볼트, 너트 및 나사의 규격

나사(螺絲)는 소라처럼 회돌아가는 철사라는 의미라 생각된다. 이러한 나사에는 대표적으로 볼트가 있다. 그런데 볼트는 너트라는 것이 항상 따라가는데 이것은 볼트가 수나사여서 암나사인 너트를 이용해서 어떤것을 고정(Fitting)하기 위해서 종종 같이 사용되기 때문이다.

 

이러한 나사는 목적별로 여러 규격이 있느데 관용나사와 비관용나사로 나눌 수 있다. (물론 비관용나사도 복수개의 규격나사 카테고리로 나누어져 있다.)

주의! 여기서 관용나사라 함은 배관(PIPE)에 사용될 수 있다는 의미이다. 즉, 공기 또는 액체의 외부 유출을 방지할 수 있는 나사라는 것이다. 그러므로 나사산이 볼트다리의 두께에 비해서 매우 낮음을 알 수 있다. (기밀성을 위해서)

 

(물론 배관용 나사를 다른 용도(배관 이외의)에도 사용할 수 있다. 즉, 볼트와 너트를 이용해서 서로 다른 구조물을 체결할  수 있다.)

 

관용나사를 또 구분하면 평행관형나사와 테이퍼링관용나사로 나눌 수 있다. 평행은 나사산의 높이가 일정한 것이고 테이퍼링이라함은 나사산의 높이가 감소(증가)하는 형태를 가진다. (증감은 보는 관점에 따르다)

 

아래는 국내에서 주로 사용하는 관용나사의 몇가지 규격을 알아본다.

 

1. M: 미터나사

관용 평행나사라고도 한다. M3, M4 등과 같이 나사산의 중심축에서 나사산까지의 거리(r)의 2배이다. 버니어캘리퍼스로 나사산 부분의 몸통 길이를 재면 이 값이 나온다.

(영국은 G나사 규격이 있으며 인치길이 단위를 사용한다.)

 

2. PT(ISO TAPERED THREADS)

• R = 관용 테이퍼 수나사(PT)   ISO 228/1 규정에 의함
• Rc = 관용 테이퍼 암나사(PT)   ISO 228/1 규정에 의함

R이라 표시된것을 많이 볼 수 있다. 이제는 이게 관용 테이퍼 수나사 규격임을 알 수 있다. 

 

3. NPT(NATIONAL PIPE TAPERED): 미국 규격 규격

 

이상 3가지 규격만을 알아 보았다.

 

여기서 TAPERED는 나사산의 높이가 줄어든다는 의미이다. 그리고 R과  Rc가 있는데 이는 PT규격에서 수나사와 암나사의 규격을 명시한 것이다. 

 

M나사의 추가 설명

 

• M규격의 암나사 중 위아래가 뚤린 형태는 너트라고 불린다.
• 설계팀에서는 스텐 플레이트에 나사구멍을 넣으려고 한다. 그러면, 캐드 도면에 볼트표시(M5)를 해주며 미리 만들어 놓은 캐드블록을 가져와서 위치시킨다. 이 도면은 레이저하우스로 가고 레이저하우스는 플레이트 상의 지정된 위치에 4mm 정도의 홀 만을 만들어 배송해준다. 이러면 다시 현장에서는 M5탭을 드릴에 꼽은 후 이 홀에 집어 넣어, M5 탭(나사산)을 만들어 낸다.

PT나사의 추가 설명(특히 수나사(R))

• PT규격의 암나사를 현장에서 만들기는 어렵다. 이러한 PT암나사는 기성품 특히 공압관련 제품의 기본 인터페이스 형태로 사용되고 있다. 그래서 사용자는 PT암나사에 적용가능한 PT수나사의 품번을 찾아서 공압튜브를 연결해준다.
• 아래는 공압피팅인 GPC 시리즈의 카타로그이며 이 카탈로그를 보면서 품번설정하는 방법을 설명한다.

상아(SANG-A)의 피팅. GPC 시리즈.

 

GPC Series 품번 및 규격

 

R 컬럼을 보면 M6 또는 R1/4와 같이 표기되어 있음을 알 수 있다. 이는 이 GPC시리즈가 M나사규격 및 PT(R)나사규격을 만족함을 보인다.

예를 들면, GPC04M6피팅은 외경이 4mm인 튜브를 연결할 수 있으며 M6암나사에 연결가능함을 보인다.

다른 GPC0402에서 04는 외경 4mm의 튜브와 연결됨을 의미한다. 그리고 뒤의 숫자 02숫자 R1/4로 표기되는 PT규격 수나사가 달려있는 피팅임을 의미한다.

 

결론: 대부분의 튜브를 제외한 공압제품의 접속규격이 인치단위로 표시되는 PT(Rc)암나사를 제공하므로 GPC0402와 같은 계열(GPCXXMX가 아닌)을 선택해서 사용하면 된다.

 

주의: R1/4에서 외경의 크기가 1/4"는 아니다. 물론 내경의 크기도 아니다. (과거 내경의 크기였다.) 이 표시는 공칭크기를 나타내는데 그 크기를 저리 표시한 이유는 아래의 사이트에 잘 나타나 있으니 꼭 읽어보기를 권장한다.

 

https://blog.naver.com/chiwoujs/222057772536

호칭경(nominal diameter)과 스케줄(schedule)