KR100887541B1

KR100887541B1 - 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구

Info

Publication number: KR100887541B1
Application number: KR1020070024988A
Authority: KR
Inventors: 이수일; 조성한
Original assignee: 이수일; 조성한
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2009-03-09
Also published as: KR20080083997A

Abstract

용접 접합이 어려운 박판이나 비철금속 판재 또는 수지종류의 판재를 두 개 이상 접합하고자 할 때 블라인드 리벳 작업을 하게 되는데, 이 블라인드 리벳 작업이 별도의 드릴링 머신으로 판재를 천공한 다음 블라인드 리벳을 삽입하고 별도의 핸드 리벳팅 공구 또는 여러 형태의 리벳팅 머신을 번갈아가며 사용해야 하므로 작업이 번거롭고 작업시간이 많이 소요되는 종래기술과는 달리 하나의 공구로 이루어진 본 발명은 전방에 고강도 드릴날이 장착된 블라인드 리벳을 장착하여 두 개 이상의 판재에 드릴링 머신 등과 같은 별도의 공구 없이 직접 천공한 다음 블라인드 리벳의 삽입이 동시에 이루어지며 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구 내부에 설치된 인발을 위한 척을 이용하여 리벳 심을 인발하면서 확장 원통을 확장시켜 두 개 이상의 판재를 접합한 후 리벳 심을 제거하여 리벳팅 작업을 완료함으로써 여러 번에 이루어지던 리벳팅 작업이 하나의 전동공구에 의해 한 번에 이루어져 작업공정과 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 작업효율의 극대화로 인건비를 줄일 수 있다.

블라인드 리벳, 정역 회전모터, 드릴 날, 고강도 탄소강, 리벳 심.

Description

셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구{Automatic self drilling and riveting electric tool}

도1a 및 1b는 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구의 단면도 및 부분 정면도이다.

도2는 도1에 개시된 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구의 주요부분의 분해 사시도이다.

도3 및 도4는 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구의 동작상태를 보인 단면도이다.

도5는 각종 스위치 및 센서의 동작에 따라 정역 회전모터의 구동을 제어하기 위한 시스템 구성도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 케이스 11 : 정역 회전모터

12 : 전원 스위치 13 : 정역 선택스위치

14, 15, 20, 21 : 구동기어 16, 17, 39, 40 : 베어링

18 : 동력전달 축 19 : 피니언 기어

22 : 클러치 베어링 23 : 회전 원통

24 : 랙 기어 25 : 슬라이딩 가이드 원통체

26 : 슬라이딩 가이드 홈 27 : 캡

28, 29 : 슬라이딩 공간 30 : 이동체

31 : 인발 척 32, 33 : 인발척 조임 경사면

34 : 관통공 35 : 밀대

36, 43, 44, 58 : 스프링 37, 38 : 돌기

41 : 노즐 42 : 스러스트 베어링

45 : 블라인드 리벳 46 : 리벳 심

47 : 고강도 드릴 날 48 : 확장 원통

49 : 플랜지 50 : 센싱부

51 : 전진 제한 스위치 52 : 후진 제한 스위치

53 : 센서 케이스 54a, 54b : 접점

55 : 접촉자 56 : 작동 로드

57 : 접촉 봉 59 : 작동 공

60 : 제어부 61 : 판재

본 발명은 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구에 관한 것이다. 특히 본 발명은 블라인드 리벳을 전동공구의 노즐에 삽입 고정한 후 블라인드 리벳의 고강도 드릴날을 이용하여 접합할 두 개 이상의 판재에 체결구멍을 천공함 과 동시에 블라인드 리벳의 확장 원통이 체결구멍에 삽입 고정되고, 전동공구 내부의 인발 척으로 블라인드 리벳 심을 후방으로 잡아당겨 확장 원통이 확장되면서 두 개 이상의 판재를 접합할 수 있도록 하는 한편 리벳 심을 인발하여 절단 제거할 수 있도록 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구에 관한 것이다.

