KR20190033153A - 축력 직접 확인가능 와셔 시스템 - Google Patents

축력 직접 확인가능 와셔 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190033153A
KR20190033153A KR1020170121587A KR20170121587A KR20190033153A KR 20190033153 A KR20190033153 A KR 20190033153A KR 1020170121587 A KR1020170121587 A KR 1020170121587A KR 20170121587 A KR20170121587 A KR 20170121587A KR 20190033153 A KR20190033153 A KR 20190033153A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
washer
axial force
gauge
deformation
rod
Prior art date
Application number
KR1020170121587A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102004612B1 (ko
Inventor
권원태
권준영
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Priority to KR1020170121587A priority Critical patent/KR102004612B1/ko
Publication of KR20190033153A publication Critical patent/KR20190033153A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102004612B1 publication Critical patent/KR102004612B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/004—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with a radial cut in order to improve elasticity of the washer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Abstract

본 발명은 강재를 사용하여 시공 축력을 육안으로 단순하고 정확하게 식별할 수 있는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템은, 축력을 발생시키며 축력을 버티고 유지하는 로드 와셔와, 로드 와셔의 하측에 끼워져 축력을 받아 원주 방향으로 변형하는 게이지 와셔와, 게이지 와셔가 안착되어 변형이 감지되며 로드 와셔를 지지하는 베이스 부재를 포함한다.
이러한 구성에 의하면, 축력 콘트롤이 용이하고, 변형전과 변형후에 외부의 힘과 조건들에 의해 축력감지 능력이 영향을 받지 않으며, 목표 축력 도입 시점에서의 변형이 급작스럽지 않으며 변형 이전에도 축력이 도입되고 있다는 것을 알 수 있으므로 성능의 안정성을 용이하게 확보할 수 있고, 변형이 감지되어 지시하는 부분과 축력을 견디는 부분이 분리되어 있으므로 단일 부품으로 축력 변형이 감지되어 지시하는 것에 비해 축력 도입 후에 변형에 의해 축력이 빠지는 것을 방지하고, 낮은 축력에도 축력감지를 용이하게 하는 효과가 있다.

Description

축력 직접 확인가능 와셔 시스템{Direct Preload Indicating Washer using Steel Indicator}
본 발명은 축력직접 확인 가능 와셔 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강재를 사용하여 시공 축력을 육안으로 단순하고 정확하게 식별할 수 있는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 교량 강구조물, 원전의 철골 구조물 또는 송전 철탑 구조물 등과 같은 모든 구조물의 체결을 위해 사용되는 볼트는 시공시에 가해진 체결력을 통해 구조물의 강성과 안전성 및 신뢰성을 확보하는 중요한 요소이다.
따라서, 볼트가 설계 체결력에 맞게 구조물에 시공 체결되었는지의 적합 상태를 확인 및 검사하는 것은 필수 감리공정 중의 하나이며, 안전과도 직결되어 있는 것으로서 매우 중요하다.
이러한 볼트의 체결력을 측정하는 방법으로 종래에는 마찰 접합용으로 금 매김에 의한 각도법이나, T/S(토크 세어)볼트를 사용함으로 소정의 체결력을 확인하는 방법을 사용하고 있으나, 금 매김에 의한 각도법은 작업자의 마킹에 의존하기 때문에 회전 과도에 의한 과 체결이나, 회전 과소에 의한 저 체결의 구분이 확실치 않고, T/S 볼트의 체결에 의해서도 소정의 토크가 가해지면 꼬리(Pin Tail) 떨어짐으로 체결 축력을 측정하는 방법인데, 이 방법의 문제점으로 볼트의 시공 환경 즉, 온도 습도의 변화 또는 볼트 피막의 상태에 따라 시공편차가 설계 축력을 벗어나는 경우가 발생하기 때문에 이 방법으로도 체결력의 측정은 어려운 실정이다.
또한, 토크렌치 측정방법이 있기는 하나, 이는 철골 구조물이 지상에서 높은 지점에 있거나 작업자가 볼트에 접근하기 어려운 경우가 많을 뿐더러, 현장에서의 전수검사(제품 하나 하나를 모두 검사하는 것)가 불가능하다.
