KR930007302B1

KR930007302B1 - Automatic stud driver having thread relief for high torque applications

Info

Publication number: KR930007302B1
Application number: KR1019880001669A
Authority: KR
Inventors: 맥케안 존 에이
Original assignee: 타이탄 투울컴퍼니; 브라이언 에이, 맥케안
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1993-08-05
Also published as: MX161947A; KR890012762A; IT8847644A0; IT1219840B; GB8802787D0

Abstract

내용 없음.No content.

Description

고속 회전력에 적용하기 위하여 나사산 릴리이프가 구성된 자동스터드 구동장치 및 방법Automatic stud drive and method with thread relief for high speed torque

제1도는 대표적인 스터드 구동장치에 대한 측면도.1 is a side view of a representative stud drive.

제2도는 제1도의 스터드 구동장치에 대한 하나의 죠오의 종저면도.FIG. 2 is a longitudinal bottom view of one jaw for the stud drive of FIG. 1. FIG.

제3도 내지 제5도는 본 발명의 세가지 실시예에 따른 나사산 릴리이프의 단면도.3 to 5 are cross-sectional views of thread relief according to three embodiments of the present invention.

제6도는 나사산 릴리이프를 형성하기 위하여 커터가 위치하여 있는 제 2도에 도시된 죠오의 평면도.FIG. 6 is a plan view of the jaw shown in FIG. 2 in which the cutter is positioned to form a thread relief.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

5 : 스터드 50 : 죠오5: stud 50: jaw

70 : 전연부(前緣部) 80 : 후연부(後緣部)70: leading edge 80: trailing edge

O : 나사산 중심점 O' : 나사산의 릴리이프의 중심점O: center of thread O ': center of thread relief

T : 인치 파운드에서의 회전력 K : 회전력 계수T: Rotational force in inch pounds K: Rotational force coefficient

D : 스터드의 공칭 직경 L : 실제의 크램프 하중D: Nominal diameter of stud L: Actual clamp load

Y : 수직축선 X : 수평축선Y: vertical axis X: horizontal axis

E : 원호, 나사산의 릴리이프 BS : 이등분선E: arc, thread relief BS: bisector

LE : 앞가장자리 TE : 뒷가장자리LE: front edge TE: rear edge

R₁, R₂: 나사산 릴리이프의 반경 b : 거리R ₁ , R ₂ : radius of thread relief b: distance

본 발명은 고속 회전력을 지닌 자동스터드 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic stud driving device having a high speed torque.

더 구체적으로는, 본 발명은 스터드(Stud)가 고속 회전력으로 피동되었을때 스터드상에 나사산의 자국과 나사산의 변형 가능성을 감소하도록 하는 죠오(jaw)의 앞가장자리에 제공된 나사산 릴리이프(Relief)와 함께 나사가 형성된 죠오를 지니고 있는 스터드 구동장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a thread relief provided at the front edge of the jaw to reduce the possibility of thread marks and thread deformation on the stud when the stud is driven at high torque. A stud drive with jaws threaded together.

스터드를 공작물에 나사끼움하고 나사조임을 하기 위하여 회전되는 자동스터드 구동장치는 공지로 되어있다.BACKGROUND ART Automatic stud drives are known which are rotated to screw and stud a stud onto a workpiece.

그러한 자동스터드 구동장치들은 스터드가 구동장치 내에 한번 나사끼움이 되면 자동적으로 스터드를 고정하고, 스터드를 공작물에 나사끼움하고, 그 다음에 스터드를 구동장치의 죠오로 부터 요구없이 이완되어서 자동적으로 풀어주는 복수의 죠오를 포함한다.Such auto stud drives automatically fix the studs once they are screwed into the drive, screw the studs into the workpiece, and then loosen the studs automatically from the drive jaws unnecessarily. Contains a plurality of jaws.

예를들면, 미국 특허 제4, 513, 643호, 동제4, 590, 826호, 동제4, 476, 749호, 동제4, 470, 329호 및 동제3, 793, 912호를 참조할 수 있다.See, for example, U.S. Patent Nos. 4, 513, 643, 4, 590, 826, 4, 476, 749, 4, 470, 329, and 3, 793, 912. .

이러한 공지된 자동스터드 구동장치들은 정상의 회전력 상태하에서, 즉 공식 T = KDL를 초과하지 않은 회전력이 가장 만족스럽다. T는 인치 파운드에서의 회전력이고, K는 회전력의 계수이고, D는 스터드의 공칭 직경(인치로) 이고, L은 실제의 클램프 하중이다. 정상의 회전력하에서, 공지된 스터드 구동장치들은 죠오 사이에 고정된 스터드의 부분에 형성된 나사산을 훼손함이 없이 공작물 내로 스터드를 회전한다.These known automatic stud drives are most satisfactory under normal torque conditions, i.e., without exceeding the formula T = KDL. T is the rotational force in inch pounds, K is the coefficient of rotational force, D is the nominal diameter (in inches) of the stud, and L is the actual clamp load. Under normal torque, known stud drives rotate the stud into the workpiece without damaging the threads formed in the portion of the stud fixed between the jaws.

그러나, 출원인은 고속 회전력 상태하에서 회전력은 상술한 공식에서의 회전력을 초과하는 것은 죠오내에서 죄어진 스터드 부분에 형성된 나사에 훼손 또는 변형이 생기는 것을 발견하였다.However, the Applicant has found that under high rotational torque conditions, the rotational force exceeding the rotational force in the above formula results in damage or deformation of the screw formed in the stud portion clamped in the jaw.

그러한 "나사산의 자국"은 공작물로 부터 돌출되어 있는 스터드의 나사산의 윤곽을 손상시키고, 공작물로부터 돌출되어 있는 스터드의 부분에 조립할 부품의 나사를 결합할 경우 나사산이 손상으로 인하여 결합이 곤란하므로 외관상으로나 기계적인 견지에서 바람직하지 못하다.Such "marks of thread" damage the contours of the threads of the studs protruding from the workpiece, and when screwing the parts to be assembled to the parts of the studs protruding from the workpiece, the threads are difficult to join due to damage. It is undesirable from a mechanical point of view.

