자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법(Method of cold forming a self-attaching female fastener element)

공개특허 10-2004-0093690
- 1 -
(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
F16B 37/06
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0093690
2004년11월08일
(21) 출원번호 10-2004-7010960
(22) 출원일자 2004년07월15일
번역문 제출일자 2004년07월15일
(86) 국제출원번호 PCT/US2002/040279 (87) 국제공개번호 WO 2003/062652
(86) 국제출원출원일자 2002년12월16일 (87) 국제공개일자 2003년07월31일
(30) 우선권주장 60/350,734 2002년01월22일 미국(US)
(71) 출원인 파브리스틸 프로덕트 인코포레이티드
미합중국, 미시간주48180-1872, 테일러, 트롤리 인더스트리알 드라이브 22100
(72) 발명자 보즈-시에쵸프스키,스탄리,이
미합중국 미시간주 48187, 칸톤, 렁펠로우 드라이브 1445
파커,죤,엠
미합중국 미시간주 48104, 안 아버, 인디펜던스 2216
(74) 대리인 김철수
심사청구 : 없음
(54) 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
요약
자가부착 암파스너(20)를 냉간성형하기 위한 방법은 환상의 파일롯트(122)를 가진 파스너블랭크(120)를 변형시키고
, 이 파일롯트를 둘러싸는 환상플랜지(128)와 원통형 벽을 가진 플랜지에서의 홈(132)과, 플랜지 및 파일롯트상의 환
상의 돌기부(152, 154)를 변형시키는 방법을 포함하며, 다음, 돌기부를 서로를 향해 변형시켜서 서로 경사진 원호상
의 벽을 가진 환상의 요각홈(32)을 형성하도록 한 방법을 포함구성한다.
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명상의 암파스너 엘레멘트의 일실시예를 평면도로 나타낸 것이다.
도 2는 화살표 2-2방향으로 본 도 1의 측단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타나 있는 암파스너 엘레멘트를 성형하는 데 이용되는 다이부재와 본 발명에 의해 성형된 암
파스너 엘레멘트블랭크를 측단면도로 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 부분 확대된 측단면도이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 나타나 있는 암파스너 엘레멘트의 성형 다음에 따라오는 부분단면도이다.
공개특허 10-2004-0093690
- 2 -
발명의 상세한 설명
발명의 분야
본 발명은 중앙돌출파일롯트부(central projecting pilot portion), 이 파일롯트부를 둘러싸는 환상의 플랜지(annular
flange), 그리고 플랜지부의 단부면(end face)에서의 요각(凹角)을 가진 요홈, 즉 요각홈(凹角溝)(re-entrant groove
)을 가지는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법에 관한 것이다.
발명의 배경
요각홈을 가진 너트를 포함구성하는 자가부착 암파스너 엘레멘트(self-attaching female fastener elements)는 본
원의 출원인에게 양도된, 예컨데 미국특허 제3,187,796호 및 제3,648,747호에 개시되어 있는 파일롯트부(pilot porti
on)의 반대편측에 있는 플랜지부와 연속돌출파일롯트부(continuous projecting pilot portion)를 포함하는 것으로 암
파스너 엘레멘트의 단면을 가진 연속금속스트립을 압연하므로써 성형ㆍ제조된다.
압연된 판스트립은 실린더형 구멍(cylindrical bore)을 만들기 위해 관통되고, 압연된 판스트립(rolled strip)은 잘리
고 깎이는 등 성형가공되어 파일롯트부의 반대측에서 사각형 파일롯트부와 사각형의 플랜지부를 각각 갖는 너트 또
는 암파스너 엘레멘트를 성형하게 된다. 상술한 미국특허에 개시되어 있는 바와 같이, 홈은 파일롯트부의 측부 또는
파일롯트부의 반대측부 그 어느 쪽에서든 압연되어 자가부착 암파스너 엘레멘트(self-attaching female fastener el
ement) 또는 너트를 판넬(panel)에 부착할 수 있도록 하여 준다.
