KR101018696B1 - 맞물림 경사부를 가진 나선형 드라이브 고정구 - Google Patents

Abstract

본 출원의 고정구는 고정구 요부 안으로 회전 동력 구동 공구의 삽입을 용이하게 하도록 설계된다. 이러한 고정구의 요부는 전체적으로 나선형으로 구성된 피구동 표면들을 이용하여 고정구의 상부 표면에 있는 카운터보어 안에 형성된다. 구동 돌출부들은 카운터보어 안으로 거리를 가지고 내리 눌려진 상부 표면들을 가진다. 경사 표면은 각각의 상부 표면들상에 형성되는데, 경사 표면은 회전 비트가 맞물림의 방식으로 요부 안으로 강하하게 한다. 경사 표면들은 제거 및 설치 경사 부분들을 가지고 구성된다.

Description

맞물림 경사부를 가진 나선형 드라이브 고정구{Spiral drive fastener with engagement ramp}

본 출원은 전체적으로 나사화된 고정구를 위한 드라이브 시스템, 그것의 제조를 위한 공구들 및 토크를 그러한 고정구에 적용하기 위한 드라이버에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 출원은 날개 유형의 드라이버(driver)를 채용하는 고정구에 관한 것이다. 특히 나선형 드라이브 표면들을 제공하는 요부를 가지고 상기 요부가 회전 드라이버의 맞물림을 용이하게 하도록 설계된 고정구에 관한 것이다.

산업상의 적용예에서 통상적으로 이용되는 나사화된 고정구들은 고속에서 높은 토크의 부하를 받으면서 동력 공구에 의해 구동된다. 그러한 조건은 설계상의 고려를 곤란하게 하는데, 특히 드라이브 시스템과 관련하여, 그리고 특히 고정구 헤드 안에 드라이버가 맞물릴 수 있는 요부를 가진 나사화된 고정구들에 대해서 그러하다. 이상적으로는, 그러한 드라이브 시스템이, 요부와 맞물리는 드라이버와 고정구 헤드를 형성하기 위한 관련 공구뿐만 아니라 요부와 헤드의 기하학적 형상에 관련하여 용이하게 제조되어야 한다. 고정구의 헤드의 강도는 요부에 의해 불리하게 영향을 받아서는 아니된다. 드라이버는 요부 안으로 용이하게 삽입될 수 있어야 하고 용이하게 빠져나올 수 있어야 한다. 드라이버와 요부가 맞춰졌을 때 응력 하중을 균일하게 분포시켜서 응력이 고도로 국부화되는 영역들의 형성을 회피하여야 하는데, 상기 응력은 요부 또는 드라이버, 또는 양쪽 모두의 변형을 초래하여 드라이브 시스템의 조기 고장에 이를 수 있다.

드라이브 시스템은 고정구가 구동될 때 요부로부터 드라이버가 캠 이탈하는 것에 저항하여야 한다. 많은 적용예에서, 부품을 교체하기 위하여 또는 접근용 패널을 제거하고 교체하기 위하여 고정구들이 제거되어야 하는 적용예들에서와 같이, 고정구가 몇 개의 주기들을 견딜 수 있어야 하는 것은 매우 중요하다. 고정구 드라이브 시스템이 이상적으로는 그러한 반복된 순환 작용(cycling)을 할 수 있어야 하며, 특히 요부가 오염되거나, 도색되거나, 또는 사용중에 다른 식으로 불리하게 영향을 받을 수 있는 환경에서 그러하다. 그러한 환경들에서, 드라이브 시스템은 토크를 제거 방향으로 적용하면서 드라이브를 위한 맞물림을 유지하는 것이 필수적이다. 최초의 조립중에 고정구가 과도하게 토크를 받을 때나, 또는 맞물리는 나선들에서 계면에 부식이 진전되는 경우나, 또는 조립된 구성 요소들의 열적 순환 과정이 고정구에 응력을 증가시킨다면 발생될 수 있는 것으로서, 고정구를 제거할 때 드라이브 시스템이 보다 높은 레벨의 토크를 적용할 수 있을 필요가 있다. 이러한 특성들과, 다른 특성들중 하나 또는 그 이상이 경합되는 고려 사항을 나타내는 경우에, 하나가 다른 것을 위해서 양보하는 것이 이루어질 수 있다.

