KR20090006801U - 볼트체결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 볼트를 이용한 체결구조에 관한 것이다. 본 고안에 의하면, 볼트가 관통하는 관통공이 형성되고 연성재질로 형성되는 제1구조물(10)과, 상기 제1구조물의 하측에서 볼트에 의하여 체결되는 제2구조물을 체결하기 위한 구조로써; 상기 제1구조물의 관통공(18) 주위의 상면에 볼트(20)의 헤드(22) 저면과의 접촉에 의하여 변경되는 제1리브(14) 및 제2리브(16)를 형성하되, 상기 제1리브는 제2리브 보다 높게 형성된다. 그리고 제1리브 및 제2리브는 원형으로 형성되고, 그 단면은 산형상을 가진다. 상기 제1리브는 1차체결시 헤드저면과의 접촉에 의하여 변형되어 충분한 마찰력을 제공하고, 제2리브는 구조물의 분해 후 2차체결시, 헤드저면과의 접촉에 의하여 변형되어 충분한 마찰력을 제공한다.

볼트, 체결, 마찰력증가, 합성수지하우징

Description

볼트체결구조{Bolting structure}

본 고안은 볼트체결구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트를 이용하여 두 개의 구조물을 체결할 때 체결 강도를 더욱 높임과 동시에 구조물의 분해 후 재체결시에도 견고한 강도를 유지할 수 있도록 구성되는 볼트체결구조에 관한 것이다.

볼트는 여러 가지 산업분야에서 두 개의 구조물을 연결하여 체결할 때 사용하는 것이다. 예를 들면 볼트는 두 개의 금속재를 서로 연결할 때 사용하기도 하고, 합성수지재 또는 목재 등과 같은 두 개의 구조물을 체결하여 소정의 강도를 유지하기 위하여 사용되기도 한다. 이와 같이 볼트는 여러 가지 기술분야에서 사용된다.

본 고안에서 사용되는 볼트는, 합성수지재와 같은 연성의 구조물(예를 들면 전기 컨넥터의 하우징 또는 전기부품 등을 내장하는 하우징 또는 케이싱)을 다른 구조물에 연결하여 소정의 강도를 가지고 체결상태를 유지하기 위하여 사용된다.

합성수지재와 같은 연성의 재질(제1구조물)을 다른 구조물(제2구조물로써 합성수지이거나 금속재 등)에 체결하기 위하여 볼트를 사용할 때, 제1구조물(예를 들 면 합성수지재 하우징)을 관통한 상태에서 볼트의 몸체부분이 제2구조물에 나사결합하게 되는 것이 일반적이다.

여기서 제1구조물의 상면은 볼트의 헤드 저면에 밀착되어 소정의 마찰력을 유지하게 되면서, 제1구조물과 제2구조물의 체결상태를 유지하기 위한 힘을 발생시키게 된다. 여기서 제1구조물의 상면은 일반적으로 평면상태이고, 이러한 평면상태의 구조물을 볼트의 몸체가 통과하여 제2구조물에 체결된다.

이와 같은 종래의 구조에 있어서는, 제1구조물의 상면(즉 볼트헤드의 저면이 밀착되는 면)이 실질적으로 평면상태이기 때문에, 볼트헤드의 저면과의 긴밀한 밀착에 일정한 한계가 지적되고 있다. 즉볼트헤드의 저면과 제1구조물의 상면과의 긴밀한 접촉 및 이로 인한 마찰력의 극대화에는 일정한 한계가 지적되고 있다. 또한 이와 같은 종래의 구조에 의하면, 한번 결합된 볼트를 분해한 후, 다시 체결하게 되면 볼트헤드의 저면과 제1구조물의 상면과의 사이에는 밀착력에 한계가 있기 마련이다. 즉 최초의 볼트 체결시 제1구조물의 상면이 체결력에 의한 약간의 손상이 있기 때문에, 볼트의 분해 후 다시 체결할 때 제1구조물의 상면이 더욱 손상되어 실질적으로 체결력을 약화시키는 결과를 초래할 수 있는 단점이 있다.

본 고안은 이와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 연성의 구조물을 다른 구조물에 결합할 때 최초의 체결력을 더욱 강화시킬 수 있음과 동시에, 분해 후 재체결시에도 최초 체결력과 동일한 체결력을 제공할 수 있는 볼트체결구조를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은, 최초 체결 및 재체결시에도 볼트 헤드의 저면에 밀착되는 구조물의 상면이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 볼트체결구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 해결하기 위한 본 발명에 의한 볼트체결구조에 의하면, 볼트가 관통하는 관통공이 형성되고 연성재질로 형성되는 제1구조물과, 상기 제1구조물의 하측에서 볼트에 의하여 체결되는 제2구조물을 체결하기 위한 구조로써; 상기 제1구조물의 관통공 주위의 상면에 볼트의 저면과의 접촉에 의하여 변경되는 제1리브 및 제2리브를 형성하되, 상기 제1리브는 제2리브 보다 높게 형성되는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.

