KR101515895B1 - 스터드볼트용 체결구 - Google Patents

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KR101515895B1
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최창석
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

본 발명은 스터드볼트를 체결대상물에 용이하게 체결시킬 수 있는 체결구에 관한 것이다.
본 발명인 스터드볼트용 체결구는 스터드볼트와 결합될 수 있는 제1암나사부 및 상기 제1암나사부에 인접하게 형성된 제2암나사부를 구비한 볼트연결부; 상기 제2암나사부와 나사결합되며 상기 볼트연결부 내부에 장착되어 상기 스터드볼트의 단부와 접촉할 수 있는 소경접촉부를 구비한 마찰저감볼트; 상기 마찰저감볼트와 연결되어 상기 마찰저감볼트를 회전시킬 수 있는 토크전달부;를 포함한다.
본 발명에 따른 스터드볼트용 체결구는 스터드볼트의 양측에 형성된 나사에 작용하는 마찰저항이 달라서 양측의 나사가 각각 체결대상물과 체결되는 결합력을 별도로 조절할 수 있다.

Description

스터드볼트용 체결구 {CONNECTING TOOL FOR STUD BOLT}
본 발명은 스터드볼트를 체결대상물에 용이하게 체결시킬 수 있는 체결구에 관한 것이다.
일반적으로 볼트는 건축재료나 기계부품을 고정하는 데 사용하는 기계요소인데, 구체적으로 둥근 봉에 나사를 낸 것으로, 일반적으로 머리가 달려 있다. 그러나 스터드볼트(STUD BOLT)의 경우에는 머리가 없이 둥근 봉 양측에 나사를 내어 스터드볼트가 한 쌍의 체결대상물과 연결될 수 있도록 제작된 것이다.
그러나 일반적인 체결구를 이용하여 체결대상물에 스터드볼트를 체결할 경우, 양측에 형성된 나사에 동일한 마찰저항이 작용하여 일측에 형성된 나사와의 결합을 해제시키고자 할 때 타측의 나사 결합이 함께 해제되어 스터드볼트의 체결 및 해체가 까다로운 문제점이 있었다.
또한 체결대상물에 스터드볼트를 체결할 때와 해체시킬 때에 동일한 회전토크를 전달해야 하는 문제점이 있었다.
공개실용신안공보 실1998-061665 (공개일자: 1998년 11월 16일)
본 발명은 스터드볼트 체결 시, 스터드볼트 양측에 형성된 나사에 작용되는 마찰저항을 달리하여 스터드볼트를 용이하게 체결할 수 있는 체결구를 제공하는 데 목적이 있다.
그리고 스터드볼트를 체결할 때보다 해체시킬 때 소요되는 회전토크가 감소될 수 있는 체결구를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명인 스터드볼트용 체결구는 스터드볼트와 결합될 수 있는 제1암나사부 및 상기 제1암나사부에 인접하게 형성된 제2암나사부가 형성된 볼트연결부; 상기 제2암나사부와 나사결합되며 상기 볼트연결부 내부에 장착되어 상기 스터드볼트의 단부와 접촉할 수 있는 소경접촉부를 구비한 마찰저감볼트; 상기 마찰저감볼트와 연결되어 상기 마찰저감볼트를 회전시킬 수 있는 토크전달부;를 포함한다.
상기 제1암나사부는 삼각나사이고, 상기 제2암나사부는 사각나사인 것을 특징으로 한다.
상기 소경접촉부는, 곡면형상을 가져서 상기 소경접촉부와 상기 스터드볼트의 단부와의 접촉 면적이 감소될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 볼트연결부는, 상기 제1암나사부 및 상기 제2암나사부가 형성되고 마찰저감볼트 하부가 삽입될 수 있는 볼트연결부몸체; 상기 볼트연결부몸체 둘레 중 일부분에 상측으로 돌출 형성된 토크수용단턱;을 포함하고, 상기 토크전달부는, 상기 마찰저감볼트의 상부가 삽입될 수 있는 토크전달부몸체; 상기 토크전달부몸체 둘레 중 일부분에 하측으로 돌출 형성된 토크전달돌기를 포함하며, 상기 토크수용단턱 및 상기 토크전달돌기가 서로 맞물려서 상기 토크전달돌기가 상기 토크수용단턱에 회전토크를 전달 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 토크전달부는, 상기 마찰저감볼트 상부를 상기 토크전달부 내부에 고정시킬 수 있는 마찰저감볼트고정부재를 포함하고, 상기 마찰저감볼트고정부재는 탈착가능하여 상기 마찰저감볼트가 상기 토크전달부로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 볼트연결부몸체는, 상기 제1암나사부 및 상기 제2암나사부 상에 상기 볼트연결부몸체의 길이방향을 따라 마찰저감홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스터드볼트용 체결구는 스터드볼트의 양측에 형성된 나사에 작용하는 마찰저항이 달라서 양측의 나사가 각각 체결대상물과 체결되는 결합력을 별도로 조절할 수 있다.
그리고 본 발명은 마찰저항을 감소시키는 마찰저감볼트를 적용하여 스터드볼트를 체결할 때보다 해체시킬 때 소요되는 회전토크가 감소시킬 수 있어 작업자 노동 또는 회전전동공구의 동력 등을 아낄 수 있는 경제적 효과가 있다.
[도 1]은 본 발명인 스터드볼트용 체결구가 스터드볼트와 연결된 모습을 나타낸사시도이다.
[도 2]는 [도 1]에 도시된 스터드볼트용 체결구 및 스터드볼트의 분해사시도이다.
[도 3]은 [도 2]에 도시된 스터드볼트용 체결구 및 스터드볼트의 분해된 단면을 나타낸 사시도이다.
[도 4]는 [도 2]에 도시된 스터드볼트용 체결구 및 스터드볼트의 결합된 모습을 나타낸 단면도이다.
[도 5]은 [도 3]에 도시된 스터드볼트용 체결구 중 볼트연결부몸체 내부에 마찰저감홈이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명인 바이트 장착모듈의 한 실시예에 대하여 [도 1] 내지 [도 5]를 참조하여 설명한다.
본 발명인 스터드볼트용 체결구(10)는 크게 마찰저감볼트(100), 볼트연결부(200) 그리고 토크전달부(300)를 포함한다.
그 중 마찰저감볼트(100)는 스터드볼트(B)와 후술되는 볼트연결부(200)간에 형성되는 결합력을 감소시키는 기능을 갖는 것으로, 둥근 봉에 나사가 형성된 볼트 형상이다.
구체적으로 마찰저감볼트(100)는 둘레를 따라 마찰저감볼트수나사부(110)가 형성되어 있으며, 상측에는 후술되는 토크전달부(300)와 끼움결합될 수 있는 마찰저감볼트헤드부(120)가 형성되어 있다.
마찰저감볼트수나사부(110)는 나사의 단면이 사각으로 되어 있어 암나사와 결합할 때 양 나사간 마찰 저항이 작게 작용한다. 따라서 단면이 삼각을 갖는 나사를 적용한 경우보다 마찰저감볼트(100)를 쉽게 풀거나 조일 수 있다.
그리고 마찰저감볼트헤드부(120)는 마찰저감볼트수나사부(110)보다 직경이 큰 플랜지판 형상을 가지며, 사각 또는 육각 등의 각형을 이루어서 후술되는 토크전달부(300)와 맞물려 토크전달부(300) 회전시 마찰저감볼트(100)도 함께 회전하게 된다.
이러한 마찰저감볼트헤드부(120) 하측에는 플랜지판 형상을 갖는 걸림판부(122)가 형성될 수 있다.
걸림판부(122)는 마찰저감볼트헤드부(120)에 간격을 두고 위치하여 마찰저감볼트헤드부(120)와 함께 마찰저감볼트고정부재수용홈(125)을 형성한다.
마찰저감볼트(100) 하단부에는 소경접촉부(130)([도 4] 참조)가 형성된다.
소경접촉부(130)는 스터드볼트(B)의 단부(B1')와 접촉될 수 있는 것으로, 마찰저감볼트수나사부(110)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 하여 소경접촉부(130)와 스터드볼트(B) 단부(B1')와 접촉되는 면적이 감소된다. 그리고 접촉면적이 감소됨에 따라 마찰저감볼트(100)와 스터드볼트(B)간에 작용하는 마찰력도 감소하게 된다.
전술된 마찰저감볼트(100)는 볼트연결부(200)에 연결된다.
볼트연결부(200)는 전술된 마찰저감볼트(100) 및 스터드볼트(B)와 나사결합되어 후술되는 토크전달부(300)가 제공하는 회전토크를 스터드볼트(B)에 전달하는 기능을 갖는다.
구체적으로, 볼트연결부(200)는 볼트연결부몸체(210) 내측면에 서로 다른 형상을 갖는 제1암나사부(220) 및 제2암나사부(230)가 인접하게 형성되어 있으며, 제1암나사부(220)는 스터드볼트(B)와 연결되고 제2암나사부(230)는 마찰저감볼트(100)와 연결된다.
따라서 제1암나사부(220)는 일반 스터드볼트(B)에 형성되는 나사 형상인 삼각나사에 대응되도록 형성되며, 제2암나사부(230)는 전술된 마찰저감볼트수나사부(110) 사각나사 형상과 대응되는 형상을 갖도록 한다([도 3] 참조).
이와 같은 볼트연결부몸체(210)는 [도 5]에서와 같이 제1암나사부(220) 및 제2암나사부(230) 상에 길이방향으로 마찰저감홈(235)이 추가적으로 형성될 수 있다. 마찰저감홈(235)은 볼트연결부몸체(210) 내측면에 한 개 또는 다수개가 형성되어 제1암나사부(220) 및 제2암나사부(230)가 수나사와 체결시 양 나사간에 작용하는 마찰저항을 감소시킬 수 있다.
그리고 이러한 스터드볼트연결부몸체(210)의 상측에는 토크수용단턱(240)이 형성되어 있다.
토크수용단턱(240)은 후술되는 토크전달부(300)로부터 전달되는 회전토크를 수용하여 볼트연결부몸체(210)를 회전시키는 기능을 갖는 것으로, 볼트연결부몸체(210) 둘레 일부분에 상측으로 돌출된 단턱 형상일 수 있다.
따라서 자연적으로 토크수용단턱(240) 양측에는 하측으로 함몰된 형상의 토크전달돌기수용홈(241)이 형성되게 된다. 토크전달돌기수용홈(241)은 후술되는 토크전달부(300) 중 토크전달돌기(330)가 수용되어 양방향으로 회동가능한 공간을 제공한다.
전술된 바와 같이 볼트연결부(200)는 토크전달부(300)로부터 회전토크를 전달받는다.
이러한 토크전달부(300)는 작업자나 별도의 전동공구 등에 의해 회전하면서 회전토크를 전술된 볼트연결부몸체(210) 및 마찰저감볼트(100)에 전달한다.
구체적으로 토크전달부(300)는, 토크전달부몸체(310), 마찰저감볼트(100)를 토크전달부몸체(310) 내부에 고정시키는 마찰저감볼트고정부재(320) 그리고 전술된 토크전달돌기수용홈(241)에 안착될 수 있는 토크전달돌기(330)를 포함한다.
그 중, 토크전달부몸체(310)는 내부에 마찰저감볼트(100)를 수용할 수 있는 마찰저감볼트수용공간(305)이 형성되며 하부가 개방된 원기둥 형상일 수 있다. 그리고 랜치 및 전동공구 등과 연결될 수 있는 회전공구연결부(340)가 토크전달몸체(310) 상부에 형성될 수 있다.
전술된 마찰저감볼트수용공간(305)은 마찰저감볼트(100) 상부와 대응되는 형상을 가지고 특히 마찰저감볼트헤드부(120)가 끼움결합될 수 있는 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
마찰저감볼트수용공간(305) 내부에 안착된 마찰저감볼트(100)를 고정시키기 위해서 토크전달부몸체(310) 양측에는 마찰저감볼트고정부재관통홈(321)이 형성되어, 한 쌍의 마찰저감볼트고정부재(320)가 삽입되도록 한다.
마찰저감볼트고정부재(320)는 마찰저감볼트고정부재관통홈(321)을 통해 전술된 마찰저감볼트고정부재수용홈(125)에 수용된다. 따라서 마찰저감볼트(100)는 마찰저감볼트고정부재(320)에 의해서 상하로 이동하지 못하고 토크전달부몸체(310) 내부에서 고정될 수 있다.
그리고 이러한 마찰저감볼트고정부재(320)가 분실되는 것을 방지하기 위해서 신축성을 갖는 별도의 고정밴드(350)를 토크전달부몸체(310) 외측에 장착할 수 있다.
그러나, 이러한 마찰저감볼트고정부재(320) 및 고정밴드(350)는 하나로 결합하여 사용될 수도 있으며, 마찰저감볼트(100) 및 토크전달부몸체(310)를 관통하는 하나의 고정핀을 이용하여 마찰저감볼트(100)를 토크전달부몸체(310)에 고정할 수도 있다.
마지막으로 토크전달부(300)를 구성하는 토크전달돌기(330)는 토크전달부몸체(310) 둘레 일부분에 하측으로 돌출된 돌기 형상을 가지며, 전술된 토크수용단턱(240)과 맞물려 볼트연결부(200)에 회전토크를 전달한다.
즉, 토크전달돌기(330)는 토크전달돌기수용홈(241)에 안착된 후, 토크전달부(300) 회전시 같이 회전하면서 토크수용단턱(240)을 회전시킨다.
이하에서는 본 발명의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
본 발명인 스터드볼트용 체결구(10)는 양단에 나사가 형성된 볼트로써, 제1볼트나사(B1) 및 제2볼트나사(B2)가 형성된다.
제1볼트나사(B1) 및 제2볼트나사(B2)는 본 발명인 스터드볼트용 체결구(10)에 의해 체결대상물(미도시)에 각각 체결될 수 있다.
먼저 제2볼트나사(B2)를 체결대상물에 체결하기 위해서, 제1볼트나사(B1)에 본 발명인 스터드볼트용 체결구(10)를 연결해야 한다.
구체적으로, 마찰저감볼트(100)를 볼트연결부(200) 중 제2암나사부(230)와 나사결합 시키고, 마찰저감볼트헤드부(120)를 토크전달부(300) 내부 공간에 안착시킨다. 그리고 마찰저감볼트고정부재(320)를 마찰저감볼트고정부재관통홈(321) 및 마찰저감볼트고정부재삽입홈(125)에 순차적으로 삽입시킨 후 고정밴드(350)를 연결시킨다.
위와 같이 마찰저감볼트(100)가 볼트연결부(200) 및 토크전달부(300)에 고정되면, 별도의 회전공구를 이용하여 토크전달부(300)를 조임방향으로 회전시켜 스터드볼트(B)의 제1볼트나사(B1)와 볼트연결부(200)의 제1암나사부(220)를 나사결합 시킨다.
스터드볼트(B) 및 볼트연결부(200)와의 연결이 완료되면, 스터드볼트(B)의 단부(B1')는 마찰저감볼트(100)의 소경접촉부(130)와 접촉하게 되고 볼트연결부몸체(210) 내부에는 나사결합에 의해 마찰저항이 작용하여 제1볼트나사(B1)가 볼트연결부(200)에 견고하게 고정된다.
그 후, 다시 제2볼트나사(B2)와 체결대상물을 체결시킨 후에는 본 발명인 스터드볼트용 체결구(10)를 제1볼트나사(B1)로부터 다시 분리시킨다.
따라서, 회전공구 등을 이용하여 토크전달부(300)를 풀림방향으로 회전시키면, 마찰저항이 적은 사각나사 형상의 마찰저감볼트수나사부(110)가 제2암나사부(230)로부터 적은 회전토크에도 풀리게 된다. 그리고 이때, 마찰저감볼트(100)의 소경접촉부(130)가 곡면을 가져서 소경접촉부(130) 및 스터드볼트(B) 단부(B1')와의 마찰저항 역시 감소되므로 더욱 적은 회전토크로 마찰저감볼트(100)를 풀 수 있다.
또한, 제2암나사부(230) 상에 형성된 마찰저감홈(235)에 의해서, 제2암나사부(230)와 마찰저감볼트수나사부(110)간의 접촉면적이 감소됨에 따라 마찰저항이 더욱 감소되며, 따라서 마찰저감볼트(100)를 더욱 용이하게 풀 수 있다.
이와 같이 마찰저감볼트(100)와 제2암나사부(230)와의 결합이 해제되고 나면, 볼트연결부몸체(210) 내부에 작용하던 강한 마찰저항이 감소하게 되고 제1볼트나사(B1)와 제1암나사부(220)와의 나사결합력이 감소되게 된다.
따라서, 토크전달부(300)가 추가적으로 회전하게 되면 토크전달돌기(330) 및 토크수용단턱(240)이 맞물리면서 회전토크가 볼트연결부(200)에 전달되고, 볼트연결부(200)는 스터드볼트(B)와의 연결이 해제되게 된다.
이때, 제1볼트나사(B1)와 제1암나사부(220) 간의 마찰저항이 현저하게 감소된 상태이므로, 적은 회전토크에 의해서 제1볼트나사(B1)만이 본 발명인 스터드볼트용 체결구(10)와 분리되며, 강한 마찰저항이 유지되는 제2볼트나사(B2) 및 체결대상물의 결합은 유지된다. 그리고, 제1암나사부(220)에 마찰저감홈(235)이 형성된 경우에는, 전술된 원리와 같이 제1암나사부(220)아 제1볼트나사(B1)간의 마찰저항이 더욱 감소될 수 있으므로 제1볼트나사(B1)로부터 볼트연결부(200)를 더욱 용이하게 분리할 수 있다.
따라서 본 발명은 스터드볼트(B) 중 제1볼트나사(B1) 및 제2볼트나사(B2)의 마찰저항을 서로 다르게 작용하게 함으로써 체결구(10)를 스터드볼트(B)를 용이하게 분리하여 다른 체결대상물과 용이하게 체결할 수 있다.
또한 마찰저감볼트(100) 및 토크전달부(300)를 별도로 제작함으로써, 마찰저감볼트(100)의 교체 및 유지보수가 용이할 수 있다.
게다가 마찰저감볼트(100)와 제1암나사부(220)간의 마찰저항을 더 감소시키위해서, 마찰저감볼트(100) 표면에 오일 등과 같은 마찰저감물질을 도포할 수도 있다.
그러나 본 발명인 스터드볼트용 체결구는 반드시 스터드볼트의 체결만을 위해서 사용될 수 있는 것은 아니며, 다양한 형상의 볼트를 체결하는데 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
10: 볼트용 체결구 100: 마찰저감볼트
110: 마찰저감볼트수나사부 130: 소경접촉부
200: 볼트연결부 210: 볼트연결부몸체
220: 제1암나사부 230: 제2암나사부
240: 토크수용단턱 300: 토크전달부
310: 토크전달부몸체 330: 토크전달돌기
B: 스터드볼트

Claims (6)

  1. 스터드볼트와 결합될 수 있는 제1암나사부 및 상기 제1암나사부에 인접하게 형성된 제2암나사부가 형성된 볼트연결부,
    상기 제2암나사부와 나사결합되며 상기 볼트연결부 내부에 장착되어 상기 스터드볼트의 단부와 접촉할 수 있는 소경접촉부를 구비한 마찰저감볼트, 그리고
    상기 마찰저감볼트와 연결되어 상기 마찰저감볼트를 회전시킬 수 있는 토크전달부를 포함하며,
    상기 토크전달부는,
    상기 마찰저감볼트 상부를 상기 토크전달부 내부에 고정시킬 수 있는 마찰저감볼트고정부재, 그리고
    상기 마찰저감볼트고정부재가 분실되는 것을 방지하기 위해서 토크전달부몸체의 외측에 장착되는 신축성을 갖는 고무밴드를 포함하되,
    상기 마찰저감볼트고정부재는 탈착가능하여 상기 마찰저감볼트가 상기 토크전달부로부터 분리될 수 있는 스터드볼트용 체결구.
  2. 제1항에서,
    상기 제1암나사부는 삼각나사이고, 상기 제2암나사부는 사각나사인 것을 특징으로 하는
    스터드볼트용 체결구.
  3. 제1항에서,
    상기 소경접촉부는,
    곡면형상을 가져서 상기 소경접촉부와 상기 스터드볼트의 단부와의 접촉 면적이 감소될 수 있는 것을 특징으로 하는
    스터드볼트용 체결구.
  4. 제1항에서,
    상기 볼트연결부는,
    상기 제1암나사부 및 상기 제2암나사부가 형성되고 마찰저감볼트 하부가 삽입될 수 있는 볼트연결부몸체;
    상기 볼트연결부몸체 둘레 중 일부분에 상측으로 돌출 형성된 토크수용단턱;을 포함하고,
    상기 토크전달부는,
    상기 마찰저감볼트의 상부가 삽입될 수 있는 토크전달부몸체;
    상기 토크전달부몸체 둘레 중 일부분에 하측으로 돌출 형성된 토크전달돌기를 포함하며,
    상기 토크수용단턱 및 상기 토크전달돌기가 서로 맞물려서 상기 토크전달돌기가 상기 토크수용단턱에 회전토크를 전달 할 수 있는 것을 특징으로 하는
    스터드볼트용 체결구.
  5. 삭제
  6. 제4항에서,
    상기 볼트연결부몸체는,
    상기 제1암나사부 및 상기 제2암나사부 상에 상기 볼트연결부몸체의 길이방향을 따라 마찰저감홈이 형성된 것을 특징으로 하는
    스터드볼트용 체결구.
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