따라서 고속 회전력 상태에서 나사산 자국의 가능성을 줄이는 자동스터드 구동장치를 제공하려는 것이 본 발명의 목적이다.It is therefore an object of the present invention to provide an automatic stud drive that reduces the likelihood of thread marks under high torque.

이러한 목적과 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 죠오의 나사산이 고속 회전력 상태에 적응 시키도록 고안된 스터드 구동장치에 관한 것이다. 특히, 출원인은 스터드가 죠오에 의하여 고정될때 죠오의 앞가장자리 위치에 상응하는 부분의 스터드에는 나사산 자국이 생기는 것을 발견하였다. 출원인은 죠오의 앞가장자리가 협소한 접촉면적과 높은 응력 때문에 스터드에 형성된 나사산을 안쪽으로 파손하는 경향을 발견하였다. 이 응력을 해제하기 위하여, 본 발명은 죠오의 전연부(前緣部)에 증가된 접촉면적을 만들려고 죠오의 전연부에 나사산의 릴리이프를 제공하는 것이다. 고속 회전력 상태에서, 보다 낮은 각도와 증가된 접촉면은 스터드에 형성한 나사산을 파손하거나 변형시킴이 없이 스터드에 죠오의 앞가장자리를 제공한다. 바람직한 실시상태에서, 자동스터드 구동장치는 스터드를 꽉 잡아서 회전적으로 피동되는 복수의 죠오를 포함하는 것인데, 각 죠오들은 죠오의 회전방향에 관하여 전연부와 후연부가 형성되어 있다. 복수의 죠오들은 중앙에 수직축선을 지니고 있는 대체로 원통형의 조립체로 형성한다. 각 죠오의 횡단면은 중앙의 수직축선을 따라서 자리잡고 있는 나사산의 중심점을 지니고 있는 원형의 원호를 형성한다. 나사산 중심점은 또한 서로 직교하는 제1 및 제2수평축선의 교차점들을 형성하는데, 수평축선의 한개는 전연부와 후연부에 원호형으로 등분하여 있다.In order to achieve these and other objects, the present invention relates to a stud drive device designed to adapt a jaw's thread to a high torque state. In particular, Applicants have found that thread studs are formed on the stud of the portion corresponding to the front edge position of the jaw when the stud is fixed by the jaw. Applicants have found that the leading edge of the jaws tends to break inwardly the threads formed in the studs due to the narrow contact area and high stress. In order to release this stress, the present invention provides a threaded relief at the leading edge of the jaw to create an increased contact area at the leading edge of the jaw. At high torques, the lower angle and increased contact surface provide the jaw's front edge to the stud without breaking or deforming the threads formed in the stud. In a preferred embodiment, the automatic stud drive includes a plurality of jaws that are rotationally driven by grasping the studs, each jaw having a leading edge and a trailing edge formed with respect to the rotational direction of the jaws. The plurality of jaws is formed of a generally cylindrical assembly with a vertical axis in the center. The cross section of each jaw forms a circular arc with the center of the thread located along the central vertical axis. The thread center point also forms intersections of the first and second horizontal axes that are orthogonal to each other, one of the horizontal axes being arcuately divided into the leading and trailing edges.

죠오는 각기 나사산 중심점에서 시작하는 미리 정하여진 반경(R₁)과 함께 내부의 나사산을 지니고 있다. 죠오들 중의 한개의 전연부는 뒷가장자리로 부터 떨어져 있는 방향에서 나사산 중심점에서 b거리에 위치를 정하여 있는 나사산 릴리이프 중심점으로 부터 시작하는 반경(R₂)과 함께 나사산 릴리이프를 지니고 있다. 바람직한 실시상태에 따라, 반경(R₂)은 반경(R₁)의 약 75-150%와 같고, 거리 b는 반경(R₂)의 약 20-50%와 같다. 바람직한 실시상태는, 릴리이프 중심점은 서로가 직교하는 제1 및 제2수평축선의 이등분선을 따라서 죠오의 뒷가장자리로 부터 떨어져 있는 방향에서 나사산 중심점으로 부터 거리 b에 자리잡고 있다.The jaws each have internal threads with a predetermined radius (R ₁ ) starting at the thread center point. The leading edge of one of the jaws has a thread relief with a radius (R ₂ ) starting from the thread relief center point positioned at the distance b from the thread center point in the direction away from the trailing edge. According to a preferred embodiment, the radius R ₂ is equal to about 75-150% of the radius R ₁ and the distance b is equal to about 20-50% of the radius R ₂ . In a preferred embodiment, the relief center point lies at a distance b from the thread center point in a direction away from the back edge of the jaw along the bisectors of the first and second horizontal axes perpendicular to each other.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하면서 설명하는데, 도면에서 유사한 부분은 유사한 번호로 표시된다. 각기 180도로 된 두개의 죠오가 도시되어 있지만, 본 발명은 두개 또는 그 이상의 죠오(예를들면, 각기 120도로 된 세개의 죠오)로 스터드 구동장치에 적용할 수 있다.The present invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which like parts are denoted by like numbers. While two jaws of 180 degrees each are shown, the present invention is applicable to stud drives with two or more jaws (eg three jaws each 120 degrees).

각 죠오(50)는 각 죠오의 축선 길이를 향하여 연장하고 있는 반 원통형의 홈(51)을 포함한다. 반 원통형의 홈(51)의 하부 단면부에는 나선부(54)를 포함한다. 플런저(plunger) 기구(60)는 하부가 개방하여 있고, 상부는 폐쇄되어 있는 사이에서 죠오(50)들을 이동하기 위하여 죠오(50)들의 중간에 설치되며, 플런저(plunger) 기구(60)를 개방되어 있는 하부쪽으로 가압하기 위하여 스프링이 탄설되어 있다.Each jaw 50 includes a semi-cylindrical groove 51 extending toward the axial length of each jaw. The lower cross-section of the semi-cylindrical groove 51 includes a spiral 54. The plunger mechanism 60 is installed in the middle of the jaws 50 to move the jaws 50 while the lower part is open and the upper part is closed, and the plunger mechanism 60 is opened. The spring is piled up to press down to the lower part.

