KR20060121188A - 패스너 조립체 - Google Patents

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KR20060121188A
KR20060121188A KR1020067011670A KR20067011670A KR20060121188A KR 20060121188 A KR20060121188 A KR 20060121188A KR 1020067011670 A KR1020067011670 A KR 1020067011670A KR 20067011670 A KR20067011670 A KR 20067011670A KR 20060121188 A KR20060121188 A KR 20060121188A
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KR
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nut
fastener assembly
cap
bearing surface
washer
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KR1020067011670A
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데오도르 제이. 비달렉
레리 제이. 윌슨
데이비드 에이. 해리스
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맥린-포크 컴퍼니
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Abstract

본 발명은 토크 전달 장치를 가진 너트, 토크를 전달하도록 구성된 토크 전달 장치, 및 너트에 따르는 형태로 구성된 캡(cap)을 포함하는 패스너 조립체에 관한 것으로, 캡은 너트 상에서 보유되어 상보 결합이 캡과 너트 사이에서 형성된다.

Description

패스너 조립체{FASTENER ASSEMBLY}
본 발명은 패스너(fastener) 조립체 및 특히 캡을 가진 패스너 조립체에 관한 것이다.
패스너들이 종래기술에 공지되고 나사를 가진 부재에 나사체결되기 위해 이용된다. 본 발명은 캡을 가진 개선된 패스너에 관한 것이다.
본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되고 요약서에 의해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다. 간단히 설명하면, 패스너조립체가 캡을 지지하는 너트(nut)를 가지고 지지면을 가진 와셔를 가지며, 상기 너트 및 와셔가 공통축주위에서 회전하고, 너트가 지지면에 대해 축방향으로 마주보는 원형면을 가지며, 원형면 및 지지면이 파면구조를 가진다.
도 1은 스터드위에 나사체결되는 선호되는 실시예의 패스너 조립체 및 스핀들위에 나사체결되는 선호되는 실시예의 패스너조립체를 가진 휠 허브(wheel hub) 및 차량액슬을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 선 2-2을 따라 본 단면도.
도 3은 선택적 실시예의 와셔를 도시한 분해사시도.
도 4는 선택적 실시예의 패스너조립체를 부분단면으로 도시한 저면도.
도 5는 선택적 실시예의 패스너조립체를 부분단면으로 도시한 평면도.
도 6은 선택적 실시예의 와셔 및 너트를 부분단면으로 도시한 측면도.
도 7은 서로에 대한 관계를 원주방향으로 도시하고 선택적 실시예의 너트 및 와셔에 중첩되어 배열된 원형의 지지면들이 1/4부분을 도시한 평면도.
도 8은 곡선을 선형으로 도시하고 선택적 실시예의 조립체내에 결합된 면들 및 면들의 원호부분( 도면에서 180 원호)을 확대도시한 도면.
도 9는 경사면들의 볼록한 곡률을 도시하고 선택적 실시예의 너트를 도시한 측면도.
도 10은 경사면들의 오목한 곡률을 도시하고 선택적 실시예의 와셔를 도시한 측면도.
도 11은 선택적 실시예의 너트를 도시한 측면도.
도 12은 선택적 실시예의 너트를 도시한 측면도.
도 13은 선택적 실시예의 와셔를 도시한 측단면도.
도 14는 선호되는 실시예의 패스너조립체를 도시한 분해사시도.
도 15는 선호되는 실시예의 패스너조립체를 부분단면으로 도시한 하측면도.
도 16는 선호되는 실시예의 패스너조립체를 부분단면으로 도시한 상측면도.
도 17은 선호되는 실시예의 캡을 도시한 하측면도.
도 18은 선호되는 실시예의 캡을 도시한 측면도.
도 19는 선호되는 실시예의 패스너조립체를 도시한 측면도.
도 20은 선호되는 실시예의 패스너조립체를 도시한 측단면도.
도 21은 선호되는 실시예의 너트에 배열된 마찰면을 도시한 상세도.
도 22는 선택적 실시예의 캡위에 배열된 마찰면을 도시한 상세도.
도 23은 선택적 실시예의 너트위에 배열된 원형면을 상세히 도시한 측면도.
도 24는 선택적 실시예의 와셔위에 배열된 지지면을 도시한 측단면도.
도 25는 선택적 실시예의 와셔를 도시한 측단면도.
도 26은 선택적 실시예의 와셔위에 배열된 고정면을 상세히 도시한 측단면도.
도 27은 선택적 실시예의 와셔를 도시한 측단면도.
도 28은 소켓렌치로부터 소켓에 대해 선택적 실시예의 캡 및 너트를 도시한 측단면도.
도 29는 선택적 실시예의 캡을 도시한 측단면도.
도 30은 스터드에 대한 선택적 실시예의 너트 및 와셔를 도시한 측단면도.
도 31은 선택적 실시예의 와셔위에 배열된 지지면을 도시한 측단면도.
도 32는 선택적 실시예의 와셔를 도시한 측단면도.
도 33은 선택적 실시예의 너트위에 배열된 원형면을 상세히 도시한 측면도.
도 34는 노치를 가진 스터드에 대해 선택적 실시예의 패스너조립체를 도시한 측단면도.
도 35는 선택적 실시예의 패스너조립체를 도시한 측단면도.
도 36은 선택적 실시예의 패스너조립체를 도시한 분해사시도.
도 37은 선호되는 실시예의 부분적으로 마무리된 너트를 도시한 분해사시도.
도 38은 선택적 실시예의 패스너조립체를 도시한 하측면도.
도 1 및 도 2를 참고할 때, 차량용 액슬조립체(10)가 도시된다. 수직방향의 판(14)을부터 수평으로 연장되는 스핀들(12)내에서 스터드(26)가 액슬조립체(10)에 구성된다. 차량의 (도면에 도시되지 않은 )프레임위에 종래기술에 따라 장착되는 피팅(16)의 외측면이 상기 판(14)에 의해 구성된다.
스핀들(12)위에서 회전하도록 휠허브(20)가 배열된다. 휠허브(20)는 원통형 몸체(22)를 포함한다. 상기 휠허브(20)가 내측 롤러베어링조립체(28) 및 외측롤러베어링조립체(29)위에서 스핀들(12)위에 배열된다. 내측 롤러베어링조립체(28)가 스핀들(12)의 원통형내측단면(31)에 배열되고 스핀들의 돌출측부(33) 및 휠허브(20)의 몸체(22)내에서 마주보는 돌출측부(35)사이에 유지된다. 외측롤러베어링조립체(29)가 스핀들(12)의 원통형외측단면(37)에 배열되고 허브몸체(22)내부에서 돌출측부(39)에 대해 배열되며 베어링조립체의 내측단부에서 스핀들의 테이퍼구조 중간단면(43)을 둘러싸는 원추대 스페이서(41)에 대해 배열된다.
원통형몸체(22)가 반경방향으로 연장되는 플랜지(24)와 일체구성된다. 다수의 스터드(26)들이 주변부와 근접한 위치에서 플랜지(24)로부터 축방향으로 연장된다. (도면에 도시되지 않은 ) 휠을 휠허브(20)에 장착하기 위해 종래기술에 따라 스터드(26)들이 이용된다. 도 1 및 도 2를 참고할 때, 선호되는 실시예의 패스너조립체(50)가 스터드(26)내부로 나사체결된다.
도 19를 참고할 때, 패스너조립체(50)의 선호되는 실시예가 도시된다. 도면을 참고할 때, 패스너조립체(50)가 너트(52)를 가진다. 상기 너트(52)가 1020 내지 1045 강과 같은 탄소강과 같은 금속을 포함한다.
