JP2019163803A - 複合材組立体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る複合材組立体100は、例えば航空機の胴体や翼を形成する板材である。図1に示すように、複合材組立体100は、第一複合材1と、第二複合材2と、これらを接続するファスナ3と、を備えている。
このときの第一面取り部51C、及び第二面取り部52Cは断面視における曲線のR形状は、ボルト6の軸部61の外径寸法と第一孔51、及び第二孔52の内径寸法によって決まるボルト6の軸部61の可動角度、及びボルト6に作用するせん断力によるボルト6の弾性変形を考慮して設定されてもよい。
このとき、ボルトの弾性変形に追従するように、第一面取り部51C、及び第二面取り部52CのR形状が設定されれば、第一面取り部51C、及び第二面取り部52Cと、ボルト6との接触面圧をより均一に分散できる。このため、第一面取り部51C、及び第二面取り部52Cと、ボルト6との間での片当たりによる応力集中を回避できる。
続いて、本発明の第二実施形態について、図6を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態に係る複合材組立体200では、第一孔51の両端にそれぞれ第一面取り部51Cが形成され、第二孔52の両端にそれぞれ第二面取り部52Cが形成されている。加えて、各第一面取り部51Cとボルト外周面6Aとの間にはそれぞれ第一リング8,8´が取り付けられ、各第二面取り部52Cとボルト外周面6Aとの間にはそれぞれ第二リング9,9´が取り付けられている。
次に、本発明の第三実施形態について、図7を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態に係る複合材組立体300では、第一孔51の他方側の端縁のみに第一面取り部51Cが形成され、第二孔52の一方側の端縁のみに第二面取り部52Cが形成されている。第一面取り部51Cとボルト外周面6Aとの間には第一リング8が取り付けられ、第二面取り部52Cとボルト外周面6Aとの間には第二リング9が取り付けられている。さらに、本実施形態では、第一リング8は第一ワッシャW1と一体に形成されている。第二リング9は第二ワッシャW2と一体に形成されている。具体的には、第一リング8は、厚さ方向における第一ワッシャW1の一方側の面に一体に設けられている。第二リング9は、厚さ方向における第二ワッシャW2の他方側の面に一体に設けられている。
200 複合材組立体
300 複合材組立体
1 第一複合材
2 第二複合材
3 ファスナ
4 当接面
6 ボルト
7 ナット
8 第一リング
8´ 第一リング
9 第二リング
9´ 第二リング
51 第一孔
52 第二孔
61 軸部
62 頭部
1A 第一表面
2A 第二表面
51A 第一内周面
51C 第一面取り部
52A 第二内周面
52C 第二面取り部
6A ボルト外周面
8A 第一リング外周面
8A´ 第一リング外周面
8B 第一リング内周面
8B´ 第一リング内周面
9A 第二リング外周面
9A´ 第二リング外周面
9B 第二リング内周面
9B´ 第二リング内周面
G1 隙間
G2 隙間
W1 第一ワッシャ
W2 第二ワッシャ
Claims (7)
- 第一孔が形成された第一複合材と、
第二孔が形成された第二複合材と、
前記第一孔、及び前記第二孔に挿通されることで前記第一複合材と前記第二複合材とを接続するファスナと、
を備える複合材組立体であって、
前記第一孔の両端のうち少なくとも一方には、面取りされた第一面取り部が形成され、
前記第二孔の両端のうち少なくとも一方には、面取りされた第二面取り部が形成されている複合材組立体。 - 前記第一面取り部が、前記第一孔の両端のうち、前記第二複合材側の端縁のみに形成され、
前記第二面取り部が、前記第二孔の両端のうち、前記第一複合材側の端縁のみに形成されている請求項1に記載の複合材組立体。 - 前記第一面取り部が、前記第一孔の両端に形成され、
前記第二面取り部が、前記第二孔の両端に形成されている請求項1に記載の複合材組立体。 - 前記第一面取り部が、前記第一孔の両端のうち、前記第二複合材とは反対側の端縁のみに形成され、
前記第二面取り部が、前記第二孔の両端のうち、前記第一複合材とは反対側の端縁のみに形成されている請求項1に記載の複合材組立体。 - 前記ファスナと、前記第一面取り部との間に形成された隙間を充填する第一リングと、
前記ファスナと、前記第二面取り部との間に形成された隙間を充填する第二リングと、
をさらに備え、
前記第一リング、及び前記第二リングは、前記第一複合材、及び前記第二複合材よりも弾性率の高い材料で形成されている請求項1から4のいずれか一項に記載の複合材組立体。 - 前記ファスナと、前記第一面取り部との間に形成された隙間を充填する第一リングと、
前記ファスナと、前記第二面取り部との間に形成された隙間を充填する第二リングと、
をさらに備え、
前記第一リング、及び前記第二リングは、前記第一複合材、及び前記第二複合材よりも弾性率の高い材料で形成されており、
前記ファスナは、
前記第一孔、及び前記第二孔に挿通されるボルトと、
該ボルトの先端に取り付けられたナットと、
前記ボルトの頭部と前記第一複合材との間に介在する第一ワッシャと、
前記ナットと前記第二複合材との間に介在する第二ワッシャと、を有し、
前記第一リングは、前記第一ワッシャと一体に形成され、
前記第二リングは、前記第二ワッシャと一体に形成されている請求項1、2、4のいずれか一項に記載の複合材組立体。 - 前記第一面取り部は、前記第一孔の内周面から前記第一複合材の表面に向かうに従って次第に湾曲する曲面形状をなし、
前記第二面取り部は、前記第二孔の内周面から前記第二複合材の表面に向かうに従って次第に湾曲する曲面形状をなしている請求項1から6のいずれか一項に記載の複合材組立体。
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