KR100569106B1 - Apparatus for checking deformation for plastic bolt - Google Patents

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Abstract

소성볼트 변형 판정장치가 개시된다. 개시된 소성볼트 변형 판정장치는, 표점거리가 생크부에 마련된 소성볼트에 있어서, 상기 생크부의 일측에 형성된 오목홈에 끼워지도록 원통형 내주면에 볼록돌기가 형성되고, 두 개의 반구형부재로 이루어져 상기 볼트의 외주면에 탈부착이 가능하게 구비되어 상기 오목홈에 상기 볼록돌기의 결합 상태로 상기 볼트의 변형 정도를 판정하는 것을 그 특징으로 한다. Disclosed is a firing bolt deformation determining apparatus. In the plastic bolt deformation determining apparatus disclosed herein, in a plastic bolt provided with a mark distance provided on the shank portion, convex protrusions are formed on a cylindrical inner circumferential surface so as to fit into a concave groove formed on one side of the shank portion, and formed of two hemispherical members. It is characterized in that the detachment is provided to determine the degree of deformation of the bolt in the engaged state of the convex protrusion to the concave groove.

본 발명에 따르면, 소성볼트의 소성 변형량을 정확하게 판독할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that can accurately read the plastic deformation amount of the firing bolt.

소성볼트, 생크, 탄성구간Plastic Bolt, Shank, Elastic Section

Description

소성볼트 변형 판정장치{APPARATUS FOR CHECKING DEFORMATION FOR PLASTIC BOLT}Plastic Bolt Deformation Determination Device {APPARATUS FOR CHECKING DEFORMATION FOR PLASTIC BOLT}

도 1은 볼트의 각도 변위량에 대한 축력을 나타내 보인 그래프.1 is a graph showing the axial force with respect to the angular displacement of the bolt.

도 2는 일반적인 소성볼트를 개략적으로 나타내 보인 도면.2 is a view schematically showing a general plastic bolt.

도 3은 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the plastic bolt deformation determining apparatus according to the present invention.

도 4a는 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치가 적용되는 소성볼트의 구성도.Figure 4a is a block diagram of the firing bolt to which the plastic bolt deformation determining apparatus according to the present invention is applied.

도 4b는 도 4a의 상세도.4B is a detail of FIG. 4A.

도 5는 본 발명과 비교되는 종래의 기술을 설명하기 위해 나타내 보인 소성볼트.Figure 5 is a plastic bolt shown to illustrate the prior art compared with the present invention.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치가 적용된 상태를 나타내 보인 도면.6 and 7 are views showing a state in which the plastic bolt deformation determination apparatus according to the present invention is applied.

본 발명은 소성볼트 변형 판정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소성 볼트의 소성 변형량을 정확하게 판독하기 위한 소성볼트 변형 판정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plastic bolt deformation determining apparatus, and more particularly, to a plastic bolt deformation determining apparatus for accurately reading the plastic deformation amount of the firing bolt.

예컨대, 차량용 엔진의 여러 가지 구성 부품은 볼트에 의한 체결로써 이루어진다. 특히 정비가 필요하고, 외부로부터 탈장착이 요구되는 부품의 유일한 고정 방법은 볼트에 의한 체결 방법이다.For example, various components of a vehicle engine are made by fastening with bolts. In particular, the only fixing method for parts requiring maintenance and removal from outside is the fastening method by bolts.

이와 같은, 볼트에 의한 체결 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 볼트의 항복강도 내에서 체결하는 탄성역 체결과, 항복강도 이상의 영역인 소성역 체결이 있다. As shown in FIG. 1, the fastening method using the bolt includes an elastic station fastening that is fastened within the yield strength of the bolt and a plastic station fastening that is an area equal to or higher than the yield strength.

그리고 탄성구간은 0.2% 이내이고, 0.2∼0.5%는 소성 체결범위로 주로 사용한다. 탄성구간은 볼트의 항복점 이내이므로 볼트의 신장량을 사용하지 않는다. 그러나 소성의 전제조건은 항복점을 넘어가는 것을 전제로 하므로 볼트는 늘어나 있다. 즉, 해체 후에도 볼트는 늘어나 있는 상태이다. And the elastic section is within 0.2%, 0.2 ~ 0.5% is mainly used as the plastic fastening range. Since the elastic section is within the yield point of the bolt, the elongation of the bolt is not used. However, the precondition for firing is to assume that the yield point is exceeded, so the bolt is stretched. That is, the bolt is still extended after disassembly.

그러므로 볼트를 재 사용할 경우, 얼마나 늘어났는지, 얼마만큼 정밀한 각도로 체결하는 가는 소성 볼트의 중요한 요소이다.Therefore, how long the bolts are reused and how precisely they are tightened is an important factor for the plastic bolts.

