JP2010264582A - Sleeve puller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭素繊維強化プラスチック製のパネルに挿入された金属製のスリーブ部品を引き抜くためのスリーブ部品引き抜き装置に関する。 The present invention relates to a sleeve component extracting device for extracting a metal sleeve component inserted into a panel made of carbon fiber reinforced plastic.
近年、例えば航空機の構造材は軽量化のためにアルミ合金から炭素繊維強化プラスチック(CFRP)へと変わりつつあり、燃料が搭載される航空機の主翼部分においてもCFRP複合材が使用されつつある。この場合、主翼部分は、アルミ合金製I型補強リブの上下に一対のCFRP板を配置する構成とされ、I型補強リブにCFRP複合板を接合させる手段として、例えば図11に示す構成がある。これは、CFRP複合板102とアルミ合金103との積層部に貫通孔101を開けてCFRP102側の端面をテーパ状にざぐり、その孔内101にステンレス製のスリーブSを嵌め込み、そこに締結部材としてのチタン製のファスナーFを押し込む構成である。これにより、主翼部分の内部の液密構造が達成可能となる。
In recent years, for example, aircraft structural materials are changing from aluminum alloys to carbon fiber reinforced plastic (CFRP) for weight reduction, and CFRP composite materials are also being used in main wing portions of aircraft on which fuel is mounted. In this case, the main wing portion has a configuration in which a pair of CFRP plates are arranged above and below an aluminum alloy I-type reinforcing rib. As a means for joining the CFRP composite plate to the I-type reinforcing rib, for example, there is a configuration shown in FIG. . This is because a through-
ところで、上述したような航空機の主翼に用いられるスリーブは厚さが0.1〜0.2mm程と非常に薄いため、ファスナーを孔内に押し込む際にスリーブが孔の内壁に押しつけられて中間部で亀裂が生じて破断し、ファスナー挿入側の反対側の端面側から出てきたり、CFRPの端面のざぐりが不十分で、スリーブが孔内に収まらずに表面から突き出てしまう場合がある。このような場合には、ファスナーおよびスリーブを一旦孔内から引き抜いて、新しいものに交換したり、貫通孔のざぐり加工をし直したりする必要がある。 By the way, since the sleeve used for the main wing of the aircraft as described above has a very thin thickness of about 0.1 to 0.2 mm, the sleeve is pressed against the inner wall of the hole when the fastener is pushed into the hole. In some cases, cracks occur and break, and come out from the end face opposite to the side where the fastener is inserted, or the end face of the CFRP is not sufficiently spotted, and the sleeve does not fit in the hole and protrudes from the surface. In such a case, it is necessary to pull out the fastener and the sleeve from the inside of the hole and replace them with new ones, or to rework the through holes.
このような場合、孔内に圧入された部材を引き抜く装置としては、例えば特公昭55−32511号に開示されているものがある。このものは、図12に示すように、ハウジング1のインロー部1bにネジ棒案内4のインロー4cを嵌合させ、握り8を時計方向に回し続けて、ネジ棒のネジタップ3aを盲蓋の内径にタッピングしていく。そして、タッピング完了後、ハンドルレバー6を時計方向に回転させてネジ棒3を引き上げ、盲蓋2をハウジングより取り外す構成である。
In such a case, as an apparatus for pulling out the member press-fitted into the hole, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-32511. As shown in FIG. 12, an inlay 4c of a
しかしながら上述したような引き抜き装置は、作業スペースが充分に広い場合には有効であるが、狭い箇所で設置や作業を行わなければならない場合には困難が伴ったり、場所によっては使用できない場合があった。また、比較的大きくて厚い部品を引き抜く際には有効であるが、上述した航空機の主翼に使用されているような非常に小さく、薄いスリーブ等においては、そのような装置で取り出すのは容易ではなく、作業中にスリーブが破断したり、孔の内壁に傷がついてしまうという問題が懸念され、到底、実用に供し得ないものである。 However, the above-described extraction device is effective when the work space is sufficiently large, but it may be difficult or may not be used depending on the location when installation or work must be performed in a narrow place. It was. Also, it is effective when pulling out relatively large and thick parts, but it is not easy to take out with such a device in the case of a very small and thin sleeve used in the above-mentioned aircraft main wing. However, there is a concern that the sleeve may be broken during the work or the inner wall of the hole may be damaged, and it cannot be put to practical use.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、炭素繊維強化プラスチック製のパネルに挿入された金属製のスリーブ部品を引き抜くための引き抜き装置であって、狭い場所でも作業が可能な小型のものを提供することを目的とするものである。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and is a pulling device for pulling out a metal sleeve part inserted into a panel made of carbon fiber reinforced plastic, and can be operated even in a narrow place. The object is to provide a possible small size.