자가부착 암파스너 엘레멘트는 판넬에 있는 개구부(opening)를 관통하는 데 이용되는 관통너트(pierce nut)라 통상
불리우는데, 여기에서 사각형의 파일롯트부가 판넬을 관통하고, 이 관통판넬에 인접된 판넬금속은 다이부재 또는 다
이버튼 (die button)에 의해 홈 속에서 변형되어진다. 또한, 자가부착 암파스너 엘레멘트는 판넬의 미리 천공된 개구
부(pre-pierced opening)에 설치된다. 전형적인 출원을 보면, 자가부착 암파스너 엘레멘트는 장착헤드(installation
head)에 수납되는데, 이 장착헤드는 왕복플런져를 가진 다이프레스의 상부 다이슈(upper die shoe) 또는 압반이나
평삭반(platen)에 있다. 그리고 판넬은 자가부착 암파스너 엘레멘트가 다이프레스의 각 스트로크(stroke)를 가진 판
넬에 장착되도록 하부 다이슈 또는 압반이나 평삭반에 있는 다이버튼에 수납된다.
상기 미국특허 제3,648,747호에 개시되어 있는 바람직한 실시예 중 하나에서 본다면, 요각홈은 판넬장착 다음으로
자가부착 암파스너 엘레멘트의 향상개선된 푸쉬-어프강도(push-off strength)를 부여하는 파일롯트 부위의 반대편
에 있는 플랜지부에서 만들어진다. 여기에서 사용되는 용어 '요각홈(re-entrant groove)'이란 홈의 저벽보다도 폭이
좁은 플랜지부의 단부면에서 개구부를 갖는 홈을 말한다. 여기에서 다이버튼은 홈의 저벽에 대하여 판넬개구부에 인
접된 판넬금속을 변형시키는 돌출립(projecting lips)을 포함구성하여, 제한된 개구부 아래에서 판넬금속을 홈에 넣어
개선된 것으로 변형시킨다.
현재, 그러나, 열장이음형 홈(dovetail-shaped groove)은 전술한 미국특허에서 기재되어 있는 바와 같이 압연에 의
해서만 성형가능하므로, 현재의 기술을 이용하여 파일롯트부와 플랜지부가 사각형이 됨을 필요로 한다. 그러나, 사각
형 파일롯트부는 전술한 바와 같이, 자가부착 암파스너 엘레멘트의 파일롯트부를 수납하는 사각형 개구부의 코너부
에서 스트레스 발생증가를 가져온다. 또한, 환상의 또는 원 통형 파일롯트부와 파일롯트부를 둘러싸는 환상의 플랜지
부를 갖는 자가부착 암파스너 엘레멘트와 같은 냉간머리내기(cold heading) 및 순차이송다이(progressive dies)를
포함구성하는, 냉간성형에 의해서만 실질적으로 성형 가능한 자가부착 암파스너 엘레멘트를 필요로 하는 많은 특허
출원이 있다.
본 발명상의 냉간성형방법은 환상 또는 원통형(실린더형)의 돌출된 중앙파일롯트부와 이 파일롯트부를 둘러싸는 환
상의 플랜지부를 갖는, 그리고 본 발명의 목적물의 하나인 플랜지부에서의 요각홈(re-entrant groove)을 가지는 자
가부착 파스너를 성형하는 데 이용된다. 본 발명상의 방법으로 성형되는 자가부착 파스너는 전술한 바와 같이 관통넛
트 또는 클린치 넛트(clinch nut)로 이용된다.
발명의 요약
본 발명상의 자가부착 암파스너의 냉간성형방법에는 암파스너 엘레멘트 블랭크의 냉간성형과 단부면을 갖는 환상의
돌출중앙파일롯트부 성형이 포함된다. 그리고 단부면을 통해 파일롯트부를 관통하는 관통공과, 파일롯트부의 단부면
아래로 공간을 두고 있는 단부면을 가진 파일롯트부를 둘러싸는 환상의 플랜지부와, 파일롯트부를 둘러싸는 플랜지
부의 단부면에 있는 환상의 홈부(annular groove)를 구비하는 자가부착 암파스너를 냉간성형하는 방법이 포함된다.
