KR20040002858A - 셀프-태핑 인서트, 인서트 어셈블리, 그리고 인서트를장착하기 위한 방법 - Google Patents

셀프-태핑 인서트, 인서트 어셈블리, 그리고 인서트를장착하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040002858A
KR20040002858A KR10-2003-7010168A KR20037010168A KR20040002858A KR 20040002858 A KR20040002858 A KR 20040002858A KR 20037010168 A KR20037010168 A KR 20037010168A KR 20040002858 A KR20040002858 A KR 20040002858A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insert
extending
screw
screw body
thread
Prior art date
Application number
KR10-2003-7010168A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100573255B1 (ko
Inventor
프레드릭 제이. 휠러
Original Assignee
재너럴 다이내믹스 랜드 시스템스, 아이엔시.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재너럴 다이내믹스 랜드 시스템스, 아이엔시. filed Critical 재너럴 다이내믹스 랜드 시스템스, 아이엔시.
Publication of KR20040002858A publication Critical patent/KR20040002858A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100573255B1 publication Critical patent/KR100573255B1/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F16B37/122Threaded inserts, e.g. "rampa bolts"
    • F16B37/125Threaded inserts, e.g. "rampa bolts" the external surface of the insert being threaded
    • F16B37/127Threaded inserts, e.g. "rampa bolts" the external surface of the insert being threaded and self-tapping
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49947Assembling or joining by applying separate fastener
    • Y10T29/49963Threaded fastener

Abstract

다른 구성 요소를 나사 중앙 커넥터(50)에 의하여 나사산을 내게 장착하기 위한 셀프-태핑 나산 인서트(20). 상기 인서트(20)의 어셈블리(24)와 상기 인서트를 나사산을 내게 장착하기 위한 장착 부재는 상기 셀프-태핑 나사 인서트를 장착하기 위한 방법에 의하여 조립된다. 상기 인서트(20)는 부분적으로 태핑된 구멍 내로 나사산을 내게 되는 나사 몸대(26)를 가지며 셀프-태핑을 제공하는 구조의 플루트(32)가 있는 몸대 단을 가진다. 최종 토킹시, 상기 인서트 몸대의 나사산이 상기 구멍과 완전히 맞물릴 때 상기 인서트(20)의 락킹 플랜지(42)는 상기 부재(22)의 면(46)에 대하여 락킹한다.

