KR20050061518A

KR20050061518A - 공차 보상 장착 장치

Info

Publication number: KR20050061518A
Application number: KR1020057005961A
Authority: KR
Inventors: 로저 스톤; 브라이언 러셀 나이트
Original assignee: 더 게이츠 코포레이션
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-06-22
Also published as: WO2004033926B1; CA2501169C; EP1552167A1; RU2005114362A; PL376921A1; MXPA05004875A; CN1688822A; US20030077142A1; WO2004033926A1; TW200413649A; KR100804000B1; CA2501169A1; CZ2005206A3; CN100371613C; JP2006502360A; BR0315085A; AU2003278878B2; RU2291326C2; AU2003278878A1; TWI225123B

Abstract

본 발명은 내부 나사산(102) 및 외부 나사산(104)을 가지는 부싱(101)을 포함하는 공차 보상 장착 장치(100)를 포함한다. 상기 부싱은 상기 부싱의 표면에 장착되는 파트(P) 내로 삽입된다. 그 후, 볼트(200)는 상기 내부 나사산을 사용해 부싱 보어 내로 삽입된다. 상기 내부 나사산들(102)은 상기 볼트 몸대와 상기 나사산 사이의 억지 끼워맞춤을 야기시키고, 상기 볼트가 더 이상 삽입되는 것을 일시적으로 방지한다. 그 후, 상기 볼트(200)가 회전함에 따라, 상기 부싱(100)을 회전시키고, 상기 부싱이 상기 장착 표면 상에 설치될 때까지, 상기 부싱을 파트(P)로부터 상기 장착 표면 쪽으로 빠지게 함으로써, 공차 갭을 완전히 보상한다. 상기 볼트가 더욱 회전함에 따라, 상대적으로 낮은 토크에서, 상기 볼트가 완전히 토크를 받아 상기 장착 표면 내로 들어가도록, 상기 희생 내부 나사산(102)이 마모되고, 그로 인해 공차 갭을 보상함과 동시에 적당히 토크를 받도록 연결함으로써 상기 구성 요소들을 연결시킨다.

Description

공차 보상 장착 장치{TOLERANCE COMPENSATING MOUNTING DEVICE}

본 발명은 잠금 장치에 관한 것이다. 더 자세하게는, 구성 요소들을 연결함과 동시에 상기 구성 요소들 사이의 끼워맞춤 공차(fit tolerance)를 보상하는데 사용되는 공차 보상 장착 장치에 관한 것이다.

장치 구성 요소들의 조립은 공차들, 즉 잠금 지점에서 갭들(gaps)을 초래할 수 있는 구성 요소들 사이의 치수 차이들에 의해 불리하게 영향을 받을 수 있다. 조립 장치에 있어서, 치수 차이들은 항상 제거될 수는 없지만, 허용될 수는 있다. 또한, 2 이상의 구성 요소들이 특정 지역에서 결합되는 경우에, 공차들은 쌓일 수 있고, 중요한 치수 오차 또는 캡을 형성할 수 있다.

공차들은, 주위 상황에 따라, 밀리미터의 몇 분의 1과 같이 매우 작을 수 있거나, 수 밀리미터와 같이 매우 클 수 있다. 큰 공차들은 일반적으로 제조 비용을 줄이게 된다.

종래 기술에서 공차들을 제거하거나 조립 장치에서 공차들을 보상하는 시도들이 이루어졌다. 이러한 시도들은 연결되는 구성 요소들의 접합면들 사이에서의 갭을 채우는 심(shims) 또는 나사(screw) 형태의 장치들을 일반적으로 포함한다. 상기 심 또는 나사 형태의 장치들은 일반적으로 상기 패스너들(fasteners)로부터 분리된 구성 요소이다.

이 기술의 대표적인 예가 뤽커르트 등(Ruckert et al.)의 미국 특허 제 4,682,906호(1987년)인데, 상기 미국 특허는 스페이서 디스크(spacer disk)에 의해 공간이 구분되어 서로 간에 떨어져 있는 구조 파트들의 클램핑 연결(clamping connection)을 위한 장치를 개시하는데, 상기 스페이서 디스크는 상기 공간 내에서 배열되어 있고, 상기 스페이서 디스크의 넓은 외부 측면에 의해 하나의 구조 파트에 받쳐져 있다.

또한, 종래 기술의 대표적인 예가 라이흐트 등(Leicht et al.)의 미국 특허 제 5,501,122호인데, 상기 특허는 연결되는 구성 요소들에 홀들(holes)을 정렬하기 위한 한쌍의 원추형 장치를 개시한다. 상기 장치는 볼트에 의해 연결되는 일련의 원추형 구조들을 포함한다.

