KR20170125473A - 걸림홈에 삽입되기 위한 걸림 돌출부가 형성된 플라스틱 앵커 - Google Patents

걸림홈에 삽입되기 위한 걸림 돌출부가 형성된 플라스틱 앵커 Download PDF

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KR20170125473A
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Abstract

콘크리트 구조물에 형성된 고정홀 내에 삽입되며, 헤드 및 바디를 갖는 플라스틱 앵커가 개시된다. 개시되는 플라스틱 앵커는, 상기 헤드를 통해 상기 바디 내로 체결 부재가 나사 체결되도록 허용하는 나선이 형성된 체결 부재 삽입홀, 상기 고정홀 내에서 상기 고정홀보다 큰 직경을 갖도록 형성된 걸림홈에 걸리도록 하기 위해, 상기 바디의 외부에 돌출되게 형성되는, 걸림 돌출부, 그리고 상기 고정홀 내에 상기 바디가 삽입되는 과정에서 상기 고정홀의 내부 표면과 상기 걸림 돌출부 간의 저항을 감소시키기 위해, 상기 걸림 돌출부의 외연이 줄어들도록, 상기 걸림 돌출부에 대응되게 상기 바디의 내부에 형성된, 캐비티를 포함한다.

Description

걸림홈에 삽입되기 위한 걸림 돌출부가 형성된 플라스틱 앵커{PLASTIC ANCHOR HAVING PROTRUSION FOR INSERTING IN FURROW}
본 발명은 콘크리트 구조물에 삽입하여 고정시키기 위한 플라스틱 앵커(plastic anchor)에 관한 것이며, 더 구체적으로는, 본 발명은 콘크리트 구조물에서 플라스틱 앵커를 삽입하기 위한 고정홀(fastening hole)의 내부에 별도로 형성된 걸림홈(furrow)에 삽입되는 걸림 돌출부(protrusion)가 형성된 플라스틱 앵커에 관한 것이다. 더욱더 구체적으로는, 본 발명은 기존의 콘크리트 구조물의 고정홀(fastening hole)과 플라스틱 앵커 간의 마찰력에 의한 지지력에만 의존하지 않고, 고정홀 내에 별도로 형성된 걸림홈에 삽입되는 걸림 돌출부에 의한 지지력을 이용함으로써 콘크리트 구조물로부터 플라스틱 앵커가 빠지거나 헐거워지지 않도록 강화된 플라스틱 앵커에 관한 것이다.
일반적으로 앵커 볼트를 이용하여 콘크리트 구조물에 고정시키는 방법으로서, 금속 재질의 스크류 볼트(screw bolt)가 삽입되어 고정되도록 하기 위한 플라스틱 재료가 사용되고 있다. 이하에서는 편의상, 이러한 플라스틱 재료를 '플라스틱 앵커(plastic anchor)'로 약칭된다. 콘크리트 구조물 상에 플라스틱 앵커를 설치하는 통상적인 과정은, 콘크리트 구조물 상에 플라스틱 앵커의 삽입을 위한 고정홀을 타공한 후, 망치나 기타 타격 수단을 이용하여 플라스틱 앵커를 고정홀 내부로 깊숙히 박아 넣어 콘크리트 구조물 상에 먼저 고정시킨 후, 스크류 볼트를 타격하여 박아 넣거나 나사 결합해 넣게 된다.
하지만, 종래의 플라스틱 앵커는 구조적인 문제로 인해 콘크리트 구조물과의 지지력이 그다지 강하지 않은 문제점이 있다. 즉, 종래의 플라스틱 앵커는 플라스틱 앵커의 몸체와 콘크리트 구조물 간의 마찰력에 의존하고 있다. 마찰력을 강화하고자 별도의 돌기들을 형성하여 이를 보완하고 있기는 하나, 마찰력에만 의존하여 지지력을 확보하는 것에는 한계가 있으며, 그 밖에 지지력을 강화할 수 있는 다른 수단이 없다. 따라서, 이러한 약한 지지력으로 인해, 일정 무게 이상의 물체를 플라스틱 앵커를 이용하여 고정시키고자 하는 경우, 플라스틱 앵커가 콘크리트 구조물에서 빠져버리는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 개선할 수 있는 방안이 당해 기술 분야에서 요구된다.