Description

셀프-태핑 인서트, 인서트 어셈블리, 그리고 인서트를 장착하기 위한 방법{SELF-TAPPING INSERT, INSERT ASSEMBLY, AND METHOD FOR MOUNTING THE INSERT}
산업 어셈블리에서 구성 요소들이 부재에 장착되는 한 방법은 부재 내로 나사산을 내게 되며 다른 나사 구성 요소가 나사산을 내어 장착될 수 있는 나사 커넥터(threaded connector)를 가진 나사 인서트를 이용한다. 그러한 구조는 유지, 보수 또는 교체에 필요할 수 있는 구성 요소의 장착과 제거를 가능케 한다.
본 발명과 관련하여 조사하는 동안에 주목되는 선행 기술 참조들은 미국특허: 3,789,725 Lindstrom; 3,942,406 Egner; 4,003,287 Ziaylek, Jr.; 4,449,874 McKinney; 4,673,323 Russo; 5,000,639 Hinkley et al.; 5,071,301 Engelhardt et al.; 및 5,211,520 McKinney를 포함한다.
본 발명은, 인서트(insert)가 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 장착하는데 사용하기 위한 셀프-태핑 나사 인서트(self-tapping threaded insert), 인서트 및 그것이 장착되는 부재의 인서트 어셈블리(insert assembly), 그리고 인서트를 부재에 장착하기 위한 방법에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따라서 구성된 셀프-태핑 나사 인터트의 조망도이고 인서트의 나사 몸대를 도시한다.
도2는 락킹 플랜지, 그리고 상기 인서트를 장착하는데 사용되는 그것의 구동면을 도시하고 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 장착하는데 사용되는 나사 구멍에 의해 구체화되는 중앙 커넥터를 도시하기 위하여 도1과 반대 방향에서 일반적으로 취한 셀프-태핑 나사 인서트의 다른 조망도이다.
도3은 인서트 어셈블리를 도시하고 상기 인서트가 상기 어셈블리의 부재에장착된 것을 나타낸 조망도이다.
도4는 상기 인서트의 나사 몸대의 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트를 도시하는 축단면도이다..
도5는 상기 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트의 구성을 좀더 도시하기 위해 도1로부터 확대하여 취해진 조망도이다.
도6은 구멍의 부분 태핑에 앞서 도시된 것으로서 상기 인서트가 구멍 내에 장착되는 부재를 통하여 취해진 단면도이다.
도7은 도6과 유사한 단면도이지만 상기 구멍이 다수의 선곡이 있는 균일 직경 나사산과 상기 균일 직경 나사산으로부터 연장되는 테이퍼드 나사산으로 부분적으로 태핑된 후 다음 단계에서 나타난 단면도이다.
도8은 도6 및 7과 같은 방향에서 취해진 단면도이고, 상기 부재에 다른 구성 요소를 장착 가능하게 식으로 상기 부재에 장착되도록 상기 인서트가 상기 구멍 내로 완전히 나사선을 냈을 때 인서트 어셈블리를 도시한다.
도9는 도1 및 2의 실시예에서 도시된 나사 구멍에 대립하는 것으로서 중앙 커넥터가 나사 스터드에 의해 구체화되는 나사 인서트의 다른 실시예를 도시한 조망도이다.
도10은 셀프-태핑 나사 인서츠를 설치하기 위한 방법에 포함되는 단계를 도시한 블록도이다.
본 발명의 목적은 인서트가 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 장착하는데 사용하기 위한 향상된 셀프-태핑 나사 인서트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 인서트는 중앙 축 및 균일 직경 나사산(uniform diameter thread) 뿐만 아니라 테이퍼드 나사산(tapered thread)이 있는 테이퍼드 단(tapered end)을 가진 나사 몸대(threaded shank)를 포함한다. 상기 나사 몸대의 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 균일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는, 원주상으로 일정 간격 떨어진 적어도 2개의 플루트(flute)를 가진다. 서로 직각으로 연장되는 각각의 플루트는 한 쌍의 평평한 면(flat surfaces)을 가지며 상기 나사 몸대의 중앙 축에 각을 이루고 연장되는 접합부(junction)를 갖는다. 상기 인서트의 락킹 플랜지(locking flange)는 상기 나사 몸대로부터 바깥으로 연장되고 상기 인서트가 설치되는 부재의 대립면에 락킹(locking)을 제공하도록 상기 몸대의 테이퍼드 단 쪽으로 향하는 락킹면(locking surface)을 가진다. 상기 락킹 플랜지는 장착과 제거를 위해 상기 인서트를 토킹(torquing)하기 위한 구동면(drive surfaces)을 또한 가진다. 상기 인서트의 중앙 커넥터(central connector)는 락킹 플랜저로부터 연장되고 다른 구성 요소를 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 고정시키기 위한 나사산(thread)을 가진다.
바람직한 구조에 있어서, 상기 나사 몸대의 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 동일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는, 원주상으로 일정 간격 떨어진 4개의 플루트를 가진다. 4개의 플루트 각각은 서로 직각으로 연장되는 한 쌍의 평평한 면을 가지며 상기 몸대의 중앙 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 갖는다.
상기 셀프-태핑 나사 인서트의 바람직한 일실시예에서, 상기 중앙 커넥터는 나사 몸대 내에서 나사 몸대의 테이퍼드 단 쪽으로 연장되는 나사 구멍이다. 이 실시예는 구동 면이 위치되는 구동 페이스(drive face)가 제공되는 락킹 플랜지를 가지며, 상기 구동 페이스는 상기 락킹 플랜지의 락킹면과 대향 방향으로 배향된다.
상기 셀프-태핑 나사 인서트의 다른 바람직한 실시예에서, 상기 중앙 커넥터는 상기 락킹 플랜지로부터 상기 축을 따라 상기 나사 몸대로부터 떨어져서 연장되는 나사 스터드(threaded stud)이다. 이 실시예는 나사 몸대와 나사 스터드 사이에서 축으로 중앙 축으로부터 방사상으로 바깥쪽으로 향하는 락킹 플랜지의 구동면을 가진다.
본 발명의 다른 목적은 향상된 인서트 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 목적을 즉각 달성하는데 있어서, 본 발명의 향상된 인서트 어셈블리는 부분적으로 태핑된 구멍이 통하여 연장되는 면(surface)을 갖는다. 상기 부분적으로 태핑된 구멍은 다수의 선곡(turn)이 있는 균일 직경 나사산을 가지며 또한 상기 균일 직경 나사산으로부터 연장되는 테이퍼드 나사산을 가진다. 상기 어셈블리의 셀프-태핑 나사 인서트는, 중앙 축이 있는 나사 몸대를 가지며 상기 부분적으로 나사산이 만들어진 구멍 내로 나사산을 낼 때 그것과 완전히 맞물리도록 상기 부분적으로 태핑된 구멍의 균일 직경보다 많은 선곡과 약간 큰 균일 직경을 가진다. 상기 나사 몸대는 그것의 균일 직경 나사산으로부터 연장되는 테이퍼드 나사산을 갖는다. 상기 나사 몸대의 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 균일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는, 원주상으로 일정 간격 떨어진 적어도 2개의 플루트를 가지며, 각각의 플루트는 서로 직각으로 연장되는 한 쌍의 평평한 면과 상기 나사 몸대의 중앙 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 갖는다. 상기 인서트는 상기 나사 몸대로부터 바깥쪽으로 연장되는 락킹 플랜지를 갖는다. 이 락킹 플랜지는 상기 인서트가 상기 부분적으로 나사산이 만들어진 구멍으로 나사산을 낼 때 상기 부재의 면에 대하여 락킹을 제공하도록 상기 몸대의 테이퍼드 단 쪽으로 향하는 락킹면을 갖는다. 상기 락킹 플랜지는 상기 부재에 장착하거나 그것으로부터 제거하기 위하여 인서트의 토킹을 제공하기 위한 구동면을 갖는다. 상기 인서트는 또한 상기 락킹 플랜지로부터 연장되며 다른 구성 요소를 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 고정하기 위한 나사산이 있는 중앙 커넥터를 가진다.
본 발명의 다른 목적은 셀프-태핑 나사 인서트를 장착하기 위한 향상된 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 즉시 달성하는데 있어서, 본 발명에 따른 셀프-태핑 나사 인서트를 장착하기 위한 방법은, 상기 구멍이 다수의 선곡이 있는 균일 직경 나사선을 가지고 또한 상기 균일 직경 나사선으로부터 연장되는 테이퍼드 나사선을 가지도록 부재에서의 면을 통하여 구멍을 부분적으로 태핑하여 수행된다. 셀프-태핑 나사 인서트의 나사 몸대의 테이퍼드 단은, 상기 부분적으로 태핑된 구멍 내로 삽입되고, 여기서 상기 인서트의 테이퍼드 단은 균일 직경의 나사 몸대까지 연장되고 거기서 종료되며 원주상으로 일정 간격 떨어진 적어도 2개의 플루트를 가지고 각각의플루트는 서로 직각으로 연장되고 한 쌍의 평평한 면을 가지며 상기 나사 몸대의 중앙 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 가진다. 상기 인서트는, 부분적으로 태핑된 구멍의 균일 직경 보다 많은 선곡과 약간 큰 직경을 가지는 상기 몸대의 균일 직경 나사산 및 상기 나사 몸대의 테이퍼드 단이 상기 구멍과 완전히 맞물리도록, 상기 부분적으로 태핑된 구멍 내로 나사산을 내게 된다. 상기 인서트는, 상기 락킹 플랜지로부터 연장되며 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 고정하기 위한 나사선이 있는 중앙 커넥터를 가진 상기 인서트를 설치하기 위하여 상기 인서트가 상기 구멍 내로 완전히 나사선을 내게 될 때, 락킹 플랜지의 락킹면이 상기 인서트의 면에 대하여 락킹하도록 상기 인서트의 락킹 플랜지의 구동면에서 토킹된다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 볼 때 발명을 실행하기 위한 최적 방식인 다음 상세한 설명으로부터 즉시 명백하다.
도1-3을 참조하면, 셀프-태핑 나사 인서트의 일실시예는 일반적으로 20으로표시되고 도3에 나타난 부재(22)에 나사 장착(threaded mounting)을 위하여 구성되며, 상기 장착은 이하 보다 상세히 설명되는 방식으로 실행된다. 상기 인서트(20)는 티타늄 또는 스테인레스강으로 만들어질 때 그리고 알루미늄 부재에 장착하는데 이용될 때 특히 유용하다; 그러나, 상기 인서트는 다른 금속 및 재료의 부재에 나사 장착하기 위하여 다른 재료로 만들어질 때도 사용될 수 있다. 상기 부재(22) 및 상기 셀프-태핑 나사 인서트(20)는 협력하여 본 발명의 인서트 어셈블리(24)를 제공한다. 상기 부재(22)에 상기 인서트(20)를 장착하기 위한 방법은 이하 보다 상세히 설명되는 본 발명의 다른 국면이다. 상기 셀프-태핑 나사 인서트(20), 상기 나사 어셈블리(24) 및 상기 인서트를 장착하기 위한 방법은 본 발명의 모든 국면을 용이하게 이해하도록 하기 위하여 통합되는 방식으로 이하에서 설명된다.
도1을 참조하면, 상기 셀프-태핑 나사 인서트(20)는 중앙 축 A를 가진 나사 몸대(26)를 포함하고 동일 직경 나사산(28)을 포함하며 테이퍼드 나사산(31)을 가진 테이퍼드 단(30)을 포함한다. 상기 나사 몸대(26)의 테이퍼드 단(30)은 원주상으로 일정 간격 떨어진 적어도 2개의 플루트(32)를 가지며, 바람직한 구성에서는 원주상으로 일정 간격 떨어진 4개의 플루트를 실제로 가진다. 상기 몸대의 테이퍼드 단(30)의 플루트(32)는 나사 몸대의 동일 직경 나사산(28)까지 연장되고 거기서 종료된다.
도4 및 5에 도시된 바와 같이, 각각의 플루트(32)는 서로 수직으로 연장되는 한 쌍의 평평한 면(34 및 36)을 가지며 나사 몸대의 중앙 축에 각을 이루고 연장되는 접합부(38)를 가진다. 도4에 도시된 바와 같이, 한 평평한 면(34)은화살표(40)에 의해 도시된 간격으로 중앙 축 A를 통하여 방사면에 대해 일정 간격으로 떨어지고 일반적으로 평행한 관계를 가진다. 이 구조는 이후에 보다 상세히 설명되는 것과 같은 구멍 내로 태핑시 칩 저장(chip storage)을 위한 보다 많은 용량을 플루트에 제공한다.
도1 및 2에 나타난 바와 같이, 상기 인서트(20)는 락킹 플랜지(42)를 또한 가지는데, 상기 락킹 플랜지는 상기 나사 몸대(26)에서 바깥으로 연장되고 이후 보다 상세히 설명되는 방식으로 상기 인서트가 설치되는 부재(20)의 대립면(46)(도8)에 대하여 락킹을 제공하도록 상기 몸대의 테이퍼드 단 쪽으로 향하는 락킹면(44)(도1)을 가진다. 도2에 나타난 바와 같이 상기 락킹 플랜지(42)는 장착과 제거를 위해 상기 인서트를 토킹하기 위한 구동면(48)을 또한 가진다. 상기 인서트의 중앙 커넥터(50)는 락킹 플랜저(42)로부터 연장되고 다른 구성 요소를 인서트 및 그것이 장착되는 부재(24)에 고정하기 위한 나사산(52)을 가진다.
전술한 바와 같이, 상기 나사 몸대(26)의 테이퍼드 단(30)은, 상기 나사 몸대의 동일 직경 나사산(28)까지 연장되고 거기서 종료되는 전술한 바와 같은 직각인 평평한 면들(34 및 46) 및 접합부(38)를 가진, 바람직하게는 원주에서 일정 간격으로 떨어진 4개의 플루트(32)를 가진다. 도1-3에 도시된 실시예에서, 도8에 최선으로 도시된 것과 같은 중앙 커넥터(50)는 나사 몸대(26) 내에서 나사 몸대의 테이퍼드 단(30) 쪽으로 연장되는 나사 구멍(54)에 의해 구체화된다. 이 나사 홀(54)은 다른 수나사 구성 요소를 도시된 것과 같이 상기 인서트(20) 및 그것이 장착되는 부재에 부착할 수 있게 한다. 이 실시예에서, 상기 락킹 플랜지(42)는락킹 플랜지의 구동면(48)이 위치되는 구동 페이스(56)를 가진다. 이 구동 페이스(56)는 상기 락킹 플랜지(42)의 락킹면(44)과 대향 방향으로 배향되고, 따라서 상기 구동면(48)과 맞물리고 필요에 따라 나사 인서트의 장착 및 제거를 위한 토킹을 제공하도록 적절하게 형성된 도구에 의해 접근하기 쉽다.
도9를 참조하면, 셀프-태핑 나사 인서트의 다른 실시예는 20'로 표시되고 도1-5 및 8과 관련하여 전술된 것과 같은 구조의 나사 몸대를 가진다. 그러나, 이 실시예에서, 중앙 커넥터(50)는, 전술한 것과 같이, 락킹 플랜지(42')로부터 중앙 축 A를 따라 전술한 실시예의 나사 몸대와 같은 구조를 가진 도시되지 않은 나사 몸대로부터 떨어져서 연장되는 나사 스터드(threaded stud)이다. 상기 락킹 플랜지(42')의 구동면(48')은 나사 몸대와 나사 스터드(58) 사이에서 축으로 중앙 축 A로부터 방사상으로 바깥쪽으로 향하고, 장착과 제거를 위한 토킹이 종래의 렌치에 의해 실행될 수 있는 육각형 구조를 가진다.
이제 본 발명의 인서트 어셈블리(24)는 인서트가 장착될 부재(22)를 나타내는 도6을 처음에 참조하여 설명될 것이다. 이 부재(22)는 전술한 것처럼 나사 인서트의 락킹 플린지가 락킹하는 면(46)을 포함한다. 보다 상세하게는, 도시된 것과 같은 상기 면(46)은 락킹 플랜지 및 인서트가 도3에 도시된 것처럼 평평하게 장착될 수 있도록 리세스(recess)(62)를 포함한다. 도6에 나타난 구멍(64)은 상기 면(46)을 통하여 연장되며, 만일 상기 부재(22)의 두께가 충분하다면 상기 구멍 바닥이 종래의 드릴링에 의해 제공되는 원추형을 가지는 것이 또한 가능할 지라도 평평한 것으로 도시된 막다른 바닥(66)을 갖는다. 게다가 상기 구멍(64)은 다수의선곡(turn)이 있는 균일 직경 나사산(68)을 가지도록, 그리고 상기 균일 직경 나사산(68)으로부터 상기 구멍 바닥(66) 쪽으로 연장되는 테이퍼드 나사산(70)을 또한 가지도록 도7에 도시된 바와 같이 부분적으로 태핑된다.
또한 도1에 도시된 상기 셀프-태핑 나사 인서트(20)는 상기 부분적으로 태핑된 구멍(64)으로 삽입되는 테이퍼드 단(30)을 가진다. 전술한 바와 같은 상기 인서트의 이 테이퍼드 단(30)은 전술한 구조의 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트(32)를 가진다. 상기 나사 인서트(20)는, 상기 부분적으로 태핑된 구멍의 균일 직경 나사산(68) 보다 많은 선곡을 가지며 약간 큰 직경인 그것의 균일 직경 나사산(28) 및 상기 나사 몸대의 테이퍼드 단이 도8에 도시된 것처럼 완전히 구멍과 맞물리도록, 상기 부분적으로 태핑된 구멍 내로 나사산을 내게 된다. 보다 상세하게는, 상기 보다 큰 균일 직경 나사산(28)은 상기 구멍 나사산(68)의 주요 직경보다 약 1에서 4% 큰 주요 직경을 가질 것이다. 예컨대, 도7에 나타난 상기 부분적으로 태핑된 구멍(64)이 0.500 인치의 명목상 주요 직경으로 제공되는 균일 직경 나사산(68)을 가진다면, 상기 인서트의 균일 직경 나사산(28)은 약 0.505에서 0.520의 인치 차수에 있을 것이다. 이 구조는 상기 인서트(20)의 균일 직경 나사산(28) 및 그것의 컷팅(cutting) 테이퍼드 단(30)이 도8의 조립된 위치에 나사산을 낸 후에 상기 구멍과 완전히 맞물리도록 보장한다.
상기 부재(22)에서 상기 인서트(20) 마지막 어셈블리 단계는, 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 고정하기 위한 연결 나사산(52)이 있고 락킹 플랜지로부터 연장되는 중앙 커넥터(50)를 가진 상기 인서트를 장착하기위하여 상기 인서트가 상기 구멍 내로 완전히 나사산을 내게 될 때, 상기 락킹 플랜지(42)의 락킹면(44)이 상기 부재(22)의 면(46)에 대하여 락킹하도록 인서트를 그것의 구동면(26)에서 토킹하는 것을 포함한다. 플루트(32)가 있는 상기 인서트의 테이퍼드 단(30)은 도7에 나타난 부분적으로 태핑된 구멍 상태로부터 도8의 완전히 태핑된 위치로 상기 인서트의 셀프 나사산 내기(self threading)를 제공하며, 셀프-태핑에 의해 발생되는 칩을 수용하기에 충분한 크기인 플루트 내로 발생된 칩들이 수용된다. 상기 나사산과 상기 부재의 완전한 결합은 환상형태로 부재 면(46)과 함께 락킹 플랜지(42)에 의해 제공되는 유체 밀봉과 협력하여 유체 밀폐 연결을 또한 제공한다. 상기 인서트 몸대는 상기 인서트가 그것의 최종 위치로 토킹될 때 상기 몸대와 상기 락킹 플랜지 사이에 방해가 없도록 하기 위하여 상기 락킹 플랜지(42)의 락킹면(44)에 인접한 환상형 리세스(72)(도8)를 포함한다는 것이 주목될 것이다.
도10을 참조하면, 인서트 어셈블리 방법은 상기 구멍을 부분적으로 태핑하는 단계(74)로 시작되는 것으로 도시되고, 상기 인서트의 나사 몸대의 테이퍼드 단을 상기 부분적으로 태핑된 구멍으로 삽입하는 단계(76), 태핑을 완료하기 위하여 상기 인서트를 상기 부분적으로 태핑된 구멍 내로 나사산을 내는 단계(78), 전술한 바와 같이 상기 인서트의 락킹 플랜지를 상기 부재에 대하여 락킹하기 위하여 상기 인서트를 토킹하는 단계(80)가 뒤따른다.
본 발명을 실행하기 위한 최선의 방식이 상세히 설명되어 왔지만, 본 발명이관련된 기술분야에 숙련된 사람들은 다음 청구항에 의하여 한정되는 것과 같은 본 발명을 실행하는 다른 방법을 인식할 것이다.

Claims (8)

  1. 셀프-태핑 나사 인서트는,
    중앙 축이 있고 균일 직경 나사산을 포함하며 테이퍼드 나사산을 가진 테이퍼드 단을 포함하는 나사 몸대;
    상기 인서트가 장착되는 부재의 대립면에 대하여 락킹을 제공하도록 상기 나사 몸대로부터 바깥쪽으로 연장되며 상기 몸대의 상기 테이퍼드 단 쪽으로 향하는 락킹면을 가진 락킹 플랜지; 및
    상기 락킹 플랜지로부터 연장되며 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 고정하기 위한 나사산을 가진 중앙 커넥터;를 포함하며,
    상기 나사 몸대의 상기 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 상기 균일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는 적어도 2개의 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트를 가지며, 각각의 플루트는 서로 직각으로 연장되는 한 쌍의 평평한 면을 가지고 상기 나사 몸대의 상기 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 가지며, 상기 락킹 플랜지는 장착과 제거를 위해 상기 인서트를 토킹하기 위한 구동면을 가지는 것을 특징으로 하는 셀프-태핑 나사 인서트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나사 몸대의 상기 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 상기 균일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는 4개의 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트를 가지며, 각각의 4개의 플루트는 서로 직각으로 연장되는 한 쌍의평평한 면을 가지고 상기 나사 몸대의 상기 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 가지는 것을 특징으로 하는 셀프-태핑 나사 인서트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중앙 커넥터는 상기 나사 몸대 내에서 상기 나사 몸대의 상기 테이퍼드 단 쪽으로 연장되는 나사 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프-태핑 나사 인서트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 락킹 플랜지는 상기 구동면이 위치되는 구동 페이스를 포함하고, 상기 구동 페이스는 상기 락킹 플랜지의 상기 락킹면과 반대 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 셀프-태핑 나사 인서트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중앙 커넥터는 상기 락킹 플랜지로부터 상기 중앙 축을 따라 상기 나사 몸대에서 떨어져서 연장되는 나사 스터드를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프-태핑 나사 인서트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 락킹 플랜지의 상기 구동면은 상기 나사 몸대와 상기 나사 스터드 사이에서 축으로 상기 중앙 축으로부터 방사상으로 밖으로 향하는 것을 특징으로 하는 셀프-태핑 나사 인서트.
  7. 인서트 어셈블리는,
    부분적으로 태핑된 구멍이 통하여 연장되는 면을 가진 부재; 및
    중앙 축이 있는 나사 몸대를 가진 셀프-태핑 나사 인서트;를 포함하며,
    상기 부분적으로 태핑된 구멍은 다수의 선곡이 있는 균일 직경 나사산을 가지고 상기 균일 직경 나사산으로부터 연장되는 테이퍼드 나사산을 가지며;
    상기 셀프-태핑 나사 인서트는 상기 부분적으로 나사산이 만들어진 구멍으로 나사산을 낼 때 그것과 완전히 맞물리도록 상기 부분적으로 태핑된 구멍의 상기 균일 직경 나사산보다 많은 선곡과 약간 큰 직경을 가진 균일 직경 나사산을 포함하고, 상기 나사 몸대는 그것의 균일 직경 나사산으로부터 연장되는 테이퍼드 나사산을 가지며;
    상기 나사 몸대의 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 상기 균일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는 적어도 2개의 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트를 가지며, 각각의 플루트는 서로 직각으로 연장되는 한 쌍의 평평한 면 및 상기 나사 몸대의 상기 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 가지며;
    상기 인서트는 상기 나사 몸대로부터 바깥쪽으로 연장되는 락킹 플랜지를 가지며, 상기 락킹 플랜지는 상기 인서트가 상기 부분적으로 나사산이 만들어진 구멍 내로 나사산을 내게 될 때 상기 부재의 상기 면에 대하여 락킹을 제공하도록 상기 몸대의 상기 테이퍼드 단 쪽으로 향하는 락킹면을 가지며, 상기 락킹 플랜지는 상기 부재로 장착과 그것으로부터 제거를 위해 상기 인서트를 토킹하기 위한 구동면을 가지며; 및
    상기 인서트는 상기 락킹 플랜지로부터 연장되며 상기 인서트 및 그것이 장착되는 부재에 다른 구성 요소를 고정하기 위한 나사산을 가진 중앙 커넥터를 가지는 것을 특징으로 하는 인서트 어셈블리.
  8. 다수의 선곡이 있는 균일 직경 나사산 및 상기 균일 직경 나사산으로부터 연장되는 테이퍼드 나사산을 구멍이 가지도록 부재에서의 면을 통하여 구멍을 부분적으로 태핑하는 단계;
    셀프-태핑 나사 인서트의 나사 몸대의 테이퍼드 단을 상기 부분적으로 태핑된 구멍 내로 삽입하는 단계, 여기서 상기 인서트의 상기 테이퍼드 단은 상기 나사 몸대의 상기 균일 직경 나사산까지 연장되고 거기서 종료되는 적어도 2개의 원주상으로 일정 간격 떨어진 플루트를 가지며, 각각의 플루트는 서로 직각으로 연장되는 한 쌍의 평평한 면을 가지고 상기 나사 몸대의 상기 축에 각을 이루고 연장되는 접합부를 가지며;
    상기 부분적으로 태핑된 구멍의 상기 균일 직경 나사산 보다 많은 선곡과 약간 큰 직경을 가진 상기 몸대의 상기 균일 직경 나사산 및 상기 나사 몸대의 상기 테이퍼드 단이 상기 구멍과 완전히 맞물리도록 상기 인서트를 상기 부분적으로 태핑된 구멍 내로 나사선을 내는 단계; 및
    상기 락킹 플랜지로부터 연장되며 상기 인서트 및 그것이 장착되는 상기 부재에 다른 구성 요소를 고정하기 위한 나사선이 있는 중앙 커넥터를 가진 상기 인서트를 설치하기 위하여 상기 인서트가 상기 구멍 내로 완전히 나사선을 내게 될 때 상기 락킹 플랜지의 락킹면이 상기 부재의 상기 면에 대하여 락킹하도록 상기인서트를 상기 인서트의 락킹 플랜지의 구동면에서 토킹하는 단계;
    를 포함하는 셀프-태핑 나사 인서트를 장착하기 위한 방법.
KR1020037010168A 2001-02-01 2002-01-14 셀프-태핑 인서트, 인서트 어셈블리, 그리고 인서트를장착하기 위한 방법 KR100573255B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/775,709 US6530731B2 (en) 2001-02-01 2001-02-01 Self-tapping insert, insert assembly, and method for mounting the insert
US09/775,709 2001-02-01
PCT/US2002/000970 WO2002061290A2 (en) 2001-02-01 2002-01-14 Self-tapping insert, insert assembly, and method for mounting the insert

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040002858A true KR20040002858A (ko) 2004-01-07
KR100573255B1 KR100573255B1 (ko) 2006-04-24

Family

ID=25105242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037010168A KR100573255B1 (ko) 2001-02-01 2002-01-14 셀프-태핑 인서트, 인서트 어셈블리, 그리고 인서트를장착하기 위한 방법

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6530731B2 (ko)
EP (1) EP1364131B1 (ko)
JP (1) JP3969487B2 (ko)
KR (1) KR100573255B1 (ko)
CN (1) CN1240949C (ko)
AT (1) ATE329160T1 (ko)
AU (1) AU2002241870C1 (ko)
CA (1) CA2436612C (ko)
DE (1) DE60212080T2 (ko)
DK (1) DK1364131T3 (ko)
ES (1) ES2265489T3 (ko)
IL (2) IL157155A0 (ko)
PT (1) PT1364131E (ko)
WO (1) WO2002061290A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100921204B1 (ko) * 2008-10-09 2009-10-13 강신주 단열재용 인서트

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7017952B2 (en) * 2002-06-21 2006-03-28 Maclean-Fogg Company Fluid connector
US20050204540A1 (en) * 2003-08-28 2005-09-22 Trench Plate Rental Co. Insert for steel plates
GB0407778D0 (en) * 2004-04-06 2004-05-12 Tappex Thread Inserts Ltd Improvements in and relating to a fastener
US20060078402A1 (en) * 2004-04-06 2006-04-13 Barnsdale Timothy J R Fastener
GB0508397D0 (en) * 2005-04-26 2005-06-01 Tappex Thread Inserts Ltd Improvements in and relating to a fastener
DE102005000109A1 (de) * 2005-09-02 2007-03-08 Hilti Ag Befestigungselement für harte Untergründe
DE102005048088A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Adolf Würth GmbH & Co. KG Gewindebuchse, Verfahren zum Erneuern eines Gewindes und Werkzeug hierfür
DE102006053930B4 (de) * 2006-11-15 2008-10-02 Qimonda Ag Herstellungsverfahren für eine Transistor-Gatestruktur
US20100329814A1 (en) * 2007-10-31 2010-12-30 Carl Strom Self-Tapping Insert and Method of Utilizing the Same to Replace Damaged Bores and Threads
US8439617B2 (en) * 2007-10-31 2013-05-14 Carl Strom Self-tapping and self-aligning insert to replace damaged threads
US20100329816A1 (en) * 2007-10-31 2010-12-30 Carl Strom Self-Tapping Insert and Method of Utilizing the Same to Replace Damaged Threads for Hydraulic and Pneumatic Applications
US8052360B2 (en) * 2007-10-31 2011-11-08 Carl Strom Self-aligning thread tap and method of utilizing the same to tap existing bore holes
US7819613B2 (en) 2007-10-31 2010-10-26 Carl Strom Self-tapping insert and method of utilizing the same to replace damaged bores and threads
US8584421B2 (en) * 2008-11-14 2013-11-19 3Form, Inc. Panel mounting components, systems, and methods
DE102009002078A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-07 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verbindungsvorrichtung
US9028185B2 (en) 2009-06-01 2015-05-12 Custom-Pak, Inc. Plastic product with insert
US8601663B2 (en) * 2012-02-13 2013-12-10 Honeywell International Inc. Methods for structural repair of components having damaged internally threaded openings and components repaired using such methods
CN102619855A (zh) * 2012-04-06 2012-08-01 苏州工业园区新凯精密五金有限公司 一种自攻倒扣防松螺母
DE102013112011A1 (de) * 2013-10-31 2015-04-30 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Gewindebuchse, Kraftfahrzeugstruktur und Verfahren zum Herstellen der Kraftfahrzeugstruktur
EP3322905A4 (en) * 2015-07-14 2019-03-13 Milwaukee Electric Tool Corporation FAST CONNECTION MECHANISM FOR A CLASS ASSEMBLY
US10337551B2 (en) * 2015-10-30 2019-07-02 Gard Specialists Co., Inc. Thread repair insert and method of use
USD802407S1 (en) * 2015-11-11 2017-11-14 Gard Specialist Co., Inc. Thread repair insert
DE102016107034A1 (de) 2016-04-15 2017-10-19 Fairchild Fasteners Europe - Camloc Gmbh Selbstschneidender Gewindeeinsatz und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2018208149A1 (en) * 2017-05-08 2018-11-15 Partnership Twello B.V. Self-tapping screw
USD997706S1 (en) * 2017-05-09 2023-09-05 Julius Blum Gmbh Dowel
USD864702S1 (en) * 2017-05-09 2019-10-29 Julius Blum Gmbh Dowel
AU2020201036A1 (en) * 2019-02-28 2020-09-17 Iph International Pty Ltd Self drilling screw
NO20210020A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-11 K Thorbergsen Mekaniske As Fastening device for plastics and method for its manufacture
WO2024057681A1 (ja) * 2022-09-13 2024-03-21 株式会社アドバネクス インサートナット及び装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2886090A (en) * 1956-06-29 1959-05-12 Rosan Joseph Top locking insert
NL104908C (ko) * 1957-03-08
GB1205265A (en) * 1967-09-11 1970-09-16 Rosan Sr Jose Inserts having internal drive grooves
US3789725A (en) 1971-10-06 1974-02-05 B Lindstrom Self-drilling and self-tapping fastener and method of manufacture thereof
GB1482624A (en) * 1974-08-20 1977-08-10 Barnsdale A Self-tapping screw threaded members
US3942406A (en) 1974-10-07 1976-03-09 Textron Inc. Slab-sided self-tapping screw
US4003287A (en) 1975-07-08 1977-01-18 Yardley Products Corporation Insert of the self-tapping fluted type
US4223585A (en) * 1977-06-09 1980-09-23 Illinois Tool Works Inc. Double-ended stud with combined driving and locking means
US4334815A (en) * 1980-06-23 1982-06-15 Illinois Tool Works Inc. Fastener with a modified thread form
US4449874A (en) 1981-12-01 1984-05-22 Mckinney Blake Self-threading bolt
US4611093A (en) * 1984-01-20 1986-09-09 Colt Industries Operating Corp Electrical bushing having a replaceable stud
US4854311A (en) * 1986-01-09 1989-08-08 Acro Med Corporation Bone screw
US4673323A (en) 1986-04-07 1987-06-16 Peter Russo Self tapping stud
GB8629548D0 (en) * 1986-12-10 1987-01-21 Cole H F Insert for screw-threaded hole in object
US5000639A (en) 1989-01-24 1991-03-19 Paul B. Elswick Self-threading bolt
US5071301A (en) 1991-02-28 1991-12-10 General Motors Corporation Modified rolled thread form for studs
US5211520A (en) 1992-07-02 1993-05-18 Mckinney Blake Self-threading fastener

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100921204B1 (ko) * 2008-10-09 2009-10-13 강신주 단열재용 인서트

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002061290A2 (en) 2002-08-08
CN1240949C (zh) 2006-02-08
IL157155A0 (en) 2004-02-08
KR100573255B1 (ko) 2006-04-24
DK1364131T3 (da) 2006-10-09
CN1489674A (zh) 2004-04-14
AU2002241870B2 (en) 2005-05-19
ES2265489T3 (es) 2007-02-16
US6530731B2 (en) 2003-03-11
EP1364131B1 (en) 2006-06-07
PT1364131E (pt) 2006-10-31
DE60212080D1 (de) 2006-07-20
EP1364131A2 (en) 2003-11-26
JP2005504231A (ja) 2005-02-10
JP3969487B2 (ja) 2007-09-05
IL157155A (en) 2006-06-11
CA2436612A1 (en) 2002-08-08
AU2002241870C1 (en) 2006-04-27
WO2002061290A3 (en) 2003-05-01
DE60212080T2 (de) 2006-12-21
US20020102146A1 (en) 2002-08-01
EP1364131A4 (en) 2005-06-29
CA2436612C (en) 2007-04-03
ATE329160T1 (de) 2006-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100573255B1 (ko) 셀프-태핑 인서트, 인서트 어셈블리, 그리고 인서트를장착하기 위한 방법
AU2002241870A1 (en) Self-tapping insert, insert assembly, and method for mounting the insert
RU2357115C2 (ru) Спиральный приводной крепежный элемент с фрикционными зацепляемыми поверхностями
AU2010347215C1 (en) Fastener system with stable engagement and stick fit
CA2411984C (en) Thread replacement system and device
EP1635077B1 (en) Fastening arrangement employing thread-forming screw
US7761991B2 (en) Methods and apparatus for coupling gas turbine engine components
US7255522B2 (en) Spiral drive fastener with engagement ramp
JP2004504547A5 (ko)
US20040136807A1 (en) Thread repair insert
GB2340908A (en) Expandable screw-threaded fastener
US6908395B2 (en) Lock nut member
US7021876B2 (en) Simplified installation captive panel fastener
US20230356284A1 (en) Process of making an eccentric threaded fastener
AU2015275295B2 (en) Fastener system with stable engagement and stick fit
JPS58187613A (ja) 漏出防止用植込ボルト

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120405

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee