KR100262213B1 - 수압긴장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선연결구를 긴장시키기 위한 수압긴장장치에 관한 것으로, 이 수압긴장장치는 축선을 가지고 대상체에 접속할 수 있게 된 일측축방향단부와 대향된 타측 축방향단부를 갖는 관상하우징(1), 하우징과의 사이에 공간부를 형성토록 하우징(1)의 방사상 내측에 배열되고 나선연결구에 결합되는 결합수단(11)이 구비된 관상결합요소(2), 공간부에 배열되고 이 공간부에 다수의 챔버를 구성토록 서로 축방향으로 간격을 둔 다수의 피스턴(4, 5, 6 ; 5', 6" ; 5", 6" ; 27, 29)과, 챔버에 작동액체를 공급하기 위한 통로(8, 9, 10)로 구성되어, 하우징이 일측 축방향으로 대상체에 접속할 때에 결합요소(2)가 반대방향의 축방향으로 이동된다.

Description

수압긴장장치

본 발명은 예를들어 스터드긴장용의 수압긴장장치에 관한것이다.

스터드의 긴장에는 다용도로 적합하게 직경은 작고 높이는 가능한 낮은 공구의 사용이 요구된다. 종래에 사용자는 이러한 두가지 요건에 부합되는 긴장장치의 제작이 불가능하므로 고객이 높이가 낮은 긴장장치를 요구하는지 또는 직경이 작은 긴장장치를 요구하는지를 판단하여야 하였다. 직경이 작은 긴장장치는 요구된 당김부하를 얻기 위하여 여러개의 실린더챔버가 상하 배열된 다단계시스템을 이용하는 반면에 높이가 낮은 긴장장치는 통상적으로 단일실린더챔버로 구성된다. 다단계시스템은 상하로 다수의 각 실린더챔버가 착설되어 하부피스턴이 상부실린더챔버의 피스턴에 연결되어 이를 밀 수 있게 되어 있는바, 이는 또한 수압의 압력에 의하여 가압되기도 한다. 환언컨데, 다른 피스턴의 상부에 배치되는 각 피스턴은 이들의 조합된 힘을 발생한다. 이러한 긴장장치가 예를들어 1992년 12월 23일자 출원된 미국특허출원 제07/996,962호에 기술되어 있다. 그러나, 대부분의 경우 볼트의 상부보다는 볼트둘레의 방사상 간극이 작아 대부분 그 작은 직경에 맞도록 충분히 작은 긴장장치를 제작하는 것이 불가능하다. 아울러, 공지된 긴장장치의 제조와 조립에 있어서 많은 시간과 경비가 소요된다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 결점이 없는 수압긴장장치를 제공하는데 있다.

이들 목적과 다른 목적들이 이후 명백하게 될 것인바, 본 발명의 한 특징은 요약컨데 나선연결구를 긴장시키기 위한 수압긴장장치에 있어서, 이 장치가 축선을 가지고 대상체에 접속할 수 있게 된 일측 축방향단부와 대향된 타측 축방향단부를 갖는 관상하우징, 하우징과의 사이에 공간부를 형성토록 하우징의 방사상 내측에 배열되고 나선연결구에 결합되는 결합수단이 구비된 축방향 연장형의 결합요소, 공간부내에 형성된 다수의 챔버, 챔버내에서 축방향으로 이동가능한 다수의 피스턴수단과, 하우징과 결합요소에 힘을 가하도록 챔버내에 작동액체를 공급하기 위한 수단으로 구성되어 하우징이 일측 축방향의 방향에서 대상체에 접속될때에 결합요소가 반대방향의 축방향으로 이동되어 축방향의 반대방향으로 나선열기구를 당기고, 챔버의 방사상 외부크기가 하우징의 타측 축방향단부로부터 일측 축방향단부로의 방향으로 감소함을 특징으로 한다.

