KR200433636Y1 - 인서트 너트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인서트 너트를 개시한다.

본 고안에 따른 인서트 너트는 관 형상을 갖는 몸체의 중앙에 축선을 따라 관통 형성되는 나사홀과, 상기 나사홀의 볼트 삽입구에 내부로 기울기를 갖도록 형성되는 단부A 및 상기 나사홀의 출구에 외부로 기울기를 갖도록 형성되는 단부B와, 상기 몸체의 외주면에 회전방향으로의 구속력을 생성하는 것으로 회전방지 요철부와, 상기 몸체의 일측에 지름이 확장되는 원판 형태의 플랜지와, 상기 몸체의 중앙부와 플랜지의 일측 외주면에 형성되는 이탈방지 홈부와, 상기 몸체의 외면 하단에 내부로 기울기를 가지는 단부C를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 인서트 너트는 각종 전자제품 뿐만 아니라 차량의 도어 및 건축자재에 고정 결합시킬 때 토크 없이 견고하게 고정되게 하고 결합부의 마모에도 산과 골, 이탈방지 홈부에 의해 지지물 내면에 단단하게 지지되어 쉽게 분리되거나 유동되지 않으며 볼트와의 결합이 용이한 이점이 있다.

또한, 단조 가공과 압연만으로 인서트 너트의 성형이 가능하므로 대량 양산이 가능할 뿐만 아니라 그에 따른 제품의 표준화가 가능하여 높은 신뢰성을 기대할 수 있는 효과를 제공한다.

너트, 인서트, 요철, 나사홀, 플랜지

Description

인서트 너트{INSERT NUT}

도 1은 종래 기술에 따른 인서트 너트를 나타낸 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 인서트 너트를 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 인서트 너트의 장착상태를 예시한 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 인서트 너트의 사용상태를 예시한 사시도,

도 5a 내지 도 5g는 본 고안에 따른 인서트 너트의 성형과정을 설명하기 위한 도면,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 몸체 20; 나사홀

30; 플랜지 40; 단부A

41; 단부B 42; 단부C

50; 회전방지 요철부 60; 이탈방지 홈부

70; 볼트 80; 볼트 헤드

본 고안은 자동차 도어 및 건축자재 및 각종 전자기기에 내설되어 체결부재 로 이용되는 인서트 너트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정 대상물에 견고하게 결합고정될 수 있도록 하면서 볼트와의 양호한 체결성을 보장하고, 자동화 공정에 의해 대량 양산을 가능하게 하면서 제품의 표준화를 도모하여 신뢰성을 높일 수 있는 인서트 너트에 관한 것이다.

일반적으로 2개의 부재를 하나의 유닛으로 조립함에 있어 나사 체 결부재가 널리 사용되는데, 근래 들어 전자제품과 같이 박형화가 요구되는 제품에는 제품과 일체로 사출 성형되는 인서트 너트가 사용된다. 일예로, 휴대폰 커버나 본체는 대부분 2개로 분할된 케이스로 성형되어 조립되며, 이와 같은 케이스에 전자부품의 용이한 조립을 위해서 인서트 너트가 압입 또는 인서트 사출에 의해 구비된다.

또한, 자동차의 도어 및 건축자재 등 산업전반에 걸쳐 사용되는데, 주로 리벳이음 대용으로 안정되게 결합하는 부분에 사용된다.

종래의 인서트 너트는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 볼트가 삽입될 수 있는 중공부(1)를 가지고, 상기 중공부(1)에는 나사산(scrw thread)과 골(root)로 반복되어 형성된다.

상기 중공부(1)의 외면에는 일정하게 반복되는 형상을 가지는 패턴부(2)가 형성되어 있는데, 상기 패턴부(2)는 그 형상이 작은격자, 마름모꼴이다. 또한 상기 패턴부(2)는 그 외면 연부일주에 전체적으로 형성된다.

그러나, 종래의 인서트 너트(3)는 지지물에 고정될 시, 단지 패턴부에 의해서만 지지물의 내부에 지지하기 때문에 안정되지 않고, 작은 충격에도 유동성이 심하며, 외부의 충격 또는 저항에 쉽게 지지물과 이격되는 문제점이 있다.

