KR20170067157A

KR20170067157A - 록 볼트

Info

Publication number: KR20170067157A
Application number: KR1020167004833A
Authority: KR
Inventors: 조나단 브루어; 칼 허산트
Original assignee: 아브델 유케이 리미티드
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2034-11-06
Also published as: EP3044466A1; JP2016535221A; KR102030889B1; EP3044466B1; CN105765241A; JP6364492B2; US20160215808A1; WO2015033330A1; US10393164B2; CN105765241B

Abstract

구멍을 가진 공작물 부재들속으로 설치하기 위한 록 볼트로서, 헤드 및 구속 그루브들 및 단일 풀 그루브(20)를 가진 테일 단부를 포함하고, 상기 풀 그루브와 일치하는 형상을 가진 콜렛을 포함한 설치 공구가 증가하는 당김 하중을 핀 테일에 가하기 위해 이용되어 콜렛을 공작물을 향해 가압하며, 유압 피스톤에 의해 가해지는 하중이 추가로 증감함에 따라 칼라(10)는 구속 그루브속에 스웨이징 성형되고 단일 풀 그루브에 의해 형성된 브레이커 그루브에서 핀 테일이 파괴될 때 또는 미리 정해진 최대값일 때 공구에 의해 가해지는 하중이 중단된다.

Description

록 볼트{LOCKBOLT}

본 발명은, 구멍이 형성된 공작물 부재들을 서로 고정시키기 위한 록 볼트 고정구(lockbolt fastener)에 관한 것이다.

문헌 (후크 인터내셔널 인크 사의) 영국 특허 제 GB444420 호에 공개된 록 볼트 고정구는, 고정구를 공작물에 설치할 때 파손되지 않고 소직경을 가지며 길이가 짧은 핀 테일(pin tail)을 가진 핀을 포함한다. 상기 문헌의 록 볼트는 핀 부분에 제공된 복수 개의 풀 그루브(pull groove)를 포함하고, 상기 그루브들은 설치 공구에 제공된 복수 개의 콜렛(collet)들과 연결된다.

상기 영국 특허 제 GB444420 호에 공개되는 비파괴 스템 록 볼트(non- break stem lock bolt)가 가지는 문제점에 의하면, 설치공구의 치형부(teeth)가 가지는 정상부는 핀에 제공되고 얕게 형성된 그루브들과 충분히 결합되지 못하고, 예를 들어, 상기 치형부들의 정상부들은 풀 그루브들의 정상부위에 직접 밀폐하게 되어 부하 및 미끄러짐이 증가되고 따라서 공구 및/또는 고정구가 손상된다.

또한, 공구의 치형부들은, 고정구의 모든 풀 그루브들과 축 방향으로 연결될 수 없어서 부하를 받는 상기 풀 그루브들은 고정구에 대해 과도한 응력(overstressing) 및 스트립핑(stripping)을 발생시킬 수 있다.

또한, 종래 기술의 실시예들을 구성하는 다수의 풀 그루브들 및 공구 치형부들은 콜렛속에 들어가는 각도에 대해 민감하여, 작업자는 공구를 작동시키기 전에 상기 고정구가 상기 콜렛내에서 정확하게 정렬되어 있는 지를 점검해야 한다.

복수 개의 풀 그루브들을 포함하는 종래 기술의 비파괴 스템 록 볼트 고정구들이 가지는 또 다른 문제점에 의하면, 공구에 얕게 형성된 풀링 치형부(pulling teeth)들 및 좁고 얕게 형성된 풀 그루브들이 특히 지저분한 작업 환경에서 부스러기들에 의해 쉽게 막힐 수 있다. 미세한 피치를 가진 복수 개의 그루브 콜렛 치형부들은 또한, 상기 내구성 록 볼트 고정구들이 종종 이용되는 실외 환경(예를 들어, 사막 지역에 위치한 태양광 발전소 구조체의 건물)에 흔하게 존재하는 모래 및 작은 돌에 의해 훨씬 더 많이 손상되기 쉽다.

다수의 풀 그루브 록 볼트를 제조하기 위해 복잡하고 따라서 비용이 많이 드는 나사 전조 공구가 필요하고, 핀에 형성되는 다수의 풀 그루브 형상부(form)들은 생산과정에서 검사를 어렵게 만들고 시간을 소비하게 만들어서 생산 시간 및 비용을 증가시킨다.

설치 공구에 형성되는 다수의 콜렛 치형부들은 치형부 주위에서 작은 반경을 요구하여 응력 및 부하를 증가시켜 크랙(cracking)이 조기에 발생된다. 이러한 치형부들을 제조하고 검사하는 작업은 상대적으로 복잡하고 따라서 더 많은 비용이 든다.

또한, 일반적인 제조 공차(manufacturing tolerance)에 의해 상기 풀 그루브와 치형부사이에 발생하는 오정렬(misalignment) 및, 풀 그루브와 치형부사이에 발생하는 피치 오차(pitch error)에 의하며 당김 부하(pulling load)의 분포는 불균일해지고 따라서 상대적으로 높은 국소 응력을 발생시켜 조기에 파손이 발생한다.

또한, 종래 기술을 따르는 공지의 비 파괴 스템 록 볼트 고정구들은 칼라들이 스웨이지(swaged) 성형되는 나선형 구속 그루브들을 포함하여, 탬퍼링(tampering) 또는 작업 풀림(working loose)에 의해 칼라는 구속 그루브들로부터 나사풀림된다는 점에서 불리할 수 있다.

또한, 설치된 록 볼트의 돌출 단부는 날카로운 풀 그루브 정상부를 포함할 수 있어서 작업자 또는 다른 작업 인원들을 다치게 할 수 있는 위험을 가진다.

또한, 공지된 록 볼트 고정구들은 상대적으로 높은 그루브 깊이 즉 상대적으로 넓은 피치를 가지고 상대적으로 넓은 구속 그루브들을 포함하여, 구속 부분의 길이부에 제공된 그루브의 숫자를 제한하게 된다. 스웨이지 가공될 때 칼라와 상호구속(interlocking)되는 표면의 갯수가 감소되기 때문에, 설치된 록 볼트의 전체 강도는 제한된다. 또한, 깊게 형성된 구속 그루브상에 칼라를 스웨이지 성형할 때, 칼라 재료가 상기 그루브에 불완전하게 충진될 수 있어서 설치 록 볼트의 전체 강도를 추가로 감소시킨다.

본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하는 록 볼트를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 제1 특징으로서 첨부된 청구항 제1항을 따르는 록 볼트를 포함한다.

