KR20090122350A - 체결구조 및 그에 포함된 체결볼트 - Google Patents

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Abstract

제 1 기계요소(1)는 그를 관통하여 연장되는 구멍(1a)을 포함하며, 제 2 기계요소(2)는 그의 제 2 끝단에서 폐쇄된 구멍(2a)을 포함하며, 상기 구멍들은 어댑터 소켓(7)을 가지는 체결볼트(3)등이 구비되도록 구성되며, 그에 의하여 체결볼트 (3)가 어댑터 소켓의 내부에 배치되도록 하는, 기계요소등을 상호간에 접속 및 체결하기 위한 접속구조. 폐쇄된 구멍의 측부내의 체결볼트(3)의 제 1 끝단(5)에는 상기 폐쇄된 구멍(2a)의 내부 접속하기 위한 나사 형성부(5a)가 구비되며, 상기 나사 형성부(5a)는 접속의 체결 및 해제의 양쪽에 이용되도록 배치된다. 체결볼트(3)의 제 2 끝단에는 체결볼트(3)로 토크를 전달하기 위한 적절한 공구용의 결합수단 (4a) 및 폐쇄된 위치내의 어댑터 소켓(7)의 대응하는 끝단의 방사상으로 연장되는 결합면(7a)상에 영향을 주도록 배치되는 안내면(4b)을 가지는 확장부(4)가 마련된다. 어댑터 소켓(7)의 쉘은, 부가적으로 상기 구멍들의 내부에 배치된 대응하는 원추형상면(1b, 2b)과 협력하도록 배치된 원추형상면(7c)을 포함하여 구성되며, 그에 의하여 상기 원추형상면(1b,2b,7c)들은 상기 구멍의 폐쇄된 끝단을 향하여 직경이 감소하게 된다.

Description

체결구조 및 그에 포함된 체결볼트{CONNECTION ARRANGEMENT AND A LOCKING BOLT INCLUDED THEREIN}
본 발명은 특허청구의 범위 제 1 항의 서문에 따른 기계요소등을 상호간에 접속 및 체결하기 위한 접속구조에 관한 것으로서, 제 1 기계요소는 그를 관통하여 연장되는 구멍을 포함하며, 제 2 기계요소는 그의 제 2 끝단에 폐쇄된 구멍을 포함하며, 상기 구멍들은 어댑터 소켓등을 가지는 체결볼트등이 구비되도록 구성되며, 그에 의하여 체결볼트는 어댑터 소켓의 내부에 배치된다. 본 발명은 또한 그 접속구조의 일부로서 청구의 범위 제 5 항에 따른 체결볼트에 관한 것이다.
기계요소를 상호간에 체결 및 중심맞춤하기 위하여 원추형상 면을 포함하여 구성되는 잠금핀을 사용하는 것은 알려져 있다. 이는 체결핀이 체결을 위하여 자체적으로 체결이 가능하게끔 만들어진 것이다. 그와 같은 기술의 한가지는 EP 0824202 B1호 공보에 개시되어 있다. 이 기술은 내부에 어댑터 볼트를 가지는 원통형의 소켓을 포함하여 구성되어 있어서, 그에 의하여 소켓과 어댑터 볼트 사이의 원추형 면들이 그 소켓과 어댑터를 기계요소의 구멍들에 밀착되어 부착된 채로 있도록 하게 된다. 이러한 기술은 재료의 표면상의 변화가 매우 적을 경우에는 잘 기능한다. 따라서, 이 기술은 가능한한 정지된 접속상태의 경우에는 가장 잘 사용 되는 것이다. 이 기술은 접속의 체결 및 해제시에는 별도의 설치구조를 필요로 한다. 접속을 해제하기 위하여는, 체결구조를 통하여 연장되는 별도의 공구수단에 의해서만 사용될 수 있는 별도의 끝단편이 구멍의 폐쇄된 끝단에 미리 마련되어야만 한다. 따라서, 이 기술은 매우 복잡하고 접속의 설치 및 제거를 지연시킨다.
