KR20110036826A - 스웨이징 방법 - Google Patents

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네빌레 헤드릭
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Abstract

유연성 록 볼트 소자를 형성하기 위해 단단한 샤프트 위에 고정용 부재를 장착하는 스웨이징 방법을 제공한다. 고정용 부재(14)는 단단한 샤프트(12) 위에 장착되고, 상기 조립체는 고정용 부재(14)의 주위에 등각으로 배치된 세개 이상의 스웨이지 프레스 부재들(50)을 포함하는 스웨이지 프레스(10) 내에 존재하고, 그리고 스웨이지 프레스 부재들(50)이 동시에 고정용 부재(14)에 측방향으로 압력을 가하여 고정용 부재(14)가 내부 방향으로 변형되고 샤프트(12) 또한 이와 마찬가지로 내부 방향으로 변형된다.

Description

스웨이징 방법{A Method of Swaging}
국제출원번호 WO 2004/055327에는 바위 몸체 내에 삽입되기 위해 준비된 유연성 록 볼트(rock bolt)가 개시되어 있다. 하나의 구멍이 뚫리고 유연성 록 볼트의 외부 표면으로 접착된 레진(resin)과 같은 접착 물질로 채워져 있다. 유연성 록 볼트를 바위의 움직임에 효과적으로 반응하도록 하기 위해서, 하나의 내부 샤프트(shaft)는 고정용 부재(anchor member)를 관통하여 분출되어야 한다.
본 발명은 특히 유연성 록 볼트의 소자를 형성하기 위해 단단한 금속 샤프트에 고정용 부재를 스웨이징하는 방법에 관한 것이다.
발명의 요약
본 발명의 하나의 구체예에 따르면 본 발명의 스웨이징 방법은, 고정용 부재가 샤프트 주위에 장착되고, 상기 고정용 부재 및 샤프트는 고정용 부재의 주위에 등각으로 배치된 세개 이상의 스웨이지 프레스 부재들을 포함하는 스웨이지 프레스 내에 존재하고, 그리고 스웨이지 프레스 부재들이 동시에 고정용 부재에 측방향으로 압력을 가하여 고정용 부재들이 내부 방향으로 변형되고 샤프트 또한 이와 마찬가지로 내부 방향으로 변형되는 것을 특징으로 하는 유연성 록 볼트 소자를 형성하기 위해 단단한 샤프트 위에 고정용 부재를 장착하는 스웨이징 방법을 제공한다.
본 발명은 하기 첨부된 도면을 참고로 예시의 방법에 의해 서술된다:
도1은 샤프트 위에 고정용 부재를 스웨이지(swage)하기 위해 본 발명의 방법에 의해 사용되는 스웨이지 프레스(swage press)의 구성 사시도이고;
도2는 본 발명에 따른 스웨이지 전에 사용되는 고정용 부재의 단면도이고;
도3은 본 발명에 따라 스웨이지 전에 샤프트와 고정용 부재의 상호 위치 관계를 도시하는 길이 방향의 단면도이고;
도4는 도3 장치의 가로 방향의 단면도이고; 그리고
도5는 본 발명의 방법에 따라 스웨이지된 후의 유연성 록 볼트의 부분을 도시하는 도2와 유사한 길이 방향의 단면도이다.
도면에는 하나의 스웨이지 프레스(10), 하나의 섀프트(12) 및 천공기(40)와 함께 상당히 원통형인 하나의 고정용 부재(14)가 도시되어 있다.
도2 내의 단면도는 내부 천공기 표면(41)을 구비한 고정용 부재(14)의 바람직한 실시예를 도시한다. 상기 천공기(40)는 상대적으로 넓고 평행인 원칭부(42),상대적으로 좁고 평행인 중간부(44) 및 근칭인 점감부(46)을 포함한다. 상기 원칭부(42)는 스텝(43)에 의해 중간부(44)와 연결되어 있다. 상기 점감부(46)는 원형 홈(45)에 의해 중간부(44)와 연결되어 있다.
상기 천공기는 샤프트(12)를 수용하도록 준비되어 있다. 또한, 상기 샤프트(12)는 바람직하게는 도1에 도시된 바와 같이 탈결합 덮개(18) 내에 들어 있다. 상기 덮개(18)는 도3에 도시된 바와 같이 고정용 부재(14)의 원칭부(42) 내에 위치함으로써 고정용 부재(14)와 안정적으로 맞물려 있다. 상기 중간부(44)는 샤프트(12)만을 단독으로 수용할 수 있는 너비를 갖는다.
상기 고정용 부재(14)는 41/40 스틸과 같은 강화 열처리강(hardened heat treated steel)으로부터 제조될 수 있고 샤프트(12)와의 분자용접을 방지하기 위해 상기 고정용 부재(14)의 내부 천공기 표면(41)은 질화될 수 있다.
도3을 참조하면, 상기 고정용 부재 천공기(40)는 샤프트(12)를 수용하고, 고정 수단들(26, 도1에 도시되어 있음)에 맞물리는 탈결합 덮개(18)와 재킷 부재(16) 사이에 측방향으로 배치된 샤프트(12)를 수용한다. 상기 샤프트(12)는 스웨이징하기 이전에 고정용 부재(14)가 장애 없이 샤프트(12) 주변에 장착될 수 있는 치수를 갖는다. 고정용 부재(14)가 샤프트(12)에 맞물릴 때, 그것은 스웨이지 프레스(10)의 복수의 스웨이지 프레스 부재들(50)로부터 방사 압축 측방향 변형력을 수용한다.
도3에서 볼 수 있듯이 재킷 부재(16)는 고정용 부재(14)의 근칭 말단에서 근칭 스텝(47)에 장착되어 있다.
도1에 도시되어 있듯이, 스웨이지 프레스 부재들(50)은 고정용 부재(14)의 외부 측방향 표면(48) 가까이에 등각으로 배치되어 있다. 실시중에, 스웨이지 프레스 부재(50)들은 스웨이지 프레스(10)의 작동중에 샤프트(12)의 종축에 대하여 중심 방향으로 동시에 전진한다.
각 스웨이지 프레스 부재(50)들의 내부 접촉면(52)은 그것이 접촉되어야 할 고정용 부재(14)의 외부 측방향 표면(48)에 상보적인 활 모양에 의해 특정된다.
스웨이징하는 중에, 스웨이지 프레스 부재(50)들은 고정용 부재(14)에 접촉되고 샤프트(12)에 장착된 고정용 부재(14)를 변형시키는 방사상 압축력과 통신한다.
고정 스웨이지부(54)와 인접한 샤프트(12)의 압축성 관계는 도5에 도시된 바와 같이 샤프트 스웨이지부(56)의 측방향 유연성에 영향을 준다. 상기 샤프트 스웨이지부(56)는 천공기(40)의 내부 표면(41)에서 고정 스웨이지부(54)의 크기와 모양에 대응된다. 따라서, 스웨이지부(56)는 샤프트(12)의 잔여 부분에 비해 좁은 단면을 갖는다. 도5를 참고하면, 고정 스웨이지부(54)는 비교적 좁은 샤프트 스웨이지부(56)에 접촉해 있고, 샤프트(12)의 스웨이지되지 않은 부분들 사이에 측방향으로 배치된다.
상기 샤프트(12)와 고정용 부재(14)가 유연성 록 볼트(10)로써 작동할 수 있는 장치가 개시되었다. 실시에 있어서, 유연성 록 볼트(10)는 바위면의 움직임을 지배하기 위해 마련되었고, 그것으로 인하여 샤프트(12)는 고정용 부재 스웨이지부(54)를 통해 밀어내도록 힘을 가하고, 따라서 바위면을 통제되고 예측가능하게 움직이도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명의 범위 내에서의 변형이나 수정은 당업자에 자명한 것으로 여겨진다.

