KR0148517B1 - 팽창 부재를 구비한 고정기구 - Google Patents

Abstract

팽창부를 구비한 못 형상 고정기구(1)가 개시되어 있으며, 이 팽창부는 삽입된 웨지(6)를 가지고 있는 U자형 종방향 슬롯(5)에 의해 형성된다. 웨지(6)는 선단면(10) 쪽으로 상향 경사진 슬롯의 기부(11) 상에 놓여 있고, 톱니(8)가 구비된 웨지(6)의 바깥면은 고정기구(1)의 생크(2)를 지나 돌출한다. 슬롯의 기부(11) 상에 변위가능하게 놓여있는 웨지(6)는 드릴 구멍이 균일 형성의 결과 확대되는 경우에 앵커식 고정기구(1)가 실질적으로 팽창되게 할 수 있다(제2도).

Description

팽창 부재를 구비한 고정기구

제1도는 팽창부의 종방향 슬롯에 놓이는 웨지를 구비한 고정기구의 도시도.

제2도는 제1도 고정기구의 종단면도.

제3도는 고정기구의 구성을 못 머리부와 못 선단부를 갖춘 못으로서 도시한 도시도.

제4도는 종방향 슬롯내에 삽입되는 판스프링을 갖춘 고정기구의 종단면도.

제5도는 드릴 구멍에 앵커식 고정되며, 클램핑 부재로서 못 머리부 아래에 배열되는 컵 스프링을 갖춘 고정기구의 도시도.

제6도는 클램핑 부재로서 웨지 형상 와셔를 구비한 고정기구의 도시도.

제7도는 오목부를 가지고 있는 팽창 부재를 갖춘 변형 고정기구의 측면도.

제8도는 제7도의 단면선 A-A 에 따른 고정기구의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정기구 2 : 생크

4 : 후단부 5 : 종방향 슬롯

6 : 웨지 8 : 톱니

10 : 선단면 11 : 기부

본 발명은 청구범위 제1항에 따르면 물품을 고정하기 위하여 그 후단부에 배열된 유지수단(retaining means)을 구비한 고정 기구(fixing element)에 관한 것이다.

그 선단면 부분에 서로 이격되어 연장해 있는 두개의 외향만곡 아암에 의해 형성된 팽창부를 갖고 있는 고정 기구가 DE 33 45 331 A1로 공지되어 있다. 이러한 고정 기구는 고정 기구의 생크(shank)를 미리 드릴 가공된 성분내의 구멍안으로 타입(driving)하므로써 정착된다. 상기 생크가 드릴 구멍안으로 타입될때, 팽창 아암은 드릴 구멍의 벽에 의해 함께 내향 가압되고, 상기 팽창 아암들 사이의 자유공간내에 삽입된 팽창부재는 드릴 구멍의 벽에 대항하여 팽창 아암의 압력을 증가시킨다. 고정 기구가 타입되었을 때, 고정 기구의 팽창 아암들은 드릴 구멍의 벽에 대항하여 팽창 부재의 소성 또는 탄성 복원력에 의해 가압되며, 이 결과 대응적으로 높은 유지력이 달성된다. 그러나, 삽입물의 면대면 접촉의 결과, 상기 공지 고정기구의 타입 저항(the driving-in resistance)은 매우 크다. 더욱이, 상기 공지의 못은 드릴 구멍이 균열 형성의 결과 확대될 수 있는 인장 영역에서 사용하는데 적합하지 않다. 이러한 삽입물은 드릴 구멍의 확대에 대하여 뒤이은 팽창에 의한 보상을 할 수 없다.

따라서, 본 발명은 팽창부를 가지고 있고, 단순히 성분안으로 타입하는 것에 의한 간단한 방식으로 정착될 수 있으면서 드릴구멍이 균열 형성의 결과 확대되더라도 뒤이은 팽창의 결과로서 높은 유지력을 달성하는 고정 기구를 제공하는 과제에 기초한 것이다.

