KR20150089198A - 너트 체결장치 - Google Patents

Abstract

개방되거나 폐쇄된 구조물을 조립하기 위한 체결장치에 있어서, 상면과 하면에 수직하게 관통되는 관통부가 형성되는 모재와, 상기 모재의 일측에 설치되고, 상기 관통부와 대응되는 중공부가 수직하게 관통 형성되는 부재와, 회전력을 가할 수 있는 형상으로 형성되는 헤드부와, 상기 헤드부의 중심부에 연장하여 외주면에 나사산이 형성되고 상기 중공부 및 관통부에 삽입가능한 길이로 형성되는 결합부를 포함하는 볼트와, 적어도 세 개가 구비되고, 측면부의 접촉 여부에 따라 하측이 오므려지거나 벌어지도록 각각은 상측에서 하측으로 너비가 점차 감소하는 형상으로 형성되며, 외면의 직경은 하측이 벌어진 상태에서 상기 관통부와 대응되도록 형성되고, 내면에는 상기 결합부와 결합 가능한 나사산이 형성되는 고정편과, 상기 고정편의 하부가 오므려진 상태에서 상기 중공부 및 관통부로 삽입 가능하되, 상기 결합부와 고정편의 결합부위가 증가함에 따라 상기 고정편의 하부가 점차 벌어져 상기 모재의 하면이 지지되도록 상기 고정편의 하측에 형성되는 고정부를 포함하는 너트장치를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치에 관한 것이다.

Description

너트 체결장치{Nuts fastening device}

본 발명은 너트 체결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼트와 체결되는 너트장치에 별도의 고정력을 가하지 않은 상태에서도 견고한 결합이 가능하여, 임의로 결합력이 해제되는 것을 방지할 수 있는 너트 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 너트는 원통의 바깥 면에 나사산이 형성된 볼트와 결합되는 결합용 기계요소로써, 두 개 이상의 부품을 결합하기 위해 사용되는 것이다.

너트의 형상은 4각형, 6각형, 8각형으로 형성되고, 그 중 6각형이 가장 널리 사용되고 있으며, 특수하게 나비모양으로 형성된 나비너트가 있다.

이러한 너트들과 볼트를 견고하게 결합하기 위해서는 볼트와 너트 중 어느 한쪽이 헛돌지 않도록 고정한 상태에서 다른 한쪽을 회전시켜야만 견고한 결합이 가능하였다.

그러나, 볼트와 너트에 의해 결합되는 모재 및 부재의 크기와 두께가 얇은 경우에는 한 사람이 너트와 볼트를 각각 고정하고 회전시킬 수 있으나, 한 손으로만 작업을 하게 되므로 작업하기가 불편하고, 작업에 소요되는 시간도 증가하게 되었다.

또한, 넓거나 두꺼운 재질을 결합해야 하는 경우에는 두 사람이 양측에서 각각 고정하고 회전시켜야 함에 따라 동시 작업이 불가피하게 되면서 작업시간 및 인력소요의 증가, 작업자의 안정성 문제, 유지보수의 불편함 등의 문제점이 있었다.

이에 따라, 볼트와 너트의 결합이 나사못이나 리벳을 이용한 결합보다 견고하고 안정적으로 결합할 수 있으며, 금속재질을 용접하여 결합하는 방법이나 목재재질을 접착제로 결합하는 방법보다 간편하게 결합하면서 내구성을 증가시킬 수 있음에도 불구하고, 상기와 같은 문제점들로 인해 대다수의 바닥재 및 계단 등과 같이 면적이 넓거나 두께가 두껍거나 또는 많은 부위에서 결합이 필요한 공사현장에서는 여전히 시공의 편의성과 공기의 단축을 위해 목재재질을 결합할 때는 나사못을 이용하고, 금속재질을 결합할 때는 용접을 이용해 결합하는 실정이다.

종래에는 한국등록특허 제67649호와 같이 천장 마감패널 설치에 앙카볼트에 체결후 고정부재와의 체결하는데 신속하고 용이하게 체결할 수 있으며 앙카볼트에서 풀거나 조임이 용이하여 높낮이를 쉽게 조절할 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2를 참조하면 볼트가 수직하게 관통되는 수직통공(11)을 가지는 상부바디(12)와, 상부바디(12)와 일체로 형성되고 내부에는 상기 볼트와 체결되는 너트(15)가 삽입되는 공간부(16)를 갖는 하부바디(13)와, 상부바디(12)와 하부바디(13) 사이에 구비되는 홈부(14)를 포함하여 구성되는 천장 마감패널 설치용 너트홀더 및 체결너트가 개시되어 있다.

