KR20230054799A - Fastening apparatus capable to measure an axial load - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a fastening device for measuring axial force, which ensures the structural stability of an object, comprising a washer unit including first and second body units and an axial force measuring unit disposed between the first and second body units.

Description

축력 측정이 가능한 체결 장치{FASTENING APPARATUS CAPABLE TO MEASURE AN AXIAL LOAD}Fastening device capable of measuring axial force {FASTENING APPARATUS CAPABLE TO MEASURE AN AXIAL LOAD}

본 발명은 축력 측정이 가능한 체결 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상체에 체결 시 도입되는 축력의 정확성을 향상시킬 수 있는 축력 측정이 가능한 체결 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fastening device capable of measuring axial force, and more particularly, to a fastening device capable of measuring axial force capable of improving the accuracy of axial force introduced when fastening to an object.

일반적으로 다양한 기계장치에 부품을 체결하는 볼트와 너트, 또는 건축물 등의 철골을 고정할 때 사용하는 볼트와 너트는, 피체결물의 진동 등에 의해 점차 헐거워져 풀리는 것으로 알려져 있다.In general, it is known that bolts and nuts for fastening parts to various mechanical devices, or bolts and nuts used when fixing steel frames such as buildings, are gradually loosened due to vibration of fastened objects and the like.

너트의 풀림을 방지하는 수단으로서, 와셔의 일부를 절단하여 탄성력을 부여한 스프링 와셔, 체결면에 엠보싱 가공을 실시한 이붙이 와셔, 볼트의 나사부 및 너트의 반경방향으로 형성한 관통공에 끼워 장착한 분할핀 등의 핀부재, 나아가 체결용 너트에 겹쳐서 외측에 풀림 방지용의 너트를 체결하고, 양 너트들의 체결작용과 안착면 간의 마찰력을 이용한 더블 너트 등이 광범위하게 채용되고 있다.As a means to prevent the loosening of the nut, a spring washer to which elasticity was given by cutting a part of the washer, a toothed washer to which embossing was applied to the fastening surface, and a split pin inserted into the through hole formed in the radial direction of the nut and the thread of the bolt A double nut, etc., which overlaps the pin member of the back, and furthermore, fastens the nut for preventing loosening on the outside, and uses the fastening action of both nuts and the frictional force between the seating surfaces, etc. are widely adopted.

종래 대상체에 볼트와 너트 체결 시 전동 공구에 의한 토크에 의해 체결을 수행함으로 인하여 체결 시 적절한 축력이 도입되었는지 여부를 확인할 수 없고, 정해진 토크로 체결을 하여도 토크 계수의 변동 때문에 축력이 상이해지는 문제점이 있었다.When bolts and nuts are fastened to a conventional object, it is not possible to check whether proper axial force is introduced during fastening because the fastening is performed by torque by an electric tool, and even when fastened with a fixed torque, the axial force is different due to the change in torque coefficient. there was

본 발명의 배경기술은 등록특허공보 제10-1769007호(2017. 08. 10 등록, 발명의 명칭: 와셔 일체형 풀림방지 너트)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Patent Registration No. 10-1769007 (registered on August 10, 2017, title of the invention: washer-integrated anti-loosening nut).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 축력확인부가 대상체에 체결 시 소성 변형됨으로 인하여 도입되는 축력의 정확성을 향상시킬 수 있는 축력 측정이 가능한 체결 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fastening device capable of measuring axial force that can improve the accuracy of axial force introduced due to plastic deformation when the axial force confirmation unit is fastened to an object.

