KR20060098060A - 유동형 블록 너트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상물의 체결부 일측에 너트 커버를 이용하여 일정 공차범위내에서 유동 가능하도록 설치하여 허용 공차를 수용하도록 하여 볼트와의 체결 작업성을 향상시키며, 볼트의 파손을 방지할 수 있도록 하는 유동형 블록 너트 어셈블리를 제공하기 위한 것으로, 체결 대상물의 체결구 외측에 양단부가 각각 용접 고정되고, 양측부에는 각각 고정판이 일체로 형성되며, 내측으로는 너트 삽입 공간부를 형성하는 너트 커버; 상기 너트 커버의 너트 삽입 공간부에 삽입되어 체결 대상물의 반대측으로부터 체결구를 통하여 삽입되는 볼트와 체결되는 블록 너트로 이루어지는 유동형 블록 너트 어셈블리를 제공한다.

블록 너트, 너트 커버

Description

유동형 블록 너트 어셈블리{BLOCK NUT ASSEMBLY}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리가 적용된 체결 대상물의 조립 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리의 사시도.

도 3 내지 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리를 이용하여 체결 대상물의 조립 공차별 체결 전후의 상태를 도시한 측 단면도.

도 7은 종래 기술의 웰드 너트가 적용된 체결 대상물의 조립 단면도.

도 8은 종래 기술의 웰드 너트를 이용한 체결방식의 문제점을 설명하기 위한 체결 대상물의 조립 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 유동형 블록 너트 어셈블리 7: 너트 커버

9: 고정판 S: 너트 삽입 공간부

11: 블록 너트 13: 볼트

15: 나사홀 17:경사 가이드면

본 발명은 유동형 블록 너트 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체결부의 일측에 너트 커버를 이용하여 일정 공차범위내에서 유동 가능하도록 설치하여 볼트와의 체결 작업성을 향상시키며, 볼트의 파손을 방지할 수 있도록 하는 유동형 블록 너트 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 각종 차체패널 혹은 멤버류에 브라켓을 통하여 조립되는 너트는 다른 부품과의 연결을 볼트를 통하여 정확하고 견고하게 하여 고정할 수 있도록 한다.

특히, 버스 구조물과 같이 볼트로 연결할 대상물이 큰 경우, 너트의 위치와 볼트의 위치를 일정하게 결정하기 어렵고, 볼트와 너트의 연결이 이루어진 이후에도 볼트를 조임에 따라 너트가 헛돌지 않도록 너트를 고정하는 작업이 어려운 경우가 자주 발생한다. 또한 대상물이 작더라도 구조상 너트를 삽입하기 곤란한 경우도 발생한다. 이러한 경우에는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 체결 대상물(101)에 미리 필요한 너트(103)를 용접하여 볼트 체결방향 측에서의 공간만 있으면 체결이 가능하도록 하는 웰드 너트(Weld Nut)를 이용한 체결방법 등이 사용되고 있다.

그런데, 상기와 같이 버스 차체 구조물이나 부재를 볼트(105)와 너트(103)로 연결하는 경우, 대상 구조물 혹은 그 부재가 크거나 형상이 복잡한 용접 구조물인 경우에 조립 공차(Δt)로 인해 대상 볼트 체결구(107)를 정확히 일치시키기가 매우 어렵다.

이러한 경우, 볼트 체결구(107)을 실제 필요한 크기보다 조금 크게 뚫어서 오차로 인한 간섭을 피하고는 있으나, 웰드 너트(103)가 적용되는 경우에는 보다 높은 정밀성을 요구하므로 조립 공차 범위를 설정하는 것이 매우 제한적이다.

즉, 조립 공차(Δt)의 허용이 다소 인정되는 경우에도, 도 8에서와 같이, 볼트 체결을 위해 초기 공차를 줄이는 역할을 볼트(105)가 수행함에 따른 불필요한 굽힘 하중(M)이 볼트(105)에 발생하게 되며, 이와 같은 굽힘 하중(M)은 볼트 헤드(109)와 대상물(101)의 접촉 마찰력을 저하시켜 볼트(105)의 파손을 유발할 수 있다는 문제점을 내포하고 있다.

