WO2019098688A1 - 풀림방지 기능을 갖는 체결장치 - Google Patents

풀림방지 기능을 갖는 체결장치 Download PDF

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WO2019098688A1
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magnet
coupling member
magnets
present
circumferential direction
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PCT/KR2018/013954
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윤여빈
손흥식
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(주)파인드몰드
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B1/00—Devices for securing together, or preventing relative movement between, constructional elements or machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/83—Use of a magnetic material

Definitions

  • the present invention relates to a fastening device having a loosening prevention function.
  • fastening devices including bolts and nuts, are used as a means to combine various machines or mechanisms, or to join and secure structures during construction of rails, bridges, and buildings.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0139197 discloses an attachment nut having an anti-loosening function.
  • the Korean Unexamined Patent Publication discloses an effect of preventing various troubles by preventing a nut from being loosened from a bolt through a mounting plate provided with a nut at a central portion and having a plurality of projections formed on an object when engaged with the outer periphery .
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of preventing collapse of a structure due to various factors, And an object of the present invention is to provide a fastening device having an anti-loosening function capable of preventing various accidents from occurring.
  • Another object of the present invention is to provide a fastening device having a loosening preventing function that can be more tightly coupled with various structures made of a metal by improving the magnetic force through a multipolar magnetizing method for dividing the polarity into a plurality of polarities.
  • a coupling member coupled to one end of the coupling member; And a magnet portion provided on one or both of the coupling member and the coupling member and magnetized in a multipole so as to be coupled with the member through magnetic force to prevent the coupling member and the coupling member from being loosened,
  • a fastening device having a preventive function is provided.
  • the magnet portion includes a plurality of magnets magnetized in a circumferential direction, and the plurality of magnets are arranged in such a manner that their polarities alternate in the vertical direction along the circumferential direction.
  • the magnet portion includes a plurality of magnets magnetized in the circumferential direction, and the plurality of magnets are arranged in such a manner that their polarities alternate in the radial direction along the circumferential direction.
  • the plurality of magnets have curved or oblique boundaries that are divided from each other with respect to the upper surface.
  • the magnet unit includes: a first magnet having different polarities in a vertical direction; And a second magnet disposed radially inwardly or radially outward of the first magnet, the second magnet having its polarity inverted up and down with respect to the first magnet.
  • the first magnet and the second magnet are formed such that a boundary line formed by dividing the first magnet and the second magnet with respect to the upper surface forms a waveform along the circumferential direction.
  • the coupling member includes a coupling portion through which the coupling member is coupled, and the vibration force applied in the vertical direction is eliminated by the tension energy, so that the coupling slit is horizontally Respectively.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a fastening device having a release preventing function according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view and a partial cutaway view for explaining a first magnet unit according to the first embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view and a partial cutaway view for explaining the first magnet unit according to the second embodiment of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating another embodiment of the first magnet unit according to the first and second embodiments of FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating another embodiment of the first magnet unit according to the first and second embodiments of FIGS. 2 and 3.
  • 5 and 6 are a perspective view and a partial cutaway view for explaining the first magnet unit according to the third embodiment of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view and a partial cutaway view for explaining the first magnet unit according to the fourth embodiment of FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the coupling member and the second magnet portion of FIG. 1;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a structure in which a fastening device having a release preventing function according to an embodiment of the present invention is coupled to a member.
  • FIG. 10 is a view for explaining a coupling member according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a view for explaining a coupling member according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a fastening device having a release preventing function according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view and a partial cutaway view for explaining a first magnet unit according to the first embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view and a partial cutaway view for explaining the first magnet unit according to the second embodiment of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating another embodiment of the first magnet unit according to the first and second embodiments of FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 5 and 6 are a perspective view and a partial cutaway view for explaining the first magnet unit according to the third embodiment of FIG. 7 is a perspective view and a partial cutaway view for explaining the first magnet unit according to the fourth embodiment of FIG. FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the coupling member and the second magnet portion of FIG. 1;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a structure in which a fastening device having a release preventing function according to an embodiment of the present invention is coupled to a member.
