KR100219763B1 - 홈 생크를 구비한 강철 파스너 - Google Patents
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Abstract
강철 파스너는 연장 생크와, 생크의 한 단부에 확대되어 형성된 헤드와, 생크의 다른 단부에 형성된 통상적으로 뾰족한 팁을 구비한다. 생크의 홈 부분은 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈과 환형링을 한정하는 환형 홈으로 형성된다. 생크는 홈 부분과 팁 사이의 실린더형 부분과 홈 부분과 헤드 사이의 실린더형 부분을 구비한다. 각각의 환형홈은 가장 깊은 곳에서 루트를 갖고 각각의 환형링은 가장높은 곳에서 크레스트를 갖는다. 루트는 팁을 향해 분기하는 가공 원뿔을 규정하고, 크레스트는 팁을 향해 수렴하는 가공 원뿔을 규정한다. 생크는 중합코팅으로 덮혀진 외부면을 구비하고, 상기 중합코팅은 수계 아크릴수지와 수계 폴리우레탄수지를 함유하는 물의 합성물로부터 형성된다. 아연층과 크롬산염 변환층은 중합코팅과 생크의 외부면 사이에 제공된다.
Description
본 발명은 일차로 얇은 벽을 갖는 금속기판에 주어진 두께를 구비하는 소재를 고정하고 이차로 상기 소재를 목재기판에 고정하는데 유용하게 사용되며 생크(shank)를 따라 독특한 구조를 갖는 강철 파스너(fastener)에 관한 것이다.
합판 또는 플라스터보드로 제조된 판자와 같이 상대적으로 두꺼운 소재를, 금속 프레임부재, 목재 프레임부재 및 목재 바닥재와 같은 다양한 기판에 고정하기 위한 다양한 구조의 강철 파스너가 공지되어 있다. 통상적으로, 상기와 같은 구조의 파스너는 축을 형성하는 연장 생크를 구비하고 공기작용에 의한 도구 또는 연소동력 도구와 같이 동력이 공급된 도구에 의해 축 방향으로 구동되도록 설계된다.
연장 생크와, 생크의 한 단부의 확대된 헤드와, 생크를 따라 환형링을 한정하는 환형홈과 생크를 따라 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈을 갖는 생크의 다른 단부의 포인트를 구비하는 파스너는 1982년, 8월 6일자 일본 실용모델 공보 제57-35693 호에 기재되어 있다. 환형링은 더 큰 직경의 가공 실린더를 규정하는 크레스트를 구비한다.
테이퍼된 생크와, 생크의 한 단부의 확대된 헤드와, 생크를 따라 환형링을 한정하는 환형홈과 생크의 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈을 갖는 생크의 다른단부의 포인트를 구비하는 파스너가 로켄펠러씨 등의 미국 특허 제 4,718,802 호에 기재되어 있다. 환형홈은 포인트를 향해 모아지는 가공 원뿔을 규정하는 루트를 구비하고, 환형링은 포인트를 향해 모아지는 가공 원뿔을 규정하는 크레스트를 구비한다.
둘레로 형성된 서브포션(subportions)의 실린더 영역 또는 실린더 영역들에 의해 분할된 연장 생크와, 생크의 한 단부의 확대된 헤드와, 각각의 환형 서브포션을 따라 환형링을 제한하는 환형홈과 각각의 환형 서브포션을 따라 환형 리브를 한정하는 나선형 홈을 갖는 생크의 다른 단부의 포인트를 구비하는 개선된 파스너는 가브리엘씨 등의 미국 특허 제 5,489,179 호에 기재되어 있다. 환형홈은 주어진 직경의 가공 실린더를 규정하는 루트를 구비하고, 환형링은 더 큰 직경의 가공 실린더를 규정하는 크레스트를 구비한다.
연장 생크와, 생크의 한 단부의 확대된 헤드와, 생크를 따라 환형링을 한정하는 환형홈과 생크를 따라 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈을 갖는 생크의 다른단부의 포인트를 구비하는 개선된 파스너는 키시씨 등의 미국 특허 출원 제08/472,906 호에 기재되어 있다. 환형홈은 주어진 직경의 가공 실린더를 규정하는 루트를 구비하고, 환형링은 더 작은 직경의 가공 실린더를 규정하는 크레스트를 구비한다.