이러한 종래 문제점을 해소하기 위하여, 구조물 용접변형을 최소화하거나 구조물의 형상 및 위치 정밀도를 높이기 위한 작업들이 다양하게 수행되고 있으나 시간과 비용의 추가 문제는 여전히 과제로 남아있으며, 또한 볼트 토크가 정확하게 규정되지 않으면, 웰드 너트의 특성상 용접부위의 파단 위험성이 매우 크므로 하중이 크게 작용하는 부위에 대해서는 별도의 보강재를 삽입하여 용접부 피로파괴에 대한 안전성을 높여야 하는 등의 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 대상물의 체결부 일측에 너트 커버를 이용하여 일정 공차범위내에서 유동 가능하도록 설치하여 허용 공차를 수용하도록 하여 볼트와의 체결 작업성을 향상시키며, 볼트의 파손을 방지할 수 있도록 하는 유동형 블록 너트 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유동형 블록 너트 어셈블 리는 체결 대상물의 체결구 외측에 양단부가 각각 용접 고정되고, 양측부에는 각각 고정판이 일체로 형성되며, 내측으로는 너트 삽입 공간부를 형성하는 너트 커버; 상기 너트 커버의 너트 삽입 공간부에 삽입되어 체결 대상물의 반대측으로부터 체결구를 통하여 삽입되는 볼트와 체결되는 블록 너트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 너트 커버는 띠(strap) 형상의 플레이트를 'ㄷ'자 형상으로 절곡하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 고정판은 상기 너트 삽입 공간부에 내에 블록 너트 삽입 후, 그 너트 삽입 공간부를 막도록 절곡되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 블록 너트는 그 단면이 사각 형상으로 이루어지며, 그 중앙에는 상기 체결구에 대응하는 나사홀이 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 블록 너트는 그 일면에 상기 나사홀의 외주방향을 따라 경사 가이드면을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리가 적용된 체결 대상물의 조립 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리의 사시도로써, 본 발명의 실시예에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리(1)의 구성은 하나의 체결 대상물(3b)의 체결구(5) 외측에 양단부가 각각 용접 고정되어 너트 커버(7)가 구비된다.

이 너트 커버(7)는 그 양측부에 각각 고정판(9)이 일체로 형성되며, 내측으 로는 너트 삽입 공간부(S)를 형성하여 구성된다.

그리고 상기 너트 커버(7)의 너트 삽입 공간부(S)에는 블록 너트(11)가 삽입되어 체결 대상물(3a,3b)의 반대측으로부터 체결구(5)를 통하여 삽입되는 볼트(13)와 체결되도록 이루어진다.

먼저, 상기 너트 커버(7)의 구체적인 구성은 띠(strap) 형상의 플레이트를 'ㄷ'자 형상으로 절곡하여 이루어지는데, 상기 하나의 체결 대상물(3b)의 체결구(5) 외측에 용접 고정되는 부분은 양 단부(P)를 다시 절곡하여 형성된다.

또한, 상기 고정판(9)은 상기 너트 삽입 공간부(S)에 내에 블록 너트(11) 삽입 후, 그 너트 삽입 공간부(S)를 막도록 절곡되어 상기 블록 너트(11)가 외부로 빠지지 않도록 해준다.

여기서, 상기 너트 커버(7)는 볼트(13) 체결 시, 블록 너트(11)를 지지하기에 충분한 정도의 강성과 강도를 갖도록 그 두께를 설정하여야 하며, 체결 대상물(3a,3b)간의 체결 시, 허용 공차 정도에 맞추어 상기 너트 삽입 공간부(S)를 확보하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 블록 너트(11)는 상기 너트 커버(7) 내측의 너트 삽입 공간부(S)에서 상하 좌우로 유동 가능하게 배치되며, 그 단면은 사각 형상으로 이루어진다.

또, 블록 너트(11)는 그 중앙에 상기 체결구(5)에 대응하는 나사홀(15)이 형성되어 구성된다.

이러한 블록 너트(11)는 그 일면에 상기 나사홀(15)의 외주방향을 따라 경사 가이드면(17)을 형성하여 상기 볼트(13)의 단부가 나사홀(15) 내부로 용이하게 안내되도록 해준다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 유동형 블록 너트 어셈블리(1)를 이용한 체결 대상물의 볼트 체결 작업을 도 3내지 도 6을 통하여 설명한다.

먼저, 도 3에서와 같이, 2개의 체결 대상물(3a,3b)이 서로 접촉된 상태로 음(-)의 조립 공차(-Δt)를 가질 때에는, 볼트(13)가 일측의 체결 대상물(3a)에 형성된 체결구(5)를 통하여 끼워지면서, 그 단부가 블록 너트(11)의 경사 가이드면(17)을 따라 나사홀(15)로 유도되어 도 4에서 도시한 바와 같이, 블록 너트(11)를 너트 커버(7)로부터 들어올려 체결작업이 이루어진다.

즉, 상기의 블록 너트(11)는 너트 커버(7) 내측에서 유동하면서, 볼트(13)와 체결 시, 체결 대상물(3a,3b)간의 음(-)의 조립 공차(-Δt)를 흡수하므로 볼트(13)에 불필요한 굽힘 하중이 작용하지 않게 된다.

이 때, 상기 볼트(13)가 블록 너트(11)와 체결됨에 따른 토크는 체결 초기에 블록 너트(11)를 감싸는 너트 커버(7)가 받지만 체결이 진행함에 따라 체결 대상물(3b)과 블록 너트(11)의 마찰력이 증가하므로 너트 커버(7)에 작용하는 하중은 볼트 체결 최대토크 하중보다 줄어들게 된다. 이러한 블록 너트(11)는 주로 큰 하중으로 볼팅되어 지지되는 대형 구조물의 연결에 효과적으로 사용될 수 있다.

그리고 먼저, 도 5에서는 2개의 체결 대상물(3a,3b)이 서로 접촉된 상태로 양(-)의 조립 공차(+Δt)를 가질 경우를 예시하고 있다.

이 경우에는 볼트(13)가 일측의 체결 대상물(3a)에 형성된 체결구(5)를 통하 여 끼워지면서, 그 단부가 블록 너트(11)의 나사홀(15)로 직접 유도되어 도 6에서 도시한 바와 같이, 현재 위치의 블록 너트(11)와 그대로 체결작업이 이루어진다.

즉, 2개의 체결 대상물(3a,3b)이 서로 접촉된 상태로 양(-)의 조립 공차(+Δt)를 가질 경우에는 블록 너트(11)가 너트 커버(7)의 하부면에 접촉된 그 상태로 볼트(13)와의 체결위치가 일치하게 되어 특별히 간섭없이 체결작업을 이룰 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유동형 블록 너트 어셈블리에 의하면, 대상물의 체결구 일측에 너트 커버를 이용하여 블록 너트가 유동 가능하게 설치됨으로 체결 대상물간의 허용 공차를 충분히 수용하면서 볼트와의 체결되어 작업성을 향상시키게 되며, 볼트의 설치간섭에 의한 굽힘 하중의 영향을 배제하여 파단 등의 파손을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 체결 대상물의 체결구 외측에 양단부가 각각 용접 고정되고, 양측부에는 각각 고정판이 일체로 형성되며, 내측으로는 너트 삽입 공간부를 형성하는 너트 커버;

   상기 너트 커버의 너트 삽입 공간부에 삽입되어 체결 대상물의 반대측으로부터 체결구를 통하여 삽입되는 볼트와 체결되는 블록 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유동형 블록 너트 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 상기 너트 커버는

   띠(strap) 형상의 플레이트를 'ㄷ'자 형상으로 절곡하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유동형 블록 너트 어셈블리.
3. 제1항에 있어서, 상기 고정판은

   상기 너트 삽입 공간부에 내에 블록 너트 삽입 후, 그 너트 삽입 공간부를 막도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 유동형 블록 너트 어셈블리.
4. 제1항에 있어서, 상기 블록 너트는

   그 단면이 사각 형상으로 이루어지며, 그 중앙에는 상기 체결구에 대응하는 나사홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 유동형 블록 너트 어셈블리.
5. 제4항에 있어서, 상기 블록 너트는

   그 일면에 상기 나사홀의 외주방향을 따라 경사 가이드면을 형성하는 것을 특징으로 하는 유동형 블록 너트 어셈블리.

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