또한, 토크렌치 측정법으로 측정되는 토크는 실제 체결부에 가해지는 체결력이 아니기 때문에 오차가 많아 구조물의 안전성 평가와 보수시점, 시공 관리가 부적절하게 이루어질 수 있다.
따라서, 신뢰성 있는 볼트 체결상태의 진단을 위해 볼트의 체결력을 직접적으로 측정할 수 있는 DPI(Direct Preload Indicating, 축력 직접 확인가능) 와셔 기술의 개발이 계속적으로 모색되어 왔으며, 그 한 예의 DPI 와셔가 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 와셔(10)의 저면이 개방되는 상태로 하여 내측에 수용실(11)을 갖고 상부로 돌출되는 돌출면(12)을 갖고, 수용실(11)을 기점으로 하여 와셔의 외주면까지 연장되는 연장홈(13)을 갖추며, 수용실(11)내에 실리콘(20)이 충진된 구성을 갖추고 있다. 이때, 상기 실리콘(20)은 수용실(11)내에만 충진된 상태에 있게 된다.
상기와 같은 종래의 DPI(축력 직접 확인가능) 와셔는 볼트(30)에 와셔(10)가 위치한 상태에서 너트(40)를 나선 체결시켜 주게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 구조물(1)을 관통한 볼트(30)에 나선 체결되는 너트(40)의 체결상태에 따라 너트(40)의 저면이 와셔(10)의 상면으로 돌출된 돌출면(12)에 접하게 되는 것이고, 이러한 상태에서 너트(40)를 계속해서 체결시키면 도 3에 도시된 바와 같이 볼트(30)와 너트(40)의 체결력에 의해 너트(40)가 와셔(10)의 상면으로 돌출된 돌출면(12)을 강제로 눌러주게 되고, 상기 돌출면이 눌리게 되면 수용실(11)내에 충진되어 있는 실리콘(20)이 연장홈(13)을 따라 빠져나가게 되어 최종적으로는 와셔(10)의 외주연에 위치하고 있는 연장홈(13)에까지 실리콘이 빠져나와 외부에서 실리콘을 육안으로 확인할 수 있게 된다.
상기와 같은 DPI(축력 직접 확인가능) 와셔는 외부로 실리콘의 노출여부로 축력이 적절히 가해졌는지 여부를 결정하게 되는데, 철골 구조물 또는 송전 철탑 구조물과 같이 높은 위치에 있을 경우 와셔의 외부로 미세하게 노출되는 실리콘을 육안으로 정확히 확인할 수 없어 작업자가 높은 곳까지 올라가야 하는 등의 번거로움이 있었으며, 체결력의 세기에 따라 노출된 실리콘의 양이 미세하게 변하기 때문에 과 체결이나 저 체결을 노출된 양으로 확인하기란 어려워 체결력의 측정 오차가 발생하였다. 또한 실리콘이 충진될 수 있는 수용실을 갖춘 와셔를 제작하여야 하고, 상기 수용실내에 실리콘을 별도로 충진시켜 주어야 하는 등 제작상의 번거로움이 있어 생산단가가 높아지게 되는 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 강재를 사용한 축력 직접 확인가능 와셔가 개시되어 있지만, 축력 콘트롤이 용이하지 못하고, 변형전과 변형후에 외부의 힘과 조건들에 의해 축력감지 능력이 영향을 받으며 축력 도입후에 변형에 의해 축력이 빠지게 되므로, 새로운 구조의 축력 직접 확인가능 와셔에 대한 요구가 있어 왔다.
한국공개특허 제2016-0103448호(공개일: 2016.09.01.)
본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 따라 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 축력 콘트롤이 용이하고, 변형전과 변형후에 외부의 힘과 조건들에 의해 축력감지 능력이 영향을 받지 않게 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 목표 축력 도입 시점에서의 변형이 급작스럽지 않으며 변형 이전에도 축력이 도입되고 있다는 것을 알 수 있으므로 성능의 안정성을 용이하게 확보할 수 있고, 축력 도입 후에 변형에 의해 축력이 빠지는 것을 방지하며, 낮은 축력에 축력 감지를 용이하게 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템은, 축력을 발생시키며 축력을 버티고 유지하는 로드 와셔와, 로드 와셔의 하측에 끼워져 축력을 받아 원주 방향으로 변형하는 게이지 와셔와, 게이지 와셔가 안착되어 변형이 감지되며 로드 와셔를 지지하는 베이스 부재를 포함한다.