냉간성형으로 조형되는 암파스너 단부면 블랭크에는, 환상의 홈부가 파일롯트부의 단부면에 통상 수직으로 뻗는 평
행측벽과 저벽을 포함구성하고, 통상 플랜지부의 단부면에 수직으로 뻗는 원통형의 외측벽을 포함구성한다. 냉간성
공개특허 10-2004-0093690
- 3 -
형으로 만 들어지는 암파스너 엘레멘트블랭크는 또한 환상의 홈부 내측벽에 인접된 파일롯트부의 단부로부터 뻗는
제 1 일체형 환상돌출부(first integral annular projection)와, 환상의 홈부의 외측벽에 인접된 플랜지부의 단부면으
로부터 뻗는 제 2 일체형 환상돌출부를 구비한다. 여기에서 개시된 예에서는, 환상의 돌출부가 단면이 사각형으로 되
어 있다.
상술한 암파스너 엘레멘트블랭크는 종래의 냉간성형기술로부터 만들어지는데, 여기에는 냉간머리내기(cold heading
)와 순차이송다이기술(progressive die techniques)이 포함된다. 실시예에서는, 본 발명에 원통형 파일롯트부, 이 원
통형 파일롯트부를 둘러싸는 원통형 플랜지부 및 통상 원통형으로 되는 홈의 내ㆍ외측벽으로 구성되는 암파스너 엘
레멘트블랭크 냉간성형방법이 포함되어 있다.
그러나, 본 발명의 대부분의 방법에서는, 홈부의 저벽이 양호한 금속흐름을 부여하는 환상의 돌출부의 이후의 변형(la
ter deformation)을 도와주는 홈부의 내ㆍ외측벽에 인접된 환상의 원호면 또는 원형면이 포함된다. 한가지 개시된 실
시예를 보면, 홈부저벽은 또한 주변으로 공간을 둔 원호상의 돌출부를 포함하고, 또한 암파스너 엘레멘트가 판넬에
설치될 때 역회전 또는 토크저항을 부여하는 평평한 단부면(planar end face)을 가진다. 파일롯트부로부터 뻗는 제 1
환상의 돌출부는 환상의 홈부의 원통형 외벽으로 동축정렬된 원통형 외벽을 갖는다. 그리고 제 2 환상의 돌출부는 환
상의 홈부의 통상 원통형 외벽과 동축정렬된 원통형의 내벽을 갖는다.
본 발명의 방법은, 다음 홈의 저벽 위로 눕도록 반경방향으로 바깥쪽으로 제 1 환상의 돌출부를 변형시키고, 가급적
파일롯트부의 통상 납작한 단부면을 형성하며, 홈의 저벽 위로 눕도록 반경방향으로 안쪽으로 제 2 환상의 돌출부를
실질적이고도 동시적으로 변형시킨다. 그리고 또한, 환상의 플랜지부상의 평평한 단부면을 성형한다. 이에 따라 본 발
명상의 방법은 홈부의 저벽보다 작은 폭을 갖는 플랜지부의 단부면에 있는 개구부를 포함구성한다.
본 발명상의 방법중 하나의 예로서, 내ㆍ외 홈벽이 서로로 향하여 상대적으로 경사져서 각기 통상 열장이음형을 만들
어 주도록 서로로 향하여 동시적으로 변형되는 방법을 들 수 있다. 그러나, 본 발명상의 다른 일실시예에서, 외벽이 홈
저벽에서 원호상의 표면둘레로 원호상으로 반경상으로 안쪽으로 경사진 표면을 형성하도록 변형되고, 내부홈벽은 홈
저벽에 있는 원호상면둘레로 원호상의 반경상으로 안쪽으로 경사진 표면속으로 동시적으로 변형되기도 한다. 본 발
명상의 개시된 방법에서는 환상의 돌출부가 다이부재에 의해 실질적이고도 동시적으로 변형되나 본발명상의 방법은
또한 순차이송다이에서 이루어지기도 한다.
본 발명상의 자가부착 암파스너 엘레멘트를 냉간가공 성형방법으로 여러가지 자가부착 암파스너 엘레멘트를 성형한
다지만, 본 발명 자가부착 암파스너의 냉간성형방법상의 개시된 실시예에는 나사가공된 보어공(bore)과 파일롯트부
반대편 돌출관상부(projecting tubular portion)를 가지는 오일팬(oil pan) 또는 전동팬(transmission pan) 자가부착
암파스너 엘레멘트가 있다.
