KR200141960Y1 - 리벳없는 너트판과 체결구 - Google Patents

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헨리 제이. 지글러
부르스 엘. 프리싱거
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Abstract

너트판이 너트를 장착판에 고정시키는 본고안의 너트판(12) 및 너트(14)가 도시되어 있다. 상기 너트판은 너트판과 장착판사이의 상대회전을 방지하기 위해 장착판(32)의 구멍으로 수용되는 돌출부를 포함한다. 상기너트 주위에 플랜지(26)가 제공되고, 상기 너트의 일부는 너트판의 관형부(17)내에 수용됨과 동시에 장착판내의 개구에 수용된다.

Description

리벳없는 너트판과 체결구
본 고안은 일반적으로 체결구에 관한 것이고, 보다 상세하게 기술하면 장착판에 견고하게 장착되어지는 너트판을 가진 체결구에 관한 것이다.
장착판에 너트판이 부착되어 있는 앵커 너트 체결구가 공지되어 있다. 전형적으로, 나사산 너트는 볼트의 용이한 삽입을 위한 유동적 방법으로 너트판에 의하여 유지된다. 너트판에 대한 너트의 회전은 너트의 일부분과 결합하는 너트판의 측벽들에 의해 방지받게 된다.
그러한 체결구들에 있어서는, 너트판을 장착판 위에 견고하게 장착시키고 장착판에 대한 너트판의 회전을 방지할 필요가 있다. 공지된 장치에서는, 너트판은 중앙에 위치한 너트의 어느 한 측면에 제공된 리벳에 의해 장착판에 고정되어 있다. 그러나, 리벳용 두 구멍과 나사산 볼트를 위한 나사산 너트의 접근을 제공하는 나사용 구멍을 포함하는, 장착판의 세 구멍을 천공할 필요가 있기 때문에 그러한 장치는 바람직하지 않다. 특히 상당한 수의 이러한 체결구들이 사용되어야 하는 곳에서는 장착판에 비교적 정확하게 이격된 구멍들을 제공하여야 하고, 이것은 상당한 시간과 노동 비용이 뒤따른다. 더욱이, 거리가 근접한 세 구멍에는 경우에 따라서 장착판을 지나치게 약하게 할 수 있는 크랙과 손상이 발생될 수 있다.
너트판을 장착판에 장착시키기 위한 또다른 공지의 장치에서는, 너트판 위의 회전이 부착 슬리브의 관형부상에 제공된 너어링(KNURLING)에 의해 방지되는 경향이 있다. 장착된 슬리브는 한쪽 끝에 플랜지(FLANGE)를 가지며, 관형부는 너트판을 통해 장착판에 제공되어진 구멍으로 끼워진다. 그리고 관형부는 장착판상에 너트판을 유지하기 위하여 변형되며, 너어링은 장착판 구멍의 측벽들과 마찰력에 의해 맞물리려 한다. 그러나, 너어링을 관형부에 제공하는 것은 시간과 노력이 필요하게 된다. 더욱이 구멍의 측벽들과 너어링형 관형부 사이의 맞물림이 부적합하거나 너트에 과도한 토오크(TORQUE)가 걸린다면 부적합한 너트판의 회전이 뒤따를 수도 있다.
너트판이 리벳들에 의해서 고정되게 되는 장치들에 있어서는, 결함이 있는 너트판을 교환하는데는 리벳들을 제거해야 하기 때문에 상당히 많은 시간이 소모되며 제거하기도 어렵다.
따라서, 본 고안의 목적은 리벳들을 사용하지 않고 장착판에 고정될 수 있는 고정 또는 유동 너트용 너트판을 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 너트판이 체결되어지는 장착판과 너트판 사이에서의 상대회전이 경제적이고 효과적으로 방지되는 너트판을 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 너트판이 장착되어지는 부재를 지나치게 약하게 할 가능성을 감소시키는 너트판을 제공하는데 있다.
본 고안의 또다른 목적은 본 고안에 따른 너트와 너트판을 포함한 개선된 체결구를 제공하는데 있다.
