KR20030007092A - 중공 및 중실 건축 자재에 고정하기 위한 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공 또는 패널형 건축 자재 및 중실 건축 자재에 고정하기 위한 플러그(10)에 관한 것이다. 본 발명은 원주방향으로 파형부를 갖는 박형의 웨브(22; web)에 의해 서로 연결되며 나선형으로 배열된 몇개의 슬롯(24)에 의해 관통되는 종방향으로 연장되는 확장형 림(18; expansible limb)을 구비한 플러그(10)를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명은 스크류가 양호하게 안내되며 플러그(10)가 비틀림에 대해 견고한 구조로 이루어지고, 슬롯(24)이 확장부의 형성을 촉진하며 웨브(22)의 파단을 방지한다는 장점을 갖는다. 플러그 팁(16; plug tip)의 비직선형 슬롯(32; non-rectilinear slot)은 상이한 직경 및 상이한 나사 리드(thread lead)를 갖는 스크류에 대해 양호한 호환성을 갖는다.

Description

중공 및 중실 건축 자재에 고정하기 위한 플러그{Plug for fixing to hollow and to solid building materials}

본 발명은 청구항1의 전제부의 특징을 갖는 중공 및 중실 건축 자재에 고정하기 위한 플러그에 관한 것이다. 본원에서, 중공 건축 자재는 예를 들어, 속이 비어 있는 중공 벽돌 또는 패널을 의미한다. 중실 건축 자재는 예를 들어, 콘크리트 등을 의미한다.

상기 플러그는 그 자체로 공지되어 있다. 상기 플러그는 일반적으로 플라스틱 재료로 제조되고 슬롯에 의해 서로 이격되는 종방향으로 연장되는 확장형 림(expansible limb)들을 중간 구역에 구비한다. 이러한 확장형 림들은 후미의 슬리브형 플러그 단부 및 선단의 슬리브형 플러그 팁에 의해 서로 연결된다. 확장 스크류는 슬리브형 플러그 단부를 통해 밀어넣어져서 플러그 팁에 체결된다. 중실 건축 자재에 플러그를 고정하기 위해서는, 플러그는 중실 건축 자재에 천공된 구멍에 삽입되고, 확장 스크류가 플러그에 체결된다. 확장 스크류는 확장형 림들이 벌어지도록 가압하고, 즉 확장 스크류는 확장형 림들을 확장시키고, 이어서 중실 건축 자재에 천공된 구멍에 플러그를 고정시킨다.

중공 건축 자재 또는 패널에서, 플러그는 천공된 구멍을 통해 밀어넣어져서, 슬리브형 플러그 단부가 중공 건축 자재 내에 위치된다. 그후, 확장 스크류는 플러그 단부를 통해 밀어넣어지고, 확장형 림들 사이로 안내된 후, 플러그 팁에 체결된다. 확장 스크류를 플러그 팁에 체결하게 되면, 플러그 팁은 플러그 단부쪽으로 이동하게 되고, 그에 따라 확장형 림들이 확장하게 된다. 실질적으로 두가지 확장 방법이 공지되어 있다. 첫째로, 플러그 팁이 플러그 단부에 가깝게 이동함에 따라 확장형 림들은 외측으로 만곡되어 중공 건축 자재와의 맞물림 결합을 형성한다. 다른 방법은 확장 스크류가 체결됨에 따라 플러그 단부에 대해 플러그 팁이 비틀어져서,확장형 림들이 서로에 대해 감기게 되어 중공 건축 자재와 맞물리는 매듭형 구조를 형성한다.

