KR20020042801A - 고강도 블라인드 볼트 - Google Patents

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몬트세라트어니스트
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샤흐라이어 엠 사드리
헉크 인터내쇼날 인코포레이팃드
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Abstract

원하는 체결력에서 복수의 작업편(46, 56)을 고정시키기 위한 블라인드 볼트(10)는 확대된 핀 헤드(20)에서 일단에서 종료하는 신장되어 있는 섕크(22)를 가지는 핀(12)과 상기 핀 섕크(22)를 수용하도록 되어 있는 대체로 신장되어 있는 튜브형 슬리브(16)를 포함한다. 슬리브(16)는 작업편(46, 56)에서 정렬되어 있는 개구(60, 62) 내에 위치되도록 되어 있는 제1 부분과 상기 핀 헤드(20)와 상기 제1 슬리브 부분 사이에서 상기 핀 섕크(22)에 위치되어 있는 제2 부분(35)을 포함한다. 너트(14)는 상기 핀(12)과 작동적으로 연결되어 있고, 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 있어서, 상기 핀(12)과 상기 너트(14) 사이에서 설치 공구에 의해 축방향 힘이 가해져서 작업편(46, 56)을 체결할 수 있도록 하고 제2 슬리브 부분(35)은 상기 핀 헤드(20)와 작업편(46, 56)의 블라인드측 표면(58) 사이의 위치에서 반경방향으로 변형 가능하다.

Description

고강도 블라인드 볼트{HIGH STRENGTH BLIND BOLT}
본 발명의 패스너는 또한 일반적으로, 핀을 경우하여 가해지는 상대적인 축방향 힘에 응답하여 팽창 가능한 슬리브가 반경방향으로 팽창되어 블라인드 헤드를 형성하게 되어 있는, 메인 슬리브, 팽창 가능한 슬리브 및 핀을 포함하는 멀티피스 블라인드 볼트 패스너에 관한 것이다. 이러한 점에서, 본 발명의 블라인드 볼트는 "High Strength Blind Bolt With Uniform High Clamp Range Over An Extended Grip Range"라는 제목으로 1997년 2월 18일자로 특허된 미국 특허 제5,603,592호, "High Strength Blind Bolt"라는 제목으로 1993년 1월 12일자로 특허된 미국 특허 제5,178,502호 및 "High Strength Blind Bolt With Uniform High Clamp Over An Extended Grip Range"라는 제목으로 1993년 5월 25일자로 특허된 미국 특허제5,213,460호와 관련되어 있는데, 이들 특허 각각은 본 명세서에 참조로서 포함된다. 미국 특허 제5,603,592에는, 인장 제어형 나사 너트 및 코어 핀 구조를 사용하는 블라인드 볼트 구성이 개시되어 있다. 핀의 섕크의 나사부에는 너트 부재가 나사 결합 가능하다. 핀 섕크의 종단부에는 스플라인부가 위치되어 있다. 소정의 체결을 얻기 위해 너트가 핀에 나사 결합되도록 하는 상대 회전을 제공하기 위해서, 코어 볼트 또는 핀과 너트 사이에 토크를 가하기 위해서, 스플라인부에 맞물리도록 되어 있는 중앙 소켓 부재와 너트를 파지하도록 되어 있는 외부 렌치 부재를 가지는 설치 공구가 사용된다. 핀 상에 위치되어 있는 한 쌍의 슬리브, 팽창 가능한 슬리브 및 메인 슬리브가 협력하여 가해지는 토크에 응답하여 블라인드 헤드를 형성한다.
너트와 핀 사이에 가해지는 토크의 결과로서, 너트는 초기에 파지 조정기를 통해서 메인 슬리브에 축방향 힘을 전달한다. 동시에, 핀은 팽창 가능한 슬리브에 대해서 대항 축방향 힘을 전달하는 확대된 헤드를 갖는다. 토크와 얻어진 상대적인 축방향 힘이 증가하면, 메인 슬리브에 대해 작용하는 팽창 가능한 슬리브는 반경방향으로 팽창되어 블라인드 헤드를 형성한다. 패스너의 연장되어 있는 파지 영역에 걸쳐서 균일한 형상을 갖는 블라인드 헤드가 제공된다.
설치 단계에서, 작업편에는 핀을 통해서 너트 및 파지 조정기와 블라인드 헤드 사이에서 어떠한 체결 부하도 가해지지 않았다. 블라인드 헤드를 블라인드측 표면과 결합되도록 하기 위해서, 파지 조정기에는 동공과의 소통을 차단하고 있는 파괴 가능한 저항 부재 또는 전단 부재가 제공된다. 파괴 가능한 전단 또는 저항 구조는 미리 선택된 크기의 상대적인 축방향 힘에서 파괴되도록 되어 있고, 이에 의해서 더 이상 막혀 있지 않은 동공은 접근 가능해져서 팽창 가능한 슬리브와 부하 지지 관계로부터 메인 슬리브를 축방향으로 이동 가능하게 한다. 따라서, 완성된 블라인드 헤드는, 팽창 가능한 슬리브와 부하 지지 결합되어 있는 상태로부터 실질적으로 자유롭게 이동하여 있는 메인 슬리브로부터 축방향 구속 없이, 작업편의 블라인드측 표면과 접촉할 수 있다. 이제, 작업편은 토크가 추가적으로 가해져서 서로를 향해 당겨지고, 얻어지는 상대적인 축방향 힘은 핀을 통과하는 블라인드 헤드와 너트 사이에서만 실질적으로 작용한다. 작업편을 체결하는 힘은, 코어 볼트 또는 핀 상의 스플라인 꽁지부가 핀으로부터 파괴되는 크기의 토크가 얻어질 때까지 계속하여 증가한다. 이 파괴 부하는 작업편 상의 최종 체결 부하를 결정한다.
이 구조는 넓은 파지 범위 가능성을 제공하며, 여기에서 균일한 구조를 갖는 고강도 블라인드 헤드가 이 넓은 파지 범위에 걸쳐서 형성된다. 균일한 구조의 블라인드 헤드는 파지 범위에 걸쳐 동일한 블라인드측 돌출부를 갖는다. 또한, 이 블라인드 볼트 구성은, 높고 균일한 체결력을 얻음과 동시에 고강도 패스너를 얻는 데에 고강도 재료가 사용될 수 있는 구조를 제공한다.
그러나, 패스너는 작동을 위해 두 개의 슬리브를 요한다. 팽창 가능한 벌브 슬리브는 저부하에서 벌브형이 될 수 있는 비교적 연질의 강으로 제조되고, 또한 핀의 헤드 둘레에 형성될 수 있는 것이다. 메인 슬리브는 전단 부재를 전단시키기 위해 펀치로서 작용할 수 있는 경질 강으로 제조된다.
592 특허는 원피스 슬리브가 사용될 수도 있음을 개시하고 있지만(10 칼럼40 내지 42행 참조), 그러한 실시예를 설명하지는 않고 있다. 유사하게, 460 특허는 원피스 슬리브가 사용될 수도 있음을 개시하고 있지만(16 칼럼 13 내지 15행 참조), 그러한 실시예를 설명하지는 않고 있다. 따라서, 두 개의 슬리브에 대한 상이한 요구 조건(메인 슬리브는 전단 부재를 전단시키기 위해 경화되어야 하고, 팽창 가능한 슬리브는 벌브형으로 되어 블라인드 헤드를 형성할 정도로 충분히 연질이어야 함)으로, 이들 양 특허는 각각이 상이한 경도를 가지는 상이한 강으로부터 메인 슬리브와 팽창 가능한 슬리브를 제조하는 것을 개시하고 있다. 592 특허에서도 460 특허에서도, 두 가지 유형의 슬리브의 모든 요구 조건을 만족하여 이를 대체할 수 있는 단일 유형의 강으로부터 원피스 슬리브를 제조하는 방법에 대해서는 전혀 개시하지 않고 있다.
본 발명은 멀티피스 패스너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형철 구조를 사용하고 서로 고정되는 작업편의 높은 최종 체결 부하를 제공하는 나사 토크형 또는 잡아뽑기형 고강도 블라인드 볼트에 관한 것이다. 이러한 블라인드 패스너는 일반적인 활용성이 있지만 그중에서도 박스 빔 또는 칼럼, 브리지 등과 같은 폐쇄부를 사용하는 구조에서 특히 유용할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 작업편의 일측에서 접근이 차단되거나 제한되어 있는 경우에 유용할 수 있다.
도 1은 결합되는 작업편과 조립되어 있는 본 발명의 패스너를 도시하는, 일부를 단면으로 도시한 측면도.
도 2a 내지 2e는 일부는 단면으로 일부는 개략적으로 도시하고 있는, 본 발명의 패스너의 설치 과정을 나타내는 도면.
도 3a는 본 발명의 패스너의 핀의 한 실시예의 헤드를 부분적으로 도시하는 부분도.
도 3b는 슬리브를 벌브형으로 한 후에, 도 3a에 도시한 패스너의 일부의 실제 단면의 사진을 그림으로 나타낸 도면.
도 4a는 본 발명의 패스너의 핀의 대안적인 실시예의 헤드를 부분적으로 도시하는 부분도.
도 4b는 슬리브를 벌브형으로 한 후에, 도 4a에 도시한 패스너의 일부의 실제 단면의 사진을 그림으로 나타낸 도면.
도 5a는 본 발명의 패스너의 핀의 대안적인 실시예의 헤드를 부분적으로 도시하는 부분도.
