KR102124082B1 - 머리부가 분리되는 볼트 구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 머리부가 분리되는 볼트 구조체에 관한 것으로 외주면에 체결을 위한 나사산이 위치된 볼트 몸체부재, 상기 볼트 몸체부재의 상단부 측에 분리 가능하게 결합되고 상기 볼트 몸체부재보다 큰 직경을 가지는 볼트 머리부재를 포함하고, 상기 볼트 머리부재는 기설정된 온도 이상에서 상기 볼트 몸체부재와 분리되어 볼트에 의해 체결된 2개의 부품을 분리함으로써 내부의 고온 및 고압 상태에서 폭발이 발생되는 것을 방지하며 내부에 고온 및 고압 상태로 폭발이 발생할 수 있는 구조체에 대한 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

머리부가 분리되는 볼트 구조체{BOLT STRUCTURE HAVING SEPARABLE HEAD}
본 발명은 머리부가 분리되는 볼트 구조체에 관한 것으로 더 상세하게는 기설정된 온도 이상에서 머리부가 분리되어 체결된 2개의 부품을 분리시킬 수 있는 머리부가 분리되는 볼트 구조체에 관한 발명이다.
일반적으로 볼트와 너트는 복수의 부품을 서로 체결하여 고정시키기 위해 사용되는 체결 요소로 다양한 분야에 널리 사용되고 있다.
그러나, 볼트와 너트는 암나사와 수나사 사이의 마찰력에 의해 체결력이 유지되므로, 충격과 진동에 의해 쉽게 풀어지는 단점이 있다.
이에 볼트와 너트의 체결이후 풀림을 방지하기 위한 다양한 구조가 연구되고 있다.
일예로, 한국공개특허공보 제10-1999-0019896호에 '볼트와 홈붙이 너트의 풀림방지구조'가 개시된 바 있다.
즉, 종래의 볼트 구조에 대한 개선은 볼트와 너트의 체결이후 풀림을 방지하기 위한 구조로의 개선이 주로 이루어져 왔다.
한편, 군사용으로 사용되는 탄두 개발에 있어 발사관에서 탄두를 구속하고 발사관에서 탄두에 대한 구속을 해제하는 폭발볼트 등 체결된 2개의 부품을 분리하는 용도로 사용되는 볼트에 대한 필요성이 증가하고 있다.
볼트로 체결된 부분을 분리시키는 볼트로 폭발볼트가 제안된 바 있고, 종래의 폭발볼트로서는, 한국 등록특허 제0084170호의 '폭발볼트'(1994.12.27.)가 있다.
한국 등록특허 제0084170호의 '폭발볼트'는 볼트 몸체의 내부에 분리화약과 기폭장치를 설치하여 리드선을 통해 기폭장치에 전기신호가 인가됨에 따라 기폭장치의 작동으로 분리화약의 폭발이 발생되어 볼트 몸체)가 분리선을 따라 분리가 일어나도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 폭발볼트는 기폭약의 충격 등으로 인하여 충격파가 크게 발생되는 문제와 안전성, 신뢰성, 활용성에 문제가 있고, 볼트로 결합된 부분이 폭발에 의해 파손되는 문제점이 있어 탄두의 연소 시험 시 사용이 불가능하다.
즉, 일반적으로 군사용으로 사용되는 탄두는 몸체와 몸체를 덮을 수 있는 마개로 구성되어 있으며, 두 부품은 상용 볼트를 사용하여 조립된다.
탄두 몸체 내부에 화약이 충전되어 있으며, 외부의 환경에 노출되지 않기 위해 밀폐형 구조로 제작 된다.
탄두의 고온 안정성 확인을 위해 수행되는 탄두 연소 시험시 외부의 고온으로 인한 내부 압력이 발생된다.
급격한 내부 압력 발생시 일반 볼트 체결로 이루어진 탄두는 내부 밀폐형 구조로 인하여 압력이 증가함에 따라 탄두 내부 압력에 의한 폭발을 야기시켜 주변 시설물이나 인명에 큰 피해를 줄 수 있다.
한국공개특허공보 제10-1999-0019896호에 '볼트와 홈붙이 너트의 풀림방지구조'(1999.03.25. 공개) 0002)한국 등록특허 제0084170호의 '폭발볼트'(1994.12.27.)