다양한 요부 및 드라이버 구성들이 통상적으로 이용되는데, 미국 특허 제 24,878 호 (Smith 등); 미국 특허 제 3,237,506 호 (Muenchinger) 및 미국 특허 제 2,474,994 호 (Tomalis)등이 포함된다. 다른 고정구의 기하학적 형상은 미국 특허 제 3,763,725 호(Reiland)에 설명된 유형의 다수의 돌출부 기하 형상 및 미국 특허 제 4,187,892 호(Simmons)에 설명된 바와 같은 리브 드라이브 시스템(ribbed drive system)을 포함한다. 또한 알렌 시스템(Allen system)도 통상적인 요부 구성들중의 하나인데, 이것은 유사하게 형상화된 드라이버를 받아들이는 실질적으로 직선형 벽의 6 각 형상 소켓이다.

리브 시스템들을 예외로 하고, 드라이버와 요부의 벽들과 면들은 통상적으로 드라이버의 구동 표면과 요부에 형성된 피구동 표면들의 면-대-면(face-to-face)의 접촉을 달성하기 위하여 서로 밀접하게 맞춰지도록 설계된다. 십자형 요부 고정구들에서, 그러한 면-대-면 접촉은 적어도 드라이버가 요부내에 적절하게 정렬되고 안착되었을 때만 발생할 수 있다. 그러나, 실제적인 문제로서, 드라이버가 요부 안으로 삽입될 수 있도록 하기 위하여, 그 둘 사이에 일부의 간격이 반드시 있어야 한다.

그러한 간극의 필요성은 라일랜드(Reiland)의 미국 특허 3,763,725 호 및 알렌(Allen)의 헤드 시스템에서와 같이, 실질적으로 수직의 구동 벽들을 가지는 요부에서 더욱 중요하다. 모든 이들 시스템들에서, 그러한 간극에 대한 필요성의 실제적인 결과는, 드라이버와 요부 사이의 실질적으로 면-대-면의 넓은 면적의 접촉이 있다 하더라도 거의 달성되지 않는다는 것이다. 나사화 고정구를 위한 대부분의 드라이브 시스템에서, 드라이버는 면-대-면의 넓은 면적 접촉 보다는 점 접촉 또는 선 접촉을 초래하는 방식으로 헤드 안의 요부와 정합된다. 접촉의 실제 면적은 통상적으로 완전한 면-대-면 접촉보다 적다. 결국, 토크가 드라이버로 적용될 때, 나사 헤드에 적용된 힘은 국부화된 부위에 결과적으로 높은 국부 응력으로써 집중되는 경향이 있다. 그러한 국부화된 높은 응력은 요부를 소성적으로 변형시켜서, 경사부 또는 다른 변형들을 형성하여 드라이버를 요부로부터 너무 이른 시기에, 의도되지 않게 해제시키는 결과를 초래한다.

상기의 곤란성은 종래 기술에서 인식되었다. 예를 들면, 미국 특허 제 2,248,695 호 (Bradshaw)에는 나사 헤드와 드라이버 장치가 개시되어 있는데, 여기에서 드라이버와 고정구의 구동면 및 피구동 면은 각각 만곡되어 있으며 나사 축에 대하여 편심되게 위치되어 있다. 브래드 쇼우(Bradshaw) 의 고정구에서는 마찰 맞물림에 의해서 함께 결합되거나 또는 잠기도록 배향되기만 한다면, 원형이나 또는 로그 나선형(log spiral)과 같은 그 어떤 "적절한 곡률"이라도 이용될 수 있다. 브래드쇼우의 원리에도 불구하고, 상기에 언급된 것과 같은 차후의 고정구 드라이브 시스템들은 마찰 맞물림에 의존하는 브래드쇼우의 원리를 채용했던 것 같지는 않다.

드라이버와 요부 사이에서 맞물림 가능한 표면 면적을 최대화시키기 위한 드라이브 시스템은 미국 특허 제 5,957,645 호에 개시되어 있는데, 이것은 본 출원인이 소유한 것이다. 미국 특허 제 5,957,645 호 특허의 개시 내용은 본원에 참고로서 포함된다. 상기 미국 특허 제 5,957,645 호의 요부와 드라이버는 나선형으로 구성된 맞물림 표면들로써 구성된다.

