KR20180005773A - 와셔 및 이를 포함한 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와셔 및 이를 포함한 지그에 관한 것으로, 와셔는, 메인 관통홀과, 상기 메인 관통홀의 주변에 형성된 복수의 나사홀을 갖춘 와셔본체; 및 상기 본체의 나사홀에 삽입되는 텐션나사를 포함하여서, 연결지그와 지그본체 사이에 생기는 가공틈새로 인해 지그에서 발생하는 시험 오차 및 실패를 방지할 수 있고 신뢰할 수 있는 시험 데이터를 얻을 수 있게 됨은 물론, 재시험을 예방함으로써 작업자의 업무 부하를 경감시켜 주며 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

와셔 및 이를 포함한 지그 {Washer and jig including same}

본 발명은 예컨대 피로시험 중 지그의 구성부재들 간 풀림을 방지하는 와셔 및 이를 포함한 지그에 관한 것이다.

피로시험은 재료의 여러 가지 종류 및 크기에 따라 반복응력을 가해 피로한도를 측정하는 시험으로서, 소재를 시험기에 설치된 지그에 고정하고, 상부에 설치된 액츄에이터를 지그에 연결하고서 상하로 반복하여 진동을 가함으로써, 소재에 균열 내지 파단이 진행될 때까지 관찰하며 재료의 피로한도를 측정한다.

지그는 시험기의 상부 및 하부에 각각 설치되며, 서로 대칭되게 구성될 수 있다. 지그는 액츄에이터와 연결되어 액츄에이터에 의해 상하 1축방향으로 이동하면서 시험 대상인 소재에 인장력 또는 압축력을 가한다. 이를 위해, 지그는 액츄에이터에 연결되는 연결지그와, 이 연결지그가 나사체결되어 고정되고 소재의 일측을 파지하는 지그본체를 포함할 수 있다.

예를 들어, 볼트의 피로시험 중에 200만 ~ 1000만 회의 반복하중이 가해지면, 볼트에 변형량(변위)이 반복적으로 발생하게 되는데, 이는 지그에도 똑같이 영향을 미치게 된다. 즉, 지그를 구성하는 2개의 구성부재(연결지그와 지그본체) 사이의 나사체결된 부분에서 풀림 현상이 발생하고, 이에 따라 지그에 변위 및 진동이 발생하면서 결국 불균일한 하중이 소재에 전달된다.

이와 같은 지그의 풀림 현상은 시험 결과에 직접적으로 악영향을 끼치게 되어, 재시험을 하게 되고, 이로써 소재 및 시간이 낭비되는 결과를 초래한다.

이에 본 발명은 예컨대 피로시험 중 지그의 구성부재들 간 풀림을 방지할 수 있는 와셔 및 이를 포함한 지그를 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

본 발명에 따른 와셔는, 메인 관통홀과, 상기 메인 관통홀의 주변에 형성된 복수의 나사홀을 갖춘 와셔본체; 및 상기 와셔본체의 나사홀에 삽입되는 텐션나사를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지그는, 일측에 볼트부를 갖춘 연결지그; 상기 볼트부가 나사체결되는 체결홀이 일측에 형성되어 있고, 소재의 일측을 파지하는 지그본체; 및 상기 연결지그와 상기 지그본체 사이에 개재되는 전술한 와셔를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가공틈새(Backlash)로 인해 지그에서 발생하는 시험 오차 및 실패를 방지할 수 있고 신뢰할 수 있는 시험 데이터를 얻을 수 있게 됨은 물론, 재시험을 예방함으로써 작업자의 업무 부하를 경감시켜 주며 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 와셔가 채용된 지그를 사용하는 피로시험의 한 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 와셔의 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I선 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 지그 중 지그본체의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지그 중 연결지그의 사시도이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 와셔가 채용된 지그를 사용하는 피로시험의 한 예를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 와셔의 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I'선 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 와셔(1)는, 메인 관통홀(11)과, 이 메인 관통홀의 주변에 형성된 복수의 나사홀(12)을 갖춘 와셔본체(10); 및 이 와셔본체의 나사홀에 삽입되는 텐션나사(20)를 포함하고 있다.

와셔본체(10)는 대략 판형상을 갖는 부재로서, 금속 등과 같이 견고한 재질로 형성될 수 있다.

