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KR20240041525A - Method for determining optimal tightening torque - Google Patents

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KR20240041525A
KR20240041525A KR1020220120643A KR20220120643A KR20240041525A KR 20240041525 A KR20240041525 A KR 20240041525A KR 1020220120643 A KR1020220120643 A KR 1020220120643A KR 20220120643 A KR20220120643 A KR 20220120643A KR 20240041525 A KR20240041525 A KR 20240041525A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fastening torque
shoulder
machined
diameter
shoulder bolt
Prior art date
Application number
KR1020220120643A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김주성
정헌우
김수창
서제호
정희윤
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020220120643A priority Critical patent/KR20240041525A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/24Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028Force sensors associated with force applying means
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Abstract

본 발명은, 헤드부, 상기 헤드부에서 하방으로 연장되고, 상기 헤드부에 비하여 직경이 작은 숄더부, 및 상기 숄더부에서 하방으로 연장되고, 상기 숄더부에 비하여 직경이 작고, 외주면을 따라 제1나사산이 마련되는 나사부를 포함하는 숄더 볼트의 적정 체결 토크를 결정하는 데에 이용되는 체결 토크 측정 장치에 있어서, 상기 숄더 볼트에 비하여, 상기 숄더부와 상기 나사부 사이에 위치하고, 상기 나사부와 직경이 같은 기계가공부를 더 포함하는 가공된 숄더 볼트, 상기 기계가공부에 관통되는 워셔, 상기 기계가공부에 관통되는 로드 셀, 및 내주면에 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 제1나사산과 대응하는 제2나사산이 마련되고, 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부에 체결되는 너트를 포함하는, 체결 토크 측정 장치의 구조 및 이를 이용하는 적정 체결 토크 결정 방법을 제공한다.The present invention includes a head portion, a shoulder portion extending downward from the head portion and having a smaller diameter than the head portion, and a shoulder portion extending downward from the shoulder portion and having a smaller diameter than the shoulder portion, along the outer peripheral surface. In the fastening torque measuring device used to determine the appropriate fastening torque of a shoulder bolt including a threaded portion provided with one thread, compared to the shoulder bolt, it is located between the shoulder portion and the threaded portion and has a diameter of the threaded portion. A machined shoulder bolt further including the same machined part, a washer penetrating the machined part, a load cell penetrating the machined part, and a first thread corresponding to the first thread of the threaded part of the machined shoulder bolt on the inner peripheral surface. Provided is a structure of a fastening torque measuring device including a nut provided with two threads and fastened to the threaded portion of the machined shoulder bolt, and a method for determining an appropriate fastening torque using the same.

Description

적정 체결 토크 결정 방법{METHOD FOR DETERMINING OPTIMAL TIGHTENING TORQUE}Method for determining appropriate tightening torque {METHOD FOR DETERMINING OPTIMAL TIGHTENING TORQUE}

본 발명은 숄더 볼트의 항복 체결 토크를 검사할 수 있는 장치 및 이를 이용하여 상기 숄더 볼트의 적정 체결 토크를 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device capable of inspecting the yield fastening torque of a shoulder bolt and a method of determining the appropriate fastening torque of the shoulder bolt using the same.

볼트는 기계 장치의 조립에 있어서 가장 널리 이용되는 체결 수단 중 하나이다. 수나사산이 마련되는 볼트는 하나 이상의 부재를 관통하며 암나사산이 마련되는 너트 또는 체결 부위에 체결됨으로써 둘 이상의 부재를 결합할 수 있다.Bolts are one of the most widely used fastening means in assembling mechanical devices. A bolt provided with a male thread penetrates one or more members and can couple two or more members by being fastened to a nut or a fastening site provided with a female thread.

도 1 및 도 2는 각각 일반적인 숄더 볼트를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 이들 도면을 참조하면, 일반적인 볼트는 그 몸체부가 관통하는 홀에 비하여 직경이 더 커 일정 깊이 이상의 삽입을 제한하는 헤드부(11) 및 체결 부위의 암나사산과 맞물리며 체결되는 수나사산(131)이 마련되는 나사부(13)를 포함한다. 볼트가 관통하는 부재의 두께가 두꺼운 경우, 헤드부(11)와 나사부(13) 사이에 나사산이 마련되지 않는 섕크부(shank)가 마련될 수 있다. 섕크부의 직경이 나사부보다 클 경우 이를 숄더 볼트라고 하며, 숄더 볼트에서의 섕크부는 숄더부(12)라고 한다.Figures 1 and 2 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a general shoulder bolt. Referring to these drawings, a general bolt is provided with a head portion 11 that has a larger diameter than the hole through which the body part penetrates, which limits insertion beyond a certain depth, and a male thread 131 that engages and engages the female thread at the fastening portion. Includes a threaded portion (13). When the thickness of the member through which the bolt penetrates is thick, a shank without threads may be provided between the head portion 11 and the thread portion 13. If the diameter of the shank part is larger than the thread part, it is called a shoulder bolt, and the shank part of the shoulder bolt is called the shoulder part (12).

한편, 볼트의 체결 정도가 과도할 경우, 볼트의 항복 또는 파단이 발생할 수 있다. 특히, 자동화된 제조 설비는 볼트를 체결 부위에 체결할 때 상기 볼트에 소정의 적정 체결 토크 이상의 토크를 가하지 않도록 설정될 필요가 있다. 이를 위하여 볼트의 항복 체결 토크를 검사하는 장치 및 방법이 하기와 같이 이용되고 있다.On the other hand, if the degree of tightening of the bolt is excessive, yielding or breakage of the bolt may occur. In particular, automated manufacturing equipment needs to be set so that no torque exceeding a predetermined appropriate fastening torque is applied to the bolt when fastening it to the fastening site. For this purpose, a device and method for inspecting the yield fastening torque of the bolt are used as follows.

