KR960012154B1 - 오목부 형성 나사 및 그 드라이버피트 - Google Patents

Abstract

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Description

오목부 형성 나사 및 그 드라이버피트

제1도는 본 발명에 관한 오목부 형성 나사의 평면도.

제2도는 오목부 형성 나사의 주요부의 종단면도.

제3도는 본 발명의 오목부 형성 나사 및 그 드라이버 피트의 주요부를 도시하는 사시도.

세4도는 오목부 형성 나사의 오목부에 드라이버 피트가 걸어맞춰진 상태를 도시한 종단면도.

세5도는 오목부 형성 나사의 오목부에 종래의 드라이버 피트가 걸어맞춰진 상태를 도시한 종단면도.

제6도는 종래의 오목부 형성 나사를 도시하는 평면도.

제7도는 종래의 오목부 형성 나사의 주요부의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 오목부 형성 나사 11 : 나사 머리부

12 : 오목부 13 : 원호형면

14 : 3각형상 구멍 15 : 걸어맛춤홈

16 : 구동 날개 16a : 구동 날개(16)의 측면

17 : 저면 18 : 원추형으로 파여진 벽면

20 외접원 21 : 내접원

25 : 드라이버 피트 26 : 생크

27 : 구동 날개 27a : 구동 날개(27)의 측면

28 : 홈 29 : 원추형 벽면

A : 걸어맞춤 홈(15)의 횡단면적 B : 구동 날개(16)의 횡단면적

[산업상의 이용 분야]

본 발명은 나사 머리부에 드라이버 피트가 걸어맛춰진 오목부를 가지는 오목부 형성 나사, 특히 피트 걸어맞춤용 오목부의 개량에 관한 것이다. 또한 본 발명은 신규한 오목부를 가지는 나사의 드라이버 피트에 관한 것이다.

[종래의 기술]

제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이, 나사 머리부(l)에 설치되는 피트 걸어맛춤 오목부(2)의 형상으로서, 오목부(2)의 내측면이 반경 방향 외향으로 돌출하는 제1반원 통면(3)과 이것에 연결되는 방사 내향으로 돌출하는 제2반원 통면(4)을 교대로 배치해서 형성되고, 6개의 걸어맞춤 훔(15)와 6개의 구동 날개(6)를 가지는 오목부 형성 나사는 상품명 「토룩스(TORX)」로서 널리 알려져 있다(일본 실공소 48-39959호

공보 참조). 이 토룩스 나사는 구동 날개의 측면(구동면)이 나사 축선과 평행하게 연장하고 있으므로, 조를시에, 드라이버 피트의 컴아웃이 발생하지 않고, 높은 토오크의 전달이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 통상의 십자형 구멍이 파인 나사와 같이 드라이버 피트의 파임 기능이 없기 때문에, 자동 죄임 작업시에 불편했다. 또, 상기 오목부와 드라이버 피트와 맞물리는 부분(공간)이 크고, 드릴 나사와 같이 고속 회전에 의한 죄임의 경우와 긴 태굉 나사(tapping screw)에서는 죄임 공구의 휘전 진동에 의해서 드라이버 피트가 오목부에서 벗어나는 위험이 있었다.

한편, 드릴 나사와 태핑 나사와 같이 소입 경화된 나사에서는 상기 오목부(2)의 구동 날개(6)도 동일하게 경화되고, 그 기계적 강도는 소입되지 않은 나사에 비해서 크게 향상한다. 그러나, 상술한 토룩스 나사에서는 상기 오목부(2)에 걸어맞춰지는 드라이버 피트의 구동 날개의 횡단면적(상기 오목부(2)의 걸어맞춤 홈(5)의 횡단면적(a)에 상당한다)이 상기 오목부(2)의 구동 날개(6)의 횡단면적(b)에 비해서 매우 적고, 상술한 소입 경화된 드릴 나사나 태핑 나사의 죄임에 사용하면, 드라이버 피트의 수명이 현저히 저하한다고하는 문제가 있었다.

더우기, 토룩스 나사는 상기 오목부(2)의 구동 날개(6)의 측면(구동면)이 제1반원 통면(3)과 제2반원 통면(4)의 2개의 곡면을 연결해서 형성되어 있으므로, 그의 치수 정밀도를 일반적으로 널리 사용되는 측정 기기를 사용해서 측정하는 것이 곤란하고, 특히 맞물림하는 부분(공간)이 적은 소형 나사의 경우에는 상기 오목부(2)와 드라이버 피트의 정밀도를 유지하기가 곤란했다.

본 발명은 이와 같은 토룩스나사의 결점을 해결하는 것이고, 파임 기능을 갖게됨과 동시에 드라이버 피트측의 구동 날개의 강도를 크게 향상시킬 수 있고, 게다가 현재의 토룩스 나사의 드라이버 피트도 사용할 수 있는 융통성을 갖게 되는 것도 가능한 오목부 형성 나사 및 그 드라이버 피트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 오목부 형성 나사는 나사 머리부에 드라이버 피트가 걸어맞춤하는 오목부를 가지는 나사에 있어서, 상기 오목부가 정삼각형의 가장자리부를 원호형으로 형상한 2개의 3각형상 구멍이 위상을 60도 비켜 놓아서 동축상에 겹쳐서 형성되는 힁단면 형상을 갗고, 6개의 걸어맞춤 홈과 6개의 구동 날개가 교대로 배치해서 형성되어 있고, 상기 구동 날개의 측면이 나사 축선과 평행하게 연장하는 동시에, 내단부에 상기 오목부의 저면으로 향해서 내향으로 경사져 연장하는 원추상으로 파여진 벽면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 걸어맞춤 홈의 횡단면적은 상기 구동 날개의 횡단면적 보다 크게 되어 있다.

상기 오목부 형성 나사를 조이는 본 발명의 드라이버 피트는 상기 오목부의 걸어맞춤 홈에 정합하는 6개의 구동 날개와 이 구동 날개 사이에 형성되고 상기 오목부의 구동 날개에 정합하는 6개의 홈을 가지는 것을 특징으로 한다.

[작용]

상기 구성에 의해, 드라이버 피트를 나사의 오목부에 삽입하면, 드라이버 피트의 홈 저면이 오목부의 원추상으로 파여진 벽면에 걸어맞춰져 파임 작용을 발생시킨다. 이 상태에서 상기 드라이버 피트에 죄임 토오크를 가하면, 피트측의 구동 날개의 측면(구동면)과 상기 오목부측의 구동 날개의 측면(구동면)이 접촉해서 나사에 토오크를 전달한다. 이때, 양 구동 날개의 상기 측면이 나사 축선과 평행하게 되기 때문에, 상기 드라이버 피트에 컴 아웃은 발생되지 않는다. 또, 상기 오목부의 걸어맞춤 홈의 횡단면적이 그 구동 날개의 횡단면적 보다 크게 되기 때문에, 상기 드라이버 피트의 구동 날개가 걸어맞춤 홈의 횡단면적에 상당하는 횡단면적을 가지고, 토룩스 나사의 드라이버 피트에 비해서 강도가 크게 향상한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다. 제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 오목부 형성 나사의 요부를 도시하고, 제3도는 상기 오목부 형성 나사와 이것에 걸어맞춤하는 드라이버 피트의 고부를 도시한다.

나사 머리부(11)에 설치되어 있는 피트 걸어맞춤용 오목부(12)는 정삼각형의 가장자리부를 원호형면(13)에 형성된 2개의 3각형상 구멍(14)을 축선 0-0의 주위에 60도 위상으로 비켜놓고, 동축상에 겹쳐서 형성되는 횡단면 형상을 갖고, 6개의 걸어맞춤 홈(15)과 6개의 구동 날개(16)를 교대로 배치해서 형성되어 있다. 각 구동 날개(16)의 양측면(16a)은 걸어맞춤 홈(15)의 홈 밑을 형성하는 원호형면(13)에 연결되는 평면에 의해 형성되고, 오목부(12)의 저면(l7)까지 나사 축선 0-0과 평행하게 연장하고 있다. 또, 각 구동 날개(16)의 내단부, 즉 양측면(16a)이 교차하는 부분에는 오목부(2)의 저면(17)으로 향한 내향으로 느슨한 각도(약 10도 이하)도 경사져서 연장하는 원추상으로 파여진 벽면(18)이 형성되어 있다. 상기 파여진 벽면(18)은 후술하는 드라이버 피트(25)에 파임작용을 일으키기 위해서 설치되고, 제2도에 가상선으로 도시한 바와 같이, 나사축선 0-0을 중심측으로 하고, 오목부(12)의 저면(17)오로 향한 내향으로 경사하는 원추면(c)의 일부분에 의해 형성되어 있다. 각 파여진 벽면(18)의 폭은 상단에서 하단으로 향해 서서히 좁게 되고, 하단(11)은 양측면(16a)의 교점에서 합쳐져 저면(17)으로 수렴하고 있다.

상기 구동 날개(16)의 기계적 강도는 제1도에 도시한 바와 같이, 오목부(12)의 외접원(20)과 양측면(16a) 및 이들에 연결되는 원호형면(13)에 의해서 형성되고 횡단면적(B)에 의해 결정된다. 그와 동시에 본 발명에 의한 나사에 있어서는 구동 날개(16)의 횡단면적(B)이 양측면(16a)의 교선이 접하는 오목부(12)의 내접원(21)과 양측면(16a) 및 이들에 연결되는 원호형면(13)에 의해 형성되는 걸어맞춤 홈(15)의 횡단면적(A)보다 적게 된다. 이것은 오목부(12)의 걸어맞춤 홈(15)에 정합하는 드라이버 피트(25)의 구동 날개(27)의 힁단면적이 나사측의 구동 날개(16)의 횡단면적(B)보다 크게 되는 것을 의미하고, 이와 같은 구조로 함으로써, 드라이버 피트(25)의 기계적 강도가 증대하고 수명이 길게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 오목부 형성 나사(10)의 오목부(12)에 걸어맞춰서 상기 나사(10)를 조이는 드라이버 피트(25)는 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 생크(26)의 선단 부분에 오목부(12)의 걸어맞춤 홈(15)에 정합하는 6개의 구동 날개(27)가 돌조에 형성되어 있는 동시에, 각 구동 날개(27) 사이에 오목부(12)의 구동 날개(16)에 정합하는 6개의 홈(28)이 형성되고, 또 각 홈(28)의 내면에 오목부(12)의 원추상으로 파여진 벽면(18)에 밀접하는 원추상벽면(29)이 설치되어 있다.

그리고, 드라이버 피트(25)를 나사(10)의 오목부(12)에 삽입하면, 제4도에 도시한 바와 같이, 피트(25)의 원추상 벽면(29)과 오목부(12)의 원추상으로 파여진 벽면(18)이 밀접하게 걸어맞춰지고, 파임 작용을 생기게 한다. 이 파임 상태에 있어서 드라이버 피트(25)에 죄임 토오크를 가하면, 각 구동 날개(27)의 측면(27a)이 오목부(12)의 구동 날개(16)의 측면(16a)에 접촉하고, 상기 측면(16a)을 통해서 토오크가 나사(16)에 전담된다. 이때 토오크의 전달면에 있는 측면(16a) 및 (27a)이 각각 나사(10) 및 피트(25)의 축선0-0과 평행하게 연장하기 때문에, 피트(25)는 나사(10)에 대해서 회전 토오크만을 부여하고, 축방향의 분력은 발생하지 않는다. 그러므로, 나사 투입 작업중에 드라이버 피트(25)에 컴 아웃이 생기는 일이 없고, 토오크를 나사(10)에 유효하게 전달할 수 있다. 또, 드라이버 피트(25)를 고속 회전시켜도, 오목부(12)에서 벗어날 우려가 없다.

또한, 오목부(12)의 외접원(20)의 직경 T와 내접원(21)의 직경 S와의 비율(S/T)을 재6도에 도시한 토룩스 나사의 오목부(2)의 외접원(20')의 직경 T'와 내접원(21')의 직경 S'와의 비율(S'/T')에 맞추어서 설계하면, 제5도에 도시한 바와 같이, 토룩스 나사의 드라이버 피트(30)를 오목부(12)에 걸어맞춤해서 나사(10)를 죄임하는 것이 가능하다. 상술한 토룩스 나사의 비율(S'/T')은 통상 0.70∼0.75이다.

더우기, 제1도에서 이해될 수 있는 바와 같이, 오목부(12)의 구동 날개(16)의 측면(16a)이 서로 평행한 평면을 형성하기 때문에, 일반적으로 널리 사용되는 측정기기로 용이하게 측정할 수 있는 2개의 측면(16a)사이의 거리 E를 측정함으로써, 오목부(12)의 정밀도 유지가 용이하게 행할 수 있다. 드라이버 피트(25)에 대해서도 동일하다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 드라이버 피트와의 사이에 파임 기능을 갖고, 상기 피트를 고속 회전시켜도 나사에서 벗어날 우려가 없고, 죄임 작업의 능률이 향상하는 동시에, 피트에 캠 아웃을 일으키는 일 없는 높은 토오크의 전달이 가능하다. 또, 피트측의 구동 날개의 횡단면적이 나사측의 구동 날개의 횡단면적보다 크게 되어서, 피트측의 구동 날개의 강도를 크게 증대할 수 있기 때문에, 드라이버 피트의 수명이 길어지게 된다.

그러므로, 본 발명의 나사 및 드라이버 피트는 고속 회전되어서 높은 토오크를 전달하는 필요가 있는 드릴 나사나 턱핀 나사에 적용하면 특히 유효하다.

Claims (4)

1. 나사 머리부에 드라이버 피트가 걸어맞춰진 오목부를 가지는 나사에 있어서, 상기 오목부가 정삼각형의 머리부를 원호상으로 형성한 2개의 삼각형상 구멍이 위상을 60도 비켜서 동축상에 겹쳐서 형성되어 있는 횡단면 형상을 가지고, 6개의 걸어맞춤 홈과 6개의 구동 날개가 교대로 배치 형성되어 있고, 상기 구동 날개의 측면이 나사축선과 평행하게 연장하는 동시에, 내단부에 오목부의 저면으로 향해서 내향으로 경사연장 하는 원추상으로 파여진 벽면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오목부 형성 나사.
2. 제1항에 있어서, 상기 걸어맞춤 홈의 횡단면적이 구동 날개의 횡단면적 보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 오목부 형성 나사.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오목부의 내접원의 직경이 오목부의 외접원의 직경에 대해서 70∼75%인 것을 특징으로 하는 오목부 형성 나사.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 기재된 상기 오목부의 걸어맞춤 홈에 정합하는 6개의 구동 날개와, 구동 날개의 사이에 형성되고 오목부의 구동 날개에 정합하는 6개의 홈을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 드라이버 피트.