KR20000029607A - 태핑나사,특히콘크리트나사 - Google Patents

Abstract

태핑 나사, 특히 콘크리트 나사는 중앙 종축을 가진 원통형 코어와; 상기 코어와 일체로 설계되며, 그의 주변 영역에 나사산의 주변으로 열려있는 삼각형모양의 절삭 노치가 제공되는 나사산을 포함한다. 나사산의 플랭크는 중앙 종축에 대해 방사상으로 실제로 서로 평행하게 뻗어있다.

Description

태핑 나사, 특히 콘크리트 나사{Self-cutting screw, in particular concrete screw}

나사의 작은 직경에 대한 큰 직경의 비율이 거의 1.25-1.5 이고, 피치 리드에 대한 상기 큰 직경의 비율은 거의 1.5-1.6 이며, 나사산의 플랭크각은 50°미만 35°이상인, 태핑 나사가 유럽 특허 제 0 623 759 B1 호에 공지되어 있다.

유럽 특허 제 0 433 484 B1 호는 나사산에 대체로 구부러진 형태의 절삭 톱니가 제공되고, 중앙 절삭 에지는 나사산의 꼭대기와 같은 높이로 설계되어 있다. 본 발명의 목적은 콘크리트 또는 벽돌등의 물질에 드릴로 뚫은 구멍에 특히 쉽게 고정될 수 있는 일반적인 형태의 태핑 나사를 구현하는 것이다.

본 발명은 청구항 1 항의 전문에 따른 태핑 나사에 관한 것이다.

도 1 은 삽입되는 끝이 약간 가늘게 되어 있는 콘크리트 나사의 평면도.

도 2 는 삽입되는 끝이 크게 가늘게 되어 있는 콘크리트 나사의 평면도.

도 3 은 도 1 의 콘크리트 나사의 일부를 확대한 평면도.

도 4 는 도 3 의 IV-IV 선을 따라 나사산을 절단한 단면도.

도 5 는 도 3 의 화살표 V 방향으로 본 나사산의 측면도.

도 6 은 나사산의 변형 실시예를 도 4 와 같은 단면으로 나타낸 도면.

본 발명에 따라서, 청구항 1 항의 특징부의 형태에 의해 상기 목적은 달성된다. 놀랍게도, 플랭크가 평행으로 정렬되면, 즉, 플랭크각이 거의 0°이면, 특히 구멍 직경이 허용가능한 공차 범위내에서 다를 경우에, 나사를 고정시킬때 특히 쉽게 나사가 들어갈 수 있다고 알려져 있다. 그 이유는 콘크리트 또는 벽돌, 칩 보드 또는 경재와 같은 물질에 대해 나사산의 절삭 깊이를 변화시킬때에도, 나사가 고정되는 물질에 대한 플랭크의 압력이 없기 때문이다. 나사산은 그의 전체 폭이 절삭 노치에 의해서 물질안으로 삽입된다. 특히, 청구항 3 항에 따른 실시예는 나사가 고정될때 절삭된 물질이 쌓이지 않고 외부로 전달될 수 있다는 것을 보여준다. 종속항은 다수의 유리한 다른 실시예를 나타내고 있다.

본 발명의 다른 형태, 이점 및 세부 사항은 도면을 참조로 한 예시적인 실시예의 설명으로부터 명백해진다.

도 1 에 도시된 나사는 삽입되는 끝 (2) 부근이 약간 가늘게 되어 있는 부분 (3) 을 가진 원통형 코어 (1) 를 포함한다. 코어의 반대쪽 끝에는 임의의 디자인의 헤드 (4) 가 형성되어 있다. 웨브형 디자인의 나사산 (5) 이 가늘게 되어 있는 부분 (3) 을 포함한 원통형 코어 (1) 위에 형성되어 있으며, 그의 큰 직경 D 는 나사를 1.0-2.5mm 정도 삽입하기 위한 드릴 구멍의 공칭 직경보다 크다. 드릴 구멍의 공칭 직경은 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16 ... mm 로 국제적으로 표준화되어 있다.

