KR20070110083A - 체결구 - Google Patents

Abstract

건축 산업에 사용되는 발판 및 다른 아이템 등의, 기다란 물체들(26)을 함께 체결하기 위한 체결구(10)가 제공된다. 상기 체결구는 웅형(16) 및 자형 부재(18)에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 부분들(12,14)을 포함한다. 제1 및 제2 부분들은 상대 회전 가능하고, 장치 체결 전에 여러 범위의 위치들에 배열될 수 있다. 상기 웅형 및 자형 부재들은 체결구를 폐쇄 위치에 보유하도록 작용하며, 톱니 배열, 또는 마찰 체결을 이용할 수 있다. 또한, 체결구를 고정하기 위한 공구(30)가 제공된다.

Description

체결구{FASTENER}

본 발명은 체결구, 특히, 비배타적으로, 건축 산업에 사용되는 체결구에 관한 것이다. 바람직한 실시예들은 발판 및 다른 골조를 함께 체결할 때 이용하는 체결구에 관한 것이다. 체결구의 바람직한 실시예들은 골조를 평행 및 서로 직각이 아닌 배향들, 및 평행 및 직각 방향들로 함께 체결하기에 적합하다. 본 발명의 다른 실시예들은 체결구를 고정하기 위한 공구에 관한 것이다.

건축 산업은 강화 콘크리트의 사용이 상당히 많다. 이들의 제조는 그 내측에 콘크리트가 투입되어 경화되도록 허용하는 강제 바 골조의 조립을 필요로 한다. 골조는 교차부에서 함께 체결되는 다수의 개별 강제 바들로 형성된다. 강제 바 골조를 조립할 때 체결부들을 고정하는 것이 중요하며, 이는 골조를 분리시키려 하는 힘들에 저항하게 될 것이다.

일반적으로, 골조는 와이어를 이용하여 수동으로 함께 체결된다. 와이어의 길이들은 결합될 바들 주위에 감겨지며 개별 스트랜드들을 함께 비틀어서 단단하게 고정한다. 이는 단단한 체결을 제공하는 한편, 여러 범위의 교차 각도들 및 수용될 수 있는 강제 바의 사이즈들의 면에서 융통성이 있지만, 비교적 느리고 노동 집약적인 과정이다.

체결 과정을 자동화하려는 시도들이 있어왔다. 예컨대, 와이어의 길이들에 걸쳐 프리로드되어, 강제 바들 둘레에 자동으로 감겨서 조여질 수 있는 장치들이 알려 있다. 그러나, 이러한 장치들은 비교적 고가이고, 불안정하며 여러 각도들로 강제 바들을 액세스할 필요가 있는 주어진 모든 응용들에 대해 적합하지 않게 된다.

골조들을 연결할 수 있는, 덜 복잡하고, 더 안정적이고, 덜 노동 집약적인 수단이 제공되면 바람직할 것이다.

다른 분야들에 다양한 체결 장치들이 알려져 있지만. 이들은 통상적으로 건축 산업에 사용되기 적합하지 못하다. GB 1 255 078 및 GB 2 124 502호는 혈관 폐색(閉塞)을 위한 외과적 클립을 개시하고 있다. US 6,516,498호는 전기 케이블들을 함께 유지하도록 사용되는 케이블 클램프를 개시하고 있다. GB 2 344 133호는 어린이 유모차의 차양막 등의 액세서리 체결용 클립을 개시하고 있다.

본 발명에 따르면, 제1 및 제2 부분을 포함하며, 각 부분은 체결될 아이템들과 결합하는 기다란 결합 수단을 가지며; 상기 부분 중 하나 위의 웅형 부분 및 다른 부분 위의 자형 부분을 더 포함하며, 상기 웅형 및 자형 부재들은 제1 방향으로 힘의 인가 시에 웅형 부재가 자형 부재로 삽입되어 상기 제1 및 제2 부분들의 결합 수단을 서로를 향해 이동시키도록 허용하여, 반대 방향으로의 힘의 작용시에 웅형 부재가 자형 부재로부터 분리됨을 방지하기 위해 상호 작용하도록 배열된 상호 작용 수단을 가지며; 상기 웅형 및 자형 부재들은 그 부재들이 상호 작용할 때 상기 제1 및 제2 부분들이 다수의 상대적 배향들 중 하나로 배향될 수 있도록 하는 체결구가 제공된다.

따라서, 본 발명은 두 개의 부분들을 함께 밀어서 서로 고정시킬 수 있는 부분들을 가진 체결구를 제공한다. 이는 체결구가 상대적으로 간단하고 조립이 신속하고, 어려움 없이 골조에 체결될 수 있음을 의미한다. 상기 체결구는 반대 방향으로 힘이 가해질 때 상기 부분들의 분리를 방지하며; 이 특징은 특히 골조들의 조립에 적합하고, 저항받게 될 주 힘들은, 그 부분들을 함께 미는 힘들이 아니라, 골조 바들을 분리시키려고 당기는 경향이 있는 힘들이다. 기다란 결합 수단의 제공도 또한 중요하며, 체결구가 결합 수단의 평면 내에서 사실상 임의의 방향으로 아이템들에 대해 인가되도록 허용하게 된다.

바람직하게 웅형 및 자형 부재들은 상기 제1 및 제2 부분들이 상호 작용할 때 다수의 상대적 배향들 중 하나로 배향될 수 있도록 되어 있다. 상기 체결구는 배향들 각각에서 체결구로서 작용할 수 있음을 이해하기 바란다. 바람직하게 적어도 둘, 및 더 바람직하게 3개 이상의 상대적 배향들이 가능하며, 바람직한 실시예들에서 상기 제1 및 제2 부분들은 서로에 대해 거의 임의의 각도로 배향될 수 있고, 이러한 실시예들에서 가능한 배향들 중 어느 것은 체결구로서 작용하는 체결구에 대해서는 비 기능적으로 될 수 있다. 바람직한 실시예들에서 동일 평면 내에 여러 가지 다른 배향들이 있으며; 예컨대 웅형 및 자형 부재들은 통상적으로 원통형 아니면 회전 대칭 형태를 가질 수 있다.

