JP2011500417A - 航空機胴体の円周継手におけるオメガ形状の補剛材のスプライス（接合） - Google Patents
航空機胴体の円周継手におけるオメガ形状の補剛材のスプライス（接合） Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、円周継手（５）において、少なくとも２つの部品（１１ａ、１１ｂ）を組み付けることによって製造される航空機胴体（１）に関するものであり、前記部品のそれぞれは、外板（１２ａ、１２ｂ）および少なくとも一つの補剛材の少なくとも一つの部材を備え、２つの部材は、閉鎖的な横断面を有し、スプライス部分（３）（３０）（３００）によって組み付けられるものである。前記補剛材の前記部材（２ａ、２ｂ）と前記スプライス部分（３）（３０）（３００）は、複合材から作成される。２つのフランジ（３４、３５）（１０２、１１２）（３０３）を有する前記スプライス部分は、当該スプライス部品の前記フランジ（３４、３５）（１０２、１１２）（３０３）上のみに配置される作業締結具（７）によって、前記外板（１２ａ、１２ｂ）に、および前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）に固定される。
【選択図】 図３ａ
【選択図】 図３ａ
Description
本発明は航空機胴体の組立部品の分野に関する。特に、本発明は、１つの円周継手におけるスプライス（接合）による２つの部品の補剛材の組立に関するものである。
航空機胴体は、通常、共に組立てられる幾つかのパネルからなる構造である。当該パネルは、胴体の内側で、フレームと補剛材を補強することにより補強される。補強フレームは、胴体の縦軸に対して実質的に垂直である胴体部品に沿って配置される。これらの補剛材は、縦軸を基軸とするパネル上に延在する。
胴体が少なくとも２つの部品の組立体から作成される場合、当該２つの部品間の継手は円周（circumferential）と称される。円周継手において、補剛材は隔離されており、１つの部品につき１つの部材を備えた、実質的に位置合わせされた数個の補剛材要素という形をとる。
しかし、補剛材が支持しなければならない応力は、隔離部分が存在するにもかかわらず、１つの補剛材部材から別の補剛材部材に伝達されなければならない。
図１ａにて図示したように、２つの部品１１ａ、１１ｂとの間に補剛材の２つの部材を組付けるために、スプライス（接合）３を補剛材部材２ａ、２ｂの端部２７ａ、２７ｂに付け加えることは、従来技術において周知の慣例である。ここにおいて前記端部は、補剛材における応力の伝達の連続性を可能にするために、円周継手５に位置している。前記スプライスは、各部品１１ａ、１１ｂに対向する前記部材２ａ、２ｂを圧迫し、組付けられ、リベットのような締結具７によって前記補剛材の前記部材２ａ、２ｂに固定される。
金属製のパネルの場合、金属補剛材は、通常は開放的横断面を有しており、その横断面の形状により、Ｉ字状、Ｊ字状、あるいはＴ字状の補剛材と称される。かかる横断面を有する補剛材に対し、補剛材の前記２つの部材を組付けるために通常使用される上述のスプライスは、Ｌ字状またはＪ字状の横断面を有する。
今日では、航空機胴体は、アルミニウム合金の胴体パネル、補強フレーム、補剛材およびスプライスに、ますます製造される。その軽量特性にもかかわらず、アルミニウムは、耐食性と構造疲労に関して欠点を有し、それは特に高フラックス円周継手において認められる。
そのうえ、最近では、高弾性率を有する複合材料のような新材料が、胴体の製造のためにアルミニウムよりも軽量の解決策を想定することを可能にする。したがって、パネルおよび補剛材は、例えば樹脂含浸処理された炭素繊維系材料のような、複合材料で製造されることができる。
このようなパネルのために、最適な構造的特徴を有する補剛材は、オメガ形状と称される閉塞的横断面を有する。図１ｂにて図示したように、補剛材２は、上部２１、２つの腹板２２、２３、および２つのフランジ２４、２５を備える。補剛材は、２つのフランジ２４、２５によって、胴体パネルの一表面に固定される。
