KR20100021529A - 스레드 형성 스크류 스레드 및 대응하는 스레드 롤 다이 - Google Patents
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Abstract
낮은 연성의 재료로 이루어진 작업물의 구멍 안으로의 체결을 위한 스레드 형성 스크류 스레드 체결구 및 대응하는 스레드 롤 다이가 개시된다. 보다 구체적으로는, 스레드 형성 스크류 스레드가 마그네슘, 부드러운 알루미늄, 열경화성 플라스틱, 및 다른 낮은 연성의 재료와 같은 낮은 연성의 재료를 변형시킬 능력을 갖는 매끄러운 반경의 스레드 측부를 가져서, 설치 중의 낮은 마찰, 부스러기의 최소 발생, 크랙의 최소 발생을 효과적으로 도모하고 또한 연성 재료의 결합되는 부분들과 스크류의 최대 맞물림을 도모하면서 연성 재료를 변형시킨다.
Description
본 발명은 마그네슘, 알루미늄 합금 등과 같은 낮은 연성 재료(low ductility material)에 내부 스레드(internal thread)를 형성하기 위한 스레드 형성 스크류, 및 그 스크류의 스레드를 제조하기 위한 대응하는 스레드 롤 다이에 관한 것이다.
제조되는 소비자 상품의 설계자들은 제품 중량 저감, 높은 재활용가능성의 재료, 환경친화성, 및 에너지 절감을 위하여 지속적인 노력을 하고 있다. 이것은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 및 재료 성질, 거동 및 적용 실현가능성에 있어서 특정의 적용예를 위해 선택된 다른 연성 재료의 사용으로 이어져 왔다.
최근에는 개인용 컴퓨터, 휴대폰, 가정용 전자기기, 지능형 교통 시스템, 및 자동차 부품과 같은 구성요소에 대한 마그네슘 합금의 적용이 증가되어 왔다.
스틸(steel) 질량의 1/4 이고 알루미늄 질량의 2/3인 마그네슘은 산업계에서의 최근 트렌드의 요구조건을 충족시킨다. 마그네슘은 우수한 피로 강도, 치수적 안정성을 가지고 또한 음향 및 진동 감쇠 성능이 다양한 제품 적용예에 있어서 매우 유용하기 때문에 마그네슘의 특성이 유리하다. 또한 마그네슘으로는 다양한 형상, 형태를 반복가능하고 일관성있게 제품을 제조할 수 있기도 하다.
그러나, 마그네슘 다이캐스트(magnesium die-casts)의 낮은 연성 및 변형성은 표준 스레드 볼트(standard thread bolts) 또는 스레드-컷팅 체결구(thread-cutting fastener)와 결합되는 때에 있어서 조각화(slivering), 층 분출(layer eruption), 스레드 부스러짐(chipped threads), 및 균열(fracturing)로 이어질 수 있다. 이와 같은 체결구들의 제거 및 재삽입은 스레드를 약화시키고 스레드를 파괴시키기도 하여서 마그네슘 분말, 부스러기, 및 오염을 발생시킨다. 유지보수를 가능하게 하기 위하여 마그네슘 다이캐스트 적용예가 제거가능한 체결구를 필요로 한다면, 신뢰성있는 결합을 위한 재료의 변형을 위하여 특수한 스크류 스레드가 필요하고, 그것의 형성 및 그것에 채택된 고정 시스템에는 흠결이 없을 것이 요구된다.