본 발명의 목적은 기설정된 온도 이상에서 머리부가 분리되어 체결된 2개의 부품을 분리할 수 있는 머리부가 분리되는 볼트 구조체를 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예는 외주면에 체결을 위한 나사산이 위치된 볼트 몸체부재, 상기 볼트 몸체부재의 상단부 측에 분리 가능하게 결합되고 상기 볼트 몸체부재보다 큰 직경을 가지는 볼트 머리부재를 포함하고, 상기 볼트 머리부재는 기설정된 온도 이상에서 상기 볼트 몸체부재와 분리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예는 상기 볼트 머리부재를 상기 볼트 몸체부재에 고정시키고 기설정된 온도에서 용융되어 상기 볼트 머리부재를 분리시키는 머리 결합부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 머리 결합부재는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PC(Polycarbonate) 중 어느 하나의 재질로 제조되거나, 열가소성 수지 또는 복수의 열가소성수지를 복합한 복합 수지로 제조되거나, 납(Pb), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 중 어느 한 재질로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 머리 결합부재는 상기 볼트 머리부재와 상기 볼트 몸체부재보다 용융점이 낮은 재질로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 볼트 머리부재는 기설정된 온도에 의해 용융되는 재질로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 볼트 머리부재는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PC(Polycarbonate) 중 어느 하나의 재질로 제조되거나, 열가소성 수지 또는 복수의 열가소성수지를 복합한 복합 수지로 제조되거나, 납(Pb), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 중 어느 한 재질로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 볼트 머리부재는 상기 볼트 몸체부재보다 용융점이 낮은 재질로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 볼트 머리부재에는 상, 하로 개방된 형태로 상기 볼트 몸체부재가 내부로 위치되는 몸체 삽입부가 위치되고, 상기 볼트 몸체부재의 상단부 측에는 상기 몸체 삽입부 내로 위치되는 머리 결합 몸체부가 위치될 수 있다.
본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예는 상기 머리 결합 몸체부의 외주면과 상기 몸체 삽입부의 내주면 사이에 위치되어 볼트 머리부재와 볼트 몸체부재를 일체로 접합시키고 기설정된 온도에서 용융되어 볼트 머리부재와 볼트 몸체부재를 분리시키는 머리 결합부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 머리 결합 몸체부는 상단부 측으로 점차 크기가 커지도록 경사진 외측면을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 머리 결합 몸체부는 상단부 측 직경이 상기 볼트 몸체부재의 직경보다 크고, 상기 볼트 몸체부재와 연결된 하단부 측 직경이 상기 볼트 몸체부재의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 몸체 삽입부의 내주면에는 제1요부와 제1철부가 교대로 반복 형성된 제1요철부가 위치되며, 상기 머리 결합 몸체부의 외주면에는 상기 제1요부에 삽입되는 제2철부, 상기 제1철부가 삽입되는 제2요부가 교대로 반복 형성된 제2요철부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1철부와 상기 제2요부는 쐐기 형상을 가지고, 상기 제2철부와 상기 제1요부는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 머리 결합 몸체부의 상면에는 공구를 삽입하여 상기 볼트 몸체부재를 공구로 회전시킬 수 있도록 하는 공구 삽입홈부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 볼트 머리부재에는 상기 머리 결합부재의 일부분이 삽입되는 제1충진공간이 위치되고, 상기 볼트 몸체부재에는 상기 머리 결합부재의 나머지 부분이 삽입되는 제2충진공간이 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1충진공간은 상기 볼트 머리부재의 하부 측으로 개방되게 형성되고, 상기 제2충진공간은 상기 볼트 몸체부재의 상부면에 상부 측으로 개방되게 형성되어 제1충진공간과 연결될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1충진공간은 상기 볼트 머리부재의 상부면과 하부면으로 관통된 형상으로 형성되고, 하부면에서 상부 측으로 갈수록 점차 공간이 확장되도록 경사진 내측면을 가지며, 상기 머리 결합부재의 상부 측은 상기 제1충진공간에 채워져 상기 제1충진공간의 형상과 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 제2충진공간의 내주면에는 축방향 걸림홈부가 위치되고, 상기 머리 결합부재의 외주면에는 상기 축방향 걸림홈부에 삽입되어 걸리는 축방향 걸림돌기부가 돌출될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1충진공간과 상기 제2충진공간은 다각형 형상을 가져 볼트 체결 시 회전력을 지지할 수 있다.
본 발명에서 상기 볼트 머리부재의 하부면과 상기 볼트 몸체부재의 상부면 중 어느 한 측에는 볼트 체결 시 회전력을 지지하는 회전력 지지돌기부가 돌출되고, 상기 볼트 머리부재의 하부면과 상기 볼트 몸체부재의 상부면 중 다른 한 측에는 상기 회전력 지지돌기부가 삽입되어 걸리는 돌기 삽입부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2충진공간은 공구를 삽입할 수 있는 다각 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명은 기설정된 온도 이상에서 머리부가 분리되어 체결된 2개의 부품을 분리함으로써 내부의 고온 및 고압 상태에서 폭발이 발생되는 것을 방지하고, 내부에 고온 및 고압 상태로 폭발이 발생할 수 있는 구조체에 대한 안전성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 특히 일반적으로 군사용으로 사용되는 탄두의 연소관 시험 시 몸체에 몸체를 덮을 수 있는 마개를 체결하는 용도로 활용되어 탄두의 연소관 시험 중 고온에서 발생되는 압력을 최소화 하고자 볼트 몸통부와 볼트 머리부를 고온에서 분리시켜 내부 압력 발생시 폭발을 방지 할 수 있어 주변 시설물이나 인명에 큰 피해가 발생되는 것을 방지하며 탄두의 연소관 시험에 대한 안전성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 또 다른 실시예를 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 일 실시예는 외주면에 체결을 위한 나사산이 위치된 볼트 몸체부재(100), 볼트 몸체부재(100)의 상단부 측에 분리 가능하게 결합되고 볼트 몸체부재(100)보다 큰 직경을 가지는 볼트 머리부재(200)를 포함한다.
그리고 볼트 머리부재(200)는 기설정된 온도보다 높은 고온에서 볼트 몸체부재(100)와 분리될 수 있다.
더 상세하게 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체는 볼트 머리부재(200)를 볼트 몸체부재(100)에 고정시키고 기설정된 온도보다 높은 온도 즉, 기설정된 온도에서 용융되어 볼트 머리부재(200)를 분리시키는 머리 결합부재(300)를 더 포함할 수 있다.
머리 결합부재(300)는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PC(Polycarbonate)등의 열가소성 수지 중 어느 하나를 사용하거나 복수의 열가소성수지를 복합한 복합 수지일 수도 있고, 납(Pb), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 등 용융점이 낮은 금속으로 제조될 수도 있음을 밝혀둔다.
머리 결합부재(300)는 볼트 머리부재(200)와 볼트 몸체부재(100)보다 용융점이 낮은 공지의 다양한 재질로 변형되어 실시될 수 있고, 사용 조건 즉, 볼트 머리부재(200)를 볼트 몸체부재(100)에서 분리하여 볼트가 풀리는 온도 조건에 맞는 재질로 선택적으로 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
볼트 머리부재(200)에는 상, 하로 개방된 형태로 볼트 몸체부재(100)가 내부로 위치되는 몸체 삽입부(210)가 위치된다.
그리고, 볼트 몸체부재(100)의 상단부 측에는 몸체 삽입부(210) 내로 위치되는 머리 결합 몸체부(110)가 위치된다.
머리 결합 몸체부(110)의 외주면과 몸체 삽입부(210)의 내주면 사이에는 머리 결합부재(300)가 위치되어 볼트 머리부재(200)와 볼트 몸체부재(100)를 일체로 접합시킨다.
몸체 삽입부(210)의 내주면에는 제1요부(211)와 제1철부(212)가 교대로 반복 형성된 제1요철부가 위치된다.
또한, 머리 결합 몸체부(110)의 외주면에는 제1요부(211)에 삽입되는 제2철부(112), 제1철부(212)가 삽입되는 제2요부(111)가 교대로 반복 형성된 제2요철부가 위치된다.
볼트 머리부재(200)의 제1요부(211)에는 볼트 몸체부재(100)의 제2철부(112)가 삽입되고 볼트 몸체부재(100)의 제2요부(111)에는 볼트 머리부재(200)의 제1철부(212)가 삽입된다.
그리고, 제1요철부와 제2요철부 사이에는 머리 결합부재(300)가 채워질 수 있는 공간이 위치된다.
머리 결합부재(300)는 제1요철부와 제2요철부 사이에 위치되어 볼트 머리부재(200)와 볼트 몸체부재(100)를 견고하게 결합시킨다.
또한, 제1철부(212)와 제2요부(111)는 삼각형상 즉, 쐐기 형상을 가지고 제2철부(112)와 제1요부(211)는 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 일 예로 한다.
볼트 체결 시 제1철부(212)는 제1요부(211)에 삽입된 상태로 걸리도록 위치되고, 제2철부(112)는 제2요부(111)에 삽입된 상태로 걸리도록 위치되어 볼트 몸체부재(100)가 복수의 부품을 관통하여 체결될 때 공구와 결합되는 볼트 머리부재(200)의 회전력이 볼트 몸체부재(100)로 원활하게 전달될 수 있도록 하고, 회전 중 공구의 회전력의 의해 볼트 몸체부재(100)와 볼트 머리부재(200)가 분리되는 사고를 방지할 수 있다.
또한, 머리 결합 몸체부(110)는 상단부 측으로 점차 크기가 커지도록 경사진 외측면을 가지도록 형성되는 것을 일 예로 한다.
머리 결합 몸체부(110)는 상단부 측으로 갈수록 점차 직경 즉, 크기가 커져 부품을 체결한 볼트 머리부재(200)가 체결력에 의한 반력으로 머리 결합 몸체부(110)의 상단부 측으로 하중을 받을 때 머리 결합 몸체부(110)의 상단부 측으로의 분리를 방지한다.
즉, 머리 결합 몸체부(110)는 일단부 측으로 갈수록 점차 직경이 커지는 콘형상으로 형성되어 볼트 머리부재(200)가 머리 결합 몸체부(110)의 일단부 측 방향에서 걸려 볼트 체결시 발생되는 수직 하중에 대한 지지력을 확보하고, 체결 시 체결력에 의한 수직 방향 하중 즉, 축방향 하중에 의해 볼트 머리부재(200)가 분리되는 것을 방지한다.
또한, 머리 결합 몸체부(110)는 일단부 측 직경이 볼트 몸체부재(100)의 직경보다 크고, 볼트 몸체부재(100)와 연결된 타단부 측 직경이 볼트 몸체부재(100)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
이에 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체는 고온에 의해 볼트 머리부재(200)가 분리되더라도 서로 체결 중인 구조체에서 완전히 분리되는 것이 아닌 체결구멍에 머리 결합 몸체부(110)가 걸려 완전히 분리되지 않고, 체결 중인 복수의 부품 사이에 이격된 간격을 형성할 수 있다.
즉, 내부에 고압 및 고온의 환경이 형성되는 구조체에 내부 밀폐를 위해 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체가 체결된 경우 고온에 의해 볼트 머리부재(200)가 분리되더라도 체결 중인 부품의 체결구멍에 머리 결합 몸체부(110)가 걸려 부품이 완전히 분리되지 않게 한다.
따라서, 볼트 머리부재(200)가 분리되면서 복수의 부품에 대한 체결상태가 풀려 구조체 내 고압에 의해 분리된 부품이 날아가 주변 시설물 또는 인명에 피해를 주는 사고를 방지할 수 있다.
또한, 머리 결합 몸체부(110)의 상면에는 드라이버 또는 렌트 등의 공구를 삽입하여 볼트 몸체부재(100)를 공구로 회전시킬 수 있도록 하는 공구 삽입홈부(113)가 위치될 수 있다.
공구 삽입홈부(113)는 육각 렌치 또는 팔각 렌치를 삽입할 수 있도록 육각 또는 팔각 형상을 가질 수도 있고, 십자 드라이버 또는 일자 드라이벌르 삽입할 수 있도록 십자형태 또는 일자형태로 형성될 수도 있음을 밝혀둔다.
공구 삽입홈부(113)는 볼트를 체결하거나 푸는 공지의 공구를 삽입할 수 있도록 공지된 다양한 형상으로 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체는 고온 환경에서 볼트 머리부재(200)가 분리된 상태에서 볼트 몸체부재(100)를 공구를 이용하여 풀어 해당 체결 부품에서 용이하게 분리시킬 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 도 3을 참고하면 볼트 머리부재(200)는 기설정된 온도에 의해 용융되는 재질로 제조되어 기설정된 온도 이상에서 용융되어 볼트 몸체부재(100)와 분리될 수 있다.
볼트 머리부재(200)는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PC(Polycarbonate)등의 열가소성 수지 중 어느 하나를 사용하거나 복수의 열가소성수지를 복합한 복합 수지일 수도 있고, 납(Pb), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 등 용융점이 낮은 금속으로 제조될 수도 있음을 밝혀둔다.
볼트 머리부재(200)는 볼트 몸체부재(100)보다 용융점이 낮은 공지의 다양한 재질로 변형되어 실시될 수 있고, 사용 조건 즉, 볼트 머리부재(200)를 볼트 몸체부재(100)에서 분리하여 볼트가 풀리는 온도 조건에 맞는 재질을 선택하여 사용할 수 있음을 밝혀둔다.
이 때 볼트 머리부재(200)에는 상, 하로 개방된 형태로 볼트 몸체부재(100)가 내부로 위치되는 몸체 삽입부(210)가 위치되고, 볼트 몸체부재(100)의 상단부 측에는 몸체 삽입부(210) 내로 위치되는 머리 결합 몸체부(110)가 위치된다.
몸체 삽입부(210)의 내주면에는 제1요부(211)와 제1철부(212)가 교대로 반복 형성된 제1요철부가 위치되고, 머리 결합 몸체부(110)의 외주면에는 제1요부(211)에 삽입되는 제2철부(112), 제1철부(212)가 삽입되는 제2요부(111)가 교대로 반복 형성된 제2요철부가 위치될 수 잇다.
볼트 머리부재(200)의 제1요철부, 볼트 몸체부재(100)의 제2요철부의 실시예는 상기에서 언급한 바와 같이 동일하게 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 머리 결합 몸체부(110)의 실시예도 상기에서 언급한 바와 같이 동일하게 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체는 볼트 머리부재(200)가 기설정된 온도에서 고온에 의해 용융되는 재질로 제조되어 볼트 머리부재(200)가 기설정된 온도 이상에서 볼트 몸체부재(100)와 분리되어 복수의 부품에 대한 체결력을 해제할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 또 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 머리부가 분리되는 볼트 구조체의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참고하면 볼트 머리부재(200)에는 머리 결합부재(300)의 일부분이 삽입되는 제1충진공간(220)이 위치되고, 볼트 몸체부재(100)에는 머리 결합부재(300)의 나머지 부분이 삽입되는 제2충진공간(120)이 위치될 수 있다.
제1충진공간(220)은 볼트 머리부재(200)의 하부 측으로 개방되게 형성되고, 제2충진공간(120)은 볼트 몸체부재(100)의 상부면에 상부 측으로 개방되게 형성되어 제1충진공간(220)과 연결된다.
제1충진공간(220)은 볼트 머리부재(200)의 상부면과 하부면으로 관통된 형상으로 형성되고, 하부면에서 상부 측으로 갈수록 점차 공간이 확장되도록 경사진 내측면을 가진다.
제1충진공간(220)은 하부면에서 상부 측으로 갈수록 점차 공간이 확장되도록 경사진 내측면을 가지고, 제1충진공간(220)의 내부에 위치되는 머리 결합부재(300)의 상부 측은 제1충진공간(220)의 형상에 동일하게 상부 측으로 갈수록 점차 크기가 커지도록 경사진 외측면을 가지도록 형성된다.
이에 볼트 머리부재(200)가 머리 결합부재(300)의 상부 측에서 축방향으로 걸려 볼트 체결시 발생되는 수직 하중에 대한 지지력을 확보하고, 체결 시 체결력에 의한 수직 방향 하중 즉, 축방향 하중에 의해 볼트 머리부재(200)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제2충진공간(120)은 상부가 개방된 형태의 홈 형상으로 형성되고, 다각형 형상을 가지는 것을 일 예로 한다.
또한, 제2충진공간(120)의 내주면에는 축방향 걸림홈부(221)가 위치되고, 머리 결합부재(300)의 외주면에는 축방향 걸림홈부(221)에 삽입되어 걸리는 축방향 걸림돌기부(310)가 돌출된다.
축방향 걸림홈부(221)는 축방향 걸림돌기부(310) 내에 삽입되어 걸림으로써 볼트 머리부재(200)가 머리 결합부재(300)의 상부 측에서 축방향으로 걸려 볼트 체결시 발생되는 수직 하중에 대한 지지력을 더 확보하고, 체결 시 체결력에 의한 수직 방향 하중 즉, 축방향 하중에 의해 볼트 머리부재(200)가 분리되는 것을 더 확실하게 방지할 수 있다.
제1충진공간(220)과 제2충진공간(120)은 다각형 형상을 가져 볼트 체결 시 회전력을 지지할 수 있도록 한다.
또한, 볼트 머리부재(200)의 하부면과 볼트 몸체부재(100)의 상부면 중 어느 한 측에는 볼트 체결 시 회전력을 지지하는 회전력 지지돌기부(400)가 돌출되고, 볼트 머리부재(200)의 하부면과 볼트 몸체부재(100)의 상부면 중 다른 한 측에는 회전력 지지돌기부(400)가 삽입되어 걸리는 돌기 삽입부(500)가 위치된다.
회전력 지지돌기부(400)는 원주 방향으로 이격되게 복수로 위치되고, 돌기 삽입부(500)는 회전력 지지돌기부(400)와 동일하게 원주 방향으로 이격되게 복수로 위치되어 볼트 체결 시 회전력을 더 견고하게 지지할 수 있도록 한다.
회전력 지지돌기부(400)는 볼트를 체결하거나 풀 때 볼트 머리부재(200)에서 발생되는 회전력을 지지하고 볼트 몸체부재(100)로 원활하게 전달하여 볼트 머리부재(200)와 볼트 몸체부재(100) 사이에서 머리 결합부재(300)가 회전 시 발생하는 하중에 의해 변형되거나 파손되는 것을 방지하며 볼트 몸체부재(100)가 원활하게 회전될 수 있도록 한다.
제2충진공간(120)은 렌치 등의 공구를 삽입할 수 있는 다각 형상으로 형성되는 것을 일 예로 한다.
제2충진공간(120)은 육각 렌치 또는 팔각 렌치 등의 공구를 삽입할 수 있도록 육각 또는 팔각 형상의 홈 형태로 형성되는 것을 일 예로 한다.
볼트 몸체부재(100)는 볼트 머리부재(200)가 분리된 상태에서 볼트 몸체부재(100)를 공구를 이용하여 풀어 해당 체결 부품에서 용이하게 분리시킬 수 있다.
본 발명은 기설정된 온도 이상에서 머리부가 분리되어 체결된 2개의 부품을 분리함으로써 내부의 고온 및 고압 상태에서 폭발이 발생되는 것을 방지하고, 내부에 고온 및 고압 상태로 폭발이 발생할 수 있는 구조체에 대한 안전성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 특히 일반적으로 군사용으로 사용되는 탄두의 연소관 시험 시 몸체에 몸체를 덮을 수 있는 마개를 체결하는 용도로 활용되어 탄두의 연소관 시험 중 고온에서 발생되는 압력을 최소화 하고자 볼트 몸통부와 볼트 머리부를 고온에서 분리시켜 내부 압력 발생시 폭발을 방지 할 수 있어 주변 시설물이나 인명에 큰 피해가 발생되는 것을 방지하며 탄두의 연소관 시험에 대한 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 볼트 몸체부재 110 : 머리 결합 몸체부
111 : 제2요부 112 : 제2철부
113 : 공구 삽입홈부 120 : 제2충진공간
200 : 볼트 머리부재 210 : 몸체 삽입부
211 : 제1요부 212 : 제1철부
220 : 제1충진공간 221 : 축방향 걸림홈부
300 : 머리 결합부재 310 : 축방향 걸림돌기부
400 : 회전력 지지돌기부 500 : 돌기 삽입부

Claims (21)

  1. 외주면에 체결을 위한 나사산이 위치된 볼트 몸체부재;
    상기 볼트 몸체부재의 상단부 측에 분리 가능하게 결합되고 상기 볼트 몸체부재보다 큰 직경을 가지는 볼트 머리부재를 포함하고,
    상기 볼트 머리부재는 기설정된 온도 이상에서 상기 볼트 몸체부재와 분리되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼트 머리부재를 상기 볼트 몸체부재에 고정시키고 기설정된 온도에서 용융되어 상기 볼트 머리부재를 분리시키는 머리 결합부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 머리 결합부재는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PC(Polycarbonate) 중 어느 하나의 재질로 제조되거나, 열가소성 수지 또는 복수의 열가소성수지를 복합한 복합 수지로 제조되거나, 납(Pb), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 중 어느 한 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 머리 결합부재는 상기 볼트 머리부재와 상기 볼트 몸체부재보다 용융점이 낮은 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼트 머리부재는 기설정된 온도에 의해 용융되는 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 볼트 머리부재는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PC(Polycarbonate) 중 어느 하나의 재질로 제조되거나, 열가소성 수지 또는 복수의 열가소성수지를 복합한 복합 수지로 제조되거나, 납(Pb), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 중 어느 한 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 볼트 머리부재는 상기 볼트 몸체부재보다 용융점이 낮은 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼트 머리부재에는 상, 하로 개방된 형태로 상기 볼트 몸체부재가 내부로 위치되는 몸체 삽입부가 위치되고,
    상기 볼트 몸체부재의 상단부 측에는 상기 몸체 삽입부 내로 위치되는 머리 결합 몸체부가 위치되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 머리 결합 몸체부의 외주면과 상기 몸체 삽입부의 내주면 사이에 위치되어 볼트 머리부재와 볼트 몸체부재를 일체로 접합시키고 기설정된 온도에서 용융되어 볼트 머리부재와 볼트 몸체부재를 분리시키는 머리 결합부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 머리 결합 몸체부는 상단부 측으로 점차 크기가 커지도록 경사진 외측면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 머리 결합 몸체부는 상단부 측 직경이 상기 볼트 몸체부재의 직경보다 크고, 상기 볼트 몸체부재와 연결된 하단부 측 직경이 상기 볼트 몸체부재의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 몸체 삽입부의 내주면에는 제1요부와 제1철부가 교대로 반복 형성된 제1요철부가 위치되며,
    상기 머리 결합 몸체부의 외주면에는 상기 제1요부에 삽입되는 제2철부, 상기 제1철부가 삽입되는 제2요부가 교대로 반복 형성된 제2요철부가 위치되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1철부와 상기 제2요부는 쐐기 형상을 가지고,
    상기 제2철부와 상기 제1요부는 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 머리 결합 몸체부의 상면에는 공구를 삽입하여 상기 볼트 몸체부재를 공구로 회전시킬 수 있도록 하는 공구 삽입홈부가 위치되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  15. 청구항 2에 있어서,
    상기 볼트 머리부재에는 상기 머리 결합부재의 일부분이 삽입되는 제1충진공간이 위치되고, 상기 볼트 몸체부재에는 상기 머리 결합부재의 나머지 부분이 삽입되는 제2충진공간이 위치되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1충진공간은 상기 볼트 머리부재의 하부 측으로 개방되게 형성되고, 상기 제2충진공간은 상기 볼트 몸체부재의 상부면에 상부 측으로 개방되게 형성되어 제1충진공간과 연결되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1충진공간은 상기 볼트 머리부재의 상부면과 하부면으로 관통된 형상으로 형성되고, 하부면에서 상부 측으로 갈수록 점차 공간이 확장되도록 경사진 내측면을 가지며,
    상기 머리 결합부재의 상부 측은 상기 제1충진공간에 채워져 상기 제1충진공간의 형상과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2충진공간의 내주면에는 축방향 걸림홈부가 위치되고, 상기 머리 결합부재의 외주면에는 상기 축방향 걸림홈부에 삽입되어 걸리는 축방향 걸림돌기부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1충진공간과 상기 제2충진공간은 다각형 형상을 가져 볼트 체결 시 회전력을 지지하는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 볼트 머리부재의 하부면과 상기 볼트 몸체부재의 상부면 중 어느 한 측에는 볼트 체결 시 회전력을 지지하는 회전력 지지돌기부가 돌출되고, 상기 볼트 머리부재의 하부면과 상기 볼트 몸체부재의 상부면 중 다른 한 측에는 상기 회전력 지지돌기부가 삽입되어 걸리는 돌기 삽입부가 위치되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
  21. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2충진공간은 공구를 삽입할 수 있는 다각 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 머리부가 분리되는 볼트 구조체.
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