통상적으로 리벳이라 함은 판재나 형강 또는 기계적, 기구적인 장치 및 각종 공작물 등 적어도 2개 이상의 판재(연결체)를 일체형으로 체결하기 위한 것으로서 연결하고자 하는 판재에 체결구멍을 천공하고, 리벳을 끼워 넣은 다음 망치나 기계적인 장치로 걸림 턱 즉, 머리를 형성하여 고정하는데, 이러한 작업들이 수작업에 의해 이루어지므로 연결과정이 복잡하고 작업자의 숙련도에 따라 불량률이 크게 좌우된다.

따라서 최근에는 리벳팅 작업을 간편하면서도 효율적으로 할 수 있도록 여러 형태의 리벳이 개발되고 있는데, 이를 위해 대표적으로 사용되는 것이 블라인드 리벳이다.

상기한 블라인드 리벳은 헤드와 리벳 몸체 및 절단 홈으로 이루어진 리벳 심과, 상기 리벳 심에 가결합되며 확장 원통과 플랜지로 이루어진 확장 원통체로 구성되는데, 이 블라인드 리벳을 체결하기 위해서는 두 개 이상의 판재에 체결구멍을 천공하고, 이 체결구멍에 블라인드 리벳의 헤드 부분을 삽입한 다음, 별도의 공구를 이용하여 리벳 심을 당겨 확장 원통체의 단부가 확장되도록 함과 아울러 리벳 심과 리벳 몸체가 절단 홈을 기점으로 분리되면서 두 판재가 일체형으로 결합되도록 한다.

상기한 바와 같은 블라인드 리벳을 이용한 리벳팅 과정에서는 리벳 몸체로부터 리벳 심을 분리하기 위한 별도의 공구가 사용되고 있는데, 그 이전에 반드시 두 개 이상의 판재에 체결구멍을 천공하는 작업을 거쳐야 한다.

즉, 두 개 이상의 판재에 천공된 체결 구멍에 블라인드 리벳을 체결하는 과정은 수작업에 비해 수월해졌지만, 블라인드 리벳을 체결하기 위한 체결구멍을 여전히 수작업으로 해야 하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 두 개 이상의 판재에 블라인드 리벳을 리벳팅하기 위한 드릴작업과 리벳팅 작업을 하나의 공구로 한 번에 수행할 수 있도록 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구를 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 블라인드 리벳을 전동공구의 노즐에 삽입 고정한 후 블라인드 리벳의 고강도 드릴날을 이용하여 접합할 두 개 이상의 판재에 체결구멍을 천공함과 동시에 블라인드 리벳의 확장 원통을 체결구멍에 삽입 고정하고, 전동공구 내부의 인발 척으로 블라인드 리벳 심을 후방으로 잡아당겨 확장 원통이 확장되면서 두 개 이상의 판재를 접합할 수 있도록 하는 한편 리벳 심을 인발하여 절단 제거함으로써 두 개 이상의 판재에 드릴링 천공, 리벳 삽입, 리벳 확장 체결, 리벳 심 떼어내기와 뽑아내기 등을 하나의 공구로 한 번에 수행할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구는, 정방향 또는 역방향으로 회전하는 정역 회전모터; 상기 정역 회전모터가 정방향 회전시에는 함께 회전되고 역방향 회전시에는 공회전하여 상기 정역 회전모터의 정방향 회전력을 회전 원통에 전달하고 역회전시 공회전하여 회전력을 차단하는 클러치 베어링; 상기 클러치 베어링을 통해 상기 정역 회전모터의 회전력을 전달받아 전방의 노즐에 고정된 블라인드 리벳을 회전시키는 회전 원통; 상기 정역 회전모터의 회전력을 슬라이딩 가이드 원통체 내의 이동체에 전달하기 위한 한 쌍의 랙 기어와 피니언 기어; 및 상기 랙 기어와 피니언 기어를 통해 왕복 운동에너지로 변환된 운동 에너지를 전달받아 슬라이딩 가이드 원통체의 슬라이딩 공간 내에서 전후로 이동하며 후방으로 이동시 두 개 이상의 판재에 삽입 고정된 블라인드 리벳의 리벳 심을 인발 척으로 물고 잡아당겨 블라인드 리벳의 리벳 몸체로부터 리벳 심을 절단 제거하는 이동체;가 권총 형상의 케이스 내에 내재된 것을 특징으로 한다.

