KR102135400B1 - 누수방지용 볼트 - Google Patents

Abstract

본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트는 표면에 일정 높이 돌출되어 구성되는 나선 형상의 나사산 및 상기 나사산 사이에 형성되는 나선홈을 포함하는 결합부와, 상기 결합부 상측에 상기 결합부보다 확대된 직경으로 형성되고 상기 결합부와 일체로 결합되는 마개부 및 상기 마개부 상측에 형성되고 상기 결합부를 체결하기 위해 회전 가능하게 구동되는 조임부를 포함하고, 상기 마개부는 상기 나사산보다 더 돌출되고 완만한 곡선 형상으로 형성되며, 상기 나사산은 상향으로 일정 각도 경사지게 형성되는 톱니나사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

누수방지용 볼트{BOLTS FOR LEAKAGE PREVENTION}

본 개시내용은 특수 볼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물의 크랙 발생으로 인한 누유, 누수 등을 효과적으로 수리할 수 있는 누수방지용 볼트에 관한 것이다.

일반적으로 각종 기계에서의 크랙 발생으로 인한 취약한 부분이나 충격 등에 의해 파손이 발생한 경우 이를 보수하기 위한 일반적인 방법으로는 크랙 부분 혹은 파손된 부분을 맞댄 상태에서 용접을 행하여 두 구성부재를 일체화시키는 작업을 행하게 된다.

상기와 같은 용접은 폭발 위험성 등이 없는 지상 구조물의 경우 큰 문제가 없으나, 선박 등에 설치된 엔진블록, 각종 유체를 이송하는 배관 등에 크랙이 발생한 상태에서 용접하게 되면 용접 열에 의해 크랙 부분이 심하게 변형되는 문제점이 있고, 특히 배관 내부에 인화성 유체가 있을 경우 폭발 우려가 있는 등 다수의 문제점이 있었다.

최근에는 상기한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 볼트를 이용한 보수방법이 제안되고 있다.

상기한 방법의 경우 크랙 부분을 따라서 소정 간격으로 구멍을 천공하는 드릴 작업, 천공된 구멍에 나사를 성형하는 나사성형 작업, 나사구멍에 볼트를 체결 및 체결된 볼트에서 볼트 머리를 절단하는 작업, 위치선정부 그라인딩 및 응력소거를 위해 해머를 이용하여 타압하는 작업을 순차적으로 행하는 제 1공정과, 이웃하는 2개의 볼트 사이에 볼트의 일부를 포함하도록 구멍을 천공하는 드릴 작업, 천공된 구멍에 나사를 성형하는 나사성형 작업, 나사구멍에 볼트를 체결 및 체결된 볼트에서 볼트 머리를 절단작업, 위치선정부 그라인딩 및 응력 소거를 위해 해머를 이용하여 타압하는 작업을 순차적으로 행하는 제 2공정을 통해서 이루어진다.

또한, 상기 제 1,2공정에 의해 형성된 연결부에 직각방향으로 보강판을 부가설치하기도 한다.

상기한 바와 같은 크랙보수 방법의 경우 용접 없이 보수가 가능하여 화재의 염려를 일소할 수 있고, 기체의 열 변형을 최소화 할 수 있는 등 많은 이점이 있다.

그러나 상기 보수방법에 사용되고 있는 볼트의 나사산은 일반적으로 널리 알려진 사각나사, 톱니나사, 사다리꼴 나사 구성으로 이루어지는데, 이들의 경우 크랙 부분에 체결할 경우 이웃하는 부재와 결속력이 떨어지는 문제점이 있고, 또한 볼트를 나사구멍에 체결한 상태에서 절단기 등을 이용하여 조임부를 절단하는 작업을 별도로 수행해야 하는 등의 번거로움이 있었다.

