KR20100039363A

KR20100039363A - 억지 끼워맞춤을 수반한 소엽식 드라이브 시스템과 그 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR20100039363A
Application number: KR1020107001986A
Authority: KR
Inventors: 데니스 루나
Original assignee: 아큐먼트 인털렉추얼 프로퍼티즈 엘엘씨
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2010-04-15
Also published as: CN101688550A; JP2010532453A; US20090003967A1; EP2160517A1; EP2160517A4; WO2009006181A1

Abstract

조임쇠(10)는 교대로 배치된 복수의 돌출부(24)와 플루트(22)를 포함하는 오목부(18)를 포함하며, 각각의 플루트(22)와 돌출부(24)는 비틀리거나 경사져있다. 상기 조임쇠(10)는 통상적인 다중 소엽식 드라이버(38)로 밀어 넣을 수 있다. 또는 경사지거나 비틀린 플루트와 돌출부를 가진 드라이버가 오목부(18)에 맞물리고 조임쇠(10)를 밀어 넣기 위하여 사용 가능하다. 펀치핀(60)은 비틀리거나 경사지고 교대로 배치된 복수의 돌출부(66)와 플루트(22)를 가진 헤드(62)를 포함한다. 펀치핀(60)의 헤드(62)는 오목부(18)를 조임쇠(10)의 헤드(12)로 펀칭하기 위한 구조로 되어있다. 장치(80)는 펀치핀(60)이 조임쇠(10)의 헤드(12)에 오목부(18)를 펀칭한 후, 펀치핀(60)이 오목부(18)로부터 회전되어 빠져나오도록 펀치핀(60)을 보유한다.

Description

억지 끼워맞춤을 수반한 소엽식 드라이브 시스템과 그 제조방법 및 제조장치 {LOBULAR DRIVE SYSTEM WITH INTERFERENCE FIT AND METHOD AND APPARATUS FOR FABRICATING SAME}

본 발명은 일반적으로 소엽식 드라이브 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 소엽식 드라이브 시스템과 그 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

조임쇠(fastener)는 가장 간단한 기계부터 고도로 복잡한 우주선에 이르기까지, 다양한 구조와 메카니즘(mechanism)의 중요한 요소이다. 이 조임쇠에 의해 수행되는 중요한 기능 때문에, 조임쇠의 구조 및 기능적 특성의 개선점이 계속 탐구되었다. 이러한 개선점 중 하나는 TORX® 상표의 드라이브 시스템이며, 이것은 예를 들어 조임쇠의 헤드부 또는 드리아브 소켓에서, 또는 이런 조임쇠를 공작물 안으로 구동하기 위해 사용하는 드라이브 비트 또는 소켓에 사용될 수 있다.

TORX® 상표의 드라이브 시스템의 구성과 장점은 미국 특허 제3,584,667호에 개시되어 있고, 이 미국 특허는 본 명세서에서 전체적으로 참조한다. TORX® 상표의 드라이브 시스템은 조임쇠 산업에서 상당한 향상을 나타낸다.

TORX® 상표의 드라이브 시스템의 한 응용예가 미국 특허 제4,269,246호에 개시되어 있고, 본 명세서에서 전체적으로 참조한다. 구체적으로, 미국 특허 제4,269,246호는 드라이브 비트가 조임쇠의 오목부 또는 소켓에 삽입될 때 드라이브 비트에 조임쇠를 고정하기 위한 드라이브 비트와 조임쇠 사이의 웨지 효과를 제공하기 위한 수단을 제공하는데, 이로써 조임쇠를 공작물에 한 손으로 장착하는 것을 용이하게 한다. 이 한 손 장착은 고정쇠의 적용 중에서 조립 라인처럼 아주 많은 조임쇠가 하나 또는 복수의 공작물에 장착되어야 할 때 아주 바람직하다. 또한 이런 형식의 마찰 맞물림은 비자성 드라이브 및 조임쇠가 선호되는 곳에서 바람직하다. 게다가, 미국 특허 제4,269,246호의 특정한 구성은 조임쇠의 "움직임" 또는 "흔들림"을 방지하는데 도움을 주는데, 이는 공작물에 손상을 가할 수 있다. 이러한 "움직임" 또는 "흔들림"은 파일럿 홀(pilot hole)이 쓰이지 않거나 수동으로 셀프 태핑(self-tapping) 나사 또는 셀프 드릴링(self-drilling) 나사를 장착할 때 특히 심하다. 상기 드라이버 비트는 또한 스스로 정렬을 하는데, 이는 드릴 나사를 사용할 때 상당한 이점을 제공한다.

