KR20040053050A - 풀리지 않는 볼트와 너트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼트와 너트가 체결된 상태에서 흔들림이나 진동에 의하여 잘 풀리지 아니하는 볼트와 너트의 체결구조에 관한 것으로, 물체와 물체를 고정시키기 위한 체결수단인 볼트와 너트에 있어서, 상기 볼트(10)의 나사산은 일정한 방향으로 회전되는 나선형상의 1차 나사산(12)과, 상기 1차 나사산(12)의 지름 보다 크기가 작고 상기 1차 나사산(12)의 나선형상과 반대방향으로 회전되는 나선형상의 2차 나사산(14)으로 구성되며, 상기 너트는 상기 1차 나사산(12)에 대응하여 결합되는 1차 너트(20)와, 상기 2차 나사산(14)에 대응되어 결합되는 2차 너트(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

풀리지 않는 볼트와 너트{Bolt and nut not being loose}

본 발명은 볼트와 너트의 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼트와 너트가 체결된 상태에서 흔들림이나 진동에 의하여 잘 풀리지 아니하는 볼트와 너트의 체결구조에 관한 것이다.

현재 볼트와 너트의 체결구조는 각종시설물, 기구, 차량, 선박, 비행기 등 사용되지 않는 곳이 없을 정도로 다양하게 사용되고 있다. 지금까지의 경험에 비추어 볼 때 각종 기구나 기계에 사용되는 볼트-너트 체결장치는 사용중 헐거워지거나 풀려서 다시 조여야 하는 불편함이 많았음은 물론 이러한 상태를 모르고 지내다가 갑자기 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

특히, 소형이나 대형을 막론하고 기계나 차량 등 항상 진동이 심한 부분에 사용되는 볼트와 너트는 자주 정비를 하여야 하는 번거로움이 따르며 이로 인하여 보수유지에 따른 비용이 많이 발생하고 또한 이를 방치할 경우 안전사고가 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 볼트-너트의 체결구조에 있어서 강한 진동으로부터 잘 풀리거나 헐거워 지지 않는 볼트-너트 체결장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 물체와 물체를 고정시키기 위한 체결수단인 볼트와 너트에 있어서, 상기 볼트(10)의 나사산은 일정한 방향으로 회전되는 나선형상의 1차 나사산(12)과, 상기 1차 나사산(12)의 지름 보다 크기가 작고 상기 1차 나사산(12)의 나선형상과 반대방향으로 회전되는 나선형상의 2차 나사산(14)으로 구성되며,

상기 너트는 상기 1차 나사산(12)에 대응하여 결합되는 1차 너트(20)와, 상기 2차 나사산(14)에 대응되어 결합되는 2차 너트(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풀리지 않는 볼트와 너트에 의하여 달성된다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 발명의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 일반적인 볼트에 작용하는 힘을 분해하여 설명한 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 너트의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 볼트, 1차 너트 및 2차 너트의 분해도이다.

도 5는 본 발명에 따른 풀리지 않는 볼트와 너트의 결합상태의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

10 : 볼트

12 : 1차 나사산

14 : 2차 나사산

16 : 볼트머리부

20 : 1차 너트

22 : 1차 너트 암나사산

30 : 2차 너트

32 : 함몰단턱부

34 : 2차 너트 암사사산

40 : 피조임물체A

50 : 피조임물체B

이하 본 발명에 따른 풀리지 않는 볼트와 너트의 구성에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 볼트에 작용하는 힘을 분해하여 설명한 구성도이다. 도 1에도시된 바와 같이 일반적인 볼트는 볼트머리부와 나사부분으로 구성되며, 나사부분에 너트를 끼워 조임으로써 물체와 물체를 조립한다.

이 때 볼트에 조이는 힘(F)은 피조임물체에 직각, 즉 나사축 방향으로 작용하고 이 힘은 다시 나사의 나사면에 직각으로 작용하는 힘(F1) 및 나사의 나사면에 평행하게 작용하는 힘(F2)으로 분리되며, 이 나사면에 평행으로 작용하는 힘(F2)은 너트가 풀리는 방향으로 작용하게 된다.

따라서, 진동이나 마찰 등 외부의 힘이 너트나 볼트에 반복적으로 작용하면 이 나사면에 평행으로 작용하는 힘(F2)에 의해 너트가 조금씩 풀려지게 되며, 따라서 나사면에 평행으로 작용하는 힘(F2)을 줄이기 위하여 나사각의 각도를 작게 함으로써 나사면에 평행으로 작용하는 힘(F2)을 줄이는 방법이 있으나, 여기에는 한계가 있으며 이 방법으로는 이 힘(F2)을 완전히 없앨 수는 없다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트의 평면도이다. 일반적으로 볼트와 너트의 조임방향은 시계바늘 방향으로 조이게 되어 있으며 이를 오른나사라 하고, 시계바늘 반대방향으로 조이게 되는 나사를 왼나사라 한다. 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트(10)의 1차 나사산(12)의 끝부분에 1차 나사산(12)의 나선방향과 반대방향이 되도록 2차 나사산(14)을 형성하였다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 너트의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 볼트, 1차 너트 및 2차 너트의 분해도이며, 도 5는 본 발명에 따른 풀리지 않는 볼트와 너트의 결합상태의 단면도이다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 풀리지 않는 볼트와 너트는 볼트(10), 1차 너트(20) 및 2차 너트(30)로 구성된다.

