KR100355672B1 - 제 1 나사산과 제 2 나사산을 갖는 패스너 - Google Patents

제 1 나사산과 제 2 나사산을 갖는 패스너 Download PDF

Info

Publication number
KR100355672B1
KR100355672B1 KR1020000005931A KR20000005931A KR100355672B1 KR 100355672 B1 KR100355672 B1 KR 100355672B1 KR 1020000005931 A KR1020000005931 A KR 1020000005931A KR 20000005931 A KR20000005931 A KR 20000005931A KR 100355672 B1 KR100355672 B1 KR 100355672B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
head
fastener
radial dimension
thread
cylindrical portion
Prior art date
Application number
KR1020000005931A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010006619A (ko
Inventor
존제이. 흐씽
Original Assignee
일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 filed Critical 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Publication of KR20010006619A publication Critical patent/KR20010006619A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100355672B1 publication Critical patent/KR100355672B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/10—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/10—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • F16B25/106—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws by means of a self-piercing screw-point, i.e. without removing material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/001—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
    • F16B25/0021—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the material being metal, e.g. sheet-metal or aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
    • F16B25/0068—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw with multiple-threads, e.g. a double thread screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00—Features common to bolt and nut
    • F16B33/02—Shape of thread; Special thread-forms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

헤드 및, 헤드에 인접한 근접 단부(proximal end)와 말단 단부(distal end)를 갖는 일반적으로 원통형의 부분을 구비하는 몸통(shank)을 구비하는 패스너(fastener)에서, 몸통은 제 1 나사산 구조와 제 2 나사산 구조를 갖는다. 제 1 나사산 구조는 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 일반적으로 균일한 반경 치수(radial dimension)를 갖는다. 일 실시예에서, 제 2 나사산 구조는 말단 단부 근처의 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역에서부터 제 2 나사산 구조가 최대의 반경 치수를 갖는 영역으로 지속적으로 증가되도록, 외측으로 테이퍼진 반경 치수를 갖는데, 이 반경 치수는 일반적으로 균일한 반경 치수와 거의 같으며, 상기 최대의 반경 치수를 갖는 영역은 근접 단부보다 말단 단부에 더 가깝다. 제 2 나사산 구조가 일부에서 중단된 경우, 제 2 나사산 구조가 연속적인 경우의 태핑 토크(tapping torque)와 비교하여, 더 낮은 태핑 토크를 갖는다. 다른 실시예에서, 제 2 나사산 구조는 말단 단부 근처의 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역에서부터 제 2 나사산 구조가 최대의 반경 치수를 갖는 영역으로 지속적으로 증가되도록, 외측으로 테이퍼진 반경 치수를 갖는데, 이 반경 치수는 일반적으로 균일한 반경 치수보다 작으며, 상기 최대의 반경 치수를 갖는 영역은 근접 단부에 존재한다.

