KR20020055224A - a bolt with structure of removed prevention - Google Patents

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    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
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Abstract

PURPOSE: A bolt coupling device having locking structure is provided to obtain a coupling force with a high reliability by eliminating clearance between a pitch and the screw thread of a tap. CONSTITUTION: A bolt coupling device comprises a pair of bolt(10) and nut, wherein each of the bolt and nut has a screw thread(2a) which is partially punched and recessed. Thus, the screw thread has a thickness expanded to correspond to the punched portion, and a maximum friction force is obtained by eliminating clearance between the screw thread of the tap and the pitch. Thus-obtained maximum friction force permits the screw thread of the tap to tightly contact the pitch, and interferes rotation in each direction.

Description

풀림방지 구조를 갖는 보울트 체결수단 {a bolt with structure of removed prevention}Bolt fastening means with a loosening prevention structure {a bolt with structure of removed prevention}

본 발명은 풀림방지 구조를 갖는 보울트 체결수단에 관한 것이다.The present invention relates to a bolt fastening means having an anti-loosening structure.

좀더 구체적으로 본 발명은 고장력의 체결상태를 유지하여 체결의 신뢰성 확보를 가능케 할 목적으로 탭핑가공이 끝난 나사산의 일부를 펀치가공하고 그 펀칭된 부분만큼 나사산의 두께 폭을 확대시킬 수 있음으로 나착결합시 확대된 두께 폭으로 유격 공차없는 최대 마찰력을 형성하여 견고한 체결상태를 유지할 수 있는 보울트 체결수단에 관한 것이다.More specifically, the present invention punches a portion of the finished tapping thread for the purpose of maintaining the fastening state of the high tension to ensure the reliability of the fastening, and the width of the screw thread can be expanded by the punched portion. The present invention relates to a bolt fastening means capable of maintaining a firm fastening state by forming a maximum frictional force without a clearance gap with an enlarged thickness width at a time.

일반적으로, 건축재료나 기계부품의 체결을 위해 사용되는 보울트는 특별히 탈거되어야 할 경우를 제외하고는 견고한 체결상태가 유지되어야 피착물의 확보에 신뢰성을 부여할 수 있을 것인데, 특히 복수개의 기계요소가 상호 조립 체결되어 구동되는 정밀 기계가공장치일 경우 작동에 따른 안전성과 가공의 정밀도를 유지하기 위해서는 보울트의 체결력이 무엇보다도 중요한 요소로 기능한다.In general, bolts used for fastening building materials or mechanical parts must be secured to ensure a secured deposit, except when specially removed. In particular, a plurality of mechanical elements can be mutually secured. In the case of a precision machining device driven by assembly and fastening, the bolting force of the bolt functions as the most important factor in order to maintain safety and processing accuracy.

그러나 보울트가 체결되어 있는 대부분의 기계가공장치는 동력전달과정이나 운전과정을 통한 마찰 및 압력으로 지속적인 충격과 진동을 유발하며, 이러한 외부적인 요인의 발생은 결국 보울트의 체결상태를 해제시키는 원인으로 기능한다.However, most of the mechanical plants to which bolts are fastened cause continuous shocks and vibrations due to friction and pressure through power transmission and driving processes, and the occurrence of such external factors eventually causes the bolts to be released. do.

예컨대, 충격과 진동의 지속은 일 회전방향으로 체결된 보울트의 역회전 토르크(torque)를 증대시켜 축선을 따라 체결된 보울트의 역회전을 촉진하게 되는데,축 선상의 피치(pitch) 사이에 위치되어 맞물려진 탭 부분의 나사산 두께 폭과 상기 피치와는 일정한 유격 공차가 허용되어 있음으로 미세한 충격이나 진동에도 상기 유격에 의한 보울트 축의 유동성이 가능해져 보울트 축에 가해지는 우호적인 하중이나 마찰이 분산되어 더 이상의 지지력을 유지할 수 없다는 것이다.For example, the continuation of the shock and vibration increases the reverse torque of the bolt fastened in one rotational direction to promote reverse rotation of the bolt fastened along the axis, which is located between the pitches on the axis line. The clearance gap between the thread thickness of the interlocked tab portion and the pitch is allowed to allow the flow of the bolt axis due to the play even in the presence of minute impacts or vibrations, thereby distributing favorable loads and friction applied to the bolt axis. It is not possible to maintain more support.