前記Ｉ、Ｊ、Ｔ字状の金属製補剛材の場合、前記Ｊ字状、または、Ｌ字状のスプライスは、フランジと腹板上に配置される締結具によって、補剛材の前記２つの部材の各々に固定される。例えば前記オメガ形状の補剛材のような閉塞的横断面を有する補剛材の場合、前記スプライスに各補剛材部材を組み付けるために腹板上に配置される締結具は、補剛材の閉塞的横断面の内部に接近することは事実上不可能であるがゆえ、点検・検査が極めて困難である。
本発明は、航空機胴体の円周継手において、長手方向の応力の伝達の連続性を確実にすると共に、補剛材の腹板と上部に締結具を配置する必要性を避ける、閉塞的横断面を有する補剛材の２つの部材間のスプライス（接合）を提案するものである。
本発明によれば、航空機胴体は、少なくとも２つの部品において１つの円周継手を備え、各部品は：
−外板と、
−少なくとも一つの補剛材の少なくとも一つの部材とを備え、
１つの補剛材の各部材は：
−前記円周継手において他方の部材にほぼ対向して配置されており、
−２枚の腹板を備え、
−２つのフランジを備え、
−前記２枚の腹板と２つのフランジは、前記外板によって、閉塞的な横断面を規定し、
前記胴体において、補剛材を構成する前記２つの対向する部材は、スプライスによって組立てられ、
前記補剛材と前記スプライスは、複合材料から製造され、
さらに前記スプライスは、
−２枚の腹板を備え、
−２つのフランジを備え、前記フランジはそれぞれが前記部材の前記フランジと接触する座面を備え、
−前記スプライスの前記フランジ上だけに配置される作業締結具によって前記外板に、さらに前記部材に固定される
ことを特徴とする。
−外板と、
−少なくとも一つの補剛材の少なくとも一つの部材とを備え、
１つの補剛材の各部材は：
−前記円周継手において他方の部材にほぼ対向して配置されており、
−２枚の腹板を備え、
−２つのフランジを備え、
−前記２枚の腹板と２つのフランジは、前記外板によって、閉塞的な横断面を規定し、
前記胴体において、補剛材を構成する前記２つの対向する部材は、スプライスによって組立てられ、
前記補剛材と前記スプライスは、複合材料から製造され、
さらに前記スプライスは、
−２枚の腹板を備え、
−２つのフランジを備え、前記フランジはそれぞれが前記部材の前記フランジと接触する座面を備え、
−前記スプライスの前記フランジ上だけに配置される作業締結具によって前記外板に、さらに前記部材に固定される
ことを特徴とする。
一実施例において、各補剛材部材には、オメガ形状と称される補剛材横断面を規定する２枚の腹板の間に上部が設けられている。
前記部材のフランジを通して補剛材部材間に全ての圧力-圧縮応力がかかることを考慮するために、各補剛材部材の各フランジは端部領域を有し、前記端部領域は、増大された横断面と、前記スプライスの重複部分の間隔Ｄａ、Ｄｂよりも大きい長さを有する。
好ましくは、部材のフランジからスプライスのフランジまで伝達される補剛材の全圧力-圧縮応力のために、重複部分の各長さＤａ、Ｄｂは、作業締結具が重複部分の長さを覆って配置可能になるように規定される。その上、スプライスのフランジの座面は、重複部分の長さＤａ、Ｄｂを覆う座面のほぼ全てにわたる補剛材部材のフランジと接触する。
１つの例示的実施態様において、座面はほぼ平坦である。
別の例示的実施態様において、座面は、部材および外板の形状を考慮すると共に、補剛材部材と外板と接触するように形成される。
一実施例において、スプライスは、上部と、オメガ形状の横断面を規定する２枚の腹板と２つのフランジとを備え、前記横断面の内部寸法は、前記スプライスのフランジが補剛材部材のフランジと接触することを確実にすると共に、重ねられた前記スプライスを補剛材部材に固定可能にするために決定される。
好ましくは、排液の機能とフェルールに配置される締結具の点検を行うために、スプライスの上部は、少なくとも一つの凹部を備える。
別の実施形態において、スプライスは、それぞれが１枚の腹板と１つのフランジとを有する２つの側面部を備え、前記２つの側面部は、補剛材部材のフランジの各側に位置決めされ、補剛材部材の端部間のスプライス上に長手方向に位置決めされ且つ前記スプライスが定位置にある時に、前記２つの側面部を相対位置に保持することができる中央部によって連結される。