  • FIG. 10 is a view for explaining a coupling member according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • the fastening device 10 having the release preventing function includes a fastening member 101 penetratingly connected to a member 901 forming a structure; A coupling member 103 coupled to one end of the fastening member 101; The coupling member 103 and the coupling member 103 are provided on one or both of the coupling member 101 and the coupling member 103 so as to be coupled with the member 901 through magnetic force to prevent loosening of the coupling member 101 and the coupling member 103, And a magnet unit 105 magnetized with a magnetic field.
  • the fastening member 101 is coupled to various members 901 of the metal material forming the structure to fasten and bind the structure, and the fastening member 101 may be provided in a bolt structure as an example.
  • the coupling member 101 includes a core portion 107 penetratingly connected to the member 901 and a head portion 109 formed at one end of the core portion 107 and closely contacting the member 701 when engaged with the member 901. [ .
  • the core portion 107 is formed in the longitudinal direction from the head portion 109 and is threaded on the outer circumferential surface so as to be screwed with the member 901 or the engaging member 103.
  • the head portion 109 is formed at the end of the core portion 107 so as to be in close contact with the member 701 when the core portion 107 is inserted into the member 701.
  • the seat portion 111 having the seat 105 is recessed.
  • the seat portion 111 may be formed in a shape corresponding to that of the magnet portion 105 so that the magnet portion 105 can be seated on the seat portion 105. For example, As shown in FIG.
  • the coupling member 103 includes a coupling portion 801 coupled at one end to the coupling member 101 and threaded on the inner peripheral surface to be screwed with the core portion 107, 2 magnet part 115.
  • the mounting recess 803 is formed to be recessed to accommodate the magnet part 115 of FIG.
  • the magnet part 105 is coupled with the member 901 through the magnetic force when the engaging member 101 or the engaging member 103 is engaged with the member 901 forming the structure, (Not shown).
  • the magnet unit 105 may be provided on one or both of the coupling member 101 and the coupling member 103.
  • the first magnet part 113 may be provided with a magnet coupled to the metallic material through a magnetic force and may be magnetized in multiple poles so as to prevent loosening of the fastening member 101 from the member 901, Magnetic).
  • FIG. 2 A first magnet unit 113 will be described with reference to FIGS. 2 to 7.
  • the first magnet unit 113a includes a plurality of magnets 201 magnetized in the circumferential direction, and the plurality of magnets 201 have a polarity in a circumferential direction And are alternately arranged in the vertical direction.
  • the first magnet part 113a is provided on the seating part 111 and is disposed on the first magnet part having an upper portion H1 of N pole and a lower portion L1 of magnetic pole of S pole so that a magnetic force P1 is formed in a vertical direction And an upper portion H2 extending in a circumferential direction from the first magnet 203 and having a polarity inverted in a vertical direction with respect to the first magnet 203 so that a magnetic force P1 is formed in a vertical direction, And a second magnet (205) having an N pole (L2).
  • the first magnet unit 113a has a circular band shape in which the first magnet 203 and the second magnet 205 are arranged alternately along the circumferential direction so that the polarity is inverted in the vertical direction, / RTI >
  • the first magnet unit 113b according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of magnets 301 magnetized in a circumferential direction, and the plurality of magnets 301 have a polarity in a circumferential direction Are arranged alternately in the radial direction along the direction.
  • the first magnet part 113b is provided on the seating part 111 and is disposed on the seating part 111.
  • the first magnet part 113b is disposed on the seating part 111 so that one side D1 is an S pole and the other side D2 is a N magnet,
  • a first magnet 303 extending in the circumferential direction and having a polarity opposite to that of the first magnet 303 in the radial direction so that the magnetic force P2 is radially formed;
  • a second magnet (305) having the S pole at the other end (D4).
  • the magnets 201 and 301 of the first and second magnet units 113a and 113b according to the first and second embodiments of the present invention have a boundary line BL1, Or an oblique line.
