KR102020270B1 - 이중나사선 볼트 및 이중결합너트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중나사선 볼트 및 이중결합너트에 관한 것으로, 시계 방향 나사선 및 반시계 방향 나사선이 서로 다른 피치로 형성된 이중나사선 볼트; 상기 시계 방향 나사선에 부합하는 제1 암나사가 형성되어 있는 제1 너트; 및 상기 반시계 방향 나사선에 부합하는 제2 암나사가 형성되어 있는 제2의 너트를 포함하되, 상기 이중나사선 볼트에 체결된 상기 제1 너트와 상기 제2 너트는 서로 결합되는 것을 특징으로 한다.
이러한 이중나사선 볼트 및 이중결합너트는 한쪽 방향으로 나사 풀림 현상이 발생하더라도 이에 결합되고 반대방향의 암나사를 구비한 다른 너트에서는 나사 조임 현상이 일어나게 되어, 볼트 및 너트의 결합이 유지될 수 있는 장점이 있다.

Description

이중나사선 볼트 및 이중결합너트{DOUBLE THREAD BOLT AND DOUBLE COMBINATION NUT}

본 발명은 이중나사선 볼트 및 이중결합너트에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 나사선이 이중으로 형성된 이중나사선 볼트와, 이러한 이중나사선 볼트에 체결된 제1 너트가 나사풀림 현상으로 인하여 느슨해 질 때, 제1 너트에 결합되어 있으며, 제1 너트와 체결 방향이 반대인 제2 너트가 나사 결합을 조여주도록 구성된 이중결합너트에 관한 것이다.

볼트 및 너트는 건축 재료나 기계 부품을 고정하는 데 사용하는 기계요소이다. 볼트는 수나사라고도 하며, 볼트의 둥근 봉에는 나사선이 형성되고 상단에는 육각형 모양의 머리가 달려있는 것이 일반적이다. 너트는 암나사라고도 하며, 가운데 구멍이 있고, 구멍 안쪽에는 나사산이 형성되어 있다. 이 나사산은 같은 규격의 볼트와 맞물리게 된다.

주로 사용되는 볼트의 종류는 관통볼트로, 철판이나 기계 부품 등과 같은 고정 대상물에 형성된 볼트 구멍에 볼트를 관통시킨 후 너트로 강하게 죄어 체결시키는 방식이다.

이렇게 체결된 볼트 및 너트는 기계적 일을 하기 위해, 결합이 된 후 임의로 풀어지지 않도록 설계되어 있는 것이 일반적이다.

그러나 종래의 너트는 진동과 충격 등의 복합적인 외력이 반복적으로 가해지면 나사가 조금씩 움직이게 되어, 체결된 부분에서 벗어나게 되고 결합이 느슨해지거나 풀린다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 볼트에 너트를 체결할 때 과도한 힘을 가하는 경우 나사부가 파손되는 문제점이 발생한다.

또한, 너트 풀림을 방지하기 위해 스프링와셔 등의 부품을 이용하는 다양한 방식이 사용되어 왔으나, 이 역시 장시간에 걸쳐 진동이 가해지는 경우, 너트 풀림이 발생하는 한계가 있다.

(공개특허공보) 제10-2009-0036682호(2009.04.15)

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 지속적으로 가해지는 외력에 의해 어느 하나의 너트에 한쪽 방향으로 나사 풀림 현상이 일어나더라도 동시에 이에 결합된 다른 너트의 나사는 볼트에 조여지게 됨으로써, 볼트와 너트가 고정 대상물의 정확한 위치에 견고하게 체결 및 고정될 수 있고 나사 풀림을 방지할 수 있는 이중나사선 볼트 및 이중결합너트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 시계 방향 나사선 및 반시계 방향 나사선이 서로 다른 피치로 형성된 이중나사선 볼트; 상기 시계 방향 나사선에 부합하는 제1 암나사가 형성되어 있는 제1 너트; 및 상기 반시계 방향 나사선에 부합하는 제2 암나사가 형성되어 있는 제2의 너트를 포함하되, 상기 이중나사선 볼트에 체결된 상기 제1 너트와 상기 제2 너트는 서로 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 너트는 몸체의 하단에 돌출 형성된 결합돌출부가 구비되고, 상기 제2 너트는 몸체의 상단 내측으로 상기 결합돌출부에 부합하게 형성된 결합홈이 구비되며, 상기 제1 암나사와 제2 암나사는 상기 결합돌출부 또는 상기 결합홈보다 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합돌출부의 외주면에 제1 보조 수나사가 형성되고 상기 결합홈의 외측면에 상기 제1 보조 수나사에 부합하는 제2 보조 암나사가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합돌출부의 내주면에 제1 보조 암나사가 형성되고 상기 결합홈의 내측면에 제1 보조 암나사에 부합하는 제2 보조 수나사가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트는 풀림 현상을 방지하여 고정 대상물에 견고하게 체결되는 효과가 있다.

또한, 안정된 체결력을 제공함으로써 작업성, 안정성이 향상되고, 풀려진 너트를 다시 조여야하는 시간적, 경제적인 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트가 결합된 상태의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 이중나사선 볼트의 정면도이다.
도 4는 이중결합너트가 결합된 상태의 사시도이다.
도 5는 도 4의 단면도이다.
도 6은 이중결합너트가 분리된 상태에서의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트를 다른 각도에서 본 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 이중결합너트의 절개 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트가 고정대상물에 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트가 결합된 상태의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 이중나사선 볼트의 정면도이다. 또한, 도 4는 이중결합너트가 결합된 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해 단면도이며, 도 6는 도 4의 단면도이다. 또한, 도 7는 본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트를 다른 각도에서 본 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 이중결합너트의 절개 사시도이다.

이하 도 1 내지 도 9를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중결합너트(10)를 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 이중나사선 볼트 및 이중결합너트(10)는 이중나사선 볼트(100), 제1 너트(200) 및 제2 너트(300)를 포함한다.

도 3을 참고하면, 이중 나사선 볼트(100)는 헤드(102)와 나사봉(103)으로 이루어지고, 나사봉(103)의 하단에서 나사선이 형성되기 시작한다.

나사봉(103)에는 도 3의 초록색 선으로 표시된 10mm의 피치를 갖는 시계 방향 나사선(104) 및 빨간색 선으로 표시된 15mm의 피치로 반시계 방향을 따라 형성된 반시계 방향 나사선(106)이 형성된다.

서로 다른 방향을 향하는 두 개의 나사선이 동일한 피치를 갖도록 이중 나사선 볼트를 형성하는 경우, 밑면에서 볼트를 보았을 때 몸통부의 윤곽이 타원 형태를 이루고, 힘을 받는 면적이 줄어들게 되는 문제점이 있다.

그러나 본 발명은 시계 방향 나사선(104)과 반시계 방향 나사선(106)이 나사봉(103) 밑면에서부터 형성될 때, 나사선의 피치를 각각 10mm 및 15mm로 다르게 함으로써, 이중 나사선 볼트(100)를 밑면에서 보았을 때 나사봉(103)의 윤곽이 거의 원의 형태를 이루게 한다.

이렇게 함으로써, 이중 나사선 볼트(100)가 이중결합너트(200, 300)와 결합할 때 힘을 받게 되는 접촉 면적이 증가하여 기존의 단일 나사선을 구비한 볼트 및 너트와 비교하여도 결합 성능이 크게 저하되지 않도록 하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 이중결합너트(200, 300)들이 이중 나사선 볼트(100)에 체결된 상태에서 서로에 대해 결합된다.

이하, 도 2를 참고하여 이중결합너트(200, 300)들을 설명한다.

먼저, 제1 너트(200)는 몸체(210)와 결합돌출부(220)로 이루어진다.

제1 너트(200)의 몸체(210)는 내주면에 제1 암나사(211)가 형성되고, 외형은 일반적인 너트와 같이 다각기둥으로 형성된다.

결합돌출부(220)는 몸체(210)의 하단에 원통형으로 돌출 형성되는데, 제1 암나사(211)의 직경보다 더 큰 직경을 가지며, 돌출되는 길이는 몸체(210)의 높이보다 짧고 하단부는 개방된다.

한편, 제2 너트(300)는 몸체(310)와 결합홈(320)으로 이루어진다.

제2 너트(300)의 몸체(310)는 제1 너트(200)의 몸체(210)와 마찬가지로 내주면에 제2 암나사(311)가 형성되고, 외형은 일반적인 너트와 같이 다각기둥으로 형성된다.

구체적으로 결합홈(320)은 결합돌출부(220)와 나사 결합되도록 위해 형성된 홈으로서, 제2 암나사(311)보다 더 큰 직경을 가지며, 하단은 제2 너트(300)의 하단부에서 일정거리 이격되어 형성된다.

또한, 제2 암사나(311)는 제1 암나사(211)와 동일한 직경으로 형성되는데, 이때 제1 암나사(211)와 제2 암나사(311)의 나사선 방향은 서로 반대이고, 피치도 서로 다르게 형성된다.

본 명세서 및 도면에서는, 제1 암나사(211)가 이중 나사선 볼트(100)의 10mm 피치인 시계 방향 나사선(104)에 부합하도록 형성되고, 제2 암나사(311)는 15mm 피치인 반시계 방향 나사선(106)에 부합하도록 형성되는 경우에 대해 설명한다.

그러나 반대 경우로서, 제1 암나사(211)가 이중 나사선 볼트(100)의 15mm 피치인 반시계 방향 나사선(106)에 부합하도록 형성되고, 제2 암나사(311)는 10mm 피치인 시계 방향 나사선(104)에 부합하도록 형성되는 것도 가능하다.

여기서, 각 나사선(104, 106)의 피치가 10mm, 15mm에 국한되지 않음은 물론이다.

결합홈(320)은 결합돌출부에 부합되도록 제2 다각형부의 상단으로부터 하방을 향하는 홈의 형상을 가진다. 이러한 결합홈(320)은 결합돌출부(220)와 동일한 직경으로 형성된다.

이때, 결합 돌출부(220)와 결합홈(320)을 서로 나사 결합하기 위해, 결합 돌출부(220)의 내주면에는 제1 보조 암나사(221)가 형성되고, 결합 돌출부(220)의 내주면에 접하는 결합홈(320)의 내측면에는 결합 돌출부(220)의 제1 보조 암나사(221)에 부합하는 제2 보조 수나사(321)가 형성된다.

또한, 결합 돌출부(220)의 외주면에는 제1 보조 수나사(222)가 형성되고, 결합 돌출부(220)의 외주면에 접하게 되는 결합홈(320)의 외측면에는 결합 돌출부(220)의 제1 보조 수나사(222)에 부합하는 제2 보조 암나사(322)가 형성된다.

본 명세서에서는 결합 돌출부(220)와 결합홈(320)이 서로 나사결합을 통해 결합되는 것을 개시하지만, 제1 너트(200)와 제2 너트(300)를 서로 견고하게 결합할 수 있다면 나사결합이 아닌 다른 어떠한 결합방식을 적용하여도 무방하다.

도 9는 본 발명에 따른 이중나사선 볼트 및 이중결합너트가 고정대상물에 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

도 9는 볼트가 관통될 수 있는 볼트 구멍(H)이 형성된 두 개의 고정대상물(P1, P2)을 도시한다.

우선, 볼트 구멍(H)으로 이중나사선 볼트(100)가 관통된다. 전술한 바와 같이, 이중나사선 볼트(100)의 초록색 나사선은 10mm의 피치로 형성된 시계방향 나사선(114)이며, 빨간색 나사선은 15mm의 피치로 형성된 반시계방향 나사선(116)이다.

이러한 이중나사선 볼트(100)에 이중 나사선 볼트(100)의 시계 방향 나사선(114)에 부합하는 제1 암나사(211)가 구비된 제1 너트(200)를 먼저 체결한다.

제1 너트(200)는 나사봉(103)의 하단부에서 시계방향으로 너트를 회전시킴으로써 이중나사선 볼트(100)에 체결된다.

이때 고정대상물(P1, P2)이 서로 견고하게 고정될 수 있도록 제1 너트(200)를 이중나사선 볼트(100)에 단단히 체결한다.

그리고 나서, 제2 너트(300)를 반시계방향으로 회전시킴으로써, 제2 너트가 이중나사선 볼트(100)에 체결됨과 동시에 결합 돌출부(220)와 결합홈(320)의 결합도 이루어진다.

이와 같이 제1 너트(200)와 제2 너트(300)는 서로 결합된 상태로 이중나사선 볼트(100)에 체결된다.

이렇게 체결된 상태에서, 시계 방향 나사선(114)에 해당하는 이중 나사선 볼트(100) 및 제1 너트(200) 결합의 접촉면적은 대략 76%이고, 반시계 방향 나사선(116)의 경우는 대략 56%이며, 이중나사선 볼트 및 이중결합너트(10)의 전체 접촉면적은 평균적으로 66%정도이고, 최대 80%까지 가능하다.

본 발명은 이처럼 힘을 받는 부분을 크게 하여 너트의 피치가 손상되는 것을 방지하고 피치의 내구성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 체결된 이중나사선 볼트(100) 및 이중결합너트(200, 300)에 진동과 충격 등의 복합적인 외력이 가해지면 제1 너트(200)는 풀리는 방향으로 힘을 받게 된다.

그러나 제1 너트(200)가 풀리는 방향은, 제2 너트(300)에 있어서는 이중나사선 볼트(100)에 체결하기 위한 방향이 된다.

따라서, 이중나사선 볼트(100)와 제1 너트(200)의 결합이 풀리더라도 제1 너트(200)에 결합되어 있는 제2 너트(300)는 이중나사선 볼트(100)에 체결되는 방향으로 회전하게 되어 결과적으로 제1 너트(200)가 이중나사선 볼트(100)에 체결된 상태를 유지하게 되는 것이다.

또한 제1 너트(200)의 결합이 풀어지는 방향은 상대적으로 결합 돌출부(220)와 결합홈(320)의 체결을 더 강하게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중결합너트(10)는 서로 다른 방향의 암나사가 구비됨으로써, 한쪽 방향으로 너트 결합이 느슨하여지더라도 반대 방향의 암나사가 너트 결합을 조이게 되어 볼트 및 너트 조립체가 고정 대상 물체에 안정적으로 유지될 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 이중 나사선 볼트 및 이중결합너트 100 : 이중 나사선 볼트
102 : 헤드 103 : 나사봉
104 : 시계 방향 나사선 106 : 반시계 방향 나사선
200 : 제1 너트 210 : 몸체
211 : 제1 암나사 220 : 결합 돌출부
221 : 제1 보조 암나사 222 : 제1 보조 수나사
300 : 제2 너트 310 : 몸체
311 : 제2 암나사 320 : 결합홈
321 : 제2 보조 수나사 322 : 제2 보조 암나사
H : 볼트 구멍 P1, P2 : 고정 대상물

Claims (4)

1. 시계 방향 나사선 및 반시계 방향 나사선이 서로 다른 피치로 형성된 이중나사선 볼트;
   상기 시계 방향 나사선에 부합하는 제1 암나사가 형성되어 있는 제1 너트; 및
   상기 반시계 방향 나사선에 부합하는 제2 암나사가 형성되어 있는 제2 너트를 포함하고,
   상기 이중나사선 볼트에 체결된 상기 제1 너트와 상기 제2 너트는 서로 결합되도록 구성되되,
   상기 제1 너트는 몸체의 하단에 돌출 형성된 결합돌출부가 구비되며, 상기 제2 너트는 몸체의 상단 내측으로 상기 결합돌출부에 부합하게 형성된 결합홈이 구비되고,
   상기 결합돌출부와 상기 결합홈의 내경은 상기 제1 너트 및 상기 제2 너트의 내경보다 크며,
   상기 결합돌출부의 외주면에는 제1 보조 수나사가 형성되고, 상기 결합홈의 외측면에는 상기 제1 보조 수나사에 부합하는 제2 보조 암나사가 형성되며,
   상기 결합돌출부의 내주면에는 제1 보조 암나사가 형성되고, 상기 결합홈의 내측면에는 제1 보조 암나사에 부합하는 제2 보조 수나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중나사선 볼트 및 이중결합너트.
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