상기 미국 특허 제 5,957,645 호에 설명된 발명의 장점은, 드라이버와 고정구의 구동 표면 및 요부의 피구동 표면들을 각각 나선의 구획에 맞도록 구성하는 것에 의해 달성되고, 특히 드라이버의 삽입과 제거 동안에 드라이버와 요부 사이의 실질적이고 여유 있는 간극이 가능하지만, 완전히 안착된 드라이버가 그러한 간극을 취하도록 회전되는 것이 허용되는 나선 형상으로 구성하는 것에 의해 달성된다. 드라이버의 드라이브 벽과 요부의 드라이버 맞물림 벽의 나선형 구성은, 나선의 벽들이 맞물릴 때, 이들이 상대적으로 넓은 면적에 걸쳐 그렇게 됨으로써 그러한 넓은 면적에 걸쳐 응력을 적용시키고 분배시킬 수 있도록 되어 있다. 나선형으로 구성된 구동 및 피구동 벽들은, 거의 접선 방향의 마찰 맞물림에 일부 의존하더라도 거의 의존하지 않으면서, 적용된 토크의 대부분이 실질적으로 고정구 반경에 직각으로 향하도록 배향된다.

다수의 돌출부(lobe)를 가진 드라이브 시스템들 각각이 일부 유사점과 차이점을 가지고 있지만, 그 중에서도 요부와 드라이버의 맞물림이 최적화됨에 따라서 드라이버의 삽입이 보다 문제가 된다는 점은 공통적이다. 신속하고 완전한 맞물림을 달성하기 위해서 드라이버와 돌출부들 사이의 상대적으로 정밀한 정렬이 필요하다. 이것은 특히 드라이버가 고정구의 요부와 맞물려서 전체적으로 회전하는 경우의 다른 환경 및 제조에서 중요하다. 회전 모드와 심지어는 단순한 수동 설치에서, 요부 안에 드라이버를 적절하게 정렬하는 것에 실패하면 고정구 헤드의 변형 및 고정구의 파손까지도 발생될 수 있다. 종래 기술에서는 이러한 문제점에 대한 몇가지 해법들이 있다.

미국 특허 제 2,77,353 호, 제 3,253,625 호 및, 제 3,620,106 호는 여러가지 신속 삽입 향상 요부 구성을 개시하는데, 이러한 구성들은 특정의 드라이버 설계들에 적용된다. 최근에는 1992 년에 세이들(Seidl)에 허여된 미국 특허 제 5,171,117 호에 다중 돌출부의 요부(multilobular recess)에 대하여 적합화된 안내 표면(27)이 설명되어 있다. 이러한 시스템의 안내 표면은 돌출부의 상부 표면에 걸쳐 연장되며, 고정구의 설치 방향에서 하방향으로 점진적으로 하방향 경사진다. 이러한 구성은 제조가 곤란하며 단지 설치를 용이하게 한다. 이것은 고정구의 제거 방향에서 드라이버를 맞물리게 하는데 생산적이지 않다.

본 발명의 목적은 고정구의 회전 방향에서 경사부(ramp)를 제공하고 용이하게 제조되는, 요부의 돌출부에 있는 표면을 구성하는 것이다.

본원의 고정구는 고정구 요부 안으로 회전 동력 구동 공구의 삽입을 용이하게 하도록 설계된다. 이러한 고정구의 요부는 전체적으로 나선형으로 구성된 피구동 표면들을 이용하며, 요부의 날개부를 형성하는 4 개의 반경상 내측으로 돌출된 돌출부를 가지는 것으로서 구성된다. 돌출부(lobes)들은 고정구의 상부 표면에 있는 카운터보어(counter-bore) 안에 형성되며, 그들 각각은 카운터 보어 안으로 거리를 두어 내리 눌려진(depressed) 상부 표면을 가진다. 경사 표면은 상부 표면들에 형성되는데, 경사 표면은 회전 비트(bit)가 맞물림의 방식으로 요부 안으로 강하하게 한다. 경사 표면은 제거 경사 부분 및 설치 경사 부분들로써 구성된다. 제거 경사 부분은 정점으로부터 종단 에지(trailing edge)까지 미리 정해진 원주의 부채꼴로 연장된다. 제거 경사 부분은 고정구의 축을 향하여 전체적으로 하방향으로, 방사상 내측으로, 그리고 전체적으로 제거 방향에서 하방향으로 합성의 각도로써 경사지도록 형성된다. 설치 경사 부분은 경사 표면의 정점으로부터 선단 에지(leading edge)까지 다른 미리 정해진 원주의 부채꼴로 연장된다. 설치 경사 부분은 고정구의 축을 향하여 전체적으로 하방향의 방사상 내측으로 그리고 설치 방향에서 전체적으로 하방향으로 합성의 각도로써 경사지도록 형성된다.

이러한 방식으로 통상의 기술을 이용하여 제조될 수 있으면서 설치 및 제거 방향 양쪽에서 맞물림을 용이하게 하는 고정구 요부가 제공된다.

본 발명의 고정구는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 아래에 설명될 것이다.
도 1 은 나선형으로 구성된 요부를 가진 평탄 헤드 나사의 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 경사 돌출부 표면을 가진 평탄 헤드 나사의 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 맞물림 램프를 가진 고정구의 사시 단면도이다.
도 4 는 도 2 의 요부를 만드는데 이용되는 펀치의 사시도이다.
도 5 는 도 4 의 펀치에 대한 평면도이다.
도 6 은 도 5 의 단면 선 8-8을 따라서 취한 도 4 의 펀치에 대한 측단면도이다.
도 7a 내지 도 7e 는 본 발명의 요부를 형성하는데 이용되는 펀치 구성의 단계들을 도시한다.
도 8a 및 도 8b 는 도 7 의 펀치를 이용하는 본 발명의 요부를 냉간 성형하는 것을 도시한다.

도 1 은 섕크(12)를 가지는 나사화된 고정구(10)를 도시하는데, 섕크(shank)에는 나선(14)이 일 단부에 형성되고 요부(18)를 가진 헤드(16)가 다른 단부에 형성된다. 헤드(16)는 통상적인 2-블로우 헤더 기계(2-blow header machine)에서 형성되는데, 여기에서는 고정구가 제작되는 와이어 또는 다른 재료의 단부가 헤더 기계의 다이 안에 지지되고 그것의 헤드 단부가 가격을 받게 되어, 처음에는 펀치를 가지고 부분적으로 헤드를 형성하고, 다음에는 마무리용 펀치를 가지고 헤드를 마무리하여 드라이버가 맞물릴 수 있는 요부를 형성한다.

요부(18)는 중앙 부분(20) 및 복수개의 반경 방향 외측으로 연장된 날개(22)를 가지는 것으로 도시되어 있다. 각각의 날개부(22)들이 설치용 벽(우측 방향 나선(14)으로 가정됨) 및 제거용 벽(26)을 가지도록 도 1 의 구현예에 있는 요부가 형성된다. 설치용 벽(24)과 제거용 벽(26)이 바람직스럽게는 실질적으로 수직으로 형성되어, 나사의 길이 방향 축에 평행한 실린더형 표면을 형성하거나 또는 그에 거의 근사하게 된다. 요부의 저부는 원추형 저부 벽(28)에 의해 형성될 수 있다. 각각의 날개부의 반경 방향 외측 단부는 날개부의 설치용 벽(24)과 제거용 벽(26) 사이에 매끈한 만곡의 천이부(30)를 제공하도록 윤곽이 만들어질 수 있다. 요부는 또한 하나의 날개부(22)의 설치용 벽(24)과 다음의 근접한 날개부(22)의 제거용 벽(26) 사이에서 내측의 천이 벽(32)을 구비한다.

본 발명은 다양한 구성의 나사화된 고정구 안에 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 하는데, 도시된 바와 같이 4 개 보다 많거나 또는 적은 날개부들을 가지는 것과 전체적으로 십자가 유형의 요부를 구비한다. 비록 본 발명이 나선형의 맞물림에 관하여 설명되었을지라도, 본 발명은 다른 맞물림 설계를 가진 요부에서도 마찬가지로 유효하다.

본 발명의 고정구는 전체적으로 도 1 에 도시된 것과 유사하지만, 도 2 에 도시된 수정예들을 포함한다. 위에서 설명된 바와 같이, 본 출원의 고정구(10)는 요부(18) 안으로 동력 드라이브 공구의 회전 삽입을 용이하게 하도록 설계된다. 본 발명의 고정구(10)의 요부(18)는 첨부된 도 2 의 단면도에서 그리고 도 3 의 사시도에서 가장 잘 도시되어 있다. 고정구(10)는 헤드(16)와 섕크(12)를 구비한다. 헤드(16)는 헤드(16)의 상부 표면(7)내에 형성된 요부(18)를 가지고 구성된다. 요부(18)는 예를 들면 요부의 날개부(22)를 형성하는 4 개의 반경 방향 내측으로 돌출하는 돌출부(3)를 가지는 것으로 구성된다.

