KR20090118673A - 풀림 방지용 앵커볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 앵커볼트에 관한 것으로 특히 앵커볼트의 진동이나 압력에 의해 볼트의 풀림을 방지하고, 볼트의 체결력을 강화시킬 수 있는 풀림 방지용 앵커볼트에 관한 것이다.

본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트는 볼트의 체결시 와셔는 축선방향 내측으로 압축되면서 외부 충격을 와셔의 축선방향으로 완충시킴과 동시에 와셔의 링이 링의 원주방향으로 비틀리나 텐셔너에서 원주방향으로 작용하는 반력에 의해 볼트의 풀림을 방지한다.

따라서, 본 발명은 볼트에 작용하는 진동과 외부충격에 대응하여 축선방향으완충시키고 동시에 원주방향으로 작용하는 반력에 의해 볼트의 풀림을 방지할 수 있다.

앵커볼트, 풀림방지, 와셔

Description

풀림 방지용 앵커볼트{ANCHOR BOLT}

본 발명은 앵커볼트에 관한 것으로, 특히 앵커볼트의 진동이나 압력에 의해 볼트의 풀림을 방지하고, 볼트의 체결력을 강화시킬 수 있는 풀림 방지용 앵커볼트에 관한 것이다.

일반적으로, 철도교량의 상판과 상판사이를 연결할 때 신축이음용 커버 플레이트가 사용된다. 커버 플레이트는 앵커볼트를 사용하여 견고히 체결된다.

그러나, 철로를 주행하는 열차의 진동에 의해 커버 플레이트를 체결하는 앵커볼트는 미세하지만 조금씩 풀리기 시작하면서 볼트의 헤드가 커버 플레이트의 표면위로 돌출되는 문제가 발생된다.

플레이트 위로 돌출된 앵커볼트의 헤드는 체결구멍으로부터 빠져버리거나 볼트의 이완으로 소음이 증가하고, 커버 플레이트를 지지하는 콘크리트 구조물이 심하게 훼손되는 등 콘크리트 구조물이나 커버 플레이트를 교체해야 하는 보수공사를 수시로 해야 하는 문제가 발생되고 있다.

이와 같은 앵커볼트의 풀림을 방지하기 위하여 등록 실용신안 20-0426177(등록 2006. 09. 19)가 제안되었다.

상기한 등록실용신안의 특징은 앵커볼트의 헛돌림을 방지하기 위한 것으로, 헛돌림 방지기능 이외에 볼트와 슬리브 사이에 삽지관을 개입시켜 앵커볼트를 체결하도록 한 구성에 특징이 있다.

상기한 종래의 앵커볼트는 헤드를 너트에 체결함에 따라 합성수지재로 제조된 삽지관이 압착되면서 그 압착에 따른 탄발력에 의해 체결시 앵커볼트의 헤드가 볼트의 길이방향 외측으로 작용하는 반발력에 의해 볼트의 나사산을 고정시키는 작용을 하도록 한 것에 특징이 있으나 실제로 앵커볼트를 체결함에 있어 합성수지재의 삽지관은 앵커볼트를 체결할 때 볼트에 가해지는 체결력에 의해 삽지관이 파손되므로 본래의 기능을 유지하기 어렵다.

특히, 앵커볼트를 너트에 체결하는 초기에서는 삽지관의 탄발력에 의해 볼트너트가 헛돌지 않게 하는 작용을 제공하지만 견고한 체결을 위해 볼트를 보다 더 강하게 체결하는 경우 삽지관은 볼트와 슬리브사이에서 압축되면서 삽지관이 파손되므로 견고한 체결후에는 진동에 따른 완충기능을 수행할 수 없다.

따라서, 열차가 통과할 때 열차 중량에 의해 커버 플레이트가 눌리면서 커버 플레이트가 볼트의 체결부위 이하로 침하되면서 볼트와 커버 플레이트사이에 간격이 발생되고, 그 간격이 발생되는 동안 진동에 의해 볼트가 회전되는 현상이 발생되는 것이다.

이 현상이 장시간에 걸쳐 발생되면서 볼트와 너트는 체결공차가 헐거워져 새로운 볼트로 체결하더라도 볼트가 쉽게 풀리는 현상이 생긴다.

