KR0148386B1 - 구멍뚫기 겸용 태핑나사 - Google Patents

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클리스 호르스트
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헤르만 그로스베른트, 체헤에르.에프.코헤르샤이트
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Abstract

본 발명은 구멍뚫기 겸용 태핑나사에 관한 것으로, 특히 공구와 결합되는 머리부와, 나사부와, 테이퍼구멍형성부재와 일체로 형성된 나사부의 나삿니의 직경보다 직경이 작은 실린더부재로 구성되어 직경이 약 1㎜에 이르는 판금속에 나사절삭을 하는 나사부의 직경이 약 6㎜에 이르는 구멍뚫기 겸용 태핑나사에 관한 것이다. 나사부가 약 4개의 나삿니에 걸쳐 연장되는 테이퍼를 경유하여 원통형부재와 일체로 형성되고, 그 거리는 판금속 두께의 약 4배에 해당한다. 구멍형성부재는 약 0.5㎜의 곡면반경(R)에 해당하는 볼록한 마찰면에서 종료한다. 나사 전체는 약 1400N/㎟에 이르는 인장강도를 갖는 뜨임강 또는 기계적으로 경도가 증가된 강으로 일체로 형성된다.

Description

구멍뚫기 겸용 태핑나사
제1도는 본 발명에 따른 나사의 측면도.
제2도는 제1도의 A-A선 확대단면도.
제3도 내지 제5도는 판금속에 태핑작업이 행해지는 각각의 단계를 보인 도면.
제6도는 머리부에 장방형 환상그루브가 형성된 나사의 측면도.
제7도는 제6도의 B-B선 단면도.
제8도는 태핑작업에 의해 나사가 판금속내에 삽입된 상태를 보인 도면.
제9도는 태핑작업에 의해 판금속내에 삽입된 나사로서, 노즐의 전방단부가 나사부와 압착된 상태를 보인 도면.
제10a도 및 제10b도는 태핑나사의 하부와 원추형 눌림부가 형성된 판금속을 각각 보인 도면.
제11도는 태핑나사와 원추형 눌림부의 관계를 보인 도면.
제12도는 눌림부 중앙에 형성된 원추형 눌림부를 보인 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 머리부 2 : 가로슬롯
3 : 나사부 4 : 테이퍼
5 : 원통형부재 6 : 구멍형성부재
10 : 평평한 영역 12, 12 : 판금속
13 : 노즐 14 : 칼라
15, 16 : 환상그루브 17 : 벽
18, 28 : 전방단부 19 : 경사벽
20, 21 : 층 22 : 하부
24, 29 : 베이스 25 : 나사산
26 : 원추형 눌림부 27 : 접촉영역
30 : 원추형 벽 31 : 홈
본 발명은 구멍뚫기 겸용 태핑나사에 관한 것으로, 특히 공구와 결합되는 머리부와, 나사부와, 테이퍼구멍형성부재와 일체로 형성된 나사부의 나삿니의 직경보다 직경이 작은 실린더부재로 구성되어 직경이 약 1㎜에 이르는 판금속에 나사절삭을 하는 나사부의 직경이 약 6㎜에 이르는 구멍뚫기 겸용 태핑나사에 관한 것이다.
그러한 나사는 독일특허 제 2537466 호에 이미 개시되어 있다. 판금속에 암나사를 절삭하는 태핑나사로서 지칭되는 이와같은 나사에 있어서, 구멍형성부재는 칩형성절삭동작을 수행하여 구멍형성부재가 일정점에 이르게한 다음 피라미드형 선단부를 판금속부분을 절삭하기 위한 가장자리로 형성시킴으로써, 이후에 나사가 수용될 구멍을 드릴절삭한다. 상기 특허명세서의 제18도에 따르면, 그 직경이 나사부의 나삿니의 직경과 같거나 작은 원통형부재가 원통형나사부와 피라미드형의 나사형성부재 간에 제공된다. 이 원통형부재가 제공되는 목적은 드릴절삭된 구멍을 원통형태로 마무리하고 그 축방향을 구멍에 대해 수직으로 조정하기 위한 것으로서, 이로부터 나사부는 잘못정렬됨이 없이 판금속내로 삽입될 수가 있다.