공지된 플러그의 단점은 스크류가 안내성이 나쁘기 때문에, 스크류가 체결될 때 확장 스크류가 확장형 림들 사이의 슬롯을 통해 횡방향으로 어긋날 수 있다는 것이다. 공지된 플러그의 다른 단점은 플러그의 비틀림 강성이 작기 때문에 확장 스크류가 체결될 때 플러그 단부에 대한 플러그 팁의 탄성 비틀림이 초래된다는 것이다. 확장 스크류를 손으로 체결할 때, 사용자가 스크류드라이버를 다른 손으로 교체하여 파지하는 경우에는, 플러그 단부에 대한 플러그 팁의 탄성 비틀림에 의해, 플러그 팁은 플러그 팁에 체결된 확장 스크류와 함께 다시 후퇴하게 된다. 그 결과, 확장 스크류를 플러그에 손으로 체결하는 것이 곤란해진다.

본 발명은 상술한 단점들을 개선하고자 하는 것이다.

상기 단점들은 청구항1의 특징부에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 청구항1의 특징을 갖는 본 발명에 따른 플러그의 경우에, 확장형 림들은 나선형으로 배열된 몇개의 슬롯을 통해 관통된 확장가능한 재료에 의해 서로 원주방향으로 연결된다. 림을 확장가능하게 만들기 위해, 상기 재료는 박형 구조체로 이루어지거나 플러그의 원주방향으로 파형부로 이루어질 수 있다. 플라스틱 재료로 제조된 플러그의 경우에, 확장가능한 재료는 양호하게는 확장형 림과 일체이고, 그에 따라 플러그의 잔여부와 동일한 플라스틱 재료로 구성된다. 이러한 경우에, 확장가능한 재료는 양호하게는 플라스틱 웨브 형태의 박형 구조체로 이루어진다. 확장형 림들을 원주방향으로 연결하게 되면, 본 발명에 따른 플러그는 확장형 림들의 구역에서 원주방향으로 폐쇄되는 슬리브 형태로 된다. 결과적으로 확장 스크류의 양호한 안내성이 달성되고, 횡방향으로 응력을 받는 경우에조차, 확장 스크류는 확장형 림들 사이에서 플러그가 횡방향으로 어긋나는 것이 방지된다. 확장형 림들을 원주방향으로 연결하는데 따른 다른 장점은 비틀림 강성이 증가된다는 것이다. 비틀림 강성이 증가하게 되면, 무엇보다도, 확장 스크류가 체결될 때 플러그 팁이 확장 스크류와 함께 적게 회전되어도, 확장 스크류가 플러그 팁에 보다 양호하게 체결될 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 비틀림 강성이 증가하게 되면, 삽입 토크가 약해질 때, 즉 예를 들어, 사용자가 스크류드라이버를 다른 손으로 교체하여 파지할 때에도 플러그 팁이 후퇴하지 않는다는 장점을 갖는다. 그러므로, 확장 스크류는 특히, 손으로 체결할 때 더욱 용이하게 플러그에 체결된다. 또한, 본 발명에 따른 플러그는 확장 스크류의 체결시에 중공 건축 자재 내에서 확장을 개시한 후에는 토크의 감소가 적다는 장점을 갖는다. 공지된 확장형 플러그의 경우에, 플러그를 중공 건축 자재에 고정할 때 확장형 림들이 외측으로 만곡되거나 서로에 대해 감기게 되면, 토크는 급격하게 경감한다. 이러한 결과는 확장형 림들을 원주방향으로 연결함으로써 적어도 본 발명에 따른 플러그의 증가된 비틀림 강성에 의해 감소된다. 확장 스크류에의 체결시에 급격한 토크 강하의 결과는, 과도한 하중으로 인해 확장 스크류 또는 플러그가 파단되고, 그에 따라 중공 건축 자재 내에 견고하게 위치설정되지 않기 때문에 결점이 된다.

확장가능한 재료 내에 나선형으로 배열된 슬롯들은 비틀림 강성에 대해서는쉽게 변형되기 때문에, 림들이 실질적으로 완전하게 지지되도록 중공 건축 자재 또는 패널의 후면에 확대부의 형성이 촉진되어, 중공 건축 자재 또는 패널의 후면에 대해 천공된 구멍 주위로 큰 지지면을 제공한다. 특히, 형성된 확대부의 단부 양상에 있어서, 슬롯들은 최악의 경우에 두개의 확장형 림들 사이의 연결부를 통한 완전한 파단 및 플러그 팁의 파단을 초래할 수 있는 확장가능한 재료의 제어될 수 없는 파단을 방지한다.

