KR20020033415A - 헐거움 방지 너트 - Google Patents

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Abstract

서로 편심 결합(engaging in eccentric manner)하는 상측 너트(3)와 하측 너트(2)로 이루어지고, 소위 웨지(wedge) 효과에 의해서 절대적인 헐거움 방지 효과를 발휘하는 헐거움 방지용 더블 너트로서, 상측 너트(3)에는 상측 너트(3)의 체결 작업시에 스패너 등의 체결 공구의 하단부와 맞닿는 접촉부(3b)가 설치되어 있고, 상기 접촉부(3b)는 예를 들어 상측 너트(3)의 외측 주변의 일부로부터 돌출되어, 상측 너트(3)의 회전량을 눈으로 보아 알 수 있게 되어 있다.

Description

헐거움 방지 너트{Anti-loosening nut assembly}
본 발명은 헐거움 방지 너트에 관한 것이다.
본원 출원인은 하측 너트의 볼록부와 상측 너트의 오목부를 편심 결합시킴으로써 확실한 헐거움 방지 효과를 발휘하는 헐거움 방지 더블 너트를 개발하였다. 상기 헐거움 방지 너트는 나사 구멍이 관통형상으로 형성된 하측 너트와 상측 너트로 이루어지고, 하측 너트에는 나사 구멍의 주위에 축방향 외측을 따라서 축소하는 테이퍼 형상의 외주면을 갖는 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부의 외주면은 나사 구멍에 대하여 미소량이 편심되어 있고, 상측 너트에는 하측 너트의 볼록부가 결합하는 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 내주면은 나사 구멍과 동심형상으로 되어 있다. 이와 같이, 볼록부와 오목부가 편심되어 있기 때문에, 양 너트를 체결했을 때에는 너트가 각각 나사 구멍 축심에 대하여 직경 방향으로 약간 떨어진 곳에서 가압되고, 나사축에 큰 직경 방향의 응력이 작용한다. 상기 웨지 효과에 의한 직경 방향의 큰 응력의 작용에 의해, 상당히 우수한 헐거움 방지 효과를 발휘하는 것이다.
체결 공구에는 여러가지가 존재하고 있지만, 통상은, 취급이 용이하고 신속한 작업을 행할 수 있는 박스 렌치가 사용된다. 상기 박스 렌치를 사용하여 상기 너트의 체결 작업을 행하는 경우, 하측 너트의 체결 작업에 지장은 없지만, 하측 너트의 체결 완료 후에 상측 너트의 체결 작업을 행할 때에, 박스가 하측 너트에도 결합하게 되어, 하측 너트에 대하여 상측 너트가 상대 회전하지 않고, 웨지 효과가 발휘되지 않아서, 원래의 헐거움 방지 작용을 얻을 수 없는 일이 있다.
또한, 상기 헐거움 방지 너트는 하측 너트와 상측 너트를 적정한 토크로 체결하지 않으면, 헐거움 방지 효과가 충분히 발휘되지 않기 때문에, 체결 작업은, 규정된 토크로 세트한 토크 렌치에 의해, 체결 토크값(torque値)를 확인하여 느슨함 방지의 관리를 하고 있다. 그러나, 작업성이 나쁜 장소에서는 현장 작업원이 토크 렌치를 사용할 수 없고, 편구 스패너(single ended spanner)나 렌치 등을 사용하여, 자기의 경험과 직감에 의해 체결 작업을 행하는 일이 있다. 그러나, 이 경우, 적정한 체결 토크값을 얻을 수 없기도 하고, 또한, 작업성이 나쁜 좁은 작업 장소에서의 헐거움 방지 너트의 체결 작업에 있어서는 상측 너트의 체결 시에 스패너가 미끄러져 하측 너트로 어긋나기도 하여, 함께 회전하는 등의 간섭이 생기고,체결 관리상 바람직하지 않다.
그래서, 본 발명은, 토크 렌치를 사용하지 않고도, 확실한 체결 토크에 의해 너트의 조임 장치 부착을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있는 헐거움 방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 헐거움 방지 너트는 상측 너트와 하측 너트로 이루어지고, 상측 너트 및 하측 너트 중 어느 한 쪽에는 나사 구멍 주위에 축방향 외측을 따라서 직경이 축소하는 테이퍼 형상의 외주면을 갖는 볼록부가 형성되고, 다른 쪽에는 상기 볼록부가 결합하는 오목부가 나사 구멍 주위에 형성되어 있고, 상기 볼록부의 외주면 또는 오목부의 내주면의 한쪽이 나사 구멍에 대하여 미소량 편심되고, 다른쪽이 나사 구멍과 동심형상으로 된 것이다.