수압긴장장치가 본 발명에 따라서 구성될때에 나선연결구와 협동하는 긴장장치의 하측단부는 작은 직경을 가지고 나선연결구둘레의 작은 방사상 간극에 맞추어 결합될 수 있다. 긴장장치의 제조 및 조립비용이 감소된다. 집약적인 다단계 긴장장치에 단하나의 결합요소와 단하나의 하우징이 사용될 수 있다. 하우징은 모든 실린더챔버와 함께 그 내경을 변경할 수 있는 반면에 결합요소는 모든 실린더챔버와 함께 그 외경을 변경할 수 있어 각 피스턴의 위치에서 결합요소의 외경과 하우징의 내경이 하측 실린더챔버에 대하여 증가된다. 각 피스턴이 주어진 힘만을 가하고 하측 피스턴에 의하여 결합요소에 가하여지는 긴장력이 둘 또는 세개의 피스턴의 조합된 힘보다는 작다는 사실의 잇점을 취하여 이러한 힘을 결합요소에 전달하는데 보다 적은 재료가 요구되므로서 긴장시킬 스터드에 근접한 영역에서 긴장장치의 외경은 보다 작아질 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 수압긴장장치의 단면도.

제2도는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 수압긴장장치의 단면도.

제3도는 본 발명 수압긴장장치의 또 다른 실시형태를 보인 단면도.

본 발명에 따른 긴장장치는 원통형의 형태로 구성된 하우징(1)을 갖는다. 또한 긴장장치는 중간에 공간부(3)를 형성토록 하우징(1)의 방사상 내측에 배치된 관상의 결합요소(2)를 갖는다. 결합요소(2)의 방사상 외측면에는 다수의 턱이 형성되어 있고 하우징(1)의 방사상 내측면에도 다수의 턱이 형성되어 있다. 하우징(7)과 결합요소(2)사이에는 다수의 챔버가 형성되어 있다.

또한 수압긴장장치는 다수의 피스턴수단(4)(5)(6)을 갖는다. 피스턴수단(4)은 하우징(1)의 하측단부에서 그 축방향 상측면에 대하여, 그리고 결합요소의 하측턱에 대하여 접하는 단일 피스턴 또는 부체(浮體 : floating body)로서 구성된다. 피스턴수단(5)(6)은 서로 근접하여 배치되고 도시된 위치에서 하우징의 턱과 결합요소의 턱에 대하여 접하는 두개의 피스턴을 포함한다. 도시된 바와같이, 하우징(1)의 방사상 내면과 결합요소(2)의 방사상 외면에 형성된 턱의 형상은 이들 턱의 방사상 크기가 긴장장치의 상측 단부로부터 하측단부를 향하여 감소되게 구성되어 있다.

또한 긴장장치는 수압액체를 공급하기 위한 수단을 갖는다. 수압액체공급수단은 축방향통로(7)와 방사상통로(8)(9)(10)를 포함한다. 통로(8)는 하측 피스턴수단(4)의 하측영역으로 연장되고 통로(9)(10)는 피스턴수단(5)(6)의 각 피스턴사이의 영역으로 연장되어 있다. 결합요소(2)에는 특히 결합요소의 내측개방부(12)에 형성된 나선처럼 구성될 수 있는 결합수단(11)이 구비된다. 적어도 방사상 외경, 즉 환언컨데 결합요소(2)의 방사상 외면과 하우징(1)의 방사상내면은 긴장장치의 상측단부로부터 하측단부를 향하는 방향으로 방사상 크기가 감소하므로, 하우징(1)의 외면은 도시된 바와같은 동일한 방향으로 감소하는 직경을 갖는다. 환상요구(13)가 긴장장치의 무게를 줄이기 위하여 제공된다.

본 발명에 따른 수압긴장장치는 다음과 같이 작동한다.

긴장장치는 먼저 결합요소(2)의 결합수단(11)이 예를들어 나선형 스터드의 나선연결구에 나선결합되게 나선연결구상에 배치된다. 그리고 액체가 통로(7)(8)(9)(10)를 통하여 공급된다. 통로(8)를 통하여 흐르는 액체는 피스턴(4)의 하측으로 유입되어 하우징(1)은 하측으로 가압하고 피스턴(4)을 상측으로 가압한다. 통로(9)(10)를 통하여 흐르는 수압액체는 각 피스턴수단(5)의 하측피스턴을 하측으로 가압하고 각 피스턴수단(5)(6)의 상측피스턴을 상측으로 가안한다. 하우징(1)이 예를들어 나선형 스터드가 나선결합된 플랜지와 같은 대상체상에 배치되므로 하우징은 하측으로 이동할 수 없으며 이에 따라 결합요소(2)가 상측으로 이동하여 플랜지의 스터드를 당기어 긴장시킨다.