본 발명의 고정구에서, 돌출부(3)들은 상부 표면(7)의 카운터보어(counterbore, 2) 안에서 형성되며 카운터보어(2) 안으로 거리(d)로써 내리 눌려진 상부 표면(8)을 가진다.

각각의 경사 표면(1)은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 돌출부(3)의 오목한 상부 표면(8) 안에 유사하게 형성되며, 대략 90°의 부채꼴에 걸쳐서 연장된 경사부(1)로써 구성된다. 경사 표면(1)과 카운터보어(2)는 회전 비트(spinning bit)가 맞물림 방식으로 요부 안으로 강하하게 한다. 돌출부 표면(8)의 경사 표면(1)은 제거 경사 부분(5) 및 설치 경사 부분(6)으로 각각 구성된다.

제거 경사 부분(5)은 (도 1 의 시계 방향 회전(40)을 기준으로서 이용하여) 경사 표면(1)의 정점(9)으로부터 종단 에지(11)로 연장되어 원주(X)의 부채꼴을 형성한다. 제거 경사 부분(5)은, 도 2 에 도시된 바와 같이, 고정구의 축을 향하여 전체적으로 하방향으로 반경 방향 내측이면서, 그리고 제거 방향(도 1 의 시계 반대 방향(41))에서 전체적으로 하방향으로 각도 A를 가지는 합성의 각도(compound angle)로써 경사지도록 형성된다. 각도(A)는 1°내지 2°의 범위에 있게 될 것이다.

설치 경사 부분(6)은 (도 1 의 시계 방향 회전(40)을 기준으로 이용하여) 경사부(1)의 정점(9)으로부터 선단 에지(15)로 연장되어 원주(y)의 부채꼴을 형성한다. 설치 경사 부분(6)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 고정구의 축을 향하여 전체적으로 하방향인, 반경상 내측으로, 그리고 설치 방향(시계 방향(40))에서 전체적으로 하방향으로 각도(B)를 가진 합성의 각도로써 경사지도록 형성된다. 각도(B)는 2°내지 6°의 범위에 있게 될 것이다.

도 2 의 구현예에서, 경사 부분(6)은 실질적으로 60°의 부채꼴에 대하여 연장되고 경사 부분(5)은 실질적으로 30°의 부채꼴에 대하여 연장된다. 이것은 돌출부의 수에 따라서 변화될 것이지만, 전체적으로 경사 부분들의 상대적인 크기는 제조의 용이성을 위해서 대략 2 대 1 이다.

카운터보어(2)는 드라이버가 램프(1)에 접근할 때 드라이버의 맞물림을 가속화시킴으로써 드라이버의 맞물림을 보조한다. 카운터보어(2)는 경사부(1)의 정점(9)에서 최소의 깊이(d)로 구성되는데, 이러한 깊이는 고정구의 크기에 따라서 변화될 수 있으며, 예를 들면, 요부 크기(MT-1)를 가진 고정구에 대하여 0.0044 인치이다. 경사 부분(6)은 설치 방향에서 정점(9)으로부터 각도(B)로써 깊이(d₁)로 경사진다. 경사 부분(5)은 제거 방향에서 각도(A)로써 깊이(d₂)로 경사진다.

펀치(50)가 도 4 내지 도 6 에 도시되어 있으며, 펀치는 공지의 방식으로 높은 압력하에서 가압하는 것에 의해 고정구 블랭크(blank) 안에 본 발명의 요부를 냉간 형성하는데 이용되도록 구성된다. 펀치(50)에는 도 2 및 도 3 에 도시된 고정구(10)의 날개부(22)를 형성하도록 돌출부(52)가 형성되어 있다. 돌출부(52)는 표면(53)들로부터 외측으로 연장되는데, 상기 표면은 고정구(10)의 카운터보어(2)를 형성하도록 구성된다. 표면(53)들은 고정구(10)의 경사부(1)를 형성하도록 경사 부분(5,6)의 거울 이미지로서 윤곽이 이루어진다.

