KR101722335B1 - 목재용 나사의 제조방법 - Google Patents

목재용 나사의 제조방법 Download PDF

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KR101722335B1 KR1020150147969A KR20150147969A KR101722335B1 KR 101722335 B1 KR101722335 B1 KR 101722335B1 KR 1020150147969 A KR1020150147969 A KR 1020150147969A KR 20150147969 A KR20150147969 A KR 20150147969A KR 101722335 B1 KR101722335 B1 KR 101722335B1
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Abstract

본 발명은 목재에 회전삽입되는 목재용 나사의 제조방법에 관한 것으로, 목재용 나사를 목재에 회전삽입될 때 발생되는 목재의 칩 중 목재 외부로 배출되지 못한 잔여 칩이 수용될 수 있도록 나사에 칩수용홈 및 나사산홈을 형성된 목재용 나사를 제조하는 방법에 관한 것으로 원재료의 일단에 돌출부재(11)를 포함하는 헤드부(10)를 형성하여 기초나사를 성형하는, 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10); 상기 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)에서 성형된 기초나사의 다른 일단을 원뿔 형태로 가공하여 첨단부(30)를 성형하고, 상기 첨단부(30)의 외면에 첨단날(31)을 성형하는, 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 단계(S20); 및 상기 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 제2 성형단계(S20) 후, 일단에 헤드부(10)가 성형되고 다른 일단에 첨단부(30)가 성형된 기초나사의 외면에 그의 원주 방향을 따라 나사산(21)을 성형하고, 상기 나사산(21)에 나사산홈(22)을 성형하는, 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 단계(S30);를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

목재용 나사의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF THE WOOD SCREW}
본 발명은 목재에 회전삽입되는 목재용 나사의 제조방법에 관한 것으로, 목재용 나사를 목재에 회전삽입될 때 발생되는 목재의 칩 중 목재 외부로 배출되지 못한 잔여 칩이 수용될 수 있도록 나사에 칩수용홈 및 나사산홈을 형성된 목재용 나사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 목재용 나사는 나사를 목재에 체결할 때 발생되는 목재의 칩 중에서 일부만 외부로 배출되고, 일부는 목재 내부에 쌓이게 되는데. 이러한 배출되지 못한 잔여 칩에 의해 목재 내부에는 압력을 발생하게 되고, 그 압력에 의해 나사 체결시 목재가 갈라지는 현상(크랙, crack)이 자주 발생하게 되어 목재를 낭비할 뿐만 아니라, 목재의 갈라짐 현상(크랙, crack)으로 불량품이 생상되는 경우가 종종 발생하고 있다.
이에 본 발명에서는 이러한 목재의 갈라짐 현상(크랙, crack)을 방지할 수 있는 목재용 나사를 제조하는 방법에 대하여 제안하고자 한다.
더욱 구체적으로는, 원재료의 일단에 돌출부재를 포함하는 헤드부를 형성하여 기초나사를 성형하는, 돌출부재를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10); 상기 돌출부재를 포함하는 기초나사를 성형하는 단계(S10)에서 성형된 기초나사의 다른 일단을 원뿔 형태로 가공하여 첨단부를 성형하고, 상기 첨단부의 외면에 첨단날을 성형하는, 첨단부 및 첨단부에 첨단날을 성형하는 단계(S20); 및 상기 첨담부 및 첨단부에 첨단날을 성형하는 단계(S20) 후, 일단에 헤드부가 성형되고 다른 일단에 첨단부가 성형된 기초나사의 외면에 그의 원주 방향을 따라 나사산을 성형하고, 상기 나사산에 나사산홈을 성형하는, 기둥부에 나사산홈이 형성된 나사산을 성형하는 단계(S30);를 포함하는 것으로, 이렇게 제조된 상기 목재용 나사는 상기 나사로 목재를 체결할 때 발생되는 목재의 칩 중 외부로 배출되지 못한 잔여 칩이 만곡면의 오목부 및 나사산(21)에 형성된 나사산홈(22)에 쌓이도록 하여 목재에 나사를 체결함으로 인해 발생되는 목재의 갈라짐(크랙, crack)을 방지하는 것을 기술적 특징으로 한다.