큰 직경 D 가 구멍의 공칭 직경을 초과하는 크기는 구멍의 공칭 직경이 커질때 따라서 커진다. 가늘게 된 부분 (3) 중의 삽입되는 끝 (2) 에서, 나사산 (5) 의 큰 직경 D' 는 나사의 끝 (2) 뿐만아니라 첫번째 나사산 또는 첫번째 두 나사산을 구멍안으로 완전하게 삽입시킬 수 있도록 구멍의 공칭 직경보다 0.1-0.2 mm 이하의 크기만큼 작다. 첫번째 나사산 또는 첫번째 두 나사산에 연속하는 나사산은 큰 직경 D 를 가진 나사산 (5) 로 이어지는 중간 부위로 제공된다. 나사산 (5) 은 2 에서 4 개이상이며 큰 직경 D 을 갖는다. 이어서, 큰 직경 D 는 0.1-0.2 mm 정도 다시 감소되어 큰 직경 D″가 되는데, 이 직경도 또한 드릴 구멍의 공칭 직경을 초과하는 것이다. 전체적으로, 나사산 (5) 은 거의 최상부의 만곡부까지 둘러싸여 있다. 나사산 (5) 은 나사헤드 (4) 와 인접한 영역까지 무리하게 사용될 필요가 없다. 이것은 특히 비교적 긴 나사에 적용되는 것이다.

도 2 에 따른 실시예에서, 코어 (1) 의 가늘게 된 부분 (3′) 은 끌어 당겨져서 삽입될 끝 (2) 의 선단이 된다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 나사산 (5) 은 거의 직각의 횡단면형태, 즉, 서로 평행으로 이어진 플랭크 (6, 7) 를 갖는다. 이것은 제조시에 나사산 (5) 이 제조 장치로부터 제거될 수 있도록 플랭크가 (6, 7) 가 1°에서 최대 2°의 각을 갖는다는 것을 의미한다. 이러한 미세한 플랭크각은 제조 장치에 따라서 독점적으로 조정된다. 나사산 (5) 의 외부 표면 (8) 은 나사산 (5) 이 위치되는 원통형 코어 (1) 의 원통위의 나선체에 해당한다. 나사산 (5) 의 폭 b, 즉, 플랭크 (6, 7) 사이의 최단 길이 b 는 드릴 구멍의 공칭 직경에 따라서, 0.4-1.5 mm 의 범위, 특히, 0.4-1.0 mm 의 범위이내이다.

플랭크 (6, 7) 는 작은 만곡부 (9) 를 지나 코어 (1) 에 연결된다. 나사산 (5) 의 리드각 a 은 15° 에서 30°범위이내이며 바람직하게는 18°에서 26°의 범위이내이다. 코어 직경 d 는 관련 구멍의 공칭 직경보다 0.2-0.8 mm 만큼 더 작다.

절삭 노치 (10) 는 나사산 (5) 의 큰 직경 D 가 감소된 큰 직경 D″에 도달하는 영역까지 삽입될 끝 (2) 으로부터 뻗어있는 태핑 부분 (10a) 에 형성되어 있다. 결과적으로, 나사산 (5) 의 이러한 D″부분은 논-태핑 (non-tapping) 나사산 부분 (5a) 이다. 도 5 의 측면도에서, 절삭 노치 (10) 는 50° 에서 90°범위, 바람직하게는 60°의 정점각을 가진 이등변 삼각형모양을 갖는다. 정점각 c 의 이등분선은 각각 코어 (1) 의 중앙 종축 (12) 으로부터 그려진 반경 (11) 에 의해서 만들어진 것이다. 절삭 노치 (10) 의 종방향 에지 (13, 14, 15), 즉, 정점각 c 에서 종방향 에지 (14) 와 바깥 표면 (8) 사이의 중간 부분에 위치된 두개의 종방향 에지 (13, 15) 는 축 (12) 에 평행하다. 나사가 회전하는 방향 (16) 으로 이어지는 종방향 에지 (13) 는 절삭 에지이다. 노치 (10) 의 경로를 따라 뻗어있는 이러한 절삭 에지 (13) 와 종방향 에지 (14) 는 전달 표면 (17) 이다. 절삭 노치의 반경 높이 h 는 드릴 구멍의 공칭 직경에 따라서, 0.1-0.4 mm 범위이내이며, 바람직하게는 0.2-0.3 mm 범위이내이다.