한국등록특허 10-0839934호

본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트는 화재, 폭발의 위험이 없고, 재 파공 발생율을 현저히 줄이며 압력을 효과적으로 막을 수 있게 쐐기형태의 테이퍼 각도 설계를 한 특수 볼트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 표면에 일정 높이 돌출되어 구성되는 나선 형상의 나사산 및 상기 나사산 사이에 형성되는 나선홈을 포함하는 결합부와, 상기 결합부 상측에 상기 결합부보다 확대된 직경으로 형성되고 상기 결합부와 일체로 결합되는 마개부 및 상기 마개부 상측에 형성되고 상기 결합부를 체결하기 위해 회전 가능하게 구동되는 조임부를 포함하고, 상기 마개부는 상기 나사산보다 더 돌출되고 완만한 곡선 형상으로 형성되며, 상기 결합부는 상향으로 일정 각도 경사지게 형성되는 톱니나사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 마개부는 파공부분에 억지 끼움결합되고, 상기 결합부의 톱니나사면은 상기 마개부의 하단 테이퍼 면과 일정 각도를 형성하여, 파공부분을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 결합부 하단에 상기 결합부보다 축소된 직경으로 테이퍼 형상으로 형성되는 위치선정부를 포함하고, 상기 위치선정부는 일단이 첨예하게 구성되고 파공부분 삽입시 일정 각도의 입사각을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 결합부에 결합되고, 파공부분으로 상기 결합부 삽입을 위한 드릴이 장착되는 드릴부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 조임부와 상기 마개부 사이에 상기 조임부보다 축소된 직경으로 형성되는 파단부가 구비되고,

상기 파단부는 상기 결합부쪽의 직경이 작게 테이퍼 형상으로 형성되고 상기 결합부가 파공부분에 체결 완료되고 일정 크기 이상의 힘이 가해질 때, 상기 파단부를 기준으로 상기 조임부와 상기 결합부가 분리되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 톱니나사의 형태가 상향방향으로 일정 각도를 이루게 하여 파공부위를 효과적으로 막는 구조를 형성하고, 마개부의 형상을 부드러운 곡선형상으로 하여 파공부위에 억지끼움시 잔 크랙이 생기는 현상을 방지하고, 칩의 배출과 삭정작업이 용이하게 스파이럴 홈을 적용하고, 크랙부위로 입사되는 부분의 입사각이 넓이 드릴작업 중 미끄러지는 형상을 줄이고, 칼날이 삭정방향인 시계방향으로 비스듬히 누운 형상으로 설계하여 삭정작업이 용이하도록 하고, 볼트의 삽입이 완료되면 자동적으로 볼트 머리가 떨어지도록 함으로써, 파공에 의한 누유, 누수를 효과적으로 수리할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 용접에 버금가는 견고한 결속력을 제공할 수 있고, 볼트를 체결 완료한 상태에서 일정 크기 이상의 힘이 가해지면 조임부가 절단되므로 이를 절단하는 별도의 기구가 필요하지 않아 작업시간도 단축할 수 있는 부가적인 효과가 있다.

본 개시내용의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트의 사시도
도 2는 본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트의 단면도
도 3는 본 개시내용의 사용상태도
도 4는 본 개시내용에 따라 볼트를 파공부위에 체결한 상태에서 조임부가 제거되는 상태도

본 개시내용의 실시예들은 본 개시내용의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 본 개시내용에 따른 권리 범위가 이하에서 개시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시내용에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시내용이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 개시내용에 사용되는 모든 용어들은 본 개시내용을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며, 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시내용에서 사용되는 "포함하는", "구성되는", "형성되는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(Open-ended terms)로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 개시내용의 바람직한 실시예에 따른 누수방지용 볼트의 구성, 동작, 및 작용효과에 대해 살펴본다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응되는 구성요소는 편의상 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

도 1은 본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트의 전체적인 사시도이고, 도 2는 본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트의 단면도를 도시한 것이다. 도 3은 본 개시내용의 사용상태도이고, 도 4는 본 개시내용에 따라 볼트를 파공부위에 체결한 상태에서 조임부가 제거되는 상태도이다.

도 1, 2를 참조하면, 본 개시내용에 따른 누수방지용 볼트(100)는 표면에 일정 높이 돌출되어 구성되는 나선 형상의 나사산(20) 및 나사산(20) 사이에 형성되는 나선홈(30)을 포함하는 결합부(10)를 포함한다. 바람직하게는 결합부(10)의 직경은 8mm로 형성될 수 있다. 또한, 상기 결합부(10)로 부터 일정 높이 돌출되어 구성되는 나사산(20)의 최끝단 사이의 직경은 10mm로 형성될 수 있다. 나선홈(30)은 삭정 작업을 좀 더 용이하게 하고 및 삭정 작업 중에 발생하는 이물질의 배출이 용이하도록 스파이럴(나선)형태로 형성된다.

결합부(10) 상측에는 결합부(10)보다 확대된 직경으로 형성되고 결합부(10)와 일체로 결합되는 마개부(40)가 개시된다. 바람직하게는 마개부(40)의 직경은 16.35mm로 형성될 수 있다.

상기 마개부(40) 상측에는 결합부(10)를 체결하는 역할을 하는 중앙부에 육각형상의 홈이 형성되는 원형의 조임부(50)가 형성된다. 바람직하게는 조임부(50)의 직경은 14.35mm로 형성될 수 있으며, 결합부(10)를 체결하기 위해 회전 가능하게 구동된다.

조임부(50)와 마개부(40) 사이에는 조임부(50)보다 축소된 직경으로 형성되는 파단부(60)가 개시된다.

상기 결합부(10) 하단에는 결합부(10)보다 축소된 직경으로 테이퍼 형상으로 형성되는 위치선정부(70)가 형성된다.

또한, 마개부는 나사산(20)보다 더 돌출되고 완만한 곡선 형상으로 형성되며, 결합부(10)는 상향으로 일정 각도 경사지게 형성되는 톱니나사면(80)을 포함하여 형성된다.

이 때, 마개부(40)의 상부는 3mm 정도의 높이로 형성되며, 파공부분의 상부에 억지 끼움결합되는데, 앞서 언급한 바와 같이 마개부(40)의 상부는 부드러운 곡선 형상으로 형성하여 끼움결합시 잔 크랙이 발생하는 것을 방지한다.

또한, 결합부(10)의 톱니나사면(80)은 상기 마개부(40)의 하단의 테이퍼 면과 일정 각도, 바람직하게는 30도의 각도를 형성하여, 파공부분을 효과적으로 밀폐하게 된다.

도 3을 참조하면 앞서 언급한 바와 같이 마개부(40)와, 결합부(10)의 배치 구조를 통해 결합부(10)가 삽입된 파공부분의 누수, 누유를 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

도 1, 2를 참조하면 결합부(10) 하단에는 위치선정부(70)가 형성되며, 위치선정부(70)는 일단이 첨예하게 구성되고 결합부(10)보다 축소된 직경으로 테이퍼 형상으로 구성된다.

또한, 위치선정부(70)의 파공부분 삽입시 일정 각도, 바람직하게는 30도의 입사각을 이루도록 구성함으로써 드릴 작업 중 볼트 본체가 미끄러지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서 위치선정부(70)는 파공부분에 볼트를 삽입하는 과정에서 볼트 본체의 위치를 잡아주는 기능을 한다.

도 3을 참조하면, 결합부(10)에 파공부분에 결합부(10) 삽입을 위한 드릴(110)이 장착되는 드릴부(90)가 개시될 수 있다. 드릴부(90)는 파공부분에 볼트가 삽입될 수 있도록 구멍을 뚫어주는 역할을 한다.

도 3에 따라 드릴부(90)에 장착된 드릴(110)이 회전하게 되면서 하단에 결합된 위치선정부(70)가 삭정작업을 통해 파공부분에 구멍을 뚫게 되고, 이에 따라 결합부(10) 및 마개부(40)가 파공부분에 삽입되게 되면서 파공부분을 막게 되고 이에 따라 누유 및 누수를 방지할 수 있다.

도 4를 참조하면, 조임부(50)와 마개부(40) 사이에는 조임부(50)보다 축소된 직경으로 형성되는 파단부(60)가 개시되는데, 파단부(60)는 결합부(10)쪽의 직경이 조임부(50)쪽보다 작게 테이퍼 형상으로 형성된다. 결합부(10)가 파공부분에 체결 완료되고, 일정 크기 이상의 외력이 가해지면, 파단부(60)를 기준으로 조임부(50)가 떨어져 나가게 됨으로써 조임부(50)와 결합부(10)가 손쉽게 분리될 수 있다. 따라서 체결 작업이 완료되면 별도의 조임부(50) 제거를 위한 공정이 불필요하게 되는 장점이 있다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 톱니나사의 형태가 상향방향으로 일정 각도를 이루게 하여 파공부위를 효과적으로 막는 구조를 형성하고, 마개부의 형상을 부드러운 곡선형상으로 하여 파공부위에 억지끼움시 잔 크랙이 생기는 현상을 방지하고, 칩의 배출과 삭정작업이 용이하게 스파이럴 홈을 적용하고, 크랙부위로 입사되는 부분의 입사각이 넓어 드릴작업 중 미끄러지는 형상을 줄이고, 칼날이 삭정방향인 시계방향으로 비스듬히 누운 형상으로 설계하여 삭정작업이 용이하도록 하고, 볼트의 삽입이 완료되면 자동적으로 볼트 머리가 떨어지도록 함으로써, 파공에 의한 누유, 누수를 효과적으로 수리할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 용접에 버금가는 견고한 결속력을 제공할 수 있고, 볼트를 체결 완료한 상태에서 일정 크기 이상의 힘이 가해지면 조임부가 절단되므로 이를 절단하는 별도의 기구가 필요하지 않아 작업시간도 단축할 수 있는 부가적인 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 개시내용의 내용은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 개시내용의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 개시내용이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 누수방지용 볼트 10 : 결합부
20 : 나사산 30 : 나선홈
40 : 마개부 50 : 조임부
60 : 파단부 70 : 위치선정부
80 : 톱니나사면 90 : 드릴부
110 : 드릴

Claims (5)

1. 표면에 일정 높이 돌출되어 구성되는 나선 형상의 나사산 및 상기 나사산 사이에 형성되는 나선홈을 포함하는 결합부;
   상기 결합부 상측에 상기 결합부보다 확대된 직경으로 형성되고 상기 결합부와 일체로 결합되는 마개부; 및
   상기 마개부 상측에 형성되고 상기 결합부를 체결하기 위해 회전 가능하게 구동되는 조임부;를 포함하고,
   상기 마개부는 상기 나사산보다 더 돌출되고 완만한 곡선 형상으로 형성되며, 상기 결합부는 상향으로 일정 각도 경사지게 형성되는 톱니나사면을 포함하고,
   상기 마개부는 파공부분에 억지 끼움결합되고, 상기 결합부의 톱니나사면은 상기 마개부의 하단 테이퍼 면과 30도의 각도를 형성하여, 파공부분을 밀폐하며,
   상기 결합부 하단에 상기 결합부보다 축소된 직경으로 테이퍼 형상으로 형성되는 위치선정부;를 포함하고,
   상기 위치선정부는 일단이 첨예하게 구성되고 파공부분 삽입시 30도의 입사각을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 누수방지용 볼트.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합부에 결합되고, 파공부분으로 상기 결합부 삽입을 위한 드릴이 장착되는 드릴부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 누수방지용 볼트.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 조임부와 상기 마개부 사이에 상기 조임부보다 축소된 직경으로 형성되는 파단부가 구비되고,
   상기 파단부는 상기 결합부쪽의 직경이 작게 테이퍼 형상으로 형성되고 상기 결합부가 파공부분에 체결 완료되고 일정 크기 이상의 힘이 가해질 때, 상기 파단부를 기준으로 상기 조임부와 상기 결합부가 분리되도록 구성한 것을 특징으로 하는 누수방지용 볼트.
   

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