도 5b는 슬리브의 변형 후에, 도 5a에 도시한 패스너의 일부의 실제 단면의 사진을 그림으로 나타낸 도면.
도 6a는 본 발명의 패스너의 핀의 대안적인 실시예의 헤드를 부분적으로 도시하는 부분도.
도 6b는 슬리브를 벌브형으로 한 후에, 도 6a에 도시한 패스너의 일부의 실제 단면의 사진을 그림으로 나타낸 도면.
도 7a는 본 발명의 패스너의 슬리브의 한 실시예를 도시하는 단면도.
도 7b는 본 발명의 패스너의 슬리브의 대안적인 실시예를 도시하는 단면도.
도 8a는 슬리브를 벌브형으로 한 후에, 도 7a에 도시한 슬리브를 사용하는 본 발명의 패스너를 부분적으로 나타내는 부분도.
도 8b는 슬리브를 벌브형으로 한 후에, 도 7b에 도시한 슬리브를 사용하는 본 발명의 패스너를 부분적으로 나타내는 부분도.
도 9a는 본 발명의 패스너의 전단 와셔(shear washer)의 한 실시예를 도시하는 단부도.
도 9b는 도 9a에 도시한 전단 와셔의 단면도.
도 10a는 본 발명의 패스너의 전단 와셔의 대안적인 실시예를 도시하는 단부도.
도 10b는 도 10a에 도시한 전단 와셔의 단면도.
도 10c는 도 10b의 원(10c)에서 절취한 도 10b의 일부를 확대하여 도시한 확대도.
도 11은 결합되는 작업편과 조립되어 있는 본 발명의 패스너의 대안적인 실시예를 도시하고 있는, 일부를 단면으로 도시한 측면도.
도 12는 본 발명의 슬리브의 어닐링 처리된 밴드에 대한 일반적인 경도 프로파일.
본 발명은 592 특허에 개시되어 있는 패스너의 설계보다 향상된 것이다. 블라인드 패스너는 확장된 헤드부, 생크부 및 파지부를 갖는 핀을 가진다. 확장된 헤드부와 파괴 가능한 부재 및 너트 사이에는 단일 슬리브가 제공된다. 단일 슬리브만이 사용되므로, 단일 슬리브는 소정의 조건 하에서 적당하게 벌브형이 되는 부분을 가지지만, 여전히 벌브의 형성 후에 파괴 가능한 부재를 천공할 수 있는 충분한 강도 및 경도를 가지고 작업편을 체결할 수 있도록 최적화된다.
바람직한 실시예에서, 패스너는 더 작은 전체 패스너 직경 및 더 적은 부품수를 가지지만 592 특허에 개시되어 있는 패스너의 강도 특성 이상의 강도 특성을 갖도록 설계되어 있다. 본 발명의 패스너에 사용되는 적은 부품수는 592 특허의 패스너에 비해서 패스너 제조 및 조립 비용을 저감한다.
본 발명의 한 형태에서, 단일 슬리브는 대체로 균일한 단면을 가지는, 즉 그 길이를 따라서 단면에 급격한 변화가 없는 대체로 직선형인 튜브형 구성을 가지며, 블라인드 헤드는 칼럼 부하를 통해서, 작업편의 블라인드측을 지나서 위치되어 있는 팽창 가능한 슬리브의 부분을 벌브형이 되도록 함으로써 형성된다. 미리 선택된 위치에서 블라인드 헤드의 형성은 원하는 위치에서 팽창 가능한 슬리브 상에 원형 밴드를 어닐링 처리함으로써 촉진된다. 벌브형 블라인드 헤드는 확장된 지지면을 제공하며, 따라서 작업편 개구가 실질적으로 패스너의 유효 직경보다 큰 경우에 특히 유용하다.
본 발명의 특징은 나사식 패스너와 관련하여 설명되어 있지만, 미국 특허 제5,213,460호로부터 이해할 수 있듯이, 이들 특징 중에서 어떤 것들은 당김형 또는 형철형 패스너에 적용될 수 있다. 동시에, 본 발명의 특징들은 메인 슬리브 부재 상의 테이퍼진 노즈부에 의해 팽창 가능한 슬리브의 반경방향 팽창에 의해 형성된 블라인드 헤드를 가지는 패스너에 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 고강도 블라인드 볼트는 ASTM A325 또는 일본의 F8T 사항을 만족하는 것과 같은 고강도 볼트를 사용하는 분야에 사용하기에 매우 적합하다. 또한, 블라인드 용접, 너트 플레이트 및 기타 복잡한 구조의 패스닝 시스템이 접합부의 배면측에 접근이 안되는 경우에 박스 빔과 같은 구조적 요소에 사용되는 경우에 사용하는 것도 바람직하다. 이러한 점에서, 본 발명의 블라인드 패스너는, 높은 체결 부하를 제공할 수 있는 가능성 뿐만 아니라 높은 강도 및 내구성이 중요한 빌딩, 교각 등의 구조에 특히 적합하다.
이해할 수 있듯이, 파지 조정기는 상대적으로 단순한 구조로 되어 있을 수 있고, 고강도 재료로 제조될 수 있는데, 이에 의해 파괴 가능한 저항 부재 또는 전단부의 강도는 높은 수준으로 설정될 수 있다. 이러한 점에서, 이러한 비교적 단순한 구조는, 파괴 가능한 저항부를 전단시키기 위한 부하가, 파단네크의 파괴 및 최종 체결을 위한 최종 토크 부하를 얻기 전에 파괴되도록 충분히 낮고, 블라인드 헤드의 형성을 보장할 정도로 충분히 높은 수준에서 설정될 수 있도록 하기 쉽다.
따라서, 본 발명의 목적은 넓은 파지 범위를 가지는 고강도 패스너를 제공하는 고강도 재료의 사용을 촉진하는 독특한 블라인드 볼트 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 넓은 파지 범위를 제공하기 위한 독특한 파지 조정기를 포함하는 블라인드 볼트 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일반적인 목적은, 넓은 파지 범위에 걸쳐 균일하고 원하는 구조를 가지는 고강도 블라인드 헤드를 형성하는 구조의 독특한 고강도 블라인드 볼트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일반적인 목적은 높은 최종 체결 부하를 제공하는 독특한 고강도 블라인드 볼트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일반적인 목적은, 인장 제어형 나사 구조를 사용하며 넓은 파지 범위에 걸쳐서 대체로 균일한 최종 체결 부하를 제공하는 독특한 고강도 블라인드 볼트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일반적인 목적은 공지의 설계에 비해서 부품수가 적은 독특한 고강도 블라인드 볼트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일반적인 목적은 공지의 설계와 비교해서 동일 또는 우수한 강도 특성을 제공하는, 총 직경이 감소되어 있는 독특한 고강도 블라인드 볼트를 제공하는 것이다.
본 발명의 이상과 같은 목적 및 다른 목적, 특징 형태, 특징 및 장점과, 그 작동 방법과, 관련된 구성 요소의 기능과, 부품들의 조합 및 제조의 경제성은, 본 명세서의 일부를 구성하는 도면, 특허 청구범위 및 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 이들 모두는 본 명세서의 일부를 이루며 다양한 도면에서 대응하는 부분에는 같은 참조 번호를 사용하였다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 블라인드 패스너(10)는 코어 볼트 또는 핀(12), 환형 너트(14), 팽창 튜브형 슬리브(16) 및 전단 와셔(18)를 포함한다. 핀(12)은 슬리브에 맞닿는 표면(21)과, 구멍 속으로의 삽입을 용이하게 하기 위한 테이퍼진 외측 에지(23)를 가지는 확장된 헤드(20)를 구비한다. 핀(12)은 매끄러운 섕크부(24), 나사부(26), 파단네크 홈(28) 및 설치 공구에 의해 파지하기 위한 꽁지 파지부(30)를 구비한 신장되어 있는 섕크부를 또한 구비한다(도 2a 참조). 파단네크 홈(28)은 설치 사이클이 종결될 때 예정된 토크 부하에서 파괴되도록 설계된 감소된 단면적을 갖는다. 꽁지 파지부(30)는 축방향으로 연장되어 있는 복수의 스플라인(32)을 포함하며, 본 발명의 한 형태에서는, 대체로 일반적인 12 스플라인 구조를 갖는다. 파지부(30)는 또한, 너트(14)가 핀(12)에 나사 결합될 때 너트(14)에 맞물리는 나사부(26)와 크기가 같은 나사를 포함한다.
팽창 튜브형 슬리브(16)는 대체로 균일한 내경 및 외경을 가지는 대체로 균일한 튜브형이다. 외경은 핀 헤드(20)의 외경과 거의 같거나 약간 작다. 튜브형 슬리브의 내경은 튜브형 슬리브가 핀 섕크(22)에 걸쳐 미끄러질 수 있게 해주고 튜브형 슬리브(16)와 매끄러운 섕크부(24) 사이에 원하는 공차를 제공하도록 선택된다. 튜브형 슬리브(16)는 핀 헤드(20)의 표면(21)에 맞닿는 단부면(34) 및 전단 와셔(18)에 맞닿는 단부면(36)을 포함한다. 튜브형 슬리브(16)는 경화강으로 구성되지만, 패스너(10)의 설치시에 슬리브(16)가 벌브형이 되는 것을 허용하고 촉진하도록 어닐링 처리된 부분(35)을 포함한다.