와셔본체(10)의 중앙에는, 예컨대 후술하는 연결지그(3; 도 5 참조)의 볼트부와 같이 나사산이 형성된 볼트부재가 삽입되어 관통할 수 있는 메인 관통홀(11)이 형성되어 있다. 이 메인 관통홀은 삽입되는 볼트부재의 직경보다 다소 크거나 같은 구경을 가질 수 있다.

와셔본체(10)에서 메인 관통홀(11)의 주변에는 복수의 나사홀(12)이 서로 일정 간격을 두고 배치되어 있다. 도 2에서는 6개의 나사홀이 형성된 예가 도시되어 있으나, 그 개수나 간격은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 나사홀의 내주면에는 나사산이 형성되어 있다.

텐션나사(20)는 전술한 복수의 나사홀(12)에 각각 삽입되고 체결됨으로써, 볼트부재가 결합하는 결합대상체에 접촉하게 된다. 이 텐션나사가 와셔본체(10)를 관통하여 결합대상체에 압축력을 가하게 됨으로써, 볼트부재와 그 결합대상체 사이에는 나사체결된 볼트부재와 결합대상체가 벌어지게 하는 인장력을 가하게 되는 것이다. 이러한 인장력으로 인하여, 볼트부재와 결합대상체 사이의 가공틈새가 없어지고, 이로써 볼트부재와 결합대상체 사이의 상대회전 및 풀림이 방지될 수 있다.

추가로, 와셔본체(10)는 그 일측에서 메인 관통홀(11)의 단부에 단차지게 형성된 회전방지홈(13)을 포함할 수 있다. 이 회전방지홈은 다각형이나 타원형 또는 반원형 등의 형상을 가질 수 있어서, 볼트부재의 일측에 마련된 단턱부 등과 형상맞춤될 수 있다. 이로써, 와셔와 볼트부재 사이의 상대회전이 방지될 수 있다.

또한, 와셔본체(10)는 볼트부재의 결합대상체에 고정될 수 있게 하는 보조 관통홀(14)과 고정나사(24)를 더 포함할 수 있다. 이때, 결합대상체에는 고정홀이 형성되어 있어서, 고정나사가 와셔본체의 보조 관통홀을 관통하여 고정홀에 나사체결되게 된다. 이에 따라, 와셔와 볼트부재의 결합대상체는 서로 고정될 수 있으며, 와셔의 회전이 방지될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 와셔(1)에 의하면, 볼트부재가 결합대상체에 나사체결될 때 볼트부재와 결합대상체 사이에 생기는 가공틈새를 없애고 나사체결부의 회전 및 풀림을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 와셔를 채용한 지그에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 지그 중 지그본체의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지그 중 연결지그의 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지그는 일측에 볼트부(32)를 갖춘 연결지그(3); 볼트부가 나사체결되는 체결홀(41)이 일측에 형성되어 있고, 소재(5)의 일측을 파지하는 지그본체(4); 및 연결지그와 지그본체 사이에 개재되는 전술한 와셔(1)를 포함하고 있다.

연결지그(3)는 대략 기둥 형상으로 형성된 바디(31); 및 이 바디의 일측에 배치된 볼트부(32)를 포함하고 있다. 바디는 도시되지 않는 시험기의 액츄에이터에 연결되어 1축 방향(예컨대 도 1에서 상하방향)으로 이동할 수 있다.

본 발명의 연결지그(3)에는 바디(31)와 볼트부(32) 사이에 단턱부(33)가 개재될 수 있다. 이러한 단턱부는 와셔(1)의 회전방지홈(13)에 형상맞춤될 수 있도록 회전방지홈에 상응한 형상과 크기를 갖는 것이 바람직하다.

지그본체(4)는 중공부(40)를 갖춘 대략 박스 형태로 이루어지며, 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같이 소재(5)의 일측이 중공부에 삽입되도록 측벽에 형성된 삽입공(42), 이 삽입공에 대해 직각으로 형성되어 중공부와 연통되며 소재가 관통하여 연장하도록 된 연결공(43), 및 삽입공의 적어도 일부를 차폐하는 커버(44)를 포함할 수 있다.

지그본체(4)는 연결공(43)의 반대측에서 연결지그(3)와 연결되는데, 이를 위해 지그본체의 외부면에 연결지그의 볼트부(32)가 나사체결될 수 있는 체결홀(41)이 형성되어 있다. 체결홀의 내주면에는 나사산이 형성되어 있다.

또한, 지구본체(4)에서 체결홀(41)의 주변에는 와셔(1)의 고정을 위한 복수의 고정홀(45)이 형성되어, 와셔본체(10)의 보조 관통홀(14)을 관통한 고정나사(24)가 고정홀에 나사체결될 수 있다. 이들 고정홀의 내주면에도 나사산이 형성되어 있다.

도 1을 참조하여 연결지그와 지그본체의 결합을 설명하면, 연결지그(3)의 볼트부(32)가 와셔(1)의 와셔본체(10)에 형성된 메인 관통홀(11)을 관통하여 지그본체(4)의 체결홀(41)에 나사체결된다.

이어서, 와셔본체(10)의 나사홀(12)에 텐션나사(20)를 삽입하고 체결하는데, 이 텐션나사를 조여주면 텐션나사가 지그본체(4)에 접촉하게 되고, 더 조여주면 텐션나사의 삽입깊이가 깊어지게 되면서 연결지그(3)와 지그본체(4) 사이에 연결지그(3)와 지그본체(4)가 벌어지게 하는 인장력을 가하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 와셔(1)에 의해, 연결지그(3)와 지그본체(4) 사이에 생기는 가공틈새를 없애게 되고 볼트부(32)와 체결홀(41)로 구성된 나사체결부의 회전 및 풀림을 방지하여, 지그는 견고하게 조립될 수 있다.

여기서, 연결지그(3)의 단턱부(33)가 와셔본체(10)의 단차지게 형성된 회전방지홈(13)에 삽입되어 형상맞춤됨으로써, 와셔(1)와 연결지그(3) 사이의 상대회전이 방지될 수 있다.

또, 고정나사(24)가 와셔본체(10)의 보조 관통홀(14)을 관통하여 지그본체(4)의 고정홀(45)에 나사체결됨으로써, 와셔(1)와 지그본체(4)는 서로 고정될 수 있으며, 와셔의 회전이 방지될 수 있다.

이와 같이 구성된 한 쌍의 지그를 시험기에 장착하고, 이들 지그 사이에 소재를 연결하여, 예컨대 피로시험 등과 같은 시험을 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가공틈새로 인해 지그에서 발생하는 시험 오차 및 실패를 방지할 수 있고 신뢰할 수 있는 시험 데이터를 얻을 수 있게 됨은 물론, 재시험을 예방함으로써 작업자의 업무 부하를 경감시켜 주며 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 와셔 3: 연결지그
4: 지그본체 10: 와셔본체
11: 메인 관통홀 12: 나사홀
13: 회전방지홈 14: 보조 관통홀
20: 텐션나사 24: 고정나사
32: 볼트부 33: 단턱부
41: 체결홀 45: 고정홀

Claims (8)

1. 메인 관통홀과, 상기 메인 관통홀의 주변에 형성된 복수의 나사홀을 갖춘 와셔본체; 및
   상기 와셔본체의 나사홀에 삽입되는 텐션나사
   를 포함하는 와셔.
2. 제1항에 있어서,
   상기 와셔본체는 일측에서 상기 메인 관통홀의 단부에 단차지게 형성된 회전방지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 와셔.
3. 제1항에 있어서,
   상기 와셔본체는 고정나사와, 상기 고정나사가 관통할 수 있도록 형성된 보조 관통홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와셔.
4. 일측에 볼트부를 갖춘 연결지그;
   상기 볼트부가 나사체결되는 체결홀이 형성되어 있고, 소재의 일측을 파지하는 지그본체; 및
   상기 연결지그와 상기 지그본체 사이에 개재되는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 와셔
   를 포함하는 지그.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결지그는,
   바디;
   상기 바디의 일측에 배치된 볼트부; 및
   상기 바디와 상기 볼트부 사이에 개재된 단턱부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그.
6. 제5항에 있어서,
   상기 단턱부는 상기 와셔의 회전방지홈에 상응한 형상과 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 지그.
7. 제4항에 있어서,
   상기 체결홀의 주변에는 상기 와셔의 고정을 위한 복수의 고정홀이 형성되고,
   상기 와셔의 보조 관통홀을 관통한 고정나사가 상기 고정홀에 나사체결되는 것을 특징으로 하는 지그.
8. 제4항에 있어서,
   상기 와셔의 나사홀에 삽입되는 텐션나사가 상기 지그본체에 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 지그.

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