KR100942004B1 - 나사 부속품을 구비한 체결 조립체 및 체결 조립체를 해체하는 해체 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인 체결체(25a)에 체결되는 체결 부재(17)의 둘레에 배치되어 있는 나사 부속품(10, 10', 10'')에 관한 것으로, 상기 나사 부속품은 체결 부재의 체결력을 지지하여 피체결 부재를 압박하도록 체결 부재의 헤드(17b)와 피체결 부재(22) 사이에 개재되어 있다. 상기 나사 부속품은 형상 복원 재료로 제조되는 한 쌍의 아암(12, 13)을 구비한다. 각각의 아암은 전단부를 갖고, 이들 전단부는 가열 시에 연화되는 접착제 재료에 의해 서로 접합되어 있다, 상기 아암은 열이 가해지거나 힘이 가해질 때에 나사 부속품을 체결 부재의 헤드로부터 빼내도록 반경 방향으로 벌어진다.

Description

나사 부속품을 구비한 체결 조립체 및 체결 조립체를 해체하는 해체 방법{FASTENING ASSEMBLY HAVING SPACER AND PROCESS OF RELEASING SAID FASTENING ASSEMBLY}

본 발명은 나사 부속품, 나사 부속품을 구비한 체결 조립체 및 체결 조립체를 해체하는 해체 방법에 관한 것으로, 에어컨, 냉장고, 텔레비전, 전지 팩, 간이 충전기와 같이 재생하여 이용할 수 있는 기구 또는 장치에 효율적으로 적용할 수 있다.

에어컨, 세탁기 및 냉장고와 같은 전자 제품의 재생은 환경 보호의 측면과 천연 자원의 재사용의 측면에서 적극적으로 실행되고 있다. 그러나, 전자 제품에 있어서의 체결 나사를 제거하는 데에 시간이 걸린다. 따라서, 충분한 작업 효율을 갖는 재생 공정은 아직 확립되지 않았다.

도 16 내지 도 18은 형상 기억 합금으로 제조되는 체결 부재와 나사 부속품의 예를 도시하고 있다. 일본 실용신안 공개 제H-2-36616호(특히 종래 기술의 4 내지 6 페이지와 도 5 참조)에 개시된 바와 같은 종래 기술은 필요할 때에 볼트(60)를 해체할 뿐 아니라 볼트(60)의 풀림을 방지하는 장치를 도시하고 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 볼트(60)의 헤드(61)와 체결판(68) 사이에 개재된 나사 부속품으로서 와셔(62)가 마련되어 있다. 와셔(62)는 제1 링(63), 제2 링(64), 이들 링(63, 64) 사이에서 층을 이루는 절연체(65) 및 한 쌍의 환형 절연 시트(66, 67)로 이루어지고, 각각의 시트는 제2 링(64)의 위 또는 아래에 배치되어 있다. 모든 부재는 볼트(60)의 축방향으로 서로 정렬되어 있다. 링(63, 64)은 각각 형상 기억 합금으로 제조된다. 링(63, 64)을 소정의 역변태 온도 이상으로 가열하면, 각각의 링에 제공되는 형상 기억 처리에 기인하여 도 16에 있어서 수직으로 제1 링(63)이 팽창되고, 제2 링(64)이 수축된다.

즉, 제1 링(63)은 역변태 온도 이상에서 수직으로 팽창되어, 볼트(60)의 지지면(61a)이 가압되어 볼트(60)의 나사와 체결판(68) 사이의 접촉 압력을 증가시킨다. 이는 볼트(60)를 체결판(68)에 고정하여, 볼트(60)의 풀림을 방지한다. 제2 링(64)은 역변태 온도 또는 그 이상의 온도에서 수직으로 수축되어, 볼트(60)의 지지면(61a)이 압력 해제되어 볼트(60)의 나사와 체결판(68) 사이의 접촉 압력을 감소시킨다. 이로써, 볼트(60)는 풀린 상태로 된다. 따라서, 제1의 종래 기술은 볼트(60)를 체결하고 해제할 수 있는 장치를 제공한다.

도 17a 및 도 17b는 일본 특허 출원 공개 제H-7-4407호(종래 기술의 도 5 및 도 12 참조)에 개시된 바와 같은 제2의 종래 기술을 도시한다. 제2의 종래 기술은 스크레이핑용의 전자 제품을 용이하게 해체하도록 하는 체결 나사(70)를 개시하고 있다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 나사(70)는 형상 기억 재료로 제조되고, 스템(71)과, 이 스템(71)에 연속하는 헤드(72)를 구비한다. 스템(71)은 전단부에 슬릿(71a)이 마련되어 전단부를 2개의 부분으로 분리한다. 2개의 전단부 각각은 테이퍼진 표면이 형성된 외주를 갖는다. 테이퍼진 표면에는 나사(71b)가 형성되어 있다.

도 17a는 기억된 형상에 대응하는 폐쇄 단부를 갖는 스템(71)을 도시하는 반면에, 도 17b는 V 형상으로 개방된 단부를 갖는 스템(71)을 도시하고 있다. 나사(70)는 체결판(73)의 관통 구멍(73a)을 통하여 삽입되고, 메인 체결체(74)의 암나사(74a)와 맞물린다. 나사(70)의 지지면(72a)과 체결판(73) 사이에 스프링(75)이 마련되어 있다. 스프링의 탄성력이 나사(70)를 외측으로 압박하여, 나사(70)가 기억된 형상으로 복원될 때에 나사를 메인 체결체(74)로부터 해제한다.

도 18은 일본 특허 출원 공개 제S-62-110013호(종래 기술의 2 페이지와 도 1 참조)에 개시된 바와 같은 제3의 종래 기술을 도시하고 있다. 제3의 종래 기술은 열 팽창에 기인한 볼트의 풀림을 방지하는 나사 부속품으로서의 탄성 와셔(80)를 개시하고 있다. 탄성 와셔(80)는 5 내지 10℃의 형상 복원 온도를 갖는 형상 기억 합금으로 제조된다. 도 18에 도시된 바와 같이, 탄성 와셔(80)는 사이에 컷-오프(cut-off) 부분(81)이 있는 한 쌍의 아암(82, 83)을 구비한다. 아암은 형상 기억 공정에 기인하여 서로 오프셋되어 있다.

탄성 와셔(80)는 형상 변태점보다 충분히 낮은 온도에서 평탄한 형상으로 형성되어 있고, 평탄한 탄성 와셔(80)는 볼트와 피체결 부재 사이에 또는 너트와 피체결 부재 사이에 개재되어, 형상 변태점보다 낮은 소정의 온도로 함께 접촉한다. 볼트의 체결 후에, 탄성 와셔(80)는 형상 변태점보다 높은 온도에서 기억된 형상으로 복원되어, 볼트의 축방향으로 인장력을 야기한다. 이는 볼트의 나사부와 피체결 부재 사이의 접촉 압력을 증가시켜 볼트의 체결력을 제공한다.

제3의 종래 기술에 있어서, 형상 기억 기능에 기인한 탄성 와셔(80)의 변형량은 볼트의 열 팽창에 의한 것보다 크다. 이는 볼트의 열 팽창과는 관계없이 체결력에 의해 탄성 와셔(80)와 볼트 사이의 풀림을 방지한다.

또한, 일본 실용신안 공개 제H-4-113320호에 개시된 바와 같은 다른 종래 기술은 형상 기억 합금으로 제조된 와셔를 개시하고, 일본 특허 공개 제2001-59512호는 와셔의 구조를 개시하고 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 체결 부재와 나사 부속품은 제거해야 하는 이하의 단점을 갖는다.

제1의 종래 기술에 있어서는, 와셔(62)가 여러 개의 부품으로 제조되어 복잡한 형상을 갖는다. 따라서, 와셔(62)는 소형화하기가 곤란하여, 작은 나사에 적용할 수 없다. 또한, 전자 제품의 조립 단계 중에 소정의 토크로 나사를 체결하기 위하여 로봇과 같은 자동 머신이 채용된다. 따라서, 제1의 종래 기술과 같이 체결력을 증가시키기 위하여 나사의 체결 후에 가열하는 공정은 조립 단계를 위한 작업 효율에 있어서 불리할 것이다. 이러한 가열 공정 단계는 일정한 체결력을 얻기가 곤란하여, 조립 단계의 생산성을 저하시킨다.

또한, 와셔(62)는 전자 제품 조립에 널리 사용되는 플러시 헤드 나사에 적용될 수 없다. 이 때문에, 와셔(62)는 볼트의 축방향에 수직인 지지면(61a)을 갖는 나사 또는 볼트(60)에만 적용될 수 있다.

제2의 종래 기술의 나사(70)는 사이에 간극을 형성하는 한 쌍의 분기된 팁(branched tip)을 갖는 스템(71)을 구비한다. 분기된 팁은 나사(70)의 강성을 저 하시켜 충분한 체결력을 제공하지 못한다. 나사(70)는 전자 제품의 진동에 기인하여 원치 않게 풀릴 수도 있다. 또한, 나사(70)는 회전 다이스가 형성되어 있는 나사를 필요로 하여, 전자 제품의 조립 비용을 증가시킨다. 이 때문에, 나사는 충분한 체결력을 유지하기 위하여 특히 깊은 깊이를 가질 필요가 있다.

제3의 종래 기술의 와셔는 볼트에 증가된 체결력을 제공하여 전자 제품의 플라스틱 섀시를 확실하게 조립할 수 있게 한다. 이와 달리, 체결력의 증가는 전자 제품의 해체 중에 볼트를 제거해야 할 때에는 불리하다.

일본 실용신안 공개 제H-4-113320호에 개시된 다른 종래 기술에서는, 체결 볼트는 볼트의 축방향에 수직인 안착면(seating surface)을 갖는다. 따라서, 강한 체결력이 안착면에 보다 큰 접촉 압력을 부여한다. 불리하게도, 큰 접촉 압력은 전자 제품을 분해하기 위하여 와셔를 가열할 때에 와셔를 볼트로부터 분리하는 것을 방해한다.

일본 특허 출원 공개 제2001-59512호에 개시된 바와 같은 다른 종래 기술에서는, 와셔가 한 쌍의 아암과 아암용의 연결 부재를 구비한다. 연결 부재는 나사의 헤드와 대향하는 부재 내로 강제되어 나사의 회전을 정지시켜 나사의 풀림을 방지한다. 한편, 이러한 연결 부재는 전자 제품을 용이하게 분해하는 데에는 불리한데, 그 이유는 연결 부재를 구비하는 나사가 용이하게 분리되지 않기 때문이다.

전술한 상황을 감안하여, 본 발명의 목적은, 확실하고 효율적인 작업으로 체결 부재를 대향 부재에 고정하기에 적합하고, 또한 체결 부재를 대향 부재로부터 용이하게 제거 또는 분리하는 데 적합한 나사 부속품, 나사 부속품을 구비한 체결 조립체, 체결 조립체를 해체하는 해체 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 양태는 메인 체결체에 체결되는 체결 부재의 둘레에 배치되는 나사 부속품을 제공한다. 나사 부속품은 체결 부재의 헤드와 고정 대상물 사이에 개재되어, 체결 부재의 체결력을 지지하여 피체결 부재를 압박한다. 나사 부속품은 한 쌍의 아암을 포함하고, 이들 아암은 가열 시에 연화되는 접착제 재료에 의해 서로 고정되는 전단부를 갖는다. 아암은 형상 복원 재료로 제조된다. 아암은 나사 부속품이 체결 부재의 헤드로부터 해체되도록 반경 방향으로 연장된다.

따라서, 피체결 부재는 체결 부재의 체결력에 의해 나사 부속품을 통하여 메인 체결체에 체결된다. 한편, 나사 부속품의 연결부는 가열 시에 연화되어, 한 쌍의 아암이 서로 멀어지게 이동되고, 이로써 형상 복원 기능에 의해 확실하게 외측으로 벌어진다. 이로써, 나사 부속품은 체결 부재의 헤드로부터 해제된다. 따라서, 전자 제품의 조립 시에, 체결 부재는 피체결 부재를 통상의 체결력에 의해 메인 체결체에 체결할 수 있다. 한편, 전자 제품의 분해 시에, 체결 부재는 용이하게 풀려서, 해체 공정의 시간을 절약할 수 있다. 나사는 체결을 위한 통상의 나사 또는 볼트일 수 있고, 나사 부속품은 일반적으로 나사가 없는 부분을 포함하며, 나사와 함께 사용된다. 연결부는 아암의 온도보다 낮은 연화 온도를 갖는다. 예컨대, 연결부는 솔더(Sn-Bi 또는 Sn-In)이거나, 폴리우레탄으로 이루어지는 핫 멜트 접착제이다.

본 발명의 제2 양태는 메인 체결체에 고정되는 체결 부재의 둘레에 배치되는 나사 부속품을 제공한다. 나사 부속품은 체결 부재의 체결력을 지지하여 피체결 부재를 압박하도록 체결 부재의 헤드와 피체결 부재 사이에 개재되어 있다. 나사 부속품은 형상 복원 재료로 제조되고, 이 나사 부속품은 가열에 의하여 또는 외력에 의하여 체결 부재의 헤드로부터 해제되도록 반경 방향으로 벌어지는 한 쌍의 아암을 구비한다.

따라서, 피체결 부재는 체결 부재의 체결력에 의하여 나사 부속품을 매개로 메인 체결체에 체결되어 있다. 한편, 한 쌍의 아암은 가열에 의하여 또는 외력을 가함으로써 체결력에 대항하여 원래의 형상으로 복원되므로, 한 쌍의 아암은 서로 멀어지게 이동하여 반경 방향 외측으로 벌어지게 된다. 이로써, 나사 부속품이 체결 부재의 헤드로부터 분리된다. 따라서, 나사 부속품이 체결 부재로부터 용이하게 분리되어, 효과적인 분해 공정을 제공할 수 있다. 형상 복원 재료는 가열에 의하여 원래의 형상으로 복원되도록 합성수지 재료 또는 금속으로 제조될 수 있다. 예컨대, 형상 복원 재료는 Ti-Ni 합금, Cu-Zn-Al 합금, Ti-Ni-Fe 합금, 폴리우레탄 폴리머 등이 있다.

바람직하게는, 아암 중 하나의 아암은 자유단측에 맞물림부가 마련되어 있고, 다른 아암은 자유단측에 피맞물림부가 마련되어 있다. 이에 따라, 맞물림부와 피맞물림부의 결합에 의하여 한 쌍의 아암을 연결하므로, 나사 부속품은 통상의 상태에서는 쉽게 벌어지지 않는다. 이로써, 피체결 부재가 메인 체결체에 확실하게 고정된다. 한편, 한 쌍의 아암은 나사 부속품이 가열되거나 외력이 가해짐으로써 형상 복원 능력에 기인하여 체결 부재의 헤드로부터 해체되도록 반경 방향으로 벌어질 수 있다.

바람직하게는, 나사 부속품은 환형이고, 맞물림부는 피맞물림부 내측에 반경 방향으로 위치되어 있다. 이에 따라, 맞물림부는 피맞물림부에 대하여 맞닿아서 이들 부분은 체결 부재의 체결에 기인한 과도한 결합력 없이 피체결 부재의 분해 시에 분리될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 아암이 서로 용이하게 분리되어, 분해 공정이 개선된다.

바람직하게는, 체결 부재는 플러시 헤드 나사(flush head screw)이다. 이에 따라, 나사 부속품을 가열하면 한 쌍의 아암이 체결 부재의 체결력에 대항하여 나사 헤드의 경사면을 따라 반경 방향으로 벌어져서, 나사 부속품이 나사 헤드로부터 분리된다. 따라서, 피체결 부재가 자동으로 풀린다.

바람직하게는, 한 쌍의 아암은 적어도 부분적으로 형상 기억 합금으로 제조된다. 이에 따라, 한 쌍의 아암은 역변태점 이상의 온도로 가열함으로써 원래의 형태로 복원되므로, 아암은 반경 방향으로 벌어져서 나사 부속품을 체결 부재로부터 분리한다. 형상 기억 합금이 큰 복원력을 제공하기 때문에, 체결 부재는 큰 체결력을 제공할 수 있다. 따라서, 피체결 부재를 메인 체결체에 확실하게 고정할 수 있다. 한편, 피체결 부재으로 인하여 분해 공정이 개선된다. 예컨대, 형상 기억 합금이 Ti-Ni 합금인 경우에, 아암의 조직은 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 변경되어 원래의 기억된 형상으로 복원된다.

바람직하게는, 한 쌍의 아암은 적어도 부분적으로 하이 폴리머(high polymer)로 제조된다. 이에 따라, 한 쌍의 아암은 하이 폴리머의 유리 전이 온도 이상의 온도로 가열함으로써 원래의 형상으로 복원되어, 아암은 반경 방향으로 벌어져서 체결 부재로부터 나사 부속품을 분리한다. 나사 부속품이 폴리머 재료로 제조되기 때문에, 피처리 부재를 나사 부속품과 동일한 재료로 제조할 수 있다. 이는 전자 제품의 분해 및 재생에 유리한 것이다. 폴리머는 폴리우레탄계 폴리머일 수 있다.

바람직하게는, 한 쌍의 아암은 적어도 부분적으로 탄성 재료로 제조된다. 이에 따라, 한 쌍의 아암은 재료의 탄성 복원력에 의해 원래의 형상으로 복원되어, 아암은 반경 방향으로 벌어져서 나사 부속품을 체결 부재로부터 해체한다. 아암을 탄성 재료로 제조하므로, 직경이 작은 나사 부속품을 저비용으로 제조할 수 있다. 탄성 재료의 예로는, 탄성 스틸 로드(SUP6), 경질 스틸 로드(SWB, SWC), 피아노 와이어(SWPA, SWPB)와 같은 금속이나, 폴리카보네이트, 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP), 또는 이들의 복합체와 같은 합성수지로 제조될 수 있다.

바람직하게는, 나사 부속품은 체결 부재의 축방향으로 반대측의 외면에 파형 요철이 형성되어 있다. 그에 따라, 체결 부재는 나사 부속품의 요철에 대하여 탄성적으로 맞닿아서, 체결 부재의 풀림을 방지한다. 따라서, 증가된 체결력으로 피체결 부재를 메인 체결체에 확실하게 체결한다.

바람직하게는, 한 쌍의 아암은 각각 원형 단면을 갖는다. 따라서, 아암은 원형 단면이 장방형 단면보다 작은 단면 계수를 가지므로, 보다 작은 스프링 상수를 제공하여 용이하게 변형될 수 있다. 또한, 아암을 구비하는 나사 부속품을 벤딩 공정에 의해 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제3 양태는

메인 체결체와,

상기 메인 체결체에 나사 결합되는 체결 부재와,

상기 체결 부재를 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있는 피체결 부재와,

나사 부속품을 구비하고,

상기 나사 부속품은 본 발명의 제1 양태에서 설명한 나사 부속품 중 하나이다.

따라서, 나사 부속품이 체결 부재의 헤드와 피처리 부재 사이에 개재되어 있고, 피처리 부재가 메인 체결체에 대향한다. 체결 부재는 피체결 부재의 관통 구멍 내로 삽입되고, 체결 부재는 메인 체결체의 암나사와 맞물린다. 체결 부재의 체결력은 피체결 부재를 나사 부속품을 매개로 메인 체결체에 대하여 압박하여 피체결 부재를 고정한다. 그 후, 한 쌍의 아암은 가열에 의하여 체결력에 대항하여 원래의 형상으로 복원되어, 한 쌍의 아암은 서로 멀어지게 이동하여 반경 방향 외측으로 벌어진다. 이로써, 나사 부속품은 체결 부재의 헤드로부터 분리되어 피처리 부재를 메인 체결체로부터 분리한다. 따라서, 체결 구조체를 구비하는 전자 제품을 짧은 시간 내에 분리할 수 있으므로, 전자 제품의 해체가 개선된다.

바람직하게는, 메인 체결체는 축방향으로 형성된 수직 슬롯과, 이 수직 슬롯에 교차하는 측방향 슬롯을 구비하고, 상기 체결 조립체는 측방향 슬롯에 탈착 가능하게 삽입되는 너트를 포함한다. 너트는 메인 체결체에 형성된 암나사 대신에 나사를 매개로 체결 부재와 맞물린다. 따라서, 피처리 부재를 메인 체결체로부터 해체한 후에, 체결 부재는 너트와 함께 측방향으로 이동되어 이들을 메인 체결체로부터 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 체결 부재를 메인 체결체로부터 용이하게 분리할 수 있어서, 재생을 위한 해체 공정이 개선될 수 있다.

바람직하게는, 피처리 부재와 나사 부속품 사이에 와셔가 배치되어 있다. 따라서, 체결 부재는 와셔 상에 안정적으로 지지되어 체결 부재의 풀림을 방지하므로, 체결 부재의 체결력을 증가시킨다.

바람직하게는, 피체결 부재와 메인 체결체 사이에 압축 스프링이 배치되어 피체결 부재를 메인 체결체에 대하여 압박한다. 따라서, 압축 스프링의 탄성력은 피처리 부재를 메인 체결체로부터 자동으로 분리하고 나사 부속품을 체결 부재로부터 해체한다. 이로 인하여, 전자 제품의 자동 해체가 가능하게 되어, 전자 제품의 해체 공정이 개선된다.

바람직하게는, 체결 부재는 암나사의 직경보다 더 큰 맞물림 쇼울더가 형성되어 있는 네크(neck)를 구비하고, 맞물림 쇼울더는 메인 체결체의 단부에 대하여 맞닿는다.

체결 부재의 맞물림 쇼울더는 체결 부재의 체결에 따라 메인 체결체의 단부에 대하여 맞닿는다. 이로 인하여, 체결 부재의 헤드가 나사 부속품의 내측으로 강제되는 것을 방지한다. 이로써, 피체결 부재는 나사 부속품의 아암을 해체하지 않으면서 메인 체결체에 확실하게 체결된다. 따라서, 체결 부재의 체결 중에 나사 부속품이 체결 부재의 헤드로부터 원치 않게 분리되는 것을 방지하여, 체결 공정의 신뢰성이 개선된다. 또한, 나사 부속품은 예정된 온도로 가열되면 원래의 형상으로 복원되므로, 해체 공정을 위한 나사 부속품을 개선할 수 있다.

본 발명의 제4 양태는 전술한 바와 같이 구성되는 것 중 하나의 나사 부속품을 구비하는 체결 조립체의 해체 방법에 관한 것으로, 이 해체 방법은

나사 부속품의 연결부를 가열하여 연화시키는 단계와,

가열에 의하여 또는 외력을 가함으로써 한 쌍의 아암을 서로 멀어지게 반경 방향으로 이동시키는 단계와,

체결 부재의 헤드로부터 나사 부속품을 제거하는 단계와,

메인 체결체로부터 체결 부재를 분리하는 단계를 포함한다.

예컨대, 아암의 연화 온도보다 낮은 연화 온도를 갖는 연결부를 노 또는 온수에서의 피체결 부재의 보증 온도(guarantee temperature)보다 20 내지 30℃ 만큼 높은 온도로 가열한다. 다른 가열기를 사용하여 연결부를 가열할 수도 있다. 이로써, 연결부는 가열에 의해 또는 외부에서 힘을 가함으로써 연화되어 한 쌍의 아암이 서로 멀어지게 반경 방향으로 이동하여, 체결 부재의 헤드로부터 나사 부속품을 제거하여 체결 부재를 메인 체결체로부터 분리한다. 따라서, 체결 부재의 해체에는 거의 시간이 소요되지 않으므로, 용이한 해체 공정을 제공할 수 있다.

본 발명의 제5 양태는 전술한 바와 같이 구성되는 것 중 하나의 나사 부속품을 구비하는 체결 조립체의 해체 방법에 관한 것으로, 이 해체 방법은

한 쌍의 아암을 가열하는 단계와,

형상 복원 능력을 활용하여 한 쌍의 아암을 서로 반경 방향으로 멀어지게 이동시키는 단계와,

체결 부재의 헤드로부터 나사 부속품을 제거하는 단계와,

메인 체결체로부터 체결 부재를 분리하는 단계를 포함한다.

상기 한 쌍의 아암은 노, 온수에서 또는 다른 가열기에 의해서 피처리 부재의 상 변태 온도보다 높은 온도로 가열된다. 한 쌍의 아암에는 응력 유도 변태를 야기하는 힘이 부여된다. 이로써, 한 쌍의 아암은 서로 멀어지게 이동되어 이들 아암 사이에 간극을 형성하고, 나사 부속품을 체결 부재의 헤드로부터 제거하여 피처리 부재를 메인 체결체로부터 분리한다. 따라서, 체결 부재의 분해에 시간이 그다지 소요되지 않으므로, 분해 공정이 효율적으로 된다.

도 1은 본 발명에 따른 나사 부속품 및 이 나사 부속품을 이용한 체결 조립체의 제1 실시예를 도시하고 있고,

도 2는 도 1의 원 부분 A를 보여주는 확대 단면도이고,

도 3은 도 1의 체결 조립체의 분해 상태를 보여주는 단면도이고,

도 4a 및 도 4b는 도 1의 나사 부속품을 보여주는 확대도로서, 도 4a는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 선 B-B를 따라 취한 단면도이며,

도 5는 나사 부속품의 기억된 형상을 보여주는 평면도이고,

도 6a 및 도 6b는 도 1의 나사 부속품의 다른 예를 도시하며, 도 6a는 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 선 C-C를 따라 취한 단면도이며,

도 7a 및 도 7b는 도 1의 나사 부속품의 다른 예를 도시하며, 도 7a는 평면 도이고, 도 7b는 측면도이며,

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 나사 부속품의 제2 예를 도시하며, 도 8a는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 선 D-D를 따라 취한 단면도이며,

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 나사 부속품의 제3 예를 도시하며, 도 9a는 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 선 E-E를 따라 취한 단면도이며,

도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 나사 부속품의 제4 예를 도시하며, 도 10a는 평면도이고, 도 10b는 측면도이며,

도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 나사 부속품의 제5 예를 도시하며, 도 11a는 평면도이고, 도 11b는 측면도이며,

도 12는 본 발명에 따른 나사 부속품을 구비하는 체결 조립체의 제2 실시예를 보여주는 단면도이고,

도 13a 및 도 13b는 도 12의 체결 조립체의 체결 부재를 도시하고, 도 13a는 평면도이고, 도 13b는 정면도이며,

도 14a, 도 14b 및 도 14c는 도 12의 체결 조립체의 분해 단계를 도시하는 도면으로, 도 14a는 나사 부속품이 원래의 형상으로 개방되어 있는 상태를 보여주는 단면도이고, 도 14b는 나사 부속품이 나사 헤드로부터 해제된 상태에서 체결 부재가 코일형 스프링에 의해 압박되는 상태를 보여주는 단면도이고, 도 14c는 나사 부속품이 너트와 함께 메인 체결체로부터 제거되어 있는 상태를 보여주는 단면도이며,

도 15는 쇼울더를 갖도록 변형된 나사를 보여주는 단면도이고,

도 16은 형상 기억 합금을 이용하는 종래의 체결 부재를 보여주는 부분 측단면도이고,

도 17a 및 도 17b는 형상 기억 합금을 이용하는 다른 종래의 체결 부재를 보여주는 도면으로, 도 17a는 체결 부재가 기억된 형상으로 있는 상태의 평면도이고, 도 17b는 체결 부재가 조립된 상태를 보여주는 부분 단면도이고,

도 18은 형상 기억 합금으로 제조된 종래의 나사 부속품을 보여주는 사시도이다.

본 발명의 실시예를 이하에서 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 나사 부속품, 나사 부속품을 구비하는 체결 조립체, 그리고 체결 조립체를 해제하는 해제 방법의 제1 실시예를 도시하고 있다.

도 1은 체결 조립체의 예를 설명하기 위하여 액정 텔레비전(20)을 부분적으로 도시하고 있다. 체결 조립체는 용이한 분해 공정을 위하여 형상 기억 합금으로 제조된 스페이서(나사 부속품; 10)를 채용하고 있다. 액정 텔레비전(20)은 박스로서의 플라스틱 섀시(21)와, 액정 패널체(23), 램프(도시 생략), 시트(sheet; 도시 생략) 등을 구비한다. 섀시(21)는 패널 케이스(25)와 액정 패널체(23)의 개구를 덮는 패널 커버(피체결 부재; 22)로 이루어진다. 액정 패널체(23)는 한 쌍의 전후 유리판과, 액정 시트와, 편향판과, 반사판과, 전자 회로 유닛 등을 구비한다. 액정 패널체(23)는 패널 케이스(25)와 이 패널 케이스(25)에 고정되는 패널 커버(22) 사이에 개재되어 있다.

형상 기억 합금은 예컨대 Ti-Ni 합금 또는 Cu-Zn-Al 합금이며, 이 합금은 열 또는 힘(응력)을 가함으로써 기억된 형상으로 복원되는 특징이 있다. 형상 기억 합금은 초탄성, 진동 흡수성, 내식성의 특징을 가질 수 있다. 형상 기억 합금은 초탄성을 갖는 합금을 포함할 수 있다.

형상 기억 합금을 제공하는 공정은 합금의 조성 및 용례에 따라 좌우된다. 일반적으로, 공정 중에, 합금은 형상 기억 능력을 얻기 위하여 예컨대 대기, 진공 또는 불활성 가스 분위기에서 400 내지 800℃로 5 내지 60분 동안 유지된다. 본 발명에 따른 스페이서는 형상 기억 능력을 얻기 위하여 대기에서 10분 동안 750℃로 유지된다.

형상 기억 합금은 상변태에 의해 기억된 형상으로 복원되는 역변태 온도를 갖고, 변태 온도는 합금 조성 및 합금 원소에 크게 의존한다. 예컨대, Ti-50 Ni 합금은 78℃의 역변태 온도를 갖고, 액정 텔레비전(20)용으로 사용되는 본 발명에 따른 스페이서는 약 100℃의 역변태 온도를 갖는다.

본 실시예의 스페이서(10)는 액정 텔레비전(20)과 같은 전자 제품 등을 조립하도록 나사(체결 부재; 17)와 함께 사용된다. 스페이서(10)는 요구되는 나사(17)의 체결력을 유지한다. 한편, 스페이서(10)는 전자 제품의 용이한 분해를 가능하게 한다. 형상 기억 재료로 제조된 길고 가는 부재를 구부려 한 쌍의 아암(12, 13)을 갖는 스페이서(10)를 형성한다. 스페이서(10)는 나사(17)의 헤드(17b)와 나사(17) 둘레의 패널 커버(22)의 사이에 개재되어 있다. 하나의 아암(12)은 전단부에 맞물림부(12a)를 갖고, 다른 아암(13)은 전단부에 맞물림부(13a)를 갖는다. 맞물림부(12a)는 맞물림부(13a)와 결합되어, 아암(12, 13)은 함께 연결되어 링을 형성한다. 나사(17)와 링은 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)에 체결한다. 한편, 서로 맞물린 맞물림부(12a, 13a)를 가열하면, 링은 형상 기억 능력에 의해 기억된 원래의 형상으로 복원된다. 이로써, 한 쌍의 아암(12, 13)은 서로 분리되어 나사(17)에 대해 반경 방향으로 벌어져서 나사(17)의 헤드(17b)로부터 분리된다.

본 발명에 있어서, 아암(12, 13)의 재료는 형상 기억 합금으로 한정되지 않는다. 아암(12, 13)은 폴리우레탄계의 폴리머로 제조될 수도 있고, 탄성 스틸 로드(SUP6), 경질 스틸 로드(SWB, SWC), 피아노 와이어(SWPA, SWPB)와 같은 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 탄성 재료는 폴리카보네이트, 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP), 또는 이들의 복합체와 같은 합성수지로 제조될 수 있다.

아암(12, 13)을 Ti-Ni 합금의 형상 기억 합금으로 제조하는 경우에, 아암(12, 13)은 조직이 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 변경되어 가열에 의해 원래의 기억된 형상으로 복원된다. 아암(12, 13)을 하이 폴리머 재료로 제조하는 경우에, 한 쌍의 아암(12, 13)은 하이 폴리머의 유리 변태점 이상의 온도로 가열함으로써 원래의 형상으로 복원된다. 아암(12, 13)을 탄성 재료로 제조하는 경우에, 링을 형성하도록 연결된 한 쌍의 아암(12, 13)은 탄성 재료의 탄성 복원 능력에 의해 원래의 형상으로 복원된다. 아암(12, 13)을 Ti-Ni 합금의 초탄성 합금으로 제조하는 경우에, 아암(12, 13)은 조직이 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 변경되어 외력에 의해 원래의 기억된 형상으로 복원된다.

아암(12, 13)의 맞물림부(12a, 13a)의 결합 대신에, 한 쌍의 아암(12, 13)을 납땜 또는 핫-멜트 접착제에 의해 연결할 수 있다. 납땜 재료로는 예컨대 Sn-Bi, Sn-In 등의 땜납이 있고, 낮은 융점을 갖는다. 핫-멜트 접착제는 예컨대 폴리우레탄계의 폴리머를 포함하며, 낮은 융점을 갖는다. 접합부를 100 내지 200℃로 가열하면, 땜납 또는 접착제가 녹거나 연화되어 아암(12, 13)이 서로 분리된다.

본 발명의 다른 실시예는 스페이서(10)를 이용하는 체결 조립체를 제공한다. 스페이서(10)의 한 쌍의 아암(12, 13)은 가열 시에 나사(17)에 대하여 반경 방향으로 벌어져서, 스페이서(10)가 나사(17)의 헤드(17b)로부터 해체된다. 체결 조립체는 패널 케이스(25)와, 관통 구멍(22a)이 있는 패널 커버(22)를 구비하고, 나사(17)가 관통 구멍(22a)을 매개로 패널 케이스(25)에 맞물린다. 패널 커버(22)는 액정 패널체(23)의 개구를 덮고, 나사(17)는 패널 케이스(25)의 암나사(25c)와 맞물린다. 스페이서(10)는 나사(17)의 헤드(17b)와 패널 커버(22) 사이에 개재되어 있고, 나사(17)의 체결력에 의해 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)에 체결한다.

다음으로, 본 발명에 따른 스페이서(10), 스페이서(10)를 구비하는 체결 조립체, 그리고 체결 조립체를 해체하는 해체 방법을 상세하게 설명하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 섀시(21)를 구성하는 패널 케이스(25)는 사이에 액정 텔레비전(20)을 배치하도록 패널 커버(22)에 대향하게 배치되어 있다. 패널 케이스(25)와 패널 커버(22)는 합성수지 재료로 제조되고, 사출 성형에 의해 형성된다. 본 발명에 있어서, 패널 케이스(25)와 패널 커버(22) 중 적어도 하나를 금속으로 제조할 수도 있다.

패널 케이스(25)는 개구가 있는 박스이다. 패널 케이스(25)는 액정 패널체(23)를 수용하는 공간(24)을 갖는다. 일체의 패널 케이스(25)는 패널 커버(22)를 향하여 연장되는 복수의 메인 체결체(25a; 하나만 도시되어 있음)를 구비한다. 메인 체결체(25a)의 전단부에는 직경 축소된 돌출부(25b)가 형성되어 있고, 직경 축소된 돌출부(25b)는 패널 커버(22)의 관통 구멍(22a)과 맞물린다. 메인 체결체(25a)는 액정 패널체(23)의 폭에 대응하는 길이를 갖는다. 메인 체결체(25a)의 전단부에는 나사(17)의 수나사(17a)와 맞물리는 암나사(25c)가 형성되어 있다.

메인 체결체(25a)의 둘레에는 압축 코일 스프링(27)이 배치되어 있다. 압축 코일 스프링(27)의 길이는 메인 체결체(25a)의 길이보다 길어서, 압축 코일 스프링(27)은 메인 체결체(25a)의 전단부를 넘어서 연장된다. 압축 코일 스프링(27)의 연장 부분은 패널 케이스(25)에 부착된 패널 커버(22)에 의해 압축된다. 이로써, 패널 케이스(25)와 패널 커버(22)는 압축 코일 스프링(27)의 탄성력을 수용한다.

