KR101963929B1 - 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구 - Google Patents

탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구 Download PDF

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닛폰 스프류 가부시키가이샤
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Abstract

종래의 공구에 비하여, 구조가 보다 간단하고, 제조 조립도 간단하며, 따라서, 제조 비용의 저감도 가능하고, 더욱이, 조작성이 우수한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구를 제공한다. 본 발명은, 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)는, 피가공물에 장착된 탱리스 나선 형상 코일 인서트를 피가공물로부터 발취하기 위하여, 선단부가 나사축(45)으로 이루어지는 맨드릴(41)과, 가늘고 긴 형상 부재로서, 일단에 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 피가공물의 표면측에 위치한 단부 코일부의 노치에 결합되는 클로우부(81)를 구비한 작동부(82)와, 작동부(82)와 일체로 형성된 지지부(83)를 구비한 피봇 클로우(80)를 갖는다.

Description

탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구{TANGLESS HELICAL COIL INSERT REMOVING TOOL}
본 발명은, 피가공물에 장착된 탱리스(tangless) 나선 형상 코일 인서트를 피가공물로부터 발취하기 위한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구에 관한 것이다.
종래, 알루미늄 등의 경금속, 플라스틱, 주철 등으로 이루어지는 피가공물에 직접 나사 내기(tapping)한 채로는, 암나사가 약해서 높은 조임력이 얻어지지 않는 경우에, 신뢰성이 높은 나사 체결을 보장하기 위하여 나선 형상 코일 인서트가 사용되고 있다.
나선 형상 코일 인서트에는 탱 부가 나선 형상 코일 인서트와 탱리스 나선 형상 코일 인서트가 있는데, 탱 부가 나선 형상 코일 인서트는, 피가공물에 장착 후 탱을 제거하고, 또한, 제거한 탱을 회수하는 작업이 필요하다. 여기서, 이러한 작업이 필요없는 탱리스 나선 형상 코일 인서트가 사용되는 경우가 있다.
특허 문헌 1에는, 이러한 탱리스 나선 형상 코일 인서트를 위한 장착 공구가 개시되어 있다.
본원 첨부의 도 7 ~ 도 9를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.
장착 공구(300)는, 관 형상체 부재(301)와, 관 형상체 부재(301)에 지지된 맨드릴(mandrel) 집합체(302)를 구비하고 있다. 피봇 클로우(pivotal claw)(303)가 맨드릴 집합체(302)의 길이 방향에 형성된 공동(空洞)(304) 내에 배치되고, 피봇 클로우(303)는, 한 쪽의 선단부에, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 단부(端部) 코일부(100a)의 노치(切缺)(101)(도 9)에 결합되는 훅 부분(305)을 구비하고 있다.
본 예에 있어서는, 피봇 클로우(303)는, 스프링(306)에 의해서 피봇 축(307)의 주위로 부세되어 있고, 맨드릴 집합체(302)가 화살표(308) 방향으로 이동하여, 피봇 클로우(303)의 타단(309)이 맨드릴 집합체(302)에 형성한 구멍에 들어갔을 때, 피봇 클로우(303)는 피봇 축(307)의 주위로 회전하여, 훅 부분(305)이 코일 인서트(100)의 공구 삽입 방향 출구측의 단부 코일부(100a)의 노치(101)에 매몰되도록 구성되어 있다.
상기 특허 문헌 1에 기재되는 탱리스 나선 형상 코일 인서트를 위한 장착 공구(300)는, 조작성이 우수하지만, 특히, 피봇 클로우(303)를 구비한 맨드릴 집합체(302)는, 그 구조가 복잡하고, 제조 및 조립이 곤란하여, 제품 제조 비용을 높이는 요인이 되고 있다.
여기서, 본 발명자는, 특허 문헌 2에 기재하는 삽입 공구를 제안했다.
즉, 본원 첨부의 도 6의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 특허 문헌 2에 기재하는 삽입 공구는, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)(도 7, 도 9 참조)를 피가공물에 삽입하기 위해서, 선단부가 나사축(45)으로 이루어지는 맨드릴(41)과, 가늘고 긴 형상 부재로서, 일단에 나사축(45)에 나사 결합한 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 출구측 단부 코일부(100a)의 노치(101)에 결합되는 클로우부(81)를 구비한 작동부(82)와, 작동부(82)와 일체로 형성된 지지부(83)를 구비한 피봇 클로우(80)를 구비하고 있다. 피봇 클로우(80)는, 피봇 클로우 장착 홈(71)에 장착되고, 또한, 지지부(83)가 피봇 축(84)에서 스윙(搖動) 가능하게 맨드릴(41)에 장착되며, 부세 수단(88(88a, 88b))이 지지부(83)에 작용하여, 클로우부(81)에 형성한 훅 부분(90)이 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 노치(101)에 탄력적으로 결합되도록, 클로우부(81)를 나사축(45)의 반경 방향 바깥 방향으로 부세하고 있다.