설명하고 있는 양호한 실시예에서, 도 1, 9a 및 9b에 가장 잘 나타나 있듯이, 전단 와셔(18)는 슬리브(16)의 단부면(36)에 맞닿는 단부면(39)을 가지는 카운터보어(38)와, 핀(12)이 통과할 수 있도록 해주는 관통 보어(40)와, 작업편(46)의 노출되어 있는 표면(44)에 맞닿는 단부면(42)과, 너트(14)의 단부면(50)에 맞닿는 단부면(48)을 포함한다. 제2 작업편(56)은 블라인드 표면(58) 및, 작업편(46)의 구멍(62)과 정렬되어 있는 구멍(60)을 갖는다.
너트(14)는 설치 공구와 맞물리기 위한 표준 육각형의 외측 표면(51)을 가지며, 전단 와셔(18)가 전단될 때 튜브형 슬리브(16)의 단부를 수용하기에 충분히 큰 외경을 갖는 카운터보어(52)를 포함한다. 카운터보어(52)의 깊이는 패스너의 효과적인 파지 범위를 한정하도록 선택된다. 너트(14)는 또한, 신장되어 있는 섕크(22)의 파지부(30) 및 나사부(26)와 나사 결합되는 나사 구멍(54)을 포함한다. 너트(14)는 필요에 따라서, 대안적인 설치 공구 드라이브에 맞물리는 대안적인 외형을 갖는 것일 수도 있다.
전단 와셔(18)는 카운터보어(38) 아래의 예정된 두께를 가져서, 핀(12)과 슬리브(16)와 너트(14) 사이의 상대적인 축방향 힘으로부터 유발되는, 카운터보어(52)의 외주에 대한 예정된 전단 부하에서 파괴되도록 되어 있는 전단면을 이룬다. 핀(12)과 슬리브(16)와 카운터보어(38)와 너트(14)의 나사 구멍(54)을 비교적 근접한 공차를 갖도록 하면 이들 부품들은 대체로 동축을 이루게 된다.
패스너(10)의 사용시에, 슬리브(16)와 핀 섕크(22)는, 전단 와셔(18)의 표면(42)이 작업편(46)의 표면(44)에 맞닿고, 작업편(56, 46)의 서로 정렬되어 있는 구멍(60, 62) 속에 위치되어 있고 이들 구멍을 통해 연장되어 있도록 되어 있다. 이러한 점에서, 표면(42)은 충분히 큰 효과적인 부하 지지 면적을 가지며, 패스너(10)의 설치 후 작업편(46, 56) 상의 작동 부하뿐 아니라 패스너(10)의 설치시 작업편(46)의 표면(44) 상의 부하가 바람직하게 분포되도록 한다. 또한, 전단 와셔(18)의 반대쪽 부하 지지면(48)은 너트(14)의 부하 지지면(50)에 맞닿으며, 설치 및 작동 부하를 감당할 수 있을 정도로 충분히 크고 효과적인 부하 지지 영역을 제공한다. 핀 헤드(20)와 슬리브(16)의 외경은 원하는 헐거운 끼워맞춤 상태로, 정렬되어 있는 구멍(60, 62)을 통해 끼워지도록 선택된다.
패스너(10)는 핀(12)의 나사부(26) 상에 너트(14)의 나사 결합을 통해 핀(12)과 너트(14) 사이에 가해지는 토크에 의해서 설정되도록 되어 있다. 도 2a는 작업편(46, 56) 속에 삽입되고 설치 공구(70)에 의해 맞물려 있는 패스너(10)를 도시한다. 공구(70)는 당업계에 일반적으로 알려져 있는 구성을 가지기 때문에공구(70)는 일부만 도시되어 있고, 그 상세한 세부 사항은 단순화를 위해서 생략하였다. 너트(14)의 외측 표면(51)은 너트(14)의 외형에 일치하도록 맞물리게 구성된 설치 공구(70)의 튜브형 소켓 부재(72)에 의해 맞물려 구동되도록 되어 있다. 설치 공구(70)는 핀(12)의 스플라인 파지부(30)와 일치하도록 맞물리게 구성되어 있는 내측 소켓 부재(74)를 포함한다. 공구의 한 형태에서, 내측 소켓 부재(74)는 축방향 전방으로 탄성적으로 편향되어 파지부(30)와의 충분한 결합을 제공한다. 외측 소켓 부재(72)와 내측 소켓 부재(74)는 서로에 대해 회전하도록 되어 있다. 따라서, 패스너(10)를 설치하기 위해서, 공구(70)는 외측 소켓 부재(72)가 너트(14)에 맞물려 있고 내측 소켓 부재(74)가 핀(12)의 파지부(30)과 맞물려 있는 상태로 패스너(10)의 외측 단부에 가해진다. 공구가 작동되면, 외측 소켓 부재(74)는 내측 소켓 부재에 대해 회전되고, 이에 의해 너트(14)는 핀(12)의 나사부(26)에 더욱 나사 결합된다.
설치 공구(70)의 두 가지 통상적인 유형이 있다. 제1 유형에서, 내측 소켓 부재(74)와 외측 소켓 부재(72)는 각각, 핀이나 너트를 회전시키는 데 요구되는 상대 토크에만 의존하여, 설치 공구에 대해 이동할 수 있다. 이러한 유형의 공구에서, 설치 사이클의 초기에, 외측 소켓 부재(72)는 고정되어 유지될 수 있음에 반해서 내측 소켓 부재(74)는 회전될 수 있어서, 고정되어 있는 너트(14)에 대해 핀(12)을 회전시킨다. 패스너(10)의 구성 요소가 작업편(46, 56)과의 관계에서 부하가 가해지는 것이 증가됨에 따라서, 외측 소켓 부재와 너트(14)는 일반적으로 회전하게 되고 내측 부재(72)는 고정적으로 유지된다.
다른 유형의 설치 공구(70)에서, 내측 소켓 부재(74)는 항상 공구에 대해서 고정적으로 유지되고, 외측 소켓 부재(72)만이 설치 공구에 대해 회전한다. 따라서, 이러한 공구를 사용하면, 핀(12)은 항상 고정적으로 유지되고 너트(14)는 회전된다.
어느 경우에도, 핀(12)은 축방향으로 너트(14)에 대해 이동한다. 동시에, 내측 소켓 부재(74)에 대한 탄성적인 축방향 바이어스는 내측 소켓 부재가 축방향으로 후방으로 이동되는 것을 허용하며, 따라서 공구(70)에 대한 핀(12)의 추가적인 축방향 운동을 감당하게 된다. 이러한 방식으로, 핀(12)과 너트(14) 사이에서 공구(70)에 의해 가해지는 토크에 의해서, 핀(12)과 슬리브(16) 사이에는 상대적인 축방향 힘이 발생된다.
동시에, 핀(12)이 너트(14)와의 상대 회전에 의해 축방향으로 이동하기 시작하므로, 가해지는 상대적인 축방향 힘은 슬리브(16) 상의 칼럼 부하를 증가시키고, 슬리브가 어닐링 처리된 부분(35)에서 반경방향으로 바깥쪽으로 팽창하게(또는 벌브형이 되게) 하여, 작업편(56)의 블라인드측 표면(58)으로부터 이격된 지점에서 벌브형 구조의 블라인드 헤드(80)를 완전히 형성하게 된다. 도 2b를 참조하라. 지금 설명하고 있는 양호한 실시예에서, 벌브는 약 50,000 내지 53,000 파운드의 축방향 힘에서 형성된다. 상대적인 축방향 힘이 증가함에 따라서, 파괴되기 쉬운 전단 와셔(18)는 슬리브(16) 아래의 카운터보어에서 전단면(82)을 가로질러 파괴된다. 도 2c를 참조하라. 지금 설명하고 있는 양호한 실시예에서, 전단 와셔는 약 57,000 내지 61,000 파운드의 축방향 힘에서 파괴된다. 이 때문에, 전단면(82)과슬리브(16)는 너트(14)에서의 카운터보어(52)에 삽입되기 시작하게 되며, 벌브형 블라인드 헤드(80) 아래의 슬리브(16)의 일부에 가해지는 임의의 상당한 축방향 부하가 제거된다. 전단 와셔(18)의 전단면(82)은 전단에 앞서 벌브형 블라인드 헤드(80)을 실질적으로 완전하게 형성하는 데에 요구되는 상대적인 축방향 힘의 크기를 감당할 만큼 충분한 강도를 갖도록 선택된다.
핀(12)에 대한 너트(14)의 연속된 회전은 핀(12)과 슬리브(16)의 축방향 운동을 계속시키게 되며, 블라인드 헤드(80)로 하여금 작업편(56)의 블라인드 표면(58)과 접촉하도록 이동시키고, 원하는 체결력이 얻어질 때까지 작업편(46, 56)에 대해 패스너(10)에 부하를 가한다. 원하는 체결력은 파단네크 홈(28)이 파단되도록 설계된 힘에 의해 결정되며, 따라서 어떠한 추가적인 설치력도 설치 공구(70)에 의해 패스너(10)에 가해지는 것을 제한하게 된다. 체결력을 가하는 것은 파단네크 홈(28)의 파괴에 앞서 벌브형 블라인드 헤드(80)를 계속해서 약간 팽창시킬 수도 있다. 작업편 내에 설치되고 파단네크 홈(28)의 파괴 지점에 탑재되는 패스너(10)를 도시하고 있는 도 2d 및 2e를 참조하라. 지금 설명하고 있는 양호한 실시예에서, 축방향 힘은 약 66,000 내지 71,000 파운드이다. 도 2d는 도시한 바와 같이 패스너(10)가 체결하도록 설계되어 있는 작업편의 최대 두께를 일반적으로 도시하고 있다. 도 2e는 도시한 바와 같이 패스너(10)가 체결하도록 설계되어 있는 작업편의 최소 두께를 일반적으로 도시하고 있다.
