KR100975833B1 - 태핑나사 - Google Patents

Abstract

암나사가 형성되지 않은 체결부의 높이가 작은 경우에 암나사를 가공하면서 체결이 이루어지도록 하는 태핑나사에 관하여 개시한다.
종래의 태핑나사에는 불완전 나사부가 형성되어 체결력이 저하되는 문제점을 가지고 있었으며, 불완전 나사부를 절단하거나 연마할 경우에는 제조 공정의 증가로 생산성이 저하되고 코스트가 상승되는 문제점이 있었다.
본 발명은 와이어 상으로 공급되는 소재를 단조하여 머리부를 단조 성형하여 1차 성형 소재를 가공하는 머리부 성형공정; 상기 1차 성형 소재의 몸체 외주면에 고정 및 가동다이스에 의해 나사부를 전조 성형하는 나사부 전조공정; 및 상기 나사부 전조 공정에서 고정 및 가동다이스에 형성된 절단돌기에 의해 소정의 길이로 절단하는 태핑나사 길이 절단공정을 통하여 제조되는 태핑나사를 제공한다.
따라서, 불완전 나사부가 삭제됨으로써 두께가 얇은 플라스틱 재질 물품의 체결부 깊이가 작은 경우에 태핑나사를 체결할때 강력한 체결력을 제공하는 효과를 가져온다.

Description

태핑나사{Tapping screw}

본 발명은 태핑나사 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 암나사가 형성되지 않은 체결부의 높이가 작은 경우에 암나사를 가공하면서 체결이 이루어지도록 하는 태핑나사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 태핑나사는 체결하고자 하는 체결부 구멍에 암나사를 가공하면서 체결이 이루어지도록 하는 볼트로서, 도 1에 도시한 바와 같이 몸체(10)의 일단에는 머리부(11)가 형성되어 있고, 타측에는 나사부(12)가 형성되어 있으며, 상기 나사부(12)에는 체결부 구멍에 용이하게 삽입되면서 암나사를 가공할 수 있도록 하기 위하여 선단으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된 테이퍼진 부분에 불완전 나사부(13)가 형성되어 있다.

즉 상기 나사부(12)의 나사산의 직경이 큰 직경(D)과 작은 직경(D1)으로 이루어진다.

그러나 이와 같은 태핑나사는 플라스틱 재질의 휴대폰의 몸체에 커버를 체결하는 등의 체결부의 깊이가 작은 경우, 예컨대 1.0mm 내외의 체결부 높이인 경우에는 태핑나사를 체결할 때 체결부 구멍에 암나사가 가공되면서 태핑나사가 체결되는데, 이때 태핑나사의 불완전 나사부가 체결부에 체결됨으로써 체결 상태가 완전하지 못하여 체결력이 저하되는 문제점이 있었다.

그래서 종래에는 체결부를 사출 성형할 때 금속제 너트를 인서트하여 일체로 사출하게 되는데 이는 제조비를 상승시키는 한 요인으로 작용할 뿐만 아니라 휴대폰 등 제품의 두께를 두껍게 제조해야 함으로써 상품성이 저하되는 등의 문제점들이 내재되어 있었다.

또한 태핑나사를 별도의 공정에서 불완전 나사부를 절단하거나 연삭하는 등의 공정을 수행해야 함으로써 제조 공정이 까다롭고, 이로 인하여 제조 코스트가 상승되는 등의 문제점들도 내재되어 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 체결부의 깊이가 얕은 경우에도 강력한 체결력을 발휘할 수 있도록 하는 태핑나사 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제조 공정을 단축하여 생산성이 향상됨과 아울러 제조 코스트를 현저하게 절감할 수 있는 태핑나사 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 해결하기 위한 본 발명은 와이어 상으로 공급되는 소재를 단조하여 머리부를 단조 성형하여 1차 성형 소재를 가공하는 머리부 성형공정; 상기 1차 성형 소재의 몸체 외주면에 고정 및 가동다이스에 의해 나사부를 전조 성형하는 나사부 전조공정; 및 상기 나사부 전조 공정에서 고정 및 가동다이스에 형성된 절단돌기에 의해 소정의 길이로 절단하는 태핑나사 길이 절단공정을 통하여 제조되는 태핑나사를 제공한다.

