KR20050016358A

KR20050016358A - Self-locking fastening device

Info

Publication number: KR20050016358A
Application number: KR10-2004-7016889A
Authority: KR
Inventors: 요제프 에쉐르
Original assignee: 텍스트론 베르빈둥스테크닉 게엠베하 운트 코. 오하게
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2005-02-21
Also published as: KR100969744B1

Abstract

본 발명은 하나 이상의 제 1 부분을 제 2 부분에 체결하기 위한 나사 또는 너트, 및 중앙 보어 홀(11)을 구비하는 쐐기(10)를 구비하는 자체-록킹 체결 장치에 관한 것이다. 자체-작동 나사풀림이 방지되도록, 상기 쐐기(10)의 두개의 표면들은 체결 장치가 조여지는 시간까지 상기 나사 또는 너트 및 제 1 부분의 표면에 또는 그 내부에 고정되는 수단(12, 14)을 포함한다. 쐐기(10)가 체결 장치의 조임중에탄성에 대항하여 압축될 수 있도록, 쐐기(10)는 탄성을 가지도록 형성된다.The present invention relates to a self-locking fastening device having screws or nuts for fastening one or more first parts to a second part, and a wedge 10 having a central bore hole 11. To prevent self-acting loosening, the two surfaces of the wedge 10 are provided with means 12, 14 which are fixed to or within the surface of the screw or nut and the first part by the time the fastening device is tightened. Include. The wedge 10 is formed to have elasticity so that the wedge 10 can be compressed against elasticity during tightening of the fastening device.

Description

Self-locking fastening device {SELF-LOCKING FASTENING DEVICE}

본 발명은 하나 이상의 제 1 부재를 제 2 부재에 체결하기 위한 스크류 또는 너트를 포함하는 자체-록킹 체결 장치에 관한 것으로서, 상기 체결 장치는 중앙 보어 홀을 구비하는 와셔를 포함하며, 자체-작동 나사풀림(self-actuated unscrewing)이 방지되도록 체결 장치의 조임(tightening) 중에 스크류 또는 너트 및 제 1 부재의 표면상에 또는 그 표면내에 고정되는 수단이 상기 와셔의 표면상에구비된다. The present invention relates to a self-locking fastening device comprising a screw or nut for fastening one or more first members to a second member, said fastening device comprising a washer having a central bore hole and a self-acting screw. Means are provided on the surface of the washer that are secured on or within the surface of the screw or nut and the first member during the tightening of the fastening device to prevent self-actuated unscrewing.

양측면에 와셔가 덧대에진 그러한 자체-록킹 체결 장치는 EP 426 895 B1 에 이미 공지되어 있다. Such self-locking fastening devices with washers padded on both sides are already known from EP 426 895 B1.

공지된 자체-록킹 체결 장치는 나사 연결부에 충분한 예비인장(pretension)이 있는 한 효과적인 안전 장치 뿐만 아니라 DE 2556985 C2 에 기재된 자체-록킹 스크류로서도 작용한다. 이 경우, 극단적인 셋틀링(settling)으로 인해 연결부가 예비인장을 잃게되고, 그에 따라 풀림(untightening)에 대항하는 록킹이 더이상 존재하지 않게 된다. 짧은 클램핑 길이를 가지는 짧은 나사를 이용한 연결부에서 주로 고정이 필요하기 때문에, 풀림 위험이 크다. 이는 짧은 클램핑 길이를 가지는 연결부내의 나사의 탄성 신장이 역시 작기 때문이다. 그러한 경우에, 수십 밀리미터의 셋틀링 양이 예비인장의 손실을 유도할 수 있으며, 그에 따라 나사 연결부의 자체-작동식 나사풀림 위험을 유도할 수 있다. Known self-locking fastening devices act as self-locking screws as described in DE 2556985 C2 as well as effective safety devices as long as there is sufficient pretension at the screw connection. In this case, the extreme settling causes the connection to lose its pretension, so that there is no longer any locking against untightening. The risk of loosening is high because the fixing is mainly necessary at the connection with short screws having a short clamping length. This is because the elastic extension of the screw in the connection with short clamping length is also small. In such cases, a settling amount of several tens of millimeters can lead to a loss of pretension, thereby leading to a risk of self-actuating screwing of the screw connection.

도 1 은 본 발명에 따른 자체-록킹 체결 장치용 와셔의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a washer for a self-locking fastening device according to the invention.

도 2 는 와셔의 제 2 실시예의 단면도이다. 2 is a cross sectional view of a second embodiment of a washer;

따라서, 본 발명의 해결 과제는 EP 426895 B1 에 따른 자체-록킹 체결 장치를 개선하여, 보상될 수 있는 셋틀링 양을 충분히 크게 하고 그에 따라 예비인장의 손실 위험을 상당히 작게 하는 것이다. Therefore, the problem of the present invention is to improve the self-locking fastening device according to EP 426895 B1, so that the amount of settling that can be compensated is sufficiently large and thus the risk of pretension loss is considerably small.