패스너가 감당할 수 있는 작업편의 최대 두께와 최소 두께 사이의 범위는, 전단면(82)의 전단시에 전단 와셔(18)의 전단면(82)과 슬리브(16)가 삽입될 수 있는 카운터보어(52)의 깊이에 의해 결정된다. 카운터보어(52)의 축방향 깊이는, 도 2b에 도시한 바와 같이 블라인드 헤드(80)가 완전하게 형성된 후에, 팽창 슬리브(16)의 블라인드 헤드(80)의 자유단 표면(83)으로부터 작업편(56)의 블라인드측 표면(58)에 이르는 거리(L)보다 크도록 선택된다. 거리(L)는 결합되는 작업편의 전체 두께에 좌우될 수 있다. 최소 파지 상태에서, 즉 작업편(46, 56)의 전체 두께가 최소인 상태에서, 도 2e에 도시한 바와 같이, 거리(L)는 최대가 되며, 따라서 카운터보어(52)의 깊이는 이 최대 거리(L)보다 최소한 조금이라도 커야 되는데, 벌브형 헤드(80)의 자유단 표면(83)이 패스너(10)의 파지 범위 내에서 모든 파지 조건 하에서 블라인드측 표면(58)과 맞닿기 전에 핀(12)과의 부하 지지 결합으로부터 블라인드 헤드(80) 아래의 슬리브(16) 부분이 제거되는 것을 보장하기 위함이다. 이렇게 하면, 벌브형 헤드(80)의 단부 표면(83)은 도 2d 및 도 2e에 도시한 바와 같이 작업편(56)의 블라인드측 표면(58)과 접촉하게 되도록 자유롭게 이동되는 것이 보장된다. 따라서, 너트(14)와 핀(12) 사이의 토크로부터 유발되는 상대적인 축방향 부하의 전체 크기가 핀 헤드(20)와 벌브형 헤드(80)를 통해서 너트(14), 와셔(18) 및 핀(12) 사이에서만 실질적으로 작업편(46, 56)에 가해지게 된다.
완전한 최종 체결 상태에서 나사 핀 섕크부(26)와 결합되는 너트(14)의 나사수는 작업편(46, 56)의 원하는 높은 수준의 체결을 제공하고 얻어진 체결부 상에 최대 설계 인장 부하를 견디기에 충분하도록 선택된다. 따라서, 너트(14)의 나사부(54)의 길이는 전체 나사 결합 상의 이들 부하를 견디는 데 요구되는 나사수를 제공하기에 충분하도록 선택된다(도 2d 참조). 동시에, 나사 핀 섕크부(26)의길이는 설치 후에 최소의 돌출된 길이를 제공하면서 패스너(10)의 전체 파지 범위에 걸쳐 너트(14)의 나사와 완전한 나사 결합을 제공하도록 선택된다. 이러한 방식으로, 패스너(10)의 총 길이는 설치 상태 및 설치전 상태 모두에서 최소화될 수 있다.
설치 토크 부하를 최소화하기 위해서, 따라서 패스너 부품의 올바른 기능 및 패스너의 견고하고 적당한 설치를 돕기 위해서, 패스너(10)의 가동부 사이에 마찰을 저하시키기 위해서 와셔(18)의 표면(48)과 핀(12) 상에는 몰리디설파이드와 같은 양질의 건조 소성(燒成) 필름 윤활제가 있는 것이 바람직하다고 밝혀졌다. 실제로는, 바람직하지는 않지만, 윤활제는 윤활제 인가 공정 동안에 와셔(18)의 다른 표면에도 증착될 수 있다. 이러한 추가의 윤활제는 대안적으로 표면(48)을 제외한 전부로부터 제거될 수 있다. Kalgard사에서 제조된 Kalgard FA와 같은 몰리디설파이드 윤활제는 만족스러운 것으로 판명되었고 포스페이트 코팅 후에 가해진다.
너트(14)에는 전기 아연 부식 내구성 플레이팅 처리를 하는 것이 바람직하고 너트(14)의 표면(50)에는 파라핀과 같은 왁스형 윤활제가 바람직하다. 슬리브(16)는 윤활 및/또는 코팅되지 않는다. 전단 와셔(18)가 전단되고 슬리브(16) 상의 벌브형 헤드(80)가 작업편(56)의 표면(58)으로 이동할 때, 핀(12)에 대한 너트(14)의 회전에 의해서 작업편(46, 56) 사이에서 고정 와셔(18)에 대하여 체결 부하가 발생된다.
적용 분야에 따라서, 핀(12), 너트(14) 및 와셔(18)에 가해지는 코팅 및/또는 플레이팅 처리에 추가하여, 슬리브(16)에 부식 방지 오일을 가하는 것이 바람직할 수도 있다. 부식 방지 오일의 한 가지 유형은 Amrep사에 의해 LANACOTE라는 상표명으로 판매되는 오일일 수 있다.
핀(12)에 대한 표면(21)의 각도의 효과는 도 3 내지 도 6에 도시되어 있다. 비교적 연질인 벌브형으로 변형되는 슬리브를 가지는 두 개의 슬리브를 사용하는 종래의 설계에 있어서, 표면(21)은 핀(12)의 축에 대해 수직한 평면으로부터 12°의 각도를 이루도록 배치되었다. 이는 튤립형 벌브를 형성하기 위해 핀 헤드 둘레에 연질의 벌브형으로 변형되는 슬리브 재료를 안내하기 위해 행해졌다. 그러나, 본 발명의 패스너에서는, 슬리브의 이러한 "튤립형으로 변형"은 패스너(10)의 강도를 저하시킨다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 패스너의 비교적 경질의 슬리브가 위로 이동하고 핀 헤드(20)의 둘레에서 형성되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 또한, 핀 헤드(20)의 표면(21)의 외주 코너가 영구 변형 또는 심지어 전단 되는 경우에 바람직하지 못한 체결 부하 변동성이 발생할 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 표면(21)의 각도는 본 발명의 경질 슬리브와 결합될 때 더욱 중요하며, 앞서 언급한 문제점을 최소화하도록 설계되었다.
바람직한 각도는 도 3a에 도시한 바와 같이 핀(12)의 축에 수직한 평면 아래로 1°인 것으로 판명되었다. 즉, 표면(21)과 신장되어 있는 섕크(22) 사이는 각도가 89°이다. 이 각도는 핀 헤드(20)의 표면(21)의 외주 코너의 팽윤 또는 전단을 최소화할 뿐만 아니라, 헤드(20)에 걸쳐서 슬리브가 상승되려고 하는 것을 방지하는 것으로 생각된다. 도 3b는, 이러한 각도를 가지는 핀 헤드를 갖는 본 발명의 미리 설치된 패스너의 단면의 실제 사진을 그림으로 나타낸 도면이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 슬리브는 핀 헤드(20)에 걸쳐 상승되지 않았고, 표면(21)의 외주 코너의 팽윤은 아주 조금이었다. 이 실시예는 여러 패스너 사이에서의 체결 부하 변동성을 향상시키는 것으로 생각된다.
도 4a는 표면(21)이 핀(12)의 축에 수직한 평면 아래로 5°의 각도를 갖고 있는 실시예를 도시한다. 그러나, 이러한 각도를 갖는 핀 헤드를 가지는 미리 설치된 패스너의 단면의 실제 사진을 그림으로 나타낸 도면인 도 4b에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따르면 바람직하지 못한 체결 부하 변동성을 발생시키기에 충분한, 슬리브(16) 그 자체의 상당한 외향 영구 변형 뿐만 아니라, 표면(21)의 외주 코너의 상당한 영구 변형도 발생되었다.
도 5a는 표면(21)이 핀(12)의 축에 수직한 평면 위로 5°의 각도를 갖는 실시예를 도시한다. 그러나, 이러한 각도를 가지는 핀 헤드를 갖는 미리 설치된 패스너의 단면의 실제 사진을 나타낸 도 5b에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따르면 핀 헤드(20)에 걸쳐 슬리브가 상승되었고 따라서 패스너의 적당한 체결 형성이 방해되었다.
도 6a는 표면(21)이 핀(12)의 축에 수직한 평면 아래로 12°의 각도를 갖는 실시예를 도시한다. 그러나, 이러한 각도를 가지는 핀 헤드를 갖는 미리 설치된 패스너의 단면의 실제 사진을 나타낸 도 12b에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따르면 슬리브(16) 그 자체의 심각한 외향 영구 변형 뿐만 아니라, 표면(21)의 외주 코너의 심각한 영구 변형 및 심지어는 전단이 발생되었고, 바람직하지 못한 체결 부하 변동이 발생되었다. 이 실시예는 '592 특허에 개시된 핀 헤드 실시예와 유사하다.
