KR102232065B1 - 록킹 와셔 어셈블리 - Google Patents

Abstract

제1 록킹 와셔(2, 2') 및 제2 록킹 와셔(3)를 포함하는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1')로서, 상기 제1 록킹 와셔(2; 2') 및 제2 록킹 와셔(3)는 스크류 조인트에 의해 장착되는 요소(16, 17)를 결합하기 위한 수단(11)을 포함하며, 그리고 상기 제1 및 제2 록킹 와셔(1; 1')는 서로를 결합하는 수단(12)을 더 포함하며, 상기 제1 록킹 와셔(2; 2')는 상기 제2 록킹 와셔(3)의 중앙 홀보다 큰 중앙 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1')를 제공한다.
또한, 상기 언급된 록킹 와셔 어셈블리(1; 1')와 함께 사용이 예정된 스크류(15, 15', 15")를 포함하는 장착 어셈블리(attachment assembly)를 제공한다.

Description

록킹 와셔 어셈블리{LOCKING WASHER ASSEMBLY}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 기술 분야와 관련된다. 또한, 본 발명은 청구항 13의 전제부에 따른 장착 어셈블리와 관련된다.

잠금 목적을 위한 와셔들은 이미 알려져 있으며, 관용적으로 스크류 생크(shank)를 위한 센터 홀을 포함한다. 일반적으로 이러한 장치에는 많은 다양한 변형들이 있다. 하나의 특정 장치는 일측의 톱니(teeth)과 타측의 캠(cams)을 포함하는 록킹 와셔이다. 톱니는 일반적으로 스크류 헤드, 너트 또는 장착되는 요소(element)의 표면에 결합 가능한 형상으로 존재하는 것으로 설명될 수 있다. 하나의 가능한 형상은 경사진 피라미드 형상이다. 톱니는 록킹 와셔 표면 위에 반경 방향으로 연장된다. 상기 알려진 록킹 와셔들의 타측에는 캠 패턴(cam pattern)이 구비될 수 있다. 상기 캠 패턴은 일반적으로 캠들의 경사각이 스크류의 나사산 피치보다 클 수 있는 경사진 쐐기 면으로 설명될 수 있다. 상기 캠 패턴은 반경 방향으로 연장된다. 이들 록킹 와셔들은 한 쌍으로 이용되는데 한 쌍은 두 개의 동일한 와셔들로 구성되지만 캠들은 서로 인접하고 상기 와셔들의 타측에 대응하는 톱니들은 서로 떨어져 마주하는 형태로 적용되어 있다. 스크류 조인트를 잠그기 위하여 장착되는 요소들과 상기 와셔들을 적절한 경도를 가지도록 올바르게 적용함에 있어 이러한 구성은 매우 안전하고 믿을만한 부착성을 제공한다. 예를 들어, 이러한 종류의 와셔들은 문헌 DE 2 413 760에 개시되어 있다.

또한, 다른 문헌 US 2008/0014046 A1은 한 쌍으로 이용되는 것을 목적으로 하는 와셔가 개시되어 있다.

본 발명은 청구항 1의 특징부에 따른 록킹 와셔 어셈블리에 관한 것이다. 또한, 청구항 13에 따른 장착 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 한 쌍으로 이용되는 록킹 와셔의 내부 직경은 스크류 헤드의 형상에 따라 개조된다. 특히 클리어런스(clearance)는 볼트 헤드 하부의 반경을 위해 제공된다. 큰 직경을 갖는 스크류를 위한 와셔는 내부 직경에 챔퍼 형성된 에지(edge)와 결합된다. 와셔의 내부 직경과 반경 또는 스크류 헤드의 하부 챔퍼(chamfer)는 토크(torque), 조인트의 요구 하중(claim load), 스크류 조인트의 하중 분산(stress distribution), 조임 이후 조인트의 정착 정도(amount of settlements), 와셔의 장력(tension) 사이의 비율 영향을 미친다. 큰 반경 방향의 힘은 와셔 내에서 균열을 발생시킬 수 있다. 그리고 나아가 록킹 와셔의 내부 직경을 볼트 헤드의 하부 반경에 적용할 때, 스크류 헤드에 장착되지 못한 경우 와셔들은 스크류의 수나사 형상의 생크 단면에 대해 미스얼라인먼트(misalignment)가 나타나는 부정적인 상황에 놓이게 된다.

이러한 미스얼라인먼트는 토크 장력 비율에 영향을 끼치며, 한 쌍의 와셔들 사이의 미스얼라인먼트를 유발하여 쐐기 잠금 기능을 위태롭게 할 수 있다.

