KR20150002059A - 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛 - Google Patents

볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛은, 내주면의 일측에는 길이방향으로 너트홈이 형성되는 너트, 및 외주면 일측에는 축방향으로 나사산이 제거된 제거면이 형성되는 볼트를 포함하고, 상기 제거면과 상기 너트홈의 구조를 통해서 상기 볼트의 볼트중심축과 상기 너트의 너트중심축이 서로 편심된 상태에서, 상기 볼트를 상기 너트에 길이방향으로 설정길이 삽입한 후, 상기 볼트와 상기 너트를 서로 상대 회전시켜서 나사체결되도록 할 수 있다.

Description

볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛{ENGAGEMENT UNIT HAVING BOLT AND NUT STRUCTURE}
본 발명은 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에 관한 것으로, 볼트와 너트를 서로 나사 체결하는 동작을 보다 신속하고 용이하게 할 수 있도록 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에 관한 것이다.
종래의 나사결합에 사용된 볼트(수나사부) 및 너트(암나사부)의 구조들은 전체면에 나사선이 형성되어 볼트와 너트를 처음부터 상대 회전시켜야 체결이 이루어지는 구조를 갖는다.
따라서 나사선의 줄 수만큼 회전을 시켜야 했으므로 체결의 속도가 느리고, 또한 볼트와 너트의 나사산이 올바로 정렬되지 않으면 나사산이 손상되며 의도한 체결을할 수 없으므로 볼트와 너트를 정렬하는 작업에 주의를 요했다.
일반적인 볼트는 봉상으로 된 몸통의 외주면에 수나사산이 연이어서 형성되어 있으며, 이와 마찬가지로 일반적인 너트의 구멍의 내주면에 암나사산이 연이어 형성되어 있다. 즉, 볼트와 너트를 볼 때 나사산이 둘레 전체에 걸쳐 형성되어 있다.
그런데, 이러한 일반적인 볼트와 너트는 임의의 부재를 견고하게 결합시키는데 사용하고 있으나, 볼트와 너트의 체결시 암나사산과 수나사산이 맞물리는 순간부터 체결이 완료되기까지 여러 번 회전시켜야 한다. 따라서 종래의 볼트와 너트를 사용하여 체결할 경우 볼트 또는 너트의 회전수가 많아지면서 작업시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 볼트와 너트를 서로 나사 체결하기 위해서 볼트를 너트로 삽입하는 동작을 보다 신속하고 용이하게 할 수 있도록 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛은, 내주면의 일측에는 길이방향으로 너트홈이 형성되는 너트, 및 외주면 일측에는 축방향으로 나사산이 제거된 제거면이 형성되는 볼트를 포함하고, 상기 제거면과 상기 너트홈의 구조를 통해서 상기 볼트의 볼트중심축과 상기 너트의 너트중심축이 서로 편심된 상태에서, 상기 볼트를 상기 너트에 길이방향으로 설정길이 삽입한 후, 상기 볼트와 상기 너트를 서로 상대 회전시켜서 나사체결되도록 할 수 있다.
상기 너트홈은 하나로 형성되고, 상기 제거면은 상기 볼트의 양측에 형성되며, 상기 제거면이 형성되지 않은 나사산이 형성된 삽입부가 하나의 상기 너트홈에 삽입되어, 상기 너트의 너트중심축과 상기 볼트의 볼트중심축이 서로 설정거리 편심될 수 있다.
상기 너트홈은 상기 너트의 내주면에서 너트중심축을 기준으로 설정된 각도를 두고 두 개가 형성되고, 상기 볼트에 형성된 하나의 제거면과 두 개의 상기 너트홈에 의해서 상기 볼트의 볼트중심축과 상기 너트의 너트중심축이 서로 편심될 수 있다.
상기 너트홈에서 상기 너트의 회전방향으로 곡선형으로 경사진 캠면이 형성될 수 있다.
상기 볼트의 외주면에 형성된 상기 제거면은 볼트중심축과 거리가 동일한 제1제거면, 및 상기 볼트중심축과 거리가 점차 증가 또는 감소하는 제2제거면을 포함할 수 있다.
상기 경사면은 상기 볼트의 볼트머리에 인접하여 형성될 수 있다.