체결구를 제조하는 재료는 의도되는 응용 예에 따라 선택된다. 예컨대, 건축 산업에서는, 금속 체결구들이 바람직한 반면에, 가정용, 또는 강도가 중요하지 않은 용도로는, 플라스틱 체결구들이 사용될 수 있다. 건축 산업에 있어서, 바람직한 재료는 고탄소강 등으로, 직경 1.5mm-2.5mm 정도이다. 이와 다르게, 재료들의 조합들도 사용될 수 있다; 예컨대, 제1 부분은 금속으로 되고, 제2 부분은 플라스틱으로 될 수 있다. 상기 부분들 중 하나 또는 양자는 스프링 강 또는 유사한 재료로 제조될 수 있다. 스프링 강은 체결구에 장력을 제공하며 또한 체결된 아이템들이 분리되도록 당겨짐에 저항하는 이중 기능을 가진다.

바람직하게 결합 수단들 중 하나 또는 양자 모두 구부려질 수 있다. 이 결합 수단은, 예컨대 아이템들이 강제 바 등일 때, 체결될 아이템들의 프로파일에 일치하도록 구부려질 수 있으며; 이는 필수적인 것은 아니다. 상기 결합 수단은 체결될 아이템들의 체결구로부터의 원치 않는 이동을 방지 또는 제한하기에 충분하게 구부려짐이 바람직하다. 예컨대, 상기 결합 수단은, 체결될 두 개 이상의 아이템들이 체결구에 의해 한정된 체적 내에 효과적으로 포함되도록, 체결구가 완전 체결될 때 사실상 중첩되도록 배열될 수 있다.

바람직한 실시예들에서, 제1 부분은 곡선부 및 직선부를 포함하며; 즉, 상기 제1 부분은 일반적으로 후크 또는 물음표 형태를 가진다. 제2 부분은 구부려질 수 있고, 바람직하게 제1 부분에 비해 비교적 완만한 곡률을 가진다. 다른 실시예들에서, 상기 제2 부분은 통상 일직선으로 되고, 비스듬히 결합되는 두 개 이상의 직선부들을 포함한다. 상기 제1 및/또는 제2 부분들은 바람직하게 체결구에 고정된 때 체결될 아이템들의 상대적 측면 이동을 감소 또는 회피하는 형상으로 되며; 이는, 예컨대, 체결될 아이템들의 측면 이동이 곡선부들의 중앙 또는 최고/최저 지점을 향해 작용하는 측면의 힘으로 되는 경향이 있도록 구부려진 제1 및/또는 제2 부분을 이용함에 의해 이루어질 수 있다. 이 배열은 체결된 아이템들의 불균형, 및 체결된 아이템들의 상대적 측면 이동에 의해 야기되는 체결구를 개방시키려는 어떠한 경향도 피하도록 되어 있다.

결합 수단들 중 하나 또는 양자는 체결될 아이템들의 프로파일에 일치하도록 프로파일될 수 있다. 예컨대, 다수의 아이템들이 체결되는 경우, 각각의 결합 수단은 아이템들을 수용하도록 두 개 이상의 성형된 홈들을 갖게 될 수 있다.

결합 수단들 중 하나 또는 양자는 체결될 아이템들의 미끄러짐을 방지 또는 감소시키도록 마찰-증가 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 결합 수단은 탄력적인 쟈켓 등을 포함하거나, 또는 거칠거나 아니면 직조된 표면을 가질 수 있다.

바람직하게 웅형 부재는 기다란 부재이다. 자형 부재는 편리하게 중공형 튜브의 형태이고, 역시 기다란 형태로 될 수 있다. 체결구를 조립하기 위한 힘의 인가 방향은 기다란 웅형 부재의 축을 따른 방향이다. 조립될 때, 웅형 부재는 자형 부재에서 돌출될 수 있고, 웅형 부재는 이 돌출부를 따른 지점에서 용이하게 절개되도록 설계될 수 있다. 예컨대, 웅형 부재는 그의 길이를 따라 취약점 또는 파괴 영역을 갖도록 형성될 수 있다. 이로써 웅형 부재의 과잉 부분이 조립된 체결구에서 제거되어, 과잉 부재의 길이를 감소시키도록 허용하게 된다. 이와 다르게, 웅형 부재는 그 길이를 따라 절단되도록 형성될 수 있다.

이와 다르게, 자형 부재는 체결구의 부분을 통한 보어 또는 구멍의 형태를 취할 수 있으며; 이 실시예에서 자형 부재를 갖는 부분은 편평하거나 또는 판 형태로 될 수 있다.

웅형 또는 자형 부재들 중 하나 또는 양자는 열접착 또는 마찰-감응 접착 코팅을 포함하여, 코팅 상의 열 또는 마찰이 부가적 접착제로 되도록 할 수 있다. 체결구를 폐쇄함에 의해 발생되는 열 및 마찰은 접착제를 활성화시키며, 이로써 체결구의 두 개의 부분들을 함께 더욱 확고하게 결합하게 된다. 상기 결합 수단은 웅형 및 자형 부재의 축에 수직하게 되어 있다.

바람직하게 제1 및 제2 부분은 조립될 때 그들 사이의 상대 회전을 허용하도록 배열된다. 이는 두 개의 결합 수단들의 상대적인 각도들이 변경되도록 허용하여, 여러 범위의 각도들로 아이템들이 체결되도록 허용하게 된다. 이는, 바들의 모두가 직각으로 만나지 않기 때문에, 골조의 환경에서 특히 중요하다. 예컨대, 웅형 및 자형 부재들은, 상기 두 개의 부분들이 서로에 대해 회전할 수 있도록, 원통형으로 될 수 있다. 체결구는 상기 부분들의 상대 회전을 선택적으로 제한 또는 방지하기 위한 수단을 포함하며; 예컨대, 핀 등이 웅형 및 자형 부재들에 형성된 정렬 구멍들로 삽입될 수 있다.

그러나, 본 발명의 일부 실시예들에서, 상대 회전을 허용함이 바람직하지 않을 수 있고, 상기 웅형 및 자형 부재들이 하나 또는 일부의 소정 위치들에서의 결합을 허용하는 협동 프로파일들로 형성될 수 있으며; 예컨대 상기 웅형 및 자형 부재들은 단면이 정방형으로 되어, 제1 및 제2 부분들의 4개의 방향들만을 허용하게 된다.

상기 웅형 및 자형 부재의 상호작용 수단은 바람직하게 톱니 배열이다. 상기 웅형 및 자형 부재들에는, 일방향만으로의 길이방향 이동을 허용하는, 상호작용 톱니가 제공될 수 있다(회전 이동은 여전히 허용됨). 상기 톱니 배열은, 체결구를 형성하도록 이용되는 재료들의 강도에 따라, 웅형 또는 자형 부재의 톱니의 일시적 변형을 통해 작용할 수 있다. 상기 톱니는 상기 웅형 및 자형 부재들의 외주 둘레로 연장하게 된다. 상기 톱니는 일반적으로 단면이 삼각형이고; 더 바람직하게는 직각 삼각형이다(즉, 톱니의 제1 에지가 웅형 또는 자형 부재의 축에 수직하다).

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 웅형 및 자형 부재들에는 톱니 배열과 동일 방식으로 밀려질 수 있지만, 필요하다면, 상기 두 개의 부분들의 상대적 회전에 의해 그 부분들의 분리를 허용하는, 대응하는 스레드 부분들이 제공된다.

이와 다르게, 상기 웅형 및 자형 부재들은 케이블 타이 체결구들 등에서 발견되는 종류의 고정 벨트의 형태를 취할 수 있다. 미국 특허 제4,072,254호의 분배 건(gun)에 관련되어 개시된 바와 같은, 마찰 체결구에 의해 다른 대안이 제공된다. 이러한 체결구는 웅형 부재가 자형 부재로 통과되면 압력 하에 웅형 부재 주위에서 자형 부재를 변형시킴에 의해 작동한다. 체결구 상에서 압력이 해제되면, 자형 부재는 원래의 위치로 편향되게 됨으로써, 웅형 및 자형 부재들 사이의 상대적 각도를 변경시켜서 상기 두 개의 부재들 사이에 마찰 고정부를 형성하도록 된다. 이러한 형태의 체결구는, 넓은 범위의 다른 웅형 부재들의 사이즈들에 대해 단일의 자형 부재를 사용할 수 있는 능력, 및 마찰 체결구가 충분히 강한 경우 톱니 고정에 대한 필요가 없는 능력을 포함한, 다수의 장점들을 가진다.

체결될 아이템들은 바람직하게 기다란 아이템들이며, 예컨대 건축용 바들, 리바, 발판 등으로 될 수 있다. 이와 다르게, 아이템들이 케이블들, 파이프들, 등으로 될 수 있다. 본 발명이 주로 건축 산업에 대해 설명되고 있지만, 그의 용도는 건축용으로 제한되지 않고, 적절한 사이즈 및 구성의 체결구들이 넓은 범위의 상황들에서 유용하게 될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 제1 및 제2 부분을 포함하며, 각 부분은 체결될 아이템들과 결합하는 기다란 결합 수단을 가지며; 상기 부분 중 하나 위의 웅형 부분 및 다른 부분 위의 자형 부분을 더 포함하며, 상기 웅형 및 자형 부재들은 제1 방향으로 힘의 인가 시에 웅형 부재가 자형 부재로 삽입되어 상기 제1 및 제2 부분들의 결합 수단을 서로를 향해 이동시키도록 허용하여, 반대 방향으로의 힘의 작용시에 웅형 부재가 자형 부재로부터 분리됨을 방지하기 위해 상호 작용하도록 배열된 상호 작용 수단을 가지는 체결구를 제공하는 단계;

상기 체결구를 체결될 아이템들 둘레에 배치하는 단계;및

상기 제1 및 제2 부분들의 결합 수단을 서로를 향해 이동시키도록 상기 체결구에 제1 방향으로 힘을 가하는 단계를 포함하는, 아이템들을 함께 체결하기 위한 방법이 제공된다.

상기 힘은 수동으로, 망치 또는 나무 망치 등의 기계적 도구들로, 또는 바이스, 플라이어 등으로 가해질 수 있다. 일부 실시예들에서, 체결구와 사용되기에 적합한 특수 공구가 제공될 수 있으며; 예컨대 이 공구는 결합 수단을 수용하도록 된 한 쌍의 죠들을 포함하며, 체결구를 폐쇄하도록 죠들을 함께 이동시키기 위한 레버 배열을 가진다. 이러한 공구는 수동 또는 기계적으로 동력이 공급된다.

체결구는, 사용의 용이성 및 편리함을 위해, 웅형 부재가 자형 부재로 부분적으로 삽입되어 제공될 수 있다. 또한, 이는 사용 전에 사용자가 체결구의 부분들을 정렬시킬 필요를 없게 하여, 시간을 절감하게 한다.

본 발명의 또 다른 양태는 체결구를 고정하기 위한 공구에 관한 것이며, 상기 공구는 체결구의 제1 부분을 보유하기 위한 수단, 체결구의 제2 부분을 보유하기 위한 수단, 및 상기 제1 및 제2 부분들을 서로를 향해 밀기 위한 수단을 포함하며; 각 부분은 체결될 아이템들과 결합하는 기다란 결합 수단을 가지며; 상기 부분 중 하나 위의 웅형 부분 및 다른 부분 위의 자형 부분을 더 포함하며, 상기 웅형 및 자형 부재들은 제1 방향으로 힘의 인가 시에 웅형 부재가 자형 부재로 삽입되어 상기 제1 및 제2 부분들의 결합 수단을 서로를 향해 이동시키도록 허용하여, 반대 방향으로의 힘의 작용시에 웅형 부재가 자형 부재로부터 분리됨을 방지하기 위해 상호 작용하도록 배열된 상호 작용 수단을 가진다.

상기 공구는 체결구들의 다수의 제1 및 제2 부분들을 고정하기 위한 매거진을 더 포함한다. 또한, 상기 공구는 제1 및 제2 부분을 상기 매거진 또는 매거진에서 각각의 보유 수단으로 이송하기 위한 수단을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 매거진은 제1 및 제2 부분들과 프리로딩되어 있다.

상기 제1 및 제2 부분을 서로를 향해 밀기 위한 수단은 압력 판, 피스톤 등을 포함한다. 상기 미는 수단은 상기 제1 또는 제2 부분 상에 제공된 부재와 결합된다. 상기 공구는, 예컨대, 스프링, 유압 또는 공압 시스템, 전기 모터 등의 미는 수단에 동력을 제공하는 수단을 더 포함한다. 또한, 상기 공구는 레버, 스위치, 버튼, 트리거 등의, 미는 수단을 작용시키는 수단을 포함할 수 있다.

상기 공구는 상기 체결구의 제1 및 제2 부분들의 기다란 결합 수단들 사이의 상대적 각도를 조정하기 위한 수단을 더 포함한다. 이는 체결구의 제1 또는 제2 부분에 횡방향 힘을 인가하기 위한 웨지, 캠, 또는 다른 바이어싱 수단의 형태이다. 바람직한 실시예들에서, 상기 조정 수단은 제1 또는 제2 부분을 보유하기 위한 수단에 인접하게 배치된 캠 표면을 포함한다. 상기 캠 표면은 회전 경로로 체결구 부분을 안내하도록 라이플(rifle)로 형성되거나 또는 보어로 형성될 수 있다. 회전의 정도는 캠 표면의 회전에 의해 조정될 수 있다. 사용 시에, 이는 체결구 고정 중에 체결구의 각도가 조정되도록 허용한다.

본 발명의 이들 및 다른 양태들은 첨부 도면들을 참조하여 단지 예시적으로만 설명될 것이다.

도1은 자형 부재를 가진, 본 발명의 일 실시예에 따른 체결구의 일부를 나타낸 도면,

도2는 도1의 부분과 협력하는, 웅형 부재를 가진 체결구의 일부를 나타낸 도면,

도3은 부분적으로 조립된 도1 및 도2의 부분들을 나타낸 도면,

도4는 평행한 방향으로 한 쌍의 골조 부재들과 결합된 도1 내지 도3의 체결구를 나타낸 도면,

도5는 수직한 방향으로 한 쌍의 골조 부재들과 결합된 도1 내지 도3의 체결구를 나타낸 도면,

도6은 본 발명의 체결구에 의해 연결된 골조의 오버뷰를 나타낸 도면,

도7은 도1 내지 도3의 체결구를 고정하는 공구를 나타낸 도면,

도8 및 도9는 본 발명의 실시예들에 따른 다른 체결구들을 나타낸 도면, 및

도10, 도11 및 도12는 도8 및 도9의 체결구들을 고정하는 다른 공구를 나타낸 도면이다.

먼저 도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체결구가 도시된다. 체결구(10)는 사용 시에 웅형 부재(16) 및 자형 부재(18)들에 의해 서로 결합되는 두 개의 부분들(12,14)을 포함한다. 상기 웅형 부재(16)는 기다란 원통형의 형태인 한편, 상기 자형 부재(18)는 보다 짧은 중공 원통형으로 되어 있다. 상기 웅형 및 자형 부재들 상에는 원주방향으로 연장하는 링들의 형태로 다수의 톱니들(20)이 제공된다. 상기 톱니들(20)의 프로파일은 각진 삼각형이며 사용 시에 웅형 부재 상의 삼각형들의 긴 에지들이 자형 부재 상의 삼각형들의 긴 에지들을 향해 대향하게 되도록 배향된다. 상기 톱니의 방향은 웅형 부재의 축을 따라 압축력이 가해질 때 웅형 부재가 자형 부재로 진입하도록 허용하지만, 반대의 힘이 가해질 때 빠져나오지 않도록 하게 된다.

또한, 각 부분(12,14)은 웅형 또는 자형 부분의 축에서 수직으로 연장하는 기다란, 각진 결합 수단(22,24)을 포함한다. 상기 결합 수단은 함께 고정되도록 아 이템들과 결합하여 그 주위를 둘러싸도록 설계된다.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 체결구는, 웅형 부분(12)이 부분적으로 자형 부재(14)로 삽입되어 있는, 부분 조립된 형태로 소비자에게 공급될 수 있다. 이로써 체결구가 운반될 때 양쪽 부분들이 함께 유지됨을 보장한다. 상기 톱니 배열은 웅형 및 자형 부분들이 분리됨을 방지한다. 웅형 및 자형 부재들(16,18)의 원통형 형태는 상기 체결구의 두 개의 부분들(12,14)이 서로 상대 회전하여, 결합 수단(22,24)이 체결될 아이템에 따라 특정 위치에 정렬되게 할 수 있다.

사용 시에, 도4에서 체결구는 체결될 두 개 이상의 아이템(26)(이 예에서, 골조 부재들) 둘레에 배치된다. 다음 상기 두 개의 부분들에 축방향 힘이 가해져서 그들을 서로를 향해 이동시켜서, 웅형 부재를 자형 부재를 통해 밀어 넣는다. 그 후, 구부려진 결합 수단(22,24)이 두 개의 골조 부재(26)를 함께 둘러싸서 보유시키며, 그 두 개의 부분들을 분리시키려 하는 어떠한 힘에 대해서도 톱니 결합에 의해 저항한다. 웅형 부재의 일부는 자형 부재의 단부에서 돌출되며; 이는 취약부분 으로 형성되어, 상기 돌출 부분이 체결구에서 절단되도록 허용한다.

필요한 힘 및 체결구의 사이즈 및 특성에 따라, 임의의 적절한 방법에 의해 힘이 인가될 수 있다. 예컨대, 건축 시에 사용되는 더 큰 체결구들에는 상기 부분들을 함께 이동시키기 위한 적절한 공구가 공급되는 한편, 작은 체결구들은 나무 망치 등으로 결합될 수 있고, 더 작은 체결구들은 손으로 결합될 수 있다.

이 실시예에서는, 체결구를 절단 또는 부수는 것 이외에 달리 분리하는 방법이 없지만, 다른 실시예들에서는 필요 시에 상기 두 개의 부분들을 분리시킬 수 있 도록, 나삿니로 형성된 톱니들을 가질 수 있다.

도5는 체결구가 상기 두 개의 부분들의 상대적 방향들을 변경함에 의해 간단하게, 프레임 부재들을 다른 방향들로 고정시키도록 사용됨을 나타내고 있다. 도6은 다양하게 다른 방향들로 향해 있는 체결구들을 포함하는 골조의 예를 나타내고 있다.

도7을 참조하면, 상기한 바와 같이 체결구를 고정하도록 사용될 수 있는 공구를 나타내고 있다. 상기 공구(30)는 다수의 제1 및 제2 체결구 부재들을 고정시키는 매거진(32), 및 제1 및 제2 부재가 적재되는 랙(34)을 포함한다. 또한, 상기 공구는 상기 제1 및 제2 체결구 부분들을 함께 밀도록, 랙(34)을 따라 피스톤(38)을 구동시키는 스프링(36)을 포함한다. 상기 스프링(36)은 트리거 기구(40)에 의해 작용된다.

스프링 장전식 매거진 클립을 이용하여 체결구들은 랙(34)으로 측면들로 이동된다. 그 후, 그들은 피스톤(38)에 의한 트리거(40)의 첫번째 당김에 의해 모여져서 폐쇄 위치로 전방으로 이동되며; 이와 다르게 이 단계를 위해 분리형 트리거 기구가 사용될 수 있거나; 또는 모이는 작업이 자동으로 실행될 수 있다.

피스톤에서 멀리 있는 체결구의 부분은 단부 조정부로서 작용하는 캠 부재(42)와 접하게 된다. 상기 조정부는 체결구의 이 부분을 원하는 각도로 선회되도록 하며; 상기 각도는, 각진 금속 피스인, 단부 조정부를 회전시킴에 의해 변경될 수 있다.

체결구는 폐쇄될 때까지 피스톤(38)에 의해 제 위치에 유지된다. 트리거를 두번 째로 당기면 체결구가 폐쇄된다. 일정 압력이 얻어지면 피스톤(38)은 체결구에서 뒤로 당겨져서 체결구가 공구에서 해제되도록 허용한다.

상기한 공구의 개조는 수동식 공구로 될 것이다. 이는 넓게 보아 유사하지만, 다음 변화들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다 :

a) 단일의 체결구가 폐쇄 위치로 직접 로딩되고; 매거진은 존재하지 않는다.

b) 각 체결구는 레버를 뒤로 당김에 의해 새로운 체결구와 결합하도록 적재될 수 있고 그 후 레버를 앞쪽으로 이동시켜서 체결구를 폐쇄 위치로 결합시킨다.

c) 상기 웅형 및 자형 유닛의 각도는 단부 조정부가 아닌, 손가락을 이용하여 수동으로 설정할 수 있다.

d) 트리거를 당기면 체결구가 폐쇄된다. 완전한 폐쇄 간격을 얻도록 기어들이 사용될 수 있다.

e) 트리거가 해제될 때 압력이 떨어져서 체결구가 공구에서 분리될 수 있다.

도8은 본 발명에 따른 체결구의 다른 실시예를 나타내고 있다. 상기 체결구는 통상의 후크형 또는 물음표 형태의 제1 부분을 포함하며, 체결구의 구부려진 영역이 체결될 아이템 둘레로 비교적 멀리 연장된다. 또한, 상기 후크형 형태는 커브의 최고점이 체결구의 제2 부분 위에 배치되도록 하며; 이 배열은 아이템들이 서로 직선으로 체결되도록 중심을 이루고 있으며, 상기 제1 부분의 커브는 아이템들이 측면으로 상대 이동될 때 아이템들을 중앙점을 향해 밀도록 하는 경향이 있다. 이는 체결구의 안정성을 향상시킨다. 체결구의 제2 부분은 일반적으로 판의 형태이고, 제1 부분 보다 완만한 곡률을 가진다.

도9는 본 발명에 따른 체결구의 또 다른 실시예를 나타내고 있다. 제1 부분은 도8의 것과 어느 정도 다른 형태를 가지며, 제2 부분은 비스듬히 결합된 두 개의 편평한 부분들을 포함한다. 도8 및 도9의 체결구들은 톱니배열을 포함하지 않지만, 대신에 마찰 체결에 의존하고 있으며; 체결구의 조립 시에, 제2 부분은 그 부분을 제1 부분을 향해 밀기 위한 압력 하에 변형된다. 압력의 해제 시에, 제2 부분은 그의 원래의 형태로 복귀하게 되며, 이로써 제1 및 제2 부분들의 상대적 각도를 변경시키게 됨으로써, 웅형 및 자형 부재들을 마찰에 의해 함께 고정시키게 된다. 다른 예들에서, 도8 및 도9의 장치들에도 톱니형 배열이 제공될 수 있다. 체결구의 하부의 자형 부분은 두 개의 자형 부재들을 포함하며, 웅형 부재가 자형 부재와 결합함에 따라, 다양한 다른 사이즈의 건축용 바들이 함께 체결되도록 허용한다. 다른 실시예들에서 더 많거나 또는 적은 자형 부재들이 존재할 수 있다.

도10, 도11 및 도12는 제2 부분을 변형함에 의해 도8 및 도9의 체결구들을 고정하도록 설계된 공구를 나타내고 있다. 상기 공구(50)는 다음 체결구(여기서는 후크라고도 함)를 소정 위치로 적재하기 위한 수동 프로세스 및 체결구를 폐쇄하기 위한 배터리(74) 및 솔레노이드(모터 하우징(52)에 포함됨)를 이용하는 반자동 핸드 공구이다. 이 대신에 수동 또는 완전 자동 공구도 사용될 수 있다. 상기 공구는 전기, 공압, 또는 유압 동력을 사용하거나, 또는 임의의 다른 적절한 동력 수단을 사용할 수 있다. 상기 공구는 웅형 및 자형 후크 매거진, 후크의 부분들을 함께 모아서 이동시키기 위한 구동 핀, 및 체결 전에 후크의 웅형 및 자형 부분들의 상대적 방향을 조정하기 위한 선회 헤드를 포함한다.

상기 공구(50)는 체결구의 제1, 후크형 웅형 부분의 형상으로 형성된 웅형 후크 매거진(54)을 포함하며, 후크들을 적재하여 매거진의 내측을 따라 후크들을 이동시키기 위한 수단을 포함한다(상기 두 가지 아이템들은 도시되지 않음). 스프링 등이 사용될 수 있다.

웅형 구동 핀(56)은 수동 로딩 핀(58)이 완전하게 철회될 때까지 웅형 후크들을 적재 위치로 이동시킴을 방지한다. 이때 후크들은 매거진 하우징 내측을 따라 활주하게 되며 그들이 매거진의 뒤판에 도달될 때 정지하게 될 것이다.

상기 웅형 후크들은 예컨대 후크들의 헤드를 따라 얇은 플라스틱 코팅 등을 이용하여 함께 배치(batch)로 연결될 수 있다(이 실시예에서 배치 당 45). 상기 웅형 구동 핀(56)이 폐쇄 위치로 하방으로 이동될 때, 웅형 선회 헤드(58)는 이 플라스틱을 통과하여 헤쳐 나아가게 되고 웅형 후크를 그의 톱니에 끼워서 웅형 후크를 제 위치에 보유하게 된다.

자형 후크 매거진(60)도 자형 후크 형상으로 형성되어 후크들을 적재하여 매거진 내측을 따라 이동시키는 수단을 포함한다(상기 두 가지 아이템들은 도시 안됨). 이러한 이동을 위한 운송 수단은 스프링이다. 자형 후크 매거진(60)의 단부에 자형 클립들을 상기 매거진의 단부에서 떨어지지 않게 정지시키는 스프링(sprung) 스틸 보유 클립(70)이 제공된다. 수동 로딩 핀(58)이 후크들의 다음 세트를 수거하도록 상방으로 이동되면 상기 클립도 상향으로 이동되며 상기 다음의 자형 후크는 자형 스프링 하우징(62) 상으로 이동되어 그에 의해 모아질 것이다. 자형 후크들은, 테이프 또는 종이의 박막 등을 이용하여, 웅형 후크들에 유사하게 함께 배치로 모아질 수 있다.

수동 로딩 핀(58)은 웅형 및 자형 후크들을 그들 각각의 매거진(54,60)으로부터 수거한 다음 폐쇄 위치로 하방으로 이동시키는 운송 수단이다. 고정 버튼(64)이 눌려질 때 상기 수동 로딩 핀(58)은 매거진들에서 후크들을 모으도록 물리적으로 상향으로(수직 방향으로) 견인된다. 상기 수동 로딩 핀은 조립체 프레임(66)에서 이동하며 웅형 구동 핀(56) 및 자형 스프링 하우징(62)을 프레임과 함께 끌어당긴다.

상기 자형 스프링 하우징이 그의 적재 위치에 도달하면 상기 자형 매거진 스프링 보유 클립(70)을 위로 밀어올려서 자형 후크를 수거하여 그 위치에 보유시킨다. 상기 수동 로딩 핀(58)이 더 위로 당겨지면 상기 웅형 구동 핀을 웅형 후크 매거진을 지나 상방으로 이송하게 되어 다음 웅형 후크를 소정의 위치로 이동시키도록 허용하게 된다. 그 후 상기 수동 로딩 핀이 하방으로 이동되면 웅형 후크를 수거하여 자형 후크의 구멍으로 하방으로 이동시킨다(이 실시예에서는 10mm의 간격).

상기 수동 로딩 핀(58)이 계속 하방으로 이동될 때 자형 스프링을 수거하게 되며 웅형 및 자형 후크들 모두 폐쇄 위치로 이동되고 웅형 후크가 부분적으로 자형 후크 내로 삽입된다.

그 후 상기 수동 로딩 핀이 폐쇄 위치로 고정되며 체결구는 사용 준비 상태로 된다.

고정될 아이템의 사이즈에 따라, 웅형 후크가 자형 후크의 제1 또는 제2 구멍으로 진입됨을 보장하도록 조정 다이얼(68)이 사용될 수 있다. 예컨대, 보강 발 판 바들이 고정되는 경우, 하부 보강 바가 사이즈 #3(3/8",95mm) 또는 #4(4/8",127mm)이면 내측 구멍이 사용된다. 그러나, 바 사이즈가 #5(5/8",159mm) 또는 #6(6/8",190mm)이면 외측 구멍이 사용된다. 조정 다이얼(68)이 조정될 때 웅형 조립체 프레임(72)(웅형 매거진(54), 핸들(76), 및 배터리(74)를 포함함)을 주 조립체 프레임(66)에 대해 상대 이동시키게 된다. 이 실시예에서의 위치들 사이의 오프셋 간격은 5mm이다.

상기 웅형 구동 핀(56)은 전술한 바와 같이 웅형 후크들을 수거하여 그들을 폐쇄 위치로 이동시키도록 사용된다. 웅형 선회 헤드(58)는 상기 웅형 구동 핀(56)에 부착되지만 웅형 후크의 직선부의 중앙을 통해 수직으로 통과하는 축을 중심으로 회전할 수 있다. 두 개의 보강 바들, 또는 체결될 다른 아이템들이 서로 수직으로 만나지 않는 경우, 상기 웅형 선회 헤드(58)가 요구되는 각도를 얻도록 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동될 수 있다.

웅형 후크의 상부와 결합되는 상기 선회 헤드의 부분은 반전된 'U'자형 형상으로 되어 있다. 상기 선회 헤드가 웅형 후크들과 접촉되면, 웅형 후크들의 배치를 함께 보유하고 있는 플라스틱 스트립들을 통과하여 헤치고 나아가게 된다. 그 후 이는 웅형 유닛의 상부를 선회 헤드의 'U'자형 부분으로 밀어넣게 되고 후크를 결합시키게 된다. 상기 플라스틱 스트립들은 웅형 후크가 매번 솜씨 있게 모여지도록 보장하는 안내부들을 포함한다. 상기 선회 헤드는 스프링 적재되어 체결구가 폐쇄된 후 그의 시작 위치로 복귀될 수 있다. 완전 자동 핸드 공구에서, 선회 헤드는 소정 위치로 자동으로 이동될 것이다.

자형 스프링 하우징(62)은 주 프레임 내에서 상하로 이동하는 구동 핀 상에 독립적으로 장착된다. 이는 두 가지 방식으로 상승 또는 하강된다. 상기 스프링 하우징은 도12에 상세하게 도시되어 있다. 먼저, 다음 자형 후크를 수거하도록 상방으로 이동된 후 폐쇄 위치로 하방으로 복귀하는 수동 로딩 핀(58)에 의해 상승될 수 있다. 둘째로 모터 하우징 구동 핀에 의해 상승될 수 있다. 이 핀은 주 프레임 내에 위치하며 이러한 구성에서 모터 하우징(52) 내의 솔레노이드에 의해 동력이 제공된다. 상기 모터 하우징 구동 핀이 자형 스프링 하우징을 상승시키면 자형 후크는 웅형 후크의 길이를 따라 상방으로 이동하며 이 작용에 의해 체결구를 고정될 아이템 둘레를 폐쇄하도록 이동시킨다.

도12에서 자형 스프링 하우징(62)은 자형 후크를 제 위치에 고정할 뿐만 아니라 체결구가 요구되는 장력으로 폐쇄되면 후크들을 고정시키는 특수한 장치이다. 상기 모터 하우징 구동 핀은 주 프레임을 모터 하우징(52)으로 끌어올리도록 구동하지만 상기 핀은 도12에 마킹된 지점(78)의 스프링 기부 아래에서 멈추도록 한다. 그 후 자형 후크의 편평한 부분의 양 단부들에 동일한 압력을 가하여 자형 후크를 이동시켜 구멍들 중 하나를 통해 웅형 후크를 상승시킨다. 이 방식으로 자형 후크는 웅형 후크를 상승시켜서 자형 후크가 직접 웅형 후크에 수직하게 된다.

자형 후크의 구부려진 단부가 하부 보강 바와 결합되면 외측으로 편향되기 시작한다. 더 압력을 가하면 보유 클립(80)이 자형 후크를 수직으로 유지하며 자형 후크는 후크의 구부려진 단부와 함께 계속 상방으로 이동하여 계속 외측으로 편향된다. 체결구에 요구되는 장력이 얻어지면 보유 클립이 해제된다. 자형 후크의 구 부려진 단부 상의 비동일한 압력이 자형 후크를 수평 위치에서 벗어나도록 힘을 가하여 자형 후크가 웅형 후크에 대해 수직하게 되지 않게 된다. 이러한 편향은 두 개의 부분들을 함께 고정시킬 것이며 상기 모터 하우징 구동 핀이 철회될 때 체결구는 제 위치에 타이트하게 고정되어 유지된다. (스프링(82) 및 스프링 판(84)의 목적은 보유하는 후크가 해제될 때 자형 후크가 웅형 후크에 대해 편향되도록 허용하는 것이다.)

상기한 구성에서, 보유 클립(80)은 압력 센서에 의해 제어되는 소형 솔레노이드에 의해 작동된다. 그러나, 스프링들에 적절한 압력이 도달될 때 스프링들이 스프링 기부(84)의 상방으로의 이동을 억제하기 시작하여 보유 클립을 해제하는 기계적 클립으로 될 수 있다.

또한, 보유 클립(80)은 자형 클립이 자형 매거진에서 수거될 때 자형 클립을 보유하는 기능을 가진다. 이 구성에서, 솔레노이드는 새로운 자형 후크가 소정 위치로 이동하여 솔레노이드를 폐쇄하도록 센서를 유발시킬 때까지 개방되어 유지된다. 기계적 핸드 공구에서, 수동 로딩 핀을 정지시키는 과정이 이 핀을 철회시키면 자형 후크가 소정 위치로 이동된 후 상기 핀을 찰칵 잠기게 한다.

일부 실시예들에서, 보유 클립(80)은 폐쇄 과정 중에 불필요하다. 이 방식으로, 자형 후크는 그를 웅형 유닛에 대해 수직으로 유지시키기에 충분한 힘으로 웅형 후크를 끌어올린 다음 상기 모터 하우징 구동 핀에서의 압력 해제 시에 자형 후크의 편향된 단부의 압력이 자동으로 두 개의 후크들을 함께 고정시키게 된다. 이러한 시나리오에서, 상기 보유 클립은 - 자형 후크를 제 위치에 충분히 단단하게 고정하지만 체결구가 폐쇄되면 용이하게 풀려지게 하는- 단지 스프링 클립으로 될 수 있다. 유사하게, 스프링들(82) 및 스프링 기부(84)도 생략될 수 있다.

상기한 내용은 단지 설명만을 위한 목적으로 된 것이며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 여기에 설명된 본 발명에 대해 여러 가지 변경 및 변화가 있을 수 있음을 이해하기 바란다. 예컨대, 기본적으로 건축 산업에 이용되는 체결구들에 대해 설명되었지만, 다른 형태의 체결구들도 케이블 등을 서로 고정할 때 적절하게 사용될 수 있다. 본 발명의 체결구들은 비교적 간단하게 사용할 수 있고, 제조하기가 저렴하다는 장점들을 가지고 있다. 일부 실시예들에서는, 특히 체결구들이 미리 조립되어 공급될 때, 한 손을 이용하여, 수동으로 체결될 수 있다.

Claims (31)

1. 체결될 아이템과 결합되는 장형(elongate) 결합 수단을 각각 구비한 제1 및 제2부분;

   상기 제1 및 제2 부분 중 어느 한 부분 상의 웅형 부재; 및

   상기 제1 및 제2 부분 중 타부분 상의 자형 부재를 포함하는 체결구에 있어서,

   상기 웅형 부재 및 자형 부재는, 제1 방향으로의 힘의 인가시 상기 웅형 부재가 상기 자형 부재로 삽입됨에 따라 상기 제1 및 제2 부분의 상기 결합 수단이 서로를 향해 나가는 것을 허용 하면서, 반대 방향으로의 힘의 인가시 상기 자형 부재로부터 상기 웅형 부재가 떨어지는 것을 방지 하게끔 상호 작용하도록 배열된 상호 작용 수단을 구비하고 있으며,

   상기 웅형 및 자형 부재의 상호 작용시, 상기 웅형 및 자형 부재는 상기 제1 및 제2 부분이 복수의 상대 방위 중 어느 한 방위로 배향되도록 하는 부재인 것을 특징으로 하는 체결구.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합 수단들 중 하나 또는 양자는 구부려져 있는 체결구.
3. 제1항에 있어서, 상기 결합 수단들 중 하나 또는 양자는 프로파일되어 있는 체결구.
4. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 부분은 구부려져 있고, 상기 제2 부분은 통상 일직선 또는 각져 있는 체결구.
5. 제1항에 있어서, 상기 결합 수단들 중 하나 또는 양자는 마찰-증가 재료를 갖게되는 체결구.
6. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 웅형 부재는 기다란 형태인 체결구.
7. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 자형 부재는 중공 튜브의 형태인 체결구.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 자형 부재는 상기 체결구의 부분들 중 하나를 통한 보어 또는 구멍의 형태인 체결구.
9. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 웅형 부재는 그의 길이를 따른 지점에서 절개될 수 있는 체결구.
10. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 부분들은 조립될 때 그들 사이에 상대 회전을 허용하도록 배열되는 체결구.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 부분들은 조립될 때 그들 사이에 상대 회전을 방지하도록 배열되는 체결구.
12. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 체결구는 상기 제1 및 제2 부분들이 상호 작용 시에 임의의 상대적 회전 방향으로도 배열될 수 있도록 배열되는 체결구.
13. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 웅형 및 자형 부재들의 상호작용 수단은 톱니 배열인 체결구.
14. 제13항에 있어서, 상기 웅형 및 자형 부재들에는 상호작용 톱니들이 제공되고, 일방향의 길이방향 이동만을 허용하는 체결구.
15. 제4항에 있어서, 상기 톱니는 상기 웅형 및 자형 부재들의 외주 둘레에서 연장되는 체결구.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 톱니들은 통상 단면이 삼각형인 체결구.
17. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 웅형 및 자형 부재들의 상호작용 수단은 푸시-온 스레드(push-on thread) 배열인 체결구.
18. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 웅형 및 자형 부재들은 마찰 체결에 의해 상호 작용하는 체결구.
19. 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 기다란 아이템들을 체결하도록 사용되는 체결구.
20. 체결될 아이템과 결합되는 장형(elongate) 결합 수단을 각각 구비한 제1 및 제2부분; 상기 제1 및 제2 부분 중 어느 한 부분 상의 웅형 부재; 및 상기 제1 및 제2 부분 중 타부분 상의 자형 부재를 포함하고, 상기 웅형 부재 및 자형 부재는, 제1 방향으로의 힘의 인가시 상기 웅형 부재가 상기 자형 부재로 삽입됨에 따라 상기 제1 및 제2 부분의 상기 결합 수단이 서로를 향해 나가는 것을 허용 하면서, 반대 방향으로의 힘의 인가시 상기 자형 부재로부터 상기 웅형 부재가 떨어지는 것을 방지 하게끔 상호 작용하도록 배열된 상호 작용 수단을 구비한 체결구를 제공하는 단계;

    상기 체결구를 체결될 아이템들 둘레에 배치하는 단계; 및

    상기 제1 및 제2 부분들의 결합 수단을 서로를 향해 이동시키도록 상기 체결 구에 제1 방향으로 힘을 가하는 단계를 포함하는, 아이템들을 함께 체결하기 위한 방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 체결구는 웅형 부재가 자형 부재로 부분적으로 삽입된 상태로 제공되는 방법.
22. 청구항1 내지 청구항19 중 어느 한 항의 체결구의 결합 수단을 수용하는 형태로 된 한 쌍의 턱들을 가지며, 체결구를 폐쇄하도록 상기 턱들을 함께 이동시키기 위한 레버 배열을 가지는, 공구.
23. 체결구의 제1 부분을 보유하기 위한 수단, 체결구의 제2 부분을 보유하기 위한 수단, 및 상기 제1 및 제2 부분들을 서로를 향해 밀기 위한 수단을 포함하는, 청구항1 내지 청구항19 중 어느 한 항에 따른 체결구를 고정하기 위한 공구.
24. 제23항에 있어서, 체결구들의 다수의 제1 및 제2 부분들을 고정하기 위한 매거진을 더 포함하는 공구.
25. 제23항에 있어서, 체결구들의 다수의 제1 및 제2 부분들을 각각 고정하기 위한 제1 및 제2 매거진들을 더 포함하는 공구.
26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 제1 및 제2 부분을 상기 매거진 또는 매거진들에서 각각의 보유 수단으로 이송하기 위한 수단을 더 포함하는 공구.
27. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매거진 또는 매거진들은 제1 및 제2 부분들과 프리로딩되어 있는 공구.
28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 부분을 서로를 향해 밀기 위한 수단은 압력 판, 피스톤 등을 포함하는 공구.
29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미는 수단은 상기 제1 또는 제2 부분 상에 제공된 부재와 결합하는 공구.
30. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 미는 수단에 동력을 제공하는 수단을 더 포함하는 공구.
31. 제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체결구의 제1 및 제2 부분들의 기다란 결합 수단들 사이의 상대적 각도를 조정하기 위한 수단을 더 포함하는 공구.

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