상기와 같은 파스너가 제조될 때, 팁 부근의 일부 환형링의 크레스트가 생크에 따른 일부 환형링의 크레스트 보다 우연히 약간 커서, 금속기판에서의 파스너의 유지능력이 현저히 저하된다면, 문제가 발생할 수 있으며, 이러한 문제를 극복하기 위해 매우 정밀한 파스너를 제조하는 것은 매우 어렵다. 본 발명은 일차로, 주어진 두께를 갖는 소재를 더욱 얇은 벽을 갖는 금속기판에 고정하고 상기 소재를 목재기판에 고정하데 유용하게 사용되는 파스너를 개선하기 위한 노력에서 창안되었다.
래트씨 등의 미국 특허 제 4,964,774 호는 주로 지방성 폴리우레탄 코팅의 열가소성 물질을 가지며, 목재 구조에서 사용하기 위한 금속 파스너를 설명하고 있다. 주로, 상기 코팅은 코일의 못 사이를 브릿지로 연결하고, 상기 브릿지는 감겨지지 않는 동안 네일러(nailer)에 의해 분리되지 않기 때문에, 코팅된 못은 코일이 아닌 스트립으로 대조된다.
본 발명가는 부드러운 아크릴 코팅을 갖는 팰리트 못(pallet nail)을 알고있으며, 브릿지 문제를 감소시키기 위해, 상기 못의 작은 부분 만이 코팅된다. 더구나, 코팅은 부드러워서 강철을 관통할 때 못에서 벗겨지지 않는다.
본 발명은 연장 생크와, 생크의 한 단부에 확대되어 형성된 헤드와, 생크의 다른 단부에 통상적으로 뾰족하게 형성된 팁을 구비한 강철 파스너를 제공하는 것이다. 생크의 홈 부분은 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈과 환형링을 한정하는 환형홈으로 형성된다. 생크는 홈 부분과 팁 사이의 실린더형 부분과 홈 부분과 헤드 사이의 실린더형 부분을 구비할 수 있다. 각각의 환형홈은 가장 깊은 곳에서 루트를 구비하고 각각의 환형링은 가장 높은 곳에서 크레스트를 구비한다. 본 발명에 따른, 환형홈의 루트는 팁을 향해 분기하는 가공 원뿔을 규정하고, 환형링의 크레스트는 팁을 향해 수렴하는 가공 원뿔을 규정한다. 따라서, 파스너는 상기 문제에 직면하지 않고 용이하게 제조될 수 있다. 부가로, 파스너는 주어진 두께를 갖는 소재를 더욱 얇은 벽을 갖는 금속기판에 고정하기 위해 효과적으로 작용한다.
양호하게, 생크는 부식방지를 위해 하나 이상의 보호층으로 덮혀진 외부면을 구비하며, 상기 외부면은 중합코팅으로 덮혀질 수 있다. 양호하게, 중합코팅은 수계 아크릴수지와 수계 폴리우레탄수지를 함유하는 혼합물로부터 형성되며, 다른 방안으로, 중합코팅은 미국 특허 출원 제 08/472,906 호에 기재된 것과 같이 사용되는 파우더 코팅이다.
양호하게, 파스너는 중합코팅과 생크의 외부면 사이의 크롬산염 변환층과 아연층을 구비한다. 중합코팅은 파스너가 금속기판을 관통하거나 또는 금속기판을 파고들어 갈 때, 진보된 윤활성을 제공한다. 아연층과, 크롬산염 변환층과, 중합코팅재료는 파스너가 관통하여 들어간 후, 부식방지 작용을 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 형태 및 장점들은 부가된 도면을 참고로 본 발명의 양호한 실시예의 하기 기술에서 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 양호한 실시예를 구성하는, 주어진 두께를 갖는 소재와, 보드와, 얇은 벽을 갖는 금속기판과, 금속 프레임부재와, 파스너를 포함하는 빌딩 어셈블리의 부분 단면 투시도.
도 2는 도 1과 비교해서 실제로 축적비율이 확대되고, 도 1의 파스너를 부분적으로 축소한 정면도.
도 3은 도 2와 비교해서 실제로 축적비율이 부가로 확대되고, 도 2의 3-3 선을 따라 화살표 방향으로 절단한 단면도.