상기 종래 기술은 적당히 토크가 가해지거나 조여지는 방법으로 상기 구성 요소들을 연결함과 동시에 2차원의 장착 표면들 사이의 공차들을 보상하는 문제를 해결하지 못한다; 상기 구성 요소들에 있는 바람직하지 않은 스트레스들을 유발함이 없이 모든 문제를 해결하지 못한다. 그리고, 상기 종래 기술에서는 동일 평면상에 있지 않는 연결면들을 가지는 구성 요소가 적당히 연결되지는 않는다 . 그리고, 상기 종래 기술은, 상기 조립 공정의 부분으로서, 장착 표면들 사이의 공차 갭(tolerance gap) 또는 틈새(clearance)를 자동적으로 보상하는 패스너(fastener)를 제공하지 못한다.

나사산이 있는 부싱(bushing)을 사용해, 연결되는 구성 요소들 사이의 틈새나 공차 갭을 완전히 채움과 동시에 상기 구성 요소들을 연결하는 장치가 필요하다. 또한, 나사산이 있는 패스너를 사용해, 연결되는 구성 요소들 사이의 공차 갭을 완전히 채우는 장치가 필요하다. 또한, 설치 과정동안 공차 갭을 자동적으로 보상하는 장치가 필요하다. 본 발명은 이러한 요구들을 만족시킨다.

본 명세서의 일부분을 형성하고 구체화하는 첨부 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 도시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.

도 1은 상기 공차 보상 장치의 단면도이다.

도 2는 도 1의 라인 2-2에서 본 평면도이다.

도 3은 도 1의 라인 3-3에서 본 평면도이다.

도 4는 본 발명 장치의 측단면도이다.

도 5는 본 발명 장치의 측단면도이다.

도 6은 도 5의 라인 6-6에서 본 평면도이다.

도 7은 대체 실시예의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제3 대체 실시예를 도시한다.

도 9는 도 8의 라인 9-9에서 본 평면도이다.

도 10은 대체 실시예의 측단면도이다.

도 11은 도 10의 상세도이다.

도 12는 도 11의 라인 12-12에서 본 단면도이다.

도 13은 도 10에 도시된 대체 실시예의 측단면도이다.

도 14는 도 13의 라인 14-14에서 본 평면도이다.

도 15는 대체 실시예의 단면도이다.

도 16은 도 15의 대체 실시예에서 사용되는 칼라(collar)의 사시 단면도이다.

본 발명의 제1 면은, 나사산이 있는 부싱을 사용해, 연결되는 구성 요소들 사이의 공차 갭이나 조립 틈새를 완전히 보상함과 동시에, 상기 구성 요소들을 연결하는 공차 보상 장착 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 면은, 나사산이 있는 패스너를 사용해, 연결되는 구성 요소들 사이의 공차 갭을 완전히 보상하는 공차 보상 장착 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기타 면들도 본 발명의 하기의 설명 및 첨부 도면들에 의해 나타날 것이며 명백해질 것이다.

본 발명은 내부 나사산 및 외부 나사산을 가지는 부싱을 포함하는 공차 보상 장착 장치를 포함한다. 상기 부싱은 상기 부싱 표면에 설치되는 파트 내로 장착된다. 그 후, 볼트가 상기 내부 나사산들을 사용해 부싱 보어 내로 장착된다. 상기 내부 나사산들은 상기 볼트 몸대(bolt shank)와 상기 내부 나사산들 사이의 억지 끼워맞춤(interference fit)을 야기시키고, 상기 볼트가 더 이상 삽입되는 것을 일시적으로 방지한다. 그 후, 상기 볼트가 회전함에 따라, 상기 부싱을 회전시키고, 상기 부싱이 장착 표면(mounting surface) 상에 설치될 때까지, 상기 부싱을 상기 파트로부터 상기 장착 표면 쪽으로 빠지게 함으로써, 공차 갭을 완전히 보상한다. 상기 볼트가 더욱 회전함에 따라, 상기 볼트가 완전히 토크를 받아서 상기 장착 표면의 홀 내로 들어가도록, 상기 희생(sacrificial) 내부 나사산들이 마모됨으로써, 공차 갭을 보상함과 동시에 상기 구성 요소들을 연결하게 된다.

도 1은 상기 공차 보상 장착 장치의 단면도이다. 본 발명 장치(100)는 부싱(bushing;101)을 포함한다. 부싱(101)은 실질적으로 원통형이다. 부싱(101)은 나사산을 포함하는 표면 특징부(102)를 가지고 있다. 표면 특징부(102)는 ,여기에서 설명되는 바와 같이, 패스너(fastener)와 맞물리는 양각(陽刻)의 표면을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 표면 특징부는 나사산(102)을 포함한다.

