WO2021006606A1 - 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트 - Google Patents

샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트 Download PDF

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WO2021006606A1
WO2021006606A1 PCT/KR2020/008874 KR2020008874W WO2021006606A1 WO 2021006606 A1 WO2021006606 A1 WO 2021006606A1 KR 2020008874 W KR2020008874 W KR 2020008874W WO 2021006606 A1 WO2021006606 A1 WO 2021006606A1
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bolt
shower head
support plate
upper support
insert
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PCT/KR2020/008874
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박진경
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주식회사 테크놀로지메이컬스
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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
    • F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
    • 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
    • F16B23/00—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool
    • F16B23/0007—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool
    • F16B23/0015—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool substantially rectangular, e.g. one-slot head

Definitions

  • the present invention relates to a double structure bolt that improves the fastening force between the shower head and the upper support plate, and more particularly, it is necessary to minimize the load transmitted to the shower head and insert the bush body by providing the upper bolt as an integral type. There is no fixing ring or pin to forcibly prevent the rotation of the bush, thereby preventing damage caused by the fixing ring and reducing parts cost. It relates to a double structure bolt that improves the fastening force of the shower head and the upper support plate.
  • a plasma device used for etching a semiconductor wafer is installed horizontally with a wafer mainly located on the anode inside the plasma chamber, injects a reactive gas through a number of holes formed therein, and applies a high frequency voltage to the wafer.
  • a cathode (shower head) for generating plasma required for etching is provided.
  • the shower head is mainly coupled to the plate inside the plasma chamber through bolts.
  • the shower head and the plate inside the chamber are formed with a plurality of bolt insertion holes each having internal threads. , After matching the bolt insertion hole up and down, it is configured to insert the bolt to be coupled.
  • a circular hole is formed in the shower head, and a bush that is fixedly inserted by a stepped inside of the through hole, and inserted between the outside of the bush and the inside of the through hole of the shower head
  • the plate of the plasma chamber is inserted and the subsequent assembly screws are screwed to the bush to prevent damage to the screw connection part.
  • damage occurs, only the above bush is replaced. The configuration to enable use was applied.
  • the present invention was conceived to solve the above problems, and the purpose is to fasten the bolt inserted into the shower head and the upper support plate in an integral structure, so that a separate fixing ring is required without inserting the bush body into the shower head.
  • the purpose is to provide a double structure bolt that improves the stability of the product and prevents damage by minimizing the load transmitted to the shower head, thereby improving the fastening force of the shower head and the upper support plate, which can increase user confidence.
  • the double structure bolt which improves the fastening force of the shower head and the upper support plate according to an embodiment of the present invention to achieve the above object, is assembled into a separation preventing nut inserted into a fastening groove of a shower head, and a fastening groove of the shower head.
  • an insert bolt that is fitted to the outside of the separation prevention nut, a non-slip nut that is fitted to the inner upper part of the insert bolt to prevent rotation of the insert bolt, and an upper support plate provided on the upper part of the shower head
  • it may include a non-slip bolt assembled with a separation preventing nut through the inside of the insertion portion of the upper support plate.
  • the upper inner surface of the insert bolt is formed in an oval or square shape, and the outside of the non-slip nut may be formed in an oval or square shape having the same shape as the inner surface of the insert bolt so as to prevent rotation of the insert bolt.
  • a washer part is fastened between the insert bolt and the non-slip bolt, and the washer part may include a plurality of spring washers and flat washers.
  • the non-slip bolt is provided with a body portion having a male thread to be fastened to a female thread formed inside the breakaway prevention nut, and is provided on the body portion, but a fastening tool to fasten the nonslip bolt to the breakaway prevention nut by inserting the nonslip bolt into the insertion portion on the upper inner surface It may be made of a head portion formed with a tool insertion groove to be inserted.
  • the insert bolt may be made of SUS or Hastelloy metal.
  • the outer surface of the separation prevention nut may be coated with a synthetic resin material of any one of PBI (polybenzimidozole), PTEF, PI (polyimide), PEEK (polyetheretherketone), which has less hardness and strength than the silicone of the shower head. have.
  • PBI polybenzimidozole
  • PTEF polyethylene glycol
  • PI polyimide
  • PEEK polyetheretherketone
  • a space portion may be formed between the insert bolt and the body portion of the non-slip bolt to prevent separation due to thermal expansion.