도 4는 도 3과 비교해서 실제로 축적비율이 부가로 확대되고, 도 3의 파단선에 의해 표시된 영역의 세부 단편도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 보드 20 : 파스너
22 : 생크 24 : 헤드
26 : 팁 44 : 환형링
46 : 나선형홈 52 : 루트
54 : 크레스트
도 1에 도시된 바와 같이, 빌딩 어셈블리는 본 발명의 양호한 실시예를 구성하는 상대적으로 두꺼운 보드(10)와, 상대적으로 얇은 벽(14)과 상대적으로 얇은 벽(14)으로부터 수직으로 연장된 상대적으로 얇은 플랜지(16)를 갖는 금속 프레임부재(12)와, 파스너(20)를 포함한다.
파스너(20)는 축을 규정하는 연장 생크(22)와, 생크(22)의 한 단부에 생크(22)를 향하도록 형성되며 확대된 헤드(24)와, 생크(22)의 다른 단부에 형성된 뾰족한 팁(26)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 양호하게, 팁(26)은 둥근 단부(28)를 제외하고 절두 원뿔형(frusto-conical)이다.
보드(10)는 목재, 합판, 적합한 스트랜드 보드, 다른 목재재료, 시멘트 보드, 또는 플라스터보드 등으로 제조될 수 있다. 파스너(20)는 부식방지를 위해 하나 이상의 보호층으로 코팅되고, 양호하게는 아연층(32)과, 크롬산염 변환층(34)및 중합층(36)으로 연속적으로 코팅되며, 록웰 C의 40 내지 45의 코어 담금질과 록웰 C의 42 내지 50의 표면 경도로 열처리된 1030의 실린더형 와이어로 제조될 수 있다.
파스너(20)는 래트씨 등에 의해 공시된 스팀과 유사한 스팀으로, 아연층(32)과 크롬산염 변환층(34)를 함유한 무기화합물 코팅과 중합층(36)을 함유한 유기물층으로써 연속적으로 코팅된다. 미국 특허 제 4,964,774 호의 공시는 본원에서 참고로 합체되었다. 아연층(32)과 크롬산염 변환층(34)은 래트씨 등의 미국 특허 제4,964,774 호에 공시된 아연 및 크롬산염 변환층과 유사하다. 양호하게, 중합층(36)은 수계 아크릴수지와 수계 폴리우레탄수지를 함유하는 물의 합성물로 형성되며, 래트씨 등의 미국 특허 제 4,964,774 호에 공시된 스팁과 유사한 스팁으로 파스너(30)에 상기 물의 합성물을 적용하여서, 건조후에, 약 0.3밀(mils) 내지 3밀의 두께를 갖고 파스너(30)를 에워싸는 실제로 연속되는 필름에 0.5밀의 양호한 두께를 제공한다. 양호하게, 물의 합성물은 펜실베니아, 콘쇼호켄, 핀나렌 핼리로부터 이용가능한 F HTM디포우머(defoamer)와 같은 디포우머를 수용한다. 물의 합성물이 파스너(20)와 유사한 대조되는 파스너에 적용될 때, 물의 합성물은 대조된 코일 내에서 파스너와 파스너 사이의 바람직하지 못한 브릿지와 매우 약해서 파스너-구동 도구의 동작에 영향을 주지 못하는 일부 브릿지를 감소시키는 경향이 있다. 선택적으로, 코팅은 30 내에 상승된 온도에서 강제로 건조되어, 바람직한 필름 특성을 제공한다.
특히, 물의 합성물은 다량의 NeoCryl A-550YM수계 아크릴 분산량과 소량의NeoRez R-9637TM수계 지방성 폴리우레탄 분산량을 함유하는 것이 적당하며, 상기 수계 아크릴 분산량과 상기 수계 지방성 폴리우레탄 분산량은 모두 매사츄세츠, 월밍턴의 제니카 수지(Zeneca Resins)(이전의 ICI 수지)로부터 상업적으로 이용할 수 있다. 예를들어, 물의 합성물은 필수적으로 3쿼트의 NeoCryl A-550YM수계 아크릴분산량과, 5쿼트의 NeoRez R-9637TM수계 지방성 폴리우레탄 분산량과, 13쿼트의 수돗물과, 3.5쿼트의 F HTM디포우머로 구성되고, 물의 합성물은 파스너(30)와 유사한 파스너에 적용되기 전에 10분 동안 혼합된다.
