KR20180028576A - 자동차용 스피드 너트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥의 가장자리에 형성하는 플랜지를 이 바닥과 이루는 각도가 둔각이 아닌 각도, 바람직하게는 직각을 이루게 구성하므로, 플랜지의 가장자리가 고정 대상물에 닿지 않게 하여 이 가장자리로 발생할 수 있는 고정 대상물의 찢어지거나 파손되는 것을 방지하여 고정 대상물의 품질을 높일 수 있게 할 뿐만 아니라 찢어지거나 파손된 고정 대상물로 생길 수 있는 소음을 미리 방지할 수 있게 한 자동차용 스피드 너트를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 바닥에 형성하여 돌기를 향해 돌출하여 그 외주에 접촉해서 걸림 작용을 하는 부채꼴 형상의 탄성 편을 형성할 때, 이 탄성 편의 부채꼴 각도를 넓게 형성함으로써, 각 탄성 편이 돌기와 접촉하는 접촉 면적을 늘려 돌기를 고정하는 결합력을 높일 수 있다.

Description

자동차용 스피드 너트{SPEED NUT FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 스피드 너트에 관한 것으로, 특히 바닥 가장자리에서 꺾어서 형성하는 플랜지가 둔각을 이루지 않게 형성하여 이 플랜지의 가장자리가 고정 대상물과 접촉하지 않게 하여 고정 대상물의 파손을 방지하고, 또한 돌기나 축에 걸리는 탄성 편이 이루는 부채꼴 각도를 크게 제작하여 돌기나 축과의 접촉 면적을 늘려 견고하게 고정할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 스피드 너트(Speed Nut)는 축이나 돌기에 대고 누름에 따라 중앙에 형성한 탄성 편이 변형하면서 축이나 돌기에 걸려서 빠지지 않게 고정하는 너트를 말한다. 이러한 스피드 너트는 푸쉬 너트(Push Nut)라고도 하며, 큰 힘을 받지 않고 지지 고정하는 데 많이 사용한다. 아래의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3과 같이, 볼트 체결 방식으로 체결하여 고정하게 하거나 강도 보강과 비틀림 방지를 위해 다양한 형태로 제작한 스피드 너트의 예를 보여준다.

(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-1997-0045807호

볼트체결용 스피드 너트에 관한 것으로, 종래 스피드 너트는 그 자체의 강성이 부족해서 체결력이 떨어지는 등의 문제점이 있었다. 따라서 볼트체결용 스피드 너트에 있어서, 판상의 스피드 너트의 바닥에는 중앙으로 볼트공이 형성되게 경사부를 환설하되 그 경사부에는 탄지편이 형성되게 수개의 절결홈을 형성하고, 상기 바닥의 둘레에는 강도보강용 플렌지부를 세워 환설하여 된 것으로, 스피드 너트에 경사부와 플레지부를 형성함으로써 강도를 보강할 수 있는 한편 체결력을 향상시킬 수 있게 한 것이다.

(특허문헌 2) 한국공개실용 제20-1998-0017267호

차량의 소정부위에 구비되는 강도 보강식 스피드 너트에 관한 것으로, 일반적으로 상기 베이스 부재의 보스에 소정의 패널 부재를 상기 스피드 너트로 고정할 될 때 상기 스피드 너트가 구조적으로 취약하게 구비되어 있음으로 인해 탈착시 상기 스피드 너트가 쉽게 비틀려지거나 심한 변형으로 재사용이 불가능해지게 되는 문제점을 해소하기 위하여, 차량의 소정부위에 구비되는 베이스 부재에 동일체로 형성되는 보스를 통해 소정의 패널 부재를 고정하는 치형식 개구부를 갖는 스피드 너트의 길이방향으로 양단에 각각 동일체로 소정의 높이로 벤딩되는 절곡부가 구비됨으로써 차량의 베이스 부재에 소정의 패널 부재를 고정하는 스피드 너트의 강도가 보강될 수 있게 됨에 따라 상기 스피드 너트의 비틀림이 방지됨과 더불어 재사용이 가능해지게 되는 효과가 있다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-1999-0017944

차량의 소정부위에 구비되는 스피드 너트의 돌기식 결합구조에 관한 것으로, 차량의 베이스 부재에 연결 부재를 고정하는데 적용되는 탭핑 나사의 나사부가 차량의 소정부위에 적용되는 스피드 너트의 관통 홀에 견고히 체결되도록 상기 스피드 너트의 상측 헤드부에 형성되는 관통 홀의 내주면에 일정한 간격으로 각각 다수의 리브돌기가 사출 성형됨으로써 차량의 베이스 부재에 연결 부재를 좀더 견고히 고정할 수 있게 되는 효과가 있다.