더 나아가, 만일 한 쌍의 록킹 와셔들의 관통 홀이 너무 작으면, 스크류 헤드의 상기 반경으로 절단되는 문제들이 유발될 수 있다. 그런 다음, 토크와 클램프 하중 간의 비율이 영향을 받는다. 이는 스크류 조인트의 프리텐션(pretension)의 손실을 초래할 것인데, 즉 동일한 체결 토크에서 프리텐션의 손실을 초래할 것이다.

토크는 기본적으로 스크류 조인트 내에서 프리텐션을 생성하는 대신에 스크류를 가공(machining)하는데 소비될 것이다. 따라서 조인트의 피로 위험은 증가된다.

상술된 문제점 중 적어도 하나를 해결하기 위해 상기 해결방안이 제안된다:

제1 록킹 와셔 및 제2 록킹 와셔를 포함하는 록킹 와셔 어셈블리로서, 상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 스크류 조인트에 의하여 장착되는 요소(element)를 결합하기 위한 수단을 포함하고, 그리고 상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 서로를 결합하는 수단을 더 포함하며, 상기 제1 록킹 와셔는 상기 제1 록킹 와셔는 상기 제2 록킹 와셔의 중앙 홀보다 큰 중앙 관통 홀을 포함한다.

이러한 효과는 록킹 와셔 어셈블리가 스크류와 견고하게 결합되는 것으로 횡 방향에서 이탈(dislocation) 위험이 없도록 적용되는 것이다. 또한, 크래킹(cracking)의 위험이 감소되며, 상기 제1 와셔가 스크류 헤드의 하부 면에 인접하게 위치할 수 있다. 그리고 스크류의 가공에 따른 스크류 조인트의 피로가 방지되며, 그리고 이와 동시에 스크류 생크에서 제2 록킹 와셔에 의해 상기 록킹 와셔 어셈블리의 안내가 달성될 수 있다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리가 제안되는데, 상기 제1 록킹 와셔의 상기 중앙 관통 홀은 상기 제1 록킹 와셔에 적용되도록 예정된 스크류 생크에 결합될 때 상기 제1 록킹 와셔의 측면 방향 이동을 허용하는 직경을 갖도록 배치되어서, 상기 제1 록킹 와셔는 눈에 띄게 중심을 벗어나 측면 방향으로 이동될 수 있다.

이러한 효과는 상기 록킹 와셔 어셈블리가 손쉽게 스크류의 생크에 설치될 수 있다는 것이다. 그리고 또한 이는 상기 제1 록킹 와셔가 스크류 헤드와 스크류 생크 사이의 전위(transition)에서 스크류의 반경 또는 챔퍼(chamfer)에 맞게 설치되는 것을 허용한다. 또한, 이는 상기 제1 와셔의 절단, 또는 반경을 갖는 스크류 헤드 내부로의 가공에 관한 문제를 가질 수 있는 가능성을 방지한다. 따라서 스크류 조인트의 피로 위험 및 프리텐션(pretension) 손실을 방지한다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리가 제안되는데, 상기 제2 록킹 와셔의 상기 중앙 홀은 반드시 적용이 예정된 스크류 생크의 직경에 대응하는 크기를 갖는다.

이러한 효과는 상기 록킹 와셔 어셈블리가 효율적인 방식으로 측면 방향 이동이 방지된다는 것이다. 또한, 이는 상기 제2 록킹 와셔와 상기 스크류 생크 사이의 상호 작용에 의해 상기 록킹 와셔 어셈블리의 정확한 안내를 제공한다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리가 제안되는데, 상기 제1 록킹 와셔는 상기 제1 록킹 와셔의 톱니가 스크류의 헤드와 스크류의 생크 사이의 전이(transition)에서 챔퍼 또는 반경을 제공하는 스크류 헤드의 표면에 결합하는 것을 허용하는 중앙 관통 홀의 직경을 가지는데, 그 점에서 스크류의 헤드와 스크류의 생크 사이의 전이(transition)에서 챔퍼 또는 반경을 포함하는 그러한 스크류의 헤드에 대해 상기 제1 록킹 와셔가 가압 될 때 이러한 결합은 가능해 진다.

이는 록킹 와셔 어셈블리의 잠금(또는 풀림 방지) 기능이 향상되는 효과를 갖는다. 이는 제1 록킹 와셔의 톱니 위에 결합 가능한 면은 상기 면이 가능한 최대치일 때 최적화된다는 것을 의미한다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리가 제안되는데, 상기 제2 록킹 와셔는 상기 제2 록킹 와셔의 톱니가 사용 예정된 스크류 헤드와 스크류 생크 사이의 전이에서 챔퍼 또는 반경을 갖는 스크류 헤드와 결합되는 것을 방지하는 중앙 관통 홀의 직경을 갖는다.

