KR20110112209A - 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치 - Google Patents

Abstract

문제점: 본 발명은 모터 샤프트 내에 제공되는 잘려진 맨드릴을 회수하기 위한 통로가 필요치 않고 배터리에 의해 작동될 수 있는 소형 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치를 제공한다.
해결방법: 전기 모터(13)의 축방향 전방을 향해 공구 하우징(27) 내에는 회수 용기(10)가 제공되며, 풀링 헤드(30)를 축방향으로 이동시키도록 연결되고 회수 용기를 둘러싸는 전기 모터에 연결된 구동 샤프트의 회전으로 인해 회전하는 스핀들(14)이 제공된다.

Description

전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치{ELECTRIC BLIND RIVET SETTING DEVICE}

본 발명은 전기 모터를 이용하는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전기 모터 샤프트의 중심에 제공되는 블라인드 리벳을 설치한 후 잘려진 맨드릴을 회수하기 위한 통로가 필요 없는, 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치에 관한 것이다.

블라인드 리벳은 맨드릴과 리벳 본체를 포함하고, 리벳 본체는 원통형 슬리브의 한 측면에 형성된 큰 직경의 플랜지와 중공 구조의 원통형 슬리브를 포함한다. 맨드릴은 블라인드 리벳 셋팅 장치에 의해 고정되는 플랜지로부터 세로 방향으로 연장되고 리벳 본체를 통과하는 샤프트 부분을 포함하며, 원통형 슬리브의 마주보는 단부에서 측면과 접하도록 배열되고 돌출되는 원통형 슬리브의 내측 직경보다 큰 직경을 가진 맨드릴 헤드를 포함한다. 블라인드 리벳의 맨드릴 샤프트 부분의 고정가능한 부분은 블라인드 리벳 셋팅 장치의 노즈 내부로 삽입되고, 리벳 본체와 맨드릴 헤드가 노즈로부터 연장되도록 블라인드 리벳 셋팅 장치 내에 보유된다. 블라인드 리벳 셋팅 장치에 의해 보유된 블라인드 리벳의 리벳 본체의 슬리브는 리벳체결되는 부재 내의 부착 홀 내부로 삽입되며, 플랜지는 리벳체결되는 부재의 표면과 접촉을 이룬다. 그 뒤, 맨드릴 샤프트 부분은 맨드릴의 샤프트 부분에 형성된 작은 직경을 갖는 절단가능한 부분을 절단하기에 충분하도록 블라인드 리벳 셋팅 장치의 풀링 헤드의 작동에 의해 잡아당겨진다. 맨드릴 헤드로 인해 슬리브의 일부분은 팽창되고 변형되며, 리벳 본체는 팽창되고 변형된 슬리브와 프랜지 사이에 견고하게 개재된 리벳체결되는 부재에 의해 리벳체결되는 부재 내에 설치된다. 리벳체결되는 상기 부재가 자동차 본체 패널과 자동차 본체 패널에 부착되는 부품일 때, 상기 부품은 부품의 부착 부분이 자동차 본체 패널 상에 장착되도록 블라인드 리벳을 양 부재에 설치함으로써 자동차 본체 패널에 고정된다. 블라인드 리벳은 패널이 리벳체결되는 부재와 같이 자동차 본체 패널과 같은 큰 표면 영역을 가질지라도 한 측면으로부터 설치 작업이 가능한 장점을 갖는다. 통상적으로, 블라인드 리벳은 스틸 및 알루미늄과 같은 금속 재료로 제조된다. 리벳을 설치한 후, 절단되어지는 블라인드 리벳 맨드릴의 샤프트 부분은 분리되고 블라인드 리벳 셋팅 장치에 의해 회수되어야 한다.

[특허 문헌 1] 공고되고 미심사청구된 특허 출원 번호 제 H05-200476호. [특허 문헌 2] 공고되고 미심사청구된 특허 출원 번호 제 2003-266143호. [특허 문헌 3] 공고되고 미심사청구된 특허 출원 번호 제 2008-168324호. 특허 문헌 1에서는 블라인드 리벳 셋팅 장치를 위한 배터리에 의해 구동되는 전기 모터를 이용하는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치가 기술된다. 전기 모터는 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘을 구동하는 핸들 내에 보유된다. 노즈 내에 고정된 블라인드 리벳의 맨드릴 헤드는 작은 직경의 절단식 부분에서 맨드릴 샤프트 부분을 절단하고 동시에 슬리브의 일부분을 팽창시키며 변형시키기에 충분한 강도로 잡아당겨 지고, 블라인드 리벳은 리벳체결되는 부재 내에 설치된다. 공압 구동식 블라인드 리벳 셋팅 장치와 유압 구동식 블라인드 리벳 셋팅 장치와는 달리, 배터리에 의해 작동되는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치는 압축 공기 또는 유압과 같은 가압된 유체를 위한 공급원과 핸들 사이에 연결된 압축식 유체 공급원이 필요치 않다. 핸들을 파지하는 작업자의 부담이 줄어들고, 리벳 작업이 용이해진다. 절단된 맨드릴 샤프트 부분의 일부분을 수집하는 회수 용기는 특허 문헌 1에 기술된 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치 내에서 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘의 후방에 배열된다. 핸들과 셋팅 메커니즘 간에 실질적으로 밸런스를 유지시키는 크기의 전기 모터는 상기 셋팅 메커니즘에 대해 실질적으로 수직하게 연장된 핸들과 원통형 하우징 내에 수용된 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘 사이에 배열되며, 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치 내의 하우징에 의해 둘러싸여 진다. 이러한 장치의 전체적인 치수는 핸들에 인접하는 부분에서 증가되며, 핸들의 중량도 증가된다. 따라서, 전기 모터 부분은 핸들을 파지하는 작업자에 대해 부담을 증가시키며, 작업자가 파지하는 부담도 증가된다. 작업자는 신속하게 작업을 수행하기 위한 개선점이 필요하다. 특허 문헌 2에서는 전기 모터를 이용하는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치가 기술된다. 이러한 장치 내에서, 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘, 절단된 맨드릴 샤프트 부분을 위한 수집 용기 및 전기 모터가 실질적으로 원통형의 하우징 내에서 수집 용기와 셋팅 메커니즘 사이에 동축을 이루는 배열로 배치된다. 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치 내에서, 전기 모터는 핸들과 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘 사이에 배열되며, 이에 따라 장치의 전체적인 크기는 특허 문헌 1에 기술된 셋팅 장치의 크기보다 작다. 작업자가 핸들을 보유하는 부담이 비교적 줄어들며, 블라인드 리벳 셋팅 작업이 신속히 수행될 수 있다. 이러한 공개된 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치 내에서, 모터는 절단된 맨드릴 샤프트 부분을 위한 수집 용기와 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘 사이에 제공된다. 따라서, 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 회수하기 위한 통로가 모터 샤프트의 중심, 중공 구조로 형성된 모터 샤프트의 중심 및 특정 구조를 갖는 전기 모터에 형성되어야 한다. 바람직하게, 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치 내의 샤프트의 중심에서 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 위한 회수 통로가 필요치 않는 통상적인 용도의 전기 모터를 이용할 수 있다. 특허 문헌 3은 공압식 제어 메커니즘에 의해 제어되는 유압식 구동 블라인드 리벳 셋팅 장치를 공개한다. 이러한 블라인드 리벳 셋팅 장치는 원통형 형태의 하우징 내에 수용된 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘과 원통형 형태의 셋팅 메커니즘 하우징에 실질적으로 수직하게 연장된 핸들을 포함한다. 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 위한 회수 용기가 하우징의 후방 단부에 제공된다. 핸들 내에 제공된 트리거 레버가 작동될 때, 핸들 내에 제공된 공압식 제어 매커니즘이 작동되고, 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘을 위한 유압식 제어 메커니즘이 작동된다. 강력한 잡아당김 력이 노즈 내에 고정된 블라인드 리벳의 맨드릴 샤프트 부분에 작용하며, 맨드릴 샤프트 부분은 작은 직경의 절단가능한 부분에서 절단되는 동시에 맨드릴 헤드는 슬리브의 일부분이 팽창되고 변형된다. 블라인드 리벳은 리벳체결되는 부재 내에 설치되고, 잘려진 맨드릴 샤프트 부분은 회수 용기 내에 수집된다. 특허 문헌 3의 블라인드 리벳 셋팅 장치는 핸들에 연결된 압축된 공기 공급원으로부터 연장된 압축된 공기용 공급 튜브를 가져야 하며, 공급 튜브는 작업자의 작업을 가중시킨다. 유체 공급 튜브가 필요치 않는 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2의 배터리 구동 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치의 편리한 작업이 예상될 수 없다. 추가로, 튜브 주위에서 잡아당기는 힘이든 일의 배제가 예상될 수 없다.

