KR101634442B1 - Axial force sensing device and method of bolt nut - Google Patents

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KR101634442B1 KR1020140114453A KR20140114453A KR101634442B1 KR 101634442 B1 KR101634442 B1 KR 101634442B1 KR 1020140114453 A KR1020140114453 A KR 1020140114453A KR 20140114453 A KR20140114453 A KR 20140114453A KR 101634442 B1 KR101634442 B1 KR 101634442B1
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주식회사 임진에스티
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Abstract

본 발명은 볼트,너트의 축력 감지장치에 관한 것으로, 특히 구조물을 관통한 상태에서 너트에 의해 체결 고정되는 볼트의 체결 축력을 측정 및 감지하여 설정된 이상 또는 이하의 축력이 감지될 경우 감지된 부분의 볼트와 너트의 체결력을 견고하게 체결시켜 줄 수 있도록 한 볼트,너트의 축력 감지장치 및 방법에 관한 것으로서,
이는 구조물을 볼트의 나선축이 관통한 상태에서 너트의 나선 체결력에 의해 체결 고정시켜 주는 체결장치에 있어서,
상기 너트의 외부에 씌워지는 상태로 나선축에 나선 체결되어 나선축의 축력변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치가 갖추어진 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to an axial force sensing device for a bolt and a nut. More particularly, the present invention relates to an axial force sensing device for a bolt and a nut, The present invention relates to an apparatus and method for detecting an axial force of a bolt and a nut so as to firmly fasten the fastening force of the bolt and the nut.
This is a fastening device for tightening and fastening a structure by a screwing force of a nut in a state where a spiral shaft of a bolt penetrates,
And an axial force sensing device is provided to detect the change in axial force of the spiral shaft by detecting a change in axial force of the spiral shaft when the spiral shaft is screwed on the spiral shaft while being covered with the nut.

Description

볼트,너트의 축력 감지장치 및 방법{Axial force sensing device and method of bolt nut}Technical Field [0001] The present invention relates to an axial force sensing device and a bolt nut,

본 발명은 볼트,너트의 축력 감지장치에 관한 것으로, 특히 구조물을 관통한 상태에서 너트에 의해 체결 고정되는 볼트의 체결 축력을 측정 및 감지하여 설정된 이상 또는 이하의 축력이 감지될 경우 감지된 부분의 볼트와 너트의 체결력을 견고하게 체결시켜 줄 수 있도록 한 볼트,너트의 축력 감지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an axial force sensing device for a bolt and a nut. More particularly, the present invention relates to an axial force sensing device for a bolt and a nut, To an apparatus and method for detecting an axial force of a bolt and a nut so as to firmly fasten the fastening force of the bolt and the nut.

일반적으로 교량 및 원전시설, 초고층빌등 등과 같이 고강도의 구조물을 설치시에는 볼트와 너트를 이용하여 이들을 견고하게 체결 고정시켜 주게된다.Generally, when installing high-strength structures such as bridges, nuclear facilities, skyscrapers, etc., bolts and nuts are used to firmly fix them.

상기와 같이 종래 구조물을 설치하는 상태를 보면 도 1 에 도시된 바와 같이 구조물(10)을 관통하는 볼트(20)의 나선축(21)에 너트(30)를 체결시켜 상기 볼트와 너트의 나선 체결력에 의해 구조물이 서로 견고하게 체결 고정되도록 하고 있었던 것이다.As shown in FIG. 1, when the conventional structure is installed, the nut 30 is fastened to the spiral shaft 21 of the bolt 20 passing through the structure 10 so that the bolt- So that the structures are tightly fixed to each other.

그러나, 상기와 같은 볼트와 너트의 체결력은 체결 초기에는 체결력이 높아 구조물이 이격됨이 없으나, 외부적인 요인에 의해 볼트와 너트가 풀리는 현상이 발생된다.However, since the fastening force of the bolt and the nut as described above is high at the initial stage of the fastening, the structure is not separated, but the bolt and the nut are loosened due to the external factors.

즉, 원전시설에서는 기계적인 작동에 의한 진동이 지속적으로 발생되는 것이고, 교량에서는 지속적으로 운행되는 차량의 하중 및 진동이 전달되는 것이며, 이외에도 초고층빌딩에도 우리가 느끼지 못하는 외부적인 영향으로 인해 지속적으로 진동이 발생되어 볼트의 나선축에 나선 체결되어 있는 너트가 서서히 풀리는 현상이 발생될 경우 안전사고가 발생됨에 따라 전문적인 기술자가 수시로 체결볼트와 너트의 체결력을 육안으로 확인하여 체결력이 느슨하게 풀렸을 경우 이를 다시 체결시켜 주고 있는 실정이다.That is, in nuclear facilities, vibration caused by mechanical operation is continuously generated. In bridges, the load and vibration of the vehicle, which are continuously operated, are transmitted. In addition, in the skyscrapers, due to external influences Is generated and the nut fastened to the spiral shaft of the bolt gradually loosens, a safety accident occurs. Therefore, a professional technician checks the fastening force of the fastening bolt and nut with naked eyes from time to time. If the fastening force is loosened loosely It is the fact that it is concluded.

따라서, 최근에는 진동 및 충격에도 체결력이 쉽게 풀리지 않는 풀림방지 기능을 갖춘 너트가 소개되어 사용되고 있는 실정이다.Therefore, in recent years, a nut having an anti-loosening function has been introduced and used so that the fastening force can not be easily released even in vibration and impact.

