KR19990071990A - 나사체결수단의신속한결합및해체를위한장치 - Google Patents

Abstract

체결 수단은 나사가 형성된 제1부재, 상기 제1부재가 삽입되고 제거되는 구멍을 갖는 제2부재, 상기 제2부재의 내부에 설치되어 상기 제1부재가 상기 제2부재에 체결된 상태의 제1위치와 상기 나사 부재가 상기 제1부재의 나사의 직경보다 더 큰 직경을 가짐으로써 상기 제1부재가 상기 제2부재의 내외부로 미끄러질 수 있는 제2위치 사이에서 움직이는 나사 부재, 상기 나사 부재에 결합된 풀/락/토크 핀 및 상기 나사 부재를 상기 제2위치로 팽창시키는 핀과 결합하도록 상기 나사 부재를 길이방향으로 이동시키는 수동 조작 기구로 구성된다. 상기 제2부재는 풀/락/토크 핀이 관통하여 지나가는 타원형 구멍이 형성된 외부 몸체를 포함하고, 상기 나사 부재는 상기 풀/락/토크 핀의 단부가 지지되는 타원형 홈을 포함하고, 상기 나사 부재는 상기 풀/락/토크 핀이 지지하는 어깨를 포함한다.

Description

나사 체결 수단의 신속한 결합 및 해체를 위한 장치 (Apparatus for rapidly engaging and disengaging threaded coupling members)

<발명의 배경 및 요약>

본 발명은 신속한 결합과 해체가 가능한 나사가 형성된 체결 수단과 관련된다.

너트나 볼트와 같은 나사 체결 수단은 스피드가 요구되거나 회전 운동이 바람직하지 않은 경우와 같이 매우 특별한 경우에는 비효율적이다. 예를 들어, 특허 4,378,187, 5,324,150, 5,378,100 및 5,427,488호의 대상인 체결 수단에서 볼트나 다른 나사 부재의 나사산과 결합하기 위해 방사상으로 안쪽으로 향한 활모양의 조각들이 특징인 다양한 나사 체결 수단들이 개시되어 있다. 나사 조각들은 케이싱 내에 이동 가능하게 설치되고 탄성적으로 안으로 체결된다. 전형적으로 케이싱은 회전면을 향하여 내부에서 방사상으로 축에서 떨어져서 형성되며, 프러스토코니컬 면과 같이, 체결 기구의 축에 공통의 예각으로 팽창된다. 이런 방식으로 체결 기구들은 단지 직선 운동에 의해 너트를 볼트에 밀어 넣고, 몇 회 회전시켜 최종적으로 조인다.

그러한 체결 수단은 신속한 직선 운동에 의해 체결과 분리 모두가 행해진다. 그러한 경우에, 볼트는 너트의 내부로 직선적인 슬라이딩 운동에 의해 미리 정해진 길이 만큼 삽입되고, 너트와의 견고한 결속을 위해 회전되어진다. 볼트의 해제는 단지 반대 방향으로 약간 회전시키고 볼트가 너트로부터 축방향으로 빠져나오도록 체결부로부터 나사 부재를 끌어내는 단순한 볼트의 슬라이딩 운동에 의하여 수행된다.

본 출원인이 1995년 6월 9일 출원한 특허출원 08/489,158호에서, 체결 수단의 직선축을 따른 신속한 체결과 해체가 수행되며, 이동 가능하게 설치된 수나사 부재의 인접 V자형 조각의 내부에 이동 가능하게 설치된 핀 부재가 특징이며, 체결 수단은 서로 다른 부재에 대해 상대적으로 이동하여 핀 부재가 나사 부재를 분리시킨다. 게다가, 구성요소들이 적절한 정렬된 상태에서 구성요소의 결합 작용을 증가시키기 위하여 볼 부재를 사용한다.

본 발명에서, 체결 수단의 외부 몸체에는 타원형 구멍이 형성되어 풀/락 핀이 지나가고, 나사 부재에는 상기 핀의 단부가 지지되는 타원형의 홈이 형성되어 외부 몸체에 결합된 슬리브가 이동하면 나사 부재가 잠겨진다. 풀/락 핀은 외부 몸체와 나사 조각을 매우 작은 유격을 가지고 관통하여, 슬리브가 뒤로 당겨질 때 상기 풀/락 핀도 축방향으로 움직인다. 나사 조각에 형성된 타원형 홈의 아래쪽은 나사면까지 관통되지 않으며, 슬리브가 아래로 내려갈 때 핀은 돌출부에 지지되어 나사를 제위치에 고정한다. 풀/락/토크 핀의 단부는 나사 조각이 뒤로 움직이는 것을 방지한다. 이러한 간단한 잠금 구조는 본 출원인의 이전 출원에서 개시되어 있는 잠금 볼 부재를 필요 없게 한다. 게다가 슬리브가 위로 당겨지면 풀/락/토크 핀이 타원형 홈의 돌출부를 지지하지 않게 되면 나사면을 관통하여 나사 조각이 자유로이 움질일 수 있다. 계속 슬리브를 뒤로 당기면 나사 조각을 상부 캡 경사면에 밀착시키고 나사 조각을 뒤로 벌어지게 한다. 나사 조각이 뒤로 벌어지면 풀/락/토크 핀은 나사 조각의 구멍을 관통하고 나사 조각이 움직이도록 한다.

또한, 슬리브가 아래쪽에 위치하면 슬리브 또는 외부 몸체에 부착된 핸들 또는 외부 몸체 자체는 회전할 수 있다. 그 결과 회전력이 풀/락/토크 핀 및 나사 조각에 전달된다. 이러한 특징 때문에 이전의 실시예나 다른 특허에서와 같은 상부 캡 또는 외부 몸체의 토크 핀이나 돌기가 필요 없게 된다. 게다가, 나사 조각에 대한 슬리브 스프링의 힘은 주변 가터 스프링을 필요 없게 한다.

제1도는 외부 나사 부재가 삽입되기 전의 부재들의 위치를 보여주는 체결 수단의 단면도이다.

제2도는 슬리브가 올라간 상태의 체결 수단의 단면도이다.

제3도는 체결 수단의 구성요소들을 보여주는 분해 사시도이다.

제4도는 결합 특성이 없는 체결 수단의 단면도이다.

제1도 내지 제3도와 같이 본 발명의 체결 수단은 적절한 구체예에서 나선상의 나사산(12)과 머리(14)가 형성된 볼트인 제1부재(10)와 외부 몸체(16)를 갖고 상기 제1부재(10)가 삽입되어 결합되는 제2부재(15)를 포함한다.

제2부재(15)는 슬리브(18)에 의해 둘러싸인 외부 몸체(16)와 그 사이에 위치한 압축 스프링(20)을 포함한다. 외부 몸체(16)의 내측면에는 나사산(22)이 형성되고, 상부 캡(24)에도 동일한 나사산(26)이 형성되어 상기 상부 캡(24)을 상기 외부 몸체(16)에 체결할 수 있다.

부재 번호 28은 일반적으로 다수 개로 조각난 가동적인 수나사 부재로 외부 몸체(16)의 하부 공동 내에 위치한다. 적절하게는 조각난 개수가 세 개인 가동적인 나사 부재(28)가 제3도에서와 같이 가터 스프링(30)에 의해 둘러싸여 조여진다. 가동적인 나사 부재(28)에는 각각 암나사(32)가 형성되어 제1부재(10)의 나사(12)와 결합된다.

부재 번호 33은 일반적으로 다수개의 풀/락/토크 핀을 나타내며 슬리브(18)에 나사에 의해 조여지며 외부 몸체(16)와 제3도의 구멍(34)과 제4도의 구멍(42)을 관통한다. 상기 핀(33)과 상기 구멍(34, 42)사이에는 약간의 유격만이 있어 슬리브(18)가 뒤로 이동하면 이하에서 기술하는 바와 같이 풀/락/토크 핀(33)은 부드럽게 축방향으로 이동한다.

제1구체예에서, 각 나사 부재의 조각들(28)에는 타원형 홈(36)이 형성되어 있다. 따라서, 슬리브(18)가 가장 아래쪽에 위치하면 풀/락/토크 핀(33)은 나사 부재(28)를 지지하여 잠금 작용을 한다. 타원형 홈(36)은 나사 부재의 조각들(28)을 관통하는 구멍이 아니며 단지 풀/락/토크 핀(33)이 지지하도록 표면에 홈이 형성된 것이기 때문에 풀/락/토크 핀(33)은 나사 부재의 조각들(28)을 관통하지 않는다. 제1도에 도시된 바와 같이, 핀(33)의 단부(38)가 나사 부재(28)의 어깨(40)를 지지하여 뒤로 움직이는 것을 방지한다. 이러한 단순한 고정 구조는 잠금 볼과 같은 구조를 필요치 않게 한다. 제2도에 도시된 바와 같이 슬리브(18)가 위로 이동하면 풀/락/토크 핀(33)의 단부(38)는 돌출부 또는 어깨(40)의 위로 지나가고 자유롭게 구멍을 통과한다.