이러한 소성구간을 사용하는 볼트는 대표적으로 실린더 헤드 볼트, 베어링 캡 볼트, 컨로드 볼트 등으로, 이들은 엔진의 주요 체결 볼트에 적용되고 있다. 또한 소성체결 볼트는 탄성체결의 오차를 줄이기 위해 초기 토크(torque) 이외에는 각도법을 적용하고 있다. 즉, 2.0kgfㆍm + 90° + 90°는, 초기 토크를 2.0kgfㆍm으로 주고 90°를 회전시켜 체결을 완료한다는 의미가 있다. 이때 볼트는 소성구간에 진입해 있고, 볼트의 표점거리는 늘어나 있다.Bolts using this plastic section are typically cylinder head bolts, bearing cap bolts, conrod bolts, etc., these are applied to the main fastening bolts of the engine. In addition, the plastic fastening bolt applies an angle method other than the initial torque to reduce the error of the elastic fastening. In other words, 2.0 kgf · m + 90 ° + 90 ° means that the initial torque is given to 2.0 kgf · m and the 90 ° is rotated to complete the tightening. At this time, the bolt enters the plastic section, and the bolt's gage distance increases.

한편, 상기한 탄성 체결법은 체결영역이 탄성한도 내에 있으므로 볼트의 재사용에 상관이 없다. 그러나 소성 체결의 경우 볼트의 체결 범위가 소성 범위이므로 체결 후 재사용의 한도는 늘어남 양에 의해 판독이 된다. 그리고 소성 볼트의 체결 후 재사용을 위한 판정을 하는 데 있어서, 변형량의 판정은 무엇보다도 중요하다.On the other hand, in the elastic fastening method described above, since the fastening region is within the elastic limit, it does not matter whether the bolt is reused. However, in the case of plastic fastening, since the fastening range of the bolt is the plastic range, the limit of reuse after fastening is read by the increased amount. In the judgment for reuse after fastening of the firing bolt, the determination of the deformation amount is most important.

그러나, 늘어난 량을 체크하는 것은 쉽지 않다. 왜냐하면 늘어난 량이 눈에 보이는 확연한 변형이 아니며(외관상으로), 또한 볼트의 구조가 이를 판정하는 데에 있어서 판독이 어려운 구조이다. However, it is not easy to check the increase. This is because the increased amount is not a visible deformation (apparently), and the structure of the bolt is difficult to read in determining this.

그 이유는, 볼트의 나사부의 피치(pitch)를 육안으로 식별하기가 어렵고, 생크(shank)부의 두께 변화를 가늠할 수 없으며, 초기 길이를 알지 못하면 나중 길이만으로는 늘어난 량을 알 수 없고, 또한 초기 제작시의 볼트 길이 공차의 산포를 알 수 없으면 나중 길이 측정이 불가능하기 때문이다. The reason is that it is difficult to visually identify the pitch of the threaded part of the bolt, it is impossible to estimate the thickness change of the shank part, and if the initial length is not known, the increased length cannot be known only by the later length. This is because later length measurements are not possible unless the distribution of bolt length tolerances at the time is unknown.

