KR20130097743A

KR20130097743A - 크림핑 될 구형 요소 구비 기구, 크림핑 방법 및 크림핑 시스템

Info

Publication number: KR20130097743A
Application number: KR1020137005573A
Authority: KR
Inventors: 또마 부아뱅; 파트리끄 레자르
Original assignee: 볼호프 오탈루 에스.에이.
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-09-03
Also published as: EP2601061A1; FR2963576A1; CN103201125A; US20130125360A1; JP2013540954A; JP5886286B2; MX2013001411A; WO2012017143A1; RU2013109404A; CA2807261A1; FR2963576B1; BR112013002872A2; RU2567492C2; DE202011110816U1

Abstract

슬리브 (5) 내에 장착되고 일 단부에서 구형 요소 (2) 로 끝나는 스템 (1) 을 포함하는, 크림핑될 구형 요소 (2) 구비 기구용 크림핑 시스템은, 슬리브 (5) 의 베어링 플랜지 (8) 상에 지지되도록 의도된 모루 (101), 및 상기 구형 요소 (2) 를 포위하도록 구성된 죠 시스템 (103, 103a, 103b) 을 구비하는 견인 수단 (102)을 포함한다.

Description

크림핑 될 구형 요소 구비 기구, 크림핑 방법 및 크림핑 시스템{DEVICE WITH A SPHERICAL ELEMENT TO BE CRIMPED, CRIMPING METHOD AND CRIMPING SYSTEM}

본 발명은, 제 1 단부에서 구형 요소로 끝나는 스템 (stem) 을 포함하는, 크림핑 될 구형 요소 구비 기구에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연관된 크림핑 방법 및 크림핑 시스템에 관한 것이다.

구형 요소 구비 기구는 제 1 단부에, 예를 들어 볼 형상의 구형 요소가 구비된 스템을 포함한다.

이러한 구형 요소 구비 기구의 제 1 예가 도 1 에 도시되고, 스템 (1) 을 포함하며, 이 스템은 스템의 종 방향 축 (A1) 을 따라서 연속하여 구형 요소 (2), 베어링 요소 (3) 및 실린더 (4) 를 구비한다. 이 구형 요소 구비 기구는 관통 구멍을 포함하는 플레이트 상에 크림핑되도록 의도되고, 실린더 (4) 에 의해서 형성된 스템의 단부는, 베어링 요소 (3) 가 플레이트와 접촉할 때까지 플레이트 내의 구멍 안으로 삽입된다. 플레이트 내의 구멍의 치수는 스템 (1) 의 실린더 (4) 의 치수에 대해서 상보적이어서 베어링 요소 (3) 는 플레이트에 대해서 접한다. 다음으로, 실린더 (4) 는 비드 (bead) 를 형성하도록 변형되며, 이 비드의 치수는 플레이트 내의 관통 보어 직경보다 커 구형 요소 구비 기구를 플레이트 상에 크림핑한다. 이 기술은, 플레이트의 제 1 측면이 상기 기구의 삽입을 위해서 이용되고, 플레이트의 제 2 측면은 기구를 크림핑 하기 위하여 상기 기구의 스템의 변형을 허용하여, 상기 기구가 크림핑되어야 하는 플레이트의 대향하는 두 측면에의 접근을 필요로 하는 단점이 있다.

이러한 구형 요소 구비 기구의 제 2 예가 도 2 에 도시된다. 이 구형 요소 구비 기구는, 스템 (1) 의 실린더 (4) 가 나사가공되어 있다는 점에서 도 1 의 기구와 다르다. 이런 나사가공은, 구형 요소 구비 기구가 일단 플레이트 내 구멍 안으로 삽입되면, 이 구형 요소 구비 기구를 너트에 고정하는 것을 가능하게 한다. 이 기술은, 플레이트의 두 측면에 접근하는 것 외에, 조작자가 구형 요소 구비 기구를 고정하기 위해서 몇 단계를 필요로 하는 단점이 있다.

또한, 나사 조임은 기계적 저항성과 관련하여 크림핑 만큼 신뢰성이 있지 않다. 예를 들어, 구형 요소 구비 기구가 큰 진동을 겪는 플레이트 상에 볼트로 나사 조임되면, 구형 요소 구비 기구의 원하지 않는 나사 풀림으로 이어져서 구형 요소 구비 기구가 플레이트로부터 분리될 수 있다.

구형 요소 구비 기구는 많은 분야에서 이용된다. 이는, 차량의 해치백, 문, 트렁크 등과 같은 요소의 개방을 원활하게 하기 위해서 이용되는 잭을 위한 고정 인터페이스에서 발견된다.

본 발명의 목적은, 조립이, 보지않고 (blindly) 즉, 상기 구형 요소 구비 기구가 고정되어야 할 플레이트의 양 측면으로 접근을 하지 않고, 수행될 수 있는 구형 요소 구비 기구를 제공하는 것이다.

이 목적은 첨부된 청구항에 의해서 달성될 수 있고, 특히, 기구가 스템이 삽입되는 슬리브를 포함하고, 상기 슬리브는 그 종 방향 축을 따라서, 스템 상에 슬리브를 조립하기 위한 조립 영역, 크림핑 비드가 형성될 오목 영역, 및 베어링 플랜지를 연속적으로 포함하고, 스템의 구형 요소가 베어링 플랜지에서 돌출된다는 점에서 달성될 수 있다.

본 발명은 구형 요소 구비 기구를 구멍을 구비한 지지체와 크림핑하기 위한 크림핑 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 하기와 같은 단계, 즉 상기 베어링 플랜지가 상기 지지체와 접촉할 때까지 구형 요소의 반대편 단부를 통하여 상기 구형 요소 구비 기구를 상기 지지체 내 구멍 안으로 삽입하는 단계, 및 비드를 형성하기 위해서 상기 오목 영역 내의 슬리브를 변형시키도록 상기 구형 요소에 견인력을 가하면서, 유지력을 가하여 상기 베어링 플랜지가 상기 지지체 상에 가압되게 함으로써 상기 기구를 크림핑하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 슬리브 내에 장착되고 일 단부에서 구형 요소로 끝나는 스템을 포함하는 크림핑될 구형 요소 구비 기구용 크림핑 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 상기 슬리브의 베어링 플랜지 상에 지지되도록 의도된 모루와, 상기 구형 요소를 포위하도록 구성된 죠 시스템을 구비하는 견인 수단을 포함한다.

다른 장점 및 특징은, 비제한적 예로 주어지고 포함된 도면에 제공된 본 발명의 특정 실시예의 하기 설명으로부터 더욱 명확해진다.

도 1 및 도 2 는 구별되는 종래기술에 따른 구형 요소 구비 기구의 두 가지 타입을 나타내는 도면,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 요소 구비 기구의 단면도,
도 4 는 도 3 의 기구에서 이용되는 것과 같은 구형 요소 구비 스템을 나타내는 도면,
도 5 및 도 6 은 각각 구형 요소 및 이 구형 요소와 연관된 스템을 구비하는 구형 요소 구비 기구의 다른 실시예,
도 7 은 도 3 의 구형 요소 구비 기구를 지지체 상에 크림핑하기 위한 크림핑 방법의 단계를 나타내는 도면,
도 8 은 크림핑된 지지체 상에 위치된 구형 요소 구비 기구를 나타내는 도면,
도 9 는 견인 수단의 하나의 죠와 모루의 가동부가 제거된, 크림핑될 기구용 크림핑 시스템의 3 차원 도면,
도 10 은 제거된 죠가 더해진, 도 9 의 크림핑 시스템의 3 차원 도면,
도 11 은 크림핑 시스템의 죠에 중점을 둔 도면,
도 12 는 모루의 가동부가 더해진, 도 10 의 크림핑 시스템의 3 차원 도면,
도 13 은 도 12 의 모루의 몸체 상에 장착된 잠금 요소를 나타내는 도면,
도 14 는 개방 위치에 있는 견인 수단의 두 개의 죠의 개략도,
도 15 는 폐쇄 위치에 있는 견인 수단의 두 개의 죠의 개략도.

도 3 내지 도 6 에서, 크림핑될 구형 요소 구비 기구는 구형 요소 (2) 로 끝나는 스템 (1) 을 포함한다. 이 스템 (1) 은, 바람직하게는 구형 요소 (2) 반대 측의 제 2 단부에서, 그 몸체가 변형가능한 부분을 갖는 슬리브 (5) 에 장착된다. 바람직하게는, 슬리브 (5) 는 그 종 방향 축 (A2) 을 따라서 그 양 원위 단부가 개구된 배럴을 형성하고, 그래서 상기 종 방향 축 (A2) 은 슬리브 (5) 를 형성하는 관통 또는 미관통 구멍의 축과 동일 선상이 된다.

스템 (1) 은 슬리브 (5) 안으로 삽입된다. 슬리브 (5) 는, 그 종 방향 축 (A2) (도 3 및 도 5 ) 을 따라서 연속적으로, 슬리브 (5) 를 스템 (1) 상에 조립하기 위한 조립 영역 (6), 오목 영역 (7) 및 베어링 플랜지 (8) 를 구비한다 . 베어링 플랜지 (8) 는 바람직하게는 슬리브 (5) 의 전체 외부 주변부 상에서 돌출된다. 스템 (1) 의 구형 요소 (2) 는 베어링 플랜지 (8) 에서 슬리브 (5) 로부터 돌출된다. 즉, 슬리브 (5) 는 그 단부 중 어느 하나에서 베어링 플랜지 (8) 를 포함하고, 구형 요소 (2) 는 슬리브 (5) 의 종 방향 축 (A2) 에 실질적으로 평행한 방향으로 플랜지 (8) 로부터 돌출하여 구형 요소가 파지될 수 있다.

오목 영역 (7) 은 크림핑 비드의 형성을 위한 것이고, 따라서 이것은 변형이 가능하다. 즉, 오목 영역 (7) 은 조립 영역 (6) 및 베어링 플랜지 (8) 를 형성하는 것보다 더 가단성 (malleable) 있는 재료로 만들어질 수 있다. 바람직한 특정 경우에 따르면, 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 슬리브 (5) 는 단지 하나의 재료로 형성된다. 이 경우, 슬리브 (5) 의 종 방향 축 (A2) 에 수직하는 방향 (D1) 으로, 그리고 슬리브 (5) 의 종 방향 축 (A2) 에 대한 D1 의 회전에 따른, 오목 영역 (7) 에서의 재료 두께는, 방향 (D1) 으로 그리고 축 (A2) 둘레의 D1 의 회전에 따른 슬리브 (5) 의 다른 영역 (5) 에서의 재료 두께에 비하여 작을 수 있다.

스템 (1) 및 슬리브 (5) 는 바람직하게는 강, 스테인리스 강, 알루미늄 또는 황동 중에서 선택된 하나의 물질로 만들어진다.

슬리브 (5) 는 조립 영역 (6) 에서, 예를 들어 슬리브 (5) 를 용접, 마찰 고정 (friction fitting), 스웨이징 (swaging) 또는 스냅 리벳팅 (snap riveting) 함으로써 스템과 조립될 수 있다.

제 1 바람직한 실시예에 따르면, 도 4 에 도시된 스템 (1) 은 바람직하게는 나사가공되어 제 1 나사선을 형성하는 부분 (9) 을 포함한다. 이 나사가공된 부분 (9) 은 스템 (1) 의 종 방향 축 (A1) 을 따른 그 몸체를 따라서, 바람직하게는 구형 요소 (2) 반대 측의 스템 (1) 의 제 2 단부에 형성된다. 그러면, 조립 영역 (6) 은 슬리브 (5) 내측에서 제 2 상보적 나사선을 포함한다. 스템 (1) 은 조립 영역 (6) 내에서 슬리브 (5) 에 나사조임식으로 장착된다. 즉, 스템의 제 1 나사선은 조립 영역 (6) 내에 만들어진 슬리브 (5) 에 상보적인 제 2 나사선과 협력한다.

조립 영역 (6) 은 슬리브 (5) 의 외측 표면 상세 스웨이징 (swaging) 될 수 있다. 이 스웨이징 프로세스는 제 1 및 제 2 나사선의 융합을 조력하면서 스템 (1) 을 슬리브 (5) 에 종국적으로 고정시키는 가공 경화 (work hardening) 를 허용한다.

변형 형상에 따르면, 스템 (1) 은 위에서 언급된 것과 같은 나사가공된 부분을 포함하고, 슬리브 (5) 내 측의 조립 영역 (9) 은 매끄럽다. 스템 (1) 과 슬리브 (5) 의 조립 공정 동안에, 슬리브 (5) 는 조립 영역 내의 그 외측 표면 상에 스웨이징 프로세스를 받아 조립을 잠금하기 위하여 슬리브 (5) 의 재료가 스템의 나사가공된 부분의 나사선 안으로 흐른다.

크림핑될 구형 요소 구비 기구를 제조하기 위한 방법은 스템 (1) 및 슬리브 (5) 를 분리하여 제조하고, 다음으로 이들을 조립하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 이들의 조립 전에, 슬리브 (5) 와 스템 (1) 은 특히 내부식성 표면 처리법 (anti-corrosion surface treatment) 에 의해서 처리된다. 이와 같이 하여 얻어진, 크림핑될 구형 요소 구비 기구는, 그 두 구성 요소, 즉 스템 (1) 및 슬리브 (5) 가 분리되어 처리되었으므로, 양호한 내부식성을 갖는, 이용 준비된 제품이다.

좀더 전반적으로, 조립은, 구형 요소 (2) 반대 측의 스템 (1) 의 제 2 단부를 플랜지 (8) 를 포함하는 슬리브 (5) 의 단부를 통해서 삽입하고, 다음으로 이들을 나사조임 또는 다른 조립 수단에 의해서 조립 영역 (6) 에서 서로에게 고정시킴으로써 실시될 수 있다.

도 3 내지 도 6 에서와 같이, 스템 (1) 은, 조립 영역 (6) 을 대향하도록 의도된, 스템 (1) 의 몸체의 부분 (9) (나사가공되거나 그렇지 않은) 과 구형 요소 (2) 사이에 베어링 요소 (3) 를 포함할 수 있다. 이 베어링 요소 (3) 는, 바람직하게는, 주어진 스템 (1) 과 슬리브 (5) 에 대해서 조립 영역 (6) 이 스템 (1) 의 대응하는 부분 (9) 을 향하는 것을 보장하도록 허용한다 (도 3 및 도 5). 실제로, 스템 (1) 과 슬리브 (5) 의 조립 공정 동안에, 베어링 요소 (3) 는, 예를 들어 도 3 에서 슬리브 (5) 내측 숄더에 의해서 형성된 또는 도 5 에서 베어링 플랜지 (8) 상에 형성된 대응하는 베어링 영역과 접촉하여, 조립, 예를 들어 스웨이징 프로세스를 위한 스템 (1) 과 슬리브 (5) 의 정확한 위치를 보장한다. 도 3 에서의 실시예가, 베어링 요소 (3) 를 감추는 것을 가능하게 하기 때문에, 더 선호될 것이고, 이 실시예에 따르면 스템이 구형 요소 (2) 로부터 제 1 직경과 다음으로 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 가질 수 있다. 직경의 변화가 슬리브의 숄더 상에 대한 지지를 허용한다.

사실, 베어링 요소 (3) 및 이와 관련된 베어링 영역은 슬리브 (5) 를 스템 (1) 과 정렬시키기 위한 정렬 수단으로서 작동하여, 슬리브와 스템이 좀더 용이하게 솝-어셈블링 (shop-assembled) 될 수 있다. 결과적으로, 다른 정렬 수단이 당업자에 의해서 이용될 수도 있다.

제 2 바람직한 실시예에 따른 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 스템 (1) 은 구형 요소 (2) 반대 측의 스템의 제 2 단부에서 그 몸체의 외측 표면 상에, 바람직하게는 널링 가공되고 스템 (1) 을 조립 영역 (6) 내에서 슬리브 (5) 에 견고하게 고정하도록 의도된 부분 (9) 을 포함한다. 널링 가공된 부분 (9) 은, 바람직하게는 복수의 나선형 슬롯을 형성하도록 스템 (1) 의 제 1 나사선 상에 형성되고, 스템 (도 6) 의 종 방향 축 (A1) 과 평행한 복수의 종 방향 슬롯 (slots) 을 포함하고, 상기 제 1 나사선은 조립 영역 (6) 내에 형성된 슬리브 (5) 의 제 2 나사선과 협력한다. 도 5 에서, 기구가 조립될 때, 널링 가공된 부분 (9) 은 슬리브 (5) 의 조립 영역 (6) 을 향하고, 슬리브 (5) 의 오목 영역 (7) 의 일 부분 아래로 연장될 수 있다. 조립되면, 이 연장부는 스템 (1) 과 슬리브 (5) 의 양호한 배치를 확인하기 위해 이용될 수 있다. 바람직하게는, 다음으로 슬리브 (5) 와 스템 (1) 은 스웨이징 프로세스에 의해서 종국적으로 서로 고정된다.

스템 (1) 의 나사선과 종 방향 슬롯의 특징적인 교차에 의해서 형성된, 나선형 슬롯의 기능은 스템 (1) 상에 대한 슬리브 (5) 의 조립을 최적화하는 것이다. 종 방향 슬롯은 스템 (1) 에 대한 슬리브 (5) 의 회전 방지 (anti-rotation) 효과를 보장하고, 나선형 슬롯은 슬리브 (5) 의 적출 방지 (anti-extraction) 효과를 보장한다. 따라서, 크림핑되면, 널링 가공된 부분 (9) 은 기구의 양호한 기계적 저항성을 보장한다.

실시예와 이들의 변형예에 적용가능한 조립체의 변형예에 따르면, 슬리브 (5) 는 그 종 방향 축 (A2) 을 따른 그 두 원위 단부에서 개방된다. 스템 (1) 은 베어링 플랜지 (8) 을 통해서, 구형 요소 (2) 반대 측의 스템의 제 2 단부가, 플랜지 (8) 반대 측의 상기 슬리브 (5) 의 단부에서 슬리브 (5) 를 지나서 돌출될 때까지 삽입된다. 다음으로, 스템 (1) 의 이 제 2 단부는, 슬리브 (5) 의 종 방향 축 (A2) 에 수직한 평면에서 베어링 플랜지 (8) 반대 측의 슬리브의 단부에서, 슬리브 (5) 의 단면 치수보다 더 큰 치수의 헤드 (10) (도 5) 를 형성하도록 변형될 수 있다. 따라서, 스템 (1) 의 헤드 (10) 는 조립 영역 (6) 내에서 슬리브 (5) 의 지지면 (11) 상에 지지된다. 예를 들어, 지지면 (11) 은 베어링 플랜지 (8) 반대 측의 슬리브 (5) 의 단부에 의해서 형성된다. 이 헤드 (10) 는, 크림핑될 때 또는 후에 스템 (1) 이 뽑히게 되는 위험을 제한하는 것을 가능하게 한다. 또한, 뽑히게 되는 위험은 이 변형 형태와 제 1 또는 제 2 바람직한 실시예를 결합함으로써, 특히 스웨이징 프로세스와의 조합으로 개선될 수 있을 것이다.

구형 요소 (2) 및 스템 (1) 의 일 부분의 치수가 슬리브 (5) 의 내부 치수 보다 적은 특별한 경우, 즉 구형 요소 (2) 및 스템 (1) 의 적어도 일 부분이 슬리브 (5) 내에서 자유롭게 슬라이딩할 수 있는 경우에 있어서, 구형 요소 (2) 반대 측의 스템 (1) 의 제 2 단부는 스템 (1) 의 기계 가공 시에 직접적으로 형성된 헤드 (10) 를 포함할 수 있다. 이 헤드 (10) 의 치수는, 베어링 플랜지 (8) 반대 측의 슬리브 (5) 의 단부에서 그리고 슬리브 (5) 의 축 (A2) 에 수직하는 평면에서, 슬리브 (5) 의 단면 치수보다 크다. 따라서, 스템 (2) 은, 구형 요소 (2) 의 측 상에서, 베어링 플랜지 (8) 반대 측의 슬리브 (5) 의 단부를 통해서, 헤드 (10) 가 조립 영역 (6) 내의 슬리브 (5) 의 지지면 (11) 에 대해서 지지될 때까지 그리고 구형 요소 (2) 가 플랜지 (8) 를 포함하는 슬리브 (5) 의 측 상에서 돌출될 때까지, 슬리브 (5) 안으로 삽입될 수 있다. 결과적으로, 스템 (1) 의 헤드 (10) 는 슬리브 (5) 상에 지지되고, 크림핑될 때 또는 후에 스템 (1) 이 뽑히게 되는 위험을 제한한다. 뽑히게 되는 위험은 이 변형 형태를 제 1 및 제 2 바람직한 실시예와 결합함으로써, 특히, 스웨이징 프로세스와의 조합으로, 개선될 수 있다.

헤드 (10) 를 구비한 또는 구비하지 않은 스템 (1) 의 변형 형태에 따르면, 스템 (1) 은 스템 (1) 에 형성되고, 조립 영역 (6) 을 향하고, 슬리브 (5) 를 형성하는 재료로 채워진 홈부 (12) (도 3 내지 도 6) 를 포함한다. 바람직하게는, 필요하다면, 홈부 (12) 는 헤드 (10) 와 널링 가공된 부분 사이에 형성된다 (도 5). 홈부 (12) 의 기능은 슬리브 (5) 의 스템 (1) 과의 조립을 향샹시키는 것이고, 특히 슬리브 (5) 를 스웨이징하는 경우에 있어서, 스템 (1) 의 적출 방지 효과를 향상시키는 것이다. 실제로, 조립 영역 (6) 내에서 스템 (1) 과 슬리브 (5) 를 스웨이징하는 것은 홈부 (12) 에서 슬리브 (5) 의 재료를 밀어내는 (drive out) 것을 가능하게 하고, 이는 또한 크림핑 시 또는 후에 스템 (1) 이 뽑히게 되는 저항을 향상시킨다.

일반적으로, 상기한 바와 같이, 슬리브 (5) 의 스템 (1) 과의 조립은 스웨이징 프로세스에 의해서 실시된다. 다음으로, 슬리브 (5) 는 하나 이상의 공정으로 스템 상에서 두 다이 (dies) 에 의해서 다른 각도에 따라서, 조립 영역 (6) 에서 슬리브 (5) 의 외측 직경를 감소시키기 위해서, 크림핑된다. 스템 (1) 상에서 슬리브 (5) 를 스웨이징할 때, 슬리브 (5) 를 형성하는 재료가, 필요한 경우, 한편으로는 널링 가공된 또는 나사가공된 부분 (9) 및 다른 한 편으로는 홈부 (12) 에 들어가 이들을 채운다. 이것은 조립 영역 내의 재료를 가공 경화하는 것을 가능하게 하고, 조립 영역 (6) 을 향하는 스템 (1) 의 특정 디자인 및 가공 경화된 재료는, 기구를 형성하는 두 구성 요소가 회전 및/또는 적출될 때 매우 저항성이 큰 기계적 조립체를 얻는 것을 가능하게 한다.

크림핑될 구형 요소 구비 기구는, 특히, 구형 요소 (2) 의 형상과 상보적인 형상을 갖는 기구 안으로 스냅될 수 있는 볼 조인트 커플링, 힌지 또는 요소를 형성하기 위한 자동차 산업에 특별히 적합하다.

지지체 (13) 와, 상기한 바와 같은, 크림핑될 구형 요소 구비 기구를 위한 크림핑 방법이 도 7 및 도 8 에 도시된다. 지지체 (13) 는 구멍 (13a), 바람직하게는 관통 구멍을 포함하고, 이 구멍 안으로 구형 요소 구비 기구가 구형 요소 (2) 반대 측의 단부를 거쳐서 베어링 플랜지 (8) 가 지지체 (13) 와 접촉할 때까지 삽입된다. 물론, 베어링 플랜지 (8) 의 지지면이 지지체 (13) 와 접촉할 수 있도록, 지지체 (13) 의 구멍 (13a) 은, 슬리브 (5) 의 종 방향 축 (A2) 에 수직한 평면에서, 베어링 플랜지 (8) 를 제외하고, 슬리브 (5) 의 치수에 비하여 더 큰 치수를, 그리고, 슬리브 (5) 의 종 방향 축 (A2) 에 수직한 평면에서, 플랜지 (8) 의 치수에 비하여 작은 치수를 갖는다. 다음으로, 구형 요소 구비 기구는, 크림핑 비드 (15) 를 형성하기 위하여 오목 영역 (7) 에서 슬리브 (5) 를 변형시키도록 견인력 (화살표 (F3)) 을 구형 요소 (2) 에 가하면서, 유지력 (화살표 (F1, F2)) 을 가하여 베어링 플랜지 (8) 가 지지체 (13) 에 가압됨으로써 크림핑될 수 있다. 견인력은 바람직하게는 유지력과 반대 방향으로 가해진다. 실제로, 견인력과 유지력의 조합은 오목 영역 (7) 의 변형에 의해서 조립 영역 (6) 을 지지체 (13) 에 더 가깝게 할 것이다. 즉, 크림핑 비드 (15) 는 슬리브의 축 (A2) 에 수직한 평면에서, 같은 평면에서의 구멍 치수보다 더 큰 치수를 갖는다.

도 8 에 도시된 바와 같이, 오목 영역 (7) 의 변형은 크림핑 비드 (15) 를 형성하며, 그 기능은 기구를 지지체 (13) 상에 유지하는 것이다. 즉, 지지체 (13) 는 비드 (15) 와 베어링 플랜지 (8) 사이에 유지된다.

스템 (1) 의 구형 요소 (2) 의 바람직한 구 또는 볼 형상은, 구형 요소 (2) 를 감싸도록 의도된, 예를 들어 죠 시스템 (14a, 14b) 을, 특히 스템 (1) 의 나머지 부분과의 접점에서 이용하여, 구형 요소에 작용되는 견인을 돕는 것을 가능하게 한다. 유지력은, 베어링 플랜지 (8) 에 대하여 지지되고, 스템 (1) 의 구형 요소에 견인력이 가해질 때 베어링 플랜지 (8) 를 지지체 (13) 에 대해서 가압하는 모루 (도시 안됨) 에 의해서 생성될 수 있다. 바람직하게는 이 견인력은 슬리브 (5) 의 종 방향 축과 실질적으로 평행하다.

바람직하게는, 지지체 (13) 의 구멍 (13a) 안으로 삽입되도록 의도된 기구의 단부는, 실질적으로 말단이 절단된 형상을 갖는, 또한 파이럿 테이퍼 (pilot taper) 라고도 불리는, 챔퍼 (chamfer) 를 포함한다. 챔퍼는 기구의 지지체 내로의 도입을 돕는다.

이러한 기구 및 이의 크림핑 방법은 단지 플레이트의 일 측에 접근하면서 크림핑 프로세스를 허용한다.

스템 및 구형 요소는 같은 재료로 만들어진 단체 (monobloc) 요소이다.

바람직하게, 도 3 내지 도 6 에 도시된 바와 같이, 스템 (1) 은 조립 영역 및 구형 요소 사이에 위치하고 구형 요소 (2) 를 향해서 수렴하는 형상을 갖는 부분을 포함한다. 사실, 이 부분은 크림핑 프로세스를 한정하기 위하여 견인 공정 동안에 멈춤부를 형성하는 것을 허용한다. 즉, 스템은, 조립 영역과 구형 요소 사이에, 크림핑 프로세스 동안에 멈춤부로 기능하여 멈춤부가 슬리브 (5) 의 변형을 멈추게 하기 위하여 모루와 협력하도록 하는 방식으로 형성된 적어도 일 부분을 포함한다. 실시예에 따르면, 멈춤부는 스템 (1) 의 멈춤부 부분에서 환상의 돌출부 형상을 가질 수 있고, 이 돌출부의 일 면은, 구형 요소 (2) 를 구비하는 스템 (1) 의 일 부분이 연장되는 베어링 플랜지 (8) 의 상측 면과 같은 높이를 갖는다.

상기한 바와 같이, 슬리브 내에 장착되며 일 단부에서 구형 요소로 끝나는 스템을 포함하는, 크림핑 될 구형 요소 구비 기구용 크림핑 시스템은 바람직하게는 크림핑 방법에서 이용될 수 있다. 크림핑 시스템은, 반복 가능하고 신뢰성 있는 방식으로 3 차원 공간에서 구형 요소를 자리잡게 하는 것을 가능하게 한다.

도 9 에 도시된 바와 같이, 크림핑 시스템은 모루 (101) 를 포함한다. 이 모루 (101) 는 슬리브 (5) 의 베어링 플랜지 (8) 상에 지지되는 것이 의도된다. 사실, 도 9 에서, 모루 (101) 는 플랜지 (8) 의 일 면 상에서 지지되고, 이 면으로부터, 플랜지 (8) 로부터 먼 그 자유 단부에 구형 요소 (2) 를 구비하는 스템이 연장된다.

크림핑 시스템은 구형 요소 (2) 를 포위하도록 구성된 죠 (jaw) 시스템 (103) 을 포함하는 견인 수단 (102) 을 더 포함한다. 따라서, 크림핑 프로세스 동안에, 죠는 구형 요소 (2) 를 포위하여 스템을 파지하고 스템에 견인력을 가하며, 슬리브 (5) 는 플랜지 (8) 상에 지지되는 모루 (101) 에 의해서 정 위치에 유지된다.

용어 "포위하다 (enclose) "는 죠가 구형 요소를 내포하도록 구형 요소를 적어도 부분적으로 좁은 폭으로 둘러싸는 것을 의미한다. 따라서, 죠의 형상은 반복가능하고 신뢰할 수 있는 방식으로 구형 요소를 위치시키는 것을 가능하게 한다.

크림핑될 구형 요소 구비 기구를 크림핑하는 프로세스로부터 구형 요소를 삽입하는 문제가 뒤따른다. 실제로, 구형 요소 (2) 는 스템의 크림핑 시스템 안으로의 삽입을 어렵게 한다. 이 문제를 해결하기 위해서, 죠 시스템은 바람직하게 서로 관절에 의해서 결합하는 적어도 두 개의 죠를 포함한다.

도 10 에서, 죠 시스템은 두 개의 죠 (103a, 103b) 를 포함한다. 도시된 예에서, 두 개의 죠 (103a, 103b) 는 폐쇄 위치에 있다. 바람직하게는, 이 폐쇄 위치에서, 크림핑 될 기구가 도입되는 면은 개구 (103c) 를 포함하고, 이 개구는, 두 개의 죠에 의해서 규정되고 개구 (103c) 가 그 내부로 개방된 주 공동의 내측에 배열되는 구형 요소의 제거를 방지하도록 치수가 정해진다.

크림핑 프로세스 동안에, 구형 요소의 최선의 유지를 보장하기 위해서, 두 개의 죠 (103a, 103b) 각각은, 적어도 부분적으로, 스템 및 구형 요소 그들의 접합부에서의 이들의 외형선 (outline) 에 따라서 형성된 개방 공동 (open cavity) (14) (도 11) 을 포함하고, 공동 (104) 은, 죠 (103a, 103b) 의 폐쇄 위치에서 그 구형 요소에 의해서 크림핑될 기구의 유지를 가능하게 한다. 따라서, 죠 (103a, 103b) 가 도 10 에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치에 있을 때, 두 개의 개방 공동 (104) 은 상기 주 공동을 규정한다. 즉, 두 개의 개방 공동 (104) 은 구형 요소와 스템의 부분 틀 (mold) 을 제공한다.

죠가 개방 위치에 있을 때, 두 개의 죠 (103a, 103b) 에 의해서 형성된 각도는 두 개의 죠 (103a, 103b) 사이에 구형 요소를 삽입 가능하게 하기에 충분하고, 죠 (103a, 103b) 가 폐쇄 위치에 있을 때, 죠 시스템은, 구형 요소와 베어링 플랜지 사이에 위치된 스템의 일 부분을 수용할 수 있도록 치수가 정해진 개구 (103a) 를 포함한다.

바람직하게는, 도 9 및 도 10 에 도시된 바와 같이, 두 개의 죠 (103a, 103b) 는, 죠 (103a, 103b) 사이에 구형 요소의 삽입을 가능하게 하는 개방 위치 와, 견인 수단 (102) 의 이동에 따라서 구형 요소가 이동되는 폐쇄 위치를 규정하기 위하여 서로에 대해서 회전하도록 (A4) 장착된다. 바람직하게는, 복귀 수단 (도시 안됨) 은 상기 죠를 개방 위치를 향해서 계속적으로 가압하도록 구성된다.

견인 수단 (102) 은 바람직하게는 종 방향 축 (A3) 을 따라서 정렬된다. 이 종 방향 축 (A3) 은, 도 9 및 도 10 에서 견인의 방향을 규정하고, 이것은 크림핑될 기구의 스템의 축에 평행하다. 두 개의 죠는, 축 (A3) 에 실질적으로 수직하는 축 (A4) 둘레로 회전되도록 장착된다.

바람직하게는, 컴팩트하고 효율적인 크림핑 시스템을 만들기 위해서, 견인 수단은, 견인 동안에 죠를 가이드하는 것을 가능하게 하는 슬리브를 형성하는 모루 (101) 의 몸체 내에 병진운동가능하게 장착된다. 다음으로, 바람직하게는 도 12 에서, 모루 (101) 의 몸체는 고정부 (101a) 및 가동부 (101b) 를 포함하고, 가동부는 고정부 (101a) 상에 선회 (swivel) 가능하게 장착되고, 이의 개방 및 폐쇄 위치는 각각 두 개의 죠 (103a, 103b) (도 10) 의 개방 및 폐쇄 위치와 일치한다. 사실, 모루에 힘이 가해지지 않으면, 복귀 수단은 개방 위치에 있는 죠의 유지를 가능하게 하고, 죠 (103a) 상에 선회 가능하게 장착된 죠 (103b) 는 모루의 가동부 (101b) 와 접촉하고 있고, 복귀 수단에 의해서 작용하는 힘이 모루와 죠가 개방 위치에 유지되도록 가동부 (101b) 에 전달된다.

도 12 에서의 선회 핀 (A5) 은 또한 도 10 에 도시된다. 도 10 에서, 이 선회 핀은 죠의 선회 핀 (A4) 과 평행하다.

도 12 에 도시된 바와 같이, 죠 (도시 안됨) 및 모루 (101) 는 폐쇄 위치에 있다. 이 폐쇄 위치에서, 베어링 플랜지 (8) 와 접촉하는 모루의 단부면 (107) (도 9) 은, 견인력이 견인 수단에 의해서 구형 요소에 가해질 때 스템이 슬라이딩하는 것을 가능하게 하는 개구 (108) 을 포함한다. 이 개구 (108) 는 상기 죠의 개구 (103a) 와 동축이다. 개구 (108) 는 상기 스템의 멈춤부 부분과 협력하도록 치수가 정해질 수 있다. 따라서 멈춤부 부분은 견인 공정 동안에 모루와 접촉한다. 견인 수단에 의해 실행되는 견인 모멘트는, 멈춤부 부분이 모루에 지지될 때 견인이 중단되거나, 오목 영역에 크림핑될 기구의 슬리브를 변형시키기에 더 이상 충분하지 않도록 계산된다.

모루 (101) 및 죠 (103a, 103b) 의 폐쇄를 돕기 위해서, 죠 (103a, 103b) 및 고정부 및 가동부 (101a, 101b) 를 폐쇄 위치로 전환하기 위하여, 불가피한 경우, 복귀 수단을 잠금하기 위한 필요성이 존재한다. 이 필요성은, 도 13 에서와 같이, 모루 (101) 의 몸체 외측에 병진운동가능하게 장착된 잠금 요소 (105) 를 제공함으로써 충족될 수 있다. 잠금 요소 (105) 는, 죠 및 모루 (101) (고정부 및 가동부에 의해서) 가 개방 위치에 있는 해제 위치와, 모루 (101) 의 가동부 (101b) 를 모루의 고정부 (101a) 상에 다시 폐쇄하여 모루를 폐쇄하는 이동이 복귀 수단을 압축함으로써 죠를 폐쇄 위치로 이동시키기 위해서 죠에 전달되도록 하는 결합 위치 (도 13) 를 포함한다. 사실, 가동부 (101b) 는 고정부 (101a) 에 선회가능하게 장착되어 있으므로, 해제 위치로부터 결합 위치로 전환할 때 잠금 요소 (105) 는 이 가동부 및 고정부 상에 지지되어 가동부 (101b) 는 고정부 (101a) 상으로 폐쇄된다.

도 14 에 도시된 복귀 수단의 실시예에 따르면, 이 복귀 수단은 그 단부가 각각 죠 (103a, 103b) 상에, 바람직하게는 관련된 개방 공동 내에 지지되는 스프링 (106) 을 포함한다. 이것은 그 자유 길이 (free length) 가 죠 (103a, 103b) 사이에 구형 요소 (2) 의 삽입을 가능하게 하도록 죠 (103a, 103b) 를 개방하기에 충분한 압축 스프링 (106) 일 수 있다. 도 14 에서, 죠 (103a, 103b) 는 개방 위치에 있고, 도 15 에서, 죠 (103a, 103b) 는 폐쇄 위치에 있다. 도 14 및 도 15 에서, 상기 개방 공동 (104) 은 점선으로 도시된다.

죠에 부가하여, 견인 수단은 죠와 일체인 견인 스템 및 스템을 병진운동시키도록 구성된 모터를 포함할 수 있다.

대안적인 실시예에 따르면, 죠 시스템은 방사선 방향으로 열리는 것이 가능한 세크먼트 (segments) 의 형태로 배열된 복수의 죠를 포함한다. 이것은 주목할만하게 죠 시스템을 다양한 직경의 구형 요소에 적용하는 것을 가능하게 한다.

Claims

슬리브 (5) 내에 장착되고 일 단부에서 구형 요소로 끝나는 스템 (1) 을 포함하는, 크림핑될 구형 요소 (2) 구비 기구용 크림핑 시스템으로서,
상기 슬리브 (5) 의 베어링 플랜지 (8) 상에 지지되도록 되어있는 모루 (101)와,
상기 구형 요소 (2) 를 포위하도록 구성된 죠 시스템 (103, 103a, 103b) 을 구비하는 견인 수단 (102) 을 포함하는, 크림핑 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 죠 시스템은 두 개의 죠 (103a, 103b) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 2 항에 있어서,
두 개의 죠 (103a, 103b) 는, 상기 스템 (1) 및 상기 구형 요소 (2) 의 접합부에서 이들의 외형선을, 적어도 부분적으로 따르도록 형성된 개방 공동 (104) 을 포함하고, 상기 공동 (104) 은 상기 죠 (103a, 103b) 의 폐쇄 위치에서 크림핑될 기구의 유지를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 죠들 (103a, 103b) 사이에 상기 구형 요소 (2) 의 삽입을 가능하게 하는 개방 위치와, 상기 구형 요소 (2) 가 상기 견인 수단 (102) 의 이동에 따라서 이동하는 폐쇄 위치를 규정하기 위해서, 상기 두 개의 죠 (103a, 103b) 는 선회가능하게 상하로 장착되고 (A4), 복귀 수단 (106) 은 상기 죠 (103a, 103b) 를 상기 개방 위치로 계속적으로 가압하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 견인 수단 (102) 은 상기 모루 (101) 의 몸체 내에 병진운동가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 모루 (101) 의 몸체는 고정부 (101a) 및 상기 고정부 (101a) 에 선회가능하게 장착되는 가동부 (101b) 를 포함하고, 상기 고정부와 상기 가동부의 개방 및 폐쇄 위치는 각각 상기 죠 (103a, 103b) 의 개방 및 폐쇄 위치와 일치하는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 6 항에 있어서,
잠금 요소 (105) 가 상기 모루의 몸체 외측 상에 병진운동가능하게 장착되고, 상기 잠금 요소 (105) 는 상기 죠 (103a, 103b) 및 상기 모루 (101) 의 고정부 (101a) 및 가동부 (101b) 가 상기 개방 위치에 있는 해제 위치와, 상기 모루 (101) 의 가동부 (101b) 를 상기 고정부 (101a) 상에 다시 폐쇄시켜 상기 모루 (101) 를 폐쇄시키는 이동이, 상기 복귀 수단 (106) 을 압축함으로써 상기 죠를 폐쇄 위치로 전환시키기 위하여 상기 죠 (103a, 103b) 에 전달되는 결합 위치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 3 항 및 제 4 항에 있어서,
상기 복귀 수단 (106) 은 단부가 각각 상기 두 개의 죠 (103a, 103b) 중 어느 하나에 지지되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는, 크림핑 시스템.
제 1 단부에서 구형 요소 (2) 로 끝나는 스템 (1) 을 포함하는, 크림핑될 구형 요소 (2) 구비 기구로서,
상기 스템 (1) 이 삽입되는 슬리브 (5) 를 포함하고,
상기 슬리브 (5) 는 종 방향 축 (A2) 을 따라서 연속하여,
상기 스템 (1) 상에 상기 슬리브 (5) 를 조립하기 위한 조립 영역 (6),
크림핑 비드 (15) 가 형성될 오목 영역 (7), 및
베어링 플랜지 (8) 을 구비하고,
상기 스템 (1) 의 구형 요소 (2) 는 상기 베어링 플랜지 (8) 에서 돌출되는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 9 항에 있어서,
상기 스템 (1) 은, 상기 조립 영역 (6) 에서 슬리브 (5) 에 상보적인 제 2 나사선과 협력하는 상기 스템 (1) 의 일 부분 (9) 에 제 1 나사선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 10 항에 있어서,
상기 조립 영역 (6) 에 마주하는 상기 부분 (9) 은 널링가공되고, 상기 널링가공된 부분은 복수의 나선형 슬롯을 형성하도록 상기 스템 (1) 의 제 1 나사선 상에 만들어지는 복수의 종 방향 슬롯을 구비하는 것을 특징으로 하는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스템 (1) 은 상기 스템 (1) 의 제 1 단부 반대 측의 상기 스템 (1) 의 제 2 단부에 헤드 (10) 를 포함하고, 상기 헤드 (10) 는 상기 조립 영역 (6) 에서 슬리브 (5) 의 지지면 (11) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스템 (1) 은, 상기 스템 (1) 에 형성되고, 상기 조립 영역 (6) 을 향하고, 상기 슬리브 (5) 를 형성하는 재료로 채워진 홈부 (12) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립 영역 (6) 은 스웨이징되는 것을 특징으로 하는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 9 항에 있어서,
상기 스템 (1) 과 상기 슬리브 (5) 는 슬리브 (5) 를 용접, 마찰 고정 또는 스냅 리벳팅함으로써 상기 조립 영역 (6) 에서 조립되는 것을 특징으로 하는, 크림핑될 구형 요소 구비 기구.
제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 구형 요소 구비 기구를 구멍을 구비한 지지체 (13) 와 크림핑하기 위한 크림핑 방법으로서,
상기 베어링 플랜지 (8) 가 상기 지지체 (13) 와 접촉할 때까지 상기 스템의 구형 요소 (2) 반대 측의 단부를 통하여, 상기 구형 요소 구비 기구를 상기 지지체 (13) 내 구멍 (13a) 안으로 삽입하는 단계, 및
크림핑 비드 (15) 를 형성하기 위해서 상기 오목 영역 (7) 에서 슬리브 (5) 를 변형시키도록 상기 구형 요소 (2) 에 견인력을 가하면서, 유지력을 가하여 상기 베어링 플랜지 (8) 가 상기 지지체 (13) 상에 가압되게 함으로써 상기 기구를 크림핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크림핑 방법.