이는 제2 록킹 와셔가 제1록킹 와셔와 쉽게 섞이지 않는 효과를 갖는데, 이에 따라 사용자에 의한 록킹 와셔 어셈블리의 적용에 안정성을 향상시키며, 그래서 스크류 생크에 대해 잘못된 방향으로 잘못된 록킹 와셔가 적용되지 않도록 해준다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 상기 제1 록킹 와셔와 상기 제2 록킹 와셔는 하나의 록킹 와셔 유닛을 통해 미리 조립된다.

이는 사용자가 프로세스 내에서 임의의 록킹 와셔를 분실하는 위험이 없도록 록킹 와셔 어셈블리를 쉽게 취급할 수 있게 해주는 효과를 갖는다.

또한, 표준의 록킹 와셔 한 쌍을 갖는 것에 비해 이 프로세스에서 와셔마다 스크류 생크가 다른 직경을 갖는 것이 더욱 어려울 수 있다는 것이 적용상 이점에 된다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 접착제(glue)에 의해 미리 조립될 수 있다.

특히, 이는 상기 제1 및 제2 록킹 와셔를 조립하는 유리한 방법인데 왜냐하면 그들은 서로 분리될 수 있으며 이후 다시 재부착될 수 있기 때문이다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 장착될 요소와의 결합을 위한 수단은 반경 방향으로 연장되는 톱니의 형상으로 되어 있다.

이는 결합 수단의 설계에 대한 편리하고 유리한 방법이다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 제1 및 제2 록킹 와셔를 서로 결합시키는 수단은 반경 방향으로 연장되는 캠의 형상으로 되어 있다.

이는 결합 수단의 설계에 대한 편리하고 유리한 방법이다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 캠 잠금 타입(cam locking type)으로 되어 있다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 상기 캠은 사용 예정인 스크류의 나사산의 피치 각도(β)에 대응하여 이보다 크도록 구성되는 경사각(α)을 갖는다.

이는 록킹 와셔 어셈블리의 잠금 기능을 달성하는데 바람직한 방법이다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 상기 제1 록킹 와셔는 중앙 관통 홀 경계(border)에 챔퍼(chamfer)를 갖는다.

이는 상기 제1 록킹 와셔가 스크류의 헤드와 보다 더 치밀하게 결합되도록 해준다.

더 나아가, 상기에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 제공하는데, 상기의 제1 록킹 와셔는 제2 록킹 와셔의 관통 홀에 비해 반드시 동일한 록킹 와셔의 캠 측 경계의 직경을 갖는 챔퍼를 가지며, 그러한 상기 제1 록킹 와셔는 함께 사용될 예정인 스크류 생크에 적용될 때에는 눈에 띄게 중심을 벗어나 측면 방향으로 이동될 수 없다.

이는 특히 예정된 스크류 생크에 적용될 때 측면 방향에서 상기 록킹 와셔 어셈블리의 안정성을 더욱 향상시킨다.

또한, 상기의 어느 하나에 따른 록킹 와셔 어셈블리와 함께 사용될 예정인 스크류를 포함하는 장착 어셈블리를 제공한다.

이것의 장점은 사용자가 항상 예정된 스크류와 함께 올바른 록킹 와셔 어셈블리를 사용할 수 있다는 것인데, 그러한 예로서 상기 록킹 와셔 어셈블리가 너무 얇은 생크를 갖는 스크류에 적용되지 않으며, 특히 측면 방향에서의 안전성이 위태롭지 않은 곳에 사용할 수 있다는 것이다.

도 1은 종래의 한 쌍의 록킹 와셔들을 보여준다.
도 1a는 종래의 록킹 와셔들과 이들에 의해 고정된 스크류를 보여준다.
도 2는 상기의 록킹 와셔들을 갖는 스크류를 보여준다.
도 3은 도 2의 단면 A-A에 따른 한 쌍의 록킹 와셔들을 갖는 스크류의 단면을 보여준다.
도 4는 적합한 중앙 관통 홀을 갖는 록킹 와셔들의 단면에 대응하는 스크류의 단면 B-B를 보여준다.
도 5는 단면 C-C에서 스크류의 생크 위에 록킹 와셔들이 있는 도 4와 동일한 구성을 보여준다.
도 6은 단면 D-D에서, 본 발명에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 보여준다.
도 7은 단면 D-D에서, 본 발명에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 보여준다.
도 8은 단면 D-D에서, 본 발명에 따른 록킹 와셔 어셈블리를 보여준다.
도 9는 단면 D-D에서 본 발명의 록킹 와셔 어셈블리의 다른 실시예를 보여준다.

