JP2008532837A - 空洞および排水要素を備えた航空機構造要素 - Google Patents

Abstract

本発明は、空洞を有する航空機の構造要素に関する。この構造要素は空洞の壁（３）にある開口部（４）を有し、この空洞内にある水分が開口部（４）を通して周囲に流出することができ、空洞の壁（３）の開口部（４）を封止する排水要素が開口部内に設けられている。
構成部分と組立て装置に対して少ない費用で構造要素を製造することができるように、排水要素は、構造要素の空洞を周囲と連結する所定の外径（Ｇ）を有する雄ねじ（７）を備えた中空シリンダ（６）と、一端部に所定の直径（Ｋｏ）を有するヘッド（８）とを含み、ねじの外径（Ｇ）はヘッドの直径（Ｋｏ）よりも小さい。

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の空洞を有する航空機構造要素に関する。

航空機においては、地上にある場合と空中にある場合の大きな温度差の結果として、構造要素が航空機外皮と熱接触すると水分が航空機の構造要素の空洞内で凝縮するという問題がある。この場合、特に大量の水分がいくつかの空洞内に集まる。しかし、水分は腐食を理由として望ましくないものであり、さらに、凝縮した水分は、制御されない形で、例えば水滴の形で流出する可能性がある。

従来の技術では、それぞれの空洞の排水のために閉排水系統が使用されている。例えば、熱可塑性の排水漏斗がそれぞれの空洞の壁部分にリベットで留められ、これらの排水漏斗を通じて凝縮した水分を排水することができる。これらの漏斗は標準部品であるが、大きな排水孔を設けなければならず、その結果、作用を受ける航空機の構成部分の機械的負荷を高めるという欠点がある。さらに、６本までのリベットを使用する組立ては比較的面倒な仕事である。

代替として、アルミニウム製の排水流路が取り付けられる。溶接によって結合されるアルミニウム製の排水流路は多くの用途に使用可能であるが、これらは標準部品ではなく、製造および取付けがより困難である。さらにまた、これらは比較的重い重量を有する。

同じことは、同様に標準部品ではなく製造と取付けが複雑なアルミニウム製の接管にも当てはまる。その結果、より軽い重量とより小さな孔径に関するこれらの利点は相殺される。これは、接管がリベットで留められるか押し込められるかには関係なく当てはまる。

本発明の目的は、空洞を有する航空機の構造要素であって、その製造において構成部分と組立てデバイスに必要な費用が少なく、従来の技術において生じる前記の欠点を回避できる構造要素を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の構造要素によって達成される。本発明の好ましい実施形態は従属請求項の主題である。

本発明は、空洞を有する構造要素内に排水要素を設けるという考えに基づくものであり、この空洞は、雄ねじを有する中空シリンダと、中空シリンダの一端部にあるヘッドとを含み、雄ねじの直径はヘッドの直径よりも小さい。したがって、排水要素を、構造要素の壁を通る開口部内に挿入することができ、雄ねじを介して反対側でねじ込むことができる。構造要素の壁内の中空シリンダは、空洞から壁を通じて外側への連絡接続部を作り出し、この接続部を通じて空洞の通気が行われる。

本発明による航空機の構造要素は、空洞と、空洞の壁にある開口部とを有し、空洞内にある水分が開口部を通して周囲に流出することができ、空洞の壁の開口部を封止する排水要素が開口部内に設けられたものであって、排水要素が、空洞を周囲と連結する所定の外径を有する雄ねじを備えた中空シリンダと、一端部に所定の直径を有するヘッドとを含み、ねじの外径がヘッドの直径よりも小さいことを特徴とする。

したがって本発明は、とりわけ、排水要素が構造要素の重量にわずかしか寄与しないという利点を有する。これは割安であり、したがって標準部品のための要件を満たす。ねじ連結は標準的な連結の様式である。壁穴の直径は小さく、これは、壁が排水連結片を通じてわずかな機械的負荷しか受けないことを意味する。例えば排水要素を締め付けるためのリベット用のさらなる孔または穴は必要とされない。排水要素を、構造要素の厚い壁厚にも薄い壁厚にも同等に使用することができる。設置は容易であり、排水要素を何時でもいかなる困難も伴わず交換することができる。

本発明のさらなる利点および特徴は、添付の図面を参照して行う好ましい実施形態の下記の説明から得られる。

図１は、航空機の構造要素１を切った断面を示す概略図である。構造要素１の下部領域が示されている。構造要素１は、航空機胴体、航空機内部、ドアなどの一構成部分である。この構造要素１は空洞２を有し、この空洞２は中空であるか、またはさらに別の構成部分（図示せず）を含み、壁３によって終わっている。外側から空気とともに入って来るか、または凝縮の結果として形成される水分は、この空洞内に集まることができ、腐食またはカビの形成を避けるために周囲に運び出さなければならない。

この目的のために、開口部４が空洞２の壁３内に設けられ、この開口部４を通じて空気を空洞２と周囲との間で交換することができ、水分を空洞２から外側へ通すことができる。開口部４は排水要素５を収容する（図２を参照）。空洞内に集められた水は開口部４を通って排出可能である。最適な排水を可能にするために、開口部４は漏斗形状に形成されている。具体的には、この開口部は壁３の表面上に窪みを有し、それにより空洞２の壁３における開口部４は皿穴にされた孔を形成し、その孔の寸法は、使用される排水要素５の寸法に実質的に対応する。水分が壁３の内部構造に浸透して腐食を引き起こす可能性を防止するために、排水要素を使用して孔４の開口部を空洞の壁３に対して封止する。

図２に、凝縮した液体を除去するために壁３の開口部４内に挿入される排水要素５を示す。図２は、排水要素５、開口部４を備えた壁、および開口部４内に排水要素５を保持するためのロックナット１０の一実施形態を示す。排水要素５は中空シリンダ６を含む。中空シリンダ６は、構造要素の空洞を周囲に接続するので、空洞２と周囲との間に連絡接続部が形成される。

中空シリンダ６の一端部にヘッド８が設けられ、これによって排水要素５は空洞２の側部に固定される。ヘッド８は所定のヘッド直径「Ｋｏ」を有し、この直径は、ヘッド８が空洞２の壁３における開口部４を滑り抜けることができないように十分に大きい。

空洞２と反対側の壁３の側部に排水要素５をねじ込むために、中空シリンダ６は、所定の外径「Ｇ」を有する雄ねじ７を備えている。この雄ねじ７は、これが空洞２と反対側の壁３の側部上の開口部４から出現してナット１０によって把持されることができるように十分に長い。したがって、排水要素５のさまざまな実施形態がさまざまな壁厚のために製作されることが好ましい。

ねじ７は、ヘッド８の直径「Ｋｏ」よりも小さな外径「Ｇ」を有する。これによって、開口部４を通じて確実に排水要素５を容易に押し込むことができ、排水要素５はいかなる障害物にも直面しない。

こうして、排水要素５は一方の側から壁３の開口部４を通じて挿入され、他方の側においてナット１０によって把持され保持される。排水要素５を、組立て中に壁３内にねじ込んでいる間にナット１０のトルクに対して保持することができるように、ヘッド８は、上からすなわち雄ねじ７の方向に見た平面図を含む図３に示された内部輪郭を備えていることが好ましい。特に、例えば六角形キーなどの標準ツールは、この内部輪郭内に嵌合する。したがって内部輪郭は特に一辺の長さが「ａ」である正六角形状を有する。

図３から理解できるように、ヘッドは、上述の内部輪郭を有する中空シリンダ６内に排出凝縮水を導くための入口漏斗９を有する。具体的には、ヘッド８は円錐形状を呈し、ヘッド８の狭い端部は、雄ねじ７を有する中空シリンダ６の直径「Ｇ」に対応し、広い端部はヘッドの外径「Ｋｏ」に対応する。ヘッドが円錐状に広げられる結果として、開口部４におけるヘッド８の座面は拡大され、その結果、封止効果は増大し、液体がヘッド８に沿って壁３の内部構造内に浸透して腐食を引き起こすことが防止される。さらに、水分などの浸透を防止する働きをするシール（図示せず）を、開口部４と排水要素５との間に備えることができる。

円錐状に広げられたヘッド８の開き角αは特に約１００°である。空洞２の壁３における開口部４の開き角は、空洞の側部における排水要素５のヘッド８が空洞２の壁３の表面１３と同一平面となって終わるように、漏斗の開き角αに対応することが好ましい。この目的のために、空洞２の壁３における開口部４の寸法と排水要素５のヘッド８の寸法は、本発明による構造要素１では互いに一致している。したがって、開口部４は壁３内に皿穴深さ「ｄ」を有し、これによって確実にヘッド８は壁の表面１３と完全に同一平面となって終わる。すなわち、ヘッド８のヘッド高さ「ｋ」は、ヘッド８が表面１３を越えて突出しないように小さい。円錐状に先細りになったヘッド８を有する図示された実施形態では、ヘッド高さ「ｋ」は、中空シリンダ６のヘッド端部とヘッド８の自由端との間の距離である。したがって示された図では、ヘッド８の表面は壁３の表面１３から「ｄ」だけ下に位置する。