이러한 과제는 청구항 1로 주어진 특징으로 해결된다. 고정기구의 생크내에 있는 종방향 슬롯에 삽입된 웨지(wedge)는 드릴 구멍안에서 구멍의 벽과 체결된다. 만약 드릴 구멍이 성분내의 균열 형성 결과로서 확대되면 고정기구상에 작용하는 인장 하중이 드릴 구멍안에서 고정적으로 체결된 웨지와 고정기구의 생크사이에 변위를 야기시킨다. 상기 변위가 일어날때, 종방향 슬롯의 상향 경사진 기부(base)가 드릴 구멍의 확대에도 불구하고 성분내의 고정기구를 재차 확고하게 정착시키는 체결작용의 증가를 일으킨다. 이러한 이차 팽창 효과는 결국 드릴 구멍안으로 타입하므로써 정착될 수 있는 고정기구를 인장영역에서도 사용하는데 적합하게 한다.

타입 저항을 줄이기 위하여, 웨지의 톱니 외면을 고정기구의 선단면으로부터 후단부쪽으로 약간 확대된 각을 이루도록 하는 것이 유용하다.

고정기구가 타입되고 있을때 상기 웨지가 고정적으로 지지되도록 고정기구의 후단부에 가장 가까운 종방향 슬롯의 경계부에 멈춤부재(stop member)가 제공되며, 대략 직각 말단부(right-angled termination)의 형태이며, 이 멈춤부재에 대항하여 웨지가 그것의 가장 깊은 위치에서 지지된다. 더욱이 유지부재(retaining element), 바람직하게는 고무링은 웨지가 종방향 슬롯으로부터 우발적으로 벗어나지 않도록 고정기구가 드릴 구멍 안으로 타입되기 전에 웨지를 종방향 슬롯 안에서 이동가능하게 유지할 수 있다.

저타입 저항과 양립하는 톱니(tooth)의 양호한 고정 작용은 더 짧은 이뿌리면이 선단면쪽을 향해 배열되어 있는 이종 이뿌리면(disparate tooth flanks)을 갖고 있는 톱니의 결과로서 달성된다.

웨지가 극한 상태하에서도 용이하게 변위할 수 있도록 웨지의 지지면과 종방향 슬롯의 기부 사이에 활주-접촉층을 제공하는 것이 유용하다. 상기 활주-접촉층은 플라스틱 재료로 구성될 수 있거나, 종방향 슬롯의 기부 및/또는 웨지 지지면의 적합한 표면 처리에 의해 생성될 수 있다. 또한, 극한 상태를 위해 웨지를 반경방향으로 외향가압하는 판스프링을 종방향 슬롯의 기부와 웨지 사이에 삽입하는 것이 유리하다. 드릴 구멍이 드릴 구멍의 직경에 대하여 상당히 확대되면, 판스프링은 드릴 구멍의 벽에 대항하여 웨지를 가압하므로써 웨지가 증가된 마찰력에 기인하여 고정되고, 웨지와 고정기구의 생크 사이에 변위가 발생한다.

최종적으로, 고정기구는 그 선단면에 못 선단부(nail tip)가 구비될 수 있다. 따라서 고정기구는 예비 드릴 작업없이 예컨대 다공 콘크리트와 같은 연질 다공성의 건축재 안으로 타입될 수 있고, 높은 유지력으로 상기 건축재내에 장착될 수 있다. 또, 못 머리부(nail head)가 구비된 고정기구는 경질 건축재내에 정착하는데 적합하다. 경질 건축재는 고정기구를 위해 예비 드릴 작업을 필요로 한다. 정착 기판과 드릴 공구에 따라 드릴 구멍의 직경이 상이할 수 있다. 고정 기구가 타입될 때, 고정 기구가 웨지의 차체 고정 작용으로 정착되더라도 대리석의 표면에 대해 고정되는 물품을 추가적으로 체결하기 위하여 클램핑 부재(clamping element)를 사용하여 드릴 구멍의 상이한 공차의 결과로 발생하는 미끄러짐을 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 못 머리부 아래에 컵 스프링의 형태나 웨지 형상 와셔의 형태인 클램핑 부재를 설치한다. 만약 컵 스프링이 사용된다면, 컵 스프링은 웨지와 고정 기구 사이에 약간의 축방향 변위를 야기하는 편의력을 상기 못 머리부에 가한다. 상기 변위는 고정기구가 드릴 구멍안에 쐐기 고정되게 하여서 초기 미끄러짐을 방지한다.

