KR102221619B1 - 풀림 방지 너트 - Google Patents

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KR102221619B1
KR102221619B1 KR1020200045373A KR20200045373A KR102221619B1 KR 102221619 B1 KR102221619 B1 KR 102221619B1 KR 1020200045373 A KR1020200045373 A KR 1020200045373A KR 20200045373 A KR20200045373 A KR 20200045373A KR 102221619 B1 KR102221619 B1 KR 102221619B1
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조한백
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주식회사 케이에스엘엔씨
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
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    • F16B39/12Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts
    • F16B39/14Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts made of thin sheet material or formed as spring-washers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
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Abstract

본 발명은 풀림 방지 작용을 제공하는 스프링이 바디 내에서 원주 방향 임의의 위치에 설치가능한 풀림 방지 너트에 관한 것으로, 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디와, 상기 바디에 내장되어 암나사의 일부를 이루는 스프링과, 상기 스프링이 상기 바디로부터 이탈되지 않도록 커버하는 링캡을 포함하여 구성된다.

Description

풀림 방지 너트{An anti-loosening nut}
본 발명은 풀림 방지 너트에 관한 것으로, 회전 방향 및 주위 구조물과의 간섭 여부에 따라 직경이 확대되거나 축소되면서 볼트와의 마찰력이 감소하거나 증가되는 스프링이 내장된 풀림 방지 기능을 갖는 너트 구조에 관한 것이다.
볼트-너트는 체결 요소의 한 종류로써 체결 작업이 쉽고 모재에 변형을 일으키지 않는 장점이 있어 정적인 구조물 뿐만 아니라 동적인 기계 장치에도 널리 사용되고 있다.
볼트-너트 결합은 나사산으로 서로 맞물린 상태에서 볼트에 인장력(tension)이 가해질 정도로 서로 조여짐으로써 체결력(clamping force)이 발생된다. 볼트-너트 결합은 시간의 경과에 따라 여러 가지 원인에 의해 느슨해 질 수 있는데, 주기적 또는 비주기적으로 가해지는 동적 하중이 그 하나일 수 있다. 특히, 자동차, 열차 등의 운송 장치 또는 기계적인 생산 설비 등에서는 이러한 동적 하중이 필연적으로 수반되므로 볼트-너트 결합의 풀림을 방지하는 것이 매우 중요하다.
종래에 볼트-너트 결합의 풀림 방지를 위해 너트에 여러 형태의 기능을 부가한 기술들이 많이 활용되어 왔다. 그 중 하나는 미국의 윈저(Windsor)사에서 개발한 나일록(Nylock)으로 너트의 내부에 특수 나일론을 삽입하여 풀림 방지 기능을 구현한 것이다. 또 다른 하나는 일본에서 개발된 하드록(Hard Lock)으로 정상 너트와 편심된 너트를 함께 체결함으로써 두 너트 간의 쐐기 효과에 의해 풀림 방지 기능을 구현한 것이다. 그 외에도 프랑스에서 개발된 바이브록(Viblock), 스웨덴에서 개발된 노드락(Nord Lock) 등의 기술도 사용되고 있다.
또한, 본원 출원인은 대한민국 특허 등록 제10-2048264호에서 풀림 방지 기능을 갖는 너트 구조를 제안한 바 있다. 본원 출원인이 등록 특허를 통해 제안한 풀림 방지 너트는 『볼트와의 체결을 위한 관통홀이 형성된 바디 및 상기 바디와 함께 볼트에 체결되는 코일 형태의 스프링을 포함하고, 상기 바디에는 볼트가 삽입되는 방향인 하부에 위치하는 나사산부와, 상기 나사산부의 상부에 위치하며 상기 스프링이 삽입되어 설치되는 스프링룸이 형성되고, 상기 스프링의 상단부에는 반경 방향 바깥으로 절곡되는 앵커가 형성되고, 상기 앵커는 상기 바디의 상단부에 상하방향으로 만입되어 형성되는 노치부에 삽입되어 원주방향으로 지지되며, 상기 스프링룸은 상기 스프링의 바깥 둘레를 감싸는 형태를 가지며, 상기 나사산부의 상단부에서 반경 방향으로 연장되는 하단턱부와, 상기 하단턱부에서 상방으로 연장되어 형성되는 측벽부와, 상기 측벽부의 상단에서 상기 측벽부 보다 확장된 직경을 갖는 측벽확장부, 상기 측벽확장부의 상단에서 상기 바디의 중심축을 향해 반경 방향으로 연장되어 상기 스프링 상부 둘레를 커버하는 상단턱부를 포함하고, 상기 스프링룸에는 볼트가 소정 임계값 이상의 회전력에 의해 풀려질 때 상기 스프링의 하단부가 걸려 지지되도록 하는 스토퍼와, 상기 바디의 중심축에 대하여 상기 스토퍼의 반대편에 대칭적으로 형성되어 상기 스프링의 저면을 지지하는 서포터가 형성되고, 상기 스토퍼 및 상기 서포터는 단조 가공을 통해 성형되며, 상기 하단턱부 및 상기 측벽부로부터 돌출되는 형상을 가지며, 상기 앵커가 상기 노치부에 삽입된 상태에서 상기 스프링의 하단부가 상기 스토퍼로부터 원주방향으로 이격된 거리는 상기 앵커의 길이보다 길게 이루어진』 구성을 갖는다. 그런데, 이러한 풀림 방지 너트는 스프링 상단의 앵커가 노치부에 고정되는 구조를 갖기 때문에 스프링이 바디 상에 일정한 위치에 설치되어야 하고, 그에 따라 바디에 형성되는 나사산의 위치도 일정해야 하는 제한이 있었다. 즉, 스프링이 바디 상에 설치되는 원주 방향의 위치가 항상 일정하게 고정되어 있으며, 그에 따라 나사산의 형성 위치도 원주 방향을 따라 일정해야 하는 문제가 있었다. 이러한 제한은 바디에 나사산을 형성하기 위한 태핑(tapping) 공정의 난이도를 증가시켜 생산성을 떨어뜨리는 요인으로 작용하였다.