그러나, 상기한 발명을 통해 볼트를 결합하기 위해서는 너트(15) 이외에 너트홀더(10)의 구성이 별도로 필요하고, 너트홀더(15)를 결합하기 위해 고정부재에 홈부(14)와 대응되는 형상으로의 가공이 더 필요하게 되어 작업공정의 증가에 따른 부수적인 문제점들이 상존하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 볼트와 결합되는 너트장치에 별도의 고정력을 가하지 않은 상태에서도 견고하고 안정적으로 결합할 수 있는 너트 체결장치를 제공함에 있다.

또한, 모재 또는 부재 중 적어도 어느 하나의 관통된 부위에 간편하게 너트장치를 삽입한 상태에서 볼트와의 결합에 의해 모재 및 부재를 견고하게 결합할 수 있는 너트 체결장치를 제공함에 있다.

또한, 결합부위의 상측으로부터 이물질이나 물이 유입되지 않도록 함으로써 내구성을 강화하면서 결합력을 증대시킬 수 있는 너트 체결장치를 제공함에 있다.

또한, 금속이나 목재재질에 관계없이 다양하게 적용 가능하여 보행자용 도로 및 계단 등에도 용이하게 시공할 수 있는 너트 체결장치를 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라 개방되거나 폐쇄된 구조물을 조립하기 위한 체결장치에 있어서, 상면과 하면에 수직하게 관통되는 관통부가 형성되는 모재와, 상기 모재의 일측에 설치되고, 상기 관통부와 대응되는 중공부가 수직하게 관통 형성되는 부재와, 회전력을 가할 수 있는 형상으로 형성되는 헤드부와, 상기 헤드부의 중심부에 연장하여 외주면에 나사산이 형성되고 상기 중공부 및 관통부에 삽입가능한 길이로 형성되는 결합부를 포함하는 볼트와, 적어도 세 개가 구비되고, 측면부의 접촉 여부에 따라 하측이 오므려지거나 벌어지도록 각각은 상측에서 하측으로 너비가 점차 감소하는 형상으로 형성되며, 외면의 직경은 하측이 벌어진 상태에서 상기 관통부와 대응되도록 형성되고, 내면에는 상기 결합부와 결합 가능한 나사산이 형성되는 고정편과, 상기 고정편의 하부가 오므려진 상태에서 상기 중공부 및 관통부로 삽입 가능하되, 상기 결합부와 고정편의 결합부위가 증가함에 따라 상기 고정편의 하부가 점차 벌어져 상기 모재의 하면이 지지되도록 상기 고정편의 하측에 형성되는 고정부를 포함하는 너트장치를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 너트장치는 상기 고정편의 외면 상측에 함몰 또는 돌출 형성되는 지지부와, 상기 지지부에 결합되어 상기 관통부의 내면에 밀착 지지되도록 형성되는 고정부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 관통부와 중공부의 내면 중 적어도 어느 하나와, 고정편의 외면 중 어느 하나에는 상기 너트장치가 삽입되는 방향으로 함몰되는 홈부가 형성되고, 다른 하나에는 상기 홈부에 삽입 가능한 크기로 돌출되는 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합부의 외면에서 상기 헤드부 측으로 삽입되어, 상기 볼트와 중공부의 결합부위가 수밀하게 마감되도록 형성되는 패킹을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 너트장치는 상기 고정편의 외면 하측과 상기 고정부의 외면 중 적어도 어느 하나에 상기 볼트의 결합 유무에 따라 상기 고정편의 하부가 오므려지거나 벌어지도록 탄성재질로 형성되어 결합되는 보조링과, 상기 보조링이 결합되어 고정되도록 함몰 또는 돌출 형성되는 보조지지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 너트장치는 상기 고정편의 상측 단부면에서 외측으로 연장 형성되는 걸림턱을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상측은 하측보다 큰 직경으로 단차를 두어 형성되되, 상측은 모재 또는 부재에 안착되고, 하측에는 너트장치의 걸림턱이 안착되도록 형성되며, 중심부에는 너트장치가 삽입가능한 크기의 결합공이 형성되는 결합보조부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합보조부재의 상측으로 삽입되어, 상기 볼트와 너트장치의 결합부위가 수밀하게 마감되도록 형성되는 캡을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정편의 외면에는 나사산이 형성되고,

일측은 상기 고정편의 외면이 결합되도록 형성되는 제1조임부와, 타측은 상기 결합부가 결합되도록 형성되는 제2조임부를 포함하여 구성되는 고정유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1조임부 및 고정편의 외면과, 상기 제2조임부 및 결합부는 나사산이 상호 반대방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼트와 결합되는 너트장치에 별도의 고정력을 가하지 않은 상태에서도 견고하고 안정적으로 결합할 수 있어, 작업의 내구성과 안정성 및 효율성을 증대시킬 수 있는 너트 체결장치가 제공된다.

또한, 모재 또는 부재 중 적어도 어느 하나의 관통된 부위에 간편하게 너트장치를 삽입한 이후에 볼트와의 결합을 통해 모재 및 부재를 견고하고 안정적으로 결합할 수 있어, 작업시간의 감소와 효율성을 증대시킬 수 있는 너트 체결장치가 제공된다.

또한, 결합부위의 상측으로부터 이물질이나 물이 유입되지 않도록 함으로써 내구성을 강화하면서 결합력을 증대시킬 수 있는 너트 체결장치가 제공된다.

또한, 금속이나 목재재질에 관계없이 보행자용 도로 및 계단 등 다양한 분야에 적용할 수 있어, 시공의 편의성 및 생산성을 증대시킬 수 있는 너트 체결장치가 제공된다.

도 1은 종래 너트 체결장치에 대한 분해사시도,
도 2는 도 1에 대한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 너트 체결장치의 제1실시예에 대한 사시도,
도 4는 도 3에 대한 분해사시도,
도 5는 제1실시예에 따른 너트장치를 나타낸 부분확대도,
도 6은 도 3에 대한 측단면도,
도 7은 본 발명에 따른 너트 체결장치의 제2실시예에 대한 사시도,
도 8은 도 7에 대한 분해사시도,
도 9는 도 7에 대한 측단면도,
도 10은 본 발명에 따른 너트 체결장치의 제3실시예에 대한 사시도,
도 11은 도 10에 대한 분해사시도,
도 12는 도 10에 대한 측단면도,
도 13은 제3실시예에 따른 결합보조부재 및 캡이 설치된 상태를 나타낸 측단면도,
도 14는 본 발명에 따른 너트 체결장치의 제4실시예에 대한 사시도,
도 15는 도 14에 대한 분해사시도이고,
도 16은 제4실시예에 따른 너트 체결장치가 결합되는 상태를 나타낸 측단면도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 너트 체결장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3 내지 6를 참조하면, 본 발명에 따른 너트 체결장치는 개방되거나 폐쇄된 구조물을 조립하기 위한 것으로써, 크게 모재(100), 부재(200), 볼트(300) 및 너트장치(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

모재(100)는 설치 목적이나 시공 장소에 따라 석재, 콘크리트, 금속재 또는 목재 등의 재질로써 판재형이나 장방형 등 다양한 형태로 형성되고, 상면과 하면을 수직하게 관통하는 관통부(110)가 형성된다. 이때, 관통부(110)는 상호 이격하여 다수개가 형성되되, 모재(100)의 크기와 두께 및 결합력을 고려하여 형성되는 것이 바람직하다.

부재(200)는 모재(100)의 상부에 설치되는 것으로 석재, 콘크리트, 금속재 또는 목재 등의 재질로 형성되며, 모재(100) 및 부재(200)의 설치위치를 고려하여 관통부(110)와 상호 대응되는 위치에는 상면과 하면을 수직하게 관통하는 중공부(210)가 관통부(110)보다 크거나 동일한 직경으로 형성된다.

볼트(300)는 상측에서 회전력을 가할 수 있는 형상으로 형성되는 헤드부(310)와, 헤드부(310)의 중심축에서 아랫쪽으로 연장하여 외면에 나사산이 형성되고, 중공부(210) 및 관통부(110)에 삽입된 상태에서는 관통부(110)의 하부 위치와 동일하거나 돌출되는 길이로 형성되는 결합부(320)를 포함하여 형성된다.

이때, 헤드부(310)는 통상의 6각형 형상으로 형성되나 사용 목적에 따라 무두(無頭)볼트와 같은 형상으로 형성될 수 있으며, 결합부(320)의 하부는 후술할 고정편(410)의 하측이 오므려진 상태에서도 고정편(410)의 상측 일부와 결합이 유지될 수 있는 형상으로 형성된다.

너트장치(400)는 고정편(410) 및 고정부(420)를 포함하여 형성되는 것으로, 고정편(410)은 적어도 세 개가 구비되고, 각각은 상측에서 하측 방향으로 너비가 점차 감소하는 형상으로 측면부의 접촉 여부에 따라 하측이 오므려지거나 벌어지도록 형성되며, 외면의 직경은 하측이 벌어진 상태에서 관통부(110)와 대응되도록 형성되어, 관통부(110)와 중공부(210) 중 적어도 어느 하나의 내면에 밀착되고, 내면에는 결합부(320)와 결합 가능한 나사산이 형성된다.

여기서, 고정편(410)은 설치 면적이나 결합되는 재질의 두께를 고려하여 다양한 크기로 규격화하여 생산될 수 있다.

고정부(420)는 고정편(410)의 하측에 형성되는 것으로, 고정편(410)의 하부가 오므려진 상태에서는 관통부(110) 및 중공부(210)에 삽입이 가능하고, 결합부(320)와 고정편(410)의 결합되는 부위가 증가 됨에 따라 고정편(410)의 하부가 벌어지면서 모재(100)의 하면이 지지되도록 형성된다.

이때, 고정부(420)는 관통부(110) 및 중공부(210)로 용이하게 삽입할 수 있으면서, 결합부(320)와 고정편(410)이 결합된 상태에서는 모재(100)의 하부면이 견고하고 안정적으로 지지되도록 지지되는 면적을 넓게 할 수 있는 역 원뿔 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 고정부(420)의 상측 외면 즉, 고정부(420)의 상측 테두리부분은 관통부(110) 및 중공부(210)에 밀착된 상태로 삽입되도록 탄성력과 복원력이 구비된 별도의 재질을 이용하여 형성될 수 있다.

여기서, 고정편(410)이 관통부(110) 또는 중공부(210)에서 고정력이 향상되도록 하기 위해, 고정편(410)의 외면에 함몰 또는 돌출 형성되는 지지부(411)와, 지지부(411)에 삽입 가능하게 형성되어 테두리부분이 지지부(411)로부터 돌출된 상태로 결합되는 고정부재(412)가 더 포함될 수 있으며, 본 발명의 제1실시예에 따른 지지부(411)는 도 5와 같이 함몰 형성되는 것으로 설명한다.

이때, 고정링은 고정편(410)이 오므려지거나 벌어짐에 따라 신축 또는 이완되며, 이완된 상태에서도 쉽게 끊어지지 않도록 고무나 실리콘 등과 같은 탄성재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 결합부(320)의 외면에는 헤드부(310) 측으로 삽입되어 중공부(210)의 내면에 밀착되도록 하는 패킹(330)이 형성된다. 패킹(330) 외면의 직경은 중공부(210)의 내면과 대응되는 크기로 형성되거나, 볼트(300)와 너트장치(400)의 결합이 완료된 상태에서 고정편(410)의 상면과 부재(200)의 상면 사이의 높이보다 길게 형성된다.

더불어, 고정편(410)의 외면 하측과 고정부(420)의 외면 중 적어도 어느 하나에는, 보조링(430)과 보조링(430)이 고정 결합되도록 함몰 또는 돌출 형성되는 보조지지부(440)가 더 형성되되, 보조링(430)은 볼트(300)의 결합 여부에 따라 오므려지거나 벌어지는 고정편(410)의 하부 유동에 대응하여 신축(伸縮) 가능한 탄성재질로 형성되며, 본 실시예에 따른 보조지지부(440)는 함몰 형성되는 것으로 설명한다.

지금부터는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 너트 체결장치에 대한 제1실시예의 조립 및 작동에 대하여 설명한다.

천장 또는 벽체의 지지구조, 패널조립체, 교량시설, 보행자용 또는 자전거용 도로, 계단 등의 시공할 위치에 모재(100)를 설치하고, 모재(100)의 상측으로 중공부(210)와 관통부(110)의 중심이 일치되도록 부재(200)를 배치한다.

여기서, 모재(100) 및 부재(200)는 시공 장소 및 규격에 맞는 크기로 제작 설치되는 것이므로, 부재(200)를 배치함에 있어 모재(100)가 임의로 유동하거나 하여 중공부(210)와 관통부(110)를 일치시키기 어려울 것이라는 점은 고려하지 않도록 한다.

설치 장소에 모재(100) 및 부재(200)가 배치된 이후에는 중공부(210)로 너트장치(400)가 삽입되는데, 결합부(320)는 상측으로 패킹(330)이 결합된 상태에서 하측이 고정편(410)의 상측에 일부 결합되고, 고정편(410)의 하부는 보조지지부(440)와 보조링(430)에 의해 오므려진 형태로 삽입된다.

상기와 같이 관통부(110) 및 중공부(210)로 결합부(320)가 일부 결합된 너트장치(400)가 삽입되면, 중공부(210) 또는 관통부(110)의 내면에는 고정편(410)의 외면이 밀착 지지된 상태가 되고, 관통부(110)의 하면으로는 고정부(420)가 돌출된 상태가 된다.

이 상태에서 헤드부(310)를 볼트(300)가 결합되는 방향으로 회전시키면, 결합부(320)와 고정편(410)의 결합되는 부위가 증가하게 되면서 삽입 시에 오므려진 고정편(410)의 하부가 결합부(320)에 의해 벌어지게 되고, 헤드부(310)에 지속적으로 회전력을 가하게 되면, 헤드부(310)의 하면은 부재(200)의 상면에 밀착되고 고정부(420)의 상면은 모재(100)의 하면에 밀착되면서 모재(100) 및 부재(200)가 고정될 수 있는 것이다.

이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 너트장치(400)는 고정부재(412)에 의해 중공부(210) 및 관통부(110)의 내면에 밀착 지지된 상태로 고정력을 얻을 수 있으므로, 헤드부(310)에 회전력을 가할 때 너트장치(400)가 볼트(300)와 함께 회전되는 것이 방지되어 부재(200) 및 모재(100)가 볼트(300)와 너트장치(400)에 의해 견고하게 결합할 수 있으면서, 중공부(210) 및 관통부(110)와 고정편(410)의 결합부(320)위가 수밀하게 마감되도록 하여 이물질의 유입 및 임의적인 결합의 해제 등을 방지할 수 있다.

이처럼, 볼트(300)와 결합되는 너트장치(400)에 인위적으로 별도의 고정력을 가하지 않은 상태에서도 모재(100) 및 부재(200)가 견고하고 안정적으로 결합할 수 있어, 작업소요 시간을 단축시키면서 작업의 효율성을 증대시키고 작업자의 안전을 도모할 수 있는 장점이 있다.

지금부터는 도 7 내지 9를 참조하여, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 너트 체결장치에 대한 제2실시예의 조립 및 작동에 대하여 설명한다.

관통부(110) 또는 중공부(210)의 내면 중 적어도 어느 하나와, 고정편(410)의 외면 중 어느 하나에는 너트장치(400)가 삽입되는 방향으로 함몰되는 홈부가 형성되고, 다른 하나에는 홈부에 삽입 가능한 크기로 돌출되는 돌기(413)가 형성되는 점에서 제1실시예와 차이점을 갖으며, 본 발명의 제2실시예에 따른 홈부(111)와 돌기(413)는 관통부(110)의 내면 및 고정편(410)의 외면에 각각 형성되는 것으로 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 너트장치(400)는 관통부(110)의 내면에 형성된 홈부(111)에 돌기(413)가 삽입되어 고정력을 얻을 수 있으므로, 헤드부(310)에 회전력을 가할 때 너트장치(400)가 볼트(300)와 함께 회전되는 것이 방지되어 부재(200) 및 모재(100)가 볼트(300)와 너트장치(400)에 의해 견고하게 결합할 수 있으면서, 고정편(410)의 외면 상측 부분 이외에는 중공부(210) 및 관통부(110)의 내면으로 별도의 고정력이 가해지지 않게 되므로 너트장치(400)의 쉽고 빠른 삽입이 가능하여 작업 속도 및 작업 능률을 높일 수 있다.

지금부터는 도 10 내지 13을 참조하여, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 너트 체결장치에 대한 제3실시예의 조립 및 작동에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 제3실시예는 고정편(410)이 모재(100) 또는 부재(200)의 상면에 안착가능하도록 고정편(410)의 상측 단부면에서 외측으로 연장 형성되는 걸림턱(450)을 더 포함하는 점에서 제1 및 제2실시예와 차이를 갖는다.

이때, 헤드부(310)는 사용 목적에 따라 통상의 6각형 형상인 것이 사용되거나, 무두(無頭) 볼트와 같이 결합부(320)와 동일한 직경으로 중심부에 '-', '+' 또는 다각형 형상으로 함몰 형성된 것이 사용될 수 있다.

이처럼, 걸림턱(450)이 형성된 너트장치(400)는 결합부(320)와 고정편(410)을 사전에 결합하지 않은 상태도로 중공부(210) 및 관통부(110)에 삽입이 가능하면서, 너트장치(400)에 별도의 고정력을 가하지 않아도 볼트(300)와 견고한 결합이 가능하다는 장점이 있다.

다시 말해, 결합부(320)의 하측에 형성된 나사산과 고정편(410)의 상측에 형성된 나사산과 맞물리도록 한 후 헤드부(310)를 체결되는 방향으로 가압 회전하게 되면, 걸림턱(450)의 하부면이 부재(200) 또는 모재(100)의 상면에 밀착되면서 고정력을 얻게 되므로, 볼트(300)와 너트장치(400)를 용이하게 결합할 수 있는 장점이 있다.

여기서, 제1실시예에 따른 지지부(411)와 고정부재(412), 홈부(111)와 돌기(413)는 너트장치(400)에 보다 강한 고정력이 필요한 경우, 빠르고 안정된 결합이 필요한 경우, 결합부(320)위를 수밀하게 마감해야할 필요가 있는 경우에 따라서 선택적으로 형성되도록 할 수 있다.

또한, 결합부(320)위가 외부에 돌출되는 것을 방지하기 위해, 걸림턱(450)이 안착되는 부재(200)의 상면에는 걸림턱(450)과 대응되는 높이로 함몰되는 안착홈(211)을 형성하고, 너트장치(400)에는 무두(無頭) 볼트를 이용해 헤드부(310)의 상면과 걸림턱(450)의 상면이 동일한 높이가 되도록 결합할 수 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 너트장치(400)에 걸림턱(450)이 형성된 경우에는 고정편(410) 외면의 높이 즉, 걸림턱(450)과 고정부(420) 사이의 길이가 부재(200)와 모재(100)를 합한 두께와 동일하게 형성되어야 한다.

이처럼, 걸림턱(450)과 고정부(420) 사이의 고정편(410) 길이가 결합하려는 부위의 두께와 대응되도록 형성되어야, 볼트(300)와 너트장치(400)의 결합이 완료되었을 때 부재(200)의 상부와 모재(100)의 하부가 걸림턱(450)과 고정부(420)에 의해 각각 지지된 상태로 견고하게 고정될 수 있기 때문이다.

그러나, 실제 생산과정에서 일정범위의 오차가 존재하거나, 모재(100) 및 부재(200)의 표면이 균일하지 않은 경우, 걸림턱(450)과 고정부(420) 사이의 높이가 모재(100) 및 부재(200)를 합한 두께보다 작게 되므로 고정부(420)가 모재(100)의 하면을 지지할 수 없게 될 것이다.

이에 따라, 걸림턱(450)과 고정부(420) 사이의 고정편(410) 길이가 모재(100)와 부재(200)의 두께를 합한 높이보다 작게 형성되는 경우에는, 안착홈(211)을 형성하되 고정부(420)의 상면이 모재(100)의 하부에 밀착 지지될 수 있는 높이 만큼 함몰 가공하여 결합되도록 할 수 있다.

반대로, 걸림턱(450)과 고정부(420) 사이의 고정편(410) 길이가 모재(100)와 부재(200)의 두께를 합한 높이보다 크게 형성되는 경우에는, 고정편(410)의 외면으로 고정부재(412)를 결합하여 걸림턱(450)과 부재(200) 사이의 이격 공간이 고정부재(412)에 의해 채워지면서 견고하게 결합되도록 하거나, 별도의 결합보조부재(500)를 더 포함하여 결합되도록 할 수 있다.

도 13에 도시한 바와 같이, 상기한 결합보조부재(500)는 상측의 직경이 하측의 직경보다 크게 형성되어 상측은 모재(100) 또는 부재(200)에 안착되고, 하측에는 너트장치(400)의 걸림턱(450)이 안착되도록 형성되며, 중심부에는 너트장치(400)가 삽입가능한 크기의 결합공이 형성되는 것이다.

이러한 결합보조부재(500)는 중공부(210)의 직경이 걸림턱(450)의 직경보다 크게 형성된 경우나, 모재(100) 및 부재(200)의 두께를 합한 높이가 걸림턱(450)의 하부와 고정부(420)의 상부 사이에 해당하는 고정편(410)의 높이보다 크게 형성된 경우에도 시공이 가능하다는 장점이 있다.

이때, 결합보조부재(500)의 상측으로는 볼트(300)와 너트장치(400)에 의한 결합부(320)위가 수밀하게 마감되어 이물질의 유입이 차단되도록 형성되는 캡(510)이 더 포함하는 것이 바람직하다.

이처럼, 볼트(300)와 결합되는 너트장치(400)에 별도의 고정력을 가하지 않은 상태에서도 견고하고 안정적으로 결합할 수 있으며, 모재(100) 또는 부재(200) 중 적어도 어느 하나의 관통된 부위에 간편하게 너트장치(400)를 삽입한 이후에 볼트(300)와의 결합을 통해 모재(100) 및 부재(200)를 견고하고 안정적으로 결합할 수 있어, 작업시간의 감소, 작업 효율성 증대, 내구성 증가, 안전성 보장 등의 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다.

지금부터는 도 14 내지 16을 참조하여, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 너트 체결장치의 제4실시예에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 제4실시예는 고정편(410)의 외면에 나사산이 형성되고, 일측은 고정편(410)의 외면에서 상측 일부에 결합되는 제1조임부(610)와, 타측은 결합부(320)에 결합되는 제2조임부(620)가 형성되는 고정유닛(600)을 더 포함하여 형성되는 점에서 앞서 서술한 다른 실시예들과 차이를 갖는다.

우선, 제1조임부(610)와 고정편(410)을 일부 결합하되, 모재(100) 및 부재(200)의 두께를 고려하여 고정부(420)가 모재(100)의 하부에 위치할 수 있는 길이가 되도록 결합한 상태로 중공부(210) 및 관통부(110)로 삽입한다.

이후, 제2조임부(620)로 결합부(320)가 결합된 상태에서 헤드부(310)를 지속적으로 회전하게 되면, 결합부(320)는 제2조임부(620)를 통과한 이후 고정편(410)의 내면에 순차적으로 결합하면서 고정편(410)의 하부가 점차 벌어져 고정부(420)가 모재(100)의 하면을 지지할 수 있는 상태가 된다.

이때, 고정유닛(600) 및 너트장치(400)와 결합되는 볼트(300)는 헤드부(310)가 통상의 6각형 형상으로 형성된 것이 사용되거나, 무두(無頭) 볼트와 같이 결합부(320)와 동일한 직경으로 형성되어 중심부에 '-', '+' 또는 다각형 형상으로 함몰된 것이 사용될 수 있다.

끝으로, 제1조임부(610)를 고정편(410)의 외면에 결합되는 방향으로 회전하게 되면, 너트장치(400)는 부재(200)의 상면측으로 승강함에 따라 고정부(420)의 상면이 모재(100)의 하면에 밀착하게 되면서 고정유닛(600)과 고정부(420)에 의해 모재(100) 및 부재(200)가 견고하게 지지되는 상태가 된다.

여기서, 고정유닛(600)과 너트장치(400)와의 보다 견고한 결합을 위해서는 제1조임부(610)와 제2조임부(620)의 나사산 방향이 상호 반대가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 제2조임부(620) 및 고정편(410)의 내면과, 결합부(320)의 나사산이 시계방향으로 동일하게 형성되면, 이와 반대로 제1조임부(610) 및 고정편(410)의 외면은 반시계방향으로 나사산이 형성되는 것이다.

이를 통해, 제2조임부(620)에 결합부(320)가 결합된 상태에서 제1조임부(610)를 너트장치(400)가 결합되는 방향으로 회전시켜도, 볼트(300)와 너트장치(400)의 결합 상태가 유지되도록 할 수 있고, 결합이 완료된 상태에서도 고정유닛(600)과 너트장치(400)의 결합이 임의로 해제되는 것을 방지할 수 있다.

이처럼, 고정유닛(600)은 모재(100)의 하면을 지지하는 고정부(420)와 함께 부재(200)의 상면이 지지되도록 하는 것으로, 제1조임부(610)를 통해 모재(100) 및 부재(200)의 다양한 두께에 대응하여 중공부(210) 및 관통부(110) 내에서 너트장치(400)의 위치를 조절할 수 있고, 제1조임부(610) 및 제2조임부(620)를 통해 너트장치(400)의 외측와 내측에서 이중 결합되도록 함으로써, 모재(100)의 하부에서 너트장치(400)에 별도의 고정력을 가하지 않아도 모재(100) 및 부재(200)가 견고하게 결합되도록 할 수 있는 것이다.

이와 같이, 공간이 협소하여 하부에서 작업하기 곤란하거나, 하부 작업시 위험성이 있는 곳에서도 용이하게 사용이 가능하므로, 작업자의 안전을 보장하면서도 빠르고 편리한 시공을 통해 작업 효율이 증대되고, 공사기간이 단축되는 장점이 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위내에 있는 것으로 본다.

100 : 모재 110 : 관통부
111 : 홈부 200 : 부재
210 : 중공부 211 : 안착홈
300 : 볼트 310 : 헤드부
320 : 결합부 330 : 패킹
400 : 너트장치 410 : 고정편
411 : 지지부 412 : 고정부재
413 : 돌기 420 : 고정부
430 : 보조링 440 : 보조지지부
450 : 걸림턱 500 : 결합보조부재
510 : 캡 600 : 고정유닛
610 : 제1조임부 620 : 제2조임부

Claims (10)

1. 개방되거나 폐쇄된 구조물을 조립하기 위한 체결장치에 있어서,
   상면과 하면에 수직하게 관통되는 관통부가 형성되는 모재;
   상기 모재의 일측에 설치되고, 상기 관통부와 대응되는 중공부가 수직하게 관통 형성되는 부재;
   회전력을 가할 수 있는 형상으로 형성되는 헤드부와, 상기 헤드부의 중심부에 연장하여 외주면에 나사산이 형성되고 상기 중공부 및 관통부에 삽입가능한 길이로 형성되는 결합부를 포함하는 볼트;
   적어도 세 개가 구비되고, 측면부의 접촉 여부에 따라 하측이 오므려지거나 벌어지도록 각각은 상측에서 하측으로 너비가 점차 감소하는 형상으로 형성되며, 외면의 직경은 하측이 벌어진 상태에서 상기 관통부와 대응되도록 형성되고, 내면에는 상기 결합부와 결합 가능한 나사산이 형성되는 고정편과, 하측이 오므려진 상태로 상기 중공부 및 관통부에 삽입되면 외면은 상기 중공부와 관통부 중 적어도 어느 하나의 내면에 밀착되도록 형성되는 고정편과, 상기 고정편의 하부가 오므려진 상태에서 상기 중공부 및 관통부로 삽입 가능하되, 상기 결합부와 고정편의 결합부위가 증가함에 따라 상기 고정편의 하부가 점차 벌어져 상기 모재의 하면이 지지되도록 상기 고정편의 하측에 형성되는 고정부를 포함하는 너트장치;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 너트장치는 상기 고정편의 외면 상측에 함몰 또는 돌출 형성되는 지지부와, 상기 지지부에 결합되어 상기 관통부의 내면에 밀착 지지되도록 형성되는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
3. 제1항에 있어서,
   관통부와 중공부의 내면 중 적어도 어느 하나와, 고정편의 외면 중 어느 하나에는 상기 너트장치가 삽입되는 방향으로 함몰되는 홈부가 형성되고, 다른 하나에는 상기 홈부에 삽입 가능한 크기로 돌출되는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 결합부의 외면에서 상기 헤드부 측으로 삽입되어, 상기 볼트와 중공부의 결합부위가 수밀하게 마감되도록 형성되는 패킹을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 너트장치는 상기 고정편의 외면 하측과 상기 고정부의 외면 중 적어도 어느 하나에 상기 볼트의 결합 유무에 따라 상기 고정편의 하부가 오므려지거나 벌어지도록 탄성재질로 형성되어 결합되는 보조링과, 상기 보조링이 결합되어 고정되도록 함몰 또는 돌출 형성되는 보조지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 너트장치는 상기 고정편의 상측 단부면에서 외측으로 연장 형성되는 걸림턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
7. 제6항에 있어서,
   상측은 하측보다 큰 직경으로 단차를 두어 형성되되, 상측은 모재 또는 부재에 안착되고, 하측에는 너트장치의 걸림턱이 안착되도록 형성되며, 중심부에는 너트장치가 삽입가능한 크기의 결합공이 형성되는 결합보조부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 결합보조부재의 상측으로 삽입되어, 상기 볼트와 너트장치의 결합부위가 수밀하게 마감되도록 형성되는 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 고정편의 외면에는 나사산이 형성되고,
   일측은 상기 고정편의 외면이 결합되도록 형성되는 제1조임부와, 타측은 상기 결합부가 결합되도록 형성되는 제2조임부를 포함하여 구성되는 고정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1조임부 및 고정편의 외면과, 상기 제2조임부 및 결합부는 나사산이 상호 반대방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 너트 체결장치.

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