나사산(102)은 이 기술 분야에서 알려진 약 2 피치의 임의의 나사산 형태를 포함할 수 있다. 또한, 부싱(101)은 주축을 따라 부싱(101)의 길이 방향으로 통하는 보어 또는 홀(103)을 포함한다. 볼트(200)는 홀(103)을 통해 부싱(101)과 맞물린다. 도 4에서 도시된 것과 같이, 볼트(200)는 나사산들(102)과 맞물린다. 나사산들(102) 내부의 작은 직경은 홀(103)의 내부 직경보다 작아서, 볼트(200)가 홀(103)의 표면과 맞물림이 없이, 나사산들(102)이 볼트와 맞물릴 수 있다.

부싱(101)은 바람직한 실시예에서 금속 물질을 포함한다. 그러나, 연결 파트들 사이에서 비전도성 절연체가 필요한 경우의 용도에 있어서나 저토크 적용분야가 필요한 경우에, 또한 부싱은 비금속 물질, 예를 들어 합성물, 세라믹, 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.

또한, 부싱(101)은 외부 나사산들(104)을 가지는 외부 표면을 포함한다. 나사산들(104)은 부싱(101)의 외부 표면의 길이 L을 따라 연장된다.

게다가, 부싱(101)은, 도 2 및 도 3에서 보는 것과 같이, 렌치(wrench) 또는 손가락들을 사용해 상기 기구를 설치하도록, 주축과 평행한 대칭면들(105)을 포함한다. 상기 대칭면들은 이 기술 분야에서 알려진 볼트나 너트의 헤드 모양과 유사한 모양을 갖는다. 또한, 상기 부싱을 손, 즉 손가락으로 회전시키기 위해, 상기 대칭면들은 마디 표면(knurled surface)이나 평평한 실린더 표면(plain cylinder surface)으로 대체될 수 있다.

도 4와 관련하여, 먼저 상기 장치(100)는 볼트(200)가 없이 파트(P) 내로 장착된다. 나사산들(104)은 파트(P)의 나사산들(PT)과 맞물린다. 바람직한 실시예에서, 부싱(101)은 표면(106)이 파트(P)와 맞물릴 때까지 상기 파트(P) 내로 장착된다. 표면(106)은 파트(P)와 실제 접촉할 필요는 없지만, 맞물림은 부싱(101)이 파트(P) 내로 완전히 삽입된다는 좋은 표시라는 것을 알 수 있다. 또한, 부싱(101)은, 완전히 삽입된 경우, 파트(P)를 초과해 길이 A로 부분적으로 연장되고, 최대 수의 나사산들(104)이 파트(P)와 맞물리는 것을 보장하는 것이 바람직하다. 그 후, 볼트(200)는, 볼트 몸대(bolt shank) 또는 볼트 나사산들(202)의 끝이 나사산들(102)과 맞물릴 때까지, 홀(103) 내로 장착된다. 도 7에서 도시된 것과 같이, 상기 몸대의 직경 D1은 나사산들(202)의 직경 D2보다 크다. 이것은 결과적으로 볼트(200)와 나사산들(102) 사이의 억지 끼워맞춤(interference fit)을 야기시키고, 볼트(200)가 부싱(101) 내로 더 이상 삽입되는 것을 일시적으로 방지한다.

그 후, 파트(P)는 장착 표면(M)과 정렬되고, 볼트(200)는 홀(MH)과 한줄로 늘어서게 된다.

대체 실시예에서, 록타이트(loctite) 2015^TM과 같은 접착제가 볼트 나사산들(202)에 사용된다. 상기 접착제는 볼트 나사산들(202)을 나사산들(102)에 일시적으로 부착하도록 사용된다. 이러한 실시예에서, 부싱(101)은 먼저 위에서 설명한 바와 같이, 파트(P) 내로 삽입된다. 일부분의 볼트 나사산들(202)이 상기 접착제로 덮여진다. 볼트(200)가 상기 부싱 내로 장착되고, 따라서 나사산들(102) 내로 장착되게 된다. 상기 접착제는 상기 볼트 나사산들(202)을 부싱 나사산들(102)에 일시적으로 고정된다. 그 후, 볼트(200)가 회전함으로써, 또한 부싱(101)이 회전하게 된다. 볼트(200)는 표면(107)이 장착 표면(M)과 맞물릴 때까지 회전하게 되고, 장착 표면 지점에서 부싱(101)은 회전을 멈추게 된다. 그 후, 상기 볼트에 토크를 더욱 가하는 경우, 상기 접착제는 전단 변형(shear)을 이루지 못하게 되고, 따라서 상기 볼트가 홀(MH)과 완전히 맞물릴 때까지, 상기 볼트는 계속해서 회전하게 된다.