Claims (8)

  1. 고정용 부재가 샤프트 주위에 장착되고, 상기 고정용 부재 및 샤프트는 고정용 부재의 주위에 등각으로 배치된 세개 이상의 스웨이지 프레스 부재들을 포함하는 스웨이지 프레스 내에 위치하고, 그리고 상기 스웨이지 프레스 부재들이 동시에 상기 고정용 부재에 측방향으로 압력을 가하여 상기 고정용 부재가 내부 방향으로 변형되고 상기 샤프트 또한 이와 마찬가지로 내부 방향으로 변형되는 것을 특징으로 하는, 유연성 록 볼트 소자를 형성하기 위해 단단한 샤프트 위에 고정용 부재를 장착하는 스웨이징 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스웨이지 프레스는 6 내지 10개의 스웨이지 프레스 부재들을 포함하는 것을 측징으로 하는 스웨이징 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정용 부재는 외부 횡측면은 상당히 원통형 모양을 갖고 종측에 천공기를 갖는 것을 특징으로 하는 스웨이징 방법.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 상기 스웨이지 프레스 부재들은 상당히 원통형 모양을 갖는 상기 고정용 부재의 외부 횡측면 부분에 대응하는 모양의 내부 접촉 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 스웨이징 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 천공기는 샤프트 부근에 배치된 탈결합 덮개를 수용하도록 비교적 넓고 평행인 원칭부를 갖는 것을 특징으로 하는 스웨이징 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 천공기는 또한 비교적 좁고 평행인 중간부를 갖는 것을 특징으로 하는 스웨이징 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 천공기는 근칭의 점감부를 갖는 것을 특징으로 하는 스웨이징 방법.
  8. 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간부는 스텝에 의해 상기 원칭부에 연결되는 것을 특징으로 하는 스웨이징 방법.
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