KR102023209B1 - 스플라인이 형성된 체결구 - Google Patents

Abstract

복수의 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위한 체결구(2)로서, 상기 체결구는 생크(4) 및 반경방향으로 확장된 헤드(6)를 포함하고, 체결구는 축방향 공극(40) 및 체결구의 보어의 내부 벽에 제공된 스플라인(18)을 추가로 포함하고, 체결구가 맨드릴, 브레이크스템 또는 핀에 의해 가공물 내로 장착될 때, 체결구의 생크가 가공물 구멍의 벽과 접촉하면 스플라인의 크레스트는 맨드릴, 브레이크스템 또는 핀에 의해 변형되고 크레스트의 재료는 공극 내로 이동된다.

Description

스플라인이 형성된 체결구{SPLINED FASTENER}

본 발명은 천공된 가공물 부재들을 서로 고정하기 위한 고속 체결구(speed fastener)에 관한 것이다.

고속 체결(speed fastening) RTM은 가공물 부재들을 서로 고정하는 공지된 방법이며, 이에 따라 중공 코어를 갖는 체결구는 가공물 부재 내의 정렬된 구멍 내에 배열되고, 헤드형 맨드릴(headed mandrel)은 체결구의 코어를 통해 끌어당겨져서 체결구 생크가 반경방향으로 확장되고 추가로 체결구가 다소 축소된다. 체결구 생크의 반경방향 확장은 가공물 부재 내의 구멍의 벽과 체결구 생크 사이의 기계적 결합을 이상적으로 구현한다. 축방향 축소는 가공물 부재들 사이의 간격을 밀폐하기 위하여 체결구 헤드를 향하여 최후방 시트를 끌어당기는데 도움이 될 수 있다.

예컨대, 상표명 브리브(Briv)(영국 특허 번호 제GB1323873A호) 및 초베르트(Chobert)로 입수가능한 것들과 같이 종래의 체결구는 중앙 영역이 일정한 벽 두께를 갖는, 즉 일정한 단면 영역을 갖는 원통형 생크 부분을 갖는다. 체결구 생크의 테일 단부는 증가된 벽 두께를 가지며, 브리브 체결구의 경우, 이는 확장된 외부 직경이며, 초베르트 체결구의 경우에는 테이퍼진 형태의 감소된 보어 직경이다.

이들 종래의 체결구는 체결구 보어를 통하여 주어진 직경의 맨드릴을 끌어당김으로써 설치되고, 이에 따라 맨드릴의 반경방향으로 확장된 헤드는 가공물 부재 내의 구멍 내에서 생크의 중심 영역을 확장시킨다. 따라서, 반경방향 확장의 정도는 공칭 체결구 직경의 경우 맨드릴 헤드의 직경에 종속된다.

종래의 체결구는 가공물 구멍 직경에 있어서 작은 정도의 공차(tolerance)를 가지며, 즉, 공칭 체결구 크기 및 단일의 헤드 직경 맨드릴을 갖는 단지 제한된 범위의 가공물 구멍 직경이 허용될 수 있다. 따라서, 공칭 체결구 및 특정 헤드 직경 맨드릴을 사용할 때, 가공물 구멍 지경의 2개의 허용가능한 한계 사이의 범위가 좁아진다.

종래의 체결구의 최적화된 설치 시에, 즉, 가공물 구멍 직경은 주어진 체결구 직경과 맨드릴 헤드 직경에 대하여 허용가능한 범위 내에 있으며, 맨드릴 헤드에 의한 체결구 생크의 확장에 따라 "오버패킹(overpacking)"(후술된 바와 같이) 없이 가공물 구멍의 벽과 체결구 생크 사이에 기계적 결합이 야기된다. 후방 가공물 부재(즉, 체결구 헤드로부터 가장 멀리 떨어진 가공물 부재)의 구멍의 벽에 의해 제공되는 구속은 반경방향 힘, 게다가 체결구 리벳 생크에 대해 후방 가공물 부재의 축방향 움직임에 대한 마찰 저항을 생성한다.

그러나, 가공물 구멍 직경이 종래의 체결구의 경우 허용가능한 범위보다 작을 경우, 구멍 내에서 오버패킹될 것이기 때문에 체결구를 설치하기 위해 지나치게 높은 배치력이 필요할 것이다. 이는 맨드릴의 마모를 야기할 수 있거나, 또는 체결구 보어로부터 파편(debris) 생성 또는 헤드 영역 내로 체결구 보어 재료의 압출에 의해 체결구 헤드 오형성(malformation)과 같은 그 외의 다른 바람직하지 못한 효과를 야기할 수 있다.

구멍 피치 오차를 허용하기 위해 후방 가공물 부재 내에서의 구멍보다 다소 크도록 상부 가공물 부재(즉, 체결구 헤드에 가장 근접한 가공물 부재)의 구멍 직경이 구성되는 것이 통상적이다. 상부 가공물 부재의 구멍 직경이 종래의 체결구의 경우 허용가능한 범위를 초과하는 경우, 체결구의 생크의 확장은 과도한 크기의 가공물 구멍의 벽과 체결구 생크 사이의 임의의 기계적 결합을 야기하지 않으며, 이에 따라 전단 로드 하에서 움직임에 대한 저항성이 낮아진다.

과도한 크기의 가공물 구멍을 보상하기 위하여, 과도한 크기의 맨드릴, 즉 과도한 크기의 헤드를 갖는 맨드릴이 체결구를 설치하기 위하여 사용될 수 있다. 그러나, 과도한 크기의 맨드릴이 작은 크기의 가공물 구멍에 대해 부정확하게 사용되는 위험성이 있으며, 이에 따라 전술된 바와 같이 높은 배치력에 의해 야기되는 문제점이 야기된다.

특정 체결구 직경 및 맨드릴 헤드 직경의 경우 허용가능한 범위를 넘는 가공물 구멍 직경의 문제점은 도 1에 도시되며, 상기 도 1은 그립 범위의 최저 단부에서 가공물(30) 내로 설치된 종래의 체결구(2)를 도시한다. 가공물은 과도한 크기의 구멍(36)을 갖는 상부 가공물 부재(32) 및 허용가능한 구멍(38)을 갖는 후방 가공물 부재(34)를 포함한다. 과도한 크기의 구멍(36)을 갖는 상부 가공물 부재(32)로 인해, 이러한 설비는 구멍(36)의 벽과 체결구 생크(4) 간에 기계적 결합을 야기하지 못한다.