또다른 구멍뚫기 겸용 태핑나사가 독일특허 제 27 32 695 호에 개시되어 있다. 이 나사 역시 원추형구멍형성부재의 뾰족한 부분으로 판금속재료를 뚫고 판 내부에 파일럿구멍을 형성하는 것을 기본원리로 한다. 또한, 이 나사의 구멍형성부재에는 나사가 판금속내로 더욱 침투되는 동안 초기에 뾰족한 부분에 의해 형성된 파일럿구멍이 확관방식의 팽창에 의해 리이밍가공이 이루어지게 하는 피치가 큰 나사부가 제공된다. 이 나사의 나사부의 나삿니는 구멍형성부재와 직접 맞물린다.
종래의 나사의 태핑작용에 의해 생성되는 판금속의 미세한 절삭밥으로부터 여러가지 결점이 야기된다. 미세한 금속칩이 케이싱 등의 내부에 부착됨으로써, 예를들어 전기제품의 케이스 내에서 바람직하지 않고 위험한 접촉브리지를 형성할 수도 있다. 또한 미세칩은 제거하기가 어렵기 때문에, 특히 수분이나 습기가 많은 곳에서는 바람직스럽지 않은 부식이 일어날 수도 있다.
본 발명의 목적은 칩형성문제를 해소하고 특히 판금속 내에서 테이퍼형 나사의 확실한 끼워맞춤을 보장하는 태핑나사를 제공하는데 있다.
본 발명에 따라, 나사부가 약 4개의 나삿니에 걸쳐 연장되는 테이퍼를 경유하여 원통형부재와 일체로 형성되고, 그 거리는 판금속 두께의 약 4배에 해당하며, 구멍형성부재는 약 0.5㎜의 곡면반경에 해당하는 볼록한 마찰면에서 종료하고, 나사 전체는 약 1400N/㎟에 이르는 인장강도를 갖는 뜨임강 또는 기계적으로 경도가 증가된 강으로 일체로 형성되는 구멍뚫기 겸용 태핑나사가 제공된다.
본 발명에 따른 나사는, 방사상으로 휘어져서 노즐형상에 대한 재료변위와 함께 소정의 구멍확장이 이루어지는 플라스틱 범위내로 재료가 유입되도록 가열되는 판금속에 대한 볼록한 마찰면의 마찰에 의해 판금속내에 구멍을 형성한다. 여기서, 마찰면의 볼록한 곡면의 반격은 약 0.5㎜이기 때문에, 바람직한 중심잡기 능력, 높은 침투속도와 조합되는 신속한 열 발생, 및 나사를 통한 양호한 열흐름을 얻게된다. 추가로 나사가 태핑되기 때문에, 원통형부재가 노즐내로 들어감으로써 노즐에 의해 구멍의 형성이 종료된다. 나사부의 테어퍼부분은 구멍내에 결합되고, 그에 의해 암나사가 테이퍼에 의해 생성된 구멍내에 형성된다. 나사를 형성할 때보다 초기에 마찰에 의해 구멍을 형성할 때 회전속도가 사실상 고속으로 요구되기 때문에, 원통형부재로 인해 나사의 회전속도의 단계적인 변화가 일어나게 된다. 따라서, 구멍형성단계의 종료시기에 이르러서 나사부의 테이퍼부분의 나삿니가 결합되어 있지 않아도 된다.
볼록한 마찰면에 의해 발생하는 마찰로 인한 판금속의 가열은 압력이 인가되어 판금속에 대해 마찰면을 압착하는 힘에 좌우된다. 판금속의 구멍이 형성되는 지역에 원추형 눌림부가 제공되면 충분히 가열하는데 필요한 압력은 감소될 수 있다. 이러한 경우 및 볼록한 마찰면의 접촉지역이 원추체 벽의 영역으로 제한되도록 원추체 벽의 테이퍼가 이루어지는 경우, 볼록한 마찰면은 약 0.5㎜ 내지 1㎜의 반경에 대응하도록 설계된다.