미국 특허 제4,269,246호에 의해 제공되는 조임쇠와 드라이브 비트 또는 조립체가 상당히 효과적이라 하더라도, 더 나은 향상 또는 개량을 할 수 있는 여지가 있다. 구체적으로, 미국 특허 제4,269,246호의 드라이브 비트는 주요 환부에 테이퍼 3도를 가지고 있다. 이와 같이, 드라이브 비트는 이 비트가 삽입되는 조임쇠 소켓의 상부에서 조임쇠와 접촉을 한다. 보다 명확하게는, 상기 비트와 조임쇠 소켓 사이의 접촉은 비트의 돌출부의 바깥쪽 선단 에지 그리고 상기 소켓의 플루트의 중심에서 발생한다. 상기 비트는 비트의 주요 환부 전체에 걸쳐 웨지된다. 따라서, 상기에 논의된 웨지 효과는 이론적으로 상기 비트와 소켓 사이에서 플루트와 돌출부의 수와 같은 여섯 개의 접촉 "점"에서 발생한다. 비트와 소켓 사이의 웨지는 드라이브 비트의 돌출부의 바깥 에지에서만 발생하므로, 높은 정도의 기계적 응력이 이런 제한된 위치에 형성될 수 있다. 이런 응력 집중은 치수 공차의 손해뿐만 아니라 과도한 비트 마모를 야기할 수 있다.

게다가, 비트와 조임쇠 사이의 제한된 접촉 때문에, 비트를 조임쇠의 소켓으로부터 빠져나오게 하는 자연스러운 현상이 발생한다. 따라서, 드라이브 비트의 유효 수명이 감소되는 문제를 겪을 가능성이 존재하는데, 즉 한 손으로 수동 장착하는 것을 더 어렵게 만드는 비트와 조임쇠 사이의 온전한 억지 끼워맞춤의 감소뿐만 아니라 흔들림을 방지하는 능력의 감소라는 문제를 겪을 수 있다. 또한, 소켓의 주요 직경을 가로질러 측정했을 때의 소켓의 변화량은 감소하고, 이는 제거하기 어려우며 드라이브 비트의 소켓으로의 삽입 깊이에 좋지 않은 영향을 줄 수 있고, 따라서 조임쇠의 구동을 위하여 소켓으로의 충분한 비트 삽입을 보장하는 것에 변화를 준다.

사용 가능한 소엽식 드라이브 시스템이 있더라도, 향상된 억지 끼워맞춤을 구비하는 소엽식 드라이브 시스템이 필요하다. 억지 끼워맞춤은 조임쇠가 조여질 때 강화되는 경향이 있고, 조임쇠가 풀어지려고 할 때 감소하는 경향이 있는데, 이 때문에 조임쇠가 장착되고 나면 일정 수준의 내변형성을 갖는다.

본 발명의 일 실시예의 목적은 개선된 소엽식 드라이브 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 목적은 강화된 억지 끼워맞춤을 구비하는 소엽식 드라이브 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 목적은 하나의 돌출부마다 2 이상의 접촉점, 즉 돌출부의 선단 에지에 하나 그리고 후단 에지에 다른 하나를 구비하는 소엽식 드라이브 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 목적은 어느 정도의 내변형성을 구하는 소엽식 드라이브 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 몇 가지 실시예는 가능하고, 그 중 일부는 본 명세서에 첨부된 도면에 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예는 드라이버(또는 드라이버 비트)의 헤드에, 드라이브 소켓에, 조임쇠 헤드 지주에 또는 조임쇠 소켓에 실시될 수 있는 드라이브 시스템을 제공한다.

예를 들어, 본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 구체적 일 실시예는 교대로 배치되고 각각이 비틀리거나 경사진 복수의 돌출부와 오목부를 포함하는 소켓 또는 오목부를 포함하는 조임쇠의 형태로 되어있다. 각각의 돌출부와 오목부가 비틀리거나 경사져 있다는 점은 내변형성 뿐만 아니라, 각 돌출부마다 2개 이상의 접촉점, 즉 선단 에지의 하나 그리고 후단 에지의 하나의 형태로 강화된 억지 끼워맞춤을 제공한다.