대한민국 특허 등록공보 제10-2048264호
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 종래 풀림 방지 너트에 비하여 가공성 및 생산성이 향상된 풀림 방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 너트 바디에 내장되어 풀림 방지 기능을 제공하는 스프링을 포함하는 풀림 방지 너트에 있어서, 스프링 설치 위치에 대한 제약이 없는 풀림 방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 풀림 방지 기능을 제공하면서도, 재사용이 가능한 풀림 방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디 및 상기 바디에 내장되어 체결되는 볼트에 감겨 암나사의 일부를 이루는 스프링을 포함하는 풀림 방지 너트에 있어서, 상기 바디는 상기 스프링을 내장할 공간을 형성하는 스프링룸부를 포함하고, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 인접 구조물과의 간섭에 의해 움직임이 제한됨으로써, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 스프링은 후단부가 고정단 상태가 되어 반경이 확장되는 방향을 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서는 상기 스프링의 후단부가 고정단 상태를 유지하여 상기 스프링 반경이 축소되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 증가하여 풀림 방지 작용이 유지되고, 임계치 이상의 회전력에 의해 상기 스프링 후단부가 자유단 상태로 전환되면 상기 스프링은 볼트와 함께 풀림 방향으로 회전이 가능한 상태로 되며, 상기 스프링 후단부가 자유단으로 전환된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 상기 스프링 전단부가 고정단 상태가 되어 상기 스프링의 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되도록 작용하고, 상기 스프링은 상기 바디와 동일한 축상에 설치되고, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 원주 방향으로 임의의 위치에 설치 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풀림 방지 너트는 잠금 방향으로 회전시 상기 스프링 후단부가 고정단 상태가 되도록 상기 스프링 후단에 형성되는 앵커가 걸리는 복수의 걸림홈과, 풀림 방향으로 회전시 상기 스프링의 전단부가 고정단 상태가 되도록 상기 스프링의 전단부에 걸리는 복수의 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 걸림홈은 적어도 6개 이상이 방사상으로 등간격으로 배치되고, 상기 복수의 걸림턱도 적어도 6개 이상이 방사상으로 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풀림 방지 너트는 상기 바디의 후방에서 상기 스프링이 이탈되지 않도록 커버하는 링캡을 더 포함하고, 상기 복수의 걸림홈은 상기 링캡 상에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 걸림홈은 상기 스프링을 향하고 있는 상기 링캡의 저면에 형성되고, 상기 스프링 후단부의 상기 앵커는 상기 링캡의 저면을 향해 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 걸림홈은 상기 링캡의 내측면에 형성되고, 상기 스프링 후단부의 상기 앵커는 상기 링캡 내측면을 향해 바깥으로 돌출된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디는 상기 나사산부의 후단부에서 반경 방향으로 확장되는 하단턱부를 가지며, 상기 하단턱부는 풀림 방향으로 갈수록 전방으로 경사지는 경사면부를 가지며, 상기 경사면부는 상기 걸림턱의 개수와 동일한 개수로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디와, 상기 바디에 내장되어 암나사의 일부를 이루는 스프링과, 상기 스프링이 상기 바디로부터 이탈되지 않도록 커버하는 링캡을 포함하고, 상기 바디는 상기 나사산부의 후방에서 상기 스프링을 수용할 공간을 이루는 스프링룸부를 포함하고, 상기 링캡의 상기 스프링룸부의 상단에 결합되며, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 원주 방향으로 임의의 위치에 설치 가능하고, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 인접 구조물과의 간섭에 의해 움직임이 제한됨으로써, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 스프링은 후단부가 고정단 상태가 되어 반경이 확장되는 방향을 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서는 상기 스프링의 후단부가 고정단 상태를 유지하여 상기 스프링 반경이 축소되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 증가하여 풀림 방지 작용이 유지되고, 임계치 이상의 회전력에 의해 상기 스프링 후단부가 자유단 상태로 전환되면 상기 스프링은 볼트와 함께 풀림 방향으로 회전이 가능한 상태로 되며, 상기 스프링 후단부가 자유단으로 전환된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 상기 스프링 전단부가 고정단 상태가 되어 상기 스프링의 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되도록 작용하고, 상기 스프링의 후단부에는 상기 링캡 저면을 향해 절곡된 앵커가 형성되고, 상기 링캡의 저면에는 잠금 방향으로 회전시 상기 앵커가 걸려 지지되는 복수의 걸림홈이 형성되고, 상기 스프링룸부에는 상기 나사산부의 후단부에서 반경방향으로 확장되는 하단턱부가 형성되고, 상기 하단턱부에는 풀림 방향을 따라 전방을 향하도록 경사를 갖는 복수의 경사면부가 형성되고, 상기 각 경사면부의 단부에는 상기 스프링의 전단부에 걸리는 걸림턱부가 형성되고, 상기 복수의 걸림홈은 적어도 6개가 방사상으로 등간격으로 배치되고, 상기 복수의 경사면부 및 상기 걸림턱부도 적어도 6개가 방사상으로 등간격으로 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디와, 상기 바디에 내장되어 암나사의 일부를 이루는 스프링과, 상기 스프링이 상기 바디로부터 이탈되지 않도록 커버하는 링캡을 포함하고, 상기 바디는 상기 나사산부의 후방에서 상기 스프링을 수용할 공간을 이루는 스프링룸부를 포함하고, 상기 링캡의 상기 스프링룸부의 상단에 결합되며, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 원주 방향으로 임의의 위치에 설치 가능하고, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 인접 구조물과의 간섭에 의해 움직임이 제한됨으로써, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 스프링은 후단부가 고정단 상태가 되어 반경이 확장되는 방향을 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서는 상기 스프링의 후단부가 고정단 