KR102287152B1

KR102287152B1 - 소착방지용 볼트

Info

Publication number: KR102287152B1
Application number: KR1020210036879A
Authority: KR
Inventors: 김선태
Original assignee: 김선태
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2041-03-22

Abstract

본 발명은 볼트를 대상물의 암나사에 체결시 안정된 자리면 안착을 유도하고, 볼트의 나사부에 생성되는 불완전 나사부가 생성되는 것을 방치하여 대상물에 생성되는 이중나사부에 소착(끼임)을 방지하여 용이한 체결을 유도할 수 있으며, 볼트 체결에 요구되는 불완전한 체결을 방지하면서 체결성 및 체결력을 보장하여 원가절감 및 체결 성능을 증대시킬 수 있는 소착방지용 볼트에 관한 것이다.

Description

소착방지용 볼트{BOLT}

본 발명은 소착방지용 볼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트를 대상물의 암나사에 체결시 안정된 자리면 안착을 유도하고, 볼트의 나사부에 생성되는 불완전 나사부가 생성되는 것을 방지하여 대상물에 생성되는 이중나사부에 소착(끼임)을 방지하여 용이한 체결을 유도할 수 있으며, 볼트 체결에 요구되는 불완전한 체결을 방지하면서 체결성 및 체결력을 보장하여 원가절감 및 체결 성능을 증대시킬 수 있는 소착방지용 볼트에 관한 것이다.

일반적으로 산업 전반에 걸쳐 각 부품을 체결함에 있어서 가장 흔히 사용되는 것이 체결볼트이다.

그리고 체결 볼트에 요구되는 성능으로는 소정의 체결력과 체결시 토크 및 풀림 토크 등이 있다.

대표적인 종류로서 볼트와 같이 원통 외주면에 형성된 수나사와 너트와 같이 원통 내주면에 형성된 암나사로 구별될 수 있다.

이러한 체결볼트의 외주면에 형성된 수나사의 가공은 볼트 재료를 나사가 형성된 금형의 사이에 위치시키고 회전시켜서 가공하게 되며, 이러한 전조방식의 가공은 절삭 가공에 비하여 가공 시간이 짧고 금속의 조직이 치밀하게 되어 강성이 강한 제품을 만들 수 있는 장점이 있다.

그러나 종래의 일반적인 전조방식으로 제조된 볼트(10)의 수나사(11)는 도 1에 도시된 바와 같이 나사의 끝단까지 충분한 전조압이 전달되지 않기 때문에 나사 끝단에 1~1.5피치(Pitch)의 불완전 나사산(12)이 형성된다.

그리고 암나사는 가공 요건에 따라 이중산이 발생된다.

상기와 같은 수나사(11)의 불완전 나사(12)와 암나사(20)의 이중나사(21)가 정상적으로 체결되지 않으면 도 2에 도시된 바와 같이 수나사(11)의 불완전 나사(12)가 암나사(20)의 이중나사(홈부, 21)에 끼어 들어가 체결 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

그리고 상기와 같은 암나사(20)의 이중나사(21)와 수나사(11)의 불완전 나사(12)와 불완전 접촉시 발생되는 소착(끼임) 현상으로 인해 체결력 강화를 위해 상호 마찰 면적을 더 확장하기에는 다소 불리한 구조로 이루어질 수 밖에 없으며 상호 체결되는 암나사 사이에는 체결시 축력 및 체결 후 압축력 발생에 의해 결합력이 생성되는 불완전한 체결로 인해 체결력을 향상시키기에는 어려움이 있었다.

즉 이와 같이 수나사의 불완전 나사부가 암나사의 이중산에 끼워지며 체결되면서 소착(끼임) 및 헛도는 등 불완전한 체결이 발생되고, 이에 따라 생산 손실이 발생되며, 체결성 및 체결력이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 나사의 끝단을 모따기 등을 가공하나 근본적으로 나사의 구조를 개선하여 해결할 기술이 절실한 실정이다.

한국 특허등록 제1157458호(2012. 06. 12.) 한국 특허등록 제2080355호(2020. 02. 17.) 한국 특허등록 제1087505호(2011. 11. 22.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 볼트의 수나사부는 일정부분까지는 동일한 외경으로 형성되며 상기 수나사부의 선단부 일정부분(2~3 나사산)까지는 소착방지 나사부의 형성하여 불완전 나사부가 생성되지 않는 소착방지용 볼트를 제공하는 데 목적이 있다.

그리고 본 발명은 불완전 나사부가 생성되는 것을 방지하여 나사부의 헛돔, 부서짐, 암나사부의 파괴, 소착에 의한 상대물 암나사의 폐기, 생산 손실 감소를 방지할 수 있으며, 산업현장에서의 생산 효율을 증대시킬 수 있으며, 원가절감 및 체결 성능을 향상시킬 수 있는 소착방지용 볼트를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 볼트의 수나사부 선단부에 수나사부의 외경보다 작은 외경의 소착방지 나사부를 형성하여 나사 유효경을 확보하면서 대상물의 암나사부에 체결 진입시 안정된 자리면 안착을 유도하며, 대상물의 이중나사에 끼이지 않고 용이한 체결을 유도할 수 있는 소착방지용 볼트를 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 머리부(100)가 형성되며, 머리부(100)의 일측으로 외경(D1)을 갖는 수나사산(210)과 내경(d)을 갖는 수나사골(220)이 형성된 수나사부(200)가 구비된 볼트에 있어서, 상기 수나사부(200)를 대상물의 암나사부(300)에 체결시 암나사부(300)에 생성되된 이중나사부에 소착되는 것을 방지하며, 불완전 나사부가 형성되지 않도록 수나사부(200)의 선단부에 수나사부(200)의 수나사산(210) 외경(D1)보다 작은 외경(D2)으로 돌출되도록 형성되는 소착방지 나사부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 소착방지 나사부(400)는 암나사부(300)의 암나사산(310) 경사면에 밀착되도록 일측에 형성되는 제 1나사 경사면(410); 상기 제 1 나사 경사면(410)의 타측에 형성되는 제 2나사 경사면(420); 상기 제 1, 2나사 경사면(410, 420) 외측에 선단부로 갈수록 좁아지도록 형성된 소착방지 경사면(430)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 소착방지 나사부(400)는 제 1나사 경사면(410)과 소착방지 경사면(430) 사이의 각도(θ)가 96°이며, 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)까지의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 1나사 경사면(410)까지의 높이(H2)가 75%이고, 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 2나사 경사면(420)까지의 높이(H3)가 70%인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 소착방지용 볼트의 수나사부는 일정부분까지는 동일한 외경으로 형성되며 상기 수나사부의 선단부 일정부분(2~3 나사산)까지는 소착방지 나사부의 형성하여 불완전 나사부가 생성되지 않는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 볼트에 불완전 나사부가 생성되는 것을 방지하여 나사부의 헛돔, 부서짐, 암나사부의 파괴, 소착에 의한 상대물 암나사의 폐기, 생산 손실 감소를 방지할 수 있으며, 산업현장에서의 생산 효율을 증대시킬 수 있으며, 원가절감 및 체결 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 볼트의 수나사부 선단부에 수나사부의 외경보다 작은 외경의 소착방지 나사부를 형성하여 나사 유효경을 확보하면서 대상물의 암나사부에 체결 진입시 안정된 자리면 안착을 유도하며, 대상물의 이중나사에 끼이지 않고 용이한 체결을 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 볼트의 불완전 나사부를 나타낸 예시도.
도 2는 종래 기술에 따른 볼트의 수나사와 암나사가 체결되는 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 소착방지용 볼트를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 소착방지용 볼트의 저면을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 소착방지용 볼트의 단면을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 소착방지용 볼트의 소착방지 나사부를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 소착방지용 볼트의 소착방지 나사부의 높이를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 소착방지용 볼트가 대상물의 암나사부에 결합되는 상태를 나타낸 예시도.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 볼트는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 머리부(100)가 구비되며, 머리부(100)의 일측으로 외경(D1)을 갖는 나사산(210)과 내경(d)을 갖는 나사골(220)이 형성된 수나사부(200)가 구비된다.

그리고 상기 수나사부(200)의 선단부에는 수나사부(200)의 수나사산(210) 외경(D1)보다 작은 외경(D2)으로 돌출되도록 형성되는 소착방지 나사부(400)가 구비된다.

즉 본 발명의 소착방지용 볼트의 수나사부(200)는 일정부분까지는 동일한 외경으로 수나사산(210)이 형성되며, 상기 수나사산(210)의 선단부에 일정부분(2~3 나사산)까지는 소착방지 나사부(400)의 형성하여 불완전 나사부가 생성되지 않는다.

상기와 같이 수나사부(200)의 수나사산(210) 선단부에 고착방지 나사부(400)가 구비됨으로써 종래의 볼트처럼 수나사산(210)의 선단부에 불완전 나사부가 생성되지 않으며, 수나사부(200)를 대상물의 암나사부(300)에 체결시 암나사부(300)에 생성된 이중나사부에 소착되는 것을 방지할 수 있다.

한편 상기 소착방지 나사부(400)는 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이 암나사부(300)의 암나사산(310) 경사면에 밀착되도록 일측에 제 1나사 경사면(410)이 형성되며, 상기 제 1나사 경사면(410)의 타측에는 제 1나사 경사면(410)과 대칭되는 각도로 제 2나사 경사면(420)이 형성된다.

그리고 상기 제 1, 2나사 경사면(410, 420) 외측에는 수나사부(200)의 선단부로 갈수록 좁아지도록 소착방지 경사면(430)이 형성된다.

즉 상기 제 1, 2나사 경사면(4010, 420)의 각도는 수나사부(200) 수나사산(210)과 동일한 각도(60°)로 형성되며, 제 1나사 경사면(410)은 수나사산(210) 방향에 형성되며, 제 2나사 경사면(420)은 수나사부(200)의 선단부 방향에 형성된다.

또한 소착방지 경사면(430)은 제 1나사 경사면(410)과 제 2나사 경사면(420) 사이에 형성되되 제 1나사 경사면(410)에서 제 2 나사 경사면(420) 방향으로 하향 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 상기 소착방지 나사부(400)는 도 7에 도시된 바와 같이 제 1나사 경사면(410)과 소착방지 경사면(430) 사이의 각도(θ)가 96°로 형성하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 소착방지 나사부(400)는 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)까지의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 1나사 경사면(410)까지의 높이(H2)가 75%이고, 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 2나사 경사면(420)까지의 높이(H3)가 70% 되도록 실시하는 것이 바람직하다.

즉 상기와 같이 수나사골(220)에서 제 1나사 경사면(410)까지의 높이(H2)가 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 나사산(210)까지의 높이(H1)의 75% 높이이고, 수나사골(220)에서 제 2나사 경사면(420)까지의 높이(H3)가 수나사골(220)에서 수나사산(210)의 높이(H1)의 70%로 형성하면 제 1나사 경사면(410)과 소착방지 경사면(430) 사이의 각도(θ)가 96°로 형성된다.

그리고 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)까지의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 1나사 경사면(410)까지의 높이(H2)가 75% 이상이 되면 도 2에 도시된 바와 같이 암나사(20) 이중나사(21)에 소착(끼임) 현상이 발생하여 볼완전한 체결이 발생하게 되며, 75% 이하가 되면 종래 볼트와 마찬가지로 불완전 나사가 되어 체결력이 떨어지게 된다.

또한 수나사골(220)에서 제 2나사 경사면(420)까지의 높이(H3)가 70% 이상이 되면 도 2에 도시된 바와 같이 암나사(20) 이중나사(21)에 소착(끼임) 현상이 발생하여 볼완전한 체결이 발생하게 되며, 75% 이하가 되면 소착방지 나사부의 나사 유효경을 확보하지 못하여 불완전 나사가 되어 체결력이 떨어지게 된다.

따라서 수나사골(220)에서 제 1나사 경사면(410)까지의 높이(H2)는 수나사부(200)의 수나사골(220)에서 나사산(210)까지의 높이(H1)의 75% 높이로 실시하고, 수나사골(220)에서 제 2나사 경사면(420)까지의 높이(H3)는 70% 높이로 실시하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 소착방지용 볼트를 대상물 암나부(300)에 체결시 도 8에 도시된 바와 같이 수나사부(200)를 암나사산(310)에 체결하면 소착방지 나사부(400)가 먼저 암나사산(310)에 삽입되며 소착방지 나사부(400)의 제 1, 2나사 경사면(410, 420)이 대상물 암나사부(300) 암나사산(310)과의 안정된 자리면 안착을 유도하며 체결된다.

그리고 머리부(100)를 계속 회전시키면 소착방지 나사부(400)의 소착방지 경사면(430)에 의해 대상물 암나사부(300)의 암사나산(310)에 형성된 이중나사에 의한 소착(끼임)이 발생되는 것을 방지하여 수나사부(200)를 용이하게 대상물 암나사부(300)의 암나사산(310)에 체결할 수 있다.

이와 같은 본 발명은 볼트에 불완전 나사부가 생성되는 것을 방지하여 나사부의 헛돔, 부서짐, 암나사부의 파괴, 소착에 의한 상대물 암나사의 폐기, 생산 손실 감소를 방지할 수 있으며, 산업현장에서의 생산 효율을 증대시킬 수 있으며, 원가절감 및 체결 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 볼트의 수나사부 선단부에 수나사부의 외경보다 작은 외경의 소착방지 나사부를 형성하여 나사 유효경을 확보하면서 대상물의 암나사부에 체결 진입시 안정된 자리면 안착을 유도하며, 대상물의 이중나사에 의해 소착되지 않고 용이한 체결을 유도할 수 있다.

100 : 머리부
200 : 수나사부
210 : 수나사산 220 : 수나사골
300 : 대상물 암나사부
310 : 암나사산
400 : 소착방지 나사부
410 : 제 1나사 경사면 420 : 제 2나사 경사면
430 : 소착방지 경사면
H1 : 나사골에서 수나사산까지의 높이
H2 : 나사골에서 제 1나사 경사면까지의 높이
H3 : 나사골에서 제 2나사 경사면까지의 높이

Claims

머리부(100)가 형성되며, 머리부(100)의 일측으로 외경(D1)을 갖는 수나사산(210)과 내경(d)을 갖는 수나사골(220)이 형성된 수나사부(200)가 형성된 볼트에 있어서,
상기 수나사부(200)를 대상물의 암나사부(300)에 체결시 암나사부(300)에 생성되는 이중나사부에 소착되는 것을 방지하며, 불완전 나사부가 형성되지 않도록 수나사부(200)의 선단부에 수나사부(200)의 수나사산(210) 외경(D1)보다 작은 외경(D2)으로 돌출되도록 형성되는 소착방지 나사부(400)를 포함하되,
상기 소착방지 나사부(400)는
암나사부(300)의 암나사산(310) 경사면에 밀착되도록 일측 수나사산(210) 방향에 형성되는 제 1나사 경사면(410);
상기 제 1 나사 경사면(410)의 타측에 제 1나사 경사면(410)과 대칭되는 각도로 수나사부(200)의 선단부 방향에 형성되는 제 2나사 경사면(420);
상기 제 1, 2나사 경사면(410, 420) 외측에 선단부로 갈수록 좁아지도록 하향 경사지게 2~3나사산 숫자로 형성된 소착방지 경사면(430)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소착방지용 볼트.
제 1 항에 있어서, 상기 소착방지 나사부(400)는
제 1나사 경사면(410)과 소착방지 경사면(430) 사이의 각도(θ)가 96°인 것을 특징으로 하는 소착방지용 볼트.
제 1항에 있어서, 상기 소착방지 나사부(400)는
수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)까지의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 1나사 경사면(410)까지의 높이(H2)가 75%인 것을 특징으로 하는 소착방지용 볼트.
제 1항에 있어서, 상기 소착방지 나사부(400)는
수나사부(200)의 수나사골(220)에서 수나사산(210)의 높이(H1)를 기준으로 수나사골(220)에서 제 2나사 경사면(420)까지의 높이(H3)가 70%인 것을 특징으로 하는 소착방지용 볼트.
삭제