판금속을 처리하는데 있어서는 나중에 적용되는 구멍의 중심펀칭과 조합되는 일정치수로 판금속을 초기에 절삭하는 것이 종종 요구된다. 따라서, 그러한 예비측정범위 내에서, 원추형 눌림부를 제공하는 것은, 특히 낭비적인 성형인 중심펀칭을 포함하여 원추형 눌림부에 구멍이 형성되지 않기 때문에 특별한 노력을 필요로 하지 않는다. 볼록한 마찰면을 갖춘 나사를 판금속 높이에 두는 상기와 같은 경우와는 대조적으로, 가열에 요구되는 접촉면적은 원추형 눌림부로 인해 고려할 정도로 증가될 수 있다. 즉, 원추체 벽 영역에서 환상으로 증가됨에 따라 나사가 판금속의 높이에 인가되는 것과 비교하여 판금속에 대한 나사의 요구되는 압착력이 사실상 감소될 수 있다. 이러한 압착력의 감소는, 환상접촉영역의 반경과 그 길이가 확대되기 때문에 볼록한 마찰면의 반경의 증가에 의해 또한 영향을 받는다.
이와같이 본 발명에 따른 나사를 설계함으로써, 태핑공정의 종료시점에서 가열된 노즐이 비교적 차가운 둘레에서 줄어들기 때문에 특히 큰 해제운동이 일어난다. 따라서, 태핑된 나사의 경우, 특히 바람직한 잠금효과를 얻게 된다.
마찰에 의해 그리고 그 전방단부의 원추형상으로 인해 금속을 가열하여 판금속에 구멍을 형성하는 공구는 노즐형상 연장부를 갖는 구멍을 생성하며, 이에 대해서는 독일특허 제 25 52665 호 및 제 28 02 229 호에 상세히 설명되어 있다. 이들 공구는 그 축을 중심으로 회전가능한 스파이크로 이루어진다. 스파이크는 각각 중심잡기점 또는 스파이크팁을 경유하여 금속위에 놓여지며 판금속은 마찰열에 의해 가소화됨으로써 점위로 추종하는 공구의 원추형부분은 차례로 원통형 스파이크부분을 앞서는 원추체의 최대직경까지 구멍을 확장시킨다. 그러한 원추체의 극단영역을 둥그렇게하는 방법은 프랑스특허 제 1 189 384 호에 개시되어 있다.
이들 공구기범은 지금까지 구멍뚫기 겸용 태핑나사에 적용되어 왔다. 그 이유는 금속과 접촉하는 공구부분이 가열됨으로써 공구를 손상시키거나 파괴시킬 수도 있다고 염려를 하였기 때문이다. 이러한 이유로 해서 실제로 소위 타일 드릴로 알려져있는 공구는 내열재료, 특히 경화금속으로 구성된다. 그러한 재료는, 경화금속에는 특히 적절하지 않은 고려할만한 인장응력에 노출되기 때문에 기술적인 이유는 물론이고 경제적으로도 현재의 나사에는 그 사용을 고려할 수가 없다. 판금속의 경우, 특히 두께가 1㎜에 이르는 판금속의 경우, 상기한 볼록한 마찰면으로 구성되는 구멍형성부재를 사용하여 약 1400N/㎟에 이르는 인장강도를 갖는 뜨임강 또는 기계적으로 경화된 강을 나사용으로 사용하는 경우, 그에 의해 발생되는 마찰열을 활용함으로써 구멍을 형성할 수 있다. 두가지 재료 모두 그 인장강도로 인해 나사로써 사용하기 매우 적절하다. 판금속내에 구멍을 형성할 때, 비교적 얇은 판금속에 의해 쉽게 방산되지 않는 볼록한 마찰면에 의해 높은 마찰열이 발생하기 때문에 판금속내에서 상승된 열은 가소화를 촉진시킨다. 판금속의 비교적 작은 두께로 인해, 이것에는 실제적으로 볼록한 마찰면의 기계적인 손상이 포함되지 않기 때문에 구멍이 신속히 형성됨으로써 실제로 마찰면이 보존된다. 마찰면이 손상된다손 치더라도 이것은, 나사가 침투되는 경우 나사에 의한 구멍의 형성은 한번으로 족하고 나사의 후속형성은 사실상 아무런 문제없이 수행되기 때문에 중요하지 않다.