一実施例において、組立体の構造部分に加わるために、中央部は、垂直部分のフランジの座面と同一線上に作業締結具によって外板に固定される座面を備える。
他の一実施例において、側面部から腹板が湾曲するのを防止するために、中央部には少なくとも一つの補強リブが設けられており、前記補強リブは、実質的に前記スプライスの断面にあり、前記側面部の腹板に固定される。
また別の実施例において、側面部の安定性を増すために、側面部は、スプライスのフランジの反対側に腹板の端部においてフランジ付縁部を備える。
他の一実施例において、スプライスは、補剛材部材の腹板のうち一方側に配置される第１側面部と、前記腹板のうちの他方側に配置される第２側面部である、２つの独立した側面部を備える。
発明の詳細な説明は、以下で示される図面により理解される：
航空機胴体１は、図２にて図示したように、円周継手５において少なくとも２つのほぼ円筒形の部品１１ａ、１１ｂを組立てることにより作成される。各部品１１ａ、１１ｂは、少なくとも一つの胴体パネルでて作成された外板１２ａ、１２ｂを備える。継手５において、前記パネルは、フェルール４によって共に組立てられる。
航空機胴体１が必然的な剛性を有することを確実にするために、前記胴体は、補強フレーム６と補剛材とを具備している。補強フレーム６、フェルール４および前記パネルは、円周継手において組立てられる。
円周継手５において、前記補剛材は遮断され、一補剛材につき２つの部材２ａ、２ｂの形状であるように見え、この２つの部品が組立てられ拡張される際に、前記胴体の縦軸上に、各部品１１ａ、１１ｂ上に互いに対向するように位置する。補剛材の部材２ａ、２ｂは、航空機胴体の部品１１ａ、１１ｂの外板１２ａ、１２ｂに固定される。
２つの部材２ａ、２ｂは、遮断されているにもかかわらず、１つの補剛材部材から別の補剛材部材に応力を伝達し、そして前記補剛材の構造的連続性を確実にするために、スプライス３によって組立てられる。前記スプライスは、前記２つの部材の端部２７ａ、２７ｂ上に載置され、リベットのような締結具７によって補剛材の部材２ａ、２ｂに固定される。
スプライス３の挿入を確実にし、さらにスプライスによって１つの補剛材部材から別の補剛材部材への応力伝達を可能にするために、切欠３７がフレーム６に作成される。
図３ａ〜図５に例示される例示的実施態様において、オメガ形状の横断面を有する閉塞的断面の補剛材の場合、補剛材の組立体が航空機胴体の２つの部品１１ａ、１１ｂの間の円周継手５において記載されている。
補剛材の部材２ａは、図３ａにて図示したように、上部２１ａと、２枚の腹板２２ａ、２３ａおよび２つのフランジ２４ａ、２５ａとを備える。前記２つのフランジは、実質的に同一平面上にある。各フランジ２４ａ、２５ａは、前記フランジの平面に対して傾斜する腹板２２ａ、２３ａに連結される。前記腹板は、前記フランジからほぼ一定の間隔で上部２１ａを保持する。補剛材の部材２ａは、２つのフランジ２４ａ、２５ａによって部品１１ａの外板１２ａに固定される。したがって、該板１２ａに組み付けられた補剛材２ａは、好都合にも強固な箱型構造を構成する。
これと同様の方法で、補剛材の部材２ｂは、上部２１ｂと、２枚の腹板２２ｂ、２３ｂとを備え、同様に部品１１ｂの外板１２ｂに組み付けられる。
これらの例示的実施態様を説明するために、上部２１ａは幅ｌａを有し、別の上部２１ｂは幅ｌｂを有する。２つのフランジ２４ａ、２５ａは間隔ｄａで離間しており、別のフランジ２４ｂ、２５ｂは間隔ｄｂで離間している。通常、図３ａから図５に示すように、オメガ形状野補剛材に関して、前記間隔ｄａは幅ｌａよりも大きく、間隔ｄｂは、間隔ｌｂよりも大きい。しかし、本発明の原理は、ｄａがｌａ以上であり、ｄｂがｌｂ以上であるという要件を満たさない補剛材について適用可能である。
本発明によると、そして従来技術に反して、補剛材部材間に応力を伝達するスプライスは、締結具が腹板や上部に固定されないように、つまり、例えば多数の締結具を備えている継手の場合に締結が点検を事実上不可能にする死角の位置に固定されないように、フランジによってのみ全面的に固定される。
