KR100251261B1 - 공통 레일 및 공통 레일의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는, 분기공의 하단부의 내주 연부에서 발생하는 인장 응력을 압축 잔류 응력에 의해 효과적으로 억제함으로써 분기관 접속부에서의 내압 피로 강도를 증진시키고, 내구성을 향상시키며, 균열 발생에 의한 유체 누설이 없는 확실하고 안정된 기능을 발휘할 수 있는 공통 레일을 제공하며, 또한, 복잡한 제조 설비를 필요로 하지 않으며, 공정수를 증가시켜 제조 비용을 발생시키는 문제도 없으며, 생산성 등이 저하되지도 않게 하면서, 단지 통상적인 제조 공정에 압력을 가하는 공정만 추가시킴으로써 품질이 우수하고 저렴한 공통 레일의 제조 방법을 제공한다.
공통 레일의 제조 방법에 있어서, 축선 방향을 따라 내부에 유로를 갖는 주 배관 레일의 축방향으로 주변 벽부에 보스부를 설치하며, 외부로 개방된 수압 시트면을 가지며 유로와 연통하는 분기공을 설치하고, 상기 유로와 연통하는 유로를 갖는 분기광의 단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키며, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 고정 너트를 보스부에 나사 결합시켜서 분기관을 주 배관 레일에 접속함으로써 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압시키게 되며, 가압 시스템에 의해 외부로부터 보스부의 축 방향으로 가압력을 가함으로써 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부에 압축 잔류 응력을 발생시키게 되는 특징을 갖게 된다.
Description
본 발명은 디젤 내연 기관의 어큐뮬레이터(accumulator) 연료 분사 시스템 내의 고압 연료 매니폴드와 같은 공통 레일(common rail), 블록(block) 레일 등에 관한 것이다.
종래에, 이러한 종류의 공통 레일, 예컨대 도 21 및 도 22에 도시한 공통 레일이 공지되어 있다. 도 21에 도시한 공통 레일은 분기공(branch hole)(21-2)을 천공함으로써 구성되는 시스템인데, 각 분기공은 주 배관 레일(main pipe rail)(21)의 유로(flow path)(21-1)와 연통하고, 원형 배관을 포함하는 주 배관 레일(21)의 측면 상에 축방향으로 간격을 두고 외주 벽 부분에 제공되는 복수개의 보스부(boss portion)(21-3)에서 외측으로 개방된 수압(受壓) 시트면(pressure receiving seat face)(21-4)을 구비하며, 분기관(22)의 측면 상에 있는 접속 헤드부(22-2)에 의해 구성되는 가압(pressing) 시트면(22-3)을 주 배관 레일(21)의 측면 상에 있는 수압 시트면(21-4)과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 와셔(washer)(24)를 통해 분기관의 측면에 미리 일체로 형성된 체결용 박스 너트(23)를 보스부(21-3)의 외주면 상에 제공된 수나사(외측 나사)(21-5)에 나사 고정하여, 접속 헤드부(22-2)에서의 가압 작용(pressing action)에 의해 분기관을 주 배관 레일에 고정식으로 체결한다. 도 21에서, 참조 부호 (22-1)은 분기관(22)의 유로를 나타낸다.
또한, 도 22에 도시한 공통 레일은 도 21에 도시한 주 배관 레일(21)의 측면 상에 축방향으로 외주 벽 부분에 간격을 두고 제공된 복수개의 보스부(21-3)에 바닥을 갖는 구멍(bottomed hole)을 기계 가공함으로써 구성되는 시스템으로, 바닥을 갖는 구멍들의 내주면 상에 암나사(내측 나사)를 제공하고, 고정 수너트(25)를 암나사(내측 나사)(21-6)에 나사 고정하여 접속 헤드부(22-2)에서의 가압 작용에 의해 분기관을 주 배관 레일(21)에 고정한다. 도 22에서 참조 부호 (26)은 슬리이브 와셔를 나타낸다.
그러나, 원형 배관을 포함하는 주 배관 레일(21)에 제공되는 보스부(21-3)에 분기공(21-2)이 설치되는 구조를 갖는 공통 레일의 경우에, 주 배관 레일(21)의 큰 내부 압력에 의해 분기공(21-2)에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 부분(P)에서 큰 인장 응력이 야기되어, 개방 단부 부분(P)에 균열이 생기기 쉬운데, 이는 균열이 개시될 때에 누출을 일으킬 수 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 수행되었고, 본 발명의 목적은 분기공의 하측 단부의 내주 연부 부분에서 발생되는 최대 인장 응력의 값을 감소시킴으로써 내부 압력 피로 강도를 증대시킬 수 있는 공통 레일 및 그 성형 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 양태에 따르면, 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며, 주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속되어 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력이 존재하게 되는 공통 레일이 제공된다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며, 주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속되어 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 압력 시스템에 의해 바람직하게는 외측으로부터 보스부의 축선 방향으로 가압력(pressing force)을 가함으로써 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 공통 레일의 제조 방법을 제공한다. 외압 시스템에 의해 외측으로부터 보스부의 축선 방향으로 가압력을 가하고 동시에 분기공을 펀칭하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제3 양태에 따르면, 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며, 주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관을 주 배관 레일에 접속시키게 되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 내압 시스템에 의해 분기공의 근방에서 주 배관 레일의 내주면에 가압력을 가함으로써, 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 공통 레일의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제4 양태에 따르면, 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며, 주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관을 주 배관 레일에 접속시키게 되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 주 배관 레일의 내측으로부터 배관 직경 방향으로 분기공의 근방에서 주 배관 레일의 내주면에 압력을 가하는 배관 확장 시스템에 의해 가압력을 가함으로써, 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 공통 레일의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제5 양태에 의하면, 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며, 주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관을 주 배관 레일에 접속시키게 되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 분기공의 직경 방향으로 분기공의 내측부터 분기공의 내주면까지 압력을 가하는 직경 확장 시스템에 의해 가압력을 가함으로써, 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 공통 레일의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제6 양태에 의하면, 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며, 주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관을 주 배관 레일에 접속시키게 되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 수렴형 전방 단부를 갖는 슬러그(slug) 또는 구형체를 분기공에서 주 배관 유로의 개방 단부에 가압함으로써 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 공통 레일의 제조 방법을 제공한다.
즉, 본 발명에 따르면, 외측 나사 또는 내측 나사가 형성되는 보스부의 분기공에 있어서의 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 존재하게 함으로써, 주 배관 레일의 높은 내압에 의해 분기공의 하단부의 내주 연부(P)에서 발생된 인장 응력을, 압축 잔류 응력에 의하여 제거하여 분기공의 하단부의 내주 연부에서 발생된 최대 인장 응력치는 감소된다. 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생 및 유지시키는 방법의 경우에, 본 발명은 가압 시스템 또는 그와 유사한 시스템, 주 배관 레일의 유로에 압력을 가하는 시스템, 주 배관 레일의 내부로부터 배관 직경 방향으로 압력을 가하기 위한 배관 확장 시스템, 분기공의 내부에서 분기공의 직경 방향으로 압력을 가하기 위한 직경 확장 시스템, 수렴형 전단부를 갖는 슬러그 또는 구형체를 분기공에서 주 배관의 유로의 개방 단부로 가압하는 시스템에 의하여, 외부에서 보스 부분의 축방향으로 가압력을 가하는 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 경우에 있어서, 가압 시스템 또는 유사한 시스템에 의하여 외부에서 보스 부분의 축방향으로 가압력을 인가하는 방법의 경우에, 예를 들면, 레일 본체가 하부 다이에 고정되어 있는 상태에서 펀치 또는 로드를 사용하여 분기공을 가압 또는 가압과 동시에 펀칭을 수행하는 방법이 사용될 수도 있다.
