KR20130101110A - 나사산형성 너트, 상기 너트 제조용 블랭크, 및 상기 너트 및 볼트로 구성된 볼트결합형 죠인트 - Google Patents

나사산형성 너트, 상기 너트 제조용 블랭크, 및 상기 너트 및 볼트로 구성된 볼트결합형 죠인트 Download PDF

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KR20130101110A
KR20130101110A KR1020137014743A KR20137014743A KR20130101110A KR 20130101110 A KR20130101110 A KR 20130101110A KR 1020137014743 A KR1020137014743 A KR 1020137014743A KR 20137014743 A KR20137014743 A KR 20137014743A KR 20130101110 A KR20130101110 A KR 20130101110A
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KR1020137014743A
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올라프 암브로스
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바이에르 앤드 미헬스 게엠베하 엔 코. 카게
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Abstract

나사식 접속을 위한 나사산형성 너트(13)로서, 나사산 권취선이 마련된 코어홀(3)은 특히 원통형 볼트나 핀에 견고한 록킹, 마찰 록킹 및 해제 가능한 접속을 하도록 설계되어 있는데, 상기 나사산 권취선은 원주방향에서 보았을 때 특정 구간에서 완전히 형성된 나사산 권취선을 가지며 높이에서 불완전하게 형성된 나사산 권취선을 갖는 자유공간(10, 11, 12)은 나사산 권취선의 완전히 형성된 부분 사이에 마련되도록 되어 있다. 또한, 이 너트를 제조하기 위한 블랭크 및 이런 너트와 볼트로 구성된 나사식 접속도 본 발명의 대상이다.

Description

나사산형성 너트, 상기 너트 제조용 블랭크, 및 상기 너트 및 볼트로 구성된 볼트결합형 죠인트{Thread-producing nut, blank for manufacturing the nut, and screwed connection composed of nut and bolt}
본 발명은 스터드나 볼트, 보다 구체적으로는 원통형 스터드나 볼트에 너트를 견고하거나 견고하지 않게 그리고 해제 가능하게 접속하기 위한 나사산을 포함하는 탭홀이 마련된 나사산형성 너트에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 너트의 제조를 위한 미완성 부품 또는 블랭크와 상기 너트 및 볼트로 구성된 볼트결합 죠인트에 관한 것이다.
통상의 너트는 너트가 대응하는 볼트의 상대 나사산에 나사결합될 수 있도록 몇 개의 나사산이 제공된 탭홀을 포함한다. 이 너트는 예를 들어 이 볼트결합형 죠인트에 의해 구성부품을 제자리에 고정하는데 사용된다.
너트가 저절로 헐거워지지 않게 고정하는 것을 개량하기 위해, 특허문헌 1은 자체 절삭 또는 자체 탭핑 나사산을 포함하는 볼트가 바람직하게는 나사가 없는 너트에 나사를 절삭하거나 형성하거나 너트가 볼트에 나사를 절삭하거나 형성하는 것을 개시한다. 상대부분, 즉 너트에 예를 들어 이미 나사산이 마련되어 있는 경우, 나사산은 볼트의 자체 절삭 나사산에 의해 더욱 기계가공된다. 예를 들어 3엽(trilobular) 형상의 자체 탭핑 나사산의 경우에, 자체 탭핑 나사산은 상대방의 선택적으로 존재하는 나사산을 형성하거나 단지 그 나사산을 탄성적으로 변형시킨다. 어떤 경우라도, 너트는 절삭, 성형 또는 탄성변형 과정에 의해 저절로 헐렁해지지 않게 고정된다.
