JP2006021767A - コンポーネントのコンポーネント開口部を密封するシール - Google Patents

Abstract

【課題】 特に航空機板翼、主翼又は航空機尾翼の開口部を密封する加工が簡単で安価なシールを提供する。
【解決手段】 シール（３）は、内側カバー（１６，３１）と、外側カバー（２２，３５）と、複数の連結部材（２４，３７）と、内面（１７，２９）及び外面（１９，３０）を備えたインサート（８，２７）とを有する。複数の連結部材は、内側カバーを外側カバーに連結する。インサートは、コンポーネント開口部内に配置可能である。外側カバーは、インサートの外面の少なくとも第１の領域に当接し、内側カバーは、インサートの内面（１９，３０）の少なくとも第２の領域に当接する。好ましくは、少なくとも１つのインサート開口部（９，２８）がインサートに設けられる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、輸送手段のコンポーネントに設けられた開口部を密封するためのシールに係り、特に航空機板翼、主翼又は尾翼の開口部を密封するためのシールに関する。

コンポーネントのコンポーネント開口部、特にマンホールカバー及び他の点検ポートのシールは、技術の現状において多くのバリエーションで知られている。かかるコンポーネント開口部は、大きな断面積を有する円形又は楕円形の断面形状のものである場合が多い。例えばコンポーネントの点検は、かかる開口部（マンホール）を通って内側から手作業で又は全身で内部を這って働く人によって実施できる。

公知の開口部はとりわけ、コンポーネント開口部を橋渡しする内側カバーと外側カバーを有する。コンポーネント開口部を密封するため、内側カバーは、コンポーネントの内部からコンポーネント開口部を覆って配置され、これに対し、外側カバーは、コンポーネントの外部からコンポーネント開口部を覆って配置される。コンポーネント開口部を覆うこのようにして形成されたシールの固定着座状態を得るために、外側カバーと内側カバーは、例えばねじ又はクランプ結合部等の形状をした適当な連結部材によって互いにしっかりと引き寄せられる。加うるに、コンポーネントの頂側面又は下面上には、コンポーネント開口部のところに周辺凹部又は切欠きを設けるのがよく、かかる周辺凹部又は切欠きは、外側カバー又は内側カバーをコンポーネントの内部に心出しし、かくしてコンポーネント開口部の密封を容易にすると共に密封効果を高め、しかも高品質の空力学的表面を保証するようになっている。

例えばタンクシステム、翼内タンク等のシールのためにコンポーネント開口部を完全に閉鎖するためには、外側カバーと内側カバー及びコンポーネント頂側面とコンポーネント下面との間に追加の密封手段を配置することが必要な場合が多い。これは、コンポーネント又は密封カバーの表面のあり得るでこぼこを補償し、かかるでこぼこは、もしそうでなければ、シールによるコンポーネント開口部の有効密封を損なう場合がある。一般に、コンポーネントの表面と外側カバー又はこれと対になる内側カバーの表面の両方が高い表面品質を有し、かくして実質的にでこぼこが無い場合にのみ密封要素を省くことができる。かかる高品質の表面は、例えばコンポーネント開口部又は密封カバーのところの関連の密封表面の研削又は研磨によって得ることができる。

しかしながら、かかる高品質表面の密封コンポーネントを製造して追加の密封要素を実質的に不要にするには、相当多大な製造上の出費が必要となる。

本発明の目的は、とりわけ、周辺凹部を別個の加工工程で製造できるという観点から従来型シールと比較して製造費を減少させることにある。それにより、コンポーネントの加工は単純化され、しかも追加の表面処理を実施することなく、例えば密封リングが挿入された溝は、密封手段として十分である。一般に、平板状密封体（フラットシーリング）はもはや不要である。

本発明の例示の実施形態によれば、輸送手段のコンポーネントのコンポーネント開口部、特に航空機板翼、主翼又は航空機尾翼の開口部を密封するシールであって、内側カバーと、外側カバーと、複数の連結部材と、内面及び外面を備えたインサートと、を有するシールが提供される。複数の連結部材は、内側カバーを外側カバーに連結する。インサートは、コンポーネント開口部内に配置可能である。外側カバーは、インサートの外面の少なくとも第１の領域に当接し、内側カバーは、インサートの内面の少なくとも第２の領域に当接する。

これにより、周辺凹部を別個の加工工程で製造できるので従来型シールと比較して製造費を減少させることができる。それにより、コンポーネントの加工は単純化され、しかも追加の表面処理を実施することなく、例えば密封リングが挿入された溝は、密封手段として十分である。或る状況下では、平板状密封体はもはや不要である。