본 발명에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치는, 볼트부가 관통되고, 상기 볼트부와 대상체 사이 또는 상기 볼트부에 결합되는 너트부와 상기 대상체 사이 중 적어도 어느 한 곳에 배치되는 와셔부;를 포함하고, 상기 와셔부는, 상기 볼트부의 좌, 우 양측 중 일측에 배치되고, 상기 볼트부의 둘레 중 일부를 둘러싸게 배치되는 제1본체부; 상기 볼트부의 좌, 우 양측 중 타측에 배치되고, 상기 볼트부의 축부를 기준으로 상기 제1본체부와 마주보며 배치되며, 상기 볼트부의 둘레 중 다른 일부를 둘러싸는 제2본체부; 및 상기 제1본체부와 상기 제2본체부의 사이에 배치되는 축력측정부;를 포함하며, 상기 제1본체부는, 상기 제2본체부와 마주보는 단부에 상기 제2본체부 측으로 돌출되게 형성되는 제1단차부;를 포함하고, 상기 제2본체부는, 상기 제1단차부와 맞물리는 제2단차부;를 포함하며, 상기 축력측정부는, 상기 제1단차부와 상기 제2단차부 사이에 배치되는 측정본체부; 및 상기 측정본체부보다 확장된 단면적을 가지고 상기 측정본체부에 결합되며, 일측부가 상기 제1본체부를 커버하고, 타측부가 상기 제2본체부를 커버하며, 상기 제1본체부와 상기 제2본체부와 접촉되고, 상, 하측으로 가해지는 축력에 의해 변형되는 측정헤드부;를 포함하고, 상기 볼트부의 체결 시, 상기 측정본체부는 상기 제1단차부와 상기 제2단차부의 사이에서 상기 제1단차부를 가압하고, 상기 측정헤드부는 상기 제1본체부와 상기 제2본체부의 상면 또는 저면을 가압하며 상기 제1본체부, 상기 제2본체부가 상기 볼트부, 상기 대상체로부터 이격되는 것을 방지하며, 상기 축력측정부는 복수개가 구비되고, 복수개의 상기 축력측정부는 상기 볼트부를 중심으로 등각을 이루는 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.A fastening device capable of measuring axial force according to the present invention includes a washer portion through which a bolt portion passes through and disposed at least one of between the bolt portion and the target object or between a nut portion coupled to the bolt portion and the object, The washer part is disposed on one side of the left and right sides of the bolt part, and a first body part disposed to surround a part of the circumference of the bolt part; A second body portion disposed on the other side of the left and right sides of the bolt portion, facing the first body portion with respect to the shaft portion of the bolt portion, and surrounding another part of the circumference of the bolt portion; And an axial force measurement unit disposed between the first body and the second body, wherein the first body is formed to protrude toward the second body at an end facing the second body. A first stepped portion; and the second main body portion includes a second stepped portion engaged with the first stepped portion, wherein the axial force measurement unit is disposed between the first stepped portion and the second stepped portion. a measuring body part disposed; and coupled to the measurement body with a cross-sectional area larger than the measurement body, one side covering the first body and the other side covering the second body, the first body and the second body and a measuring head portion that is in contact with the measuring head portion and is deformed by axial force applied upwards and downwards, and when the bolt portion is fastened, the measuring body portion is positioned between the first stepped portion and the second stepped portion. Pressurizes the stepped part, and the measuring head presses the upper or lower surfaces of the first body and the second body and prevents the first body and the second body from being separated from the bolt and the target object, A plurality of the axial force measurement units are provided, and the plurality of axial force measurement units are disposed at equilateral positions with respect to the bolt unit.

상기 축력측정부는 소성 변형 재질로 형성될 수 있다.The axial force measuring unit may be formed of a plastically deformable material.

상기 축력측정부는 ‘T’형상으로 형성될 수 있다.The axial force measurement unit may be formed in a 'T' shape.

본 발명에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치는, 축력부가 제1본체부와 제2본체부 사이에 배치되고, 소성 변형됨으로 인하여 와셔부에 축력 측정이 가능한 체결 장치에 도입되는 축력을 확인할 수 있는 효과가 있다.In the fastening device capable of measuring axial force according to the present invention, the axial force unit is disposed between the first body portion and the second body portion, and is plastically deformed, so that the axial force introduced into the fastening device capable of measuring axial force can be confirmed there is

또한, 토크 계수의 변동을 고려할 필요가 없이 축력측정부의 높이 변화를 측정함으로 인하여 축력 측정이 가능한 체결 장치에 도입되는 축력을 확인할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of confirming the axial force introduced into the fastening device capable of measuring the axial force by measuring the change in height of the axial force measuring unit without the need to consider the change in the torque coefficient.

또한, 도입되는 축력을 정확하게 확인함으로 인하여 구조물 등 대상체의 구조 안정성이 확보되는 효과가 있다. In addition, there is an effect that the structural stability of the object such as a structure is secured by accurately confirming the axial force to be introduced.

또한, 축력측정부가 제1삽입부, 제2삽입부에 각각 삽입됨으로 인하여 축력측정부가 제1본체부, 제2본체부로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the axial force measuring part is inserted into the first insertion part and the second insertion part, respectively, there is an effect of preventing the axial force measuring part from being separated from the first body part and the second body part.

또한, 제1단차부와 제2단차부 사이에 축력측정부가 배치됨으로 인하여 체결 시 제1본체부, 제2본체부의 접합 부분의 내력을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the axial force measurement unit is disposed between the first step portion and the second step portion, it is possible to secure the strength of the joint portion of the first body portion and the second body portion during fastening.

