KR20160004187U - 지지력이 강한 스크류 앵커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 체결부재와 천공된 구멍의 내벽 사이를 압박하여 체결부재의 이탈을 방지하는 스크류 앵커에 관한 것으로, 앵커 몸체의 진입부부터 쭈그러들어 말단부까지 차례대로 고르게 팽창되고, 팽창되는 정도가 크며, 몸체가 꼬이지 않도록 하여 체결부재와 천공구멍의 내벽 사이를 강하게 압박할 수 있는 스크류 앵커를 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 진입부와 말단부를 가진 원통 형상의 몸체의 말단부 둘레에 다수의 회전방지돌기의 외측으로 돌출형성되고, 몸체의 진입부와 중간부의 내측면에 각각 암나사부가 형성되며, 몸체의 진입부와 중간부 및 말단부 방향에 각각 확장유도홈이 몸체를 방사상으로 관통하여 형성되고, 확장유도홈 사이의 벽체부의 내주면에 링 형상으로 절삭된 요홈이 형성된다. 이러한 구성을 통해 체결부재가 회전되면, 몸체의 진입부부터 말단부까지 차례대로 쭈그러들기 때문에 몸체가 전체길이에 걸쳐 고르게 팽창될 수 있고, 벽체부가 외측으로 절곡되어 팽창되므로, 중공이 갈수록 좁게 형성된 몸체에 체결부재를 삽입하여 진입부를 벌리는 것에 비해 팽창되는 정도가 더 크며, 벽체부에 형성된 요홈에 의해 벽체부가 외측으로 쉽게 굽어지기 때문에 몸체가 꼬이지 않고, 체결부재와 천공구멍의 내벽 사이를 강하게 압박하게 되어 체결부재가 벽에 견고하게 고정되는 효과가 있게 된다.

Description

지지력이 강한 스크류 앵커{A strong screw anchor}

본 고안은 벽에 천공된 구멍에 체결부재를 견고하게 고정하기 위한 스크류 앵커에 관한 것으로, 앵커의 몸체에 삽입된 체결부재의 회전에 의해 몸체가 쭈그러들어 횡방향으로 팽창되어 체결부재와 천공된 구멍의 내벽 사이를 압박하여 체결부재의 이탈을 방지하는 스크류 앵커와 관련된다.

콘크리트 벽에 액자나 거울을 걸거나, 벽걸이TV와 같은 중량물을 고정하기 위해 콘크리트 못이나 나사못을 그냥 박으면 망치의 충격에 의해 벽이 부서질 뿐 아니라, 벽 속으로 단단히 박히지 않고, 걸어놓은 물건의 하중에 의해 쉽게 빠질 수 있어 소위 칼블럭(cal-block)이라고 불리는 플라스틱 재질의 앵커가 사용된다.

앵커는 타격식 앵커와 스크류 앵커로 구분된다. 타격식 앵커는 콘크리트 못과 같이 몸통에 나사산이 없는 못을 벽에 고정하기 위해 앵커 몸체의 중공이 갈수록 좁게 형성되어 중공에 삽입된 못을 망치로 때리면 앵커 몸체의 진입부가 외측으로 팽창된다. 그러나 타격식 앵커는 망치의 충격에 의해 벽이 부서질 수 있기 때문에 스크류 앵커가 많이 사용된다. 스크류 앵커는 중공에 암나사부가 형성된 앵커로서, 못의 몸통에 나사산이 형성된 나사못이 돌려져 삽입된다.

위 두 앵커는 천공구멍의 크기가 클 경우, 앵커 몸체의 진입부가 외측으로 팽창되는 정도가 미약하여 헐겁게 결합될 수 있다. 이 때문에 천공구멍을 뚫을 때, 못과 천공구멍의 틈새가 최소화되도록 뚫어야 한다. 또한, 앵커 몸체의 진입부만 팽창되므로 팽창되지 않은 말단부가 흔들릴 수 있고, 천공구멍과의 접촉면적이 작아 못에 큰 힘이 가해지면 쉽게 빠질 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허 10-2011-0053682호에는 길이 압축에 의한 부피 팽창형 칼브럭(이하, 부피 팽창형 칼브럭)이 개발되었다. 도 1에 도시된 바와 같이 부피 팽창형 칼브럭은 체결부재(1)가 삽입될 수 있도록 원통 형상의 몸체(100)의 진입부에 암나사부(미도시)가 형성되고, 말단부 둘레에 회전방지돌기(200)가 형성되어 말단부의 유동이 방지되며, 몸체가 외측방향으로 벌어지도록 몸체의 길이방향으로 복수의 확장유도홈(400)이 형성된다.