본 발명의 구조에 있어서, 슬리브형 플러그 단부는 플러그의 나머지 부분보다 큰 직경을 갖는다. 이러한 구조의 목적은 본질적으로 슬리브형 플러그 단부만을 가지는 플러그가 천공된 구멍에 수용되고 플러그의 잔여부가 빈공간에 위치되는 중공 또는 패널형 건축 자재 내의 플러그의 양호한 위치설정을 달성하기 위한 것이다.

본 발명의 구조에 있어서, 플러그는 적어도 두개의 대향되어 종방향으로 연장되는 회전방지 리브를 그 외주상에 구비하고, 상기 회전방지 리브들은 그 일부 길이에 걸쳐 톱니형 구조로 이루어진다. 회전방지 리브들은 확장 스크류가 체결됨에 따라 발생하는 비틀림 모멘트를 흡수하고, 그에 따라 플러그와 함께 회전하는 것을 방지한다. 회전방지 리브의 일부 길이에 걸친 특히, 확장형 림 구역에서의 톱니형 구조는, 한편으로는 플러그가 천공된 구멍 내로 용이하게 안내되도록 하고, 다른 한편으로는 확대부를 형성하기 위한 확장형 림의 비틀림 성능을 약화시키지 않는 스크레이퍼 에지를 형성함으로써, 불연속성을 제공한다.

본 발명의 구조에 있어서, 슬리브형 플러그 팁에는 비직선형 예를 들어, V-형 슬롯들이 제공되고, 상기 슬롯의 각진부분(정점) 또는 피크부분은 양호하게는 플러그의 선단 또는 후미를 향하게 된다. 그러한 비직선 형태로 인해, 슬롯들은 확장 스크류의 나사 리드 방향으로 경사부를 갖는 하나의 아암과 대향 경사부를 갖는 다른 아암을 구비한다. 플러그 팁 내의 슬롯들의 경사부는 확장 스크류의 나사 리드와는 다를 수 있고, 그들의 방향은 단지 동일 방향이거나 반대 방향이다. 비직선형 슬롯들의 아암들의 경사부는 확장형 스크류의 나사 리드의 방향으로 연장되고 확장 스크류의 나사 턴(thread turns)과 결합하도록 기능하고, 이는 직경이 상이한 나사들에 대해서도 양호한 호환성을 제공한다. 상기 비직선형 슬롯들은 확장 스크류가 체결될 때 확장 스크류가 플러그 팁을 파단시키지 않고도 소직경의 확장 스크류의 견고한 결합을 제공한다. 동시에, 비직선형 슬롯은 직경이 큰 확장 스크류가 체결될 때 토크가 과도하게 증가하는 것을 방지한다.

비직선형 슬롯들의 아암들의 경사부는 확장 스크류의 나사 리드에 대향되게 배향되어 플러그 팁을 축방향으로 확장시키게 되므로, 플러그 팁상에 축방향으로 차례로 배열된 비직선형 슬롯들의 축방향 간격이 변한다. 결과적으로, 상이한 나사 리드를 갖는 확장 스크류에 대한 호환성이 달성된다.

본 발명의 구조에 있어서, 상기 플러그는 확장 스크류를 위한 스크류 채널을 구비하고, 슬리브형 플러그 팁 내측의 채널은 원형 이외의 단면을 갖는다. 그러므로, 플러그 팁 내측의 스크류 채널은 상이한 방향에서 상이한 횡방향 크기를 갖는다. 또한, 이러한 특징은 상이한 직경의 확장 스크류에 플러그를 적용할 수 있도록 한다. 개선형에 있어서, 플러그 팁 내의 스크류 채널은 편평한 예를 들어, 슬롯 형상의 스크류 채널을 포함한다. 플러그 팁 내측의 스크류 채널은 선택적으로 서로 교차되는 두개의 슬롯 형태로 이루어질 수 있다.