패스너(10)의 강도는 또한, 블라인드 헤드(80) 위의 그리고 핀 헤드(12)의 표면(21) 아래의 슬리브(16)의 부분의 높이에 좌우되는 것으로 밝혀졌다. 도 7a 및 도 7b를 비교하면 알 수 있듯이, 블라인드 헤드(80) 위의 슬리브(16)의 레그(84)의 높이(H)는 슬리브(16)의 어닐링 처리된 부분(35)의 축방향 위치에 따라서 변할 수 있다. 어닐링 처리된 부분(35)이 슬리브(16) 상에 더 높이 배치되면, 블라인드 헤드(80)는 슬리브 상에서 더 높이 형성되게 되고, 도 7a에 도시한 바와 같이 더 낮은 높이(H)를 가지는 레그(84)를 제공한다. 이 높이(H)는 밴드(28)의 폭에 의해 영향을 받을 수도 있다. 다른 한편, 어닐링 처리된 부분(35)이 슬리브(16) 상에서 더 낮게 배치되면, 블라인드 헤드(80)는 슬리브(16) 상에서 더 낮게 형성되게 되며, 레그(84)는 높이(H)가 커진다.
도 8a 및 도 8b는 핀(12) 상에 설치된, 도 7a 및 도 7b의 슬리브(16)의 확대도이다. 도 8a 및 도 8b를 비교하면 알 수 있듯이, 짧은 레그(84)를 가지는 슬리브(16)는 더 긴 레그(84)를 가지는 슬리브(16)에 비해서 (도시하지 않은) 핀 헤드(20)와 작업편(56) 사이에서 더 긴 전단선을 제공한다. 이는, 전단선이 레그(84)의 길이 및 블라인드 헤드(80)의 길이 모두를 포함하도록, 패스너의 설치시에 레그(84)에서 슬리브(16)의 약간의 외향 팽윤의 결과이다. 도 3b도 참조하라.
레그(84)의 상부가 전단선에 중첩하도록, 도 7b 및 도 8b에 도시한 슬리브의 레그(84)의 상부의 유사한 팽윤이 있다. 그러나, 이 팽윤은 레그(84)의 전체 길이에서 일어나는 것이 아니므로, 전단선의 길이는 레그(84)의 길이를 포함하도록 이실시예에서 증가되어 있지 않으며, 블라인드 헤드(80)의 길이에서만 일어난다. 전단선이 레그(84)의 일부 및 블라인드 헤드(80) 모두에 연속적으로 중첩되도록 레그의 팽창이 이루어져 있는 경우에만 전단선의 길이는 증가하는데, 이는 도 7a 및 도 8a에 도시한 바와 같다. 중첩이 불연속적이면, 도 7a 및 도 8a에 도시한 바와 같이, 전단선의 길이는 증가하지 않는다. 오히려, 패스너의 강도는 블라인드 헤드를 통한 전단선의 길이에만 기초하게 된다. 따라서, 도 7a 및 도 8a에 도시한 실시예는 더 긴 전단선으로부터 더 강한 패스너를 제공하는 것이며, 바람직한 실시예이며, 도 7b 및 도 8b에 도시한 실시예는 '592 특허 및 '460 특허에서 나타낸 바와 같은 종래의 기술을 나타내고 있는 쪽에 가깝다.
고강도 고경도 재료를 사용하면, 핀 헤드(20)의 내측 표면(21)과 매끄러운 섕크부(24) 사이의 접합부에서의 응력 집중과 같은 응력 집중을 감소시키는 것이 바람직하다. 이것은 접합부에 곡률을 줌으로써 달성된다. 또한, 곡률이 부여된 접합부에 슬리브가 침투하는 것을 방지하기 위해서 슬리브(16)의 양단부에 내경에 모따기를 실시한다. 다른 접합부 및 코너도 유사하게 곡률을 주거나 모따기를 실시할 수 있다.
응력 집중의 감소에 추가하여, 서로 만나는 나사 사이의 응력 집중을 감소시키는 것이 바람직하다. 따라서, 나사 섕크부의 나사는 대체로 깊이가 얕고 대체로 유선형인 윤곽을 가지는 뿌리부를 가지도록 형성된다. 따라서, 한 실시예에서, 나사는 Dixon에게 허여된 1992년 2월 25일자 미국 특허 제5,090,852호의 홈 형상 및 개념을 사용할 수 있다. 이 뿌리부 구조를 사용하여, 나사에서의 응력 집중은 역시감소될 수 있다.
Dixon의 미국 특허 제5,090,852호에 언급하고 있듯이, 나사는 대체로 유선형의 형상을 갖는 얕은 헬리컬 구조를 갖는 것일 수 있으며, 이에 의해 원하는 높은 체결 부하를 가지는 고강도의 접합부 구조가 얻어질 수 있다. 상기 얕은 나사 구조를 사용하면, 너트(14)의 나사와의 기밀한 헐거운 끼워맞춤이 바람직하다. 본 발명의 한 형태에서, Class 3의 나사 결합과 유사한 공차가 사용되었다.
본 발명의 고강도 패스너는 결합된 접합부에 높은 최종 체결 부하를 제공하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위해서, 파단네크 홈(28)에서 최종 핀 파괴 부하를 포함하는 높은 설치 부하는 설치 공구(70)로부터 요구된다. 그러나, 이들 부하는 토크에 의해 가해지며, 따라서 공구(70)에 의해 대체로 흡수되고 본질적으로 설치 공구(70)를 다루는 조작자에게 전달되지 않는다. 따라서, 파단네크 홈(28)에서 핀 파괴시 발생하는 높은 부하는 패스너(10)에 토크가 가해지는 것에 의해서 공구(70)에 의해 실질적으로 흡수된다. 설치 공구(70)에 의해 요구되는 설치 토크의 크기는 앞서 논한 선택적인 윤활의 사용에 의해 실질적으로 감소될 수 있고, 공구(70)의 최종 출력의 회전 속도는 증가되고 이에 의해 설치에 요구되는 시간은 현저하게 감소된다.
전단 와셔의 대안적인 실시예가 도 10a 내지 도 10c에 도시되어 있다. 카운터보어(38)를 가지는 대신에, 도 10a 내지 도 10c에 도시한 대안적인 실시예의 와셔는 각각의 표면(42, 48)에 구멍(40)과 동심인 원형 홈(90)을 포함한다. 각각의 홈은 바람직하게는 도 10c의 확대도에 도시한 바와 같이 반원형 단면을 가진다. 홈은 v자형을 비롯한 다른 형상을 가질 수도 있으며, 서로 비교했을 때 상이한 형상 및 깊이를 가질 수도 있다. 두 개의 홈(90)은 와셔(18) 상에 응력을 상승시키는 작용을 하여, 이들 사이에 패스너의 설치시 전단되게 되는 파괴 가능한 부분을 생성한다. 대안적으로, 와셔의 한쪽 표면에 단 하나의 홈(90)만이 제공될 수도 있다. 전단 와셔가 파괴되고 전단되는 힘은 와셔의 두께, 와셔를 구성하는 재료 및, 구조를 이루는 응력 상승기의 크기, 형상 및 위치를 변화시킴으로써 원하는 바 대로 변화될 수 있다.
개시되어 있는 다양한 전단 와셔의 다양한 특징은 대안적으로 다양한 조합이 되도록 조합되어 대안적인 전단 와셔 실시예를 생성할 수도 있다.
나사가 형성되어 있는 패스너를 사용하는 많은 분야에서, 설치후에, 볼트로부터 너트를 풂으로써 패스너를 제거하거나 또는 경우에 따라서 너트와 볼트 사이에 추가의 토크를 가함으로써 접합부를 다시 죄는 것이 가능한 것이 바람직하다. 그러나 어떤 경우에는, 제거를 위한 초기 분리 토크는, 제거를 위해서 또는 다시 죄기 위해서 [너트(14)와 같은] 너트에만 렌치를 가할 때 너트와 관련 핀 또는 볼트 둘 모두다 함께 회전하여 나사 결합을 제거하거나 또는 다시 죄는 것이 전혀 불가능하지는 않다고 해도 다소 곤란해지게 될 정도로, 매우 높을 수 있다. 도 11에 도시한 본 발명의 대안적인 실시예에서, 토크를 가하기 위해 패스너의 설치후에 핀과 너트를 개별적으로 파지할 수 있고 이에 의해 제거 및 다시 죄기를 용이하게 하는 구성이 제공된다.
도 11로부터 알 수 있듯이, 나사부(26)는 파단네크 홈(28)의 내향으로, 파지부(30)와 유사한 2차 스플라인/나사부(27)를 포함한다. 따라서, 최종 설치시 및 파단네크 홈(28)의 파괴에 의해 스플라인 꽁지부(30)의 제거시, 2차 스플라인부(27)는 핀(12)의 자유단에 잔존한다. 이 패스너 실시예의 다른 구성 요소는 도 1에 도시한 실시예와 동일하다.
