KR100682682B1 - 리벳 코킹 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 커넥터를 기판에 리벳 코킹에 의해 고정할 때, 기판의 회로를 손상하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 리벳 코킹 장치(1)는 커넥터(200), 기판(50)을 올려놓는 커넥터 홀더 유닛(250)을 갖는다. 커넥터(200)의 하부에는 앤빌(anvil)(지지부)(150), 상부에는 상부 공구 유닛(92)이 배치된다. 상부 공구 유닛(92)을 리벳(220)의 코킹을 위해 하강시키면, 그와 연동하여 링크 기구가 작동하고, 캠 판(80)이 왼쪽으로 이동하면 캠 돌기(148)에 의해 앤빌(150)이 약간 상숭하며, 상부 공구 유닛(92)의 클림퍼(134)와 앤빌(150) 사이에서 커넥터(2000에 삽입 관통된 리벳(200)을 코킹한다. 코킹 전에는 기판(50)과 커넥터(200) 사이에는 스프링 단자에 의해 약간 틈새가 있는데, 기판(50)을 변형시키지 않고 틈새가 없도록 코킹이 이루어진다.

리벳, 코킹

Description

리벳 코킹 장치{Riveting apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 리벳 코킹(caulking) 장치의 전체 사시도.

도 2는 본 발명의 리벳 코킹 장치에 의해 코킹되는 전기 커넥터를 나타내며, (A)는 정면도, (B)는 (A)의 B-B선에 따라 절취한 단면도, (C)는 기판에 취부한 상태의 측면도.

도 3은 도 1의 리벳 코킹 장치로부터 커넥터 홀더 유닛을 떼어낸 상태의, 도 1과 동일한 사시도.

도 4는 프레스 유닛의 사시도.

도 5는 상부 공구 유닛과 지지체를 부분적으로 나타낸 확대 사시도.

도 6은 도 5의 상부 공구 유닛과 지지체를 부분적으로 분리한 도 5와 동일한 사시도.

도 7은 커넥터 홀더 유닛에 기판과 커넥터를 올려놓은 상태의 리벳 코킹 장치의 일부를 단면한 확대 사시도.

도 8은 종래예의 일예를 나타낸 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

1 : 리벳 코킹 장치 30 : 링크 기구

50 : 기판 59, 66a, 70a : 연결부

80 : 캠 판 92 : 누름부(押壓型)(상부 공구 유닛)

150 : 지지부(앤빌;anvil) 200 : 전기 커넥터

210 : 스프링 단자 220 : 리벳

226 : 타단(선단) 230 : 두부(頭部)

250 : 커넥터 설치판(커넥터 홀더 유닛)

본 발명은 리벳 코킹 장치에 관한 것으로, 특히 전기 커넥터를 프린트 기판에, 리벳에 의해 고정하는 리벳 코킹 장치에 관한 것이다.

종래, 리벳을 코킹함으로써 복수의 부재를 연결 고정하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 종래의 리벳 코킹 장치의 일예로서, 특허 공개 공보 평6-277786호에 개시된 리벳 코킹 장치(300)[이하, 단순히 "장치(300)"라 한다]의 사시도를 도 8에 나타내었다.

이 장치(300)는 피체결재인 레바체(302)와 베이스체(304)를 리벳(306)으로 코킹 고정하기 위한 것으로, 피체결재(302, 304)가 삽입 관통된 리벳(306)을 지지하는 리벳 지지부(308) 및 리벳(306)을 상방에서 눌러 코킹하는 인서트 본체(310)를 갖는다. 코킹시는 인서트 본체(310) 선단의 통단부(筒端部)가 리벳(306)의 선단(314)을 누름하여(눌러) 변형시키고, 인서트 본체(310)의 스프링(316)에 의해 힘이 가해진 누름 부재(318)가 피체결재(302, 304)를 누름 지지하도록 구성되어 있다.

그러나, 특허 공개 공보 평6-277786호에 개시된 종래 예인 리벳 코킹 장치(300)에서는 리벳지지부(308)이 고정되어 있기 때문에, 리벳(306)의 길이 칫수의 불균일 정도에 따라 코킹에 불균일이 발생하게 된다. 그 결과, 고정 강도가 불충분하게 되거나, 피체결재(302, 304) 끼리가 코킹 후, 서로 가동되는 것이 의도되어 있던 경우, 원하는 목적을 달성하지 못할 우려가 있다.

또한, 피체결재(302, 304)가 대형 부재여서, 몇군데에 걸쳐 리벳 고정부재가 필요로 되는 경우, 피체결재(302, 304) 사이에 틈새가 있으면 코킹 시에, 리벳 지지부(308)이 고정되어 있으면, 상측 부재가 틈새에 상당하는 분만큼 누름되어 변형되어 버린다. 이 변형에 의해 파생하는 여러가지 문제가 발생할 우려가 있다.

또한, 인서트 본체(310)이 직접적으로 리벳지지부(308)에 작용하여 코킹이 이루어지므로, 피체결재(302, 304)의 위치가 벗어난 경우, 부정확한 코킹이 이루어져, 피체결재(302, 304)를 파손하거나 혹은 코킹 장치(300) 자체를 손상시킬 가능성이 있다.

