KR102063042B1 - 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛 - Google Patents

Abstract

셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛은, 헤드부와, 헤드부 보다 작은 직경을 가지며 헤드부와 일체로 형성되는 섕크부를 포함하는 셀프 피어싱 리벳을 이용하여, 서로 겹쳐진 상측 판재와 하측 판재의 곡률 부위를 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)프레임의 한쪽 단부에 구비된 엔빌유닛에 대응하여 프레임의 다른 한쪽 단부에 고정되는 실린더부재와, ⅱ)엔빌유닛에 대응하여 실린더부재의 내부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 제1 펀치부재와, ⅲ)제1 펀치부재의 외주 측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 헤드부의 플랜지 부위를 가압하는 제2 펀치부재를 포함할 수 있다.

Description

셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛 {PUNCH UNIT FOR SELF PIERCING RIVET DEVICE}

본 발명의 실시 예는 두 장 이상의 접합 대상물을 셀프 피어싱 리벳을 통해 접합하는 셀프 피어싱 리벳 접합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀프 피어싱 리벳에 펀칭 압력을 인가하는 펀치유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 산업에서는 환경 문제에 따른 연비의 향상을 위해 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 및 플라스틱 소재 등의 사용을 통하여 차체의 경량화를 도모하고 있다.

예를 들어, 알루미늄합금 만을 차체에 적용할 경우는 자동차 안정도 평가를 만족하기 위해 많은 설계 및 제조비용이 든다. 그리고, 고장력 강판과 알루미늄 합금을 접합하여 차체를 제조할 경우는 자동차 안정도 평가 만족과 제조비용을 줄일 수 있다.

이와 같은 이종재료의 접합은 용접으로 불가능하기 때문에, 차체를 조립하는 통상적인 점 용접을 대체할 수 있는 셀프 피어싱 리벳 시스템(self piercing rivet system)을 이용한 접합 방식을 채택하고 있다.

셀프 피어싱 리벳 시스템을 이용한 접합 방식은 접합 대상물에 구멍을 미리 가공하지 않고, 유압 또는 공압으로 리벳을 접합 대상물에 리벳을 압입하여 소성 변형시킴으로써 접합 대상물을 접합하는 방식이다. 따라서, 셀프 피어싱 리벳 시스템을 이용한 접합 방식은 셀프 피어싱 리벳을 통한 접합 대상물의 기계적인 결합이 이루어지므로 이종재료의 접합이 가능하다.

셀프 피어싱 리벳은 세팅 툴의 펀치에 의해 섕크가 접합 대상물의 상판을 관통하고, 엔빌에 의해 외측으로 벌어지며, 헤드 부분이 상판을 지지한 상태로 섕크가 하판에 압입되면서 접합 대상물의 상하판을 접합할 수 있다.

여기서, 펀치와 엔빌은 일반적으로 C-프레임에 구성되는 바, 펀치는 C-프레임의 일측 자유 단부에 고정되게 설치되며, 엔빌은 C-프레임의 다른 일측 자유 단부에 고정되게 설치될 수 있다.

따라서, 셀프 피어싱 리벳 시스템은 상,하판의 접합 대상물을 펀치와 엔빌 사이에 위치시킨 상태에서, 펀치를 통해 리벳을 가압하게 되면, 그 리벳이 상판을 관통하여 하판으로 침투되고, 리벳의 선단이 엔빌의 성형골을 따라서 반지름 방향으로 확장 변형되면서 접합 대상물을 일체로 접합하게 된다.

한편, 셀프 피어싱 리벳 접합을 평가하는 중요한 인자로는 접합형상, 수밀성, 내부식성, 접합강도 등이 있다. 그중 접합강도는 차체설계에서 가장 중요한 인자이다. 접합강도를 증가시킬 경우에는 차체 제작 시, 리벳의 개수를 줄여 공정의 감소로 인한 생산성 및 경제성을 높일 수 있다.

그러나, 셀프 피어싱 리벳을 이용하여 접합 대상물의 곡률 부위를 접합하는 경우, 그 곡률로 인해 셀프 피어싱 리벳의 헤드부가 접합 대상물의 상판에 면착되지 않게 된다.

이와 같이 셀프 피어싱 리벳의 헤드부가 접합 대상물의 상판에 면착되지 않은 상태로 그 상판과 하판을 접합하게 되면, 접합 대상물의 상판과 헤드부 사이의 틈새에 의해 접합 대상물의 수밀 성능이 저하될 수 있고, 갈바닉 부식을 촉진시킬 수 있으며, 접합 대상물의 접합 강도를 떨어뜨릴 수 있다.