Description

제 1 나사산과 제 2 나사산을 갖는 패스너{FASTENER HAVING PRIMARY AND SECONDARY THREADS}
본 발명은 박판 금속 플레이트를 기판에 고정시키는데 사용되는 타입의 패스너에 관한 것인데, 박판 금속 플레이트는 상대적으로 얇으며 기판은 상대적으로 두꺼운 것일 수 있다. 패스너는 헤드와 몸통을 구비하는데, 상기 몸통은 제 1 나사산 구조와 제 2 나사산 구조를 갖는다.
미국 특허 제 US 5,779,417호(ITW 제 8048호)에 예시된 바와 같이, 위에서언급된 타입의 패스너는 편의상 접합 플레이트라 불리는 박판 금속 플레이트를, 일반적으로 금속 기판인 기판에 고정시키기 위해서 사용된다. 만약 기판이 다른 박판 금속 플레이트인 경우, 이 기판은 편의상 태핑 플레이트라 불릴 수 있다. 통상적으로, 접합 플레이트는 간편하게 틈새 구멍(clearance hole)이라 불리는 구멍이 천공됨으로써 제작되며, 기판은 간편하게 태핑 구멍이라 불릴 수 있으며, 상기 틈새 구멍보다 횡단면이 더 작은, 구멍을 천공하거나 드릴로 뚫음으로써 제작된다. 통상적으로, 패스너가 조여질 때, 몸통은 틈새 구멍을 자유로이 통과하며, 테이퍼진 팁에서 태핑 구멍으로 들어가며, 몸통의 자체 태핑 나사산(self-tapping thread)에 의해서 태핑 구멍의 둘레에 상보적인 나사산을 만들어낸다(tap).
위에서 언급된 타입의 패스너의 특징을 나타내는 다른 데이터 중에서, 태핑 토크에 대해서 언급하는 것이 유용한데, 이 태핑 토크는 패스너가 회전하며 조여질 때 자체 태핑 나사산이 상보적인 나사산을 만들어 내는데 필요한 토크이다. 더욱이, 스트리핑 토크(stripping torque)에 대해서 언급하는 것이 유용한데, 이 스트리핑 토크는 몸통이 태핑 구멍 내에서 자유롭게 회전하도록 자체 태핑 나사산이 상보적인 나사산을 제거시키는데(strip) 필요한 토크이다.
일반적으로, 위에서 언급된 타입의 패스너는 대량으로 제작되며, 테스트를 위해서 이 중에서 통계학적으로 중요한 샘플들이 추출된다. 임의의 지정 샘플을 테스트함으로써 얻어질 수 있는 다른 데이터 중에서, 통계적인 최대 태핑 토크를 언급하는 것이 중요한데, 이 통계적인 최대 태핑 토크는 샘플 중에서 임의로 테스트되는 패스너의 자체 태핑 나사산이 상보적인 나사산을 만들어내는데 필요한 최대 토크이다. 추가적으로, 통계적인 최소 스트리핑 토크를 언급하는 것이 유용한데, 이 최소 스트리핑 토크는 몸통이 태핑 구멍 내에서 자유로이 회전하도록 샘플 중에서 임의의 테스트되는 패스너의 자체 태핑 나사산이 상보적인 나사산을 제거하는데 필요한 토크이다.
많은 적용에서, 상기와 같은 패스너는 공압 또는 전기 구동 드라이빙 공구에 의해서 조여지는데, 이들 공구 각각은 드라이빙 토크를 패스너의 헤드에 가할 수 있도록 형성된다. 바람직하게는, 상기와 같은 공구 각각은 명목상의 최대 드라이빙 토크가 작용할 때, 조이는 것을 멈추게 하거나 정지시키도록 조절될 수 있는데, 상기 명목상의 최대 드라이빙 토크는 상기와 같은 패스너의 통계적인 최대 태핑 토크 보다 더 높으며, 상기와 같은 패스너의 통계적인 최소 스트리핑 토크보다 더 낮다. 이러한 공구들이 정확하지 않게 조절되는 경향이 있기 때문에, 위에서 언급된 타입의 임의의 일정량의 나사산을 갖는 패스너에 대해서 통계적인 최소 스트리핑 토크가 통계적인 최대 태핑 토크보다 실질적으로 높게 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 위에서 언급된 타입의 패스너에 독특한 배열의 나사산 구조를 제공한다. 패스너는 헤드 및 몸통을 구비하는데, 상기 몸통은 헤드와 일체형이며, 테이퍼진 팁(tapered tip)을 가질 수 있다. 몸통은 몸통의 일반적으로 원통형의 부분을 따라 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산을 한정하는 제 1 나사산 구조(primary thread formation), 및 상기 제 1 나사산 구조에 의해 한정된 적어도 몇몇 나사산 사이에서 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산을 한정하는 제 2 나사산 구조를 갖는다. 몸통의 일반적으로 원통형의 부분은 헤드와 인접하는 근접 단부 및 말단 단부를 구비한다. 각 나사산 구조의 반경 치수는 나사산의 뿌리(root)로부터 반경 방향으로 측정된다.
본 발명에서 고려된 일 실시예에서, 제 2 나사산 구조는 몸통의 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 시작되며, 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역으로부터 제 2 나사산 구조의 반경 치수가 제 2 나사산 구조의 최대 반경 치수에 도달하는 영역으로 반경 치수가 증가되도록 외측으로 테이퍼진 반경 치수를 갖는다.