본 발명은 상대적으로 작은 복수 개의 풀 그루브들보다는 상대적으로 큰 단일 풀 그루브를 가져서, 작업자는 더욱 용이하게 공구를 핀과 연결시킬 수 있는 데, 복수 개의 풀 그루브들을 포함한 종래기술의 실시예들보다 각도 정렬(angular alignment) 및 축 방향 위치 설정이 덜 중요하기 때문이다. 공구가 상기 록 볼트와 연결될 때 깊게 형성된 풀 그루브에 의해 록 볼트는 공구에 대해 초기 위치에 유지될 수 있다. 심지어 록 볼트가 공구의 종 방향 축에 대해 각을 형성할지라도, 공구를 조작하여 록 볼트의 각 위치 설정은 수정된다. 정렬 및 위치 설정이 종래기술의 실시예들보다 덜 중요하기 때문에, 사용자는 더욱 신속하고 간단하게 핀을 공구 노즈(tool nose)속으로 삽입하여 설치관련 생산성(installation productivity)이 향상된다.

본 발명을 따르는 단일 풀 그루브는 종래기술의 실시예를 따르고 상대적으로 얕은 복수 개의 그루브들보다 부스러기에 의해 막힐 가능성이 적다.

본 발명의 록 볼트는 종래기술을 따르는 복수 개의 풀 그루브를 가진 록 볼트보다 더욱 간단하고 저가격으로 제조될 수 있다. 또한, 그루브는 종래기술의 실시예들보다 더욱 크고 깊게 형성되기 때문에, 록 볼트는 제조 허용오차에 훨씬 덜 민감해진다. 또한, 단일 풀 그루브에 의해 피치 오차(pitch error)가 형성될 수 없다.

구속 부분은 평행한 형상을 가지고 즉 길이를 따라 일정한 대직경을 가지는 것이 선호된다.

본 발명의 구속 그루브들은 전체적으로 또는 사실상 원형 형상을 가지고, 따라서, 록 볼트가 설치된 후에 나사풀림(unscrewing) 작용에 의해 칼라가 핀으로부터 분리될 수 없고, 예를 들어, 칼라는 회전운동에 의해 상기 핀으로부터 분리될 수 없다.

구속 그루브들의 피치는 0.40mm 내지 2.13mm 범위를 가지고, 구속 그루브의 피치에 대한 구속 부분의 대직경이 가지는 비율은 11.15 내지 12.01 범위를 가진다. 상기 구속 그루브가 가지는 상대적으로 미세한 피치는, 스웨이징 성형된 영역의 길이에 대하여 칼라와 상호구속된(interlocked) 표면들의 갯수를 증가시킨다. 따라서, 상대적으로 넓은 피치를 가진 구속 그루브들을 포함한 종래기술의 실시예들이 가지는 공칭 고정 강도(nominal strength of fastening)에 비하여 공칭 고정강도가 증가된다. 또한, 상기 구속 그루브들이 가지는 상대적으로 얕은 형상에 의하면, 상기 칼라가 상기 핀 테일위에 스웨이징 성형될 때 각각의 그루브는 칼라 재료에 의해 거의 완전하게 충진되어 인장 상태를 가진 설치 록 볼트의 강도가 추가로 증가된다. 상대적으로 얕은 구속 그루브가 이용되면, 구속 그루브의 뿌리 직경(root diameter)이 더 크고 따라서 인장 및 전단 강도를 향상시키기 위해 핀의 횡단면 영역은 증가된다.

단일 풀 그루브의 접촉표면은 테이퍼 부분(tapered portion)에 의해 제공되는 것이 선호된다.

록 볼트의 핀 테일이 가지는 단부 섹션은 구속 부분보다 짧고 구속 부분의 최대직경보다 작은 최대 직경을 가지는 것이 선호된다.

상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 풀 그루브의 최소 직경의 비율은 0.50 내지 0.78 범위내에 있는 것이 선호된다.

상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 단부 부분의 최대 직경의 비율은 0.7 내지 1.0 범위내에 있는 것이 선호된다.

상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 단부 부분과 구속 그루브가 연장되는 핀 테일의 총 길이의 비율은 0.7 내지 1.2 범위내에 있는 것이 선호된다.

상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 풀 그루브가 연장되는 핀 테일의 길이의 비율은 0.3 내지 0.7 범위내에 있는 것이 선호된다.

상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 단부 부분이 연장되는 핀 테일의 길이의 비율은 0.26 내지 0.5 범위내에 있는 것이 선호된다.

상기 풀 그루브는 제1 테이퍼 섹션, 제2 테이퍼 섹션 및 상기 제1 테이퍼 섹션과 제2 테이퍼 섹션사이에 위치한 평평한 부분을 포함하고, 그루브 루트(groove root)는 길이에 걸쳐서 일정한 횡단면 영역을 가지는 것이 선호된다. 선택적인 실시예의 풀 그루브는 선택적인 프로파일을 가질 수 있다.

작업자가 상기 핀 및 칼라를 공작물속에 배열한 후에 그리고 설치 공구가 작동하여 칼라를 스웨이징 성형하여 록 볼트를 설치하기 전에 상기 칼라를 핀위의 초기 조립 위치에 유지시키는 유지 요소가 상기 록 볼트에 구성되는 것이 선호된다. 상기 유지 요소에 의하면, 설치작업이 수행되기 전에 상기 칼라가 상기 핀 테일로부터 떨어지지 않는 것이 보장되어 아래를 향하는 테일 단부와 핀 축이 수직을 형성할 때와 같은 어려운 작업 조건에서 특히 유리해 진다. 또한, 작업자에 의해 공구 노즈가 핀 테일위에 연결되기 때문에 유지작용에 의해 핀은 칼라로부터 돌발적으로 빠져나가는 것이 방지된다. 또한, 유지요소를 연결하면, 풀 그루브는 칼라로부터 충분히 돌출하여 공구 노즈와 콜렛이 연결되는 것이 보장된다.

상기 유지 요소는 상기 핀 테일상에 제공되고 얕게 형성된 평평부(flat) 또는 축 방향 슬롯을 포함하여, 상기 칼라의 관통 구멍에 제공된 탭은 상기 칼라의 탭이 회전하여 연결되는 제1 구속 그루브를 향해 이동하며 "가압-및 비틀기" 운동할 수 있다.

선택적으로, 상기 유지 요소는 상기 풀 그루브와 인접한 구속 부분의 섹션에 제공된 짧은 나선형 나사산 및 칼라의 관통 구멍내에 형성되고 짧은 일치하는 나사산, 나선 또는 탭을 포함하고, 상기 구속 부분에 제공된 나선형 나사산이 상기 관통 구멍과 연결된다. 상기 실시예에서, 록 볼트가 설치될 때, 상기 칼라는 원형의 구속 그루브속에 전체적으로 또는 대부분 스웨이징 성형되어, 상기 칼라와 핀은 나사풀림되는 위험이 존재하지 않는다.

