KR200394758Y1 - 나사 조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수나사부를 가지는 제1부재와 상기 제1부재의 수나사부에 체결되는 암나사부를 가지는 제2부재를 포함하는 나사 조립체에 있어서, 상기 수나사부의 나사면들 중, 상기 암나사부에 대한 빠짐방향쪽의 나사면에는 나선방향을 따라 복수의 걸림턱이 형성되어 있고, 상기 암나사부의 나사면들 중 상기 수나사부의 걸림턱이 형성된 나사면과 마주하는 나사면에는, 상기 수나사부와 암나사부의 체결시에 상기 수나사부의 걸림턱들 사이사이에 끼워져서 그 걸림턱들에 걸림으로써 상기 수나사부에 대한 암나사부의 풀림을 방지할 수 있는 복수의 걸림돌기가 형성되어 있는 점에 특징이 있다.

Description

나사 조립체{screw assembly}

본 고안은 나사 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제1부재와 제2부재를 체결하는 나사 결합에 있어서, 나사의 풀림을 방지하여 체결 상태를 유지하게 하는 나사 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 각종 기계장치 및 구조물 등의 상호 결합을 위하여 통상적으로 가장 널리 사용되는 것이 나사 결합이다. 이러한 나사 결합은 그 기계장치 및 구조물의 동작에 의한 진동 및 외부의 충격 등에 의해 수나사와 암나사의 체결이 시간이 지남에 따라 점진적으로 풀릴 가능성이 있다.

이를 방지하기 위하여 스프링 와셔 등의 탄성부재를 사용함으로써 수나사와 암나사의 마찰력을 증가시켜 풀림을 방지하기도 한다. 그러나 이러한 경우에도 나사의 풀림을 확실히 방지할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 수나사와 암나사의 나사결합이 보다 확실하게 이루어져서 그 풀림이 효과적으로 방지될 수 있도록 구조가 개선된 나사 조립체를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 나사 조립체는, 수나사부를 가지는 제1부재와 상기 제1부재의 수나사부에 체결되는 암나사부를 가지는 제2부재를 포함하는 나사 조립체에 있어서, 상기 수나사부의 나사면들 중, 상기 암나사부에 대한 빠짐방향쪽의 나사면에는 나선방향을 따라 복수의 걸림턱이 형성되어 있고, 상기 암나사부의 나사면들 중 상기 수나사부의 걸림턱이 형성된 나사면과 마주하는 나사면에는, 상기 수나사부와 암나사부의 체결시에 상기 수나사부의 걸림턱들 사이사이에 끼워져서 그 걸림턱들에 걸림으로써 상기 수나사부에 대한 암나사부의 풀림을 방지할 수 있는 복수의 걸림돌기가 형성되어 있는 점에 특징이 있다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 나사 조립체의 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 나사 조립체의 제1부재의 수나사부의 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 나사 조립체의 제2부재의 암나사부의 단면도이다.

상기 나사 조립체는 수나사부(11)가 형성되어 있는 제1부재(1)와 상기 제1부재(1)의 수나사부(11)에 체결되는 암나사부(21)를 가지는 제2부재(2)와, 탄성수단을 포함하여 이루어져 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1부재(1)는 볼트이며 그 제1부재(1)의 수나사부(11)에는 단면이 사각형인 나사산(12)이 나선형으로 마련되어 있고 상기 수나사부(11)의 나사산(12)에는 두 개의 나사면(111, 112)이 있다. 상기 수나사부(11)의 나사면들(111, 112) 중 상기 암나사부(21)에 대한 빠짐방향(S)의 나사면(111)에는 나선방향을 따라 복수의 걸림턱(113)이 일정한 간격으로 형성되어 있다. 상기 걸림턱(113)은 상기 수나사부(11)의 중심축선에 대해 직교하는 방향으로 연장되며 그 바닥부가 상기 수나사부(11)의 나사면(111)에 붙어 있는 삼각기둥 형상이다. 상기 각 걸림턱(113)에는 상기 수나사부(11)의 중심축선에 대해 나란한 제1측면(114)과, 상기 제1측면(114)의 상측 선단부로부터 상기 수나사부(11)의 결합회전방향(체결시에 회전되는 방향)으로 상기 나사면(111)에 대하여 기울어지도록 형성된 제2측면(115)이 있다.