이와 같은 문제점을 보완하기 위해서 토요다(TOYOTA)사, 혼다(HONDA)사는, 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트(1)의 표점거리와 물림길이의 중간부 외경을 비교하여 재사용 한도를 판정하나, 나사의 리드각에 의한 공차, 게이지 공차, 측정자의 공차, 그리고 나사 탭(TAP)부 표점거리 등, 생크부의 초기 제작 공차가 누적이 되어 정학한 판정을 하기 어렵다. 또한 측정 게이지가 필요함으로써 현장에서의 관리가 어려운 부분으로 작용한다. To solve this problem, TOYOTA and HONDA, as shown in Figure 2, by comparing the gage distance of the bolt (1) and the outer diameter of the middle portion of the bite length to determine the reuse limit, Initial manufacturing tolerances of the shank portion, such as the tolerance due to the lead angle of the screw, the gauge tolerance, the tolerance of the measurer, and the gauge length of the thread tap, are cumulative and difficult to make an accurate determination. The need for measuring gauges also makes field management difficult.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 소성볼 트의 소성 변형량을 정확하게 판독하여 소성볼트의 가용범위를 판정하도록 한 소성볼트 변형 판정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plastic bolt deformation determining apparatus, which accurately reads the plastic deformation amount of the plastic bolt to determine an available range of the plastic bolt.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소성볼트 변형 판정장치는, 표점거리가 생크부에 마련된 소성볼트에 있어서, 상기 생크부의 일측에 형성된 오목홈에 끼워지도록 원통형 내주면에 볼록돌기가 형성되고, 두 개의 반구형부재로 이루어져 상기 볼트의 외주면에 탈부착이 가능하게 구비되어 상기 오목홈에 상기 볼록돌기의 결합 상태로 상기 볼트의 변형 정도를 판정하는 것을 그 특징으로 한다.In the firing bolt deformation determining apparatus of the present invention for achieving the above object, the firing bolt provided in the shank portion, the convex projection is formed on the cylindrical inner peripheral surface so as to fit in the concave groove formed on one side of the shank portion, It consists of two hemispherical members to be detachably attached to the outer circumferential surface of the bolt, characterized in that for determining the deformation degree of the bolt in the engagement state of the convex protrusion in the concave groove.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에는 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명이 적용되는 소성볼트가 도시되어 있다.Figure 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the plastic bolt deformation determining apparatus according to the present invention, Figure 4 shows a plastic bolt to which the present invention is applied.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)는, 표점거리(L)가 생크부에 마련된 소성볼트(10)에 있어서, 이 소성볼트(10)의 생크부의 일측에 라운드(round) 형태로 형성된 오목홈(R)에 끼워지도록 원통형 내주면에 볼록돌기(21)가 형성되고, 두 개의 반구형부재로 이루어져 상기 볼트(10)의 외주면에 탈부착이 가능하게 구비되어 후술하는 바와 같이 상기 볼트(10)의 오목홈(R)에 볼록돌기(21)의 결합 상태로 볼트(10)의 변형 정도를 판정한다.Referring to each of the drawings, the firing bolt deformation determining apparatus 20 according to the present invention, in the firing bolt 10 provided in the shank portion of the gage distance (L), rounds on one side of the shank portion of the firing bolt 10 A convex protrusion 21 is formed on the cylindrical inner circumferential surface to fit into the concave groove R formed in a round shape, and is made of two hemispherical members to be detachably attached to the outer circumferential surface of the bolt 10 as described below. The degree of deformation of the bolt 10 is determined in the engaged state of the convex protrusion 21 to the concave groove R of the bolt 10.

그리고 상기 두 개의 반구형부재의 일측은 개폐되고, 이 개폐가 이루어지도 록 반구형부재의 타측은 힌지핀(22)이 결합되어 있다. 또한 상기 볼트(10)의 오목홈(R)은 생크부의 중앙(L/2)에 형성된다.And one side of the two hemispherical member is opened and closed, the hinge pin 22 is coupled to the other side of the hemispherical member so that the opening and closing is made. In addition, the recessed groove R of the bolt 10 is formed in the center (L / 2) of the shank portion.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the plastic bolt deformation determining apparatus 20 according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)는, 전술한 바 있는 외부적인 영향을 배제하고 소성 변형에 의한 단독항에 영향을 받는 것으로써 볼트(10)의 제작 공차, 초기 치수를 알 수 없는 상태에서도 보다 정확한 늘어난 량을 인식할 수 있도록 함으로써 소성볼트(10)의 가용 범위를 판정한다.Referring again to the drawings, the plastic bolt deformation determining apparatus 20 according to the present invention, by removing the external influences described above and being affected by the singular term caused by plastic deformation, manufacturing tolerances of the bolt 10, The usable range of the firing bolt 10 is determined by making it possible to recognize a more accurate increase even in a state where the initial dimension is unknown.

그리고 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)는, 볼트(10)의 생크부의 소성변형을 전제로 한 소성 체결 볼트(10)에 있어서의 소성 변형을 판독한다.And the plastic bolt deformation | transformation determination apparatus 20 which concerns on this invention reads the plastic deformation in the plastic fastening bolt 10 which assumed the plastic deformation of the shank part of the bolt 10 on the premise.

한편, 소성 변형에 있어서 필연적인 외형적 변화는 길이의 증가인 동시에 외경의 축소이다. 그러나 외경의 축소는 그 양이 상대적으로 적으며 볼트(10) 제조시의 외경 공차에 의해 판독치로 사용하기에는 불리한 점이 많다. 그러나 길이 방향의 증가는 외경에 비해서 현저하며 표시 기준만 있다면 판독이 가능하다. On the other hand, the inevitable external change in plastic deformation is an increase in length and a reduction in outer diameter. However, the reduction of the outer diameter is relatively small, and there are many disadvantages to use it as a reading due to the outer diameter tolerance in manufacturing the bolt 10. However, the increase in the longitudinal direction is remarkable compared to the outer diameter and can be read if there is only a display standard.

본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)는, 이와 같은 원리를 이용하여 초기 상태에서 표시된 표점거리 구간 내의 표준 오목홈(R)의 형상의 길이에 대한 변형을 집중하여 소성변형의 량을 판단한다.The plastic bolt deformation determining apparatus 20 according to the present invention determines the amount of plastic deformation by concentrating the deformation on the length of the shape of the standard concave groove R in the gauge distance section displayed in the initial state by using this principle. do.

그리고 상기 볼트(10)의 오목홈(R)의 형상은 노치(notch)로 작용하지 않는 형상으로 설정되며 오목홈(R)의 크기 변화를 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)를 이용하여 서로 매칭하므로써 생크부와의 갭(gap)을 이용하여 소성 변형량 및 볼트(10)의 한계 상황을 판독한다.And the shape of the concave groove (R) of the bolt 10 is set to a shape that does not act as a notch (notch) and the size change of the concave groove (R) using the plastic bolt deformation determining device 20 according to the present invention By matching each other, the plastic deformation amount and the limit situation of the bolt 10 are read using a gap with the shank portion.

이를 보다 구체적으로 설명한다.This will be described in more detail.

전술한 바와 같이, 종래에는 도 5에 도시된 바와 같이, 생크부에 표점거리를 두고 있는 소성볼트(10)의 재 사용을 위한 판정은 해체한 볼트(10)의 전체 길이를 측정하는 것이지만, 이는 볼트(10) 제작시 초기 길이 공차에 의해 판정 오류가 많이 있다.As described above, conventionally, as shown in FIG. 5, the determination for re-use of the firing bolt 10 having a gauged distance at the shank portion is to measure the total length of the dismantled bolt 10. There are many judgment errors due to initial length tolerances in bolt 10 manufacturing.

예컨대, 초기 길이 공차가 ±0.5일 때, 볼트(10)의 초기 길이 자체가 99.5∼100.5이므로 소성 후, 길이 측정시 측정오차가 더해지므로 부정확하다.For example, when the initial length tolerance is ± 0.5, since the initial length itself of the bolt 10 is 99.5 to 100.5, it is inaccurate because the measurement error is added during the length measurement after firing.

이에 반해, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치(20)의 볼록돌기(21)를 볼트(10)의 오목홈(R)에 끼운다. 그런 후, 볼록돌기(21)와 오목홈(R) 사이에 일정한 갭(G)이 있으면, 볼트(10)가 사용한계 이내로 변형된 것으로 판정하여 볼트(10)의 재 사용이 가능하다.On the contrary, as shown in FIG. 6, the convex protrusion 21 of the plastic bolt deformation determining apparatus 20 according to the present invention is inserted into the concave groove R of the bolt 10. Then, if there is a predetermined gap G between the convex protrusion 21 and the concave groove R, it is determined that the bolt 10 is deformed within the operating limit, and the bolt 10 can be reused.

그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 볼록돌기(21)와 오목홈(R) 사이에 일정한 갭(G)이 존재하지 않으면, 볼트(10)가 사용한계를 벗어난 것으로 판정하여 볼트(10)의 재 사용은 불가능하다.However, as shown in FIG. 7, when there is no gap G between the convex protrusion 21 and the concave groove R, it is determined that the bolt 10 is out of the operating limit, Reuse is not possible.

한편, 도 6 및 도 7에서 참조부호 B 및 B'는 변형 후 상태의 오목홈(R)을 나타내 보인 것이다.Meanwhile, reference numerals B and B 'in FIGS. 6 and 7 show concave grooves R in a deformed state.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 소성볼트 변형 판정장치는, 소성볼트의 소성 변형량을 정확하게 판독할 수 있는 효과를 갖는다. As described above, the plastic bolt deformation determining apparatus according to the present invention has the effect of accurately reading the plastic deformation amount of the plastic bolt.                     

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (3)

표점거리가 생크부에 마련된 소성볼트에 있어서,In the plastic bolt provided in the shank portion of the gauge distance, 상기 생크부의 일측에 형성된 오목홈에 끼워지도록 원통형 내주면에 볼록돌기가 형성되고, 두 개의 반구형부재로 이루어져 상기 볼트의 외주면에 탈부착이 가능하게 구비되어 상기 오목홈에 상기 볼록돌기의 결합 상태로 상기 볼트의 변형 정도를 판정하는 것을 특징으로 하는 소성볼트 변형 판정장치.Convex protrusions are formed on the cylindrical inner circumferential surface to fit into the concave grooves formed at one side of the shank portion, and are formed of two hemispherical members to be detachably attached to the outer circumferential surface of the bolt, so that the convex protrusions are coupled to the concave grooves. Plastic bolt deformation determining apparatus, characterized in that for determining the degree of deformation of the. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 두 개의 반구형부재의 일측은 개폐되고, 개폐가 이루어지도록 상기 반구형부재의 타측은 힌지핀이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 소성볼트 변형 판정장치.One side of the two hemispherical member is opened and closed, the other side of the hemispherical member so that the opening and closing is a plastic bolt deformation determining apparatus, characterized in that the hinge pin is coupled. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오목홈은 상기 생크부의 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 소성볼트 변형 판정장치.And the concave groove is formed in the center of the shank portion.
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