상기와 같은 풀림방지 기능을 갖춘 너트는 일예로 본원발명의 출원인이 이미 출원하여 등록된 특허등록 제10-0902061호가 소개된바 있으며, 이외에도 많은 종류의 풀림방지너트가 소개되어 사용되고 있는 실정이다.For example, Patent No. 10-0902061 already filed and registered by the applicant of the present invention has been introduced as an example of the nut having the above-mentioned anti-loosening function. In addition, many kinds of loosening preventing nuts have been introduced and used.

그러나, 상기와 같은 풀림방지 기능을 갖춘 너트를 사용하였다 하더라도 안전사고를 방지하기 위하여 원전시설과 교량의 경우에는 작업자가 직접 높은 곳으로 올라가 일일이 확인 및 체결시켜 주어야 하여야 하기 때문에 작업시간이 필요이상으로 올래 걸리게 됨은 물론, 안전사고의 위험이 항상 도사리고 있었던 것이다.However, even if a nut having the above-mentioned loosening prevention function is used, in order to prevent a safety accident, in case of a nuclear facility and a bridge, a worker must ascend directly to a high place, The risk of safety accidents, as well as being caught up in the past, has always been present.

그리고, 작업자가 직접 작업현장에서 일일이 체결볼트와 너트의 체결력 확인인 작업자의 육안으로 확인하고 있어 볼트와 너트가 일정치 이상 풀린 상태에서만 확인이 가능하기 때문에 볼트와 너트의 체결 축력이 약해지는 것까지는 확인을 할 수 없어 안전상 수시로 확인 작업을 수행하여야 하는 등의 번거로움이 있었던 것이다.In addition, since the operator confirms the fastening force of the bolt and the nut directly by the operator, the fastening force of the bolt and the nut is weakened because the bolt and nut can be checked only when the bolt and nut are loosened at a fixed value. It was impossible to confirm the safety of the vehicle, and therefore it was troublesome to carry out the confirmation work from time to time.

따라서, 본 발명은 구조물을 체결 고정시켜 주는 볼트와 너트를 체결시 상기 볼트에 갖추어진 나선축의 체결 축력을 측정 감지할 수 있도록 하여, 상기 측정치를 기점으로 하여 설정치 이상 또는 이하가 될 경우 이를 전산 시트템에 의해 모니터 또는 음성으로 메인시스템에서 자동으로 확인할 수 있도록 하여 볼트와 너트의 풀림이 발생하기 이전에 미리 축력의 변화가 발생된 볼트와 너트를 다시 조여 견고하게 체결시켜 줄 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.Therefore, in the present invention, it is possible to measure and measure the fastening axial force of a spiral shaft provided on the bolt when fastening a bolt and a nut for fastening and fastening a structure, and when the fastening axial force is above or below a set value, The main purpose of this system is to enable the bolts and nuts to be tightened again by tightening the bolts and nuts before the bolts and nuts are loosened. It is.

이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 구조물을 볼트의 나선축이 관통한 상태에서 너트의 나선 체결력에 의해 체결 고정시켜 주는 체결장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a fastening device for tightening a structure by a screwing force of a nut in a state where a spiral shaft of a bolt penetrates,

상기 너트의 외부에 씌워지는 상태로 나선축에 나선 체결되어 나선축의 축력변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치가 갖추어진 것을 특징으로 하는 것이다.And an axial force sensing device is provided which is connected to a spiral shaft in a state of covering the outside of the nut so as to sense and measure a change in axial force of the spiral shaft.

또한, 상기 축력감지장치는 너트의 외주연에 씌워지고 하단면이 구조물의 표면에 접하게 되는 씌움부와, In addition, the axial force sensing device may include a cover portion covering the outer periphery of the nut and having a lower end surface contacting the surface of the structure,

상기 씌움부의 상면에 하단면이 접한 상태에서 너트가 체결된 나선축에 나선 체결이 이루어지는 축력감지부재와;An axial force sensing member having a spiral shaft engaged with a nut in a state in which the lower end surface is in contact with the upper surface of the covering portion;

상기 축력감지부재의 외주연에 씌워지는 회로기판을 갖춘 덮개부로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.And a lid portion having a circuit board that covers the outer periphery of the axial force sensing member.

또한, 상기 축력감지부재는 나선축에 나선되도록 나선공을 갖는 체결관체와;The axial force sensing member may include a tightening tube having a helical hole so as to be spirally wound on a spiral shaft;

상기 체결관체의 하단부 외주연에 일체로 하여 외측으로 연장되어 감지센서가 부착되는 브라켓과;A bracket extending outwardly from the outer periphery of the lower end of the tightening tube in an integrated manner and having a sensing sensor attached thereto;

상기 브라켓의 외주연 하단부로 연장되어 씌움관체의 상면에 지지되는 지지관체로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.And a support tube extending from an outer peripheral edge of the bracket to be supported on an upper surface of the covering tube.

또한, 상기 브라켓은 지지관체가 씌움관체에 탄지된 상태에서 체결관체가 나선축에 나선 체결될 때, 강제 체결력에 의해 변형될 수 있도록 탄성력을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the bracket has an elastic force so that it can be deformed by a forcing force when the fastening tube body is screwed on the spiral shaft in a state where the support tube body is resiliently mounted on the covering tube body.