결국, 커버 플레이트 위로 돌출된 볼트의 헤드는 선로의 유지보수 작업시 사 용되는 특수 차량에 부착된 부속품의 충돌에 의해 부러지거나 볼트가 체결되어 있더라도 열차의 주행시 발생되는 하중압에 의해 커버 플레이트가 볼트이하로 침강되면서 볼트와 사이에 미세한 간격이 반복적으로 발생되어 커버 플레이트에 가해진 외부충격이나 하중압은 앵커볼트를 지지하는 콘크리트 구조물로 전달된다.

결국, 균열과 피로가 누적된 콘크리트 구조물이 파손되고 콘크리트 구조물을 수시로 보수해야 하는 문제가 발생되는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 앵커볼트에 하중압이나 외부충격 혹은 진동이 가해질 때, 볼트가 체결되는 방향으로 작용하는 반력에 의해 볼트가 쉽게 풀리지 않도록 하고, 또한 외부 충격이나 하중압에 대응하여 축선방향으로 신축되도록 함으로써 충격을 흡수 혹은 완충시킬 수 있는 풀림 방지용 앵커볼트를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 내진 앵커볼트의 구현수단은,

원주면에 나사산이 마련되고 소정의 길이를 지니는 나사 축을 지니고, 헤드에는 공구 체결구를 갖춘 볼트와;

일측에 절결홈을 구비하고 상기 나사축에 조립되는 슬리브와;

상기 나사산과 체결되는 나사산을 갖춘 쇄기형 너트와;

상기 나사산이 관통되는 관통공을 지닌 한 쌍의 링과, 상기 한 쌍의 링 사이 에 결합되어 길이가 단축되면, 축선방향으로 작용하는 압력에 대항하여 축선방향 외측으로 작용하는 반력과, 원주방향으로 작용하는 반력이 발생되는 텐션너를 구비하는 와셔로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징은 볼트의 체결시 체결력이 와셔의 텐셔너가 링의 원주방향으로 압축되어져 텐셔너에 축선방향 외측으로 작용하는 반발력이 내재된다. 따라서, 텐셔너에 내재된 반력에 의해 와셔는 볼트가 체결되는 방향쪽으로 반력이 작용하여 볼트가 풀리는 것을 방지할 뿐만 아니라 와셔에 축선방향으로 신축되면서 외부충격이나 진동을 완충시킨다.

이하, 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2을 참조하며, 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 풀림방지용 앵커볼트에 대한 사시도와 요부단면도이고, 도 3에는 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트에 채용된 와셔의 바람직한 실시예를 예시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에따른 와셔의 다른 실시예를 예시한 사시도이다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 풀림 방지용 앵커볼트(1)는 볼트(10)와 쐐기형 너트(20) 및 볼트(10)와 쐐기형 너트(20) 사이에 설치되는 슬리브(30) 및 와셔(50)로 구성되어 있다.

볼트(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 접시머리형 헤드(11)와 나사산(12)이 마련된 나사 축(13)으로 구성되어 있다.

헤드(11)에는 볼트(10)를 조이거나 풀 수 있는 공구 체결구멍(14)이 마련되어 있다.

상기 쐐기형 너트(20)는 나사 축(13)에 마련된 나사산(12)에 대응되는 암나사산(21)을 지니고 있고, 그 외주면에 기어형 걸림턱(22)이 마련되어 있다.

슬리브(30)는 일측단의 원주면에 그 길이방향으로 소정길이로 절결된 절결홈(31)이 마련되어 있고, 절결홈(31)이 마련된 슬리브(30)의 내경(33)은 쐐기형 너트(20)의 외경보다 큰 직경으로 구성되어 있다.

와셔(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 나사 축(13)이 관통되는 관통홀(51)이 마련된 한 쌍의 링(52a)(52b)과 상하측 링(52a)(52b)사이에 사선방향으로 소정의 기울기를 지닌 텐셔너(53)가 마련되어 있다. 텐셔너(53)는 상하측 링(52a)(52b)의 원주방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 상기 텐셔너(53)는 소정의 탄성력을 지니고, 와셔(50)의 축선방향으로 신축될 수 있다.

와셔(50)의 링(52a)(52b)의 축선방향으로 외압이 가해지면, 와셔(50)는 축선방향으로 내측으로 압축되면서 텐셔너(53)는 원주방향과 축선방향으로 동시에 작용하는 반력이 발생된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트에 대한 작용을 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트(1)는 나사 축(13)에 마련된 나사산(12)을 쐐기형 너트(20)의 암나사(21)에 체결하면, 쐐기형 너트(20)가 슬리브(30)의 내경(33)속으로 삽입되면서 슬리브(30)의 직경이 확장된다.

볼트와 쐐기형 너트(20)의 체결에 따라 슬리브(30)의 직경이 확장되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 앵커볼트(1)를 콘크리트 구조물(60)의 체결구멍속에서 슬리브(30)가 강하게 압착되고 와셔(50)는 볼트(10)의 체결력에 의해 축선방향으로 내측으로 압축된다. 도 6에서 미설명 부호 40은 교량의 상판과 상판을 연결하는 부위에 설치된 커버 플레이트이다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이 와셔(50)가 축선방향 내측으로 압축되는 경우 즉, 도면에서 P1에서 P2로 이동한 거리만큼 링은 원주방향으로 비틀리는 현상이 발생됨과 동시에 와셔(50)에는 신축에 따른 축선방향으로 작용하는 반력이 동시에 내재된다.

상기한 텐셔너(53)의 반력은 볼트(10)가 체결되는 방향 즉 P2에서 P1으로 이동하려는 반력이 볼트의 체결방향으로 작용하여 반력에 의해 볼트를 조이거나 진동에 의해 볼트가 쉽게 풀리지 않는다.

도 4를 참조하면, 도 4에는 본 발명에 따른 와셔의 표면에 일방향성 톱니(54)를 더 마련한 와셔(50)로서, 와셔(50)의 원주방향으로 작용하는 반력을 볼트에 명확히 전달하고, 볼트의 풀림을 방지하는데 보다 더 유용하다.

도 5에서 참조번호 T1는 와셔(50)의 가압 전 높이이고, T2는 가압 후 와셔(50)의 높이이며, T는 와셔(50)의 압축 전후의 높이 차이다.

따라서, 와셔(50)는 축선방향으로 가해지는 외력에 대해 볼트(10)의 원주방 향과 축선방향 외측으로 작용하는 각각의 반력에 의해 볼트(10)에 외부에서 충격이 가해질 경우 텐셔너(53)의 반력에 의한 완충작용에 의해 콘크리트 구조물(60)을 보호하고 진동에 의해 볼트(10)가 풀리는 것을 최대한 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트의 요부 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트에 채용된 와셔의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트에 채용된 와셔의 다른 실시예를 예시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트에 채용된 와셔의 작용을 설명하는 작동 개념도,

도 6은 본 발명에 따른 풀림 방지용 앵커볼트의 설치예를 예시한 철도교량의 상판 구조를 예시한 요부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 앵커볼트 10 : 볼트

11 : 접시머리형 헤드 12 : 나사산

13 : 나사 축 14 : 공구 체결구멍

20 : 쐐기형 너트 21 : 암나사산

22 : 기어형 걸림턱 30 : 슬리브

31 : 절결홈 33 : 슬리브의 내경

50 : 와셔 51 : 관통홀

52a, 52b : 링 53 : 텐셔너

54 : 톱니

Claims (2)

1. 원주면에 나사산이 마련되고 소정의 길이를 지니는 나사 축을 지니고, 헤드에는 공구 체결구를 갖춘 볼트와;

   일측에 절결홈을 구비하고 상기 나사축에 조립되는 슬리브와;

   상기 나사산과 체결되는 나사산을 갖춘 쇄기형 너트와;

   상기 나사산이 관통되는 관통공을 지닌 한 쌍의 링과, 상기 한 쌍의 링 사이에 결합되어 길이가 단축되면, 축선방향으로 작용하는 압력에 대항하여 축선방향 외측으로 작용하는 반력과, 원주방향으로 작용하는 반력이 발생되는 텐션너를 구비하는 와셔로 구성된 것을 특징으로 하는 풀림 방지용 앵커볼트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 와셔의 표면에 일방향성 톱니가 더 마련된 것을 특징으로 하는 풀림 방지용 앵커볼트.

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