또한, 측정헤드부가 제1본체부와 제2본체부를 커버하고, 제1본체부와 제2본체부 및 구조물 등 대상체에 접촉됨으로 인하여 체결 시 제1본체부와 제2본체부가 이격되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the measuring head covers the first body and the second body, and prevents the first body and the second body from being separated from each other during fastening due to contact with objects such as the first body and the second body and structures. can

도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치를 도시한 와셔부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 전 와셔부를 도시한 단면도이다.
도 7은 축력이 작용하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 와셔부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결 전 와셔부를 도시한 단면도이다.
도 10은 축력이 작용하는 상태를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing a fastening device capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view showing a fastening device capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a washer part showing a fastening device capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a washer part according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a washer part according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a washer before fastening according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a state in which axial force acts.
8 is a perspective view showing a washer part according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing a washer before fastening according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a state in which axial force acts.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치의 실시예들을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of a fastening device capable of measuring axial force according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치를 도시한 측단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치를 도시한 와셔부를 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부를 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부를 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 전 와셔부를 도시한 단면도이다. 도 7은 축력이 작용하는 상태를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing a fastening device capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a side cross-sectional view showing a fastening device capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view showing a washer part showing a fastening device capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention. 4 is a perspective view showing a washer part according to an embodiment of the present invention. 5 is a perspective view showing a washer part according to an embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view showing a washer before fastening according to an embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view showing a state in which axial force acts.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치(1)는 와셔부(100)를 포함한다. 와셔부(100)는 볼트부(10)가 관통되는 것으로, 볼트부(10)와 대상체(20) 사이 또는 볼트부(10)에 결합되는 너트부(30)와 대상체(20) 사이 중 적어도 어느 한 곳에 배치된다. Referring to FIGS. 1 to 7 , a fastening device 1 capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention includes a washer unit 100 . The washer part 100 is through which the bolt part 10 penetrates, and between the bolt part 10 and the object 20 or between the nut part 30 and the object 20 coupled to the bolt part 10, at least any one of placed in one place

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부(100)는 대상체(20)의 하면(도 2 기준)과, 볼트부(10)와 나사 체결되는 너트부(30)의 상면(도 2 기준)에 각각 접촉되며 대상체(20)와 너트부(30) 사이에 배치된다.Referring to FIG. 2, the washer part 100 according to an embodiment of the present invention is the lower surface of the object 20 (refer to FIG. 2) and the upper surface of the nut part 30 screwed with the bolt part 10 ( 2 reference) and are placed between the target object 20 and the nut portion 30.

그러나 이에 한정하는 것은 아니고 대상체(20)의 상면(도 2 기준)과 볼트부(10)의 헤드부(도면번호 미 설정)에 각각 접촉되며 대상체(20)와 볼트부(10)의 헤드부 사이에 배치되는 등 다양한 변형실시가 가능하다.However, it is not limited to this, and is in contact with the upper surface of the object 20 (refer to FIG. 2) and the head portion (reference number not set) of the bolt portion 10, respectively, and between the object 20 and the head portion of the bolt portion 10 It is possible to carry out various modifications, such as being placed in .

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부(100)는 제1본체부(310), 제2본체부(130), 축력측정부(150)를 포함한다.3 to 5, the washer unit 100 according to an embodiment of the present invention includes a first body unit 310, a second body unit 130, and an axial force measuring unit 150.

제1본체부(310)는 볼트부(10)가 관통 삽입되는 것으로, 대상체(20)와 너트부(30) 사이에 배치된다. 제1본체부(310)는 중앙부에는 볼트부(10)가 관통되도록 관통홀부가 형성된다.The first body portion 310 is that the bolt portion 10 is inserted through, and is disposed between the target body 20 and the nut portion 30. The first body portion 310 has a through-hole portion formed in the central portion so that the bolt portion 10 passes therethrough.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1본체부(310)는 제2본체부(130)와 마주보며 배치되고, 제2본체부(130)의 상측(도 5 기준)에 배치된다. The first body portion 310 according to an embodiment of the present invention is disposed facing the second body portion 130, and is disposed on the upper side of the second body portion 130 (refer to FIG. 5).

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1본체부(310)에는 제1삽입부(111)가 형성된다. Referring to Figure 3, the first insertion portion 111 is formed in the first body portion 310 according to an embodiment of the present invention.

뒤에 설명할 축력측정부(150)가 제1삽입부(111)에 삽입됨으로 인하여 축력측정부(150)가 체결 장치(1)의 체결 시 제1본체부(310)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Since the axial force measurement unit 150 to be described later is inserted into the first insertion unit 111, it is possible to prevent the axial force measurement unit 150 from being separated from the first body unit 310 when the fastening device 1 is fastened. There is an effect.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1삽입부(111)는 제2본체부(130)와 마주보는 제1본체부(310)의 일면(도 3 기준 하면) 상에 홈부의 형상으로 형성된다.Referring to FIG. 3 , the first insertion part 111 according to an embodiment of the present invention has a groove on one side of the first body part 310 facing the second body part 130 (lower surface in FIG. 3 ). It is formed in the shape of a minuscule.

본 발명에서 제1삽입부(111)의 깊이는 제1본체부(310)의 높이의 1/3으로 형성될 수 있다. In the present invention, the depth of the first insertion portion 111 may be formed as 1/3 of the height of the first body portion 310 .

제1삽입부(111)의 폭은 볼트부(10)가 관통 삽입되도록 홀부가 형성되는 제1본체부(310)의 내경과 외경 사이의 거리의 1/3으로 형성된다.The width of the first insertion portion 111 is formed to be 1/3 of the distance between the inner diameter and the outer diameter of the first body portion 310 where the hole portion is formed so that the bolt portion 10 is inserted therethrough.

그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 제1삽입부(111)의 높이, 폭은 체결 장치(1)의 체결에 따른 도입되는 축력에 따라 달리 설정되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.However, it is not limited thereto, and the height and width of the first insertion portion 111 are set differently according to the axial force introduced according to the fastening of the fastening device 1, and various modifications are possible.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2본체부(130)는 제1본체부(310)와 마주보며 배치된다. 제2본체부(130)는 볼트부(10)가 관통 삽입되는 것으로, 제1본체부(310)와 너트부(30) 사이에 배치된다. Referring to FIG. 4 , the second body portion 130 according to an embodiment of the present invention is disposed facing the first body portion 310 . The second body portion 130 is one through which the bolt portion 10 is inserted, and is disposed between the first body portion 310 and the nut portion 30 .

구체적으로 제1본체부(310)는 제1본체부(310)의 하측(도 5 기준)에 배치되고, 중앙부에는 볼트부(10)가 관통되도록 관통홀부가 형성된다.Specifically, the first body portion 310 is disposed on the lower side (refer to FIG. 5 ) of the first body portion 310 , and a through-hole portion is formed in the central portion so that the bolt portion 10 passes therethrough.

도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2본체부(130)에는 제2삽입부(131)가 형성된다. Referring to Figure 4, the second insertion portion 131 is formed in the second body portion 130 according to an embodiment of the present invention.

축력측정부(150)가 제2삽입부(131)에 삽입됨으로 인하여 축력측정부(150)가 체결 장치(1)의 체결 시 제2본체부(130)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Since the axial force measurement unit 150 is inserted into the second insertion unit 131, there is an effect of preventing the axial force measurement unit 150 from being separated from the second body unit 130 when the fastening device 1 is fastened. there is.

도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2삽입부(131)는 제1본체부(310)와 마주보는 제2본체부(130)의 일면(도 4 기준 상면) 상에 홈부의 형상으로 형성된다.Referring to FIG. 4 , the second insertion part 131 according to an embodiment of the present invention has a groove on one surface of the second body part 130 facing the first body part 310 (the top surface in FIG. 4 ). It is formed in the shape of a minuscule.

본 발명에서 제2삽입부(131)의 깊이는 제2본체부(130)의 높이의 1/3으로 형성될 수 있다. In the present invention, the depth of the second insertion portion 131 may be formed as 1/3 of the height of the second body portion 130 .

제2삽입부(131)의 폭은 볼트부(10)가 관통 삽입되도록 홀부가 형성되는 제2본체부(130)의 내경과 외경 사이의 거리의 1/3으로 형성된다.The width of the second insertion portion 131 is formed to be 1/3 of the distance between the inner diameter and the outer diameter of the second body portion 130 where the hole portion is formed so that the bolt portion 10 is inserted therethrough.

그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 제2삽입부(131)의 높이, 폭은 체결 장치(1)의 체결에 따른 도입되는 축력에 따라 달리 설정되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.However, it is not limited thereto, and the height and width of the second insertion part 131 are set differently according to the axial force introduced according to the fastening of the fastening device 1, and various modifications are possible.

본 발명의 일 실시예에 따른 축력측정부(150)는 제1본체부(310)와 제2본체부(130) 사이에 배치되는 것으로 소성 변형 재질로 형성된다.The axial force measurement unit 150 according to an embodiment of the present invention is disposed between the first body portion 310 and the second body portion 130 and is formed of a plastically deformable material.

소성 변형(PLASTIC DEFORMATION)은 소성에 의하여 생긴 변형을 의미하고, 소성은 재료에 가해지는 외력(하중)이 어느 한도를 넘으면 가했던 하중을 제거해도 변형이 그대로 남아 원래의 형태로 돌아가지 않는 성질을 의미한다. Plastic deformation refers to deformation caused by plasticity, and plasticity refers to the property of not returning to the original shape as the deformation remains even after the applied load is removed when the external force (load) applied to the material exceeds a certain limit. it means.

본 발명의 일 실시예에 따른 축력측정부(150)는 상부(도 6 기준)가 제1본체부(310)에 형성되는 제1삽입부(111)에 삽입되고, 하부(도 6 기준)가 제2본체부(130)에 형성되는 제2홈부에 삽입된다.The axial force measurement unit 150 according to an embodiment of the present invention has an upper portion (refer to FIG. 6) inserted into the first insertion portion 111 formed in the first body portion 310, and a lower portion (refer to FIG. 6). It is inserted into the second groove formed in the second body portion 130.