도 19에 도시된 너트몸체(62)가 단조된다. 상기 강이 우선 2100°F까지 가열되고 부분들로 절단되며 가압되어, 원형구조를 가지고 직경이 증가된다. 내측면(63)의 일부분 및 토크전달면(66)이 단조된다. 다음에 내측면(63)의 일부분이 펀칭되고 너트(52)가 26 내지 36 또는 31 록크웰 C 스케일의 평균경도까지 열처리된다.
도 14에 도시된 선호되는 실시예의 와셔몸체(82)가 4140 강과같은 합금강으로 제조된다. 선택적 실시예에서 1020 내지 1045 강과 같은 중간 탄소강이 이용된다. 와셔몸체(82)가 단조에 의해 제조된다. 강이 2100°F까지 가열되고, 부분들로 절단되며 가압되어, 원형으로 구성되고 직경이 증가한다. 다음에 원형체가 형성되고 펀칭된다. 상기 와셔몸체(82)가 28 내지 42 또는 36 록크웰 C 스케일의 평균경도까지 열처리된다.
상기 너트(52) 및 와셔(54)가 함께 조립된다. 상기 너트(52)가 상기 와 셔(54)와 연결되고, 다음에 상기 너트위의 스커트(68)가 칼라(85)를 형성하도록 확대된다. 칼라(85)가 나사(64)를 위한 리드(lead)를 제공한다. 다음에 탭(tap)이 너트몸체(62)를 통해 하부로 전달되고 나사(64)들이 너트몸체(62)내부에 절삭된다. 상기 나사(64)들이 대략 0.3125인치 내지 대략 1.25인치까지의 범위의 직경을 가진다.
나사(64)들이 절삭된 후에 너트몸체(62)가 머시닝센터를 통과한다. 너트몸체(62)내부의 나사(64)가 가지는 소직경이 척으로 고정되고 다음에 선삭되거나 요홈가공된다. 너트(52)가 콜렛 또는 맨드릴에 배열되고 선삭되거나 요홈가공된다. 미끄럼을 방지하기에 충분하도록 콜렛이 소직경부를 고정하고 너트몸체(62)가 주위에서 회전된다. 요홈가공공구가 너트몸체(62)의 측부로 들어가서 재료를 절단하여 이전의 육각형상이 지지면(59)을 위해 더욱 바람직하게 성형된다.
너트몸체(62)가 선삭되거나 요홈가공된 후에, 마찰면(70)이 지지면(59)내에 형성된다. 마찰면(70)이 널링(knurling)공구에 의해 형성된다. 선호되는 실시예에 의하면, 상기 널링공구는 30내지 60도 또는45도의 범위에서 오른손(right hand)" 노치(71)를 가압하기 위해 이용된다. 선택적 실시예에서 왼손" 노치(71)가 동일한 각도로 본 발명의 범위내에서 구성될 수 있다.
너트몸체(62) 및/또는 와셔몸체(82)가 코팅(coating)을 가질 수 있다. 상기 코팅에 의해 부식 및/또는 녹발생이 방지되고 다른 코팅이 이용될 수 있다. 예를 들어, 코팅에 의해 마찰이 감소될 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 코팅이 너트 및 와셔사이의 마찰을 감소시킨다. 또다른 실시예에 의하면, 코팅이 나 사들사이의 마찰을 감소시킨다.
다양한 화합물들이 적합한 코팅제로서 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 PTFE 가 이용된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 아연코팅이 이용된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 금속산화물 및/또는 알루미늄 플레이크(flake)를 포함한 물기초 코팅 확산제가 이용된다.
도 11을 참고할 때, 지지면(59)이 상기 너트(52)에 제공된다. 지지면(59)은 캡(53)과 함께 작동한다. 지지면(59)은 캡을 지지하도록 구성된다. 도 11을 참고할 때, 상기 너트(52)에 대해 캡(53)이 지지되어, 상기 캡 및 지지면(59)사이에 간섭끼워맞춤이 형성된다.
선호되는 실시예의 지지면(59)이 제 1 면(60)을 가진다. 제 1 면(60)은 적어도 내부면(81)의 일부분과 일치하게 형성된다. 도 29를 참고할 때, 제 1 면(60)은 캡(53)과 함께 간섭끼워맞춤이 형성되도록 구성된다. 상기 제 1 면(60)은 복수개의 형상을 가질 수 있다. 선택적 실시예에서 제 1 면(60)은 원통형을 가진다.
지지면(59)이 제 2 면(23)을 가진다. 캡(53)이 상대적으로 용이하게 상기 너트(52)위에 배열될 수 있도록 상기 제 2 면(23)이 구성된다. 도 29에 의하면, 상기 캡(53)을 수용하는 형상을 가진 제 2 면(23)이 도시된다. 도면을 참고할 때, 제 2 면(23)은 원추형으로 구성된다. 제 2 면(23)에 관한 선택적 실시예에 의하면, 지지면(59)은 제 2 면(23)없이 구성될 수 있다.
도 12를 참고할 때, 마찰면(70)을 가진 지지면(59)이 제공된다. 상기 마찰면(70)에 의해 상기 지지면(59)은 간섭끼워맞춤을 통해 상기 캡(53)을 더욱 양호하 게 지지할수 있다.
마찰면(70)은 상대적으로 큰 마찰계수를 가진다. 상대적으로 큰 마찰계수가 마찰면(70)을 널링가공하여 구해진다. 마찰면(70)은 다수의 노치(71)들을 가진다. 도 21을 참고할 때, 노치(71)들은 점선(A)으로 도시된 너트의 축에 대해 각도(100)으로 배열된다. 각도(100)는 30°내지 60° 또는 45°를 가진다.
선택적 실시예에서, 너트(52)가 너트몸체(62)를 가진다. 도 14를 참고할 때, 너트몸체(62)가 나사(64)를 가진다. 내부의 나사(64)들이 지지면(59)의 내측부 및 스커트(68)의 내측부까지 연장된다.
너트몸체(62)가 토크전달기(66)를 가진다. 도 14를 참고할 때, 상기 토크전달기(66)는 너트몸체(62)의 외부표면에 제공된다. 상기 토크전달기(66)가 다수의 표면들을 통해 토크를 전달하도록 구성된다. 도 14를 참고할 때, 상기 토크전달기(66)가 육각형구조를 가진다.
도 11을 참고할 때, 너트몸체(62)가 원형면(72)을 가진다. 원형면(72)은 상기 토크전달기(66)와 근접하게 배열된다. 상기 원형면(72)은 원추대구조를 가진다. 선택적 실시예에서, 원형면(72)은 구형의 오목한 구조 또는 구형의 볼록한 구조를 가진다. 선택적 실시예에서 상기 원형면(72)이 고정되는 물체의 표면과 함께 작동하도록 구성된다. 상기 실시예에서 와셔가 불필요하다.
상기 원형면(72)은 냉간단조(cold forging)에 의해 제조된다. 상기 냉간단조가 다이인서트(die insert)에 의해 수행된다. 상기 다이인서트는 종래기술의 볼단부 밀(mill)기술에 의해 원하는 형상으로 가공된다.
선택적 실시예에서 원형면(72)이 베어링면(84)과 함께 작동한다. 도 33을 참고할 때, 원형면(72)이 파형구조를 가진다. 원형면(72)은 원형으로 연장되는 일련의 표면들을 가져서 전체 원형면(72)주위에서 균일한 파형구조를 제공한다.
도 23을 참고할 때, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 원형면(72)은 다수의 낮은 피크(peak)들을 가지고, 상기 피크들은 플래토(plateaus)(74)를 가진다.
상기 플래토(74)는 구형의 볼록구조를 가진다. 상기 플래토(74)가 베어링면(84)의 벨리(122)와 동일한 반경을 가진다. 상기 플래토(74)가 냉간단조과정에 의해 형성되어, 플래토(74)들이 모두 볼록구조를 가지고 가상구형 면에 배열되며 구형면의 중심이 너트몸체(62)의 축에 배열된다. 상기 구형의 반경은 0.1인치 내지 2.00인치를 가진다.
플래토(74)가 다수의 면(73)들과 근접하게 배열된다. 각 플래토(74)가 마주보게 경사진 한쌍의 면(73)들과 근접하게 배열된다. 선택적 실시예의 원형면(72)이 원형으로 연장되는 일련의 면(73)들을 가지고, 면(73)들은 전체 표면에서 균일한 파형구조를 가진다. 상기 면(73)들이 베어링면(84)위에서 해당 면(116)들과 보완되는 구조를 가진다. 상기 면(73)들은 베어링면(84)위에서 면(73)들과 동일한 반경을 가진다.
도 23을 참고할 때, 면(73)들이 구형의 볼록구조를 가진다. 각 면(73)이 볼록구조를 가지고 너트몸체(62)에 대해 원주방향 및 반경방향으로 곡선구조를 가지도록 면(73)이 구성된다.
각 면(73)은 벨리(75)와 근접하게 배열된다. 벨리(75)는 한쌍의 면(73)들과 근접하게 배열된다. 상기 벨리(75)는 베어링면(84)의 벨리(122)보다 상대적으로 좁게 구성된다. 도 23을 참고할 때, 상기 벨리(75)들은 구형의 볼록구조를 가지고 정해진 깊이를 가진다. 실시예에 의하면, 너트의 나사산개수에 따라 상기 깊이가 결정된다.
선택적 실시예의 벨리(75) 및 근저한 면(73)들이 뒤집어진 V자형상의 프로파일을 가진다. 뒤집어진 V자형상의 프로파일은 높이를 가진 플래토(74)를 제공한다. 상기 플래토(74) 및 벨리(75)사이의 거리에 따라 상기 높이가 결정된다. 선택적 실시예에서, 높이는 플래토(74) 및 벨리(75)사이의 수직거리와 동일하다. 패스너조립체(50)가 제위치에 배열될 때, 상기 높이는 위치(64)의 나사들 및 스터드(26)의 나사들사이의 간격보다 경미하게 더 크다. 선택적 실시예에서 상기 높이가 0인치 내지 0.030인치에 해당한다.
선택적 실시예에서, 축방향으로 너트위에서 인치당 나사산의 개수에 따라 상기 높이가 결정된다. 상기 높이는 면(73) 또는 면(116)들의 개수에 관련된다. 예를 들어, 상기 인치단위의 높이가 인치당 나사산의 개수 및 V자형상의 파형의 개수에 비례한다. 선택적 실시예에서 높이는 인치당 나사산의 개수 및 V자형상의 파형들의 개수의 프로덕트(product)에 비례한다. 선택적 실시예의 높이는 약 0.04167 인치를 가진다.
도 14를 참고할 때, 시팅(seating)면(25)을 가진 너트몸체(62)가 도시된다. 도 17을 참고할 때, 시팅면(25)은 캡(53)의 중간부분(21)에 해당한다. 시팅면(25) 은 상기 중간부분(21)과 일치하는 구조를 가진다. 도 14를 참고할 때, 상기 시팅면(25)이 원형으로 구성된다. 상기 시팅면(25)은 너트(52)에 대해 캡(53)의 회전을 방지하기 위해 상대적으로 큰 마찰계수를 가진다.
도 14를 참고할 때, 너트(52)가 스커트(68)를 가지고, 상기 스커트(68)가 내부나사(64)의 내측단부에서 너트몸체(62)로부터 축방향으로 연장된다. 상기 스커트(68)가 와셔(54)와 함께 작동하도록 구성된다. 상기 스커트(68)가 느슨한 상태로 와셔(54)를 지지하도록 구성된다. 선택적 실시예에서 상기 스트립가 원형면(72)으로부터 원통형의 와셔몸체(82)로 축방향을 따라 연장되고, 느슨하지만 상기 와셔(54)와 너트(52)를 함께 고정하도록 와셔몸체(82)내에서 언더컷(undercut)돌출측부아래에 외측으로 구성된다.
도 11을 참고할 때, 스커트(68)가 일체구성되고 상기 너트몸체(62)롤부터 부착된다. 도 20을 참고할 때, 상기 스커트(68)가 와셔를 지지하도록 구성된다. 스커트(68)는 와셔(54)의 일부분아래에 배열되고 와셔 및 너트를 결합시키며, 너트(52)와 와셔가 서로에 대해 회전운동시킨다.
와셔(54)를 요구하지 않는 적용예에서, 너트(52)는 고정된 대상물의 표면과 함께 작동한다. 따라서 본 발명의 선택적 실시예에서 너트(52)는 스커트(68)없이 제조될 수 있다.
도 19를 참고할 때, 패스너조립체(50)가 캡(53)을 가진다. 선택적 실시예에서 캡(53)은 스테인레스 강과 같은 합금으로 구성되고, 선택적 실시예에서 캡(53)은 본 발명의 범위내에서 다른 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 캡(53)이 알루 미늄과 같은 금속 또는 폴리머를 포함한 재료로 제조될 수 있다.
선택적 실시예를 형성하는 캡(53)이 스테인레스 강의 판으로 제조된다. 캡(53)을 구성하기 위한 선호되는 방법이 스탬핑에 의해 제공된다. 포밍(forming) 및 주조와 같은 다른 방법이 이용될 수 있다.
캡(53)을 스탬핑가공할 때, 원형의 웨이퍼가 스테인레스 강판의 중심으로부터 절단된다. 웨이퍼가 컵으로 형성되도록 상대적으로 깊게 점진적으로 드로잉된다. 마지막 딥드로잉에 의해 컵이 연장되어 캡(53)으로 구성된다.
도 18을 참고할 때, 캡(53)은 외부표면(80)을 가진다. 외부표면(80)은 코팅을 가지고, 상기 코팅에 의해 녹발생 및/또는 부식이 방지된다. 상기 외부표면(80)은 장식을 위해 구성된다. 스테인레스강을 이용하여 상기 외부표면(80)은 경미하게 반사되는 외관을 가질 수 있다. 선택적 실시예에서 외부표면(80)은 플라스틱을 이용하여 색상을 가진 외관을 가진다.
외부표면(80)은 렌치와 함께 작동하도록 구성된다. 도 28을 참고할 때, 외부표면(80)은 소켓렌치(17)와 끼워맞춤되는 형상을 가진다. 소켓렌치(17)가 외부표면(80)보다는 토크전달기(66)에 토크를 전달하도록 외부표면이 구성된다.
도 18을 참고할 때, 상기 외부표면(80)이 제 1 외부 캡표면(87)을 가진다. 도 29를 참고할 때, 제 1 외부 캡표면(87)이 토크전달기(66)내에 배열된다. 선택적 실시예에서, 제 1 외부 캡표면(87)이 원통형구조를 가진다.
도 18에 도시된 것과 같이 제 2 외부 캡표면(88)이 상기 제 1 외부 캡표면(87)과 근접하게 배열된다. 선택적 실시예에서, 제 2 외부 캡표면(88)은 볼록한 구조를 가진다.
도 35 및 도 36을 참고할 때, 본 발명의 선택적 실시예가 도시된다. 너트몸체(62)의 내부표면(63)이 지지면(59)을 가진다. 캡(53)의 외부표면(80)이 지지면(59)과 함께 작동하도록 구성된다.
도 35 및 도 36을 참고할 때, 외부표면(80)은 제 1 외부 캡표면(87)을 가진다. 제 1 외부 캡표면(87)은 지지면(59)과 간섭끼워맞춤을 형성하도록 구성된다. 지지면(59)내에 캡(53)이 구성되어 노치(71)드리이 제 1 외부 캡표면(87)내부로 삽입된다.
본 실시예에서, 제 1 외부 캡 표면(87)의 모양이 리테이닝 표면(59)에 따라 형성된다. 도 35 및 도 36에서 제시되는 바와 같이, 대안의 실시예에서는 리테이닝 표면(59)에 대응하는 원통형 제 1 외부 캡 표면(87)이 제공된다.
선호되는 실시예에서, 캡(53)의 외부 표면(80)은 리테이닝 표면(59)과 조화되는 내부 표면(81)을 둘러싼다. 본 선호 실시예에서, 내부 표면(81)에는 제 1 내부 캡 표면(97)이 제공된다. 제 1 내부 캡 표면(97)은 리테이닝 표면(59)과 조화되도록 구성된다. 도 29에 도시되는 바와 같이, 제 1 내부 캡 표면(97)의 모양은 리테이닝 표면(59)으로 상보 결합(interference fit)을 구현할 수 있도록 형성된다. 캡(53)은 리테이닝 표면(59)에 배치되어, 제 1 내부 캡 표면(97)에 노치(71)가 파들어가게 된다.
내부 표면(81)의 모양은 너트 바디(nut body)(62) 상의 표면에 따라 형성된다. 도 29에 제시되는 바와 같이, 제 1 내부 캡 표면(97)의 모양은 리테이닝 표 면(59)에 대응하도록 형성된다. 선호되는 실시예에서, 제 1 내부 캡 표면(97)은 원통형인 것이 일반적이다.
내부 표면(81)은 스터드(stud)(26)를 수용할 수 있는 크기를 가진다. 도 30에 도시되는 바와 같이, 제 1 내부 캡 표면(97)의 직경은 내부 표면(81) 내에 스터드(26)의 일부분을 위치시킬 수 있다. 내부 표면(81)에는 제 2 내부 캡 표면(99)이 제공되며, 이 내부 캡 표면(99)의 형태는 스터드(26)의 단부를 수용할 수 있게 형성된다. 선호되는 실시예에서, 제 2 내부 캡 표면(99)은 오목한 형상을 가진다.
도 1에 도시되는 스터드(26)같이 스터드가 스터드마다 길이를 달리할 수 있기 때문에, 그리고 휠이 휠 허브(20)에 안전하게 고정될 수 있도록 패스너 조립체(fastener assembly)(50)가 스터드(26) 상에서 적절하게 토크힘을 받아야 하기 때문에, 예기치않게 긴 스터드(26)는 캡(53)의 내부 표면(81) 내에 수용되지 않을 것이다. 그러나, 캡(53)의 내부 표면(81)이 패스너 조립체(50)의 완전한 토크힘 구현을 방지할 경우, 위험한 상황이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 캡(53)은 스터드(26)와 조화되도록 구성된다. 캡(53)과 너트 바디(62) 간의 상보 결합에 의해, 스터드(26)가 캡(53)을 너트 바디(62)로부터 분리시킬 수 있고, 이에 따라, 패스너 조립체(50)가 스터드(26)에 완전하게 토크힘을 받을 수 있다.
대안의 실시예에서, 내부 표면(81)에는 마찰 표면(55)이 제공될 수 있다. 마찰 표면(55)에는 높은 마찰 계수가 제공된다. 마찰 계수가 클수록, 마찰 표면(55)을 울퉁불퉁하게 함으로서 얻을 수 있다.
도 17에 도시되는 바와 같이, 마찰 표면(55)은 제 1 내부 캡 표면(96) 내에 위치한다. 마찰 표면(55)에는 다수의 노치(56)들이 제공되는 것이 바람직하다. 도 22를 참조할 때, 노치(56)들은 너트의 축(가상선 A로 표시됨)에 대해 한개의 각도(101)로 배열된다. 각도(101)는 30도 내지 60도이다. 각도(101)가 45도인 것이 바람직하다.
대안의 실시예에서, 캡(53)에는 중간 부분(21)이 제공된다. 중간 부분(21)이 시팅 표면(seating surface)(25)에 대응하는 것이 바람직하다. 대안의 실시예의 중간 부분(21)은 씨팅 표면(25)에 대응하도록 윤곽이 형성된다. 도 17에 제시되는 바와 같이, 중간 부분(21)은 고리 형태를 취하는 것이 바람직하다. 이 대안의 실시예에서 중간 부분(21)에는 너트(52)에 대해 캡(53)의 회전을 방지하도록 높은 마찰 계수가 제공되는 것이 바람직하다.
도 19를 참조하여, 패스너 조립체(50)의 선호되는 실시예가 제시된다. 패스너 조립체(50)에는 와셔 바디(82)를 포함하여 와셔(54)가 제공된다. 와셔(54)의 재료는 금속, 특히, 미디엄 카본 스틸같은 합금을 포함한다. 와셔 바디(82)는 단조를 통해, 바람직하게는 냉간 성형을 통해 제작된다. 냉간 성형은 다이 인서트(die insert)를 이용하여 구현된다. 다이 인서트는 기존의 볼 엔드 밀 기술(ball end mill technique)을 이용하여 요망 형태로 기계가공되는 것이 바람직하다. 단조 후, 와셔 바디(82)는 열처리되어 락웰 C 스케일에서 36의 평균 강도를 지니게 된다.
도 13에서 제시되는 바와 같이, 와셔 바디(82)는 고리 형태이며, 와셔 바디(82)에는 베어링 표면(84)이 제공된다. 베어링 표면(84)은 와셔 바디(82)의 내부 단부에 위치하는, 절단원추형태인 것이 바람직하다. 대안의 실시예에서, 베어링 표 면(84)은 구형으로 오목하거나, 구형으로 볼록하거나, 평탄하다.
본 실시예의 베어링 표면(84)은 고리형 표면(72)과 조화되도록 구성된다. 도 24에 제시되는 바와 같이, 베어링 표면(84)은 물결 모양이며, 고리형으로 뻗어가는 일련의 표면들이 제공되는 것이 바람직하다. 이는 전체 베어링 표면(84) 둘레로 균일한 물결 형태를 제공한다.
도 31은 본 발명의 또 한가지 실시예를 제시한다. 도면에 제시되는 바와 같이, 베어링 표면(84)에는 다수의 물결 어퍼 피크(a plurality of upper peaks of an undulation)가 제공된다. 어퍼 피크들은 플래투(plateaus)(118)로 제공된다. 플래투(118)들은 구형으로 오목한 것이 일반적이다.
플래투(118)들은 다수의 페이스(faces)(116)에 인접하게 위치한다. 각각의 플래투(74)는 한쌍의 페이스(116)에 인접하게 배치된다. 본 실시예의 베어링 표면(84)에는 고리형으로 뻗어가는 일련의 페이스(116)들이 제공되며, 이 페이스들은 전체 표면 둘레로 균일한 물결 형태를 형성한다. 페이스(116)들은 고리형 표면(72) 상의 페이스(73)들에 대응하도록 구성된다. 도 31에 제시되는 바와 같이, 페이스(116)들은 구형으로 오목한 것이 일반적이다.
각각의 페이스(73)는 밸리(valley)(122)에 인접하게 배치된다. 각각의 밸리(122)는 한 쌍의 페이스(116)에 인접하게 배치된다. 밸리(122)들은 고리형 표면(72) 상의 밸리(75)들보다 더 넓게 구성되는 것이 일반적이다.
도 31에서 제시되는 바와 같이, 밸리(122)들은 구형으로 오목한 것이 일반적이며, 지정 깊이를 가진다. 한 실시예에서, 이 깊이는 너트의 나선 수에 따라 결정 된다. 밸리(122)들은 단조처리로 형성되어, 이들은 모두 오목한 형태를 취하고, 그 중심이 와셔 바디(82)의 축 상에 놓이도록 가상 구의 표면상에 놓이게 된다. 이 구의 반경은 0.1 인치 내지 2.00 인치이다. 이와 같이, 너트 바디(62) 상의 플래투(74)들은 와셔 바디(82) 상의 밸리(122)들에 상호보완되는 형태를 취한다.
본 대안의 실시예의 밸리(122)와 인접 페이스(116)들은 역전된 Vee 형태 프로파일을 제공한다. Vee 형태의 프로파일은 한가지 높이를 가진 플래투(118)들을 제공한다. 이 높이가 플래투(74)와 밸리(75) 간의 거리에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 본원 도시되는 실시예에서, 이 높이는 플래투(118)와 밸리(122) 간의 수직 거리와 같다. 이 높이는 패스너 조립체(50)가 제자리에 위치할 때, (64) 위치의 스레드와 스터드(26) 상의 스레드 간의 틈새보다 약간 큰 것이 선호된다. 본 대안의 실시예에서, 그 높이는 0인치와 0.030 인치 사이에 있다.
대안의 실시예에서, 이 높이는 축방향으로 측정되는, 너트의 인치당, 스레드 수에 따라 결정된다. 이 높이는 페이스(73)나 페이스(116)의 수에 관련되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이 높이는 인치당 스레스 수에 비례하며, Vee 형태 물결 모양의 수에 비례한다. 선호되는 실시예에서, 이 높이는 Vee 형태 물결 모양의 수와, 인치당 스레드의 수의 곱에 비례한다. 본 대안의 실시예의 높이는 최대 0.04167 인치이다.
선호되는 실시예에서, 와셔 바디(82)에는 클램핑 표면(86)이 제공된다. 도 13에 도시되는 바와 같이, 클램핑 표면(86)은 와셔 바디(82)의 외부 단부(88) 상에 제공된다. 현재 선호되는 실시예에서, 클램핑 표면(86)은 일반적으로 평탄하다.
대안의 실시예에서, 와셔(54)에는 클램핑 표면(86)이 제공된다. 클램핑 표면(86)은 와셔(54)의 하부에 취하며, 약간 더 오목하다. 클램핑 표면(86)은 얕게 절단된 원추에 근사하는 형태를 가진다. 클램핑 표면(86)은 바디(82)의 내부 주변부(96)를 향해 와셔 플랜지(92)의 하부의 외부 주변부(94)로부터 상향으로 기울어지는 것이 바람직하다. 클램핑 표면(86)은 너트 축에 대해 한개의 각도(103)로 배열된다(도 26의 가상선 C 참조). 각도(103)는 87~90도의 범위를 가진다. 본 대안의 실시예에서, 이 각도(103)는 88도이다.
또다른 대안의 실시예에서, 와셔(54)에는 다수의 오목부(104)들이 제공된다. 다수의 오목부(104)들은 클램핑 표면(86)에 클램프 세그먼트(106)들을 제공한다. 클램프 세그먼트(106)들이 축방향으로 휘도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 4에서는, 오목부(104)들이 와셔 바디(82)의 외부 페이스(88)와 플랜지(92)의 하부에 위치한다. 본 대안의 실시예에서, 오목부(104)들은 대응하는 단면(98)으로부터 반경방향 내향으로 뻗어간다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 클램핑 표면(86)에는 Vee 형태인 6개의 오목부(104)들이 제공된다. 그러나, 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 임의의 갯수의 오목부들이 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 대안의 실시예에서(도 4), 오목부(104)들은 고리형 클램프 표면(86)을 6개의 클램프 세그먼트로 효과적으로 갈라놓는다. 이 세그먼트(106)들은 아치 형태를 가진다. 클램프 세그먼트(106)들의 아치형 외부 극단은 단면(98)들 사이에 위치하며, 와셔(54)의 축방향으로 탄성 형태로 휠 수 있다.
대안의 실시예에서, 와셔(54)에는 이어(ear)(108)가 제공된다. 이어(108)는 스터드(26)와 조화되도록 구성된다. 이어(108)는 스터드(26)의 일부분에 제공되는 슬롯(49)과 조화된다. 이어(108)는 스터드(26)나 스핀들(12)의 나사선 단부 섹션의 한쪽에 형성되는 축방향으로 연장된 슬롯(49)에 느슨하게 미끄러지기 적합한 크기 및 형태를 가진다. 이어(108)는 와셔(54)가 스터드(26)나 스핀들(12)에 대해 회전되지 않도록, 슬롯(49)과 조화되어 구성된다.
도 27은 와셔 바디(82)의 엔드 페이스(88)로부터 내향으로 뻗어가는 이어(108)를 도시한다. 도 10은 플랜지(92) 반대편의, 와셔 바디(82)의 베이스의 내향으로 뻗어가는 이어(108)를 도시한다. 도 34에서는, 이어(108)가 스터드(26)의 일부분 상의 슬롯(49)과 조화되도록 구성된다.
당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 와셔 회전을 방지하기 위한 다른 종래의 수단을 이용하는 것을 생각해볼 수 있을 것이다. 본 대안에서, 스터드(26)나 스핀들(12)에 플랫 부분이 형성될 수 있고, 이에 대응하는 플랫 부분이 와셔 바디(82)의 내향으로 형성될 수 있다.
도 25는 본 발명의 또한가지 대안의 실시예를 제시한다. 도시되는 바와 같이, 와셔(54)에는 플랜지(92)가 제공된다. 플랜지(92)는 와셔 바디(82)로부터 외향으로 뻗어간다. 본 대안의 실시예에서, 플랜지(92)는 0.05~0.12 인치 두께를 가진다.
또하나의 대안의 실시예에서, 플랜지(92)에는 플랜지(92) 둘레를 따라 일정한 간격으로, 그 외부 에지로부터 내향으로 형성되는 다수의 슬롯들이 제공된다. 클램핑 표면(86)에 힘이 가해지고 요망 하중 하에 있을 때, 이 슬롯들에 의해, 간섭형 플랜지 섹션(102)들이 탄성 형태로 휠 수 있다.
도 5는 다수의 단면(98) 형태로 슬롯들이 제공되는 플랜지(92)들을 도시한다. 단면(98)들은 플랜지(92)에 다수의 플랜지 섹션(102)들을 제공한다. 바람직하게는 플랜지 섹션(102)들이 축방향으로 휘도록 구성된다. 플랜지 섹션(102)들은 너트(52) 상의 스레드와 스터드 상의 스레드 간의 틈새보다 약간 큰 축방향 거리를 휘도록 구성된다.
도 5에 제시된 대안의 실시예에서, 단면(98)들은 U 형태를 가진다. 그러나 다른 실시예에서는 단면(98)들이 원형이나 다각형같은 다른 형태를 취할 수 있다.
도 5에 도시되는 대안의 실시예에서, 플랜지(92)에는 다수의 단면(98)들이 제공된다. 플랜지(92)의 단면(98)의 수는 플랜지(92)의 크기에 따라 제공된다. 단면(98)의 수가 플랜지(92)의 두께에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 도 5에 도시되는 실시예에서는 6개의 단면이 제공되어, 6개의 플랜지 섹션들이 제공된다.
본 발명의 대안의 실시예에서, 와셔(54)에는 클램핑 표면(86)이 제공된다. 도 32를 참고할 때, 클램핑 표면(86)의 한개 이상의 부분이 플랜지(92) 상에 위치한다. 도시되는 바와 같이, 클램핑 표면(86)은 플랜지(92)의 하부와, 와셔 바디(82)의 외부 페이스(88)에 위치한다.
도 29는 선호되는 실시예에서 조립되는 너트(52)와 캡(53)을 도시한다. 너트(52)와 캡(53)은 리테이닝 표면(59) 둘레로 캡(53)의 내부 표면(81)에 상보 결합함으로서 조립되는 것이 바람직하다. 그후, 마찰 표면(55) 및 마찰 표면(70) 상에 작용하는 마찰력들이 너트(52) 상에서 캡(53)을 보지한다.
도 20은 선호되는 실시예에서 조립되는 너트(52)와 와셔(54)를 도시한다. 도시되는 바와 같이, 너트(52)와 와셔(54)는 와셔(54)에 스커트(skirt)(68)를 삽입함으로서 조립되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 고리형 표면(72)이 베어링 표면(84)에 대해 대향하게 된다. 그후, 칼라(85)의 한개 이상의 부분이 외향으로 힘을 받아 스커트(68)를 제공하게 된다. 스커트(68)는 와셔(54)의 일부분 아래에 놓이도록 구성되어, 너트(52)와 와셔(54)를 느슨하지만 견고하게 연결하고, 또한, 와셔(54)에 대해 자유롭게 너트(52)를 회전시킨다.
도 15는 선호되는 실시예를 제시한다. 이 경우에, 스커트(68)의 한개 이상의 부분이 그 둘레를 따라 고리형 내향-돌출부(83) 아래에 놓인다. 그러나, 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 칼라(85)가 공간 위치에서 외향으로 힘을 받을 수 있어서, 돌출부(83)의 일부분 아래에 스커트(68)를 제공할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 38은 대안의 실시예의 클램핑 표면(86)을 도시한다. 도시되는 바와 같이, 클램핑 표면(86)에는 다수의 돌출부(30)들이 제공된다. 돌출부(30)는 높은 마찰 계수를 가진 클램핑 표면(86)을 제공한다.
클램핑 표면(86)은 와셔(54)의 회전을 방지하도록 구성된다. 돌출부(30)는 패스닝되는 표면을 마찰 방식으로 결합시키거나, 표면에 대해 와셔(54)가 회전하지 못하게 한다. 도 38은 8개의 돌출부들을 구비한 클램핑 표면(86)을 도시한다. 그러나 12개의 돌출부처럼, 8개보다 많은 돌출부들이 클램핑 표면(86)에 제공될 수 있 다.
선호되는 실시예에서, 패스너 조립체(50)는 스터드(26)에 대해 회전한다. 회전 중, 내부로 나사난 너트(52)는 스터드(26) 상의 스레드와 결합하고, 이에 따라, 패스너 조립체가 휠 허브(20)를 향해 축방향으로 움직인다. 이 회전 중, 너트(52)와 와셔(54)는 스터드(26)에 대해 회전할 수 있다.
추가적인 회전시, 클램핑 표면(86)은 스터드(26)에 인접한게 위치하는 휠 허브(20)의 표면에 결합한다. 패스너 조립체(50)의 추가적인 축방향 움직임은 이 표면에 의해 제한된다. 이러한 제한은 처음에는 비교적 약하다. 그러나 추가적인 회전시, 이 저항은 패스너 조립체(50)가 스터드(26)에 고정될 때까지 증가한다.
그러나 대안의 실시예에서, 패스너 조립체(150)가 스핀들(12)에 나사선 형태로 결합될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 대안의 실시예의 패스너 조립체(150)는 스핀들(12)에 나사선 형태로 결합된다. 도시되는 바와 같이, 외부 베어링 조립체(29)는 대안의 실시예의 패스너 조립체(150)에 의해 쇼율더(39)와 스페이서(41)에 대해 동작가능한 관계로 유지될 수 있다. 이러한 측면에서, 패스너 조립체(150)는 베어링 조립체(29)의 내부 베어링 레이스(47)에 대해 스핀들(12)과 시트의 나사난 외부 단부 섹션에 나사선 형태로 결합된다.
패스너 조립체(150)는 스핀들(12)의 단부 섹션(45)에 나사선 형태로 결합되어, 베어링 조립체(28, 29)의 불필요한 놀림(즉, 고정되지 않고 움직이도록 방치되는 것)을 방지한다. 따라서, 이들을 적절한 동작 위치 및 관계로 유지시킬 수 있다. 패스너 조립체(150)가 베어링 레이스(470에 대해 너무 꼭 맞게 결합될 경우, 베어링 조립체(28, 29)들은 과하중을 받을 것이고, 그 동작 수명이 짧아질 것이다. 패스너 조립체(150)가 단부 섹션(45)에 충분히 떨어지도록 나사선 형태 결합되지 않을 경우, 베어링 조립체(28, 29)들은 놀게 될 것이고, 역시 동작 수명이 짧아질 것이다. 본 대안의 실시예의 패스너 조립체(150)는 스핀들(12)의 나사난 단부 섹션(45) 상에서 요망 위치까지 회전하도록 설계되고, 그후, 본 발명에 따른 조립체의 내부 방향으로 가해진 힘을 잠금으로서 해당 위치에 고정되게 유지되게 된다.
대안의 실시예에서, 패스너 조립체(150)는 트럭이나 그외 다른 차량의 축 조립체(10)에서 스핀들(12)로 제공되는 스터드(26) 상의 휠 허브(20)를 고정시키도록 구성된다. 예를 들어, 휠 허브(20)가 그 지지 베어링 조립체(28, 29) 상에 놓인 후, 패스너 조립체(150)는 스핀들(12)의 나사난 단부 섹션(45) 위에서 미끄러져, 와셔(54)의 이어(108)가 스핀들(12)의 슬롯(49)을 따라 미끄러져서, 결국 내부 스레드(64)들이 스핀들(12)의 외부 스레드와 결합되게 된다. 너트(52)가 스핀들(12)에 나사선 형태로 결합되면서 회전함에 따라, 와셔(54)는 회전없이 그 전면에서 자유롭게 푸시된다. 이러한 방식으로, 와셔(54)는 축방향으로 움직이지만 회전하지 않게 된다. 왜냐하면, 이어(108)가 스핀들(12)의 슬롯(49)에서 축방향으로 미끄러질 수 있으나, 스핀들(12)의 슬롯(49)에 의해 회전적으로 고정되기 때문이다.
너트(52)와 와셔(54)가 동반 관계로 서로에 대해 안치하게 된다. 이러한 동반 관계에서, 각각의 플래투(74)는 대응하는 밸리(122) 상에 균일하게 놓일 것이고, 반대편의 경사진 페이스(73, 116)들은 약간 이격될 것이다. 이 관계에서, 고리형 표면(72)과 베어링 표면(84) 위에 각각 놓이는 플래투(74, 118)로 제공되는 피 크들은 서로 위에 놓이게 된다. 이와 같이, 너트(542)가 와셔(54)를 푸시함에 따라, 고리형 표면(72)은 와셔(54) 상의 베어링 표면(84) 위에서 쉽게 미끄러진다.
와셔 바디(82) 상의 클램프 표면(86)이 내부 베어링 레이스(47)에 결합할 때까지 너트(52)는 손으로 스핀들(12)에 추가적으로 나사선형태로 결합된다. 절단원추형태를 가진 클램프 표면(86)이 내부 베어링 레이스(47)와 결합하면, 너트의 추가적 회전이 제한된다.
이러한 저항은 처음에 비교적 미양하나, 추가적인 회전시에는 저항이 증가한다. 이와 같이, 부하가 증가함에 따라, 피크들은 더 크고 더 어렵게 서로 위에 올라탄다. 와셔(54) 상의 페이스(116)들과 너트(52) 상의 페이스(73)들의 상호잠금 효과에 의해 저항이 훨씬 더 커진다. 결과적으로, 이들은 와셔(54)의 플랜지 섹션(102)들이 탄성방식으로 휘기 시작할 때만 서로를 지나 미끄러질 수 있다. 너트가 회전하면 축방향 압력이 베어링 조립체(28, 29)에 구축된다. 이 압력이 구축되면, 플랜지 섹션(102)들은 휘기 시작한다.
플랜지 섹션(102)들은 스핀들(12) 스레드와 너트 바디(62) 스레드 간의 틈새보다 약간 큰 축방향 거리를 따라 탄성 방식으로 휘도록 설계된다. 플랜지 섹션(102)들이 이 틈새보다 약간 더 휠 수 있기 때문에, 와셔(54)는 와셔(54)와 너트(52) 간의 잠금 저하없이, 하중 하에서 축방향으로 어느 정도 이동할 수 있다. 동시에, 와셔 바디(82)의 밸리(1220 위의 플래투(118)의 높이가 상기 틈새보다 약간 크기 때문에, 잠금 관계가 적절한 프리로드(preload)로 구축되면, 너트(52)와 와셔(54)가 패스너 조립체(150)를 느슨하게 하지 않으면서 서로에 대해 약간씩 이 동할 수 있다.
휨은 탄성력을 발생시키고, 이 탄성력은 너트(52) 상의 페이스(73)들과 와셔(54) 상의 페이스(116)들을 상호잠김 관계로 유지하게 한다. 본 잠김 관계에서, 일정 베어링 하중이 탄성 방식으로 유지되고, 너트(52) 및 와셔(54)의 피크들이 대응하는 밸리(122, 75)에 대해 고르게 내려앉는다. 또한, 페이스(73)는 페이스(116)에 대해 고르게 내려앉으며, 패스너 조립체(150)가 물러나는 것을 방지한다. 특히, 리딩 페이스(leading faces)(73)이 트레일링 페이스(trailing faces)(116)에 대해 내려앉는다. 더우기, 페이스(73)와 페이스(116)들이 상호보완 방식으로 구형으로 볼록하고 구형으로 오목하게 제공되도록 구성되기 때문에, 그리고 패스너 조립체(150)의 축방향으로 곡선의 모든 반경들과, 그 축으로부터의 모든 반경들이 상기 언급한 밸리들의 반경들과 동일하기 때문에, 너트(52)와 와셔(54)가 서로 정확하게 평행하지 않더라도 이들간의 표면 접촉 잠김이 유지된다. 왜냐하면, 너트는 스핀들(12)에 대해 완전히 정사각형 형태로 나사선 결합되는 것이 아니기 때문이다.
잠금 조립체(50)의 너트(52)를 스핀들(12)에게로 회전시킬 때 지정 토크 설정에 도달하면, 베어링 조립체(28, 29)들은 정확하게 프리로딩(preloading)된다. 너트(52)를 물러나게 하는 모든 축방향 힘들에 저항하도록 잠금 조립체(locking assembly)(50)에 의존할 수 있다. 휠 허브(20)로부터의 축방향 하중 증가는 너트(52)와 와셔(54)를 서로 견고하게 잠기게 한다. 헥스 렌치(hex wrentch)의 경우처럼 너트(52)에 다시 느슨한 토크를 공급함으로서, 패스너 조립체(150)가 제거될 수 있다.
본원의 실시예들이 차량 휠 허브 장착 배열의 범주에서 설명되었으나, 달리 사용될 수도 있다. 본원 발명의 단순성, 울퉁불퉁한 구조, 가상 고장 방지 액션, 그리고 저렴한 제작 비용은 여러 분야에서의 응용하기에 매력적이다.

Claims (47)

  1. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 토크 전달 장치(toque transmitter)를 가진 너트,
    b) 토크를 전달하도록 구성된 토크 전달 장치, 및
    c) 너트에 따르는 형태로 구성된 캡(cap)을 포함하며, 캡은 너트 상에서 보유되어 상보 결합이 캡과 너트 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는 패스터 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 캡은 렌치와 상보되도록(cooperate) 형성되는 것을 특징으로 하는 패스터 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 캡은 렌치의 내부에 끼워 맞춰지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 패스터 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 캡은 렌치가 토크 전달 장치로 토크를 가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 패스터 조립체.
  5. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 공통 축에 대해 서로 회전 가능한 와셔(washer)와 너트를 포함하고,
    b) 너트에 의하여 보유된 캡을 포함하며,
    c) 서로 축방향으로 마주보는 와셔 상에서 베어링 표면과 너트 상에서 고리 모양의 표면을 포함하고,
    d) 너트 상에서 고리 모양의 표면과 와셔 상에서 베어링 표면은 물결모양의 형태로 구성되며, 및
    e) 와셔 상의 클램핑 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 와셔 상에서 복수의 돌출부를 가지는 클램핑 표면을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  7. 제 5 항에 있어서, 베어링 표면과 고리 모양의 표면은 복수의 플래투(plateaus), 페이스(faces) 및 벨리(valleys)가 제공되고, 물결 모양의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  8. 제 5 항에 있어서, a) 베어링 표면과 고리 모양의 표면은 복수의 플래투, 페이스 및 벨리를 가지며 , 및
    b) 높이는 스터드위의 쓰레드(thread)와 너트 위의 쓰레드 사이의 간격에 따라서 그리고 벨리와 플래투 사이의 거리에 따라서 치수 설정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  9. 제 5 항에 있어서, a) 복수의 플래투, 페이스 및 벨리를 가지는 베어링 표면과 고리 모양의 표면, 및
    b) 높이는 벨리와 플래투 사이의 거리에 따라서 치수 설정되며, 여기서 높이는 스터드 위의 쓰레드와 너트 위의 쓰레드 사이의 간격보다 약간 큰 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  10. 제 5 항에 있어서, a) 복수의 플래투, 페이스 및 벨리를 가지는 베어링 표면과 고리 모양의 표면, 및
    b) 높이는 너트 상의 인치 당 쓰레드의 개수에 따라서 그리고 벨리와 플래투 사이의 거리에 따라서 치수 설정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  11. 제 5 항에 있어서, a) 복수의 플래투, 페이스 및 벨리를 가지는 베어링 표면과 고리 모양의 표면,
    b) 플래투, 페이스 및 벨리는 다수의 Vee-형태의 물결을 포함하는 고리 모양의 표면과 베어링 표면이 제공되며, 및
    c) 높이는 다수의 Vee-형태의 물결에 따라서, 그리고 벨리와 플래투 사이의 거리에 따라서 치수 설정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  12. 제 5 항에 있어서, a) 복수의 플래투, 페이스 및 벨리를 가지는 베어링 표면과 고리 모양의 표면,
    b) 다수의 Vee-형태의 물결을 포함하는 고리 모양의 표면과 베어링 표면이 제공된 플래투, 페이스 및 벨리, 및
    c) 높이는 너트 상에서 인치당 쓰레드의 개수와 Vee-형태의 물결의 개수에 따라서, 그리고 플래투와 벨리 사이의 거리에 따라서 치수가 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  13. 제 5 항에 있어서, a) 베어링 표면과 고리 모양의 표면은 복수의 플래투, 페이스 및 벨리를 가지며,
    b) 플래투, 페이스 및 벨리는 복수의 Vee-형태의 물결을 포함하는 베어링 표면과 고리 모양의 표면이 제공되고, 및
    c) 높이는 너트 상에서 인치당 쓰레드의 개수와 Vee-형태의 물결의 개수의 생산물에 비례하고, 플래투와 벨리 사이의 거리에 따라서 치수가 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  14. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 캡을 포함하고,
    b) 캡을 보유하는 너트를 포함하며,
    c) 베어링 표면을 가지는 와셔를 포함하고,
    d) 너트와 와셔는 공통 축에 대래 서로 회전 가능하여,
    e) 너트는 베어링 표면에 대해 축방향으로 마주보는 고리 모양의 표면을 가 지며, 및
    f) 고리 모양의 표면과 베어링 표면은 물결의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서, 와셔 상에 클램핑 표면을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 잠금 패스너 조립체(locking fastener assembly).
  16. 제 14 항에 있어서, 와셔 상에 복수의 돌출부를 가진 클램핑 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠금 패스너 조립체.
  17. 제 14 항에 있어서, 너트는 상보 결합에 의하여 캡을 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 잠금 패스너 조립체.
  18. 제 14 항에 있어서, 캡을 추가적으로 포함하고, 상기 캡은 너트 상에서 보유되어, 상보 결합은 캡과 너트 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는 잠금 패스너 조립체.
  19. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 너트는 보유 표면 및 토크를 전달하도록 구성된 토크 전달 장치를 가지며,
    b) 보유 표면은 캡을 보유하기 위하여 구성되며, 및
    c) 캡은 너트에 따라 치수가 설정되고, 캡은 너트 상에서 보유되어 상보 결합은 캡과 보유 표명 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  20. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 너트는 토크 전달 장치와 보유 표면을 가지며,
    b) 보유 표면(retaining surface)은 캡을 수용하도록 구성되며,
    c) 캡은 너트에 따라 형성되며, 캡은 너트 상에서 보유되어 상보 결합은 너트와 캡 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  21. 제 20 항에 있어서, 보유 표면은 마찰 표면이 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  22. 제 20 항에 있어서, 보유 표면은 증가된 마찰 계수를 가지는 마찰 표면에 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  23. 제 20 항에 있어서, 보유 표면은 각을 형성하는 복수의 노치가 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  24. 제 20 항에 있어서, 보유 표면은 너트의 축에 대하여 30˚와 60˚ 사이의 각 도에서 복수의 노치가 제공되는 마찰 표면에 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  25. 제 20 항에 있어서, 보유 표면은 너트의 축에 대해 각도 45˚에서 복수의 노치를 가지는 마찰 표면에 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  26. 제 20 항에 있어서, 캡의 내부 표면은 상보 결합이 보유 표면과 형성되도록 형상화되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  27. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 와셔는 베어링 표면을 가지며,
    b) 너트는 토크를 전달하기위하여 구성된 토크 전달 장치, 캡을 보유하기위하여 구성된 보유 표면 및 와셔 상에서 베어링 표면에 마주보는 고리 모양의 표면을 가지며,
    c) 와셔와 너트는 함께 조립되어 와셔와 너트는 서로에 대해 회전하고, 및
    d) 캡이 구성되어 소켓 렌치는 캡보다 토크 전달 장치로 토크를 전달하고, 이로 인해 상보 결합은 보유 표면에서 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  28. 제 27 항에 있어서, 고리 모양의 표면과 베어링 표면은 물결의 형태로 형성 되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  29. 제 27 항에 있어서, 고리 모양의 표면과 베어링 표면은 Vee-형태의 프로파일이 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  30. 패스너 조립체에 있어서, 상기 패스너 조립체는
    a) 와셔는 베어링 표면을 가지며,
    b) 너트는 토크를 전달하도록 구성된 토크 전달 장치, 캡을 보유하도록 구성된 보유 표면 및 와셔 상에서 베어링 표면에 마주보는 고리 모양의 표면을 가지며,
    c) 와셔와 너트는 함께 조립되어 와셔와 너트는 서로에 대해 회전하고, 및
    d) 캡이 구성되어 소켓 렌치는 캡보다 토크 전달 장치로 토크를 전달하고, 이로 인해 상보 결합은 보유 표면에서 형성되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 고리형 표면과 상기 베어링 표면은 물결 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 고리형 표면과 베어링 표면은 Vee 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  33. 패스너 조립체에 있어서, 상기 조립체는,
    - 너트에 의해 보지되는 캡, 그리고
    - 베어링 표면을 지닌 와셔
    를 포함하며, 상기 너트에는 토크를 전달하기 위한 모양을 가진 토크 전달기가 제공되고, 상기 와셔의 베어링 표면에 대향되게 배치되는 고리형 표면이 제공되며,
    상기 와셔와 너트는 함께 조립되어 상기 와셔와 너트가 서로에 대해 회전할 수 있고,
    상기 고리형 표면과 상기 베어링 표면에는 다수의 Vee 형태 물결들이 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  34. 제 33 항에 있어서,
    - 와셔 회전을 방지하기 위한 클램핑 표면
    을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 와셔에는 다수의 돌출부를 가진 클램핑 표면이 제공되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    고리형 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 플래투의 높이는 상기 너트의 스레드에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    고리형 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 밸리의 깊이는 상기 너트의 스레드에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    고리형 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 플래투의 높이는 고리형 표면의 물결들의 수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  39. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    고리형 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 밸리의 깊이는 고리형 표면의 물결들의 수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  40. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    베어링 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 플래투의 높이는 너트의 스레드에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  41. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    베어링 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 밸리의 깊이는 너트의 스레드에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  42. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    베어링 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 플래투의 높이는 베어링 표면의 물결들의 수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  43. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    베어링 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 밸리의 깊이는 베어링 표면의 물결들의 수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  44. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    고리형 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 플래투의 높이는 고리형 표면의 Vee 형태 물결들의 수와, 너트의 인치당 스레드 수의 곱에 비례하는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  45. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    고리형 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 밸리의 깊이는 고리형 표면의 Vee 형태 물결들의 수와, 상기 너트의 인치당 스레드 수의 곱에 비례하는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  46. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    베어링 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 플래투의 높이는 베어링 표면의 Vee 형태 물결들의 수와, 상기 너트의 인치당 스레드 수의 곱에 비례하는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
  47. 제 33 항에 있어서,
    상기 너트에는 인치당 지정 갯수의 스레드가 제공되고,
    베어링 표면의 Vee 형태의 물결들은 다수의 플래투(plateaus), 페이스(faces), 그리고 밸리(valleys)들을 포함하며,
    상기 밸리의 깊이는 베어링 표면의 Vee 형태 물결들의 수와, 상기 너트의 인치당 스레드 수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 패스너 조립체.
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