구멍형성부재는 원추형상을 취하는 것이 바람직하다. 그 기하학적 형상으로 인해 원추체는 방사상 및 축방향으로 재료를 연속적으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 원추체는 그 단면이 원추형상으로 둥근 영역을 경유하여 서로 합쳐지는 다수의 대칭배열편평영역으로 구성되기 때문에 획득되는 판금속에 대한 원추체표면의 마찰을 감소시키는 것이 바람직할 수도 있다. 따라서 판금속의 변형이 촉진된다.
재료의 변형은, 원추체 및 편평영역이 축방향으로 둥근 영역을 경유하여 원통형부재와 합쳐지기 때문에 더욱 촉진된다. 축방향으로 둥근 영역으로 인해 원통형부재가 이를 때까지 변형될 재료가 균일하게 확장되기 때문에 재료의 유동이 양호해진다. 따라서, 나사의 구멍형성부재는 원추체의 각도가 평균적으로 약 30도 내지 40도가 되도록 설계하는 것이 바람직하다.
플라스틱 변형에 의해 형성된 노즐의 형성은 종래의 소위 판금속나사의 통상적인 피치보다 사실상 작은 피치를 갖는 암나사의 노즐에서의 형성을 가능해진다.
따라서, 나사는 외경 d에 대한 나사의 피치 P가 공식 P = 0.15 내지 0.20d로 구성되도록 설계하는 것이 바람직하다.
나사를 조일 때, 이 칼라를 밀치고 들어가는 것이 바람직하지 않다면, 나사의 머리부는 나사부와 대향하는 그 하부에서, 그 내벽이 나사측면의 반경에 해당하는 반경을 갖고 판금속, 즉 상기한 칼라내로 나사가 침투되는 동안 형성되는 노즐의 전방단부를 수용하는 환상 그루브로 구성되도록 설계되는 것이 바람직하다.
나사머리부의 하부가 매끄러운 나사로 칼라를 밀치고 들어가게 되면, 어느 정도 칼라가 절삭되어 칩이 생성된다. 그러한 금속칩은 더러움과 부식으로 인해 바람직하지 않으며, 전기제품에 연결하는데 나사를 사용하면 그러한 금속칩은 전기적인 합선, 특히 단락을 일으킬 수도 있다.
환상 그루브의 단면은 장방형으로 이루어질 수도 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 환상 그루브는 나사가 제조될 때 나사의 머리부에 압착된다.
환상 그루브의 외벽이 그 베이스로부터 축부쪽으로 경사지게 하는 것이 또한 가능하다. 이 경우, 경사진 환상 그루브는 칼라가 경사벽과 접촉할 때 칼라를 내측으로 압착할 수 있다. 이와같이 설계함으로써, 특히 나사에 대해 칼라를 압착할 수 있으며, 이러한 목적을 위해 환상 그루브는, 나사가 조여질 때 노즐의 전방단부가 나사부의 방향으로 압착될 수 있을 정도의 깊이를 갖는다. 이것은 한편으로 노즐과 나사의 나사부간의 특히 양호한 밀봉을 달성하며, 다른 한편으로 나사의 잠김으로 인해 꽤 높은 해제동작을 달성한다.
이하, 첨부도면을 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도에 도시한 바와 같이, 나사는 공구수용수단으로써 작용하는 가로슬롯(2)이 제공된 머리부(1)를 포함한다. 머리부(1) 아래로 머리부(1)로부터 비켜진 단부상에서 테이퍼(4)를 포함하는 나사부(3)가 형성되어 있다. 이 테이퍼는 4개의 나삿니에 걸쳐 연장된다. 나삿니의 숫자는 약간 증감될 수 있다. 테이퍼는 각각의 나삿니의 외경의 감소로부터 얻어진다. 나사부(3)의 나삿니는 둥글게 형성되는 것이 바람직하다.