도 3 및 도 4는 각각 일반적인 체결 토크 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 이들 도면을 참조하면, 일반적인 체결 토크 측정 장치는 볼트(1), 상기 볼트의 헤드부(11) 아래로 순차로 장착되는 워셔(3), 로드 셀(4), 및 지그(6), 및 상기 볼트의 나사부(13)와 체결되는 너트(5)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 헤드부(11)의 저면이 베어링면(bearing surface)(111)가 되고, 상기 로드 셀(4)이 상기 헤드부(11)와 상기 너트(5)가 상기 로드 셀(4)에 가하는 압축력을 측정함으로써 상기 헤드부(11)와 상기 나사부(13) 사이의 인장 강도를 측정할 수 있다. 워셔(3)는 상기 베어링면(111)으로부터 상기 로드 셀(4)을 보호하는 역할을 한다.Figures 3 and 4 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a general fastening torque measuring device. Referring to these drawings, a general fastening torque measuring device includes a bolt (1), a washer (3), a load cell (4), and a jig (6) sequentially mounted below the head portion (11) of the bolt, and the It may include a nut (5) fastened to the threaded portion (13) of the bolt. In this case, the bottom of the head part 11 becomes a bearing surface 111, and the load cell 4 is connected to the head part 11 and the nut 5. The tensile strength between the head portion 11 and the screw portion 13 can be measured by measuring the compressive force applied to the head portion 11 and the screw portion 13. The washer 3 serves to protect the load cell 4 from the bearing surface 111.

상기 볼트(1)에 점차 증가하는 토크를 가하여 측정되는 압축력이 더 이상 증가하지 않을 때의 압축력을 상기 볼트(1)의 항복 강도라고 할 수 있고, 이 때의 체결 토크를 항복 체결 토크라고 할 수 있다.The compressive force when the compressive force measured by applying a gradually increasing torque to the bolt 1 no longer increases can be referred to as the yield strength of the bolt 1, and the tightening torque at this time can be referred to as the yield tightening torque. there is.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 상기 숄더 볼트(1)의 체결 토크를 결정하는 데에 있어 도 3 및 도 4의 체결 토크 측정 장치를 그대로 활용하는 것은 부적절하다. 이는, 실제로 상기 숄더 볼트(1)를 제품에 적용함에 있어, 상기 헤드부(11)의 저면이 아닌 상기 숄더부(12)의 저면이 베어링면이 되기 때문이다. 상기 헤드부(11)가 베어링면이 되도록 하는 상기의 방식으로는 상기 숄더 볼트(1)의 항복 강도가 과대평가될 위험이 있다.Meanwhile, in determining the fastening torque of the shoulder bolt 1 as shown in FIGS. 1 and 2, it is inappropriate to use the fastening torque measuring device of FIGS. 3 and 4 as is. This is because, when actually applying the shoulder bolt 1 to a product, the bottom of the shoulder portion 12, not the bottom of the head portion 11, becomes the bearing surface. There is a risk that the yield strength of the shoulder bolt 1 may be overestimated in the above manner in which the head portion 11 becomes a bearing surface.

또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 방식으로는, 상기 나사부(13)에 마련되는 나사산(131)이 상기 너트(5)와 전부 맞물리지 않은 상태로 상기 숄더 볼트(1)의 체결 토크를 측정하게 되므로, 상기 나사산(131) 중 일부만 체결된 상태로 측정이 진행되어 상기 숄더 볼트(1)의 항복 강도가 과소평가될 위험도 있다.In addition, in the manner shown in FIGS. 3 and 4, the fastening torque of the shoulder bolt 1 is applied in a state in which the thread 131 provided on the thread portion 13 is not fully engaged with the nut 5. Since the measurement is performed with only a portion of the threads 131 fastened, there is a risk that the yield strength of the shoulder bolt 1 may be underestimated.

따라서, 숄더 볼트의 베어링면과 체결부를 더욱 정확히 재현하여 정확한 체결 토크를 측정 및 결정할 수 있도록 하는 체결 토크 측정 장치의 구조 및 이를 이용하는 적정 체결 토크 결정 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a structure for a fastening torque measuring device that can more accurately reproduce the bearing surface and fastening part of the shoulder bolt to measure and determine an accurate fastening torque, and a method for determining an appropriate fastening torque using the same.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 배경하에서 창안된 것으로서, 숄더 볼트의 베어링면 및 체결 부위를 정확히 구현할 수 있는 체결 토크 측정 장치의 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was created against the background of the above-described prior art, and its purpose is to provide a structure of a fastening torque measuring device that can accurately implement the bearing surface and fastening portion of the shoulder bolt.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 상기와 같은 체결 토크 측정 장치를 이용하는 적정 체결 토크 결정 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a method for determining appropriate fastening torque using the fastening torque measuring device described above.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood through the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. . Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 헤드부, 상기 헤드부에서 하방으로 연장되고, 상기 헤드부에 비하여 직경이 작은 숄더부, 및 상기 숄더부에서 하방으로 연장되고, 상기 숄더부에 비하여 직경이 작고, 외주면을 따라 제1나사산이 마련되는 나사부를 포함하는 숄더 볼트의 적정 체결 토크를 결정하는 데에 이용되는 체결 토크 측정 장치에 있어서, 상기 숄더 볼트에 비하여, 상기 숄더부와 상기 나사부 사이에 위치하고, 상기 나사부와 직경이 같은 기계가공부를 더 포함하는 가공된 숄더 볼트, 상기 기계가공부에 관통되는 워셔, 상기 기계가공부에 관통되는 로드 셀, 및 내주면에 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 제1나사산과 대응하는 제2나사산이 마련되고, 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부에 체결되는 너트를 포함하는, 체결 토크 측정 장치의 구조를 제공한다.In order to solve the above problem, the present invention includes a head portion, a shoulder portion extending downward from the head portion and having a smaller diameter than the head portion, and a shoulder portion extending downward from the shoulder portion and having a diameter compared to the shoulder portion. In the fastening torque measuring device used to determine the appropriate fastening torque of a shoulder bolt including a small, threaded portion with a first thread along the outer peripheral surface, the device is located between the shoulder portion and the threaded portion, compared to the shoulder bolt, and , a machined shoulder bolt further comprising a machined portion having the same diameter as the threaded portion, a washer penetrating the machined portion, a load cell penetrating the machined portion, and a threaded portion of the machined shoulder bolt on the inner peripheral surface. A structure of a fastening torque measuring device is provided, including a second thread corresponding to the first thread and a nut fastened to the threaded portion of the machined shoulder bolt.