본 발명은 이상과 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 신뢰성이 높은 리벳 코킹을 수행하는 리벳 코킹 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 피체결재를 손상시키지 않고 코킹을 수행할 수 있는 리벳 코킹 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부정확한 코킹 및 장치의 손상을 방지하는 리벳 코킹 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 리벳 코킹 장치는 리벳의 일단 두부(頭部)를 지지하는 지지부와, 상기 리벳의 타단 선단부를 코킹하는 누름부를 가지며, 기판 표면에 탄성적으로 접촉하는 스프링 단자를 가지고, 커넥터 설치판 위에 올려지는 전기 커넥터를, 상기 기판에 상기 리벳에 의해 고정하는 리벳 코킹 장치로서, 상기 누름부에 링크를 통해 상기 누름부와 연동하도록 연결된 캠 판위에 상기 지지부가 올려지며, 상기 누름부가 상기 지지부 쪽으로 이동하면 상기 지지부가 상기 캠 판에 의해 캠 구동되어 상기 누름부에 접근하고, 상기 스프링 단자를 상기 기판을 향해 압축한 상태에서 상기 리벳을 코킹하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 리벳 코킹 장치의 상기 커넥터 설치판은 이동 가능하게 되며, 상기 링크는 상기 커넥터 설치판이 소정 위치에서 벗어났을 때 분리가능한 연결부를 가질 수 있다.

코킹 전에 기판은 커넥터위에 스프링 단자의 스프링력에 의해 이격되어 놓이게 되며, 코킹시에는 누름부 및 지지부에 의한 코킹력(누름력)이 스프링 단자의 압축에 요구되는 힘을 웃돌아 리벳 코킹이 시작되며, 스프링 단자를 손상시키지 않고 커넥터와 기판 사이의 틈새를 없애는 것이 바람직하다.

상기 기판 및 상기 커넥터를 상기 커넥터 설치판에 나사 고정하여, 부(副)조립체로 삼는 것이 바람직하다.

상기 캠 판에는 연장부를 형성하고, 상기 커넥터 설치판의 외주(外周)에는 상기 연장부를 수용가능한 홈을 형성하며, 상기 홈에 상기 연장부가 수용되었을 때에 상기 링크가 완전히 작동하여 코킹이 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다.

누름부에는 코킹을 조정하는, 래칫에 의해 작동하는 하사점 조정 다이얼을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 캠 판 및 상기 지지부는 하부 공구 유닛에 놓이며, 상기 하부 공구 유닛에는 커넥터 설치판을 안내하는 가이드(안내부)를 형성하여, 기판의 중심을 드러내는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 리벳 코킹 장치(1)[이하, 단순히 "장치(1)"라 한다]의 바람직한 실시 형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 전체 사시도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 장치(1)는 외형 형상이 거의 직사각형인 프레임체(2)와, 이 프레임체(2)에 배치된 하부 공구 유닛(4)과, 하부 공구 유닛(4)에 올려놓여진 커넥터 설치판, 즉 커넥터 홀더 유닛(250)[이하, 단순히 "홀더 유닛(250)"이라 한다]을 갖는다. 프레임체(2)는 금속제 빔(들보)을 조합하여 구성된다. 즉, 가늘고 긴 베이스부(6)와, 이 베이스부(6)의 길이 방향 양단에 세워 설치 고정된 지주(8a, 8b), 이들 지주(8a, 8b)의 상단에 걸쳐 가교하도록 배치 고정된 상부 빔(10)으로 구성된다. 또, 베이스(6)의 양단에는 프레임체(2)를 안정되게 직립시키기 위한, 베이스부(6)와 교차하는 방향으로 뻗은 지지부재(12)가 고정되어 있다.

상부 빔(10)에는 후술하는 리벳(220)(도 2)을 코킹하는 프레스 유닛(20)이 고정되어 있다. 프레스 유닛(20)에는 핸들(14)이 회동 가능하게 축 지지되며, 핸들(14)을 회전시킴으로써, 램(16)을 상하로 슬라이딩시킬 수 있다. 이 프레스 유닛(20)의 상세에 대해서는 후술한다. 프레스 유닛(20)이 구동되면, 링크 기구(링크)(30)이 연동해서 작동되며, 홀더 유닛(250)의 위치결정이 이루어지고, 코킹이 이루어진다. 이 상세에 대해서는 후술한다.

프레임체(2)의 베이스부(6)에는 한쌍의 이격된 레일(18a, 18b)이 볼트(22)에 의해 고정되어 있다. 이들 레일(18a, 18b)은 앞쪽으로 뻗어 그 대향하는 내측에, 하부 공구 유닛(4)의 직사각형 판형상의 본체(24) 측 가장자리(26, 26)를 슬라이딩 가능하게 수용하고 있다. 도면에서는 하부 공부 유닛(4)이 소정 위치에 취부된 상태를 나타내고 있다. 하부 공구 유닛이 소정 위치에 있을 때, 레일(18b)에 취부된 로크 핀(34)에 의해 본체(24)가 슬라이딩하지 않도록 고정된다.

본체(24)의 앞 가장자리(28) 중앙부에는 손잡이(36)가 형성되며, 양단에는 각형(角形) 기판용 가이드(32)[이하, 단순히 "가이드(32)"라 한다)가 상하로 이동 가능하게 취부되어 있다. 가이드(32)는 단면 형상이 L자형으로 되어 있으며, 그 내면의 한쪽이 동일 평면상에 있도록 서로 마주보고 배치되어 있다. 이들 가이드(32)는 후술하는 각형 기판을 위치 결정하기 위한 가이드(안내)로서 사용된다. 레일(18a, 18b) 사이에 배치된 하부 공구 유닛(4)을 앞쪽으로 끌어낼 때에는 로크 핀(34)을 잡아당겨 하부 공구 유닛(4)과 로크 핀(34)과의 계합을 해제하고, 손잡이(36)를 앞쪽으로 끌어 당김으로써 이루어진다.

본체(24)에는 4군데에 등간격으로 홀더 유닛 가이드(38)[이하, 단순히 "가이드(38)"라 한다)가 배치되며 나사(42)에 의해 고정되어 있다. 이들 가이드(38)는 각 각 중심을 향하도록 배치되고, 홀더 유닛(250)의 외주(外周)를 수용하도록 구성되어 있다. 가이드(38)의 중심에는 센터 핀(40)이 본체(24)위에 세워 설치되며, 올려놓여진 홀더 유닛(250)의 중심 구멍(252)에 끼워넣어, 홀더 유닛(250)을 회전가능하게 지지하도록 구성되어 있다.