정확히 설치된 종래의 체결구는 이 영역에서 더 큰 벽 두께로 인해 확장된 테일 단부 형성부를 나타낸다. 최대 그립 응용에서, 이 확장된 테일 단부 형성부는 후방 가공물 부재의 외부 표면에 인접하고, 인장 로드에 노출될 때 조인트의 움직임에 대한 저항성 및 지탱 기능을 제공한다. 그러나, 중간-그립 또는 최소-그립 상태에서(도 1에 도시된 바와 같이), 확장된 테일 형성부(44)는 후방 가공물 부재(34)로부터 이격되고, 이에 따라 인장 로드 하에서 가공물 부재(32, 34)의 초기 분리를 방지하는데 도움이 될 수 없으며, 저항성은 균일한 벽 두께를 갖는 체결구 생크(4)의 확장된 중심 영역에 의해 가해진 반경방향 압력으로부터 야기되는 마찰력으로부터 거의 전체적으로 형성되어야 한다. 따라서, 분리에 대한 저항성은 중간 또는 최소-그립 상태에서 더 작다.

상표명 아브트로닉(Avtronic)(RTM) 및 리브스크류(Rivscrew)(RTM)로 입수가능한 것들과 같이 현재 입수가능한 그 외의 다른 고속 체결구는 체결구 생크의 중심에 일정하지 않은 벽 두께를 갖는다. 이들 체결구는 각각 나선형 나사 스레드 및 환형 요홈의 형태인 체결구 생크의 외부에 공극을 포함한다. 이들 체결구는 확장되고 가공물 내로 매립되고, 가공물 부재는 체결구의 재료에 비해 상대적으로 연성의 재료로 구성된다. 이들 체결구의 환형 또는 나선형 공극은 홀 주연부 주위에서 일정하지 않은 크기 또는 분포의 확장된 테일 형태 및 가공물 구멍의 벽과 체결구 생크 사이의 높거나 낮은 정도의 기계적 결합에 따라 후방 가공물 부재 내에서 가변 확장을 야기한다. 게다가, 이들 종래의 체결구에 따라 홀 주연부에서 일정하지 못한 크기 또는 분포의 확장된 테일 형태가 형성된다.

본 발명은 가공물 구멍 모두의 벽과 체결구 생크 사이의 완벽하고 일정한 기계적 결합(mechanical engagement), 즉 종래의 체결구를 이용하여 구현가능한 것보다 더 확고한 체결을 위해 완벽한 기계적 결합을 구현하고, 적어도 전술된 문제점을 해결하는 체결구를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 종래의 체결구에 비해 가공물 구멍 직경의 상당한 변화가 허용될 수 있으며, 더 넓은 그립 범위로 설치하기 위한 하나의 맨드릴 크기와 단일의 체결구 길이의 개별화가 허용되는 체결구를 제공하고, 단일의 맨드릴 헤드 크기 또는 직경에 따라 높은 배치력(placing force), 맨드릴 마모, 파편 발생 및 체결구 헤드 변형의 문제점을 방지하는 데 있다.

게다가, 본 발명은 체결구보다 더 강성의 재료로 형성될 수 있는 가공물 부재를 고정하는데 사용하기에 적합한 체결구를 제공하는 데 있으며, 체결구의 그립 범위는 체결구의 길이에만 의존되며, 즉 더 긴 체결구는 더 큰 그립 범위를 가지며, 체결구는 넓은 범위의 가공물 두께에 사용되는 공칭 길이를 갖는다.

본 발명은 제1 양태에서, 첨부된 청구항의 제1항에 청구된 바와 같은 체결구를 포함한다.

본 발명은 추가 양태에서 청구항 제13항에 따른 체결구의 설치 방법 및 제22항에 따르는 장치를 포함한다.

체결구의 설치는 체결구 헤드의 상부 표면에 지지되는 원뿔형의 오목한 단부 면을 포함하는 공구에 의해 수행될 수 있다. 이에 따라 체결구 헤드는 상부 가공물 부재를 향하여 가압되고, 헤드는 상부 가공물 부재에 대해 다소 평평해지고, 이에 따라 체결의 클램핑(clamping)이 보장된다. 상부 가공물 부재에 대한 헤드 주연부의 평평해짐은 언더헤드 리세스의 외부 직경이 감소되고 가공물에 대한 체결구 헤드의 지지 영역이 넓어지도록 작용한다. 게다가, 체결구 헤드의 상부 표면 상에서 공구 단부 면의 지지 영역은 종래의 고속 체결구보다 넓어서 체결구 헤드의 표면에 대한 바람직하지 못한 자국(indentation) 또는 손상이 체결구를 설치하는 동안에 최소화된다.

본 발명은 추가 양태에서 청구항 제15항 또는 제16항에 따른 체결구의 설치 방법을 포함한다.

청구항 제16항의 방법에 의해 설치된 체결구는 설치 동안에, 고정 스커트를 형성하는, 플러깅 부분과 브레이크넥 부분 사이에 평행한 부분을 추가로 포함할 수 있으며, 이에 따라 체결구 생크 내에 설치된 스템의 기계적 고정이 야기된다.

본 발명은 추가 양태에서 청구항 제18항에 따라 체결구를 설치하는 방법을 포함한다. 이 방법은 지지 슬리브에 의해 체결구 헤드상에 지지하는 후속 단계, 및 체결구 보어로부터 핀을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

보어를 통하여 맨드릴 헤드를 끌어당기거나 또는 중실 핀을 밀어넣음에 따라 체결구 생크는 이의 직경이 증가되어 가공물 구멍의 벽과 기계적으로 결합된다.

본 발명의 축방향 공극에 따라 상부 가공물 부재 내의 과도한 크기의 구멍(oversized aperture)과 같이 가공물 부재 구멍의 상이한 크기로 가공물 구멍의 벽과 체결구 생크 사이에 가변 정도의 기계적 결합이 허용되고, 이에 따라 '오버패킹(overpacking)'을 유발하지 않고 전단 움직임(shear movement)에 대한 기계적 저항성이 제공되고, 잠재적으로 과도한 배치 로드, 맨드릴 마모, 파편 생성 및 체결구 헤드 변형이 방지된다. 가공물 구멍의 벽과 접촉하는 생크의 외부 표면은 체결구 생크 상의 환형 요홈 또는 나선형 스레드를 갖는 체결구에 의해 수득되는 것보다 상당히 더 크며, 이에 따라 조인트에 로드가 실릴 때 응력이 더 낮아진다.

