KR101874773B1

KR101874773B1 - 그렙너트

Info

Publication number: KR101874773B1
Application number: KR1020180011463A
Authority: KR
Inventors: 이재형
Original assignee: 이재형
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2018-07-04

Abstract

본 발명은 내측에 나사가 형성된 원통 형상의 내부너트; 및 원통 형상이며 상기 내부너트를 내측에 수용한 후 함께 회전하여 볼트에 체결되는 것으로 외측은 다각형상인 외부너트;를 포함하고, 상기 외부너트는, 내측에 상기 내부너트를 수용하는 수용공간과, 상기 수용공간의 하측에 둘레방향을 따라 내측으로 돌출되어 상기 내부너트의 하면을 지지하는 지지리브와, 상기 수용공간을 형성하는 외측계합면를 포함하고, 상기 내부너트는, 변형이 가능한 소재로서 축방향으로 상단에서 하단까지 절개된 절개부와, 상기 외부너트에 삽입될 때 외측계합면과 계합되는 내측계합면과, 하측에 상기 외부너트의 지지리브에 지지되는 지지면을 포함하고, 상기 내측계합면과 외측계합면은, 중심축으로부터 거리가 짧은 단계합면과 거리가 먼 장계합면이 상호 번갈아 3개 이상씩 형성되고, 상기 내부너트가 외부너트에 삽입된 후 함께 회전하여 볼트에 체결되는 동안에는 상기 외부너트의 단계합면이 상기 내부너트의 단계합면에 대응하는 위치에 있고, 마지막 잠금 시에는 상기 외부너트만 회전하여 상기 외부너트의 단계합면이 상기 내부너트의 이웃하는 장계합면으로 이동하여 상기 내부너트는 중심방향으로 압박되고, 상기 절개부는 상기 내부너트의 장계합면의 중앙부에 형성되고, 상기 절개부에 이웃하는 상기 외부너트의 단계합면의 중앙부에는 상기 절개부의 일측이 걸려서 마지막 잠금과 동시에 상기 내부너트에 대한 상기 외부너트의 회전을 정지시키는 잠금회전걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 그렙너트로서, 풀림을 확실히 방지할 수 있다.

Description

그렙너트{GRAB NUT}

본 발명은 그렙너트, 상세하게는 풀림이 방지되는 그렙너트에 관한 것이다.

너트와 볼트를 체결하는 경우 너트의 암나사지름과 볼트의 수나사지름의 치수 공차에 의해 너트와 볼트 사이에 틈새가 생기고, 이러한 틈새가 존재함에 따라 진동 등에 의해 너트와 볼트가 풀리게 된다. 이러한 풀림을 방지하기 위한 다양한 기술들이 이미 개시되어 있다.

한 예로, 본 출원인이 선출원한 대한민국 공개특허공보 10-2016-0031398인 너트 어셈블리(도면 7a 내지 7e 참조)가 있다.

상기 종래기술은 상하 방향으로 절개된 절개부(110, 120, 130, 140)가 형성되고, 외면에 돌출 형성되는 융기부(112, 122, 132, 142)가 하나 이상 형성된 메인 너트(100, 101, 102, 103, 104); 및 내측에 상기 메인 너트를 수용하며, 상기 융기부에 대응되는 형상을 갖는 수용부(240)가 형성되는 외벽 너트(200, 201, 202, 203, 204)를 포함하고, 상기 외벽 너트의 내면 하부에는 상기 메인 너트의 하면을 지지하는 지지부(211, 221, 231, 241, 252)가 형성되고, 상기 메인 너트의 하면은 경사지게 형성되어, 하면의 높이가 불연속적인 부분에 걸림턱(123, 143)이 형성되고, 상기 외벽 너트는 상기 지지부가 링 형상으로 형성되되, 상기 지지부의 상면은 상기 메인 너트의 하면에 대응되게 경사지게 형성되며, 상기 메인 너트의 하면의 경사는 상기 메인 너트의 내면에 형성된 나사산의 경사 방향과 반대로 형성되고, 상기 메인 너트는 그 하면에서 아래쪽으로 연장되는 연장부(134, 144)를 더 포함하는 너트 어셈블리(청구범위 참조)로서, 볼트에 체결된 후 풀림이 방지되는 발명이다.

상기 종래기술은 체결장치인 전동 너트러너에 의해 회전하는 외벽 너트의 걸림홈(222)에 메인 너트의 걸림턱(123)이 걸려 정지함과 동시에 체결 작업이 완료된다. 이 경우 외벽 너트의 걸림홈(222)과 메인 너트의 걸림턱(123)을 높게 할 수 없고, 최종 잠금 시 메인 너트의 걸림턱(123)은 중심 쪽으로 이동하여 외벽 너트의 걸림홈(222)과의 걸림이 부족하게 된다. 따라서 전동 너트러너의 회전관성력에 의해 걸림홈(222)과 걸림턱(123)에 파손이 발생하고, 외벽 너트가 정확한 위치에 정지하지 못하여 체결력이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기 종래기술의 체결의 해제는 통상 체결 후 오랜 시간이 경과한 때 행하게 된다. 이 경우 메인 너트가 볼트에 압착되거나 녹이 슬어 부착되어 있으므로, 외벽 너트를 회전시키더라도 메인 너트가 함께 잘 회전하지 아니한다. 따라서 너트를 풀기 어려울 뿐 아니라 메인 너트의 하부 외측 모서리와 외벽 너트의 지지부 모서리가 파손되고 재사용이 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 종래기술은 전동 너트러너로 푸는 경우, 메인 너트는 회전함에 따라 볼트를 따라 상승하는 반면 외벽 너트가 끼워진 너트러너가 사용자의 동작에 의해 동일한 속도로 상승하지 아니할 수 있다. 이에 따라 메인 너트와 외벽 너트가 서로 분리되어 다시 끼워서 푸는 작업이 매우 불편한 문제점이다.

