KR100499680B1 - 토글볼트장치 - Google Patents

Abstract

대상물을 기판등에 부착하는 향상된 고정식 위치토글볼트장치는, 너트부가 형성된 금속고정부재와, 이 금속고정부재와 결합되는 선택적으로 부러질 수 있는 포지셔닝/홀딩 조립체를 포함한다. 조립체는 두개의 길죽한 포지셔닝 다리를 가지고, 포지셔닝 다리의 일단은 상기 금속부재에 피봇하게 부착된다. 제어다리의 타단은, 기다란 하부절단요소의 결합면에 의해 서로 이동가능하게 부착되어 손끝 슬라이딩에 의해 다리중 어느하나가 다른하나에 대해 이동하고, 포지셔닝 다리의 타단이 서로 정렬될 경우, 금속고정부재를 기판내 삽입구멍과 대략 일치하는 위치에서 기판에 평행한 위치로 피봇시킨다. 포지셔닝 칼라는, 한곳에 고정되어 있는 양 다리와 결합되어 다리 각각의 길이방향으로 이동한다. 이 다리들은 아치형 단면으로, 아치형 오목부내에는 리브와 같은 톱니들이 촘촘하게 축을 따라 일렬로 배치되어 있다. 칼라는 스탭톱니부와 함께 아치형 오목부에 일치되어 다리를 따라 일방향 래치트이동을 제공한다. 일단 금속부재가 층의 말단에 위치되고, 그곳에 부착되면 칼라가 래치트하여 기판에 완전히 끼어지며, 다리가 잘려짐에 따라 앵커거 그곳에 고정된다.

Description

토글볼트장치{TOGGLE BOLT DEVICE}

본 발명은 토글볼트형 앵커에 관한 것으로서, 특히 포지셔닝 조작 조립체들을 가지는 고정식 포지셔닝 토글볼트형 앵커에 관한 것이다.

본 발명의 양수자에게 양도된 미국특허 번호 4650386호에는, 상업적으로 이용가능한 포지셔닝 고정 장치가 기술되어 있고, 이 장치는 고정식 위치토글볼트, 즉, 앵커장치가 종래 볼트가 배치되는 위치에 조작 및 고정되어 대상물이 고정된 것이다. 상기 특허의 내용을 본 명세서에 참조로서 포함한다. 이 종래장치는 U자 채널형태로서 중심이 위로 돋아 뚫려져, 삽입된 볼트와 결합하는 구멍을 갖는 금속고정부품을 포함한다. 이 금속고정부품은 폴리스티렌과 같은 재료로 만들어지고, 돌기와 같은 톱니가 축을 따라 일렬로 뻗어있는 부서지기 쉬운 다리 수단에 의해, 직접 처리할 수 없는 벽이나 기판면에 대한 위치에 사용된다. 이 톱니들은 선택적으로 부러질 수 있는 여러 선택 위치를 나타내고, 다음과 같이 래치트 구조를 제공한다.

각 조작다리의 일단에는 서로 대치된 2개의, 측면으로 돌출한 돌출부가 형성되어 U자형 금속고정부품의 상좌부에 형성된 구멍속으로 회전가능하게 끼워진다. 너트구멍은 그렇게 연결된 다리 사이에 위치되고, 따라서 볼트의 통로가 다리 사이에 형성된다. 다리와 U자형 금속고정부품사이의 이런 연결로 인해, 금속고정부품은, 다리와 대략 공존하는 공간의 수직 또는 축선 사이에서, 다리에 대해 제어가능하게 스위블된다. 즉, 사용시, 금속고정부품의 작은 쪽 단을 수용하기 충분한 직경의 구멍이 기판에 형성되고, 금속고정부품이 다리제어에 의해 스위블되어 공존하는 위치로 들어간다.

상기 특허에서 나타낸 실시예에 있어서, 다리의 타단은 조작핸들부품으로 형성되고, 다리들이 서로 미끄러져 연결됨에 따라, 한쪽 다리가 다른쪽 다리에 대해 슬라이딩하여 금속고정부품을 상술한 바와 같이 스위블시킨다.