  • the fastening groove and the insertion portion may have the same inner diameter, and the separation prevention nut and the insert bolt may pass through the insertion portion and be fastened to the fastening groove while the separation prevention nut, the insert bolt, and the non-slip bolt are integrally connected to each other.
  • the fastening groove of the shower head and the insertion part of the upper support plate have the same inner diameter, and the insert bolt and In the state in which the non-slip bolt is engaged, the detachment prevention nut and the insert bolt pass through the insertion part and are fastened into a fastening groove, so that the bushing body inserted into the shower head is not inserted as in the prior art, simplifying the shape of the shower head and minimizing hatching. And it can maximize the stability of the product by preventing separation due to thermal expansion.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a double structure bolt with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a double structure bolt with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a double structure bolt having improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state before installation of a double structure bolt having improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an installation state of a double structure bolt with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing another example of a double structure bolt having improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • non-slip nut 400 non-slip bolt
  • body part 411 male thread
  • the expression'and/or' is used to include at least one of the elements listed before and after.
  • the expression'connected/combined' is used as a meaning including direct connection with other components or indirect connection through other components.
  • the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase.
  • components, steps, actions and elements referred to as'comprising' or'comprising' as used in the specification means the presence or addition of one or more other elements, steps, actions and elements.
  • each layer (film), region, pattern, or structure is “on” or “under” of the substrate, each side (film), region, pad or patterns.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a double structure bolt with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention
  • FIG. 2 is a dual structure with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view showing a double structure bolt with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention
  • Fig. 4 is a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cutaway showing the installation state of a double structure bolt with improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention
  • Fig. 6 is an exploded perspective view showing another example of a double structure bolt having improved fastening force between a shower head and an upper support plate according to the present invention.
  • the double structure bolt having improved fastening force between the shower head and the upper support plate according to the present invention is a separation prevention nut 100, an insert bolt 200, and a non-slip nut 300 Wow, it will include a non-slip bolt 400, and a washer 500.
  • the separation preventing nut 100 is inserted into the fastening groove 11 of the shower head 10.
  • the outer diameter of the bottom surface of the separation prevention nut 100 is made of the same width as the inner diameter of the fastening groove (11).
  • the separation prevention nut 100 is provided with a bottom plate 110 inserted in close contact with the inner wall surface of the fastening groove 11 at the bottom, and the fitting portion 120 extending toward the top of the bottom plate 110 Will be provided.
  • a female thread 121 is formed inside the fitting part 120 so that the non-slip bolt 400 can be screwed.
  • the outer surface of the separation prevention nut 100 is PBI (polybenzimidozole), PTEF, PI (polyimide), PEEK (Polyetheretherketone), which is weaker in hardness and strength than the silicone of the shower head 10.
  • PBI polybenzimidozole
  • PTEF polyethylene glycol
  • PI polyimide
  • PEEK Polyetheretherketone
  • the insert bolt 200 is fitted outside of the separation prevention nut 100 inserted into the fastening groove 11.
  • the insertion portion 120 of the separation prevention nut 100 is inserted into the insert bolt 200, and the non-slip bolt 400 is inserted so that the top and bottom can be fastened to the inside of the separation prevention nut 100. Through the through hole 210 is formed.
  • a locking protrusion 220 may be formed on the inner surface of the through hole 210 to protrude inward to support the non-slip nut 300 inserted in the upper part and the fitting part 120 inserted from the lower side thereof. have.
  • the upper inner surface of the insert bolt 200 is formed in an angular shape of an oval or square shape.
  • a tab 230 made of a thread is provided outside the insert bolt 200 so as to be screwed into the fastening groove 110.
  • the insert bolt 200 is made of SUS or Hastelloy metal.
  • the non-slip nut 300 is fitted on the inner upper portion of the insert bolt 200, and the outer portion is formed in the same shape as the inner surface of the insert bolt 200 so as to prevent rotation of the insert bolt 200.
  • the outer surface of the non-slip nut 300 is formed in an angular shape of an oval or square shape.
  • the non-slip bolt 400 is assembled with the separation prevention nut 100 through the insertion portion 21 of the upper support plate 20 to fix the upper support plate 20 provided on the upper portion of the shower head 10 It will be.