또 다른 선택적인 유지 요소는 상기 칼라의 관통 구멍 또는 상기 핀 테일의 구속 그루브에 제공된 탄성중합체 재료의 비드 또는 링을 포함할 수 있다.

칼라와 핀이 서로 가압되어 탄성의 비드 또는 링을 압축하고 분리작용에 저항하는 저항 하중을 발생시킨다.

설치 공구가 다음 설치단계를 위해 이용될 때까지 상기 칼라를 상기 핀위에 유지하기 위한 충분한 정도의 유지하중이 상기 각각의 유지 요소에 의해 제공된다. 상기 설치 공구가 작동할 때, 유지하중은 설치 공구의 스웨이징 행정에 의해 극복되고 충분히 약해서 공작물속에 설치되는 동안 칼라의 시트 포착(sheet take-up) 및 스웨이징 성형작용에 악영향을 주지 않는다.

록 볼트의 핀 테일은 상기 풀 그루브 및 상기 핀 헤드와 떨어진 핀 테일의 단부 면사이에서 상기 풀 그루브와 인접한 스텝 형성 부분을 추가로 포함하고, 상기 스텝 형성 부분은 상기 단부 부분보다 더 큰 횡단면 영역을 가진다. 상기 스텝 형성 부분에 의해, 과도한 핀 테일 중량을 방지하는 동시에 하중과 응력을 효과적으로 분포시키는 핀 테일의 기하학적 형상이 제공된다.

또한, 스텝 형상의 단부에 의해 공구가 작동하기 전에 공구의 콜렛속으로 핀 테일이 용이하게 삽입된다.

록 볼트는 완전한 스웨이징 성형의 표시 수단을 추가로 포함하여, 록 볼트를 설치하는 동안 칼라가 핀의 구속 그루브에 완전히 스웨이징 성형되는 것을 시각적으로 표시한다. 상기 완전한 스웨이징 성형의 표시 수단은, 설치 공구의 앤빌에 의해 부분적으로 변형되거나 완전히 변형되고 상기 칼라의 플랜지의 외부 표면에 제공된 한 개이상의 돌출부 또는 돌기부들을 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 완전한 스웨이징 성형의 표시 수단은, 록 볼트가 설치될 때 칼라 플랜지의 외부 표면을 오목하게 만들고 설치 공구의 앤빌의 단부면에 제공되는 한 개이상의 돌출부 또는 돌기부들을 포함할 수 있다.

설치된 록 볼트의 스웨이징 성형된 칼라로부터 돌출한 상태로 유지되는 핀 테일의 부분은 날카로운 요소를 가지지 않고 따라서 각각의 그루브에 대하여 날카로운 정상부들을 가진 복수 개의 그루브들을 포함한 종래기술의 실시예보다 작업자 피해위험이 감소된다.

선택적인 실시예에서, 핀 테일은 공작물내에 록 볼트를 설치하는 동안 파손되도록 형성된다. 상기 실시예는, 핀 테일의 중량 또는 길이가 증가되는 것이 허용될 수 없는 조건에서 유리하다. 또한, 상기 실시예는, 스테인레스강 또는 알루미늄 합금의 핀들과 같이 핀의 재료가 파괴 표면에서 부식위험을 가지지 않을 때 유리하다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따라 록 볼트를 설치하기 위한 장치 및 방법 및, 본 발명을 따르고 핀을 롤링(rolling) 가공하여 테일 단부를 향해 재료를 이동시키고 풀 그루브와 근접한 위치에서 스텝 형성 부분을 성형하는 단계를 포함하며 핀을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 롤 성형(roll forming) 과정동안 금속이 유동하면, 예를 들어, 기계적으로 절단되는 그루브와 비교하여 핀 테일의 강도가 우수해진다.

본 발명에서 이용되는 설치 공구의 콜렛은 노즈 피스의 전방부를 너머 돌출하지 못해서 콜렛이 끌어 당겨지고 서로 근접함에 따라 종래기술의 실시예보다 작업자의 피해위험이 훨씬 더 감소된다. 또한, 공구가 떨어져 심하게 부딪히는 경우에 콜렛의 손상위험이 감소된다.

또한, 본 발명을 따르고 상대적으로 치수가 큰 콜렛의 내부 립은, 종래기술의 공구에 미세한 피치를 가진 복수 개의 콜렛 치형부들과 비교할 때, 부스러기로 막히거나 지저분하거나 실외 작업 환경에서 모래 또는 작은 돌에 의해 파손될 가능성이 적다.

본 발명을 따르는 콜렛 내부 립은, 종래기술을 따르는 복수 개의 풀링 조(pulling jaw) 공구들에서 필요한 풀링 조 치형부의 루트(root)에서 작은 반경을 요구하지 않기 때문에, 종래기술을 따르는 공구의 조에서 내부 립에 작용하는 응력은 감소되고, 조기에 크랙(cracking)이 발생될 가능성은 훨씬 적다.

상기 설치 공구는 가압될 수 있는 플런저를 추가로 포함하고, 상기 플런저가 가압되지 않을 때 설치 공구는 작동하지 못한다. 따라서 공구가 돌발적으로 작동할 수 없을 때 안전하게 된다.

플런저는 둥근 팁을 가질 수 있고, 오목 부분이 록 볼트 핀 테일의 단부면에 제공될 수 있으며, 플런저의 둥근 팁은 상기 오목 부분과 연결될 수 있다. 상기 둥근 팁이 연결되면, 설치 공구내에서 상기 핀 테일이 정확한 위치에 배열되고, 즉 공구가 작동하기 전에 상기 핀 테일이 공구 노즈내에서 축 방향으로 완전히 삽입되는 것이 보장되어 공구 손상 또는 작업자의 피해가 방지된다.

상기 설치 공구의 콜렛의 일부분은 상기 풀 그루브의 적어도 일부 형상과 짝을 이루는 형상을 가지는 것이 선호된다.

상기 설명과 같이 상기 핀 테일이 스텝 형성 부분을 포함하는 록 볼트를 설치할 때, 상기 스텝 형성 부분은 상기 콜렛의 내부 립과 접촉하기 위한 (상기 풀 그루브의 접촉 표면이외에) 추가의 표면을 효과적으로 제공하여, 상기 설치 공구가 접촉하는 표면의 횡단면 영역이 증가함에 따라 설치작업시 상기 핀 테일은 국소적으로 보강된다.

상기 록 볼트는 상기 핀 헤드 및 상기 구속 부분사이에서 제1 평평한 부분을 추가로 포함하고, 공칭 핀 직경의 세 배인 그립(grip) 성능을 가진 록 볼트에 대하여 상기 구속 부분의 길이에 대한 상기 제1 평평한 부분의 길이의 비율은 0.62 내지 1.27 범위에 있다. 상기 범위의 비율에 의하면, 전단 평면내에 구속 그루브들이 존재하지 않기 때문에 구속 부분의 길이에 대해 상대적으로 짧은 평평한 부분을 가진 록 볼트에 비하여 록 볼트의 전단강도가 증가된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 단지 예를 들어 설명된다.