前記継手の構造品質を保証すると共に、この結果を達成するために、少なくともスプライスが固定される領域において、スプライスと補剛材部材を共に適合させることが必要である。
図３ａに示される第１の実施例によれば、前記補剛材部材２ａ、２ｂに関して、互いにほぼ対向して位置する補剛材の２つの部材２ａ、２ｂ間において構造的連続性を確実にするスプライス３は、ほぼオメガ形状の横断面を有する。前記スプライスは、上部３１と、２枚の腹板３２、３３及び２つのフランジ３４、３５とを備え、前記フランジは、座面３４１、３５１を備える。前記スプライスは、スプライス３の上部３１が、２つの補剛材部材２ａ、２ｂの前記端部２７ａ、２７ｂの上部２１ａ、２１ｂに重なるように、そして腹板３２が補剛材部材２ａの端部２７ａの腹板２２ａ、腹板２２ｂに重なるように、そして腹板３３が補剛材部材２ｂの端部２７ｂの腹板２３ａ、腹板２３ｂに重なるように、継手の各側面に位置する２つの部材２ａ、２ｂの端部２７ａ、２７ｂに重なる。
スプライス３の座面３４１は、補剛材部材２ａの端部２７ａのフランジ２４ａ、２５ａに、そして外板１２ａ上に、同様にスプライス３の座面３５１は、補剛材部材２ｂの端部２７ｂのフランジ２４ｂ、２５ｂに、そして外板１２ｂ上に接触し、またはフェルール４が補剛材部材２ａ、２ｂと同一面上に位置する外板１２ａ、１２ｂ上に配置される場合にはフェルール４上に接触する。座面３４１（または３５１）は、リベットのような締結具７によって、フランジ２４ａ、２４ｂ（または２５ａ、２５ｂ）とフェルール４又は前記外板１２ａ、１２ｂに固定される。
好ましくは、スプライス３の座面３４１、３５１は、補剛材部材２ａ、２ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂの形状及びフェルール４または外板１２ａ、１２ｂの形状を考慮しつつ、作業締結具が配置される全領域での接触を確実にするように構成される。
別の例示的実施態様において、スプライス３の座面３４１、３５１が事実上平坦な場合、スプライス３が補剛材部材２ａ、２ｂおよびフェルール４または外板１２ａ、１２ｂ上に完全接触するように、詰め金が配置される。
重複部分の全長に配置される締結具７の数が、部材２ａ、２ｂの前記フランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂからスプライス３のフランジ３４、３５へ伝達される全圧力‐圧縮応力に対して十分であるように、スプライス３は、各補剛材部材２ａ、２ｂの各重複部分Ｄａ、Ｄｂの全長に延在する。スプライス３は補剛材部材２ａ、２ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂのみに固定されるため、重複部分Ｄａ、Ｄｂの全長は、２つの部品間の従来のスプライスの一実施例と比較して、前記補剛材部材の前記腹板にさらに固定されるスプライスの重複部分の全長よりも長い。
応力の伝達を確実にするために、スプライス３のフランジ３４、３５の座面３４１、３５１は、補剛材部材２a、２bのフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂと必然的に接触しなければならない。このために、スプライス３の横断面の内部寸法は、常に理論的補剛材の外部寸法以上であるような寸法である。前記理論的補剛材は、相対位置において、２つの補剛材部材との間における製作公差により必然的である寸法の不確実性と位置公差の不確実性を考慮して、全補剛材の包絡線（envelope）により特徴づけられる。