본 발명의 목적은 배터리에 의해 구동될 수 있고, 모터 샤프트 내에 제공되는 잘려진 맨드릴을 회수하기 위한 통로가 필요치 않는 소형 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 따라서 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치가 제공되며, 상기 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치는 맨드릴 및 리벳 본체를 포함한 블라인드 리벳의 맨드릴을 수용하는 중공 노즈, 상기 노즈 뒤에서 축방향으로 배열된 공구 하우징, 상기 노즈 내측에 수용된 상기 맨드릴을 고정하고 상기 노즈 내측에 배열된 조우, 전방 단부에서의 원래의 위치로부터 축방향으로 후방을 향해 잡아당겨질 때 상기 조우를 원래의 위치로부터 축방향으로 후방을 향해 잡아당기고 후방 위치로부터 축방향으로 상기 원래의 위치로 복귀될 때 전방 단부에서의 상기 원래의 위치로 축방향으로 상기 조우를 복귀시키는, 노즈 내측에 배열된 풀링 헤드, 상기 풀링 헤드를 축방향으로 이동시키는 구동력 공급원을 형성하는 전기 모터 및 풀링 헤드를 원래의 위치로부터 축방향으로 후방을 향하여 잡아당기고 풀링 헤드를 전기 모터의 회전에 의해 후방 위치로부터 원래 위치로 축방향의 전방을 향해 복귀시키기 위한 구동력 전달 수단을 포함한다. 전기 모터는 공구 하우징으로부터 하향 연장되고 상기 공구 하우징에 대해 일체구조로 연결된 핸들 내에 제공된 트리거를 작동시킴으로써 작동된다. 상기 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치는, 상기 풀링 헤드를 위한 원래의 위치로부터 축방향의 후방을 향해 잡아당겨지는 조우 내에 고정된 블라인드 리벳의 맨드릴에 의해 팽창되어 리벳 본체의 슬리브가 변형되도록 형성되며, 상기 리벳 본체는 리벳 본체의 팽창되고 변형된 슬리브 일부분과 플랜지에 의해 리벳체결된다. 상기 리벳 본체가, 상기 공구 하우징 상에서 핸들에 연결된 부분의 상측 부부인 상기 전기 모터의 전방 측면 상에서의 부분에 축방향으로 제공된, 리벳체결되는 부재 내에 설치될 때 상기 풀링 헤드로부터 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 수용하는 회수 용기가 제공된다. 전기 모터는 공구 하우징의 후방 단부에 제공되며, 회수 용기의 축방향으로 후방 측면에 배열된다. 구동력 전달 수단은 회수 용기를 둘러싸는 회수 용기 아래의 공구 하우징의 부분 내에 제공된다. 상기 구동력 전달 수단은 상기 전기 모터의 회전에 의해 회전하도록 상기 회수 용기의 후방 측면상에서 상기 전기 모터에 연결되고, 후방 단부로부터 축방향의 전방을 향하여 연장된 구동 샤프트가 제공되며, 축 주위에서 회전가능하며, 스핀들은 상기 구동 샤프트의 회전에 의해 회전하도록 상기 회수 용기의 전방 측면에서 구동 샤프트의 단부 부분에 연결된다. 상기 스핀들은 상기 풀링 헤드가 상기 스핀들의 회전에 의해 축방향의 전진 또는 후진 이동되도록 상기 풀링 헤드에 연결된다. 제어 수단이 제공되며, 상기 제어 수단은 상기 트리거의 잡아당김 작동을 감지함으로써 상기 전기 모터의 역방향 회전, 회전 중지 및 정방향 회전을 제어하고 상기 구동 샤프트의 회전으로 인한 축방향의 상기 풀링 헤드의 위치를 제어한다.

상기 언급된 바와 같이, 회수 용기는 공구 하우징 내에 전기 모터를 위한 위치에 제공되며, 따라서 본 발명에 따르는 배터리에 의해 구동될 수 있는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치는 모터 샤프트의 중심에 제공된 잘려진 맨드릴을 회수하기 위한 통로가 더 이상 필요치 않다. 게다가, 잘려진 맨드릴을 위한 회수 용기가 풀링 헤드와 전기 모터 사이에 제공된다면, 제어 수단은 원래의 위치로부터 풀링 헤드를 잡아당기고 이러한 풀링 헤드를 임의의 방해 없이 전기 모터에 의해 원래의 위치로 복귀시키는 작동을 수행할 수 있다.

상기 언급된 셋팅 장치에서, 상기 구동 샤프트는, 상기 전기 모터에 연결된 모터 기어와 정합된 후방 기어 및 상기 스핀들에 연결된 스핀들 기어와 정합된 전방 기어에 의해 축 주위에서 상기 회수 용기 아래의 공간에서 회전가능하도록 배열된다. 전방 기어와 후방 기어 사이의 구동 샤프트의 외측 원주 표면에는 외측 나사산(external thread)이 형성된다. 상기 제어 수단은 공간이 축방향으로 개방되고 상기 구동 샤프트가 구동 샤프트의 축 주위에서 회전하지 않는 상태로 나사체결되도록 제어하며, 상기 제어 수단은 상기 구동 샤프트의 회전으로 인해 상기 구동 샤프트 상에서 축방향으로 이동되는 제 1 칼라와 제 2 칼라, 상기 제 1 칼라에 인접하게 상기 공구 하우징에 위치된 제 1 센서, 상기 제 2 칼라에 인접하게 상기 공구 하우징에 위치된 제 2 센서 및 상기 제 1 센서로부터의 신호, 상기 제 2 센서로부터의 신호 및 상기 트리거의 잡아당김 작동으로부터의 신호를 수신하는 제어 회로를 포함한다. 제어 회로는 상기 풀링 헤드가 상기 원래의 위치에 있는 상태일 때 작동되는데, 상기 트리거의 잡아당김 작동이 수행될 때 풀링 헤드가 축방향의 후방으로 보내지도록 상기 전기 모터는 정방향 회전하고, 상기 풀링 헤드가 축방향으로 후방의 위치로 잡아당겨 졌을 때 상기 전기 모터의 회전은 멈추고, 상기 트리거의 잡아당김 작동이 해제된 상태에서 상기 전기 모터는 역방향으로 회전하고 상기 풀링 헤드는 상기 원래의 위치로 복귀된다.

추가로, 상기 언급된 셋팅 장치 내에서, 제 1 센서는 상기 구동 샤프트 상에서 상기 제 1 칼라가 축방향으로 이동됨으로써 켜지고 꺼지는 제 1 마이크로스위치이고, 상기 제 2 센서는 상기 구동 샤프트 상에서 상기 제 2 칼라가 축방향으로 이동됨으로써 켜지고 꺼지는 제 2 마이크로스위치이다.

