KR101543167B1 - 스터드형 체결구 - Google Patents

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KR101543167B1
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Abstract

본 발명은 상대적으로 작은 타격력에 의해서도 스터드형 체결구의 고정작업이 이루어질 수 있고, 기초부재에 보다 견고한 고정상태를 형성하고 유지할 수 있는 구조의 스터드형 체결구를 제공하는 것이다. 이에 따라 본 발명은, 봉형상을 이루는 것으로서, 상부에는 너트 또는 볼트와 나선결합될 수 있도록 수나선 또는 암나선이 형성된 나선결합부가 형성되고, 기초부재의 고정공에 억지로 박혀 고정되기 위한 뿌리부가 하부에 형성된 스터드본체와, 상기 나선결합부와 상기 뿌리부 사이에 위치하고 상기 뿌리부가 상기 고정공에 고정시 상기 고정공의 상측에서 상기 고정공을 덮도록 상기 스터드본체의 둘레에서 외측으로 퍼져 있는 판상의 덮개부를 포함하는 금속재 스터드형 체결구에 있어서, 상기 뿌리부는 원형봉상이고, 상기 뿌리부에는 그 외표면에 상하방향으로 연속적으로 파인 형상으로서 하단이 상기 뿌리부의 하측을 향해 개방되어 있는 유체배출로가 형성되며, 상기 뿌리부의 표면에는 톱니형상의 걸림턱이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

스터드형 체결구{Stud type connecting tool}
본 발명은 스터드형 체결구에 관한 것으로서, 기초부재에 고정되는 스터드형 체결구가 견고한 고정상태를 형성 및 유지할 수 있도록 개선된 고정구조를 가진 스터드형 체결구에 관한 것이다.
스터드볼트(stud bolt) 등 스터드형 체결구는 어느 하나의 부재에 압입이나 용접 등의 방법으로 고정되어 대향 부재와 연결하기 위한 체결수단으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 한국특허등록번호 제10-1319201호에 도시된 것으로서 상기와 같은 스터드형 체결구가 그레이팅패널을 고정하는 사용례를 도시한다.
도 1을 참고하면, 그레이팅패널(9)을 고정하기 위한 구조는 그레이팅 패널(9)을 하부에서 지지하는 기초부재(5)와, 그 기초부재(5)에 직립한 상태로 고정되는 스터드형 체결구(1)와, 상기 그레이팅 패널(9)에 걸릴 수 있는 클립(8)과, 상기 클립(8)에 삽입되고 클립(8)에 걸리는 머리부가 설치되며 스터드형 체결구(1)에 나선체결 및 체결해제될 수 있는 별도의 체결부재(7)를 포함한다.
이에 따라, 기초부재(5)에 고정된 스터드형 체결구(1)에 상측에서 별도의 체결부재(7)가 나선결합됨으로써, 그레이팅 패널(9)이 기초부재(5) 상에서 견고히 고정될 수 있다.
그러한 스터드형 체결구(1)를 기초부재(5)에 고정시키기 위하여, 기초부재(5)에는 구멍을 형성하여 스터드형 체결구(1)의 뿌리부분을 압입한다.
도 2는 한국공개특허공보 제10-2010-0023761호에 기재되어 있는 것으로, 전술한 스터드형 체결구가 기초부재에 압입되어 고정된 구조 및 방법을 개시하고 있다.
즉, 기초부재(5)에는 드릴링(drilling)에 의해 고정공(6)이 형성되고, 타격장치에 의해 기초부재를 고정공(6)에 강제로 압입시키고 있다.
이를 위해, 고정공(6)의 직경보다 스터드형 체결구(1)의 뿌리부(3)의 직경을 약간 더 크게 형성함으로서 작업 중 서로 간에 강제적인 압입변형이 발생하여 고정상태가 이루어지도록 한다.
그러나, 그와 같은 압입변형만으로 고정공(6)과 스터드형 체결구(1)의 고정이 충분하지 못하여 큰 인장력의 작용시 스터드형 체결구(1)가 고정공(6)으로 빠지는 경우가 발생하기도 한다.
또한, 스터드형 체결구(1)의 뿌리부(3)가 도 2에 도시된 고정공(6)에 압입되는 과정에서, 고정공 내부의 공기가 압축된 상태로 밀폐됨으로써 스터드형 체결구(1)가 압입되기 위해서는 공기를 압축시키는 힘이 더 필요하게 되는 바, 필요이상의 타격력을 요하게 된다.