홀더 유닛(250)은 외형 형상이 원판형상을 띄며, 외주에 플랜지(254)를 갖는다. 플렌지(254)에는 방사상으로 뻗어 플렌지(254)의 외측으로 개방되는 소정 간격으로 배치된 다수의 홈(256)이 형성되어 있다. 플렌지(254)의 내측에는 상방으로 돌출된 거의 고리 형상의 커넥터 설치부(260)가 형성되어 있다. 이 커넥터 설치부(260) 상면에는 소정 간격으로 방사상으로 뻗은 다수의 슬롯(258)이 형성되어 있다. 이 슬롯(258)에는 후술하는 바와 같이 커넥터(도 2 참조)가 놓인다. 또한 도 1 중, 바로 앞쪽에 보이는 사각형의 보드 스탠드(190)는 기판(50)(도 2(c))을 설치하기 위한 지그(jig)로, 네 모퉁이에, 대각으로 배치된 넛트(192, 192) 및 위치 결정 핀(194)(194)이 심어 설치되어 있다.

도 2에 본 발명의 장치(1)에 의해 코킹되는 전기 커넥터(200)[이하, 단순히 "커넥터(200)"라 한다)을 나타낸다. (A)는 커넥터(200)의 정면도이며, (B)는 (A)의 B-B 선을 따라 절취한 단면도이며, (C)는 (A)의 커넥터(200)를 기판(50)에 코킹 고정한 상태를 나타낸 측면도이다. 커넥터(200)는 (A)에 나타낸 바와 같이 가늘고 긴 절연성의 하우징(202)과, 이 하우징(202)의 돌출벽(204)에 소정 간격으로 배치된 단자(210)를 갖는다. 단자(210)는 하우징(202)의 단자 삽입 구멍(206)에 압입 고정된다. 단자(210)의 타인(tine)부(208)는 하우징(202)의 하부 공간(212)내에서 바깥쪽으로 편의(偏倚)되며(기울게 되며), 탄성적으로 기판(50)과 접촉하도록 구성되어 있다. 기판(50)에 코킹되어 있지 않은 상태에서는 타인부(208)는 하우징(202)의 저면(203)으로부터 돌출되어 있다. 따라서, 단순히 기판(50)상에 놓인 상태에서는 커넥터(200)와 베이스부(50) 사이에 약간의 갭(간격)(G)이 발생되어 있다.

돌출벽(204)의 정상부(214)에는 리벳(220)에 위치 정합(align)한 복수개의 관통 구멍(222)을 갖는 가늘고 긴 금속판(218)이 배치되며, 금속판(218)의 관통 구멍(222)과, 하우징(202)의 관통 구멍(224)으로 리벳(220)이 삽입 관통된다. 금속판(218)의 폭 및 리벳(220)의 두부(230)의 외형 칫수는 상술한 홀더 유닛(250)의 슬롯(258)에 지장없이 침입할 수 있도록 슬롯(258)의 폭보다 작은 칫수가 된다. 또, 하우징(202)의 측부에 형성된 요홈부(217)내에는 금속판(217)이 면을 기판(50)에 대해 수직이 되도록 배치되어 있다.

도 2에서는 커넥터(200)에 5개의 리벳(220)이 설치되어 있다. 이 커넥터(200)는 기판(50)의 커넥터 취부면(50a)상에 올려져, 리벳(220)의 선단(226)을 누름하여 변형시키고, 직경이 큰 선단(226a)으로 함으로써 커넥터(1)를 기판(50)에 고정한다. 이때, 기판(50)의 반대측에, 금속판(218)과 동일한 금속판(228)이 배치되며, 이 금속판(228)위에 선단(226)이 압력에 의해 찌그러뜨려진다. 따라서, 코킹후에는 리벳(220)의 두부(230)와, 압력에 의해 찌부러뜨려진 선단부(232)와의 사이에, 커넥터(200)와 기판(50)이 서로 누름 상태로 고정된다. 도면 (C)에 있어서, 두부(230)의 정상부(230a)는 코킹후, 약간 평탄해지는 것에 주목해야 한다.

이 때, 단자(210)의 타인부(208)는 도 2(B)의 점선으로 표시된 타인부(208)로 나타낸 위치에 있어, 기판(50)에 탄성적으로 누름 상태로 올려져 있다. 따라서, 기판(50)상의 도전 패드(도시하지 않음)에는 타인부(208)가 항상 누름된 상태로 커넥터가 취부되게 되며, 전기적 접속의 신뢰성이 높다. 커넥터(200)는 다수의 스프링 단자(210)의 스프링력에 대항하여 기판(50)상에 설치되기 때문에, 그 자체의 변형을 저지할 만큼의 강도가 필요로 된다. 그 때문에, 상술한 금속판(217)(218) 및 (228)이 커넥터를 보강하기 위해 사용된다.

