KR20180003793A - 볼트의 축력 감지장치 - Google Patents

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 구조물에 형성된 나선공에 볼트의 나선축이 직접 나선 체결되어 구조물을 체결 고정시켜 주는 체결수단에 있어서,
상기 볼트의 머리부 외부에 씌워져 하단부가 볼트의 머리부 하단면 외주연에 결합 고정된 상태에서 나선축의 축력 변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치를 포함하되,
상기 축력감지장치는 볼트의 나선축이 관통하는 상태로 하여 머리부와 구조물 사이에 위치하는 제1너트와;
상기 볼트의 머리부에 씌워지는 상태로 하여 제1너트와 나선 체결에 의해 결합되도록 상면 중앙에 체결볼트를 갖춘 씌움캡과;
상기 체결볼트가 관통되는 상태로 하여 씌움캡을 씌워주는 지지캡과;
상기 지지캡의 상부로 노출된 체결볼트가 관통하는 상태에서 지지캡의 상면에 순차적으로 적층되는 제2너트 및 측정센서와;
상기 측정센서를 관통한 체결볼트에 나선 체결시켜 체결력에 체결볼트를 상부로 잡아 당겨주는 축력을 측정하는 측정센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트의 체결 축력측정장치.

Description

볼트의 축력 감지장치{Axial force sensing device of bolt}

본 발명은 볼트의 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 부분인 볼트의 체결력을 견고하게 체결시켜 줄 수 있도록 한 볼트의 축력 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 및 원전시설, 초고층빌등 등과 같이 고강도의 구조물을 설치시에는 볼트와 너트를 이용하여 이들을 견고하게 체결 고정시켜 주게 된다.

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.

그러나, 상기와 같은 볼트와 너트의 체결력은 체결 초기에는 체결력이 높아 구조물이 이격됨이 없으나, 외부적인 요인에 의해 볼트와 너트가 풀리는 현상이 발생된다.

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.

따라서, 최근에는 진동 및 충격에도 체결력이 쉽게 풀리지 않는 풀림방지 기능을 갖춘 너트가 소개되어 사용되고 있는 실정이다.

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.

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.

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.

따라서, 본 발명은 구조물에 볼트를 나선 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 발생 된 볼트를 다시 조여 견고하게 체결시켜 줄 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 구조물에 형성된 나선공에 볼트의 나선축이 직접 나선 체결되어 구조물을 체결 고정시켜 주는 체결수단에 있어서,

상기 볼트의 머리부 외부에 씌워져 하단부가 볼트의 머리부 하단면 외주연에 결합 고정된 상태에서 나선축의 축력 변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치를 포함하되,

상기 축력감지장치는 볼트의 나선축이 관통하는 상태로 하여 머리부와 구조물 사이에 위치하는 제1너트와;

상기 볼트의 머리부에 씌워지는 상태로 하여 제1너트와 나선 체결에 의해 결합되도록 상면 중앙에 체결볼트를 갖춘 씌움캡과;

상기 체결볼트가 관통되는 상태로 하여 씌움캡을 씌워주는 지지캡과;

상기 지지캡의 상부로 노출된 체결볼트가 관통하는 상태에서 지지캡의 상면에 순차적으로 적층되는 제2너트 및 측정센서와;

상기 측정센서를 관통한 체결볼트에 나선 체결시켜 체결력에 체결볼트를 상부로 잡아 당겨주는 축력을 측정하는 측정센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 씌움캡을 중앙에 관통공을 형성하고, 상기 씌움캡의 하부를 통해 관통시켜 주되, 체결볼트의 하단부에 갖추어진 브라켓에 의해 씌움캡과 결합되도록 하고, 상기 체결볼트의 일측면에 축력을 측정하는 측정센서가 갖추어진 것을 특징으로 하는 것이다.

