KR20180131038A - 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조 - Google Patents

락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 볼트 및 너트를 이용한 체결구조에 관한 것으로서 특히, 1개의 락킹와셔를 이용하여 더욱 간편하고 체결할 수 있고, 진동 및 충격에도 임의로 풀리지 않고 견고한 체결력을 유지할 수 있는 풀림 방지구조에 관한 것이다.

Description

락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조 {Fastening structure of prevent bolt loosing with lock washer}
본 발명은 볼트 및 너트를 이용한 체결구조에 관한 것으로서 특히, 1개의 락킹와셔를 이용하여 더욱 간편하게 체결할 수 있고, 어떠한 진동과 충격에도 임의로 풀리지 않는 견고한 체결력을 유지할 수 있는 풀림 방지구조에 관한 것이다.
구조물을 체결, 잠금 또는 고정하기 위한 수단으로 볼트를 이용한 체결수단이 예로부터 널리 사용되고 있다.
일반적으로 볼트는 소정의 모양으로 형성된 헤드와 헤드에서 연장되고 표면에 나사산이 형성된 샤프트로 구성됨으로써, 내면에 나사산이 가공된 기재 또는 너트와 체결됨으로써 구조물을 견고하게 체결 고정하도록 구성된다.
이러한 볼트를 이용한 체결수단은 나사결합 되는 부분에 오염 및 윤활유가 묻거나, 외부의 진동 및 충격에 의해 쉽게 풀어지는 문제점이 있다.
이와 같이 임의로 볼트가 풀어지는 것을 방지하기 위해 도 1 및 도 2에 도시한 락킹와셔를 볼트에 삽입하여 체결함으로써, 볼트가 임의로 풀리는 것을 방지하도록 하고 있다.
상기 락킹와셔(110)는 도 1 및 도 2와 같이 중심에 볼트삽입구(112)가 구비된 판 형태로 몸체(111)가 형성되고, 몸체(111)의 일 면에는 캠(114) 패턴이 형성되고, 몸체(111)의 다른 면에는 투스(113) 패턴이 형성된다.
상기와 같이 구성된 락킹와셔(110)는 한 쌍이 적층 결합하되, 도 3과 같이 각 락킹와셔(110)의 캠(114)이 결합되도록 적층되어 볼트에 삽입된다.
도 3과 같이 체결된 상태에서는 락킹와셔(110)의 투스(113)는 볼트(120)의 헤드(121)와 기재(10)에 접하여 볼트(120)가 풀리지 않도록 접지하고, 락킹와셔(110)의 캠(114) 경사면의 각도인 α 각이 볼트(120)의 나사산 각도인 β 각보다 크게 형성됨으로써 캠(114)에 의한 쐐기효과가 발생하여 볼트(120)의 풀림 현상을 방지하도록 구성된다.
이러한 종래의 볼트 풀림 방지 구조는 반드시 한 쌍의 락킹와셔(110)를 볼트(120)에 체결하여야 하고, 한 쌍의 락킹와셔(110)를 볼트(120)에 체결하되 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴이 형성된 면이 접하도록 볼트(120)에 체결하여야 하므로 시공이 복잡하고 번거롭다.
또한, 시공 과정에서 2개의 락킹와셔(110)를 볼트에 체결하는 과정에서 1개의 락킹와셔(110)를 자주 분실하는 등의 문제점이 있었다.
문헌 1. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2011-0134870호, "풀림 방지 편심 록와셔" 문헌 2. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2015-0085989호, "선체 장비 고정용 록볼트 구주 및 시공방법" 문헌 3. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2004-0079749호, "체결이 쉽고 풀림방지되는 볼트와 너트, 와셔" 문헌 4. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2004-0091819호, "와셔 일체형 록 너트"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 1개의 락킹와셔를 이용하여 간편하게 구조물을 체결 결합함으로써, 진동 및 충격에 의해 볼트가 임의로 풀리지 않고, 간편하면서도 빠르게 설치할 수 있는 락킹와셔를 이용한 풀림 방지 체결구조를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조는 중심에 볼트삽입구(112)가 형성되어 링 형태로 형성된 몸체(111)와, 락킹볼트(130)의 나사산(135) 각도인 β 각도보다 큰 α 각도의 경사면(115)을 구비하여 상기 몸체(111)의 일 면에 형성된 캠(114) 패턴과, 상기 몸체(111)의 다른 면에 형성된 투스(113) 패턴으로 구성된 락킹와셔(110); 및 상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(133)이 구비된 캠(132) 패턴이 저 면에 형성된 헤드(131)와, 상기 헤드(131)에서 연장되고 외면에 나사산(135)이 형성된 샤프트(134)로 구성된 락킹볼트(130);로 구성됨으로써, 상기 락킹와셔(110)를 락킹볼트(130)에 삽입하여 기재(10)에 체결하여 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 락킹볼트(130)의 캠(132) 패턴이 접하고, 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10)에 압착하여 볼트 풀림이 방지되도록 구성된다.
