KR102016761B1 - 풀림방지를 위한 탈착형 와셔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풀림방지를 위한 탈착형 와셔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자석의 자력과 다각홈부의 구조적 특징을 이용하여 피체결물에 체결된 볼트 또는 너트가 풀림 방향으로 쉽게 회전되지 않도록 함으로써, 진동 발생에도 볼트 또는 너트의 풀림이 쉽게 발생하지 않도록 한 풀림방지를 위한 탈착형 와셔에 관한 것이다.
이를 위해, 피체결물에 볼트 또는 너트의 풀림방지를 위한 와셔가 제공되고, 상기 와셔는, 너트 또는 볼트 헤드부와 피체결물 사이에 개재되며, 중앙에는 관통홀이 형성된 몸체;상기 몸체에 설치되며, 몸체의 양측면을 향해 자력을 발생하는 자석:을 포함하며, 상기 몸체의 일면에는 볼트의 헤드부 또는 너트에 대응되는 다각형태의 다각홈부가 형성되고, 상기 자석은 몸체의 가장자리를 따라 복수로 설치되며, 상기 다각홈부 중, 각 꼭지점 부위마다 몸체의 양측으로 관통된 자석공이 형성되고, 상기 자석은 자석공에 삽입 설치되되, 상기 자석공의 일측 일부는 몸체에 차폐되도록 형성되며, 자석은 몸체의 자석공 타측을 통해 삽입되어 자석의 단부가 몸체에 간섭될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔를 제공한다.

Description

풀림방지를 위한 탈착형 와셔{A detachable washer to prevent loosening}

본 발명은 풀림방지를 위한 탈착형 와셔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와셔의 안팎에서 체결수단의 풀림 회전을 2중으로 억제하여, 피체결물에 진동 발생시 체결수단이 쉽게 풀리는 것을 방지할 수 있도록 한 풀림방지를 위한 탈착형 와셔에 관한 것이다.

일반적으로 볼트 및 너트는 통상 2개 이상으로 분리되는 물체를 단일체로 체결 조립하는 용도로서 자동차부품 조립, 전자부품조립, 가구 조립 등의 다양한 분야에 폭넓게 사용되고 있다.

이러한 종래 볼트 및 너트 체결구조는 체결대상인 피체결물에 끼워지는 볼트와, 볼트에 나사 체결되는 너트로 이루어진다.

그리고, 볼트 및 너트의 체결력을 향상시키고, 외부의 충격 및 진동으로 풀림을 방지하기 위하여 볼트 및 너트의 내측에는 와셔가 삽입 밀착된다.

이와 같은 볼트 및 너트 체결구조로써 체결대상인 피체결물을 체결하기 위해서는, 먼저 피체결물에 형성된 끼움공을 통하여 볼트를 관통시킨 다음, 볼트의 나사부에 너트를 체결시키면, 볼트에 너트가 나사 체결된다.

이에 따라 피체결물은 볼트와 너트에 의해 고정된다.

이때, 볼트와 너트에 와셔를 삽입시키게 됨으로써 외부의 충격 및 진동으로

풀림을 방지하게 된다.

그러나, 이와 같은 볼트 및 너트의 결합구조는 외부의 충격 및 진동으로 인하여 볼트로부터 너트의 체결력이 쉽게 해제됨으로써 피체결물에 대한 체결력이 약화되거나 상실되는 문제점이 발생되었으며, 이를 해결하기 위하여 와셔를 삽입하여 볼트 및 너트의 체결력을 유지하였으나, 이의 경우에도 장시간 후에는 체결력이 느슨해질 수 있어 볼트 및 너트의 체결력을 완벽하게 유지시키게는 무리가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 볼트와 너트가 체결된 후 풀림이 방지되도록 한 다양한 기술들이 개발되어 있는 실정이다.

일례로 『대한민국 공개특허 1999-019896 볼트와 홈붙이 너트의 풀림 방지구조』는 볼트 몸체의 선단에는 다수의 고정발이 형성되고, 홈붙이 너트에는 상기 다수의 고정발이 끼움 결합될 수 있도록 고정홈이 형성됨으로써, 볼트와 홈붙이 너트가 체결된 후 상기 고정발을 구부려 고정하게 되면 고정발이 너트의 분리를 구속하게 되어 볼트와 너트 간에 풀림이 방지되는 것이다.

하지만, 상기한 종래의 볼트와 너트의 풀림방지구조는 구성이 복잡하고, 볼트와 너트의 체결 및 풀림을 위한 일련의 과정이 매우 번거로운 문제가 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 볼트 헤드부(10)에 와셔(20)를 일체로 형성하고 와셔(20)에 자석(30)을 삽입 고정함으로써, 체결과정에서 볼트가 체결하고자 하는 물체에 부착된 상태로 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

그러나, 선행문헌들과 같이 볼트의 헤드부(10)에 와셔(20)를 일체로 형성하는 경우 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 볼트의 헤드부(10)와 와셔(20)를 일체로 형성하게 되면 사이즈마다 금형을 각각 별도로 제작해야 하므로 금형제작에 소요되는 비용이 증가하여 전체적인 제작단가가 증가되는 문제점이 있다.

둘째, 물체를 체결하는 과정에서 물체의 표면 평탄도에 따라 와셔(20)의 손상이 초래될 수 있는데, 볼트의 헤드부(10)와 와셔(20)가 일체로 형성되어 있어 볼트 전체를 교체해야 하므로 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 디자인등록 제30-6419650호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자력(磁力)에 의한 부착력과 다각홈부의 구성을 통한 체결수단의 회전 억제를 통해 피체결물에 진동이 발생하더라도 체결수단이 쉽게 풀리지 않도록 한 풀림방지를 위한 탈착형 와셔를 제공하고자 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자력(磁力)을 통한 체결수단과의 탈착을 통해 범용 체결수단에 용이하게 적용되어 사용될 수 있도록 하고, 용이한 교체 작업을 통해 유지 보수의 편의성 향상 및 비용 절감이 이루어질 수 있도록 한 풀림방지를 위한 탈착형 와셔를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 피체결물에 볼트 또는 너트의 풀림방지를 위한 와셔가 제공되고, 상기 와셔는, 너트 또는 볼트 헤드부와 피체결물 사이에 개재되며, 중앙에는 관통홀이 형성된 몸체;상기 몸체에 설치되며, 몸체의 양측면을 향해 자력을 발생하는 자석:을 포함하며, 상기 몸체의 일면에는 볼트의 헤드부 또는 너트에 대응되는 다각형태의 다각홈부가 형성되고, 상기 자석은 몸체의 가장자리를 따라 복수로 설치되며, 상기 다각홈부 중, 각 꼭지점 부위마다 몸체의 양측으로 관통된 자석공이 형성되고, 상기 자석은 자석공에 삽입 설치되되, 상기 자석공의 일측 일부는 몸체에 차폐되도록 형성되며, 자석은 몸체의 자석공 타측을 통해 삽입되어 자석의 단부가 몸체에 간섭될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔를 제공한다.

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또한, 상기 몸체는 금속 또는 사출 성형된 수지물일 수도 있다.

본 발명에 따른 풀림방지를 위한 탈착형 와셔는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 자력을 이용해 볼트 또는 너트 등의 체결수단을 피체결물에 부착시킴으로써 피체결물에 진동이 발생하더라도 상기 체결수단이 풀림방향으로 회전되는 것을 최대한 억제시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 체결수단의 풀림 방지력을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 자력을 통해 피체결물로의 부착력을 높일 수 있음에 따라, 와셔를 사출 성형하여 제작할 수 있게 된다.

즉, 와셔의 재질을 수지물로 제작하더라도, 자석의 자력에 의해 체결수단이 쉽게 풀리는 것을 방지하여 체결력을 높일 수 있는 것이다.

이에 따라, 사용처를 다양하게 늘릴 수 있으며, 제작 비용을 절감할 수 있으므로 와셔의 원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

셋째, 볼트 또는 너트 제작시 와셔와 일체로 제작할 필요가 없기 때문에 볼트 및 너트 사이즈마다 각각 금형을 따로 제작할 필요가 없게 된다.

즉, 와셔가 범용 체결수단에 탈착을 통해 사용될 수 있으므로, 볼트 및 너트 제작 비용을 절감할 수 있는 것이다.

이에 따라, 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.

넷째, 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

와셔 파손시 볼트 및 너트 전체를 교체할 필요없이 와셔만 교체하여 사용할 수 있으므로, 유지 보수 비용 절감을 통해 경제성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 자석이 설치된 와셔가 볼트 헤드부에 일체로 형성되어 있는 것을 저면에서 나타낸 종래 기술에 따른 볼트의 저면사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지를 위한 탈착형 와셔와 너트를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀링방지를 위한 탈착형 와셔에 너트가 결합된 상태를 나타낸 저면사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀링방지를 위한 탈착형 와셔가 너트에 결합된 후 피체결물에 부착된 상태를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀링방지를 위한 와셔가 너트에 결합된 후 피체결물에 볼트가 결합된 상태를 나타낸 단면도
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풀림장지를 위한 탈착형 와셔가 볼트에 제공되어 사용되는 상태를 나타낸 사시도 및 단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지를 위한 와셔에 대하여 설명하도록 한다.

풀림방지를 위한 탈착형 와셔는 자석을 설치하여 체결수단에 탈부착이 이루어질 수 있도록 하고, 피체결물에도 자력에 의해 부착될 수 있으므로 상기 피체결물에 진동이 발생하더라도 체결수단인 볼트 및 너트가 풀림 방향으로 회전되는 것을 억제할 수 있는 기술적 특징이 있다.

이때, 와셔는 볼트의 헤드부 또는 너트가 수용될 수 있는 다각홈부를 형성하여 볼트 또는 너트가 와셔 상에서 쉽게 회전되는 것을 방지하게 된다.

풀림방지를 위한 탈착형 와셔는 도 2에 도시된 바와 같이 몸체(100)와, 자석(200)과, 다각홈부(300)를 포함하여 구성된다.

몸체(100)는 와셔의 외관을 구성하며, 원형으로 형성됨이 바람직하다.

즉, 몸체(100)는 통상의 와셔 외관을 형성하는 것이다.

상기 몸체(100)는 금속으로 제공됨이 바람직하며, 몸체(100)의 중앙에는 관통홀(110)이 형성된다.

상기 관통홀(110)은 볼트와 너트 체결시 볼트의 나사부가 통과되는 통로이다.

한편, 상기 몸체(100)에는 몸체(100)의 가장자리를 따라, 복수의 자석공(120)이 형성된다.

자석공(120)은 후술하는 자석(200)이 삽입 고정되기 위한 구성으로서, 후술하는 다각홈부(300)에서 상,하 방향으로 관통 형성된다.

이때, 자석공(120)의 일부는 몸체(100)에 차폐되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

다음으로, 자석(200)은 와셔의 몸체(100)를 피체결물에 부착시키는 자력과 더불어, 체결수단을 와셔의 몸체(100)에 부착시키는 자력을 발생한다.

자석(200)은 몸체(100)의 자석공(120)에 삽입 고정된다.

이때, 자석(200)은 자석공(120)에 대응되는 형태로 이루어지며, 자석공(120)의 일측 일부는 몸체(100)에 차폐되어 형성되어 있는바, 자석(200)은 몸체(100)의 자석공(120) 타측을 통해 삽입되어 설치된다.

이와 같이 자석공(120)의 일측 일부는 도 2에 도시된 바와 같이 몸체(100)에 차폐되어 있기 때문에, 자석(200)이 몸체(100)의 자석공(120) 타측을 통해 삽입되는 과정에서 상기 자석(200)의 단부는 몸체(100)에 간섭되므로 스토퍼 기능이 수행됨에 따라 자석(200)의 위치가 용이하게 가이드될 수 있게 된다.

만약, 자석공(120)이 다각홈부(300)에 상,하 방향으로 관통 형성되어 있다면, 자석(200)을 상기 자석공(120)에 삽입하는 과정에서 자석(200)의 삽입 높이가 일률적이지 못할것이다.

즉, 복수의 자석(200)들은 다각홈부(300) 상에서 높이가 균일하게 제공되지 못하므로, 다각홈부(300)에 너트를 수용시켰을 때, 너트의 삽입 균형도 흐트러지게 될 것이다.

이에 따라, 상기한 바와 같이 자석공(120)의 일측 일부가 몸체(100)에 막혀있고, 이와 같은 구성이 스토퍼의 역할을 제공하게 되므로 자석(200) 설치시 용이하고 균일하게 밸런스를 유지시킬 수 있게 된다.

다음으로, 다각홈부(300)는 와셔 상에 너트를 수용시키는 역할을 하며, 몸체(100)의 관통홀(110)을 기준으로 몸체(100)의 가장자리를 따라 요홈 형태로 형성이 된다.

너트 및 볼트의 헤드부는 통상 다각형으로 형성되어 있는바, 다각홈부(300)는 그에 대응되는 다각 형태로 형성이 된다.

이때, 너트는 주로 육각 형태로 제공되므로, 다각홈부(300) 역시 도 2를 통해 알 수 있듯이 육각형으로 형성이 된다.

이때, 다각홈부(300)는 전술한 바와 같이 몸체(100)의 자석공(120) 일측 일부를 가로지르면서 몸체(100)로부터 하방으로 단차지게 형성이 된다.

이때, 자석공(120)은 다각홈부(300)의 각 꼭지점마다 형성됨이 바람직하며, 이에 따라, 자석(20))은 다각홈부(300)의 꼭지점에 대응되어 설치가 된다.

한편, 도시되지는 않았지만, 상기 자석(200)은 몸체(100)에 환형으로 설치될 수도 있다.

즉, 자석(200)이 복수의 개별체로 이루어지는 대신, 링 타입의 일체로 형성되어 몸체(100)에 설치될 수도 있는 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 풀림방지를 위한 와셔의 사용에 대하여 설명하도록 한다.

와셔가 너트에 적용될 경우의 예를 들어 설명하기로 한다.

너트를 다각홈부(300)에 수용시킨다.

이때, 자석공(120) 상에서 자력을 발생하고 있는 자석(200)에 의해 너트는 다각홈부(300) 상에 부착이 되어 도 3에 도시된 바와 같이 와셔와 한 몸이 된다.

다음으로, 너트가 결합된 와셔를 피체결물에 부착시킨다.

이때, 자석(200)의 자력에 의해 와셔는 피체결물에 부착이 용이하게 이루어질 수 있으며, 와셔의 관통홀(110)은 피체결물의 통공에 대응이 된다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이 볼트와 너트를 체결하여 피체결물에 체결시킨다.

이때, 볼트와 너트는 나사 체결을 통해 피체결물에 체결력을 제공하는 동시에, 도 5를 통해 알 수 있듯이 와셔에 결합된 자석(200)이 피체결물에 자력으로 부착되어 있으므로, 피체결물에 대한 볼트와 너트의 체결력은 극대화될 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 볼트와 너트가 체결된 상태에서, 피체결물에 진동이 발생하더라도 볼트와 너트의 풀림은 쉽게 발생하지 않게 된다.

피체결물에 진동이 지속적으로 발생할 경우, 너트는 풀림 방향으로 회전이 될 수 있는데, 너트가 결합된 와셔는 피체결물에 자력으로 부착되어 있으므로 너트의 풀림 회전을 억제시킬 수 있어 볼트와 너트가 풀리는 것을 최대한 억제시킬 수 있는 것이다.

뿐만아니라, 너트는 와셔의 다각홈부(300)에 삽입이 되어 있으므로, 너트는 다각홈부(300) 상에서 간섭이 되어 회전이 억제될 수 있게 된다.

즉, 너트에 풀림 방향으로 회전력이 발생하더라도, 너트는 그와 동일한 다각형태의 다각홈부(300) 상에 갇혀 있어 너트가 쉽게 회전되지 않는 것이다.

이를 통해 알 수 있듯이, 너트는 와셔의 안팎에서 회전이 억제되어 피체결물로부터 풀림이 방지될 수 있게 된다.

즉, 와셔의 자석(200)이 피체결물에 부착되어 1차로 너트의 회전 억지력을 제공하고, 육각 형태의 너트가 와셔의 다각홈부(300)에 맞물려 있어 2차로 너트의 회전 억지력을 제공함으로써, 피체결물에 진동이 발생하더라도 너트의 풀림 회전이 최대한 억제될 수 있는 것이다.

이에 따라, 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔를 통해 볼트 및 너트의 체결력이 쉽게 해제되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔는 너트 뿐만아니라 볼트의 헤드부에 부착되어 사용될 수 있으며, 그의 재질은 사출 성형물로 제작된 수지물로 제공될 수도 있다.

이를 본 발명의 다른 실시예로 제시하며, 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 살펴보도록 한다.

설명하기에 앞서 바람직한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 풀림방지를 위한 탈착형 와셔는 플라스틱으로 제공될 수 있으며, 볼트의 헤드부에 부착되어 사용될 수 있다.

즉, 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔는 자석(200)의 설치로 인해 피체결물에 부착력을 높여 설치 강성을 높일 수 있으며, 피체결물에 진동이 발생하더라도 자력에 의해 와셔의 회전이 억제되므로 볼트가 풀림 방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

만약, 자석(200)이 없는 상태로 단순히 플라스틱 재질의 와셔가 제공된다면, 작은 진동에도 쉽게 회전되어 볼트가 쉽게 풀릴 수 있으므로 자석(200)이 없는 플라스틱 와셔는 제작되기 어려울 것이다.

하지만, 자석(200) 부착을 통해 플라스틱 재질의 와셔가 제공될 수 있으므로, 와셔의 제작 단가를 줄여 사용처를 다양화할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔는 자석(200)과 다각홈부(300)의 구성을 통해 볼트 또는 너트가 피체결물로부터 풀림 방향으로 회전되는 것을 최대한 억제시킬 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

즉, 자석 부착을 통해 볼트 또는 너트의 풀림 회전을 1차 억제하고, 다각홈부에 맞물려 있는 볼트 또는 너트의 풀림 회전을 2차 억제함으로써, 피체결물로부터 볼트 및 너트의 풀림 방지력을 극대화시킬 수 있는 것이다.

특히, 피체결물에 진동이 발생하더라도 와셔에 의해 볼트 및 너트가 풀림 방향으로 회전되는 것이 억제될 수 있으므로, 볼트 및 너트의 풀림이 쉽게 발생하지 않게 된다.

이에 따라, 사용자의 만족도를 높일 수 있으며, 사용처를 다양화할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 몸체 110 : 관통홀
120 : 자석공 200 : 자석
300 : 다각홈부

Claims (4)

1. 피체결물에 볼트 또는 너트의 풀림방지를 위한 와셔가 제공되고,
   상기 와셔는,
   너트 또는 볼트 헤드부와 피체결물 사이에 개재되며, 중앙에는 관통홀이 형성된 몸체;
   상기 몸체에 설치되며, 몸체의 양측면을 향해 자력을 발생하는 자석:을 포함하며,
   상기 몸체의 일면에는 볼트의 헤드부 또는 너트에 대응되는 다각형태의 다각홈부가 형성되고,
   상기 자석은 몸체의 가장자리를 따라 복수로 설치되며,
   상기 다각홈부 중, 각 꼭지점 부위마다 몸체의 양측으로 관통된 자석공이 형성되고, 상기 자석은 자석공에 삽입 설치되되,
   상기 자석공의 일측 일부는 몸체에 차폐되도록 형성되며, 자석은 몸체의 자석공 타측을 통해 삽입되어 자석의 단부가 몸체에 간섭될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림 방지를 위한 탈착형 와셔.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체는 금속 또는 사출 성형된 수지물인 것을 특징으로 하는 풀림방지를 위한 탈착형 와셔.

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