이러한 원인은 결국 제품의 정밀도와 안전성을 약화시키는 등 작동의 신뢰성과 내구성을 보장할 수 없게되어 잦은 오차보정이나 부품교체 및 수시점검을 필요로 한다.This causes the reliability and durability of the operation cannot be guaranteed, such as weakening the precision and safety of the product, requiring frequent error correction, parts replacement, and occasional inspection.

따라서, 기계의 회전방향과 다른 쪽 방향으로 나사선을 형성하거나 스프링 와셔 등을 이용하여 체결된 보울트의 풀림을 방지하는 방안이 오래전부터 제안되어 활용되고 있는데, 나사선의 방향에 따른 부품의 호환성과 와셔의 제작 및 내구성의 측면을 고려할 때 그 효용성이 매우 낮아 사용자에 대한 만족감을 부여하지 못하였고, 보울트 축의 끝단을 두 부분으로 절개한 탄성공간부로 소정의 쐐기역할을 수행토록 한 방안도 제시되었으나 제조공정이 경제적이지 못하고 체결 및 탈거작업이 매우 불편하다는 사용상의 문제점을 포함하고 있다.Therefore, the method of preventing loosening of the bolt fastened by forming a screw thread in a direction different from the rotational direction of the machine or by using a spring washer has been proposed and utilized for a long time. Considering the aspects of manufacturing and durability, the utility was very low, which did not give satisfaction to the user, and a method was proposed to perform a predetermined wedge role with an elastic space section cut in two parts of the end of the bolt shaft. It is not economical and includes the problem of use that fastening and removing work is very inconvenient.

따라서, 보통의 체결 및 탈거방법이 적용되는 간단한 풀림방지 구조를 보울트에 부여하여 외부의 충격이나 진동에도 견고함과 긴밀함이 유지될 수 있도록 배려되어야 할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to give a simple loosening prevention structure to which the ordinary fastening and removal method is applied to the bolt so that it can be maintained firmly and tightly against external shock or vibration.

본 발명의 풀림방지 구조를 갖는 보울트 체결수단은 상기의 요망사항을 만족하기 위해 안출되어진 것으로 보울트 혹은 너트의 나사산에 대한 단순한 펀치가공으로 나착체결시 탭과 유격 공차없는 긴밀한 체결력이 유지됨과 동시에 통상의 체결 및 탈거방식으로 관통 보울트나 탭 보울트 어느 것이나 적용될 수 있어 호환성과 경제성을 만족함으로 각종 건축재료 및 기계부품의 안정적인 사용을 보장함에 그 목적이 있다.Bolt fastening means having an anti-loosening structure of the present invention has been devised to satisfy the above requirements, and a simple punching process for the screw thread of the bolt or nut maintains a tight fastening force without gap and a clearance gap at the time of screwing. It can be applied to both through bolts and tap bolts by fastening and dismounting methods, and its purpose is to ensure stable use of various building materials and mechanical parts by satisfying compatibility and economic efficiency.

상기의 목적은 한 쌍의 보울트와 너트로 구성되는 체결수단에 있어서, 상기 각 체결수단의 나사산 일부를 선택적으로 펀치가공하여 함몰시킴으로 펀칭된 부분만큼 나사산의 두께 폭이 두텁게 확대되어 이와 맞물리는 탭 부분의 나사산과 상호 유격 공차없는 최대 마찰력이 유지될 수 있어 각 방향의 회전이 간섭됨에 따라 달성될 수 있을 것이다.The above object is a fastening means consisting of a pair of bolts and nuts, the tab portion that is thickened by the thickness of the thread punched by the punched portion by selectively punching and recessing a portion of the threads of each of the fastening means. The maximum frictional force without thread and mutual clearance tolerance can be maintained so that it can be achieved as the rotation in each direction interferes.

도 1은 본 발명의 풀림방지 구조를 갖춘 보울트의 일 실시예를 부분적으로 확대 도시한 사시도.1 is a partially enlarged perspective view of an embodiment of a bolt with an anti-loosening structure of the present invention.

도 2는 본 발명의 풀림방지 구조에 대한 개념도.2 is a conceptual view of the anti-loosening structure of the present invention.

도 3은 본 발명의 풀림방지 구조를 갖는 보울트 체결상태의 확대 단면도.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the bolt fastening state having an anti-loosening structure of the present invention.