볼트(10)는 볼트머리부(16), 1차 나사산(12) 및 2차 나사산(14)으로 구성되는 바, 1차 나사산(12)은 1차 너트(20)와 체결되고, 2차 나사산(24)은 2차 너트(30)와 체결된다. 상기 1차 나사산(12)의 나선방향과 2차 나사산(14)의 나선방향은 서로 반대 방향으로 형성되어 있다.

상기 1차 너트(20)의 내부에는 상기 1차 나사산(12)에 대응되어 체결되도록 1차 너트 암나사산(22)이 형성되어 있으며, 상기 2차 너트(30)의 내부에는 상기 2차 나사산(14)에 대응되어 체결되도록 2차 너트 암나사산(34)이 형성되어 있다. 상기 2차 너트(30)의 암나사산(34)의 양측에는 함몰단턱부(32)가 각각 형성되어 있다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 풀리지 않는 볼트와 너트의 결합 및 작용에 대하여 설명하기로 한다.

볼트(10)와 1차 너트(20) 간의 체결구조는 피조임물체A(40)와 피조임물체B(50)를 서로 조이는 주역할을 하며, 볼트(10)와 2차 너트(30) 간의 체결구조는 1차 너트(20)가 잘 풀리지 않도록 하는 기능을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 2차 너트(30)의 암나사산(34)의 양측에는 함몰단턱부(32)가 각각 형성되어 있는 바, 상기 함몰단턱부(32)는 1차 너트(20)와 2차 너트(30)가 서로 밀착되도록 하는 기능을 한다. 만약 함몰단턱부(32)가 없다면 피조임물체(40,50)의 두께가 작을 경우 1차 너트(20)와 2차 너트(30)는 서로 밀착되지 않는 현상이 발생할 우려가 있으며 이러한 점을 고려하여 상기와 같은 함몰단턱부(32)가 형성된 것이다.

그러면, 볼트(10)와 2차 너트(30) 간의 체결수단이 1차 너트(20)를 어떠한 메카니즘으로 잘 풀리지 않도록 하는지 구체적으로 설명하기로 한다.

피조임물체(40,50)가 진동을 받으면 1차 너트(20)가 풀리는 방향, 즉 시계바늘 반대방향으로 힘을 받으면, 1차 너트(20)와 2차 너트(30)의 마찰력에 의하여 2차 너트(30)도 시계바늘 반대방향으로 힘을 받게 된다.

그러나 2차 너트(30)에 가해진 시계바늘 반대방향의 힘, 즉 1차 너트(20)가 풀리는 방향의 힘이 2차 너트(30)에 가해지면 2차 너트(30)도 1차 너트(20)와 2차 너트(30)의 마찰력에 의하여 시계바늘 반대방향으로 힘을 받게 되나, 이 2차 너트(30)에 전달되는 시계바늘 반대방향의 힘은 2차 너트(30)가 더욱 조이는 방향으로 작용하게 된다.

따라서, 1차 너트(20)가 풀리는 방향으로 받는 힘은 2차 너트(30)가 조이는 방향으로 작용하게 되므로 결합된 피조임물체 A와 B는 진동이나 충격 등에 의해 1차 너트(20)가 풀어지는 것을 방지할 수 있다.

상기 언급한 바와 같은 본 발명에 따른 풀리지 않는 볼트와 너트의 체결장치에 의하면, 강한 진동이나 충격으로부터 볼트와 너트의 체결장치가 헐거워지거나 잘 풀리지 않는 특징이 있다.

비록 본 발명에 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만,발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (2)

1. 물체와 물체를 고정시키기 위한 체결수단인 볼트와 너트에 있어서,

   상기 볼트(10)의 나사산은 일정한 방향으로 회전되는 나선형상의 1차 나사산(12)과, 상기 1차 나사산(12)의 지름 보다 크기가 작고 상기 1차 나사산(12)의 나선형상과 반대방향으로 회전되는 나선형상의 2차 나사산(14)으로 구성되며,

   상기 너트는 상기 1차 나사산(12)에 대응하여 결합되는 1차 너트(20)와, 상기 2차 나사산(14)에 대응되어 결합되는 2차 너트(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풀리지 않는 볼트와 너트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 너트(30)의 암나사산(34)의 양측에는 함몰단턱부(32)가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 풀리지 않는 볼트와 너트.