한편, 이러한 스피드 너트는 자동차 분야에서도 많이 사용한다. [도 1]에는 이런 기존 스피드 너트를 음향을 위한 흡음재를 고정하는 사진을 보여준다. 사진에서, 중앙에 동그랗게 보이는 부분이 스피드 너트를, 오른쪽의 밝은 부분이 음향 흡음재를 각각 나타내는데, 이러한 기존 스피드 너트는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 원판 형태로 이루어진다.

특히, 상기 스피드 너트(10)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 가장자리가 꺾여서 플랜지(11)를 구성하고, 바닥에는 [도 2]와 같이, 부채꼴 모양으로 여러 개의 탄성 편(12)을 형성한다. 이때, 탄성 편(12)은 바깥쪽으로 돌출한 끝이 돌기(P) 외주에 맞닿게 하여 고정 작용을 하게 한다.

하지만, 이처럼 이루어진 종래 스피드 너트는, [도 2] 및 [도 3]을 참조하여 설명하면 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 우선, [도 2(b)]와 같이 부채꼴로 이루어진 탄성 편(12)의 부채꼴 각도(θ2')가 넓지 않아 돌기(P)와 접촉하는 접촉 면적에 한계가 있다. 이 접촉 면적은 기존 스피드 너트(10)의 결합력을 결정하는 요인으로, 접촉 면적이 넓지 않으면 약한 외력에도 돌기(P)에서 스피드 너트(10)가 이탈할 우려가 있다.

(2) 이런 스피드 너트(10)의 이탈은 고정하고자 하는 고정 대상물을 정확하게 정해진 위치에 고정하지 못하고, 자동차가 주행 중 생긴 진동 등으로 고정 대상물이 떨어져서 안전사고를 일으키거나 소음을 발생한다.

(3) 특히, 스피드 너트(10)는 처음에 제대로 고정 대상물을 고정하더라도 결합력이 떨어지므로 주행 중에 생긴 진동 등으로 결합 상태가 풀릴 염려가 있다.

(4) 한편, 기존 스피드 너트(10)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 스피드 너트(10)의 바닥과 플랜지(11)가 이루는 각도(θ1')가 둔각을 이루므로 고정 대상물(20)이 찢어지게 하거나 파손할 우려가 있다.

(5) 예를 들어, 고정 대상물(20)로서 음향 흡음재의 경우 연질의 폴리우레탄을 사용하는 경우가 많은 데, 연질의 폴리우레탄은 스피드 너트(10)로 고정함에 따라 [도 3]과 같이, 스피드 너트(10) 크기 정도로 눌리면서 이 플랜지(11)의 각도 정도로 눌리고, 이때 이 스피드 너트(10)의 가장자리 부분에 폴리우레탄이 닿는다. 이에, [도 3]에서 화살표로 표시한 바와 같이, 플랜지(11)의 가장자리와 접하는 부분에서 고정 대상물(20)이 잘 찢어지는 현상이 발생한다.

한국공개특허 제10-1997-0045807호 (공개일 : 1997.07.26) 한국공개실용 제20-1998-0017267호 (공개일 : 1998.07.06) 한국공개특허 제10-1999-0017944호 (공개일 : 1999.03.15)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 바닥의 가장자리에 형성하는 플랜지를 이 바닥과 이루는 각도가 둔각이 아닌 각도, 바람직하게는 직각을 이루게 구성하므로, 플랜지의 가장자리가 고정 대상물에 닿지 않게 하여 이 가장자리로 발생할 수 있는 고정 대상물의 찢어지거나 파손되는 것을 방지하여 고정 대상물의 품질을 높일 수 있게 할 뿐만 아니라 찢어지거나 파손된 고정 대상물로 생길 수 있는 소음을 미리 방지할 수 있게 한 자동차용 스피드 너트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 바닥에 형성하여 돌기를 향해 돌출하여 그 외주에 접촉해서 걸림 작용을 하는 부채꼴 형상의 탄성 편을 형성할 때, 이 탄성 편의 부채꼴 각도를 넓게 형성함으로써, 각 탄성 편이 돌기와 접촉하는 접촉 면적을 늘려 돌기를 고정하는 결합력을 높일 수 있게 한 자동차용 스피드 너트를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 스피드 너트는, 판 형상의 바닥(110)의 전체 가장자리에 미리 정한 각도로 꺾인 플랜지(111)를 일체로 형성하고, 바닥(110) 중앙에는 돌기(P)가 끼워질 수 있게 형성한 장착 구멍(112)과 이 장착 구멍(112)에서 돌기(P)를 향해 같은 형상으로 돌출한 여러 개의 탄성 편(113)을 일체로 형성한 자동차용 스피드 너트에서, 상기 플랜지(111)는 바닥(110)과 이루는 각도(θ1)가 둔각이 안되게 형성하고;, 상기 탄성 편(113)은 각각 부채꼴 형상으로 이루어지면서 그 중심 부분이 돌기(P)에 접할 수 있게 호 형상으로 가공하고, 이 부채꼴의 각도(θ2)가 42~50°인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 각도(θ1)는, 직각인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바닥(110)은, 원판 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 이웃한 두 개의 상기 탄성 편(113)은, 각각 같은 간격으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 스피드 너트는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 플랜지의 형성 각도를 줄여 바닥과 이루는 각도가 둔각이 안 되게 구성함으로써, 본 발명에 따른 스피드 너트로 고정 대상물을 고정했을 때 플랜지의 가장자리가 고정 대상물에 닿는 현상을 방지할 수 있다.