또한, 상기 너트의 외주연에 씌워지는 씌움부의 높,낮이를 조절시켜 축력감지부재의 축력을 조절시켜 줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.Further, it is possible to adjust the axial force of the axial force sensing member by adjusting the height and the lowness of the cover portion covering the outer periphery of the nut.

또한, 상기 씌움부는 너트의 외주연에 긴밀하게 씌워지고 외주연에 나선이 갖추어진 씌움관체와;In addition, the covering portion may include a covering body tightly covering the outer periphery of the nut and having a spiral on its outer periphery;

상기 씌움관체의 외주연과 나선 체결될 수 있도록 내주연에 나선이 갖추어져 회전 위치에 따라 승,하강 하면서 브라켓의 각도를 조절시켜 줄 수 있도록 하는 승,하강관체로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.And a screw is provided on the inner circumference so as to be screwed with the outer circumference of the covering body so that the angle of the bracket can be adjusted by moving up and down according to the rotation position.

본 발명은 교량이나 원전시설 및 초고층빌딩과 같은 곳의 구조물을 볼트와 너트를 이용하여 체결 고정시 상기 볼트의 나선축과 나선 체결이 이루어지는 너트의 외주연에 씌워지는 상태로 나선축에 나선체결되도록 하여 나선축의 축력을 측정 감지하고 있다가 설정된 축력 이하, 또는 이상의 범위에 도달하게 되면, 이를 소리 또는 화면에 숫자로 표시하여 관리자가 수많은 축력감지장치중 어느쪽의 축력감지장치에 감지되고 있는 볼트와 너트의 체결력에 대한 축력이 변화되었는지 쉽게 파악하여 이를 필요한 축력치가 되도록 조여줄 수 있도록 하여 볼트와 너트의 풀림을 사전에 예방하여 안전사고의 위험을 미연에 차단 관리할 수 있도록 함과 아울러, 이로인해 작업자가 안전하면서도 편리하게 관리 작업할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다. The present invention relates to a bolt and a bolt which are fastened and fixed to a structure such as a bridge, a nuclear power plant, and a high-rise building by bolts and nuts, When the axial force of the spiral shaft is measured and detected, and when the axial force of the spiral shaft reaches or falls below the set axial force, it is displayed on the sound or on the screen by numerals so that the manager can recognize the bolt It is possible to easily determine whether the axial force is changed with respect to the fastening force of the nut and tighten it to the required axial force value so as to prevent the bolt and the nut from being loosened so as to prevent and manage the risk of the accident accident. It is effective to allow a worker to perform safe and convenient management work.

도 1 은 종래 구조물에 볼트와 너트가 체결 고정된 상태를 보인 단면도.
도 2 는 본 발명이 적용된 상태의 구성을 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명의 구성을 나타내기 위한 부분절개 분해사시도.
도 4 는 본 발명의 체결상태를 보인 부분확대 단면도로서,
도4a는 정상적인 체결상태를 보인 구성도.
도4b는 나선축의 축력이 변화된 상태를 보인 구성도.
도 5 는 도2의 A-A선 평단면도.
도 6 은 본 발명을 설명하기 위한 블럭도.
도 7 은 본 발명의 다른 제1실시예를 보인 단면도.
도 8 은 본 발명의 다른 제2실시예를 보인 단면도.
도 9 는 본 발명의 다른 제2실시예의 구성을 보인 분해삿도.
도 10 은 본 발명의 다른 제2실시예의 작동상태를 보인 부분확대도로서,
도10a는 축력이 감지되기 이전의 상태도.
도10b는 축력이 감지된 상태도.
1 is a sectional view showing a state where a bolt and a nut are fastened and fixed to a conventional structure;
2 is a cross-sectional view showing a configuration in a state where the present invention is applied;
3 is a partially cut exploded perspective view showing a configuration of the present invention.
4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a fastening state of the present invention,
4A is a schematic view showing a normal fastening state.
4B is a view showing a state in which the axial force of the helical axis is changed.
5 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
6 is a block diagram for explaining the present invention.
7 is a sectional view showing another first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing another embodiment 2 of the present invention.
Fig. 9 is a exploded view showing the configuration of another second embodiment of the present invention; Fig.
10 is a partial enlarged view showing an operating state of another second embodiment of the present invention,
FIG. 10A is a state before the axial force is sensed. FIG.
10B is a state diagram in which axial force is sensed.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명 실시예의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명이 적용된 상태를 나타낸 구성도로서, 본 발명은 구조물(10)에 형성된 관통공(11)에 볼트(20)의 나선축(21)이 관통하고, 상기 구조물의 관통공을 관통한 나선축에 너트(30)를 나선 체결시켜 주면 이들의 나선체결에 의해 볼트(20)의 머리부(22)와 너트(30)가 각각 구조물(10)에 긴밀히 밀착된 상태로 하여 체결 고정이 이루어지게 되는 것이다.FIG. 2 is a view showing a state where the present invention is applied. In the present invention, a spiral shaft 21 of a bolt 20 passes through a through hole 11 formed in a structure 10, When the nut 30 is fastened to one helical axis, the head 22 of the bolt 20 and the nut 30 are closely contacted to the structure 10 by the screwing of the nut 30, .

이때, 상기 구조물(10)과 너트(30) 사이에는 와셔(40)를 갖추어 주게 되는 것이고, 나선축(21)의 선단부는 너트(30)의 나선공(31)을 관통한 관통한 상태가 된다.At this time, a washer 40 is provided between the structure 10 and the nut 30, and the tip end of the spiral shaft 21 penetrates through the spiral hole 31 of the nut 30 .

