KR20190113170A - 풀림방지 너트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼트의 체결 방향에 따라 체결력이 변화될 수 있도록 구성된 스프링을 내장하는 풀림방지 너트에 관한 것으로, 스프링이 설치되는 스프링룸의 내부에 볼트가 소정의 임계값 이상의 회전력에 의해 풀려질 때, 스프링의 하단부가 걸려 지지되도록 하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 반대편에 형성되어 상기 스프링의 저면을 지지하는 서포터를 포함하여 구성된다.

Description

풀림방지 너트{A Locknut}

본 발명은 풀림방지 너트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트에 체결되는 코일 형태의 스프링을 이용한 풀림방지 너트의 구조에 관한 것이다.

체결요소의 한 종류로써 볼트-너트 결합은 체결 작업이 쉽고, 모재에 변형을 일으키지 않는 장점이 있어, 정적인 구조물뿐만 아니라 동적인 기계 장치에도 널리 사용되고 있다.

볼트-너트 결합은 나사산으로 서로 맞물린 상태에서 볼트에 인장력(tension)이 가해질 정도로 너트가 조여짐으로써 체결력(clamping force)이 발생한다. 체결된 볼트-너트는 시간의 경과에 따라 여러 가지 원인에 의해 느슨해지거나 풀릴 수 있는데, 주기적 또는 비주기적으로 가해지는 동적 하중이 그 하나일 수 있다. 자동차, 열차 등 운송 장치나 생산 설비에는 진동 현상이 필연적으로 수반되므로 이러한 장비에 사용되는 볼트-너트는 그 풀림을 방지하는 것이 매우 중요하다.

볼트-너트 결합의 풀림을 방지하기 위해서 너트에 풀림 방지 기능 부가한 기술들이 활용되어 왔다. 그 중 하나는 미국의 윈저(Windsor)사에서 개발한 나일록(Nylock)으로 너트의 내부에 특수 나일론을 삽입하여 풀림방지 기능을 제공하는 것이다. 또 다른 하나는 일본에서 개발된 하드록(Hard Lock)으로 정상 너트와 편심된 또 하나의 너트를 함께 체결함으로써 두 너트간의 쐐기 효과에 의해 풀림을 방지하는 것이다. 이 외에도 프랑스에서 개발된 바이브록(Viblock), 스웨덴에서 개발된 노드락(Nord Lock)등의 풀림 방지 기술도 활용되고 있다.

이러한 종래의 풀림 방지 기술은 복합 재료를 사용하거나(Nylock의 경우), 부품 수의 증가로 인해(Hard Lock, Nord Lock등의 경우) 생산 공정이 복잡하고 가격이 높은 단점이 있다.

본 발명은 전술한 종래의 풀림 방지 너트와는 다른 새로운 구조의 풀림방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 생산이 용이하여 가격이 저렴하고 성능이 우수한 풀림방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 소정의 임계값 이상의 회전력에 의해 풀림이 가능한 풀림방지 너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀림방지 너트는 볼트와의 체결을 위한 관통홀이 형성된 바디와, 상기 바디와 함께 볼트에 체결되는 코일 형태의 스프링을 포함하고, 상기 바디에는 볼트가 삽입되는 방향인 하부에 위치하는 나사산부와 상기 나사산부의 상부에 위치하며 상기 스프링이 삽입되어 설치되는 스프링룸이 형성되고, 상기 스프링의 상단부에는 상기 바디에 의해 지지되는 앵커가 구성되어 볼트가 체결될 때 상기 스프링의 상단부가 고정되도록 지지하고, 상기 스프링룸의 내부에는 볼트가 소정의 임계값 이상의 회전력에 의해 풀려질 때, 상기 스프링의 하단부가 걸려 지지되도록 하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 반대편에 형성되어 상기 스프링의 저면을 지지하는 서포터가 형성된다.

또한, 상기 스토퍼와 상기 서포터는 상기 스프링룸의 내벽면에서 돌출되어 형성되며, 상기 바디의 중심축에 대하여 대칭 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 앵커는 상기 스프링의 상단부에서 반경 방향 바깥으로 절곡되는 형태로 형성되고, 상기 바디의 상단부에는 상기 앵커가 삽입될 수 있도록 상하방향으로 만입되는 노치부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 스프링룸의 측벽부는 상기 노치부가 형성되어 있는 둘레 부분이 그 하부에 비하여 반경 방향으로 확장되는 측벽확장부를 가질 수 있다.