상기 피니언 기어는 두 개의 베어링에 의해 회전 자재토록 결합된 동력 전달 축의 일부에만 형성되고, 상기 피니언 기어와 한 쌍을 이루는 랙 기어는 상기 이동체의 이동거리를 제한할 수 있는 길이를 가질 수 있다.

상기 피니언 기어에 치합되어 상기 정역 회전모터의 정역회전시 왕복 운동하는 상기 랙 기어가 상기 피니언 기어로부터 완전히 분리되지 않도록 상기 슬라이딩 가이드 원통체 상면의 전후방에는 상기 랙 기어를 피니언 기어 쪽으로 밀어주기 위한 스프링이 탄지될 수 있다.

상기 정역 회전모터는 정역 선택스위치의 조작이나 상기 케이스 전방에 위치한 센싱부 및 상기 랙 기어의 이동경로에 설치된 전진 제한 스위치와 후진 제한 스위치의 조작상태에 따라 두 개 이상의 판재가 삽입되는 블라인드 리벳의 삽입위치와 상기 이동체의 위치를 판단하여 정방향에서 역방향 또는 역방향에서 정방향으로 회전방향이 자동 변환될 수 있다.

상기 랙 기어는 상기 이동체와 일체형으로 형성되고, 상기 슬라이딩 가이드 원통체의 상부에는 상기 이동체의 상부에 위치한 랙 기어를 상기 피니언 기어에 치합시키고 상기 랙 기어의 이동을 안내하기 위한 슬라이딩 가이드가 랙 기어의 이동방향을 따라 형성될 수 있다.

상기 이동체는 스프링의 탄발력을 전달받은 밀대가 인발 척을 전방으로 밀어줄 수 있도록 전방이 개방된 슬라이딩 공간에 인발 척과 밀대 그리고 스프링이 순차적으로 내입되어 캡에 의해 고정되고, 상기 슬라이딩 공간 전방의 내경이 전방으로 갈수록 점진적으로 작아지는 인발척 조임 경사면을 이루고, 상기 인발 척의 외주면은 외경이 전방으로 갈수록 점진적으로 작아지는 인발척 조임 경사면을 이루는 것이 바람직하다.

상기 인발 척의 중앙에는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 전방과 후방은 전방과 후방으로 갈수록 내경이 점진적으로 커지는 구조를 가지며, 상기 밀대의 전방에는 상기 인발 척의 후방을 밀어주기 위한 돌기가 형성되며, 상기 회전 원통의 내면 전방에는 상기 회전 원통과 상기 이동체와의 마찰을 없애주기 위한 스러스트 베어링을 매개로 상기 인발 척의 관통공을 벌려주기 위한 돌기가 설치될 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

두 개 이상의 판재에 블라인드 리벳을 리벳팅하기 위한 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구는 도1a와 도1b 및 도2에 도시한 바와 같이 통상의 권총 형상을 가지는 것으로서 권총 형상의 케이스(10) 내에 정방향 또는 역방향 회전하는 정역 회전모터(11)를 포함하는 각종 구성요소들이 내재되어 있다.

상기 케이스(10) 내의 상단 후방에는 정역 회전모터(11)가 고정 설치되어 있고, 손잡이 부분에는 정역 회전모터(11)의 구동 전원을 '온/오프' 하기 위한 전원 스위치(12)와 정역 회전모터(11)의 정방향 회전과 역방향 회전을 수동으로 조절하기 위한 정역 선택스위치(13)가 그의 일부가 케이스(10) 외부로 노출되게 설치되어 있다.