도 3은 도 1의 장치(1)로부터 홀더 유닛(250)을 떼어낸 상태의, 도 1과 동일한 사시도이다. 링크 기구(30)는 프레스 유닛(20)으로부터 상부 빔(10)을 따라, 지주(8a)를 따라, 이어 베이스부(6)를 따라 하부 공구 유닛(4)에 도달하는 경로로 구성된다. 프레스 유닛(20)에는 상하방향을 따라 배치된 캠 편(44)이 형성되어 있다. 이 캠 편(44)의 측 가장자리(45)는 경사진 과도부(45a) 및 램(ram)(16)의 슬라이딩 방향과 평행하게 돌출된 측 가장자리(45b)로 구성된다. 과도부(45a)와 측 가장자리(45b)에 의해 캠(46)이 형성되어 있다. 캠 편(片)(44)에 인접하여 일단에 롤러(캠 팔로워)(48)가 회동이 자유자재로 되게 형성되며, 축(43)에 의해 회전가능하게 지지된 캠 바(51)가 배치되어 있다. 캠 바(51)는 프레임체(2)와 일체가 된 도시하지 않은 판부(板部)에 회동가능하게 고정되며, 롤러(48)가 캠 편(44)의 이동시에 측 가장자리(45) 및 캠(46)의 형상을 따르도록 구성되어 있다.

캠 바(51)의 타단은 가늘고 긴 판재를 절곡한 빔(52)에 회동가능하게 고정되어 있다. 빔(52)의 선단은 L자 형태로 절곡된 당접부(當接部)(52a)로 되어 있으며, 다음의 인접하는 빔(54)의 동일한 당접부(54a)와 맞닿은 상태로 연결되어 있다. 당접부(54a)에는 로드(56)의 일단이 고정되며, 로드(56)는 당접부(52a)의 도시하지 않은 개구를 통과하여 빔(52)을 따라 뻗어 있다. 로드(56)의 중간에는 일단이 규제된 압축 코일 스프링(58)이 배치되며, 당접부(52a, 54a) 끼리 서로 맞닿도록 항상 힘을 가하고 있다. 이들 당접부(52a, 54a), 로드(56), 압축 코일 스프링(58)에 의해 링크 기구(30)의 제1 연결부(59)가 구성된다.

이어, 빔(54)의 역단(逆端)(54b)은 상부 빔(10)의 단부에 회동가능하게 고정된 L자 형상의 크랭크(60) 일단(60a)에 회동가능하게 고정되어 있다. 크랭크(60)의 타단(60b)에는 지주(8a)를 따라 배치되는 빔(62)의 일단(62a)이 동일하게 연결되며, 또한 빔(62)의 타단(62b)이 지주(8a)의 하단에 위치하는 동일한 L자형상의 크랭크(64) 일단(64a)에 연결되어 있다. 크랭크(64)의 타단(64b)에는 베이스부(6)를 따라 뻗은 직선 형태의 빔(66)이 연결되어 있다. 빔(66)의 중간부에는 가이드 블록(68)이 배치되어 있다. 가이드 블록(68)은 빔(66)을 슬라이딩 가능하게 수용하는 홈(68a)이 형성되며, 빔(66)은 이 홈(68a)에 의해 위치가 규제됨과 동시에, 슬라이딩이 안내된다. 빔(66)의 타단은 직각으로 절곡되어 걸림부(66a)가 형성되어 있다. 다음의 인접하는 빔(70)은 하부 공구 유닛(4)의 본체(24)상에 위치하며, 가이드 블록(68)과 동일한 가이드 블록(72)에 의해, 그 위치 결정과 안내가 이루어진다.

빔(70)의 일단측에는 빔(66)의 걸림부(66)에 대응하는 걸림부(70a)가 형성되며, 빔(66)이 왼쪽으로 잡아 당겨질 때에 서로 맞닿아 빔(70)을 같은 방향으로 끌어 당기도록 작용한다. 이들 걸림부(66a, 70a)가 링크 기구(30)의 제2 연결부를 구성한다. 빔(70)은 빔(66)과 거의 나란히 뻗어 있으며, 타단은 걸림부(70a)와 같은 방향으로 절곡된 절곡부(70b)로서 형성되어 있다. 이 절곡부(70b)에는 빔(70)과 거의 나란히 뻗는 캠 판(80)이 고정되어 있으며, 또한 인장 코일 스프링(74)의 일단이 취부되어 있다. 캠 판(80)은 하부 공구 유닛(4)의 본체(24) 위에 고정된 지지체(72)내에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 인장 코일 스프링(74)의 타단은 지지체(72)에 취부되어 있다. 따라서 빔(70)은 일반적으로는 오른쪽 방향으로 스프링력이 가해진 상태에 있다. 캠 판(80) 및 지지체(72)의 상세에 대해서는 후술한다.

이어, 링크 기구(30)의 작동에 대해 설명한다. 현재, 코킹시에 그러하듯이 핸들(14)을 화살표 X 방향(앞쪽)으로 쓰러뜨려 회동시키면, 램(16)과 연동하는 캠 편(44)이 하강하며, 캠 바(51)의 롤러(48)가 캠(46)에 올라탄다. 그러면 캠 바(51)는 축(43)을 중심으로 해서 반시계 방향으로 회동한다. 이로 인해 빔(52, 54)는 도면에서 오른쪽 방향으로 이동하며, 크랭크(60)를 통해 빔(62)은 하방으로 이동한다. 빔(62)의 이동은 또한 크랭크(64)를 통해 빔(66)을 왼쪽 방향으로 잡아 끌듯이 이동시킨다. 빔(66)의 이동은 걸림부(66a)가 걸림부(70a)에 닿음으로써, 빔(70)에 전달되며, 빔(70) 및 빔(70)에 고정된 캠판(80)을 인장 코일 스프링(74)의 스프링력에 대항하여 마찬가지로 왼쪽 방향으로 이동시킨다. 이 핸들(14) 조작에 의해 리벳(220)이 코킹되는데, 그 양태에 대해서는 후술한다.

또한, 핸들(14)을 원래로 돌리면, 즉 방향(Y)로 회동하면, 빔(52, 54),(62, 66)은 역방향으로 이동하게 되므로, 빔(66)은 오른쪽 방향으로 이동한다. 이 때, 걸림부(66a)는 걸림부(70a)와의 계합을 해제하는 방향으로 이동하는데, 빔(70) 및 캠 판(80)은 코일 스프링(74)에 의해 힘이 가해지고 있기 때문에 오른쪽 방향으로 이동한다.