절삭 노치 (10) 는 나사산 (5) 에 서로 일정한 거리를 두고 배치되며, 절삭 노치의 주변 연장 e 는 주변 간격 f 와 비교하여 e ≤f ≤3e 의 관계에 있다.

도 6 에 따른 실시예에서, 플랭크 (6, 7) 는 사면 (19) 을 통해 코어 (1) 와 연결되며, 사면의 각 g 는 거의 45°이다. 드릴 구멍의 벽 (20) 은 도 6 에 점선으로 대략 그려져 있으며, 사면 (19) 은 적어도 드릴 구멍의 벽 (20) 과 코어 (1) 사이의 영역에 위치되어 있다는 것을 알수 있다. 코어 (1) 와 벽 (20) 사이에는 나사가 고정될 때 잘려나가는 물질이 전달되는 챔버 (21) 가 형성되어 있다. 이러한 챔버는 가능한 용량이 커야한다. 결과적으로, 코어 직경 d 는 작아진다. 이러한 사면 (19) 은 강도를 증가시키기위하여 제공되며, 드릴 구멍의 벽 (20) 과 코어 (1) 사이에는 절삭 작업이 필요없으며, 나사산 (5) 의 플랭크 (6, 7) 와 벽사이의 영역에는 태핑이 발생하도록 마찰이 없어야 한다.

하기의 표는 관습적인 국제 표준 공칭 드릴 구멍 직경 (열 I), 태핑 나사산 부분 (10a) 의 관련 큰 직경 D (열 II), 코어 직경 d (열 III) 및 절삭 노치 (10) 의 관련 반경 높이 h (열 IV)를 나타낸다. 이 표에서, 나사산의 큰 직경 D 은 드릴 구멍의 공칭 직경을 1.5-3.5 만큼 초과하며, 드릴 구멍의 공칭 직경이 커질때 따라서 커진다는 것을 알 수 있다. 코어 직경 d 가 드릴 구멍의 공칭 직경을 초과하는 직경은 5 mm 의 공칭 드릴 구멍 직경에 대해 0.8-1.2 mm 에서 시작하여, 12 mm 이상의 공칭 드릴 구멍 직경의 경우에 1.2-1.6 mm 로 증가한다. 논-태핑 나사산 부분 (5a) 의 감소된 큰 직경 D″는 열 II 에 따른 나사산의 큰 직경 D 보다 0.1-0.3 mm 더 작다.

절삭 노치 (10) 는 반드시 이등변 삼각형의 횡단면 형태일 필요는 없으며, 또한 종방향 에지 (13, 14) 사이에 형성된 전달 표면과 종방향 에지 (14, 15) 사이에 형성된 표면은 제조 장치에 따라서 약간 만곡될 수도 있다. 그밖의 점에 대해서는, 상기의 세부설명은 도 6 의 예시적인 실시예에 적용되는 것이다.

표

열 I	열 II	열 III	열 IV
56810121416	6.5-6.87.5-7.810.5-10.813.0-13.515.0-15.517.0-17.519.0-19.5	3.8-4.24.8-5.26.6-7.08.6-9.010.4-10.812.4-12.814.4-14.8	0.2-0.50.3-0.60.4-0.70.5-0.80.5-0.80.5-0.80.5-0.8

열 I = 드릴 구멍의 공칭 직경 [mm]

열 II = 나사산의 큰 직경 [mm]

열 III = 코어 직경 [mm]

열 IV = 절삭 노치의 반경 높이 [mm]

본 발명에 따라서, 플랭크각이 거의 0°이므로 나사를 고정시킬때 특히 쉽게 나사가 들어갈 수 있으며, 절삭된 물질이 쌓이지 않고 외부로 전달될 수 있는 나사가 구현된다.