WO1998022722(1998.05.28. 공개) US20090285649(2009.11.19. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플라스틱 앵커의 지지력을 강화하기 위해, 콘크리트 구조물의 고정홀 내부에 고정홀보다 더 큰 직경을 갖도록 형성된 걸림홈 내에 삽입되는 걸림 돌출부와, 콘크리트 구조물의 고정홀 내에 삽입되는 과정에서 걸림 돌출부와 고정홀의 내부 표면 간의 저항을 감소시키기 위해 걸림 돌출부의 외연이 줄어들도록 하기 위해 상기 걸림 돌출부에 대응되게 바디(body)의 내부에 형성된 캐비티(cavity)를 포함하는, 플라스틱 앵커를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 바디에 형성된 걸림 돌출부와, 걸림 돌출부가 삽입될 걸림홈의 위치가 어긋나는 경우, 이를 보정하기 위해, 헤드를 포함하는 상부(upper portion)와 바디를 포함하는 하부(lower portion)가 각각 독립적으로 형성된 플라스틱 앵커를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 양상(aspect)에 따라, 콘크리트 구조물에 형성된 고정홀 내에 삽입되며, 헤드 및 바디를 갖는, 플라스틱 앵커는, 상기 헤드를 통해 상기 바디 내로 체결 부재가 나사 체결되도록 허용하는 나선이 형성된 체결 부재 삽입홀(150)과, 상기 고정홀 내에서 상기 고정홀보다 큰 직경을 갖도록 형성된 걸림홈에 걸리도록 하기 위해, 상기 바디의 외부에 돌출되게 형성되는, 걸림 돌출부(130)와, 상기 고정홀 내에 상기 바디가 삽입되는 과정에서 상기 고정홀의 내부 표면과 상기 걸림 돌출부 간의 저항을 감소시키기 위해, 상기 걸림 돌출부의 외연이 줄어들도록, 상기 걸림 돌출부에 대응되게 상기 바디의 내부에 형성된, 캐비티(140)를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 플라스틱 앵커는 상기 바디의 외부에 형성된 돌기부(160)를 더 포함하되, 상기 돌기부는, 상기 고정홀에 상기 바디가 삽입된 후 상기 헤드를 통해 상기 바디 내로 체결 부재가 나사 체결되는 경우, 상기 고정홀의 내부 표면과 상기 바디의 외부 간의 저항을 증가시켜 고정력을 높인다.
일 실시예에 따라, 상기 플라스틱 앵커는, 상기 체결 부재의 나사 체결시 상기 바디의 외연이 확장되어 상기 돌기부와 상기 고정홀의 표면 간의 저항을 증가시키기 위해, 상기 체결 부재 삽입홀의 일부 구간이 좁아지도록 경사지게 형성된 테이퍼부(tapered portion)를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 걸림 돌출부는 서로 다른 위치에 두 개 이상 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 플라스틱 앵커는 상기 헤드를 포함하는 상측 파트(upper part)와 상기 바디를 포함하는 하측 파트(lower part)로 분리되고, 상기 상측 파트와 상기 하측 파트는 각각의 내부에 형성된 상측 삽입홀과 하측 삽입홀을 포함하고 상기 상측 삽입홀과 상기 하측 삽입홀은 상기 상측 파트가 상기 하측 파트에 체결되는 경우 서로 연통되어 상기 체결 부재 삽입홀(150)을 형성하고, 상기 하측 파트는, 상기 상측 파트가 내부로 나사 체결되는 경우, 상기 걸림홈이 형성된 깊이에 대응되게 상기 걸림 돌출부의 깊이를 보정하도록 나사 체결의 깊이를 조정하기 위한 깊이 보정홀(depth correction hole) - 상기 깊이 보정홀은 상기 하측 삽입홀보다 더 큰 직경을 가짐 - 을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 상측 파트는, 상기 상측 삽입홀의 내부로 체결 부재가 삽입되는 경우 외연이 확장되어 상기 상측 파트와 상기 하측 파트 간의 결합력을 높이기 위한, 확장부를 포함하되, 상기 확장부는, 상기 상측 삽입홀의 내부로 볼록하게 돌출된 볼록부(convex portion) - 상기 볼록부가 형성된 부분의 상기 상측 삽입홀의 직경은 다른 부분에 비해 작음 - 와, 상기 헤드의 반대편에 형성되는 절개부(cutting portion)를 포함한다.
