KR20190004459A

KR20190004459A - 모따기 캡

Info

Publication number: KR20190004459A
Application number: KR1020170084710A
Authority: KR
Inventors: 이지선
Original assignee: 주식회사 우진아이디
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2019-01-14

Abstract

본 발명은 기계장치의 구조가 복잡하거나 공간이 협소하더라도 기계장치를 결속하는 나사에 모따기를 수행할 수 있고 기계장치를 결속하는 나사의 나사치가 마모되었을 경우 나사를 새것으로 교체할 필요 없이 기계장치에 나사가 체결된 상태에서 수나사의 마모된 단부에만 모따기를 수행할 수 있으며, 전동공구에 탈착 가능하게 결합됨으로써 작업의 용이성이 증대되는 것은 물론 비교적 마모 발생이 빈번한 나사의 단부에 모따기를 형성함으로써 나사치를 재구성하지 않아도 수나사와 암나사의 체결을 용이하게 구현할 수 있도록 작용하는 특징이 있다.

Description

모따기 캡{Chamfering cap}

본 발명은 모따기 캡에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동공구에 결합돼서 전동공구의 회전력을 전달받아 나사의 단부를 절삭할 수 있는 모따기 캡에 관한 것이다.

일반적으로 기계장치를 구성하는 구성요소간의 조립상태를 견고하게 지지하기 위하여 볼트와 너트의 체결방식이 사용된다. 이러한 나사체결방식은 부재간의 결합을 간편하게 시공할 수 있어 널리 사용되는 방식이다.

일반적인 기계장치에 사용되는 나사는 하중과 외부의 외력을 충분히 견딜 수 있도록 주로 SS400 등의 인강 재질로 만들어지며 한국산업표준 KS B 0201에 따르면 기계장치에 일반적으로 사용되는 미터 보통 나사의 경우 나사골과 나사산을 구성하는 마주보는 두 변이 이루는 각은 60도로 규정하고 있다.

한편, 기계장치에 체결된 수나사와 암나사를 잠그거나 푸는 행위를 반복적으로 수행할 경우 나사를 구성하는 나사치가 마모돼서 암나사와 수나사의 체결기능이 현저하게 떨어지거나 심각하게는 체결기능이 망실되는 문제점이 발생된다.

또한, 나사치가 마모된 나사를 재차 체결하고자 할 경우 나사결합이 용이하게 이루어지지 못하게 되어 기계장치를 고정하는 과정이 순조롭게 진행될 수 없게 된다. 이때, 나사치가 마모된 나사를 새것의 나사로 교체하여 사용하는 것이 일반적이나, 기계장치의 구조가 복잡하거나 교체해야 하는 나사의 개수가 많을 경우 교체하는 과정이 순조롭지만은 않은 실정이다.

상기 문제점을 해결하고자 암나사의 경우 핸드 태핑기를 이용해 나사골을 재구성하거나 수나사의 경우 나사머리 반대측 단부를 일정각도 경사지도록 핸드 그라인더 등으로 절삭하는 작업을 수행해서 수나사와 암나사가 보다 용이하게 체결될 수 있도록 하는 방식이 이루어지고 있으나, 기계장치의 구조상 핸드 그라인더의 회전 디스크가 나사로 접근할 수 없는 구조가 대부분을 이루고 있으며, 설령 핸드 그라인더로 나사의 단부를 절삭할 수 있다 하더라도, 핸드 그라인더의 취급이 잘못되었을 경우 오히려 나사의 나사산이 훼손될 우려가 있다.

