KR20100061707A - 로킹 요소 및 볼트 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼트 조인트의 로킹을 위한 로킹 요소(1)로서, 방사상으로 연장하는 캠들(5)의 한 패턴을 포함하는 일 측면(4)을 포함하고, 주표면(5')이 사선 형상을 구비하며, 캠들의 피치가 볼트 조인트에 포함된 스레드들의 피치를 초과하는 로킹 요소에 관한 것이다. 특히, 로킹 요소는 조인트(2)에 단일의 로킹 요소로서 적용되도록 의도된 와셔(1)이고, 와셔의 맞은편인 다른 측면(7)은 상기 다른 측면 및 상기 다른 측면이 작동하도록 의도된 표면 사이에 회전을 방지하는 잠금 작동을 제공하기 위한 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 볼트 조인트에 관한 것이다.

Description

로킹 요소 및 볼트 조인트{LOCKING ELEMENT AND BOLTED JOINT}

본 발명은 첨부된 청구항 제1항의 도입 부분에 따른 로킹 요소에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 첨부된 청구항 제9항에 따른 볼트 조인트에 관한 것이다.

볼트 조인트들 내의 잠그는 목적들을 위한 와셔들은 미리 공지되어 있고, 보통, 일 측면은 방사상으로 연장하는 이들의 한 패턴을 가지고 다른 측면은 방사상으로 연장하는 캠들의 한 패턴을 가지는 볼트 요소를 위한 중심 구멍을 포함한다. 와셔들은 캠 패턴 표면들이 서로 마주하여 둘씩 짝을 지어 사용되고, 볼트 요소 스레드들의 피치를 초과하는 캠 피치는 볼트 조인트의 풀림에 대해서 잠금 효과를 발생시킨다.

와셔들의 한 쌍이 잠그기 위해 필요하다는 사실은 조인트의 비교적 복잡한 설치를 초래한다. 또한, 다른 패턴들의 형성은 다른 금형들(dies) 등을 필요하게 한다. 또한, 볼트 조인트의 와셔 비용이 많이 든다.

본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점들을 위한 해결책을 제공하는 것이다.

본 목적은 청구항 제1항 및 제9항 각각에 따른 특징들을 나타내는 로킹 요소 및 볼트 조인트에 의해서 획득된다.

또한, 효과들은 각각의 독립 청구항에 구체화된 것에 의해서 획득된다.

본 발명에 따른 로킹 요소를 사용하면, 안전한 캠 로킹 효과가 얻어질 수 있다.

본 발명의 더 나은 이해는 첨부된 도면들과 함께 읽을 때 이하의 예시들 및 바람직한 실시예들의 상세한 설명에 기반을 둘 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 와셔의 제 1 실시예의 사시도를 개략적으로 나타낸다.
- 도 2a 및 2b는 죄기 이전 및 죄었을 때 본 발명에 따른 로킹 와셔를 가진 볼트 조인트를 각각 개략적으로 나타낸다.
- 도 3은 풀렸을 때, 도 2의 볼트 조인트, 와셔의 패턴에 의해 만들어진 압흔을 개략적으로 나타낸다.
- 도 4는 본 발명에 따른 와셔의 제 2 실시예의 사시도를 개략적으로 나타낸다.
- 도 5a 내지 5c는 주로 너트의 형태인 본 발명에 따른 로킹 요소의 사시도, 측면도 및 저면도를 각각 개략적으로 나타낸다.
- 도 6은 상호 회전에도 불구하고, 와셔들인 두 개의 물체들의 사선으로 형성된 캠 표면들 사이의 들어맞는 것을 개략적으로 나타낸다.
- 도 7은 상호 회전 때문에, 와셔들인 두 개의 물체들의 평평한 캠 표면들 사이의 들어맞지 않는 것을 개략적으로 나타낸다.

도 1에서, 1은 와셔가 도 2의 볼트 조인트(2) 내에 고정하도록 의도되는 본 발명에 따른 로킹 와셔의 제 1 실시예를 나타낸다.

와셔는 중심 홀(3) 및 방사상으로 연장하고 주표면(5')은 나선 형상(helix configuration)을 구비하는 캠들(5)의 한 패턴을 포함하는 일 측면(4)을 포함하고, 주표면의 피치(pitch)는 볼트 또는 너트인 볼트 요소(6)의 스레드(thread)의 피치를 초과하고, 와셔는 죄어지도록 의도된다.

이런 종류의 로킹 와셔 쌍들의 통상 사용에 대조적으로, 본 발명에 따른 와셔는 예를 들어, 도 2a에서 볼 수 있는 바와 같이 조인트 내에 단일의 로킹 요소로서 적용되도록 의도된다.

맞은편인 와셔의 다른 측면(7)은 상기 다른 측면 및 상기 다른 측면이 죄어질 때 조인트로 작동하도록 의도되는 표면(9) 사이에 회전을 방지하기 위한 기계적 수단(8)을 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 다른 측면(7)의 상기 기계적 수단은 방사상으로 연장하고 주표면(10')이 나선 형상을 구비하는 캠들(10)의 한 패턴, 즉, 도 1에 개략적으로 도시된 것과 같은 상기 일 측면(4)의 패턴과 실질적으로 동일한 종류의 한 패턴을 포함한다.

바람직하게는, 캠들(5, 10)은 캠이 죄어질 때 조인트로 작동하는 표면(6', 9)의 침투를 촉진하기 위한 비교적 날카로운 모서리(12)를 포함하는 방사상으로 연장하는 리지(ridge)(11)를 구비한다.

바람직한 실시예들에 따르면, 와셔 재료, 바람직하게는 경화 강(hardeded steel)은 볼트 조인트의 남은 쌍들, 즉, 볼트 또는 너트인 요소(6) 및 작업물(13)의 재료보다 더 단단하다.

또한, 다른 종류의 기계적 수단이 생각될 수 있다.

그러므로, 하나의 다른 실시예에 따르면, 상기 기계적 수단(8)은 도 4에 개략적으로 도시된 것과 같은 방사상으로 연장하는 이들(14)의 한 패턴을 포함한다. 바람직하게는, 이들은 와셔의 원주 방향으로 서로에 상당히 근접해 있고, 인접한 이들(teeth) 사이의 거리는 이 폭(tooth width)의 절반보다 더 크지 않다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 기계적 수단은 도시되지 않은 핀들 또는 표면(9)과 협력하도록 배치된, 예를 들어, 상기 표면에 도시되지 않은 미리 제작된 오목부들 내에 고정하기 위해 배치된 다른 돌출한 요소들을 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 도 5의 로킹 요소는 너트(15) 또는 볼트(16)이고, 볼트는 도 5b의 점선들(17)로 개략적으로 표시되며, 너트의 일측면(18) 또는 볼트 헤드의 바닥측면(19)인 측면들(18, 19)은 작업물(13)의 표면(9) 또는 대응하는 것과 상호작용하도록 의도되며, 캠들(20)의 한 패턴, 즉, 상기 설명된 와셔들의 캠들과 같은 종류의 방사상으로 연장하고 나선 형상인 캠들의 한 패턴을 구비한다.

그러므로, 이 경우에, 어떤 와셔도 전혀 적용되지 않고, 캠 패턴은 너트 또는 볼트 잠금 요소의 부분이 된다.

와셔들에 대한 경우에 있는 것과 같이, 캠들(20)은 비교적 날카로운 모서리(12)를 구비하는 리지(11)를 포함한다.

본 발명에 따른 볼트 조인트뿐만 아니라 본 발명에 따른 로킹 요소의 기능이 상당하고 충분한 내용으로 상기 제공된 상세한 설명으로부터 명확하게 되었다.

그러므로, 본 발명의 일 양태에 따른 볼트 조인트의 잠금은 캠들의 한 패턴을 포함하는 적어도 하나의 측면을 및 예를 들어, 작업물 표면과 상호작용을 위한 기계적 수단을 포함하는 다른 측면을 구비하는 단일의 로킹 와셔에 의해서 수행된다. 조인트가 죄어지면, 두 측면들은 표면을 침투해서 압흔들(21)을 만들고, 측면 패턴은 표면 상에 도 3에서 만들어질 수 있는 것과 같이 작동할 수 있다. 상기 맞은편 측면이 돌출 요소들, 예를 들어, 핀들을 포함하면, 돌출 요소들은 대응하는 오목부들 내에 설치된다. 나선으로 형성된 캠들 때문에, 큰 접촉 면적이 획득된다. 기계적 수단(8)이 상기 일 측면(4)의 캠들(5)에 대응하고 볼트 조인트의 스레드들의 피치를 초과하는 피치를 구비하고 방사상으로 연장하는 캠들(10)의 한 패턴을 포함하면, 기계적 수단(8)은 상기 다른 측면(7)과 표면(6', 9) 사이에 회전을 방지할 것이고, 상기 다른 측면은 상기 일 측면의 캠 패턴에 의해서 제공된 잠금 작동과 같은, 즉, 피치 차이에 기인하는 잠금 작동을 표면(6', 9)에 대해 제공하는 것에 의해서 작동하도록 의도된다.

조인트를 죄이지 않으면, 죄이는 동안에 와셔에 의해서 만들어진 압흔들을 구비하는 볼트 또는 너트인 볼트 요소는 와셔 캠들에 대해서 미끄러진다. 이중으로된 와셔는 작업물 또는 죄이는 동안에 와셔에 의해서 만들어진 압흔들(21)을 구비하는 작업물에 상응하는 것에 대해서 미끄러진다. 압흔들의 형성은 날카로운 캠 리지 모서리에 의해서, 그리고 볼트 요소 및 작업물 또는 작업물에 상응하는 것, 즉, 캠들과 상호작용하는 표면(6', 9)의 경도를 초과하는 와셔 경도에 의해서 촉진된다. 와셔는 예를 들어, 이들의 형상인 기계적 수단을 택한다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 볼트 조인트의 잠금은 작업물 또는 작업물에 상응하는 것과 상호작용하는 일 측면 상에 캠들(20)의 패턴에 의한 로킹 요소를 스스로 구성하는 너트 또는 볼트인 볼트 요소에 의해서 수행된다. 조인트가 죄어지면, 볼트 요소의 캠(20) 패턴 측면(18, 19)은 표면을 침투해서 압흔들(21)을 만들고, 측면 패턴은 도 3에 도시된 것과 같은 동일한 방식으로 표면 상에 작동한다.

본 발명의 다른 양태의 조인트를 풀면, 볼트 또는 너트인 동시에 죄이는 동안에 만들어진 압흔들과 함께 로킹 요소가 되는 볼트 요소의 캠들은 압흔들(21)에 대해서 미끄러진다. 와셔들에 대한 경우에 있는 것과 같이, 압흔들(21)의 형성은 날카로운 캠 리지에 의해서 그리고 작업물 또는 대응하는 것, 즉, 캠들과 상호작용하는 표면(9)의 경도를 초과하는 볼트 요소에 의해서 촉진된다.

그러므로, 원래 존재하는 와셔, 볼트 헤드 또는 너트의 부분인 나선으로 형성된 캠들 또는 상기 기계적 수단의 나선으로 형성된 캠들에 의해서 만들어진 압흔들(21)이 있기 때문에, 상기 나선으로 형성된 캠들을 구비하는 두 개의 물체들 사이에 접촉으로 가능한 한 큰 접촉 면적이 획득되고, 동일한 축에 대해서 중심이 맞춰진 맞은편의 나선 캠 표면들은 두 개의 물체들 사이에 상호 회전의 각과 관계없이 가능한 접촉 표면 전체에 걸쳐서 항상 들어맞는다. 이러한 방법으로, 본 발명에 따른 로킹 요소를 사용하면, 안전한 캠 로킹 효과가 또한 얻어질 수 있다.

나선이 아닌 캠들, 즉, 평평한 캠 표면들의 경우에, 평평한 캠 표면들을 구비하는 두 개의 물체들은 단지 상호 회전의 단일 위치로 완전히 들어맞는다. 그러므로, 평평한 캠 표면들을 구비하는 로킹 요소들은 매우 작은 접촉 표면, 높은 접촉 압력 및 상호 회전에서 물체들 사이에 높은 마찰력을 제공하고, 안전한 캠 로킹 효과는 획득되지 않고 단지 마찰 잠금(friction locking)이 된다는 것을 의미한다.

나선으로 형성된 캠 표면들과 평평한 캠 표면들 사이에 기능의 차이는 도 6 및 7에서 설명된다.

도 6의 (a) 및 도 7의 (a)에서, 들어맞는 부분(match)이 가까이 있다. 도 6의 (b) 및 (c)에서, 들어맞는 부분은 A와 B에서 볼 수 있는 것과 같이 상호 회전에도 불구하고 여전히 가까이 있다. 상호 회전을 나타내는 도 7의 (b) 및 (c)에서, 들어맞는 부분은 B에서 볼 수 있는 것과 같이 외주에서만 가까이 있지만, 틈(A')이 물체들 사이에 존재하는 A에서 볼 수 있는 것과 같이 실질적으로 접촉 표면의 나머지에서는 가까이 있지 않다.

상기에, 본 발명이 예시들 및 바람직한 실시예들과 함께 설명되었다.

물론, 또 다른 실시예들 및 중요하지 않은 변형들과 부가들이 기본적인 발명적 발상으로부터 출발하지 않고 떠올려질 수 있다.

그러므로, 물론 본 발명에 따른 와셔는 기계적 수단(8)이 볼트 요소, 예를 들어, 볼트의 바닥 측면(6') 상에서 작동하도록 바뀔 수 있다.

또한, 핀들 또는 다른 돌출한 요소들의 형태인 기계적 수단(8)의 경우에, 이것들은 로킹 요소가 작동하도록 의도된 표면 상에 배치될 수 있다. 그러한 경우에, 로킹 요소의 기계적 수단은 돌출 요소들이 고정하도록 의도된 미리 제작된 오목부들이 될 것이다.

또한, 기계적 수단, 핀 등 그리고 오목부들은 미리 형성되는 것이 바람직하기 때문에, 핀 등의 형태인 기계적 수단의 경우에, 로킹 요소는 로킹 요소가 함께 작동하도록 의도된 표면보다 더 단단하게 될 필요가 없다.

로킹 요소들, 와셔들, 볼트들, 너트들 등에 관한 한, 이것들은 바람직하게는 경화 강(harddable steel)이고 요소 경도는 바람직하게는 465HV 이상이다.

그러므로, 본 발명은 도시된 실시예들로 제한해서 고려되지 않고, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 바뀔 수 있다.

Claims (10)

1. 볼트 조인트에 잠그기 위한 로킹 요소로서,
   방사상으로 연장하는 캠들의 한 패턴을 포함하는 일 측면을 포함하고, 캠들의 주표면은 사선 형상을 구비하며, 캠들의 피치는 볼트 조인트에 포함된 스레드들의 피치를 초과하고,
   로킹 요소는 조인트(2)의 단일의 로킹 요소로 적용되도록 의도되는 와셔(1)이며, 맞은편인 와셔의 다른 측면(7)은 상기 다른 측면 및 상기 다른 측면이 작동하도록 의도되는 표면(6', 9) 사이에 회전을 방지하는 잠금 작동을 제공하기 위한 기계적 수단(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로킹 요소.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기계적 수단(8)은 주표면(10')이 나선 형상을 구비하는 방사상으로 연장하는 캠들(10)의 한 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 로킹 요소.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기계적 수단(8)은 방사상으로 연장하는 이들(14)의 한 패턴을 포함하는 로킹 요소.
4. 제3항에 있어서,
   원주 방향으로 상기 이들(14) 사이의 거리는 이 폭보다 크지 않고 작은 것을 특징으로 하는 로킹 요소.
5. 제1항에 있어서,
   상기 기계적 수단(8)은 바람직하게는 미리 제조된 상기 표면의 오목부들과 협력하도록 배치된 핀들 또는 다른 유사한 돌출 요소들이거나, 상기 표면의 핀들 또는 다른 유사한 돌출 요소들과 협력하기 위한 바람직하게는 미리 제조된 오목부들인 것을 특징으로 하는 로킹 요소.
6. 볼트 조인트에 잠그기 위한 로킹 요소로서,
   방사상으로 연장하는 캠들의 한 패턴을 포함하는 일 측면을 포함하고, 캠들의 주표면은 사선 형상을 구비하며, 캠들의 피치는 볼트 조인트에 포함된 스레드들의 피치를 초과하고,
   로킹 요소는 측면(18, 19)이 작업불(13) 또는 대응하는 것의 표면(9)과 상호작용하도록 의도된 측면인 캠들(20)의 패턴을 포함하는 너트(15) 또는 볼트(16)인것을 특징으로 하는 로킹 요소.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   캠들(15, 20)은 비교적 날카로운 모서리(12)를 포함하고 방사상으로 연장하는 리지(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는 로킹 요소.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   바람직하게는 경화강(hardened steel)인 견고한 로킹 요소(1, 15, 16) 재료는 볼트 조인트(2)의 남은 부분들(6, 13)의 재료보다 더 단단한 것을 특징으로 하는 로킹 요소.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 로킹 요소인 것을 특징으로 하는 볼트 조인트.
10. 제9항에 있어서,
    상기 로킹 요소는 와셔(1)이고 상기 기계적 수단(8)은 조인트의 작업물(13) 상에 작동하도록 의도되는 것을 특징으로 하는 볼트 조인트.

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