KR100343799B1 - 블라인드리벳체결용수공구 - Google Patents
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Abstract
손으로 작동가능한 블라인드 리벳 체결용 공구로서 전단부에 슬리브를 갖춘 하우징으로 구성된다. 전방 슬리브 내에 고정된 것은 블라인드 리벳을 수용하는 마우스 피스이며 풀링 맨드릴을 죄기 위한 콜릿은 마우스 피스 뒷편, 즉 전방 슬리브 내에 배치되어 있다. 콜릿은 가동성 풀링 플런저에 연결되는 데 플런저는 공구 하우징을 관통하여 연장되어 있고 내부에는 각각의 리벳이 파괴되어 생기는 맨드릴이 지나가는 유출 통로가 있다. 두 개의 선회 레버는 하우징에 장착되어 풀링 플런저에 축력을 가하여 실제 리벳 체결 작업시 행정 운동을 일으킨다. 풀링 플런저의 행정 운동은 마우스 피스와 콜릿 사이의 간격을 변화시킴으로써 조절할 수 있다.
Description
손으로 작동 가능한 전형적인 블라인드 리벳 체결용 수공구는 하우징과, 하우징의 선단에 노출된 전방 슬리브나 튜브 및 리벳의 풀링 맨드릴을 수용하는 마우스피스를 갖추어 구성된다. 풀링 맨드릴을 조이기 위한 콜릿은 마우스피스 뒤편의 전방 슬리브나 튜브 내에 배치되며 하우징을 관통하여 뻗어 있는 가동성 풀링 플런저에 연결되어 있고, 플링 플런저에는 잘려 나간 맨드릴이 지나가는 방출 통로가 형성되어 있다. 하우징에 측면에는 풀링 맨드릴에 축방향 힘을 전달하며 실제 리벳 체결 작업을 실시하는 동안 행정운동을 일으키는 두개의 레버가 장착되어 있다
따라서, 리벳 체결 작업을 하기 위해 그러한 공구를 사용하려면 두 개의 레버는 완전히 젖혀진 위치로 움직인 상태여야 하며 가능한 한 최대 범위까지 하우징으로부터 선회되어야 한다. 이러한 운동에 의해 풀링 플런저가 하우징 안에서 앞으로 움직여서 콜릿이 마우스피스와 맞대어지고, 마우스피스에 의해 콜릿이 벌어지기 때문에, 설치될 블라인드 리벳의 풀링 맨드릴은 마우스피스를 통해 콜릿 안으로 삽입될 수 있다. 두 개의 레버는 풀링 맨드릴이 하우징의 뒷부분으로 미끄러지는 콜릿에 의해 조여지게 될 때까지 상호 근접하는 상태로 하우징을 향해 안쪽으로 이동하게 된다. 이제 실행될 실제 리벳 체결 작업에서, 두 개의 레버는 하우징을 향해 더욱 더 안쪽으로 이동함으로써, 축방향 힘 성분은 풀링 플런저에 의해 리벳의 풀링 맨드릴에 가해진다. 결과적으로, 풀링 맨드릴은 소정의 파단 지점에서 잘려 나가고 따라서 리벳 머리가 성형된다. 이러한 과정을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
전형적인 블라인드 리벳은 바깥쪽의 환상 몸체와 안쪽의 풀링 맨드릴을 구비하고 있다, 바깥쪽의 환상 몸체의 상단부에는 플랜지 부분이 일체로 형성되어 있고, 안쪽의 풀링 맨드릴의 하단부에는 융기부분(팽창부분)이 형성되어 있다. 리벳 체결을 하고자 할 경우, 플랜지가 작업 대상물의 표면과 맞대어질 때까지 작업 대상물의 구멍 안으로 리벳의 몸체가 삽입된다. 그런 다음, 풀링 맨드릴은 공구의 콜릿에 의해 조여짐에 따라 맨드릴의 융기부분이 바깥쪽의 환상 몸체 안으로 당겨져 들어오게 되며, 그에 의해 풀링 맨드릴이 소정의 파단 지점에서 잘려 나갈 때까지 아래쪽에서는 구멍을 막는 헤드가 형성된다.
실제 리벳 체결을 위한 레버의 젖힘 각도는 풀링 맨드릴의 직경이 커짐에 따라 증가하는데 리벳의 고정을 위해 리벳 체결용 공구에서 필요한 힘은 고정될 리벳의 강도나 크기에 따라 증가한다.
실제 작업에서는 각각의 리벳 치수에 적합한 별도의 블라인드 리벳 체결용 공구를 사용한다. 또 교환 가능한 전방 슬리브나 튜브를 사용하여 고정될 리벳의 강도나 크기에 따라 리벳에 적용되는 힘을 적절한 크기의 슬리브나 튜브를 사용하여 적절하게 조정하는 리벳 체결용 공구를 사용하는 것도 가능하다.
그러나, 이러한 경우에는 서로 다른 리벳 체결용 수공구를 마련할 필요가 있으며 각각의 리벳 체결용 수공구가 예를 들어 서너 개의 교환 가능한 특정 치수와형상의 슬리브나 튜브를 갖추어야 하기 때문에 이런 장치를 마련하기 위해서는 엄청난 비용을 감수해야 한다. 더욱이, 후자의 경우 슬리브나 튜브를 교환하는 데 비교적 많은 시간이 걸릴 뿐 아니라 작업자의 입장에서는 귀찮고 번거로운 일이 아닐 수 없다.
본 발명의 목적은 상기한 결점을 해소한 손으로 작업할 수 있는 리벳 체결용 수공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실질적으로 항상 같은 크기의 힘을 가하여 단순한 방법으로 다른 치수와 강도의 리벳을 체결하는 리벳 체결용 수공구를 제공하며, 따라서 매우 큰 힘으로 작업을 함으로써 발생되는 작업자의 피로를 줄이고 리벳 체결 작업을 손쉽게 하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비용이 많이 드는 추가적인 장치를 사용하지 않고서도 사용상의 융통성을 크게 발휘할 수 있는 리벳 체결용 수공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 원리에 따라, 상기 목적은 하우징과 하우징의 전단부에 배치된 슬리브 수단으로 구성된 리벳 체결용 수공구에 의해 달성된다. 슬리브 수단의 전방에는 설치될 리벳의 풀링 맨드릴을 수용하는 마우스피스가 고정된다.
풀링 맨드릴을 죄는 콜릿은 마우스피스 뒤편의 슬리브 수단 내부에 배치되어 있고 하우징을 관통하여 뻗어 있는 풀링 플런저는 콜릿에 연결되어 있으며 잘려 나간 풀링 맨드릴의 배출 통로가 안에 마련되어 있다. 제 1 레버 및 제2레버는 풀링 맨드릴에 축방향 힘을 전달하기 위해 하우징에 측면으로 배치되어 실제 리벳 체결작업시 행정운동을 야기시킨다. 슬리브 수단에는 마우스피스와 콜릿 사이의 간격을 변화시킴으로써 풀링 플런저의 행정운동을 조절하는 나사가 형성된다.
이후에 상세히 설명되지만, 조임 콜릿은 마우스피스와 맞대어지고, 마우스피스에 의해 조임 콜릿이 벌어지기 때문에 선회 레버의 젖힘 각도는 본 발명에 따라 마우스피스와 조임 콜릿 사이의 간격을 변화시킴으로써 최적의 상태로 조절되어 고정될 각각의 리벳의 강도와 크기에 따라 리벳 체결 작업에 필요한 힘을 얻을 수 있다.
본 발명의 적절한 형태에 따라, 슬리브 수단은 나사 결합된 상태로 하우징 안으로 이동할 수 있고 잠금 너트에 의해 조임 콜릿에 대한 축방향 상대적인 위치에 놓일 수 있다. 다른 직경의 리벳을 고정할 때, 선회 레버의 젖힘 각도는 필요에 따라 적합하고도 매우 쉽게, 그리고 신속하게 바뀌며 리벳 체결 작업을 수행하는 데 필요한 힘은 바라던 대로 조정된다.
본 발명의 또 다른 적절한 형태에서, 슬리브 수단의 뒷부분은 외부가 나사로 되어 있는데 나사가 형성된 슬리브 수단의 뒷부분의 직경은 나사가 형성되지 않은 슬리브 수단의 앞부분에 비해 작기 때문에 슬리브 수단의 앞부분은 잠금 너트와 접촉하게 될 때까지 하우징 안으로 이동할 수 있게 된다. 이와 같이 슬리브 수단을 하우징 안으로 이동시킴으로써, 선회 레버의 젖힘 각도를 최소화하면서 리벳 체결을 만족스럽게 수행하기에 충분한 행정운동을 제공할 수 있다.
본 발명의 적절한 형태에서, 잠금 너트의 내면의 뒷부분에만 내부 나사가 제공되며 나사가 없는 잠금 너트의 내면의 앞부분의 내부직경은 잠금 너트의 내면의뒷부분의 내부직경보다 크고 나사가 없는 슬리브 수단의 앞부분보다 크다. 이와 같은 형상을 취함으로써, 슬리브의 나사가 없는 앞부분과 나사가 있는 뒷부분 사이의 경계부분은 안전에 영향을 미치지 않으면서 슬리브 수단을 공구 하우징 밖으로 돌려 빼낼 수 있는 위치를 가리키는 위치 표시 수단으로서의 기능을 한다. 내부 나사를 가지는 잠금 너트의 내면의 뒷부분이 전방 슬리브 수단과 접촉함으로써, 정상적인 작업 상태에서 슬리브 수단에 형성된 외부 나사는 어떠한 손상도 입지 않게 된다. 따라서 잠금 너트의 내면의 앞부분의 길이는 마우스피스와 조임 콜릿 사이의 최대의 간격 조정값이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 형태에서, 잠금 너트의 외표면은 쉽게 움켜잡을 수 있도록 만들어져 있다, 예를 들어, 밀링 가공 또는 널링(knurling) 가공에 의해 외표면이 형성됨으로써 손으로 작업하기가 좋다.
본 발명의 추가적인 목적과 형태 및 장점은 후술하는 적절한 실시예의 설명에서 명백해질 것이다.
제 1 도에 도시한 바와 같이, 블라인드 리벳 체결용 수공구(10)는 공구 하우징(12)을 포함하고 있다. 공구 하우징(12)의 전단부(제 1 도에서 위쪽)에는 나사 결합된 상태로 공구 하우징(12)의 안팎으로 이동할 수 있는 전방 슬리브(14)가 배치되어 있다. 전방 슬리브(14)의 공구 하우징(12)쪽으로의 축방향 이동은 잠금 너트(16)에 의해 제한을 받는다. 슬리브(14)의 뒷부분(제 1 도에서 아래쪽)에는 외부 나사가 형성되어 있다. 반면에, 슬리브(14)의 앞부분에는 외부나사가 형성되어 있지 않다. 외부 나사가 형성된 슬리브(14)의 뒷부분의 직경은 외부나사가 형성되지않은 슬리브(14)의 앞부분의 직경보다 작다. 따라서, 슬리브(14)의 앞부분은 잠금 너트(16)와 접촉하게 됨에 따라 슬리브(14)가 지나치게 공구 하우징(12) 안으로 이동하는 것이 방지된다. 잠금 너트(16)에는 잠금 너트(16) 내면의 뒷부분에만 내부나사가 형성되어 있다. 잠금 너트(16) 내면의 앞부분에는 내부나사가 형성되어 있지 않다. 잠금 너트(16) 내면의 앞부분의 직경은 외부나사가 형성되지 않은 슬리브(14)의 앞부분의 직경보다 크기 때문에, 슬리브(14)는 슬리브의 앞부분이 잠금 너트(16) 내면의 뒷부분과 접촉하게 될 때까지 공구 하우징(12) 안으로 이동할 수 있다. 따라서, 정상적으로 작동이 이루어지는 경우에는 잠금 너트(16)에 의해 전방 슬리브(14)에 형성된 나사의 손상이 방지된다.
외부나사가 형성되지 않은 슬리브(14)의 앞부분과 외부나사가 형성된 슬리브(14)의 뒷부분의 경계부분(15)은 안전에 영향을 미치지 않으면서 슬리브(14)를 공구 하우징 (12) 밖으로 돌려 빼낼 수 있는 위치를 가리키는 위치 표시 수단으로서의 기능을 수행한다. 잠금 너트(16)의 외표면은 예를 들어 밀링 가공 또는 널링 가공에 의해 형성됨으로써 충분히 손으로 작업할 수 있다.
도면 부호 18은 리벳의 풀링 맨드릴(도시하지 않음)을 수용하는 마우스피스를 나타낸다. 마우스피스(18)는 제 1 도에 명확히 도시된 바와 같이 앞부분이 절두 원추 형상(위쪽이 잘려 나간 원뿔 형상)으로 경사져 있는 슬리브(14)의 구멍에 고정되어 있다. 마우스피스(18)는 슬리브(14)에 고정된 상태로 연결될 수도 있고, 나사 등의 연결 수단에 의해 분리 가능하게 연결될 수도 있다.