또한, 상기 너트(30)의 외부에 씌워지는 상태로 나선축(21)에 나선 체결되어 나선축의 축력을 측정 감지하는 축력감지장치(100)가 갖추어진다.Also, an axial force sensing apparatus 100 is provided which is screwed on a spiral shaft 21 in a state of covering the outside of the nut 30 and measures and senses the axial force of the spiral shaft.

상기 축력감지장치(100)는 상기 너트의 외주연에 씌워지도록 한 상태에서 하단면이 구조물(10)의 표면에 접하게 되는 씌움부(200)와, 상기 씌움부의 상면에 하단면이 접한 상태에서 나선축(21)에 나선 체결이 이루어지는 축력감지부재(300)를 갖춘다.The axial force sensing device 100 includes a cover 200 having a lower end surface to be in contact with a surface of the structure 10 so as to cover the outer periphery of the nut and a sheath 200 having a lower end surface in contact with the upper surface of the cover, And an axial force sensing member (300) for screw engagement with the shaft (21).

상기 씌움부(200)는 너트(20)의 외주연에 씌워지는 상태로 구조물(10) 상면에 얹혀지도록 하는 것으로서, 상면에 축력감지부재(300)의 하단면이 접지되게 되는 것이다.The cover unit 200 is placed on the upper surface of the structure 10 in a state of covering the outer periphery of the nut 20 and the lower end surface of the axial force sensing member 300 is grounded on the upper surface.

또한, 상기 축력감지부재(300)는 나선축(21)에 나선 체결이 이루어질 수 있도록 나선공(311)을 갖는 체결관체(310)를 갖추고, 상기 체결관체의 하단부 외주연에 일체로 하여 외측으로 연장되는 브라켓(312)을 갖추며, 상기 브라켓의 외주연에 일체로 하여 씌움부(200)의 상면에 지지되는 지지관체(313)를 갖추게 된다.The axial force sensing member 300 is provided with a tightening tube 310 having a spiral hole 311 so that the spiral shaft 21 can be screwed to the spiral shaft 21 and is integrally formed with the outer periphery of the lower end of the tightening tube body, And a supporting tube body 313 which is provided on the upper surface of the covering part 200 integrally with the outer circumference of the bracket.

이때, 상기 브라켓(312)은 지지관체(313)의 하면이 씌움부(200)의 상면에 접지한 상태에서 나선축(21)에 나선체결되는 체결관체(310)를 계속해서 나선 체결시켜 주면 체결력에 의해 변형이 가능한 소재 및 두께를 갖도록 하고, 보편적으로 수평의 상태를 유지하는 것이 바람직할 것이나, 외주연을 향하여 하향되게 경사진 상태로 형성시켜 주어도 무방할 것이다.When the lower surface of the supporting tube 313 is grounded on the upper surface of the covering part 200 and the fastening tube 310 is spirally fastened to the spiral shaft 21, But it may be formed in a state inclined downward toward the outer periphery. In this case, as shown in Fig.

그리고, 상기 브라켓(312)의 저면 일측에 체결관체의 나선 체결에 의한 브라켓의 변형률을 감지하는 감지센서(320)를 갖추게 된다.A sensing sensor 320 is provided at one side of the bottom surface of the bracket 312 to sense the strain of the bracket due to the tightening of the tightening tube.

이때, 상기 너트(30)와 체결관체(310) 사이에도 와셔(40)를 갖추어주며, 체결관체(310)에는 감지센서(320)로부터 연결되어 회로기판(400)과 연결될 수 있는 전선(410)이 관통하는 관통구멍(314)을 갖추어준다.A washer 40 is provided between the nut 30 and the tightening tube 310. A wire 410 connected to the circuit board 400 is connected to the tightening tube 310 through the sensing sensor 320, Through holes 314 are provided.

또한, 상기 축력감지부재(300)의 외부에는 회로기판(400)이 내장된 덮개부(500)를 갖추어준다.In addition, a cover unit 500 having a circuit board 400 incorporated therein is provided outside the axial force sensing member 300.

상기 덮개부(500)는 체결관체(310)의 외주연에 씌워지는 케이스(510)를 갖추되, 상기 케이스의 하단부에는 브라켓(312)과 지지관체(313) 및 씌움부(200)를 덮어주는 보호커버(520)를 갖추어준다.The lid part 500 is provided with a case 510 which covers the outer circumference of the tightening body 310 and a lower end part of the case 500 has a bracket 312, a supporting tube 313, A protective cover 520 is provided.

이때, 상기 케이스(510)의 하단부에 내측으로 관통되는 나선공(511)을 갖추어 상기 나선공에 나선 체결되는 조임나사(540)의 선단면이 체결관체(310)가 긴밀히 밀착 되는 상태로 조임 결합될 수 있도록 한다.At this time, a spiral hole 511 penetrating inwardly at the lower end of the case 510 is provided so that the front end surface of the tightening screw 540, which is screwed to the spiral hole, .

그리고, 상기 케이스(510)의 상부에는 개폐가 가능한 덮개(530)를 갖추어 주고 있으며, 케이스(510)의 외주연에는 방열판(512)을 갖추고 있는 것이다.A cover 530 is provided on the upper portion of the case 510 and a heat sink 512 is provided on the outer circumference of the case 510.