本発明のスリーブ部品引き抜き装置は、炭素繊維強化プラスチック製のパネルに挿入された金属製のスリーブ部品を引き抜くためのものであって、前記スリーブ部品の内部に挿入されるスリーブ係合部、このスリーブ係合部と連ねて設けられたネジロッド部、および前記ネジロッド部に連ねて前記スリーブ係合部とは反対側に設けられレンチによる回転操作を可能とするレンチ操作部を一体に有するスリーブ係合ロッドと、底部に滑り面を有し、その滑り面とは反対側にナット支持面を有し、前記滑り面及び前記ナット支持面を貫通して前記スリーブ係合ロッドの前記ネジロッド部を貫通させる貫通孔を備えるナット支持部材と、前記ナット支持部材の前記ナット支持面に設置され前記スリーブ係合ロッドの前記ネジロッド部に螺合するナットとを備えており、前記スリーブ係合ロッドの前記スリーブ係合部は、前記スリーブの内周面に係合可能な螺旋状のネジ山を有し、そのネジ山の先端を含んだ前記スリーブ係合部の軸径寸法がスリーブ係合ロッドの先端側ほど小さくなるテーパ状をなしているところに特徴を有する。 The sleeve component pulling device of the present invention is for pulling out a metal sleeve component inserted into a panel made of carbon fiber reinforced plastic, and is a sleeve engaging portion inserted into the sleeve component, this sleeve A sleeve engagement rod integrally provided with a screw rod portion provided continuously with the engagement portion, and a wrench operation portion provided on the opposite side of the sleeve engagement portion with the screw rod portion and capable of being rotated by a wrench. And having a sliding surface at the bottom, a nut support surface on the opposite side of the sliding surface, and penetrating the screw rod portion of the sleeve engaging rod through the sliding surface and the nut support surface A nut support member having a hole, and a nut installed on the nut support surface of the nut support member and screwed into the screw rod portion of the sleeve engaging rod. The sleeve engaging portion of the sleeve engaging rod has a helical thread that can be engaged with the inner peripheral surface of the sleeve, and the sleeve engaging member includes a tip of the thread. It has a feature in that the shaft diameter of the joint portion is tapered so that the tip end side of the sleeve engaging rod becomes smaller.
炭素繊維強化プラスチック製のパネルに挿入されたスリーブ部品を、本発明のスリーブ部品引き抜き装置を使用して引き抜くには、次のようにする。まず、スリーブ係合ロッドを回転させながら、その先端部(スリーブ係合部)をゆっくりとスリーブ部品内に進入させ、スリーブ係合部をスリーブ部品の内壁に係合させる。 In order to pull out the sleeve part inserted into the panel made of carbon fiber reinforced plastic using the sleeve part pulling apparatus of the present invention, the following is performed. First, while rotating the sleeve engagement rod, the tip end portion (sleeve engagement portion) is slowly entered into the sleeve component, and the sleeve engagement portion is engaged with the inner wall of the sleeve component.
