KR20060037803A - 일방향 체결 너트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일방향 체결 너트에 관한 것으로, 외주면이 각형으로 형성되고, 내주면에 레일홈이 형성된 아웃터 레이스와, 상기 아웃터 레이스의 내측에 설치되어 내주면에 나사부가 형성되고 외주면에는 상기 레일홈에 대응되는 다수의 셀홈이 형성된 인너 레이스와, 상기 인너 레이스의 셀홈에 삽입되어 상기 아웃터 레이스의 레일홈에 접촉되도록 상기 아웃터 레이스와 인너 레이스 사이에 개재되는 다수의 구름부재를 포함하여 구성하되, 상기 인너 레이스의 셀홈은 경사면으로 형성하여 상기 아웃터 레이스를 정방향으로 회전시키는 상태에서는 회전하중이 상기 구름부재를 통해 인너 레이스로 전달되어 인너 레이스가 체결되고, 상기 아웃터 레이스를 역방향으로 회전시에는 회전하중이 인너 레이스로 전달되지 않아 아웃터 레이스만 공회전하도록 구성함으로써 체결 작업후에 분리 및 탈거를 방지하고, 공구의 탈삽입을 배제하는 상태로 아웃터 레이스를 정,역회전시키는 동작에 의하여 연속적으로 너트의 체결동작을 실시할 수 있어 작업성을 향상시키도록 한 것이다.

너트, 일방향 체결, 아웃터 레이스, 인너 레이스, 볼, 니들 롤러

Description

일방향 체결 너트{One way fastening nut}

도 1은 일반적인 체결 너트의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 일방향 체결 너트의 사시도.

도 3은 도 2의 종단면도.

도 4는 도 3의 A-A'선 단면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 일방향 체결 너트의 분해사시도.

도 6a 및 6b는 본 발명에 의한 일방향 체결 너트의 동작상태 단면도로서,

도 6a는 너트가 시계방향으로 회전시의 단면도.

도 6b는 너트가 반시계방향 회전시의 단면도.

도 7은 도 6a 및 도 6b에서 볼의 위치상태 확대도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예의 반단면 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 ; 아웃터 레이스(Outer race) 12,12' ; 레일홈

20 ; 인너 레이스(Inner race) 22,22' ; 셀홈

24 ; 나사부 30 ; 볼(Ball)

40 ; 니들 롤러(Niddle roller)

본 발명은 자동차 및 일반적인 기계기구에 사용되는 체결용 너트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 체결작업은 용이하고 확실하게 실시되면서 한번 체결된 상태에서 분리되지 않도록 정방향으로 회전시에만 너트의 체결이 실시되고 역방향으로 회전시에는 공회전되어 너트의 풀림을 방지하도록 한 일방향 체결 너트에 관한 것이다.

일반적인 체결용 너트는 도 1에 도시한 바와 같이, 너트의 형상 및 홀을 단조 포밍가공한 후에 홀 내부의 내주면에 나사부를 가공하여 형성된다. 즉, 외주면이 각형으로 형성된 너트 몸체(1)의 내부에 나사부(2)가 형성되어 있다.

그러나 이러한 종래 체결용 너트는 체결후에 쉽게 해체가 가능하여 보안이나 보증 및 안전을 위해 해체가 되지 않아야 하는 부품에 체결된 상태에서 외압에 의해 쉽게 분리되거나, 탈거되는 문제가 있다.