이러한 구성의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구는, 종래의 공구에 비하여, 구조가 보다 간단하고, 제조 조립도 용이하며, 따라서, 제조 비용의 저감도 가능하고, 더욱이, 조작성이 우수하다.
일본 특허 공보 제384920호 일본 특허 출원 번호 2010-269710호
본 발명자는, 상기 특허 문헌 2에 기재되는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구의 특징 있는 구성에 착안하여, 이러한 삽입 공구의 구성을 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 발취 공구에도 적용할 수 없는지를 검토한 결과, 극히 적합하게 구현화할 수 있다는 것을 발견했다.
즉, 본 발명의 목적은, 종래의 공구에 비하여, 구조가 보다 간단하고, 제조 조립도 용이하며, 따라서, 제조 비용의 저감도 가능하고, 더욱이, 조작성이 우수한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구로 달성된다. 요약하면, 본 발명은, 피가공물에 장착된 탱리스 나선 형상 코일 인서트를 상기 피가공물로부터 발취하기 위하여, 선단부가 나사축으로 이루어지는 맨드릴과,
가늘고 긴 형상 부재로서, 일단에 상기 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 상기 피가공물의 표면측에 위치한 단부 코일부의 노치에 결합되는 클로우부를 구비한 작동부와, 상기 작동부와 일체로 형성된 지지부를 구비한 피봇 클로우를 갖는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구로서,
상기 맨드릴은, 상기 나사축이 형성된 소경 축부와, 상기 소경 축부에 연접하여 형성된 외경이 상기 소경 축부보다 대경으로 되는 가늘고 긴 통 형상의 관 형상 축부를 가지고,
상기 소경 축부 및 상기 관 형상 축부에는, 상기 피봇 클로우를 설치하기 위해서, 상기 소경 축부의 단면으로부터 상기 맨드릴의 축선 방향으로 소정 길이에 걸쳐서 피봇 클로우 장착 홈이 형성되며,
상기 피봇 클로우는, 상기 피봇 클로우 장착 홈에 장착되고, 또한, 상기 지지부가 피봇 축에서 스윙 가능하게 상기 맨드릴에 장착되고,
상기 관 형상 축부에는, 상기 피봇 클로우의 상기 지지부에 작용하는 부세 수단을 구비하고,
상기 부세 수단은, 상기 지지부에 작용하여, 상기 클로우부에 형성한 훅 부분이 상기 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 상기 피가공물의 표면측에 위치한 단부 코일부의 상기 노치에 탄력적으로 결합되도록, 상기 클로우부를 상기 나사축의 반경 방향 바깥 방향으로 부세하고 있는 것을 특징으로 하는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구이다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 부세 수단은, 상기 관 형상 축부의 내부에 수납된 압축 코일 스프링과, 상기 압축 코일 스프링에 의해 상기 피봇 클로우의 상기 지지부의 단면에 접촉되는 스프링 받이 부재를 구비하고 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 피봇 클로우는, 가늘고 긴 형상의 판부재로 이루어지고, 상기 클로우부는, 상기 판부재의 선단으로부터 소정 거리의 판 두께 단면 영역에 형성되고, 상기 지지부는, 상기 부세 수단의 상기 스프링 받이 부재에 접촉하는 후단면이 폭 방향으로 경사져 있고, 상기 스프링 받이 부재가 상기 경사진 후단면에 결합함에 의해, 상기 클로우부를 상기 나사축의 반경 방향 바깥 방향으로 부세한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 나사축의 선단부에 일체로, 상기 피봇 클로우보다 상기 나사축의 축선 방향 바깥쪽으로 소정 길이 더 돌출하여, 상기 코일 인서트의 내부에 나사 결합 또는 삽입 가능한 가이드부가 형성된다.
본 발명에 의하면, 종래의 공구에 비하여, 구조가 보다 간단하고, 제조 조립도 용이하다. 따라서, 본 발명의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구는, 제조 비용의 저감이 가능하고, 더욱이, 조작성이 우수하다.
도 1의 (a)는, 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구의 일 실시예에 있어서의 피봇 클로우가 장착된 맨드릴의 중앙 종단면도이며, 도 1의 (b)는, 피봇 클로우가 장착된 맨드릴의 평면도이며, 도 1의 (c)는, 피봇 클로우의 정면도이다.
도 2는, 나사축의 다른 실시예를 나타내는 부분 평면도이다.
도 3의 (a)는, 피봇 클로우의 클로우부의 사시도이며, 도 3의 (b)는, 클로우부의 훅 부분과 나선 형상 코일 인서트의 입구측 단부 코일부 노치와의 결합 상태를 설명하는 정면도이며, 도 3의 (c)는, 클로우부의 경사 부분과 나선 형상 코일 인서트의 입구측 단부 코일부 노치와의 결합 상태를 설명하는 정면도이다. 도 3의 (d)은, 나선 형상 코일 인서트의 사시도이다.
도 4a는, 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구의 일 실시예의 사시도이다.
도 4b의 (a), (b)는, 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구의 사용의 일례를 설명하는 사시도이다.
도 5의 (a), (b), (c), (d)는, 도 4에 나타내는 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구의 작동 및 조작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은, 특허 문헌 2에 기재하는 본 발명자가 개발한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구를 나타내고 있고, 도 6의 (a)는, 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구에 있어서의 피봇 클로우가 장착된 맨드릴의 중앙 종단면도이며, 도 6의 (b)는, 피봇 클로우가 장착된 맨드릴의 평면도이다.
도 7은, 종래의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 도 7에 나타내는 종래의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구의 단면도이다.
도 9는, 탱리스 나선 형상 코일 인서트 삽입 공구의 클로우부의 훅 부분과, 나선 형상 코일 인서트의 단부 코일부 노치와의 결합 상태를 설명하는 정면도이다.
이하, 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구를 도면에 의거하여 더 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
(공구의 전체 구성)
도 4a에, 본 발명에 관한 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)의 일 실시예의 전체 구성을 나타낸다. 본 실시예에 의하면, 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)는, 수동식으로 이루어지고, 맨드릴 조립체(40)를 갖는다.
맨드릴 조립체(40)는, 맨드릴(41)을 구비하고 있다. 맨드릴(41)에는 맨드릴 구동 핸들(50)이 마련되고, 수동으로 맨드릴(41)을 회전 구동하도록 구성된다. 구동 핸들(50)로 맨드릴(41)을 회전시킴에 의해 맨드릴(41)의 선단부를 구성하는 나사축(45)이 회전한다. 이 때, 맨드릴 구동 핸들(50)로 맨드릴(41)의 회전 조작을 용이하게 하기 위해서, 도 4b의 (b)에 나타내는 바와 같이, 작업자가 파지할 수 있는 파지관(51)을 맨드릴(41)에 회전 가능하게 장착할 수 있다. 파지관(51)은, 예를 들면 맨드릴(41)에 링 형상 홈(52)을 형성해 두고, 필요에 응해서 이 홈(41)에 고정 링(53)을 장착하는 것에 의해 맨드릴(41)에 장착할 수 있다.
본 발명의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)는, 도 5의 (a) ~ (d)에 나타내는 바와 같이, 이미 피가공물(200)에 장착된 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)를 발취하는 것이며, 따라서, 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)의 선단 나사축(45)을, 피가공물(200)에 장착된 코일 인서트(100)의 입구측 코일부(즉, 발취 공구(1)가 접근하는 피가공물 표면측의 코일부)(100b)에 맞춰서, 맨드릴 구동 핸들(50)을 회전함에 의해, 맨드릴(41)의 나사축(45)이, 코일 인서트(100)의 입구측 코일부(100b)로부터 반대단측의 타단측 코일부(100a) 방향으로, 즉, 코일 인서트 내부로 나사 삽입된다(도 5의 (a), (b)). 다음으로, 맨드릴 구동 핸들(50)을 역전(逆轉)시키면, 나사 축(45)은, 앞서와는 반대로 회전하여, 코일 인서트(100)로부터 이탈하기 위하여 코일 인서트 내부로부터 입구측 코일부(100b) 방향으로 되돌려지고, 클로우부(81)가 코일부(100b)의 노치부(101)에 결합되어, 코일 인서트(100)가 피가공물(200)로부터 발취된다. 상세하게는 후술한다.
(맨드릴 조립체)
다음으로, 본 발명의 특징부를 구성하는 맨드릴 조립체(40)에 대해서, 도 1의 (a) ~ (c), 도 2, 도 3의 (a) ~ (d) 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4를 참조하여 상술한 바와 같이, 맨드릴 조립체(40)는, 맨드릴(41)을 구비하고 있고, 본 실시예에 의하면, 맨드릴(41)은, 선단부가 나사축(45)으로 이루어진다.
더 설명하면, 맨드릴(41)은, 도 4에서, 나사축(45)이 형성된 소경(小徑) 축부(42)와, 이 소경 축부(42)에 연접(連接)하여 형성된, 외경(外徑)이 소경 축부(42)보다 대경(大徑)으로 되고, 소정의 내경(內徑)을 가진 관 형상 축부(43)를 가지고 있다. 또한, 관 형상 축부(43)는, 맨드릴 구동 핸들(50)이 장착된 구동 축부(44)와 일체로 접속된다. 구동 축부(44)는, 예를 들면, 그 소경 조인트부(44a)가 관 형상 축부(43)의 내경부에 삽입되고, 핀(44b)으로 고정된다.
도 1의 (a), (b)는, 맨드릴 조립체(40)를 수평으로 배치한 상태를 나타내고 있고, 도 1의 (a)는 중앙 종단면도이며, 도 1의 (b)는 평면도이다. 도 1의 (c)는, 피봇 클로우(80)의 정면도이다.
맨드릴(41)의 소경 축부(42)는, 도 1의 (a), (b)에서는 좌측 단부로부터 소정 길이 L에 걸쳐서, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 내경 나사부(암나사)에 나사 결합할 수 있는 수나사(70)가 형성된 나사축(45)으로 이루어진다.
본 실시예에 의하면, 맨드릴(41)의 소경 축부(42) 및 관 형상 축부(43)에는, 맨드릴(41)의 축선 방향을 따라서 피봇 클로우(80)가 장착된다. 피봇 클로우(80)의 선단면(81a)은, 나사축(45)의 선단면(42a)보다 소정 거리 L45a(나사산 1 ~ 5개 정도)만큼 안쪽으로 후퇴해서 배치된다. 나사축(45)의 길이 L45a의 영역(45a)은, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 나사축(45)을 코일 인서트(100)에 삽입할 때의 가이드부로서 기능한다.
본 실시예에서는, 도 1의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 맨드릴(41)의 좌측 단면(端面)(42a)으로부터, 길이 L42로 이루어지는 소경 축부(42)의 전역(全域)(즉, L71a(= L42)) 및 관 형상 축부(43)의 길이 L71b의 영역에 걸쳐서, 길이 L71로 축선 방향에 하나의 피봇 클로우 장착 홈(71)이 형성된다. 소경 축부(42)에 있어서는, 소경 축부(42)의 중심 방향으로 깊이(H), 폭(W)으로 피봇 클로우 장착 홈(71)이 형성되고, 관 형상 축부(43)에 있어서는, 관 형상 축부(43)의 두꺼운 부분을 관통하여 형성된다. 소경 축부(42)의 피봇 클로우 장착 홈(71)은, 도면상 좌측 단부가 나사축(45)의 단면(42a)에 개구되어 있다.
참고를 위해서, 하나의 구체적 치수를 들면, 본 실시예에서는, 맨드릴(41)에서, 소경 축부(42)의 길이 L42 = 20mm, 나사축(45)의 외경 D = 5mm, 길이 L = 7mm(L45a = 1mm)가 되었다. 관 형상 축부(43)는, 길이 L43 = 40mm, 내경 d43 = 7mm, 외경 D43 = 8mm로 하고, 구동 축부(44)의 길이 L44 = 53mm(L44a = 14mm), 외경 D44 = 8mm(D44a = 7mm)로 했다. 피봇 클로우 장착 홈(71)은, 길이 L71a(= L42) = 20mm, L71b = 24mm, 깊이 H = 4.5mm로 했다.
피봇 클로우(80)는, 가늘고 긴 형상 부재로서, 특히, 본 실시예에서는, 두께(t) = 1.3mm의 금속제의, 예를 들면 강제(鋼製)의 판부재로 이루어지고, 이 판 두께(t) = 1.3mm보다 약간 큰 폭(W), 예를 들면, W = 1.4 ~ 1.5mm가 되는 피봇 클로우 장착 홈(71) 내에 가동(可動)으로 장착된다. 또한, 피봇 클로우(80)는, 길이 방향 대략 중앙부에서 피봇 베어링 구멍(84a)을 개재하여 피봇 축(84)에서 스윙 가능하게 관 형상 축부(43)에 장착된다.
더 설명하면, 피봇 클로우(80)는, 피봇 축(84)보다도 좌측의 소경 축부(42) 내에 위치한 작동부(82)와, 피봇 축(84)보다도 우측의 관 형상 축부(43) 내에 위치한 지지부(83)로 구성된다.
작동부(82)의 폭(W2)은, 지지부(83)의 폭(W3)보다도 좁게 되어 있다. 지지부(83)는, 그 폭(W3)이 작동부(82)와의 연접부에서 가장 좁은 폭(W3min)이 되고, 지지부(83)의 후단 영역에서 최대의 폭(W3max)이 된다. 지지부(83)의 폭(W3max)은, 작동부(82)가 피봇 축(84)의 주위로 스윙할 수 있도록, 관 형상 축부(43)의 내경(d43)보다 약간 작게 된다. 지지부(83)의 상면(83a)과 관 형상 축부(43)의 내벽과의 사이에는 간극(g1)이 마련된다. 또한, 지지부(83)의 하면(83b)도 또한, 후단 위치로부터 피봇 축(84)측으로 상방으로 경사진 형상으로 되고, 지지부(83)의 하면(83b)과 관 형상 축부(43)의 내벽과의 사이에는, 점차 커지는 공극(g2)이 형성되어 있다.
참고를 위해서, 하나의 구체적 치수를 들면, 본 실시예에서는, 피봇 클로우(80)의 전체 길이 L80 = 46mm가 되고, 피봇 클로우(80)의 선단(도 1에서 좌측단)으로부터 피봇 베어링 구멍(84a)까지의 작동부(82)의 길이 L82 = 23mm, 폭 W2 = 1.53mm가 되고, 피봇 베어링 구멍(84a)으로부터 후단(도 1에서 우측단)까지 지지부(83)의 길이 L83 = 23mm, 최대폭 W3max = 4.5mm, 최소폭 W3min = 3.5mm가 되었다. 또한, 작동부(82)는, 선단(81a)에서 거리 L80a = 30mm의 위치로부터, 지지부(83)에 대해서 각도 θ1 = 4°로 경사져 있다.
또한, 작동부(82)의 길이 L82a = 18.5mm, 지지부(83)의 길이 L83a = 26mm가 된다. 상기 구성에 의해, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 작동부(82)와 지지부(83)와의 접속부에는 단차부(85)가 형성되고, 본 예에서는, 이 단차부(85)를 형성하는 각도 θ2 = 120°가 된다. 따라서, 단차부(85)의 길이 L85는 대략 1.5mm가 된다.
피봇 클로우(80)의 작동부(82)의 선단(81a)의 영역에는, 도 1에서 좌측에는, 상술한 바와 같이, 일단 맨드릴 구동 핸들(50)을 회전함에 의해, 나사축(45)이, 피가공물에 장착된 코일 인서트 내부로 나사 삽입한 후, 맨드릴(50)을 역전시킴에 의해 나사축(45)이 코일 인서트로부터 이탈될 때, 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 입구측의 단부 코일부(100a)의 노치(101)에 결합되는 클로우부(81)가 형성되어 있다. 즉, 클로우부(81)는, 판부재로 이루어지는 작동부(82)의 선단(81a)으로부터 소정 길이 L81의 판 두께 단면(端面) 영역에 형성된다. 클로우부(81)의 상세에 대해서는 후술한다.
아울러, 클로우부(81)는, 나사축(45)의 선단면(도 1에서 좌측면)(42a)으로부터 소정의 거리 L45a만큼 후퇴한 위치에 그 선단면(81a)이 위치하고 있다. 나사축(45)의 길이 L45a의 영역(45a)은, 코일 인서트 발취 공구(1)에서 피가공물에 장치된 코일 인서트(100)를 발취하는 작업을 행할 때에, 먼저, 그 선단 나사축(45)을, 코일 인서트(100)의 입구부 영역의 1 ~ 5개 정도의 암나사의 나사산(통상, 1 ~ 2산 정도라도 좋다)에 나사 삽입시키기 위한 가이드부로서 기능한다. 따라서, 가이드부로서의 기능을 증대시키기 위해서, 본 예에서는, 상술한 맨드릴(41)의 형상 치수에서, 소경 축부(42)의 길이 L42는 20mm에서 26mm, 길이 L는 7mm에서 13mm(L45a는 1mm에서 6mm) 정도까지 크게 할 수 있다.
아울러, 다른 방법으로서 도 2에 나타내는 바와 같이, 나사축(45)의 선단 영역(L70a)의 나사산을 삭제하고, 단순하게, 나사축(45)의 축선 방향으로 바깥쪽으로 돌출시켜, 피가공물에 장치된 코일 인서트(100)의 내경부에 끼워맞추는 축 형상의 가이드부로 해도 좋다.
이와 같이, 나사축(45)의 선단부에, 소정 길이를 가진 가이드부로서의 영역(45a)을 가짐으로써, 발취 작업성을 향상시킬 수 있다.
한편, 피봇 클로우(80)의 지지부(83)의 후단면(도 1에서 우측 단면)은, 도 1의 (a)에서, 관 형상 축부(43)의 내벽면의 직각 방향의 수직선에 대해서 폭 방향으로 소정 각도(α)만큼 경사진 경사면(87)이 된다. 본 실시예에서는, 각도(α)는, 5°가 되었다. 다만, 이 값으로 한정되는 것은 아니다.
도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이 경사면(87)에 부세 수단(88)으로부터의 압압력(A)이 부여되고, 지지부(83)의 경사 단면(87)이 하방(B)으로 압압됨에 의해, 피봇 클로우(80)의 클로우부(81)는, 상방(C)으로 스윙하고, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 노치(101)에 걸어 멈춤 가능하게 된다. 또한, 클로우부(81)가 하방으로 압압된 경우에는, 경사면(87)은, 상방으로 가동(可動) 가능하게 된다.
본 실시예에서는, 부세 수단(88)은, 관 형상 축부(43)의 내부에 수납된 압축 코일 스프링(88a)과, 압축 코일 스프링(88a)에 의해 피봇 클로우(80)의 지지부(83)의 경사 단면(87)에 접촉되는 스프링 받이 부재(88b)를 구비하고 있다. 스프링 받이 부재(88b)는, 계단 형상의 단축(短軸) 부재로 이루어지고, 압축 코일 스프링(88a)과 접촉하는 대경부(88b1)와, 경사 단면(87)에 접촉하는 소경부(88b2)로 형성된다. 상술한 바와 같이, 스프링 받이 부재(88b)는 압축 코일 스프링(88a)에 의해 피봇 클로우(80)의 경사 단면(87)에 압압(A)됨에 의해, 피봇 클로우(80)의 경사 단면(87)을, 도 1의 (c)에서 하방(B)으로 압압한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 피봇 클로우(80)의 클로우부(81)를 나사축(45)의 반경 방향 바깥 방향(C)으로 부세하게 된다. 이에 의해, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 클로우부(81)에 형성한 훅 부분(90)이 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 노치(101)에 탄력적으로 결합된다.