마지막으로, 플러그 팁은 축방향으로 연장되는 두개의 대향 슬롯을 구비할 수 있고, 그 슬롯들의 기부는 스크류 채널로부터 이격되어 연장된다. 이러한 구조에 의하면, 상기 슬롯들이 플러그 팁의 확장성을 개선시키기 때문에, 확장 스크류가 플러그 팁 내로 체결될 때 삽입 토크의 추가 감소가 제공된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조로 하기에 보다 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 플러그의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 플러그의 측면도.

도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 취해진 도 1에 도시된 플러그의 단면도.

도 4 및 도 5는 각각 도 2의 I-I 선 및 II-II 선을 따라 취해진 단면도.

도 6 및 도 7은 도 1의 플러그를 적용한 두가지 실시예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 플러그12 : 스크류 채널

14 : 플러그 단부16 : 플러그 팁

18 : 확장형 림20 : 확장 구역

22 : 웨브24 : 슬롯

28 : 회전방지 리브32 : 비직선형 슬롯

도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명에 따른 플러그(10)는 플라스틱 재료로 제조되며 대략 슬리브 형태로 구성된다. 플러그(10)는 도 1 내지 도 3에는 도시되지 않은 확장 스크류용 스크류 채널(12)을 구비하고, 그 채널은 플러그(10)를 통해 축방향으로 연장되고 두 지점에서 원추형으로 테이퍼진다.

상기 플러그(10)는 후미 구역에 슬리브형 플러그 단부(14)를, 그리고 선단 구역에 슬리브형 플러그 팁(16)을 구비하고, 상기 플러그 팁(16)은 대향되게 배열된 종방향으로 연장되는 두개의 확장형 림(18)에 의해 상기 플러그 단부(14)에 일체로 연결된다. 확장형 림(18)은 플러그(10)의 확장 구역(20)을 규정하고, 그 구역은 플러그 단부(14)로부터 플러그 팁(16)까지 연장된다. 확장형 림들(18)은 나선형으로 배열되는 몇개의 슬롯(24)이 개입된 확장가능한 재료(22)에 의해 서로 원주방향으로 연결되어 있다. 확장가능한 재료(22)는 플러그(10)의 나머지 부분과 마찬가지로 플라스틱 재료로 구성되고; 확장가능한 재료(22)는 플러그(10)와 일체로 형성된다. 확장가능한 재료(22)는 확장형 림(18)들을 원주방향으로 서로 연결하는 박형의 웨브(22) 형태로 이루어진다[도 4의 확장 구역(20)의 I-I 선을 따라 취해진 단면도 참조]. 상기 박형의 웨브(22)는 원주방향으로 파형부를 갖는다. 상기 박형의 웨브(22)는 그 파형부 및 박형 구조로 인해 그리고, 플라스틱 재료의 확장성으로 인해 플러그(10)의 원주방향으로 확장될 수 있다. 나선형으로 배열된 슬롯(24)은 플러그(10)를 패널에 설치할 때 도 6에 도시된 확장형 림에 의해 확대부의 형성을 촉진하지만, 동시에 박형의 웨브(22)가 파단되는 것을 방지한다.

플러그 단부(14)에서 시작되어 플러그의 길이 방향으로 안내되는 대향된 두개의 회전방지 리브(28)는 플러그(10)의 외주면상에 배열되고, 플러그 팁(16)에 이를 때까지 확장 구역(20)을 지나 연장된다. 회전방지 리브(28)는 일부 길이에 걸쳐 톱니형 구조로 이루어지고, 상기 톱니는 플러그 팁(16)쪽을 향해 수직한 정면 에지(30)를 갖는다.

슬리브형 플러그 팁(16)에는 정점 또는 각진부분(34)이 전방을 향하는 비직선형 슬롯(32)이 제공된다. 상기 슬롯(32)들은 플러그 팁(16)상에서 반대로 위치된 두 지점에 배열되고, 몇개(3개)의 슬롯(32)은 플러그 팁(16)상에서 서로 축방향으로 이격되어 배열된다. 비직선형 슬롯(32)은 두개의 아암(36, 38)을 구비하고, 하나의 아암(36)은 도 1 내지 도 3에는 도시되지 않은 확장 스크류의 나사 리드의 방향으로 경사지고, 다른 아암(38)은 그 반대 방향으로 경사진다. 아암(36)들의 경사부는 확장 스크류의 나사 리드에 대응할 필요는 없으며, 단지 동일한 방향으로 연장된다.

플러그 단부(14) 구역에서, 스크류 채널(12)은 대략 원형 단면을 가지며, 확장 구역(20)에서는 협소하고(도 4 참조), 플러그 팁(16)에서는 슬롯 형태로 구성된다(도 5 참조). 이는 상이한 직경으로 이루어지는 확장 스크류에도 스크류 채널(12)을 적용할 수 있도록 한다. 플러그 팁(16)의 구역에서 축방향으로 연장되는 두개의 대향 슬롯(39)은 동일한 목적에 이용되고, 그 슬롯들의 기부는 스크류 채널(12)에서 이격되어 연장된다.

본 발명에 따른 플러그(10)의 기능은 도 6 및 도 7을 참조로 하기에 설명되고, 도 6은 패널형 건축 자재(42)에 물품(40)을 고정하는 것을 도시한다. 플러그(10)는 패널형 건축 자재(42)에 천공된 구멍에 삽입된다. 플러그 단부(14)의 상대적으로 큰 횡방향 크기때문에, 플러그 단부(14)는 천공된 구멍을 확장시키고, 그에 따라 건축 자재가 플러그 단부(14) 주위로 밀착하게 된다. 회전방지 리브(28)는 접촉면을 형성하여, 확장 스크류가 체결될 때 플러그가 확장 스크류(44)와 함께 회전하는 것을 방지한다.

플러그(10)를 삽입한 후에, 천공된 구멍 내부에 고정될 물품(40)은 패널형 건축 자재에 대해 유지되고, 확장 스크류(44)가 물품(40)을 통해 밀어넣어져 플러그(10)에 체결된다. 확장 스크류(44)의 스크류 나사부(46)는 플러그 팁(16)을 뚫고 나가고, 스크류 나사부(46)는 확장 스크류(44)의 스크류 나사부(46)와 동일한 방향으로 경사진 비직선형 슬롯(32)의 아암(36)에 맞물린다. 반대 방향으로 경사진 비직선형 슬롯(32)의 아암(38)은 플러그 팁(16)을 축방향으로 확장시킬 수 있으므로, 슬롯(32)들의 서로에 대한 축방향 간격은 스크류 나사부(46)의 리드에 맞게 조절될수 있다. 플러그 팁(16) 내의 편평한 슬롯형 스크류 채널(12)과의 조합에 의해, 비직선형 슬롯(32)은 플러그 팁(16)을 특정한 확장 스크류에 사용된 직경과 스크류 나사부(46)의 리드에 대해서도 적용할 수 있도록 한다.

체결 및 조이는 중에, 확장 스크류(44)는 플러그 팁(16)을 플러그 단부(14)쪽으로 끌어당기고, 플러그 팁(16)과 플러그 단부(14) 사이의 간격은 감소된다. 이러한 과정 중에, 확장형 림(18)은 서로에 대해 감겨서 매듭형 구조를 형성하므로, 플러그(10)의 확장형 림(18)은 패널형 건축 자재(42) 뒤쪽에 견고하게 맞물리게 되어, 플라스터보드와 같은 저강도의 패널형 건축 자재(42)상에 균일하게 플러그(10)를 고정시키게 된다.