또 다른 종래기술로, 일본 공개특허공보 P2008-69349A인 락 너트(도면 8a 내지 8c 참조)가 있다.

상기 종래기술은 볼트(B)의 나사 축에 대해서 너트(N)와 함께 장착되는 것이며, 볼트(B)와 체결한 상태의 너트(N)에 당접시키는 것으로 너트(N)의 해이해짐을 방지하는 너트(N)와는 별체인 로크 너트(lock nut)에 있어서, 너트 부재(1)와 너트 부재(1)에 대해서 설치가 가능한 락 부재(2)를 구비한 것이며, 너트 부재(1)는 변형 가능한 소재로 이루어지는 중간이 빈 원통형태이며, 락 부재(2)를 설치하기 위한 계합부(12)를 구비해 내주 부분에는 볼트(B)에 대해서 나합 가능한 나사(13)를 구비해 측면에는 축방향의 일단으로부터 타단에 걸쳐서, 내외가 연통한 절결(11)이 설치된 것이고, 락 부재(2)는 너트 부재(1)를 수용하기 위한 수용 공간(21)을 가지고, 수용 공간(21)을 둘러싸도록 계합부(22)가 설치되어 너트 부재(1)의 계합부(12)와 락 부재(2)의 계합부(22)에는 각각 제1 계합부(12 a, 22a)와 제2 계합부(12 b, 22b)를 구비해 제1 계합부(12 a, 22a)는 제2 계합부(12 b, 22b)보다도 중심축(C)으로부터의 지름 방향의 치수가 작게 형성된 것이며, 너트 부재(1)와 락 부재(2)의 제1 계합부(12 a, 22a)끼리가 대립되는 위치에 있어 제2 계합부(12 b, 22b)끼리가 대립되는 위치에 있는 것으로, 너트 부재(1)에 대해서 락 부재(2)가 장착되는 것이며, 상기의, 너트 부재(1)에 대해서 락 부재(2)가 장착된 상태로부터, 락 부재(2)를 너트 부재(1)에 대해서 회전시켜, 락 부재(2)의 제1 계합부(22a)가, 너트 부재(1)의 제2 계합부(12b)에 당접한 상태에 있는 것으로, 락 부재(2)의 제1 계합부(22a)에 너트 부재(1)의 일부가 압박받아 변형해, 이것에 의해, 상기 절결(11)에서 주방향의 치수(S)가 축소되는 것을 특징으로 하는 로크 너트(lock nut)(청구항 1 참조)로서, 신뢰성이 높고 느슨해지는 것을 확실히 방지하는 것이다.

통상, 너트를 체결하는 경우 너트가 회전함에 따라 볼트는 인장되어 체결됨으로써 체결 대상물에 견고히 체결된다. 그러나 상기 종래기술의 경우에는 너트 부재(1)의 하단이 체결 대상물에 접하게 되면, 볼트가 인장되게 전에 락 부재(2)가 너트 부재(1)에 대해 회전하여 체결이 완료됨으로써 견고한 체결이 어려운 문제점이 있다. 따라서 상기 종래기술은 통상의 너트에 추가로 구비하여 보조적으로 사용하고 있음을 알 수 있습니다.

또한, 상기 종래기술은 전동 너트러너로 회전시키는 경우 락 부재(2)의 제1 계합부(22a)가 너트 부재(1)의 제2 계합부(12b)에 정확하게 멈추게 하는 것이 용이하지 아니하다. 따라서 락 부재(2)의 제1 계합부(22a)가 너트 부재(1)의 제2 계합부(12b)에 정확하게 위치하도록 다시 작업하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 상기 종래기술은 장기간 체결 후 체결을 해제하는 경우 볼트에 압착되되거나 녹슬어 부착된 너트 부재(1)를 분리하는 수단이 없다. 따라서 너트 부재(1)의 분리가 용이하지 아니한 문제점이 있다.

또 다른 종래기술로, 일본 등록실용신안공보 U3147424인 복합 너트(도 9a, 9b 참조)가 있다.

상기 종래기술은 외 너트 10과 이 외 너트 10에 수용되는 내 너트 20으로 이루어져, 상기 외 너트 10이, 볼트의 입구측으로부터 출구측으로 향해서 축방향에 확경해, 한편 주방향으로 균일지름의 테이퍼형 내 너트 감합구멍 11과 이 내 너트 감합구멍 11로부터 내향으로 돌출하는 회전방지부 13을 가지고, 상기 내 너트 20이, 볼트의 입구측으로부터 출구측으로 향해서 축방향에 확경 해, 한편 주방향으로 균일지름의 외주 테이퍼면 21과 볼트가 맞조여지는 축방향의 관통나사구멍 22와 상기 외주 테이퍼면 21과 관통나사구멍 22간을 연통해, 상기 회전방지부 13이 끼워넣어지는 분단부 23을 가지는 복합 너트(청구항 1), 상기 회전방지부 13이, 상기 외 너트 10의 축방향에 따라서 매설되어 그 일부가 상기 내 너트 감합구멍 11로부터 내향으로 돌출하는 파이프체로 이루어지는 청구항 1에 기재된 복합 너트(청구항 2), 상기 외 너트 10이, 상기 내 너트 감합구멍 11의 볼트 B의 입구측에, 상기 내 너트 20의 스토퍼 12를 가지는 청구항 1또는 2에 기재된 복합 너트(청구항 3)로서, 간단한 구조로 느슨해짐을 방지하는 것이다.