그러나, 현재의 통상적인 스레드들은 제품 조립 및 적용에 있어서의 일부 주요 품질 및 기능적 요구조건에 관한 성능에 있어서 제한적인 면이 있다. 이것은, 낮은 연성 재료에 대한 막힌 예비 구멍(blind and pilot hole)에 있어서의 스레드 형성 능력, 잠금 작용(locking action), 스레드 및/또는 보스(boss)의 손상없음, 높은 체결력(tightening force), 높은 스크립핑 토크(stripping torque), 조립 효율성, 크랙(crack) 없음, 최소의 부스러기 생성, 반복적 이용가능성(제거 및 삽입의 반복성), 높은 파손 토크, 높은 비틀림 강도, 진동 풀어짐에 대한 저항성, 및 확실한 재료 맞물림과 같은 특성 및 증대된 신뢰성을 갖도록 스크류 스레드 설계를 향상시키려는 시도로 이어져 왔다. 흔히, 종래의 스크류들은 재료 안으로 스크류를 체결하기 전에 탭핑(tapping)을 필요로 하는데, 이것은 스크류가 맞물리는 스레드를 위하여 구멍의 측부에 스레드 또는 홈을 형성하는 것이다. 구멍의 측벽에 그와 같은 탭핑 구멍과 홈을 형성하는 것은, 연성 재료에 균열과 다른 부정적 영향을 초래하는바, 이것은 그 연성 재료 내에 체결구의 체결 및 맞물림의 약화를 유발한다.
그러나, 언급된 바와 같이, 통상적인 스레드는 상기 주요한 기능적 요구조건들의 전부 또는 일부를 적절히 충족시키지 못하는데, 이것은 결합에 결함이 있다는 것이다. 예를 들어, 앞서 기술된 일부 스레드들로서는, 미국특허 제7,195,437호, 미국특허 제5,061,135호, 및 미국특허 제5,340,254호가 있다.
이 앞선 스크류 스레드들은 마그네슘 및 알루미늄 합금과 같은 연성 재료에 대한 몇몇 적용예에 채택되고, 그들의 설계에 의하여 확실한 삽입을 제공할 것을 도모하지만, 일부 적용예에서는 확실한 맞물림, 파손 토크, 비틀림 강도, 조립 효율성, 및 극소형 제품에서의 실현가능성과 같은 면에서 최적의 결과가 얻어질 수 없었고, 이것은 결합부에서의 무결성과 설계 방안에 직접적인 악영향을 주었다. 도 1a 내지 도 1b 에는 종래 기술과 관련된 문제점들 중의 일부와 한계가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 1a 내지 도 1b 에는 통상적인 스크류 스레드의 미세 단면 사진이 도시되어 있는바, 그 스크류 스레드는 마그네슘 보스/플레이트(80) 내에서 재료의 미리 형성된 구멍(50)과 맞물려 있는데, 여기에서는 재료의 균열(54), 불충분한 재료 변형(52) 및 스크류의 나사산(thread crest; 20)들 간의 불충분한 측부 맞물림(flank engagement)(56)이 관찰된다.
그러므로, 종래 기술과 관련된 문제점들을 해소하는 스레드 형성 스크류 스레드 및 대응하는 스레드 롤이 필요하다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 연성 재료로 이루어진 작업물에 형성된 구멍 안으로의 체결을 위한 스레드 형성 스크류 스레드 체결구(thread forming screw thread fastener)로서, 그 체결구는: 드라이버 비트(driver bit)와 맞물리는 드라이브부(drive)를 갖는 헤드(head); 및 스크류의 나사산을 한정하는 대직경 및 나사골을 한정하는 소직경을 갖는 스레드들을 구비한 생크(shank);를 포함하고, 인접한 나사산들 사이의 스크류 스레드의 표면은 스레드 측부(thread flank)를 형성하며, 그 스레드 측부는 일정한 반경을 갖는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구가 제공된다.
