KR20070087030A - 축력 관리 너트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

(1) 시트 부재(11)와, 시트 부재에 대하여 상대 회전되는 체결 너트(12)와, 시트 부재와 체결 너트 사이에 끼워 장착되는 링 어셈블리(13)를 구비한 축력 관리 너트 어셈블리(10).

(2) 링 어셈블리(13)는 1개 이상의 링을 포함하고, 그 중 1개 이상의 링은 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 회전이 구속되는 축력 관리 링(20)이다.

(3) 링 어셈블리(13)는 탄성 변형 링(21)을 포함하고, 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 탄성 변형 링(21)의 외주부와 시트 부재(11) 사이에는 간극이 있고, 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 탄성 변형 링(21)의 외주부와 시트 부재(11) 사이의 간극이 제로로 된다.

축력 관리 너트 어셈블리

Description

축력 관리 너트 어셈블리{AXIAL FORCE CONTROLLING NUT ASSEMBLY}

본 발명은 볼트 축력을 토크가 아니라 축력으로 관리할 수 있는 너트 어셈블리(이하, 축력 관리 너트 어셈블리라고 함)에 관한 것이다.

트럭, 버스 등을 포함하는 차량에 있어서, 일본 특허 공개 평11-351225호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 또는, 도 19의 구면 시트 설치의 경우, 또는 도 20의 평시트 설치의 경우에 나타내는 바와 같이, 휠(예컨대, 디스크 휠)(1)은 차량의 허브(2)에 허브 볼트(3), 허브 너트(9)로 고정된다.

종래의 너트에는 다음의 문제가 있다.

(가) 체결 너트 구면부가 눌러지는 제품(예컨대, 디스크 휠)에 직접 접촉하고 있으므로, 토크를 가해서 너트를 체결하면 너트가 제품에 접촉하면서 회전하기 때문에 접촉면에 마찰이 생긴다.

이 접촉면의 마찰에 의해, 토크의 볼트 축력으로의 정확한 전환이 흐트러지고, 볼트에 토크에 대응하는 볼트 축력이 생기고 있는지의 여부를 알 수 없기 때문에, 체결 부족으로 될 우려가 있다. 체결 부족으로 하면 제품(디스크 휠)의 균열이나 볼트 파손 등으로 이어질 우려가 있다. 이 우려 때문에, 생산자측으로부터의 지정 체결 토크를 무시하여 과잉 체결 토크에서의 너트 체결이 종종 행해지고 있다. 그러나, 과잉 체결 토크에서의 너트 체결을 행하면 볼트 파손의 우려가 있다.

또한, 접촉면의 마찰에 의해 제품 휠의 너트 시트면에 면 거칠함이나 마모가 생겨 휠 균열의 원인으로 된다는 문제가 생긴다.

(나) 접촉면의 마찰을 없애기 위해서, 허브 너트를 체결 너트 부분과 시트 부분으로 축방향으로 복수 부분으로 분할하고, 체결 너트 부분만을 회전시키고, 시트 부분은 제품에 대하여 회전시키지 않도록 한 구조는 상기 일본 특허 공개 평11-351225호 공보에 의해 제안되어 있다. 이 분할 구조에 있어서, 체결 토크가 적정 체결 토크인지 과잉 체결 토크인지를 판단하기 위해서, 체결 너트 부분과 시트 부분 사이에 고무 탄성체를 삽입하고, 체결시의 토크를 탄성체의 축방향 압축 변형과 그것에 따른 반경방향 팽창 변형으로 바꾸고, 탄성체의 팽창 변형량을 눈으로 봐서 볼트 축력이 적정한지 과잉인지를 판정하도록 하고 있다. 그러나, 탄성체의 변형량이 연속적이고 또한 소량이기 때문에, 체결 토크를 증가시켜 갔을 때에 증가되어 가는 볼트 축력이 정확히 적정 볼트 축력에 도달한 점을 찾는 것은 숙련을 필요로 하여 어렵다.

본 발명의 목적은,

(가) 눌려지는 제품과의 너트 접촉면이 제품에 대하여 회전하지 않도록 하여, 토크가 아니라 축력으로 볼트 축력을 관리할 수 있고, 또한, 너트 시트면의 면 거칠함이나 마모를 억제할 수 있고, 또한,

(나) 적정 축력에 도달하였는지의 여부(및 과잉 축력에 도달하고 있지 않은지의 여부, 단, 과잉 축력에 도달하고 있지 않은지의 여부는 반드시 인정하지 않더라도 괜찮음)의 인정이 용이하며 정밀도를 높일 수 있는 축력 관리 너트 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 다음과 같다.

(1) 시트 부재;

시트 부재에 대하여 상대 회전되는 체결 너트; 및

시트 부재와 체결 너트 사이에 끼워 장착되는 링 어셈블리를 구비한 축력 관리 너트 어셈블리.

(2) 상기 링 어셈블리는 복수의 링을 포함하고, 그 중 1개 이상의 링은 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 1 축력 관리 링인 (1)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(3) 상기 링 어셈블리는 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 된 것을 검지하는 과잉 축력 검지 구조를 갖는 (2)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(4) 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중 2부재 이상을, 서로 분리되지 않도록 조합하는 연결구조를 갖고 있는 (2)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(5) 상기 체결 너트는 상기 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기를 일체로 갖고 있는 (2)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(6) 상기 과잉 축력 검지 구조는 상기 제 1 축력 관리 링에 형성된 홈을 포함하고 있고, 볼트 축력이 과잉 축력으로 되면 상기 제 1 축력 관리 링이 상기 홈부위에서 절단되어 홈보다 외측의 부분이 홈보다 내측의 부분에 대하여 가동(可動)으로 됨으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것이 검지되는 (3)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(7) 상기 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 그 제 2 축력 관리 링은 상기 제 1 축력 관리 링으로부터 떨어져 설치되어 있는 (3)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(8) 상기 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 그 제 2 축력 관리 링은 상기 제 1 축력 관리 링에 인접하고 있는 (3)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(9) 상기 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 그 제 2 축력 관리 링은 상기 제 1 축력 관리 링에 인접하고 있고,

상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링, 상기 제 1 축력 관리 링, 상기 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 탄성 변형 링과 상기 제 1 축력 관리 링 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 0으로 되는 제 1 간극이 있고, 상기 제 1 축력 관리 링과 상기 제 2 축력 관리 링 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 0으로 되는 제 2 간극이 있는 청구항3에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(10) 상기 제 2 축력 관리 링에는, 상기 제 1 축력 관리 링에 대향하는 면에 둘레방향 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 방수 링 홈이 형성되어 있고, 그 방수 링 홈에 탄성재의 방수 링이 끼워져 있는 청구항9에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(11) 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 내주에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부를 포함하고, 그 축방향 신장부를 반경방향 외방으로 변형시켜 상기 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 내주에 축방향으로 맞물리게 한 (4)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(12) 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 입구가 좁아진 오목부와, 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성되어 선단이 상기 오목부의 입구보다 폭이 크며 상기 오목부의 내부의 면과의 사이에 간극을 갖는 볼록부를 포함하고, 상기 볼록부는 축방향 하중이 가해져 상기 오목부에 압입되는 (4)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(13) 상기 연결구조는

상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재측으로 연장되는 내주 돌기 및 외주 돌기와,

서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성된 내주 테이퍼면을 갖는 내주 오목부 및 외주 테이퍼면을 갖는 외주 오목부, 및 상기 내주 테이퍼면과 외주 테이퍼면 사이에 형성된 서로 인접하는 부재의 상기 한쪽의 부재측으로 연장되는 중앙 돌기를 구비하고,

상기 내주 테이퍼면은 상기 내주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 내주 돌기를 외주측으로 변형시키고, 상기 외주 테이퍼면은 상기 외주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 외주 돌기를 내주측으로 변형시키며, 변형된 상기 내주 돌기와 상기 외주 돌기의 선단부의 간격은 상기 중앙 돌기의 선단의 폭보다 작은 (4)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(14) 상기 체결 너트는 상기 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기를 갖고 있고,

상기 연결구조는 상기 링 어셈블리와 상기 시트 부재가 서로 분리되지 않도록 조합되어 있음과 아울러, 상기 링 어셈블리와 상기 체결 너트가 서로 분리되지 않도록 조합되어 있는 (4)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(15) 상기 연결구조는

상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재측으로 연장되는 외주 돌기 및 그 외주 돌기의 내주측에 형성된 내주 테이퍼면을 갖는 내주 오목부와,

서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재측으로 연장되는 내주 돌기 및 그 내주 돌기의 외주측에 형성된 외주 테이퍼면을 갖는 외주 오목부를 구비하고,

상기 내주 테이퍼면은 상기 내주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 내주 돌기를 외주측으로 변형시키고, 상기 외주 테이퍼면은 상기 외주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 외주 돌기를 내주측으로 변형시키며, 변형된 후의 상기 내주 돌기와 상기 외주 돌기의 선단부는 상기 서로 인접하는 부재가 축방향으로 빠짐 불능으로 축방향으로 간섭하는 (4)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(16) 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리를 사이에 두고 대향하는 상기 체결 너트와 상기 시트 부재 사이에 걸쳐져 연장되어 상기 체결 너트와 상기 시트 부재를 연결하는 연결 바를 포함하고 있고,

상기 체결 너트는 너트 둘레방향 홈을 갖고 있고, 상기 시트 부재는 시트 부재 둘레방향 홈을 갖고 있고,

상기 연결 바는 연결 바 축부와 상기 연결 바의 각 끝에 상기 연결 바 축부의 외경보다 반경방향 외측으로 연장되는 연결 바 단부를 갖고 있고, 상기 연결 바의 일단의 연결 바 단부는 너트 둘레방향 홈의 가장자리부에 맞물리고, 상기 연결 바의 타단의 연결 바 단부는 시트 부재 둘레방향 홈의 가장자리부에 맞물리는 (4)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(17) 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 그 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖고,

