KR100236152B1 - 마찰 경감 피복층을 구비하는 확장 앵커 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 분할 맞춤못은 분할 케이스(7)의 내측 윤곽과 샤프트(2)의 확장부 외측윤곽에 의하여 형성되는 접촉면에 마찰을 경감시키는 마찰경감층(10, 13)을 구비한다. 이러한 경감층은 분할 케이스(7)와 샤프트(2)의 확장부(3) 사이의 마찰값을 분할 케이스(7)와 천공벽 사이의 마찰값 보다 더 작게해준다. 이에 따라 생기는 마찰차이는 분할 맞춤못이 틈새가 벌어진 인장 구역에서 확실하게 펼쳐지게 해준다. 경감층(10, 13)에 추가하여 분할 케이스(7)의 외측면에 전후하여 놓여지는 돌출부(11, 12)가 설치되며, 이러한 돌출부들은 분할 맞춤못이 무엇보다도 틈새가 벌어진 인장 구역내로 더 깊숙히 밀려들어갈 때, 천공벽과의 접촉을 지지한다.

Description

마찰 경감 피복층을 구비하는 확장 앵커
제1도는 본 발명에 따른 확장 앵커의 측면도.
제2도는 확장 슬리브를 생략하여 확장 앵커 샤프트의 장착단 측의 확장부를 보여주는 확대 측면도.
제3도는 확장 스리브의 확대 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 앵커 볼트 2 : 샤프트
3 : 확장부 4 : 수나사
5 : 와셔 6 : 너트
7 : 확장 슬리브 8, 9 : 슬릿
10, 13 : 마찰 경감 피복층 11 : 돌출부
본 발명은 앵커 볼트를 구비하고, 이 앵커 볼트의 원통형 샤프트는 장착측단부 영역에 확장부를 구비하고 반대측 단부에 하중을 지지하기 위한 고정 수단을 구비하며, 적어도 상기 샤프트의 일부는 상기 앵커 볼트에 상대 이동 가능한 확장슬리브에 의하여 둘러싸여 있고, 이 확장 슬리브는 장착측 단부를 향하여 개방된 하나 이상의 종방향 슬릿을 구비하며, 이 확장 스릴브의 외주에는 반경 방향 외측으로 돌출하는 돌출부가 마련되는 확장 앵커에 관한 것이다.
전술한 형태의 확장 앵커는, 예컨대 설비물을 벽면 등의 구조 부재에 고정시키는데 이용된다. 즉, 구조 부재에 마련되는 구멍을 고정 대상 설비물의 구멍과 동일한 직경을 가지게 하고, 설비물을 구조 부재에 있는 예정된 고정 위치에 설치한 후에, 확장 앵커는 정렬된 구멍 속으로 삽입될 수 있다. 예컨대, 너트와 같은 고정수단을 적당한 공구로 회전시킴으로써, 앵커 볼트의 확장부가 확장 슬리브 내로 진입되기 때문에, 확장 앵커는 확장 슬리브의 확장에 의하여 구조 부재의 구멍에 고정 된다
GB-PS 제1 333 893호에 기재되어 있는 종래의 앵커에 있어서, 앵커 볼트는 확장 슬리브의 구멍 내측 단부에 배치되며, 장착시에 이 확장 슬리브는 구멍 내측 단부에서 외측으로 압박된다. 확장 앵커는 일단부에 원추형 확장부가 있는 긴원통형 앵커 볼트와 이 앵커 볼트에 설치되는 확장 가능한 확장 슬리브로 구성된다. 이러한 확장 앵커는 확장 슬리이브의 내부에서 외측으로 스탬프된 돌출부가 마련된다. 이 돌출부는 앵커 볼트 또는 확장 슬리브의 최대 외경부(外經部)으로부터 외측으로 돌출하게 배치되어 있다.
확장 앵커를 장착함으로써 발생하는 확장력은 앵커 볼트와 확장 슬리브 사이 및 구멍 내벽과 확장 슬리브 사이에 동일한 크기의 마찰력을 발생시킨다. 따라서, 이러한 확장 앵커는 예컨대 균열이 있는 인장 응력의 작용 영역에서 극도로 열악한 확장 특성을 가지는데, 그 이유는 앵커 볼트가 확장 슬리브에 대하여 이동하는 것을 보장할 수 없기 때문이다. 본질적으로 동일한 마찰력에 기인하여, 확장 슬리브는 앵커 볼트와 함께 구멍 내벽에 대하여 이동할 수 있다. 확장 슬리브 상에 마련되어 있는 돌출부는 확장 앵커가 고정되는 경우 확장 슬리브를 구멍 내에 고정 유지시키는 역할을 한다. 이러한 돌출부는 확장 슬리브의 반경 방향으로 확장되는 영역에 배치되어 있지 않기 때문에, 균열이 있는 인장 응력 작용 영역에서 저절한 고정 유지 기능을 발휘하지 못한다.
