KR101856679B1 - 방폭형 체결 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방폭형 체결 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 방폭 컨트롤 패널 등과 같은 결합대상물에 소켓바디 및 스크루볼트가 이중으로 탄성 지지되도록 구성됨으로써 고정대상물에 결합대상물을 확실하게 체결하는 것이 가능하면서도 스크루볼트가 충격 흡수 기능을 갖고 진동 등에 의해 풀리지 않아 방폭 기능의 신뢰성을 담보할 수 있는 방폭형 체결 기구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 고정대상물에 결합대상물을 결합시키기 위한 체결 기구에 있어서, 상기 고정대상물에 고정 설치되는 고정너트와; 일정 길이를 갖고 상기 고정너트에 대응되는 위치에서 상기 결합대상물을 관통하는 관통부와 상기 결합대상물의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 걸림부로 이루어지되, 중앙에 길이방향을 따라 볼트통과홀이 관통 형성된 소켓바디와; 상기 소켓바디가 상기 결합대상물에 탄성 지지되도록 하는 제1탄성지지부와; 일정 길이를 갖고 상기 볼트통과홀을 통과하여 선단이 상기 고정너트에 나사 결합되는 몸체부와, 상기 소켓바디의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 머리부로 이루어진 스크루볼트와; 상기 스크루볼트가 상기 소켓바디에 탄성 지지되도록 하는 제2탄성지지부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

방폭형 체결 기구{EXPLOSION-PROOF TYPE CONNECTING MECHANISM}
본 발명은 방폭형 체결 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 방폭 컨트롤 패널 등과 같은 결합대상물에 소켓바디 및 스크루볼트가 이중으로 탄성 지지되도록 구성됨으로써 고정대상물에 결합대상물을 확실하게 체결하는 것이 가능하면서도 스크루볼트가 충격 흡수 기능을 갖고 진동 등에 의해 풀리지 않아 방폭 기능의 신뢰성을 담보할 수 있는 방폭형 체결 기구에 관한 것이다.
일반적으로 석유화학, 가스, 중공업장비, 정유관련 공장 및 저장소등에서는 수많은 위험물질을 여러 공정에서 고온으로 취급함으로서 폭발로 인한 화재나 가스중독 등의 위험을 내포하고 있다.
또한 이러한 현장의 폭발은 공장과 주위의 주택가로 화재가 번져 대형사고로 이어지는바 이러한 제조공장 내에 설치되는 케이스는 대부분 방폭구조를 갖도록 하고 있다.
방폭구조를 갖는 케이스는 종류에 따라서 내압방폭구조(Frame proof Type), 유입방폭구조(Oil Immersed Type), 압력방폭구조(Pressurized Type), 안전증방폭구조(Increased Safety Type), 특수방폭구조 등이 있다.
이때 방폭케이스의 내부에는 기계적인 요소와 전기전자부품이 내장된 PCB기판과 이들을 전기적으로 연결하는 전기접속부분을 방폭구조로 만드는 것으로, 케이스의 내부에서 폭발성가스 또는 전기기기의 불꽃, 아아크 또는 고온으로 인한 폭발이 발생하여도 케이스가 그 압력에 견디며 또한 접합면 개구부 등을 통해서 외부의 폭발성 증기에 인하될 우려가 없도록 폭발시험을 통해서 검증을 받도록 되어있다.
그 중, 압력방폭구조는 전기설비 용기 내부에 공기, 질소, 탄산가스 등의 보호가스를 대기압 이상으로 봉입(封入)하여 당해 용기 내부에 가연성가스 또는 증기가 침입하지 못하도록 한 구조를 말하며, 용기 내의 압력을 외부 압력보다 50pa(0.05㎏/㎠)정도 높게 유지하여, 용기 내를 비방폭지역으로 하는 것이다.
이러한 압력방폭구조의 용기내부에는 비방폭형 전기기계기구를 사용하기 때문에 가스 누출(유입), 차단, 운전실수, 공기 공급설비 고장 등에 의해 위험물질이 용기 내로 유입되어 보호효과가 상실되면 경보를 발하거나, 기기의 운전이 자동으로 정지되도록 하는 보호장치가 설비되어 있다.