특허문헌 2는 원통형 베어링 저널이나 스터드와 견고하거나 견고하지 않게 그리고 해제 가능하게 접속할 수 있는 나사산형성 너트를 개시하는데, 이 나사산형성 너트에서 탭홀은 3개 이상의 내측으로 둥근 성형 로브(lobe)를 포함하는 다각형 단면을 갖는다. 나사산형성 너트의 탭홀은 3엽 단면을 가질 수 있으며, 그 나사산은 반경방향 횡측면을 구비할 수 있다. 나사산 부분의 직경과 그에 따라서 나사산형성 너트의 나사산의 직경을 선택함으로써, 간단한 수단에 의해 볼트결합형 죠인트의 하중지탱능력 및 안정성을 제어할 수 있다. 나사산형성 너트는 나사산을 형성하는데 경질 부분과 연질 부분을 포함한 재료들의 조합을 사용할 수 있도록 공구강으로 제조될 수 있다.
볼트의 나사산들이 피복재에 의해 막힌 경우, 이런 너트의 기능은 피복재에 의해 제한되거나 심지어 완전히 손상된다. 이는 특히 침지 공정에 의해 피복이 적용되며 이런 공정 때문에 나사산의 일측에 피복재가 통상적으로 보다 현저하게 침착되는 것을 특징으로 하는 경우에 그러하다. 따라서, 종래기술에서는 피복이 없도록 피복 볼트의 나사산을 스크레이핑하거나 나사산을 재절삭할 필요가 있다. 가끔은 상당히 큰 공차등급의 너트를 사용하여 이 문제를 해결하려는 시도도 있지만, 피복재를 많이 침착하는 경우에는 너트가 나사산을 갖는 볼트에 나사결합될 때 고착이나 제어할 수 없는 높은 토크가 발생한다.
DE 296 14 832 Ul WO2006/117140A2
상기 본 발명에 의해 달성할 기술적 목적은 나사산의 특정 형상 때문에 대응 단면의 매끈한 볼트에 완전한 기능적 나사산을 형성하거나 피복재로 막힌 기존의 나사산을 적절한 노력으로 피복재가 없어지도록 스크레이핑하는데 적합한 너트를 제공하는 것이다.
특히 원통형 스터드나 볼트와의 견고하거나 견고하지 않고 해제 가능한 접속을 이루기 위한 본 발명의 나사산형성 너트에 있어서, 상기 나사산형성 너트에는 탭홀이 제공되는데, 이 탭홀은 탭홀의 원주면에 원주방향으로 배치된 하중지탱 나사산을 포함하며, 상기 나사산은 원주방향으로 보았을 때 특정 영역에 걸쳐 완전하며, 완전하게 형성된 나사산의 상기 영역 사이에는 자유공간이 제공되며, 상기 자유공간은 높이에서 불완전하게 형성된 나사산을 포함한다.
완전히 형성된 나사산은 예리한 엣지의 능선부, 측면, 및 뿌리부를 포함한다. 불완전하게 형성된 나사산은 본 발명을 위해 능선부에 모이지 않지만 대신에 편평한 영역에 합쳐지는 뿌리부 및 측면을 포함한다. 이 편평한 영역은 능선부와 비교하여 자유공간을 구성한다.
이 너트는 기존의 피복성분의 나사산 형성부를 스크레이핑할 수 있는데, 그 기능은 피복재에 의해 제한되거나 손상되므로, 상기 나사산 형성부는 피복재가 없으며 따라서 추가의 값비싼 공정 단계, 예를 들어 피복 작업 전에 나사산을 재절삭하거나 나사산 부분을 수고스럽게 덮는 단계를 삭감할 수 있다.
이런 너트는 추가적으로 대부분의 다양한 재료들, 예를 들어 재료의 제거 없이 비철금속이나 스틸로 만들어지며 통상적으로 미터법 나사산이 형성될 볼트상에 완전한 하중지탱형 나사산을 형성할 수 있다.
유리하게도, 탭홀의 하중지탱용 나사산은 그 뿌리부가 나사산 내경(Dn)에 배치되고 그 능선부가 나사산 외경(D1)에 배치되며, 나사산들은 탭홀을 나사산 외경(D1)으로부터 나사한 내경(Dn)쪽으로 확장시키는 자유공간을 적어도 일부 포함하는데, 이 자유공간은 나사산 내경(Dn)으로부터 일정 거리에 위치하는 외원 직경(Da)에서 끝난다.
