KR20200125209A - 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정대상물을 고정하기 위한 홀 가공된 부분에 신속하고 원활하게 나사 결합됨은 물론 나사 결합 후에는 유동성을 극소하면서 나사 결합되는 방향의 반대 방향으로의 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 공구의 회전력이 전달되도록 하는 헤드; 상기 헤드의 하부에 그 헤드의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 풀림 방지 세레이션이 형성되는 플랜지; 상기 플랜지의 하부에 축 방향으로 가공방식에 의해 형성되는 다각형 축부; 및 상기 다각형 축부에 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 가지는 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산과, 상기 제1 나사산 사이에 산 부분이 평면 또는 곡면, 그 산 보다 작은 폭의 산 형태 중 어느 하나의 형태의 제2 나사산이 형성되되, 상기 제2 나사산은 적어도 두 줄 이상으로 마련되는 것을 포함하는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트를 제공한다.
그에 따라 나사 결합하여 고정 후 유동성 없이 높은 고정력으로 고정되는 효과는 물론 풀림 방지함으로 인한 제품에 대하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

Description

풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트{Tapping screw bolt with anti-loosening function}

본 발명은 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트에 관한 것으로, 더 상세하게는 고정대상물을 고정하기 위한 홀 가공된 부분에 신속하고 원활하게 나사 결합됨은 물론 나사 결합 후에는 유동성을 극소하면서 나사 결합되는 방향의 반대 방향으로의 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 한 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 콘크리트에 각 내장재 또는 외장재를 고정하거나 목재 또는 경량 철판 등으로 고정대상물을 고정하기 위해서는 다양한 형태의 스크류나 셋트 앵커 또는 볼트 등을 사용하고 있다.

특히, 도로 시설물 등을 바닥면인 콘크리트 또는 아스팔트 등에 고정하기 위해서도 셋트 앵커나 볼트, 스크류 등을 이용하여 고정한다.

여기서, 중량이 무거운 대상물을 고정하거나 혹은 충격이나 충돌 등에 의해서도 쉽게 빠지지 않도록 고정하는 용도로는 대부분이 셋트 앵커를 사용하여 고정하는 것이 통상적이다.

그러나 셋트 앵커는 고정할 위치에 홀 가공 후 캡이 씌워진 앵커 볼트를 고정한 다음 고정대상물을 삽입한 후 다시 너트 등을 이용하여 고정해야 함으로 인해 작업이 상당히 번거롭고 불편한 단점을 가진다.

아울러, 셋트 앵커는 소정 깊이를 확보해야 함으로 인한 얇은 목재나 경량 철판 등에 직접 고정할 수 없는 단점 또한 가진다.

이러한 문제점을 해결하고자 종래에도 하나의 고정수단인 나사 결합방식에 의해 고정할 수 있는 콘크리트 스크류나 콘크리트 볼트, 콘크리트 앵커 볼트 등이 사용되고 있는 바, 다음과 같은 포탈 사이트에서 검색 가능하다.

포탈 사이트 네이트:

http://shopping.interpark.com/product/productInfo.do?prdNo=6321419904&dispNo=016001&bizCd=P14197

포탈 사이트 네이버:

https://search.naver.com/search.naver?sm=top_hty&fbm=1&ie=utf8&query=%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8+%EB%B3%BC%ED%8A%B8

등에 게시된 바 있다.

상기와 같이 하나의 고정수단인 나사 결합방식에 의해 고정하는 종래의 선행기술에는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0013375호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 콘크리트 벽면에 단열재와 마감재를 시공함에 있어 나사산의 지름이 서로 다른 이중구조의 나사산을 가지는 스크류 피스를 이용하여 시공토록 구성함으로써 작업이 간편하고 용이한 등 작업성의 향상과 더불어 시공 후에는 나사산의 이중구조로 인하여 체결력을 월등히 향상시키도록 한 콘크리트 벽면의 단열재 시공용 스크류 피스와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1154194호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 콘크리트용 파스너류(나사못, 볼트)의 첨단부에 형성된 다수개의 침(多針)과, 첨단부와 몸통부에 형성된 침홈과 나사홈을 통해 콘크리트에 파스너를 체결 시 예비구멍을 뚫는 공정 없이 한 번의 공정으로 체결되며, 파쇄된 콘크리트가 외부로 용이하게 배출되도록 한 콘크리트용 다침 파스너와 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허공보 제10-1933865호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 작업 대상에 볼트 체결 시, 수직직립 할 수 있는 구조를 확보하여, 작업시 수직하여 볼트가 삽입되도록 함으로써, 볼트의 비틀어짐이나, 이로 인한 파단, 접합 불량의 문제점을 해소할 수 있도록 하는 태핑 스크류 볼트와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0013375호 대한민국 등록특허공보 제10-1154194호 대한민국 등록특허공보 제10-1933865호

그러나 선행기술문헌 1 내지 3은 다 같이 원활하게 삽입되어 고정될 수 있으나, 고정 후 충격 등에 의한 약간의 유동성을 가짐은 물론 특히, 고정하는 회전과 반대 방향의 회전에 의해 쉽게 풀림이 발생하는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 고정대상물을 고정하기 위한 홀 가공된 부분에 신속하고 원활하게 나사 결합됨은 물론 나사 결합 후에는 유동성을 극소하면서 나사 결합되는 방향의 반대 방향으로의 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 한 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 풀림 방지 기능을 더욱더 증대시킨 기술적 구성을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 수동 공구 또는 전동 공구의 회전수단과 결합되어 회전력이 전달되도록 하는 헤드; 상기 헤드의 하부에 그 헤드의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 풀림 방지 세레이션이 형성되는 플랜지; 상기 플랜지의 하부에 축 방향으로 가공방식에 의해 형성되는 다각형 축부; 및 상기 다각형 축부에 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 가지는 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산과, 상기 제1 나사산 사이에 산 부분이 평면 또는 곡면, 그 산 보다 작은 폭의 산 형태 중 어느 하나의 형태의 제2 나사산이 형성되되, 상기 제2 나사산은 적어도 두 줄 이상으로 마련되는 것을 포함한다.

상기 풀림 방지 세레이션은 다각형 축부로부터 플랜지의 외경까지 방사상의 요철 형태로 형성되되, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

상기 다각형 축부의 제1,2 나사산이 형성되지 않은 하단은 상기 제1,2 나사산이 형성된 다각형 축부의 지름 보다 좁은 지름으로 형성되되, 맨 밑단 측으로 점진적으로 좁게 형성된다.

상기 제1 나사산 및 제2 나사산에는 나사 결합 후 역방향으로의 풀림을 방지를 위한 적어도 하나 이상의 각각의 풀림 방지턱이 마련되는 것을 더 포함한다.

상기 각 풀림 방지턱은 각 제1 나사산 및 제2 나사산의 외경으로부터 내경 측으로 평면의 단면이 삼각형의 홈 형태로 형성되되, 나사 결합되는 방향의 변이 짧게 형성된다.

본 발명은 고정대상물을 고정하기 위한 홀 가공된 부분에 신속하고 원활하게 나사 결합됨은 물론 나사 결합 후에는 유동성을 극소하면서 나사 결합되는 방향의 반대 방향으로의 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 함으로써, 나사 결합하여 고정 후 유동성 없이 높은 고정력으로 고정되는 효과는 물론 풀림 방지함으로 인한 제품에 대하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 풀림 방지 기능을 더욱더 증대시킨 기술적 구성을 제공함으로써, 한 번의 나사 결합방식에 의한 우수한 고정력과 풀림 자체를 방지함에 따라 제품에 대한 더욱더 뛰어난 신뢰성을 확보할 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 정면도,
도 3은 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 일부 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 정면도이고, 도 3은 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 일부 확대 단면도이다.

도시된 바와 같이 건축물의 콘크리트에 각 내장재 또는 외장재를 고정하거나 목재 또는 경량 철판 등으로 고정대상물을 고정하기 위해, 특히 중량물이나 도로시설물 등을 고정하기 위한 통상적인 셋트 앵커 등을 사용하고 있는 실정이다.

허 나, 셋트 앵커는 작업어 번거롭고 복잡한 단점을 가지나, 종래에도 이러한 복잡한 기술적 구성이 아닌 하나의 고정수단인 나사 결합방식에 의해 고정할 수 있는 통상적인 콘크리트 스크류나 콘크리트 볼트, 콘크리트 앵커 볼트 등이 사용되고 있다.

그러나 상기 나사 결합방식에 의해 고정되는 종래의 콘크리트 스크류나 콘크리트 볼트, 콘크리트 앵커 볼트 등은 고정작업의 편리성을 제공하나, 홀 가공된 부분으로 나사 결합시 그 가공된 홀과 일부 유동이 발생하는 단점은 물론 나사 결합 방향의 반대 반향에 대하여 풀림이 쉽게 이루어지는 단점을 가진다.

본 발명은 고정대상물을 고정하기 위한 홀 가공된 부분에 신속하고 원활하게 나사 결합됨은 물론 나사 결합 후에는 유동성을 극소하면서 나사 결합되는 방향의 반대 방향으로의 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 하는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 나사 결합방식에 의해 고정대상물을 콘크리트나 목재, 경량 철판, 아스팔트 등으로 고정하기 위한 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트(1)는 다음과 같은 기술적 구성을 가진다.

헤드(10), 플랜지(20), 다각형 축부(30) 및 상기 다각형 축부(30)에 형성되는 제1,2 나사산(40)(50)을 포함하는 기술적 구성을 가진다.

헤드(10)는 통상적인 작업자가 통상적인 수동 공구를 사용하여 수작업에 의해 회전력을 전달하거나 통상적인 전동 공구의 회전수단과 결합되어 회전력이 전달되도록 하는 기술적 구성을 가진다.

상기한 헤드는 도시된 바와 같이 통상적인 볼트 헤드와 같은 형태는 물론 렌지 볼트의 헤드 형태나, 혹은 통상적인 공구가 삽입되는 홈 등이 형성될 수 있다.

플랜지(20)는 상기 헤드(10)의 하부에 일체로 그 헤드(10)의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 나사 결합 후 고정대상물의 표면과 맞물려 풀림을 방지하도록 풀림 방지 세레이션(22)이 형성되는 기술적 구성을 가진다.

상기에서, 풀림 방지 세레이션(22)은 다각형 축부(30)로부터 플랜지(20)의 외경까지 방사상의 요철 형태로 형성되되, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

다시 말해서, 상기 풀림 방지 세레이션(22)은 통상적인 톱니 형태로, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성됨에 따라 나사 결합 후에는 그 풀림 방지 세레이션이 고정대상물의 표면과 맞물림으로써, 풀림을 방지한다.

특히, 풀림 방지 세레이션은 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성됨으로써, 나사 결합되는 반대 방향으로 압력이 가해질 경우 그 고정대상물의 표면과 맞물림에 따라 풀림을 방지할 수 있는 것이다.

상기한 풀림 방지 세레이션(22)은 상기 방사상으로 형성되는 것뿐만 아니라 고정대상물의 표면으로 맞물리거나 박힐 수 있는 도시하지 않은 통상적인 도트(dot) 형태나 스크래치(scratch) 형태로 형성하여도 무방하다.

다각형 축부(30)는 상기 플랜지(20)의 하부에 일체로 축 방향으로 통상적인 가공방식에 의해 형성되는 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 다각형 축부(30)는 통상적인 롤링 가공방식이나 인발 가공방식, 포밍 가공방식 등과 같은 공지된 가공방식에 의해 가공 형성된다.

이러한 다각형 축부(30)는 나사 결합방식에 의해 홀로 나사 결합되어 고정된 상태에서 각 모서리가 홀의 내면에 맞물려 박히듯이 고정됨에 따라 나사 결합되는 반대 방향으로 압력이 가해질 경우에 플랜지와 함께 풀림을 방지하는 역할을 재차 이중적으로 하는 것이다.

그로 인해 홀에 나사 결합 된 후에는 본 발명의 탭핑 스크류 볼트는 나사 결합되는 반대 방향으로 압력이 가해질 경우에도 풀림을 플랜지와 다각형 축부에서 이중으로 방지하여, 풀림을 원천적으로 방지함과 아울러 그로 인한 높은 고정력을 가질 수 있는 것이다.

제1,2 나사산(40)(50)은 상기 다각형 축부(30)에 통상적인 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 가지는 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산(40)과, 상기 제1 나사산(40) 사이에 홀의 내면과 맞닿는 산 부분이 평면 또는 곡면, 그 산 보다 작은 폭의 산 형태 중 어느 하나의 형태의 제2 나사산(50)이 형성되되, 상기 제2 나사산(50)은 적어도 두 줄 이상으로 마련되는 것을 포함한다.

다시 말해서, 칼날 형태의 제1 나사산은 홀에 나사 결합시 그 홀로 원활하게 파고들어가 나사 결합될 수 있도록 하는 역할을 한다.

여기서, 상기 제1 나사산(40)은 (a)에서와 같이 플랜지(20)의 밑면 다각형 축부(30)로부터 그 다각형 축부(30)의 하부까지 1피치(pitch)만 형성한 후 1피치는 생략된 형태로 연속 반복되게 형성될 수 있음은 물론 (b)에서와 같이 플랜지(20)의 밑면 다각형 축부(30)로부터 그 다각형 축부(30)의 하부까지 일체로 연결되도록 가공될 수 있다.

상기한 제1 나사산을 1피치를 하나 건너 하나씩만을 형성할 경우, 제2 나사산과 홀의 내면과의 접촉면적이 더 넓게 확보되어 후술하는 바와 같이 홀 상에서의 유동성 방지를 더욱더 높일 수 있다.

아울러, 제2 나사산을 한 줄로 연결된 형태나 1피치로 하나 건너 하나씩 형성하는 것은 필요로 하는 조건에 따라 선택적으로 가공할 수 있는 사항이다.

아울러, 산 부분이 평면 또는 곡면 형태로 형성된 제2 나사산은 홀로 삽입된 후에는 그 산의 평면 및 곡면과 골이 홀의 내면과 긴밀하게 면 접촉되어 밀착됨으로 인해 나사 결합된 다음에는 홀 상에서의 유동성을 방지하는 역할을 한다.

또한, 산 보다 작은 폭의 산은 나사 결합으로 인한 홀의 내면을 파고들어간 후 지지됨에 따라 이 또한 유동성을 방지하는 역할을 한다.

더욱이, 제2 나사산은 제1 나사산 사이에 적어도 두 줄 이상으로 형성됨으로 인해 홀 상에서 최대한의 넓은 면 접촉에 의해 고정됨으로써, 홀 상에서의 유동성을 방지한다.

그리고 상기 다각형 축부(30)의 제1,2 나사산(40)(50)이 형성되지 않은 하단은 상기 제1,2 나사산(40)(50)이 형성된 다각형 축부(30)의 지름 보다 좁은 지름으로 형성되되, 맨 밑단 측으로 점진적으로 좁게 형성된다.

이는 최초 홀로 나사 결합하기 전에 상기 다각형 축부의 맨 밑단을 홀에 일치되도록 셋팅하기 위한 기술적 구성을 가짐은 물론 홀의 내부로 원활하게 삽입될 수 있는 것으로, 홀로의 탭핑 스크류 볼트의 나사 결합이 더욱더 신속하고 간편하면서 편리하게 이루어질 수 있도록 한다.

이로써, 본 발명은 복잡한 기술적 구성을 가지는 것이 아니라 나사 결합된 후에는 역방향으로 발생하는 압력에 대하여 플랜지의 풀림 방지 세레이션과 다각형 축부에 의하여 풀림은 원천적으로 방지함으로써, 높은 고정력과 함께 제품에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 조건을 가진다.

또한, 나사 결합된 후에는 홀의 내면과 최대한의 넓은 면적으로 면 접촉되도록 함으로써, 유동성 또한 방지함에 따라 제품에 대한 더욱더 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 조건도 가진다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 나사 결합된 후에 전술한 플랜지의 풀림 방지 세레이션과 다각형 축부에 의한 풀림 방지 기능을 더욱더 증대시킬 수 있는 다른 실시 예의 기술적 구성을 제공한다.

제1 나사산(40) 및 제2 나사산(50)에는 나사 결합 후 역방향으로의 풀림을 방지를 위한 적어도 하나 이상의 각각의 풀림 방지턱(42)(52)이 마련되는 것을 더 포함한다.

상기에서, 각 풀림 방지턱(42)(52)은 각 제1 나사산(40) 및 제2 나사산(50)의 외경으로부터 내경 측으로 평면의 단면이 삼각형의 홈 형태로 형성되되, 나사 결합되는 방향의 변이 짧게 형성된다.

다시 말해서, 상기 풀림 방지턱은 제1,2 나사선에 수직 방향으로 통상적인 방식에 의해 컷팅된 형태로 형성되는 것으로, 홀에 나사 결합에 의해 나사 결합된 후에는 상기 풀림 방지턱 사이로 홀의 내면이 파고들어간 형태를 유지함으로써, 나사 결합되는 반대 방향으로의 압력 발생시에도 풀림을 방지할 수 있도록 지지하는 역할을 한다.

아울러, 풀림 방지턱의 나사 결합되는 방향의 변을 짧게 형성하는 것은 나사 결합된 후 역방향으로 압력이 가해질 경우, 그 짧은 변 측의 턱이 홀의 내면에 걸려져 지지 됨으로써, 풀림을 원천적으로 방지하는 역할을 하는 것이다.

그에 따라 풀림 방지에 대하여 삼중으로 방지하는, 즉 플랜지의 풀림 방지 세레이션과 다각형 축부에 의한 풀림 방지 기능과 더불어 풀림 방지턱의 삼중 적인 풀림 방지에 의한 더욱더 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.

1 : 탭핑 스크류 볼트
10 : 헤드 20 : 플랜지
22 : 풀림 방지 세레이션 30 : 다각형 축부
40 : 제1 나사산 42,52 : 풀림 방지턱
50 : 제2 나사산

Claims (5)

1. 수동 공구 또는 전동 공구의 회전수단과 결합되어 회전력이 전달되도록 하는 헤드;
   상기 헤드의 하부에 그 헤드의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 풀림 방지 세레이션이 형성되는 플랜지;
   상기 플랜지의 하부에 축 방향으로 가공방식에 의해 형성되는 다각형 축부; 및
   상기 다각형 축부에 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 가지는 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산과, 상기 제1 나사산 사이에 산 부분이 평면 또는 곡면, 그 산 보다 작은 폭의 산 형태 중 어느 하나의 형태의 제2 나사산이 형성되되, 상기 제2 나사산은 적어도 두 줄 이상으로 마련되는 것을 포함하는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
2. 제1항에 있어,
   상기 풀림 방지 세레이션은 다각형 축부로부터 플랜지의 외경까지 방사상의 요철 형태로 형성되되, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성되는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
3. 제1항에 있어,
   상기 다각형 축부의 제1,2 나사산이 형성되지 않은 하단은 상기 제1,2 나사산이 형성된 다각형 축부의 지름 보다 좁은 지름으로 형성되되, 맨 밑단 측으로 점진적으로 좁게 형성되는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
4. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어,
   상기 제1 나사산 및 제2 나사산에는 나사 결합 후 역방향으로의 풀림을 방지를 위한 적어도 하나 이상의 각각의 풀림 방지턱이 마련되는 것을 더 포함하는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
5. 제4항에 있어,
   상기 각 풀림 방지턱은 각 제1 나사산 및 제2 나사산의 외경으로부터 내경 측으로 평면의 단면이 삼각형의 홈 형태로 형성되되, 나사 결합되는 방향의 변이 짧게 형성되는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
   

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