물론, 부세 수단(88)은, 상기 구성으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 스프링 받이 부재(88b) 대신에, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 압축 코일 스프링(88a)에 의해 피봇 클로우(80)의 지지부(83)의 경사 단면(87)에 접촉되는 볼(ball)로 할 수도 있다.
다음으로, 피봇 클로우(80)의 클로우부(81)에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)는, 이미 피가공물(200)에 장착된 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)를 발취하는 것이며, 따라서, 도 5의 (a) ~ (d)에 나타내는 바와 같이, 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구(1)의 선단 나사축(45)을, 피가공물(200)에 장착된 코일 인서트(100)의 입구 측에 맞춰서, 맨드릴 구동 핸들(50)에 의해 회전되면, 맨드릴(41)의 나사축(45)이, 코일 인서트(100)의 입구측으로부터 반대단측의 타단측으로, 즉, 코일 인서트 내부로 나사 삽입된다. 다음으로, 맨드릴(50)을 역전시키면, 나사 축(45)은, 앞서와는 반대로 회전하여, 코일 인서트 내부로부터 입구측으로 되돌려진다.
따라서, 본 발명의 발취 공구(1)는, 상술한 바와 같이, 피봇 클로우(80)의 작동부(82)의 선단부에는, 도 1에서 좌측에는, 클로우부(81)가 형성되어 있다. 이 클로우부(81)는, 맨드릴 구동 핸들(50)을 회전함에 의해, 나사축(45)이 피가공물(200)에 장착된 코일 인서트 내부로 나사 삽입된 후, 맨드릴(50)을 역전시킴에 의해 나사 축(45)이 코일 인서트(100)로부터 이탈될 때, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 입구측의 단부 코일부(100b)의 노치(101)에 결합된다. 즉, 클로우부(81)는, 판부재로 이루어지는 작동부(82)의 선단(81a)으로부터 소정 거리 L81의 판 두께 단면 영역에 형성된다. 다음으로, 클로우부(81)의 상세에 대해서 설명한다.
피봇 클로우(80)의 클로우부(81)에는, 훅 부분(90)이 형성된다. 이 훅 부분(90)은, 도 3의 (a) ~ (d)를 참조하면 이해되는 바와 같이, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)를 발취시에, 코일 인서트(100)의 입구측, 즉, 피가공물(200)에 장착된 코일 인서트(100)의 공구가 삽입되는 측의 단부 코일(100b)의, 노치(101)에 걸어 멈춤된다.
클로우부(81)는, 피봇 클로우 장착 홈부(71) 내에서 나사축(45)의 반경 방향으로 원활하게 이동 가능하게 되는 소정의 형상 치수, 즉, 길이 L81 및 두께(T1), 폭(W1)(즉, 피봇 클로우(80)의 판 두께(t))의 개략 사각형 형상 판부재로 이루어진다.
클로우부(81)의 상면은, 나사축(45)의 외경과 대략 동일하거나, 약간 반경 방향으로 돌출하도록 설정되어 있다. 클로우부(81)는, 그 상면을 나사축(45)의 중심 방향으로 압압함에 의해, 지지부(83)에 대한 부세 수단(88), 즉, 압축 코일 스프링(88a)의 부세력에 대항하여 장착 홈부(71) 내로 압입(押入) 가능하게 된다.
또한, 도 3의 (a)을 참조하여, 클로우부(81)에 대하여 설명한다. 도 3의 (a)는, 본 실시예에서 사용되는 클로우부(81)의 일 실시예를 나타낸다. 또한, 도 3의 (d)에 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 일례를 나타낸다.
본 실시예에서, 클로우부(81)의 한 쪽의 면에는, 즉, 도 3의 (a)에서 앞측의 면에는, 나사축(45)과 함께 회전하여 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)로 나사 결합된 후, 역회전시에, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 코일 인서트(100)의 입구측 단부 코일부(100b)의 노치(101)와 탄력적으로 걸어 멈춤되는 훅 부분(90)이 형성되어 있다. 이 훅 부분(90)은, 코일 인서트(100)의 단부 코일부(100b)(도 3의 (d) 참조)의 노치(101)에 결합되는 형상으로 할 수 있다. 이 훅 부분(90)의 오목부의 깊이(E)는, 도 3의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 발취 작업 중에 코일 인서트(100)의 노치(101)가 이 오목부(90) 속에서 유지되고, 오목부 오목면과 계속 접촉되도록 설정된다.
아울러, 본 실시예에서는, 훅 부분(90)의 반대측(후면)에는, 경사 부분(91)이 형성되어 있다. 이 경사 부분(91)은, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 나사축(45)을 피가공물에 장착되어 있는 코일 인서트(100)에 나사 결합시킬 때에, 코일 인서트(100)의 단말 코일부(100b)(도 3의 (d))가, 나사축 외주로부터 약간 돌출한 클로우부(81)를 부세 수단(88)에 의한 부세력에 대항하여 내측으로 압입하고, 클로우부(81)가 나사축(45) 내로 원활히 나사 삽입하기 위한 가이드 기능을 이룬다.
참고를 위해서, 클로우부(81)의 하나의 구체적 치수를 들면, 본 실시예에서는, 도 3의 (a)에서, 길이 L81 = 1.6mm, 높이 T1 = 2.5mm, 폭 W1(= t) = 1.3mm로 했다. 또한, 훅 부(90)의 함몰량(E)은, 0.1 ~ 0.3mm 정도가 된다.
클로우부(81)의 형상은, 도 3의 (a)을 참조하여 설명한 상기 실시예에 나타내는 구조의 것으로 한정되는 것이 아니고, 당업자에게는 다른 여러 가지의 변경 형태가 상도(想到)될 것이다.
(공구의 작동 형태 및 조작 방법)
다음으로, 특히 도 5의 (a), (b), (c), (d)를 참조하여, 상기 구성으로 이루어지는 본 발명의 나선 형상 코일 인서트 발취하기 삽입 공구(1)의 작동 형태 및 조작 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 나선 형상 코일 인서트 발취 삽입 공구(1)의 나사축(45)의 선단부를, 피가공물(200)에 장착되어 있는 코일 인서트(100)의 입구측(즉, 피가공물(200)의 표면측)의 단부 코일부(100b)에 대향시킨다.
이어서, 나사축(45)의 선단부를 코일 인서트(100)의 입구측 단부 코일부(100b)에 맞춰서, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 맨드릴 구동 핸들(50)을 화살표로 나타내는 소정의 방향(여기에서는, 공구측으로부터 코일 인서트측을 보고 시계 방향)으로 회전시킨다. 이에 의해, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 먼저, 나사축(45)의 선단 가이드부(45a)(예를 들면 1 ~ 2산 정도)가 코일 인서트(100)의 내주 나사부에 나사 결합한다. 또한, 맨드릴 구동 핸들(50)을 회전함에 의해, 나사축(45)은, 코일 인서트(100)의 타단측 코일부(100a)의 방향으로, 즉, 코일 인서트(100)의 내부로 나사 삽입되고, 나사축(45)에 설치된 클로우부(81)의 훅 부(90)가 나선 형상 코일 인서트(100)의 입구측 단부 코일부(100b)의 노치(101)에 도달한다.
물론, 나사축 선단 가이드부(45a)에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 나사산이 형성되어 있지 않은 경우에는, 나사축(45)의 선단 가이드부(45a)를, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 코일 인서트(100)의 입구측 단부 코일부(100b)에 맞추고, 그리고, 코일 인서트(100)의 내부에 삽입한다. 이어서, 맨드릴 구동 핸들(50)을 화살표로 나타내는 소정의 방향(시계 방향)으로 회전시킨다. 이에 의해, 나사축(45)의 선단 나사산이 코일 인서트(100)의 내주 나사부에 나사 결합하기 시작한다. 또한, 맨드릴 구동 핸들(50)을 회전함에 의해, 나사축(45)은, 코일 인서트(100)의 타단측 코일부(100a)의 방향으로, 즉, 코일 인서트(100)의 내부로 나사 삽입되고, 나사축(45)에 설치된 클로우부(81)의 훅 부(90)가 나선 형상 코일 인서트(100)의 선단 코일부(100b)의 노치(101)에 도달한다.
상기 어느 경우라도, 맨드릴 구동 핸들(50)을 소정의 방향(시계 방향)으로 더 회전시킴에 의해 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 훅 부분(90)의 반대측(후면)에 형성된 경사 부분(91)이 코일 인서트(100)의 단말 코일부(100b)에 닿음에 의해, 나사축 외주로부터 약간 돌출한 클로우부(81)를 부세 수단(88)에 의한 부세력에 대항하여 내측으로 압입하고, 클로우부(81)가 나사축(45) 내로 원활히 나사 삽입된다.
훅 부 나사축(45)의 대략 전체가 코일 인서트(100) 내로 나사 삽입된 시점에서, 즉, 클로우부(81)가 코일 인서트(100)의 내부로, 적어도 코일 인서트(100)의 2 ~ 3산 이상의 암나사산 위치에 위치시킨다.
이 상태에서, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 맨드릴 구동 핸들(50)의 회전을 화살표로 나타내는 역방향(반시계방향)으로 회전시키면, 나사축(45)은, 코일 인서트(100)로부터 이탈 방향, 즉, 코일 인서트(100)의 입구측 단부 코일부(100b) 방향으로 이동한다. 그리고, 나사축(45)에 설치된 클로우부(81)의 훅 부(90)가 나선 형상 코일 인서트(100)의 선단 코일부(100b)의 노치(101)에 도달한다. 클로우부(81)는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)의 입구측의 단부 코일부의 노치(101)에 결합된다. 따라서, 맨드릴 구동 핸들(50)의 회전을 계속하여 행함에 의해, 클로우부(81)의 훅 부(90)에 의해 탱리스 나선 형상 코일 인서트(100)를 역회전시키고, 그에 의해, 나선 형상 코일 인서트(100)는, 도 5의 (d)에 나타내는 바와 같이, 피가공물(200)로부터 제거된다.
본 실시예에 의하면, 나선 형상 코일 인서트(100)를 피가공물(200)로부터 작업성 좋게 발취할 수 있다.
상기 실시예에서는, 본 발명이 수동식의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구인 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 전동식의 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취에도 동일하게 적용하여, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 특징부를 제외한, 전동식의 나선 형상 코일 인서트 발취 공구의 전체 구성은, 당업자에게는 주지이다. 따라서, 더 자세한 설명은 생략한다.
1: 나선 형상 코일 인서트 발취 공구
40: 맨드릴 조립체
41: 맨드릴
42: 소경 축부
43: 관 형상 축부
44: 구동 축부
45: 맨드릴 나사축
45a: 가이드부
70: 수나사
71: 피봇 클로우 장착 홈
80: 피봇 클로우
81: 클로우부
82: 작동부
83: 지지부
84: 피봇 축
85: 단차
86: 결절 오목부
87: 경사 단면
88: 부세 수단
88a: 압축 코일 스프링
88b: 스프링 받이 부재
90: 훅 부분

Claims (4)

  1. 피가공물에 장착된 탱리스(tangless) 나선 형상 코일 인서트를 상기 피가공물로부터 발취하기 위하여, 선단부가 나사축으로 이루어지는 맨드릴(mandrel)과,
    가늘고 긴 형상 부재로서, 일단에 상기 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 상기 피가공물의 표면측에 위치한 단부 코일부의 노치에 결합되는 클로우부를 구비한 작동부와, 상기 작동부와 일체로 형성된 지지부를 구비한 피봇 클로우(pivotal claw)를 갖는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구로서,
    상기 맨드릴은, 상기 나사축이 형성된 소경(小徑) 축부와, 상기 소경 축부에 연접(連接)하여 형성된 외경(外徑)이 상기 소경 축부보다 대경(大徑)으로 되는 가늘고 긴 통 형상의 관 형상 축부를 가지고,
    상기 소경 축부 및 상기 관 형상 축부에는, 상기 피봇 클로우를 설치하기 위해서, 상기 소경 축부의 단면으로부터 상기 맨드릴의 축선 방향으로 소정 길이에 걸쳐서 피봇 클로우 장착 홈이 형성되며,
    상기 피봇 클로우는, 상기 피봇 클로우 장착 홈에 장착되고, 또한, 상기 지지부가 피봇 축에서 스윙 가능하게 상기 맨드릴에 장착되고,
    상기 관 형상 축부에는, 상기 피봇 클로우의 상기 지지부에 작용하는 부세 수단을 구비하며,
    상기 부세 수단은, 상기 지지부에 작용하여, 상기 클로우부에 형성한 훅(hook) 부분이 상기 탱리스 나선 형상 코일 인서트의 상기 피가공물의 표면측에 위치한 단부 코일부의 상기 노치에 탄력적으로 결합되도록, 상기 클로우부를 상기 나사축의 반경 방향 바깥 방향으로 부세하고 있고,
    상기 부세 수단은, 상기 관 형상 축부의 내부에 수납된 압축 코일 스프링과, 상기 압축 코일 스프링에 의해 상기 피봇 클로우의 상기 지지부의 단면에 접촉되는 스프링 받이 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피봇 클로우는, 가늘고 긴 형상의 판부재로 이루어지고, 상기 클로우부는, 상기 판부재의 선단으로부터 소정 거리의 판 두께 단면(端面) 영역에 형성되며, 상기 지지부는, 상기 부세 수단의 상기 스프링 받이 부재에 접촉하는 후단면이 폭 방향으로 경사져 있고, 상기 스프링 받이 부재가 상기 경사진 후단면에 결합함에 의해, 상기 클로우부를 상기 나사축의 반경 방향 바깥 방향으로 부세하는 것을 특징으로 하는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 나사축의 선단부에 일체로, 상기 피봇 클로우보다 상기 나사축의 축선 방향 바깥쪽으로 소정 길이 더 돌출하여, 상기 코일 인서트의 내부에 나사 결합 또는 삽입 가능한 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 탱리스 나선 형상 코일 인서트 발취 공구.
  4. 삭제
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