次に、スリーブ部品内に挿入されているスリーブ係合ロッドのレンチ操作部側から、ナット支持部材の貫通孔を貫通させて、パネルの表面にナット支持部材を設置する。この時、スリーブ係合ロッドのネジロッド部の少なくとも一部がナット支持部材のナット支持面よりパネル側に位置する状態となるように、ナット支持面のパネル表面からの距離を設定しておく。 Next, the nut supporting member is installed on the surface of the panel by penetrating the through hole of the nut supporting member from the wrench operating portion side of the sleeve engaging rod inserted into the sleeve component. At this time, the distance from the panel surface of the nut support surface is set so that at least a part of the threaded rod portion of the sleeve engagement rod is positioned on the panel side of the nut support surface of the nut support member.
次に、スリーブ係合ロッド(レンチ操作部)の回転を規制した状態で、ナットをスリーブ係合ロッドのネジロッド部に螺合させ、ナット支持部材のナット支持面に当接するまで螺進させる。ナットがナット支持面に当接した後も引き続き回転を行うと、ナットはその位置をナット支持面に保持されたままネジロッド部を螺進するから、両者の螺合が相対的に進行することにより、スリーブ係合ロッドはナットの回転に伴いスリーブ部品とともにパネルからゆっくりと引き出される。 Next, in a state where the rotation of the sleeve engagement rod (wrench operation portion) is restricted, the nut is screwed into the screw rod portion of the sleeve engagement rod and is screwed until it comes into contact with the nut support surface of the nut support member. If the nut continues to rotate after the nut abuts against the nut support surface, the nut will rotate the screw rod part while maintaining its position on the nut support surface. The sleeve engaging rod is slowly pulled out of the panel together with the sleeve component as the nut rotates.
また、スリーブ係合ロッドのスリーブ係合部は、ネジ山の先端を含んだ軸径寸法が先端側ほど小さくなるテーパ状であるから、スリーブ係合ロッドをパネル内へ進入させた場合に、スリーブ係合部をスリーブの内周面に確実に引っ掛けることができる。 Further, the sleeve engaging portion of the sleeve engaging rod has a tapered shape in which the shaft diameter including the tip of the thread becomes smaller toward the tip, so that when the sleeve engaging rod enters the panel, the sleeve The engaging portion can be reliably hooked on the inner peripheral surface of the sleeve.
また、ナット支持部材のパネルの表面への設置面に滑り面を有するから、パネル表面を傷つけることを防止できる。 Moreover, since the installation surface to the surface of the panel of a nut support member has a sliding surface, it can prevent damaging the panel surface.
さらに、上記滑り板の一部、あるいは滑り板および支持筒部の両方に切欠を設ける構成としておくと、スリーブ部品が挿入された孔が例えば飛行機の主翼構造のうち補強リブのR面近くに形成されている場合においても、R面近くにナット支持部材を設置することが可能となる。このため、引き抜こうとするスリーブ部品がR面の近くに存在している場合でも、その引き抜き作業を行うことができるようになる。 Further, if a notch is provided in a part of the sliding plate or both of the sliding plate and the support tube portion, a hole into which the sleeve component is inserted is formed near the R surface of the reinforcing rib in the main wing structure of the airplane, for example. Even in such a case, the nut support member can be installed near the R-plane. For this reason, even when the sleeve component to be pulled out is present near the R surface, the pulling out operation can be performed.
また、スリーブ係合部の先端側に、前記スリーブ係合部の最小の軸径以下の挿入案内軸を設けることにより、スリーブ係合ロッドのスリーブ係合部をスリーブ部品内に進入させる際に、その進入姿勢を正規姿勢として軸を曲げることなくスムーズに進入させることができ、スリーブ部品を傷つけることを防止できる。 Further, by providing an insertion guide shaft having a diameter equal to or smaller than the minimum shaft diameter of the sleeve engaging portion on the distal end side of the sleeve engaging portion, when the sleeve engaging portion of the sleeve engaging rod enters the sleeve component, With this approach posture as a normal posture, it can be smoothly entered without bending the shaft, and the sleeve parts can be prevented from being damaged.