상기 동일한 실시예에서, 바람직하게는 제 1 나사산 구조는 몸통의 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 일반적으로 균일한 반경 치수를 가지며, 제 2 나사산 구조의 최대 반경 치수는 몸통의 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 제 1 나사산 구조의 일반적으로 균일한 반경 치수와 거의 같다.
앞 절에서 논의된 실시예의 변형된 실시예에서, 제 2 나사산 구조는 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역으로부터 약 1 피치(pitch) 만큼 떨어진 영역에서 약 1 피치와 동일한 축 방향 길이 만큼 일부 중단되어 있다. 제 2 나사산 구조가 연속적인 변형되지 않은 실시예와 비교하여, 변형된 실시예는 더 낮은 태핑 토크를 보여준다.
본 발명에 의해 고려된 다른 실시예에서, 제 1 나사산 구조는 몸통의 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 일반적으로 균일한 반경 치수를 가지며, 제 2 나사산 구조는 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역으로부터 제 2 나사산 구조가 최대 반경 치수에 이르는 근접 단부 영역으로 반경 치수가 증가하도록 외측으로 테이퍼진 연속적인 반경 치수를 갖는다.
앞 절에서 논의된 실시예에서, 바람직하게는, 제 2 나사산 구조는 몸통의 일반적으로 원통형의 부분의 말단 단부 근처에서 시작된다.
본 발명의 이들 목적, 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조로 한, 다음의 본 발명의 두 개의 고려된 실시예의 설명으로부터 자명하다.
도 1은 부분적으로 횡단면이 도시된 접합 플레이트(faying plate) 및 부분적으로 횡단면이 도시된 기판(substrate)과 함께, 본 발명의 일 실시예를 구성하는 패스너(fastener)의 정면도.
도 1a는 도시된 패스너가 육각헤드 대신에 트러스(truss) 또는 돔형 헤드를 갖는다는 것과, 도시된 패스너가 더 긴 몸통을 갖는다는 것을 제외하고는, 도 1에 도시된 패스너와 유사한 패스너를 도시하는 단순화된 정면도.
도 1b는 도시된 패스너가 연속적인 제 2 나사산 구조 대신에 일부에서 중단된 제 2 나사산 구조를 갖는 것을 제외하고는 도 1a에 도시된 패스너와 유사한 패스너를 도시하는 단순화된 정면도.
도 2a는 도 1a의 패스너와 유사한 전형적인 패스너, 및 도시되지 않은 공압 작동 드라이빙 공구에 대한 토크 대 시간 관계를 그래프로 도시하는 도면.
도 2b는 도 1b의 패스너와 유사한 전형적인 패스너, 및 도시되지 않은 공압 작동 드라이빙 공구에 대한 토크 대 시간 관계를 그래프로 도시하는 도면.
도 3은 부분적으로 횡단면이 도시된 접합 플레이트(faying plate) 및 부분적으로 횡단면이 도시된 기판(substrate)과 함께, 본 발명의 일 실시예를 구성하는패스너(fastener)의 정면도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 패스너 20 : 몸통(shank)
22 : 일반적으로 원통형의 부분 24 : 근접 단부(proximal end)
26 : 말단 단부(distal end) 28 : 테이퍼진 팁(tapered tip)
30 : 뾰족 단부(pointed tip) 40 : 헤드
50 : 접합 플레이트 52 : 틈새 구멍(clearance hole)
60 : 기판 62 : 태핑 구멍(tapping hole)
70 : 드라이빙 부분 72 : 공구 맞물림 편평부
80 : 지지부(bearing portion) 82 : 둘레 모서리
84 : 조임 표면(clamping surface) 100 : 제 1 나사산 구조
112, 114, 122 : 나사산 120 : 제 2 나사산 구조
도 1에 도시된 바와 같이, 위에서 언급된 타입의 패스너(10)는 본 발명의 제 1 실시예를 구성한다. 여기에 예시되고 설명된 부분을 제외하고, 패스너(10)는 개시 내용이 여기에 참조로 병합된 미국 특허 출원 제 US 5,779,417호(ITW 8048호)에 개시된 패스너와 유사하다.
패스너(10)는 축(axis)을 한정하며 독특한 방법으로 나사산이 형성된 몸통(20), 및 상기 몸통(20)과 일체로 되어 있는 헤드(40)를 구비한다. 몸통(20)은 헤드(40)에 인접한 근접 단부(proximal end)(24)와 말단 단부(distal end)(26)를 갖는 일반적으로 원통형의 부분(22), 및 뾰족 단부(pointed end)(30)를 가지며 말단 단부(26)에서 몸통(20)과 접하는 테이퍼진 팁(28)을 구비한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 패스너(10)는 천공에 의해서 틈새 구멍(52)이 만들어진 접합 플레이트(faying plate)(50)를 드릴로 구멍을 뚫음으로써 태핑 구멍(62)이 형성된 기판(60)에 고정하기 위해서 사용된다. 패스너(10)가 조여지기 전에, 틈새 구멍(52) 및 태핑 구멍(62)은 원형이며, 틈새 구멍(52)은 상대적으로 더 큰 직경을 가지며 태핑 구멍(62)은 상대적으로 더 작은 직경을 갖는다.패스너(10)가 회전하며 조여질 때, 몸통(20)은 틈새 구멍(52)을 자유로이 통과하며, 테이퍼진 팁(28)이 태핑 구멍(62)으로 들어가고, 태핑 구멍(62)의 둘레에 상보적인 나사산(64)을 만들기에 적합하게 되어 있다.