본 발명에 있어서는 압축 코일 스프링(27)을 생략할 수도 있다. 그러나, 스페이서(10)를 나사(17)로부터 분리할 때에 압축 코일 스프링(27)의 탄성력이 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)로부터 자동으로 분리할 수 있기 때문에, 압축 코일 스프링(27)이 있는 것이 유리하다.

메인 체결체(25a)는 패널 케이스(25)와 일체로 형성될 수 있으며, 액정 패널체(23)로부터 돌출하지 않는 길이를 가질 수 있다.

패널 커버(22)는 액정 패널체(23)를 부분적으로 덮도록 배치된 판이다. 패널 커버(22)는 메인 체결체(25a)에 대향하게 배치되어 있고, 복수의 관통 구멍 (22a; 하나의 관통 구멍이 도시되어 있음)을 갖고, 각각의 관통 구멍은 압축 코일 스프링(27)을 통과한다. 관통 구멍(22a)은 메인 체결체(25a)의 직경 감소된 돌출부(25b)에 대응하는 직경을 갖는다. 직경 감소된 돌출부(25b)는 관통 구멍(22a)의 내측과 맞물리고, 특정의 시트 링(15; seat ring)이 관통 구멍(22a)의 외측과 맞물린다.

명세서에 있어서, 길이 방향은 도 1에서 좌측 또는 우측 방향으로 규정하고, 패널 케이스(25)가 위치되어 있는 쪽이 전방 영역이고, 패널 커버(22)가 위치되어 있는 쪽이 후방 영역이다.

나사(17; 도 2 참조)는 일측에 수나사(17a)를 갖고 타측에 헤드(17b)를 갖는 플러시 헤드 나사이다. 나사(17)는 그것의 용례에 따라 선택되는 사이즈를 갖는다. 이 실시예에 따르면, 나사(17)는 M4 타입(직경이 약 4mm) 이다. 플러시 헤드 나사를 설치하는 것이 본원 발명의 특징이다. 스페이서(10)를 가열하면, 한 쌍의 아암(12, 13)이 안착면(17c)의 경사면을 따라 반경 방향으로 벌어져서, 아암(12, 13)은 나사(17)의 접촉력에 대항하여 나사(17)의 헤드(17b)로부터 해제된다. 이로 인하여, 나사 드라이버를 이용하여 많은 나사(17)를 제거하는 제거 공정이 생략되어, 전자 제품의 분해 공정을 개선할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 스페이서(10)는 형상 기억 합금으로 제조된 바(bar)를 원형으로 구부리고 바의 자유단을 연결함으로써 형성된다. 스페이서(10)의 하나의 아암(12)은 전단부에 맞물림부(12a)를 갖는 반면에, 다른 아암(13)은 전단부에 맞물림부(13a)를 갖는다. 맞물림부(12a)는 아암(12)의 내측에 반 경 방향으로 위치되어 있는 반면에, 맞물림부(13a)는 아암(13)의 외측에 반경 방향으로 위치되어 있다. 내측 맞물림부(12a)와 외측 맞물림부(13a)의 맞물림은 아암(12, 13)을 서로 분리할 때에 아암을 반경 방향으로 벌리는 데에 유리하다. 이 때문에, 나사(17)의 헤드(17b)와 패널 커버(22) 사이의 나사(17)의 체결력에 기인하여도 과도한 맞물림 힘이 방지된다.

맞물림부(12a)와 맞물림부(13a)는 각각 맞물림면(12b, 13b)을 갖는 랜스(lance)로 형성되어 있다. 각각의 맞물림면(12b, 13b)은 각도 θ의 경사면이다. 경사 방향은 스페이서(10)의 반경 방향 및 원주 방향과 교차한다.

맞물림부(12a)와 맞물림부(13a)의 맞물림에 의해 아암(12, 13)이 서로 연결되어, 한 쌍의 아암(12, 13)은 소정의 토크에 의해 나사(17)의 체결에 대항하여 맞물림을 유지하여 나사(17)의 풀림을 방지할 수 있다. 이로 인하여, 패널 커버(22)가 패널 케이스(25)에 확실하게 고정된다.
맞물림부(12a, 13a)의 경사면(12b, 13b)은 한 쌍의 아암(12, 13)이 과도한 힘으로 맞물리는 것을 방지한다. 이는 스페이서(10)를 가열할 때에 반경 방향 및 원주 방향 복원력에 기인하여 아암을 분리하는 데에 유리하다. 도 5는 아암의 분리 상태를 보여주고 있다. 나사(17)로부터 스페이서(10)를 해제함으로 인하여, 플라스틱 섀시(21)를 용이하게 분리할 수 있다.

스페이서(10)의 한 쌍의 아암(12, 13)은 각각 원형 단면을 갖는다. 따라서, 아암(12, 13)은 원형 단면이 장방형 단면보다 작은 단면 계수를 가져서 작은 스프링 상수를 제공하므로 용이하게 변형될 수 있다. 또한, 스페이서(10)는 원 형상으 로 구부리는 공정에 의해 용이하게 형성될 수 있다. 더욱이, 플러시 헤드 나사(17)의 안착면(17c)은 스페이서(10)와 선 접촉으로 맞물려서 이들 사이의 마찰이 감소하여, 스페이서(10)를 나사(17)로부터 용이하게 해제할 수 있고, 액정 텔레비전(20)의 분리 공정을 개선할 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 있어서, 다른 스페이서(10')는 장방형 단면을 갖는 한 쌍의 아암(12, 13)을 구비한다. 장방형 단면은 큰 스프링 상수를 제공하여 스페이서(10')의 파괴 강도를 증가시킨다. 스페이서(10')는 스페이서(10')의 안정적인 안착을 위하여 축선 방향에 수직인 맞물림면을 갖는 나사 또는 볼트를 고정하는 데에 효과적이다.

도 7a 및 도 7b에 있어서, 파형을 갖도록 원주 방향으로 트위스트된 또 다른 스페이서(10'')가 도시되어 있다. 스페이서(10'')는 나사(17)의 원치 않는 풀림 및 분리를 방지하도록 신뢰할만한 체결력을 유지하는 탄성을 갖는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 특정의 시트 링(15)이 스페이서(10)와 패널 케이스(25) 사이에 배치되어 있다. 시트 링(15)은 수직으로 현수되어 있는 플랜지(15a)를 갖는다. 플랜지(15a)는 관통 구멍(22a)의 내주와 맞물려서 시트 링(15)의 이탈을 방지한다. 시트 링(15)은 나사(17)에 안정적인 시트를 제공하여 확실한 체결력을 얻는다. 이로 인하여, 나사(17)의 풀림을 방지하여 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)에 확실하게 고정한다.