본 발명상의 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법의 기타 다른 잇점과 특징은 다음의 설명, 일례로 든 도면설
명, 특허청구범위, 기타 다음의 간단한 설명으로 이해될 것이다.
발명의 상세한 설명
전술한 바와 같이, 본 발명은 도 1 및 도 2에 일실시예로서 도시된 환상의 요각홈(annular re-entrant groove)을 가
진 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 자가부착 암파스너 엘레멘트(20)의 일실시예에는 평평한 단부면(24), 환상의 단부면(24)을 통
해 파일롯트부(22)를 관통하는 보어공(26), 평평한 환상의 단부면(30)과 파일롯트부를 둘러싸는 환상의 요각홈(32)
을 가진 중앙에 위치한 환상의 통상 원통형 파일롯트부(22)가 포함구성된다. 환상의 요각홈(32)에는 저벽(34), 환상
의 경사진 외측벽(36) 및 환상의 경사진 내측벽(38)이 있다. 전술한 바와 같이, '요각홈'이라는 용어는 플랜지부(20)의
단부면(30)에 있는 환상의 홈(32)에 들어가는 것이 개선된 보지성(retention)을 부여하는 저벽(34)의 폭보다 작은 반
경상의 폭(radial width)을 가진다는 것을 의미한다.
바람직한 실시예에서, 환상의 외부홈벽은 요각홈을 부여하도록 경사진다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 위 요각홈(r
e-entrant groove)이 추가적으로 경사진 내부홈벽(38)을 포함하는데, 이 내부홈벽은 경사진 외부홈벽(36)을 향해 저
벽(34)으로부터 경사져 있다. 그리고 파일롯트부에는 통상 원통형단부(44)가 포함되어 있다.
제 5도에 가장 잘 나타나 있지만, 외부홈벽(36) 및 내부홈벽(38)은 각기, 서 로를 향해 원호상으로 경사져 있고, 환상
의 홈(32)에는 저벽(34)에 인접된 원호상의 면(40)과, 원호상으로 경사진 외부홈벽과 내부홈벽에 집어넣는 원호상의
내표면(42)이 포함된다.
도 1에서와 같이, 자가부착 암파스너 엘레멘트(20)의 실시예는 또한 다각형의 납작면(46)이 포함된다. 그리고, 환상
공개특허 10-2004-0093690
- 4 -
홈의 저벽(34)에는 주위와 공간을 둔 원호상의 돌출부(48)가 포함구성되는데, 이 돌출부는 장착한 다음에 따라오는
판넬(도시 안됨)상의 암파스너 엘레멘트의 회전을 방지하거나 억제하는 역할을 하여 준다. 암파스너 엘레멘트(20)의
본발명 실시예에는 도 2에서 도시된 일체화된 환상의 관부(integral annular tubular portion)(50)가 또한 포함구성된
다. 이는 파일롯트부(22)와 동심원 관계에 있다. 개시된 예에서는, 보어공(26)은 내부적으로 나사가공되어 있거나 탭
핑되어 있다. 그러나, 보어공(60)은 나사형성 또는 나사압연가공 숫파스너 엘레멘트(thread rolling male fastener el
ement)의 수납을 위해 원통형으로 되기도 한다.
도 1, 2, 5에 도시된 자가부착 암파스너 엘레멘트(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 암파스너 엘레멘트블랭크(120)로부터
성형된다. 이 암파스너 엘레멘트블랭크(120)는 중앙 환상 파일롯트부(122)를 포함구성하고, 환상의 단부면(124)과,
이 단부면(124)를 통해 파일롯트부를 관통하는 보어공(126)과, 환상의 단부면(130)을 가진 파일롯트부를 둘러싸는
환상의 플랜지부(128)와 그리고 저벽(134)을 갖는 플랜지부(128)에서의 환상의 홈부(132)를 포함구성한다.