상태를 유지하여 상기 스프링 반경이 축소되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 증가하여 풀림 방지 작용이 유지되고, 임계치 이상의 회전력에 의해 상기 스프링 후단부가 자유단 상태로 전환되면 상기 스프링은 볼트와 함께 풀림 방향으로 회전이 가능한 상태로 되며, 상기 스프링 후단부가 자유단으로 전환된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 상기 스프링 전단부가 고정단 상태가 되어 상기 스프링의 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되도록 작용하고, 상기 스프링의 후단부에는 상기 링캡 내측면을 향해 바깥방향으로 돌출된 앵커가 형성되고, 상기 링캡의 내측면에는 잠금 방향으로 회전시 상기 앵커가 걸려 지지되는 복수의 걸림홈이 형성되고, 상기 스프링룸부에는 상기 나사산부의 후단부에서 반경방향으로 확장되는 하단턱부가 형성되고, 상기 하단턱부에는 풀림 방향을 따라 전방을 향하도록 경사를 갖는 복수의 경사면부가 형성되고, 상기 각 경사면부의 단부에는 상기 스프링의 전단부에 걸리는 걸림턱부가 형성되고, 상기 복수의 걸림홈은 적어도 6개가 방사상으로 등간격으로 배치되고, 상기 복수의 경사면부 및 상기 걸림턱부도 적어도 6개가 방사상으로 등간격으로 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디와, 상기 바디에 내장되어 암나사의 일부를 이루는 스프링과, 상기 스프링이 상기 바디로부터 이탈되지 않도록 커버하는 링캡을 포함하고, 상기 바디는 상기 나사산부의 후방에서 상기 스프링을 수용할 공간을 이루는 스프링룸부를 포함하고, 상기 링캡의 상기 스프링룸부의 상단에 결합되며, 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 원주 방향으로 임의의 위치에 설치 가능하고, 상기 스프링의 후단부에는 상기 링캡을 향해 절곡된 앵커가 형성되고, 상기 링캡에는 잠금 방향으로 회전시 상기 앵커가 걸려 지지되는 복수의 걸림홈이 형성되고, 상기 스프링룸부에는 상기 나사산부의 후단부에서 반경방향으로 확장되는 하단턱부가 형성되고, 상기 하단턱부에는 풀림 방향을 따라 전방을 향하도록 경사를 갖는 복수의 경사면부가 형성되고, 상기 각 경사면부의 단부에는 상기 스프링의 전단부에 걸리는 걸림턱부가 형성되고, 상기 복수의 걸림홈은 적어도 6개가 방사상으로 등간격으로 배치되고, 상기 복수의 경사면부 및 상기 걸림턱부도 적어도 6개가 방사상으로 등간격으로 배치된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 스프링의 앵커가 걸려 풀림 방지 작용을 제공하는 걸림홈이 등간격으로 여러 개 배치되어 있고, 또한 스프링 하단부가 걸리는 걸림턱부가 등간격으로 여러 개 배치되어 있음으로써 스프링이 스프링룸부 내에 원주 방향으로 어느 위치에 설치되든지 관계 없이 동일하게 작용할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 종래 풀림 방지 너트에 비하여 나사산 태핑 공정에서 가공 위치 제약을 받지 않기 때문에 가공성 및 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 종래의 풀림 방지 너트의 경우 풀림 방지 기능을 해제하기 위해서는 앵커가 손상되거나 변형될 정도로 큰 회전력이 가해져야 하고, 너트 체결 해제 후에는 스프링 앵커 부분이 파손되거나 소성 변형되어 재사용이 어려웠던 반면, 본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 임계값 이상의 회전력에도 불구하고 스프링 앵커 부분이 손상되지 않기 때문에 체결 해제 후 다시 사용할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 도시한 사시도
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 정면에서 바라본 부분 단면도.
도3는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 도시한 분해 사시도.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 정면에서 바라본 부분 단면 분해 사시도.
도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 구성하는 링캡의 정면 및 저면을 도시한 도면.
도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 구성하는 바디 일부분의 측단면 및 평단면을 도시한 도면.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트에 있어서 앵커와 링캡 부분을 확대하여 도시한 도면.
도8은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트에 있어서 스프링 하단부와 하단턱부 부분을 확대하여 도시한 도면.
도9는 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트를 도시한 사시도.
도10은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트를 정면에서 바라본 부분 단면도.
도11은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트를 도시한 분해 사시도.
도12는 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트를 정면에서 바라본 부분 단면 분해 사시도.
도13은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트의 링캡 저면을 도시한 사시도.
도14는 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트에 있어서 링캡에 스프링 상단의 앵커가 걸린 상태를 도시한 단면도.
도15 내지 도17은 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트의 시제품 사진으로써, 도15는 조립 상태의 외관을 촬영한 사진이고, 도16은 분해 상태의 바디 부분을 촬영한 사진이며, 도17은 링캡의 저면 부분을 촬영한 사진.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가해질 수 있다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명을 해당 실시예로 한정하기 위해 기술되는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 실시예 뿐만 아니라 본 명세서 전체로부터 이해되는 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형물, 대체물, 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용될 수 있는 “포함한다”, “구성된다”, “가진다” 등의 표현은 추가적인 구성 요소나 기능을 배제하지는 않은 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용될 수 있는 “제1…”, “제2…”, “첫째”, “둘째”등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 구성 요소들 사이의 순서나 중요도 등을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 된다.