도 5와 관련하여, 그 후, 볼트(200)는 회전하게 되는데, 이것은 상기 볼트(200)와 나사산들(102) 사이의 죔새(interference)로 인해 부싱(101)을 파트(P)로부터 빼는 효과를 가지게 된다. 부싱(101)은, 표면(107)이 장착 표면(M)과 맞물릴 때까지, 볼트(200)와 함께 회전하게 된다. 그 후, 상기 나사산들(102)을 비틀고, 마모시키고, 파괴시키기에 충분한 보다 낮은 토크가 볼트(200)에 사용된다. 나사산들(102)이 상대적으로 부드러울 뿐만 아니라, 상기 부싱이 장착 표면에 고정될 때까지, 부싱(101)을 볼트(200)와 함께 회전시키는 수단을 제공하도록 그 자체로 희생적이라는 것을 당업자는 이러한 설명으로부터 알 수 있을 것이다. 또한, 비슷한 결과가 접착제, 짧은 죔새 길이 또는 중합 삽입체, 상기 홀(103) 내의 모든 것에 의해 얻어질 수 있고, 상기 볼트의 몸대를 일시적으로 움켜 잡게 됨으로써, 부싱(101)을 볼트와 함께 회전시키게 된다.

추가적인 실시예에서, 볼트 나사산들(202)과의 마찰 맞물림을 야기하는 하나의 나사산이 약간 경직될 수 있도록, 상기 나사산이 약간 비틀려진 다양한 나사산(102)들을 포함할 수 있다.

또한, 부싱(101)이 상기 장착 표면에 일단 부착되면, 볼트 나사산들의 윗부분이 장착 홀(MH) 내의 나사산들과 맞물리지 않기 때문에, 나사산들(102)과 맞물리는 상기 볼트(200) 나사산들이 부분적으로 또는 완전히 변형되거나 마모된다는 것을 알 수 있다.

대체 실시예에서, 도 7에서 보는 것과 같이, 볼트(200)의 직경 D1은 나사산들(202)로부터 상기 몸대까지의 한계 거리까지만 연장될 수 있다. 앞에서와 같이, 나사산들(102)은 상기 몸대의 보다 넓은 부분에 의해 마모된다. 상기 볼트가 상기 장착 표면에 장착되는 경우, 상기 볼트 몸대의 축소된 직경부는 상기 몸대와 상기 마모된 나사산들(102) 사이의 토크 유도 맞물림을 방지한다. 이것이, 상기 볼트가 완전히 토크를 받아 상기 장착 표면 내로 장착되는 경우, 에렌트 토크(errant torque)가 나타나는 것을 방지한다.

또한, 상기 나사산들(102)을 마모시키도록 상기 볼트(200)에 토크를 가하는 것은 파트(P)에 예비 하중(preload)을 가하는 효과를 가진다. 본 발명의 이러한 특성은 상기 파트 및 전체 조립체를 강화하는 이점을 가진다. 상기 예비 하중의 크기는 나사산들(102)을 마모시키는데 필요한 토크에 따라 조정될 수 있다.

부싱 표면(107)이 장착 표면(M)과 맞물리는 경우, 토크가 볼트에 가해짐으로써, 희생 나사산들(102)이 마모된다. 그 후, 볼트(200)는, 볼트 플랜지(flange;201)가 파트(P)의 지지부 표면과 맞물릴 때까지, 장착 표면(M) 내에 나사산이 있는 홀(MH) 내로 완전히 장착된다. 그 후, 볼트(200)는 적용 분야에 따라 적당히 토크가 가해질 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 상기 공차 갭은 상기 부싱으로 자동적으로 및 완전히 채워지게 된다.

도 6은 도 5의 라인 6-6에 따른 상기 패스너의 평면도이다. 플랜지(201)가 도시되어 있다. 플랜지(201)는 사용자가 원하는 임의의 폭을 가질 수 있다.

도 4 및 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 설치물을 장착 표면에 장착시킴과 동시에, 본 발명 장치를 사용해 중요한 공차 T는 채워질 수 있다. 상기 장치로 인해, 고정된 상기 구성 요소 또는 설치물에 원하지 않는 구부러짐(또는 그 밖의 비틀림 하중)을 적용함이 없이, 견고하고 적당히 토크가 가해진 볼트 연결이 실시된다.