이 거리는 형성될 나사산의 능선부를 매끈하게 하여 캘리브레이션함으로써 자유공간의 영역에서 볼트상의 나사산 형성에 영향을 줄 수 있게 한다.
유리하게도, 나사산들은 나사한 내경(Dn)과 나사산 외경(D1) 사이에 위치하는 피치 직경(D2)을 가질 수 있으며, 외원 직경(Da)은 나사산 내경(Dn)보다 작으며 적어도 피치 직경(D2)만큼 크다.
이 실시형태는 자유공간의 설계에서 만족스러운 절충안을 보여준다.
또한, 자유공간은 반경(Rv)의 원의 원호 형태일 수 있으며, 반경(Rv)은 나사산 외경(D1)의 35%보다 작고 보다 구체적으로는 나사산 외경(D1)의 25%보다 작을 수 있으며, 자유공간은 탭홀의 중심으로부터 나사산 외경(D1)의 75%이하로 이동되어 위치하는 중심을 포함한다.
나사산 내경(Dn)으로부터의 거리가 유지되기만 한다면 자유공간으로서 원의 원호 대신에 그 외의 다른 형상도 선택될 수 있다.
유리하게도, 나사산 외경(D1)에서의 자유공간의 전이부는 120° 내지 180°미만의 각도로, 보다 구체적으로는 150° 내지 180°미만의 각도로 형성될 수 있다.
나사산의 자유공간의 비율이 20% 내지 75% 사이라면, 나사산의 적절하고 충분한 하중지탱능력을 제공할 수 있는 한편 재료가 말려서 제거될 수 있게 충분한 공간을 부여할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 너트 및 볼트를 포함하는 볼트결합형 죠인트로서, 볼트의 직경(d2)은 나사산 외경(D1)보다 크고 너트의 외원 직경(Da)보다 작으며, 보다 구체적으로 피치 직경(D2)만큼 큰 볼트결합형 죠인트를 제공하는 것이다.
유리하게는 너트의 외원 직경(Da)은 볼트의 직경(d2)보다 클 수 있다.
그 결과의 볼트결합형 죠인트는 압연중에 재료의 탄성회복에 기인한 나사산형성 스크류와 유사한 방식으로 얻어지는 높은 자체보유 효과를 가지므로 죠인트가 예를 들어 진동하에서 스스로 헐렁해지는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 목적은 나사산형성 너트를 제조하기 위한 미완성 부품으로서, 너트에는 나사산 외경(D1) 및 나사산 내경(Dn)을 갖는 나사산이 제공되며, 상기 블랭크는 블랭크가 형성된 나사산 외경(D1)보다 작은 내원 직경(Di)을 갖는 탭홀을 포함하며, 탭홀이 내원 직경(Di)로부터 탭홀을 확장시키는 자유공간을 포함하며, 자유공간은 형성될 나사산 내경(Dn)으로부터 일정 거리의 외원 직경(Da)에서 끝난다.
이런 블랭크로부터 나사산을 절삭함으로써 본 발명의 너트를 만들 수 있다.
유리하게도, 자유공간들은 서로 일정 거리에 위치하지만 블랭크의 자유공간들은 서로 인접할 수도 있다.
본 발명의 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래기술에 따른 나사산 권취선을 포함하는 제조할 나사산을 보여주는 너트용 블랭크를 보여준다;
도 2는 내원 직경(Di) 및 반경(Rib)을 갖는 탭홀이 형성된 도 1에 도시된 블랭크를 보여준다;
도 3은 탭홀의 형상에서의 제 1 변화를 도시하는 도 2에 도시한 바와 같은 블랭크를 보여준다;
도 4는 탭홀의 형상에서의 또 다른 변화를 도시하는 도 3에 도시한 바와 같은 블랭크를 보여준다;
도 4A는 도 4에 도시한 바와 같은 블랭크의 상세부(X)를 보여준다;
도 4B는 도 4에 도시한 바와 같은 블랭크의 상세부(Y)를 보여준다;
도 5는 탭홀의 형상에서의 다른 변화를 포함하는 도 4에 도시한 바와 같은 블랭크로부터 만들어지는 본 발명의 너트를 보여준다;
도 6은 나사 절제부 및 완전히 형성된 예리한 엣지의 나사산 능선부를 갖는 도 5에 도시한 바와 같은 선 I-I을 따라서 취한 단면도를 보여준다;
도 7은 볼트의 팁을 캘리브레이션하기 위한 도 5에 도시한 바와 같은 선 II-II "레스트너트(Restnut)"을 따라서 취한 단면도를 보여준다.
발명의 실시형태의 설명
도 1은 종래기술에 따른 나사 권취부를 포함하는 형성될 나사산 포함하는 너트용 블랭크(1)를 나타내는데, 이 나사산은 대략 DIN 336에 따른 미터법 나사산의 형태이며, 가상 나사산은 ISO 기준에 따라서 공칭 나사산 직경이라고도 부르는, 반경(Rn)을 갖는 나사산 내경(Dn)과 ISO에 따라서 나사산의 코어 직경이라고도 부르는, 반경(R1)을 갖는 나사산 외경(D1) 사이에 위치하는데, 이들은 공통 중심(2)의 주위로 연속하는 원으로 도시되어 있다. 반경(Rn 및 R1)(도시하지 않음)은 각각 직경(Dn 및 D1)에 할당되어 있으며, 이후의 설명에서 반경 및 직경이라는 용어 사이에 추가의 구별은 없으며, 본 발명의 설명에 보다 적합하다고 생각되는 용어를 이하에서 사용한다. 이는 후속의 도면에 도시된 다른 직경 및 반경에도 적용된다. 도 1은 제조될 너트 나사산에 대한 반경(R2)을 갖는 피치직경(D2)을 더 보여준다. 이 직경은 이 너트가 놓여지게 되는 도 8을 참조하여 설명하는 볼트나 스터드의 치수에서 중요하다.
도 2는 도 1에 도시한 너트용 블랭크(1)를 보여주는데, 여기서 내원 직경(Di) 및 반경(Ri)을 갖는 탭홀은 예를 들어 드릴링 가공, 펀칭 가공 또는 재성형 가공에 의해 만들어진다. 반경(Ri)을 갖는 탭홀(3)의 내원 직경(Di)은 제조될 반경(R1)의 나사산 외경(D1)보다 작다. 제조될 반경(Rn)의 나사산 내경(Dn)과 제조될 반경(R1)의 나사산 외경(D1) 사이에는 본 발명의 너트의 구성에 특히 중요한 중심(2) 주위의 쇄선 원 형태의 반경(Ra)의 외원 직경(Da)이 지시되어 있다.
반경(R1)의 나사산 외경(D1)과 반경(Ra)의 외원 직경(Da) 사이에 위치하는 반경(R2)의 도 1 및 도 8에 도시한 바와 같은 피치 직경(D2)은 도면에 도시되지 않았다.
전체적으로 보면, Dn > Da > D2 > Dl > Di 이고, 따라서 Rn > Ra > R2 > R1 > Ri이다.
도 3은 탭홀의 형상에서 제 1 변화를 포함하는 도 2에 도시한 바와 같은 블랭크를 보여주는데, 이는 반경(Rv)을 갖는 둥근 틈새와 탭홀(3)의 중심(2)로부터 일정 거리에 위치하는 중심(4)을 갖는다. 이 변화는 예를 들어 반경(Rv) 및 지점(4)을 갖는 밀링 커터에 의해 도 2에 도시한 바와 같은 상태로부터 확장된 탭홀(2)에 의해 형성된다.