이하에서 사용될 수 있는 “결합된다”, “연결된다” 등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 직접적으로 결합되거나 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소가 존재하거나 개재될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 용어의 사용에 있어서 단수의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 복수의 표현을 배제하지 않은 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 볼트와의 체결 상태에서 풀림 방지 작용을 가지면서도, 경우에 따라서는 풀린 후 재사용이 가능한 체결 요소에 관한 것이다. 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 풀림 방지 너트를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<제1실시예>
도1 내지 도4을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트(1)(이하, “너트”로 약칭하기도 한다)는 바디(10), 스프링(20), 링캡(30)을 포함한다. 스프링(20)은 바디(10)에 내장되며, 링캡(30)은 스프링(20)이 바디(10) 상부로 이탈되지 않도록 막음한다. 풀림 방지 너트(1)는 도면 상의 아래 부분이 체결될 볼트를 향하도록 놓인다.
통상의 오른 나사의 경우 풀림 방지 너트는 볼트에 대해 시계방향(도1 W 방향)으로 회전하면서 체결되고, 반시계방향(도1의 CW 방향)으로 회전하면서 풀리게 된다. 이하에서 잠금 방향으로 회전이라 함은 볼트와 너트가 체결되는 방향으로 상대 회전하는 방향을 의미한다. 즉, 볼트가 너트에 대해 반시계 방향으로 회전하거나 또는 너트가 볼트에 대해 시계 방향으로 회전하는 방향이다. 그리고 풀림 방향으로 회전이라 함은 볼트와 너트 체결이 해제되는 방향으로의 상대 회전하는 방향을 의미한다. 즉, 볼트가 너트에 대해 시계 방향으로 회전하거나 또는 너트가 볼트에 대해 반시계 방향으로 회전하는 방향이다. 이하 본 실시예에 있어서는 편의상 오른 나사의 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 왼나사의 경우도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 이하에서는 설명의 편의상 도1에 표시된 중심축(O)에 나란한 방향을 축방향, 중심축(O)에 대하여 가까워지거나 멀어지는 방향을 반경방향, 중심축(O)을 회전축으로 하여 회전하는 방향을 원주방향으로 설정하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상 도1에서 아래쪽을 향하는 방향을 하방이라고 하거나 볼트를 향해 진입하는 방향이라는 의미에서 전방이라고도 한다. 그리고 도면상의 위를 향하는 방향을 상방이라고 하거나 볼트로부터 멀어지는 방향이라는 의미에서 후방이라고도 한다.
바디(10)는 외주면이 육각기둥 형태를 갖는다. 사용자는 렌치, 스패너 등의 공구를 이용해 바디(10) 외주면에 힘을 가하여 너트(1)를 회전시켜 볼트에 체결하거나, 또는 볼트로부터 풀 수 있다. 바디(10) 중앙에는 상하 방향으로 관통하는 홀이 형성된다. 바디(10) 내부에는 암나사를 이루는 나사산부(11)와 스프링(20)을 수용할 공간을 형성하는 스프링룸부(12)가 구성된다. 스프링룸부(12)는 나사산부(11)보다 확대된 직경을 가지며, 나사산부(11)의 상부에 위치한다. 스프링룸부(12)는 상부로 갈수록 직경이 확대되는 수 개의 단차를 갖는다. 스프링룸부(12)는 나사산부(11)의 상단에서 반경방향 바깥으로 확장되는 하단턱부(121)와, 하단턱부(121) 바깥단부에서 축방향을 따라 상방으로 연장되는 제1측벽부(122)와, 제1측벽부(122)의 상단에서 다시 반경방향 바깥으로 확장되는 중간턱부(123)와, 중간턱부(123)의 바깥단부에서 다시 축방향을 따라 상방으로 연장되는 제2측벽부(124)와, 제2측벽부(124)의 상단에서 반경방향 바깥으로 확장되는 상단턱부(125)와, 상단턱부(125)의 바깥단부에서 축방향을 따라 상방향으로 연장되는 제3측벽부(126)와, 제3측벽부(126)의 상단에서 반경방향 안쪽으로 절곡되는 상단절곡부(127)를 갖는다. 스프링(20)은 제1,2,3측벽부(122, 124, 126) 안쪽 공간 상에 놓여 설치된다.
스프링(20)은 나사산부(11)의 상부에 설치되어 암사나의 일부로 작용한다. 스프링(20)은 그 내주면이 체결되는 볼트 둘레에 감겨 체결력을 제공한다. 본 실시예에 있어서 스프링(20)의 턴수(감김수)는 2회이나 필요에 따라 그보다 작거나 크게 달라질 수도 있다.
스프링(20)은 하단턱부(121)의 연직 상방에 놓인다(도2 참조). 스프링(20)의 하단(전단)은 하단턱부(121)의 연직 상방에 배치된다. 스프링(20)은 나사산부(11)와 함께 암나사의 일부로 작용할 수 있도록 나사산부(11)와 동일한 회전 방향을 따라 형성된다. 볼트는 너트(1)에 대해 잠금 방향으로 상대 회전하면서, 나사산부(11)의 아래에서 위로 진입하고, 스프링(20)을 관통하여 체결된다.
스프링(20)이 볼트 외주면에 체결되고 아무런 구속을 받지 않는 상태에서 스프링(20)은 볼트와 일체로 회전한다. 그러나 스프링(20)의 상단부(후단부) 또는 하단부(전단부)가 주위 구조물에 간섭되어 위치가 제한되면, 그 직경이 확장되거나 축소되면서 볼트 외주면과의 마찰력이 감소하거나 증가하는 작용이 일어난다. 본 발명에 따른 풀림 방지 너트는 이러한 스프링의 작용에 의해 볼트 풀림이 방지될 수 있고, 일정한 조건하에서 다시 풀림이 허용되도록 동작한다.