또한, 상기 스프링은 상하방향 두께보다 반경 방향 폭이 더 크게 형성된 단면을 가지며, 상기 스프링의 단면에 있어서 볼트와 접촉되는 스프링의 안쪽 부분은 곡선 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 스프링의 하단부에는 반경 방향으로 폭이 좁아지는 웨지부를 가질 수 있다.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 풀림방지 너트는 볼트에 체결되는 코일 형태의 스프링과, 상기 스프링을 내장하기 위한 스프링룸이 형성된 바디를 포함하고, 볼트가 삽입되는 방향의 반대 방향인 상기 스프링의 상단부에는 반경 방향 바깥쪽으로 절곡된 앵커가 형성되고, 상기 바디의 상단부에는 상기 앵커가 삽입되어 상기 앵커를 원주 방향으로 움직이지 않도록 지지하는 노치부가 형성되고, 상기 스프링룸의 내부에는 볼트가 소정의 임계값 이상의 회전력에 의해 풀려질 때 상기 스프링의 하단부가 걸려 지지되도록 하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 반대편에 형성되어 상기 스프링의 저면을 지지하는 서포터가 형성될 수 있다.

또한, 상기 스토퍼와 상기 서포터는 상기 스프링룸의 내벽면에서 돌출되어 형성되며, 상기 바디의 중심축에 대하여 대칭 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 스프링은 상하방향 두께보다 반경 방향 폭이 더 크게 형성되며, 상기 스프링의 하단부에는 반경 방향으로 폭이 좁아지는 웨지부가 형성될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 풀림방지 너트는 종래의 풀림방지 너트와는 다른 새로운 구조를 제공한다. 본 발명의 풀림방지 너트는 풀림 방향으로의 회전시는 체결력이 증가하고 잠김 방향으로의 회전시는 체결력이 감소되는 스프링이 내장되어 있어서 풀림방지 작용이 우수하다.

또한, 본 발명의 풀림방지 너트는 스프링이 바디에 내장되어 하나의 부품을 이룸으로써 보관이 쉽고, 통상의 너트와 동일한 공구를 이용하여 체결할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 풀림방지 너트는 풀림 방향으로 임계값 이상의 회전력이 가해질 경우 앵커가 변형되어 노치부로부터 이탈되고 스프링의 하단부가 스토퍼에 의해 걸려 지지됨으로써 풀림 방향으로의 체결력이 해제되어 너트가 쉽게 풀릴 수 있다.

또한, 본 발명의 풀림방지 너트는 스토퍼와 대칭적으로 구성되는 서포터가 구비되어 바디의 단조 성형시 바디에 가해지는 단조 하중이 한쪽으로 치우치지 않고 균형을 이룰 수 있는 장점이 있다. 또한, 서포터는 스프링과 바디를 조립할 때 스프링의 저면을 지지함으로써 스프링이 기울어지지 않고, 스프링과 바디의 중심축이 일치된 상태로 조립될 수 있다.

도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도시한 사시도.
도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도시한 평면도.
도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도2의 A-A'선에 따라 자른 단면을 도시한 도면.
도4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도2의 B-B'선에 따라 자른 단면을 도시한 도면.
도5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도3의 C-C'선에 따라 자른 단면을 도시한 도면.
도6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도3의 D-D'선에 따라 자른 단면을 도시한 도면.
도7 및 도8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림 방지 너트를 도시한 분해 사시도.
도9는 도3의 E부분을 확대하여 도시한 도면.
도10은 도5에 있어서 스프링이 풀림 방향으로 회전된 상태를 도시한 도면.
도11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 제조하는 과정에서 바디의 형상을 도시한 단면 사시도.
도12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도시한 단면도.
도13은 도12의 풀림방지 너트의 사용 상태를 도시한 도면.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가해질 수 있다. 이러한 실시예는 본 발명을 해당 실시예로 한정하기 위해 기술되는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 실시예뿐만 아니라 본 명세서 전체로부터 이해되는 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형물, 대체물, 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 사용될 수 있는 ““포함한다””, ““구성된다””, ““가진다”” 등의 표현은 추가적인 구성 요소나 기능을 배제하지는 않은 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 용어의 사용에 있어서 단수의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 복수의 표현을 배제하지 않은 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 풀림방지 기능을 갖는 너트에 관한 것으로, 본 발명의 풀림방지 너트는 고속 열차, 열차 선로 구조물, 중장비, 각종 산업 설비 등 다양한 분야에 사용될 수 있는 기계 요소이다.

<제1실시예>

도1 내지 도11은 본 발명의 바림직한 일 실시예에 따른 풀림방지 너트를 도시한 것이다. 이하에서는 편의상 도1에 도시된 원통좌표계를 기준으로 하여 +Z축 방향을 상방, -Z축 방향을 하방으로 설정하여 설명한다. 또한, Z축에 대하여 수직한 평면상에서 너트의 중심축 O로부터 멀어지는 방향(R방향)을 반경 방향으로 설정하고, 반경 방향에 대하여 수직한 방향(동일한 반경상에서 중심축에 대하여 이루는 각 θ가 변화하는 방향)을 원주 방향으로 설정하여 설명한다.

도1 및 도2를 참조하면 본 발명에 따른 풀림 방지 너트(1)는 중앙에 볼트 삽입을 위한 관통홀(1a)이 형성되어 있다. 풀림방지 너트(1)는 주요한 몸체를 이루는 바디(20)와 바디(20)에 내장되는 스프링(10)을 포함한다. 바디(20)와 스프링(10)은 서로 조립된 상태에서 하나의 부품을 이루어 볼트에 체결된다.

바디(20)의 외주면은 육각을 이루고 있으며 통상의 너트 체결을 위한 렌치 등의 공구를 이용하여 체결될 수 있다. 볼트는 아래에서 위로(+Z축 방향으로) 삽입되어 너트(1)와 체결된다.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이 바디(20)는 내주면에 나사산(21)이 형성된 나사산부(20a)와, 스프링(10)이 수용되는 공간인 스프링룸(22)이 형성된 스프링룸부(20b)로 구분될 수 있다. 나사산부(20a)는 스프링룸부(20b)의 하부에 위치하며, 볼트와의 체결시 나사산부(20a)가 먼저 볼트에 체결된다.

스프링(10)은 원형 코일 형태를 가지며, 볼트 외주면의 나사산 둘레에 감겨 밀착되어 체결력을 제공한다. 스프링(10)은 볼트 둘레를 수회 감을 정도의 길이를 갖는다. 본 실시예에 있어서 스프링(10)은 볼트 둘레를 2.5회 감는 길이를 가지나, 그 길이는 1.5회 또는 그 외의 횟수를 감는 길이로 달라질 수도 있다. 스프링(10)의 상단 단부에는 반경 방향 바깥으로 절곡되어 형성되는 앵커(11)가 구성된다. 스프링(10)은 볼트 둘레의 나사산을 따라 감길 수 있도록 비스듬하게 기울어진 나선(螺線)을 이룬다.

스프링(10)은 바디(20) 상부에 형성되는 스프링룸(22)에 내장된다. 스프링룸(22)은 스프링(10) 바깥 둘레를 감싸는 형태로 구성된다. 즉, 도4에 도시된 바와 같이, 스프링룸(22)은 스프링(10)의 저면 아래에 놓이는 하단턱부(22a), 하단턱부(22a)에서 상방으로 연장되어 형성되는 측벽부(22b), 측벽부(22b)의 상단에서 측벽부(22b) 보다 확장된 직경을 갖는 측벽확장부(22c), 측벽확장부(22c)의 상단에서 중심축을 향해 반경 방향으로 연장되어 형성되며 스프링(10)의 상부 둘레를 커버하는 상단턱부(22d)로 둘러 싸여 형성된다. 스프링(10)은 이들 상단턱부(22d), 측벽확장부(22c), 측벽부(22b), 하단턱부(22a)에 의해 둘러싸인다.

스프링(10) 내주면은 나사산(21)과 함께 볼트에 체결되는 암나사로 작용한다. 볼트는 풀림방지 너트(1)의 하부에서 상부로 올라오면서 나사산(21) 및 스프링(10)에 순차로 체결된다. 볼트가 체결될 때, 볼트 외주면과 스프링(10) 내주면 사이의 마찰에 의해 스프링(10)은 볼트의 회전 방향과 같은 방향의 회전력(T₁)을 받게 된다(도5 및 도7 참조). 볼트 체결 방향의 회전력(T₁)에 의해 회전되지 않도록 스프링(10)은 그 상단부가 바디(20)에 의해 지지된다. 좀 더 구체적으로는 스프링(10) 상단에 형성된 앵커(11)가 바디(20) 상단의 일 지점에 형성된 노치부(notch)(23)에 삽입되어 원주 방향(circumferential direction)으로 움직이지 않도록 지지된다. 앵커(11)가 고정된 상태에서 스프링(10)에 작용하는 회전력(T₁)은 스프링(10)을 원주 방향으로 압축하면서 반경 방향으로 확장시키도록 작용하여 볼트 체결을 용이하게 한다.

한편, 볼트 풀림 방향으로 회전력(T₂)이 작용하는 경우는 앵커(11)가 고정되어 있으므로 스프링(10)은 원주 방향으로 당겨지면서 반경 방향으로 축소되는 힘을 받게 된다. 따라서 스프링(10)은 볼트 외주면에 더욱 밀착되어 볼트가 풀리는 것을 방해하게 된다. 볼트 풀림 방향으로 작용하는 회전력(T₂)이 커질수록 스프링(10)이 볼트의 풀림을 방해하는 힘도 더욱 커져 풀림이 억제된다.

이와 같이 스프링(10)은 볼트의 체결은 용이하게 하면서 풀림은 방해하는 힘을 작용하여 풀림방지 기능이 필요한 다양한 용도에 활용될 수 있다.

도9를 참조하면, 스프링(10)의 단면은 경주용 트랙과 유사하게 반경 방향 안쪽 부분(10A) 및 바깥쪽 부분(10C)은 볼록한 곡선을 이루며 중간 부분(10B)은 평평한 직선을 이룬다. 즉, 스프링은 상하 방향 두께(T)에 비하여 반경 방향으로 더 큰 폭(W)을 갖는다. 이는 반경 방향으로 단면적을 길게 늘임으로써 단면 계수(section modulus)를 증가시켜 굽힘 강도를 증가시키는 기능을 제공한다. 즉, 동일한 단면적을 갖는 원형 단면의 스프링에 비하여 강도(stiffness)가 더 큰 스프링을 제공할 수 있다.

스프링(10) 내주면을 향하는 안쪽 부분(10A)은 볼트(B) 외주면에 형성되는 나사산의 플랭크면에 접촉된다. 도시된 바와 같이, 볼트(B)의 나사산의 뾰족한 산부분은 스프링(10)의 인접한 두 코일 사이에서 오목하게 만입되는 공간에 맞물린다. 볼트(B)가 아직 체결되기 전에 스프링(10)은 도9의 점선으로 표시된 위치에 있다가 볼트(B)가 체결되면서 바깥으로 밀려 실선으로 표시된 위치에 있게 된다. 즉, 스프링(10)은 볼트가 체결되면서 직경이 약간 확장되는 위치로 탄성 변형되며 이러한 변형에 수반되는 복원력에 의해 볼트(B) 외주면에 밀착되어 체결력(clamping force)을 발생시킨다.

볼트(B)가 풀림 방향으로 회전할 경우 스프링(10)은 볼트에 밀착되어 풀림을 방해하는 힘을 작용하므로, 풀림 방향으로의 회전력(T₂)이 작을 경우 풀림방지 너트(1)는 풀려지지 않고 체결 상태를 유지한다. 즉, 체결 상태를 유지하는 일상적인 사용조건하에서는 스프링(10)은 체결 상태를 더욱 강화하도록 힘을 작용한다.

한편, 필요에 따라 볼트-너트가 체결되어 결합 부위의 정비나 부품 교체 등을 위해 체결 상태를 강제로 해제 해야 하는 경우에는 상당한 회전력을 가하여 너트를 강제로 풀 수 있다. 즉, 풀림 방향으로의 회전력(T₂)이 점차 증가하여 일정 정도 이상이 되면, 노치부(23)에 걸려 있는 앵커(11)에 가해지는 힘이 점차 커지면서 앵커(11)가 변형되거나 파손에 이를 수 있다. 앵커(11)가 변형 또는 파손 됨으로써 노치부(23)에 구속되지 않고 이탈되면, 스프링(10)은 볼트와 함께 풀림 방향으로 함께 회전하게 된다. 도10은 스프링(10)이 풀림 방향으로 회전된 상태를 도시한 것으로 도5의 위치에 있던 앵커(11)는 노치부(23)로부터 이탈하여 꺾여 그 연결부위(11a)가 펴지면서 풀림 방향으로 회전 된다. 이하에서는 앵커(11)가 변형 또는 파손됨으로써 스프링(10) 상단부의 위치가 노치부(23)에서 이탈되도록 하는 풀림 방향의 회전력(T₂)의 값을 임계값이라 한다.

스프링(10)의 앵커(11)가 삽입되는 노치부(23)는 상단턱부(22d) 및 측벽확장부(22c)가 절개되어 형성되고, 앵커(11)는 이 노치부(23)에 삽입되어 지지되고 있다가 임계값 이상의 풀림 방향 회전력(T₂)에 의해 노치부(23)로부터 이탈된다. 도10과 같이 앵커(11)가 변형될 때 앵커(11)의 연결부위(11a)에는 여러 방향으로 돌출되는 굴곡이 형성될 수 있는데, 이러한 굴곡에도 불구하고 스프링(10)이 풀림 방향으로 회전되도록 하기 위해서는 앵커(11) 주위에 소정의 공간이 확보되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 앵커(11)가 위치하는 측벽확장부(22c)는 측벽부(22b)에 비하여 반경방향으로 확장되어 있다(도4 참조). 또한, 측벽확장부(22c)의 높이(H)도 스프링의 두께(T)보다 큰 것이 바람직하다.

도6 및 도8을 참조하면, 스프링룸(22)의 하부에는 스토퍼(24)가 형성된다. 스토퍼(24)는 스프링룸(22)을 둘러싸고 있는 하단턱부(22a) 및 측벽부(22b) 내벽면으로부터 돌출되는 형태로 형성된다. 스프링(10)이 풀림 방향으로 회전할 때, 그 하단부가 스토퍼(24)에 걸리면 더 이상 회전하지 못하게 된다. 즉, 스토퍼(24)는 스프링(10) 하단부를 지지하여 그 풀림 방향 회전을 제한하는 기능을 제공한다. 스프링(10)이 풀림 방향으로 회전할 때, 스토퍼(24)에 의해 그 하단부가 고정되면 스프링(10)은 원주 방향으로 압축되면서 반경 방향으로 확장되는 힘을 받게 된다. 이렇게 되면 스프링(10)으로부터 볼트에 가해지는 체결력이 약해져 볼트는 쉽게 풀리게 된다. 스토퍼(24)는 스프링(10)의 하단부로부터 원주 방향으로 소정의 거리 L₂만큼 이격되는 것이 바람직하다(도6 참조). 이격 거리 L₂는 앵커(11)가 노치부(23)에서 이탈되고 스프링(10)이 풀림방향으로 회전을 시작할 수 있을 정도로 충분히 길게 확보되는 것이 바람직하다. 따라서 이격 거리 L₂는 앵커(11)의 길이 L₁보다는 큰 것이 바람직하다(도5 참조).

또한, 도6에 도시된 바와 같이 스프링(10)의 하단부는 반경 방향 안쪽면이 절삭된 형태의 웨지부(12)를 포함한다. 웨지부(12)는 그 끝단으로 갈수록 반경 방향 폭이 좁아지도록 형성된다. 즉, 스프링(10)의 하단부 안쪽면이 절삭되어 있음으로써(도8 참조), 볼트가 스프링(10) 하단부에 체결될 때 볼트 외주면과의 간섭이 최소화된 상태로 매끄럽게 체결될 수 있다.

본 발명에 따른 풀림방지 너트(1)는 임계값 이상의 풀림 방향 회전력(T₂)에 의해 볼트가 풀려질 때 스프링(10) 하단부를 지지하는 스토퍼(24)가 구성되어 필요시 체결 해제가 용이한 효과가 있다.

스토퍼(24)와 마주보고 있는 반대편에는 중심축(O)에 대하여 스토퍼(24)와 같은 형상으로 대칭적으로 구성되는 서포터(25)가 구성된다(도6 및 도7 참조). 서포터(25)는 스토퍼(24)의 반대편에서 스프링(10)의 저면을 지지하는 역할을 한다(도3 및 도4 참조). 서포터(25)는 스프링(10)을 바디(20)에 넣고 조립할 때 스프링(10)의 저면을 지지하여 스프링(10)이 한 쪽 방향으로 기울어 지지 않고 스프링(10)과 바디(20)의 중심축이 일치된 상태로 조립될 수 있도록 한다.

스토퍼(24) 및 서포터(25)는 스프링룸(22) 내벽면에서 돌출되는 형태로 구성되므로, 바디(20)는 절삭가공보다는 단조(鍛造, forging) 가공에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 좀 더 상세히 설명하면, 바디(20)는 금속 모재를 단조 가공을 통해 도11의 (a)와 같은 형상으로 중간 가공을 거친 후, 나사산(21) 형성을 위한 태핑(tapping) 및 노치부(23) 형성을 위한 절삭을 통해 도11의 (b)와 같은 형상으로 가공된다. 도11의 (b)와 같은 상태에서 스프링(10)을 삽입 후 상단부가 오므려지도록 하는 코킹(caulking) 공정 등을 거쳐 최종 완성된다. 이러한 제조 과정에 있어서 스토퍼(24)와 서포터(25)가 서로 대칭적으로 구성되어 있기 때문에 단조 가공시 공작물에 가해지는 하중이 치우치지 않고 균형을 이룰 수 있다. 또한, 스프링(10) 삽입 조립시 서포터(25)가 스프링(10)의 저면을 지지하므로 스프링(10)이 기울어지지 않고 조립될 수 있다.

<제2실시예>

도12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 풀림 방지 너트를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 풀림방지 너트(2)는 스프링(30)과 바디(40)를 포함한다. 스프링(30)은 앞에서 설명한 실시예의 스프링(10)과 동일한 구성을 갖는다. 반면, 바디(40)는 앞의 실시예에 따른 바디(20)와는 달리 나사산(21)이 형성되는 나사산부(20a) 없이 스프링룸(42)만 형성된다. 스프링룸(42)의 구성은 전술한 실시예의 스프링룸(22)과 동일한 구성을 갖는다.

이러한 풀림방지 너트(2)는 도13에 도시된 바와 같이, 통상의 볼트-너트 체결부위에 추가로 체결되어 풀림 방지 기능을 부가하기 위해 사용될 수 있다. 즉 볼트(B)와 통상의 너트(N)가 체결되어 있는 상태에서 너트(N) 바깥에 부가되어 체결됨으로써 통상의 너트(N)에 풀림방지 기능을 추가하는 형태로 사용될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 풀림방지 너트는 종래의 풀림방지 너트와는 다른 새로운 구조를 제공한다. 본 발명의 풀림방지 너트는 풀림 방향으로의 회전시는 체결력이 증가하고 잠김 방향으로의 회전시는 체결력이 감소되는 스프링이 내장되어 있어서 풀림방지 작용이 우수하다.

또한, 본 발명의 풀림방지 너트는 스프링이 바디에 내장되어 하나의 부품을 이룸으로써 보관이 쉽고, 통상의 너트와 동일한 공구를 이용하여 체결할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 풀림방지 너트는 풀림 방향으로 임계값 이상의 회전력이 가해질 경우 앵커가 변형되어 노치부로부터 이탈되고 스프링의 하단부가 스토퍼에 의해 걸려 지지됨으로써 풀림 방향으로의 체결력이 해제되어 너트가 쉽게 풀릴 수 있다.

또한, 본 발명의 풀림방지 너트는 스토퍼와 대칭적으로 구성되는 서포터가 구비되어 바디의 단조 성형시 바디에 가해지는 단조 하중이 한쪽으로 치우치지 않고 균형을 이룰 수 있는 장점이 있다. 또한, 서포터는 스프링과 바디를 조립할 때 스프링의 저면을 지지함으로써 스프링이 기울어지지 않고, 스프링과 바디의 중심축이 일치된 상태로 조립될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 볼트-너트 결합이 오른 나사인 경우를 기준으로 설명하였으나, 왼 나사 방향의 볼트-너트 결합에 있어서도 마찬가지 방식으로 적용될 수 있다.

또한, 위에서 설명한 실시예에 있어서 볼트-너트의 체결 및 해제시 볼트-너트의 회전 방향은 서로간에 상대적인 회전 방향을 의미한다. 실제에 있어서는 볼트가 정지하고 너트가 그 둘레를 회전하거나, 또는 볼트가 회전하고 너트가 정지해 있거나, 또는 볼트와 너트 둘 다 회전할 수도 있다.

1, 2 : 풀림방지 너트 10, 30 : 스프링
11 : 앵커 20, 40 : 바디
21 : 나사산 22 : 스프링룸
23 : 노치부 24 : 스토퍼
25 : 서포터

Claims (10)

1. 볼트와의 체결을 위한 관통홀이 형성된 바디와,
   상기 바디와 함께 볼트에 체결되는 코일 형태의 스프링을 포함하고,
   상기 바디에는 볼트가 삽입되는 방향인 하부에 위치하는 나사산부와 상기 나사산부의 상부에 위치하며 상기 스프링이 삽입되어 설치되는 스프링룸이 형성되고,
   상기 스프링의 상단부에는 상기 바디에 의해 지지되는 앵커가 구성되어 볼트가 체결될 때 상기 스프링의 상단부가 고정되도록 지지하고,
   상기 스프링룸의 내부에는 볼트가 소정의 임계값 이상의 회전력에 의해 풀려질 때, 상기 스프링의 하단부가 걸려 지지되도록 하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 반대편에 형성되어 상기 스프링의 저면을 지지하는 서포터가 형성된 풀림방지 너트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼와 상기 서포터는 상기 스프링룸의 내벽면에서 돌출되어 형성되며, 상기 바디의 중심축에 대하여 대칭 형태를 갖는 풀림 방지 너트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 앵커는 상기 스프링의 상단부에서 반경 방향 바깥으로 절곡되는 형태로 형성되고,
   상기 바디의 상단부에는 상기 앵커가 삽입될 수 있도록 상하방향으로 만입되는 노치부가 형성된 풀림방지 너트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스프링룸의 측벽부는 상기 노치부가 형성되어 있는 둘레 부분이 그 하부에 비하여 반경 방향으로 확장되는 측벽확장부를 갖는 풀림방지 너트.
5. 제1항에 있어서,
   상기 스프링은 상하방향 두께보다 반경 방향 폭이 더 크게 형성된 단면을 갖는 풀림방지 너트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 스프링의 단면에 있어서 볼트와 접촉되는 스프링의 안쪽 부분은 곡선 형태를 갖는 풀림방지 너트.
7. 제6항에 있어서,
   상기 스프링의 하단부에는 반경 방향으로 폭이 좁아지는 웨지부를 갖는 풀림방지 너트.
8. 볼트에 체결되는 코일 형태의 스프링과,
   상기 스프링을 내장하기 위한 스프링룸이 형성된 바디를 포함하고,
   볼트가 삽입되는 방향의 반대 방향인 상기 스프링의 상단부에는 반경 방향 바깥쪽으로 절곡된 앵커가 형성되고,
   상기 바디의 상단부에는 상기 앵커가 삽입되어 상기 앵커를 원주 방향으로 움직이지 않도록 지지하는 노치부가 형성되고,
   상기 스프링룸의 내부에는 볼트가 소정의 임계값 이상의 회전력에 의해 풀려질 때 상기 스프링의 하단부가 걸려 지지되도록 하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 반대편에 형성되어 상기 스프링의 저면을 지지하는 서포터가 형성된 풀림방지 너트.
9. 제8항에 있어서,
   상기 스토퍼와 상기 서포터는 상기 스프링룸의 내벽면에서 돌출되어 형성되며, 상기 바디의 중심축에 대하여 대칭 형태를 갖는 풀림 방지 너트.
10. 제9항에 있어서,
    상기 스프링은 상하방향 두께보다 반경 방향 폭이 더 크게 형성되며,
    상기 스프링의 하단부에는 반경 방향으로 폭이 좁아지는 웨지부가 형성된 풀림방지 너트.

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