틈새(Rv)는 반경(RI)을 갖는 내원 직경(Di)보다 작은데, 바람직하게는 Rv는 Ri의 대략 절반이며, 지점(4)은 틈새가 반경(Ra)의 외원 직경(Da)까지 연장되어 제조될 반경(Rn)의 나사산 내경(Dn)으로부터 일정 거리에 위치하도록 중심(2)로부터 이동되어 있다. 여기서 제조될 반경(R1)의 나사산 외경(D1)은 틈새(Rv)의 영역에서 내밀고 있다는 것을 알 수 있다.
금속을 절단 제조하는 다른 방법도 사용할 수 있다. 따라서 탭홀은 특히 성형 공정으로 제조될 수 있다. 탭홀의 원하는 형상은 성형 공구가 적절한 형상을 갖는 경우에 얻어질 수 있다. 너트를 제조하기 위한 이런 성형 공정은 종래기술에 잘 알려져 있다.
도 4는 추가의 틈새의 형성에 의해 생기는 탭홀의 형상의 추가의 변화를 포함하는 도 3에 도시한 바와 같은 블랭크를 보여준다. 지점(5, 6)은 마찬가지로 틈새들이 역시 반경(Ra)의 외원 직경(Da)까지 연장되고 제조될 반경(Rn)의 나사산 내경(Dn)으로부터 일정 거리에 있도록 중심(2)로부터 일정 거리에 위치한다.
이 틈새들은 예를 들어 반경(Rv)의 밀링 커터에 의해 그리고 지점(4) 외에 두 개의 추가 지점(5, 6)을 중심으로 하는 회전에 의해 형성된다.
제조될 반경(R1)의 나사산 외경(D1)을 넘어서 반경(Ri)의 내원 직경(Di)까지 연장되는 도 2에 도시한 탭홀의 영역(7, 8, 9)이 여전히 존재함을 알 수 있다. 도 4에 도시한 영역(9)의 상세 도해(Y)에 있어서, 각각 반경(RI, R1, Ra, Rn)을 갖는 서로 다른 직경(Di, D1, Da, Dn)에 대한 영역(9)의 위치는 도 4B에서 뚜렷하게 알 수 있으며, 이 직경들은 탭홀(3)의 내부로부터 주변으로 연장되는 것으로서 도시되어 있다.
도 4는 탭홀의 영역(10, 11, 12)이 제조될 반경(R1)의 나사산 외경(D1)과는 대조적으로 반경(Ra)의 외원 직경(Da)까지 연장되었으며, 영역(10)은 도 3에서 이미 발달하였음을 더 보여준다. 도 4에 도시한 영역(10)의 상세 도해(X)에 있어서, 각각 반경(Ri, R1, Ra, Rn)을 갖는 서로 다른 직경(Di, D1, Da, Dn)에 대한 영역(10)의 위치는 도 4A에서 분명하게 볼 수 있으며, 이 직경들은 역시 탭홀(3)의 내부로부터 주변쪽으로 연장되는 것으로서 도시되어 있다. 또한, 중심(4)과 반경(Rv)의 틈새가 지시되어 있는데, 이에 의해 영역(10)이 형성된다.
틈새(10 내지 12)는 서로 인접하지만, 이들은 변경되지 않은 내원 직경(Di)을 갖는 중간 공간이 있도록 구성될 수도 있다. 여기서 설계 자유도는 매우 넓다.
도 5는 완전한 예리한 엣지의 나사산의 능선부가 이들 영역(7, 8, 9)에 위치하도록 나사산을 절삭하였을 때 도 4에 도시한 바와 같은 영역(7, 8, 9)의 전부를 반경(Ri)의 내원 직경(Di)으로부터 여기서 형성된 반경(R1)의 나사산 외경(D1)까지 단축시킴으로써 형성되는 탭홀 형상의 또 다른 변화를 도시하는 도 4에 도시한 바와 같은 블랭크를 보여주는데, 단면 I-I을 보여주는 아래의 도 7을 참조하라. 또한 나사산이 절삭되었을 때 반경(Rn)의 나사산 내경(Dn)이 형성되고 따라서 본 발명의 너트(13)가 형성되었다.