그러나, 암파스너 엘레멘트블랭크(120)에서, 환상의 홈부(132)에는 통상 원 통형 외측벽(136) 및 통상 원통형의 내
측벽(138)을 포함구성한다. 이 내측벽은 또한 파일롯트부(122)의 외측벽을 형성한다. 본 실시예에서는 내측벽(138)
이 약 3도 안쪽으로 기울어져 있다. 본 실시예에서는, 환상의 홈부(132)의 저벽(134)에 반원형의 원호상면 또는 환상
면(140)이 포함구성되는데, 이 면은 원통형의 외측벽(136)과 원호상면 또는 반원형의 환상내면(142)과 부드럽게 이
어져 어우러지며, 또한 상기 환상의 내면은 통상적으로 원통상의 내측벽(138)과 부드럽게 이어져 있는데, 이는 도 4
에 가장 잘 나타나 있다.
암파스너 엘레멘트블랭크(120)는 또한 환상의 돌출부(152)를 포함구성하며, 이 돌출부는 플랜지부(128)의 단부면(1
30)으로부터 돌출부와 또한 파일롯트부(122)의 단부면(124)으로부터의 돌출부와 일체로 구성된다. 본 실시예에서는
외부 환상의 돌출부(152)의 환상의 외면(156)이 파일롯트부(122)를 향하여 반경상으로 안쪽으로 경사져 있거나 또
는 통상 평면상의 단부면(158)을 가진 머리잘린 원추형으로 되고, 또한 돌출부(154)의 내면(160)은 반경상의 바깥쪽
으로 기울어져 있고 평면상의 단부면(162)을 가지는데, 이들은 도 4에 가장 잘 나타나 있다. 환상의 외부돌출부(152)
의 내면은 환상의 홈부(132)의 원통형 외면(136)과 연속적으로 이어지고, 돌출부(154)의 내면(160)은 평면상의 단부
면(162)을 가지고 반경상으로 외향하여 기울어지고 있는데, 도 4에 가장 잘 나타나 있다. 환상의 외부돌출부(152)의
내면은 원통형으로, 환상의 홈부(132)의 원통형의 외면(136)과 연속적으로 이어지고, 환상의 돌출부(154)의 내면은
환상의 홈부(132)의 통상 내부 원통형면과 연속적으로 이어진다.
통상의 기술을 가진 자라면 알 수 있듯이, 암파스너 엘레멘트블랭크(120)는 종래의 냉간성형기술로 성형되는데 순차
이송다이에만 한정되지 않으며, 또한 전술한 바와 같이, 종래의 기술에는 순차적 압연기술로 성형되는 파일롯트부의
반대측에 있는 선상의 요각홈을 가진 관통넛트(pierce nuts)가 포함구성된다.
그러나, 파일롯트부는 냉간성형기술로 만들어지는 환상의 요각홈(annular re-entrant groove)을 가진 관통넛트를
포함구성하지 않는다. 특히 자가부착 암파스너는 통상 원통형의 파일롯트부를 가지며, 플랜지부의 평평한 단부면에
있는 요각홈과 파일롯트부를 둘러싸는 환상의 플랜지부를 가진다.
도 3과 도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 자가부착 암파스너 엘레멘트(20)를 형성하는 본 발명상의 방법중 제 1단계를
나타낸다. 도 3 및 도 5에서 나타낸 바와 같이, 환상의 돌출부(152) 및 (154)는 다이부재(164)에 의해 서로를 향하여
변형되는데, 이 다이부재에는 환상의 돌출립(projecting annular lip)(166)이 있어서 여기에 환상의 평평한 단부(168)
가 구비되고, 위 다이부재에는 환상의 돌출립(166)에 의해 둘러싸여지고 환상의 돌출립(166)에 인접된 평면(170)이
구비된다. 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 다이부재(164)의 돌출립(166)에 인접된 평면(170)은 암파스너
엘레멘트블랭크(120)의 제 1 또는 내부 환상의 돌출부(154)와 정렬되고, 환상의 돌출립(166)의 평평한 단부면(168)
은 암파스너 엘레멘트블랭크(120)의 제 2 또는 외부의 환상의 돌출부(152)와 정렬된다.