게이지 와셔는 베이스부재의 작용면에 밀착하는 링부와, 링부의 외면에서 반경방향 외측으로 연장되어 축력을 받아 변형되며 링부의 원주방향을 따라 형성된 복수개가 레그를 포함한다. 레그는 꼭지부가 라운딩된 ∧ 형으로 절곡되어 꼭지부가 로드 와셔에 의해 눌려져 펴진다. 레그는 볼트의 크기에 따라 인접하는 레그 사이의 간격이 1~3mm 로 되는 갯수로 형성된다.
로드 와셔는 게이지 와셔의 링부 상면에 밀착하여 눌려서 게이지 와셔를 홀딩하는 제1누름부와, 게이지 와셔의 레그의 꼭지부를 눌려서 레그를 변형시키는 제2누름부를 포함한다. 제1누름부와 제2누름부는 경사부에 의해 연결된다. 경사부의 경사각도는 수평면에 대해 55˚ ~ 65˚ 로 형성되는 것이 바람직하다.
베이스 부재는 볼트에 끼워지는 구멍이 형성된 원판으로서, 내측 테두리에는 게이지 와셔와 로드 와셔가 순차적으로 끼워져 걸리는 제1걸림띠가 상측으로 돌출하여 형성되고, 외측 테두리에는 게이지 와셔의 레그가 목표 축력으로 변형되었을 때 구속하는 제2걸림띠가 상측으로 돌출하여 형성된다.
제1걸림띠의 돌출높이는 게이지 와셔의 링부 두께와 로드와셔의 제1누름부 두께의 합보다 작게 형성된다.
로드 와셔와 게이지 와셔 및 베이스 부재는 스틸재로 형성된다.
본 발명에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템은 축력 콘트롤이 용이하고, 변형전과 변형후에 외부의 힘과 조건들에 의해 축력감지 능력이 영향을 받지 않으며, 목표 축력 도입 시점에서의 변형이 급작스럽지 않으며 변형 이전에도 축력이 도입되고 있다는 것을 알 수 있으므로 성능의 안정성을 용이하게 확보할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 변형이 감지되어 지시하는 부분과 축력을 견디는 부분이 분리되어 있으므로 단일 부품으로 축력 변형이 감지되어 지시하는 것에 비해 축력 도입 후에 변형에 의해 축력이 빠지는 것을 방지하고, 낮은 축력에도 축력감지를 용이하게 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 축력 직접 확인가능 와셔가 결합된 볼트 및 너트의 체결 구성도이다.
도 2는 도 1에서 너트가 체결되기 이전의 상태도이다.
도 3은 도 1에서 너트가 체결된 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템을 나타내는 조립도이다.
도 5는 도 4의 분리 사시도이다.
도 6은 도 5의 로드 와셔의 단면도이다.
도 7은 도 5의 로드 와셔의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 5의 게이지 와셔의 평면도이다.
도 9은 도 5의 게이지 와셔를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 5의 베이스 부재를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에서 너트가 조여지기 전의 상태도이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에서 너트가 완전히 조여진 상태도이다.
도 13은 축력이 가해질 시에 로드 와셔가 불균일한 변형이 일어나게 된 상태를 나타내는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 4는 본 발명의 실시예에 에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템을 나타내는 조립도이고, 도 5는 도 4의 분리 사시도이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템(100)은 로드 와셔(110)와, 게이지 와셔(120)와, 베이스 부재(130)를 포함하며, 체결하려고 하는 구조물의 구멍에 삽입된 볼트에 베이스 부재(130)와 게이지 와셔(120)와 로드 와셔(110)의 순서로 끼워져 너트에 의해 로드 와셔(110)가 가압되어 체결되는 시스템이며(체결하려는 구조물 과 볼트 및 너트는 도 1 참조), 로드 와셔(110)와 게이지 와셔(120) 및 베이스 부재(130)는 모두 스틸재로 형성된다.
도 6은 도 5의 로드 와셔의 단면도이다. 도시한 바와 같이, 로드 와셔(110)는 너트를 체결함에 따라 축력을 발생시키며 축력을 버티고 유지하는 와셔로서, 제1누름부(111)와, 제2누름부(112)를 포함한다. 제1누름부(111)와 제2누름부(112)는 경사부(113)에 의해 연결된다.
제1누름부(111)는 게이지 와셔(120)의 후술하는 링부 상면에 밀착하여 눌려서 게이지 와셔(120)를 홀딩하는 부분으로서, 중간에는 베이스부재(130)의 후술하는 제1걸림띠의 외면에 끼워지는 직경(D11)의 구멍(111a)이 형성된다. 제1누름부(111)에서 경사부(113)가 시작되는 곳의 외경(D12)은 게이지 와셔(120)의 후술하는 링부의 상측 외경보다 작게 형성되어 게이지 와셔(120)의 후술하는 레그에 간섭되지 않게 한다.
제2누름부(112)는 게이지 와셔(120)의 후술하는 레그의 꼭지부를 눌려서 레그를 변형시키는 부분이다. 제2누름부(112)에서 경사부(113)가 시작되는 곳의 내경(D13)은 축력이 가해질 시에 도 13에 도시한 바와 같은 변형이 일어나지 않도록 경사부(113)의 경사각도와 관련하여 적절한 내경 치수가 요구된다. M20 규격의 볼트 및 너트에서 육각형 면과 면 사이의 거리는 30mm이다. 이 경우에 만약 내경(D13)이 변형 후 중심에서 30mm 이상이 되게 되면 볼트 머리 또는 너트 각 부분에 응력이 집중되어 도 13의 사진과 같이 불균일한 변형이 일어나게 되므로 내경(D13)의 크기 설정이 중요하다. 불균일한 변형이 일어나게 하지 않도록 내경(D13)을 최대한 작게 해야 하는데, 이 때 경사부(113)의 경사각도(θ1)가 수평면에 대해 65˚이하가 되면 로드 와셔(110)가 축력을 받아 펴지기 힘드므로 적당한 각도의 설정이 중요하다. 경사각도(θ1)가 수평면에 대해 55˚~65˚로 형성되는 것이 바람직하다.
도 7은 도 5의 로드 와셔의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 도 7의 실시예에서는 제1누름부(111)의 내측 단부 저면에 하측으로 돌출띠(111a)가 형성되어, 돌출띠(111a)가 게이지 와셔(120)의 후술하는 링부 상면에 밀착하여 눌려서 게이지 와셔(120)를 홀딩하게 된다. 돌출띠(111a)는 앞(내측)으로 쏠림을 방지하여 게이지 와셔(120)의 후술하는 레그에 가압을 용이하게 한다. 도 7의 실시예는 도 6의 실시예와 나머지 부분은 동일하므로 동일한 부호를 붙이고 자세한 설명은 생략한다.
도 8은 도 5의 게이지 와셔의 평면도이고, 도 9은 도 5의 게이지 와셔를 나타내는 단면도이다.
도시한 바와 같이, 게이지 와셔(120)는 로드 와셔(110)의 하측에 끼워져 축력을 받아 원주 방향으로 변형하는 와셔로서, 링부(121)와 레그(122)를 포함한다. 게이지 와셔(120)는 로드 와셔(110)보다 작은 두께로 형성되며, 예를 들면 로드 와셔(110)의 두께(t1)가 1mm인 경우 게이지 와셔(120)의 두께(t2)는 0.5mm로 형성된다.
링부(121)는 베이스부재(130)의 후술하는 작용면에 밀착하는 부분으로서, 중간에는 베이스부재(130)의 후술하는 제1걸림띠의 외면에 끼워지는 직경(D21)의 구멍(121a)이 형성된다. 링부(121)의 상측 외경(D22)은 로드 와셔(110)의 외경(D12)보다 크게 형성되어 로드 와셔(110)에 레그(122)가 간섭되지 않게 한다.
레그(122)는 링부(121)의 외면에서 반경방향 외측으로 연장되어 축력을 받아 변형되며 링부(121)의 원주방향을 따라 복수개가 형성된다. 레그(122)는 꼭지부(122a)가 라운딩된 ∧ 형으로 절곡되어 꼭지부(122a)가 로드 와셔(110)에 의해 눌려져 펴진다. 레그(122)는 볼트의 크기에 따라 인접하는 레그(122) 사이의 간격(C)이 1~3mm로 되는 갯수로 형성된다. 레그(122)의 절곡각도(θ2)는 레그(122)가 변형되지 않는 초기 상태에서 로드 와셔(110)의 경사부(113)의 경사각도(θ1)가 수평면에 대해 55˚~65˚인 경우에 약 60˚가 적당하다.
게이지 와셔(120)는 로드 와셔(110)가 축력을 받아 변형하면 축력을 받아 반경 방향으로 레그(122)가 펼쳐져 변형량을 확인하기 쉽도록 증폭시키는 역할을 한다. 또한 게이지 와셔(120)의 두께(t2)가 로드 와셔(110)의 두께(t1) 보다 작기 때문에 게이지 와셔(120)를 평평하게 펴는데 축력이 크게 필요하지 않아 축력 컨트롤에 용이하다.
게이지 와셔(120)는 그 레그(122)의 개수가 적으면 인접하는 레그 사이의 간격(C) 공간으로는 반력이 생기지 않아 불균일한 변형을 야기한다. 레그(122)의 개수가 많아질 경우 안정적인 반력 분포를 보이지만 가공 단가가 높아지기 때문에 14~18개가 바람직하며, M20 볼트용인 경우 본 실시예에서는 16개로 되어 있다. 이때, 인접하는 레그(122) 사이의 간격(C)이 3mm 이상이 되면 그 공간에 반력이 생기지 않아 불균일한 변형이 생기게 되므로 간격(C)은 1mm~3mm가 바람직하다.
도 10은 도 5의 베이스 부재를 나타내는 단면도이다.
도시한 바와 같이, 베이스 부재(130)는 볼트(30 : 도 1 참조)에 끼워지는 구멍(D31)이 형성된 원판으로서, 내측 테두리에는 게이지 와셔(120)와 로드 와셔(110)가 순차적으로 끼워져 걸리는 제1걸림띠(131)가 작용면(F)에서 상측으로 돌출하여 형성되고, 외측 테두리에는 게이지 와셔(120)의 레그(122)가 목표 축력으로 변형되었을 때 구속하는 제2걸림띠(132)가 작용면(F)에서 상측으로 돌출하여 형성된다.
제1걸림띠(131)의 돌출높이(H, 작용면 F에서 돌출높이)는 게이지 와셔(120)의 링부(121) 두께(t2)와 로드 와셔(110)의 제1누름부(111) 두께(t1)의 합보다 작게 형성된다. 제1걸림띠(131)의 돌출높이(H)가 게이지 와셔(120)의 링부 두께(t2)와 로드 와셔(110)의 제1누름부 두께(t1)의 합보다 크게 되면, 너트의 조임에 따른 로드 와셔(110)의 축력을 베이스 부재(130)가 받게 되어, 정확한 축력 감지 및 확인을 하지 못하게 된다.
베이스 부재(130)의 두께(t3)는 게이지 와셔(120)의 두께(t2) 보다 같거나 크고 로드 와셔(110)의 두께(t1)보다는 작은 두께로 형성된다.
베이스 부재(130)는 바닥면의 오염 등으로부터 로드 와셔(110)와 게이지 와셔(120)을 보호하는 역할을 하고, 제1걸림띠(131)에 의해 로드 와셔(110)의 변형을 지지하며 축력을 발생시키며 로드 와셔(110)와 게이지 와셔(120)의 중심이 일치하도록 하는 역할을 하며, 게이지 와셔(120)의 변형량에 따른 목표 축력이 도입되면 게이지 와셔(120)의 레그(122)가 제2걸림띠(132)에 걸리어 구속되게 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에서 너트가 조여지기 전의 상태도이고, 도 12은 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에서 너트가 완전히 조여진 상태도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인가능 와셔 시스템에서, 도 11에 도시한 바와 같이 와셔 시스템이 조립되어 너트(40)가 조여짐에 따라 로드 와셔(110)에 축력이 가해지면, 로드 와셔(110)는 게이지 와셔(120) 보다 강성이 크므로 변형이 작게 되면서 축력을 발생시키며 축력을 버티고 유지하지만, 게이지 와셔(120)는 로드 와셔(110)보가 강성이 작으므로 변형이 크게 증폭되어 나타나므로 변형량의 확인이 쉽게 된다. 도 12에 도시한 바와 같이 목표 축력이 도입되면 게이지 와셔(120)의 변형된 레그(122)가 제2걸림띠(132)에 걸리어 구속된다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 축력 직접 확인 가능 와셔 시스템에 의하면, 종래의 축력 직접 확인가능 와셔와는 달리 게이지 와셔(120)를 통한 목표 축력 도입 확인 및 축력 콘트롤이 용이하다는 장점을 가지며 변형 전과 후에 외부의 힘과 조건들에 의해 축력 감지 능력이 영향을 받지 않으며, 목표 축력 도입 시점에서의 변형이 급작스럽지 않으며 그 이전에도 축력이 도입되고 있다는 것을 알 수 있기 때문에 안정적으로 성능을 낼 수 있다.
그리고, 변형이 감지되어 지시하는 부분과 축력을 견디는 부분이 분리되어 있으므로 단일 부품으로 축력 변형이 감지되어 지시하는 것에 비해 축력 도입 후에 변형에 의해 축력이 빠지는 것을 방지하고, 낮은 축력에도 축력감지를 용이하게 하는 효과가 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 축력 직접 확인가능 와셔 시스템
110: 로드 와셔 111: 제1누름부
112: 제2누름부 113: 경사부
120: 게이지 와셔 121: 링부
122: 레그 130: 베이스부재
131: 제1걸림띠 132: 제2걸림띠
F: 작용면

Claims (12)

  1. 축력을 발생시키며 축력을 버티고 유지하는 로드 와셔와,
    상기 로드 와셔의 하측에 끼워져 축력을 받아 원주 방향으로 변형하는 게이지 와셔와,
    상기 게이지 와셔가 안착되어 변형이 감지되며 상기 로드 와셔를 지지하는 베이스 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이지 와셔는
    상기 베이스부재의 작용면에 밀착하는 링부와,
    상기 링부의 외면에서 반경방향 외측으로 연장되어 축력을 받아 변형되며 상기 링부의 원주방향을 따라 형성된 복수개가 레그를 포함하는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레그는 꼭지부가 라운딩된 ∧ 형으로 절곡되어 상기 꼭지부가 로드 와셔에 의해 눌려져 펴지는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 레그는 볼트의 크기에 따라 인접하는 레그 사이의 간격이 1~3mm 로 되는 갯수로 형성되는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 게이지 와셔는 상기 로드 와셔보다 작은 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 로드 와셔는
    상기 게이지 와셔에 밀착하여 눌려서 상기 게이지 와셔를 홀딩하는 제1누름부와,
    상기 게이지 와셔를 눌려서 변형시키는 제2누름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1누름부와 상기 제2누름부는 경사부에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 경사부의 경사각도는 수평면에 대해 55˚ ~ 65˚ 로 형성되는 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 그 내측 테두리에는 상기 게이지 와셔와 상기 로드 와셔가 순차적으로 끼워져 걸리는 제1걸림띠가 돌출하여 형성되고, 그 외측 테두리에는 상기 게이지 와셔의 목표 축력으로 변형되었을 때 구속하는 제2걸림띠가 돌출하여 형성된 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1걸림띠의 돌출높이는 상기 게이지 와셔의 두께와 상기 로드와셔의 두께의 합보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 두께는 상기 게이지 와셔의 두께보다는 크고 상기 로드 와셔의 두께보다는 작은 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 로드 와셔와 상기 게이지 와셔 및 상기 베이스 부재는 스틸재로 형성된 것을 특징으로 하는 축력 직접 확인가능 와셔 시스템.
KR1020170121587A 2017-09-21 2017-09-21 축력 직접 확인가능 와셔 시스템 KR102004612B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170121587A KR102004612B1 (ko) 2017-09-21 2017-09-21 축력 직접 확인가능 와셔 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170121587A KR102004612B1 (ko) 2017-09-21 2017-09-21 축력 직접 확인가능 와셔 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190033153A true KR20190033153A (ko) 2019-03-29
KR102004612B1 KR102004612B1 (ko) 2019-07-26

Family

ID=65899141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170121587A KR102004612B1 (ko) 2017-09-21 2017-09-21 축력 직접 확인가능 와셔 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102004612B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3106866A1 (fr) * 2020-01-30 2021-08-06 Airbus Operations (S.A.S.) Boulon comprenant un écrou et au moins une rondelle obtenue par durcissement d’un matériau pâteux, procédé de montage dudit boulon et assemblage comportant au moins un tel boulon

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5378369U (ko) * 1976-12-02 1978-06-29
KR950003646A (ko) * 1993-07-20 1995-02-17 제임스 조셉 드롱 슬롯이 제공된 원추형 스프링와셔를 포함한 체결부재 및 체결방법
JP2001187911A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Fukasawa:Kk ねじ締結構造
JP2005140314A (ja) * 2003-11-09 2005-06-02 Keizo Tanaka 適性締付トルク表示付座金
JP2005188655A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Ikeda Neji Shokai:Kk ねじ部材締付け確認具
JP3179238U (ja) * 2012-05-30 2012-10-25 株式会社阪村機械製作所 軸力判定座金
KR20160103448A (ko) 2015-02-24 2016-09-01 주식회사 임진에스티 볼트의 축력 측정장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3179238B2 (ja) * 1993-04-08 2001-06-25 松下冷機株式会社 冷蔵庫

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5378369U (ko) * 1976-12-02 1978-06-29
KR950003646A (ko) * 1993-07-20 1995-02-17 제임스 조셉 드롱 슬롯이 제공된 원추형 스프링와셔를 포함한 체결부재 및 체결방법
JP2001187911A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Fukasawa:Kk ねじ締結構造
JP2005140314A (ja) * 2003-11-09 2005-06-02 Keizo Tanaka 適性締付トルク表示付座金
JP2005188655A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Ikeda Neji Shokai:Kk ねじ部材締付け確認具
JP3179238U (ja) * 2012-05-30 2012-10-25 株式会社阪村機械製作所 軸力判定座金
KR20160103448A (ko) 2015-02-24 2016-09-01 주식회사 임진에스티 볼트의 축력 측정장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102004612B1 (ko) 2019-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1093904A (en) Visual load indicator
US7065897B2 (en) Fastener grip length selector
US20130340537A1 (en) Force sensor including sensor plate with local differences in stiffness
JP2015131364A (ja) ボルト軸力試験装置およびボルト軸力試験方法
US20140041458A1 (en) Device for measuring strain in a component
EA001307B1 (ru) Способ и устройство крепежной системы с индикацией нагрузки
KR102004612B1 (ko) 축력 직접 확인가능 와셔 시스템
AU2007286854A1 (en) Method and apparatus for indicating a load
JP2015059755A (ja) フランジ隙間計測治具
EP3458730B1 (en) A load indicating fastener
EP0910750B1 (en) Method and apparatus for indicating a load
US5717143A (en) Apparatus for illustrating bolt preloads
US9829047B2 (en) Shaft clamp assembly and a method of using the same
JP2013156118A (ja) 溶接配管形状測定装置
CN105114435B (zh) 一种全向止动单面连接固定装置
CN110646126A (zh) 支腿反力传感器和支腿式工程机械
CN110725866A (zh) 一种锥轴承间隙检测调整方法
GB2050624A (en) Strain transducers
WO2022082269A1 (en) A device and method for determining amount of force application in fastening components
KR20160103448A (ko) 볼트의 축력 측정장치
CN210322131U (zh) 支腿反力传感器和支腿式工程机械
US4058005A (en) Improvements in or relating to strain transducers
CN210344006U (zh) 多肋多感应螺栓垫片
WO2010140002A1 (en) A load measuring fastener
CN216206169U (zh) 一种角接触球轴承凸出量测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant