KR0133923B1 - 나사 체결구 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 패널(panel)내로 드릴되는 본 발명의 나사 체결구의 일실시예에 의해 결합되는 두 개의 패널(panel)을 도시한 부분 단면도.
제2도는 제 1도에 도시된 나사 체결구의 측면도.
제3도는 제 2도의 3-3선을 따라 절취한 단면도로써, 체결구의 나사로된 코아(core)에 부착된 합성 알루미늄 및 아연 도금을 표시하고, 상대적 비율로 도시한 도금 층의 두께는 체결구의 정확한 실제 치수를 표시하지 않는다.
제4도는 체결구의 초기 드릴링을 도시한 제 1도의 패널의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 체결구 12 : 시트 금속 패널
14 : 고정물 16 : 구동헤드
18 : 생크부 20 : 선단드릴
22 : 코아 24 : 아연도금층
26 : 알루미늄 도금층 28 : 외피
[발명의 배경]
본 발명은 나사로 된 체결구에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 내부식성의 드릴 나사에 관한 것이다.
전형적인 드릴 나사와 같은 나사 체결구는 나사가 다양한 고정물(fixtures)을 취부하기 위하여 시트금속(sheet metal) 및 비슷한 패널(panel)에 직접 압입되는 자동 장착에 널리 사용된다. 특히 이러한 자동 장착에 있어서, 내부식성은 드릴 나사에 있어서 중요한 조건이다. 공지된 바와 같이, 아연 도금의 강제 나사는 내부식성을 요구하는 드릴 나사 용도에 종래로부터 채용되어 왔다. 이와같은 용도에서, 알루미늄 도금의 강제 드릴 나사가 최근에 사용되고, 중합제 도장(polymeric paints)과 같은 장식적이며 보호적인 안료표면 피복을 추가적으로 도포한다. 예를 들면, 오스트레일리아 특허 제73,297호 및 미국특허 제3,438,754호에는 구조용 시트 및 패널과 같은 아연 도금 강제품이 아연 도금위에 알루미늄 피복을 실시한 것에 의해 내부식성을 향상시키는 것이 알려져 있다. 이러한 합성 도금된 강제 기재(steel substrate)의 개량된 내부식성은 염제 분무(salt spray)와 같은 심한 부식조건에 노출된 구조 패널에 유효하다.
본 발명에 따라서, 아연 및 알루미늄 도금된 나사 체결구는 개량된 내부식성을 부여할 뿐만 아니라, 드릴링 토오크와 스트립핑(stripping) 토오크 사이에서 중요한 제조 관점인 유효한 확산과 함께, 효율적이고 쉬운 드릴링이 요구되는 자동차 산업과 같은 곳의 드릴링에서, 예를 들면 체결구를 구동하는데 걸리는 토오크룰 또한 감소시킨다.
[발명의 요약]
본 발명에 따라서, 합성도금된 나사 체결구가 제공되는데, 아연 도금이 나사 체결구 코아에 도포되고, 알루미늄 도금이 아연 도금 위에 도포된다. 필요에 따라, 예를 들면 체결구의 착색 외관을 달성하기 위하여 합성 피복이 알루미늄 도금에 부착된다. 알루미늄 및 아연의 합성 도금의 조합은 개량된 내부식성을 갖는 체결구를 제공할 뿐만 아니라, 예를들면 드릴링 용도와 같은 체결구를 구동시키는 곳에서 매우 감소된 토오크 하중을 제공한다.
나사 체결구 코어내의 아연 도금의 두께는 약 0.005 내지 0.0254mm(0.0002 내지 0.0010inch)범위내에 있는 것이 양호하고, 또한 알루미늄 도금의 두께는 약 0.00127 내지 0.000254mm(0.00005-0.001inch)범위내에 있는 것이 양호하다.
[도시된 실시예의 상세한 설명]
제1도에 도시된 바와 같이, 드릴링 나사 체결구(10)는 전형적인 시트 금속 패널(12)과 금속제의 자동차 요소와 같은 고정물(14)을 결합한다.
제2도를 참조하면, 체결구(10)는 구동 헤드부(16)와, 흠을 파는 선단 드릴(20)를 갖는 나사화된 생크부(18)를 포함한다. 체결부(10)의 적층구조 합성체는 제 3도에 도시되어 있다. 종래의 나사화된 강제 코어(22)는 알루미늄 도금층(26)을 가진 아연 도금층(24)에 의해 피복된다. 필요에 따라서, 예를들면 하나이상의 중합 피복 재료로 된 표면 피복은 알루미늄 도금층(26)에 부착된다. 적당한 표면 피복 재료는 에폭시 재료와 같은 중합체의 기초부(polymeric primer) 및 페인트를 포함한다. 에폭시 재료는 미국특허 제4,715,316호에 상세히 기술된 알루미늄 도금의 유기 금속 접합을 촉진하는 첨가물을 갖는다.
