KR100326007B1 - 너트와이러한너트가구비된체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 너트는 볼트나 스터드에 결합되는 나선을 갖는 너트부재와, 너트부재를 통하여 연장되고 대상체에 대하여 접촉될 수 있게 된 스크류부재를 동시에 회전시켜 너트를 조이거나 풀기 위하여 부가적인 부재에 의하여 동시에 결합되고 동시에 회전될 수 있도록 그 일측단부에 기어가 구비된 다수의 스크류부재를 갖는다.

체결장치는 이러한 너트와 스크류부재의 기어에 동시에 결합하고 이들을 회전시켜 너트를 체결하는 요소를 포함한다.

Description

너트와 이러한 너트가 구비된 체결장치{Nut, and device for tightening provided with the same}

본 발명은 너트, 특히 잭-스크류 너트와, 이러한 너트가 구비된 체결장치에 관한 것이다.

잭-스크류 너트는 당해 기술분야에서 잘 알려진 것이다.

이러한 잭-스크류 너트의 한 예가 미국특허 제 4,622,730 호에 기술되어 있다.

이 특허문헌에 기술된 너트는 볼트와 나선결합가능한 내부나선과, 너트의 벽을 통하여 나선결합될 수 있게 되어 있고 내부나선의 둘레에 동축상으로 배열되어 서 등간격으로 배열된 다수의 알렌타입의 스크류 또는 육각헤드 스크류를 갖는다.

스크류는 너트의 벽에 형성된 나선공을 통하여 뻗어있다.

이들의 단부는 스크류가 회전될 때 너트를 인상시키고 비교적 낮은 힘으로 볼트를 신장시킬 수 있도록 이들 스크류가 조인트의 한 면에 배치된 경질 와셔에 대하여 접촉되도록 배열된다.

이러한 너트의 개념은 잭-스크류 너트의 각스크류가 생성된 볼트부하와 동일한 부하를 감당할 수 있도록 하는데 있다.

그러나 이러한 구성은 다음과 같은 결점을 갖는다.

주어진 순서로 주어진 토오크에서 각스크류를 와셔에 가압회전시킬 필요가 있다.

그러나 마찰계수가 변화하므로 가압회전되는 스크류는 너트를 기울어지게 하여서 측방향부하를 발생시킨다.

따라서 와셔면을 너트면에 평행하게 유지시키기가 매우 어렵다.

그러나, 평행하게 유지시키는 일은 여러 이유때문에 중요하다.

만약 와셔면과 너트면이 평행하지 않다면 스크류중의 하나는 나머지 것에 비하여 큰 부하를 감당하여야 할 것이다.

이는 굽혀지거나 뭉게져서 너트 본래의 구조가 파괴될 것이다.

또한 와셔면과 너트면이 서로 평행하지 않다면 너트가 볼트의 축선에 정확히 수직으로 놓이지 않으므로 볼트에 굽힘력이 가하여진다.

따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 결점이 없는 너트를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 목적은 종래기술의 결점이 없는 너트가 구비된 체결장치를 제공하는데 있다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 너트의 측면도와 평면도.

도 3은 공구에 연결가능하게 되어있고 본 발명에 따른 너트를 조이거나 풀기 위하여 사용되는 소켓트를 보인 부분절개 측면도.

도 4는 공구에 연결가능하게 되어 있고 본 발명 너트를 조이거나 풀기 위하여 사용되는 요소를 보인 부분절개 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 너트를 조이거나 풀어내는 방법을 보인 단면도.

이후 명백하게 되는 이들 목적과 다른 목적에 부합되는 본 발명의 한 특징은 볼트 등의 단부에 결합가능한 나선이 구비된 너트부재와, 너트부재의 나선공에 나선결합되고 각 일측단부가 대상체(object)에 접촉될 수 있게 되어 있고 타측단부가 너트부재로부터 돌출되는 다수의 스크류부재를 갖는 너트에 있으며, 본 발명에 따라서 각 스크류부재의 타측단부에는 기어가 형성되어 있어 모든 스크류부재의 모든 기어가 기어결합요소에 의하여 결합되고 모든 스크류부재를 동시에 회전시킬 수 있도록 동시에 회전될 수 있도록 되어있다.

본 발명의 다른 특징은 본 발명에 따른 상기 언급된 너트와 모든 스크류부재의 모든 기어에 동시에 결합하고 이들을 동시에 회전시키는 기어요소를 포함하는 체결장치에 있다.

