KR101850300B1 - 나사 가공 툴 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들의 암나사를 가공하는 나사 가공 툴로서, 몸체부; 및 상기 몸체부의 선단 부위를 통해 구비되며, 상기 피삭재 내부로 회전 삽입되어 상기 암나사를 가공하는 나사부;를 포함하고, 상기 나사부는, 상기 몸체부 쪽에 배치되며 제1 나사산각을 갖는 완전나사부; 및 상기 완전나사부의 선단에 배치되며 제2 나사산각을 갖는 불완전나사부;를 포함하며, 상기 제1 나사산각과 상기 제2 나사산각은 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 나사 가공 툴을 제공한다.

Description

나사 가공 툴{TOOL FOR MACHINING THE SCREW}

본 발명의 실시예들은 나사 가공 툴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들에 적용되는 암나사를 가공하는 나사 가공 툴로서 불완전 나사부 구간에도 일정 각도의 나사가 형성된 나사 가공 툴에 관한 것이다.

최근 들어 자동차의 경량화 및 고성능화에 대한 기술 개발에 관심이 고조되고 있다.

예컨대, 차량의 바퀴에 사용되던 라이닝 부품과 드럼 부품을 없애고 패드와 모터, 및 센서 기반의 캘리퍼타입(Motor On Caliper, MOC) 브레이크 시스템으로 진화되고 있다.

이러한 자동차 캘리퍼타입 브레이크의 너트 스핀들에는 소정의 형상을 갖는 암나사가 구비되는데, 종래의 경우 이러한 암나사의 가공에 CNC 선반 등의 범용 공작기계가 사용되었다.

한편, CNC 선반 등의 사용을 대신할 전용 장치들이 소개됨에 따라 너트 스핀들의 암나사 가공에 사용되는 나사 가공 툴이 몇몇 소개되고 있다.

주지된 바와 같이, 암나사 가공에는 탭(Tab)이라는 툴을 사용한다. 즉, 탭을 사용하여 피삭재의 내면에 나사를 형성한다.

그런데, 이러한 탭을 이용할 경우, 나사 가공 시 탭의 선단에 형성된 비교적 짧은 길이의 물림 부위에 의해 절삭이 이루어지는데, 구체적인 예로서 탭의 연속적인 회전에 의해 절삭이 이루어지는 동안 해당 물림 부위에는 연속적으로 부하가 걸리게 된다. 그 결과 부하가 걸린 부위에는 마모 또는 파손이 유발될 우려가 있었다.

또한, 탭의 이용 시 일반 절삭용 툴과 달리 절삭 가공 시 나사산 높이에 대응하는 부분이 피삭재 속에 묻혀 보리게 되므로 침 배출구로써의 공간이 충분하게 확보되지 못하여 칩의 배출이 용이하지 못하는 단점이 있었다.

한편, 탭을 이용하여 나사 가공할 때에는 먼저 탭이 정 회전하여 나사내기를 한 후 탭이 역 회전하며 피삭재의 내부로부터 빠져 나와야 한다. 하지만 정 회전의 완료 후 역 회전이 시작되는 순간 탭은 갑작스런 역 토크를 받게 되어 파손으로 유도되는 경우가 많다.

본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-2006-0022799호가 있으며, 상기 선행문헌에는 태핑머신에 관한 기술이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들에 적용되는 암나사를 가공하는 나사 가공 툴로서 불완전 나사부 구간에도 일정 각도의 나사가 형성된 나사 가공 툴을 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들의 암나사를 가공하는 나사 가공 툴로서, 몸체부; 및 상기 몸체부의 선단 부위를 통해 구비되며, 상기 피삭재 내부로 회전 삽입되어 상기 암나사를 가공하는 나사부;를 포함하고, 상기 나사부는, 상기 몸체부 쪽에 배치되며 제1 나사산각을 갖는 완전나사부; 및 상기 완전나사부의 선단에 배치되며 제2 나사산각을 갖는 불완전나사부;를 포함하며, 상기 제1 나사산각과 상기 제2 나사산각은 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 나사 가공 툴이 제공된다.