補剛材部材２ａ、２ｂとスプライス３との間の前記継手において、全応力は、１つの補剛材部材から別の補剛材部材に前記部材のフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂを介して伝達される。これらのフランジにおける応力の増加を考慮するために、補剛材部材２ａ、２ｂの前記フランジの横断面は、応力が材料の構造的制限内で残留するように、重複部分Ｄａ、Ｄｂの長さよりも大きい長さを有する端部領域に亘って増大する。したがって、好都合にも、応力の連続伝達を確実にするために、およびフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂの過剰厚さを防止するために、各フランジは補剛材部材の終端において、およびスプライスで固定する領域において拡張される。これらの部品が組み付けられるときに、上述のようにフランジを拡張することにより、２つの補剛材部材間の不整合公差を考慮に入れることが可能となる。
スプライス３のフランジ３４、３５は、応力を伝達するために厚みと幅寸法が設けられる。好ましくは、補剛材部材２ａ、２ｂの寸法決め公差および位置決め公差により、スプライスのフランジ３４（または３５）がその全長にわたって補剛材部材のフランジ２４ａ、２４ｂ（または２５ａ、２５ｂ）上に常に完全に載置されるように、フランジ３４、３５の基礎部分の幅が選択される。
排液の機能を果たすため、および締結具の点検を可能にするために、オメガ形状スプライス３の上部３１の下のフェルール４上に位置する円周継手において、２つの部品が共に組み付けられるために、少なくとも一つの凹部３６が、前記スプライスの上部３１に形成される。
図４ａで例示される第２の実施例において、２つのオメガ形状の補剛材部材２ａ、２ｂを組み付けるために使用されルスプライス３０は、
−それぞれがほぼＬ字状の横断面を有する２つの側面部１０、１１と、
−２つの側面部１０、１１を連結し、さらに前記２つの側面部を所定の位置で共に保持する中央部９と
を備え、前記２つの側面部は補剛材部材２ａ、２ｂのフランジ上にのみ載置される。
−それぞれがほぼＬ字状の横断面を有する２つの側面部１０、１１と、
−２つの側面部１０、１１を連結し、さらに前記２つの側面部を所定の位置で共に保持する中央部９と
を備え、前記２つの側面部は補剛材部材２ａ、２ｂのフランジ上にのみ載置される。
第１の実施例について説明したように、２つの部品１１ａ、１１ｂを組み付ける際の２つの補剛材部材２ａ、２ｂの間の不整合公差を考慮するために、中央部９は、補剛材部材２ａ又は２ｂの２つのフランジ２４ａ、２５ａ又は２４ｂ、２５ｂの間における間隔ｄａ又はｄｂよりも幅が広い。
各側面部１０、１１は、腹板１０１、１１１と、座面１０３、１１３を備えるフランジ１０２、１１２とを備える。２つの側面部１０、１１は、その腹板１０１、１１１をオメガ形状野補剛材部材２ａ、２ｂの腹板２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ側に位置しながら、オメガ形状野補剛材部材２ａ、２ｂの両側に配置される。スプライス３０のフランジ１０２、１１２は、２角補剛材部材２ａ、２ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂとフェルール４又は外板１２ａ、１２ｂに固定される。
第１の実施例と類似する方法において、側面部１０（または１１）の座面１０３（または１１３）は、２つの補剛材部材２ａ、２ｂの端部２７ａ、２７ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ（または２５ａ、２５ｂ）上に、及びフェルール４または外板１２ａ、１２ｂ上に載置去れる。座面１０３、１１３は、締結具７によって、それぞれフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ及びフェルール４に固定される。
前記側面部１０、１１は、２つの補剛材部材の端部の両側に、作業締結具７を設置可能にするために、したがって部材２ａ、２ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂからスプライス３０のフランジ１０２、１１２への圧力−圧縮応力の伝達を確実にするために十分な重複部分Ｄａ、Ｄｂの全長にわたって延在する。
中央部９は、少なくとも一つの作業構造領域を備える。前記中央部は、前記スプライスが適所に設置されるときに、２つの補剛材部材２ａ、２ｂの２つの端部２７ａ、２７ｂの間に配置される。