더 나아가 본 고안의 목적은, 조립과 분해가 용이하고 체결구와 장착판의 신뢰성을 증가시키는 너트 및 너트판을 포함하는 개선된 체결구를 제공하는데 있다.
상기 목적들은, 너트판이 너트를 견고하게 받아들일 수단들을 갖추고 있는 평탄부(flat portion)를 포함하는 본 고안에 따른 체결구와 너트판에 의해 이루어진다. 또한, 수단들은 너트판을 장착판에 고정시키기 위하여 제공되는데, 이때 그 수단들은 이미 장착판에 제공되어 있는 구멍속으로 뻗어있는 관형부를 포함한다. 또한, 너트판은 관형부로부터 거리를 두고 떨어져 있으며 장착판에서 토오크 핀 구멍 또는 요홈부에 수용되기 적합한 돌출부 또는 토오크 핀을 포함한다. 돌출부는 너트판과 장착판의 상대회전을 방지한다.
본 고안에 따른 체결구는 너트를 견고하게 수용하기 위한 수단들이 제공된 통상의 평탄부를 포함한 너트판으로 구성된다. 너트는 너트의 종축 둘레의 원주에 제공된 플랜지 또는 스커어트(skirt)를 포함한다. 너트의 관형부는 플랜지 너머로 연장되고 너트판의 관형부 속으로 수용되기에 적합하게 된다. 너트판의 관형부는 장착판에 너트판이 체결되도록 주름져 있거나, 성형되거나, 변형되기에 적합하다. 또한, 너트판은 너트판 관형부로부터 이격되고 장착판의 토오크 핀 구멍 또는 요홈부에 수용되기 적합한 돌출부 또는 토오크 핀을 수용한다. 돌출부는 부재와 너트판의 상대회전을 방지한다.
도면의 간단한 설명
본 고안의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조함으로써 더욱 상세히 기술되어질 것이다. 여기에서 동일한 부분들은 동일한 참조부호로 나타낸다.
도 1은 본 고안의 너트와 너트판의 사시도.
도 2는 도 1의 너트판의 사시도.
도 3은 도 1의 너트의 사시도.
도 4는 도 3의 너트와 조립되기 전의 도 2의 너트판의 평면도.
도 5는 도 4의 너트판의 측면도.
도 6은 도 3 너트의 평면도.
도 7은 도 6의 너트의 측면도.
도 8은 도 1의 너트와 너트판을 수용하도록 준비된 장착판의 부분 단면에 대한 측면도.
도 9는 도 1의 너트와 너트판을 설치하는 동안 도 8의 장착판의 부분 단면에 대한 측면도.
도 10은 도 8의 장착판에 설치된 도 1의 너트와 너트판의 부분 단면에 대한 측면도.
도 11은 너트와 너트판이 일체되는, 본 고안에 따른 너트와 너트판의 부분 단면에 대한 측면도이다.
바람직한 실시예들의 상세한 설명
도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 체결구(10)는 너트판(12)과 너트판(12) 안에서 부분적으로 수용되어지는 너트(14)를 포함한다. 너트는 각종의 나사 체결로 구성되며 잠금(locking) 특성과 같은 바람직한 종래의 특성을 갖게 된다. 너트(14)와 너트판(12)은 스테인레스 강 같은 금속이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 너트판(12)은 변형가능한 측벽(18)들을 구비하고 있는 평탄부(16)을 포함한다. 도 4를 보면, 각각의 측벽(18)들은 너트(14)에 대응하는 매끄러운 형상(21)을 갖는 요홈부(20)를 구비한다.
너트(14)는 나사산 볼트(그림에는 도시되지 않음)같은 체결부재를 수용하기 위하여 암나사 형태인 관형부(22)를 포함한다. 관형부(22)는 적어도 한개의 단부(23)에서 개방되고, 바람직하게는 다른 단부(24)에서 밀폐되어 돔(dome) 너트를 형성한다. 필요하다면, 너트는 그 양단이 개방될 수도 있다. 나사산의 모양, 너트 및 나사산의 치수도 변경될 수 있다.