도시된 바와 같이, 헤드(40)는 공구와 맞물리는 편평부(72)를 한정하는 6각 형상을 갖는 드라이빙 부분(70)을 갖는데, 이로써 패스너(10)를 몸통(20)에 의해 한정된 축에 대해서 회전시키며 조일 수 있도록, 드라이빙 부분(70)은 공구와 맞물리는 편평부(72)에 접촉하는 드라이빙 헤드(driving head)를 갖는 기존 타입의 공압 작동 드라이빙 공구(미도시됨)에 의해서 회전하며 조여지기에 적합하게 되어 있다. 헤드(40)는, 환형(annular)의 둘레 모서리(82)를 가지며 몸통(20)의 테이퍼진 팁(28)과 마주하는 조임 표면(clamping surface)(84)을 갖는, 몸통(20)에 접하는 지지부(bearing portion)(80)를 구비한다. 본 발명에 의해서 고려된 다른 실시예(미도시됨)에서, 패스너의 헤드는 도 1a에 도시된 트러스 형상 또는 돔 형상(dome shape)과 같이, 다른 형상을 가질 수 있다. 여기에 설명된 것을 제외하고, 헤드의 정확한 형상은 본 발명의 범주 밖에 있다.
몸통(20)은 제 1 나사산 구조(100)를 갖도록 형성되는데, 상기 제 1 나사산 구조는 연속적이며, 자체 태핑(self-tapping)이 되어 있으며, 몸통(20)의 일반적으로 원통형의 부분(22)을 따라서 일반적으로 균일한 반경 치수를 갖는 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산(112)과 테이퍼진 팁(28)을 따라서 유사하게 일정 간격 떨어진 나사산(114)을 한정한다. 제 1 나사산 구조(100)는 테이퍼진 팁(28)의 뾰족 단부(pointed end)(30) 근처의 영역(116)에서 시작되며, 몸통(20)의 일반적으로 원통형의 부분(22)의 말단 단부(26) 쪽으로 외측으로 테이퍼진 형상이 된다. 제 1 나사산 구조(100)의 반경 치수는 상기 영역(116)에서, 일반적으로 원통형의 부분(22)의 말단 단부(26)로 테이퍼진 팁(28)을 따라, 반경 치수가 일반적으로 원통형의 부분(22)을 따라 제 1 나사산 구조의 일반적으로 균일한 치수에 이를 때까지 증가한다.
몸통(20)은 제 2 나사산 구조(120)를 갖도록 형성되는데, 상기 제 2 나사산 구조는 연속적이며, 자체 태핑이 되어 있고, 몸통(20)의 일반적으로 원통형의 부분(22)을 따라서, 제 1 나사산 구조(100)에 의해 한정된 몇 개의 나사산(112)의 사이에 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산(122)을 한정한다. 제 2 나사산 구조(120)는 일반적으로 원통형의 부분(22)의 말단 단부(26)의 근처 영역(124)에서 시작된다. 도시된 바와 같이, 제 2 나사산 구조는 상기 영역(124)으로부터, 제 2 나사산 구조(120)의 반경 치수가 제 2 나사산 구조(120)의 최대 반경 치수에 이르는 영역(126)인 일반적으로 원통형의 부분(22)의 영역(126)까지 거의 세 개의 나사산 피치에 걸쳐서 연속적으로 증가하도록 외측으로 테이퍼진 형상을 갖는다. 상기 영역(126)과 몸통(20)의 일반적으로 원통형의 부분(22)의 근접 단부(24)의 사이에서 균일하기 때문에, 제 2 나사산 구조(120)의 최대 반경 치수는 몸통(20)의 일반적으로 원통형의 부분(22)을 따라서 제 1 나사산 구조(100)의 균일한 반경 치수와 거의 같다.
소정 범위의 플레이트 두께와 기판 두께를 위해서 설계된 제 2 나사산 구조(120)는 접합 플레이트(50)와 기판(60)의 복합 두께에 의해 결정되는 축 방향길이를 갖는다. 더 두꺼운 플레이트와 더 두꺼운 기판의 경우에, 제 2 나사산 구조(120)의 축 방향 길이의 더 많은 부분이 맞물려진다. 더 얇은 플레이트와 더 얇은 기판의 경우에는, 제 2 나사산 구조(120)의 축 방향 길이의 더 작은 부분이 맞물려진다. 하지만, 더 얇은 플레이트와 더 얇은 기판의 경우에, 제 2 나사산 구조(120)는 제 2 나사산 구조(120)가 기판(60)으로 깊이 파고들도록 외측으로 테이퍼진 지점에서 기판(60)과 맞물려지며, 이로써 제 2 나사산 구조(120)가 생략된 경우의 스트리핑 토크와 비교하여, 최소의 스트리핑 토크가 훨씬 더 커지는 경향이 있다. 바람직하게는, 제 2 나사산 구조(120)는 접합 플레이트(50)가 약 0.010 inch 내지 약 0.200 inch(약 0.254 mm 내지 약 5.08 mm), 통상적으로 약 0.010 inch 내지 약 0.035 inch(약 0.254 mm 내지 약 0.889 mm) 범위의 두께를 가지며, 기판(60)이 더 큰 두께를 가질 때 패스너(10)가 효과적으로 사용될 수 있도록 축 방향 길이를 갖는다.