インサートがコンポーネント開口部内に配置可能であり、外側カバーは少なくとも局所的にインサート外面に隣接して位置し、内側カバーが少なくとも局所的にインサート内面に隣接して位置するので、例えば射出成形法による製造が可能になり、それにより結果的に製造される密封面の表面品質が高く、これは、密封表面の表面品質を向上させる追加の加工工程を不要にすることができる。

加うるに、例示の実施形態のシールを用いることにより、コンポーネント開口部のところの肉厚を、コンポーネントの残りの肉厚とは無関係に選択でき、したがってコンポーネント開口部のところのコンポーネントの小さな肉厚のための補強材を場合によっては省略できることができるようになる。この結果、材料の節約が得られ、かくして軽量化が図られる。必要ならば、インサートとコンポーネントを異種材料で作ることができる。

本発明の別の例示の実施形態では、周辺外側切欠きがインサートに設けられ、外側切欠きは、連結表面を有する。これにより、コンポーネント開口部内での組立ての際のインサートの容易且つ迅速な位置決めが可能になる。

別の例示の実施形態によれば、連結表面の付近では、クロージャ又はシールは、特に接着剤層によりコンポーネントの内面に少なくとも領域的に取り付けられる。一方において、この構造的設計により、コンポーネント開口部又はコンポーネント内へのインサートの容易な取り付けが可能になる。他方、接着剤層により、コンポーネント及び（又は）インサートの表面の製造法に起因するでこぼこは、接着剤層により、シールの緊密さを損なわないで補償できる。周囲環境に応じて、追加の表面処理を省くことができる。

別の例示の実施形態によれば、外側切欠きは、外側カバーとコンポーネントの外面との面一位置合わせ状態を得るためにコンポーネントの肉厚にほぼ一致する高さを有する。それにより、コンポーネント外面の流体力学的に有利な設計を得ることができる。

別の例示の実施形態によれば、インサートは、円板の形をしているのがよい。これにより、公知の製造方法によってインサートを容易に製造できるようになる。

図１は、複数のコンポーネント開口部２にシール３を装着した状態で主翼外殻１を底面図で示している。シール３は、主翼外殻１のコンポーネント開口部２を閉鎖するためのものである。コンポーネント開口部２は、例えば主翼外殻１内部に形成された航空機主翼内タンク用の点検ポート、マンホール等として意図されたものであるのがよい。これに加えて、補強材５が主翼外殻１の外部領域４内に設けられている。補強材５により、シール３を、肉厚の狭い主翼外殻１の領域内に一体化することができる。

図２は、本発明のシールの第１の例示の実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図である。
コンポーネント６は、コンポーネント開口部７を有している。コンポーネント６は、例えば、航空機板翼、主翼、翼外殻、水平尾翼、方向舵、翼内タンク、水平尾翼及び（又は）方向舵内タンク、清水タンク、廃水タンク等であるのがよい。コンポーネント開口部７はこの場合、円形、楕円形又は長円形の断面形状のものであるのがよい。他の断面形状も使用できる。図２に示す例示の実施形態では、コンポーネント開口部７は、楕円形の断面形状のものである（図１参照）。この場合、コンポーネント開口部７の隙間は、その所期の目的に合わせて、例えばマンホール、マニュアル点検ポート等として用いられるようになっている。

インサート開口部９を備えたインサート８がコンポーネント開口部７内に配置される。インサート８は第１の位置決め表面１１を形成する周辺外側切欠き１０を有している。この場合、インサート８は、コンポーネント開口部７の内側輪郭をほぼ同じように辿る外側輪郭を有する。第１の位置決め表面１１と共に、インサート８は、コンポーネント内面１２上に載る。接着剤層１３が、インサート８の第１の位置決め表面１１とコンポーネント内面１２との間に配置され、かかる接着剤層により、インサート８は、コンポーネント６に固着される。接着剤層１３は又、コンポーネント内面１２上の僅かなでこぼこを補償する目的に役立つことができ、したがってこの領域におけるシールの完全な緊密さを保証することができるようになっている。接着剤層１３に加えて、他の連結部材、例えばリベット、ねじ等を用いてインサート８とコンポーネント６の連結強度を高めることができる。接着剤層１３に代えて、例えば平板状密封体を設けることも又可能であり、次にインサート８を連結部材、例えばリベット等によりコンポーネント６に連結する。