2차 스플라인부(27)는, 최대 파지 조건에서 [공구(70) 상의 내측 소켓 부재(74)와 같은] 홈이 파진 소켓 부재에 의해 적당하게 맞물리기에 충분히 멀리 너트(14)의 외측단을 지나 연장하게 되도록, 충분한 길이를 갖는 것으로 선택된다. 너트(14)는 [공구(70) 상의 육각 소켓 부재(72)와 같은] 육각 소켓 부재를 통해서 체결될 수도 있다. 따라서, 핀(12)은 제거 또는 죔 토크가 핀(12)과 너트(14) 사이에 가해질 수 있도록, 너트(14)에 대해 유지된다(어느 구성 요소가 회전하는가 하는 문제는 상기에서 논한 바와 같이 사용되는 설치 공구의 유형에 좌우되는 것이다). 너트(14)의 외측단을 지나 2차 스플라인부(27)가 돌출하는 돌출부가 최소로 되는 것은, 최대 파지 조건에서, 즉 작업편(46, 56)이 패스너(10)의 파지 범위 내에서 최대 총 두께를 갖는 조건에서 일어난다. 동시에, 너트(14)의 외측단을 지나서 2차 스플라인부(27)가 돌출하는 돌출부가 최대가 되는 것은, 최소 파지 조건에서, 즉 작업편(46, 56)이 패스너(10)의 파지 범위 내에서 최소 총 두께를 갖는 조건에서 일어난다. 가능한 한 짧게 돌출부가 유지되는 것이 바람직하다. 이것은 최대 파지 조건에서 제거 토크를 견디기 위해서 만나는 소켓 부재와 충분하게 맞물리도록 하는 데 요구되는 2차 스플라인부(27)의 길이를 먼저 결정함으로써 달성된다. 가능한 한 짧게 설정되면, 최소 파지 조건에서 2차 스플라인부(27)의 최대 돌출은,파지 길이에다가 최대 파지 조건에 대해 적합하게 결정되는 돌출부의 미리 선택된 길이를 더한 값이 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 패스너(10)는 아래와 같이 특정되는데, 주어진 치수는 대략적인 것이며 공차 변수 내에서 유동적이다. 핀(12)은 4140강으로 제조되며 가공(또는 성형)후에 R, 36-38로 경화된 것이다. 핀 헤드(20)는 직경이 2.799 cm(1.102 인치)이고 길이가 1.207 cm(0.475 인치)이며, 섕크(22)는 총 길이가 16.289 cm(6.413 인치)이며, 매끄러운 섕크부(24)는 직경이 2.2 cm(0.866인치)이고 길이가 7.112 cm(2.80 인치)이며, 나사부(26)는 외경이 2.2 cm(0.876 인치)이고 길이가 7.366 cm(2.9 인치)이며, 파단네크 홈(28)은 뿌리 직경이 1.549 cm(0.610 인치)이다. 나사부(26)는 골지름이 2.073 cm(0.816 인치)이고 기준 나사 높이가 0.109 cm(0.0429 인치)이고 피치가 0.318 cm(0.125 인치)이며, 파지부(30)도 마찬가지이고, 파지부(30)는 또한 외경이 2.151 cm(0.847 인치)인 12점 구동 스플라인을 갖는다.
튜브형 슬리브(16)는 4130강으로 제조되고 공정후에 RC46-49로 경화된 것이다. 슬리브는 외경이 2.789 cm(1.098 인치)이고 내경이 2.253 cm(0.887 인치)이고 길이가 9.975 cm(3.927 인치)이다. 어닐링 처리된 밴드(35)는 표면(34)으로부터 대략 1.524 cm(0.600 인치)에 중앙이 위치하며, 도 12에 도시한 바와 같이 축방향 폭을 가로질러 통상적인 경도 프로파일을 갖는다. 이 실시예에서, 블라인드 벌브는 통상의 외경이 4.191 cm(1.650 인치)이고 설치후 높이가 0.592 cm(0.233 인치)이며, 레그(84)는 도 7a 및 도 8a와 관련하여 앞서 설명하였던 바와 같이 장점을 제공하기 위해서 비교적 짧게 되는데, 패스너 설치후 그 전형적인 길이가 0.229 내지 0.330 cm(0.090 내지 0.130 인치)이다. 레그(84)의 외경은 초기 외경과 비교하여, 설치후에 0.051 내지 1.27 cm(0.020 내지 0.050 인치)(또는 약 1.8 내지 4.5 %) 팽윤하게 된다. 이러한 점에서, 팽윤은 1.5 내지 5.0 %일 수 있다. 이러한 짧은 레그(84) 설계를 사용하면, 도 7a 및 도 8a에 도시한 바와 같이 패스너는 일반적으로 파괴 하중이 93,000 파운드를 초과하게 되는데, 이는 파괴 하중이 일반적으로 83,000 파운드인 도 7b 및 도 8b에 도시한 패스너 설계와 비교된다. 따라서, 짧은 레그(84) 설계는 패스너의 파괴 부하에 상당한 증가를 야기한다.
대안적으로, 슬리브는 부식 저항성을 위해 적당한 스테인레스강으로부터 제조될 수 있다. 바람직하지는 않지만, 밴드부(35)는 경질 슬리브(16)의 일부를 어닐링 처리하지 않고 대신에 밴드부(35)에 대해 슬리브의 다른 부분을 경화함으로써 제공될 수도 있다.
전단 와셔(18)는 4140강으로 제조되고 가공후(또는 성형후) RC41-44로 경화된 것이다. 와셔는 두께가 0.584 cm(0.23 인치)이고 외경이 4.648 cm(1.83 인치)이고 카운터보어(38) 직경이 2.870 cm(1.130 인치)이고 관통 보어(40) 직경이 2.228 cm(0.887 인치)이고, 카운터보어(38) 아래의 두께(즉, 전단부 두께)가 0.366 cm(0.144 인치)이다.
너트(14)는 4130강으로 제조되고 가공(또는 성형)후 RC36-38로 경화된 것이다. 너트는 대향하는 육각면 사이의 폭이 대략 4.114 cm(1.62 인치)이고 총 높이가3.81 cm(1.50 인치)이고 카운터보어(52) 깊이가 1.397 cm(0.55 인치)이고 직경이 2.858 cm(1.125 인치)이고, 나사 구멍(54)은 산지름이 2.270 cm(0.894 인치)이고 골지름이 2.121 cm(0.835 인치)이고 핀(12)의 나사부(26)에 적당하게 맞물리도록 구성되어 있다.
패스너에 대한 파지 범위는 8 mm ±1 mm이다. 이것은, 구멍이 통상적으로 30 mm 드릴 비트로 드릴링되는 통상적인 공칭 27 mm의 용도에 사용하도록 의도된 것이다. 물론, 패스너는 다른 크기 및 파지 범위로 제공될 수 있다.
다양한 실시예의 다양한 특징은 다양한 실시예를 제공하기 위해 서로 맞교환될 수 있음을 이해해야 한다. 도시한 실시예의 각각에 추가하여, 상이한 파지 범위로 사용하기 위한 동일한 직경의 패스너에 대해서, 패스너의 길이에 요구되는 변화를 수용하기 위해서 말하자면 핀과 슬리브만이 변화될 필요가 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이 특징은 패스너 구성 요소의 제조 및 재고 요구 사항을 단순화한다.
본 발명은 가장 실용적이고 바람직한 실시예라고 현재 생각되는 것과 관련하여 설명하였지만, 다양한 변형이 가능하고 개시된 실시예에 한정되지 않는 것임을 이해해야 한다. 또한 본 발명은 본발명의 기본 원리를 따르는 본 발명의 임의의 변형, 사용, 균등한 장치 또는 개조를 포함하는 것으로 의도되며, 이상의 본원 발명의 본질적 특징에 적용되고 본원 청구범위의 사상 및 범주에 따르면서, 본 발명이 속하는 분야에서 공지의 것 또는 통상적인 것이라 여겨지는 정도에 불과한 본 발명과 상이한 것을 포함한다.