사용시, 각각의 다리의 조작핸들의 정렬에 의해 반대측이 수직위치에 있게 되면, 금속고정부품이 구멍속으로 삽입되어 끼워진다. 그 다음, 핸들부품을 기판으로부터 멀어지는 방향으로 잡아당기면 고정부품이 당겨져 기판의 말단면 혹은 후면과 접촉하게 된다. 처음부터 핸들부품 근처에 위치한 각 다리에 끼워져 있는 슬라이딩 칼라부재는 고정부재와 칼라 사이에 기판이 완전히 샌드위치된 구멍위치로 다리를 미끄러져 올라가도록 제조된다. 칼라와 고정부재 사이의 다리부는 연결된 칼라 및 고정부재와 함께, 볼트를 삽입하지 않고도 소정위치에 앵커를 유지시켜주는 고정 구조물을 제공한다. 이 칼라가 상기 위치에 완전히 끼워지면, 다리의 나머지 부분은 잘려져 버려진다.

칼라를 안정한 위치에 고정 및 유지하고 다양한 위치에 설치하기 위해, 다리에는 축방향 또는 측방향으로 돌출한 돌기와 같은 톱니(즉, 앵커링부품을 향해 있는 두께가 넓은 사각톱니)가 설치되고, 칼라는 그 내부에 스텝 결합부품이 설치되어 래치트결합 방식으로 양 다리의 톱니를 타고 일방향으로 이동한다. 따라서 칼라의 이동은 일방향으로 고정되어 칼라가 다리의 후방으로 밀리지 않는다. 다리 나머지부의 절단은 칼라가 고정된 위치에서 톱니의 넓은 상단부 베이스에서 일어난다.

실용성 및 대중성에도 불구하고, 이 종래의 앵커에는 몇가지 문제점이 있다. 첫번째로, 실사용되는 톱니는 비교적 날카로운 모서리를 가지고 돌출되어 다리의 절단시 일부 사용자들이 통증을 느낄 수 있다. 두번째는, 쉽게 부서지는 성질을 유지할 필요가 있기 때문에, 다리가 강제적으로 얇게 제조되어, 세워두거나 부적절한 보관시 휘어지거나 기형으로 되는 경향이 있다. 이 다리들은 다소간의 탄성체로 될 수도 있지만, 이럴 경우 다리의 절단시 더 많은 노력이 필요하게 된다. 마지막으로, 베벨을 타고 오르는 칼라 톱니에 동반되고, 스텝결합부품을 통과하는 저항력으로 인해, 사각톱니에 따른 칼라의 이동이 약간 힘들다는 것이다.

도 1 및 도 2는 종래기술의 포지셔닝 앵커와 본 발명의 포지셔닝 앵커를 각각이 나타내는 분해 등각투상도;

도 3은 도 2에 나타낸 앵커의 핸들부품을 조정함으로써 금속고정부품을 스위블링하는 손끝제어를 나타내는 도;

도 4는 및 도 5는 칼라부재가 래치트 이동으로 기판에 맞대어 전개되어 있는 도 1 및 도 2에 나타낸 앵커 각각의 측면도;

도 6은 도 5의 라인 6-6에 따라 래치팅 다리와 함께 앵커내 칼라의 앞쪽 결합을 나타내는 단면도; 및

도 7은 도 5의 라인 7-7에 따라 앵커를 형성한 다리의 하부 절단 부품의 결합을 나타내는 단면도이다.

따라서 본 발명의 목적은, 그 전개가 보다 간단하고 첫 사용전 보관후 및/또는 오랜시간이 지난 후 그 장치의 보전성이 향상된 고정식 포지셔닝 앵커링 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 손가락 통증 및 손가락이 베이는 발생율을 감소시키고, 칼라 이동 및 다리조작의 수고를 줄여주는 향상된 조작성을 가지며, 구조적인 보존성과 깨지기 쉬운 성질 모두를 향상시키도록 다리에 강도를 주는 수단을 보유한 앵커링 장치를 제공하는데 있다.

일반적으로, 본 발명은 대상물을 기판에 붙이기 위해 향상된 고정식 위치 토글볼트 장치를 포함한다. 이 장치는, 일체적으로 너트부가 형성된 기다란 선형 금속부재(구조적 및 고정강도 요구에 따라 U자형, 판형, 혹은 다른 형태로 될 수도 있다)와, 이 금속부재와 결합된, 선택적으로 부서질 수 있는 포지셔닝/홀딩조립체를 포함한다. 이 홀딩조립체는, 금속부재를 적어도 한쪽 다리와 대략 일치하는 위치에 이동시켜 기판의 구멍으로 삽입하고 기판의 말단부에 금속부재를 이동시키는데 사용하기에 적합한 적어도 하나의 부러지기 쉬운 포지셔닝 다리를 포함한다. 하나의 다리를 갖는 앵커는 일반적으로 중력낙하 포지셔닝으로 동작가능한 반면, 둘 이상의 다리는 완전하게 제어되는 기계적 장착을 이용할 필요가 있다.

모든 실시예에서, 홀딩조립체는 하나이상의 포지셔닝 다리와 결합되고 구멍에 고정장착되는 방향으로 상기 하나 이상의 포지셔닝 다리를 따라 이동할 수 있는 일방향 가동칼라를 더 포함하고, 안착된 칼라로부터 멀어지는 방향으로 뻗어있는 포지셔닝 다리의 잉여부는 잘려져 버려진다(혹은 제거된다)

본 발명에 따라, 하나 이상의 각각의 다리는 횡단면이 아치형으로서, 상기 하나 이상의 다리의 아치형 오목부내에는 리브와 같은 아치형 톱니가 축선을 따라 일렬로 촘촘하게 배치되어 있다. 이 톱니에 결합된 칼라는 대응하는 아치형 톱니부와 함께 아치형 오목부에 일치되어 리브형 일방향 래치트 결합을 제공한다.

상기의 목적과 이외의 목적, 특징, 및 본 발명의 이점을 도면을 참조하여 이하에 설명한다.

아치형 다리는 3가지 이상의 이점을 제공한다. 첫번째로, 아치형 다리의 오목부내에 포함된 톱니가 사용자의 손가락과 접촉되어 발생하는 자극을 극소화할 수 있다. 게다가, 아치형은 다리에 강성 및 구조적 보전성을 제공하면서, 쉽게 부러지는 성질을 유지하여 준다. 게다가, 뜻밖에도, 아치형 리브톱니와 칼라의 대응하는 톱니사이의 계면이동은, 이들 사이의 계면이 근소하게 큼에도 불구하고 더 쉽게 된다(휘어진 톱니가 동일폭을 가지는 평판톱니보다 더 길다). 즉, 스탭톱니와 아치형 톱니 모두의 영역이 증가되어 계면접촉이 커짐에도 불구하고 칼라는 종래의 다리보다 쉽게 다리를 따라 슬라이딩한다. 따라서, 앵커의 조작 및 설치가 사용자의 손끝만으로 도 가능하다. 다리상의 칼라의 슬라이딩 이동은 계면접촉(스탭톱니와 아치형 톱니의 끝단영역으로 제한된 경계면에서만 전진이동에 대한 저항력을 보유함)으로부터 떨어져 다리의 중앙오목부로 후퇴하는 경향이 있다. 그러나, 다리의 톱니와 칼라의 스탭톱니 사이에는, 칼라가 다리 혹은 다리들로부터 후퇴하는 것을 막아주는 완전 아치형 영역이 배치되어 있다.

바람직한 실시예에서, 조립체는 두개의 길다란 포지셔닝 다리(상술한 특허와 같은)를 포함하고, 이 포지셔닝 다리의 제 1단들은 금속고정부재에 뚫려있는 너트부 근방에 피봇하게 부착된다. 포지셔닝 다리의 제 2단들은 길죽하면서 하단이 잘려진 부품 인터페이스에 의해 서로 이동가능하게 부착되고, 따라서 다른쪽 다리에 대한 한쪽다리의 종방향 이동이 손끝 슬라이딩에 의해 실시되어, 금속부재를 피봇시켜 기판의 삽입구와 대략 일직선으로 되게 하고, 제어다리의 제 2단이 서로 정렬될 경우 기판에 평행한 위치로 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다리는 횡단면이 아치형으로서, 외부볼록부와 내부오목부(다리들의 내부 오목면들은 서로 마주대하고 있음)를 갖고, 아치형 오목부내에는 축방향으로 촘촘하게 배치된 일련의 톱니를 갖는다. 칼라는 스탭톱니부와 함께 아치형 오목부에 일치되어 다리와 함께 일방향 래치트이동을 제공한다. 금속부재가 기판의 뒷쪽에 위치되어 부착되면 칼라가 래치트하여 기판에 끼워진 후, 다리가 잘려짐에 따라 앵커가 그곳에 부착된다. 다리의 아치형 구성은 강성, 안정성, 및 강도등을 더해주어 시간경과에 따른 뒤틀림과 변형을 방지하고, 쉽게 부서지는 성질을 유지하여 다리절단을 매우 매끄럽고 쉽게 해준다.

두 이상의 다리를 사용하는 실시예에서, 각 다리들은, 동일하고 앵커의 종축선을 중심으로 한쪽에 오프셋되어 있고 하단면이 절단된 구조의 부품을 각각 구비하는 것이 바람직하고, 따라서, 다리가 마주보는 위치로 배치되는 경우, 이들이 서로에 대해 위쪽이나 아래쪽에 배치됨으로써, 하단면이 절단된 구조의 부품중 하나가 다른 하나에 미끄러져 결합하게 된다.

다리에 대한 재료로는, 인장강도가 좋고, 상술한 바와 같이 필요시 쉽게 부서지는 고밀도 폴리스티렌이 바람직하다. 게다가, 폴리스티렌은 낮은 마찰계수를 갖기 때문에 매우 부드럽고, 결과적으로 하부 절단 구조의 부품 사이의 슬라이딩 이동이 최소의 노력을 필요로 한다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 슬라이딩 연결의 맞은편 다리의 표면은, 사용자의 손끝(엄지와 검지)을 접촉하여 비교적 평행한 슬라이딩 운동을 시킬 수 있도록 톱니모양(그렇지 않으면 거칠게 만들어짐) 및 약간 톱니형으로 만들어 진다.

도면을 참조하여, 종래기술의 앵커(10)를 금속고정부품(20), 포지셔닝 다리(12), 및 칼라(32)와 함께 도 1에 나타내었다. 도 4는, 칼라(32)가 안쪽으로 밀어져 기판(100)의 표면과 맞물려 있는 상태의 기판내에 배치되어 있는 완전 조립된 앵커(10)를 나타낸다. 칼라의 배치에 있어서, 칼라는 스텝톱니부품(40)을 통해 다리(12)의 완전한 톱니(14)를 따라 래치트된다. 톱니(14)는 좁은 베이스부(14a)와 넓은 탑부(14b)를 갖고, 톱니(40)와 칼라의 후진을 방지하는 탑부(14b)의 맞물림에 의해 톱니의 경사를 따르는 일방향 이동만을 허용한다(예컨대, 톱니가 기판면과의 결합시 이를 위치에 고정함). 다리(12)의 나머지부(12a)는 다리와 칼라(32)의 외부면 사이의 교차지점에서 절단된다. 이런 절단은 사용자가 엄지손가락이나 기타 손가락을 다리(12) 사이에 집어넣고 양 옆으로 흔드는 동작에 의해 다리(12)가 피봇되어 상기 교차지점이 쉽게 파단된다. 도시한 바와 같이, 앵커가 완전 실시가능한 경우에, 사용자의 손가락이 톱니(14)와 접촉하게 되고, 절단 절차동안에 통증을 느낄 수 있다.

도 2와 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 앵커(10')는 동일한 다리(12':다리(12') 각각은 서로 동일함)와, 동일한 금속고정부재(20)와, 동일한 칼라(32')를 포함한다. 종래의 앵커 및 본 발명의 앵커는 다리(12') 및 칼라(32') 수용부의 구조에 차이가 있다. 다리(12')는 횡단면이 아치형으로서, 오목부(12a')를 보유하고 있다. 도 2 및 도 5에 나타낸 양 다리의 오목부(12a')는, 도 2에 보다 명확히 나타낸 바와 같이, 조립된 앵커상태에서 서로 대면하고 있다. 도 5로부터, 톱니(14')는 오목부 밖으로 돌출하지 않는다. 다리는 외부 볼록면(12b')을 보유한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 아치형 톱니(14')는 오목부(12a')을 따라 뻗어있고, 장착중에 다리를 파단하는데 사용되는 손가락이 접촉하는 위치 이외에는 오목하게 되어 있다.

도 3에 도시된 앵커 다리의 조작에 의해, 도 3의 사선으로 표시된 금속 고정부재를 측방향 위치 또는 다리에 대한 수직방향으로부터, 다리에 대하여 나라한고 기판상의 구멍에 다리가 삽입하기 위한 위치로 이동하게 된다.

핸들부품(56')은 다리에 비해 넓은 폭을 갖고 다리와 일체적으로 형성되고, 손가락 접촉용 베이스를 제공하는데 넉넉한 치수(약 13mm의 폭과 25mm의 길이)로 된다. 얕은 톱니자국(54) 및 리브(55)는 손가락이 미끄러지는 것을 방지하고, 확실한 제어의 추가적인 방법을 제공한다.

도 2 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 핸들부품(56')들 간의 동작 및 맞물림은 안쪽(즉, 다리가 도시된 바와 같이 위치되었을 경우, 다른 다리를 향한 방향)으로 돌출되어 있고, 핸들 길이방향의 주요부를 따라 종축선을 중심으로하여 오프셋된 내부 돌출부(57)의 수단에 의해 수행된다. 이 돌출부(57)는 핸들의 종축선 중심(L)으로부터 각각 동일하게 오프셋되고, 돌출부 및 레지가 앵커의 종축으로부터 오프셋되는 거울상이며, 도 5에 나타낸 형태로 다리가 병렬배치될 경우, 서로 미끄러져 맞물리도록 배치된, 측방향으로 돌출한 끝단 레지(57a)를 갖는다. 돌출부의 세로길이는, 도 3에 나타낸 한쪽 다리와 정렬한 금속고정부품을 화살표방향으로 나타낸 바와 같이 다른쪽 다리에 정렬하도록 선회시키는 조작을 수행하는 핸들의 충분한 상대적인 움직임을 허용하는 최소 크기이다.

조립시, 먼저 다리가 금속 고정부재(20)에 부착되고, 핸들부품 사이의 결합은 언더컷 또는 오버래핑 결합을 해주는 그 사각단면(57b)을 가지는 돌출부(57)들의 서로간의 스냅핑에 의해 수행된다. 그렇지 않으면, 다르게는, 돌출부를 종방향으로 슬라이딩시켜 그러한 결합이 되게 하고, 그 다음 금속 고정부재와 결합하게 할 수 있다.