제1도에 도시된 최초의 위치에서, 죠오(50)들은 개방되어 있고 스터드(5)는 스터드(5)의 두부가 플런저기구(60)과 접촉할때까지 삽입된다.In the initial position shown in FIG. 1, the jaws 50 are open and the stud 5 is inserted until the head of the stud 5 contacts the plunger mechanism 60.

스터드(5)가 플런저 기구(60)를 향하여 더 움직이며, 원통체(10) 내측의 이동구(40)와 원통형의 이동구(40) 내측의 죠오(50)들은 삽입되도록 플런저 기구(60)는 윗쪽으로 이동하고, 그 다음에 죠오(50)들의 나선부(54)는 스터드(5) 둘레에 죄어져서 닫혀진 위치로 죠오(50)들을 축회전 하는 것을 필요로 한다.The stud 5 moves further towards the plunger mechanism 60, and the jaws 50 inside the cylindrical opening 10 and the jaws 50 inside the cylindrical moving opening 40 are inserted into the plunger mechanism 60. Moves upwards, and then the spirals 54 of the jaws 50 need to axially rotate the jaws 50 to a closed position by being clamped around the stud 5.

원통체(10)내에서 이동구(40)의 지속적인 인입으로 마침내 이동구(40)와 죠오(50)를 회전시기키 위하여 이동구(40)는 종동두부(30)와 맞닿음하여서 이동구(40)와 죠오(50)들은 스터드(5)를 공작물(WP) 내로 회전하게 되므로 원통체(10)는 공작물(WP)쪽으로 전진한다.In order to finally rotate the movable tool 40 and the jaw 50 by the continuous inlet of the movable tool 40 in the cylindrical body 10, the movable tool 40 is brought into contact with the driven head 30 so that the movable tool ( 40 and the jaws 50 rotate the stud 5 into the workpiece WP, so the cylindrical body 10 advances toward the workpiece WP.

원통체(10)가 더 이상 전진할 수 없게 되면, 공작물(WP) 내로 스터드(5)의 나사끼움으로 이동구(40)는 아래쪽으로 끌어내어서 종동두부(30)와의 맞닿음에서 이탈된다. 스터드 구동장치는 공작물(WP)로 부터 멀리 끌어당겨지면, 죠오(50)들은 이동구(40)로 부터 아래쪽으로 끌어당겨져서 열려 있는 위치로 죠오(50)들은 축선회할 수 있도록하여 스터드(5)를 풀어준다.When the cylindrical body 10 is no longer able to move forward, the moving tool 40 is pulled downward by the screwing of the stud 5 into the workpiece WP, and is separated from the contact with the driven head 30. When the stud drive is pulled away from the workpiece WP, the jaws 50 are pulled downwards from the moving tool 40 so that the jaws 50 can pivot in the open position so that the studs 5 Loosen)

이 작동은 다음의 스터드를 위해서 되풀이된다.This operation is repeated for the next stud.

본 발명은 미국 특허 제 4, 513, 643호의 스터드 구동장치에 적용할 수 있지만, 그 내용이 여기서 참조사항으로 통합되어 있는 미국특허 제4, 590, 826호, 동제4, 476, 749호, 동제4,470, 320호 및 동제3, 793, 912호에 기재되어 있는 것을 포함한 어떠한 내부 나사식공구 및 다른 스터드 구동장치들에도 적용할 수 있다.The invention is applicable to the stud drive of US Pat. Nos. 4, 513 and 643, but US Pat. Nos. 4, 590, 826, 4, 476, 749, copper, the contents of which are hereby incorporated by reference. Applicable to any internal threaded tool and other stud drives, including those described in US Pat. Nos. 4,470, 320 and 3,793, 912.

스터드(5)가 죠오(50)들에 의하여 죄어지어서 보통의 회전력 상태에서 공작물 내로 회전되면, 공작물로부터 돌출되는 스터드 부분에 형성되어 있는 나사산(죠오들에 의하여 죄어진 스터드 부분과 일치함)은 변형되지 않는다.When the stud 5 is clamped by the jaws 50 and rotated into the workpiece under normal rotational force, the thread (corresponding to the stud portion clamped by the jaws) formed on the stud portion protruding from the workpiece is deformed. It doesn't work.

정상의 회전력상태는 스터드(5)가 구성되는 재료(예를들면, 금속)과 스터드(5)상에 형성된 나사산의 특성에 의존하며, 방정식 T = KDL로 정해진다.The normal torque state depends on the material of which the stud 5 is constructed (eg metal) and the properties of the thread formed on the stud 5 and is defined by the equation T = KDL.

만일, 스터드(5)상에 형성된 나사산이 변형되지 않으면, 조립될 부품의 나사는 스터드의 돌출부에 용이하게 나사조임이 가능하므로 공작물에 부품을 고정할 수 있다.If the thread formed on the stud 5 is not deformed, the screw of the component to be assembled can be easily screwed on the protrusion of the stud, so that the component can be fixed to the workpiece.

그러나, 본 출원인은 고속 회전력 상태에서 스터드(5)를 공작물 내측으로 회전시키면, 스터드의 나사산 윤곽이 변형될 수 있어서, 스터드의 나사산 성능과 능력이 저하되는 것을 발견하였다. 고속회전 상태에서 스터드(5)를 구성하고 있는 재료와 나사산의 특성에도 의존하지만, 고속 회전력 상태는 방정식 T = KDL을 초과하는 회전력을 위한 값이다.However, the Applicant has found that when the stud 5 is rotated inside the workpiece at a high torque, the thread profile of the stud may be deformed, thereby degrading the thread performance and the ability of the stud. The high speed torque state is a value for a torque that exceeds the equation T = KDL, although it also depends on the properties of the material and the threads that make up the stud 5 in the high speed state.

또한, 출원인은 나사산의 변형 또는 나사산의 자국은 죠오들의 전연부에서 발생하며, 앞가장자리는 회전방향에서 죠오의 전방 연부이고, 뒷가장자리는 회전하는 동안에 전방 연부를 따라가는 죠오의 뒷연부임을 발견하였다.Applicants have also found that the deformation of the thread or the tread of the thread occurs at the leading edge of the jaws, the leading edge being the front edge of the jaw in the direction of rotation and the trailing edge being the trailing edge of the jaw following the front edge during rotation. .

출원인은 또 나사산 자국은 플런저 기구(60)의 맞닿는 스터드의 상단부가 평평할 경우에는 (하나의 죠오의 앞가장자리에 일치하는) 스터드상의 한 위치에서만 발생하거나, (두개의 죠오들중에 각 앞가장자리에 일치하는) 스터드의 맞은편 면상에서 발생 할 수 있다는 것을 발견하였다.Applicants also note that thread marks may occur only at one location on the stud (matching the leading edge of one jaw) if the upper end of the abutting stud of the plunger mechanism 60 is flat, or at each leading edge of the two jaws. It can be found on the opposite side of the stud).

예를들면, 만일에 스터드의 상단부가 평평하면, 나사산의 자국은 일반적으로 두개의 죠오들의 앞가장자리 때문에 스터드의 반대쪽에서 발생한다.For example, if the top of the stud is flat, thread marks generally occur on the opposite side of the stud because of the front edges of the two jaws.

만일에 플런저 기구(60)가 스터드의 상단부와 같은 평면이 아니되도록 스터드의 상단부가 기울어져 있으면, 나사산의 자국은 일반적으로 하나의 죠오의 앞가장자리에 일치하는 스터드의 한 위치에만 발생한다.If the top of the stud is inclined such that the plunger mechanism 60 is not flush with the top of the stud, the thread marks generally occur only at one position of the stud that coincides with the front edge of one jaw.

출원인은 고속 회전력 상태하에서 죠오들의 회전은 죠오들이 중앙에서 벗어나게 되므로 한쪽 또는 양쪽 죠오들의 앞가장자리는 죠오의 뒷가장자리 보다 스터드에 대해서 더 가압하는 것으로 믿고 있다.Applicants believe that the rotation of the jaws under high torque conditions forces the front edge of one or both jaws to press against the stud more than the rear edge of the jaws since the jaws are off center.

죠오의 전연부에 그러한 과도한 압력을 가하는 것은 나사산의 자국을 남기게 되는 것으로 믿어진다. 과도한 압력을 완화하기 위하여, 출원인은 전연부와 스터드 사이에 여유부를 형성하기 위하여 죠오의 전연부 내에 나사산의 릴리이프를 제공하는 것이 나사산의 자국을 제거한다는 것이 발견되었다.It is believed that such excessive pressure on the leading edge of the jaw will leave thread marks. In order to relieve excessive pressure, Applicants have found that providing thread relief in the leading edge of the jaw to form a clearance between the leading edge and the stud removes the thread marks.

고속 회전력 상태하에서 여유부는 죠오들의 전연부에 보다 넓은 접촉면을 제공하게 되므로 스터드의 나사산을 손상시키기 전에 스터드에 더 큰 회전력이 적용된다고 믿어진다.It is believed that under high torque conditions the slack will provide a wider contact surface at the leading edges of the jaws so that greater torque is applied to the studs before damaging the threads of the studs.

제2도는 하나의 반원통형의 죠오(50)에 나사산의 릴리이프를 도시하였다.2 shows thread relief in one semi-cylindrical jaw 50.

죠오는 화살표 a방향으로 회전하므로 죠오(50)의 앞가장자리(LE)는 뒷가장자리(TE)가 후면 단부에 인접하여 있는 동안 화살표 a방향에서 죠오의 전면 단부에 인접하여 있다. 죠오(50)의 반원통형의 홈(51)은 그 중심이 나사산 중심점(O)에 위치하여 있는 탭(Tap)(도시되어 있지 않음)에 의하여 나선부(54)가 제공된다. 나사산의 나사산 중심점(O)은 죠오의 중앙 수직축선을 따라서 위치하여 있다. 더구나, 나사산 중심점(O)은 서로 직교(直交)하며, 중앙 수직축선에 평면수직으로 놓여있는 하나의 수평축선(X)과 하나의 수직축선(Y)으로 정한 두개의 수평축선들의 교차점을 형성한다. 수직축선(Y)은 죠오를 전연부(70)와 후연부(80)에서 중심적으로 양분한다. 탭에 의하여 형성된 나사산은 큰쪽의 직경(F)과 작은쪽의 직경(G)을 지닌다. 탭 크기의 절반과 같은 반경(R₁)은 나사산 중심점(O)으로 부터 나사산의 큰쪽의 직경을 표시하는 큰쪽의 직경선(F)까지 연장한다. 전연부(70) 내에 나사산의 릴리이프를 제공하기 위하여 커터부(A)는 죠오들의 나선부(54) 내에 설치되어 있다. 커터부(A)크기의 절반과 같은 반경(R₂)을 지닌다.The jaws rotate in the direction of arrow a so that the front edge LE of the jaw 50 is adjacent to the front end of the jaws in the direction of arrow a while the rear edge TE is adjacent to the rear end. The semi-cylindrical groove 51 of the jaw 50 is provided with a spiral 54 by a tap (not shown) whose center is located at the thread center point O. The thread center point O of the thread is located along the center vertical axis of the jaw. Furthermore, the thread center points O are orthogonal to each other and form an intersection point of two horizontal axes defined by one horizontal axis X and one vertical axis Y lying in a plane perpendicular to the central vertical axis. . The vertical axis Y divides the jaw centrally at the leading edge 70 and the trailing edge 80. The thread formed by the tab has a larger diameter (F) and a smaller diameter (G). A radius R ₁ equal to half the tab size extends from the thread center point O to the larger diameter line F, which indicates the larger diameter of the thread. The cutter portion A is provided in the spiral portion 54 of the jaws in order to provide a thread relief in the leading edge 70. It has a radius R ₂ equal to half the size of the cutter portion A.

반경(R₂)은 죠오의 전연부(70)에 설치되어 있는 나사산의 일부를 절삭하기 위하여, 커터부(A)가 두어졌을때 커터부(A)의 중심과 일치하는 나사산 릴리이프 중심점( O')에서 시작한다.The radius R ₂ is a thread relief center point O coinciding with the center of the cutter portion A when the cutter portion A is placed in order to cut a part of the threads installed in the leading edge portion 70 of the jaw. Start with ').

