KR102515490B1 - 소켓 헤드를 갖는 나사 - Google Patents

Abstract

나사(10)는 길이 방향 축(12)을 가지고 스레드형 섕크(threaded shank)(13) 및 헤드(head)(14)를 포함하며, 여기서 소켓(16)은 렌치(wrench)에 의해 맞물리도록 형성되고 그리고 원주 방향으로 오프셋되고(offset) 그리고 헤드(14)의 일련의 원주 방향으로 오프셋된 돌출부들(20)에 의해 분리되는 일련의 로브들(lobes)(18)을 포함하는 복수-로브형 외부 프로파일(pluri-lobed external profile)을 갖는다. 각각의 돌출부는 2개의 플랭크들(flanks)(22) 및 플랭크들(22)의 반경 방향 내부 단부들을 결합시키는 전방 길이(24)에 의해 범위가 정해지고, 볼록하고 그리고, 길이 방향 축(12)에 대해 반경 방향으로 배향되는 중심 축(26)에 대해 대칭이다. 전방 길이(24)는 중심 면(28) 및 2개의 경사 측 면들(30)에 의해 형성되며, 이 중심 면(28) 및 2개의 경사 측 면들(30) 각각은 각각의 플랭크(22)의 반경 방향 내부 단부를, 돌출부(20)의 중심 축(26)에 대해 직각으로 배향되는, 중심 면(28)의 각각의 단부와 결합시킨다.

Description

소켓 헤드를 갖는 나사

본 발명은 소켓 헤드를 갖는 나사에 관한 것이다.

더 구체적으로, 이러한 나사는 길이 방향 축을 가지고, 스레드형 섕크(threaded shank) 및 헤드를 포함하며, 여기서 소켓은 렌치(wrench)에 의해 맞물리도록 형성되며, 그리고 원주 방향으로 오프셋되고(offset) 그리고 상기 헤드의 일련의 원주 방향으로 오프셋된 돌출부들에 의해 분리되는 일련의 로브들(lobes)을 포함하는 복수-로브형 외부 프로파일(pluri-lobed outer profile)을 갖는다. 각각의 돌출부는 2개의 플랭크들(flanks) 및 플랭크들의 반경 방향 내부 단부들을 결합시키는 전방 길이에 의해 범위가 정해지고, 볼록하고 그리고, 상기 길이 방향 축에 대해 반경 방향으로 배향되는 중심 축에 대해 대칭이다.

미국 특허 번호 제5 577 871호는 전술된 유형의 나사를 설명하며, 이 나사는, 나사 헤드의 소켓의 프로파일에 대해 상보적인 프로파일을 갖는 특별한 복수-로브형 렌치로 또는 종래의 다각형 렌치로 조여질 수 있다.

그러나, 이러한 공지된 나사는 “효과적인” 방식으로 그리고 조임으로 유도된 변형들(tightening-induced deformations) 없이 조여질 수 없으며, 이는, 적용의 분야에서, 위에서 나타난 렌치들과 다른 렌치들로 다수-조임(multi-tightening)의 가능성을 손상시킨다(compromise). 게다가, 육각형 렌치로 조이는 것은 여전히 소켓의 변형을 유발시킬 수 있고 그리고 따라서, 상보적인 프로파일을 갖는 특별한 복수-로브형 렌치가 사용되는 경우에 대해 이러한 작동의 효율을 감소시킬 수 있다.

EP 2 441 971 A1은 제1 항의 전제부에서 나타나는 특징들을 가지는 나사를 설명하며, 여기서 각각의 돌출부의 전방 길이부는 중심 에지에서 만나는 2개의 경사진 측 면들(inclined side faces)로 구성된다.

US 2012 137842 A1은 외부 복수-로브형 프로파일을 갖는 소켓 헤드 나사를 설명하며, 이에 의해 로브들은 오목한 돌출부들에 의해 분리된다.

EP 1 693 577 A1은 헤드를 갖는 나사를 설명하며, 여기서 Y-형상 홈들이 형성된다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 위에서 언급된 단점들을 개선하는 것이다.

본 발명에 따라, 이러한 목적은 이후의 제1 항에서 나타나는 특징들을 가지는 나사에 의해 달성된다. 본 발명의 나사의 바람직하고 비제한적인 특징들은 종속항들에서 나타난다.

관련된 소켓의 프로파일에 대해 상보적인 프로파일을 갖는 특정 렌치를 사용하는 것 이외에도, 본 발명의 나사는 또한, "Torx" ®유형의 공지된 복수-로브형 렌치 또는 종래의 다각형 렌치로 조여질 수 있으며, 따라서 나사들의 주어진 등급을 위한 소켓의 치수들을 제공하는 기존 표준들(예컨대, ISO 4762 및 ISO 14579)에 따른 사용의 놀라운 융통성(versatility) 및 동일한(증가되지 않는다면) “조임 효율”을 보장한다.