상기 로드 셀은 상기 워셔에 비하여 하방에 장착될 수 있다. 이로써 상기 로드 셀은 상기 가공된 숄더 볼트가 가하는 베어링 힘을 직접적으로 받지 않도록 보호될 수 있다.The load cell may be mounted lower than the washer. As a result, the load cell can be protected from being directly subjected to the bearing force applied by the machined shoulder bolt.

실제와 같은 베어링면을 구현하기 위하여, 상기 워셔와 상기 숄더부의 저면은 가급적 많은 면적에서 서로 접하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 워셔의 내경은 상기 기계가공부의 직경과 같거나 그보다 크고, 상기 숄더부 및 상기 로드 셀의 외경보다는 작을 수 있다. 바람직하게는, 상기 워셔의 내경은 상기 기계가공부의 직경과 같을 수 있다. 또한, 상기 워셔의 외경은 상기 숄더부의 외경과 같거나 그보다 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 워셔의 외경은 상기 숄더부의 외경보다 클 수 있다.In order to implement a realistic bearing surface, it is desirable that the bottom surface of the washer and the shoulder portion contact each other in as much area as possible. Accordingly, the inner diameter of the washer may be equal to or larger than the diameter of the machined part, and may be smaller than the outer diameter of the shoulder part and the load cell. Preferably, the inner diameter of the washer may be the same as the diameter of the machined part. Additionally, the outer diameter of the washer may be equal to or larger than the outer diameter of the shoulder portion. Preferably, the outer diameter of the washer may be larger than the outer diameter of the shoulder portion.

상기 워셔는 상기 가공된 숄더 볼트가 가하는 압축력을 상기 로드 셀에 그대로 전달할 수 있어야 한다. 이에 따라, 상기 로드 셀의 내경은 상기 기계가공부의 직경과 같거나 그보다 크고, 상기 워셔 및 상기 너트의 외경보다는 작을 수 있다.The washer must be able to directly transmit the compressive force applied by the processed shoulder bolt to the load cell. Accordingly, the inner diameter of the load cell may be equal to or larger than the diameter of the machined part, and may be smaller than the outer diameter of the washer and the nut.

상기 제1나사산의 모든 구간이 상기 제2나사산과 체결된 상태로 체결 토크가 측정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 기계가공부의 길이는 상기 워셔 및 상기 로드 셀의 두께의 합과 같거나 그보다 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 기계가공부의 길이는 상기 워셔 및 상기 로드 셀의 두께의 합보다 클 수 있다. 또한, 상기 너트에서 상기 제2나사산이 마련되는 부분의 두께는 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 길이와 같거나 그보다 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 너트에서 상기 제2나사산이 마련되는 부분의 두께는 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 길이보다 클 수 있다.It is preferable that the fastening torque is measured while all sections of the first screw thread are fastened to the second screw thread. Accordingly, the length of the machined portion may be equal to or greater than the sum of the thicknesses of the washer and the load cell. Preferably, the length of the machined portion may be greater than the sum of the thicknesses of the washer and the load cell. Additionally, the thickness of the portion of the nut where the second thread is provided may be equal to or greater than the length of the thread portion of the machined shoulder bolt. Preferably, the thickness of the portion of the nut where the second thread is provided may be greater than the length of the thread portion of the machined shoulder bolt.

상기 기계가공부는 상기 숄더부의 하단 일부 구간이 그 직경이 상기 나사부의 직경과 같아지도록 기계 가공되어 형성될 수 있다. 그러나, 상기 가공된 숄더 볼트 및 상기 기계가공부의 명칭에도 불구하고, 상기 숄더 볼트는 처음부터 상기 기계가공부를 구비하는 상태로 제조될 수도 있으며, 본 발명의 목적을 달성하기에 적합한 형상을 하고 있는 것이라면 어떤 방식으로 제조되더라도 무방하다.The machined portion may be formed by machining a portion of a lower section of the shoulder portion so that its diameter is equal to the diameter of the screw portion. However, despite the names of the machined shoulder bolt and the machined portion, the shoulder bolt may be manufactured from scratch with the machined portion, and may have a shape suitable for achieving the purpose of the present invention. If it is available, it can be manufactured in any way.

본 발명은 또한, 상기 체결 토크 측정 장치를 이용하는 적정 체결 토크 결정 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for determining appropriate fastening torque using the fastening torque measuring device.

본 발명에 따른 적정 체결 토크 결정 방법은 가공된 숄더 볼트의 항복 체결 토크를 측정하는 단계 및 상기 항복 체결 토크를 바탕으로 적정 체결 토크를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The method for determining an appropriate fastening torque according to the present invention may include measuring the yield fastening torque of a machined shoulder bolt and determining the appropriate fastening torque based on the yield fastening torque.

상기 항복 체결 토크의 측정 단계는 상기 숄더 볼트 및 상기 너트에 점차 증가하는 토크를 가하여 항복이 일어나는 토크를 측정하는 방식으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 숄더 볼트 및 상기 너트에 점차 증가하는 토크를 가하여, 상기 로드 셀에 가해지는 압축력을 측정하되, 더 이상 상기 압축력이 증가하지 않기 시작한 때를 상기 숄더 볼트가 항복한 때로 볼 수 있고, 이 때의 토크를 항복 체결 토크라고 할 수 있다.The step of measuring the yield fastening torque may be performed by measuring the torque at which yield occurs by applying gradually increasing torque to the shoulder bolt and the nut. That is, a gradually increasing torque is applied to the shoulder bolt and the nut to measure the compressive force applied to the load cell, and the time when the compressive force no longer begins to increase can be viewed as the time when the shoulder bolt yields. The torque at this time can be called the yield tightening torque.

상기 적정 체결 토크의 결정 단계는 상기 항복 체결 토크에 소정의 안전 계수를 곱하여 상기 적정 체결 토크를 산정하는 방식으로 이루어질 수 있다.The step of determining the appropriate fastening torque may be performed by calculating the appropriate fastening torque by multiplying the yield fastening torque by a predetermined safety factor.