여기서 정역 회전모터(11)는 별도의 브라켓이나 기타 고정장치에 의해 케이스(10) 내에 고정 설치되는데, 이하에서는 정역 회전모터(11)와 마찬가지로 케이스(10) 내에 고정이 필요한 구성요소에 대한 고정구조에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

상기 정역 회전모터(11)의 회전축에 결합된 구동기어(14)는 동력전달 축(18) 단부에 결합되어 있는 구동기어(15)에 치합되어 있는데, 이때 동력전달 축(18)은 양단이 두 개의 베어링(16)(17)에 회전 자재토록 결합되어 있으며, 동력전달 축(18) 외주면의 일부에는 동력전달 방향을 바꾸기 위한 피니언 기어(19)가 형성되어 있다.

상기 케이스(10) 내부공간의 하단부에는 상부에 길이방향으로 절개된 슬라이딩 가이드 홈(26)을 가지며 전후방이 개방된 구조의 슬라이딩 가이드 원통체(25)가 동력전달 축(18)과 수평지게 상하로 배치되어 있고, 이 슬라이딩 가이드 원통체(25)의 슬라이딩 공간(29)에는 원통 형상의 이동체(30)가 내입되어 있으며, 이 이동체(30)의 상부에 이동체(30)와 일체형으로 형성된 랙 기어(24)가 피니언 기어(19)에 치합되어 있으므로 피니언 기어(19)의 회전방향에 따라 랙 기어(24)와 이동체(30)가 슬라이딩 가이드 홈(26)과 슬라이딩 공간(29)을 왕복 운동할 수 있다.

이때 동력전달 축(18) 외주면의 전체에 피니언 기어(19)가 형성되어 있지 않고 일부만이 형성되어 있는 이유는 랙 기어(24)와 이와 일체형으로 형성된 이동체(30)의 이동거리를 제한하여 이동체(30)의 무제한 이동으로 인한 내부 구성의 파손이나 오동작을 방지하기 위함이다.

또한, 슬라이딩 가이드 원통체(25) 상단의 슬라이딩 가이드 홈(26)의 전후방에는 스프링(43)(44)이 고정 설치되어 있는데, 이는 랙 기어(24)가 피니언 기어(19)의 회전력을 받아 전방 혹은 후방으로 이동한 후 피니언 기어(19)가 반대방향으로 회전할 때 피니언 기어(19)로부터 완전히 분리되지 않도록 밀어주는 역할을 한다.

상기 이동체(30)는 슬라이딩 가이드 원통체(25)의 슬라이딩 공간(29)을 왕복 운동하면서 두 개의 이상의 판재에 체결된 블라인드 리벳의 리벳 심을 인발하여 끊어내는 역할을 하는 것으로서 이동체(30)의 슬라이딩 공간(28)은 전방의 일부가 점점 좁아지도록 인발척 조임 경사면(32)을 가지며 후방에는 내부 구성요소들의 조립 이 용이하도록 캡(27)이 결합되어 있다.

이동체(30) 슬라이딩 공간(28)의 전방에는 외경이 전방으로 갈수록 작아지는 인발척 조임 경사면(33)을 가지고 중앙에 관통공(34)이 수평지게 형성된 인발 척(31)이 내입되고, 이 인발 척(31)의 후방에는 인발 척(31)을 전방으로 밀어주는 밀대(35)가 내입되어 있으며, 이 밀대(35)와 캡(27) 사이에는 밀대(35)를 전방으로 밀어주기 위한 스프링(36)이 탄지되어 있다.

여기서 인발 척(31)의 관통공(34)의 전단부와 후단부의 일부가 끝으로 갈수록 내경이 점점 넓어지는 형상을 가지고 밀대(35)의 전방에 원뿔 형상의 돌기(37)가 형성되어 있으므로 밀대(35)의 돌기(37)로 인발 척(31)의 후방만을 미는 경우에는 관통공(34)의 내경이 점점 좁아지나, 인발 척(31)의 후방을 밀대(35)의 돌기(37)로 밀면서 인발 척(31)의 전방을 돌기(38)로 미는 경우에는 관통공(34)의 내경이 점점 커지게 된다.