바람직하게는, 상기 나사부는, 상기 나사 가공 툴의 전체 길이에 대해 0.2 ~ 0.3배의 길이로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 나사산각 및 제2 나사산각은 35 ~ 45도 범위 내에서 정해지는 것이 좋다.

또한, 상기 불완전나사부는 상기 완전나사부에 비해 상대적으로 큰 길이를 가질 수 있다.

또한, 상기 불완전나사부는 상기 완전나사부에 비해 1.15 ~ 1.25배 길게 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 불완전나사부가 형성된 구간은 상기 완전나사부가 형성된 구간에 비해 설정 크기로 단면이 감소하도록 설정 경사각만큼 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.

이때, 상기 설정 경사각은, 1.6 ~ 1.8도 범위 내에서 정해질 수 있다.

본 발명에 의하면 불완전 나사부 구간에도 일정 각도의 나사가 형성된 나사 가공 툴을 제공하여, 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들에 적용되는 암나사를 보다 정밀하고 효율적으로 가공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴의 단면 모습을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴을 이용하여 피삭재 암나사를 가공한 모습을 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

그리고 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 나사 가공 툴에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)은, 몸체부(110), 그리고 나사부(120)를 포함한다.

여기서, 나사 가공 툴(100)은 캘리퍼타입(Motor On Caliper, MOC) 브레이크 시스템의 너트 스핀들에 암나사를 가공하는 기계적 가공장치를 말한다.

즉, 도 1에 도시된 나사 가공 툴(100)은 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들을 피삭재(200, 도 3 참조)로 하여 암나사(210, 도 3 참조)를 가공하는 장치를 말한다.

몸체부(110)는 소정의 길이(L1, 도 2 참조)를 갖는 막대 형상의 부재로서, 자루, 또는 몸체 등으로 일컬어질 수 있다.

그리고 몸체부(110)의 선단을 통해 나사가 형성되는데, 이를 나사부(120)라 한다.

나사부(120)는 몸체부(110)의 선단 부위를 통해 구비될 수 있다. 이러한 나사부(120)는 너트 스핀들 등의 피삭재(200, 도 3 참조)의 내부로 회전하며 삽입되어 피삭재(200, 도 3 참조)와 접촉되는 부위를 절삭한다. 그리고 해당 절삭부위를 통해 목표하는 형상을 갖는 암나사(210, 도 3 참조)가 가공될 수 있다.

바람직한 예로서, 나사부(120)는 소정의 길이를 갖는 완전나사부(121)와 불완전나사부(123)를 포함할 수 있다.

완전나사부(121)는 몸체부(110) 쪽에 배치될 수 있다. 즉 완전나사부(121)는 나사부(120)의 미단에 배치될 수 있다.

그리고 완전나사부(121)는 제1 나사산각(도 2의 a와 b의 합)을 가질 수 있다.

바람직하게는 상기 제1 나사산각은 35 ~ 45도 범위 내에서 정해지는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는 상기 제1 나사산각은 40도(즉, a는 10도, b는30도) 인 것이 좋다.

불완전나사부(123)는 완전나사부(121)의 선단에 연결될 수 있다.

그리고 불완전나사부(123)는 완전나사부(121)의 선단에 배치되어 제2 나사산각을 가질 수 있는데, 이는 완전나사부(121)의 제1 나사산각과 동일하게 형성될 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사부(120)의 경우 선단 쪽의 불완전나사부(123)와 미단 쪽의 완전나사부(121)를 설정 길이 비율로 포함하되, 이들 각각의 나사산각, 즉 제1 나사산각과 제2 나사산각의 크기가 a와 b의 합으로 일정하게 이루어지는 점에 특징이 있으며, 이로써 툴의 가공 및 공급이 용이하며 유지 관리가 쉬운 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴의 단면 모습을 확대 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)의 단면 형상을 구체적으로 확인할 수 있다.

도시된 나사 가공 툴(100)의 전체 길이는 L1일 수 있다. 그리고 나사부(120), 즉 완전나사부(121)와 불완전나사부(123)의 길이의 합(L2+L3)은 나사 가공 툴(100)의 전체 길이(L1)에 비해 0.2 내지 0.3배로 이루어질 수 있다.

또한, 제1 나사산각 및 제2 나사산각인 각도 a와 각도 b의 합은 35 내지 45도 범위 내에서 정해질 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)에서, 불완전나사부(123)는 완전나사부(121)에 비해 상대적으로 큰 길이를 갖는 것이 바람직한데, 구체적인 예로서, 불완전나사부(123)의 길이(L3)는 완전나사부(121)의 길이(L2)에 비해 1.15 내지 1.25배 길게 형성될 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)의 경우, 또 하나의 특징으로서 불완전나사부(123)가 형성된 구간은 완전나사부(121)가 형성된 구간에 비해 설정 크기로 단면이 감소하는 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.

이때, 상기 테이퍼진 형상을 이루는 경사각(c)의 크기는 1.6 ~ 1.8도 범위 내에서 정해지는 것이 좋다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴을 이용하여 피삭재 암나사를 가공한 모습을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)의 나사부(120)를 이용하여 피삭재(200) 내부에 암나사(210)가 가공될 수 있다.

도시된 피삭재(200)의 경우 캘리퍼타입(Motor On Caliper, MOC) 브레이크 시스템의 너트 스핀들을 나타낸 것이나, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)을 이용할 경우, 이와 유사한 형태의 암나사 가공이 수행될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사 가공 툴(100)의 재질은 특정 소재로 제한하지 않아도 무방하며, 피삭재(200)의 종류 및 크기, 재질 등에 따라 적절히 변경하여 사용될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 불완전 나사부 구간에도 일정 각도의 나사가 형성된 나사 가공 툴을 제공하여, 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들에 적용되는 암나사를 보다 정밀하고 효율적으로 가공할 수 있는 장점이 있다.

구체적인 예로서, 불완전 나사부 구간과 완전 나사부 구간의 각도가 다르지 않으므로 툴의 제작 및 관리가 용이하여 전체적인 브레이크 시스템의 생산 비용 절감 효과를 가져올 수 있다.

지금까지 본 발명인 나사 가공 툴에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그리고 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 나사 가공 툴
110: 몸체부
120: 나사부
121: 완전나사부
123: 불완전나사부
200: 피삭재

Claims (7)

1. 캘리퍼 타입 브레이크 시스템의 너트 스핀들을 피삭재로 하여 암나사를 가공하는 나사 가공 툴로서,
   몸체부; 및
   상기 몸체부의 선단 부위를 통해 구비되며, 상기 피삭재 내부로 회전 삽입되어 상기 암나사를 가공하는 나사부;를 포함하고,
   상기 나사부는,
   상기 몸체부 쪽에 배치되며 제1 나사산각을 갖는 완전나사부; 및
   상기 완전나사부의 선단에 배치되며 제2 나사산각을 갖는 불완전나사부;를 포함하며,
   상기 제1 나사산각과 상기 제2 나사산각은 동일하게 형성되되, 상기 제1 나사산각 및 상기 제2 나사산각은 35 ~ 45도 범위 내에서 정해지며,
   상기 불완전나사부는 상기 완전나사부에 비해 상대적으로 큰 길이를 가지되, 상기 불완전나사부는 상기 완전나사부에 비해 1.15 ~ 1.25배 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 나사 가공 툴.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 나사부는,
   상기 나사 가공 툴의 전체 길이에 대해 0.2 ~ 0.3배의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 나사 가공 툴.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 불완전나사부가 형성된 구간은 상기 완전나사부가 형성된 구간에 비해 설정 크기로 단면이 감소하도록 설정 경사각만큼 테이퍼진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 나사 가공 툴.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 설정 경사각은,
   1.6 ~ 1.8도 범위 내에서 정해지는 것을 특징으로 하는 나사 가공 툴.

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