KR20120044113A - 풀림 및 낙하 방지 체결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼트와, 와셔 이를 체결하기 위한 너트에 관한 것으로서, 볼트와 너트에 삽입되는 와셔가 볼트 또는 너트에 형성된 걸림턱에 의해 고정이 되고, 와셔 내부에는 자석이 형성되어 고층의 철 구조물 체결 작업 시, 철 구조물에 부착됨으로써 볼트 및 너트의 낙하를 방지하는 효과가 있다. 이 때, 볼트 또는 너트의 삽입홈에 고정홈을 형성하고, 와셔에는 고정 홈과 대응되는 고정 돌기를 형성하여 체결 작업 시에 와셔가 헛돌지 않게하는 효과가 있다.
이를 위해 본 발명에 의한 낙하 및 풀림 방지 체결구는 내부에는 자석이 형성되고 외부에는 톱니형 돌기가 형성된 와셔와; 상기 와셔가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성된 볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풀림 및 낙하 방지 체결구 {Falling Prevention and Self-Locking Fastener}

본 발명은 볼트와, 와셔 이를 체결하기 위한 너트에 관한 것으로서, 특히 볼트 또는 너트에 자석이 삽입됨으로써, 고층의 철골 체결 작업시 볼트 또는 너트가 철골에 부착되어 이들의 낙하를 방지하고, 체결 후에는 풀림을 방지하는 구조의 체결구에 관한 것이다.

일반적으로 체결구는 볼트와 너트, 혹은 볼트 및 와셔로 구성된 것이 사용되고 있다. 종래에 자동차나 항공기, 각종 산업기계, 파이프 라인 등에 있어서의 체결에는 볼트나 너트가 체결구로 많이 사용되고 있다. 그 중에서 고층의 구조물에 체결 부재를 서로 연결하기 위해 사용된 체결구는 시간이 지남에 따라 바람, 진동 등의 외력에 의해 볼트와 너트의 체결력이 저하되어, 체결구의 풀림을 방지하기 위해 정기적으로 작업자가 점검하는 작업을 하고 있다.

이를 간편하게 작업하기 위해 여러 방법의 풀림 방지용 체결구가 발명되어 상용화되어 사용되고 있다. 예를 들면, 체결 면에 홈을 형성하고, 이 홈에 대응하는 돌출부를 볼트 머리 안착 면에 형성하여 체결 작업시 홈과 돌출부가 서로 결합되어 회전되지 못하게 하여 풀림을 방지하는 체결구가 사용되고 있다.

이 뿐만 아니라, 체결 후 풀림 방지 기능을 개선하고자 볼트와 너트 내부에 스프링을 부가로 구성하여 스프링의 압축력을 이용해 볼트 및 너트 안착 면과 체결 면의 마찰력을 증대시켜 풀림을 방지하는 체결구도 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 체결구들은 고층의 구조물 체결 부재를 체결할 때에는 작업자가 승강기나 지지장치에 의지해서 작업을 해야 한다. 이때, 작업자의 한 팔은 지지장치를 잡고, 한 팔은 일정 토크로 체결구를 체결하게 되고, 이러한 불안정한 작업 자세로 인한 작업자의 추락 위험이 있는가 하면, 볼트 및 너트 등의 체결구 구성품의 낙하로 인하여 지상 작업자의 부상 위험이 발생하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 볼트 머리 부분 또는 너트의 안착 면에 일정 형상의 홈을 형성하고, 이 홈에 대응하는 형상의 너트 내부에 자석을 삽입한 후, 외부에는 일정 돌기 형상을 형성해 볼트 및 너트의 안착 홈에 설치하여 체결 작업 시 구성품의 낙하를 방지하고, 체결 후에는 풀림 방향으로의 회전을 방해하여 풀림을 방지하는 풀림 및 낙하 방지 체결구에 관한 것이다

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 체결구를 구성하는 볼트 및 너트, 와셔를 사용함에 있어서, 내부에는 자석이 형성되고 외부에는 톱니형 돌기가 형성된 와셔와; 상기 와셔가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성된 볼트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 볼트는 삽입된 와셔(20)의 이탈을 방지하는 걸림턱(16)이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 볼트의 삽입홈에는 고정홈이 형성되고, 상기 와셔에는 고정홈이 대응되는 고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와셔는 일측에 틈새가 형성된 "C"형상인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 톱니형 돌기는 체결부재의 재질보다 높은 경도인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 볼트 대신에 너트로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 톱니형 돌기의 단면은 좌측에서 우측으로 상방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 톱니형 돌기의 단면은 우측단부에서 하부로 수직되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 볼트와 너트에 삽입되는 와셔가 볼트 또는 너트에 형성된 걸림턱에 의해 고정이 되고, 와셔 내부에는 자석이 형성되어 고층의 철 구조물 체결 작업 시, 철 구조물에 부착됨으로써 볼트 및 너트의 낙하를 방지하는 효과가 있다. 이 때, 볼트 또는 너트의 삽입홈에 고정홈을 형성하고, 와셔에는 고정 홈과 대응되는 고정 돌기를 형성하여 체결 작업 시에 와셔가 헛돌지 않게 한다.

그리고, 와셔 일측에는 "C" 형상이 되게 틈새를 형성하여 볼트나 너트에 삽입 시, 와셔를 오므리면서 삽입하고, 삽입 후에는 오므려진 와셔가 복귀력에 의해 걸림턱 하부로 밀착됨으로써, 이탈이 방지되게 된다.

또한, 와셔 외부에는 단면이 좌측에서 우측으로 상방향으로 경사진 톱니형태의 돌기를 형성하여, 볼트나 너트를 체결할 때에 톱니형태의 돌기에 의해 체결부재 일면에 홈을 형성하게 되고, 이 때, 톱니형태의 돌기가 체결부재에 의해 파괴되지 않도록 하기 위해서, 와셔 외부 재질을 체결부재 재질보다 높은 경도의 재질을 사용하여 톱니형태의 돌기가 파괴되지 않도록 한다. 체결작업 후에는 톱니형태의 돌기가 체결부재 톱니형태의 홈에 고정되고, 풀림 방향으로 회전을 방해하여 풀림을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 볼트에 와셔가 장착된 것을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 볼트와 와셔가 분리된 것을 도시한 도면이다.
도 3a와 도 3b, 도 3c는 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 와셔를 도시한 도면과 와셔의 내부 단면도, 정면도이다.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 구성품인 와셔의 두 가지의 장착 방법을 설명하기 위한 볼트의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 풀림이 방지되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 볼트(10)와 와셔(20), 너트(30)로 구성된다.

도 2는 풀림 및 낙하 방지 체결구의 볼트(10)와 와셔(20)를 분리한 것을 도시한 도면이다. 여기서, 볼트(10)는 볼트머리(11) 부분에 삽입홈(14)이 형성되고, 형성된 삽입홈(14) 내부에는 와셔(20)의 고정돌기(22)와 대응되는 고정홈(12)이 형성된다.

이때, 삽입홈(14)의 일측에는 원주방향을 따라 걸림턱(16)이 형성되어 삽입된 와셔(20)의 이탈을 방지하게 된다.

도 3a와 도 3b, 도3c는 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 와셔의 사시도와 와셔의 내부 단면도, 정면도이다.

상기 C 형상의 와셔(20)는 내부에 자석(M)이 와셔(20) 단면형상과 동일 하거나 삼각형 모양으로 형성되고, 와셔외부(24)에는 톱니형 돌기(21)가 형성되며, 와셔(20)의 일측에는 틈새(23)가 형성되어 "C"모양이 형성되고, 삽입홈(14)에 체결시 이 틈새(23)가 압축됨으로써, 걸림턱(16) 안쪽으로 와셔(20)가 삽입되고, 삽입후에는 복귀력에 의해 와셔(20)가 걸림턱(16) 하부로 밀착되어 이탈이 방지되게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지 체결구의 작용은 다음과 같다.

도 3a, 도 3b, 도 4를 참조하면 볼트(10)의 볼트머리(11)에 형성된 삽입홈(14)과 이 삽입홈(14)의 형상과 대응되는 "C" 형상의 와셔(20)가 압축되어 삽입되고, 삽입 후 복귀력에 의해 걸림턱(16) 하부로 밀착됨으로써, 이탈이 방지되게 된다. 이때, 와셔(20)의 고정돌기(22)는 고정홈(12)에 삽입되어 볼트(10)의 체결 작업 시 와셔(20)가 헛돌지 않게 된다.

상기한 상태의 다른 실시 예로서, 도3a, 도3b에서 와셔(20)의 고정돌기(22)와 볼트머리(11)의 고정홈(12)을 생략하여, 와셔(20)의 고정돌기(22)가 체결 대상물에 밀착되어 와셔의 틈새(23)가 맞닿으면 와셔(20)와 삽입홈(14)의 마찰력이 증대되어 와셔(20)의 회전을 방지하게 된다. 그리고, 삽입홈(14)의 일측에는 원주 방향을 따라 테두리에 걸림턱(17)이 형성되어 삽입된 와셔(20)의 이탈을 방지하게 된다.

또한, 와셔(20) 내부에 자석(M)이 형성되어 철 구조물을 체결할 경우, 와셔(20)의 자력으로 볼트(또는 너트)가 철 구조물에 부착됨으로써, 철 구조물로부터 낙하되는 것을 방지하게 된다. 즉, 와셔(20)가 부착된 볼트(10)는 체결 부재(40)의 일 측면에 결합 시 와셔(20) 내의 자석(M)의 자력에 의해 체결부재(40)에 부착되어 너트(30)를 체결하지 않아도 낙하하지 않게 된다.

그리고, 도 5를 참조하면, 낙하 및 풀림 방지 체결구의 볼트(10),와셔(20), 너트(30)를 이용하여 체결부재(40)를 체결한다.

상기한 상태에서 체결이 이루어지면, 체결부재(40)보다 높은 경도의 재료로 제작된 와셔외부(24)에 형성된 다수의 톱니형 돌기(21)가 체결 작업 시 체결부재(15)의 안착 면에 체결홈(41)을 형성하면서 삽입되고, 이 체결 홈(41)에 와셔(20)의 톱니형 돌기(21)가 삽입됨으로써, 볼트(10)는 역회전이 불가능하게 되어 풀림 방지 역할을 하게 된다.

이처럼 풀림 및 낙하 방지 체결구를 이용하여 체결부재(40)를 체결한 후에는 체결구의 풀림이 방지됨에 따라 진동 등으로 체결구의 풀림을 주기적으로 점검하여 재차 조임 작업등을 해야 하는 등의 유지보수를 생략할 수 있게 한다.

도 6은 본 발명에 따른 풀림 및 낙하 방지용 체결구의 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다.

도 6에서와 같이 볼트(10)의 볼트 머리(11)를 상기 일시 예와는 다르게 지름을 크게 하고 볼트 머리(11)의 테두리 부분에 돌기(13)를 형성하고 있다.

상기한 상태에서 체결부재(40)에 체결구를 체결할 경우, 와셔(20)의 톱니형 돌기(21)보다 돌기(13)가 먼저 체결부재(40)의 일측면에 먼저 닿게 되고, 이 후 더 큰 토크로 체결력을 가하면 체결부재에 돌기의 가압력이 증대됨으로써, 돌기의 외부에서 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

10 : 볼트 11 : 볼트머리
12 : 고정 홈 13 : 돌기
14 : 삽입 홈 15 : 나사산
16 : 걸림턱 20 : 와셔
21 : 톱니형 돌기 22 : 고정 돌기
23 : 틈새 24 : 와셔외부
M : 자석 30 : 너트
40 : 체결부재 41 : 체결홈

Claims (8)

1. 내부에는 자석(M)이 형성되고 외부에는 톱니형 돌기(21)가 형성된 와셔(20)와;
   상기 와셔(20)가 삽입될 수 있는 삽입홈(14)이 형성된 볼트(10)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 볼트(10)는,
   삽입된 와셔(20)의 이탈을 방지하는 걸림턱(16)이 형성된 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
3. 제 2항에 있어서, 상기 볼트(10)의 삽입홈(14)에는 고정홈(12)이 형성되고, 상기 와셔(20)에는 고정홈(12)에 대응되는 고정돌기(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
4. 제 1항에 있어서, 상기 와셔(20)는,
   일측에 틈새(22)가 형성된 “C" 형상인 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
5. 제 1항에 있어서, 상기 톱니형 돌기(21)는,
   체결부재(40)의 재질보다 높은 경도인 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
6. 제 1항 내지 제 5중 어느 한 항에 있어서,
   상기 볼트(10) 대신에 너트(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
7. 제 1항에 톱니형 돌기(21)의 단면은 좌측에서 우측으로 상방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.
8. 제 7항의 톱니형 돌기(21)의 단면은 우측단부에서 하부로 수직되게 형성되는 특징으로 하는 풀림 및 낙하를 방지하는 체결구.

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