더욱이, 주 배관 레일의 유동로의 내부로 압력을 인가하는 시스템의 경우에, 유압, 수압 등과 같은 유체 압력이 사용될 수도 있다.
레일의 내부로부터 배관 직경 방향으로 압력을 가하는 배관 확장 시스템의 경우에, 레일의 내경보다 약간 큰 직경을 갖는 구형체와 같은 직경 확장 부재, 뷸렛(bullet)형 플러그 등을 인발 시스템이나 푸싱 시스템, 버니싱(burnishing) 공구 등에 의한 직경 확장 시스템에 의하여 주 배관 레일의 유로로 가압하는 방법이 사용될 수도 있다.
게다가, 분기공의 내부에서 분기공의 직경 방향으로 압력을 인가하기 위한 직경 확장 시스템의 경우에, 분기공이 소정의 구멍 직경보다 약간 작게 천공되고, 상기 소정의 구멍 직경을 갖는 분기공의 내경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 구형체 또는 플러그가 가압 시스템에 의하여 작은 직경을 갖는 분기공으로 가압되는 방법이 사용될 수도 있다.
또한, 분기공의 내부로부터 분기공의 직경 방향으로 압력을 가하는 직경 확장 시스템의 경우에, 분기공을 예정된 구멍 직경보다 약간 더 작은 직경으로 천공하고 예정된 직경을 갖는 분기공의 내경과 대체로 동일한 직경의 구형체 또는 플러그를 가압 시스템에 의하여 작은 직경의 분기공으로 가압하는 방법이 사용될 수도 있다.
또한, 수렴형 전단부를 갖는 슬러그 또는 구형체를 분기공에서 주 배관의 유로의 개방 단부로 가압하는 시스템의 경우에, 원추대, 타원 원추대 또는 난형 원추대의 수렴 형상의 전단부를 갖는 슬러그 또는 구형체가 사용되고, 예를 들면 스틸 볼 또는 스틸 볼 수용체 또는 수렴 전단부를 갖는 슬러그와 슬러그 수용체가 주 배관 레일에 삽입되고, 슬러그의 전단부에 있는 원추형 표면 또는 스틸 볼의 구형체 표면이 분기공에 있는 주 배관 레일의 유로의 개방 단부와 접촉하도록 그리고 웨지형의 전단부를 갖는 펀치가 주 배관 레일의 다른 단부로부터 삽입 및 가압되어, 슬러그의 전단부의 원추형 표면 또는 스틸 볼의 구형체 표면을 분기공에서 주 배관 레일의 유로의 개방 단부까지 가압되도록, 스틸 볼 수용체 또는 슬러그 수용체를 배열하는 방법을 사용할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 분기공에 있어서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력이 존재하게 함으로써, 분기공의 하단부의 내주 연부(P)에서의 인장 응력 발생은 유로로 고압 연료를 축적할 때 압축 잔류 응력에 의하여 인장 응력을 제거함으로써 효과적으로 억제될 수 있으며, 분기 접속부에서의 내압 피로 강도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 주 배관 레일과 일체형으로 형성된 외측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 조립하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개요도,
도 2는 제1 실시예의 변형예를 도시한 개요도,
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 및 도 3e는 전술한 조립 방법의 가압력 인가 수단을 예시한 것으로,
도 3a는 역 오목부 형상으로 형성된 가압면을 구비한 펀치를 사용하여 가압하는 장치를 도시한 보스부의 부분 절취 종단면도이며,
도 3b는 평탄한 가압면을 구비하는 펀치에 의해 보스부의 내측 바닥부에 제공된 환상의 돌출부를 가압하는 장치를 도시한 보스부의 종단면도이고,
도 3c는 홈 형태로 형성된 보스부의 내측 바닥부를, 구형 가압면을 구비한 펀치를 사용하여 가압하는 장치를 도시한 보스부의 종단면도이며,
도 3d는 평평한 가압면을 갖는 펀치를 사용하여 산 형상으로 돌출되는 보스부의 내측 바닥부를 가압하는 장치를 도시한 보스부의 종단면도이고,
도 3e는 거의 분기관 구멍의 직경과 같은 직경의 바닥을 갖는 구멍이 보스부의 내측 바닥부의 중앙에 제공되며, 바닥 구멍에 삽입 가능한 직경의 돌출부를 가압면에 구비한 펀치가 사용되는 가압 장치를 도시한 보스부의 종단면도.
도 4는 성형 방법의 제1 실시예에 따라 가압력을 인가함과 동시에 분기공을 통하여 펀칭하는 장치의 예를 도시한 개요도.
도 5는 제1 실시예의 다른 변형예를 도시한 개요도.
도 6은 본 발명에 따라 주 배관 레일과 일체형으로 형성된 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개요도.
도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 및 도 7e는 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법의 제1 실시예에 따른 가압력 인가 수단을 예시한 것으로, 외측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 조립하는 방법의 제1 실시예에 따른 가압력 인가 수단을 설명하는 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 및 도 3e와 상응하는 도면.
도 8은 성형 방법의 제1 실시예에 따라 가압력을 인가함과 동시에 분기공을 통하여 펀칭하는 시스템의 예를 도시한 보스부의 종단면도.
도 9는 본 발명에 따른 내측 나사 유형의 공통 레일을 성형하는 방법의 제1 실시예의 변형예를 도시한 개요도.
도 10은 본 발명에 따른 외측 나사 유형의 공통 레일과 내측 나사 유형의 공통 레일 모두를 성형할 수 있는 방법의 제1 실시예의 다른 변형예를 도시한 개요도.
도 11 및 도 12는 각각 본 발명에 따른 주 배관 레일과 일체형으로 형성된 외측 나사 유형과 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개요도.
도 13 및 도 14는 각각 본 발명에 따라 유사하게 외측 나사 유형과 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개요도.
도 15 및 도 16은 각각 본 발명에 따라 유사하게 외측 나사 유형과 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법의 제4 실시예를 도시한 개요도.
도 17a 및 도 17b는 본 발명에 따른 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법의 제5 실시예를 예시한 것으로,
도 17a는 구형체를 사용함으로써 분기공 내에 있는 주 배관 레일의 유동 경로의 개방 단부를 가압하는 시스템을 도시하는 보스부의 종단면도.
도 17b는 원뿔형 전단부를 구비한 슬러그 부재를 사용하여 분기공 내에 있는 주 배관 레일의 유동 경로의 개방 단부를 가압하는 시스템을 도시하는 보스부의 종단면도.
도 18a, 도 18b, 도 18c, 및 도 18d는 본 발명에 따른 제5 실시예의 변형예를 도시한 설명도로,
도 18a는 제5 실시예의 종단면도.
도 18b는 도 18a의 b-b선을 따라 절취한 단면도.
도 18c는 도 18a의 c-c선을 따라 절취한 단면도.
도 18d는 도 18a의 d-d선을 따라 절취한 단면도.
도 19는 주 배관 레일과 일체형으로 형성된 외측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법에 따라 분기관을 접속하는 구조체의 예를 도시하는 종단면도.
도 20은 주 배관 레일과 일체형으로 형성된 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 성형하는 방법에 따라 분기관을 접속하는 구조체의 예를 도시하는 종단면도.
도 21은 본 발명의 대상인 외측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일의 분기관을 접속하는 종래의 구조체를 도시한 종단면도.