도 4에 프레스 유닛(20)의 사시도를 나타낸다. 프레스 유닛(20)은 본체가 되는 하우징(90)과, 이 하우징(90)내를 상하로 슬라이딩하는 램(16)과, 이 램(16)의 하단에 취부된, 누름부가 되는 상부 공구 유닛(92)을 갖는다. 하우징(90)은 하단에 수평으로 뻗는 플렌지(94)를 가지며, 이 플렌지(94)의 구멍(94a)에 볼트(미도시)가 삽입 관통되어 상부 빔(10)에 고정된다. 하우징(90)의 상부에는 원판 형상의 하사점 조정 다이얼(96)이 위쪽을 향해 취부되어 있다. 하사점 조정 다이얼(96)에는 돌출 높이가 다른 복수의 구역(98)이 원주를 따라 배치되어 있다. 이 하사점 조정 다이얼(96)은 도시하지 않은 래칫에 의해 소정 구역(98)을 선택할 수 있도록 구성되어 있다.

램(16)의 배후에는 도시하지 않은 랙이 형성되며, 핸들(14)의 회전축(102)에는 랙과 치합하는 피니언(도시하지 않음)이 형성되어 있으므로, 랙과 피니언과의 계합에 의해, 핸들(14)의 회전 운동은 램(16)의 직선 운동으로 변화된다. 이들 랙 과 피니언은 도시하지 않은 기어 박스내에 배치된다. 램(16)의 상부에는 램(16)의 스트로크(공정)의 하사점을 조절하는 스톱퍼(104)가 취부되어 있다. 스톱퍼(104)는 플렌지(106)에 설치된 나사에 의해 구성되며, 램(16)이 하강하면 이 스톱퍼(104)의 선단(104a)이 선택된 구역(98)의 표면에 닿으며, 그 이상의 램(16) 하강을 규제함으로써 하사점의 위치가 결정된다. 하사점은 구역(98)을 적절하게 선택하여 +/-0.3mm 범위에서 조정할 수 있다. 장치(1)의 조립시에, 램(16)의 어중간한 하강 방지를 보증하는 래칫(105)과 스톱퍼(104)와의 상대 위치를 결정하기 위해 하사점 조정 나사(103)에 의해, 스톱퍼(104)를 갖는 블록(107)을 램(16)에 대해 상하로 이동시켜 조정한다. 래칫(105)이 하사점 조정 다이얼(96)의 각 구역(98)에 있는 죠(jaw)(98a)와 계합(係合)하여, 블록(107)(또는 램(16))이 상승할 수 없게 될 경우에는 다이얼(96)을 회전시켜 죠(jaw)를 갖지 않는 구역(99)으로부터 래칫(105)을 개방한다.

램(1) 선단(하단)의 상부 공구 유닛(92)은 램(16)에 직접 고정된 상부재(108)와, 볼트(112) 및 압축 코일 스프링(114)을 통해 상부재(108)에 취부된 하부재(110)를 갖는다. 상부재(108)와 하부재(110)는 그들의 횡방향으로 뻗어나온 플렌지(108a, 108a) 및 (110a, 110a)를 가지며, 상술한 볼트(112)는 이들 플렌지 사이에 배치된다. 상부 공구 유닛(92)의 상세에 대해서는 후술한다.

이어, 도 5는 상부 공구 유닛(92) 및 지지체(72)의 사시도이며, 도 6은 도 5의 상부 공구 유닛(92)과 지지체(72)의 일부를 떼어낸 도 5와 동일한 사시도이다. 상부 공구 유닛(92)의 상부재(108)는 나사(116)에 의해 램(16)에 고정되어 있다. 볼트(112)의 중간에는 너트(118)가 나사 결합된 이 너트(118)와 플랜지(108a) 사이에 스프링(114)이 압축된 상태로 배치되어 있다. 하부재(110)는 스프링(114)에 의해 하방으로 힘이 가해지고 있는데, 상부재(108) 쪽으로 이동 가능하게 취부되어 있다. 즉, 상부재(108)의 볼트 삽입관통용 구멍(미도시)은 볼트(112)의 칫수보다 크므로, 하부재(110)는 스프링(114)을 압축하여 상방으로 이동하는 것이 가능해진다. 하부재(110)에는 후술하는 상부재(108)의 클림퍼를 감싸는 커버(120)가 볼트(122)에 의해 취부되어 있다.

지지체(72)는 금속 블록으로 이루어진 2개의 절반체(124a, 124b)로 구성된다. 각 절반체(124a, 124b)는 나사(129)에 의해 상호 고정되며, 그리고 나사(127)에 의해 본체(24)에 고정되어 1개의 지지체(72)를 구성하고 있다. 절반체(124a, 124b)는 서로 협동하여 내측에 캠 판(80)을 배치하기 위한 통로(126)를 형성한다. 도면에서는 통로(126)내에 캠 판(80)의 일부 연장판(170)이 돌출되어 보인다. 지지체(72)는 상부 공구 유닛(92) 쪽을 향해 돌출된 대(128)와 그 양측에 단부(段部)를 지나 위치하는 취부부(130)가 형성되어 있다. 코일 스프링(74)은 지지체(72)에 L자 형상의 블랭킷(132)을 통해 취부되어 있다.

이어, 도 6을 참조하여, 상부 공구 유닛(92) 및 지지체(72)에 대해 더욱 상세히 설명한다. 상부 공구 유닛(92)의 커버(120)을 벗기면, 상부재(108)의 코킹부, 즉 클림퍼(134)가 명료하게 도시되어 있다. 상부재(108)로부터는 하방으로 늘어뜨려지는 판부(136)가 일체로 형성되며, 이 판부(136)의 선단에 도면에서는 5개의 클림퍼(134)가 일체로 형성되어 있다. 이 클림퍼(134)의 간격은 상술한 커넥터(200) 에 배치된 리벳(220)의 배치 간격과 동일하다. 하부재(110)로부터는 판부(136) 및 클림퍼(134)를 안내하는 가이드부(138)가 일체로 형성되어 있다. 상술한 커버(120)도 판부(136)의 안내에 이바지하게 된다. 클림퍼(134)의 선단은 평면이며, 가이드부(138)의 하단에 위치하는 리브(140)에 의해 안내된다. 클림퍼(134)는 리브(140)내에서 코킹시, 약간 하강하는데 리브(140)의 하면(140a)보다 하방으로 돌출되는 일은 없다.

캠 판(80)은 일단측에서 블랭킷(142)에 의해 나사 고정되며, 또한 이 블랭킷(142)을 통해 빔(70)에 고정되어 있다. 캠 판(80)은 폭넓은 취부부(144)로부터 타단측으로 직선 형태로 뻗는 판 형상을 띄고 있다. 캠 판(80)의 상부 가장자리(146)에는 취부부(144)측으로 경사면(148a)을 갖는 캠 돌기(148)가 3군데에 이격되어 형성되어 있다. 이들 캠 돌기(148)에 대응하여, 대(128) 사이의 틈새에는 지지부가 되는 판형태의 앤빌(anvil)(150)이 배치되어 있다. 앤빌(150)의 상부 가장자리(152)에는 클림퍼(134)에 대응하는 위치에 평탄한 바닥을 갖는 요홈부(154)가 5군데 형성되어 있다. 앤빌(150)의 하단에는 캠 돌기(148)에 대응하여 3군데의 레그(leg)부(156)가 형성되어 있다.

앤빌(150)의 중앙에는 상하로 뻗는 슬롯(158)이 형성되며, 슬롯(158)의 양측에는 마찬가지로 상하로 뻗는 장공(長孔)(160)이 돌출 형성되어 있다. 슬롯(158)의 내부에는 절반체(124a)의 대(128)로부터 돌출하는 2개의 이격된 보스(162)가 슬롯(158) 양단에 약간 여유를 갖고 배치되어, 앤빌(150)을 상하로 이동가능하게 하고 있다. 장공(160)내에는 아랫쪽을 향해 앤빌(150)에 힘을 가하는 압축 코일 스 프링(164)이 배치되어 있다. 즉, 대(128)에는 코일 스프링(164)를 수용하는 리세스(recess)(166)가 형성되며, 이 리세스(166)의 아랫방향을 향하는 상단(166a)에 코일 스프링(164)의 상단이 접하며, 코일 스프링(164)의 하단이 장공(160)의 하단을 누름으로써, 앤빌(150)에 하방쪽으로 힘을 가하고 있다. 도시되지 않은 절반체(124b)에도 동일한 리세스(166)가 형성되어 있다.

캠 판(80)의 상부 가장자리(146)에는 캠 돌기(148)의 왼쪽 방향으로 윗쪽을 향하는 직사각형 돌기(168)가 형성되어 있다. 이 돌기(168)는 통로(126)의 정지면(126a, 도 5)에 닿음으로써 캠 판(80)이 후방(왼쪽)으로 이동하는 것이 규제된다. 또한, 상부 가장자리(146)의 오른쪽에는 취부부(130)의 상면(130a)으로부터 상방으로 돌출하는 연장판(170)이 형성되어 있다. 이 연장판(170)은 통로(126)의 정지면(126b)(도 5)에 맞닿아 캠 판(80)이 전방(오른쪽)으로 그 이상 이동하는 것을 규제한다.

도면에 나타낸 앤빌(150)은 캠 판(80)이 왼쪽으로 이동했을 때에, 캠 돌기(148)에 의해 상방으로 밀어올려졌을 때의 상태를 나타낸다. 환언하면 핸들(14)을 앞쪽으로 회동시켜 코킹을 수행할 때, 앤빌(150)이 코일 스프링(164)에 대항하여 대(128)로부터 위로 밀어내도록 구성되어 있다. 코킹시 앤빌(150)의 요홈부(154)에는 리벳(220)의 두부(頭部)(230)가 놓여지는데, 코킹에 대해서서는 더 상세히 후술한다.

도 7은 홀더 유닛(250)에 기판(50)과 커넥터(200)를 올려놓은 상태의 장치(1) 일부를 단면한 확대 사시도이다. 또한, 도 7에서는 도 6과 동일하게 공구 조립체(92)는 커버(120)를 벗긴 상태로 나타낸다. 기판(50) 및 커넥터(200)을 장치(1)에 세팅하는 수순에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

최초로, 도 1에 나타낸 보드 스탠드(190)을 준비한다. 이 보드 스탠드(190)에는 원형 기판(50)(도 7)의 도시하지 않은 구멍과 위치 결정 핀(194)을 위치정합하여 올려놓는다. 이 때, 기판(50)의 커넥터 취부면(50a)을 위로 하여 올려놓는다.

이어, 기판(50)에 커넥터(200)를, 기판(50)의 외주를 따라 방사상으로 배치한다. 이 때 커넥터(200)의 리벳(220) 선단(226)을 기판(50)의 관통 구멍(50b)에 삽입 관통시켜 배치한다. 기판(50) 위에는 도 2(B)에서 설명한 바와 같이 틈새(G)만큼 띄운 상태로 배치된다.

이어 홀더 유닛(250)을 보드 스탠드(190)의 상술한 위치 결정핀(194)을 가이드로 하여 커넥터(200)위에 세팅한다. 이 때, 커넥터(200)의 돌출벽(204)이 홀더 유닛(250)의 슬롯(258)에 삽입되도록 배치한다. 그리고, 나사(미도시)에 의해 기판(50)과 홀더 유닛(250)을 가볍게 조여서 부(副)조립체(251)로서 구성한다. 이와 같이 부조립체(251)로 함으로써, 취급이 용이해진다.

이어 장치(1)의 핸들(14)을 수직보다 후방으로 쓰러뜨린 상태에서, 로크 핀(34)(도 1)을 잡아당겨 하부 공구 유닛(4)을 레일(18a, 18b)을 따라 앞쪽으로 끌어당긴다.

기판(50)과 홀더 유닛(250)의 부조립체(251)를 보드 스탠드(190)로부터 떼어내어, 기판(50)을 위로 해서 하부 공구 유닛(4)에 세팅하면, 기판(50)의 뒷면(50c)이 위를 향한 도 7에 나타낸 상태가 된다. 이 때 4개의 가이드(38)(도 1, 도 7)를 사용하여 홀더 유닛(250)을 세팅하면, 홀더 유닛(250)의 중심 구멍(252)에 센터 핀(40)이 삽입되어 취부가 용이하게 이루어진다.

이어 금속판(228)을 기판(50)의 이면(50c)으로 돌출한 리벳(220)의 선단(226)에 세팅한다. 핸들(14)을 수직보다 뒤쪽으로 쓰러뜨린 상태에서 하부 공구 유닛(4)을 레일(18a, 18b)을 따라 밀어넣고, 로크 핀(34)을 눌러 하부 공구 유닛(4)을 로크한다. 이로 인해 코킹 준비가 완료된다. 이 도면으로부터 커넥터(200)의 돌출벽(204)은 홀더 유닛(250)의 슬롯(258)내에 배치되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 이 때 리벳(220)의 두부(230)는 앤빌(150)의 요홈부(154)에 위치하고 있다.

이어 리벳(220)을 코킹할 커넥터(200)가 상부 공구 유닛(92) 아래에 오도록 홀더 유닛(250) 또는 기판(50)으로 회전 이동시킨다.

리벳(220)의 코킹 높이를 조절한다. 이는 하사점 조정 다이얼(96)을 회전시켜 원하는 높이의 구역(98)을 선정함으로써 달성된다.

이어, 핸들(14)을 앞쪽으로 회동시켜 램(16)을 강하시키고, 클림퍼(134)에 의해 리벳(220)을 누름하여 선단(226)을 코킹한다. 이 때, 상술한 바와 같이 핸들(14)의 조작에 따라 링크 기구(30)가 작동하여, 캠 판(80)이 왼쪽으로 이동하므로, 캠 돌기(148)에 의해 앤빌(150)이 위로 밀어 올려져 리벳(220)의 두부(230)를 윗쪽으로 누름한다. 따라서 리벳(220)은 앤빌(150)과 클림퍼(134) 양쪽으로부터 누름된 상태에서 코킹된다. 누름부(92)와 지지부(150)의 이동 타이밍은 지지부(150)가 다 상승한 곳에서, 하강해 온 누름부(92)가 코킹을 개시하도록 설정되어 있다. 누름부(92) 및 지지부(150)에 의한 누름력은 약 10kg이며, 스프링 단자(210)의 압축에 요하는 힘 약 8kg보다 크므로, 스프링 단자(210)는 틈새(G)가 없어지도록 기판(50)에 누름된다.

만일 앤빌(150)이 고정된 채라고 하면, 코킹시, 클림퍼(134)는 리벳(220)의 선단(226)을 누름할 때 기판(50)에도 그 힘이 가해지게 되며, 코킹하고 있는 커넥터(200)의 기판(50) 부분을 하방으로 변형시키게 된다. 더 상세히 설명하면, 커넥터(200)의 타인부(208)가 하우징(202)의 저면(203)으로부터 탄성적으로 돌출되어 있으므로, 기판(50)은 도 7의 상태에서는 상술한 바와 같이 커넥터(200)의 저면(203)이 약간 뜬 상태에서 커넥터(200) 위에 올려져 있다. 따라서 클림퍼(134)로 누름하면 그 뜬 틈새의 거리만큼 기판(50)은 하우징쪽으로 꽉 눌러지도록 물러나 변형되어 버린다. 그 결과, 기판(50)에 도전 트레이스 등에 의해 형성된 회로(도시하지 않음)가 파괴되어 버릴 우려가 있다. 그러가 앤빌이 위로 이동함으로써, 커넥터(200)를 통해 기판(50)이 지지되므로 기판(50)의 변형은 저지된다.

더욱 상세히 설명하면, 앤빌(150)의 요홈부(154)가 리벳(220)의 두부(230)를 지지하고, 요홈부(154) 사이의 상부 가장자리(152)가 금속판(218)을 지지하여 커넥터(200)를 상부 공구 유닛(92)측으로 이동시킴으로, 기판(50)이 부분적으로 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 인쇄 회로가 파괴될 우려가 없어진다. 또한, 앤빌(150)이 커넥터(200)의 정상부(214)를 거의 균일하게 누름 지지하므로 커넥터(200)의 성형후에 약간의 변형, 뒤집힘이 발생하는 경우라도, 이들 변형으로 인한 칫수 오차를 보상하여 적절한 코킹을 수행할 수 있다. 바꿔 말하면, 커넥터(200)의 왜곡을 교정하여 정확한 코킹을 수행하는 것이 가능해진다. 또한, 리벳(200)의 약 0.6mm 높이의 두부(230)는 앤빌(150)의 약 0.4mm 깊이를 갖는 요홈부(154)내에 위치하므로, 과도하게 눌러 찌그러뜨리는 것을 방지할 수 있다. 5개의 리벳(220) 두부(230)는 이 코킹 작업에 의해 누름되어, 정상부는 동일한 평탄한 형상이 된다.