한편, 내압방폭구조는 용기가 내부폭발에서 견딜 수 있도록 하기 위해 소형용기에 적합한 구조이지만, 용기의 크기가 커지게 되면 용기보호에 필요한 비용이 증가하기 때문에 사용이 제한되며, 이때 용이하게 사용할 수 있는 방폭구조가 바로 압력방폭구조이다.
한편, 이러한 방폭구조를 갖는 케이스는 결합을 위한 볼트 및 너트가 진동 등에 의해 풀림이 방지되도록 설계되는 것이 일반적이다.
볼트 및 너트의 풀림 방지 방안으로는 볼트와 너트 사이에 코일 스프링을 개재한 방안들과, 조임시에 나사선의 국소부를 파손시키는 방안과, 볼트의 나사선 일부와 너트의 나사선 국소부 사이에 삽입물을 개재하는 방안 등이 있다.
나사선의 일부를 파손시키는 방안과 삽입물을 개재하는 방안은 국소부에서만 풀림방향의 스톱퍼부 역활을 하게 되어 작은 외력에 의해서도 상기 스톱퍼부가 파괴되면 용이하게 너트가 볼트에 대해서 풀리어 질 수 있는 문제점이 있다.
한편, 코일스프링을 개재한 방안은 너트에 고정된 상기 코일스프링의 전체 내주면이 조임상태로 상기 볼트의 나선부와 접촉하고 있기 때문에, 기계적 안정성이 우수한 장점이 있다.
볼트와 너트 사이에 나선 코일 스프링이 개재되어 있는 종래의 풀림방지너트는 등록특허공보 제10-0701782호(공고일자: 2007.03.29.)에 개시되어 있다.
또 한편, 공개특허공보 제10-2012-0050836호(공개일자: 2012.05.21.)에는 볼트, 체결 부재 및 볼트와 체결부재 사이에 결합되는 핀-스프링 와셔를 포함하는 풀림방지 결합체가 제안된 바 있다.
하지만, 상기의 종래기술들은 풀림방지 기능에는 충실하지만 충격 흡수 기능이 미비하여 방폭구조를 갖는 케이스에 적용하기에는 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압력 방폭 컨트롤 패널 등과 같은 결합대상물에 소켓바디 및 스크루볼트가 이중으로 탄성 지지되도록 구성됨으로써 고정대상물에 결합대상물을 확실하게 체결하는 것이 가능하면서도 스크루볼트가 충격 흡수 기능을 갖고 진동 등에 의해 풀리지 않아 방폭 기능의 신뢰성을 담보할 수 있는 방폭형 체결 기구를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 고정대상물에 결합대상물을 결합시키기 위한 체결 기구에 있어서, 상기 고정대상물에 고정 설치되는 고정너트와; 일정 길이를 갖고 상기 고정너트에 대응되는 위치에서 상기 결합대상물을 관통하는 관통부와 상기 결합대상물의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 걸림부로 이루어지되, 중앙에 길이방향을 따라 볼트통과홀이 관통 형성된 소켓바디와; 상기 소켓바디가 상기 결합대상물에 탄성 지지되도록 하는 제1탄성지지부와; 일정 길이를 갖고 상기 볼트통과홀을 통과하여 선단이 상기 고정너트에 나사 결합되는 몸체부와, 상기 소켓바디의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 머리부로 이루어진 스크루볼트와; 상기 스크루볼트가 상기 소켓바디에 탄성 지지되도록 하는 제2탄성지지부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 상기 소켓바디는, 상기 걸림부와 일정 거리 이격된 위치에서의 상기 관통부의 외주면에 원주 방향을 따라 스냅링삽입홈이 일정 깊이로 패여져 형성되고, 상기 제1탄성지지부는, 상기 스냅링삽입홈에 착탈 가능하게 체결되는 스냅링과, 상기 스냅링과 상기 결합대상물의 후면 사이에서 상기 소켓바디의 관통부를 감싸도록 체결된 제1스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 상기 제1탄성지지부는, 상기 제1스프링의 일단과 상기 결합대상물의 후면 사이 및 상기 제1스프링의 타단과 상기 스냅링 사이에서 각각 상기 소켓바디의 관통부를 감싸도록 체결된 한 쌍의 평와셔를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 상기 소켓바디는, 상기 볼트통과홀의 중간 부분에 원주방향을 따라 내측으로 일정 높이 돌출된 돌출턱이 형성되며, 상기 제2탄성지지부는, 상기 스크루볼트의 머리부와 상기 돌출턱 사이에서 상기 스크루볼트의 몸체부를 감싸도록 체결된 제2스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 상기 볼트통과홀의 돌출턱 부분을 통과한 상기 스크루볼트의 몸체부에 체결되는 볼트이탈방지링을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는, 상기 고정너트는, 중앙에 형성된 나사홀의 전방으로 전광후협 형상으로 테이퍼진 볼트유도경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는 이중의 탄성 지지구조를 통해 고정대상물에 결합대상물을 확실하게 체결하는 것이 가능하면서도 스크루볼트가 충격 흡수 기능을 갖고 진동 등에 의해 풀리지 않아 방폭 구조를 갖는 케이스에 적용하는 경우 방폭 기능의 신뢰성을 담보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는 고정너트의 전면에 볼트유도경사면이 형성되어 고정너트에 스크루볼트의 결합이 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방폭형 체결 기구의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방폭형 체결 기구의 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소켓바디의 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방폭형 체결 기구의 결합 단면도
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방폭형 체결 기구의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방폭형 체결 기구의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소켓바디의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방폭형 체결 기구의 결합 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 살펴보면, 본 발명의 일실싱에 따른 방폭형 체결 기구는 고정대상물(A)에 결합대상물(B)을 결합시키기 위한 기구로서 고정너트(10)와, 소켓바디(20)와, 제1탄성지지부(30)와, 스크루볼트(40)와, 제2탄성지지부(50)와, 볼트이탈방지링(60)을 포함하여 구성된다.
상기 고정너트(10)는 방폭패널과 같은 고정대상물(A)에 용접 등의 방법으로 고정 설치되는 구성으로 중앙에 상기 스크루볼트(40)의 선단이 나사 결합되기 위한 나사홀(11)이 형성되고, 상기 나사홀(11)의 전방으로 전광후협 형상으로 테이퍼진 볼트유도경사면(12)이 형성된다.
상기 볼트유도경사면(12)의 구성으로 인하여 상기 스크루볼트(40)가 상기 나사홀(11)에 정확하게 일직선상에 놓이지 않더라도 상기 스크루볼트(40)는 상기 볼트유도경사면(12)에 의해 상기 나사홀(11) 방향으로 삽입이 유도되게 되는 것이다.
상기 소켓바디(20)는 상기 고정대상물(A)과 맞물리며 개폐되는 방폭도어와 같은 결합대상물(B)에 체결되는 구성으로 관통부(21)와 걸림부(22)로 이루어지고, 볼트통과홀(23)과 스냅링삽입홈(24)이 형성된다.
상기 관통부(21)는 일정 길이를 갖고 상기 고정너트(10)에 대응되는 위치에서 상기 결합대상물(B)을 관통하는 몸통의 역할을 하는 구성이다.
상기 걸림부(22)는 상기 관통부(21)가 상기 결합대상물(B)을 관통하는 경우 상기 결합대상물(B)의 전면에 걸릴 수 있는 스토퍼 역할을 하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서의 상기 관통부(21)의 일단에 상기 관통부(21)의 직경보다 크게 형성된다.
상기 볼트통과홀(23)은 상기 소켓바디(20)의 내부로 상기 스크로볼트(40)과 통과될 수 있도록 하는 구성으로 상기 소켓바디(20)의 중앙에 길이방향을 따라 관통 형성된다.
한편, 상기 볼트통과홀(23)의 중간 부분에는 원주방향을 따라 내측으로 일정 높이 돌출된 돌출턱(231)이 형성되고, 상기 볼트통과홀(23)의 전방부에는 상기 스크루볼트(40)의 머리부(42)가 수용될 수 있도록 일정 깊이 함몰된 머리수용홈(232)이 형성된다.
상기 돌출턱(231)은 전방면에 상기 제2탄성지지부(50)로서의 제2스프링(51)의 타단이 지지되는 역할을 함과 동시에 후방면에 상기 볼트이탈방지링(60)이 걸림으로써 상기 스크루볼트(40)가 상기 소켓바디(20)에서 이탈되지 않도록 하는 역할을 아울러 수행하는 구성이다.
상기 스냅링삽입홈(24)은 상기 걸림부(22)와 일정 거리 이격된 위치에서의 상기 관통부(21)의 외주면에 원주 방향을 따라 일정 깊이로 패여져 상기 스냅링(24)이 체결될 수 있도록 하는 구성이다.
상기 제1탄성지지부(30)는 상기 소켓바디(20)가 상기 결합대상물(B)에 탄성 지지되도록 하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 스냅링(31)과, 제1스프링(32)과, 한 쌍의 평와셔(33, 34)를 포함하여 구성된다.
상기 스냅링(31)은 상기 스냅링삽입홈(24)에 착탈 가능하게 체결되는 구성으로 상기 제1스프링(32)의 타단부를 지지하는 역할을 한다.
상기 제1스프링(32)은 상기 스냅링(31)과 상기 결합대상물(B)의 후면 사이에서 상기 소켓바디(20)의 관통부(21)를 감싸도록 체결되는 구성이다.
상기 한 쌍의 평와셔(33, 34)는 상기 제1스프링(32)이 보다 안정적으로 탄성 지지되도록 하는 구성으로 상기 제1스프링(32)의 일단과 상기 결합대상물(B)의 후면 사이 및 상기 제1스프링(32)의 타단과 상기 스냅링(31) 사이에서 각각 상기 소켓바디(20)의 관통부(21)를 감싸도록 체결된다.
상기와 같은 스냅링(31), 제1스프링(32) 및 한 쌍의 평와셔(33, 34)의 구성에 의하여 관통부(21)가 상기 결합대상물(B)을 관통한 상기 소켓바디(20)는 상기 결합대상물(B)에 탄성 지지되게 된다.
상기 스크루볼트(40)는 일정 길이를 갖고 상기 볼트통과홀(23)을 통과하여 선단이 상기 고정너트(10)에 나사 결합되는 몸체부(41)와, 상기 볼트통과홀(23)의 머리수용홈(232)에 수용되며 상기 소켓바디(20)의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 머리부(42)로 이루어진 구성이다.
즉, 상기 스크루볼트(40)가 상기 고정너트(10)에 실질적으로 결합되는 대상인 것이다.
상기 제2탄성지지부(50)는 상기 스크루볼트(40)가 상기 소켓바디(20)에 탄성 지지되도록 하는 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 스크루볼트(40)의 머리부(41)와 상기 소켓바디(20)의 볼트통과홀(23)의 중간부에 형성된 돌출턱(231) 사이에서 상기 스크루볼트(40)의 몸체부(41)를 감싸도록 체결된 제2스프링(51)으로 구성된다.
전술한 바와 같이 상기 제1스프링(32)에 의해 상기 소켓바디(20)가 상기 결합대상물(B)에 탄성 지지되고, 상기 제2스프링(51)에 의하여 상기 스크루볼트(40)가 상기 소켓바디(20)에 탄성 지지됨으로써 결국 상기 스크루볼트(40)는 상기 결합대상물(B)에 대하여 이중으로 탄성 지지되는 것이다.
상기 볼트이탈방지링(60)은 상기 볼트통과홀(23)의 돌출턱(231) 부분을 통과한 상기 스크루볼트(40)의 몸체부(41)에 체결되는 구성이다.
상기 볼트이탈방지링(60)은 일정 탄성을 갖는 고무링으로 구성될 수 있고, 상기 볼트이탈방지링(60)의 구성에 의하여 상기 스크루볼트(40)는 상기 소켓바디(20)에서 이탈되지 않게 되는 것이다.
본 발명에 따른 방폭형 체결 기구의 체결 순서에 대해서 설명하자면, 우선 상기 고정너트(10)는 상기 고정대상물(A)에 용접 등의 방법으로 고정한다.
그 후 상기 소켓바디(20)의 관통부(21)가 상기 고정너트(10)에 대응되는 위치에서 상기 결합대상물(B)을 관통하도록 체결하고, 상기 결합대상물(B)을 통과한 상기 관통부(21)에 한 쌍의 평와셔 중 어느 하나의 평와셔(33), 제1스프링(32), 다른 하나의 평와셔(34)를 순차적으로 끼운 후 상기 스냅링(31)을 상기 소켓바디(20)의 스냅링삽입홈(24)에 체결하여 상기 소켓바디(20)가 상기 결합대상물(B)에 탄성 지지되도록 설치한다.
그 후 상기 스크루볼트(40)의 몸체부(41)에 상기 제2스프링(51)이 감싸도록 상기 제2스프링을 끼운 후 상기 스크루볼트(40)를 상기 소켓바디(20)의 볼트통과홀(23)에 삽입한다.
상기 스크루볼트(40)의 몸체부(41)가 상기 볼트통과홀(23)의 돌출턱(231) 부분을 통과하면 상기 스크루볼트(40)의 몸체부(41)에 상기 볼트이탈방지링(60)을 체결하면 상기 스크루볼트(40)가 상기 소켓바디(20)에 탄성 지지됨과 동시에 상기 소켓바디(20)에서 이탈되지 않게 되는 것이다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 방폭형 체결 기구는 이중의 탄성 지지구조를 통해 고정대상물(A)에 결합대상물(B)을 확실하게 체결하는 것이 가능하면서도 상기 스크루볼트(40)가 충격 흡수 기능을 갖고 진동 등에 의해 풀리지 않아 방폭 구조를 갖는 케이스에 적용하는 경우 방폭 기능의 신뢰성을 담보할 수 있게 되는 것이다.
앞에서 설명되고 도면에서 도시된 방폭형 체결 기구는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
A 고정대상물
B 결합대상물
10 고정너트
11 나사홀
12 볼트유도경사면
20 소켓바디
21 관통부
22 걸림부
23 볼트통과홀
231 돌출턱
232 머리수용홈
24 스냅링삽입홈
30 제1탄성지지부
31 스냅링
32 제1스프링
33, 34 평와셔
40 스크루볼트
41 몸체부
42 머리부
50 제2탄성지지부
51 제2스프링
60 볼트이탈방지링

Claims (6)

  1. 고정대상물에 결합대상물을 결합시키기 위한 체결 기구에 있어서,
    상기 고정대상물에 고정 설치되는 고정너트와;
    일정 길이를 갖고 상기 고정너트에 대응되는 위치에서 상기 결합대상물을 관통하는 관통부와 상기 결합대상물의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 걸림부로 이루어지되, 중앙에 길이방향을 따라 볼트통과홀이 관통 형성된 소켓바디와;
    상기 소켓바디가 상기 결합대상물에 탄성 지지되도록 하는 제1탄성지지부와;
    일정 길이를 갖고 상기 볼트통과홀을 통과하여 선단이 상기 고정너트에 나사 결합되는 몸체부와, 상기 소켓바디의 전면에 걸릴 수 있는 형상의 머리부로 이루어진 스크루볼트와;
    상기 스크루볼트가 상기 소켓바디에 탄성 지지되도록 하는 제2탄성지지부를; 포함하고,
    상기 소켓바디는, 상기 걸림부와 일정 거리 이격된 위치에서의 상기 관통부의 외주면에 원주 방향을 따라 스냅링삽입홈이 일정 깊이로 패여져 형성되고,
    상기 제1탄성지지부는, 상기 스냅링삽입홈에 착탈 가능하게 체결되는 스냅링과, 상기 스냅링과 상기 결합대상물의 후면 사이에서 상기 소켓바디의 관통부를 감싸도록 체결된 제1스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방폭형 체결 기구.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1탄성지지부는, 상기 제1스프링의 일단과 상기 결합대상물의 후면 사이 및 상기 제1스프링의 타단과 상기 스냅링 사이에서 각각 상기 소켓바디의 관통부를 감싸도록 체결된 한 쌍의 평와셔를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방폭형 체결 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소켓바디는, 상기 볼트통과홀의 중간 부분에 원주방향을 따라 내측으로 일정 높이 돌출된 돌출턱이 형성되며,
    상기 제2탄성지지부는, 상기 스크루볼트의 머리부와 상기 돌출턱 사이에서 상기 스크루볼트의 몸체부를 감싸도록 체결된 제2스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방폭형 체결 기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 볼트통과홀의 돌출턱 부분을 통과한 상기 스크루볼트의 몸체부에 체결되는 볼트이탈방지링을; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭형 체결 기구.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 고정너트는, 중앙에 형성된 나사홀의 전방으로 전광후협 형상으로 테이퍼진 볼트유도경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 방폭형 체결 기구.
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