KR100847499B1 - 평판을 고정시키는 패스너 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면, 평판용 특히 유리판용 패스너 혹은 고정기계요소(2)에서는 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)과 움직일 수 있게 자유단을 수용하는 공동하우징과 상기 자유단을 포함하고, 상기 공동하우징(7)내에서 피벗(11)의 종방향의 축의 요동운동(tilting movement)이 가능하고, 피벗(11)의 자유단은 제한된 축방향 이동성을 가지고 공동하우징(7)내에서 피벗을 선회가능하도록 지탱하는 관절요소(8)의 구멍(9)안에 삽입된다.

볼과 탄성 슬리브 요소 형태의 관절요소에 대한 실시예가 설명되어 있다.

Description

평판을 고정시키는 패스너{FASTENER FOR FIXING PLATES}

본 발명은 평판, 특히 유리판을 고정시키는 기계요소(혹은 패스너)에 관한 것으로, 그 기계요소는 구조물에 고정시킬 수 있는 세장 피벗(Pivot)을 포함하며, 하나의 자유단과 그 자유단이 움직일 수 있도록 감싸는 공동(空洞) 하우징(hollow housing)을 가지고, 패스너에서는 그 공동 하우징내에서 선회가능하도록 피벗을 지지하는 관절요소에 의해 공동하우징내의 피벗의 종방향 축이 요동운동(tilting movement) 가능하도록 되어있다.

예를 들어 유리판과 같은 강판을 건물의 외관과 같은 고정 구조물에 부착시키기 위하여 회전과 병진운동에 있어서 다양한 자유도를 제공하는 패스너(fastener){또한 점부착(point attachment)으로 알려지기도 함}를 사용하여 이러한 평판들을 각 지점에서 매달리는 것은 일반적으로 알려진 방법이다. 회전운동의 자유도는 주로 볼조인트에 의해서 달성되며, 반면에 병진운동의 자유도는 유동베어링(floating bearing)에 의하여 제공된다. 그러므로 한편으로는 풍력과 같은 하중의 영향으로 또 다른 한편으로는 특히 실제로 무부하시 보상될 수 있는 평판과 구조물의 열팽창 차이에 의하여 탄성적으로 약간은 휠 수 있다.

DE-A1-197 49 634는 하나의 패스너(fastener)에 대하여 설명하고 있으며, 그 패스너는 공동 하우징 내에서 움직일 수 있도록 수용된 피벗의 자유단이 볼로 직접 구성되고 따라서 피벗의 종방향 축이 요동운동(tipping movement) 가능하도록 되어있다. 공동하우징 자체는 본질적으로 중공 실린더 형태이어서 축방향으로 피벗이 움직일 수 있도록 하며, 그래서, 이 축방향에서 구형부분의 양편에 설치된 스프링을 압축하여 축방향의 운동성을 제한한다. 이러한 패스너(fastener)에 의하여 구조물에 고정된 평판부분은 요동 또는 곡선운동(tilting or curving movement)뿐 아니라 평판 표면에 수직한 처짐이 발생한다. 이러한 구조의 분명한 단점은 피벗 끝단의 구형표면이 공동 하우징의 벽면위를 직접 미끄러진다는 것이다.

DE-A1-198 00 614는 다른 하나의 패스너(fastener)에 대하여 설명하고 있으며, 그 패스너는 공동 하우징 내에서 선회할 수 있도록 배치된 중공의 구형(求刑)기계요소를 포함한다. 이 하우징 중간에는 레이디얼 유극(헐거움)(radial play)을 고려하여 설치된 피벗의 자유단이 있다. 이러한 구조는 고정되는 평판에서의 피벗의 위치와 구조물상 해당 설치부분사이의 치수상 변차를 보상시킬 수 있게 한다. 그러나 설치된 상태에서 이 자유단의 축방향 이동 가능성은 여기에서는 보이지는 않는다. 이는 피벗의 자유단이 반경방향의 위치 설정 이후, 구형조인트(볼 조인트)에 단단히 나사로 죄어져 있기 때문이다.

DE-A1-197 13 678은 또한 유리판의 구멍에 설치된 공동하우징과 피벗을 구비한 패스너에 대하여 공개하고 있다. 여기에서도 역시 피벗의 종방향축에 직각방향에서의 공차(tolerances)가 보상된다. 공동하우징내에서 피벗주위의 두 개의 탄성링은 축방향으로의 피벗의 이동성을 제한시킨다. 물론 순수하게 병진운동상태에 있 는 피벗의 이동성이 예시되지만, 피벗의 전둘레를 둘러싼 탄성링을 압축함으로 가능하게 할 수 있다.

EP-B1-0 655 543은 평판, 특히 유리판의 경우에 적용될 수 있는 패스너(fastener)에 대하여 개시하고 있다. 이 패스너에서는 피벗의 자유단에 피스톤의 헤드와 유사한 것과 버켓 형태의 공동하우징의 조합으로 볼조인트를 대체한다. 공동하우징은 조립시에 해당 평판에 고정되는 한편, 피벗은 고정되게 혹은 전술된 병진운동의 자유도를 가지고 구조물에 부착된다. 측면이 대체로 구형상의 표면을 가진 피스톤의 헤드와 유사한 것은 작은 레이디얼 유극(헐거움)으로 공동하우징에 의하여 감싸진다. 피벗의 축방향으로는 압축하는 동안, 한편으로는 매우 작은 축방향 운동이 허용될 뿐아니라, 무엇보다도 공동하우징과 헤드 또는 피벗사이의 선회운동이 허용되도록, 중간 탄성층에 의하여 양측면이 덮혀 있다. 헤드중심에 대하여 공간상으로 선회운동의 가능성은 조여진 평판이 임의 방향으로 휘는 데에 필요한 회전운동의 자유도를 제공한다.

EP-A1-0 863 287은 전술된 패스너(fastener)의 또 다른 형태를 공개하고 있다. 이 패스너에서는 공동 하우징의 레이디얼 유극을 최소화시키고 헤드의 측면과 공동하우징의 내측 표면사이의 마찰과 마모를 최소화시키기 위한 플라스틱 링이 피스톤의 헤드와 같은 것의, 그 주위 최대 둘레를 따라 제공된다. 나머지의 경우, 이 구조는 실제로 초기 실시예와 동일하다.

EP-A1-0 784 129는 또한 평판용, 특히 유리판용 패스너(fastener)에 대하여 설명하고 있으며, 그 패스너는 고정되어야 할 평판과 구조물간에 각을 이루도록 되 어있다. 이 목적을 위하여 평판으로 부터 튀어나온 패스너의 몸통(shank)은 길이방향으로 둘로 분할되어 있으며, 나사선이 있는 장부(threaded tenon)는 두 부분을 통과하게 된다. 몸통의 두 부분은 공동 구형(hollow spherical shape)의 단부면을 가지고 있으며, 이들 단부면 각각은, 한쪽에는 공동 구형 단부면에 맞는 반경의 구형을 가지며 다른 한쪽은 편평한 와셔(washer)와 함께 작동한다. 해당 와셔가 있는 몸통 부분은 구조물의 지지요소의 각 측면에 하나씩 놓이고, 이 지지 요소에는 나사선이 있는 장부(threaded tenon)가 통과될 수 있도록 구멍이 제공된다. 이러한 구멍에 의하여, 나사선 있는 장부(threaded tenon)가 충분한 레이디얼 유극을 가지고 통과하는 와셔를 갖춘 몸통부분은 서로 나사 체결된다. 따라서 와셔의 편평한 면은 지지요소의 두 편평한 표면에 서로 반대가 되도록 배치되어 죄어진다. 그 구멍에서, 나사선 있는 장부(threaded tenon)는 또한 설치하는 동안 반경향으로 조정할 수 있도록 하기 위하여 상당히 큰 레이디얼 유극을 가진다. 예비조임력(the force of the pre-tightening)에 따라, 여기서, 병진운동에 의한 보상운동을 취하는 것이 또한 가능하다. 동시에 해당 구형 쉘(spherical shell)부분은 설치하는 동안 그 지지요소에 대하여 패스너의 축각을 조정하는 것이 가능하게 한다. 이러한 조정 가능성을 갖춘 패스너는 주로 곡률이나 불연속부를 갖는 벽면에 (유리)강판을 매다는 데에 주로 사용된다.

본 발명의 목적은 이러한 종류의 패스너(fastener)를 한층 더 개선시키기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 독립 청구항 1,2,11항의 특징에 의하여 달성된다. 각각의 독립항에 종속된 청구항의 특징은 독립청구항의 주제에 대하여 유익한 진전을 보여준다. 그 외의 청구항은 그러한 패스너(fastener)를 구비한 유리창과 빌딩의 창유리의 용도를 다루고 있다.

본 발명에 따른 제1의 대체형태에서는, 제한될 수 있는, 피벗의 자유단의 축방향의 이동성이 선회가능하게 설치된 구형 요소의 구멍이 공동하우징을 통해 구멍안에서 피벗이 축방향으로 미끄러질 수 있도록 제공된다는 사실에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 제2의 대체형태에서는 적어도 하나의 탄성 변형가능한 구성요소와 피벗의 자유단이 축방향으로 움직일 수 있고 상기 구성요소의 탄성변형에 의하여 선회하여 안내될 수 있는 개구의 내부 슬리브를 구비한 슬리브 형태의 한 요소가 제공된다.

본 발명의 또 다른 대체형태에서는, 피벗의 자유단이 상기 구성요소의 탄성변형에 의하여 선회하여 안내될 수 있도록 단단히 부착된 적어도 하나의 탄성 변형가능한 구성요소를 가진 슬리브 형태의 요소가 제공된다.

이 대체형태의 바람직한 실시예에서는, 상기 탄성요소는 패스너내에서 피벗이 축방향으로 이동되는 것을 제한하도록 하기 위한 충분한 전단저항을 가질 수도 있다.

대체형태에서 선호되는 것은 피벗의 반경방향의 안내를 위한 레이디얼 유극이 가능한 가장 작은 값으로 조정되는 것이다. 여기에서 "가능한 한 작은 유극"이 나 "최소한의 유극"은 "유극없이"라는 표현의 대용어로 쓰임을 특별히 언급하고자 한다. 왜냐하면, 엄격히 말하여, 유극없이 조립된 부분은 서로 움직을 수 없기 때문이다. 어떤 경우에도 과도한 유극에 의해 야기되는 마모와 노킹소음현상등과 불충분한 유극에 의하여 발생하는 마모현상을 피하는 것이 필요하다.

피벗의 끝단을 감싸는 관절 요소의 구멍은 막힌구멍 또는 뚫린 구멍의 형태로 생산될 수 있다. 피벗과 공동하우징간의 축방향 이동성은 예를 들어 탄성 중간층 또는 스프링 기계요소에 의하여 제한될 수 있다.

최신기술 수준에서 피벗의 끝단에 제공된(일반적으로는 두껍거나 두께가 증가된 형태의)피스톤의 헤드와 유사한 헤드는 여기에서 피벗의 끝단을 감싸고 있는 관절요소에 의하여 직접적으로 형성될 수도 있을 것이다. 따라서 축방향 이동성이 그 헤드와 피벗 자체 사이에 제공되는 것이 가능하다. 또 하나의 바람직한 실시예에서, 이전과 같이 피스톤과 같은 방식으로 관절요소의 구멍에서 미끄러지게 지지될 수 있도록 고정헤드 또는 말단에 추가적인 두께를 제공될 수 있다. 따라서 피벗은 최소한의 레이디얼 유극을 가지고도 가이드안에 꽉끼이거나 정지될 가능성이 없다. 이러한 헤드의 측면 표면이 원통형으로 제작된다면, 반경방향의 작용력이 구형헤드를 가지는 최신기술에 비하여 넓은 영역에 걸쳐 분산된다. 이는 표면 압력이 더욱 낮아지고, 마모가 감소하게 한다.

관절요소가 뚫려 있든, 또는 막힌구멍으로 처리 되었든 볼의 형태이거나 볼의 일부형태의 실시예가 선호된다. 그러나 관절요소를 대신하여 공동 하우징안에서 축방향으로 미끄럼 운동 및 선회를 하며 ,예를 들어 고무나 플라스틱 블록과 같은 변형가능한 탄성체에 박혀있는 슬리브(sleeve)나, 부시(bush)를 사용하는 것 또한 가능하다.

관절요소는 공동하우징을 형성하는 핏팅부분이 분리된다면 끼워맞춤이 용이해질 수 있다. 그러나 구형요소는 선회될 수는 있으나, 스냅링등을 이용하여 자체적으로 알려진 방법으로 공동하우징내에서 미끄러지지 않게끔, 끼워넣는 것이 마찬가지로 가능하다.

중립위치 또는 평균위치로부터 시작하여, 피벗은 공동하우징에 대하여 특히 10도에 이르는 각변화를 가질 수 있어야 한다. 다음으로 하나의 사용모델을 위하여 필수적으로 중요한 것은, 하중에 관련된 크기설계 검토를 무시하고도, 유리판과 구조물상의 반경 방향의 유용한 공간과 피벗의 필요한 두께와 패스너에서의 필요한 선회 각도이다.

이제 패스너를 사용하여 고정시킨 평판이 평판면에 수직한 방향으로 또한 표면하중에 대하여 탄성적으로 편향되거나 휠수 있도록 허용하는 그러한 요소는 대형평판의 표면상에 또는 그 중심에 지지점으로서 특별히 유익하게 사용될 수 있다. 현재 통상적으로 사용되는 패스너를를 사용함으로 법선방향의 편향거리가 작거나 편향되지 않게 하며, 평판은 면부착 지지점이나 그러한 중심 지지점에서의 굽힘으로 큰 응력을 받는데, 이는 각각의 지지점의 사방에서 동일한 방향으로 굽힘현상이 발생하는 것이 아니기 때문이다. 이러한 하중분포 시나리오는 본 발명에 따라 생산된 패스너에 의하여 특히 낮추어질 수 있다. ±5㎜보다 작거나 같은 범위에 있을 수 있는 그러한 움직임을 상쇄하는 필요한 저항력 또는 내부 복귀력은 선호되는 실 시예에서 예압이 설정 또는 조정될 수 있는 스프링 요소에 의해 보증될 수 있다. 게다가, 그러한 스프링요소에 의하여 공동하우징내에서 피벗의 자유단의 확실한 중립위치(영 또는 정지위치)를 미리 결정하는 것이 가능하다. 탄성 슬리브 요소 또는 이와 등가의 탄성 관절요소의 경우에는 변형에 대한 탄성저항이 상기의 중립위치를 설정하는데에 사용될 수 도 있다.

당연히, 여기서 제안된 패스너는 또한 이러한 특별한 적용시나리오이외에도,회전운동할 수 있는 적어도 하나의 지지점이 요구되는 모든 다른 조임지점들에 대해 범용으로 사용될 수 있다. 그러므로 그 패스너들은 단위요소를 기본으로 하여 모듈화된 구조시스템으로 사용하는 것이 적합하다.

물론 이론적으로는 그러한 패스너들을 가지고 역시 다중층의 적층 유리창 또는 이격소재(단열 유리)가 있는 창유리 요소를, 방화유리와 세라믹, 석재, 플라스틱, 금속등과 같은 다른 재료로 만들어진 평판에 바로, 또는 필요한 자유도를 갖춘 구조물에 고정시키는 것이 가능하다. 또한 고강도 비금속 재료 또는 복합재료로부터 패스너 그 자체를 제작해내는 것을 계획하는 것이 가능하다.

패스너의 이동성이 이제는 회전과 축방향 병진운동의 자유도로 나뉘기 때문에, 그런 장치의 마모는 필연적으로 최소 수준까지 낮추어진다. 또한 이것은 관련기술분야와 비교해 볼 때 축방향에서의 피벗의 유연성을 최적화시킬 수 있는 더 많은 가능성을 가져온다.

본 발명에 대한 주제의 다른 상세한 사항 및 이점들은 두 개의 예시적인 실시예의 도면과 다음과 같은 상세한 설명으로 예시될 것이다.

이들 도면에서, 단면도는 개략적으로 도시된다.

도 1은 선회 가능하고 축방향으로 약간 움직일 수 있는 피벗과 관통된 볼 모양의 관절요소를 갖춘 평판용 패스너(또는 점 부착)에 대한 제1실시예를 나타내는 단면도.

도 2는 관절요소가 금속-고무(metal-elastomer) 슬리브 형태인 제2 실시예를 나타내는 단면도.

이하에서 "바깥의"란 용어는 매번 패스너측을, "바깥쪽의"란 용어는 매번 "주변의 구조 요소측"을 나타내며, 일반적으로 구조물의 반대편에 자유롭게 위치된다. 그리고 "내측의"와"안쪽의"란 용어는 매번 구조물쪽 면을 의미한다는 것을 처음부터 강조할 필요가 있다. 구조물은 예를 들어 교량등의 빌딩의 내부벽면 또는 외관에 배치될 수 있다

도 1에 따르면, 패스너(2)는 단일판유리(1)의 관통구멍(3)에서 단일판유리(1)에 고정된다. 설치된 위치에서 유리판(1)의 바깥쪽을 향하는 면과 동일 평면을 이루는 바깥 핏팅(fitting)부분(4)과 그 바깥 핏팅부분과 함께 분리가능하게 혹은 분리가능하지 않게 조립된 내측 핏팅부분(5)을 포함한다. 여기에는 분할선을 따라 두부분을 나사죄임하는 것이 나타나 있다. 바깥 핏팅부분(4)은 접시모양의 원뿔머리와 구멍(3)의 원뿔 외측 끝영역에서 유리판(1)에 대하여 플라스틱으로 만들어진 해당 베어링 링을 통해 지지된다. 유리판(1)의 반대편면에서 시작해보면, 내측 핏팅(5)에 또는 외측나사산을 구비한 내측 핏팅(5)의 몸체에 와셔(6) 형태의 너트가 나사로 죄어져있고, 또한 플라스틱와셔의 삽입에 의하여 유리판(1) 내측에 대하여 지지된다. 알려진 방식의 중간층(intermediate layer)은 일반적으로 금속과 같은 패스너의 재료와 유리와 직접 접촉을 막는다.

그러나 여기서 패스너(2)를 평판 혹은 판넬(1)에 고정시키는 방법이 중요한 것은 아니다. 보여지는 구조는 단지 하나의 한정되지 않는 예에 불과하다. 다른 대체가능한 실시예의 형태는 선행기술에서 풍부하게 언급된다. 고정되어야 할 다른 평판이나 판넬을 관통하는 구멍이 반드시 필요한 것이 아니다는 것을 특별히 언급하고자 한다.

두 핏팅부분(4와5)는 함께 전술된 분할선을 따라 분리가능한 공동 하우징(7)을 형성한다. 관통구멍(9)이 있는 뚫린 볼 형태의 관절요소(8)는 가능한 한 최소의 레이디얼 유극으로 자유롭게 선회할 수 있는 방식으로 하우징내에 삽입된다. 이 실시예에서는 선회의 중심이 자체적으로 알려진 방식으로 패스너(2)에 의해 고정된 판넬(1)의 두께내에 위치한다. 그러나, 또한 필요하다면 유리판(1)의 바깥측 또는 심지어 그 내부 표면과 동일 평면상에 선회 중심을 갖는 다른 구조도 제공될 수 있다. 그렇게 하기 위하여는 핏팅부분의 조립체 구성과 유리판에 고정되는 가능한 방법을 간단히 변경할 필요가 있다.

당연히 상기 목적을 위하여 제공된 공동하우징내에 관절요소를 통합하고 이 관절요소를 공동하우징내에 축방향으로 고정시키기 위한 다른 수단방법이 있으며, 여기서 이것을 배제시킬 필요는 없다. 단지 중요한 것은 관절요소안에 사용되는 피 벗의 공동하우징내에서의 선회 자유도이다.

패스너(2)를 판넬(1)뿐만 아니라, 지지부를 구비하여, 여기서는 일점 쇄선으로 표시된 구조물(10)에 조립하기 위하여, 공동하우징(7)까지 받침부분의 구멍(hole)을 통해 뻗어있고, 각각 관절요소(8)의 구멍{(bole)(9)}안에 뻗어 있는 피벗(11)이 있다. 구멍(9)안에 위치한 그 자유단에서 피벗(11)은 피스톤(12)형태의 두께(헤드)를 가진다. 이 헤드는 가능한 최소의 레이디얼 공차(미끄럼 맞춤)를 가지고도 정지(꽉끼임) 없이 미끄러질 수 있도록 구멍안(9)안에 수용되어 있다. 끼워맞춤을 선택하는 때에는, 관절요소를 지지하는 동안의 가능한 열팽창을 당연히 고려할 필요가 있다.

구멍(9)안에서 추가된 두께(12)의 확실한 중립 또는 평균위치를 결정하고 축향 이동성을 제한 하기 위하여, 압축 스프링이 헤드(12)의 양면에 제공된다. 바깥측 스프링(13)은 한편으로는 헤드(12)의 바깥측 정면상에 다른 한편으로는 공동하우징(7)의 내측 단부상의 바깥측 핏팅부분(4)상에 레이디얼 방향으로 지지된다. 비록 여기에는 도시되어 있지 않더라도 패스너의 중심축에 대하여 바깥 스프링(13)의 중심을 잡기 위한 적절한 수단을 제공하는 것이 가능할 수도 있다.

내측 스프링(14)은 큰 레이디얼 유극이 있는 상태로 피벗(11)축을 감싸고 있다. 이 스프링은 한편으로는 헤드(12)의 내측정면에 대하여, 다른 한편으로는 내측 핏팅부분에 제공되는 환상 숄더(annular shoular)에 대하여 축방향으로 지지된다. 상기 환상숄더는 예를 들어, 여기서 도시된 것처럼 분해가능하도록 내측 핏팅(5)부분의 홈에 끼원진 스냅링의 형태로 제작될 수도 있다. 그러나 그러한 방안은 완전 히 안전하게 축방향으로 발생하는 모든 힘에 반작용될 수 있을 것을 조건으로 한다. 물론 관절요소내의 헤드의 원리와 축방향으로 이동가능한 위치 고정을 변경시킴이 없이, 여기서는 또한 구조적인 사항과 관련된 다른 상세한 방안도 가능하다. 그러므로 여기서 도시된 나선형의 압축스프링 대신에 적절한 다른 탄성 요소를 사용하는 것 또한 가능하고, 그러한 탄성요소는 예컨대 구멍안에서 추가된 두께의 중립위치를 한정하기 위하여 유연한 고무 또는 플라스틱 재료로부터 만들어진 기계요소들이다.

필요한 탄성 또는 스프링 강성은 다른 경도의 스프링을 사용하여도 또한 얻어질 수 있다. 스프링이 설치되고 나서, 예를 들어 패스너 그 자체내의 조정 스크루(adjusting screw)와 같은 조정수단을 사용하여 필요한 압축스프링의 예압을 수정하는 것을 생각해 보는 것 또한 가능하다. 그러나 그러한 방식은 여기서 보여주는 개괄적인 예시의 것 보다 더 비싸다. 극단적인 경우, 스프링의 경도는 필요하다면, 단지 매우 적은 축방향의 휨만이 가능하도록 그리고 실제로 고정된 축방향 지지부가 되도록 매우 높게 설정될 수도 있다. 그러나 요소의 기본적인 축방향 이동성은 더 이상 이러한 경우에 보증되지 않는다.

도시되지 않은 대체안으로, 만일 관절요소에 만들어진 구멍이 막힌 구멍이 되어야 한다면, 바깥측 스프링(13)은 이 구멍의 바닥을 지지할 수 도 있다. 또한 관통 구멍안에, 관절요소내에서 바깥 스프링(13)이 또한 접하는 베어링 숄더(bearing shoulder)를 제공하는 것이 가능하다.

만일 충분한 설치공간이 주어지고, 베어링 숄더등이 제공된다면, 도 1에 도 시된 형태의 대안에서는, 내측 스프링이 또한 관절요소의 안쪽을 지지할 수 있다. 이러한 설계에서는 스프링(13) 및/또는 스프링(14)이 패스너의 순수한 선회운동에 의하여 탄성적으로 변형되어서는 안된다.

여기서 설명된 패스너(2)는 판넬(1)에 완전히 미리 끼워맞질 수 있다. 예를 들어, 관절요소(8)과 바깥스프링(13)이 무엇보다도 먼저 바깥 핏팅부분(4)안에 삽입된다. 다음으로는 증가된 두께의 헤드(12)를 가진 피벗(11)이 관절요소(8)의 구멍(9)안에 끼워진다. 그 다음으로 내측 스프링(14)이 헤드(12) 상에 설치된다. 최종적으로, 내측 핏팅부분(5)은 환상 숄더(15), 이 경우에는 스냅링을 갖추어 바깥측 핏팅부분상에 끼워맞추어지고 조립되는데, 이경우에는 나사조임에 의하여 조립된다. 그러므로 한편으로는 관절요소가 공동하우징내에서 고정되고, 바람직하게는 미끄럼 코팅 및/또는 영구윤활과 같은 재료의 적절한 조합에 의하여 관절요소의 장기적인 자유 선회운동이 보장된다. 다른 한편으로는, 바람직한 방식으로 두 스프링이 예압되고, 이제는 선회가능하고 축방향으로 미끄러질 수 있게 수용된 피벗(11)이 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 결국, 이러한 조립체는 바깥쪽으로부터 판넬(1)의 구멍(3)안으로 설치되고 너트(6)을 사용하여 중간층으로 동시에 고정된다.

헤드의 외경과 관절요소 및 내측 핏팅부분의 구멍 내경은 끝에 부가된 두께를 갖는 피벗이 스냅링이 끼워 맞춰지기 전 또는 제거된후 관절요소의 구멍에 삽입되거나 구멍으로부터 빼내질 수 있도록 맞추어질 수 있다.

패스너(2)가 가설되기 전에, 피벗(11)은 통상의 방법으로 구조물(10)에 대하여 축방향으로 고정되는데, 적절한 나사 죔을 이용하여 분리 가능하도록 고정시키 는 것이 바람직하다. 필요하다면, 피벗 축에 대하여 반경향으로 그리고 받침부분의 평면에 평행한 병진운동 자유도를 제공하는 것이 또한 필요하다. 그러므로 피벗(11)은 판넬(1)에 의하여 패스너(2)에 전달된 열원에 의한 팽창과 바람에 기인한 힘과 자체 무게와 같은 모든 하중이 구조물(10)에 전달된다. 이 구조물의 다른 상세한 설명은 여기에 도시되지 않는다. 이와 관련하여 그리고, 구조물에 고정시키는 패스너의 병진이동 자유도와 연결에 대한 더 정확하고 상세한 점에 대하여는 이 분야의 실질적인 선행기술이 다시 한번 참고될 것이다.

판넬(1)에 조립된 패스너(2)의 핏팅부분(4와 5)는 관절요소(8)에 의해 모든 경우네 피벗(11)에 대하여 자유롭게 선회될 수 있다. 다시말해 이들 피팅부분(4와5)는 회전운동에 있어서 자유도를 가지고 지탱된다. 일반적으로는 모든 방향에서 약 5도의 선회각도가 고려된다. 그러므로 판넬(1)의 곡률이 여기서 큰 저항력없이 반작용되거나 보상될 수 있다. 나아가 구멍(9)내의 헤드(12)의 축방향 이동성과 두 스프링(13 과 14)는 판넬(1)과 구조물간의 거리 변화를 허용하고, 그 변화는 이 실시예에서 결국 압축 스프링이 완전히 압축되었을 때의 각각의 고정길이(immobilizing length)에 의하여 제한된다. 이러한 구조에서 피벗과 그 끝단의 추가된 두께는 각각 중립위치로부터 시작하여 탄성복원력의 작용에 대항하여 패스너(2) 안에서 양 축방향으로 더 깊거나 얕은 깊이로 삽입된다. 게다가 스프링(13)과(14)는 공동하우징 내에서 관절요소(8)의 요동운동에 대하여 복원 모멘트(return moment)를 또한 발생시킬 수 있다.

패스너에 가해지는 주요하중은 판넬(1)의 자체 무게이다. 그 하중은 정상적 인 설치 위치에서 피벗의 종방향축에 수직하게 작용한다. 헤드(12)의 원통형 측면과 구형요소의 구멍(9)의 벽면 사이에 작은 레이디얼 유극으로 인해 면접촉이 보장되도록 하여, 주요 하중이 상대적으로 넓은 면적에 의하여 피벗에 전달되도록 한다.

도 2에 도시된 패스너의 대안적인 형태에서는,볼조인트 요소 대신에 슬리브 요소(16)가 관절요소(8)로 사용되고, 이 슬리브 요소는 패스너의 두 핏팅부분사이에서 고정되어 있다. 이 슬리브 요소는 반경 외측 부싱(17) 및 이와 동심상에 배치된 반경 내측 부싱(18), 그리고 두 부싱사이의 환상 홈에 배치된 탄성 변형가능한 관절 링(19)로부터 구성되어진다. 금속 혹은 비금속 재료로 만들어 질 수 있는 관절링과 부싱사이의 결합요소는 예를 들어, 접착 또는 경화(vulcanizaton)를 통해 높은 강도를 갖는다.

이러한 성질의 요소들은 예를 들어 자동차 샤시 구조 분야에서 댐퍼로 원래알려져 있다. 관절링은 고무나 적절한 탄성체(elastomer)로 만들어 질 수 있으며, 그 탄성강성은 재료와 기하학적 구성의 선정을 통해 요구조건에 적합하게 매우 넓은 범위의 제한 값 내에서 조정되는 것이 가능하다. 이 요소들은 일반적으로 반경방향으로는 매우 큰 강성을 갖지만, 내부부싱이 관절링의 탄성변형에 의하여 외측부싱에 대해 축방향으로 움직일 수 있듯이 중심축에 대하여도 선회할 수 있다.

패스너의 나머지 구조는 도 1에서 설명한 실시예와 본질적으로 같다. 이것은 여기서 개별 부분에 대하여 다시 설명할 필요가 없다는 것을 의미한다. 그러나 구 조가 두드러지게 더욱 간단해서 그 제조가 볼조인트 요소의 부재(不在)로 인해 더 경제적이다. 그러므로, 외측 부싱(17)은 나사 결합되는 두 핏팅부분(4 와 5)사이에 서 공동하우징내에 레이디얼 유극 없이 단순하게 축방향 및 반경방향으로 죄여질 수 있다. 내측 스프링(14)의 지지부 기능을 하는 환상 숄더(15)는 여기서 내측 핏팅부분(5)에 직접 합체 되어있다. 환상 숄더는 또한 외측 부싱(17)에 의해 슬리브 요소를 축방향으로 고정시킨다. 유익하게는, 피스톤이 공간(7)를 벗어나지 못하게끔 기계적인 안전성을 제공할 수 있도록 핏팅부분(5)의 환상 숄더(15)의 내경은 피스톤의 헤드(12)의 외경보다 작다. 내측 부싱(18)은 외측 부싱(17)보다 축 방향으로 약 더 짧다. 내측부싱(18)의 내측면은 관절요소의 구멍을 형성하고 이 구멍안에서는 피벗(11)끝의 부가된 두께(12)가 가능한 한 레이디얼 유극 없이 수용되나, 한편으로는 그 부가된 두께는 축방향으로 여전히 미끄러질 수 있다. 여기에서 다시금, 미끄럼운동의 원할함을 확보하기 위하여 적절한 단계들을 한번 더 취하는 것이 적절하다.

대안적인 형태에서, 관절링은 외측 핏팅부분(4)에 직접 고정될 수 있고, 그 런 경우에는 외측 부싱(17)이 생략되는 것이 가능해질 것이다.

또 다른 단순화된 대체형태에 있어서, 슬리브 모양의 탄성 관절요소를 사용하여 내측 부싱이나 관절링에, 두께를 부가하거나 혹은 부가함이 없는 피벗을 축방향에 고정시키는 것을 고려해 볼 수 있다. 이것은 요구되거나 필요한 축방향 이동성이 관절링의 충분한 횡방향운동에 의하여만 얻어질 수 있다는 것을 조건으로 한다. 이 대체형태에서는 피벗의 중립위치를 한정시킬 특별한 탄성요소가 필요없다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 구조물에 평판, 특히 유리판을 고정시키는 패스너로 각종 하중에 의한 평판의 휨이나 평판의 자중을 흡수하여 복원시킬 수 있도록 탄성요소와 관절요소를 포함하여, 빌딩, 특히 외관 유리를 갈아 끼우는 데에 이용 가능하다.

Claims (19)

1. 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)을 포함하며 자유단과 상기 자유단을 움직일 수 있게 수용하는 공동하우징(hollow housing)(7)을 포함하는, 평판용 패스너(fastener)(2)로서, 상기 공동하우징(7) 내에서 상기 피벗을 선회가능하도록 지지하는 관절요소가 상기 공동하우징(7) 내에서 피벗(11)의 종방향 축의 요동운동(tilting movement)을 허용하는 상기 패스너에 있어서,

   상기 관절요소(8)는 선회가능하도록 설치되고 최소한의 레이디얼 유극을 가지고 축방향으로 미끄러지게끔 피벗(11)의 자유단이 지지되는 구멍(9)이 공동 하우징에 의해 제공되는 구형요소(spherical element)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
2. 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)을 포함하며 자유단과 상기 자유단을 움직일 수 있게 수용하는 공동하우징(hollow housing)(7)을 포함하는, 평판용 패스너(fastener)(2)로서, 상기 공동하우징(7) 내에서 상기 피벗을 선회가능하도록 지지하는 관절요소가 상기 공동하우징(7) 내에서 피벗(11)의 종방향 축의 요동운동(tilting movement)을 허용하는 상기 패스너에 있어서,