一実施例において、中央部９の前記構造領域は、実質的にフランジの座面と同一線上で、前記外板１２ａ、１２ｂ上に、または補剛材部材の端部２７ａ、２７ｂ間のフェルール４上に載置されるよう形成される座面９３を備える。前記中央部は、したがって、２つの補剛材部材２ａ、２ｂの２つの端部２７ａ、２７ｂを離隔する間隔Ｄよりも短い。
好都合にも、中央部９は、例えばリベットのような締結具７によってフェルール４または外板に１２ａ、１２ｂに固定され、組立体の構造品質に関与する。
この第２の実施例を示す別の様態において、図４ｂ、４ｃ、４ｄにて図示したように、中央部９には、さらに少なくとも一つの補強リブ９１が設けられ、補強リブ９１は、側面部１０、１１の腹板１０１、１１１に対して実質的に垂直であり、側面部１０、１１の前記腹板に固定される。リブ９１を追加することによって、より強固となり２つの側面部１０、１１の腹板１０１、１１１の撓みを防止することが可能となる。
図４ｂの実施例において、中央部９は、側面部１０、１１の腹板１０１、１１１に対して実質的に垂直の中央リブ９１を備える。
図４ｃに例示される実施例において、中央部９は、実質的に側面部１０、１１の腹板１０１、１１１に対して垂直の２つのリブ９１を備え、前記リブはそれぞれ、前記中央部の自由端９２の一つに配置する。
図４ｄに例示される実施例において、中央部９は、実質的に側面部１０、１１の腹板１０１、１１１に対して垂直の２つのリブ９１のみを備える。中央部９を除去することで、重量を軽減する。
図４ｅに例示されるこの第２の実施例の別形において、側面部１１、１２はさらに、フランジ１０２、１１２の反対側で腹板１０１、１１１の端部に、スプライス３０の安定性を増すために、前記２つの補剛材部材の前記腹板の方向にフランジ付縁部１０４、１１４を備える。
この例において、前記スプライスは、２つの側面部１０、１１と、前記２つの側面部のフランジ１０２、１１２の座面１０３、１１３と同一線上の座面９３を有する中央部９とを備える。
図５で例示される第３の実施態様において、２つの補剛材部材２ａ、２ｂは、２つの独立した側面部３０５を備えたスプライス３００によって組付けられ、各側面部は、ほぼＺ字状の横断面を有し且つ前記補剛材部材の端部の両側に配置されている。
各側面部３０５は、上部３０１と、腹板３０２、フランジ３０３とを備え、前記フランジは座面３０４を備える。
各側面部３０５の上部３０１は、２つの部材２ａ、２ｂの腹板２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ側に配置される。
第１の側面部３０５（または第２の側面部３０５）の座面３０４は、２つの補剛材部材２ａ、２ｂの端部２７ａ、２７ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ（またはフランジ２５ａ、２５ｂ）上に、及びフェルール４上または外板１２ａ、１２ｂ上に載置される。座面３０４は、締結具７によって、それぞれフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂおよびフェルール４または外板１２ａ、１２ｂに固定される。
上記の２つの別の実施例と類似する方法において、側面部３０５は、２つの補剛材部材の端部の両側に、作業締結具７を設置可能にするために、したがって部材２ａ、２ｂのフランジ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂからスプライス３００のフランジ３０３への圧力−圧縮応力の伝達を確実にするために十分な重複部分Ｄａ、Ｄｂの全長にわたって延在する。
好都合にも、上述のオメガ形状の補剛材および説明された各種のスプライスは、全体的に複合材料で製造される。複合材料を使用することにより、金属部品が受ける熱および腐食の問題をなくすことが可能となる。
円周継手における補剛材のスプライス（接合）の実施例は、オメガ形状の横断面を有する閉鎖的部品の補剛材の背景において説明されており、この選択が本発明の限定にされることはない。本発明の応用は、航空機胴体の全ての補剛材に対し、および、例えば台形または方形の横断面のような閉塞的部品の補剛材に対して、応用することができる。
本発明は、したがって、航空機胴体の円周継手において、長手方向の応力の伝達の連続性を確実にすると共に、前記補剛材の腹板と上部に締結具を設置する必要性を回避する、補剛材の２つの部材間における閉塞的横断面を有するスプライス、特にオメガ形状の複合補剛材を達成することが可能となる。
１ 航空機胴体
２ 補剛材
２ａ、２ｂ 補剛材部材
３、３０、３００ スプライス（接合）
４ フェルール（口金）
５ 円周継手
６ フレーム
７ 締結具
９ 中央部
１０、１１ 側面部
１１ａ、１１ｂ 部品
１２ａ、１２ｂ 外板
２１ａ、２１ｂ 上部
２２ａ、２２ｂ 腹板
２３ａ、２３ｂ 腹板
２４ａ、２４ｂ フランジ
２５ａ、２５ｂ フランジ
２７ａ、２７ｂ 端部
３１ 上部
３２、３３ 腹板
３４、３５ フランジ
３６ 凹部
３７ 切欠
９１ 補強リブ
９３ 座面
１０１、１１１ 腹板
１０２、１１２ フランジ
１０３、１１３ 座面
１０４、１１４ フランジ付縁部
３０１ 上部
３０２ 腹板
３０３ フランジ
３０４ 座面
３０５ 側面部
ｄａ、ｄｂ （フランジの）間隔
ｌａ、ｌｂ （上部の）幅
Ｄ （端部の）間隔
Ｄａ、Ｄｂ 重複部分
２ 補剛材
２ａ、２ｂ 補剛材部材
３、３０、３００ スプライス（接合）
４ フェルール（口金）
５ 円周継手
６ フレーム
７ 締結具
９ 中央部
１０、１１ 側面部
１１ａ、１１ｂ 部品
１２ａ、１２ｂ 外板
２１ａ、２１ｂ 上部
２２ａ、２２ｂ 腹板
２３ａ、２３ｂ 腹板
２４ａ、２４ｂ フランジ
２５ａ、２５ｂ フランジ
２７ａ、２７ｂ 端部
３１ 上部
３２、３３ 腹板
３４、３５ フランジ
３６ 凹部
３７ 切欠
９１ 補強リブ
９３ 座面
１０１、１１１ 腹板
１０２、１１２ フランジ
１０３、１１３ 座面
１０４、１１４ フランジ付縁部
３０１ 上部
３０２ 腹板
３０３ フランジ
３０４ 座面
３０５ 側面部
ｄａ、ｄｂ （フランジの）間隔
ｌａ、ｌｂ （上部の）幅
Ｄ （端部の）間隔
Ｄａ、Ｄｂ 重複部分
Claims (10)
- 少なくとも２つの部品（１１ａ、１１ｂ）の円周継手（５）を備える航空機胴体（１）であって、各部品（１１ａ、１１ｂ）は：
‐ 外板（１２ａ）（１２ｂ）と
‐ 少なくとも一つの補剛材に少なくとも一つの部材（２ａ）（２ｂ）とを備え、
１つの補剛材の各部材（２ａ）（２ｂ）は：
‐ 前記円周継手(５)において他方の部材に実質的に対向して配置され、
‐ ２枚の腹板（２２ａ、２３ａ）（２２ｂ、２３ｂ）を備え、
‐ ２つのフランジ（２４ａ、２５ａ）（２４ｂ、２５ｂ）を備え、
‐ 前記２つの腹板と２つのフランジは、前記外板に対して、閉塞的横断面を規定し、
前記航空機胴体において、補剛材となる前記２つの対向する部材（２ａ、２ｂ）は、スプライス（３）（３０）（３００）によって組付けられ、
前記補剛材とスプライス（３）（３０）（３００）は、複合材料で製造され、
前記スプライス（３）（３０）（３００）は、単一の補剛材に結合し、かつ：
‐ ２つの腹板（３２、３３）（１０１、１１１）（３０２）を備え、
‐ ２つの隔離したフランジ（３４、３５）（１０２、１１２）（３０３）を備え、前記フランジはそれぞれ、補剛材の各部材（２ａ、２ｂ）のフランジ（２４ａ、２５ａ）（２４ｂ、２５ｂ）と接触する座面（３４１、３５１）（１０３、１１３）（３０４）を備え、
‐ 前記スプライス（３）（３０）（３００）の前記フランジ（３４、３５）（１０２、１１２）（３０３）上のみに配置される作業締結具（７）によって、前記外板（１２ａ、１２ｂ）に、および前記部材（２ａ、２ｂ）に固定され、
さらに、各補剛材部材（２ａ、２ｂ）は、オメガ形状と称される補剛材横断面を規定する前記２枚の腹板（２２ａ、２３ａ）（２２ｂ、２３ｂ）間の上部（２１ａ）（２１ｂ）を備える、