플랜지(26) 또는 스커어트는 너트의 관형부(22) 주위에 제공된다. 플랜지(26)는 플랜지(26) 양측면에 제공된 두개의 평행한 직선 에지(edge, 28)를 포함한다. 측벽(18)들이 플랜지(26)의 주위에서 변형될 때, 플랜지(26)는 너트판(12)의 측벽(18)들에 의해 유동적으로 수용될 수 있는 치수를 갖게 된다. 필요하다면, 너트(22)는 측벽(18)들과 평탄부(16) 사이에 플랜지(26)의 에지(28)를 고정시키므로써 너트판(12)에 견고하게 체결될 수 있다. 선택적으로, 도 11를 참조하면 너트는 너트판과 일체로 형성될 수 있다.
플랜지(26)는 너트의 양단부로부터 이격된 너트(22)의 관형부 주위에 제공된다. 이렇게하여, 너트의 개방단부(23)를 포함하는 관형부의 한 부위는 플랜지(26)의 한쪽에 제공된다. 너트 관형부의 또 다른 부위는 플랜지(26)의 다른쪽에 제공된다. 너트(14)가 너트판(12)내에 수용될 때, 너트의 개방단부(23)를 포함한 너트 관형부(22)의 한 부위는 너트판의 관형부내에 수용된다. 필요하다면, 너트(14)와 너트판(12) 사이에, 그리고 개방단부(23)와 관형부(17) 사이에 O-링 시일(O-RING SEAL)이 제공될 수 있다.
또한, 너트판(12)은 너트판(12)의 평탄부(16)에 수직으로 연장되는 탭(TAB) 또는 둘출부(30)를 포함한다. 돌출부(30)는 너트판(12)과 일체로 형성되어지며, 바람직하게는 돌출부 측벽(18)들 사이의 중앙에 있는 평탄부(16)의 바깥 둘레상에 위치한다. 조립중에, 도 8을 참조하면, 본 고안에 따른 너트판과 너트가 장착되어질 부재 또는 장착판(32)에는 계단형 보어(34)가 제공된다. 계단형 보어(34)는 너트판(12)의 관형부(17)를 수용할 수 있는 치수를 갖는 제 1 부분(36)을 포함한다. 계단형 보어는 또한 제 1 부분(36)보다 조금 큰 지름을 가진 제 2 부분(38)을 포함한다. 계단형 보어(34)는 종래 방법대로 적합하게 계단형 드릴 비트(BIT, 40)를 사용하여 부재(32)에 제공될 수 있다.
또한, 부재(32)는 개방되거나 막혀있고, 너트판(12)의 관형부(17)와 돌출부(30) 사이의 간격에 대응하는 간격만큼 계단형 보어(34)로부터 이격된 토오크 핀 구멍(42) 또는 요홈부를 구비하고 있다. 토오크 핀 구멍(42)은 계단형 보어(34)의 제 1 부분(36)을 갖는 부재(32)의 측면에 제공된다. 토오크 핀 구멍(42)은 부재에 미치는 요홈부의 영향을 최소화하도록 부재(32)를 완전히 관통하지 않는게 바람직하다. 그러나, 필요하다면 토오크 핀 구멍이 부재(32)를 완전히 관통할 수는 있다(도면에 도시되지 않음). 만일 토오크 핀 구멍이 부재(32)를 완전히 관통하였다면, 구멍의 노출단부를 밀폐하기 위하여 돌출부(30)에 근접한 토오크 핀 구멍에 플러그(50) 또는 시일링 캡(도 1 참조)을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
지금 도 9를 참고하면, 너트판(12)은 장착판(32)에 인접한 곳에 위치하며, 너트판의 관형부(17)는 계단형 보어(34)안에 삽입된다. 바람직하게는, 너트판의 관형부(17)의 단부는 계단형 보어(34) 제 1 부분(36)의 단부를 약간 넘어 뻗어있으나 계단형 보어(34)의 제 2 부분(38)을 넘지는 못한다. 너트판 관형부(17)의 단부(19)는 공구부재(44)에 의해 관형부 단부의 변형이 용이하도록 테이퍼져 있다. 너트(14)는 너트판(12)의 측벽(18)들에 의해 유동적으로 유지되고, 너트(14)의 관형부(22)는 부재의 계단형 보어(34)안으로 연장된다. 용어 유동적으로라 함은 도 10에서 도시된 바와같이 너트가 너트판 관형부(21)의 종축을 가로지르는 방향으로 방사상으로 움직이도록 배열되어 있다는 것을 의미한다. 너트판(12)의 관형부(22)는 계단형 보어(34)의 제 1 부분(36)을 넘어서 뻗어있지 않는 것이 바람직하다. 돌출부(30)는 부재(32)의 토오크 핀 구멍(42)안으로 뻗어있다. 토오크 핀 구멍(42)은 장착판(32)과 너트판(12)의 끼워맞춤을 방해하지 않고, 돌출부를 꼭맞게 수용하도록 크기가 정해진다.
장착판(32)에 너트판(12)의 관형부(17)를 고정시키기 위하여 공구부재(44)의 나사부(46) 또는 지지나사는 너트(14)의 나사부와 결합된다. 그리고, 공구부재(44)의 적절한 형상의 단부 또는 성형다이(48)는, 단부(19)를 계단형 보어(34)의 제 2 부분(38)안으로 성형 또는 변형시키기 위하여 너트판(12)의 관형부의 단부와 맞물리게 된다. 변형후에는, 관형부(17)의 단부(19)는 너트판의 관형부(21, 도 10에 도시됨)에 도시된 바와 같이 바람직하게도 매끄럽게 곡선화되어 있다. 필요하다면 너트판이 장착판에 대하여 주름이 지거나 구부러지거나 성형화될 수도 있다.
필요하다면, 계단형 보어(34)는 원추형(countersunk) 보어(도면에 도시되지 아니함)로서 대치될 수 있으며, 상기 보어의 원추형부는 계단형 보어(34)의 제 2 부분에 상응한다. 그때 너트판(12) 관형부의 단부(19)는 장착판(32) 위에 너트판이 견고하게 부착되도록 단순히 바깥쪽으로 변형되거나 플레어(flare) 성형될 수도 있다.
너트 개방단부(23)가 너트판의 관형부(17) 속으로 연장되도록(계속하여 원추형 보어 또는 계단형 보어(34) 속으로 연장되도록 너트(14)를 배열함으로써, 체결구의 용이한 조립 및 신뢰성이 증가되어진다. 너트가 너트판(12)에 유동적으로 고정되어 있는 동안, 너트판의 관형부(17)에 너트 개방단부(23)의 맞물림은 너트판에 대한 너트의 적절한 위치 선정을 용이하게 한다. 더욱이, 너트의 나사부가 부재(32) 속으로 뻗어 있기 때문에, 같은 나사산 크기를 가진 체결용으로 소형의 장치가 제공될 수 있다.
너트판과 너트 사이에 O-링을 제공함으로써, 본 고안에 따른 체결구는 체결구를 위한 적절한 장착작업과 고무 부트(boot)가 필요없게 된다. 더욱이, 너트판상에 너트의 정렬이 안정적이고 너트의 나사부가 부재(32)의 표면에 매우 근접한 상태로 제공되기 때문에, 나사산 볼트와 너트의 맞물림이 용이하게 된다. 또한, 상기 부재(32)에는 나사산 볼트가 삽입된다.
본 고안의 원리, 바람직한 실시예 및 조작형태는 앞 부분에서 설명되어 있다. 그러나, 보호받고자한 본 고안은 기술된 실시예들에 제한되도록 해석되어지지 않는다. 더나아가, 여기에서 설명된 실시예들은 한정적인 것 보다는 예시적인 것으로 간주되어질 것이다. 예를 들면, 임의의 단부를 사용하여 적용하는데에도 완전하게 만족하는 장치는 유동 너트 체결구를 포함할 수 있으며, 여기에서 너트(14)의 개방단부(23)는 부재(32)에 마주치는 플랜지(26)의 표면과 함께 거의 동일 평면 위에 위치하게 된다. 그리고, 본 고안의 사상과 범위내에 해당하는 다양한 변형 또는 변이는 본 고안의 청구범위에 포함하게 될 것이다.