공극이 체결구 생크에 대해 축방향으로 배치되기 때문에, 이 공극은 체결구 생크의 길이를 따라 일정한 단면 영역을 갖는다. 이에 따라 그립 두께와는 독립적으로 맨드릴 로드 및 반경방향 확장의 정도가 일정해진다. 따라서, 본 발명은 동일한 크기의 종래의 체결구에 의해 제공되는 것보다 넓은 범위의 그립 범위로 사용될 수 있다. 게다가, 특정 체결구에 의해 허용될 수 있는 그립 범위는 단지 체결구의 길이에만 의존되고, 즉, 더 긴 체결구는 그립의 범위가 더 커질 수 있다.

게다가, 본 발명은 다양한 구멍 크기를 갖는 가공물 내로 체결구를 설치하기 위해 사용될 수 있는 단일의 맨드릴(즉, 세트 헤드 크기를 갖는 맨드릴)을 제공한다.

본 발명은 또한 그립 범위에 걸쳐서 후방 가공물 부재에 인접한 체결구 생크의 테일 단부의 더 큰 확장을 제공하며, 이에 따라 인장 로드 하에서 가공물 부재의 분리에 대한 저항성이 커진다.

본 발명은 또한 체결구보다 더 강성의 재료로 형성될 수 있는 가공물 부재를 고정하는데 사용하기에 적합할 수 있다.

축방향 공극들은 바람직하게는 서로 등간격으로 배치된다.

체결구 헤드는 이의 상부 표면에 카운터보어를 포함할 수 있고, 카운터보어는 체결구의 보어의 부 직경보다 큰 평균 직경을 갖는다. 카운터보어는 체결구 보어의 종방향 축에 대해 평행할 수 았거나 또는 만곡된 환형 테이퍼진 벽을 포함하고, 테이퍼진 전이 부분은 체결구 보어와 카운터보어 사이에 제공될 수 있고, 스플라인 부 직경은 카운터보어를 향하여 증가한다. 카운터보어와 테이퍼진 전이 부분모두는 체결구 보어를 통한 확장된 맨드릴 헤드의 이동에 의해 체결구 헤드 내로 그리고 리벳을 통하여 축방향으로 인입되는 리벳 스플라인 재료를 수용한다. 게다가, 카운터보어는 체결구의 설치 시에 브로치 로드를 제어하고, 과도한 스플라인 재료가 설치된 체결구 헤드의 상부로부터 끌어당겨지는 것을 방지한다.

체결구의 테일 단부 섹션은 테이퍼진 부분을 포함할 수 있다. 테이퍼진 부분의 이점은, 카운터보어가 체결구 헤드 내에 제공될 때 체결구가 페이퍼 포드(paper pod), 등 내의 스택으로 서로 "헤드-투-테일" 방식으로 안착될 수 있는 것이다. 이에 따라, 맨드릴 생크 상에 있는 것과 같이 체결구 스택을 로딩하기가 용이해지는 인접한 체결구 보어의 동축 정렬이 보장된다. 이 스택은 취급의 용이성을 위해 페이퍼 "포드(pod)" 내에 패키징될 수 있고, 포드는 맨드릴 상으로 적재되면 스택으로부터 용이하게 벗겨진다. 게다가, 테이퍼진 부분은 또한, 가공물 구멍 내에 체결구를 배치시키는 것을 돕고, 설치에 앞서 체결구의 스택의 높이를 감소시키며, 이에 따라 더 큰 리벳이 주어진 길이의 배치 공구에 끼워맞춤될 수 있으며, 상대적으로 가요성의 맨드릴 상에서 스택에 대한 강성이 증가된다.

체결구의 단부 섹션은 또한 중실 테일 링을 포함할 수 있고, 즉 중실 섹션이 테일 링 내로 연장되지 않는다. 테일 링이 후방 가공물 부재로부터 이격된 위치에 있음에도 불구하고, 이는 보강 벽 섹션을 통해 체결구의 최종 인장 강도에 기여한다.

테이퍼진 부분에 추가로, 체결구의 단부 섹션은 "도그 포인트(dog point), 즉 체결구의 종방향 축에 대해 평행한 직선형 환형 벽을 추가로 포함할 수 있고, 도그 포인트는 테이퍼진 부분에 비해 스플라인이 형성된 섹션으로부터 더 이격되어 위치된다. 본 발명의 실시 형태에서, 카운터보어는 체결구 보어의 종방향 축에 대해 평행하고, 도그 포인트의 직경은 카운터보어의 직경과 유사하며, 체결구는 페이퍼 포드, 등 내에서, 즉 도그 포인트 내에 이송 형태로 "노즈 투 테일(nose to tail)" 방식으로 서로 안착될 수 있으며, 카운터보어는 설치 이전에 다수의 체결구를 "헤드-투-테일" 방식으로 적층하여 보관하는 것을 돕고, 이에 따라 인접한 체결구 헤드 카운터보어 내로 도그 포인트의 증가된 기계적 결합은 스택의 굽힘에 대한 저항력을 상당히 증가시키고 인접한 체결구 보어들의 종축 정렬을 향상시킨다.

본 발명의 축방향 공극에 따라 후방 가공물 부재를 넘어서 체결구 생크의 더 큰 확장이 허용되고, 또한 이에 따라 "오버패킹"을 유발하지 않고 상이한 크기의 가공물 구멍 내에서 체결구 생크에 의해 전체 구멍이 충전될 수 있고(즉, 체결구를 설치한 후에 구멍이 체결구 생크 재료에 의해 완전히 충전됨), 이에 따라 가공물 구멍 내에서 과도한 응력 및 과도한 브로치 로드가 방지된다.

게다가, 본 발명은 그립 범위를 통해 후방 가공물 부재에 인접한 확장된 테일 단부 형성부를 형성하고, 이 그립 범위에 걸쳐서 사용될 수 있는 체결구가 동일한 크기의 종래의 체결구에 의해 제공될 수 있는 것보다 크다.

본 발명에서, 체결구 생크는 복수의 축방향 "공극"을 포함하는 증가된 벽 두께를 갖는 중앙 영역을 갖는다. 이 축방향 공극은 생크 보어의 부 직경으로부터 반경방향으로 외측을 향하여 연장된다.

헤드 내측에서 체결구 보어는 생크보어 부 직경보다 큰 직경을 가지며, 이둘 상이에 테이퍼진 전이 영역이 제공된다.