도 1은, 본 발명을 따르고 상기 록 볼트를 공작물속에 설치할 준비된 유압 작동식 설치 공구속에 삽입되는 록 볼트의 측단면도.
도 2는, 유지 요소가 연결상태를 가질 때 도 1의 영역(II)에 도시된 도 1의 공구가 설치된 상태 및 록 볼트를 상세하게 도시한 횡단면도.
도 2a 및 도 2b는, 본 발명을 따르는 선택적인 록 볼트들의 핀 테일을 도시한 부분 측면도.
도 3a는, (명확한 이해를 위해 록 볼트가 도면에서 제거되고) 도 1의 설치 공구를 도시한 정면도 및선(I)을 따라 본 횡단면도.
도 3b는, 도 3a의 영역(IIIb)에 도시된 설치공구의 일부분을 도시한 세부도면.
도 4는 본 발명을 따르고 록 볼트를 설치할 준비되고 도 3b의 선(IV-IV)을 따라 본 공구의 횡단면도.
도 5a 및 도 5b는, 명확한 이해를 위해 칼라의 유지요소를 제거하고 본 발명을 따르는 록 볼트 핀을 도시한 단순 측면도.
도 5c는, 본 발명을 따르는 록 볼트 칼라의 단순 측면도.
도 5d는, 완전한 스웨이징 성형의 표시수단을 포함하고 본 발명을 따르는 선택적인 록 볼트 칼라의 종 방향 단면도.
도 5e는 도 5d에 도시된 선택적인 록 볼트 칼라의 단부 도면.
도 5f는, 도 5d에 도시된 선택적인 록 볼트 칼라의 사시도.
도 6 내지 도 15는, 공구, 공작물 및 록 볼트가 단면 또는 부분 단면으로 표시되고 본 발명을 따르는 록 볼트의 설치단계를 도시한 도면.
도 16은, 본 발명을 따르는 록 볼트의 선택적 실시예의 설치 단계를 도시한 도면.
도 17은, 본 발명을 따르는 록 볼트의 또 다른 선택적 실시예를 설치하는 단계를 도시한 도면.
도 18a는, (명확한 이해를 위해 록 볼트 핀 및 공작물이 제거되고) 설치된 후에 도 5d 내지 도 5f의 선택적인 칼라를 도시한 단부도면.
도 18b는 도 18a의 선택적인 칼라의 측면도.
도 18c는 도 18a에 도시된 선택적인 칼라의 사시도.
도 19a는, 본 발명을 따르는 선택적인 설치 공구 앤빌 부분을 도시한 단부 도면.
도 19b는 도 19a의 앤빌을 도시한 사시도.
도 19c는 도 19a의 앤빌을 도시한 측면도.

도면들을 참고할 때, 본 발명의 제1 특징을 따르는 록 볼트(2)는, 핀 테일(pin tail)(6) 및 핀 헤드(pin head)(8)를 포함한 핀(4) 및, (도 7의) 관통 구멍(12) 및 외부 표면(13)을 가진 플랜지(11)를 가지는 칼라(10)를 포함한다. 상기 핀 테일(6)은, 원형의 구속 그루브(18)들을 포함한 구속 부분(36), 상기 구속 부분(36) 및 핀 헤드(8) 사이에 위치한 제1 평면 부분(14), 상기 핀 헤드(8)로부터 떨어져 위치한 핀 테일(6)의 단부 면(22) 및 상기 구속 부분(36) 사이에 위치한 단일 풀 그루브(20)를 포함한다. 상기 구속 부분(36)은 도 5b에 도시된 것처럼 대직경(D)을 가지고 평행한 형상을 가지며 즉, 길이를 따라 일정한 대직경을 가진다. 상기 핀 테일(6)의 단부 면(22) 및 구속 그루브(18) 사이에 단부 부분(80)이 제공된다. 상기 단부 부분(80)은 평평하고 평행한 측부들을 가지며, 즉 길이를 따라 일정한 횡단면 영역을 가진다. 또한, 상기 단부 부분(80)은 상기 구속 부분(36)의 길이에 대하여 짧게 형성되고 상기 구속 부분(36)의 최대 직경보다 상대적으로 작은 최대 직경을 가진다. 예시적인 실시예에 의하면, D는 상기 구속 부분(36)의 최대 직경이고, G는 상기 풀 그루브(20)의 최소 직경이며(도면들에 도시된 실시예에서 상기 풀 그루브(20)의 최소 직경은 그루브 루트(groove root)(28)에 위치하고), T는 상기 단부 부분(80)의 최대 직경일 때, 다음 관계가 적용된다.

G = 0.675 D( 및 더 큰 값이 0.50D 내지 0.78D 범위내에 있다),

T = 0.836 D( 및 더 큰 값이 0.7D 내지 1.0D 범위내에 있다).

또한, L이 상기 풀 그루브(20)와 단부 부분(80)이 연장되는 핀 테일(6)의 전체 길이이고, N이 상기 단부 부분(80)이 연장되는 길이이며, M이 상기 풀 그루브(20)가 연장되는 길이일 때, 다음 관계가 적용된다.

L = 0.936 D( 및 더 큰 값이 0.7D 내지 1.2D 범위내에 있다),

M = 0.581 D( 및 더 큰 값이 0.3D 내지 0.7D 범위내에 있다),

N = 0.355 D( 및 더 큰 값이 0.26D 내지 0.5D 범위내에 있다).

4.8mm(3/16") 내지 25.4mm(1") 범위의 공칭 직경을 가진 핀들에 대하여 평면 부분(14)의 길이, 구속 부분(36)의 길이 및 상기 제1 평면 부분 길이와 상기 구속 부분 길이의 비율이 아래 표 1에 제공된다. 각 경우, 선택된 핀 길이는 공칭 핀 직경에 대하여 적어도 세 배인 총 결합 두께(joint thickness)를 고정할 수 있는 길이이다. 상기 구속 부분(36)의 길이에 대하여 상기 핀 테일 상의 제1 평면 부분(14)이 가지는 길이의 비율은 전형적으로 0.62 내지 1.27이다.

공칭 핀 직경(mm)	제1 평면부분 길이(mm)	구속부분 길이(mm)	비율
4.8	8.81	14.13	0.62
6.4	14.67	17.71	0.83
7.9	17.56	20.52	0.86
9.5	20.60	23.10	0.89
12.7	29.98	31.58	0.95
15.8	36.33	36.63	0.99
19.0	49.03	43.13	1.14
22.2	61.73	48.39	1.28
25.4	68.08	53.59	1.27

실시예에 의하면, 4.8mm(3/16") 내지 25.4mm(1") 범위의 공칭 직경을 가진 핀들에 대하여 상기 구속 부분(36)의 대직경(D), 구속 그루브(18)의 피치 및 상기 구속 그루브의 피치에 대한 구속 부분의 대직경의 비율이 아래 표 2에 제공된다. 상기 구속 그루브(18)의 피치는 전형적으로 0.40mm 내지 2.13mm 범위에 있고, 상기 구속 그루브(18)에 대해 상기 구속 부분(36)의 대직경(D)이 가지는 비율은 전형적으로 11.15 내지 12.01이다.