상기 제2부제는 너트이며 그 제2부재(2)의 암나사부(21)에는 단면이 사각형인 나사산(22)이 나선형으로 마련되어 있고 상기 나사산(22)에는 두 개의 나사면(211, 212)이 있다. 상기의 암나사부(21)의 나사면들(211, 212) 중 상기 수나사부(11)의 걸림턱(113)이 형성된 나사면(111)과 마주하는 암나사부(21)의 나사면(212)에는, 상기 수나사부(11)와 암나사부(21)의 체결시에 상기 수나사부(11)의 걸림턱(113)들 사이사이에 끼워질 수 있도록 나선방향을 따라 복수의 걸림돌기(213)가 형성되어 있다. 상기 걸림돌기(213)는 상기 수나사부(11)의 중심축선에 대해 직교하는 방향으로 연장되며 그 바닥부가 상기 암나사부(21)의 나사면(212)에 붙어 있는 삼각기둥 형상이다. 상기 각 걸림돌기(213)에는 상기 암나사부(21)의 중심축선에 대해 나란한 제1측면(214)과, 상기 제1측면(214)의 하측 선단부로부터 상기 수나사부(11)의 이완회전방향(체결을 풀 때에 회전되는 방향)으로 상기 나사면(212)에 대하여 기울어지도록 형성된 제2측면(215)이 있다.

상기 제1부재(1)는, 본 실시예의 나사 조립체에 의해 상호결합되는 제1체결부재(4)와 제2체결부재(5)에 형성된 관통공에 그 수나사부(11)가 관통하도록 끼워지고, 상기 제2부재(2)는 상기 관통공을 통하여 상기 제2체결부재(5)의 아래쪽으로 노출된 상기 제1부재(1)의 수나사부(11)에 나사결합된다.

상기 탄성수단은, 상기 수나사부(11)와 암나사부(21)가 체결된 상태에서, 상기 수나사부(11)의 상기 걸림턱(113)이 형성된 나사면(111)과 상기 암나사부(21)의 상기 걸림돌기(213)가 형성된 나사면(212)이 근접하는 방향으로, 상기 제1부재(1)와 제2부재(2)에 탄성력을 제공하기 위해 마련된 것이다. 본 실시예에서는 상기 탄성수단으로서 스프링 와셔(3)가 마련되어 있다. 상기 스프링 와셔(3)는 상기 제2부재(2)가 상기 제1부재(1)에 나사결합될 때, 상기 제2부재(2)와 상기 제2체결부재(5)의 사이에 끼워진다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 나사 조립체의 사용방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 상기 제1부재(1)의 머리부가 상기 제1체결부재(4)의 위쪽에 위치하고 수나사부(11)가 상기 제1체결부재(4)와 상기 제2체결부재(5)의 관통공을 통과하도록 상기 제1부재(1)를 상기 제1체결부재(4) 및 제2체결부재(5)에 끼운다. 상기 제2체결부재(5)의 하면으로 노출된 상기 제1부재(1)의 수나사부(11)에 상기 스프링 와셔(3)를 끼우고, 다시 이 수나사부(11)에 상기 제2부재(2)를 끼운다. 상기 수나사부(11)의 나사면들(111, 112) 중 삽입방향, 즉 상기 빠짐방향(S)의 반대방향, 나사면(112)과 상기 암나사부(21)의 나사면들(211, 212) 중 빠짐방향(S) 나사면(211)에는 각각 걸림턱(113) 또는 걸림돌기(213)가 형성되어 있지 않으므로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 수나사부(11)의 나사면(112)과 상기 암나사부(21)의 나사면(211)이 서로 미끄러지면서 상기 제1부재(1)와 상기 제2부재(2)가 상대회전이 가능하다. 이때, 상기 수나사부(11)의 나사면(112)과 상기 암나사부(21)의 나사면(211)이 서로 접촉하고 있지 않은 경우라도 상기 걸림턱(113)들의 제2측면(115)과 상기 걸림돌기(213)들의 제2측면(215)은 서로 나란하게 경사져 있으므로, 적당한 힘을 주어 결합회전방향으로 제1부재(1)를 회전시키면 제2부재(2)에 대하여 용이하게 상대회전이 가능하다.