중합코팅(36)의 폴리우레탄 요소는 파스너(20)가 금속 프레임부재(12)의 벽(14)과 같은 금속기판을 관통하거나 또는 금속기판을 파고들어 갈 때, 개선된 윤활성을 제공한다. 중합코팅(36)의 아크릴 요소는 파스너(20)가 뚫고 들어갈 때, 최소한의 일부도 벗겨지지 않는 굳은 표면을 제공한다. 결과적으로, 폴리우레탄 및 아크릴 합성물은 파스너 사이의 브릿지를 허용하지 않고 코일이면서 파스너가 목재 또는 강철로 관통하여 들어가는 동안 파스너에 고착될 수 있을 만큼 강한 파스너코팅을 생산한다. 또한, 상기 코팅은 강철에 구멍을 만들 때, 응력을 덜 받으면서 쉽게 들어갈 수 있도록, 관통하는 동안 윤활성을 제공한다. 아연층(32)과, 크롬산염 변환층(34)과, 중합코팅(36)은 파스너가 관통하여 들어간 후에 부식되는 것을 방지한다.
상대적인 비용으로 덜 양호하지만, 다른 방안으로, 중합코팅(36)은 파우다 코팅일 수 있다. 만약, 중합코팅(36)이 파우다 코팅이라면, 파우다 코팅은 미국특허 출원 제 08/472,906 호에 기재된 바와 같이 적용될 수 있다.
생크(22)는 일련의 환형링(44)을 한정하는 환형홈(42)과 나선형 리브(48)의 원주 배열을 한정하는 나선형홈(46)의 원주 배열로 형성되는 환형부(40)를 구비한다 도시된 바와 같이, 양호하게, 나선형홈(46)은 환형홈(42) 보다 더욱 깊으며, 생크(22)는 환형부(40)와 헤드(24) 사이의 실린더형 부분(50)과, 환형부(40)와 팁(26) 사이의 실린더형 부분(52)을 구비한다. 대조되는 와이어(도시되지 않음)는 파스너(20)와 다른, 유사한 파스너(도시되지 않음)를 공지된 방식으로 코일에 맞추기 위해 실린더형 부분(50,52)에 용이하게 용접될 수 있다.
각각의 환형홈은 나선형홈(46)이 가장 깊을 때, 나선형홈(46)에 의해 가로막혀지는 루트(52)를 구비하고 각각의 환형링(44)은 나선형홈(46)에 의해 가로막혀지는 크레스트(54)를 구비한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 축의 측면에서, 환형홈(46)은 루트(52)에서 라운드되고 환형링(44)은 크레스트(54)에서 라운드된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 환형홈(42)의 루트(52)는 팁(26)을 향해 분기하고 헤드(24)를 향해 수렴하며, 축으로 연장되는 라인에 대한 작은 예각(α)을 규정하는 가공 원뿔을 제한한다. 도시된 바와 같이, 환형링(42)의 크레스트(54)는 헤드(24)를 향해 분기하고 팁(22)을 향해 수렴하며, 축으로 연장되는 라인에 대한 작은 예각(β)을 규정하는 가공 원뿔을 제한한다. 양호하게, 예각(α)은 약 0.1°이고, 예각(β)도 약 0.l°이다.
파스너(20)를 제조하기 위한 전형적인 과정에 있어서, 1030 탄소강의 실린더형 와이어는 WafiosTM못 제작 기계에서 가공되어, 확대된 헤드(24)와 라운드된 단부(28)를 갖는 통상적인 뾰족한 팁(26)을 구비한 예비 형태로 파스너(20)를 형성한다. 다음, 예비 형태의 파스너(20)는 RollmaxTM나사 제작 기계에서 가공되어, 환형링(44)을 한정하는 환형홈(42)과 나선형 리브(48)를 한정하는 나선형홈(46)을 갖는 최종 형태로 파스너(20)를 형성한다. 양호한 실시예에 있어서, 가공 원뿔은 환형링(44)을 형성하는 다이를 엷은 막으로 덮으므로써 형성된다. 테이퍼면이 절단되는 다이를 사용할 수 있다는 사실을 고려해야 한다. 록웰 C의 40 내지 45의 코어 경도와 록웰 C의 42 내지 50의 표면 경도로 열처리된 후, 파스너(20)는 아연층(32)과 크롬산염 변환층(36)으로 연속으로 도금되고, 그 다음, 와이어를 대조된파스너의 생크에 용접함으로써 유사 파스너에 대조된다. 열처리된 후, 파스너(20)를 포함하는 대조된 파스너는 물의 합성물에 담겨져서 중합층(36)을 형성하며, 여기서, 파스너(20)를 포함하는 대조된 파스너는 다시 가열되어 물의 합성물을 건조시킨다.