도 1 내지 3은 한 쌍으로 사용되는 종래의 록킹 와셔(8A, 8B)를 보여준다. 상기 록킹 와셔는 일반적으로 일 측에 톱니(teeth)(11) 형상의 결합 수단들과 그리고 타 측의 캠(cams)(12) 형상의 결합 수단을 포함한다. 상기 록킹 와셔(8A, 8B)는 한 쌍으로 이용되도록 고안되며, 항상 서로 정확한 복제품으로 되어 있다. 와셔 8A와 8B 간의 유일한 차이점은 그들이 서로 반대방향으로 턴 하게 되어 있다는 것이다.

도 1은 챔퍼(chamfer)(10)를 갖는 종래의 록킹 와셔(8A, 8B)를 보여준다. 이 챔퍼(10)는 스크류(15)가 구성될 수 있는 방법을 설명하기 위해 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 반경(5)과 두 개의 반경들(5a, 5b)을 갖는 챔퍼(5')를 구비하는 스크류에 상기 록킹 와셔를 적용시키기 위해 도입되었다.

도 1의 상기 와셔(8A, 8B)는 챔퍼(10)를 구비하는 이러한 구성을 가지며, 상기 와셔(8A, 8B)는 반경(5) 또는 두 개의 반경들(5a, 5b)을 갖는 챔퍼(5')를 구비한 스크류에 끼워질 수 있으며, 이와 같이 와셔(8A)의 톱니는 도 1a에 도시된 바와 같이 스크류의 헤드와 결합될 수 있다.

도 1a는 톱니(11)와 캠(12)의 기능을 개시한다. 상기 톱니(11)는 스크류 헤드와 장착되어야 하는 워크 피스(16)와 결합된다. 상기 스크류(15)는 나사산 가공된 요소(17)와 결합되는 나사산을 가진다. 상기 나사산의 피치 각도(β)는 상기 록킹 와셔의 상기 캠의 웨지(wedge) 각도에 비해 항상 작게 형성된다. 이러한 구성에서, 상기 스크류는 견고하게 고정된다.

상기 톱니(11)는 결합 가능한 임의의 일반적인 구성을 가질 수 있다. 상기 도시된 구성은 경사진 피라미드 형상으로 상기 경사진 톱니(22)는 그들의 가파른 측면을 상기 스크류의 헤드(15) 또는 워크 피스(16)에 결합한다. 상기 톱니(11)의 다른 구성들을 생각할 수 있다. 예를 들어, 상기 톱니(11)는 균일한 피라미드 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 톱니(11)는 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 상기 톱니(11)가 스크류 헤드 및 워크 피스(16)보다 우수한 경도를 갖는 것이 중요하다. 이에 대한 이유는 잠금(또는 풀림 방지) 기능을 달성하기 위해서는 상기 톱니(11)는 반드시 그들이 인접하여 위치된 소재와 결합될 수 있어야 한다. 그렇지 않으면, 스크류 조인트를 조이거나 또는 더 단단한 인접한 표면 위에서 미끄러질 때 상기 톱니는 모멘텀, 즉, 힘에 의해 평탄화될 수 있다. 따라서, 상기 스크류 조인트를 조일 때 상기 록킹 와셔(8A)는 상기 스크류(15)와 함께 움직이며, 그리고 록킹 와셔(8B)는 상기 워크 피스(16) 위에서 여전히 정지상태를 유지한다.

상기 캠(12)은 이에 관한 하나의 예로서 도 2에 도시된 웨지(wedges)를 참하여 설명될 수 있다. 상기 캠(12)은 서로의 가파른 면에 반대하여 고정할 수 있는 능력을 가진다. 따라서 각각의 록킹 와셔(8A, 8B)는 서로 조여질 때 그들의 각각의 캠(12)이 서로 인접하게 위치할 수 있다. 잠금은 상기 캠(12)의 웨지 형상에 의해 달성된다. 단단히 조여진 상기 스크류가 예컨대 진도 또는 사용자에 의해 조임 상태가 해제될 때, 상기 록킹 와셔의 톱니(11)는 스크류의 헤드 및 장착되어야 할 요소(element)(16)와 맞물리게 된다. 따라서, 상기 록킹 와셔(8A)는 스크류(15)의 회전 방향으로의 움직임을 따르게 되며, 다른 와셔(8B)는 상기 워크 피스(16)와 맞물려 결합된 각각의 톱니(11)에 의해 위치가 유지된다. 상기 캠(12)은 상호 간에 슬라이딩되며, 이에 따라 조임이 풀리는 방향으로 슬라이딩될 때 상기 캠 표면의 경사, 웨지 각도(α)에 의해 스크류(15)의 길이 방향에서 스크류 조인트를 익스텐션(extension), 즉 잡아 늘이려 한다. 이러한 익스텐션은 상기 스크류 조인트를 잠그고 상기 스크류의 조임이 풀리는 것을 방지한다. 따라서 상기 캠(12)은 상기 록킹 와셔(8A, 8B)가 상기 스크류의 조임이 풀리는 방향(즉, 나사 체결이 해제되는 방향)으로 이동되는 것을 방지한다.