즉, 지동자 도어와 건축자재에 내설되면서 불안정한 지지결합으로 잦은 수리와 보수 등으로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 종래의 인서트 너트는 전 공정이 공작기계에 의해 성형됨에 따라 대량생산이 곤란할 뿐만 아니라 제품간의 가공 산포가 커 제품에 대한 신뢰성이 낮은 단점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안은 자동차 도어 및 건축자재에 내설하여 유동없이 고정되도록 하고, 볼트와의 체결성을 양호하게 실시할 수 있는 인서트 너트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 대량양산을 가능하게 하면서 제품간 치수산포를 최소화한 높은 품질의 인서트 너트의 성형을 가능하게 하는 인서트 너트를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 인서트 너트는, 관 형상을 갖는 몸체의 중앙에 축선을 따라 관통 형성되는 나사홀과, 상기 나사홀의 볼트 삽입구에 내부로 기울기를 갖도록 형성되는 단부A 및 상기 나사홀의 출구에 외부로 기울기를 갖도록 형성되는 단부B와, 상기 몸체의 외주면에 회전방향으로 의 구속력을 생성하는 것으로 회전방지 요철부와, 상기 몸체의 일측에 지름이 확장되는 원판 형태의 플랜지와, 상기 몸체의 중앙부와 플랜지의 일측 외주면에 형성되는 이탈방지 홈부와, 상기 몸체의 외면 하단에 내부로 기울기를 가지는 단부C를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 한 특징으로서, 상기 플랜지는 체결 대상체인 볼트 헤드의 하단부와 동일한 크기를 갖도록 형성되어 일체로 결합시 볼트 헤드의 하단부와 면 접촉되는 것에 있다.

본 고안의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 이탈방지 홈부는 상기 회전방지 요철부 폭의 50% 내외의 크기로 형성되는 것에 있다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 인서트 너트의 바람직한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 인서트 너트를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 인서트 너트의 장착상태를 예시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 본 고안에 따른 인서트 너트의 사용상태를 예시한 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 고안의 인서트 너트는 전체적으로 원기둥 형상의 몸체(10)를 가지고, 그 재질은 일반적인 금속 계열의 재질이 사용된다. 상기 몸체(10)의 중앙에 나사산(scrw thread)과 골(root)로 이루어진 나사홀(20)이 관통 형성되고, 상기 몸체(10)의 상부에는 링 형상을 갖는 원판형의 플랜지(30)가 일체로 형성된다.

상기 몸체(10)의 외면에는 회전방지 요철부(50)와 이탈방지 홈부(60)이 일정한 간격으로 형성되며, 상기 회전방지 요철부(50)의 외면 하단에는 기울기를 내부로 향하게 단부C(42)가 형성되며, 이때의 상기 단부C(42)는 지지물에 쉽게 삽입되도록하는 역할을 한다. 또한, 상기 단부C(42)의 기울기 각은 0도~90도사이의 각으로 다양하게 형성할 수 있으나, 30도~60도 정도의 각을 선택한다.

여기서, 상기 회전방지 요철부(50)는 몸체(10)의 연부일주 외면에는 산과 골이 일방향의 수직 또는 사선으로 이루어져있다. 상기 회전방지 요철부(50)는 토오크(torque), 즉 지지물에 고정되어 회전이나 이격, 탈착 등의 장애를 방지하도록하는 역할을 한다.

또한, 상기 회전방지 요철부(50)의 중앙부와 그 상부에는 이탈방지 홈부(60)가 몸체(10)의 외면에 일주로 형성 되어있다. 상기 회전방지 요철부(50)가 토오크(torque)를 방지하는 반면, 이탈방지 홈부(60)는 지지물에서 외부로 배출되지 않으려는 수직적인 저항력을 가지는 역할을 한다. 즉 수직적으로 외력을 가했을때 상기 이탈방지 홈부(60)에 지지물의 일부가 걸리게 되어 저항력을 가지게 된다.

또한, 나사홀(20)에는 단부B,C(40)(41)가 형성되는데, 각각 상부와 하부로 형성되어 있다.

상기 나사홀(20)에 형성된 단부A,B(40)(41)는 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체(10) 내부의 나사홀(20)에 전체적으로 상부와 하부로 형성된다.

상기 나사홀(20)에 형성된 상부의 단부A(40)는 그 기울기가 내부로 향하게 형성되고, 하부의 단부C(41)는 기울기가 외부로 향하게 형성된다. 상기 나사홀(20)에 형성된 단부A,B(40)(41)의 기울기 각은 0도~90도사이의 각으로 다양하게 형성할 수 있으나, 30도~60도 정도의 각을 선택한다.

상기 나사홀(20) 상부에 위치한 단부A(40)의 역할은 볼트(70)가 상기 단부A(40)의 유도에 의해 몸체(10) 내로 삽입이 편리하도록 하는데 있으며, 상기 나사홀(20) 하부에 위치한 단부C(42)의 역할은 자동차 도어와 건축자재 등의 지지물과 접하는 면적을 넓히고, 전체적인 지지되는 저항력을 크게하여 안착되게 하는 역할을 한다.

또한, 상기 몸체(10)의 외면에 형성된 회전방지 요철부(50)의 형상은 상술한 바와 같이, 산과 골이 일방향으로 형성되는데, 그 형상은 수직과 사선 등으로 형성된다.

그리고, 상기 회전방지 요철부(50)의 중앙과 상부에는 이탈방지 홈부(60)가 형성된다.

상기 회전방지 요철부(50)의 수직과 사선으로 산과 골이 반복되는 패턴형상은 토오크의 방지를 위해 형성된 것이며, 만약 외력이 가해져 몸체(10)가 회전할 경우에는, 회전방지 요철부(50)의 산과 골이 지지물의 내면에 걸리어 저항력을 갖도록 한 것이다.

여기서, 상기 회전방지 요철부(50)의 폭(h1)와 홈의 폭(h2) 비율은 2:1로 형성되는데, 이러한 회전방지 요철부(50)의 비율은 토오크(torque)와 수직이동의 저항력을 가지기 위한 회전방지 요철부(50)의 폭(h1)과 홈의 폭(h2)의 적정한 비율이다.

도 4는 볼트(70)와 본 고안의 결합을 도시한 것으로, 상기 볼트(70)는 본 고안의 나사홀(20)에 삽입되고, 볼트의 헤드(80)와 본 고안의 플랜지(30)를 결합시 지지력과 저항력을 상승시키기 위해 각각의 원주상으로 볼트 헤드의 폭(h3), 너트 헤드의 폭(h4)을 거의 동일하게 형성하도록 한다.

상기 볼트의 플랜지(80)와 본 고안의 플랜지(30)를 동일한 원주상의 폭(h3,h4)으로 구성함으로써, 지지물의 측면이나 저항물 등의 장애물이 외력을 가할 수 있는 접촉면적을 좁힌다.

또한, 동일한 폭으로 구성될 시에 와셔와 동일한 기능을 수행하여 불순물의 투여 등의 장애요건 없이 안정된 구조로 형성되고, 상기 장애요소에 의해 나사홀(20)의 나사산(screw thread)과 골(root)이 마모 또는 부식되어 서로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 단조로 몸체(10)를 가공하며, 기존의 절삭 등의 공정에 비해 대량생산이 가능하고, 원가절감 효과가 탁월하다.

도 5a 내지 도 5g는 본 고안에 따른 인서트 너트의 성형과정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5a에는 인서트 너트를 성형하기 위한 것으로 소정의 강성과 소성 변형이 가능한 금속재로 된 소정의 길이를 갖는 파이프 형태의 봉재(1)가 개시되어 있다.

그리고, 도 5b에는 상기 봉재(100)를 일정한 절단하는 것에 의해 구비되는 모재(110)를 나타내고 있다. 여기서 상기 봉재(100)를 절단하는 절단기는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 5c는 상기 모재(110)의 일측부에 지름이 확장되는 플랜지(11)를 형성한 상태를 나타낸 것이다. 여기서 상기 플랜지(30)는 다양한 방법에 의해 성형될 수 있으나 바람직하게는 단조 가공에 의해 형성되는 것이다.

도 5d는 상기 모재(110)에 대해 축선 방향으로 관통구멍(111)을 형성한 것을 나타낸 것이다.

여기서, 상기 관통구멍(111)은 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다. 일예로 드릴링에 의해 형성될 수 있으나, 본 고안에서 바람직한 실시예로서 딥 드로잉을 실시하여 관통구멍을 형성하고, 필요시 딥 드로잉 된 홈에 프레스 펀칭을 이용하여 관통구멍을 형성하는 것을 제안한다.

도 5e는 상기 플랜지(30)에 형성된 관통구멍(111)에 테이퍼부(40A)를 형성한 것을 나타낸 것이다. 이때의 상기 테이퍼부(40A)는 볼트 등의 나사부재와의 체결시 그 진입을 안정되게 유도하면서 동시에 후술할 나사홀(20)의 가공을 용이하게 하기 위함이다.

이러한 테이퍼부(40A)는 통상의 연삭기를 이용하여 성형하여도 무방하나, 본 고안에서는 바람직한 방법으로 딥드로잉 공정에 의해 성형되는 것을 제안한다.

도 5f는 상기 형성된 관통구멍(111)의 내주면에 나사가공을 실시하여 나사홀(20)을 형성한 것이다.

이때의 나사가공은 공지의 기술에 의해 살시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 5g는 상기 모재(110)의 외주면에 회전방지 요철(50)이 형성하여 인서트 너트(N)의 성형을 완료한 상태를 나타낸 것이다.

상기 모재(110)의 축선 방향을 따라 나사홀(20)이 형성된 인서트 너트(N)는 그 외주면으로 회전이 안정적으로 방지될 수 있도록 회전 방지 요철(50)이 형성된다. 이때의 회전방지 요철(50)은 모재(110)의 외주면에 하나 또는 두개이상의 이탈방지 홈부(60)를 사이에 두고 복수 형성될 수 있다.

한편, 상기 회전 방지 요철(50)은 압연 롤러(미도시)에 의해 성형되는데, 이를 간략하게 설명하며, 상기 압연 롤러는 외주면에 등 간격으로 요철이 형성된 회전 가능하게 구비되는 롤러부재이며, 이들 복수개의 압연 롤러들 사이에 모재(110)를 밀접하게 구비시킨 상태에서 압연 롤러가 회전하는 것에 모재(110)의 외주면에 회전 방지 요철(50)이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 인서트 너트의 성형방법을 요약하면 다음과 같다.

소정의 지름을 갖는 봉재(100)를 일정한 간격으로 절단하여 모재(110)를 형성하다. 그리고 이 모재(110)의 일측면에 지름이 확장된 형태의 플랜지(30)를 단조공정으로 형성한다.

이어서, 축선방향으로 관통구멍(111)을 형성한 뒤 테이퍼부(40A)를 형성하 고, 나사 가공하여 나사홀(20)을 형성한다.

이어서, 상기 모재(110)의 외주면에 압연 롤러를 이용하여 회전 방지 요철(50)을 형성하며, 이때의 회전 방지 요철(50)은 하나 또는 이탈방지 홈부(60)를 사이에 두고 두 개 이상으로 형성한다.

이상과 같은 공정에 의해 제조되는 인서트 너트는 단조 가공, 딥드로잉과 압연에 의해 제조되므로 제품간의 치수산포가 적을 뿐만 아니라 대량 양산이 가능하여 제품의 표준화가 가능하게 된다.

한편, 본 고안은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 인서트 너트는 각종 전자제품 뿐만 아니라 차량의 도어 및 건축자재에 고정 결합시킬 때 토크 없이 견고하게 고정되게 하고 결합부의 마모에도 산과 골, 이탈방지 홈부에 의해 지지물 내면에 단단하게 지지되어 쉽게 분리되거나 유동되지 않으며 볼트와의 결합이 용이한 이점이 있다.

또한, 단조 가공 딥드로잉과 압연만으로 인서트 너트의 성형이 가능하므로 대량 양산이 가능할 뿐만 아니라 그에 따른 제품의 표준화가 가능하여 높은 신뢰성을 기대할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 관 형상을 갖는 몸체의 중앙에 축선을 따라 관통 형성되는 나사홀과;

   상기 나사홀의 볼트 삽입구에 내부로 기울기를 갖도록 형성되는 단부A 및 상기 나사홀의 출구에 외부로 기울기를 갖도록 형성되는 단부B와;

   상기 몸체의 외주면에 회전방향으로의 구속력을 생성하는 것으로 회전방지 요철부와;

   상기 몸체의 일측에 지름이 확장되는 원판 형태의 플랜지와;

   상기 몸체의 중앙부와 플랜지의 일측 외주면에 형성되는 이탈방지 홈부와;

   상기 몸체의 외면 하단에 내부로 기울기를 가지는 단부C;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인서트 너트.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 플랜지는 체결 대상체인 볼트 헤드의 하단부와 동일한 크기를 갖도록 형성되어 일체로 결합시 볼트 헤드의 하단부와 면 접촉되는 것을 특징으로 하는 인서트 너트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 이탈방지 홈부는 상기 회전방지 요철부 폭의 50% 내외의 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트 너트.

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