도시된 바와같이, 결합요소(2)는 결합수단(11)을 갖는 내측 개방부(12)가 구비된 방사상 내측 당김부재(17)와, 당김부재를 둘러싸고 있으며 상기 언급된 바와같이 방사상 외측턱형성면을 갖는 방사상 외측전동부재(14)를 포함한다. 전동부재(14)는 당김부재(17)에 연결되어 있지 않으나 대신에 축방향으로 작동중에는 당김부재(17)의 턱과 전동부재(14)사이의 협동으로 당김부재(17)에 대하여 축방향으로 접하게 된다. 이러한 구성으로 당김부재(17)는 전동부재(14)로부터 용이하게 분리되고 예를들어 다른 결합수단, 즉 특정 나선형연결구에 일치하는 상이한 결합수단(11)을 갖는 상이한 개방부(12)를 갖는 다른 당김부재로 대체될 수 있다. 당김부재(17)의 상측단부에는 예를들어 쓰던 당김부재를 분리하고 새로운 당김부재를 삽입하기 위하여 사용자가 잡을 수 있는 조면(粗面)(15)이 구비될 수 있다. 물론 두 부재(17)(14)로 구성되는 대신에 결합요소(2)는 단일요소로서 구성될 수 있다. 도시된 바와같이, 피스턴과 피스턴이 축방향으로 이동챔버의 방사상 폭은 모든 피스턴과 모든 챔버에 대하여 동일하다. 그러나, 이러한 구성이 필수적인 것은 아니고 상이한 방사상 크기를 갖는 피스턴과 챔버의 제공이 가능하다.

제2도에서 보인 제2실시형태에 따른 수압긴장장치는 제1도의 수압긴장장치와 유사하다. 그러나, 이 실시형태에서 피스턴수단(5')(6')이 약간 다르게 구성되어 있다. 각 피스턴수단(5')(6')은 제1피스턴(5")(6")과 제2피스턴(5"')(6"')을 가지며 이들은 피스턴(5"'), (6"')이 방사상 내측으로 피스턴(5")(6")을 둘러싸고 있으며 인접하여 하측으로 배치된 피스턴에 대하여 접하도록 축방향으로 연장되게 구성되어 있다. 또한 피스턴수단은 복귀스프링(16)에 의하여 서로 연결되어있다.

제3도의 수압긴장장치는 제1도와 제2도의 수압긴장장치와 유사하나, 이 긴장장치에서 피스턴수단이 상이하다. 최하측 피스턴수단을 제외하고 각 피스턴수단(26)은 축방향 상측으로 연장된 링형의 방사상 내측돌출부(28)가 구비된 상측 피스턴(27)과, 축방향 하측으로 연장된 링형의 방사상 외측돌출부(30)가 구비된 하측피스턴(29)을 갖는다. 피스턴(27)의 방사상 내측돌출부(27)는 결합요소(2)의 턱에 대하여 축방향으로 접하는 반면에 피스턴(29)의 방사상 외측돌출부(30)는 하우징(1)의 턱에 접한다. 이러한 구조에서 피스턴의 씨일이 신뢰가능하게 보호되고 동시에 긴장장치의 전체 축방향높이가 낮아진다.

이상의 본 발명이 수압긴장장치에 실현되는 것으로 도시되고 설명되었으나 도시된 내용으로 한정되지는 아니하고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 어느정도의 수정과 변경이 있을수 있다.