톱니(11)와 캠(12) 사이의 차이는 일반적으로 각각의 록킹 와셔 상에서 캠(12)은 의도적으로 서로 협력하도록 고안된 것인데 반해, 상기 톱니는 또 하나의 톱니모양 면을 상호작용시키기 위해 디자인된 것이 아니라는 것으로 설명될 수 있다. 그리고 상기 캠(12)은 도 1a에 도시된 바와 같이 상기의 특정 구성의 웨지 각도를 가져야 한다.

스크류 헤드(15)에서 스크류 생크(7)까지 가파르지 않은 전이(non sharp transition)를 갖는 스크류에 상기 록킹 와셔를 적용하기 위하여, 도 4에 도시된 와셔에는 상기 와셔의 중앙 관통 홀이 적용되어 있다. 도 3에서, 록킹 와셔(8A, 8B) 기본 구성을 확인할 수 있다. 그리고 이는 록킹 와셔(8A)의 상부 톱니 면과 스크류 헤드 사이에는 작은 갭(gap)(4)이 존재한다는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기 스크류(15)에 존재하는 반경(5)에 기인한다. 도 4에서, 상부 와셔(9A)의 톱니가 스크류(15)의 헤드와 결합될 수 있도록 상기 중앙 관통 홀은 확장되어야 한다. 도 5는 도 4의 구성에 따른 문제를 보여준다. 상기 록킹 와셔(9A, 9B)는 일 측으로 벗어나 위치하게 되며, 이에 따라 상기 록킹 와셔(9A, 9B)는 더 이상 스크류의 중심에 위치하지 않게 된다. 따라서, 도 3, 4 그리고 5는 선행기술에 따른 문제점을 명시적으로 나타내고 있다. 이렇게 도 3의 상기 록킹 와셔(8A, 8B)는 상기 갭(4)으로 인하여 크랙이 발생되거나 오작동 될 수 있다. 그리고 도 5에서, 상기 록킹 와셔(9A, 9B)의 잠금 기능이 서로 중심에 위치되지 못하는 위험을 갖는다는 점은 분명하다. 이것은 상기 록킹 와셔(9A, 9B)의 협력에 의한 잠금이 위험에 처한다는 것을 의미한다. 힘의 분배가 균형을 잃게 되고 더 많은 면이 다른 쪽에 비해 상기 록킹 와셔(9A, 9B)의 일 측면 쪽으로 제공됨에 따라, 상기 톱니(11)가 결합되어야 하는 표면에 대한 힘의 분포 또한 부정적으로 영향을 받게 된다.

도 6은 상기 언급된 선행 기술의 적어도 몇 가지 단점들을 제거하기 위해 제안된 해결방안에 따른 록킹 와셔 어셈블리(1)를 보여준다. 상기 록킹 와셔 어셈블리는 제1 록킹 와셔(2) 그리고 제2 록킹 와셔(3)를 포함한다. 상기 제1 록킹 와셔(2)는 스크류(15)의 스크류 헤드에 인접하게 배치되도록 의도된다. 도 6에 도시된 바와 같이 상기 스크류(15)는 스크류의 헤드와 생크(7) 사이에 반경을 갖는다.

상기 제1 록킹 와셔(2)는 제2 록킹 와셔(3)의 관통 홀보다 큰 관통 홀을 갖는다. 상기 관통 홀 직경은 스크류(15)의 반경이 상기 반경(5)이 끝날 때 시작되는 상기 스크류(15) 하단의 평탄한 면과 연결되는 장소로서 설명될 수 있는 원의 직경과 반드시 동일하다. 이러한 상기 제1 록킹 와셔(2) 관통 홀의 직경은 상기 관통 홀의 최소 직경으로 설정한다. 록킹 와셔(2)의 더 큰 관통 홀을 생각할 수 있지만, 이들은 상기 스크류(15)의 표면과 맞물려 결합될 수 있는 톱니(11)의 표면을 축소시킬 수 있으므로, 상기 관통 홀은 상기 최소 직경보다 광범위하게 커져서는 안 된다. 상기 스크류 헤드에 대해 상기 록킹 와셔(2)의 확실한 접촉 면이 필요하다. 지나치게 큰 관통 홀은 접촉 면을 감소시킬 수 있으며, 또한, 스크류 헤드의 변형 및 스크류 헤드의 압축 설정에 관한 위험이 있다. 도 9를 참조하면, 다른 실시예의 록킹 와셔(2')에서 상기 관통 홀은 챔퍼, 즉 모따기 된 경계(즉, border)를 갖는다. 상기 챔퍼(2'a)는 상기 관통 홀의 직경이 상기 제2 록킹 와셔(3) 관통 홀의 직경보다 큰 최소 직경을 갖도록 적절히 형성된다. 상기 챔퍼(2'a)는 상기 관통 홀 경계를 원뿔대의 구조를 갖도록 해준다.

상기 제2 록킹 와셔(3)는 록킹 와셔(8B)가 구비된 라인에 표준 구성으로서, 이는 스크류 생크(7)의 외경보다 약간 큰 관통 홀의 직경을 갖는다. 상기 문맥에서 '약간(slightly)'은 록킹 와셔(3)의 관통 홀은 상기 스크류(15)의 생크(7)보다 크지만, 상기 스크류 생크(7)에 대해 상기 록킹 와셔(3)의 가이드가 이루어지지 못하는 크기로 커져서는 안 되는 것을 의미한다. 다시 말해서, 상기 제2 록킹 와셔(3)는 반드시 스크류 생크(7)의 중심을 벗어나 놓여질 수 없도록 되어야 한다. 상기 제2 록킹 와셔(3)의 가이드라 함은 상기 제2 록킹 와셔(3) 직경의 관통 홀은 상기 스크류 생크(7)의 생크(shank)보다 단지 약간 크게 형성되어 이의 도입 시 생크로부터 와셔가 안내를 받는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 상기 관통 홀이 상기 스크류 생크(7)에 상기 와셔를 도입하기에 어려운 영역으로부터 상기 생크에서 부드럽게 달아나는 영역까지의 범위 내에 있어야 하며, 하지만 임의의 상당한 각도에서 여전히 중심을 벗어나지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 와셔(3)의 관통 홀은 바람직하게는 직경을 가져야 하는데, 만일 와셔가 잘못 도입될 경우, 다시 말해 와셔가 하나의 반경(5)을 갖거나 또는 두 개의 반경(5a, 5b)을 갖는 챔퍼(5')를 구비한 스크류 헤드에 가장 근접하게 되면 상기 제2 록킹 와셔(3)는 스크류 헤드의 하부면과 평행해질 때 도 3에 도시된 것과 같은 갭을 형성할 수 있다는 것을 의미한다.

전술한 바와 같이 상기 록킹 와셔 어셈블리(1)는 스크류(15)에 대해 상기 제1 록킹 와셔(2)의 톱니(11)가 매우 양호한 결합을 제공한다. 또한, 상기 제1 록킹 와셔(2)와 상기 제2 록킹 와셔(3) 사이의 캠(12)의 결합에 의해 상기 제1 록킹 와셔(2)는 스크류의 측면 방향(lateral direction)에서 위치가 어긋나는 것이 방지된다. 따라서, 상기 제2 록킹 와셔(3)는 스크류(15)의 생크(7)에 비해 더 작은 관통 홀(3)의 내경에 의해 상기 제1 록킹 와셔(2)를 붙잡아 둔다.

상기 록킹 와셔 어셈블리(1)는 스크류(15)의 여러 다른 구성과 함께 사용하는 것이 가능하다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 스크류(15)의 헤드 사이의 전이(transition)은 반경(5)을 가질 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 스크류(15)의 헤드 사이의 전이(transition)는 두 개의 반경(5a, 5b)를 갖는 챔퍼(5')의 형상일 수 있다.

또한, 도시되진 않았지만 상기 스크류 헤드의 노치(notch) 내에서 상부 반경 (5a)이 끝나는 곳에서 상기 록킹 와셔 어셈블리(1)는 스크류 헤드와 함께 사용될 수 있다. 이러한 특정 구성은 제자리에서 상기 제1 록킹 와셔(2)를 움직이지 못하게 견고하게 잡아 둔다.

일 특정 실시예에 따른 도 9의 록킹 와셔 어셈블리(1')는 도 8에 따른 스크류(15')와 함께 사용된다. 제1 록킹 와셔(2')의 상부 직경과 스크류의 챔퍼 부위에 대해 상기 제1 록킹 와셔(2')의 챔퍼 각도를 양호하게 적용함으로써, 특히 더 나은 성능의 잠금 기능이 달성되는데, 록킹 와셔(2')의 쐐기형 캠 표면은 관통 홀의 일직선 내부 경계를 갖는 제1 록킹 와셔(2)에 비해 약간 크게 제작될 수 있다.