일 실시예에서, 스레드 측부의 표면은 연속적으로 매끄러운 것일 수 있다. 스레드 측부들 간의 스레드 측부 천이(thread flank transition)의 표면은 일정한 반경을 가질 수 있다. 스레드들, 스레드 나사산, 스레드 나사골, 및 스레드 측부는 작업물 주위의 연성 재료에 크랙 또는 손상을 발생시키지 않으면서 그 연성 재료를 변형시키도록 구성될 수 있다. 스레드들은 스레드 측부의 표면에 대하여 작업물의 연성 재료를 변형시키도록 구성될 수 있다. 스레드 측부의 반경은 구조 원(construction circle)을 한정할 수 있다. 구조 원을 한정하는 스레드 측부의 반경은 스레드의 피치(pitch)를 결정할 수 있다. 스레드의 피치는 나사산을 공유하는 인접한 구조 원들 사이의 접선에 의하여 결정될 수 있다. 체결구의 스레드 피치는 스레드 나사골을 향한 연성 재료의 최대 변위를 허용할 수 있다. 연성 재료 내에 보어링(boring)된 구멍은 예비 구멍(pilot hole)일 수 있다. 체결구의 대직경은 0.4mm 또는 이를 초과하는 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 연성 재료로 이루어진 작업물 내에 형성된 구멍 안으로의 체결을 위한 스레드 형성 스크류 스레드 체결구를 제조하기 위한 스레드 롤 다이(thread roll die)로서, 그 체결구는: 드라이버 비트와 맞물리는 드라이브부를 갖는 헤드; 및 스크류의 나사산을 한정하는 대직경 및 나사골을 한정하는 소직경을 갖는 스레드들을 구비한 생크(shank);를 포함하고, 인접한 나사산들 사이의 스크류 스레드의 표면은 스레드 측부(thread flank)를 형성하며, 그 스레드 측부는 일정한 반경을 갖는, 스레드 롤 다이가 제공된다.
본 발명에 의하여, 종래 기술과 관련된 문제점들을 해소하는 스레드 형성 스크류 스레드 및 대응하는 스레드 롤이 제공된다.
본 발명이 완전히 이해되고 또한 용이하게 실시될 수 있도록 하기 위하여, 예시적인 하기의 첨부 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 비제한적인 예로서 설명할 것이다.
도 1a 내지 도 1b 에는 종래 기술의 통상적인 스레드의 스레드 형성 스크류의 미세 단면 사진이 도시되어 있고;
도 2a 에는 본 발명의 실시예에 따른 스레드 형성 스크류의 측면도가 도시되어 있고, 도 2b 에는 도 2a 의 선 A-A 을 따라 취한 스크류의 단면이 도시되어 있으며, 도 2c 에는 스크류 스레드의 기하형상 및 구조가 도시되어 있고;
도 3a 에는 본 발명의 실시예에 따른 스크류의 측면도가 도시되어 있는데, 여기에서 스레드 형성 스크류는 실린더형 헤더 블랭크(cylindrical header blank)로부터 롤링(rolling)되어 있고, 도 3b 에는 도 3a 의 선A-A을 따라 취한 스크류의 단면이 도시되어 있으며;
도 4a 에는 본 발명의 실시예에 따라서 스레드를 형성하기 위한 롤 스레드 다이(roll thread die)의 측면도가 도시되어 있고, 도 4b 에는 롤 스레드 다이의 면(face)이 도시되어 있고;
도 5a 에는 마그네슘 내에 있는 본 발명에 따른 조립된 스레드 형성 스크류의 단면도가 도시되어 있고, 도 5b 에는 마그네슘 내에 있는 조립된 스레드 형성 스크류의 미세 사진 단면이 도시되어 있고, 도 5c 에는 도 5b 의 스크류의 확대도가 도시되어 있는데, 여기에는 원형의 스레드 구성형태를 갖는 스레드 형성 스크류가 어떠한 층 분출, 부스러진 스레드, 및/또는 결합 부재에 대한 균열도 없이 마그네슘 재료에서 변형한 것이 도시되어 있다.
도 1a 내지 도 1b 에는 종래 기술의 통상적인 스레드의 스레드 형성 스크류의 미세 단면 사진이 도시되어 있고;
도 2a 에는 본 발명의 실시예에 따른 스레드 형성 스크류의 측면도가 도시되어 있고, 도 2b 에는 도 2a 의 선 A-A 을 따라 취한 스크류의 단면이 도시되어 있으며, 도 2c 에는 스크류 스레드의 기하형상 및 구조가 도시되어 있고;
도 3a 에는 본 발명의 실시예에 따른 스크류의 측면도가 도시되어 있는데, 여기에서 스레드 형성 스크류는 실린더형 헤더 블랭크(cylindrical header blank)로부터 롤링(rolling)되어 있고, 도 3b 에는 도 3a 의 선A-A을 따라 취한 스크류의 단면이 도시되어 있으며;
도 4a 에는 본 발명의 실시예에 따라서 스레드를 형성하기 위한 롤 스레드 다이(roll thread die)의 측면도가 도시되어 있고, 도 4b 에는 롤 스레드 다이의 면(face)이 도시되어 있고;
도 5a 에는 마그네슘 내에 있는 본 발명에 따른 조립된 스레드 형성 스크류의 단면도가 도시되어 있고, 도 5b 에는 마그네슘 내에 있는 조립된 스레드 형성 스크류의 미세 사진 단면이 도시되어 있고, 도 5c 에는 도 5b 의 스크류의 확대도가 도시되어 있는데, 여기에는 원형의 스레드 구성형태를 갖는 스레드 형성 스크류가 어떠한 층 분출, 부스러진 스레드, 및/또는 결합 부재에 대한 균열도 없이 마그네슘 재료에서 변형한 것이 도시되어 있다.
본 발명에 따른 스크류 스레드의 실시예가 기재된다. 또한 그 스레드를 제조하기 위한 것으로서 도 4a 내지 도 4b 에 도시 및 예시된 대응하는 롤 스레드 다이가 기재된다. 스레드 형성 스크류는 높은 비틀림 강도, 탭핑 과정을 필요없게 하는 스레드 형성 능력, 스레드 형성 토크, 높은 파손 토크, 조립 효율성, 감소된 후프 스트레스(hoop stress), 및 재사용가능성을 가져야 한다. 또한 본 발명의 실시예들의 물리적 특성은 깊은 스레드 맞물림에 의한 신뢰성있는 결합 및 조립, 높은 유지력, 보스 스트립핑 제거, 부스러기 및 크랙 발생없이 낮은 연성 재료 또는 연성 재료의 효과적인 변형, 조립과 파손 토크 사이에서의 넉넉한 여유에 기여하고, 반경방향 힘의 최소화에 의하여 후프 스트레스를 저감시키며, 보스 파열(boss bursting)이 없도록 한다. 스레드 형성 스크류는, 연성 재료의 적용, 작은 직경 및 길이에 의한 소형화 적용성, 및 낮은 비용에 의한 제조 실현가능성의 측면에서 주로 활용된다. 예를 들어 소형화 적용예에서, 스크류 제품의 크기는 대략 2.0mm 로부터 낮게는 대략 0.4mm 까지의 범위를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예는 다른 적용예 및 소형 크기가 아닌 다른 크기를 위하여 적합할 수 있고, 본 발명의 실시예는 예를 들어 0.4mm 이상의 소형 크기에만 국한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 그 스크류를 위하여는 다양한 재료가 선택될 수 있다는 것이 이해될 것인데, 예를 들어 저탄소 스틸, 스테인리스 스틸 300 및/또는 400 시리즈, 알루미늄, 황동, 티타늄, 다른 특수한 고장력 재료, 구체적인 적용예 들에 따른 다른 재료가 선택될 수 있다.
실시예에서, 도 2a 내지 도 2c 및 도 3a 내지 도 3b 의 스레드 형성 스크류(10)는 헤드(head; 12), 요부(recess; 14) 또는 표면이 편평한 드라이브부(drive)를 구비하는데, 그것은 원형, 납작형(counter sunk), 타원형과 같은 다양한 형상으로 될 수도 있다. 스레드 형성 스크류(10)는 적절한 필요 성질을 갖는 금속과 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있고, 실린더형의 냉간 형성 블랭크(cylindrical cold form blank; 40)로부터 롤링(rolling)되는데, 그것은 도 3a 에 도시된 바와 같이 필렛 반경(fillet radius; 42)과 블랭크 포인트(blank point; 38)를 가지며, 필요조건에 기초하여 달리할 수 있는 직경 및 길이를 갖는다. 스레드는 헤드(12)의 지탱 표면(bearing surface; 48)으로부터 스레드 단부(28)를 향하여 연장되고, 그것이 스크류의 전체 길이이다. 지탱 표면(48)으로부터 제1 완료 스레드(first complete thread; 36)까지의 상부 영역(top region)은 스레드 런 아웃(thread run out; 16)이다. 하부 영역, 스레드 단부(28)는 선두 스레드(30)인데, 스레드 단부(28)는 도시된 바와 같이 편평한 표면에 국한되는 것이 아니고, 테이퍼 형태, 원형 형태, 날카로운 형태, 도그 포인트(dog point) 형태, 및 의도된 적용예에 따른 다른 형태와 같이 다양한 형상으로 제조될 수도 있다. 중앙 영역은 완전히 형성된 스레드들인데, 여기에서 그 스레드들은 스레드 나선 각도(thread helix angle; 34), 반경 나사산(20), 스레드 측부(44)들, 나사골(thread root; 18), 대직경(major diameter; 26), 소직경(minor diameter; 24), 스레드 피치(thread pitch; 32), 및 스레드 또는 측부 높이(22)를 갖는다. 스레드 형성 스크류의 단면 형태는 실린더형(원통형)인데, 이것은 완전한 원주 맞물림에 의하여 결합 부품이 맞물리는 것을 가능하게 하여서 결합 부재들에서의 강한 접촉을 가능하게 하는바, 이것은 진동에 의한 풀림을 방지하고, 높은 당김력(pull out force), 높은 파손 토크, 보스 스트립핑과 재사용가능성을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 스레드 형성 스크류 스레드는 반경 나사산(radius crest; 20), 반경 측부(radius flank; 44), 및 반경 나사골(radius root; 18)을 구비한다. 측부(44)로부터 나사골(18)까지의 오목부는 연속적인데, 왜냐하면 그것이 일정한 반경을 갖는 기본 구조 원(46)으로서 동일한 평면에 중심(76)이 배치된 원들의 원호에 의하여 형성되기 때문이다. 나사산(20)은 매끄러운 반경을 갖도록 설계된다. 매끄러운 반경 나사산(20)과 측부(44)는, 결합되는 부분에서 측부(44)의 최대 맞물림, 설치 중의 낮은 마찰, 부스러기의 최소 발생, 크랙의 최소 발생을 도모하면서 작업물, 보스, 플레이트 등의 연성 재료를 효과적으로 변형시킬 수 있다. 일정한 반경의 스레드 측부의 구성형태를 갖지 않는 종래의 스크류 스레드와 비교하여, 일정한 반경의 스레드 측부를 갖는 스크류의 설계에 의하여, 넓은 간격의 스레드 피치(32)가 결정되는데, 이것은 작업물, 보스, 플레이트 등의 연성 재료의 내부 구조에 손상이나 위해를 가하지 않으면서 재료를 나사골(18)를 향하여 최대로 변위시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 도 2a 내지 도 2c 에 도시된 바와 같은 스레드 형성 스크류(10)에 관한 것이다. 도 2a 에서, 스레드 형성 스크류는 측부(44)들 사이에서의 그리고 스레드의 나사골(18)을 향한 일정한 반경의 천이에 의하여 중심축(11) 둘레로의 대칭적인 스레드 프로파일(thread profile)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 스레드의 측부(44)들은 일정한 구조의 원(46)에 의하여 형성된다. 스레드(32)의 피치는, 공통 또는 동일한 나사산(20)을 공유하거나, 또는 양 측부에서 근접하여 있는 인접한 구조 원들 각각의 사이에 있는 접선(78)에 의하여 결정될 수 있다. 구조 원(46)들은 도 2c 에 도시되어 있다. 나사골 반경(18)은 일정하고 연속적인데, 이것은 기본 원(46)들의 동일한 원호가 나사골 반경을 형성하기 때문이다. 그러나, 선두 스레드(30) 및 스레드 단부(28)는 필요한 적용예에 따라서 테이퍼진 단부, 원형, 도그 포인트형, 및/또는 날카로운 점의 형태로 제작될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 일 실시예는 개선된 스레드 형성 스크류인데, 이것은 마그네슘, 부드러운 알루미늄(soft aluminum), 열경화성 플라스틱, 및 다른 낮은 연성 재료와 같은 낮은 연성 재료를 변형시킬 능력을 갖는다. 나사산(20)으로부터의 매끄러운 반경 측부(44)는 나사골을 향하여 꾸준하게 증가하는데, 이것은 스레드들의 계곡 안에서 재료가 용이하게 변형되고 또한 나사골(18)까지 흘러가도록 그 재료를 수용한다. 크랙 형성, 보스 파열, 및 부스러짐은 방지되고, 따라서 결합부에서의 확실하고 최적인 측부 맞물림(56)이 제공된다. 스레드의 대직경(26) 및 소직경 또는 나사골 직경(24)의 단면 구성형태는 원형의 형상을 갖는다.
본 발명의 다른 형태에서는 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같은 스레드 형성 스크류를 제조하기 위한 스레드 롤 다이(58)가 기재된다. 스레드 롤 다이(58)는 스레드 깊이(thread depth; 60), 내부 반경 다이 나사골(internal radius die root; 62), 외부 원형 다이 면(external circular die face; 64), 외부 다이 면 피치(external die face pitch; 66), 측부 반경(68), 나사산 반경(70)을 갖는 스레드 형성 스크류의 프로파일(profile)을 포함하고, 롤 스레드 다이 단부(72)는 롤 스레드 다이 면(74)이다. 이 실시예에서, 롤 스레드 다이 단부(72)는 전술된 바와 같이 스레드 단부(28)의 구성형태를 수용할 수 있도록 설계에 있어서 유연함을 갖는다.
도 4a 및 도 4b 에는 스레드를 제조하기 위한 스레드 형성 스크류의 스레드 롤 다이(58)가 도시되어 있는데, 스레드 롤 다이(58)는 스레드 다이 깊이(60), 내부 다이 나사골(62), 외부 다이 면(64), 외부 다이 면 피치(66), 측부 반경(68), 나사산 반경(70), 롤 스레드 다이 단부(72), 및 롤 스레드 다이 면(74)을 갖는 스레드 형성 스크류와 동일한 프로파일을 포함한다. 다양한 재료가 스레드 롤 다이의 제조를 위하여 선택될 수 있다는 것이 이해될 것인데, 그러한 적합한 재료로서는 예를 들어 카바이드(carbide), 공구 스틸(tool steel), 예를 들어 M42 등과 같은 고속 스틸(high speed steel)과, 구체적인 적용예에 따른 임의의 다른 재료 등이 있다.
도 5a 에는 본 발명의 실시예에 따른 것으로서 마그네슘 안에 있는 조립된 스레드 형성 스크류의 단면도가 도시되어 있다. 도 5b 에는 마그네슘 안에 있는 조립된 스레드 형성 스크류의 미세 사진 단면도가 도시되어 있고, 도 5c 는 도 5b 의 스크류의 확대도로서, 여기에는 본 발명의 실시예에 따른 결합 부재에 어떠한 층 분출, 부스러진 스레드, 및/또는 균열도 발생시키지 않고 마그네슘 재료 안에서 변형된 원형의 스레드 구성형태를 가진 스레드 형성 스크류가 도시되어 있다. 도 5a 에는 예비 구멍(50)이 도시되어 있는데, 이것은 낮은 연성 재료의 작업물 내에 보어링(boring)되고 또한 스레드의 대직경(26)과 소직경(24) 사이의 직경(82)을 갖는다. 도 5b 내지 도 5c 에서, 스레드 형성 스크류의 미세 사진 단면도는 예비 구멍(50)을 가진 마그네슘 보스/플레이트(80) 안에 맞물려 있다. 본 발명의 실시예들은 구체적으로, 탭핑 작업(tapping operation)을 제거하고, 재료(52)의 측부(44)로부터 스레드 나사골(18)을 향한 변형과 완전한 측부 맞물림(56)에 의한 강한 스레드를 형성하도록 고안된 것이다. 도 5c 는 도 5b 가 보다 상세히 도시된 확대된 단면도인데, 여기에서는 크랙, 층 분출, 부스러진 스레드가 관찰되지 않는다.
위에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 상세히 설명되었지만, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명을 벗어나지 않고서 설계 또는 구조의 상세부분에 있어서 많은 변화와 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
10: 스레드 형성 스크류 12: 헤드
14: 요부 18: 나사골
20: 나사산 22: 측부 높이
24: 소직경 26: 대직경
28: 스레드 단부 30: 선두 스레드
32: 스레드 피치 44: 스레드 측부
14: 요부 18: 나사골
20: 나사산 22: 측부 높이
24: 소직경 26: 대직경
28: 스레드 단부 30: 선두 스레드
32: 스레드 피치 44: 스레드 측부
Claims (13)
- 연성 재료로 이루어진 작업물에 형성된 구멍 안으로의 체결을 위한 스레드 형성 스크류 스레드 체결구(thread forming screw thread fastener)로서, 그 체결구는: 드라이버 비트(driver bit)와 맞물리는 드라이브부(drive)를 갖는 헤드(head); 및 스크류의 나사산을 한정하는 대직경 및 나사골을 한정하는 소직경을 갖는 스레드들을 구비한 생크(shank);를 포함하고, 인접한 나사산들 사이의 스크류 스레드의 표면은 스레드 측부(thread flank)를 형성하며, 그 스레드 측부는 일정한 반경을 갖는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구.
- 제 1 항에 있어서,
스레드 측부의 표면은 연속적으로 매끄러운, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
스레드 측부들 간의 스레드 측부 천이(thread flank transition)의 표면은 일정한 반경을 갖는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
스레드들, 스레드 나사산, 스레드 나사골, 및 스레드 측부는 작업물 주위의 연성 재료에 크랙 또는 손상을 발생시키지 않으면서 그 연성 재료를 변형시키도록 구성된, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 제 4 항에 있어서,
스레드들은 스레드 측부의 표면에 대하여 작업물의 연성 재료를 변형시키도록 구성된, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
스레드 측부의 반경은 구조 원(construction circle)을 한정하는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 제 6 항에 있어서,
구조 원을 한정하는 스레드 측부의 반경은 스레드의 피치(pitch)를 결정하는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 제 7 항에 있어서,
스레드의 피치는 나사산을 공유하는 인접한 구조 원들 사이의 접선에 의하여 결정되는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
체결구의 스레드 피치는 스레드 나사골을 향한 연성 재료의 최대 변위를 허용하는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
연성 재료 내에 보어링(boring)된 구멍은 예비 구멍(pilot hole)인, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
체결구의 대직경은 0.4mm 또는 이를 초과하는 범위를 갖는, 스레드 형성 스크류 스레드 체결구. - 연성 재료로 이루어진 작업물 내에 형성된 구멍 안으로의 체결을 위한 스레드 형성 스크류 스레드 체결구를 제조하기 위한 스레드 롤 다이(thread roll die)로서, 그 체결구는: 드라이버 비트와 맞물리는 드라이브부를 갖는 헤드; 및 스크류의 나사산을 한정하는 대직경 및 나사골을 한정하는 소직경을 갖는 스레드들을 구비한 생크(shank);를 포함하고, 인접한 나사산들 사이의 스크류 스레드의 표면은 스레드 측부(thread flank)를 형성하며, 그 스레드 측부는 일정한 반경을 갖는, 스레드 롤 다이.
- 제 12 항에 있어서,
스레드 형성 스크류와 동일한 프로파일을 갖는 다이 면(die face)을 포함하는, 스레드 롤 다이.
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