반경( R₂)은 나사산의 릴리이프의 외주연, 즉 죠오의 전연부(70)에서 나사산으로 부터 절삭된 재료를 나타내는 원호(E)를 규정한다. 출원인에 의하여 실시된 실험을 통하여, 출원인은 나사산 자국의 가능성은 반경(R₂)이 대략 반경(R₁)의 75-150% 사이에 접근하였을때 가장 많이 감소된다는 것을 발견하였다.Radius R ₂ defines an arc E representing the material cut out of the thread at the outer periphery of the thread relief, ie at the leading edge 70 of the jaw. Through experiments conducted by the Applicant, Applicants have found that the likelihood of thread marks is most reduced when the radius R ₂ approaches approximately 75-150% of the radius R ₁ .

다시 말하면,In other words,

(1) R₂=(0.75 내지 1.5)×R₂ (1) R ₂ = (0.75 to 1.5) × R ₂

R₂= R₁의 약 115%인 것이 바람직한다.It is preferred that R ₂ = about 115% of R ₁ .

다시 말하면,In other words,

(2) R₂= 1.15×R₁ (2) R ₂ = 1.15 x R ₁

나사산의 릴리이프 중심점(O') 또는 커터부(A)의 중심은 전연부(70)에서 릴리이프를 제공하기 위하여 탭의 나사산 중심점(O)으로 부터 거리 b 만큼 편차로 떨어져 있어야 한다. 게다가 또, 커터부(A)의 나사산 릴리이프의 중심점(O')의 탭의 나사산 중심점(O)으로 부터 떨어진 거리 b 는 죠오의 후연부(80)로 부터 떨어진 방향, 즉 횡단축선(X)(Y)의 정(正) 접합 부분으로 형성된 제2도의 우측상부의 4분원(Q)내에 있어야 한다.The relief center point O 'of the thread or the center of the cutter portion A must be spaced apart by a distance b from the thread center point O of the tab to provide relief at the leading edge 70. Furthermore, the distance b away from the thread center point O of the tab of the center point O 'of the thread relief of the cutter portion A is the direction away from the trailing edge portion 80 of the jaw, i.e., the transverse axis X. It should be in the quadrant Q of the upper right of FIG. 2 formed by the positive junction of (Y).

바람직하기는, 거리 b는 수평축선(X)과 수직축선(Y)들의 이등분선(BS)를 따라서 축이동되는 것이다. 즉, 이등분선(BS)이 수평축선(X)과 수직축선(Y)간의 45도 각도(C)에 놓여있게 되면, 커터부(A)의 나사산 릴리이프 중심점(O')은 수평축선(X)을 따라서 옆으로의 거리 B만큼 이동하고 수직축선(Y)을 따라서 같은 수직으로의 거리 D만큼 이동하므로서 설정되며, 옆으로의 거리 B와 수직으로의 거리 D는 후연부(80)에 서 떨어진 방향에 있고, 하기 기하학적 공식으로부터 결정된다.Preferably, the distance b is axially shifted along the bisector BS of the horizontal axis X and the vertical axis Y. That is, when the bisector line BS lies at a 45 degree angle C between the horizontal axis X and the vertical axis Y, the thread relief center point O 'of the cutter portion A is the horizontal axis X. Is set by moving the distance B sideways along the vertical axis (Y) by the same vertical distance D along the vertical axis (Y), and the distance B sideways and the distance D vertically are the direction away from the trailing edge portion 80. And is determined from the following geometric formula.

출원인이 실시한 실험으로 부터, 거리 b는 반경(R₂)의 약 20-50% 범위내에 있어야 한다는 것이 발견되었다.From experiments conducted by the applicant, it was found that the distance b should be in the range of about 20-50% of the radius R ₂ .

그러므로,therefore,

(4) b =(0.2 내지 0.5)×R₂이다.(4) b = (0.2 to 0.5) x R ₂ .

b는 반경(R₂)의 21.2%인것이 바람직하다.b is preferably 21.2% of the radius R ₂ .

그러므로,therefore,

(5) b =0.212×R₂이다.(5) b = 0.212 x R ₂ .

이등분선(BS)을 따라서 커터부(A)의 나사산 릴리이프 중심점(O')에 대한 위치선정은, 커터부(A)의 나사산 중심점(O)으로 부터 종횡 등거리로 이동되기 때문에, 커터부(A)를 위한 고정점을 단순화 하기 위하여 사용된다.Since the position selection with respect to the thread relief center point O 'of the cutter part A is moved along the bisector line BS from the thread center point O of the cutter part A, it is vertically and horizontally equidistant, and therefore the cutter part A It is used to simplify the fixed point for.

그러나, 커터부(A)의 나사산 릴리이프 중심점(O')은 이등분선(BS)을 따르는 점에 한정할 필요는 없다. 예를들면, 소형 커터부인 경우에는, 커터부가 죠오의 앞 가장자리 가가이 설치될 수 있도록 수평축선(X)을 따라 거리 b에 커터부를 자리잡게 하기 위하여 각(C)을 약 O도까지 줄일 수 있다.However, the thread relief center point O 'of the cutter portion A need not be limited to the point along the bisector BS. For example, in the case of a small cutter portion, the angle C can be reduced to about O degrees so as to position the cutter portion at a distance b along the horizontal axis X so that the cutter portion can be installed with the leading edge gage of the jaw.

대형 커터부의 경우에는, 각(C)이 약 60도로 증가되어 옆으로의 거리 B 외 수직으로의 거리 D를 60도 각도에 맞게 다시 계산될 수 있다. 커터부의 나사산 중심점(O)도는 나사산 릴리이프 중심점(O')의 위치선정을 위한 결정요소는 방정식(1)에 의하여 특정된 범위내에서 전연부(70)에 나사산 릴리이프를 제공하는 것이다. 출원인에 의해서 후연부(80) 내의 나사산 릴리이프는 나사산 자국이 생기는데 아무런 영향이 없으며, 죠오를 약하게 하는 역할만 한다는 것이 발견되었다.In the case of the large cutter portion, the angle C is increased by about 60 degrees so that the vertical distance D outside the side distance B can be recalculated to fit the 60 degree angle. The determining factor for the positioning of the thread center point O of the cutter portion or the thread relief center point O 'is to provide the thread relief to the leading edge 70 within the range specified by equation (1). It has been found by the applicant that the thread relief in the trailing edge portion 80 has no effect on the formation of thread marks, but only serves to weaken the jaws.

따라서, 커터부(A)의 나사산 중심점(O) (또는 나사산 릴리이프 중심점O')이 탭(또는 나사산 중심점O)의 중심점으로 부터 편차로 떨어진 거리 b는 죠오의 후연부(80)로 부터 떨어진 방향 즉, 가로지른 축선(X)(Y)들의 정 4분원(Q) 내에 있어야 한다.Thus, the distance b from which the thread center point O (or thread relief center point O ') of the cutter portion A deviates from the center point of the tap (or thread center point O) by a distance away from the trailing edge portion 80 of the jaw. Direction, that is, within the quadrant Q of the transverse axes X, Y.

본 발명에 의하여 얻어진 나사산 릴리이프의 실시예는 다음과 같다.Embodiments of the thread relief obtained by the present invention are as follows.

[실시예 1]Example 1

제3도에 도시되어 있는 바와같이, 나사산은 반경 R₁=0.1181인치의 나사산을 형성하기 위하여 치수 6모듀울탭을 사용하여 반원통형이 죠오에서 형성된다.As shown in FIG. 3, the thread is formed in a jaw with a semi-cylindrical shape using a dimension 6 modulus tab to form a thread of radius R ₁ = 0.1181 inch.

방정식(2)와 (5)에 따라서, 나사산의 릴리이프를 위한 반경 R₂는 0.0288인치 (R₂×0.212와 같음)와 같은 이등분선(BS)에 따르는 거리 b에서 (0. 1358인치 (1.15×R₁과 같음))이다.According to equations (2) and (5), the radius R ₂ for the relief of the thread is at distance b along a bisector (BS) equal to 0.0288 inches (equivalent to R ₂ × 0.212) (0.135 inches (1.15 ×) Same as R ₁ ).

사용되는 커터부(A)는 반경(R₂)의 두배의 크기를 지닌다. 나사산 릴리이프(E)는 죠오의 전연부(70)에서 이루어진다. 조작에 있어서, 죠오가 고속 회전력 상태하에서 공작물에 스터드를 나사붙임 하기 위하여 사용되었을때, 나사산 자극은 분명히 없다.The cutter portion A used has a size twice the radius R ₂ . The thread relief E is made at the leading edge 70 of the jaw. In operation, there is clearly no thread stimulus when the jaws are used to screw the studs to the workpiece under high torque conditions.

[실시예 2]Example 2

제4도에 도시되어 있는 바와같이, 나사산은 반경 R₁=0.1575인치의 나사산을 형성하기 위하여 치수 8모듀울탭을 사용하여 반원통형의 죠오에서 형성된다.As shown in FIG. 4, the thread is formed in a semi-cylindrical jaw using a dimension 8 modulus tab to form a thread of radius R ₁ = 0.1575 inches.

방정식(2)와 (5)에 의거해서, 나사산 릴리이프의 반경 R₂는 0.0384인치와 같은 이등분선을 따르는 거리 b에서 0.1811이다.Based on equations (2) and (5), the radius R ₂ of the thread relief is 0.1811 at a distance b along a bisector such as 0.0384 inches.

나사산 릴리이프(E)는 죠오의 전연부(70)에서 얻어졌다. 죠오가 고속 회전력 상태하에서 공작물 내로 스터드(5)를 나사붙임 하기 위하여 사용되었을때 나사산의 자국은 분명히 없다.Thread relief E was obtained at the leading edge 70 of the jaw. When the jaws were used to thread the studs 5 into the workpiece under high torque, there are clearly no thread marks.

[실시예 3]Example 3

제5도에 도시된 바와같이, 나사산은 반경 R₁=0.01969인치의 나사산을 형성하기 위하여 치수 10모듀울탭을 사용하는 반원통형의 죠오에서 형성되었다. 방정식(2)와 (5)에 의거해서, 나사산 릴리이프(E)의 반경 R₂는 0.0480인치와 같은 이등분선(BS)에 따르는 거리 b에서 0.2264이다. 나사산 릴리이프(E)는 죠오의 전연부(70) 내에서 완성된다. 죠오가 고속 회전력 상태하에서 스터드(5)를 공작물 내에 나사붙임을 하기 위하여 사용되었을때 나사산 자국은 분명히 없다. 바람직한 실시상태로는 나사산 릴리이프는 커터부(A)와 더불어 나사산으로 부터 재료를 절삭하므로서 얻어지는 것이다.As shown in FIG. 5, the thread was formed in a semi-cylindrical jaw using a dimension 10 modulus tab to form a thread of radius R ₁ = 0.01969 inches. Based on equations (2) and (5), the radius R ₂ of the thread relief E is 0.2264 at a distance b along a bisector BS equal to 0.0480 inches. The thread relief E is completed in the leading edge 70 of the jaw. There is clearly no thread tread when the jaw is used to screw the stud 5 into the workpiece under high torque. In a preferred embodiment, the thread relief is obtained by cutting the material from the thread together with the cutter portion (A).

제6도에 도시되어 있는 바와같이, 커터부(A)는 죠오들의 전연부(70)에서 공작물에 면하고 있는 나사산의 나사산 사면(TF)상의 재료를 제거한다. 이 목적을 위하여, 나사산의 반경 R₁은 알수 있으므로, 커터부(A)는 방정식(1)에 기초를 두어서 선정된다. 그 다음에, 커터부(A)는 나사산 중심점(O)에 위치가 정하여지고, 방정식(5)에 따라서 나사산 릴리이프 중심점(O')까지 거리 b를 지나 이동된다. 공작물에 면하는 나사산 사면(TF)으로 부터 재료는 나사산의 릴리이프(E)를 얻기위하여 제거된다. 그 다음에 커터부(A)는 회수되어 하나의 나사산 피치(P)가 이동되고, 같은 방법으로 다음의 나사산 사면(TF)을 위하여 다시 위치하게 된다. 나사산의 치수에 적합한 크기의 특수 더브테일 커터부(dovetail cutter)가 나사산 릴리이프를 만들기 위하여 커터부(A)로 사용할 수 있다.As shown in FIG. 6, the cutter portion A removes the material on the threaded threaded slope TF facing the workpiece at the leading edge 70 of the jaws. For this purpose, the radius R ₁ of the thread is known, so the cutter portion A is selected based on equation (1). Then, the cutter portion A is positioned at the thread center point O, and is moved past the distance b to the thread relief center point O 'according to equation (5). From the threaded slope (TF) facing the workpiece, the material is removed to obtain a thread relief (E). The cutter portion A is then withdrawn and one thread pitch P is moved and repositioned for the next thread slope TF in the same manner. A special dovetail cutter of a size suitable for the dimensions of the thread can be used as the cutter part A to make the thread relief.

상술한 커터부가 바람직하지만 죠오로 부터 재료를 제거하기 위하여 V자형의 휘일 커터와, 다이아몬드 커터가 있는 고무휘일 또는 정밀한 제트 초경발파기를 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 나사산 릴리이프의 작용방식과 바람직한 실시상태의 원리는 바람직한 실시상태에 관하여 상술한 명세서에서 설명되었다. 그러나, 여기서 보호받고져 하는 본 발명은 밝혀진 특정한 형태에 한정되는 것으로 해석해서는 안되며, 밝혀진 특정한 형태는 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 기술분야에 숙달한 사람들에게는 본 발명의 정신에 이탈하지 않는한 변형과 변화는 가능하다.Although the cutter portion described above is preferable, a V-shaped wheel cutter, a rubber wheel with a diamond cutter or a precision jet carbide blasting machine may be used to remove material from the jaw. The principle of operation and preferred embodiment of the thread relief according to the invention has been described in the foregoing specification with respect to the preferred embodiment. However, the present invention, which is intended to be protected here, should not be construed as limited to the specific forms disclosed, and the specific forms disclosed are exemplary and not limiting. Modifications and variations are possible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims

전연부(70)와 후연부(80)를 지니고 있는 나사산이 형성된 스터드 그립핑(gripping) 부재를 포함하며, 전연부(70)는 죠오(50)의 전연부(70)상에 접촉면적을 증대하기 위한 전연부(70)와 스터드(5) 사이에 여유부를 제공하기 위한 나사산 릴리이프(E)를 지니고 있는 죠오로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.A threaded stud gripping member having a leading edge 70 and a trailing edge 80, wherein the leading edge 70 increases the contact area on the leading edge 70 of the jaw 50. Automatic stud drive, characterized in that consisting of a jaw having a thread relief (E) for providing a margin between the leading edge 70 and the stud (5).

제1항에 있어서, 죠오(50)는 미리 정한 반경(R₁)의 나사산을 지니며, 죠오(50)의 전연부(70) 내의 나사산 릴리이프(E)는 반경(R₁)의 75-150% 범위내에서 반경(R₂)을 지니는 죠오로 구성된 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.The jaw (50) of claim 1, wherein the jaw (50) has a thread of a predetermined radius (R ₁ ), and the thread relief (E) in the leading edge (70) of the jaw (50) is 75- of the radius (R ₁ ). Automatic stud drive, characterized in that consisting of a jaw having a radius (R ₂ ) in the range of 150%.

제2항에 있어서, 나사산의 반경(R₁)은 나사산 중심점(O)에서 시작하고, 나사산 릴리이프(E)의 반경(R₂)은 후연부(80)에서 떨어진 방향으로 나사산 중심점(O)으로 부터 편향된 나사산 릴리이프 중심점(O')에서 시작하며, 나사산 릴리이프 중심점(O')과 나사산 중심점(O)과의 거리는 반경(R₂)의 거리 20-50%인 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.The thread center point O of claim 2, wherein the radius R ₁ of the thread starts at the thread center point O, and the radius R ₂ of the thread relief E is away from the trailing edge 80. Automatic stud starting from the thread relief center point O 'deflected from and the distance between the thread relief center point O' and the thread center point O is 20-50% of the radius R ₂ . Drive system.

나사산이 형성되고 회전할 수 있는 복수의 스터드 그립핑 죠오들은 각기 죠오들의 회전방향에 대하여 전연부(70)와 후연부(80)를 지니고 있으며, 각 죠오(50)의 전연부(70)는 정규의 회전력 상태하에서 전연부(70)와 스터드(5)간에 여유부를 제공하기 위하여 나사산 릴리이프를 지니고 있으며, 전연부(70)는 고속 회전력 상태하에서 여유부의 크기를 축소시키기 위하여 스터드(5)에 접근하는 것을 특징으로 하는, 공작물 내에 나사산이 형성된 스터드를 회전할 수 있도록 구동하기 위한 자동스터드 구동장치.The plurality of stud gripping jaws that can be threaded and rotated each have a leading edge 70 and a trailing edge 80 with respect to the rotation direction of the jaws, and the leading edge 70 of each jaw 50 is It has a thread relief to provide a clearance between the leading edge 70 and the stud 5 under a normal torque, and the leading edge 70 is provided to the stud 5 to reduce the size of the clearance under a high torque. An automatic stud drive for driving a threaded stud in a workpiece to be rotatable, characterized in that it is approaching.

제4항에 있어서, T는 인치 파운드에서의 회전력이며, K는 회전력 계수이고, D는 인치에서의 스터드 공치 직경이며, L는 실제하는 클램프 하중을 표시하는 방정식 T=KDL로 정상적인 회전력 상태는 정하여지며, 고속 회전력 상태는 방정식 T=KDL에 의하여 정하여진 회전력을 초과하는 회전력인 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.5. The normal torque state is defined by the equation T = KDL, where T is the torque at inch pounds, K is the torque coefficient, D is the stud nominal diameter at inches, and L is the actual clamp load. The high speed torque state is an automatic stud driving apparatus, characterized in that the torque exceeds the torque determined by the equation T = KDL.

제4항에 있어서, 나사산 릴리이프(E)는 전연부(70)와 스터드(5)간의 접촉면적을 증대하는 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.5. Automatic stud drive according to claim 4, characterized in that the thread relief (E) increases the contact area between the leading edge (70) and the stud (5).

스터드(5)을 파지하고 회전식으로 종동되는 복수의 죠오(50)들을 포함하며, 죠오(50)들은 각기 죠오들이 회전방향에 대하여 전연부(70)와 후연부(80)를 지니고 있으며, 복수의 죠오(50)들은 중앙의 수직축선(Y)이 표시된 대체로 원통형의 조립체로 형성하여 있으며, 각 죠오의 횡단면은 중앙의 수직축선(Y)에 따라서 위치하여 있는 나사산 중심점(O)을 지니고 있는 원형의 원호(E)를 형성하며, 나사산 중심점(O)은 서로 직각으로 된 제1 및 수평축선(X)들의 교차점을 형성하고 수평축선(X)들의 한개는 전연부(70)와 후연부(80)을 정하기 위하여 원호(E)를 양분하며; 각 죠오들은 나사산 중심점(O)으로 부터 시작하는 미리 정한 반경(R₁)과 같이 내부 나사산을 지니고 있으며, 상기 죠오(50)들 중에 각기 전연부(70)는 죠오의 후연부(80)에서 떨어진 방향으로 나사산 중심점(O)으로 부터 거리 b에 위치하고 있는 나사산 릴리이프 중심점(O')으로 부터 시작하는 반경(R₂)과 함께 나사산 릴리이프(E)를 지니고 있으며, R₂와 b는 다음 방정식들;A plurality of jaws 50 are gripped and rotated to follow the studs 5, and the jaws 50 each have a leading edge 70 and a trailing edge 80 with respect to the direction of rotation of the jaws, respectively. Of the jaws 50 are formed as a generally cylindrical assembly with a central vertical axis (Y), the cross section of each jaw having a circular center point (O) which is located along the central vertical axis (Y). A circular arc (E), the thread center point (O) forms the intersection of the first and horizontal axis (X) perpendicular to each other and one of the horizontal axis (X) is the leading edge 70 and the trailing edge (80) Dividing arc (E) to determine; Each jaw has an internal thread with a predetermined radius R ₁ starting from the thread center point O, of which the leading edge 70 of each of the jaws 50 is separated from the trailing edge 80 of the jaw. It has a thread relief (E) with a radius (R ₂ ) starting from the thread relief center point (O ') at a distance b from the thread center point (O) in the direction, and R ₂ and b have the following equation: field;

R₂=(0.75 내지 1.5)×R₁ R ₂ = (0.75 to 1.5) × R ₁

b =(0.2 내지 0.5)×R₂를 충족하는 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.and b = (0.2 to 0.5) x R ₂ .

제7항에 있어서, 스터드 구동장치는 두개의 죠오들을 포함하며, 각 죠오의 횡단면은 반원을 형성함을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.8. The auto stud drive of claim 7, wherein the stud drive comprises two jaws, the cross section of each jaw forming a semicircle.

제7항에 있어서, 거리 b는 서로 직각으로 된 수평축선(X)들의 이등분선(BS)을 따라서 죠오(50)의 뒷가장자리에(TE)에서 떨어진 방향에서 측정되는 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.8. The automatic stud driving device according to claim 7, wherein the distance b is measured in a direction away from the rear edge TE of the jaw 50 along the bisectors BS of the horizontal axes X perpendicular to each other. .

제7항에 있어서, R₂=1.15×R₁인 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.8. An automatic stud drive according to claim 7, wherein R ₂ = 1.15 x R ₁ .

제5항에 있어서, b = 0.212×R₂인 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.6. An automatic stud drive according to claim 5, wherein b = 0.212 x R ₂ .

제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein

R₂=1.15×R₁ R ₂ = 1.15 × R ₁

b = 0.212×R₂인 것을 특징으로 하는 자동스터드 구동장치.b = 0.212 x R ₂ Automatic stud drive characterized in that.

각 죠오(50)는 죠오들이 조립체의 회전방향에 대하여 전연부(70)와 스터드(5) 사이에 접촉면적을 증대하기 위하여 각 죠오의 전연부(70)에 나사산 릴리이프(E)를 제공하는 단계로 이루고 있는 방법과, 죠오들의 원통형의 조립체에 의하여 파지되고 고속 회전력 상태하에서 공작물을 내측으로 회전하는 나사가 형성된 스터드(5)에 나사산 변형의 가능성을 감소하기 위한 방법.Each jaw 50 provides a thread relief E at the leading edge 70 of each jaw so that the jaws increase the contact area between the leading edge 70 and the stud 5 with respect to the direction of rotation of the assembly. And a method for reducing the possibility of thread deformation in a threaded stud (5) which is gripped by a cylindrical assembly of jaws and which rotates the workpiece inward under high torque forces.

제13에 있어서, 나사산 릴리이프(E)를 제공하는 단계에서 나사산 중심점(O)으로 부터 측정된 반경(R₁)을 지니고 있는 미리 정한 나사산을 지니고 있는 죠오를 제공하며, 후연부(80)로 부터 떨어진 방향으로 나사산 중심점(O)에서 편향한 거리 b에서 나사산 릴리이프 중심점(O')으로 부터 시작하는 반경(R₂)과 같이 나사산 릴리이프를 제공하며, 반경(R₂)과 거리 b의 값은 다음 방정식,14. The jaw according to claim 13, wherein the step of providing a thread relief E provides a jaw having a predetermined thread having a radius R ₁ measured from the thread center point O, to the trailing edge 80. At a distance b deflected from the thread center point (O) in the direction away from it, providing a thread relief, such as a radius (R ₂ ) starting from the thread relief center point (O '), the radius (R ₂ ) of the distance b The value is given by

R₂=(0.57 내지 1.5)×R₁ R ₂ = (0.57 to 1.5) × R ₁

b =(0.2 내지 0.5)×R₂에 따라서 선정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.b = (0.2 to 0.5) x R ₂ .

제14항에 있어서, 나사산 중심점(O)은 서로 직각으로 된 두개의 수평축선(X)을 형성하며, 나사산 중심점(O)과 나사산 릴리이프 중심점(O')의 거리 b는 수평축선(X)의 이등분선(BS)상에 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.15. The thread center point (O) forms two horizontal axes (X) perpendicular to each other, wherein the distance b between the thread center point (O) and the thread relief center point (O ') is the horizontal axis (X). It is measured on the bisector (BS) of.

제13항에 있어서, 나사산 릴리이프(E)를 제공하는 단계에서, 전연부(70)와 스터드(5) 사이에 여유부가 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.14. A method according to claim 13, wherein in the step of providing a thread relief (E), a clearance is formed between the leading edge (70) and the stud (5).