손끝조작을 용이하게 하는 요인은 기판(100)에 대한 위치로 칼라(32)를 래치트하는 수고를 덜어준다. 결과적으로, 기판의 말단측에 기대어 앵커를 유지하도록 래치팅하는 칼라의 압력에 대해 손끝으로 잡는 것으로 충분하다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 앞쪽 혹은 칼라(32')의 스텝톱니(40')와 다리의 아치형 톱니(14') 사이의 래치팅 결합은, 래치팅 압력이 아치형 다리(12')의 중심(12c)을 바깥쪽(쇄선 및 화살표방향으로 나타냄)으로 약간 휘게하면서, 이런 중심위치에서 아치형 톱니(14')와 스텝톱니(40')사이의 결합을 이완시키기 때문에 각각의 끝단에서만 이루어진다. 이러한 약화된 결합은 결국 래치팅압력을 감소시킨다. 각 톱니 사이의 이완이 완전 아치 결합에 의해 방지된다.

상술한 설명 및 도면들은 특성만을 나타낸 것이고, 본 발명의 범위내에서 구성, 재료, 부품 및 상대적 배열등이 변화할 수 있으므로 이하의 청구항에 의해 정의되어야 한다.

금속고정부품은 폴리스티렌과 같은 재료로 만들어지고, 돌기와 같은 톱니가 축을따라 일렬로 뻗어있는 잘부서지는 다리 수단을 사용하여 사용자가 직접 처리할 수 없는 벽이나 기판면에 대한 위치에 사용된다.

Claims (5)

1. 너트부가 일체적으로 형성된 기다란 선형 금속고정부재와, 선택적으로 부러질수 있고 상기 금속고정부재와 결합된 포지셔닝/홀딩 조립체를 포함하는 기판에 물체를 체결하기 위한 고정식 포지셔닝 토글볼트장치에 있어서, 상기 포지셔닝/홀딩 조립체는, 상기 금속고정부재를 적어도 한쪽 다리와 일치하는 위치에 이동시켜, 기판의 구멍으로 삽입하고 기판의 말단부에 금속부재를 이동시키는데 사용하기에 적합한 적어도 하나의 부러지기 쉬운 포지셔닝 다리를 포함하고, 상기 포지셔닝/홀딩조립체는 적어도 하나의 포지셔닝 다리와 맞물리기에 적합한 일방향 이동 칼라를 더 포함하고, 이 칼라는 상기 적어도 하나의 다리를 따라 상기 구멍에 고정장착되는 방향으로 움직이고, 상기 포지셔닝 다리중 장착된 칼라에서 돌출된 돌출부는 절단되어 폐기되기에 적합하며,

   상기 하나이상의 각각의 다리는 횡단면이 아치형으로서, 상기 하나 이상의 다리의 아치형 오목부에는 축방향으로 촘촘하게 배치된 일련의 톱니가 형성되어 있고, 상기 하나이상의 다리와 결합된 상기 칼라는 대응하는 아치형 톱니부와 함께 아치형 오목부에 일치되어 하나이상의 다리의 아치형 톱니와 일방향 래치트결합되는 것을 특징으로 하는 고정식 포지셔닝 토글볼트장치.
2. 제 1항에 있어서, 포지셔닝/홀딩 조립체는 슬라이딩 가능한 가동결합용 수단을 보유한 두개의 다리를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정식 포지셔닝 토글볼트장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 다리는 사용자의 손끝을 사용하여 금속고정부재를 결합 및 이동시키기 위한, 결합 및 조정이동용 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정식 포지셔닝 토글볼트장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 아치형 다리 각각은 볼록면과 오목면을 포함하고, 한쪽 다리의 오목면은 다른쪽 다리의 오목면과 맞대고 있으며, 각 다리의 아치형 톱니는 각 다리의 오목면을 가로질러 축선방향으로 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 고정식 포지셔닝 토글볼트장치.
5. 제 2항에 있어서, 다리 사이의 슬라이딩 결합용 상기 수단은 한쪽 다리로부터 다른쪽 다리로 향한 돌출부들을 갖는 말단 핸들요소를 포함하고, 각 다리의 상기 돌출부는 종축선을 중심으로 거울상으로 오프셋되고, 상기 돌출부들은 종방향으로 미끄럼 결합시 서로 겹쳐지기에 적합한 단턱을 갖는 것을 특징으로 하는 고정식 포지셔닝 토글볼트장치.