상기에서 록킹 와셔 어셈블리(1)는 항상 록킹 와셔 어셈블리(1')로 대체 가능하다는 것이 이해되어야 한다.

바람직한 구성에 있어서, 상기 제1 및 제2 록킹 와셔(2, 2', 3)는 서로 연결되는데 그에 따라 상기 록킹 와셔 어셈블리(1, 1')는 쉽게 취급될 수 있다. 상기 록킹 와셔 어셈블리(1, 1')는 록킹 와셔 유닛(locking washer unit)이라 일컫는다. 상기 록킹 와셔(2, 2', 3)는 바람직하게 접착제(glue)에 의해 서로 연결된다. 상기 접착제는 상기 제1 및 제2 록킹 와셔(2, 2', 3) 사이의 상대적인 이동을 허용한다. 예를 들어 이러한 기능을 갖는 접착제들에는 다양한 용융 접착제들(melt glues)이 있다. 상기 록킹 와셔(2, 2', 3)는 상기 접착제에 의해서 하나의 록킹 와셔 어셈블리(1, 1')로 취급될 수 있어야 한다.

바람직한 구성으로서 상기 록킹 와셔 어셈블리(1, 1')는 장착 어셈블리 안의 스크류(15, 15', 및 15")에 미리 설치된다. 바람직하게는 상기 록킹 와셔 어셈블리는 나사산이 없는 스크류(non threaded screw)(15, 15', 15")에 장착될 수 있으며, 그 후 상기 스크류(15, 15', 15")의 일 부분에 나사산을 압연한다. 이는 직경을 증가시키고 상기 록킹 와셔 어셈블리(1, 1')가 상기 스크류로부터 이탈하는 것을 방지한다.

Claims (17)

1. 스크류와 함께 사용되도록 예정되며, 제1 록킹 와셔(2; 2') 및 제2 록킹 와셔(3)를 포함하는 록킹 와셔 어셈블리(locking washer assembly)(1; 1')로서, 상기 제1 록킹 와셔(2; 2') 및 제2 록킹 와셔(3)는 스크류 조인트에 의해 장착되는 요소(16, 17)를 결합하기 위한 수단(11)을 포함하며, 그리고 상기 제1 및 제2 록킹 와셔(2; 2'; 3)는 서로를 결합하는 수단(12)을 더 포함하며,
   상기 제1 록킹 와셔(2; 2')는 상기 제2 록킹 와셔(3)의 중앙 관통 홀(central through hole)보다 큰 중앙 관통 홀(central through hole)을 포함하며,
   상기 제2 록킹 와셔(3)는 상기 제2 록킹 와셔(3)의 톱니(teeth)가 사용이 예정된 스크류(15, 15', 15")의 헤드와 생크(7) 사이의 전이(transition)에서 챔퍼(chamfer) 또는 반경(radius)을 갖는 상기 스크류의 헤드와 결합되는 것을 방지하는 상기 중앙 관통 홀의 직경을 가지고, 상기 제2 록킹 와셔의 상기 중앙 관통 홀은 상기 제2 록킹 와셔가 상기 제1 록킹 와셔보다 상기 스크류의 헤드에 더 근접하게 도입되는 경우 상기 제2 록킹 와셔가 상기 스크류의 헤드의 하부면과 평행해질 때 갭(gap)(4)을 형성하는 직경(diameter)을 가지며, 상기 제1 록킹 와셔(2; 2') 및 상기 제2 록킹 와셔(3)는 캠 잠금 타입(cam locking type)인 것을 특징으로 하는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 록킹 와셔(2, 2')의 상기 중앙 관통 홀은 상기 제1 록킹 와셔(2; 2')에 적용이 예정된 상기 스크류의 생크(7)에 결합될 때 상기 제1 록킹 와셔(2, 2')가 측면 방향으로 이동되는 것을 허용하는 직경(diameter)을 갖도록 배치되며, 상기 제1 록킹 와셔(2, 2')는 측면 방향으로 중심을 벗어나 이동될 수 있는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 록킹 와셔(3)의 상기 중앙 관통 홀은 적용이 예정된 스크류 생크(7)의 직경보다 더 큰 크기를 가지되, 상기 스크류의 생크(7) 상에서 상기 제2 록킹 와셔(3)의 안내(guidance)가 허용되는 크기보다 더 크지 않은 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 록킹 와셔(2; 2")는 상기 제1 록킹 와셔의 톱니(teeth)(11)가 스크류(15, 15', 15")의 헤드와 스크류(15, 15', 15")의 생크(7) 사이의 전이(transition)에서 챔퍼(chamfer) 또는 반경(radius)을 제공하는 스크류 헤드의 표면에 결합하는 것을 허용하는 중앙 관통 홀의 직경을 가지며, 상기 제1 록킹 와셔(2, 2')가 스크류(15; 15'; 15")의 헤드와 스크류(15; 15'; 15")의 생크(7) 사이의 전이(transition)에서 챔퍼 또는 반경을 포함하는 상기 스크류(15; 15'; 15")의 헤드에 대해 가압될 때 이들 결합이 가능해지는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 록킹 와셔(2; 2')와 상기 제2 록킹 와셔(3)는 록킹 와셔 유닛(locking washer unit) 내부로 미리 조립되는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 및 제2 록킹 와셔(2; 2'; 3)는 접착제(glue)에 의해 미리 조립되는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 장착되는 요소를 결합하기 위한 상기 수단은 반경 방향으로 연장되는 톱니(teeth)(11)의 형상인 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 및 제2 록킹 와셔(2; 2'; 3) 서로를 결합하는 상기 수단은 반경 방향으로 연장되는 캠(cams)(12)의 형상인 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 캠(12)은 사용이 예정된 스크류(15, 15', 15")의 나사산(thread)의 피치 각도(pitch angle)(β)보다 더 크도록 구성되는 웨지 각도(wedge angle)(α)을 갖는 록킹 와셔 어셈블리(1; 1').
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 록킹 와셔(2')는 상기 중앙 관통 홀의 경계(border)에서 챔퍼(2'a)를 갖는 록킹 와셔 어셈블리(1').
    