체결구 헤드 아래에서 체결구 생크의 반경방향 확장은 조인트 내에서 홀 충전을 위해 충분하며, 상기 조인트에서 상부 가공물 부재 내의 구멍이 후방 가공물 부재 내의 구멍보다 크며 이에 따라 전단 움직임에 대한 기계적 저항력이 제공된다.

본 발명의 공극은 아브트로닉 및 리브스크류와 같은 종래의 체결구 내에 제공된 크기보다 실질적으로 큰 크기를 가지며, 축방향으로 배향되고, 이에 따라 최후방 가공물 부재 내로 확장되는 체결구 생크의 길이를 따라서 일정한 단면 영역이 제공된다. 이에 따라 그립 두께와는 독립적으로 맨드릴 로드 및 반경방향 확장의 정도가 일정하다.

본 발명은 종래 기술의 체결구에 비해 구멍 직경의 변화에 대한 더 큰 공차 및 더 큰 그립 범위를 제공한다. 게다가, 체결구에 따라 상부 가공물 부재 내의 과도한 크기의 장치 내로 홀-충전히 허용되며, 이에 따라 전단 시에 조인트 강성이 증가되는 상당한 이점이 야기된다.

최후방 가공물 부재에 인접한 확장된 테일 형성부는 그립 범위에 걸쳐서 허용가능하고, 인장 로드 하에서 조인트 분리에 대한 더 큰 기계적 저항력을 제공한다.

본 발명의 실시 형태는 도면에 관해 단지 예시로서 기재될 것이다.
도 1은 가공물 내로 도설치된 종래의 체결구의 측면도.
도 2는 가공물 내로 설치에 앞서 본 발명에 따른 체결구의 측면도.
도 3은 도 2의 체결구의 등축도.
도 4는 선 IV-IV을 따른 도 2의 체결구의 단면도.
도 5는 선 V-V를 따른 도 2의 체결구의 단면도.
도 6은 선 VI-VI를 따른 도 4의 체결구의 단면도.
도 7은 스택 내에 배열된 도 2의 복수의 체결구의 측면도.
도 8은 선 VIII-VIII을 따라 도 7의 체결구의 스택의 단면도.
도 9a는 상부 가공물 부재의 구멍 직경이 과도한 크기로 형성되는 가공물 내로 장착된 도 2의 체결구의 축방향 단면도.
도 9b는 최소 그립을 갖는 가공물 내로 설치된 도 2의 체결구의 축방향 단면도.
도 10a는 선 Xa-Xa를 따라 도 9a의 설치된 체결구의 단면도.
도 10b는 선 Xb-Xb를 따라 도 9b의 설치된 체결구의 단면도.
도 11은 선 XI-XI를 따라 도 9a의 설치된 체결구의 단면도.
도 12는 선 XII-XII를 따라 도 9a의 설치된 체결구의 단면도.
도 13 및 도 14는 도 2의 체결구의 대안의 설치 방법을 도시하는 도면.
도 15 및 도 16은 도 2의 체결구의 추가 대안의 설치 방법을 도시하는 도면.
도 17은 도 2의 체결구의 추가 대안의 설치 방법을 도시하는 도면.
도 18은 본 발명에 따르는 체결구의 대안의 실시 형태를 도시하는 도면.
도 19는 선 XIX-XIX를 따라 도 18의 체결구의 단면도.
도 20은 본 발명에 따르는 체결구의 추가 대안의 실시 형태의 측면도.
도 21은 선 XXI -XXI를 따라 도 20의 체결구의 단면도.
도 22는 도 20의 체결구의 등축도.
도 23은 스택 내에 배열된 도 20의 복수의 체결구의 측면도.
도 24는 선 XXIV-XXIV을 따라 도 23의 체결구의 스택의 단면도.
도 25는 본 발명에 따르는 체결구, 가공물, 공구 노즈(명확함을 위해 나머지 공구는 생략됨), 및 맨드릴의 단면도.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따르는 체결구(fastener, 2)는 샤프트(4), 샤프트(4)의 헤드 단부(8)에 반경방향으로 확장된 헤드(6), 및 테일 링(22)(도 5에 도시됨), 테이퍼진 부분(10), 및 도그 포인트(dog point, 62)를 포함하는 단부 섹션(60)을 포함한다. 테일 링(22)과 도그 포인트(62)는 체결구 보어(14)의 종방향 축에 대해 평행하다.

환형 언더헤드 리세스(42)가 헤드(6) 아래에 제공된다. 보어(14)는 체결구(2)를 통하여, 즉 헤드(6), 샤프트(4) 및 단부 섹션(60)을 통하여 제공된다.

복수의 축방향 스플라인(18)을 포함하는 스플라인이 형성된 섹션(splined section, 16)은 헤드 단부(8)와 테일 링(22) 사이에 생크 보어(14)의 내부 벽(23) 상에 제공된다. 스플라인(18)은 생크 보어(14)의 주 직경(D)으로부터 생크 보어(14)의 부 직경(d)까지 반경방향의 내측을 향하여 연장되고, 샤프트(4)의 테일 단부(12)와 헤드 단부(8) 사이에서 축방향으로 연장된다. 스플라인(18)은 보어의 내부 벽(23) 주이에서 서로 등 간격으로 이격된다. 스플라인(18)은 대략 사다리꼴 형상으로 형성되고 축방향 공극(40)에 의해 분리된다. 테일 링(22), 테이퍼진 부분(10) 및 도그 포인트(62) 각각은 중실 벽을 포함하고, 즉 공극형 섹션(16)이 테일 링(22), 테이퍼진 부분(10) 또는 도그 포인트(62) 내로 연장되지 않는다. 카운터보어(26)가 헤드(6)의 상부 표면(5) 내에 제공된다. 카운터보어(26)는 체결구 보어(14)의 종방향 축에 대해 평행한 평평하고 환형의 벽을 포함한다. 카운터보어(26)의 직경은 도그 포인트(62)의 외부 직경(E)과 유사하며, 이에 따라 복수의 체결구(2)가 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 스택(50) 내에서 "헤드-투-테일" 방식으로 배열된다.

테이퍼진 전이 섹션(17)이 각각의 스플라인(18)과 카운터보어(26) 사이에 제공된다.