상기 언급된 셋팅 장치 내에서 풀링 헤드가 원래의 위치에 있는 상태일 때, 오프 신호(off signal)는 트리거의 상기 트리거 스위치로부터 출력되어 잡아당겨지지 않는다. 상기 제 1 칼라는 상기 제 1 마이크로스위치를 활성화시키고(energize), 온 신호(on signal)는 상기 제 1 마이크로스위치에 의해 출력된다. 오프 신호는 제 2 마이크로스위치가 상기 제 2 칼라에 의해 활성화되지 않도록 제 2 마이크로스위치에 의해 출력된다. 상기 제어 회로가 원래의 위치 상태에 있을 때, 상기 트리거가 잡아당김에 의해 작동된다면 상기 제어 회로는 상기 전기 모터를 정방향으로 회전시키고, 온 신호는 원래의 위치에서 트리거 스위치에 의해 출력된다. 상기 구동 샤프트는 회전되고 상기 스핀들도 회전된다. 풀링 헤드는 축방향으로 잡아당겨지고, 조우에 의해 고정된 블라드 리벳 맨드릴은 사전정해진 거리로 축방향의 후방을 향해 잡아당겨진다. 블라인드 리벳은 리벳체결되는 부재 내에 설치되며, 조우 내에 고정된 맨드릴 샤프트 부분은 잘려진다. 게다가, 상기 전기 모터의 정방향 회전은, 제 1 마이크로스위치에 의해 출력된 오프 신호(제 1 칼라가 구동 샤프트의 회전에 의해 제 1 방향으로 사전정해진 거리로 이동되고 제 1 마이크로스위치가 활성화되는 위치로부터 이격되기 때문에), 제 2 마이크로스위치에 의해 출력된 온 신호(제 2 칼라가 제 1 방향으로 사전정해진 거리로 이동되기 때문에) 및 트리거 스위치로부터의 온 신호에 의해 멈춘다. 전기 모터의 정방향 회전이 멈춘 뒤 트리거의 잡아당김 작동이 해제된다면, 오프 신호는 상기 트리거 스위치로부터 수신되고 오프 신호는 상기 제 1 마이크로스위치로부터 수신되며 온 신호는 상기 제 2 마이크로스위치로부터 수신된다. 상기 구동 모터는 역방향 회전을 하며 상기 구동 샤프트는 회전하고, 상기 스핀들은 역방향 회전을 한다. 상기 풀링 헤드는 축방향의 전방을 향하여 복귀되고 상기 조우와 함께 원래의 위치로 복귀된다. 또한 제 1 칼라는 상기 구동 샤프트의 회전으로 인해 상기 제 1 방향에 상반된 제 2 방향으로 사전정해진 길이로 이동되고 상기 제 1 마이크로스위치를 활성화시키는 위치로 복귀된다. 온 신호는 제 1 마이크로스위치에 의해 출력된다. 제 2 칼라는 제 2 방향으로 사전정해진 길이로 이동되며 상기 제 2 마이크로스위치를 활성화시키는 위치로부터 분리된다. 오프 신호는 상기 제 2 마이크로스위치에 의해 출력된다. 상기 원래의 위치 상태는 상기 트리거 스위치로부터의 오프 신호, 상기 제 1 마이크로스위치로부터의 온 신호 및 상기 제 2 마이크로스위치로부터의 오프 신호에 의해 형성된다.

상기 언급된 셋팅 장치 내에서, 상기 트리거의 잡아당김 작동이 상기 전기 모터가 정방향으로 회전하는 동안 전기 모터의 정방향의 회전이 멈추기 전 해제된다면, 오프 신호는 상기 트리거 스위치로부터 수신되고, 오프 신호는 상기 제 1 마이크로스위치로부터 수신되며, 오프 신호는 상기 제 2 마이크로스위치로부터 수신되고, 상기 제어 신호는 상기 전기 모터를 역방향으로 회전시킨다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치를 도시하는 정면도.
도 2는 도 1에서의 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치의 핸들의 주요 부분과 셋팅 메커니즘의 후방 절반부를 절단한 부분적인 사시도.
도 3은 블라인드 리벳이 노즈 내에 장착된 상태를 도시하고, 도 1에서의 블라인드 리벳 셋팅 장치의 핸들의 일부분과 셋팅 메커니즘의 전방 부분의 수직 횡단면을 도시하는 부분적인 사시도.
도 4는 블라인드 리벳의 잘려진 맨드릴 샤프트 부분이 노즈 부분에 놓여진 상태를 도시하며, 도 3에서의 셋팅 메커니즘의 팁의 노즈 부분을 도시하는 수직 횡단면도.
도 5는 노즈 하우징과 노즈 피스가 제거된 상태에서 도 3에서의 셋팅 메커니즘의 풀링 헤드와 회전/직접 전진 변환 메커니즘을 도시하는 사시도.
도 6은 도 1에서의 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치의 구동력 전달 및 제어 섹션을 도시하는 사시도.
도 7은 도 6에서의 구동력 전달 및 제어 섹션의 선 A-A를 따라 절단한 횡단면도.
도 8은 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘이 원래의 위치에 있는 상태(풀링 헤드가 노즈 내의 전방 단부에 있는 상태)를 도시하고, 도 6에서의 구동력 전달 및 제어 섹션의 선 B-B를 따라 절단한 횡단면도.
도 9는 맨드릴 샤프트 부분이 절단된 위치(풀링 헤드가 노즈 내의 후방 단부에 위치됨)에 블라인드 리셋 셋팅 장치가 배열되는 상태를 도시하고, 도 6에서의 구동력 전달 및 제어 섹션의 선 B-B를 따라 절단한 횡단면도.
도 10은 구동력 전달 및 제어 섹션을 위한 제어 회로의 블록 다이어그램.

하기에서, 본 발명에 따르는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(electric blind rivet setting device)의 실시예가 도면에 따라 기술될 것이다. 도 1에서, 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)는 블라인드 리벳을 설치하기 위한 메커니즘을 가지며, 실질적으로 원통형 형태의 하우징 내에 수용된 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2) 및 상기 셋팅 메커니즘(2)의 중간 위치로부터 실질적으로 수직 방향으로 매달리도록 연장된 핸들(3)을 포함한다. 배터리가 핸들(3)의 하측 단부에서 배터리 고정 섹션(5)에 탈부착가능하게 부착된다. 핸들(3) 내의 셋팅 메커니즘(2)에 인접한 위치에 트리거(trigger, 6)가 제공된다. 작업자는 트리거(6)를 잡아당김으로써 셋팅 메커니즘(2)을 작동시키며, 이에 따라 블라인드 리벳 셋팅 작업이 수행된다. 셋팅 메커니즘(2)은 트리거(6)의 잡아당김 작업이 해제됨으로써 원래의 위치(home position)로 복귀되며, 셋팅 작업이 해제(또는 중단)된다. 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)은 전방 측면의 단부(도 1에서 우측면의 단부)에 노즈(nose, 7)와 후방 측면의 단부(도 1에서 좌측면의 단부)에 모터 섹션(9)을 포함한다. 후방(도 1에서 좌측)을 향하여 블라인드 리벳의 맨드릴 샤프트 부분(mandrel shaft part)을 잡아당기는 풀링 헤드(pulling head, 30)(도 3 및 이와 유사한 도면)는 노즈(7) 내에 제공되고, 전기 모터는 모터 섹션(9) 내에 수용된다. 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 위한 회수 용기(recovery container, 10)는 핸들(3)과 마주보는 측면의 상측 부분에서 핸들(3)에 인접한 위치에서 모터 섹션(9)과 노즈(7) 사이에 형성된다. 회수 용기(10)는 투명 또는 반-투명 커버(11)에 의해 둘러싸여지고, 반원의 원통형 형태로 형성된다. 커버(11)로 인해 맨드릴 샤프트 부분은 외측으로부터 가시될 수 있도록 보유되고, 사용하고 처분할 수 있도록 개방 및 밀폐가능하게 형성된다. 구동력 전달 및 제어 섹션(11)이 노즈(7)와 모터 섹션(9) 사이의 회수 용기(10) 이외의 부분에 제공된다. 스핀들(spindle, 14)의 회전을 통해 노즈(7) 내에서 풀링 헤드의 전진 및 후진 운동을 제어하고 해제 작업에 의한 전기 모터(13)의 회전과 트리거의 잡아당김 작업을 제어하는 제어 메커니즘 및 노즈(7) 내에서 회전하는 샤프트인, 모터 섹션(9) 내에서 전기 모터(13)의 회전력(토크)을 스핀들(14)에 전달하기 위한 메커니즘이 제공된다. 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)는 전원 공급원으로서 배터리를 가진 전기 모터를 이용하여 블라인드 리벳이 설치된다. 따라서, 이러한 작업은 압축된 공기 또는 기타 등등을 위한 유체 공급 튜브가 요구되지 않고, 유체 공급 튜브를 잡아당김으로써 수반되는 바람직하지 못한 작업이 배제된다.

