클리어런스 홀(관통 구멍) 치수표 | ISO 273 볼트 관통 구멍(M8 포함)

클리어런스 홀(관통 구멍) 치수표는 볼트 체결부가 고객사 라인에서 조립될지, 아니면 불량으로 되돌아올지를 결정하는 단 하나의 표입니다. 그런데 대부분의 도면은 똑같은 방식으로 틀립니다. 볼트 규격을 그대로 구멍 지름으로 적어 버립니다. M8 볼트라면 ⌀8 구멍이 되는데, M8 볼트는 8.0 mm 구멍을 통과하지 못합니다.

이 문제를 해결하는 것이 ISO 273:1979입니다. 볼트와 나사용 관통 구멍에 관한 국제 표준이며, M1부터 M150까지의 나사 호칭 지름을 다루고, 볼트 하나에 숫자 하나를 주지 않습니다. 세 개를 줍니다.

클리어런스 홀(관통 구멍) 치수표(ISO 273, 미터 나사)

이 세 열은 표준에 있는 세 계열, 즉 정밀(fine)·중간(medium)·거친(coarse)이며, 현장에서는 보통 클로즈·노멀·루즈라고 부릅니다. 각 계열에는 구멍 공차역이 짝지어집니다. 정밀 계열에 H12, 중간 계열에 H13, 거친 계열에 H14입니다. 이 값들은 임의로 정해진 것이 아닙니다. ISO 273의 적용 범위에는 이 지름들이 ISO 볼트·너트 제품 표준과 관련해 수행된 지압 면적 계산에서 나온다고 명시되어 있습니다. 숫자가 깔끔하게 1밀리미터씩 더해지는 규칙을 따르지 않고 이리저리 뛰는 이유가 여기에 있습니다.

M8 볼트의 세 가지 답은 8.4 mm, 9.0 mm, 10.0 mm입니다. 도면에 ⌀8이라고 적혀 있다면 억지 끼워맞춤을 지정한 것이고, 부품은 조립되지 않습니다.

인치 볼트용 클리어런스 홀 치수표

미국 가공 업체에 견적을 낸다면, 같은 세 가지 피트 논리가 인치와 넘버 드릴(number drill)의 형태로 나타납니다. ASME B18.2.8은 미터 클리어런스 홀을 다루며 ISO 273과 정합합니다. 아래 인치 표는 미국 가공 담당자들이 실제로 가장 많이 참고하는 현장 관행표입니다.

인치 표는 노멀 피트에서 약 0.015"에서 0.031" 사이의 클리어런스 여유를 유지한다는 점에 주목하십시오. 미터 표도 밀리미터로 같은 일을 합니다. 어느 쪽도 "볼트 지름에 조금 더한 것"이 아닙니다. 두 체계 모두에 견적을 낸다면, 미터 나사와 인치 나사의 차이를 둘러싼 고객의 혼동이 여기서도 똑같이 나타납니다. 1/4" 표기와 M6 표기는 견적서 위에서는 서로 바꿔 쓸 수 있어 보일 만큼 가깝고, 플레이트 한 장을 불량으로 만들 만큼은 멉니다.

오해 1: M8 볼트는 8 mm 구멍에 맞는다

가장 많은 비용을 초래하는 실수입니다. 너무 그럴듯해 보이기 때문입니다. 구멍은 8 mm, 볼트는 8 mm, 딱 맞습니다.

맞지 않습니다. M8의 "8"은 나사의 호칭 지름이고, 볼트는 그 위에 자기 공차를 안고 있습니다. 8.8이나 10.9 육각 볼트는 호칭 치수를 약간 초과하는 것이 허용됩니다. 구멍을 정확히 8.0 mm로 뚫으면 의도치 않게 압입을 만든 셈입니다. 볼트가 들어가지 않거나, 망치로 두들겨 넣다가 나사산이 뭉개지거나, 들어가더라도 구멍을 변형시켜 체결 위치가 더 이상 도면이 말하는 위치에 있지 않게 됩니다.