도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 스프링(20)은 그 상단부(후단부)에 연직 상방을 향하도록 절곡된 앵커(21)를 갖는다. 볼트와의 체결시 앵커(21)는 볼트의 나사산에 밀려 반경방향 바깥으로 변형될 수 있다. 앵커(21)가 바깥으로 변형되는 공간이 확보될 수 있도록 제2측벽부(124)는 제1측벽부(122) 보다 반경 방향으로 확장되어 형성된다. 그리고 앵커(21)의 상단부는 수평한 면을 이루는 것이 바람직하다.
링캡(30)은 스프링(20)의 상부에 설치된다. 링캡(30)은 그 하단 둘레 부분이 스프링룸부(12)의 상단턱부(125)에 의해 지지되고, 그 상단 둘레 부분은 상단절곡부(127)에 의해 지지되어 상하 방향으로 유동되지 않고 바디(10)와 일체를 이룬다. 가공 공정 상에서 상단절곡부(127)를 형성하기 전에 링캡(30)을 상단턱부(125)에 안착시킨 상태에서 바디(10) 상단 둘레부분을 코킹(caulking) 방법으로 안쪽으로 절곡하여 상단절곡부(127)를 형성함으로써 도2에 도시된 바와 같은 구조가 형성될 수 있다. 바디(10) 상단부분의 코킹 공정이 가능하도록 바디(10) 상단부는 소정 높이로 두께가 얇게 형성되고, 육각 기둥 형태의 외주면은 그 아래 부분에 형성된다. 경우에 따라서는 링캡(30)을 별도 부품으로 형성하지 않고, 바디(10) 상단부 내주면에 요철을 형성한 후 코킹하는 방법으로 일체로 제작될 수도 있다.
도5를 함께 참조하면, 링캡(30)은 중공부를 갖는 고리 형상을 갖는다. 링캡(30)의 저면에는 연직 상방(후방)으로 만입되는 다수의 걸림홈(31)이 형성된다. 도시된 바와 같이 걸림홈(31)은 다수개가 등간격으로 배치된다. 본 실시예에 있어서 걸림홈(31)은 12개가 형성되어 있으나, 필요에 따라 그 수는 달라질 수 있으며, 예를 들어 6개, 9개, 18개 등일 수 있다. 다수의 걸림홈(31)은 중심축에 대하여 방사상으로 등간격으로 배치된다. 걸림홈(31)은 스프링(20)이 볼트와 함께 상승하면서 그 앵커(21)가 끼워져 걸리는 구조물로 작용한다. 이러한 작용이 가능하도록 걸림홈(31)의 원주방향으로의 폭(Wb)은 앵커(21)의 원주방향으로의 폭(Wa)보다 크게 형성되어야 한다. 걸림홈(31)은 다수개가 등간격으로 배치되어 있어, 앵커(21)가 어느 위치에서 걸리든 동일하게 작용할 수 있다.
그리고 도6을 참조하면, 전술한 하단턱부(121)는 시계 방향으로의 회전 방향을 따라 높이가 서서히 낮아지는 경사면을 이루고 있다. 도시된 바와 같이 하단턱부(121)는 60˚도 간격으로 6개 구획으로 구분되어 각 구획이 동일한 경사면부(121b)를 반복하여 이루고 있다. 본 실시예에 있어서 하단턱부(121)의 경사면부(121b)는 6개로 구획되어 있으나, 필요에 따라 9개, 12개, 18개 등으로 달라질 수도 있다. 인접한 경사면부(121b)가 만나는 부분은 상방(후방)으로 돌출된 걸림턱부(121a)를 이룬다. 즉, 각 경사면부(121b)의 하단에는 축방향으로 돌출되는 걸림턱부(121a)가 형성된다. 걸림턱부(121a)는 풀림 방향으로 상대 회전하는 스프링(20)의 하단부가 걸리는 부분으로 작용한다. 걸림턱부(121a)는 여러 개가 등간격으로 배치되어 있어 스프링(20) 하단부가 어느 위치에서 걸리든 동일하게 작용할 수 있다. 본 실시예에 있어서 하단턱부(121)에는 걸림턱부(121a)와 경사면부(121b)가 함께 구성되어 있으나 경우에 따라서는 경사면부(121b) 없이 걸림턱부(121a)만으로 하단턱부(121)가 구성될 수 있다. 즉, 하단턱부(121)상에 단순 요철 형태로 돌출되는 형상의 걸림턱부(121a)를 구성함으로써 경사면부(121b)가 생략될 수 있다.