너트와 이러한 너트가 구비된 체결장치가 본 발명에 따라서 구성되었을 때 이들에는 종래기술의 결점이 없고 매우 유리한 결과를 가져온다.

본 발명의 특징은 첨부된 청구범위에 기술되어 있다. 그러나 본 발명은 그 구성이나 작동방법이 그 부가적인 목적이나 잇점과 함께 첨부도면에 의하여 보다 상세히 설명될 것이다.

본 발명에 따른 너트는 그 전체를 부호 1로 표시하였다.

너트는 볼트에 맞도록, 또는 달리말하면 통상의 너트-볼트 조립체에서와 같이 볼트(13)에 나사결합되도록 설계되어 있다.

너트(1)는 볼트 또는 스터드 등과 나사결합되는 내부나선(3)을 가지며 원통 형상인 너트부재(2)로 되어 있다.

또한 너트부재(2)는 수개의 나선공(5)에 나선결합되는 다수의 스크류부재(4)를 갖는다.

나선공(5)은 너트부재(2)의 내부나선(3)의 둘레에 동축상으로 배열되어 있으며 서로 동일한 간격을 두고 배치되어 있다.

각 스크류부재(4)는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 어떠한 대상체에 대하여 접촉되는 제 1 단부(4")와 상기 제 1 단부(4")의 대향 위치에 제 2 단부(4′)를 가지고 있다.

기어(6)가 스크류부재(4)의 제 2 단부(4')에 고착되어 있다.

기어(6)는 이들이 어떠한 공구에 의하여 결합되고 동시에 회전될 수 있게 형성되어 있다.

개개의 스크류부재(4)는 외부나선을 가지고 있으며 상기 외부나선은 대응하는 나선공(5)의 내부나선과 나사결합된다.

도 3은 스크류부재(4)의 모든 기어(6)와 동시에 결합될 수 있으며 공구와 연결되는 요소를 보이고 있다.

이 요소는 중공소켓트(7)로 형성되어 있다.

이 소켓트(7)는 기어(6)의 톱니와 일치하는 다수의 톱니(8)가 내측에 구비되어 있는 제 1 단부를 갖는다.

또 상기 소켓트(7)는 예를 들어 축방향으로 연장된 다수의 스플라인(9)을 구비하고 있는 제 2 단부를 갖는다.

동일한 다수의 스플라인이 구비된 구동축(16)을 갖는 공구가 소켓트(7)의 스플라인(9)에 결합할 수 있으며, 동시에 소켓트(7)의 톱니(8)가 너트(1)의 외측에서 스크류(4)의 기어(6)에 결합한다.

다른 요소가 도 4에 도시되어 있다. 요소(10)는 너트(1)의 스크류(4)에 착설된 기어(6)의 톱니와 맞물리는 다수의 외부톱니(11)가 구비되어 있으며 디스크의 형태로 되어 있다.

또한 상기 디스크형요소(10)는 예를 들어 다수의 스플라인(12)이 형성된 중앙중공부를 갖는다. 다수의 스플라인이 구비된 공구의 구동축(16)이 디스크형요소(10)의 스플라인(12)에 결합되고 이 디스크형요소(10)의 톱니(11)가 너트(1)의 내측에서 스크류(4)의 기어(6)에 결합한다.

본 발명에 따른 너트는 다음과 같이 작동한다. 도 5에 도시한 바와 같이 볼트(13)상에 너트를 체결하고자 할 때, 너트(1)와 비슷한 길이를 갖는 스크류부재(4)들이 이들의 하측단부(4")가 너트부재(2)의 상부면에 닿도록 배열된다.

그리고 너트(1)는 너트부재(2)의 하측단부면이 예를 들어 어떠한 플랜지 등과 같은 대상체(15)의 상면에 배치된 와셔(14)의 상면에 접할 때까지 볼트(13)와나사결합된체로 하측으로 회전된다.

그리고 소켓트(7)가 너트(1) 위에 맞추어지고 소켓트(7)의 내부톱니(8)가 너트(1)의 외측에서 스크류(4)의 기어(6)에 결합된다.

공구(도시되어 있지않음)의 구동축(16)이 소켓트(7)의 구멍에 삽입되고 구멍 내면의 스플라인이 소켓트(7)의 스플라인(9)와 결합된다.

공구의 구동축(16)이 회전하면 사전에 계산된 조합토오크에 도달할 때 까지 스크류부재(4)가 동일한 속도와 동일한 각도로 회전된다.

