WO2018070696A1 - 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리 - Google Patents

풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리 Download PDF

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WO2018070696A1
WO2018070696A1 PCT/KR2017/010565 KR2017010565W WO2018070696A1 WO 2018070696 A1 WO2018070696 A1 WO 2018070696A1 KR 2017010565 W KR2017010565 W KR 2017010565W WO 2018070696 A1 WO2018070696 A1 WO 2018070696A1
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WO
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nut
loosening
bolt
thread
male thread
Prior art date
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PCT/KR2017/010565
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English (en)
French (fr)
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윤여빈
김상일
송경미
Original Assignee
(주)파인드몰드
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Publication date
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Priority to JP2018555647A priority patent/JP2019513960A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30—Locking exclusively by special shape of the screw-thread
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/06—Specially-shaped heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/282—Locking by means of special shape of work-engaging surfaces, e.g. notched or toothed nuts

Definitions

  • the present invention relates to a bolt assembly having an anti-loosening nut. More particularly, the present invention relates to a bolt assembly having an anti-loosening nut. Relates to a bolt assembly.
  • bolts and nuts are used for fastening and assembling two or more separate objects into a single body, and are widely used in various fields such as automobile parts assembly, electronic parts assembly, and furniture assembly.
  • the conventional bolt and nut fastening structure is composed of a bolt that is fitted to the object to be fastened, and a nut that is screwed to the bolt.
  • the washer is inserted into close contact with the inside of the bolt and nut to improve the fastening force of the bolt and nut, and to prevent loosening by external shock and vibration.
  • the bolt is first passed through a fitting hole formed in the object to be fastened, and then the nut is screwed to the threaded portion of the bolt. .
  • the object to be fastened is fixed by bolts and nuts.
  • the Republic of Korea Patent Publication No. 1999-019896 of the bolt and grooved nut loosening prevention structure is formed with a plurality of fixing feet at the tip of the bolt body, the fixing nut is formed in the grooved nut so that the plurality of fixing feet can be fitted.
  • the fixing foot restrains the separation of the nut, thereby preventing loosening between the bolt and the nut.
  • the conventional bolt and nut loosening prevention structure has a complicated configuration, a series of processes for fastening and loosening the bolt and nut has been very troublesome.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Publication No. 10-1999-019896
  • Patent Document 2 Republic of Korea Registration No. 10-1625007
  • the present invention has been made in order to achieve the above object, the object of the present invention is fastened in a pair on the male thread of the bolt, a pair of nuts are loosened in the opposite direction of the bolt fastening direction to the male thread of the bolt Compression restrains the rotation of the bolt, preventing loosening of the bolt and nut for a long time without loosening or loosening the bolt and nut even after external shock or continuous vibration is applied after the bolt and nut are tightened. It is to provide a bolt assembly with a nut.
  • a bolt comprising a first male thread; a first female thread screwed to the first male thread of the bolt is formed, the outer peripheral surface of the second in the opposite direction of the first male thread
  • a first nut having a male thread formed therein; a second female thread formed by screwing the second male thread of the first nut is formed, and the first male thread is screwed through the first female thread in a center corresponding to the first female thread
  • a second nut formed with an anti-loosening female thread, wherein the bone depth of the anti-loosening female thread is formed deeper than the bone depth of the first male thread, so that a gap occurs between the first male thread and the anti-loosening female thread. It is configured to provide a bolt assembly having an anti-loosening nut, characterized in that no play occurs between the first female thread and the first male thread.
  • grooves and protrusions are formed on the opposite surfaces where the first nut and the second nut face each other.
  • the grooves and the protrusions are alternately formed at regular intervals in the circumferential direction of the anti-loosening nut.
  • the pitch of the second male thread is preferably shorter than the pitch of the first male thread.
  • the loosening nut is composed of an n-square
  • the second nut is preferably configured to be rotated 1 / n through the clearance between the first male thread and the second male thread pitch of the first nut.
  • Bolt assembly having an anti-loosening nut according to the present invention has the following effects.
  • a pair of anti-loosening nuts consisting of the first nut and the second nut is screwed into the male thread of the bolt, and the screwing direction between the first nut and the second nut is the male thread of the bolt.
  • the bolt and the anti-loosening nut have an effect that is not easily loosened with each other.
  • the bone depth of the loosening female thread formed on the second nut is formed deeper (overtap) than the bone depth formed on the first male thread of the bolt, so that a gap is generated between the first male thread and the anti-loosening female thread.
  • the bolt is prevented from being released from the loosening nut as much as possible, so that the coupling force between the bolt and the loosening nut can be maintained semipermanently.
  • the pitch of the second male thread and the pitch of the second female thread are formed shorter than the pitch of the first male thread, so that the loosening rotation range of the second nut can be maximized.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a bolt assembly having an anti-loosening nut according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing a bolt assembly having a loosening nut in accordance with a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing a bolt assembly having a loosening nut in accordance with a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which a bolt assembly having a release preventing nut according to a preferred embodiment of the present invention is spaced apart from the first nut by rotating a second nut to prevent release;
  • 5A and 5B illustrate a bolt assembly having an anti-loosening nut according to a preferred embodiment of the present invention, while the second nut is rotated to prevent the anti-loosening from being spaced apart from the first nut.