壁３の内側における開口部４の直径「Φ１」は、その中にヘッドを完全に収容することができるように十分に大きい。壁３の外側における開口部４の直径「Φ２」は、これを通してどのような困難もなく排水要素５の中空シリンダを押し込むことができるほど十分に大きいが、排水要素５のヘッド８は貫通しない。

さらなる特に好ましい実施形態では、中空シリンダ６は、ヘッド８と反対側のその端部に締付け連結部分１１を有する。この特に好ましい実施形態では、図４が壁３内に取り付けられた排水要素５を示している。締付け連結部分１１は、この部分１１の上に引きかぶせられるホース１２を保持するために使用され、このホース１２は締付け連結具（図示せず）によって部分１１に締め付けられる。締付け連結部分１１は所定の第３の締付け連結外径「Ｋ１」を有し、この外径はねじ７の外径「Ｇ」よりも小さい。これによって、開口部４を通じて排水要素５を容易に押し込むことができ、かつあらゆる障害物に直面しないことが確実になる。

排水要素５は特にアルミニウムによって作られるが、もちろん、その他の材料もこの製造に適しているので、排水要素５をプラスチック射出成形物として製造することもできる。

本発明による構造要素の一実施形態の壁部分の概略部分断面図である。 本発明による構造要素の排水要素の一実施形態の概略分解断面図である。 本発明による構造要素の排水要素の一実施形態の概略平面図である。 本発明による構造要素の排水要素の一実施形態の組み立てた状態における概略断面図である。

符号の説明

参照番号表
１ 構造要素
２ 空洞
３ 壁
４ 開口部
５ 排水要素
６ 中空シリンダ
７ 雄ねじ
８ ヘッド
９ ヘッドにおける入口漏斗
１０ ナット
１１ 締付け連結部分
１２ ホース
１３ 空洞の壁の表面
ａ 内部輪郭の縁の長さ
ｄ 壁における開口部の皿穴深さ
ｋ ヘッドの高さ
Ｇ ねじの外径
Ｋｏ ヘッドの直径
Ｋ１ 締付け連結部分の外径
α ヘッドの開き角
Φ１ 壁の内側における開口部の直径
Φ２ 壁の外側における開口部の直径

Claims (8)

1. 空洞と、前記空洞の壁（３）にある開口部（４）とを有し、前記空洞内にある水分が前記開口部（４）を通して周囲に流出することができ、前記空洞の壁（３）の開口部（４）を封止する排水要素が前記開口部内に設けられた航空機の構造要素であって、前記排水要素が、前記構造要素の空洞を周囲と連結する所定の外径（Ｇ）を有する雄ねじ（７）を備えた中空シリンダ（６）と、一端部に所定の直径（Ｋｏ）を有するヘッド（８）とを含み、前記ねじの外径（Ｇ）が前記ヘッドの直径（Ｋｏ）よりも小さいことを特徴とする構造要素。
2. 前記ヘッド（８）が特に正六角形の内部輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載の構造要素。
3. 前記中空シリンダにはその自由端において、所定の第３の締付け連結部外径（Ｋ１）を有する締付け連結部分（１１）が続いており、前記第３の締付け連結部外径が前記ねじの外径（Ｇ）よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の構造要素。
4. 前記ヘッド（８）が前記中空シリンダ（６）から始まって円錐状に広げられることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の構造要素。
5. 前記の円錐状に広げられたヘッド（８）の開き角αが約１００°であることを特徴とする請求項４に記載の構造要素。
6. 前記空洞の壁（３）における開口部（４）が皿穴にされた孔を有し、その結果、前記排水要素（５）が前記空洞の側部における前記空洞の壁（３）の表面と同一平面となって終わることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の構造要素。
7. 前記排水要素（５）が前記構造要素（１）の下端部に位置することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の構造要素。
8. 前記排水要素（５）がアルミニウム合金で作られていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載の構造要素。

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