KR20030087905A - 볼트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 볼트는 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 형성된 피치(P)의 보통나사부와, 적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체 길이 또는 선단부까지 상기 보통나사부의 소정부까지 상기 보통나사부에 겹쳐 형성된 피치(p)(p=P/n, n은 2이상의 정수)의 가는 나사가는 피치하고 있는 구성을 갖는다. 그리고, 본 발명은 저원가로 양산가능하며, 나사산의 동기성이 뛰어남과 아울러 압축강도나 전단강도가 뛰어나고, 큰 진동하중을 받아도 나사결합하고 있는 너트가 느슨해지기 어렵고 체결력이 뛰어난 볼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

볼트 및 그 제조방법{BOLT AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

최근, 느슨함 방지기능을 갖는 여러가지 볼트 및 그 제조방법이 연구 ·개발되고 있다.

종래의 기술로서, 예를 들면, 특허공개평11-51033호 공보(이하, 가호 공보라 한다)에는 「나사산의 산정상을 따라 나사산의 양측의 플랭크를 분단하는 슬릿이 설치되고, 나사산의 골바닥근방이 플랭크의 연장면으로부터 내측으로 도려내어진 형상의 넓은 바닥 오목부로서 성형된 셀프록나사」가 개시되어 있다.

또, 특허공개평11-254072호 공보(이하, 나호 공보라 한다)에는 「평판의 표면에 서로 교차하는 우나사와 좌나사를 평면형상으로 전개한 평면형상 나사산을 형성하고, 상기 표면을 내측을 향해 평행하게 상대하는 1쌍의 평판 사이에 원기둥형상재료를 삽입하고, 상기 원기둥형상재료를 끼워누르면서 적어도 한쪽의 상기 평판을 이동하고, 상기 원기둥형상재료의 외주면에 서로 교차하는 좌, 우나사를 설치하는 것을 특징으로 하는 좌, 우나사의 전조방법」이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래의 볼트나 그 제조방법에서는 이하와 같은 과제를 갖고 있다.

(1)가호 공보에 기재된 기술은 나사산의 산정상에 따라 슬릿이 형성되고, 또한 나사산의 골바닥근방이 도려내어진 형상이므로 나사산이 박형화되고, 전단응력이 부족함과 아울러, 내구성이 부족하다는 문제점을 갖고 있었다.

(2)가호 공보에 기재된 기술은 너트가 체결되었을 때는 나사산이 항상 탄성변형된 상태이며 경시적으로 기계적 강도가 감소하므로, 압축응력이 부족함과 아울러, 내구성이 부족하고 안정성이 부족하다는 문제점을 갖고 있었다.

(3)나호 공보에 기재된 기술은 우나사 및 좌나사의 피치의 크기의 차에 의해 생기는 나사부의 내구성이나 강도, 나사산의 동기성 등의 관계가 고려되어 있지 않다. 이로 인해, 한쪽의 나사의 나사산에 대하여 다른쪽의 나사의 골이 무작위로 설치되고, 나사산이 찌그러지는 부분도 있고, 압축응력이나 전단력에 약하고 내구성이 부족함과 아울러 체결력이 저하하고, 또, 제조된 좌, 우나사의 나사산의 동기성이 무너지고, 나사산의 분단부분이 많고, 기계적 강도가 저하되고, 더욱이 육안으로 제품의 불량을 발견하는 것이 곤란하다는 과제를 갖고 있었다.

(4)볼트에 먼저 장착되는 제 1 너트에 부착하는 나사부의 리드각이 나중에 장착되는 제 2 너트에 부착하는 나사부의 리드각보다 작은 경우는, 같은 각도의 회전에 대하여, 제 1 너트의 이동거리보다, 제 2 너트의 이동거리 쪽이 크므로, 느슨해지기 쉽고, 체결력이 부족함과 아울러 안정성이 부족하다는 과제를 갖고 있었다.

(5)가는 나사부의 피치를 보통나사부의 피치보다 단순히 작게 한 것만으로는, 보통나사부 상에 가는 나사부가 불규칙하게 형성되고, 또 보통나사부의 나사산이 극단적으로 절삭되는 개소도 있고, 보통나사부의 1피치마다 겹쳐 형성되는 가는 나사부의 패턴에 규칙성이 나타나지 않고, 볼트의 외경에 웨이브 모양이 생겨 제품화 되지 않고, 높은 나사산과 낮은 나사산이 생겨, 기계적 강도의 손실이 표준나사에 비해 큰 것을 알았다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 저원가로 양산가능하고, 나사산의 동기성이 뛰어남과 아울러 압축강도나 전단강도가 뛰어나고, 큰 진동하중을 받아도 나사결합하고 있는 너트가 느슨해지기 어렵고 체결이 뛰어난 볼트의 제공, 및 기계적 강도가 뛰어남과 아울러 상시 큰 진동하중을 받아도 느슨해지지 않고 체결력이 뛰어난 볼트를 저원가로 양산할 수 있는 볼트의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 보통나사부와 가는 나사부를 구비한 느슨함 방지기능을 갖는 볼트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 볼트의 요부측면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 볼트축부의 요부확대도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 볼트의 사용상태를 나타내는 요부측면도.

도 4(a)는 도 1에 있어서의 A부의 확대도.

도 4(b)는 도 1에 있어서의 B부의 확대도.

도 5(a)는 보통나사부가 절삭에 의해 형성되어 가는 상태를 나타낸 설명도.

도 5(b)는 가는 나사부가 절삭에 의해 형성되어 가는 상태를 나타내는 설명도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 볼트의 제조방법을 나타내는 설명도.

도 7(a)는 보통평다이스의 보통나사부측으로부터 본 평면도.

도 7(b)는 도 7(a)의 C-C선에 있어서의 화살표방향에서 본 요부단면도.

도 8(a)는 가는 평다이스의 가는 나사부측으로부터 본 평면도.

도 8(b)는 도 8(a)의 D-D선에 있어서의 화살표방향에서 본 요부단면도.

도 9는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 볼트의 제작방법을 나타내는 설명도.

도 10은 제 1 실시예에 있어서 제조된 볼트의 요부측면도.

도 11은 제 1 비교예에 있어서 제조된 볼트의 요부측면도.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 볼트 및 그 제조방법은 이하의 구성을 갖고 있다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 볼트는 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 형성된 피치(P)의 보통나사부와 적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체길이 또는 선단부로부터 상기 보통나사부의 소정부까지 상기 보통나사부에 겹쳐 형성된 피치(p)(p=P/n, n은 2이상의 정수)의 가는 나사부를 구비하고 있는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)보통나사부의 피치(P)가 가는 나사부의 피치(p)의 2이상의 정수부가 되므로, 보통나사부의 1산마다 가는 나사부의 같은 패턴이 형성되고, 이 패턴의 반복에 의한 주기성이 확보된다. 이로 인해, 보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 형성에 의해 축감되는 부분이 주기적으로 존재하므로, 보통나사부의 산부가 국소적으로 박형화됨으로써 기계적 강도의 저하나, 보통나사부의 산부에 불규칙하게 가는 나사부의 골부가 형성됨으로써 응력집중 등을 효과적으로 방지하고, 볼트의 내구성을 유지시킬 수 있다.