일반적으로 나사는, 특정물품에 회전하면서 삽입되어 직접 체결되거나 2개 이상의 물건을 결합하는 용도로 자주 사용된다.
이러한 나사는 용도나 사용처에 따라 치수와 형상이 다양하게 구성되고, 더 효율적인 체결을 위한 연구가 지속되고 있다.
특히 목재에 나사가 체결되는 경우, 잔여 칩이 다량으로 발생되는 목재의 특성상 나사 체결 과정 중에 갈라짐(크랙) 현상이 자주 발생되어 목재로 이루어진 물품을 자주 파손시키기 때문에 체결이 어렵고, 체결된다고 하더라도 목재물품의 내구력을 저하시키는 문제점이 있다.
이는 나사의 외면에 형성된 나사산이 날카롭고, 이 나사산이 회전되면서 인가되는 외력과, 이 외력에 의해 발생되는 목재의 잔여 칩과 나사 간의 마찰에 의해 발생되기 때문에 상술된 문제들을 절감하고자 나사 체결용 튜브가 개발되었으나, 이는 항시 휴대해야 하는 번거로움과 구매에 따른 불편함이 존재한다.
따라서, 나사 자체를 변형시키고자 하는 개발이 이루어지고 있는데, 이러한 기술에 관하여 등록실용신안공보 제20-0477278호(이하, '선행기술 1'로 지칭)에는 목재 체결용 나사가 기재되어 있다.
선행기술 1은 첨부된 도면의 도 6를 참조할 수 있는데, 이는 기준선을 따라 연장되는 몸통(110); 몸통(110)의 일 단부 측에 위치하고, 몸통(110)에 가까워질수록 좁아지는 단면을 구비하며 단면의 경계선과 기준선이 접시 각도를 이루게 하는 접시부(131)와, 접시부의 자유단에 위치하는 원판부(135)를 구비하는 헤드(130); 접시부(131)의 외면으로부터 돌출 형성되고, 기준선에 수직한 저변과 저변에 대해 둔각을 이루는 측변을 구비하는 테이퍼 칼날(150); 원판부(135)의 저면에 돌출 형성되며, 테이퍼 칼날(150)의 저변과 평행한 변을 갖는 수평 칼날(170); 및 원판부(135)의 저면에 돌출 형성되며, 테이퍼 칼날(150)과 수평 칼날(170)을 감싸는 원형 칼날(190)을 포함하도록 구성된다.
또한 관련 기술로서, 등록실용신안공보 제20-0437390호(이하, 선행기술 2로 지칭)에는 목재 체결용 나사가 기재되어 있다.
선행기술 2는 첨부된 도면의 도 7을 참조할 수 있는데, 이는 헤드(20) 하단과 몸체(10) 선단에 절삭날(21, 11)이 형성되되, 헤드(20) 하단의 절삭날(21)은 목재(30) 내부로의 침투 이전 목재(30) 표면에 접착된 필름(31)을 절삭할 수 있도록 에지의 내각(r)이 100-110°를 이루는 것이고, 몸체(10) 선단의 절삭날(11)은 부하 감소 되어 목재(30) 내부로 침투할 수 있도록 첨단의 내각(r')이 50-60°를 이루도록 구성된다. 또한 헤드(20) 상면에는 공구 삽입을 위한 십자형 또는 일자형 삽입홈(22)이 형성된 것이고, 몸체(10) 선단의 절삭날(11) 외면 둘레에는 몸체(10)와 마찬가지로 나선(11a)이 형성된다.
그러나 위에 기재된 선행기술 1 및 선행기술 2를 보면, 다음과 같은 문제점이 존재한다.