상기 제1제거면과 대응하는 상기 삽입부의 최소폭은 상기 너트홈의 폭보다 작고, 상기 제2제거면과 대응하는 상기 삽입부의 최대폭은 상기 너트홈의 폭보다 클 수 있다.
상기 너트의 내주면에는 상기 너트홈과 회전방향으로 이격되어 스토퍼돌기홈이 형성되고, 상기 스토퍼돌기홈에는 상기 너트의 내주면에서 돌출되는 스토퍼돌기가 체결되고, 상기 볼트의 외주면 일측에는 상기 스토퍼돌기와 대응하여 스토퍼홈이 형성될 수 있다.
상기 스토퍼돌기는 탄성을 갖는 탄성체로써 상기 너트 또는 상기 볼트의 상대 회전에 따라서 상기 스토퍼홈과 선택적으로 체결될 수 있다.
상기 스토퍼돌기와 상기 스토퍼홈은 상기 너트와 상기 볼트의 내주면 또는 외주면에서 설정된 위치에 1개 이상으로 구비될 수 있다.
상기 제거면이 상기 볼트의 양측에 형성되는 경우, 상기 제거면에 의해서 상기 볼트중심축을 중심으로 형성되는 나사산형성각은 180보다 작을 수 있다.
상기 볼트의 상기 제거면에서 회전방향 일측 단부에는 회전방지턱이 형성되고, 상기 너트홈은 상기 회전방지턱에 대응하는 제1너트홈 및 상기 제1너트홈과회전방향으로 설정각을 두고 형성되는 제2너트홈을 포함하고, 상기 볼트가 상기 너트에 회전없이 축방향으로 삽입될 때, 상기 회전방지턱은 상기 제1너트홈 안쪽으로 삽입되도록, 상기 제거면과 평행한 상기 너트의 중심축을 지나는 가상의 수직선으로부터 상기 제1너트홈이 형성된 제1높이는 상기 제2너트홈의 제2높이보다 더 길 수 있다.
상기 너트는, 그 외주면에 축방향으로 인서트홈이 형성되는 인서트 타입이고, 상기 너트홈은 외부로 개방되는 절개된 구조를 가질 수 있다.
상기 캠면은 상기 너트의 회전방향과 회전반대방향에 대응하여 상기 너트홈의 양측에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛은, 내주면에 나사산이 형성되고, 내주면 일측에는 스토퍼돌기홈이 형성되는 너트, 상기 스토퍼돌기홈에 체결되어 상기 너트의 내주면에서 돌출되는 스토퍼돌기, 및 상기 너트에 나사 체결되고, 외주면 일측에는 상기 스토퍼돌기와 대응하여 스토퍼홈이 형성될 수 있다.
상기 스토퍼돌기는 중심축 방향으로 볼록 또는 뾰족한 판 스프링이거나, 상기 스토퍼돌기는 원형으로 말린 판 스프링이거나, 상기 스토퍼돌기는 반원형 파이프, 통사다리꼴, 삼각바, 통삼각, 또는 원호 파이프, 또는 원기둥 파이프 구조일 수 있다.
상기 스토퍼돌기는 중심축 방향으로 배치되는 바(bar)타입 또는 원구타입일 수 있다.
상기 스토퍼돌기홈은 상기 볼트의 미리 설정된 구간에 형성될 수 있다.
상기 스토퍼돌기는 금속재질, 실리콘, 고무, 또는 플라스틱 재질일 수 있다.
상기 스토퍼돌기홈 및 상기 스토퍼돌기는 상기 볼트의 축방향으로 설정된 거리만큼 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서, 볼트와 너트를 체결할 때 회전없이 축방향으로 체결한 후에 볼트와 너트를 서로 상대적으로 회전시킴으로써 체결을 용이하게 한다.
또한, 볼트에 형성된 제거면은 너트와 체결되는 부분에 형성되는 제1제거면과 볼트머리 방향으로 경사지거나 계단식인 제2제거면을 포함하고, 너트가 상기 제1제거면에서는 회전없이 중심축방향으로 이동하고, 상기 제2제거면에서 회전을 통해서 볼트와 견고하게 체결되며, 제1,2제거면은 볼트와 너트의 회전위치를 정확하게 구분하여 보여준다.