  • the first magnets 203 and 303 having the first magnets 113a and 113b formed in the up and down direction or the radial direction and the first magnets 203 and 303 extending in the circumferential direction from the first magnets 203 and 303,
  • the divided boundary line BL1 of the second magnets 205 and 305 which are inverted in the up-down direction or the radial direction forms a curved line or an oblique line and is magnetized in multiple poles, the magnetic forces of the first magnet parts 113a and 113b are improved It is possible to prevent the fastening member 101 and the engaging member 103 from being loosened.
  • the oblique line refers to a line having a length longer than a line passing the center point of the first magnet parts 113a and 113b without passing through the center points of the first magnet parts 113a and 113b.
  • the first magnet unit 113c includes a first magnet 501 having different polarities in the vertical direction; And a second magnet 503 disposed on the radially inner side or the radially outer side of the first magnet 501, the second magnet 503 having its polarity inverted up and down with respect to the first magnet 501.
  • the first magnet 501 has different polarities in the up and down direction so as to form a magnetic force in the vertical direction.
  • the upper portion H3 is formed as an N pole
  • the lower portion L3 is formed as an S pole, As shown in Fig.
  • the second magnet 503 has a polarity different from that of the first magnet 501 in the up-and-down direction.
  • the polarity of the second magnet 503 is inverted in the up-down direction with respect to the first magnet 501.
  • the lower portion L4 is formed as an N pole, and is provided in the form of a circular band in which a hollow is formed.
  • the first magnet 501 having a different polarity in the up and down direction and the second magnet 503 polarized in the up and down direction with the first magnet 501 are disposed inside or outside of the first magnet 501
  • the magnetic force of the first magnet part 113c is amplified by the structure in which the magnetic force of the first magnet 501 formed in the vertical direction and the magnetic force of the second magnet 503 are added to each other have.
  • the first magnet part 113c according to the third embodiment of the present invention includes a first magnet 501 and a second magnet 503,
  • the boundary line BL2 between the first magnet 501 and the second magnet 503 forms a waveform along the circumferential direction so that the area of contact between the first and second magnets 501 and 503 becomes large,
  • the magnetic force of the first magnet part 113c is improved and it is possible to prevent the fastening member 101 and the coupling member 103 from loosening.
  • the boundary line BL2 between the first magnet 501 and the second magnet 503 is formed to have a waveform having a predetermined curvature.
  • the boundary between the first magnet 501 and the second magnet 503 503 may be formed to have an irregular waveform.
  • the first magnet part 113d according to the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of magnets 701 magnetized in the circumferential direction, and the plurality of magnets 701 have a polarity Are alternately arranged in the up-down direction and the radial direction along the circumferential direction.
  • the first magnet part 113d has an upper one side HD1 with an N pole, a second upper side HD2 with an S pole, And the upper one side HD3 extends in the circumferential direction from the first magnet 703 and the first magnet 703 having the lower LD2 as the S pole and the lower one LD2 as the N pole, And a second magnet 705 whose other side HD4 is N pole, lower one side LD3 is N pole and the other lower side LD4 is S pole.
  • the first magnet part 113d is formed by alternately arranging the first magnet 703 and the second magnet 705 in the circumferential direction, and the polarities of the first magnet 703 and the second magnet 705 are alternately formed in the vertical direction and the radial direction
  • the magnetic force P3 can act in the vertical direction and the radial direction.
  • the second magnet part 115 is provided in the seating groove 803 of the coupling member 103 and is magnetized in various ways in the same manner as the first magnet part 101 so that the magnetic force acting on the member 901 is improved. .
  • the second magnet part 115 may form part of the inner circumferential surface of the coupling part 801 so that a magnetic force is applied to the coupling member 101 in the radial direction.
  • a third magnet portion (not shown) having a polarity different from that of the second magnet portion 115 may be provided to further improve the magnetic force acting in the radial direction.
  • the coupling member 103a according to another embodiment of the present invention includes a coupling portion 1001 through which the coupling member 101 is coupled, and the vibration stress applied in the vertical direction is transmitted through the coupling portion 1001,
  • the cutting slit 1003 is formed in a horizontal direction so as to be prevented from being loosened from the fastening member 101 while being eliminated.