즉, 스프링(36)의 탄발력에 의해 밀대(35)의 돌기(37)가 인발 척(31)의 후방을 미는 경우, 스프링(36)의 탄발력에 의해 인발 척(31)이 전방으로 이동하는 과정에서 인발 척(31)의 인발척 조임 경사면(33)이 슬라이딩 공간(28)의 인발척 조임 경사면(32)을 따라 이동하게 되므로 인발 척(31)이 오므라들면서 관통공(34)에 끼워진 블라인드 리벳의 리벳 심 등을 고정할 수 있게 된다.

상기 슬라이딩 가이드 원통체(25)의 전방에는 두 개의 베어링(39)(40)에 회전 자재토록 결합된 회전 원통(23)이 설치되어 있고, 이 회전 원통(23)의 외주면에는 정방향의 회전력이 전달되는 경우에는 함께 회전되고 역방향의 회전력이 전달되 는 경우에는 공회전하여 정방향의 회전력만을 회전 원통(23)에 전달하게 되는 클러치 베어링(22)이 고정되어 있으며, 이 클러치 베어링(22)의 외주면에 결합된 구동 기어(21)가 동력전달 축(18)의 일측에 결합된 구동 기어(20)에 치합되어 있으므로 회전 원통(23)이 정역 회전모터(11)의 회전방향에 관계없이 하나의 방향으로만 회전 가능하다.

상기 회전 원통(23)의 전방에는 블라인드 리벳을 고정할 수 있는 노즐(41)이 결합되어 있고, 회전 원통(23)의 내면에는 회전 원통(23)과 이동체(30)와의 마찰을 없애주기 위한 스러스트 베어링(42)에 의해 인발 척(31)을 벌려줄 수 있는 돌기(38)가 설치되어 있으므로 노즐(41)에 블라인드 리벳 등을 고정할 수 있을뿐더러 노즐(41)과 함께 블라인드 리벳이 돌아가는 동안 이동체(30)의 인발 척(31) 등이 블라인드 리벳의 회전에 방해를 주지 않는다.

바람직하게는 케이스(10)의 전방 상단부에 센싱부(50)가 설치되어 있는데 이는 두 개 이상의 판재에 블라인드 리벳의 삽입이 완료되었을 때 작동되는 센서이다.

이 센싱부(50)는 케이스(10) 내부에 두 개의 접점(54a)(54b)이 설치되어 있고, 케이스(10)의 작동공(59)의 끼워진 작동 로드(56) 중 케이스(10) 내부에 위치한 끝 부분에는 두 개의 접점(54a)(54b)을 '온/오프'시키기 위한 접촉자(55)가 결합되어 있으며, 케이스(10)의 외부에 위치한 작동 로드(56)의 끝 부분에는 스프링(58)이 탄지된 상태로 접촉 봉(57)이 결합되어 있다.

여기서 작동 로드(56)와 스프링(58) 접촉자(55) 및 접점(54a)(54b) 등을 자 바라 등과 같은 센서 케이스(53)에 의해 씌워져 있다.

뿐만 아니라 슬라이딩 가이드 원통체(25)의 상단에는 두 개의 제한 스위치(51)(52)가 설치되어 있는데, 전진 제한 스위치(51)는 랙 기어(24)가 전방으로 제한선까지 이동하였을 때 작동하는 스위치이고, 후방 제한 스위치(52)는 랙 기어(24)가 후방으로 제한선까지 이동하였을 때 작동하는 스위치이다.

따라서 도5에서와 같이 제어부(60)는 정역 선택스위치(13)나 전원 스위치(12), 센싱부(50), 전진 제한 스위치(51) 및 후진 제한 스위치(52)의 조작상태에 따라 드릴링과 리벳팅이 한 번에 가능하도록 정역 회전모터(11)의 정방향 혹은 역방향을 회전을 제어한다.

즉, 제어부(60)는 전원 스위치(12)가 '온'되면 정역 회전모터(11)를 정방향으로 회전시켜 두 개 이상의 판재에 블라인드 리벳을 삽입하고, 두 개 이상의 판재에 블라인드 리벳의 삽입이 완료되어 접촉 봉(57)이 판재에 닿으면서 작동 로드(56)와 함께 후진하여 접촉자(55)가 접점(54a)(54b)을 '온'시키면 통상의 기술에 의해 정역 회전모터(11)의 회전방향을 역방향으로 바꾼다.

