KR0125199Y1 - 태핑나사 - Google Patents

Abstract

태핑나사는 나사의 선단쪽으로 점차 감소하는 상이한 직경을 가지고 있는 2개 또는 그 이상의 보조부로 단차진 드릴부 및 나사축을 가진다. 소직경드릴부는 대직경드릴부보다 더 큰 드릴각을 갖고 있다. 소직경드릴부는 먼저 초기구멍을 형성하며 대직경드릴부는 그것을 확장한다. 따라서 종래의 태핑나사보다 나사를 회전시키는데 요구되는 힘은 작아진다.

Description

태핑나사

제1도는 본 고안의 제1실시예의 정면도.

제2도는 동 저면도.

제3도는 드릴부의 확대도.

제4도는 드릴부로 초기구멍을 형성하는 단계의 초기상태예시도.

제5도는 초기구멍이 대직경드릴부에 의하여 어떻게 형성되고 있는가를 설명하는 예시도.

제6도는 말단에서의 드릴부가 길 때 어떻게 초기구멍이 형성되는가를 설명하는 예시도.

제7도는 대직경드릴부가 큰 드릴각을 가질 때 어떻게 초기구멍이 형성되는가를 설명하는 예시도.

제8도는 제2실시예의 정면도.

제9도는 동 드릴부의 사시도.

제10도는 동 드릴부의 저면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 21 : 태핑나사 2, 23 : 헤드

3, 22 : 나사축부 4, 25 : 대직경드릴부

5, 26 : 소직경드릴부 6, 27 : 파임부(걸릿)

11 : 경량형강 12 : 외벽

본 고안은 태핑나사에 관한 것이며, 보다 상세하게는 예컨데 강구조물중의 경량형강에 외벽을 체결하는데 사용하는 태핑나사에 관한 것이다.

상기와 같은 목적에 사용된 종래의 태핑나사는 나사축의 외경과 실질적으로 동등한 외경을 가지고 있는 드릴부를 말단에 구비하는 나사부를 가진다.

태핑나사에 쓰러스트(thrust)를 가함으로써, 드릴부는 외벽을 관통하여 경량형강내에 초기구멍을 뚫는다. 나사축은 그 뒤에 초기구멍내로 쓰레드(thread)되는 동안에 외벽이 나사의 헤드에 의하여 긴밀하게 고정될 때까지 나사산을 형성시킨다.

태핑나사용 초기구멍을 뚫을 때 발생되는 저항은 드릴부의 직경에 비례한다. 따라서, 축 직경이 클수록 쓰레딩(threading)함에 있어서 더 큰 쓰러스트(추력)가 필요하다.

종래의 태핑나사에 있어서, 나사축 및 드릴부는 실질적으로 동등한 외경을 가진다. 따라서, 드릴부는 다소 큰 직경을 가진다. 태핑나사가 예컨대 6mm정도의 큰 직경을 가진다면, 쓰레딩하는데 큰 쓰러스트가 나사상에 행해져야 한다. 이는 작업효율을 악화시킨다.

또한, 태핑나사의 쓰레딩은 높은 장소에서 자주 행하여진다. 높은 장소에서 큰 쓰러스트로 나사를 쓰레딩하는 것은 커다란 위험을 불러 일으킨다. 또한, 작업자는 그의 머리위에서 그러한 큰 쓰러스트로 나사를 쓰레딩하는 것은 곤란하다. 따라서, 조임작업은 곤란할 것이다.

본 고안의 목적은 초기구멍을 뚫을 때 저항이 작은 태핑나사를 제공하는 것이며, 나사직경이 클지라도 작은 쓰러스트로 쓰레딩될 수 있으며, 그리고 조임작업이 어느 장소에서도 효율적으로 수행될 수 있는 태핑나사를 제공하는 것이다.

본 고안에 따르면, 태핑나사의 말단쪽으로 점차 감소하는 상이한 직경을 가지고 있는 적어도 2개의 동축의 보조부를 가진 드릴부 및 나사축부로 구성되어 있는 태핑나사가 구비되어 있다.

경량형강내로 나사를 쓰레딩함으로써, 말단에서의 소직경드릴부는 소직경의 초기구멍을 뚫는다. 그 초기구멍의 직경은 대직경드릴부에 의하여 나사축의 직경으로 확장된다. 나사축은 그때 상기와 같이 형성된 초기구멍내로 들어가서 나사산을 형성한다.

초기구멍을 형성함에 있어서, 말단에서의 드릴은 소직경을 가지기 때문에 저항이 작으므로 나사는 효과적으로 구멍을 파낼 수 있다. 대직경드릴은 소직경 구멍내로 들어가는 동안 주위벽을 깍아내므로, 초기구멍을 형성함에 있어 큰 쓰러스트가 필요하지 않으며, 이는 조임작업의 효율을 향상시킨다.

본 고안에 따르면, 나사축의 말단에 대직경드릴부와 대직경드릴부의 말단에 소직경드릴부가 구비되어 있다. 이 드릴부들은 각각 상이한 드릴각을 가지고 있기 때문에, 초기구멍은 두단계로 뚫려, 대직경나사라 할지라도 작은 쓰러스트로 쓰레딩될 수 있다. 따라서 높은 장소에서도 조임작업을 원활하게 할 수 있다.

또한, 쓰레딩작업이 단시간내에 수행될 수 있기 때문에, 작업효율이 향상된다.

이하 본 고안의 실시예들은 첨부도면을 참조하여 설명된다.

제1도 내지 제3도에 도시한 바와 같이, 태핑나사(1)는 헤드(2)를 가지고 있는 나사축부(3)와 나사축부(3)의 말단에 형성된 대직경드릴부(4) 및 대직경드릴부(4)의 말단에 형성된 소직경드릴부(5)를 가진다. 대직경드릴부(4)는 말단에서의 드릴(5)의 드릴각(B)과 상이한 드릴각(A)을 가진다.(제3도)

나사축부(3)는 원형축(3a) 및 원형축(3a)의 외주면상에 구비된 나사산(3b)으로 구성되어 있다. 그 직경 및 세로길이는 경량형강에 체결되게 되는 외벽(12)의 상태에 따라 결정될 수 있다. 헤드(2)는 플랜지 육각형 헤드임이 도시되어 있으나 원형 또는 원뿔대일 수도 있으며 드라이버를 수용하기 위한 홈을 가질 수도 있다.

대직경드릴부(4)는 원형축과 동심적이며 일체적이도록 나사축부(3)의 원형축(3a)의 말단에서 형성되어 있으며 원형축(3a)과 실질적으로 동일한 외경을 가진다. 제4도에 도시한 바와 같이, 그 길이(L)는 예컨대 경량형강(11)의 두께(T)보다 더 길다.

소직경 말단드릴부(5)는 대직경드릴부(4)와 동심적이며 일체적이도록 대직경 드릴(4)의 말단에서 형성되어 있다. 그 길이(ℓ)는 이후 설명되는 바와 같이 경량형강의 두께(T)를 고려하여 2.3mm 이상이 되어서는 안된다. 그 직경은 대직경드릴부(4)의 직경에 따라 자유롭게 결정될 수 있다.

대직경드릴부(4) 및 말단드릴부(5)에는 나사중심선에 대하여 대향측면에서 바깥 둘레면에 파임부(6)가 구비되어 있으며, 각각의 파임부(6)는 말단드릴부로부터 대직경드릴부(4)까지 연이어 뻗어있다. 태핑나사(1)의 나선방향에 대하여 후방에 위치된 각각의 파임부(6)의 엣지는 절단날(7)로서 형성된다.

말단드릴(5)의 드릴각(B)은 120±5°이어야 하며, 그 범위내에서 드릴(5)은 경량형강(11)안으로 최대한 효과적으로 파고들 수 있다. 대직경드릴부(4)의 드릴각(A)은 말단드릴부(5)의 드릴각(B)보다 더 작아야 하며 이후 설명되는 바와 같이 90°보다 바람직하게 더 작아야 한다.

작용에 있어서, 본 실시예의 태핑나사의 말단드릴부는 경량형강(11)과 접촉하여 유지된 외벽(12)에 대항하여 가압되어 밀고 나가면서 태핑나사(1)에 회전이 주어진다. 말단드릴부(5)는 외벽(12)을 관통하여 소직경의 초기구멍을 뚫으면서 경량형강(11)내로 파고든다. 그때 대직경드릴부(4)는 소직경의 초기구멍의 둘레벽을 깍아내며, 따라서 큰 직경의 초기구멍을 형성한다.

태핑나사(1)로 초기구멍을 형성할 때 발생되는 저항은 드릴부의 직경에 비례하며, 말단드릴부(5)는 작은 직경을 가지기 때문에 드릴작업의 초기상태에서의 저항은 작게 유지될 수 있다. 또한, 대직경드릴부(4)는 소직경의 초기구멍의 둘레벽을 깍아내는 기능만 가지므로, 이 상태의 드릴작업에서도 저항은 역시 작다. 그 결과, 초기구멍은 작은 쓰러스트로 형성될 수 있으며 대직경나사라 할지라도 원활하게 뚫고 나갈 수 있게 된다.