  • the coupling unit 1001 includes a coupling unit 1001 through which the coupling member 101 is coupled, A nut portion 1007 including a second magnet 1005 having a hollow communicating with the coupling portion 1001 and having a magnetic force in a radial direction and a coupling portion 1001 extending from one end of the nut portion 1007, And a tension part 1009 formed with a hollow communicating with the cutting slit 1003 in a horizontal direction.
  • the engaging member 103a has a structure in which the tension I is formed in the axial direction of the fastening member 101 while the interval I of the incision slit 1003 of the tension portion 1009 is increased.
  • the vibration stress applied in the up-and-down direction is converted into the tension energy to prevent loosening with the fastening member 101.

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Abstract

본 발명은 풀림방지 기능을 갖는 체결장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 금속재질의 다양한 구조물에 결합시, 다양한 외부요인으로 인해 부재로부터 풀림되는 것을 미연에 방지하여 구조물이 붕괴되는 등의 다양한 사고를 예방할 수 있으며, 극성을 복수개로 분할하는 다극착자 방식을 통해 자력을 향상시킴으로써 금속재질의 다양한 구조물에 보다 긴밀하게 결합될 수 있는 효과가 있다.

Description

풀림방지 기능을 갖는 체결장치
본 발명은 풀림방지 기능을 갖는 체결장치에 관한 것이다.
일반적으로 볼트와 너트를 포함하는 체결장치는 다양한 기계나 기구를 결합하거나, 레일, 교량, 건물 등의 시공시 구조물을 결합 및 고정하기 위한 수단으로 사용된다.
한편, 전술한 체결장치가 교량이나 철도차량의 주행을 위해 구비되는 레일 및 선로변환장치에 결합되는 경우, 차량의 과도한 하중으로 발생하는 진동으로 인해 볼트와 너트가 다양한 구조물로부터 분리되어 구조물이 붕괴되거나 일정 영역에서 이탈되는 등의 사고가 발생한다.
한편, 전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 한국공개특허 제10-2016-0139197호(공개일자: 2016. 12. 07)에는 '풀림방지 기능을 갖는 부착식 너트'가 개시되어 있다.
상기 한국공개특허는 중심부에 너트가 구비되며 외주연에 결합시 대상물에 박히는 다수의 돌기가 형성된 부착판을 통해 상기 너트가 볼트로부터 풀림이 방지되도록 하여 다양한 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
그러나, 상기 한국공개특허의 경우 체결장치의 풀림을 방지하기 위해 부착판을 설치할 수 있는 별도의 공간이 필요하며 금속재질의 구조물에 부착판을 용이하게 설치할 수 없는 구조에 의해 범용성이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금속재질의 다양한 구조물에 결합시, 다양한 외부요인으로 인해 부재로부터 풀림되는 것을 미연에 방지하여 구조물이 붕괴되는 등의 다양한 사고를 예방할 수 있는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 극성을 복수개로 분할하는 다극착자 방식을 통해 자력을 향상시킴으로써 금속재질의 다양한 구조물과 보다 긴밀하게 결합될 수 있는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예는 구조물을 형성하는 부재에 관통결합되는 체결부재; 상기 체결부재의 일단에 결합되는 결합부재; 및 상기 체결부재와 상기 결합부재 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 구비되되, 결합시 상기 부재와 자력을 통해 결합되어 상기 체결부재와 상기 결합부재의 풀림을 방지하도록 다극으로 착자된 마그넷부;를 포함하는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치를 제공한다.
일예에 의하면, 상기 마그넷부는, 원주방향으로 착자된 복수의 마그넷을 포함하고, 상기 복수의 마그넷은 그 극성이 원주방향을 따라 상하방향으로 교번하며 배치된다.
일예에 의하면, 상기 마그넷부는, 원주방향으로 착자된 복수의 마그넷을 포함하고, 상기 복수의 마그넷은 그 극성이 원주방향을 따라 반경방향으로 교번하며 배치된다.