다이프레스(도시 안됨)를 닫으면, 다이부재의 평면(170)은 제 1 환상돌출부(154)를 플랜지부(128)를 향하여 반경상
으로 바깥쪽으로 변형시키고, 환상립(166) 의 환상평면(168)은 도 5로 나타내고 전술한 바와 같이, 열장이음형 환상
의 요각홈(dovetail-shaped annular re-entrant groove)(32)를 형성하면서 파일롯트부(122)를 향하여 반경상으로
안쪽으로 제 2 또는 외부 환상돌출부(152)를 변형시킨다. 여기에서 파일롯트부(22)의 환상의 단부면(24)과 플랜지부
의 환상의 단부(30)는 각기 실질적으로 평평하다. 통상의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 파일롯트부의 단부면(24)
은 자기관통 암파스너 엘레멘트 또는 관통넛트 및 플랜지부(28)의 환상의 단부면(30)은 장착한 다음 판넬(도시 안됨)
을 지지하기 위하여 통상 평평히 한다.
제 1(154) 및 제 2의 환상돌출부(152)가 각각 변형하는 동안, 일반적으로 원통형으로 된 암파스너 엘레멘트블랭크(1
20)의 내측벽(138)은 반경상으로 바깥쪽으로 변형된다.
이때, 암파스너 엘레멘트블랭크(120)의 원통형 외부홈벽(136)과 원호상으로 경사진 내부홈벽(38)이 성형되며, 반경
상으로 바깥쪽으로 변형하며, 도 5에서와 같이 원호상으로 기울어진 외부홈벽(36)을 형성하면서 반경방향으로 안쪽
공개특허 10-2004-0093690
- 5 -
으로 변형된다. 원호상의 내면(142) 및 외면(140)은 각각, 저벽(134)으로부터 내부 및 외부 측벽으로 순조로운 전이
또는 변이(transition)를 부여하여 측벽이 변형하는 동안 양호한 금속흐름을 촉진하므로써 스트레스 융기 또는 크랙
킹(cracking)을 회피할 수 있도록 하여 준다.
전술한 설명으로 알 수 있듯이, 암파스너 엘레멘트블랭크(120)는 도 3 및 도 4에서와 같이, 도 1, 2 및 도 5에서 도시
되어 있는 암파스너 엘레멘트(20)의 엘레멘트로서 동일 계열의 번호를 붙여 설명하여 중복을 피했다. 열장이음형 요
각홈 (32)은 각기 원호상으로 경사진 내부 및 외부 홈벽(38)(36)을 가지며, 판넬에 장착한 후에도 암파스너(20)의 탁
월한 내구성과 내이탈강도(push-off strength)를 부여한다. 또한 자가부착 암파스너 엘레멘트(20)는 관통넛트로 이
용되어 장착중 판넬에서의 개구부를 관통하는데 이용한다. 또한, 자가부착 암파스너(20)는 앞서 설명한 바와 같이 자
가차단 넛트(self-sealing nut)로 설치할 수도 있다.
통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명상의 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법에 본 발명상의 특허청구범위
내에서 여러가지 변형을 가하여 발명을 할 수 있고, 보다 구체적으로 보면, 환상의 홈의 저벽(34)에 역회전 또는 토크
저항돌기(48)가 선택적이고, 통상의 기술을 가진 자들에 의해 여러가지 선택적인 형태가 나올 수 있다. 필요하다면,
예컨데 토크저항도 내측벽으로부터 외측벽에 이르는 홈이나 반경상의 돌출부에 의해 부여될 수 있고, 다른 역회전기
구가 부여될 수도 있다. 나아가, 도 1, 2, 5에서의 일체성을 가진 환상의 관상부(integral annular tubular portion)(50
)와 도 3, 도 4에서의 부호 (150)도 오일팬넛트와 같은 숫나사 가공된 부재용 추가 지지체를 필요로 하는 곳에만 부여
할 수도 있다.