이와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 서로 겹쳐진 상판과 하판의 곡률 부위를 셀프 피어싱 리벳으로 접합하는 경우, 셀프 피어싱 리벳의 헤드부와 상판 사이의 틈새를 제거할 수 있도록 한 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛은, 헤드부와, 상기 헤드부 보다 작은 직경을 가지며 상기 헤드부와 일체로 형성되는 섕크부를 포함하는 셀프 피어싱 리벳을 이용하여, 서로 겹쳐진 상측 판재와 하측 판재의 곡률 부위를 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)프레임의 한쪽 단부에 구비된 엔빌유닛에 대응하여 상기 프레임의 다른 한쪽 단부에 고정되는 실린더부재와, ⅱ)상기 엔빌유닛에 대응하여 상기 실린더부재의 내부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 제1 펀치부재와, ⅲ)상기 제1 펀치부재의 외주 측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하는 제2 펀치부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제1 펀치부재는 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하며, 상기 섕크부를 통해 상기 상측 판재를 피어싱 하고, 상기 섕크부를 소성 변형시키며 상기 하측 판재에 압입할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 펀치부재는 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하고, 상기 헤드부의 플랜지 부위를 소성 변형시키며 상기 상측 판재의 상면에 면착시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제1 펀치부재는 상단부에 형성되며, 상기 실린더부재의 내주 면과 밀착하는 제1 피스톤부와, 상기 제1 피스톤부 보다 작은 직경을 가지며 상기 제1 피스톤부에 일체로 형성되는 제1 펀치 로드부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 펀치부재는 관통 홀을 가진 원통 형상으로 구비되며, 상기 관통 홀을 통해 상기 제1 펀치 로드부에 끼워질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 펀치부재는 상부에 형성되며, 상기 제1 펀치 로드부의 외주 면과 밀착하는 제2 피스톤부와, 하부에 상기 제2 피스톤부와 일체로 형성되고, 상기 제2 피스톤부 보다 큰 직경을 가지며 상기 실린더부재의 내주 면과 밀착하는 제2 펀치 로드부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 실린더부재의 내부 상단과 상기 제1 피스톤부 사이에는 압력을 공급받는 제1 챔버가 구획 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 실린더부재의 내주 면과 상기 제2 피스톤부 사이에는 압력을 공급받는 제2 챔버가 구획 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 실린더부재는 상기 제1 챔버와 연결되는 제1 압력 유출입구를 형성하고, 상기 제2 챔버와 연결되는 제2 압력 유출입구를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 실린더부재의 내부에는 상기 제1 펀치부재에 탄발력을 인가하는 제1 스프링과, 상기 제1 스프링을 지지하며 상기 제2 챔버를 구획하는 스프링 시트가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 스프링 시트는 상기 실린더부재의 내주 면에 고정되며, 상기 제2 피스톤부의 외주 면과 밀착할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 실린더부재의 내부 상단에는 상기 제1 펀치부재의 상하 스트로크를 제한하며, 상기 제1 챔버를 구획하는 스토퍼가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 실린더부재의 내주 면에는 상기 제2 펀치부재의 상하 스트로크를 제한하는 제1 돌출 단이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 펀치 로드부의 외주 면에는 상기 실린더부재의 내주 면과 밀착하며 상기 제1 돌출단과 걸림이 이루어지는 제2 돌출 단이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제1 돌출 단과 제2 돌출 단 사이에는 상기 제2 펀치부재에 탄발력을 인가하는 제2 스프링이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 펀치 로드부는 상기 실린더부재의 하단을 통해 돌출될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제1 펀치 로드부의 하단에는 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 평면으로서의 제1 가압 단이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 펀치 로드부의 하단에는 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하며 상기 상측 판재의 상면으로 변형시키는 제2 가압 단이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 가압 단은 상기 제2 펀치 로드부의 내주 면에서 외주 면으로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛은, 헤드부와, 상기 헤드부 보다 작은 직경을 가지며 상기 헤드부와 일체로 형성되는 섕크부를 포함하는 셀프 피어싱 리벳을 이용하여, 서로 겹쳐진 상측 판재와 하측 판재의 곡률 부위를 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)프레임의 한쪽 단부에 구비된 엔빌유닛에 대응하여 상기 프레임의 다른 한쪽 단부에 고정되며, 압력을 공급받는 제1 및 제2 챔버를 각각 구획 형성하는 실린더부재와, ⅱ)상기 엔빌유닛에 대응하여 상기 실린더부재의 내부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제1 챔버에 작용하는 압력에 의해 하측 방향으로 이동하며 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 제1 펀치부재와, ⅲ)원통 형상으로서 상기 제1 펀치부재의 외주 측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제2 챔버에 작용하는 압력에 의해 하측 방향으로 이동하며 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하고, 상기 플랜지 부위를 소성 변형시키며 상기 상측 판재의 상면에 면착시키는 제2 펀치부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제1 펀치부재의 하단에는 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 평면으로서의 제1 가압 단이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 펀치부재의 하단에는 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하며 상기 상측 판재의 상면 측으로 소성 변형시키는 제2 가압 단이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 있어서, 상기 제2 가압 단은 상기 제2 펀치부재의 내주 면에서 외주 면으로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 서로 겹쳐진 상측 판재와 하측 판재의 곡률 부위를 셀프 피어싱 리벳으로 접합하는 경우, 제1 및 제2 펀치부재의 이중 펀치 구조를 통해 셀프 피어싱 리벳의 헤드부를 상측 판재에 면착시키며, 헤드부와 상측 판재 사이의 틈새를 제거할 수 있으므로, 접합 부위에 대한 수밀 성능을 향상시킬 수 있고, 갈바닉 부식을 방지할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 펀치유닛이 적용되는 셀프 피어싱 리벳 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛에 적용되는 셀프 피어싱 리벳을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛을 단면 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 펀치유닛이 적용되는 셀프 피어싱 리벳 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시 예들은 가압력을 발생시키는 가압원과, 그 가압원의 가압력을 지지하는 지지수단이 하나의 프레임에 구비되며, 가압원의 가압력에 의해 작동하는 툴을 이용하여 각종 금속 소재 등을 가공 및 성형하고, 접합할 수 있는 툴링 시스템에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예들은 금속 소재들의 리벳팅(riveting), 클린칭(clinching), 용접(welding), 클램핑(clamping), 드릴링(drilling), 포밍(forming) 및 피어싱(piercing) 등의 공정들을 위한 툴링 시스템에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 리벳을 이용하여 금속 소재 등의 접합 대상물을 접합하는 툴링 시스템으로서, SPR 시스템(Self-Piercing Rivet System)이라고 하는 셀프 피어싱 리벳 장치를 예로 하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 적용되는 셀프 피어싱 리벳 장치(1)는 접합 대상물로서 서로 겹쳐진 상측 판재(2)와 하측 판재(3) 예를 들면, 차체용 패널(판재 부품)들을 셀프 피어싱 리벳(4)을 통해 일체로 접합하는 차체 조립 공정에 적용될 수 있다.