상기와 같은 축력감지장치(100)는 구조물(10)을 체결 고정시켜 주기 위하여 나선 체결이 이루어지는 각각의 볼트와 너트에 갖추어지게 되는 것이며, 상기와 같은 축력감지장치는 도 6 에 도시된 바와 같이 마이크로컨트롤러(600)와 유선으로 연결되어 아날로그 방식인 축력감지장치(100)로부터 측정된 축력을 디지털방식으로 변환 저장하게 되는 것이며, 상기 마이크로컨트롤러(600)에 저장된 데이터를 데스크탑(700)으로 전송받아 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.The axial force sensing device 100 is equipped with bolts and nuts that are screwed together to fasten and fix the structure 10. The axial force sensing device as described above includes a micro- The microcomputer 600 receives the data stored in the microcontroller 600 and transmits it to the desktop 700. The data stored in the microcontroller 600 is transmitted to the desktop 700, As shown in FIG.

상기 마이크로건트롤러(600)는 각각의 축력감지장치(100)와 개별적으로 연결되도록 한 상태에서 축력감지장치로부터 측정된 아날로그 방식의 측정값을 AD Converter(Analog Digital Converter)(610)에서 디지털방식의 측정값으로 변환시켜 주게 되는 것이고, 상기 각각의 AD Converter(Analog Digital Converter)를 통해 변환된 디지털방식의 측정값은 MCU(Micro Controller Unit)(620)내에 개별적으로 저장되는 것이며, 상기 MCU(Micro Controller Unit)에 저장된 각각의 측정값은 무선통신모듈(Serial-to-Bluetooth module)(630)을 통해 전송하며, 상기 전송된 데이터는 데스크탑(ktop)(700)에서 수신 및 디스플레이가 이루어지도록 하여 작업자가 전송된 데이터를 육안으로 확인할 수 있게 되는 것이다.The micro gantry 600 is connected to each of the axial force sensing devices 100, and the analog measurement values measured from the axial force sensing device are transmitted from the AD Converter (Analog Digital Converter) And the digital measurement values converted through the respective AD converters (ADCs) are individually stored in an MCU (Micro Controller Unit) 620, and the MCU Unit is transmitted through a wireless-communication module (Serial-to-Bluetooth module) 630, and the transmitted data is received and displayed on a desktop (ktop) The transmitted data can be visually confirmed.

즉, 상기 데스크탑(700)의 모니터에는 각각의 축력감지장치(100)로부터 측정되는 축력값을 육안으로 확인할 수 있음으로서, 설정된 축력값의 이하로 측정되는 축력감지장치(100)가 있을 경우 작업자는 상기 축력값이 변화된 축력감지장치(100)의 볼트와너트를 설정된 축력값이 되도록 다시 조여주거나, 또는 교체 수리할 수 있게 되는 것이다.That is, the monitor of the desktop 700 can visually check the axial force values measured by the axial force sensing apparatuses 100, so that when there is the axial force sensing apparatus 100 measured below the set axial force value, The bolt and nut of the axial force sensing apparatus 100 having the axial force value changed can be tightened again or can be replaced or repaired so that the axial force value is set.

상기와 같은 구성으로 하는 본 발명은 구조물(10)에 갖추어진 관통공(11)에 볼트(20)의 나선축(21)이 관통되도록 한 상태에서 구조물을 관통한 나선축(21)에 너트(30)를 나선 체결시켜 준다.The present invention having such a construction as described above is characterized in that a spiral shaft 21 of a bolt 20 is passed through a through hole 11 provided in a structure 10 and a nut 30) are screwed together.

이때, 볼트(20)와 너트(30)는 구조물(10)이 견고하게 체결 조여질 수 있을 정도의 조임력까지 나선 체결시켜 주게 되는 것이다.At this time, the bolts 20 and the nuts 30 are tightened to a tightening force so that the structure 10 can be firmly tightened.

상기와 같이 볼트와 너트의 나선 체결이 완료되면 본원발명인 축력감지장치(10)를 상기 너트(30)를 관통한 나선축(21)에 나선 체결되는 상태로 너트의 외주연에 씌움 결합되도록 한다.When the bolts and nuts are screwed together, the axial force sensing device 10 of the present invention is engaged with the outer circumferential edge of the nut in a state of being screwed on the spiral shaft 21 passing through the nut 30.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 우선, 씌움부(200)를 너트(30)의 외주연에 씌워지는 상태로 하여 구조물(10)에 위치하도록 한다.First, the cover unit 200 is placed on the structure 10 so as to cover the outer periphery of the nut 30.

이러한 상태에서 감지센서(320)가 장착되어 있는 체결관체(520)를 너트(30)를 관통한 나선축(21)에 나선 체결시켜 주게 되는 것으로서, 상기 체결관체를 나선축에 나선 체결시켜 주게 되면, 상기 체결관체의 하단부 외측에 수직의 상태로 갖추어져 있는 지지관체(313)의 하단면이 씌움부(200)의 상면에 접지한 상태가 된다.In this state, the fastening body 520 on which the detection sensor 320 is mounted is screwed to the spiral shaft 21 passing through the nut 30. When the fastening body is screwed to the spiral shaft, , The lower end surface of the support tube 313, which is vertically arranged on the outer side of the lower end of the tightening tube, is grounded on the upper surface of the covering part 200.