外側切欠き１０は、コンポーネント６の肉厚に接着剤層１３の厚さを加えた寸法にほぼ一致する高さ１４を有している。それにより、インサート８とコンポーネント外面１５との面一であり、かくして流体力学的に有利な位置合わせを得ることができる。このことは、本発明のシールが例えば航空機内の翼内タンクを密封するために具体化される場合に有利である。さらに、外側切欠き１０は又、インサート８をその組立て中コンポーネント開口部７内に心出しするのを助ける。

コンポーネント開口部７を閉鎖し又は密封するために、内側カバー１６がインサート８に載った状態で設けられる。密封要素又はガスケット１８をインサート内面１７と内側カバー１６との間に配置するのがよい。インサート内面１７及びこれに対応した内側カバー１６の表面の表面品質が非常に高くて結果的に漏れを生じさせる恐れのあるでこぼこが事実上無いならば、ガスケット１８を省くことができる。ガスケット１８を形成するために、インサート８に周辺溝を設けるのがよく、かかる溝内に、これに対応して成形されたガスケットを挿入するのがよい。ガスケットとして、例えばＯリングなどを用いるのがよい。変形例として、平板状密封体を用いることも可能である。

加うるに、インサート８は、インサート外面１９を有し、周辺内側切欠き２０がこのインサート外面に設けられて第２の位置決め表面２１が形成される。第２の位置決め表面２１のところで、これに隣接して外側カバー縁部領域２３を備えた外側カバー２２が設けられる。この場合、内側切欠き２０の表面の幾何学的形状は、外側カバーの縁部領域２３が第２の位置決め表面２１にほぼ相互係止的に隣接するよう（相互係止形態又は嵌合形態をなすよう）配置され又は構成されている。この構造的形態を外側カバー２２の対応した肉厚に関連させることにより、外側カバー２２とコンポーネント外面２５の少なくとも局所的に面一の位置合わせ状態を得ることができ、したがってその結果コンポーネント外面１５内へのシールの流体力学的に有利な組込みが行なわれるようになる。この点に関し、必要な許容誤差に起因して、コンポーネント全てを完全に面一にはできないということは、考慮されなければならない。

図２によれば、外側カバー２２は、連結部材２４によって内側カバー１６に連結されている。連結部材２４として、例えばねじ連結手段、リベット、レバー連結手段、クランプ連結手段等を考えることができる。加うるに、連結部材２４をインサート７中へ案内することは不要である。連結部材２４は例えば、インサート開口部９を通過して外側カバー２２と内側カバー１６を互いに連結するよう構成されたものであってもよい。変形実施形態では、外側カバー２２は例えば、外側カバー２２のねじによる固定のためにコンポーネント開口部７に設けられた雌ねじと対応関係をなして噛み合う雄ねじを更に有してもよい。

インサート８、内側カバー１６及び外側カバー２２を単純な製造法、例えば射出成形法により高い表面品質で製造できることは有利であると考えられる。シールの所要な密封効果に十分なコンポーネント開口部７のところの表面品質を製造するための例えば研削、研磨又はラップ仕上げによる大規模な仕上げ工程を省くことができ、その結果、かかるシールのための公知の技術的解決手段と比較して相当な時間及びコストの節約が得られる。

内側カバー１６とインサート内面１７との間にガスケット１８を設けることは任意である。ガスケット１８は、内側カバー１６とインサート内面１７の対応の表面の表面品質がシールの所望の密封効果を得る上で不十分である場合に必要であるに過ぎない。

さらに、インサート８の第２の位置決め表面２１と外側カバー２２の頂側面の縁部領域との間に、少なくとも局所的密封手段を設けることが可能であり、かかる密封手段は、図２には詳細には示されておらず、かかるシールの密封効果を向上させることができる。密封手段として、例えば、平板状密封体、挿入ガスケットを備えたリベット、弾性密封手段、例えばシリコーン、アクリル樹脂等の使用を想定できる。

軽量化のために内側カバー１６を省き、外側カバー２２を連結部材２４によってのみインサート８に連結することが更に可能である。ただし、これは、強度上の要件から許容されることを条件とする。

図３は、本発明のシールの別の例示の実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図である。
コンポーネント２５は、コンポーネント開口部２６を有している。コンポーネント開口部２６の隙間は、シールの意図した目的に従って、例えばマンホールカバーとして、マニュアル点検ポート等として寸法決めされなければならない。

本発明の例示の実施形態としてのシールのこの実施形態では、インサート２７が、円板の形をしたリングとして形成される。インサート２７は、インサート開口部２８を有している。加うるに、インサート２７は、インサート内面２９及びインサート外面３０を有している。この場合、インサート内面２９及びインサート外面３０は、インサート２７が円板の形をしているので、互いにフェースがほぼ平行な状態で延びる。内側カバー３１が、インサート内面２９に載った状態で設けられている。ガスケット３２が、インサート内面２９と内側カバー３１との間に設けられている。ガスケット３２は、例えば平板状密封体として形成されたものであるのがよい。その変形例として、ガスケット３２は、小さな溝によって形成されたものであってもよく、例えば密封リング等がかかる小さな溝の中に納められる。シールの密封効果に関する要件が厳しくなければ、ガスケット３２を省くことができる。この場合、インサート内面２９及び内側カバー３１の頂側面の表面品質が高い場合、シールの十分な密封効果を得ることは依然として可能である。

外側の部分領域内において、インサート外面３０は、コンポーネント内面３３に載った状態で設けられ、これは例えば、接着剤層３４によってこれに固着される。接着剤層３４は又、コンポーネント内面３３及び（又は）インサート外面３０の僅かなでこぼこを補償するのに役立つ。接着剤層３４に加えて、コンポーネント２５とインサート２７の連結強度を高めるために、他の連結部材、例えばリベット等を連結領域に設けるのがよい。接着剤層３４に代えて、例えば、平板状密封体を設けてもよく、インサート２７を連結部材、例えばリベット等によりコンポーネント２５に連結する。

図２に示すシールの実施形態とは対照的に、インサート２７と外側カバー３５の両方は、円板の形をしており、ほぼ平らで互いに平行な表面を備えている。外側カバー３５の頂側面は好ましくは、シール又は外側カバー３５の外面を流体力学的に有利な仕方でコンポーネント外面３６に一体化するようコンポーネント外面３６と面一をなす。この目的のため、外側カバー３５の少なくとも縁部領域は、シールのところのコンポーネント２５の肉厚に接着剤層３４の高さ又は厚さを加えた合計にほぼ一致する肉厚を有する。

連結部材３７により、内側カバー３１とインサート２７と外側カバー３５は、互いに固着され、かくしてコンポーネント２５に固着される。連結部材３７を例えばねじ又はクランプ連結手段等として形成してもよい。変形例として、外側カバー３５に雄ねじを設けると共にコンポーネント開口部２６にこれに対応して雌ねじを設け、外側カバー３５をインサート２７内に固定することが計画できる。この場合、内側カバー３１を省いてもよい。

さらに、シールの密封効果を一段と向上させるために、外側カバー３５とインサート外面３０との間に、図３には詳細に示されていない密封手段、例えば平板状密封体、溝内に配置される密封リング、弾性密封手段、例えばシリコーン及びアクリル樹脂等を設けることも又可能である。

インサート２７が円板の幾何学的形状をしているので、インサートは、製造が特に容易である。また、この実施形態では、内側カバー３１を完全に省き、外側カバー３５のみをインサート２７によりコンポーネント２５に連結することが可能である。

外側カバー３５が円板の幾何学的形状をしているので、図２の実施形態と比較して、結果的に、外側カバー３５の外縁部とコンポーネント開口部２６の内壁との間に僅かに大きな寸法形状のギャップ３８が生じる場合がある。例えばコーン（円錐）の形状をした傾斜縁部表面を備える外側カバーは、外側カバーとコンポーネントの間に結果的に生じるギャップの寸法を円筒形外側カバーに対して減少させることになろう。

図３に記載した本発明の例示の実施形態としてのシールの設計は、内側カバー３１、外側カバー３５及びインサート２７が実質的に円板の形をしているので、シールの単純化された製造を保証できる。加うるに、インサート２７、内側カバー３１及び外側カバー３５を例えば射出成形法により製造でき、したがって、例えば研削、研磨、ラップ仕上げ等による対応の表面の費用のかかる機械的仕上げを行なわなくても、これらコンポーネントは最初から高い表面品質を備え、その結果シールの適正な密封効果が得られるようになる。加うるに、上記コンポーネントの標準化が可能である。最後に、所望ならば、上記コンポーネントをコンポーネント２５以外の材料で作ることも可能である。

さらに、内側カバー３１、外側カバー３５及びインサート２７が円板の形をしているので、本発明の例示の実施形態としてのシールの効率的な密封効果が得られる。

本発明の例示の実施形態としてのシールは、有利な方法であると考えられる方法で、タンクのマンホール等及び航空機内の板翼及び航空機内の複合繊維材料で作られた板翼及び尾翼の他の点検ポートを密封するために具体化される。

原文明細書における用語“comprising”は他の要素及び段階を排除せず、“a ”及び“an”は、複数を排除しないことは注目されるべきである。また、種々の実施形態と関連して説明した要素も又、組み合わせることができる。

また、特許請求の範囲に記載された参照符号は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定するものと解釈されてはならないことは注目されるべきである。

クロージャ及び補強材を備えた複数のコンポーネント開口部を有する主翼外殻を示す図である。 本発明のシールの第１の例示の実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明のシールの第２の例示の実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図である。

符号の説明

１ 主翼外殻
２ コンポーネント開口部
３ シール
４ 外側領域
５ 補強材
６ コンポーネント
７ コンポーネント開口部
８ インサート
９ インサート開口部
１０ 外側切欠き
１１ 第１の位置決め表面
１２ コンポーネント内面
１３ 接着剤層
１４ 高さ
１５ コンポーネント外面
１６ 内側カバー
１７ インサート
１８ ガスケット
１９ インサート外面
２０ 内側切欠き
２１ 第２の位置決め表面
２２ 外側カバー
２３ 外側カバー縁部領域
２４ 連結部材
２５ コンポーネント
２６ コンポーネント開口部
２７ インサート
２８ インサート開口部
２９ インサート内面
３０ インサート外面
３１ 内側カバー
３２ ガスケット
３３ コンポーネント内面
３４ 接着剤層
３５ 外側カバー
３６ コンポーネント外面
３７ 連結部材
３８ ギャップ寸法形状

Claims (11)

1. 輸送手段のコンポーネント（６，２５）のコンポーネント開口部（７，２６）、特に航空機板翼、主翼又は航空機尾翼の開口部を密封するシールであって、
   内側カバー（１６，３１）と、
   外側カバー（２２，３５）と、
   複数の連結部材（２４，３７）と、
   内面（１７，２９）及び外面（１９，３０）を備えたインサート（８，２７）と、
   を有し、複数の連結部材は、内側カバーを外側カバーに連結し、インサートは、コンポーネント開口部内に配置可能であり、外側カバーは、インサートの外面の少なくとも第１の領域に当接し、内側カバーは、インサートの内面（１９，３０）の少なくとも第２の領域に当接することを特徴とするシール。
2. 更に、少なくとも１つのインサート開口部（９，２８）を有し、少なくとも１つのインサート開口部は、インサートに設けられている請求項１記載のシール。
3. 更に、周辺外側切欠き（１０）及び第１の位置決め表面（１１）を有し、周辺外側切欠きは、インサートに設けられ、外側切欠きは、第１の位置決め表面を有する請求項１又は２記載のシール。
4. 第１の位置決め表面の第３の領域の少なくとも一部において、インサート（８）は、特に接着剤層（１３）によってコンポーネントの内面（１２）に固定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール。
5. インサート（８）は、コンポーネントの外面（１５）の流体力学的に有利な形態が得られるようコンポーネントの外面（１５）と少なくとも領域的に面一をなしている請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール。
6. 更に、密封要素（１８）を有し、密封要素は、少なくとも内側カバー（１６）とインサート内面（１７）との間の領域内に配置されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のシール。
7. 更に、周辺内側切欠き（２０）と、第２の位置決め表面（２１）と、を有し、外側カバーは、外側カバー縁部領域（２３）を備え、周辺内側切欠きは、インサート（８）に設けられ、周辺内側切欠きは、第２の位置決め表面を有し、外側カバー縁部領域は、周辺内側切欠きの少なくとも一部内に相互係止的に挿入可能である請求項１〜６のいずれか１項に記載のシール。
8. 外側カバー（２２）は、コンポーネントの流体力学的に有利な形態が得られるようコンポーネントの外面（１５）と少なくとも領域的に面一をなしている請求項１〜７のいずれか１項に記載のシール。
9. インサート（２７）は、円板の形をしている請求項１又は２記載のシール。
10. インサートの外面（３０）は、特に接着剤層（３４）によってコンポーネントの内面（３３）に少なくとも領域的に取り付けられている請求項９記載のシール。
11. 更に、密封要素を有し、密封要素（３２）は、少なくとも内側カバー（３１）とインサート内面（２９）との間の領域内に配置されている請求項９又は１０に記載のシール。
    

Images