본 발명에 따라, 이러한 과제는 체결 장치의 조임중에 스프링 힘에 대항하여 압축될 수 있도록 탄성을 가지는 와셔에 의해 해결될 수 있다. According to the invention, this problem can be solved by a washer that is elastic so that it can be compressed against a spring force during tightening of the fastening device.

이러한 연결부에서, 와셔가 축방향으로 따라 위쪽으로 휘어지는(cambered) 것이 특히 바람직하며, 이때 오목한 측면은 부재를 향하고 볼록한 측면은 스크류 헤드 또는 너트를 각각 향한다. 이러한 방식에서, 최대한 큰 와셔의 스프링 힘이 얻어진다. In this connection it is particularly preferred that the washer is cambered upward in the axial direction, with the concave side facing the member and the convex side facing the screw head or nut, respectively. In this way, the spring force of the washer as large as possible is obtained.

또한, 와셔가 외측 경계 영역내에서만 방사상 방향을 따라 위로 휘어지고 내측 부분은 편평한 것이 바람직하다. 이러한 방식에서, 편평한 내측 지지부로 인해, 예비인장의 보다 큰 손실의 경우에도 나사의 지지부의 전체 길이에 걸쳐 와셔의 상부측의 리브(rib)들이 스크류 헤드와 접촉하는 것이 보장된다 . 와셔의 바닥측에서, 이러한 것이 반드시 필요하지는 않는데, 이는 개방 방향을 따른 와셔의 스프링 작용 중에도 매우 큰 마찰 반경으로 인해 충분한 록킹 작용이 유지되기 때문이다. It is also preferred that the washer bends up along the radial direction only within the outer boundary region and the inner portion is flat. In this way, due to the flat inner support, it is ensured that the ribs on the upper side of the washer contact the screw head over the entire length of the support of the screw even in the event of greater loss of pretension. On the bottom side of the washer, this is not absolutely necessary, since sufficient locking action is maintained due to the very large radius of friction during the spring action of the washer along the opening direction.

만약 외측의 위로 휘어진 둘레 영역만이 내측 보어 홀 및 외측 경계 사이의 와셔 폭의 절반에 걸쳐 연장한다면, 이러한 연결부의 최적의 스프링 특성이 얻어진다. If only the outwardly curved circumferential region extends over half of the washer width between the inner bore hole and the outer boundary, an optimal spring characteristic of this connection is obtained.

바람직하게, 자체-작동 나사풀림을 방지하기 위한 수단으로서, 리브 프로파일이 제공된다. 이러한 프로파일들은 매우 단순하게 제조될 수 있고 큰 효율을 가진다. Preferably, as a means for preventing self-acting loosening, a rib profile is provided. These profiles can be made very simple and have great efficiency.

제조시의 재료 및 비용 절감을 위해, 이러한 연결부에서, 상기 나사 또는 너트와 마주하는 표면상에서 보어 홀에 인접한 내측 영역에 그리고 상기 부재와 마주하는 표면상에서 외측 경계부에 인접한 외측 영역상에 리브 프로파일들을 제공하는 것이 바람직하다. In order to save material and cost in manufacturing, in this connection, rib profiles are provided on the inner region adjacent to the bore hole on the surface facing the screw or nut and on the outer region adjacent the outer boundary on the surface facing the member. It is desirable to.

이와 관련하여, 리브 프로파일들만이 와셔의 방사상 폭의 절반 내지 2/3 에 걸쳐 연장하는 것이 특히 바람직하다.In this regard, it is particularly preferred that only the rib profiles extend over half to two thirds of the radial width of the washer.

이하에서는, 첨부 도면에 도시된 두개의 실시예들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to two embodiments shown in the accompanying drawings.

도 1 은 자체-록킹 체결 장치를 위한 본 발명에 따른 와셔의 제 1 실시예를 도시한다. 쐐기(shim)(10)는 나사산 형성부(볼트, 나사)가 통과하는 중앙의 보어 홀(11)을 가지는 일반적인 와셔 형상을 가진다. 일반적인 와셔와 달리, 본 발명에 따른 와셔는 내측으로부터 외측까지 반경을 따라 위쪽으로 휘어지고 충분히 강한 탄성 재료로 구성된다. 1 shows a first embodiment of a washer according to the invention for a self-locking fastening device. The shim 10 has a general washer shape with a central bore hole 11 through which threaded formations (bolts, screws) pass. Unlike conventional washers, the washers according to the present invention bend upwards along a radius from the inside to the outside and are made of a sufficiently strong elastic material.