상기 몸체의 선단에는 절단부가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 절단부는 상기 머리부와 평행하게 형성되면 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 나사부의 나사산 외경은 동일한 직경으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 나사부의 나사산에 절단 형상이 형성되면 더욱 바람직하다.

본 발명에 의하면 불완전 나사부가 삭제됨으로써 두께가 얇은 플라스틱 재질 물품의 체결부 깊이가 작은 경우에 태핑나사를 체결할 때 강력한 체결력을 발휘하게 되며, 제조가 용이하여 생산성이 향상되고 제조 코스트가 절감되는 등의 효과를 가진다.

도 1은 종래의 태핑나사를 도시한 일측면도.
도 2는 본 발명에 의한 태핑나사를 도시한 일측면도.
도 3은 본 발명에 의한 태핑나사의 일부 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 태핑나사의 제조방법을 개략적으로 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 의한 태핑나사의 제조방법을 설명하기 위한 다이스를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 태핑나사의 제조방법에 적용되는 다이스를 도시한 분리 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 의한 태핑나사의 제조방법에서 나사부 전조공정을 도시한 일부 확대 단면도로서,
도 7은 본 발명의 나사부 전조공정에서 초기 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 나사부 전조공정에서 나사부가 가공되는 상태를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 나사부 전조공정에서 태핑볼트의 길이에 따라 절단되는 상태를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 의한 태핑나사가 체결된 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의해 제조된 태핑나사를 도시한 측면도로서, 몸체(20)의 일단에는 머리부(21)가 형성되어 있고, 타단 외측에는 나사부(22)가 형성되어 있다.

상기 나사부(22)는 도 3에 확대 도면으로 도시한 바와 같이 나사산부(22a)와, 상기 나사산부(22a)의 사이에 형성된 골부(22b)로 구비되며, 상기 골부(22b)는 라운드로 형성됨이 바람직하다.

상기 나사산부(22a)의 외경은 동일한 직경(D)으로 형성된다.

다음에 본 발명에 의한 태핑나사의 제조방법을 도 4를 참조하면서 설명한다.

먼저 본 발명에 의한 태핑나사의 제조방법은 강재의 와이어 소재를 공급(S10)하여 머리부(21)를 단조하는 머리부 성형 공정(S20)과, 머리부(21)가 성형된 소재의 몸체(20) 외주면에 나사부(22)를 전조 성형하는 나사부 전조 공정(S30)과, 나사부(22)가 성형된 몸체(20)의 길이를 소정의 길이로 절단하는 태핑나사 길이 절단공정(S40)을 수행하고 태핑나사의 제조를 완성(S50)한다.

상기 머리부 성형 공정(S20)에서는 와이어 상태로 공급되는 소재에 단조기계에서 미리 성형된 금형으로 외력을 가하여 일단에 머리부(21)가 성형되도록 함과 아울러 소정의 길이로 절단하여 일단에 머리부(21)가 성형된 1차 성형 소재(200)를 성형하는 공정을 수행한다.

이어서 상기 나사부 전조 공정(S30)에서는 한 쌍의 다이스 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 서로 대향하도록 위치된 고정다이스(50)와 가동다이스(60)를 이용하여 전조가공이 이루어짐으로써 나사부(22)가 가공된다.

상기 고정 및 가동다이스(50)(60)는 도 6에 도시한 바와 같이 하부다이스(51)(61)와, 이 하부다이스(51)(61)의 상측에 결합되는 상부다이스(52)(62)가 미도시된 홀더에 결합되어 가공이 이루어지게 된다.

상기 하부다이스(51)(61)에는 상부 일측 면에 서로 반대방향으로 절단돌기(51a)(61a)가 돌출 형성되어 있으며, 상기 상부다이스(52)(62)의 일측 면에도 나사산 성형부(52a)(62a)가 서로 대향하여 형성되어 있다.

상기 하부다이스(51)(61)와 상부다이스(52)(62)는 대략 중앙부에 대향하여 형성된 걸림턱(51c)(52c)에 의해 밀림 없이 더욱 견고하게 결합된다.