공칭 핀 직경(mm)	구속 부분 대직경(mm)	구속 그루브 피치(mm)	비율
4.8	4.65	0.40	11.62
6.4	6.06	0.53	11.36
7.9	7.61	0.67	11.41
9.5	9.26	0.80	11.57
12.7	12.45	1.07	11.67
15.8	15.57	1.40	11.15
19.0	18.67	1.57	11.85
22.2	21.97	1.83	12.01
25.4	25.10	2.13	11.76

단일 풀 그루브(20)는 제1 테이퍼 섹션(tepered section)(26), 제2 테이퍼 섹션(30)(상기 제2 테이퍼 섹션(30)은 상기 제1 테이퍼 섹션(28)보다 핀(6)의 테일 단부(22)와 더 근접하다), 및 제1 테이퍼 섹션(tepered section)(26) 및 제2 테이퍼 섹션(30) 사이에서 길이를 따라 일정한 횡단면 영역을 가진 그루브 루트(groove root)(28)를 포함하고, 상기 그루브 루트(28)는 핀 테일(6)의 축과 평행한다.

도 6 내지 도 15는, 설치 공구(100)를 이용하여 공작물 부재(130,140)들을 포함한 공작물이 가지는 구멍(120, 122)들속에 록 볼트(2)를 설치하여 공작물 부재(130,140)들을 서로 고정하기 위한 연속적인 단계들을 도시한다.

처음에 도 6에 도시된 것처럼, 헤드의 하측부(34)가 공작물의 후방 표면(152)과 접촉할 때까지 상기 핀(4)은 작업자가 손을 이용하여 공작물의 후방 측부(150)로부터 공작물 부재(130,140)의 구멍(120,122)속으로 삽입된다.

상기 단계에서 핀 테일(6)의 일부분은 공작물의 전방 측부(16)로부터 돌출한다. 다음에, 도 7에 도시된 것처럼, 상기 칼라(10)는 사용자에 의해 공작물의 전방 측부(16)로부터 상기 핀 테일(6)의 돌출 단부에 조립된다.

상기 칼라(10)가 상기 핀(4)위에 조립된 후에, 상기 칼라(10)는 상기 핀(4)위에서 초기 조립 상태로(연결된 위치에) 완전하게 유지된다. 상기 완전한 연결(positive engagement)은 유지 요소(retaining feature)(24)에 의해 형성된다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 상기 유지 요소(24)는 "가압 및 비틀기(push- and- twist)" 요소이고, 상기 핀 테일(6)위에 제공되고 얕은 축 방향 슬롯(56) 및, 상기 칼라(10)의 관통 구멍(12)위에 제공된 탭(tab)(52)을 포함한다. 상기 축 방향 슬롯(56)에 의해 상기 탭(52)은 상기 구속 부분(36)의 구속 그루브(18)에 대해 아래로 이동할 수 있다. 다음에 상기 칼라는 180°회전하여 상기 탭(52)은 상기 제1 구속 그루브(18)와 연결된다. 도 2에서, 상기 유지 요소(24)는 연결위치에 배열된다. 명확한 이해를 위해, 상기 유지 요소(24)는 설치 시퀀스에 관한 도면들에 도시되지 않는다.

상기 설치 공구가 다음 설치 단계를 위해 이용될 때까지 상기 유지 요소(24)는 상기 핀위에 칼라를 유지하기 위해 충분한 정도의 유지하중을 제공한다. 상기 설치 공구가 작동할 때, 상기 유지하중은 상기 설치 공구의 스웨이징 행정(swaging stroke)에 의해 극복되고 충분히 약해서 공작물속으로 설치되는 동안 상기 칼라(10)의 스웨이징 작용 및 시트 테이크업(sheet take-up)과정에 부정적인 영향을 주지 않는다.

다음에, 상기 록 볼트(2)는 상기 설치 공구(100)를 이용하여 공작물속으로 설치된다. 상기 설치 공구(100)는 노즈 피스(108)에 의해 둘러싸이는 ( 도 10내지 도 14에 도시된) 분할된 콜렛(split collet)(102)을 포함한다.

(도 11b 내지 도 11c에서 가장 명확하게 도시된) 둥근 팁(rounded tip)(114)을 가진 (도 11 내지 도 14의) 돌출한 플런저(sprung plunger)(104)가 상기 설치 공구(100)내에 제공되고, 상기 플런저는 상기 록 볼트 핀의 단부면(22)내에 제공된 오목한 요홈(32)과 연결된다. 상기 핀 테일(6)이 상기 개방된 콜렛(102)내부로 들어갈 때 상기 플런저는 상기 록 볼트 핀의 단부 면(22)에 의해 가압된다. 상기 플런저(104)가 오목한 요홈(32)내에 연결되면, 상기 핀 테일이 상기 설치 공구(100)내에서 정확한 위치에 배열되고 즉 공구 축에 대해 허용될 수 없는 각도로 기울어지지 못하는 것이 보장된다. 상기 플런저(104)가 가압되어 작업자는 록 볼트(2)가 설치되기 시작한다. 핀 테일이 상기 공구 콜렛내에 부정확하게 배열되거나 핀 없이 공구가 불안하게 작동하여 작업자를 곤란하게 만드는 위험이 방지된다.

설치 공구(100)가 작동할 때 (도 1에 도시된 ) 유압 피스톤(106)은 상기 콜렛(102)에 대해 당김 하중(pulling force)을 증가시켜서 상기 풀 그루브(20)를 통해 핀 테일(6)에 대해 당김 하중을 작용시킨다. 상기 콜렛(102)이 상기 설치 공구(100)속으로 끌어당겨질 때 상기 노즈 피스(108)에 형성된 테이퍼 구조의 앤빌(anvil) 부분(112)에 의해 상기 콜렛(102)은 핀 테일(6)의 단부 근처에서 밀폐되고, 상기 콜렛(102)의 내부 립(lip)(110)은 제2 테이퍼 섹션(tapered section)(30)에 의해 제공된 접촉 표면에서 단일 풀 그루브(20)와 연결된다. 도면에 도시된 실시예에서, 상기 콜렛(102)의 내부 립(110)은 상기 풀 그루브(20)의 적어도 일부분과 짝을 이루는 형상을 가지고 즉, 상기 풀 그루브(20)의 제2 테이퍼 섹션(30) 및 그루브 루트(28)와 짝을 이루는 형상을 가져서 상기 콜렛(102)은 상기 제2 테이퍼 섹션(30) 및 그루브 루트(28)와 연결된다.

