KR200450860Y1 - 볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 볼트 풀림방지용 와셔 및 그것을 구비한 파이프 연결장치에 관한 것이다.
본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔는, 볼트가 통과되는 중공을 가지며, 볼트의 헤드와 볼트삽입홀이 형성된 물체의 사이에 위치되거나, 볼트에 체결되는 너트와 볼트삽입홀이 형성된 물체의 사이에 위치되고, 상기 물체에 형성된 볼트삽입홀 주변의 걸림홈에 삽입되도록 돌출 형성되어 있되 걸림홈에 삽입된 상태에서 설정된 수치 이상의 힘이 가해지면 걸림홈에 삽입되어 있던 부분이 상부로 구부러지면서 걸림홈에서 이탈되고 가해지던 힘이 제거되면 걸림홈에 삽입되는 상태로 복귀되는 풀림방지돌기가 하부면에 형성되어 있다.
본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔는, 볼트의 체결은 용이하면서도 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과는 우수한 특징이 있다.
본 고안의 파이프 연결장치는 상기와 같은 볼트 풀림방지용 와셔를 갖기 때문에 견고한 파이프 연결구조를 가지며, 파이프와 파이프의 견고한 연결상태를 유지할 수 있다.

Description

볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치{THE APPARATUS FOR JOINING TWO PIPES HAVING WASHER FOR BOLT}

본 고안은 볼트의 체결시에 사용되는 볼트 풀림방지용 와셔에 관한 것이다.

볼트를 사용하여 물체를 체결할 때 볼트의 헤드 하부면에 둥글고 얇은 금속판 형태의 와셔를 위치시킨다.

이러한 와셔는, 볼트에 의해 죄어지는 표면이 평평하지 않은 경우 평면을 형성하기 위한 목적, 너트만 사용하면 표면에 홈이 생길 수 있는 경우 이를 방지하기 위한 목적, 목재와 같이 재질이 연한 경우에 너트가 파고 들어갈 수 있어 이를 방지하기 위한 목적 등으로 사용한다.

또, 진동으로 인해 체결력이 느슨해지는 현상을 방지하기 위한 목적으로 와셔를 사용하기도 하는데 이러한 와셔로는 스프링 와셔 등이 있다.

그런데 종래 스프링 와셔 등을 통해서는 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 기대에 미치지 못하는 문제점이 있었다.

종래의 와셔가 갖는 또 다른 문제점은 볼트의 헤드 외측으로 일부분이 돌출되는 현상이 자주 발생되어 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라 그 본래의 기능이 저하된다는 것이었다.

종래 볼트의 체결 상태는 도 1의 A와 같이 볼트삽입홀(5)의 중앙에 볼트(3)가 위치되는 경우도 있지만 대부분의 경우 볼트(3)가 볼트삽입홀(5)의 한쪽 방향으로 치우쳐 있는 상태(도 1의 B와 도 1의 C 참조)로 체결되어 체결력의 고른 전달이 이루어지지 못하는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 수도배관 등을 설치하기 위하여 소정의 길이를 갖는 파이프와 파이프 등을 연결할 필요성이 있으며, 이러한 파이프의 연결작업이 신속하게 이루어지고, 연결부의 누수를 방지하기 위한 다양한 형태의 파이프 연결장치가 안출되었다.

대부분의 파이프 연결장치는, 제2연결대상파이프에 일체로 성형되어 있는 연결헤드에 제1연결대상파이프가 삽입된 상태에서 압륜이 연결헤드와 결합되고, 결합시 패킹에 의해 수밀성이 확보되도록 하는 방식이다.

본 고안 출원인의 선등록 특허 제0921990호(특허출원 제10-2009-0052852호)도 상기와 같은 방식을 갖되 패킹과 함께 스토퍼와 푸셔가 더 구비되어 더욱 우수한 수밀성이 확보되도록 한 것이다.

그런데 상기와 같은 종래의 파이프 연결장치는 많은 구성요소를 요구하면서도 수밀성은 기대에 미치지 못하는 문제점과 시공의 불량률이 만족할 정도로 낮지 않은 문제점이 있었다.

특히, 설치 초기에는 우수한 수밀성이 확보되지만 시간이 흐를수록 수밀성 확보가 어려워지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점이 발생되는 이유 중 상당부분을 차지하는 것이 압륜과 연결헤드의 결합에 사용된 볼트의 체결상태가 느슨해지는 현상이었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트의 체결은 용이하면서도 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 우수한 볼트 풀림 방지용 와셔 및 그것을 구비한 파이프 연결장치를 제공하려는데 목적이 있다.

또, 볼트의 체결시 볼트가 볼트삽입홀의 중앙에 위치되도록 하여 볼트의 체결력이 고르게 가해지도록 할 수 있는 볼트 풀림방지용 와셔 및 그것을 구비한 파이프 연결장치를 제공하려는 목적도 있다.

본 고안에서는 와셔를 구현함에 있어 하부면에 구부러짐이 가능한 풀림방지돌기가 형성되어 있고 이 풀림방지돌기가 볼트삽입홀 주변에 형성된 걸림홈에 삽입되도록 하며, 걸림홈에 삽입된 풀림방지돌기가 걸림홈에서 이탈되려면 설정된 수치 이상의 힘이 가해져야 가능하도록 한다.

이를 통해 볼트의 체결은 용이하면서도 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 우수한 볼트 풀림 방지용 와셔가 되도록 한다.

이러한 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔는 볼트가 통과되는 중공을 가지며, 볼트의 헤드와 볼트삽입홀이 형성된 물체의 사이에 위치되거나, 볼트에 체결되는 너트와 볼트삽입홀이 형성된 물체의 사이에 위치된다.

또, 물체에 형성된 볼트삽입홀 주변의 걸림홈에 삽입되도록 돌출 형성되어 있되 걸림홈에 삽입된 상태에서 설정된 수치 이상의 힘이 가해지면 걸림홈에 삽입되어 있던 부분이 상부로 구부러지면서 걸림홈에서 이탈되고 가해지던 힘이 제거되면 걸림홈에 삽입되는 상태로 복귀되는 풀림방지돌기가 하부면에 형성되어 있다.

본 고안에서는 상기와 같은 볼트 풀림방지용 돌기가 와셔의 역회전(볼트가 풀어지도록 회전되는 방향으로의 회전)을 방지하도록 하여 볼트의 풀림을 원천적으로 방지함으로써 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 더욱 우수하다.

또, 본 고안에서는 볼트와 볼트삽입홀 사이의 틈새에 위치되어 틈새를 메워주면서 볼트가 볼트삽입홀의 중앙에 위치되도록 하는 돌출부를 갖는 형태로 와셔를 구현함으로써 볼트의 체결력이 물체에 고르게 가해지도록 한다.

본 고안의 파이프 연결장치는, 상기와 같은 볼트 풀림방지용 와셔를 갖도록 하여 견고한 파이프 연결구조를 갖도록 한다.

본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔는, 하부면에 구부러짐이 가능한 풀림방지돌기가 형성되어 있고 이 풀림방지돌기가 볼트삽입홀 주변에 형성된 걸림홈에 삽입되도록 되어 있으며, 걸림홈에 삽입된 풀림방지돌기가 걸림홈에서 이탈되려면 설정된 수치 이상의 힘이 가해져야 한다.

따라서 볼트의 체결은 용이하면서도 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과는 우수한 특징이 있다.

상기 풀림방지돌기에는 볼트의 체결을 위해 볼트나 너트가 회전되는 방향으로 원주를 그리면서 풀림방지돌기가 회전될 때 걸림홈에 접촉되면서 풀림방지돌기가 상부로 구부러지도록 하는 경사면이 형성되어 있는 경우 와셔의 정회전은 용이하고 역회전은 방지되기 때문에 볼트의 풀림이 원천적으로 방지되므로 볼트의 체결력은 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 더욱 우수하다.

본 고안의 와셔에서 볼트와 볼트삽입홀 사이의 틈새에 위치되어 틈새를 메워주면서 볼트가 볼트삽입홀의 중앙에 위치되도록 하는 돌출부를 갖는 경우 볼트의 체결력이 물체에 고르게 가해지도록 할 수 있다.

본 고안의 파이프 연결장치는 상기와 같은 볼트 풀림방지용 와셔를 갖기 때문에 견고한 파이프 연결구조를 가지며, 파이프와 파이프의 견고한 연결상태를 유지할 수 있다.

본 고안의 파이프 연결장치가 제2연결대상파이프와 일체화되어 있는 연결소켓에 제1연결대상파이프가 삽입되고 압륜과 연결소켓이 결합되며, 패킹에 의해 수밀성이 확보되도록 되어 있고, 경사를 갖는 스토퍼밀착면과 압륜밀착면의 작용에 의해 압륜과 연결소켓이 결합될수록 제2연결대상파이프의 외측에 위치된 끊어진 링 형상의 스토퍼가 자연스럽게 오므라들면서 제2연결대상파이프를 가압, 고정하며, 파이프삽입구 내의 경사면과 패킹의 삽입구밀착면의 작용에 의해 압륜과 연결소켓이 결합될수록 패킹의 밀착력이 향상되도록 된 경우 최소한의 구성요소로 구현되면서도 우수한 수밀성이 확보되고, 신속한 설치가 가능할 뿐만 아니라 시공의 불량률도 크게 낮아지는 특징이 있다.

도 1은 종래 와셔를 사용한 경우 볼트가 볼트삽입홀의 한쪽 방향으로 치우쳐 있는 상태를 설명하기 위한 개략도
A : 볼트가 볼트삽입홀의 중앙에 위치된 상태로 체결된 상태
B : 볼트가 볼트삽입홀의 좌측으로 치우쳐 있는 상태로 체결된 상태
C : 볼트가 볼트삽입홀의 우측으로 치우쳐 있는 상태로 체결된 상태
도 2a는 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔를 도시한 사시도
A : 돌출부가 볼트의 외측을 가압하지 못하는 구조의 볼트 풀림방지용 와셔
B : 돌출부가 복수 개의 부분으로 분할되어 있고, 하부가 중공 방향으로 기울어져 있는 경사면을 가짐으로써 돌출부가 볼트의 외경을 가압하도록 된 구조의 볼트 풀림방지용 와셔
도 2b는 일체화홈을 갖는 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔와 볼트삽입홀 주변에 형성된 걸림홈을 설명하기 위한 개략도
A : 본 고안의 풀림방지용 와셔와 볼트삽입홀 및 걸림홀이 형성된 물체의 분해도
B : 풀림방지용 와셔에서 풀림방지돌기의 구조를 설명하기 위한 개략도
도 2c는 풀림방지용 돌기와 걸림홈의 작용을 설명하기 위한 개략도
A : 와셔가 정회전 되기 전의 상태
B : 와셔가 정회전되어 풀림방지돌기에 힘이 가해짐으로써 풀림방지돌기가 상부로 구부러지면서 걸림홈에서 이탈되는 상태
도 2d는 걸림홈이 오목한 부분을 갖는 구조를 설명하기 위한 개략도
A : 와셔가 정회전 되기 전의 상태
B : 와셔가 정회전되어 풀림방지돌기에 힘이 가해짐으로써 풀림방지돌기가 상부로 구부러지면서 걸림홈에서 이탈되는 상태
도 3은 도 2의 A와 같은 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔가 사용된 상태
A : 볼트의 헤드와 볼트삽입홀이 형성된 물체의 사이에 본 고안의 와셔가 위치된 상태
B : 볼트에 체결되는 너트와 볼트삽입홀이 형성된 물체의 사이에 본 고안의 와셔가 위치된 상태
도 4는 도 2의 B와 같은 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔가 사용된 상태
A : 볼트 풀림방지용 와셔의 돌출부 일부가 볼트삽입홀에 삽입된 형태(볼트와 너트의 체결 전 상태)
B : 볼트와 너트의 체결에 의해 볼트 풀림방지용 와셔의 돌출부가 점차 볼트삽입홀로 들어가면서 돌출부의 분할된 부분이 볼트 방향으로 움직이는 형태
C : 볼트와 너트가 완전히 체결되어 볼트 풀림방지용 와셔의 돌출부가 볼트의 외측을 가압하는 형태
도 5은 본 고안의 파이프 연결장치를 설명하기 위한 분해 사시도
도 6는 본 고안의 파이프 연결장치 사용상태도
도 7은 본 고안의 결합수단인 볼트와 이 볼트의 체결을 위한 압륜의 구조를 설명하기 위한 개략도
A : 볼트의 사시도
B : 일부 볼트삽입홀에 볼트가 삽입된 상태를 도시한 압륜의 평면도
도 8는 본 고안의 파이프 연결장치의 구성을 설명하기 분해 단면도
도 9는 본 고안의 구성요소인 패킹을 설명하기 위한 개략도
A : 패킹의 단면도
B : 제1연결대상파이프가 삽입된 상태의 단면도

이하, 본 고안의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명하다.

그러나 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 고안의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 고안은 볼트의 체결시에 사용되는 와셔에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 체결된 볼트의 풀림현상이 발생되면서 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하기 위한 볼트 풀림방지용 와셔에 관한 것이다.

따라서 본 고안의 와셔(100)는 볼트(3)가 통과되는 중공(101)을 가지며, 볼트(3)의 헤드와 볼트삽입홀(5)이 형성된 물체의 사이에 위치된다.

물론, 볼트(3)에 체결되는 너트(4)와 볼트삽입홀(5)이 형성된 물체의 사이에 위치될 수도 있다.

그런데 본 고안은 종래기술(스프링 와셔 등)의 효과가 기대에 미치지 못하는 문제점이 있어 이를 해소하려는 목적을 갖는다.

즉, 볼트의 체결은 용이하면서도 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 우수한 볼트 풀림 방지용 와셔를 제공하려는 목적을 갖는다.

이를 위하여 본 고안의 와셔는, 물체에 형성된 볼트삽입홀(5) 주변의 걸림홈(7)에 삽입되도록 돌출 형성되어 있되 걸림홈(7)에 삽입된 상태에서 설정된 수치 이상의 힘이 가해지면 걸림홈(7)에 삽입되어 있던 부분이 상부로 구부러지면서 걸림홈(7)에서 이탈되고 가해지던 힘이 제거되면 걸림홈(7)에 삽입되는 상태로 복귀되는 풀림방지돌기(103)가 하부면에 형성되어 있다.

상기 설명에서 설정된 수치 이상의 힘이란 풀림방지돌기(103)가 걸림홈(7)에서 이탈되도록 풀림방지돌기(103)를 상부로 구부릴 수 있는 힘을 의미한다.

이러한 힘의 범위는 풀림방지돌기(103)의 탄성력 및 풀림방지돌기(103)가 걸림홈에 삽입된 정도 등에 따라 달라질 수 있는 것이고, 구부러짐이 가능한 돌기가 홈에 삽입되어 있는 상태에서 힘을 가할 경우 돌기가 구부러지면서 홈에서 돌기가 이탈되도록 하는 기술은 다양한 산업분야에 적용되고 있는 것이므로 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상을 지식을 가진 자(이하 "당업자"라 함)에게 상기 '설정된 수치 이상의 힘'이라는 표현은 명확하게 이해될 수 있는 것이고, 당업자가 상기와 같은 풀림방지돌기(103)를 용이하게 구현할 수 있는 것이므로 이 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔(100)는 볼트삽입홀(5) 주변에 걸림홈(7)이 형성되어 있는 조건에서 사용되어 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지할 수 있다.

물론, 풀림방지돌기(103)가 하부면에서 돌출되어 있고 구부러짐과 원상태로의 복위가 가능한 탄성을 갖기 때문에 볼트삽입홀(7) 주변에 걸림홈(7)이 형성되어 있지 않다고 하더라도 종래 스프링 와셔를 통한 풀림방지 효과에 해당하는 정도의 풀림방지 효과는 얻을 수 있다.

상기와 같은 풀림방지돌기(103)에는 볼트의 체결을 위해 볼트나 너트가 회전되는 방향으로 원주를 그리면서 풀림방지돌기(103)가 회전될 때 걸림홈(7)에 접촉되면서 풀림방지돌기(103)가 상부로 구부러지도록 하는 경사면(103a)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
구체적으로 설명하면, 와셔(100)가 볼트의 체결을 위해 볼트가 회전되는 방향으로 원주를 그리면서 회전됨에 따라 풀림방지돌기(103)가 회전될 때 걸림홈(7)에 접촉되면서 풀림방지돌기(103)가 상부로 구부러지도록 하는 경사면(103a)이 풀림방지돌기(103)에 형성되어 있어 정회전은 용이하고 역회전은 방지되도록 하는 것이다.

즉, 경사면(103a)에 의해서 와셔(100)의 정회전은 용이하고 역회전은 방지되도록 하는 것이다.

역회전이 방지되면 볼트의 풀림을 원천적으로 방지하기 때문에 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지하는 효과가 더욱 우수하다.

와셔(100)의 역회전을 더욱 확실하게 방지하기 위해서, 상기 경사면(103a)이 형성된 방향과 반대되는 방향은 상, 하로 연장된 평면 형상으로 구현할 수 있다.(도 2c의 A 참조)

또, 볼트의 분리를 위해 볼트나 너트가 회전되는 방향(역회전 방향)으로 연장되어 있는 걸림홈(7)의 오목한 부분(7a)에 삽입되어 걸리는 형상으로 구현할 수도 있다.

즉, 가해지는 힘이 풀림방지돌기(103)를 상부로 구부리도록 작용되는 것이 아니라 풀림방지돌기(103)가 하부로 구부러지게 작용되도록 하는 것이다.

풀림방지돌기(103)가 상부로 구부러져야 걸림홈(7)에서 이탈이 가능한데 풀림방지돌기(103)가 하부로 구부러지기 때문에 매우 강한 힘이 가해지더라도 풀림방지돌기(103)가 파손되지 않으면 역회전은 이루어지지 않는 것이다.

상기와 같은 풀림방지돌기(103)는 다양한 산업분야에 적용되고 있는 다양한 형태로 구현 가능하다.

그러나 첨부된 도 2a와 같이 좌, 우, 전, 후의 네 방향 중 한 방향만이 하부면과 일체화되어 있도록 하는 것이 오작동 및 파손발생률 낮고 제조도 용이하여 바람직하다.

본 고안의 와셔(100) 상부면에는 다각형 형상의 일체화홈(104)이 형성되어 있되 이 일체화홈(104)은 볼트의 헤드나 너트의 하부면이 삽입되어 회전될 경우 볼트의 헤드나 너트가 걸려서 와셔(100)도 함께 회전되도록 하는 크기로 형성되어 있도록 할 수 있다.

즉, 볼트의 헤드나 너트는 대부분 각형이기 때문에 다각형 형상의 일체화홈(104)에 볼트나 너트가 삽입되어 있다면 삽입된 볼트의 헤드나 너트가 회전될 때 와셔(100)도 함께 회전되도록 하는 것이 가능한 것이다.

이러한 구성에 의하면 볼트를 강하게 조여 강한 체결력을 얻으려 할때 와셔도 함께 회전되기 때문에 볼트의 체결작업이 매우 용이하다.

일체화홈(104)은 볼트의 헤드나 너트의 하부면에 대응된 형상으로 구현하는 것이 바람직하다.

한편, 볼트(3)의 체결력은 물체에 고르게 가해지는 것이 바람직하다.

본 출원의 고안자는 볼트(3)의 체결력이 물체에 고르게 가해지지 않아 발생되는 문제점을 해소하기 위한 연구 과정에서 본 고안에서와 같은 와셔(100)를 사용하여 볼트(3)의 체결력이 물체에 고르게 가해지도록 하는 구조를 안출하였다.

볼트의 체결력이 물체에 고르게 전달되지 못하는 이유는 볼트가 볼트삽입홀(5)의 중앙에 위치된 상태로 체결되는 것(도 1의 A)이 아니라 한쪽 방향으로 치워쳐 있는 상태로 체결(도 1의 B, 도 1의 C)되기 때문이다.

특히, 볼트가 볼트삽입홀(5)의 한쪽 방향으로 치워져 있는 상태에서 와셔까지 한쪽 방향으로 치우치면 체결력이 물체에 고르게 가해지는 것이 더욱 어려울 뿐만 아니라, 볼트의 헤드나 너트의 외경보다 작은 와셔를 사용해도 볼트의 헤드나 너트의 외측으로 돌출되는 부분이 있기 때문에 미관도 좋지 않다.

이러한 이유로 본 고안에서는 볼트가 본 고안의 와셔(100)에 의해서 볼트삽입홀(5)의 중앙에 위치된 상태로 체결되도록 한다.

이를 위한 본 고안의 와셔(100)는 하부면에 돌출부(102)를 가지며, 이 돌출부(102)가 볼트삽입홀(5)에 삽입되도록 되어 있다.

또, 돌출부(102)는 볼트의 외경과 볼트삽입홀(5)의 내벽 사이에 존재하는 틈새(6)에 위치되어 틈새(6)를 메워주면서 볼트가 볼트삽입홀(5)의 중앙에 위치되도록 한다.

물론, 좌, 우, 전, 후로의 돌출부 두께(102a)가 동일할수록 볼트가 볼트삽입홀(5)의 중앙에 자연스럽게 위치될 수 있다.

또, 좌, 우, 전, 후로의 돌출부 두께(102a)가 동일하되 볼트의 외경과 볼트삽입홀(5)의 내벽 사이에 존재하는 틈새(6)와 큰 차이가 없을수록 볼트가 볼트삽입홀(5)의 정 중앙에 가깝게 위치된다.

도 2a의 A와 같은 구조에서, 볼트 체결의 용이성 등을 고려할 때 돌출부 두께(102a)는 볼트의 외경과 볼트삽입홀(5)의 내벽 사이에 존재하는 틈새(6)보다 0.1∼0.5mm 정도 작게 구현하는 것이 바람직하다.

볼트의 체결이 완료된 상태에서 전술한 돌출부(102)가 볼트(3)의 외측을 가압하고 있도록 하면 진동 등으로 인해 볼트(3)의 체결력이 느슨해지는 것을 방지할 수 있으며, 와셔(100)가 갖는 본래의 기능을 온전히 수행할 수 있다.

이를 위하여 본 고안의 와셔(100)에 형성된 돌출부(102)는 도 2a의 B와 같이 복수 개의 부분으로 분할되어 있고, 하부가 중공 방향으로 기울어져 있는 경사면(102b)을 갖도록 할 수 있다.

즉, 볼트의 체결시 돌출부(102)가 볼트삽입홀(5)로 점차 들어가게 되고, 이때 볼트삽입홀(5)의 내벽과 경사면(102b)이 밀착된 상태이기 때문에 돌출부(102)가 가압되어 볼트방향으로 움직여 볼트의 외측을 가압하도록 하는 것이다.(도 4 참조)

본 고안의 와셔(100)는 볼트삽입홀(5)에 돌출부(102)가 삽입된 상태에서 좌, 우, 전, 후로 움직이지 못하고 이로 인해 와셔(100)가 볼트삽입홀(5)의 한쪽 방향으로 치우치는 현상이 발생되지 않으므로 와셔(100)의 외경 크기가 볼트의 헤드나 너트의 외경보다 작다면 볼트나 너트에 가려져 와셔(100)가 보이지 않게 된다.

상기와 같은 볼트 풀림방지용 와셔(100)는 각종 산업분야에 사용될 수 있으며, 파이프와 파이를 연결하기 위한 파이프 연결장치에 사용할 수도 있다.

이와 같이 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔를 파이프 연결장치에 사용할 경우 볼트의 체결력이 느슨해지는 것을 방지할 수 있기 때문에 견고한 파이프 연결구조를 가져 파이프를 견고하게 연결할 수 있다.

특히 볼트의 체결력이 고르게 가해지도록 하는 구성을 갖는 경우 더욱 견고한 파이프 연결구조가 된다.

구체적으로 설명하면, 도 5 및 도 6과 같은 형태로 파이프 연결장치를 구현할 수 있다.

도 5와 도 6의 파이프 연결장치는, 제1연결대상파이프(1)가 삽입될 경우 제1연결대상파이프(1)의 외경에 밀착되는 내경(31)을 가지며, 제2연결대상파이프(2)의 끝부분에 일체화되게 성형되어 있는 연결소켓(10)의 파이프삽입구(11)에 삽입되는 패킹(30)을 갖는다.

또, 볼트삽입홀(22)이 형성되어 있으며, 제1연결대상파이프(1)가 삽입되고, 파이프경유홀(21)을 가지며, 상기 연결소켓(10)과 분리, 결합 가능하고, 결합력이 가해질수록 연결소켓(10) 방향으로 이동되는 압륜(20)을 갖는다.

또, 볼트(41)와 너트(42)를 체결하여 연결소켓(10)과 압륜(20)을 결합하는 결합수단(40)을 갖는다.

또, 본 고안의 볼트 풀림방지용 와셔(100)는 결합수단(40)의 구성요소인 너트(42)와 압륜(20)의 사이에 위치되어 있다.
즉, 볼트(41)가 통과되는 중공(101)을 가지며, 볼트(41)의 헤드와 볼트삽입홀(22)이 형성된 압륜(20) 사이에 위치되어 있고, 압륜(20)의 볼트삽입홀(22) 주변에 형성된 걸림홈(7)에 삽입되도록 돌출 형성되어 있되 걸림홈(7)에 삽입된 상태에서 설정된 수치 이상의 힘이 가해지면 걸림홈(7)에 삽입되어 있던 부분이 상부로 구부러지면서 걸림홈(7)에서 이탈되고 가해지던 힘이 제거되면 걸림홈(7)에 삽입되는 상태로 복귀되는 풀림방지돌기(103)가 하부면에 형성되어 있는 볼트 풀림방지용 와셔(100)를 구비한 파이프 연결장치가 되는 것이다.

상기 연결소켓(10), 패킹(30), 압륜(20), 결합수단(40)의 일반적 형상 등은 이미 널리 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같은 구조에 의하면 볼트가 풀리면서 볼트의 체결력이 느슨해지는 현상이 발생되지 않으므로 파이프의 견고한 연결상태를 유지할 수 있다.

파이프 연결장치를 구현함에 있어서, 구성요소의 수가 적어 경제적이면서도 우수한 수밀성을 확보할 수 있고, 신속한 설치가 가능할 뿐만 아니라 시공의 불량률도 크게 낮출 수 있도록 구현하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 고안에서는 상기 압륜(20)과 연결소켓(10)이 결합될수록 제1연결대상파이프(1)의 외측에 위치된 끊어진 링 형상의 스토퍼(50)가 자연스럽게 오므라들면서 제1연결대상파이프(1)를 가압, 고정하며, 패킹(30)의 밀착력이 향상되도록 한다.

즉, 스토퍼(50)가 제1연결대상파이프(1)를 움직이지 않게 잡아줌으로써 견고한 설치상태가 유지되도록 하되 스토퍼(50)의 움직임이 자연스럽게 이루어지도록 하는 것이다.

압륜(20)과 연결소켓(10)이 결합될수록 제1연결대상파이프의 외측에 위치된 스토퍼(50)가 자연스럽게 오므라들도록 하기 위해서 압륜(20)의 파이프경유홀(21)은 경사를 갖는 스토퍼밀착면(21a)을 갖는다.

또, 스토퍼(50)는 끊어진 링 형상으로 구현되며, 내측으로는 제1연결대상파이프(1)가 삽입되고 외측은 파이프경유홀(21)에 삽입되며, 스토퍼밀착면(21a)에 밀착되도록 스토퍼밀착면(21a)에 대응된 경사를 갖는 압륜밀착면(51)이 형성되어 있다.

물론, 스토퍼밀착면(21a)에 압륜밀착면(51)이 접촉된 상태에서 연결소켓(10)과 압륜(20)의 결합력이 더 가해질 경우 스토퍼(50)의 끊어진 양쪽 끝부분이 오므라들면서 스토퍼(50)의 내측은 제1연결대상파이프(1)를 가압한다.

또, 제1연결대상파이프(1)를 고르게 가압할 수 있도록 스토퍼(50)의 내측에는 가압돌기(52)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구조에 의하면 압륜(20)은 연결소켓(10)과 결합될수록 연결소켓(10) 방향으로 이동되고, 압륜밀착면(51)과 스토퍼밀착면(21a)이 경사를 갖기 때문에 압륜(20)이 연결소켓(10) 방향으로 이동될수록 즉, 연결소켓(10)과 압륜(20)이 결합될수록 스토퍼(50)가 자연스럽게 오므라들어 제1연결대상파이프(1)를 가압, 고정하게 된다.

상기 압륜(20)과 연결소켓(10)이 결합될수록 패킹(30)의 밀착력이 향상되도록 하기 위해 본 고안에서는 제2연결대상파이프(2)의 끝부분에 일체화되게 성형되어 있는 연결소켓(10)의 파이프삽입구(11)에 경사면(11a)이 형성되도록 한다.

또, 패킹(30)은 연결소켓(10)의 파이프삽입구(11) 내에 형성된 경사면(11a)에 대응된 경사를 가지는 삽입구밀착면(32)이 외측에 형성되어 있도록 한다.

또, 압륜(20)은 연결소켓(10)과 결합될수록 연결소켓(10) 방향으로 이동되는데 이동시에 연결소켓(10)의 파이프삽입구(11) 내에 삽입된 패킹(30)을 가압하여 패킹(30)의 삽입구밀착면(32)이 파이프삽입구(11) 내의 경사면(11a)에 밀착되도록 한다.

전술한 파이프 연결장치의 구조에 있어서, 패킹(30)의 내경(31)에는 외력이 가해지지 않더라도 삽입되는 제1연결대상파이프(1)의 외측에 접촉되는 접촉돌기(31a)와 접촉되지 않는 비접촉돌기(31b)를 갖도록 구현할 수 있다.

이때 비접촉돌기(31b)와 제1연결대상파이프(1) 사이의 틈새(6)(L)(접촉돌기(31a)와 비접촉돌기(31b)의 돌출 높이의 차이가 됨)는 연결소켓(10)과 압륜(20)의 결합력이 가해질 경우 비접촉돌기(31b)가 제1연결대상파이프(1)의 외측에 밀착될 수 있는 크기가 되도록 한다.

일반적으로 비접촉돌기(31b)와 제1연결대상파이프(1) 사이의 틈새(6)(L)는 1mm 크기가 되도록 하는 것이 좋다.

또, 접촉돌기(31a)의 좌, 우측에 비접촉돌기(31b)가 위치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 패킹(30)에 의한 수밀성이 더욱 향상되는 특징이 있다.

파이프 연결장치의 구성요소인 결합수단(40)은 종래기술에서와 같은 다양한 방식의 것을 사용할 수 있다.

그러나 볼트(41)와 너트(42)를 사용한 방식이 작업성이 좋고 강한 결합력을 얻을 수 있으며, 결합력을 안정적으로 유지할 수 있어 바람직하다.

그런데 볼트(41) 및 이 볼트(41)에 결합되어 연결소켓(10)과 압륜(20)의 결합력을 발생시키는 너트(42)를 사용한 종래의 방식은 너트(42)의 체결시에 너트(42)와 함께 볼트(41)가 회전되는 현상이 빈번하게 발생되어 연결소켓(10)과 압륜(20)의 강한 결합력을 얻는데 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 볼트(41)는 어느 한쪽이 연결소켓(10)에 걸려 고정되고 다른 한쪽은 압륜(20) 방향으로 연장되며 외측에 각진 모서리 부분(41a)을 갖는 형태로 구현한다.

또, 압륜(20)은 볼트(41)가 관통되는 볼트삽입홀(22)을 가지며, 상기 볼트(41)에 너트(42)를 체결할 때 볼트(41)가 회전되지 않도록 볼트(41)의 각진 모서리 부분(41a)이 걸리는 걸립부(23)를 갖도록 구현한다.

이러한 구성에 의하면 볼트(41)에 너트(42)를 체결할 때 너트(42)와 함께 볼트(41)가 회전되려고 하더라도 볼트(41)의 각진 모서리 부분(41a)이 압륜(20)의 걸립부(23)에 걸려 회전되지 못하기 때문에 볼트(41)와 너트(42)의 체결이 용이할 뿐만 아니라 연결소켓(10)과 압륜(20)의 강한 결합력이 발생되도록 체결하는 것도 가능하다.

본 고안의 파이프 연결장치에 있어서, 연결소켓(10)의 외측에 끼워져 연결소켓(10)과 볼트(41) 사이에 위치되고 볼트(41)에 접촉되는 보강링(60)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 볼트(41)와 너트(42)의 체결력에 의한 힘이 연결소켓(10)에 고르게 작용되도록 할 수 있을 뿐만 아니라 연결소켓(10)의 파손도 방지할 수 있다.

1. 제1연결대상파이프 2. 제2연결대상파이프
3. 볼트 4. 너트
5. 볼트삽입홀 6. 틈새
7. 걸림홈 7a. 오목한 부분
10. 연결소켓 11. 파이프삽입구
11a. 경사면 20. 압륜
21. 파이프경유홀 21a. 스토퍼밀착면
22. 볼트삽입홀 23. 걸림부
30. 패킹 31. 내경
31a. 접촉돌기 31b. 비접촉돌기
32. 삽입구밀착면 40. 결합수단
41. 볼트 41a. 각진 모서리 부분
42. 너트 50. 스토퍼
51. 압륜밀착면 52. 가압돌기
60. 보강링
100. 와셔 101. 중공
102. 돌출부 102a. 돌출부 두께
102b. 경사면 103. 풀림방지돌기
103a. 경사면 104. 일체화홈

Claims (9)

1. 파이프와 파이프 등을 연결하기 위한 파이프 연결장치에 있어서,
   제1연결대상파이프(1)가 삽입될 경우 제1연결대상파이프(1)의 외경에 밀착되는 내경(31)을 가지며, 제2연결대상파이프(2)의 끝부분에 일체화되게 성형되어 있는 연결소켓(10)의 파이프삽입구(11)에 삽입되며, 상기 파이프삽입구(11) 내의 경사면(11a)에 대응된 경사를 가지는 삽입구밀착면(32)이 외측에 형성되어 있는 패킹(30);
   볼트삽입홀(22)이 형성되어 있으며, 제1연결대상파이프(1)가 삽입되고 경사를 갖는 스토퍼밀착면(21a)이 형성되어 있는 파이프경유홀(21)을 가지며, 상기 연결소켓(10)과 분리, 결합 가능하고, 결합력이 가해질수록 연결소켓(10) 방향으로 이동되며, 이동시 연결소켓(10)의 파이프삽입구(11) 내에 삽입된 패킹(30)을 가압하여 패킹(30)의 삽입구밀착면(32)이 파이프삽입구(11) 내의 경사면(11a)에 밀착되도록 하는 압륜(20);
   끊어진 링 형상으로서 내측으로는 제1연결대상파이프(1)가 삽입되고 외측은 파이프경유홀(21)에 삽입되며, 상기 스토퍼밀착면(21a)에 밀착되도록 스토퍼밀착면(21a)에 대응된 경사를 갖는 압륜밀착면(51)이 형성되어 있는 스토퍼(50);
   상기 볼트(41)와 너트(42)를 체결하여 연결소켓(10)과 압륜(20)을 결합하는 결합수단(40);
   볼트(41)가 통과되는 중공(101)을 가지며, 볼트(41)의 헤드와 볼트삽입홀(22)이 형성된 압륜(20) 사이에 위치되어 있고, 압륜(20)의 볼트삽입홀(22) 주변에 형성된 걸림홈(7)에 삽입되도록 돌출 형성되어 있되 걸림홈(7)에 삽입된 상태에서 설정된 수치 이상의 힘이 가해지면 걸림홈(7)에 삽입되어 있던 부분이 상부로 구부러지면서 걸림홈(7)에서 이탈되고 가해지던 힘이 제거되면 걸림홈(7)에 삽입되는 상태로 복귀되는 풀림방지돌기(103)가 하부면에 형성되어 있는 볼트 풀림방지용 와셔(100);를 포함하여 구성되고,
   상기 패킹(30)의 내경(31)에는 외력이 가해지지 않더라도 삽입되는 제1연결대상파이프(1)의 외측에 접촉되는 접촉돌기(31a)와 접촉되지 않는 비접촉돌기(31b)를 가지며, 상기 비접촉돌기(31b)와 제1연결대상파이프(1) 사이의 틈새는 연결소켓(10)과 압륜(20)의 결합력이 가해질 경우 비접촉돌기(31b)가 제1연결대상파이프(1)의 외측에 밀착될 수 있는 크기인 것을 특징으로 하는, 볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 와셔(100)가 볼트의 체결을 위해 볼트가 회전되는 방향으로 원주를 그리면서 회전됨에 따라 풀림방지돌기(103)가 회전될 때 걸림홈(7)에 접촉되면서 풀림방지돌기(103)가 상부로 구부러지도록 하는 경사면(103a)이 풀림방지돌기(103)에 형성되어 있어 정회전은 용이하고 역회전은 방지되도록 된 것을 특징으로 하는, 볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 풀림방지돌기(103)는 좌, 우, 전, 후의 네 방향 중 한 방향만이 하부면과 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는, 볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치.
   
5. 삭제
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 와셔(100)의 하부면에는 볼트삽입홀(22)에 삽입되는 돌출부(102)가 형성되어 있되 상기 돌출부(102)는 볼트(41)의 외경과 볼트삽입홀(22)의 내벽 사이에 존재하는 틈새에 위치되어 상기 틈새를 메워주면서 볼트(41)가 볼트삽입홀(22)의 중앙에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는, 볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 돌출부(102)는 복수 개의 부분으로 분할되어 있고, 하부가 중공(101) 방향으로 기울어져 있는 경사면(102b)을 가짐으로써 볼트(41)의 체결시 볼트삽입홀(22)로 들어가면서 가압되어 볼트(41)의 외측을 가압하도록 된 것을 특징으로 하는, 볼트 풀림방지용 와셔를 구비한 파이프 연결장치.
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