연장판(76)은 코킹시, 홀더 유닛(250)의 플랜지(254)에 형성된 홈(256)에 침입하여 홀더 유닛(150)의 회전 방향의 위치 결정이 이루어지는데, 홀더 유닛(250)이 소정 위치에 없는 경우에는 플랜지(254)의 외측 가장자리(254a)에 맞닿아 캠판(80)은 왼쪽으로 이동하지 않고, 앤빌(150)도 상승하지 않는다. 이 대로, 핸들(14)을 회동시키면 링크 기구를 파손하는 경우가 있으므로, 도 3에서 서술한 코일 스프링(58)이 형성되어 있다. 빔(52, 54)을 연결하고 있는 코일 스프링(58)의 스프링력보다 큰 힘이 가해지면 빔(52)에 의해 코일 스프링(58)은 압축되고, 당접부(54a, 52a)는 이격되며, 과도한 힘이 빔(54)에서 앞으로는 전달되는 일이 없다. 따라서 링크 기구를 파손하는 것이 방지된다.

기판(50)이 원형인 경우에 대해 설명하였는데, 본 장치(1)는 각형(角形) 기판(도시하지 않음)인 경우에도 대응할 수 있다. 위치 결정시에는 각형 기판을 속이 깊어지도록 경사시켜, 본체(24)의 바로 앞쪽 2군데의 각형 기판 가이드(32)에, 양쪽 모서리를 당접시켜 위지 정합한다. 이어 각형 기판의 안쪽을 내리는, 즉 본체(24)와 나란히 되게 하면, 각형 기판이 올려진 커넥터 홀더 유닛(250)의 중심 구멍(252)과 센터 핀(40)과의 위지 정합을 할 수 있으며, 각형 기판을 본체(24)에 용이하게 취부할 수 있다. 본체(24)에 장착후에는 각형 기판과 간섭하지 않도록 각 형 기판 가이드(34)를 물러나게 하여, 기판이 지장없이 회전할 수 있도록 한다. 커넥터(200)는 각형 기판의 경우에도 방사상으로 실장되며, 코킹 작업은 원판 형상의 기판(50)인 경우와 마찬가지로 센터 핀(40)의 주위를 회전시켜 1개씩 수행한다. 각형 기판의 경우, 커넥터(200)를 배치한 영역외에, 넓은 스페이스를 가짐으로, 여러가지 실장 부품을 많이 올려놓을 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 제2 연결부를 구성하는 걸림부(66a, 70a)가 모두 L자 형상을 하고 있는데, 한쪽이 L자 형상의 걸림부이며, 다른 쪽이 걸림부의 선단과 계합하는 구멍을 갖는 판 스프링이어도 좋다. 이 경우, 걸림부 선단과 구멍이 정합하지 않고 서로 충돌하여도 걸림부 및 판 스프링의 손상을 판 스프링의 탄력에 의해 회피할 수 있다.

본 발명의 리벳 코킹 장치는 누름부에 링크를 통해 이 누름부와 연동하도록 연결된 캠 판위에 지지부가 올려지며, 누름부가 지지부 쪽으로 이동하면 지지부가 캠 판에 의해 캠 구동되어 누름부에 접근하고, 전기 커넥터의 스프링 단자를 이 전기 커넥터가 설치되는 기판을 향해 압축한 상태에서 리벳을 코킹하므로, 코킹 작업시 기판을 누름하여 변형시키는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기판상의 프린트 배선이 파단(破斷)될 우려가 없다. 또한 커넥터를 누름부, 지지부의 양쪽으로부터 누름함으로, 커넥터 성형후의 변형, 뒤집힘을 교정하고, 적절한 코킹을 수행할 수 있다. 또한, 리벳 칫수의 불균일에 관계 없이, 확실하게 코킹이 이루어지며, 신뢰성이 높은 커넥터 고정이 이루어진다. 특히, 커넥터를 다수 올려놓은 경우, 기판은 고가이며, 이와 같은 고가의 기판을 폐기하지 않아도 되므로 코스트 측면의 효과가 현저하다.

또한, 본 발명의 리벳 코킹 장치의 커넥터 설치판이 이동가능하게 되고, 링크가 커넥터 설치판이 소정의 위치에서 벗어났을 때에 분리 가능한 연결부를 갖도록 구성할 수 있으며, 이 경우에는 부정확한 코킹을 방지함과 동시에, 리벳 코킹 장치의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 리벳 일단의 두부(頭部)를 지지하는 지지부와 상기 리벳의 타단 선단부를 코킹하는 누름부를 가지며, 기판 표면에 탄성적으로 접촉하는 스프링 단자를 가지고 커넥터 설치판 위에 놓이게 되는 전기 커넥터를 상기 기판에 상기 리벳에 의해 고정하는 리벳 코킹 장치에 있어서,

   상기 누름부에 링크를 통해 상기 누름부와 연동하도록 연결된 캠 판 위에 상기 지지부가 올려지며, 상기 누름부가 상기 지지부 쪽으로 이동하면 상기 지지부가 상기 캠판에 의해 캠 구동되어 상기 누름부에 접근하게 되고, 상기 스프링 단자를 상기 기판을 향해 압축한 상태에서 상기 리벳을 코킹하는 것을 특징으로 하는 리벳 코킹 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터 설치판은 이동 가능하게 되며, 상기 링크는 상기 커넥터 설치판이 소정 위치에서 벗어났을 때에 분리 가능한 연결부를 갖는 것을 특징으로 하는 리벳 코킹 장치.

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