이때, 상기 체결관체(310)의 하단부 외측에 수평의 상태로 위치하고 있는 브라켓(312)은 외부로부터의 압력이 가해지지 않을 경우에는 도 4a 에 도시된 바와 같이 수평의 상태를 그대로 유지하고 있는 것이고, 체결관체는 단순히 나선축에 나선 체결이 수행되고 있는 상태에 있게 된다.At this time, the bracket 312, which is positioned horizontally outside the lower end of the tightening body 310, maintains the horizontal state as shown in FIG. 4A when no external pressure is applied, The fastening tube is simply in a state in which the threaded fastening is being performed on the helical axis.

상기와 같은 상태에서 체결관체(310)를 나선축(21)에 계속해서 나선 체결을 수행하게 되면 체결관체는 나선축에 나선 체결되는 관계로 인해 하부로 하향 되면서 체결이 이루어지게 되는 것이며, 이때 지지관체(313)는 씌움관체(200)의 상면에 얹혀진 상태로 접지되어 있어 체결관체(310)가 이동하는 위치만큼 수평의 상태를 갖고 있는 브라켓(312)이 도 4b 에 도시된 바와 같이 휘어지는 상태로 체결 고정이 이루어지게 되는 것이다.When the fastening tube 310 is continuously screwed to the spiral shaft 21 in the above-described state, the fastening tube body is downwardly coupled to the lower portion due to the spiral engagement with the spiral shaft. At this time, The tubular body 313 is grounded while being placed on the upper surface of the covering body 200 so that the bracket 312 having a horizontal state at a position where the tightening body 310 is moved is bent in a state shown in FIG. So that the fastening and fixing can be performed.

이때, 상기 브라켓(312)의 저면에 갖추어져 있는 감지센서(320)로부터 연결된 전선은 체결관체(310)에 갖추어져 있는 관통구멍(314)을 통해 상부로 인출된 상태에 있게 된다.At this time, electric wires connected to the sensing sensor 320 provided on the bottom surface of the bracket 312 are drawn upward through the through holes 314 provided in the fastening tube 310.

그리고, 회로기판(400)이 갖추어져 있는 케이스(510)를 체결관체(310)의 외주연에 씌워주게 되는데, 상기와 같이 케이스가 체결관체의 외주연에 씌워진 상태에서 케이스(510)의 일측에 갖추어져 있는 나선공(511)에 나선 체결되어 있는 조임나사(540)를 조여주게 되면 이의 선단면이 체결관체(310)의 외주면에 긴밀히 밀착 고정이 이루어지게 되는 것이다.The case 510 having the circuit board 400 is placed on the outer periphery of the clamping tube 310. The case 510 is provided on one side of the case 510 in a state in which the case is covered on the outer periphery of the clamping tube, Tightening the tightening screw 540 fastened to the spiral hole 511, the distal end surface of the tightening screw 540 is tightly fixed to the outer circumferential surface of the tightening tube 310.

이때, 상기 케이스의 하단에 갖추어진 보호커버(520)는 지지관체(313)와 씌움부(200)를 덮어준 상태에 있게 된다.At this time, the protective cover 520 provided at the lower end of the case is in a state covering the supporting tube 313 and the covering part 200.

상기에서와 같이 체결관체(310)가 나선축(21)에 나선 체결되면서 브라켓(312)의 변형률을 감지센서(320)가 체크하여 체크된 수치를 그대로 중계기 및 메인박스에 입력되거나, 체크된 변형률을 "0"으로 맞추어준 상태에서 체크를 시작하게 되는 것이다.As described above, when the fastening tube 310 is screwed on the spiral shaft 21, the sensor 320 checks the strain of the bracket 312 and inputs the checked values to the repeater and the main box, Is set to "0 ".

상기와 같은 상태에서 사용을 하다가 구조물(10)에 외부로부터의 충격 및 진동이 가해질 경우 나선축(21)에 나선 체결되어 있는 너트(30)가 풀리는 현상이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 나선축으로부터 너트가 풀리기 이전인 나선축(21)에 너트와는 별도로 나선체결 되어 있는 체결관체(310)와의 축력을 감지하여 이를 미리 알려주게 되는 것이다.When the structure 10 is used in such a state and impact and vibration are applied to the structure 10, there occurs a phenomenon in which the nut 30, which is fastened to the spiral shaft 21, is loosened. In the present invention, The threaded shaft 21, which is before the nut is unlocked, senses the axial force with the fastening tube 310, which is separately threaded from the nut, and informs it in advance.

즉, 구조물(10)에 너트와 나선 체결된 상태에서 체결관체(310)에 의해 나선 체결되어 있는 나선축(21)은 양측으로 잡아 당겨주는 힘에 의한 축력이 항상 가해진 상태에 있게 된다.That is, the spiral shaft 21, which is helically fastened by the fastening tube 310 in a state where the nut 10 is screwed to the structure 10, is in a state in which the axial force by the force pulling to both sides is always applied.

상기와 같이 초기의 체결 축력을 "0"으로 설정한 상태일 경우 감지센서는 상기 "0"의 축력을 감지하고 있다가 외부로부터 인위적인 힘, 예를들어 충격 및 진동이 지속적으로 가해질 경우에는 나선축에 나선 체결되어 있는 너트(30)와 체결관체(310)가 미세하게 풀리는 현상이 발생되거나, 나선축(21)이 늘어나는 변형이 발생할 경우 변형된 허용공간만큼 강제로 눌려있던 브라켓(312)이 원상태로 복귀하려는 힘이 발생되는 것이고, 상기와 같이 브라켓의 변형을 감지센서(320)가 체크하여 중계기와 메인박스로 송신시켜 메인화면에 수치로 표시하여 주므로서, 관리자가 수시로 육안으로 확인을 하게 되는 것이며, 설정치 이상, 또는 이하의 수치가 측정될 경우 싸이렌 등과 같은 소리의 수단으로 이상이 발생됨을 알려주어 관리자가 수많은 볼트와 너트중 어느 위치에 있는 볼트와 너트의 축력이 변화됨은 손쉽게 확인하여 이를 다시 정상의 상태가 되도록 조임 체결시켜 주면 되는 것이다.When the initial fastening axial force is set to "0 ", the detection sensor senses the axial force of" 0 ", and when an artificial force such as shock and vibration is continuously applied from the outside, When the nut 30 and the tightening tube 310 fastened to the threaded shaft 21 are finely disengaged or a deformation in which the helical shaft 21 is elongated occurs, the bracket 312, which has been forcibly pressed by the deformed allowable space, The detection sensor 320 checks the deformation of the bracket as described above and transmits it to the repeater and the main box so that the deformation of the bracket is displayed on the main screen in numerical values. When the value above or above the set value is measured, it is informed that the abnormality occurs by means of sound such as siren or the like, and the manager informs the operator of any of the numerous bolts and nuts The axial force of bolts and nuts in the value byeonhwadoem will be give by tightening fasteners to be easily confirmed by this steady state again.

본 발명의 다른 제1실시예로서는 도 7 에 도시된 바와 같이 와셔(40)를 사용하지 않고, 너트(30)의 저면이 구조물(10)에 직접 접촉되도록 나선축(21)에 너트(30)를 나선 체결시켜 준 상태에서 체결관체(310)내에 무드볼트(50)를 나선 체결시켜 상기 무드볼트(50)가 나선축(21)의 선단면에 긴밀히 밀착되도록 하여 나선축(21)과 체결관체(310)가 임의로 풀리는 것을 방지할 수도 있는 것이다.7, a nut 30 is provided on the spiral shaft 21 so that the bottom surface of the nut 30 is in direct contact with the structure 10 without using the washer 40. In the first embodiment of the present invention, The mud bolts 50 are threadedly fastened to the fastening tube 310 in the state of the helical fastening so that the mud bolts 50 are tightly brought into close contact with the distal end surface of the helical shaft 21, 310 may be prevented from being arbitrarily released.

본 발명의 다른 제2실시예로서는 도 8 내지 도 10 에 도시된 바와같이 너트(30)의 외주연에 씌워지는 씌움부(200A)의 높,낮이를 조절시켜 축력감비부재(300)이 축력을 조절시켜 줄 수 있도록 할 수도 있는 것이다.As a second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 8 to 10, the height adjustment of the cover portion 200A covering the outer periphery of the nut 30 is adjusted so that the axial force- It may be possible to adjust it.

상기와 같이 축력감지부재의 축력을 조절시켜 줄 수 있도록 한 씌움부(200A)는 내주면이 너트(30)의 외주연에 씌워질 수 있도록 육면의 모양을 갖고 외주연은 나선이 갖추어진 씌움관체(210)를 형성하고, 상기 씌움관체의 외주연과 나선 체결될 수 있도록 내주연에 나선이 갖추어지고 상면에 지지관체(313)의 저면이 면접지한 상태에서 승,하강하면서 브라켓(312)의 각도를 조절시켜 줄 수 있도록 하는 승,하강관체(220)로 이루어진다.As described above, the cover part 200A for adjusting the axial force of the axial force sensing member has a hexahedral shape so that the inner circumferential surface thereof can be covered by the outer circumference of the nut 30, and the outer circumferential surface of the cover body 200A 210), and a spiral is provided on the inner circumference so as to be spirally coupled with the outer circumference of the covering body, and the angle of the bracket (312) increases and decreases while the bottom surface of the supporting tube (313) And a lifting and lowering body 220 for adjusting the temperature of the water.

이때, 상기 체결관체(310)의 저면은 와셔(40)의 상면에 면접지된 상태에 있도록 함이 바람직할 것이다.At this time, it is preferable that the bottom surface of the fastening tube 310 is in a state of being surface-contacted with the upper surface of the washer 40.

상기와 같은 본 발명의 다른 제2실시예는 도 10a 에 도시된 바와 같이 씌움부(200A)의 씌움관체(210)와 이의 외주연에 나선 체결되는 승,하강관체(220)의 높이가 동일하도록 한 상태에서 씌움관체(210)가 너트(30)의 외주연에 씌워지도록 하고, 체결관체(310)의 저면이 와셔(40)에 면접지되도록 나선축(21)에 나선 체결시켜 주면 지지관체(313)의 저면이 승,하강관체(220)의 상면에 면접된 상태가 되므로서, 체결이 완료되는 것이다.In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10A, the height of the covering body 210 of the covering part 200A and the height of the lifting and lowering body 220 to be coupled to the outer circumference of the covering body 200A are the same The cover body 210 is covered on the outer periphery of the nut 30 and the spiral shaft 21 is threaded so that the bottom face of the tightening body 310 is face-contacted with the washer 40, 313 are in an interview state on the upper surface of the lifting tube 220, so that the fastening is completed.

이러한 상태에서 씌움관체(210)의 외부에 위치한 상태에서 나선 체결되어 있는 승,하강관체(220)를 일측 방향으로 회전시켜 주면, 나선에 의해 승,하강관체(220)가 상승함에 따라 이의 상면에 면접지되어 있는 지지관체(313)도 함께 상승하게 되는데, 이때 상기 지지관체(313)와 체결관체(310) 사이에 위치하고 있는 브라켓(312)이 도 10b 에 도시된 바와 같이 상부로 상승하는 경사각으로 변형이 이루어지게 되는 것으로서, 상기 브라켓(312)의 변형됨을 감지센서(320)가 감지하게 되는 것이다.In this state, when the lifting tube 220 is rotated in one direction in the state where the lifting tube 220 is located outside the covering tube 210, the lifting tube 220 is lifted up by the spiral, The bracket 312 located between the support tube 313 and the tightening tube 310 is inclined at an upward inclination angle as shown in FIG. The deformation of the bracket 312 is sensed by the sensing sensor 320. As shown in FIG.

10:구조물 11:관통공
20:볼트 21:나선축
22:머리부 30:너트
100:축력감지장치 200:씌움관체
300:축력감지부재 310:체결관체
312:브라켓 313:지지관체
320:감지센서 400:회로기판
500:덮개부 510:케이스
10: Structure 11: Through-hole
20: bolt 21: helical axis
22: head 30: nut
100: Axial force sensing device 200: Covering tube
300: axial force sensing member 310: fastening tube
312: Bracket 313: Support tube
320: sensing sensor 400: circuit board
500: lid part 510: case

Claims (7)

삭제delete 구조물을 볼트의 나선축이 관통한 상태에서 너트의 나선 체결력에 의해 체결 고정시켜 주는 체결장치에 있어서,
상기 너트의 외부에 씌워지는 상태로 나선축에 나선 체결되어 나선축의 축력변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치를 포함하되,
상기 축력감지장치는 너트의 외주연에 씌워지고 하단면이 구조물의 표면에 접하게 되는 씌움부와,
상기 씌움부의 상면에 하단면이 접한 상태에서 너트가 체결된 나선축에 나선 체결이 이루어지는 축력감지부재와;
상기 축력감지부재의 외주연에 씌워지는 회로기판을 갖춘 덮개부로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트,너트의 체결 축력감지장치.
A fastening device for tightening a structure by a screwing force of a nut in a state in which a spiral shaft of a bolt penetrates,
And an axial force sensing device for sensing a change in axial force of the spiral shaft by being screwed to the spiral shaft in a state of covering the outside of the nut,
The axial force sensing device includes a cover portion which is placed on the outer periphery of the nut and whose lower end surface is in contact with the surface of the structure,
An axial force sensing member having a spiral shaft engaged with a nut in a state in which the lower end surface is in contact with the upper surface of the covering portion;
And a lid portion having a circuit board covering the outer periphery of the axial force sensing member.
제 2 항에 있어서,
상기 축력감지부재는 나선축에 나선되도록 나선공을 갖는 체결관체와;
상기 체결관체의 하단부 외주연에 일체로 하여 외측으로 연장되어 감지센서가 부착되는 브라켓과;
상기 브라켓의 외주연 하단부로 연장되어 씌움관체의 상면에 지지되는 지지관체로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트,너트의 체결 축력감지장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the axial force sensing member comprises: a tightening tube having a spiral hole so as to be spirally wound on a spiral shaft;
A bracket extending outwardly from the outer periphery of the lower end of the tightening tube in an integrated manner and having a sensing sensor attached thereto;
And a support pipe extending from an outer circumferential lower end of the bracket to be supported on an upper surface of the cover body.
제 3 항에 있어서,
상기 브라켓은 지지관체가 씌움부에 탄지된 상태에서 체결관체가 나선축에 나선 체결될 때, 강제 체결력에 의해 변형될 수 있도록 탄성력을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 볼트,너트의 체결 축력감지장치.
The method of claim 3,
Wherein the bracket has an elastic force so that the bracket can be deformed by a forcing force when the bracket is screwed on the spiral shaft in a state where the bracket is elastically supported by the cover.
삭제delete 제 2항에 있어서,
상기 너트의 외주연에 씌워지는 씌움부의 높,낮이를 조절시켜 축력감지부재의 축력을 조절시켜 줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 볼트의 체결 축력감지장치.
3. The method of claim 2,
And the axial force of the axial force sensing member can be controlled by adjusting the height and the height of the cover portion covering the outer periphery of the nut.
제 6 항에 있어서
상기 씌움부는 너트의 외주연에 긴밀하게 씌워지고 외주연에 나선이 갖추어진 씌움관체와;
상기 씌움관체의 외주연과 나선 체결될 수 있도록 내주연에 나선이 갖추어져 회전 위치에 따라 승,하강 하면서 브라켓의 각도를 조절시켜 줄 수 있도록 하는 승,하강관체로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트의 체결 축력감지장치.
The method of claim 6, wherein
Wherein the cover has a covering body tightly covering the outer periphery of the nut and having a spiral on the outer periphery thereof;
Wherein the bolt has a threaded portion at an inner circumference thereof so as to be threadably engaged with the outer circumference of the covering body, and the angle of the bracket can be adjusted by moving up and down according to the rotational position. Sensing device.
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