도 7을 참조하면, 구조물 등 대상체(20)에 볼트부(10), 너트부(30)가 체결되고, 와셔부(100), 구체적으로 제1와셔부(100), 제2와셔부(100), 축력측정부(150)가 축력 도입으로 인하여 상, 하측(도 7 기준)에서 소성 변형된다.7, the bolt part 10 and the nut part 30 are fastened to the object 20, such as a structure, and the washer part 100, specifically the first washer part 100, the second washer part 100 ), the axial force measurement unit 150 is plastically deformed on the upper and lower sides (refer to FIG. 7) due to the introduction of axial force.

도 7을 참조하면, 축력에 비례하여 축력측정부(150)가 소성 변형되고, 축력측정부(150)의 높이의 변화량으로부터 그에 대응되는 축력이 도입됨을 확인할 수 있는 효과가 있다. Referring to FIG. 7 , there is an effect of confirming that the axial force measurement unit 150 is plastically deformed in proportion to the axial force, and the corresponding axial force is introduced from the change in height of the axial force measurement unit 150 .

구조물 등 대상체(20)에 설정된 축력이 도입됨으로 인하여 대상체(20)의 구조 안정성이 향상되는 효과가 있다. Due to the introduction of the axial force set in the object 20, such as a structure, there is an effect of improving the structural stability of the object 20.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operating principle and effect of the fastening device 1 capable of measuring axial force according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체결장치는 와셔부(100)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 to 7 , a fastening device according to an embodiment of the present invention includes a washer unit 100 .

도 1, 도 2를 참조하면, 접합이 요구되는 대상체(20)에 형성되는 체결홀부(도면부호 미 설정)에 볼트부(10)가 관통 체결되고, 와셔부(100)가 볼트부(10)에 관통 체결된다. 와셔부(100)는 대상체(20)의 일면(도 2 기준 하면)과 너트부(30) 사이에 배치된다. 1 and 2, the bolt part 10 is fastened through the fastening hole (reference numeral not set) formed in the object 20 to be bonded, and the washer part 100 is the bolt part 10 is fastened through The washer unit 100 is disposed between one side (when referring to FIG. 2 ) of the object 20 and the nut unit 30 .

고력볼트 등 볼트부(10)를 이용하여 구조물 등 대상체(20)에 체결 시 토크치(T)는 다음 수학식을 만족한다.When fastened to the target object 20 such as a structure using the bolt portion 10 such as a high-strength bolt, the torque value T satisfies the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 T는 토크치(N*m)이고, k는 토크계수, d는 볼트부(10)의 직경(mm), N은 축력(kN)을 의미한다. Here, T is the torque value (N*m), k is the torque coefficient, d is the diameter (mm) of the bolt part 10, and N is the axial force (kN).

체결 장치(1)를 전동 공구 등 도구를 이용할 때 토크치를 설정하여 볼트부(10), 너트부(30) 등 체결 장치(1)를 대상체(20)에 체결하는데 이때 정해진 토크치를 설정하여 체결하여도, 체결 과정에서 토크계수가 변동됨으로 인하여 적절한 축력이 도입되지 않는 문제점이 있었다.When the fastening device 1 is used with a tool such as a power tool, a torque value is set to fasten the fastening device 1, such as the bolt part 10 and the nut part 30, to the object 20. Also, there was a problem in that proper axial force was not introduced due to the change in the torque coefficient during the fastening process.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔부(100)는 제1본체부(310), 제2본체부(130), 축력측정부(150)를 포함한다.1 to 5, the washer unit 100 according to an embodiment of the present invention includes a first body unit 310, a second body unit 130, and an axial force measuring unit 150.

도 2를 참조하면, 제1본체부(310)는 상측(도 2 기준)에 배치되고, 제2본체부(130)는 제1본체부(310)의 하측에서 제1본체부(310)와 마주보며 배치된다. 축력측정부(150)는 소성 변형 재질로 형성되고, 제1본체부(310)와 제2본체부(130) 사이에 배치된다. Referring to FIG. 2, the first body portion 310 is disposed on the upper side (based on FIG. 2), and the second body portion 130 is disposed on the lower side of the first body portion 310 with the first body portion 310. placed facing each other. The axial force measurement unit 150 is formed of a plastically deformable material and is disposed between the first body portion 310 and the second body portion 130 .

구체적으로 축력측정부(150)는 제1본체부(310)에 형성되는 제1삽입부(111)와, 제1삽입부(111)와 마주보도록 제2본체부(130)에 형성되는 제2삽입부(131)에 각각 삽입된다.Specifically, the axial force measuring unit 150 includes a first insertion part 111 formed in the first body part 310 and a second part formed in the second body part 130 so as to face the first insertion part 111. Each is inserted into the insertion portion 131.

도 6, 도 7을 참조하면, 작업자가 구조물 등 대상체(20)에 볼트부(10), 와셔부(100), 너트부(30)를 체결하고, 체결함에 따라 제1본체부(310)와 제2본체부(130)는 축력측정부(150)를 양측(도 2 기준 상, 하측)에서 가압한다. 6 and 7, the operator fastens the bolt part 10, the washer part 100, and the nut part 30 to the object 20, such as a structure, and fastens the first body part 310 and The second main body 130 presses the axial force measurement unit 150 from both sides (upper and lower sides in FIG. 2).

체결 장치(1)가 대상체(20)에 체결됨에 따라 축력측정부(150)에 가해지는 축력이 설정값을 초과하면 축력측정부(150)에 소성 변형이 일어나고 축력에 대응되도록 축력측정부(150)의 높이가 변하게 된다. As the fastening device 1 is fastened to the object 20, when the axial force applied to the axial force measurement unit 150 exceeds the set value, plastic deformation occurs in the axial force measurement unit 150, and the axial force measurement unit 150 corresponds to the axial force. ) changes in height.

이로 인하여 작업자는 전동 공구 등을 이용해 토크 계수의 변동에 대응할 수 없는 토크치를 기준으로 도입되는 축력을 확인하는 것이 아닌 축력측정부(150)의 길이 변화를 측정하여 도입되는 축력을 확인할 수 있는 효과가 있다. As a result, the operator can check the axial force introduced by measuring the length change of the axial force measuring unit 150 rather than using an electric tool or the like to check the axial force introduced based on the torque value that cannot respond to the fluctuation of the torque coefficient. there is.

이에 더하여 건설 형장의 다양한 외부 환경 요인과 관계없이 축력을 확보할 수 있는 효과가 있다. In addition to this, there is an effect of securing axial force regardless of various external environmental factors of the construction site.

축력측정부(150)로 도입되는 축력을 정확하게 측정함으로써 구조물 등 대상체(20)의 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.By accurately measuring the axial force introduced into the axial force measuring unit 150, there is an effect of ensuring the quality of the object 20, such as a structure.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치(1)의 구성, 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration, operating principle and effect of the fastening device 1 capable of measuring axial force according to another embodiment of the present invention will be described.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 와셔부를 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결 전 와셔부를 도시한 단면도이다. 도 10은 축력이 작용하는 상태를 도시한 단면도이다.8 is a perspective view showing a washer part according to another embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view showing a washer before fastening according to another embodiment of the present invention. 10 is a cross-sectional view showing a state in which axial force acts.

본 발명의 다른 실시예에 따른 와셔부(300)는 제1본체부(310), 제2본체부(330), 축력측정부(350)를 포함한다.The washer unit 300 according to another embodiment of the present invention includes a first body unit 310, a second body unit 330, and an axial force measurement unit 350.

제1본체부(310)와 제2본체부(330)는 볼트부(10), 구체적으로 볼트부(10)의 축부(11)를 기준으로 마주보며 양측(도 8 기준 좌, 우측)에 배치된다. The first body portion 310 and the second body portion 330 face each other with respect to the bolt portion 10, specifically, the shaft portion 11 of the bolt portion 10, and are disposed on both sides (left and right sides of FIG. 8). do.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1본체부(310)와 제2본체부(330)는 상, 하측으로 서로 마주보며 배치되나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1본체부(310)와 제2본체부(330)는 볼트부(10)의 축부(11)를 둘러싸며 볼트부(10)의 축부(11)를 기준으로 양측(도 8 기준 좌,우측)에 배치된다.Referring to Figure 2, the first body portion 310 and the second body portion 330 according to one embodiment of the present invention are arranged facing each other in the upper and lower directions, but according to another embodiment of the present invention, the first body portion 310 and the second body portion 330 The body portion 310 and the second body portion 330 surround the shaft portion 11 of the bolt portion 10 and are on both sides (left and right sides in FIG. 8) based on the shaft portion 11 of the bolt portion 10. are placed

본 발명의 다른 실시예에 따른 제2본체부(330)와 마주보는 제1본체부(310)의 일면에는 제2본체부(330) 측으로 제1단차부(311)가 돌출 형성되고, 제2본체부(330)에는 제1단차부(311)와 맞물리도록 제2단차부(331)가 형성된다. On one surface of the first body portion 310 facing the second body portion 330 according to another embodiment of the present invention, a first stepped portion 311 protrudes toward the second body portion 330, and the second A second stepped portion 331 is formed in the body portion 330 to engage with the first stepped portion 311 .

이로 인하여 축력측정부(350)가 제1본체부(310), 제2본체부(330) 사이에 접촉되며 배치되고, 축력측정부(350), 구체적으로 측정본체부(351)가 제1단차부(311)를 가압하고, 측정헤드부(353)는 제1본체부(310), 제2본체부(330)의 상면(도 8 기준)을 가압하여 제1본체부(310)와 제2본체부(330)가 이격되는 것을 차단하는 효과가 있다. Due to this, the axial force measurement unit 350 is disposed in contact with the first body unit 310 and the second body unit 330, and the axial force measurement unit 350, specifically, the measurement body unit 351 has a first step. The unit 311 is pressurized, and the measurement head unit 353 presses the upper surfaces of the first body unit 310 and the second body unit 330 (refer to FIG. 8 ) so that the first body unit 310 and the second body unit 310 are There is an effect of blocking the body portion 330 from being spaced apart.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 축력측정부(350)는 측정본체부(351), 측정헤드부(353)를 포함한다. 축력측정부(350)는 복수 개가 구비되고 볼트부(10)가 관통되는 관통홀부를 중심으로 등각 배치된다. 8 to 10, the axial force measuring unit 350 according to another embodiment of the present invention includes a measuring body part 351 and a measuring head part 353. A plurality of axial force measuring units 350 are provided and are arranged in a conformal shape around the through hole through which the bolt unit 10 passes.

측정본체부(351)는 제1본체부(310)에 형성되는 제1단차부(311)와, 제2본체부(330)에 형성되는 제2단차부(331) 사이에 배치되는 것이고, 측정헤드부(353)는 측정본체부(351)에 결합되는 것으로, 제1본체부(310)와 제2본체부(330)를 커버하며, 제1본체부(310)와 제2본체부(330) 및 대상체(20)와 접촉된다.The measuring body part 351 is disposed between the first step part 311 formed on the first body part 310 and the second step part 331 formed on the second body part 330, and measures The head part 353 is coupled to the measurement body part 351 and covers the first body part 310 and the second body part 330, and the first body part 310 and the second body part 330 ) and is in contact with the object 20.

본 발명의 다른 실시예에 따른 축력측정부(350)는 ‘T’형상으로 형성될 수 있다. The axial force measurement unit 350 according to another embodiment of the present invention may be formed in a 'T' shape.

도 10을 참조하면, 구조물 등 대상체(20)에 볼트부(10), 너트부(30) 등이 체결되고 체결 도구(도면 미 도시)에 의해 축력이 상, 하측(도 10 기준)으로 가해지면 측정헤드부(353)가 소성 변형된다.Referring to FIG. 10, when the bolt part 10, the nut part 30, etc. are fastened to the object 20, such as a structure, and axial force is applied upward and downward (based on FIG. 10) by a fastening tool (not shown) The measuring head 353 is plastically deformed.

측정헤드부(353)가 소성 변형됨으로 인하여 측정헤드부(353)의 높이가 변화되고, 작업자는 높이를 측정하여 도입되는 축력을 확인할 수 있는 효과가 있다. 이로 인하여 대상체(20)에 체결되는 체결 장치(1)에 설정된 축력이 도입됨을 확인할 수 있고, 구조물 등 대상체(20)의 구조 안정성이 향상되는 효과가 있다.Due to the plastic deformation of the measuring head 353, the height of the measuring head 353 is changed, and the operator can measure the height to check the introduced axial force. Due to this, it can be confirmed that the axial force set in the fastening device 1 fastened to the object 20 is introduced, and there is an effect of improving structural stability of the object 20, such as a structure.

이에 더하여 측정헤드부(353)가 제1본체부(310)와 제2본체부(330)를 커버하고, 제1본체부(310)와 제2본체부(330)를 접촉 가압함으로 인하여 볼트부(10)에 체결 시 제1본체부(310), 제2본체부(330)가 볼트부(10), 대상체(20)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition to this, the measuring head 353 covers the first body 310 and the second body 330 and presses the first body 310 and the second body 330 in contact with the bolt unit. (10) has the effect of preventing the first body portion 310, the second body portion 330 from being separated from the bolt portion 10 and the object 20 when fastened to (10).

본 발명의 다른 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치(1)는 제1본체부(310)와 제2본체부(330)가 볼트부(10)의 축부(11)를 기준으로 양측(도 9 기준 좌, 우측)에서 마주보며 배치되고, 축력측정부(350)가 측정본체부(351), 측정본체부(351)의 단면적보다 더 넓은 단면적을 가지는 측정헤드부(353)를 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 축력 측정이 가능한 체결 장치(1)와 동일하므로 이와 중복되는 범위에서의 설명을 생략한다.In the fastening device 1 capable of measuring axial force according to another embodiment of the present invention, the first body portion 310 and the second body portion 330 have both sides based on the shaft portion 11 of the bolt portion 10 (Fig. 9 standard left and right), the axial force measuring unit 350 includes the measuring body 351 and the measuring head 353 having a larger cross-sectional area than the measuring body 351. Except for the same as the fastening device 1 capable of measuring the axial force according to an embodiment of the present invention, the description of the overlapping range will be omitted.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

1: 축력 측정이 가능한 체결 장치 10: 볼트부
11: 축부 20: 대상체
30: 너트부 100, 300: 와셔부
110, 310: 제1본체부 111: 제1삽입부
311: 제1단차부 130: 330: 제2본체부
131: 제2삽입부 331: 제2단차부
150, 350: 축력측정부 351: 측정본체부
353: 측정헤드부1: Fastening device capable of measuring axial force 10: Bolt part
11: axis 20: object
30: nut part 100, 300: washer part
110, 310: first body part 111: first insertion part
311: first step part 130: 330: second body part
131: second insertion portion 331: second step portion
150, 350: axial force measurement unit 351: measurement body unit
353: measuring head

Claims (3)

볼트부가 관통되고, 상기 볼트부와 대상체 사이 또는 상기 볼트부에 결합되는 너트부와 상기 대상체 사이 중 적어도 어느 한 곳에 배치되는 와셔부;를 포함하고,
상기 와셔부는,
상기 볼트부의 좌, 우 양측 중 일측에 배치되고, 상기 볼트부의 둘레 중 일부를 둘러싸게 배치되는 제1본체부;
상기 볼트부의 좌, 우 양측 중 타측에 배치되고, 상기 볼트부의 축부를 기준으로 상기 제1본체부와 마주보며 배치되며, 상기 볼트부의 둘레 중 다른 일부를 둘러싸는 제2본체부; 및
상기 제1본체부와 상기 제2본체부의 사이에 배치되는 축력측정부;를 포함하며,
상기 제1본체부는,
상기 제2본체부와 마주보는 단부에 상기 제2본체부 측으로 돌출되게 형성되는 제1단차부;를 포함하고,
상기 제2본체부는,
상기 제1단차부와 맞물리는 제2단차부;를 포함하며,
상기 축력측정부는,
상기 제1단차부와 상기 제2단차부 사이에 배치되는 측정본체부; 및
상기 측정본체부보다 확장된 단면적을 가지고 상기 측정본체부에 결합되며, 일측부가 상기 제1본체부를 커버하고, 타측부가 상기 제2본체부를 커버하며, 상기 제1본체부와 상기 제2본체부와 접촉되고, 상, 하측으로 가해지는 축력에 의해 변형되는 측정헤드부;를 포함하고,
상기 볼트부의 체결 시, 상기 측정본체부는 상기 제1단차부와 상기 제2단차부의 사이에서 상기 제1단차부를 가압하고, 상기 측정헤드부는 상기 제1본체부와 상기 제2본체부의 상면 또는 저면을 가압하며 상기 제1본체부, 상기 제2본체부가 상기 볼트부, 상기 대상체로부터 이격되는 것을 방지하며,
상기 축력측정부는 복수개가 구비되고, 복수개의 상기 축력측정부는 상기 볼트부를 중심으로 등각을 이루는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 축력 측정이 가능한 체결 장치.
A washer part through which the bolt part penetrates and disposed at least one of between the bolt part and the object or between the nut part coupled to the bolt part and the object,
The washer part,
a first body part disposed on one side of left and right sides of the bolt part and disposed to surround a part of the circumference of the bolt part;
A second body portion disposed on the other side of the left and right sides of the bolt portion, facing the first body portion with respect to the shaft portion of the bolt portion, and surrounding another part of the circumference of the bolt portion; and
It includes; an axial force measuring unit disposed between the first body and the second body,
The first body part,
A first step portion formed at an end facing the second body portion to protrude toward the second body portion; includes,
The second body part,
It includes; a second step part engaged with the first step part,
The axial force measurement unit,
a measuring body part disposed between the first step part and the second step part; and
It has a cross-sectional area larger than the measurement body and is coupled to the measurement body, one side covers the first body, and the other side covers the second body, the first body and the second body. It includes; a measuring head that is in contact with and is deformed by axial force applied upwards and downwards;
When the bolt unit is fastened, the measuring body presses the first stepped portion between the first stepped portion and the second stepped portion, and the measuring head portion separates the top or bottom surfaces of the first body portion and the second body portion. Pressurizes and prevents the first body part and the second body part from being separated from the bolt part and the target object,
A fastening device capable of measuring axial force, characterized in that a plurality of axial force measuring units are provided, and a plurality of axial force measuring units are disposed at positions forming an equal angle with respect to the bolt part.
 제1항에 있어서,
상기 축력측정부는 소성 변형 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 축력 측정이 가능한 체결 장치.
According to claim 1,
The axial force measurement unit is a fastening device capable of measuring axial force, characterized in that formed of a plastic deformable material.
 제1항에 있어서,
상기 축력측정부는 ‘T’형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 축력 측정이 가능한 체결 장치.
According to claim 1,
The axial force measurement unit is a fastening device capable of measuring axial force, characterized in that formed in a 'T' shape.
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