(2)볼트의 보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 가는 나사부에 가는 너트를 이 보통너트에 겹쳐 나사결합시키고, 볼트 및 양 너트사이를 체결시킬 수 있다. 이 때, 가는 너트와 보통너트의 피치가 다르므로 양자가 일체가 되어 회전하면 양 너트사이의 접촉면(좌면)에 반발력이나 마찰력이 작용하고, 백래시를 보강하여 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있고, 볼트가 적용되는 장치 등의 신뢰성을 높일 수 있다.

(3)볼트나사부에 주기성을 갖는 요철 패턴이 형성되므로, 생산이 용이하고 제품수율이 높고, 또, 이 패턴을 관찰하여 불량품의 육안검사를 행하거나, 텔레비전 카메라 등에 의해 촬영한 볼트화상의 해석에 의해 주기성의 유무를 간단히 판정할 수 있고, 품질관리가 용이하고 고품질의 볼트를 저원가로 대량으로 제조할 수 있다.

(4)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부(보통나사부의 산부 내, 가는 나사부의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)가 볼트축부의 축방향으로 규칙적으로 존재하므로, 외관이 뛰어남과 아울러 육안에 의한 검사가 쉽고, 볼트로서의 상품가치를 높일 수 있다.

(5)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부가 볼트축부의 축방향에 규칙적으로 존재하므로, 너트로 체결할 때의 압력을 균등하게 가할 수 있고, 이로 인해, 나사산이 찌그러지거나, 떨어져 나가는 일 없이, 게다가, 체결이나 해체의 조작을 원활히 행할 수 있어 편리하다.

여기서, 볼트로서는 볼트두부를 갖는 것으로서, 육각볼트, 사각볼트, 아이볼트, 근각둥근머리볼트, 접시볼트, 나비볼트, 기초볼트, 육각홀부착볼트 등이 또, 양단에 나사부가 형성되어 볼트두부를 갖지 않는 것으로서, 스터드볼트나 U자볼트 등이 이용된다.

또, 보통나사부 및 가는 나사부의 조수는 1내지 복수의 것이 이용되지만, 가는 나사부의 조수가 보통나사의 조수 이하인 경우는 가는 나사부의 리드각이 보통나사부의 리드각보다 작아지고, 보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 보통나사부에 가는 너트를 나사결합시킨 경우, 보통너트는 가는 너트에 항상 느슨한 방향으로의 회전을 억제한 상태로 되어, 느슨해지기 어려우므로 바람직하다.

나사부의 나사산의 단면형상으로서는 삼각나사, 사다리꼴나사, 각나사, 톱날나사, 둥근나사 등을 들 수 있다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 볼트로서, 상기 가는 나사부의 상기 피치(p)가 상기 보통나사부의 상기 피치(P)의 1/2배인 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 1의 작용에 더하여, 이하와 같은 작욕이 얻어진다.

(1)가는 나사부의 피치(p)가 보통나사부의 피치(P)의 1/2배 미만(예를 들면, 1/3배나 1/4배)인 경우에 비해, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시켰을 때, 가는 나사부의 수나사부에 접하는 가는 너트의 암나사부의 표면적을 크게 할 수 있고, 이로 인해, 가는 나사부와 가는 너트의 체결력을 큰 상태에서 유지할 수 있음과 아울러, 가는 나사부의 골수가 적기 때문에, 체결이나 해체의 작업을 원활히 행할 수 있어 작업성이 뛰어나다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 볼트로서, 상기 가는 나사부의 리드각(β)이 상기 보통나사부의 리드각(α)보다 작은 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 1 또는 2의 작용에 더하여, 이하와 같은 작욕이 얻어진다.

(1)보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시킨 경우, 가는 나사부의 리드각(β)이 보통나사부의 리드각(α)보다 작기 때문에, 동일회전각도에 대한 가는 너트의 이동거리는 보통너트의 이동거리보다 작아진다. 따라서, 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하고, 피체결체로부터 멀어져도, 보통너트는 동일회전각도로 보통너트 이상의 거리를 이동할 수 없다. 따라서, 보통너트는 가는 너트에 항상 느슨한 방향으로의 회전을 억제한 상태로 되어 느슨해지기 어렵다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 볼트로서, 상기 보통나사부의 골 지름(D)(상기 볼트축부와 동축에서 골바닥에접하는 가상적인 원통의 직경)이 상기 가는 나사부의 골 지름(d)보다 작은 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 작용에 더하여, 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)가는 나사부의 골바닥부(보통나사부의 산부의 절개되는 부분)가 얕고, 보통나사부의 산부에 가는 나사부의 골바닥부가 겹쳐도 보통나사부의 산부의 삭감량이 적기 때문에, 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있고, 내압축성이나 내전단성이 뛰어나고, 보통나사부의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있고, 몇번이라도 재사용이 가능하다.

본 발명의 청구항 5에 기재된 발명은 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 볼트로서, 상기 보통나사부와 상기 가는 나사부의 나사산의 감김방향이 서로 다른 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 작용에 더하여, 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)가는 나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)은 보통나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)과 다르므로, 동시에 동일 방향으로 회전하는 일이 없어, 느슨해지기 어렵고 체결력이 강하여 안정성이 뛰어나다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 볼트의 제조방법은 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 절삭 또는 전조에 의해 피치(P)의 보통나사부를 형성하는 보통나사부 형성공정과, 적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체길이 또는 상기 볼트축부의 선단부로부터 상기 보통나사부의 소정부까지의 상기 보통나사부에 겹쳐, 피치(p)(p=P/n, n은 2 이상의 정수)의 가는 나사부를 절삭 또는 전조에 의해 형성하는 가는 나사부 형성공정을 구비하고 있는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)2공정(보통나사부 형성공정 및 가는 나사부 형성공정)만으로 보통나사부 및 가는 나사부가 형성되므로, 저원가로 양산가능하고, 생산성이 뛰어나다.

(2)프레이즈반이나 선반 등을 사용하여 절삭에 의해 가는 나사부 및 보통나사부를 형성하는 경우는 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 다이스나 볼트기재의 이송속도의 계산이나 설정을 쉽게 행할 수 있어 생산성이 뛰어나다.

(3)전조반 등을 사용하여 전조에 의해 가는 나사부 및 보통나사부를 형성하는 경우는, 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 사용하는 전조용 다이스의 피치를 쉽게 결정할 수 있어 생산성이 뛰어나다.

(4)전조반 등을 사용하여 전조에 의해 가는 나사부를 형성하는 경우는 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 국소적으로 보통나사부의 산부가 크게 찌그러져 이 산부에 인접하는 골부에 침입하는 일이 없어, 제품수율을 향상시킬 수 있음과 아울러 생산성이 뛰어나다.

(5)전조나 절삭에 의해 형성된 보통나사부에 겹쳐 수동회전식 다이스로 가는 나사부를 형성하는 경우는 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 사용하는 수동회전식 다이스의 피치를 쉽게 결정할 수 있어, 생산성이 뛰어나다.

(6)피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 보통나사부에 있어서의 가는 나사부의 절삭위치가 동일선상에 동일 간격마다 나타내지므로, 다이스 등의 손상의 발견을 쉽게 행할 수 있어, 품질관리가 간단하고 생산상이 뛰어남과 아울러 제품수율을 향상시킬 수 있다.

(7)볼트의 사이즈를 바꿔도, 볼트의 사이즈에 관계없이 보통나사부의 피치와 가는 나사부의 피치의 관계가 정수배이므로, 가는 피치가 규칙적으로 나타나, 기계적강도가 뛰어나다.

(8)보통나사부의 피치(P)가 가는 나사부의 피치(p)의 2이상의 정수배로 되므로, 보통나사부의 1산마다 가는 나사부의 같은 패턴이 형성되고, 이 패턴의 반복에 의해 주기성이 확복된다. 이로 인해, 보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 형성에 의해 축감되는 부분이 주기적으로 존재하므로, 보통나사부의 산부가 국소적으로 박형화됨으로써 기계적 강도의 저하나, 보통나사부의 산부에 불규칙하게 가는 나사부의 골부가 형성됨으로써 응력집중 등을 효과적으로 방지하고, 볼트의 내구성을 유지시킬 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(9)볼트의 보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 보통나사부에 가는 너트를 이 보통너트에 겹쳐 나사결합시키고, 볼트 및 양 너트사이를 체결시킬 수 있다. 이 때, 가는 너트와 보통너트의 피치가 다르므로 양자가 일체가 되어 회전하면 양 너트사이의 접촉면(좌면)에 반발력이나 마찰력이 작용하고, 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있고, 볼트가 적용되는 장치 등의 신뢰성을 높일 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(10)볼트나사부에 주기성을 갖는 요철의 패턴이 형성되므로, 이 패턴을 관찰하여 불량품의 육안검사를 행하거나, 텔레비전카메라 등에 의해 촬영한 볼트화상의 해석에 의해 주기성의 유무를 판정할 수 있고, 대량으로 제조되는 볼트의 검사를 효과적으로 처리할 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(11)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부(보통나사부의 산부 중, 가는 나사부의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)이 볼트축부의 축방향으로 규칙적으로 존재하므로, 외관이 뛰어나 보기 좋으며, 볼트로서의 상품가치를 높일 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(12)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부(보통나사부의 산부 중, 가는 나사부의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)가 볼트축부의 축방향으로 규칙적으로 존해하므로, 너트로 체결할 때의 압력이 균등하게 부가된다. 이로 인해, 나사산이 찌그러지거나, 떨어져나가는 일이 없고, 게다가 체결이나 해체의 조작을 원활하게 행할 수 있어 편리한 볼트를 제조할 수 있다.

여기서 보통나사부나 가는 나사부를 형성하는 수단으로서, 전조장치나 선반장치, 프레이즈반장치, 기계회전식이나 수동회전식 다이스 등이 이용된다.

본 발명의 청구항 7에 기재된 볼트의 제조방법은 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 형성되는 피치(P)의 보통나사부와 적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체길이 또는 선단부로부터 상기 보통나사부의 소정부까지 상기 보통나사부에 겹쳐 형성되는 피치(p)(p=P/n, n은 2이상의 정수)의 가는 나사부를 전조에 의해 동시에 형성하는 전조공정을 구비하고 있는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 6의 (6) 내지 (12)의 작용에 더하여, 이하와 같은작용이 얻어진다.

(1)1공정(전조공정)만으로 보통나사부 및 가는 나사부가 동시에 형성되므로, 저원가로 양산가능하며, 생산성이 뛰어나다.

(2)피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 전조용 다이스의 설계나 제작을 쉽게 행할 수 있다.

여기서, 전조 방법으로서는 평다이스를 이용하는 방법, 롤다이스를 이용하는 방법 등이 이용된다.

평다이스 및 롤다이스의 형성으로서는 대향하여 설치된 다이스의 한쪽에 보통나사부가 형성되고 다른 방향에 가는 나사부가 형성된 형상, 대향하여 설치된 다이스의 양 방향에 보통나사부 및 가는 나사부가 일체로 형성된 형상 등이 이용된다.

본 발명의 청구항 8에 기재된 발명은 청구항 6 또는 7에 기재된 볼트의 제조방법으로서, 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 피치(p)를 상기 보통나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부의 피치(P)의 1/2배로 형성하는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 6 또는 7의 작용에 더하여, 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)가는 나사부의 피치(p)가 보통나사부의 피치(P)의 1/2배 미만(예를 들면 1/3배나 1/4배)인 경우에 비해, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시켰을 때, 가는 나사부의 수나사부에 접하는 가는 너트의 암나사부의 표면적이 크고, 가는 나사부와 가는 너트의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있음과 아울러, 가는 나사부의 골수가 적으므로, 체결이나 해체의 조작을 원활하게 행할 수 있는 편리한 볼트를 제조할 수 있다.

(2)피치(P)가 피치(p)의 2배이므로, 사용하는 다이스의 결정이나 다이스나 볼트기재의 이송속도의 계산이나 설정, 전조용 다이스의 설계나 제작, 손상의 발견 등을 더욱 쉽게 행할 수 있어, 품질관리가 간단하고 생산선이 뛰어남과 아울러 제품수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 청구항 9에 기재된 발명은 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 볼트의 제조방법으로서, 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 리드각(β)을, 상기 보통나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부의 리드각(α)보다 작게 형성하는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항의 작용에 더하여, 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시킨 경우, 가는 나사부의 리드각(β)이 보통나사부의 리드각(α)보다 작으므로, 동일회전각도에 대한 가는 너트의 이동거리는 보통너트의 이동거리보다 작아진다. 따라서, 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하고, 피체결체로부터 멀어져도, 가는 너트는 동일 회전각도로 보통너트 이상의 거리를 이동할 수 없다. 따라서, 보통너트는 가는 너트에 항상 느슨한 방향으로의 회전을 억제한 상태로 되며, 느슨해지기 어려워 볼트를 제조할 수 있다.

본 발명의 청구항 10에 기재된 발명은 청구항 6 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 볼트의 제조방법으로서, 상기 보통나사 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부의 골 지름(D)(상기 볼트축부와 동축에서 골바닥에 접하는 가상적인 원통의 직경)을 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 골 지름(d)보다 작게 형성하는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해, 청구항 6 내지 9 중 어느 한 항의 작용에 더하여, 이하와 같은 작용이 얻어진다.

