KR101080312B1 - 미성형 나사 검사게이지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 단부 상에 형성된 나사부의 가공불량 여부를 검사하는 게이지에 관한 것으로, 구체적으로는 판재형태의 본체 테두리면 상에 검사대상 나사부의 나사산 형상을 검사하는 나사검사수단이 구비되어, 검사대상 나사산이 나사검사수단 내에 위치된 상태에 따라 정상적으로 성형되었는지 여부를 판단할 수 있도록 함에 따라, 종래 방식에 비해 검사가 손쉽게 이루어질 수 있어 검사 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 착오로 인한 검사오류 등을 방지할 수 있는 미성형 나사 검사게이지에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 본체와, 상기 본체 일측에 검사대상 나사부의 나사산의 형상을 측정하는 형상검사부 및 상기 형상검사부에 적용되는 나사부의 종류를 표시하는 표시부를 포함하는 나사검사수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

철근, 나사부, 나사산, 성형, 불량, 검사

Description

미성형 나사 검사게이지{GAUGE TO INSPECT DEFECT OF SCREW}

본 발명은 철근 등에 형성되는 나사부 중 각 나사산의 성형불량 여부를 검사하는 게이지에 관한 것으로, 측정과 동시에 불량여부를 판단할 수 있어, 종래에 비해 검사방식이 쉬워져 검사 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 검사오류를 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.

콘크리트 구조물에는 콘크리트의 부족한 인장강도를 보강하기 위하여 철근이 함께 사용되며, 이러한 철근에 의해 기본골격을 이루게 된다.

상기 철근은 최초 특정 길이로 제작된 후 건설현장 상황에 따라 적당한 길이로 절단하거나 연결하여 필요한 길이로 만들어 사용한다.

통상 철근을 연결하는 방법으로는 용도에 따라 크게 금속와이어를 이용해 철근을 묶어 상호 연결하는 겹침 이음방식과 가열 및 가압에 의한 압접방식, 그리고 별도의 커플러(coupler)를 이용하여 나사결합을 통해 연결하는 기계적 이음방식이 있다.

상기 방식들 중 나사식 커플러를 이용한 기계적 이음방식은, 각 철근 단부의 일정구간 상에 수나사부를 가공한 후 커플러 양단에 나사결합을 통해 끼워 넣어 연결하는 방식이다.

이러한 기계적 이음방식은, 커플러에 의해 철근이 연결된 상태에서 인장하중이 가해질 때, 각 철근 중 나사부가 다른 부위보다 먼저 파단 되어서는 안 되므로 철근 이음부의 인장강도가 다른 부위의 인장강도 이상이어야 한다.

따라서 이러한 나사부의 직경, 길이, 피치 및 나사산 높이 등은 모두 규격화 되어 있어 해당규격에 맞게 설계 제작된다.

하지만 일반적으로 나사부의 성형과정에서 각 나사산 중 정상적으로 성형되지 않는 부분이 자주 발생되는데, 이러한 미성형 나사산은 나사부의 체결력 뿐만 아니라 인장강도에도 직접적인 영향을 미치는 요소이기 때문에 가공 후 충분한 검사절차가 요구된다.

통상적으로 나사산의 규격이나 1인치당 나사산의 수를 측정하기 위하여 피치게이지가 많이 사용된다.

그런데 이러한 피치게이지는, 나사부 중 커플러와 실질적으로 나사 체결되는 유효검사길이 내에 미성형 나사산이 기준 개수 이상 발견될 경우 해당 철근은 사용 불가한 것으로 판단하는 방식의 철근 나사부 검사 용도에는 적합하지가 않다.

따라서 철근의 미성형 나사산 검사는 숙련자가 해당지점의 미성형 정도를 육안으로 판단하거나 버니어캘리퍼스와 같은 치수게이지를 이용해 각 나사산의 높이를 일일이 측정한 후 해당규격과 대비하여 불량여부를 판단하는 방식으로 이루어져 왔다.

그런데 철근의 나사부는 미성형 나사산이 발견될 경우 무조건 불량판정을 하는 것이 아니라, 어느 정도 미성형 되더라도 해당 나사산의 높이가 미리 설정된 허용오차범위 내에 포함될 경우 정상성형된 것으로 판단한다.