도 22는 본 발명의 대상인 내측 나사 유형의 보스부를 구비한 공통 레일의 분기관을 접속하는 종래의 구조체를 도시한 종단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 주 배관 레일
2 : 분기관
3 : 체결용 박스 너트
3' : 체결 너트
4 : 슬리브 와셔
5 : 하측 다이
6 : 펀치
7-1,7-2 : 직경 확장 부재
8 : 고정 지그
9 : 인발 장치
10 : 가압 장치
11 : 펀치
12 : 스틸 볼 수용체
12' : 슬러그 수용체
도 1 내지 도 20에서, 도면 부호 (1)은 주 배관 레일을, 도면 부호 (2)는 분기관을, 도면 부호 (3)은 체결용 박스 너트(fastening box nut)를, 도면 부호 (3')은 체결 너트(암나사)를, 도면 부호 (4)는 슬리브 와셔(sleeve washer)를, 도면 부호 (5)는 하측 다이를, 도면 부호 (6)은 펀치를, 도면 부호 (7-1, 7-2)는 직경 확장 부재들을, 도면 부호 (8)은 고정 지그를, 도면 부호 (9)는 인발 장치(pulling device)를, 도면 부호 (10)은 가압 장치를, 도면 부호 (11)은 펀치를, 도면 부호(12)는 스틸 볼 수용체를 그리고 도면 부호(12')는 슬러그 수용체(slug receiver)를 나타낸다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 외측 나사(숫나사) 유형의 보스부를 구비한 공통 레일을 설명하면, 공통 레일의 주 배관 레일(1)은 비교적 벽이 두꺼운, 예를 들면 직경이 28 mm이며 벽 두께가 9 mm인 관형 부분(tubular portion)을 구비한 재료 S45c 등의 단조(鍛造) 제품으로, 중심축을 따라 이루어지는 내부는 보링 가공(boring), 또는 건 드릴 가공(gun drilling) 등의 기계적 작업에 의해 유로(1-1)를 구성하며, 복수 개의 보스부(1-3)는 축방향으로 간격을 두고 외주 벽 부분에 설치된다.
도 1에 도시된 방법에 따르면, 미리 정해진 직경을 가지며 주 배관 레일(1)의 유로(1-1)와 연통하는 분기공(1-2)과, 이 분기공(1-2)과 연통하는 큰 직경의 분기공(1-2a)은 주 배관 레일(1)과 일체형으로 형성된 각각의 보스부(1-3)에 천공되며, 외측으로 개방된 원형 형상의 수압 시트면(1-4)은 분기공(1-2a)의 외측 개방 단부에 형성되며 외측 나사(1-5)는 보스부(1-3)의 외주에 성형된다. 부수적으로, 분기공들은 직경이 작은 구멍과 직경이 큰 구멍으로 구성되어 펀치 또는 로드(rod)에 의해 미리 정해진 직경의 분기공(1-2)의 외주부에 가압력을 인가할 수 있게 된다.
다음에, 주 배관 레일(1)의 보스부(1-3)의 부근은 하측 다이(5)에 의해 고정된다. 도시된 바와 같이, 하측 다이(5)는 주 배관 레일(1)의 외주면의 곡률 반경과 거의 동일한 곡률 반경으로된 곡면(5-1)을 갖는 오목부 형상의 단면을 구비한 금속 다이를 포함하며, 주 배관 레일(1)은 주 배관 레일(1)의 외주면의 거의 하측 절반부가 구속될 수 있도록 하측 다이(5)에 고정된다. 이것은 가압 효과를 충분히 제공하기 위한 것이다.
주 배관 레일(1)이 하부 다이(5)에 고정될 때, 가압 장치(도시하지 않음)에 의해 분기공의 내경보다 약간 작은 직경과 큰 직경을 갖는 분기공(1-2a)에 부착된 펀치(6)에 의해 분기공(1-2a)의 바닥부에 가압력이 인가된다. 이 경우 가압력은 분기공(1-2)의 부근에서 주 배관 레일의 유로(1-1)의 내주면을 약간 돌출시킴으로써 평탄부(1-6)를 형성하는 정도일 수도 있지만, 이 정도로만 제한되는 것은 아니다. 주 배관 레일 유로(1-1)의 내주면은 약간 돌출되어 펀치(6)의 가압력에 의해 평평해지며, 이 가압력이 제거될 때 회복량의 차이에 의해 유발된 변형으로 인해 압축 잔류 응력이 발생되며 가압력이 인가될 때 소성 변형부와 탄성 변형부가 형성된다.
또한, 도 2에 도시된 방법에 따르면, 우선, 이전의 작업 단계(절삭 단계)에서, 전술한 직경이 큰 분기공(1-2a)은 예를 들면 엔드 밀(end mill)에 의해 주 배관 레일을 절삭함으로써 주 배관 레일(1)의 각각의 보스부(1-3)에 형성되며, 그 후의 가압 단계에서, 주 배관 레일(1)의 보스부(1-3) 부근은 하측 다이(5)에 의해 고정되며 전술한 바와 같이 펀치(6)에 의해 분기공(1-2a)의 바닥부에 가압력이 인가된다. 이 경우 가압력은 분기공(1-2a)의 바닥부 바로 아래에 배치된 주 배관 레일의 유로(1-1)의 내주면을 약간 돌출시킴으로써 평탄부(1-6)를 형성하는 정도와 유사하다. 평탄부(1-6)는 펀치(6)에 의한 가압력에 의해 주 배관 레일의 유로(1-1)의 내주면을 약간 돌출시킴으로써 형성되며, 가압력이 제거될 때 회복량의 차이에 의해 유발된 변형으로 인해 압축 잔류 응력이 발생되고 가압력이 인가될 때 소성 변형부와 탄성 변형부가 형성된다. 그 후, 미리 정해진 구멍 직경의 분기공(1-2)이 직경이 큰 분기공(1-2a)의 바닥부에 천공된다.
또한, 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 및 도 3e는 주 배관 레일의 유로의 개방 단부의 주위에 압축 잔류 응력을 존속시키기 위해 가압 장치에 의해 가압력을 공급하는 수단을 예시한 것으로, 도 3a에는 단면이 삼각형인 오목부(6a)가 펀치(6)의 전단부(가압면)에 형성되며 각 보스부(1-3)의 직경이 큰 분기공(1-2a)의 내측 바닥부에 펀치에 의해 가압력이 인가되는 방법이 도시되어 있다. 이 방법의 경우, 큰 가압력이 바닥부의 중심부 뿐만 아니라 분기공의 내주벽면에도 인가되며, 따라서 압축 잔류 응력이 이 부분에 설치된 각각의 분기공(1-2)의 주위에 비교적 넓은 범위에 걸쳐 실제로 남아 있을 수 있다. 또한, 도 3b에는 환상 돌출부(1-2b)가 보스부(1-3)의 각 분기공(1-2a)의 내측 바닥부에 제공되며 환상 돌출부(1-2b)의 상측면은 도 3a의 경우와 유사한 방식으로 평탄한 가압면을 갖는 펀치(6)에 의해 가압되며, 압축 잔류 응력이 후에 설치되는 분기공(1-2)의 주위에 비교적 넓은 범위에 걸쳐 남아 있는 방법이 도시되어 있다.
도 3c는 각 보스부(1-3)의 분기공(1-2a)의 내측 바닥부가 단면 형상이 역삼각형인 오목부(1-2c)에 의하여 구성되며, 오목부(1-2c)를 포함하는 바닥부가 가압면이 구형인 펀치(6)에 의해 가압되는 방법을 도시하고 있다. 이 방법에 따르면, 바닥부의 경사면은 우선 펀치(6)에 의해 가압되며, 따라서 이 경우, 후에 설치되는 분기공(1-2)의 주위에 압축성 잔류 응력이 남아 있도록 하는 효과가 상당히 크다.