(1)가는 나사부의 골바닥부(보통나사부의 산부의 절개된 부분)을 얕게 할 수 있으므로, 절삭량을 적게 할 수 있고, 양산성이나 작업성이 뛰어나다.

(2)가는 나사부의 골바닥부(보통나사부의 산부의 절개된 부분)이 얕고, 보통나사부의 산부에 가는 나사부의 골바닥부가 겹쳐도 보통나사부의 산부가 깎여 삭감하는 부분이 적으므로, 내구성이 뛰어나고, 보통나사부의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있고, 몇번이라도 재사용이 가능한 볼트를 제조할 수 있다.

본 발명의 청구항 11에 기재된 발명은 청구항 6 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 볼트의 제조방법으로서, 상기 보통나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부와 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 나사산의 감김방향을 서로 다르게 하여 형성하는 구성을 갖고 있다.

이 구성에 의해 청구항 6 내지 10 중 어느 한 항의 작용에 더하여, 이하와같은 작용이 얻어진다.

(1)가는 나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)은 보통나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)과 다르므로, 동시에 동일한 방향으로 회전하는 일이 없어, 느슨해지기 어렵고 체결력이 강해 안정성이 뛰어난 볼트를 제조할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 있어서의 볼트 및 그 제조방법에 관해서 이하 도면을 참조하면서 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 볼트의 요부측면도이며, 도 2는 볼트축부의 요부확대도이며, 도 3은 볼트의 사용상태를 나타내는 요부측면도이다.

도 1 내지 도 3에 있어서, 1은 본 제 1 실시형태에 있어서 볼트, 2는 볼트(1)의 볼트축부, 3은 냉간단조(冷間緞造) 등에 의해 형성된 볼트(1)의 볼트두부, 4는 절삭 또는 전조에 의해 볼트축부(2)의 선단부로부터 소정부까지 피치(P), 리드각(α), 골 지름(D)(볼트축부(2)와 동축에서 골바닥부에 접하는 가상적인 원통의 직경), 조수 1로 형성된 보통나사부, 4a는 보통나사부(4)의 나사산의 정상부, 4b는 보통나사부(4)의 골바닥부, 4c는 보통나사부(4)의 플랭크, 5는 볼트축부(2)의 선단부로부터 보통나사부(4)의 소정부까지 절삭 또는 전조에 의해 피치(p), 리드각(β), 골 지름(d), 조수 1로 형성된 가는 나사부, 5a는 가는 나사부(5)의 골바닥부이다. 여기서, 피치(p)는 피치(P)의 1/2배이며, 리드각(β)은 리드각(α)보다 작고, 골의 지름(D)은 골의 지름(d)보다 작다.

6은 제 1 피체결체, 7은 제 1 피체결체(6)에 볼트(1)에 의해 체결된 제 2 피체결체이며, 볼트(1)는 제 1 피체결체(6) 및 제 2 피체결체(7)의 볼트구멍(6a, 7a)에 관통되어 있다. 8은 볼트(1)의 선단부측이 볼트구멍(8a)에 관통되어 제 1 피체결체(6)에 당접한 좌금(座金), 9는 볼트(1)의 보통나사부(4)에 나사결합되어 피치(P)의 암나사가 형성된 보통너트, 10은 볼트(1)의 가는 나사부(5)에 나사결합되어 피치(p)의 암나사가 형성된 가는 너트이다.

도 4(a)는 도 3에 있어서의 A부의 요부확대도이며, 도 4(b)는 도 3에 있어서의 B부의 요부확대도.

도 4에 있어서 2는 볼트축부, 4는 가는 나사부가 형성되어 있지 않은 부분의 보통나사부, 4a는 보통나사부(4)의 나사산의 정상부, 4b는 보통나사부(4)의 골바닥부, 4c는 보통나사부(4)의 플랭크, 5는 보통나사부(4)에 겹쳐 형성된 가는 나사부, 5a는 가는 나사부(5)의 골바닥부, 9는 보통너트, 10은 가는 너트, P는 보통나사부(4)의 피치, p는 가는 나사부(5)의 피치이며, 이들은 도 1 내지 도 3과 같은 것이므로, 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

11은 가는 나사부(5)를 형성하기 위해, 보통나사부(4)의 일부가 전조장치나 선반장치, 프레이즈반장치, 수동회전식 다이스 등에 의해 절개된 절개부이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시형태의 볼트에 관해서, 이하 그 제조방법을 도면을 참조하면서 설명한다.

도 5(a)는 보통나사부가 절삭에 의해 형성되어 가는 상태를 나타낸 설명도이며, 도 5(b)는 가는 나사부가 절삭에 의해 형성되어 가는 상태를 나타낸 설명도이다.

도 5에 있어서, 2는 볼트축부, 4는 보통나사부, 4a는 보통나사부의 정상부, 4b는 보통나사부의 골바닥부, 4c는 보통나사부의 플랭크, 5는 가는 나사부, 5a는 가는 나사부의 골바닥부이며, 이들은 도 4와 같은 것이므로 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

12는 선반장치(도시생략)에 부착된 보통나사부 절삭용 바이트, 13은 선반장치에 부착된 가는 나사부 절삭용 바이트이다.

볼트(1)를 제조하는데는 우선, 볼트축부(2)를 선반장치에 부착하고, 볼트축부(2)를 회전시키면서 축방향으로 이동시킨다. 이로 인해, 볼트축부(2)의 측면이 보통나사부 절삭용 바이트(12)에 의해 절삭되고 보통나사부(4)가 형성된다(보통나사부 형성공정). 이어서, 선반장치에 가는 나사부 절삭용 바이트(13)를 부착하고, 보통나사부(4)가 형성된 원기둥형상재료를 회전시키면서 축방향으로 이동시킨다. 이로 인해, 보통나사부(4)로부터 절개부(11)(도 4 참조)가 제거되고, 가는 나사부(5)가 형성되고 볼트(1)가 제조된다(가는 나사부 형성공정).

이상과 같이 본 제 1 실시형태에 있어서의 볼트 및 그 제조방법은 구성되어 있으므로, 이하와 같은 작용을 갖는다.

(1)보통나사부(4)의 피치(P)가 가는 나사부(5)의 피치(p)의 2배가 되므로, 보통나사부(4)의 산부에 1피치마다 가는 나사부(5)와 같은 패턴이 형성되고, 이 패턴의 반복에 의해 주기성이 확보된다. 이로 인해, 보통나사부(4)의 산부에 있어서의 가는 나사부(5)의 형성에 의해 절삭되는 부분이 주기적으로 존재하므로, 보통나사부(4)의 산부가 국소적으로 박형화됨으로써 기계적 강도의 저하나, 보통나사부(4)의 산부에 불규칙하게 가는 나사부(5)의 골부가 형성됨으로써 응력집중 등을 효과적으로 방지하여, 볼트(1)의 내구성을 유지시킬 수 있다.