그리고 제어부(60)는 정역 회전모터(11)의 역방향 회전으로 블라인드 리벳의 리벳심의 인발이 이루어지는 중에 랙 기어(24)에 의해 후진 제한 스위치(52)가 '온'되면, 리벳 심의 인발 작업이 완료된 것으로 판단하고 정역 회전모터(11)를 다시 정방향으로 회전시켜 이동체(30)와 함께 리벳 심을 전방으로 이동시켜 외부로 배출할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구를 이용하여 블라인드 리벳(45)을 두 개 이상이 판재(61)에 삽입 고정한 후 블라인드 리벳(45)으로부터 리벳 심(46)을 분리 제거하는 과정을 도3 및 도4에 의해 설명한다.

먼저, 작업자가 노즐(41)에 블라인드 리벳(45)을 고정하고 전원 스위치(12)를 '온'시키면 제어부(60)의 제어로 정역 회전모터(11)가 정방향으로 회전되어 정방향 회전력이 구동 기어(14)(15)를 통해 동력전달 축(18)과 이의 외주면에 형성된 피니언 기어(19)에 전달된다.

이에 따라 피니언 기어(19)의 회전력을 전달받은 랙 기어(24)와 이와 일체형으로 형성된 이동체(30)가 슬라이딩 가이드 홈(26)과 슬라이딩 공간(29)을 따라 슬라이딩 공간(29)의 전방으로 이동하게 된다. 다만, 이동체(30)가 슬라이딩 공간(29)의 전방에 있는 경우에는 이동체(30)의 더 이상의 이동은 이루어지지 않는다.

여기서 이동체(30)가 슬라이딩 공간(29)의 전방까지 이동하는 동안 노즐(41)에 고정된 블라인드 리벳(45)의 리벳 심(46)이 인발 척(31)의 관통공(34) 내로 내입되는 데, 관통공(34)에 내입된 블라인드 리벳(45)의 리벳 심(46)이 밀대(35)의 돌기(37)를 스프링(36)의 탄발력을 이기고 후방으로 밀게 되므로 블라인드 리벳(45)의 리벳 심(46)은 아무런 저항을 받지 않고 관통공(34) 내로 내입될 수 있다. 특히, 이동체(30)가 돌기(38)에 닿는 순간부터는 돌기(38)에 의해 인발 척(31)이 후방으로 약간 밀리면서 벌어지므로 인발 척(31)이 블라인드 리벳(45)의 회전에 전혀 방해를 주지 않는다.

또한 피니언 축(18)에 전달된 회전력은 구동 기어(20)(21)를 통해 클러치 베어링(22)과 회전 원통(23)에 전달되어 회전 원통(23)의 전방에 위치한 노즐(41)과 이에 고정된 블라인드 리벳(45)을 회전시키므로 블라인드 리벳(45)의 드릴 날(47)로 두 개 이상의 판재(61)에 체결 구멍을 천공하면서 이 천공된 체결 구멍에 블라인드 리벳(45)의 드릴 날(47)과 함께 확장 원통(48)을 삽입 고정할 수 있다.

이때 블라인드 리벳(45)이 플랜지(49)가 판재(61) 표면에 닿는 순간 더 이상 진행되지 않음과 동시에 접촉 봉(57)이 판재(61)에 닿아 후방으로 밀리면서 접점(54a)(54b)가 '온'되어 작업자가 정역 선택스위치(13)를 수동으로 조작한 경우와 마찬가지로 제어부(60)의 제어로 정역 회전모터(11)가 자동으로 역방향으로 회전하게 되면서, 정역 회전모터(11)의 역방향 회전력이 구동 기어(14)(15)를 통해 동력전달 축(18)과 이의 외주면에 형성된 피니언 기어(19)에 전달된다.