예시되고 기술된 바와 같이, 생크(22)는 독특한 구성을 가지므로써 , 파스너(20)는 상기 기술된 문제에 직면하지 않고 용이하게 제조될 수 있다. 파스너(20)는 효과적으로 작용하여 상대적으로 두꺼운 보드(10)와 같이, 주어진 두께를 갖는 소재를 상대적으로 얇은 벽을 갖는 금속 프레임부재(12)와 같이, 더욱 얇은 벽을 갖는 금속기판에 고정시킨다. 벽(14)이 팁(26)에 의해 관통되는 곳에, 파스너(20)의 환형부(40)를 견고하게 고정하는 플랜지(60)가 형성된다.
비록, 파스너(20)는 주어진 두께를 갖는 소재를 더욱 않은 벽을 갖는 금속기판에 고정시키는 것을 주목적으로 설계되지만, 파스너(20)는 보조 용도로써, 소재를 목재기판(도시되지 않음)에 고정시킬 목적으로도 효과적으로 사용될 수 있다. 상기 기술된 양호한 실시에는 본 발명의 범주 및 정신 내에서, 다양하게 변형될 수 있다.
내용 없음
Claims (14)
- 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈과 환형링을 한정하는 환형홈으로 형성된 홈 부분을 갖는 연장 생크와, 생크의 한 단부에 확대되어 형성된 헤드와, 생크의 다른 단부에 형성된 통상적으로 뾰족한 팁을 구비한 강철 파스너에 있어서,각각의 환형홈은 가장 깊은 곳에서 루트를 구비하고, 환형홈의 루트는 팁을 향해 분기하는 가공 원뿔을 규정하며, 각각의 환형링은 가장 높은 곳에서 크레스트를 구비하고, 환형링의 크레스트는 팁을 향해 수렴하는 가공 원뿔을 규정하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 1 항에 있어서, 나선형 홈은 환형홈 보다 깊은 것을 특징으로 하는 강철파스너.
- 제 1 항에 있어서, 생크는 홈 부분과 팁 사이의 실린더형 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 1 항에 있어서, 생크는 홈 부분과 헤드 사이의 실린더형 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 1 항에 있어서, 생크는 홈 부분과 팁 사이의 실린더형 부분과 홈 부분과 헤드 사이의 실린더형 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 5 항에 있어서, 나선형 홈은 환형홈 보다 깊은 것을 특징으로 하는 강철파스너.
- 제 1 항에 있어서, 생크는 부식 방지를 위한 하나 이상의 보호층으로 코팅된 외부면을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 1 항에 있어서, 생크는 중합코팅으로 덮혀진 외부면을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 8 항에 있어서, 중합코팅은 수계 아크릴 수지와 수계 폴리우레탄 수지를 함유한 물의 합성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 9 항에 있어서, 파스너는 생크의 외부면과 중합코팅 사이의 크롬산염 변환층과 아연층을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 8 항에 있어서, 중합코팅은 파우다 코팅인 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 11 항에 있어서, 파스너는 생크의 외부면과 중합코팅 사이의 크롬산염 변환층과 아연층을 구비하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 나선형 리브를 한정하는 나선형 홈과 환형링을 한정하는 환형홈으로 형성된 홈 부분을 갖는 연장 생크와, 생크의 한 단부에 확대되어 형성된 헤드와, 생크의 다른 단부에 형성된 통상적으로 뾰족한 팁을 구비한 강철 파스너에 있어서,상기 생크는 무기코팅과 유기코팅으로 덮혀진 외부면을 구비하고, 상기 유기코팅은 폴리우레탄 및 아크릴 중합체를 함유하는 물의 합성물로 사용되는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
- 제 13 항에 있어서, 무기코팅은 아연층과 크롬산염 변환층을 함유하는 것을 특징으로 하는 강철 파스너.
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