다중 소엽식 디자인에서 다수의 돌출부가 채용되어 있지만, 여섯 개 돌출부의 각각에 대하여, 두 개의 접촉점에서 발생하는 맞물림이 이론상 최대이다. 공차 및 사용 중 마모 때문에, 맞물림은 돌출부마다 더 적은 접촉점에서 또는 모든 돌출부의 수보다 적은 수의 돌출부에서 발생할 것이다.

조임쇠는 조임쇠가 통상적인 다중 소엽식 드라이버(미국 특허 제3,584,667에 개시된 것과 일치하는 것 등)로 조일 수 있게 구성되어 있다. 또는, 조임쇠는 드라이버가 대응하며 교대로 배치되고 비틀리거나 경사진 복수의 돌출부 및 오목부를 가진 드라이브 헤드를 포함하느 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드라이버에 의해 조일 수 있다.

본 명세서에 첨부한 도면에 도시되어 있는 본 발명의 또 다른 실시예는 경사지거나 비틀리고 교대로 배치된 복수의 돌출부 및 오목부를 가진 헤드를 포함하는 펀치핀이다. 펀치핀의 헤드는 이것을 조임쇠의 헤드에 펀칭하기 위한 구조로 되어 있어서 이것에 의하여 상기 오목부를 형성한다..

본 명세서에 첨부된 도면에 도시되어 있는 본 발명의 또 다른 실시예는 조임쇠의 헤드에 오목부를 펀칭하기 위한 펀치핀을 장착 및 사용하는 구조로 되어 있는 장치이다. 예를 들어, 상기 장치는 하나의 케이싱 안에 모두 배치된 핀홀더, 베어링, 패킹을 포함할 수 있다. 상기 장치는, 장착되어 있는 동안 펀치핀이 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 방법으로 펀치핀을 보유하는 구조로 되어 있다. 이와 같이, 상기 장치는 조임쇠의 헤드로 펀치핀의 헤드를 펀칭하는데 사용 가능하고, 펀치핀의 헤드가 조임쇠에 형성된 오목부로부터 빠져나올 때, 펀치핀의 헤드가 오목부 밖으로 효과적으로 회전할 수 있다.

조임쇠의 오목부의 플루트 및 돌출부의 비틀림 또는 각도는 빠짐 현상을 방지하고 드라이버로 조임쇠를 정렬하기 위한 수단뿐만 아니라 흔들림을 감소하는 수단으로써의 역할을 수행한다.

조임쇠의 헤드 안의 오목부 안의 플루트 및 돌출부의 비틀림 각도의 방향 때문에, 드라이버는 반시계 방향으로 회전할 때 오목부로부터 빠져나오는 경향이 있다. 이는 어느 정도의 내변형성을 제공한다. 이 내변형성 특징은 오목부의 돌출부 및 플루트의 비틀림 각도를 증가함으로써 강화될 수 있다.

나아가, 또한 각도진 또는 비틀린 플루트 및 돌출부를 가진 드라이버가 구비될 수 있으며, 이 드라이버는 본 발명의 일 실시예에 따른 것이다. 이것은 드라이버가 오목부와의 맞물린 상태로부터 빠져오는 경향을 증가시키고, 이 때문에 내변형성이 구비된다.

본 발명의 일 실시예에 부합하는 장치는 조임쇠의 헤드에 펀치핀의 헤드를 펀칭하기 위한 통상적인 펀칭 장비와 함께 사용될 수 있고, 그 후에 펀치핀의 헤드가 조임쇠에 형성된 오목부로부터 빠져나올 때 펀치핀의 헤드는 오목부 밖으로 효과적으로 회전되어 나올 수 있기 때문에 오목부의 비틀리고 경사진 플루트 및 돌출부를 그대로 유지시킬 수 있다.

