KR20240045449A - 연발식 블라인드 리벳 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맨드릴에 다수의 생크가 결합된 상태에서 연결체를 연속적으로 리벳팅할 수 있으므로 작업성이 향상되고, 리벳팅 시 연결체의 사용가능한 두께가 3.0~6.0mm로 3.0mm의 비교적 큰 여유를 가지게 되므로 범용성 및 경제성이 뛰어나며, 리벳의 체결과정에서 맨드릴의 헤드부분이 생크의 단부에 남아 있지 않아 소음 및 전기쇼트 등의 안전문제를 해결할 수 있는 연발식 블라인드 리벳 구조에 관한 것이다.

Description

연발식 블라인드 리벳 구조{Blind rivet structure for continuous launch type}

본 발명은 연발식 블라인드 리벳 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맨드릴에 다수의 생크가 결합된 상태에서 연결체를 연속적으로 리벳팅할 수 있으므로 작업성이 향상되고, 리벳팅 시 연결체의 사용가능한 두께가 3.0~6.0mm로 3.0mm의 비교적 큰 여유를 가지게 되므로 범용성 및 경제성이 뛰어나며, 리벳의 체결과정에서 맨드릴의 헤드부분이 생크의 단부에 남아 있지 않아 소음 및 전기쇼트 등의 안전문제를 해결할 수 있는 연발식 블라인드 리벳 구조에 관한 것이다.

일반적으로 리벳은 판재 또는 형강, 기계적 기구적인 장치에서 최소 2개 이상의 연결체를 연결 고정하는 것으로, 통상 연결하고자 하는 연결체에 먼저 구멍을 뚫고, 리벳을 끼워 넣은 다음 망치 또는 기계적인 장치로 걸림턱 즉 머리 형성하여 고정하는 구성이나, 연결과정이 복잡하고 수작업으로 이루어지는 경우 작업자에게 부담을 주는 문제가 있다.

따라서 근래에는 리벳팅 작업을 간편하게 할 수 있도록 여러 형태의 리벳이 개발되고 있다.

상기와 같은 종래의 리벳(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 연결체(P)의 천공구멍에 삽입되는 중공의 생크(10)가 구비되고, 상기 생크(10)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 변형공간(20)이 구비되며, 상기 생크(10)의 일단에는 천공구멍의 직경보다 큰 크기를 갖는 생크헤드(30)가 구비된다.

상기 생크(10)의 중공부에는 일정 길이로 형성되는 맨드릴(40)이 수용되는데, 상기 생크(10)의 타단, 즉 생크헤드(30)가 형성된 생크(10)의 반대쪽 단부를 가압할 수 있는 멘드릴헤드(50)가 구비되고, 상기 맨드릴(50)에는 파단부(60)가 형성된다.

상기와 같이 구성되는 리벳(1)을 일명 'TAD 리벳'이라 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 연결체(P)에 형성된 천공구멍에 리벳(1)의 타단을 삽입하고, 이때 생크헤드(30)가 연결체(P)의 표면에 걸려 더 이상 삽입되지 않고 연결체(P)의 일측 표면에 돌출된 상태가 된다.

이 상태에서 상기 맨드릴(40)의 끝단을 생크헤드(30) 쪽에서 체결공구(2)를 이용하여 잡아당기면 상기 맨드릴(40)의 타단에 형성된 맨드릴헤드(50)가 접촉되어 있던 생크(10)의 타단을 가압하게 된다.

그러면 상기 생크(10)의 타단은 변형공간(20)에 의해 소성변형을 일으켜 연결체(P)의 천공구멍 직경보다 크게 외향으로 팽창된다.

계속해서 좀 더 큰 힘을 맨드릴(40)에 제공하여 잡아당기면 생크(10)의 타단이 완전리 변형되어 연결체(P)에 밀착되게 되고 상기 연결체(P)가 서로 견고하게 결합된다.

그러나, 상기와 같은 TAD 리벳(10)은 단발로 장착하여 연결체(P)를 고정하므로 상대적으로 속도가 느려 작업성이 현저하게 떨어지며, 플라스틱 사출품과 같은 연질재료의 리벳팅에 적합하다.

그리고, 리벳의 체결 후, 맨드릴(40)이 파단되면서 버려지므로 수거 및 폐기작업이 추가될 뿐 아니라 맨드릴헤드(50)가 리벳에 잔존하여 진동 등에 의해 탈락됨으로써 소음, 전기 쇼트 등의 문제가 발생하게 된다.

또한, 최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연속작업이 가능한 스피드(SPEED) 리벳이 개발되었다.

상기 스피드 리벳은 일정 길이로 형성된 하나의 맨드릴에 다수의 생크를 결합하여 사용하는 형태이며, 리벳의 체결이 완료되면 맨드릴 헤드가 생크를 완전히 통과하여 체결공구에 의해 재장전되므로 연속작업이 가능한 구조이다.

그러나, 상기와 같은 스피드 리벳은 리벳팅 시 연결체의 천공구멍이 확장되거나 변형되는 문제가 있어 연질재료의 리벳팅은 불가능할 뿐 아니라 사용 가능한 연결체의 두께가 5.7~6.9mm로 1.2mm의 상당히 얇은 두께의 여유를 가지게 되므로 범용성이 떨어지게 된다.

또한, 상기와 같은 확장 및 변형현상을 방지하기 위하여 리벳팅하는 과정에서 와셔를 끼워 넣어야 하므로 상기 스피드 리벳이 기본적으로 연속 작업이 가능한 구조이긴 하나, 와셔의 장착으로 인해 사실상 연속 작업이 불가능하다고 볼 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2003-0050366호(2003.06.25. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 맨드릴에 다수의 생크가 결합된 상태에서 연결체를 연속적으로 리벳팅할 수 있으므로 작업성이 향상되는 연발식 블라인드 리벳 구조를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 리벳팅 시 연결체의 사용가능한 두께가 3.0~6.0mm로 3.0mm의 비교적 큰 여유를 가지게 되므로 범용성이 뛰어나 경제성을 높일 수 있는 연발식 블라인드 리벳 구조를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 리벳의 체결과정에서 맨드릴의 헤드부분이 생크의 단부에 남아 있지 않아 소음 및 전기쇼트 등의 안전문제를 해결할 수 있는 연발식 블라인드 리벳 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명 연발식 블라인드 리벳 구조는, 일정 길이로 형 성되어 체결공구에 장착되는 맨드릴; 상기 맨드릴의 일단에 형성되는 확장부; 상기 확장부에서 맨드릴 방향으로 경사지게 형성되는 가압면; 상기 맨드릴에 적어도 1개 이상 연속적으로 결합되고, 연결체에 형성되는 천공구멍에 삽입되며 방사상으로 슬롯이 형성되는 생크; 상기 생크의 일단에 천공구멍의 직경보다 큰 직경을 갖는 생크헤드; 상기 생크의 타단 내측에 생크의 단면두께보다 두꺼운 벽두께를 갖는 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 맨드릴에 적어도 1개 이상의 생크를 결합하고, 상기 맨드릴을 체결공구에 장착한 상태에서 상기 생크를 연결체에 형성된 천공구멍에 삽입하여 맨드릴을 잡아당기는 과정으로 연속 시공하게 된다.

상기 맨드릴을 잡아당기는 과정에서 확장부와 맨드릴 사이에 형성된 가압면이 생크의 타단을 가압하여 (A-1)부분을 확장시키고, 상기 (A-1)부분이 확장되면서 생크의 내측으로 수축된 (A-2)부분은 확장부가 생크를 통과하면서 다시 확장시켜 체결이 완료된다.

상기 확장부의 직경에 따라 리벳이 압축되는 힘을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부와 생크 사이의 내측에 경사지게 형성되어 상기 생크의 변형시 돌기부와 생크의 연결부위가 불규칙하게 변형되지 않도록 하면서 파단을 방지하는 파단방지부가 더 구비된다.

본 발명에 의하면, 맨드릴에 다수의 생크가 결합된 상태에서 연결체를 연속적으로 리벳팅할 수 있으므로 작업성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 리리벳팅 시 연결체의 사용가능한 두께가 3.0~6.0mm로 3.0mm의 비교적 큰 여유를 가지게 되므로 범용성이 뛰어나 경제성을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 리벳의 체결과정에서 맨드릴의 헤드부분이 생크의 단부에 남아 있지 않아 소음 및 전기쇼트 등의 안전문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 리벳의 단면구성도이다.
도 2는 종래 리벳의 사용상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조의 분리사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조의 단면구성도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조의 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조의 분리사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조의 단면구성도이다.

본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조는, 일정 길이로 형성되어 체결공구(2)에 장착되는 맨드릴(100); 상기 맨드릴(100)의 일단에 형성되는 확장부(200); 상기 확장부(200)에서 맨드릴(100) 방향으로 경사지게 형성되는 가압면(300); 상기 맨드릴(100)에 적어도 1개 이상 연속적으로 결합되고, 연결체(P)에 형성되는 천공구멍(P')에 삽입되며 방사상으로 슬롯(410)이 형성되는 생크(400); 상기 생크(400)의 일단에 천공구멍(P')의 직경보다 큰 직경을 갖는 생크헤드(500); 상기 생크(400)의 타단 내측에 생크(400)의 단면두께보다 두꺼운 벽두께를 갖는 돌기부(600)를 포함한다.

상기 맨드릴(100)은 금속재질로 형성되며, 적어도 10개 이상의 생크(400)가 연속적으로 장착되도록 일정 길이를 가지게 된다.

상기 확장부(200)는 생크(400)의 타단에 형성된 돌기부(600)의 내경보다 큰 직경으로 형성되는 머리부분에 해당된다.

상기 가압면(300)은 상기 맨드릴(100)과 생크(400) 사이에 형성되며, 일정 각도 경사지게 형성되어 체결공구(2)를 통해 맨드릴(100)을 잡아당기게 되면, 생크(400)의 타단을 확장시키게 된다.

또한, 상기 생크(400)는 상기 맨드릴(100)에 적어도 1개 이상 연속적으로 결합되며, 바람직하게는 리벳 작업의 효율성을 고려하여 10개 이상 연속적으로 장착된다.

상기 생크(400)와 외경은 연결체(P)에 형성된 천공구멍(P')의 내경보다 작게 형성되고, 상기 상크(400)의 외주면에는 적어도 2개 이상의 슬롯(410)이 길이방향으로 형성된다.

상기와 같이 생크(400)에 슬롯(410)이 형성됨으로써, 상기 맨드릴(100)에 의한 생크(400)의 압착시 3갈래의 체결지지부(420)가 형성되어 연결체(P)에 압착되는 것이다.

여기서 상기 체결공구(2)는 내부에 장착되는 다수의 생크(400) 중에 상기 연결체(P)에 체결되는 생크(400)만 체결공구(2)의 외부로 노출되어 장전되며, 상기 생크(400)가 연결체(P)에 체결이 완료되면, 상기 체결공구(2) 선단부에 형성되는 장전용 척(2')이 벌어지면서 체결공구(2) 내측에 위치하고 있는 어느 하나의 생크(400)가 장전용 척(2')의 외부로 노출되어 재장전되는 것이다.

또한, 상기 생크헤드(500)는 상기 생크(400)의 일단에 형성되며, 천공구멍(P')의 내경보다 큰 직경을 가지며, 상기 연결체(P)의 표면에 압착되는 부분이다.

상기 돌기부(600)는 생크(400)의 타단 내측에 돌출형성되며, 상기 생크(400)의 단면두께보다 두꺼운 벽두께를 가지게 된다.

상기와 같이 생크(400)의 타단에 돌기부(600)가 형성됨으로써, 상기 생크(400)의 압착 변형시 돌기부(600)가 위치한 생크(400)의 타단이 납작하게 변형되는 형상을 방지하게 된다.

다음은 본 발명에 따른 연발식 블라인드 리벳 구조의 사용과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 일정 길이의 맨드릴(100)에 다수의 생크(400)를 연속적으로 결합하되, 확장부(200)가 형성되지 않은 일측에서 확장부(200) 측으로 삽입하여 결합시킨다.

상기 맨드릴(100)에 결합되는 생크(400)는 적어도 10개 이상이며, 상기와 같이 다수의 생크(400)가 결합된 맨드릴(100)을 체결공구(2) 내측으로 삽입하여 장전하되, 다수의 생크(400) 중 어느 하나만 체결공구(2) 외측으로 노출되도록 장전한다.

이 상태에서 체결공구(2)를 이용하여 상기 생크(400)를 연결체(P)의 천공구멍(P')에 삽입한다.

상기 체결공구(2)를 작동하여 맨드릴(100)을 잡아당기게 되면, 맨드릴(100)에 형성된 가압부(300)가 생크(400)의 타단을 가압하게 되고, 이때, 상기 확장부(200)와 가압면(300)은 생크(400)의 (A-1)부분을 확장시키게 되며, 상기 (A-1)부분이 확장되면서 (A-2)부분은 생크(400)의 중공부 측으로 수축된다.

계속해서 맨드릴(100)에 더 큰 당김력을 제공하게 되면, 상기 확장부(300)가 수축된 (A-2)부분을 통과하면서 수축된(A-2)부분을 다시 확장시키게 되고, 상기 생크(400)가 중심축을 기준으로 하여 바깥방향으로 3갈래의 체결지지부(420)가 퍼지게 됨과 동시에 상기 체결지지부(420)가 상기 연결체(P)의 평면을 가압하면서 고정된다.

그 후, 상기 맨드릴(100)이 생크(400)로부터 완전히 당겨지게 되면, 생크(400)는 연결체(P)에 고정된 상태가 되고, 체결공구(2)의 내측에 위치하고 있던 어느 하나의 생크(400)는 체결공구(2)의 장전용 척(2')이 벌어지면서 체결공구(2)의 외측으로 노출된 상태로 재장전된다.

또한, 작업자는 체결공구(2)를 이용하여 연결체(P)의 또 다른 천공구멍(P')에 생크(400)를 삽입하여 연속적으로 리벳팅 작업을 수행할 수 있어 작업성이 현저하게 향상될 수 있다.

본 발명은 연발식으로 작업을 수행함으로써 종래의 리벳에 비해 2배 이상의 체결속도를 가지게 되고, 리벳 체결 후 맨드릴이 버려지지 않기 때문에 작업장의 청결을 유지할 수 있을 뿐 아니라 맨드릴의 수거 및 폐기작업이 필요없다.

또한, 연결체(P)의 리벳팅 시 연결체(P)의 사용가능한 두께가 3.0~6.0mm로 3.0mm의 비교적 큰 여유를 가지게 되므로 범용성이 뛰어나 경제성을 높일 수 있게 되며, 리벳팅 과정에서 맨드릴의 헤드부분이 생크의 단부에 남아 있지 않아 소음 및 전기쇼트 등의 안전문제에서 해방될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100: 맨드릴
200: 확장부
300: 가압부
400: 생크
500: 생크헤드
600: 돌기부
700: 파단방지부

Claims (5)

1. 일정 길이로 형성되어 체결공구(2)에 장착되는 맨드릴(100);
   상기 맨드릴(100)의 일단에 형성되는 확장부(200);
   상기 확장부(200)에서 맨드릴(100) 방향으로 경사지게 형성되는 가압면(300);
   상기 맨드릴(100)에 적어도 1개 이상 연속적으로 결합되고, 연결체(P)에 형성되는 천공구멍(P')에 삽입되며 방사상으로 슬롯(410)이 형성되는 생크(400);
   상기 생크(400)의 일단에 천공구멍(P')의 직경보다 큰 직경을 갖는 생크헤드(500);
   상기 생크(400)의 타단 내측에 생크(400)의 단면두께보다 두꺼운 벽두께를 갖는 돌기부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연발식 블라인드 리벳 구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 맨드릴(100)에 적어도 1개 이상의 생크(400)를 결합하고, 상기 맨드릴(100)을 체결공구(2)에 장착한 상태에서 상기 생크(400)를 연결체(P)에 형성된 천공구멍(P')에 삽입하여 맨드릴(100)을 잡아당기는 과정으로 연속 시공하게 되는 것을 특징으로 하는 연발식 블라인드 리벳 구조.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 맨드릴(100)을 잡아당기는 과정에서 확장부(200)와 맨드릴(100) 사이에 형성된 가압면(300)이 생크(400)의 타단을 가압하여 (A-1)부분을 확장시키고, 상기 (A-1)부분이 확장되면서 생크(400)의 내측으로 수축된 (A-2)부분은 확장부(300)가 생크(400)를 통과하면서 다시 확장시켜 체결이 완료되는 것을 특징으로 하는 연발식 블라인드 리벳 구조.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 확장부(300)의 직경에 따라 리벳이 압축되는 힘을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 연발식 블라인드 리벳 구조.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌기부(600)와 생크(400) 사이의 내측에 경사지게 형성되어 상기 생크(400)의 변형시 돌기부(600)와 생크(400)의 연결부위가 불규칙하게 변형되지 않도록 하면서 파단을 방지하는 파단방지부(700)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연발식 블라인드 리벳 구조.
   

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