JP2012127387A - ボルト継手構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに結合される被結合板材12a、12bの接合部14を複数の結合ボルト16a〜dで結合する。結合ボルト16a〜dは引張荷重Fの付加方向に配置されている。被結合板材12a、12bの接合部14は、弾性率が異なる4つの領域T1〜T4で構成されている。領域T1〜T4の弾性率は、弾性率E1(領域T1)>弾性率E2(領域T2)>弾性率E3(領域T3)>弾性率E4(領域T4)の関係にある。端側ボルト36a、36dほど低弾性領域T1、T4に配置したので、各結合ボルトの分担荷重を平均化できる。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、こうしたボルト継手を航空機の翼パネル等の結合に用いることが開示されている。
ボルト継手構造100では、中央側に配置された結合ボルト104b及び104cと、端側に配置された結合ボルト104a及び104dとでは、結合部に付加される荷重を結合部に伝達する被結合板材の微小なたわみ量の違いにより、一般的に、端側ボルトのほうが分担荷重が大きくなる。この状態を図3の荷重線Aで示す。
本発明の第1実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るボルト継手構造10を模式的に示す図である。図1のボルト継手構造10において、互いに結合される被結合板材12a及び12bは複合材料で構成されている。被結合板材12a、12bの結合部14は、夫々被結合部材の内側から端側に向かって、弾性率が異なる4つの領域T1〜T4で構成されている。これら領域の弾性率は、弾性率E1(領域T1)>弾性率E2(領域T2)>弾性率E3(領域T3)>弾性率E4(領域T4)の関係にある。
被結合板材12a又は12bは、夫々、繊維と母材からなる複数の薄膜シートを別々に形成した後、これら薄膜シートを互いに貼り合わせて製造してもよく、あるいは貼り合わせ工程をなくし、始めから被結合板材の厚さをもつ板状体で製造してもよい。
次に、本発明の第2実施形態を図4及び図5により説明する。本実施形態のボルト継手構造20は、結合部24に補強板28を用いている。被結合板材22a及び22bは複合材料であるが、この複合材料は、前記第1実施形態のように荷重付加方向に沿って弾性率を変えたものではない。2枚の補強板28が、夫々被結合板材22aと各結合ボルト26a〜dとの間、及び被結合板材22a、22bと各結合ボルト間に介在されている。
本発明の第3実施形態を図6により説明する。本実施形態のボルト継手構造30は、結合部34に設けられる4個の結合ボルト36a〜dのうち、端側ボルト36a及び36dのネジ部37と、被結合板材32a、32bとの間に、スリーブ38を介装したものである。本実施形態の被結合板材32a、32bは、前記第2実施形態と同様に、弾性率を変えない複合材料を用いている。
12a、12b、22a、22b、32a、32b、102a、102b、112a、112b 被結合板材
14,24,34,104,114 結合部
16a〜d、26a〜d、36a〜d、106a〜d、116a〜d 結合ボルト
28 補強板
37 ネジ部
38 スリーブ
A、B 荷重線
C 炭素繊維
G ガラス繊維
T1、T2、T3、T4 領域
E1、E2,E3,E4 弾性率
Claims (5)
- 被結合部材の結合部に、荷重付加方向に沿って複数の結合ボルトを列状に配置し該結合部を結合してなるボルト継手構造において、
前記結合部の材質又は該結合部に付加される荷重を前記結合ボルトに伝達する伝達部材の材質を、被結合部材の端側に配置された結合ボルトほど弾性率が小さい材質で構成し、各結合ボルトに付加される分担荷重を平均化させるように構成したことを特徴とするボルト継手構造。 - 前記被結合部材が複合材料であり、結合部の母材中に含まれる強化繊維の種類又は含有量を荷重付加方向に沿って変え、該結合部の弾性率を荷重付加方向に沿って変化させるように構成したことを特徴とする請求項1に記載のボルト継手構造。
- 前記伝達部材が、結合部の被結合部材と前記結合ボルトとの間に介在された補強板であることを特徴とする請求項1又は2に記載のボルト継手構造。
- 前記伝達部材が被結合部材の結合部と前記結合ボルトとの間に介在されたスリーブであり、被結合部材の端側に配置された結合ボルトに、被結合部材より弾性率が小さいスリーブを装着してなることを特徴とする請求項1又は2に記載のボルト継手構造。
- 前記伝達部材が被結合部材の結合部と前記結合ボルトとの間に介在されたスリーブであり、被結合部材の端側に配置された結合ボルトほど弾性率が小さいスリーブを装着してなることを特徴とする請求項1又は2に記載のボルト継手構造。
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