이러한 본 발명의 풀림 방지 너트(1)는 전술한 종래 기술에 따른 풀림 방지 너트와 달리 스프링(20)의 설치 위치에 대한 제한이 없다. 즉, 종래의 풀림 방지 너트에 있어서는 스프링 상단의 앵커가 소정의 노치부에 안착되어 결합되어야 하는 제한이 있었으나, 본 발명에 따른 풀림 방지 너트(1)는 스프링(20)의 상단부를 고정하기 위한 구조물이 존재하지 않으므로, 스프링(20)이 스프링룸부(12) 내부에 원주 방향으로 임의의 위치에 어디든 설치될 수 있다. 스프링(20) 상단의 앵커(21)는 여러 개의 걸림홈(31) 중 어느 것에 걸리든 동일하게 작동할 수 있고, 또한 스프링(20) 하단부는 여러 개의 걸림턱부(121a) 어느 것이 걸리든 동일하게 작동 될 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 풀림 방지 너트(1)의 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
볼트는 도면상의 아래에서 위쪽으로 체결된다. 잠금 방향으로 회전시 볼트는 너트(1)에 대해 반시계 방향(도1의 CW방향)으로 회전한다. 볼트는 바디(10)의 나사산부(11)을 통과하여 상승하면서 스프링(20)과 접촉하게 된다. 스프링(20)은 스프링룸부(12) 내에서 회전 방향으로의 구속을 받지 않는 상태이므로 볼트와 같은 방향으로 일체로 회전하면서 밀어 올려 진다. 스프링(20)은 앵커(21)의 상단부가 링캡(30)의 저면에 접촉될 때까지 밀려 올라 간다. 이 상태에서 스프링(20)이 추가적으로 더 밀어 올려지면 앵커(21) 상단의 전방모서리(21a) 부분이 걸림홈(31)을 이루는 전방 측벽(31a)에 걸려 스프링(20)의 회전이 제한된다(도7 A위치 참조). 즉, 앵커(21)는 잠금 방향으로 고정단 상태가 된다. 이와 같이 스프링(20) 상단의 앵커(21)가 고정된 상태에서 볼트가 추가적으로 회전하면 스프링(20)은 직경방향 바깥으로 확장되는 힘을 받게 된다. 스프링(20)이 확장되면서 볼트에 가해지는 마찰력은 감소되고, 볼트는 쉽게 체결될 수 있다.
볼트와 너트(1)가 체결된 상태에서 풀림 방향으로 상대 회전이 일어나도록 회전력이 가해지면 스프링(20)은 볼트와 일체로 풀림 방향으로 소정각도 회전하다가 앵커(21)의 후방모서리(21b)가 걸림홈(31)을 이루는 후방 측벽(31b)걸려 다시 회전이 제한되는 상태가 된다(도7 B위치 참조). 즉 앵커(21)는 풀림 방향으로도 고정단 상태에 있게 된다. 이와 같이 스프링(20) 상단의 앵커(21)가 고정된 상태에서 풀림 방향으로 추가적이 회전력이 가해지면 스프링(20)은 반경방향 안쪽으로 축소되는 힘을 받게 된다. 즉, 스프링(20)은 반경방향으로 축소되면서 볼트와의 마찰력이 증가하는 상태가 되어 풀림 방지 작용이 일어난다.
도7의 B위치에서와 같이 스프링(20) 상단의 앵커(21)가 걸림홈(31)에 지지된 상태에서 풀림 방향으로 약한 힘이 작용하는 경우 앵커(21)는 풀림 방향으로 고정단 상태를 유지하므로 전술한 바와 같이 스프링(20)과 볼트 사이에 마찰력이 증가하면서 풀림을 방해하는 힘이 작용된다. 그런데, 풀림 방향으로 더욱 강한 힘이 작용하게 되면, 앵커(21) 부분의 탄성 변형에 의해 걸림홈(31)으로부터 이탈하는 상태에 도달할 수 있다. 앵커(21)가 걸림홈(31)으로부터 이탈되면, 앵커(21)는 풀림 방향으로 자유단 상태로 전환되어 스프링(20)과 볼트는 풀림 방향으로 함께 회전하게 된다. 스프링(20)은 볼트와 함께 회전하면서 너트(1) 하부로 하강한다. 하강하는 스프링(20)의 하단부는 하단턱부(121)를 이루는 경사면부를 따라 이동하다가 경사면부의 단부에 돌출되어 형성된 걸림턱부(121a)에 걸리게 된다. 즉 스프링(20) 하단부는 풀림 방향으로 고정단 상태가 된다. 스프링(20) 하단부가 걸림턱부(121a)에 걸린 상태에서 풀림 방향으로의 회전이 계속되면 스프링(20)은 바깥 방향으로 확장되면서 스프링(20)과 볼트 사이의 마찰력이 감소되고, 볼트는 감소된 회전력에 의해 쉽게 풀릴 수 있다.
앵커(21)가 걸림홈(31) 내에 걸려 있는 상태에서 앵커(21)는 풀림 방향으로 고정단 상태가 되어 풀림 방지 작용이 일어난다. 한편, 앵커(21)를 걸림홈(31)으로부터 이탈시키기 위해서는 소정 크기(이하, 임계치 또는 임계값이라 한다) 이상의 회전력(토크)이 가해져야 한다. 임계치 이상의 회전력에 의해 앵커(21)는 풀림 방향으로 자유단 상태로 전환되고 풀림 방지 기능은 해제된다.
전술한 종래의 풀림 방지 너트의 경우 풀림 방지 기능을 해제하기 위해서는 앵커가 손상되거나 변형될 정도로 큰 회전력이 가해져야 하고, 너트 체결 해제 후에는 스프링 앵커 부분이 파손되거나 소성 변형되어 재사용이 어려웠다. 반면, 본 발명에 따른 풀림 방지 너트(1)는 임계값 이상의 회전력에도 불구하고 스프링(20) 앵커(21) 부분이 손상되지 않기 때문에 체결 해제 후 다시 사용할 수 있는 장점이 있다.
도15 내지 도17은 이러한 제1실시예에 따른 풀림 방지 너트를 시제품으로 제작한 사진으로 도15는 조립 상태의 외관을 촬영한 사진이고, 도16은 분해 상태의 바디 부분을 촬영한 사진이며, 도17은 링캡의 저면 부분을 촬영한 사진이다.
<제2실시예>
다음은 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트(2)에 대하여 설명한다.
