KR100337719B1 - 수동식압축공구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 커넥터를 크림프하기 위한 크림프 공구에 관한 것이다. 상기 공구는 압축 헤드와, 유압 펌프와, 전기 모터, 제거가능하고 재충전가능한 밧테리 및, 제어 시스템을 구비한다. 상기 제어 시스템은 밧테리의 전압을 모니터하는 인쇄회로판과, 방아쇠 및, 유압 시스템의 압력 센서를 구비한다. 인쇄 회로판 위의 회로가 양호한 크림프가 얻어질 수 없는 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨을 감지한다면 상기 공구는 크림프 작동의 시작부터 방지된다. 양호한 크림프가 얻어진 후, 상기 회로는 소정의 시간 동안 모터 작동을 정지시킨다.
Description
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 제품을 압축하기 위한 공구, 특히 전기 커넥터를 크림프하기 위한 공구에 관한 것이다.
종래기술
전기 제어기, 밧테리, 신호광, 유압 시스템의 압력 센서 및, 유압 시스템의 압력이 소정값에 도달할때 펌프의 펌핑을 감소시키는 시스템을 가진 유압식 압축 공구는 미국 특허 제 5,113,679 호와, 미국 특허 제 5,152,162 호 및, 미국 특허 제 5,195,042호에 기재되어 있다. 일리노이주 글렌달 헤이츠에 소재하는 허스키 툴 인코포레이션(Huskie Tools Inc. of Glendale Heights, Illinois)는 교체가능하고 충전가능한 밧테리 카트리지를 사용하는 상호명 ROBO*CRIMP 인 회전가능 하고 수동식의 자동 케이블 크림퍼(crimper)를 생산하고 있다. 5개의 압축 사이클이 남아있을때 LED 밧테리 동력 레벨 지시기가 켜지게 된다. 다른 관련된 기술로서는 미국 특허 제 2,998,941 호; 제 4,300,28 호; 제 4,597,158 호; 제 4,914,941 호; 제 4,932,237 호 및; 제 4,956,992 호에 기재된 것이 있다.
발명의 요약
본 발명의 일실시예에 따라, 압축 장치는 압축 헤드, 유압 펌프, 전기 모터, 동력원, 센서 및, 모터 작동을 정지시키기 위한 수단을 갖는다. 상기 유압 펌프는 압축 헤드에 작동가능하게 연결된 전기 모터는 유압 펌프에 작동가능하게 연결된다. 상기 동력원은 모터를 구동하기 위하여 전기 모터에 전기적으로 연결된다. 상기 센서는 동력원의 전압을 감지하기 위하여 제공된다. 상기 모터를 정지시키는 수단은 센서에 연결되고, 상기 센서는 동력원의 소정의 불적절하게 낮은 전압 레벨을감지할때 모터를 정지시키는데 채택된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 수동식 크림프 공구는 전기 모터, 상기 전기 모터를 구동하는 밧테리 및, 상기 공구의 크림프 작동을 정지시키는 수단을 포함한다. 상기 크림프 작동을 정지시키는 수단은 양호한 크림프를 얻기 위하여 소정의 불적절하게 낮은 전압 레벨을 가진 밧테리를 기초로하여 상기 공구를 오프시킬 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 수동식 크림프 공구는 압축 헤드, 구동 시스템 및, 제어 시스템을 포함한다. 상기 구동 시스템은 압축헤드에 작동가능하게 연결된다. 구동 시스템은 펌프를 가진 유압 압축 시스템, 펌프에 연결된 전기 모터 및, 밧테리를 가진다. 상기 제어 시스템은 모터에 작동 가능하게 연결된다. 제어 시스템은 사용자가 작동하는 작동 방아쇠, 유압 시스템의 압력 스위치 및, 모터 작동을 정지시키는 수단을 가진다. 상기 모터 작동을 정지시키는 수단은 압력 스위치가 유압 압력시스템에서 소정의 유압에 의하며 작동될때 모터를 정지시키도록 선택된다.