그러나 상기 종래기술은 회전방지부 13로 인하여 제조비용이 증가하고, 체결시 회전방지부 13 주변에 파손이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0031398 일본 공개특허공보 P2008-69349A 일본 등록실용신안공보 U3147424

본 발명은 외부너트와 내부너트를 포함하여 볼트에 견고히 체결됨으로써, 풀림이 방지되고, 파손이 방지되어 재사용이 가능하며, 체결하거나 푸는 작업 효율이 우수한 그렙너트를 제공하고자 한다.

본 발명의 일례에 따른 그렙너트는, 내측에 나사가 형성된 내부너트; 및 상기 내부너트를 내측에 수용한 후 함께 회전하여 볼트에 체결되는 것으로 외측은 다각형상인 외부너트;를 포함하는 그렙너트에 있어서, 상기 외부너트는, 내측에 상기 내부너트를 수용하는 수용공간과, 상기 수용공간의 하측에 둘레방향을 따라 내측으로 돌출되어 상기 내부너트의 하면을 지지하는 지지리브와, 상기 수용공간을 형성하는 외측계합면를 포함하고, 상기 내부너트는, 변형이 가능한 소재로서 축방향으로 상단에서 하단까지 절개된 절개부와, 상기 외부너트에 삽입될 때 외측계합면과 계합되는 내측계합면과, 하측에 상기 외부너트의 지지리브에 지지되는 지지면을 포함하고, 상기 내측계합면과 외측계합면은, 중심축으로부터 거리가 짧은 단계합면과 거리가 먼 장계합면이 상호 번갈아 3개 이상씩 형성되고, 상기 내부너트가 외부너트에 삽입된 후 함께 회전하여 볼트에 체결되는 동안에는 상기 외부너트의 단계합면이 상기 내부너트의 단계합면에 대응하는 위치에 있고, 마지막 잠금 시에는 상기 외부너트만 회전하여 상기 외부너트의 단계합면이 상기 내부너트의 이웃하는 장계합면으로 이동하여 상기 내부너트는 중심방향으로 압박되고, 상기 절개부는 상기 내부너트의 장계합면의 중앙부에 형성되고, 상기 절개부에 이웃하는 상기 외부너트의 단계합면의 중앙부에는 상기 절개부의 일측이 걸려서 마지막 잠금과 동시에 상기 내부너트에 대한 상기 외부너트의 회전을 정지시키는 잠금회전걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부너트의 외측계합면에는 잠금회전걸림턱에서 상기 내부너트의 절개부 쪽으로 직경이 확장된 확장계합면이 형성되고, 상기 내부너트의 절개부의 일측은 직경방향 외측으로 두께가 증가된 절개확장부가 형성되며, 상기 절개확장부는 마지막 잠금 시에 상기 확장계합면을 따라 미끄러져 상기 잠금회전걸림턱에 지지됨과 동시에 외측으로는 상기 외부너트의 확장계합면에 지지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 지지리브와 지지면은 상측으로 볼록한 풀림수단과 하측으로 오목한 조임유도수단이 번갈아 2개씩 형성되고, 상기 풀림수단은 원주방향으로 상기 내부너트의 나사와 반대방향으로 경사지고, 상기 조임유도수단은 직경방향으로 상기 내부너트의 나사와 같은 각도로 하향 경사지며, 상기 외부너트의 풀림수단의 내측 단부에는 상측으로 돌출된 돌출쐐기가 형성되고, 상기 돌출쐐기는 상기 내부너트의 하부 내측에 위치하여 외부너트를 푸는 경우 내부너트를 외측으로 벌리는 작용을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부너트의 풀림수단과 조임유도수단은 각각 90도 범위로 형성되고, 상기 내부너트의 풀림수단은 각각 120도 범위로 형성되고, 조임유도수단은 각각 52 내지 56도 범위로 형성되고, 절개부는 16 내지 8도로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단계합면중 어느 하나에 구비되는 풀림회전방지수단을 더 포함하고, 상기 풀림회전방지수단은 상기 그렙너트 어셈브리가 풀릴 때 상기 내부너트에 대해 상기 외부너트가 공회전되는 것을 방지하는 걸림홈과 걸림턱인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부너트의 상측 내부에는 요홈이 형성되고, 상기 내부너트의 상측 외부에는 내측돌부가 형성되며, 상기 내부너트를 상기 외부너트에 삽입할 때 내부너트는 탄성수축 후 팽창하여 상기 내측돌부는 상기 요홈에 삽입됨으로써 상기 내부너트와 상기 외부너트의 분리가 방지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부너트의 상측 내부에는 외측돌부가 형성되고, 상기 내부너트를 상기 외부너트에 삽입할 때 내부너트는 탄성수축 후 팽창하여 상기 외측돌부 하측에 삽입됨으로써 상기 내부너트와 상기 외부너트의 분리가 방지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단계합면은 곡면, 평면, 또는 곡면과 평면의 합성면이고, 상기 장계합면은 외측으로 볼록한 곡면인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부너트가 외부너트의 내측에 수용된 후 상기 외부너트의 상측면에 결합되는 것으로 상기 내부너트와 외부너트의 상면을 덮는 링 형상의 덮개판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 덮개판은 상기 내부너트 쪽에 원주방향으로 길게 형성된 복수의 돌기유도공이 형성되고, 상기 내부너트의 상측에는 상기 돌기유도공으로 돌출되는 돌기가 형성되고, 상기 돌기유도공의 내측면은 상기 외부너트가 내부너트에 대해 회전하는 동안 상기 돌기가 이동하는 경로에 맞게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명을 통해 너트의 풀림을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 전동 너트러너로 체결하는 경우에 회전하는 외부너트가 내부너트의 정확한 지점에서 회전이 정지함에 따라, 견고한 체결력을 확보하고 동시에 파손이 방지되어 반복 재사용이 가능하다.

또한, 장시간 체결 후 푸는 경우에도 용이하게 풀리고, 푸는 과정에서 파손이 방지될 수 있다.

또한, 전동 너트러너로 푸는 경우 내부너트와 외부너트의 분리가 방지되어 작업효율이 우수하다.

또한, 볼트를 충분한 강도로 인장하여 체결함에 따라 결합이 견고하다.

또한, 외부너트와 내부너트의 사이로 이물질의 유입이 방지되고 유지관리가 용이하다.

도 1은, 본 발명의 일례인 그렙너트의 내부너트가 외부너트에 삽입된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 2a는, 도 1의 분리사시도이다.
도 2b는, 도 도 2a의 내부를 점선으로 도시한 도면이다.
도 3a는, 도 1의 평면도 즉, 내부너트가 외부너트에 삽입된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3b는, 도 3a에서 최종 잠금 시 즉, 외부너트만 회전하여 내부너트가 중심방향으로 압착된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3c는, 도 3a에서 외부너트에 확장계합면이 형성되고, 내부너트에 절개확장부가 형성된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 3d는, 도 3c에서 최종 잠금 시 즉, 외부너트만 회전하여 내부너트가 중심방향으로 압착된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4a 내지 4c는, 외부너트에 돌출쐐기가 형성된 모습을 보여주는 사시도, 단면도, 조립도들이다.
도 5a 내지 5e는, 내부너트와 외부너트에 내측돌부, 외측돌부, 요부가 형성된 모습들을 보여주는 도면들이다.
도 6a 내지 6d는, 덮개판이 설치된 모습을 보여주는 도면들이다.
도 7 내지 9는 종래기술의 도면들이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

이하 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일례인 그렙너트를 상세하게 설명한다.

본 실시예의 그렙너트는 내측에 나사가 형성된 내부너트(20)와, 내부너트(20)를 내측에 수용하는 외부너트(10)를 포함할 수 있다. 외부너트(10)는 내부너트(20)와 함께 회전한 후 마지막 잠금 시 외부너트(10)만 회전하여 내부너트(20)를 볼트 쪽으로 압박하여 풀림이 방지될게 할 수 있다. 외부너트(10)의 외측은 육각형상 등의 다각형상으로 형성되어, 렌치, 동력 너트러너 등의 너트 체결장치로 체결할 수 있다.

외부너트(10)의 내측에는 내부너트(20)를 수용하는 수용공간이 형성된다. 수용공간은 내부너트(20)가 최초로 수용될 때 즉, 삽입될 때 적절히 삽입될 수 있는 정도의 크기와 형상으로 형성된다.

상기 수용공간의 하측에는 둘레방향을 따라 내측으로 돌출되는 지지리브(12)가 형성된다. 지지리브(12)는 내부너트(20)의 하면을 지지한다. 지지리브(12)는 둘레방향을 따라 전체적으로 형성되는 것이 바람직하나, 둘레 중 일부에만 형성되거나, 둘레를 따라 단락되게 형성될 수 있다.

상기 외부너트(10)의 수용공간은 외측계합면(14)에 의해 형성된다. 즉, 외측계합면(14)은 외부너트(10)의 내측면이다. 외측계합면(14)은 내부너트(20)의 외면인 내측계합면(24)과 잘 계합되는 것이 바람직하다. 즉, 외부너트(10)의 외측계합면(14)은 내부너트(20)를 삽입할 때의 내부너트(20)의 내측계합면(24)과 잘 일치하는 것이 바람직하다.

상기 내부너트(20)는 변형이 가능한 소재가 바람직하다. 상기 변형은 탄성변형이 바람직하나, 비탄성변형도 가능하다.

내부너트(20)는 축방향으로 상단에서 하단까지 절개된 절개부(21)가 형성된다. 절개부(21)는 외부너트(10)의 압박에 의해 내부너트(20)가 볼트 방향 즉, 중심방향으로 수축할 때 수축을 수용할 수 있게 한다. 그에 따라 내부너트(20)는 볼트에 유격 없이 견고히 밀착되어 결합되고 풀림이 방지될 수 있다.

내부너트(20)의 외측은 외부너트(10)에 삽입될 때 외측계합면(14)과 계합되는 내측계합면(24)이 형성된다. 내측계합면(24)은 전체적으로 외측계합면(14)과 잘 계합 즉, 잘 접하도록 형성된다. 또한, 내부너트(20)의 하측에는 외부너트(10)의 지지리브(12)에 지지되는 지지면(22)이 형성된다.

상기 내측계합면(24)과 외측계합면(14)은 둘레방향을 따라 중심축으로부터 거리가 짧은 단계합면(141,241)과 거리가 먼 장계합면(142,242)이 상호 번갈아 형성될 수 있다. 단계합면(141,241)과 장계합면(142,242)은 각각 적어도 셋 이상씩 형성될 수 있다. 이는 외부너트(10)가 내부너트(20)에 대해 부드럽게 회전하고, 그렙너트가 볼트에 견고히 체결되게 하기 위함이다.

내부너트(20)가 외부너트(10)에 삽입되어 함께 회전하여 볼트에 체결되는 동안에는 외부너트(10)의 단계합면(141)은 내부너트(20)의 단계합면(241)에, 외부너트(10)의 장계합면(142)은 내부너트(20)의 장계합면(242)에 대응하도록 위치한다. 또한, 외부너트(10)만 회전하여 그의 단계합면(141)이 내부너트(20)의 이웃하는 장계합면(242)으로 이동하는 마지막 잠금 시에 내부너트(20)는 중심 방향으로 압박되어 볼트에 견고히 결합된다.

그렙너트의 체결과정을 좀 더 상세히 살펴본다. 먼저 내부너트(20)와 외부너트(10)가 함께 회전하여 볼트에 체결되는 동안 외부너트(10)의 단계합면(141)은 내부너트(20)의 단계합면(241)에 대응되게 위치한다. 이후 외부너트(10)의 하면이 체결 대상물에 접하면 외부너트(10)의 하강은 중지되고, 외부너트(10)와 내부너트(20)가 추가 회전하면 볼트가 상측으로 인장된다. 추가 회전이 더욱 진행되면 볼트에 대한 인장력이 증가하고, 동시에 볼트와 내부너트(20) 사이의 마찰력이 증가하여 내부너트(20)의 회전이 정지된다. 이후 외부너트(10)만 회전하여 외부너트(10)의 단계합면(141)은 내부너트(20)의 장계합면(242)으로 이동하고, 내부너트(20)는 중심 쪽으로 압박된다. 이때 내부너트(20)는 중심으로 이동함과 동시에 볼트의 나사산을 따라 하측으로 미소하게 된다. 이와 같이 내부너트(20)가 하측으로 미소하게 이동할 수 있는 공간은 후술하는 바와 같이 풀림수단(122)이 원주방향으로 내부너트(20)의 나사와 반대방향으로 경사지게 형성되기 때문이다. 따라서 내부너트(20)는 절개부(21)의 간격이 좁혀지면서 볼트의 외측면에 긴밀하게 밀착되어 풀림이 방지될 수 있다.

절개부(21)는 내부너트(20)의 장계합면(242)의 중앙부에 형성될 수 있다. 따라서 최종 잠금 시 내부너트(20)의 절개부(21)는 외부너트(10)의 단계합면(141)이 외측에서 지지하게 되어, 분리된 절개부(21)가 견고히 지지될 수 있다. 종래기술의 경우 절개부가 내부너트의 단계합면에 형성되어 최종 잠금시 절개부에 대한 지지력이 부족한 문제점이 있었는데, 본 실시예는 이 문제점을 해결할 수 있다.

상기 절개부(21)에 이웃하는 외부너트(10)의 단계합면(141)의 중앙부에는 절개부(21)의 일측이 걸려서 외부너트(10)의 잠금방향 즉, 도면에서 시계방향으로의 회전이 정지되도록 잠금회전걸림턱(15)이 형성될 수 있다. 따라서 최종 잠금 시 외부너트(10)만 시계방향으로 회전하는 경우 잠금회전걸림턱(15)에 절개부(21)의 일측이 걸려 회전이 정지된다. 사방에서 중심방향으로 압박을 받는 내부너트(20)의 분리된 일측의 절개부(21)가 잠금회전걸림턱(15)으로 돌출됨으로써 외부너트(10)의 잠금회전걸림턱(15)에 걸리게 된다. 따라서 동력 너트러너 등으로 체결하는 경우 외부너트(10)가 내부너트(20)의 정지 지점에서 정확하게 정지할 수 있다. 또한, 절개부(21)의 전체 길이에서 외부너트(10)의 잠금회전걸림턱(15)을 정지시킴에 따라, 종래기술과 같이 하측 일부에서 정지시킴에 따라 발생하는 파손 등의 문제점이 완벽하게 제거될 수 있다.

상기 외부너트(10)의 외측계합면(14)에는 잠금회전걸림턱(15)에서 내부너트(20)의 절개부(21) 쪽으로 즉, 도면에서 시계방향 쪽으로 폭이 확장된 확장계합면(144)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 내부너트(20)의 절개부(21)의 일측은 직경방향 외측으로 두께가 증가된 절개확장부(214)가 형성될 수 있다. 따라서 마지막 잠금 시 즉, 외부너트(10)만 시계방향으로 회전 시 절개확장부(214)는 확장계합면(144)을 따라 잠금회전걸림턱(15)까지 이동하여 걸리게 된다. 이후 절개확장부(214)는 내측은 볼트에 밀착되고 외측은 확장계합면(144)에 밀착되며, 절개확장부(214)의 단부는 잠금회전걸림턱(15)에 지지될 수 있다. 따라서 외부너트(10)는 내부너트(20)의 절개부(21) 부분을 완벽하게 지지하고, 동시에 정확한 지점에서 회전이 정지되며, 내부너트(20)와 외부너트(10)의 파손이 발생하지 아니할 수 있다.

또한, 상기 지지리브(12)와 지지면(22)은 상측으로 볼록한 2개의 풀림수단(122,222)과 하측으로 오목한 조임유도수단(124,224)이 번갈아 형성될 수 있다.

상기 풀림수단(122,222)은 원주방향으로 내부너트(20)의 나사와 반대방향으로 경사지고 직경방향으로는 평면일 수 있다. 원주방향으로 나사와 반대방향으로 경사진 풀림수단(122,222)은 너트를 푸는 경우 즉, 도면에서 반시계 방향으로 외부너트(10)를 회전시키는 경우 외부너트의 풀림수단(122)는 내부너트(20)의 풀림수단(222)을 상향으로 압박하는 역할을 하게 된다. 따라서 내부너트(20)는 상향으로 압박됨에 따라 볼트의 나사 경사에 의해 상향으로 이동함과 동시에 외측으로 벌어지게 된다. 이후 외부너트(10)를 계속 회전시키는 경우 내부너트(20)도 함께 회전하여 풀리게 된다. 또한, 풀림수단(122,222)은 외부의 진동 등에 의해 외부너트(10)가 저절로 회전하는 것을 방지하여 그렙너트의 풀림을 방지할 수 있다.

상기 조임유도수단(124,224)은 원주방향으로는 내부너트(20)의 나사와 반대방향으로 경사지고 직경방향 즉, 중심방향으로는 상기 내부너트(20)의 나사와 같은 각도로 중심방향으로 하향 경사진다. 이 하향 경사는 내부너트(20)가 중심 방향으로 압박됨에 따라 중심 방향으로 수축함과 동시에 볼트의 나사 경사를 따라 내부너트(20)가 하측으로 미소하게 이동하게 되는데 이 하향 이동을 용이하게 할 수 있다.

상기 외부너트(10)의 풀림수단(122)의 내측 단부에는 원주를 따라 상측으로 돌출된 돌출쐐기(123)가 형성되고, 돌출쐐기(123)는 내부너트(20)의 하부 내측에 위치하도록 형성될 수 있다. 이 돌출쐐기(123)는 외부너트(10)를 풀기 위해 회전시키는 경우 내부너트(20)의 하부 내측에 접하여 외측방향으로 당기는 역할을 함으로써 오랜 시간 경과하여 볼트에 부착된 내부너트(20)를 벌려 잘 풀리게 하는 역할을 하게 된다. 따라서 내부너트(20)에 과한 힘을 가하지 아니함으로써 내부너트(20)의 지지면(22)과 외부너트(10)의 지지부의 파손을 방지하여 재사용에 유리하다.

상기 외부너트(10)의 풀림수단(122)과 조임유도수단(124)은 각각 90도 범위로 형성될 수 있다. 즉, 외부너트(10)의 상측으로 볼록한 부분과 하측으로 오목한 부분은 각각 90도 범위로 번갈아 형성된다.

또한, 상기 내부너트(20)의 풀림수단(222)은 각각 120도 범위로 형성되고, 조임유도수단(224)은 각각 52 내지 56도 범위로 형성되고, 절개부(21)는 16 내지 8도로 형성될 수 있다. 즉, 내부너트(20)의 상측으로 볼록한 부분은 각각 120도 범위로 형성되고, 하측으로 오목한 부분은 각각 52 내지 56도 범위로 형성되고, 나머지는 절개부(21)로 형성된다.

따라서 내부너트(20)의 조임유도수단(224)은 외부너트(10)의 하측으로 오목한 조임유도수단(124)의 내측에서 유동할 수 있다. 즉, 내부너트(20)가 외부너트(10)에 최초로 삽입될 때는 일측에서 접하고, 최종 잠금 시 즉, 외부너트(10)만 시계방향으로 회전한 후에는 타측에서 접하게 된다. 이는 외부너트(10)가 회전하여 잠금 시 내부너트(20)에 대한 외부너트(10)의 회전을 억제하고, 그렙너트를 풀 때 외부너트(10)만 회전하지 않게 한다.

상기 단계합면(141, 241)중 어느 하나에 구비되는 풀림회전방지수단(17,27)을 더 포함할 수 있다. 풀림회전방지수단(17,27)은 그렙너트가 풀릴 때 즉, 외부너트(10)가 회전하여 외부너트(10)의 단계합면(141)이 내부너트(20)의 단계합면(241)으로 이동한 후 내부너트(20)에 대해 외부너트(10)가 공회전되는 것을 방지하는 걸림홈과 걸림턱이다. 장시간의 체결 후 그렙너트를 푸는 경우 내부너트(20)는 탄성부재인 경우에도 완전히 탄성 회복되지 않을 수 있다. 이 경우 풀림회전방지수단(17,27)은 외부너트(10)가 내부너트(20)에 대해 공회전하지 않고 함께 회전하여 풀리게 할 수 있다. 또한 상기 풀림회전방지수단(17,27)은 내부너트(20)를 외부너트(10)에 최초 삽입할 때의 정확한 위치를 확인하는 지표로 사용될 수 있다.

상기 외부너트(10)의 상측 내부에는 원주방향으로 요홈(18)이 형성되고, 상기 내부너트(20)의 상측 외부에는 내측돌부(29)가 형성될 수 있다. 내측돌부(29)는 둘레 전체에 형성되거나, 또는 둘레방향으로 이격되게 형성될 수 있다. 특히 내측돌부(29)는 절개부(21) 근처와 그 반대측에 형성되는 것이 바람직하다. 내부너트(20)를 외부너트(10)에 삽입할 때 내부너트(20)는 탄성 수축하여 삽입된 후 팽창하면서 내측돌부(29)는 외부너트(10)의 요홈(18)에 삽입됨으로써 내부너트(20)와 외부너트(10)의 분리가 방지될 수 있다. 내측돌부(29)의 크기를 적절히 조절함으로써 그렙너트를 장시간 체결한 후 푸는 경우 내부너트(20)의 탄성 회복이 일부만 되더라도 외부너트(10)와 분리되지 아니하여 작업효율이 증대될 수 있다.

내부너트(20)와 외부너트(10)가 분리되지 않게 하는 또 다른 방법으로, 외부너트(10)의 상측 내부에는 원주방향으로 외측돌부(19)가 형성되고, 외측돌부(19)는 내부너트(20)의 상측을 덮도록 형성할 수 있다. 따라서 내부너트(20)는 삽입할 때 탄성 수축하여 외측돌부(19)를 통과한 후 팽창하게 된다. 이 역시 장시간 체결한 후 그렙너트를 푸는 경우 내부너트(20)와 외부너트(10)가 분리되지 않게 할 수 있다.

단계합면(141,241)은 곡면으로 형성되거나, 평면으로 형성되거나, 또는 곡면과 평면의 조합면으로 형성될 수 있다, 한편 장계합면(142,242)은 외측으로 볼록한 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 외부너트(10)의 단계합면(141)이 잘 회전하여 내부너트(20)의 장계합면(242)으로 이동하거나, 장계합면(142)에서 단계합면(241)으로 이동되게 하기 위함이다.

또한, 내부너트(20)가 외부너트(10)의 내측에 수용된 후 외부너트(10)의 상측면에 덮개판(30)을 용접 결합, 접착 결합 등으로 결합할 수 있다. 이 덮개판(30)은 외부너트(10)와 내부너트(20)의 분리를 방지하고, 장시간 경과하더라도 외부너트(10)와 내부너트(20) 사이로 이물질의 유입을 방지할 수 있다. 이는 그렙너트의 풀기, 유지관리, 및 재사용을 용이하게 할 수 있다.

또한, 덮개판(30)은 내부너트(20) 쪽에 복수의 돌기유도공(32)을 형성하고, 내부너트(20)의 상측에는 돌기유도공(32)으로 돌출되는 돌기(34)들을 형성할 수 있다. 돌기(34)는 내부너트(20)에 일체로 형성하거나 용접 등으로 결합할 수 있다.

상기 돌기유도공(32)의 원주방향의 길이는 외부너트(10)가 내부너트(20)에 대해 회전하는 정도의 폭으로 형성된다. 또한 돌기유도공(32)의 내측면은 외부너트(10)가 내부너트(20)에 대해 회전하는 동안의 경로에 맞게 형성된다. 즉, 내부너트(20)를 외부너트(10)에 삽입한 후 덮개판(30)을 외부너트(10)에 결합하는 경우 돌기(34)는 돌기유도공(32)의 일측으로 돌출된다. 한편 외부너트(10)만 회전하는 마지막 잠금 시 내부너트(20)는 중심방향으로 수축하게 되는데 이에 맞게 돌기유도공(32)은 중심방향으로 이동한다. 따라서 돌기유도공(32)은 덮개판(30)을 최초로 외부너트(10)에 결합할 때와 외부너트(10)만 회전하여 잠글 때 사이에 돌기(34)가 이동하는 경로에 맞게 형성하게 된다.

돌기유도공(32)에 삽입된 돌기(34)는 그렙너트를 푸는 경우 유용하게 작용한다. 즉, 그렙너트를 풀기 위해 외부너트(10)만 회전시키는 경우 돌기유도공(32)에 의해 돌기(34)는 외측으로 인장되게 된다. 이는 오랫동안 볼트에 접착된 내부너트(20)를 외측으로 분리하는 작용을 함으로써 그렙너트의 풀림을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 돌기유도공(32)의 상측을 막는 돌기유도공막(미도시)을 추가로 형성할 수 있다. 이 돌기유도공막은 돌기유도공(32) 내측으로 이물질의 유입을 방지함으로써 장시간 경과후 돌기(34)가 돌기유도공(32) 내에서 잘 이동하게 할 수 있다. 돌기유도공막을 형성하는 경우 돌기(34)는 돌기유도공막 하측에 위치게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 외부너트
12: 지지리브
122: 풀림수단
123: 돌출쐐기
124: 조임유도수단
14: 외측계합면
141: 단계합면
142: 장계합면
144: 확장계합면
15: 잠금회전걸림턱
17: 풀림회전방지수단
18: 요홈
19: 외측돌부
20: 내부너트
21: 절개부
214: 절개확장부
22: 지지면
222: 풀림수단
224: 조임유도수단
24: 내측계합면
241: 단계합면
242: 장계합면
27: 풀림회전방지수단
29: 내측돌부
30: 덮개판
32: 돌기유도공
34: 돌기

Claims

내측에 나사가 형성된 내부너트; 및
상기 내부너트를 내측에 수용한 후 함께 회전하여 볼트에 체결되는 것으로 외측은 다각형상인 외부너트;를 포함하는 그렙너트에 있어서,
상기 외부너트는,
내측에 상기 내부너트를 수용하는 수용공간과, 상기 수용공간의 하측에 둘레방향을 따라 내측으로 돌출되어 상기 내부너트의 하면을 지지하는 지지리브와, 상기 수용공간을 형성하는 외측계합면를 포함하고,
상기 내부너트는,
변형이 가능한 소재로서 축방향으로 상단에서 하단까지 절개된 절개부와, 상기 외부너트에 삽입될 때 외측계합면과 계합되는 내측계합면과, 하측에 상기 외부너트의 지지리브에 지지되는 지지면을 포함하고,
상기 내측계합면과 외측계합면은,
중심축으로부터 거리가 짧은 단계합면과 거리가 먼 장계합면이 상호 번갈아 3개 이상씩 형성되고, 상기 내부너트가 외부너트에 삽입된 후 함께 회전하여 볼트에 체결되는 동안에는 상기 외부너트의 단계합면이 상기 내부너트의 단계합면에 대응하는 위치에 있고, 마지막 잠금 시에는 상기 외부너트만 회전하여 상기 외부너트의 단계합면이 상기 내부너트의 이웃하는 장계합면으로 이동하여 상기 내부너트는 중심방향으로 압박되고,
상기 절개부는 상기 내부너트의 장계합면의 중앙부에 형성되고, 상기 절개부에 이웃하는 상기 외부너트의 단계합면의 중앙부에는 상기 절개부의 일측이 걸려서 마지막 잠금과 동시에 상기 내부너트에 대한 상기 외부너트의 회전을 정지시키는 잠금회전걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 외부너트의 외측계합면에는 잠금회전걸림턱에서 상기 내부너트의 절개부 쪽으로 직경이 확장된 확장계합면이 형성되고, 상기 내부너트의 절개부의 일측은 직경방향 외측으로 두께가 증가된 절개확장부가 형성되며, 상기 절개확장부는 마지막 잠금 시에 상기 확장계합면을 따라 미끄러져 상기 잠금회전걸림턱에 지지됨과 동시에 외측으로는 상기 외부너트의 확장계합면에 지지되는 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 지지리브와 지지면은 상측으로 볼록한 풀림수단과 하측으로 오목한 조임유도수단이 번갈아 2개씩 형성되고,
상기 풀림수단은 원주방향으로 상기 내부너트의 나사와 반대방향으로 경사지고, 상기 조임유도수단은 직경방향으로 상기 내부너트의 나사와 같은 각도로 하향 경사지며,
상기 외부너트의 풀림수단의 내측 단부에는 상측으로 돌출된 돌출쐐기가 형성되고, 상기 돌출쐐기는 상기 내부너트의 하부 내측에 위치하여 외부너트를 푸는 경우 내부너트를 외측으로 벌리는 작용을 하는 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 3에 있어서,
상기 외부너트의 풀림수단과 조임유도수단은 각각 90도 범위로 형성되고,
상기 내부너트의 풀림수단은 각각 120도 범위로 형성되고, 조임유도수단은 각각 52 내지 56도 범위로 형성되고, 절개부는 16 내지 8도로 형성되는 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 단계합면중 어느 하나에 구비되는 풀림회전방지수단을 더 포함하고,
상기 풀림회전방지수단은 상기 그렙너트 어셈브리가 풀릴 때 상기 내부너트에 대해 상기 외부너트가 공회전되는 것을 방지하는 걸림홈과 걸림턱인 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 외부너트의 상측 내부에는 요홈이 형성되고, 상기 내부너트의 상측 외부에는 내측돌부가 형성되며, 상기 내부너트를 상기 외부너트에 삽입할 때 내부너트는 탄성수축 후 팽창하여 상기 내측돌부는 상기 요홈에 삽입됨으로써 상기 내부너트와 상기 외부너트의 분리가 방지되는 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 외부너트의 상측 내부에는 외측돌부가 형성되고, 상기 내부너트를 상기 외부너트에 삽입할 때 내부너트는 탄성수축 후 팽창하여 상기 외측돌부 하측에 삽입됨으로써 상기 내부너트와 상기 외부너트의 분리가 방지되는 것을 특징으로 하는 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 단계합면은 곡면, 평면, 또는 곡면과 평면의 합성면이고, 상기 장계합면은 외측으로 볼록한 곡면인 것을 특징으로 그렙너트.
청구항 1에 있어서,
상기 내부너트가 외부너트의 내측에 수용된 후 상기 외부너트의 상측면에 결합되는 것으로 상기 내부너트와 외부너트의 상면을 덮는 링 형상의 덮개판을 더 포함하는 그렙너트.
청구항 9에 있어서,
상기 덮개판은 상기 내부너트 쪽에 원주방향으로 길게 형성된 복수의 돌기유도공이 형성되고,
상기 내부너트의 상측에는 상기 돌기유도공으로 돌출되는 돌기가 형성되고,
상기 돌기유도공의 내측면은 상기 외부너트가 내부너트에 대해 회전하는 동안 상기 돌기가 이동하는 경로에 맞게 형성된 것을 특징으로 하는 그렙너트.