그러한 고정이 완료된 후에는, 고정공(6)에 갇힌 압축공기가 스터드형 체결구(1)를 고정공(6)으로부터 밀어내는 압력을 지속적으로 가함으로써 스터드형 체결구(1)의 고정상태를 불안정하게 한다.
전술한 이유로 스터드형 체결구(1)의 압입을 위해 과도한 타격력이 가해지면, 스터드형 체결구(1)의 중간부분이 휘어버리거나, 스터드형 체결구(1)가 직립자세로 정확히 고정되지 못하는 문제가 발생하기도 한다.
또한, 고정공(6)의 내부에 물이 차있는 경우, 스터드형 체결구(1)의 뿌리부(3)를 고정공(6)에 대고 타격하더라도 압축되지 않는 물에 의해 뿌리부(3)가 압입될 수 없는 바, 정상적인 고정작업이 이루어질 수 없는 문제도 있다.
본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상대적으로 작은 타격력에 의해서도 스터드형 체결구의 고정작업이 이루어질 수 있고, 기초부재에 보다 견고한 고정상태를 형성하고 유지할 수 있는 구조의 스터드형 체결구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고정된 기초부재로부터 이탈시키는 방향의 외력이 작용하더라도 기초부재로부터 빠지지 않고 견고한 고정상태를 유지할 수 있는 구조의 스터드형 체결구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 우천시 등 고정공에 물이 차있는 환경에서도 스터드형 체결구를 기초부재에 고정하는 작업이 가능한 구조의 스터드형 체결구를 제공하는 것이다.
이에 따라 본 발명은, 봉형상을 이루는 것으로서, 상부에는 너트 또는 볼트와 나선결합될 수 있도록 수나선 또는 암나선이 형성된 나선결합부가 형성되고, 기초부재의 고정공에 억지로 박혀 고정되기 위한 뿌리부가 하부에 형성된 스터드본체와, 상기 나선결합부와 상기 뿌리부 사이에 위치하고 상기 뿌리부가 상기 고정공에 고정시 상기 고정공의 상측에서 상기 고정공을 덮도록 상기 스터드본체의 둘레에서 외측으로 퍼져 있는 판상의 덮개부를 포함하는 금속재 스터드형 체결구에 있어서, 상기 뿌리부는 원형봉상이고, 상기 뿌리부에는 그 외표면에 상하방향으로 연속적으로 파인 형상으로서 하단이 상기 뿌리부의 하측을 향해 개방되어 있는 유체배출로가 형성되며, 상기 뿌리부의 표면에는 톱니형상의 걸림턱이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 톱니형상의 걸림턱은 상기 뿌리부의 둘레를 따라 형성되어 환형을 이루는 것으로서, 상기 뿌리부에 다수개가 설치되고, 상기 톱니형상은 상기 걸림턱을 상하방향으로 절단한 단면에서 나타나는 형상으로서, 하방을 향하는 면이 상방을 향하는 면보다 더 완만한 경사를 가지는 래칫(ratchet)이빨의 형상인 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 유체배출로의 상단이 상기 덮개부의 하면으로부터 설정간격을 두고 아래에 위치함으로써, 상기 유체배출로의 상단과 상기 덮개부 사이에 상기 고정공에 억지끼움되어 상기 고정공을 상단에서 밀폐시키는 밀폐영역이 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 덮개부의 하면에 상기 뿌리부의 둘레를 따라 형성되는 것으로서, 고정공의 상단 둘레에 있는 기초부재의 융기부 또는 버(burr)가 수용되기 위해 상측으로 오목한 수용공간이 환형으로 형성되어 있고, 상기 덮개부의 하측에서 상기 스터드본체에 끼워지는 것으로서, 상기 뿌리부가 상기 고정공에 고정시 상기 덮개부와 상기 기초부재 사이에서 압축되는 환형의 패킹이 더 설치되며, 상기 덮개부는 상기 스터드본체에 끼워지도록 중심공이 형성된 환형의 판상이고, 상기 덮개부가 하측에서부터 상기 스터드본체에 끼워져 상기 나선결합부와 상기 뿌리부 사이에 위치도록 상기 스터드본체에 걸림턱이 형성되며, 상기 덮개부는 상기 중심공을 중심으로 상측으로 오목하게 융기된 원판상으로 형성됨으로써, 상기 고정공에 상기 뿌리부가 박히는 과정에서 상기 스터드본체가 누르는 힘에 의해 펴지는 것이며, 상기 스터드본체가 상단에 머리부가 형성되고 하부에 상기 뿌리부가 형성되는 원형봉체와, 상기 원형봉체의 상부가 끼워지는 중심공이 형성되고 외면에 상기 나선결합부가 형성되며, 상기 머리부와 상기 덮개부 사이에 위치하는 원통조립체를 포함하되, 상기 원통조립체보다 상기 원형봉체가 더 높은 강도의 재질인 것을 또 다른 특징으로 한다.