하지만 이렇게 육안으로 판단 할 경우 해당 미성형 나사산이 허용오차범위에 포함되는지 여부를 알 수는 없으므로, 검사오류가 많이 발생될 수밖에 없다.

또한 치수게이지를 이용해 측정할 경우, 각 나사산 높이를 측정한 후 측정값이 허용오차범위에 속하는지 여부를 일일이 확인해야 하므로, 검사작업이 번거롭고 오래 걸릴 수밖에 없다

더구나 나사산의 높이규격은 철근의 종류에 따라 나사산의 높이규격이 다르므로, 이 경우 해당규격을 일일이 암기한 상태에서 측정값과 대비하는 등의 방법으로 이루어지기 때문에, 작업자의 착오로 인해 검사결과의 오류발생 가능성이 높다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

기존에 비해 간단한 방법으로 나사산의 미성형여부를 검사할 수 있도록 함에 따라 전체적인 검사시간을 단축 할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 정확한 검사결과를 얻을 수 있는 미성형 나사 검사게이지를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

본체와, 상기 본체 일측에 검사대상 나사부의 나사산의 형상을 측정하는 형상검사부가 형성되되,

상기 형상검사부의 길이를 나사부의 유효검사길이와 동일하게 형성한 나사검사수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 이와 별도로 본체와, 상기 본체 일측에 검사대상 나사부의 나사산의 형상을 측정하는 형상검사부 및 상기 형상검사부에 적용되는 검사 정보를 표시하는 표시부를 포함하는 나사검사수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 구체적으로 상기 형상검사부는 검사대상 나사부의 각 나사산이 끼워 지는 검사홈 및 상기 각 검사홈 사이에 형성되어 나사부의 각 나사골에 위치되는 산부로 구성되되,

상기 각 산부는 해당 나사골의 깊이보다 짧게 형성되어 산부의 하단에 나사산의 기준높이 기준면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 나사검사수단은 본체의 각 테두리 상에 구비되되, 각 테두리마다 각기 다른 규격의 철근을 검사할 수 있는 나사검사수단이 구비된 점도 특징으로 한다.

그리고 상기 표시부의 검사 정보는, 형상검사부 중 나사부의 유효검사길이를 나타내는 표시인 것을 특징으로 한다.

또는 상기 검사정보는 형상검사부 중 검사대상 철근의 규격에 대한 표시인 것을 특징으로 한다.

더불어 상기 본체에는 손잡이부가 더 구비된 점도 특징으로 한다.

상기와 같은 특징적 구성으로 이루어진 본 발명은,

기본적으로 검사대상 나사부의 각 나사산이 나사검사수단의 검사홈 내에 위치하는 상태만으로 해당 나사산의 성형불량여부를 판단할 수 있으므로,

치수게이지로 각 나사산 높이를 일일이 측정한 후 해당규격과 대비하여 불량여부를 판단하는 종래 방식과 달리, 각 나사산을 각 검사홈에 맞춰 끼우는 과정에서 성형불량여부 확인이 동시에 이루어질 수 있으므로, 기존에 비해 검사과정이 손쉬워지는 장점이 있다.

그리고 상기 나사검사수단 자체가 해당 나사부의 규격을 나타낸 것이므로 별도로 각 규격을 암기하는 등의 번거로움이 해소되어, 항시 정확한 검사결과를 얻을 수 있는 장점도 있다.

더불어 하나의 본체 상에 다양한 규격의 나사검사수단이 동시에 구비됨에 따라, 하나의 게이지로 다양한 규격의 나사부를 검사할 수 있는 장점도 있다.

이하에서는 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 그 작용에 대한 실시예를 설명하도록 한다.

본 발명에 적용되는 미성형 나사 검사게이지는 [도 1]에 도시된 바와 같이 크게 본체(100)와 나사검사수단(200)으로 구성된다.

먼저 본체(100)는 게이지의 몸체역할을 하는 부분으로, 단순 사각 판재형태로 이루어진다. 그리고 모서리 부근에는 손잡이부(110)가 구비되기도 있다.

이러한 본체(100)의 각 테두리 상에는 나사산의 실질적인 검사가 이루어지는 나사검사수단(200)이 구비되는데,

상기 나사검사수단(200)은 다시 형상검사부(210)와 표시부(220)로 나뉘어 구성된다.

먼저 상기 형상검사부(210)는 나사산의 형상, 즉 해당규격에 맞는 높이로 성형되었는지 여부를 측정함과 동시에 불량여부가 직접적으로 판단되는 부분으로,

본체(100) 테두리면의 일정구간 상에 요철 형태로 형성되는데, 구체적으로는 해당 규격의 나사산이 끼워질 수 있는 암나사산 형태, 즉 검사대상 나사산이 끼워질 일정깊이의 검사홈(212)이 간격을 두고 배치되며, 각 검사홈(212) 사이에는 산부(214)가 자연스레 형성된 구조로 이루어진다.

검사홈(212)의 양측면은 해당규격 나사산 각도와 동일한 각도로 경사져, 정상적인 나사산이 끼워졌을 때 나사산(310) 양 빗면과 일치되고, 검사홈(212)의 내측단부 모서리(212a)와 나사산(310)의 끝단부가 일치된다.

그리고 각 검사홈(210) 간의 거리(A)는 해당 나사규격의 피치(pitch)와 동일하게 형성된다.

따라서 나사부(300)를 검사할 때 각 나사산(310)들이 각 검사홈(212)마다 끼워지는 형태가 된다.

이때 검사홈(210) 사이에 형성되는 산부(214)는 [도 2]처럼 기본적으로 나사산(310)이 각 검사홈(212)에 끼워졌을 때 나사부(300)의 각 나사골(320)에 끼워지도록 위치되는데,

이때 나사골(320)과 동일한 형상으로 제작되지 않고, 산부(214)의 하단 면(214a)이 나사골(320) 중간정도 지점에 위치되도록 형성된다.

즉 하단면(214a)이 나사골(320)처럼 뾰쪽하게 형성되지 않고 평평하게 깍인 형상을 갖는다.

이러한 산부(214)의 하단면(214a)은 나사산의 정상성형 여부를 검사함에 있어 나사산의 기준높이 기준점 역할을 하는데, 즉 나사산(310)의 상단이 산부(214)의 하단면(214a)보다 높게 형성되어 검사홈(212)내에 위치될 경우 정상 성형된 것으로 판단하고, 하단면(214a)보다 낮게 형성될 경우 미성형된 것으로 판단한다.

이렇게 나사산의 높이검사를 통해 미성형 나사를 결정하는 이유는 앞에서도 언급하였지만 나사산 높이에 따라 나사부 전체의 체결력이 결정되고, 체결력은 철근 간 연결 시 나사부의 파단강도를 결정하는 중요한 요소이기 때문이다.

따라서 이렇게 나사산의 정상높이 판단 기준점인 산부(214)의 하단면(214a)(이하 '기준면(214a)'라 함) 위치, 즉 기준면(214a)과 해당 규격 나사부의 나사골(320)간 간격(B)은 각 규격의 나사부에 허용되는 파단강도를 고려하여 설계자가 결정한다.

체결 길이에 따른 나사의 전단 및 굽힘에 대한 역학 분석 및 시험 결과에 의하면, 기준면(214a)을 대개 나사산 규격높이의 1/2정도 지점에 형성시키는 것이 가장 적합한 것으로 나타났다.

이러한 구성으로 이루어진 형상검사부(210)는 본체(100) 테두리면 중 해당 나사규격에 맞는 유효검사길이와 동일한 길이의 구간만큼만 형성된다.

따라서 해당 나사부(300)를 검사하는 과정에서 나사부(300) 끝단에 위치하는 나사산(310a)을 제일 끝쪽 검사홈에 끼운 상태에서 나머지 나사산을 끼우면, 나사부(300) 중 유효검사길이에 해당하는 구간의 나사산들만 각 검사홈(212)에 끼워지므로 검사구간을 한눈에 알 수 있다.

이러한 형상검사부(210)는 [도 3]처럼 본체(100)의 한쪽 테두리면에만 형성되어, 한 종류의 나사부 검사용도로만 사용할 수 있으나,

[도 1] 및 [도 2]와 같이 각기 다른 규격의 형상검사부(210)를 본체(100)의 각 테두리면 마다 구비시키면, 하나의 게이지로 여러 규격의 나사부를 사용할 수 있어 휴대가 간편해지고 신속한 사용이 가능해 진다.

형상검사부(210) 일측에는 나사부 검사수단(200)을 구성하는 또 다른 요소인 표시부(220)가 형성되는데,

상기 표시부(220)는 다시 규격표시부(222)와 유효검사길이 표시부(224)로 구분된다.

먼저 상기 규격표시부(222)는 형상검사부(210)에 맞는 검사대상 나사부 종류를 게이지 상에 표시하는 안내기능을 하는 것으로, 철근의 나사부 검사용도로 사용할 경우 해당 철근 직경에 따른 규격이 숫자로 표시된다

따라서 검사할 때 규격표시부(222)를 보고 이에 해당하는 규격의 철근을 검사하는 것이다.

특히 상기와 같이 하나의 게이지에 여러 종류의 형상검사부(210)가 구비될 경우 각 형상검사부(210)마다 해당하는 철근 규격을 반드시 표시해야만 사용 시 헷 갈리지 않게 된다.

물론 철근이 아닌 일반 볼트등의 나사부 검사용도로 사용할 경우에는 규격표시부에 해당볼트규격이 표시된다.

그리고 규격표시부(222)에 표시되는 숫자는 적용되는 국가의 규격, 즉 미국일 경우 ASTM(American Society for Testing Materials;미국재료시험협회)에서 정한 규격에 맞게 인치단위의 호칭 숫자가 될 수 있다.

물론 규격표시부(222)에 KS규격에 해당하는 치수가 표시될 수도 있다.

그리고 유효검사길이표시부(224)는 상기 검사홈(212) 중에서 검사대상 나사부의 제일 끝단 나산이 위치될 지점을 표시함으로써, 검사자가 끝단 나사산의 위치를 잘못 설정해 유효검사길이를 잘못 인식할 경우를 방지하기 위한 것이다.

물론 앞에서 설명한 것처럼 검사홈(212)을 해당 유효검사길이와 동일한 길이의 구간만큼만 형성시키는 것만으로도 오류방지가 가능하나, 유효검사길이 표시부(224)에 의해 끝단 나사산이 위치될 지점을 미리 육안으로 확인한 후 결합함으로 오류발생률이 더욱 낮아질 수 있게 되는 것이다.

참고로 상기 유효검사길이 표시부(224)는 마킹형태로 형성되지 않고 본체(100)의 손잡이(110) 단부면이 끝단 나사산 위치지점 부근에 위치되도록 하고, 나사부(300)가 형상검사부(210)에 결합되었을 때 나사부(300) 단부면이 손잡이(110)에 접촉되었을 때, 끝단 나사산이 해당 검사홈에 일치될 수 있도록 하는 방식으로도 구현될 수 있다.

다음은 상기 구성에 의한 본 발명의 작용과정을 설명한다.

위에서 설명한 것처럼 규격번호가 14인 철근의 미성형 나사산 검사를 실시하고자 할 경우, [도 2]와 같이 #14이라 표시된 형상검사부(210)를 선택한 후 검사대상 나사부(300)의 각 나사산(310)이 각 검사홈(210)에 끼워지도록 결합한다.

이 과정에서 [도 2]의 확대도에 도시된 것처럼 정상 성형된 나사산(310b)은 검사홈(210) 내부를 완전히 채운 상태로 끼워지는 반면, 뭉툭하게 미성형된 나사산(310c)은 도면과 같이 검사홈(210) 일부만을 채운 상태로 끼워지거나 아예 끼워지지 않게 된다.

이때 불량여부가 의심되는 나사산의 상단이 나사산의 정상높이 판단 기준점인 산부(214)의 기준면(214a)보다 높게 위치될 경우 정상 성형된 것으로 판단하고, 기준면(214a)보다 낮게 형성될 경우 불량으로 판단한다.

이러한 검사는 나사부(300)의 한 지점에서만 실시되지 않고 나사부 외주면을 따라 30°나 45°간격 등으로 여러번 검사하여 불량여부를 판단한다.

이처럼 본 발명은 나사부의 각 나사산을 단순히 게이지의 각 검사홈(212)에 끼운 상태에서 나사산(310)이 검사홈(212) 내부에 위치되는지 여부를 확인하는 것만으로 가공불량 여부를 판단할 수 있다.

즉 나사산의 높이측정과 규격대비가 동시에 이루어지므로 측정과 규격대비가 별도로 진행되던 종래기술에 비해 검사속도가 훨씬 빨라질 수 있으며, 해당 규 격을 일일이 암기하는 등의 번거로움이 해소되어 그만큼 검사불량률도 낮아지게 되는 효과가 발생된다.

이상 설명한 본 발명의 특징은 당업자에 의해 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 본체 상에 나사부의 형상검사 및 규격표시수단이 구비되어 검사대상 나사부와의 결합과 동시에 나사산의 미성형여부를 판단할 수 있도록 함으로써, 기존에 비해 검사속도 및 정확도를 높일 수 있는 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

도 1은 본 발명의 전체 구조를 나타낸 정면도

도 2는 본 발명으로 검사대상 나사부를 검사 하는 상태를 나타낸 정면도

도 3은 나사검사수단이 본체 한쪽 테두리 상에만 구비된 경우를 나타낸 정면도

Claims (7)

1. 본체(100)와,

   상기 본체(100)의 일측에서 검사대상 나사부(300)의 나사산(310) 형상을 측정하도록 구비되되, 상기 측정을 통해 확인된 나사산(310) 각각의 높이 차를 이용하여, 검사대상 나사부(300)의 성형성 양부를 판단하도록 형성되는 형상검사부(210)를 포함하는 나사검사수단(200)으로 이루어지며,

   상기 형상검사부(210)의 길이는, 검사대상 나사부(300)의 유효검사길이와 동일하게 형성되며,

   상기 형상검사부(210)는, 검사대상 나사부(300)의 각 나사산(310)이 끼워지는 검사홈(212) 및 상기 각 검사홈(212) 사이에 형성되어 나사부(300)의 각 나사골(320)에 위치되는 산부(214)로 구성되되, 상기 각 산부(214)는 해당 나사골(320)의 깊이보다 짧게 형성되어 산부(214)의 하단에 나사산(310)의 기준높이 기준면이 형성된 것을 특징으로 하는 미성형 나사 검사게이지.
2. 본체(100)와,

   상기 본체(100)의 일측에서 검사대상 나사부(300)의 나사산(310) 형상을 측정하도록 구비되되, 상기 측정을 통해 확인된 나사산(310) 각각의 높이 차를 이용하여, 검사대상 나사부(300)의 성형성 양부를 판단하도록 형성되는 형상검사부(210)와,

   상기 형상검사부(210)에 적용되는 검사 정보를 표시하는 표시부(220)를 포함하는 나사검사수단(200)으로 이루어지며,

   상기 형상검사부(210)의 길이는, 검사대상 나사부(300)의 유효검사길이와 동일하게 형성되며,

   상기 형상검사부(210)는, 검사대상 나사부(300)의 각 나사산(310)이 끼워지는 검사홈(212) 및 상기 각 검사홈(212) 사이에 형성되어 나사부(300)의 각 나사골(320)에 위치되는 산부(214)로 구성되되, 상기 각 산부(214)는 해당 나사골(320)의 깊이보다 짧게 형성되어 산부(214)의 하단에 나사산(310)의 기준높이 기준면이 형성된 것을 특징으로 하는 미성형 나사 검사게이지.
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 나사검사수단(200)은 본체(100)의 각 테두리 상에 구비되되, 각 테두리마다 각기 다른 규격의 철근을 검사할 수 있는 나사검사수단(200)이 구비된 것을 특징으로 하는 미성형 나사 검사게이지.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 검사 정보는,

   상기 형상검사부(210) 중 유효검사길이를 나타내는 표시인 것을 특징으로 하는 미성형 나사 검사게이지.
6. 제 2항에 있어서,

   제 2항에 있어서,

   상기 검사정보는,

   상기 형상검사부(210) 중 검사대상 철근의 규격에 대한 표시인 것을 특징으로 하는 미성형 나사 검사게이지.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 본체(100)에는 손잡이부(110)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 미성형 나사 검사게이지.

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