그러나, 상기 접합 대상물은 차체용 판재 부품에 적용되는 것에 반드시 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물을 포함할 수도 있다.

더 나아가, 본 발명의 보호범위가 반드시 차체 부품들을 접합하는 것에 적용되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 부품들을 셀프 피어싱 리벳으로 조립하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

이하에서는 상기 셀프 피어싱 리벳 장치(1)를 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 구성요소들을 설명하는데, 상측을 향하는 부분이 상부, 상단(부) 및 상면 등으로 정의될 수 있고, 하측을 향하는 부분이 하부, 하단(부) 및 하면으로 정의될 수 있다.

상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 셀프 피어싱 리벳 장치(1)의 기준 위치 및 리벳팅 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시 예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

더 나아가, 하기에서의"단(일측 단 또는 다른 일측 단, 상단 또는 하단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(일측 단부 또는 다른 일측 단부, 상단부 또는 하단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예가 적용되는 상기 셀프 피어싱 리벳 장치(1)는 서로 겹쳐진 상측 판재(2) 및 하측 판재(3)의 접합 대상물에 셀프 피어싱 리벳(4)을 설정된 가압력(펀칭 압력)으로 압입시킴으로써, 접합 대상물과 셀프 피어싱 리벳(4)의 소성 변형으로 그 접합 대상물을 일체로 접합할 수 있다.

여기서, 상기에서와 같은 접합 대상물은 알루미늄 시트, 마그네슘 시트, 강판(고장력 강판 포함) 등의 금속 시트재를 포함할 수 있고, 플라스틱 복합소재 등과 같은 비금속 재질을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 접합 대상물은 서로 동일한 동종 재질의 판재를 포함할 수 있으며, 서로 다른 이종 재질의 판재를 포함할 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 적용되는 상기 셀프 피어싱 리벳(4)은 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드부(5)와 섕크부(7)를 포함하고 있다.

상기 헤드부(5)는 셀프 피어싱 리벳 장치(1)의 펀칭 압력을 직접 전달 받는 부분으로, 도면을 기준할 때, 셀프 피어싱 리벳(4)의 상부에 구비되며, 소정 두께를 지닌 원형의 판으로 이루어진다. 상기 헤드부(5)는 하측 판재(3)와 접하는 상측 판재(2)의 리벳팅 타겟 지점을 지지하는 기능도 하게 된다.