한편, 다른 관점에서 본 발명은 고정공이 형성된 금속재의 기초부재와, 상기 고정공에 억지로 박히는 스터드형 체결구를 포함하는 스터드형 체결구의 고정구조에 있어서, 상기 스터드형 체결구는 봉형상을 이루는 것으로서, 상부에는 너트 또는 볼트와 나선결합될 수 있도록 수나선 또는 암나선이 형성된 나선결합부가 형성되고, 기초부재의 고정공에 억지로 박혀 고정되기 위한 뿌리부가 하부에 형성된 스터드본체와, 상기 나선결합부와 상기 뿌리부 사이에 위치하고 상기 뿌리부가 상기 고정공에 고정시 상기 고정공의 상측에서 상기 고정공을 덮도록 상기 스터드본체의 둘레에서 외측으로 퍼져 있는 판상의 덮개부를 포함하되, 상기 뿌리부는 원형봉상이고, 상기 뿌리부에는 그 외표면에 상하방향으로 연속적으로 파인 형상으로서 하단이 상기 뿌리부의 하측을 향해 개방되어 있는 유체배출로가 형성되며, 상기 뿌리부의 표면에는 톱니형상의 걸림턱이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 톱니형상의 걸림턱은 상기 뿌리부의 둘레를 따라 형성되어 환형을 이루는 것으로서, 상기 뿌리부에 다수개가 설치되고, 상기 톱니형상은 상기 걸림턱을 상하방향으로 절단한 단면에서 나타나는 형상으로서, 하방을 향하는 면이 상방을 향하는 면보다 더 완만한 경사를 가지는 래칫(ratchet)이빨의 형상인 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 상기 고정구조는 상기 유체배출로의 상단이 상기 덮개부의 하면으로부터 설정간격을 두고 아래에 위치함으로써, 상기 유체배출로의 상단과 상기 덮개부 사이에 상기 고정공에 억지끼움되어 상기 고정공을 상단에서 밀폐시키는 밀폐영역이 형성되는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스터드형 체결구는, 그 뿌리부의 외표면에 상하방향으로 연속적으로 파인 형상으로서 하단이 상기 뿌리부의 하측을 향해 개방되어 있는 유체배출로가 형성된다. 이에 따라, 스터드형 체결구의 뿌리부가 기초부재의 고정공에 박혀 들어가는 과정에서 고정공 내부의 공기를 배출시킴으로써, 스터드형 체결구의 고정후 고정공 내부의 압축된 공기량을 최소화시킬 수 있다. 이는 뿌리부가 고정공에 박히는 과정에서 고정공 내부의 공기를 압축시키지 않으므로 비교적 작은 타격력에 의해서도 작업이 가능하도록 하고, 고정작업이 완료된 후, 스터드형 체결구를 기초부재로부터 빼내는 방향으로 압축공기에 의해 발생하는 부하를 최소화할 수 있다.
특히, 우천시와 같이 고정공의 내부에 물이 차있더라도 작업이 이루어져야 하는 경우, 스터드형 체결구의 뿌리부를 고정공에 타격하여 압입하면, 유체배출로를 통해 고정공 내부의 물이 외부로 배출될 수 있으므로 내부의 물이 뿌리부의 진입을 방해하는 것 없이 정상적인 고정작업이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 유체배출로의 상단이 덮개부의 하면으로부터 설정간격을 두고 아래에 위치함으로써, 상기 유체배출로의 상단과 덮개부 사이에, 상기 고정공에 억지끼움되어 고정공을 상단에서 밀폐시키는 밀폐영역이 형성된다. 이에 따라, 스터드형 체결구의 고정이 완료된 후 기초부재의 고정공이 밀폐됨으로써 조선소 등에서 해수(海水) 등의 유입에 따른 뿌리부 또는 그 주변의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 뿌리부의 표면에 톱니형상의 걸림턱이 일체로 형성되어 있는 바, 고정공에 강제압입되는 과정에서, 고정공의 표면을 톱니형상의 걸림턱이 변형시킴과 함께 그 변형된 고정공의 표면이 뿌리부의 걸림턱에 걸리게 되는 바, 본 발명의 스터드형 체결구가 고정공에 강제압입된 이후에는 고정공으로부터 이탈될 수 없는 견고한 고정구조를 형성할 수 있다.
도 1은 종래 스터드형 체결구가 그레이팅패널을 고정하는 사용례를 도시하는 분해도
도 2는 종래 스터드형 체결구가 기초부재에 박힌 상태를 도시하는 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구의 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구의 분해사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구 및 기초부재의 단면구성도
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구에서 덮개부의 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구에서 유체배출로의 작용을 설명하는 작용설명도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구의 뿌리부가 기초부재에 고정되는 작업이 완료된 상태를 도시하는 상태도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구의 뿌리부가 기초부재에 고정된 상태에서 그 단면을 도시하는 단면상태도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구에서 평판상의 덮개부가 설치되어 작업이 이루어지는 경우의 작용을 설명하는 설명도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스터드형 체결구가 기초부재에 고정된 후, 그레이팅 패널이 고정되는 구조를 설명하는 설명도
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
본 실시예의 스터드형 체결구는 기초부재(60)에 억지로 박혀 고정되기 위한 것으로서, 기초부재(60)는 강재 등 금속재로 이루어지고, 기초부재(60)에 스터드형 체결구가 고정되기 위해 드릴링(drilling) 작업에 의해 하단이 막힌 고정공(65)이 소정 깊이로 형성된다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스터드(Stud)형 체결구는 금속재의 봉형상을 이루는 것으로서 상부(21)에 너트 또는 볼트와 나선결합될 수 있도록 수나선 또는 암나선이 형성된 나선결합부(32)가 형성되고, 기초부재(60)의 고정공(65)에 억지로 박혀 고정되기 위한 뿌리부(22)가 하부에 형성된 스터드본체(10)와, 상기 나선결합부(32)와 뿌리부(22) 사이에 위치하고 뿌리부(22)가 고정공(65)에 고정시 고정공(65)의 상측에서 고정공(65)을 덮도록 스터드본체(10)의 둘레에서 외측으로 퍼져 있는 판상의 덮개부(40)를 포함한다.
상기 스터드본체(10)는 봉형상을 이루고 기초부재(60)에 고정되는 부분으로서, 상단에 머리부(26)가 형성되고 하부에 상기 뿌리부(22)가 형성되는 원형봉체(20)와, 상기 원형봉체(20)의 상부가 끼워지는 중심공(34)이 형성되고 외면에 상기 나선결합부(32)가 형성되며, 상기 머리부(26)와 상기 덮개부(40) 사이에 위치하는 원통조립체(30)를 포함한다. 본 실시예에서 원통조립체(30)의 나선결합부(32)는 수나선으로 형성되어 있다.
원형봉체(20)는 하측에서부터 끼워지는 원통조립체(30)가 상단에서 걸림될 수 있도록 상단에 머리부(26)가 형성되고, 머리부(26)의 하측은 머리부(26)보다 직경이 작은 봉체의 형상이다.
상기 원통조립체(30)는 외면의 둘레를 따라 나선이 형성된 원통형상으로 제작되고 중심공(34)에 원형봉체(20)가 끼워져 서로간의 조립이 이루어진다. 원형봉체(20)의 상부에는 그 둘레를 따라 표면에 원형봉체(20)의 길이방향과 같은 길이방향을 가지는 돌기(24)가 형성됨으로써, 원통조립체(30)가 원형봉체(20)에 조립시, 상기 돌기(24)가 형성된 부분에 강제로 억지끼움되어 원형봉체(20)와 견고히 결합될 수 있다. 이에 따라, 원통조립체(30)의 나선결합부(32)에 나선결합이 이루어지는 과정에서 원통조립체(30)가 원형봉체(20)를 중심으로 회전하려는 힘에 저항할 수 있고 원통조립체(30)가 원형봉체(20)에서 고정된 상태를 유지할 수 있다.
스터드본체(10)를 원형봉체(20)와, 원통조립체(30)로 제작하여 서로 조립하는 이유는, 원형봉체(20)와 원통조립체(30)를 서로 다른 재질로 제작하기 위한 것으로서, 상기 원통조립체(30)보다 원형봉체(20)가 더 높은 강도의 재질로 구성할 수 있기 때문이다. 즉, 나선이 형성되어야 하는 원통조립체(30)는 나선의 절삭 또는 전조가공을 위해 양호한 가공성을 가질 수 있는 연성재를 사용하고, 기초부재(60)의 고정공(65)에 박히는 원형봉체(20)는 타격력에 의해 변형되지 않고 고정공(65)의 내면을 변형시켜 밀어내면서 양호하게 박힐 수 있도록 높은 강도의 금속으로 제작할 수 있기 때문이다.
상기 뿌리부(22)는 기초부재(60)의 드릴가공에 의해 형성된 고정공(65)에 강제로 박혀 고정되는 부분으로서, 고정공(65)보다 약간 큰 직경으로 형성됨으로써 타격력에 의해 고정공(65)을 변형시키면서 강제압입되어 단단히 고정될 수 있다.
상기 뿌리부(22)는 원형봉체(20)의 하부를 구성하는 것이므로 원형봉상을 이루고 있고, 그 외표면에 상하방향으로 연속적으로 파인 형상으로서 하단이 뿌리부(22)의 하측을 향해 개방되어 있는 유체배출로(25)가 형성된다.
유체배출로(25)는 도 7과 같이, 하단(P부분)이 상기 고정부의 하측을 향해 개방됨으로써 고정부가 고정공(65)에 밀착되어 압입되는 과정에서 고정공(65) 내의 공기가 외부로 유출되는 통로역할을 할 수 있다.
상기와 같이 유체배출로(25)에 의해 고정공(65) 내부의 공기가 상당량 외부로 배출됨으로써 스터드형 체결구의 고정상태에서 고정공(65) 내부에서 압축된 공기량을 최소화시키고, 압축된 공기의 부하가 스터드형 체결구를 상측으로 밀어내는 상태가 발생하지 않도록 한다.
상기 유체배출로(25)의 상단은 상기 덮개부(40)의 하면으로부터 설정간격을 두고 아래에 위치함으로써, 유체배출로(25)의 상단과 덮개부(40) 사이에 고정공(65)에 억지끼움되어 고정공(65)을 상단에서 밀폐시키는 밀폐영역이 형성되도록 한다.
즉, 유체배출로(25)가 뿌리부(22)의 높이 전체에서 형성되지 않고 뿌리부(22)의 높이보다 낮은 높이까지 형성되는 것을 의미하고, 유체배출로(25)가 형성되지 않은 밀폐영역(B)은 고정공(65)에 박혀 들어가면서 뿌리부(22)가 고정공(65)에 억지끼움되어 공기배출이 차단되고 고정공(65)이 밀폐되도록 하는 것이다.
이에 따라, 도 8과 같이, 본 실시예의 스터드형 체결구가 기초부재(60)에 고정된 후, 기초부재(60)의 고정공(65)이 뿌리부(22)의 밀폐영역(B)에 의해 밀폐됨으로써 해수 등의 유입을 최종적으로 차단한다. 상기 해수 등의 유입은 부식을 유발함으로써 스터드형 체결구의 뿌리부(22)와 기초부재(60)의 고정공(65) 사이의 결합을 약화시킨다.
상기 뿌리부(22)에 형성된 유체배출로(25)는 스터드본체(10)가 기초부재(60)에 대하여 회전할 수 없도록 물림되는 스토퍼의 역할도 하고 있다.
즉, 도 9를 참조하면, 뿌리부(22)가 기초부재(60)의 고정공(65)에 박히는 과정에서 고정공(65)의 내면을 밀어내면서 변형시키면, 고정공(65)의 내면 중 유체배출로(25)를 제외한 부분과 접하는 내면은 밀려나게 되나, 유체배출로(25)는 비어있는 공간이므로 도면부호 66과 같이 변형되는 고정공(65)의 내면이 유체배출로(25) 측으로 밀려나오는 돌출변형부(66)가 형성된다.
그러한 돌출변형부(66)는 유체배출로(25)가 걸리는 부분이므로 뿌리부(22)가 고정공(65) 내에서 회전하는 것을 저지시키게 된다. 이에 따라, 스터드형 체결구에 별도의 체결부재가 강한 회전력으로 나선결합되더라도, 기초부재(60)에 대하여 스터드형 체결구의 회전이 방지될 수 있는 것이다.
또한, 상기 유체배출로(25)는 우천시와 같이 고정공(65)의 내부에 물이 차있더라도 작업이 이루어져야 하는 경우에서 스터드형 체결구의 고정작업이 가능하도록 한다. 즉, 스터드형 체결구의 뿌리부(22)를 고정공(65)에 타격하여 압입하면, 유체배출로(25)를 통해 고정공(65) 내부의 물이 외부로 배출될 수 있으므로 압축성이 없는 물이 뿌리부(22)의 진입을 방해하지 않는 바, 정상적인 고정작업이 이루어질 수 있는 것이다.
또한, 본 실시예에서 뿌리부(22)의 표면에는 톱니형상의 걸림턱이 일체로 형성된다.
상기 톱니형상의 걸림턱은 상기 뿌리부(22)의 둘레를 따라 형성되어 전체적으로 환형을 이루는 것으로서, 상기 뿌리부(22)에 다수개가 설치되고, 상기 톱니형상은 상기 걸림턱을 상하방향으로 절단한 단면에서 나타나는 형상으로서, 도 5의 확대된 그림과 같이, 하방을 향하는 면(27a)이 상방을 향하는 면(27b)보다 더 완만한 경사를 가지는 래칫(ratchet)이빨의 형상이 가장 바람직하다.
이에 따라, 도 8을 참조하면, 뿌리부(22)가 고정공에 강제압입되는 상태에서, 고정공(65)의 내주면을 톱니형상의 걸림턱이 강제로 변형시킴과 함께 그 변형된 고정공(65)의 표면이 뿌리부(22)의 걸림턱(27)에 걸리게 되는 바, 본 실시예의 스터드형 체결구의 뿌리부(22)가 고정공(65)에 강제압입된 이후에는 고정공(65)으로부터 이탈될 수 없는 견고한 고정구조를 형성할 수 있다.
결국, 뿌리부(22)의 상기 유체배출로(25)와 걸림턱(27)의 구성에 의해, 본 실시예의 스터드형 체결구는 기초부재(60)의 고정공(65)에 고정된 상태에서, 외력에 의해 자전하지 않고 고정공(65)로부터 뽑아내기 어려운 견고한 고정상태를 형성하는 것이다.
한편, 도 5를 참조하면, 뿌리부(22)의 하단에는 그 모서리 둘레가 깎여 테이퍼진 형상이 형성되되, 그 테이퍼진 각도는 원형봉체(20)의 중심축을 기준으로 일측의 경사각(α)이 5~25°로 형성된다.
이에 따라, 그 테이퍼진 경사면(28)이 상기 각도범위에서 가파르게 형성되어 타격력에 의해 고정공(65)의 내면을 밀어내면서 뿌리부(22)가 박혀 들어가면, 밀려나는 고정공(65)의 내면이 하측으로 밀려나지 않고 측방향으로 밀림으로써 뿌리부(22)의 진입이 원활히 이루어질 수 있다. 만일, 경사면(28)의 경사가 중심축을 기준으로 너무 크게 형성되어 강제 압입되는 경사면(28)이 고정공(65)의 내면을 변형시켜 하측으로 주로 밀어낼 경우에는, 연속적으로 밀려나는 부분이 하측에서 누적됨으로써 진입해 들어오는 뿌리부(22)의 진입을 방해하게 될 것이다.
한편, 상기 덮개부(40)는 나선결합부(32)와 뿌리부(22) 사이에 위치하고 뿌리부(22)가 고정공(65)에 고정시 고정공(65)의 상측에서 고정공(65)을 덮도록 스터드본체(10)의 둘레에서 외측으로 퍼져 있는 판상으로 형성된다.
상기 덮개부(40)는 외부의 타격력에 의해 스터드본체(10)가 박히는 깊이를 제한하는 스토퍼의 역할을 하고, 뿌리부(22)가 박혀있는 고정공(65)을 보호하는 역할과 함께 덮개부(40) 하측에 있는 패킹(50)을 가압하여 밀폐력을 증대시키는 역할도 한다.
상기 덮개부(40)는 스터드본체(10)에 끼워지도록 관통공(44)이 형성된 환형의 금속재 판상으로 형성되되, 도 6과 같이, 관통공(44)을 중심으로 상측으로 오목하게 융기된 원판상으로 형성된다.
상기 덮개부(40)의 관통공(44)에 스터드본체(10)가 끼워져 덮개부(40)를 하측에서부터 올리면 나선결합부(32)와 뿌리부(22) 사이에 위치하도록 하기 위해 스터드본체(10)에 걸림턱(37)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 상기 걸림턱은 원통조립체(30)의 하단이 된다.
상기 덮개부(40)의 하측에서 상기 스터드본체(10)에 끼워지는 것으로, 상기 뿌리부(22)가 상기 고정공(65)에 고정시 상기 덮개부(40)와 상기 기초부재(60) 사이에서 압축되는 환형의 패킹(50)이 더 설치된다. 상기 패킹(50)은 기초부재(60)의 표면을 따라 접근하는 해수 등의 유입을 외측에서 차단하는 밀폐수단이다.
상기 덮개부(40)가 전술한 바와 같이, 상측으로 오목하게 융기된 원판상으로 형성됨으로써, 고정공(65)에 상기 뿌리부(22)가 박히는 과정에서 상기 스터드본체(10)가 누르는 힘에 의해 덮개부(40)는 도 8의 상태로 펴지고 있다.
이에 따라, 본 발명은 고정작업이 완료된 후, 덮개부(40)가 환형의 패킹(50)을 압축하는 양호한 상태를 이룰 수 있으므로, 외부에서 해수 등이 고정공(65) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 외력에 의해 강제로 펴지게 되는 덮개부(40)는 평판의 형상에 가까워지면서 하측의 패킹(50)을 상측에서 전체적으로 고르게 압박할 수 있게 된다.
만일, 덮개부(40)가 평판상태에서 스터드본체(10)를 타격하는 작업이 이루어질 경우에는 스터드본체(10)가 덮개부(40)의 관통공(44) 주변만을 가압하여 덮개부(40)가 관통공(44) 주변에서 약간의 변형이 발생하게 되는 바, 그 경우 도 10과 같이, 덮개부(40)의 가장자리(둘레부분)는 g로 표시된 간격과 같이 들뜨게 되는 현상이 발생한다. 이는 덮개부(40)가 패킹(50)을 양호하게 압축할 수 없는 상태이므로 고정공(65) 내부로 해수 등의 유입이 발생할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 덮개부(40)의 하면에는 뿌리부(22)의 둘레를 따라 형성되는 것으로서, 고정공(65)의 둘레에서 상측으로 오목한 기초부재(60)의 융기부(64) 또는 버(burr)(63)가 수용되기 위한 수용공간(43)이 환형으로 형성된다.
상기 수용공간(43)은 패킹(50)이 없는 경우에는 융기부(64) 또는 버(63)만 수용하고, 덮개부(40)의 하측에 패킹(50)이 설치된 경우에는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 융기부(64) 또는 버(63)와, 고정공(65)의 둘레에서 상측으로 오목한 기초부재(60)의 융기부(64)에 의해 들어 올려지는 패킹(50)의 일부분이 함께 수용될 수 있다.
이에 따라, 뿌리부(22)가 억지로 박히는 과정에서 금속변형에 의해 발생하는 고정공(65) 둘레의 융기부(64)가 존재하거나, 기초부재(60)의 고정공(65)을 형성하기 위한 드릴링과정에서 발생한 버(burr)(63)가 잔존하더라도, 스터드형 체결구의 고정과정이 그것들로 인해 방해받지 않고 스터드형 체결구의 자세가 안정되게 설치될 수 있다.
도 11은 기초부재(60)에 본 실시예의 스터드형 체결구를 고정하는 작업이 완료된 후, 그레이팅 패널(9)을 설치하는 상태를 도시하는 것이다.
그레이팅패널(9)이 걸림되는 클립(8)에 체결부재(7)가 결합되고, 그 체결부재(7)가 본 실시예의 스터드형 체결구의 나선결합부(32)에 나선결합됨으로서 그레이팅 패널(9)이 기초부재(60) 상에서 견고히 고정된 설치상태를 유지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
1 : 체결구 3 : 뿌리부
5 : 기초부재 6 : 고정공
7 : 체결부재 8 : 클립
9 : 그레이팅 패널 10 : 스터드본체
20 : 원형봉체 22 : 뿌리부
24 : 돌기 25 : 유체배출로
26 : 머리부 27; 걸림턱
27a; 걸림턱의 상방을 향하는 면 27b; 걸림턱의 하방면을 향하는 면
28 : 경사면 30 : 원통조립체
32 : 나선결합부 34 : 중심공
37 : 걸림턱 40 : 덮개부
43 : 수용공간 44 : 관통공
50 : 패킹 60 : 기초부재
63 : 버(burr) 64 : 융기부
65 : 고정공 66 : 돌출변형부
B : 밀폐영역

Claims (7)

  1. 봉형상을 이루는 것으로서, 상부에는 너트 또는 볼트와 나선결합될 수 있도록 수나선 또는 암나선이 형성된 나선결합부(32)가 형성되고, 기초부재(60)의 고정공(65)에 억지로 박혀 고정되기 위한 뿌리부(22)가 하부에 형성된 스터드본체(10); 및,
    상기 나선결합부(32)와 상기 뿌리부(22) 사이에 위치하고 상기 뿌리부(22)가 상기 고정공(65)에 고정시 상기 고정공(65)의 상측에서 상기 고정공(65)을 덮도록, 상기 스터드본체(10)의 둘레에서 외측으로 퍼져 있는 판상의 덮개부(40)를 포함하는 금속재 스터드(Stud)형 체결구에 있어서,
    상기 뿌리부(22)는 원형봉 형상이고,
    상기 뿌리부(22)에는 그 외표면에 상하방향으로 연속적으로 파인 형상으로서 하단이 상기 뿌리부(22)의 하측을 향해 개방되어 있는 유체배출로(25)가 형성되며,
    상기 뿌리부(22)의 표면에는 톱니형상의 걸림턱(27)이 일체로 형성되고,
    상기 유체배출로(25)의 상단은 상기 덮개부(40)의 하면으로부터 설정간격을 두고 아래에 위치함으로써,
    상기 유체배출로(25)의 상단과 상기 덮개부(40) 사이에 상기 고정공(65)에 억지끼움되어 상기 고정공(65)을 상단에서 밀폐시키는 밀폐영역(B)이 형성되며,
    상기 덮개부(40)의 하면에는 상기 뿌리부(22)의 둘레를 따라 형성되는 것으로서, 고정공(65)의 둘레에서 상측으로 오목한 기초부재(60)의 융기부(64) 또는 버(burr)가 수용되기 위한 수용공간(43)이 환형으로 형성되어 있고,
    상기 덮개부(40)의 하측에서 상기 스터드본체(10)에 끼워지는 것으로, 상기 뿌리부(22)가 상기 고정공(65)에 고정시 상기 덮개부(40)와 상기 기초부재(60) 사이에서 압축되는 환형의 패킹(50)이 더 설치되며,
    상기 덮개부(40)는 상기 스터드본체(10)에 끼워지도록 중심에 관통공(44)이 형성된 환형의 판상이고,
    상기 덮개부(40)가 하측에서부터 상기 스터드본체(10)에 끼워져 상기 나선결합부(32)와 상기 뿌리부(22) 사이에 위치하도록 상기 스터드본체(10)에 걸림턱이 형성되며,
    상기 덮개부(40)는 상기 관통공(44)을 중심으로 상측으로 오목하게 융기된 원판상으로 형성됨으로써, 상기 고정공(65)에 상기 뿌리부(22)가 박히는 과정에서 상기 스터드본체(10)가 누르는 힘에 의해 펴지는 것이고,
    상기 스터드본체(10)는
    상단에 머리부(26)가 형성되고 하부에 상기 뿌리부(22)가 형성되는 원형봉체(20)와,
    상기 원형봉체(20)의 상부가 끼워지는 관통공(44)이 형성되고 외면에 상기 나선결합부(32)가 형성되며, 상기 머리부(26)와 상기 덮개부(40) 사이에 위치하는 원통조립체(30)를 포함하되,
    상기 원통조립체(30)보다 상기 원형봉체(20)가 더 높은 강도의 재질인 것을 특징으로 하는 스터드형 체결구
  2. 제1항에 있어서,
    상기 걸림턱(27)은 상기 뿌리부(22)의 둘레를 따라 형성되는 것으로서, 상기 뿌리부(22)에 다수개가 설치되고,
    상기 톱니형상은 상기 걸림턱을 상하방향으로 절단한 단면에서 나타나는 형상으로서, 하방을 향하는 면(27a)이 상방을 향하는 면(27b)보다 더 완만한 경사를 가지는 래칫(ratchet)이빨의 형상인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 스터드형 체결구
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