KR20040056707A - 내치형의 풀림방지 유닛을 갖춘 볼트-너트의 풀림방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사골(11a) 및 나사봉우리(11b)로 이루어진 나사산(11)을 갖춘 볼트(10)와; 상기 볼트(10)에 나사체결되도록 상기 볼트(10)의 나사산에 상응하는 나사산을 내주부에 갖춘 너트(20)와; 상기 너트(20)의 내주면에 원주방향으로 구획형성된 오목형의 시트부(26)와; 상기 볼트(10)의 나사산(11)과 접하는 경사진 탄성편(32)을 내주면 일체로 구비한 채 상기 시트부(26)에 장착되는 풀림방지 유닛(30)을 포함하는 볼트-너트의 풀림방지 시스템(1)에 관한 것으로서, 상기 풀림방지 유닛(1)은 상기 시트부(26)에 탄성적으로 삽입 장착될 수 있도록 전체적으로 개방루프 형태를 가지며, 상기 시트부(seat portion;26)의 바닥면에는 길이방향으로 복수의 직선형 요홈(26a)이 형성되며, 상기 풀림방지 유닛(30)의 외주면에는 상기 요홈(26a)에 맞물려 상기 풀림방지 유닛(30)의 원주방향 움직임을 제한하는 복수의 돌기부(36a)가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

내치형의 풀림방지 유닛을 갖춘 볼트-너트의 풀림방지 시스템{release prevneting system of bolt and nut with an inward teeth type release preventing unit}

본 발명은 너트의 나사구멍을 통한 볼트의 후퇴를 방지하여 볼트와 너트의 풀림을 방지하는 내치형 풀림방지 유닛을 포함하는 볼트-너트 풀림방지 시스템에관한 것이며, 보다 상세하게 내측을 향해 연장된 탄성편을 구비한 내치형의 풀림방지 유닛이 너트의 내주부에 장착되어 그 탄성편과 수나사체의 나사봉우리와의 상호작용에 의해 볼트와 너트의 풀림이 방지되도록 구성된 볼트-너트 풀림방지 시스템에 관한 것이다.

여기에서, 용어 "내치형의 풀림방지 유닛"은 그 풀림방지 유닛에 구비된 복수의 탄성편 각각이 상기 유닛의 중심을 향해 연장되어 있는 것을 의미한다.

볼트 및 너트는 각각 장방향 축의 둘레를 따라 나선형으로 형성된 나사산을 자체의 외주면 및 내주면에 구비하며, 이 나사산을 통해 서로간에 계합될 수 있도록 구성되어 있다.

일반적으로, 상기 볼트와 너트 간의 암-수 체결 및 해제는 볼트와 너트 간의 상호 회전에 의해 이루어지게 되며, 이들은 상호 마찰력에 의해 어느 정도 정착된 상태로 유지되게 되어 있다.

하지만, 볼트와 너트 간의 나사결합 상태는 상호간의 마찰력에 의존하고 있으므로, 진동 등의 외부 영향에 의해 쉽게 해제될 수 있는 문제점이 있다.

이를 보완하기 위해, 스프링 와셔 또는 두개의 너트가 암-수 나사결합의 풀림 방지를 위해 이용되어 왔다.

하지만, 이러한 풀림방지를 위한 구성도 마찰력을 이용한 것이므로, 정밀하게 풀림을 방지하는데는 한계가 있었다.

또한, 볼트와 너트간의 나사결합에는 풀림을 더욱 진전시키는 어느 정도의 백래시(back lash)가 있을 수 밖에 없는데, 이러한 백래시에 의한 풀림까지 상기한스프링 와셔 및 두개의 너트로 방지하는 것은 불가능하였다.

이에 대해, 볼트와, 볼트에 나사체결되는 너트와, 상기 너트에 장착되어 볼트와 너트의 풀림을 제한하는 풀림방지 유닛으로 이루어진 볼트-너트 풀림방지 시스템이 개발되어졌다.

이러한 종래의 풀림방지 시스템은 풀림방지 유닛이 볼트의 나사봉우리 또는 나사산에 형성된 요입홈과 탄성적으로 접하는 탄성편을 구비하되, 그 탄성편이 볼트의 정방향 회전을 허용할 정도로 경사지게 배열되어 있다.

따라서, 상기의 풀림방지 유닛은 너트의 나사구멍에 대한 볼트의 정방향 회전을 허용하면서도, 그 볼트의 역방향의 회전을 탄성편들의 첨단면과 너트의 나사산과의 접촉에 의해 제한할 수 있었으며, 이는 마찰력을 이용한 경우보다 더욱 정확하게 풀림을 방지할 수 있었다.

이러한 종래의 볼트-너트 풀림방지 시스템에 있어서, 풀림방지 유닛이 너트의 내주부를 따라 원주방향으로 구획형성된 오목형의 시트부에 장착되는데, 종래에는 시트부에 대한 풀림방지편의 장착이 어려웠고, 시트부에 장착된 풀림방지 유닛을 원주방향으로 단단히 고정시키는 것이 매우 어려웠다.

또한, 종래에는 상기의 볼트와 너트가 나사결합되어 풀림방지 유닛과 너트의 나사산이 서로 상호작용할 때, 그 볼트와 너트를 서로 해체하는 것이 불가능하였고, 이로 인해, 상기와 같은 종래의 시스템은 조립 및 해체가 빈번한 장치에 이용될 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

따라서, 본 발명의 제 1 목적은 볼트의 나사부와 상호작용하는 복수의 탄성편을 갖춘 풀림방지 유닛이 너트의 안착부에 탄성적으로 용이하게 장착되어 보다 견고하게 고정되어질 수 있도록 구성된 볼트-너트 풀림방지 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 풀림방지 유닛에 의한 볼트와 너트의 잠금을 해제시키는 중공 원통형의 해체구를 더 포함하는 볼트-너트 풀림방지 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트-너트의 풀림방지 시스템을 도시한 사시도.

도 2는 도 1 볼트-너트 풀림방지 시스템의 측단면도.

도 3은 도 2의 볼트-너트 풀림방시 시스템의 맞물림 상태를 보이기 위한 종단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼트-너트의 풀림방지 시스템을 도시한 도면.

도 5는 도 4의 시스템에서, 본 발명이 다른 실시예에 따른 해체구가 풀림방지 상태를 해제시키는 상태를 도시한 단면도.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 나사골 및 나사봉우리로 이루어진 나사산을 갖춘 볼트와; 상기 볼트에 나사체결되도록 상기 볼트의 나사산에 상응하는 나사산을 내주부에 갖춘 너트와; 상기 너트의 내주면에 원주방향으로 구획형성된 오목형의 시트부와; 상기 볼트의 나사산과 접하는 경사진 탄성편을 내주면 일체로 구비한 채 상기 시트부에 장착되는 풀림방지 유닛을 포함하는 볼트-너트의 풀림방지 시스템을 제공하되, 여기에서, 상기 풀림방지 유닛은 상기 시트부에 탄성적으로 삽입 장착될 수 있도록 전체적으로 개방루프(open loop) 형태를 가지며, 상기 시트부(seat portion)의 바닥면에는 길이방향으로 복수의 직선형 요홈이 형성되며,상기 풀림방지 유닛의 외주면에는 상기 요홈에 맞물려 상기 풀림방지 유닛의 원주방향 움직임을 제한하는 복수의 돌기부가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기와 같은 볼트-너트 풀림방지 시스템을 제공하되, 상기 볼트의 나사산과 상기 나사산과 접해있는탄성편 사이에 삽입될 수 있도록 외경 및 선단부의 두께가 정해진 중공 원통형의 해체구를 더 포함하며, 상기 해체구가 외부로부터의 힘을 균일하게 전달받을 수 있도록 평평하게 마련된 편평부를 기단부에 일체로 구비하는 것을 특징으로 한다.

이제 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 실시예가 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 실시예에 따른 볼트-너트 풀림방지 시스템(1)에 대한 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 볼트가 너트에 서로 나사결합된 채 풀림이 방지된 상태의 풀림방지 시스템(1)을 도시한 측단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 볼트-너트 풀림방지 시스템(1)은 볼트(10), 그 볼트(10)에 나사결합되는 너트(20) 및 그 너트에 장착고정된 풀림방지 유닛(30)을 포함한다.

볼트(10)는 중심축선 둘레로 나사골(11a)과 나사봉우리(11b)를 갖는 나사산이 일체로 구비된 일반적인 형태로 이루어져 있다.

또한, 너트(20)는 나사산이 형성되어 있는 나사산 형성부(24; 도 1 참조) 및 풀림방지 유닛(30)의 장착을 위한 시트부(26)를 포함하고 있으며, 상기 너트(20)의 나사산은 상기 볼트(10)와의 나사결합을 위해 상기 볼트(10)의 나사산(11)과 상응하는 형상 및 크기로 되어 있다.

본 실시예에서, 너트(20)에 일체로 구비된 시트부(26)는 너트(30)의 내주면에 원주방향으로 구획형성된 채 오목한 형태를 가지고 있다.

특히, 상기의 시트부(26)는 풀림방지 유닛(30)의 크기에 따라 정해지는데,특히, 시트부의 양 격벽 사이의 간격은 그 풀림방지 유닛(30)의 장방향 길이와 거의 같게 정해지는 것이 바람직하며, 이는 풀림방지 유닛(30)이 시트부(26)의 공간 내에서 축방향으로 이동하는 것을 방지해준다.

한편, 상기 시트부(26)에는 본 발명의 중요한 특징을 이루는 풀림방지 유닛(30)이 장착고정된다.

이 때, 상기의 풀림방지 유닛(30)은 개방루프(open loop) 형태를 이루어 자체의 탄성변형에 의해 벌려질 수 있도록 되어 있으며, 이는 상기 시트부(26)에 대한 풀림방지 유닛의 견고한 장착을 가능하게 한다.

다시 말해, 상기 풀림방지 유닛(30)은 개방루프 형태를 이룸으로써 삽입을 위해 반지름 방향으로 눌려질 때 방사상 방향으로 탄성 복원력을 갖게 되며, 이 탄성 복원력에 의해, 상기 풀림방지 유닛(30)은 그 주위를 둘러싸는 시트부(26)의 안착면에 더욱 견고하게 장착되어질 수 있다.

그 풀림방지 유닛(30)은 너트(20)의 시트부(26)에 대한 실질적인 장착이 이루어지는 고정부분(31)과 그 고정부분(31)으로부터 내측으로 뻗어 있는 복수의 탄성편(32)을 일체로 구비한다.

본 실시예에서, 복수의 탄성편(32) 각각은 상기 고정부분(31)으로부터 사다리꼴형으로부터 절개되어 내측을 향하도록 되어 있으며, 너트(20)의 나사구멍에 대한 볼트(10)의 전진을 허용하도록, 그리고, 그 나사구멍에 대한 볼트(10)의 후퇴를 제한하도록, 상기 고정부분(31)으로부터 내측으로 연장된 채 일방향으로 편향 배열되어 있다. 여기에서, 그 편향이 나사선의 진행방향에 따라 달라질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이며, 상기 탄성편(32)의 사다리꼴 형상은 너트(20)의 나사구멍에 대한 볼트(10)의 전진을 보다 용이하게 하기 위한 것으로서, 이러한 형상이 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

상기와 같이 풀림방지 유닛(30)이 볼트(10)의 후퇴를 방지하는 구성은 도 3을 참조로 하여 보다 명확히 이해되어질 것이며, 도 3은 볼트에 고정된 풀림방지 유닛(30)이 너트와 상호작용하는 구성이 보여지도록 도 2의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 고정부분(31)을 향해 외측으로 탄성변형 가능한 복수의 탄성편(32) 각각이 편향 배열된 것에 의해, 볼트(10)0는 정방향으로만 회전이 자유롭고 반대방향으로의 역방향 회전이 제한되어 있다.

즉, 볼트(10)는 정방향으로 회전이 자유로워 너트(20)의 나사구멍을 통해 전진되어 질 수 있는 반면, 역방향 회전력이 가해질 경우, 탄성편(30) 각각의 첨단부(32a)가 볼트(10)의 나사봉우리(11b)에 걸려, 역방향으로의 회전이 제한되며, 이로 인해, 너트(20)로부터 볼트(10)가 풀려지는 것이 엄격하게 제한된다.

이 때, 도면에서 도시되지는 않았지만, 볼트(10)의 나사산에 장방향으로 직선형의 요입홈을 형성시켜 볼트(10)의 정방향 회전에 의해 탄성편(30)이 그 요입홈에 간헐적으로 물리는 것에 의해 "클릭"음을 발생시키게 할 수 있으며, 이러한 요입홈의 형성은 보다 강하게 너트에 대한 볼트의 풀림을 방지해줄 수도 있을 것이다.

다시, 도 1을 참조하면, 상기 시트부(26)에는 길이방향으로 기다란 복수의요홈(26a)이 안착면에 마련되어 있음을 알 수 있으며, 이는 본 발명의 중요한 특징을 이루고 있다.

또한, 시트부(26)에 장착고정되는 풀림방지 유닛(30)의 외주면에는 그 복수의 요홈(26a)과 맞물릴 수 있는 복수의 돌기부(36a)가 전체적으로 형성되어 있다. 그 돌기부(36a)는 풀리방지 유닛(30), 보다 상세하게는 풀림방지 유닛(30)의 고정부분의 내주면에 예를 들면, 엠보싱 가공을 하여 형성되어질 수 있다.

따라서, 상기 복수의 요홈(26a)과 복수의 돌기부(36a)가 맞물림으로써, 상기 풀림방지 유닛(30)은 원주방향으로 완전히 고정되어 너트(20)에 대한 볼트(10)의 전진에 상관 없이 항상 정해진 자리에 서 유지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼트-너트 풀림방지 시스템을 도시한 사시도이다.

도 4에 실시예에서, 볼트-너트 풀림방지 시스템(1)은 앞선 실시예의 풀림방지 유닛(30)에 의해 풀림이 방지된 볼트(10)와 너트(20)의 나사결합을 해제시키는 해체구를 추가적으로 포함한다.

그 해체구(40)는 작업자에 의해 도 4의 화살표 방향을 따라 이동되어 풀림방지 유닛(30)의 탄성편(32)과 볼트(10)의 나사봉우리(11b) 사이로 삽입되어 들어가는 중공 원통형을 이루고 있다.

그리고, 그 해체구(40)는 자체의 외주면이 너트(20)의 나사구멍에 인접한 채 삽입될 수 있을 정도의 외경을 가지며, 그 해체구의 선단부(42; leading end)의 두께는 볼트(10)의 나사산(11)과 그 나사산(11)과 인접해 있는 풀림방지 유닛(30)의탄성편(32) 사이로 삽입될 수 있도록 정해진다.

이 때, 해체구(40)의 선단부(42)는 보다 매끄러운 삽입을 위해 테이퍼 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 해체구(40)는 선단부(42)로부터 길이방향으로 절개되어 형성된 복수의 절개홈(45)을 구비하는 것이 바람직한데, 그 절개홈(45)에 의해, 해체구(40)의 선단부(42)는 수축 및 팽창 가능하여 상기 볼트(10)의 나사산과 탄성편 사이로 보다 매끄럽게 삽입되어질 수 있다.

한편, 그 해체구(40)의 기단부에는 외부로부터의 힘을 균일하게 전달받을 수 있도록 평평하게 마련된 편평부(44)가 마련되는데, 그 편평부(44)는 작업자에 의해 예를 들면 고무망치 등으로 타격되어 해체구의 바람직한 삽입을 가능하게 해준다.

도 5는 해체구(40)가 풀림방지 유닛을 해제시키는 상태를 도시한 측단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 해체구(40)가 볼트의 나사산(11)과 탄성편 사이로 삽입되면, 풀림방지 유닛의 탄성편(32)은 탄성적으로 변형되어 볼트의 나사산, 보다 상세하게는 볼트(10)의 나사봉우리(11a)와의 맞물림이 해제된다.

이로 인해, 볼트(10)는 역방향으로 회전되어질 수 있게 되어, 역방향으로 자연스럽게 풀려질 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 해체구는 볼트(10) 및 너트(20)의 해체가 빈번한 장치 또는 조립체에 매우 바람직하게 이용되어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 탄성편에 의해 기계적으로 풀림을 방지하므로 로크너트 또는 스프링와셔를 이용한 풀림방지용 체결구에 비해 너트에 대한 볼트의 풀림을 더욱 엄격히 제지할 수 있으며, 나사체결시 불가피하게 발생되는 백래시의 영향을 받지 않고 볼트의 풀림을 엄격하게 방지하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 너트의 시트부에 형성된 복수의 일자형 요홈과 그 요홈에 맞물리는 돌기들에 의해 풀림방지 유닛이 볼트에 접착가공 없이 바람직하게 고정될 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 볼트의 나사산과 풀림방지편 사이의 물림을 해제시키는 해체구를 추가적으로 구비하여 해체가 빈번한 장치에 유용하게 이용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 나사골(11a) 및 나사봉우리(11b)로 이루어진 나사산(11)을 갖춘 볼트(10)와;

   상기 볼트(10)에 나사체결되도록 상기 볼트(10)의 나사산에 상응하는 나사산을 내주부에 갖춘 너트(20)와;

   상기 너트(20)의 내주면에 원주방향으로 구획형성된 오목형의 시트부(26)와;

   상기 볼트(10)의 나사산(11)과 접하는 경사진 탄성편(32)을 내주면 일체로 구비한 채 상기 시트부(26)에 장착되는 풀림방지 유닛(30)을 포함하는 볼트-너트의 풀림방지 시스템(1)에 있어서,

   여기에서, 상기 풀림방지 유닛(1)은 상기 시트부(26)에 탄성적으로 삽입 장착될 수 있도록 전체적으로 개방루프 형태를 가지며,

   상기 시트부(seat portion;26)의 바닥면에는 길이방향으로 복수의 직선형 요홈(26a)이 형성되며,

   상기 풀림방지 유닛(30)의 외주면에는 상기 요홈(26a)에 맞물려 상기 풀림방지 유닛(30)의 원주방향 움직임을 제한하는 복수의 돌기부(36a)가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트-너트의 풀림방지 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성편(32) 각각은 자체의 첨단부(32a)를 향할수록 그 폭이 점진적으로 감소하는 사다리꼴 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 볼트-너트의 풀림방지 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 볼트(10)의 나사산(11)과 상기 나사산(11)과 접해있는 상기 탄성편(32) 사이에 삽입될 수 있도록 외경 및 선단부(42)의 두께가 정해진 중공 원통형의 해체구(40)를 더 포함하며,

   상기 해체구(40)는 외부로부터의 힘을 균일하게 전달받을 수 있도록 평평하게 마련된 편평부(44)를 기단부에 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 볼트-너트의 풀림방지 시스템.