테이퍼(4)를 구비한 나사부(3)의 밑에는 그 직경이 나사부(3)의 코어 직경에 해당하는 원통형부재(5)가 형성되어 있다. 원통형부재(5)의 직경은 약간 크거나 약간 작게 선택될 수 있다. 그러나, 나사부(3)의 나삿니 피치 직경보다는 작아야만 한다. 나사가 1㎜ 두께의 두장의 판내에 삽입되어야만 하는 것으로 가정하고 각각의 판에 있어서 그 길이가 1㎜의 영역에 또한 놓이는 노즐이 형성되는 것으로 또한 가정하면 원통형부재(5)의 축방향 길이는 판 두께의 약 4배에 해당한다.
원통형부재(5) 아래에는 그 곡면이 약 0.5㎜의 반경 R에 해당하는 볼록한 마찰면(7)에서 사실상 종료하는 구멍형성부재(6)가 형성되어 있다.
제1도로부터 알 수 있는 바와 같이, 구멍형성부재는 원추형상을 취하며, 축방향으로 둥근 영역(9)을 지나 원통형부재(5)와 합쳐진다.
제2도는 제1도의 A-A선 단면도이다. 제2도에 도시한 바와 같이, 평평한 영역(10)과 비교하여 더욱 둥근 영역(11)으로 인해, 구멍형성부재(6)가 판금속(12)(제3도 내지 제5도 참조)내로 태핑되는 동안 방사상 및 축방향으로 재료를 밀어낼 수 있도록 구멍형성부재(6)를 따라 대칭되는 4개의 평평한 영역(10)이 제공된다.
제3도, 제4도 및 제5도는 판금속(12), 즉 강판내로 나사가 태핑되는 단계를 상세히 보인 것이다.
먼저, 마찰면(7)을 구비한 구멍형성부재(6)가 판(12)위에 압착된 다음 4000rpm의 회전속도로 회전하게 된다. 여기서는 두께 1㎜의 금속판(12)과 직경 5㎜의 원통형부재를 갖춘 나사가 포함된다고 가정한다. 판(12)상에 작용하는 마찰면(7)의 압력과 고속의 회전속도로 인해, 현저한 마찰열이 마찰면(7)과 판(12)의 재료가 가소화되는 판(12)의 접촉면간에 발생함에 따라 나사쪽으로 향하는 방향 또는 그 반대로 멀어지는 방향으로 편향되며, 실제로 제4도에 도시한 바와 같이, 판(12)의 위아래로 연장되는 노즐(13)을 형성한다. 이 경우, 구멍형성부재(6)의 원추각은 35도이다. 이 각도에서, 노즐(13)은 판의 위아래로 연장된다. 여기서의 차이점은 판(12) 아래로 연장되는 길이가 판(12) 위로 연장되는 길이의 두배가 된다는 점이다. 원추각이 감소하면, 판(12) 밑의 노즐의 길이는 판(12) 위의 길이에 비해 더욱더 길어진다.
노즐(13)을 갖춘 판(12)의 플라스틱변형공정은 노즐(13)이 원통형부재(5)에 이르러 나사부(3)의 테이퍼(4)가 노즐(13)내로 파고들때까지 계속된다. 이미 축방향으로 둥근 영역(9)내에서는 나사를 더욱 침투시키기 위해 강력한 토오크 증가가 일어나서 태핑도구용의 대응하는 치수의 구동수단으로 인해 회전속도가 감소되고, 나사부(3)의 테이퍼(4)는 노즐(13)내로 침투하여 홈을 형성함으로써 요구되는 나삿니를 형성하게 된다. 이 공정으로부터 최종적으로 노즐(13)이 제1도에 도시한 바와 같은 머리부(1)와 맞닿을때까지(도시안됨) 노즐(13)(제13도)내로 나사부(3)가 더욱더 파고들어가게 된다. 따라서 나사는 노즐(13)로 인해 판(12)내에 완전히 태핑된다. 이제 머리부(1)는, 노즐(13)이 머리부(1)의 하부에 의해 비교적 쉽게 변형되어 머리부에 완전히 맞물리기 때문에 노즐(13)과 밀봉관계를 형성하게 된다.
제6도에 도시한 나사의 머리부(1)는 육각형으로 형성되어 있다. 이 실시예에서, 머리부(1)는 칼라(14)로 구성되며, 칼라의 하부(22)에는 환상 그루브(15)가 형성되어 있다. 환상 그루브(15)는 칼라(14)내로 눌려지는 것이 바람직하며, 이 경우에는 장방형의 단면을 취하고 있다. 칼라(14) 아래에는 나사부(3)가 형성되어 있고 나사의 또다른 부분들이 형성되어 있다.
제7도는 제6도의 B-B선을 따라 취한 나사의 종단면도를 보인 것이다. 제7도에 도시한 바와 같이, 환상 그루브(15)의 내벽(23)은, 제7도에서 각각 일점쇄선으로 도시한 바와 같은 나사 베이스(24)의 반경과 나삿니(3)의 나사산(25) 사이의 반경을 가지는 바, 따라서 나사측면의 반경에 해당된다.
제8도는 판금속(12)에 대해 조여진 머리부(1)를 갖춘 나사를 보인 것이다. 노즐(13)의 전방단부(18)는 환상 그루브(16)에 의해 완전히 수용된다. 따라서, 전방단부(18)는 나사의 머리부(1)가 조여질 때, 보전된다. 환상 그루브(16)는 베이스로부터 외부로 경사지는 벽(17)을 구비한다. 벽(17)의 이러한 구성으로 인해 전방단부(18)는, 벽(17)과 접촉할 때 나삿니의 방향으로 내측을 향해 압착되게 된다.
이 효과는 제9도에 예시되어 있다. 제9도에 따른 실시예에 있어서, 환상 그루브는 머리부(1)내로 깊이 압착되지 않기 때문에 머리부(1)가 조여질 때 노즐(13)의 전방단부(18)가 경사벽(19)과 접촉하기 때문에 나삿니 방향으로 내측을 향해 방사상으로 끼워지게 됨으로써 전방단부(18)가 나삿니를 확고히 감싸게 됨에 따라 밀봉효과를 달성하게 되고 그와 함께 나사가 노즐(13)내에서 잠김상태를 유지하게 된다.
제9도에 도시한 실시예는 나사가 태핑되는 동안 인접하게 되는 두 층(20,21)으로 구성되며, 제8도에 따른 실시예와 동일한 방식으로 전방단부(18)를 갖춘 연속하는 노즐(13)이 신장되어 양쪽 층(20,21)의 재료가 서로 합쳐지게 된다. 중첩된 금속판내에 나사구멍을 형성할 때, 처리될 단일 판의 두께와 비교하여 어느정도, 예를들어 1.8㎜까지 그 전체두께를 증가시키는 것이 가능하다.
원추형 눌림부를 구비하는 판금속내로 태핑되는 본 발명에 따른 나사의 적용예를 제10도 내지 제12도를 참조하여 설명하기로 한다.
제10a도는 원통형부재(5)와 그 밑에 형성된 구멍형성부재 및 태핑나사의 볼록한 마찰면(7)을 보인 것으로, 그 반경 R은 약 0.5 내지 1㎜이다. 이 나사는 제10b도에 따른 원추형 눌림부(26)가 제공된 금속판(12)과 공동작용한다. 이 경우 눌림부(26)의 원추각 α는 54도이다. 볼록한 마찰면(7)은 이 눌림부(26)내에 삽입되어, 제11도를 통해 알 수 있는 바와 같이, 환상형태로 볼록한 마찰면(7)을 둘러싸는 접촉영역(27)을 형성하게 된다. 볼록한 마찰면(7)의 전방단부(28)(제11도 참조)는 눌림부(26)의 베이스(29)로부터 작은 거리를 유지함으로써 금속판(12)과의 접촉은 눌림부(26)의 원추형 벽(30)의 영역에서만 존재하게 된다. 즉, 제11도에 도시한 바와 같이 원추형 벽(30)의 가장자리(32) 아래에만 위치하게 된다. 그러나, 발생한 마찰에 대해 그다지 바람직하지 않더라도 볼록한 마찰면(7)을 가장지리(32) 위에 두는 것 역시 가능하다. 따라서, 나사에 작용하는 압착력은, 접촉면적의 고려할 정도의 표면적으로 인해 비교적 적은 압착력으로도 판금속(12)의 재료를 필요한 만큼 가열하게 되는 접촉영역(27)내에서만 마찰을 발생시킨다. M5 나삿니가 제공된 나사에는 약 150N의 압착력이 요구된다.
