KR20100122548A - 록킹 너트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼트부재와 결합하는 록킹 너트 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는, 일측에서 원형의 환턱이 돌출 형성되고 환턱에서 내측으로 경사지게 테이퍼부가 연장 형성되며 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제1체결공이 관통 형성되는 가압너트와, 가압너트의 테이퍼부에 대응되도록 일측에 테이퍼수용부가 형성되고 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제2체결공이 관통 형성되며 제2체결공과 테이퍼수용부 사이에는 단턱이 단차 형성되는 피가압너트를 포함하며, 견고히 체결됨으로써 진동 등에 의해 예기치 못하게 결합이 해제되는 것을 방지할 수 있는 록킹 너트 어셈블리를 제공한다.

볼트부재, 록킹, 너트, 테이퍼부, 가압너트, 테이퍼수용부, 피가압너트

Description

록킹 너트 어셈블리{LOCKING NUT ASSEMBLY}

본 발명은 너트 어셈블리에 관한 것으로, 특히 볼트부재에 견고하게 체결되어 피체결물의 이탈을 방지하는 록킹 너트 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 볼트, 너트 등의 체결부재는 오른나사이며, 시계방향으로 나사산이 형성되어 오른쪽 방향(시계방향)으로 회전시키면 조여지게 되고, 왼쪽 방향(반시계방향)으로 회전시키면 풀어지게 된다.

그러나, 예상하였거나 혹은 예상하지 못했던 진동과 충격에 의해서 볼트와 너트는 나사산의 리드각을 거슬러 체결력이 떨어지게 되고, 서로 분리되는 경우가 있다.

이런 풀림 현상은 기계장치의 고유 특성을 상실하게 만들고, 기차의 탈선, 자동차의 전복, 시설물의 붕괴, 기계의 고장 등 심각한 안전사고를 유발하게 된다.

최근에는, 이처럼 볼트와 너트의 체결력이 떨어지는 풀림 현상을 방지하기 위해, 특수 너트에 대한 개발이 진행되어 왔는데, 이러한 특수 너트를 록 너트(LOCK NUT)라고 하며, 시중에도 다양한 종류의 록 너트 제품이 유통되고 있다.

그런데, 현재 사용되고 있는 록 너트의 경우 그 구조가 복잡하여, 다수의 부품을 필요로 하거나 기계가공이 어려우며, 이에 따라 제작시간과 비용이 증가하는 문제점이 있고, 분해시 파손되는 부품 때문에 재사용이 곤란한 경우도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예는, 일측에서 원형의 환턱이 돌출 형성되고 환턱에서 내측으로 경사지게 테이퍼부가 연장 형성되며 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제1체결공이 관통 형성되는 가압너트와, 가압너트의 테이퍼부에 대응되도록 일측에 테이퍼수용부가 형성되고 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제2체결공이 관통 형성되며 제2체결공과 테이퍼수용부 사이에는 단턱이 단차 형성되는 피가압너트를 포함하는 록킹 너트 어셈블리와 관련된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 일측에서 원형의 환턱이 돌출 형성되고 환턱에서 내측으로 경사지게 테이퍼부가 연장 형성되며 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제1체결공이 관통 형성되는 가압너트와, 가압너트의 테이퍼부에 대응되도록 일측에 테이퍼수용부가 형성되고 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제2체결공이 관통 형성되며 제2체결공과 테이퍼수용부 사이에는 단턱이 단차 형성되는 피가압너트를 포함하는 록킹 너트 어셈블리가 제공된다.

여기서, 가압너트의 타측에는 제1체결공의 둘레를 따라 경사지게 제1가이드부가 형성되는 것이 바람직하고, 피가압너트의 타측에는 제2체결공의 둘레를 따라 경사지게 제2가이드부가 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 테이퍼부와 테이퍼수용부 중 적어도 어느 하나에는 자성분말이 함침될 수 있다.

한편, 가압너트와 피가압너트 중 적어도 어느 하나는 자성체로 이루어지는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리에 의하면, 볼트부재에 피체결물과 함께 견고히 체결됨으로써, 진동이나 충격 등의 외력에 의해 피체결물이 분리되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리는 간단한 구조로서 그 제작이 용이하여 제작비용과 시간을 절감함으로써 제품가격을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 의하면, 가압너트와 피가압너트가 자력에 의해 결합 가능하여, 볼트부재에 체결되었을 때에는 체결력이 향상되고, 볼트부재로부터 분리되었을 때에는 가압너트와 피가압너트를 자성결합시켜 함께 보관하기 용이하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께 나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리의 분해사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가압너트를 각각 상측과 하측에서 바라본 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피가압너트를 각각 상측과 하측에서 바라본 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리의 결합단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리(10)는, 일측에 테이퍼부(24)가 돌출 형성되는 가압너트(20)와, 가압너트(20)의 테이퍼부(24)에 대응되도록 테이퍼수용부(33)가 일측에 형성되는 피가압너트(30)를 포함하여 구성되며, 볼트부재(1)에 피체결물(2)과 함께 체결된다.

여기서 본 실시예에서는, 가압너트(20)와 피가압너트(30)의 형상을 통상적으로 널리 사용되는 육각너트의 헤드(head)를 가진 형상으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 헤드가 사각, 팔각 등으로 다양하게 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가압너트(20)는, 내주면에 나사산이 형성된 제1체결공(21)이 중앙에 관통 형성되고, 육각헤드(22)의 일측에서 소정 두께를 가진 원형의 환턱(23)이 돌출 형성되며, 환턱(23)의 끝단에서 비스듬하게 내측으로 즉, 제1체결공(21) 방향으로 소정 각도 경사져서 테이퍼부(24)가 연장 형성된다.

이때, 제1체결공(21)은 육각헤드(22)의 타측에서 테이퍼부(24)까지 관통하여 형성되며, 육각헤드(22)의 타측에는 제1체결공(21)의 둘레를 따라 경사지게 제1가이드부(25)가 형성되는 것이 바람직한데, 이 제1가이드부(25)는 볼트부재(1)에 가압너트(20)를 체결할 때 볼트부재(1)의 삽입 방향을 가이드하는 역할을 한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 피가압너트(30)는, 전술한 가압너트(20)에 대응되는 형상으로서, 내주면에 나사산이 형성된 제2체결공(31)이 중앙에 관통 형성되고, 육각헤드(32)의 일측에는 가압너트(20)의 테이퍼부(24)에 대응되는 테이퍼수용부(33)가 함몰 형성된다.

이때, 제2체결공(31)의 직경은 전술한 제1체결공(21)의 직경과 동일하게 형 성되는 것이 바람직하고, 가압너트(20)와 피가압너트(30)가 볼트부재(1)에 체결될 때, 제1체결공(21)과 제2체결공(31)은 동일 축선상에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 테이퍼수용부(33)의 테두리와 제2체결공(31)이 만나는 부분에는 단턱(34)이 단차져서 형성되는 것이 바람직한데, 가압너트(20)와 피가압너트(30)의 결합시 피가압너트(30)의 단턱(34)에 가압너트(20)의 테이퍼부(24) 끝단이 밀착 지지된다.

아울러, 육각헤드(32)의 타측 즉, 피가압너트(30)에서 테이퍼수용부(33)가 형성된 면의 반대쪽에는 제2체결공(31)의 둘레를 따라 경사지게 제2가이드부(35)가 형성되는 것이 바람직한데, 이 제2가이드부(35)는 볼트부재(1)에 피가압너트(30)를 체결할 때 볼트부재(1)의 삽입 방향을 가이드하는 역할을 하게 된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리(10)의 사용예를 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 볼트부재(1)의 나사부(1a)에는 피체결물(2)이 체결되고, 이 피체결물(2)이 볼트부재(1)로부터 이탈되지 않도록, 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리(10)가 피체결물(2)의 후방에 체결되는데 먼저, 피가압너트(30)가 볼트부재(1)의 나사부(1a)에 나사결합되어 피체결물(2)을 지지하고, 이후 가압너트(20)가 볼트부재(1)의 나사부(1a)에 나사결합되어 피가압너트(30)를 지지하는 순서로 체결되는 것이 바람직하다. 물론, 필요에 따라 가압너트(20)와 피 가압너트(30)의 체결 순서를 바꾸는 것도 가능하다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 가압너트(20)의 테이퍼부(24)는 피가압너트(30)의 테이퍼수용부(33)에 밀착하게 되고, 가압너트(20)의 테이퍼부(24) 끝단은 피가압너트(30)의 단턱(34)에 지지되는데, 가압너트(20)가 체결되면서 피가압너트(30)를 가압하게 되면, 가압너트(20)의 제1체결공(21)에 형성된 나사산은 반력에 의해 볼트부재(1)의 나사부(1a)에 대하여 후방으로 힘을 가하게 되고, 피가압너트(30)의 제2체결공(31)에 형성된 나사산은 전방으로 밀리면서 볼트부재(1)의 나사부(1a)에 대하여 전방으로 힘을 가하게 된다.

이때, 가압너트(20)의 환턱(23)이 피가압너트(30)의 테이퍼수용부(33) 테두리를 가압함으로써, 테이퍼수용부(33)를 벌리는 방향으로 힘을 가하게 되고 이에 따라 피가압너트(30)의 제2체결공(31)에 형성된 나사산 중 가압너트(20) 가까이에 형성된 나사산에는 후방으로 힘이 작용하게 된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리(10)는, 전체적으로 가압너트(20)는 피가압너트(30)와 밀착된 상태에서 피체결물(2)의 후방으로 밀리는 힘을 받도록 체결되고, 이와 반대로 피가압너트(30)는 피체결물(2) 쪽으로 밀리는 힘을 받으면서 체결됨에 따라, 진동이나 충격 등에 의해서 발생되는 풀림현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 가압너트(20)의 테이퍼부(24)와 피가압너트(30)의 테이퍼수용부(33)는 서로 밀착하여 접함으로써 이들 사이에 마찰력이 발생하게 되고, 이 마찰력은 가압너트(20)와 피가압너트(30)의 분리를 방지하는 힘으로도 작용하게 된다.

이러한 마찰력을 더욱 향상시키기 위해, 테이퍼부(24)와 테이퍼수용부(33) 그리고 단턱(34)에 자성(磁性)분말을 함침시키거나, 가압너트(20)와 피가압너트(30) 중 적어도 어느 하나를 자성체로 가공함으로써, 가압너트(20)와 피가압너트(30)가 자성결합되도록 할 수 있다.

이때, 필요에 따라, 서로간에 인력이 발생되도록 서로 반대되는 극성을 띄게 하거나, 반대로 척력이 발생되도록 서로 동일한 극성을 띄게 할 수 있는데, 서로간에 척력이 발생되도록 하는 경우에는 볼트부재(1)의 나사부(1a)에 걸리는 힘이 증대하는 대신에 테이퍼부(24)와 테이퍼수용부(33) 사이의 마찰력은 감소하고, 서로간에 인력이 발생되도록 하는 경우에는 볼트부재(1)의 나사부(1a)에 걸리는 힘은 다소 약화되는 반면에, 테이퍼부(24)와 테이퍼수용부(33) 사이의 마찰력은 증대하게 된다.

따라서, 사용자는 피체결물(2)과 볼트부재(1)의 소재, 직경, 길이 등 규격, 그리고 가압너트(20)와 피가압너트(30)의 규격, 예를 들어 테이퍼부(24)와 테이퍼수용부(33)의 길이, 접촉면적 등을 적절히 고려하여 극성을 선택하는 것이 바람직하다.

한편, 가압너트(20)와 피가압너트(30)가 서로 자성결합 가능하도록 구성하는 경우, 미사용시 서로 결합시켜 함께 보관하기 용이하고, 둘 중 어느 하나를 쉽게 분실하는 위험을 피하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리의 분해사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가압너트의 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피가압너트의 사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 록킹 너트 어셈블리의 결합단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 볼트부재 1a : 나사부

2 : 피체결물

10 : 록킹 너트 어셈블리

20 : 가압너트 21 : 제1체결공

22 : 육각헤드 23 : 환턱

24 : 테이퍼부 25 : 제1가이드부

30 : 피가압너트 31 : 제2체결공

32 : 육각헤드 33 : 테이퍼수용부

34 : 단턱 35 : 제2가이드부

Claims (5)

1. 볼트부재와 결합하는 록킹 너트 어셈블리에 있어서,

   일측에서 원형의 환턱이 돌출 형성되고, 상기 환턱에서 내측으로 경사지게 테이퍼부가 연장 형성되며, 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제1체결공이 관통 형성되는 가압너트; 및

   상기 가압너트의 테이퍼부에 대응되도록 일측에 테이퍼수용부가 형성되고, 중앙에는 내주면에 나사산을 가진 제2체결공이 관통 형성되며, 상기 제2체결공과 상기 테이퍼수용부 사이에는 단턱이 단차 형성되는 피가압너트;를 포함하는 록킹 너트 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 가압너트의 타측에는 상기 제1체결공의 둘레를 따라 경사지게 제1가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 록킹 너트 어셈블리.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 피가압너트의 타측에는 상기 제2체결공의 둘레를 따라 경사지게 제2가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 록킹 너트 어셈블리.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 테이퍼부와 상기 테이퍼수용부 중 적어도 어느 하나에는 자성분말이 함침되는 것을 특징으로 하는 록킹 너트 어셈블리.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 가압너트와 상기 피가압너트 중 적어도 어느 하나는 자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 록킹 너트 어셈블리.

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