제1 상부 가공물 부재(32)와 제2 후방 가공물 부재(34)(즉, 체결구 헤드로부터 가장 이격된 가공물 부재)를 포함하는 가공물(30)을 고정하기 위해 체결구(2)의 설치는 노즈(100) 및 맨드릴(102)(도 25)을 갖는 공구에 의해 수행된다. 맨드릴(102)은 맨드릴의 반경방향으로 확장된 헤드(104)가 체결구 생크(4)의 테일 단부(12)에 있도록 체결구(2)의 보어(14)를 통하여 최대 직경(M)의 반경방향으로 확장된 헤드(104)를 갖는다(여기서, M은 체결구 보어(14)의 부 직경(d)보다 큼). 체결구(2)와 맨드릴(102)은 가공물 부재(32, 34) 내에 제공된 구멍(36, 38) 내로 삽입된다. 공구 노즈(100)의 원뿔형의 오목한 단부 면(106)은 체결구 헤드(6)의 돔형 상부 표면(7) 상에서 지지되도록 사용된다. 공구 노즈(100)는 체결구 보어(14)를 통하여 맨드릴(102)을 끌어당기는데 사용된다. 맨드릴 헤드(104)가 체결구 보어의 부 직경(d)보다 큰 직경(M)을 갖기 때문에, 맨들릴은 체결구(2)의 생크(4) 상에 반경방향 힘을 형성하고, 이에 따라 체결구 생크(4)가 반경방향으로 확장되어 체결구(2)의 외부 벽(20)이 가공물 구멍(36, 38)의 벽과 완전히 결합한다. 체결구 생크(4)의 외부 벽(20)이 가공물 구멍(36, 38)의 벽과 접촉하면, 그 뒤에 체결구 보어(14)를 통하여 맨드릴 헤드(104)를 끌어당김으로써 형성된 반경방향 힘에 따라 스플라인(18)의 크레스트(crest, 24)가 압축되고, 이에 따라 스플라인(18)이 변형되며 스플라인(18)의 재료는 공극(40) 내로 이동된다. 이에 따라 체결구(2)의 생크(4)가 단지 가공물 구멍을 충전하기에 충분한 양으로만 확장되기 때문에 가공물 구멍(36, 38) 내의 체결구(2)의 "오버패킹"이 방지된다. 체결구 스플라인(18)의 재료가 공극(40) 내에서 원주 방향으로 변형되기 때문에 가공물 구멍(36, 38)의 벽 상의 과도한 반경방향 응력이 방지된다.

카운터보어(26)는 체결구 보어(14)를 통하여 확장된 맨드릴 헤드(104)를 이동시킴으로써 체결구 헤드(6)를 통하여 그리고 체결구 헤드(6) 내로 축방향으로 인입되는 임의의 체결구 몸체 재료를 수용한다. 게다가, 카운터보어(26)는 체결구(2)의 설치 시에 브로치 로드(broach load)를 제어하고, 체결구 재료가 설치된 체결구 헤드(6)의 상부로부터 과도하게 끌어 당겨지는 것을 방지한다.

도 9a에는 최대 그립을 갖는 가공물(30) 내로 완전히 설치된 체결구(2)가 도시되고, 도 9b에는 최소 그립을 갖는 가공물(30) 내로 완전히 설치된 체결구(2)가 도시된다.

공구 노즈(100)의 원뿔형의 오목한 단부 면(106)에 의해 체결구 헤드(6)의 돔형 상부 표면(7)에 가해진 힘에 따라 헤드(6)는 상부 가공물 부재(32)가 다소 평평해지도록 헤드와 상부 가공물 부재(32)를 향하여 가압되고, 이에 따라 체결의 클램핑(clamping)이 보장된다. 가공물 부재(32)에 대해 헤드 주연부(22)가 평평해짐에 따라 언더헤드 리세스(42)의 외부 직경이 감소되고 가공물(30)에 대한 체결구 헤드(6)의 지지 영역이 증가된다. 게다가, 체결구 헤드(6)의 상부 표면(7) 상에서 공구 단부 면(106)의 지지 영역은 종래의 고속 체결구보다 넓어서 체결구가 설치되는 동안에 체결구 헤드(6)의 표면에 대한 바람직하지 못한 자국(indentation) 또는 손상이 최소화된다.

설치 중에 크레스트(24)가 맨드릴 헤드(106)에 의해 분쇄되는 정도는 가공물 구멍의 직경에 의해 결정된다. 과도한 크기의 가공물 구멍은 크레스트(24)가 약간만 분쇄되도록 할 것이다. 이는 도 11에 도시되는데, 도 11은 크레스트(24)의 한계에 가까운 분쇄 및 공극(40) 내로 크레스트 재료의 한계 이동을 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 공칭 직경(즉, 도 11의 과도한 크기의 구멍에 비해 작음)을 갖는 구멍에 따라 도 11의 과도한 크기의 구멍에 따라 발생되는 것보다 크레스트(24)의 분쇄 정도가 커질 것이다.

분쇄된 크레스트(24)의 이동된 재료는 축방향 공극(40)에 의해 수용된다. 최소 직경의 가공물 구멍의 경우, 축방향 공극(40)은 이동된 크레스트 재료에 의해 완전히 충전될 것이다.

테일 링(22)은 스플라인(18)의 단부의 지지를 돕는다. 테일 링(22)에서, 추가 움직임에 대한 저항성과 단면 영역은 이 부분이 중실 링이기 때문에 더 커지며, 이에 따라 장착된 체결구의 궁극적 인장 강도가 보장된다.

체결구(2) 및/또는 후방 가공물 부재(34)의 구멍(38)은 상부 가공물 부재(32)의 구멍(36)과 동심을 이루지 않을 수 있다. 이 상태에서, 스플라인(18)의 크레스트(24)는 맨드릴 헤드(104)의 주연부 주위에서 상이한 정도로 각각 분쇄될 것이며, 이에 따라 상부 가공물 부재 구멍(36)에 대해 후방 가공물 부재 구멍(38) 및/또는 체결구(2)의 이심율에도 불구하고 양 구멍(36, 38)의 벽에 대해 생크(4)의 기계적 결합이 보장되고, 또한 잡아당김에 의해 맨드릴 상에서의 굽힘 력이 최소화된다.

도 9a 내지 도 10b에는 또한 체결구(2)의 설치로부터 야기되는 확장된 테일 형성부(44)가 도시된다. 후방 가공물 부재(34)를 넘어서, 생크(4)은 완전히 자유롭게 확장되며(도 10a 및 도 10b 참조), 이에 따라 후방 가공물 부재(34)(도 10a 참조)와 접촉하고 후방 가공물 부재(34)에 인접한 '풋프린트(footprint)' 또는 확장된 테일 형성부(44)가 형성된다. 확장된 테일 형성부(44)는 후방 가공물 부재(34)와 접촉을 이루고 이와 인접하게 형성되기 때문에, 이에 따라 종래의 체결구에 의해 제공되는 것보다 체결 시의 인장 로딩으로 인해 초기 축방향 움직임에 대한 상당히 증가된 기계적 저항성이 제공된다. 확장된 테일 형성부(44)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 주어진 그립 영역에 걸쳐서 후방 가공물 부재(34)에 인접하게 형성된다.