그외에도, 스테인레스 강으로 형성된 이러한 형태의 확장 앵커에 있어서는, 앵커 볼트와 확장 슬리브 사이의 “부식”으로 인하여 기능상 장애가 생기는 경향이 있다는 것도 공지되어 있다. 특히, 인장 응력 작용 영역에서 균열이 발생할 수 있는 곳에 확장 앵커를 사용하는 경우에, 균열 영역내에서 확실한 확장 특성을 유지하의 내주 접촉면과 샤프트의 외주 접촉면 중 어느 한쪽 이상에 저마찰 물질이 피복된다.
본 발명에 따라, 앵커 볼트와 확장 슬리브 사이의 마찰력은 구멍 내벽과 확장 슬리브 상이의 마찰력 보다 작다. 그외에도, 확장 앵커를 장착하는데 지장을 초래하는 확장 슬리브의 회전이 방지된다.
마찰 경감 피복층으로는 매끄러운 래커를 도포하는 것이 바람직하다. 이러한 미끄럼 래커로 인하여, 슬라이드면은 윤활막을 매개로 거의 완전하게 분리될 수 있다. 이 매끄러운 래커는 5 내지 30 마이크로미터의 두께로 도포될 수 있다. 마찰 경감 피복층은 예컨대 몰리브덴 또는 알루미늄을 이용한 피복에 의하여 금속 피막의 형태로 도포될 수있다. 이것은, 격자 층상 구조의 유무에 상관없이 박편 형상의 고형 윤활제이다. 격자 층상 구조를 가지는 고형 윤활제로는 흑연, 황화 몰리브덴, 이황화(二硫化) 텅스텐 등이 속한다. 격자 층상 구조를 못가진 고형 윤활제로는 폴리테트라플루오르에틸렌 및 폴리에틸렌과 같은 다양한 중합체들이 일례가 될 수 있다.
박편 형상의 고형 윤활제로는 황화 몰리브덴과 흑연이 가장 널리 사용된다. 윤활 작용은 경계층의 정하와 격자 층상 구조에 기인한다. 박편 패키지는 종방향의 변위 마찰이 미세하고, 높은 회방향 부하를 받는다.
마찰 경감 피복층은 내알칼리성 수지계인 것이 바람직하다. 이에 따라 마찰경감 피복층은, 콘크리트, 주위 분위기 및 기후 등으로부터 받기 쉬운 모든 악영향에 대하여 화학적 내구성을 가진다.
상기 내알칼리성 수지는 에폭시 수지계인 것이 바람직하다. 이 경우에, 예컨대 듀로프라스트(Duroplasto)는 거의 모든 재료에 양호한 점착성, 특히 알칼리에 대한 우수한 내화확성, 고강도의 양호한 내노화성 같은 다양한 장점을 가진다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 내알칼리성 수지는 폴리우레탄 수지 계인 것이 바람직하다. 이 경우, 듀로플라스트의 특징적인 특성은 수축율이 낮고, 모든재료에 양호한 점착성을 가지며, 내마모성이 우수하고, 흡수성이 적고, 내화확성 및 기후에 대한 내구성이 우수하다는 것이다.
내알칼리성 수지는 고형 윤활제를 함유하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 황화 몰리브덴, 흑연 및 폴리테트라프루오르에틸렌이 특히 적합하다. 이러한 윤활제들은 격자 층상 구조를 가지거나 또는 가지지 않는다. 각 층 사이에는 층을 서로에 대해 미세 변위 시킬 수 있을 정도의 응집력만이 존재한다. 특히, 황화 몰리브덴 및 흑연 등과 같은 격자 층상구조를 가지는 박편 형상의 고형 윤활제가 바람직하다.
마찰 경감 피복층은 샤프트의 외주부 위에 배치되는 것이 바람직하다. 제조기술상의이유 및 경제적인 이유로 인하여, 마찰 경감 피복층을 샤프트의 외주에 형성하는 것이 바람직하다. 확장 슬리브와는 달리, 샤프트는 연속적인 표면을 가지므로 균일한 두께의 피복층을 용이하게 도포할 수 있다.