소직경의 말단드릴부(5)로 소직경의 초기구멍을 뚫음에 있어서, 그 길이(ℓ')가 제6도에 도시한 바와 같이 경량형장(11)의 두께(T)보다 길다면, 대직경드릴부(4)는 말단드릴부(5)가 경량형강(11)을 완전하게 관통한 후에만 경량형강(11)과 충돌할 것이다.

만약 상기와 같이, 대직경드릴부(4)가 경량형강과 접촉하기 전에 말단드릴부(5)가 경량형강(11)을 관통한다면, 대직경드릴부(4)는 경량형강(11)과 충돌하여 힘들게 그 내부로 파고 들 것이다. 이와 같은 충돌에 의하여, 조직자의 손목이 상하거나 또는 태핑나사가 드릴부(4)와 (5)사이의 경계에서 파괴될 수도 있다.

통상의 경량형강(11)은 2.3mm의 두께(T)를 가진다. 따라서, 말단드릴부(5)의 길이(ℓ)를 2.3mm 이하로 설정함으로써, 형강(11)은 말단드릴부(5)가 형강(11)을 관통하기전에 대직경드릴부에 의하여 뚫려진다. 이것은 대직경드릴부(5)로 원활한 드릴작업의 개시를 허용하며 따라서 충격에 기인하는 고통을 방지할 수 있다.

말단드릴부(5) 및 대직경드릴부(4)로 초기구멍 드릴작업에 있어서, 대직경드릴부(4)의 각(A')이 제7도에 도시한 바와 같이 120°로 설정되어 있다면, 그것은 경랑형강(11)내로 너무 깊게 파고들 것이며, 따라서 말단드릴부(5)가 관통할 때까지 대직경드릴부가 깍아내는 면적을 증가시킨다. 이는 태핑나사에 대한 저항을 증가시키며, 따라서 저항을 극복하기 위하여 더 큰 쓰러스트를 필요로 한다.

반대로, 대직경드릴부(4)의 드릴각(A)을 90도 또는 그 이하로 설정한다면, 그것은 경량 형강(11) 내부로 너무 깊게 파고들지 않을 것이며 약 45도의 각도에서 소직경의 초기구멍을 뚫을 것이다. 따라서, 나사에 대한 저항은 작게 유지되며 큰 쓰러스트를 가할 필요없이 말단드릴부(5)와 큰 직경드릴부(4)로 경량형강(11)내에서 원활하게 초기구멍을 뚫을 수 있다. 말단드릴부(5) 및 대직경드릴부(4)가 경량형강(11)을 관통하였을 때, 비로서 나사축(3)은 초기구멍내로 침투할 것이며, 초기구멍상에 나사산을 형성시키며, 이때 외벽(12)은 헤드(2)에 의하여 가압되며 위치고정된다.

제8도 내지 제9도는 제2실시예를 나타낸 것이다. 제8도에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 태핑나사(21)는 나사축부(22), 나사축부(22)의 한 끝에 구비된 헤드(23) 및 다른 끝에 구비된 드릴부(24)를 가진다.

제8도 내지 제10도에 도시한 바와 같이, 드릴부(24)는 그 직경이 나사의 말단쪽으로 단계적으로 감소하도록 되어 있다.

보다 상세하게는, 드릴부(24)는 나사축부(22)의 말단에서 일체적으로 구비되어 있으며 나사축과 실질적으로 동일한 직경을 가지고 있는 대직경드릴부(25) 및 대직경드릴부(25)의 말단에서 일체적이며 동심적으로 구비된 소직경드릴부(26)로 구성되어 있다. 소직경드릴부(26)는 원추의 뾰족한 끝을 가진다. 파임부(27)는 소직경드릴부(26)로부터 대직경드릴부(25)까지 뻗도록 양측부에서 드릴부(24)의 표면에 구비되어 있다.

예시된 실시예에 있어서, 대직경드릴부(25)는 짧으며 나사축부(22)상의 최하부나사산(28)은 파임부(27)의 안쪽 끝에 의하여 분할되어 있다. 그러나 대직경드릴부(25)는 파임부(27)이 나사산(28)의 쇼트를 종결할 수 있을 정도로 길 수 있다.

대직경드릴부(25)와 소직경드릴부(26)와의 사이의 직경차이는 제한되지는 않지만 대직경드릴부(25)의 직경이 6mm라면 소직경드릴부(26)의 직경은 4 내지 4.5 mm 이어야 한다.

헤드(23)에는 드라이버 수납용홈(29)이 구비되어 있는 것이 도시되어 있다. 그러나 그것은 6각형 헤드일 수 있다. 드릴부(24)는 단차방식으로 배열된 3개 또는 그 이상의 드릴부로 구성될 수도 있다.

이 실시예의 태핑나사는 건축재 또는 기타 물품을 경량형강에 체결하는데 사용된다. 드릴부(24)의 말단에 구비된 소직경드릴부는 경량형강내로 쓰러스팅된다. 소직경드릴부(26)가 경량형강을 관통하였을 때, 대직경드릴부(25)는 경량형강내에 관통구멍을 뚫기 시작하며, 나사축부(22)는 관통구멍내로 쓰레딩되어 나사산을 형성시킨다.

태핑나사로 상기 구멍을 뚫음에 있어서, 드릴부(24)가 다단구조를 갖고 있기 때문에 추력은 분산된다.

이하, 보다 상세하게 이를 논하고자 한다.

6mm의 직경을 가지고 있는 드릴로 경량형강내에 관통구멍을 뚫는데 100유니트파워가 필요한 반면에 조작자는 단지 70유니트 파워를 쓸 수 있다고 가정하자. 그러면, 경량형강내에 관통구멍을 뚫는 것은 불가능하다. 따라서, 드릴은 공전하거나 또는 그 말단은 정지할 수도 있다. 그러나 4mm의 직경을 가진 드릴은 44유니트파워로 관통구멍을 뚫을 수 있다. 관통구멍이 이 드릴로 형성된다면, 6mm의 직경을 가지고 있는 드릴은 54유니트파워를 작용시킴으로써 관통될 수 있다.

한번의 조작으로 경량형강내에 6mm 직경의 관통구멍을 뚫을 수 없는 조작자라 할지라도 먼저 소직경드릴을 사용하고나서 그리고 더 큰 직경을 가지고 있는 드릴을 사용함으로써 건축재 및 다른 물품을 체결할 수 있다. 그러나 이는 공정단계를 증가시키며 따라서 작업시간을 증가시킨다. 본 고안에 따른 태핑나사(21)의 드릴부(24)는 말단쪽으로 점차 직경이 감소하는 다단구조를 가진다.

말단에서의 소직경드릴부는 경량형강내로 쓰러스팅된다. 소직경드릴부(26)가 그곳을 관통한 후, 대직경드릴부(25)가 관통구멍을 뚫기 위하여 쓰레딩된다. 따라서, 태핑나사는 한번의 조작으로 건축재 또는 다른 재료를 체결하는 것이 가능하게 한다.

Claims (7)

1. 나사축과, 그 나사축 주위로부터 각각 연장되는 다수의 인접한 나사산부를 가지는 나사축부와; 다른 지름을 가지고, 2개의 동축의 드릴부를 가지는 단계형 드릴단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태핑나사로서, 상기 단계형 드릴단부의 지름은 태핑나사의 말단방향으로 갈수록 작아지고, 그 태핑나사는 각각 상기 드릴단부로부터 연장되고 태핑나사의 상기 말단과 근접위치한 나사산부에서만 그 나사산을 가로지르는 파임부를 가지며, 여기서 상기한 각 파임부는 상기한 태핑나사의 말단과 근접위치한 상기 나사산부와 접하는 두 번째 나사산에 못미치게 종결되고, 그 태핑나사는 상기 파임부의 각 측면을 한정하는 절단날을 가지고, 그 절단날은 또한 상기 태핑나사의 말단에 근접위치한 상기 나사산부에서만 나사산을 가로질러 각각 연장되는 것을 특징으로 하는 태핑나사.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계형 드릴단부는 실린더형 대직경드릴부와, 상기 대직경드릴부의 말단으로부터 연장되는 실린더형 소직경드릴부를 포함하여 구성되고, 상기 대직경드릴부의 말단은 상기 대직경드릴부로부터 떨어진 소직경드릴부의 말단 외주면과 다른 각의 외주면을 가지는 것을 특징으로 하는 태핑나사.
3. 제2항에 있어서, 상기 소직경드릴부는 최대 2.3mm 길이의 실린더형부분을 가지는 것을 특징으로 하는 태핑나사.
4. 제2항에 있어서, 상기 소직경드릴부의 말단 외주면의 각은 120±5°이고, 상기 대직경드릴부의 말단외주면의 각은 상기 소직경드릴부의 외주면의 각보다 작은 것을 특징으로 하는 태핑나사.
5. 제3항에 있어서, 상기 소직경드릴부는 최대 2.3mm 길이의 실린더형 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 태핑나사.
6. 제1항에 있어서, 상기 단계형 드릴단부는 실린더형 대직경드릴부와, 상기 대직경드릴부의 말단으로부터 연장되는 실린더형 소직경드릴부를 포함하여 구성되며, 상기 대직경드릴부는 상기 나사축부와 일체를 이루고, 상기 나사축부의 나사축과 같은 직경의 실린더형 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 태핑나사.
7. 제6항에 있어서, 상기 대직경드릴부의 실린더부는 나사산형태가 아닌 것을 특징으로 하는 태핑나사.