상기 제1부재(1)를 상기 제2부재(2)에 대해 결합회전방향으로 계속 회전시키면, 상기 제1부재(1)는 상기 제2부재(2)에 대해 삽입방향으로, 즉 상기 빠짐방향(S)의 반대방향으로, 이동하면서 상기 제1부재(1)의 머리부와 상기 제2부재(2) 간의 거리가 좁혀지게 되고, 상기 스프링 와셔(3)를 압축하여 탄성변형시킨다. 그리고 탄성변형된 상기 스프링 와셔(3)는, 상기 수나사부(11)의 상기 걸림턱(113)이 형성된 나사면(111)과 상기 암나사부(21)의 상기 걸림돌기(213)가 형성된 나사면(212)이 근접하는 방향으로, 상기 제1부재(1)와 제2부재(2)에 탄성력을 제공하게 된다. 상기 스프링 와셔(3)의 탄성력에 의해, 도 5 에 도시한 바와 같이, 상기 암나사부(21)의 걸림돌기(213)들이 상기 수나사부(11)의 걸림턱(113)들 사이사이에 끼워져서 상기 제1체결부재(4)와 상기 제2체결부재(5)의 상호 체결이 완료된다. 이때, 상기 걸림턱(113)들의 제1측면(114)과 상기 걸림돌기(213)들의 제1측면(214)이 각각 서로 마주하게 되어 걸림턱(113)들과 걸림돌기(213)들이 서로 걸림으로써, 상기 제1부재(1)와 상기 제2부재(2)간의 이완회전방향 회전이 방지된다. 따라서, 계속되는 진동이나 시간의 경과에도 불구하고, 상기 수나사부(11)의 상기 암나사부(21)에 대한 체결상태가 확실하게 유지된다.

상기 제1부재(1)와 상기 제2부재(2)에 의한 상기 제1체결부재(4)와 상기 제2체결부재(5)의 체결을 풀 때에는, 상기 제1부재(1)의 머리부와 상기 제2부재(2)간의 거리를 좁히는 방향으로 외력을 작용시켜 스프링 와셔(3)를 탄성변형시킴으로써, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 수나사부(11)의 걸림턱(113)과 상기 암나사부(21)의 걸림돌기(213)의 맞물림을 해제한 상태에서, 외력을 유지하면서 상기 제1부재(1)와 상기 제2부재(2)를 이완회전방향으로 서로 상대회전시키면, 상기 제1부재(1)는 상기 제2부재(2)에 대해 빠짐방향(S)으로 이동하면서 제1체결부재(4)와 제2체결부재(5)의 상호 체결이 풀리게 된다.

도 1 내지 도 5 에서는 제1부재(1)가 볼트이고 제2부재(2)가 너트인 경우에 대해 설명하였으나, 본 고안의 다른 실시예에서는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1부재(10)는 용기이며 제2부재(20)는 그 용기의 뚜껑인 경우에도 본 고안의 나사 조립체가 사용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 제1부재(10)에는 그 내부에 수용될 액체 등을 담거나 배출할 수 있는 주출구가 마련되어 있다. 상기 주출구의 외주면에는 수나사부(11)가 형성되어 있다.

상기 제2부재(20)는 그 주출구를 막는 뚜껑이며, 그 내주면에는 상기 수나사부(11)에 체결되는 암나사부(21)가 형성되어 있다. 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서의 상기 수나사부(11)와 상기 암나사부(21)와 같이 상기 수나사부(11)에는 복수의 걸림턱(113)이 형성되어 있고, 상기 암나사부(21)에는 복수의 걸림돌기(213)가 형성되어 있다.

본 실시예에서는 상기의 탄성수단으로, 상기 용기의 주출구 선단과 이 주출구의 선단에 마주하는 상기 뚜껑의 내면 사이에 배치되는 탄성시트(30)가 구비되어 있다. 이 탄성시트(30)는 고무 소재나 코르크인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 도 6에 도시된 실시예의 나사 조립체의 사용방법에 대해 설명하기로 한다.

상기 제1부재(10)인 용기의 주출구에 상기 제2부재(20)인 뚜껑을 덮어서 이 뚜껑을 상기 제1부재(10)에 대해 결합회전방향으로 회전시키면 상기 제1부재(10)의 수나사부(11)는 상기 제2부재(20)의 암나사부(21)에 대하여 삽입방향으로, 즉 상기 빠짐방향(S)의 반대방향으로, 들어가게 된다.

이때, 상기 수나사부(11)의 나사면들(111, 112) 중 삽입방향, 즉 상기 빠짐방향(S)의 반대방향, 나사면(112)과 상기 암나사부(21)의 나사면들(211, 212) 중 빠짐방향(S) 나사면(211)에는 각각 걸림턱(113) 또는 걸림돌기(213)가 형성되어 있지 않으므로, 상기 제1부재(10)와 상기 제2부재(20)의 체결이 완료되지 않은 때에는, 상기 수나사부(11)의 나사면(112)과 상기 암나사부(21)의 나사면(211)이 서로 미끄러지면서 상기 제1부재(10)와 상기 제2부재(20)가 상대회전이 가능하다. 또한, 상기 수나사부(11)의 나사면(112)과 상기 암나사부(21)의 나사면(211)이 서로 접촉하고 있지 않은 경우라도 상기 걸림턱(113)들의 제2측면(115)과 상기 걸림돌기(213)들의 제2측면(215)은 서로 나란하게 경사져 있으므로, 적당한 힘을 주어 결합회전방향으로 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)를 회전시키면 상기 제1부재(10)에 대하여 용이하게 상대회전이 가능하다.

상기 제2부재(20)를 상기 제1부재(10)에 대해 결합회전방향으로 계속 회전시키면, 상기 주출구의 선단이 그 주출구의 선단과 상기 제2부재(20)의 내면 사이에 위치한 탄성시트(30)를 탄성변형시키게 되고, 상기 탄성시트(30)는 상기 수나사부(11)의 상기 걸림턱(113)이 형성된 나사면(111)과 상기 암나사부(21)의 상기 걸림돌기(213)가 형성된 나사면(212)이 근접하는 방향으로, 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)에 탄성력을 제공한다. 상기 탄성시트(30)의 탄성력에 의해, 상기 암나사부(21)의 걸림돌기(213)들이 상기 수나사부(11)의 걸림턱(113)들 사이사이에 끼워져서 상기 제1부재(10)와 상기 제2부재(20)의 상호 체결이 완료된다. 이때, 상기 걸림턱(113)들의 제1측면(114)과 상기 걸림돌기(213)들의 제1측면(214)이 각각 서로 마주하게 되어 걸림턱(113)들과 걸림돌기(213)들이 서로 걸림으로써, 상기 제1부재(10)와 상기 제2부재(20)간의 이완회전방향 회전이 방지된다.

상기 제1부재(10)와 상기 제2부재(20)의 체결을 풀 때에는, 상기 제1부재(10)의 주출구의 선단부와 상기 제2부재(20)의 내면 간의 거리를 좁히는 방향으로 외력을 작용시켜 상기 수나사부(11)의 걸림턱(113)과 상기 암나사부(21)의 걸림돌기(213)의 맞물림을 해제한 상태에서 그 외력을 유지하면서 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)를 이완회전방향으로 서로 상대회전시키면, 상기 제1부재(10)는 상기 제2부재(20)에 대해 빠짐방향(S)으로 이동하면서 상기 제1부재(10)와 상기 제2부재(20)의 상호 체결이 풀리게 된다.

따라서, 예컨대 위험한 약품 등이 들어 있는 용기와 뚜껑에 본 실시예의 나사 조립체를 적용하여 뚜껑의 풀림을 방지하고 유아 등이 쉽게 뚜껑을 열지 못하게 함으로써 유아 등을 위험으로부터 보호할 수 있는 장점이 있다.

이상, 본 고안에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 나사 조립체가 앞에서 설명되고, 도면에 도시된 형태의 구조로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기의 바람직한 실시예와 달리 탄성수단이 구비되지 않는 나사 조립체의 구성도 가능하며, 탄성수단을 상기 제1부재(1)의 머리부와 상기 제1체결부재(4)의 사이에만 넣거나, 상기 제2부재(2)와 상기 제2체결부재(5)의 사이에만 넣을 수도 있으며, 상기 제1체결부재(4)와 상기 제2체결부재(5)의 사이에 위치시킬 수도 있다.

또한, 위에서 상기 수나사부(11)와 암나사부(21)는 나사산(12, 22)의 단면이 사각형인 사각나사인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 나사산의 단면형상이 삼각형인 삼각나사로 구성할 수 있다.

또한, 상기 수나사부와 암나사부는 하나의 나사산이 나선형으로 형성된 형태일 수도 있고 두 개의 나사산이 나선형으로 형성된 이중나사의 형태로 구성될 수도 있다.

또한, 위에서 걸림턱 또는 걸림돌기는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 그 단면이 직각삼각형 형상으로 설명하였으나, 도 7에 도시한 바와 같이 이등변 삼각형 또는 도 8에 도시된 바와 같이 반원 또는 도 9에 도시된 바와 같이 사각형 형상으로 할 수도 있다.

본 고안은 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 수나사부에 마련된 걸림턱과 암사나부에 마련된 걸림돌기가 서로 걸려서, 상기 제1부재의 상기 제2부재에 대한 이완회전방향으로의 회전을 막아, 나사 체결의 풀림을 더욱 확실하게 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 나사 조립체의 개략적인 측면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 나사 조립체의 제1부재의 수나사부의 측면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 나사 조립체의 제2부재의 암나사부의 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 제1부재의 "A"부위의 개략적인 전개도이다.

도 5는 도 4에 도시된 제1부재의 걸림턱들 사이에 제2부재의 걸림돌기들이 끼워진 상태를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 나사 조립체의 분리상태의 측면도이다.

도 7 내지 도 9는 본 고안의 나사 조립체의 걸림턱과 걸림돌기의 다른 예들을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1....제1부재 2....제2부재

3....스프링 와셔 11...수나사부

21...암나사부 113..걸림턱

213..걸림돌기

Claims (4)

1. 수나사부를 가지는 제1부재와 상기 제1부재의 수나사부에 체결되는 암나사부를 가지는 제2부재를 포함하는 나사 조립체에 있어서,

   상기 수나사부의 나사면들 중, 상기 암나사부에 대한 빠짐방향쪽의 나사면에는 나선방향을 따라 복수의 걸림턱이 형성되어 있고,

   상기 암나사부의 나사면들 중 상기 수나사부의 걸림턱이 형성된 나사면과 마주하는 나사면에는, 상기 수나사부와 암나사부의 체결시에 상기 수나사부의 걸림턱들 사이사이에 끼워져서 그 걸림턱들에 걸림으로써 상기 수나사부에 대한 암나사부의 풀림을 방지할 수 있는 복수의 걸림돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 나사 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수나사부와 암나사부가 체결된 상태에서, 상기 수나사부의 상기 걸림턱이 형성된 나사면과 상기 암나사부의 상기 걸림돌기가 형성된 나사면이 근접하는 방향으로, 상기 제1부재와 제2부재에 탄성력을 제공하는 탄성수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 나사 조립체.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1부재는 그 주출구의 외주면에 상기 수나사부가 형성된 용기이며,

   상기 제2부재는 그 내주면에 상기 암나사부가 형성되며 상기 용기의 주출구를 막는 뚜껑이고,

   상기 탄성수단은 상기 용기의 주출구 선단과 이 주출구의 선단에 마주하는 상기 뚜껑의 내면 사이에 배치되는 탄성시트인 것을 특징으로 하는 나사 조립체.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

   상기 걸림턱은 상기 수나사부의 중심축선에 대해 나란한 제1측면과 상기 제1측면의 선단부로부터 상기 수나사부의 결합회전방향으로 상기 걸림턱이 위치한 나사면에 대하여 기울어지도록 형성된 제2측면을 가지고,

   상기 걸림돌기는 상기 암나사부의 중심축선에 대해 나란한 제1측면과 상기 제1측면의 선단부로부터 상기 수나사부의 이완회전방향으로 상기 걸림돌기가 위치한 나사면에 대하여 기울어지도록 형성된 제2측면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 나사 조립체.