주요한 문제점으로서, 선행기술 1 및 선행기술 2는 목재의 갈라짐 현상을 절감할 수 없다.
첫째, 목재의 갈라짐은 상술된 바와 같이, 나사의 삽입에 따라 인가되는 외력과 내부에서 배출되는 잔여 칩의 누적에 따라 발생되는 경우가 대부분인데, 선행기술 1 및 선행기술 2는 나사의 삽입에 따라 인가되는 외력을 증가시킬 수밖에 없도록 구성되어 있다.
그 근거로 각 헤드의 하부측에 형성된 칼날 또는 절삭날의 구성은 목재 마감에는 효과적일 수 있으나, 다수의 결로 이루어진 목재의 결을 파손시키기 때문에 내구성이 강한 목재가 아니면 오히려 목재의 파손을 야기 시킬 수 있다.
즉, 나사 헤드의 하부측에는 목재의 마감을 깔끔하게 할 수 있으면서 나사의 고정력을 보강하고 회전력을 저하시키지 않는 구성이 필요하다.
둘째, 목재의 내부에 발생되어 잔여하는 칩을 처리할 수 있는 구성이 마련되어 있지 않다.
예컨대 나사가 회전결합될 때 나사의 단부에 의해 내부에서 발생되는 목재의 잔여 칩이 나사를 타고 목재의 외부로 배출되기도 하지만, 다량의 잔여 칩이 목재 내부에 잔여되게 될 수 있다.
이러한 잔여 칩은 목재 내부에 누적됨으로써 목재의 간격이 벌어지게 하는 요소가 되고, 이에 따라 나사에 의해 결이 훼손된 목재는 시간이 지남에 따라 결국 파손될 수밖에 없는데, 이를 위해 나사의 회전결합에 따라 발생되는 목재의 잔여칩을 처리할 수 있는 구성이 필요한다.
총괄적으로, 상술된 필요구성을 갖춘 나사의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 목재용 나사를 간단한 공정을 통해 제조하는 방법 또한 요구되고 있다.
등록실용신안공보 제20-0477278호(2015.05.26. 공고) 등록실용신안공보 제20-0437390호(2007.11.28. 공고)
위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 나사의 헤드부 하면에 오목부 및 돌출부재를 형성하고, 나사산에 나사산홈을 형성하여 나사가 목재에 회전삽입될 때 발생되는 목재의 칩 중 외부로 배출되지 못한 잔여 칩이 오목부 및 나사산홈에 수용되도록 하여 목재의 갈라짐(크랙, crack)을 최소화시킬 수 있는 목재용 나사를 간단한 공정을 통해 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 목재용 나사의 제조방법은, 원재료의 일단에 돌출부재(11)를 포함하는 헤드부(10)를 형성하여 기초나사를 성형하는, 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10); 상기 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)에서 성형된 기초나사의 다른 일단을 원뿔 형태로 가공하여 첨단부(30)를 성형하고, 상기 첨단부(30)의 외면에 첨단날(31)을 성형하는, 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 단계(S20); 및 상기 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 제2 성형단계(S20) 후, 일단에 헤드부(10)가 성형되고 다른 일단에 첨단부(30)가 성형된 기초나사의 외면에 그의 원주 방향을 따라 나사산(21)을 성형하고, 상기 나사산(21)에 나사산홈(22)을 성형하는, 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 단계(S30);를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)에서, 상기 돌출부재(11)는 120°각도의 간격으로 3개 형성되도록 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 제2성형 단계(S20)에서, 상기 첨단날(31)은 120°또는 180°각도의 간격으로 형성되도록 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 단계(S30)에서, 상기 나사산홈(22)은 각각의 나사산(21)에 120°각도의 간격으로 3개 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 성형단계(S30)에서, 상기 나사산홈(22)은 30°내지 60°의 각도를 갖도록 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 성형단계(S30)에서, 상기 나사산홈(22)은 45°의 각도를 갖도록 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 성형단계(S30)에서, 상기 나사산홈(22)의 깊이는 나사산(21) 높이의 1/3 내지 1/2 지점까지 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 목재용 나사의 제조방법으로 제조된 목재용 나사에는 나사가 목재에 회전삽입될 때 발생되는 목재 칩 중 일부를 수용하는 칩수용홈 및 나사산홈이 형성되어 있어서, 나사를 목재에 체결할 때 발생되는 목재의 칩 중에서 목재 외부로 배출되지 못한 잔여 칩이 칩수용홈 및 나사산홈에 수용되되므로 인해 목재에 나사를 체결할 때 목재에 가해지는 압력으로 인해 발생되는 목재의 갈라지는 현상(크랙, crack)을 방지하는 효과가 있고, 또한 이러한 칩수용홈 및 나사산홈의 성형을 나사의 헤드부 및 나사산을 성형하는 공정 중에 시행하므로 제조공정을 간소화시키고, 제조단가를 낮추는 효과도 가지고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나사의 제조방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일예에 따른 나사의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일예에 따른 나사의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 4은 본 발명의 다른 일예에 따른 나사의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 나사를 저면에서 바라본 것을 나타낸 것이다.
도 6는 선행기술 1에 첨부된 도면을 나타낸 것이다.
도 7은 선행기술 2에 첨부된 도면을 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
또한, 설명에 앞서 후술되는 각도의 기준이 없는 기재는 나사의 길이방향 축이 기준임을 미리 밝히며, 이에 따라 본 발명을 이해하는데 혼동이 없음을 미리 밝히는 바이다.
본원 발명에 따라 제조되는 나사는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 헤드부(10), 기둥부(20) 및 첨단부(30)로 이루어져 있다.
이러한 목재용 나사의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 돌출부재를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10), 첨단부 및 첨단부에 첨단날을 형성하는 제2 형성단계(S20) 및 기둥부에 나사산홈이 형성된 나사산을 성형하는 제3 성형단계(S30)를 포함하여 이루어질 수 있다.
1. 돌출부재를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)
돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)는, 나사 제조의 원재료로 사용되는 금속 와이어를 일정 간격으로 절단한 뒤 절단된 원재료의 일단을 헤딩머신을 통해 압입시켜 헤드부의 하면에 돌출부재(11)가 형성되도록 원재료를 가공하여 기초나사를 성형하는 단계이다.
이를 위해 원재료가 압입되는 헤딩머신의 일측에는 돌출부재(11)의 형태에 대응되는 금형이 마련될 수 있으며, 이 금형은 복수의 돌출부재(11)를 형성할 수 있도록 하되, 각 돌출부재(11)의 간격이 120° 각도의 간격이 되도록 한다.
여기서 헤드부(10)는 나사의 일단에 형성되는 것으로, 그 상면에 드라이버의 단부가 삽입되기 위한 홈(도면부호 미도시)이 형성될 수 있는데, 이는 첨부된 도면과 같이 '+' 형태일 수 있으며, '-' 형태일 수도 있다.
그리고 상기 헤드부(10)는 하면에 접시각도를 이루는 만곡면을 구성하고, 상기 만곡면에는 칩수용홈(12)이 형성될 수 있도록 돌출부재(11)를 구성하되, 상기 돌출부재(11)는 만곡면의 칩수용홈(12)의 경계면에 외면으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 돌출부재(11)는 목재용 나사가 목재에 완전히 체결되고, 회전 삽입되는 힘에 의해 헤드부(10)의 상기 만곡면이 상기 목재에 완전히 접촉되었을 때, 목재의 외면을 가압함으로써, 완전 체결된 나사가 목재로부터 헛도는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 돌출부재(11)는 헤드부(10)에서 기둥부(20)로 직선 형상으로 돌출되어 구성되고, 돌출부재(11)의 끝단부는 나사가 목재에 완전히 체결될 수 있도록 나사 회전시 목재를 절삭하는 칼날을 형성할 수도 있다.
상기 칩수용홈(12)은 나사를 목재에 체결할 때 발생되는 목재 칩의 일부가 수용되는 곳으로 나사체결시 발생되는 목재 칩이 목재 외부로 완전히 배출되지 못하고 목재 내부에 잔여함으로 인해 발생될 수 있는 목재의 갈라짐(크랙, crack)을 방지하기 위해 구성된 것이다.
이러한 돌출부재(11) 및 칩수용홈(12)은 헤드부(10)의 하면에 구성된 만곡면에 복수 개가 형성할 수 있는데, 120°간격으로 3개를 형성하는 것이 최적으로 나타났다.
이를 나사의 저면에서 바라 본 것을 도시한 도면의 도 4를 참조하면, 돌출부재(11)는 3개로 구성되어 있고, 각 돌출부재(11)는 나사의 길이방향 축을 기준으로 원주면상에 120°각도의 간격으로 3개가 형성되어 있다.
물론, 돌추부재의 간격을 상술한 120°각도 외에도 다른 각도로 형성할 수도 있으나, 아래의 [표 1]에서 보는 것처럼 돌출부재(11) 간의 간격인 각도 'b'가 120°일 때, 돌출부재(11)가 형성된 만곡면과 목재 간의 마찰력에 있어서, 고정력과 회전력이 가장 최적으로 나타났다.
이때 고정력과 회전력을 모두 고려한 이유는, 나사 체결 후 헛도는 것을 방지하기 위한 고정력을 고려하면서도, 돌출부재(11)가 목재에 접촉한 뒤에도 나사의 가장 상측면과 목재가 동일한 높이가 될 때까지 체결되려면 적당한 회전력을 가짐을 고려하여야 하고, 아울러 나사의 체결을 해제하려면 회전력도 고려하여야 하기 때문이다.
여기서 고정력 및 회전력은 우수, 중간, 미비의 등급으로 구분하여 표기하였다.
각도 60° 90° 120° 180°
고정력 우수 우수 우수 미비
회전력 미비 중간 우수 중간
[표 1]에 나타낸 60°는 돌출부재(11)가 6개인 경우이고, 90°는 4개, 120°는 3개 180°는 2개인 경우이다. 그리고 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 돌출부재(11) 간의 각도가 120°로 형성되어 3개인 경우에 고정력과 회전력이 모두 '우수'로 나타남을 알 수 있다.
또한, 나사를 목재에 체결할 대 발생되는 목재의 갈라짐(크랙, crack) 현상도 돌출부재의 간격이 120°각도일 때 가장 최적인 것으로 나타났다.
2. 첨단부 및 첨단부에 첨단날을 성형하는 제2 성형단계(S20)
첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 형성하는 제2 성형단계(S20)는, 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)에서 성형된 기초나사의 다른 일단, 즉 첨단부(30)에 드릴링 머신을 이용하여 상기 첨단부(30)의 가장 끝단이 모여 뾰족한 원뿔의 형태가 되도록 가공하되, 상기 가공된 첨단부(30)의 외면이 깎아지도록 드릴링 머신으로 가공하여 첨단날(31)을 성형하는 단계이다.
상기 첨단부(30)는 기둥부(20)의 일단에서 기둥부(20)가 연장되는 방향으로 연장되는 것으로, 나사가 목재에 체결될 때 목재에 홈을 형성하는 기능을 수행하기 위하여 단부측으로 모이는 원뿔 형상으로 성형하게 된다.
이러한 첨단부(30)에는 목재에 홈을 쉽게 형성하기 위하여 첨단날(31)이 성형되는데, 이러한 첨단날(31)은 첨단부(30)의 원뿔 형태 외면에 외측으로 돌출되되, 첨단부(30)의 중심부에서 외측으로 직선으로 돌출되며, 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어 칼날의 형상으로 복수 개 형성될 수 있다.
이때 첨단날(31)은 첨부된 도면의 도 3에서와 같이, 소정의 각도 'c'만큼 이격되도록 형성될 수 있는데, 도 5의 (a)는 첨단날(31)의 각도 'c'가 180°로 형성되어 첨단날(31)이 2개로 형성된 것을 나타낸 것이며, (b)는 첨단날(31)의 각도 'c'가 120°로 형성되어 첨단날(31)이 3개로 형성된 것을 나타낸 것이다.
즉, 첨단날(31)은 도 5에 도시된 바와 같이 2개 또는 3개를 둘 수 있으며, 이는 나사의 굵기에 따라 2개 또는 3개 중에서 적의 선택하여 적용할 수 있지만, 첨단날(31)을 돌출부재(11)와 나사산홈(22)과 일직선상에 형성될 수 있도록 3개를 구비하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 첨단날(31)의 개수 및 형성 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.
3. 기둥부에 나사산홈이 형성된 나사산을 성형하는 제3 성형단계(S30)
기둥부에 나사산을 형성하는 제3 성형단계(S30)는, 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 형성하는 제2 성형단계(S20) 후, 돌출부재(11)를 포함하는 헤드부(10)와 첨단날(31)을 포함하는 첨단부(30)가 형성된 기초나사의 외면에 그의 원주 방향을 따라 나사산(21)을 성형하되, 나사산(21)의 일정간격마다 나사산홈(22)이 형성되도록 성형하는 단계이다. 구체적으로는 상기 나사산(21)에 120°각도의 간격으로 하여 1개 층의 나사산(21)에 3개씩의 나사산홈(23)이 형성되도록 하되, 어느 한 층에 형성된 나사산홈(22)은 이의 상부 층에 형성된 2개의 나사산홈(22) 사이에 형성됨으로써, 나사산(21)의 층마다 나사산홈(22)이 교차되도록 성형한다.
이때 나사산(21)의 성형 및 상기 나사산(21)에 형성되는 나사산홈(22)은 전조가공(rolling of rod)을 이용할 수 있는데, 특히 나사산홈(22)은 나사산(21) 성형시 일정 간격마다 소정의 깊이만큼 홈이 형성되도록 전조가공에 사용되는 공구를 제어하여 형성할 수 있다.
여기서 일정 간격을 갖도록 공구를 제어하는 것은 120°의 간격마다 나사산홈(22)이 형성되도록 제어하는 것이고, 소정의 깊이를 갖도록 제어하는 것은 상기 공구가 나사산의 내측으로 서서히 깊어지다가 일정지점에서 서서히 원위치로 복귀되도록 제어하는 것을 의미한다.
이렇게 나사산홈(22)의 간격을 120°로 하는 이유는 [표 2]를 참조할 수 있는데, [표 2]에서는 각도에 따른 나사산(21)의 내구도와 크랙율을 나타내고 있다.
각도 60° 90° 120° 180°
크랙율 우수 우수 우수 중간
내구도 미약 중간 우수 우수
[표 2]에서는 크랙율 및 내구도 정도를 우수, 중간, 미약의 등급으로 분류하고 나타내고 있으며, [표 1]과 동일하게 60°는 5개, 90°는 4개, 120°는 3개 180°는 2개의 개수를 나타낸다.
그리고 [표 2]의 결과에 따르면, 나사산홈(22)이 120°각도의 간격으로 형성되는 경우, 목재의 크랙율 저하에 대해 '우수' 등급을 나타냈으며, 나사산(21)의 내구도에 대해서도 '우수' 등급을 나타냈다.
또한, 상기 제3 성형단계에서는 나사산홈(22)의 깊이를 소정의 깊이가 되도록 성형하게 되는데, 이러한 성형은 공구를 제어하여 공구가 나사산의 내측으로 서서히 깊어지다가 일정지점에서 서서히 원위치로 복귀되도록 제어하여 성형하게 된다.
이때 나사산홈(22)의 깊이는 목재 내부에 남아 있는 잔여 칩에 의해 목재의 갈라짐(크랙, crack) 현상을 최소화할 수 있는 지점까지 성형하게 되며, 그 깊이는 도록 나사산(21) 높이를 기준하여 나사산(21) 높이의 1/3 내지 1/2 지점까지 형성하는 것이 바람직한 것으로 나타났고, 목재 내에 남아 있는 잔여 칩에 의한 목재의 갈라짐(크랙, crack) 현상이 가장 최소화되는 지점으로는 나사산(21) 높이의 1/3 지점 인 것으로 나타났다.
또한, 상기 제3 성형단계에서 나사산 홈(22)을 (a)첨부된 도면의 도 2와 같이 나사산(21)에 나사의 길이방향으로 일직선으로 성형하거나, (b)첨부된 도면의 도 3 및 도 4와 같이 나사산(21)에 나사의 길이방향으로 지그재그 또는 사선으로 성형할 수도 있다.
한편, 상기에서 도 1 내지 도 5를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 5의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
10 : 헤드부 11 : 돌출부재
12 : 칩수용홈 20 : 기둥부
21 : 나사산 22 : 나사산홈
30 : 첨단부 31 : 첨단날
S10 : 돌출부재를 포함하는 나사를 성형하는 제1 성형단계
S20 : 첨단부 및 첨단부에 첨단날을 성형하는 제2 성형단계
S30 : 기둥부에 나사산홈이 형성된 나사산을 성형하는 단계

Claims (7)

  1. 원재료의 일단에 돌출부재(11)를 포함하는 헤드부(10)를 형성하여 기초나사를 성형하는, 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10);
    상기 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)에서 성형된 기초나사의 다른 일단을 원뿔 형태로 가공하여 첨단부(30)를 성형하고, 상기 첨단부(30)의 원뿔 형태 외면에 외측으로 돌출되되, 이 원뿔 형태의 첨단부(30)의 중심부에서 외측으로 직선으로 돌출되며, 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된 첨단날(31)을 성형하는, 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 단계(S20); 및
    상기 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 제2 성형단계(S20) 후, 일단에 헤드부(10)가 성형되고 다른 일단에 첨단부(30)가 성형된 기초나사의 외면에 그의 원주 방향을 따라 나사산(21)을 성형하고, 상기 나사산(21)에 120°각도의 간격으로 하여 1개 층의 나사산(21)에 3개씩의 나사산홈(23)이 형성되도록 하되, 어느 한 층에 형성된 나사산홈(22)은 이의 상부 층에 형성된 2개의 나사산홈(22) 사이에 형성됨으로써, 나사산(21)의 층마다 나사산홈(22)이 교차되도록 성형하는, 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 목재용 나사의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부재(11)를 포함하는 기초나사를 성형하는 제1 성형단계(S10)에서,
    상기 돌출부재(11)는 120°각도의 간격으로 3개 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 하는, 나사의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 첨단부(30) 및 첨단부(30)에 첨단날(31)을 성형하는 제2성형 단계(S20)에서,
    상기 첨단날(31)은 120°또는 180°각도의 간격으로 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 하는, 나사의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 성형단계(S30)에서,
    상기 나사산홈(22)은 30°내지 60°의 각도를 갖도록 성형하는 것을 특징으로 하는, 나사의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 성형단계(S30)에서,
    상기 나사산홈(22)은 45°의 각도를 갖도록 성형하는 것을 특징으로 하는, 나사의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기둥부(20)에 나사산홈(22)이 형성된 나사산(21)을 성형하는 제3 성형단계(S30)에서,
    상기 나사산홈(22)의 깊이는 나사산(21) 높이의 1/3 내지 1/2 지점까지 성형하는 것을 특징으로 하는, 나사의 제조방법.
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