KR20110071495A - 나사부 체결길이 검사게이지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사부 길이가 상이하게 가공된 각 철근의 단부를 커플러를 통해 연결하는 과정에서, 길이가 긴 나사부의 미체결구간을 측정하여 해당 나사부가 적정길이로 체결되었는지 여부를 판단하는 나사부체결길이 검사게이지에 관한 것이다.

구체적으로는 본체 테두리면상에 검사대상 나사부의 미체결구간 중 철근의 검사 기준점을 검사하는 위치검사부가 구비되어, 해당 기준점이 위치검사부 내에 위치되었는지 여부에 따라 체결구간의 길이가 정상인지 여부를 판단할 수 있도록 함에 따라, 종래 검사방식에 비해 검사가 손쉽게 이루어질 수 있어 검사 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 착오로 인한 검사오류 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

철근, 나사부, 체결길이, 커플러, 게이지

Description

나사부 체결길이 검사게이지{GAUGE TO INSPECT A JOINT LENGTH OF SCREW}

본 발명은 한 쌍의 철근을 커플러로 나사 결합한 경우, 철근의 나사부 중 커플러와 체결되어 있지 부분의 길이를 검사하는 것만으로 철근과 커플러의 체결불량여부를 판단할 수 있는 검사게이지에 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 일정구간에 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 각 철근과 커플러간의 체결길이도 인장강도에 큰 영향을 미치므로, 각 철근의 나사부는 동일한 길이로 커플러와 체결되어, 양단부가 커플러의 중간지점에서 맞닿은 상태가 되도록 하는 것이 원칙이다.

이러한 커플러 이음은 통상적으로 나사부의 길이가 하나는 길고 다른 하나는 짧은 두 종류의 철근들 사이에서 이루어진다. 긴 나사부를 갖는 철근의 긴나사부 길이는 커플러의 길이와 거의 동일하게 형성되며 짧은 나사부를 갖는 철근의 짧은 나사부 길이는 커플러 길이의 절반 정도로 제작된다.

철근 간 이음이 완료된 상태에서는 짧은 나사부를 갖는 철근은 나사부 전체가 커플러와 체결된 상태이지만 긴 나사부를 갖는 철근은 나사부의 절반정도의 구간만이 체결되고 나머지 나사부 부분은 미체결구간이 된다.

이 때 커플러의 긴 나사부를 갖는 철근이 커플러의 중간지점까지 정상적으로 체결되지 않고 중간지점을 지나치거나 혹은 중간 지점에 모자라게 체결되었는지를 검사해야하는데, 체결구간은 커플러 내부에 위치하기 때문에 측정할 수 없으므로 미체결구간의 길이를 측정하고 측정값에 따라 체결구간 길이의 불량여부를 판단한다.

즉 커플러 단부가 위치되는 지점으로부터 나사부와 철근몸통 간 경계부 지점 간 길이를 측정하고 그 길이가 철근의 종류에 따라 미리 정해져있는 미체결길이 허용오차 내에 포함되면 체결이 정상적으로 이루어 진 것으로 판단하고, 해당 허용오차를 넘어서면 체결 불량으로 판단한다.

종래 이러한 미체결구간의 길이측정은 버니어켈리퍼스와 같은 치수게이지로 측정한 후 측정값을 해당 규격과 대비하여 불량여부를 판단하는 방식으로 이루어져 왔다.

하지만 이러한 방법은 버니어켈리퍼스 조작시간이 필요하고, 길이 측정 후 측정값을 해당규격과 일일이 대비하여야 하는 과정을 거쳐야 하므로, 검사작업이 번거롭고 오래 걸릴 수밖에 없다.

또한 체결길이 규격은 철근의 종류에 따라 다르기 때문에, 이 경우 해당 규격을 일일이 암기한 상태에서 측정값과 대비해야 하므로 작업자의 착오로 인한 검사결과의 오류발생 가능성이 높다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 나사부 체결길이를 검사할 수 있는 게이지를 제공하여 전체적인 검사시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 정확한 검사결과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 커플러와의 나사결합을 통한 철근의 연결구조에서 나사부와 커플러 간의 미체결 구간길이를 검사하는 검사게이지에 있어서, 게이지의 몸체가 되는 본체의 테두리면 상에 접촉부와 위치측정부로 이루어지는 위치검사수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 접촉부는 본체 중 커플러 단부와 접촉되는 제1접촉부와 본체의 테두리면 중 상기 제1접촉부와 위치측정부 사이에 형성되는 제2접촉부 그리고 위치측정부와 타측 모서리 사이에 형성되는 제3접촉부를 포함하여 형성할 수 있다.

또한 상기 위치검사수단은 위치측정부에 적용되는 검사 정보를 표시하는 표시부를 포함하도록 구성할 수도 있다. 이때 표시부는 해당 위치 검사수단이 적용되는 철근의 종류를 알려주는 규격표시부와 커플러의 단부에 밀착 접촉시켜야 하는 부분을 지시하는 일종의 사용법 표시인 커플러 밀착 지시부 등으로 구성할 수 있 다.

한편 위치측정부는 커플러 단부와 접촉되는 본체의 제1접촉부에서 철근의 종류에 따른 나사부 미체결길이 기준만큼 떨어진 곳에 위치하되, 허용오차범위 만큼의 길이를 갖도록 형성되어진다. 이때 상기 나사부 미체결길이 기준은 커플러가 정상적으로 체결되었을 때 커플러 단부로부터 기준점까지의 길이로 정하는 것이 바람직하다. 그리고 기준점은 설계자가 필요에 따라 철근의 나사부와 철근몸통의 경계부 또는 철근몸통에 표시된 마킹 등으로 정할 수 있다.

상기 위치검사수단은 본체의 각 테두리면 마다 다른 규격의 나사부를 검사할 수 있도록 구비하여 편의를 도모할 수 있다.

상기와 같은 특징적 구성으로 이루어진 본 발명은, 기본적으로 검사대상 나사부의 미체결구간 중 나사부와 철근몸통 간의 경계부 또는 마킹 위치가 위치측정부에 위치되는지 여부만으로 체결구간이 규격에 맞는 길이로 체결되었는지를 판단할 수 있다.

따라서 종래기술처럼 치수게이지로 각 미체결구간 길이를 일일이 측정한 후 측정값을 해당 규격과 일일이 대비하여 체결길이 불량여부를 판단하는 복잡한 과정을 수행할 필요가 없는 장점이 있다.

그리고 상기 위치검사수단 자체가 해당 철근의 미체결구간 길이규격을 나타낸 것이므로 별도로 각 규격을 암기하는 등의 번거로움이 해소되어, 항시 정확한 검사결과를 얻을 수 있는 장점도 있다.

더불어 하나의 본체 상에 다양한 규격의 위치검사수단이 동시에 구비됨에 따라, 하나의 게이지로 다양한 규격의 철근나사부를 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] 및 [도 2]에 도시된 바와 같이 게이지의 몸체역할을 하는 부분으로, 단순 사각 판재형태로 이루어진 본체(100)의 테두리면 상에 위치검사수단(200)이 구비된다.

상기 위치검사수단(200)은 검사대상 나사부(300) 중 커플러(C) 단부면으로부터 미체결구간과 철근의 기준점까지의 길이를 검사해 체결구간 길이의 정상여부를 직접적으로 판단하는 것으로서, 접촉부(210)와 위치측정부(220)로 이루어진다.

여기서 상기 철근의 기준점은 철근의 나사부(300)와 철근몸통(400)의 경계부(A) 또는 철근몸통에 표시된 마킹(B)으로 할 수 있으며, 필요에 따라 설계자가 임의로 기준점을 정할 수 있다.

마킹(B)은 작업자가 커플러를 체결할 때 표시하게 되는데, 상세한 표시방법 은 후술하는 본 발명의 작용과정에서 설명한다.

상기 접촉부(210)는 검사작업 시 본체(100) 중 커플러(C) 단부와 접촉되는 제1접촉부(211)와 해당 나사부(300) 상에 위치되는 제2접촉부(212)로 구성되며 추가적으로 철근 몸통 상에 위치하는 제3 접촉부(213)가 더 구비될 수 있다.

상기 제1접촉부(211)는 미체결구간의 길이검사 시 한쪽 기준역할을 하는 것으로, 본체(100) 중 해당 테두리면의 단부모서리 세로면으로서 체결된 커플러(C)의 단부와 접촉하여 그 역할을 수행한다.

그리고 상기 제2, 3접촉부(212)(213)는 검사작업 중에 각각 나사부(300) 및 철근 몸통(400) 위에 위치하여 본체(100)의 해당 테두리면이 일직선상으로 위치되었는지를 확인할 수 있는 역할을 하는 것으로, 후술하는 위치측정부(220)를 사이에 두고 좌우에 위치된다.

제2접촉부(212)는 본체(100)의 해당 테두리면 중 상기 제1접촉부(211)와 위치측정부(220) 사이 구간으로 검사시 철근 나사부(300) 위에 위치하게 된다.

제3접촉부(213)는 해당 테두리면 중 위치측정부(220)와 타측모서리 간 구간으로서 검사시 철근몸통(400) 상에 위치되며 제2접촉부(212)에 비해 상대적으로 길이가 짧게 형성된다. 제3접촉부(213)는 철근몸통과 반드시 접촉할 필요는 없으며 도 2에 도시된 바와 같이 철근몸통과 약간의 간격을 두고 있는 것이 좋다.

제3접촉부(213)는 제2접촉부(212)보다 몸체 쪽으로 들어가도록 설계하여 제2, 3접촉부(212)(213) 사이에 높이차가 형성되도록 한다. 이러한 높이차 때문에 제 3접촉부(213)은 검사 시 나사부(300) 직경보다 큰 철근몸통(400)의 리브나 마디 등이 걸리지 않게 된다.

그리고 상기 위치측정부(220)는 철근의 기준점을 확인하여 체결길이 불량여부를 알 수 있는 부분으로서 상기 본체(100) 테두리면 중 제1접촉부(211)로부터 일정간격 떨어진 지점에 홈 형태로 이루어진다.

즉 제1접촉부(211)와 위치측정부(220)의 중간까지의 길이는 해당 철근의 종류에 따라 미리 정해져있는 나사부 미체결길이 기준에 따르는데, 나사부 미체결길이 기준은 커플러가 정상적으로 체결되었을 때 커플러(C) 단부로부터 기준점까지의 길이로 정할 수 있다.

이러한 위치측정부(220)는 홈 형태 외에 돌기 형태 또는 인쇄된 표시선 등으로 형성될 수 있다.

그리고 위치측정부(220)는 일정길이를 갖도록 형성되는데, 그 길이(D)는 해당 규격 중 기준점이 위치되는 지점에서 허용오차범위 만큼의 길이를 갖도록 한다.

따라서 커플러(C) 단부로 부터 기준점 위치의 허용오차범위가 ±10mm일 경우 상기 위치측정부(220)의 길이는 20mm로 설정된다.

즉 미체결구간의 측정 시 기준점이 위치측정부(220) 내에 위치되면 체결구간이 정상길이로 체결된 것으로 판단하고, 위치측정부(220)를 벗어나면 비정상적인 길이로 체결된 것으로 판단한다.

이러한 위치측정부(220)의 위치 및 길이(D)는 각 규격의 나사부에 허용되는 파단강도를 고려하여 설계자가 결정한다.

이렇게 미 체결구간의 기준점 위치를 파악하는 위치측정부(220)가 구비됨에 따라. 해당 미체결구간을 측정하는 과정에서 본체(100) 중 위치측정부(220)가 형성된 테두리면을 나사부(300) 상에 안착시킨 상태에서 제1접촉부(211)를 커플러(C) 단부면에 접촉시킨 후 기준점이 위치측정부(220) 내에 위치되는지 여부만을 확인하는 것만으로 불량여부를 판단할 수 있다.

이러한 위치검사수단(210)은 [도 3]처럼 본체(100)의 한쪽 테두리면에만 형성하면 한 종류의 나사부 검사용도로만 사용할 수 있으나, [도 1] 및 [도 2]와 같이 각기 다른 규격의 위치검사수단(200)을 본체(100)의 각 테두리면 마다 구비시키면, 하나의 게이지로 여러 규격의 철근 나사부에 적용할 수 있어 휴대가 간편해지고 신속한 사용이 가능해 진다.

한편 본체(100)에는 위치측정부(200)에 적용되는 검사 정보를 표시하는 표시부(230)를 둘 수 있다. 상기 검사 정보는 적용할 철근의 규격이나 본 발명의 사용법 등이 될 수 있다.

본 발명에서는 사이 표시부(230)가 각각의 위치검사수단(200)이 적용되는 철근의 종류에 따른 규격표시부(232)와 커플러 밀착 지시부(234)로 구분된다.

먼저 상기 규격표시부(232)는 각 위치검사수단(200)에 맞는 검사대상 철근 종류를 게이지 상에 표시하는 안내기능을 하는 것으로도 도 1 및 도 2에서는 검사 면의 중간 부분에 #18, #12 등으로 표시되어 있으나 커플러 밀착 지시부(234)의 화살표 옆부분에 표시 할 수도 있다, #18, #12 등은 해당 철근의 직경 등이 숫자로 표시된 것이다.

따라서 검사할 때 규격표시부(232)를 보고 이에 해당하는 규격의 철근을 검사하는 것이다.

특히 상기와 같이 하나의 게이지에 여러 종류의 위치검사수단(200)이 구비될 경우 각 위치검사수단(200)마다 해당하는 철근 규격을 반드시 표시해야만 사용 시 헷갈리지 않게 된다.

그리고 규격표시부(232)에 표시되는 숫자는 적용되는 국가의 규격, 즉 미국일 경우 ASTM(American Society for Testing Materials;미국재료시험협회)에서 정한 규격에 맞게 인치단위로 표시될 수 있다.

물론 규격표시부(232)에 KS규격에 해당하는 치수가 표시될 수도 있다.

그리고 커플러 밀착 지시부(234)는 커플러(C)의 단부에 밀착 접촉시켜야 하는 제1접촉부(211)를 지시하는, 일종의 사용법에 관한 표시이다.

즉 도3에서 화살표가 표시된 커플러 밀착 지시부(234)가 표시되어 있는데 이 부분을 커플러(C) 단부 쪽으로 밀착시켜 측정하라는 표시이다. 이러한 방식은 도2에 잘 나타나 있는데, #18 규격 철근의 미체결 나사부를 검사하는 경우 좌측에 표시된 커플러 밀착 지시부(234)의 표시에 따라 해당 부분의 제1접촉부(211)를 커플러 단부(C)에 접촉시켜 검사하는 형태가 표시되어 있다.

참고로 상기 커플러 밀착 지시부(234)는 인쇄형태로 표시되어도 좋고, 본체 상에 돌기나 홈 형태로 표시되어도 좋다.

다음은 상기 구성에 의한 본 발명의 작용과정을 설명한다.

위에서 설명한 것처럼 규격번호가 18인 철근의 미체결구간 길이를 검사하고자 할 경우, [도 2]와 같이 #18이라 표시된 위치검사수단(200)을 선택한 후 제1접촉부(211)를 커플러(C) 단부면 상에 접촉시킨 상태에서, 제2접촉부(212)가 나사부 상에 안착된 상태가 되도록 한다.

이 상태에서 기준점이 해당 위치측정부(220)내에 위치될 경우 커플러(C)와의 체결구간이 해당 규격길이에 맞게 체결된 것으로 판단하고, 위치측정부(220) 바깥쪽에 위치될 경우 해당 규격길이보다 길거나 짧게 체결된 것으로 판단한다.

여기서 작업자가 기준점 중 마킹(B)을 커플러 체결시 표시하는 방법에 대하여 설명한다.

통상 철근을 커플러로 나사 결합하는 경우, 긴 나사부를 갖는 철근과 짧은 나사부를 갖는 철근 중 긴 나사부 철근에 먼저 커플러를 완전히 끼우게 된다. 통상적으로 긴 나사부를 갖는 철근의 긴 나사부 길이는 커플러의 길이와 거의 동일하게 형성되며, 짧은 나사부를 갖는 철근의 짧은 나사부 길이는 커플러 길이의 절반 정도로 제작된다.

상기와 같이 커플러가 긴 나사부에 완전히 끼워지면, 철근 커플러의 단부면 이 위치하는 곳에 필기구 등을 이용하여 마킹(B)을 형성하게 된다.

참고로 커플러를 이용한 철근의 나머지 체결과정은 다음과 같다.

상기 긴 나사부 철근에 끼워진 커플러의 나사구멍에 짧은 나사부를 갖는 철근을 맞대어 놓고 커플러를 반대로 회전시키면 커플러는 긴 나사부 철근에서 풀려 나오지만 짧은 나사부 철근에는 체결되기 시작한다.

짧은 나사부 길이는 통상 커플러 길이의 절반 정도로 형성되므로, 짧은 나사부에 커플러가 완전히 체결되면 커플러의 절반은 짧은 나사부 철근에 나머지 절반은 긴 나사부 철근에 위치하여 한 쌍의 철근이 커플러에 의해 체결되어진다.

따라서 커플러 체결이 완료되면 긴 나사부 철근에는 커플러가 체결되어 있는 않은 부분이 존재하는 데, 본 발명의 게이지를 이용하여 미체결 부분의 길이, 즉 커플러 단부(C)에서 상기 마킹(B) 까지 길이를 검사하여 체결불량 여부를 판단하게 된다.

한편 마킹(B)을 하지 않는 경우에는 나사부(300)와 철근몸통(400) 사이의 경계부(A)를 기준으로 삼아 체결길이 불량 여부를 판단할 수 있다.

상기의 마킹(B)을 기준점으로 할 때와 경계부(A)를 기준점으로 할 때는 본 발명의 게이지에 형성되는 위치측정부(220)의 위치가 달라져야 하므로, 본 발명의 나사부 체결길이 검사게이지는 마킹(B)과 경계부(A) 중 하나의 기준으로 통일하여 제작하고 사용되어야 할 것이다. 마킹(B)과 경계부(A)가 아닌 제3의 기준점을 사용 한다면 이에 맞추어 본 발명의 나사부 체결길이 검사게이지의 설계를 달리하여야 함은 자명하다.

이처럼 본 발명은 해당 나사부(300)의 미체결구간 중 나사부(300)와 철근몸통(400)간 경계부(A)가 해당 위치측정부(220) 내에 위치되는지 여부을 확인하는 것만으로 커플러(C)와의 체결길이의 정상여부를 판단할 수 있다.

즉 미체결구간의 길이측정과 규격대비가 동시에 이루어지므로, 측정과 규격대비가 별도로 진행되던 종래기술에 비해 검사속도가 훨씬 빨라질 수 있으며, 해당 규격을 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 철근의 나사부 중 커플러와의 미체결구간을 측정함과 동시에 규격에 해당하는지 여부를 알 수 있는 위치측정수단이 구비됨에 따라, 미체결구간과의 결합과 동시에 체결구간의 정상길이 해당여부를 판단할 수 있도록 함으로써, 기존에 비해 검사속도 및 적확도를 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 위치검사수단이 본체 한쪽 테두리 상에만 구비된 경우를 나타낸 정면도

Claims (10)

1. 커플러와의 나사결합을 통한 철근의 연결구조에서 나사부와 커플러 간의 미체결구간길이의 검사를 통해 나사부와 커플러 간의 체결길이를 검사하는 게이지에 있어서,

   게이지의 몸체가 되는 본체(100)의 테두리면 상에 접촉부(210)와 위치측정부(220)로 이루어지는 위치검사수단(200)이 구비되는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접촉부는 본체 중 커플러(C) 단부와 접촉되는 제1접촉부(211)와 본체의 테두리면 중 상기 제1접촉부와 위치측정부(220) 사이에 형성되는 제2접촉부(212)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
3. 제2항에 있어서,

   상기 접촉부는 상기 본체의 테두리면 중 위치측정부(220)와 타측 모서리 사이에 형성되는 제3접촉부(213)를 더 포함하되, 상기 제3접촉부는 제2접촉부(212) 보다 몸체 쪽으로 들어가 위치함에 따라 제2접촉부와 제3접촉부 사이에 높이차가 형성되는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
4. 제1항에 있어서,

   상기 위치검사수단(200)은 위치측정부(200)에 적용되는 검사 정보를 표시하는 표시부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
5. 제4항에 있어서,

   상기 검사 정보를 표시하는 표시부(230)는 철근의 종류에 따른 규격표시부(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
6. 제4항에 있어서,

   상기 검사 정보를 표시하는 표시부(230)는 커플러(C)의 단부에 밀착 접촉시켜야 하는 부분을 지시하는 커플러 밀착 지시부(234) 인 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   한편 상기 위치검사수단은 본체의 각 테두리면 마다 다른 규격의 나사부를 검사할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 위치측정부(220)는 커플러 단부와 접촉되는 본체의 제1접촉부(211)에서 철근의 종류에 따른 나사부 미체결길이 기준만큼 떨어진 곳에 위치하되, 허용오차범위 만큼의 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
9. 제8항에 있어서,

   상기 나사부 미체결길이 기준은 커플러가 정상적으로 체결되었을 때 커플러 단부로부터 기준점까지의 길이로 정하여 지는 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.
10. 제9항에 있어서,

    상기 기준점은 철근의 나사부(300)와 철근몸통(400)의 경계부(A) 또는 철근몸통에 표시된 마킹(B)인 것을 특징으로 하는 나사부 체결길이 검사게이지.

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