11. 장착 어셈블리로서,
    록킹 와셔 어셈블리와 함께 사용되도록 예정된 스크류(15, 15', 15"), 및
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 록킹 와셔 어셈블리(1; 1')를 포함하는 장착 어셈블리.
    
12. 장착 어셈블리로서,
    스크류의 헤드와 스크류의 생크 사이의 전이(transition)에서 챔퍼(chamfer) 또는 반경(radius)을 갖는 스크류(15, 15', 15"), 및 제1 록킹 와셔(2, 2')와 제2 록킹 와셔(3)를 포함하며, 상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 스크류 조인트에 의해 장착되는 요소(16, 17)를 결합하기 위한 수단을 포함하고, 그리고 상기 제1 및 상기 제2 록킹 와셔는 서로를 결합하는 수단을 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 반드시 스크류의 헤드의 하부면의 평탄한 면에 대해 평행하게 배치되고 상기 제1 록킹 와셔는 상기 제2 록킹 와셔보다 상기 스크류의 헤드에 더 근접하게 위치되며, 상기 제1 록킹 와셔는 상기 제2 록킹 와셔의 중앙 관통 홀보다 큰 중앙 관통 홀을 포함하고, 상기 제2 록킹 와셔의 상기 중앙 관통 홀의 직경은 상기 제2 록킹 와셔가 스크류의 헤드와 결합되는 것이 방지되는 정도인 것을 특징으로 하는 장착 어셈블리.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 록킹 와셔의 상기 중앙 관통 홀은 상기 스크류의 헤드와 상기 스크류의 생크 사이의 상기 반경과, 상기 반경이 끝날 때 시작되는 상기 스크류의 헤드의 하부면의 평탄한 면이 연결되는 위치로서 설명될 수 있는 원(circle)의 직경과 동일한 직경을 갖는 장착 어셈블리.
    
14. 청구항 12 또는 13에 있어서,
    상기 제1 및 제2 록킹 와셔는 그들 각각의 중앙 관통 홀의 직경을 제외하고는 동일하며 서로 반대로 되어 있는 장착 어셈블리.
    
15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 록킹 와셔(3)의 상기 중앙 관통 홀은 상기 스크류의 생크(7)의 직경보다 더 큰 크기를 가지되, 상기 스크류의 상기 생크(7) 상에서 상기 제2 록킹 와셔(3)의 안내(guidance)가 허용되는 크기보다 더 크지 않은 장착 어셈블리.
    
16. 청구항 12에 있어서,
    상기 장착되는 요소를 결합하기 위한 상기 수단은 반경 방향으로 연장되는 톱니(teeth)의 형상인 장착 어셈블리.
    
17. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 및 제2 록킹 와셔(2; 2'; 3) 서로를 결합하기 위해 반경 방향으로 연장되는 캠(cams)(12)의 형상인 장착 어셈블리.

Images