도 2a에 그래프로 도시된 바와 같이, 도 1a에 도시된 패스너와 유사한 전형적인 패스너의 경우, 유사한 공압 작동 공구에 의해 유사한 회전 속도로 유사한 틈새 구멍 및 태핑 구멍이 형성된 유사한 작업물(접합 플레이트와 기판)을 통과해서 조여지도록 테스트될 때 각각의 패스너에 대해서 통계적인 최대 태핑 토크와 통계적인 최소 스트리핑 토크의 사이에 넓은 범위가 존재한다는 것을 알 수 있다. 스트리핑 토크가 최대가 될 때, 태핑 토크는 최소가 된다는 것이 분명하다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 변형 실시예에서, 제 2 나사산 구조(120)는 헤드(40)에 더 가까운 일 부분(130)과, 몸통(20)의 테이퍼진 팁(28)에 더 가까운일 부분(140)을 갖도록 약 1 피치와 동일한 축 방향 길이 사이에서 일부 중단되어 있다. 상기 일부에서 중단된 부분(150)은 제 2 나사산 구조(120)가 시작되는 영역(124)으로부터 축 방향으로 측정했을 때, 헤드(40)에 1 피치 정도 더 가까운 곳에서 시작되며, 약 1 피치 정도 헤드(40) 쪽으로 축 방향으로 확장된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 도 1b에 도시된 변형된 실시예에 따른 전형적인 패스너는 도 1a에 도시된 바와 같이 제 2 나사산 구조(120)가 연속적인 변형되지 않은 실시예에 따른 전형적인 패스너에 의해서 나타나는 태핑 토크의 최대 값보다 각각 더 낮은 태핑 토크의 두 개의 최대값을 보여준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프라임(prime: ') 기호가 붙은 도면 번호는 도 1의 프라임 기호가 붙지 않은 유사한 번호로 도면 번호가 지정된 요소와 유사한 요소를 지칭하며, 위에서 언급된 타입의 패스너(10')는 본 발명의 제 2 실시예를 구성한다. 예시되고 설명된 것을 제외하고, 패스너(10')는 패스너(10)와 유사하며, 접합 플레이트(50')를 기판(60')에 고정하는데 유사하게 사용될 수 있다.
패스너(10')는 패스너(10)의 몸통(20)과 유사한 몸통(20'), 및 패스너(10)의 헤드(40)와 유사한 헤드(40')를 구비한다. 몸통(20')은 축을 한정하며, 헤드(40')에 인접한 근접 단부(24')와 말단 단부(26')을 갖는 일반적으로 원통형의 부분(22') 및 테이퍼진 팁(28')을 구비한다. 몸통(20')은 제 1 나사산 구조(100')를 구비하는데, 상기 제 1 나사산 구조는 일반적으로 원통형의 부분(22')을 따라서 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산(122')을 한정하며, 패스너(10)의 몸통(20)의 제 1 나사산 구조(100)와 유사한, 일반적으로 원통형의 부분(22')을 따라서 일반적으로 균일한 반경 치수를 갖는다. 몸통(20')은 제 2 나사산 구조(220)를 구비하는데, 상기 제 2 나사산 구조는, 패스너(10)의 몸통(20)의 제 2 나사산 구조(120)와 다르며, 제 1 나사산 구조(100')에 의해 한정된 몇 개의 나사산(122') 사이의 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산(222)을 한정한다.
제 2 나사산 구조(220)는 몸통(20')의 일반적으로 원통형의 부분(22')의 말단 단부(26') 근처의 영역(224)에서 시작된다. 도시된 바와 같이, 제 2 나사산 구조(220)는 상기 영역(224)으로부터 일반적으로 원통형의 부분(22')의 영역(226), 근접 단부(24')까지 지속적으로 증가하도록 외측으로 테이퍼진 형상을 갖는 반경 치수를 갖는데, 상기 영역(226)에서 제 2 나사산 구조(220)의 반경 치수는 최대 반경 치수에 이르며, 상기 최대 반경 치수는 몸통(20')의 일반적으로 원통형의 부분(22')을 따르는 제 1 나사산 구조(100')의 일반적으로 균일한 반경 치수보다 더 작다.
패스너(10')와 유사한 전형적인 패스너의 경우, 유사한 공압 작동 공구에 의해 유사한 회전 속도로, 유사한 틈새 구멍 및 태핑 구멍이 형성된 유사한 작업물(접합 플레이트와 기판)을 통과해서 조여지도록 테스트될 때, 각각의 패스너에 대해서 태핑 토크와 스트리핑 토크의 사이에 넓은 범위가 존재한다는 것을 예측할 수 있다.
본 발명의 범주와 사상을 벗어남이 없이 위에 설명된 두 개의 실시예에 다양한 변형이 만들어질 수 있다.