또는, 본 발명의 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조는 헤드(121)와, 상기 헤드(121)에서 연장되어 외면에 나사산(123)이 형성된 샤프트(122)로 구성된 볼트(120); 중심에 볼트삽입구(112)가 형성되어 링 형태로 형성된 몸체(111)와, 볼트(120)의 나사산(123) 각도인 β 각도보다 큰 α 각도의 경사면(115)을 구비하여 상기 몸체(111)의 일 면에 형성된 캠(114) 패턴과, 상기 몸체(111)의 다른 면에 형성된 투스(113) 패턴으로 구성된 락킹와셔(110); 및 몸체(141) 중심에 볼트삽입구(142)가 형성되고, 몸체(141)의 일 면에 상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(145)이 구비된 캠(144) 패턴이 형성된 락킹너트(140);로 구성됨으로써, 상기 락킹너트(140)와 락킹와셔(110)를 볼트(120) 샤프트(122)에 삽입하여 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 락킹너트(140)의 캠(144) 패턴이 접하고, 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10)에 압착하여 볼트 풀림이 방지되도록 구성될 수도 있다.
또는 본 발명의 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조는 중심에 볼트삽입구(112)가 형성되어 링 형태로 형성된 몸체(111)와, 락킹볼트(130)의 나사산(135) 각도인 β 각도보다 큰 α 각도의 경사면(115)을 구비하여 상기 몸체(111)의 일 면에 형성된 캠(114) 패턴과, 상기 몸체(111)의 다른 면에 형성된 투스(113) 패턴으로 구성된 한 쌍의 락킹와셔(110); 상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(133)이 구비된 캠(132) 패턴이 저 면에 형성된 헤드(131)와, 상기 헤드(131)에서 연장되고 외면에 나사산(135)이 형성된 샤프트(134)로 구성된 락킹볼트(130); 및 몸체(141) 중심에 볼트삽입구(142)가 형성되고, 몸체(141)의 일 면에 상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(145)이 구비된 캠(144) 패턴이 형성된 락킹너트(140);로 구성됨으로써, 상기 락킹와셔(110)를 락킹볼트(130)와 기재(10) 사이, 락킹너트(140)와 기재(10) 사이에 삽입하여 각 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴이 락킹볼트(130)의 캠(132) 패턴과 락킹너트(140)의 캠(144) 패턴에 접하고, 각 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10)에 압착하여 볼트 풀림이 방지되도록 구성될 수도 있다.
이때, 상기 락킹너트(140)는 몸체(141)의 양면에 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(145)이 구비된 캠(144) 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 락킹너트(140)는 볼트삽입구(142)의 테두리 부분이 상향 돌출되어 가이드(143)가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 1개의 락킹와셔를 이용하여 볼트 체결함으로써, 볼트체결을 간편하고 빠르게 작업할 수 있고, 견고한 체결을 유지하여 외부의 진동 및 충격에도 볼트가 풀리지 않는다.
도 1은 락킹와셔를 도시한 평면 사시도.
도 2는 락킹와셔를 도시한 저면 사시도.
도 3은 한 쌍의 락킹와셔를 이용한 종래의 볼트 풀림 방지 체결구조를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 락킹볼트를 도시한 저면 사시도.
도 5는 도 4의 락킹볼트를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 락킹너트의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 락킹너트의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 락킹너트를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조를 도시한 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 락킹너트를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조를 도시한 단면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의한 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조의 일 실시예는 도 4에 도시한 락킹볼트(130)를 이용하여 구성된다.
일반적인 볼트는 헤드(131)와, 상기 헤드(131) 하부로 연장되고 외면에 나사산(135)이 형성된 샤프트(124)로 구성되는데, 본 발명의 락킹볼트(130)는 도 4와 같이 헤드(131)의 저면에 경사면(133)이 형성된 캠(132) 패턴이 성형된다.
락킹볼트(130)의 헤드(131) 저면에 형성된 캠(132) 패턴은 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일한 패턴으로 형성된다.
상기와 같이 구성된 락킹볼트(130)를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조는 도 5에 도시한 바와 같이, 기재(10)의 볼트 체결구멍(부호 없음)에 락킹볼트(130)를 체결할 때 락킹와셔(110)의 볼트삽입구(112)에 락킹볼트(130)의 샤프트(134)를 삽입하여 기재(10)의 볼트 체결구멍에 볼트체결한다.
기재(10)의 볼트 체결구멍에 체결된 락킹볼트(130)를 조이면 도 5와 같이 락킹볼트(130)의 헤드(131) 저 면에 형성된 캠(132) 패턴과 락킹와셔(110)의 상부 면에 형성된 캠(114) 패턴이 접하여 결합되고, 락킹와셔(110)의 하부 면에 형성된 투스(113) 패턴은 기재(10)의 표면에 압착되어 락킹볼트(130)가 풀리지 않도록 접지한다.
그리고 락킹볼트(130)의 캠(132)에 형성된 경사면(133)과 락킹와셔(110)의 캠(114)에 형성된 경사면(115)이 접한 경사면이 이루는 α 각도는 기재(10)의 볼트 체결구멍(부호 없음)에 나사 결합한 락킹볼트(130)의 나사산(135) 각도 β보다 크므로 쐐기효과가 발생하여 진동 및 충격에 의한 볼트(120)의 풀림현상을 방지한다.
상술한 본 발명의 일 실시예는 기재(10)의 볼트 체결구멍에 나사산이 형성되어 락킹볼트(130)가 기재(10)와 나사결합되는 실시예이다.
그런데 기재(10)에의 볼트 체결구멍에 나사산이 형성되지 않은 경우에는 너트와 나사 결합하여 고정되도록 구성되어야 하는데, 도 9는 기재(10)의 볼트 체결구멍 내면에 나사산이 형성되지 않은 경우의 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조의 다른 실시예이다.
본 발명이 다른 실시예는 도 9에 도시한 바와 같이 종래의 볼트(120)와 락킹너트(140)가 체결됨으로써 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조가 구성된다.
본 발명에 의한 락킹너트(140)의 일 실시예는 도 6에 도시한 바와 같이, 몸체(141)의 내면에 나사산이 형성된 볼트삽입구(142)가 형성되고, 몸체(141)의 상, 하부 면에 경사면(145)이 형성된 캠(144) 패턴이 형성된다.
상기와 같이 구성된 락킹너트(140)는 상, 하부 면이 동일하게 캠(144) 패턴이 형성되므로 시공시 방향성 없이 설치하므로 작업자의 작업이 편리하다.
본 발명에 의한 락킹너트(140)의 다른 실시예는 도 7에 도시한 바와 같이, 몸체(141)의 내면에 나사산이 형성된 볼트삽입구(142)가 형성되고, 몸체(141)의 일 면에 경사면(145)이 형성된 캠(144) 패턴이 형성된다.
그리고 캠(144) 패턴이 형성된 면의 볼트삽입구(142)는 그 테두리 부분이 돌출된 가이드(143)가 형성된다.
상기 가이드(143)는 락킹와셔(110)와 체결될 때 가이드(143)가 락킹와셔(110)의 볼트삽입구(112)에 삽입됨으로써, 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 락킹너트(140)의 캠(144) 패턴이 졍확하게 접하여 결합되도록 유도한다.
상기와 같이 구성된 락킹너트(140)와 락킹와셔(110)를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조는 도 8과 같이 기재(10)의 볼트 체결구멍(내면에 나사산 없음)에 볼트(120)의 샤프트(122)를 삽입하고, 샤프트에 락킹와셔(110)를 삽입한 후 락킹너트(140)를 나사 결합하여 조인다.
이 상태에서는 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 락킹너트(140)의 캠(144) 패턴이 접하여 결합되고, 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴은 기재(10)의 표면에 압착되어 볼트(120)와 락킹너트(140)가 풀리지 않도록 접지된다.
그리고 락킹와셔(110)의 캠(114)에 형성된 경사면(115)과 접한 락킹너트(140)의 캠(144)에 형성된 경사면(133)이 이루는 α 각도는 볼트(120)의 나사산(123) 각도 β보다 크므로 쐐기효과가 발생하여 진동 및 충격에 의해 볼트(120) 및 락킹너트(140)가 진동 및 충격에 의해 풀리지 않는디,
더욱 바람직하게는 도 9와 같이 볼트(120)의 헤드(121)와 기재(10) 사이에 락킹와셔(110)를 삽입함으로써, 볼트(120)를 조이면 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10) 표면을 압착함으로써 더욱 견고하게 체결되도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 다른 실시예는 일반적인 볼트(120)에 락킹와셔(110)와 락킹너트(140)가 결합된 것으로 설명하였으나, 일반적인 볼트(120) 대신에 도 4에 도시한 락킹볼트(130)를 사용함으로써, 외부 진동 및 충격에도 더욱 큰 쐐기효과가 발생하여 효과적으로 볼트 풀림을 방지할 수 있다.
이상 상술한 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
110 : 락킹와셔
111 : 몸체
112 : 볼트삽입구
113 : 투스
114 : 캠
115 : 경사면
120 : 볼트
121 : 헤드
122 : 샤프트
123 : 나사산
130 : 락킹볼트
131 : 헤드
132 : 캠
133 : 경사면
134 : 샤프트
135 : 나사산
140 : 락킹너트
141 : 몸체
142 : 볼트삽입구
143 : 가이드
144 : 캠
145 : 경사면

Claims (6)

  1. 중심에 볼트삽입구(112)가 형성되어 링 형태로 형성된 몸체(111)와,
    락킹볼트(130)의 나사산(135) 각도인 β 각도보다 큰 α 각도의 경사면(115)을 구비하여 상기 몸체(111)의 일 면에 형성된 캠(114) 패턴과,
    상기 몸체(111)의 다른 면에 형성된 투스(113) 패턴으로 구성된 락킹와셔(110); 및
    상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(133)이 구비된 캠(132) 패턴이 저면에 형성된 헤드(131)와,
    상기 헤드(131)에서 연장되고 외면에 나사산(135)이 형성된 샤프트(134)로 구성된 락킹볼트(130);로 구성됨으로써,
    상기 락킹와셔(110)를 락킹볼트(130)에 삽입하여 기재(10)에 체결하여 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 락킹볼트(130)의 캠(132) 패턴이 접하고, 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10)에 압착하여 볼트 풀림이 방지되도록 구성된 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조.
  2. 헤드(121)와, 상기 헤드(121)에서 연장되어 외면에 나사산(123)이 형성된 샤프트(122)로 구성된 볼트(120);
    중심에 볼트삽입구(112)가 형성되어 링 형태로 형성된 몸체(111)와,
    볼트(120)의 나사산(123) 각도인 β 각도보다 큰 α 각도의 경사면(115)을 구비하여 상기 몸체(111)의 일 면에 형성된 캠(114) 패턴과,
    상기 몸체(111)의 다른 면에 형성된 투스(113) 패턴으로 구성된 락킹와셔(110); 및
    몸체(141) 중심에 볼트삽입구(142)가 형성되고, 몸체(141)의 일 면에 상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(145)이 구비된 캠(144) 패턴이 형성된 락킹너트(140);로 구성됨으로써,
    상기 락킹너트(140)와 락킹와셔(110)를 볼트(120) 샤프트(122)에 삽입하여 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 락킹너트(140)의 캠(144) 패턴이 접하고, 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10)에 압착하여 볼트 풀림이 방지되도록 구성된 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조.
  3. 중심에 볼트삽입구(112)가 형성되어 링 형태로 형성된 몸체(111)와,
    락킹볼트(130)의 나사산(135) 각도인 β 각도보다 큰 α 각도의 경사면(115)을 구비하여 상기 몸체(111)의 일 면에 형성된 캠(114) 패턴과,
    상기 몸체(111)의 다른 면에 형성된 투스(113) 패턴으로 구성된 한 쌍의 락킹와셔(110);
    상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(133)이 구비된 캠(132) 패턴이 저면에 형성된 헤드(131)와,
    상기 헤드(131)에서 연장되고 외면에 나사산(135)이 형성된 샤프트(134)로 구성된 락킹볼트(130); 및
    몸체(141) 중심에 볼트삽입구(142)가 형성되고, 몸체(141)의 일 면에 상기 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(145)이 구비된 캠(144) 패턴이 형성된 락킹너트(140);로 구성됨으로써,
    상기 락킹와셔(110)를 락킹볼트(130)와 기재(10) 사이, 락킹너트(140)와 기재(10) 사이에 삽입하여 각 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴이 락킹볼트(130)의 캠(132) 패턴과 락킹너트(140)의 캠(144) 패턴에 접하고, 각 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10)에 압착하여 볼트 풀림이 방지되도록 구성된 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 볼트(120)와 기재(10) 사이에 락킹와셔(110)가 삽입됨으로써, 볼트(120)를 조일 때 락킹와셔(110)의 투스(113) 패턴이 기재(10) 면을 압착하도록 구성된 것을 특징으로 하는 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 락킹너트(140)는,
    몸체(141)의 양면에 락킹와셔(110)의 캠(114) 패턴과 동일하도록 경사면(145)이 구비된 캠(144) 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 락킹너트(140)는,
    캠(114) 패턴이 형성된 면의 볼트삽입구(142)의 테두리 부분이 상향 돌출되어 가이드(143)가 형성된 것을 특징으로 하는 락킹와셔를 이용한 볼트 풀림 방지 체결구조.
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KR20200126632A (ko) * 2019-04-30 2020-11-09 두산중공업 주식회사 볼트 시스템
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