KR20110029642A - 너트 자동 체결식 볼트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 너트 자동 체결식 볼트 유닛에 관한 것으로, 말단부에 너트가 체결된 볼트의 축부를 모재에 형성한 볼트공 내부에 삽입한 후 볼트를 회전시키면 폐쇄된 공간 내에서 너트가 조여지면서 축부 둘레의 확장조임날개관의 날개를 벌려 모재의 내벽면을 압박하여 부착물을 결합하고, 반대로 볼트를 풀면 너트가 원상복귀되어 탈부착할 수 있는 너트 자동 체결식 볼트 유닛에 관한 것이다.

상기 본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구성은, 머리(12)와 축부(14)로 이루어진 볼트(10)와; 선단 둘레에 볼트공(h)에 밀착되어 볼트(10)에 의해 회전되지 않도록 하는 스토퍼(26)와 양측에 뒤쪽 말단 쪽으로 절결 형성된 가이드절결홈(22) 및 상기 가이드절결홈(22)에 의해 양측에 구성된 압박 날개부(24a)(24b)를 구비하여 상기 볼트(10)의 축부(14)에 끼워지는 확장조임날개관(20)과; 양측에 상기 확장조임날개관(20)의 가이드절결홈(22) 내에 대응 위치하는 가이드핀(34)을 형성하며 상기 볼트(10)의 축단부에 체결되는 조임너트(30); 로 구성된다.

볼트, 볼트구멍, 석고, 등기구

Description

너트 자동 체결식 볼트 유닛{Bolt unit}

본 발명은 파이프 형태와 같이 폐쇄된 내부 공간을 갖는 속이 비어있는 모재에 볼트와 너트로 부착물을 고정하는 너트 자동 체결식 볼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 말단부에 너트가 체결된 볼트의 축부를 모재에 형성한 볼트공 내부에 삽입한 후 볼트를 회전시키면 폐쇄된 공간 내에서 너트가 조여지면서 축부 둘레의 확장조임날개관의 날개를 벌려 모재의 내벽면을 압박하여 부착물을 결합하고, 반대로 볼트를 풀면 너트가 원상복귀되어 탈부착할 수 있는 너트 자동 체결식 볼트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 폐쇄된 내부공간을 갖는 구조물(이하, 모재라 한다.)에 부착물을 부착할 때에는 주로 모재에 구멍을 내고 탭을 내어 이에 나사나 볼트를 박거나 또는 피스를 박아 고정한다.

또, 벽체나 천정과 같은 곳에 등기구나 스위치를 부착할 때에도 못이나 피스를 박아 고정한다. 즉, 못이나 피스를 부착물에 형성된 나사공에 틀어박게 되면 그 부착력에 의해 부착물이 견고하게 고정된다.

그런데 폐쇄된 내부공간을 갖는 모재에 부착물을 부착하기 위해서는 미리 구멍을 내고 그 구멍에 탭을 내는 공정이 수반되어야 하기 때문에 작업이 번거롭고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 즉, 단순히 뚫어놓은 볼트구멍에는 볼트는 삽입시킬 수 있어도 모재의 내부에 너트를 삽입시킬 수 없기 때문에 부착물을 고정할 수가 없고, 또 피스를 틀어박아 고정하는 구조는 모재가 두껍고 재질이 강할 경우에는 피스구멍을 천공하는데 어려움이 있는 문제점이 있다.

또한, 건물의 천정이나 벽면은 주로 석고판넬과 같이 얇은 판재로 된 내장재로 마감되어 있어 벽면과 내장재 사이에는 많은 공간부가 분포되며, 실제 못이나 피스가 박혀 힘을 받을 수 있는 부분은 극히 제한되어 있다.

이 때문에 못이나 피스를 박더라도 힘을 받는 부분이 아닌 곳에 박게 되면 그 체결력이 취약해져 결국 부착물의 중량을 이기지 못하여 쉽게 떨어질 뿐만 아니라 모재가 파손되므로 현장 작업자들이 부착물을 부착하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 심지어는 부착물의 부착위치를 실제 설계위치에 부착하지 못하고, 현장여건에 따라 상황에 맞게 변경시켜가면서 부착하고 있는 것이 현실이다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창안한 것으로, 그 목적은, 내부가 폐쇄된 공간으로 이루어진 모재에 부착물을 부착할 때, 단순히 구멍을 뚫어 이에 볼트유닛을 삽입한 후 회전시키면 내부에서 너트가 자동으로 조여져 볼트 축부에 구성된 확장조임날개관의 날개부를 벌려 모재의 내벽면을 압박함으로써 부착물을 신속 간편하면서도 견고하게 부착할 수 있도록 하는 너트 자동 체결식 볼트 유닛을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석고판과 같이 두께가 얇고 지지력이 취약하여 못이나 피스와 같은 체결구로는 부착물을 고정할 수 없는 모재에도 부착물을 견고하면서도 신속 간편하게 부착할 수 있도록 하는 너트 자동 체결식 볼트 유닛을 제공하는 데 있다.

즉, 석고판넬 등과 같은 건축용 내외장재나 샌드위치판넬 등과 같이 표면이 얇으면서 속이 비어있거나 또는 그 비어있는 부분에 지지력이 없는 스티로폼과 같은 소재(단열재)로 채워진 내, 외장재에 볼트의 체결조작만으로도 볼트의 말단에 체결된 너트가 얇은 모재의 배면을 조여 부착물을 모재에 견고하면서도 신속 간편하게 부착할 수 있는 너트 자동 체결식 볼트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛은,

머리와 축부로 이루어진 볼트와;

선단 둘레에 볼트공의 입구에 밀착되어 볼트에 의해 회전되지 않도록 하는 스토퍼와 양측에 후측 말단 쪽으로 절결형성 된 가이드절결홈 및 상기 가이드절결홈에 의해 양측에 구성된 압박 날개부를 구비하여 상기 볼트의 축부에 끼워지는 확장조임날개관과;

사기 볼트의 축부 말단부에 체결되며, 양측에 상기 확장조임날개관의 가이드절결홈 내에 대응 위치하여 안내를 받는 가이드핀를 형성한 조임너트; 로 구성하여 달성된다.

상기 본 발명의 너트 자동 체결식 볼트 유닛은, 볼트의 축단부에 확장조임날개관과 조임너트보다 큰 지름의 천공부가 구성되어 달성된다.

본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛은, 폐쇄된 공간을 가진 모재에 구멍을 뚫어 이에 볼트 유닛을 끼워 회전하게 되면 축부의 끝부에 체결된 너트가 자동으로 조여지면서 축부 둘레에 구성된 너트 확장조임날개관을 벌려 그 날개부가 모재의 내벽을 압박하므로 견고하면서도 신속 간편하게 부착물을 모재에 고정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 표면이 석고와 같은 얇은 판으로 이루어지면서 힘살 부분을 제외한 부분이 속이 비어 있거나 또는 스티로폼과 같은 지지력이 없는 소재로 채워진 모재(내, 외장재)에 부착물을 고정할 때, 볼트공을 내어 이에 볼트를 관통삽입한 후 체결조작하면, 볼트공 내부에 삽입된 너트가 후퇴하면서 확장조임날개관을 양측으로 벌려 결국 얇은 표면판 배면을 압박하여 부착물을 고정할 수 있게 된다.

특히, 확장조임날개관의 날개가 상기 조임너트에 의해 가이드절결홈을 기준으로 하여 양측으로 벌어지면서 최종적으로 볼트공의 끝 부분에서 꺾여 모재의 배면부에 밀착됨과 동시에 압박하게 되는데, 상기 확장조임날개관이 넓은 면적으로 얇은 모재판 배면을 압박하기 때문에 그 압박력이 넓은 면적에 균일한 분포로 전달되므로 모재의 지지력이 향상되게 된다. 따라서 부착물이 견고하게 고정되며 얇은 큰 부착물이 매달리더라도 얇은 판으로 된 모재의 손상 없이 오랫동안 견고하게 지지할 수가 있게 된다.

또한, 볼트가 볼트공에 삽입된 후 단순히 볼트를 회전하는 조작만 계속하게 되면 너트가 후퇴하여 확장조임날개관을 벌려 모재의 배면을 압박하기 때문에 작업이 매우 신속 간편한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구조를 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구조를 나타낸 분리 단면도이며, 도 3a,3b,3c는 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 사용상태도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛은, 머리(12) 와 축부(14)로 이루어진 볼트(10)와; 선단 둘레에 볼트공(12)의 입구에 밀착되어 볼트(10)에 의해 회전되지 않도록 하는 스토퍼(26)와 양측에 뒤쪽 말단 쪽으로 절결 형성된 가이드절결홈(22) 및 상기 가이드절결홈(22)에 의해 양측에 구성된 압박 날개부(24a)(24b)를 구비하여 상기 볼트(10)의 축부(14)에 끼워지는 확장조임날개관(20)과; 양측에 상기 확장조임날개관(20)의 가이드절결홈(22) 내에 대응 위치하는 가이드핀(34)를 형성하며 상기 볼트(10)의 축단부에 체결되는 조임너트(30); 로 구성된다.

상기 볼트(10)는 부착물(B)이나 모재(A)에 따라 길이나 굵기 등과 같은 사이즈를 다양하게 적용하는 것이 바람직하며, 머리(12)의 형태도 다양하게 채용할 수 있으며, 머리(12)의 크기는 모재(A)에 형성되는 볼트공(h)보다 크게 형성되어야 한다.

상기 확장조임날개관(20)은 금속재로 구성할 수도 있으나 합성수지재(플라스틱)로 구성할 수도 있다. 또한, 확장조임날개관(20)의 사이즈는 내경이 상기 볼트(10)의 축부(14) 외경보다 크고, 외경은 볼트공(h)보다 작게 구성한다. 그리고 선단에 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지 후측 둘레에는 스토퍼(26)가 형성되어있다. 상기 스토퍼(26)는 볼트공(h)의 입구부에 대응되어 회전이 억제되도록 하기 위한 것으로 그 둘레가 상기 볼트공(h)의 입구부와 같거나 약간 크게 구성된다. 또 스토퍼(26)의 구조는 단순히 외경을 크게 하거나 단순 돌출시킨 구조 등 다양하게 형성할 수 있으나 도면과 같이 보강살 형태로 형성하여 볼트공(h)에 삽입시 스토퍼(26)가 쐐기형태로 볼트공(h) 입구부에 압박 삽입되도록 하는 것이 바람 직하다. 또, 상기 가이드절결홈(22)은 부착물(B)과 부착물(B)이 고정되는 모재(A)의 두께가 얇을 때를 감안하여 최대한 선단과 근접되게 형성하며, 상기 가이드절결홈(22)의 후미는 확장조임날개관(20)의 말단부방향으로 완전 절결된 구조를 갖는다. 이 가이드절결홈(22)에 의해 양측에는 압박 날개부(24a)(24b)가 구성되며, 상기 압박 날개부(24a)(24b)는 후술 될 조임너트(30)에 의해 양측으로 벌어져 모재(A)의 배면을 압박하는 기능을 수행한다.

상기 조임너트(30)는 확장조임날개관(20)과 같이 금속재로 형성할 수도 있으나 합성수지재로 구성할 수 있다. 또한, 조임너트(30)는 앞쪽보다 뒤쪽이 확장되는 형상을 갖는다. 즉, 둘레가 뒤쪽방향으로 확장되는 방향으로 경사진 벌림경사면(32)을 형성하여 볼트(10)의 체결조작에 의해 머리(12) 쪽으로 후퇴할 때, 걸림 현상 없이 확장조임날개관(20)이 자연스럽게 벌어질 수 있도록 한다. 또 조임너트(30) 둘레 양측에 상기 가이드절결홈(22)에 대응되는 가이드핀(34)은 볼트(10)에 체결시 확장조임날개관(20)의 가이드절결홈(22) 내에 위치하도록 하여 확장조임날개관(20)에 의해 회전이 억제되도록 구성함과 동시에 가이드절결홈(22)을 따라 전후진 할 수 있도록 구성한다.

도 4a,4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구조도이다.

도시된 바와 같이 볼트(10)의 말단부에는 부착물(B) 또는 모재(A)에 볼트공(h)을 뚫기 위한 천공부(16)가 구성될 수 있다. 이때 상기 천공부(16)는 드릴비트와 같은 기능을 수행하며, 그 크기는 외경이 상기 조임너트(30)를 비롯하여 확장조임날개관(20)보다 크도록 하여 천공시 볼트공(h) 내주면에 상기 조임너트(30) 및 확장조임날개관(20)의 둘레가 간섭받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛은, 모재(A)에 구멍을 볼트공(h)을 천공한 후 부착물(B)을 모재(A)에 밀착시킨 상태에서 볼트공(h)에 볼트(10)를 삽입시킨다. 볼트(10)가 삽입되면 확장조임날개관(20)의 선단 둘레에 형성된 스토퍼(26)가 상기 볼트공(h) 입구부 내주면에 압박 내지 밀착된다. 이 상태에서 외부로 노출된 볼트머리(12)를 회전시키면 스토퍼(26)에 의해 확장조임날개관(20)이 고정됨과 동시에 볼트(10)의 말단부에 체결된 조임너트(30)도 그 둘레에 형성된 가이드핀(34)이 가이드절결홈(22)에 간섭받아 회전하지 않게 되므로 볼트(10)만 회전하게 된다. 이는 결국 상대적으로 상기 조임너트(30)가 볼트(10)에 조여지는 것과 같으므로 가이드절결홈(22)에 안내 지지되어 볼트(10)의 머리(12) 쪽으로 후퇴 이동하게 된다. 이 동작에 의해 확장조임날개관(20)의 압박 날개부(24a)(24b)는 너트(22)의 외경에 의해 양쪽으로 점점 벌어지게 되며, 조임너트(30)의 이동 정도에 따라 확장조임날개관(20)의 압박 날개부(24a)(24b)가 벌어지는 각도는 지속적으로 커지게 된다. 결국, 모재(A)의 배면부를 경계로 완전히 벌어져 모재(A)를 압박하게 된다. 따라서 볼트(10)의 머리(12)부와 확장조임날개관(20) 사이에 개재된 부착물(B)과 모재(A)는 견고하게 고정되며, 특히 모재(A)의 배면을 압박하는 확장조임날개관(20)의 압박 날개부(24a)(24b)는 넓은 면적으로 압박력을 가하기 때문에 모재(A)가 손상됨 없이 부착물(B)을 견고하게 고정할 수 있게 된다. 특히, 상기 압박 날개부(24a)(24b)가 벌어지다가 꺾이는 부분은 볼트공(h)의 말단부 즉, 모재(A)의 배면 경계부에서 시작된다. 이러한 현상은 모재(A)의 두께가 가변 되더라도 동일하게 발현되므로 본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛은 두께가 다른 어떠한 모재(A)에도 적용할 수 있는 범용성을 갖는다.

한편, 도 4a,4b 에서와 같이 볼트(10)의 말단부에 천공부(16)가 있는 경우에는 별도로 부착물(B)이나 모재(A)에 구멍을 뚫지 않고 곧바로 볼트(10)의 천공부(16)를 모재(A)에 대고 회전시켜 볼트공(h)을 천공한다. 볼트공(h)이 완전히 천공되기 전 까지는 천공부(16)에 의해 형성되는 볼트공(h)의 내경이 상기 조임너트(30)나 확장조임날개관(20)보다 크기 때문에 간섭을 받지 않아 볼트(10)와 함께 회전하게 되므로 조임너트(30)의 이동도 발생하지 않을 뿐만 아니라 확장조임날개관(20)도 벌어지는 현상이 발생하지 않는다.

볼트공(h)이 완전히 천공되면 확장조임날개관(20)의 선단이 볼트공(h)의 입구부 내에 삽입되어 스토퍼(26)에 의해 회전이 억제되므로 이때부터는 전술한 바와 같이 조임너트(30)가 후퇴함과 동시에 확장조임날개관(20)이 벌어지게 된다. 그 결과에 따른 과정은 도 1 내지 도 3의 동작과 동일하다.

따라서 본 발명의 너트 자동 체결식 볼트 유닛은 볼트공(h)을 천공하는 것에서부터 확장조임날개관(20)을 벌려 부착물(B)을 견고하게 고정하는 일련의 과정을 한 번의 조작에 의해 연속적으로 실시할 수 있고, 또 그로 인해 작업속도가 매우 빨라지게 된다. 이러한 본 발명은 칼블럭으로도 활용할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛으로 등주와 같이 내부에 폐쇄된 공간을 가진 모재에 부착물을 부착하는 구조를 도시한 단면도이다.

도시된 모재는 가로등이나 신호등과 같은 등주를 도시한 것이다. 이와 같이 내부가 폐쇄된 형태의 모재에 부착물을 부착하기 위해 본 발명의 볼트 유닛을 활용한 것으로, 도시된 바와 같이 볼트구멍(h)을 뚫어 그 내부에 볼트 유닛을 삽입한 후 볼트(10)를 회전시키면 볼트구멍(h)을 통해 내부로 삽입된 너트(30)가 조여지면서 확장조임날개관(20)의 압박 날개부(24a)(24b)를 벌린다. 이와 같이 압박 날개부(24a)(24b)가 확장되면 모재(A)의 배면을 압박하게 되어 부착물을 견고하게 부착할 수 있게 된다.

한편, 부착된 부착물(B)을 모재(A)로부터 분리하고자 할 경우에는 볼트(10)를 역회전시키면 너트(30)가 후퇴하여 상기 압박 날개부(24a)(24b)를 자유롭게 해준다. 이 상태에서 볼트(10)를 잡아 뽑게 되면 상기 압박 날개부(24a)(24b)는 곧게 펴지면서 볼트유닛이 외부로 이탈되게 되므로 부착물(B)을 모재(A)로부터 용이하게 분리시킬 수가 있는 것이다.

본 발명 너트 자동 체결식 볼트 유닛은, 관 형태와 같이 내부에 폐쇄된 공간을 갖는 모재 또는, 내부가 비어있으면서 표면이 얇은 판으로 된 모재, 예를 들면 석고판과 같은 모재에 부착물을 부착할 때 활용하는 것으로, 볼트를 회전시키면 축부의 끝부분에 체결된 너트가 조여지면서 축부 둘레에 구성된 확장조임날개관을 벌 려 모재의 배면에 넓은 면적으로 압박력을 가하므로 신속 간편하면서도 견고하게 부착물을 부착할 수 있고, 또 부착물의 중량이 크더라도 모재의 손상 없이 오랫동안 견고한 상태로 부착물을 고정할 수 있다.

따라서 가로등이나 신호등과 같은 등주에 센서나 커버 등과 같은 부착물을 부착하거나 또는 신축건물의 시공시나 실내 인테리어 시공시 등기구 부착이나 스위치박스 부착 등과 같은 부착물을 부착하는데에 널리 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구조를 나타낸 분리 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구조를 나타낸 분리 단면도.

도 3a,3b,3c는 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 사용상태도.

도 4a,4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛의 구조도.

도 5는 본 발명에 따른 너트 자동 체결식 볼트 유닛으로 등주와 같이 내부에 폐쇄된 공간을 가진 모재에 부착물을 부착하는 구조를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 - 볼트 12 - 머리 14 - 축부

20 - 확장조임날개관 22 - 가이드절결홈 24a,24b - 압박 날개부

26 - 스토퍼 30 - 조임너트 32 - 경사면

34 - 가이드핀 A - 모재 B - 부착물

h - 볼트공

Claims (2)

1. 머리(12)와 축부(14)로 이루어진 볼트(10)와;

   선단 둘레에 볼트공(h)에 밀착되어 볼트(10)에 의해 회전되지 않도록 하는 스토퍼(26)와 양측에 뒤쪽 말단 쪽으로 절결형성 된 가이드절결홈(22) 및 상기 가이드절결홈(22)에 의해 양측에 구성된 압박 날개부(24a)(24b)를 구비하여 상기 볼트(10)의 축부(14)에 끼워지는 확장조임날개관(20)과;

   양측에 상기 확장조임날개관(20)의 가이드절결홈(22) 내에 대응 위치하는 가이드핀(34)을 형성하며 상기 볼트(10)의 축단부에 체결되는 조임너트(30); 로 구성된 너트 자동 체결식 볼트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼트(10)의 축단부에 확장조임날개관(20)과 조임너트(30)보다 큰 지름의 천공부(16)가 구성된 것을 특징으로 하는 너트 자동 체결식 볼트 유닛.

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