JP2006153624A - 漏洩試験用プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】主翼内に設けられた燃料タンクの漏洩試験を主翼単体で行う際に、翼根部のリブと周囲の部材との間の開口部を閉塞する。
【解決手段】嵌合部材２が、具備する係止板１３によって第１又は第２主翼リブＲ１，Ｒ２の壁面又はこの壁面に延設されたフランジＦに係止支持されると共に、嵌合部材２と押圧部材２１との間に変形する封止部材２３を配置し、ボルトで嵌合部材２と押圧部材２１とを締め付けて封止部材２３を変形させ嵌合部材２とリブ開口部Ｏとの間に形成された間隙を閉塞する。
【選択図】図１

Description

本発明は、漏洩試験用プラグに係り、特に固定翼機の主翼内部に搭載された燃料タンクの漏洩試験に使用される漏洩試験用プラグに関する。

従来、大型の航空機の製造においては、多数の会社が製造を分担することで、機体を複数の部分に分割し、各部分を平行して製造する場合が多い。このうち、燃料タンクは、内部燃料タンクが搭載された主翼と、同様に内部燃料タンクが搭載された中央翼（胴体）とに分割して製造され、これら主翼と、中央翼とを結合させることで完成する。

上述した内部燃料タンクに対する燃料の漏洩試験は、一般的に、主翼と、中央翼とを結合させた後に行われているが、分割して製造された主翼の内部燃料タンク（以下、主翼内燃料タンク）の密閉性を確保することは、結合後における燃料タンク全体の密閉性を確保するために非常に重要であるため、燃料タンクの品質を保証する観点から、結合前の主翼内燃料タンクに対して、燃料の漏洩試験が行われている（例えば、非特許文献１参照）。

しかし、主翼内燃料タンクは、図１４に示すように、第１主翼内燃料タンク１００と、第２主翼内燃料タンク１０１とに分かれて構成されており、これら各主翼内燃料タンク１００，１０１との間の接合面にあたる第１主翼リブＲ１及び第２主翼リブＲ２には、図１５に示すように、これら各主翼リブＲ１，Ｒ２と、主翼の上面外板Ｕ及び下面外板Ｌとに固定されることで主翼の強度を補強するストリンガーＳが配設されているため、図１６及び図１７に示すように、特殊な形状に形成された複数の開口部（以下、リブ開口部Ｏ）が配設されている。
また、上述した漏洩試験の際には、上記した各主翼内燃料タンク１００，１０１の両側、すなわち、第２主翼内燃料タンク１０１にあっては、図１８に示すように、内部に流入される燃料によって、第１主翼リブＲ１の外面側及び第２主翼リブＲ２の内面側から加圧される。
このため、一般的なパッキンや、シール材では、リブ開口部Ｏに対する取り付けの利便性や、加圧に対する耐圧性の観点から問題が生じていた。

そこで、主翼内燃料タンクに対する漏洩試験には、ゴム製プラグ（図示せず）が用いられており、例えば第２主翼内燃料タンク１０１にあっては、第２主翼リブＲ２に形成された複数のリブ開口部Ｏを閉塞するようになっている。このゴム製プラグに類似したプラグとして、容易に水漏れ確認作業を行うことができる水圧試験プラグが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

上述したゴム製プラグは、図１７に示すようなリブ開口部ＯにおけるストリンガーＳの板厚、リベット頭Ｈ及びナットＮとの接触を回避するような形状に形成されると共に、漏洩試験時において加圧された際のゴム製プラグ自体の飛び出しを防止するため、第２主翼リブＲ２のリブフランジＦと係合するように、リブ開口部Ｏの寸法よりも若干大きい寸法に成型されている。このような形状に形成されたゴム製プラグは、所定の位置で締め付けることによってゴム製プラグの一部が突出変形することにより、ゴム製プラグとリブ開口部Ｏとの間に形成された間隙を閉塞するようになっている。さらに、ゴム製プラグの変形突出によっても閉塞が困難である間隙を閉塞するために、ゴム製プラグに封止部材（図示せず）が巻かれている。
特開２００１−３３６１８３号公報 翼漏洩試験

しかしながら、上述したゴム製プラグの場合、封止部材を併用することによって十分な密閉性を確保することが可能であるが、ゴム製プラグの寸法がリブ開口部Ｏの寸法よりも若干大きく成型されているため、取り付けの際に、翼構造に損傷を与えるといった問題が生じている。