일예에 의하면, 상기 복수의 마그넷은, 상부면을 기준으로 서로 분할된 경계선이 곡선 또는 사선으로 이루어진다.
일예에 의하면, 상기 마그넷부는, 상하방향으로 서로 다른 극성을 갖는 제1마그넷; 및 상기 제1마그넷의 경방향 내측 또는 경방향 외측에 구비되되 상기 제1마그넷과 그 극성이 상하방향으로 반전된 제2마그넷;을 포함한다.
일예에 의하면, 상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은, 상부면을 기준으로 서로 분할된 경계선이 원주방향을 따라 파형을 이루며 형성된다.
일예에 의하면, 상기 결합부재는, 상기 체결부재가 결합되는 결합부가 관통형성되되, 상하방향으로 가해지는 진동 스트레스가 장력 에너지에 의해 소멸되면서 상기 체결부재로부터 풀림이 방지되도록, 절개슬릿이 수평방향으로 관통형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 금속재질의 다양한 구조물에 결합시, 다양한 외부요인으로 인해 부재로부터 풀림되는 것을 미연에 방지하여 구조물이 붕괴되는 등의 다양한 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 극성을 복수개로 분할하는 다극착자 방식을 통해 자력을 향상시킴으로써 금속재질의 다양한 구조물에 보다 긴밀하게 결합될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 풀림방지 기능을 갖는 체결장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 제1실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다.
도 3은 도 1의 제2실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다.
도 4는 도2 및 도3의 제1,2실시예에 의한 제1마그넷부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 제3실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다.
도 7은 도 1의 제4실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다.
도 8은 도 1의 결합부재 및 제2마그넷부의 분해사시도이다.
도 9은 본 발명의 일실시예에 의한 풀림방지 기능을 갖는 체결장치가 부재에 결합된 구조를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 1의 본 발명의 다른 실시예에 의한 결합부재를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 풀림방지 기능을 갖는 체결장치의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 제1실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다. 도 3은 도 1의 제2실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다. 도 4는 도2 및 도3의 제1,2실시예에 의한 제1마그넷부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다. 도 5 및 도 6은 도 1의 제3실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다. 도 7은 도 1의 제4실시예에 의한 제1마그넷부를 설명하기 위한 사시도 및 부분 절개도이다. 도 8은 도 1의 결합부재 및 제2마그넷부의 분해사시도이다. 도 9은 본 발명의 일실시예에 의한 풀림방지 기능을 갖는 체결장치가 부재에 결합된 구조를 나타낸 단면도이다. 도 10은 도 1의 본 발명의 다른 실시예에 의한 결합부재를 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 풀림방지 기능을 갖는 체결장치(10)는 구조물을 형성하는 부재(901)에 관통결합되는 체결부재(101); 체결부재(101)의 일단에 결합되는 결합부재(103); 및 체결부재(101)와 결합부재(103) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 구비되되, 결합시 부재(901)와 자력을 통해 결합되어 체결부재(101)와 결합부재(103)의 풀림을 방지하도록 다극으로 착자된 마그넷부(105);를 포함하여 구성된다.
체결부재(101)는 구조물을 고정 및 결속하기 위하여 구조물을 형성하는 금속재의 다양한 부재(901)에 관통결합되는데, 체결부재(101)는 일예로 볼트 구조로 제공될 수 있다.
이러한 체결부재(101)는 부재(901)에 관통결합되는 코어부(107)와 코어부(107)의 일단에 형성되며 부재(901)에 결합시 부재(701)와 밀착되는 헤드부(109)를 포함한다.
코어부(107)는 헤드부(109)로부터 상하 길이방향으로 형성되는데, 부재(901) 또는 결합부재(103)와 나사결합 될 수 있도록 외주면에 나사산이 형성된다.
헤드부(109)는 코어부(107)가 부재(701)에 관통결합되는 경우 부재(701)와 밀착되도록 코어부(107)의 단부에 형성되는데, 이러한 헤드부(109)에는 후술할 마그넷부(105)가 구비되는 안착부(111)가 함몰형성된다.
이러한 안착부(111)는 마그넷부(105)가 안착결합될 수 있도록 마그넷부(105)와 대응되는 형상으로 함몰형성 될 수 있는데, 일예로 코어부(107)의 경방향 외측에 중공이 형성된 원형으로 함몰형성될 수 있다.
결합부재(103)는 체결부재(101)에 일단에 결합되며 코어부(107)와 나사결합되도록 내주면에 나사산이 형성되는 결합부(801)와, 결합부(801)로부터 연장형성되되 후술할 제2마그넷부(115)가 구비되도록 함몰형성되는 안착홈(803)을 포함한다.
이어서, 마그넷부(105)는 체결부재(101) 또는 결합부재(103)가 구조물을 형성하는 부재(901)와 결합되는 경우 부재(901)와 자력을 통해 결합되어 체결부재(101)와 결합부재(103)의 풀림을 방지되도록 다극으로 착자되어 제공된다.
이러한 마그넷부(105)는 체결부재(101)와 결합부재(103) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 구비될 수 있는데, 본 발명의 일실시예는 도면들에 도시된 바와 같이 마그넷부(105)가 체결부재(101)에 구비되는 제1마그넷부(113) 및 결합부재(103)에 구비되는 제2마그넷부(115)를 포함하여 구성된다.
제1마그넷부(113)는 금속재에 자력을 통해 결합되는 자석으로 제공될 수 있으며, 자력이 향상되어 부재(901)로부터 체결부재(101)의 풀림이 방지되도록 다극(多極)으로 착자(着磁)되어 제공된다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 제1마그넷부(113)의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2를 참조하면 본 발명의 제1실시예에 의한 제1마그넷부(113a)는 원주방향으로 착자된 복수의 마그넷(201)을 포함하고, 복수의 마그넷(201)은 그 극성이 원주방향을 따라 상하방향으로 교번하며 배치된다.
이러한 제1마그넷부(113a)는 안착부(111)에 구비되며 자력(P1)이 상하방향으로 형성되도록 상부(H1)가 N극, 하부(L1)가 S극의 자성을 갖는 제1마그넷(203)과, 제1마그넷(203)으로부터 원주방향을 따라 연장되며 제1마그넷(203)과 극성이 상하방향으로 반전되어 자력(P1)이 상하방향으로 형성되도록 상부(H2)가 S극, 하부(L2)가 N극을 갖는 제2마그넷(205)을 포함하여 구성된다.
좀더 구체적으로 제1마그넷부(113a)는 극성이 상하방향으로 반전되도록 제1마그넷(203)과 제2마그넷(205)이 원주방향을 따라 서로 교번하며 배치되어 내부에 중공이 형성된 원형 띠 형상으로 제공된다.
한편, 도 3을 참조하면 본 발명의 제2실시예에 의한 제1마그넷부(113b)는 원주방향으로 착자된 복수의 마그넷(301)을 포함하고, 복수의 마그넷(301)은 그 극성이 원주방향을 따라 반경방향으로 교번하며 배치된다.
이러한 제1마그넷부(113b)는 안착부(111)에 구비되며, 자력(P2)이 반경방향으로 형성되도록 일측(D1)이 S극, 타측(D2)이 N극의 자성을 갖는 제1마그넷(303)과, 제1마그넷(303)으로부터 원주방향을 따라 연장되며 제1마그넷(303)과 극성이 반경방향으로 반전되어 자력(P2)이 반경방향으로 형성되도록 일측(D3)이 N극, 타측(D4)이 S극을 갖는 제2마그넷(305)을 포함하여 구성된다.
한편, 도 4를 참조하면 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 의한 제1마그넷부(113a,113b)의 마그넷(201,301)은 상부면을 기준으로 서로 분할된 경계선(BL1)이 곡선 또는 사선으로 이루어지며 형성된다.
다시 말해 제1마그넷부(113a,113b)의 극성이 상하방향 또는 경방향으로 형성되는 제1마그넷(203,303)과, 제1마그넷(203,303)으로부터 원주방향으로 연장되며 제1마그넷(203,303)과 극성이 상하방향 또는 경방향으로 반전되는 제2마그넷(205,305)의 분할된 경계선(BL1)이 곡선 또는 사선을 이루며 다극으로 착자되는 구조에 의해, 제1마그넷부(113a,113b)는 자력이 향상되어 체결부재(101)와 결합부재(103)의 풀림을 방지할 수 있다.
여기서 사선이란, 제1마그넷부(113a,113b)의 중심점을 지나지 않아 제1마그넷부(113a,113b)의 중심점을 지나는 선 대비 그 길이가 길게 형성되는 선을 말한다.
한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 의한 제1마그넷부(113c)는 상하방향으로 서로 다른 극성을 갖는 제1마그넷(501); 및 제1마그넷(501)의 경방향 내측 또는 경방향 외측에 구비되되 상기 제1마그넷(501)과 그 극성이 상하방향으로 반전된 제2마그넷(503);을 포함하여 구성된다.
제1마그넷(501)은 상하방향으로 자력이 형성되도록 상하방향으로 서로 다른 극성이 형성되는데, 일예로 상부(H3)가 N극으로, 하부(L3)가 S극으로 형성되며 내부에 중공이 형성되는 원형 띠 형상으로 제공된다.
또한, 제2마그넷(503)은 제1마그넷(501)과 마찬가지로 상하방향으로 서로 다른 극성이 형성되되 제1마그넷(501)과 극성이 상하방향으로 반전되는데, 일예로 상부(H4)가 S극으로, 하부(L4)가 N극으로 형성되며 내부에 중공이 형성되는 원형 띠 형상으로 제공된다.
이처럼 상하방향으로 서로 다른 극성을 갖는 제1마그넷(501)과, 제1마그넷(501)과 극성이 상하방향으로 반전되는 제2마그넷(503)이 제1마그넷(501)의 경바향 내측 또는 외측에 구비되는 구조에 의해, 제1마그넷부(113c)는 상하방향으로 형성되는 제1마그넷(501)의 자력과 제2마그넷(503)의 자력이 더해지는 구조에 의해 자력이 증폭되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 제3실시예에 의한 제1마그넷부(113c)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상부면을 기준으로 제1마그넷(501)과 제2마그넷(503)의 서로 분할된 경계선(BL2)이 원주방향을 따라 파형을 이루며 형성되는데, 이와 같이 서로 밀착되는 면적이 커지도록 제1마그넷(501)과 제2마그넷(503)의 경계선(BL2)이 원주방향을 따라 파형을 이루며 다극으로 착자되는 구조에 의해 제1마그넷부(113c)는 자력이 향상되어 체결부재(101) 및 결합부재(103)의 풀림을 방지할 수 있다.
또한, 도면에서는 제1마그넷(501)과 제2마그넷(503)의 경계선(BL2)이 일정한 곡률을 갖는 파형을 이루며 형성되는 예를 도시하였으나, 이와 달리 제1마그넷(501)과 제2마그넷(503)의 경계선(BL2)은 불규칙한 파형을 이루며 형성될 수도 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 의한 제1마그넷부(113d)는 원주방향으로 착자된 복수의 마그넷(701)을 포함하고, 복수의 마그넷(701)은 그 극성이 원주방향을 따라 상하방향 및 경방향으로 교번하며 배치된다.
이러한 제1마그넷부(113d)의 구조에 대한 일예를 좀더 구체적으로 설명하면, 제1마그넷부(113d)는 상부일측(HD1)이 N극으로, 상부타측(HD2)이 S극으로, 하부일측(LD1)이 S극으로, 하부타측(LD2)이 N극으로 이루어지는 제1마그넷(703) 및 제1마그넷(703)으로 부터 원주방향을 따라 연장되며 상부일측(HD3)이 S극으로, 상부타측(HD4)이 N극으로, 하부일측(LD3) N극으로, 하부타측(LD4)이 S극으로 이루어지는 제2마그넷(705)를 포함하여 구성된다.
즉, 제1마그넷부(113d)는 제1마그넷(703) 및 제2마그넷(705)이 원주방향을 따라 서로 교번하며 배치되어 서로 다른 극성이 상하방향 및 경방향으로 교번되며 형성되는 구조에 의해 자력(P3)이 상하방향 및 경방향으로 작용할 수 있다.
이어서, 제2마그넷부(115)는 결합부재(103)의 안착홈(803)에 구비되며, 부재(901)에 작용하는 자력이 향상되도록 제1마그넷부(101)와 동일하게 다양한 방식으로 착자되어 제공될 수 있다.
이러한 제2마그넷부(115)는 체결부재(101)에 경방향으로 자력이 가해지도록 결합부(801)의 내주면 일부를 형성할 수 있는데, 이때 도 9에 도시된 바와 같이 코어부(107)에는 제2마그넷부(115)와 극성이 서로 다른 제3마그넷부(미도시)가 구비되어 경방향으로 작용하는 자력을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 의한 결합부재(103a)는 체결부재(101)가 결합되는 결합부(1001)가 관통형성되되, 상하방향으로 가해지는 진동 스트레스가 장력 에너지에 의해 소멸되면서 상기 체결부재(101)로부터 풀림이 방지되도록, 절개슬릿(1003)이 수평방향으로 관통형성된다.
이러한 결합부재(103a)의 구조에 대한 일예를 좀더 구체적으로 설명하면, 결합부(1001)는 내측에 체결부재(101)가 결합되는 결합부(1001)가 관통형성되고 결합부(1001)의 일단에 결합부(1001)와 연통되는 중공이 형성되며 경방향으로 자력이 형성되는 제2마그넷(1005)를 포함하는 너트부(1007) 및 너트부(1007)의 일단으로부터 연장되며 결합부(1001)와 연통되는 중공이 형성되되 수평방향으로 절개슬릿(1003)이 관통형성되는 장력부(1009)를 포함하여 구성된다.
즉, 결합부재(103a)는 체결부재(101)가 결합되는 경우 장력부(1009)의 절개슬릿(1003)의 간격(I)이 늘어나면서 체결부재(101)의 축방향으로 장력이 형성되는 구조에 의해 상하방향으로 가해지는 진동 스트레스가 장력 에너지로 변환되어 체결부재(101)와의 풀림을 방지한다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 의하면, 금속재질의 다양한 구조물에 결합시, 다양한 외부요인으로 인해 부재로부터 풀림되는 것을 미연에 방지하여 구조물이 붕괴되는 등의 다양한 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 구조물을 형성하는 부재에 관통결합되는 체결부재;
    상기 체결부재의 일단에 결합되는 결합부재; 및
    상기 체결부재와 상기 결합부재 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 구비되되, 결합시 상기 부재와 자력을 통해 결합되어 상기 체결부재와 상기 결합부재의 풀림을 방지하도록 다극으로 착자된 마그넷부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷부는,
    원주방향으로 착자된 복수의 마그넷을 포함하고,
    상기 복수의 마그넷은 그 극성이 원주방향을 따라 상하방향으로 교번하며 배치되는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷부는,
    원주방향으로 착자된 복수의 마그넷을 포함하고,
    상기 복수의 마그넷은 그 극성이 원주방향을 따라 반경방향으로 교번하며 배치되는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 마그넷은,
    상부면을 기준으로 서로 분할된 경계선이 곡선 또는 사선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷부는,
    상하방향으로 서로 다른 극성을 갖는 제1마그넷; 및
    상기 제1마그넷의 경방향 내측 또는 경방향 외측에 구비되되 상기 제1마그넷과 그 극성이 상하방향으로 반전된 제2마그넷;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 갖는 체결장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은,
    상부면을 기준으로 서로 분할된 경계선이 원주방향을 따라 파형을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 하는 체결장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결합부재는,
    상기 체결부재가 결합되는 결합부가 관통형성되되,
    상하방향으로 가해지는 진동 스트레스가 장력 에너지에 의해 소멸되면서 상기 체결부재로부터 풀림이 방지되도록, 절개슬릿이 수평방향으로 관통형성되는 것을 특징으로 하는 풀림방지 기능을 하는 체결장치.
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