마지막으로, 전술한 바와 같이, 보어공(26)은 도 2에서 도시된 바와 같이 나사 가공되거나 나사형성의 수납을 위해 나
사 미가공되거나 한다. 본 발명상의 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법을 일실시예로 설명하였으므로, 다
음과 같이 특허청구범위를 정한다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
자가부착 암파스너 엘레멘트를 냉간성형하는 방법은
단부면(end face)을 가진 환상의 돌출 중앙 파일롯트부(annular projecting central pilot portion), 상기 단부면을 통
해 상기 파일롯트부를 관통하는 보어공(bore)과, 상기 파일롯트부의 상기 단부면 아래로 공간을 둔 단부면을 가진 파
일롯트부를 둘러싸는 환상의 플랜지부(annular flange portion)와, 상기 파일롯트부의 단부면에 통상 수직으로 뻗는
상기 파일롯트부에 인접된 내부측벽을 포함하는 통상 평행한 측벽과 저벽을 갖는 상기 플랜지부의 상기 단부면에 있
는 환상의 홈(annular groove)과, 상기 환상의 홈의 내부측벽에 인접된 파일롯트부의 단부면으로부터 뻗는 제 1 환상
돌기부(first annular protrusion)와, 상기 환상의 홈의 외부측벽에 인접된 플랜지부의 단부면으로부터 뻗는 제 2 환
상돌기부(second annular protrusion)을 포함구성하는 암파스너 엘레멘트블랭크(a female fastener element blank
)를 냉간가공하는 단계;
상기 환상의 홈의 저벽을 넘어 반경상으로 바깥쪽으로 제 1 환상돌기부를 변형하는 단계;
상기 플랜지부의 통상 평평한 단부를 형성하는 상기 홈의 저벽을 넘어 반경상으로 안쪽으로 상기 제 2 환상돌기부를
실질적이고 동시적으로 변형시키므로써 상기 홈의 저벽의 폭보다 작은 폭을 가진 플랜지부의 상기 단부에서의 개구
부를 갖는 환상의 요각홈(annular re-entrant groove)을 형성하는 단계
와로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법(A method of cold forming a self-
attaching female fastener element)
청구항 2.
제 1항에 있어서, 상기 방법은 반경상으로 안쪽으로 상기 제 2 환상돌기부를 변형시켜 상기 홈의 경사진 외측벽(incli
ned outer side wall of said groove)을 성형하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트
의 냉간성형방법
청구항 3.
제 2항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 2 환상돌기부를 반경상으로 안쪽으로 변형시켜서 상기 플랜지부의 단부면에
인접된 홈의 저벽으로부터 뻗는 원호상의 경사벽(arcuately inclined wall)을 성형하는 것을 포함하는 것을 특징으로
하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 4.
공개특허 10-2004-0093690
- 6 -
제 1항에 있어서, 상기 방법은 제 1 환상돌기부를 반경상으로 바깥쪽으로 변형시켜 바깥쪽으로 경사진 내측벽(outwa
rdly inclined inner side wall)을 성형하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성
형방법
청구항 5.
제 4항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 1 환상돌기부를 반경상으로 바깥쪽으로 변형시켜 상기 홈의 저벽에 인접한 원
호상으로 경사진 외측벽(arcuately inclined outer side wall)을 성형하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘
레멘트의 냉간성형방법
청구항 6.
제 5항에 있어서, 상기 방법은 상기 파일롯트부의 단부면에 통상 수직으로 되는 상기 파일롯트부의 단부면에 인접되
는 상기 파일롯트부의 외부(outer portion of said pilot portion)를 변형시키는 방법을 포함구성하는 것을 특징으로
하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 7.
제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 내ㆍ외측벽에 인접된 원호상부(arcuate portions)와 상기 원호상부 사이에서 주
위와 공간을 둔 돌기부(circumferentially spaced protrusions)를 성형하기 위하여 상기 홈의 저벽을 냉간성형하는
방법을 포함구성하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 8.
제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 1 환상돌기부를 반경상으로 바깥쪽으 로 변형시켜 상기 파일롯트부의 실질적
으로 평평한 단부면을 성형하는 것을 포함구성하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 9.
제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 홈의 내ㆍ외측벽에 인접된 저벽에서 반경상의 부위를 포함구성하기 위하여 상기
암파스너 엘레멘트블랭크를 냉간성형하는 것을 포함구성하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉
간성형방법
청구항 10.
제 9항에 있어서, 상기 방법은 상기 홈의 저벽에서의 상기 원호상부들 사이에서 주위와 공간을 둔 원호상의 돌기부를
성형하기 위해 상기 홈의 저벽(bottom wall)의 냉간성형방법을 포함구성하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너
엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 11.
자가부착 암파스너 엘레멘트를 냉간성형하는 방법은 다음의 제 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파
스너 엘레멘트의 냉간성형방법
단부면(end face)을 가진 환상의 원통형 파일롯트부(annular cylindrical central pilot portion)와, 상기 단부면을 통
해 상기 파일롯트부를 관통하는 보어 공(bore)과, 상기 파일롯트부의 상기 단부면 아래로 공간을 둔 단부면을 가진 파
일롯트부를 둘러싸는 환상의 플랜지부(annular flange portion)와, 상기 플랜지부의 단부면에 통상 수직으로 뻗는 통
상 원통형의 외측벽과 상기 파일롯트부의 단부면에 통상 수직으로 뻗는 상기 파일롯트부의 외면으로 이루어지는 통
상 원통형의 내측벽을 포함하는 통상 평행측벽과 저벽을 갖는 상기 파일롯트부를 둘러싸는 상기 플랜지부의 단부면
에 있는 환상의 홈(annular groove)과, 상기 파일롯트부의 단부면으로부터 뻗는 상기 홈의 내측벽과 동축정렬되는 원
통형 외면을 갖는 제 1 환상돌기부(first annular protrusion)와, 상기 홈의 외측벽과 동축정렬되는 통상 원통형 내면
을 갖는 제 2 환상돌기부(second annular protrusion)를 냉간가공하는 단계;
상기 파일롯트부의 통상 납작한 단부면을 형성하는 상기 홈의 저벽을 넘어 반경상으로 바깥으로 상기 환상돌기부를
변형하는 단계;
상기 홈의 저벽을 넘어 반경상으로 안쪽으로 상기 제 2 환상돌기부를 실질적이고 동시적으로 변형시키므로써 상기
홈의 저벽의 폭보다 작은 폭을 갖는 상기 파일롯트부의 단부면에서의 개구부를 포함하는 요각홈을 형성하는 단계
청구항 12.
제 11항에 있어서, 상기 방법은 상기 홈부의 내ㆍ외측벽에 인접된 원호상면을 갖는 저벽을 형성하는 상기 암파스너
엘레멘트블랭크의 냉간성형을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 13.
공개특허 10-2004-0093690
- 7 -
제 12항에 있어서, 상기 방법은 상기 원호상면들 사이에서 주위와 공간을 둔 원호상의 돌기부를 포함하여 상기 홈의
저벽의 냉간성형을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 14.
제 11항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 2 환상돌기부를 변형시켜 상기 플랜지부상의 납작단부와 경사진 외측벽을 반
경상으로 안쪽으로 형성하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법
청구항 15.
제 14항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 2 환상돌기부를 반경상으로 안쪽으로 변형시켜 상기 플랜지부의 상기 단부면
에 인접된 상기 홈의 저벽으로부터 뻗는 상기 홈의 원호상으로 경사진 외측벽을 형성하는 방법을 포함하는 것을 특징
으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법.
청구항 16.
제 11항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 1 환상돌기부를 반경상으로 바깥쪽으로 변형시켜 상기 홈의 바깥쪽으로 경사
진 내측벽을 형성하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법.
청구항 17.
제 16항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 1 환상돌기부를 반경상으로 바깥쪽으로 변형시켜 상기 홈의 저벽에 인접된
원호상의 경사벽을 형성하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법.
청구항 18.
제 17항에 있어서, 상기 방법은 상기 파일롯트부의 단부면에 통상 수직인 상기 파일롯트부의 단부면에 인접한 파일롯
트부의 바깥부위를 변형시키는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가부착 암파스너 엘레멘트의 냉간성형방법.
도면
도면1
공개특허 10-2004-0093690
- 8 -
도면2
도면3
도면4
공개특허 10-2004-0093690
- 9 -
도면5