전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)에 의해 자동차 본체 패널, 부착된 부품 및 기타 등등과 같은 리벳체결되어질 부재 내에 설치되는 블라인드 리벳(B)이 도 3에서 노즈(7) 내에 수용된다. 블라인드 리벳(B)은 로드 형태의 맨드릴(M) 및 중공 원통형 형태의 리벳 본체(R)를 포함한다. 리벳 본체(R)는 원통형 슬리브 및 원통형 슬리브의 한 단부에 형성된 원통형 슬리브보다 큰 직경을 가진 플랜지를 포함한다. 맨드릴(M)은 플랜지로부터 세로 방향으로 연장되고 리벳 본체를 통과하는 로드형 몸체로부터 형성되며, 리벳 본체(R)의 플랜지를 통과하는 샤프트 부분을 포함하고, 원통형 슬리브의 그 외의 다른 단부로부터 연장되도록 배열되며 원통형 슬리브의 내측 직경보다 큰 직경을 포함하도록 형성된 맨드릴 헤드(H) 및 노즈(7) 내에 고정된 부분을 갖는다. 블라인드 리벳(B)의 맨드릴 샤프트 부분의 고정가능한 부분은 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)의 노즈(7) 내에 삽입되고, 리벳 본체(R)와 맨드릴 헤드(H)가 노즈로부터 연장되도록 블라인드 리벳 셋팅 장치 내에 수용된다. 블라인드 리벳 셋팅 장치(1) 내에 수용된 블라인드 리벳(B)의 리벳 본체(R)의 슬리브는 자동차 본체 패널 또는 부착된 부품과 같은 리벳체결된 부재의 표면과 접촉할 때까지 리벳체결되는 부재 내의 부착 홀 내부로 삽입된다. 그 뒤, 맨드릴 샤프트 부분은 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)에 의해 잡아당겨 지고, 맨드릴 헤드(H)는 리벳 본체(R) 슬리브의 일부분을 팽창시키고 변형시킨다. 리벳체결되는 부재는 이러한 팽창되고 변형된 슬리브 부분과 플랜지 사이에 견고하게 개재된다. 리벳 본체는 리벳체결되는 부재 내에 설치되고, 자동차 본체 패널, 부품 및 기타 등등이 플랜지 부분과 변형되고 팽창되어 질 슬리브 부분 사이에서 서로 견고하게 개재되는 자동차 본체 패널, 보품 또는 등등과 같은 리벳체결되는 복수의 부재에 의해 고정된다. 통상적으로, 블라인드 리벳(B)은 스틸, 알루미늄 또는 기타 등등과 같은 금속 재료로 제조된다. 블라인드 리벳이 설치된 후, 잘려진 맨드릴 샤프트 부분은 분리되고 회수되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따르는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)의 주요 부분인 구동력 전달 및 제어 섹션(11)의 구조물을 도시한다. 구동력 전달 및 제어 섹션(11)은, 회수 용기(10)에 의해 점유된 공간(블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2))을 둘러싸는, 노즈(7) 내의 스핀들(14)로 모터 섹션(9) 내의 전기 모터(13)로부터 회전력을 전달하기 위한 메커니즘을 갖는다. 전기 모터(13)용 모터 샤프트에 연결된 모터 기어(motor gear, 15)는 회수 용기(10)의 후방 측면에 배열되고, 모터 샤프트의 샤프트 중심과 동축을 이루는 샤프트 센터를 갖는 스핀들(14)에 연결된 스핀들 기어(spindle gear, 17)는 회수 용기(10)의 전방 측면에 배열된다. 구동 샤프트(drive shaft, 18)는, 축 주위에서 회전가능하게 지지되고 스핀들(14)과 전기 모터(13)의 모터 샤프트의 축선에 대해 평행한 방향으로 지지된, 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)에 대하 전후방 방향으로(즉, 축방향) 스핀들 기어(17)와 모터 기어(15) 사이에서 회수 용기(10) 아래의 공간에 제공된다. 모터 기어(15)와 정합된 후방 기어(19)는 구동 샤프트(18)의 후방 단부에 부착되고, 스핀들 기어(17)와 정합된 전방 기어(21)는 구동 샤프트(18)의 전방 단부에 부착된다. 후방 기어(19)가 모터 기어(15)와 정합되기 때문에, 구동 샤프트(18)는 전기 모터(13)가 정방향으로 회전할 때(positive rotation) 역방향으로 회전하고, 전방 기어(21)가 스핀들 기어(17)와 정합되기 때문에 구동 샤프트(18)가 역방향으로 회전하면 스핀들(14)은 정방향으로 회전한다. 따라서, 스핀들(14)은 전기 모터(13)와 동일한 방향으로 회전한다. 게다가, 모터 기어(15)와 후방 기어(19) 및 전방 기어(21)와 스핀들 기어(17)의 기어비는 블라인드 리벳 셋팅 력과 전기 모터(13)의 출력의 밸런스에 따라 자유롭게 설정가능하다.

또한, 구동력 전달 및 제어 섹션(11)은 트리거(6)의 잡아당김 작동 및 이의 해제 작동에 따라 전기 모터(13)의 정방향 회전, 정지 및 역방향 회전을 제어하는 제어 메커니즘을 갖는다. 상기 언급된 바와 같이, 전기 모터(13)의 회전은 구동 샤프트(18)를 통해 스핀들(14)에 전달된다. 제어 메커니즘은 트리거(6)의 잡아당김 작동 및 이의 해제 작동에 응답하고, 전기 모터(13)를 제어함으로써 노즈(7) 내의 풀링 헤드(30)는 원래의 위치(전방 단부 위치)로부터 블라인드 리벳의 맨드릴 샤프트 부분이 절단되는 후방 단부 위치로 후방으로 향하여 이동된다. 이는 후방 단부 위치에서 중단되며, 트리거(6)의 잡아당김 작동이 해제됨으로써 후방 단부 위치로부터 전방 단부 위치에서의 원래 위치로 복귀되도록 이동된다. 도 2 및 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(18)는 원주 표면에 외측 나사산을 포함하도록 형성되며, 내측 나사산과 함께 각각 형성된 2개의 칼라(제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23))는 구동 샤프트(18) 상에서 이들 사이에 공간을 포함하도록 구동 샤프트(18) 상으로 나사체결된다. 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)는 회수 용기(10)의 하측 벽에 대해 구동 샤프트(18)의 축방향으로 미끄럼가능하지만 구동 샤프트(18)의 회전에 따라 회전하지 않도록 제한된다. 2개의 칼라(22, 23)는 구동 샤프트(18)가 전기 모터(13)의 정방향 회전에 의해(모터 기어(15)와 후방 기어(19)를 통한) 역방향 회전할 때 이러한 제한으로 인해 구동 샤프트(18) 상의 나사산의 피크에 따라 함께 전진 이동한다. 전기 모터(13)가 역방향 회전할 때, 이들은 정 방향으로 회전하는 구동 샤프트(18) 상의 나사산의 피크와 함께 후방을 향하여 이동된다. 제 1 마이크로스위치(25)는 제 1 칼라(22)에 인접한 제 1 센서와 같이 공구 하우징(27)(또는 공구 하우징(27)에 부착된 부재)에 부착되고, 제 2 마이크로스위치(26)는 제 2 칼라(23)에 인접한 제 2 센서와 같이 공구 하우징(27)(또는 공구 하우징(27)에 부착된 부재)에 부착된다. 제 1 칼라(22)가 구동 샤프트(18)의 후방 단부 위치로부터 구동 샤프트(118)를 따라 전진 이동할 때, 제 1 마이크로스위치(25)는 켜진 상태에서 꺼진 상태로 변경되고, 제 2 칼라(23)가 구동 샤프트(18)를 따라 구동 샤프트(18)의 후방 단부 위치로부터 전진 이동할 때 제 2 마이크로스위치(26)는 꺼진 상태에서 켜진 상태로 변경된다. 이러한 제어 메커니즘 및 제어 회로의 세부 사항은 도 6 내지 도 10에 따라 하기에서 설명될 것이다.

구동력 전달 및 제어 섹션(11)에 대해 기술하기 전, 블라인드 리벳을 설치하는 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 구조와 작용이 도 3 내지 도 5에 따라 기술될 것이다. 노즈(7)는 회수 용기(10)의 전방에서 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 전방의 절반을 점유한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 노즈(7)의 샤프트 센터는 중공 구조로 형성되고, 블라인드 리벳(B)의 맨드릴(M)을 수용한다. 게다가, 절단된 맨드릴 샤프트 부분은 회수 용기(10)로 보내진다. 노즈(7)는 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 전방 단부 측면상에 맨드릴(M)을 고정하기 위한 수단으로써 조우(jaw, 29)가 제공되며, 풀링 헤드(30)는 조우(29)를 둘러싸고 또한 후방 측면으로 조우(29)를 잡아당기기 위해 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 축방향으로 이동가능하고 공구 하우징(27)으로 연장되며, 맨드릴(M)을 후방에 고정하는 조우(29)를 잡아당기기 위한 구동 수단이고 풀링 헤드(30)의 후방 측면상에 배열된 스핀들(14)이 제공되며, 스핀들(14)의 회전 움직임을 선형 움직임으로 변환하는 회전 움직임/선형 움직임 변환 메커니즘이 제공된다. 풀링 헤드(30)는 회전 움직임/선형 움직임 변환 메커니즘에 의해 선형 이동하고, 조우(29)는 노즈의 후방을 향하여 잡아당겨 지고 노즈의 전방을 향하여 복귀된다.