다음으로, 액정 텔레비전(20)의 섀시(21)의 조립 및 분해 단계를 순차적으로 설명하기로 한다. 압축 코일 스프링(27)이 패널 케이스(25)의 메인 체결체(25a)의 둘레에 수용되어 있고, 패널 케이스(25)는 패널 커버(22)에 대향한다. 동시에, 액정 패널체(23)가 패널 케이스(25)의 공간(24) 내에 수용되어 있다. 그 후, 압축 코일 스프링(27)을 압축하면, 메인 체결체(25a)의 직경 감소된 돌출부(25b)가 패널 케이스(25)의 관통 구멍(22a)과 맞물린다. 시트 링(15)이 패널 케이스(25)의 관통 구멍(22a)과 맞물리고, 스페이서(10)는 시트 링(15) 상에 놓인다. 나사(17)를 시트 링(15)과 스페이서(10)를 통하여 삽입한다. 나사(17)의 수나사(17a)를 패널 케이스(25)의 메인 체결체(25a)에 형성된 암나사(25c)와 결합하여 나사(17)를 소정의 토크로 체결한다. 실제 조립 단계 시에는 토크를 일정한 값으로 관리한다.

나사(17)를 체결하면 나사(17)의 안착면(17c)이 스페이서(10)에 대하여 맞닿는다. 스페이서(10)는 한 쌍의 아암(12, 13)을 서로 분리하는 힘을 수용한다. 그러나, 아암(12, 13)이 맞물림부에 의해 접합되어 있기 때문에, 아암(12, 13)이 해체되지 않는다. 따라서, 스페이서(10)를 팽창시키는 나사(17)의 추가의 전진이 억제되고, 나사(17)의 풀림도 또한 방지된다. 나사(17)의 체결력이 스페이서(10)와 시트 링(15)을 매개로 패널 커버(22)를 압박하여 섀시(21)를 조립한다.

다음으로, 전자 제품의 재생을 위한 플라스틱 섀시(21)의 분해 단계를 설명하기로 한다. 플라스틱 섀시(21)를 수초 동안 110℃의 온도에서 노 내에서 또는 오일에서 가열한다. 이로서, 스페이서(10)를 가열하여 기억된 형상으로 복원시켜, 한 쌍의 아암(12, 13)을 서로 분리한다. 이에 따라, 스페이서(10)를 나사(17)로부터 해제하고, 압축 코일 스프링(27)의 탄성에 의해 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)로부터 자동으로 분리한다. 즉, 플라스틱 섀시(21)가 용이하게 해체된다(도 3 참조).

110℃의 가열 온도를 가하여 액정 텔레비전(20)의 섀시(21)를 분해한다. 일반적으로, 전자 제품을 해체하기 위한 가열 온도는 전자 제품의 보증 온도(사용 시의 온도)보다 20 내지 30℃ 만큼 높다. 가열 온도가 100℃ 보다 낮으면, 전자 제품을 가열하기 위하여 온수를 사용할 수 있다. 유도 전류에 의해 또는 다른 열원에 의해 액정 텔레비전(20)을 국부적으로 가열할 수 있다.

그에 따라, 제1 실시예는 실제의 조립 공정 중에 관리되는 체결 토크에 의해 플라스틱 섀시(21)를 효율적으로 조립할 수 있다. 섀시를 수초동안 온수에 담금으로써 섀시(21)를 용이하게 분해할 수 있다.

다음으로, 도 8a 및 도 8b를 참고하여, 본 발명에 따른 스페이서(나사 부속품)의 제2 예를 설명하기로 한다. 제2 예에 있어서, 스페이서(30)는 한 쌍의 아암(32, 33)을 구비하고, 각 아암에는 잠금부(32a 또는 33a)가 형성되어 있다. 각각의 잠금부(32a, 33a)는 해치 형태로 형성되고, 정지면(32b, 33b)을 구비한다. 정지면(32b, 33b)은 스페이서(30)의 원주 방향에 수직인 수직면이며, 이것이 제1 예의 스페이서(10)와 다른 점이다. 수직면(32b, 33b)은 맞물림 힘의 증가를 가능하게 하여 나사(17)에 보다 큰 체결력을 제공한다. 따라서, 섀시(21)는 체결 공정에 의해 확실하게 조립된다. 테스트 모델에서, M4의 플러시 헤드 나사가 아암의 분해 없이 1.5 Nm(뉴튼-미터)의 토크로 체결되는 것을 확인하였다. 플라스틱 섀시(21)는 섀시(21)를 가열된 노, 고온 오일 또는 온수에 넣어 둠으로써 제1 예와 동일한 방식으로 용이하게 분해된다.

다음으로, 도 9를 참고하여, 본 발명에 따른 스페이서(나사 부속품)의 제3 예를 설명하기로 한다. 제3 예에서, 스페이서(40)는 서로 맞물리지 않는 자유단부를 갖는 한 쌍의 아암(42, 43)을 구비하며, 이것이 제1 예의 스페이서(10)와 다른 점이다. 아암(42, 43)의 자유단은 액정 텔레비전(20)의 분해 단계에서 아암(42, 43)의 복원력에 대항하는 저항력을 제공하지 않는다. 따라서 스페이서(40)의 한 쌍의 아암(42, 43)은 용이하게 개방되어, 분해 공정이 개선된다.

다음으로, 도 10a 및 도 10b를 참고하여, 본 발명에 따른 스페이서(나사 부속품)의 제4 예를 설명하기로 한다. 제4 예에 있어서, 스페이서(45)는 라운드 단면을 갖는 코일형 바이고, 서로 맞물리지 않는 자유단을 갖는 한 쌍의 아암(46, 47)을 구비하고, 이것이 제1 예의 스페이서(10)와 다른 점이다. 코일형 스페이서(45)는 아암(46, 47)의 개방을 방지하여, 나사(17)를 체결할 때에 나사(17)를 스페이서(45) 내로 강제 전진시킨다. 이로 인하여, 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)에 고정할 수 있다. 코일형 스페이서(45)는 오른 나사의 경우에는 시계 방향의 권선을 갖고, 코일형 스페이서(45)는 왼 나사의 경우에는 반시계 방향의 권선을 갖는다. 이로 인하여, 나사(17)의 체결이 아암(46, 47)의 개방을 더욱 억제하는 작용을 한다. 스페이서(45)는 나사(17)를 안정적으로 유지하도록 평탄한 상면 및 하면을 구비한다. 스페이서(45)의 권선은 하나이거나, 3개 이상일 수도 있다.

다음으로, 도 11a 및 도 11b를 참고하여, 본 발명에 따른 스페이서(나사 부속품)의 제5 예를 설명하기로 한다. 제5 예에 있어서, 스페이서(50)는 나선형 권취 봉이며, 서로 맞물리지 않는 자유단을 갖는 한 쌍의 아암(51, 52)을 구비하고, 이것이 제1 예의 스페이서(10)와 다른 점이다. 아암(51, 52)이 자유단을 갖는 것은 제3 및 제4의 예와 동일하다. 제4 예의 스페이서(45)와 유사하게, 나선형 스페이서(50)는 오른나사의 경우에는 시계 방향의 권선을 갖고, 나선형 스페이서(50)는 왼나사의 경우에는 반시계 방향의 권선을 갖는다. 나선형 스페이서(50)는 봉의 권선 수에 비례하는 탄성 에너지를 갖는다. 나선형 스페이서(50)는 아암(51, 52)의 개방을 방지하여, 나사(17)을 체결할 때에 나사(17)를 스페이서(50) 내로 강제 전진시킨다.

하나의 아암(51)은 스페이서(50)의 내측에 위치되어 있는 반면에, 다른 아암(52)은 스페이서(50)의 외측에 위치되어 있다. 외부 아암(52)은 나사(17)에 헤드(17b)의 외측에 위치되어 있다. 따라서, 외부 아암(52)은 나사(17)의 헤드(17b)와 패널 커버(22) 사이에 끼워지지 않아서, 아암(52)은 원래의 형상으로 용이하게 복원되어 분해 단계에서 스페이서(50)를 나사(17)로부터 해제할 수 있다.

다음으로 도 12 내지 도 14를 참고하여, 본 발명에 따른 체결 조립체의 제2 실시예를 설명하기로 한다. 이 실시예에서, 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 구성 요소를 지시하고 있다. 제2 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 너트(35)가 탈착 가능하게 패널 케이스(25)의 메인 체결체(25a) 내로 삽입되는 제1 실시예의 체결 조립체와 다르다.

메인 체결체(25a)에는 전단측에 수직 슬롯(36a)과 측방향 슬롯(36b)이 형성되어 있다. 수직 슬롯(36a)은 메인 체결체(25a)의 축방향으로 나사(17)를 수용한다. 측방향 슬롯(36b)은 수직 슬롯(36a)에 교차하여 수직 슬롯(36a)에 수직하며, 나사(17)의 수나사(17a)와 맞물리는 너트(35)를 수용한다. 수직 슬롯(36a)은 외주로부터 메인 체결체(25a)의 중심을 향하여 반경 방향으로 지향되는 컷아웃(cutout)이다. 수직 슬롯(36a)의 폭은 나사(17)의 수나사(17a)의 외경보다 약간 크고, 수직 슬롯의 깊이는 수나사(17a)보다 길다.

측방향 슬롯(36b)은 수직 슬롯(36a)의 하측에 위치되어 있고, 너트(35)의 폭보다 약간 큰 폭을 갖는다. 측방향 슬롯(36b)은 너트(35)의 높이보다 약간 큰 깊이를 갖는다. 너트(35)는 수나사(17a)와 맞물리도록 메인 체결체(25a)와 축방향으로 정렬된다.

패널 커버(22)를 패널 케이스(25)에 고정하기 위하여, 스페이서(10)는 제1 실시예와 동일한 방식으로 나사(17)와 패널 커버(22) 사이에 위치되어 있다. 그 후, 나사(17)를 수직 슬롯(36a) 내로 삽입하여 너트(35)와 맞물리게 한다. 이로써, 패널 커버(22)는 스페이서(10)를 매개로 나사(17)의 안착면(17c)에 가압되어 고정된다.

패널 커버(22)의 제거 시에, 액정 텔레비전(20)은 노, 오일 또는 온수에 넣어 둔다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 스페이서(10)는 나사(17)의 반경 방향으로 개방되어 나사(17)의 헤드(17b)로부터 해제된다. 이로써, 압축 코일 스프링(27)의 탄성은 도 14b에 도시된 바와 같이 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)로부터 분해한다. 도 12에 있어서, 나사(17)와 너트(35)는 도면에 도시된 섹션에 대해 수직인 방향으로 분리된다.

이 실시예에서, 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)로부터 분리한 후에, 너트 (35)와 결합된 나사(17)는 나사(17)를 패널 케이스(25)로부터 용이하게 제거하도록 측방향으로 이동한다. 나사(17)를 분리하는 데에 거의 시간이 소요되지 않으므로, 분해 공정이 개선된다.

체결 조립체의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 압축 코일 스프링(27)은 패널 커버(22)를 패널 케이스(25)로부터 자동으로 분리하도록 제공된다. 그러나, 압축 코일 스프링(27)을 구비하지 않더라도, 섀시(21)를 용이하게 분해할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예로 한정되지 않고 변형될 수 있다. 예컨대, 플러시 헤드 나사를 도 15에 도시된 바와 같이 정지 쇼울더(55d)가 있는 네크를 구비하는 나사(파스너; 55)로 대체할 수 있다.

도 15에 있어서, 정지 쇼울더(55d)는 플러시 헤드(55b)와 수나사(55a) 사이에 위치되어 있다. 정지 쇼울더(55d)는 수나사(55a)의 외경보다 크고 헤드(55b)의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 정지 쇼울더(55d)는 지지판을 매개로 직경 감소된 돌출부(25b)에 대하여 맞닿는 단부면을 구비하여 나사(55)를 정지시킨다. 따라서, 나사(55)는 나사(55)의 체결 토크에 상관없이 일정한 네크 길이(L)를 제공한다. 즉, 스페이서(10)를 구비한 체결 조립체에 있어서, 나사(55)는 나사 헤드(55b)가 스페이서(10) 내로 과도하게 전진하는 것을 방지한다.

따라서, 스페이서(10)의 원치 않는 개방이 방지되어 나사(55)가 스페이서(10)로부터 분리되지 않아, 조립 및 체결 공정의 신뢰성을 개선할 수 있다. 또한, 스페이서(10)는 가열 상태에서 원래의 형상으로 복원될 수 있어서, 전자 제품의 분해 공정을 개선할 수 있다.

Claims (17)

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11. 메인 체결체(25)와,

    상기 메인 체결체에 나사 결합되며 경사진 안착면(17c)을 가지는 체결 부재(55)와,

    상기 체결 부재가 통과하는 관통 구멍(22a)을 가지는 피체결 부재(22)와,

    상기 메인 체결체에 체결되는 체결 부재의 둘레에 배치되며, 상기 체결 부재의 헤드(17b)의 상기 경사진 안착면과 상기 피체결 부재와의 사이에 개재되는 나사 부속품(10)을 포함하며,

    상기 나사 부속품이 상기 체결 부재의 체결력을 지지하여 상기 피체결 부재를 압박하도록, 상기 메인 체결체는 상기 체결 부재와 맞물리는 암나사(25c)를 포함하고,

    상기 나사 부속품은, 형상 복원 재료로 이루어짐으로써 열 또는 힘이 가해질 때에 상기 나사 부속품을 상기 체결 부재의 헤드로부터 해제하도록 수평 방향 및 반경 방향으로 벌어지는 한 쌍의 아암(12, 13)을 포함하고,

    상기 체결 부재(55)는 암나사(25c)의 직경보다 더 큰 맞물림 쇼울더(55d)가 형성되어 있는 네크(neck)를 포함하고,

    상기 나사 부속품(10)은 상기 맞물림 쇼울더(55d)의 주위에 배치되고, 상기 경사진 안착면과 상기 피체결 부재(22)와의 사이에 위치하며,

    상기 맞물림 쇼울더(55d)는 상기 메인 체결체(25)의 단부에 대하여 맞닿는 것인 용이하게 해체되는 체결 조립체.
12. 제11항에 있어서, 상기 메인 체결체는 축방향으로 형성된 수직 슬롯(36a)과, 이 수직 슬롯에 교차하는 측방향 슬롯(36b)을 구비하고, 상기 체결 조립체는 측방향 슬롯에 탈착 가능하게 삽입되는 너트(35)를 포함하고, 이 너트는 암나사(25c) 대신에 나사를 매개로 체결 부재와 맞물리는 것인 체결 조립체.
13. 제11항에 있어서, 상기 피체결 부재와 나사 부속품 사이에 시트 링(seat ring; 15)이 배치되어 있는 것인 체결 조립체.
14. 제11항에 있어서, 피체결 부재와 메인 체결체 사이에 압축 스프링(27)이 배치되어 상기 피체결 부재를 메인 체결체에 대하여 탄력적으로 압박하는 것인 체결 조립체.
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