상기 절단돌기(51a)(61a)는 평면에서 보아 중간부에서 선단으로 갈수록 외측으로 연장되도록 테이퍼지게 형성되어 그 사이에 개재된 1차 성형 소재(200)를 소정의 길이로 절단하게 되는 것이다.

즉, 전 공정에서 가공된 1차 성형 소재(200)가 고정 및 가동다이스(50)(60)의 사이에 공급되면, 상기 고정다이스(50)가 고정된 상태에서 그 대향 측의 가동다이스(60)는 별도의 공지된 실린더 등의 구동 수단에 의해 이동하면서 몸체(20)의 외측 면에 나사부(22)를 성형하게 된다.

즉 도 7에 도시한 바와 같이 전 공정에서 가공된 1차 성형 소재(200)가 고정 및 가동다이스(50)(60)의 사이로 공급되면 가동다이스(60)가 일측으로 이동하면서 1차 성형 소재(200)에 압력을 가하여 도 8에 도시한 바와 같이 몸체(20)의 외주면에 나사부(22)를 성형하게 된다.

이때 상기 몸체(20)의 선단에는 미리 태핑나사의 정해진 길이에 맞게 형성된 절단돌기(51a)(61a)에 의해 절단이 이루어진다.

그리고 상기 가동다이스(60)의 이동이 완료되는 시점에서는 도 9에 도시한 바와 같이 몸체(20)의 외주면에 나사부(22)의 성형이 완료되며, 이와 동시에 몸체(20)의 선단에는 절단돌기(51a)(61a)에 의해 소정의 길이로 절단이 이루어지게 된다.

상기 몸체(20)의 절단 길이는 상부다이스(52)(62)의 선단에서 절단돌기(51a)(61a) 즉, 하부다이스(51)(61)의 상부까지의 거리로 정해지며, 이는 태핑나사의 길이에 따라 다이스를 제작할 때 미리 정해진다.

이와 같이 제조된 본 발명에 의한 태핑나사는 도 2에 도시한 바와 같이 나사부(22)의 나사산부(22a)의 외부 직경(D)이 동일한 직경을 가지게 되고, 선단에 절단부(23)가 형성됨으로써 플라스틱제의 물품, 즉 도 10에 도시한 바와 같이 휴대폰 등의 본체(100)에 체결부 구멍(110)에 커버(120)를 체결할 때 나사부(22)에 의해 암나사가 성형되면서 체결이 이루어지게 된다.

그리고 체결된 태핑나사는 선단에 절단부(23)가 형성되고 나사산부(22a)의 외경이 동일한 직경을 가지게 됨으로써 두께가 얕은 체결부에 견고하게 체결되는 것이 가능케 된다.

또한 고정 및 가동다이스(50)(60)의 작동에 의해 나사부(22)가 성형되면서 소정의 길이로 절단됨으로써 제조 공정이 단축되어 생산성이 향상되고 이로 인하여 제조 코스트가 절감되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

20: 몸체 21: 머리부
22: 나사부 22a: 나사산부
22b: 골부 23: 절단부
50: 고정 다이스 51,61: 하부 다이스
51a,61a: 절단돌기 52,62: 상부 다이스
52a,62a: 나사산 성형부 200: 1차 성형 소재

Claims (5)

1. 와이어 상으로 공급되는 소재를 단조하여 머리부를 단조 성형하여 1차 성형 소재를 가공하는 머리부 성형공정;
   상기 1차 성형 소재의 몸체 외주면에 고정 및 가동다이스에 의해 나사부를 전조 성형하는 나사부 전조공정; 및
   상기 나사부 전조 공정에서 고정 및 가동다이스에 형성된 절단돌기에 의해 소정의 길이로 절단하는 태핑나사 길이 절단공정을 통하여 제조되며,
   상기 몸체의 선단에는 절단부가 형성된 것을 특징으로 하는 태핑나사.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 절단부는 상기 머리부와 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 태핑나사.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 나사부의 나사산 외경은 동일한 직경으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태핑나사.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 나사부의 나사산에 절단 형상이 형성된 것을 특징으로 하는 태핑나사.

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