(2) 이는, 통상 면에 비해 날카로울 수 있는 가장자리 부분으로 고정 대상물이 찢어지게 하거나 파손하는 것을 방지하여 품질을 높일 수 있고, 게다가 찢어지거나 파손된 고정 대상물이 다른 구성과 부딪치면서 발생하는 소음을 미리 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

(3) 한편, 바닥에 형성하여 돌기나 축의 외주에 밀착하여 걸림 작용을 하는 탄성 편을 제작할 때, 통상 부채꼴로 이루어진 탄성 편의 부채꼴 각도를 넓게 제작함으로 돌기나 축에 닿는 탄성 편의 접촉 면적을 넓혀 결합력을 높일 수 있어 견고하게 고정할 수 있다.

[도 1]은 종래 스피드 너트로 음향 흡음재를 고정한 상태에서 이 음향 흡음재가 찢어진 것을 보여주는 사진이다.
[도 2]는 종래 스피드 너트의 구성을 보여주는 도면으로, (a)는 사시도이고, (b)는 평면도이다.
[도 3]은 종래 스피드 너트를 고정 대상물에 고정한 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 스피드 너트의 구성을 보여주는 도면으로, (a)는 사시도이고, (b)는 평면도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 스피드 너트를 고정 대상물에 고정한 상태를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 자동차용 스피드 너트(100)는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 판 형상으로 이루어진 바닥(110)의 가장자리에 플랜지(111)가 꺾인 형상으로 일체로 이루어지고, 이 바닥(110)에는 부채꼴 형상으로 이루어진 여러 개의 탄성 편(113)을 갖춰서 장착 구멍(112)에 끼운 돌기(P) 외주에 밀착하게 해서 고정할 수 있게 한 것이다.

특히, 상기 플랜지(111)는 바닥(110)과 이루는 각도(θ1)가 둔각이 아닌, 직각 또는 예각으로 형성하므로, 본 발명에 따른 스피드 너트(100)를 돌기(P)에 끼워서 장착할 때 이 플랜지(111)의 가장자리가 고정 대상물(200)과 닿지 않게 하여 고정 대상물(200)이 찢어지거나 파손되는 것을 방지할 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 탄성 편(113)은 부채꼴의 각도(θ2)를 가능한 한 넓게, 바람직하게는 42~50°로 형성함으로써, 각 탄성 편(113)이 돌기(P)와 맞닿는 접촉 면적을 넓혀 결합력을 높일 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "200"은 음향 흡음재와 같이 본 발명에 따른 스피드 너트로 고정하기 위한 고정 대상물을, "P"는 차체 등에 형성하여 고정 대상물을 끼운 다음 본 발명에 따른 스피드 너트를 끼워서 고정하게 하는 돌기를 말한다.

바닥(110)은, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 판 형상으로 이루어지며 실제 고정 대상물(200)과 접하여 압착하는 부분을 말한다. 이에, 상기 바닥(110)은 다양한 형상의 판 형태로 제작할 수 있으나, 원판 형태로 제작하여 균일하게 고정 대상물(200)을 압착할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 바닥(110)은, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 가장자리에 미리 정한 각도로 꺾인 형태가 되게 플랜지(111)를 일체로 형성한다. 이때, 상기 플랜지(111)는, [도 5]와 같이, 바닥(110)과 이루는 각도(θ1)가 둔각이 안 되게, 즉 직각 또는 예각이 되게 형성하는 것이 바람직하다.

이는, [도 5]와 같이, 바닥(110)이 고정 대상물(200)을 누름에 따라 이 바닥(110)의 가장자리와 인접한 고정 대상물(200)은 안으로 갈수록 좁아지는 용기 형상으로 눌리는 데, 이때 플랜지(111)가 직각 또는 예각으로 형성함으로써 이처럼 용기 형상으로 눌린 고정 대상물(200)에 플랜지(111)가 닿지 않게 하여 플랜지(111)의 가장자리 때문에 고정 대상물(200)이 찢어지거나 파손되는 것을 방지할 수 있게 한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 각도(θ1)는 예각이나 직각을 이루게 구성할 수 있는 데, 바람직하게는 직각으로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 플랜지(111)가 고정 대상물(200)과 닿지 않으면서도 본 발명에 따른 스피드 너트(100)가 용기 형상이 되게 하여 구조적 강성을 높일 수 있게 하기 위함이다.

