KR20170008719A

KR20170008719A - 록킹 기능을 구비한 볼트

Info

Publication number: KR20170008719A
Application number: KR1020167021150A
Authority: KR
Inventors: 켄지 하세가와
Original assignee: 가부시키가이샤 록큰 볼트
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2017-01-24
Also published as: US20170167526A1; WO2015118702A1; CN105960537A; JPWO2015118702A1

Abstract

온도차가 심한 곳에서의 사용, 진동이 심한 곳에서의 사용에 대해서도 확실하게 풀림방지가 가능한 시공 범위가 넓은 록킹 볼트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 록킹 볼트(10)는 볼트 본체(11)와, 확경부재(31)와, 부볼트(21)로 이루어진다. 볼트 본체(11)는 그 축심부의 적어도 한쪽의 단부에 축구멍(15)이 그 축구멍의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간(17)이 되도록 형성되어 있다. 이 원뿔대 형상 공간이 형성된 축부(13)의 단부에는 둘레방향으로 1개 또는 복수의 슬릿(18)이 선단으로부터 소정 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 그 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 슬릿폭보다 넓은 형상으로 형성되어 있다. 확경부재(31)는 볼트 본체의 공간(17)내에 설치되고, 그 공간(17)의 내벽에 접촉해서 공간(17)을 확경하는 원뿔대 형상 측면(32)을 갖는다. 부볼트(21)는 볼트 본체(11)에 형성한 축구멍(15)에 삽입되고, 확경부재(31)를 볼트 본체(11)의 공간(17)을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체(11)의 공간(17)에 확경력을 부여한다.

Description

록킹 기능을 구비한 볼트{BOLT PROVIDED WITH LOCKING FUNCTION}

본 발명은 록킹 기능을 구비한 볼트(록킹 볼트)에 관한 것이다.

볼트의 수나사부와 상기 수나사부에 나사결합되는 암나사부 사이는 양 나사부에 형성한 나선조·홈(나선조와 나선홈)을 통해 나사결합되고, 나선조·홈과의 면 사이에 작용하는 마찰력에 의해 상호의 회전이 멈춰져서 고착 관계가 유지된다.

그러나, 나선조·홈 면 사이에 발생하고 있는 마찰력은 미끄러운 구배면에 생기고 있을 뿐이며, 암나사부와 수나사부에 장기에 걸쳐 가해지는 온도변화에 의한 팽창·수축, 진동 등에 의해 구배면 상호에 미끄러짐이 생겨 암나사부와 수나사부 사이의 고착 조건이 깨져 볼트가 풀어져서 탈락할 가능성이 있다.

본 출원인은 특허문헌 1(일본 특허공개 2012-127494호 공보)에 이런 종류의 사고방지를 위해 록킹 기능을 구비한 볼트를 제안하고 있다.

특허문헌 1에 개시되어 있는 록킹 볼트를 도 10, 11을 참조해서 설명한다.

볼트(610)는 볼트 본체(611)와, 부볼트(621)와, 확경부재(631)로 구성되어 있다. 볼트 본체(611)는 그 축심부의 적어도 한쪽의 단부에 축구멍(615)이 축구멍(615)의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간(617)이 되도록 형성되어 있다. 원뿔대 형상 공간(617)이 형성된 축부의 단부에는 선단으로부터 1개 또는 복수의 슬릿(618)(도 11 참조)이 형성되어 있다.

확경부재(631)는 볼트 본체(611)의 원뿔대 형상 공간(617)내에 설치되어 있다. 원뿔대 형상 공간(617)의 내벽에 접촉해서 해당 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면을 갖는다.

부볼트(621)는 볼트 본체(611)에 형성한 축구멍(615)에 삽입되어 있다.

볼트(610)는 확경부재(631)를 볼트 본체(611)의 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체(611)의 원뿔대 형상 공간(617)에 확경력을 부여하도록 구성되어 있다.

그러나, 볼트(610)는 원뿔대 형상 공간(617)에 형성한 1개 또는 복수의 슬릿(618)이 단지 커팅된 상태, 즉, 컷의 선단부분과 후단부분의 폭이 거의 동일하게 되어 있기 때문에, 원뿔대 형상 공간(617)을 확경하는데에 큰 토크가 필요하게 되고, 부볼트(621)를 통해 확경부재(631)를 원뿔대 형상 공간(617)에 밀어넣어도 확경력이 부족하여 볼트 본체(611)의 단부에 충분히 확경하는 부하로는 안되고, 확경력에 의한 록킹 기능이 충분히 기능하지 않을 가능성이 있다.

그 때문에 부볼트(621)를 통해 확경부재(631)를 원뿔대 형상 공간(617)에 밀어넣는 확경력으로 볼트 본체(611)의 단부를 충분히 확경하는 수단으로서 슬릿의 수를 증가시켜 볼트 본체의 단부의 피확경력을 약화시키는 대책이 고려된다. 그러나, 슬릿수를 증가시키는 것은 반대로 볼트 본체의 단부의 반발력을 약화시키게 되어 볼트의 록킹 기능이 충분히 기능하지 않게 된다.

예를 들면, 볼트 축부의 굵기, 재질, 슬릿의 수, 확경하는 부볼트의 굵기, 재질 등에 따라서는 확경함으로써 볼트 축부, 특히 컷 기부 부분에 균열이 생기거나, 또는 확경력 부족, 반발력 부족 등으로 록킹 기능이 발휘되지 않는 상태가 될 가능성이 있다.

일본 특허공개 2012-127494호 공보

본 발명은 상술한 볼트의 과제를 개선해서 간단한 구성으로 확실하게 록킹을 할 수 있고, 시공 범위가 넓은 록킹 볼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 온도차가 심한 곳에서의 사용, 진동이 심한 곳에서의 사용에 대해서도 확실하게 록킹이 가능한 시공 범위가 넓은 록킹 볼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1형태의 볼트는 볼트 본체와, 확경부재와, 부볼트로 이루어진다.

볼트 본체는 그 축심부의 적어도 한쪽의 단부에 축구멍이 축구멍의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간이 되도록 형성되어 있다.

원뿔대 형상 공간이 형성된 축부의 단부에는 1개 또는 복수의 슬릿이 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 슬릿폭보다 넓은 형상으로 형성되어 있다.

확경부재는 볼트 본체의 원뿔대 형상의 공간내에 설치되어 있다.

원뿔대 형상의 공간의 내벽에 접촉해서 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면을 갖는다.

부볼트는 볼트 본체에 형성된 축구멍에 삽입되고, 확경부재를 볼트 본체의 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체의 공간에 확경력을 부여한다.

본 발명의 제2형태의 볼트는 볼트 본체와, 확경부재와, 부볼트로 이루어진다.

원뿔대 형상 공간이 형성된 축부의 단부에는 1개 또는 복수의 슬릿이 형성되어 있다.

확경부재는 부볼트에 나사부착되어서 볼트 본체의 원뿔대 형상의 공간내에 설치되어 있다. 확경부재의 측면은 볼트 본체의 원뿔대 형상의 공간의 내벽에 접촉해서 원뿔대 형상의 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면으로 형성되어 있다.

부볼트는 볼트 본체에 형성된 축구멍에 삽입되고, 확경부재를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간에 확경력을 부여하도록 형성되어 있다.

부볼트의 길이는 부볼트를 볼트 본체에 형성된 축구멍에 삽입하고, 확경부재를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체의 공간에 확경력을 부여했을 때, 부볼트의 단부의 나선홈의 선단이 확경부재로부터 수(數)홈 노출되는 길이이다.

본 발명의 제3형태의 볼트는 볼트 본체와, 확경부재와, 부볼트로 이루어진다.

원뿔대 형상 공간이 형성된 축부의 단부에는 1개 또는 복수의 슬릿이 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 슬릿폭보다 넓은 확경부분으로 형성되어 있다.

확경부재는 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간내에 설치되어 있다.

원뿔대 형상 공간의 내벽에 접촉해서 원뿔대 형상 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면을 갖는다.

부볼트의 길이는 부볼트를 볼트 본체에 형성한 축구멍에 삽입하고, 확경부재를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체의 공간에 확경력을 부여했을 때, 부볼트의 단부의 나선홈의 선단이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이이다.