동일한 효과가 카운터-웨지(counter-wedge)를 갖고 있는 못 머리부의 하부면과 고정될 물품의 상부면 사이에 삽입되는 웨지 형상 와셔로 달성된다. 또 다른 유리한 구성에 있어서, 웨지의 외면에는 바깥 가장자리에 의해 각 측부상에서 경계진 종방향 오목부(recess)가 구비될 수 있는데, 상기 오목부의 바닥면은 생크의 직경내에 놓이는 것이 바람직하며 톱니로 구비된 바깥 가장자리만 생크를 지나 돌출한다.

상기 구성은 또한 유지력 감소없이 타입 저항을 감소시킨다. 고정 기구가 타입되고 있을때 상기 오목부는 드릴구멍의 벽으로부터 깍인 재료를 수용하는 작용을 한다. 이 오목부에 따른 팽창 부재의 압력 부가 면적의 감소는 팽창부재와 고정 기구의 생크 사이에 변위가 있는 경우에 바깥 가장자리가 드릴 구멍의 벽 안으로 더욱 깊게 파묻히도록 한다. 이때 오목부가 드릴 구멍의 벽과 맞물리게 되므로써 평면 웨지부재에 비하여 더 넓은 표면 면적에 기인하여 팽창 부재와 드릴 구멍의 벽사이에 더 큰 마찰 저항을 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면에 예시된다.

제1도에 예시된 고정기구(1)는 후단부(4)에 수나사부(3)가 형성된 생크(2)와 U 자형 단면의 종방향 슬롯(5)에 의해 형성되고 상기 종방향 슬롯내에 삽입된 웨지(6)를 갖춘 팽창부를 구비한다. 상기 종방향 슬롯(5)내에서 용이하게 변위가능한 웨지(6)는 본 실시예에서는 고무링인 유지부재(7; retaining element)에 의해 유지된다.

웨지(6)는 톱니 형상의 톱니(8)를 가지며, 그 이뿌리면(9)(제2도 참조)은 고정기구(1)의 선단면(10)쪽으로 경사져 있다. 상부 가장자리는 상기 생크(2)를 지나 대략 톱니의 높이만큼 돌출하며, 타입 저항을 감소시키기 위하여 상기 생크는 선단면(10)으로부터 후단부(4)쪽으로 약간 더 크게 각을 이루고 있다. 상기 웨지(6)와 종방향 슬롯(5)의 기부(11) 사이에는 플라스틱 재료 인서트의 형태인 활주-접촉층(12)이 설치되어 있다. 이러한 활주 접촉층은 극한 상태하에서도 고정 기구의 생크(2)와 웨지(6) 사이의 변위를 가능하게 한다. 웨지(6)의 지지면 또는 종방향 슬롯(5)의 기부(11)의 적절한 표면 처리에 의해서도 상기 유리한 활주 거동이 달성될 수 있다.

제3도에 예시된 실시예는 물품을 고정하기 위한 못 머리부(13)와 예비 드릴 작업없이 연질 다공성 건축재 안으로 상기 고정기구를 타입하기 위한 못 선단부(14)를 구비한다.