본 발명의 목적은 기계요소등을 상호간에 부착 및 체결하기 위한 개선된 접속구조를 제공하는 것으로서, 본 기술에 따르면 상술한 종래기술에 있어서의 단점들이 근본적으로 제거될 수 있다. 본 발명의 다른 특별한 목적은 가능한한 간단하며, 설치 및 제거가 용이하고 신속하며 특별한 공구의 사용이 필요없는 접속기술을 제공하는 것이다. 다른 목적은 동적인 부하에 처해지는 기계요소에 적합하고, 약간의 형상의 변화가 발생할수 있는 환경에 사용될 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1 및 5에서 기술된 바 및, 기타 청구항에서 상세히 기술된 바에 따라 달성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 폐쇄된 구멍의 측부내의 체결볼트의 제 1 끝단이 상기 폐쇄된 구멍의 내부로 나사에 접속될 수 있다. 체결볼트의 제 2 끝단에는 체결볼트로 토크를 전달하기 위한 적절한 공구용의 결합수단 및 폐쇄된 위치내의 어댑터 소켓의 대응하는 끝단의 방사상으로 연장되는 결합면상에 영향을 주도록 배치되는 안내면을 가지는 확장부가 마련된다. 어댑터 소켓의 쉘(shell)은, 부가적으로 상기 구멍들의 내부에 배치된 대응하는 원추형상면과 협력하도록 배치된 원추형상면을 포함하여 구성되며, 그에 의하여 상기 원추형상면들은 상기 구멍의 폐쇄된 끝단을 향하여 직경이 감소하게 된다.
본 발명에 따른 기술은 스크류 드라이버 또는 알렌 키(Allen key)와 같은 종래의 공구로 용이하고도 신속하게 체결 및 해제가 가능하다. 체결볼트의 내부 끝단이 폐쇄된 구멍을 포함하여 구성되는 기계요소에 나사에 의하여 결합되고, 부가적으로 원추형상면들이 체결볼트의 밀착에 기인하여 상호간에 계속적으로 밀착 결합되고, 동적인 부하에 따른 재료의 어떠한 형상의 변화에도 불구하고 결합이 유지될 수 있다. 적절하게 체결볼트의 자유 끝단을 설계함으로써, 이 기술은 구멍들을 정렬하는데에도 사용할 수 있다.
체결볼트의 상기 제 1 끝단내의 나사형성부와 어댑터 소켓의 사이에 플랜지 수단을 배치함으로써, 접속구조의 체결을 해제할 때 어댑터 소켓의 대응하는 끝단과 협력하도록 배치될 수 있다. 따라서 접속의 해제와 관련하여 사용되는 별도의 도구가 구멍의 폐쇄된 끝단내에 필요하지 않게 된다.
실제적으로, 어댑터 소켓의 축방향의 크기는 체결볼트와 플랜지 수단 사이의 간격보다 약간 짧아서, 어댑터 소켓과 체결볼트의 사이에 축방향의 간극이 형성되며, 이 간극은 체결시 및 그 접속구조의 해제시에 어댑터 소켓의 상이한 측부상에 있게 된다. 이는 또한 체결볼트를 충분히 조이는 가능성을 보장하기 때문에 어댑터 소켓은 결합면에 대해서 충분히 눌려지게 되며 또한 그로부터 해제될 수 있다.
바람직하게는, 어댑터 소켓은 체결볼트주위에 방사상으로 배치되고 절두형 원추형상을 형성하는 적어도 2개의 부분을 포함하여 구성된다. 따라서 어댑터 소켓은, 체결볼트가 접속을 해제하기 위한 상기 플랜지 수단을 구비함에도 불구하고 체결볼트의 위에 용이하게 설치될 수 있다.