  • the non-slip bolt 400 includes a body portion 410 having a male thread 411 formed thereon so as to be fastened to a female thread 121 formed inside the separation prevention nut 100, and an upper portion of the body portion 410 It is provided in the non-slip bolt 400 is made of a head portion 420 to be fastened to the separation prevention nut 100.
  • the insert bolt 200 can be fastened to the fastening groove 11 through the insertion part 21 while the insert bolt 200 and the separation preventing nut 100 are connected to the upper inner surface of the head part 420.
  • a tool insertion groove 421 into which a fastening tool (not shown) is inserted is formed.
  • the insert bolt 200 is inserted into the fastening groove 11 through the insertion part 21. Can be fastened,
  • the insertion part 21 and the fastening groove 11 have the same inner diameter so that they can be fastened through the fastening groove 11.
  • a space S is formed between the body portion 410 of the non-slip bolt 400 and the insert bolt 200 to prevent the insert bolt 200 from being separated due to thermal expansion.
  • the space part S may be formed in a range of 0.05 mm to 0.1 mm.
  • the washer part 500 is fitted to the body part 410 of the non-slip bolt 400.
  • the washer part 500 includes a plurality of spring washers 510 and a flat washer 520 coupled to a lower portion of the spring washers 510.
  • the non-slip nut 300 is integrated by being inserted into the body portion 410 on which the male thread 411 of the non-slip bolt 400 is formed.
  • a washer part 500 is inserted into the body part 410 of the non-slip bolt 400 and a non-slip nut 300 is inserted into the upper inner surface of the insert bolt 200, and the lower inner side of the insert bolt 200 As the departure prevention nut 100 is fitted.
  • the body portion 410 of the non-slip bolt 400 is passed through the non-slip nut 300 and the insert bolt 200 to insert the male thread 411 of the body portion 410 into the female thread of the fitting portion 120.
  • the non-slip bolt 400 is connected to the separation prevention nut 100.
  • the insertion portion 21 of the upper support plate 20 and the fastening groove 11 of the shower head 10 have the same inner diameter, the non-slip bolt 400, the insert bolt 200, and the separation preventing nut ( In the state that 100) is integrally connected, the double structure bolt is inserted through the insertion part 21 of the upper support plate 20, and the insert bolt 200 can be assembled into the fastening groove 11 of the shower head 10. There will be.
  • a bush or a separate insert is required by assembling the separation prevention nut 100 and the insert bolt 200 and the non-slip bolt 400 in an integral type and assembling the upper support plate 20 and the shower head 10 Will not do.
  • the non-slip bolt 400 when the non-slip bolt 400 is inserted into the insert bolt 200 and fastened to the separation prevention nut 100, a space S is formed between the non-slip bolt 400 and the insert bolt 200 to be separated from each other.
  • the non-slip bolt 400 is connected to the insert bolt 200 and the separation prevention nut 100 to loosen the upper support plate 20 and the shower head 10 It is possible to assemble firmly and stably without removing the gap between the upper support plate 20 and the shower head 10, thereby improving product quality.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

본 발명은 상부 볼트를 일체형 타입으로 구비하게 되어 샤워 헤드에 전달되는 부하를 최소화하고 부쉬체를 삽입할 필요가 없어 부쉬의 회전을 강제적으로 막기 위한 고정링이나 핀을 사용하지 않아 고정링에 의한 파손 방지 및 부품비를 절감할 수 있는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트에 관한 것으로, 샤워 헤드의 체결홈에 삽입되는 이탈방지너트와, 상기 샤워 헤드의 체결홈에 조립되고 이탈방지너트의 외부에 끼워지는 인서트 볼트와, 상기 인서트 볼트의 내측 상부에 끼워지고 인서트 볼트의 회전을 방지할 수 있도록 하는 논슬립 너트와, 상기 샤워 헤드의 상부에 구비되는 상부 지지플레이트를 고정시키기 위해 상부 지지플레이트의 삽입부 내부를 통해 이탈방지너트와 조립되는 논슬립 볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트
본 발명은 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 볼트를 일체형 타입으로 구비하게 되어 샤워 헤드에 전달되는 부하를 최소화하고 부쉬체를 삽입할 필요가 없어 부쉬의 회전을 강제적으로 막기 위한 고정링이나 핀을 사용하지 않아 고정링에 의한 파손 방지 및 부품비를 절감할 수 있는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼의 식각 처리를 위해 사용되는 플라즈마 장치는 플라즈마 챔버 내부의 애노드 상에 주로 위치되는 웨이퍼와 수평하게 설치되어 자체에 형성된 다수의 홀을 통해 반응 가스를 주입하고 고주파 전압을 인가하여 웨이퍼의 식각에 필요한 플라즈마를 발생시키도록 하는 캐소드(샤워 헤드)가 구비된다.
종래에 따르면 상기한 샤워 헤드는 플라즈마 챔버 내부의 플레이트 상에 주로 볼트를 통해 결합되고 있는 바, 이러한 볼트 체결에서는 샤워 헤드와, 챔버 내부의 플레이트에 각각 내측에 나사산이 형성된 다수의 볼트삽입구를 형성하여, 상기 볼트삽입구를 상하 일치시킨 후 볼트를 삽입하여 결합시키도록 구성된다.
이러한 볼트 체결 구조에서는 고압의 플라즈마 환경에서 발생되는 볼트의 유동에 의해 볼트체결구의 나사산의 손상이 발생되어 고가의 샤워 헤드를 소모시키게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 나사 결합의 풀림에 의해 샤워 헤드와 플레이트 간에 간격이 발생하여 웨이퍼 식각 공정의 성능을 저하시키는 문제점이 발생하였다.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, 샤워 헤드에 원형의 통공을 형성하고, 상기 통공의 내부에서 단턱에 의해 고정 삽입되는 부시와, 상기 부시의 외측과 샤워 헤드의 통공의 내측의 사이에 삽입되는 조립링을 구비한 후 플라즈마 챔버의 플레이트를 삽입하여 이어지는 조립스크류를 상기 부시에 나사 결합으로 상호 결합시키도록 구성하여 나사 결합부의 손상의 발생을 억제하고, 손상 발생 시에는 상기한 부시만을 교환하여 사용할 수 있도록 하는 구성이 적용되었다.
그러나, 상기 구성에서도 샤워 헤드의 통공에 삽입되는 부시가 유동하여 통공의 측부에 접촉되어 손상을 발생시키는 문제점이 있었으며, 일반적인 볼트 결합 구조와 마찬가지로 웨이퍼 식각 공정에서 부시가 유동될 시 조립 스크류와의 나사 결합이 와해되어 샤워 헤드와 플레이트 간의 간격을 발생시켜 식각 성능을 저하시키는 문제점을 여전히 가지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 샤워 헤드와 상부 지지플레이트에 삽입되는 볼트를 일체형 구조로 체결함으로써 샤워 헤드에 부쉬체를 삽입하지 않고 별도의 고정링이 필요하지 않아 제품의 안정성을 향상시키고 샤워 헤드에 전달되는 부하를 최소화하여 파손을 방지할 수 있어 사용자에게 신뢰감을 높일 수 있는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트는 샤워 헤드의 체결홈에 삽입되는 이탈방지너트와, 상기 샤워 헤드의 체결홈에 조립되고 이탈방지너트의 외부에 끼워지는 인서트 볼트와, 상기 인서트 볼트의 내측 상부에 끼워지고 인서트 볼트의 회전을 방지할 수 있도록 하는 논슬립 너트와, 상기 샤워 헤드의 상부에 구비되는 상부 지지플레이트를 고정시키기 위해 상부 지지플레이트의 삽입부 내부를 통해 이탈방지너트와 조립되는 논슬립 볼트를 포함할 수 있다.
상기 인서트 볼트의 상부 내측면은 타원이나 사각 형태로 형성되며, 상기 논슬립 너트의 외부는 인서트 볼트의 회전을 방지할 수 있도록 인서트 볼트의 내측면과 동일한 형태의 타원이나 사각 형태로 형성될 수 있다.
상기 인서트 볼트와 논슬립 볼트 사이에는 와셔부가 체결되되 상기 와셔부는 복수개의 스프링 와셔와 평와셔로 이루어질 수 있다.
상기 논슬립 볼트는 이탈방지너트의 내부에 형성되는 암나사산에 체결되기 위해 숫나사산이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부에 구비되되 상부 내면으로 논슬립 볼트를 삽입부로 삽입시켜 이탈방지너트에 체결시키기 위해 체결공구가 끼워질 수 있도록 공구삽입홈이 형성된 머리부로 이루어질 수 있다.
상기 인서트 볼트는 SUS나 하스텔로이의 금속재로 이루어질 수 있다.
상기 이탈방지너트의 외표면에는 샤워 헤드의 실리콘 보다 경도 및 강도가 약한 PBI(폴리벤지미다졸, Polybenzimidozole), PTEF, PI(폴리이미드), PEEK(Polyetheretherketone) 중 어느 하나의 합성수지재가 코팅처리될 수 있다.
상기 인서트 볼트와 논슬립 볼트의 몸체부 사이에는 열팽창에 의한 이탈을 방지할 수 있도록 공간부가 형성될 수 있다.
상기 체결홈과 삽입부는 동일한 내경으로 이루어져 이탈방지너트와 인서트 볼트 및 논슬립 볼트가 서로 일체로 연결된 상태에서 이탈방지너트와 인서트 볼트가 삽입부를 통과하여 체결홈으로 체결될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트에 의하면, 샤워 헤드의 체결홈과 상부 지지플레이트의 삽입부가 동일한 내경으로 이루어져 이탈방지너트에 인서트 볼트 및 논슬립 볼트가 결합된 상태에서 이탈방지너트와 인서트 볼트가 삽입부를 통과하여 체결홈으로 체결됨으로써 종래와 같이 샤워 헤드에 삽입되는 부쉬체를 삽입하지 않게 되어 샤워 헤드의 형상을 간소화시키고 부화를 최소화할 수 있으며 열팽창에 의한 이탈을 방지하여 제품의 안정성을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 도시한 결합사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 도시한 절단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트의 설치되기전 상태를 도시한 절단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트의 설치상태를 도시한 절단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트의 다른 일 예를 도시한 분해사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 샤워 헤드 11 : 체결홈
20 : 상부 지지플레이트 21 : 삽입부
100 : 이탈방지너트 110 : 바닥판
120 : 끼움부 121 : 암나사산
200 : 인서트 볼트 210 : 관통홈
220 : 걸림턱 230 : 탭
300 : 논슬립 너트 400 : 논슬립 볼트
410 : 몸체부 411 : 숫나사산
420 : 머리부 421 : 공구삽입홈
500 : 와셔부 510 : 스프링 와셔
520 : 평와셔 S : 공간부
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 도시한 분해사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 도시한 결합사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트를 도시한 절단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트의 설치되기전 상태를 도시한 절단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트의 설치상태를 도시한 절단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트의 다른 일 예를 도시한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 5도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트는 이탈방지너트(100)와, 인서트 볼트(200)와, 논슬립 너트(300)와, 논슬립 볼트(400)와, 와셔부(500)를 포함하게 된다.
상기 이탈방지너트(100)는 샤워 헤드(10)의 체결홈(11)에 삽입되어지게 된다.
또한, 상기 이탈방지너트(100)의 바닥면 외경은 체결홈(11)의 내경과 동일한 넓이로 이루어지게 된다.
상기 이탈방지너트(100)는 하부에 체결홈(11)의 내벽면에 밀착되게 삽입되는 바닥판(110)이 구비되고, 상기 바닥판(110)의 상부를 향해 연장되게 끼움부(120)가 구비되어지게 된다.
또한, 상기 끼움부(120)의 내부에는 논슬립 볼트(400)가 나사 체결될 수 있도록 암나사산(121)이 형성되게 된다.
그리고, 상기 이탈방지너트(100)의 외표면에는 샤워 헤드(10)의 실리콘 보다 경도 및 강도가 약한 PBI(폴리벤지미다졸, Polybenzimidozole), PTEF, PI(폴리이미드), PEEK(Polyetheretherketone) 중 어느 하나의 합성수지재가 코팅처리된다.
상기 인서트 볼트(200)는 체결홈(11)에 삽입되는 이탈방지너트(100)의 외부에 끼워지게 된다.
또한, 상기 인서트 볼트(200)의 내부에는 이탈방지너트(100)의 끼움부(120)가 삽입되고 논슬립 볼트(400)가 끼워져 이탈방지너트(100)의 내부로 체결될 수 있도록 상,하를 관통하여 관통홈(210)이 형성되게 된다.
그리고, 상기 관통홈(210)의 내측면에는 하부에서 삽입되는 끼움부(120)가 걸리고 상부에 삽입되는 논슬립 너트(300)를 지지할 수 있도록 안쪽으로 돌출되게 걸림턱(220)이 형성될 수 있다.
상기 인서트 볼트(200)의 상부 내측면은 타원이나 사각 형태의 각진 형태로 형성되게 된다.
또한, 상기 인서트 볼트(200)의 외부에는 체결홈(110)에 나사 체결될 수 있도록 나사산으로 이루어진 탭(230)이 구비되게 된다.
상기 인서트 볼트(200)는 SUS나 하스텔로이의 금속재로 이루어지게 된다.
상기 논슬립 너트(300)는 인서트 볼트(200)의 내측 상부에 끼워지며, 외부는 인서트 볼트(200)의 회전을 방지할 수 있도록 인서트 볼트(200)의 내측면과 동일한 형태로 형성되게 된다.
즉, 상기 논슬립 너트(300)의 외측면은 타원이나 사각 형태의 각진 형태로 형성되게 된다.
상기 논슬립 볼트(400)는 샤워 헤드(10)의 상부에 구비되는 상부 지지플레이트(20)를 고정시키기 위해 상부 지지플레이트(20)의 삽입부(21) 내를 통해 이탈방지너트(100)와 조립되게 된다.
상기 논슬립 볼트(400)는 이탈방지너트(100)의 내부에 형성되는 암나사산(121)에 체결될 수 있도록 숫나사산(411)이 형성된 몸체부(410)와, 상기 몸체부(410)의 상부에 구비되어 논슬립 볼트(400)를 이탈방지너트(100)에 체결시킬 수 있도록 하는 머리부(420)로 이루어지게 된다.
또한, 상기 머리부(420)의 상부 내면에는 인서트 볼트(200)와 이탈방지너트(100)가 연결된 상태에서 삽입부(21)를 통해 체결홈(11)으로 인서트 볼트(200)를 체결시킬 수 있도록 체결공구(도시하지 않음)가 끼워지는 공구삽입홈(421)이 형성되게 된다.
즉, 상기 논슬립 볼트(400)에 인서트 볼트(200)가 연결되는 이탈방지너트(100)가 일체로 체결된 상태에서 상기 인서트 볼트(200)를 삽입부(21)를 통해 체결홈(11)에 체결시킬 수 있게 된다,
그리고, 상기 인서트 볼트(200)와 이탈방지너트(100)가 논슬립 볼트(400)에 연결된 상태에서 상기 논슬립 볼트(400) 및 인서트 볼트(200)와 이탈방지너트(100)를 삽입부(21)를 통과하여 체결홈(11)으로 체결할 수 있도록 상기 삽입부(21)와 체결홈(11)의 내경이 동일하게 형성됨이 바람직하다.
상기 논슬립 볼트(400)의 몸체부(410)와 인서트 볼트(200)의 사이에는 열팽창에 의한 인서트 볼트(200)의 이탈을 방지할 수 있도록 공간부(S)가 형성되게 된다.
이때, 상기 공간부(S)는 0.05㎜ ~ 0.1㎜로 형성될 수 있다.
상기 와셔부(500)는 논슬립 볼트(400)의 몸체부(410)에 끼워지게 된다.
또한, 상기 와셔부(500)는 복수개의 스프링 와셔(510)와 상기 스프링 와셔(510)의 하부에 결합되는 평와셔(520)로 이루어지게 된다.
도 6에서와 같이, 상기 논슬립 너트(300)는 논슬립 볼트(400)의 숫나사산(411)이 형성된 몸체부(410)에 끼워져 일체화되게 된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 샤워 헤드와 상부 지지플레이트 사이의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 논슬립 볼트(400)의 몸체부(410)에 와셔부(500)를 끼우고 상기 인서트 볼트(200)의 상부 내측면에 논슬립 너트(300)를 삽입하며, 상기 인서트 볼트(200)의 하부 내측으로 이탈방지너트(100)가 끼워지게 된다.
그리고, 상기 논슬립 볼트(400)의 몸체부(410)를 논슬립 너트(300)와 인서트 볼트(200)로 통과시켜 상기 몸체부(410)의 숫나사산(411)을 끼움부(120)의 암나사산(121)에 체결하여 상기 논슬립 볼트(400)를 이탈방지너트(100)와 연결시키게 된다.
또한, 상기 상부 지지플레이트(20)의 삽입부(21)와 샤워 헤드(10)의 체결홈(11)이 동일한 내경을 갖게 됨으로써 상기 논슬립 볼트(400)와 인서트 볼트(200) 및 이탈방지너트(100)가 일체로 연결된 상태에서 상기 상부 지지플레이트(20)의 삽입부(21)를 통해 이중 구조 볼트를 삽입시키고 상기 샤워 헤드(10)의 체결홈(11)에 인서트 볼트(200)를 조립할 수 있게 된다.
이와 함께, 상기 이탈방지너트(100)와 인서트 볼트(200) 및 논슬립 볼트(400)를 일체형 타입으로 연결시켜 상부 지지플레이트(20)와 샤워 헤드(10)에 조립함으로써 부시 또는 별도의 인서트가 필요하지 않게 된다.
그리고, 상기 논슬립 볼트(400)가 인서트 볼트(200)로 삽입되면서 이탈방지너트(100)에 체결될 때 상기 논슬립 볼트(400)와 인서트 볼트(200) 사이에 공간부(S)를 형성하여 이격되게 삽입됨으로써 열팽창에 의한 이탈 현상을 방지할 수 있으며 상기 인서트 볼트(200)와 이탈방지너트(100)에 논슬립 볼트(400)가 연결하여 상부 지지플레이트(20)와 샤워 헤드(10)로 풀림 현상 없이 견고하고 안정적으로 조립할 수 있어 상기 상부 지지플레이트(20)와 샤워 헤드(10) 사이의 갭(gap)을 없앨 수 있어 제품의 품질을 높일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (8)

  1. 샤워 헤드의 체결홈에 삽입되는 이탈방지너트;
    상기 샤워 헤드의 체결홈에 조립되고 이탈방지너트의 외부에 끼워지는 인서트 볼트;
    상기 인서트 볼트의 내측 상부에 끼워지고 인서트 볼트의 회전을 방지할 수 있도록 하는 논슬립 너트; 및
    상기 샤워 헤드의 상부에 구비되는 상부 지지플레이트를 고정시키기 위해 상부 지지플레이트의 삽입부 내부를 통해 이탈방지너트와 조립되는 논슬립 볼트;를 포함하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트 볼트의 상부 내측면은 타원이나 사각 형태로 형성되며, 상기 논슬립 너트의 외부는 인서트 볼트의 회전을 방지할 수 있도록 인서트 볼트의 내측면과 동일한 형태의 타원이나 사각 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트 볼트와 논슬립 볼트 사이에는 와셔부가 체결되되 상기 와셔부는 복수개의 스프링 와셔와 평와셔로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 논슬립 볼트는, 이탈방지너트의 내부에 형성되는 암나사산에 체결되기 위해 숫나사산이 형성된 몸체부;와 상기 몸체부에 구비되되 상부 내면으로 논슬립 볼트를 삽입부로 삽입시켜 이탈방지너트에 체결시키기 위해 체결공구가 끼워질 수 있도록 공구삽입홈이 형성된 머리부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트 볼트는 SUS나 하스텔로이의 금속재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이탈방지너트의 외표면에는 샤워 헤드의 실리콘 보다 경도 및 강도가 약한 PBI(폴리벤지미다졸, Polybenzimidozole), PTEF, PI(폴리이미드), PEEK(Polyetheretherketone) 중 어느 하나의 합성수지재가 코팅처리되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트 볼트와 논슬립 볼트의 몸체부 사이에는 열팽창에 의한 이탈을 방지할 수 있도록 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결홈과 삽입부는 동일한 내경으로 이루어져 이탈방지너트와 인서트 볼트 및 논슬립 볼트가 서로 일체로 연결된 상태에서 이탈방지너트와 인서트 볼트가 삽입부를 통과하여 체결홈으로 체결되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드와 상부 지지플레이트의 체결력을 향상시킨 이중 구조 볼트.
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