반경(R1)의 나사산 외경(D1)상에 위치하는 영역(7, 8, 9) 사이에는 반경(Ra)의 외원 직경(Da)까지 연장되는 자유 공간으로 간주할 수 있는 영역(10, 11, 12)이 위치한다. 나사산 외경(D1)에 대하여 오목하게 된 영역(10, 11, 12)내의 이들 자유 공간 때문에 이들 영역(7, 8, 9)은 돌출부로서 인식되지만, 이들은 실제로는 나사산 외경(D1)상에 위치하는 종래기술의 나사산의 능선부에 해당한다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같은 너트(13)의 영역(10)의 자유공간 및 영역(7)의 돌출부(7)는 상세도로 도시되어 있다. 이 도면들은 탭홀(3)의 중심(2), 직경(Rv)의 영역(10)의 반경(Ra)의 외원 직경(Da)까지 연장되는 자유공간의 형성을 위해 중심(2)로부터 이동된 중심(4), 및 반경(R1)의 나사산 외경(D1)에 위치하는 영역(7)의 돌출부를 보여준다. 나사산은 영역(7) 및 영역(10)에서 반경(RD)의 나사산 내경(Dn)까지 연장된다. 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 반경(Ri)의 블랭크의 내원 직경(Di)은 이렇게 형성된 너트에서는 더 이상 물리적으로 존재하지 않으며, 단지 완전성을 위해서 도시되었다.
영역(9)과 틈새(10) 사이의 전이점에서의 각도는 너트 재료에서 측정하여 대략 170°다.
도 6은 도 5에 도시한 바와 같은 영역(9)을 통하는 선 I-I을 따라서 취한 단면도를 보여준다. 너트(130)는 탭홀과 대향하는 나사산 능선부(15), 나사산 측면(16, 17) 및 나사산 뿌리부(18)를 포함하는 탭홀(3)내의 다수의 나사산 권취선을 포함하는 나사산(14)을 그 영역에 포함한다. 나사산 능선부(15)는 완전하게 형성되어 예리한 엣지를 가지며, ISO에 따라서 너트 나사산의 코어 직경이라고도 부르는 반경(R1)을 갖는 나사산 외경(D1)에 위치한다. 나사산 뿌리부(18)는 ISO에 따라서 나사산 공칭직경이라고도 부르는 반경(Rn)의 나사산 내경(Dn)상에 위치한다.
또한, 너트(13)는 볼트나 스터드와의 결합을 용이하게 하기 위해 상측과 하측에 나사산 절제부(19, 20)를 구비한다.
도 7은 영역(10)을 통하여 도 5에 도시한 선 II-II을 따라서 취한 단면도를 보여준다. 나사산(14)은 다수의 나사산 권취선을 포함하는데, 탭홀과 대향하는 그 나사산 능선부(15')는 단지 불완전하게 형성되고 나사산 측면(16, 17)이 여전히 나사산 뿌리부(18)쪽으로 위치하는 상태에서 실질적으로 편평하게 형성된다. 나사산 능선부(15')는 반경(RA)의 외원 직경(Da)상에 위치한다. 나사산 뿌리부(18)는 ISO에 따라서 나사산 공칭직경이라고도 부르는 반경(Rn)의 나사산 내경(Dn)상에 위치한다.
반경(R2)의 피치 직경(D2)은 볼트(21)의 내경(d2)에 대응한다. 볼트(21)는 대략 60°의 알파 각도에서 삽입 램프(22)를 가지며, 나사산 외경(D1)보다 작은 팁에서의 반경(Rs)을 갖는 내경(ds)을 갖는다. 나사산 형성만 관련된 경우, 삽입 램프(22)는 너트를 직선상으로 위치시키기 쉽게 해준다.
너트(13)는 또한 양측에, 또는 적어도 너트의 작용 방향으로 조여질 구성품과 대향하는 측에 해당하는 예리한 카운터싱크(19, 20) 또는 나사산 절제부를 더 갖는데, 이 카운터싱크(19, 20) 또는 나사산 절제부는 너트의 자리 잡기를 용이하게 하고 또한 나사산의 형성도 용이하게 한다. 따라서, 정확히 정렬되지 않고 따라서 양측에 이런 카운터싱크(19, 20)를 갖는 타입의 너트의 경우에는, 볼트결합형 죠인트의 해당 하중지탱능력을 보장하기 위해 너트의 높이가 그에 따라서 증가될 수 있다. 너트의 높이는 더 큰 것도 바람직한데, 나사산의 비하중부에 대하여 보상하기 위해 하중을 지탱하는 나사산 권취선이 전체 주위에 걸쳐서 연장되지 않고, 보다 많은 수의 나사산 권취선이 형성되어야 하기 때문이다.
바람직하게는, 전술한 너트는 경화성 스틸로 만들어지며, 사용될 목적에 따라서 너트의 강도 분류를 구별하여야 한다. 종래의 경화 및 템퍼링된 탄소강을 포함하는 ISO 898-2에 따른 강도 분류 FK 10은 강도 Rm < 700 N/mm2를 갖는 연질재료로 나사산을 형성하는데 어느 정도 적합하다. 경도가 430 내지 470 HV10이며 예를 들어 베이나이트형 경화 및 템퍼링 탄소강을 포함하는 강도 분류 FK 14는 강도 RM < 1100 N/mm2를 갖는 보다 높은 강도의 재료로 나사산을 형성하는데 특히 적합하다.
나사산의 형성 전의 블랭크로서, 너트는 너트체에 나사산을 형성한 후에 결과로서의 나사산 횡측면 상에 정해진 자유공간을 남기는 특정 탭홀 형상을 갖는다.
따라서, 탭홀의 단면은 클로버 잎의 단면에 해당하지만, 주위를 둘러싸는 외원 직경(Da) 공칭 나사산 내경(Dn)과 근사하고 내원 직경(Di)이 반경(R1)의 공칭 나사산 외경(D1)과 근사한 다른 형상도 가능하지만, 어느 경우라도 불충분하다.
볼트결합형 죠인트는 너트(13)가 볼트(21) 위에 놓여졌을 때 얻어진다.
반경(Ra)을 갖는 외원 직경(Da)은 먼저 재료의 유동에 필요한 적절한 자유 공간을 형성하고 두 번째로 볼트 나사산의 능선부를 형성할 때에 작용하기 위해 반경(R2)의 볼트의 외경(d2)보다 약간 크도록 너트의 공칭직경에 따라서 선택된다. 이는 특히 너트의 직경(Da 및 Dn) 사이의 남아 있는 나사산 뿌리부에서 볼트 나사산에 생기는 나사산 능선부들을 매끈하게 하고 캘리브레이션하는 과정에 특히 적용된다.
동시에, 볼트(21)의 외경(R2)은 반경(Rn)의 너트(13)의 공칭 나사산 내경(Dn)보다 작으며, 나사산의 피치 직경(D2)의 크기다.
탭홀의 확장 정도는 원하는 용도에 따라서 변할 수 있으며, 따라서 탭홀이 상당한 정도로 확장될 때 보다 큰 자유 공간이 형성되며, 이는 자유 공간내에 피복액 또는 제거된 재료의 의해 막힐 수 있는 나사산을 스크래핑하는 공정을 가능하게 한다. 탭홀이 보다 적게 확장되는 경우, 하중지탱 나사산의 비율이 증가되어 나사산 형성을 위한 너트의 안정성을 향상시킨다. 일반적으로, 나사산의 하중지탱부에 대한 너트의 전체높이는 원하는 조건에 맞도록 할 수 있다.
물론, 나사산을 원하는 용도에 적합하게 하기 위해서 도시된 3개의 틈새는 더 많거나 더 적게 제공될 수 있다.