본 발명은 또한, 접속구조내에 포함된 체결볼트에 관한 것으로서, 그의 제 1 끝단에는 나사가 구비되며, 반대의 제 2 끝단에는 체결볼트에 토크를 전달하기 위한 적절한 공구용의 결합수단을 가지고 또한 방사상으로 연장되는 안내면을 포함하여 구성되는 확장수단을 포함하여 구성된다. 체결볼트는 부가적으로 이들의 끝단 사이에 마련되는 어댑터 소켓을 구비하며, 적어도 어댑터 소켓의 한쪽 끝단은 체결볼트용의 방사상으로 연장되는 결합면을 포함하여 구성되며, 그의 외부 쉘은 체결볼트의 상기 제 1 끝단을 향하여 그의 직경이 감소하도록 배치된 원추형상면을 포함하여 구성된다.
체결볼트의 상기 제 1 끝단은 나사형성부와 어댑터 소켓의 사이에 마련되는 플랜즈 수단을 포함하여 구성되며, 플랜지 수단은 어댑터 소켓용의 안내면을 가진다. 접속은 이 플랜지 수단을 이용하여 용이하게 접속이 해제될 수 있다. 어댑터 소켓의 축방향의 규격은 체결볼트의 확장부와 플랜지 수단의 사이의 간격보다 약간 짧게 되어 있어서 어댑터 소켓과 체결볼트의 사이에는 간극이 형성된다. 이러한 구성에 의하여 어댑터 소켓은 체결볼트의 주위에 대향하여 방사상으로 연장되어 배치된 적어도 두개의 부분을 포함하여 구성된다. 어댑터 소켓의 부분들의 쉘 표면은 체결볼트에 관하여 시계방향으로 연장되는 홈을, 어댑터 소켓의 부분들을 설치시에 체결볼트상에 유지하기 위하여 그 홈내에 설치된 체결링 등과 함께 포함한다.
이하에서, 본 발명은 첨부된 모식적 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명 된다.
도 1은 체결을 달성할 때의 축방향 단면도로서, 본 발명에 따른 접속구조를 나타낸다.
도 2는 해제시의 도 1 의 접속구조를 나타낸다.
도 3은 도 2의 III-III 선 단면도이다.
도면에 있어서, 참조부호 1은 원추 형상부(1b)를 포함하여 구성되는, 구멍 (1a)을 가지는 제 1 기계요소를 나타내며, 참조부호 2는 제 2 끝단이 폐쇄되어 있고, 원추 형상부(2b)를 포함하여 구성되며, 구멍(2a)을 가지는 제 2 기계요소를 나타낸다. 기계요소(1)과 (2)를 구멍(1a) 및 (2a)에 의하여 상호간에 접속하기 위하여, 어댑터 소켓(7)를 가지는 체결볼트(3)가 설치된다.
폐쇄된 구멍(2a)의 측부에 있는 체결볼트(3)의 제 1끝단(5)에는, 체결볼트 (3)가 구멍(2a)의 내측 끝단내의 대응하는 나사에, 즉 실제적인 기계요소(2)에 접속되도록 하는 나사 형성부(5a)가 구비된다. 체결볼트는 끝단(5)과 접속되는 방사형상 안내면(6a)을 가지는 플랜지 수단(6)을 포함하여 구성된다. 체결볼트(3)의 제 2 끝단에는, 체결볼트(3)로 토크를 전달하기 위하여 6각형 스패너 또는 스크류 드라이버와 같은 적절한 공구용의 결합수단(4a)을 가지는 확장부(4)가 구비된다. 확장부는 또한 안내면(4b)을 포함하여 구성된다. 어댑터 소켓(7)은 체결볼트 위에 마련되며, 도시된 실시예(도 3 참조)에서는 2개의 상이한 부분(7') 및 (7")를 포함하여 구성되고, 이들 부분들은 체결볼트의 여러 측부로부터 방사방향으로 체결볼트 (3)내로 설치되며, 둘레홈(8)내에 설치된 체결 링(9)의 수단에 의하여 상호간에 부착된다.
도 1을 참조하면, 체결은 다음과 같이 하여 이루어진다. 체결볼트(3)는 적절한 공구(도시 않됨)의 수단에 의하여 화살표로 나타낸 방향으로 결합수단(4a)을 통하여 회전하며, 그에 의하여 체결볼트(3)는 화살표로 나타낸 방향으로 나사 형성부(5a)에 의해 힘을 받아서 구멍(1a) 및 (2a)의 내로 더 깊게 이동한다. 동시에 안내면(4b)은 화살표로 나타낸 바와 같이 어댑터 소켓(7)의 결합면(7a)에 대하여 눌려지고, 어댑터 소켓(7)은 그의 원추형상면(7c)을 따라서 구멍들의 원추형상면 (1b) 및 (2b)에 대하여 밀착하여 눌려진다. 어댑터 소켓(7)내에는, 타이트해진 체결볼트(3)때문에, 원추형상면(1b) 및 (2b)에 작용하는 영구적인 힘이 남아 있게 되며, 그에 의하여 접속구조는 체결볼트의 해제를 방지하게 된다.
접속을 해제해야 하는 경우에는, 체결볼트(3)는 도 2 에서 화살표로 나타낸 다른 방향으로 회전한다. 이 경우에, 나사 형성부(5a)는 체결볼트를 어댑터 소켓(화살표 참조)과 관련하여 축방향으로 이동시키고 따라서 체결볼트의 플랜지 수단 (6)의 안내면(6a)이 어댑터 소켓(7)의 결합면(7b)에 대하여 밀착되게 눌려진다. 회전이 계속되면, 체결볼트(3)는 구멍들의 원추형상면(1b) 및 (2b)로부터 화살표로 나타낸 방향으로 어댑터 소켓(7)을 누르던 것을 풀게하게 되며, 그에 의해서 체결볼트가 해제될 수 있다. 따라서 체결 및 해제가 동일한 공구를 사용하여 상이한 방향으로 회동시킴으로써 달성될 수 있다.
체결 및 해제시에, 어댑터 소켓(7)과 체결볼트(3)의 사이에 어느 정도의 간 극이 형성되어, 이들 부분이 상호간에 대하여 축방향으로 이동할 수 있게 되며, 따라서 어댑터 소켓(7)을 구멍내로 체결시에 밀착하여 누르도록 할 수 있고, 또한 접속의 해제시에는 구멍으로부터 어댑터 소켓(7)을 해제할 수 있도록 한다.
본 발명은, 예를 들면 축방향의 접속, 기어휠 접속 및 다향한 피스톤의 접속등에 적용될 수 있다. 도면의 실시예에 있어서는 체결볼트가 기계요소의 구멍과 완전히 일치시켜서 기술하고 있으나, 적용분야에 따라서는, 예를 들어 체결볼트의 확장부(4)가 구멍의 외부에 남아 있도록 할 수도 있다. 확장부상에 형성된 결합수단(4a)은 설치시에 임의의 설치공구에 따라서 자연스럽게 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형이 첨부된 특허청구의 범위내에서 가능함을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 제 1 기계요소(1)는 그를 관통하여 연장되는 구멍(1a)을 포함하며, 제 2 기계요소(2)는 그의 제 2 끝단에서 폐쇄된 구멍(2a)을 포함하며, 상기 구멍들은 어댑터 소켓(7)을 가지는 체결볼트(3)등이 구비되도록 구성되며, 그에 의하여 체결볼트 (3)가 어댑터 소켓의 내부에 배치되도록 하는, 기계요소등을 상호간에 접속 및 체결하기 위한 접속구조에 있어서, 폐쇄된 구멍의 측부내의 체결볼트(3)의 제 1 끝단(5)에는 상기 폐쇄된 구멍(2a)의 내부 접속하기 위한 나사 형성부(5a)가 구비되며, 상기 나사 형성부(5a)는 접속의 체결 및 해제의 양쪽에 이용되도록 배치되며, 체결볼트(3)의 제 2 끝단에는 체결볼트(3)로 토크를 전달하기 위한 적절한 공구용의 결합수단(4a) 및 폐쇄된 위치내의 어댑터 소켓(7)의 대응하는 끝단의 방사상으로 연장되는 결합면(7a)상에 영향을 주도록 배치되는 안내면(4b)을 가지는 확장부 (4)가 마련되며, 상기 어댑터 소켓(7)의 쉘은, 부가적으로 상기 구멍들의 내부에 배치된 대응하는 원추형상면(1b, 2b)과 협력하도록 배치된 원추형상면(7c)을 포함하여 구성되며, 그에 의하여 상기 원추형상면(1b,2b,7c)들은 상기 구멍의 폐쇄된 끝단을 향하여 직경이 감소하게 되는 것을 특징으로 하는 접속구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 나사형성부(5a)와 어댑터 소켓(7)의 사이에 체결볼트(3)의 상기 제 1 끝단(5)은, 접속구조의 체결을 해제할 때 어댑터 소켓(7)의 대응하는 끝단과 협력하도록 배치된 플랜지수단(6)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접속구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 어댑터 소켓(7)의 축방향의 크기는 체결볼트의 확장부(4)와 플랜지 수단(6) 사이의 간격보다 약간 짧아서, 어댑터 소켓(7)과 체결볼트(3)의 사이에 축방향의 간극이 형성되며, 이 간극은 접속구조의 체결시 및 해제시에 어댑터 소켓의 상이한 측부상에 있게 되는 것을 특징으로 하는 접속구조.
  4. 상기 항 중의 어느 한 항에 있어서, 어댑터 소켓(7)은 체결볼트(3)의 주위에 방사상으로 배치되고 함께 절두형 원추형상을 형성하는 적어도 2개의 부분(7', 7")을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접속구조.
  5. 상기 항중의 어느 한 항에 따른 접속구조내의 체결볼트(3)에 있어서, 그의 제 1 끝단(5)에는 나사형성부(5a)가 구비되며, 반대의 제 2 끝단에는 체결볼트(3)에 토크를 전달하기 위한 적절한 공구용의 결합수단(4a)을 가지고 또한 방사상으로 연장되는 안내면(4b)을 포함하여 구성되는 확장부(4)를 포함하여 구성되고, 제 1 및 제 2 끝단의 사이에 배치되는 어댑터 소켓(7)을 구비하고, 상기 어댑터 소켓의 쉘은, 체결볼트(3)의 제 1 끝단(5)을 향하여 직경이 감소하도록 배치되는 원추형상면(7c)을 포함하여 구성되며, 어댑터 소켓(7)은 적어도 그의 한 끝단에 체결볼트 (3)용의 방사상으로 연장된 결합면(7a)을 포함하여 구성되며, 플랜지수단(6)은 어댑터 소켓(7)용의 안내면(6a)을 가지며 어댑터 소켓(7)과 나사형성부(5a)사이에서 상기 제 1 끝단(5)내에 배치되는 것을 특징으로 하는 체결볼트(3).
  6. 제 5 항에 있어서, 어댑터 소켓(7)의 축방향의 크기는 체결볼트의 확장부(4)와 플랜지 수단(6) 사이의 간격보다 약간 짧아서, 어댑터 소켓(7)과 체결볼트(3)의 사이에 축방향의 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 체결볼트.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 어댑터 소켓(7)은 체결볼트(3)의 둘레에 방사상으로 배치된 적어도 2개의 부분(7', 7")을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 체결볼트.
  8. 제 7 항에 있어서, 어댑터 소켓의 부분(7', 7")의 쉘 표면은 체결볼트에 수직인 홈을 포함하여 구성되며, 설치시에 체결볼트(3)의 부분(7', 7")들을 그 홈내에 설치되는 체결 링(9)등의 수단과 함께 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 체결볼트.
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