KR20190021312A - 나사 패스너 배열체 및 이를 위한 와셔 조립체 - Google Patents

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KR20190021312A
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Abstract

링 형상 와셔 접촉 표면(ring-shaped washer contact surface)을 가지는 헤드(11) 및 생크(shank)(9)를 갖는, 나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체, 및 나사 패스너의 생크(9) 상의 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)가 개시된다. 이러한 나사 패스너 배열체에서, 커플링 슬리브(3)는 상기 샤프트(9)가 통과하는, 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 개구(4)에 있으며, 커플링 슬리브는 반경 방향 외측방으로 개방되고 그리고, 서로 이격되고 그리고 반경 방향 외측방으로 돌출하는 2개의 플랜지들(7, 7.1)에 의해 형성되는 U 형상 프로파일을 가지며, 커플링 슬리브(3)는 와셔 개구(4)의 길이 방향 축의 방향으로 플랜지(7, 7.1)에 의해 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)와 함께 인터로킹하여 유지된다. 커플링 슬리브(3)는 반경 방향 내측방으로 돌출하고 그리고 커플링 슬리브(3)의 내부 벽에 대한 커플링 슬리브의 길이 방향 축의 방향으로 탄성적으로 조절가능한 복수의 클램핑 캐치들(8)을 가지며, 이 클램핑 캐치들(8)은, 클램핑 캐치들의 자유 단부를 사용하여, 커플링 슬리브(3)에 대한 길이 방향으로의 축 방향으로 작용하는, 나사 패스너(10)의 언더컷에 맞물린다. 위의 유형의 나사 패스너를 위한 와셔 조립체가 또한 개시된다.

Description

나사 패스너 배열체 및 이를 위한 와셔 조립체
본 발명은 링 형상 와셔 접촉 표면(ring-shaped washer contact surface)을 가지는 헤드 및 생크(shank)를 갖는, 나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체, 및 나사 패스너의 생크 상의 적어도 하나의 와셔에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 나사 패스너를 위한 와셔 조립체에 관한 것이다.
패스너들은 서로에 대해 2개 또는 그 초과의 대상물들을 클램핑하기 위해 사용되며, 여기서 통상적으로 2개의 패스너들은, 이를 테면, 예를 들어 나사 패스너들의 경우에 그리고 이에 따라 나사 및 너트의 경우에 서로에 대해 상호보완적이도록 설계된다. 나사 헤드의 저부측으로부터 클램핑될 부품 또는 부품들로의 힘의 도입을 개선시키기 위해─이 힘이 클램핑될 대상물을 향하는 너트의 측면에 대해 적용됨─, 많은 경우들에서, 와셔들은 나사 헤드와 나사 헤드가 클램핑될 수 있는 대상물의 표면 사이에 삽입된다. 이러한 와셔들은 평 와셔들(flat washers) 또는 또한 잠금 와셔들(lock washers)일 수 있다. 잠금 와셔들은, 이러한 나사 패스너의 요망되지 않은 풀림(loosening)이 방지되어야 할 때, 사용된다.
현장에서 나사 패스너의 조립을 간소화하기 위해 그리고, 복수의 패스너들을 클램핑하는 동안, 사용자가 와셔를 ─평 와셔로서 또는 잠금 와셔로서─ 나사 헤드 아래에 배열하는 것을 잊은 상황들을 방지하기 위해, 나사 생크(screw shank) 상에 분리불가능하게 리테이닝되는(retained) 와셔를 가지는 나사들이 개선되었다. 이는, 나사 헤드 아래에 배열될 와셔가 스레드 형성에 대해 언롤링되는 나사 생크 상에 끼워맞춰지며 그리고 단지 이후에 스레드가 롤링되는 점에서 달성된다. 롤링된 스레드의 외부 직경은 와셔의 개구의 직경보다 더 크며, 이 때, 이 롤링된 스레드는 스레드로 인해 나사 헤드 아래에의 생크 상에 위치되고 그리고 이에 따라 패스너에 분리불가능하게 연결된다.
이러한 설계의 단점은, 와셔들이 스레드 롤링 공정 동안 나사 생크 상에 위치된다는 점이다. 이러한 와셔들이 잠금 와셔들이라면, 와셔의 고정 요소들이 롤링 플레이트 사이의 스레드의 롤링 동안 손상되지 않은 위험이 존재한다. 평 와셔들의 경우에, 홈들 또는 다양한 종류들의 손상이 뒤따를 수 있어서(ensue), 이러한 방식으로 제공되는 접촉 표면이 감소된다. 게다가, 나사에 연결된 와셔를 갖는 이러한 나사의 제조는, 단지, 충분하게 큰 수의 나사들이 제조된다면, 경제적으로 실행가능하다. 하나의 그리고 동일한 공칭 직경을 갖는 나사들이 가장 다양한 길이들로 제조되는 것이 또한 명심해야 한다. 이는, 제조사가 나사들에 연결되는 와셔들의 대응하는 양들과 대응하는 상이한 길이들의 나사들의 양들을 제조하고 그리고 비축해야 한다는 것을 의미한다. 비용의 이유들로, 이는 이전에 공지된 개념은 작은 배치들(batches)에서 활용될 수 없다.
