KR101229077B1 - 풀림 방지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풀림 방지 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 풀림 방지 장치는 내면에 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되고, 외면에 다른 나사 결합을 위한 나사 산이 형성된 숫 너트, 내면이 볼트 결합 면과 숫 너트 결합 면으로 구분되어 볼트 결합 면에 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되고, 숫 너트 결합 면에 숫 너트 외면과의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되는 2개의 암 너트를 포함하며, 숫 너트는 외면의 양 측면 중 일면이 어느 하나의 암 너트의 숫 너트 결합 면에 나사결합되면, 타면은 다른 암 너트의 숫 너트 결합 면에 나사결합되어 쐐기역할을 하는 것을 특징으로 한다.

Description

풀림 방지 장치{Hard Lock Volt and Nut}
본 발명은 볼트와 너트의 풀림을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 체결된 볼트와 너트가 외부의 충격이나 진동에 의해 풀리는 것을 방지하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 철골구조물, 건축구조물, 교량, 기계장치, 차량 등에는 체결용으로 볼트와 너트가 사용된다.
이러한 볼트와 너트는 구조물을 고정시키기 위한 수단으로 사용될 경우, 적층된 다수 판재의 구멍을 관통하여 서로 체결되고, 이러한 체결에 의해 형성된 체결력으로 구조물을 고정시킨다.
그러나, 볼트와 너트는 외부의 충격이나 진동에 의해 풀리는 문제가 있다. 즉, 철골구조물, 건축구조물, 교량에 체결용으로 설치된 볼트와 너트는 마모, 볼트의 항복, 온도변화 및 크리프 등에 의해 비회전 풀림이 발생할 수 있고, 기계장치, 차량에서 체결용으로 사용된 볼트와 너트는 전단하중, 비틀림하중, 인장하중과 같은 변동하중이나 진동하중에 의해 회전 풀림이 발생할 수 있으며, 이러한 볼트와 너트의 풀림 현상은 구조물, 기계장치 또는 차량의 안전성, 신뢰성, 정밀 유지성, 이음 등에 문제를 야기시킬 수 있다. 즉, 볼트와 너트의 풀림은 구조물의 내구성을 떨어뜨리게 하고, 시간의 경과에 따라 풀림의 양이 증가하게 되면서 안전에까지 문제를 야기시켜 결국 구조물이 붕괴될 수도 있다.
이러한 볼트와 너트의 풀림 문제를 해결하기 위해 볼트와 너트를 용접하거나 볼트의 나사산을 찌그러뜨릴 수도 있으나, 이 또한 볼트와 너트의 풀림 현상을 완전히 방지할 수 있는 것이 아니므로, 볼트와 너트가 설치된 구조물, 기계장치 또는 차량에는 여전히 안전상의 문제가 내재 되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 볼트와 너트 사이에 쐐기 역할을 하는 별도의 너트를 나사 결합시켜 볼트와 너트 간의 풀림을 방지하는 풀림 방지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 풀림 방지 장치는 내면에 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되고, 외면에 다른 나사 결합을 위한 나사 산이 형성된 숫 너트; 및 내면이 볼트 결합 면과 숫 너트 결합 면으로 구분되어 상기 볼트 결합 면에 상기 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되고, 상기 숫 너트 결합 면에 상기 숫 너트 외면과의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되는 2개의 암 너트를 포함하며, 상기 숫 너트는 상기 외면의 양 측면 중 일면이 어느 하나의 암 너트의 숫 너트 결합 면에 나사결합되면, 타면은 다른 암 너트의 숫 너트 결합 면에 나사결합되어 쐐기 역할을 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 풀림 방지 장치는 적어도 하나의 고정 핀; 축의 길이 방향으로 적어도 하나의 홈이 형성된 볼트; 외면에서 내면까지 관통되는 적어도 하나의 홀이 형성되고, 상기 내면에 상기 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성된 너트; 및 내면이 결합 면과 커버 면으로 구분되고, 상기 결합 면에 상기 볼트와의 나사 결합을 위한 나사산이 형성되며, 상기 결합 면에 의해 상기 볼트에 나사결합되면, 상기 커버 면이 상기 너트의 외면을 감싸는 커버 너트를 포함하고, 상기 고정 핀은 상기 너트의 홀을 관통해 상기 홈에 삽입된다.
본 발명에 따르면, 볼트와 너트 간의 체결력을 향상시킬 수 있다.