ことを特徴とする、航空機胴体（１）。 - 前記補剛材の全圧力-圧縮応力が、前記部材（２ａ、２ｂ）のフランジ（２４ａ、２５ａ、２４ｂ、２５ｂ）から前記スプライス（３）（３０）（３００）のフランジ（３４、３５）（１０２、１１２）（３０３）まで伝達されるように、重複部分の各長さＤａ、Ｄｂは、作業締結具（７）が重複部分の前記長さ上に配置可能にするように決定されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機胴体。
- 前記スプライス（３）（３０）（３００）のフランジ（３４、３５）（１０２、１１２）（３０３）の座面（３４１、３５１）（１０３、１１３）（３０４）は、重複部分Ｄａ、Ｄｂの長さ上の前記座面ほぼ全体にわたる前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）のフランジ（２４ａ、２５ａ、２４ｂ、２５ｂ）と接触することを特徴とする、請求項１または２に記載の航空機胴体。
- 前記座面（３４１、３５１）（１０３、１１３）（３０４）は、前記外板の形状および前記部材の形状を考慮して、前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）および前記外板（１２ａ、１２ｂ）と接触して形成されることを特徴とする、請求項３に記載の航空機胴体。
- 前記スプライス（３）が、オメガ形状の横断面を規定する上部（３１）、２枚の腹板（３２、３３）及び２つのフランジ（３４、３５）を備え、前記横断面の内部寸法は、前記スプライスの前記フランジが前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）の前記フランジと接触することを確実にすると共に、重ねられた前記スプライス（３）を前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）に固定可能にするよう決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の航空機胴体。
- 前記スプライス（３０）が、それぞれが腹板（１０１、１１１）とフランジ（１０２）（１１２）を具備する２つの側面部（１０、１１）を備え、
前記２つの側面部は、前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）の前記腹板（２２ａ、２３ａ）（２２ｂ、２３ｂ）の各面に配置され、且つ中央部（９）によって連結され、前記中央部（９）は、前記補剛材部材の端部（２７ａ、２７ｂ）間の前記スプライス（３０）上に長手方向に配置され、更に前記スプライス（３０）が適所に設置される場合に前記２つの側面部を互いの相対位置に保持することが可能である、
ことを特徴とする請求項１〜４の１項に記載の航空機胴体。 - 前記中央部（９）は、前記垂直部分（１０、１１）の前記フランジ（１０２、１１２）の前記座面（１０３、１１３）と同一線上に、作業締結具（７）によって前記外板（１２ａ、１２ｂ）に固定される座面（９３）を備えることを特徴とする請求項６に記載の航空機胴体。
- 前記中央部（９）は、前記スプライス（３０）の安定性を増すために少なくとも一つのリブ（９１）を備え、前記リブは、前記スプライス（３０）の実質的に横断面にあり、前記側面部（１０、１１）の前記腹板（１０１、１１１）に固定される、
ことを特徴とする、請求項６または７に記載の航空機胴体。 - 前記側面部（１０、１１）は、前記スプライス（３０）の前記フランジ（１０２、１１２）の反対側の腹板（１０１、１１１）の端部に、フランジ付縁部（１０４、１１４）を備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の航空機胴体。
- 前記スプライス（３００）は、２つの独立した側面部を備え、
その第１部分は、前記補剛材部材（２ａ、２ｂ）の前記腹板（２２ａ、２３ａ）（２２ｂ、２３ｂ）の一方の側に配置され、
その第２部分は、前記腹板（２２ａ、２３ａ）（２２ｂ、２３ｂ）の他方の側に配置される、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の航空機胴体。
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