유압 피스톤(106)에 의해 상기 콜렛(102)에 가해지는 당김 하중은, 상기 풀 그루브(20)의 테이퍼 섹션(30)에 의해 제공된 접촉 표면을 통해 핀 테일(6)로 전달된다. 따라서, 또한, 상기 콜렛(102)이 상기 설치 공구(100)속으로 끌어 당겨질 때 상기 핀 테일(6)은 상기 설치 공구(100)를 향해 끌어 당겨진다.

따라서, 상기 콜렛(102)이 상기 유압 피스톤(106)에 의해 상기 설치 공구(100)속으로 추가로 끌어 당겨질 때 상기 노즈 피스(108)의 앤빌 부분(112)은 칼라(10)와 접촉하고, 상기 칼라(10)는 상기 핀 헤드(8)를 향해 상기 앤빌 부분(112)에 의해 점진적으로 가압된다. 따라서 상기 공작물 부재(130,140)들은 서로 가압되어 이들사이에서 간격을 밀폐시키고 클램프 부하(clamp load)가 공작물에 가해진다. 상기 설치 공구(100)에 의해 가해지는 하중이 증가됨에 따라, 앤빌 부분(112)은 점차적으로 상기 핀 테일(6)의 구속 그루브(18) 속에 칼라(10)를 스웨이지 가공하고, 즉 상기 칼라(10)의 재료는 구속 그루브(18)속으로 가압된다.

상기 설치 공구에 의해 가해지는 하중 따라서 상기 구속 그루브(18)에 대한 상기 칼라(10)의 스웨이징 작용은, 상기 하중이 미리 설정된 최대값에 도달할 때, 중지된다. 다음에 유압 피스톤(106)은 사전 작동 위치로 귀환하고, 상기 앤빌 부분(112)은 완전히 스웨이징 가공된 칼라(10)로부터 빼내어 진다. 상기 칼라(10)가 상기 핀 테일(6)에 대해 완전히 스웨이징 가공될 때, 상기 칼라는 상기 핀(4)에 단단히 고정되고 두 개의 부품들은 돌발적으로 분리될 수 없다.

상기 실시예에서, 상기 핀 테일(6)의 단부는 상기 록 볼트(2)가 공작물속에 설치되는 동안 파손되지 않는다. 그러나 도 16에 도시된 록 볼트(2')의 선택적인 실시예에 의하면, 단일 풀 그루브(20')가 제1 실시예의 풀 그루브(20) 보다 깊게 형성되기 때문에, 실치과정동안 상기 핀 테일(6')의 단부 부분(80')은 파손되며, 즉 제1 테이퍼 섹션(26') 및 제2 섹션(30')은 제1 부분의 제1 테이퍼 섹션 및 제2 섹션보다 깊다( 그 결과 그루브 루트(28')는 상대적으로 작은 직경을 가진다). 그러므로 상기 풀 그루브는 브레이커 그루브(breaker groove)로서 작동한다. 상기 실시예에서, 상기 설치 공구는, 상기 핀 테일이 상기 브레이커 그루브 풀 그루브(20)에서 파손될 때까지 상기 핀 테일(6')에 대해 당김 하중을 가한다. 상기 파손된 핀 부분(80')은 설치 사이클 이후에 설치 공구(100)로부터 배출된다. 상기 실시예에서, (도 16에 도시되지 않은) 콜렛(102)의 내부 립(110)은 상기 풀 그루브(20')의 내부립과 일치할 수 없지만, 공구의 하중은 아직까지 테이퍼 섹션(30')에 의해 제공된 접촉 표면을 통해 핀 테일(6')로 전달될 것이다.

(도면에 도시되지 않은) 또 다른 실시예에 의하면, 접촉 표면은 풀 그루브의 선택적 요소, 예를 들어, 상기 핀 테일(6)의 축에 대해 90°인 접촉 표면을 제공하는 숄더(shoulder)에 의해 형성될 수 있다.

선택적으로, 유지 요소(24)는 상기 핀 테일(6')의 섹션에 제공된 (도 2a의) 짧은 나선형 나사산(54) 및 상기 구속 부분 나사산이 연결되는 칼라(10)의 관통 구멍(12)에 제공되고 일치하는 짧은 나사산 또는 탭(tab) 또는 나선 부분을 포함할 수 있다. 상기 칼라(10)가 원형의 구속 그루브(18)속에 전체적으로 또는 대체로 스웨이징 성형됨에 따라 상기 칼라와 핀 테일(6)이 풀어질 위험은 제거된다.

또 다른 선택적 실시예에 의하면, 유지 요소(24)는 상기 칼라(10)의 관통 구멍(12) 또는 상기 핀 테일(6)의 구속 그루브(18)에 제공된 탄성중합체 재료의 비드(bead) 또는 링을 포함할 수 있다.

선택적 실시예에 의하면, 서로 다른 프로파일 예를 들어, 단지 두 개의 테이퍼 섹션(26,30)들을 포함하며 평행한 그루브 루트(28), 즉 길이를 따라 일정한 횡단면 영역을 가진 그루브 루트를 포함하지 않는 풀 그루브가 제공될 수 있다. 선택적 형상을 가진 풀 그루브(20")의 예가 도 2a에 도시된다. 유사하게, 상기 설치 공구 콜렛(102)의 형상, 프로파일 및 구조는 또한 상이할 수 있다. 좀더 구체적으로 말하면, 상기 콜렛(102)의 내부 립(110)이 가지는 형상은 부분적으로 상기 풀 그루브(20)의 형상과 일치하지 못할 수 있다. 그러나 상기 풀 그루브의 테이퍼 섹션 및 상기 콜렛(102)의 내부 립(110)사이에 접촉이 아직도 형성된다.

상기 핀 테일(6)의 단부 부분(80)은 평평하고 길이를 따라 일정한 횡단면 영역을 가진다. 그러나 상기 단부 부분(80)은, 선택적으로 두 개의 테이퍼 섹션(82,84)들 및 테이퍼 섹션(82,84)들사이에 위치하고 더 짧은 평평한 부분(86)을 포함한 단부 부분(80")과 같은 서로 다른 프로파일을 가질 수 있다.

도 2b에 도시된 선택적인 단부 부분과 같이, 핀 테일(6)은 상기 풀 그루브(20"')와 인접하고 단부 부분(80"을 향해 계단 형상 부분(stepped portion)(88)을 포함할 수 있다. 상기 계단 형상 부분(88)은 평평한 단부 부분(80"')보다 더 큰 횡단면 영역을 가진다. 제조과정에서 상기 계단 형상 부분은 상기 핀 테일(6)이 압연되는 동안 이동하는 재료에 의해 생산된다. 롤 성형(roll forming)하는 동안 금속 유동은 예를 들어, 기계식 절삭(machine- cut)가공되는 그루브보다 핀 테일(6)에 대해 더 우수한 강도를 제공한다.

