KR20060058484A - Mesuring apparatus for bolt tightening load - Google Patents

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이경우
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Abstract

본 발명은 볼트 체결력 측정장치에 관한 것으로서, 삽입홈이 볼트 머리에서 그 내부로 형성되는 측정 대상 볼트의 볼트 머리부에 장착되며, 상부에는 인입홈이 형성된 제1지그부재와, 제1지그부재의 상기 인입홈에 승강 가능하도록 장착되는 플레이트와, 상기 플레이트에 장착되며 상기 삽입홈에 삽입되는 봉부재를 구비하는 측정 침과, 제1지그부재의 상부에 장착되며 선단에는 안착부가 형성된 제2지그부재와, 제2지그부재의 안착부에 안착 고정되며, 상기 측정 대상 볼트의 체결시 발생되는 탄성 변형량에 따라 위치 이동되는 상기 측정 침의 상부 변위를 측정하는 다이얼 게이지를 구비한다.The present invention relates to a bolt fastening force measuring device, the insertion groove is mounted to the bolt head of the measurement target bolt is formed from the bolt head to the inside, the upper portion of the first jig member and the first jig member formed with the inlet groove A measuring needle having a plate mounted to the lifting groove so as to be liftable, a rod member mounted to the plate, and inserted into the insertion groove, and a second jig member mounted on an upper portion of the first jig member and having a seating portion at a tip thereof. And a dial gauge fixed to the seating portion of the second jig member and measuring an upper displacement of the measuring needle, which is moved in accordance with the amount of elastic deformation generated when the bolt to be measured is fastened.

볼트, 체결력, 볼트 축력, 다이얼 게이지Bolt, clamping force, bolt force, dial gauge

Description

볼트 체결력 측정장치{MESURING APPARATUS FOR BOLT TIGHTENING LOAD}Bolt clamping force measuring device {MESURING APPARATUS FOR BOLT TIGHTENING LOAD}

도 1은 본 발명에 따른 볼트 체결력 측정장치를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a bolt fastening force measuring apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 다이얼 게이지의 영점 조정을 위한 상/하부 지그의 장착을 도시한 도면.2 is a view showing the mounting of the upper / lower jig for the zero adjustment of the dial gauge of FIG.

도 3은 측정 침을 도시한 도면.3 shows a measuring needle.

도 4는 도 1의 볼트 체결력 측정장치의 초기 상태를 도시한 도면.4 is a view showing an initial state of the bolt fastening force measuring apparatus of FIG.

도 5는 도 1의 볼트 체결력 측정장치의 측정 상태를 도시한 도면.5 is a view showing a measurement state of the bolt fastening force measuring apparatus of FIG.

본 발명은 볼트 체결력 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼트 체결력의 측정을 다이얼 게이지를 이용한 볼트 탄성 변위 측정으로 측정하여, 볼트 체결력 측정을 적은 비용으로 용이하게 측정할 수 있도록 하는 볼트 체결력 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bolt fastening force measuring apparatus, and more particularly, a bolt fastening force measuring apparatus for measuring the bolt fastening force by measuring a bolt elastic displacement using a dial gauge, so that the bolt fastening force measurement can be easily measured at a low cost. It is about.

일반적으로 자동차 엔진에서, 엔진 기능 볼트들의 체결 신뢰성 문제로 인한 빈번한 내구문제가 발생된다. 이러한 엔진 조립 단계에서 볼트의 체결 축력 확인 작업은 엔진 조립의 불량 유무 확인을 위해 중요한 작업이다. In general in automobile engines, frequent durability problems are caused by the problem of fastening reliability of engine functional bolts. Checking the tightening axial force of the bolt in such an engine assembly step is an important task for checking whether the engine assembly is defective.                         

이러한 볼트 체결 축력의 확인은, 볼트의 몸체에 스트레인 게이지를 부착하여 특수하게 제작된 볼트 축력계에 하중을 가하면서 측정하는 방법이 사용된다. 또 다른 방법으로는, 와셔 형태를 갖는 압축 로드셀을 사용하여 볼트 체결 축력을 사용한다. 그리고, 초음파 축력계를 사용하여 볼트의 길이변화를 측정하여 축력을 측정할 수 있다.The bolt fastening axial force is checked by applying a strain gauge to the body of the bolt while applying a load to a specially manufactured bolt accelerometer. Alternatively, bolted axial force is used using a compression load cell in the form of a washer. Then, the axial force can be measured by measuring the change in the length of the bolt using an ultrasonic axial meter.

그러나, 스트레인 게이지를 이용한 볼트 측력의 측정은 상용화된 제품이 아닌 것으로, 제작에 많은 어려움과 시간이 소요되는 문제점이 있다. 그리고, 와셔형태의 압축 로드셀의 이용한 볼트 축력의 측정은 압축 로드셀의 보호를 위한 별도 보조 와셔를 사용함에 따라 실제 체결조건을 재현하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 초음파 축력계의 사용은 측정이 매우 까다롭고 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.However, the measurement of the bolt side force using the strain gauge is not a commercial product, there is a problem that takes a lot of difficulty and time to manufacture. In addition, the measurement of the bolt axial force using the washer-type compression load cell has a problem that it is difficult to reproduce the actual fastening conditions by using a separate auxiliary washer for protecting the compression load cell. In addition, the use of the ultrasonic axial meter has a problem that the measurement is very difficult and the accuracy is poor.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 볼트 체결시 발생되는 볼트 체결력의 측정을 다이얼 게이지를 이용한 볼트 탄성 변위(볼트 길이 방향 변형량) 측정으로 측정하여, 볼트 체결력 측정을 적은 비용으로 용이하게 측정할 수 있도록 하는 볼트 체결력 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, by measuring the bolt tightening force generated when the bolt is tightened by measuring the bolt elastic displacement (bolt longitudinal deformation amount) using a dial gauge, the bolt tightening force measurement is less It is an object of the present invention to provide a bolt clamping force measuring device that can be easily measured at a cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼트 체결력 측정장치는, 삽입홈이 볼트 머리에서 그 내부로 형성되는 측정 대상 볼트의 볼트 머리부에 장착되며, 상부 에는 인입홈이 형성된 제1지그부재; 상기 제1지그부재의 상기 인입홈에 승강 가능하도록 장착되는 플레이트와, 상기 플레이트에 장착되며 상기 삽입홈에 삽입되는 봉부재를 구비하는 측정 침; 상기 제1지그부재의 상부에 장착되며 선단에는 안착부가 형성된 제2지그부재; 및 상기 제2지그부재의 안착부에 안착 고정되며, 상기 측정 대상 볼트의 체결시 발생되는 볼트 길이 방향 탄성 변형량에 따라 위치 이동되는 상기 측정 침의 상부 변위를 측정하는 다이얼 게이지;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The bolt fastening force measuring apparatus of the present invention for achieving the above object, the insertion groove is mounted to the bolt head of the measurement target bolt is formed therein from the bolt head, the first jig member formed with an inlet groove on the top; A measuring needle having a plate mounted on the inlet groove of the first jig member to be lifted and a rod member mounted on the plate and inserted into the insertion groove; A second jig member mounted on an upper portion of the first jig member and having a seating portion at a front end thereof; And a dial gauge seated and fixed to a seating portion of the second jig member and measuring an upper displacement of the measuring needle which is moved in accordance with the bolt longitudinal elastic deformation generated when the bolt to be measured is fastened. It is done.

본 발명에 있어서, 상기 볼트부재의 하측으로 장착되어 상기 볼트부재의 하부를 고정하는 하부지그; 및 상기 볼트부재의 상측으로 장착되며, 상기 볼트부재의 상측의 상기 제1/제2지그부재를 고정하여, 상기 다이얼 게이지의 영정 조정이 가능하도록 규제하는 상부지그;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the lower jig is mounted to the lower side of the bolt member to fix the lower portion of the bolt member; And an upper jig mounted to an upper side of the bolt member to fix the first / second jig member on the upper side of the bolt member to regulate the dial gauge to be adjusted.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼트 체결력 측정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, a bolt fastening force measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 1은 본 발명에 따른 볼트 체결력 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 다이얼 게이지의 영점 조정을 위한 상/하부 지그의 장착을 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a bolt fastening force measuring apparatus according to the present invention, Figure 2 is a view showing the mounting of the upper / lower jig for the zero adjustment of the dial gauge of FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 볼트 체결력 측정장치 (100)는, 삽입홈(15)이 볼트 머리에서 그 내부로 형성되는 측정 대상 볼트(11)의 볼트 머리부에 장착되며 인입홈(13)이 높이 방향으로 형성된 제1지그부재(10)와, 제1지그부재(10)의 인입홈(13)에 승강 가능하도록 장착되는 플레이트(21)와 플레이트(21)에 장착되며 삽입홈(15)에 삽입되는 봉부재(23)를 구비하는 측정 침(20)과, 제1지그부재(10)의 상부에 장착되며 선단에는 안착부(31)가 형성된 제2지그부재(30)와, 제2지그부재(30)의 안착부(31)에 안착 고정되며 측정 대상 볼트(11)의 체결시 발생되는 탄성 변형량에 따라 위치 이동되는 측정 침(20)의 상부 변위를 측정하는 다이얼 게이지(40)를 구비한다.1 and 2, the bolt fastening force measuring apparatus 100 according to the present invention, the insertion groove 15 is mounted to the bolt head of the measurement target bolt 11 is formed from the bolt head to the inside thereof It is mounted on the plate 21 and the plate 21 is mounted so that the inlet groove 13 is elevated in the first jig member 10 and the inlet groove 13 of the first jig member 10 formed in the height direction And a measuring needle 20 having a rod member 23 inserted into the insertion groove 15, and a second jig member having a seating portion 31 formed at an end thereof and mounted on an upper portion of the first jig member 10. 30) and the upper displacement of the measuring needle 20 which is seated and fixed to the seating portion 31 of the second jig member 30 and is moved in accordance with the amount of elastic deformation generated when the measurement target bolt 11 is fastened. The dial gauge 40 is provided.

상기 제1지그부재(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 체결력 측정을 위한 측정 대상 볼트(11)의 볼트 머리부에 고정된다. 상기 제1지그부재(10)의 상부에서 그 내측으로는 인입홈(13)이 형성된다. 상기 인입홈(13)의 저면에는 측정 대상 볼트(11)의 머리부에서 그 내부로 형성된 삽입홈(15)에 연통되는 관통홀(17)이 마련된다. 상기 측정 대상 볼트(11)에 마련되는 삽입홈(15)의 길이는 볼트의 체결부를 간섭하지 않도록 하는 길이로 마련된다. 상기 제1지그 부재(10)의 관통홀(17)에는 측정 침(20)이 장착된다.As illustrated in FIG. 1, the first jig member 10 is fixed to the bolt head of the measurement target bolt 11 for measuring the clamping force. An inlet groove 13 is formed in the upper portion of the first jig member 10. The bottom surface of the inlet groove 13 is provided with a through hole 17 communicating with the insertion groove 15 formed therein at the head of the measurement target bolt 11. The length of the insertion groove 15 provided in the measurement target bolt 11 is provided so as not to interfere with the fastening portion of the bolt. The measuring needle 20 is mounted in the through hole 17 of the first jig member 10.

상기 측정 침(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1지그부재(10)의 관통홀(17)의 높이 방향을 따라 승강 가능하도록 장착되는 원형의 플레이트(21)와, 플레이트(21)의 하부에 장착되며 상기 제1지그부재(10)의 관통홀(17)과 상기 측정 대상 볼트의 삽입홈(15)에 연통되는 봉부재(23)로 구비된다. 이러한 측정 침(20)의 봉부재(23)는 측정 대상 볼트(11)에 외력이 가해질 경우, 측정 대상 볼트 길이가 변화 됨으로 그 설치 위치의 변화가 발생된다. 이러한 측점 침(20)의 설치 위치의 변동이 발생되면 다이얼 게이지(40)로 그 변위를 측정하여 볼트의 축력을 측정하도록 한다. 상기 다이얼 게이지(40)는 제1지그부재(10)의 상부에 장착되는 제2지그부재(30)를 통해 장착된다. 이러한 측정 침(20)의 초기 위치 영점 조정은 상/하부지그(60)(50)를 통해 영점 조정된다.As shown in FIG. 3, the measuring needle 20 has a circular plate 21 and a plate 21 mounted to be capable of lifting up and down along the height direction of the through hole 17 of the first jig member 10. The rod member 23 is mounted to a lower portion of the first jig member 10 and communicates with the through hole 17 of the first jig member 10 and the insertion groove 15 of the bolt to be measured. When the external member is applied to the measurement target bolt 11, the rod member 23 of the measurement needle 20 is changed in its installation position because the measurement target bolt length is changed. When the variation of the installation position of the point needle 20 occurs, the displacement of the dial gauge 40 to measure the axial force of the bolt. The dial gauge 40 is mounted through the second jig member 30 mounted on the first jig member 10. This initial position zero adjustment of the measuring needle 20 is zeroed through the upper and lower jigs 60 and 50.

상기 하부지그(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 측정 대상 볼트(11)의 체결전에 측정 대상 볼트(11)의 하부에 장착되어 측정 대상 볼트(11)의 하부를 규제한다. 그리고 상부지그(60)는 측정 대상 볼트(11)의 상부에 장착되어 상부의 규제를 실시한다. 이러한 측정 대상 볼트(11)는 그 체결력의 측정전에 상기 상/하부지그(60)(50)의 장착을 통해 고정되며, 다이얼 게이지(40)를 작동시켜 체결력 측정을 위한 다이얼 게이지(40)의 영점을 조정하도록 한다.As shown in FIG. 2, the lower jig 50 is mounted to the lower part of the measuring object bolt 11 before the fastening of the measuring object bolt 11 to regulate the lower part of the measuring object bolt 11. The upper jig 60 is mounted on the upper part of the measurement target bolt 11 to regulate the upper part. The measurement target bolt 11 is fixed by mounting the upper and lower jigs 60 and 50 before the fastening force is measured, and the zero point of the dial gauge 40 for the fastening force measurement by operating the dial gauge 40. To adjust it.

상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 볼트 체결력 측정장치의 작용을 설명한다.The operation of the bolt clamping force measuring device according to the present invention having the above configuration will be described.

본 발명에 따른 볼트 체결력 측정장치(100)의 측정 대상 볼트(11)를 도 4에 도시된 바와 같이 체결 대상물에 체결한다.Fastening the measurement target bolt 11 of the bolt fastening force measuring device 100 according to the present invention to the fastening object as shown in FIG.

그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 측정 대상 볼트(11)에는 외력이 작용하여, 그 체결된 길이의 변형이 발생된다. 이러한 측정 대상 볼트(11)의 길이의 변형이 발생되면, 측정 침(20)은 측정 대상 볼트(11)에 형성된 삽입홈(15)의 변형에 따라 그 설치된 위치의 변화가 발생된다. 이러한 측정 침(20)의 설치 위치의 변위가 발생되면, 다이얼 게이지(40)를 이용하여 그 설치 위치의 변위를 측정하여 측정 대 상 볼트(11)의 체결력을 측정한다.Then, as shown in Figure 5, the external force is applied to the measurement target bolt 11, the deformation of the fastened length is generated. When the deformation of the length of the measurement target bolt 11 occurs, the measurement needle 20 is changed in its installed position according to the deformation of the insertion groove 15 formed in the measurement target bolt 11. When the displacement of the mounting position of the measuring needle 20 is generated, the displacement of the mounting position is measured by using the dial gauge 40 to measure the tightening force of the bolt 11 to be measured.

상기와 같은 본 발명에 따른 볼트 체결력 측정장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The bolt fastening force measuring apparatus according to the present invention as described above has the following effects.

측정 대상 볼트의 볼트 머리부에서 그 내측으로 삽입홈을 형성하고, 그 삽입홈에 측정 침이 장착되도록 하여, 이 측정 침의 변위를 다이얼 게이지를 이용한 측정으로 측정 대상 볼트의 체결력을 측정할 수 있도록 함으로써, 측정 대상 볼트의 축력을 용이하게 측정 가능하다.An insertion groove is formed in the bolt head of the measurement target bolt to the inside thereof, and the measurement needle is mounted in the insertion groove, so that the clamping force of the measurement target bolt can be measured by measuring the displacement of the measurement needle using a dial gauge. By doing so, the axial force of the measurement target bolt can be easily measured.

또한, 고가의 볼트 체결력 측정장치가 불필요하여, 볼트 체결력 측정을 위한 비용이 절감된다.In addition, an expensive bolt fastening force measuring device is not necessary, thereby reducing the cost for measuring bolt fastening force.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

Claims (2)

삽입홈이 볼트 머리에서 그 내부로 형성되는 측정 대상 볼트의 볼트 머리부에 장착되며, 상부에는 인입홈이 형성된 제1지그부재;A first jig member having an insertion groove mounted on a bolt head of a measurement target bolt formed therein from a bolt head, and having an inlet groove formed thereon; 상기 제1지그부재의 상기 인입홈에 승강 가능하도록 장착되는 플레이트와, 상기 플레이트에 장착되며 상기 삽입홈에 삽입되는 봉부재를 구비하는 측정 침;A measuring needle having a plate mounted on the inlet groove of the first jig member to be lifted and a rod member mounted on the plate and inserted into the insertion groove; 상기 제1지그부재의 상부에 장착되며 선단에는 안착부가 형성된 제2지그부재; 및A second jig member mounted on an upper portion of the first jig member and having a seating portion at a front end thereof; And 상기 제2지그부재의 안착부에 안착 고정되며, 상기 측정 대상 볼트의 체결시 발생되는 볼트 길이 방향 탄성 변형량에 따라 위치 이동되는 상기 측정 침의 상부 변위를 측정하는 다이얼 게이지;를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼트 체결력 측정장치.And a dial gauge seated and fixed to a seating portion of the second jig member and measuring an upper displacement of the measuring needle, which is moved in accordance with a bolt longitudinal elastic deformation amount generated when the bolt to be measured is fastened. Bolt clamping force measuring device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 볼트부재의 하측으로 장착되어 상기 볼트부재의 하부를 고정하는 하부지그; 및A lower jig mounted to the lower side of the bolt member to fix a lower portion of the bolt member; And 상기 볼트부재의 상측으로 장착되며, 상기 볼트부재의 상측의 상기 제1/제2지그부재를 고정하여, 상기 다이얼 게이지의 영정 조정이 가능하도록 규제하는 상부지그;를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼트 체결력 측정장치.And an upper jig mounted on an upper side of the bolt member and configured to fix the first / second jig member on the upper side of the bolt member to regulate the dial gauge to be adjusted. Measuring device.
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