도 7은 예를 들어, 콘크리트와 같은 중실 건축 자재(48)에 물품(40)을 고정하는 경우를 도시한다. 여기서, 확장형 플러그(10)는 중실 건축 자재에 천공된 구멍(50)에 공지된 방식으로 삽입되고, 상기 물품(40)이 유지되고, 확장 스크류(44)는 물품(40)을 통해 밀어넣어져 플러그(10)에 체결된다. 확장 스크류(44)는 확장형 림(18)들을 가압하여 확장형 플러그(10)를 천공 구멍(50) 내에 고정시킨다. 확장형 림(18)들의 가압, 즉 림들의 확장은 박형 구조 및 파형부로 인한 원주방향으로의 확장성 때문에 확장형 림(18)들을 원주방향으로 연결하는 박형의 웨브(22)에 의해 저지되지 않는다. 확장 구역(20)에서 확장형 림(18)들을 연결하여 일종의 슬리브를 형성하는 박형의 웨브(22)는 확장 스크류가 체결될 때 확장형 림(18)들 사이의 스크류 채널(12)로부터 확장 스크류(44)가 어긋나서 맞물리는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 플러그에 의하면, 확장 스크류의 양호한 안내성이 달성되고, 횡방향으로 응력을 받는 경우에조차, 확장 스크류는 확장형 림들 사이에서 플러그가 횡방향으로 어긋나는 것이 방지되고, 또한 비틀림 강성이 증가되어 확장 스크류가 플러그 팁에 보다 양호하게 체결될 수 있으며, 확장 스크류의 체결시에 중공 건축 자재 내에서 확장을 개시한 후에는 토크의 감소가 적다는 장점을 제공한다.

Claims (9)

1. 확장 스크류를 플러그에 체결함으로써 확장될 수 있는 종방향으로 연장되는 확장형 림(expansible limb)들을 구비하고, 상기 확장형 림들은 확장 스크류가 삽입될 수 있는 슬리브형 플러그 단부에 의해 후미에서 그리고, 확장 스크류가 체결될 수 있는 슬리브형 플러그 팁에 의해 선단에서 서로 연결되는 중공 및 중실 건축 자재에 고정하기 위한 플러그에 있어서,

   상기 확장형 림(18)들은 나선형으로 배열된 몇개의 슬롯(24)에 의해 천공되는 확장가능한 재료(22)에 의해 서로 원주방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 플러그.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그 단부(14)는 확장형 림(18)들 및 플러그 팁(16) 구역에서의 플러그(10)보다 큰 횡방향 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 플러그.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그의 길이 방향으로 연장되며 그 길이의 일부분에 걸쳐 톱니형 구조로 이루어지는 적어도 두개의 대향 회전방지 리브(28)는 플러그(10)의 외주부에 배열되는 것을 특징으로 하는 플러그.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그 팁(16)은 비직선형 슬롯(32)을 구비하고, 상기 슬롯(32)의 하나의 아암(36)은 상기 확장 스크류(44)의 나사 리드 방향으로 경사지고, 다른 아암(38)은 상기 나사 리드 방향의 반대 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 플러그.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 확장 스크류(44)를 위한 플러그(10)의 스크류 채널(12)은 플러그 팁(16)의 내부에서 원형 이외의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 플러그.
6. 제 1 항에 있어서, 적어도 상기 플러그 팁(16) 내부의 스크류 채널(12)은 편평한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 플러그.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 스크류 채널(12)은 슬롯 형상인 것을 특징으로 하는 플러그.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 스크류 채널(12)은 서로 교차하는 두개의 슬롯 형태인 것을 특징으로 하는 플러그.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그 팁(16)은 플러그의 길이 방향으로 연장되는 두개의 대향 슬롯(39)을 구비하고, 그 슬롯들의 기부는 상기 스크류 채널(12)에서 이격되어 연장되는 것을 특징으로 하는 플러그.