Claims (8)

  1. 헤드 및 상기 헤드와 일체형인 몸통(shank)을 구비하는 패스너(fastener)에 있어서,
    상기 몸통은 축을 한정하며 일반적으로 원통형의 부분을 구비하며, 상기 일반적으로 원통형의 부분은 상기 헤드와 인접한 근접 단부(proximal end) 및 말단 단부(distal end)를 구비하며, 상기 몸통은 제 1 나사산 구조와 제 2 나사산 구조를 가지며, 상기 제 1 나사산 구조는 상기 몸통의 상기 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산을 한정하며 상기 근접 단부에서 최대 반경 치수를 가지며, 상기 제 2 나사산 구조는 상기 제 1 나사산 구조에 의해서 한정된 몇 개 이상의 나사산 사이에서 축 방향으로 일정 간격 떨어진 나사산을 한정하며, 상기 제 2 나사산 구조는 상기 몸통의 상기 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 시작하며 상기 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역에서 상기 제 2 나사산 구조의 상기 반경 치수가 상기 제 2 나사산 구조의 최대 반경 치수에 이르는 영역에 까지 지속적으로 증가하도록 외측으로 테이퍼진 반경 치수를 가지며, 상기 제 2 나사산 구조의 상기 반경 치수가 최대 반경 치수에 이르는 영역은 상기 근접 단부로부터 축 방향으로 일정 간격 떨어지고, 상기 제2나사산 구조는 일부에서 중단되는, 헤드 및 상기 헤드와 일체형인 몸통을 구비하는 패스너.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 나사산 구조는 상기 몸통의 상기 일반적으로 원통형의 부분을 따라서 일반적으로 균일한 반경 치수를 가지되, 상기 제 2 나사산 구조의 상기 최대 반경 치수는 상기 몸통의 상기 일반적으로 원통형의 부분을 따르는 상기 제 1 나사산 구조의 일반적으로 균일한 반경 치수와 거의 같은, 헤드 및 상기 헤드와 일체형인 몸통을 구비하는 패스너.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 나사산 구조는 약 1 피치와 동일한 축 방향 길이 만큼 일부에서 중단되는, 헤드 및 상기 헤드와 일체형인 몸통을 구비하는 패스너.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 2 나사산 구조는 상기 제 2 나사산 구조가 시작되는 영역으로부터 약 1 피치 만큼 떨어진 영역에서 약 1 피치와 동일한 축 방향 길이 만큼 일부에서 중단되는, 헤드 및 상기 헤드와 일체형인 몸통을 구비하는 패스너.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020000005931A 1999-03-17 2000-02-09 제 1 나사산과 제 2 나사산을 갖는 패스너 KR100355672B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/270,637 1999-03-17
US09/270,637 US6045312A (en) 1999-03-17 1999-03-17 Fastener having primary and secondary threads