팽창부를 확대 종단면도로 예시한 제4도에 있어서, 판스프링(15)이 종방향 슬롯(5)의 기부(11)와 웨지(6) 사이에 삽입되어 있는 것을 알 수 있다. 판스프링(15)상에 놓여 있는 웨지(6)는 특히 드릴 구멍이 균열 형성의 결과 확대될 때 웨지(6)와 드릴 구멍의 벽사이의 마찰이 유지되도록 드릴 구멍의 벽에 대항하여 판스프링에 의해 가압된다.

제2도 및 제4도에 도시된 것으로부터, 종방향 슬롯(5)의 기부(11)가 선단면쪽으로 상향 경사져 있음이 명백하다. 종방향 슬롯(5)에 놓여 있는 웨지(6)는 그 상부 가장자리에 형성된 톱니(8)가 후단부(4) 쪽으로 약간 확대되게 각이진 생크(8)를 지나 돌출하도록 선단면(10) 쪽으로 대응하여 경사져 있다. 종방향 슬롯(5)은 후단부(4)에 가장 가까운 단부에 멈춤부재(16)를 가지며 고정기구(1)가 타입되고 있을때 웨지(6)가 멈춤부재에 대항하여 그 가장 깊은 위치에서 지지된다.

제5도는 성분(18)내에 드릴 가공된 구멍(17)에 정착된 고정기구(1)를 도시하며, 이 고정기구는 물품(19)을 고정하기 위해 못 머리부(13)가 구비되어 있다. 컵 스프링(20)의 형태인 클램핑 부재는 못 머리부(13)의 아래에 배열된다. 고정기구(1)가 타입될때, 컵 스프링(20)은 납작하게 가압되고, 못 머리부(13)와 고정될 물품(19) 사이에 탄성 체결 작용을 일으킨다. 상기 체결 작용은 고정 기구(1)상에 작용하는 편의력을 발생시키고, 이 편의력은 드릴 구멍내의 고정 기구(1)가 컵 스프링(20)의 상기 편의력에 상응하는 약간의 축방향 변위를 일으켜 웨지(6)의 형태인 팽창 부재를 더욱 박아 넣는다.

한편, 제5도의 실시예에 있어서는 강제적인 체결 작용이 컵 스프링(20)에 의해 달성되나, 제6도의 실시예에 있어서는 상기 체결 작용이 못 머리부(13)의 아래에 있고 카운터-웨지면(22)을 갖춘 웨지 형상 와셔(21)를 타입하므로써 달성된다. 대향방향으로 상승하는 웨지면은 고정기구(1)와 팽창부재인 웨지(6) 사이에 축방향 변위를 발생시키고, 이 변위는 종방향 슬롯(5)의 경사진 기부(11)에 의하여 고정기구가 드릴 구멍(17) 안으로 더욱 더 쐐기 고정되게 한다. 이러한 체결 작용은 고정기구가 못 머리부(13)를 구비하고 있을 때는 향상 유리하다. 또한, 중앙의 치형 만입부(23)가 못 머리부(13)에 형성되어 있고, 이것은 못 머리부(13)를 회전시키는데 기능한다. 따라서 성분(18)으로부터 물품(18)의 분리가 가능하다.

제7도 및 제8도는 웨지(6)가 바깥 가장자리(24)에 의해 각 측부상에 경계진 종방향 연장 오목부(25)를 구비한 고정기구(1)를 도시한다. 오목부(25)의 깊이는 오목부의 바닥면이 생크(2)의 직경내에 놓이고 톱니(8)가 구비된 바깥 가장자리(24)만이 생크(2)를 지나 돌출하도록 선택된다. 고정 기구(1)가 드릴구멍(26)((제8도 참조)안으로 타입되어 있을때, 상기 오목부의 바닥면과 드릴 구멍의 벽사이에 틈새(27)가 존재하며, 상기 틈새는 타입 작업중에 깍여나간 재료를 수용하는 기능을 한다. 웨지(6)와 생크(2) 사이의 축방향 변위후 웨지(6)의 위치는 파선으로 예시되어 있다. 종방향 슬롯(5)의 기부(11)는 고정기구의 선단부쪽으로 상향 경사져 있기 때문에 상기 축방향 변위중에 웨지(6)가 외향 가압되어서 바깥 가장자리(24)가 재료 안으로 더욱 강력하게 파고 든다. 상기 틈새(27)는 또한 오목부의 전체 면적이 드릴 구멍의 벽안으로 가압되므로써 감소되거나 완전히 제거되게 된다. 축방향 변위를 촉진하기 위하여, 웨지(6)는 활주 접촉층(12)을 형성하는 테프론 인서트(Teflon insert) 상에 놓인다.

