KR101861559B1 - 풀림방지용 와셔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풀림방지용 와셔로서, 중심에 볼트삽입구가 형성되는 몸체부; 및 상기 볼트삽입구를 따라 상기 몸체부로부터 상방으로 돌출되는 플랜지부; 를 포함하며, 상기 볼트삽입구 및 플랜지부의 내주면에 요철이 형성되는 제1실시예 와셔에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 풀림방지용 와셔로서, 중심에 볼트삽입구가 형성되는 몸체를 포함하며, 상기 볼트삽입구의 내주면에 요철이 형성되는 제2실시예 와셔에 관한 것이다.
이에 의해, 제1실시예 와셔는, 볼트삽입구가 형성된 와셔의 내주면에 나사의 산과 산 사이의 거리보다 큰 플랜지부를 형성시켜 볼트 체결 시, 와셔의 내경과 볼트의 외경이 서로 밀착되어 신뢰적인 체결을 구현할 수 있다.
또한, 제1실시예 와셔 및 제2실시예 와셔의 상, 하부면으로부터 돌출되는 돌기(제1실시예 와셔:상, 하부돌출부분, 제2실시예 와셔:상, 하부돌기)를 형성하여 볼트 체결 시, 돌기가 볼트, 너트, 모재의 접촉면에 박힘(제1실시예의 상부돌출부분은 제외, 상부돌출부분은 너트의 요철층에 접속됨)으로써 너트, 와셔, 볼트가 전부 일체로 고정되므로 풀림방지효과를 낼 수 있다.
또한, 제2실시예 와셔의 경우, 돌기의 형상을 볼트의 체결방향과 대응되도록 체크형 방향성 구비하도록 형성하거나 돌기의 높이 및 폭을 변화시킴으로써 제2실시예 와셔의 탄성력을 극대화시키도록 형성하여 체결 시 접촉 부분에서 고르게 압력을 받을 수 있도록 형성하므로 풀림방지의 정확성을 높일 수 있다.

Description

풀림방지용 와셔{WASHER FOR PREVENTING UNTIGHTENING OF NUT OR BOLT}

본 발명은 풀림방지용 와셔에 관한 것이다.

일반적으로 나사체결은 둘 이상의 모재를 결합, 고정시키는 용도로 사용되며, 그 형태는 볼트와 너트 사이에 모재를 위치시킨 후, 볼트와 너트를 조여 모재를 결합시키게 된다.

이러한, 나사체결은 진동, 열팽창 등의 외력에 의해 체결력이 감소되어 풀림 현상이 발생하게 되는 데, 이것을 방지하기 위해 종래에는 각종 와셔들을 이용하여 풀림 현상을 방지하고 있는 실정이다.

관련 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2010-0072524호(2010.07.01. 공개)에서는 나사의 풀림현상을 방지하기 위해 탄성을 가지는 내치가 형성된 와셔에 풀림방지 돌기를 형성함과 더불어 그 돌기에 대응되는 홈을 나사에 형성하여 체결력을 증대시키고 풀림을 방지하고 있다.

그러나, 상기 종래기술은 와셔의 내치가 나사의 나선각에 대응하지 못해 나사산 사이에 밀착되지 못하여 나사체결을 신뢰적으로 이루지 못한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 볼트삽입구가 형성된 와셔의 내주면에 나사의 산과 산 사이의 거리보다 큰 플랜지부를 형성시켜 볼트 체결 시, 와셔의 내경과 볼트의 외경이 서로 밀착되어 신뢰적인 체결을 구현할 수 있는 풀림방지용 와셔를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 와셔의 상, 하부면으로부터 돌출되는 돌기를 형성하여 볼트 체결 시, 돌기가 볼트, 너트, 모재의 접촉면에 박힘으로써 견고한 체결력을 유지하는 풀림방지용 와셔를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 돌기의 형상을 볼트의 체결방향과 대응되도록 방향성 구비하도록 형성하거나 돌기의 높이 및 폭을 변화시킴으로써 와셔의 탄력성을 극대화시키도록 형성하여 체결 시 접촉 부분에서 일정한 압력을 유지하는 풀림방지용 와셔를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 전용의 너트와 결합 및 체결되며, 일반적인 볼트에 적용될 수 있는 와셔로서, 본 발명의 제1실시예에 따라, 중심에 볼트삽입구가 형성되는 몸체부; 및 상기 볼트삽입구를 따라 상기 몸체부로부터 상방으로 돌출되는 플랜지부; 를 포함하며, 상기 볼트삽입구 및 플랜지부의 내주면에 요철이 형성되는 풀림방지용 와셔에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 플랜지부는 상기 몸체부의 외주방향으로 소정의 각도로 기울여져 형성된다.

또한, 상기 풀림방지용 와셔는 상기 볼트삽입구와 연통되며, 상기 몸체부의 외주방향을 따라 개방 형성되는 둘 이상의 내측개방부를 더 포함한다.

여기서, 상기 내측개방부는 상기 볼트삽입구의 내주면을 따라 소정의 간격으로 개방 형성되되, 몸체부 외주면까지 도달하지 않도록 부분적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 풀림방지용 와셔는 상기 몸체부의 외주면을 따라 소정의 간격으로 볼트삽입구를 향해 개방 형성되되, 볼트삽입구 내주면까지 도달하지 않도록 부분적으로 형성되는 외측개방부를 더 포함한다.

여기서, 평면을 기준으로 상기 내측개방부의 양측부에는 두 개의 외측개방부가 배치되되, 상기 내측개방부와 상기 외측개방부는 서로 만나지 않도록 마련된다.

여기서, 상기 풀림방지용 와셔는, 인접한 두 개의 내측개방부 사이에 마련되며, 몸체부의 둘레부분을 이루는 외곽부를 더 포함한다.

또한, 상기 풀림방지용 와셔는, 상기 몸체부의 둘레 부분에서 일정 간격으로 몸체부의 상, 하부로 돌출되는 돌출부를 더 포함한다.

여기서, 상기 돌출부는 하나의 상부돌출부분과 두개의 하부돌출부분으로 이루어지며, 상기 두개의 하부돌출부분은 상기 외곽부의 하부 일측 및 타측에 형성되며, 상기 하나의 상부돌출부분은 상기 외곽부의 상부 중앙에 형성된다.

여기서, 상기 외곽부의 상부에 형성된 상부돌출부분의 높이는 상기 플랜지부의 높이와 대응되도록 마련되며, 상기 외곽부의 하부에 형성된 하부돌출부분의 높이는 상기 몸체부의 저면과 대응되도록 상기 외곽부는 단면을 기준으로 상방으로 기울여져 형성된다.

한편 상기 목적은, 일반적인 너트 및 볼트와 결합 및 체결될 수 있는 와셔로서, 본 발명의 제2실시예에 따라, 중심에 볼트삽입구가 형성되는 몸체를 포함하며, 상기 볼트삽입구의 내주면에 요철이 형성되는 풀림방지용 와셔에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 풀림방지용 와셔는 상기 몸체의 상, 하부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되는 복수의 상부돌기 및 하부돌기를 더 포함한다.