그리고, 상기 섕크부(7)는 펀칭 압력에 의해 상측 판재(2)를 피어싱 하며, 하측 판재(3)에 압입되는 부위로, 헤드부(5)의 하면에 일체로 연결된다. 상기 섕크부(7)는 헤드부(5)의 직경(외경) 보다 작은 직경을 지닌 중실 축 또는 중공 축의 섕크로 구비된다.

이하에서는 상기와 같은 헤드부(5)에 있어, 섕크부(7)와 연결되는 부위(섕크부 부위)를 제1 부분(6a)이라 하고, 섕크부(7)의 외경보다 큰 부위(플랜지 부위)를 제2 부분(6b)이라고 한다.

다른 한편, 본 발명의 실시 예가 작용되는 상기한 셀프 피어싱 리벳 장치(1)는 기본적으로, 프레임(8), 엔빌유닛(9) 및 본 발명의 실시 예에 따른 펀치유닛(100)을 포함하고 있다.

상기 프레임(8)은 로봇의 아암 선단에 장착된 상태로 로봇의 거동에 따라 다양한 위치의 접합 대상물로 이동될 수 있으며, 로봇의 아암에 의해 설정된 각도로 회전될 수 있다. 상기 프레임(8)은 서로 마주하는 단부를 지니며 C형의 골격을 이루는데, 당 업계에서는 통상적으로 "C-프레임" 또는 "C형 프레임"이라고도 한다.

상기 프레임(8)은 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 장착하기 위한 것으로서, 브라켓, 지지블록, 커버, 돌기, 홈 등과 같은 부속 요소들을 구비할 수도 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 프레임(8)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 프레임(8)으로 통칭한다.

상기 엔빌유닛(9)은 프레임(8)의 일측 단부(도면에서의 하측 단부)에 구성되며, 서로 겹쳐진 상측 판재(2)와 하측 판재(3)의 접합 대상물을 지지함과 아울러 그 접합 대상물과 셀프 피어싱 리벳(4)에 작용하는 가압력을 지지하는 엔빌 다이로 구비된다. 상기 엔빌유닛(9)은 상면에 성형 골을 형성하고 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 펀치유닛(100)은 접합 대상물을 접합하기 위한 셀프 피어싱 리벳(4)이 공급되는 부위로, 엔빌유닛(9)에 대응하는 프레임(8)의 다른 일측 단부(도면에서의 상측 단부)에 구성된다. 상기 펀치유닛(100)은 소정의 가압력(펀칭 압력)을 발생시키며 그 가압력을 셀프 피어싱 리벳(4)에 인가한다.

상기와 같이 구성되는 셀프 피어싱 리벳 장치(1)는 서로 겹쳐진 상측 판재(2) 및 하측 판재(3)의 접합 대상물을 펀치유닛(100)과 엔빌유닛(9) 사이에 위치시키고, 셀프 피어싱 리벳(4)을 별도 공급한 상태에서, 펀치유닛(100)을 통해 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)에 펀칭 압력을 인가할 수 있다.

이에, 상기 셀프 피어싱 리벳(4)은 섕크부(7)가 상측 판재(2)를 관통하여 하측 판재(3)로 압입되고, 엔빌유닛(9)에 의해 소성 변형되면서 접합 대상물을 일체로 접합할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛(100)은 셀프 피어싱 리벳(4)에 펀칭 압력을 인가하며, 서로 겹쳐진 상측 판재(2)와 하측 판재(3)의 곡률 부위를 접합하는 경우, 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)와 상측 판재(2) 사이의 틈새를 제거할 수 있는 구조로 이루어진다.

즉, 본 발명의 실시 예는 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)에 펀칭 압력을 인가하며, 서로 겹쳐진 상측 판재(2)와 하측 판재(3)의 곡률 부위에서 헤드부(5)를 상측 판재(2)의 상면에 면착시킬 수 있는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛(100)을 제공한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛을 단면 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛(100)은 기본적으로, 실린더부재(10), 제1 펀치부재(20) 및 제2 펀치부재(60)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 실린더부재(10)는 엔빌유닛(9)에 대응하여 프레임(8)의 다른 일측 단부에 고정되게 설치된다. 상기 실린더부재(10)는 내부에 압력(예를 들면, 공압 또는 유압)을 공급받는 펀치 실린더 하우징으로 구비된다. 상기 실린더부재(10)는 도면을 기준할 때, 상단이 폐쇄되고, 하단이 개방된 원통 형상으로 구비된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 펀치부재(20)는 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)를 설정된 펀칭 압력으로 가압하기 위한 것이다. 상기 제1 펀치부재(20)는 헤드부(5)의 제1 부분(6a)을 가압하며, 섕크부(7)를 통해 상측 판재(2)를 피어싱 하고, 그 섕크부(7)를 소성 변형시키며 하측 판재(3)에 압입시킬 수 있다.

상기 제1 펀치부재(20)는 실린더부재(10)의 내부에 설치되며, 엔빌유닛(9)에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 제1 펀치부재(20)는 실린더부재(10)로 공급되는 압력에 의해 하측 방향으로 피스톤 작동하며, 헤드부(5)의 제1 부분(6a)에 설정된 펀칭 압력을 인가할 수 있다.

이러한 제1 펀치부재(20)는 제1 피스톤부(21)와 제1 펀치 로드부(23)를 포함하고 있다. 상기 제1 피스톤부(21)는 제1 펀치부재(20)의 상단부에 형성되며, 피스톤 링을 통해 실린더부재(10)의 내주 면에 밀착된다.

상기 제1 펀치 로드부(23)는 헤드부(5)의 제1 부분(6a)을 실질적으로 가압하는 부분으로, 제1 피스톤부(21) 보다 작은 직경을 가진 원 기둥 형태로서 제1 피스톤부(21)에 일체로 형성된다.

여기서, 상기 실린더부재(10)의 내부 상단과 제1 피스톤부(21) 사이에는 압력을 공급받는 제1 챔버(25)가 구획 형성된다. 그리고 상기 실린더부재(10)에는 제1 챔버(25)로 압력을 인가(공급)하거나 제1 챔버(25)로부터 압력을 배출하기 위한 제1 압력 유출입구(27)가 형성된다.

상기 실린더부재(10)의 내부에는 제1 펀치부재(20)에 탄발력을 인가하는 제1 스프링(28)이 설치된다. 그리고 상기 실린더부재(10)의 내부에는 제1 스프링(28)을 지지하는 스프링 시트(31)가 설치된다.

상기 스프링 시트(31)는 링 형상으로 구비되며, 실린더부재(10)의 내주 면에 고정되게 설치된다. 상기 제1 스프링(28)은 제1 피스톤부(21)와 스프링 시트(31) 사이에 장착된다. 이에 상기 제1 스프링(28)의 상단부는 제1 피스톤부(21)에 지지되고, 제1 스프링(28)의 하단부는 스프링 시트(31)에 지지된다.

더 나아가, 상기 실린더부재(10)의 내부 상단에는 제1 펀치부재(20)의 상하 스트로크를 제한하는 링 형상의 스토퍼(33)가 설치된다. 상기 스토퍼(33)는 실린더부재(10)의 내부 상단에 설치되며, 그 내부 상단과 제1 피스톤부(21) 사이에 상기한 바와 같은 제1 챔버(25)를 구획 형성할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 펀치부재(60)는 제1 펀치부재(20)와 함께 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)를 설정된 펀칭 압력으로 가압하기 위한 것이다. 상기 제2 펀치부재(60)는 헤드부(5)의 제2 부분(6b)을 가압하고, 그 제2 부분(6b)을 소성 변형시키며 상측 판재(2)의 상면에 면착시킬 수 있다.

상기 제2 펀치부재(60)는 실린더부재(10)의 내부에서 제1 펀치부재(20)의 외주 측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 제2 펀치부재(60)는 실린더부재(10)로 공급되는 압력에 의해 제1 펀치 로드부(23)의 외주를 따라 하측 방향으로 피스톤 작동하며, 헤드부(5)의 제2 부분(6b)에 설정된 펀칭 압력을 인가할 수 있다.

상기 제2 펀치부재(60)는 중공으로서의 관통 홀(62)을 가진 원통 형상으로 구비되며, 그 관통 홀(62)을 통해 제1 펀치부재(20)의 제1 펀치 로드부(23)에 끼워지는 구조로 이루어진다.

이러한 제2 펀치부재(60)는 제2 피스톤부(61)와 제2 펀치 로드부(63)를 포함하고 있다. 상기 제2 피스톤부(61)는 제2 펀치부재(60)의 상부에 형성되며, 제1 펀치 로드부(23)의 외주 면에 밀착된다. 그리고 상기 제2 피스톤부(61)는 이의 외주면이 피스톤 링을 통해 위에서 언급한 바 있는 스프링 시트(31)의 내주 면에 밀착된다.

상기 제2 펀치 로드부(63)는 헤드부(5)의 제2 부분(6b)을 실질적으로 가압하는 부분으로, 제2 펀치부재(60)의 하부에 제2 피스톤부(61)와 일체로 형성된다. 상기 제2 펀치 로드부(63)는 제2 피스톤부(61) 보다 큰 직경을 가지며 실린더부재(10)의 내주 면에 밀착된다.