   상기 관절요소(8)는 탄성 변형가능한 구성요소(19)를 갖춘 슬리브 요소(16)와, 상기 피벗(11)의 자유단이 최소의 레이디얼 공차상태로 축방향으로 움직일 수 있고 상기 탄성 변형가능한 구성요소(19)의 탄성 변형에 의하여 선회시 안내될 수 있는 내측 슬리브로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 피벗(11)의 상기 자유단에는 상기 관절요소(8)의 구멍(9) 내에서 안내되는 헤드(12)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
4. 제 3항에 있어서, 상기 헤드(12)는 원통형 측면을 갖는 것을 특징으로 하는, 패스너.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 관절요소(8)를 위한 공동하우징(7)은 분할선을 따라 조립되는 두 부분의 핏팅(4,5)으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 관절요소(8)의 상기 구멍(9) 안에는 상기 피벗(11)의 축방향에서 중립위치로 상기 피벗(11)의 상기 자유단을 조정하기 위한 탄성요소(13,14;19)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
7. 제 6항에 있어서, 상기 탄성요소(13,14)는 스프링의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 패스너
8. 제 6항에 있어서, 상기 탄성요소(13,14)는 상기 피벗(11)의 단부 헤드(12)의 각 측면에 하나씩 설치되고, 상기 탄성요소 각각은 일측면에서 상기 헤드(12)를 지지하는 것을 특징으로 하는, 패스너.
9. 제 8항에 있어서, 상기 탄성요소(13,14)의 타측면은, 상기 탄성요소 중 하나는 상기 공동하우징(7)의 폐단부(closed end)를, 다른 하나는 상기 피벗(11)을 감싸는 환상 숄더(15)를 지지하는 것을 특징으로 하는, 패스너.
10. 제 8항에 있어서, 상기 탄성요소(13,14)의 또 다른 측면은 상기 구멍(9)의 내부를 지지하는 것을 특징으로 하는, 패스너.
11. 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)을 포함하며 자유단과 상기 자유단을 움직일 수 있게 수용하는 공동하우징(hollow housing)(7)을 포함하는, 평판용 패스너(fastener)(2)로서, 상기 공동하우징(7) 내에서 상기 피벗을 선회가능하도록 지지하는 관절요소가 상기 공동하우징(7) 내에서 피벗(11)의 종방향 축의 요동운동(tilting movement)을 허용하는 상기 패스너에 있어서,

    상기 관절요소(8)는 요동운동을 허용할 수 있도록 탄성 변형 가능한 관절링(19)를 가지며 상기 피벗(11)의 자유단에 단단히 고정되고 상기 피벗의 단부를 감싸는 슬리브 요소(16)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
12. 제 11항에 있어서, 상기 슬리브 요소(16)의 관절링(19)은, 충분한 전단력의 발생을 통해 상기 피벗(11)의 자유단의 축방향 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는, 패스너.
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14. 삭제
15. 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)을 포함하며 자유단과 상기 자유단을 움직일 수 있게 수용하는 공동하우징(hollow housing)(7)을 포함하는, 유리판용 패스너(fastener)(2)로서, 상기 공동하우징(7) 내에서 상기 피벗을 선회가능하도록 지지하는 관절요소가 상기 공동하우징(7) 내에서 피벗(11)의 종방향 축의 요동운동(tilting movement)을 허용하는 상기 패스너에 있어서,

    상기 관절요소(8)는 선회가능하도록 설치되고 최소한의 레이디얼 유극을 가지고 축방향으로 미끄러지게끔 피벗(11)의 자유단이 지지되는 구멍(9)이 공동 하우징에 의해 제공되는 구형요소(spherical element)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
16. 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)을 포함하며 자유단과 상기 자유단을 움직일 수 있게 수용하는 공동하우징(hollow housing)(7)을 포함하는, 유리판용 패스너(fastener)(2)로서, 상기 공동하우징(7) 내에서 상기 피벗을 선회가능하도록 지지하는 관절요소가 상기 공동하우징(7) 내에서 피벗(11)의 종방향 축의 요동운동(tilting movement)을 허용하는 상기 패스너에 있어서,

    상기 관절요소(8)는 탄성 변형가능한 구성요소(19)를 갖춘 슬리브 요소(16)와, 상기 피벗(11)의 자유단이 최소의 레이디얼 공차상태로 축방향으로 움직일 수 있고 상기 탄성 변형가능한 구성요소(19)의 탄성 변형에 의하여 선회시 안내될 수 있는 내측 슬리브로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
17. 구조물(10)에 고정되는 세장 피벗(11)을 포함하며 자유단과 상기 자유단을 움직일 수 있게 수용하는 공동하우징(hollow housing)(7)을 포함하는, 유리판용 패스너(fastener)(2)로서, 상기 공동하우징(7) 내에서 상기 피벗을 선회가능하도록 지지하는 관절요소가 상기 공동하우징(7) 내에서 피벗(11)의 종방향 축의 요동운동(tilting movement)을 허용하는 상기 패스너에 있어서,

    상기 관절요소(8)는 요동운동을 허용할 수 있도록 탄성 변형 가능한 관절링(19)를 가지며 상기 피벗(11)의 자유단에 단단히 고정되고 상기 피벗의 단부를 감싸는 슬리브 요소(16)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패스너.
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