KR100342071B1 - 슬레드 스크류 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오, 비디오 및 컴퓨터 등의 전자제품에 있어 음반, CD 등을 판독하는 판독기를 안내하는 슬레드 스크류(Sled Screw) 및 그 제조방법에 관한 것으로, 일정한 길이로 절단된 소재를 헤더가공하고, 이어서 소재의 외주면에 한줄로 된 나사산과 나사골이 나선상으로 연속해서 형성되도록 슬레드 스크류를 제조하는 것에 있어서, 한차례의 헤더가공으로 상기 소재의 몸체 일단에는 상기 몸체보다 직경이 큰 두부와 대경부를, 타단에는 상기 몸체보다 직경이 작은 소경부가 동시에 형성되게 가공하는 헤더공정과; 상기 헤더공정을 거친 헤더가공소재의 몸체를 전조롤링다이로 롤링가공하여 피치가 넓은 나사골과 나사산이 두줄 이상으로 연속해서 형성되게 하는 전조롤링공정과; 상기 전조롤링공정을 거친 전조가공소재의 몸체 양단의 대경부와 소경부를 절단가공한 다음 상기 몸체에 형성된 두줄 이상의 나사골과 나사산을 정해진 외경으로 연마하는 연마가공공정을 포함하여 넓은 간격의 피치를 가지는 두줄 이상의 나사골과 나사산으로 구성되는 두줄 이상의 스크류가 형성된 슬레드 스크류 및 그 제조방법을 제공하는데 특징을 둔 발명이다.

Description

슬레드 스크류 및 그 제조방법{Sled screw and method for manufactured}

본 발명은 오디오, 비디오 및 컴퓨터 등의 전자제품에 있어 음반, CD(Compact Disc) 등을 판독하는 판독기를 안내하는 슬레드 스크류(Sled Screw) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음향기기, 영상기기 등에 있어서는 음반이나 CD를 판독하는 판독기가 장착되어 있으며, 상기의 판독기는 슬레드 스크류(또는 리드 스크류)에 형성된 나사산을 따라 왕복이동하면서 판독작동을 수행하도록 구성되어 있다.

종래 기술의 슬레드 스크류는 자동선반을 이용하여 한줄의 나선홈을 나선형으로 형성시키는 방법으로 제조하고 있으므로 도 6 및 도 7과 같이 한줄의 나사골(100)의 피치를 좁은 간격(t) 또는 넓은 간격(T)으로 가공할 수 있으며, 피치의 간격이 넓으면 넓을수록 판독속도가 빠르다.

그러나 종래와 같이 자동선반을 이용하여 슬레드 스크류를 생산할 경우에는 소재 하나하나를 일일이 절삭가공해야 하므로 생산성이 매우 더디어 지며, 이로 인하여 슬레드 스크류의 생산단가가 비싸지는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

본원인은 위와 같은 문제점을 해결하고자 슬레드 스크류의 제조방법을 자동선반에 의존하지 않고 헤더가공과 롤링가공 및 연삭·연마가공으로 슬레드 스크류의 대량생산을 가능하게 하는 발명을 특허 제 189284 호로 발명한 바 있으나, 상기 선발명은 슬레드 스크류에 형성되는 나사산과 나사골이 같은 폭으로 가공되는 것일 경우에는 대량생산을 가능하게 하는 효과를 기대할 수 있지만 판독기를 안내하는 나사골의 폭은 좁은 반면, 나사산의 폭은 나사골의 폭보다 넓을 경우에는 가공을 할 수 없게 된다. 그 이유는 나사골이 형성될 때 밀려나는 체적이 나사산의 외경에 고르게 확산되지 못하기 때문이다.

그런데, 통상 판독기의 판독속도는 8배속, 16배속, 24배속으로 점차로 빨라지고 있으며, 최근에와서는 판독기술의 발달로 인하여 판독속도가 32배속, 40배속 등 점차로 증가되고 있는 실정이므로 이를 충족시키기 위해서는 슬레드 스크류의 나사골의 피치를 넓게 제조해야 하는데, 본원인이 선발명한 상기 발명은 나사골의 폭에 비하여 나사산의 폭이 나사골의 폭보다 넓은 상태로 제조할 수 없기 때문에 나사골의 폭은 좁고 나사산의 폭은 넓게 제조하기 위해서는 종래 기술과 같이 자동선반으로 절삭가공하는 수단으로 제조하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술과 본원인의 선발명에서 나타나는 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 슬레드 스크류에 나사골을 형성시킴에 있어 판독기를 왕복이동시키는 나사골의 폭은 좁은 반면 나사산의 폭이 나사골 보다 넓게 형성될 경우에는 그 넓은 폭의 나사산에 하나 더 또는 그 이상 복수개의 나사골을 형성시키는 수단으로 나사골의 폭과 나사산의 폭이 허용편차의 범위내에서 일치하는 두줄 이상의 나사골과 나사산이 형성된 슬레드 스크류와 상기의 슬레드 스크류를 대량으로 생산할 수 있는 방법을 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

일정한 길이로 절단된 소재의 일단을 헤더가공으로 대경부와 두부를 형성시키는 헤더공정과; 상기 헤더공정을 거친 헤더가공소재의 몸체를 전조롤링다이로 롤리가공하여 나사산과 나사골이 연속적으로 형성되게 하는 전조롤링공정과; 상기 전조롤링공정을 거친 롤링가공소재의 몸체 양단의 대경부의 머리부를 절단함과 동시 소경부의 끝단 일부를 절단하는 절단가공공정과; 상기 절단가공공정을 거친 절단가공소재의 몸체에 형성된 나사산과 나사골을 축소 및 연마가공하여 정해진 외경을 갖는 나사산과 나사골을 형성시키는 연마가공공정으로 이루어진 것에 있어서,

상기 전조롤링공정에서는 헤더가공소재의 몸체에 한줄로 형성되는 한줄 나사산의 피치는 나사산의 폭보다 2배 이상의 넓은 폭으로 된 나사골이 형성되게 함과 동시 그 넓은 폭으로 된 나사골에 다시 하나 이상의 나사산을 추가적으로 형성시키는 공정으로서 상기 몸체의 나사산과 나사골이 두줄 이상으로 형성되는 복수의 스크류가 연속적으로 형성되게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 슬레드 스크류의 제조 공정도.

도 6 및 도 7은 종래 기술의 슬레드 스크류.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 슬레드 스크류 2 : 스크류

2a,2a-1 : 나사산 2b,2b-1 : 나사골

3 : 대경부 4,5 : 소경부

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명을 설명하기 위한 슬레드 스크류의 제조공정도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 슬레드 스크류를 나타내는 것이며, 상기 슬레드 스크류(1)의 몸체(11)에는 두줄 또는 그 이상의 나사산(2a)과 나사골(2b)로 형성되는 스크류(2)가 형성되어 있으며, 상기 스크류(2)의 일단에는 나사산과 나사골이 형성되지 않고 매끄러운 표면을 갖는 대경부(3)가 형성되어 있다. 또한 상기 스크류(2)의 일단에 형성된 대경부(3)의 끝단과 스크류(2)의 타단에는 외경이 작은 소경부(4)(5)가 각각 형성되어 있다.

상기 슬레드 스크류(1)의 몸체(11)에 형서된 스크류(2)의 외경은 대경부(3)의 외경과 일치도록 구성하는 것이 바람직한 구성이지만, 상기 스크류(2)와 대경부(3)의 외경은 판독기의 구조에 따라 변경될 수 있으므로 그들의 외경을 반드시 일치시키는 것에 한정하지는 않는다.

통상 슬레드 스크류는 그 몸체에 형성된 나사골이 판독기의 왕복이동을 안내하는 작용을 하는 것이므로, 본 발명과 같이 슬레드 스크류(1)의 몸체에 형성되는스크류(2)를 두줄 이상의 나사산(2a)과 나사골(2b)로 형성하였을 경우에는 어느 한줄의 나사골(2b)을 선택하여 판독기의 왕복이동을 안내하도록 설치하도록 하는 것이며, 이와 같이 선택된 한줄의 나사골(2b)이 판독기와의 접촉으로 인하여 마모되는 현상이 나타나 그 마모량이 허용치수를 초과하게 될 경우에는 판독기의 정밀한 왕복이동을 기대할 수 없게 될 뿐 아니라 판독이 제대로 이루어지지 못하게 되는데, 본 발명에서는 두줄 이상으로 형성된 나사골(2b) 중 기 사용하던 나사골이 허용치수를 초과하여 마모되었을 때에는 사용하지 않고 있던 다른 하나의 나사골(2b)이 판독기를 안내하도록 기기구조를 보수하는 수단으로 판독기의 왕복이동 및 판독작용이 정밀하게 이루어지게 할 수 있게 하는 특징이 있으므로, 본 발명의 슬레드 스크류는 종래 한줄의 스크류로 구성된 것에 비하여 사용수명을 2배로 연장시킬 수 있는 특징을 나타낸다.

상기와 같이 두줄 이상의 나사산(2a)과 나사골(2b)이 형성된 스크류(2)로 구성된 본 발명의 슬레드 스크류(1)를 제조하기 위한 공정을 이하에서 설명하기로 한다.

도 1과 같이 금속선재(스테인레스 스틸 선재)를 일정한 길이로 절단하여 소재(1a)를 얻은 다음, 상기 소재(1a)의 양단을 헤딩머신에 장착된 헤더가공금형에 투입하여 헤더가공을 하는데, 이 헤더공정은 도 2와 같이 소재(1a)의 일단에는 몸체(11)보다 큰 외경을 갖는 대경부(3)와 두부(3a)가 형성되게 하는 한편, 타단에는 몸체(11)보다 작은 소경부(5)가 동시에 형성된 헤더가공소재(1b)를 얻는 1차 가공공정이다.

다음 전조롤링공정은 상기 헤더공정에서 가공된 헤더가공소재(1b)의 몸체(11)에 두줄 또는 그 이상으로 된 복수의 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)을 일체적으로 형성시키는 가공공정으로서, 상기의 전조롤링공정이 본 발명의 특징적인 구성이다.

즉, 상기 전조롤링공정에서는 전조롤링다이의 나사가공면이 소재의 몸체(11)를 롤링가공할 때 한줄상으로 형성되는 나사산의 피치는 나사산(2a-1)의 폭보다 2배 이상으로 큰 넓은 폭으로 된 나사골이 형성되게 하는 한편, 그 넓은 폭의 나사골에 하나 이상의 나사산을 추가적으로 형성시키므로서 결국 몸체(11)에는 두줄 이상의 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)로 이루어진 복수의 스크류가 연속적으로 형성되는 것이다. 한편, 상기한 전조롤링공정에서 두줄 이상으로 형성되는 나사골(2b-1)의 외경은 몸체(11)의 외경보다 작은 외경으로 압착롤링가공되는 것이며, 두줄 이상의 나사산(2a-1)은 상기한 나사골(2b-1)이 압착 가공되면서 밀려난 체적만큼 팽창되어 몸체(11)의 외경보다 큰 외경으로 팽창가공되는 것이며(도 3 참조), 이때의 나사산(2a-1)의 외경은 제조가 완성된 슬레드 스크류(1)의 나사산(2a)보다 조금 큰 외경을 갖도록 가공하는 것이 바람직한데, 이는 후술하는 연마공정에서 연마할 때 제거되는 두께를 고려한 것이다.

상기 전조롤링공정에서 사용되는 전조롤링다이는 평형이나 환형으로 된 것 모두 소재의 몸체(11)에 두줄 또는 그 이상의 나사산과 나사골을 동시에 형성시킬 수 있음을 밝혀둔다.

상기 전조롤링공정을 거친 롤링가공소재(1c)는 두줄 이상의 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)이 형성된 몸체(11)의 양단에 형성된 대경부(3)와 소경부(5)의 양단을 절단하는 절단가공공정을 거치는데, 상기의 절단가공공정에서는 상기 대경부(3)의 경우는 머리부(3a)는 절단하여 제거함과 동시 대경부(3)의 끝부분에 외경이 작은 소경부(4)를 형성시키는 것이며, 또한 상기한 소경부(4)의 끝단과 반대측 소경부(5)의 끝단은 구형상의 곡면으로 가공한다.(도 4 참조)

상기한 절단가공공정에서와 같이 몸체(11) 양단의 대경부(3)와 소경부(5)의일부를 절단하는 가공공정은 전술의 전조롤링공정 후에 시행하는 것이 바람직하지만 경우에 따라서는 전조롤링공정에서 몸체(11)에 두줄 이상의 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)을 형성시킬 때 절단가공공정을 병행할 수 있음도 밝혀둔다.

상기 절단가공공정을 거친 절단가공소재(1d)는 연마가공공정으로 투입되기 전에 정밀한 직진도를 가지도록 하는 교정가공공정을 거친 다음 연마가공공정으로 투입되는 바람직한 가공방법이며, 상기 연마가공공정에서는 앞에서 설명한 바 있는 전조롤링가공에서 제조완성된 슬레드 스크류(1)의 나사산(2a)보다 조금 큰 외경으로 팽창가공된 나사산(2a-1)을 연마하여 정해진 외경으로 축소가공함과 동시 나사산의 표면을 매끄럽게 가공함과 동시 나사골(2b-1)도 연마하여 정해진 외경을 갖는 나사골(2b)로 연마가공하여 슬레드 스크류(1)의 제조를 완성하는 것이다.(도 5 참조)

이상의 각 가공공정은 일률적으로 연속해서 이루어지는 것이며, 특히 슬레드 스크류(1)의 몸체(11)에 두줄 또는 그 이상의 나사산(2a)과 나사골(2b)을 전조롤링다이로 가공하여 형성시키므로서 슬레드 스크류(1)의 대량생산을 가능하게 하는 특징을 나타낸다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 슬레드 스크류의 몸체에 형성되는 스크류의 피치를 구성하는 나사산의 폭이 나사골의 폭보다 2배 이상의 큰 폭으로 형성될 경우 넓은 폭으로 형성되는 나사산에 다른 하나 또는 그 이상의 나사골을 형성시키는 수단으로 하나의 슬레드 스크류에 피치간격이 동일한 두줄 이상의 나사산과 나사골이 형성된 슬레드 스크류를 제공하여 복수의 나사골 중 선택된 하나의 나사골이 판독기를 안내하도록 사용하다가 그 선택된 나사골이 허용치수 이상으로 마모되었을 경우에는 사용하지 않고 있던 다른 하나의 나사골이 판독기를 안내하도록 하므로서 종래 한줄의 슬레드 스크류에 비하여 그 사용수명을 2배 이상으로 연장시킬 수 있는 효과가 있으며, 또한 슬레드 스크류에 두줄 이상의 나사산과 나사골로 구성된 스크류를 형성시키는 가공수단을 전조롤링다이(Thread rolling die)로 롤링가공하는 전조롤링공정을 이용하므로서 피치간격이 넓은 두줄 이상의 나사골이 형성되는 슬레드 스크류의 대량생산을 가능하게 하는 효과와 판독기의 왕복이동속도를 빠르게 하는 슬레드 스크류의 생산단가를 절감시켜 저렴한 가격으로 수요자에게 공급할 수 있게 하는 이점을 제공하는 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 폭이 좁은 나사골과 상기 나사골의 폭보다는 2배 이상의 넓은 폭을 가지는 나사산으로 구성되어 피치의 간격이 넓은 한줄 스크류가 형성된 슬레드 스크류에 있어서,

   상기 피치의 간격이 나사산의 폭보다 2배 이상 넓게 형성된 한줄 스크류의 피치 사이에 적어도 하나 이상의 나사산을 형성하는 별도의 스크류를 추가로 형성시켜서 전체적으로는 동일한 간격의 피치를 가지는 두줄 이상의 스크류가 형성되게 한 것을 특징으로 하는 슬레드 스크류.
2. 일정한 길이로 절단된 소재(1a)의 일단을 헤더가공으로 대경부(3)와 두부(3a)를 형성시키는 헤더공정과; 상기 헤더공정을 거친 헤더가공소재(1b)의 몸체(11)를 전조롤링다이로 롤링가공하여 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)이 연속적으로 형성되게 하는 전조롤링공정과; 상기 전조롤링공정을 거친 롤링가공소재(1c)의 몸체 양단의 대경부(3)의 머리부(3a)를 절단함과 동시 소경부(5)의 끝단 일부를 절단하는 절단가공공정과; 상기 절단가공공정을 거친 절단가공소재(1d)의 몸체(11)에 형성된 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)을 축소 및 연마가공하여 정해진 외경을 갖도록 나사산(2a)과 나사골(2b)을 형성시키는 연마가공공정으로 이루어진 것에 있어서,

   상기 전조롤링공정에서는 헤더가공소재(1b)의 몸체(11)에 한줄 스크류로 형성되는 한줄 나사산의 피치를 나사산(2a-1)의 폭보다 2배 이상의 넓은 폭을 가지는 나사골이 형성되게 함과 동시에 그 넓은 폭의 나사골에 하나 이상의 나사산(2a-1)을 추가적으로 형성시키는 공정으로서 상기 몸체(11)에 나사산(2a-1)과 나사골(2b-1)이 두줄 이상으로 형성되는 복수의 스크류가 연속적으로 형성되게 한 것을 특징으로 하는 슬레드 스크류의 제조방법.