Claims (14)

1. 물품을 성분에 체결하기 위해 그 후단부에 배치된 유지수단과, 선단면으로부터 고정기구의 생크 길이의 일부분에 종방향으로 연장하며 팽창부재가 삽입된 자유 공간에 의해 형성된 적어도 하나의 팽창부를 구비하는 못-형상 고정기구에 있어서, 상기 자유공간은 U 자 형상의 종방향 슬롯(5)의 형태이며, 이 슬롯의 기부(11)는 선단면(10) 쪽으로 상향 경사져 있으며, 상기 팽창 부재는 선단면(10)쪽으로 변위 가능하도록 종방향 슬롯(5)내의 기부(11)상에 위치되어 있는 웨지(6)의 형태이며, 상기 웨지의 바깥 가장자리에는 상기 생크(2)를 지나 돌출하는 톱니(8)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 웨지(6)의 바깥 가장자리는 선단면(10)으로부터 후단부(4) 쪽으로 약간 더 크게 각을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
3. 제1항에 있어서, 상기 웨지(6)는 고정기구의 후단부(4)에 가장 가까운 상기 종방향 슬롯(5)의 경계부에 있는 멈춤부재(16)에 대항하여 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
4. 제1항에 있어서, 상기 웨지(6)를 종방향 슬롯(5)내에서 이동가능하게 유지하도록 유지부재(7)가 웨지(6)에 작용하는 것을 특징으로 하는 고정기구.
5. 제1항에 있어서, 상기 톱니(8)는 더 짧은 이뿌리면이 선단면쪽을 향해 배열되어 있는 이종 이뿌리면을 갖는 것을 특징으로 하는 고정기구.
6. 제1항에 있어서, 상기 웨지(6)는 상기 종방향 슬롯(5)내의 활주 접촉층(12)상에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
7. 제1항에 있어서, 상기 종방향 슬롯(5)의 기부(11)와 상기 웨지(6) 사이에는 상기 웨지를 반경방향 바깥쪽으로 가압하는 판스프링(15)이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
8. 제1항에 있어서, 고정 기구(1)의 상기 선단면에는 못 선단부(14)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
9. 제1항에 있어서, 고정 기구(1)의 상기 후단부에 배열되는 유자수단은 못 머리부(13)이며, 이 못 머리부의 아래에는 클램핑 부재(20, 21)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
10. 제9항에 있어서, 상기 클램핑 부재는 컵 스프링(20)인 것을 특징으로 하는 고정기구.
11. 제9항에 있어서, 상기 클램핑 부재는 웨지 형상 와셔(21)이며, 상기 못 머리부(13)의 하면은 대향 방향으로 연장하는 웨지면(22)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고정기구.
12. 제1항에 있어서, 상기 웨지(6)의 외면에는 바깥 가장자리(24)에 의해 각 측부상에 경계진 종방향 오목부(25)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.
13. 제12항에 있어서, 상기 오목부의 바닥면은 상기 생크(2)의 직경내에 놓이며, 상기 톱니(8)가 구비된 상기 바깥 가장자리(24)만이 상기 생크(2)를 지나 돌출하는 것을 특징으로 하는 고정기구.
14. 제1항에 있어서, 상기 웨지(6)의 두 단부면은 둥글게 되어 있는 것을 특징으로 하는 고정기구.