また、ゴム製プラグを取り外した後に、封止部材の粘着物が剥離することで、リブ開口部Ｏの近傍に付着してしまうため、この粘着物の除去に労力を要するといった問題も生じている。

さらに、ゴム製プラグを製造するに際し、特殊な設備や、ノウハウを必要とするため、特定の業者に依頼しなければならないといった問題も生じている。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、製造コストの抑制と共に、着脱作業に対する作業者負担の軽減を図ることが可能な漏洩試験用プラグを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る漏洩試験用プラグは、
航空機の主翼燃料タンクの漏れを検出する際に主翼内のリブに形成されたリブ開口部を閉塞する漏洩試験用プラグにおいて、
基板とこれに固定され前記リブ開口部に係合する係止手段とを備え、前記リブ開口部の一側から前記基板を前記リブ開口部に嵌合させる嵌合部材と、
前記リブを挟んで前記リブ開口部の他側に前記嵌合部材と対向して配置され前記リブ開口部周辺まで広がる押圧部材と、
前記押圧部材に当接するように配置された圧縮変形する封止部材と、
前記嵌合部材と前記押圧部材とを連結する連結手段とを具備し、
前記嵌合部材は、前記係止手段によって前記リブに係止支持され、前記封止部材は、前記押圧部材に押圧されて変形し、前記嵌合部材と前記リブ開口部との間に形成された間隙を閉塞することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、基板とこれに固定されリブ開口部に係合する係止手段とを備え、リブ開口部の一側から基板をリブ開口部に嵌合させる嵌合部材と、リブを挟んでリブ開口部の他側に嵌合部材と対向して配置されリブ開口部周辺まで広がる押圧部材と、押圧部材に当接するように配置された圧縮変形する封止部材と、嵌合部材と押圧部材とを連結する連結手段とを具備し、嵌合部材は、係止手段によってリブに係止支持され、封止部材が、押圧部材に押圧されて変形し、嵌合部材とリブ開口部との間に形成された間隙を閉塞するので、漏洩試験において嵌合部材が加圧された際に、リブ開口部からの飛び出しを防止すると共に、各構成部品を特殊な形状に成型する必要がなくなるため、漏洩試験用プラグの密閉性を維持しながら構成の簡素化を図ることができる。

請求項２に記載の発明に係る漏洩試験用プラグは、前記連結手段が、１又は複数の締付部材からなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、連結手段が、１又は複数の締付部材からなるので、簡易な構造によって、嵌合部材と押圧部材とを強固に連結することができる。

請求項３に記載の発明に係る漏洩試験用プラグは、前記封止部材が、剥離可能な粘着部材であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、封止部材が、剥離可能な粘着部材であるので、封止部材のみを交換することにより、押圧部材及び嵌合部材を繰り返し使用することができる。

請求項４に記載の発明に係る漏洩試験用プラグは、前記嵌合部材が、接触に起因する損傷を防止する保護部材を具備することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、嵌合部材が、接触に起因する損傷を防止する保護部材を具備するので、嵌合部材をリブ開口部に嵌合させる際に、リブ開口部の周辺の翼構造と接触した場合であっても、翼構造及び嵌合部材自体の損傷を防止することができる。

本発明によれば、本発明に係る漏洩試験用プラグによれば、基板とこれに固定されリブ開口部に係合する係止手段とを備え、リブ開口部の一側から基板をリブ開口部に嵌合させる嵌合部材と、リブを挟んでリブ開口部の他側に嵌合部材と対向して配置されリブ開口部周辺まで広がる押圧部材と、押圧部材に当接するように配置された圧縮変形する封止部材と、嵌合部材と押圧部材とを連結する連結手段とを具備し、嵌合部材は、係止手段によってリブに係止支持され、封止部材が、押圧部材に押圧されて変形し、嵌合部材とリブ開口部との間に形成された間隙を閉塞するので、漏洩試験において嵌合部材が加圧された際に、リブ開口部からの飛び出しを防止すると共に、各構成部品を特殊な形状に成型する必要がなくなるため、漏洩試験用プラグの密閉性を維持しながら構成の簡素化を図ることができる。

また、連結手段が、１又は複数の締付部材からなるので、簡易な構造によって、嵌合部材と押圧部材とを強固に連結することが可能となり、着脱作業に対する作業者負担の軽減を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図１から図３を参照しながら、本発明に係る漏洩試験用プラグについて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態における漏洩試験用プラグ１には、リブ開口部Ｏに嵌合させるための断面形状コ字状の嵌合部材２が具備されている。