도 1 에서, 쐐기(10)는 대응 너트 또는 대응 나사의 헤드가 쐐기의 위쪽에 위치되고 체결되는 부재가 쐐기의 아래쪽에 위치되도록 도시되어 있다. 이러한 방식에서, 쐐기(10)는 너트 또는 나사의 헤드 방향으로는 볼록하게 그리고 부재 방향으로는 오목하게 되도록 위쪽으로 휘어진다. 실질적인 사용중에, 쐐기(10)의 상부면은 나사 헤드 또는 너트와 마주하고, 중앙 보어 홀에 직접 접하며, 그 쐐기의 폭의 약 2/3 에 걸쳐 연장하는 적절한 리브 프로파일(12)을 구비한다. In FIG. 1, the wedge 10 is shown such that the head of the corresponding nut or corresponding screw is located above the wedge and the member to which the fastening is located below the wedge. In this way, the wedge 10 is bent upwards to be convex in the head direction of the nut or screw and concave in the member direction. In practical use, the top surface of the wedge 10 has a suitable rib profile 12 that faces the screw head or nut, is in direct contact with the central bore hole, and extends over about two thirds of the width of the wedge.

동일한 방식으로, 부재와 마주하는 쐐기(10)의 바닥면에도 외측 경계로부터 폭의 약 절반까지 연장하는 적절한 리브 프로파일이 제공될 수 있다. 대응하는 리브 프로파일이 예를 들어 EP 426895 B1 또는 DE 2556985 C2 로부터 공지되어 있으며, 그에 따라 상세히 설명하지 않는다. In the same way, the bottom surface of the wedge 10 facing the member may be provided with a suitable rib profile that extends from the outer boundary to about half the width. Corresponding rib profiles are known for example from EP 426895 B1 or DE 2556985 C2 and are therefore not described in detail.

도 2 는 자체-록킹 체결 장치를 위한 본 발명에 따른 와셔(10')의 다른 실시예가 도시되어 있으며, 그 실시예에서 쐐기(10') 폭의 중간 정도까지 평평한 내측 영역을 가지며 그 후에 방사상 외측부에서 쐐기의 위쪽으로 휘어지는 부분이 시작된다. 나사 헤드 또는 너트와 마주하는 쐐기(10')의 상부면에는 편평한 영역내에서만 적절한 리브 프로파일(12')이 제공되는 반면, 부재와 마주하는 쐐기(10')의 하부면에서는 리브 프로파일(14')만이 외측의 위쪽으로 휘어진 영역내에 제공된다. Figure 2 shows another embodiment of a washer 10 'according to the invention for a self-locking fastening device, in which embodiment it has a flat inner region up to about half the width of the wedge 10' and then a radial outer portion. In the upper part of the wedge begins to bend. The upper surface of the wedge 10 'facing the screw head or nut is provided with a suitable rib profile 12' only within a flat area, while the rib profile 14 'is provided on the lower surface of the wedge 10' facing the member. ) Is provided in the outer upwardly curved area.

체결 장치의 조임 중에 와셔(10, 10')가 그 와셔(10, 10') 재료의 스프링 작용에 대항하여 편평한 형상으로 가압되도록, 본 발명에 따른 이러한 와셔(10, 10')를 구비하는 자체-록킹 체결 장치의 기능이 개선된다. 이렇게 함으로써, 예를 들어 EP 426895 B1 에 도시된 바와 같은 리브 프로파일(12, 14, 12', 14')들이 공작물, 및 나사 헤드 또는 너트 각각의 재료내에 매립(embedded)된다. 이러한 방식에서, 매우 큰 마찰이 극복되어야 하기 때문에 체결 장치는 자체-자동식 풀림에 대항하여 고정된다. Self-contained with such washers 10, 10 'according to the invention, such that the washers 10, 10' are pressed in a flat shape against the spring action of the washers 10, 10 'material during tightening of the fastening device. -The function of the locking fastening device is improved. By doing so, rib profiles 12, 14, 12 ′, 14 ′, for example as shown in EP 426895 B1, are embedded in the workpiece and the material of the screw head or nut respectively. In this way, the fastening device is fixed against self- releasing because very large friction has to be overcome.

연결부가 셋틀링되어야 하는 경우에, 본 발명에 따른 와셔(10, 10')는 개방 방향으로 스프링 작용을 하고 리브 프로파일(12, 14, 12', 14')들은 셋틀링에도 불구하고 부재에 대항하여 그리고 나사 헤드 또는 너트 각각에 대항하여 충분한 힘으로 여전히 가압된다. 대응하는 셋틀링에도 불구하고, 자체-작동식 나사풀림에 대항하여 고정이 유지된다. In the case where the connection is to be set, the washers 10, 10 ′ according to the invention spring against the open direction and the rib profiles 12, 14, 12 ′, 14 ′ oppose the member despite the settling. And still pressurized with sufficient force against each of the screw heads or nuts. Despite the corresponding settling, the fixation is maintained against self-actuating loosening.

본 발명의 경우에, 쐐기의 스프링 힘이 가능한 한 클수록 특히 유리하다. 그러나, 쐐기의 상부면 및 바다면 전체에 리브 프로파일을 반드시 양각(emboss)할 필요는 없다. 보어 홀(10)로부터 쐐기 지지부의 약 2/3 의 외측 지름부까지의 상부면에 리브(12)를 제공하는 것 만으로도 충분하다. 바닥면에서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 보어홀(10)의 방향을 따른 외측 지름의 지지부 길이의 절반에 걸쳐 리브(14)를 제공하는 것만으로도 충분하다. 당연히, 양측면에 리브들이 제공된 EP 426895 에 따른 편평한 디스크에 대응하는 방식에 따라 쐐기의 전체 상부면 및 바닥면에 걸쳐 리브들을 제공하는 경우에도, 본 발명에 따른 쐐기는 기능을 한다. 그러나, 이러한 목적 달성에 필요한 비용을 부분적으로 절감할 수도 있을 것이다.In the case of the present invention, it is particularly advantageous that the spring force of the wedge is as large as possible. However, it is not necessary to emboss the rib profile all over the top and sea surface of the wedge. It is sufficient only to provide the ribs 12 on the upper surface from the bore hole 10 to about two thirds the outer diameter of the wedge support. At the bottom, as shown in FIG. 1, it is sufficient to provide the rib 14 over half of the length of the support of the outer diameter along the direction of the borehole 10. Naturally, even when the ribs are provided over the entire top and bottom surfaces of the wedge in a manner corresponding to a flat disk according to EP 426895 provided with ribs on both sides, the wedge according to the invention functions. However, it may be possible to partially reduce the costs required to achieve this goal.

도 2 에 따른 실시예는, 큰 예비인장 손실의 경우에도, 나사 헤드 또는 너트 각각에서의 편평한 내측 지지부로 인해, 쐐기의 상부면상의 리브(12')가 나사 또는 너트 각각의 지지부의 전체 길이에 걸쳐 나사 헤드 또는 너트 각각과 접촉된 상태를 여전히 유지하는 것을 보장한다. 쐐기의 바닥면에서, 이러한 것이 반드시 필요하지 않은데, 이는 매우 큰 마찰 지름으로 인해 개방 방향을 따른 쐐기(10')의 스프링 작용의 경우에도 충분한 안전 작용이 유지되기 때문이다 .The embodiment according to FIG. 2 shows that even in the case of large pretension losses, due to the flat inner support in each of the screw heads or nuts, the ribs 12 ′ on the upper surface of the wedges may be applied to the entire length of the support of each of the screws or nuts. To ensure that it still remains in contact with each of the screw heads or nuts. At the bottom of the wedge this is not necessary, since a very large friction diameter ensures sufficient safety action even in the case of the spring action of the wedge 10 'along the opening direction.

본 발명에 따른 와셔의 재료 또는 열처리는 EP 526895 B1 에 따른 양측면에 리브를 가지는 디스크에서와 동일한 방식으로 이용되고 실시될 수 있을 것이다. The material or heat treatment of the washer according to the invention may be used and carried out in the same way as in a disc with ribs on both sides according to EP 526895 B1.

Claims

A self-locking fastening device comprising a screw or nut for fastening at least one first member to another member, the fastening device comprising a washer having a central bore hole and fastening to prevent self-actuating screw loosening. A self-locking fastening device in which a screw or nut and means fixed on or within the surface of the first member are provided on both surfaces of the washer within the time that the device is tightened.

Fastening device characterized in that the wedge (10, 10 ') is formed in an elastic manner so that the wedge can be compressed against the elasticity of the wedge during tightening of the fastening device.

2. A fastening device according to claim 1, wherein the wedge (10, 10 ') is curved upwards, the concave side facing the member and the convex side facing the screw head or nut.

3. A fastening device according to claim 2, wherein the wedge (10 ') is bent upward only in the outer boundary region along the radial direction and the inner region is flat.

4. The fastening device according to claim 3, wherein the upwardly curved outer boundary region extends only over half of the width of the wedge (10 ') between the inner bore hole (11') and the outer boundary.

5. The fastening device according to claim 1, wherein the means for preventing self-acting screw loosening is a rib profile (12, 14; 12 ′, 14 ′). 6.

6. The rib profile (12, 14; 12 ', 14') on the surface facing the nut or screw is located in an inner region adjacent to the bore holes (11, 11 ') and faces the member. Is located in an outer region adjacent the outer boundary.

7. A fastening device according to claim 6, wherein the rib profiles each extend over half to two thirds of the radial width of the wedge.