도 3d에는 단면이 산(山) 형상인 돌출부(1-2d)가 각각의 보스부(1-3)의 분기공(1-2a)의 내측 바닥부에 제공되며 돌출부(1-2d)를 포함하는 바닥부는 평탄한 가압면을 갖는 펀치(6)에 의해 가압되는 방법이 도시되어 있다. 이 방법에 따르면, 단면이 산 형상인 돌출부(1-2d)의 정점(apex)부가 우선 펀치(6)에 의해 가압되며, 따라서 바닥부의 중심부에 큰 가압력이 인가된다. 따라서, 이 경우에도 역시 큰 압축 잔류 응력이 분기공(1-2)의 주위 연부 부근에 집중적으로 남아 있게 된다.
도 3e에는 후에 설치되는 분기공(1-2)의 직경과 거의 동일한 직경 및 적절한 깊이를 갖는 바닥을 갖는 구멍(1-2e)이 각각의 보스부(1-3)의 분기공(1-2a)의 내측 바닥부의 중심에 제공되며, 바닥을 갖는 구멍(1-2e) 내로 삽입 가능한 직경을 구비하며 바닥을 갖는 구멍의 깊이보다 다소 긴 돌출부(6a)가 가압면에 제공된 펀치(6)에 의해 바닥을 갖는 구멍(1-2e)이 가압되는 방법이 도시되어 있다. 이 방법의 경우에 따르면, 바닥을 갖는 구멍(1-2e)은 돌출부(6a)에 의해 가압되며, 동시에 분기공의 주위 역시 가압되므로, 이후에 설치되는 분기공(1-2) 부분에 집중적으로 가압력이 인가되며, 또한 압축 잔류 응력도 역시 분기공(1-2)의 주위에 필연적으로 남게 된다.
또한, 도 4에는 가압력을 인가함과 동시에 분기공을 통하여 펀칭하는 방법이 도시되어 있는데, 이 방법에서는, 각각의 보스부(1-3)에 설치된 바닥을 갖는 분기공(1-2a) 내로 삽입 가능한 직경을 구비하며 분기공(1-2)의 직경과 동일하면서 전단부에서 바닥 분기공(1-2a)의 바닥부에 남아 있는 벽 두께보다는 긴 돌출부(6b)가 제공된 펀치(6)가 사용되며, 분기공(1-2)은 분기공(1-2a)의 바닥부를 가압하는 동안 펀칭되어 천공된다. 이 방법의 경우에 따르면, 분기공(1-2a)의 바닥부는 돌출부(6b)에 의해 가압되며, 따라서, 동시에 펀칭되어 천공된 분기공(1-2) 부분에 가압력이 집중적으로 인가되며, 또한 약간 돌출된 평탄부(1-6)가 형성되고 압축 잔류 응력이 역시 분기공(1-2)의 주위에 불가피하게 남게 된다.
본 발명에 따른 가압 장치에 의해 가압력을 인가함으로써 압축 잔류 응력을 발생시키는 방법으로서, 전술한 방법 뿐만 아니라 도 5에 도시된 방법이 사용될 수 있다.
도 5에서, 각각의 보스부(1-3)에 위치한 직경이 큰 분기공(1-2a)의 내측 바닥부는 가압되지는 않지만 축을 향한 방향으로 전달되는 가압력이 외측으로부터 각각의 보스부(1-3)의 자유 단부에 인가되며, 이 방법은 각각의 보스부(1-3) 전체가 축을 향한 방향으로 가압되도록 구성된다. 즉, 주 배관 레일(1)은 각각의 보스부(1-3)의 부근을 구속하는 하측 다이(5)에 고정되는데, 주 배관 레일(1)에는, 예를 들면 엔드 밀 등에 의해 주 배관 레일을 절삭함으로써 미리 정해진 구멍의 직경으로 형성된 분기공(1-2)을 구비한 각각의 보스부(1-3)가 제공되며, 이 보스부의 외주면 상에는 외측 나사(1-5)가 성형되고, 이어서 좌우로 이동 가능한 다이(5-2,5-3)가 액츄에이터에 의해 양 측면으로부터 각각의 보스부(1-3) 부근을 구속하며, 가압 장치에 부착된 펀치(6)에 의해 보스부의 자유 단부에 가압력이 인가된다. 이 실시예의 경우에 따르면, 주 배관 레일의 보스부(1-3) 부근 외주부 대부분이 하측 다이(5)에 의해 구속되는데, 왜냐하면 분기공(1-2)이 천공된 보스부(1-3)가 가압되어, 보스부가 외주변쪽 방향으로 확장되는 경향이 있으며 이러한 경향은 억제될 것이기 때문이다.
펀치에 의한 이러한 가압력에 의해, 주 배관 레일(1) 유로(1-1)의 내주면은 약간 돌출되어 평탄부(1-6)가 형성되며, 또한 압축 잔류 응력이 발생된다. 그후, 주 배관 레일은 분기공(1-2)에 연속적으로 외측으로 개방된 수압 시트면(1-4)을 형성함으로써 제작된다. 부수적으로, 전술한 설명에 따를지라도, 외측 나사(1-5) 및 분기공(1-2)이 보스부(1-3)의 외주에 성형되는 중간 제품에 가압력이 인가되는 예가 설명되며, 외측 나사(1-5) 및 분기공(1-2)은 또한 가압력을 인가한 후에 성형될 수도 있다.
다음에, 도 6 내지 도 10을 참조하여 내측 나사(암나사) 유형의 보스부를 구비한 공통 레일에 관하여 설명하면, 주 배관 레일(1)은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예의 재료와 동일한 재료를 포함하며, 유로(1-1)는 중심축을 따라 주 배관 레일의 내부에 구성되고, 하나 이상의 보스부(1-3)가 축 방향으로 주위 벽 부분에 설치된다. 우선, 사전작업 단계(절삭 단계)에서, 전술한 실시예의 바닥 구멍(1-2a)보다 큰 직경과 미리 정해진 깊이를 갖는 바닥을 갖는 구멍(1-2a')이 예를 들면, 엔드 밀 등에 의해 주 배관 레일을 절삭함으로써 주 배관 레일(1)의 보스부(1-3)에 형성된다.
도 6에 도시된 방법에 따르면, 상기 사전 작업 단계에 이어서, 가압 단계에서, 주 배관 레일의 보스부(1-3) 근처가 하측 다이(5)에 의해 고정된다. 설명된 바와 같이, 하측 다이(5)는 주 배관 레일(1)의 외주면의 곡률 반경과 실질적으로 동일한 곡률 반경의 만곡면(5-1)으로 된 오목한 형태의 단면을 갖는 금속 다이를 구비하며, 주 배관 레일(1)은 주 배관 레일(1)의 하측 원주면의 실질적으로 절반이 구속될 수 있도록 하측 다이(5)에 고정된다. 이것은 가압 효과를 충분히 제공하기 위해서이다. 주 배관 레일(1)이 하측 다이에 고정되어 있을 때, 보스부의 내측 바닥부(1-7)에는 펀치(6)에 의한 가압력이 가해지는데, 펀치(6)는 가압기에 부착되어 있고 그 직경이 보스부(1-3)의 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내경보다 작다. 이 경우에 가압력은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 보스부의 내측 바닥부 바로 아래에 배치된 주 배관 레일의 유로(1-1)의 내주면이 약간 돌출되어 평탄부(1-6)가 형성될 정도의 힘이다. 주 배관 레일의 유로(1-1)의 내주면은 펀치(6)의 가압력에 의해 약간 돌출되어 평탄해진다. 또한, 가압력이 가해질 때 소성적으로 변형된 부분과 탄성적으로 변형된 부분이 생기게 되며, 가압력이 제거될 때는 회복량의 차이에 의해 야기되는 변형 때문에 압축 잔류 응력이 발생하게 된다.