  • Functional diagram showing the state of compressing male thread
  • 6A and 6B are side views illustrating a rotation range in which a second nut is rotated to prevent loosening of a bolt assembly having a loosening nut according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a bolt assembly (hereinafter referred to as a 'bolt assembly') having an anti-loosening nut according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6B.
  • the bolt assembly has the technical feature of having a pair of anti-loosening nuts on the male thread of the bolt.
  • the anti-loosening nut is composed of a pair that is fastened on the screw thread of the bolt separately from the fastening with the bolt, and constrains the bolt's rotation by compressing the male thread by using the action that occurs while the pair of anti-loosening nut is loosened. Loosening can be suppressed.
  • the bolt assembly includes a bolt 100 and a release preventing nut 200.
  • the bolt 100 is fastened with the release preventing nut 200 to serve to fix the object to be fastened.
  • the bolt 100 is composed of a head portion 110 and a screw portion 120 as shown in FIG.
  • the head portion 110 is a portion for using a tool, and may be provided in various forms.
  • head unit 110 is illustrated for convenience of description, the head unit 110 is not necessarily configured.
  • the screw portion 120 is a portion that is screwed with the loosening prevention nut 200 and extends from the head portion 110.
  • the threaded portion 120 is formed with a male thread, and the thread forming direction thereof is not limited.
  • the right thread is formed as an example, and the first male thread 121 will be referred to for clarity of explanation.
  • the anti-loosening nut 200 is screwed with the bolt 100 to fix the object to be fastened, it is composed of a pair.
  • the pair of anti-loosening nut 200 is spaced apart from each other on the first male thread 121 of the bolt 100 to compress the first male thread 121 of the bolt 100 to rotate the bolt 100. By restraining, it serves to suppress the loosening phenomenon with the nut due to the rotation of the bolt (100).
  • the anti-loosening nut 200 is configured as a pair as described above, and will be referred to as a first nut 210 and a second nut 220 to help understand the description.
  • the first nut 210 constitutes one side of the anti-loosening nut 200, and a screw hole in which a first female thread 201 is formed in the center thereof is fastened to the bolt 100, and a second nut is formed on the outer circumferential surface of the screw hole.
  • Male thread mountain 211 is formed.
  • the first female thread 201 corresponds to the first male thread 121 of the bolt 100, and is designed so that a gap does not occur between the first male thread 201 and the first female thread 201. It can be firmly combined.
  • the second male thread 211 is a portion formed for screwing the second nut 220, and a thread forming direction thereof is formed in a direction opposite to the screw forming direction of the first male thread 121.
  • the second male thread 211 is formed as an inverse thread with respect to the screw direction of the first male thread 121.
  • the second male thread 211 is formed to be a left screw.
  • the second male thread 211 is configured to move on the first male thread 121 of the bolt 100 through the loosening rotation of the second nut 220 together with the screwing of the second nut 220. .
  • the first nut 210 is tight while being tightly coupled, and when the second nut 220 is rotated to the other side, the first nut 210 is released from the first nut 210. It is configured to be moved from the first male thread 121 of the bolt 100 is spaced apart from the).
  • the pitch of the second male thread 211 is formed shorter than the pitch of the first male thread 121 of the bolt 100.
  • the rotation range of the second nut 220 is maximized, so that the protrusions to be described later can be moved away from the groove as much as possible.
  • a plurality of grooves 212a are formed on the hexagonal first facing surface 212 formed on the first nut 210.
  • the groove 212a is to prevent the protrusion 222a described below from interfering with the first opposing surface 212 so that the first nut 210 and the second nut 220 are in close contact with each other. .
  • the depth of the recess 212a is formed to correspond to the protruding length of the protrusion 222a, and the position of the recess 212a is preferably alternately formed at a portion corresponding to the angle of the first opposing surface 212. Do.
  • the second nut 220 constitutes the other side of the loosening prevention nut 200, and a second female thread 221 is formed at the center thereof for screwing with the first nut 210.
  • a second female thread 221 is formed at the center thereof for screwing with the first nut 210.
  • an anti-loosening female thread 221a for screwing the first male thread 121 is formed.
  • the second female thread 221 is configured to be screwed with the second male thread 211 of the first nut 210, and the screw-like direction of the second female thread 221 is also formed as a reverse thread.
  • the pitch of the second female thread 221 corresponds to the pitch of the second male thread 211, it is natural that the pitch of the second female thread 221 is shorter than that of the first male thread 121.
  • the rotation range of the second nut 220 can be maximized.
  • the pitch design of the second female thread 221 and the second male thread 211 is designed such that the second nut 220 can be rotated 1/6 in addition to the bone depth of the anti-loosening female thread 221a which will be described later. This is preferred.
  • the anti-loosening nut 200 is hexagonal.
  • the rotation of the second nut 220 is preferably designed to be 1/6.
  • the loosening female thread 221a is screwed with the first male thread 121 of the bolt 100 passing through the first female thread 201 of the first nut 210, and the bolt 100 is loosened. It serves to suppress.
  • the bone formed by the anti-loosening female thread 221a is formed deeper than the depth of the bone formed by the first male thread 121, as shown in FIG. 3.
  • the bone depth of the anti-loosening female thread 221a and the bone depth of the first male thread 121 are generated.
  • the first male thread 121 and the anti-loosening female thread 221a are separated from each other. Free play will occur.
  • the bone depth of the anti-loosening female screw thread 221a is preferably formed so that the loosening range of the second nut 220 for the movement of the second nut 220 is 1 / 2n.
  • the bone depth of the anti-loosening female thread 221a is to allow the second nut 220 to be rotated 1/12 of a turn.
  • the technical characteristics of the bone depth of the anti-loosening female thread 221a and the technical characteristics of the short pitch of the second male thread 211 are added to the rotation of the second nut 220 by 1. / n, that is, configured to rotate 1/6 of a turn.
  • the protrusion 222a maximizes the force that the pair of anti-loosening nuts 200 are spaced apart and the anti-loosening female thread 221a, which restricts the rotation of the bolt 100, compresses the first male thread 121.
  • the second nut 220 is configured to suppress the restoration to the maximum.
  • the protrusion 222a is pressed against the first facing surface 212 of the first nut 210 to push the second nut 220 further from the first nut 210 by the length of the protrusion 222a. Therefore, the compressive force of the anti-loosening female thread 221a compressing the first male thread 121 is maximized, thereby reinforcing the rotational constraint of the bolt 100.
  • the protrusion 222a compresses the first opposing surface 212, the deterrent force is exerted so that the second nut 220 is not easily rotated.
  • the protrusions 222a are formed to protrude from the second opposing surface 222, and are alternately formed at portions corresponding to the angles of the second opposing surface 222.
  • three protrusions 222a are formed on the second opposing surface 222 having a hexagonal shape, but the number and position thereof are not limited.
  • the loosening prevention nut 200 is provided by rotating and fastening in a left direction. .
  • the bolt 100 passes through the through hole formed in the object to be fastened (not shown), and as shown in FIG. 2, the release preventing nut 200 is fastened to the end of the bolt 100.
  • the first male thread 211 of the bolt 100 is inserted into the first female thread 201 of the anti-loosening nut 200 and then rotated in a right direction to be fastened.
  • the protrusion 222a formed in the second nut 220 is inserted into the recess 212a formed in the first nut 210, thereby allowing the first nut 210 to be formed on the first male thread 121 of the bolt 100. And the second nut 220 are in close contact with each other.
  • the first male thread 121 of the bolt 100 corresponds exactly to the first female thread 201, as shown in FIGS. 3 and 5A, but the bone depth of the female thread 221a is prevented from loosening. It can be seen that the gap is caused by the difference.
  • the second nut 210 is separated from the first nut 210 while being spaced apart from the first nut 210 as illustrated in FIGS. 4 and 6.
  • the inserted protrusion 222a is in close contact with the first opposing surface 212 away from the groove 212a to maintain a spaced state between the first nut 210 and the second nut 220.
  • the second nut 220 has a length of the protrusion 222a. As much as the first nut 210 is spaced apart from each other, the anti-loosening female thread mountain 221a can be maximized in close contact with the first male thread mountain 211.
  • the pitch of the second male thread 211 and the second female thread 221 is formed to be shorter than the pitch between the first male thread 121 and the first female thread 201, thereby preventing the loosening female thread.
  • the range of rotation of the second nut 220 can be maximized along with the technical features for the bone depth of 221a, as shown in FIGS. 6A and 6B to make 1/6 turns.
  • the fastening force of the bolt 100 and the loosening nut 200 can be maintained for a long time.
  • the bolt assembly having an anti-loosening nut according to the present invention has a technical feature provided with a pair of anti-loosening nuts which can be moved on the male thread of the bolt.
  • first nut 211 second male thread
  • first facing surface 212a groove

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Abstract

본 발명은 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트의 수나사산 피치 상에서 이동되는 한 쌍의 풀림방지너트를 마련하여 상기 한 쌍의 풀림방지너트가 볼트의 이웃하는 한 쌍의 수나사산을 양측으로 벌려 압착함으로써 볼트의 회전 구속을 통해 볼트의 풀림이 억제되도록 한 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리에 관한 것이다. 이를 위해, 제1수나사산을 포함하는 볼트;상기 볼트의 제1수나사산과 나사결합되는 제1암나사산이 형성되며, 외주면에는 제1수나사산의 반대 방향으로 제2수나사산이 형성된 제1너트;상기 제1너트의 제2수나사산과 나사 결합되는 제2암나사산이 형성되며, 중앙에는 제1암나사산에 대응되되 제1수나사산이 제1암나사산을 통해 나사 결합된 풀림방지 암나사산이 형성된 제2너트:를 포함하여 구성되며, 상기 풀림방지 암나사산의 골 깊이는 제1수나사산의 골 깊이에 비해 깊게 형성되어 제1수나사산과 풀림방지 암나사산 간에는 유격이 발생하도록 구성되고, 제1암나사산과 제1수나사산 간에는 유격이 발생하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리를 제공한다.

Description

풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리
본 발명은 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트의 수나사산 피치 상에서 이동하면서, 볼트의 수나사산을 압착하여 볼트 회전을 구속함으로써 볼트가 쉽게 풀리지 않도록 한 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 볼트 및 너트는 통상 2개 이상으로 분리되는 물체를 단일체로 체결 조립하는 용도로서 자동차부품 조립, 전자부품조립, 가구 조립 등의 다양한 분야에 폭넓게 사용되고 있다.
이러한 종래 볼트 및 너트 체결구조는 체결대상인 피체결물에 끼워지는 볼트와, 볼트에 나사 체결되는 너트로 이루어진다.
그리고, 볼트 및 너트의 체결력을 향상시키고, 외부의 충격 및 진동으로 풀림을 방지하기 위하여 볼트 및 너트의 내측에는 와셔가 삽입 밀착된다.
이와 같은 볼트 및 너트 체결구조로써 체결대상인 피체결물을 체결하기 위해서는, 먼저 피체결물에 형성된 끼움공을 통하여 볼트를 관통시킨 다음, 볼트의 나사부에 너트를 체결시키면, 볼트에 너트가 나사 체결된다.
이에 따라 피체결물은 볼트와 너트에 의해 고정된다.
이때, 볼트와 너트에 와셔를 삽입시키게 됨으로써 외부의 충격 및 진동으로
풀림을 방지하게 된다.
그러나, 이와 같은 볼트 및 너트의 결합구조는 외부의 충격 및 진동으로 인하여 볼트로부터 너트의 체결력이 쉽게 해제됨으로써 피체결물에 대한 체결력이 약화되거나 상실되는 문제점이 발생되었으며, 이를 해결하기 위하여 와셔를 삽입하여 볼트 및 너트의 체결력을 유지하였으나, 이의 경우에도 장시간 후에는 체결력이 느슨해질 수 있어 볼트 및 너트의 체결력을 완벽하게 유지시키게는 무리가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 볼트와 너트가 체결된 후 풀림이 방지되도록 한 다양한 기술들이 개발되어 있는 실정이다.
일례로 『대한민국 공개특허 1999-019896 볼트와 홈붙이 너트의 풀림 방지구조』는 볼트 몸체의 선단에는 다수의 고정발이 형성되고, 홈붙이 너트에는 상기 다수의 고정발이 끼움 결합될 수 있도록 고정홈이 형성됨으로써, 볼트와 홈붙이 너트가 체결된 후 상기 고정발을 구부려 고정하게 되면 고정발이 너트의 분리를 구속하게 되어 볼트와 너트 간에 풀림이 방지되는 것이다.
하지만, 상기한 종래의 볼트와 너트의 풀림방지구조는 구성이 복잡하고, 볼트와 너트의 체결 및 풀림을 위한 일련의 과정이 매우 번거로운 문제가 있었다.
또한, 볼트의 선단부 가공이 추가로 이루어짐으로써 생산원가 증가로 이루어질 수 있으며, 고정발 절곡에 따른 고정발 내구성이 저하되는 문제가 있었다.
특히, 너트 체결 후, 복수의 고정발을 일일이 절곡해야하는 과정은 작업 공수를 증가시켜 작업 편의성 및 작업 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개번호 제10-1999-019896호
(특허문헌 2) 대한민국 등록번호 제10-1625007호
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 볼트의 수나사산 상에 한 쌍으로 체결되되, 한 쌍의 너트가 볼트 체결 방향의 반대 방향으로 풀리면서 볼트의 수나사산을 압착하여 볼트의 회전을 구속함으로써, 볼트와 너트의 체결이 이루어진 후에는 외부충격이나 지속적 진동이 가해진다 하더라도 볼트 및 너트의 조임이 느슨해지거나 풀리는 일이 없이 최초 체결 상태를 장기간 유지할 수 있도록 한 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 제1수나사산을 포함하는 볼트;상기 볼트의 제1수나사산과 나사결합되는 제1암나사산이 형성되며, 외주면에는 제1수나사산의 반대 방향으로 제2수나사산이 형성된 제1너트;상기 제1너트의 제2수나사산과 나사 결합되는 제2암나사산이 형성되며, 중앙에는 제1암나사산에 대응되되 제1수나사산이 제1암나사산을 통해 나사 결합된 풀림방지 암나사산이 형성된 제2너트:를 포함하여 구성되며, 상기 풀림방지 암나사산의 골 깊이는 제1수나사산의 골 깊이에 비해 깊게 형성되어 제1수나사산과 풀림방지 암나사산 간에는 유격이 발생하도록 구성되고, 제1암나사산과 제1수나사산 간에는 유격이 발생하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리를 제공한다.
이때, 제1너트와 제2너트가 서로 마주하는 대향면에는 요홈 및 돌기가 형성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 요홈 및 돌기는 각각, 풀림방지 너트의 둘레 방향으로 일정 간격을 두고 교번으로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2수나사산의 피치(pitch)는 제1수나사산의 피치보다 짧게 형성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 풀림방지너트는 n각형으로 구성되고, 상기 제2너트는 제1수나사산과의 유격 및 제1너트의 제2수나사산 피치를 통해 1/n 회전될 수 있도록 구성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 제1너트와 제2너트로 구성된 한 쌍의 풀림방지너트가 볼트의 수나사산에 나사 체결되되, 제1너트와 제2너트 간 나사 체결방향은, 볼트의 수나사산에 풀림방지너트가 나사 체결된 방향과 반대 방향으로 형성됨으로써, 볼트와 풀림방지너트는 서로 쉽게 풀리지 않는 효과가 있다.
특히, 제2너트에 형성된 풀림방지 암나사산의 골 깊이는 볼트의 제1수나사산에 형성된 골 깊이에 비해 깊게 형성(오버탭)됨으로써, 제1수나사산과 풀림방지암나사산 간에는 유격이 발생하고 제2너트를 풀어 상기 유격만큼 제2너트를 제1너트로부터 이격시킴으로써 풀림방지 암나사산은 제1수나사산에 밀착될 수 있는바 볼트가 풀림방향으로 회동되는 것을 구속시키게 된다.
이에 따라, 볼트가 풀림방지너트로부터 풀리는 것을 최대한 억제하여, 볼트와 풀림방지너트 간에 결합력이 반영구적으로 유지될 수 있게 된다.
둘째, 제1너트와 제2너트의 대향면에는 돌기와 요홈이 형성됨으로써, 제2너트의 풀림 회전을 통해 풀림방지 암나사산이 제1수나사산을 밀착하였을 때, 상기 돌기는 요홈으로부터 벗어나 대향면에 압착이 되어 제2너트가 복원되는 것을 최대한 억제시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 볼트의 수나사산을 압착하고 있는 풀림방지너트의 구속력이 더욱세질 수 있으므로, 볼트와 너트의 풀림방지를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 제2수나사산의 피치와 제2암나사산의 피치가 제1수나사산의 피치보다 짧게 형성됨으로써, 제2너트의 풀림 회전 범위는 최대화될 수 있게 된다.
이에 따라, 돌기와 요홈 간에 거리가 최대화됨으로써, 요홈으로부터 벗어난 돌기가 요홈으로 쉽게 복원되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리를 나타낸 분해사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리가 풀림방지를 위해 제2너트가 회전되어 제1너트로부터 이격된 상태를 나타낸 사시도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리가 풀림방지를 위해 제2너트가 회전되어 제1너트로부터 이격되면서 풀림방지너트의 풀림방지 암나사산이 볼트의 제1수나사산을 압착하는 상태를 나타낸 작용도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리가 풀림방지를 위해 제2너트가 회전된 회전범위를 나타낸 측면도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리(이하, '볼트 어셈블리'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
볼트 어셈블리는 볼트의 수나사산상에 한 쌍의 풀림방지너트를 구비한 기술적 특징이 있다.
상기 풀림방지너트는 볼트와의 체결과는 별개로 볼트의 나사산상에서 체결되는 한 쌍으로 구성되어, 한 쌍의 풀림방지너트가 풀리면서 벌어지는 작용을 이용해 수나사산을 압착함으로써 볼트의 회전을 구속하여 볼트 풀림이 억제될 수 있도록 한 것이다.
볼트 어셈블리는 도 1에 도시된 바와 같이, 볼트(100)와 풀림방지너트(200)를 포함하여 구성된다.
볼트(100)는 풀림방지너트(200)와 체결되어 피체결물을 고정시키는 역할을 한다.
볼트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 헤드부(110)와 나사부(120)로 구성된다.
헤드부(110)는 공구 사용을 위한 부분으로서, 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의상 육각 형태로 도시하였으나, 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 설명의 편의상 헤드부(110)를 도시하였으나, 반드시 헤드부(110)가 구성되어야 하는 것은 아니다.
그리고, 나사부(120)는 풀림방지너트(200)와 나사 결합되는 부위이며, 헤드부(110)로부터 연장 형성된다.
나사부(120)에는 수나사산이 형성되며, 그의 나사산 형성 방향은 제한되지 않는다.
본 명세서에서는 오른 나사산이 형성된 것을 예로 하며, 설명의 이해를 돕기위하여 제1수나사산(121)이라 하기로 한다.
다음으로, 풀림방지너트(200)는 볼트(100)와 나사 체결되어 피체결물을 고정시키며, 한 쌍으로 구성된다.
한 쌍의 풀림방지너트(200)는 볼트(100)의 제1수나사산(121) 상에서 서로 이격되어 벌어지면서 볼트(100)의 제1수나사산(121)을 압착하여 볼트(100)의 회전을 구속함으로써, 볼트(100) 회전에 따른 너트와의 풀림 현상을 억제하는 역할을 한다.
풀림방지너트(200)는 상기한 바와 같이 한 쌍으로 구성되는데, 설명의 이해를 돕기 위하여 제1너트(210)와 제2너트(220)라 하기로 한다.
제1너트(210)는 풀림방지너트(200)의 일측을 구성하며, 그의 중앙에는 볼트(100)와의 체결을 위해 제1암나사산(201)이 형성된 나사공이 형성되고 나사공의 외주면에는 제2수나사산(211)이 형성된다.
제1암나사산(201)은 볼트(100)의 제1수나사산(121)에 대응되며, 상호 간에 유격이 발생하지 않도록 설계됨으로써 제1수나사산(121)과 제1암나사산(201)은 서로 견고하게 결합될 수 있다.
제2수나사산(211)은 제2너트(220)와의 나사 체결을 위해 형성된 부위로서, 그의 나사산 형성 방향은 제1수나사산(121)의 나사 형성 방향에 대하여 반대 방향으로 형성된다.
즉, 제2수나사산(211)은 제1수나사산(121)의 나사 방향에 대하여 역나사산으로 형성된 것이다.
제1수나사산(121)이 오른 나사임을 예로 할 때, 상기 제2수나사산(211)은 왼 나사로 형성되도록 한 것이다.
제2수나사산(211)은 제2너트(220)와의 나사 체결과 더불어, 제2너트(220)의 풀림 회전을 통해 볼트(100)의 제1수나사산(121) 상에서 이동되도록 하기 위한 구성이다.
즉, 제2너트(220)를 일측으로 회전하면 제1너트(210)에 조여지면서 밀착되고, 제2너트(220)를 타측으로 회전하면 제1너트(210)로부터 풀리면서 제1너트(210)로부터 이격되어 볼트(100)의 제1수나사산(121) 상에서 이동될 수 있도록 한 구성인 것이다.
한편, 상기 제2수나사산(211)의 피치는 볼트(100)의 제1수나사산(121) 피치보다 짧게 형성된다.
이는 제2너트(220)의 회전 범위를 최대한 확보하기 위함이다.
즉, 제2수나사산(211)의 피치를 짧게 함으로써, 제2너트(220)의 회전 범위는 최대화되므로, 후술하는 돌기가 요홈으로부터 최대한 멀리 벗어날 수 있게 된다.
이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
본 명세서에서는 설명의 편의상 풀림방지너트(200)를 육각형으로 예로 할 때, 제1너트(210)에 형성된 육각 형태의 제1대향면(212)에는 복수의 요홈(212a)이 형성된다.
요홈(212a)은 제1너트(210)와 제2너트(220)가 서로 밀착된 상태가 유지될 수 있도록 후술하는 돌기(222a)가 제1대향면(212)에 간섭되는 것을 방지하기 위한 것이다.
요홈(212a)의 깊이는 돌기(222a)의 돌출 길이에 대응되도록 형성되며, 요홈(212a)의 위치는 제1대향면(212)의 각(角)에 대응되는 부위에 교번으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 제2너트(220)는 풀림방지너트(200)의 타측을 구성하며, 그의 중앙에는 제1너트(210)와의 나사 체결을 위한 제2암나사산(221)이 형성되고, 제2암나사산(221)이 형성된 중앙에는 제1수나사산(121)이 나사 체결되기 위한 풀림방지 암나사산(221a)이 형성된다.
제2암나사산(221)은 제1너트(210)의 제2수나사산(211)과 나사 체결되는 구성으로서, 제2암나사산(221)의 나사상 방향 역시 역나사산으로 형성된다.
또한, 제2암나사산(221)의 피치는 제2수나사산(211)의 피치에 대응되므로, 제1수나사산(121)의 피치에 비해 짧게 형성됨은 당연하다.
즉, 제2암나사산(221)의 피치 설계로 인해, 제2너트(220)의 회전 범위는 최대화될 수 있게 된다.
이러한 제2암나사산(221)과 제2수나사산(211)의 피치 설계는 후술하는 풀림방지 암나사산(221a)의 골 깊이와 더불어, 제2너트(220)가 1/6 회전될 수 있도록 설계됨이 바람직하다.
즉, 제2암나사산(221)과 제2수나사산(211)의 짧은 피치와 더불어, 후술하는 풀림방지 암나사산(221a)의 골 깊이 설계를 통해, 풀림방지너트(200)가 육각형임을 고려할 때, 제2너트(220)의 회전은 1/6이 되도록 설계가 되는 것이 바람직한 것이다.
그리고, 풀림방지 암나사산(221a)은 제1너트(210)의 제1암나사산(201)을 통과한 볼트(100)의 제1수나사산(121)과 나사 체결되며, 볼트(100)의 풀림을 억제하는 역할을 한다.
풀림방지 암나사산(221a)이 형성하는 골은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1수나사산(121)이 형성하는 골의 깊이 보다 깊게 형성된다.
이와 같이 풀림방지 암나사산(221a)의 골과 제1수나사산(121)의 골 깊이 차이가 발생함으로써, 도 3을 통해 알 수 있듯이 제1수나사산(121)과 풀림방지 암나사(221a)산 간에는 유격이 발생하게 된다.
이와 같은 유격 형성으로 인해, 상기 유격 만큼의 제2너트(220) 이동 간격이 확보된다.
즉, 제2너트(220)가 도면상(도 3)좌측으로 이동될 수 있는 공간이 확보되므로, 제1너트(210)로부터 제2너트(220)의 풀림 회전을 통해 상기 제2너트(220)는 제1수나사산(121) 상에서 이동되며 풀림방지 암나사산(221a)은 제1수나사산(121)을 압착하여 볼트(100)의 회동을 구속할 수 있는 것이다.
상기와 같이 볼트(100)의 회동이 구속되므로, 풀림방지너트(200)로부터 볼트(100)가 풀리는 것은 억제될 수 있게 된다.
한편, 상기 풀림방지 암나사산(221a)의 골 깊이는, 제2너트(220)의 이동을 위한 제2너트(220) 풀림회전 범위가 1/2n이 되도록 형성됨이 바람직하다.
즉, 본 명세서에서는 풀림방지너트(200)가 육각형임을 감안할 때, 상기 풀림방지 암나사산(221a)의 골 깊이는 제2너트(220)가 1/12바퀴 회전되도록 한 것이다.
이에 따라, 전술한 바와 같이 풀림방지 암나사산(221a)의 골 깊이에 대한 기술적 특징과, 제2수나사산(211)의 짧은 피치에 대한 기술적 특징이 더해저 제2너트(220)의 회전은 1/n 즉, 1/6바퀴 회전될 수 있도록 구성된 것이다.
그리고 제2너트(220)의 제2대향면(222)에는 제1너트(210)의 요홈(212a)에 삽입 배치되는 돌기(222a)가 형성된다.
돌기(222a)는 한 쌍의 풀림방지너트(200)가 이격되어 볼트(100)의 회전을 구속하고 있는 풀림방지 암나사산(221a)이 제1수나사산(121)을 압착하고 있는 힘을 극대화하고 회전된 제2너트(220)가 복원되는 것을 최대한 억제하기 위한 구성이다.
즉, 돌기(222a)은 제1너트(210)의 제1대향면(212)에 압착되어, 돌기(222a)의 길이만큼 제2너트(220)를 제1너트(210)로부터 더 밀어내는데, 이로 인해 제1수나사산(121)을 압착하고 있는 풀림방지 암나사산(221a)의 압착력은 극대화되어, 볼트(100)의 회전 구속력을 강화시킬 수 있는 것이다.
또한, 돌기(222a)가 제1대향면(212)을 압착하고 있으므로, 제2너트(220)의 회전이 쉽게 이루어지지 않도록 억지력을 발휘하는 것이다.
상기 돌기(222a)는 제2대향면(222)으로부터 돌출 형성되며, 제2대향면(222)의 각(角)에 대응되는 부위에 교번으로 형성됨이 바람직하다.
즉, 육각 형태의 제2대향면(222)에는 3개의 돌기(222a)가 형성되는 것이 바람직하나, 갯수와 위치가 한정되는 것은 아니다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 볼트 어셈블리의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.
제1너트(210)의 제2수나사산(211)을 제2너트(220)의 제2암나사산(221)에 삽입한 후, 왼 방향으로 회전하여 체결시킴으로써 풀림방지너트(200)가 마련된다.
다음으로, 피체결물(미도시)에 형성된 통공을 통해 볼트(100)를 통과하고, 도 2에 도시된 바와 같이 볼트(100)의 단부에 상기 풀림방지너트(200)를 체결시킨다.
이때, 볼트(100)의 제1수나사산(211)을 풀림방지너트(200)의 제1암나사산(201)에 삽입한 후 오른 방향으로 회전하여 체결시킨다.
이를 통해 알 수 있듯이, 풀림방지너트(200) 간에 나사 체결방향과, 볼트(100)와 풀림방지너트(200) 간에 나사 체결방향은 반대임을 알 수 있으므로, 서로 풀리는 방향도 반대임에 따라 상호 간에 풀림이 억제될 수 있게 된다.
또한, 제2너트(220)에 형성된 돌기(222a)는 제1너트(210)에 형성된 요홈(212a)에 삽입됨으로써, 볼트(100)의 제1수나사산(121) 상에서 제1너트(210)와 제2너트(220)는 서로 밀착된 상태가 된다.
이때, 볼트(100)의 제1수나사산(121)은 도 3 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1암나사산(201)에 정확히 대응되지만, 풀림방지 암나사산(221a)에는 상호 간의 골 깊이 차이로 인해 유격이 발생한 상태임을 알 수 있다.
한편, 이와 같은 상태에서 제2너트(220)를 풀림 방향으로 회전시킨다.
이와 같이 제2너트(220)를 풀림 방향으로 회전시킴에 따라 제2너트(210)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 제1너트(210)로부터 풀리면서 이격 되고, 요홈(212a)에 삽입되어 있던 돌기(222a)는 요홈(212a)으로부터 벗어나 제1대향면(212)에 밀착이 되어 제1너트(210)와 제2너트(220) 간에 이격상태를 강제로 유지시키게 된다.
이때, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 제2너트(220)의 풀림방지 암나사산(221a)은 풀림방향으로 이동이 되어 이웃하는 제1수나사산(121)을 압착하게 된다.
이는 제2너트(220)가 풀림 회전을 통해 제1너트(210)로부터 유격 거리만큼 벌어지면서, 제1수나사산(121)을 밀어 압착시킴에 따라 볼트(100)의 회전은 구속되는 것이다.
설령 외부 진동이 볼트 어셈블리에 가해지더라도, 볼트(100)는 왼 반향으로 풀리려고 하고, 제2너트(220)는 오른 방향으로 풀리려고 함에 따라 풀림방지 암나사산(221a)이 제1수나사산(211)을 압착하고 있는 상태가 해제되지는 않게 된다.
특히, 돌기(222a)가 요홈(212a)으로부터 벗어나 도 4 및 도 5b에 도시된 바와 같이 제1대향면(212)에 밀착된 상태가 되므로, 제2너트(220)는 돌기(222a)의 길이 만큼 제1너트(210)로부터 이격되는 작용을 받게 되는바, 이로 인해 상기 풀림방지 암나사산(221a)이 제1수나사산(211)을 밀착하는 힘은 극대화될 수 있게 된다.
또한, 제2수나사산(211)과 제2암나사산(221)의 피치는, 제1수나사산(121)과 제1암나사산(201) 간의 피치보다 짧게 형성되어 있음에 따라, 풀림방지 암나사산(221a)의 골 깊이에 대한 기술적 특징과 함께 제2너트(220)의 회전 범위는 최대화될 수 있는데, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 1/6회전이 이루어지게 된다.
이와 같이, 요홈(212a)으로의 돌기(222a) 복귀 거리가 최대인 상태이므로, 외부 진동시에도 돌기(222a)가 요홈(212a)으로 쉽게 복귀되는 일은 발생하지 않게 된다.
이에 따라, 볼트(100)와 풀림방지너트(200)의 풀림이 쉽게 발생되지 않으므로, 볼트(100)와 풀림방지너트(200)의 체결력은 장기간 유지될 수 있게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리는 볼트의 수나사산 상에서 이동될 수 있는 한 쌍의 풀림방지너트가 마련된 기술적 특징이 있다.
이에 따라, 풀림방지너트의 암나사산이 수나사산을 압착하여 밀어내는 힘이 작용함에 따라 볼트의 회전이 구속되므로 볼트의 풀림이 억제될 수 있게 된다.
특히, 한 쌍의 풀림방지너트 사이에 돌기 및 요홈을 형성하여, 돌기로 하여금 한 쌍의 풀림방지너트를 밀어내는 힘을 작용시킴으로써 상기 수나사산을 압착하는 힘을 극대화시킬 수 있으므로 볼트의 풀림 방지를 통해 체결력이 장기간 유지될 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
[부호의 설명]
100 : 볼트 110 : 헤드부
120 : 나사부 121 : 제1수나사산
200 : 풀림방지너트 201 : 제1암나사산
210 : 제1너트 211 : 제2수나사산
212 : 제1대향면 212a : 요홈
220 : 제2너트 221 : 제2암나사산
222 : 제2대향면 222a : 돌기
221a : 풀림방지 암나사산

Claims (5)

  1. 제1수나사산을 포함하는 볼트;
    상기 볼트의 제1수나사산과 나사결합되는 제1암나사산이 형성되며, 외주면에는 제1수나사산의 반대 방향으로 제2수나사산이 형성된 제1너트;
    상기 제1너트의 제2수나사산과 나사 결합되는 제2암나사산이 형성되며, 중앙에는 제1암나사산에 대응되되 제1수나사산이 제1암나사산을 통해 나사 결합된 풀림방지 암나사산이 형성된 제2너트:를 포함하여 구성되며,
    상기 풀림방지 암나사산의 골 깊이는 제1수나사산의 골 깊이에 비해 깊게 형성되어 제1수나사산과 풀림방지 암나사산 간에는 유격이 발생하도록 구성되고, 제1암나사산과 제1수나사산 간에는 유격이 발생하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서,
    제1너트와 제2너트가 서로 마주하는 대향면에는 요홈 및 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 요홈 및 돌기는 각각, 풀림방지 너트의 둘레 방향으로 일정 간격을 두고 교번으로 형성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2수나사산의 피치(pitch)와 제2암나사산의 피치는 제1수나사산의 피치보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 풀림방지 너트를 갖는 볼트 어셈블리.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 풀림방지너트는 n각형으로 구성되고,
    상기 제2너트는 제1수나사산과의 유격 및 제1너트의 제2수나사산 피치를 통해 1/n 회전될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 풀림방지너트를 갖는 볼트 어셈블리.
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