조우(29)에 의해 고정되는 맨드릴(M)의 샤프트 부분은 후방을 향한 풀링 헤드(30)의 선형 움직임에 의해 상기 샤프트 부분이 절단가능한 부분에서 절단되기에 충분한 강도로 잡아당겨진다. 맨드릴 헤드(H)는 리벳 본체(B)의 슬리브의 일부를 팽창시키고 변형시키며, 부재는 플랜지와 팽창되고 변형된 슬리브 부분 사이에 견고하게 개재된다. 블라인드 리벳(B)은 리벳체결되는 부재 내에 설치되고 고정된다.

또한, 노즈(7)는 공구 하우징(27)에 부착되고 공구 하우징(27)을 향하여 노즈 피스(31)로부터 원통형 형태로 연장된 노즈 하우징(nose housing, 33) 및 팁 노즈 피스(tip nose piece, 31)를 갖는다. 원통형 형태의 풀링 헤드(30)는 노즈 하우징(33)에 대해 축방향으로(전방 및 후방을 향해) 미끄럼가능하도록 노즈 하우징(33)의 내측에 수용된다. 조우(29)는 이의 팁이 노즈 피스(31)의 후방 단부와 접촉하도록 배열되며, 노즈 피스(31)를 향하여 좁아지는 팁 형태로 형성되고, 팁을 향하여 좁아지는 풀링 헤드(30)의 공동 내에 수용된다. 풀링 헤드(30)가 후방을 향하여 잡아당겨질 때, 축방향 중심을 향하여 동심 방향으로 좁아지는 부분의 경사진 표면에 힘이 가해지고, 조우(29)의 축방향 중심에서 공동 내에 수용된 블라인드 리벳(B)의 맨드릴(M)의 샤프트 부분 상의 고정력(gripping force)이 증대된다. 조우(29)는 원통형 풀링 헤드(30) 내측에서 주변 방향으로 2개 내지 4개의 피스로 분할되고, 풀링 헤드(30)의 축방향 중심에서 공동의 중공 내에서 원통형 본체에 조립된다. 이러한 조우는 노즈 피스(31)로부터 삽입된 블라인드 리벳(B)의 맨드릴(M)을 수용하고, 맨드릴(M)의 샤프트 부분을 수용하여 구속해제되지 않는다.

도면, 특히 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에서, 풀링 헤드(30)는 조립의 편의를 위해 축방향으로(전방 및 후방을 향하여) 동축을 이루어 배열되고, 일체구조로 연결된 복수의 원통형 부재(30A 내지 30C)를 포함한다. 풀링 헤드(30)는 조우(29)를 지지하고 둘러싸며, 전방 단부에서의 원래의 위치에 배열되는 조우(29)가 후방 단부로 잡아당겨지며 후방 단부에서의 위치로부터 전방 단부에서의 원래의 위치로 복귀될 수 있도록 축방향 중심이 공구 하우징(27)과 노즈 하우징(33)에 대해 정렬된 상태로 배열되며, 또한 공구 하우징(27)과 노즈 하우징(33)에 대해 축방향으로 미끄럼가능하도록 배열된다. 게다가, 도 4에 도시된 바와 같이, 풀링 헤드(30)는 공구 하우징(27)으로부터 전방을 향하여 연장되고 공구 하우징(27)에 부착된 마스트 하우징(34) 내에서 축방향을 향하는(전방 및 후방을 향하여) 슬릿(slit, 35) 내에서 미끄럼가능하게 수용된 핀(37)을 갖는다. 슬릿(35)과 핀(37)으로 인해, 풀링 헤드(30)(조우(29))는 마스트 하우징(34)과 공구 하우징(27) 내에서 축방향으로 미끄럼가능하지만 축 주위에서 회전할 수 없다. 내측 나사산은 스핀들(14)에 부착된 원형 기어(44) 상에 형성된다. 나사 부재(38)의 외측 나사산은 상기 내측 사산으로 나차체결된다. 나사 부재(38)는 풀링 헤드(30)에 부착되고, 공구 하우징(27)에 부착되는 마스트 하우징(34)의 내측에서 후방을 향하여 연장된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 나사 부재(38)는 스핀들(14)에 부착된 원형 기어(44)의 내측으로 나사체결되고, 이에 따라 축방향으로 이동될 수 없는 스핀들(14)의 정방향 회전은 후방을 향하여 나사 부재(38)를 잡아당기는 후진 움직임으로 변환되고, 스핀들(14)의 역방향 회전은 전방을 향하여 나사 부재(38)를 복귀시키는 전진 움직임으로 변환된다. 풀링 헤드(30)와 조우(29)와 함께, 나사 부재(38)는 도 5에서 화살표(39)의 정방향 회전으로 인하여 화살표(41)와 같이 회수 용기(10)를 향하여 블라인드 리벳(B)의 맨드릴(M)을 잡아당긴다.

도 3에 도시된 바와 같이, 조우(29)의 축방향 중심 부분, 풀링 헤드(30)의 축방향 중심 부분, 나사 부재의 축방향 중심 부분 및 스핀들(14)의 축방향 중심 부분은 노즈(7)의 개구부로부터 회수 용기(10)의 개구부까지 연속적인 중공 구조의 통로를 형성한다. 따라서, 맨드릴(M)의 샤프트 부분은 조우(29) 내부로 삽입되고, 절단된 맨드릴 샤프트 부분(43)은 도 3에서의 화살표(45)와 같이 회수 용기(10) 내부로 제공된다. 잘려진 맨드릴 샤프트 부분의 공급은 이전의 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 차례로 밀어내는(소위 푸쉬 아웃 시스템) 중공 통로 내부로 공급되는 잘려진 맨드릴 샤프트 부분에 의해 수행된다. 게다가, 도 4에 도시된 바와 같이 노즈 피스(31)의 개방 부분 내에서 중공 통로의 일부분을 차단하기 위해 O-링(46)과 스틸 볼(47)이 제공되고, 블라인드 리벳(B)의 맨드릴(M)의 삽입이 허용되지만 잘려진 맨드릴 샤프트 부분(43)은 노즈 피스(31)로부터 외측으로 배출되는 것이 방지된다.

상기 언급된 바와 같이, 블라인드 리벳 설치 이후 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 회수하기 위한 회수 용기(10)는 노즈(7)와 모터 섹션(9) 사이의 핸들(3)에 인접한 위치에 형성된다. 핸들(3)은 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)가 작업자에 의해 용이하게 파지될 수 있도록 하측을 향하여 경사지게 회수 용기(10)의 위치로부터 연장된다. 회수 용기(10)는 공구 하우징(27) 내의 중간 위치에 배열되고, 이에 따라서 특허 문헌 2에서와 같이 공구 하우징의 후방 단부에 맨드릴 수집기(mandrel collector)를 설치할 필요가 없으며, 특허 문헌 1에서와 같이 전기 모터의 중량과 작동으로 인해 작업자가 손으로 파지할 때 불안정성이 제공되지 않는다.

본 발명에 따르는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)의 중요 부분인 구동력 전달 및 제어 섹션(11)이 도 6 내지 도 10에 따라 기술될 것이다. 도 2에서 이미 기술된 바와 같이, 구동력 전달 및 제어 섹션(11)은, 회수 용기(10)에 의해 점유된 공간(블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2))을 둘러싸는, 노즈(7) 내의 스핀들(14)로 모터 섹션(9) 내의 전기 모터(13)로부터 회전력을 전달한다. 추가로, 또한 구동력 전달 및 제어 섹션(11)은 트리거(6)의 잡아당김 작용 및 이의 해제 작용에 따라 전기 모터(13)의 정방향 회전, 정지 및 역방향 회전을 제어한다. 축 주위에서 전기 모터(13)의 모터 샤프트는 이의 축 주위에서 모터 기어(15) 및 후방 기어(19)에 의해 구동 샤프트(18)를 회전시키고, 구동 샤프트(18)의 회전은 이의 축 주위에서 전방 기어(21)와 스핀들 기어(17)에 의해 스핀들(14)을 회전시킨다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전기 모터(13)는 트리거(6)의 잡아당김 작용과 이의 해제 작용으로 인해 트리거 스위치(49)의 온 및 오프 신호에 응답하고, 제어 회로(55)를 통해 제어된다. 노즈(7) 내의 풀링 헤드(30)는 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 전방 단부에서의 원래의 위치로부터 블라인드 리벳(B)의 맨드릴 샤프트 부분이 절단되는 후방 단부 위치로 후방으로 향하여 이동되며, 이러한 후방 단부 위치에서 정지되고, 후방 단부 위치로부터 전방 단부에서의 원래의 위치로 전방을 향하여 이동된다.