도9 내지 도12를 참조하면 본 발명의 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트(2)는 전술한 제1실시예에서와 마찬가지로 바디(10), 스프링(20), 링캡(30)을 포함한다. 본 실시예에 따른 풀림 방지 너트(2)는 스프링(20) 상단의 앵커(21) 및 앵커(21)를 걸어주는 링캡(30)의 구성이 전술한 제1실시예와 대비하여 구조적인 차이를 갖는다. 이하에서는 이러한 구조적인 차이점을 중심으로 제2실시예에 따른 풀림 방지 너트(2)에 대하여 설명한다.
풀림 방지 너트(2)는 나사산부(11)을 갖는 바디(10)를 포함한다. 바디(10)는 나사산부(11)의 후방에 스프링(20)을 수용할 공간을 형성하는 스프링룸부(12)를 포함한다. 스프링(20)은 스프링룸부(12) 내에 설치된다. 스프링(20)은 스프링룸부(12) 내에서 바디(10)와 동축상에 설치되나, 원주 방향으로는 설치 위치에 제한을 받지 않고 임의의 위치에 설치될 수 있다. 제1실시예에서와 마찬가지로 스프링룸부(12) 하부에는 나사산부(11)의 상단(후단)에서 반경방향으로 확장되는 하단턱부(121)가 형성된다. 하단턱부(121)에는 축방향으로 돌출되어 스프링(20)의 하단(전단)을 걸어 주는 걸림턱부(121a)가 형성된다. 걸림턱부(121a)는 6개가 방사상으로 등간격으로 배치되어 있다. 걸림턱부(121a)의 수는 필요에 따라 달라 질 수 있으며, 예를 들어 9개, 12개 등으로 구성될 수도 있다. 인접한 걸림턱부(121b) 사이의 면은 경사지게 형성되는 경사면부(12b1)를 이룬다. 경사면부(121b)는 풀림 방향으로 갈수록 하방으로(전방으로) 향하는 경사를 이룬다.
도13 및 도14를 참조하면, 링캡(30)의 내주면에는 반경방향 바깥으로 만입되는 다수의 걸림홈(31)이 형성된다. 스프링(20)의 상단(후단)에는 이 걸림홈(31)에 걸려 고정되는 앵커(21)가 구성된다. 본 실시예에 있어서 앵커(21)는 도14에 도시된 바와 같이 반경방향 바깥을 향하도록 돌출된 형상을 갖는다. 전술한 제1실시예에 있어서는 앵커가 링캡 저면을 향해 상방(후방)으로 절곡되어 있는 형상을 갖는 반면, 본 실시예에 있어서는 앵커가 반경방향 바깥쪽으로 돌출되는 형상을 갖는 점에서 구조적인 차이가 있다.
걸림홈(31)은 반경방향 바깥으로 갈수록 폭이 좁아지는 단면 형상을 갖는다. 본 실시예에 있어서 걸림홈(31)은 전방경사측벽(31e), 외측벽(31f), 후방경사측벽(31g)으로 구분될 수 있다(도14 참조). 바깥으로 돌출된 앵커(21)는 걸림홈(31)에 걸리는 작용이 발생한다. 좀 더 상세히 설명하면, 볼트와 너트(2)가 잠금 방향으로 상대 회전시 스프링(20)은 볼트와 함께 일체로 회전하면서 도14에 도시된 바와 같이 전방경사측벽(31e)과 외측벽(31f)이 만나는 모서리 부분에 걸려 고정된다. 이 상태에서 앵커(21)는 잠금 방향으로 회전이 제한되는 고정단 상태가 된다. 앵커(21)가 고정단으로 전환된 상태에서 잠금 방향으로 볼트 회전이 계속되면 스프링(20)은 반경방향으로 확장되는 힘을 받게 되어 스프링(20)과 볼트 사이의 마찰력이 감소되고, 잠금에 필요한 회전력이 감소된다.
도시된 바와 같이 앵커(21)가 걸림홈(31)에 걸려진 상태에서 앵커(21)는 그 바깥 일 지점(도14 “C” 참조)이 후방경사측벽(31g)의 안쪽 모서리 부분에 의해 지지되는 상태가 된다. 이 상태에서 풀림 방향으로 회전력이 가해지면 앵커(21)는 반경 방향 안쪽으로 증가되는 힘을 받게 되므로 걸림홈(31)으로부터 이탈하지 않고 고정단 상태를 유지한다. 앵커(21)가 고정단 상태에서 풀림 방향으로 힘이 작용하면 스프링(20)은 반경방향으로 축소되는 힘을 받게 되고 스프링(20)과 볼트 사이의 마찰력이 증가하여 풀림 방지 작용이 유지된다. 한편, 풀림 방향으로의 회전력이 증가하여 임계치 이상의 강한 힘이 작용하면 앵커(21)는 반경 방향 안쪽으로 변형된 상태에서 볼트와 함께 풀림 방향으로 회전하면서 걸림홈(31)으로부터 이탈한다. 이후 풀림 방향으로의 회전이 계속되면 스프링(20) 하단부가 걸림턱부(121a)에 걸리면서 풀림 방향으로의 회전이 제한되는 고정단 상태로 전환된다. 스프링(20) 하단부가 고정단 상태에서 풀림 방향으로 회전력이 작용하면 스프링(20)은 반경방향으로 확장되는 힘을 받고, 스프링(20)과 볼트 사이의 마찰력이 감소된다. 너트(2)는 볼트로부터 쉽게 풀릴 수 있으며 종래 특허에 따른 풀림 방지 너트와 달리 스프링(20)에 대한 변형이나 파손이 발생하지 않아 재사용 가능하다.