嵌合部材２には、図２に示すように、略矩形状の基板３が具備されており、この基板３の面上には、長手方向に沿って等間隔に離間した位置に、複数の第１ボルト挿入孔４が穿設されている。また、基板３の長手方向に沿って平行な両縁端には、等間隔に離間した位置に、複数の第２ボルト挿入孔５と、複数の第３ボルト挿入孔６とがそれぞれ穿設されている。これら第２ボトル挿入孔５及び第３ボルト挿入孔６には、図１に示すように、他面側から面取り加工が施されると共に、円錐面を除いた内周壁面には、雌ねじが螺刻されている。

基板３の一面には、図１に示すように、断面形状Ｌ字状の固定板７が設けられている。固定板７には、図２に示すように、略矩形状の基部８が具備されており、この基部８の長手方向と直交する方向の一縁端に沿って固定部９が延設されている。また、固定板７の固定部９であって、第２ボルト挿入孔５と同一間隔に離間した位置には、複数の第２ボルト挿通孔１０が穿設されており、これら第２ボルト挿通孔１０の内周壁面には、雌ねじが螺刻されている。

このように構成された固定板７は、基板３の固定板７が設けられた面と反対側の面から挿入された固定ボルト１１を、第２ボルト挿入孔５及び第２ボルト挿通孔１０に螺合させ、その先端部をかしめることにより、基板３に固定されている。また、固定板７の基板の一面側には、接触による損傷を防止するための保護部材１２が設けられている。

また、基板３の固定板７が設けられた面と同一面上には、図１に示すように、断面形状クランク状の係止板１３が設けられている。係止板１３には、図２に示すように、略長方形状の基部１４が具備されており、この基部１４の長手方向と直交する方向の両縁端には、固定部１５及び係止部１６が延設されている。この係止板１３の固定部１５には、第３ボルト挿入孔６と同一間隔に離間した位置に、複数の第３ボルト挿通孔１７が穿設されており、これら第３ボルト挿通孔１７の内周壁面には、雌ねじが螺刻されている。

このように構成された係止板１３は、上述した固定板７と同様に、基板３の係止板１３が設けられた面と反対側の面から挿入された固定ボルト１８を、第３ボルト挿入孔６及び第３ボルト挿通孔１７に螺合させ、その先端部をかしめることにより、基板３に固定されている。また、係止板１３の係止部１６の一面側には、主翼の下面外板Ｌとの接触による損傷を防止するための保護部材２０が設けられている。

固定板７及び係止板１３に用いられる固定ボルト１１，１８は、図１に示すように、頭部が皿状に形成されており、皿頭の円錐面には、密閉性を確保するためのパッキン又はシール材（共に図示せず）が取り付けられている。

一方、基板３であって、上述した固定板７及び係止板１３が配設された面と反対側の面には、図３に示すように、板状の押圧部材２１が設けられている。この押圧部材２１は、略矩形状に形成されているが、押圧部材２１の四隅のうち、対角線上に沿って対向する２つの角は、略矩形状に切除された形状となっている。また、押圧部材２１には、基板３に穿設された第１ボルト挿入孔４と同一間隔に離間した位置に、第１ボルト挿通孔２２が穿設されている。

また、押圧部材２１の基板３と対向する側の面上には、封止部材２３が貼り付けられている。この封止部材２３には、押圧部材２１に穿設された第１ボルト挿通孔２２と同一間隔に離間した位置に、第１ボルト貫通孔（図示せず）が穿設されている。

このように形成された押圧部材２１は、嵌合部材２の一面側から第１ボルト挿入孔４、第１ボルト貫通孔及び第１ボルト挿通孔２２に、連結ボルト２４を挿入し、押圧部材２１の一面上に配置されたナット２５と螺合させることにより、上述した嵌合部材２と固定されている。

なお、本実施形態における嵌合部材２及び押圧部材２１を構成する部品は、全て金属により成型されているが、所定の強度を有していればよく、本実施形態に限定されず、例えば、プラスチック等の合成樹脂により成型されていてもよい。

次に、本実施形態における漏洩試験用プラグの作用について説明する。
まず始めに、図４から図７を参照しながら、本実施形態における漏洩試験用プラグの取り付け方法について説明する。
図４に示すように、漏洩試験用プラグ１の嵌合部材２を、第２主翼リブＲ２のリブフランジＦが延在する側に、また、封止部材２３が貼り付けられた押圧部材２１を、第２主翼リブＲ２を挟んで嵌合部材２と対向する側に配置させる。係止板１３のフランジの内表面から基板３の外表面（係止板１３の固定面の裏面）までの距離はリブＲ２のフランジＦの高さと等しいかそれより短くされていて、これら嵌合部材２及び押圧部材２１を、リブ開口部Ｏに向って移動させると、嵌合部材２における係止板１３の係止部１６が、第２主翼リブＲ２のリブフランジＦに、また、押圧部材２１の一部が、第２主翼リブＲ２の壁面に当接されると共に、押圧部材２１の封止部材２３が貼り付けられた面が、ストリンガーＳに設けられたリベット頭Ｈ及びナットＮと接触することなく、嵌合部材２の固定板７及び係止板１３が配設された面と反対側の面に当接する。

その後、図５に示すように、連結ボルト２４を、嵌合部材２の基板３における第１ボルト挿入孔４及び押圧部材２１の第１ボルト挿通孔２２に螺合させ、ナット２５に締め込む。さらに、連結ボルト２４の締め込みが進むと、図６に示すように、押圧部材２１が移動方向Ｘに変位され、これに伴って封止部材２３が嵌合部材２との間で押圧される。

このとき、封止部材２３は圧縮変形し、押圧部材２１の移動方向Ｘと直交する方向にも変形し、リブ開口部Ｏと、漏洩試験用プラグ１との間に形成された間隙が閉塞される。最後に、目視によって、間隙の有無を確認し、間隙が形成されていないことを確認して、図７に示すように、一連のプラグ取り付け作業が完了する。

なお、封止部材２３による間隙の閉塞が不完全である場合には、残存する間隙にシール材を注入することで対応する等してもよい。

次に、図１８を参照しながら、主翼内燃料タンクの漏洩試験方法について説明する。
まず始めに、第１主翼リブＲ１及び第２主翼リブＲ２に配設されたリブ開口部Ｏを、漏洩試験用プラグ１で閉塞させる。この際、各主翼リブＲ１，Ｒ２におけるいずれかのリブ開口部Ｏは閉塞せず、この開口部Ｏには、接続器具（図示せず）を嵌合させる。ここで、第１主翼リブＲ１において、嵌合された接続器具の接続口を、流入口３０とする。さらに、流入口３０には、チューブを介してテストスタンド３１の導入口３２と接続する。

そして、テストスタンド３１の電源をＯＮにすると、ヘリウムガスがテストスタンド３１の導入口３２からチューブを介して第１主翼リブＲ１の流入口３０に導入され、第２主翼内燃料タンクが加圧される。その後、燃料タンク圧力が計測される。

このとき、燃料タンク内の圧力値が所定の数値範囲内で減少していれば、主翼単品では水密性は良好に仕上げられており燃料の漏洩は発生しないと判断される。

以上より、本実施形態における漏洩試験用プラグ１によれば、基板３とこれに固定されリブ開口部Ｏに係合する係止板１３とを備え、リブ開口部Ｏの一側から基板３をリブ開口部Ｏに嵌合させる嵌合部材２と、第１主翼リブＲ１又は第２主翼リブＲ２を挟んでリブ開口部Ｏの他側に嵌合部材２と対向して配置されリブ開口部Ｏの周辺まで広がる押圧部材２１と、押圧部材２１に当接するように配置された圧縮変形する封止部材２３と、嵌合部材２と押圧部材２１とを連結する連結ボルト２４及びナット２５とを具備し、嵌合部材２は、係止板１３によって第１主翼リブＲ１又は第２主翼リブＲ２に係止支持され、封止部材２３が、押圧部材２１に押圧されて変形し、嵌合部材２とリブ開口部Ｏとの間に形成された間隙を閉塞するので、漏洩試験において嵌合部材が加圧された際に、リブ開口部Ｏからの飛び出しを防止すると共に、各構成部品を特殊な形状に成型する必要がなくなるため、漏洩試験用プラグの密閉性を維持しながら構成の簡素化を図ることができる。

また、連結手段が、１又は複数の連結ボルト２４及びナット２５からなるので、簡易な構造によって、嵌合部材２と押圧部材２１とを強固に連結することが可能となり、着脱作業に対する作業者負担の軽減を図ることができる。