도 4는 본 발명의 풀림방지 구조를 조임너트에 형성한 후 일반 보울트를 체결시킨 확대 단면도.Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of fastening the general bolt after forming the loosening structure of the present invention to the tightening nut.

도 5는 보울트에 적용되는 풀림방지 구조의 다양한 실시예로서,5 is various embodiments of an anti-loosening structure applied to a bolt,

(a)는 풀림방지 구조가 축부의 전체 길이방향에 형성된 것이고,(a) shows that the loosening structure is formed in the entire longitudinal direction of the shaft portion,

(b)는 (a)도의 상태에서 길이방향을 따라 부분적으로 형성된 것이며,(b) is partially formed along the longitudinal direction in the state of (a),

(c)는 나사산의 회전방향을 따라 횡 방향으로 형성된 것이다.(c) is formed in the transverse direction along the direction of rotation of the thread.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

2 : 축 2a,20a : 나사산2: shaft 2a, 20a: thread

2b,20b : 함몰부 L1: 두께 폭2b, 20b: recessed portion L 1: thickness width

2: 피치 폭 α: 유격 공차L 2 : Pitch width α: clearance tolerance

10 : 보울트 20 : 너트10: bolt 20: nut

이하, 본 발명의 보울트 체결수단은 첨부도면을 참조로 설명되는 실시예를 통해 구체적으로 재현될 수 있다.Hereinafter, the bolt fastening means of the present invention can be specifically reproduced through the embodiment described with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 1은 본 발명이 적용되는 보울트의 일 실시예도이며, 도 2는 풀림방지 구조에 대한 개념을 단면 상태로 설명한 것인바, 도시된 바와 같이 개선된 기능을 갖는 본 발명은 헤드(1)와 축(2)으로 구분되는 보통의 보울트(10)와 너트(20) 모두에 적용되는데, 이때 본 발명의 보울트(10)와 너트(20)가 한 쌍으로 결합될 시 특별한 경우를 제외하고는 그 어느 하나에만 본 발명의 풀림방지 구조가 적용된다 함은 물론이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of a bolt to which the present invention is applied, and FIG. 2 illustrates a concept of an anti-loosening structure in a cross-sectional state, and the present invention having an improved function as shown in FIG. It applies to both the ordinary bolt 10 and the nut 20, which are divided into and shafts 2, except that the bolt 10 and the nut 20 of the present invention are coupled in pairs, except in special cases. Of course, only one of the anti-loosening structure of the present invention is applied.

또한, 본 발명은 나사산(2a)(20a)의 회전방향이나 보울트의 사이즈 혹은 관통 보울트나 탭 보울트 등의 종류 그리고 체결수단의 사용용도에 제한받지 않는 것으로 단지 일반적인 의미에서 나착결합되는 모든 보울트 체결수단을 그 적용되는 대상으로 삼고있다.In addition, the present invention is not limited to the direction of rotation of the threads (2a) (20a), the size of the bolt or the type of through-bolt or tab bolt, and the use of the fastening means, all bolt fastening means that are only screwed in a general sense Its target is to be applied.

본 발명에 따르면, 보울트(10)나 너트(20)의 나사산(2a)(20a) 일부를 인위적으로 펀치가공하여 그 펀칭된 함몰부(2b)(20b)만큼 나사산(2a)(20a)의 선단이 눌려짐으로 결국 나사산(2a)(20a)의 두께 폭(L1)이 확대되어 피치 폭(L2)은 그 만큼 좁아지게 된다는 것이다.According to the present invention, a portion of the threads (2a) and (20a) of the bolt (10) or the nut (20) is artificially punched and the tip of the threads (2a) and (20a) by the punched depressions (2b) and (20b). As a result of this pressing, the thickness width L 1 of the threads 2a and 20a is expanded so that the pitch width L 2 is narrowed by that amount.