이에 따라 피니언 기어(19)의 회전력을 전달받은 랙 기어(24)와 이와 일체형으로 형성된 이동체(30)가 슬라이딩 가이드 홈(26)과 슬라이딩 공간(29)을 따라 슬라이딩 공간(29)의 후방으로 이동하게 된다.

이때 구동 기어(20)(21)를 통해 전달되는 역방향의 회전력은 클러치 베어링(22)까지는 전달되지만, 클러치 베어링(22)에 의해 차단되어 더 이상 회전 원통(23)에 전달되지 않으므로 회전 원통(23)과 노즐(41) 그리고 블라인드 리벳(45)은 더 이상 회전하지 않는다.

위에서와 같이 피니언 기어(19)의 회전력에 의해 랙 기어(24)와 이동체(30)가 후방으로 이동하는 초기 단계에서는 돌기(38)에 의해 인발 척(31)이 벌어진 상 태를 유지하므로 이동체(30)가 블라인드 리벳(45)의 리벳 심(46)을 잡을 수 없어 리벳 심(46)을 후방을 당기지 못하고 이동체(30)의 인발 척(31)만이 후방으로 이동한다.

하지만, 돌기(38)가 인발 척(31)의 전방으로부터 분리되는 순간부터 스프링(36)의 탄발력을 전달받은 밀대(35)의 돌기(37)가 인발 척(31)을 전방으로 밀면서 인발 척(31)의 인발척 조임 경사면(33)이 슬라이딩 공간(28)의 인발척 조임 경사면(32)을 따라 이동하므로 인발 척(31)이 블라인드 리벳(45)의 리벳 심(46)을 고정(인발)할 수 있게 된다.

이렇게 인발 척(31)이 블라인드 리벳(45)의 리벳 심(46)을 고정한 상태에서 이동체(30)가 계속해서 후방으로 이동하므로 블라인드 리벳(45)의 확장 원통(48)이 확장되는 한편 리벳 몸체와 리벳 심(46)을 연결해 주던 절단 홈이 절단되면서 블라인드 리벳(45)의 리벳팅 작업이 완료된다.

위와 같이 정역 회전모터(11)의 역방향 회전으로 리벳심(46)이 리벳 몸체로부터 분리됨과 함께 후진하는 랙 기어(24)에 의해 후진 제한 스위치(52)가 '온'되면, 제어부(60)는 리벳 심(46)이 리벳 몸체로부터 완전히 분리된 것으로 판단하고 정역 회전모터(11)를 다시 정방향으로 회전시켜 이동체(30)와 함께 리벳 심(46)을 전방으로 이동시켜 이동체(30)는 슬라이딩 공간(29)의 전방에 위치하고, 리벳 심(46)은 노즐(41) 밖으로 빠져나올 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 용접 접합이 어려운 박판이나 비철금속 판재 또 는 수지종류의 판재를 두 개 이상 접합하고자 할 때 블라인드 리벳 작업을 하게 되는데, 이 블라인드 리벳 작업이 별도의 드릴링 머신으로 판재를 천공한 다음 블라인드 리벳을 삽입하고 별도의 핸드 리벳팅 공구 또는 여러 형태의 리벳팅 머신을 번갈아가며 사용해야 하므로 작업이 번거롭고 작업시간이 많이 소요되는 종래기술과는 달리 하나의 공구로 이루어진 본 발명은 전방에 고강도 드릴날이 탑재된 블라인드 리벳을 장착하여 두 개 이상의 판재에 드릴링 머신 등과 같은 별도의 공구 없이 직접 천공한 다음 블라인드 리벳의 삽입이 동시에 이루어지며 본 발명에 의한 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구 내부에 설치된 인발을 위한 척을 이용하여 리벳 심을 인발하면서 확장 원통을 확장시켜 두 개 이상의 판재를 접합한 후 리벳 심을 제거하여 리벳팅 작업을 완료함으로써 여러 번에 이루어지던 리벳팅 작업이 하나의 전동공구에 의해 한 번에 이루어져 작업공정과 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 작업효율의 극대화로 인건비를 줄일 수 있다.

Claims

정방향 또는 역방향으로 회전하는 정역 회전모터;

상기 정역 회전모터가 정방향 회전시에는 함께 회전되고 역방향 회전시에는 공회전하여 상기 정역 회전모터의 정방향 회전력을 회전 원통에 전달하고 역회전시 공회전하여 회전력을 차단하는 클러치 베어링;

상기 클러치 베어링을 통해 상기 정역 회전모터의 회전력을 전달받아 전방의 노즐에 고정된 블라인드 리벳을 회전시키는 회전 원통;

상기 정역 회전모터의 회전력을 슬라이딩 가이드 원통체 내의 이동체에 전달하기 위한 한 쌍의 랙 기어와 피니언 기어; 및

상기 랙 기어와 피니언 기어를 통해 왕복 운동에너지로 변환된 운동 에너지를 전달받아 슬라이딩 가이드 원통체의 슬라이딩 공간 내에서 전후로 이동하며 후방으로 이동시 두 개 이상의 판재에 삽입 고정된 블라인드 리벳의 리벳 심을 인발 척으로 물고 잡아당겨 블라인드 리벳의 리벳 몸체로부터 리벳 심을 절단 제거하는 이동체;

가 권총 형상의 케이스 내에 내재된 것을 특징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.
제1항에 있어서,

상기 피니언 기어는 두 개의 베어링에 의해 회전 자재토록 결합된 동력 전달 축의 일부에만 형성되고, 상기 피니언 기어와 한 쌍을 이루는 랙 기어는 상기 이동체의 이동거리를 제한할 수 있는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 피니언 기어에 치합되어 상기 정역 회전모터의 정역회전시 왕복 운동하는 상기 랙 기어가 상기 피니언 기어로부터 완전히 분리되지 않도록 상기 슬라이딩 가이드 원통체 상면의 전후방에는 상기 랙 기어를 피니언 기어 쪽으로 밀어주기 위한 스프링이 탄지되는 것을 특징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.
제1항에 있어서,

상기 정역 회전모터는 정역 선택스위치의 조작이나 상기 케이스 전방에 위치한 센싱부 및 상기 랙 기어의 이동경로에 설치된 전진 제한 스위치와 후진 제한 스위치의 조작상태에 따라 두 개 이상의 판재가 삽입되는 블라인드 리벳의 삽입위치와 상기 이동체의 위치를 판단하여 정방향에서 역방향 또는 역방향에서 정방향으로 회전방향이 자동 변환되는 것을 특징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.
제1항에 있어서,

상기 랙 기어는 상기 이동체와 일체형으로 형성되고, 상기 슬라이딩 가이드 원통체의 상부에는 상기 이동체의 상부에 위치한 랙 기어를 상기 피니언 기어에 치합시키고 상기 랙 기어의 이동을 안내하기 위한 슬라이딩 가이드 홈이 랙 기어의 이동방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.
제1항에 있어서,

상기 이동체는 스프링의 탄발력을 전달받은 밀대가 인발 척을 전방으로 밀어줄 수 있도록 전방이 개방된 슬라이딩 공간에 인발 척과 밀대 그리고 스프링이 순차적으로 내입되어 캡에 의해 고정되고, 상기 슬라이딩 공간 전방의 내경이 전방으로 갈수록 점진적으로 작아지는 인발척 조임 경사면을 이루고,

상기 인발 척의 외주면은 외경이 전방으로 갈수록 점진적으로 작아지는 인발척 조임 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.
제6항에 있어서,

상기 인발 척의 중앙에는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 전방과 후방은 전방과 후방으로 갈수록 내경이 점진적으로 커지는 구조를 가지며, 상기 밀대의 전방에는 상기 인발 척의 후방을 밀어주기 위한 돌기가 형성되며, 상기 회전 원통의 내면 전방에는 상기 회전 원통과 상기 이동체와의 마찰을 없애주기 위한 스러스트 베어링을 매개로 상기 인발 척의 관통공을 벌려주기 위한 돌기가 설치되는 것을 특 징으로 하는 셀프 드릴링 및 자동 인발을 위한 리벳팅용 전동공구.