또한, 종래 체결용 너트는 일반적인 스패너 또는 렌치를 이용하여 너트를 체결하는 경우에 공구를 너트에 끼운 상태에서 일정 각도만큼 회전시킨 후에 공구를 너트에서 떼어낸 상태에서 다시 삽입하여 너트를 체결해야 하므로 작업이 번거로울 뿐 아니라, 너트를 체결하는 작업 공간이 협소하거나 시야가 확보되지 않아 너트의 체결 위치를 확인하기 어려운 경우에는 너트의 체결 작업성이 현저하게 저하되는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 체결된 너트의 역방향으로 회전을 방지하여 너트가 체결된 상태에서 분리 및 탈거되지 않도록 한 일방향 체결 너트를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 너트의 체결시 공구의 탈삽입 작업을 배제하여 연속적인 체결 작업이 가능하도록 한 일방향 체결 너트를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외주면이 각형으로 형성되고, 내주면에 레일홈이 형성된 아웃터 레이스와, 상기 아웃터 레이스의 내측에 설치되어 내주면에 나사부가 형성되고 외주면에는 상기 레일홈에 대응되는 다수의 셀홈이 형성된 인너 레이스와, 상기 인너 레이스의 셀홈에 삽입되어 상기 아웃터 레이스의 레일홈에 접촉되도록 상기 아웃터 레이스와 인너 레이스 사이에 개재되는 다수의 구름부재를 포함하여 구성하되, 상기 인너 레이스의 셀홈은 경사면으로 형성하여; 상기 아웃터 레이스를 정방향으로 회전시키는 상태에서는 회전하중이 상기 구름부재를 통해 인너 레이스로 전달되어 인너 레이스가 체결되고, 상기 아웃터 레이스를 역방향으로 회전시에는 회전하중이 인너 레이스로 전달되지 않아 아웃터 레이스만 공회전하도록 구성함을 특징으로 한다.

상기 인너 레이스의 셀홈의 경사면은 인너 레이스가 체결되는 방향으로 상향경사지게 형성된 것이 바람직하다.

상기 구름부재는 볼이거나, 또는 니들 롤러와 같이 단면이 원형인 부재를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 일방향 체결 너트의 사시도이고, 도 3은 도 2의 종단면도이며, 도 4는 도 3의 A-A'선 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 일방향 체결 너트의 분해사시도이다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 일방향 체결 너트는 아웃터 레이스(10)와 인너 레이스(20)로 분리형성하고, 아웃터 레이스(10)와 인너 레이스(20) 사이에는 아웃터 레이스(10)의 내주면과 인너 레이스(20)의 외주면에서 구름운동하는 다수의 볼(30)을 개재하여 구성한다.

아웃터 레이스(10)의 외주면은 6각 또는 4각의 각형으로 형성되고, 아웃터 레이스(10)의 내주면에는 볼(30)이 접촉되는 레일홈(12)이 형성되어 있으며, 인너 레이스(20)의 외주면에는 상기 다수의 볼(30)이 삽입되는 다수의 셀홈(22)이 형성되어 있고, 인너 레이스(20)의 내주면에는 나사부(24)가 형성되어 있다.

이때, 인너 레이스의 외주면에 형성된 다수의 셀홈(22)은 모두 동일하게 소정의 경사면으로 형성되어 있는데, 이러한 경사면은 인너 레이스(20)가 체결되어지는 방향으로 상향경사지게 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 일방향 체결 너트가 체결되는 상태를 설명한다.

공구를 너트에 삽입한 상태에서 너트를 시계방향으로 회전시키면, 외측에 위치하여 공구와 직접 접촉되는 아웃터 레이스(10)가 회전되면서 볼(30)이 인너 레이 스(20)의 외주면에 형성된 셀홈(22)의 경사면을 타고 올라가는 방향으로 이동하게 된다. 이때 인너 레이스(20)는 회전되지 않고 고정된 상태이다. 이 상태에서 계속해서 아웃터 레이스(10)가 회전되어 도 6a 및 도 7에 도시한 바와 같이, 아웃터 레이스(10)의 레일홈(12)의 면과 인너 레이스(20)의 셀홈(22)의 면 사이에 볼이 개재되어 더 이상 움직이지 않는 지점에서 볼(30)이 아웃터 레이스(10)와 인너 레이스(20)를 연결하는 쐐기작용을 하게 되므로 아웃터 레이스(10)에 가해지는 회전하중에 의해 인너 레이스(20)가 함께 회전되면서 너트가 체결된다.

이후 공구가 시계방향으로 회전시킬 수 있는 최대한의 각도만큼 회전된 후에는 공구를 너트의 체결방향과 반대방향인 반시계방향으로 회전시키면, 도 6b 및 도 7에 도시한 바와 같이, 아웃터 레이스(10)의 회전에 의해 볼(30)이 인너 레이스(20)의 셀홈(22)의 경사면을 타고 내려가는 방향으로 이동된다. 이처럼 볼(30)이 인너 레이스(20)의 셀홈(22)의 경사면을 따라서 내려오게 되면 아웃터 레이스(10)의 면과 인너 레이스(20)의 면 사이에 위치하는 볼(30)은 아웃터 레이스(10)의 면과 소정의 갭(G)이 형성되기 때문에 아웃터 레이스(10)의 회전시 회전하중이 인너 레이스(20)로 전달되지 않게 되어 인너 레이스(20)는 회전되지 않고 아웃터 레이스(10)만 공회전(Free Wheeling)된다. 따라서 공구를 다시 시계방향으로 회전시킬 수 있는 각도만큼 반시계방향으로 회전시킨 후에 다시 공구를 시계방향으로 회전시키면서 너트를 체결할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 일방향 체결 너트는 공구를 시계방향으로 회전시키는 상태에서는 아웃터 레이스(10)와 인너 레이스(20) 사이에서 볼(30)이 쐐기로 작용되어 아웃터 레이스(10)에 의해 연동되면서 인너 레이스(20)가 회전되어 너트의 체결이 실시되고, 공구를 반시계방향으로 회전시키는 상태에서는 아웃터 레이스(10)의 회전하중이 인너 레이스(20)로 전달되지 않기 때문에 인너 레이스(20)는 정지상태이고 아웃터 레이스(10)만 공회전된다. 따라서 공구에 의하여 아웃터 레이스(10)를 시계방향과 반시계방향으로 반복적으로 회전시키는 동작에 의하여 공구를 너트와 분리하지 않고도 연속적으로 너트의 체결작업을 실시할 수 있게 된다.

또한, 너트가 회전되어 체결되어진 상태에서는 외압에 의하여 아웃터 레이스(10)가 회전되더라도 아웃터 레이스(10)만 공회전되고 인너 레이스(20)는 정지 상태를 유지하기 때문에 너트가 분리되지 않는 것이다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 8에 도시한 바와 같이, 아웃터 레이스(10)와 인너 레이스(20) 사이에 개재되는 구름부재로서 니들 롤러(40)를 사용한다. 이때, 아웃터 레이스(10)의 내주면에 형성되는 레일홈(12')과 인너 레이스(20)의 외주면에 형성되는 셀홈(22')은 니들 롤러(40)가 안착가능하도록 세로 방향으로 길게 형성되어 있다.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 의한 일방향 체결 너트의 작용은 상술한 바와 같은 구름부재로서 볼을 사용하는 일 실시예와 동일하므로 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 일방향 체결 너트는 너트의 체결 작업후 외압에 의해서 아웃터 레이스는 공회전되지만 아웃터 레이스의 내측에 구비되는 인너 레이스는 체결된 상태를 유지하기 때문에 너트가 체결대상물에서 분 리되거나 탈거되지 않고 고정된 상태를 유지하는 효과가 있다.

또한, 너트의 체결작업시 공구를 너트에 삽입한 상태에서 정방향으로 회전시에는 인너 레이스가 체결대상물과 체결되는 방향으로 회전되고 역방향으로 회전시에는 아웃터 레이스만 공회전되므로 공구를 반복적으로 탈삽입하지 않고 연속적으로 체결작업을 실시할 수 있어 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외주면이 각형으로 형성되고, 내주면에 레일홈이 형성된 아웃터 레이스와,

   상기 아웃터 레이스의 내측에 설치되어 내주면에 나사부가 형성되고 외주면에는 상기 레일홈에 대응되는 다수의 셀홈이 형성된 인너 레이스와,

   상기 인너 레이스의 셀홈에 삽입되어 상기 아웃터 레이스의 레일홈에 접촉되도록 상기 아웃터 레이스와 인너 레이스 사이에 개재되는 다수의 구름부재를 포함하여 구성하되, 상기 인너 레이스의 셀홈은 경사면으로 형성하여;

   상기 아웃터 레이스를 정방향으로 회전시키는 상태에서는 회전하중이 상기 구름부재를 통해 인너 레이스로 전달되어 인너 레이스가 체결되고, 상기 아웃터 레이스를 역방향으로 회전시에는 회전하중이 인너 레이스로 전달되지 않아 아웃터 레이스만 공회전하도록 구성함을 특징으로 하는 일방향 체결 너트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인너 레이스에 형성된 셀홈의 경사면은 인너 레이스가 체결되는 방향으로 상향경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 일방향 체결 너트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구름부재는 볼인 것을 특징으로 하는 일방향 체결 너트.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 구름부재는 니들 롤러인 것을 특징으로 하는 일방향 체결 너트.

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