KR20240010323A - 너트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 너트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풀림 방지 기능을 갖는 너트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 너트는, 다면체 형상의 바디와, 상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와, 상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고, 고정 물체에 형성된 볼트 홀을 통해 볼트를 삽입하여 상기 볼트에 상기 암나사부가 치합되어 체결되고, 상기 볼트와 상기 볼트 홀 사이의 간격에 상기 웨지부의 상단부가 쐐기 형태로 끼워지고, 볼트 홀의 원주 단부에 웨지부의 경사면의 일 위치가 맞닿아 체결될 수 있다.

Description

너트{NUT}

본 발명은 너트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풀림 방지 기능을 갖는 너트에 관한 것이다.

일반적으로, 물체를 고정하기 위해서 볼트에 너트를 끼워 체결하는 방식이 많이 이용된다.

다만, 시간이 지나면서 또는 외부의 진동이나 외력이 가해지면서 볼트 및 너트의 체결력은 헐거워지게 된다.

진동 등으로 인하여 헐거워지기 쉬운 곳에는 이를 막기 위하여 스프링 와셔를 사용하거나 특별히 2개의 너트를 볼트에 끼워 풀림을 방지하고 있다.

더 구체적으로는, 임의의 2개의 피체결물을 볼트와 너트로 고정할 때 진동 등으로 인한 풀림을 방지하기 위하여, 피체결물에 볼트를 끼우고 그 볼트의 나사부에 체결 너트와 로크 너트를 체결하는 것이 일반적이다.

다만, 와셔를 사용하거나 로크 너트를 사용하는 경우라 하더라도 스프링 와셔 또는 로크 너트의 힘에 대하여 체결 너트의 반력이 작용하고, 체결 너트의 힘과 스프링 와셔 또는 로크 너트의 힘은 각각 볼트의 반력을 받게 되어, 각 힘은 나사산의 한쪽면에만 작용하게 된다.

따라서, 그 체결력이 충분하지 못하여 풀림방지기능이 시간이 지남에 따라서 또는 진동에 의해서 서서히 헐거워지기 마련이다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 다양한 방법으로 너트의 구조를 개조하거나 하는 방식들이 제안되고 있으나, 실용적인 측면이나 구조의 복잡함으로 인한 비용 상승이 문제가 된다.

대한민국 등록실용신안 20-0297168 대한민국 등록실용신안 20-0448095 대한민국 공개특허 10-2018-0125724 대한민국 등록특허 10-2004857

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조로 볼트와 너트 체결시 풀림 현상이 발생하지 않는 너트의 구조를 제안하고자 한다.

또한, 고정하고자 하는 물체에 형성된 볼트 홀과 볼트 사이의 간격을 이용하여 너트로 하여금 그 간격을 쐐기 형태로 메꿈으로써 풀림이 발생하지 않는 너트의 구조를 제안하고자 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 너트는, 다면체 형상의 바디와, 상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와, 상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고, 고정 물체에 형성된 볼트 홀을 통해 볼트를 삽입하여 상기 볼트에 상기 암나사부가 치합되어 체결되고, 상기 볼트와 상기 볼트 홀 사이의 간격에 상기 웨지부의 상단부가 쐐기 형태로 끼워지고, 볼트 홀의 원주 단부에 웨지부의 경사면의 일 위치가 맞닿아 체결될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 너트는, 다면체 형상의 바디와, 상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와, 상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고, 상기 웨지부 선단의 외경을 d1, 볼트의 수나사부의 외경을 d3, 고정 물체에 형성된 볼트 홀의 내경을 d4라 할 때, d4 > d1 > d3 인 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 웨지부의 시작단의 외경을 d2라 할 때, d2 > d4 인 관계를 더 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 너트는, 다면체 형상의 바디와, 상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와, 상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고, 상기 웨지부의 선단은 상기 암나사부의 외경과 만나고, 상기 웨지부와 암나사부가 이루는 단면은 직각 삼각형 형상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 간단한 구조로 볼트와 너트 체결시 풀림 현상이 발생하지 않고, 고정하고자 하는 물체에 형성된 볼트 홀과 볼트 사이의 간격을 이용하여 너트로 하여금 그 간격을 쐐기 형태로 메꿈으로써 풀림이 발생하지 않는 너트의 구조를 제안할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 너트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 너트의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 고정 물체, 볼트 및 너트의 체결 구조를 보인 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 너트의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 너트의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 너트(10)는 육각면을 갖는 바디(11)와 바디(11)의 일면으로 연장된 웨지(wedge)부(12)가 일체로 형성된 구조를 갖을 수 있다.

바디(11)는 육각면으로 제한되지는 않으며 다면을 가질 수 있다.

웨지부(12)는 바디(11)의 일면으로부터 일체로 연장되고, 경사면(12a)을 갖d으며 원뿔대 형상을 갖을 수 있다.

바디(11)와 웨지부(12)의 내면에는 볼트가 체결될 수 있는 연속적으로 형성된 암나사부(13)를 포함한다.

웨지부(12)는 경사면(12a)을 갖는 형태로서 그 외경이 다르고, 쐐기 형태로 이루어져 볼트와의 체결시 볼트와 고정 물체에 형성된 볼트 홀과의 사이에 끼워지므로써 볼트 및 너트의 풀림을 방지하는 역할을 수행한다.

웨지부(12)의 선단은 바디(11)와 웨지부(12)의 내측에 형성된 암나사부(13)의 외경과 만나고, 웨지부(12)와 암나사부(13)가 이루는 단면은 직각 삼각형 형상인 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 고정 물체, 볼트 및 너트의 체결 구조를 보인 도면이다.

도 3의 (A)는 너트(10)와 볼트(14)가 완전히 체결되기 전의 상태도이고, (B)는 너트(10)와 볼트(14)가 완전히 체결된 후의 상태도이다.

도 3의 (A) 및 (B)의 좌측 부분은 사시도이고, 우측 부분은 각각의 중심을 수직으로 잘랐을 때의 단면도를 나타낸다.

도 3의 (A) 및 (B)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 너트(10)는 볼트(14)와 체결되어 고정 물체(15)를 고정하는 데 이용될 수 있다.

본 발명의 너트(10)는 특히 고정 물체(15)에 볼트 홀(16)이 형성된 경우에 이용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 너트(10)는 볼트 홀(16)을 통해 볼트(14)를 끼운 상태에서 너트(10)를 조여 암나사산과 숫나사산의 치합에 의해 체결되고, 볼트(14)와 볼트 홀(16) 사이의 간격(17)에 웨지부(12)의 선단부가 쐐기 형태로 끼워지고, 볼트(14)를 더 조일 수록 볼트(14)와 볼트 홀(16) 사이의 간격(17)을 웨지부(12)의 경사면(12a)이 쐐기 형태로 점점 파고 들어가면서 체결되는 구조를 갖는다.

도 3의 (A)를 참조하면, 고정 물체(15)의 볼트 홀(16)을 통해 볼트(114)를 삽입 시킨 후, 너트(10)를 끼운다.

여기서, 너트(10)는 웨지부(12)가 고정 물체(15) 즉 볼트 홀(16)을 향하는 방향으로 위치되어야 한다.

(A)와 같은 상태에서, 볼트(14)를 회전시키면(또는 너트(10)를 회전시키면) 볼트(14)와 너트(10)는 고정 물체(15)를 조이게 된다.

이때, 웨지부(12)의 선단부는 볼트(14)와 볼트 홀(16) 사이의 간격(17)에 끼워지게 되고, 너트(10)가 더 조여질 수록 웨지부(12)의 선단부는 볼트(14)와 볼트 홀(16) 사이의 간격(17)으로 더 깊숙하게 들어가면서 볼트 홀(16)의 원주 단부에 웨지부(12)의 경사면(12a)의 일 위치가 닿게 된다.

이 상태에서, 너트(10)를 좀 더 조일수록 볼트 홀(16)의 원주연과 웨지부(12)의 경사면(12a)이 압박되어(볼트 홀(16)의 원주 단부가 경사면(12a)을 파고 듬), 웨지부(12)는 그 간격(17)에 쐐기 형태로 완전히 박히면서 볼트(14) 및 너트(10)의 체결과 함께, 풀림이 일어나지 않게 된다.

실제로, 웨지부(12)의 경사면(12a)과 맞닿는 볼트 홀(16)의 원주 단부는 조여지는 마찰력에 의해 열이 발생하고, 이때 볼트 홀(16)의 원주 단부가 웨지부(12)의 경사면(12a)을 파고 들어가면서 마찰열에 의해 일체화되는 현상이 발생하여 마치 용접에 의해 두개의 물체가 한 몸이 되는 것처럼 형성될 수 있다.

볼트(14)와 너트(10)가 치합되어 조여지면 질 수록 웨지부(12)의 경사면(12a) 중 일 위치와 볼트 홀(16)의 원주 단부가 압접되면서 치합력에 비례하여 더 강한 쐐기력이 발생하게 된다.

이러한 현상은, 특히 쐐기 결합과 함께 접합이 이루어져 너트와 볼트의 체결이 시간과 상관없이, 또는 진동이나 외력과 상관없이 완전히 풀림이 해제되지 않는 형태가 될 수 있다.

이러한 체결력을 갖기 위해서는 다음과 같은 조건이 필요하다.

웨지부(12)는 경사면(12a)을 가지고, 시작단의 외경(d2)와 선단의 외경(d1)를 갖는다.

볼트(14)의 수나사부의 외경을 d3라 하고, 볼트 홀(16)의 내경을 d4라 할 때, 웨지부(12)의 선단의 외경 d1은 볼트(13)의 수나사부의 외경 d3 보다 크고, 고정 물체(15)의 볼트 홀(16)의 내경 d4 보다 작도록 설계되어야 할 것이다.

또한, 시작단의 외경 d2는 d4 보다 크게 형성되어야 웨지부(12)가 간격(17)에 쐐기 형태로 삽입되면서 경사면(12a)의 어느 일 위치에 볼트 홀(16)의 원주 단부가 맞닿을 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 너트 11 : 바디
12 : 웨지(wedge)부 12a : 경사면
13 : 암나사부 14 : 볼트
15 : 고정 물체 16 : 볼트 홀
17 : 간격

Claims (4)

1. 다면체 형상의 바디와,
   상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와,
   상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고,
   고정 물체에 형성된 볼트 홀을 통해 볼트를 삽입하여 상기 볼트에 상기 암나사부가 치합되어 체결되고,
   상기 볼트와 상기 볼트 홀 사이의 간격에 상기 웨지부의 상단부가 쐐기 형태로 끼워지고, 볼트 홀의 원주 단부에 웨지부의 경사면의 일 위치가 맞닿아 체결되는, 너트.
2. 다면체 형상의 바디와,
   상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와,
   상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고,
   상기 웨지부 선단의 외경을 d1, 볼트의 수나사부의 외경을 d3, 고정 물체에 형성된 볼트 홀의 내경을 d4라 할 때,
   d4 > d1 > d3 인 관계를 만족하는, 너트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 웨지부의 시작단의 외경을 d2라 할 때,
   d2 > d4 인 관계를 만족하는, 너트.
4. 다면체 형상의 바디와,
   상기 바디의 중심으로부터 연장 형성되고, 원뿔대 형상인 웨지부와,
   상기 바디와 웨지부의 중심 내부를 관통하여 형성되는 암나사부를 포함하고,
   상기 웨지부의 선단은 상기 암나사부의 외경과 만나고, 상기 웨지부와 암나사부가 이루는 단면은 직각 삼각형 형상인, 너트.

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