본 발명은, 숄더부의 저면을 베어링면으로 하고, 나사부가 완전히 체결된 상태로 체결 토크를 측정함으로써, 실제와 같은 환경에서 더욱 정확하게 체결 토크를 측정할 수 있는 체결 토크 측정 장치의 구조를 제공할 수 있다.The present invention uses the bottom of the shoulder portion as a bearing surface and measures the fastening torque with the screw portion fully fastened, thereby providing a structure for a fastening torque measuring device that can measure the fastening torque more accurately in a realistic environment. there is.

본 발명은 또한, 상기와 같은 체결 토크 측정 장치를 이용하는 적정 체결 토크 결정 방법을 제공할 수 있다.The present invention can also provide a method for determining appropriate fastening torque using the fastening torque measuring device described above.

이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시예에서 설명하거나, 통상의 기술자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.In addition, the present invention may have various other effects, and these will be described in each embodiment, or the description of effects that can be easily inferred by a person skilled in the art will be omitted.

도 1 및 도 2는 각각 일반적인 숄더 볼트를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.
도 3 및 도 4는 각각 일반적인 체결 토크 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 가공된 숄더 볼트를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 토크 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적정 체결 토크 결정 방법을 나타내는 순서도이다.
Figures 1 and 2 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a general shoulder bolt.
Figures 3 and 4 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a general fastening torque measuring device.
Figures 5 and 6 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a processed shoulder bolt according to an embodiment of the present invention.
Figures 7 and 8 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a fastening torque measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a flowchart showing a method for determining appropriate fastening torque according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-mentioned objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.

비록 제1, 제2등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1구성요소는 제2구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be the second component.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, the “top (or bottom)” of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Additionally, when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Additionally, as used herein, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when referred to as “A and/or B”, this means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when referred to as “C to D”, this means unless specifically stated to the contrary. Unless there is one, it means that it is C or higher and D or lower.

명세서 전체에서, 편의상 나사부의 직경이라 함은 나사부의 안쪽 지름, 바깥 지름, 유효 지름, 및 골 지름 중 어떤 것이라도 의미할 수 있다.Throughout the specification, for convenience, the diameter of the threaded portion may mean any of the inner diameter, outer diameter, effective diameter, and valley diameter of the threaded portion.

이하, 본 발명의 본 발명에 따른 체결 토크 측정 장치의 측정 대상이 되는 숄더 볼트의 구조에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the shoulder bolt, which is the measurement object of the fastening torque measuring device according to the present invention, will be described with reference to the drawings.

도 1 및 도 2는 각각 일반적인 숄더 볼트를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 체결 토크 측정 장치의 측정 대상이 되는 숄더 볼트(1)는 헤드부(11), 숄더부(12), 및 나사부(13)를 포함할 수 있다.Figures 1 and 2 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a general shoulder bolt. Referring to these drawings, the shoulder bolt 1, which is the object of measurement by the fastening torque measuring device according to the present invention, may include a head portion 11, a shoulder portion 12, and a thread portion 13.

상기 숄더 볼트(1)는 금속 재질일 수 있다. 특히, 상기 숄더 볼트(1)는 금속 사출 성형된 것일 수 있다. 그러나, 상기 숄더 볼트(1)는 일정한 항복 또는 파단 강도를 가질 수 있는 재질로 이루어진 것이면 어떤 재질이든 무방하다.The shoulder bolt 1 may be made of metal. In particular, the shoulder bolt 1 may be metal injection molded. However, the shoulder bolt 1 may be made of any material as long as it is made of a material that can have a certain yield or fracture strength.

상기 헤드부(11)는 상기 숄더 볼트(1)에서 직경이 가장 클 수 있다. 상기 헤드부(11)는 상기 숄더 볼트(1)가 삽입되는 홀의 내경보다 그 직경이 커, 상기 숄더 볼트(1)가 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 제한할 수 있는 것일 수 있다.The head portion 11 may have the largest diameter of the shoulder bolt 1. The head portion 11 may have a larger diameter than the inner diameter of the hole into which the shoulder bolt 1 is inserted, which may limit insertion of the shoulder bolt 1 beyond a certain depth.

상기 헤드부(11)는 그 상단부에 하방으로 함몰되어 마련되는 렌치홀이 마련될 수 있다. 상기 렌치홀은 일반적인 육각 렌치가 삽입될 수 있도록 마련된 것일 수도 있고, 명칭에도 불구하고 십자 또는 일자 드라이버 기타 다양한 체결 토크 제공 수단이 삽입될 수 있도록 마련된 것일 수 있다.The head portion 11 may be provided with a wrench hole that is recessed downward at its upper end. The wrench hole may be provided so that a general hexagon wrench can be inserted, or, despite the name, it may be provided so that a cross or flat head screwdriver or other various fastening torque providing means can be inserted.

상기 헤드부(11)의 저면은 평평하게 형성될 수 있다.The bottom of the head portion 11 may be formed to be flat.

상기 헤드부(11)의 하방으로 상기 숄더부(12)가 연장될 수 있다.The shoulder portion 12 may extend downward from the head portion 11.

상기 숄더부(12)의 직경은 상기 헤드부(11)의 직경보다 작을 수 있다.The diameter of the shoulder portion 12 may be smaller than the diameter of the head portion 11.

상기 숄더부(12)의 저면은 평평하게 형성될 수 있다. 상기 숄더부(12)의 저면은 상기 숄더 볼트(1)의 체결에 있어서 베어링면이 되기 때문에 평평하게 형성되는 것이 바람직하다.The bottom of the shoulder portion 12 may be formed to be flat. Since the bottom surface of the shoulder portion 12 serves as a bearing surface when fastening the shoulder bolt 1, it is preferably formed flat.

상기 숄더부(12)의 하방으로 상기 나사부(13)가 연장될 수 있다.The threaded portion 13 may extend downward from the shoulder portion 12.