Claims (16)

1. 중앙 종축 (12) 을 가진 원통형 코어 (1) 와; 상기 코어와 일체로 형성되어 있는 플랭크 (6, 7) 를 가진 나사산 (5); 및 상기 나사산 (5) 둘레에 배치되며 바깥쪽으로 열려 있는 삼각형형태의 절삭 노치 (10) 를 포함하는 태핑 나사, 특히 콘크리트 나사에 있어서,

   상기 플랭크 (6, 7) 는 상기 중앙 종축 (12) 으로부터 방사상으로 실제로 서로 평행하게 뻗어있는 것을 특징으로 하는 나사.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 나사산 (5) 은 그의 둘레에 원통의 표면상에 실제로 놓이는 외부 표면 (8) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 나사.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   상기 절삭 노치 (10) 는 중앙 종축 (12) 에 실제로 평행한, 루트의 종방향 에지 (14) 와 외부 표면 (8) 으로의 변환부에 종방향 에지 (13, 15) 를 갖는 것을 특징으로 하는 나사.
4. 제 1 항에서 3 항까지중의 한 항에 있어서,

   상기 나사산 (5) 의 리드각 a 는 15° 에서 30°, 바람직하게는 18°에서 26°인 것을 특징으로 하는 나사.
5. 제 1 항에서 4 항까지중의 한 항에 있어서,

   상기 나사산 (5) 의 큰 직경 D 는 관련 드릴 구멍의 공칭 직경을 1.0-2.5 mm 만큼 초과하는 것을 특징으로 하는 나사.
6. 제 1 항에서 5 항까지중의 한 항에 있어서,

   삽입되는 상기 코어의 끝에는, 상기 코어 (1) 의 가는 부분 (3, 3′) 을 포함하며, 상기 나사산 (5) 은 상기 코어 (1) 를 따라 관련 드릴 구멍의 공칭 직경보다 0.1-0.2 mm 만큼 작은 큰 직경 D′을 갖는 것을 특징으로 하는 나사.
7. 제 1 항에서 6 항까지중의 한 항에 있어서,

   상기 코어 직경 d 는 관련 드릴 구멍의 공칭 직경보다 0.2-0.8 mm 만큼 작은 것을 특징으로 하는 나사.
8. 제 1 항에서 7 항까지중의 한 항에 있어서,

   이웃하는 절삭 노치 (10) 는 상기 절삭 노치의 주변 연장과 관련하여, e≤f ≤3e 가 적용되는 주변 간격 f 를 갖는 것을 특징으로 하는 나사.
9. 제 1 항에서 8 항까지중의 한 항에 있어서,

   상기 절삭 노치 (10) 의 반경 높이 h 는 0.1 - 0.4 mm 이며, 바람직하게는 0.2 - 0.3 mm 인 것을 특징으로 하는 나사.
10. 제 1 항에서 9 항까지중의 한 항에 있어서,

    상기 나사산 (5) 의 상기 큰 직경 D 는 나사 헤드 (4) 방향으로 0.1-0.2 mm 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 나사.
11. 제 1 항에서 4 항까지와 제 6 항에서 10 항까지중의 한 항에 있어서, 상기 나사산 (5) 의 큰 직경 D 는 관련 드릴 구멍의 공칭 직경을 1.5 - 3.5 mm 만큼 초과하는 것을 특징으로 하는 나사.
12. 제 1 항에서 6 항까지와 제 8 항에서 11 항까지중의 한 항에 있어서,

    상기 코어 직경 d 는 관련 드릴 구멍의 공칭 직경보다 0.8 - 1.6 mm 만큼 작은 것을 특징으로 하는 나사.
13. 제 1 항에서 8 항까지와 제 10 항에서 12 항까지중의 한 항에 있어서,

    상기 절삭 노치 (10) 의 반경 높이 h 는 0.2 - 0.8 mm 인 것을 특징으로 하는 나사.
14. 제 1 항에서 13 항까지중의 한 항에 있어서,

    상기 절삭 노치 (10) 는 이등변 삼각형의 횡단면형태를 갖는 것을 특징으로 하는 나사.
15. 제 1 항에서 14 항까지중의 한 항에 있어서,

    상기 절삭 노치 (10) 의 정점각 c 는 50°≤c ≤90°, 바람직하게는 c60°인 것을 특징으로 하는 나사.
16. 제 1 항에서 15 항까지중의 한 항에 있어서,

    상기 나사산 (5) 의 넓이 b 는 0.4 - 1.5 mm, 특히 0.4 - 1.0 mm 인 것을 특징으로 하는 나사.