제 1 도는 와이어에 전기 커넥터를 크림프하기 위한 공구(10)를 도시하는 사시도이다. 본 발명의 특징이 도면에 도시된 하나의 실시예를 참조로 하여 설명되지만, 본 발명의 특징도 다양하게 서로 다른 형태의 실시예로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 이러한 적절한 크기, 형태 또는 재료 및 형태가 사용될 수 있다.
제 2 도에서, 상기 공구(10)는 일반적으로 하우징(12), 압축 헤드(14), 구동시스템(16) 및, 제어 시스템(18)을 포함한다. 상기 압축 헤드(14)는 크림프 공구의 잘 공지된 부분으로서, 스프링 하중이 걸친 램(20)과 상기 램의 앤빌 단면을 형성하는 프레임(22)을 포함한다. 그러나, 적절한 어떤 압축헤드도 제공될 수 있다. 또한 제거가능한 크림프 다이가 제공될 수 있다.
상기 구동 시스템(16)은 일반적으로 펌프(24)를 가진 유압 압력 시스템, 전기 모터(26)및, 밧테리(28)를 포함한다. 램을 이동하기 위한 유압 압력 시스템의 사용도 참고로 본원에 기술 미국 특허 제 5,113,679 호에 기재된 바와 같이 일반적으로 본 기술야에 공지되어 있는 것이다. 미국 특허 제 5,113,679호에 기재된 수동으로 작동되는 펌프 대신에, 상기 공구(10)는 모터 구동의 펌프(24)를 가진다. 양호한 실시예에서, 상기 펌프(24)는 5 개의 방사형 피스톤의 자체 조정의 가변성 용량을 가진, 프랑스의 하이드로 렌 레듀크(Hydro Rene Leduc)에서 제조된 직접 구동의 마이크로-유압 펌프이다. 그러나 다른 형태의 펌프가 사용될 수 있다. 상기 유압 시스템은 펌프(24)가 유압 유체를 수용할 수 있는 가압식 유압 저장부(30)를 포함하고, 이것은 상기 램(20)이 수축될때 압축헤드(14)로부터 유압 유체를 사용할 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 모터(26)는 지.이.씨.-알쓰톰(G.E.C.-Alsthom)에서 제조된 고성능의 회로 산화물 소자인 영구자석 모터이다. 그러나 다른 실시예에서, 다른 형태의 모터가 사용될 수 있다. 상기 모터(26)는 기어 트랜스미션없이 펌프(24)에 직접 연결된다. 도시된 실시예에서, 밧테리(28)는 1.7 암페어-시간의 충전을 하는 10 개의 서브-C 셀(sub-C cells)로 제조된 12 볼트의 제거가능한 충전식 니켈 -카드뮴 밧테리이다. 그러나 다른 실시예에서, 다른 형태의 밧테리 또는동력원이 사용될 수 있다. 상기 밧테리(28)는 래칭을 스냅하고 하우징(12)을 가진 연결부로부터 밧테리를 제거하는 래치(32)를 가진다. 연결된 밧테리와 전기 접속을 하기 위하여 상기 하우징(12) 내부에 밧테리 터미널(34)이 위치한다.