3쌍의 돌출부를 확장 슬리브의 외주에 걸쳐 균등하게 분산 배치하는 것이 바람직하다. 확장 슬리브의 확장 특성을 향상시키기 위하여, 장착 방향측 단부로부터 확장 슬리브의 적어도 일부 길이에 걸쳐 축방향으로 연장하는 3개의 슬릿이 마련된다. 이결과 발생하는 확장 세그먼트에는 각각 쌍을 이루는 2개의 돌출부가 종방향으로 서로 전후하여 배치된다.
돌출부들은 확장 슬리브의 반경 방향 외측으로 돌출하여, 균열이 발생될 때 구멍 내벽에 대한 확장 슬리브의 접촉을 확실히 유지한다. 그에 따라, 확장 슬리브는 그 축방향 위치에 유지되어, 연속적으로 확장 기능을 확실히 발휘할 수 있다.
돌출부들은 장착 방향으로는 비스듬히 경사지고, 그 반대 방향으로는 날카로운 엣지가 형성되는 것이 바람직하다. 확장 앵커가 구조 부재의 구멍으로 용이하게 도입되고, 또한 설비불의 구멍을 통과할 수 있도록 하기 위하여, 2개의 돌출부는 장착 방향으로 경사져 있다. 균열이 있는 인장 응력 작용 영역에서 확장 앵커의 확장 특성을 확보하기 위하여, 돌출부들은 갈고리와 유사한 형상으로 형성된다. 따라서, 확장 앵커가 장착 방향과 반대로 축방향으로 이동하는 경우, 이 돌출부는 구멍 내벽으로 파고 들어가며, 이에 따라 앵커 볼트는 확장 슬리브에 대해 축선 방향으로 이동할 수 있다.
장착 단부에 인접하게 배치된 돌출부는 확장 슬리브의 외주까지 비스듬히 경사져 있는 것이 바람직하다. 돌출부의 경사 각도는 앵커의 주축선에 대하여 10°내지 30°이다. 이러한 구조로 인하여, 확장 앵커를 장착할 때, 확장 슬리브는 반경 방향으로 확실하게 압축된다. 따라서, 장착시에, 확장 슬리브의 장착 방향 전단부의 직경은 확장 슬리브의 장착 방향 후잔부의 직경보다 작다.
확장 슬리브의 전방 영역에 배치되어 있는 돌출부는 톱니형으로 형성되어, 앵커 볼트가 조여질 때 구멍 내벽으로 파고 들어간다. 톱니형 돌출부의 후방에 배치된 돌출부는 마디형으로 형성되어 확장이 증가함에 따라 구멍 내벽으로 밀려 들어간다. 마디형 돌출부와 외주 방향으로 연장되는 톱니형 돌출부의 직경은 확장 슬리브의 벽 두께의 1배 내지 2 배 정도 된다.
특히, 균열이 있는 인장 응력 작용 영역에서 앵커 볼트가 많이 이동할 때 마디형의 돌출부는 구멍 내벽에서 접촉이 유지된다. 이것은 확장 슬리브의 종단면이 바나나 형상으로 변형되어 톱니형의 돌출부가 구명 내벽에 대한 접촉을 점차적으로 상실할 때 특히 중요하다.
톱니형 돌출부와 마디형 돌출부의 높이는 확장 슬리브의 벽두께의 0.4 내지 0.5배에 해당한다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.
제1도에는 앵커 볼트(1)를 구비하는 확장 앵커가 도시되어 있으며, 상기 앵커 볼트의 원통형 샤프트(2)의 장착측에는 확장부(3)가 마련되어 있고 타단에는 고정 수단이 마련되어 있다. 이러한 고정 수단은 수나사(4), 와셔(5) 및 너트(6)로 구성되어 있다. 앵커 볼트(1)는 적어도 그 샤프트(2)의 일부를 따른 확장부(3) 영역이 절삭 가공 등에 의하여 비교적 소경으로 되어 있다. 이러한 소경 영역은 종방향으로 변위 가능한 확장 슬리브(7)에 의하여 둘러싸여 있다. 확장 슬리브(7)에는 장착측의 단부로부터 연장하는 3개의 종방향 슬릿(8,9)이 마련되어 있다. 이러한 슬릿들중 2개의 슬립(8)은 확장 슬리브(7) 길이의 대략 절반에 걸쳐 연장하고 나머지 1개의 슬릿(9)은 확장 슬리브(7)의 길이 전체에 걸쳐 연장한다. 이로 인하여, 확장 슬리브(7)는 3개의 확장 세그먼트(7a)로 분할된다. 각 확장 세그먼트(7a)에는 종방향을 따라 연속하여 위치하는 2개의 돌출부(11,12)가 배치되어 있다. 확장 슬리브가 둘러싸는 소경 영역을 포함한 앵커 볼트(2)의 전방 부분 전체에는 소정의 피복 처리가 되어있다.
제2도는 앵커 볼트(1)의 장착단에 있는 확장부(3)를 확대 도시한 것이다. 이러한 확장부(3)는 앵커 볼트(1)의 장착측으로 부터 앵커 볼트(1)의 소경 영역(1a)에 이르기까지 내측으로 테이퍼지게 연장하는 절두 원추 현상이다. 확장 슬리브(7)가 둘러싸는 소경 영역(1a)을 포함한 앵커볼트(1)의 전방부 영역 전체에는 마찰 경감피복층(10)이 마련된다.
제3도는 확장 슬리브(7)를 도시한 종단면도로서, 확장 세그먼트(7a)에는 돌출부(11,12)가 배치되어 있음을 쉽게 알수 있다. 장착 방향에서 볼 때 전방에 위치한 돌출부(11)는 톱니형이며, 후방에 있는 돌출부(12)는 마디 형태로 형성되어 있다. 2개의 돌출부(11, 12) 는 장착 방향을 향하여 내측으로 비스듬하게 경사져 있고, 이에 따라 장착 중에 확장 슬리브(7)의 전방부는 반경 방향으로 축소된다. 돌출부(11, 12)는 장착 방향과 반대 방향으로 날카로운 엣지를 구비하기 때문에, 앵커 볼트가 조여질 때, 이 돌출부들은 구멍 내벽으로 파고 들어갈 수 있다.
확장 슬리브(7)의 내경은 장착 방향의 단부를 향하여 점점 증가한다. 확장 세그먼트(7a) 상에 있는 톱니형 돌출부는 이와 같이 원추 형상의 확대된 영역(7b)에 배치된다. 마디형의 돌출부는 확장 슬리브(7) 중에서 벽두께가 가장 두꺼운 영역에 배치된다.
확장 슬리브(7)에는 그내면 상에 제2도에 도시된 마찰 경감 피복층(10)과 동일한 구조의 마찰 경감 피복층(13)이 마련된다.

Claims (10)

  1. 앵커볼트(1)를 구비하며, 이 앵커 볼트(1)의 원통형 샤프트(2)의 장착 방향 단부 영역에는 확장부(3)가 마련되고, 이 확장부(3)와 반대 방향의 단부에는 하중을 지지하기 위한 고정수단(4, 5, 6)이 마련되며, 적어도 상기 샤프트(2)의 일부는 상기 앵커 볼트(1)에 대해 종방향으로 상대 이동 가능한 확장 슬리브(7)에 의하여 둘려싸여 있고, 이 확장 슬리브는 장착측 단부를 향하여 개방된 하나 이상의 종방향 슬릿(8, 9)을 구비하고, 그 외주에 반경 방향 외측으로 돌출하는 돌출부(11,12)를 구비하는 확장 앵커에 있어서, 확장 슬리브(7)의 외주상에는 쌍을 이루는 2개의 돌출부(11, 12)가 종방향으로 전후에 배치되며, 확장 슬리브(7)의 내주 접촉면과 샤프트(2) 확장부(3)의 외주 접촉면 중 어느 한쪽 이상에 마찰 경감 피복층(10, 13)이 마련되는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마찰 경감 피복층(10,13)은 매끄러운 래커인 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마찰 경감 피복층(10,13)은 내알칼리성 수지인 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  4. 제3항에 있어서, 상기 내알칼리성 수지는 에폭시 수지계인 하는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  5. 제3항에 있어서, 상기 내알칼리성 수지는 폴리우레탄 수지계인 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  6. 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내알칼리성 수지는 고형 윤활제를 함유하는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 경감 피복층(10,13)은 상기 샤프트(2)의 외주 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기3쌍의 돌출부(11,12)는 확장 슬리브(7)의 외주에 균등하게 분산 배치되는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌촐부(11,12)는 장착 방향으로 경사져 있으며, 장착 방향과 반대 방향은 날카로운 엣지로 형성되는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 장착 방향의 전방에 위치하는 상기 돌출부(11)는 확장 슬리브(7)의 외주에 이르기까지 경사져 있는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
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