このように、本発明のスリーブ部品引き抜き装置によれば、パネルの表面に簡単で小型の構成のナット支持部材を設置し、ナットをスリーブ係合ロッドに対して螺進させるだけで、パネルに挿入されたスリーブ部品を引き抜くことができ、狭い場所でも作業が可能である。 As described above, according to the sleeve part extracting device of the present invention, a nut support member having a simple and small configuration is installed on the surface of the panel, and the nut is inserted into the panel only by being screwed with respect to the sleeve engaging rod. The sleeve part thus formed can be pulled out, and the work can be performed even in a narrow place.
本発明の一実施形態を図1ないし図7によって説明する。
本実施形態のスリーブ部品引抜装置10は、例えば飛行機の主翼構造の一部をなす炭素繊維強化プラスチック(CFRP)製のパネルに挿入された金属製のスリーブ部品30を引き抜くためのものである。図1はその分解斜視図、図2は側断面図を示す。同図に示すように、このスリーブ部品引き抜き装置10は、ナット支持部材11と、ナット19と、スリーブ係合ロッド20とを有する。ナット支持部材11は、円形の貫通空間12Aを有して略円筒形をなす金属製の支持筒部12と、その底面に取り付けられて一面側が滑り面とされたフッ素樹脂製の滑り板16とを備える。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The sleeve
支持筒部12の上面(滑り板16とは反対側の面)は、ナット支持面13となっており、その中央に前記貫通空間12Aよりも小さい径の貫通孔14が形成されている(図3、図4参照)。支持筒部12の底面には貫通空間12Aを中心とした等角度間隔で例えば3カ所にネジ穴15が形成されている。
The upper surface (surface opposite to the sliding plate 16) of the
前記滑り板16には、支持筒部12の貫通空間12Aとほぼ同径の開口部17が形成されている。この開口部17の回りには開口部17を中心とした等角度間隔で3カ所に段付きのボルト挿通孔18が形成されている。ボルト挿通孔18に挿通した取付ボルト26を支持筒部12のネジ穴15に螺合することで滑り板16が支持筒部12に固定されている。滑り板16は支持筒部12と概ね同形状の環状部材の一部を、開口部17が側方に向けて開放するように半円よりも狭い角度領域において直線状に切り欠いた形状をなし、全体として略U字状とされている(図5参照)。
The
一方、スリーブ係合ロッド20は、図1に示すように、一端側からレンチ操作部21、ネジロッド部22、スリーブ係合部23、挿入案内軸24が一体に形成された形態をなす。レンチ操作部21は六角柱状をなし、ネジロッド部22は、このレンチ操作部21に連ねて設けられており、レンチ操作部21より径大、かつ、外周面に螺旋状のネジ山22Aを形成した形態をなす。また、ネジロッド部22に連なるスリーブ係合部23は、ネジロッド部22よりも径小とされており、図6の部分拡大図に示すように、一定の径の軸本体23Cの外周面に螺旋状のネジ山23Aが形成されている。このネジ山23Aの頂部は、スリーブ係合ロッド20の先端側(挿入案内軸24側)ほど細くなるように斜めに切り取って平坦面23Bを形成した形態とされている。さらにこのスリーブ係合部23の先端側には、スリーブ係合部23の最小径と同径で平坦な円筒面を有する挿入案内軸24が設けられている。そして、これらスリーブ係合部23および挿入案内軸24の外周には、両者に連続して軸方向に沿う逃がし溝25が180度隔てて2本、先端部において開放するように設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
ナット19は、ネジロッド部22に螺合可能であって、その外形寸法は支持筒部12の貫通孔14よりも大きく、ナット支持面13に載置可能である。
The
次に、本実施形態のスリーブ部品引き抜き装置10の使用法について説明する。
図2に示すように、炭素繊維強プラスチックのパネル31と、補強部材32とが重ねられており、その重なり部分に連続する孔33が形成され、その孔33にスリーブ部品30が挿入されているとする。その孔33からスリーブ部品30を引き抜く際には、まず、スリーブ係合ロッド20を挿入案内軸24側からスリーブ部品30内に軽く挿入する。このように、スリーブ部品30の径より径小の挿入案内軸24がスリーブ部品30内に挿入されることにより、スリーブ係合ロッド20全体のスリーブ部品30に対する挿入姿勢が正規姿勢に案内される。