계속해서, 최종 단계에서, 보스부(1-3)에는 주 배관 레일(1)의 유로(1-1)와 연통하는 분기공(1-2)이 형성되는데, 분기공에서 원형의 외측으로 개방되어 상기 유로와 연통하는 원주면이 보스부(1-3)에 형성되어 수압 시트면(1-4)을 구성하며, 보스부의 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내주면에는 내측 나사(암나사, 1-8)가 기계 가공된다. 덧붙여서, 내측 나사(1-8)는 사전 작업 단계에서 미리 형성될 수도 있다.
다음, 도 7a, 7b, 7c, 7d 및 7e는 가압 시스템에 의한 가압력 인가 수단을 도시하는데, 이것은, 내측 나사(1-8)가 형성되어 있는 보스부(1-3)를 구비하는 공통 레일의 분기공(1-2)에 있는 주 배관 레일의 유로의 개방 단부의 원주면에 압축 잔류 응력이 존재하게 만든다. 가압력 인가 수단이 도 3a, 3b, 3c, 3d 및 3e에 도시된 실시예의 것과 유사하지만, 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 직경이 도 3a, 3b, 3c, 3d 및 3e에 도시된 실시예의 바닥을 갖는 구멍(1-2a)의 직경보다 크기 때문에, 큰 직경을 갖는 펀치(6)가 사용될 필요가 있다. 도 7a, 7b, 7c, 7d 및 도 7e에 도시한 실시예를 개괄적으로 설명하면, 도 7a는 전방 단부(가압면)에서 단면이 삼각형인 홈부(6a)가 형성된 펀치(6)에 의해 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)에 가압력을 인가하는 방법을 도시하는데, 상기 경우에 있어서, 바닥부의 중앙부뿐만 아니라 내측 외주벽에도 큰 가압력이 인가되고, 상기 부분에 제공된 분기공(1-2a)의 주위의 비교적 넓은 범위에 걸쳐 압축 잔류 응력이 효과적으로 잔류될 수 있도록 할 수 있다. 한편, 도 7b는 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)에 제공된 환상의 돌출부(1-2b)의 상측면을 펀치(6)의 평탄한 가압면에 의해 가압하는 방법을 도시하며, 압축 잔류 응력은 나중에 도 3a에 도시한 것과 유사하다면, 분기관(1-2)의 주위의 비교적 넓은 범위에 걸쳐 남아있다. 또한, 도 7c는 보스부(1-3)의 내측 바닥부(1-7)에 형성된 역삼각형 형태의 단면을 갖는 홈부(1-2c)를 가압하는 방법을 도시하는데, 상기 홈부에서, 바닥부의 경사면은 먼저 펀치(6)에 의해 가압되고, 따라서 이 경우에 나중에도 중요하다면, 압축 잔류 응력이 분기공(1-2)의 주위에 남아 있게 된다. 또한, 도 7d는 보스부(1-3)의 내측 바닥부(1-7)에 제공된 산 형태의 단면을 갖는 돌출부(1-2d)의 바닥부를 펀치(6)의 평탄한 가압면에 의해 가압 하는 방법을 도시하는데, 이 방법에 따라서 산 형태의 단면을 갖는 돌출부(1-2d)의 정상이 먼저 펀치(6)에 의해 가압되고, 따라서, 바닥부의 중앙부에 큰 가압력이 인가되며, 이 경우에도 후에 설치되는 분기공(1-2)의 주위 연부 부근에서 큰 압축 응력이 집중적으로 남아 있게 된다. 또한, 도 7e는 펀치(6)에 의해 가압하는 방법을 도시하는데, 프레스의 가압면에는 돌출부(6a)가 설치되며, 상기 돌출부는 후에 보스부(1-3)의 내측 바닥부의 중앙에 설치되는 분기공(1-2)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 바닥을 갖는 구멍(1-2e) 속으로 삽입가능한 직경으로 되어 있고, 이 경우에 바닥을 갖는 구멍의 깊이보다 다소 긴 적절한 깊이로 되어 있으며, 상기 바닥을 갖는 구멍(1-2e)은 돌출부(6a)에 의해 가압되고, 동시에 그 주위가 또한 가압되어 후에 설치되는 분기공(1-2) 부분에 집중적으로 가압력이 인가되며, 분기공(1-2)의 주위에 또한 필연적으로 압축 잔류 응력이 남아 있게 된다. 또한, 상기 실시예의 경우들에 있어서, 펀치의 전방 단부의 형상 및 보스부의 내측 바닥부 형상은 이들 형태의 조합에 의해 제한되지 않는다.
또한, 도 8은 펀치 구멍을 통해 펀칭하고, 동시에 보스부의 내측부가 나사 형태로 되어 있는 공통 레일의 제1 실시예의 성형 방법에 따라 가압력을 인가하는 시스템의 실시예를 도시하는데, 상기 방법에서 펀치(6)는 보스부(1-3)에 설치되는 바닥을 갖는 구멍(1-2a') 속으로 삽입가능한 직경을 갖고, 분기공(1-2)의 직경과 동일한 직경을 가지며 전방 단부에서 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)의 나머지 벽 두께보다 긴 돌출부(6b)가 제공되며, 분기공(1-2)은 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)를 가압함으로서 펀칭된다. 상기 방법의 경우에 따라서, 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)는 돌출부(6b)에 의해서 가압되고, 따라서 동시에 펀칭되는 분기공(1-2) 부분에 가압력이 집중적으로 인가되며, 압축 잔류 응력은 분기공(1-2)의 주위에 또한 필연적으로 남아 있게 된다.
본 발명에 따른 가압 시스템에 의해 가압력을 인가하고 잔류 압축 응력을 발생시키는 방법으로 인해, 상기 방법뿐만 아리라 도 9에 도시한 방법도 사용될 수 있다.
먼저, 도 9에서, 보스부(1-3)를 구비하는 주 배관 레일(1)은 하측 다이(5)에 고정되고, 이어서 주 배관 레일(1)의 보스부(1-3) 부근은 액츄에이터를 사용하여 좌우로 이동가능한 다이들(5-2, 5-3)에 의해 양측면이 구속되며, 가압기에 부착된 펀치(6)에 의해 보스부들의 자유단부에 가압력이 인가된다. 펀치에 의한 가압력에 의해, 주 배관 레일(1)의 유로(1-1)에서 내측면이 약간 돌출하고, 평탄부(1-6)가 형성되며, 또한, 압축 잔류 응력이 발생된다. 이러한 점까지 이르는 공정은 보스부의 외측부가 나사 형태를 갖는 공통 레일의 경우의 그것과 유사하다.
다음에, 미리 정해진 직경과 깊이의 바닥을 갖는 구멍(1-2a)이 절삭 가공에 의해 주 배관 레일(1)의 보스부(1-3)에 형성되고, 이 후에, 주 배관 레일(1)의 유로(1-1)와 연통하고, 유로와 연통하는 주면을 가지며, 수압 시트면(1-4)을 형성하도록 외측으로 개방된 원형 형태의 분기공(1-2)이 보스부(1-3)에 형성되고, 내측 나사(1-8) 또는 그와 같은 것이 보스부의 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 외주면 상에 기계 가공되어 주 배관 레일(1)이 성형된다.