상측 너트에는 상측 너트의 체결 작업시에 스패너나 박스 렌치 등의 체결 공구의 하단부(하면이나, 너트 결합 오목부의 내주면의 단부 등)와 맞닿는 접촉부를 돌출시켜 설치할 수 있다. 상기 접촉부는 그 회전량을 눈으로 확인할 수 있는 것으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 접촉부를 형성함으로써, 체결 공구에 의해 상측 너트를 체결할 때에는 체결 공구는 상측 너트의 접촉부와 접촉하고, 하측 너트에 간섭 혹은 결합하지 않고, 용이하게 상측 너트의 체결 작업을 행할 수 있으며, 더구나, 상기 접촉부에 의해서 상측 너트의 회전량을 용이하게 눈으로 확인할 수 있고, 이로 인해, 상측 너트의 토크량을 판단하면서 체결 작업을 행하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 상측 너트와 하측 너트로 이루어지고, 상측 너트 및 하측 너트 중 어느 한 쪽에는 나사 구멍의 주위에 축방향 외측을 따라서 직경이 축소하는 테이퍼 형상의 외주면을 갖는 볼록부가 형성되고, 다른 쪽에는 상기 볼록부가 결합하는 오목부가 나사 구멍 주위에 형성되고, 상기 볼록부의 외주면은 나사 구멍에 대하여 미소량만큼 편심되고, 상기 오목부의 내주면이 나사 구멍과 동심형상으로 된 헐거움 방지 너트에 있어서, 상측 너트에는 외측 주변 하부의 일부로부터, 상측 너트의 체결 작업시에 스패너 등의 체결 공구의 하단부와 맞닿는 접촉부가 돌출하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이 접촉부를 형성함으로써, 체결 공구에 의해 상측 너트를 체결할 때에는 체결 공구는 상측 너트의 접촉부와 접촉하고, 하측 너트에 간섭 또는 결합하지 않고, 용이하게 상측 너트의 체결 작업을 행할 수 있으며, 더구나, 상기 접촉부는 상측 너트의 외측 주변의 일부로부터 돌출되어 있기 때문에, 상측 너트를 회전시키었을 때에, 상기 접촉부에 의해서 그 회전량을 용이하게 눈으로 확인할 수 있고, 이로 인해, 상측 너트의 토크량을 판단하면서 체결 작업을 행하는 것이 가능하다.
또한, 본원 발명은, 접촉부가, 상측 너트의 체결시에 스패너 등의 체결 공구가 결합되는 결합면으로부터 돌출된 구성을 채용할 수도 있고, 상기 구성을 채용함으로써, 접촉부가 강하고 견고하게 상측 너트의 본체에 연결됨과 동시에, 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 접촉부는 여러가지의 구성으로 할 수 있으며, 예를 들어, 상측 너트의 전주변에 걸쳐 플랜지형상으로 구성하고, 상기 플랜지의 주위 방향 일부에 각인(embossed marking)을 형성하거나, 혹은, 플랜지의 주위 방향 일부에 돌기(projection) 혹은 노치부(notch)를 형성함으로써, 상측 너트의 회전량을 눈으로 확인가능하게 할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본원 발명은, 토크값 관리용으로 상측 너트의 너트 바디(nut body)의 외측 주변에 돌출한 접촉부를, 상기 너트 바디에 대한 체결 공구의 축방향 이동을 저지하는 결합부로 함으로써, 구조의 간소화를 꾀하면서도 체결 토크값의 눈으로 확인함과 체결 작업성의 향상을 달성할 수 있고, 구조가 간소하므로 제조를 위한 금형 구조도 간소화된다. 또한, 상기 접촉부는 하측 너트의 코너 부분의 외측 주변 테두리보다도 직경 방향 외측으로 돌출하는 부분을 설치함으로써, 예를 들어, 12각 형상(dodecagonal shape)의 박스(box)를 사용하는 경우라도 상기 박스 내에 볼록부가 끼워지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 볼록부의 직경 방향 외측단과 너트 축심과의 거리(접촉부의 최대 직경)는 하측 너트의 최대 직경(예를 들어, 육각 너트인 경우는 육각의 정점과 너트 축심과의 거리) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 하측 너트는 상측 너트와 같은 직경 또는 작은 직경으로 할 수 있다.
또한, 상측 너트 및 하측 너트는 육각 너트로 할 수 있다. 이 경우, 상기 접촉부는 상측 너트의 6개의 코너부 중 적어도 1개의 하단부에 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 편심 결합하는 볼록부나 오목부로부터 가능한 한 떨어진 부위에서 접촉부의 가공을 행할 수 있어, 접촉부를 형성할 때의 작업성이 양호하게 됨과 동시에, 볼록부나 오목부 주위의 강성(剛性)을 크게 희생하지 않고 접촉부를형성할 수 있어, 편심 결합에 의한 헐거움 방지 효과가 저감하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상측 너트의 6개의 코너부 중 적어도 1개에는 상기 접촉부를 형성하지 않도록 함으로써, 체결 작업시에 상기 접촉부를 회전량의 기준으로 할 때에 잘못 보는 일이 없이, 간단히 접촉부를 눈으로 확인하여 체결 토크 관리를 행할 수 있다. 또한, 상기 접촉부는 상측 너트의 코너부를 하면측으로부터 세게 때려서 상기 코너부의 하단부를 직경 방향 외측으로 소성 변형시킴으로써 형성되어 있는 것으로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 기존의 프레스기 등을 사용하여 하드 로크 너트(hard lock nuts)를 제조한 후, 코너부를 하면측으로부터 적절히 해머기(hammering machine) 등을 사용하여 세게 때림함으로써 용이하고 또한 신속히 접촉부를 형성할 수 있어, 제조 비용 증가를 억제하면서도 체결 작업성이 우수하고, 눈으로 보아 체결 토크 관리를 행할 수 있는 하드 로크 너트를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 헐거움 방지 너트의 평면도.
도 2는 동일 헐거움 방지 너트의 측면 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 헐거움 방지 너트의 평면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예의 헐거움 방지 너트의 상측 너트의 정면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예의 헐거움 방지 너트의 상측 너트의 저면도.
도 1 내지 도 2에 도시하는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헐거움 방지 더블 너트(1)는, 하측 너트(2)와 상측 너트(3)로 이루어진다. 이들 하측 너트(2)와 상측 너트(3)의 기본적 구성은 어떠한 것이라도 가능하지만, 도시한 실시예에 있어서는 육각 너트로 이루어져 있다. 또한, 하측 너트(2) 및 상측 너트(3)에는 각각 축 중앙을 관통하는 나사 구멍(4, 5)이 형성되어 있다.
하측 너트(2)에는 나사 구멍(4)의 주위에 축방향 외측을 따라서 축소되는 테이퍼 형상의 외주면을 갖는 볼록부(6)가 형성되어 있고, 나사 구멍(4)은 상기 볼록부(6)에 걸쳐 형성되어 있다. 상기 볼록부(6)의 외주면은 나사 구멍(4)에 대하여 미소량만큼 편심되어 있다. 도시된 실시예에 있어서는 원추사다리꼴의 볼록부(6)가, 나사 구멍(4)에 대하여 도면 우측으로 편심되어 있고, 볼록부(6) 외주면의 축심(P)은 나사 구멍(4)의 축심(O)과 a의 편심량으로 이루어져 있다.
상측 너트(3)에는 하측 너트(2)의 볼록부(6)가 결합하는 오목부(7)가 나사 구멍(5) 주위에 형성되어 있지만, 상기 오목부(7)의 내주면은 나사 구멍(5)과 동심형상으로 이루어져 있다. 그리고, 볼록부(6)와 오목부(7)는 상대적으로 미소량 편심되어 있다. 오목부(7)의 내주면은, 볼록부(6)의 형상에 대응하여 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
또한, 상기 상측 너트(3)의 측면(3a; 상측 너트(3)의 체결시에 스패너 등의 체결 공구(20)가 결합되는 면)으로부터는 그 하부 위치에 있어서, 체결 공구(20; 도면에서 박스 렌치의 12각 소켓 또는 육각 소켓)의 하면이 접촉하는 접촉부(3b)가 돌출되어 있다. 상기 접촉부(3b)는 상측 너트(3)의 6측면(3a, …) 중 하나의 측면(3a)으로부터 돌출되어 있다. 상기 접촉부(3b)는 외측 주변측에 정점을 갖는 평면에서 보았을 때 대략 사다리꼴 혹은 삼각형으로 형성되어 있고, 상기 상측 너트(3)의 측면(3a)의 평면에서 보았을 때 대략 중앙 위치로부터 돌출되어 있다. 상기 접촉부(3b)는 너트의 코너부 형상보다도 폭이 넓게 되어 있고, 체결 공구로서 12각 소켓을 사용하는 경우라도, 상기 소켓의 선단부에 접촉하게 되어 있다.
상기 제 1 실시예에 따른 헐거움 방지 더블 너트(1)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 나사축(10)에 피체결체를 체결 고정하기 위해서 사용된다. 상기 더블 너트(1)의 장착 순서로서 일반적으로는 우선, 하측 너트(2)를 소정의 토크로 나사축(10)에 체결한 후, 상측 너트(3)를 소정의 토크로 나사축(9)에 체결한다. 상기 상측 너트(3)의 체결 작업에는 스패너 등의 체결 공구(20)가 사용되지만, 이 때에 체결 공구(20)는 상측 너트(3)의 접촉부(3b)에 접촉하고, 하측 너트(2)에 접촉하지 않기 때문에, 상측 너트(3)의 체결 작업시에 하측 너트(2)의 공회전 등을 적확하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 접촉부(3b)는 상측 너트(3)의 일측면(3a)으로부터 돌출되어 있기 때문에, 상기 접촉부(3b)를 눈으로 확인하면서 작업을 행함으로써, 그 상측 너트(3)의 회전량을 용이하게 판단할 수 있고, 이로 인해, 상측 너트(3)가 원하는 체결 토크로 체결되어 있는지를 용이하게 판단할 수 있다. 즉, 상측 너트(3)의 체결 작업에서 상측 너트(3)의 체결에 소위 「접촉」이 있을 때까지(하측 너트(2)에 충돌할 때까지), 볼트축에 대하여 상측 너트(3)를 장착하여 간다. 그 시점의 상측 너트의 접촉부(3b)의 위치를 눈으로 보아 확인하고, 적절한 체결 공구에 의해서 상측 너트(3)를 더욱 체결하여 간다. 미리 접촉이 발생하고 나서 소정의 체결 토크가 얻어지기까지의 회전 각도를 조사해 놓고, 상기 접촉부(3b)가 그 각도 만큼 회전할 때까지 상측 너트(3)만을 체결함으로써, 토크 렌치를 사용하지 않고도, 적절한 체결 토크로 상측 너트(3)의 체결 작업을 행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 도시하고, 상기 제 1 실시예와 같은 구성에 관해서는 같은 도면부호를 붙여 상세 설명을 생략함과 동시에, 다른 구성에 관해서 설명한다. 본 실시예에 있어서는 상측 너트(3)의 6개의 측면(3a, …)중, 하나 걸러 하나씩 즉, 3개의 측면(3a)으로부터 접촉부(3b)가 돌출되어 있다. 또한, 상기 접촉부(3b)의 형상은, 상기 제 1 실시예와 같게 하여도 상관없지만, 도시예에서는 원호형상으로 형성되어 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 3 실시예의 상측 너트(3)만을 도시하고 있고, 하측 너트는 상기 제 1 실시예와 같은 구성이다. 본 실시예에서는 상측 너트 및 하측 너트 모두 대략 같은 형상의 육각 너트로 되어 있고, 하측 너트의 상부에는 상기 볼록부가 윗쪽으로 돌출되어 있고, 상측 너트(3)의 하면에는 상기 오목부(7)가 형성되어 있다.
상측 너트(3)에 형성된 접촉부(3b)는 본 실시예에서는 상측 너트(3)의 1개의 코너부의 하단부에 형성되어 있고, 상기 코너부를 제외하는 상측 너트(3)의 5개의 코너부에는 접촉부가 형성되어 있지 않다. 상기 접촉부(3b)는 상측 너트(3)의 코너부를 하면측으로부터 세게 때려서 상기 코너부의 하단부를 직경 방향 외측으로 소성 변형시킴으로써 형성되어 있다. 또한, 6개의 코너부 중의 2개소 내지 5개소에 상기 접촉부(3b)를 형성할 수 있다.
본 실시예의 접촉부(3b)는 기존의 하드 로크 너트의 상측 너트(3)의 1개의 코너부를 하면측으로부터 세게 때림으로써 용이하게 형성할 수 있고, 육각 코너부이기 때문에, 오목부(7)가 형성되어 있더라도 타격(打擊) 면적을 비교적 크게 가질 수 있어, 가공 실수(miss)가 적고, 생산성의 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니라, 적절히 설계 변경할 수 있으며, 예를 들어, 하측 너트(2) 및 상측 너트(3)는 육각 너트 이외의 예를들어 8각 등의 다각 너트(평면도(平面圖)로 보아 대략 정다각형의 너트)나, 원형 너트로 하는 것도 적절히 설계 변경 가능한 사항이다.
또한, 접촉부(3b)는 상측 너트(3)의 정점부분(측면(3a) 끼리의 연접부분)으로부터 돌출하도록 형성하는 것도 가능하지만, 상기 각 실시예와 같이, 측면(3a)에서 돌출되도록 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 상측 너트 체결시에 있어서 체결 공구는 상측 너트의 접촉부와 접촉하기 때문에, 하측 너트에 간섭하지 않고, 용이하게 상측 너트의 체결 작업을 행할 수 있으며, 또한, 접촉부에 의해서 상측 너트의 회전량을 용이하게 눈으로 확인할 수 있고, 상측 너트의 토크량을 판단하면서 체결 작업을 행할 수 있으며, 이로 인해, 적확한 체결 토크에 의해 너트의 체결을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 도시 실시예의 구조에 한정되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 근거하여 적절히 개량 변경할 수 있다.

Claims (8)

  1. 상측 너트와 하측 너트로 이루어지며, 상측 너트 및 하측 너트 중 어느 한 쪽에는 나사 구멍의 주위에 축방향 외측을 따라서 직경이 축소하는 테이퍼 형상의 외주면을 갖는 볼록부가 형성되고, 다른 쪽에는 상기 볼록부가 결합하는 오목부가 나사 구멍 주위에 형성되어 있고, 상기 볼록부의 외주면 또는 오목부의 내주면의 한쪽이 나사 구멍에 대하여 미소량 편심되고, 다른 쪽이 나사 구멍과 동심형상으로 된 헐거움 방지 너트에 있어서,
    상측 너트에는 상측 너트의 체결 작업시에 박스 렌치 등의 체결 공구의 하단부와 접촉하는 접촉부가 돌출되어 있고, 해당 접촉부는 그 회전량을 눈으로 확인 가능한 헐거움 방지 너트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉부는 상측 너트의 체결시에 박스 렌치 등의 체결 공구가 결합되는 결합면으로부터 돌출되어 있는 헐거움 방지 너트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상측 너트 및 하측 너트는 육각 너트이고, 상기 접촉부는 상측 너트의 6개의 코너부 중 적어도 1개의 하단부에 형성되어 있고, 상측 너트의 6개의 코너부 중 적어도 한쪽에는 상기 접촉부가 설치되어 있지 않은 헐거움 방지 너트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접촉부는 상측 너트의 코너부를 하면측으로부터 타격하여 상기 코너부의 하단부를 직경 방향 외측으로 소성 변형시킴으로써 형성되어 있는 헐거움 방지 너트.
  5. 상측 너트와 하측 너트로 이루어지며, 상측 너트 및 하측 너트 중 어느 한 쪽에는 나사 구멍의 주위에 축방향 외측을 따라서 직경이 축소하는 테이퍼 형상의 외주면을 갖는 볼록부가 형성되고, 다른 쪽에는 상기 볼록부가 결합하는 오목부가 나사 구멍 주위에 형성되어 있고, 상기 볼록부의 외주면 또는 오목부의 내주면의 한쪽이 나사 구멍에 대하여 미소량 편심되고, 다른 쪽이 나사 구멍과 동심형상으로 된 헐거움 방지 너트에 있어서,
    상측 너트에는 외측 주변의 일부로부터, 상측 너트의 체결 작업시에 박스 렌치 등의 체결 공구의 하단부와 접촉하는 접촉부가 돌출되어 있는 헐거움 방지 너트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접촉부는 상측 너트의 체결시에 박스 렌치 등의 체결 공구가 결합되는 결합면으로부터 돌출되어 있는 헐거움 방지 너트.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상측 너트 및 하측 너트는 육각 너트이고, 상기 접촉부는 상측 너트의 6개의 코너부 중 적어도 1개의 하단부에 형성되어 있고, 상측 너트의 6개의 코너부 중 적어도 하나에는 상기 접촉부가 형성되어 있지 않은 헐거움 방지 너트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접촉부는 상측 너트의 코너부를 하면측으로부터 타격하여 상기 코너부의 하단부를 직경 방향 외측으로 소성 변형시킴으로써 형성되어 있는 헐거움 방지 너트.
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