구조물에 형성된 나선공에 볼트의 나선축이 직접 나선 체결되어 구조물을 체결 고정시켜 주는 체결수단에 있어서,

상기 볼트의 머리부 외부에 씌워져 하단부가 볼트의 머리부 하단면 외주연에 결합 고정된 상태에서 나선축의 축력 변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치를 포함하되,

상기 축력감지장치는 제1너트를 관통한 나선축 선단부에 나선 체결되는 당김부와,

상기 당김부의 상단부가 관통하는 상태로 하여 제1너트와 나선축이 씌워지는 상태로 하여 구조물의 상면에 얹혀진 상태를 유지하는 지지부와,

상기 지지부를 관통한 당김부에 나선 체결시켜 지지부의 상면에 접지된 상태에서 나선 체결력에 의해 당김부를 상부로 잡아 당겨주게 되는 제2너트 및

상기 당김부에 갖추어져 제2너트의 조임력에 의해 변형되는 축력값을 측정하는 측정센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 당김부는 나선축의 선단부를 나선체결시켜 줄 수 있도록 나선공을 갖는 체결캡과;

상기 체결캡의 상면에 나선부와;

상기 나선부의 하단부 일측부분에 측정센서가 갖추진 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 체결캡과 나선부 사이에 제2너트의 조임력에 의해 변형되는 미세한 축력값까지도 쉽게 측정할 수 있도록 하기 위해 상기 나선부에 비해 얇은 두께를 갖고 측정센서가 장착되는 측정부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 교량이나 원전시설 및 초고층빌딩과 같은 곳의 구조물을 볼트만을 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 볼트의 체결력에 대한 축력이 변화되었는지 쉽게 파악하여 이를 필요한 축력치가 되도록 조여줄 수 있도록 하여 볼트의 풀림을 사전에 예방하여 안전사고의 위험을 미연에 차단 관리할 수 있도록 함과 아울러, 이로인해 작업자가 안전하면서도 편리하게 관리 작업할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 종래 구조물에 볼트와 너트가 체결 고정된 상태를 보인 단면도.
도 2 는 본 발명이 적용된 구성을 나타낸 예시도.
도 3 은 본 발명의 구성을 보인 분해사시도.
도 4 는 본 발명의 다른 제1실시예시도.
도 5 는 본 발명의 다른 제2실시예를 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명의 다른 제3실시예를 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명 실시예의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 구성을 나타낸 분해사시도로서, 본 발명은 구조물(10)에 형성된 나선공(11)에 볼트(20)의 나선축(21)이 직접 나선 체결시켜 주게 되면, 상기 볼트(20)에 갖추어진 나선축(21)이 나선공(12)에 나선 체결이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 상기 구조물(10)의 표면에 접지하게 되는 볼트(20)의 머리부(21)에 씌움 결합되도록 하여 나선축의 축력을 측정 감지하는 축력감지장치(100)를 갖추게 된다.

상기와 같은 축력감지장치(100)는 볼트(20)의 머리부(22)와 구조물(10) 사이에 위치한 상태에서 나선축(21)이 관통하는 제1너트(200)를 갖추고, 상기 볼트의 머리부(22)의 외주연에 씌워지는 상태에서 상면 중앙에 체결볼트(310)를 갖춘 씌움캡(300)이 갖추어 준다.

이때, 상기 제1너트(200)의 외주연과 씌움캡(300)의 내주연에는 암,수의 나사산(200a,300a)를 갖추어 상기 나사산(200a,300a)의 나선 체결에 의해 제1너트(200)와 씌움캡(300)이 나선 체결된 상태로 결합되도록 한다.

또한, 상기 씌움캡(300) 상부에는 지지캡(400)을 씌위주는 것으로서, 상기 지지캡(400)의 상면 중앙에는 체결볼트(310)가 관통할 수 있도록 관통공(410)을 갖추어 주는 것이고, 하단면은 구조물(10)의 상면에 지지되는 상태가 되도록 한다.

그리고, 상기 지지캡(400)의 상면에는 체결볼트(310)가 관통하는 상태로 하여 와셔(30)와 감지센서(600)를 순차적으로 적층 결합시켜 준다.

그리고, 상기 감지센서(600)의 상면에는 체결볼트(310)와 나선체결이 이루어지는 체결너트(500)를 결합시켜 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 하는 본 발명은 구조물(10)에 갖추어진 나선공(11)에 볼트(20)의 나선축(21)이 나선체결 되도록 하는데, 이때 상기 나선축(21)이 제1너트(200)를 관통하도록 한 상태에서 나선축을 구조물에 나선 체결시켜 주게 되면, 볼트의 머리부(22)와 구조물(10) 사이에 제1너트(200)가 위치한 상태에서 나선 체결이 이루어지게 된다.