다음에, 도 10에 도시한 방법은 가압력을 인가한 후에 내측이 나사 형태로 되어 있는 보스부를 갖는 공통 레일과, 외측이 나사 형태로 되어 있는 보스부를 갖는 공통 레일을 구성하도록 적절히 선택할 수 있는 방법이다. 성형 방법에 따라서, 후에 설치되는 분기공(1-2)의 직경과 실질적으로 동일한 직경과 적절한 깊이의 바닥을 갖는 구멍(1-2a)이 축방향으로 보스부(1-3)의 자유단부로부터 설치되고, 바닥을 갖는 구멍(1-2a)의 내측 바닥부(1-7)는 바닥을 갖는 구멍(1-2a) 속으로 삽입될 수 있는 직경을 갖고 있는 바닥을 갖는 구멍의 깊이보다 긴 펀치(6)에 의해 가압되어 내측 바닥부(1-7)는 펀치(6)에 의해 가압되고, 따라서 후에 설치되는 분기공(1-2) 부분에 가압력이 집중적으로 인가되며, 압축 잔류 응력은 분기공(1-2)의 주위에 필연적으로 남아 있게 된다. 도 10에 도시한 실시예에서, 그 후에, 분기공(1-2)은 바닥을 갖는 구멍(1-2a)을 드릴 등에 의한 절삭 가공에 의해 유로(1-1)까지 연장시킴으로써 형성된다.
이어서, 절삭 가공에 의해 주 배관 레일(1)의 보스부(1-3)에 큰 내경과 미리 정해진 깊이의 바닥을 갖는 구멍(1-2a')을 형성시킴으로써, 그 후에 바닥을 갖는 구멍(1-2a')에 수압 시트면(1-4)을 형성시킴으로써, 그리고 보스부의 내주면 상에 내측 나사(1-8)를 기계 가공함으로써 내부가 나사 형태로 되어 있는 보스부를 갖는 공통 레일이 형성되고, 또는 수압 시트면(1-4)을 분기공(1-2)의 보스부(1-3)의 자유단의 단부면에 형성시킴으로써 그 후에 외측 나사(1-5)를 기계 가공함으로써 외부가 나사 형태로 되어 있는 보스부를 갖는 공통 레일이 형성된다.
또한, 펀치 등을 사용하여 가압 시스템에 의한 가압력을 인가하고, 압축 잔류 응력을 발생시키는 방법 때문에, 분기공을 설치하는 부분으로부터 약간 편심적으로 가압이 수행되고, 압축 잔류 응력이 발생되어 적어도 분기공의 일부에, 즉 분기공의 하측 단부에서 주 배관 레일(1)의 축방향으로 균열의 시작을 구성하는 내주 연부(P) 상에 압축 잔류 응력이 남아 있게 된다.
다음에, 도 11 및 도 12에 도시한 방법들은 내측 압력 시스템을 채택하는 실시예를 도시하는데, 상기 시스템에서 압력은 보스부의 외부가 나사 형태인 주 배관 레일(1)(도 11 참조)과, 보스부의 내부가 나사 형태인 주 배관 레일(1)(도 12 참조)의 유로들(1-1)의 내부에서 각각 인가된다. 주 배관 레일(1)의 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로(1-1)에 있는 개방 단부 부분의 외주에 압축 잔류 응력을 발생시키기 위하여, 도 11의 경우에, 주 배관 레일(1)의 일단부가 봉쇄되고, 물 또는 오일과 같은 액체 유체는 주 배관 레일의 유로(1-1) 속으로 전달되어, 주 배관 레일(1) 벽 두께의 적어도 25%, 바람직하게는 50~75%의 고압력이 내측 원주면 쪽으로부터 야기되고, 보스부(1-3)의 근처에 있는 주 배관 레일의 유로에서 개방 단부 부분의 주위에 압축 잔류 응력이 발생된다. 그 후에, 최종 단계에서, 원형 형태의 외측으로 개방된 수압 시트면(1-4)이 분기공(1-2)의 외측 단부 부분에 형성되고, 외측 나사(1-5)가 보스부의 외주면 상에 기계 가공된다. 한편, 도 12의 경우에, 바닥을 갖는 구멍(1-2a')이 절삭 가공에 의해 미리 보스부에 형성되고, 주 배관 레일(1)의 유로(1-1) 내부에서 고압력을 가함으로써 가압력이 제공되는데, 도 11의 경우와 유사한 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)로부터 유로(1-1)와 연통하는 분기공(1-2)이 천공되고, 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일(1) 유로에서 개방 단부 부분의 외주에 압축 잔류 응력이 발생된다. 그 후에, 최종 단계에서, 수압 시트면(1-4)이 내측 바닥부(1-7)에 형성되고, 내측 나사(1-8)가 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내주면 상에 기계 가공된다. 더욱이, 도 11 및 도 12에 도시한 실시예에 있어서, 압축 응력이 확실하게 잔류하도록 하기 위하여 내부 압력을 가하기 전에 분기공(1-2)을 기계 가공하는 것이 바람직하다.
한편, 도 13 및 도 14에 도시한 방법들은 보스부의 외부가 나사 형태인 주 배관 레일(1)(도 13 참조)과, 보스부의 내부가 나사 형태인 주 배관 레일(도 14 참조)의 내부로부터 각각 배관의 직경 방향으로 압력을 인가하기 위한 배관 확장 시스템을 사용하는 실시예를 도시한다. 도 13의 경우에 있어서, 주 배관 레일(1)의 분기공(1-2) 내에서 주 배관 레일의 유로(1-1)의 개방 단부 부분 주위에 압축 잔류 응력을 발생시키기 위하여, 주 배관 레일(1)이 고정 지그(8)에 수평하게 고정된 상태에서 구형체(7-1)가 유로(1-1)의 내부와 가압 접촉하도록 하면서, 주 배관 레일의 내경보다 약간 더 큰 직경을 갖는 구형체(7-1)를 인발 장치(9)에 의해 이동시키는 방법에 의해 주 배관 레일(1)의 유로(1-1)를 확장시킴으로써, 보스부(1-3) 근처에 있는, 주 배관 레일의 유로(1-1)의 개방 단부 부분의 주위에 압축 잔류 응력이 발생된다. 그 후에, 최종 단계에서, 주 배관 레일(1)의 유로와 연통되고 외측으로 개방된 원형 형태의 수압 시트면(1-4)을 구성하고, 유로(1-1)와 연통하는 분기공(1-2)이 각각의 보스부(1-3)에 형성되고, 각 보스부의 외주면 상에 외측 나사(1-5)가 기계 가공된다.
한편, 도 14의 경우에 있어서, 바닥을 갖는 구멍(1-2a')이 미리 절삭 가공에 의해 보스부에 형성되고, 분기공(1-2)이 천공되어 있는 주 배관 레일(1)의 유로(1-1) 안쪽에 가압력이 인가되는데, 상기 각각의 분기공은 도 13과 유사한 주 배관 레일(1)을 확장함으로써 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내측 바닥부(1-7)로부터 유로(1-1)와 연통하고, 분기공(1-2) 내에서 주 배관 레일(1)의 유로의 개방 단부 주위에 압축 잔류 응력이 발생된다. 그 후에, 최종 단계에서, 내측 바닥부(1-7)에 수압 시트면(1-4)이 형성되고, 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내주면 상에 내측 나사(1-8)가 기계 가공된다.
또한, 도 15 및 도 16에 도시한 방법들은 각각 외부가 나사 형태로 된 보스부의 분기공(도 15 참조)과, 내측이 나사 형태로 된 보스부의 분기공(도 16 참조)의 내부로부터 직경 방향으로 압력이 인가되는 직경 확장 시스템을 사용하는 실시예들을 도시한다. 도 15의 경우에, 분기공(1-2) 내에서 주 배관 레일(1) 유로(1-1)의 개방 단부 부분 주위에 압축 잔류 응력을 발생시키기 위하여, 최종 단계에서 외측 나사(1-5)가 기계 가공되는 보스부(1-3)에 미리 정해진 직경보다 약간 작은 직경을 갖는 분기공(1-2a')을 천공하고, 미리 정해진 구멍 직경을 갖는 분기공(1-2)의 내경과 실질적으로 같은 직경을 갖는 구형체(1-7)를 가압 시스템에 의해 작은 직경의 분기공(1-2a') 속으로 가압 하는 방법에 의해 분기공(1-2a')의 직경을 확장시킴으로써, 분기공(1-2) 내에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 부분 주위에 압축 잔류 응력이 발생된다.
한편, 도 16의 경우에 있어서, 최종 단계에서 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내주면 상에 내측 나사(1-8)가 기계 가공되는 보스부(1-3) 내의 내측 바닥부(1-7)와 유로(1-1) 사이에 미리 정해진 직경보다 약간 작은 직경의 분기공(1-2')을 천공하는 방법에 의해 분기공(1-2')의 직경을 확장시킴으로써 분기공(1-2)의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분 주위에 압축 잔류 응력이 발생되고, 미리 정해진 구멍 직경을 갖는 분기공(1-2)의 내경과 실질적으로 동일한 직경의 구형체(7-2)가 가압 시스템에 의해 작은 직경의 분기공(1-2') 속으로 가압된다.
다음에, 도 17a에 도시한 방법은 스틸 볼(13)을 사용하여 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분에 압축 잔류 응력을 발생시키는 방법을 예시한다. 상기 스틸 볼(13) 및 로드형 스틸 볼 수용체(12)는 스틸 볼(13)의 구형면이 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분과 접촉하도록 배치되고, 전방 단부가 웨지(wedge) 형태로 되어 있는 펀치(11)가 주 배관 레일의 다른 단부 부분으로부터 삽입되고, 스틸 볼(13)은 상기 전방 단부 부분의 경사진 활주면 상에 장착된다. 펀치(11)를 상기 상태하에서 밀 때, 분기공의 종방향의 힘이 펀치(11)의 전방 단부 부분의 웨지 작용에 의해 스틸 볼(13)에 가해져, 스틸 볼(13)은 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분으로 밀려진다. 더욱이, 스틸 볼(13)은 필요한 압력이 도달될 때까지, 부하를 가함으로써 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분으로 강하게 밀리고, 그 후에, 스틸 볼(13), 스틸 볼 수용체(12), 펀치(11)는 주 배관 레일(1)로부터 제거된다. 상기 방법의 경우에 있어서, 펀치(11)에 의해 가압된 스틸 볼(13)에 의해 가압력이 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분으로 인가되고, 따라서, 압축 잔류 응력이 효과적으로 발생될 수 있고, 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 외주에 남아 있을 수 있게 된다.
도 17b에 도시한 방법은 스틸 볼(13) 대신에 원뿔형 전방 단부를 갖는 슬러그(14)를 사용함으로써 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분에 압축 잔류 응력을 발생시키는 방법을 예시한다. 상기한 경우에 있어서 작동 과정과 유사하게, 슬러그(14)와 로드형 슬러그 수용체(12')가 주 배관 레일(1) 속으로 삽입되고, 슬러그 수용체(12')는 슬러그(14)의 원뿔면이 분기공(1-2) 내의 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분과 접촉하도록 배치되고, 웨지 형태의 전방 단부를 갖는 펀치(11)가 주 배관 레일의 다른 단부 부분으로부터 삽입되고, 슬러그(14)가 전방 단부 부분의 경사진 활주면 상에 장착된다. 펀치(11)가 상기 상태하에서 밀릴 때, 스틸 볼의 경우와 유사하게, 펀치(11)의 전방 단부 부분의 웨지 작용에 의해 분기공의 종방향으로 슬러그(14)에 힘을 가함으로써 슬러그(14)가 분기공(1-2)에서 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분으로 밀린다. 더욱이, 필요한 압력이 도달될 때까지 펀치(11)를 밀음으로써 부하를 가하여 슬러그(14)가 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분으로 강하게 밀리고, 그 후에, 슬러그(14), 슬러그 수용체(12'), 펀치(11)가 주 배관 레일(1)로부터 제거된다. 따라서, 본 방법에 따라서도, 펀치(11)에 의해 가압된 슬러그(14)에 의해 분기공(1-2)에서 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분으로 가압력이 인가되기 때문에 스틸 볼의 경우와 유사하게 압축 잔류 응력이 효과적으로 발생될 수 있고, 분기공(1-2)에서 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 부분의 주위에 남아 있게 된다.
또한, 도 17b의 슬러그(14) 대신에 도 18a,18b,18c,18d에 도시된 구성을 갖는 슬러그(14')를 사용하는 것이 바람직하다. 도 18a,18b,18c, 18d에 도시된 슬러그(14')는 원형 단면의 전방 단부(14'-1)와 타원형 단면의 가압 영역(14'-2)과 직사각형 단면의 베이스부(14'-3)에 의해 일체로 구성된다. 또한, 원형 단면의 전방 단부(14'-1)는 슬러그(14')가 분기공(1-2)을 통해 안내되는 것에 의해 정확하게 위치되도록 하기 위해서 분기공(1-2)의 내경과 거의 일치하는 원형 단면 형태를 가진다. 또한, 타원형 단면의 가압 영역은, 분기공의 하단부에서 특히 큰 인장 응력이 주 배관 레일의 유로의 개방 단부에 발생되기 쉬운 위치인 내주 연부에서 주 배관 레일(1)의 종방향으로 양측면을 집중적으로 가압할 수 있는 영역이 장반경 측으로서 유통로(1-1)의 종방향으로 형성되어 있는 타원형의 단면 형태를 가진다. 또한, 직사각형 단면 형상의 베이스부(14'-3)는 슬러그(14')가 슬러그 수용체(12')의 전방 단부에 마련된 직사각형의 구멍(12'-1) 안으로 끼워지는 것에 의해 슬러그의 방향성이 보장되도록 하기 위해 직사각형의 단면 형상을 가진다.
주 배관 레일의 유통로의 개방 단부 둘레에 압축 잔류 응력을 효과적으로 발생시키고 유지하기 위한 작업 공정은 도 17b의 그것과 유사하며, 도 17a,17b,18의 암나사형 보스부를 갖는 공통 레일에 대해 설명되었지만, 본 발명은 수나사형 보스부를 갖는 공통 레일의 경우에도 그와 유사하게 자연스럽게 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축 잔류 응력은 펀치 등을 이용한 가압 시스템(외부 가압 시스템), 수압이나 유압을 이용한 내부 압력 시스템, 구형체나 플러그 등을 이용한 관 확장 시스템 및 직경 확장 시스템이나 , 또는 구형체 혹은 수렴성의 전방 단부를 갖는 슬러그를 이용한 가압 시스템에 의해, 분기공에서 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 주위에 발생되며, 상기 수렴성의 전방 단부를 통해서는 주 배관 레일의 높은 내부 압력에 의해 분기공의 하단의 내주 연부(P)에 야기되는 인장 응력이 전술한 압축 잔류 응력에 의한 상쇄 작용에 의해 대폭 감소될 수 있다. 또한, 주 배관 레일의 유로의 개방 단부 둘레에 압축 잔류 응력을 발생시키는 수단으로서 펀치 등을 이용한 가압 시스템을 채용하는 경우, 분기공 주위의 주 배관 레일의 유통로의 내주면은 가압에 의해 다소 돌출되고 평평한 부분이 형성되며, 그 평평한 부분에 의해 분기공의 하단의 내주 연부(P)에 발생된 응력은 평탄화 동작 및 압축 잔류 응력에 의해 더욱 감소될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서 각각의 공통 레일이 소정의 구조, 즉 주 배관 레일의 유로의 중심이 보스부의 분기공의 중심과 일치하는 구조를 갖는다 하더라도, 본 발명은 보스부의 분기공의 중심이 주 배관 레일의 유로에서 직경 방향으로 편의되는 공통 레일에 자연스럽게 적용할 수 있다.
한편, 분기관(2)은 지류된 분기관 또는 분기 금속편을 구비하며, 분기관 내부로는 주 배관 레일(1)의 유로(1-1)와 연통하는 유로(2-1)가 형성되며, 분기관의 단부에는 접속 헤드부(2-2)에 의해 예컨대, 테이퍼진 형상으로 형성되는 가압 시트면(2-3)이 마련된다. 접속 구조와 관련하여, 도 19에 도시된 분기관 접속 구조의 경우, 분기관(2)측에서 접속 헤드부(2-2)에 의해 형성된 가압 시트면(2-3)은 주 배관 레일(1)측의 수압 시트면(1-4)에 접속 가능하게 접촉되며, 슬리브 와셔(4)를 통해 분기관의 측면에 이미 통합되어 있는 체결용 박스 너트(3)는 보스부(1-3)의 수나사(1-5)에 나사 결합되며, 그에 따라 이러한 구성은 접속 헤드부(2-2)의 바로 아래를 슬리브 와셔(4)로써 압박하는 것과 함께 체결 동작을 수행함으로써 접속된다.
또한, 도 20에 도시된 분기관 접속 구조의 경우, 분기관(2)의 측면상의 접속 헤드부(2-2)에 의해 형성된 가압 시트면(2-3)은 주 배관 레일(1)의 측면상의 수압 시트면(1-4)에 접속 가능하게 접촉되며, 슬리브 와셔(4-1)를 통해 분기관의 측면에 이미 통합되어 있는 체결용 수나사 너트(3-1)는 보스부(1-3)의 바닥을 갖는 구멍(1-2a')의 내주면상에 제공된 암나사(1-8)에 나사 결합되며, 그에 따라 이러한 구성은 접속 헤드부(2-2)의 바로 아래를 슬리브 와셔(4-1)로써 압박하는 것과 함께 체결 동작을 수행함으로써 접속된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 공통 레일에 따르면, 분기공의 하단의 내주 연부에서 발생되는 인장 응력은 압축 잔류 응력에 의해 그 인장 응력을 상쇄시킴으로써 그 발생이 효과적으로 억제될 수 있으며, 분기관 접속부에서의 내부 압력 피로 강도가 향상될 수 있음에 따라, 균열의 발생에 의해 야기되는 유체의 누출이 없이 확고하고 안정하게 작동될 수 있고 내구성이 양호한 우수한 효과를 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 공통 레일의 제조 방법에 따르면, 정상의 제조 단계에 단지 가압 단계만이 부가되며 복잡한 설비를 필요로 하지 않기 때문에, 공정의 증가에 따른 생산비의 증가, 생산성의 감소 등과 같은 문제점이 거의 없으며, 고품질의 공통 레일을 저렴하게 생산할 수 있다.
Claims (18)
- 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며,주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속되어 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력이 존재하게 되는 것을 특징으로 하는 공통 레일.
- 제1항에 있어서, 상기 분기관은 체결용 박스 너트를 보스부의 외주면에 설치된 외측 나사에 나사 결합시킴으로써 주 배관 레일에 접속되어 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되는 것을 특징으로 하는 공통 레일.
- 제1항에 있어서, 상기 분기관은 체결용 수너트를 보스부의 바닥 구멍의 내주면에 설치된 내측 나사에 나사 결합시킴으로써 주 배관 레일에 접속되어 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되는 것을 특징으로 하는 공통 레일.
- 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며,주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서,분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하며; 외압 시스템에 의해 외측으로부터 보스부의 축선 방향으로 가압력을 가함으로써 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 분기공의 근방에서 외압 시스템에 의해 외측으로부터 주 배관 레일의 직경 방향으로 가압력이 가해지고 분기공이 연속해서 펀칭되는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법
- 제4항에 있어서, 가압력이 외측으로부터 보스부의 축선 방향으로 가해지고 분기공이 동시에 펀칭되는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법
- 제4항에 있어서, 분기공이 펀칭되며 외압 시스템에 의해 직경 방향에서 주 배관 레일의 외측으로부터 분기공의 근방에서 주 배관 레일에 가압력이 연속해서 가해지는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며,주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키며, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하게 되며; 내압 시스템에 의해 분기공의 근방에서 주 배관 레일의 내주면에 가압력을 가함으로써, 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법
- 제8항에 있어서, 내압은 유압 또는 수압에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 주 배관 레일의 내주면에 가압력을 가한 후에 분기공을 펀칭하는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며,주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하며; 주 배관 레일의 내측으로부터 배관 직경 방향으로 분기공의 근방에서 주 배관 레일의 내주면에 압력을 가하는 배관 확장 시스템에 의해 가압력을 가함으로써, 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 내압은 유압 또는 수압에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 배관 팽창 시스템은 주 배관 레일의 유로의 내경보다 약간 더 큰 직경 팽창 부재를 가압함으로써 또는 인발함으로써 실행되는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 직경 확장 부재는 구형체 또는 뷸렛(bullet)형 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며,주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속하게 되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하며; 분기공의 내측으로부터 분기공의 내주면까지 분기공의 직경 방향으로 압력을 가하는 직경 확장 시스템에 의해 가압력을 가함으로써, 분기공에 있어서 주 배관 레일의 유로의 개방 단부의 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제15항에 있어서, 직경 확장 시스템은 분기공의 내경보다 약간 더 큰 직경의 플러그 또는 구형체를 가압함으로써 실행되는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 축선 중심 방향에서 주 배관 레일의 내측에 있는 유로와; 상기 유로와 연통하며 외측으로 개방된 수압 시트면을 갖는 분기공을 포함하며,주 배관 레일의 축선 방향에서 외주벽부에 제공되는 하나 이상의 보스부; 를 구비하는 주 배관 레일과: 일단부에 설치된 접속 헤드부에 의해 형성되는 가압 시트면부를 포함하며, 상기 유로와 연통하는 유로를 구비하는 분기관을 포함하는 공통 레일의 제조 방법에 있어서, 분기관의 가압 시트면부를 주 배관 레일의 수압 시트면과 맞물림 가능하게 접촉시키고, 분기관의 측부에 미리 일체로 형성된 체결 너트를 보스부에 나사 결합시킴으로써 분기관이 주 배관 레일에 접속하게 되어, 접속 헤드부 바로 아래의 주 배관 레일을 가압하며; 수렴형 전방 단부를 갖는 슬러그(slug) 또는 구형체를 분기공의 근방에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부에 가압함으로써 분기공에서 주 배관 레일 유로의 개방 단부의 주변에 압축 잔류 응력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
- 제17항에 있어서, 슬러그는, 단면이 원형이고 직경이 분기공의 내경과 거의 동일한 전방 단부와, 단면이 타원형인 가압부 및 단면이 직사각형인 베이스부를 구비하며, 슬러그를 가압하기 위한 한 쌍의 부재 중의 하나의 부재는 베이스부를 끼워 맞추기 위한 직사각형 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 레일의 제조 방법.
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