제4도의 제2구체예에서는 타원형 홈(36)의 잠금 부재를 없애고 단순히 나사 부재에 풀/락/토크 핀(33)보다 큰 원형 구멍(42)을 형성하여 풀/락/토크 핀이 나사 부재를 관통할 수 있도록 하였다.

슬리브(18)의 계속적인 운동은 풀/락/토크 핀(33)이 나사 부재(28)의 구멍(36, 42)의 상단부에 접촉하도록 한다. 이점에서 핀(33)을 가동하는 것이 나사 부재(41)의 바닥에서 보다 더 많은 디자인 기회를 제공한다. 슬리브(18)의 운동은 풀/락/토크 핀(33)이 나사 부재(28)를 들어올리도록 하고 상부 캡(24)의 원추형 표면(42)을 눌러 나사 부재(28)를 외부쪽으로 방사상으로 벌어지게 한다. 이때 제1부재(10)는 삽입되어진다. 슬리브(18)를 이완시키면 나사 부재(28)를 아래쪽으로 이동시키고 수나사(12)와 결합하여 고정시킨다.

전술한 바와 같이, 풀/락/토크 핀(33)과 구멍(36, 42)간의 상호작용은 위에서 언급한 본 출원인의 계류중인 특허 출원에서의 핀 부재나 V자형 부재와 같은 구조나 원한다면 주변 가터 스프링을 필요치 않게 함이 명백하다. 게다가, 핀(33)과 구멍(36, 42)에 의해 수행되는 잠금 작용이 부재의 단부로부터 안쪽에서 들어온 지점에서 수행되므로 슬리브(18)가 부재의 전면으로 연장될 필요가 없다. 또한 최하단 위치에서 외부 몸체(16)에 부착된 슬리브(18) 또는 핸들(육각 또는 다른 형상)은 회전할 수 있다. 그 결과 회전력이 핀(33)에 전달되고, 핀에 의해 나사 부재(28)에 전달된다. 이는 과거에 행해진 것과 같은 상부 캡(24)에 위치한 토크 핀이나 돌기를 필요치 않게 한다.

Claims (8)

1. 나사가 형성된 제1부재;

   상기 제1부재가 삽입되고 제거되는 구멍을 갖는 제2부재;

   상기 제2부재의 내에 설치되고, 상기 제1부재가 상기 제2부재 내에 체결된 제1위치와 상기 제1부재의 나사의 직경보다 더 큰 직경을 가짐으로써 상기 제1부재가 상기 제2부재로부터 축방향으로 미끄러져 나오는 제2위치 사이에서 이동하는 나사 부재;

   슬리브에 부착되고 상기 나사 부재에 결합되는 풀/락/토크 핀; 및,

   상기 나사 부재를 상기 제2위치로 확장하는 핀과 결합하도록 상기 나사 부재를 길이방향으로 이동시키는 수동 조작 기구;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 풀/락/토크 핀이 상기 나사 부재를 관통하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2부재는 상기 풀/락/토크 핀이 관통하는 타원형의 구멍이 형성된 외부 몸체를 포함하고, 상기 나사 부재는 슬리브가 내려왔을 때 상기 풀/락/토크 핀의 단부가 지지하여 상기 나사 부재를 잠그는 타원형의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
4. 제2항에 있어서, 상기 풀/락/토크 핀이 상기 구멍 위의 축을 따라 상기 나사 부재에 작용하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
5. 제3항에 있어서, 상기 풀/락/토크 핀이 상기 구멍 위의 축을 따라 상기 나사 부재에 작용하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
6. 제2항에 있어서, 상기 수동 조작 기구는 상기 외부 몸체에 결합되는 슬리브, 상기 슬리브와 상기 외부 몸체를 관통하는 풀/락/토크 핀 및 상기 슬리브와 상기 외부 몸체 사이에 위치하며 상기 슬리브와 상기 풀/락/토크 핀을 상기 나사 부재에 체결시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
7. 제3항에 있어서, 상기 수동 조작 기구는 상기 외부 몸체에 결합된 슬리브, 상기 슬리브와 상기 외부 몸체를 관통하는 풀/락/토크 핀 및 상기 슬리브와 상기 외부 몸체의 사이에 위치하며 상기 슬리브와 상기 풀/락/토크 핀을 상기 나사 부재에 체결시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.
8. 제2항에 있어서, 상기 풀/락/토크 핀은 상기 외부 몸체로부터 상기 나사 부재로 직접 회전력을 전달하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 기구.