［変形例１］
本実施形態では、漏洩試験用プラグが使用されるリブ開口部Ｏが略矩形状に形成されているが、リブ開口部Ｏの形状に応じて設計変更であり、第１変形例として、図８に示すように、リブ開口部Ｏにおける開口面と平行してリベット４０が突出し、リブフランジＦがリブ開口部Ｏの下面側に存在する場合には、図９に示すように、押圧部材２１と、嵌合部材２における基板３の形状を変更すると共に、嵌合部材２における固定板７及び係止板１３の位置を変更することにより、間隙を閉塞することができる。

［変形例２］
また、第２変形例として、図１０に示すように、リブ開口部Ｏにおける開口面の形状が略三角形状であって、リブフランジＦがリブ開口部Ｏの下面側に存在する場合には、図１１に示すように、押圧部材２１と、嵌合部材２における基板３の形状を変更すると共に、嵌合部材２における固定板７及び係止板１３の位置を変更することにより、間隙を閉塞することができる。

［変形例３］
さらに、第３変形例として、図１２に示すように、リブ開口部Ｏにおける開口面の形状が複雑な多角形状であって、リブフランジＦがリブ開口部Ｏの近傍に存在しない場合には、図１３に示すように、押圧部材２１と、嵌合部材２における基板３の形状を変更すると共に、係止板１３の形状をクランク状から板状に変更し、係止板１３を直接リブ開口部Ｏの近傍の壁面に係止することにより、間隙を閉塞することができる。

本発明に係る漏洩試験用プラグを示す断面図である。 本発明に係る漏洩試験用プラグを示す正面図である。 本発明に係る漏洩試験用プラグを示す背面図である。 漏洩試験用プラグの取り付け時における一の態様を示す断面図である。 漏洩試験用プラグの取り付け時における他の態様を示す断面図である。 漏洩試験用プラグの取り付け時における他の態様を示す断面図である。 漏洩試験用プラグの取り付け時における他の態様を示す断面図である。 第１変形例における漏洩試験用プラグを示す正面図である。 第１変形例における漏洩試験用プラグを示す断面図である。 第２変形例における漏洩試験用プラグを示す正面図である。 第２変形例における漏洩試験用プラグを示す断面図である。 第３変形例における漏洩試験用プラグを示す正面図である。 第３変形例における漏洩試験用プラグを示す断面図である。 主翼に搭載された燃料タンクの構造を示す概略図である。 第２リブの構成を示す正面図である。 リブ開口部を示す斜視図である。 リブ開口部を示す縦断面図である。 主翼に搭載された燃料タンクの漏洩試験の態様を示す概念図である。

符号の説明

１ 漏洩試験用プラグ
２ 嵌合部材
３ 基板
７ 固定板
１２，２０ 保護部材
１３ 係止板
１６ 係止部
２１ 押圧部材
２４ 連結ボルト
２５ ナット
２３ 封止部材
１００ 第１主翼内燃料タンク
１０１ 第２主翼内燃料タンク
Ｆ リブフランジ
Ｌ 下面外板
Ｏ リブ開口部
Ｒ１ 第１主翼リブ
Ｒ２ 第２主翼リブ
Ｕ 上面外板

Claims (4)

1. 航空機の主翼燃料タンクの漏れを検出する際に主翼内のリブに形成されたリブ開口部を閉塞する漏洩試験用プラグにおいて、
   基板とこれに固定され前記リブ開口部に係合する係止手段とを備え、前記リブ開口部の一側から前記基板を前記リブ開口部に嵌合させる嵌合部材と、
   前記リブを挟んで前記リブ開口部の他側に前記嵌合部材と対向して配置され前記リブ開口部周辺まで広がる押圧部材と、
   前記押圧部材に当接するように配置された圧縮変形する封止部材と、
   前記嵌合部材と前記押圧部材とを連結する連結手段とを具備し、
   前記嵌合部材は、前記係止手段によって前記リブに係止支持され、前記封止部材は、前記押圧部材に押圧されて変形し、前記嵌合部材と前記リブ開口部との間に形成された間隙を閉塞することを特徴とする漏洩試験用プラグ。
2. 前記連結手段は、１又は複数の締付部材からなることを特徴とする請求項１に記載の漏洩試験用プラグ。
3. 前記封止部材は、剥離可能な粘着部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の漏洩試験用プラグ。
4. 前記嵌合部材は、接触に起因する損傷を防止する保護部材を具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の漏洩試験用プラグ。

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