이러한 논의된 종래 기술로부터 시작하면, 본 발명의 목적은 패스너에 연결되고 그리고 개구를 가지는 적어도 하나의 와셔를 갖는 패스너를 제안하는 것이며, 이 패스너에 의해, 위에서 논의되는 종래 기술의 입증된 단점들은 적어도 대체로 회피된다.
이러한 목적은, 전에 언급된 일반적인 유형의 패스너에 의해 본 발명에 따라 달성되며, 여기서 커플링 슬리브는, 생크가 통과하는 적어도 하나의 와셔의 개구에 있으며, 커플링 슬리브는, 반경 방향으로 외측방으로 개방되고 그리고 서로 이격되고 그리고 반경 방향 외측방으로 돌출하는 2개의 플랜지들에 의해 형성되는 U 형상 프로파일을 가지며, 커플링 슬리브는 와셔 개구의 길이 방향 축의 방향으로 플랜지들에 의해 적어도 하나의 와셔와 인터로킹하여 유지되며, 이 커플링 슬리브는, 반경 방향 내측방으로 돌출하고 그리고 커플링 슬리브의 내부 벽에 대해 커플링 슬리브의 길이 방향 축의 방향으로 탄성적으로 조절가능한 복수의 클램핑 캐치들을 가지며, 이 클램핑 캐치들은, 클램핑 캐치들의 자유 단부를 사용하여, 커플링 슬리브에 대한 길이 방향 축 방향으로 작용하는, 나사 패스너의 언더컷에 맞물린다.
이러한 나사 패스너의 적어도 하나의 와셔에는 커플링 슬리브의 길이 방향으로 적어도 하나의 와셔 상에서 인터로킹하여 유지되는 커플링 슬리브가 설비된다. 커플링 슬리브는 반경 방향 내측방으로 돌출하는 복수의 클램핑 캐치들을 갖는다. 이러한 캐치들은 커플링 슬리브의 내부 벽에 대해 커플링 슬리브의 길이 방향으로 탄성적으로 조절가능하다. 클램핑 캐치들의 조절성(adjustability)은 통상적으로 커플링 슬리브의 제조를 위해 사용되는 재료로부터 초래된다. 패스너에 대한 와셔의 연결을 위해, 이러한 클램핑 캐치들은 패스너의 길이 방향으로의 축 방향으로 작용하는 언더컷에 맞물린다 예를 들어, 클램핑 캐치들은 나사 패스너의 생크의 2개의 인접한 피치 턴들(adjacent thread pitch turns)일 수 있다. 나사 패스너의 언더컷에서의 맞물림으로 인해, 클램핑 캐치들은 래치들로서 작용한다. 클램핑 캐치들의 탄성적인 조절성의 결과로서, 이러한 와셔는, 스레드가 롤링된 후에, 나사의 생크 상에서 푸시될 수 있다. 클램핑 힘(이 클램핑 힘에 의해 클램핑 캐치들이 이러한 홈에, 예를 들어, 스레드에 고정됨)은, 와셔가 나사 패스너의 종래의 처리 동안 제거될 수 없어서, 충분히 높다. 와셔가 패스너, 예를 들어, 나사 생크로부터의 일부 힘의 사용에 의해 다시 빼내어질 수 있도록, 커플링 슬리브를 설계하는 것이 특정하게 가능하다. 바람직한 실시예에 따라, 클램핑 캐치들이 나사 패스너로서 나사의 생크 상에 클램핑 캐치들의 끼워맞춤 방향에 반대로 경사지고, 그리고, 그 후 길이 방향으로의 축 방향으로 작용하는 언더컷에서 미늘들(barbs)과 같이 맞물리는 것이 제공된다. 그 후, 스레딩된 생크 상에 와셔를 끼워맞춤하는 데 요구되는 힘은, 나사 생크로부터 와셔를 다시 제거하기 위해 적용되어야 할 힘보다 보다 적으며, 통상적으로 상당히 적다. 이는 어떠한 경우에도 일반적으로 필수가 아니다. 이의 경사진 설계에서의 클램핑 캐치들의 반경 방향 길이는, 와셔 및 커플링 슬리브로 구성되는 와셔 조립체의 제거가 클램핑 캐치들의 소성 변형(plastic deformation) 또는 클램핑 캐치들의 파괴의 경우에 단지 가능하도록 매우 클 수 있다.
이러한 와셔가 이의 와셔 접촉 표면을 뒤따르는 원주 방향 홈을 가진다면, 이러한 와셔는 또한, 예를 들어, 너트로서 설계된 나사 패스너 상에 끼워맞춤될 수 있다. 그 후, 클램핑 캐치들은 이러한 홈에 맞물린다.
이러한 설계의 특정한 이점은, 나사의 스레드를 갖는 나사가 독립적으로 그리고 나사 생크 상에 위치되는 와셔를 고려하지 않고 완전하게 제조될 수 있다는 점이다. 게다가, 이러한 설계에서, 이러한 분리가능한 와셔가 설비되어야 하는 단지 이들의 나사들에는 와셔가 설비된다. 따라서, 잠금 와셔의 커플링 슬리브를 갖는 이러한 잠금 와셔는 또한, 작은 배치들에서 패스너들 상에 리테이닝되는 와셔들을 갖는 패스너들을 생성하기 위해 특정한 정도에 대해 적합하다.