부피 팽창형 칼브럭이 달성하고자 하는 목적은 체결부재가 회전되면, 칼브럭의 진입부가 전방으로 수축이동되면서 확장유도홈이 벌어짐과 동시에 벽체부(110)가 비틀려 꼬여 말단부 방향으로 압축 및 적층됨으로써, 부피가 팽창되어 천공구멍(2)의 내주면을 압박하도록 하는 것이다. 그러나 벽체부(110)가 말단부 방향으로 쭈그러들어 적층되려면, 몸체(100)의 진입부와 체결부재 사이의 나사회전이 계속해서 이루어져야 하나, 체결부재(1)의 회전수가 많아질수록 진입부의 암나사부에 강한 압축력이 가해지게 되고, 벽체부가 비틀려 꼬이기 시작하면, 진입부에 형성된 암나사부도 변형되어 나사회전이 정상적으로 이루어지지 않게 된다. 이 때문에 암나사부가 말단부 방향으로 이동되지 못하고, 제자리에서만 꼬이게 되어 몸체의 중간부가 팽창되지 않고, 오히려 좁아지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0053682호 : 길이 압축에 의한 부피 팽창형 칼브럭

본 고안은 앵커의 몸체가 전체길이에 걸쳐 고르게 팽창되도록 하고, 팽창되는 정도가 크며, 몸체가 꼬여 몸통이 좁아지지 않도록 하여 천공구멍에 고정된 체결부재를 견고하게 고정할 수 있는 스크류 앵커를 제공하고자 한다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 고안은 진입부와 말단부를 가진 원통 형상의 몸체(100), 몸체(100)의 말단부 둘레에 외측으로 돌출형성된 다수의 회전방지돌기(200), 몸체(100)의 진입부와 중간부의 내측면에 각각 형성된 암나사부(300); 몸체(100)의 진입부와 중간부 및 말단부 방향에 각각 몸체(100)를 방사상으로 관통하여 형성된 확장유도홈(400); 확장유도홈(400) 사이에 있는 벽체부(110)의 내주면에 링 형상으로 절삭된 요홈(500)을 포함하여 구성된다.

본 고안의 지지력이 강한 스크류 앵커는 체결부재의 회전에 의해 몸체의 말단부부터 진입부까지 차례대로 쭈글어들어 몸체가 전체길이에 걸쳐 고르게 팽창되므로 천공구멍의 내주면을 넓은 범위로 압박할 수 있고, 벽체부가 외측으로 굽어져 팽창되기 때문에 중공이 갈수록 좁게 형성된 몸체에 체결부재를 삽입하여 진입부를 벌리는 것보다 팽창되는 정도가 더 커 체결부재를 견고하게 지지할 수 있으며, 벽체부의 내주면에 링 형상으로 절삭되어 형성된 요홈에 의해 벽체부가 외측으로 쉽게 굽어져 몸체가 비틀려 몸통이 좁아지지 않기 때문에 더욱 견고하게 체결부재를 지지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 길이 압축에 의한 부피 팽창형 칼브럭을 나타낸 측면도.
도 2는 본 고안에 따른 지지력이 강한 스크류 앵커를 나타낸 사시도.
도 3은 본 고안에 따른 지지력이 강한 스크류 앵커의 종단면을 나타낸 사시도.
도 4은 본 고안에 따른 스크류 앵커의 시공과정을 나타낸 측면도.

본 고안과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 고안의 요지을 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.

본 고안은 벽에 형성된 천공구멍에 삽입된 체결부재의 이탈을 방지하는 스크류 앵커에 관한 것이다. 스크류 앵커가 천공구멍의 내벽면에 접촉되는 면적이 클수록, 또는 스크류 앵커가 많이 팽창될수록 체결부재는 더 견고하게 벽에 고정되는데, 이를 동시에 실현하기 위한 본 고안의 지지력이 강한 스크류 앵커는 다음과 같이 구성된다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 진입부와 말단부를 가진 원통 형상으로 된 몸체(100)의 말단부 둘레에 다수의 회전방지돌기(200)가 외측으로 돌출형성되고, 몸체의 진입부와 중간부의 내측면에 각각 암나사부(300)가 형성되며, 몸체의 진입부와 중간부 및 말단부 방향에 각각 확장유도홈(400)이 몸체(100)를 방사상으로 관통하여 형성되고, 확장유도홈(400) 사이에 있는 벽체부(110)의 내주면에 링 형상으로 절삭된 요홈(500)을 포함하여 구성되어 암나사부(300)에 체결부재(1)를 삽입하여 회전시키면, 체결부재(1)의 머리부가 부착물(3)에 접촉할 때까지 삽입되고, 그 이후에는 제자리에서 회전되면서 진입부와 중간부에 형성된 두 개의 암나사부(300)가 몸체(100)를 말단부 방향으로 끌어당겨 말단부에 인접한 벽체부(110)를 먼저 쭈그러들게 하고, 체결부재(1)를 계속 회전시키면, 중간부와 진입부에 형성된 벽체부(110)가 차례대로 쭈그러들어 체결부재(1)와 천공구멍(2) 사이에 팽창되어 체결부재의 이탈을 방지하도록 구성된다.

이하, 본 고안의 세부 구성을 도면을 참조하여 설명한다. 도 3를 참조하면, 몸체(100)는 체결부재가 삽입될 수 있도록 길이방향으로 중공이 형성되고, 체결부재의 길이보다 짧은 길이로 구성되며, 가공하기 쉽고, 유연한 플라스틱 재질로 만들어진다. 몸체가 천공구멍에서 헛돌지 않도록 몸체의 말단부 둘레에 다수의 회전방지돌기(200)가 외측으로 돌출형성된다. 몸체를 천공구멍에 넣고, 망치로 살살 두드려 삽입하되, 삽입할수록 꽉 끼워지도록 회전방지돌기(200)의 돌출높이가 몸체(100)의 말단부 방향으로 갈수록 높아지는 형상을 이룬다.

체결부재를 회전시키면, 몸체(100)의 진입부와 중간부의 내측면에 각각 형성된 암나사부(300)에 체결부재가 나사결합되어 회전되면서 진입부 방향으로 전진되고, 체결부재의 머리부가 부착물(3)에 닿으면, 체결부재는 제자리에서 회전되어 몸체를 말단부 방향으로 끌어당기게 된다.

몸체(100)의 진입부와 중간부 사이, 중간부, 중간부와 말단부 사이에 각각 확장유도홈(400)이 몸체(100)의 주변에 방사상으로 형성된다. 사각 형상으로 형성된 확장유도홈(400)은 몸체가 체결부재의 나사회전에 의해 종방향으로 수축될 때, 확장유도홈(400)에 인접한 벽체부(110)가 다른 부분보다 먼저 쭈그러들도록 벽체부의 강도를 줄이기 위해 형성된다. 또한, 벽체부(110)가 쉽게 찌그러지도록 벽체부의 폭이 확장유도홈의 폭보다 좁게 구성하되, 확장유도홈의 폭이 너무 크면, 그 만큼 벽체부의 팽창부피가 줄기 때문에 확장유도홈의 폭은 지나치게 넓지 않게 하는 것이 바람직하다. 본 고안의 일실시예에서는 몸체의 진입부와 중간부에 암나사부가 형성되고, 그 사이에 확장유도홈이 형성됐으나, 체결부재의 길이에 따라 추가적으로 형성될 수 있다.

벽체부(110)가 쭈그러질 때, 벽체부가 외측으로 절곡되도록 벽체부(110)의 내주면 가운데에 요홈(500)이 링 형상으로 절삭되어 형성된다. 요홈은 벽체부가 외측으로 절곡되도록 하는 길잡이 역할을 함과 동시에 몸체가 비틀려 꼬이는 것을 방지하는 역할을 한다. 만약, 요홈이 없을 경우, 벽체부가 몸체의 외측이 아닌 내측으로 절곡될 수 있을 뿐 아니라, 벽체부를 쭈그러뜨리기 위해 더 큰 힘으로 벽체부를 압축해야 하는데, 벽체부를 변형시키기 위해 필요한 힘이 커지면, 진입부의 암나사부에 걸리는 마찰력도 커지게 되고, 마찰력이 플라스틱 재질로 된 몸체의 비틀림 한계를 넘어서면 몸체가 비틀려 꼬여 몸통이 좁아질 수가 있다.

본 고안에 따른 스크류 앵커는 몸체의 말단부부터 진입부까지 차례대로 팽창된다. 도 4를 참조하면, 암나사부(300)에 체결된 체결부재(1)를 회전시키면, 체결부재(1)가 부착물(3)에 접촉할 때까지 삽입되고, 그 이후에는 제자리에서 회전되면서 진입부와 중간부의 형성된 두 개의 암나사부(300)가 몸체(100)를 말단부 방향으로 끌어당기게 되고, 몸체의 진입부와 중간부는 나사결합되어 있기 때문에 말단부 부근의 벽체부(110)만 압력을 받아 먼저 쭈그러들어 팽창되고, 말단부 부근의 벽체부가 어느 정도 팽창되어 압력이 커지게 되면, 몸체의 중간부가 쭈그러들어 팽창된다. 중간부가 외측으로 팽창되면, 중간부에 형성된 암나사부도 팽창되어 더 이상 나사회전이 이루어지지 않게 된다. 중간부가 팽창되어 압력이 커지면, 마지막으로 진입부 부근에 있는 벽체부가 쭈그러들어 팽창된다.

몸체의 중간부에 암나사부(300)가 형성되어 있지 않으면, 몸체가 전체 길이에 걸쳐 동시에 압력을 받게 되고, 몸체의 진입부나 중간부 부근의 벽체부가 말단부에 있는 벽체부보다 약해 먼저 쭈그러들어 팽창되고, 진입부가 천공구멍(2)의 내벽면에 고정되면, 팽창되지 못한 말단부 부분이 헐겁게 될 수 있다. 몸체의 중간부에 암나사부가 없더라도 말단부에 있는 벽체부부터 변형되도록 확장유도홈(400)의 크기와 개수를 말단부로 갈수록 더 많이 구성할 수도 있으나, 몸체의 말단부로 갈수록 팽창되는 부피가 작아져 천공구멍의 내벽면을 균일하게 압박하지 못하므로 바람직하지 않다.

한편, 작업자가 드라이버 또는 전동공구로 체결부재를 조일 때, 일정수준 이상의 저항이 느껴지면, 더 이상 조이지 않도록 해야한다. 작업자가 과도하게 체결부재를 돌리게 되면, 진입부에 형성된 암나사부가 마모되거나 깨져 몸체가 진입부 방향으로 후퇴될 수 있으므로 주의해야 한다.

이에 더하여 몸체(100)의 외주면에 암나사부(300)의 호칭치수(120)를 새겨 작업자가 스크류 앵커에 맞는 체결부재(1)를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 천공구멍(2)을 뚫을 때에도 스크류 앵커의 치수에 맞는 전동드릴 비트를 빠르게 선택할 수 있어 편리하다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 지지력이 강한 스크류 앵커는 몸체의 말단부부터 진입부까지 차례대로 팽창되어 천공구멍의 내벽면을 균일하게 압박할 수 있고, 몸체가 전체길이에 걸쳐 고르게 팽창되기 때문에 체결부재와 천공구멍 사이를 보다 넓은 범위로 압박할 수 있으며, 벽체부가 외측으로 절곡되어 팽창되기 때문에 중공이 갈수록 좁게 형성된 몸체에 체결부재를 삽입하여 진입부를 벌리는 것에 비해 팽창되는 정도가 더 크며, 벽체부의 내주면에 링 형상으로 절삭된 요홈에 의해 벽체부가 외측으로 쉽게 굽어지기 때문에 몸체가 꼬여 부피가 줄어들지 않으므로 체결부재가 벽에 더욱 견고하게 고정되는 효과가 있다.

이상과 같이 본 고안은 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 한정되지 않으며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 실용신안 등록청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

1 : 체결부재 2 : 천공구멍
3 : 부착물 100 : 몸체 110 : 벽체부 120 : 호칭치수
200 : 회전방지돌기 300 : 암나사부
400 : 확장유도홈 500 : 요홈

Claims (3)

1. 벽에 형성된 천공구멍(2)에 삽입되어 상기 천공구멍에 삽입된 체결부재(1)의 이탈을 방지하는 스크류 앵커에 있어서,
   진입부와 말단부를 가진 원통 형상의 몸체(100);
   상기 몸체(100)의 말단부 둘레에 외측으로 돌출형성된 다수의 회전방지돌기(200);
   상기 몸체(100)의 진입부와 중간부의 내측면에 각각 형성된 암나사부(300);
   상기 몸체(100)의 진입부와 중간부 및 말단부에 각각 상기 몸체(100)를 방사상으로 관통하여 형성된 다수의 확장유도홈(400);
   상기 확장유도홈(400) 사이에 있는 벽체부(110)의 내주면에 링 형상으로 절삭된 요홈(500)을 포함하여 구성되고,
   체결부재(1)를 회전시키면, 상기 암나사부(300)에 삽입되어 부착물(3)에 접촉할 때까지 삽입된 이후에는 제자리에서 회전되면서 진입부와 중간부에 형성된 두 개의 암나사부(300)가 상기 몸체(100)를 말단부 방향으로 끌어당겨 상기 몸체(100)의 말단부에 인접한 벽체부(110)를 먼저 쭈그러들게 하고, 체결부재(1)를 계속 회전시키면, 중간부와 진입부에 형성된 벽체부(110)가 차례대로 쭈그러들어 체결부재(1)와 천공구멍(2) 사이에 팽창되어 체결부재(1)의 이탈을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지지력이 강한 스크류 앵커.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전방지돌기(200)의 돌출높이가 상기 몸체(100)의 말단부로 갈수록 높아지는 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 지지력이 강한 스크류 앵커.
3. 제2항에 있어서,
   상기 몸체(100)의 외주면에 상기 암나사부(300)의 호칭치수(120)가 새겨진 것을 특징으로 하는 지지력이 강한 스크류 앵커.

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