상기 나사부(13)의 직경은 상기 숄더부(12)의 직경보다 작을 수 있다. 상기 숄더부(12)가 상기 숄더 볼트(1)의 체결시 베어링면이 되도록 하기 위하여 상기 나사부(13)의 직경은 상기 숄더부(12)의 직경보다 작은 것이 바람직하다.The diameter of the threaded portion 13 may be smaller than the diameter of the shoulder portion 12. In order for the shoulder portion 12 to become a bearing surface when the shoulder bolt 1 is fastened, the diameter of the threaded portion 13 is preferably smaller than the diameter of the shoulder portion 12.

상기 나사부(13)의 외주면을 따라서는 제1나사산(131)이 마련될 수 있다.A first screw thread 131 may be provided along the outer peripheral surface of the screw portion 13.

상기 제1나사산(131)은 수나사산일 수 있다.The first thread 131 may be a male thread.

상기 숄더 볼트(1)는 상기 제1나사산(131)과 대응하는 암나사산을 갖는 체결 부위와 상기 헤드부(11)에 체결 토크를 가함으로써 상기 체결 부위와 체결될 수 있다. 이 때, 체결 토크가 과대하면 상기 숄더 볼트(1)가 항복 또는 파단할 수 있다. 상기 숄더 볼트(1)의 항복 또는 파단은 상기 숄더 볼트(1)를 변형 또는 파괴시켜, 설계된 바대로의 성능을 발휘할 수 없도록 한다. 따라서, 상기 숄더 볼트(1)가 적절한 성능을 발휘할 수 있도록 하는 적정 체결 토크의 결정이 필요하고, 이를 위하여 상기 숄더 볼트(1)의 항복 체결 토크를 측정할 수 있는 체결 토크 측정 장치의 구조가 요구된다.The shoulder bolt 1 may be fastened to the fastening portion having a female thread corresponding to the first thread 131 by applying a fastening torque to the head portion 11. At this time, if the fastening torque is excessive, the shoulder bolt 1 may yield or break. Yield or fracture of the shoulder bolt (1) deforms or destroys the shoulder bolt (1), preventing it from performing as designed. Therefore, it is necessary to determine the appropriate fastening torque that allows the shoulder bolt (1) to exhibit appropriate performance, and for this purpose, the structure of a fastening torque measuring device that can measure the yield fastening torque of the shoulder bolt (1) is required. do.

본 발명은, 상기 숄더 볼트의 적정 체결 토크를 결정하는 데에 이용되는 체결 토크 측정 장치에 있어서, 상기 숄더 볼트에 비하여, 상기 숄더부와 상기 나사부 사이에 위치하고, 상기 나사부와 직경이 같은 기계가공부를 더 포함하는 가공된 숄더 볼트, 상기 기계가공부에 관통되는 워셔, 상기 기계가공부에 관통되는 로드 셀, 및 내주면에 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 제1나사산과 대응하는 제2나사산이 마련되고, 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부에 체결되는 너트를 포함하는, 체결 토크 측정 장치의 구조를 제공한다.The present invention relates to a fastening torque measuring device used to determine the appropriate fastening torque of the shoulder bolt, and, compared to the shoulder bolt, a machined part located between the shoulder part and the screw part and having the same diameter as the screw part. A machined shoulder bolt further comprising a washer penetrating the machined portion, a load cell penetrating the machined portion, and a second thread corresponding to the first thread of the threaded portion of the machined shoulder bolt is provided on the inner peripheral surface. and provides a structure of a fastening torque measuring device including a nut fastened to the threaded portion of the processed shoulder bolt.

이하, 상기 가공된 숄더 볼트의 구조에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the processed shoulder bolt will be described with reference to the drawings.

도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 가공된 숄더 볼트를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가공된 숄더 볼트(2)는 상기 숄더 볼트(1)에 비하여 기계가공부(24)를 추가로 포함할 수 있다. 즉, 상기 가공된 숄더 볼트(2)는 헤드부(21), 숄더부(22), 기계가공부(24), 및 나사부(23)를 포함하고, 상기 나사부(23)는 제1나사산(231)을 포함할 수 있다.Figures 5 and 6 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a processed shoulder bolt according to an embodiment of the present invention. Referring to these drawings, the machined shoulder bolt 2 according to an embodiment of the present invention may additionally include a machined portion 24 compared to the shoulder bolt 1. That is, the machined shoulder bolt 2 includes a head portion 21, a shoulder portion 22, a machined portion 24, and a threaded portion 23, and the threaded portion 23 has a first thread 231. ) may include.

상기 기계가공부(24)는 상기 숄더부(22)의 하방으로 연장될 수 있다.The machining part 24 may extend downward of the shoulder part 22.

상기 기계가공부(24)의 직경은 상기 나사부(23)의 직경과 같을 수 있다. 상기 기계가공부(24)의 직경이 상기 나사부(23)의 직경과 다른 경우, 상기 숄더부(22)의 저면의 면적이 가공되지 않은 숄더 볼트(1)의 경우와 달라져 베어링면 역시 달라지게 되므로 정확한 체결 토크의 측정이 어려워질 수 있다.The diameter of the machined part 24 may be the same as the diameter of the threaded part 23. When the diameter of the machined part 24 is different from the diameter of the threaded part 23, the area of the bottom surface of the shoulder part 22 is different from that of the unmachined shoulder bolt 1, so the bearing surface is also different. Measuring accurate fastening torque may become difficult.

상기 기계가공부(24)는 상기 숄더부(22)의 하단 일부 구간이 그 직경이 상기 나사부(23)의 직경과 같아지도록 기계 가공되어 형성될 수 있다. 그러나, 상기 가공된 숄더 볼트(2) 및 상기 기계가공부(24)의 명칭에도 불구하고, 상기 숄더 볼트(2)는 처음부터 상기 기계가공부(24)를 구비하는 상태로 제조될 수도 있으며, 본 발명의 목적을 달성하기에 적합한 형상을 하고 있는 것이라면 어떤 방식으로 제조되더라도 무방하다.The machined portion 24 may be formed by machining a portion of the lower end of the shoulder portion 22 so that its diameter is the same as the diameter of the threaded portion 23. However, despite the names of the machined shoulder bolt 2 and the machined portion 24, the shoulder bolt 2 may be manufactured with the machined portion 24 from the beginning, It may be manufactured in any way as long as it has a shape suitable for achieving the purpose of the present invention.