풀링 맨드릴을 죄는 조임 콜릿(20)은 슬리브(14) 내에 그리고마우스피스(18)의 뒤쪽에 배치되어 있다. 조임 콜릿(20)은 조임 슬리브(22)를 경유하여 풀링 플런저(24)에 연결되어 있다. 풀링 플런저(24)는 공구 하우징(12)을 관통하여 뻗어 있고 그 내부에는 잘려 나간 풀링 맨드릴을 내보내기 위한 방출 통로(26)가 형성되어 있다. 풀링 플런저(24)의 후단부는 안내 슬리브(30) 위에 축방향으로 활주 가능하게 배치된 안내 하우징(28)에 확고히 연결되어 있다. 안내 슬리브(30)의 전단부는 공구 하우징(12)의 후단부에 연결 고정되어 있다. 안내 슬리브(30)는 공구 하우징(12)과 안내 하우징(28) 사이에 있는 풀링 플런저(24)를 둘러싸고 있다. 방출 통로(26)는 출구(32)를 경유하여 잘려 나간 풀링 맨드릴이 수거되는 수거 용기(34)와 통하여 있다. 수거 용기(34)는 풀링 맨드릴이 주변에 흩어져서 작업자에게 상해를 입히는 것을 방지하기 위하여 제공된다. 수거 용기(34)는 안내 하우징(28)의 원통 형태로 된 뒷부분에 끼워져 있다. 그러나 안내 하우징(28)에 나사를 내는 형상으로 설계하는 것도 가능하다.
두 개의 연결 링크(38)의 한쪽은 핀(36)에 의해 안내 하우징(28)에 장착되어 있다. 제 1 도에서 핀(36)은 연결 링크 부재(38)의 아래쪽에 있다. 연결 링크(38)의 다른 한쪽은 나사가 있는 핀(40)과 안전 너트(41)에 의해 두 개의 선회 레버(42)에 연결되어 있다. 제 1 도에서 선회 레버(42)의 전단부는 핀(44)에 의해 공구 하우징(12)에 장착되어 있다. 선회 레버(42)의 후단부에는 플라스틱 재료와 같은 적절한 재료로 된 손잡이(46)가 제공되어 있다. 손잡이(46)의 표면은 예를 들어 밀링 가공에 의해 형성된 적절한 형상의 것으로 작업자가 작업을 하는 동안 손이 미끄러지는 것을 방지한다. 더욱이, 전방부(48)를 원판 형상으로 크게 하여 안정성을 높였다.
이제 본 발명에 따른 리벳 체결용 수공구(10)의 앞부분을 보여주는 제 2 도를 참조하자. 제 2 도는 선회 레버(42)가 공구 하우징(12)의 몸체에서 전체적으로 선회하여 완전히 젖혀진 위치에 있는 리벳 체결용 수공구의 앞부분을 보인 것이다. 풀링 플런저(24)는 가장 앞쪽에 놓여 있으며, 조임 콜릿(20)은 마우스피스(18)와 맞대어지고 마우스피스(18)에 의해 조임 콜릿(20)이 벌어져서 풀링 맨드릴(도시하지 않음)을 수용할 수 있도록 되어 있다, 슬리브(14)는 공구 하우징(12)에서 빠져 나와 있는 상태이며 나사가 있는 뒷부분은 잠금 너트(16)의 전단부에 위치하고 있다. 이와 같은 구성에 의해 나사는 어떤 손상도 입지 않게 된다. 동시에 그 위치는 본 발명에 따른 리벳 체결용 수공구가 안정성의 관점에서 어떠한 역효과 없이 사용될 수 있어서 제 4 도에서 α로 표시한 선회 레버(42)의 젖힘 각도가 최대값에 도달하는 한계위치가 된다. 따라서 그와 같은 위치에 슬리브(14)가 놓이게 되면, 상대적으로 작은 직경의 블라인드 리벳의 경우는 쉽게 체결되지만, 보다 큰 직경의 리벳을 사용하여 리벳 체결 작업을 할 경우에는 보다 큰 힘을 가하지 않으면 안 된다.
제 3 도의 경우처럼, 슬리브(14)가 공구 하우징(12) 안으로 좀더 들어가면, 제 2 도의 경우와 비교하여, 조임 콜릿(20)이 마우스피스(18)와 맞대어지고 마우스피스(18)에 의해 조임 콜릿(20)이 벌어지는 위치에 풀링 플런저(24)가 더 빨리 도달하게 된다. 따라서, 선회 레버(42)의 젖힘 각도(α)는 제 2 도에 도시한 경우보다 작아지며, 그 결과 제 2 도의 경우와 비교하여 작은 힘으로도 직경이 큰 풀링맨드릴을 잡아당길 수 있게 된다.
따라서, 리벳 체결 작업을 수행할 때 최소의 힘을 가하여 작업을 수행할 수 있는 선회 레버(42)의 젖힘 각도는 각각의 풀링 맨드릴의 강도와 크기에 따라 정할 수 있다.