Claims (7)

  1. 나사산 체결구와 함께 사용되는 너트판으로서 :
    너트판을 지나는 통로를 가진 평탄부와,
    상기 너트판을 장착판에 고정시키는 수단으로서, 상기 평탄부에 대체로 수직으로 연장된 관형부를 포함하는 고정수단과,
    나사산 부재가 나사산 체결구에 의해 수용되도록 상기 통로에 인접한 너트판에 나사산 체결구를 상기의 유동적으로 고정시키기는 수단과,
    상기 너트판과 장착판 사이의 상대회전을 방지하는 수단으로서, 상기 평탄부로부터 대체로 수직으로 연장되고, 상기의 고정수단의 관형부로서 상기 평탄부의 측면과 동일한 측면상에 제공된 돌출부를 포함하는, 상대회전을 방지하는 수단으로 구성되며,
    상기 너트판에 나사산 체결구를 유동적으로 고정시키는 상기 수단은 체결구의 한 부분에 대하여 느슨하게 변형되게 적용된 평탄부의 제 1 및 제 2 측벽들을 포함하고,
    상기 돌출부는 제 1 및 제 2 측벽들 사이 의 중앙부에, 그리고 상기 평탄부의 주위에 제공되어지는 것을 특징으로 하는 너트판.
  2. 개구 관통구를 갖는 장착판에 설치하기 적합한 너트 및 너트판에 있어서,
    관통하는 통로를 가진 평탄부와; 장착부재에 상기 너트판을 고정시키는 수단으로서 상기 평탄부에 대체로 수직으로 연장된 관형부를 포함하는 고정수단과; 나사산 부재가 상기 너트에 의해 수용되도록 상기의 통로와 인접한 너트판에 너트를 유동적으로 고정시키는 수단과; 상기 너트판과 장착판 사이의 상대회전을 방지하는 수단으로서, 상기의 평탄부로부터 대체로 수직으로 연장되고, 상기의 고정수단의 관형부로서 상기 평탄부의 측면과 동일한 측면상에 돌출부를 포함하는, 상대회전을 방지하는 수단으로 구성된 너트판과,
    관형부 원주 부근에 제공된 플랜지와, 나사산의 관형부를 가지는 너트로서, 상기의 관형부가 플랜지에 대하여 대체로 수직으로 연장되고 상기 너트판의 통로를 통해 너트판의 관형부내에 수용되는 적어도 하나의 개방단부을 가지는 너트로 구성되는 것을 특징으로 하는 너트판 및 너트.
  3. 제 2항에 있어서, 너트를 상기 너트판에 유동적으로 고정시키는 상기 수단은 너트 일부분에 대하여 느슨하게 변형이 되는 평탄부 제 1 및 제 2 측벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 너트판 및 너트.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 돌출부는 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이의 중앙부, 그리고 상기 평탄부 주위에 제공되어지는 것을 특징으로 하는 너트판 및 너트.
  5. 관통하는 개구 및, 그 개구에 인접한 구멍을 갖는 장착판상에 설치하기에 적합한 체결구에 있어서,
    내부 나사산을 갖는 관형부를 포함하는 너트와,
    너트판에 너트를 유동적으로 고정시키는 수단과; 장착판에 너트판을 고정시키는 수단과; 상기 장착판에 대하여 너트판의 회전을 방지하며, 상기 장착판의 구멍에 수용하기 적합한 일체식 돌출부를 포함하는 회전 방지용 수단을 포함하는 너트판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 체결구.
  6. 제 5항에 있어서, 장착판에 너트판을 고정시키는 상기 수단은, 장착판의 개구안으로 연장되기에 적합한 너트판에서 일체식으로 형성된 관형부를 포함하며, 상기 관형부는 장착판에 너트판을 고정시키기 위해 한 단부에서 변형되고, 적어도 너트의 일부가 너트판의 관형부 안으로 연장되는 것을 특징으로 하는 체결구.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 너트와 너트판이 상기의 장착판에 고정될 때, 상기 너트의 관형부는 장착판의 개구안으로 연장되며, 상기 너트 또한 너트의 개방단부로부터 멀리 이격된 원주형 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 체결구.
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