Claims (12)

1. 나선연결구를 긴장시키기 위한 수압기장장치에 있어서, 이 장치가 축선을 가지고 대상체에 접속할 수 있게 된 일측 축방향단부와 대향된 타측 축방향단부를 갖는 하우징(1), 하우징과의 사이에 공간부를 형성토록 하우징(1)의 방사상 내측에 배열되고 나선연결구에 결합되는 결합수단이 구비된 결합요소(2), 공간부내에 방사상 내외부크기를 갖는 다수의 챔버를 형성토록 공간부내에 배열되고 서로 축방향으로 간격을 둔 다수의 피스턴수단(4)(5)(6)과, 하우징(1)과 결합요소(2)에 힘을 가하도록 챔버내에 작동액체를 공급하기 위한 수단으로 구성되어, 하우징(1)이 일측 축방향의 방향에서 대상체에 접속될때에 결합요소(2)가 반대방향의 축방향으로 이동하여 반대축방향으로 나선연결구를 당기고, 챔버의 외경크기가 하우징(1)의 타측 축방향단부로부터 일측 축방향단부의 방향으로 감소함을 특징으로 하는 수압긴장장치.
2. 청구범위 1항에 있어서, 하우징(1)은 피스턴수단(4)(5)(6)이 접하는 다수의 턱을 가진 방사상 내측면을 가짐을 특징으로 하는 수압긴장장치.
3. 청구범위 1항에 있어서, 결합요소(2)는 피스턴수단(4)(5)(6)이 접하는 다수의 턱을 가진 방사상 외측면을 가짐을 특징으로 하는 수압긴장장치 .
4. 청구범위 3 항에 있어서, 결합요소(2)가 당김부재(17)와 당김부재(17)에 대하여 축방향으로 접하는 전동부재(14)를 포함하고, 당김부재(17)가 결합수단(17)이 구비된 내측 개방부(12)를 가지며, 전동부재(14)가 방사상 외측면을 가짐을 특징으로 하는 수압긴장장치.
5. 청구범위 1항에 있어서, 피스턴수단(4)(5)(6)은 하우징(1)의 일측단부에 근접되게 배치되어 부체(浮體)를 형성시키는 피스턴을 포함하고, 피스턴의 나머지들은 서로 축방향으로 인접하여 배치된 두개의 피스틴을 포함하며, 수압액체를 공급하기 위한 수단이 부체와 하우징(1)의 일측단부사이의 영역과 나머지 각 피스턴수단(4)(5)(6)의 두 피스턴사이의 영역으로 수압액체를 공급토록 구성되어 있음을 특징으로 하는 수압긴장장치.
6. 청구범위 1항에 있어서, 피스턴수단의 적어도 일부가 제1피스턴(5")과 제2피스턴(5"')(6"')을 포함하고, 제2피스턴(5"')(6"')이 각 피스턴수단의 제1피스턴(5")을 방사상 내측에서 둘러싸고 있으며, 일측 피스턴수단(5')의 제2피스턴(5"')은 타측 피스턴수단(6')의 제2피스턴(6"')에 축방향으로 접하도록 배열됨을 특징으로 하는 수압긴장장치.
7. 청구범위 1항에 있어서, 하우징(1)의 타측 단부로부터 일측단부를 향하는 방향으로 직경이 감소하는 외측면을 가짐을 특징으로 하는 수압긴장장치.
8. 청구범위 1항에 있어서, 하우징(1)이 축방향으로 연속된 단일요소로 구성됨을 특징으로 하는 수압긴장장치.
9. 청구범위 1항에 있어서, 결합요소(2)가 축방향으로 연속된 단일요소로 구성됨을 특징으로 하는 수압긴장장치.
10. 청구범위 1항에 있어서, 하우징(1)과 결합요소(2)가 축방향으로 연속된 요소들로 구성됨을 특징으로 하는 수압긴장장치.
11. 청구범위 1항에 있어서, 피스턴수단의 적어도 일부는 링형의 방사상 내측돌출부(28)를 가지며 결합요소(2)에 접하는 제1피스턴(27)과 하우징(1)에 접하는 링형의 방사상 외측돌출부(30)를 구비하는 제2피스턴(29)을 포함함을 특징으로 하는 수압긴장장치.
12. 청구범위 11항에 있어서, 피스턴수단의 각 돌출부(28)(30)들은 축반대 방향으로 연장되고 결합요소(2)와 하우징(1)에 대하여 각각 축방향으로 접함을 특징으로 하는 수압긴장장치.