바람직하게는 확경부재는 볼트 본체의 원뿔대 형상의 공간내에 설치되고, 회전 방지 기능에 의해 볼트 본체에 대하여 축의 회전이 저지되도록 구성되어 있다.

또 바람직하게는 확경부재에는 슬릿이 형성되어 있다.

보다 바람직하게는 슬릿은 컷 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 슬릿폭보다 넓은 형상으로 형성되어 있다.

(발명의 효과)

본 발명의 볼트에 의하면, 볼트의 수나사부를 피체결물의 암나사부에 체결한 후, 볼트 본체의 후단부 공간을 확경부재에 의해 확대하므로, 수나사부는 암나사부에 확실하고 강고하게 결합하여, 양자의 나사부 사이는 장기에 걸쳐 풀리는 일이 없다.

본 발명의 볼트에 의하면, 원뿔대 형상 공간이 형성된 축부의 단부에 형성한 1개 또는 복수의 슬릿의 형상을 그 폭이 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 상기 슬릿폭보다 넓은 형상으로 형성하므로, 볼트 본체의 단부의 반발력을 적정하게 제어할 수 있어 체결 작업이 용이해지고, 그 결과로서 원뿔대 형상 공간을 확경부재로 확경하는 힘이 원뿔대 형상 공간에 보다 확실하게 전달되어 수나사부는 암나사부에 보다 확실하고 강고하게 결합된다. 따라서, 양자의 나사 사이는 장기에 걸쳐 풀리는 일이 없는 볼트를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 부볼트를 볼트 본체에 형성된 축구멍에 삽입하고, 확경부재를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체의 공간에 확경력을 부여했을 때, 부볼트의 단부의 나선홈의 선단이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이로 형성됨으로써 볼트는 보가 강고하게 피체결물에 결합하여 장기에 걸쳐 풀리는 일이 없는 볼트를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태의 볼트를 나타내는 도면이며, (a)는 상면도, (b)는 일부 결재 측면도, (c)는 하면도, (d)는 부볼트의 측면도, (e)는 확경부재의 측면도이다.
도 2는 제1실시형태에 있어서의 볼트 본체를 나타내는 도면이며, (a)는 상면도, (b)는 측면도, (c)는 저면도, (d)는 (a)의 X-X선 단면도이다.
도 3은 제1실시형태의 부볼트를 나타내는 측면도이다.
도 4는 확경부재를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1실시형태의 볼트를 피체결물에 부착한 사용 상태를 나타내는 도면이며, (a)는 유저 나사구멍에 나사결합한 상태를, (b)는 관통 나사구멍에 나사결합한 상태를, (c)는 나사부를 갖지 않는 피체결물의 관통구멍에 결합한 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제2실시형태의 볼트를 나타내는 도면이며, (a)는 일부 결재 측면도, (b)는 측면도, (c)는 부볼트의 측면도, (d)는 록킹체로서의 너트(251)의 상면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시형태의 볼트를 나타내는 도면이며, (a)는 피체결물에 부착한 상태를 나타내는 일부 결재 측면도, (b)는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시형태의 볼트를 나타내는 도면이며, 피체결물에 부착한 상태를 나타내는 일부 결재 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시형태의 볼트를 나타내는 도면이며, 피체결물에 부착한 상태를 나타내는 일부 결재 측면도이다.
도 10은 선행기술의 볼트를 나타내는 도면이며, (a)는 상면도, (b)는 일부 결재 측면도, (c)는 하면도, (d)는 부볼트의 측면도, (e)는 확경부재의 측면도이다.
도 11은 선행기술의 볼트 본체를 나타내는 도면이며, (a)는 상면도, (b)는 측면도, (c)는 저면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

〔제1실시형태〕

도 1∼도 5는 본 발명의 제1실시형태의 볼트(10)를 나타낸다.

본 발명의 록킹 볼트의 제1실시형태의 볼트(10)는 볼트 본체(11)와, 부볼트(21)와, 확경부재(31)로 구성되어 있다.

확경부재(31)는 소위, 「끼움목」이다.

볼트 본체

볼트 본체(11)는 도 1에 예시한 바와 같이 육각형, 또는 원형의 머리부(12)와, 상기 머리부(12)와 일체로 형성된 원기둥형상의 축부(13)로 이루어지는 머리 체결 볼트이다.

머리부(12)의 측면이 예시한 바와 같이 육각형이면 공구 결합부가 되고, 원형이면 머리부(12)의 정상면에 육각의 오목부(16)를 형성해서 공구 결합부를 형성한다. 또, 도 2의 도해에서는 측면이 육각형이며 오목부(16)를 원형으로 형성하고 있다.

축부(13)의 외주 표면의 적어도 선단부분에는 나선홈(수나사부)(14)이 형성되어 있다. 그러나, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이 관통구멍을 형성한 피체결물을 체결하는 경우에는 나선홈을 생략할 수 있다.

볼트 본체(11)의 축심부에는 부볼트(21)를 수납하는 축구멍(15)이 형성되어 있다. 축구멍(15)의 머리부(12) 방향에는 부볼트(21)의 머리부를 회전가능하게 수납하는 오목부(16)가 형성되고, 축구멍(15)의 단부(머리부와 반대측)는 그 선단에 가까울수록 확폭된 절두원뿔대 형상의 공간(이하, 원뿔대 형상 공간이라고 한다)(17)이 되도록 형성되어 있다.

원뿔대 형상 공간(17)이 형성된 축부(13)의 단부는 그 선단으로부터 머리부(12)를 향해서 1개 또는 복수개의 슬릿(18)이 형성되어 있다. 슬릿의 수는 2∼4개정도가 최적이지만, 볼트의 굵기에 따라서는 그 이상의 개수의 슬릿을 형성한다.

원뿔대 형상 공간(17)에 형성하는 슬릿(18)은 슬릿의 폭이 동일한 컷부(181)와 확폭부분(189)으로 형성되어 있다. 즉 슬릿(18)은 컷부(181)가 볼트 본체의 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭으로 커팅되고, 또한 상기 컷부(181)의 기부(종단부)는 슬릿폭보다 넓은 폭의 원형(확폭부분(189))으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 슬릿(18)의 기부에 형성되는 확폭부분(189)의 형상을 도시하듯이 원형으로 하고, 원의 직경을 컷폭의 2∼3배로 하고 있다. 그러나, 확폭부분(189)의 형상은 타원형, 각형으로 하는 것도 가능하며, 가공조건, 볼트의 굵기 등에 따라 적절하게 설계, 선정한다.

슬릿(18)의 수, 확폭의 크기(비율)는 볼트의 굵기, 재질 등을 감안해서 적당하게 설계한다.

도 10에 나타내는 선행 기술의 볼트(610)에서는 확경시의 탄성을 유지하기 위해서 슬릿수를 적게 하면, 볼트 축부의 두께, 재질, 슬릿의 수, 확경하는 부볼트의 굵기, 재질 등에 따라서는 확경함으로써 볼트 축부, 특히 컷 기부 부분에 균열이 생기거나, 또는 확경력 부족 등으로 록킹 기능이 발휘되지 않는 상태가 우려된다.

본 발명의 실시형태는 이러한 걱정을 불식시키기 위해서, 슬릿의 기부를 확폭함으로써 볼트 본체의 선단부분의 확경에 대한 반발력(탄성)을 제어하고, 확경부재(31)에 의한 확경력으로 충분히 확경하여 볼트 본체의 확경에 대한 반발력도 충분하고, 록킹 효과가 충분히 달성되도록 확폭부분의 크기를 제어하도록 구성한 것이다.

즉 본 발명의 실시형태의 볼트는 슬릿(18)의 수와 확폭부분(189)의 크기에 따라 볼트 본체 선단의 확경력에 대한 저항력을 적확하게 제어하여 록킹 효과를 적절하고 용이하게 제어가능한 볼트이다.

본 발명의 실시형태의 볼트는 슬릿(18)의 기부에 확폭부분(189)을 형성함으로써, 확폭부분을 형성하지 않는 도 10, 도 11에 도해한 선행 기술의 볼트와 비교해서 부볼트(21)에 의한 확경부재(31)의 체결력이 동일해도 록킹 효과가 현격히 상승하는, 즉 록킹 효과가 현격히 향상되는 볼트가 된다.

부볼트

도 1, 도 3에 나타내듯이 부볼트(21)는 록킹 머리부(22)와, 상기 록킹 머리부(22)와 일체로 형성된 축부(23)로 이루어지고 있다.

부볼트(21)는 도 1에 나타낸 바와 같이 볼트 본체(11)에 형성된 축구멍(15)에 수납된다. 부볼트(21)가 볼트 본체(11)의 축구멍(15)에 수납되었을 때, 록킹 머리부(22)는 볼트 본체(11)의 머리부(12)에 형성한 오목부(16)내에 회동 가능하게 수납된다.

록킹 머리부(22)는 부볼트(21)를 회전하기 위한 공구를 록킹할 수 있는 형상으로 형성되어 있다. 예를 들면 오목부(16)가 원형이면 록킹 머리부(22)의 측면은 다각형(예를 들면 육각형)으로, 오목부(16)가 다각형이면 록킹 머리부(22)의 정상면에 다각형의 함몰부가 마이너스〔-〕 또는 플러스(+)의 홈을 형성한다. 도 3에서는 다각형의 함몰부(24)를 파선으로 나타내고 있다.

축부(23)의 선단부(머리부(22)와 반대측)에는 후술하는 확경부재(31)를 연결하는 나사부(25)가 형성되어 있다.

부볼트(21)의 체결 축부(23)의 길이는 확경부재(31)를 나사부착했을 때에, 상기 축부(23)의 단부 나선홈이 수홈 노출되는 길이로 하는 것이 바람직하다.

확경부재

확경부재(31)는 도 1에 나타낸 바와 같이 볼트 본체(11)에 형성한 원뿔대 형상 공간(17)내에 삽입되고, 부볼트(21)로 이동되었을 때에 볼트 본체(11)의 원뿔대 형상 공간(17)을 바깥쪽으로 넓히는 역활을 한다.

확경부재(31)는 도 1(e), 도 4에 나타낸 바와 같이 원뿔대 형상을 하고 있다. 확경부재(31)의 측면(32)은 볼트 본체(11)에 형성한 원뿔대 형상 공간(17)의 경사각도에 맞춘 원뿔의 꼭대기부를 없앤 절두원뿔대의 형상으로 성형되어 있다.

확경부재(31)로서는 적어도 일부에 원뿔대 형상부를 갖고 있고, 이 원뿔대 형상 측면(32)이 원뿔대 형상 공간(17)의 측면에 오로지 접촉하여 공간(17)을 확경하게 되어 있으면 좋다.

확경부재(31)는 부볼트(21)와 나사결합된다. 본 실시형태에서는 확경부재(31)의 축심부에 부볼트(21)의 나사부(25)와 나사결합하는 나사 구멍(33)(연결 구멍)이 나사형성되어 있다.

확경부재(31)는 부볼트(21)에 의해 원뿔대 형상 공간(17)내를 이동한다. 이 때, 확경부재(31)가 부볼트(21)의 회동에 따라서 이동하지만, 확경부재(31)의 형상이 도 1(e)에 나타내는 형태이면, 확경부재(31)와 원뿔대 형상 공간(17) 사이에 마찰력이 작용하지 않아 부볼트의 회전력이 확경부재(31)에 전해지지 않는(공전하는) 경우가 있다. 이러한 때에는 확경부재(31)의 원뿔대 형상 측면(32)에 회전 방지 기능을 설치한다.

회전 방지 기능은 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 볼트 본체(11)에 형성한 슬릿(18)에 끼워 넣는 날개(35)를 설치하거나, 또는 도 4(b)에 도시하는 핀(36)을 설치하거나, 또는 마찰로 회전을 저지하는 도 4(c)에 나타내는 롤렛 가공(37) 등을 실시한다.

확경부재(31)에 회전 저지 기능을 설치하는 것은 부볼트(21)에 나사결합한 확경부재(31)를 부볼트(21)를 회동해서 이동시킬 때에, 확경부재(31)가 회전하는 것을 저지하기 위해서이다.

확경부재(31)의 회전을 방지하는 기구는 확경부재(31)가 회전하는 것을 저지하는 기능을 달성할 수 있으면 되므로 그 구성은 어떤 것이어도 좋다. 본 실시형태에서는 날개(35)를 별체로 제작하고, 날개(35)를 확경부재(31)의 측면에 형성한 축방향으로 연장되는 슬릿에 끼워맞춰 고정하고 있다. 슬릿의 수(날개(35)의 수) (또는 핀(36)의 수)는 볼트 본체(11)에 형성하는 1개 내지 복수의 슬릿(18)의 수에 맞추는 것이 바람직하다.

확경부재(31)의 길이(축방향 치수)를 길게 하면, 단위 이동량에 대한 확경의 비율을 작게 할 수 있어 조정이 쉽고, 보다 세세한 확경(풀림 방지력의 부여)이 가능해진다.

확경범위를 크게 취하고 싶은 경우에는 확경부재(31)의 경사면의 각도를 크게 하면 좋다.

도 4(d)는 확경부재(31)의 길이를 다른 실시형태보다 길게 하여 측면의 경사를 2단계로 한 실시형태를 나타내고 있다.

확경부재(31)의 이동량에 대한 확경의 비율은 확경부재(31)의 형상, 특히 원뿔대 형상 측면(32)의 각도로 결정된다. 도 4(d)∼(g)와 같이 , 확경부재(31)의 길이(축방향 치수)를 길게 하면 단위 이동량에 대한 확경의 비율을 작게 할 수 있고, 또한 확경범위를 크게 취하고 싶은 경우, 확경부재(31)의 측면의 경사각도를 크게 하면 좋다.

도면 중, 부호 41은 마찰 부재를 나타낸다. 마찰 부재(41)는 확경부재(31)가 원뿔대 형상 공간(17)내에 압입되었을 때에, 확경부재(31)의 측면과 원뿔대 형상 공간(17) 사이에 마찰력을 부여하여 확경부재가 온도변화나 진동에 의해 빠지지 않도록 삽입하는 것이며, 필요에 따라서 부착하는 것이다.

도 4(e)∼(g)에 나타내는 확경부재(31)는 선단(소경 단부)으로부터 후단(대경 단부) 방향으로 슬릿(45)을 형성하고 있다. 슬릿(45)의 폭은 균일하거나 또는 슬릿 기부가 슬릿폭보다 넓게 형성되어 있다.

도 4(e)에 나타내는 확경부재(31)는 선단(소경 단부)으로부터 후단(대경 단부) 방향으로 슬릿(45)을 형성하고 있다. 또 도 4(f)에 나타내는 확경부재(31)는 후단(대경 단부)으로부터 선단(소경 단부) 방향으로 슬릿(45)을 형성하고 있다. 슬릿의 폭은 균일하고, 슬릿 기부는 슬릿폭보다 넓게 형성되어 있다.

이렇게, 확경부재(31)에 슬릿(45)을 형성함으로써, 볼트 본체(11)에 형성한 원뿔대 형상 공간(17)의 경사와 확경부재(31)의 경사가 용이하게 일치하게 되어 볼트 본체(11)를 피체결 부재에 확실하게 체결할 수 있고, 작업 효율이 보다 향상된다.

볼트의 조립

본 실시형태에 있어서의 볼트의 조립에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 부볼트(21)를 볼트 본체(11)의 축부(13)에 형성한 축구멍(15)에 삽입한다.

부볼트(21)의 체결 축부(23)는 축구멍(15)에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 체결 축부(23)의 상단에 일체로 형성된 록킹 머리부(22)는 볼트 본체(11)의 오목부(16)에 수납된다.

이어서, 확경부재(31)를 부볼트(21)의 체결 축부(23)의 단부 선단에 나사부착한다. 부볼트(21)의 체결 축부(23)의 길이는 상기 볼트 본체(11)의 축구멍(15)의 길이와 대략 동일하거나, 또는 약간 길게 형성되어 있으므로, 확경부재(31)는 볼트 본체(11)의 하단으로부터 삽입하고, 확경부재(31)의 나사 구멍(33)을 부볼트(21)의 축부(23)에 나사형성된 나사부(25)에 나사결합할 수 있다.

확경부재(31)는 부볼트(21)의 축부(23)에 나사결합되고, 부볼트(21)의 회동에 추종해서 상(하)방으로 이동하여 볼트 본체의 단부를 확폭한다.

이 때, 확경부재(31)가 부볼트(21)의 회동에 추종해서 회전해서 확경부재(31)가 끌어올려지지 않는 경우가 있다. 이러한 경우에는 확경부재에, 예를 들면 날개(35)를 설치하여 날개(35)를 볼트 본체(11)의 하단에 형성한 슬릿(18)에 끼워 넣는다. 슬릿(18)에 날개(35)를 끼워넣음으로써 부볼트(21)를 회전해서 확경부재(31)를 끌어 올릴 때, 확경부재(31)는 회전이 저지되고, 확경부재(31)는 부볼트(21)의 회동에 추종해서 상(하)방으로 이동하여 볼트 본체의 단부를 확폭한다.

부볼트(21)는 그 록킹 머리부(22)가 축구멍(15)보다 지름이 굵고, 그 중심으로부터 체결 축부(23)가 연장한다. 따라서 록킹 머리부(22)는 볼트 본체(11)의 오목부(16)의 저면을 좌면으로 하여 접촉하는 록킹체로서 기능하고, 체결 축부(23)의 단부 선단에 나사결합하는 확경부재(31)를 축부(23)를 통해 끌어 올리는 힘을 발생시킨다.

이렇게, 부볼트(21)를 볼트 본체의 축구멍(15)에 삽입하고, 부볼트(21)의 축부(23)의 단부 선단에 확경부재(31)를 나사결합한 상태에서 부볼트(21)를 도시가 생략된 공구로 회전함으로써 확경부재(31)를 머리부(22) 방향으로 끌어 올려 볼트(10)의 조립을 완료한다.

상술한 바와 같이, 부볼트(21)를 볼트 본체의 축구멍(15)에 삽입하고, 부볼트(21)의 축부(23)의 단부 선단에 확경부재(31)를 나사결합한 상태에서 부볼트(21)를 회전하고, 확경부재(31)를 끌어 올린 상태(가고정한 상태)에서 볼트(10)를 통상의 볼트와 마찬가지로 후술하는 바와 같이 사용한다.

본 실시형태에 있어서의 볼트 본체(11), 부볼트(21), 확경부재(31)는 철, 스테인레스 등의 금속으로 제작하는 것이 바람직하지만, 그 외, 충분한 강성을 갖는 경질의 플라스틱으로 제작하는 것도 가능하다.

부볼트(21)의 나사부(25)의 나사의 방향은 볼트 본체(11)의 나사부(14)와 같은 일반적인 오른나사로 하지만, 역나사로 해도 전혀 지장이 없다.

사용 상태

본 실시형태의 볼트(10)에 의한 피체결물을 체결하는 경우에 대해서 설명한다.

도 5(a)는 본 실시형태의 볼트(10)로 2매의 피체결물(A,B)을 체결한 상태를 나타내고 있다.

우선, 상술한 바와 같이 부볼트(21)를 볼트 본체(11)의 축구멍(15)에 통과시키고, 축부(23)의 선단부에 확경부재(31)를 나사결합해서 가볍게 나사체결해서 가고정하고, 볼트(10)를 조립한다. 이 상태에서는 볼트 본체(11)의 나사부(14) 선단은 지름방향 바깥쪽으로 돌출하지 않고(확경하지 않고), 통상 치수를 유지하고 있으므로 통상의 볼트와 마찬가지로 취급할 수 있다.

조립한 볼트(10)로 2매의 피체결물(A,B)을 결합하기 위해서는 도 5(a)에 나타내듯이 볼트 본체(11)의 수나사부(14)에 나사결합하는 나선홈을 형성한 기대측 피체결물(B)의 나사부(B1)에 볼트 본체(11)를 나사삽입한다. 여기에서, 도시하지 않지만, 원칙적으로 스프링 와셔를 사용하는 것이 바람직하다. 나사삽입함에 있어서는 렌치 등으로 볼트(10)를 조여서 볼트 본체 머리부(12)의 하부를 피체결물(A)의 면에 접촉시키고, 통상의 체결 강도로 피체결물(A,B)을 체결한다.

이어서, 록킹을 위해서 부볼트(21)의 머리부(22)에 도시하지 않은 회동공구(예를 들면 육각 렌치)를 접촉해서 부볼트(21)을 회전시키고, 부볼트(21)의 단부 선단에 나사결합하고 있는 확경부재(31)를 끌어 올린다.

확경부재(31)가 록킹 머리부(22)측에 끌어 올려지면 확경부재(31)의 측면(32)의 응력이 원뿔대 형상 공간(17)에 인가된다. 원뿔대 형상 공간(17)에는 슬릿(18)이 형성되어 있기 때문에, 공간(17)은 바깥쪽으로 넓어지며, 볼트 본체(11)의 축부(13)의 하방은 확경된다. 축부(13)가 확경됨으로써 나선홈(예를들면, 수나사부)(14)은 피체결물(B)의 나사부(예를 들면, 나선홈)(B1)에 강고하게 접촉되고, 볼트 본체(11)를 분리하는 방향으로 회전해도 머리부(12)를 회전하는 공구의 힘으로는 볼트(10)를 풀 수는 없다.

따라서, 확경부재(31)가 볼트 본체(11)의 나사부 선단을 확경(확폭)해서 강력한 록킹 효과를 발휘하는 결과, 볼트의 풀어짐을 확실하게 방지할 수 있고, 볼트(10)와 피체결물(A,B)의 결합이 풀어져서 빠지는 방향으로 회동하는 일은 없다.

본 실시형태에서는 원뿔대 형상 공간(17)에 형성하는 슬릿(18)은 그 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭으로 형성되고, 또한 슬릿의 기부(종단부)는 도면에 나타내듯이 슬릿폭보다 넓은 형상의 확폭부분(189)을 원형으로 형성하고 있다.

이렇게, 슬릿(18)의 기부에 확폭부분(189)을 형성한 결과, 도 10, 도 11에 나타내는 확폭부분을 형성하지 않는 선행 기술의 볼트(610)와 비교해서 후술하는 표 1, 2에 나타낸 바와 같이 부볼트에 의한 확경부재의 체결력이 동일해도 록킹 효과가 현격히 상승하는, 즉 록킹 효과가 현격히 향상된다.

〔제2실시형태〕

부볼트와, 볼트의 조립

본 발명 볼트의 제2실시형태를 도 6을 참조해서 설명한다.

도 6은 제2실시형태의 볼트(210)를 나타내는 것으로, (a)는 일부 결재 측면도, (b)는 측면도, (c)는 확경부재를 부착한 부볼트(221)의 측면도, (d)는 록킹체로서의 너트(251)의 상면도이다.

제2실시형태에서는 부볼트가 제1실시형태의 부볼트와 상이한 것 외에는 제1실시형태와 같으므로, 동일 개소에는 동일한 부호를 붙이고, 이들의 상세한 설명은 생략한다.

제2실시형태의 부볼트(221)는 체결 축부(223)와 체결 축부(223)의 적어도 선단 단부에 나사부(225)가 형성되어 있고, 나사부(225)에 너트(251)가 나사결합된다. 체결 축부(223)의 후단 단부에는 확경부재(31)가 설치되어 있다. 체결 축부(223)와 확경부재(31)는 양자를 일체로 제작하거나, 또는 각각 제작해서 용접, 접착, 나사부착 등으로 부착한다.

제2실시형태의 볼트(210)의 조립은 볼트 본체(11)의 축구멍(15)에 체결 축부(223)의 후단 단부에 확경부재(31)를 부착한 체결 축부(223)를 체결 축부(223)의 나사부(225)측을 볼트 본체(11)의 머리부(12)와는 반대측으로부터 삽입하고, 그 선단을 볼트 본체(11)의 머리부(12)에 형성한 오목부(16)에 돌출시킨다.

이어서, 돌출한 체결 축부(223) 선단에 너트(251)를 나사부착하고, 가고정하여 조립을 완료한다.

체결 축부(223)와 너트(251)를 처음에 나사결합하고, 이어서, 체결 축부에 확경부재(31)를 부착하는 구성으로 해서 조립하는 것도 가능하다.

사용 방법

제2실시형태의 볼트도 제1실시형태와 마찬가지로 볼트(210)에 의해 피체결물을 나사 고정한 후, 너트(251)를 볼트 본체(11)의 머리부(12)측으로부터 조인다. 너트(251)를 조임으로써 확경부재(31)가 볼트 본체(11) 선단의 공간(17)내로 끌어 올려진다.

확경부재(31)가 끌어 올려지면 확경부재(31)의 측면(32)의 응력이 원뿔대 형상 공간(17)에 인가된다. 공간(17)에는 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 슬릿의 기부(종단부)에는 슬릿폭보다 넓은 형상의 확폭부분(189)이 형성되어 있으므로, 원뿔대 형상 공간(17)은 바깥쪽으로 용이하게 넓어지며, 볼트 본체(11)의 축부(13)는 확경된다. 축부(13)가 확경됨으로써 나선홈(수나사부)(14)은 피체결물에 강고하게 압접되고, 볼트 본체(11)를 떼어내는 방향으로 회전해도 머리부(12)를 회전하는 공구의 힘으로는 볼트(210)를 풀 수는 없다.

이렇게, 확경부재(31)가 볼트 본체(11)의 축부 선단을 확경(확폭)해서 강력한 록킹 효과를 발휘하는 결과, 볼트의 풀어짐을 확실하게 방지할 수 있다.

제2실시형태의 록킹 볼트는 볼트에 의해 피체결물을 나사 고정한 볼트 본체 축부 후단의 공간을 확경부재에 의해 넓히고, 수나사부는 암나사부에 강고하게 결합하여 피체결물을 강고하게 결합했지만, 제1실시형태(도 5 참조)에서 설명한 바와 같이 볼트 축부, 피체결물에 나사부를 형성하지 않고, 볼트축을 피체결물의 관통구멍에 삽입한 후, 볼트 본체의 후단부 공간을 확경부재에 의해 넓히고, 볼트축의 후단부 공간을 피체결물의 관통구멍에 강고하게 접합해서 피체결물을 접합하도록 구성하는 것도 가능하다.

또한 볼트축의 길이를 피체결물의 관통구멍의 길이보다 길게 함으로써 볼트 본체의 후단부 공간을 확경부재에 의해 넓혀서 후방부 공간을 확경함으로써 볼트축의 피체결물로부터 노출되는 부분이 관통구멍의 구경보다 커지고, 즉 확경된 부분이 너트의 역활을 하게 되어 피체결물을 강고하게 결합할 수 있다.

〔제3실시형태〕

제3실시형태의 볼트(310)를 도 7을 참조해서 설명한다.

도 7(a)는 제3실시형태의 볼트(310)를 나타내는 일부 결재 측면도, (b)는 그 측면도이다.

볼트 본체

제3실시형태의 볼트 본체(311)는 예시한 육각형 또는 원형의 머리부(312)와, 머리부(312)와 일체로 형성된 원기둥형상의 축부(313)로 이루어진다.

머리부(312)의 측면이 도면에 나타내듯이 육각형이면 공구 결합부가 되고, 원형이면 머리부(312)의 정상면에 도면에 나타내지 않은 육각홈, 또는 플러스, 마이너스의 홈을 형성해서 공구 계합부를 형성한다.

축부(313)의 외주 표면은 피체결물의 체결 기구에 맞춘 형상으로 되어 있다. 예를 들면 도면에 나타내듯이 축부의 선단부분에 나선홈(수나사부)(314)이 형성되어 있다.

축부(313)의 머리부(312)와는 반대측의 단부로부터 머리부를 향해서 후술하는 부볼트(351)를 수납하는 축구멍(315)(도면에서는 유저의 구멍을 나타내고 있지만, 관통구멍이어도 좋다)이 형성되어 있다. 축구멍(315)의 단부(머리부와 반대측)는 그 선단에 가까울수록 확폭된 절두원뿔대 형상(이하, 원뿔대 형상이라고 한다)의 공간(317)이 되도록 형성되고, 원뿔대 형상 공간(317)에 계속되어서 나사부(355)가 형성되어 있다.

원뿔대 형상 공간(317)이 형성된 볼트 본체의 축부(313) 단부는 그 선단으로부터 본체 머리부(312)를 향해서 슬릿이 1개 또는 복수개 형성되어 있다. 슬릿은 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 상기 슬릿의 기부(종단부)는 상기 슬릿폭보다 넓은 형상의 확폭부분(189)이 되도록 형성되어 있다.

부볼트

부볼트(351)는 도 7에 나타내듯이 록킹 머리부(357)와, 록킹 머리부(357)와 일체로 형성되고 적어도 선단에 상기 나사부(355)와 나사결합하는 나사부(358)가 형성된 축부(359)로 이루어져 있다. 부볼트(351)는 볼트 본체(311)에 형성된 축구멍(315)에 수납된다.

부볼트(351)의 축부(359)의 길이는 축부(313)가 유저인 경우에는 축구멍의 길이보다 약간 짧고, 관통구멍인 경우에는 대략 동일하거나 약간 짧게 설계하는 것이 바람직하다.

확경부재

확경부재(31)는 볼트 본체(311)에 형성한 원뿔대 형상 공간(317)내에 삽입되고, 부볼트(351)로 이동되었을 때에 볼트 본체(311)의 나사부(314) 선단을 바깥쪽으로 넓히는 역할을 실시한다.

확경부재(31)의 중심부에는 관통구멍(338)이 형성된다. 관통구멍(338)의 크기는 부볼트(351)를 삽입통과할 수 있는 크기로 한다. 그 밖의 구성은 제1실시형태에서 설명한 도 4에 나타내는 것과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

볼트의 조립과 사용 방법

본 실시형태에 있어서의 볼트의 조립과 사용 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이 볼트 본체(311)를 피체결물(A,B)의 관통구멍에 삽입통과시킨다. 볼트 본체(311)의 축부(313)의 길이는 피체결물(A와 B)의 관통구멍의 길이와 거의 동일하게 설계한다. 본 실시형태를 나타내는 도 7에서는 피체결물(B)의 관통구멍의 내주벽에 나사부(B1)가 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 볼트 본체(311)의 머리부(312)를 공구로 회전시켜서 볼트 본체(311)를 피체결물(A와 B)의 관통구멍에 삽입하고, 피체결물(A와 B)을 체결한다.

이어서, 확경부재(31)를 부볼트(351)의 체결 축부(359)에 삽입통과시키고, 볼트 본체에 형성한 원뿔대 형상 공간(317)에 부볼트(351)와 함께 확경부재(31)를 끼워 넣고, 부볼트(351)를 볼트 본체(311)에 조여넣음으로써 확경부재(31)를 공간(317) 속으로 이동시킨다. 이 때, 확경부재(31)가 공전하면 예를 들면 날개(35)(도 4 참조)를 셋트하고, 날개(35)를 볼트 본체(311)의 하단에 형성한 슬릿(18)(도 2 참조)에 끼워 넣는다.

슬릿(18)에 날개(35)를 끼워 넣고, 부볼트(351)를 회전해서 확경부재(31)를 볼트 본체내에 당겨넣음으로써 확경부재(31)는 회전이 저지되고, 확경부재(31)는 부볼트(351)의 회동에 추종해서 이동한다.

상술한 바와 같이, 부볼트(351)를 볼트 본체(311)의 축구멍(315)에 삽입하고, 부볼트를 도면에 나타나 있지 않은 공구로 회전함으로써 확경부재(31)는 머리부(312) 방향으로 끌어 올려진다. 확경부재(31)가 끌어 올려짐으로써 확경부재(31)의 원뿔대 형상 측면에 가해지는 힘은 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간(317)을 확경하는 방향으로, 즉 볼트 본체(311)의 축부(313)의 선단부분을 내측으로부터 외주측으로 넓힌다. 슬릿의 기부에는 확폭부분(189)이 형성되어 있기 때문에, 부볼트에 의한 확경부재의 체결력은 강고하게 축부 선단부분에 전해지고, 풀림방지 효과가 현격히 향상한다.

〔제4실시형태〕

제4실시형태의 록킹 볼트(410)를 도 8을 참조해서 설명한다.

볼트 본체

제4실시형태의 볼트는 제1실시형태의 볼트 본체(11)와 상위하고, 볼트 본체(411)에는 머리부가 없고, 원기둥형상의 축부(413)와 양단부에 형성된 나사부(414)로 이루어져 있다.

양단부에는 제3실시형태와 마찬가지로 유저의 축구멍(415)이 형성되어 있다. 이 축구멍(415)은 관통구멍이어도 좋다.

축구멍(415)의 개구단부는 상기 제1, 제3실시형태와 마찬가지로 원뿔대 형상 공간(417)에 형성되고, 그 앞에는 나사부(458)가 형성되어 있다.

선단으로부터 중심방향을 향해서 1개 또는 복수개의 슬릿(슬릿은 도 2에 나타내는 슬릿(18)과 같기 때문에 도시를 생략한다.)이 형성되어 있다. 슬릿의 수는 2∼4정도가 최적이다.

볼트 본체(411)의 양단부의 나사부(414)에는 상기 나사부(414)에 나사결합하는 너트(451)가 형성된다.

부볼트

부볼트는 도 8에 나타낸 바와 같이 제3실시형태에서 설명한 부볼트(351)와 같은 구성으로 되어 있다. 또한 확경부재(31)도 제3실시형태와 같으므로, 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

사용 방법

도 8은 제4실시형태의 볼트(410)의 사용 상태에서의 일부 단면도이다.

볼트 본체(411)를 피체결물(A,B)의 관통구멍에 통과시킨다. 이 때, 피체결물(A,B)의 면으로부터 볼트 본체(411)의 양단부(나사부(414)가 형성된 양단부)가 거의 동일한 정도로 돌출한 상태로 한다.

볼트 본체(411)의 각 돌출단부의 나사부(414)에 상기 나사부(414)에 나사결합하는 나선홈을 내주면에 갖는 너트(451)를 와셔(452)를 개재시켜서 장착하고, 피체결물(A,B)을 체결 고정한다.

이어서, 볼트 본체(411)의 양단의 원뿔대 형상 공간(417)에 외측으로부터 확경부재(31)(예를 들면 도 4(f)와 동일 형상의 것)를 삽입하고, 확경부재(31)의 연결 구멍을 통과시켜서 부볼트(351)를 삽입하고, 부볼트(351)를 공구 등으로 회전시킨다.

부볼트(351)를 회전시켜서 축구멍(415)에 나사삽입할 때에, 확경부재(31)는 제1실시형태 등과 마찬가지로 볼트 본체의 도면에 나타나 있지 않은 슬릿에 필요에 의해, 회전 방지 기구로서 날개 등을 결합한다.

부볼트(351)에 밀려서 확경부재(31)가 원뿔대 형상 공간(417)내를 안쪽으로 이동한다. 그 때문에 볼트 본체(411)의 단부가 확경되어서 너트(451)의 내주벽에 강하게 밀착되어 양자는 강고하게 결합된다.

제4실시형태의 볼트는 도 8에 나타내듯이 볼트 본체(411)의 외경보다 큰 관통구멍을 갖는 피체결물(A,B)에 적용하는 경우에 특히 유효하다.

〔제5실시형태〕

제5실시형태의 록킹 볼트(510)를 도 9를 참조해서 설명한다.

볼트 본체

제5실시형태의 볼트 본체(511)는 제1실시형태에서 설명한 볼트 본체(11)와 대략 동일한 볼트 주체(561)와, 볼트 주체(561)의 축구멍(565)에 삽입되는 보조 볼트(571)로 구성되어 있다.

볼트 주체(561)의 머리부(562)에는 오목부(566)가 형성되고, 보조 볼트(571)의 머리부(572)를 회전 불능하게 수납하도록 형성되어 있다.

보조 볼트(571)는 머리부(572)와 축부(573)로 이루어진다. 축부(573)의 선단부분에 축구멍(575)이 형성되어 있다. 축구멍(575)에는 나사부(574)가 형성되어 있다. 축부(573)의 길이는 볼트 주체(561)의 길이보다 짧고, 후술하는 확경부재(31)의 기능을 발휘할 수 있는 길이로 설계되어 있다.

볼트 주체(561)의 머리부(562)에 형성한 오목부(566)는 보조 볼트(571)의 머리부(572)를 수납함과 아울러 머리부(572)의 회전을 저지하도록 형성되어 있다. 예를 들면 볼트 주체(561)의 머리부(562)가 육각형으로 형성되어 있으면, 그 형상에 맞춘 육각형의 오목부(566)로 형성하고, 보조 볼트(571)가 볼트 주체(561)의 축구멍(565)에 삽입되었을 때에 보조 볼트의 머리부(572)를 회전 불능하게 수납하도록 형성되어 있다.

머리부에 형성하는 오목부(566)의 형상은 볼트 주체(561)를 회전 불능하게 수납할 수 있으면 충분하므로, 그 형상 등은 임의이다.

부볼트(521)는 제3실시형태에서 설명한 부볼트(351)와 동일하며, 확경부재(31), 너트(551)도 상기한 실시형태와 동일하다.

사용 방법

우선, 볼트 주체(561)를 피체결물(A,B)의 관통구멍에 삽입통과시킨다.

이어서, 볼트 주체(561)의 축부(563)가 피체결물로부터 돌출한 선단에 너트(551)를 나사부착하고, 너트(551)를 조여서 피체결물(A,B)을 체결한다.

이 상태에서 보조 볼트(571)를 볼트 주체(561)의 축구멍(565)에 삽입하고, 보조 볼트(571)의 머리부(572)를 볼트 주체(561)의 오목부(566)에 수용하도록 삽입한다.

이어서, 보조 볼트(571)의 후단에 확경부재(31)를 삽입통과한 부볼트(521)를 볼트 주체(561)의 원뿔대 형상의 공간(567)에 확경부재(31)(예를 들면 도 4(f)와 동일 형상의 것)가 수용되도록 삽입하고, 보조 볼트(571)를 공구 등으로 회전시킨다.

보조 볼트(571)를 회전시켜서 축구멍(575)에 나사삽입함으로써 확경부재(31)는 부볼트(521)의 록킹 머리부에 밀려서 원뿔대 형상의 공간(567)내를 안쪽으로 이동한다. 그 때문에 볼트 본체(511)의 단부가 확경되어서 너트(551)의 내주벽에 강하게 밀착되어 양자는 강고하게 결합한다.

제5실시형태의 볼트도, 도 9에 나타내듯이 볼트 본체(511)의 외경보다 큰 관통구멍을 갖는 피체결물(A,B)에 적용하는 경우에 특히 유효하다.

제4, 5실시형태의 록킹 볼트는 볼트 본체(411,511)와 너트(451,551)에 의해 피체결물을 결합한 후, 볼트 본체의 후단부 공간을 확경부재에 의해 넓히고, 수나사부를 너트에 강고하게 결합하는 구성에 대해서 설명했지만, 너트(451)를 설치하지 않고, 볼트 본체의 단부공간을 확경부재에 의해 넓혀서 단부공간을 피체결물의 관통구멍의 구경보다 크게 확경함으로써 제1실시형태의 도 5(c)에서 설명한 것과 같이 볼트 축부를 피체결물의 관통구멍으로부터 잡아뺄 수 없게 되고, 그 결과, 피체결물을 체결할 수 있다.

제6실시형태의 볼트를 도 1∼3, 도 10을 참조해서 설명한다.

제6실시형태의 볼트는 도 1에 나타내듯이 볼트 본체(11)와, 확경부재(31)와, 부볼트(21)로 이루어지는 볼트이다.

부볼트(21)의 길이는 도 1에 나타내듯이 부볼트(21)를 볼트 본체(11)에 형성된 축구멍(15)에 삽입하고, 확경부재(31)를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간(17)을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체(11)의 공간에 확경력을 부여했을 때, 부볼트(21)의 단부 나선홈 선단(27)이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이로 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 볼트 본체에 형성한 슬릿의 기부(종단부)에는 확폭부분을 형성하지 않는다(도 10 참조).

그 밖의 구성은 제1실시형태와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 부볼트(21)의 길이를 단부 나선홈 선단(27)이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이로 형성하면, 피체결물에 볼트를 체결한 후의 푸는 힘이 보다 크게 필요하게 되고, 그 이유는 불분명하지만, 록킹 효과가 한층더 향상한다.

본 발명의 제7실시형태를 도 1∼3을 참조해서 설명한다.

제7실시형태의 볼트는 도 1에 나타내듯이 볼트 본체(11)와, 확경부재(31)와, 부볼트(21)로 이루어지는 볼트이다.

부볼트(21)의 길이가, 도 1에 나타내듯이 부볼트(21)를 상기 볼트 본체에 형성된 축구멍(15)에 삽입하고, 확경부재(31)를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간(17)을 확경하는 방향으로 이동시켜서 볼트 본체(11)의 공간에 확경력을 부여했을 때, 부볼트(21)의 단부 나선홈 선단(27)이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이로 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 볼트 본체에 형성한 슬릿의 기부(종단부)에는 확폭부분이 형성되어 있다.

이와 같이, 부볼트(21)의 길이를 단부 나선홈 선단(27)이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이로 형성하면, 피체결물에 볼트를 체결한 후의 해체력(푸는 힘)이 보다 크게 필요하게 되고, 록킹 효과가 한층더 향상한다.

다음에 제1실시형태의 볼트, 제7실시형태의 볼트, 종래의 원뿔대 형상 공간을 형성하지 않은 표준 볼트, 도 10, 11에 나타내는 선행 기술의 볼트에 대해서 록킹 효과를 실험했다. 이들 볼트는 모두 SUS로 구성했다.

실험은 볼트 본체를 피체결물에 일정한 힘으로 체결한 후, 부볼트를 (a)볼트 지름 12mm의 볼트에 대해서는 5N/m로 체결하고, (b)볼트 지름 8mm의 볼트에 대해서는 2.5N/m로 체결하고, 하기의 가혹한 조건으로 진동을 부여한 후, 확경부재를 제거하고, 볼트를 떼어낼 때의 푸는 힘(해체력)을 측정했다.

그 결과를 표 1에 나타낸다.

비교예는 도 10, 도 11에 나타내는 슬릿폭이 동일한 볼트이다.

표준 볼트(종래예)는 원뿔대 형상 공간을 형성하지 않은 볼트이다.

실험 조건

진동수(주파수) 30Hz

진폭(가속도) 20G

지속시간 17분

표 1에 나타내듯이 볼트 지름 12mm, 길이 35mm의 표준 볼트는 진동 실험에서 이미 풀렸으며, 푸는 힘은 27N/m였다.

이에 대하여 선행기술의 볼트에서는 41N/m로 록킹 효과가 발휘되었지만, 본 발명의 제1, 제7실시형태의 볼트는 45N/m, 48N/m로 비교예보다 우수한 록킹 효과를 나타냈다. 제1실시형태의 볼트보다 제7실시형태의 볼트는 보다 우수한 효과를 나타내고 있다.

볼트 지름 8mm, 길이 20mm의 가는 볼트에 대해서도 표준 볼트는 진동 실험에서 이미 풀렸으며, 선행 기술의 볼트에서는 20N/m로 록킹 효과가 발휘되고, 제1, 제7실시형태의 볼트는 24N/m, 26N/m로 선행 기술의 볼트보다 우수한 록킹 효과를 나타내고, 이러한 효과는 볼트 지름 12mm의 볼트와 동일한 경향의 효과를 나타내고 있다.

이와 같이, 슬릿 기부에 확폭부분을 형성함으로써 볼트의 풀림방지 효과는 뛰어나게 향상했다. 이 이유는 슬릿 기부의 확폭부분에 의해 확경부분의 확장력이 약화되었지만, 확경부분의 볼트 본체의 반발력은 유지되어 확경부재에 의한 확경력이 확폭부분에 충분히 전해지고, 확폭부분의 복귀력은 확경부재로 저지되므로 복귀되지 않고, 확경상태를 유지하는 힘이 강해졌기 때문은 아닌가라고 추찰된다.

도 10, 11에 나타내는 선행 기술의 볼트는 슬릿의 수에 따라 확경부분의 강도가 크게 다르고, 적으면 강도가 커서 확경부재의 힘이 충분히 작용하지 않고, 지나치게 많으면 확경부분의 반발력이 약해지고, 어쨌든 록킹 효과가 발휘되지 않게 되고, 또한 재질 등에 따라서는 확경시에 가해지는 과도한 체결력에 의해 슬릿의 기부에 갈라짐이 생겨 록킹 효과를 약화시키는 결과가 되는 것을 고찰할 수 있다.

이러한 고찰에 대하여, 상술하듯이 기부에 확폭부분(189)을 형성함으로써 슬릿의 수를 늘리지 않고 확폭부분의 강도를 제어할 수 있고, 상술한 바와 같은 우려가 없고, 작업이 용이하며, 확실하게 풀림방지 효과를 발휘하는 볼트가 된다.

즉, 원뿔대 형상 공간을 확경부재로 확경하는 힘이 상기 공간에 보다 확실하게 전달되고, 수나사부는 암나사부에 보다 확실하게 강고하게 결합되므로 양자 사이는 장기에 걸쳐 풀어지는 일이 없는 록킹 볼트가 된다.

본 실시형태에서는 부볼트(21)로 확경부재(31)를 끌어 올리고, 확경부재(31)를 볼트 본체의 원뿔대 형상 공간(17)에 고정한 후, 부볼트(21)를 체결과는 반대 방향으로 회전시켜서 빼내는 것도 가능하다. 즉 부볼트(21)를 확경부재(31)를 체결하는 방향과는 반대의 방향으로 회전함으로써 부볼트(21)를 확경부재(31)로부터 분리할 수 있다. 부볼트(21)를 확경부재(31)로부터 빼내어도 확경부재(31)는 볼트 본체에 고정되어 있으므로, 볼트의 록킹 기능에 지장을 초래하는 일은 없다. 이렇게 부볼트를 빼냄으로써 볼트로부터 부볼트가 없어지므로, 작업자가 부볼트를 조이는 것을 잊는 것을 미연에 방지할 수 있다고 하는 효과도 발휘한다.

필요하면 떼어낸 부볼트(21)를 다시 사용할 수도 있다.

도 5(b)에 나타내는 실시형태의 볼트는 피체결물(B)에 형성된 나사부(B1)를 갖는 구멍이 관통구멍으로 되어 있는 경우의 예이다. 볼트의 조립, 피체결물에의 나사부착은 상술한 도 5(a)의 경우와 같다.

도 5(b)에서는 볼트 본체(11)의 축부(13)의 단부 선단이 피체결물(B)로부터 관통하고 있다. 따라서 확경부재(31)를 끌어 올리면, 볼트 본체(11)의 선단부가 확경해서 피체결물을 관통한 볼트 선단이 개방된 상태로 되어 풀림방지 효과가 보다 강력하게 얻어진다. 도 5(b)의 관통 나사 구멍을 대상으로 하는 용도의 경우에는 도 4(f)에 나타내는 형상의 확경부재(31)를 사용하면, 보다 적절한 록킹 효과가 얻어진다.

즉 도 4(f)의 확경부재(31)에서는 예를 들면 정각 8도의 원뿔의 꼭대기부를 없앤 절두원뿔의 하저부에 연속시켜서, 예를 들면 정각 30도의 원뿔의 꼭대기부를 없앤 절두원뿔의 상저부가 형성된 목부를 갖는 측둘레면의 원뿔대 형상의 본체부분(도면에서는 각도는 과장해서 그려져 있다)에 날개(35)가 고착되어 있다.

이렇게 경사에 각도를 형성하여 볼트의 선단이 보다 큰 각도로 확장됨으로써 록킹 효과는 한층더 향상된다.

이렇게 구성함으로써 이면측으로부터의 너트 장착이 곤란한 부위에 대해서도 너트를 사용하지 않고 강고한 나사 고정이 가능한 우수한 효과도 발휘한다.

상술한 실시형태에서는 부볼트(21)의 공구 결합부로서 부볼트(21)의 록킹 머리부(22)의 외주를 육각형상으로 형성하고, 스패너 등으로 회동할 수 있게 구성했지만, 육각형상의 함몰부로 하거나, 또는 마이너스, 플러스 드라이버를 삽입할 수 있는 마이너스 또는 플러스의 홈 등이어도 되는 것은 물론이다. 어쨌든 공구 결합부로서는 부볼트(21)를 회동할 수 있는 구성이면 어떠한 형상이어도 되는 것은 물론이다. 또한 볼트 본체(11)에 대해서도 이것을 회동시키는 공구 결합부로서는 육각형상 이외의 형상이어도 상관없다.

상기 실시형태의 록킹 볼트는 해당 볼트의 수나사부를 피체결물의 암나사부에 체결한 후, 볼트 본체의 후단부 공간을 확경부재에 의해 넓히고, 수나사부는 암나사부에 강고하게 결합하여 피체결물을 강고하게 결합했지만, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이 피체결부에 암나사부를 형성하지 않고, 볼트 축부(13)의 길이를 피체결물(A,B)의 관통구멍의 길이보다 길게 하고, 볼트 본체(11)의 후단부 공간(17)을 확경부재(31)에 의해 넓혀서 후방부 공간을 확경함으로써 볼트 축부(13)가 피체결물(B)로부터 노출되는 부분이 관통구멍의 구경보다 크게 확경함으로써 피체결물을 강고하게 결합하도록 구성할 수도 있다. 즉 확경된 부분에 너트의 역할을 부가하도록 구성할 수도 있다.

이 실시형태에서는 볼트 본체의 축부(13)에 나사부(14)를 형성하고 있지만, 예를 들면 도 5(c)의 예에 나타내는 사용 방법에서는 나사부(14)를 형성하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다.

본 발명의 실시형태의 록킹 볼트는 온도차가 심한 곳에서의 사용, 진동이 심한 곳에서의 사용에 대해서 확실하게 풀림방지가 가능한 시공 범위가 넓은 록킹 볼트이다.

10, 210, 310, 410, 510…볼트
11, 311, 411, 511, 561…볼트 본체
12, 22, 312, 572…머리부
13, 23, 223, 313, 359, 563, 573…축부
14, 25, 225, 314, 355, 358, 414, 416, 574…나사부
15, 315, 415, 575, 565…축구멍
17, 317, 417, 567…원뿔대 형상 공간
18, 45…슬릿
189…확폭부분
21, 221, 351, 521, 571…부볼트
31…확경부재
32…원뿔대 형상 측면
251, 451, 551…너트
357…록킹 머리부

Claims

볼트 본체(11)와, 확경부재(31)와, 부볼트(21)로 이루어지는 볼트(10)로서,
상기 볼트 본체(11)는 그 축심부의 적어도 한쪽의 단부에 축구멍(15)이 그 축구멍의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간(17)이 되도록 형성되고,
그 원뿔대 형상 공간(17)이 형성된 축부(13)의 단부에는 둘레방향으로 1개 또는 복수의 슬릿(18)이 선단으로부터 소정 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 그 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 상기 슬릿폭보다 넓은 확경부분으로 형성되고,
상기 확경부재(31)는 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간(17)내에 설치되고, 그 원뿔대 형상 공간의 내벽에 접촉해서 상기 원뿔대 형상 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면(32)을 갖고,
상기 부볼트(21)는 상기 볼트 본체(11)에 형성한 상기 축구멍(15)에 삽입되고, 상기 확경부재(31)를 상기 볼트 본체(11)의 상기 원뿔대 형상 공간(17)을 확경하는 방향으로 이동시켜서 상기 볼트 본체(11)의 상기 원뿔대 형상 공간(17)에 확경력을 부여하도록 형성되고,
상기 부볼트(21)를 상기 볼트 본체(11)에 형성한 상기 축구멍(15)에 삽입하고, 상기 확경부재(31)를 상기 볼트 본체(11)의 상기 원뿔대 형상 공간(17)을 확경하는 방향으로 이동시켜서 상기 볼트 본체(11)의 상기 원뿔대 형상 공간(17)에 확경력을 부여하는, 볼트.
볼트 본체와, 확경부재와, 부볼트로 이루어지는 볼트로서,
상기 볼트 본체는 그 축심부의 적어도 한쪽의 단부에 축구멍이 그 축구멍의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간이 되도록 형성되고,
그 원뿔대 형상 공간이 형성된 축부의 단부에는 둘레방향으로 1개 또는 복수의 슬릿이 형성되고,
상기 확경부재는 상기 부볼트에 나사부착되어서 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간내에 설치되고, 그 확경부재의 측면은 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간 내벽에 접촉해서 상기 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면으로 형성되고,
상기 부볼트는 상기 볼트 본체에 형성한 상기 축구멍에 삽입되고, 상기 확경부재를 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간에 확경력을 부여하도록 형성되고,
상기 부볼트의 길이는 그 부볼트를 상기 볼트 본체에 형성한 상기 축구멍에 삽입하고, 상기 확경부재를 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간에 확경력을 부여했을 때, 상기 부볼트의 단부의 나선홈의 선단이 상기 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이인, 볼트.
볼트 본체와, 부볼트와, 확경부재로 이루어지는 볼트로서,
상기 볼트 본체는 그 축심부의 적어도 한쪽의 단부에 축구멍이 그 축구멍의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간이 되도록 형성되고,
그 원뿔대 형상 공간이 형성된 축부의 단부에는 둘레방향으로 1개 또는 복수의 슬릿이 선단으로부터 소정 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 그 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 상기 슬릿폭보다 넓은 확경부분으로 형성되고,
상기 부볼트는 상기 볼트 본체에 형성한 상기 축구멍에 삽입되고, 상기 확경부재를 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간에 확경력을 부여하도록 형성되고,
상기 확경부재는 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간내에 설치되고, 그 공간의 내벽에 접촉해서 상기 원뿔대 형상 공간을 확경하는 원뿔대 형상 측면을 갖고,
상기 부볼트의 길이는 그 부볼트를 상기 볼트 본체에 형성한 상기 축구멍에 삽입하고, 상기 확경부재를 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간을 확경하는 방향으로 이동시켜서 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상 공간에 확경력을 부여했을 때, 상기 부볼트의 단부의 나선홈의 선단이 확경부재로부터 수홈 노출되는 길이인, 볼트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼트 본체는 볼트 주체와, 보조 볼트로 이루어지고,
상기 볼트 주체는 그 축심부에 상기 축구멍이 형성되고, 그 축구멍의 단부가 선단에 가까울수록 확폭된 원뿔대 형상의 공간이 되도록 형성되고,
그 원뿔대 형상 공간이 형성된 상기 축부의 단부에는 둘레방향으로 1개 또는 복수의 슬릿이 선단으로부터 소정 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 그 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 상기 슬릿폭보다 넓은 형상으로 형성되고,
상기 보조 볼트는 상기 볼트 주체의 상기 축구멍에 회전 불능으로 삽입되고,
상기 보조 볼트의 단부에는 상기 확경부재를 장착한 상기 부볼트를 나사결합하는 나사부가 형성되어 있는, 볼트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 확경부재는 상기 볼트 본체의 상기 원뿔대 형상의 공간내에 설치되고, 회전 방지 기능에 의해 상기 볼트 본체에 대하여 축회전이 방지되도록 구성되어 있는, 볼트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 확경부재에 슬릿이 형성되어 있는, 볼트.
제 6 항에 있어서,
상기 확경부재에 형성된 상기 슬릿은 컷 선단으로부터 소정 길이에 걸쳐 동일한 슬릿폭이며, 또한 그 슬릿의 기부(종단부)의 폭이 상기 슬릿폭보다 넓은 형상으로 형성되어 있는, 볼트.