그리고 상기 제1리브 및 제2리브는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1리브 및 제2리브의 단면은 산형상으로 성형되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1리브는 관통공과 인접하게 형성되고, 제2리브는 제1리브의 외측에 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 최초의 볼트체결시에는 제1리브가 변형되어 볼트의 헤드 저면과의 마찰력을 충분히 확보하고, 분해 후 2차체결시에는 제1리브 및 제2리브가 동시에 변형되어 볼트의 헤드저면과 충분한 마찰력을 확보할 수 있게 된다. 따라서 제1구조물과 제2구조물의 체결시 및 재체결시, 충분한 마찰력을 제공함으로써, 견고한 체결력을 발생시킬 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 고안에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1은 제1구조물(10)과 볼트(20)의 체결구조를 보이기 위한 사시도이고, 도 2는 1차 체결시 제1구조물(10)과 볼트(20)의 관계를 보인 단면도이며, 도 3은 2차 체결시 제1구조물(10)과 볼트(20)의 관계를 보인 단면도이다.

여기서 제1구조물(10)은, 합성수지재와 같은 연성의 재질로 만들어지는 것으로 예를 들면 컨넥터 하우징 또는 여러 가지 전기 부분을 내장하는 하우징 또는 케이싱 등을 의미한다. 이와 같은 제1구조물(10)은 실질적으로 볼트(20)의 체결력에 의하여 일정 범위 내에서 변형된다.

상기 제1구조물(10)에는, 상기 볼트(20)가 관통할 수 있는 관통공(18)이 형성되어 있다. 그리고 상기 제1구조물(10)에서 볼트(20)가 체결되는 부분은 실질적으로 소정의 두께를 가지고 있으며, 볼트(20)는 이러한 제1구조물(10)을 관통한 상 태에서 도시하지 않은 제2구조물과 체결되어, 상기 제1구조물(10)과 제2구조물을 서로 연결한 체결상태를 유지하게 된다.

본 고안에 의하면, 상기 제1구조물(10)에 형성된 관통공(18) 주위의 상면(12)에는, 제1리브(14) 및 제2리브(16)이 형성되어 있다. 상기 제1리브(14)는 상기 관통공(18)과 인접한 주위에 형성되어 있으며, 상기 제2리브(16)는 상기 제2리브(16)의 외측에 형성되어 있다. 상기 제1리브(14) 및 제2리브(16)는 실질적으로 볼트(20)의 헤드(22) 저면에 접촉할 수 있는 범위 내에서 형성되어야 한다. 그리고 도시한 바와 같이 상기 제1리브(14) 및 제2리브(16)는 원형으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 제1리브(14) 및 제2리브(16)는 실질적으로 제1구조물(10)의 상면에서 상방으로 돌출한 형상으로 성형되어 있다. 그리고 상기 제1리브(14) 및 제2리브(16)는, 도 2 및 도 3에 명백하게 도시된 바와 같이, 실질적으로 산모양의 단면을 가지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제1리브(14)의 높이는 제2리브(16) 보다 높게 형성되어야 한다.

상기 관통공(18)을 관통하여 제2구조물에 체결되는 볼트(20)는, 상기 관통공(18)을 통과하여 제2구조물에 체결되는 몸체(24)와, 상기 몸체(24)의 상단부에서 방사상으로 연장된 형상을 가지고 상기 제1리브(14) 및 제2리브(16)를 덮을 수 있는 크기의 헤드(22)를 구비하고 있다.

다음에는 이와 같은 구성의 체결구조가 적용된 상태를 보인 도 2 및 도 3을 참고하면서, 사용예에 대하여 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 볼트체결구조에 의하여 최초로 제1구조물(10)과 제2구조물이 체결된 상태를 보이고 있다. 여기서 상기 볼트(20)의 몸체(24)는 제1구조물(10)의 관통공(18)을 관통하여 제2구조물에 나사결합되어 있다. 즉 상기 몸체(24)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있음은 당연하다.

1차로 제1구조물(10)과 제2구조물이 체결된 상태에서, 상기 볼트(20)의 헤드(22)의 저면은, 상기 제1리브(14)와 접촉하게 된다. 상기 볼트(20)가 완전하게 체결되면, 상기 볼트(20)의 저면은 상기 제1리브(14)를 일정 수준으로 변형시켜서, 상기 제1리브(14)의 상단부와 충분한 접촉면적을 가지게 된다. 이와 같이 볼트(20) 저면과 평면형상으로 변형되는 제1리브(14)의 상부면은 실질적으로 완전히 긴밀하게 접촉된 상태이다. 즉, 체결과정에서 볼트(20)의 체결력으로 인하여 상기 제1리브(14)의 상단부가 대략 평면상으로 변형되면서 볼트(20) 저면과 긴밀하게 접촉하게 되어 충분한 마찰력을 제공할 수 있게 된다. 이 때 상기 볼트(20)의 저면은 제2리브(16)와는 접촉하지 않을 정도로 상기 볼트(20)를 체결하여야 한다.

이렇게 체결된 상태는 실질적으로 볼트(20)와 제1구조물(10)이 충분한 마찰력을 가지고 있기 때문에, 볼트(20)의 체결력을 원하는 수준으로 유지할 수 있게 되어 제1구조물과 제2구조물의 체결상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 상태에서 필요에 따라서 상기 볼트(20)를 제거하고, 다시 제1구조물(10)과 제2구조물을 재결합시켜야 되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 볼트(10)를 풀어서 제1구조물(10)과 제2구조물을 분리한 후 다시 동일한 구조로 결합하게 되면 도 3에 도시한 바와 같은 상태가 된다.

즉 상기 볼트(20)를 이용하여 제1구조물(10)과 제2구조물을 다시 체결하는 경우, 상기 볼트(20)는 제1리브(14)의 상단부를 더욱 변형시키고, 제2리브(16)의 상단부가 변형될 때까지 체결되어야 한다. 이 때 상기 제1리브(14)의 상단부가 변형되면 더욱 큰 접촉면적으로 상기 볼트(20)의 저면과 접촉하게 될 것이고, 이와 동시에 제2리브(16)의 일부도 볼트(20)의 저면과 접촉하면서 그 체결력에 의하여 변형될 것이다. 따라서, 제1구조물(10)과 제2구조물이 결합된 상태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 볼트(20)의 저면은 제1리브(14) 및 제2리브(16)과 동시에 접촉한 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다. 따라서 볼트(20)의 헤드(22) 저면과 제1구조물과의 접촉면적이 더욱 넓어짐을 알 수 있고, 더욱이 볼트(20)의 체결력에 의하여 헤드(22) 저면은제1리브(14) 및 제2리브(16)의 변형된 면과 긴밀한 밀착상태를 유지하고 있음은 당연하다.

따라서 제1구조물(10)과 제2구조물을 분리한 후 다시 재 결합하는 경우에는 1차결합시에 비교할 때, 헤드(22) 저면과 리브(14,16)와의 접촉면을 더욱 넓어짐과 동시에 완전히 긴밀한 상태로 접촉하고 있음을 알 수 있다. 따라서 상기와 같은 2차 체결시에도 제1구조물과 제2구조물은 충분한 체결력으로 결합되어 유지될 수 있음은 당연하다고 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 다수개의 리브를 이용하여 볼트의 체결력을 더욱 향상시킴과 동시에 재결합시에도 충분한 마찰력을 발생시키는 것에 의하여 체결력이 충분하도록 구성하는 것을 기본적인 주제로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기 술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부된 실용신안등록청구의 범위에 기초하여 그 보호범위가 결정되어야 함은 당연할 것이라고 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 실질적으로 연성의 하우징 또는 박스를 다른 구조물에 결합할 때 충분한 결합력을 낼 수 있음과 동시에 재결합시에도 그 이상의 체결강도를 유지할 수 있어서, 전기 및 자동차 분야 등과 같은 여러 가지 산업분야에서 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 볼트체결구조를 보인 예시 사시도.

도 2는 본 발명의 1차 볼트체결시 상태를 보인 예시 단면도.

도 3은 본 발명의 2차 볼트체결시 상태를 보인 예시 단면도.

Claims (4)

1. 볼트가 관통하는 관통공이 형성되고 연성재질로 형성되는 제1구조물과, 상기 제1구조물의 하측에서 볼트에 의하여 체결되는 제2구조물을 체결하기 위한 구조로써; 상기 제1구조물의 관통공 주위의 상면에 볼트 헤드의 저면과의 접촉에 의하여 변경되는 제1리브 및 제2리브를 형성하되, 상기 제1리브는 제2리브 보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트체결구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1리브 및 제2리브는 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트체결구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1리브 및 제2리브의 단면은 산형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 볼트체결구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1리브는 관통공과 인접하게 형성되고, 제2리브는 제1리브의 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트체결구조.

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