또한, 너트의 내주면에 형성되는 너트홈의 일측에 형성된 캠면은 볼트와 체결된 너트의 회전을 원활하게 한다.
또한, 너트의 내주면에 배치되는 스토퍼돌기는 볼트와의 회전시 브레이킹 역할과 동시에 체결시 볼트를 탄성적으로 지지하여 삽입동작을 용이하게 하고, 스토퍼돌기는 볼트의 외주면에 형성되는 스토퍼홈과 선택적으로 체결되어 너트의 회전위치를 알려준다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 전체적인 분해 사시도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛이 체결되는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛이 체결된 상태를 보여주는 일부 투명 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 너트의 단면도이다.
도 6의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 체결되는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 너트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 단면도이다.
도 10의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 스토퍼돌기의 구조를 보여주는 일부 상세 단면도이다.
도 11의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 스토퍼돌기의 구조를 보여주는 일부 상세 단면도이다.
도 12의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 제6실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 스토퍼돌기의 구조를 보여주는 일부 상세 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 인서트형 너트의 구조를 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 전체적인 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 체결유닛은 볼트(150)와 너트(100)를 포함한다. 상기 볼트(150)의 외주면에는 볼트나사(155)가 형성되고, 타단부에는 볼트머리(152)가 형성된다. 그리고, 상기 볼트(150)의 외주면에는 나사산이 형성되지 않은 제거면(165)이 형성된다.
상기 제거면(165)은 상기 볼트를 완전하게 제조한 후에, 그라인딩 등을 통해서 볼트의 외주면을 가공하여 형성할 수 있다. 또는 상기 제거면(165)은 상기 볼트(150)를 제작할 때 일체로 형성될 수 있다.
도시한 바와 같이, 상기 제거면(165)은 상기 볼트(150)의 중심축을 포함하는 한 평면과 평행한 제1제거면(169) 및 상기 볼트(150)의 볼트중심축(205)과 거리가 멀어지도록 경사지거나 계단식이고 상기 볼트머리(152)에 인접하여 형성되는 제2제거면(170)을 포함한다. 상기 제거면(165)은 상기 제1제거면(169)과 상기 제2제거면(170) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 볼트(150)에는 상기 제거면(165)에 의해서 삽입부(167)가 형성된다. 상기 삽입부(167)는 상기 제거면(165)에 의해서 나사산이 형성된 부분에서 그 폭이 작은 상부 부분을 지칭한다.
상기 너트(100)의 내주면에는 상기 볼트나사(155)와 대응하는 나사산이 형성되고, 그 내주면 일측에는 너트홈(105)이 형성된다. 상기 너트홈(105)으로 상기 볼트(150)의 상기 삽입부(167)가 삽입 가능하도록 형성된다.
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛이 체결되는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 상기 볼트(150)의 상기 삽입부(167)를 상기 너트홈(105)의 안쪽으로 위치시킴으로써, 상기 볼트(150)의 볼트중심축(205)과 상기 너트의 너트중심축(200)은 서로 편심된 상태를 갖는다.
그리고, 상기 볼트(150)와 상기 너트(100)가 서로 회전하지 않은 상태에서, 상기 너트(100) 안으로 상기 볼트(150)가 삽입된다.
도 2의 (b)를 참조하면, 상기 볼트(150)를 중심으로 상기 너트(100)를 시계 방향으로 회전시키면, 상기 삽입부(167)가 상기 너트홈(105)에서 이탈되고, 상기 너트중심축(200)과 상기 볼트중심축(205)이 서로 일치되고, 상기 너트(100)와 상기 볼트(150)가 서로 나사 체결된다.
너트가 상기 제1제거면(169)이 형성된 볼트와 결합되는 경우, 상기 제1제거면(169)이 양측에 형성된 볼트(150)에서 상기 제1제거면(169)에 의해서 형성된 나사산()에서 긴 부분이 차지하는 회전방향 각도가 상기 너트홈(105)이 차지하는 회전방향 각도보다 크기 때문에, 상기 너트(100)가 상기 볼트(150)에서 회전할 때, 상기 너트(100)와 상기 볼트(150)의 회전중심축이 서로 이탈 없이 약 360도 회전할 수 있다.
또한, 상기 볼트머리(152)와 상기 너트(100) 사이에 와셔부가 고정될 때, 나사산의 1회전 피치가 간극보다 크면 너트(100)의 1회전이하에서 간격이 제거되어 고정된다. 그리고, 너트(100)가 제1제거면(169)과 제2제거면(170) 사이 영역에서 결합하는 경우에도 너트(100)가 1회전한 후 자연스럽게 볼트(150)와 너트(100)가 견고하게 회전 체결된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 너트(100)의 내주면에 배치되는 스토퍼돌기(110)는 상기 볼트(150)와 상기 너트(100)가 나사 체결되기 전에는 상기 볼트(150)를 탄성적으로 지지하여 상기 볼트(150)의 삽입부(167)가 상기 너트홈(105)에 인입되도록 한다.
또한, 스토퍼돌기(110)가 스토퍼돌기홈(500)에 삽입되어 고정될 때, 볼트머리(152) 측에서 너트 방향으로 삽입되어 상기 스토퍼돌기(110)가 상기 스토퍼돌기홈(500)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 볼트(150)와 상기 너트(100)가 나사 체결되는 동안에는 상기 볼트(150)를 탄성적으로 눌러서 브레이킹 역할을 수행하는 동시에 상기 스토퍼돌기(110)가 상기 볼트(150)의 상기 스토퍼홈(160)에 체결되어 회전위치를 인지할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛이 체결된 상태를 보여주는 일부 투명 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 볼트(150)의 상기 삽입부(167)에서 상기 제1제거면(169)과 대응하여 상기 너트(100)로 처음 삽입되는 부분은 삽입부최소폭(305)을 가지고 있고, 상기 제2제거면(170)과 대응하여 상기 볼트머리(152)측에 형성되는 부분은 삽입부최대폭(310)을 가진다.
그리고, 상기 너트홈(105)의 너트홈폭(300)은 상기 삽입부최소폭(305)보다 크고 상기 삽입부최대폭(310)보다 작다. 따라서, 회전 동작 없이 상기 볼트(150)를 상기 너트(100)에 축방향으로 삽입한 모습은 도 3과 같다. 도 3의 상태에서, 상기 너트(100) 또는 상기 볼트(150)를 회전시켜 상기 볼트(150)와 상기 너트(100)를 완전하게 나세 체결한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1제거면(169)과 상기 제2제거면(170)이 형성된 영역, 폭, 및 개수 등은 설계 사양에 따라서 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 볼트(150)의 단면에서 외주면에는 3개의 스토퍼홈(160)이 형성된다. 즉, 1개는 삽입부(167)에 형성되고, 나머지 2개는 상기 삽입부(167)의 반대측에서 나사산의 길이가 긴 부분에 형성된다. 상기 스토퍼홈(160)의 개수 및 위치는 설계 사양에 따라서 변경되어 실시될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 제거면(165)이 2곳이 형성되는 경우, 상기 제거면(165)에 의해서 형성되는 상기 나사산형성각(400)의 최대각은 180도 보다 작아야 볼트와 너트의 중심축이 서로 편심되도록 한다. 단, 도 8 및 9와 같이, 제거면이 1개가 형성되는 경우는 예외적이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 너트의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 너트(100)의 내주면에는 너트홈(105)이 형성되고, 상기 너트홈(105)에는 회전방향 일측으로 캠면(210)이 형성된다. 상기 캠면(210)은 상기 너트(100) 또는 상기 볼트(150)가 회전하는 것을 가이드하여 회전동작을 부드럽게 한다.
그리고, 상기 너트(100)의 내주면에는 상기 너트홈(105)을 제외하고 상기 스토퍼돌기(110)가 체결되는 스토퍼돌기홈(500)이 회전방향으로 미리 설정된 간격을 두고 형성된다. 상기 스토퍼돌기홈(500)은 5개가 형성되어 있으나, 설계 사양에 따라서 1개 이상으로 구비되거나 구비되지 않을 수 있다.
도 6의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 체결되는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 6의 (a)에서, 상기 너트(100)에 배치되는 상기 스토퍼돌기(110)가 상기 볼트(150)를 탄성지지한 상태에서 상기 너트(100)를 시계 반대 방향으로 회전시키면, 상기 볼트(150)의 삽입부(167)가 상기 너트홈(105)에서 이탈되고, 상기 볼트(150)와 상기 너트(100)가 서로 나사 체결된다.
도 6의 (b) 및 (c)에서, 상기 너트(100)에 배치되는 상기 스토퍼돌기(110) 중 하나가 상기 볼트(150)의 삽입부에 형성된 스토퍼홈(160)에 안착된다. 상기 스토퍼돌기(110)와 상기 스토퍼홈(160)이 서로 체결됨으로써 회전위치를 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 너트의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 상기 너트(100)의 내주면에는 상기 너트홈(105)이 형성되고, 상기 너트홈(105)의 양측에는 제1캠면(210a)과 제2캠면(210b)이 형성된다. 따라서, 상기 볼트(150)와 상기 너트(100)가 서로 용이하게 체결되고, 회전 체결시 최초 회전이 부드러워진다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 너트(100)의 내주면에는 너트홈(105)이 형성되고, 상기 너트홈(105)은 제1너트홈(105a)과 제2너트홈(105b)을 포함한다. 그리고, 상기 너트(100)와 대응하는 상기 볼트(150)의 외주면에는 한 개의 제거면(165)이 형성된다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제거면(165)의 일측에 대응하여 상기 제1너트홈(105a)이 형성되고, 상기 제거면(165)의 타측에 대응하여 상기 제2너트홈(105b)이 형성된다. 상기 제거면(165), 상기 제1너트홈(105a), 및 상기 제2너트홈(105b)의 구조를 통해서 상기 볼트(150)가 상기 너트(100)에 편심된 상태로 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 제1,2너트홈(105)의 반대측에 상기 스토퍼돌기홈(500)과 상기 스토퍼돌기(110)가 배치되어, 상기 볼트(150)를 상기 제1,2너트홈(105) 측으로 탄성지지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛의 단면도이다.
도 9는 도 8과 비교하여 설명되고 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점에 대해서 주로 설명한다.
도시한 바와 같이, 상기 볼트(150)의 외주면에는 한 개의 평평한 제거면(165)이 형성되고, 상기 제거면(165)의 일측에는 회전방지턱(900)이 형성된다.
상기 회전방지턱(900)에 대응하여 상기 제1너트홈(105a)이 형성되고, 상기 제거면(165)의 타측에 상기 제2너트홈(105b)이 형성된다. 상기 제1너트홈(105a)과 상기 제2너트홈(105b)은 나사산을 사이에 두고 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성된다.
상기 볼트(150)가 상기 너트(100)에 회전없이 축방향으로 삽입되는 도 9와 같은 구조에서, 상기 너트중심축(200)을 지나는 가상의 수직선(610)으로부터 상기 제1너트홈(105a)의 제1높이(H1)는 상기 제2너트홈(105b)의 제2높이(H2)보다 높다.
그리고, 상기 볼트(150)의 상기 회전방지턱(900)이 상기 제1너트홈(105a)의 안쪽으로 삽입됨으로써, 상기 너트(100)의 상기 너트중심축(200)과 상기 볼트(150)의 볼트중심축(205)이 편심되어, 상기 너트(100)가 회전없이 상기 볼트(150)에 축방향으로 체결되는 구조를 갖는다.
도 10의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 스토퍼돌기의 구조를 보여주는 일부 상세 단면도이다.
도 10의 (a)를 참조하면, 상기 너트(100)의 내주면에는 상기 스토퍼돌기홈(500)이 형성되고, 상기 스토퍼돌기홈(500) 안에 상기 스토퍼돌기(110)가 배치된다. 도시한 바와 같이, 상기 스토퍼돌기(110)는 금속 재질의 볼록한 판 스프링 구조를 가질 수 있다.
도 10의 (b)를 참조하면, 상기 스토퍼돌기는 실리콘 재질의 반원 파이프구조를 가질 수 있다.
도 10의 (c)를 참조하면, 상기 스토퍼돌기(110)는 실리콘 재질의 통사다리꼴 구조를 가질 수 있다.
도 11의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 스토퍼돌기의 구조를 보여주는 일부 상세 단면도이다.
도 11의 (a)를 참조하면, 상기 너트(100)의 내주면에는 상기 스토퍼돌기홈(500)이 형성되고, 상기 스토퍼돌기홈(500) 안에 상기 스토퍼돌기(110)가 배치된다. 도시한 바와 같이, 상기 스토퍼돌기(110)는 금속 재질의 뾰족한 판 스프링 구조를 가질 수 있다.
도 11의 (b)를 참조하면, 상기 스토퍼돌기는 실리콘 재질의 삼각형 바 구조를 가질 수 있다.
도 11의 (c)를 참조하면, 상기 스토퍼돌기(110)는 실리콘 재질의 통삼각형 구조를 가질 수 있다.
도 12의 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 스토퍼돌기의 구조를 보여주는 일부 상세 단면도이다.
도 12의 (a)를 참조하면, 상기 너트(100)의 내주면에는 상기 스토퍼돌기홈(500)이 형성되고, 상기 스토퍼돌기홈(500) 안에 상기 스토퍼돌기(110)가 배치된다. 도시한 바와 같이, 상기 스토퍼돌기(110)는 금속 재질의 판재를 원형으로 구부린 구조를 가질 수 있다.
도 12의 (b)를 참조하면, 상기 스토퍼돌기는 실리콘 재질의 원호 파이프 구조를 가질 수 있다.
도 12의 (c)를 참조하면, 상기 스토퍼돌기(110)는 실리콘 재질의 원형 파이프 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 스토퍼돌기(110)는 중심축 방향으로 배치되는 바(bar)타입 또는 원구타입일 수 있다. 상기 스토퍼돌기홈(500)은 상기 볼트(150)의 길이방향으로 미리 설정된 구간에 형성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛에서 인서트형 너트의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 13을 참조하면, 상기 너트(100)는 인서트 타입이다. 즉, 상기 너트(100)는 별도의 너트 홈(미도시)에 삽입되어 고정되는 구조로, 도시한 바와 같이, 상기 너트(100)의 내주면에는 회전방향으로 나사산이 형성되고, 그 내주면 일측에는 스토퍼돌기(110)가 체결되는 스토퍼돌기홈(500)이 길이방향으로 형성된다.
그리고, 상기 너트(100)의 외주면에는 축방향으로 인서트홈(1300)이 형성되고, 상기 너트(100)에는 너트홈(105)이 형성되는데, 상기 너트홈(105)은 도 7의 너트홈과는 다른 부분이 있다. 즉, 도 7의 너트홈(105)은 반경 방향으로 폐쇄된 구조를 가지고 있으나, 도 13의 너트홈(105)은 반경 방향으로 개방된 구조를 갖는다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 너트 105: 너트홈
110: 스토퍼돌기 150: 볼트
152: 볼트머리 155: 볼트나사
160: 스토퍼홈 165: 제거면
167: 삽입부 169: 제1제거면
170: 제2제거면 200: 너트중심축
205: 볼트중심축 210: 캠면
210a: 제1캠면 210b: 제2캠면
300: 너트홈폭 305: 삽입부최소폭
310: 삽입부최대폭 400: 나사산형성각
500: 스토퍼돌기홈 900: 회전방지턱
910: 수직선 1300: 인서트홈
H1: 제1높이 H2: 제2높이

Claims (19)

  1. 내주면의 일측에는 길이방향으로 너트홈이 형성되는 너트; 및
    외주면 일측에는 축방향으로 나사산이 제거된 제거면이 형성되는 볼트; 를 포함하고,
    상기 제거면과 상기 너트홈의 구조를 통해서 상기 볼트의 볼트중심축과 상기 너트의 너트중심축이 서로 편심된 상태에서, 상기 볼트를 상기 너트에 길이방향으로 설정길이 삽입한 후, 상기 볼트와 상기 너트를 서로 상대 회전시켜서 나사체결되도록 하는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  2. 제1항에서,
    상기 너트홈은 하나로 형성되고, 상기 제거면은 상기 볼트의 양측에 형성되며,
    상기 제거면이 형성되지 않은 나사산이 형성된 삽입부가 하나의 상기 너트홈에 삽입되어, 상기 너트의 너트중심축과 상기 볼트의 볼트중심축이 서로 설정거리 편심되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  3. 제1항에서,
    상기 너트홈은 상기 너트의 내주면에서 너트중심축을 기준으로 설정된 각도를 두고 두 개가 형성되고,
    상기 볼트에 형성된 하나의 제거면과 두 개의 상기 너트홈에 의해서 상기 볼트의 볼트중심축과 상기 너트의 너트중심축이 서로 편심되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  4. 제1항에서,
    상기 너트홈에서 상기 너트의 회전방향으로 곡선형으로 경사진 캠면이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  5. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 볼트의 외주면에 형성된 상기 제거면은
    볼트중심축과 거리가 동일한 제1제거면; 및
    상기 볼트중심축과 거리가 미리 설정된 선을 따라서 증가 또는 감소하는 제2제거면;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  6. 제5항에서,
    상기 제2제거면은 상기 볼트의 볼트머리에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  7. 제5항에서,
    상기 제1제거면과 대응하는 상기 삽입부의 최소폭은 상기 너트홈의 폭보다 작고,
    상기 제2제거면과 대응하는 상기 삽입부의 최대폭은 상기 너트홈의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  8. 제1항에서,
    상기 너트의 내주면에는 상기 너트홈과 회전방향으로 이격되어 스토퍼돌기홈이 형성되고,
    상기 스토퍼돌기홈에는 상기 너트의 내주면에서 돌출되는 스토퍼돌기가 체결되고,
    상기 볼트의 외주면 일측에는 상기 스토퍼돌기와 대응하여 스토퍼홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  9. 제8항에서,
    상기 스토퍼돌기는 탄성을 갖는 탄성체로써 상기 너트 또는 상기 볼트의 상대 회전에 따라서 상기 스토퍼홈과 선택적으로 체결되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  10. 제8항에서,
    상기 스토퍼돌기와 상기 스토퍼홈은 상기 너트와 상기 볼트의 내주면 또는 외주면에서 설정된 위치와 구간에 1개 이상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  11. 제2항에서,
    상기 제거면이 상기 볼트의 양측에 형성되는 경우, 상기 제거면에 의해서 상기 볼트중심축을 중심으로 형성되는 나사산형성각은 180보다 작은 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  12. 제3항에서,
    상기 볼트의 상기 제거면에서 회전방향 일측 단부에는 회전방지턱이 형성되고,
    상기 너트홈은 상기 회전방지턱에 대응하는 제1너트홈 및 상기 제1너트홈과회전방향으로 설정각을 두고 형성되는 제2너트홈을 포함하고,
    상기 볼트가 상기 너트에 회전없이 축방향으로 삽입될 때, 상기 회전방지턱은 상기 제1너트홈 안쪽으로 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  13. 제1항에서,
    상기 너트는,
    그 외주면에 축방향으로 인서트홈이 형성되는 인서트 타입이고, 상기 너트홈은 외부로 개방되는 절개된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  14. 제4항에서,
    상기 캠면은 상기 너트의 회전방향과 회전반대방향에 대응하여 상기 너트홈의 양측에 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  15. 내주면에 나사산이 형성되고, 내주면 일측에는 스토퍼돌기홈이 형성되는 너트;
    상기 스토퍼돌기홈에 체결되어 상기 너트의 내주면에서 돌출되는 스토퍼돌기; 및
    상기 너트에 나사 체결되고, 외주면 일측에는 상기 스토퍼돌기와 대응하여 스토퍼홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  16. 제15항에서,
    상기 스토퍼돌기는 중심축 방향으로 볼록 또는 뾰족한 판 스프링이거나, 상기 스토퍼돌기는 원형으로 말린 판 스프링이거나,
    상기 스토퍼돌기는 반원형 파이프, 통사다리꼴, 삼각바, 통삼각, 또는 원호 파이프, 또는 원기둥 파이프 구조인 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  17. 제15항에서,
    상기 스토퍼돌기는 중심축 방향으로 배치되는 바(bar)타입 또는 원구타입인 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  18. 제15항에서,
    상기 스토퍼돌기는 금속재질, 실리콘, 고무, 또는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
  19. 제15항에서,
    상기 스토퍼돌기홈 및 상기 스토퍼돌기는 상기 볼트의 축방향으로 설정된 거리만큼 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트와 너트 구조를 갖는 체결유닛.
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