상기 계단 형상 부분(88)에 의해, 상기 콜렛(102)의 내부 립(110)과 접촉하기 위한 추가적인 표면(90)이 효과적으로 제공되어, 설치 공구가 접촉하는 표면의 횡단면 영역이 더 커짐에 따라 설치 작업시 핀 테일의 국소 보강작용이 형성된다.

상기 실시예에 의하면 설치 공구에 제공되는 플런저와 연결되는 록 볼트의 핀테일의 단부 면에 오목부(dimple)가 구성되지만, 도 17에 도시된 선택적 실시예에 의하면 오목부 및 플런저가 구성되지 않는다. 도 17에 도시되고 록 볼트와 연결된 공구에 의하면, 상기 록 볼트의 종 방향 축이 공구의 종 방향과 정렬되지 않는다. 정렬되지 않은 각위치에도 불구하고, 단일 풀 그루브(20)가 가지는 깊이 때문에, 상기 공구 및 록 볼트는 연결된 상태를 유지한다. 공구에 대해 록 볼트(2)가 형성하는 정렬된 각위치는 설치 공구(100)의 작동에 의해 수정된다.

본 발명을 따르는 록 볼트의 선택적 실시예는 완전한 스웨이징 성형의 표시수단을 포함한다. 도 5d 내지 도 5f의 예에서, 완전한 스웨이징 성형의 표시수단은 칼라(10')의 플랜지(11')의 외부 표면(13')에 제공된 돌출부(58)를 포함한다. 록 볼트가 설치될 때 설치 공구(100)의 앤빌 부분(112)이 상기 돌출부(58)에 도달하면, 돌출부(58)는 적어도 부분적으로 변형된다.

상기 칼라(10')가 상기 핀 테일(6)상에 완전히 스웨이징 성형되도록 상기 앤빌 부분(112)이 한점에 도달한 후에야 상기 돌출부(58)들은 가압된다. 따라서, 상기 설가 상기 록 볼트로부터 빠져나올 때, 작업자는 상기 돌출부(58)들이 적어도 부분적으로 가압된 것을 점검할 수 있고 이에 따라 상기 핀 테일(6)에 상기 칼라(10')가 완전히 스웨이징 성형된 것을 확인할 수 있다. 도 5d 내지 도 5f에 도시된 칼라가 설치된 후에 상태가 도 18a 내지 도 18c에 도시된다( 상기 록 볼트가 설치되는 공작물 및 록 볼트핀이 명확한 이해를 위해 제거된다). 돌출부(58)들은 상기 앤빌 부분(112)에 의해 부분적으로 변형된다. 세 개의 돌출부(58)들이 칼라(10') 주위에서 동일한 거리를 두고 제공됨에 따라, 작업자는 상기 칼라(10')가 칼라(10')의 전체 주변부 주위에서 상기 핀 테일(6)상에 완전히 스웨이징 성형된 것을 확인할 수 있다.

도 19a 내지 도 19c에 도시된 선택적 실시예에 의하면, 완전한 스웨이징 성형의 표시수단은 공구의 상기 앤빌 부분(112')의 단부 면(59)에 제공된 한 개이상의 돌출부(60)들을 포함하고, 상기 칼라(10)가 상기 핀 테일(6)상에 완전히 스웨이징 성형될 때 돌출부(60)들이 상기 칼라(10)의 플랜지(11)의 외부 표면(13)속으로 가압되어 상기 성형 공궈(100)가 상기 록 볼트로부터 분리될 때 상기 칼라(10)가 상기 핀 테일(6)위에 완전히 스웨이징 성형된 것을 표시하도록 상기 돌출부(60)들이 배열된다. 동일한 거리를 두고 이격된 세 개의 돌출부(60)들이 제공되기 때문에, 작업자는 상기 칼라(10)의 전체 주변부 주위에서 상기 칼라(10)가 상기 핀 테일(6)상에 완전히 스웨이징 성형된 것을 확인할 수 있다.

10.....칼라,
20.....풀 그루브.

