KR200184119Y1

KR200184119Y1 - 육각플랜지 ｔｓ 볼트

Info

Publication number: KR200184119Y1
Application number: KR2020000000445U
Authority: KR
Inventors: 최원진; 한대만
Original assignee: 주식회사대길통상
Priority date: 2000-01-08
Filing date: 2000-01-08
Publication date: 2000-06-01

Abstract

본 고안은 원판형 플랜지와 육각머리가 일체로 형성되어 체결 후 해체나 보수공사시 분해가 용이한 육각플랜지 TS 볼트에 관한 것으로서, 육각머리(10); 및

상기 육각머리(10)의 하단면에 일체로 형성되고 육각머리(10)보다 큰 직경을 갖는 원판형 플랜지부(20);를 포함하고, 상기 플랜지부(20) 하단면에 나사산이 형성된 볼트몸체(30)가 형성되며, 축방향의 나사산이 형성되어 일정한 축력값에서 절단되는 절단노치부(40)가 상기 볼트몸체(30) 하단부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

육각플랜지 ＴＳ 볼트{Hexagon flange torque shear bolt}

본 고안은 육각플랜지 TS 볼트에 관한 것으로, 구체적으로는 원판형 플랜지와 육각머리가 일체로 형성되어 체결 후 해체나 보수공사시 분해가 용이한 육각플랜지 TS 볼트에 관한 것이다.

종래 교량, 고층빌딩, 철탑 등의 철구조물에는 체결요소로서 고장력 H-T(High Tension) 볼트가 널리 사용되고 있다. 이와 같은 고장력 H-T 볼트는 하나의 철구조물에 수천, 수만개까지 사용되고 있으며, 철구조물의 안전성을 확보하기 위하여 충분한 체결력으로 체결되어야만 한다.

이와 같은 기존의 고장력 H-T 볼트의 일례가 도 3에 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 고장력 볼트는 육각머리(1)와 나사산이 형성된 원통형 몸체(3)로 구성되고, 체결시 체결부를 사이에 두고 양쪽에 배치되는 2개의 와셔(5)와 육각너트(7)를 이용해 조여준다. 일반적인 철구조물용의 체결용 볼트에 필요한 축력은 가장 널리 사용되는 M22㎜일 경우 21,200~25,600 ㎏f로서, 종래의 볼트/너트는 철구조물에 수천, 수만개까지 사용되는바, 각각의 체결된 볼트/너트가 제대로 체결되었는지의 여부를 토크렌치를 이용하여 일일이 수작업으로 검사해야만 했다. 따라서, 엄청난 인력이 필요함은 물론 작업 생산성이 저하하는 문제가 있다.

도 4는 종래의 이같은 문제점을 개선한 개량형 고장력 TS 볼트의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 볼트/너트는 육각머리가 아닌 둥근머리(2)를 사용하고 볼트 몸체(3) 하단부에 절단노치부(40)를 형성한 점에서 종래의 볼트/너트와 차이가 있다. 또한, 둥근머리(2) 하단면이 와셔 역할을 하기때문에, 종래와 달리 와셔(5)를 하나만 사용한다. 상기 절단노치부(40)에는 축방향으로 나사산이 형성되어 있으며, 반경 방향으로 일정한 힘이 가해지면 절단노치부(40)가 절단되도록 구성되어 있다. 사용시, 특정한 조임장치를 사용하여 너트(7)를 화살표(A) 방향으로 조이는 동시에 그 내경부에서 절단노치부(40)를 화살표(B) 방향으로 돌려준다. 이와 같이 조이면서 철구조물에 요구되는 볼트의 축력은 21,200~25,600 ㎏f 정도로서 너트(7)와 절단노치부(7)를 서로 반대방향으로 조이면, 상기 축력값에서 체결이 완료됨과 동시에 절단노치부(7)가 절단된다(도 2 참조). 즉, 절단노치부(7)가 절단되면 볼트/너트가 완전히 체결되었음을 확인할 수 있다.

이와 같은 볼트/너트는 완벽히 체결되었는지의 여부를 토크렌치를 이용해 일일이 확인할 필요가 없으므로, 작업생산성이 향상되고 인건비를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 어떤 철구조물이라도 일정 기간이 지나면 유지보수가 필요한바, 이때는 체결된 볼트/너트를 분해할 필요가 있다. 이 경우, 볼트 머리가 둥근머리이기 때문에 분해하기가 거의 불가능하여 사후관리가 상당히 곤란하다는 문제가 있다.

종래의 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 도 3, 4의 볼트/너트를 조합한 형태가 개발되었다. 즉, 볼트머리는 육각머리로 하고, 볼트몸체 하단부에 절단노치부를 형성한 볼트/너트를 사용한다. 이 경우, 제대로 체결되었는지의 확인 여부는 도 4의 실시예와 같이 절단노치부의 절단 여부로 간단히 확인할 수 있으면서도, 필요시 유지보수를 위해 쉽게 볼트/너트를 분해할 수도 있다는 장점이 있다. 그러나, 이와 같은 볼트/너트는 원통형 머리를 트리밍(triming)하여 육각머리로 가공함은 물론 와셔를 2개 사용해야만 하기 때문에 재료의 손실이 많아 제작비용이 많이 소요된다는 문제가 있다.

본 고안은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 종래의 절단노치부를 그대로 채용하면서 볼트머리를 육각머리와 원판형 플랜지를 일체로 하여 압조가공함으로써, 철구조물에 제대로 체결되었는지의 확인작업이 용이하고 유지보수를 위해 볼트/너트를 쉽게 분해할 수 있음은 물론, 와셔를 하나만 사용하고 볼트머리 가공시 재료의 손실이 없어 가공비가 저렴한 육각플랜지 TS 볼트를 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 육각플랜지 TS 볼트의 분해사시도;

도 2는 본 고안에 따른 볼트를 철구조물에 체결한 상태의 단면도;

도 3은 종래의 볼트의 일 실시예의 사시도;

도 4는 종래의 다른 볼트의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 육각플랜지 TS 볼트는,

육각머리(10); 및

상기 육각머리(10)의 하단면에 일체로 형성되고 육각머리(10)보다 큰 직경을 갖는 원판형 플랜지부(20);를 포함하고,

상기 플랜지부(20) 하단면에 나사산이 형성된 볼트몸체(30)가 형성되며, 축방향의 나사산이 형성되어 일정한 축력값에서 절단되는 절단노치부(40)가 상기 볼트몸체(30) 하단부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 육각플랜지 TS 볼트에 있어서, 상기 일체형 육각머리(10)와 플랜지부(20)는 압조가공하는 것이 바람직하다.

또, 상기 절단노치부(40)는 약 23,000~24,000 Kgf의 축력값에서 전단되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 육각플랜지 TS 볼트/너트의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 육각플랜지 TS 볼트의 볼트머리는 육각머리(10)의 하단부에 원판형의 얇은 플랜지부(20)를 일체로 형성한 구조이다. 육각머리(10)는 통상의 육각머리와 동일한 구조를 가지며, 그 하단면에 일체로 형성된 플랜지부(20)는 육각머리(10)보다 큰 직경의 원판형이다. 플랜지부(20) 하단면에는 통상의 볼트몸체와 동일하게 원주면에 나사산이 형성된 기다란 원통형 볼트몸체(30)가 형성되고, 상기 볼트몸체(30)의 하단부에는 축방향으로 나사산이 형성되어 일정한 힘이 작용하면 전단되는 절단노치부(40)가 형성된다. 그리고, 본 고안의 볼트는 플랜지부(20)가 와셔 역할을 하기때문에 체결에 필요한 와셔는 하나만 있으면 된다.

도 2는 본 고안에 따른 볼트를 이용해 철구조물을 체결한 상태의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 체결할 구조물을 관통시켜 플랜지부(20)와 와셔(5) 사이에 구조물을 위치시켜 너트(7)로 조이면서 구조물을 체결한다. 전술한 바와 마찬가지로, 절단노치부(40)는 일정 이상의 힘이 작용하면 절단하도록 구성되어 있다. 따라서, 너트(7)를 조이면서 그 반대방향으로 동시에 너트의 체결력과 동일한 힘으로 절단노치부(40)를 조여 일정한 축력값 이상의 힘이 볼트에 작용할 때 절단노치부(40)가 전단된다. 즉, 절단노치부(40)가 전단되면 본 고안의 볼트가 완벽히 체결되었음을 의미한다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 볼트를 상온과 고온에서 테스트하여 절단노치부가 전단되는 축력값을 측정한 결과는 다음과 같다. 측정단위는 Kgf이다.

	SPEC	1회	2회	3회	4회	5회	평균값
상온(22℃)	21,200 ~25,600	24,000	24,000	24,200	23,600	23,400	23,880
고온(62℃)	20,500~26,800	23,000	23,600	23,400	23,200	23,800	23,400

상기 측정결과에서 알 수 있듯이, 본 고안에 따른 볼트는 상온이나 고온에서 모두 요구되는 값인 SPEC의 범위내에 있음을 알 수 있다. 또한, 상온이나 고온에서 거의 비슷한 특성을 보이므로 외부의 온도에 영향을 받지 않고 항상 안전한 체결력을 유지할 수 있다.

일반적으로, 철구조물을 유지보수하기 위해 체결되어 있는 볼트를 분해하려면 체결력의 약 80% 정도의 힘이 필요하다. 즉, 20ton 정도의 힘으로 볼트를 풀어야 하므로 볼트머리가 종래와 같이 둥근머리일 경우에는 도저히 볼트를 분해하기가 불가능하다. 그러나, 본 고안의 볼트는 볼트머리가 육각머리이므로 분해가 용이하다.

그리고, 본 고안의 볼트머리는 육각머리와 플랜지부를 트리밍 가공이 아닌 압조가공한다. 따라서, 가공시 재료의 손실이 전혀 발생하지 않게 되어, 종래에 비해 약 8~12%의 재료비 절감효과를 기대할 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참고로 설명되었으며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 가능하다는 사실을 이해할 것이고, 본 고안에 따라 육각머리와 디스크형 플랜지가 일체화된 구성은 모두 본 고안의 범위에 포함된 다고 보아야 할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 육각플랜지 TS 볼트에 의하면, 종래의 고장력 TS 볼트와 마찬가지로 철구조물을 안전하고 신속하게 체결하여 공기를 절약할 수 있음은 물론, 철구조물 체결후 해체나 보수공사시 볼트의 분해가 용이하여 전반적인 사후관리가 완벽할 수 있다. 또한, 볼트머리부를 압조가공하고 와셔를 한개만 사용하면 되므로 종래의 볼트에 비해 약 8~12%의 재료비 절감효과를 볼 수 있다.

Claims

육각머리(10); 및

상기 육각머리(10)의 하단면에 일체로 형성되고 육각머리(10)보다 큰 직경을 갖는 원판형 플랜지부(20);를 포함하고,

상기 플랜지부(20) 하단면에 나사산이 형성된 볼트몸체(30)가 형성되며, 축방향의 나사산이 형성되어 일정한 축력값에서 절단되는 절단노치부(40)가 상기 볼트몸체(30) 하단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 육각플랜지 TS 볼트.
제 1항에 있어서, 상기 일체형 육각머리(10)와 플랜지부(20)를 압조가공하는 것을 특징으로 하는 육각플랜지 TS 볼트.