도 1에 표현된 보울트는 탭이 가공된 어떤 특정의 물품과 상호 체결된 상태를 도시한 것으로, 특정된 물품에 형성된 탭과의 체결을 위해 길이방향의 축(2) 선상에 있어 그 중간 이하의 길이방향으로 나사산(2a)을 일정하게 펀칭하여 해당되는 나사산(2a)의 선단 좌/우로 두께 폭(L1)이 두텁게 확대되도록 한 것인데, 이러한 함몰부(2b)의 형성은 축(2)의 외경을 따라 대칭상태로 여러개가 형성될 수 있으며 길이방향을 따라 가면서도 일자형이 아닌 좌/우 교차방식이나 혹은 원형계단 방식이 자유로이 채택될 수 있을 것이다.The bolt represented in FIG. 1 shows a state in which a tab is interlocked with any particular article machined, the middle of which is less than or equal to the longitudinal axis 2 line for engagement with the tab formed in the specified article. Constantly punching the thread 2a in the longitudinal direction so that the thickness width (L 1 ) to the left and right of the front end of the corresponding thread (2a) is thickened, the formation of the depression (2b) of the shaft (2) Several can be formed in the symmetrical state along the outer diameter, and the left / right crossover method or the circular stairway method can be freely adopted along the longitudinal direction.

즉, 도 2에서와 같이 나사산(2a)(20a)의 펀칭에 따라 두터워진 해당 부분의 후육부에 의해 피치 폭(L2)이 좁아질 수 있다면 본 발명의 목적 달성은 가능하다는 것인데, 보울트를 관통하는 피착물을 고정체에 결합시키기 위한 보울트일 경우에는 그 기능상 고정체와 체결되는 부분(즉, 피착물의 두께부를 제외한)인 보울트 축(2)의 길이 방향 중간 이하에 반드시 확대된 두께부가 형성될 수 있도록 펀칭처리함이 요망된다 할 것이고, 체결 및 탈거시의 용이함을 위하여 너무 많은 수의 함몰부(2b)가 형성되지 않도록 배려됨도 필요하다.That is, if the pitch width (L 2 ) can be narrowed by the thick portion of the corresponding portion thickened by the punching of the thread (2a) (20a), as shown in Figure 2, the object of the present invention can be achieved, the bolt In the case of a bolt for coupling a penetrating adherend to the fixture, an enlarged thickness portion must be formed at or below the middle of the longitudinal direction of the bolt shaft 2, which is a part (i.e., except the thickness of the adherend) which is functionally fastened to the fixture. It will be desired to be punched out, and it is necessary to be careful not to form too many recesses 2b for ease of fastening and dismounting.

따라서, 첨부된 도 3의 체결상태 확대 단면도에서와 같이 확대된 나사산(2a)의 두께 폭(L1)에 의해 좁혀진 피치 폭(L2)으로 맞물려지는 또다른 나사산(20a)과는 상호 유격 공차(α)가 전혀 없는 최대 마찰력이 유지될 수 있음으로 피치의 전진에 따른 1 리드시마다 역회전 방지를 위한 간섭요인으로 기능하여 작업자에 의한 물리적인 탈거작업이 수행되지 않은 한 기계자체의 충격이나 진동에 무관하게 보울트 본래의 체결상태가 항상적으로 유지될 수 있다.Therefore, mutual clearance gap with another thread 20a engaged with the pitch width L 2 narrowed by the thickness width L 1 of the enlarged thread 2a as shown in the enlarged cross-sectional view of the fastened state shown in FIG. 3. The maximum frictional force without (α) can be maintained, thus acting as an interference factor to prevent reverse rotation every 1 lead according to the advancement of the pitch, so that the machine itself is not shocked or vibrated unless physical removal is performed. Irrespective of the bolt, the original tightening state can be maintained at all times.

첨부된 도 4는 본 발명의 풀림방지 구조가 조임너트(20)에 형성된 후 일반 보울트가 체결된 상태를 도시한 것이고, 도 5는 풀림방지 구조의 다양한 실시예로서 (a)는 풀림방지 구조가 축의 전체 길이방향을 따라 형성된 것이고, (b)는 (a)도의 상태에서 길이방향을 따라 펀치가공이 부분적으로 형성된 것이며, (c)는 나사산의 회전방향을 따라 횡 방향으로 함몰부(2b)를 형성한 것이다.4 is a view illustrating a state in which a general bolt is fastened after the release preventing structure of the present invention is formed on the tightening nut 20, and FIG. 5 illustrates various embodiments of the release preventing structure (a). It is formed along the entire longitudinal direction of the shaft, (b) is a punch processing is formed partially along the longitudinal direction in the state of (a) degrees, (c) is the recessed portion (2b) in the transverse direction along the direction of rotation of the thread It is formed.

예컨대, 도 1의 구조가 축(2)의 중간 이하 부분을 일직선상으로 펀칭하여 함몰부(2b)를 형성시킨 것이라면, 도 5의 (a)는 축(2)의 전체길이를 일직선상으로 펀치가공하여 함몰부(2b)를 형성시켜 체결력을 높인 것인데, 주로 체결용도와 피착물에 형성된 보울트 관통공의 내경이 탭을 형성하고 있는가의 유/무에 따라 그에 대응하는 용도로 형성될 수 있으며, (b)는 체결시의 원활함과 부분적인 긴장감을 위해 위해 축(2)의 일직선상을 따라 부분적으로 펀치가공한 것이며, (c)는 나사산 (2a)의 외경을 따라 회전되는 1리드 거리만큼 해당 나사산(2a)의 적정 위치를 산정하여 고르게 점을 찍듯이 펀칭시킨 것으로, 역시 동일한 보울트의 이탈방지 효과를 부여받을 수 있는데, 피치의 최대 마찰력을 부여하기 위한 부분의 거리는 임의적일 것이나 역시 과도한 함몰부(2b)의 형성은 바람직하지 못하다.For example, if the structure of Fig. 1 is to form a recess 2b by punching a lower portion of the shaft 2 in a straight line, Fig. 5 (a) punches the entire length of the shaft 2 in a straight line. It is to increase the fastening force by forming the recessed part (2b) by processing, mainly can be formed for the corresponding use depending on the purpose of fastening and the inner diameter of the through-hole of the bolt formed in the adherend to form the tab, (b) is partly punched along the straight line of the shaft (2) for smoothness and partial tension during fastening, and (c) is one lead distance rotated along the outer diameter of the thread (2a). It is punched as if the proper position of the thread (2a) is calculated and pointed evenly, it can also be given the effect of preventing the departure of the same bolt, the distance of the part to give the maximum friction force of the pitch will be arbitrary, but also excessive depression Part (2b) The formation of is undesirable.

한편, 상기 나사산(2a)(20a)에 형성되는 풀림방지용 펀치가공은 보울트 제조 공정시 외부에서의 수치제어가 용이한 펀치 작업용 성형다이를 통해 간편하면서도 연속 반복적으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the punching prevention punch processing formed on the threads (2a) (20a) can be made simply and continuously repeatedly through the forming die for punch operation easy to numerical control from the outside during the bolt manufacturing process.

따라서, 본 발명은 나사산에 대한 간단한 펀치가공만으로 피치에 맞물리는 탭의 나사산을 최대 마찰력으로 밀착시켜주어 유격 공차없는 긴밀함과 견고성으로 신뢰성 높은 체결력을 갖게 되는데, 특히 함몰부를 제외한 나머지 부분은 통상의 보울트와 다름없는 유격 공차가 형성되어 필요시 인위적인 방식으로 탈거될 수 있으며, 탭과 무관하게 또한 나사선의 형성 방향과도 무관하게 보울트 혹은 너트만을 가공하면 족한 것으로 독립된 상품으로의 범용성을 유지할 수 있으며 단순한 가공작업과 사용상의 용이함으로 우수한 경제성과 생산성이 유지된다는 실시적 가치를 갖는다.Accordingly, the present invention provides a fast tightening force with tightness and tightness without gap tolerance by allowing the thread of the tab engaged with the pitch to be maximally frictional with only a simple punching on the thread. It can be removed by artificial method if necessary, and it is enough to process bolts or nuts irrespective of tab and direction of thread formation. It has the practical value of maintaining good economy and productivity due to ease of operation and use.

이하, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 다양한 개조와 변화가 가능할 수 있음은 물론이다.While the invention has been illustrated and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be apparent that various modifications and changes can be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below.

Claims (1)

한 쌍의 보울트와 너트로 구성되는 체결수단에 있어서, 상기 각 체결수단의 나사산 일부를 선택적으로 펀치가공하여 함몰시킴으로 펀칭된 부분만큼 나사산의 두께 폭이 두텁게 확대되어 이와 맞물리는 탭 부분의 나사산과 상호 유격 공차없는 최대 마찰력으로 각 방향의 회전이 간섭됨을 특징으로 하는 풀림방지 구조를 갖는 보울트 체결수단.In a fastening means consisting of a pair of bolts and nuts, a portion of the thread of each of the fastening means is selectively punched and recessed to thicken the width of the thread by the punched portion, thereby mutually interacting with the thread of the tab portion engaged with it. Bolt fastening means having a loosening structure, characterized in that the rotation in each direction interferes with the maximum frictional force without clearance gap.
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