상기의 설명으로부터, 리벳의 직경이 제각각이라고 하더라도, 본 발명이 추가적인 장치를 포함함이 없이 거의 항상 같은 힘을 가하여 간단히 리벳 체결 작업을 할 수 있는 블라인드 리벳 체결용 수공구를 제공한다는 것이 이해될 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 블라인드 리벳 체결용 수공구의 실시예는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 일례에 지나지 않는 바, 이에 의해 본 발명이 제한되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지로 변형 및 변경이 가능하다.
제1도는 본 발명에 따른 블라인드 리벳 체결용 수공구의 단면도.
제2도는 제1도에 도시한 공구의 앞부분을 확대한 것으로 선회 레버를 젖힌 상태를 보여주는 도면.
제3도는 제2도에 상응하는 것으로서 앞부분의 슬리브가 부분적으로 돌아간 상태를 보여주는 도면.
제4도는 본 발명에 따른 블라인드 리벳 체결용수 공구의 개략도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10. 블라인드 리벳 체결용 수공구
12. 공구 하우징 14. 전방 슬리브
16. 잠금 너트 18. 마우스피스
20. 조임 콜릿 22. 조임 슬리브
24. 풀링 플런저 26. 방출 통로
28. 안내 하우징 30. 안내 슬리브
32. 출구 34. 수거 용기
36, 44. 핀 38. 연결 링크
40. 나사가 있는 핀 41. 안전 너트
42. 선회 레버 46 손잡이
Claims (6)
- 전단부를 갖춘 공구 하우징(12)과, 전단부를 갖추고 상기 공구 하우징(12)의 전단부에 배치되며 나사 결합된 상태로 상기 공구 하우징(12) 안으로 이동되는 슬리브 수단(14)과, 상기 슬리브 수단(14)의 전단부에 배치되어 리벳의 풀링 맨드릴을 수용하는 마우스피스 부재(18)와, 상기 마우스피스 부재(18)의 뒤편에 놓여서 슬리브 수단(14) 내에 배치된 풀링 맨드릴을 조이기 위한 조임 콜릿(20)과, 상기 공구 하우징(12)을 관통하여 뻗어 있으며 조임 콜릿(20)에 연결되고 그의 내부에 잘려 나간 풀링 맨드릴이 지나는 방출 통로(26)를 제공하는 이동가능한 풀링 플런저(24)와, 상기 풀링 플런저(24)에 축방향의 힘을 전달할 수 있도록 공구 하우징(12)의 측면에 배치되어 실제 리벳 체걸 작업을 진행하는 동안 행정 운동을 일으키는 제 1 및 제 2 선회 레버(42)(42)와, 마우스피스 부재(18)와 조임 콜릿(20) 사이의 간격을 변화시킴으로써 풀링 플런저(24)의 행정 운동을 조절하기 위한 수단과, 조임 콜릿(20)에 대해 그 축방향 위치에 슬리브 수단(14)을 무단으로(steplessly) 잠그는 잠금 너트(16)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 블라인드 리벳 체결용 수공구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브 수단(14)에 형성된 나사는 슬리브 수단(14)의 뒷부분에 형성되어 있으며, 슬리브 수단(14)의 나사가 있는 뒷부분의 직경은 슬리브 수단(14)의 나사가 없는 앞부분의 직경보다 작아서 슬리브 수단(14)의 앞부분은 잠금 너트(16)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 블라인드 리벳 체결용 수공구.
- 제2항에 있어서, 상기 잠금 너트(16)는 앞부분과 뒷부분을 가지고 있으며, 잠금 너트(16)의 뒷부분만이 내부 나사가 있고, 잠금 너트(16)의 나사가 없는 앞부분의 내부 직경은 뒷부분의 내부직경보다 크며 슬리브 수단(14)의 나사가 없는 앞부분보다 큰 것을 특징으로 하는 블라인드 리벳 체결용 수공구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 잠금 너트(16)의 외표면이 밀링 가공된 것을 특징으로 하는 블라인드 리벳 체결용 수공구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 잠금 너트(16)의 외표면이 널링(knurling) 가공된 것을 특징으로 하는 블라인드 리벳 체결용 수공구.
- 제 2 항에 있어서, 상기 슬리브 수단(14)의 앞부분과 슬리브 수단(14)의 뒷부분 사이에는 경계부분(15)이 형성되어 있고, 상기 경계부분(15)은 슬리브 수단(14)을 공구 하우징(12) 밖으로 돌려 빼낼 수 있는 위치를 가리키는 위치 표시 수단으로서의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 블라인드 리벳 체결용 수공구.
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