도 2 및 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(18)는 원주 표면에 나사산을 포함하도록 형성되며, 내측 나사산과 함께 형성된 2개의 칼라, 즉 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)는 구동 샤프트(18)에 나사체결된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)는 상측과 하측에 평평한 표면을 갖는 타원형의 원통형 형태로 형성되고, 평평한 표면은 회수 용기(10) 아래에서 미끄럼가능하도록 배열된다. 2개의 칼라(22, 23)는 구동 샤프트(18)의 축방향 회전에 따라 회전하지 않도록 제한된다. 따라서, 2개의 칼라(22, 23)는 구동 샤프트(18)가 전기 모터(13)의 정방향 회전에 의해 역방향으로 회전하도록 구동 샤프트(18) 상의 나사산의 피트에 따라 함께 전진 이동한다(도 6에서 화살표(50)). 전기 모터(13)가 역방향 회전할 때, 2개의 칼라는 정방향 회전하는 구동 샤프트(18) 상의 나사산의 피크에 따라 함께 후방을 향하여 이동한다(화살표(50)의 역방향). 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 마이크로스위치(25)는 제 1 칼라(22)에 인접한 제 1 센서와 같이 공구 하우징(27)(또는 공구 하우징(27)에 부착된 부재)에 부착되고, 제 2 마이크로스위치(26)는 제 2 칼라(23)에 인접한 제 2 센서와 같이 공구 하우징(27)(또는 공구 하우징(27)에 부착된 부재)에 부착된다. 제 1 칼라(22)가 구동 샤프트(18)를 따라 이동할 때, 제 1 마이크로스위치(25)는 켜지고 꺼지며, 제 2 칼라(23)가 구동 샤프트(18)를 따라 이동할 때 제 2 마이크로스위치(26)는 꺼지고 켜진다.

전기 모터(13)(스핀들, 14)와 풀링 헤드(30)(및 조우(29))가 트리거(6)의 작동에 따라 제어 수단에 의해 제어되는 방식으로, 제 1 칼라(22)에 의한 제 1 마이크로스위치(25)의 온/오프 작동과 제 2 칼라(23)에 의한 제 2 마이크로스위치(26)의 온/오프 작동이 도 8, 도 9 및 도 10에 따라 기술될 것이다. 도 10에서 제어 수단인 제어 회로(55) 내에서 온/오프 신호가 제 1 칼라(22)에 의해 켜지고 꺼지는 제 1 마이크로스위치(25)로부터 입력되고, 온/오프 신호는 제 2 칼라(23)에 의해 켜지고 꺼지는 제 2 마이크로스위치(26)로부터 입력되며, 트리거 스위치(49)의 온/오프 신호는 트리거(6)의 잡아당김 작동 및 이의 해제 작동에 의해 입력된다. 제 1 마이크로스위치(25)로부터 온/오프 신호, 제 2 마이크로스위치(26)로부터 온/오프 신호 및 트리거 스위치(49)의 온/오프 신호를 수신하고, 전기 모터(13)의 정방향 회전, 정지 및 역방향 회전에 대한 정방향 회전 신호, 정지 신호 및 역방향 회전 신호를 출력하는 신호 처리 섹션(55A)이 제어 회로(55) 내에 제공된다. 게다가, 배터리(51)로부터 전기식 파워 서플라이를 제어하는 드라이버(driver, 55B)는 신호 처리 섹션(55A)으로부터의 정방향 회전 신호, 정지 신호 및 역방향 회전 신호가 수신되고 전기 모터(13)가 정방향으로 회전하거나, 멈추거나 또는 역방향으로 회전하도록 제어 회로(55) 내에 제공된다. 제어 회로(55)를 형성하는 신호 처리 섹션(55A)과 드라이버(55B)는 예를 들어 핸들(3) 내의 빈공간에 배열된다.

전기 모터(13)는 배터리(51)로부터 전원이 공급되기 전, 풀링 헤드(30)는 코일 스프링(도 5)에 의해 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 전방 단부 측면 상의 원래의 위치(도 3에서의 위치)에 배열된다. 풀링 헤드(30)가 원래의 위치에 있을 때, 제 1 칼라(22)는 제 1 마이크로스위치(25)의 스위치 레버(53)를 밀어넣고, 온 신호가 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력된다. 한편, 제 2 칼라(22)는 제 2 마이크로스위치(26)의 스위치 레버(54)를 밀어넣지 않으며, 오프 신호가 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력된다. 따라서, 온 신호가 트리거(6)의 트리거 스위치(49)에 의해 출력되지 않는 상태에서(또는 오프 신호가 출력되지 않는 상태) 풀링 헤드(30)(조우(29))는 온 신호가 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력되고 오프 신호가 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력될 때 원래의 위치에 배열된다. 전력이 배터리(51)로부터 전기 모터(13)에 공급된다면, 전기 모터(13)의 작동은 트리거(6)가 작동되지 않는 한 멈춘다. 제 1 마이크로스위치(25)는 온 신호를 출력하고, 제 2 마이크로스위치(26)는 오프 신호를 출력한다. 제어 회로는, 셋팅 장치(1)가 트리거(6)의 트리거 스위치(49)로부터의 오프 신호 제 1 마이크로스위치(25)로부터의 온 신호 및 제 2 마이크로스위치(26)로부터의 오프 신호를 통해 원래의 위치 상태에 있는 것을 식별한다.

온 신호가 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력되고 오프 신호가 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력되는 상태에서 트리거(6)가 잡아당겨진다면, 온 신호는 트리거 스위치(49)에 의해 출력되고, 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치(1) 내에 제공된 제어 회로(55)의 신호 처리 섹션(55A)은 전기 모터(13)를 정방향으로 회전시키는 정방향의 회전 신호를 출력한다. 드라이버(55B)는 정방향의 회전 신호를 수신함에 따라 배터리(51)로부터 전기 모터(13)로 전력을 보내며, 이에 따라 정방향의 회전이 이루어진다. 전기 모터(13)의 정방향의 회전은 기어 모터(15), 후방 기어(19), 구동 샤프트(18), 전방 기어(21) 및 스핀들 기어(17)를 통해 스핀들(14)에 전달되고, 스핀들은 정방향으로 회전한다. 스핀들(14)의 정방향의 회전은 나사 부재(38)(도 5)를 정방향으로 회전시키고, 이에 딸 ㅏ풀링 헤드(30)는 전방 단부에서의 원래의 위치로부터 사전정해진 길이(맨드릴 샤프트 부분을 절단하는 길이)로 후방을 향해 이동된다. 조우(29)는 이러한 후방 움직임에 의해 전방 단부에서의 원래의 위치로부터 후진 이동하고, 조우(29)에 의해 고정되는 블라인드 리벳(B)의 맨드릴(M)의 샤프트 부분은 후방을 향하여 잡아당겨진다. 후방을 향하는 이러한 잡아당김은 맨드릴 샤프트 부분을 절단할 수 있을 정도로 충분히 강력하고, 맨드릴 헤드(H)는 리벳 본체(R)의 슬리브의 일부분을 팽창시키고 변형시킨다. 리벳체결되는 부재는 리벳 본체(R)의 플랜지와 상기 팽창되고 변형된 슬리브 부분 사이에 견고하게 개재된다. 리벳 본체는 리벳체결되는 부재 내에 설치되고, 자동차 본체 패널, 부품 및 기타 등등이 플랜지 부분과 변형되고 팽창되어진 슬리브 부분 사이에서 서로에 대해 견고하게 개재된 자동차 본체 패널, 부품 또는 기타 등등과 같은 리벳체결되는 복수의 부재에 의해 고정된다.

전기 모터(13)가 정방향으로 회전함에 따라 모터 기어(15)와 후방 기어(19)로 인해 구동 샤프트(18)는 역방향으로 회전하고, 도 6에서 화살표(50)로 도시된 바와 같이 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)는 전진 이동한다. 구동 샤프트(18)가 회전함에 따라 풀링 헤드(30)는 축방향으로 이동하고 또한 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)도 이동하며, 이에 따라 축방향으로 풀링 헤드(30)의 위치는 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)에 의해 켜지고 꺼지는 제 1 마이크로스위치(25)와 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 측정된다. 제 1 칼라(22)가 구동 샤프트(18) 상에서 사전정해진 길이(맨드릴 샤프트 부분을 절단하는 풀링 헤드(30)의 움직임의 길이에 해당)로 이동되기 때문에, 제 1 마이크로스위치(25)의 스위치 레버(53)는 내부로 밀어넣어지고, 제 1 마이크로스위치(25)의 온 신호는 오프 신호로 변경된다. 한편, 제 2 칼라(23)는 제 1 칼라(22)와 함게 이동되고, 풀링 헤드(30)가 맨드릴 샤프트 부분의 절단 위치인 후방 단부 위치로 이동될 때 제 2 칼라(23)는 제 2 마이크로스위치(26)의 스위치 레버(54)를 밀어 넣으며, 제 2 마이크로스위치(26)의 오프 신호는 온 신호로 변경된다. 추가로, 트리거(6)가 더욱 더 잡아당겨지면 온 신호가 트리거 스위치(49)에 의해 출력된다. 온 신호가 트리거 스위치(49)에 의해 출력되는 상태에서, 풀링 헤드(30)(조우(29))는 오프 신호가 제 1 마이크로스위치에 의해 출력되고 온 신호가 제 2 마이크로스위치(30)에 의해 출력될 때 가장 먼 후방 측면에서 후방 단부 위치에 배열된다. 이때, 제어 회로(55)의 신호 처리 섹션(55A)은 트리거 스위치(49)로부터 온 신호, 제 1 마이크로스위치(25)로부터 오프 신호 및 제 2 마이크로스위치(26)로부터 온 신호를 수신하며, 정지 신호(stop signal)를 출력한다. 드라이버(55B)는 정지 신호를 수신하고, 전기 모터(13)의 회전을 멈춘다(절단 작업에 의한 중단, 재생 절단에 의한 중단 또는 기타 등등). 전기 모터(13)가 중단됨에 따라, 스핀들(14)도 또한 회전이 멈추고, 풀링 헤드(30)(조우(29))는 후방 단부 위치에서 멈춘다.

전기 모터(13)의 회전이 멈추고 풀링 헤드(30)가 후방 단부 위치에 있는 상태에서(즉, 온 신호가 트리거(6)의 트리거 스위치(49)에 의해 출력되고 오프 신호가 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력되며 온 신호가 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력되는 상태) 트리거(6)의 잡아당김 작동이 해제될 때, 트리거(6)의 트리거 스위치(49)로부터의 신호는 사라진다(또는 오프 신호가 출력됨). 제어 회로(55)의 신호 처리 섹션(55A)은 트리거 스위치(49)로부터 오프 신호, 제 1 마이크로스위치(25)로부터 오프 신호 및 제 2 마이크로스위치(26)로부터 온 신호를 수신하며, 역방향 회전 신호를 출력한다. 역방향 회전 신호를 수신하는 드라이버(55B)는 전기 모터(13)를 역방향으로 회전시킨다. 스핀들(14)은 전기 모터(13)의 역방향 회전에 의해 역방향으로 회전하며, 나사 부재(38)는 역방향으로 회전하고, 풀링 헤드(30)(조우(29))는 전방 단부에서의 원래의 위치를 향하여 후방 단부 위치로부터 이동된다. 추가로, 구동 샤프트(18)는 정방향으로 회전하고, 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)는 도 6에서의 화살표(50)와 상반된 방향으로 이동된다. 따라서, 제 2 칼라(23)는 제 2 마이크로스위치(26)로부터 분리되고, 오프 신호는 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력된다. 제 1 칼라(22)가 제 1 마이크로스위치(25)에 접근하고, 풀링 헤드(30)가 원래의 위치로 복귀될 때 제 1 칼라(22)는 제 1 마이크로스위치(25)의 스위치 레버(53)를 밀어넣으며, 온 신호가 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력된다. 상기 언급된 바와 같이, 이러한 상태는 블라인드 리벳 셋팅 장치(1)가 작동 개시하기 이전의 상태이다. 즉, 트리거(6)가 작동되지 않는 한, 제어 회로(55)는 전기 모터(13)를 비-작동 상태로 유지시킨다. 따라서, 전기 모터(13)의 작동이 중단되면 풀링 헤드(30)는 원래의 위치에 놓인다.

게다가, 전기 모터(13)가 정방향으로 회전하는 동안 제 1 칼라(22)와 제 2 칼라(23)는 구동 샤프트(18)를 따라 전진 이동한다. 오프 신호는 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력된다. 그러나, 제 2 칼라(23)가 제 2 마이크로스위치(26)의 스위치 레버(54)를 압축하기 이전 제 위치에 배열되는 상태에서 트리거(6)의 잡아당김 동작이 해제되고 오프 신호가 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력된다면, 제어 회로(55)의 신호 처리 섹션(55A)은 제 1 마이크로스위치(25)로부터 오프 신호를, 제 2 마이크로스위치(26)로부터 오프 신호를, 트리거(6)의 트리거 스위치(49)로부터 오프 신호를 수신한다. 역방향 회전 신호가 드라이버(55B)에 전송되고, 드라이버(55B)는 전기 모터(13)를 역방향으로 회전시킨다. 전기 모터(13)의 역방향 회전은 온 신호가 제 1 마이크로스위치(25)에 의해 출력되고 오프 신호가 제 2 마이크로스위치(26)에 의해 출력될 때까지 지속되고, 풀링 헤드(30)(조우(29))는 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘(2)의 전방 단부 측면상의 원래의 위치로 복귀된다. 따라서, 블라인드 셋팅 작동이 몇몇의 요인으로 종료될지라도, 풀링 헤드(30)는 원래 의 위치로 복귀되는 것이 보장된다. 따라서, 블라인드 셋팅 작동이 진행중에 종료될 때, 블라인드 리벳 셋팅 작동은 트리거(6)의 잡아당김 작동을 해제함으로써 용이하게 지속될 수 있다.

1: 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치
2: 블라인드 리벳 셋팅 메커니즘
3: 핸들
5: 배터리 고정 섹션
6: 트리거
7: 노즈
9: 모터 섹션
10: 회수 용기
11: 구동력 전달 및 제어 섹션
13: 전기 모터
14: 스핀들
15: 모터 기어
17: 스핀들 기어
18: 구동 샤프트
19: 후방 기어
21: 전방 기어
22: 제 1 칼라
23: 제 2 칼라
25: 제 1 마이크로스위치
26: 제 2 마이크로스위치
27: 공구 하우징
29: 조우
30: 풀링 헤드
31: 노즈 피스
33: 노즈 하우징
34: 마스트 하우징
35: 슬릿
37: 핀
38: 나사 부재
42: 코일 스프링
43: 절단된 맨드릴 샤프트 부분
44: 원형 기어
49: 트리거 스위치
51: 배터리
53: 제 1 마이크로스위치 스위치 레버
54: 제 2 마이크로스위치 스위치 레버
55: 제어 회로
55A: 신호 처리 섹션
55B: 드라이버
B: 블라인드 리벳
M: 맨드릴
R: 리벳 본체
H: 맨드릴 헤드

Claims (5)

1. 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치로서,
   -맨드릴 및 리벳 본체를 포함한 블라인드 리벳의 맨드릴을 수용하는 중공 노즈, 상기 노즈 뒤에서 축방향으로 배열된 공구 하우징, 상기 노즈 내측에 수용된 상기 맨드릴을 고정하고 상기 노즈 내측에 배열된 조우, 전방 단부에서의 원래의 위치로부터 축방향으로 후방을 향해 잡아당겨질 때 상기 조우를 원래의 위치로부터 축방향으로 후방을 향해 잡아당기고 후방 위치로부터 축방향으로 상기 원래의 위치로 복귀될 때 전방 단부에서의 상기 원래의 위치로 축방향으로 상기 조우를 복귀시키는, 노즈 내측에 배열된 풀링 헤드, 상기 풀링 헤드를 축방향으로 이동시키는 구동력 공급원을 형성하는 전기 모터 및 상기 원래의 위치로부터 축방향의 후방을 향하여 풀링 헤드를 잡아당기고, 공구 하우징으로부터 하향 연장되며 상기 공구 하우징에 대해 일체구조로 연결된 핸들 내에 제공된 트리거를 작동시킴으로써 상기 전기 모터가 작동되도록 상기 전기 모터의 회전에 의해 상기 축방향으로 후방 위치로부터 상기 원래 위치로 상기 풀링 헤드를 복귀시키는 구동력 전달 수단을 포함하고, 상기 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치는, 상기 풀링 헤드를 위한 원래의 위치로부터 축방향의 후방을 향해 잡아당겨지는 조우 내에 고정된 블라인드 리벳의 맨드릴에 의해 팽창되어 리벳 본체의 슬리브가 변형되도록 형성되며, 상기 리벳 본체는 리벳 본체의 팽창되고 변형된 슬리브 부분과 플랜지에 의해 리벳체결되며,
   -상기 리벳 본체가, 상기 공구 하우징 상에서 핸들에 연결된 부분의 상측 부부인 상기 전기 모터의 전방 측면 상에서의 부분에 축방향으로 제공된, 리벳체결되는 부재 내에 설치될 때 상기 풀링 헤드로부터 잘려진 맨드릴 샤프트 부분을 수용하는 회수 용기를 포함하고, 상기 전기 모터는 상기 회수 용기의 축방향으로 후방 측면에 배열되고 상기 공구 하우징의 후방 단부에 배열되며, 상기 구동력 전달 수단은 상기 회수 용기를 둘러싸고 상기 회수 용기 아래의 상기 공구 하우징의 일부분 내에 제공되며, 상기 구동력 전달 수단은 상기 전기 모터의 회전에 의해 회전하도록 상기 회수 용기의 후방 측면상에서 상기 전기 모터에 연결되고 후방 단부로부터 축방향의 전방을 향하여 연장된 구동 샤프트가 제공되며, 축 주위에서 회전가능하며, 스핀들은 상기 구동 샤프트의 회전에 의해 회전하도록 상기 회수 용기의 전방 측면에서 구동 샤프트의 단부 부분에 연결되고, 상기 스핀들은 상기 풀링 헤드가 상기 스핀들의 회전에 의해 축방향의 전진 또는 후진 이동되도록 상기 풀링 헤드에 연결되며, 제어 수단이 제공되며, 상기 제어 수단은 상기 트리거의 잡아당김 작동에 의한 상기 전기 모터의 역방향 회전, 회전 중지 및 전방을 향하는 회전을 제어하고 상기 구동 샤프트의 회전으로 인한 축방향의 상기 풀링 헤드의 위치를 제어하는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 샤프트는, 상기 전기 모터에 연결된 모터 기어와 정합된 후방 기어 및 상기 스핀들에 연결된 스핀들 기어와 정합된 전방 기어에 의해 축 주위에서 상기 회수 용기 아래의 공간에서 회전가능하도록 배열되고, 상기 전방 기어와 후방 기어 사이에서 구동 샤프트의 외측 원주 표면에는 외측 나사산이 형성되며, 상기 제어 수단은 공간이 축방향으로 개방되고 상기 구동 샤프트가 구동 샤프트의 축 주위에서 회전하지 않는 상태로 나사체결되도록 제어하며, 상기 제어 수단은 상기 구동 샤프트의 회전으로 인해 상기 구동 샤프트 상에서 축방향으로 이동되는 제 1 칼라와 제 2 칼라, 상기 제 1 칼라에 인접하게 상기 공구 하우징에 위치된 제 1 센서, 상기 제 2 칼라에 인접하게 상기 공구 하우징에 위치된 제 2 센서 및 상기 제 1 센서로부터의 신호, 상기 제 2 센서로부터의 신호 및 상기 트리거의 잡아당김 작동으로부터의 신호를 수신하는 제어 회로를 포함하며, 제어 회로는 상기 풀링 헤드가 상기 원래의 위치에 있는 상태일 때 작동되는데, 상기 트리거의 잡아당김 작동이 수행될 때 풀링 헤드가 축방향의 후방으로 보내지도록 상기 전기 모터는 정방향으로 회전하고,상기 풀링 헤드가 축방향으로 후방의 위치로 잡아당겨 졌을 때 상기 전기 모터의 회전은 멈추고, 상기 트리거의 잡아당김 작동이 해제된 상태에서 상기 전기 모터는 역방향으로 회전하고 상기 풀링 헤드는 상기 원래의 위치로 복귀되는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 센서는 상기 구동 샤프트 상에서 상기 제 1 칼라가 축방향으로 이동됨으로써 켜지고 꺼지는 제 1 마이크로스위치이고, 상기 제 2 센서는 상기 구동 샤프트 상에서 상기 제 2 칼라가 축방향으로 이동됨으로써 켜지고 꺼지는 제 2 마이크로스위치인 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 풀링 헤드가 원래의 위치에 있는 상태일 때, 오프 신호는 트리거의 상기 트리거 스위치로부터 출력되어 잡아당겨지지 않으며, 상기 제 1 칼라는 상기 제 1 마이크로스위치를 활성화시키고, 온 신호는 상기 제 1 마이크로스위치에 의해 출력되고, 오프 신호는 제 2 마이크로스위치가 상기 제 2 칼라에 의해 활성화되지 않도록 제 2 마이크로스위치에 의해 출력되고, 상기 제어 회로가 원래의 위치 상태에 있고, 원래의 위치에서 상기 트리거가 잡아당김에 의해 작동된다면 상기 제어 신호는 상기 전기 모터를 정방향으로 회전시키고, 온 신호는 상기 트리거에 의해 출력되며, 상기 구동 샤프트는 회전되고 상기 스핀들도 회전되며, 상기 풀링 헤드는 상기 조우 내에 고정된 블라인드 리벳의 맨드릴을 사전정해진 길이로 축방향의 후방을 향하여 잡아당기고 리벳체결되는 부재 내에 블라인드 리벳이 설치됨에 따라 상기 조우 내에 고정된 맨드릴 샤프트 부분을 절단하며, 또한 상기 제 1 칼라는 상기 구동 샤프트의 회전으로 인해 상기 제 1 방향으로 사전정해진 거리로 이동하고 상기 제 1 마이크로스위치를 활성화시키는 위치로부터 분리되며, 상기 전기 모터의 정방향 회전은, 상기 제 1 마이크로스위치에 의해 출력된 오프 신호, 상기 제 2 칼라가 상기 제 1 방향으로 사전정해진 거리로 이동하고 상기 제 2 마이크로스위치를 활성화시키는 위치로 이동됨으로 인해 상기 제 2 마이크로스위치에 의해 출력된 온 신호 및 상기 트리거 스위치로부터의 온 신호에 의해 멈추고, 상기 전기 모터의 정방향의 회전이 멈춘 뒤 상기 트리거 스위치의 잡아당김 작동이 해제될 때 오프 신호는 상기 트리거 스위치로부터 수신되고 오프 신호는 상기 제 1 마이크로스위치로부터 수신되며 온 신호는 상기 제 2 마이크로스위치로부터 수신되고, 상기 전기 모터는 역방향 회전을 하며 상기 구동 샤프트는 회전하고, 상기 스핀들은 역방향 회전을 하고 상기 풀링 헤드는 축방향의 전방을 향하여 복귀되고 상기 조우와 함께 원래의 위치로 복귀되며, 또한 상기 제 1 칼라는 상기 구동 샤프트의 회전으로 인해 상기 제 1 방향에 상반된 제 2 방향으로 사전정해진 길이로 이동되고 상기 제 1 마이크로스위치를 활성화시키는 위치로 복귀되며 온 신호가 상기 제 1 마이크로스위치에 의해 출력되고, 상기 제 2 칼라는 상기 제 2 방향으로 사전정해진 길이로 이동되며 상기 제 2 마이크로스위치를 활성화시키는 위치로부터 분리되고, 오프 신호는 상기 제 2 마이크로스위치에 의해 출력되고, 상기 원래의 위치 상태는 상기 트리거 스위치로부터의 오프 신호, 상기 제 1 마이크로스위치로부터의 온 신호 및 상기 제 2 마이크로스위치로부터의 오프 신호에 의해 형성되는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 트리거의 잡아당김 작동은, 상기 전기 모터가 정방향으로 회전하는 동안 상기 전기 모터의 정방향의 회전이 멈추기 전, 해제된다면 오프 신호는 상기 트리거 스위치로부터 수신되고, 오프 신호는 상기 제 1 마이크로스위치로부터 수신되며, 오프 신호는 상기 제 2 마이크로스위치로부터 수신되고, 상기 제어 신호는 상기 전기 모터를 역방향으로 회전시키는 전기식 블라인드 리벳 셋팅 장치.

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