발명의 목적과 효과와 함께 본 발명의 작용과 구조의 방법 및 구성은 첨부된 도면과 관련한 다음 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있고 같은 도면 부호는 같은 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조임쇠의 확대된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조임쇠의 확대된 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 조임쇠의 확대된 평면도이다.
도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 도 1 내지 도 3에 도시된 조임쇠의 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 조임쇠를 구동하기 위해 사용 가능한 다중 소엽식 드라이버 비트의 사시도이다.
도 6은 도 1 내지 도 4에 도시된 조임쇠의 헤드 안에 구비된 오목부에 삽입된, 도 5에 도시된 드라이버 비트의 헤드를 도시한다.
도 7은 도 6과 유사하지만, 드라이버의 헤드와의 맞물림이 더 쉽게 보이도록 조임쇠의 헤드 안의 오목부의 특정 선을 가상선으로 도시한다.
도 8은 조임쇠에 맞물린 드라이버 비트의 평면도이다.
도 9는 도 8의 선 9-9를 따라서 본 단면도이다.
도 10은 도 7의 선 10-10을 따라서 본 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4에 도시된 조임쇠의 헤드 안의 오목부를 형성하기 위해 사용될 수 있는 펀치핀의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 펀치핀의 헤드의 확대된 사시도이다.
도 13은 도 11에 도시된 펀치핀의 단부의 확대도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 펀치핀을 형성하기 위해 사용될 수 있는 방법을 도시하는 블록도이다.
도 15는 펀치핀이 조임쇠의 헤드 안의 오목부를 펀칭하기 위해 사용될 수 있는 장치의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조임쇠의 오목부를 펀칭하기 위해 사용될 수 있는 방법을 도시하는 블록도이다.

이 발명은 다른 형태의 실시예가 가능할 수 있지만, 본 개시 내용이 본 발명 원리의 한 예시로 여기어 져야 하고 여기 나타난 것으로 발명을 제한하고자 하는 것은 아니라는 조건 하에, 구체적 실시예가 도면에 도시되고 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다,

도 1 내지 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 조임쇠(10)를 도시한 것이다. 조임쇠(10)는 헤드부(12)와 헤드부(12)의 저면(16)으로부터 뻗어있는 나사산 축부(14)을 포함한다. 소켓 또는 오목부(18)는 헤드부(12)의 상부(20)에 구비되어 있고, 오목부(18)는 교대로 배치된 플루트(22)(flute)와 돌출부(24)를 포함하며, 오목부(18)의 저면(26)은 일반적으로 원추형이다. 다른 개수의 플루트와 돌출부를 구비할 수 있지만, 바람직하게는 6개의 돌출부(24)와 6개의 플루트(22)가 있으며, 각각은 플루트(22)로 분리된 인접한 돌출부(24)를 갖춘 오목부의 주연을 따라 등거리로 이격되어 있다.

구비된 플루트와 돌출부의 개수와 관계없이, 도 1 내지 도 4에 도시된 조임쇠(10)의 플루트(22)와 돌출부(24)가 직선형인 대신에 비틀리고 경사져 있기 때문에 도 1 내지 도 4에 도시된 조임쇠(10)의 헤드(12) 안의 오목부(18)의 플루트(22)와 돌출부(24)는 미국 특허 제3,584,667호에 개시된 구성에서 벗어난다. 바람직하게는, 플루트(22)와 돌출부(24)는 오목부(18)에서 조임쇠(10)의 헤드(12)의 상부(20)로부터 오목부(18)의 저면(26)으로 갈수록 시계 방향으로 경사져 있다. 이와 같이, 도 3에서, 오목부(18)로 내려다보았을 때 돌출부(24)의 선단 에지(edge) 또는 선단 벽(28)은 보이지만, 후단 에지 또는 후단 벽(30)은 일반적으로 보이지 않는다.

플루트(22)와 돌출부(24)의 비틀림 각도는 도 3의 4-4 선에 따른 단면도인 도 4에 가장 잘 도시되어 있다. 도 4에서, 비틀림 각도는 도면 부호 "32"에 의해 나타내진다. 비틀림 각도는 조임쇠(10)의 종축(36)에 평행인 선(34)에 대한 것이다. 바람직하게는, 이 비틀림 각도는 3도 이상 12도 이하이나, 몇 가지 다른 각도가 선택될 수도 있다. 비틀림 각도가 클수록 오목부(18)에 맞물리는 드라이버(driver)는 공작물의 나사 보어로부터 조임쇠(10)를 빼기 위하여 반 시계 방향으로 구동될 때 오목부(18)로부터 더 잘 빠져 나가는 경향이 있으므로, 내변형성이 크다.