상기 실시 형태에서, 축방향 공극은 사다리꼴 단면의 복수의 스플라인에 의해 제공된다. 그러나, 대안의 실시 형태에서, 축방향 공극은 다양한 단면을 가질 수 있다.

전술된 실시 형태에서, 체결구는 체결구 보어(14)를 통하여 반경방향으로 확장된 맨드릴 헤드를 완전히 끌어당김으로써 설치된다. 그러나, 체결구(2)를 설치하기 위해 체결구 생크(4)를 확장시키는 대안의 방법이 도 13 내지 도 17에 도시된다. 도 13 및 도 14에 도시된 방법은 브레이크넥 부분(breakneck point, 72), 반경방향으로 확장된 헤드(74), 및 브레이크넥 부분(72)과 헤드(74) 사이의 플러깅 부분(plugging portion, 76)을 포함하는 중실 브레이크스템(solid breakstem, 70)을 이용하며, 플러깅 부분(76)은 제1 실시 형태에서 사용된 맨드릴 헤드(104)의 최대 직경(M)과 동일한 직경을 갖는다. 브레이크스템(70)과 체결구(2)는 가공물 부재(32, 34) 내의 구멍(36, 38) 내로 삽입된다. 브레이크스템(70)의 반경방향으로 확장된 헤드(74)가 체결구 생크(4)의 테일 단부(12)와 접촉할 때까지 브레이크스템(70)이 그 후에 배치 공구의 사용에 의해 체결구(2)를 통하여 끌어당겨지며, 이에 따라 플러깅 부분(76)은 체결구의 생크(4)를 반경방향으로 확장시키고, 이에 따라 스템(70)에 인가된 로드가 스템(70)이 브레이크넥 부분(72)에서 절단되기에 충분할 정도로 증가된다. 도 14는 가공물(30) 내로 완전히 장착된 체결구(2)를 도시한다. 플러깅 부분(76)은 체결구(2)의 생크(4) 내에 배열되고, 설치된 체결구의 최종 전단 강도에 추가로 기여한다. 추가 "바브(barb)", 널(knurl) 또는 이와 유사한 것(도시되지 않음)이 브레이크넥 부분(72)의 절단 시에 스템 플러깅 부분(76)의 재감김(recoil) 및 설치 이후에 체결구(2)로부터 플러깅 부분(76)의 제거에 대응하여 제공된 증가된 저항성에 대해 플러깅 부분의 외측 표면상에 제공될 수 있다.

도 15 및 도 16에 도시된 대안의 방법은 상표명 모노볼트(Monobolt)(영국 특허 번호 제GB1538872호)로 입수가능한 바와 같이 브레이크스템(80)을 사용한다. 브레이크스템은 중공 코어(84)를 갖는 플러깅 부분(82), 플러깅 부분(82)에 인접한 평행한 부분(85), 신장된 생크(88), 및 신장된 생크(88)와 평행한 부분(85) 사이의 브레이크넥 부분(86)을 포함한다. 원통형 립(lip) 형태의 고정 스커트(locking skirt, 87)가 브레이크넥 부분(86)에 인접한 평행한 부분(85)의 단부에 제공될 수 있다. 가공물(30) 내로 체결구의 설치는 가공물 부재(32, 34) 내의 구멍(36, 38) 내로 체결구의 삽입을 포함하고, 브레이크스템은 브레이크스템의 플러깅 부분이 체결구 생크(4)의 테일 단부(12)와 접촉하도록 생크(4)의 보어(14) 내로 삽입된다. 신장된 생크(88)는 그 뒤 체결구(2)에 대해 당겨져서 브레이크스템 플러깅 부분(82)이 체결구 생크(4)에 유입되고, 동시에 체결구 생크(4)가 확장되며, 플러깅 부분(82)이 중공 코어(84)로 인해 작은 각도로 내측을 향하여 함몰된다(collapse). 신장된 생크(88)는 브레이크스템(80)이 브레이크넥 부분(86)에서 절단될 때까지 끌어당겨진다.

플러깅 부분(82)의 다소 내측을 향한 함몰에 따라, 가공물 구멍의 치수가 변화될 수 있고, 즉 플러깅 부분(82)은 도 13 및 도 14의 브레이크스템(70)의 중실 코어보다 더욱 유연하다(compliant). 따라서, 이 설치 방법은 가공물 구멍 직경의 차이에 대해 향상된 공차(tolerance)를 제공한다. 브레이크스템(80)은 체결구의 설치 시에 배치되는 공구 노즈에 대해 가압되는 고정 "스커트(skirt)" 특징부(87)를 포함할 수 있으며, 고정 스커트(87)의 도 16에서 도시된 바와 같이 체결구 헤드 내의 카운터보어 내로 반경방향의 외측을 향하여 이동된다. 이에 따라, 고정 스커트는 설치 이후 체결구 생크(4)로부터 플러깅 부분(86)의 제거에 대응하여 그리고 브레이크넥 부분(86)의 절단 시에 플러깅 부분(82)의 재감김을 방지하기 위해 체결구 생크(4) 내에 설치된 브레이크스템(80)의 기계적 고정(mechanical lock)을 제공한다.

도 17에 도시된 방법은 "푸시 브로치(push broach)" 방법이며, 여기서 체결구 보어(14)의 직경보다 큰 직경을 갖는 중실 핀(90)이 헤드(6)를 통하여 체결구(2) 내로 이동하여 체결구 생크(4)를 확장시킨다. 이 핀(90)은 체결구 생크(4) 내에 영구적으로 배치될 수 있거나 또는 배치 공구의 탈착가능한 부분일 수 있으며, 여기서 지지 슬리브(도시되지 않음)는 핀(90)을 체결구 생크(4)로부터 제거하기 위해 체결구 헤드(6) 주위에서 지지하도록 핀(90) 주위에 있을 필요가 있다.