특히 매우 작은 나사의 경우, 즉 M3의 나삿니를 구비한 경우 원추형 눌림부(26)의 대경은 약 1㎜이다. 직경이 작은 원추형 눌림부는 판 내로 태핑된 나사에 의해 쉽게 발견되지 못할 수도 있다. 그 결과, 제12도에 도시한 바와 같은 홈 바닥에 원추형 눌림부를 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 도면에 따르면, 홈(31)과 베이스의 중간부에서의 원추형 눌림부(26)는 금속판(12)에 구멍을 형성함이 없이 금속판(12)내로 압착된다. 그런다음 홈(31)내로 안내된 나사는 제11도를 통해 설명한 것과 동일한 방식으로 작용하는 홈(31)의 벽에 의해 눌림부(26)내로 자동적으로 안내된다.
금속판의 재료의 열은 접촉영역(27)을 통해 상승되기 때문에 제3도, 제4도 및 제5도를 참조하여 설명한 변형이 또한 일어나게 된다.

Claims (11)

  1. 구멍뚫기 겸용 태핑나사로서, 특히 공구와 결합되는 머리부(1)와, 나사부(3)와, 테이퍼구멍형성부재(6)와 일체로 형성된 나사부(3)의 나삿니의 직경보다 직경이 작은 실린더부재(5)로 구성되어 직경이 약 1㎜에 이르는 판금속에 나사절삭을 하는 나사부의 직경이 약 6㎜에 이르는 구멍뚫기 겸용 태핑나사에 있어서, 나사부(3)가 약 4개의 나삿니에 걸쳐 연장되는 테이퍼(4)를 경유하여 원통형부재(5)와 일체로 형성되고, 그 거리는 판금속 두께의 약 4배에 해당하며, 구멍형성부재(6)는 약 0.5㎜의 곡면반경(R)에 해당하는 볼록한 마찰면에서 종료하고, 나사 전체는 약 1400N/㎟에 이르는 인장강도를 갖는 뜨임강 또는 기계적으로 경도가 증가된 강으로 일체로 형성됨을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나사는 원추형 눌림부를 갖춘 판금속내에 태핑되며, 눌림부의 원추각(α)이 약 50도 내지 70도이고 볼록한 마찰면(7)을 구비한 접촉영역(27)이 원추형 벽(30)의 영역에 한정되면 상기 표면은 약 0.5 내지 1㎜의 반경에 대응함을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구멍형성부재(6)가 원추형태로 구성됨을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  4. 제3항에 있어서, 원추형 구조는, 단면이 원추형태의 둥근영역을 경유하여 서로 합쳐지는 대칭적으로 배열된 다수의 평평한 영역(10)으로 구성됨을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  5. 제4항에 있어서, 원추체 및 평평한 영역(10)은 축방향으로 둥근 영역(9)을 지나 원통형부재(5)와 합쳐지는 것을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  6. 제2항에 있어서, 원추각은 약 30도 내지 40도인 것을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  7. 제1항에 있어서, 외경 d에 대한 나삿니의 피치 P는 다음의 식 P = 0.15 내지 0.20 d으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  8. 제1항에 있어서, 그 하부(22)에서 나사부와 대향하는 머리부(1)는 환상 그루브(15,16)를 구비하며, 환상 그루브의 내벽은 사실상 나사측면의 반경에 해당하는 반경을 가지고, 환상 그루브는 나사가 금속판(12;20,21)내로 파고들어가는 동안 형성되는 노즐(13)의 전방단부(18)를 수용함을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  9. 제8항에 있어서, 환상 그루브(15)는 장방형 단면을 취함을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  10. 제9항에 있어서, 환상 그루브의 외벽(17,19)은 그 베이스로부터 외부로 경사짐을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
  11. 제8항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서, 환상 그루브(16)는, 나사가 조여질 때 노즐(13)의 전방단부(18)가 나사부(3)를 향해 내측으로 압착됨을 특징으로 하는 구멍뚫기 겸용 태핑나사.
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