커플링 슬리브는 와셔의 개구의 길이 방향으로 커플링 슬리브의 플랜지로 적어도 하나의 와셔를 둘러싼다. 그 결과, 커플링 슬리브는 와셔에 상기 방향으로 인터로킹하여 연결된다.
궁극적으로, 임의의 와셔가 이러한 커플링 슬리브에 의해 패스너에 연결될 수 있다. 이는 또한, 가장 다양한 유형들의 잠금 와셔들을 포함한다. 바람직한 예시적 실시예에서, 반경 방향 외측방으로 돌출하는 커플링 슬리브의 플랜지들에 의해 적어도 하나의 와셔를 둘러싸는 것은 웨지 잠금 쌍의 2개의 와셔들을 함께 유지시키기 위해 사용된다. 많은 경우들에서, 이러한 웨지 잠금 와셔들은 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍을 형성하기 위해 함께 접착되어(glued), 이러한 와셔들은 정확하게 서로를 향하는 와셔들의 측면들로 조립되는 것을 보장한다. 이는, 이러한 커플링 슬리브가 사용될 때, 필수적인 것이 아닌데, 왜냐하면 2개의 웨지 잠금 와셔들은 커플링 슬리브의 플랜지들에 의해 함께 유지되며, 이 플랜지들은, 각각의 경우에, 서로를 등지는 와셔 표면들 위로 돌출한다.
원리적으로, 클램핑 캐치들은 커플링 슬리브의 높이 또는 길이 방향 범위에 대해 상이한 포지션들로 배열될 수 있다. 예시적인 실시예에 따라, 이러한 캐치들은 커플링 슬리브의 상부 단부에, 다시 말해, 패스너의 와셔 접촉 표면을 향하는 단부에 위치된다. 패스너가 나사인 경우, 이러한 실시예에서, 클램핑 캐치들은 스레드 런-아웃(thread run-out)에 그리고 이에 따라 나사 헤드의 하부측과 스레드의 시작 부분 사이의 공간에 맞물린다. 클램핑 캐치들이 패스너에 대한 클램핑 캐치들의 연결을 위한 끼워맞춤 방향 이동에 대해 반대로 경사진다면, 이러한 배열체는 유리하다. 그 후, 커플링 슬리브의 일 단부 상의 클램핑 캐치들의 배열은 코딩(coding)을 동시에 구성하고, 그리고 와셔/와셔들 및 커플링 슬리브의 배열체의 측면이 패스너에 끼워맞춤될 수 있는 것을 나타낸다. 끼워맞춤 코딩은 또한 다른 방식으로 제공될 수 있다.
클램핑 캐치들의 클램핑 작용은, 각각의 경우에 서로에 대해 동일한 각도 간격으로 원주 방향으로 통상적으로 배열되는 클램핑 캐치들의 수, 커플링 슬리브의 재료 및 이에 따라 통상적으로 또한 클램핑 캐치들의 재료, 커플링 슬리브의 다른 컴포넌트들에 대한 클램핑 캐치들의 연결 기하학적 형상에 의해 그리고/또는 각도 값(이 각도 값을 초과하여, 각각의 클램핑 캐치가 연장함)에 의해 조절될 수 있다. 이러한 각도 값이 더 커질수록, 클램핑 캐치는 커플링 슬리브의 개구의 길이 방향으로의 이의 조절성에 대해 더 엄격하게(rigidly) 반응하고, 그리고 와셔가 패스너로부터 제거될 수 있을 정도까지 클램핑 캐치를 이동시키기 위해 더 큰 힘이 적용되어야 한다. 커플링 슬리브의 다른 컴포넌트들에 대한 클램핑 캐치들의 연결 기하학적 형상은, 예를 들어, 요구되는 조절성을 달성하기 위해 홈에 의해 제공될 수 있다.
통상적으로, 클램핑 캐치들이 커플링 슬리브의 높이에 대해 하나의 그리고 동일한 높이로 배열됨에도 불구하고, 상이한 높이들로 그리고 이에 따라, 커플링 슬리브의 길이 방향 범위에 대한 상이한 포지션들로 캐치들을 배열하는 것이 가능하다. 이는, 그 후, 커플링 슬리브들이 커플링 슬리브의 길이 방향 범위에 대한 상이한 높이들의 대응하는 언더컷들을 가지는 나사 패스너에 연결되는 것을 예상한다. 이는, 특정한 길이 방향 범위 위로 연장하는 스레드 때문에, 나사 패스너로서의 나사의 경우에 적용한다.
반경 방향에서, 클램핑 캐치들은 바람직하게는, 이러한 언더컷을 형성하는 패스너의 홈의 기초부까지 연장하며, 이 기초부는 나사의 경우에 나사 코어이다. 이러한 클램핑 캐치들과의 클램핑하는 것은, 클램핑 캐치들이 끼워맞춤 방향에 대해 반대로 미늘들과 같이 또한 경사진다면, 특히 효율적이다. 그 후, 와셔를 제거하기 위한 클램핑 캐치들의 조절은 홈의 기초부에 의해 저지되어서(blocked), 이의 커플링 슬리브를 갖는 와셔는 더 이상 손상 또는 파괴 없이 패스너로부터 제거될 수 없다. 커플링 슬리브의 이러한 구성은 또한, 끼워맞춤 방향에 대해 반대로 조절성을 달성하기 위해 클램핑 캐치들의 루트 영역(root region)에서 홈의 도입을 가능하게 한다.
커플링 슬리브는 바람직하게는 금속 또는 플라스틱으로 제조된다. 와셔의 커플링 슬리브를 갖는 와셔를 형성하기 위해, 커플링 슬리브는, 패스너 또는 패스너들의 재료에 대해 그리고 클램핑된 대상물에 대해 적합한 재료로 제조될 것이다.
커플링 슬리브 또는, 예를 들어, 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍과 같은 이러한 멀티-와셔 배열체(multi-washer arrangement)가 설비되는 이러한 와셔의 경우의 특정한 이점은, 커플링 슬리브가 밀봉부(seal)로서 동시에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 패스너의 언클램핑된 상태의 커플링 슬리브의 높이는 적어도 하나의 와셔의 두께보다 더 커서, 길이 방향으로 서로 등지는 플랜지들의 외부 면들은 ─한편으로─ 패스너의 와셔 접촉 표면들 상에서 그리고 ─다른 한편으로─ 클램핑될 대상물의 표면 상에서 가압된다. 클램핑된 패스너의 경우에, 이 패스너의 와셔 접촉 표면은 받침부에 직접적으로 작용하고 그리고 이러한 받침부에 대해 클램핑된다. 이러한 점에서, 밀봉 표면의 가압력은 밀봉부 및/또는 커플링 슬리브의 탄성적인 복원력으로부터 초래된다. 밀봉 기능성을 갖는 커플링 슬리브의 이러한 구성은 스레드의 캡슐화, 및 패스너 내부로 도입되는 윤활유가 패스너 내부에 영구적으로 유지되고 씻겨지지 않는 결과를 갖는 패스너의 스레드 개방(thread opening)을 허용한다. 이러한 이유로, 이러한 와셔 조립체(이 와셔 조립체에서, 커플링 슬리브는 밀봉부를 동시에 형성함)는 또한, 스레드가 캡슐화되어야 하는 이러한 적용들을 위해 사용될 수 있어서, 그 내부에 포함되는 윤활유들은 빠져나오지 않거나, 예를 들어, 세정 유체에 의해 씻겨지지 않는다. 따라서, 이들은 또한, 음식 제품들을 처리하는 공장들에서 사용될 수 있다. 이러한 패스너들은 또한, 문제들 없이, 심지어 수년 후에도 다시 해제될 수 있다.
커플링 슬리브의 설명된 밀봉 기능성 때문에, 우선적으로 와셔 조립체들, 예를 들어, 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍으로서 배열되는 2개의 웨지 잠금 와셔들은, 서로에 대한 웨지 잠금 와셔들의 이동성을 제한하지 않고, 클램핑되고 그리고 밀봉될 수 있으며, 이는 웨지 잠금 와셔들의 이러한 한 쌍을 특히 또한 축 방향으로 해제하기 위해 필수적이다.
이러한 커플링 슬리브의 밀봉 효과는 커플링 슬리브 자체의 재료로부터 초래될 수 있다. 커플링 슬리브가 금속으로 제조된다면, 금속성 밀봉부를 형성하는 것이 또한 가능하다. 통상적으로, 이러한 경우에, 커플링 슬리브의 재료는 패스너의 인접한 와셔 접촉 표면의 재료 및 클램핑될 대상물의 재료보다 더 연질이다. 상이한 재료, 예를 들어, 실리콘(실리콘 비드)으로 제조된 밀봉 링을 커플링 슬리브의 플랜지들의 관련된 전방 면들에 적용하는 것, 또는 심지어, 바람직하게는 커플링 슬리브에 의해 유지되는 별도의 밀봉 링을 제공하는 것이 또한 확실하게 가능하다.
커플링 슬리브가 밀봉부의 역할을 동시에 한다면, 반경 방향 외측방으로 돌출하는 플랜지들은 원주 방향이도록 구성된다. 커플링 슬리브가 밀봉 기능을 가지지 않는다면, 플랜지들은 또한 서로 이격된 복수의 플랜지 세그먼트들에 의해 제공된다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조로 하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 커플링 슬리브에 의해 내측 상에 함께 유지되는 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 배열을 통한 섹션을 도시한다.
도 3은 커플링 슬리브에 의해 함께 유지되고 그리고 나사 상에서 조립되는 웨지 잠금 와셔들의 쌍을 도시한다.
도 4는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 커플링 슬리브에 의해 함께 유지되는 웨지 잠금 와셔들의 쌍을 도시한다.
도 5는 도 4의 예시적인 실시예에 대해 대응하는 본 발명의 추가의 실시예에 따라, 하지만 상이한 실시예에서도 커플링 슬리브에 의해 함께 유지되는 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍을 도시한다.
2개의 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍을 구성한다. 2개의 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 서로를 향하는 이들의 측면들 상에 특정 각도로 경사진 웨지 형상 리브들을 갖는다. 통상적으로 톱니형 구성을 가지고 그리고 각각의 받침부(abutment)와 상호작용하는 반경 방향의 리브들은 각각의 받침부와 클램핑하기 위해 서로를 등지는 측면들 상에 제공된다. 예시된 예시적인 실시예에서, 이의 반경 방향의 리브들을 갖는 도 1에서 보이는 상부 측면(2)이 나사 패스너의 와셔 접촉 표면 상에 지지되는 것이 제공된다. 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)의 웨지 형상 리브들의 웨지 표면들의 웨지 표면 각도는 사전 인장(pretension)을 발생시키기 위해 사용되는 나사 패스너의 나사산(screw thread)의 피치 각도(screw thread)보다 더 크다.
2개의 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 커플링 슬리브(3)에 의해 함께 유지된다. 예시된 예시적인 실시예에서, 커플링 슬리브(3)는 사출 성형 공정에 의해 제조되는 플라스틱 부품이다. 커플링 슬리브(3)는 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)에 중심 개구들(4)을 통해 통과한다. 이의 원통형 내부 주변 표면을 갖는 커플링 슬리브(3)는 삽입 개구(5)를 둘러싼다. 삽입 개구(5)는 나사로서 설계된 나사 패스너의 생크, 특히 스레딩된 생크를 통과시키는 역할을 한다. 각각의 경우에 서로를 등지는 이들의 상부 측면들 상에, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 측면(2)에 관하여, 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 웨지 잠금 와셔들의 개구(4)를 향하는 웨지 잠금 와셔들의 단부 부분 상에 단차부(step)(6)를 갖는다. 각각의 웨지 잠금 와셔(1, 1.1)의 유효 두께는 이러한 단차부(6)에 의해 홀 에지 영역(hole edge region)에서 감소된다. 커플링 슬리브(3)의 제1 원주 방향 플랜지(7)는 이러한 단차부(6) 위에 맞물린다. 도 2로부터 볼 수 있는 바와 같이, 커플링 슬리브(3)는 마찬가지로, 커플링 슬리브의 하부측 상에 원주 방향 외측방으로 돌출하는 플랜지(circumferential outwardly protruding flange)(7.1)를 갖는다. 서로 이격되는 2개의 플랜지들(7, 7.1)로 인해, 반경 방향 외측방으로 개방된 U 형상 프로파일은 리셉터클(receptacle)을 제공하도록 형성되며, 이 리셉터클에, 단차부들(6, 6.1)에 의해 형성되는 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)의 반경 방향 내측방으로 지향되는 돌기들(6', 6.1')이 맞물린다.
이러한 방식으로, 2개의 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 커플링 슬리브(3)에 의해 함께 유지된다. 도면들에 도시되는 웨지 잠금 와셔들의 포지션에서, 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 웨지 표면을 지지하는 이의 측면들 상에서 서로 접착되지(glued) 않는다.
웨지 잠금 와셔들의 쌍을 나사 패스너(이 나사 패스너는, 예시된 예시적인 실시예에서, 나사로서 구성됨)에 연결시키기 위해, 복수의 클램핑 캐치들(clamping catches)(8)(이 클램핑 캐치들은, 예시된 예시적인 실시예에서, 서로에 대해 동일한 각도의 간격으로 배열됨)이 커플링 슬리브(3)의 내부 주변 표면(M) 상에 형성된다. 내측방으로 돌출하는 이러한 캐치들은, 도 1에서 도시되는 좌측 클램핑 캐치(8)에서와 같이 그리고 도 2에서 도시되는 우측 클램핑 캐치(8)에 관하여 커플링 슬리브(3)의 상부 단부 상에 형성된다. 게다가, 클램핑 캐치들(8)은 길이 방향으로의 축 방향으로 삽입 개구(5)의 반대편에 위치되는 커플링 슬리브(3)의 단부를 향하는 방향으로 경사진다. 클램핑 캐치들(8)은 끼워맞춤 이동 방향과 반대로 경사지며, 이에 의해, 웨지 잠금 와셔들의 쌍은 이의 커플링 슬리브(3)과 함께 나사 패스너에 연결된다. 클램핑 캐치들(8)은, 커플링 슬리브(3)가 나사 패스너에 연결될 때 미늘들과 같이 작용하며, 그리고 클램핑 캐치들(8)은 길이 방향으로의 축 방향의 유효 언더컷(effective undercut)으로 작용하는 언더컷에 정확하게 맞물린다. 클램핑 캐치들(8)은 커플링 슬리브(3)의 개구(5)의 길이 방향으로의 축 방향으로 탄성적으로 조절가능하다. 예시된 예시적인 실시예에서, 이러한 탄성적인 조절성은 커플링 슬리브(3)를 제조하기 위해 사용되는 재료로부터 초래된다. 클램핑 캐치들(8)의 두께는 길이 방향으로의 축 방향으로 작용하는 나사 패스너의 언더컷에서의 맞물림에 대해 적응되며, 이 길이 방향으로의 축 방향으로 커플링 링의 웨지 잠금 와셔들의 쌍을 갖는 커플링 링(3)이 연결될 수 있다. 예시되는 예시적인 실시예에서, 클램핑 캐치들(8)이 나사의 스레딩된 생크의 스레드 런-아웃 뒤(thread run-out)에 맞물리는 것이 제공된다.
도 2의 단면도는 서로로부터 커플링 슬리브(3)의 2개의 플랜지들(7, 7.1)의 거리에 대해 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)의 단차부들(6, 6.1)의 구성 및 이에 따라 형성된 돌기들(6', 6.1')을 도시한다. 플랜지(7)를 향하는 돌기(6')의 측면과 플랜지(7.1)를 향하는 돌기(6.1')의 측면 사이에, 충분한 자유 공간이 존재해서, 2개의 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)은 웨지 잠금 와셔들의 웨지 표면들 상에서 서로에 대해 회전될 수 있으며, 이에 의해 웨지 잠금 와셔들의 쌍의 유효 높이는 도면들에서의 예시에 대해 증가한다. 예시된 예시적인 실시예에서, 2개의 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)이 추가의 작용 없이 서로에 대해 회전될 수 있으며 그리고 웨지 잠금 와셔들의 이러한 쌍의 유효 두께의 확대부(enlargement)가 돌기들(6', 6.1') 위로 돌출하는 플랜지들(7, 7.1)에 의해 저해되지(hindered) 않는 것이 이러한 방식으로 보장된다.
도 3은 나사(10)의 스레딩된 생크(9) 상에 끼워맞춤되는 커플링 슬리브(3)를 갖는 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)로부터 형성되는 웨지 잠금 와셔들의 쌍을 도시한다. 클램핑 캐치들(8)은 스레딩된 생크(9)의 길이 방향으로 나사 생크(9)의 2개의 인접한 스레드 피치 턴들 사이에서 맞물리고 그리고 나사 헤드(11)의 저부측에 의해 형성되는 와셔 접촉 표면(12)에 커플링 슬리브의 인접한 웨지 잠금 와셔들의 쌍으로 커플링 슬리브(8)를 유지시킨다. 반경 방향으로의 클램핑 캐치들(8)의 길이는, 나사 생크(9) 상의 커플링 슬리브(3)의 끼워맞춤된 포지션에서, 클램핑 캐치들은 나사 코어(13) 상에서 지지되거나 나사 코어(13)에 맞닿게 지탱하도록 치수가 정해진다. 웨지 잠금 와셔들의 쌍이 나사 헤드(11)로부터 멀리 이동되어야 한다면, 나사 헤드(11)를 향하는 방향으로의 클램핑 캐치들(8)의 수반되는 선회 이동은 나사 코어(13) 상의 이의 지지에 의해 저지된다. 반경 방향의 외측방으로의 클램핑 캐치들(8)의 푸싱(pushing)은 각각의 개구를 둘러싸는 웨지 잠금 와셔(1, 1.1)의 전방 면들 상에서 커플링 슬리브(3)의 지지에 의해 방지된다. 이러한 방식으로, 웨지 잠금 와셔들의 커플링 슬리브(3)를 갖는 웨지 잠금 와셔들의 쌍은 단지, 증가되는 힘에 의해 나사(10)로부터 제거될 수 있다.
설명되는 예시적인 실시예와는 독립적으로, 커플링 슬리브의 원통형 부분에 대한 클램핑 캐치들의 이동성이, 예를 들어, 사용되는 재료, 재료 두께, 원주 방향의 범위 및 그 유사한 것들과 같은 상이한 수단에 의해 개별적으로 또는 서로와 조합하여 배열될 수 있는 것이 일반적으로 적용가능하다. 이는 나사 패스너로부터, 다시 말해, 예를 들어 볼트의 스레딩된 생크로부터 와셔들의 커플링 슬리브를 갖는 와셔들을 제거하기 위해 필요한 힘의 조절을 가능하게 한다. 클램핑 캐치들은, 와셔 조립체의 커플링 슬리브를 갖는 와셔 조립체의 제거가 클램핑 캐치들의 손상 또는 파괴에 의해 가능하도록 획실히 설계될 수 있다. 적어도 하나의 와셔 및 커플링 슬리브로 구성되는 와셔 조립체가 제거가능해야 하는 다른 실시예에서, 리테이닝 힘들은 보다 낮게 대응하여 설정될 것이다.
도 4는 커플링 슬리브(3.1)를 도시하며, 이 커플링 슬리브(3.1)는 원칙적으로 이전에 설명된 도면들의 커플링 슬리브(3)와 같이 구성된다. 따라서, 이와 연관되어 이루어진 언급들은 마찬가지로 커플링 슬리브(3.1)에 적용한다. 커플링 슬리브(3.1)는, 커플링 슬리브(3.1)가 스레드 채널(thread channel)을 밀봉하기 위해 부가의 밀봉 기능성을 가진다는 점에서 커플링 슬리브(3)와 상이하다. 이러한 목적을 위해, 예시되는 예시적인 실시예에서, 서로를 등지는, 커플링 슬리브(3.1)의 플랜지들(7.2, 7.3)의 전방 면들에는 실란트(sealant)로서 원주 방향의 실리콘 비드(14, 14.1)가 설비된다. 플랜지(7.2)에 적용되는 실리콘 비드(14)는 나사 헤드(11)의 하부측에 맞닿아 작용한다. 커플링 슬리브(3.1)의 플랜지(7.3) 상의 실리콘 비드(14.1)는 클램핑 받침부의 상부 측에 맞닿아 작용한다(도면들에 예시되지 않음). 이러한 수단에 의해, 나사(10)의 나사 생크(9)가 맞물리는 스레드 채널은 효율적으로 밀봉된다.
도 5는 커플링 슬리브(3.2)를 도시하며, 이 커플링 슬리브(3.2)는 원칙적으로 커플링 슬리브(3.1)와 같이 구성되고 그리고 이에 따라 마찬가지로 밀봉 기능성을 갖는다. 도 5에 따른 예시적인 실시예의 커플링 슬리브(3.2)는 TPE 재료(열가소성 탄성중합체 재료)로 제조된다. 이러한 재료는 밀봉을 제공하기에 적합하다. 형상 보존(shape retention)은 마찬가지로 충분해서, 커플링 슬리브가 와셔 또는 와셔 조립체에 대한 연결을 위한 설정 요건들을 충족한다. 도 4에 따른 예시적인 실시예의 커플링 슬리브(3.1)와는 대조적으로, 커플링 슬리브(3.2)의 밀봉 기능성을 달성하기 위해, 부가의 실리콘 비드 등이 적용되지 않지만, 밀봉 립들(15, 15.1)이 서로를 등지는 커플링 슬리브(3.2)의 플랜지들 상에서 형성된다. 커플링 슬리브(3.2)의 밀봉 립들(15, 15.1)의 효과는 도 4에 따른 예시적인 실시예의 실리콘 비드들(14, 14.1)의 효과에 대응한다.
이러한 밀봉 기능성 및 이에 따라 실리콘 비드들(14, 14.1) 상의 요구되는 압력을 가능하게 하기 위해, 나사 패스너가 웨지 잠금 와셔들의 쌍과 클램핑되기 전에, 커플링 슬리브(3.1)의 높이가 웨지 잠금 와셔들의 쌍의 두께보다 더 큰 것이 이해될 것이다. 이의 원통형 부분의 영역(이 영역 상에서 클램핑 힘이 실리콘 비드(14, 14.1)에 의해 작용함)에서, 커플링 슬리브(3.1)는 효과적인 받침부를 제공한다. 플랜지들(7.2, 7.3) 사이에 위치되는 원통 환형 부분의 외측방으로 버클링하는 것(Buckling)이 반경 방향으로의 내측방으로 향하는 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)의 전방 면들 상의 커플링 슬리브(3.1)의 이러한 부분의 접촉에 의해 방지된다. 나사 생크를 향하는 방향으로의 발산(divergence)은, 커플링 슬리브(3)의 내부 직경이 이의 외부 직경보다 단지 나사 생크의 도입을 위해 필요한 간극만큼만 더 크기 때문에 방지된다. 반경 방향으로의 외측방으로 돌출하는 커플링 슬리브(3.1)의 플랜지들(7.2, 7.3) 사이의 간극은 이의 받침부에 대한 나사 패스너의 정확한 클램핑 및 밀봉 기능성을 위해 사용된다. 커플링 슬리브(3.1)는 인장력(tensioning force)에 의해 압축된다. 압축에 의해 커플링 슬리브(3.1)에서 유도되는 탄성적인 복원력(restoring force)은, 실리콘 비드들(14, 14.1)이 상보적인 밀봉 표면들에 맞닿아 작용하는 힘이다. 따라서, 나사 패스너의 와셔 접촉 표면이 인접한 웨지 잠금 와셔의 표면 상에 직접적으로 작용하며 그리고 다른 웨지 잠금 와셔의 대향 표면이 클램핑 받침부에 맞닿아 작용하는 경우, 정확한 클램핑은 밀봉 기능성을 제공함에도 불구하고 방해되지(hampered) 않는다. 커플링 슬리브(3.1)의 밀봉 기능성에 관한 이전의 언급들은 마찬가지로, 도 5에 따른 예시적인 실시예의 커플링 슬리브(3.2)에게 적용한다.
본 발명은 특정한 예시적인 실시예들의 도면들을 참조로 하여 설명되고 있다. 적용가능한 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않고, 본 발명을 구현하기 위한 다수의 추가 실시예들은 당업자에게 명백하다.
1, 1.1 웨지 잠금 와셔
2 상부 측면
3, 3.1, 3.2 커플링 슬리브
4 개구
5 삽입 개구
6, 6.1 단차부
6', 6.1' 돌기
7, 7.1,7.2, 7.3 플랜지
8 클램핑 캐치
9 스레딩된 생크
10 나사
11 헤드
12 와셔 접촉 표면
13 나사 코어
14, 14.1 실리콘 비드
15, 15.1 밀봉 립들
M 주변 표면

Claims (18)

  1. 나사 패스너(screw fastener)를 포함하는 나사 패스너 배열체(screw fastener arrangement)로서,
    상기 나사 패스너 배열체는 링 형상 와셔 접촉 표면(ring-shaped washer contact surface)(12) 및 생크(shank)(9)를 가지는 헤드(head)(11), 및 상기 나사 패스너의 상기 생크(9) 상의 적어도 하나의 와셔(washer)(1, 1.1)를 가지며,
    상기 나사 패스너 배열체에서, 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)는, 상기 생크(9)가 통과하는, 상기 적어도 하나의 와셔(1,1.1)의 개구(4)에 배열되며, 상기 커플링 슬리브는, 반경 방향 외측방으로 개방되고 그리고 서로 이격되고 그리고 반경 방향 외측방으로 돌출하는 2개의 플랜지들(flanges)(7, 7.1; 7.2, 7.3)에 의해 형성되는 U 형상 프로파일(U-shaped profile)을 가지며, 상기 커플링 슬리브(3, 3.1)는 상기 와셔 개구(4)의 길이 방향 축의 방향으로 상기 플랜지들(7, 7.1; 7.2, 7.3)에 의해 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)와 함께 인터로킹하여(interlockingly) 유지되며,
    상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)는, 반경 방향으로의 내측방으로 돌출하고 그리고 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 내부 벽에 대해 상기 커플링 슬리브의 길이 방향 축의 방향으로 탄성적으로 조절가능한 복수의 클램핑 캐치들(clamping catches)(8)을 가지며, 상기 클램핑 캐치들(8)은 상기 클램핑 캐치들(8)의 자유 단부를 사용하여, 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)에 대한 길이 방향으로의 축 방향으로 작용하는, 나사 패스너(10)의 언더컷(undercut)에 맞물리는,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 클램핑 캐치들(8)은 상기 나사 패스너(10)의 상기 와셔 접촉 표면(12)을 향하는 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 단부의 영역에 배열되는,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 클램핑 캐치들(8)은 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2) 상의 상기 클램핑 캐치들(8)의 루트(root)로부터 상기 클램핑 캐치들(8)의 자유 단부로 경사지고 그리고 상기 나사 패스너(10)의 상기 와셔 접촉 표면(12)을 등지는(face away from),
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3)의 높이는 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 두께보다 더 작은,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3.1, 3.2)의 높이는 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 두께보다 더 크며, 그리고 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 두께 위로 돌출하는 상기 커플링 슬리브(3.1, 3.2)의 부분들은 상기 나사 패스너(10)를 클램핑하는 동안 밀봉을 제공하기 위해 변형가능한,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3, 3.1)의 내부 벽 직경은, 상기 커플링 슬리브(3, 3.1)의 개구(5)를 통해 통과하는 상기 나사 패스너(10)의 수형 부품의 외부 직경에 또는 상기 나사 패스너와 상호작용하는 상보적인 나사 패스너의 수형 부품의 외부 직경에 대응하는,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3, 3.1)는 플라스틱 부품(plastic part)인,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나사 패스너는 나사(10)이며, 그리고 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 상기 클램핑 캐치들(8)은 상기 나사 패스너(10) 상에 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)를 유지시키기 위해 상기 나사 생크(9)의 스레드(thread) 및/또는 스레드 런-아웃(thread run-out)에 맞물리는,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 클램핑 캐치들의 영역의 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 조절되지 않은 직경은 상기 나사 패스너(10)의 상기 나사 생크(9)의 코어 직경에 대응하는,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 상기 플랜지들(7, 7.1; 7.2, 7.3)은 웨지 잠금 와셔들의 한 쌍을 함께 유지시키는,
    나사 패스너를 포함하는 나사 패스너 배열체.
  11. 나사 패스너를 위한 와셔 조립체로서,
    상기 나사 패스너는 통과할 나사 패스너(10)의 수형 부품을 위한 개구(4)를 가지는 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)를 가지며,
    상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 개구(4)에서, 서로 이격된 2개의 플랜지들(7, 7.1, 7.2, 7.3)을 가지고 그리고 반경 방향 외측방으로 돌출하는 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)가 배열되며, 상기 플랜지들(7, 7.1, 7.2, 7.3)은 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1) 상에 상기 개구(4)의 길이 방향 축의 방향으로 인터로킹하여 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)를 유지시키며, 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)는 반경 방향 내측방으로 돌출하고 그리고 상기 커플링 슬리브의 길이 방향 범위의 방향으로 탄성적으로 조절가능한 복수의 클램핑 캐치들(8)을 가지며, 상기 클램핑 캐치들(8)은, 상기 클램핑 캐치들의 자유 단부를 사용하여, 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)에 대한 반경 방향으로 개방되는 나사 패스너(10)의 클램핑 홈에 맞물리는,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 클램핑 캐치들(8)은 상기 나사 패스너(10)의 상기 와셔 접촉 표면(12)을 향하는 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 단부의 영역에 배열되는,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서,
    상기 클램핑 캐치들(8)은 상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2) 상의 상기 클램핑 캐치들(8)의 루트(root)로부터 상기 클램핑 캐치들(8)의 자유 단부로 경사지고 그리고 상기 나사 패스너(10)의 상기 와셔 접촉 표면(12)을 등지는(face away from),
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  14. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3)의 높이는 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 두께보다 더 작은,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  15. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3.1, 3.2)의 높이는 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 두께보다 더 크며, 그리고 상기 적어도 하나의 와셔(1, 1.1)의 두께 위로 돌출하는 상기 커플링 슬리브(3.1)의 부분들은 상기 나사 패스너(10)를 클램핑하는 동안 밀봉을 제공하기 위해 변형가능한,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3.1, 3.2)의 돌출 부분들은 밀봉 립들(sealing lips)(15, 15.1)로서 설계되는,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  17. 제11 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)는 플라스틱 부품인,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
  18. 제11 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 슬리브(3, 3.1, 3.2)의 상기 플랜지들(7, 7.1; 7.2, 7.3)은 상기 웨지 잠금 와셔들(1, 1.1)의 한 쌍을 함께 유지시키는,
    나사 패스너를 위한 와셔 조립체.
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