이러한 상태에서 씌움캡(300)을 볼트의 머리부(22) 외주연에 씌워주게 되는데, 상기 씌움캡(300)의 내주연 하단부에 갖추어져 있는 나사산(300a)이 제1너트(200)의 외주연에 갖추어져 있는 나사사(200a)과 나선 체결되도록 하여 제1너트(200)와 씌움캡(300)이 일체로 결합되도록 한다.

그리고, 상기 씌움캡(300)의 외주연에 지지캡(400)을 씌워주게 되는데, 이때 상기 지지캡(400)의 중앙에 갖추어진 관통공(410)을 통해 체결볼트(310)가 관통하는 상태가 된다.

그리고, 상기 지지캡(400)의 관통공(410)을 관통한 체결볼트(310)가 관통하도록 하여 와셔(30)와 측정센서(600)를 순차적으로 적층시켜 준 다음 체결너트(500)를 체결볼트(310)와 나선 체결시켜 주면 조립이 완료되는 것이다.

이때, 측정센서(600)가 얹혀져 있는 와셔(30)는 수평의 상태를 유지하고 있어 측정센서에는 아무런 축력값이 감지되지 않는 상태에 있게 된다.

이러한 상태에서 상기 체결너트(500)를 체결볼트(310)에 계속해서 나선 체결주게 되면 상기 체결너트(500)는 측정센서(600)와 와셔(30)가 얹혀져 있는 지지캡(400)의 상면에 지지되어 있는 상태에 있으므로서, 체결너트의 조임력에 의해 체결볼트(310)가 상부로 당겨지는 힘이 가해지게 되는 것이고, 상기 체결볼트가 당겨지는 힘에 의해 이와 일체로 갖추어진 씌움캡(300)이 당겨지게 되는데, 이때 상기 볼트의 머리부(22)와 구조물(10) 사이에 위치하고 있는 제1너트(200)가 씌움캡(300)과 나선 체결에 의해 결합된 상태에 있으므로서, 씌움캡이 상승시 함께 상승을 수행하게 되는데, 이때 상기 볼트의 당겨지는 힘을 측정센서(600)가 체크를 하게 된다.

상기와 같이 측정센서(600)로부터 측정되는 수치는 중계기(도시되지 않음) 및 메인박스에 입력되는 것으로서, 이때 측정된 변형률을 "0"으로 맞추어준 상태에서 체크를 시작하게 되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 사용을 하다가 구조물(10)에 외부로부터의 충격 및 진동이 가해질 경우 구조물(10)의 나선공(12)에 나선 체결되어 있는 나선축(21)이 풀리는 현상이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 나선축(21)이 풀리기 이전에 씌움캡(300)의 당겨지는 변형 축력을 측정센서가 감지하게 되는 것이다.

즉, 구조물(10)에 나선 체결되어 있는 나선축(21)은 머리부(22)측으로 잡아 당겨주는 힘에 의한 축력이 항상 가해진 상태에 있게 된다.

상기와 같이 초기의 체결 축력을 "0"으로 설정한 상태일 경우 측정센서는 설정된 축력값인 "0"의 축력을 감지하고 있다가 외부로부터 인위적인 힘, 예를들어 충격 및 진동이 지속적으로 가해질 경우에는 나선축(21)이 미세하게 풀리는 현상이 발생되거나, 나선축(21)이 늘어나는 변형이 발생할 경우 변형된 허용 공간만큼 상부를 향해 강제로 잡아 당겨져 있던 제1너트(200)에 가해지는 힘이 그만큼 씌움캡에 전달되는 것이고, 이는 제1너트(200)와 결합되어 있는 씌움캡(300)을 통해 측정센서(600)로 전달되는 것이며, 이는 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 볼트중 어느 위치에 있는 볼트의 축력이 변화됨은 손쉽게 확인하여 이를 다시 정상의 상태가 되도록 조임 체결시켜 주면 되는 것이다.

본 발명의 다른 제1실시예로서는 도 4 에 도시된 바와 같이 씌움캡(300)의 상면 중앙에 체결볼트(310)가 관통할 수 있는 관통공(320)을 형성하고, 상기 체결볼트(310)의 하단면에 외측으로 벌어진 브라켓(310a)을 형성하여 관통공을 관통하는 체결볼트(310)가 브라켓(310a)에 의해 씌움캡(300)과 결합되도록 하며, 상기 체결볼트(310)의 일측면에 측정센서(600)가 갖추어지도록 한 상태에서도 사용할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 볼트의 머리부를 이용하여 축력을 측정하기 위한 것에 대한 기술 구성 및 이를 실현하기 위한 설명이었던 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서는 볼트의 나선축을 이용하여 축력을 측정하기 위한 기술에 대하여 설명하기로 한다.

도 5 는 본 발명의 구성을 나타낸 구성도로서, 본 발명은 구조물(10)에 형성된 관통공(11)에 볼트(20)의 나선축(21)을 관통시켜 주면 머리부(22)가 구조물의 일측면에 접지하는 상태가 되고, 상기 구조물을 관통한 나선축(12)에 제1와셔(30)가 관통하도록 한 상태에서 제1너트(40)를 나선 체결시켜 주게 되면 볼트의 머리부(22)와 제1너트(40) 사이에 위치하고 있는 구조물(10)이 견고하게 체결고정이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 볼트와 너트에 의해 구조물이 체결 고정된 상태에서 구조물의 상면으로 노출되어 있는 제1너트(40)와 나선축(21)이 씌워지는 상태로 하여 나선축(21)을 잡아 당겨주는 축력값을 측정하여 상기 측정된 축력값의 변화를 감지하게 되는 축력감지장치(100A)를 갖추게 된다.

상기 축력감지장치(100)는 제1너트(40)를 관통한 나선축(21)에 나선 체결되는 당김부(700)와, 상기 당김부의 상단부와 관통하는 상태로 하여 제1너트(40)와 나선축(21)이 씌워지는 지지부(800)와, 상기 지지부를 관통한 당김부에 나선 체결시켜 지지부의 상면에 접지된 상태에서 나선 체결력에 의해 당김부를 상부로 잡아 당겨주게 되는 제2너트(900)로 구성된다.

이때, 상기 당김부(700)는 나선축(21)의 선단부를 나선체결시켜 줄 수 있도록 나선공(711)을 갖는 체결캡(710)을 갖추고, 상기 체결캡의 상면에 나선부(720)를 갖추되, 상기 체결캡과 나선부 사이에 측정센서(740)가 갖추어지는 측정부(730)를 형성하게 되는 것이다.

또한, 상기 지지부(800)는 저면을 기점으로 하여 내측에 중공부(820)를 갖도록 하여 상기 중공부내에 제1너트(40)와 당김부(700)의 체결캡(710)이 씌워질 수 있도록 하는 지지캡(810)을 갖추고, 상기 지지캡의 상면 중앙에 나선부(720)가 관통하도록 하는 관통공(830)를 갖추어준다.

그리고, 상기 지지캡(810)의 관통공(830)을 관통한 나선부(720)에 와셔(30a)와 제2너트(900)를 나선 체결시켜 주도록 되어 있는 것이다.

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 제1너트(40)를 나선 체결시켜 주게 된다.

이때, 상기 제1너트를 나선 체결시켜 주기 이전에 와셔(30)가 위치하도록 하여 제1너트(40)를 나선축(21)과 나선 체결시 와셔(30)에 의해 제1너트(40)가 원활하게 회전이 이루어지면서 나선 체결이 이루어지도록 하므로서, 볼트(20)의 머리부(22)와 나선축(21)에 나선 체결되는 제1너트(40)의 조임력에 의해 구조물(10)이 견고하게 체결고정된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서 제1너트(40)가 나선 체결된 나선축(21)의 선단부에 당김부(700)인 체결캡(710)의 저면에 갖추어진 나선공(711)에 나선 체결시켜 준 상태에서 지지부(800)인 지지캡(810)을 씌워주게 되면, 상기 지지캡(810)의 상면 중앙에 갖추어져 있는 관통공(830)에 나선부(720)가 관통하는 상태로 제2너트와 체결캡이 씌워지는 상태에서 상기 지지캡(810)의 하단면이 구조물(10)의 상면에 위치한 상태에 있게 된다.

상기와 같은 상태에서 지지캡(810)의 관통공(830)을 관통한 나선부(720)에 제2너트(900)를 나선 체결시켜 주게 되는데, 이때 와셔(30a)를 씌워주어 제2너트(900)가 원활하게 회전되면서 나선 체결이 완료되는 것이다.

이러한 상태에서 상기 제2너트(900)를 나선부(720)에 계속해서 나선 체결시켜 주게 되면 상기 제2너트(900)는 구조물(10)의 상면에 얹혀져 있는 지지캡(810)의 상면에 지지된 상태에서 나선부(720)와 나선 체결되는 관계로 인해 구조물(10)을 관통한 나선축(21)와 나선 체결되어 있는 당김부(700)를 상부로 잡아 당겨주게 되는 힘이 발생하게 되는 것이다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 나선부(720)에 나선 체결되어 있는 제2너트(900)를 나선 체결 시켜 주게 되면 상기 제2너트(900)는 지지캡(810)의 상면에 면접지한 상태에 있게 된다.

이러한 상태에서 계속해서 제2너트(900)를 돌려 나선부(720)와 나선 체결을 수행하게 되면 제2너트(900)가 면접지되어 있는 지지캡(810)이 구조물(10)의 상면에 얹혀져 있는 상태에 있으므로서, 이때부터는 제2너트(900)의 조임력에 의해 나선부(720)와 나선축(21)이 나선 체결된 체결캡(710)을 당겨주게 되는데, 이때 상기 체결캡(710)과 나선부(720) 사이에 갖추어져 있는 측정부(730)의 두께가 상대적으로 얇게 형성되어 있어 당겨지는 힘이 측정부(730)에 가장 많이 발생하게 되므로서, 구조물(10)을 관통한 상태에서 제1너트(40)에 의해 체결 고정되어 있는 나선축(21)을 당겨주게 되는 힘을 상기 측정부(730)에 갖추어져 있는 측정센서(740)가 상기 측정부(730)의 변형값을 측정하게 된다.

상기와 같이 측정센서(740)로부터 측정되는 수치는 중계기(도시되지 않음) 및 메인박스에 입력되는 것으로서, 이때 측정된 변형률을 기준치로 하여 측정을 수행하게 되는데, 상기 측정된 변형률을 "0"으로 맞추어준 상태에서 체크를 시작하는 것이 바람직 할 것이다.

상기와 같은 상태에서 사용을 하다가 구조물(10)에 외부로부터의 충격 및 진동이 가해질 경우 구조물(10)의 관통공(11)을 관통한 나선축(21)에 나선 체결되어있는 제1너트(40)가 풀리는 현상이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 제1너트(40)가 풀리기 이전에 나선축(21)이 당겨지는 변형 축력을 측정센서(740)가 감지하게 되는 것이다.

즉, 볼트(20)의 나선축(21)이 구조물(10)의 관통공(11)을 관통하게 되는데, 이때 볼트의 머리부(22)는 구조물(10)의 하면에 접지한 상태에 있게 되고, 이러한 상태에서 관통공(11)을 관통한 나선축(21)에는 제1너트(40)가 체결되어 조여져 있으므로 인해 구조물(10)이 긴밀하게 밀착 조임된 상태에 있게 되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 나선축(21)의 선단부에 나선 체결되고, 지지캡(810)을 관통한 당김부(700)의 나선부(720)가 지지캡(810)의 상면에 면접지되어 있는 제2너트(900)에 의해 나선 체결된 상태에 있으므로서, 당김부(700)가 나선축(21)을 상부로 당겨주고 있게 되는 것이다.

상기와 같이 초기의 체결 축력을 "0"으로 설정한 상태일 경우 측정센서(740)는 설정된 축력값인 "0"의 축력을 감지하고 있다가 외부로부터 인위적인 힘, 예를들어 충격 및 진동이 지속적으로 가해질 경우에는 나선축 나선 체결되어 있는 제1너트(40)가 풀리게 되는 현상이 발생 되거나, 일정기간에 경과 함에 따라 나선축(21)이 늘어나는 변형이 발생할 경우 변형된 허용 공간만큼 상부를 향해 강제로 잡아 당겨져 있던 당김부(700)에 가해지는 힘이 그만큼 줄어들게 되는 것이고, 상기와 같은 측정치는 당김부(700)의 측정부(730)에 갖추어져 있는 측정센서(740)로 전달되는 것이며, 이는 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 볼트중 어느 위치에 있는 볼트의 축력이 변화됨은 손쉽게 확인하여 이를 다시 정상의 상태가 되도록 조임 체결시켜 주면 되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예로서는 도 6 에 도시된 바와 같이 당김부(700)를 구성하고 있는 측정부(730)를 체결캡(710)과 나선부(720)와는 별도로 분리 구성하여 이들과 나선 체결에 의해 결합 구성할 수도 있는 것이다.

즉, 측정부(730)의 상,하면에 나선축(731)을 형성하고, 체결캡(210) 상면과 나선부(720)의 저면에 나선공(711a,721)을 형성하여 나선공에 측정부(730)의 나선축(731)을 나선 체결시켜 준 상태에서 사용할수도 있는 것이다.

10:구조물 11:관통공
20:볼트 21:나선축
22:머리부 30:너트
100:축력감지장치 200:제1너트
300:씌움캡 400:지지캡
500:제2너트 600:측정센서
700:체결너트

Claims (5)

1. 구조물에 형성된 나선공에 볼트의 나선축이 직접 나선 체결되어 구조물을 체결 고정시켜 주는 체결수단에 있어서,
   상기 볼트의 머리부 외부에 씌워져 하단부가 볼트의 머리부 하단면 외주연에 결합 고정된 상태에서 나선축의 축력 변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치를 포함하되,
   상기 축력감지장치는 볼트의 나선축이 관통하는 상태로 하여 머리부와 구조물 사이에 위치하는 제1너트와;
   상기 볼트의 머리부에 씌워지는 상태로 하여 제1너트와 나선 체결에 의해 결합되도록 상면 중앙에 체결볼트를 갖춘 씌움캡과;
   상기 체결볼트가 관통되는 상태로 하여 씌움캡을 씌워주는 지지캡과;
   상기 지지캡의 상부로 노출된 체결볼트가 관통하는 상태에서 지지캡의 상면에 순차적으로 적층되는 제2너트 및 측정센서와;
   상기 측정센서를 관통한 체결볼트에 나선 체결시켜 체결력에 체결볼트를 상부로 잡아 당겨주는 축력을 측정하는 측정센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트의 체결 축력측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 씌움캡을 중앙에 관통공을 형성하고, 상기 씌움캡의 하부를 통해 관통시켜 주되, 체결볼트의 하단부에 갖추어진 브라켓에 의해 씌움캡과 결합되도록 하고, 상기 체결볼트의 일측면에 축력을 측정하는 측정센서가 갖추어진 것을 특징으로 하는 볼트의 체결 축력측정장치.
3. 구조물에 형성된 나선공에 볼트의 나선축이 직접 나선 체결되어 구조물을 체결 고정시켜 주는 체결수단에 있어서,
   상기 볼트의 머리부 외부에 씌워져 하단부가 볼트의 머리부 하단면 외주연에 결합 고정된 상태에서 나선축의 축력 변화를 측정 감지하여 줄 수 있도록 하는 축력감지장치를 포함하되,
   상기 축력감지장치는 제1너트를 관통한 나선축 선단부에 나선 체결되는 당김부와,
   상기 당김부의 상단부가 관통하는 상태로 하여 제1너트와 나선축이 씌워지는 상태로 하여 구조물의 상면에 얹혀진 상태를 유지하는 지지부와,
   상기 지지부를 관통한 당김부에 나선 체결시켜 지지부의 상면에 접지된 상태에서 나선 체결력에 의해 당김부를 상부로 잡아 당겨주게 되는 제2너트 및
   상기 당김부에 갖추어져 제2너트의 조임력에 의해 변형되는 축력값을 측정하는 측정센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트의 체결 축력감지장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 당김부는 나선축의 선단부를 나선체결시켜 줄 수 있도록 나선공을 갖는 체결캡과;
   상기 체결캡의 상면에 나선부와;
   상기 나선부의 하단부 일측부분에 측정센서가 갖추진 것을 특징으로 하는 볼트의 축력감지장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 체결캡과 나선부 사이에 제2너트의 조임력에 의해 변형되는 미세한 축력값까지도 쉽게 측정할 수 있도록 하기 위해 상기 나선부에 비해 얇은 두께를 갖고 측정센서가 장착되는 측정부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 볼트의 축력감지장치.

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