상기와 같은 것을 완성하도록, 표면(53)들에는 도 5 의 시계 방향에서 표면(53)의 정점(59)으로부터 근접 돌출부(52)의 끝 부분(61)으로 연장된 부분(55)이 구성되어, 원주(x)의 부채꼴을 형성한다. 부분(55)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 펀치의 축을 향하여 전체적으로 상방향으로, 반경 방향 내측으로, 그리고 전체적으로 끝 부분(61)을 향하여 상방향으로 각도(A)를 가진 합성의 각도로써 경사지도록 형성된다. 각도(A)는 1°내지 2°의 범위에 있게 될 것이다.

또한 부분(56)은 표면(53)의 정점(59)으로부터 근접한 돌출부의 끝 부분(62)으로 도 5 의 시계 반대 방향으로 연장되어 원주(y)의 부채꼴을 형성한다. 부분(56)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 펀치의 축을 향하여 전체적으로 상방향의, 반경 방향 내측으로, 그리고 전체적으로 끝 부분(62)을 향하여 상방향으로 각도(B)를 가지는 합성의 각도로써 경사지도록 형성된다. 각도(B)는 2°내지 6°의 범위에 있을 것이다. 도 5 의 구현예에서, 부분(56)은 실질적으로 60°의 부채꼴에 대하여 연장되고, 부분(55)은 실질적으로 30°의 부채꼴에 대하여 연장된다. 이것은 돌출부의 수에 따라서 변화될 것이지만, 전체적으로 경사 부분들의 상대적인 크기는 제조의 용이성을 위해서 대략 2 대 1 이 될 것이다.

펀치(50)는 도 7a 내지 도 7e 에 도시된 바와 같이 구성되며, 도 8a 및 도 8b 에 도시된 바와 같은 공지의 방식으로 고정구(10)를 냉간 형성하도록 이용된다.

펀치(50)를 구성하도록, 와이어 EDM 작동이 이용되어 도 7a 내지 도 7e 에 도시된 바와 같은 펀치의 냉간 형성을 위한 다이 또는 호브(hob)(70)가 구성되는데, 펀치로부터 고정구(10)의 요부가 만들어질 수 있다. 호브(70)는 예를 들면 강철 바아(bar) 원료의 블랭크(71)로부터 구성되는데, 이것은 예를 들면 길이가 1 인치이고 직경이 1 인치이며, 1 인치 + 0.0005/-0.0000의 공차까지 센터리스 연마(centerless ground)된다. 블랭크의 단부들은 외측 직경까지 평행하고 직각일 필요가 있다. 성공적인 EDM 작동을 보장하도록 정밀한 공차들이 필요하다. 도 7a 에 도시된 바와 같이, 중앙의 보어(72)는 요부(18)의 근원 직경(root diameter)보다 작은 직경으로 블랭크(71) 안에 축방향으로 드릴 가공된다.

완전히 치수가 정해져서 드릴 가공된 블랭크(71)는 와이어가 보어(72)를 통해 삽입된 상태로 와이어 EDM 고정구 안에 위치된다. 와이어 EDM 은 도 2 에 도시된 바와 같이 나선 요부(18)의 형상으로 다이 공동(73)을 형성하도록 재료의 블록을 절단하게끔 프로그램된다. 펀치(70) 안의 각각의 돌출부상에서 부분(55,56)들을 달성하도록, EDM 탐침(80)이 도 7c 에 도시된 바와 같이 표면(53)들의 윤곽을 가지고 기계 가공된다. 표면(81,82,83,84)들은 탐침(80)상으로 기계 가공된다. 경사 표면들을 위하여 필요한 형상을 얻도록, 표면(81-84)들은 9도 및 15도의 합성의 각도로써 기계 가공된다.

도 7d 에 도시된 바와 같이, EDM 탐침(80)을 이용하여, 각각의 돌출부상에 경사 표면(75,76)을 가지는 카운터보어(74)가 형성될 수 있다. 호브(70)의 다이 공동(73)은 도 7e 에 도시된 바와 같이 고정구(10)의 요부(18) 형상으로써 완성된다. 호브(70)는 다음에 가압에 의해 펀치(50)를 만들도록 이용된다. 고정구(10)는 도 8a 및 도 8b 에 도시된 바와 같은 펀치(50)를 이용하여 블랭크(blank)를 냉간 성형함으로써 제작될 수 있다.