Claims

칼라 및 핀을 포함하는 록 볼트 고정구로서,
상기 핀은 핀 헤드 및 공작물 부재내부의 정렬된 구멍들을 통해 삽입되는 핀 테일을 포함하고,
상기 핀 테일은 구속 그루브들을 포함한 구속 부분 및 단지 한 개의 풀 그루브를 포함하며, 상기 풀 그루브는 제1 테이퍼 섹션, 제2 테이퍼 섹션 및 상기 제1 테이퍼 섹션과 제2 테이퍼 섹션사이에 위치한 평평한 부분을 포함하고, 상기 풀 그루브는 상기 구속 부분 및 상기 핀 헤드로부터 떨어진 핀 테일의 단부면사이에 제공되며, 상기 풀 그루브 및 단부 면사이에 제공된 단부 부분을 포함하고,
상기 칼라는 상기 구속 그루브위에 끼워 맞춤되고 상기 구속 그루브위에 스웨이징 성형되며, 상기 풀 그루브의 상기 테이퍼 섹션들 중 한 개가 접촉 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 풀 그루브와 단부 부분이 결합된 길이는 구속 부분의 길이보다 짧고 구속 부분의 최대 직경보다 작은 최대 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 부분은 길이를 따라 일정한 대직경을 가지는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 그루브는 원형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 풀 그루브의 최소 직경의 비율은 0.50 내지 0.78 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 단부 부분의 최대 직경의 비율은 0.7 내지 1.0 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 단부 부분과 구속 그루브가 연장되는 핀 테일의 총 길이의 비율은 0.7 내지 1.2 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 풀 그루브가 연장되는 핀 테일의 길이의 비율은 0.3 내지 0.7 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 구속 부분의 최대 직경에 대한 상기 단부 부분이 연장되는 핀 테일의 길이의 비율은 0.26 내지 0.5 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 풀 그루브의 평평한 부분은 길이에 걸쳐서 일정한 횡단면 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 핀위의 최초 조립 위치에 칼라를 유지하기 위해 유지 요소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제11항에 있어서, 상기 유지 요소는 상기 풀 그루브와 인접한 구속 부분의 섹션에 제공된 나선형 나사산 및 칼라의 관통 구멍내에 형성되고 일치하는 적어도 한 개의 나사산, 나선 또는 탭을 포함하고, 상기 구속 부분에 제공된 나선형 나사산이 상기 관통 구멍과 연결되는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제11항에 있어서, 상기 유지 요소는 상기 핀 테일에 제공되고 얕은 평평부(flat) 또는 축 방향 슬롯을 포함하여, 상기 칼라의 관통 구멍에 제공된 탭은 상기 칼라의 탭이 회전하여 연결되는 상기 구속 부분의 제1 구속 그루브를 향해 이동하며 "가압-및 비틀기" 운동하는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제11항에 있어서, 상기 유지 요소는 상기 칼라의 관통 구멍 또는 상기 핀 테일의 구속 그루브에 제공된 탄성중합체 재료의 비드 또는 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 상기 핀 테일은 상기 풀 그루브 및 상기 핀 헤드와 떨어진 핀 테일의 단부 면사이에서 상기 풀 그루브와 인접한 스텝 형성 부분을 추가로 포함하고, 상기 스텝 형성 부분은 상기 단부 부분보다 더 큰 횡단면 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀 헤드 및 상기 구속 부분사이에서 평평한 부분을 추가로 포함하고, 공칭 핀 직경의 적어도 세 배인 총 연결 두께를 고정할 수 있는 길이를 가진 핀에 대하여 상기 구속 부분의 길이에 대한 상기 평평한 부분의 길이의 비율은 0.62 내지 1.27 범위에 있는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제1항에 있어서, 완전한 스웨이징 성형의 표시수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
제17항에 있어서, 상기 완전한 스웨이징 성형의 표시수단은 칼라 플랜지의 외부 표면에 제공된 한 개이상의 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부들은 설치공구의 앤빌 부분의 하중이 작용할 때 적어도 부분적으로 변형되거나 파손되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 록 볼트.
록 볼트를 설치하기 위하여 제1항을 따르는 록 볼트 및, 노즈 피스에 의해 둘러싸이는 콜렛을 포함한 설치 공구를 포함하고, 상기 노즈 피스가 테이퍼구조의 앤빌 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서, 상기 설치 공구는 가압될 수 있는 플런저를 추가로 포함하고, 상기 플런저가 가압되지 않을 때 설치 공구는 작동하지 못하는 것을 특징으로 하는 장치.
제20항에 있어서, 상기 플런저는, 상기 록 볼트 핀 테일의 단부면에 형성된 오목요소와 연결될 수 있고 둥글게 형성된 팁을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서, 상기 콜렛의 일부분은 상기 풀 그루브의 적어도 일부 형상과 짝을 이루는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서, 상기 공구는 상기 앤빌 부분에 형성된 적어도 한 개의 돌출부를 추가로 포함하고, 상기 적어도 한 개의 돌출부는 상기 록 볼트가 설치될 때 상기 칼라의 플랜지의 외부 표면을 변형하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
유입 피스톤 및 테이퍼 구조의 앤빌 섹션을 가진 노즈 피스에 의해 둘러싸인 콜렛을 포함한 설치 공구를 이용하여 구멍을 가진 공작물 부재를 포함한 공작물속에 제1항의 록 볼트를 설치하여 공작물 부재들을 서로 고정시키기 위한 방법에 있어서,
핀 헤드의 하측부가 상기 공작물의 후방 측부와 접촉하고 상기 핀 테일이 상기 공작물의 전방 측부로부터 부분적으로 돌출할 때까지 공작물의 후방 측부로부터 공작물의 구멍속으로 핀을 삽입하는 단계,
상기 공작물의 전방 측부로부터 상기 핀 테일의 돌출 단부상에 칼라를 끼워 맞추는 단계,
상기 설치 공구를 작동시키고 상기 콜렛에 당김 하중을 가하여, 상기 노즈 피스의 앤빌 섹션에 의해 상기 콜렛이 밀폐되고 따라서 상기 풀 그루브의 접촉표면과 연결되며, 상기 풀 그루브에 의해 상기 핀 테일에 당김 하중이 가해지는 단계,
다음에 상기 칼라는 상기 공작물 부재들을 향해 가압되고 상기 공작물 부재들을 서로 모으는 단계, 및
다음에 상기 노즈 피스의 공구 앤빌 섹션에 의해 하중이 상기 칼라에 가해져서, 상기 핀 테일의 구속 그루브속에 상기 칼라가 점차로 스웨이징 성형되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 공구에 의해 가해진 하중이 미리 설정된 최대 값에 도달할 때 상기 하중은 중단되고 상기 앤빌 부분은 상기 칼라로부터 빠지는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 핀 테일의 일부분이 상기 풀 그루브에 의해 형성된 브레이커 그루브를 파손시킬 때 상기 공구에 의해 가해진 하중은 중단되는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 록 볼트는 유지 요소를 추가로 포함하여, 상기 칼라가 상기 핀에 끼워 맞춤된 후에 그리고 상기 설치공구가 상기 록 볼트를 공작물속에 설치하기 위해 이용되기 전에 상기 칼라는 초기 조립상태를 가지며 상기 핀위에 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 칼라의 플랜지의 외부 표면은 한 개이상의 돌출부들을 가지고, 록 볼트를 설치하는 동안 상기 칼라가 상기 핀 테일상에 완전히 스웨이징 성형된 후에 상기 공구의 앤빌 부분에 의해 상기 돌출부들의 적어도 일부분이 변형되거나 파손되는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 공구 앤빌은 한 개이상의 돌출부를 가지고, 록 볼트를 설치하는 동안 상기 칼라가 상기 핀 테일상에 완전히 스웨이징 성형된 후에 상기 돌출부들은 상기 칼라의 플랜지의 외부 표면의 일부분을 변형시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 핀을 롤링(rolling)하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 핀 테일의 재료가 이동하여 계단 형상 부분을 형성하고, 상기 계단 형상 부분은 단부 부분보다 더 큰 횡단면 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
구멍을 가진 공작물 부재들을 포함한 공작물속에 제1항의 록 볼트를 설치하기 위한 공구로서,
상기 공구는 유압 피스톤 및 콜렛을 포함하고, 상기 공구가 작동할 때 상기 콜렛은 개방 위치로부터 밀폐위치로 이동하며 상기 유압 피스톤에 의해 상기 공구속으로 끌어 당겨지며, 상기 콜렛은 록 볼트 주위에 밀폐되도록 구성되어 상기 록 볼트의 풀 그루브가 내부 립과 연결되어 록 볼트는 상기 공구속으로 끌어 당겨지는 것을 특징으로 하는 공구.
제31항에 있어서, 상기 풀 그루브 및 상기 핀 헤드와 떨어진 핀 테일의 단부면사이에서 상기 풀 그루브와 인접하게 제공된 계단 형상 부분의 표면이 상기 내부 립과 연결되고, 상기 계단 형상 부분은 단부 부분보다 더 큰 횡단면 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 공구.
첨부된 도면들을 차고하고 본 명세서에 설명된 록 볼트.
첨부된 도면들을 차고하고 본 명세서에 설명된 장치.