본 발명은 걸림 돌출부와, 콘크리트 구조물 내에 삽입시 걸림 돌출부와 고정홀 간의 저항을 감소시키기 위해 걸림 돌출부의 외연이 줄어들도록 하기 위한 절개부가 형성된, 플라스틱 앵커를 제공함으로써, 콘크리트 구조물에 대한 플라스틱 앵커의 지지력을 대폭 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커의 특징들을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 도 1에서 콘크리트 구조물에 형성된 고정홀에 삽입시 플라스틱 앵커에서 걸림 돌출부의 외연이 줄어든 상태를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1의 플라스틱 앵커 내에 스크류 볼트가 체결된 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 플라스틱 앵커를 콘크리트 구조물(C)에 형성된 고정홀(310)에 삽입하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 4에서 플라스틱 앵커가 고정홀(310)에 삽입된 후 스크류 볼트(200)가 완전히 체결되어 고정된 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 플라스틱 앵커의 변형 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 플라스틱 앵커의 또 다른 변형 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 도 1의 플라스틱 앵커의 고정 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커를 고정시키기 위해 걸림홈을 형성하기 위한 걸림홈 형성 장치의 일 예를 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라스틱 앵커(1000)를 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 도 10의 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200)를 결합한 상태의 단면도를 나타낸 도면이고,
도 12는 도 10의 상부 파트(1100)를 설명하기 위한 도면이고,
도 13은 도 10의 하부 파트(1200)를 설명하기 위한 도면이고,
도 14는 도 10의 하부 파트의 다른 예(1200')를 설명하기 위한 도면이고,
도 15는 도 10의 플라스틱 앵커(1000)에서 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200)를 고정홀에 삽입한 후 체결 부재(200)를 삽입해 넣는 상태를 나타낸 도면으로서, 콘크리트 구조물(C), 고정홀, 플라스틱 앵커(1000), 그리고 체결 부재(200) 간의 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 16은 도 10에서 걸림홈의 위치에 따라 걸림 돌출부가 삽입되도록 함에 있어서, 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200) 간의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 고정홀 내에서 걸림홈의 깊이가 상대적으로 깊게 형성되지 않은 경우이고, (b)는 (a)의 경우보다 약간 깊게 형성된 경우이고, (c)는 (a) 및 (b)의 경우보다 더 깊게 형성된 경우이며,
도 17은 도 10의 플라스틱 앵커의 고정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 첨부된 도면들 및 이를 참조하여 설명되는 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명에 관하여 쉽게 이해될 수 있도록 하기 위해 간략화되고 예시된 것임에 유의하여야 할 것이다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예를 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커의 특징들을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에서 콘크리트 구조물에 형성된 고정홀에 삽입시 플라스틱 앵커에서 걸림 돌출부의 외연이 줄어든 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 플라스틱 앵커 내에 스크류 볼트가 체결된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 플라스틱 앵커를 콘크리트 구조물(C)에 형성된 고정홀(310)에 삽입하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에서 플라스틱 앵커가 고정홀(310)에 삽입된 후 스크류 볼트(200)가 완전히 체결되어 고정된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 플라스틱 앵커의 변형 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 플라스틱 앵커의 또 다른 변형 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 1의 플라스틱 앵커의 고정 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커를 고정시키기 위해 걸림홈을 형성하기 위한 걸림홈 형성 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커는 헤드(110)와 바디(120)를 갖는다. 헤드(110)는 콘크리트 구조물 바깥으로 노출되어 마감 역할을 할 뿐만 아니라, 고정홀(310)의 내부로 플라스틱 앵커가 완전히 삽입되지 않고 걸려 있도록 해준다. 플라스틱 앵커에는, 헤드(110)를 통해 바디(120) 내로 체결 부재의 삽입을 허용하기 위한 체결 부재 삽입홀(150)이 형성되어 있다. 체결 부재는, 예를 들어, 스크류 볼트일 수 있다. 따라서, 체결 부재 삽입홀(150)의 내부에는 체결 부재의 나사 체결을 허용하기 위한 나선이 형성될 수 있다. 최종적으로, 플라스틱 앵커(100)와 체결 부재(200)는 도 3과 같은 형태로 체결되어 사용된다.
바디(120)에는 걸림 돌출부(130)가 형성된다. 걸림 돌출부(130)는 콘크리트 구조물에 형성된 고정홀 내에서 고정홀보다 큰 직경을 갖도록 형성된 걸림홈에 삽입되기 위한 부분이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라스틱 앵커(100)를 고정시키기 위해서는, 먼저, 콘크리트 구조물(C)에 형성된 고정홀(310) 내에서 고정홀(310)보다 더 큰 직경을 갖도록 콘크리트 구조물(C) 측으로 더 확장되게 형성된 걸림홈(330)이 형성되어 있어야 한다. 플라스틱 앵커(100)의 바디(120)가 고정홀(310)에 삽입되는 과정에서, 플라스틱 앵커(100)의 형상은 대체로 도 2에 도시된 바와 같은 형상으로 변형된다. 계속해서, 바디(120)의 외부에 형성되어 있는 걸림 돌출부(130)가 상기 걸림홈(330)에 삽입되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(C)에 플라스틱 앵커(100)가 안정적으로 고정된 상태가 되고, 그 후 체결 부재 삽입홀(150) 내로 스크류 볼트(200)가 삽입됨으로써, 결합이 완성된다.
전술한 바와 같이, 플라스틱 앵커(100)의 바디(120)가 고정홀(310)에 삽입되는 과정에서 플라스틱 앵커(100)의 형상은 대체로 도 2에 도시된 바와 같은 형상으로 변형되는데, 이러한 변형이 일어날 수 있도록, 바디(120)의 내부에는 캐비티(cavity)(140)가 형성된다. 즉, 캐비티(140)는, 고정홀(310) 내에 바디(120)가 삽입되는 과정에서, 고정홀(310)의 내부 표면과 걸림 돌출부(130) 간의 저항을 감소시켜 고정홀(310)의 내부로 원활하게 삽입될 수 있도록 하기 위해 걸림 돌출부(130)의 외연이 줄어들 수 있도록 한다. 캐비티(140)가 형성된 위치는 걸림 돌출부(130)가 형성된 위치에 대응하게 바디(120)의 내부에 형성된다. 즉, 길이 방향으로 놓고 볼 때, 바디(120)의 외부에 걸림 돌출부(130)가 형성되고, 그에 대응되게 바디(120)의 내부에 캐비티(140)가 형성된다.
또한, 걸림 돌출부(130)는 도 1에서 I-I 단면에 도시된 바와 같이, 걸림 돌출부(130)는 캐비티(140)를 중심으로 하여 바디(120)의 외부를 따라 톱니 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 예에는 5개의 톱니 형상으로 형성되어 있으나, 하나로 형성되어도 무방하다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 바디(120)가 고정홀(310)에 삽입되는 경우, 바디(120)가 안쪽 방향으로 휘게 되어 캐비티(140)의 영역이 줄어들게 된다.
또한, 플라스틱 앵커(100)는 돌기부(160)를 더 포함할 수 있다. 돌기부(160)는 바디(120)의 외부에 형성되어, 고정홀(310)에 바디(120)가 삽입된 후, 체결 부재 삽입홀(150)의 내부에 체결 부재가 삽입되는 경우, 고정홀(310)의 표면과 바디(120)의 외부 표면 간의 저항을 증가시켜 고정력을 높이는 역할을 수행한다.
또한, 플라스틱 앵커(100)는, 테이퍼부(tapered portion)(170)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 테이퍼부(170)는 체결 부재 삽입홀(150)에서, 헤드(110)로부터 먼 쪽, 즉 헤드와 반대측 일단에 형성된다. 테이퍼부(170)는 체결 부재 삽입홀(150)의 내경이 작아지도록, 안쪽으로 경사지게 형성된다. 그리하여, 체결 부재 삽입홀(150)의 내부에 체결 부재(200)가 삽입되는 경우, 바디(120)의 외연이 확장되도록 하여, 돌기부(160)와 고정홀(310)의 표면 간의 저항을 증가시키게 된다.
도 6에 도시된 예는 도 1에 도시된 예와 비교할 경우, 돌기부(160)가 형성되지 않은 플라스틱 앵커(100')이고, 도 7에 도시된 예는 걸림 돌출부가 참조부호 132 및 134로 표시된 것과 같이 바디(120)의 길이 방향을 따라 두 개 이상 다단으로 형성된 경우의 플라스틱 앵커(100")이다. 물론 이 경우에는 걸림홈도 또한 걸림 돌출부(132, 134)의 위치에 대응되게 두 개 형성되어야 할 것이다.
이와 같이 하여, 본 발명은 콘크리트 구조물(C) 내의 고정홀(310) 내에서 고정홀(310)보다 더 큰 직경을 갖는 걸림홈(330)에 삽입되기 위한 걸림 돌출부(130)와, 콘크리트 구조물(C) 내에 삽입시 걸림 돌출부(130)와 고정홀(310) 간의 저항을 감소시키기 위해 걸림 돌출부(130)의 외연이 줄어들도록 하기 위한 캐비티(140)가 형성된 플라스틱 앵커를 제공함으로써, 콘크리트 구조물에 대한 플라스틱 앵커의 지지력을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커(100)를 콘크리트 구조물에 고정시키는 방법에 관하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 앵커를 고정시키는 방법은, 콘크리트 구조물에 플라스틱 앵커(100)를 삽입하기 위한 고정홀(310)을 형성하는 단계, 고정홀(310) 내에서 고정홀(310)보다 큰 직경을 갖도록 걸림홈(330)을 형성하는 단계, 플라스틱 앵커(100)를 고정홀(310) 내에 삽입하는 단계, 그리고 플라스틱 앵커(100)의 걸림 돌출부(130)가 콘크리트 구조물의 걸림홈(330)에 삽입되어 걸리도록 하는 단계를 포함한다.
구체적으로 살펴 보면, 콘크리트 구조물에 고정홀은 도 8의 (a)와 같이 일반적인 일자형 드릴(10)을 이용하여 적절한 깊이로 형성한다(도 8의 (b)). 그런 다음, 도 8의 (c)와 같이 걸림홈 형성용 드릴 비트를 이용하여, 고정홀 내에서 상기 고정홀보다 직경이 더 큰 걸림홈을 형성한다(도 8의 (d)).
예를 들어, 상기 걸림홈 형성용 드릴 비트(500)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 고정홀 내부에서 상기 고정홀보다 직경이 더 큰 걸림홈을 형성하기 위해, 상부 로드(510), 하부 로드(520) 및 팁(tip)(530)을 포함한다. 상부 로드(510)는, 직경 R1을 갖도록 형성되어(단면, 511) 드릴(미도시)의 회전축(X)을 중심으로 회전한다.하부 로드(520)는 상부 로드(510)의 하부에서, 상부 로드(510)의 직경(R1) 보다 작은 직경(R2)을 갖도록 형성되고(단면, 521), 그 중심이 상부 로드(510)의 중심과 일치하지 않도록 형성된다(도 9의 (c) 참조). 따라서, 드릴(미도시)의 회전에 따라 상부 로드(510)는 자전(rotation)하는 상태이고, 하부 로드(520)는 공전(revolution)하는 상태가 될 수 있다. 그리고, 하부 로드(520)의 단부(522)는 경사지게 형성된다. 팁(530)은, 하부 로드(520)의 둘레 외측으로 돌출되게 형성된다. 즉, 팁(530)은, 하부 로드(520)의 회전에 따라 같이 회전함으로써 실제로 걸림홈을 형성하는 부분인 팁(530)의 돌출부(532)를 포함한다.
고정홀 내에서 고정홀보다 직경이 더 큰 걸림홈을 형성하기 위해, 볼 유닛(600)이 더 이용되며, 이러한 볼 유닛(600)은 상기 고정홀 내에 상기 드릴 비트보다 먼저 삽입되며, 고정홀 내부에서 하부 로드(520)의 단부(522)와 고정홀 사이에서, 드릴 비트 유닛의 회전에 대응하여 고정홀 내에서 드릴 비트(500)와 함께 회전한다. 하부 로드(520)의 단부(522)가 경사지게 형성되어 있고 볼 유닛(600)과 접촉하므로, 누르는 힘이 가해지면서 하부 로드(520)가 회전하는 경우, 팁(530)의 돌출부(532)에 의해 고정홀의 내벽 측이 파내지게 되어, 결국 걸림홈이 형성된다.
도 8의 (e) 및 (f)에 도시된 바와 같이, 삽입될 플라스틱 앵커(100)의 걸림 돌출부(130)가 형성된 깊이에 대응되도록 걸림홈의 깊이를 맞추기 위해 일반적인 일자형 드릴(10)을 이용하여 고정홀을 더 깊게 파낸다.
그런 다음, 이렇게 형성된 고정홀과 걸림홈 내에 플라스틱 앵커(100)를 삽입한다(도 8의 (g)). 삽입 과정에서 걸림홈 내에 플라스틱 앵커(100)의 걸림 돌출부(130)가 삽입되기 전까지는 도 2와 같은 상태가 유지될 수 있다. 그런 다음, 최종적으로 체결 부재(예컨대, 스크류 볼트)를 나사 체결함으로써, 플라스틱 앵커의 설치 작업을 완료한다(도 8의 (h)).
제2 실시예
이하에서는, 본 발명의 제2 실시예를 도 10 내지 17을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라스틱 앵커(1000)를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 도 10의 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200)를 결합한 상태의 단면도를 나타낸 도면이고, 도 12는 도 10의 상부 파트(1100)를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 도 10의 하부 파트(1200)를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 도 10의 하부 파트의 다른 예(1200')를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 도 10의 플라스틱 앵커(1000)에서 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200)를 고정홀에 삽입한 후 체결 부재(200)를 삽입해 넣는 상태를 나타낸 도면으로서, 콘크리트 구조물(C), 고정홀, 플라스틱 앵커(1000), 그리고 체결 부재(200) 간의 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 도 10에서 걸림홈의 위치에 따라 걸림 돌출부가 삽입되도록 함에 있어서, 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200) 간의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 고정홀 내에서 걸림홈의 깊이가 상대적으로 깊게 형성되지 않은 경우이고, (b)는 (a)의 경우보다 약간 깊게 형성된 경우이고, (c)는 (a) 및 (b)의 경우보다 더 깊게 형성된 경우이며, 도 17은 도 10의 플라스틱 앵커의 고정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 콘크리트 구조물에 형성된 고정홀 내에 삽입되며, 헤드 및 바디를 갖는, 플라스틱 앵커(1000)는, 상측 파트(upper part)(1100)와 하측 파트(lower part)(1200)로 분리된다.
플라스틱 앵커(1000)의 상측 파트(1100)는 헤드를 포함하는 부분이고, 하측 파트(1200)는 바디를 포함하는 부분이다.
구체적으로는, 상측 파트(1100)는 헤드(1180)와 확장부(1112)를 포함한다. 그리고, 상측 파트(1100)의 내부에는 상측 삽입홀(1114)이 형성되어 있다. 상측 삽입홀(1114)은, 상측 파트(1100)가 하측 파트(1200)에 나사 체결되는 경우, 하측 파트(1200)의 내부에 형성된 하측 삽입홀(1250)과 연통되어, 체결 부재(200; 도 15 참조)가 삽입되기 위한 체결 부재 삽입홀을 형성한다. 상측 파트(1100)의 내측에는 도 11에 도시된 예와 같이 내측 나선이 형성되지 않을 수도 있으나(체결 부재를 나사 체결하지 않고 망치로 가압하여 고정시키는 경우), 도 12에 도시된 예와 같이 체결 부재(200)가 나사 체결될 수 있도록 내측 나선(1118)이 형성될 수 있다. 또한, 상측 파트(1100)는, 상측 삽입홀(1114)의 내부로 체결 부재(200)가 삽입되는 경우 외연이 확장되어 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200) 간의 결합력을 높이기 위한, 확장부(1112)를 포함한다. 확장부(1112)는, 볼록부(convex portion)(1112b)와 절개부(1112a)를 포함한다. 볼록부(1112b)는 상측 삽입홀(1114)의 내부로 볼록하게 돌출되어 있으므로, 볼록부(1112b)가 형성된 부분은 상측 삽입홀(1114)에서 다른 부분에 비해 그 직경이 작다. 볼록부(1112b)는 이후 체결 부재(200)가 삽입되는 경우 체결 부재(200)에 의해 외측으로 밀려, 그 외연이 크지게 된다. 또한, 헤드(1180)의 반대편에 형성되는 절개부(cutting portion)(1112a)는 체결 부재(200)의 삽입에 의한 볼록부(1112b)의 외연 확장을 용이하게 한다. 플라스틱 앵커가 경성(rigid) 재료로 형성되는 경우, 절개부(1112a)가 형성되어 있지 않으면, 확장이 원활하지 않아 체결 부재(200)의 나사 체결이 용이하지 않을 수 있기 때문이다.
하측 파트(1200)는, 상측 파트(1100)가 내부로 나사 체결되는 경우, 걸림홈(330; 도 17 참조)이 형성된 깊이, 즉 콘크리트 구조물(C)의 표면에서 걸림홈(330)이 형성된 부분까지의 길이에 대응되게 걸림 돌출부(1230)의 깊이, 즉 콘크리트 구조물(C)의 표면에서 걸림 돌출부(1230) 까지의 길이에 대응되게 보정하여, 걸림 돌출부(1230)가 걸림홈(330)에 걸리도록 하기 위해, 나사 체결의 깊이를 조정하기 위한 깊이 보정홀(depth correction hole)(1220)을 포함한다. 여기서, 나사 체결의 깊이는 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200) 간의 중첩 부분을 의미하며, 도 16에서 보다 상세히 설명된다. 깊이 보정홀(1220)은 하측 삽입홀(1250) 보다 더 큰 직경을 갖는다. 또한, 깊이 보정홀(1220)에는 상측 파트(1100)가 나사 체결되도록 하기 위한 나선(1216)이 형성되어 있다. 즉, 상측 파트(1100)의 외측 나선(1112c)이 하부 파트(1200)의 나선(1216)에 나사 결합된다.
하측 파트(1200)에서 캐비티(1240), 걸림 돌출부(1230), 및 테이퍼부(1270)는, 앞서 설명된 제1 실시예의 캐비티(140), 걸림 돌출부(130), 및 테이퍼부(170)와 실질적으로 동일하므로, 제1 실시예에서의 이들 구성요소들에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 12를 참조하여, 상측 파트(1100)의 일 예를 보다 상세히 설명한다. (a)는 상측 파트(1100)의 측면도이고, (b)는 평면도이고, (c)는 (b)의 II-II를 따라 절취한 단면도이다. 헤드(1180) 측에는 하측 파트(1200)에 나사 체결하기 위한 십자홈(1116)이 형성되어 있다. 그리고 헤드(1180)의 반대편에는 절개부(1112a)가 형성되어 있다. 절개부(1112a)는 일정 간격으로 복수 개 형성될 수 있으나, 90도 간격으로 네 개 형성되는 것이 바람직하다. 확장부(1112 ; 도 10)를 이루는 볼록부(1112b)와 절개부(1112a)는 앞서 설명된 바와 같이, 상측 삽입홀(1114)의 내부로 체결 부재(200)가 삽입되는 경우 외연이 확장되어 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200) 간의 결합력을 높이는 역할을 한다. 더 나아가, 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200) 간의 결합력을 높일 뿐만 아니라, 그 전체가 고정홀(310; 도 17 참조)의 내부에 단단히 고정될 수 있도록 한다.
도 13은 하측 파트(1200)의 일 예를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 도 11에서 하측 파트(1200)의 단면만을 보인 도면이고, (b)는 고정홀(310) 내에 삽입되는 과정에서 걸림 돌출부(1230)의 외연이 줄어드는 상태를 나타낸 도면이다. 참조부호 1216, 1220, 1230, 1240, 1250에 관하여는 앞서 설명되었으며, 참조부호 1212는 상측 파트(1100)가 하측 파트(1200)에 나사 체결된 상태에서, 체결 부재(200)가 삽입되는 경우, 상측 파트(1100)의 확장부(1112)가 확장되는데, 이 과정에서, 확장부(1112)의 절개부(1112a)와 마찬가지로, 하측 파트(1200)의 확장이 원활하게 이루어지도록 하여, 체결 부재(200)의 삽입시 고정홀(310)의 내부에 단단히 고정될 수 있도록 해준다.
도 14는 하측 파트의 또 다른 예(1200')를 나타낸 도면으로서, 걸림 돌출부가 길이 방향을 따라 2단(1232, 1234)으로 형성된 경우이다. 이 경우에는 걸림홈도 걸림 돌출부(1232, 1234)의 위치에 대응되게 두 개 형성되어야 할 것이다.
도 15는 콘크리트 구조물(C)에 형성된 고정홀 내에 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200)를 결합하여 삽입한 상태에서 체결 부재(200)를 삽입하기 직전 상태를 보여준다. 체결 부재(200)가 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200) 각각의 내부의 상측 삽입홀과 하측 삽입홀의 연통에 의해 형성되는 체결 부재 삽입홀 내로 삽입되는 경우, 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200)의 외연이 확장되어 고정홀 내에 단단히 고정될 수 있다.
도 16은 고정홀 내에서 걸림홈이 형성된 깊이에 따라 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200)가 서로 다른 나사 결합의 깊이(s1, s2, s3)를 가지면서 결합된 상태를 비교 설명하기 위한 도면들로서, (a)는 고정홀 내에서 걸림홈이 콘크리트 구조물의 표면(또는 고정홀의 입구)에서 상대적으로 깊지 않은 위치(깊이 d1의 위치)에 형성된 경우이고, (b)는 (a)보다 약간 더 깊은 위치(깊이 d2의 위치)에 걸림홈이 형성된 경우이고, (c)는 (b)보다 더 깊은 위치(깊이 d3의 위치)에 걸림홈이 형성된 경우이다. (a) 내지 (c)를 비교해 보면, 깊이들의 순서는, d1<d2<d3이므로, 하측 파트의 단부(end portion)와 체결 부재(200) 간의 거리(f1, f2, f3)의 크기 순서는 f1>f2>f3가 된다. 따라서, 나사 결합의 깊이, 즉, 하측 파트(1200)와 상측 파트(1100) 간의 나사 결합에 의한 중첩 영역은, s1>s2>s3의 순서이다.
도 17은 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200)를 포함하는 플라스틱 앵커를 콘크리트 구조물(C) 내에 고정시키는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 17의 (a), (b), (c), (d), (e) 및 (f) 단계는 콘크리트 구조물(C)에 고정홀(310)을 형성하고 고정홀(310)의 내부에 고정홀(310) 보다 직경이 더 큰 걸림홈(330)을 형성하는 과정으로서, 도 8의 (a), (b), (c), (d), (e) 및 (f) 단계와 동일하므로, 도 8의 (a) 내지 (f) 단계를 참조한다. 고정홀(310) 내에 걸림홈(330)을 형성한 이후, (g) 단계에서와 같이, 상부 파트(1100)와 하부 파트(1200)를 결합한 상태에서 고정홀(310) 내에 삽입한다. 이 과정에서, (h) 단계와 같이, 걸림홈(330) 내에 걸림 돌출부(1230)가 정위치하여 걸릴 수 있도록 상측 파트(1100)와 하측 파트(1200) 간의 나사 결합의 깊이를 조정한다. 걸림 돌출부(1230)가 걸림홈(330) 내에 정위치한 상태가 (i) 단계로 도시되어 있다. 그런 다음, (j) 단계에 도시된 바와 같이, 플라스틱 앵커 내부의 체결 부재 삽입홀(150) 내에 체결 부재(200)(예컨대, 스크류 볼트)를 나사 체결함으로써 플라스틱 앵커의 설치 작업을 완료한다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 플라스틱 앵커는 그 구조가 개선됨으로써, 콘크리트 구조물에 대한 고정력 내지 인장 강도를 증가시키게 된다.
이상에서, 본 발명에 따른 플라스틱 앵커에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 사상 및 범위는 상술한 설명으로 한정되는 것이 아니라 이하의 청구항들에 의해 정해지는 것임에 유의하여야 할 것이다. 뿐만 아니라, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서에 기술된 내용을 기초로 하여 다른 변형 예들을 얼마든지 도출해 낼 수 있을 것이다.
100, 100', 100", 1000 : 플라스틱 앵커
110, 1180 : 헤드 120 : 바디
130, 1230 : 걸림 돌출부 140, 1240 : 캐비티(cavity)
150, 180 : 체결 부재 삽입홀
160 : 돌기부 170, 1270 : 테이퍼부
200 : 체결 부재 C : 콘크리트 구조물
310 : 고정홀 330 : 걸림홈
500 : 걸림홈 형성 장치
1100 : 상측 파트 1200 : 하측 파트
1114 : 상측 삽입홀 1250 : 하측 삽입홀
1112 : 확장부 1112a : 절개부
1112b : 볼록부 1112c : 외측 나선
1118 : 내측 나선 1216 : 하측 파트의 나선
1220 : 깊이 보정홀

Claims (6)

  1. 콘크리트 구조물에 형성된 고정홀 내에 삽입되며, 헤드 및 바디를 갖는, 플라스틱 앵커로서,
    상기 헤드를 통해 상기 바디 내로 체결 부재가 나사 체결되도록 허용하는 나선이 형성된 체결 부재 삽입홀(150);
    상기 고정홀 내에서 상기 고정홀보다 큰 직경을 갖도록 형성된 걸림홈에 걸리도록 하기 위해, 상기 바디의 외부에 돌출되게 형성되는, 걸림 돌출부(130); 및
    상기 고정홀 내에 상기 바디가 삽입되는 과정에서 상기 고정홀의 내부 표면과 상기 걸림 돌출부 간의 저항을 감소시키기 위해, 상기 걸림 돌출부의 외연이 줄어들도록, 상기 걸림 돌출부에 대응되게 상기 바디의 내부에 형성된, 캐비티(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 앵커.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 플라스틱 앵커는 상기 바디의 외부에 형성된 돌기부(160)를 더 포함하되, 상기 돌기부는, 상기 고정홀에 상기 바디가 삽입된 후 상기 헤드를 통해 상기 바디 내로 체결 부재가 나사 체결되는 경우, 상기 고정홀의 내부 표면과 상기 바디의 외부 간의 저항을 증가시켜 고정력을 높이는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 앵커.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 플라스틱 앵커는,
    상기 체결 부재의 나사 체결시 상기 바디의 외연이 확장되어 상기 돌기부와 상기 고정홀의 표면 간의 저항을 증가시키기 위해, 상기 체결 부재 삽입홀의 일부 구간이 좁아지도록 경사지게 형성된 테이퍼부(tapered portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 앵커.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 걸림 돌출부는 서로 다른 위치에 두 개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 앵커.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 플라스틱 앵커는 상기 헤드를 포함하는 상측 파트(upper part)와 상기 바디를 포함하는 하측 파트(lower part)로 분리되고, 상기 상측 파트와 상기 하측 파트는 각각의 내부에 형성된 상측 삽입홀과 하측 삽입홀을 포함하고 상기 상측 삽입홀과 상기 하측 삽입홀은 상기 상측 파트가 상기 하측 파트에 체결되는 경우 서로 연통되어 상기 체결 부재 삽입홀을 형성하고,
    상기 하측 파트는, 상기 상측 파트가 내부로 나사 체결되는 경우, 상기 걸림홈이 형성된 깊이에 대응되게 상기 걸림 돌출부의 깊이를 보정하도록 나사 체결의 깊이를 조정하기 위한 깊이 보정홀(depth correction hole) - 상기 깊이 보정홀은 상기 하측 삽입홀보다 더 큰 직경을 가짐 - 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 앵커.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 상측 파트는, 상기 상측 삽입홀의 내부로 체결 부재가 삽입되는 경우 외연이 확장되어 상기 상측 파트와 상기 하측 파트 간의 결합력을 높이기 위한, 확장부를 포함하되,
    상기 확장부는, 상기 상측 삽입홀의 내부로 볼록하게 돌출된 볼록부(convex portion) - 상기 볼록부가 형성된 부분의 상기 상측 삽입홀의 직경은 다른 부분에 비해 작음 - 와, 상기 헤드의 반대편에 형성되는 절개부(cutting portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 앵커.
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KR102497009B1 (ko) * 2022-03-18 2023-02-07 채학수 앵커

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