상보적인 프로파일을 갖는 특정한 렌치가 사용된다면, 본 발명의 나사의 조임은 증가된 효율로 실행된다. 이러한 방식으로, 시행된 동일한 스크루잉 토크(screwing torqu)로, 나사의 소켓의 각인(imprint)의 더 적은 변형이 존재하며, 이는 동일한 나사의 더 큰 축 방향 로드(load)(또는 “당김(pull)”)로 변환한다. 본 발명의 나사에 내재하는, 데카르트 토크/나사 각도 다이어그램(Cartesian torque/screw angle diagram)은, 위에서 언급된 공지된 소켓 나사들에 대한 요망되지 않은 비선형 변형들을 유발시키지 않고, 더 큰 경사를 갖는 선형 길이 및 전달된 토크의 더 큰 값의 선형성의 제한을 갖는다.

본 발명의 나사는 또한, 각각의 돌출부가 중심 “플러쉬(flush)” 면(이 중심 플러쉬 면은 조임의 효율을 약화시키지 않고, 나사의 길이 방향 축 및 이전에 언급된 중심 면의 중심 선을 통과하는 반경 방향 평면에 대해 수직인 평면에 놓임)을 갖는 전방 길이부를 갖는다는 사실로 인해, 복수-로브형 공동을 갖는 공지된 나사들에 대해 감소된 질량을 가지는 이점을 갖는다. 이 중심 플러쉬 면은 위에서 언급된 3개의 가능한 렌치들, 특히 육각형 렌치의 최적 삽입을 허용한다. US 5 577 871에 의해 청구된 나사의 소켓의 로브들 사이에 끼워넣어지는 리지들(ridges)의 경사진 면들을 결합시키는 에지(edge)가 더 이상 존재하지 않기 때문에, 이러한 육각형 렌치의 소켓 내로의 삽입은 사실상 용이하게 된다.

본 발명의 다른 청구 대상은, 본 발명의 나사의 헤드의 소켓의 프로파일에 대해 상보적인 외부 프로파일을 가지는 복수-로브형 렌치이다.

본 발명의 추가의 이점들 및 특징들은, 첨부 도면들을 참조로 하여 비제한적인 예로써 제공되는 후속하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 나사의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 선(II-II)에 따른 단면도이다.

나사(10)는 길이 방향 축(12)을 가지고, 그리고, 스레드형 섕크(13) 및 헤드(14)를 포함하며, 나사(10)의 중심 부분 내에서, 소켓(16)은 바깥쪽으로 개방되게 제공되고 그리고 렌치와 같은 조임 공구에 의해 맞물리는 것으로 의도된다.

소켓(16)은, 원주 방향으로 오프셋된 일련의 로브들(18)을 포함하고 그리고 헤드(14)의 일련의 원주 방향으로 오프셋된 돌출부들(20)에 의해 분리되는 다수-로브형 외부 프로파일(pluri-lobed external profile)을 갖는다. 로브들(18) 및 돌출부들(20)은 6개이고, 동일하게 이격되지만, 예시되지 않은 실시예들에서, 2 내지 12개의 범위를 가지는 임의의 전체 갯수로 존재할 수 있다.

각각의 돌출부(20)는 2개의 플랭크들(flanks)(22) 및 플랭크들(22)의 반경 방향 내부 단부들을 결합시키는 전방 길이(24)에 의해 범위가 정해지고, 볼록하고 그리고, 나사(10)의 길이 방향 축(12)에 대해 반경 방향으로 배향되는 중심 축(26)에 대해 대칭이다. 돌출부들(20)의 최상부 표면은 반경 방향 내향으로 진행하는 소켓(16)의 저부를 향하여 더 경사진다. 말할 필요 없이, 게다가, 모든 돌출부(20)는 볼록하며, 각각의 최상부 표면의 임의의 2개의 지점들을 결합하는 모든 세그먼트는 전체적으로 이러한 최상부 표면에 포함된다.

각각의 돌출부(20)의 전방 길이부(24)는 축(26)에 대해 경사지는, 중심 면(28) 및 2개의 측 면들(30)에 의해 형성되며, 이 중심 면(28) 및 2개의 측 면들(30) 각각은 각각의 플랭크(22)의 반경 방향 내부 단부를, 중심 축(26)에 대해 직각으로 배향되는, 중심 면(28)의 각각의 단부와 결합시킨다.

각각의 전방 길이(24)의 2개의 경사진 측 면들(30)은 155° 내지 174° 그리고 바람직하게는 162°인 각도(β)를 형성한다. 중심 면(28) 및 측 면들(30)은 평탄하고 교차하여 각각의 에지들을 형성한다.

2개의 연속적인 돌출부들(20)의 대향 플랭크들(facing flanks)(22)은, 25° 내지 45°의 범위에 있는, 그리고 바람직하게는 34.8°인 각도(α)를 형성한다.

유리하게는, 중심 면(28)의 길이와 각각의 돌출부(20)의 플랭크들(22)의 반경 방향 내부 단부들 사이의 거리 간의 비율은 0.01 내지 0.8이다.

각각의 플랭크(22)의 반경 방향 내부 단부를 연관된 경사진 측 면(30)과 결합시키고 각각의 플랭크(22)의 반경 방향 외부 단부를 인접한 로브(18)의 저부와 각각 결합시키는 에지들이 라운딩된다(rounded).

단지 설명되는 나사(10)는 소켓(16)의 프로파일에 대해 상보적인 프로파일을 갖는 특정한 렌치뿐만 아니라, 전술된 이점들을 가지는, 공지된 "Torx" ® 유형 복수-로브형 렌치 및 종래의 육각형 렌치로 조여질 수 있다.

당연히, 본 발명의 원리를 변경하지 않고, 구현예 및 실시예들의 상세들은, 이에 의해 첨부된 청구항들에 규정되는 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고, 단지 예로써 설명되는 것들에 대해 폭넓게 변할 수 있다.

Claims (8)

1. 길이 방향 축(12)을 가지고 스레드형 섕크(threaded shank) 및 헤드(head)(14)를 포함하는 나사(10)로서,
   상기 헤드(14) 내에 렌치(wrench)에 의해 맞물리도록 의도되고, 그리고 원주 방향으로 오프셋되고(offset) 그리고 상기 헤드(14)의 일련의 원주 방향으로 오프셋된 돌출부들(20)에 의해 분리되는 일련의 로브들(lobes)(18)을 포함하는 복수-로브형 외부 프로파일(pluri-lobed external profile)을 가지는, 소켓(socket)(16)이 형성되며,
   각각의 상기 돌출부(20)는 2개의 플랭크들(flanks)(22) 및 상기 플랭크들(22)의 반경 방향 내부 단부들을 결합시키는 전방 길이(24)에 의해 범위가 정해지고, 그리고 각각의 상기 돌출부(20)는 볼록하고 그리고 상기 길이 방향 축(12)에 대해 반경 방향으로 배향되는 중심 축(26)에 대해 대칭이며,
   상기 전방 길이(24)는 중심 면(28) 및 2개의 경사진 측 면들(30)에 의해 형성되며, 상기 측 면들(30) 각각은 각각의 상기 플랭크(22)의 반경 방향 내부 단부를, 상기 돌출부(20)의 상기 중심 축(26)에 대해 직각으로 배향되는, 상기 중심 면(28)의 각각의 단부와 결합시키며,
   상기 중심 면(28)의 길이와 상기 플랭크들(22)의 반경 방향 내부 단부들 사이의 거리 간의 비율은 0.01 내지 0.8의 범위에 있으며,
   상기 중심 면(28) 및 각각의 돌출부(20)의 전방 부분의 상기 측 면들(30)은 평탄하고 교차하여, 각각의 에지들을 형성하는 것을 특징으로 하는,
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
2. 제1 항에 있어서,
   상기 2개의 경사진 측 면들(30)은 155° 내지 174°의 범위에 있는 각도를 형성하는,
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   2개의 연속적인 돌출부들(20)의 대향 플랭크들(facing flanks; 22)은 25° 내지 45°의 범위에 있는 각도를 형성하는,
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 로브들(18) 및 상기 돌출부들(20)은 6개이고 동일하게 이격되는(equi-spaced),
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   각각의 상기 플랭크(22)의 반경 방향 내부 단부를 상기 경사진 측 면(30)과 결합시키고, 각각의 상기 플랭크(22)의 반경 방향 외부 단부를 상기 로브(18)의 저부와 결합시키는 코너들은 라운딩되는(rounded),
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
6. 제2 항에 있어서,
   상기 2개의 경사진 측 면들(30)은 162°인 각도를 형성하는,
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
7. 제3 항에 있어서,
   상기 2개의 연속적인 돌출부들(20)의 대향 플랭크들(22)은 34.8°인 각도를 형성하는,
   길이 방향 축을 가지고 스레드형 섕크 및 헤드를 포함하는 나사(10).
8. 복수-로브형 렌치로서,
   제1 항 또는 제2 항에 따른 나사(10)의 헤드(14)의 소켓(16)의 프로파일에 대해 상보적인 외부 프로파일을 가지는,
   복수-로브형 렌치.

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