본 발명은 특정한 구현예들을 참조하여 설명되었지만, 특정한 구현예들에 대한 설명은 단지 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 다양한 다른 변형들과 변화들이 청구항들에서 정의된 바와 같이 본 발명의 사상과 범위로부터 이탈하지 않으면서 당업자에게 가능할 수 있다.

본 발명은 드라이브 시스템, 드라이브 시스템을 위한 공구 및 드라이버를 제공하기 위하여 이용될 수 있다.

Claims (8)

1. 고정구 헤드의 상부 표면내에 요부(18)를 형성하기 위한 펀치로서, 상기 요부(18)는 나선형으로 구성된 피구동 표면(24,26)들을 형성하는 다수의 반경 방향 내측으로 연장된 돌출부(3)들을 가지고, 상기 피구동 표면(24,26)들은 돌출부(3)들의 상부 표면(1)들로부터 요부(18)의 저부를 향하여 축방향으로 연장되고, 상기 피구동 표면(24,26)들은 길이 방향 축을 중심으로 설치 방향(40) 및 제거 방향(41)에서 상기 고정구를 회전시키도록 정합 구동 공구와 맞물리도록 구성되고, 상기 펀치는:
   상기 펀치의 저부로부터 펀치의 상부를 향해 축방향으로 연장된 펀치 헤드를 구비하고, 상기 요부(18)를 형성할 때, 펀치의 상기 저부는 상기 요부(18)의 반대편에 위치되는 반면에, 펀치의 상기 상부는 요부(18)를 향하고, 상기 펀치 헤드는 펀치의 저부에서 제 1 직경을 가지고, 그리고 펀치 헤드는:
   펀치의 저부로부터 축방향으로 연장된 실린더형의 베이스 부분(53);
   상기 베이스 부분(53)으로부터 펀치의 상부를 향해 축방향으로 돌출되고, 반경 방향에서 제 1 직경보다 작은 제 2 직경으로 연장된, 나선형으로 구성된 피구동 표면(24,26)들을 형성하도록 구성된 다수의 돌출부(52)들로서, 상기 돌출부(52)들은 반경 방향에서 외측으로 면하는 날개 형상의 표면들을 형성하는, 다수의 돌출부(52)들; 및,
   상기 돌출부(52)들 각각의 사이에서 상기 베이스 부분(53)상에 구성된 비구동 경사 표면(55/56);을 더 구비하고, 상기 경사 표면(55/56)들 각각은:
   상기 경사 표면의 오목한 정점(59)으로부터 설치 방향에서 원주 방향으로 그리고 반경 방향 내측으로 연장된 설치 경사 부분(56)으로서, 상기 설치 경사 부분은 오목한 정점(59)으로부터 반경 방향으로의 각도 및 원주 방향으로의 각도를 합성시킨 각도로써 경사지는, 설치 경사 부분(56); 및
   상기 경사 표면(55/56)의 오목한 정점(59)으로부터 제거 방향에서 원주 방향으로 그리고 반경 방향 내측으로 연장된 제거 경사 부분(55)으로서, 상기 제거 경사 부분(55)은 오목한 정점(59)으로부터 반경 방향으로의 각도 및 원주 방향으로의 각도를 합성시킨 각도로써 경사지는, 제거 경사 부분(55);을 더 구비하는, 펀치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 설치 경사 부분(56)은 제 1 원주(y)를 가진, 상기 베이스 부분(53)에 대응하는 부채꼴에 포함되고, 상기 제거 경사 부분(55)은 제 2 원주(x)를 가진, 상기 베이스 부분(53)의 부채꼴에 포함되고, 상기 제 1 원주(y)는 상기 제 2 원주(x)보다 큰, 펀치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 원주(x)에 대한 상기 제 1 원주(y)의 비율은 2 대 1 이 되는, 펀치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 원주(y)는 60°의 범위로 연장되고, 상기 제 2 원주(x)는 30°의 범위로 연장되는, 펀치.
5. 제 1 항에 있어서,
   설치 경사 부분(56)은 오목한 정점(59)으로부터 미리 결정된 각도로써 원주 방향으로 경사지는, 펀치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 각도는 2°내지 6°의 범위에 있는, 펀치.
7. 제 1 항에 있어서,
   제거 경사 부분(55)은 오목한 정점(59)으로부터 미리 결정된 각도로써 원주 방향으로 경사지는, 펀치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 각도는 1°내지 2°의 범위에 있는, 펀치.

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