공개특허공보 제10-2014-0024126호

본 발명은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 기계장치의 구조가 복잡하거나 공간이 협소하더라도 기계장치를 결속하는 나사에 모따기를 수행할 수 있고 기계장치를 결속하는 나사의 나사치가 마모되었을 경우 나사를 새것으로 교체할 필요 없이 기계장치에 나사가 체결된 상태에서 수나사의 마모된 단부에만 모따기를 수행할 수 있으며, 전동공구에 탈착 가능하게 결합됨으로써 작업의 용이성이 증대되는 것은 물론 비교적 마모 발생이 빈번한 나사의 단부에 모따기를 형성함으로써 나사치를 재구성하지 않아도 수나사와 암나사의 체결을 용이하게 구현할 수 있도록 작용하는 모따기 캡을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 전동공구에 삽입되는 체결바; 및 상기 체결바의 하단에서 연장되며 하부측으로 갈수록 둘레가 점진적으로 확장되고 개방된 하부측을 도입부로 하여 내부로 나사를 수용해서 전동공구의 회전력에 의해 나사의 단부를 절삭하는 절삭부;를 포함하며, 상기 절삭부는, 내부에 나사가 수용되는 수용공간을 구비하는 바디; 상기 바디의 외주면에서 내측을 향해 관통된 배출구; 및 바디의 내주면과 배출구의 벽면이 접하는 경계에 형성되는 커터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 나사의 외경이 상이한 나사들을 수용하도록 상기 수용공간은 하부측으로 갈수록 둘레가 점진적으로 확장되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 배출구의 벽면은 배출구가 바디의 내측에서 외측을 향해 확장되도록 경사지는 경사면;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절삭부의 내주면과 하측면이 이루는 각도는 60°내지 70°의 각도로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 배출구는 한 쌍의 원형으로 바디의 외주면에 관통되되, 한쌍의 배출구는 서로 상하 높이가 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 모따기 캡이 전동공구에 착탈 가능하게 구현됨으로써 기계장치의 구조가 복잡하거나 공간이 협소하더라도 기계장치를 결속하는 나사에 모따기를 수행할 수 있고 기계장치를 결속하는 나사의 나사치가 마모되었을 경우 나사를 교체할 필요 없이 기계장치에 나사가 체결된 상태에서 수나사의 마모된 단부에만 모따기를 수행할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 비교적 마모가 빈번한 수나사의 단부에 모따기를 형성함으로써 나사치를 재구성하거나 새로운 나사로 교체할 필요가 없이 암나사와 수나사의 체결을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 상협하광의 형상으로 구현된 수용공간의 특징으로 인해 직경이 서로 상이한 수나사들의 단부를 하나의 모따기 캡으로 절삭할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

넷째, 배출구를 상부로 갈수록 점진적으로 그 폭이 좁아지도록 형성함으로써 직경이 상대적으로 작은 나사도 용이하게 절삭하면서도 칩을 효과적으로 배출할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

다섯째, 나사의 절삭시에 발생되는 칩이 일정각도 경사지도록 형성된 경사면에 가이드되어 외부로 배출되면서 불특정한 위치로 튀게 되는 것이 억제되고, 이에 따라, 사용자의 신체에 외상을 가하는 것을 방지함은 물론 배출구로 칩이 용이하게 배출됨으로써 수용공간에 잔류하는 칩을 감소시켜 절삭효율 또한 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모따기 캡의 전체적인 외관을 도시한 사시도.
도 2a는 본 발명에 따른 모따기 캡의 정면도.
도 2b는 본 발명에 따른 모따기 캡의 평면도.
도 3은 도 2b에 도시된 B-B선의 단면도.
도 4는 도 2a에 도시된 A-A선의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 바디와 수용공간의 다른 실시예를 설명하기 위한 개략적인 횡단면도.
도 6은 도 2b에 도시된 A-A선의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 배출구의 다른 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 8은 도 7에 도시된 A-A선의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 모따기 캡의 작용을 설명하기 위한 개념도.
도 10은 수용공간의 작용을 설명하기 위한 개념도.
도 11은 본 발명에 따른 모따기 캡이 전동공구에 결합된 상태를 예시적으로 도시한 사용상태도.
도 11은 모따기가 적용된 나사의 실제 사진.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 기계장치의 구조가 복잡하거나 공간이 협소하더라도 기계장치를 결속하는 나사에 모따기를 수행할 수 있고 기계장치를 결속하는 나사의 나사치가 마모되었을 경우 나사를 교체할 필요 없이 기계장치에 나사가 체결된 상태에서 수나사의 마모된 단부에만 모따기를 수행할 수 있으며, 전동공구(A)에 탈착 가능하게 결합 됨으로써 작업의 용이성이 증대되는 것은 물론 비교적 마모 발생이 빈번한 나사의 단부에 모따기를 형성함으로써 나사치를 재구성하지 않아도 수나사와 암나사의 체결을 용이하게 구현할 수 있도록 작용하는 특징이 있다.

본 발명에 따른 모따기 캡은 상기 특징을 구현하기 위하여 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이 크게 체결바(100) 및 절삭부(200)를 포함하여 구성된다.

이때, 체결바(100)는 전동공구(A)에 삽입되도록 횡단면이 대략 6각형의 형상의 막대 형태로 구성된다. 또한, 체결바(100)는 예컨대, 범용 핸드드릴의 척이나 토션비트를 툴로 사용하는 임펙드릴의 척에 물리는 부분으로, 체결바(100)에는 체결바(100)의 일측 외주면에서 내측을 향해 일정부분 절취된 체결홈(110)이 형성되고, 상기 체결홈(110)에 전동공구(A)의 척이 걸림작용하여 전동공구(A)에서 모따기 캡이 유지될 수 있도록 작용한다.

다음으로, 절삭부(200)는 상기 체결바(100)와 일체형으로 형성되되, 체결바(100)의 하단에서 연장되며 하부측으로 갈수록 둘레가 점진적으로 확장되고 개방된 하부측을 도입부로 하여 내부로 나사를 수용해서 전동공구(A)의 회전력에 의해 나사의 단부를 절삭하는 작용을 한다.

보다 구체적으로, 절삭부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 크게 바디(210), 배출구(220) 및 커터(230)를 포함하여 구성된다.

이때, 바디(210)는 내부에 나사가 수용되는 수용공간(211)을 구비하게 되고 상협하광의 대략 원뿔형의 형상으로 구성된다. 또한, 바디(210)는 도 2를 기준으로 하부가 완전히 개방되며 개방된 하부측을 통해 나사가 수용공간(211)에 접근할 수 있도록 구성하였다.

아울러, 상기 수용공간(211)은 도 3에 도시된 바와 같이 나사의 외경이 상이한 나사들을 수용하도록 하부측으로 갈수록 둘레가 점진적으로 확장된다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서의 수용공간(211)의 종단면은 바디(210)의 종단면과 대략 유사한 상협하광의 형상을 가지도록 구성하는 것이 바람직하다. 상협하광의 형상으로 구성되는 수용공간(211)의 작용에 대해서는 후술하기로 한다.

또, 도 3에 도시된 바와 같이 수용공간(211)의 최상단은 유연한 반구의 형상으로 요입되도록 가이드면을 형성해서 나사가 절삭될 때 수용공간(211)의 상단에 고이는 칩이 용이하게 배출되게 구성할 수도 있다.

이에 더하여, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 절삭부(200)의 내주면과 하측면이 이루는 각도(θ)는 60°내지 70°의 각도로 이루어지되 보다 바람직하게는 60°로 이루어지도록 구성된다. 이는, 미터 보통 나사의 나사산 각도가 60°인 점을 고려한 것이며, 나사의 단부에 60°모따기를 형성할 수 있도록 하여 암나사와 수나사의 체결이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

다음으로, 배출구(220)는 수용공간(211)이 외부와 통하도록 바디(210)의 외주면에서 내측을 향해 완전히 관통되며 복수의 배출구(220)가 바디(210)의 둘레를 따라 등각도로 배치된다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서의 배출구(220)는 바디(210)의 상하방향을 따라 연장된 장홈의 형상으로 배출구(220)를 통해 절삭되는 나사의 칩이 외부로 배출되도록 작용한다.

또한, 본 실시예에서의 배출구(220)는 도면에 도시된 바와 같이 4개의 개수가 구비되도록 구현하였으나, 적어도 하나 이상의 배출구(220)만 존재하여도 무관하다.

아울러, 배출구(220)는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 상부로 갈수록 점진적으로 그 폭이 좁아지도록 형성하는 것이 바람직한데, 이는, 직경이 상대적으로 작은 나사도 용이하게 절삭하면서도 칩을 효과적으로 배출할 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로, 커터(230)는 회전하는 모따기 캡이 나사의 단부를 절삭할 수 있도록 날카롭게 형성된 부분으로, 바디(210)의 외주면에 배출구(220)를 형성하기 위해 타공작업을 하게 되면 바디(210)의 내주면과 배출구(220)의 벽면이 접하는 경계에 커터(230)가 자연적으로 형성된다. 즉, 본 발명의 커터(230)는 배출구(220)를 가공하는 작업만으로도 커터(230)를 자연스럽게 형성할 수 있게 된다. 또한, 커터(230)는 배출구(220)의 가공 작업에 의해 형성되는 것이므로 배출구(220)의 형성 개수와 일치되도록 형성되는 것이 당연하다.

즉, 본 실시예에서의 커터(230)는 배출구(220)의 상하 방향을 따라 연장되도록 구비되며 모따기 캡이 회전할 때 나사가 바디(210)의 내주면에 접하게 되면 나사의 단부를 절삭하는 작용을 하게 된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 배출구(220)가 형성되면서 배출구(220)에는 예컨대, 대략 4개의 벽면이 형성될 수 있다. 이때, 4개의 벽면 중 적어도 어느 하나 이상에는 경사면(221)이 포함될 수 있는데, 본 실시예에서는 경사면(221)을 도 1을 기준으로 배출구(220)의 우측 벽면에 형성되도록 구현하였다. 즉, 경사면(221)은 도 4에 도시된 바와 같이 등각도로 배치되는 각각의 배출구(220)에 적어도 하나 이상이 형성될 수 있는 것이다.

보다 구체적으로, 경사면(221)은 도 4에 도시된 바와 같이 배출구(220)가 바디(210)의 내측에서 외측을 향해 확장되도록 일정각도 경사지도록 구비된다. 상기 경사면(221)의 작용을 개략적으로 살펴보면, 모따기 캡이 회전하면서 커터(230)에 의해 나사가 절석될 때 칩이 경사면(221)에 접촉한 상태로 가이드되어 외부로 배출됨으로써 칩이 불특정한 위치로 튀는 것을 방지할 수 있게 된다.

다시 말해, 경사면(221)은 나사 절삭시에 발생되는 칩을 항상 동일한 방향으로 배출시킬 수 있도록 작용하게 된다. 즉, 경사면(221)은 나사의 절삭효율을 증대시키고 칩이 불특정한 위치로 튀어 사용자의 신체에 외상을 가하는 것을 방지하는 작용을 하게 된다. 한편, 도 4에 도시된 2점쇄선 화살표는 칩이 경사면(221)을 따라 가이드되어 일방향으로 배출되는 경로이며, 이때, 모따기 캡은 도 4를 기준으로 시계방향을 따라 회전하게 된다.

만일, 경사면(221)이 형성되지 않았을 경우에는 커터(230)에 의해 절삭되는 나사의 칩이 배출구(220)의 벽면에 부딪히면서 일정하게 배출될 수 없게 된다.

한편, 배출구의 다른 실시예를 첨부되는 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 도 7은 본 발명에 따른 배출구의 다른 실시예를 설명하기 위한 개념도이고 도 8은 도 7에 도시된 A-A선의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에서의 배출구(220')는 한 쌍의 원형으로 바디(210)의 외주면에 관통되되, 한쌍의 배출구(220')는 서로 상하 높이가 상이하도록 구성된다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 배출구(220')가 제1 홀과(220a) 제2 홀(220b)로 각각 구분되고 제1 홀(220a)과 제2 홀(220b)의 상하 높이를 서로 상이하게 구현해서 회전하는 모따기 캡이 직경이 서로 다른 나사를 절삭할 수 있도록 작용하게 된다.

아울러, 도 5는 본 발명에 따른 바디와 수용공간의 다른 실시예를 설명하기 위한 개략적인 횡단면도이다. 전술한 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 바디(210)와 수용공간(211)의 횡단면을 대략 원형의 형상으로 구현되도록 하였으나, 본 실시예에서는 바디(210')와 수용공간(211')의 횡단면을 도 5에 도시된 바와 같이 정삼각형으로 구현하였다. 아울러, 상기 수용공간(211') 또한 바디(210')의 횡단면의 변형에 따라 동일하게 변형실시될 수도 있음은 당연하다.

또한, 바디(210')와 수용공간(211')이의 횡단면이 정삼각형으로 구현되었을 경우에는 바디(210')에 내접하는 가상의 원의 중심점을 모따기 캡의 회전중심으로 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명에 따른 모따기 캡의 작용에 대해서 설명하겠다. 도 9는 본 발명에 따른 모따기 캡의 작용을 설명하기 위한 개념도이고 도 도 10은 수용공간의 작용을 설명하기 위한 개념도이고 도 11은 본 발명에 따른 모따기 캡이 전동공구(A)에 결합된 상태를 예시적으로 도시한 사용상태도이다.

먼저, 본 발명에 따른 모따기 캡을 도 11에 도시된 것처럼 전동공구(A)의 척에 물린다. 다음으로, 도 9a에 도시된 바와 같이 기계장치에 결속되어 있는 수나사가 수용공간(211)으로 도입되도록 화살표 방항으로 모따기 캡을 이동시키면서 전동공구(A)를 동작하여 모따기 캡을 회전시킨다.

도 9b에 도시된 바와 같이 수용공간(211)에 위치한 나사의 단부가 회전하는 커터(230)에 의해 절삭될 수 있도록 전동공구(A)에 소정의 하중을 가하여 상대적으로 마모가 심한 나사의 단부에 모따기를 형성한다. 이때, 도 12는 본 발명에 따른 모따기 캡에 의해 형성된 모따기가 적용된 나사의 실제 사진이다.

또한, 본 발명에 따른 모따기 캡은 일반적으로 사용되는 범용 전동공구(A)에 체결하여 사용할 수 있으므로 기계장치에서 나사를 분해할 필요 없이 기계장치에 나사가 결속되어 있는 그 상태로 모따기를 수행할 수 있다. 따라서, 기계장치의 구조가 복잡하거나 공간이 협소하여도 간편하게 모따기를 형성할 수 있다.

아울러, 상협하광의 형상으로 구현된 수용공간(211)의 특징으로 인해 도 10 에 도시된 바와 같이 직경이 서로 상이한 수나사들을 하나의 모따기 캡을 통해 절삭할 수 있게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

A: 전동공구
100: 체결바
110: 체결홈
200: 절삭부
210. 210': 바디
211, 211': 수용공간
220, 220': 배출구
221: 경사면
230: 커터

Claims

전동공구에 삽입되는 체결바; 및
상기 체결바의 하단에서 연장되며 하부측으로 갈수록 둘레가 점진적으로 확장되고 개방된 하부측을 도입부로 하여 내부로 나사를 수용해서 전동공구의 회전력에 의해 나사의 단부를 절삭하는 절삭부;를 포함하며,
상기 절삭부는,
내부에 나사가 수용되는 수용공간을 구비하는 바디;
상기 바디의 외주면에서 내측을 향해 관통된 배출구; 및
바디의 내주면과 배출구의 벽면이 접하는 경계에 형성되는 커터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모따기 캡.
청구항 1에 있어서,
나사의 외경이 상이한 나사들을 수용하도록 상기 수용공간은 하부측으로 갈수록 둘레가 점진적으로 확장되는 것을 특징으로 하는 모따기 캡.
청구항 1에 있어서,
상기 배출구의 벽면은 배출구가 바디의 내측에서 외측을 향해 확장되도록 경사지는 경사면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모따기 캡.
청구항 1에 있어서,
상기 절삭부의 내주면과 하측면이 이루는 각도는 60°내지 70°의 각도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모따기 캡.
청구항 1에 있어서,
상기 배출구는 한 쌍의 원형으로 바디의 외주면에 관통되되, 한쌍의 배출구는 서로 상하 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 모따기 캡.