나사 체결구 코아(22)의 아연 도금층(24)의 두께는 약 0.005 내지 0.0254㎜(0.0002 내지 0.0010inch), 양호하게는 약 0.00662 내지 0.0127㎜(0.0003 내지 0.0005inch)의 범위내에 있는 것이 적당하다. 알루미늄 도금의 두께는 약 0.0027 내지0.0254㎜(0.00005 내지 0.0010inch), 양호하게는 약 0.00254 내지 0.00381㎜(0.0001 내지 0.00015inch) 범위내에 있는 것이 적당하다. 합성 표면 피복의 두께는 약 0.0127 내지 0.0381㎜(0.0005 내지 0.0015inch)의 범위내에 있는 것이 적당하다.
합성 도금 체결부(10)는 아연 도금에 도포된 알루미늄 도금에 의해 매우 높은 부식 방지성을 부식 방지성을 제공할 뿐만 아니라, 또한 자동차 조립에서와 같이, 제4도에 도시된 금속 패널내로 체결부를 압입하는데는 매우 감소된 토오크 하중이 요구된다.
다음의 표에 도시된 바와 같이, 아연 도금위에 알루미늄 도금을 한 합성 도금 드릴 나사는, 아연 또는 알루미늄중에 하나를 도금한 드릴 나사와 비교해서, 상당히 감소된 토오크하중을 발생한다. 예를들면, 본 발명의 합성 도금 드릴 나사는 아연 도금만을 한 드릴 나사와 비교하여, 최대 토오크 하중을 약 18.7%감소하고, 또한 알루미늄 도금만을 한 드릴 나사와 비교하면 약 44.8%의 토오크를 감소시킨다. 토오크 하중의 명백한 감소는 내부식성을 갖지 않고 전체적으로 도금이 되지 않는 드릴 나사를 구동하는데에 요구되는 토오크와 비교된다.
표1에 도시된 비교 결과는, 4.2mm/1.41mm(8/18)B형 드릴 나사의 성능을 도시한다. 이 나사는 두께가 1.5748mm(0.062inch)를 갖는 도금이 안된 탄소강 패널에 구동된다.
본 발명의 합성 도금 드릴 나사의 부가적인 이점은, 드릴 나사를 구동하는데에 요구되는 토오크 레벨과 드릴 나사의 나사 가공을 하는데 필요한 높은 토오크 레벨 사이에 충분한 경계를 유지하는 것이다. 이 경계는 고속 조립 작업에서 자동나사 구동 기계에 대한 제어 설정을 부여하는 것이 특히 중요하다. 드릴 나사가 알루미늄 도금만을 갖는 경우에는, 구동 코오크 하중과 스트립핑 토오크 하중 사이의 이 경계차는 매우 좁게 된다.
합성 도금을 체결구에 부착시킬때에, 아연 도금층(24)은 종래의 아연 도금 처리와 같이 적당한 유효 도금 작업으로 코아(24)에 형성된다. 알루미늄 도금층(26)은 이온 증착 기술에 의해 아연 도금 코아에 부착되는 것이 양호하다. 예를 들면, 알루미늄 도금은 이온 증착에 의해 부착된다. 이 기술에서, 증착 알루미늄은 고전압 시스템의 양극에 의해 대전된다. 이 고전압 시스템은 미국특허 제4,116,161호에 상세히 기술된 바와 같이 대전되고, 반전되는 아연 도금 나사에 부착되는 알루미늄 증기분자를 가속한다. 체결구의 아연 도금 기본 재료에 알루미늄 도금을 부착시킨후에, 양호하게는 알루미늄 도금의 현저한 산화전에 외피(28)가 부착될 수 있다.
Claims (9)
- 하나이상의 금속제 가공물에 내부식성의 고정을 하기 위하여 개량된 드릴링(drilling) 기능을 구비한 나사 체결구에 있어서, 구동헤드(head)부와, 나사 가공된 내부 코아를 포함하는 합성 나사 생크(shank) 부와, 상기 코아에 도금되는 아연 도금층과, 가공물내에 상기 생크를 나사 삽입 시킬때에 윤활을 촉진하도록 상기 아연 도금층에 도금된 알루미늄 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 생크부는 드릴링 형상으로 된 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 생크부는 알루미늄 도금층상에 피복된 중합 피복재료의 상층을 갖는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 도금층은 아연 도금층상에 이온화된 알루미늄 증착에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 아연 도금층은 약 0.005 내지 0.0254mm(0,0002 내지 0.0010inch)범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 아연 도금층은 약 0.0076 내지 0.0127mm(0,0003 내지 0.0005inch)범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 도금층은 약 0.00127 내지 0.00381㎜(0,00005 내지 0.00015inch)범위내의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 도금층은 약 0.00127 내지 0.0254㎜(0,00005 내지 0.0010inch)범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
- 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 도금층은 약 0.00254 내지 0.00381㎜(0,0001 내지 0.00015inch)범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 나사 체결구.
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