1, 2 : 풀림 방지 너트 10 : 바디
11 : 나사산부 12 : 스프링룸부
20 : 스프링 21 : 앵커
30 : 링캡 31 : 걸림홈

Claims (10)

  1. 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디, 상기 바디에 내장되어 체결되는 볼트에 감겨 암나사의 일부를 이루는 스프링, 중공부를 갖는 고리 형상을 가지며 상기 스프링이 상기 바디로부터 이탈되지 않도록 상기 스프링의 후방을 지지하는 링캡을 포함하는 풀림 방지 너트에 있어서,
    상기 바디에는 상기 스프링을 내장할 공간을 이루는 스프링룸부가 형성되고,
    상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 인접 구조물과의 간섭에 의해 움직임이 제한됨으로써, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 스프링은 후단부가 고정단 상태가 되어 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서는 상기 스프링의 후단부가 고정단 상태를 유지하여 상기 스프링 반경이 축소되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 증가하여 풀림 방지 작용이 유지되고, 임계치 이상의 회전력에 의해 상기 스프링 후단부가 자유단 상태로 전환되면 상기 스프링은 볼트와 함께 풀림 방향으로 회전이 가능한 상태로 되며, 상기 스프링 후단부가 자유단으로 전환된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 상기 스프링 전단부가 고정단 상태가 되어 상기 스프링의 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되도록 작용하고,
    또한, 상기 스프링의 후단부에는 상기 링캡의 저면을 향해 절곡된 앵커가 형성되고,
    상기 링캡의 저면에는 상기 앵커가 걸리는 구조물로 작용하는 복수의 걸림홈이 형성되고,
    상기 걸림홈의 원주방향 폭은 상기 앵커의 원주방향 폭보다 크게 형성되고, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 앵커의 전방모서리가 상기 걸림홈의 전방 측벽에 걸려 상기 스프링 회전이 제한되도록 작용하고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서 상기 앵커의 후방모서리가 상기 걸림홈의 후방 측벽에 걸려 상기 스프링 회전이 제한되도록 작용하다가 임계치 이상의 회전력이 가해지면 상기 앵커가 상기 걸림홈으로부터 이탈되도록 작용하며,
    상기 스프링룸부의 하단턱부 상에는 상기 스프링의 전단부가 걸리는 구조물로 작용하는 복수의 걸림턱이 형성되어 볼트와 함께 풀림방향으로 회전하는 상기 스프링의 전단부가 걸림으로써 상기 스프링의 회전이 제한되도록 작용하고,
    상기 복수의 걸림홈은 적어도 6개 이상이 방사상으로 등간격으로 배치되고, 상기 복수의 걸림턱도 적어도 6개 이상이 방사상으로 등간격으로 배치되어 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 원주 방향으로 임의의 위치에 설치 가능한 것을 특징으로 하는 풀림 방지 너트.
  2. 암나사를 이루는 나사산부를 갖는 바디, 상기 바디에 내장되어 체결되는 볼트에 감겨 암나사의 일부를 이루는 스프링, 중공부를 갖는 고리 형상을 가지며 상기 스프링이 상기 바디로부터 이탈되지 않도록 상기 스프링의 후방을 지지하는 링캡을 포함하는 풀림 방지 너트에 있어서,
    상기 바디에는 상기 스프링을 내장할 공간을 이루는 스프링룸부가 형성되고,
    상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 인접 구조물과의 간섭에 의해 움직임이 제한됨으로써, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 스프링은 후단부가 고정단 상태가 되어 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서는 상기 스프링의 후단부가 고정단 상태를 유지하여 상기 스프링 반경이 축소되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 증가하여 풀림 방지 작용이 유지되고, 임계치 이상의 회전력에 의해 상기 스프링 후단부가 자유단 상태로 전환되면 상기 스프링은 볼트와 함께 풀림 방향으로 회전이 가능한 상태로 되며, 상기 스프링 후단부가 자유단으로 전환된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 상기 스프링 전단부가 고정단 상태가 되어 상기 스프링의 반경이 확장되는 방향으로 힘을 받아 볼트와 상기 스프링 사이의 마찰력이 감소되도록 작용하고,
    상기 스프링의 후단부에는 상기 링캡의 내주면을 향해 반경방향 바깥으로 돌출되는 앵커가 형성되고,
    상기 링캡의 내주면에는 상기 앵커가 걸리는 구조물로 작용하는 복수의 걸림홈이 형성되고,
    상기 걸림홈은 전방경사측벽, 외측벽 및 후방경사측벽에 의해 반경방향 바깥으로 만입되는 공간으로 이루어지며, 상기 너트가 체결대상 볼트에 대해 잠금 방향으로 상대 회전시 상기 앵커가 상기 걸림홈에 걸려 상기 스프링 회전이 제한되도록 작용하고, 상기 너트가 볼트에 체결된 상태에서 풀림 방향으로 회전시 임계치 이하의 회전력이 가해지는 상태에서는 상기 앵커가 상기 걸림홈에 걸린 상태를 유지하여 상기 스프링 회전이 제한되도록 작용하다가 임계치 이상의 회전력이 가해지면 상기 앵커가 상기 걸림홈으로부터 이탈되도록 작용하며,
    상기 스프링룸부의 하단턱부 상에는 상기 스프링의 전단부가 걸리는 구조물로 작용하는 복수의 걸림턱이 형성되어 볼트와 함께 풀림방향으로 회전하는 상기 스프링의 전단부가 걸림으로써 상기 스프링의 회전이 제한되도록 작용하고,
    상기 복수의 걸림홈은 적어도 6개 이상이 방사상으로 등간격으로 배치되고, 상기 복수의 걸림턱도 적어도 6개 이상이 방사상으로 등간격으로 배치되어 상기 스프링은 상기 스프링룸부 내에서 원주 방향으로 임의의 위치에 설치 가능한 것을 특징으로 하는 풀림 방지 너트.
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