도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 대안의 체결구(2') 내에서, 카운터보어(26')는 만곡된 환형 벽을 포함한다. 이 실시 형태의 반경은 체결구를 설치할 때 파편 생성 가능성을 줄여준다. 맨드릴 헤드가 체결구 헤드(6)를 통과할 때 야기되는 브로치 로드는 감소되는 반면 충분한 인장 강도가 유지된다. 설치 동안에, 체결구 생크(4)의 일부 재료는 공구를 향하여 후방으로 이동되고, 이 재료는 체결구 헤드(5)의 상부 표면 위로 재료가 이동하는 것을 방지하고 카운터보어(26')에 의해 수용된다.

도 20 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 추가 대안의 체결구(2") 내에서, 단부 섹션(60)은 단지 테일 링(22")과 테이퍼진 부분(10)만을 포함한다. 헤드(6)의 상부 표면(5)에서 카운터보어(26")는 카운터보어가 체결구 보어로부터 가장 이격된 최대 직경(X) 및 체결구 보어에 가장 근접한 최소 직경(x)을 갖도록 평평하고 환형의 테이퍼진 벽을 포함한다. 이에 따라서, 카운터보어의 평균 직경은 체결구 보어의 부 직경(d)보다 크다. 테이퍼진 넥 부분(28)은 카운터보어(26")와 체결구 보어(14) 사이에 제공되며, 넥 부분(28)의 최대 직경(Y)은 카운터보어의 최소 직경(x)과 동일하며, 넥 부분(28)의 최소 직경(y)은 체결구 보어의 주 직경(D)과 동일하다.

도 20 내지 도 22의 체결구는 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이 배치 공구 내의 맨드릴 상에 있을 때 후속 설치를 위해 또는 맨드릴 상에 적재를 위하여 스택(50')으로 제공될 수 있다. 카운터보어의 최대 직경(X)과 카운터보어(26")의 테이퍼의 각도는 인접한 체결구(2')의 테이퍼진 부분(10)이 카운터보어(26") 및/또는 테이퍼진 넥(28) 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있도록 형성되며, 이에 따라 체결구(2")가 적층될 수 있다.

추가 대안의 체결구(도면에 도시되지 않음)가 전술된 카운터보어 및 단부 섹션 실시 형태의 조합을 포함할 수 있다.

2, 2', 2": 체결구
4: 생크
5: 헤드 상부 표면
6: 체결구 헤드
7: 돔형 상부 표면
8: 생크 헤드 단부
10: 테이퍼진 부분
12: 생크 테일 단부
14: 보어
16: 공극형 섹션
17: 테이퍼진 전이 섹션
18: 추방향 스플라인
20: 외부 벽
21: 헤드 주연부
22, 22": 테일 링
23: 내부 벽
24: 평평한 크레스트
26, 26', 26": 카운터보어
28: 테이퍼진 넥 부분
30: 가공물
32: 제1 상부 가공물 부재
34: 제2 후방 가공물 부재
36, 38: 가공물 구멍
40: 축방향 공극
42: 환형 언더헤드 리세스
44: 풋프린트/확장된 테일 형성부
50, 50': 스택
60, 60": 단부 섹션
62: 도그 포인트
70: 중실 브레이크스템
72: 브레이크넥 부분
74: 헤드
76: 플러깅 부분
82: 대안의 플러깅 부분
84: 중공 코어
85: 평행한 부분
87: 고정 스커트
88: 생크
96: 브레이크넥 부분
90: 핀
100: 공구 노즈
102: 맨드릴
104: 맨드릴 헤드
106: 공구 노즈 단부 면
'D': 보어 주 직경
X: 카운터보어 최대 직경
x: 카운터보어 최소 직경
Y: 넥 부분 최대 직경
y: 넥 부분 최소 직경
M: 맨드릴 최대 직경

Claims (23)

1. 복수의 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위한 체결구로서,
   상기 체결구는 헤드 단부 및 헤드 단부로부터 이격된 테일 단부를 갖는 생크, 생크의 헤드 단부에 있는 반경방향으로 확장된 헤드, 및 체결구를 통해 연장되는 보어를 포함하고, 생크의 내부 벽은 크레스트에서 말단을 이루는 복수의 스플라인에 의해 분리된 복수의 공극을 포함하는 공극형 섹션을 포함하고, 공극 및 스플라인은 체결구 보어의 종방향 축에 대해 축방향으로 신장되고, 스플라인은 사다리꼴 단면을 가지며,
   생크는 공극형 섹션과 체결구의 테일 단부 사이에 비-공극형 중실 테일 링을 포함하고, 상기 비-공극형 중실 테일 링은 공극형 섹션 내의 생크의 외부 직경과 대략 동일한 외부 직경 및 공극형 섹션의 부 직경과 대략 동일한 내부 직경을 갖는 체결구.
2. 제1항에 있어서, 공극은 체결구 생크의 길이를 따라 일정한 단면 영역을 갖는 체결구.
3. 제1항에 있어서, 축방향 공극들은 서로 등간격인 체결구.
4. 제1항에 있어서, 체결구 헤드는 체결구 생크로부터 이격된 헤드의 상부 표면에 제공된 카운터보어를 포함하고, 카운터보어는 체결구의 보어의 직경보다 큰 평균 직경을 갖는 체결구.
5. 제4항에 있어서, 카운터보어는 평평하고 환형이며 테이퍼진 벽을 포함하는 체결구.
6. 제4항에 있어서, 카운터보어는 만곡되고 테이퍼진 환형 벽을 포함하는 체결구.
7. 제4항에 있어서, 카운터보어는 보어의 종방향 축에 평행한 평평하고 환형의 벽을 포함하는 체결구.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 테이퍼진 넥 부분은 카운터보어와 체결구 보어 사이에 제공되는 체결구.
9. 제1항에 있어서, 체결구 생크의 테일 단부에 테이퍼진 부분을 추가로 포함하는 체결구.
10. 제9항에 있어서, 테이퍼진 부분을 넘어서 체결구의 테일 단부에 도그 포인트를 추가로 포함하고, 도그 포인트는 체결구의 종방향 축에 대해 평행한 직선형의 환형 벽을 포함하는 체결구.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서, 체결구의 테일 단부에 도그 포인트를 추가로 포함하고, 도그 포인트는 직선형 벽을 포함하고 상기 직선형 벽의 축은 보어의 종방향 축에 대해 평행한 체결구.
13. 제12항에 있어서,
    체결구 헤드는 체결구 생크로부터 이격된 헤드의 상부 표면에 제공된 카운터보어를 포함하고, 카운터보어는 체결구의 보어의 직경보다 큰 평균 직경을 갖고, 카운터보어는 보어의 종방향 축에 평행한 평평하고 환형인 벽을 포함하고, 도그 포인트의 외부 직경은 카운터보어의 직경과 동일한 체결구.
14. 제1 천공된 가공물 부재와 제2 천공된 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위하여 제1항에 따르는 체결구를 설치하는 방법으로서,
    a) 맨드릴의 반경방향으로 확장된 헤드가 체결구 생크의 테일 단부 옆에 위치하도록 체결구 보어를 통해 반경방향으로 확장된 헤드를 갖는 맨드릴을 배치시키는 단계,
    b) 체결구 헤드가 제1 가공물 부재와 접촉하도록 제1 및 제2 가공물 부재 내의 구멍 내로 체결구 및 맨드릴을 삽입하는 단계, 및
    c) 체결구 보어를 통해 전체적으로 맨드릴을 인입시키면서 헤드 단부에서 체결구를 지지하고, 가공물 부재의 구멍 내에서 체결구 생크를 확장시키며, 스플라인의 크레스트를 변형시키고, 체결구 생크의 테일 단부를 제2 가공물 부재 옆에서 반경방향으로 확장시키는 단계를 포함하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 단계 c)는 체결구 헤드의 상부 표면 상에서 지지되는 원뿔형의 오목한 단부 면을 포함하는 공구에 의해 수행되는 방법.
16. 제1 천공된 가공물 부재와 제2 천공된 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위해 제1항에 따르는 체결구를 설치하는 방법으로서,
    a) 스템의 반경방향으로 확장된 헤드가 체결구 생크의 테일 단부 옆에 위치하도록 체결구 보어를 통해 체결구 내로 반경방향으로 확장된 헤드와 브레이크넥 부분을 포함하는 스템을 삽입하는 단계,
    b) 체결구 헤드가 제1 가공물 부재와 접촉하도록 제1 및 제2 가공물 부재 내의 구멍 내로 체결구 및 스템을 삽입하는 단계, 및
    c) 체결구 헤드에 대해 스템을 끌어당기면서 헤드 단부에서 체결구를 지지하고, 스템 헤드가 체결구 생크의 테일 단부에 유입되도록 하여 가공물 부재의 구멍 내에서 체결구 생크를 반경방향으로 확장시키고, 스플라인의 크레스트를 스템 헤드에 대해 변형시키며 제2 가공물 부재 옆에서 체결구 생크의 테일 단부를 반경방향으로 확장시키는 단계 - 스템은 스템이 브레이크넥 부분에서 파열될 때까지 체결구 보어를 통하여 체결구 헤드에 대해 끌어당겨짐 - 를 포함하는 방법.
17. 제1 천공된 가공물 부재와 제2 천공된 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위해 제1항에 따르는 체결구를 설치하는 방법으로서,
    a) 체결구 헤드가 제1 가공물 부재와 접촉하도록 제1 및 제2 가공물 부재 내의 구멍 내로 체결구를 삽입하는 단계,
    b) 브레이크스템의 플러깅 부분이 체결구 생크의 테일 단부와 접촉하도록 중공 코어를 갖는 플러깅 부분, 신장된 생크, 및 플러깅 부분과 신장된 생크 사이의 브레이크넥 부분을 포함하는 브레이크스템을 체결구의 보어 내로 삽입하는 단계, 및
    c) 체결구에 대해 끌어당겨진 브레이크스템의 신장된 생크를 끌어당기며, 브레이크스템 플러깅 부분을 체결구 생크에 유입시키고, 체결구 생크를 가공물 구멍 내에서 확장시키며, 스플라인의 크레스트를 플러깅 부분에 대해 변형시키며, 동시에 플러깅 부분을 내측을 향하여 함몰시키는 단계 - 신장된 생크는 브레이크스템이 브레이크넥 부분에서 파열될 때까지 체결구에 대해 끌어당겨짐 - 를 포함하는 방법.
18. 제16항에 따르는 체결구를 설치하는 방법으로서, 스템은 브레이크넥 부분과 헤드 사이에 평행한 부분을 추가로 포함하고, 단계 c) 동안에 고정 스커트는 평행한 부분으로부터 반경방향의 외측을 향하여 이동되어 체결구 생크 내에 설치된 스템이 기계적으로 고정되는 방법.
19. 제1 천공된 가공물 부재와 제2 천공된 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위해 제1항에 따르는 체결구를 설치하는 방법으로서,
    a) 체결구 헤드가 제1 가공물 부재와 접촉하도록 제1 및 제2 가공물 부재 내의 구멍 내로 체결구를 삽입하는 단계, 및
    b) 체결구 보어의 직경보다 큰 최대 직경을 갖는 중실 핀을 헤드를 통해 체결구의 보어 내로 이동시키고 체결구 생크를 반경방향으로 확장시켜서 가공물 구멍과 기계적인 결합을 이루고, 스플라인의 크레스트를 중실 핀에 대해 변형시키는 단계를 포함하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 지지 슬리브에 의해 체결구 헤드 상에서 지지하는 후속 단계 및 체결구 보어로부터 핀을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
21. 복수의 가공물 부재를 포함하는 가공물을 고정하기 위한 체결 장치로서,
    상기 장치는 체결구와 맨드릴을 포함하고, 상기 체결구는 헤드 단부 및 헤드 단부로부터 이격된 테일 단부를 갖는 생크, 생크의 헤드 단부에 반경방향으로 확장된 헤드 및 체결구에 걸쳐서 연장되는 보어를 포함하고,
    생크의 내부 벽은 크레스트에서 말단을 이루는 복수의 스플라인에 의해 분리된 복수의 공극을 포함하는 공극형 섹션을 포함하고, 공극 및 스플라인은 체결구 보어의 종방향 축에 대해 축방향으로 신장되고, 스플라인은 사다리꼴 단면을 갖고,
    생크는 공극형 섹션과 체결구의 테일 단부 사이에 비-공극형 중실 테일 링을 포함하고, 상기 비-공극형 중실 테일 링은 공극형 섹션 내의 생크의 외부 직경과 대략 동일한 외부 직경 및 공극형 섹션의 부 직경과 대략 동일한 내부 직경을 갖는 체결 장치.
22. 제17항에 있어서, 상기 스템은 브레이크넥 부분과 플러깅 부분 사이의 평행한 부분을 더 포함하고, 단계 c) 동안에 고정 스커트는 평행한 부분으로부터 반경 방향의 외측을 향하여 이동되어, 체결구 생크 내에 설치된 스템이 기계적으로 고정되는 방법.
23. 제2항에 있어서, 축방향 공극들은 서로 등간격인 체결구.

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