도 5에 도시된 바와 같이, 통상적인 다중 소엽식 드라이버 또는 드라이버 비트(38)(미국 특허 제3,584,667호 참조)가 조임쇠(10)를 밀어 넣기 위해 사용될 수 있으며, 상기 드라이버 또는 드라이버 비트(38)는 교대로 배치된 플루트(42)와 돌출부(44)를 포함하는 조임쇠 맞물림부 또는 드라이브 헤드(40)를 가진다. 당업자는 상기 드라이브 헤드(40)가 비트(38)와 또한 그에 따른 조임쇠(10)에 토크(torque)를 가하기 위한 렌치, 드릴 등과 같은 적절한 공구(도시되지 않음)와 맞물리도록 만들어진 공구 섕크(shank)부(46)을 포함하는 드라이버 비트(38)(도 5에 도시)에 구비될 수 있음을 이해할 것이다. 또는 드라이브 헤드(40)는 비트를 사용할 필요없이 드라이버에 직접 구비될 수도 있다. 이와 같이, 드라이버 비트가 한 예로 도면에 구체적으로 도시된 사실에도 불구하고 본 명세서에서 "드라이버"라는 용어는 이 두 가지 경우 모두에 효과적으로 적용되도록 쓰이고 있다.

도 6은 도 1 내지 도 4에 도시된 조임쇠(10)의 헤드(12)와 맞물린 드라이버(38)의 헤드(40)를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 드라이버(38)의 헤드(40)는 조임쇠(10)의 헤드(12)안의 소켓 또는 오목부(18)와 맞물린다. 구체적으로, 드라이버(38)의 헤드(40)의 돌출부(44)는 오목부(18)의 플루트(22)와 맞물리며, 조임쇠(10)의 소켓 또는 오목부(18)의 돌출부(24)는 드라이버(38)의 헤드(40) 안의 플루트(42)와 맞물린다.

도 10은 도 7의 선 10-10에 따라 본 단면도이며, 드라이버(38)의 돌출부(44) 및 플루트(42)와 조임쇠(10)의 헤드(12) 안의 오목부(18)의 플루트(22) 및 돌출부(24)의 각각의 맞물림을 도시한다. 상기 드라이버(38)의 헤드(40)는 통상적인 것이므로, 플루트(42)와 돌출부(44)는 조임쇠(10)의 헤드(12)안의 오목부(18)의 돌출부(24)와 플루트(22)와 같이 비틀리거나 경사져 있지 않다. 이와 같이, 도 9(도 8의 선 9-9을 따라 본 단면도)에 도시된 바와 같이, 드라이버(38)의 헤드(40)가 오목부(18)와 맞물릴 때, 드라이버(38)의 헤드(40)의 돌출부(44)와 오목부(18) 안의 플루트(22) 사이에서, 즉 도 9의 점 48 및 50에서 억지 끼워맞춤 또는 웨지 현상이 일어난다. 이와 같이, 이론적으로 드라이버(38)의 각 돌출부(44)에는 두 개의 접촉점이 있는데, 각 돌출부(44)의 선단 에지(52)에 하나, 각 돌출부(44)의 후단 에지(54)에 하나가 있다. 많은 돌출부가 다중 소엽식 디자인에서 구비되어 있을지라도, 드라이버(38)의 여섯 개의 돌출부(44) 각각에 대하여 2개의 접촉점에서 맞물리는 것이 이론상 최대이다. 공차 및 사용 중 마모 때문에, 맞물림은 더 적은 접촉점에서 또는 모든 돌출부의 수보다 적은 수의 돌출부에서 발생할 것이다. 유사한 억지 끼워맞춤 또는 웨지 현상은 조임쇠(10)의 헤드(12)의 오목부(18)의 돌출부(24)와 드라이버(38)의 헤드(40)의 플루트(42) 사이에서 발생한다.

바람직하게는, 조임쇠(10)를 공작물 안에 드라이버로 밀어 넣을 때 드라이브 헤드(40)가 오목부(18)로부터 빠져나오는 경향을 감소시키기 위해, 드라이브 헤드(40)의 침투 또는 삽입의 깊이가 충분하고 조임쇠(10)의 헤드(12)의 오목부(18)의 플루트(22)와 돌출부(24)의 비틀림 정도는 그다지 심하지 않다. 이 구성에 의해 구비되는 빠짐 현상 저항력 때문에 종력(end load)은 공작물의 나사 보어에 조임쇠(10)를 장착하는데 필요하지는 않다. 그러나 셀프 태핑(self-tapping) 나사 또는 드릴 나사가 사용될 때, 종종 파일럿 홀(pilot hole)이 구비되지 않는다. 따라서 셀프 태핑 나사가 이용될 때는 공작물에 나사를 태핑하거나 드릴링하는 것을 용이하게 하기 위해 종력이 필요하다. 드라이브 헤드(40)에 의해 구비된 특정한 접촉 선 또는 점의 구성으로 인해, 셀프 태핑 나사가 공작물로 구동될 때 흔들림이나 이동을 최소화하기 위해 드라이버(38)는 이러한 필요 종력을 이용할 수 있다. 따라서 조임쇠(10)의 오목부(18)의 플루트(22) 및 돌출부(24)의 비틀림 또는 경사는 빠짐 현상을 방지하고 드라이버(38)로 조임쇠(10)를 정렬하기 위한 수단뿐만 아니라 흔들림을 감소하는 수단으로써의 역할을 수행한다.

조임쇠(10)의 헤드(12)의 오목부(18)의 시계방향으로 경사져 있는 플루트(22)와 돌출부(24)의 비틀림 또는 경사 때문에, 드라이버(38)가 시계 방향으로 회전할 때 즉 드라이버(38)를 조임쇠(10)를 조이려고 사용할 때, 조임쇠(10)의 헤드(12)의 오목부(18)와 드라이버(38)의 헤드(40) 사이의 억지 끼워맞춤은 더 강화되는 경향이 있다. 그에 반해, 드라이버(38)가 반 시계방향으로 회전할 때, 즉 드라이버(38)로 조임쇠(10)를 풀기 위해 사용할 때, 조임쇠(10)의 헤드(12)안의 오목부(18)와 드라이버(38)의 헤드(40)사이의 억지 끼워맞춤은 감소하는 경향이 있다. 다시 말해서, 조임쇠(10)의 헤드(12)의 오목부(18)의 플루트(22) 및 돌출부(24)의 비틀림 각도의 방향 때문에, 드라이버(38)는 반시계 방향으로 회전할 때 오목부(18)로부터 빠져나오는 경향이 있다. 이는 어느 정도의 내변형성을 제공한다. 이 내변형성 특징은 오목부(18)의 돌출부(24) 및 플루트(22)의 비틀림 각도를 증가함으로써 강화될 수 있다.

나아가, 또한 각도진 또는 비틀린 플루트 및 돌출부를 가진 드라이버가 구비될 수 있으며, 이 드라이버는 본 발명의 일 실시예에 따른 것이다. 이것은 드라이버가 오목부(18)와의 맞물린 상태로부터 빠져오는 경향을 증가시키고, 이 때문에 내변형성이 구비된다. 드라이버의 플루트와 돌출부의 비틀림 정도는 조임쇠(10)의 헤드(12) 안의 오목부(18)의 플루트(22)와 돌출부(24)의 비틀림 정도와 실질적으로 같거나 이보다 작을 수 있다. 이와 관계없이, 드라이버는 조임쇠에 필요한 토크를 가하기 위해 충분한 구조적 일체성을 가진 어떤 적절한 물질로 만들어질 수 있다.

비록 비틀린 플루트와 돌출부가 드라이버 또는 드라이버 비트의 드라이브 헤드뿐만 아니라 조임쇠의 헤드의 오목부와 관련하여 기술되어 있지만, 대신 이런 드라이브 시스템은 드라이브 소켓 및/또는 조임쇠 헤드 지주에 교대로 배치되고 비틀린 플루트 및 돌출부의 형태로 실시될 수도 있다.

도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 것으로서, 본 명세서에서 상술한 바와 같이 조임쇠(10)의 오목부(18)를 펀칭하는데 사용 가능한 펀치핀(60)(punch pin)을 도시하고 있다. 도 12에서 상세히 확대되어 도시된 바와 같이, 펀치핀(60)은 경사지거나 비틀리며 교대로 배치된 플루트(64)와 돌출부(66)를 가진 펀치헤드(62)를 가지고 있다. 바람직하게는, 플루트(64)와 돌출부(66)는 이들의 아래 부분(72)에서, 펀치핀(60)의 헤드(62)의 상부면(68)으로부터 펀치핀(60)에 구비된 견부(70)로 갈수록 시계 방향으로 경사져 있다. 이와 같이, 도 13에서, 돌출부(66)의 벽(76)은 펀치핀의 끝(68)을 내려다보았을 때 일반적으로 보이지 않는 반면, 돌출부(66)의 벽(74)은 보인다. 비틀림의 각도는 조임쇠(10)의 오목부(18)에서 궁극적으로 요구되는 비틀림 정도에 부합하도록 되어있다(비틀림 각도는 본 명세서에서 상술한 것처럼 3도 이상 12도 이하). 펀치핀(60)은 오목부(18)를 조임쇠(10)의 헤드(12)를 향해 펀칭하기에 충분한 구조적 일체성 및 경도를 가진 어떠한 적절한 물질로부터 만들어질 수 있다.

펀치핀(60)이 조임쇠(10)의 헤드(12)의 오목부(18)를 펀칭하는 것과 관련하여 서술하여 왔지만, 펀치핀(60)은 드라이브 소켓 안의 오목부를 펀칭하는데도 사용될 수 있으며, 형성된 드라이브 소켓은 그 후에 직선형의(즉 통상적인) 플루트 또는 돌출부 또는 본 발명의 한 실시예에 따른 비틀린 플루트 및 돌출부를 가진 조임쇠 헤드 지주에 맞물리고 구동하는데 사용할 수 있다.

도 14에서 도시한 바와 같이, 이러한 펀치핀(60)을 형성하기 위해서는, 통상적인 펀치핀이 처음에 만들어지고나서 펀치 헤드의 비틀림을 야기하기 위해 비틀림이 펀치핀에 가해질 수 있다. 결국, 펀치핀의 단부는 길이로 잘리고 펀치핀의 단부에 원추형 종점이 만들어질 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(80)를 도시한다. 이 장치(80)는 도 11의 펀치핀(60)를 장착하여 도 1의 조임쇠(10) 안의 오목부(18)를 펀칭하기 위해 펀치핀(60)을 사용하는데 사용될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 바람직하게는, 이 장치(80)는 통상적인 펀칭 장비와 함께 사용될 수 있는 케이싱(88) 안에 모두 배치되어 있는 핀홀더(82), 베어링(84) 및 패킹(86)을 포함한다. 이 장치(80)는 펀치핀(60)이 장착중에 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 방식으로서 펀치핀(60)을 보유하도록 구성되어 있다. 다시 말해서, 펀치핀(60)은 핀홀더(82) 및 베어링(84)에 대하여 자유 회전 가능하다. 이와 같이, 도 16의 블록도 형태로 도시된 바처럼, 상기 장치(80)는 조임쇠(10)의 헤드(12)에 펀치핀(60)의 헤드(62)를 펀칭하기 위한 통상적인 펀칭 장비와 함께 사용될 수 있고, 그 후에 펀치핀(60)의 헤드(62)가 조임쇠(10)에 형성된 오목부(18)로부터 빠져나올 때 펀치핀(60)의 헤드(62)는 오목부(18) 밖으로 효과적으로 회전되어 빠져나올 수 있기 때문에 오목부(18)의 비틀리고 경사진 플루트(22) 및 돌출부(24)를 그대로 유지시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 당업자는 앞서 말한 설명의 개념과 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 수정예를 고안할 수 있음을 예상할 수 있다.

Claims

상부(20)와 저면(16)을 가진 헤드부(12)와,
헤드부(12)의 저면(16)으로부터 뻗어있는 나사산 축부(14)를 포함하는 조임쇠(10)이며,
헤드부(12)의 상부(20)에 소켓(18)이 구비되어 있고,
소켓(18)은 교대로 배치된 플루트(22) 및 돌출부(24)를 포함하며,
상기 플루트(22) 및 돌출부(24)는 비틀어진 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 소켓(18)은 6개의 플루트(22)와 6개의 돌출부(24)를 포함하는 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 플루트(22) 및 돌출부(24)는 소켓(18)의 주연을 따라 등거리로 이격되어 있는 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 플루트(22) 및 돌출부(24)는 소켓(18)에서 조임쇠(10)의 헤드부(12)의 상부(20)로부터 소켓(18)의 저면(26)으로 갈수록 시계방향으로 경사져 있는 조임쇠.
제4항에 있어서, 소켓(18)을 내려다 볼 때, 상기 돌출부(24)의 후단 벽(30)은 보이지 않지만, 상기 돌출부(24)의 선단 벽(28)은 보이는 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 플루트(22) 및 돌출부(24)는 조임쇠(10)의 종축(36)에 평행한 선(34)에 대해 각도를 이루며 비틀리고,
상기 각도는 3도 이상인 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 플루트(22) 및 돌출부(24)는 조임쇠(10)의 종축(36)에 평행한 선(34)에 대해 각도를 이루며 비틀리고,
상기 각도는 12도 이하인 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 플루트(22) 및 돌출부(24)는 조임쇠(10)의 종축(36)에 평행한 선(34)에 대해 각도를 이루며 비틀리고,
상기 각도는 3도 이상 12도 이하인 조임쇠.
제1항에 있어서, 상기 조임쇠(10)는 드라이버(38)의 헤드(40)가 소켓(18)에 맞물릴 때, 드라이버(38)의 헤드(40)의 돌출부(44)와 조임쇠(10)의 소켓(18)의 플루트(22) 사이에서 웨지 현상이 발생하는 구조로 된 조임쇠.
제9항에 있어서, 상기 조임쇠(10)는 조임쇠(10)의 헤드부(12)의 소켓(18)의 돌출부(24)와 드라이버(38)의 헤드(40)의 플루트(42) 사이에서 유사한 웨지 현상이 발생하는 구조로 된 조임쇠.
부품(10)에 오목부(18)를 펀칭하기 위한 구조로 된 펀치핀(60)이며,
교대로 배치된 플루트(64) 및 돌출부(66)를 포함하는 펀치헤드(62)를 갖고,
상기 플루트(64) 및 돌출부(66)는 비틀려 있는 펀치핀.
제11항에 있어서, 펀치헤드(62)는 6개의 플루트(64)와 6개의 돌출부(66)를 포함하는 펀치핀.
제11항에 있어서, 상기 플루트(64) 및 돌출부(66)는 펀치헤드(62)의 주연을 따라 등거리로 이격되어 있는 펀치핀.
제11항에 있어서, 상기 플루트(64) 및 돌출부(66)는 펀치핀(60)의 종축에 평행한 선에 대해 각도를 이루며 비틀려 있고,
상기 각도는 3도 이상인 펀치핀.
제11항에 있어서, 상기 플루트(64) 및 돌출부(66)는 펀치핀(60)의 종축에 평행한 선에 대해 각도를 이루며 비틀려 있고,
상기 각도는 12도 이하인 펀치핀.
제11항에 있어서, 상기 플루트(64) 및 돌출부(66)는 펀치핀(60)의 종축에 평행한 선에 대해 각도를 이루며 비틀려 있고,
상기 각도는 3도 이상 12도 이하인 펀치핀.
제11항에 있어서, 상기 플루트(64) 및 돌출부(66)는 펀치핀(60)의 헤드(62)의 상부면(68)으로부터 플루트(64) 및 돌출부(66)의 하부에 펀치핀(60)에 구비된 견부(70)로 갈수록 시계방향으로 비틀려있는 펀치핀.
교대로 배치된 플루트(64)와 돌출부(66)를 구비한 펀치헤드(62)를 가진 펀치핀(60)을 형성하는 단계와,
상기 펀치헤드(62)의 비틀림을 야기하기 위하여 상기 펀치핀(60)에 비틀림을 가하는 단계를 포함하는 펀치핀의 제조 방법이며,
이로써 상기 펀치핀(60)은 교대로 배치되고 비틀린 플루트(64)와 돌출부(66)를 포함하는 펀치핀의 제조 방법.
부품(10)에 오목부(18)를 펀칭하기 위한 펀치핀(60)의 사용 방법이며,
펀칭 장비와 함께 사용하기 위한 장치(80)를 제공하는 단계와,
교대로 배치되고 비틀린 플루트(64)와 돌출부(66)를 가진 펀치헤드(62)를 포함하는 펀치핀(60)을 펀치핀(60)이 자유롭게 회전 가능한 구조로 되어 있는 상기 장치(80)에 장착하는 단계와,
부품(10)에 오목부(18)를 펀칭하기 위하여 펀치핀을 사용하는 단계와,
펀치헤드(62)가 오목부(18) 밖으로 회전되어 빠져나오도록 펀치핀(60)을 오목부(18)로부터 빼내는 단계를 포함하는 펀치핀의 사용 방법.
제19항에 있어서, 상기 장치(80)를 제공하는 단계는 케이싱(88), 케이싱(88) 안의 핀홀더(82), 케시싱(88) 안의 베어링(84) 및 케이싱(88) 안의 패킹(86)을 제공하는 단계를 포함하는, 펀치핀의 사용 방법.