Claims (35)

  1. 정렬되어 있는 개구를 가지며 접근측 표면과 블라인드측 표면을 가지는 복수의 작업편을 소정의 체결 부하에서 고정시키기 위한 블라인드 볼트로서, 작업편의 접근측 표면으로부터 설치 공구에 의해 가해지는 상대적인 축방향 힘에 의해 설치되도록 되어 있는 블라인드 볼트에 있어서,
    아래쪽에 슬리브와 맞닿는 표면을 가지는 확대된 핀 헤드의 일단부에서 종료하는 신장되어 있는 핀 섕크를 가지며, 상기 슬리브와 맞닿는 표면과 상기 신장되어 있는 핀 섕크 사이의 각도가 약 88 내지 90 °인 핀 부재와,
    상기 핀 섕크를 수용하도록 되어 있으며, 작업편의 정렬되어 있는 개구에 위치되도록 되어 있는 제1 슬리브 섕크부와 상기 핀 헤드와 상기 제1 슬리브 섕크부 사이에서 상기 핀 섕크 상에 위치되어 있고 상기 핀 헤드의 상기 슬리브와 맞닿는 표면에 맞닿도록 배열되어 있는 제2 슬리브 섕크부를 포함하며, 상기 제2 슬리브 섕크부는 예정된 축방향 길이를 갖는 밴드부를 가지며, 상기 밴드부는 제1 슬리브 섕크부의 경도보다 덜 단단한 경도를 가지는 것인, 대체로 신장되어 있는 튜브형 슬리브와,
    상기 튜브형 슬리브와 작동적으로 연결되어 있고, 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 있는 맞물림 구조를 가지며, 이에 의해서 제1 크기의 상대적인 축방향 힘으로 작업편을 서로 체결시키기 위해 설치 공구에 의해 상기 핀 부재와 상기 맞물림 수단 사이에 상대적인 축방향 힘이 가해질 수 있게 하는 맞물림 수단
    을 포함하며,
    상기 제2 슬리브 섕크부는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여 상기 핀 헤드와 작업편의 블라인드측 표면 사이에서 상기 밴드부에서 반경방향으로 변형 가능하여, 블라인드측 표면에 대해 작용하기 위해 확장된 벌브형 블라인드 헤드와 미리 선택된 길이에 대해 상기 슬리브와 맞닿는 표면과 상기 블라인드 헤드 사이에서 연장되어 있는 슬리브 레그부를 형성하는 것이며,
    상기 제2 크기의 상대적인 축방향 힘을 상기 제1 슬리브 섕크부를 통해서 상기 제2 슬리브 섕크부에 전달하며, 상기 제1 크기보다 작고 상기 제2 크기보다 큰 제3 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하고, 이때 상기 제1 슬리브 섕크부가 상기 핀 헤드와 축방향 부하 지지의 관계로부터 이동하고 상기 블라인드 헤드가 상기 제1 크기의 상대적인 축방향 힘과 작업편에 가해지는 최종 체결 부하가 실질적으로 상기 핀과, 상기 블라인드 헤드와 상기 맞물림 수단 사이에서 가해지게 되도록 블라인드측 표면과 맞물리게 되는 것인 부하 지지 수단과
    상기 핀 섕크 상의 고정 수단
    을 더 포함하며,
    상기 부하 지지 수단은 작업편의 접근측 표면에서 정렬되어 있는 개구의 외부에 대체로 위치되도록 되어 있는 것이며,
    상기 맞물림 수단은 상기 핀 부재와 맞물림 구조를 서로 연결시키기 위해 상기 고정 수단과 함께 작동 가능한 맞물림 구조를 포함하며,
    상기 슬리브 레그부는 상대적인 축방향 힘의 적용시에 반경방향 외향으로 팽창하며, 상기 미리 선택된 길이의 상기 슬리브 레그부는 상기 슬리브 레그부가 충분히 팽창하여 작업편과 상기 핀 헤드 사이에서 상기 블라인드 헤드를 통해 전단면의 길이를 증가시키고 상기 미리 선택된 길이의 상기 슬리브 레그부를 연속적으로 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부하 지지 수단은 작업편의 접근측 표면과 부하 지지 관계에 있도록 되어 있는 일측부를 가지는 부하 지지 부재를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정 수단은 헬리컬 나사 형태에 의해 규정되는 상기 핀 섕크 상의 고정 홈을 포함하며, 상기 맞물림 구조는 상기 고정 홈과 나사 결합 가능하도록 되어 있는 나사 형태를 가지며, 이에 의해 상기 핀 부재와 상기 맞물림 수단 사이의 상대적인 축방향 힘은 상기 핀 부재와 상기 맞물림 구조 사이에 가해지는 상대적인 토크에 의해 제공되는 것인 블라인드 볼트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정 수단은 헬리컬 나사 형태에 의해 규정되는 상기 핀 섕크 상의 고정 홈을 포함하며,
    상기 맞물림 구조는 상기 고정 홈과 나사 결합될 수 있도록 되어 있는 나사 형태를 가지는 너트 부재이고, 상기 핀 부재와 상기 너트 부재 사이의 상대적인 축방향 힘은 상기 핀 부재와 상기 너트 부재 사이에 가해지는 상대적인 토크에 의해제공되며,
    상기 핀 섕크는 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 있는 스플라인 단부를 가져서 상기 핀 부재와 상기 너트 부재 사이에 토크가 가해질 수 있으며,
    상기 스플라인 단부는 스플라인 뿌리로부터 반경방향으로 팽창하는 리지에 의해 규정되는 복수의 축방향으로 연장되어 있는 뽀족한 스플라인을 가지며,
    상기 스플라인은 상기 단부 둘레에 각각의 4분면에 위치되어 있는 복수의 상기 스플라인을 갖도록 대체로 균일하게 원주방향으로 분포되어 있고,
    상기 헬리컬 나사 형태는 상기 스플라인 단부를 가로질러 연장하며, 상기 스플라인 리지 및 뿌리의 산지름 및 골지름은 상기 나사부의 상기 헬리컬 나사 형태의 산지름 및 골지름과 실질적으로 동일하고 조화되는 것인 블라인드 볼트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬리브와 맞닿는 표면과 상기 신장되어 있는 핀 섕크 사이의 각도는 대략 89°인 것인 블라인드 볼트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 밴드부의 영역은 경도가 RC28-35인 것인 블라인드 볼트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 슬리브 섕크부는 경도가 RC46-49인 것인 블라인드 볼트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밴드부는 경도가 RC28-35인 것인 블라인드 볼트.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 슬리브 섕크부는 경도가 RC46-49인 것인 블라인드 볼트.
  10. 정렬되어 있는 개구를 가지며 접근측 표면과 블라인드측 표면을 가지는 복수의 작업편을 소정의 체결 부하에서 고정시키기 위한 블라인드 볼트로서, 작업편의 접근측 표면으로부터 설치 공구에 의해 가해지는 상대적인 축방향 힘에 의해 설치되도록 되어 있는 블라인드 볼트에 있어서,
    아래쪽에서 슬리브에 맞닿는 표면을 가지는 확대된 핀 헤드에서의 일단부와 나사부를 가지는 타단부에서 종료하는 신장되어 있는 핀 섕크를 가지며, 상기 슬리브와 맞닿는 면과 상기 신장되어 있는 핀 섕크 사이의 각도는 약 88 내지 90°인 핀과,
    상기 핀 섕크를 수용하도록 되어 있으며, 작업편의 정렬되어 있는 개구에 위치되도록 되어 있는 제1 슬리브 섕크부와, 상기 핀 헤드와 상기 제1 슬리브 섕크부 사이에서 상기 핀 섕크 상에 위치되어 있으며 상기 핀 헤드의 상기 슬리브와 맞닿는 표면에 맞닿도록 배열되어 있는 제2 슬리브 섕크부를 포함하며, 상기 제2 슬리브 섕크부는 예정된 축방향 길이의 밴드부를 가지는 것이며, 상기 밴드부는 제1 슬리브 섕크부의 경도보다 낮은 경도를 갖는 것인 대체로 신장되어 있는 튜브형 슬리브와,
    상기 핀 섕크의 상기 나사부와 맞물리며, 상기 튜브형 슬리브와 작동적으로 연결되며, 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 있어서, 설치 공구에 의해 상기 핀과 상기 너트 사이에서 상대적인 축방향 힘이 가해져서 제1 크기의 상대적인 축방향 힘에서 작업편들을 서로 체결시킬 수 있도록 하는 것인 나사 너트
    를 포함하며,
    상기 제2 슬리브 섕크부는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여 상기 핀 헤드와 작업편의 블라인드측 표면 사이에서 상기 밴드부에서 반경방향으로 변형 가능하여, 상기 블라인드측 표면에 대해 작용하기 위해 확대된 벌브형 블라인드 헤드와, 상기 블라인드 헤드와 상기 슬리브에 맞닿는 표면 사이에서 미리 선택된 길이로 연장되어 있는 슬리브 레그부를 형성하는 것이며,
    상기 제1 슬리브 섕크부를 통해 상기 제2 슬리브 섕크부에 상기 제2 크기의 상대적인 축방향 힘을 전달하기 위해 작업편의 접근측 상에서 상기 슬리브와 상기 너트 사이에 위치되어 있으며, 제2 크기보다 크고 제1 크기보다 작은 제3 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여 전단되고 상기 핀 헤드와 축방향 부하 지지 관계로부터 제1 슬리브 섕크를 이동시켜서 상기 블라인드 헤드가 블라인드측 표면과 맞닿아서 상기 제1 크기의 상대적인 축방향 힘과 작업편에 가해지는 최종 체결 부하가 상기 핀, 상기 블라인드 헤드 및 상기 너트 사이에 실질적으로 가해지도록 하는 것인 파괴 가능한 전단면을 가지는 전단 와셔
    를 더 포함하며,
    상기 슬리브 레그부는 상대적인 축방향 힘을 가할 때 반경방향 외향으로 팽창하며, 상기 슬리브 레그부의 상기 미리 선택된 길이는 상기 슬리브 레그부가 작업편과 상기 핀 헤드 사이에서 상기 블라인드 헤드를 통해 전단선의 길이를 증가시키고 상기 슬리브 레그부의 상기 미리 선택된 길이를 연속적으로 포함하도록 충분히 팽창하도록 하는 길이인 것인 블라인드 볼트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전단 와셔는 작업편의 접근측 표면과 부하 지지 관계에 있도록 되어 있는 일측부를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  12. 제10항에 있어서, 상기 핀의 상기 나사부는 헬리컬 나사 형태에 의해 규정되며, 상기 너트는 상기 나사부와 나사 결합 가능하도록 되어 있어서 상기 핀과 상기 너트 사이의 상대적인 축방향 힘이 상기 핀과 상기 너트 사이에 가해지는 상대적인 토크에 의해 제공되도록 하는 나사 형태를 가지는 것인 블라인드 볼트.
  13. 제10항에 있어서, 상기 핀 섕크는 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 있는 스플라인 단부를 포함하여서 상기 핀과 상기 너트 사이에 토크가 가해질 수 있고, 상기 스플라인 단부는 스플라인 뿌리로부터 반경방향으로 연장되어 있는 리지에 의해 형성되는 축방향으로 연장되어 있는 복수의 뾰족한 스플라인을 가지며, 상기 스플라인은 상기 단부 둘레에서 각각의 4분면에 위치되어 있는 상기 복수의 스플라인을 갖도록 원주방향으로 대체로 균일하게 분포되어 있는 것이고,
    상기 핀의 상기 나사부의 헬리컬 나사 형태가 상기 스플라인 단부를 가로질러 연장되어 있고, 상기 스플라인 리지와 뿌리의 산지름 및 골지름은 상기 나사부의 헬리컬 나사 형태의 산지름 및 골지름과 실질적으로 동일하고 조화되는 것인 블라인드 볼트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 슬리브에 맞닿는 표면과 상기 신장되어 있는 핀 섕크 사이의 각도는 대략 89 °인 것인 블라인드 볼트.
  15. 제14항에 있어서, 상기 밴드부의 세그먼트는 경도가 RC28-35인 것인 블라인드 볼트.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 슬리브 섕크부는 경도가 RC46-49인 것인 블라인드 볼트.
  17. 제10항에 있어서, 상기 슬리브에 맞닿는 표면과 상기 신장되어 있는 핀 섕크 사이의 각도는 89 °인 것인 블라인드 볼트.
  18. 제17항에 있어서, 상기 밴드부의 세그먼트는 경도가 RC28-35인 것인 블라인드 볼트.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 슬리브 섕크부는 경도가 RC46-49인 것인 블라인드 볼트.
  20. 제10항에 있어서, 상기 밴드부의 부분은 경도가 RC28-35인 것인 블라인드 볼트.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 슬리브 섕크부는 경도가 RC46-49인 것인 블라인드 볼트.
  22. 제10항에 있어서, 상기 너트는 상기 전단 와셔로부터 전단부가 전단되어 나간 후에 상기 파괴 가능한 전단부를 수용하기 위한 상기 전단 와셔에 인접한 카운터보어를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  23. 제22항에 있어서, 상기 너트 카운터보어는 패스너의 파지 범위와 대체로 동일한 미리 선택된 길이의 파지 동공을 형성하는 깊이를 가지며, 여기에서 파지 범위는 단일의 패스너가 결합할 수 있는 작업편의 최소 총 두께와 최대 총 두께 사이의 차로서 규정되는 것인 블라인드 볼트.
  24. 제10항에 있어서, 상기 전단 와셔의 상기 전단부는 상기 전단 와셔에서의 카운터보어에 의해 형성되는 상기 전단 와셔의 감소된 두께부를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  25. 제10항에 있어서, 상기 전단 와셔의 상기 전단부는 상기 전단 와셔의 일측부 상에서 적어도 하나의 원형 홈에 의해 형성되는 상기 전단 와셔의 감소된 두께부를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  26. 제25항에 있어서, 상기 전단 와셔의 상기 전단부는 상기 전단 와셔의 양쪽에 각각 적어도 하나의 원형 홈에 의해 형성된 상기 전단 와셔의 감소된 두께부를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  27. 제10항에 있어서, 상기 슬리브 레그부의 외경의 반경방향 외향 팽창은 1.5 내지 5.0 %인 것인 블라인드 볼트.
  28. 제10항에 있어서, 상기 슬리브 레그부의 외경의 반경방향 외향 팽창은 1.8 내지 4.5 %인 것인 블라인드 볼트.
  29. 제28항에 있어서, 상기 블라인드 헤드 위의 상기 슬리브 레그부의 길이는0.229 내지 0.330 cm(0.090 내지 0.130 인치)인 것인 블라인드 볼트.
  30. 제10항에 있어서, 상기 블라인드 헤드의 변형후에 상기 슬리브 레그부의 길이는 0.229 내지 0.330 cm(0.090 내지 0.130 인치)인 것인 블라인드 볼트.
  31. 정렬되어 있는 개구를 가지며 접근측 표면과 블라인드측 표면을 가지는 복수의 작업편을 소정의 체결 부하에서 고정하기 위한 블라인드 볼트로서, 작업편의 접근측 표면으로부터 설치 공구에 의해 가해지는 상대적인 축방향 힘에 의해 설치되도록 되어 있는 블라인드 볼트에 있어서,
    아래쪽에 슬리브에 맞닿는 표면을 포함하는 확대된 핀 헤드에서 일단부에서 종료하는 신장되어 있는 핀 섕크를 갖는 핀 부재와,
    상기 핀 섕크를 수용하도록 되어 있고, 작업편의 정렬되어 있는 개구에 위치되도록 되어 있는 제1 슬리브 섕크부와, 상기 핀 헤드와 상기 제1 슬리브 섕크부 사이에서 상기 핀 섕크에 위치되어 있으며 핀 헤드의 슬리브에 맞닿는 표면에 맞닿도록 배열되어 있는 제2 슬리브 섕크부를 포함하고, 상기 제2 슬리브 섕크부는 예정된 축방향 길이를 갖는 밴드부를 갖는 슬리브 레그부를 가지는 것이며, 밴드부는 제1 슬리브 섕크부의 경도보다 낮은 경도를 갖는 것인, 대체로 신장되어 있는 튜브형의 슬리브와,
    상기 튜브형 슬리브와 작동적으로 연결되어 있고, 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 잇는 맞물림 구조를 포함하고, 이에 의해 상기 핀 부재와 상기 맞물림수단 사이에서 설치 공구에 의해 상대적인 축방향 힘이 가해질 수 있어서 제1 크기의 상대적인 축방향 힘에서 작업편을 체결하는 것인 맞물림 수단
    을 포함하며,
    상기 제2 슬리브 섕크부는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여, 작업편의 블라인드측 표면과 상기 핀 헤드 사이에서 밴드부에서 반경방향으로 변형 가능하여, 블라인드 헤드 위의 상기 슬리브 레그부의 세그먼트와 블라인드측 표면에 대하여 작용하는 확대된 블라인드 헤드를 형성하는 것이고,
    상기 핀 헤드와 축방향 부하 지지의 관계로부터 이동하는 상기 제1 슬리브 섕크부와의, 상기 제2 크기보다 크고 상기 제1 크기보다 작은 제3 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여, 상기 제1 슬리브 섕크부를 통해서, 상기 제2 슬리브 섕크부에 상기 제2 크기의 상대적인 축방향 힘을 전달하여, 상기 제1 크기의 상대적인 축방향 힘이 상기 핀, 상기 블라인드 헤드 및 상기 맞물림 수단 사이에서 실질적으로 가해지도록 상기 블라인드 헤드가 블라인드측 표면에 맞닿게 되는 것인 부하 지지 수단과,
    상기 핀 섕크 상의 고정 수단
    을 더 포함하며,
    상기 부하 지지 수단은 작업편의 접근측 표면에서 정렬되어 있는 개구의 외부에 대체로 위치되어 있도록 되어 있는 것이고,
    상기 맞물림 수단은 상기 핀 부재와 상기 맞물림 구조를 서로 연결시키기 위해 상기 고정 수단과 작동 가능한 맞물림 구조를 포함하는 것이고,
    상기 슬리브 레그부는 상기 슬리브 레그부의 상기 세그먼트가 블라인드 헤드를 통해서 전단선의 길이를 증가시키도록 충분히 상대적인 축방향 힘이 가해질 때 상기 밴드부에서 반경방향 외향으로 팽창하는 것이고,
    상기 밴드부는 상기 제2 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여 벌브 형태로 상기 블라인드 헤드를 형성하도록 반경방향으로 외향으로 접히도록 되어 있고, 상기 블라인드 헤드 위의 상기 슬리브 레그부의 상기 세그먼트의 길이는 0.229 내지 0.330 cm(0.090 내지 0.130 인치)인 것인 블라인드 볼트.
  32. 제31항에 있어서, 제1 슬리브 섕크부는 경도가 RC46-49이고, 밴드부의 부분은 경도가 RC28-35인 것인 블라인드 볼트.
  33. 제31항에 있어서, 상기 핀은 확장된 핀 헤드에서의 일단부에서 및 나사부를 가지는 타단부에서 종료하는 신장되어 있는 핀 섕크를 가지는 것이며, 핀 헤드는 아래쪽에서 슬리브에 맞닿는 표면을 포함하며, 슬리브에 맞닿는 표면과 신장되어 있는 핀 섕크 사이의 각도는 약 88 내지 90 °이고,
    핀의 나사부와 맞물리고, 상기 튜브형 슬리브와 작동적으로 연결되며, 설치 공구에 의해 맞물리도록 되어 있어서, 상기 핀과 상기 너트 사이에서 상대적인 축방향 힘이 가해져서 제1 크기의 상대적인 축방향 힘에서 작업편을 체결할 수 있게되도록 하는 나사 너트와,
    상기 제1 슬리브 섕크부를 통해서 상기 제2 슬리브 섕크부에 상기 제2 크기의 상대적인 축방향 힘을 전달하기 위해 작업편의 접근측 상에서 슬리브와 너트 사이에 배치되며, 제1 크기보다 작고 제2 크기보다 큰 제3 크기의 상대적인 축방향 힘에 응답하여 전단되고, 상기 핀 헤드와 축방향 부하 지지의 관계로부터 이동하는 제1 슬리브 섕크부를 이동시키는 파괴 가능한 전단부를 가져서, 상기 제1 크기의 상대적인 축방향 힘과 작업편에 가해지는 최종 체결 부하가 핀, 상기 블라인드 헤드 및 상기 너트 사이에서 실질적으로 가해지도록 상기 블라인드 헤드가 블라인드측 표면에 맞닿아 있게 되도록 하는 전단 와셔
    를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  34. 제33항에 있어서, 상기 전단 와셔는 작업편의 접근측 표면과 부하 지지의 관계에 있도록 되어 있는 일측부를 포함하는 것이고, 상기 너트는 전단 와셔로부터 전단부가 전단된 후에 파괴 가능한 전단부를 수용하기 위한 전단 와셔에 인접한 카운터보어를 포함하는 것인 블라인드 볼트.
  35. 제31항에 있어서, 상기 슬리브 레그부의 상기 밴드부의 상기 반경방향 외향 팽창은 1.5 내지 5.0 %인 것인 블라인드 볼트.
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