이하, 상기 가공된 숄더 볼트(2)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 토크 측정 장치의 구조에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the fastening torque measuring device according to an embodiment of the present invention including the processed shoulder bolt 2 will be described with reference to the drawings.

도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 토크 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 토크 측정 장치는 상기 가공된 숄더 볼트(2), 워셔(3), 로드 셀(4), 및 너트(5)를 포함할 수 있다.Figures 7 and 8 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, showing a fastening torque measuring device according to an embodiment of the present invention. Referring to these drawings, the fastening torque measuring device according to an embodiment of the present invention may include the processed shoulder bolt (2), washer (3), load cell (4), and nut (5).

상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)은 그 중앙에 관통 홀을 구비할 수 있다. 이하, 상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)의 상기 관통 홀의 직경을 상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)의 내경이라고 한다.The washer 3 and the load cell 4 may have a through hole in their center. Hereinafter, the diameter of the through hole of the washer 3 and the load cell 4 is referred to as the inner diameter of the washer 3 and the load cell 4.

상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)은 상기 기계가공부(24)가 상기 관통 홀을 관통함으로써 상기 기계가공부(24)에 장착될 수 있다.The washer 3 and the load cell 4 can be mounted on the machined part 24 by penetrating the machined part 24 through the through hole.

상기 워셔(3)는 그 상면이 상기 숄더부(22)의 저면에 마련되는 베어링면(221)에 접하도록 장착될 수 있고, 상기 로드 셀(4)은 상기 워셔(3)에 비하여 하방에 장착될 수 있다. 이는 상기 로드 셀(4)이 상기 베어링면(221)으로부터 직접적으로 베어링 힘을 받지 않도록 보호하기 위함이다.The washer 3 may be mounted so that its upper surface is in contact with the bearing surface 221 provided on the bottom of the shoulder portion 22, and the load cell 4 is mounted lower than the washer 3. It can be. This is to protect the load cell 4 from receiving bearing force directly from the bearing surface 221.

상기 너트(5)는 상기 로드 셀(4)의 하방에, 상기 나사부(23)와 체결되어 마련될 수 있다.The nut 5 may be provided below the load cell 4 and fastened to the threaded portion 23.

상기 너트(5)는 상기 제1나사산(231)에 대응하는 제2나사산(51)을 포함할 수 있고, 상기 제2나사산(51)은 암나사산일 수 있다. 상기 제2나사산(51)이 상기 제1나사산과 맞물림으로써 상기 너트(5)는 상기 나사부(23)와 체결될 수 있다.The nut 5 may include a second thread 51 corresponding to the first thread 231, and the second thread 51 may be a female thread. The nut 5 can be fastened to the screw portion 23 by engaging the second screw thread 51 with the first screw thread.

상기 너트(5)가 상기 나사부(23)와 더 많이 체결될수록, 상기 너트(5)와 상기 숄더부(22) 간의 거리가 더 가까워져, 상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)에 압축력이 가해질 수 있다.The more the nut 5 is fastened with the threaded portion 23, the closer the distance between the nut 5 and the shoulder portion 22 becomes, so that the compressive force is applied to the washer 3 and the load cell 4. It can be inflicted.

상기 로드 셀(4)은 상기 워셔(3)와 상기 너트(5)를 통하여 가해지는 압축력의 크기를 측정할 수 있는 것일 수 있다. 특히, 상기 로드 셀(4)은 상기 워셔(3)와 상기 너트(5)에 의하여 가해지는 압축력의 크기를 실시간으로 측정할 수 있는 것일 수 있고, 그 측정값을 전기 신호 기타 정보 전송 수단을 통하여 외부의 처리 장치 또는 표시 장치로 전송할 수 있는 것일 수 있다.The load cell 4 may be capable of measuring the magnitude of compressive force applied through the washer 3 and the nut 5. In particular, the load cell 4 may be capable of measuring the amount of compressive force applied by the washer 3 and the nut 5 in real time, and transmit the measured value through an electrical signal or other information transmission means. It may be capable of being transmitted to an external processing device or display device.

상기 베어링면(221)이 실제 숄더 볼트의 체결의 경우와 동일한 면적을 가질 수 있도록, 상기 워셔(3)와 상기 숄더부(22)의 저면은 가급적 많은 면적에서 서로 접하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 워셔(3)의 내경은 상기 기계가공부(24)의 직경과 같거나 그보다 크고, 상기 숄더부(22) 및 상기 로드 셀(4)의 외경보다는 작을 수 있다. 바람직하게는, 상기 워셔(3)의 내경은 상기 기계가공부(24)의 직경과 같을 수 있다. 또한, 상기 워셔(3)의 외경은 상기 숄더부(22)의 외경과 같거나 그보다 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 워셔(3)의 외경은 상기 숄더부(22)의 외경보다 클 수 있다. 이로써, 상기 숄더부(22)의 저면 전부가 상기 베어링면(221)으로 작용할 수 있다.It is desirable that the bottom surface of the washer 3 and the shoulder portion 22 contact each other in as much area as possible so that the bearing surface 221 can have the same area as in the case of actual shoulder bolt fastening. Accordingly, the inner diameter of the washer 3 may be equal to or larger than the diameter of the machined part 24, and may be smaller than the outer diameter of the shoulder part 22 and the load cell 4. Preferably, the inner diameter of the washer 3 may be the same as the diameter of the machined part 24. Additionally, the outer diameter of the washer 3 may be equal to or larger than the outer diameter of the shoulder portion 22. Preferably, the outer diameter of the washer 3 may be larger than the outer diameter of the shoulder portion 22. As a result, the entire bottom of the shoulder portion 22 can serve as the bearing surface 221.

상기 워셔(3)는 상기 가공된 숄더 볼트(2)가 가하는 압축력을 상기 로드 셀(4)에 그대로 전달할 수 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 로드 셀(4)의 내경은 상기 기계가공부(24)의 직경과 같거나 그보다 크고, 상기 워셔(3) 및 상기 너트(5)의 외경보다는 작을 수 있다.It is preferable that the washer (3) can directly transmit the compressive force applied by the processed shoulder bolt (2) to the load cell (4). Accordingly, the inner diameter of the load cell 4 may be equal to or larger than the diameter of the machined part 24, and may be smaller than the outer diameter of the washer 3 and the nut 5.

상기 제1나사산(231)의 모든 구간이 상기 제2나사산(51)과 체결된 상태로 체결 토크가 측정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 기계가공부(24)의 길이는 상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)의 두께의 합과 같거나 그보다 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 기계가공부(24)의 길이는 상기 워셔(3) 및 상기 로드 셀(4)의 두께의 합보다 클 수 있다. 또한, 상기 너트(5)에서 상기 제2나사산(51)이 마련되는 부분의 두께는 상기 나사부(23)의 길이와 같거나 그보다 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 너트(5)에서 상기 제2나사산(51)이 마련되는 부분의 두께는 상기 나사부(23)의 길이보다 클 수 있다. 이로써, 상기 나사부(23)는 그 전부가 상기 로드 셀(4)의 하방으로 돌출될 수 있고, 상기 제1나사산(231)의 전부가 상기 제2나사산(51)과 체결될 수 있다.It is preferable that the fastening torque is measured while all sections of the first screw thread 231 are fastened to the second screw thread 51. Accordingly, the length of the machined portion 24 may be equal to or greater than the sum of the thicknesses of the washer 3 and the load cell 4. Preferably, the length of the machined portion 24 may be greater than the sum of the thicknesses of the washer 3 and the load cell 4. Additionally, the thickness of the portion of the nut 5 where the second screw thread 51 is provided may be equal to or greater than the length of the screw portion 23. Preferably, the thickness of the portion of the nut 5 where the second screw thread 51 is provided may be greater than the length of the screw portion 23. Accordingly, the entire thread portion 23 can protrude downward from the load cell 4, and the entire first thread 231 can be fastened to the second thread 51.

본 발명은 또한, 상기와 같은 체결 토크 측정 장치를 이용하는 적정 체결 토크 결정 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for determining appropriate fastening torque using the fastening torque measuring device described above.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적정 체결 토크 결정 방법을 나타내는 순서도이다. 이하 이를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적정 체결 토크 결정 방법을 설명한다.Figure 9 is a flowchart showing a method for determining appropriate tightening torque according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for determining appropriate fastening torque according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to this.

가공된 숄더 볼트의 항복 체결 토크를 측정한다(S1).Measure the yield tightening torque of the machined shoulder bolt (S1).

상기 항복 체결 토크라 함은, 상기 가공된 숄더 볼트(2)가 항복하였을 때, 즉 상기 가공된 숄더 볼트(2)가 인장에 대하여 상기 너트(5) 및 상기 워셔(3)에 제공하는 반력의 크기가 더 이상 증가하지 않게 되었을 때 상기 가공된 숄더 볼트(2)에 가해지는 체결 토크의 크기를 의미할 수 있다.The yield fastening torque refers to the reaction force provided by the machined shoulder bolt (2) to the nut (5) and the washer (3) against tension when the machined shoulder bolt (2) yields. This may mean the size of the fastening torque applied to the processed shoulder bolt (2) when the size no longer increases.

상기 항복 체결 토크를 측정하기 위하여, 상기 가공된 숄더 볼트(2) 및 상기 너트(5)에 점차 증가하는 토크를 가하며 상기 로드 셀(4)에 가해지는 압축력을 측정하되, 상기 압축력이 더 이상 증가하지 않게 된 시점에서의 토크 값을 상기 항복 체결 토크로 보는 방법이 사용될 수 있다. 이렇게 측정된 상기 가공된 숄더 볼트(2)의 항복 체결 토크는 상기 숄더 볼트(1)의 항복 체결 토크와 그 값이 같다고 간주할 수 있다.In order to measure the yield fastening torque, gradually increasing torque is applied to the machined shoulder bolt 2 and the nut 5 and the compressive force applied to the load cell 4 is measured, but the compressive force no longer increases. A method of viewing the torque value at the point in time as the yield fastening torque may be used. The yield fastening torque of the processed shoulder bolt 2 measured in this way can be considered to be the same as the yield fastening torque of the shoulder bolt 1.

적정 체결 토크를 산정한다(S2).Calculate the appropriate tightening torque (S2).

상기 적정 체결 토크라 함은, 상기 숄더 볼트(1)의 체결에 있어서, 상기 숄더 볼트(1)에 항복이 일어나지 않으면서도 충분한 체결 강도를 기대할 수 있는 체결 토크의 값을 의미할 수 있다.The appropriate fastening torque may mean a value of fastening torque that can be expected to provide sufficient fastening strength without yielding the shoulder bolt 1 when fastening the shoulder bolt 1.

상기 적정 체결 토크는 상기 항복 체결 토크를 독립 변수로 하는 어떤 함수의 종속 변수일 수 있다. 가령, 상기 적정 체결 토크는 상기 항복 체결 토크에 소정의 안전 계수를 곱하여 산정되는 것일 수 있다. 상기 안전 계수는 숄더 볼트 및 체결 부위의 형상, 재질, 및 용도 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.The appropriate fastening torque may be a dependent variable of a function that uses the yield fastening torque as an independent variable. For example, the appropriate fastening torque may be calculated by multiplying the yield fastening torque by a predetermined safety factor. The safety factor can be determined in various ways depending on the shape, material, and purpose of the shoulder bolt and fastening portion.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above-described embodiments should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention will be indicated by the claims to be described later rather than the detailed description given above. In addition, the meaning and scope of the patent claims to be described later, as well as all changes and modifications derived from the equivalent concept, should be construed as being included in the scope of the present invention.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.

1: 숄더 볼트
11: 헤드부
111: 베어링면
12: 숄더부
13: 나사부
131: 제1나사산
2: 가공된 숄더 볼트
21: 헤드부
22: 숄더부
221: 베어링면
23: 나사부
231: 제1나사산
24: 기계가공부
3: 워셔
4: 로드 셀
5: 너트
51: 제2나사산
6: 지그
1: Shoulder bolt
11: Head part
111: Bearing surface
12: Shoulder part
13: Threaded part
131: first thread
2: Machined shoulder bolt
21: head part
22: shoulder part
221: Bearing surface
23: Threaded portion
231: first thread
24: Mechanical Engineering Department
3: Washer
4: load cell
5: nut
51: Second thread
6: Jig

Claims (11)

헤드부;
상기 헤드부에서 하방으로 연장되고, 상기 헤드부에 비하여 직경이 작은 숄더부; 및
상기 숄더부에서 하방으로 연장되고, 상기 숄더부에 비하여 직경이 작고, 외주면을 따라 제1나사산이 마련되는 나사부;를 포함하는 숄더 볼트의 적정 체결 토크를 결정하는 데에 이용되는 체결 토크 측정 장치에 있어서,
상기 숄더 볼트에 비하여, 상기 숄더부와 상기 나사부 사이에 위치하고, 상기 나사부와 직경이 같은 기계가공부를 더 포함하는 가공된 숄더 볼트;
상기 기계가공부에 관통되는 워셔;
상기 기계가공부에 관통되는 로드 셀; 및
내주면에 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 제1나사산과 대응하는 제2나사산이 마련되고, 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부에 체결되는 너트;를 포함하는, 체결 토크 측정 장치.
head part;
a shoulder portion extending downward from the head portion and having a smaller diameter than the head portion; and
A screw portion extending downward from the shoulder portion, having a smaller diameter than the shoulder portion, and having a first screw thread along the outer peripheral surface; a fastening torque measuring device used to determine an appropriate fastening torque of a shoulder bolt including a Because,
Compared to the shoulder bolt, a processed shoulder bolt is located between the shoulder portion and the threaded portion and further includes a machined portion having the same diameter as the threaded portion;
a washer penetrating the machining part;
a load cell penetrating the machining unit; and
A fastening torque measuring device comprising: a second thread corresponding to the first thread of the threaded portion of the machined shoulder bolt, and a nut fastened to the threaded portion of the machined shoulder bolt.
청구항 1에 있어서,
상기 로드 셀은 상기 워셔에 비하여 하방에 장착되는, 체결 토크 측정 장치.
In claim 1,
A fastening torque measuring device wherein the load cell is mounted lower than the washer.
청구항 2에 있어서,
상기 워셔의 내경은 상기 기계가공부의 직경과 같거나 그보다 크고, 상기 숄더부 및 상기 로드 셀의 외경보다 작은, 체결 토크 측정 장치.
In claim 2,
A fastening torque measuring device wherein the inner diameter of the washer is equal to or larger than the diameter of the machined part and is smaller than the outer diameters of the shoulder part and the load cell.
청구항 3에 있어서,
상기 로드 셀의 내경은 상기 기계가공부의 직경과 같거나 그보다 크고, 상기 워셔 및 상기 너트의 외경보다는 작은, 체결 토크 측정 장치.
In claim 3,
A fastening torque measuring device wherein the internal diameter of the load cell is equal to or larger than the diameter of the machined part and is smaller than the external diameter of the washer and the nut.
청구항 1에 있어서,
상기 워셔의 외경은 상기 숄더부의 외경과 같거나 그보다 큰, 체결 토크 측정 장치.
In claim 1,
A fastening torque measuring device wherein the outer diameter of the washer is equal to or larger than the outer diameter of the shoulder portion.
청구항 1에 있어서,
상기 기계가공부의 길이는 상기 워셔 및 상기 로드 셀의 두께의 합과 같거나 그보다 큰, 체결 토크 측정 장치.
In claim 1,
A fastening torque measuring device wherein the length of the machined portion is equal to or greater than the sum of the thicknesses of the washer and the load cell.
청구항 6에 있어서,
상기 너트에서 상기 제2나사산이 마련되는 부분의 두께는 상기 가공된 숄더 볼트의 나사부의 길이와 같거나 그보다 큰, 체결 토크 측정 장치.
In claim 6,
A fastening torque measuring device wherein the thickness of the portion of the nut where the second thread is provided is equal to or greater than the length of the threaded portion of the machined shoulder bolt.
청구항 1에 있어서,
상기 기계가공부는 상기 숄더부의 하단 일부 구간이 그 직경이 상기 나사부의 직경과 같아지도록 기계 가공되어 형성되는, 체결 토크 측정 장치.
In claim 1,
A fastening torque measuring device wherein the machined portion is formed by machining a lower portion of the shoulder portion so that its diameter is equal to the diameter of the screw portion.
청구항 1 내지 청구항 8의 체결 토크 측정 장치를 이용하여 상기 숄더 볼트의 적정 체결 토크를 결정하는 적정 체결 토크 결정 방법에 있어서,
상기 가공된 숄더 볼트의 항복 체결 토크를 측정하는 단계; 및
상기 항복 체결 토크를 바탕으로 적정 체결 토크를 결정하는 단계;를 포함하는, 적정 체결 토크 결정 방법.
In a method for determining an appropriate tightening torque of the shoulder bolt using the tightening torque measuring device of claims 1 to 8,
Measuring the yield fastening torque of the machined shoulder bolt; and
A method for determining an appropriate fastening torque, comprising: determining an appropriate fastening torque based on the yield fastening torque.
청구항 9에 있어서,
상기 항복 체결 토크의 측정 단계는 상기 숄더 볼트 및 상기 너트에 점차 증가하는 토크를 가하여 항복이 일어나는 토크를 측정하는 방식으로 이루어지는, 적정 체결 토크 결정 방법.
In claim 9,
The step of measuring the yield fastening torque is performed by measuring the torque at which yield occurs by applying gradually increasing torque to the shoulder bolt and the nut.
청구항 9에 있어서,
상기 적정 체결 토크의 결정 단계는 상기 항복 체결 토크에 소정의 안전 계수를 곱하여 상기 적정 체결 토크를 산정하는 방식으로 이루어지는, 적정 체결 토크 결정 방법.
In claim 9,
The determining step of the appropriate fastening torque is performed by calculating the appropriate fastening torque by multiplying the yield fastening torque by a predetermined safety factor.
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