너트(1)의 하면과 와셔(14)의 상면이 평행하게 되고, 종래기술의 너트에 존재하였던 기울기 작용과 스크류들의 미지의 마찰계수가 배제되므로 모든 스크류부재(4)는 동일한 토오크를 얻는다.

모든 스크류부재(4)가 동시에 회전되어 볼트(13)상에 너트(1)를 체결한다.

이를 위하여 도 4의 디스크형요소(10)가 사용되는 경우, 그 톱니(11)가 내측에서 스크류(4)의 기어(6)와 결합되어서 앞에서 설명한 바와 같이 소켓트(7)를 사용할 때와 마찬가지로 스크류부재(4)가 동시에 회전하여서 볼트(13)상에 너트(1)를 체결하게 되는 것이다.

요소(10)의 톱니(11)는 요소(10)의 외주면에 형성되어 있으므로 요소(10)의 톱니(11)는 안쪽으로 부터 스크류부재(4)의 기어(6)와 결합될 수 있으며, 그 결과 소켓트(7)를 사용할 때와 마찬가지로 스크류부재(4)들을 동시에 회전시켜서 볼트(13)상에 너트(1)를 체결시키게 되는 것이다.

볼트(13)로 부터 너트(1)를 푸는 것은 역순으로 수행된다.

상기 언급된 각 요소 또는 이들의 둘 이상은 상기 언급된 형태와 다른 구성에 유용하게 적용할 수 있음을 이해할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 너트와 이러한 너트가 구비된 체결장치에 구체화되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 이것에만 제한되지는 않고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 구조적인 변경이 이루어질 수 있다.

본 발명은 가압회전하는 스크류에 의해서 너트(1)가 기울어지는 것과 측방향부하가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 너트(1)의 하면과 와셔(14)의 상면을 항상 평행하게 유지시켜주므로 너트(1)를 볼트(13)의 축선과 정확하게 수직으로 놓여질 수 있도록 해준다.

그 결과 볼트(13)에 굽힘력이 가해지지 않아서 너트(1)의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 볼트용 너트에 있어서, 이 너트는 볼트의 나선에 결합가능한 나선이 구비된 너트부재와 그리고 상기 너트부재에 나선결합되고 대상체(an object)에 접촉될 수 있게된 일측단부와 이에 대향된 타측단부를 갖는 다수의 스크류부재로 구성되어 있으며, 각 스크류부재의 타측단부에는 기어가 형성되어 있어서 모든 스크류부재의 모든 기어는 부가적인 요소에 의하여 결합될 수 있고 모든 스크류부재를 동시에 회전시키도록 동시에 회전될 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 너트.
2. 제 1 항에 있어서, 너트부재는 하나의 축을 가지며, 스크류부재가 축방향으로 뻗어 있고 너트부재의 축선의 둘레에 등간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 너트.
3. 너트를 체결하고 풀기 위한 체결장치에 있어서, 이 체결 장치는 볼트의 나선에 결합가능한 나선이 구비된 너트부재와 그리고 너트부재에 나선결합되고 대상체에 접촉될 수 있게 된 일측단부와 이에 대향된 타측단부를 갖는 다수의 스크류부재를 포함하는 너트로 구성되어 있고, 각 스크류부재의 타측단부에 기어가 구비되어 있으며, 모든 기어와 모든 스크류부재를 동시에 회전시킬 수 있도록 모든 스크류부재의 모든 기어에 동시에 결합될 수 있는 요소가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 체결장치.
4. 제 3 항에 있어서, 너트부재는 하나의 축을 가지며, 스크류부재가 축방향으로 뻗어 있고 등간격을 두고 너트부재의 축선의 둘레에 배열됨을 특징으로 하는 체결장치.
5. 제 3 항에 있어서, 요소가 스크류부재의 기어와 외측에서 결합되는 다수의 내부기어를 가짐을 특징으로 하는 체결장치.
6. 제 5 항에 있어서, 요소는 스크류부재의 기어와 결합가능한 내부기어가 구비된 일측단부와 공구에 결합가능한 타측단부를 갖는 소켓트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 체결장치.
7. 제 3 항에 있어서, 요소는 스크류부재의 기어와 내측에서 결합되는 다수의 외부기어를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 체결장치.
8. 제 7 항에 있어서, 요소는 스크류부재의 기어와 결합가능한 외부기어가 구비된 외측면과 공구에 결합가능한 디스크로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 체결장치.