여기서, 상기 실린더부재(10)의 내주 면에는 제2 펀치부재(60)의 상하 스트로크를 제한하는 제1 돌출 단(19)이 형성된다. 그리고 상기 제2 펀치 로드부(63)의 외주 면에는 피스톤 링을 통해 실린더부재(10)의 내주 면과 밀착하며, 제1 돌출 단(19)과 걸림이 이루어지는 제2 돌출 단(65)이 형성된다.

그리고, 상기 제1 돌출 단(19)과 제2 돌출 단(65) 사이에는 제2 펀치부재(60)에 탄발력을 인가하는 제2 스프링(67)이 설치된다. 상기 제2 스프링(67)의 상단부는 제2 돌출 단(65)에 지지되며, 제2 스프링(67)의 하단부는 제1 돌출 단(19)에 지지된다.

더 나아가, 상기 실린더부재(10)의 내주 면과 제2 피스톤부(61) 사이에는 압력을 공급받는 제2 챔버(68)가 구획 형성된다. 그리고, 상기 실린더부재(10)에는 제2 챔버(68)로 압력을 인가(공급)하거나 제2 챔버(68)로부터 압력을 배출하기 위한 제2 압력 유출입구(71)가 형성된다.

상기에서 제2 챔버(68)는 위에서 언급한 바 있는 스프링 시트(31)에 의하여 실린더부재(10)의 내주 면과 제2 피스톤부(61) 사이에 구획 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서 상기한 바와 같은 제1 펀치부재(20)의 제1 펀치 로드부(23) 및 제2 펀치부재(60)의 제2 펀치 로드부(63)는 실린더부재(10)의 하단을 통해 돌출된다.

그리고, 상기 제1 펀치 로드부(23)의 하단에는 헤드부(5)의 제1 부분(6a)을 가압하는 제1 가압 단(29)이 형성되는데, 상기 제1 가압 단(29)은 평면 형태로 구비된다.

또한, 상기 제2 펀치 로드부(63)의 하단에는 헤드부(5)의 제2 부분(6b)을 가압하는 제2 가압 단(69)이 형성되는데, 상기 제2 가압 단(69)은 제2 펀치 로드부(63)의 내주 면에서 외주 면으로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 구비된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛의 작동을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 펀치부재(20)의 제1 피스톤부(21)가 제1 스프링(28)의 탄성력에 의해 스토퍼(33)에 스토핑 된 상태에 있다. 즉, 상기 제1 펀치부재(20)는 제1 스프링(28)의 탄성력에 의해 실린더부재(10)의 내주 면을 따라 상측 방향으로 이동된 상태에 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 제2 펀치부재(60)가 제1 펀치부재(20)의 제1 펀치 로드부(23)에 끼워지며 제2 스프링(67)의 탄성력에 의해 상측 방향으로 이동된 상태에 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 로봇의 아암 선단에 프레임(8)을 장착한 상태에서 그 로봇의 거동으로 프레임(8)을 서로 겹쳐진 상측 판재(2) 및 하측 판재(3)의 접합 대상물 측으로 이동시킨다.

여기서, 상기 프레임(8)은 접합 대상물의 위치에 따라 로봇의 아암에 의해 설정된 각도로 회전될 수 있으며, 접합 대상물은 펀치유닛(100)과 엔빌유닛(9) 사이에서 그 엔빌유닛(9) 상에 위치하게 된다. 이 때, 상기 엔빌유닛(9)은 서로 겹쳐진 상측 판재(2) 및 하측 판재(3)의 곡률 부위를 지지하는데, 하측 판재(3)의 곡률 부위를 지지한다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 별도로 공급된 셀프 피어싱 리벳(4)을 지지하고 있는 상태에서, 실린더부재(10)의 제1 챔버(25)에 제1 압력 유출입구(27)를 통하여 공압 또는 유압의 압력을 인가한다.

그러면, 상기 실린더부재(10) 내부의 제1 펀치부재(20)는 제1 챔버(25)에 작용하는 압력에 의해 제1 스프링(28)의 탄성력을 극복하며, 실린더부재(10)의 내주 면을 따라 하측 방향으로 이동된다.

이에, 상기 제1 펀치부재(20)의 제1 펀치 로드부(23)는 실린더부재(10)의 하단을 관통하여 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)를 가압하는데, 그 헤드부(5)의 제1 부분(6a)을 가압한다. 여기서, 상기 제1 펀치 로드부(23)는 평면으로서의 제1 가압 단(29)을 통해 헤드부(5)의 제1 부분(6a)을 설정된 펀칭 압력으로 가압한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 펀치 로드부(23)의 제1 가압 단(29)을 통해 헤드부(5)의 제1 부분(6a)을 가압하며, 섕크부(7)를 통해 상측 판재(2)의 곡률 부위를 피어싱 하고, 그 섕크부(7)를 소성 변형시키며 하측 판재(3)의 곡률 부위에 압입시킨다. 여기서, 상기 헤드부(5)의 제2 부분(6b)은 상측 판재(2)의 곡률 부위에서 상면 사이에 틈새를 형성하고 있다.

이와 동시 또는 상기한 과정을 거친 후, 본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 실린더부재(10)의 제2 챔버(68)에 제2 압력 유출입구(71)를 통하여 공압 또는 유압의 압력을 인가한다.

그러면, 상기 실린더부재(10) 내부의 제2 펀치부재(60)는 제2 챔버(68)에 작용하는 압력에 의해 제2 스프링(67)의 탄성력을 극복하며, 실린더부재(10)의 내주 면 및 제1 펀치 로드부(23)의 외주 면을 따라 하측 방향으로 이동된다.

이에, 상기 제2 펀치부재(60)의 제2 펀치 로드부(63)는 실린더부재(10)의 하단을 관통하여 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)를 가압하는데, 그 헤드부(5)의 제2 부분(6b)을 가압한다.

여기서, 상기 제2 펀치 로드부(63)는 내주 면에서 외주 면으로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상의 제2 가압 단(69)을 통해 헤드부(5)의 제2 부분(6b)을 설정된 펀칭 압력으로 가압한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제2 펀치 로드부(63)의 제2 가압 단(69)을 통해 헤드부(5)의 제2 부분(6b)을 가압하고, 그 제2 부분(6b)을 소성 변형시키며 상측 판재(2)의 상면에 면착시킨다.

이에, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제2 가압 단(69)에 의해 제2 부분(6b)을 소성 변형시키며 상측 판재(2)의 상면에 면착시킴에 따라, 상측 판재(2)의 곡률 부위에서 제2 부분(6b)과 상면 사이의 틈새를 제거할 수 있다.

이와 같은 상태에서, 상기 실린더부재(10)의 제1 및 제2 챔버(25, 68)에 작용하는 압력을 제1 및 제2 압력 유출입구(27, 71)를 통해 배출하게 되면, 본 발명의 실시 예에서는 제1 및 제2 스프링(28, 67)의 탄성 복원력에 의해 제1 및 제2 펀치부재(20, 60)를 도 3에 도시된 바와 같이 원래의 위치로 복원시킨다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛(100)에 의하면, 서로 겹쳐진 상측 판재(2)와 하측 판재(3)의 곡률 부위를 셀프 피어싱 리벳(4)으로 접합하는 경우, 제1 및 제2 펀치부재(20, 60)의 이중 펀치 구조를 통해 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)를 상측 판재(2)에 면착시키며, 헤드부(5)와 상측 판재(2) 사이의 틈새를 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 접합 대상물의 접합 부위에 대한 수밀 성능을 향상시키고, 갈바닉 부식을 방지함으로써, 접합 대상물의 접합 강도 및 접합 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 셀프 피어싱 리벳(4)의 헤드부(5)를 상측 판재(2)의 곡률 부위를 따라 변형시키며 그 상측 판재(2)의 상면에 면착시킴에 따라, 접합 대상물의 외관 품질 또한 향상시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 셀프 피어싱 리벳 장치 2: 상측 판재
3: 하측 판재 4: 셀프 피어싱 리벳
5: 헤드부 6a: 제1 부분
6b: 제2 부분 7: 섕크부
8: 프레임 9: 엔빌유닛
10: 실린더부재 19: 제1 돌출 단
20: 제1 펀치부재 21: 제1 피스톤부
23: 제1 펀치 로드부 25: 제1 챔버
27: 제1 압력 유출입구 28: 제1 스프링
29: 제1 가압 단 31: 스프링 시트
33: 스토퍼 60: 제2 펀치부재
61: 제2 피스톤부 62: 관통 홀
63: 제2 펀치 로드부 65: 제2 돌출 단
67: 제2 스프링 68: 제2 챔버
69: 제2 가압 단 71: 제2 압력 유출입구
100: 펀치유닛

Claims (15)