본 발명 장치는 많은 사례에서, 예를 들어 상기 공차를 완전히 보상함과 동시에 구성 요소의 쉬운 조립을 허용하도록 큰 틈새가 필요한 경우에, 공차 누적의 효과를 제거하는데 사용될 수 있다. 또한, 다른 평면들에 있어 면들 사이를 볼트로 죄는 경우 뿐만 아니라 면을 장착하는 제1면에 아드 앵글(odd angles)로 면들을 볼트로 죄는 경우, 본 발명 장치가 공차들을 보상하도록 사용될 수 있다.

또한, 본 발명 장치는 대체 실시예에서 반대로 될 수가 있다는 것을 명심해라. 도 7은 대체 실시예의 단면도이다. 상기 부싱은 볼트 결합이 되는 파트 내로 장착되지 않고, 그 대신 나사산들(104)을 사용해 상기 장착 표면의 홀 내로 장착된다. 이 경우에, 외부 나사산들(104)은 왼나사 방향이다. 양자 택일로서, 도시되진 않았지만 나사산들(102)의 위치에 놓여지는 마찰 피팅(fitting)이 볼트(200)를 마찰로써 움켜잡기 위해 홀(103) 내로 삽입된다. 따라서, 상기 볼트가 회전하는 경우, 상기 부싱이 상기 파트와 맞물릴 때까지, 상기 부싱은 상기 공차 틈새를 차지하도록 상기 장착 표면 밖으로 빠지거나 후퇴한다. 상기 마찰 피팅의 실시예는, 일단 상기 부싱이 고정되면, 상기 볼트가 상기 장착 표면 내로 더욱 토크를 받아 들어감에 따라 쉽게 얻어질 수 있는 최소한의 토크를 필요로 한다.

일단 부싱(101) 및 파트(P)가 표면(108)에 대해 설치되면, 나사산들(102)은 위에서 설명한 것과 같이 마모되고, 그 후 볼트(200)는 완전히 토크를 받지 않게 된다.

또 하나의 실시예에서, 나사산들(102)은 보어(103)의 길이를 따라 연장되고, 희생되지는 않는다. 나사산들(102)은 상기 나사산들(104)과 반대 방향이다. 이러한 실시예에서, 먼저 부싱(101)은 왼나사 방향의 나사산들(104)을 사용해 장착 홀(MH) 내로 장착된다. 그 후, 볼트(200)는 파트(P)의 홀(PH)을 통해 보어(103) 내로 삽입된다. 이러한 실시예에서, 파트(P)는 상기 홀 내에서 나사산들을 가지지 않고, 볼트(200)는 상기 장착 표면 홀과 나사산으로 맞물리지 않는다. 상기 부싱(101)이 볼트의 회전 작용에 의해 상기 장착 표면으로부터 빠져나가는 경우, 부싱면(108)이 파트(P)와 맞물리게 된다. 그 후, 볼트(200)는 완전히 부싱(101) 내로 고정된다. 볼트(200)가 완전히 토크를 받아 적소에 들어가는 경우, 상기 왼나사 방향의 나사산들(104)은 장착 홀(MH)과 맞물린다. 최소 수의 완전한 나사산들이, 나사 연결들의 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 상기 연결의 최대 강도를 형성하도록, 상기 홀(MH)과 맞물리는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 부싱을 파트 내로 설치하거나, 상기 부싱을 회전시켜 공차 틈새(T)를 보상하기 위해, 상기 부싱(101)은 플랫(flats;105)을 사용해 손이나 도구 또는 렌치로 회전할 수 있다는 것을 당업자는 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 제3 대체 실시예를 도시한다. 부싱(300)은 상기 부싱(300)의 주축을 따라 연장되는 보어 또는 홀(303)을 가진 실질적으로 원통형의 모양을 포함한다. 외부 나사산들(304)은 부싱(300)의 외부 표면을 따라 연장된다. 이러한 실시예에서, 나사산들(304)은 오른나사 방향이다. 상기 부싱과 손으로 맞물리거나 나사 결합을 하기 위하여 제공되는 플랫 또는 마디 표면(305)은 상기 장치의 한쪽 단부를 형성한다. 볼트(200)는 상기 홀(303)을 통해 상기 부싱과 맞물린다. 사용함에 있어, 구성 요소(P)는 상기 장착 표면(M)과 비교해 실질적으로 최종 조립 위치에 놓이게 된다. 그 후, 홀(303) 내로 삽입된 볼트(200)와 함께, 부싱(300)은, 표면(307)이 장착 표면(M)과 맞물릴 때까지, 나사산들(315)을 사용해, 구성 요소(P) 내로 장착된다. 나머지 실시예에서 설명된 것과 같이, 부싱(300)이 볼트(200)와 맞물림으로써, 볼트(200)가 부싱(300)을 회전시키도록, 손이나 희생 나사산들(315)에 의해 또는 다른 마찰 삽입물에 의해 회전할 수 있다. 부싱면(307)이 장착 표면(M)과 맞물리는 경우, 볼트(200)가 더욱 회전함으로써 나사산들(315)은 마모되고, 그 후 볼트(200)는 장착 표면(M) 내로 완전히 장착된다. 볼트(200)의 헤드(head)가 부싱면(308)과 완전히 맞물리는 경우, 볼트(200)는 완전히 토크를 받게 된다.

도 9는 도 8의 라인 9-9에서 본 평면도이다. 도구 등과 맞물리는 플랫(305)이 도시되어 있다.

도 10은 대체 실시예의 측단면도이다. 부싱(101) 및 볼트(200)는 아래의 경우를 제외하고는 상기 앞의 도면들에서 설명된 것과 같다. 볼트(200)는 하나 이상의 반경 방향으로 돌출하는 스플라인(splines;2000)을 포함한다. 스플라인(2000)은 나사산들(202)의 외경보다 큰 외경을 가지고 있다.

도 11은 도 10의 상세도이다. 부싱(101)은 홀(103)의 내부 표면에 배치되는 쇼울더(shoulder;1000)를 포함한다. 쇼울더(1000)는 스플라인(2000)의 외경보다 작은 내경을 가지고 있다.

사용함에 있어, 부싱(101)이 파트(P) 내로 삽입되는 경우, 볼트(200)는 스플라인(2000)이 쇼울더(1000)와 접촉할 때까지 홀(103) 내로 압박된다. 볼트(200)는, 스플라인(2000)을 부분적으로 쇼울더(1000) 내로 끼어들게 하는 충분한 힘으로 인해, 홀(103) 내로 축방향으로 더욱 압박된다. 스플라인(2000)이 이러한 방법으로 쇼울더(1000)와 맞물리는 경우, 부싱(101)은 볼트(200)의 회전에 의해 회전하게 된다. 부싱(101)은 표면(107)이 M과 맞물릴 때 회전을 멈추게 된다. 토크가 볼트에 더욱 가해짐에 따라, 스플라인(2000)이 깍이게 됨으로써, 볼트는 M 내로 완전히 들어가게 되고, 도 5에서 도시된 것과 같이 완전히 P와 맞물리게 된다.

스플라인(2000)은 어느 정도 원추형의 형태를 가지고 있고, 볼트 중심선 A-A에 각도 α로 배치된다. 각도 α로 인해, 도 10에서 설명된 바와 같이 초기에 맞물리는 경우, 스플라인(2000)은 쇼울더(1000)를 지나 완전히 내몰리지 않고 소정의 지점까지 점진적으로 쇼울더(1000)와 맞물리게 된다.

나사산들(202)이 볼트(200)의 삽입 과정동안 쇼울더(1000)와 접촉하지 않도록 하기 위해, 나사산들(202)의 외경은 쇼울더(1000)의 내경보다 작다. 또한, 홀(MH)과의 독특한 정렬을 강화하기 위해, 이것은 볼트(200)의 높은 X-Y 이동 탄력성을 제공한다.

도 12는 도 11의 라인 12-12에서 본 단면도이다. 스플라인(2000)은 볼트(200)로부터 반경 방향으로 돌출된 것으로 도시되어 있고, 쇼울더(1000)와 맞물린다. 또 다른 실시예에서, 스플라인(2000)을 수용하는 슬롯(slot)은 쇼울더(1000) 내에서 미리 깍여질 수 있다.

도 13은 도 10에서 도시된 대체 실시예의 측단면도이다. 쇼울더(1000)는 보어(103)의 내부 표면으로부터 연장되는 것으로 도시된다. 쇼울더(1000)는, 똑같이 좋은 결과를 가지고, 상기 내부 표면의 일부분에만 걸쳐 연장될 수 있다. 쇼울더(1000)와 스플라인 또는 스플라인들(2000) 사이의 맞물림은, 볼트(200)가 부싱(101)의 회전 마찰을 파트(P) 내에서 극복하기에 충분한 토크를 부싱(101)에 전달하는 것만으로도 충분하다.

도 14는 도 13의 라인 14-14에서 본 평면도이다.

도 15는 대체 실시예의 단면도이다. 칼라(collar;500)는 볼트 나사산들(202)과 부싱 보어의 내부 표면(108) 사이에 맞물린다. 칼라(500)는 외부 표면(501) 및 나사산들(502)을 포함할 수 있다. 나사산들(502)은 미리 깍여질 수 있거나 또는 나사산들(202)의 작용에 의해 깍여질 수 있다. 칼라(500)는 환상(torous) 형태를 가지고 있다.

사용함에 있어, 칼라(500)는 회전하거나 나사산들(202)과 나사 결합하는데, 몸대 가장자리부(203)와의 접촉을 포함할 수 있다. 몸대 가장자리부(203)와의 접촉은 상기 볼트를 넘어선 더 이상의 칼라(500) 이동을 제한한다. 그 후, 칼라(500)와 함께 볼트(200)는 보어(103) 내로 삽입된다. 칼라(500)의 외부 표면(501)과 부싱(101)의 내부 표면(108) 사이의 마찰 맞물림을 형성하기 위해, 칼라(500)의 외경은 보어(103)의 내경과 같거나 약간 크다. 볼트(200)가 홀(MH) 내로 회전하면서 들어가는 경우, 칼라 외부 표면(501)과 부싱(101)의 내부 표면(108)과의 마찰 맞물림으로 인해, 부싱(101)이 회전하게 된다. 부싱(101)이 회전함에 따라, 부싱(101)은 축방향으로 이동하게 되고, 결과적으로 표면(107)이 장착 표면(M)과 접촉하게 된다. 그 후, 볼트(200)가 장착 홀(MH) 내로 완전히 장착됨에 따라, 부싱(101)은 회전을 멈추게 된다. 부싱(101)이 장착 표면(M)과 맞물리는 경우, 칼라(500)은 단지 내부 표면(108)을 따라 미끄러지게 된다. 나사산들(104)의 방향은 나사산들(202)에 대한 것과 같다. 나사산들(104) 및 나사산들(202)은 오른나사 방향 또는 왼나사 방향일 수 있다.

칼라(500)는 나사산들(202)에 의해 깍여질 수 있는 임의의 물질을 포함할 수 있고, 볼트(200)의 회전으로 부싱(101)이 회전하도록 하기 위해, 외부 표면(501) 상에 충분한 마찰 계수를 가질 수 있다. 칼라(500)는 나일론 또는 그것의 임의의 등가 물질과 같은 플라스틱 물질을 포함할 수 있다.

또한, 칼라(500)와 볼트 나사산들(202) 사이의 마찰 끼워맞춤을 형성할 정도로, 칼라(500)는 충분히 작은 내경으로 이루어질 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이, 마찰 끼워맞춤은 외부 표면(501)과 내부 표면(108) 사이에서도 존재한다. 상기 칼라와 볼트 나사산들 사이의 그러한 마찰 끼워맞춤은, 볼트(200)의 회전에 의해 부싱(101)이 회전하도록, 칼라(500)가 몸대 가장자리부(203)와 맞물리는 것을 필요로 하지 않는다.

도 16은 도 15의 대체 실시예에서 사용되는 칼라의 사시 단면도이다. 칼라(500)는 볼트 나사산들(202)과 맞물린 후 거기에 깍여진 나사산들(502)을 가진 것으로 도시되어 있다. 또한, 앞에서 설명한 바와 같이, 나사산들(502)은 미리 깍여질 수 있다. 외부 표면(501)은 부싱(101)의 내부 표면과 마찰이 일어나도록 맞물린다.

본 발명의 형태가 여기에서 설명되기는 하지만, 여기에서 설명된 본 발명의 의도와 범위로부터 출발함이 없이 구조 및 구성 요소들의 관계에 있어 변경들이 있을 수 있다는 것은 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims

외부 표면에 나사산을 가지고, 패스너(fastener)를 수용하기 위한 내부 보어로 형성되는, 실질적으로 원통형인 몸체; 및

상기 원통형 몸체의 한쪽 단부에 주축과 실질적으로 수직으로 연장되는 제1 표면을 포함하고, 상기 보어는 주축과 평행한 것인 공차 보상 장착 장치.
제1항에 있어서, 상기 내부 보어는 상기 내부 보어의 일부분에 표면 특징부(surface feature)를 가지며, 상기 표면 특징부는 내부 보어 직경보다 작은 직경을 가지며 패스너와 맞물리는 것인 공차 보상 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 패스너는 상기 표면 특징부와 맞물릴 수 있는 나사산이 있는 패스너를 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제3항에 있어서, 상기 나사산이 있는 패스너는 장착 표면 홀(mounting surface hole)과 맞물릴 수 있는 것인 공차 보상 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 표면 특징부는 나사산이 있는 패스너 부분과 함께 죔새 맞물림(interference engagement)을 달성하는 희생 나사산(sacrificial thread)을 포함하고, 상기 희생 나사산은 나사산이 있는 패스너 부분이 더욱 삽입됨으로써 변형되는 것인 공차 보상 장착 장치.
제5항에 있어서, 상기 나사산이 있는 패스너는 패스너 주축에 수직으로 연장하는 제2 표면을 더 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제6항에 있어서, 상기 몸체는 상기 몸체를 회전시키기 위해 주축과 평행하고 대칭으로 배열되는 맞물림 표면들을 더 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제1항에 있어서, 상기 내부 보어 표면은 패스너와 맞물리도록 나사산들을 가지는 특징부를 더 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제8항에 있어서, 상기 외부 나사산은 상기 내부 보어 표면 상의 나사산과 반대 나사 방향인 것인 공차 보상 장착 장치.
제9항에 있어서, 상기 외부 나사산은 왼나사 방향의 나사산들을 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 몸체는 금속 물질을 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 몸체는 비금속 물질을 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 내부 보어 표면은 패스너와 미끄러질 수 있게 맞물리도록 하기 위한 마찰 표면을 더 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
패스너;

파트(part)와 맞물리도록 하기 위해 외부 표면 상에 나사산을 가지고, 상기 패스너를 수용하기 위한 내부 보어로 형성되는, 실질적으로 원통형의 몸체;

장착 표면과 맞물리도록 하기 위해, 상기 원통형의 몸체의 한쪽 단부에 주축과 실질적으로 수직으로 연장되는 제1 표면; 및

상기 내부 보어의 일부분에 표면 특징부를 가지는 상기 내부 보어를 포함하는데,

상기 내부 보어는 주축과 평행하고, 상기 표면 특징부는 마찰 표면을 포함하고, 패스너와 맞물리도록 하기 위해 내부 보어보다 작은 직경을 가지며, 상기 패스너는 장착 표면의 홀과 맞물릴 수 있고, 파트와 맞물리도록 하기 위해 패스너 주축과 수직으로 연장되는 제2 표면을 더 포함하는 것인 장착 부싱.
제14항에 있어서, 상기 패스너의 일부분은 나사산이 있는 것인 장착 부싱.
파트와 맞물리도록 하기 위해 외부 표면 상에 나사산을 가지고, 패스너를 수용하기 위한 내부 보어로 형성되는, 실질적으로 원통형인 몸체;

장착 표면과 맞물리도록 하기 위해 원통형 몸체의 한쪽 단부에 주축과 실질적으로 수직으로 연장되는 제1 표면; 및

상기 내부 보어의 일부분에 표면 특징부를 가지는 상기 내부 보어를 포함하고, 상기 표면 특징부는 패스너와 마찰이 일어나도록 맞물리기 위한 것인 장착 부싱.
구조 파트(structural part)상에 있는 서로 맞물리는 헬리컬 나사산(helical thread)과 맞물리도록 하기 위해 외부 표면에 헬리컬 나사산을 가지고, 패스너를 수용하기 위해 보어로 형성되는 부싱;

또 다른 구조 파트와 맞물리는 부싱 표면;

패스너 나사산을 가진 패스너; 및

상기 패스너 나사산 및 보어 표면과 맞물리는 부재를 포함하고, 상기 구조 파트 내의 상기 부싱의 회전은 상기 부싱의 축방향 위치를 결정하고, 상기 패스너의 회전으로 인해 상기 부싱은 다른 하나의 구조 파트 상에 있는 지지부 위치 내로 회전하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제17항에 있어서, 상기 부재는 환상(toroidal) 형태로 형성되는 것인 공차 보상 장착 장치.
제17항에 있어서, 상기 부재는 보어로 형성되고, 상기 보어는 상기 패스너와 서로 맞물리도록 하기 위한 나사산을 가진 것인 공차 보상 장착 장치.
외부 표면 상에 나사산을 가지고, 패스너를 수용하기 위한 내부 보어로 형성되는, 실질적으로 원통형의 몸체;

상기 원통형의 몸체의 한쪽 단부에 주축과 실질적으로 수직으로 연장되는 제1 표면; 및

패스너와 맞물리도록 하기 위한 희생 나사산을 가지는 상기 내부 보어를 포함하는 것인 공차 보상 장착 장치.
제20항에 있어서, 상기 외부 표면 상에 있는 나사산은 상기 희생 나사산과 반대 나사 방향인 것인 공차 보상 장착 장치.