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010006619A KR20010006619A (ko) 2001-01-26
KR100355672B1 true KR100355672B1 (ko) 2002-10-11

Family

ID=23032160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000005931A KR100355672B1 (ko) 1999-03-17 2000-02-09 제 1 나사산과 제 2 나사산을 갖는 패스너

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6045312A (ko)
EP (1) EP1036949B1 (ko)
JP (1) JP2000266021A (ko)
KR (1) KR100355672B1 (ko)
CN (1) CN1267795A (ko)
AT (1) ATE232939T1 (ko)
BR (1) BR0000917A (ko)
CA (1) CA2296883C (ko)
DE (1) DE60001430T2 (ko)
ES (1) ES2193037T3 (ko)
MX (1) MXPA00002681A (ko)
TW (1) TW468007B (ko)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU742464B2 (en) * 1998-08-18 2002-01-03 Rain Harvesting Pty Ltd Stitching screw
US20010054820A1 (en) * 2000-06-19 2001-12-27 Starita Joseph M. Corrugated plastic pipe sections having flanged ends and structurally tight joints thereof
US6840704B1 (en) 2001-01-26 2005-01-11 Brant Monson Quick release system for motorcycle backrests
US20040120791A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Panasik Cheryl L. Threaded fastener with dual reinforcing leads and improved substrate entry or lead end portion
US7156600B2 (en) * 2001-06-19 2007-01-02 Illinois Tool Works Inc. Die for, method of making, and fastener with lobed primary thread lead and interposed dual auxiliary thread lead with improved substrate entry end portion
US6899500B2 (en) * 2001-06-19 2005-05-31 Illinois Tool Works Inc. Fastner having multiple-bossed lead
US7101134B2 (en) 2001-06-19 2006-09-05 Illinois Tool Works Inc. Fastener having multiple lobed thread
US7458759B2 (en) * 2002-12-18 2008-12-02 Illinois Tool Works Inc. Threaded fastener with dual reinforcing leads for facilitating manufacture of the fastener, thread rolling die for forming the threaded fastener, and method of manufacturing the threaded fastener
US7077613B2 (en) * 2001-06-21 2006-07-18 Black & Decker Inc. Method and apparatus for fastening steel framing using helical features
US6966737B2 (en) * 2001-08-06 2005-11-22 Olympic Manufacturing Group, Inc. Deck screws suitable for use with composite lumber
US6494656B1 (en) * 2001-09-13 2002-12-17 Conti Fasteners Ag Self-tapping screw, blank and method for joining thin workpieces and production method for the same
TWI230764B (en) * 2002-12-18 2005-04-11 Illinois Tool Works Threaded fastener with dual reinforcing leads and improved substrate entry or lead end portion
US6854942B1 (en) * 2003-02-24 2005-02-15 Hargis Industries, L.P. Sealing fastener with multiple threads
US7040850B2 (en) * 2003-08-04 2006-05-09 Power Products Iii, L.L.C. Fastener for use with frangible material
TWM284777U (en) * 2005-08-09 2006-01-01 Tqc Fasteners Ind Corp Improved structure of anti-disengaging screw
US7559846B2 (en) 2005-10-28 2009-07-14 Sandvik Medical Solutions Oregon, Inc. Machining method and apparatus for thread formation on workpiece
US7255523B2 (en) * 2005-12-22 2007-08-14 Prime Source Building Products, Inc. Dual threaded screw for composite materials
US8075604B2 (en) * 2006-02-16 2011-12-13 Warsaw Orthopedic, Inc. Multi-thread bone screw and method
US20080031704A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-07 Innerspace Medical, Inc. Low Torque Thread Design
US20080112775A1 (en) * 2006-11-12 2008-05-15 Tai-Ping Hsu Superdrilling Tri-shaft Screw
US8128671B2 (en) * 2007-04-04 2012-03-06 Warsaw Orthopedic, Inc. Variable flank bone screw
GB2455533B (en) * 2007-12-12 2011-08-10 Excalibur Screwbolts Ltd A fixing device
US8511957B2 (en) * 2008-04-28 2013-08-20 Illinoks Tool Works Inc. Fastener for stucco or hard board substrates
US8057147B2 (en) * 2008-07-03 2011-11-15 Illinois Tool Works Inc Self-drilling anchor
DE102009002078A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-07 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verbindungsvorrichtung
DE102009023111A1 (de) * 2009-05-28 2010-12-02 Ejot Baubefestigungen Gmbh Loch- und gewindeformende Schraube
US20110082338A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Tyco Healthcare Group Lp Port fixation with varying thread pitch
JP2011256971A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Pias Hanbai Kk タッピンねじ
DE102010040024A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Reisser Schraubentechnik Gmbh Schraube
US9644668B2 (en) * 2011-03-28 2017-05-09 Wamlez Pty Ltd. Fastener
DE202012001847U1 (de) * 2012-02-23 2012-03-05 Ruia Global Fasteners Ag Selbstfurchende Schraube
WO2013180239A1 (ja) * 2012-06-01 2013-12-05 株式会社ヤマシナ タッピンねじ及びその取り付け構造
US9377047B2 (en) 2013-06-14 2016-06-28 Oz-Post International, LLC Through bolted connection hardware
US9133874B2 (en) 2012-06-15 2015-09-15 Oz-Post International, LLC Mounting hardware
JP5607114B2 (ja) * 2012-06-26 2014-10-15 株式会社トープラ タッピンねじ
DE102014000940A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Sfs Intec Holding Ag Schraube, Befestigungsanordnung und Verwendung einer Schraube
US9249822B2 (en) * 2014-05-06 2016-02-02 Shu Chin Huang Screws
TWM510383U (zh) 2015-06-05 2015-10-11 Hargis Ind Lp 鎖固件
USD764267S1 (en) * 2015-07-07 2016-08-23 Physical Systems, Inc. Hollow screw
CN105240370A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 桂林华森电力科技有限公司 一种新型螺钉
CN109306990A (zh) * 2017-07-26 2019-02-05 莫森瑞(天津)机车车辆配件有限公司 一种组合式防腐蚀螺栓
CA3072520A1 (en) 2017-10-09 2019-04-18 Conmed Corporation Easy start cannulated bone screw
US11540863B2 (en) 2018-07-31 2023-01-03 GetSet Surgical SA Spinal surgery systems and methods
USD893987S1 (en) * 2018-11-14 2020-08-25 Innovative Fasteners Pty Ltd. One piece fastener
USD926978S1 (en) 2019-06-07 2021-08-03 GetSet Surgical SA Surgical instrument handle
USD926312S1 (en) 2019-06-07 2021-07-27 GetSet Surgical SA Surgical instrument handle
USD896384S1 (en) 2019-06-07 2020-09-15 GetSet Surgical SA Spinal fusion cage
USD927687S1 (en) 2019-06-07 2021-08-10 GetSet Surgical SA Surgical instrument handle

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US34969A (en) * 1862-04-15 Improved paddle-wheel
US3861269A (en) * 1971-01-04 1975-01-21 Superior Dry Wall Screw Mfg Co Fastener with improved thread construction
DE3003280A1 (de) * 1980-01-30 1981-08-06 Frank 5758 Fröndenberg Knoche Selbstschneidende bzw. selbstfurchende schraube
US4516893A (en) * 1981-10-29 1985-05-14 Illinois Tool Works Inc. Sheet metal screw
US4749319A (en) * 1986-11-19 1988-06-07 Illinois Tool Works Inc. Anti-stripping sheet metal screw
US4820235A (en) * 1987-07-28 1989-04-11 Hirsh Company Threaded fastener
US5061136A (en) * 1990-10-03 1991-10-29 Emhart Inc. Masonry screw anchor
US5292227A (en) * 1992-12-10 1994-03-08 General Electric Company Turbine frame
US5601553A (en) * 1994-10-03 1997-02-11 Synthes (U.S.A.) Locking plate and bone screw
US5779417A (en) * 1997-05-12 1998-07-14 Illinois Tool Works Inc. Fastener having primary and secondary threads

Also Published As

Publication number Publication date
CA2296883C (en) 2004-04-20
BR0000917A (pt) 2000-10-03
JP2000266021A (ja) 2000-09-26
CN1267795A (zh) 2000-09-27
CA2296883A1 (en) 2000-09-17
DE60001430T2 (de) 2003-12-24
TW468007B (en) 2001-12-11
EP1036949A1 (en) 2000-09-20
ATE232939T1 (de) 2003-03-15
KR20010006619A (ko) 2001-01-26
US6045312A (en) 2000-04-04
DE60001430D1 (de) 2003-03-27
EP1036949B1 (en) 2003-02-19
ES2193037T3 (es) 2003-11-01
MXPA00002681A (es) 2002-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100355672B1 (ko) 제 1 나사산과 제 2 나사산을 갖는 패스너
US5779417A (en) Fastener having primary and secondary threads
US6250866B1 (en) Self-drilling, self-tapping screw for concrete blocks
US8430618B2 (en) Fasteners for composite material
JP2968333B2 (ja) ドリルタッピンねじ
US4257307A (en) Hole-drilling self-tapping screw
US5391029A (en) Fastening nail
US5597357A (en) Self-drilling screw
CA2465394C (en) Knurled fastener with cutting edges and removable head
JPH02142911A (ja) 折取り可能なドリルねじ
US5120172A (en) Tapping screw
US20190063480A1 (en) Sheet metal screw
EP3399200A1 (en) Screw for thin iron sheets
JP7437114B2 (ja) フロードリルねじ
EP1451477B1 (en) Self-tapping screw and method for joining thin workpieces
CA2367829C (en) Electrical terminal blind grounding stud
EP0869288B1 (en) Fastener
US3949641A (en) Self-drilling screw
TW201923239A (zh) 螺旋型固定器
US6918726B1 (en) Lock nut having ring lock with lug
JP2021156330A (ja) ブラインドファスナー
JP2005003147A (ja) ドリリングタッピングねじ
US20070201966A1 (en) Flat head screw
JP2003194027A (ja) 木ねじ及び前記木ねじを用いた締結装置
JPH112224A (ja) セルフドリリングタッピンねじ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee