KR20030024395A - Removable fastener - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A removable fastener is provided to reduce the number of parts and weight of aircraft by eliminating the necessity of using a rivet for fixing the nut plate to the aircraft. CONSTITUTION: A removable fastener for coupling a mechanical structure(10) and a skin(20) covering the mechanical structure, comprises a bolt(30) tightly fitted to a fitting hole(12) formed at the mechanical structure, in such a manner that a screw thread(32) of the bolt is protruded from the interior of the mechanical structure and a skin hole(22) formed at the skin; and a nut plate(40) which is screw-coupled with the screw thread of the bolt which is protruded from the skin hole of the skin, in such a manner that the skin is fixed at the mechanical structure. The nut plate is cone-shaped and has a groove(42) for coupling with a fastener tool or a tightening tool.

Description

분리가능한 파스너{REMOVABLE FASTENER}Detachable Fasteners {REMOVABLE FASTENER}

본 발명은 차량, 항공기 등의 일반적인 동력 기계 또는 비동력 기계를 포함하는 분야에 폭넓게 이용되는 분리가능한 파스너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼트의 체결 방향을 바꿈과 동시에 리벳을 없앰으로 인해 작업 공수가 줄어들고 기계 구조에 부착되는 파스너의 중량이 감소되는 분리가능한 파스너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detachable fastener widely used in fields including general power machines or non-power machines, such as vehicles and aircrafts. A detachable fastener which reduces and the weight of the fastener attached to the machine structure is reduced.

일반적으로 동력과 비동력 기계 구조는 다양한 파스너로 결합 고정된다. 그 중에 볼트와 너트를 이용하는 파스너는 분리가능한 파스너의 일종으로서 그 편리성으로 인해 여러 분야에서 많이 사용되고 있다. 특히 항공기 분야에 있어서도 볼트와 너트를 이용한 분리가능한 파스너는 항공기 구조의 여러 곳에 사용되고 있고 그 가운데 항공기 구조와 항공기 구조를 덮는 스킨의 결합에도 중요하게 사용되고 있다.In general, power and non-powered mechanical structures are combined and fixed with various fasteners. Among them, a fastener using a bolt and a nut is a kind of a detachable fastener and is widely used in various fields due to its convenience. Especially in the aircraft field, a detachable fastener using a bolt and a nut is used in various places of the aircraft structure, and among them, it is also important for the combination of the aircraft structure and the skin covering the aircraft structure.

이러한 종래의 볼트와 너트를 이용하는 분리가능한 파스너의 일례를 도 1에 나타내었다. 도 1은 항공기 분야에 있어서 볼트와 너트 플레이트 및 두 개의 리벳을 사용하는 종래의 분리가능한 파스너를 나타낸 단면도이다.An example of a detachable fastener using such a conventional bolt and nut is shown in FIG. 1. 1 is a cross-sectional view of a conventional detachable fastener using bolt and nut plates and two rivets in the aircraft field.

도면에 도시된 바와 같이, 항공기 분야에서 종래의 분리가능한 파스너는 한 쌍의 리벳(70a, 70b)에 의해 항공기 구조(10)에 먼저 고정 결합된 너트 플레이트(60)와, 항공기 구조(10)를 덮는 스킨(20)의 홀(24)과 항공기 구조(10)의 홀(14)을 사이에 두고 항공기 외부로부터 끼워져 상술한 너트 플레이트(60)의 나사산부와 나사산 결합하는 볼트(50)로 이루어진다.As shown in the figure, a conventional detachable fastener in the field of aircraft comprises a nut plate 60 which is first fixedly coupled to the aircraft structure 10 by a pair of rivets 70a, 70b, and the aircraft structure 10. It consists of a bolt 50 threaded from the outside of the aircraft with the hole 24 of the covering skin 20 and the hole 14 of the aircraft structure 10 interposed therebetween and threaded to the threaded portion of the nut plate 60 described above.

이와 같이, 종래의 분리가능한 파스너는 볼트(50)와 너트 플레이트(60) 및 두 개의 리벳(70a, 70b)으로 이루어진다.As such, a conventional detachable fastener consists of a bolt 50 and a nut plate 60 and two rivets 70a and 70b.

한편, 특정 기계 분야, 특히 항공기 분야에 있어서 항공기 구조의 기본은 가볍고 튼튼한 항공기의 구조 개발에 있다. 이러한 요구에 따라 많은 연구자들이 가볍고 튼튼한 항공기의 구조 개발을 위해 작은 부품 하나라도 그 소재나 구성 또는 체결구조 등을 연구 개발하고 있다.On the other hand, the basis of the aircraft structure in a particular mechanical field, in particular the aircraft field is to develop a light and durable aircraft structure. In response to this demand, many researchers are researching and developing the material, composition or fastening structure of even a small part to develop a light and durable aircraft structure.

본 발명은 상술한 연구들 중의 하나의 결과로서, 상술한 종래의 분리가능한 파스너를 개선하여 가볍고 튼튼한 기계 구조 특히 항공기 구조에 매우 유용한 분리가능한 파스너를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention aims to provide a detachable fastener which is very useful for a light and durable mechanical structure, in particular an aircraft structure, as a result of one of the above studies, by improving the conventional detachable fastener described above.

특히, 본 발명은 앞서 설명한 항공기 분야의 종래 기술로서의 분리가능한 파스너를 개량한 것으로서, 종래의 분리가능한 파스너의 조립 체결시 너트 플레이트를 고정하기 위해 사용된 적어도 2개의 리벳을 필요로 하지 않는 분리가능한 파스너를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In particular, the present invention is an improvement on the detachable fastener as the prior art in the aircraft field as described above, wherein the detachable fastener does not require at least two rivets used to secure the nut plate in the assembling engagement of the conventional detachable fastener. To provide that purpose.

구체적으로, 본 발명은 항공기 구조와 스킨의 결합에 있어서 볼트의 체결 방향을 바꾸고 볼트를 항공기 구조의 피팅홀에 끼워맞춤으로서 적절한 체결 구조를 가지면서도 작업 공수가 줄어들고 기계 구조 특히 항공기 구조에 부가되는 파스너의 중량이 감소된 분리가능한 파스너를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Specifically, the present invention is to change the fastening direction of the bolt in the combination of the aircraft structure and the skin and to fit the bolt into the fitting hole of the aircraft structure, while having a suitable fastening structure, the work maneuver is reduced and added to the mechanical structure, especially aircraft structure It is an object to provide a separable fastener having a reduced weight.

도 1은 볼트와 너트 플레이트 및 적어도 두 개의 리벳을 사용하는 종래의 분리가능한 파스너를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional detachable fastener using a bolt and nut plate and at least two rivets;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분리가능한 파스너를 나타낸 평면도,2 is a plan view showing a detachable fastener according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 절단한 단면을 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 ... 구조(structure)12 ... 피팅홀10 ... structure 12 ... fitting hole

20 ... 스킨(skin)22 ... 스킨홀20 ... skin 22 ... skin hole

30 ... 볼트32 ... 나사산부30 ... bolt 32 ... threaded portion

40 ... 너트플레이트42 ... 홈40 ... Nut Plate 42 ... Groove

44 ... 나사산부44 ... threaded

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 기계의 뼈대를 이루는 기계 구조와 이 기계 구조를 덮는 스킨을 결합하기 위한 분리가능한 파스너(Removablefastener)에 있어서, 상기 기계 구조의 내부로부터 상기 스킨의 스킨홀 상에 그 나사산부가 돌출하도록 상기 기계 구조에 형성된 피팅홀(fitting hole)에 꽉 맞추어 끼워진 볼트, 및 상기 스킨이 상기 기계 구조에 고정되도록 스킨의 스킨홀 상에 돌출된 상기 볼트의 나사산부와 나사산 결합되는 너트 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리가능한 파스너가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, in the removable fastener for joining the mechanical structure forming the skeleton of the machine and the skin covering the mechanical structure, the skin hole of the skin from the inside of the mechanical structure A bolt that fits tightly into a fitting hole formed in the machine structure such that the threaded portion protrudes onto the thread, and a threaded connection with the threaded portion of the bolt protruding on the skin hole of the skin so that the skin is fixed to the machine structure. A detachable fastener is provided comprising a nut plate.

상술한 본 발명에 있어서, 상기 너트 플레이트는 원뿔형 너트 플레이트로서 그 주면상에 파스너 공구 결합용 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention described above, the nut plate is a conical nut plate, characterized in that it comprises a fastener tool engaging groove on its main surface.

이러한 구성은 너트 플레이트를 고정하는 리벳을 필요로 하지 않는다. 따라서 작업 공수가 줄어들고 기계 구조에 부가되는 부품수를 감소시켜 결국 기계 구조의 중량이 감소되는 데 기여할 수 있다. 이것은 본 발명이 가볍고 튼튼한 구조를 지향하는 항공기 구조에 매우 유용하다는 것을 말해준다.This configuration does not require a rivet to secure the nut plate. This can reduce labor and reduce the number of parts added to the machine structure, which in turn contributes to the weight reduction of the machine structure. This suggests that the present invention is very useful for aircraft structures that are oriented towards a light and robust structure.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분리가능한 파스너를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 절단한 단면을 나타낸 단면도이다. 여기에서 본 발명은 항공기 구조에 적용된 예로서 설명된다.2 is a plan view showing a detachable fastener according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line I-I of FIG. The present invention is described herein as an example applied to an aircraft structure.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 분리가능한 파스너는 항공기 구조(10)의 내측에서 외측으로 항공기 구조(10)의 피팅홀(12)에 꽉 맞추어 끼워진 볼트(30)와, 상기 항공기 구조(10)의 피팅홀(12)과 항공기 구조(10)의 외표면을 덮는 스킨(20)의 스킨홀(22)을 통해 돌출된 볼트(30)의 나사산부(32)와 나사산결합하는 너트 플레이트(40)로 이루어진다.As shown in the figure, the detachable fastener according to the embodiment of the present invention includes a bolt 30 fitted tightly into the fitting hole 12 of the aircraft structure 10 from the inside of the aircraft structure 10 to the outside, and Threaded with the threaded portion 32 of the bolt 30 protruding through the skin hole 22 of the skin 20 covering the fitting hole 12 of the aircraft structure 10 and the outer surface of the aircraft structure 10. Nut plate 40.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 분리가능한 파스너는 파스너를 구성하는 볼트(30)의 나사산부(32)의 지름과 실질적으로 동일한 지름의 피팅홀(12)이 형성된 항공기 구조(10)와 이러한 항공기 구조(10)의 표면을 덮고 상술한 피팅홀(12)에 대응하는 스킨홀(22)을 구비한 스킨(20)이 준비된 상태에서, 볼트(30)의 나사산부(32)가 스킨(20)의 스킨홀(22) 상에 돌출되도록 상술한 볼트(30)를 항공기 구조(10)의 내측으로부터 외측을 향해 피팅홀(12)에 억지로 끼워 맞추어 넣고, 소정의 파스너 공구 또는 조임 공구를 너트 플레이트(40)의 홈(42)에 걸고 돌려서 스킨홀(22) 상에 돌출된 볼트(30)의 나사산부(32)가 원뿔형의 너트 플레이트(40)의 나사산부(44)와 나사산 결합되도록 하여 이루어진다.That is, the detachable fastener according to the embodiment of the present invention is the aircraft structure 10 and the aircraft structure 10 formed with a fitting hole 12 having a diameter substantially the same as the diameter of the threaded portion 32 of the bolt 30 constituting the fastener. With the skin 20 having the skin hole 22 corresponding to the fitting hole 12 described above covering the surface of the structure 10 being prepared, the threaded portion 32 of the bolt 30 is the skin 20. The above-mentioned bolt 30 is forcibly fitted into the fitting hole 12 from the inside of the aircraft structure 10 toward the outside so as to protrude on the skin hole 22 of the aircraft 10, and the predetermined fastener tool or the tightening tool is inserted into the nut plate ( The threaded portion 32 of the bolt 30 protruding on the skin hole 22 by hooking and turning to the groove 42 of the 40 is made to thread-engage with the threaded portion 44 of the conical nut plate 40.

상술한 너트 플레이트(40)의 홈(42)은 너트 플레이트(40)의 나사산 결합을 위해 사용되는 공구가 결합되는 부분이다. 따라서, 작업 효율을 고려하여 적당한 개수와 형태를 가질 수 있다.The groove 42 of the nut plate 40 described above is a portion to which a tool used for thread engagement of the nut plate 40 is coupled. Therefore, in consideration of the work efficiency it can have a suitable number and shape.

특히 너트 플레이트(40)는 스킨(20)의 표면과 동일평면을 형성하도록 구성되는 것이 바람직하다.In particular, the nut plate 40 is preferably configured to form the same plane as the surface of the skin 20.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 너트 플레이트를 기계 구조 특히 항공기 구조에 고정하기 위해 종래에 사용되던 리벳을 사용하지 않는다. 따라서 기계 구조 특히 항공기 구조의 조립에 있어서 기계 구조 또는 항공기 구조에 부가되는부품 개수와 그에 의한 중량 부가를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.As mentioned above, the present invention does not use rivets conventionally used to secure nut plates to mechanical structures, particularly aircraft structures. Therefore, there is an advantage in that the number of parts added to the mechanical structure or the aircraft structure and the weight added thereto can be reduced in the assembly of the machine structure, in particular the aircraft structure.

또한, 본 발명에 의하면 볼트의 조립 방향과 결합 구조를 변경하고 리벳을 제거함으로써 리벳을 이용하여 너트 플레이트 등을 미리 기계 구조에 고정 결합할 필요가 없어 작업 공수가 줄어들고 작업 효율이 높아진다는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, by changing the assembly direction of the bolt and the coupling structure and removing the rivet, there is no need to fix the nut plate or the like to the machine structure in advance by using the rivet, thereby reducing the number of work and increase the work efficiency. .

Claims (2)

기계의 뼈대를 이루는 기계 구조(10)와 이 기계 구조(10)를 덮는 스킨(20)을 결합하기 위한 분리가능한 파스너에 있어서,In the detachable fastener for joining the machine structure 10 which forms the skeleton of the machine and the skin 20 covering the machine structure 10, 상기 기계 구조(10)의 내부로부터 상기 스킨(20)의 스킨홀(22) 상에 그 나사산부(32)가 돌출하도록 상기 기계 구조(10)에 형성된 피팅홀(12)에 꽉 맞추어 끼워진 볼트(30), 및Bolts fitted tightly to fitting holes 12 formed in the machine structure 10 such that the threaded portions 32 protrude from the inside of the machine structure 10 onto the skin holes 22 of the skin 20. 30), and 상기 스킨(20)이 상기 기계 구조(10)에 고정되도록 상기 스킨(20)의 스킨홀(22) 상에 돌출된 상기 볼트(30)의 나사산부(32)와 나사산 결합되는 너트 플레이트(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리가능한 파스너.Nut plate 40 which is threaded to the threaded portion 32 of the bolt 30 protruding on the skin hole 22 of the skin 20 so that the skin 20 is fixed to the mechanical structure 10. Detachable fasteners comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 너트 플레이트(40)는 원뿔형 너트 플레이트로서 그 주면상에 파스너 공구 결합용 홈(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리가능한 파스너.The nut plate (40) is a conical nut plate, characterized in that it comprises a fastener tool engagement groove (42) on its major surface.