1. 헤드부와, 상기 헤드부 보다 작은 직경을 가지며 상기 헤드부와 일체로 형성되는 섕크부를 포함하는 셀프 피어싱 리벳을 이용하여, 서로 겹쳐진 상측 판재와 하측 판재의 곡률 부위를 접합하기 위한 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛으로서,
   프레임의 한쪽 단부에 구비된 엔빌유닛에 대응하여 상기 프레임의 다른 한쪽 단부에 고정되는 실린더부재;
   상기 엔빌유닛에 대응하여 상기 실린더부재의 내부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 제1 펀치부재; 및
   상기 제1 펀치부재의 외주 측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하는 제2 펀치부재;를 포함하고,
   상기 제1 펀치부재는 상단부에 형성되며 상기 실린더부재의 내주 면과 밀착하는 제1 피스톤부와, 상기 제1 피스톤부 보다 작은 직경을 가지며 상기 제1 피스톤부에 일체로 형성되는 제1 펀치 로드부를 포함하고,
   상기 제2 펀치부재는 상부에 형성되며 상기 제1 펀치 로드부의 외주 면과 밀착하는 제2 피스톤부와, 하부에 상기 제2 피스톤부와 일체로 형성되고 상기 제2 피스톤부 보다 큰 직경을 가지며 상기 실린더부재의 내주 면과 밀착하는 제2 펀치 로드부를 포함하고,
   상기 실린더부재의 내부 상단과 상기 제1 피스톤부 사이에는 압력을 공급받는 제1 챔버가 구획 형성되며, 상기 실린더부재의 내주 면과 상기 제2 피스톤부 사이에는 압력을 공급받는 제2 챔버가 구획 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 펀치부재는 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하며, 상기 섕크부를 통해 상기 상측 판재를 피어싱 하고, 상기 섕크부를 소성 변형시키며 상기 하측 판재에 압입하며,
   상기 제2 펀치부재는 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하고, 상기 헤드부의 플랜지 부위를 소성 변형시키며 상기 상측 판재의 상면에 면착시키는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 펀치부재는 관통 홀을 가진 원통 형상으로 구비되며, 상기 관통 홀을 통해 상기 제1 펀치 로드부에 끼워지는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1 항에 있어서,
   상기 실린더부재는,
   상기 제1 챔버와 연결되는 제1 압력 유출입구를 형성하고, 상기 제2 챔버와 연결되는 제2 압력 유출입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 실린더부재의 내부에는 상기 제1 펀치부재에 탄발력을 인가하는 제1 스프링과, 상기 제1 스프링을 지지하며 상기 제2 챔버를 구획하는 스프링 시트가 설치되고,
   상기 스프링 시트는 상기 실린더부재의 내주 면에 고정되며, 상기 제2 피스톤부의 외주 면과 밀착하는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 실린더부재의 내부 상단에는,
   상기 제1 펀치부재의 상하 스트로크를 제한하며, 상기 제1 챔버를 구획하는 스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 실린더부재의 내주 면에는 상기 제2 펀치부재의 상하 스트로크를 제한하는 제1 돌출 단이 형성되며,
    상기 제2 펀치 로드부의 외주 면에는 상기 실린더부재의 내주 면과 밀착하며 상기 제1 돌출단과 걸림이 이루어지는 제2 돌출 단이 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 돌출 단과 제2 돌출 단 사이에는,
    상기 제2 펀치부재에 탄발력을 인가하는 제2 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 펀치 로드부는 상기 실린더부재의 하단을 통해 돌출되며,
    상기 제1 펀치 로드부의 하단에는 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 평면으로서의 제1 가압 단이 형성되고,
    상기 제2 펀치 로드부의 하단에는 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하며 상기 상측 판재의 상면으로 변형시키는 제2 가압 단이 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 가압 단은,
    상기 제2 펀치 로드부의 내주 면에서 외주 면으로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
14. 헤드부와, 상기 헤드부 보다 작은 직경을 가지며 상기 헤드부와 일체로 형성되는 섕크부를 포함하는 셀프 피어싱 리벳을 이용하여, 서로 겹쳐진 상측 판재와 하측 판재의 곡률 부위를 접합하기 위한 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛으로서,
    프레임의 한쪽 단부에 구비된 엔빌유닛에 대응하여 상기 프레임의 다른 한쪽 단부에 고정되며, 압력을 공급받는 제1 및 제2 챔버를 각각 구획 형성하는 실린더부재;
    상기 엔빌유닛에 대응하여 상기 실린더부재의 내부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제1 챔버에 작용하는 압력에 의해 하측 방향으로 이동하며 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 제1 펀치부재; 및
    원통 형상으로서 상기 제1 펀치부재의 외주 측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제2 챔버에 작용하는 압력에 의해 하측 방향으로 이동하며 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하고, 상기 플랜지 부위를 소성 변형시키며 상기 상측 판재의 상면에 면착시키는 제2 펀치부재;
    를 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 펀치부재의 하단에는 상기 헤드부의 섕크부 부위를 가압하는 평면으로서의 제1 가압 단이 형성되고,
    상기 제2 펀치부재의 하단에는 상기 헤드부의 플랜지 부위를 가압하며 상기 상측 판재의 상면 측으로 소성 변형시키는 제2 가압 단이 형성되며,
    상기 제2 가압 단은 상기 제2 펀치부재의 내주 면에서 외주 면으로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프 피어싱 리벳 장치용 펀치유닛.
    

Images