특히 체결력의 향상으로 진동 등에 의한 볼트와 너트 간의 풀림 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 2는 본 발명의 풀림 방지 장치가 대상체에 체결된 것을 설명하기 위한 단면도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 8은 도 7의 볼트 형상을 설명하기 위한 단면도.
도 9는 도 7을 설명하기 위한 AA'의 단면도.
도 10은 도 7을 설명하기 위한 BB'의 측면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 풀림 방지 장치가 대상체에 체결된 것을 설명하기 위한 단면도이며, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 풀림 방지 장치(100)는 볼트(110), 숫 너트(120) 및 2개의 암 너트(131, 132)를 포함하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트(110)가 대상체(200)의 홀을 관통하여 숫 너트(120) 및 2개의 암 너트(131, 132)와 나사결합되면 대상체(200)를 고정시키거나 결합시킨다.
볼트(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 축(111)의 길이 방향으로 나사 산(112)이 형성된다.
또한 볼트(110)는 축(111)과 연결된 머리(113)의 면에 적어도 하나의 돌기가 돌출 형성될 수 있고, 돌기는 숫 너트(120)와 각 암 너트(130)가 볼트(110)에 나사 결합될 경우, 연성에 의해 뭉개져 대상체(200)와의 고정 또는 결합력을 향상시킨다. 예컨대, 본 발명의 풀림 방지 장치(100)는 철골구조물, 건축구조물, 교량 등에 체결용으로 사용되거나, 기계장치, 차량 등에 체결용으로 사용될 수 있고, 이를 위해 숫 너트(120)와 각 암 너트(131,132)를 볼트(110)에 나사결합시킬 수 있으며, 이때 볼트(110)의 돌기는 연성에 의해 뭉개져 볼트(110)의 머리(113) 면을 각 구조물이나 기계 장치 등에 납땜한 것과 유사한 효과를 낼 수 있고, 이러한 효과로 인해 각 구조물이나 기계 장치 등은 본 발명의 풀림 장치(100)에 의해 보다 안정적으로 고정되거나 결합될 수 있다.
숫 너트(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내면에 볼트(110)와의 나사 결합을 위한 나사 산(121)이 형성되고, 외면은 중심 면(122)이 육각형으로 형성되며, 중심 면의 양 측면(123, 124)이 원형으로 형성되고, 양 측면(123, 124) 중 일면(123)이 어느 하나의 암 너트(131)의 숫 너트 결합 면(136)(도 5 참조)에 나사결합되면, 타면(124)은 다른 암 너트(132)의 숫 너트 결합 면에 나사결합되어 쐐기 역할을 한다.
즉, 숫 너트(120)는 서로 나사 결합된 볼트(110)와 2개의 암 너트(131,132) 각각에 다시 나사 결합되어 쐐기역할을 함으로써, 실제 볼트(110)와 각 암 너트(131,132) 사이에 쐐기를 박아넣은 것과 유사한 체결 효과를 내어 각 구조 물이나 기계 장치 등이 보다 안정적으로 고정되거나 결합될 수 있도록 한다.
이렇게 함으로써, 본 발명의 풀림 방지 장치(100)는 볼트(110)와 일반적인 너트의 나사 결합만으로 얻을 수 있는 것보다 훨씬 더 강하고 안정적인 고정 또는 결합력을 얻을 수 있고, 쐐기를 박아넣어야 하는 별도의 결합 행위 없이 단순히 나사 결합만을 통해 쐐기 기능과 유사한 효과를 얻을 수 있으므로, 각 구조물이나 기계 장치 등에 체결용으로 사용하기가 매우 편리하다.
한편, 여기서(도 2 및 도 4 참조)는 숫 너트(120)의 중심 면(122)이 양 측면(123, 124)보다 돌출 형성된 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 국한되지 않고, 양 측면(123, 124)이 중심 면(122) 보다 돌출되도록 형성될 수 있음은 물론이다. 또한 각 암 너트(131, 132)는 양 측면(123, 124)이 도출되도록 형성된 숫 너트(120)에 나사 결합시 숫 너트(120)의 중심 면(122)을 각 숫 너트 결합 면(136, 미도시)으로 덮어 서로 맞닿을 수 있도록 형성될 수 있음은 물론이다.
또한 숫 너트(120)는 각 암 너트(131, 132)와 나사 결합시 외면을 제외한 각 암 너트(131, 132)와 맞닿는 면(125)에 적어도 하나의 결합 돌기(126)가 돌출형성된다.
결합 돌기(126)는 각 암 너트(131, 132)에 나사 결합시 연성에 의해 뭉개져 각 암 너트(130)와의 결합력을 향상시킨다. 예컨대, 볼트(110)에 암 너트(131)가 나사결합되고, 숫 너트(120)의 내면이 볼트(110)에 나사결합되어 숫 너트(120) 외면의 한 면(123)이 도 5에 도시된 바와 같이, 암 너트(131)의 내면, 즉 숫 너트 결합부(134)의 내면에 형성된 나사산(136)과 나사 결합되면, 결합 돌기(126)는 연성에 의해 뭉개져 암 너트(131)와 맞닿는 면(125)과, 숫 너트 결합 면을 제외한 암 너트(131)가 숫 너트(120)와 맞닿는 면(137)을 납땜시킨 것과 유사한 효과를 낸다.
각 암 너트(131, 132)는 볼트 결합부(133)와 숫 너트 결합부(134)로 구분되고, 볼트 결합부(133)의 내면에 볼트(110)와의 나사 결합을 위한 나사 산(135)이 형성되고, 숫 너트 결합부(134)의 내면에 숫 너트(120)의 외면과 나사 결합을 위한 나사 산(136)이 형성된다. 즉, 각 암 너트(131, 132)의 숫 너트 결합부의 내면과 숫 너트(120)의 외면에 동일한 피치로 나사 산을 형성하여 각 암 너트(131, 132)와 숫 너트(120)가 나사 결합될 수 있도록 한다.
또한 각 암 너트(131, 132)는 쌍을 이루어 어느 하나의 암 너트(131)는 나사 결합시 다른 암 너트(132)와 맞닿는 면에 돌기가 형성될 수 있고, 다른 암 너트(132)는 어느 하나의 암 너트(131)와 맞닿는 면에 홀이 형성될 수 있으며, 돌기는 볼트(110)에 나사 결합시 홀에 삽입되어 각 암 너트(131,132) 간의 풀림이 방지될 수 있도록 한다. 즉, 암 너트(131)의 돌기와 암 너트(132)의 홀은 위치가 동일하게 형성되고, 볼트(110)에 나사 결합시 돌기가 홀에 삽입되어 각 암 너트(131, 132)를 강하고 안정적으로 고정 또는 결합시켜줌으로써 풀림이 방지될 수 있도록 한다.
또는 각 암 너트(131, 132)는 나사 결합시 서로 맞닿는 면에 적어도 하나의 돌기가 형성될 수 있고, 돌기는 나사 결합시 연성에 의해 뭉개져 각 암 너트(131, 132) 간의 결합력을 향상시켜 풀림이 방지될 수 있도록 한다.
이렇게 함으로써, 볼트와 너트 간의 체결력을 향상시킬 수 있고, 특히 체결력의 향상으로 진동 등에 의한 볼트와 너트 간의 풀림 현상을 방지할 수 있다.
이상 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풀림 방지 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 8은 도 7의 볼트 형상을 설명하기 위한 단면도이다. 도 9는 도 7을 설명하기 위한 AA'의 단면도이며, 도 10은 도 7을 설명하기 위한 BB'의 측면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풀림 방지 장치(300)는 볼트(310), 너트(320), 커버 너트(330) 및 고정 핀(340)을 포함한다.
볼트(310)에는 도 8에 도시된 (a)와 같이, 축의 길이 방향으로 적어도 하나의 홈(311)이 형성될 수 있다.
너트(320)는 외면에서 내면까지 관통되는 적어도 하나의 홀(321)이 형성되고, 내면에 볼트(310)와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성된다.
커버 너트(330)는 내면이 결합 면(331)과 커버 면(332)으로 구분되고, 결합 면(331)에 볼트(310)와의 나사 결합을 위한 나사산이 형성되며, 결합 면(331)에 의해 볼트(310)에 나사결합되면, 커버 면(332)이 너트(320)의 외면을 감싸게 된다.
또한 커버 너트(330)는 볼트(310)와의 나사 결합시 너트(320)와 맞닿는 면에 적어도 하나의 결합 돌기가 돌출형성될 수 있고, 결합 돌기는 볼트(310)에 나사 결합시 연성에 의해 뭉개져 너트(320)와의 결합력을 향상시켜 풀림을 방지하도록 한다.
고정 핀(340)은 너트(320)의 홀(321)을 관통해 홈(311)에 삽입된다. 이렇게 삽입된 고정 핀(340)에 의해 볼트(310)와 너트(320)의 체결력이 향상되어 풀림이 방지될 수 있다.
또는, 볼트(310)에는 도 8에 도시된 (b)와 같이, 축의 길이 방향에 수직으로 관통하는 홈(312)이 형성될 수 있다.
너트(320)에는 홀(321)을 관통해 삽입된 고정 핀(340)이 홈(312)을 관통하여 반대 측으로 빠져나올 수 있도록, 홀(321)이 형성된 위치와 동일 위치의 반대 측에도 외면에서 내면까지 관통되는 홀이 형성될 수 있다.
따라서, 고정핀(340)이 대상체(400)를 고정시키거나 결합시키기 위해 볼트(310)에 나사결합된 너트(320)의 홀(321)에 삽입되어 홀(321)을 관통하여 볼트(310)의 홈(312)을 관통하고, 다시 너트(320)의 홀(321) 반대 측에 형성된 홀을 관통하며, 커버 너트(330)가 결합 면(331)에 의해 볼트(310)에 나사결합되어 커버 면(332)이 너트(320)의 외면을 감싸게 되면, 이를 단면으로 바라본 형상은 도 9에 도시된 바와 같고, 이를 측면으로 바라본 형상은 도 10에 도시된 바와 같다.
이처럼 본 발명의 풀림 방지 장치는 고정 핀이 너트의 홀을 관통하여 볼트의 홈에 삽입되도록 하거나 볼트의 홈을 관통하고 다시 너트의 반대 측 홀을 관통하도록 하여 나사결합된 너트를 고정 핀으로 다시 한 번 볼트에 고정시켜 줌으로써, 구조 물이나 기계 장치 등이 보다 강하고 안정적으로 고정되거나 결합되도록 하여 풀림이 방지될 수 있도록 하고, 핀이 삽입된 너트를 커버 너트로 다시 한번 감싸줌으로써 도출된 핀이 쉽게 마모되는 것을 방지할 수 있고, 핀에 의해 사람이 다치거나 하는 위험 상황을 미리 방지할 수 있다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 볼트 120 : 숫 너트
130 : 각 암 너트 200 : 결합 또는 고정 대상체
310 : 볼트 320 : 너트
330 : 커버 너트 340 : 고정 핀
400 : 결합 또는 고정 대상체

Claims (7)

  1. 내면에 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되고, 외면에 다른 나사 결합을 위한 나사 산이 형성된 숫 너트; 및
    내면이 볼트 결합 면과 숫 너트 결합 면으로 구분되어, 상기 볼트 결합 면에 상기 볼트와의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되고, 상기 숫 너트 결합 면에 상기 숫 너트 외면과의 나사 결합을 위한 나사 산이 형성되는 2개의 암 너트를 포함하며,
    상기 숫 너트는 상기 외면의 양 측면 중 일면이 어느 하나의 암 너트의 숫 너트 결합 면에 나사결합되면, 타면은 다른 암 너트의 숫 너트 결합 면에 나사결합되어 쐐기 역할하는 것을 특징으로 하는 풀림 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼트는 축과 연결된 머리 면에 적어도 하나의 돌기가 돌출 형성되고,
    상기 돌기는 상기 숫 너트와 각 암 너트와의 나사 결합시 연성에 의해 뭉개져 고정 또는 결합 대상체와의 고정 또는 결합력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 풀림 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 숫 너트는 각 암 너트에 나사 결합시 상기 외면을 제외한 상기 각 암 너트와 맞닿는 면에 적어도 하나의 결합 돌기가 돌출형성되고,
    상기 결합 돌기는 상기 나사 결합시 연성에 의해 뭉개져 상기 각 암 너트와의 결합력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 풀림 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    어느 하나의 암 너트는 상기 볼트 또는 상기 숫 너트에 나사 결합시 다른 암 너트와 맞닿는 면에 돌기가 형성되고,
    상기 다른 암 너트는 상기 나사 결합시 상기 어느 하나의 암 너트와 맞닿는 면에 홀이 형성되며,
    상기 돌기는 상기 나사 결합시 상기 홀에 삽입되어 상기 각 암 너트 간의 풀림 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 풀림 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    각 암 너트는 상기 볼트 또는 숫 너트에 나사 결합시 서로 맞닿는 면에 적어도 하나의 돌기가 형성되고,
    상기 돌기는 상기 나사 결합시 연성에 의해 뭉개져 상기 각 암 너트 간의 결합력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 풀림 방지 장치.
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