상기 연결 바는 상기 탄성 변형 링의 구멍을 관통하고 있고,

상기 연결 바 단부는 상기 체결 너트와 상기 연결 바에 축력을 가함으로써 넓혀져 있는 (16)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(18) 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 그 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않고,

상기 연결 바는 제 1 연결 바 부분과 제 2 연결 바 부분으로 분할되어 있고, 상기 제 1 연결 바 부분은 상기 탄성 변형 링의 한 면에 접착되어 있고, 상기 제 2 연결 바 부분은 상기 탄성 변형 링의 다른 면에 접착되어 있고,

상기 연결 바 단부는 상기 체결 너트와 상기 연결 바에 축력을 가함으로써 넓혀져 있는 (16)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(19) 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 그 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않고,

상기 연결 바는 상기 탄성 변형 링을 파지하고 또한 상기 탄성 변형 링에 고정되어 있고, 상기 연결 바는 상기 탄성 변형 링의 한 면측에 위치하는 제 1 연결 바 부분과 상기 탄성 변형 링의 다른 면측에 위치하는 제 2 연결 바 부분과 상기 제 1 연결 바 부분과 상기 제 2 연결 바 부분을 연결하는 연결부분을 갖고, 상기 연결 바 단부는 상기 제 1, 제 2 연결 바 부분을 구부림으로써 형성되어 있는 (16)에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

(20) 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 상기 탄성 변형 링의 외주부와 상기 시트 부재 사이에는 간극이 있고, 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 상기 탄성 변형 링의 외주부와 상기 시트 부재 사이의 간극이 제로로 되는 청구항1에 기재된 축력 관리 너트 어셈블리.

상기 (1)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 허브 너트가 시트 부재와 체결 너트를 갖고, 체결 너트가 시트 부재에 대하여 상대 회전할 수 있게 했으므로, 시트 부재를 제품(예컨대, 휠, 단, 휠에 한정되는 것은 아님)에 대하여 비회전으로 허브 볼트에 축력을 발생시킬 수 있다. 그 결과, 토크 관리를 축력 관리로 바꿀 수 있고, 시트 부재와 제품 사이의 마찰에 영향 받지 않는 정밀도가 높은 체결 관리를 행할 수 있다. 또한, 시트 부재가 제품에 대하여 비회전이며, 시트 부재와 제품 사이의 마찰이 없으므로, 제품의 너트 시트면의 면 거칠함이나 마모도 없고, 너트 시트로부터의 균열 발생을 억제할 수 있다.

상기 (2)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 또한, 제 1 축력 관리 링이 회전하지 않게 될 때의 볼트 축력을 적정 볼트 축력으로 설정했으므로, 체결 너트에 토크를 가해서 볼트에 축력을 가해갈 때에 제 1 축력 관리 링이 회전 가능한지의 여부를 (손으로 만지거나 하여)확인해서 회전 불가능으로 되었을 때에 체결 너트의 조임을 정지하면 된다. 제 1 축력 관리 링이 회전 가능한지의 여부의 확인은 고무 부재의 팽출량을 눈으로 보는 것에 의한 측정에 비해서 용이하며, 또한, 고밀도이다.

상기 (3)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 링 어셈블리는 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 된 것을 검지하는 과잉 축력 검지 구조를 가지므로, 볼트 축력이 과잉 체결 축력으로 된 것을 검지했을 때에 체결 너트를 체결 회전 방향과 역방향으로 약간량 되돌림으로써 볼트에 과잉 축력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

상기 (4)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중 2부재 이상을, 서로 분리되지 않도록 조합하는 연결구조를 갖고 있으므로, 너트 체결시에 있어서의, 부품의 조합 망각이나 오조합을 방지할 수 있다.

상기 (5)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 체결 너트가 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기를 갖고 있으므로, 체결 너트가 링 어셈블리를 누르기 위해 체결 너트와는 별도로 링을 설치하는 경우에 비해서 부품수를 적게 하는 것이 가능하다.

상기 (6)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 과잉 축력 검지 구조가 축력 관리 링이 형성된 홈으로 이루어지므로, 볼트 축력이 과잉 축력으로 되면 축력 관리 링이 홈부위에서 절단되어 홈보다 외측의 부분이 가동으로 됨으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다.

상기 (7) 또는 (8) 또는 (9)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있으므로, 제 2 축력 관리 링의 회전이 구속되었는지의 여부를 검지함으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다.

상기 (9)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 탄성 변형 링과 제 1 축력 관리 링 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 0으로 되는 제 1 간극이 있고, 제 1 축력 관리 링과 제 2 축력 관리 링 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 0으로 되는 제 2 간극이 있으므로, 제 1 축력 관리 링의 회전이 구속되어 있지만 제 2 축력 관리 링의 회전은 구속되어 있지 않은 상태가 볼트의 적정 축력 범위로 되고, 제 1 축력 관리 링과 제 2 축력 관리 링이 회전하는지의 여부를 검지함으로써 볼트가 적정 축력 범위에 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있다.

상기 (10)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 제 2 축력 관리 링에는 상기 제 1 축력 관리 링에 대향하는 면에 둘레방향 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 방수 링 홈이 형성되어 있고, 그 방수 링 홈에 탄성재의 방수 링이 끼워져 있으므로, 제 2 간극을 통해서 물이 볼트 나사부에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

상기 (11)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 연결구조는 링 어셈블리의 복수의 링과 시트 부재와 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 내주 부위에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부를 포함하므로, 축방향 신장부를 반경방향 외방으로 변형시켜 다른쪽의 부재의 내주에 축방향으로 맞물리게 함으로써 부재끼리를 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

상기 (12)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 연결구조는 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 입구가 좁아진 오목부와, 다른쪽의 부재의 면에 형성되어 선단이 상기 오목부의 입구보다 폭이 크며 상기 오목부의 내부의 면과의 사이에 간극을 갖는 볼록부를 포함하므로, 축방향 하중을 가해 볼록부를 오목부에 압입함으로써 부재끼리를 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

상기 (13)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 연결구조는 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 내주 돌기 및 외주 돌기와, 다른쪽의 부재의 면에 형성된 내주 테이퍼면을 갖는 내주 오목부 및 외주 테이퍼면을 갖는 외주 오목부 및 중앙 돌기를 가지므로, 내주 테이퍼면은 내주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 내주 돌기를 외주측으로 변형시키고, 외주 테이퍼면은 외주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 외주 돌기를 내주측으로 변형시키며, 내주 돌기와 외주 돌기의 선단부의 간격을 중앙 돌기의 선단의 폭보다 작게 함으로써 부재끼리를 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

상기 (14)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 체결 너트가 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기를 갖고 있으므로, 체결 너트가 링 어셈블리를 누르기 위해 체결 너트와는 별도로 링을 설치하는 경우에 비해서 부품수를 적게 할 수 있다. 또한, 연결구조는 링 어셈블리와 시트 부재가 서로 분리되지 않도록 조합되어 있음과 아울러, 링 어셈블리와 체결 너트가 서로 분리되지 않도록 조합되어 있으므로, 링 어셈블리와 시트 부재와 체결 너트를 포함하는 축력 관리 너트 어셈블리 전체를 축방향으로 어셈블리화할 수 있다.

상기 (15)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 연결구조는 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재측으로 연장되는 외주 돌기 및 그 외주 돌기의 내주측에 형성된 내주 테이퍼면을 갖는 내주 오목부와, 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재측으로 연장되는 내주 돌기 및 그 내주 돌기의 외주측에 형성된 외주 테이퍼면을 갖는 외주 오목부를 구비하고 있으므로, 내주 테이퍼면은 내주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 내주 돌기를 외주측으로 변형시키고, 외주 테이퍼면은 외주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 외주 돌기를 내주측으로 변형시키며, 변형된 후의 내주 돌기와 외주 돌기의 선단부를, 서로 인접하는 부재가 축방향으로 빠짐 불능으로 축방향으로 간섭시킬 수 있고, 부재끼리를 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

상기 (16)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 연결구조는 링 어셈블리를 사이에 두고 대향하는 체결 너트와 시트 부재 사이에 걸쳐져 연장되어 체결 너트와 시트 부재를 연결하는 연결 바를 포함하고 있으므로, 체결 너트와 시트 부재와 링 어셈블리를, 연결 바에 의해 부재끼리가 따로따로 흩어지지 않도록 부재끼리를 연결할 수 있다.

상기 (17)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 연결 바 단부는 체결 너트와 시트 부재에 축방향 하중을 가하여 연결 바에 축력을 가함으로써 넓혀지므로, 조합이 용이하다.

상기 (18), (19)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖고 있지 않으므로, 탄성 변형 링에 하중이 가해져 변형되어 응력이 발생하여도, 구멍이 있는 경우와 같이 구멍 주변에 응력 집중이 생기지 않고, 응력 집중에 의해 탄성 변형 링이 깨지는 일이 없고, 강도상 유리하다.

상기 (20)의 축력 관리 너트 어셈블리에 의하면, 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 탄성 변형 링의 외주부와 시트 부재 사이에는 간극이 있고, 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 탄성 변형 링의 외주부와 시트 부재 사이의 간극이 제로가 되도록, 탄성 변형 링의 형상, 탄성, 시트 부재와의 사이의 간극을 설정하고 있으므로, 제 1 축력 관리 링, 제 2 축력 관리 링을 제거할 수 있고, 링 어셈블리를 단순화할 수 있음과 아울러, 탄성 변형 링의 외주부와 시트 부재 사이의 간극이 제로로 되었는지의 여부를 확인함으로써 볼트 체결력이 적정하게 되었는지의 여부를 확인할 수 있다.

본 발명의 목적, 특징은 이하의 도면을 참조한 설명에 의해 보다 한층 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예1의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예2의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예3의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예4의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 5는 도 4의 연결구조(B)의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예5의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 7은 도 6의 연결구조(B)의 확대 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예6의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예7의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 10은 도 9의 연결구조(B)의 확대 단면도이다.

도 11은 본 발명의 실시예8의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 12는 본 발명의 실시예8의 축력 관리 너트 어셈블리의 탄성 변형 링의 평면도이다.

도 13은 본 발명의 실시예8의 축력 관리 너트 어셈블리의 연결 바의 일부를 단면으로 나타낸 측면도이다.

도 14는 본 발명의 실시예8(실시예8의 변형예1)의 축력 관리 너트 어셈블리의 연결 바의 변형예의 일부를 단면으로 나타낸 측면도이다.

도 15는 본 발명의 실시예8(실시예8의 변형예2)의 축력 관리 너트 어셈블리의 연결 바의 또 하나의 변형예의 측면도이다.

도 16은 본 발명의 실시예9의 축력 관리 너트 어셈블리와 그 근방의 구조의 단면도이다.

도 17은 본 발명의 실시예1~9에 있어서 체결 너트에 돌기를 형성하여 링 어 셈블리의 부품점수를 감소시킨 경우의 축력 관리 너트 어셈블리의 단면도이다.

도 18은 본 발명의 실시예1~9의 축력 관리 너트 어셈블리의 평면도이다.

도 19는 종래의 단륜용(單輪用) 허브 너트(구면 시트)의 단면도이다.

도 20은 종래의 단륜용 허브 너트(평시트)의 단면도이다.

본 발명의 축력 관리 너트 어셈블리를 도 1~도 18을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예1을 나타내고, 도 2는 본 발명의 실시예2를 나타내고, 도 3은 본 발명의 실시예3을 나타내고, 도 4, 도 5는 본 발명의 실시예4를 나타내고, 도 6, 도 7은 본 발명의 실시예5를 나타내고, 도 8은 본 발명의 실시예6을 나타내고, 도 9, 도 10은 본 발명의 실시예7을 나타내고, 도 11~도 15는 본 발명의 실시예8을 나타내고, 도 16은 본 발명의 실시예9를 나타낸다. 도 17, 도 18은 본 발명의 어느 실시예에도 적용할 수 있다.

본 발명의 전체 실시예에 공통되는 구성 부분에는 본 발명의 전체 실시예에 걸쳐서 동일한 부호를 붙이고 있다.

우선, 본 발명의 전체 실시예(실시예1~실시예9)에 공통되는 구성 부분과 그 작용 효과를 도 1, 도 17, 도 18을 참조하여 설명한다. 도시예는 축력 관리 너트 어셈블리(10)가, 트럭, 버스를 포함하는 차량의 휠(1)을 허브(2)에 설치하기 위한, 허브 볼트(3)에 나사결합되는 종래의 허브 너트(9)(도 19, 도 20)에 종래의 허브 너트(9) 대신에 적용된 경우를 나타낸다. 단, 적용 대상은 차량의 휠을 허브에 설치하기 위한 허브 너트에 한정되는 것은 아니다. 휠(1)은 디스크 휠이며 브레이크 드럼(5)과 함께 허브(2)에 부착된다.

본 발명의 축력 관리 너트 어셈블리(10)는 시트 부재(11)와, 시트 부재(11)에 대하여 상대 회전되는 체결 너트(12)와, 시트 부재(11)와 체결 너트(12) 사이에 끼워 장착되는 링 어셈블리(13)를 구비하고 있다.

본 발명의 전체 실시예(실시예1~실시예9)에 공통되는 작용 효과에 대해서는, 축력 관리 너트 어셈블리(10)가 시트 부재(11)와 체결 너트(12)를 갖고, 체결 너트(12)가 시트 부재(11)에 대하여 상대 회전할 수 있게 했으므로, 시트 부재(11)를 제품(1)(예컨대, 휠, 단, 휠에 한정되는 것은 아님)에 대하여 비회전으로 허브 볼트(3)에 축력을 발생시킬 수 있다. 그 결과, 토크 관리를 허브 볼트(3)의 볼트 축력 관리로 할 수 있고, 시트 부재(11)와 제품(1) 사이의 마찰에 영향을 주지 않는 정밀도가 높은 체결 관리를 행할 수 있다. 또한, 시트 부재(11)와 제품(1) 사이의 마찰이 없으므로, 제품(1)의 너트 시트면(4)의 면 거칠함이나 마모도 없고, 너트 시트로부터의 균열 발생을 억제할 수 있다.

다음에 본 발명의 실시예1~실시예8에 공통인 구성 부분과 그 작용, 효과를 설명한다.

링 어셈블리(13)는 복수의 링을 포함하고, 그 중 1개 이상의 링은 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 회전을 정지하는(회전이 구속되는) 제 1 축력 관리 링(20)이다.

시트 부재(11)는 제품(1)(도시 예에서는 디스크 휠(1))의 볼트 구멍의 너트 시트면(4)에 시트 부착되고, 너트 시트면(4)에 대하여 회전되지 않는 부재이다. 따 라서, 시트 부재(11)는 제품(1)의 너트 시트면(4)과 회전 슬라이딩하지 않고, 제품(1)의 너트 시트면(4)을 거칠게 만들지 않는다. 시트 부재(11)는 구면 시트이여도 되고, 혹은 평시트(평면 시트)이여도 된다. 시트 부재(11)는 링형상이며, 내주에 암나사가 형성되어 있지 않아 허브 볼트(3)에 나사결합되지 않는다.

체결 너트(12)는 내주에 암나사를 갖고, 허브 볼트(3)에 나사결합된다. 체결 너트(12)는 외형이 육각형이며, 렌치 등에 의해 회전되어 조여져서 허브 볼트(3)에 볼트 축력을 발생시킨다.

링 어셈블리(13)는 복수의 링(도 1의 예에서는 링(20,21,22))을 포함한다. 링(20,21,22)은 바람직하게는 금속제이다.

링 어셈블리(13)의 복수의 링은 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 회전을 정지하는(회전이 구속되는) 제 1 축력 관리 링(20) 이외에, 제 1 축력 관리 링(20)에 인접하고, 체결 너트(12)로부터의 축력을 받아서 축력 관리 링(20)과의 사이의 간극(제 1 간극)만큼 제 1 축력 관리 링(20)측으로 축방향으로 탄성 변형되며, 제 1 축력 관리 링(20)과 접촉하여 제 1 축력 관리 링(20)을 회전방향으로 구속하는 탄성 변형 링(21)(변형가능한 링이며, 변형에 적어도 탄성 변형(탄소성 변형으로도 가능)을 수반함)을 포함하고 있다. 탄성 변형 링(21)은 체결 너트(12)의 회전 체결시에 거의 회전하지 않는 비회전부재이다.

링 어셈블리(13)의 복수의 링은 제 1 축력 관리 링(20) 및 탄성 변형 링(21) 이외에, 체결 너트(12) 회전 체결시에 체결 너트(12)로부터의 축력을 탄성 변형 링(21)에 전달하는 축력 전달 링(22)을 포함하고 있어도 된다. 축력 전달 링(22)은 체결 너트(12) 회전 체결시에 자유롭게 회전하지 않는(단, 회전해도 됨) 부재이며, 체결 너트(12) 회전 체결시에는 체결 너트(12)와 축력 전달 링(22)의 접촉면에서 체결 너트(12)만이 회전한다. 단, 도 17에 나타내는 바와 같이, 축력 전달 링(22)을 설치하지 않고, 체결 너트(12)에 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기(12a)를 형성하여 이 돌기(12a)를 통해서 체결 너트(12)로부터의 축력을 탄성 변형 링(21)에 전달해도 된다. 그 경우는, 체결 너트(12)의 회전 체결시에는 돌기(12a)와 그 돌기(12a)에 접촉하는 부재의 접촉면에서 돌기(12a)가 부착된 체결 너트(12)가 회전하게 된다.

링 어셈블리(13)는 볼트 지름이 24㎜인 경우, 볼트 축력이 적정 축력(예컨대, 12톤)보다 큰 과잉 축력(예컨대, 16톤. 단, 볼트 파손 하중은 예컨대 25톤)으로 된 것을 검지하는 과잉 축력 검지 구조(A)를 갖고 있어도 된다. 단, 링 어셈블리(13)는 과잉 축력 검지 구조(A)를 갖고 있지 않아도 된다.

축력 관리 너트 어셈블리(10)는, 또는, 링 어셈블리(13)는, 링 어셈블리(13)의 복수의 링(20,21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 된다) 중 2부재 이상을, 서로 분리되지 않도록(따로따로 흩어지지 않도록) 조합하는 연결구조(B)를 갖고 있어도 된다. 단, 연결구조(B)는 형성되어 있지 않아도 된다.

다음에, 본 발명의 실시예1~실시예8에 공통되는 작용 효과를 설명한다.

우선, 제 1 축력 관리 링(20)이 회전이 구속되기 시작하는 볼트 축력을 적정 볼트 축력(적정 볼트 축력 범위 내에 있는 값)으로 설정했으므로, 체결 너트(12)에 토크를 가해서 볼트(3)에 축력을 가해갈 때에 제 1 축력 관리 링(20)이 회전 가능한지의 여부를 (손을 대거나 하여)확인하여 제 1 축력 관리 링(20)이 회전 불가능으로 되었을 때(회전이 구속되었을 때)에 체결 너트(12)의 조임을 정지하면 된다. 제 1 축력 관리 링(20)이 회전 가능인지의 여부의 확인은 고무 부재의 팽창량을 눈으로 보는 것에 의한 측정에 비해서 용이하며, 또한, 고정밀도이다.

또한, 링 어셈블리(13)가, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 된 것을 검지하는 과잉 축력 검지 구조(A)를 갖고 있는 경우에는, 볼트 축력이 과잉 체결 축력으로 된 것을 검지한 경우에는 체결 너트를 체결 회전 방향과 역방향으로 약간량 되돌림으로써 과잉 축력이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 볼트 축력을 적정 볼트 축력(제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되었을 때의 축력)보다 크며 과잉 볼트 축력보다 작은 값(단, 적정 볼트 축력 범위 내에 있는 값)으로 유지할 수 있다.

링 어셈블리(13)의 복수의 링(20,21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨) 중 2부재 이상을, 서로 분리되지 않도록 조합하는 연결구조(B)를 갖고 있는 경우에는, 너트 체결시에 있어서의, 부품의 조합 망각이나 오조합을 방지할 수 있다.

체결 너트(12)가 링 어셈블리(13)측으로 돌출하는 돌기(12a)를 갖고 있는 경우에는, 체결 너트(12)가 링 어셈블리(13)를 누르기 위해 체결 너트(12)와는 별도로 링(축력 전달 링)을 설치하는 경우에 비해서 부품수를 적게 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 각 실시예에 특유한 구성과 그 작용ㆍ효과를 설명한다.

〔실시예1〕--- 도 1, 도 18

본 발명의 실시예1에서는, 도 1, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 시트 부재(11)로부터 체결 너트(12)를 향해 순차적으로 제 1 축력 관리 링(20), 탄성 변형 링(21), 축력 전달 링(22)을 갖는다. 제 1 축력 관리 링(20)은 시트 부재(11)의 외주부의 단차부(단차 형상으로 후퇴하는 부분)(11a)와 탄성 변형 링(21)의 외주부의 테이퍼부(21c) 사이에, 볼트(3)에 적정 볼트 축력이 가해지기 전의 단계에서, 회전가능하게 장착되어 있다. 축력 전달 링(22)과 탄성 변형 링(21)은 양 링의 외주부에서 접촉하고, 양 링의 내주부에는 간극이 있다.

링 어셈블리(13)는 과잉 축력 검지 구조(A)를 갖지 않는다.

링 어셈블리(13)는 연결구조(B)를 갖는다.

본 발명의 실시예1에서는, 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)의 복수의 링(21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)의, 서로 인접하는 부재(11,21,22)의 한쪽의 부재(21)의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(11,22)의 내주에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a,21b)로 이루어진다. 실시예1에서는, 탄성 변형 링(21)의 내주부에 시트 부재(11)측에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a)와 축력 전달 링(22)측에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21b)를 갖는다.

이 축방향 신장부(21a,21b)가 반경방향 외방으로 변형되어 인접하는 부재(다른쪽의 부재)(11,22)의 내주(상기 내주에 형성되어 있는 외주측에 오목한 오목부의 가장자리부)에 축방향으로 맞물려져 있다.

본 발명의 실시예1의 작용ㆍ효과에 대해서는, 체결 너트(12)로부터의 축력은 축력 전달 링(22)을 통해서 탄성 변형 링(21)의 외주부에 전해지고, 탄성 변형 링(21)의 외주부를 제 1 축력 관리 링(20)측으로 탄성 변형시켜, 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)에 압접되었을 때에 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속된다. 또한, 제 1 축력 관리 링(20)의 회전의 구속으로 볼트 축력이 적정 볼트 축력으로 된 것을 알 수 있으므로, 그 확인은 용이하다.

또한, 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)의 복수의 링(21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)의, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(21)의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(11,22)의 내주 부위에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a,21b)를 포함하므로, 축방향 신장부(21a,21b)를 반경방향 외방으로 변형시켜 다른쪽의 부재(11,22)의 내주(상기 내주에 형성되어 있는 외주측에 오목한 오목부의 가장자리부)에 축방향으로 맞물리게 함으로써, 링 어셈블리(13)의 복수의 링(20,21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되지 않아도 됨)를 복수의 링(20,21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)가 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

〔실시예2〕--- 도 2, 도 18

본 발명의 실시예2는 본 발명의 실시예1에 과잉 축력 검지 구조(A)로서의 홈(20a)을 추가한 것이다.

본 발명의 실시예2에서는, 도 2, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 시트 부재(11)로부터 체결 너트(12)를 향해서 순차적으로 제 1 축력 관리 링(20), 탄성 변형 링(21), 축력 전달 링(22)을 갖는다. 제 1 축력 관리 링(20)은 시트 부재(11)의 외주부의 단차부(단차 형상으로 후퇴하는 부분)(11a)와 탄성 변형 링(21)의 외주부의 테이퍼부(21c) 사이의 공간에, 적정 볼트 축력이 가해지기 전의 단계에서, 회전가능하게 장착되어 있다. 제 1 축력 전달 링(22)과 탄성 변형 링(21)은 양 링 외주부에서 접촉하고, 양 링 내주부에는 간극이 있다.

링 어셈블리(13)는 과잉 축력 검지 구조(A)를 포함하고 있다.

링 어셈블리(13)의 과잉 축력 검지 구조(A)는 축력 관리 링(20)에 형성된 홈(20a)으로 이루어진다. 축력 관리 링(20)에 가해지는 볼트 축력이 과잉 볼트 축력에 도달하면, 축력 관리 링(20)은 홈(20a)에서 파손되고, 홈(20a)보다 외주측에 있는 외주부가 홈(20a)보다 내주측에 있는 내주부에 대하여 회전가능하게 된다.

링 어셈블리(13)는 연결구조(B)를 갖는다.

본 발명의 실시예2의 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)의 복수의 링(21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)의, 서로 인접하는 부재(11,21,22)의 한쪽의 부재(21)의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(11,22)의 내주에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a,21b)로 이루어진다. 실시예1에서는 탄성 변형 링(21)의 내주부에 시트 부재(11)측에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a)와 축력 전달 링(22)측에 축방 향으로 연장되는 축방향 신장부(21b)를 갖는다.

이 축방향 신장부(21a,21b)가 반경방향 외방으로 변형되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(11,22)의 내주(상기 내주에 형성되어 있는 외주측에 오목한 오목부의 가장자리부)에 축방향으로 맞물려져 있다.

본 발명의 실시예2의 작용ㆍ효과에 대해서는, 체결 너트(12)로부터의 축력은 축력 전달 링(22)을 통해서 탄성 변형 링(21)의 외주부에 전해지고, 탄성 변형 링(21)의 외주부를 제 1 축력 관리 링(20)측으로 탄성 변형시켜, 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)에 압접되었을 때에 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속된다. 또한, 제 1 축력 관리 링(20)의 회전의 구속으로 볼트 축력이 적정 볼트 축력으로 된 것을 알 수 있으므로, 그 확인은 용이하다.

또한, 과잉 축력 검지 구조(A)가 축력 관리 링(20)에 형성된 홈(20a)으로 이루어지므로, 볼트 축력이 과잉 축력으로 되면 제 1 축력 관리 링(20)이 홈(20a) 부위에서 절단되어 홈(20a)보다 외측의 부분이 가동으로 됨으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다. 체결 너트(12)를 회전시켜 조여 갈 때에, 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되어 적정 볼트 축력이 가해진 후, 체결을 증가시켜 제 1 축력 관리 링(20)이 홈(20a)에서 파손되어 외주부가 다시 회전가능으로 되기 전의 단계에서 체결 증가를 멈춘다. 체결 증가시에 제 1 축력 관리 링(20)이 홈(20a)에서 파손되면 너트를 풀어 볼트 축력을 과잉 볼트 축력 이하이며 적정 볼트 축력 범위 내의 볼트 축력으로 한다.

또한, 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)의 복수의 링(21,22)과 시트 부재(11) 와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)의, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(21)의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(11,22)의 내주 부위에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a,21b)를 포함하므로, 축방향 신장부(21a,21b)를 반경방향 외방으로 변형시켜 다른쪽의 부재(11,22)의 내주(상기 내주에 형성되어 있는 외주측에 오목한 오목부의 가장자리부)에 축방향으로 맞물리게 함으로써, 링 어셈블리(13)의 복수의 링(20,21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되지 않아도 좋은)를 복수의 링(20,21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)가 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

〔실시예3〕--- 도 3, 도 18

본 발명의 실시예3은 본 발명의 실시예1에 과잉 축력 검지 구조(A)로서의 제 2 축력 관리 링(23)을 추가한 것이다.

본 발명의 실시예3에서는, 도 3, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 시트 부재(11)로부터 체결 너트(12)를 향해서 순차적으로 제 1 축력 관리 링(20), 탄성 변형 링(21), 축력 전달 링(22)을 갖는다. 축력 전달 링(22)과 탄성 변형 링(21)은 양 링 외주부에서 접촉하고, 양 링 내주부에는 간극이 있다.

축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는, 또한, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링(23)(제 2 축력 관리 링(23)은 축력 관 리 링(20)과는 비접촉인)과, 체결 너트(12)로부터의 축력을 축력 전달 링(22)에 전함과 아울러 체결 너트(12)로부터의 축력을 받아 외주부가 탄성 변형하여 과잉 축력으로 되었을 때에 제 2 축력 관리 링(23)에 압접해서 제 2 축력 관리 링(23)의 회전을 구속하는 제 2 축력 전달 링(24)을 포함하고 있다. 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속되었는지의 여부를 검지함으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다.

제 2 축력 관리 링(23)은 축력 전달 링(22)의 외주부의 오목형상 단차부(22b)와 제 2 축력 전달 링(24)의 외주부의 테이퍼부(24a) 사이의 공간에, 볼트(3)에 과잉 볼트 축력이 가해지기 전의 단계에서, 회전가능하게 장착되어 있다.

링 어셈블리(13)의 과잉 축력 검지 구조(A)는 제 2 축력 관리 링(23)으로 이루어진다. 볼트 축력이 과잉 볼트 축력에 도달하면 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속된다.

링 어셈블리(13)는 링 어셈블리(13)의 링(20,21,22,23,24)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되지 않아도 됨)가 따로따로 흩어지는 것을 방지하는 연결구조(B)를 갖는다.

본 발명의 실시예3의 연결구조(B)는, 탄성 변형 링(21)의 내주부에 형성된 시트 부재(11)측에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a)와 축력 전달 링(22)측에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21b)와, 축력 전달 링(22)의 내주부에 형성된 제 2 축력 전달 링(24)측에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(22a)를 포함한다.

이 축방향 신장부(21a,21b,22a)가 반경방향 외방으로 변형되어 인접하는 다른쪽의 부재(11,22,24)의 내주(상기 내주에 형성되어 있는 외주측에 오목한 오목부의 가장자리부)에 축방향으로 맞물려져 있다.

본 발명의 실시예3의 작용ㆍ효과에 대해서는, 체결 너트(12)로부터의 축력은 축력 전달 링(24,22)을 통해서 탄성 변형 링(21)의 외주부에 전해지고, 탄성 변형 링(21)의 외주부를 제 1 축력 관리 링(20)측으로 탄성 변형시켜, 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)에 압접되었을 때에 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속된다. 또한, 제 1 축력 관리 링(20)의 회전의 구속으로 볼트 축력이 적정 볼트 축력으로 된 것을 알 수 있으므로, 그 확인은 용이하다.

또한, 과잉 축력 검지 구조(A)가 제 2 축력 관리 링(23)으로 이루어지므로, 볼트 축력이 과잉 축력으로 되면 제 2 축력 전달 링(24)의 외주부가 체결 너트(12)에 의해 눌려 제 2 축력 관리 링(23)측으로 탄성 변형해서 제 2 축력 관리 링(23)에 압접되고, 제 2 축력 관리 링(23)의 회전을 구속함으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다. 체결 너트(12)를 회전시켜 조여 갈 때에, 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되어 적정 볼트 축력이 가해진 후, 조금 체결 증가하여, 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속되기 전의 단계에서 체결 증가를 멈춘다. 체결 너트(12)의 체결 증가중에 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속되면, 체결 너트(12)를 풀어서 볼트 축력을 과잉 볼트 축력 이하의, 적정 볼트 축력 범위 내의 축력으로 한다.

또한, 연결구조(B)는 탄성 변형 링(21)의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부 재(11,22)의 내주 부위에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(21a,21b)와, 축력 전달 링(22)의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재(24)의 내주 부위에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부(22a)를 포함하므로, 축방향 신장부(21a,21b,22a)를 반경방향 외방으로 변형시켜 다른쪽의 부재(11,22,24)의 내주의 오목부의 가장자리부에 축방향으로 맞물리게 함으로써, 링 어셈블리(13)의 복수의 링(20,21,22,23,24)과 시트 부재(11)를 복수의 링(20,21,22,23,24)과 시트 부재(11)가 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

〔실시예4〕--- 도 4, 도 5, 도 18

본 발명의 실시예4는 본 발명의 실시예1~실시예3의 연결구조(B)를 개량한 것이다.

본 발명의 실시예4에서는, 도 4, 도 5, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 시트 부재(11)로부터 체결 너트(12)를 향해 순차적으로 제 1 축력 관리 링(20), 탄성 변형 링(21), 축력 전달 링(22)을 포함한다.

제 1 축력 관리 링(20)은 시트 부재(11)의 외주부의 오목형상 단차부(11a)와 탄성 변형 링(21)의 외주부의 테이퍼부(21c) 사이의 공간에, 적정 볼트 축력이 가해지기 전의 단계에서, 회전가능하게 장착되어 있다. 축력 전달 링(22)과 탄성 변형 링(21)은 양 링 외주부에서 접촉하고, 양 링 내주부에는 간극이 있다.

링 어셈블리(13)는 과잉 축력 검지 구조(A)를 포함하고 있어도 되고, 또는 포함하고 있지 않아도 된다.

링 어셈블리(13)는 연결구조(B)를 갖는다.

본 발명의 실시예4의 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)의 복수의 링(21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)의, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(11,22)의 면(볼트 축심과 직교하는 방향으로 연장되는 면)에 형성된 입구가 좁아진 오목부(30)와, 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(21)의 면(볼트 축심과 직교하는 방향으로 연장되는 면)에 형성된 볼록부(31)를 포함한다. 볼록부(31)의 선단은 오목부(30)의 입구보다 폭이 크며(단, 볼록부(31)의 근원은 오목부(30)의 입구보다 폭이 좁다), 오목부(30)의 내부의 면과의 사이에 볼록부(31)의 폭방향으로 간극을 갖는다. 볼록부(31)는 프레스에 의해 축방향 하중이 가해져 오목부(30)가 좁아진 입구를 타고넘어 오목부(30)에 압입된다. 볼록부(31)와 오목부(30)는 볼트 축심을 중심으로 둘레방향으로 연장되어 있고, 볼록부(31)는 오목부(30) 내에 삽입되어 있다.

본 발명의 실시예4의 작용ㆍ효과에 대해서는, 연결구조(B)는 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(11,22)의 면에 형성된 입구가 좁아진 오목부(30)와, 다른쪽의 부재(21)의 면에 형성되어 선단이 오목부(30)의 입구보다 폭이 크며 오목부(30)의 내부의 면과의 사이에 간극을 갖는 볼록부(31)를 포함하므로, 프레스 등에 의해 축방향 하중을 가하여 볼록부(31)를 오목부(30)에 삽입함으로써, 일단 삽입된 후는 용이하게는 빠지지 않기 때문에, 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)는 어셈블리화된 후는 부재는 따로따로 흩어지지 않게 된다.

〔실시예5〕--- 도 6, 도 7, 도 18

본 발명의 실시예5는 본 발명의 실시예3의 과잉 축력 검지 구조(A)를 더욱 개량함과 아울러, 실시예4의 연결구조(B)를 더욱 개량한 것이다.

본 발명의 실시예5에서는, 도 6, 도 7, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 시트 부재(11)로부터 체결 너트(12)를 향해 순차적으로 제 2 축력 관리 링(과잉 축력 검지 링)(23), 제 1 축력 관리 링(적정 축력 검지 링)(20), 탄성 변형 링(21), 축력 전달 링(22)을 갖는다. 실시예3에 비해서 실시예5에서는 제 2 축력 전달 링이 없고, 1개 부품수가 적게 되어 있다.

링 어셈블리(13)는 과잉 축력 검지 구조(A)를 포함하고 있다. 과잉 축력 검지 구조(A)는 제 2 축력 관리 링(23)으로 이루어지고, 제 2 축력 관리 링(23)은 제 1 축력 관리 링(20)에 인접하고 있다.

제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23)은 시트 부재(11)의 외주부의 오목형상 단차부(11a)와 탄성 변형 링(21)의 외주부 사이의 공간에, 볼트(3)에 적정 볼트 축력이 가해지기 전의 단계에서, 회전가능하게 장착되어 있다. 볼트 축력이 가해져 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)측으로 탄성 변형되어 가면, 볼트 축력이 적정 볼트 축력에 도달했을 때에 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)에 압접되어 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되고, 또한 볼트 축력이 증대되어 가면 제 1 축력 관리 링(20)이 제 2 축력 관리 링(23)측으로 탄성 변형되고, 소정의 과잉 볼트 축력에 도달했을 때에 제 1 축력 관리 링(20)이 제 2 축력 관리 링(23)에 압접되어 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속된다. 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되었는지의 여부를 검지함으로써 볼트 축력이 적정으로 된 것을 검지할 수 있고, 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속되었는지의 여부를 검지함으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다.

링 어셈블리(13)는 연결구조(B)를 갖는다.

연결구조(B)는,

(가) 링 어셈블리(13)의 복수의 링(21,22)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되어도 포함되어 있지 않아도 됨)의, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(11,22)의 면(볼트 축심과 직교하는 방향으로 연장되는 면)에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(21)측으로 연장되는 내주 돌기(40) 및 외주 돌기(41) 및 내주 돌기(40)와 외주 돌기(41) 사이에 형성된 돌기 수용 오목부(42)(돌기(43)를 수용하는 오목부)와,

(나) 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재(21)의 면(볼트 축심과 직교하는 방향으로 연장되는 면)에 형성된 내주 테이퍼면(44)을 갖는 내주 오목부(45) 및 외주 테이퍼면(46)을 갖는 외주 오목부(47), 및 내주 테이퍼면(44)과 외주 테이퍼면(46) 사이에 형성된 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(11,22)측으로 연장되는, 선단이 근원에 비해서 폭이 넓게 되어 있는(선단이 굵게 되어 있는, 기계가공에서 선단측이 굵게 되어도 되고, 혹은 축방향으로 하중을 가해서 선단부를 굵게 성형해도 된다) 중앙 돌기(43)를 구비하고 있다.

내주 테이퍼면(44)은 내주 돌기(40)가 축방향(볼트 축방향과 평행한 방향)으 로 밀어붙여졌을 때에 내주 돌기(40)를 외주측으로 소성 변형시키고, 외주 테이퍼면(46)은 외주 돌기(41)가 축방향(볼트 축방향과 평행한 방향)으로 밀어붙여졌을 때에 외주 돌기(41)를 내주측으로 소성 변형시키며, 변형된 내주 돌기(40)와 외주 돌기(41)의 선단부의 간격이 중앙 돌기(43)의 선단의 폭보다 작게 된다. 이것에 의해서, 중앙 돌기(43)를 돌기 수용 오목부(42)에 삽입할 때는 압입하지 않고 용이하게 넣고, 내주 돌기(40), 외주 돌기(41)를 내주 테이퍼면(44)과 외주 테이퍼면(46)에 밀어붙여 내주 돌기(40), 외주 돌기(41)를 변형시킨 후는 중앙 돌기(43)가 돌기 수용 오목부(42)로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11)와 체결 너트(12)(체결 너트(12)는 포함되지 않아도 됨)의 부재가 따로따로 흩어지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예5의 작용ㆍ효과에 대해서는, 연결구조(B)는 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재(11,22)의 면에 형성된 내주 돌기(40) 및 외주 돌기(41)와, 다른쪽의 부재의 면에 형성된 내주 테이퍼면(44)을 갖는 내주 오목부(45) 및 외주 테이퍼면(46)을 갖는 외주 오목부(47) 및 중앙 돌기(43)를 가지므로, 내주 테이퍼면(44)은 내주 돌기(40)가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 내주 돌기(40)를 외주측으로 변형시키고, 외주 테이퍼면(46)은 외주 돌기(41)가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 외주 돌기(41)를 내주측으로 변형시키며, 내주 돌기(40)와 외주 돌기(41)의 선단부의 간격을 중앙 돌기(43)의 선단의 폭보다 작게 함으로써 부재끼리를 따로따로 흩어지지 않도록 연결할 수 있다.

〔실시예6〕--- 도 8, 도 18

본 발명의 실시예6은 본 발명의 실시예5의 축력 관리 어셈블리에 있어서 체결 너트(12)에 도 17의 체결 너트 돌기 구조(12a)를 부가함과 아울러, 연결구조(B)를 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11) 사이 이외에 링 어셈블리(13)와 체결 너트(12) 사이에도 형성한 것이다.

즉, 본 발명의 실시예6에서는, 도 8, 도 18에 나타내는 바와 같이, 체결 너트(12)가 링 어셈블리(13)측으로 돌출하는 돌기(12a)를 갖고 있다. 체결 너트(12)와 탄성 변형 링(21) 사이에는 축력 전달 링(22)은 설치되지 않고, 본 발명의 실시예5에 비해서 링 어셈블리(13)의 부품수가 축력 전달 링(22)을 설치하지 않는 만큼 적게 되어 있다.

또한, 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11)의 접촉면 부위에 형성되어 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11)를 축방향으로 서로 분리되지 않도록 조합하고 있음과 아울러, 또 하나의 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)와 체결 너트(12)의 접촉면 부위에 형성되어 링 어셈블리(13)와 체결 너트(12)를 축방향으로 서로 분리되지 않도록 조합하고 있다.

그 밖의 구성은 본 발명의 실시예5에 준한다.

본 발명의 실시예6의 작용ㆍ효과에 대해서는, 체결 너트(12)가 링 어셈블리(13)측으로 돌출하는 돌기(12a)를 갖고 있으므로, 체결 너트(12)가 링 어셈블리를 누르기 위해 체결 너트와는 별도로 축력 전달 링(22)을 설치하는 경우에 비해서 부품수를 적게 할 수 있다.

또한, 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11)가 서로 분리되지 않 도록 연결되어 있음과 아울러, 또 하나의 연결구조(B)는 링 어셈블리(13)와 체결 너트(12)가 서로 분리되지 않도록 연결되어 있으므로, 링 어셈블리(13)와 시트 부재(11)와 체결 너트(12)를 포함하는 축력 관리 너트 어셈블리(10) 전체를 부재끼리가 따로따로 흩어지지 않도록 축방향으로 어셈블리화할 수 있다.

본 발명의 실시예6의 그 밖의 작용ㆍ효과는 본 발명의 실시예5의 작용ㆍ효과에 준한다.

〔실시예7〕--- 도 9, 도 10, 도 18

본 발명의 실시예7은 본 발명의 실시예5의 축력 관리 어셈블리에 있어서 연결구조(B)를 더욱 단순화한 것이다.

또한 상세하게는, 본 발명의 실시예7에서는, 도 9, 도 10, 도 18에 나타내는 바와 같이, 연결구조(B)는,

(가) 링 어셈블리(13)의 복수의 링(20,21,22,23)과 시트 부재(11)와 체결 너트(12) 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재측으로 연장되는 외주 돌기(51) 및 그 외주 돌기(51)의 내주측에 형성된 내주 테이퍼면(52)을 갖는 내주 오목부(53)와,

(나) 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재측으로 연장되는 내주 돌기(50) 및 그 내주 돌기(50)의 외주측에 형성된 외주 테이퍼면(54)을 갖는 외주 오목부(55)를 구비하고 있다.

내주 테이퍼면(52)은 내주 돌기(50)가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 내주 돌기(50)를 외주측으로 변형시키고, 외주 테이퍼면(54)은 외주 돌기(51)가 축방향 으로 밀어붙여졌을 때에 외주 돌기(51)를 내주측으로 변형시킨다. 그 결과, 변형된 후의 내주 돌기(50)와 외주 돌기(51)의 선단부는 서로 인접하는 부재가 축방향으로 빠짐 불능으로 축방향으로 간섭한다.

본 발명의 실시예7의 작용ㆍ효과에 대해서는, 변형된 후의 내주 돌기(50)와 외주 돌기(51)의 선단부가 서로 인접하는 부재가 축방향으로 빠짐 불능으로 축방향으로 간섭하므로, 부재(11,12,20,21,22,23)끼리를 부재(11,12,20,21,22,23)끼리가 따로따로 흩어지지 않도록 축방향으로 어셈블리화할 수 있다.

본 발명의 실시예5에 비해서 선단이 굵은 중앙 돌기(43)를 형성할 필요가 없는 만큼, 연결구조(B)를 단순화할 수 있다.

〔실시예8〕--- 도 11~도 15, 도 18

본 발명의 실시예8은 본 발명의 실시예5~실시예7의 축력 관리 어셈블리에 있어서 링 어셈블리(13)의 구조와 과잉 축력 검지 구조(A)와 연결구조(B)를 더욱 개량한 것이다.

본 발명의 실시예8에서는, 도 11~도 15, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 시트 부재(11)로부터 체결 너트(12)를 향해 순차적으로 제 2 축력 관리 링(과잉 축력 검지 링)(23), 제 1 축력 관리 링(적정 축력 검지 링)(20), 탄성 변형 링(21)을 갖는다. 체결 너트(12)는 외주부에 탄성 변형 링(21)을 향해 돌출하는 볼록부(12a)를 갖고 있다. 체결 너트(12)의 볼록부(12a)는 탄성 변형 링(21)을 직접 누르고, 탄성 변형 링(21)의 외주부가 탄성 변형 링(21) 내주부에 대하여 경사진 하방에 위치하도록 탄성 변형 링(21)을 변 형시킨다. 볼록부(12a)가 있음으로써 축력 전달 링을 설치하는 것이 불필요하게 되고, 축력 전달 링이 없는 만큼, 부품수가 적게 되어 있다.

링 어셈블리(13)는 과잉 축력 검지 구조(A)를 포함하고 있다. 과잉 축력 검지 구조(A)는 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링(23)을 포함한다. 제 2 축력 관리 링(23)은 제 1 축력 관리 링(20)에 인접하고 있다.

제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23)은 시트 부재(11)의 외주부의 오목형상 단차부(11a)와 탄성 변형 링(21)의 외주부 사이의 공간에, 볼트(3)에 적정 볼트 축력이 가해지기 전의 단계에서, 회전가능하게 장착되어 있다.

탄성 변형 링(21)과 제 1 축력 관리 링(20) 사이에는 제 1 간극(62)이 있고, 이 제 1 간극(62)은 볼트 체결 전에 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 0으로 된다.

제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23) 사이에는 제 2 간극(63)이 있고, 이 제 2 간극(63)은 볼트 체결 전에 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 0으로 된다.

볼트 축력이 가해져서 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)측으로 탄성 변형되어 가면 볼트 축력이 적정 볼트 축력에 도달했을 때에 제 1 간극(62)이 제로로 되고, 탄성 변형 링(21)이 제 1 축력 관리 링(20)에 압접되어 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되고, 또한 볼트 축력이 증대되어 가면 제 1 축력 관리 링(20)이 제 2 축력 관리 링(23)측으로 탄성 변형되고, 소정의 과잉 볼트 축력에 도달했을 때에 제 2 간극(63)이 제로로 되고, 제 1 축력 관리 링(20)이 제 2 축력 관리 링(23)에 압접되어 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속된다. 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되었는지의 여부를 검지함으로써 볼트 축력이 적정으로 된 것을 검지할 수 있고, 제 2 축력 관리 링(23)의 회전이 구속되었는지의 여부를 검지함으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것을 검지할 수 있다.

제 1 축력 관리 링(20)은 외주에 1개소 이상 반경방향 외측을 향해 돌출하는 볼록부(20b)를 갖고 있고, 제 1 축력 관리 링(20)을 축심 둘레로 회전시킬 때에 볼록부(20b)를 손가락을 끼워 용이하게 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

제 2 축력 관리 링(23)에는 제 1 축력 관리 링(20)에 대향하는 면에 둘레방향 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 방수 링 홈(61)이 형성되어 있고, 방수 링 홈(61)에 탄성재의 방수 링(60)이 끼워져 있다. 방수 링(60)은 제 1 축력 관리 링(20)에 의해 눌려지고, 제 2 간극(63)을 폐쇄해서 시일한다.

방수 링 홈(61)은 제 2 축력 관리 링(23)을 프레스함으로써 형성된다. 프레스 시에 제 2 축력 관리 링(23)의 홈(61)의 반대측 부분이 돌출하고, 제 2 축력 관리 링(23)에는 볼록부(23a)가 형성된다. 볼록부(23a)의 선단은 제품(1)으로부터 떨어져 있다.

연결구조(B)는 링 어셈블리(13)를 사이에 두고 대향하는 체결 너트(12)와 시트 부재(11) 사이에 걸쳐져 연장되어 체결 너트(12)와 시트 부재(11)를 연결하는 연결 바(56)를 포함하고 있다.

체결 너트(12)는 너트 내주에 너트 둘레방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 너트 둘레방향 홈(12b)을 갖고 있고, 시트 부재(11)는 시트 부재 내주에 시트 부재 둘레방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 시트 부재 둘레방향 홈(11b)을 갖고 있다.

연결 바(56)는 볼트 둘레에 둘레방향으로 복수 개소, 예컨대 3개소, 설치된다. 연결 바(56)는 연결 바 축부(56a)와 연결 바(56)의 각 끝에 연결 바 축부(56a)의 외경보다 반경방향 외측으로 연장되는 연결 바 단부(56b)를 갖고 있다. 연결 바의 일단의 연결 바 단부(56b)는 너트 둘레방향 홈(12b)의 가장자리부에 맞물리고, 연결 바(56)의 타단의 연결 바 단부(56b)는 시트 부재 둘레방향 홈(11b)의 가장자리부에 맞물린다.

도 11~도 13의 예에서는, 링 어셈블리(13)는 탄성 변형 링(21)을 포함하고, 탄성 변형 링(21)은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍(59)을 갖고 있다. 연결 바(56)는 탄성 변형 링(21)의 구멍(59)을 관통하고 있다.

구멍(59)의 지름은 연결 바(56)의 축부(56a)의 지름보다는 크지만, 연결 바(56)의 단부(56b)의 지름보다는 작다. 연결 바(56)는 단부(56b)가 넓혀지기 전에 구멍(59)에 삽입통과되고, 삽입통과 후 단부(56b)가 넓혀진다. 단부(56b)가 넓혀진 후는, 연결 바(56)는 구멍(59)으로부터 빠짐 불능으로 되어 링 어셈블리(13)와 체결 너트(12)와 시트 부재(11)는 따로따로 흩어지지 않게 된다.

연결 바 단부(56b)는 원추형의 슬릿(57)을 갖고 있고, 체결 너트(12)와 시트 부재(11)에 축방향 하중을 가하여 연결 바(56)에 축력을 가함으로써 원추형의 슬릿(57)의 축심을 중심으로 해서 반경방향 외측으로 넓혀져 있다. 방청을 위해 연결 바(56)는 구리 등으로 구성되어 있지만, 구리의 경우에는 비교적 변형이 용이하기 때문에 단부(56b)를 용이하게 넓힐 수 있다. 단, 스틸이여도 단부(56b)는 축력을 가했을 때에 넓혀지는 것은 확인되어 있다. 연결 바 단부(56b)가 넓혀진 상태에 있어서 연결 바의 일단의 연결 바 단부(56b)는 너트 둘레방향 홈(12b)의 가장자리부에 맞물리고, 연결 바(56)의 타단의 연결 바 단부(56b)는 시트 부재 둘레방향 홈(11b)의 가장자리부에 맞물린다.

탄성 변형 링(21)이 구멍(59)을 갖는 경우, 탄성 변형 링(21)이 변형되었을 때에 구멍(59)의 둘레 가장자리에 응력이 집중되지만, 그 응력 집중이 생기지 않도록 하기 위해서, 도 14(실시예8의 변형예1) 또는 도 15(실시예8의 변형예2)에 나타내는 구조를 취할 수 있다.

도 14의 구조에서는, 링 어셈블리(13)는 탄성 변형 링(21)을 포함하고, 탄성 변형 링(21)은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않는다.

연결 바(56)는 제 1 연결 바 부분(56f)과 제 2 연결 바 부분(56g)으로 분할되어 있고, 제 1 연결 바 부분은 탄성 변형 링(21)의 한 면에 양면 테이프(56e) 등에 의해 접착되어 있고, 제 2 연결 바 부분은 탄성 변형 링(21)의 다른 면에 양면 테이프(56e) 등에 의해 접착되어 있다.

연결 바 단부(56b)는, 도 13에서 설명한 바와 같이, 연결 바(56)의 단부(56b)와 축부(56a)에 축력을 가함으로써 넓혀져 있다.

도 15의 구조에서는, 링 어셈블리(13)는 탄성 변형 링(21)을 포함하고, 탄성 변형 링(21)은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않 는다.

연결 바(56)는 판을 구부려 제작되어 있고, 탄성 변형 링(21)을 파지함으로써 탄성 변형 링(21)에 고정되어 있다. 연결 바(56)는 탄성 변형 링(21)의 한 면측에 위치하는 제 1 연결 바 부분과, 탄성 변형 링(21)의 다른 면측에 위치하는 제 2 연결 바 부분과, 제 1 연결 바 부분과 제 2 연결 바 부분을 연결하는 연결부분(56d)을 갖는다. 연결 바 단부(56c)는 제 1, 제 2 연결 바 부분을 둘레방향 홈(12b,11b)에 맞물릴 수 있도록 구부림으로써 형성되어 있어 있다.

본 발명의 실시예8의 작용ㆍ효과에 대해서는, 탄성 변형 링(21)과 제 1 축력 관리 링(20) 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 0으로 되는 제 1 간극(62)이 있고, 제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23) 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 0으로 되는 제 2 간극(63)이 있으므로, 제 1 축력 관리 링(20)의 회전이 구속되어 있지만 제 2 축력 관리 링(23)의 회전은 구속되어 있지 않은 상태가 볼트의 적정 축력 범위로 되고, 제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23)이 회전하는지의 여부를 검지함으로써 볼트(3)가 적정 축력 범위에 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있다.

또한, 제 2 축력 관리 링(23)에는 제 1 축력 관리 링(20)에 대향하는 면에 둘레방향 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 방수 링 홈(61)이 형성되어 있고, 방수 링 홈(61)에 탄성재의 방수 링(60)이 끼워져 있으므로, 제 2 간극(63)을 통해서 물이 외부로부터 볼트 나사부에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 연결구조(B)는, 링 어셈블리(13)를 사이에 두고 대향하는 체결 너 트(12)와 시트 부재(11) 사이에 걸쳐져 연장되어 체결 너트(12)와 시트 부재(11)를 연결하는 연결 바(56)를 포함하고 있으므로, 체결 너트(12)와 시트 부재(11)와 링 어셈블리(13)를, 연결 바(56)에 의해 부재(11,12,13)끼리가 따로따로 흩어지지 않도록 부재(11,12,13)끼리를 연결할 수 있다.

도 14, 도 15의 구조와 같이, 탄성 변형 링(21)에 구멍(59)이 형성되어 있지 않은 경우에는 탄성 변형 링(21)에 하중이 가해져 탄성 변형 링(21)이 탄성 변형되었을 때에 구멍(59)의 둘레 가장자리에 응력이 집중되지 않으므로 강도적으로 유리하다.

〔실시예9〕--- 도 16, 도 18

본 발명의 실시예9는 본 발명의 실시예5~실시예8의 축력 관리 어셈블리에 있어서 링 어셈블리(13)의 구조를 간소화함과 아울러, 과잉 축력 검지 구조(A)를 제거한 것이다.

본 발명의 실시예9에서는, 도 16, 도 18에 나타내는 바와 같이, 축력 관리 너트 어셈블리(10)의 링 어셈블리(13)는 탄성 변형 링(21)만을 갖는다. 제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23)이 없고, 링 어셈블리(13)의 구조를 단순화하고 있다.

링 어셈블리(13)는 탄성 변형 링(21)을 포함하고, 제 1 축력 관리 링(20)과 제 2 축력 관리 링(23)을 가지지 않는다. 탄성 변형 링(21)의 형상, 탄성, 및 간극(64)의 크기는, 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는, 탄성 변형 링(21)의 외주부와 시트 부재(11) 사이에는 간극(64)이 있고, 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 탄성 변형 링(21)의 외주부와 시트 부재(11) 사이의 간극(64)이 제로가 되도록 설정되어 있다.

체결 너트(12)는 외주부에 탄성 변형 링(21)을 향해 돌출하는 볼록부(12a)를 갖고 있다. 체결 너트(12)의 볼록부(12a)는 탄성 변형 링(21)을 직접 누르고, 탄성 변형 링(21)의 외주부가 탄성 변형 링(21) 내주부에 대하여 경사진 하방에 위치하도록 탄성 변형 링(21)을 변형시킨다. 볼록부(12a)가 있음으로써 축력 전달 링을 설치하는 것이 불필요하게 되고, 축력 전달 링이 없는 만큼, 부품수가 적게 되어 있다.

또한, 연결구조(B)는 실시예8의 연결구조(B)와 동일한 구조를 취할 수 있다. 즉, 연결구조(B)는, 링 어셈블리(13)를 사이에 두고 대향하는 체결 너트(12)와 시트 부재(11) 사이에 걸쳐져 연장되어 체결 너트(12)와 시트 부재(11)를 연결하는 연결 바(56)를 포함하고 있다.

체결 너트(12)는 너트 내주에 너트 둘레방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 너트 둘레방향 홈(12b)을 갖고 있고, 시트 부재(11)는 시트 부재 내주에 시트 부재둘레방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 시트 부재 둘레방향 홈(11b)을 갖고 있다.

연결 바(56)는 볼트 둘레에 둘레방향으로 복수 개소, 예컨대 3개소, 설치된다. 연결 바(56)는 연결 바 축부(56a)와 연결 바(56a)의 각 끝에 연결 바 축부(56a)의 지름보다 큰 지름을 갖는 연결 바 단부(56b)를 갖고 있다. 연결 바 단부(56b)는 원추형의 슬릿(57)을 갖고 있고, 체결 너트(12)와 시트 부재(11)에 축방 향 하중을 가하여 연결 바(56)에 축력을 가함으로써 원추형의 슬릿(57)의 축심을 중심으로 해서 반경방향 외측으로 넓혀져 있다. 연결 바 단부(56b)가 넓혀진 상태에 있어서 연결 바의 일단의 연결 바 단부(56b)는 너트 둘레방향 홈(12b)의 가장자리부에 맞물리고, 연결 바(56)의 타단의 연결 바 단부(56b)는 시트 부재 둘레방향 홈(11b)의 가장자리부에 맞물린다.

연결 바(56)는 탄성 변형 링(21)의 내주부에 형성된 구멍(59)을 관통하고 있다. 구멍(59)의 지름은 연결 바(56)의 축부(56a)의 지름보다는 크지만, 연결 바(56)의 단부(56b)의 지름보다는 작다. 연결 바(56)는 단부(56b)가 넓혀지기 전에 구멍(59)에 삽입통과되고, 삽입통과 후 단부(56b)가 넓혀진다. 단부(56b)가 넓혀진 후는, 단부(56b)가 둘레방향 홈(12b,11b)에 걸려져 있으므로, 연결 바(56)는 구멍(59)으로부터 빠짐 불능으로 되어 링 어셈블리(13)와 체결 너트(12)와 시트 부재(11)는 따로따로 흩어지지 않게 된다.

본 발명의 실시예9의 작용ㆍ효과에 대해서는, 링 어셈블리(13)가 탄성 변형 링(21)만을 포함하므로, 제 1 축력 관리 링(20), 제 2 축력 관리 링(23)을 제거할 수 있어 링 어셈블리(13)의 구조를 단순화할 수 있다. 또한, 탄성 변형 링(21)의 외주부와 시트 부재(11) 사이의 간극(64)이 제로로 되었는지의 여부를 확인함으로써 볼트 체결력이 적정하게 되었는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있다.

Claims (20)

1. 시트 부재;

   시트 부재에 대하여 상대 회전되는 체결 너트; 및

   시트 부재와 체결 너트 사이에 끼워 장착되는 링 어셈블리를 구비한 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 링 어셈블리는 복수의 링을 포함하고, 그 중 1개 이상의 링은 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 1 축력 관리 링인 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 링 어셈블리는 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 된 것을 검지하는 과잉 축력 검지 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중 2부재 이상을, 서로 분리되지 않도록 조합하는 연결구조를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 체결 너트는 상기 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기를 일체로 갖고 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 과잉 축력 검지 구조는 상기 제 1 축력 관리 링에 형성된 홈을 포함하고 있으며, 볼트 축력이 과잉 축력으로 되면 상기 제 1 축력 관리 링이 상기 홈부위에서 절단되어 홈보다 외측의 부분이 홈보다 내측의 부분에 대하여 가동으로 됨으로써 볼트 축력이 과잉으로 된 것이 검지되는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 그 제 2 축력 관리 링은 상기 제 1 축력 관리 링으로부터 떨어져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 그 제 2 축력 관리 링은 상기 제 1 축력 관리 링에 인접하고 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 과잉 축력 검지 구조는, 볼트 축력이 적정 축력보다 큰 과잉 축력으로 되기 전에는 회전 가능하며 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 회전이 구속되는 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 그 제 2 축력 관리 링은 상기 제 1 축력 관리 링에 인접하고 있고,

   상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링, 상기 제 1 축력 관리 링, 상기 제 2 축력 관리 링을 포함하고 있고, 탄성 변형 링과 상기 제 1 축력 관리 링 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 0으로 되는 제 1 간극이 있고, 상기 제 1 축력 관리 링과 상기 제 2 축력 관리 링 사이에는 볼트 체결 전에 볼트 축력이 과잉 축력 이상에서 0으로 되는 제 2 간극이 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 축력 관리 링에는, 상기 제 1 축력 관리 링에 대향하는 면에 둘레방향 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 방수 링 홈이 형성되어 있고, 그 방수 링 홈에 탄성재의 방수 링이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
11. 제 4 항에 있어서, 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 내주 부위에 형성되어 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 내주에 축방향으로 연장되는 축방향 신장부를 포함하고, 그 축방향 신장부를 반경방향 외방으로 변형시켜 상기 인 접하는 부재의 다른쪽의 부재의 내주에 축방향으로 맞물리게 한 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
12. 제 4 항에 있어서, 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 입구가 좁아진 오목부와, 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성되어 선단이 상기 오목부의 입구보다 폭이 크며 상기 오목부의 내부의 면과의 사이에 간극을 갖는 볼록부를 포함하고, 상기 볼록부는 축방향 하중이 가해져 상기 오목부에 압입되는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
13. 제 4 항에 있어서, 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재측으로 연장되는 내주 돌기 및 외주 돌기; 및

    서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성된 내주 테이퍼면을 갖는 내주 오목부 및 외주 테이퍼면을 갖는 외주 오목부, 및 상기 내주 테이퍼면과 외주 테이퍼면 사이에 형성된 서로 인접하는 부재의 상기 한쪽의 부재측으로 연장되는 중앙 돌기를 구비하고:

    상기 내주 테이퍼면은 상기 내주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 내주 돌기를 외주측으로 변형시키고, 상기 외주 테이퍼면은 상기 외주 돌기가 축방 향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 외주 돌기를 내주측으로 변형시키며, 변형된 상기 내주 돌기와 상기 외주 돌기의 선단부의 간격은 상기 중앙 돌기의 선단의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
14. 제 4 항에 있어서, 상기 체결 너트는 상기 링 어셈블리측으로 돌출하는 돌기를 갖고 있고,

    상기 연결구조는 상기 링 어셈블리와 상기 시트 부재가 서로 분리되지 않도록 조합되어 있음과 아울러, 상기 링 어셈블리와 상기 체결 너트가 서로 분리되지 않도록 조합되어 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
15. 제 4 항에 있어서, 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리의 상기 복수의 링과 상기 시트 부재와 상기 체결 너트 중, 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재측으로 연장되는 외주 돌기 및 그 외주 돌기의 내주측에 형성된 내주 테이퍼면을 갖는 내주 오목부; 및

    서로 인접하는 부재의 다른쪽의 부재의 면에 형성된 서로 인접하는 부재의 한쪽의 부재측으로 연장되는 내주 돌기 및 그 내주 돌기의 외주측에 형성된 외주 테이퍼면을 갖는 외주 오목부를 구비하고:

    상기 내주 테이퍼면은 상기 내주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 내주 돌기를 외주측으로 변형시키고, 상기 외주 테이퍼면은 상기 외주 돌기가 축방향으로 밀어붙여졌을 때에 상기 외주 돌기를 내주측으로 변형시키며, 변형된 후의 상기 내주 돌기와 상기 외주 돌기의 선단부는 상기 서로 인접하는 부재가 축방향으로 빠짐 불능으로 축방향으로 간섭하는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
16. 제 4 항에 있어서, 상기 연결구조는 상기 링 어셈블리를 사이에 두고 대향하는 상기 체결 너트와 상기 시트 부재 사이에 걸쳐져 연장되어 상기 체결 너트와 상기 시트 부재를 연결하는 연결 바를 포함하고 있고,

    상기 체결 너트는 너트 둘레방향 홈을 갖고 있고, 상기 시트 부재는 시트 부재 둘레방향 홈을 갖고 있고,

    상기 연결 바는 연결 바 축부와 상기 연결 바의 각 끝에 상기 연결 바 축부의 외경보다 반경방향 외측으로 연장되는 연결 바 단부를 갖고 있고, 상기 연결 바의 일단의 연결 바 단부는 너트 둘레방향 홈의 가장자리부에 맞물리고, 상기 연결 바의 타단의 연결 바 단부는 시트 부재 둘레방향 홈의 가장자리부에 맞물리는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 그 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖고,

    상기 연결 바는 상기 탄성 변형 링의 구멍을 관통하고 있고,

    상기 연결 바 단부는 상기 체결 너트와 상기 연결 바에 축력을 가함으로써 넓혀져 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 그 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않고,

    상기 연결 바는 제 1 연결 바 부분과 제 2 연결 바 부분으로 분할되어 있고, 상기 제 1 연결 바 부분은 상기 탄성 변형 링의 한 면에 접착되어 있고, 상기 제 2 연결 바 부분은 상기 탄성 변형 링의 다른 면에 접착되어 있고,

    상기 연결 바 단부는 상기 체결 너트와 상기 연결 바에 축력을 가함으로써 넓혀져 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
19. 제 16 항에 있어서, 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 그 탄성 변형 링은 링 내경과 링 외경 사이에 링 축방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않고,

    상기 연결 바는 상기 탄성 변형 링을 파지하고 또한 상기 탄성 변형 링에 고정되어 있고, 상기 연결 바는 상기 탄성 변형 링의 한 면측에 위치하는 제 1 연결 바 부분과 상기 탄성 변형 링의 다른 면측에 위치하는 제 2 연결 바 부분과 상기 제 1 연결 바 부분과 상기 제 2 연결 바 부분을 연결하는 연결부분을 갖고, 상기 연결 바 단부는 상기 제 1, 제 2 연결 바 부분을 구부림으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 링 어셈블리는 탄성 변형 링을 포함하고, 볼트 축력이 적정 축력으로 되기 전에는 상기 탄성 변형 링의 외주부와 상기 시트 부재 사이 에는 간극이 있고, 볼트 축력이 적정 축력 이상에서 상기 탄성 변형 링의 외주부와 상기 시트 부재 사이의 간극이 제로로 되는 것을 특징으로 하는 축력 관리 너트 어셈블리.

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