본 발명의 너트는 나사산이 없는 볼트 또는 스터드에 그리고 현존하는 피복 나사산에 부착될 수 있으며, 성형, 절삭 또는 청정에 의해 볼트상에 필요한 나사산 조건을 형성한다.

Claims (9)

  1. 스터드나 볼트, 보다 구체적으로는 원통형 스터드나 볼트에 견고하거나 견고하지 않고 해제 가능한 접속을 만들기 위한 나사산형성 너트로서,
    하중지탱 나사산 권취선을 구비한 코어홀이 제공되며, 나사산 권취선은 상기 코어홀의 주위면에 원주방향으로 배치된 나사산형성 너트에 있어서,
    상기 나사산 권취선은 상기 원주방향에서 보아서 완전히 형성된 나사산 권취선을 부분적으로 포함하며, 상기 나사산 권취선의 완전히 형성된 영역 사이에는 높이의 관점에서 완전히 형성된 나사산 권취선을 포함하는 자유공간이 제공되며 상기 코어홀 내의 상기 하중지탱 나사산 권취선은 그 뿌리부가 나사산 내경(Dn)에 놓이고 그 능선부가 나사산 외경(D1)에 놓이며, 상기 나사산 권취선은 상기 코어홀을 상기 나사산 내경(D1)으로부터 상기 나사산 외경(Dn)쪽으로 확장시키는 자유공간을 적어도 일부 포함하며, 상기 자유공간은 상기 나사산 외경(Dn)으로부터 일정 거리 떨어져서 외원 직경(Da)상에서 끝나는 것을 특징으로 하는 너트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 나사산 권취선은 상기 나사산 내경(Dn)과 상기 나사산 외경(D1) 사이에 위치하는 피치 직경(D2)을 가지며, 상기 외원 직경(Da)은 상기 나사산 내경(Dn)보다 작으며 적어도 상기 피치 직경(D2)만큼 큰 것을 특징으로 하는 너트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자유공간은 반경(Rv)의 원의 원호 형태이며, 상기 반경(Rv)은 상기 나사산 외경(D1)의 35%보다 작고 보다 구체적으로 상기 나사산 외경(D1)의 25%보다 작으며, 상기 자유공간은 상기 코어홀의 중심으로부터 상기 나사산 외경(D1)의 75% 이하만큼 이동된 중심을 포함하는 것을 특징으로 하는 너트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사산 외경(D1)에서의 자유공간의 전이부는 120도 내지 180도 미만의 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 너트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사산 권취선내의 상기 자유공간의 비율은 20% 내지 75% 사이인 것을 특징으로 하는 너트.
  6. 제 2 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 너트와 볼트를 포함하는 볼트결합형 죠인트에 있어서, 상기 볼트의 직경(d2)은 상기 너트의 상기 나사산 외경(D1)보다 크고 상기 외원 직경(Da)보다 작으며 보다 구체적으로는 상기 피치 직경(D2)만큼 큰 것을 특징으로 하는 볼트결합형 죠인트.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 너트의 상기 외원 직경(Da)은 상기 볼트의 상기 직경(d2)보다 큰 것을 특징으로 하는 볼트결합형 죠인트.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 나사산형성 너트의 제조를 위한 미완성 부품으로서, 상기 제조될 너트에는 나사산 외경(D1) 및 나사산 내경(Dn)을 갖는 나사산이 마련되어 있는 미완성 부품에 있어서,
    상기 미완성 부품은 형성될 상기 나사산 외경(D1)보다 작은 내원 직경(Di)을 갖는 코어홀을 포함하며, 상기 코어홀은 상기 코어홀을 상기 내원 직경(Di)으로부터 확장시키는 자유공간을 포함하며, 상기 자유공간은 형성될 상기 나사산 내경(Dn)으로부터 일정 거리의 외원 직경(Da)에서 끝나는 것을 특징으로 하는 미완성 부품.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 자유공간은 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 미완성 부품.
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