(2)볼트(1)의 보통나사부(4)에 보통너트(9)를 나사결합시킨 후, 가는 나사부(5)에 가는 너트(10)를 이 보통너트(9)에 겹쳐 나사결합시키고, 볼트(1) 및 양 너트(9, 10) 사이를 체결시킬 수 있다. 이 때, 가는 너트(10)와 보통너트(9)의 피치가 다르므로 양자가 일체가 되어 회전하면 양 너트(9, 10) 사이의 접촉면(좌면)에 반발력이나 마찰력이 작용하고, 보통너트(9)가 느슨한 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있고, 볼트(1)가 적용되는 장치 등의 신뢰성을 높일 수 있다.

(3)볼트축부(2)에 주기성을 갖는 요철의 패턴이 형성되므로, 이 패턴을 관찰하여 불량품의 육안검사를 행하거나, 텔레비전카메라 등에 의해 촬영한 볼트화상의 해석에 의해 주기성의 유무를 판정할 수 있어, 대량으로 제조되는 볼트(1)의 검사를 효과적으로 처리할 수 있다.

(4)보통나사부(4)의 산부에 있어서의 가는 나사부(5)의 골부(보통나사부(4)의 산부 내, 가는 나사부(5)의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)이 볼트축부(2)의 축방향으로 규칙적으로 존재하므로, 외관이 뛰어나 보기 좋고, 볼트(1)로서의 상품가치를 높일 수 있다.

(5)보통나사부(4)의 산부에 있어서 가는 나사부(5)의 골부(보통나사부(4)의 산부 내, 가는 나사부(5)의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)가 볼트축부(2)의축방향으로 규칙적으로 존재하므로, 너트로 체결될 때의 압력이 균등하게 부가된다. 이로 인해, 나사산이 찌그러지거나, 떨어져나가는 일이 없고, 게다가 체결이나 해체의 조작을 원활하게 행할 수 있어 편리하다.

(6)가는 나사부(5)의 피치(p)가 보통나사부(4)의 피치(P)의 1/2배 미만(예를 들면 1/3배나 1/4배)인 경우에 비해, 가는 나사부(5)에 가는 너트(10)를 나사결합시킨 후, 가는 나사부(5)의 수나사부에 접하는 가는 너트(10)의 암나사부의 표면적이 크다. 이로 인해, 가는 나사부(5)와 가는 너트(10)의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있음과 아울러, 가는 나사부(5)의 골수가 적으므로, 체결이나 해체의 조작을 원활하게 행할 수 있어 편리하다.

(7)가는 나사부(5)의 리드각(β)이 보통나사부(4)의 리드각(α)보다 작으므로, 동일회전각도에 대한 가는 너트(10)의 이동거리는 보통너트(9)의 이동거리보다 작아진다. 따라서, 보통너트(9)가 느슨한 방향으로 회전하고, 제 1 피체결체(6)로부터 멀어져도, 가는 너트(10)는 보통너트(9)보다 빠르게 이동할 수 없으므로, 보통너트(9)는 가는 너트(10)에 항상 느슨한 방향으로의 회전을 억제한 상태로 되어, 느슨해지기 어렵다.

(8)가는 나사부(5)의 골바닥부(5a)(보통나사부(4)의 나사산부의 절개된 부분, 절개부(11))가 보통나사부(4)의 골바닥부(4b)에 비해 얕고, 보통나사부(4)의 산부에 가는 나사부(5)의 골바닥부(5a)가 겹쳐도 보통나사부(4)의 산부가 깎여 삭감하는 부분이 적으므로, 내구성이 뛰어나고, 보통나사부의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있어, 몇번이라도 재사용이 가능하다.

(9)2공정(보통나사부 형성공정 및 가는 나사부 형성공정)만으로 보통나사부(4) 및 가는 나사부(5)가 형성되므로, 저원가로 양산가능하며, 작업성이 뛰어나다.

(10)피치(P)가 피치(p)의 2배이므로, 사용하는 다이스의 결정이나 다이스나 볼트기재의 이송속도의 계산이나 설정, 전조용 다이스의 설계나 제작, 상처의 발견 등을 더욱 쉽게 행할 수 있어, 품질관리가 간단하고 생산성이 뛰어남과 아울러 제품수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 제 1 실시형태에 있어서는 선반장치를 이용하여 볼트(1)를 제조했지만, 프레이즈반을 이용해도 마찬가지로 실시가능하다.

또, 본 제 1 실시형태에 있어서는 가는 나사부(5)를 볼트축부(2)의 선단부로부터 보통나사부(4)의 소정부까지 구성했지만, 보통나사부(4)의 전체길이에 걸쳐 형성한 경우는 가는 너트(10)를 나사결합시키는 개소가 제한되지 않으므로 바람직하다.

또, 본 제 1 실시형태에 있어서는 보통나사부(4)와 가는 나사부(5)의 양방을 1조 나사로 했지만, 가는 나사부(5)의 조수가 보통나사부(4)의 조수 이하이면, 마찬가지로 실시가능하다.

또, 본 제 1 실시형태에 있어서는 나사산의 단면형상으로서는 삼각나사를 이용했지만, 사다리꼴나사, 각나사, 톱날나사, 둥근나사 등을 이용해도 마찬가지로 실시가능한 것을 알았다.

또, 본 제 1 실시형태에 있어서는 보통나사부(4)와 가는 나사부(5)의 감김방향이 동일한 볼트의 제조방법에 관해서 설명했지만, 각각의 감김방향이 다른 볼트를 제조하는 경우도 있다. 이 경우는 가는 나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)은 보통나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)과 다르므로, 느슨해지기 어렵고 체결력이 강해 안정성이 뛰어나다.

또, 본 제 1 실시형태에 있어서는 육각볼트를 제조하는 경우에 관해서 설명했지만, 사각볼트나 아이볼트, 근각둥근볼트, 접시볼트, 나비볼트, 기초볼트, 육각홀부착볼트, 스터드볼트, U자볼트 등을 제조하는 경우도 마찬가지로 실시가능하다.

(제 2 실시형태)

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 볼트의 제조방법을 나타내는 설명도이며, 도 7(a)는 보통평다이스의 보통나사부측으로부터 본 평면도이며, 도 7(b)는 도 7(a)의 C-C선에 있어서의 화살표방향에서 본 요부단면도이며, 도 8(a)는 가는평다이스의 가는 나사부측으로부터 본 평면도이며, 도 8(b)는 도 8(a)의 D-D선에 있어서의 화살표방향에서 본 요부단면도이다.

또한, 제조되는 볼트는 제 1 실시형태와 마찬가지의 것이므로, 그 설명을 생략한다.

도 6 내지 도 8에 있어서, 2는 볼트축부이며, 이것은 제 1 실시형태와 마찬가지의 것이므로, 그 설명을 생략한다.