ISO 273은 바로 이것을 막기 위해 존재합니다. M8 볼트를 쓰는 범용 체결부라면 중간 계열이 9.0 mm 구멍을 줍니다. 도면에 들어가야 할 숫자는 이것이며, 8이 아닙니다.

오해 2: 클리어런스 치수는 하나뿐이다

두 번째로 흔한 가정은 "클리어런스 홀"이 볼트당 고정된 숫자 하나라는 것입니다. ISO 273은 의도적으로 그것을 주지 않습니다. 클리어런스는 설계 결정이지 볼트의 속성이 아니기 때문입니다.

세 계열은 서로 다른 세 가지 질문에 답합니다.

• 클로즈 피트(정밀 계열, H12) —— 체결부가 정밀하게 위치해야 하고 유격을 거의 허용하지 않을 때입니다. M8: 8.4 mm.
• 노멀 피트(중간 계열, H13) —— 범용 조립. 산업용 체결부의 압도적 다수에서 이것이 기본값입니다. M8: 9.0 mm.
• 루즈 피트(거친 계열, H14) —— 정렬 불량, 현장 조립, 열변위를 예상하거나, 조이기 전에 부품을 밀어 넣어 위치를 잡아야 할 때입니다. M8: 10.0 mm.

두 공급업체가 견적서에 똑같이 "clearance hole for M8"이라고 적어 놓고도 구멍 지름이 1.6 mm 다른 부품을 납품할 수 있습니다. 그 차이는 견적서에서는 보이지 않고 조립 라인에서는 명백합니다.

오해 3: 구멍은 클수록 안전하다

9.0 mm 구멍이 쉽게 조립된다면 10 mm 구멍은 더 쉽게 조립될 테니, 안전하게 그냥 10으로 뚫으면 되지 않을까요?

그렇지 않습니다. 구멍은 공짜 공간이 아닙니다. 볼트 머리와 너트는 구멍 주위의 재료를 통해 플레이트를 조여 줍니다. 지름을 1밀리미터 더할 때마다 지압 면적이 줄어듭니다. 구멍을 어느 정도까지 키우면 체결부는 더 이상 조여진 접합부처럼 거동하지 않습니다. 하중을 받으면 플레이트가 미끄러지고, 볼트는 인장이 아니라 전단을 받으며, 구멍은 시간이 지나며 늘어납니다.

루즈 피트는 정당한 설계 선택입니다. 장공, 설치 시 정렬, 열팽창, 현장 수동 조립 같은 경우입니다. 기본값이 아니고 "더 안전"하지도 않습니다. 하중을 받는 구조 체결부에서는 올바른 공차를 동반한 노멀 피트가, 공차 없는 루즈 피트보다 안전합니다.

오해 4: 도면의 ⌀9는 완전한 규격이다

⌀9라고만 적힌 도면은 가공 담당자에게 호칭 지름만 알려 줄 뿐 그 밖에는 아무것도 말해 주지 않습니다. 구멍은 여전히 가공되어야 하고, 모든 가공 공정에는 고유의 산포가 있습니다.

ISO 273이 각 계열에 공차역을 짝지어 놓은 이유가 바로 이것입니다. H13에서 호칭 9 mm 구멍은 9.000 mm에서 9.220 mm까지 허용됩니다. H 공차역은 정방향뿐이므로 구멍이 작게 나올 수 없습니다. 같은 방식으로 H14에서 호칭 10 mm 구멍의 허용차는 +0.36 mm이며 최대 10.36 mm입니다. ±0.05 mm를 지키는 CNC 업체와 ±0.2 mm를 지키는 레이저 커터가 똑같이 "⌀9"를 읽고도 서로 다른 부품을 납품합니다.

따라서 완전한 표기는 ⌀9가 아니라 ⌀9 H13입니다. 필드 하나가 늘어날 뿐이고, 가공 측은 더 이상 의도를 추측하지 않아도 됩니다.

