KR20080018265A - 종방향 보어를 포함하는 중공 볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종방향 보어(6)와 원주 방향 노치(11)를 포함하는 중공 볼트(1)를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다. 중공 볼트에는 볼트 직경을 결정하는 융기부들 사이에서 연장하는 종방향 홈들이 마련되며, 한 편으로 종방향 홈과 융기부를 둘러싸는 원주 방향 노치가 중공 볼트에 전조된다. 종방향 홈의 횡단면은, 노치가 전조될 때 전위되는 재료의 일부가 종방향 홈 안으로 흐르도록 선택된다.

중공 볼트, 중공 볼트의 생산 방법, 종방향 홈, 나사산, 종방향 보어, 원주 방향 노치

Description

종방향 보어를 포함하는 중공 볼트{HOLLOW BOLT COMPRISING A LONGITUDINAL BORE}

본 발명은 종방향 보어를 포함하는 중공 볼트에 관한 것이며, 상기 중공 볼트에는 원주 방향 노치가 마련된다.

원주 방향 노치를 구비하는 중공 볼트는, 스터드 볼트이거나 또는 예를 들어 적절한 구멍이 구비된 임의의 플라스틱 부품에 고정하기 위해 사용되는 종류로서 환상 노치가 구비된 볼트일 수 있다.

종방향 보어를 포함하는 볼트, 소위 중공 볼트는 볼트에 의해 유지되는 요소를 추후에 조정하는 것이 필요한 볼트 연결에서 흔히 사용되는데, 이를 위해서 일부 조정 연결기는, 예를 들어 중공 볼트의 종방향 보어에 의해 안내되는 스크루 드라이버에 의해 작동한다. 중공 볼트에 원주 방향 노치, 즉 보다 구체적으로 나사산이 전조되어야 한다면 원주 방향 노치를 구비하는 이와 같은 중공 볼트 생산은 난해하게 된다. 이런 경우에 있어서, 상당한 압력이 발생하기 때문에 중공 볼트는 반경 방향 변형이 발생하는 경향이 있는데, 그 이유는 중공 볼트의 내부가 종방향 보어 때문에 상기의 상당 압력을 수용하기 위해 필요한 재료가 부족하기 때문이다. 이 때문에 전조된 나사산을 구비한 중공 볼트는, 첫째로 나사산이 중실 블랭크에 전조되고 나서 다음으로 드릴링을 통해서 볼트에 종방향 보어가 마련되도록 해서 생산되는데, 이러한 추가 작업으로 인해서 이와 같은 중공 볼트의 생산은 상당히 고비용이 된다.

따라서 본 발명의 목적은 종방향 보어가 구비된 블랭크가 변형될 위험 없이 원주 방향 노치가 전조(rolling)에 의해 블랭크에 형성될 수 있는 것으로서 종방향 보어를 포함하는 중공 볼트를 형성하는 것이다. 본 발명의 목적은, 중공 볼트에 볼트 직경을 결정하는 융기부(elevation)들 사이에서 연장하는 종방향 홈이 마련되고, 상기 종방향 홈과 융기부가 구비된 중공 볼트에 원주 방향 노치가 전조되며, 상기 종방향 홈의 횡단면은 노치의 전조 중에 전위되는 재료 일부가 종방향 홈으로 흐르도록 형성되는 구성에 의해 달성된다.

중공 볼트, 즉 초기에는 아직 노치가 없던 중공 볼트를 따라 연장하는 종방향 홈들은 노치의 전조 중에 중공 볼트의 변형된 재료에 압력을 가하며, 상기 재료는 종방향 홈에 의해 형성된 개방된 공간으로 새어 나갈 수 있으며, 이것은 중공 볼트 재료에 작용하는 것으로 전조 도구에 의해 가해진 압력을 상응하게 감소시킨다. 이러한 압력 감소가 상당히 크기 때문에, 중공 볼트의 종방향 보어에도 불구하고 중공 볼트는 이러한 작업 중에 변형되지 않으며, 이 경우에 노치의 전조 중에 새어 나간 재료는 종방향 홈 영역 안으로 전위되며, 이것은 실질적으로 나사산(thread) 또는 고리(ring)가 종방향 홈에 의해 연속적으로 차단(extended interruption)되는 것이 전혀 없게 한다. 이런 점에서, 나사산의 짧은 틈새가 보통은 바람직하기까지 하며, 특히 나사산이 셀프-태핑(self-tapping) 유형인 경우 그러한데, 그 이유는 전조된 나사산의 틈새가 암나사산의 태핑을 용이하게 하는 가장자리를 생성하기 때문이다. 암나사산의 재료는 이 때 또한 상기 틈새로 흘러 들어갈 수 있으며, 이것은 이와 같은 볼트의 풀림 토크(loosening torque)를 추가적으로 증가시킨다.

나사산의 전조 이전에 높은 피치의 나선형 홈을 볼트에 전조하는 식으로 볼트에 나사산을 전조하는 것은 미국 특허 제2,562,516호에 실질적으로 공지되어 있다. 이후에 전조되는 나사산을 복수 지점에서 차단하는 나선형 홈은 볼트에 의한 암나사산의 태핑을 용이하게 하기 위한 나사산의 절삭 치형부를 형성하려는 의도이다. 볼트 자체는 중실 형태이며, 즉 종방향 보어를 가지고 있지 않다. 따라서 본 출원 명세서는 또한 종방향 보어를 포함하는 중공 볼트의 구체적 상황을 어떻게 고려할 것인가에 대해서는 개시하지 않는다.

본 발명은 또한 볼트 직경을 결정하는 융기부들 사이에서 연장하는 종방향 홈을 구비한 중공 볼트에 관한 것인데, 상기 볼트에서 원주 방향 노치는 종방향 홈과 융기부를 구비한 중공 볼트에 전조되며, 종방향 홈의 횡단면은 노치의 전조 중에 전위된 재료의 일부가 종방향 홈으로 흘러들어가게 하는 것이다.

노치는 주로 나사산일 수 있다. 그러나 선택적으로 노치가 고리(ring)의 형태인 것도 가능하며 물론 이와 관련된 공지된 적용례들이 있다.

종방향 홈의 형태는 여러 가지로 변화시킬 수 있다. 종방향 홈은 중공 볼트의 축에 대해 평행하게 연장할 수 있다. 그러나 선택적으로, 또한 종방향 홈이 중공 볼트의 축에 대해 기울어져서 연장할 수도 있다. 어느 경우이든, 상기 노치가 나사산을 형성하든 고리를 형성하는지 관계없이, 종방향 홈은 전조된 노치를 가로지른다.

본 발명의 예시적 실시예를 도면을 통해 설명한다.

도 1은 원주 방향 노치가 없는, 사선으로 연장하는 종방향 홈들을 구비한 중공 볼트를 나타낸 도면.

도 2는 중공 볼트 축에 평행하게 연장하는 종방향 홈을 구비한 유사한 중공 볼트를 보여주는 도면.

도 3은 전조된 나사산이 있는 도 1에 따른 중공 볼트를 보여주는 도면.

도 4는 전조된 고리가 있는 도 2에 따른 중공 볼트를 보여주는 도면.

도 1은 생크(2)와 헤드(3)를 구비한 중공 볼트(1)를 보여주고 있다. 생크(2)는 종방향 홈(4)을 구비하며, 상기 종방향 홈은 융기부(5)들 사이로 연장한다. 융기부는 그 외측 표면에서 볼트 생크(2)의 직경을 결정한다. 중공 볼트(1)는 종방향 보어(6)가 그 전체 길이에 걸쳐서 관통하며, 상기 종방향 보어는 대응하는 환상의 벽(7)에 의해 둘러싸인다.

종방향 홈(4)은 생크(2)에 임의의 원하는 방식, 예를 들어 전조(rolling) 또는 프레싱으로 형성될 수 있다. 이하에서 보다 상세히 설명되는 추가적 생산 공정 과정에서는, 그런 방식으로 생산된 중공 볼트에 도 3 및 도 4에 제시된 것과 같은 노치가 마련된다.

도 2는 유사한 형태의 중공 볼트(8)를 보여주는데, 이는 종방향 홈(9)이 중공 볼트(8)의 생크(10)에 축 방향으로 평행하게 연장한다는 점에서 도 1의 중공 볼트(1)와는 다르다.

도 1 및 도 2에 따른 중공 볼트는 본 발명에 따른 중공 볼트의 추가적 생산 공정을 위한 블랭크의 일 유형을 형성하는데, 이 중공 볼트는 도 3 및 도 4에서는 완성된 형태로 제시되고 있다.

도 3에 도시된 중공 볼트(1)는 도 1의 중공 볼트(1)에 나사산이 전조되어 형성되었는데, 이를 위해서 나사산이 도 1의 중공 볼트(1)에 전조되었으며, 상기 나사산은 선회부(11)를 형성한다. 상기 선회부가 전조될 때, 개개의 선회부(11)들은 중공 볼트(1)의 재료로 형성되며, 상기 선회부(11)는 중공 볼트(1)의 생크(2) 주위를 감으며 짧은 틈새(12)를 구비하는데, 이 틈새(12)는 종방향 홈(4)에 의해서 형성되며, 이 경우에 재료의 흐름으로 인해서 종방향 홈(4)은 폭이 감소된 틈새(12)를 형성하기 위하여 수축하며, 이것은 선회부(11)와 함께 나사산을 전조하는 과정에서 볼트 재료가 종방향 홈(4)으로 흐름으로써 종방향 홈(4)에 비해 폭이 짧은 틈새(12)를 남긴다는 사실에 기인한다고 말할 수 있다. 종방향 홈의 폭이 클수록 상기 틈새는 더 길어진다. 특히 좁은 종방향 홈의 경우에는, 틈새가 실질적으로 완전히 밀폐될 정도로 틈새가 수축한다. 상기한 이와 같이 형성될 수 있는 재료의 흐름은 위에서 언급한 것과 같이 전조 도구가 중공 볼트(1)에 가하는 압력을 감소시키며, 그 결과, 표면(7)을 따라서 보어(6)의 환상의 둘레에 변형이 발생하지 않는다.

전조된 노치가 구비되는 도 4의 중공 볼트(8)는 축 방향으로 평행한 종방향 홈(9)이 구비된 도 2에 도시된 중공 볼트로 형성된 것이다. 도 4에 도시된 환상의 노치의 전조 과정에서, 상기 종방향 홈은 (도 3의 틈새(12)와 유사하게) 틈새(14)에 의해서 차단되는 환상의 융기부(13)가 형성되게 한다. 틈새(13)의 형성과 그 영향과 관련하여서는 도 3과 관련하여 기술한 상기 사항을 참조하도록 한다.

환상의 융기부(13)가 당연히, 중공 볼트(1)가 도 1에 따른 형상인 경우, 즉 중공 볼트에 사선으로 연장하는 노치(4)가 마련되는 경우에도 구비될 수 있다는 것을 추가적으로 강조한다.

Claims (6)

1. 종방향 보어를 포함하고 원주 방향 노치를 구비하는 중공 볼트의 생산 방법에 있어서,

   중공 볼트에, 볼트 직경을 결정하는 융기부들 사이에서 연장하는 종방향 홈이 마련되며,

   원주 방향 노치는 종방향 홈 및 융기부가 구비된 중공 볼트에 전조되며,

   종방향 홈의 횡단면은 노치의 전조 과정에서 전위된 재료의 일부가 종방향 홈으로 흐르도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 종방향 보어를 포함하고 원주 방향 노치를 구비하는 중공 볼트의 생산 방법.
2. 중공 볼트에, 볼트 직경을 결정하는 융기부들 사이에서 연장하는 종방향 홈이 구비되며,

   원주 방향 노치는 종방향 홈 및 융기부가 구비된 중공 볼트에 전조되며,

   종방향 홈의 횡단면은 노치의 전조 과정에서 전위된 재료의 일부가 종방향 홈으로 흐르도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 생산 방법에 의하여 생산된 중공 볼트.
3. 제2항에 있어서,

   노치가 나사산을 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 볼트.
4. 제2항에 있어서,

   노치가 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 볼트.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   종방향 홈은 중공 볼트의 축에 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 중공 볼트.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   종방향 홈은 중공 볼트의 축에 경사진 각으로 연장하는 것을 특징으로 하는 중공 볼트.

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