상기 제어 시스템(18)은 작동 방아쇠(36), 유압 시스템의 압력 스위치 또는 센서(38), 해제 방아쇠(40)및, 인쇄 회로판(42)을 포함한다. 제 3 도는 상기 전기 시스템의 개략적인 다이아그램이다. 상기 작동 방아쇠(36)는 일반적으로 방아쇠 부재(44)와 마이크로 스위치(46)를 포함한다. 상기 방아쇠 부재(44)는 하우징(12)에 피봇식으로 장착된다. 방아쇠 부재(44)를 전방 위치로 편향시키기 위하여 스프링(48)이 사용된다. 사용자가 방아쇠 부재(44)를 누를때, 방아쇠 부재(44)는 마이크로 스위치(46)를 작동하기 위하여 채택된 섹션(50)을 가진다. 상기 압력 센서(38)는 스프링 하중의 걸린 플런저(39)와 마이크로 스위치(41)를 가진 미국 특허 제 5,113,679 호에 기재된 압력 센서와 비슷하다. 상기 유압 시스템의 압력이 12,000psi 와 같은 소정의 압력이 도달할때, 상기 플런저(39)는 유압 유체에 의하여 이동된다. 스프링(도시 않음)이 가압되고 마이크로 스위치(41)가 작동된다. 상기 방아쇠 마이크로 스위치(46)와 센서(38)는 밧테리(28)와 인쇄 회로판(42)위의 회로(52)사이에 평행하게 연결된다. 상기 인쇄 회로판(42)은 일반적으로 회로(52), 전기 커넥터(54), 릴레이(56) 및, 2개의 LED(58, 59)를 포함한다. 상기 2개의 LED(58, 9)는 회로(52)에 연결된다. 제 1 LED(58)는 오렌지/붉은색의 LED 이다. 제 2 LED(59)는 녹색의 LED 이다. 상기 회로(52)는 2 개의 LED 를 선택적으로 비출수 있다. 상기 LED 는 하우징(12)의 후방 단부 또는 표면(60)에서 개구로 돌출한다.다른 실시예에서 릴레이(56)는 상기 인쇄회로판(42) 위에 장착된다. 상기 릴레이(56)는 코일 릴레이가 양호하다. 상기 회로(52)로부터의 제어 도체(62)는 릴레이를 폐쇄하기 위하여 릴레이의 코일을 여기 시키도록 채택된다. 릴레이(56)는 모터(26)를 온(ON)과 오프(OFF)로 돌리기 위한 스위치로서 작용하도륵 모터(26)와 밧테리(28)사이에 작동가능하게 연결된다. 상기 커넥터(54)는 인쇄 회로판(42)의 회로(52)에 밧테리(28), 방아쇠(36) 및, 센서(38)를 연결한다. 상기 밧테리(28)의 전압을 모니터하거나 감지하며, 방아쇠(36)와 센서(38)의 작동을 감지하고, 밧테리(28)에 감지된 전압과 방아쇠(36) 및 센서(38)의 상태를 기초로한 릴레이(56)코일의 여기를 제어하는데에 적절한 형상으로 상기 회로(52)는 형성된다. 또한, 상기 회로는 시간 지연 섹션(64)을 포함한다. 상기 시간 지연 섹션(64)은 센서(38)가 작동한 후, 약 4.5 초와 같은 지연 시간의 소정의 길이 동안에 릴레이(56) 코일의 여기를 방지하도록 형성된다.
제 4 도에서, 상기 공구의 작동이 설명된다. 사용하지 않을때의 상기 공구는 준비 모드(standby mode)에 있다. 상기 방아쇠(36)가 작동된다면, 회로(52)는 신호선(66)에 의하여 이것을 감지한다음 밧테리(28)의 전압을 첵크하거나 모니터한다. 상기 밧테리(28)의 감지된 전압을 기초로하여, 회로(52)는 3개의 가능한 작용중 하나를 수행할 것이다. 만약 전압이 8.75 볼트와 같은 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨 이하일때, 회로(52)는 붉은색에 대화여 제 1 LED (58)을 온으로 돌리며, 상기 모터(26)를 오프로 위치시킨다. 여기에서, "소정의 부적절하게 낮은 전압레벨 "이라는 용어는 모터를 구동할 수 있지만, 양호한 크림프 작동이 되기에는 불충분한밧테리 전압레벨을 의미한다. 다시말하면, 밧테리의 전력은 약 12,000psi 의 소정 압력에 대해 압축헤드에서의 압력을 얻기 위하여 모터를 구동하기에 불충분하다. 만약 상기 공구와 소정의 불적절하게 낮은 전압레벨에서 작동된다면, 불량한 크림프 또는 불충분한 크림프가 발생할 수 있는 가능성이 높다. 본 발명은 밧테리(28)의 이용가능한 전력으로 양호한 크림프가 이루어질 수 없는 가능성이 높다면, 상기 공구가 크림프 사이클을 시작못하도록 하는 것이다. 또한, 제 1 LED(58)로부터의 붉은 빛이 상기 공구가 밧테리(28)의 낮은 전압 레벨 때문에 작동하지 않는 이유를 사용자에게 분명히 지시하거나 신호를 보낸다.
만약 감지된 밧테리 전압이 소정의 불적절하게 낮은 전압 그러나, 9.0 볼트와 같은 양호한 최소 전압 레벨보다 더 작다면, 상기 회로(52)는 오렌지색에 대하여 제 1 LED(58)을 온(ON)으로 돌리고, 그렇지 않으면 이것의 정상 작동으로 진행할 것이다. 본원에서 사용되는 "앙호한 최소 전압 레벨 "이라는 용어는 밧테리 전압레벨이 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨 근처에 있다는 것을 의미한다. 그래서 상기 제1 LED(58)는 밧테리 전압이 상기 소정의 부적절하게 낮은 전압 레벨로 접근하고 있지만 아직 낮게되지 않았다는 것을 사용자에게 경고하는 것으로 오렌지색 작용으로 밝게된다. 양호한 실시예에서, 상기 공구의 약 5개 크림프 사이클이 소정의 부적절하게 낮은 전압 레벨이 도달하기 전에 높이게 될때 상기 제 1 LED(58)는 먼저 오렌지색으로 밝게된다.
상기 감지된 밧테리 전압이 양호한 최소 전압레벨 이상이다면, 상기 회로(52)는 압력 센서(38)가 최대 유압 시스템의 압력에 의하여 작동되는지 않되는지를 감지한다. 상기 센서(38)가 작동된다면, 이것은 릴레이(56)내의 코일을 작동시키지 않기 위하여 회로(52)와 시간 릴레이 섹션(64)으로 펄스를 보내고, 상기 코일이 재여기될 수 있기 전에 시간 릴레이(현재 작동적이지 않다면)를 시작한다. 사용자가 방아쇠 부재(44)를 누르고 있을지라도 이것은 펌프(44)를 정지시키는 모터(26)를 자동적으로 정지시킨다. 또한 상기 회로(52)는 녹색에 대하여 제 2 LED(59)를 온(ON)으로 돌리므로, 양호한 크림프의 완료를 사용자에 알리게 된다. 상기 압력 센서(38)가 작동되지 않지만 지연 시간이 완료되지 않다면, 상기 모터는 릴레이(56)에 의해 오프(OFF) 상태로 유지된다. 상기점은 유압 시스템의 압력이 조금 해제되는 그러나 사용자가 새로운 크림프 사이클로 상기 공구를 준비하기전과 같을때 발생할 수 있다. 상기 지연 시간이 완료된다면, 상기 제 2 LED는 오프로 돌려지고 상기 릴레이(56)는 모터(26)를 다시 온(ON)으로 들리기 위하여 다시 작동될 수 있다.
상술한 제어 시스템은 몇몇 특징을 가진다. 이것은 크림프 사이클의 완료를 모니터하거나 신호를 보내며(상기 유압 시스템의 최대 압력이 도달했다는 것을 신호보냄으로써), 밧테리 에너지를 충전하기 위하여 모터를 오프(OFF)로 자동적으로 돌린다. 그래서 보다 양호한 크림프 작동이 에너지 충전 때문에 밧테리 충전 신호로부터 수행될 수 있다. 상기 제 1 LED의 오렌지색 발광은 단지 몇개의 크림프 작동만이 상기 공구의 작동이 멈추기 전에 수행될 수 있다는 것을 사용자에게 경고한다. 상기 제어 시스템은 밧테리 전력을 모니터하고 만약 밧테리 전압이 너무 낮아서 양호한 크림프를 제공하지 못한다면 모터를 정지시킨다. 그래서 불량한 크림프가 방지된다. 또한, 밧테리 전압이 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨로 감소될때 상기 제어 시스템이 모터를 구동하기 위하여 밧테리의 시작으로부터 방지하기 때문에, 상기 밧테리는 전체적으로 드레인 되는 것이 방지된다. 그러므로, 상기 밧테리는 보다 빨리 재충전되고 보다긴 전체 작동 수명을 가진다. 또한 제어 시스템은 상기 녹색 LED를 온으로 돌림으로써 크림프 완료끝이라는 신호를 보낸다.
다른 실시예에서, 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨은 8.75 볼트보다 작거나 클수있고, 상기 양호한 최소 볼트 레벨은 9.0 볼트보다 크거나 작을수 있다. 다른 형태의 유압 센서가 사용될 수 있다. 다른 형태의 릴레이가 사용될 수 있다. 또한 다른 형태의 회로가 사용될 수 있다. 많은 형태의 서로 다른 실시예가 본 발명의 상술한 특징으로부터 구상될 수 있다. 또한 본 발명의 특징은 커넥터 크림프 공구와 다른 압축 장치에서 사용될 수 있다.
상술한 설명은 본 발명의 예시적인 것이다. 당업자는 본 발명의 정신으로부터 벗어남이 없이 다른 변경예와 수정예를 구상할 수 있다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위에서 모든 변경, 수정 및, 변화를 포함할 것이다.
제 1 도는 본 발명의 특징을 합체한 크림프 공구의 사시도.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 공구 몸체를 개략적으로 도시한 단면도.
제 3 도는 제 2 도에 도시된 공구에 사용되는 전기 시스템의 개략적인 흐름도.
제 4 도는 제 2 도에 도시된 공구에 사용되는 제어 시스템의 논리 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 공구 14 : 압축헤드
16 : 구동 시스템 18 : 제어 시스템
26 : 전기 모터 28 : 밧테리
38 : 센서 42 : 인쇄회로판
54 : 전기 커넥터 56 : 릴레이
Claims (20)
- 압축헤드와,상기 압축헤드에 작동가능하게 연결된 유압 펌프와,상기 유압 펌프에 작동가능하게 연결된 전기모터와,상기 모터를 구동하기 위하여 전기 모터에 전기적으로 접속 가능한 동력원과,상기 동력원의 전압을 감지하기 위하여 동력원에 연결된 센서 및,상기 센서가 동력원의 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨을 감지할 때 모터 작동을 정지시키도록 센서에 연결되는 모터 작동을 정지시키는 수단을 포함하는 압축장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전기 모터는 펌프에 직접 작동가능하게 접속되는 압축장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 동력원은 제거가능하고 재충전가능한 밧데리인 압축장치.
- 제 1 항에 있어서,인쇄 회로판에 일체로된 센서를 가진 상기 인쇄 회로판을 부가로 포함하는압축장치.
- 제 4 항에 있어서,하우징을 부가로 포함하고, 상기 인쇄 회로판은 상기 하우징의 후방면으로 연장되는 2개의 LED를 포함하는 압축장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 인쇄 회로판은 인쇄 회로판내에 일체로 된 모터 작동을 정지시키는 수단을 갖는 압축장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 모터 작동을 정지시키는 수단은, 동력원과, 전류가 모터에 도달하지 못하게 인쇄 회로판위의 회로에 의하여 개방되게 부착된 모터 사이에 있는 스위치를 포함하는 압축장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 스위치는 코일 릴레이인 압축장치.
- 전기 구동 모터와,상기 전기모터를 구동하기 위한 밧테리 및,소정의 부적절한 저압 레벨을 가지는 밧테리를 기초로 하여서 상기 전기 구동 모터에 동력 공급을 차단함으로써 밧테리와 전기 구동 모터사이에 연결된 공구의 크림프 작용을 정지시키는 수단을 포함하는 수동식 크림프 공구.
- 제 9 항에 있어서,작동 방아쇠를 부가로 포함하고, 상기 공구의 크림프 작용을 정지시키는 수단은 스위치와, 센서를 포함하고, 상기 스위치는 사용자가 작동 방아쇠를 작동시킬 때와, 센서가 밧테리가 소정의 부적절하게 낮은 전압 레벨 보다 더 큰 전압을 가진다는 것을 감지할 때에만 폐쇄되는 모터와 밧테리 사이에 위치되는 수동식 크림프 공구.
- 제 10 항에 있어서,상기 스위치와 센서는 단일의 인쇄 회로판위에 일체로 되는 수동식 크림프 공구.
- 제 11 항에 있어서,상기 스위치는 코일 릴레이이고, 상기 릴레이의 코일은 방아쇠가 작동될 때에만 인쇄 회로판 위의 회로에 의하여 여기 되며, 상기 센서는 밧테리가 공구의 사이클 시작에서 소정의 부적절하게 낮은 전압레벨 보다 더 큰 전압을 가지는 것을 감지하는 수동식 크림프 공구.
- 제 9 항에 있어서,유압 시스템과, 상기 공구의 유압 압력 시스템이 소정의 유압 시스템의 압력에 도달할 때 공구의 크림프 작동을 정지시키는 수단을 부가로 포함하는 수동식 크림프 공구.
- 제 13 항에 있어서,인쇄 회로판과 스위치를 부가로 포함하고, 상기 공구의 크림프 작동을 정지시키는 수단은 인쇄 회로판에 전기적으로 접속된 압력 센서를 포함하고, 상기 스위치는 밧데리와, 센서가 소정의 유압 시스템의 압력을 감지할 때 개방되는 모터 사이에 있는 수동식 크림프 공구.
- 제 13 항에 있어서,상기 인쇄 회로판은 센서가 소정의 유압 시스템의 압력을 감지한 이후에 상기 공구의 크림프 작동이 다시 시작되기전에 소정의 지연 시간을 제공하기 위한 회로를 포함하는 수동식 크림프 공구.
- 압축 헤드와,상기 압축 헤드에 작동가능하게 연결되고, 펌프를 가진 유압 압력 시스템과, 펌프에 연결된 전기 모터 및, 밧테리를 구비하는 구동 시스템과, 상기 모터에 작동가능하게 연결되고, 사용자가 작동하는 작동 방아쇠와, 유압 시스템의 압력 스위치와, 상기 유압 스위치가 유압 시스템의 소정의 유압에 의하여 작동될대 상기 모터 작동을 정지시키기 위한 수단을 갖는 제어시스템을 포함하는 수동식 크림프 공구.
- 제 16 항에 있어서,상기 제어 시스템은 밧테리와 모터 사이에 릴레이 스위치를 가진 인쇄 회로판을 구비하는 수동식 크림프 공구.
- 제 17 항에 있어서,상기 방아쇠와 압력 스위치는 밧테리와 인쇄 회로판 사이에 평행하게 연결되는 수동식 크림프 공구.
- 제 17 항에 있어서,하우징을 부가로 포함하고, 상기 인쇄회로판은 하우징의 후방면 바깥쪽으로 연장되는 2개의 LED를 포함하는 수동식 크림프 공구.
- 제 16 항에 있어서,하우징을 부가로 포함하고, 상기 방아쇠는 마이크로스위치와 방아쇠 부재를 포함하고, 상기 방아쇠 부재는 이 부재가 가압될 때 마이크로스위치를 작동하기 위하여 하우징에 피봇가능하게 장착되는 수동식 크림프 공구.
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