여기서, 상기 상부돌기는 몸체의 상부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되며, 상기 하부돌기는 평면을 기준으로 상기 몸체의 하부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되되, 인접한 두개의 상부돌기의 형성 위치의 중단에 형성된다.

또한, 상기 상, 하부돌기는 단면을 기준으로 돌출 형성되는 각진부와 상기 각진부로부터 하방으로 연장 형성되는 곡면부를 포함하며, 상기 곡면부는 볼트의 체결방향으로 형성된다.

여기서, 상기 상, 하부돌기는 몸체의 외주면으로부터 볼트삽입구가 형성된 내주면까지 형성되되, 외주면으로부터 내주면까지 순차적으로 높이가 높아지고, 두께는 얇아지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 몸체는 단면을 기준으로 외주면의 두께가 내주면의 두께보다 크도록 테이퍼지게 형성된다.

여기서, 상기 몸체의 단면이 테이퍼지도록 형성되는 이유는 상, 하부돌기의 피치가 와셔의 내경과 외경에서 차이가 나기 때문이며, 내, 외경의 돌기에 대한 피치가 차이가 나므로 와셔 압축 시(체결 시) 같은 파형의 높이를 유지하기 위해서는 본체의 두께가 내경측으로 갈수록 얇아져야 하기 때문이다. 즉, 와셔 압축 시 생성되는 파형의 높이를 동일하게 유지시키기 위해서는 피치가 작은 내경 측은 두께가 얇아야 외경측과 파형의 높이가 대응되게 되는 것이다.

아울러, 상기 상, 하부돌기가 경사진 이유는, 와셔에 볼트가 삽입되어 체결이 완료되었을 때 와셔 본체의 단면이 테이퍼진 상태이므로 볼트의 접촉면과 모재의 접촉면이 평행상태를 유지하기 위해서 상, 하부돌기가 이에 대응하여 경사지게 형성된다. 만약, 상, 하부돌기가 경사지지 않고 동일한 높이를 가지는 균일한 형태라면 와셔가 모재 또는 볼트의 접촉면에 균일하게 작용하지 않고, 이로 인해 와셔에 영구변형이 발생되어 재사용이 불가능하고 파손될 수도 있기 때문이다.

제1실시예 와셔는 전용의 너트를 반드시 사용해야 하며, 제2실시예 와셔는 일반적인 볼트에 사용한다. 제1실시예 와셔는 볼트삽입구가 형성된 와셔의 내주면에 나사의 산과 산 사이의 거리보다 큰 플랜지부를 형성시켜 볼트 체결 시, 와셔의 내경과 볼트의 외경이 서로 밀착되어 신뢰적인 체결을 구현할 수 있다.

또한, 제1실시예 와셔 및 제2실시예 와셔의 상, 하부면으로부터 돌출되는 돌기(제1실시예 와셔:상, 하부돌출부분, 제2실시예 와셔:상, 하부돌기)를 형성하여 볼트 체결 시, 돌기가 볼트, 너트, 모재의 접촉면에 박힘(제1실시예의 상부돌출부분은 제외, 상부돌출부분은 너트의 요철층에 접속됨)으로써 너트, 와셔, 볼트가 전부 일체로 고정되므로 풀림방지효과를 낼 수 있다.

또한, 제2실시예 와셔의 경우, 돌기의 형상을 볼트의 체결방향과 대응되도록 방향성 구비하도록 형성하거나 돌기의 높이 및 폭을 변화시킴으로써 제2실시예 와셔의 탄성력을 극대화시키도록 형성하여 체결 시 접촉 부분에서 고르게 압력을 받을 수 있도록 형성하므로 풀림방지의 정확성을 높일 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 사시도이며,
도 2 의 (a) 내지 (f) 는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 제작 공정을 순차적으로 나타낸 평면도 및 단면도이며,
도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔가 너트와 결합되기 전의 상태를 나타낸 단면도 및 와셔의 평면도이며,
도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔가 너트와 결합된 후의 상태를 나타낸 단면도 및 와셔의 평면도이며,
도 5 는 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 사시도이며,
도 6 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 평면도와 각 시점(A view, B view)에서 바라본 정면도 및 c-c' 기준의 단면도이며,
도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 체결 상태(외주면 기준)를 나타낸 단면도이며,
도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 체결 상태(내주면 기준)를 나타낸 단면도이며,
도 9 는 본 발명의 제1, 2실시예에 따른 풀림방지용 와셔가 볼트, 너트 및 모재와 체결되기 전의 상태를 나타낸 단면도이며,
도 10 은 본 발명의 제1, 2실시예에 따른 풀림방지용 와셔가 볼트, 너트 및 모재와 체결된 후의 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 아래에 첨부되는 와셔의 도면은 와셔가 채택하는 돌출부, 특정 구성의 기울어짐, 두께 및 폭 변화, 단면의 파형 형성 등을 직관적으로 이해할 수 있도록 과장되게 도시하였음을 밝혀둔다.

1. 제1실시예

도 1 은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 사시도이며, 도 2 의 (a) 내지 (f) 는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔의 제작 공정을 순차적으로 나타낸 평면도 및 단면도이며, 도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔가 너트와 결합되기 전의 상태를 나타낸 단면도 및 와셔의 평면도이며, 도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔가 너트와 결합된 후의 상태를 나타낸 단면도 및 와셔의 평면도이다.

1-1. 구성에 대한 설명

도 1 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100)는, 중심에 볼트삽입구(5)가 형성되는 몸체부(10); 및 볼트삽입구(5)를 따라 몸체부(10)로부터 상방으로 돌출되는 플랜지부(20); 를 포함하며, 볼트삽입구(5) 및 플랜지부(20)의 내주면에 요철(30)이 형성된다.

몸체부(10)는 중심에 볼트삽입구(5)가 형성된 링 형태로 마련되는 구성으로, 탄성이 있는 금속 재질로 이루어질 수 있다.

플랜지부(20)는 볼트삽입구(5)를 따라 몸체부(10)로부터 소정의 높이를 가지며 상방 돌출되는 구성으로, 너트(N)와의 체결에 의해 제1실시예 와셔(100)의 풀림방지 기능을 제공한다. 여기서, 돌출 형성되는 플랜지부(20)의 높이를 볼트에 형성된 나사산의 피치(나사산의 간격)보다 높게 형성하여 체결 시 플랜지부(20)가 나사산 사이 부분에 빠지지 않도록 한다.

여기서, 플랜지부(20)는 몸체부(10)의 외주방향으로 소정의 각도로 기울여져 형성되어 있으며, 이러한 플랜지부(20)의 기울어진 부분이 너트의 경사면(Na)과 접촉되어 체결 시, 플랜지부(20)를 쐐기와 같은 형태로 조여지도록 구성하여 제1실시예 와셔(100)의 풀림방지기능을 극대화시켰다. 이에 대한 상세한 설명은 제1실시예 와셔(100)와 너트(N)의 체결과정을 설명하는 부분에서 구체적으로 기재한다.

한편, 볼트삽입구(5)와 플랜지부(20)의 내주면에는 요철(30)이 형성되며, 요철(30)은 볼트(B) 체결 시, 제1실시예 와셔(100)의 조임으로 인하여 제1실시예 와셔(100)의 내경과 볼트(B)의 외경이 견고하게 접촉됨으로써 제1실시예 와셔(100)에 풀림 방지 기능을 제공하는 역할을 수행한다.

또한, 제1실시예 와셔(100)는 볼트삽입구(5)와 연통되며, 몸체부(10)의 외주방향으로 개방 형성되는 내측개방부(40) 및 몸체부(10)의 외주면으로부터 볼트삽입구(5)를 향해 개방 형성되는 외측개방부(50)를 더 포함한다.

여기서, 내측개방부(40)는 볼트삽입구(5)로부터 외측방향으로 형성되며, 외측개방부(50)는 몸체부(10)의 외주면으로부터 내측방향으로 형성되되, 각각 몸체부(10)의 외주면 및 볼트삽입구(5)까지 도달하지는 않도록 부분적으로 개방된 형태를 구비한다.

내측개방부(40)의 양측에는 외측개방부(50)가 배치되며, 이러한 내측개방부(40)와 외측개방부(50)가 몸체부(10)를 둘레를 따라 복수개 마련되는 형태를 구비하며 구체적인 형태는 도 1 내지 도 4 에 표현된 바와 같다. 여기서, 도 1 내지 도 4 에서는 5개의 내측개방부(40)와 10개의 외측개방부(50)가 형성된 형태로 도시되었지만 내측개방부(40) 및 외측개방부(50)의 갯수는 전술한 바에 한정되지 않으며, 제1실시예 와셔(100)의 설계에 따라 증감이 가능함은 물론이다.

여기서, 내, 외측개방부(40, 50)는 제1실시예 와셔(100)의 가공을 위한 내경 확장 시 또는 볼트 및 너트와의 체결을 위한 압축 시 등의 상황에서 제1실시예 와셔(100)의 몸체부(10)가 확장 및 수축될 때 제1실시예 와셔(100)에 탄력성을 제공하는 만곡부(S) 역할을 담당한다.

한편, 제1실시예 와셔(100)는 인접한 두 개의 내측개방부(40) 사이에 마련되며, 몸체부(10)의 둘레부분을 이루는 외곽부(60)를 더 포함하며, 외곽부(60)의 상, 하부로 돌출되는 돌출부(70)를 더 포함한다.

돌출부(70)는 도 1 에서와 같이, 하나의 상부돌출부분(72)과 두개의 하부돌출부분(74)으로 이루어지며, 두개의 하부돌출부분(74)은 외곽부(60)의 하부 일측 및 타측에 외곽부(60)의 양측 예각의 모서리 부분을 절곡하여 뾰족한 돌기부가 형성되며, 하나의 상부돌출부분(72)은 외곽부(60)의 상부 중앙에 형성된다. 즉, 돌출부(70)는 단면 상 도 3 의 a-a' 처럼 브릿지 형태로 마련되어 제1실시예 와셔(100)가 압착될 때 탄력성을 유지할 수 있게 해준다.

여기서, 외곽부(60)의 상부에 형성된 상부돌출부분(72)의 높이는 플랜지부(20)의 높이와 대응되도록 마련되며, 외곽부(60)의 하부에 형성된 하부돌출부분(74)의 높이는 몸체부(10)의 저면과 대응되도록 외곽부(60)는 단면을 기준으로 상방으로 기울여져 형성되며, 이에 대한 구체적 형상은 도 2 의 (e), (f) 및 도 3, 4 에 표현된 바와 같다.

1-2. 제작과정에 대한 설명

도 2 의 (a) 내지 (f) 는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100)의 제작 공정을 순차적으로 나타낸 평면도 및 단면도이다. 이하에서는 도 2 를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100)에 대한 제작과정에 대하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 철판에 펀칭으로 제1실시예 와셔(100)의 개략적인 형상을 마련한다.(도 2(a))

여기서, 펀칭 공정에 의해 몸체부(10)에 볼트삽입구(5), 내측개방부(40) 및 외측개방부(50)가 형성된다.

다음, 제1실시예 와셔(100) 내경에 플랜지부(20)를 형성하며, 이 때 플랜지부(20)는 직립 형성(몸체부에 대하여 90도를 이룸)(도 2(b))된다. 여기서, 돌출 형성되는 플랜지부(20)의 높이는 볼트에 형성된 나사산의 피치(나사산의 간격)보다 높게 형성하여 체결 시 플랜지부(20)가 나사산 사이 부분에 빠지지 않도록 한다.

여기서, 볼트삽입구(5)를 이루는 내경이 일정부분(플랜지부(20)가 형성된 만큼) 확대된다.

다음, 볼트삽입구(5) 및 플랜지부(20)의 내경에 요철(30)을 형성한다.(도 2(c))

다음, 플랜지부(20)를 몸체부(10) 외주방향으로 일정 각도(α) 기울인다.(도 2(d))

여기서, 플랜지부(20)에 일정 각도(α)를 형성하는 것은 플랜지부(20)에 소정의 탄력성을 제공하기 위한 것으로 너트와의 체결 시, 기울어진 플랜지부(20)가 너트의 경사면(Na)에 강제적으로 끼워져 플랜지부(20)가 직립되도록 변형이 발생하며, 직립된 플랜지부(20)가 너트의 경사면(Na)에 의해 변형된 만큼의 복원력이 소정의 압축력으로 작용하여 볼트의 외경에 압착함으로써 요철부(30)와 볼트의 외경의 압착에 의해 너트와 제1실시예 와셔(100)의 풀림을 방지한다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면 종래의 기술에서도 이와 같이 플랜지를 형성하여 너트의 조임에 의해 풀림을 방지하는 방법이 있었는데 본 발명과 같이 너트의 몸체가 수축 또는 확장하여 탄력성이 유지되고 또 플랜지의 경사면을 이용한 탄력성을 이용하여 볼트의 외경을 압착하는 구조가 아니라 단순히 직립된 플랜지 형태만으로 구성할 경우, 플랜지에 탄력성이 없으므로 플랜지 내경과 볼트 외경이 아주 정밀하게 조립되어야 조임의 효과가 발생하며, 너트를 세게 조이면 플랜지가 볼트의 외경에 너무 세게 밀착되어 자국이 발생하므로 재사용이 불가능하다. 따라서, 종래의 기술에서와 같이 플랜지를 형성한 경우에는 풀림방지효과를 내기 위해서는 볼트 외경과 와셔 내경이 아주 정밀하게 조립되어야만 하고 또 플랜지에 소정의 변형이라도 생기게 될 경우 체결효율이 떨어지는 등 사용범위가 매우 좁고 제한적이어서 보급에 한계가 있다. 또한 이경우에는 너트의 경사면이 재사용으로 인해 닳아버리면 풀림방지 효과가 떨어진다는 문제점이 있었다.

반면, 본 발명에서와 같이, 플랜지부(20)를 일정 각도(α)로 경사지게 형성하는 경우, 볼트 외경과 플랜지부(20) 내경이 정확하게 일치하지 않아도 경사진 플랜지부(20)의 탄력성에 의해 플랜지부(20)의 경사도 만큼 조정할 여유가 발생하므로 너트(N)와 제1실시예 와셔(100)가 정밀하게 가공되지 않고 근사치로만 체결되더라도 소정의 풀림방지 목적을 얻을 수 있도록 사용범위가 넓어지는 효과가 있다. 또한, 너트의 경사면(Na)이 플랜지부(20)를 직접 눌러주어 플랜지부(20)가 볼트의 외경을 압박하는 것이 아니라 플랜지부(20)의 경사면의 탄력성을 이용하여 플랜지부(20)의 경사면이 볼트의 외경을 압박하기 때문에 제1실시예 와셔(100)의 내부 요철면이 볼트(B)의 외경에 무리하게 결합될 때 발생하는 자국을 남기지 않는다. 아울러, 재사용에 의해 너트의 경사면(Na)이 닳거나 플랜지부(20)에 약간의 변형이 발생하더라도 플랜지부(20)의 경사면의 탄력성에 의해 제1실시예 와셔(100)의 풀림방지 기능은 일정하게 유지되는 효과를 발휘할 수 있다. 여기서, 도 2 (d)에서와 같이, 평면도 상에서 요철(30)은 단면상태로 보면 경사면을 이루고 있다.

다음, 외곽부(60)에 대하여 돌출부(70)를 형성시킨다.(도 2 (e)) 여기서, 도 2 (e)에서 제1실시예 와셔(100)의 내경(K)은 볼트 외경(M) 보다 작아서 볼트가 삽입될 수 없으며 이 이유는 후술하기로 한다.

돌출부(70)는 외곽부(60)의 상부로 돌출되는 상부돌출부분(72)과 외곽부(60)의 하부로 돌출되는 하부돌출부분(74)으로 이루어지며, 돌출부(70) 형성과 동시에 돌출부(70)가 형성된 외곽부(60)의 일부분을 일정 각도(β) 기울인다.(도 2 (f) 참조) 여기서, 외곽부(60)의 일부분을 일정 각도(β)로 기울인 것은 체결 시, 너트의 하부공간(P)에 상부돌출부분(72)이 대응 접속되도록 하여 브릿지 형태의 돌출부(70)의 탄력성을 유지하기 위한 것으로 구체적인 설명은 후술한다.

즉, 상부돌출부분(72)과 하부돌출부분(74), 즉, 돌출부(70)의 단면 형상을 a-a' 처럼 브릿지 형태로 형성하여 너트돌기(Nb)가 상부돌출부분(72)을 눌렀을 때, 항상 일정한 압력으로 하부돌출부분(74)이 눌릴 수 있는 탄력성을 제공한다. 따라서, 체결 시, 모재(m2)의 경도에 따라 하부돌출부분(74)의 삽입량이 자동으로 조절된다.

다음, 제1실시예 와셔(100)의 내경(K)을 볼트에 삽입될 수 있도록 K' 만큼 확장시킨다.(도 2 (f)) 확장된 내경(K')은 볼트 외경(M)보다 크게 마련되어 볼트가 삽입될 수 있는 구멍이 형성되며, 이는 너트(N)와 체결 시 축소될 수 있는 공간을 얻기 위함이다.

여기서, 도 2 (e)에서 제1실시예 와셔(100) 내경(K)은 볼트(B)의 외경(M) 보다 작은 치수로 성형된 상태에서, 도 2 (f)에서는 상기 내경(K)을 가공오차 범위 내에서 볼트(B)의 외경(M)보다 큰 직경(K')으로 확장한다. 즉, 도 2 (f)와 같이 제1실시예 와셔(100) 내경을 확장함으로써 내, 외측개방부(40, 50)가 경사지게 벌어져 만곡부(S)가 형성되면서 제1실시예 와셔(100) 전체가 확장되어 볼트 외경(M)에 쉽게 삽입될 수 있는 형태가 유지됨과 동시에 너트(N)의 조임에 의해 수축할 수 있는 탄력성을 부여하는 기능도 수행한다. 언급한 바와 같이 제1실시예 와셔(100)의 내경(K)을 처음부터 볼트의 외경(M)보다 크게하지 않고 볼트의 외경(M)보다 작도록 하여 성형한 후(도 2 (d)와 도 2 (e)에서 제1실시예 와셔(100) 내경(K)은 볼트 외경(M) 보다 작다.), 도 2 (f)에서 내경을 K' 만큼 확장하는 이유는 플랜지부(20)의 경사진 부분(α)의 탄력성을 이용하여 볼트 외경(M)을 압박할 수 있도록 구성한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 플랜지부(20)의 휨 탄성을 이용하도록 안출한 것으로 플랜지부(20)의 경사면의 탄력성을 이용한 풀림방지 효과와 더불어 풀림방지기능을 극대화시키기 위한 또 하나의 추가적인 탄력성을 부여하기 위함이다. 이를 상세히 설명하면, 도 2 (f)에서 제1실시예 와셔(100)의 내경부분(플랜지부)에는 요철(30)이 형성되어 있고 플랜지부(20)가 가지는 전체적인 내경(K')은 볼트의 외경보다 크지만 내경의 부분적인 곡선(K)은 볼트 외경(M) 보다 작다. 더 상세히는 도 2 (e)에서 내경 K 는 내측개방부(40)에 의해 다수개로 분할되어 있는 상태에서 도 2 (f)에서와 같이 내경을 K'로 확장하면, 분할된 부분의 내경(K)은 변동되지 않고 그대로 유지한채로 전체적 내경이 K'로 확장된다. 이와 같은 내경부분(K)을 가진 플랜지부(20)를 너트의 경사면(Na)이 누르면, 플랜지부(20)의 내경부분(K, 플랜지부의 단면상태에서 활처럼 휘어진 부분, 도 2 (f)의 확대도 참고)이 볼트 외경(M)과의 사이에 공간(O)을 가지며 이 공간이 플랜지부(20)에 탄력성을 제공한다.(이제까지의 설명에서 제1실시예 와셔의 내경(K')은 볼트 외경(M)보다 크다고 설명하였으나 체결 시 제1실시예 와셔의 본체가 축소될 때를 과장해서 표시하면 내경(K')과 볼트의 외경(M)은 동일하게 일치하기에 도 2 (f)의 상세도에서는 제1실시예 와셔의 내경(K')과 볼트의 외경(M)이 동일한 것으로 표현하였음을 밝혀둔다.)

즉, 플랜지부(20)는 도 2 (d)처럼 α 각도만큼 뒤로 경사져서도 탄력성을 갖지만 도 2 (f) 에서와 같이 평단면도 상에서 보았을 때 플랜지부(20)의 단면이 활처럼 휘어진 상태로 그 내측에 휨 탄성에 반발할 수 있는 공간(O)이 발생하며, 플랜지부(20)의 단면의 외부에서 압력(너트의 경사면(Na)에 의해 눌리는 힘)을 받으면 공간(O) 방향으로 변형이 발생하고 이 변형을 원상 회복하려는 탄력성을 갖는다. 따라서, 제1실시예 와셔(100)의 플랜지부(20)의 내경이 볼트(B)의 외경(M)을 압착할 때 압축력이 추가된다. 이에 의해 볼트와 제1실시예 와셔(100)의 체결에 있어서 체결범위(전술한 바와 같은 정확한 치수로 체결되지 않고 근사치로 체결되더라도 체결 성능이 보장되는 범위)가 넓어지기 때문에 제1실시예 와셔(100)의 사용범위가 확대되는 효과가 있고 부수적으로 탄성에 의한 간접 압축으로 볼트(B)의 외경(M)에 흠집이 생기지 않으므로 제1실시예 와셔(100) 및 볼트(B)는 재사용이 가능한 것이다.

1-3. 제1실시예 와셔(100)와 너트(N)의 체결과정에 대한 설명

도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100)가 너트(N)와 결합되기 전의 상태를 나타낸 단면도 및 평면도이며, 도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100)가 너트(N)와 결합된 후의 상태를 나타낸 단면도 및 평면도이다. 이하에서는 도 3 내지 도 4 를 참조하여 제l실시예 와셔(100)와 너트(N)의 체결과정을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100)는 일정각도(α) 만큼 기울어진 플랜지부(20)를 포함하므로 플랜지부(20)에 대응 체결되는 너트경사부(Na) 및 너트돌기(Nb)를 구비하는 전용 너트(N)가 필요하며, 체결 시, 플랜지부(20)가 너트(N)를 향하도록 하여야 하므로 제1실시예 와셔(100)의 상, 하 방향 사용을 준수해야 한다.

우선, 너트(N)와 제1실시예 와셔(100)가 체결되기 전의 상태는 도 3 에서와 같이 플랜지부(20)가 일정 각도(α) 만큼 기울여져 있으며, 이 경우, 제1실시예 와셔(100)의 전체적인 내경은 K'이며, 볼트의 외경(M) 보다 크지만 부분적인 내경(K, 도 2 (f) 참조)은 볼트 외경(M)보다 작다.

다음, 체결이 진행되면, 너트경사부(Na)가 제1실시예 와셔(100)의 플랜지부(20)를 쐐기와 같이 조여지며, 도 4 와 같이 완전 체결이 될 경우, 일정 각도(α) 만큼 기울여져 있던 플랜지부(20)가 너트경사부(Na)에 의해 수직에 근접하는 각도로 직립된 상태가 되며, 이때, 플랜지부(20)의 경사진 부분이 원상으로 회복하려는 탄력성에 의해 플랜지부(20)의 내경을 압착하게 된다. 또한 플랜지부(20)가 직립 과정에 비례하여 몸체부(10) 전체의 직경이 중앙부로 축소되므로 제1실시예 와셔(100)의 전체가 만곡부(S)의 탄성으로 축소되어 제1실시예 와셔(100)의 내경은 초기의 K'에서 볼트(B) 외경(M)에 근접하는 직경으로 줄어들게 되어 제1실시예 와셔(100)의 내경(K')과 볼트(B)의 외경(M)은 동일하게 되며, 이에 따라 제1실시예 와셔(100) 내경(K')과 이 내경(K')에 삽입된 볼트(B)의 외경(M)이 조여지게 된다. 한편 이와 동시에 도 2 (f)의 상세도와 같이 활처럼 휘어진 플랜지부(20) 단면상태의 중앙부분을 외측에서 압착하므로 와셔의 내경(K')이 볼트(B)의 외경(M)에 밀착되면서 그 사이의 공간(O)에서 변형이 발생하며, 그 복원력에 의해 탄력성이 발생하게 되고 이 탄력성이 플랜지부(20)의 경사진(α) 부분의 탄력성에 가세하여 제1실시예 와셔(100)의 내경을 볼트의 외경에 더 세게 압착시킴으로 제1실시예 와셔(100)와 너트(N)가 일체가 되어 풀림방지효과를 극대화시킬 수 있다. 또 제1실시예 와셔(100)의 내경에 형성된 요철(30)은 이와 같은 제1실시예 와셔(100)의 내경의 압착 시 풀림방지효과를 확실하게 수행되도록 작용한다. 또한, 너트(N)와 제1실시예 와셔(100)의 체결에 의해 제1실시예 와셔(100)의 상부돌출부분(72)이 너트(N)의 너트돌기(Nb)와 접촉하며, 너트돌기(Nb)가 상부돌출부분(72)을 가압하면서 소정의 각도(β)로 들려진 돌출부(70)의 전체 형상이 도 3 의 단면도 a-a' 의 상태(브릿지 형태)에서 도 4 의 d-d' 처럼 압축형태로 눌리면서 원상회복하려는 반발력으로 인해 탄성을 가진다. 이 탄성에 의한 압축력으로 인해 하부돌출부분(74)이 모재(m2)의 표면에 박힘으로써 너트(N)와 제1실시예 와셔(100)와 모재(m2)가 일체로 고정되므로 풀림이 방지된다.

아울러, 제1실시예 와셔(100)의 플랜지부(20) 및 상, 하부돌출부분(72, 74) 등 휨 탄력을 이용하는 부분들은 영구소성변형이 일어나지 않도록 적당한 공간(O, P, Q)을 두고 압축하기 때문에 항상 소정의 탄성을 유지할 수 있도록 공간이 마련됨으로써 파손되거나 영구소형변형이 발생하지 않고 재사용이 가능하다.

구체적으로 상기 공간(O, P, Q)들은 제1실시예 와셔(100)의 내경 부분(O, 도 2 (f) 참조)과 너트(N)의 너트돌기(Nb)를 형성하는 부분을 요철층으로 성형한 부분에서의 요부(P, 너트 하부공간, 도 3 참조)와 플랜지부(20)의 경사에 의해 형성되는 볼트와 제1실시예 와셔(100) 사이의 공간(Q, 도 3 확대도 참조)으로 이루어지며, 이러한 공간(O, P, Q)들은 체결 시, 제1실시예 와셔(100)의 압착시 탄력성을 부여함과 동시에 체결에 의한 제1실시예 와셔(100)의 영구소성변형을 방지한다.

한편, 도 4 의 제1실시예 와셔(100)와 너트(N)의 체결된 상태의 높이(T)는 도 3 의 너트 하부공간(P)과 제1실시예 와셔(100) 두께의 합으로 상기 T 는 제1실시예 와셔(100) 두께보다 무조건 크게 마련된다. 여기서, T 가 제1실시예 와셔(100) 두께와 동일하다면, 체결 시, 단면 a-a' 형상(브릿지 형태)이 압착되어 평면상태가 되면서 돌출부(70)가 영구소성변형되어 원상회복이 되지 않거나 파손된다. 따라서, 브릿지 형태인 단면 a-a'가 원상회복될 수 있도록 소정의 공간(P, 너트 하부공간)을 확보한 후 체결시켜야 너트(N)의 압축력의 해제 시, 제1실시예 와셔(100)가 원상의 상태인 a-a'와 같은 브릿지 형태로 회복된다. 같은 맥락으로 외곽부(60)의 경사(β) 또한 너트 하부공간(P)에 대응하기 위하여 형성한 것으로 제1실시예 와셔(100)의 저면부와 하부돌출부분(74)의 저면부를 동일한 평면상태로 유지하기 위해서 상부 방향으로 경사지게 형성된다. 즉, 너트의 체결 해제 시, 브릿지 형태의 단면 a-a'의 탄력성을 유지하기 위한 필요공간에 대응 결합되는 형태로 구성되었다.

정리하면, 너트(N)의 하부 외곽쪽으로 하부공간(P)을 형성하고, 제1실시예 와셔(100)의 외곽부(60)의 단면 상태를 a-a' 처럼 브릿지 형태로 구성하여 너트(N)의 체결 시, 너트(N)의 하부공간(P)에서 탄력성을 이용하여 모재에 제1실시예 와셔(100)가 강하게 박히도록 하여 제1실시예 와셔(100)와 모재를 일체화하여 풀림을 방지하고, 도 2 (f)와 같이 플랜지부(20) 단면 상태의 내측에 공간(O)을 형성하여 플랜지부(20)에 탄력성을 부여하여 풀림방지효율을 높일 수 있고, 경사진 플랜지부(20)와 볼트(B)의 결합부분에 생기는 공간(Q)은 너트(N)와의 체결 시 플랜지부(20)가 직립함과 동시에 제1실시예 와셔(100)의 내경이 일정 정도 줄어들게 되므로 인하여 제1실시예 와셔(100)의 내경에 삽입되는 볼트(B)를 압착하여 볼트(B)와 너트(N), 제1실시예 와셔(100)가 일체가 되어 풀림방지효과가 나타난다. 이때, 제1실시예 와셔(100)의 내경에 형성된 요철(30)을 통해 볼트(B)와 제1실시예 와셔(100) 간의 슬립을 방지하여 너트(N)와 볼트(B)의 일체화를 확실하게 실현할 수 있다. 한편, 상부돌출부분(72)은 너트(N)를 회전시켜 조일 때, 상부돌출부분(72)이 너트돌기(철부와 요부에 번갈아 가면서 접속)에 눌리면서 그 탄력성으로 하부돌출부분(74)이 모재에 박혀서 풀림방지가 구현되는 것이다. 이 때, 돌출부(70)의 단면이 브릿지 형태(도 3 의 a-a' 형태)로 구성되어 상부돌출부분(72)의 압착에 의한 탄력성에 의해 하부돌출부분(74)이 모재(m2)에 파고 들기 때문에 단면형태가 영구변형되지 않아서 재사용이 가능하고 모재(m2)의 경도에 따라 파고드는 깊이가 자동으로 조절된다.

2. 제2실시예

도 5 는 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)의 사시도이며, 도 6 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)의 평면도와 각 시점(A view, B view)에서 바라본 정면도 및 c-c' 기준의 단면도이며, 도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)의 체결 상태(외주면 기준)를 나타낸 단면도이며, 도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)의 체결 상태(내주면 기준)를 나타낸 단면도이다. 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)는 제1실시예 와셔(100)와 달리 전용 너트를 사용하지 않고 일반적인 너트나 볼트에 사용할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)는 볼트의 조임에 의해 와셔(200) 본체가 파형으로 변형되면 와셔(200) 내경이 수축되어 볼트의 외경을 압착하여 와셔와 볼트가 일체화 되고 또 볼트의 조임에 의해 와셔(200)의 돌기가 모재와 볼트의 저면에 박혀서 결과적으로 볼트와 와셔(200) 및 모재가 일체화되어 풀림방지기능이 안출되도록 구성한 것이다.

도 5 내지 도 8 을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)는, 중심에 볼트삽입구(105)가 형성되는 몸체(110)를 포함하며, 볼트삽입구(105)의 내주면에 요철(120)이 형성되는 형태로 마련될 수 있다.

몸체(110)는 중심에 볼트삽입구(105)가 형성된 링 형태로 마련되는 구성으로, 탄성이 있는 금속 재질로 이루어질 수 있다.

여기서, 볼트삽입구(105)의 내주면에는 요철(120)이 형성되며, 요철(120)은 볼트(B) 체결 시, 제2실시예 와셔(200)의 수축으로 인하여 와셔(200)의 내경과 볼트(B)의 외경이 견고하게 압착됨으로써 제2실시예 와셔(200)에 풀림 방지 기능을 제공하는 역할을 수행한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)는 도 5 내지 도 8 에서와 같이, 몸체(110)의 상, 하부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되는 복수의 상부돌기(130) 및 하부돌기(140)를 더 포함한다.

여기서, 상부돌기(130)는 몸체(110)의 상부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되며, 하부돌기(140)는 평면을 기준으로 몸체(110)의 하부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되되, 인접한 두개의 상부돌기(130)의 형성 위치의 중단에 형성된다.

즉, 상부돌기(130)의 배치와 하부돌기(140)의 배치를 서로 엇갈리게 구성함으로써 제2실시예 와셔(200)가 볼트와 모재 사이에서 눌릴때 도 7 및 도 8 과 같은 파형이 형성되어 몸체(110)의 직경이 축소(동일한 원주가 직선일때와 파형일때의 직경의 차이)되면 제2실시예 와셔(200)의 내경도 축소된다. 한편, 상부돌기(130)와 하부돌기(140)의 단면상태의 형상을 서로 대향되게 구성함으로써, 제2실시예 와셔(200)의 사용 시, 상, 하 구분이 필요없이 어느 방향이라도 사용이 가능하도록 구성한다. 또 상, 하부 돌기(130, 140)의 단면 상태에서 일측을 뾰족하게 형성하여 제2실시예 와셔(200)가 눌릴때, 볼트(B)의 저면과 모재(m1)의 단면에 상, 하부돌기(130, 140)의 뾰족한 부분이 박혀서 볼트(B)와 제2실시예 와셔(200) 및 모재(m1)를 일체로 고정시키고, 또한 상, 하부돌기(130, 140)의 단면 상태에서 타측을 라운드지게 형성한 체크형 단면형태를 구성하여 볼트의 체결방향에 부합시키므로 볼트의 체결이 원활하게 구현되어 풀림방지 기능이 극대화될 수 있는 것이다.(여기서 체크형 단면형태는 라운드 진 한쪽방향(곡면부)은 체결을 허용하고 다른쪽방향(각진부)은 체결을 거부하는 방향을 정의하는 것으로써, 이하에서는 체크형 방향성으로 표현하였다.)

상, 하부돌기(130, 140)는 단면을 기준으로 뾰족하게 돌출 형성되는 각진부(132)와 각진부(132)로부터 몸체(110)를 향해 둥글게 연장 형성되는 곡면부(134)를 포함하며, 곡면부(134)의 방향은 볼트(B)의 체결방향과 대응되게 마련하여 방향성(볼트를 잠그는 방향으로는 라운드 지도록, 볼트가 풀리는 방향은 모서리 지도록)을 부여함으로써, 볼트 체결시는 원활하게 하고 체결 후에는 풀림을 방지하도록 하였다.

여기서, 상, 하부돌기(130, 140)를 포함한 제2실시예 와셔(200)의 단면상 높이는 볼트에 형성된 나사산의 피치(나사산의 간격)보다 높게 형성되어야 하며, 이는 체결 시 제2실시예 와셔(200)가 나사산 사이 부분에 빠지지 않도록 하기 위함이다.

아울러, 상, 하부돌기(130, 140)는 몸체(110)의 외주면으로부터 볼트삽입구(105)가 형성된 내주면까지 형성되되, 외주면으로부터 내주면까지 순차적으로 높이가 높아지고, 폭은 좁아지도록 방사상으로 형성되며, 몸체(110)의 단면형상은 외주면의 두께가 내주면의 두께보다 크도록 테이퍼지게 형성된다.

우선 몸체(110)의 단면을 테이퍼지게 형성한 것은 제2실시예 와셔(200) 외경 측 돌기와 내경측 돌기 간의 피치(돌기 간 외경과 내경에서의 간격)가 다르기 때문이다. 도 6의 A view에서 X는 하부돌기 간의 피치이며, B view에서 Y는 동일한 하부돌기 간의 피치이다. 즉, 동일한 돌기에서라도 외경측 피치(X)가 내경측 피치(Y)보다 크므로 압축 시 파형의 높이를 동일하게 유지하기 위해서는 몸체(110)의 두께가 내경측으로 향할수록 얇아져야 한다. 따라서, 압축 시 돌기가 형성하는 파형의 높이를 동일하게 유지시키기 위해서는 피치가 작은 내경측은 두게가 얇아야 외경측과 파형의 높이가 일치하게 된다.

한편, 상, 하부돌기(130, 140)가 경사진 이유는 볼트가 체결이 완료되었을때(도 10 참조) 몸체(110)가 테이퍼진 상태이므로 볼트의 저면과 모재의 상부면이 평행상태를 유지하기 위함이며, 이에 상, 하부돌기(130, 140)가 이에 대응하여 경사지게 형성된다. 만일, 각 돌기가 경사지지 않은 동일한 형태로 마련되면, 제2실시예 와셔(200)가 모재와 볼트 하부면 사이에 균일하게 접촉되지 않고 또 그로인해 제2실시예 와셔(200)에 영구변형이 발생하여 재사용이 불가능하고 파손될 수도 있다.

정리하면, 상기 상, 하부돌기(130, 140)의 높이 및 폭 변화와 몸체(110)의 단면을 테이퍼지도록 형성한 것은, 제2실시예 와셔(200)의 체결 시 몸체(110)에 파형을 형성하고 그에 따라 제2실시예 와셔(200) 내경의 수축을 유도함에 있어서 수축효율을 극대화하여 이에 따라 수축된 내경이 볼트의 외경을 강력하게 조이도록 함으로써 풀림방지효율을 높이려는 것이다.

도 6 의 A view는 평면 상태의 제2실시예 와셔(200)를 A 시점(와셔의 외경측)에서 바라본 정면도를 표현한 것이고, B view는 제2실시예 와셔(200)를 B 시점(와셔의 내경측)에서 바라본 정면도를 표현한 것으로, A view 는 제2실시예 와셔(200)의 외경 상태를 나타내고 B view 는 제2실시예 와셔(200)의 내경 상태를 나타내고 있다.(여기서, A view 경우, 중앙 부분에 형성된 상, 하부돌기 뒷편에는 높이가 더 높고 폭이 좁은 상, 하부돌기가 도시되어야 하지만 구성의 명확한 이해를 위해 삭제하였고 B view 경우도 마찬가지이다.)

도 6 의 A view 및 B view 를 참조하면 외경측의 상, 하부돌기(130, 140)의 높이 및 폭은 내경측의 상, 하부돌기(130, 140)에 비해 높이가 낮고 폭은 넓으며 두툼하고, 몸체(110)의 두께는 내경으로 향할수록 얇아지는 것(테이퍼진 형태)을 확인할 수 있다. 또한, c-c' 단면을 참조할 경우, 일측에 상부돌기(130)가 형성되고 타측에 하부돌기(140)가 형성된 상태의 제2실시예 와셔(200)를 확인할 수 있다.

이는, 제2실시예 와셔(200)가 볼트(B)와 모재에 의해 조여지게될 경우, 제2실시예 와셔(200)의 몸체(110)의 단면이 테이퍼진 상태이므로 두께의 상이로 인해 도 7(도 7 및 도 8 참조, 도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(200)가 볼트 및 너트에 의해 체결된 상태 중 외주면의 상태를 도시한 것이고, 도 8 은 내주면의 상태를 도시한 것이다.)과 같이 볼트의 체결이 완료되었을 때 체결면이 상, 하 평행상태가 유지되도록 하여 제2실시예 와셔(200)의 영구변형을 방지하고 재사용이 가능토록 하기 위함이다.

또한, 몸체(110)의 단면을 외주면 부분이 내주면 부분보다 두껍게 테이퍼지도록 형성한 것은 동일한 돌기라도 외경측 사이의 거리(X)와 내경측 사이의 거리(Y)가 차이가 나므로 거리가 짧을수록 두께가 얇아야 파형의 높이가 동일하게 형성되고, 또 동일한 파형의 높이의 형성에 의해 제2실시예 와셔(200) 본체의 직경의 축소를 극대화시킬 수 있다. 또한, 상, 하부돌기(130, 140)의 높이를 경사지게하여 결국 볼트(B)가 체결되어 제2실시예 와셔(200)의 본체에 파형이 형성될 경우, 볼트하부면과 모재면이 평행 상태인 상황에 대응하기 위함이다. 즉, 이때, 몸체(110)의 단면이 테이퍼진 상태이기 때문에 상, 하부돌기(130, 140)가 그에 대응하여 경사지도록 형성하여 제2실시예 와셔(200)의 파손을 방지하고 재사용이 가능토록하는 효과를 한층더 향상시킬 수 있다.

아울러, 상, 하부돌기(130, 140)는 각진부(132)와 곡면부(134)를 구비하고, 곡면부(134)를 볼트(B)의 체결방향과 대응되도록 구성함으로써 상, 하부돌기(130, 140)는 체크형 방향성을 구비하게되고, 이에 따라 체결을 원활하게 하고 풀림은 방지될 수 있도록 하였다.

3. 제1실시예와 제2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100, 200)를 이용한 나사체결

도 9 는 본 발명의 제1, 2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100, 200)가 볼트(B), 너트(N) 및 모재(m1, m2)와 체결되기 전의 상태를 나타낸 단면도이며, 도 10 은 본 발명의 제1, 2실시예에 따른 풀림방지용 와셔(100, 200)가 볼트(B), 너트(N) 및 모재(m1, m2)와 체결된 후의 상태를 나타낸 단면도이다.

도 9 및 도 10 을 참조하면, 제1실시예 와셔(100)는 하부에 너트(N)가 구비되어 볼트(B)가 삽입되며, 제2실시예 와셔(200)는 볼트(B)와 모재(m1) 사이에 배치외어 모재들(m1, m2)를 결합시키는 것을 도시하고 있다.

도 9 내지 도 10 에서와 같이, 체결 시, 제1실시예 와셔(100)의 플랜지부(20)는 너트(N)의 경사(Na)를 따라 직립되어 제1실시예 와셔(100)의 내경을 수축시키고 이와 동시에 상부돌출부분(72)은 너트(N)의 요철층에 접속되고, 하부돌출부분(74)은 모재(m2)에 박혀서 풀림을 방지하며, 제2실시예 와셔(200)의 상, 하부돌기(130, 140)는 볼트의 조임으로 와셔(200) 몸체(110)에 파형이 형성되면서 원주가 수축되어 볼트의 외경을 조이게 되고, 상부돌기(130)가 볼트 접면에 하부돌기(140)가 모재(m1) 접면으로 박혀서 풀림을 방지한다. 또한, 각 와셔(100, 200)의 내경에는 요철이 형성되어 있으므로 와셔의 내경이 수축될 때 볼트 외경을 견고하게 잡아둠으로써 풀림이 방지되는 것이다.

전술한 바와 같이, 제1실시예 와셔는, 볼트삽입구가 형성된 와셔의 내주면에 나사의 산과 산 사이의 거리보다 큰 플랜지부를 형성시켜 볼트 체결 시, 와셔의 내경과 볼트의 외경이 서로 압착되어 신뢰적인 체결을 구현할 수 있다.

또한, 제1실시예 와셔 및 제2실시예 와셔의 상, 하부면으로부터 돌출되는 돌기(제1실시예 와셔:상, 하부돌출부분, 제2실시예 와셔:상, 하부돌기)를 형성하여 볼트 체결 시, 돌기가 볼트, 너트, 모재의 접촉면에 박힘(제1실시예의 상부돌출부분은 제외, 상부돌출부분은 너트의 요철층에 접속됨)으로써 너트, 와셔, 볼트가 전부 일체로 고정되므로 풀림방지효과를 낼 수 있다.

또한, 제2실시예 와셔의 경우, 돌기의 형상을 볼트의 체결방향과 대응되도록 체크형 방향성 구비하도록 형성하거나 돌기의 높이 및 폭을 변화시킴으로써 제2실시예 와셔의 수축력을 극대화시키고 체결 시 접촉 부분에서 고르게 압력을 받을 수 있도록 형성하므로 풀림방지의 효율성을 높일 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제1실시예 와셔
5 : 볼트삽입구
10 : 몸체부
20 : 플랜지부
30 : 요철
40 : 내측개방부
50 : 외측개방부
60 : 외곽부
70 : 돌출부
72 : 상부돌출부분 74 : 하부돌출부분
200 : 제2실시예 와셔
105 : 볼트삽입구
110 : 몸체
120 : 요철
130 : 상부돌기
132 : 각진부 134 : 곡면부
140 : 하부돌기
α : 제1실시예 와셔에 따른 플랜지부의 경사각
β : 제1실시예 와셔에 따른 몸체부의 경사각
N : 너트(제1실시예 와셔와 결합되는 전용 너트)
Na : 너트경사부 Nb : 너트돌기
K : 제1실시예 와셔의 확장 전 내경
K' : 너트와 체결되기 전의 제1실시예 와셔의 내경
m1, m2 : 모재

Claims (16)

1. 중심에 볼트삽입구가 형성되는 몸체부; 및
   상기 볼트삽입구를 따라 상기 몸체부로부터 상방으로 돌출되는 플랜지부; 를 포함하며,
   상기 몸체부는,
   상기 볼트삽입구와 연통되면서 상기 몸체부의 외주면까지 도달하지 않도록 부분적으로 형성되되 소정의 간격으로 배치되는 내측개방부와 상기 몸체부의 외주면을 따라 개방 형성되면서 상기 볼트삽입구에는 도달하지 않도록 부분적으로 형성되되 소정의 간격으로 배치되는 외측개방부에 의해 형성되는 외곽부들; 및
   상기 몸체부의 상하 부로 돌출되게 상기 외곽부들에 구비되는 돌출부들; 을 포함하고,
   상기 돌출부는,
   상기 외곽부의 상부에서 상방으로 돌출되게 형성되는 상부돌출부분; 및
   상기 외곽부의 하방에서 하방으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 하부돌출부분; 을 포함하되,
   상기 상부돌출부분은 상기 한 쌍의 하부돌출부분 사이에 배치되는
   풀림방지용 와셔.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지부는 상기 몸체부의 외주방향으로 소정의 각도로 기울여져 형성되는 것을 특징으로 하는
   풀림방지용 와셔.
3. 중심에 볼트삽입구가 형성되는 몸체부; 및
   상기 볼트삽입구를 따라 상기 몸체부로부터 상방으로 돌출되는 플랜지부; 를 포함하며,
   상기 몸체부는 상기 볼트삽입구와 연통되면서 상기 몸체부의 외주면까지 도달하지 않도록 부분적으로 형성되되 소정의 간격으로 배치되는 내측개방부와 상기 몸체부의 외주면을 따라 개방 형성되면서 상기 볼트삽입구에는 도달하지 않도록 부분적으로 형성되되 소정의 간격으로 배치되는 외측개방부을 가지며,
   상기 플랜지부는 상기 내측개방부에 의해 절개되어 내경을 확장시킴으로써 볼트의 외경면과의 사이에 공간을 가지도록 활처럼 휘어진 형태를 가지며,
   상기 내측개방부와 상기 외측개방부는 서로 만나지 않는 것을 특징으로 하는
   풀림방지용 와셔.
4. 제3항에 있어서,
   상기 플랜지부는 상기 몸체부의 외주방향으로 소정의 각도로 기울여져 형성되는 것을 특징으로 하는
   풀림방지용 와셔.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 내측개방부와 상기 외측개방부는 서로 만나지 않는 것을 특징으로 하는
   풀림방지용 와셔.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 상부돌출부분의 높이는 상기 플랜지부의 높이와 동일한 높이가 되고, 상기 하부돌출부분의 높이는 상기 몸체부의 저면과 동일한 높이가 되도록, 상기 외곽부는 단면을 기준으로 상방으로 기울여져 형성되는 것을 특징으로 하는
    풀림방지용 와셔.
11. 중심에 볼트삽입구가 형성되고, 상부면 및 하부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되는 복수의 상부돌기 및 하부돌기를 가지는 몸체를 포함하며,
    상기 상부돌기 및 하부돌기는 상기 몸체의 외주면으로부터 내주면까지 형성되되, 상기 외주면으로부터 내주면까지 순차적으로 높이가 높아지고, 두께는 얇아지는 것을 특징으로 하는
    풀림방지용 와셔.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 상부돌기는 몸체의 상부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되며, 상기 하부돌기는 평면을 기준으로 상기 몸체의 하부면을 따라 일정 간격으로 돌출 형성되되, 인접한 두개의 상부돌기의 형성 위치의 중단에 형성되는 것을 특징으로 하는
    풀림방지용 와셔.
14. 제11항에 있어서,
    상기 상부돌기 및 하부돌기는 단면을 기준으로 돌출 형성되는 각진부와 상기 각진부로부터 하방으로 연장 형성되는 곡면부를 포함하며, 상기 곡면부는 볼트의 체결방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는
    풀림방지용 와셔.
15. 삭제
16. 제11항에 있어서,
    상기 몸체는 단면을 기준으로 내주면의 두께가 외주면의 두께보다 얇아지도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는
    풀림방지용 와셔.

Images