오해 5: 클리어런스 홀은 공장 세부 사항이지 바이어 대상 규격이 아니다

B2B 수출에서는 이 지점에서 클리어런스 홀이 가공의 화제가 아니라 상업적 화제로 바뀝니다. 발주서가 나가기 전에 바이어의 엔지니어는 인터페이스를 확인합니다. 구멍 지름, 구멍 피치, 가장자리 거리, 플레이트 두께, 그리고 그 부품이 어느 볼트를 기준으로 설계되었는지입니다. 이 중 하나라도 도면이나 스펙 이미지에서 빠져 있으면 질문이 시작됩니다. 질문은 모두 지연이고, 답 없는 질문은 모두 "묻기 전에 답해 준" 공급업체를 선호할 이유가 됩니다.

해법은 더 긴 이메일이 아닙니다. 바이어가 이미 보고 있는 이미지 위에 실측 구멍 표기를 올리는 것입니다. 실제 지름과 그 공차 등급, 피치, 그리고 그 구멍이 기준으로 삼은 볼트 규격입니다. 이것은 사진을 다른 스타일로 바꾸는 작업과 다릅니다. 생성형 이미지 모델은 배경을 다시 그리고 그럴듯한 치수를 지어낼 수 있지만, 구멍을 측정하거나 공차를 제시할 수는 없습니다. 측정할 기하 형상이 없기 때문입니다. 실측 주석, 즉 지름을 실제 형상에 고정하고 공차를 텍스트로 함께 싣는 것이 엔지니어가 견적 근거로 삼을 수 있는 버전입니다.

이것을 제대로 하는 가치가 여기에 있습니다. 도면은 질문의 근원이기를 그치고 답이 되기 시작합니다. 같은 원칙을 부품의 나머지 부분에도 적용하고 싶다면, 산업용 스펙 다이어그램이 구멍 지름과 피치, 가장자리 거리가 함께 사는 곳이며, 클리어런스 홀을 지배하는 동일한 공차 논리가 상대 축의 H7/h6 끼워맞춤 공차도 지배합니다.

클리어런스 홀 스펙 다이어그램에 넣을 항목

이 여섯 가지 필드를 넣어 두면 "구멍 크기가 몇이죠?"라는 질문이 시작되기도 전에 사라집니다.

• 구멍 지름과 그 피트 계열 —— ⌀9가 아니라 ⌀9 H13입니다. 이 필드가 없으면 표기가 모호합니다.
• 그 구멍이 기준으로 삼은 볼트 규격과 강도 등급 —— M8, 8.8 등급입니다. 12.9 볼트와 8.8 볼트는 같은 토크에서 호환되지 않으며, 머리 표시가 그 등급을 적어 둔 유일한 장소입니다. A2-70과 A4-80 스테인리스 볼트 표기를 당연하게 여기지 말고 머리에서 읽어 내야 하는 것과 같은 논리입니다.
• 구멍 피치/중심 거리와 그 자체의 공차 —— 볼트는 두 개 이상의 구멍을 동시에 통과하므로, 피치 오차는 지름 오차와 똑같이 클리어런스를 잡아먹습니다.
• 가장자리 거리 —— 구멍과 플레이트 가장자리 사이에 남는 재료의 양입니다. 설계 결정이며 ISO 273의 일부가 아니므로 값을 명시해야 합니다.
• 플레이트 두께와 재질 —— 지압 면적은 두께에 좌우되고, 같은 구멍 지름에서도 두께가 다른 두 플레이트는 다르게 거동합니다.
• 클리어런스 홀인지 탭 구멍인지 —— 이 둘은 일상적으로 혼동되며, 클리어런스 홀 자리에 탭 구멍을 지정하면 재작업이 아니라 불량입니다.

어떤 피트를 선택할까

달리 선택할 강한 이유가 없다면 노멀을 고르십시오. 표준 자체의 숫자들이 그것을 중심으로 만들어졌고, 도면에 아무것도 적혀 있지 않을 때 바이어의 엔지니어가 전제하는 피트입니다.

FAQ

M8 볼트의 클리어런스 홀은 몇 mm인가요?

ISO 273:1979에 따르면 M8 볼트의 노멀(중간 계열) 클리어런스 홀은 9.0 mm입니다. 클로즈 피트는 8.4 mm, 루즈 피트는 10.0 mm입니다. 구멍은 8 mm가 아닙니다. 8 mm는 볼트의 호칭 지름이며, 그대로 뚫으면 깨끗하게 조립되지 않는 억지 끼워맞춤이 됩니다.

클로즈 피트, 노멀 피트, 루즈 피트의 차이는 무엇인가요?

ISO 273의 세 계열이며, 허용하는 클리어런스 크기 순으로 배열됩니다. 클로즈 피트(정밀 계열, H12)는 정밀 위치 결정을 위해 최소 클리어런스를 주고, 노멀 피트(중간 계열, H13)는 범용 기본값이며, 루즈 피트(거친 계열, H14)는 조정과 정렬 불량을 허용합니다. M8의 세 지름은 각각 8.4 mm, 9.0 mm, 10.0 mm입니다.

클리어런스 홀의 H13은 무슨 뜻인가요?

H13은 ISO 273이 중간(노멀) 계열에 짝지어 주는 공차역입니다. H는 하한이 호칭 지름이라는 뜻이므로 구멍이 작게 나올 수 없고, 13은 상한을 정하는 ISO 286 공차 등급입니다. 9 mm H13 구멍은 9.000 mm에서 9.220 mm 사이 어디에서나 측정될 수 있습니다.

클리어런스 홀과 탭 구멍은 같은 것인가요?

아닙니다. 클리어런스 홀은 볼트가 자유롭게 통과하도록 볼트보다 크게 뚫습니다. 탭 구멍은 탭 드릴 지름까지 뚫은 뒤 나사를 내어 볼트가 물리게 합니다. 지름도 공차도 표기도 다르며, 하나를 다른 하나로 지정하면 보통 부품을 폐기하게 됩니다.

제품 이미지나 스펙 시트에 클리어런스 홀을 어떻게 보여 주나요?

바이어가 이미 보는 이미지 위에 실측 표기를 올리십시오. 지름과 그 피트 계열, 피치와 그 공차, 그리고 그 구멍이 기준으로 삼은 볼트 규격입니다. 핵심은 그 숫자가 근사치가 아니라 실제 측정 지름이어야 한다는 점, 즉 엔지니어가 견적 근거로 삼을 수 있는 표기여야 한다는 것입니다. 사진 편집 도구는 픽셀을 옮길 수 있어도 구멍을 측정하지는 못합니다. 값은 주석을 실제 형상에 고정하고 공차를 텍스트로 함께 실을 때 나옵니다.

출처 및 참고 자료

• ISO 273:1979 — 패스너: 볼트와 나사용 클리어런스 홀 —— 표준 원문입니다. 초록은 1 mm에서 150 mm까지의 나사 호칭 지름에 대한 정밀·중간·거친 세 계열을 확인해 줍니다(2024년 현재 유효 확인).
• IS 1821:1987 — 볼트와 나사용 클리어런스 홀 치수(인도 표준국) —— ISO 273:1979와 동일한 국가 채택판이며, 정밀/중간/거친 표와 H12/H13/H14 공차역을 포함합니다.
• Engineers Edge — ASME B18.2.8-1999 (R2010)에 따른 미터 클리어런스 홀과 공차 —— 미터 클리어런스 홀 치수가 ISO 273과 일치하며, 그 표준이 M1부터 M150까지를 다룬다고 밝히고 있습니다.
• Albany County Fasteners — 클리어런스 홀 차트(클로즈·노멀·루즈 피트, 인치와 미터) —— 위 인치 계열 표에 사용한 참고 차트입니다.
• Fuller Fasteners — 축과 구멍의 ISO 공차(ISO 286) —— H13 내부 공차 값이며, 6–10 mm 구간의 +0.22 mm와 10–18 mm 구간의 +0.27 mm를 포함합니다.