또한, 상기 바닥(110)에는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 돌기(P)를 끼울 수 있도록 장착 구멍(112)을 관통 형성한다. 이때, 장착 구멍(112)은 돌기(P)보다 넓은 크기로 형성하고, 이 장착 구멍(112)의 내주와 돌기(P) 사이에는 여러 개의 탄성 편(113)을 형성한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 장착 구멍(112)은 원 형상으로 관통 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 장착 구멍(112)에 돌기(P)를 수용할 수 있는 크기 이상으로 형성할 수도 있으나, 이 장착 구멍(112)의 내주에서 형성하는 여러 개의 탄성 편(113)을 같은 길이로 형성함으로써, 이들 탄성 편(113)이 같은 탄성력으로 돌기(P)를 탄성 지지하여 고정할 수 있게 하기 위함이다.

상기 탄성 편(113)은, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 장착 구멍(112)을 형성할 때 그 일부를 제거하지 않고 바닥(110)과 일체로 형성한다. 특히, 상기 탄성 편(113)은 부채꼴 형상으로 형성함으로써, 통상 원 형상으로 형성한 장착 구멍(112) 안에 가능한 한 많은 개수의 탄성 편(113)을 형성할 수 있게 구성하는 것이 좋다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 탄성 편(113)은, [도 4]와 같이, 부채꼴을 이루는 각도(θ2)를 42~50°로 제작하는 것이 바람직하다. 이는 기존 탄성 편의 부채꼴 각도보다 크게 형성함으로써, 각 탄성 편(113)이 돌기(P)와 접하는 접촉 면적을 넓혀 결국 결합력을 높일 수 있게 하기 위함이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 탄성 편(113)은 돌기(P)와 접하는 한쪽 끝을 호 형상으로 형성하여 돌기(P) 외주와 같거나 유사한 형태로 형성함으로써, 접촉 면적을 넓혀 결과적으로 결합력을 높일 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 탄성 편(113)은, [도 4]와 같이, 돌기(P)를 중심으로 이웃한 두 개의 탄성 편(113)이 같은 간격을 유지하게 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 간격이 다르면 탄성 편(113)이 돌기(P)를 탄성 지지하는 방향이 달라질 수 있고, 이에 본 발명에 따른 스피드 너트가 한쪽으로 쏠리거나 이탈할 우려가 있으므로, 탄성 지지하는 방향이 균일하게 돌기(P)에 가해질 수 있게 하기 위함이다.

이상과 같이 본 발명은 바닥과 플랜지 사이의 각도를 줄여서 이 플랜지가 고정 대상물과 닿지 않게 하여 플랜지가 고정 대상물을 찢거나 파손하는 것을 방지하고, 부채꼴 형상으로 형성한 탄성 편의 부채꼴 각도를 넓혀 돌기와 접촉하는 접촉 면적을 넓혀주므로 결합력을 높일 수 있게 된다.

100 : 스피드 너트
110 : 바닥
112 : 장착 구멍
113 : 탄성 편
200 : 고정 대상물

Claims (4)

1. 판 형상의 바닥(110)의 전체 가장자리에 미리 정한 각도로 꺾인 플랜지(111)를 일체로 형성하고, 바닥(110) 중앙에는 돌기(P)가 끼워질 수 있게 형성한 장착 구멍(112)과 이 장착 구멍(112)에서 돌기(P)를 향해 같은 형상으로 돌출한 여러 개의 탄성 편(113)을 일체로 형성한 자동차용 스피드 너트에서,
   상기 플랜지(111)는 바닥(110)과 이루는 각도(θ1)가 둔각이 안 되게 형성하고,
   상기 탄성 편(113)은 각각 부채꼴 형상으로 이루어지면서 그 중심 부분이 돌기(P)에 접할 수 있게 호 형상으로 가공하고, 이 부채꼴의 각도(θ2)가 42~50°인 것을 특징으로 하는 자동차용 스피드 너트.
   
2. 제1 항에서,
   상기 각도(θ1)는,
   직각인 것을 특징으로 하는 자동차용 스피드 너트.
   
3. 제1 항에서,
   상기 바닥(110)은,
   원판 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 스피드 너트.
   
4. 제1 항에서,
   이웃한 두 개의 상기 탄성 편(113)은,
   각각 같은 간격으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 스피드 너트.

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