21은 평판형상의 표면에 보통나사산(21a)이 형성된 보통평다이스, 22는 보통평다이스(21)에 일정간격을 끼우고 대향하여 설치되어 평판형상의 표면에 가는 나사산(22a)이 형성된 가는평다이스이다. 보통평다이스(21)와 가는평다이스(22)는 한쪽을 고정하고 다른쪽을 평행이동 가능하게 설치하거나 또는 상호 반대방향으로 평행이동 가능하게 설치한다.

볼트(1)를 제조하는데는 도 6에 있어서, 보통평다이스(21)와 가는평다이스(22) 사이에 볼트축부(2)를 넣고, 보통평다이스(21)를 화살표(E)방향으로 평행이동시키면(또는 보통평다이스(21)와 가는평다이스(22)를 상호 반대방향으로 이동시키면), 볼트축부(2)는 보통평다이스(21) 및 가는평다이스(22)에 끼워 눌려져 보통나사부 및 가는 나사부를 전조하면서 보통평다이스(21)와 같은 방향으로 회동한다(전조공정). 이로 인해, 볼트축부(2)는 소성변형하고, 외주면에 보통나사부 및 가는 나사부가 형성된 볼트가 제조된다.

이상과 같이 본 제 2 실시형태에 있어서의 볼트의 제조방법은 구성되어 있으므로, 제 1 실시형태의 볼트의 제조방법으로 얻어지는 작용에 더하여, 이하와 같은 작용을 갖는다.

(1)보통평다이스(21)의 보통나사산(21a)과 가는평다이스(22)의 가는 나사산(22a)이, 동시에 볼트축부(2)에 전사된다. 따라서, 일공정(전조공정)만으로 보통나사부 및 가는 나사부를 형성할 수 있고, 저원가로 양산가능하며, 작업성이 뛰어나다.

또한, 본 제 2 실시형태에서는 보통나사산(21a)과 가는 나사산(22a)이 각각 별도의 다이스에 형성되어 있는 것을 이용했지만, 보통나사산과 가는 나사산이 일체로 형성된 다이스를 이용해 전조를 행해도 마찬가지로 실시가능하다.

(제 3 실시형태)

도 9는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 볼트의 제조방법을 나타내는 설명도이다.

또한, 제조되는 볼트는 제 1 실시형태와 마찬가지의 것이므로, 그 설명을 생략한다.

도 9에 있어서, 2는 볼트축부이며, 이들은 제 1 실시형태와 마찬가지이며, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

31은 보통나사산(31a)이 원기둥형상의 표면에 형성된 보통롤다이스, 32는 가는 나사산(32a)이 원기둥형상의 표면에 형성된 가는롤다이스, 33은 보통롤다이스(31) 및 가는롤다이스(32) 사이에 설치된 볼트축부 지지부이며, 볼트축부(2)가 지지된다.

볼트(1)를 제조하는 데는 볼트축부(2)를 볼트축부 지지부(33)에 설치하고, 보통롤다이스(31)와 가는롤다이스(32)에 볼트축부(2)를 끼워 누르고, 보통롤다이스(31) 및 가는롤다이스(32)를 회전구동시킨다. 이로 인해, 볼트축부(2)는 보통롤다이스(31) 및 가는롤다이스(32)에 끼워 눌려져 보통나사부(4) 및 가는 나사부(5)를 전조시키면서 전동한다(전조공정). 전조된 볼트축부(2)는 소성변형하고, 외주면에 보통나사부 및 가는 나사부가 형성되어 볼트가 제조된다.

이상과 같이 본 제 3 실시형태에 있어서의 볼트의 제조방법은 구성되어 있으므로, 제 1 실시형태의 볼트의 제조방법으로 얻어지는 작용에 더하여, 이하와 같은 작용을 갖는다.

(1)보통롤다이스(31)의 보통나사산(31a)과 가는롤다이스(32)의 가는나사산(32a)이 동시에 볼트축부(2)에 전사된다. 따라서, 1공정(전조공정)만으로 보통나사부 및 가는 나사부가 동시에 형성되므로, 저원가로 양산가능하며, 작업성이 뛰어나다.

또한, 본 제 3 실시형태에 있어서, 보통나사산(31a)과 가는 나사산(32a)이 각각 별도의 다이스에 형성되어 있는 것을 이용했지만, 보통나사산과 가는 나사산이 일체로 형성된 다이스를 이용해도 마찬가지로 실시가능하다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 이용하여 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(제 1 실시예)

외경 12㎜, 피치(P)=1.75㎜의 보통나사부를 갖는 볼트에 피치 (p)=0.875㎜(p=P/2)의 가는 나사부를 수동회전식의 다이스로 체이싱했다.

도 10은 제 1 실시예에 있어서 제조된 볼트의 요부측면도이다.

도 10에 있어서 51은 본 제 1 실시예에 있어서 제조된 볼트, 52는 볼트(51)의 보통나사부, 53은 체이싱된 가는 나사부이다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 보통나사부(52) 상에 가는 나사부(53)(의 골바닥부)가 정연하게 형성되어 있어, 보기 좋는 것이 확실해졌다.

다음에, 볼트의 사이즈를 여러가지로 바꿔 보았지만, 볼트의 사이즈에 관계없이 보통나사부의 피치와 가는 나사부의 피치의 관계가 정수배이면, 가는 피치가 규칙적으로 나타나고, 기계적 강도가 뛰어난 것을 알았다.

(제 1 비교예)

다음에, 외형 12㎜, 피치(P)=1.75㎜의 보통나사부를 갖는 볼트에 피치(p)=1.0㎜의 가는 나사부를 수동회전식 다이스로 체이싱했다.

도 11은 제 1 비교예에 있어서 제조된 볼트의 요부측면도이다.

도 11에 있어서, 61은 본 제 1 비교예에 있어서 제조된 볼트, 62는 볼트(61)의 보통나사부, 63은 체이싱된 가는 나사부이다.

도 11에 나타내는 바와 같이 보통나사부(62) 상에 가는 나사부(63)가 불규칙하게 형성되어 있고, 또, 보통나사부(62)의 나사산이 극단적으로 절삭되어 있는 개소도 있고, 본 제 1 비교예와 같이 가는 나사부(63)의 피치(p)를 보통나사부의 피치(P)보다 단순히 작게한 것만으로는 보통나사부(62)의 1피치마다 겹쳐 형성되는 가는 나사부(63)의 패턴에 규칙성이 나타나지 않고 볼트의 외경에 웨이브의 모양이 생겨 제품화 되지않는 것을 알았다. 높은 나사산과 낮은 나사산이 생기고, 강도시험을 행한 경우, 기계적강도의 손실이 표준나사에 비해 큰 것을 알았다.

이상과 같이 본 발명에 있어서의 볼트의 제조방법에 의하면, 이하와 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면,

(1)보통나사부의 피치(P)가 가는 나사부의 피치(p)의 2이상의 정수부가 되므로, 보통나사부의 1산마다 가는 나사부의 같은 패턴이 형성되고, 이 패턴의 반복에 의한 주기성이 확보된다. 이로 인해, 보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의형성에 의해 축감되는 부분이 주기적으로 존재하므로, 보통나사부의 산부가 국소적으로 박형화됨으로써 기계적 강도의 저하나, 보통나사부의 산부에 불규칙하게 가는 나사부의 골부가 형성됨으로써 응력집중 등을 효과적으로 방지하고, 볼트의 내구성을 유지시킬 수 있다.

(2)볼트의 보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 가는 나사부에 가는 너트를 이 보통너트에 겹쳐 나사결합시키고, 볼트 및 양 너트사이를 체결시킬 수 있다. 이 때, 가는 너트와 보통너트의 피치가 다르므로 양자가 일체가 되어 회전하면 양 너트사이의 접촉면(좌면)에 반발력이나 마찰력이 작용하고, 백래시를 보강하여 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있고, 볼트가 적용되는 장치 등의 신뢰성을 높일 수 있다.

(3)볼트나사부에 주기성을 갖는 요철 패턴이 형성되므로, 생산이 용이하고 제품수율이 높고, 또, 이 패턴을 관찰하여 불량품의 육안검사를 행하거나, 텔레비전 카메라 등에 의해 촬영한 볼트화상의 해석에 의해 주기성의 유무를 간단히 판정할 수 있고, 품질관리가 용이하고 고품질의 볼트를 저원가로 대량으로 제조할 수 있다.

(4)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부(보통나사부의 산부 내, 가는 나사부의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)가 볼트축부의 축방향으로 규칙적으로 존재하므로, 외관이 뛰어남과 아울러 육안에 의한 검사가 쉽고, 볼트로서의 상품가치를 높일 수 있다.

(5)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부가 볼트축부의 축방향에 규칙적으로 존재하므로, 너트로 체결할 때의 압력을 균등하게 가할 수 있고, 이로 인해, 나사산이 찌그러지거나, 떨어져 나가는 일 없이, 게다가, 체결이나 해체의 조작을 원활히 행할 수 있어 편리하다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1의 효과에 더하여,

(1)가는 나사부의 피치(p)가 보통나사부의 피치(P)의 1/2배 미만(예를 들면, 1/3배나 1/4배)인 경우에 비해, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시켰을 때, 가는 나사부의 수나사부에 접하는 가는 너트의 암나사부의 표면적을 크게 할 수 있고, 이로 인해, 가는 나사부와 가는 너트의 체결력을 큰 상태에서 유지할 수 있음과 아울러, 가는 나사부의 골수가 적기 때문에, 체결이나 해체의 작업을 원활히 행할 수 있어 작업성이 뛰어나다.

청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 2의 효과에 더하여,

(1)보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시킨 경우, 가는 나사부의 리드각(β)이 보통나사부의 리드각(α)보다 작기 때문에, 동일회전각도에 대한 가는 너트의 이동거리는 보통너트의 이동거리보다 작아진다. 따라서, 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하고, 피체결체로부터 멀어져도, 보통너트는 동일회전각도로 보통너트 이상의 거리를 이동할 수 없다. 따라서, 보통너트는 가는 너트에 항상 느슨한 방향으로의 회전을 억제한 상태로 되어 느슨해지기 어렵다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 효과에 더하여,

(1)가는 나사부의 골바닥부(보통나사부의 산부의 절개되는 부분)가 얕고, 보통나사부의 산부에 가는 나사부의 골바닥부가 겹쳐도 보통나사부의 산부의 삭감량이 적기 때문에, 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있고, 내압축성이나 내전단성이 뛰어나고, 보통나사부의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있고, 몇번이라도 재사용이 가능하다.

청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 효과에 더하여,

(1)가는 나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)은 보통나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)과 다르므로, 동시에 동일 방향으로 회전하는 일이 없어, 느슨해지기 어렵고 체결력이 강하여 안정성이 뛰어나다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면,

(1)2공정(보통나사부 형성공정 및 가는 나사부 형성공정)만으로 보통나사부 및 가는 나사부가 형성되므로, 저원가로 양산가능하고, 생산성이 뛰어나다.

(2)프레이즈반이나 선반 등을 사용하여 절삭에 의해 가는 나사부 및 보통나사부를 형성하는 경우는 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 다이스나 볼트기재의 이송속도의 계산이나 설정을 쉽게 행할 수 있어 생산성이 뛰어나다.

(3)전조반 등을 사용하여 전조에 의해 가는 나사부 및 보통나사부를 형성하는 경우는, 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 사용하는 전조용 다이스의 피치를 쉽게 결정할 수 있어 생산성이 뛰어나다.

(4)전조반 등을 사용하여 전조에 의해 가는 나사부를 형성하는 경우는피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 국소적으로 보통나사부의 산부가 크게 찌그러져 이 산부에 인접하는 골부에 침입하는 일이 없어, 제품수율을 향상시킬 수 있음과 아울러 생산성이 뛰어나다.

(5)전조나 절삭에 의해 형성된 보통나사부에 겹쳐 수동회전식 다이스로 가는 나사부를 형성하는 경우는 피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 사용하는 수동회전식 다이스의 피치를 쉽게 결정할 수 있어, 생산성이 뛰어나다.

(6)피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 보통나사부에 있어서의 가는 나사부의 절삭위치가 동일선상에 동일 간격마다 나타내지므로, 다이스 등의 손상의 발견을 쉽게 행할 수 있어, 품질관리가 간단하고 생산상이 뛰어남과 아울러 제품수율을 향상시킬 수 있다.

(7)볼트의 사이즈를 바꿔도, 볼트의 사이즈에 관계없이 보통나사부의 피치와 가는 나사부의 피치의 관계가 정수배이므로, 가는 피치가 규칙적으로 나타나, 기계적강도가 뛰어나다.

(8)보통나사부의 피치(P)가 가는 나사부의 피치(p)의 2이상의 정수배로 되므로, 보통나사부의 1산마다 가는 나사부의 같은 패턴이 형성되고, 이 패턴의 반복에 의해 주기성이 확복된다. 이로 인해, 보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 형성에 의해 축감되는 부분이 주기적으로 존재하므로, 보통나사부의 산부가 국소적으로 박형화됨으로써 기계적 강도의 저하나, 보통나사부의 산부에 불규칙하게 가는 나사부의 골부가 형성됨으로써 응력집중 등을 효과적으로 방지하고, 볼트의 내구성을 유지시킬 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(9)볼트의 보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 보통나사부에 가는 너트를 이 보통너트에 겹쳐 나사결합시키고, 볼트 및 양 너트사이를 체결시킬 수 있다. 이 때, 가는 너트와 보통너트의 피치가 다르므로 양자가 일체가 되어 회전하면 양 너트사이의 접촉면(좌면)에 반발력이나 마찰력이 작용하고, 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있고, 볼트가 적용되는 장치 등의 신뢰성을 높일 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(10)볼트나사부에 주기성을 갖는 요철의 패턴이 형성되므로, 이 패턴을 관찰하여 불량품의 육안검사를 행하거나, 텔레비전카메라 등에 의해 촬영한 볼트화상의 해석에 의해 주기성의 유무를 판정할 수 있고, 대량으로 제조되는 볼트의 검사를 효과적으로 처리할 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(11)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부(보통나사부의 산부 중, 가는 나사부의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)이 볼트축부의 축방향으로 규칙적으로 존재하므로, 외관이 뛰어나 보기 좋으며, 볼트로서의 상품가치를 높일 수 있는 볼트를 제조할 수 있다.

(12)보통나사부의 산부에 있어서의 가는 나사부의 골부(보통나사부의 산부 중, 가는 나사부의 골부가 형성될 때에 절개되는 부분)가 볼트축부의 축방향으로 규칙적으로 존해하므로, 너트로 체결할 때의 압력이 균등하게 부가된다. 이로 인해, 나사산이 찌그러지거나, 떨어져나가는 일이 없고, 게다가 체결이나 해체의 조작을 원활하게 행할 수 있어 편리한 볼트를 제조할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6의 (6) 내지 (12)의 효과에 더하여,

(1)1공정(전조공정)만으로 보통나사부 및 가는 나사부가 동시에 형성되므로, 저원가로 양산가능하며, 생산성이 뛰어나다.

(2)피치(P)가 피치(p)의 정수배이므로, 전조용 다이스의 설계나 제작을 쉽게 행할 수 있다.

청구항 8에 기재의 발명에 의하면, 청구항 6 또는 7의 효과에 더하여,

(1)가는 나사부의 피치(p)가 보통나사부의 피치(P)의 1/2배 미만(예를 들면 1/3배나 1/4배)인 경우에 비해, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시켰을 때, 가는 나사부의 수나사부에 접하는 가는 너트의 암나사부의 표면적이 크고, 가는 나사부와 가는 너트의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있음과 아울러, 가는 나사부의 골수가 적으므로, 체결이나 해체의 조작을 원활하게 행할 수 있는 편리한 볼트를 제조할 수 있다.

(2)피치(P)가 피치(p)의 2배이므로, 사용하는 다이스의 결정이나 다이스나 볼트기재의 이송속도의 계산이나 설정, 전조용 다이스의 설계나 제작, 손상의 발견 등을 더욱 쉽게 행할 수 있어, 품질관리가 간단하고 생산선이 뛰어남과 아울러 제품수율을 향상시킬 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항의 효과에 더하여,

(1)보통나사부에 보통너트를 나사결합시킨 후, 가는 나사부에 가는 너트를 나사결합시킨 경우, 가는 나사부의 리드각(β)이 보통나사부의 리드각(α)보다 작으므로, 동일회전각도에 대한 가는 너트의 이동거리는 보통너트의 이동거리보다 작아진다. 따라서, 보통너트가 느슨한 방향으로 회전하고, 피체결체로부터 멀어져도, 가는 너트는 동일 회전각도로 보통너트 이상의 거리를 이동할 수 없다. 따라서, 보통너트는 가는 너트에 항상 느슨한 방향으로의 회전을 억제한 상태로 되며, 느슨해지기 어려워 볼트를 제조할 수 있다.

청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6 내지 9 중 어느 한 항의 효과에 더하여,

(1)가는 나사부의 골바닥부(보통나사부의 산부의 절개된 부분)을 얕게 할 수 있으므로, 절삭량을 적게 할 수 있고, 양산성이나 작업성이 뛰어나다.

(2)가는 나사부의 골바닥부(보통나사부의 산부의 절개된 부분)이 얕고, 보통나사부의 산부에 가는 나사부의 골바닥부가 겹쳐도 보통나사부의 산부가 깎여 삭감하는 부분이 적으므로, 내구성이 뛰어나고, 보통나사부의 체결력을 큰 상태로 유지할 수 있고, 몇번이라도 재사용이 가능한 볼트를 제조할 수 있다.

청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6 내지 10 중 어느 한 항의 효과에 더하여,

(1)가는 나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)은 보통나사부에 나사결합하는 너트의 느슨한 방향(회전방향)과 다르므로, 동시에 동일한 방향으로 회전하는 일이 없어, 느슨해지기 어렵고 체결력이 강해 안정성이 뛰어난 볼트를 제조할 수 있다.

Claims (11)

1. 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 형성된 피치(P)의 보통나사부; 및

   적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체 길이 또는 선단부로부터 상기 보통나사부의 소정부까지 상기 보통나사부에 겹쳐 형성된 피치(p)(p=P/n, n은 2이상의 정수)의 가는 나사부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가는 나사부의 상기 피치(p)가 상기 보통나사부의 상기 피치(P)의 1/2배인 것을 특징으로 하는 볼트.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가는 나사부의 리드각(β)이 상기 보통나사부의 리드각(α)보다 작은 것을 특징으로 하는 볼트.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보통나사부의 골 지름(D)(상기 볼트축부와 동축에서 골바닥에 접하는 가상적인 원통의 직경)이 상기 가는 나사부의 골 지름(d)보다 작은 것을 특징으로 하는 볼트.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보통나사부와 상기 가는 나사부의 나사산의 감김방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 볼트.
6. 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 절삭 또는 전조에 의해 피치(P)의 보통나사부를 형성하는 보통나사부 형성공정; 및

   적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체 길이 또는 상기 볼트축부의 선단부로부터 상기 보통나사부의 소정부까지 상기 보통나사부에 겹쳐, 피치(p)(p=P/n, n은 2이상의 정수)의 가는 나사부를 절삭 또는 전조에 의해 형성하는 가는 나사 형성공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼트의 제조방법.
7. 볼트축부의 선단부로부터 소정부까지 형성되는 피치(P)의 보통나사부와 적어도 상기 볼트축부의 상기 보통나사부의 전체 길이 또는 선단부로부터 상기 보통나사부의 소정부까지 상기 보통나사부에 겹쳐 형성되는 피치(p)(p=P/n, n은 2이상의 정수)의 가는 나사부를 전조에 의해 동시에 형성하는 전조공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼트의 제조방법.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 피치(p)를 상기 보통나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부의 피치(P)의 1/2배로 형성하는 것을 특징으로 하는 볼트의 제조방법.
9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 리드각(β)을 상기 보통나사부형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부의 리드각(α)보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 볼트의 제조방법.
10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보통나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부의 골 지름(D)(상기 볼트축부와 동축에서 골바닥에 접하는 가상적인 원통의 직경)을 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 골 지름(d)보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 볼트의 제조방법.
11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보통나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 보통나사부와 상기 가는 나사부 형성공정 또는 상기 전조공정에서 형성되는 상기 가는 나사부의 나사산의 감김방향을 서로 다르게 하여 형성하는 것을 특징으로 하는 볼트의 제조방법.