Next, the usage method of the sleeve
As shown in FIG. 2, a carbon fiber strong
続いて、レンチ操作部21を例えばラチェット付きレンチによりゆっくり回転させる。すると、スリーブ係合ロッド20のスリーブ係合部23にはネジ山23Aが形成されているから、スリーブ係合部23が徐々に深くスリーブ部品30内に進入してゆく。また、ネジ山23Aの先端を含んだスリーブ係合ロッド20の軸径寸法は、、スリーブ係合ロッド20の先端側(挿入案内軸24側)ほど細く(すなわち基端側ほど太く)してあるから、スリーブ係合部23がスリーブ部品30内に進入するほどスリーブ部品30の内周壁に対してネジ山23Aが深く食い込むようになり、徐々に回転抵抗が増大する。なお、ネジ山23Aの先端は平坦面23Bとなっているから、ネジ山23Aはスリーブ部品30の内周面に対して過剰に深く食い込むことはなく、ネジ山23Aの平坦面23Bの螺旋状のエッジ部分がスリーブ部品30の内周壁に対して係合することになる。そこで、回転抵抗がある程度増大したところで、スリーブ係合ロッド20のねじ込みを中止する。
Subsequently, the
そして次に、ナット支持部材11の滑り板16側が補強部材32側となるようにしてスリーブ係合ロッド20のレンチ操作部21およびネジロッド部22を貫通孔14に貫通させ、ナット支持部材11を補強部材32の上に設置する。
Next, the
この時、図7に示すように、補強部材32の水平部32Aと立ち上がり部32Bとの間にR面32Cが存在しており、スリーブ部品30がそのR面32Cの近くに挿入されている場合でも、滑り板16は環状部材の一部が切り欠かれた形状をなすため、この切り欠かれた部分で補強部材32のR面32Cを逃がすことにより、ナット支持部材11が傾くことなく設置することができる。
At this time, as shown in FIG. 7, the
次に、スリーブ係合ロッド20(レンチ操作部21)の回転を規制しつつ、スリーブ係合ロッド20のネジロッド部22にナット19を螺合させ、ナット支持部材11のナット支持面13に当接するまで螺進させる。そしてナット19がナット支持面13に当接した後も、さらにゆっくりと螺進させる。すると、ナット19の回転(螺進)に伴い、スリーブ係合ロッド20が孔内から抜け出る方向に移動する。これにより、スリーブ係合部23に引っ掛かっているスリーブ部品30がスリーブ係合ロッド20とともに孔33内から引き抜かれる。
Next, while restricting the rotation of the sleeve engaging rod 20 (wrench operating portion 21), the
このように、本実施形態のスリーブ部品引き抜き装置10によれば、狭い場所でもスリーブ部品30を、簡単に、かつ部品や孔の内壁を傷つけることなく引き抜くことができる。
Thus, according to the sleeve
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態では、挿入案内軸24の軸径を、スリーブ係合部23の最小軸径と同径としたが、より小さい軸径としてもよい。また、挿入案内軸は必ずしも必要ではない。
(1) In the above embodiment, the shaft diameter of the
(2)スリーブ係合部は、例えば図8に示すように、軸径が先端側ほど細い軸本体33Cの外周面に高さHが等しいネジ山33Aを形成する形態としてもよく、要は、スリーブ係合部33のネジ山33Aを含んだ全体の軸径が先細のテーパ状となっていればどのような形態でもよい。
(2) For example, as shown in FIG. 8, the sleeve engaging portion may be configured to form a
(3)また、同じく図8に示すように、スリーブ係合部33のネジ山33Aは、軸本体33Cの先端側の面が軸本体の軸心に対してなす角度rが、基端側の面が軸本体の軸心に対してなす角度tより小さくなる形態とすることもできる。このような形態とすると、スリーブ係合ロッドのスリーブ部品への挿入時には、ネジ山33Aはスリーブ部品30に対して緩やかに当接し、スリーブ部品30を傷つけることはない。一方引き抜き時には、ネジ山33Aの基端側はスリーブ部品30との接触角度が大きくなるように設定されているから、互いに滑り難く、スリーブ部品30をしっかりと引っ掛けた状態で引き抜くことができる。
(3) Similarly, as shown in FIG. 8, the thread 33A of the
(4)上記実施形では、円筒形状で一端側に鍔部を有するT字型のスリーブ部品30を引き抜く例を示したが、端面をテーパ状にざぐった孔に挿入するY字型のスリーブ部品に適用することもできる。
(4) In the above embodiment, an example in which the T-shaped
(5)上記実施形態では、滑り板16を半円よりも狭い角度領域において切り欠いた形態を示したが、例えば図9および図10に示すように、滑り板16に加えて支持筒部42も、滑り板16と同等の角度領域において切り欠く形態としてもよい。また、切り欠きは必ずしも必要でなく、切り欠きがない形態としてもよい。
(5) In the above embodiment, the sliding
10…スリーブ部品引き抜き装置
11…ナット支持部材
12…支持筒部
13…ナット支持面
14…貫通孔
16…滑り板
19…ナット
20…スリーブ係合ロッド
21…レンチ操作部
22…ネジロッド部
22A…ネジ山
23…スリーブ係合部
23A…ネジ山
23B…平坦面
23C…R面
24…挿入案内軸
25…逃がし溝
30…スリーブ部品
31…パネル
32…補強部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記スリーブ部品の内部に挿入されるスリーブ係合部、このスリーブ係合部と連ねて設けられたネジロッド部、および前記ネジロッド部に連ねて前記スリーブ係合部とは反対側に設けられレンチによる回転操作を可能とするレンチ操作部を一体に有するスリーブ係合ロッドと、
底部に滑り面を有し、その滑り面とは反対側にナット支持面を有し、前記滑り面及び前記ナット支持面を貫通して前記スリーブ係合ロッドの前記ネジロッド部を貫通させる貫通孔を備えるナット支持部材と、
前記ナット支持部材の前記ナット支持面に設置され前記スリーブ係合ロッドの前記ネジロッド部に螺合するナットとを備え、
前記スリーブ係合ロッドの前記スリーブ係合部は、前記スリーブの内周面に係合可能な螺旋状のネジ山を有し、そのネジ山の先端を含んだ前記スリーブ係合部の軸径寸法がスリーブ係合ロッドの先端側ほど小さくなるテーパ状をなしているスリーブ部品引き抜き装置。 A sleeve component extracting device for extracting a metal sleeve component inserted into a carbon fiber reinforced plastic panel,
A sleeve engaging portion inserted into the sleeve component, a screw rod portion provided continuously with the sleeve engaging portion, and a rotation with a wrench provided on the opposite side of the sleeve engaging portion with the screw rod portion. A sleeve engaging rod integrally having a wrench operating portion enabling operation;
There is a sliding surface at the bottom, a nut supporting surface on the opposite side of the sliding surface, and a through hole that penetrates the sliding rod and the nut supporting surface and penetrates the screw rod portion of the sleeve engaging rod. A nut support member comprising;
A nut installed on the nut support surface of the nut support member and screwed into the screw rod portion of the sleeve engaging rod;
The sleeve engaging portion of the sleeve engaging rod has a helical thread that can be engaged with the inner peripheral surface of the sleeve, and the axial diameter of the sleeve engaging portion includes the tip of the thread. A sleeve component extracting device having a taper shape that becomes smaller toward the tip end side of the sleeve engaging rod.
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