JP6523660B2 - アセンブリの部品の固定用要素 - Google Patents

Description

本発明は、アセンブリ部品の固定用要素に関する。
本発明は同様に、本発明に係る固定用要素により互いに固定された少なくとも２つの部品を含むアセンブリ、ならびにこのようなアセンブリを含む航空機にも関する。

本発明は、一般に、特に航空機用のアセンブリの部品の固定の分野に適用される。
このようなアセンブリは、落雷に関連する危険に対して保護されなければならない。
固定用要素は、干渉によって、そして一般的には穏やかな干渉によりアセンブリの部品内に取付けられる。
この固定用要素は、１つの筒形柱身とネジ切りされたまたはされていない１つの端部とで形成されたロッドを含み、端部は、取付けに際して例えばナットまたは嵌合用リングと協働する。
穏やかな干渉による取付けの際に、円筒型シャフトは、アセンブリの部品内に設けられ固定用要素を収容することを目的とする中ぐりよりもかなり大きい直径を呈する。

アセンブリの部品内へのこのような固定用要素の取付けは、固定用要素とアセンブリの部品との間の優れた電気伝導度を保証できなくてはならない。
詳細には、この電気伝導度は、特に固定用要素が例えば航空機の翼のレベルで燃料ゾーンに近接して配置される航空機アセンブリを目的としている場合には、落雷に関連する危険性に対して適合性を有する充分なものでなければならない。

使用される固定用要素の電気伝導度が不充分である場合、ナットまたは嵌合用リングと協働する端部の側にある固定用要素の部分を覆う保護キャップを使用することによって、雷に対する固定の安全性を高める必要がある。
このような保護キャップ（ｎｕｐ ｃａｐとも呼称される）は、特許文献１においても記述されている。
保護キャップの使用には、補足的部品の製造および取付けが必要となり、これにより固定用要素の設置時間ならびにこの固定用要素に付随する重量が増大し、これは航空機向けの利用分野において特に重大なことである。

同様に、陽極酸化によりロッドに表面処理を施すことによって優れた電気伝導度を得る固定用要素も公知である。
しかしながら、この表面処理は、組立てるべき部品の中ぐりの中へ固定用要素を干渉により取付けるために必要とされる設置応力を増大させる。
こうして、その表面の陽極酸化により優れた電気伝導度が得られる固定用要素は、穏やかな干渉により設置するのが困難である。

国際公開第２０１２／１１８８５５号（ＷＯ２０１２／１１８８５５）

本発明は、前述の欠点の少なくとも１つを解決することを目的としている。

このため本発明は、１つの円筒型シャフトおよび１つの端部で形成されたロッドを含み、ロッドが陽極酸化により少なくとも部分的に表面処理された金属部品である、アセンブリの部品の固定用要素に関する。
本発明によると、ロッドは円筒型シャフトの少なくとも一部分上で潤滑用コーティングで被覆されている。

固定用要素のロッド上で、潤滑用コーティングと陽極酸化処理表面の一部分とを組合わせることにより、固定用要素を干渉により取付けて、優れた電気伝導度ならびにアセンブリの部品との優れた電気的連続性を得ることが可能である。
このような固定用要素は、落雷に関連する危険性に対して固定用要素を保護するために保護キャップを使用することを必要としない。

単独でまたは組合せた形で取上げることのできる、本発明の異なる特徴および実施形態によると、
− 円筒型シャフトは、前記円筒型シャフトの長さ内に延在し陽極酸化により表面処理された少なくとも１つの第１のバンドと、前記円筒型シャフトの長さ内に延在し前記潤滑用コーティングで被覆されている少なくとも１つの第２のバンドとを含む；
− 円筒型シャフトは、陽極酸化により表面処理された複数の第１のバンドと、潤滑用コーティングで被覆された複数の第２のバンドとを含み、前記第１および第２のバンドは前記円筒型シャフトの周囲に分布した角度セクタ上に延在している；
− 前記第１および第２のバンドは、円筒型シャフトの周囲に均等に分布している；
− 円筒型シャフト（１２）は、それぞれ４５°の３つの角度セクタ上に延在し、陽極酸化（Ｏ）によって表面処理された３つの第１のバンドを含み、これらの第１のバンドは、７５°の角度セクタ上に延在する前記潤滑用コーティング（Ｒ）で被覆された１つの第２のバンドと対になって分離されている；
− 円筒型シャフトは、９０°〜１５０°の２つの角度セクタ上にそれぞれ延在し、陽極酸化表面処理された２つの第１のバンドと、３０°〜９０°の２つの角度セクタ上にそれぞれ延在する潤滑用コーティングで被覆された２つの第２のバンドとを含む；
− ロッドはチタン製である；
− ロッドは、硫酸陽極酸化により、少なくとも部分的に表面処理されている；
− 前記潤滑用コーティングは、フェノール樹脂系コーティングである；

第２の態様によると、本発明は、干渉により取付けられた本発明に係る固定用要素によって互いに固定された少なくとも２つの部品を含むアセンブリにも関する。
本発明は同様に、このようなアセンブリを少なくとも１つ含む航空機にも関する。
これらのアセンブリおよび航空機は、固定用要素に関連して先に記述したものと類似の特徴および利点を示す。

本発明の他の特徴および利点は、さらに以下の説明の中で明らかになる。
添付図面は、限定的な意味なく提供されるものである。

本発明の第１の実施形態に係る固定用要素の概略的縦断面図である。 図１ＡのラインＢＢに沿った概略的縦断面図である。 図１ＡのラインＣＣに沿った概略的横断面図である。 代替的実施形態に係る固定用要素の概略的横断面である。 代替的実施形態に係る固定用要素の概略的横断面である。 本発明の第２の実施形態に係る固定用要素の概略的縦断面図である。 図４ＡのラインＢＢに沿った概略的縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る固定用要素の概略的縦断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る固定用要素の概略的縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る固定用要素を用いて固定された２つの部品のアセンブリを部分的に示す。

ここで図１〜６を参照しながら、アセンブリの部品の固定用要素の異なる実施形態について説明する。
ここで各図には固定用要素の異なるコーティングまたは表面処理層が示されており、層の厚みは、唯一本発明の理解および例示の必要性から、固定用要素の寸法に比べて大幅に誇張されているということを指摘しておきたい。

最初に、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃを参照しながら、アセンブリの部品の固定用要素の第１の実施形態について記述する。
固定用要素１０は、１つの円筒型シャフト１２と１つの端部１３とで形成されたロッド１１を含んでいる。ここでは、非限定的に、ロッド１１の端部１３は、ナット（図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃには図示せず）と協働するように適応されたネジ切りされた端部である。

ロッド１１は、ロッド１１のネジ切りされた端部１３と反対側の端部に位置する頭部１４も同様に備えている。
円筒型シャフト１２は、ネジ切りされた端部１３の直径よりもかなり大きい直径を有し、そのため、ロッド１１は、円筒型シャフト１２と端部１３の間に連結用の円錐台形部分１５を有する。

固定用要素１０は、金属部品であり、例えばチタンで製造され得る。
当然のことながら、他の金属材料、例えばＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）タイプのニッケル合金を使用することもできる。
チタンの使用は、その伝導率および耐食性特性のため、とりわけ優先される。

この実施形態において、ロッド１１の頭部１４および端部１３は、潤滑用コーティングＲで被覆されている。
円筒型シャフト１２は、潤滑用コーティングＲで被覆された部分と、陽極酸化Ｏまたはそれに類似するものによって表面処理された部分とを有する。

図１Ｃを見れば充分理解できるように、この実施形態において、円筒型シャフト１２は、陽極酸化Ｏによって表面処理された２つのバンドと潤滑用コーティングＲで被覆された２つのバンドを含んでいる。
これらのバンドは、ここでは、円筒型シャフト１２の長さ内に、すなわち、図１Ａおよび１Ｂで図示されているように、固定用要素１０の長手方向Ｘに沿って延在している。

陽極酸化Ｏにより表面処理されたバンドおよび潤滑用コーティングＲで被覆されたバンドは、円筒型シャフト１２の周囲で角度セクタ上に延在している。
図１Ｃに図示された実施形態において、陽極酸化Ｏにより表面処理されたバンドおよび潤滑用コーティングＲで被覆されたバンドは、円筒型シャフト１２の周囲に均等に分布している。
こうして、陽極酸化Ｏにより表面処理された２つのバンドは、それぞれ９０°で２つの角度セクタ上に延在しており、潤滑用コーティングＲで被覆された２つのバンドは９０°の２つの角度セクタ上にそれぞれ延在している。

非限定的な例として、ロッド１１の陽極酸化による処理は、硫酸陽極酸化（ＳＡＯ（英）、ＯＡＳ（仏））による処理である。
陽極酸化による処理により、ロッド１１、とりわけ固定用要素の円筒型シャフト１２において優れた電気伝導度が得られる。
金属ロッドの陽極酸化による表面処理は公知であり、ここで詳述する必要はない。
ただし、ここでロッド１１の円筒型シャフト１２の表面の一部分のみを陽極酸化により表面処理する場合、処理プロセスの実施には、陽極酸化処理を行わない固定用要素の部分上にカバーまたはマスクを使用する必要がある。陽極酸化による表面処理の厚みは、約０．５μｍに等しい。

潤滑用コーティングＲは、非限定的例として、フェノール樹脂系のコーティングである。
これは例えば、防食顔料および／または潤滑顔料を取込んだフェノール樹脂系コーティングで構成されていてよい。
このようなコーティングは特に、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）ブランドの下で、例えばＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣという呼称で市販されている。
固定用要素１０の一部分、特にロッド１１の一部分のみを潤滑用コーティングＲで被覆する場合には、この潤滑用コーティングは例えば、潤滑用コーティングＲで被覆されないロッド１１の部分に適用される保護カバーまたはマスクを使用して、スパッタリングまたは浸漬により塗布される。
ロッド１１上のこの潤滑用コーティングＲの厚みは、ほぼ５μｍに等しい。

この実施例において、特に図１Ｃで図示されている通り、円筒型シャフト１２は、その外部表面の５０％に陽極酸化Ｏによる処理を有しているということが指摘される。
当然のことながら、円筒型シャフト１２が陽極酸化Ｏにより表面処理された１つのバンドと潤滑用コーティングＲで被覆された１つのバンドを有する場合、円筒型シャフト１２のまわりの長手方向バンドの配置は、先に記述した実施例に限定されない。
詳細には、円筒型シャフト１２は、陽極酸化Ｏにより表面処理された１つのバンドと潤滑用コーティングＲで被覆された１つのバンドしか含まなくてもよく、こうしてこれらのバンドは１８０°の１つの角度セクタ上に延在する。

一方、円筒型シャフト１２が陽極酸化Ｏにより表面処理された２つのバンドと潤滑用コーティングＲで被覆された２つのバンドを含む一実施形態において、これらのバンドは、９０°の同一の複数の角度セクタ上に延在していなくてもよい。
例えば、潤滑用コーティングＲで被覆された２つのバンドは、３０°〜９０°の複数の角度セクタ上にそれぞれ延在し、陽極酸化Ｏにより表面処理された２つのバンドはそれぞれ複数の９０°〜１５０°の角度セクタ上に延在していてよい。
このような配置により、アセンブリ内での固定用要素１０の取付けの際に、優れた電気伝導度を確保することができる。

代替的には、潤滑用コーティングＲで被覆された２つのバンドは、それぞれ９０〜１５０°の角度セクタ上に延在し、陽極酸化Ｏにより表面処理された２つのバンドはそれぞれ３０〜９０°の複数の角度セクタ上に延在してよい。
このような配置はこのとき、固定用要素１０の穏やかな干渉による取付けに有利に作用し得る。

一方、陽極酸化Ｏにより処理されるバンドの数および潤滑用コーティングＲで被覆されるバンドの数は、２つに限定されず、それを上回るもの、特に３つまたは４つであり得る。
図２、図３には、変形実施形態が図示されている。
図２において、円筒型シャフト１２は、それぞれ４５°の角度セクタ上に延在する陽極酸化Ｏにより処理された３つのバンドを含み、これらのバンドは、それぞれ７５°の複数の角度セクタ上にそれぞれ延在する潤滑用コーティングＲで被覆された複数のバンドと対になって分離されている。

図３に図示されている別の実施形態において、円筒型シャフト１２は同様に、陽極酸化Ｏにより表面処理された３つのバンドおよび潤滑用コーティングＲで被覆された３つのバンドを含んでいる。この実施形態においては、長手方向バンドは、円筒型シャフト１２の周囲に均等に分布し、それぞれ６０°の複数の角度セクタ上に延在する。
当然のことながら、これらの実施例は固定用要素１０の円筒型シャフト１２の周囲における角度セクタの寸法および分布に関して限定的なものでは全くない。

ここで、図４Ａおよび４Ｂを参照しながら、本発明の第２の実施形態について記述する。
固定用要素１０は、同じ参照番号の付与された図１Ａおよび１Ｂを参照して先に記述された部分と類似の部分を有している。
この第２の実施形態において、固定用要素１０のロッド１１の端部１３および頭部１４は陽極酸化Ｏにより表面処理される。
円筒型シャフト１２は、陽極酸化Ｏにより表面処理された部分と潤滑用コーティングＲで被覆された部分とを含む。

固定用要素の表面処理は、硫酸陽極酸化（ＳＡＯ（英）、ＯＡＳ（仏））による処理であってよい。
潤滑用コーティングは、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）製のコーティングであってよい。
陽極酸化Ｏにより処理された円筒型シャフト１２の部分および潤滑用コーティングＲで被覆された円筒型シャフト１２の部分の長手方向バンドの配置は、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２および３を参照して先に記述したものと類似であってよい。

最後に、図５、図６では、潤滑用コーティングＲが円筒型シャフト１２の環状部分上に塗布されている固定用要素１０の他の実施形態が図示されている。
図５、図６で図示されている実施形態において、固定用要素１０は、全体が陽極酸化Ｏにより表面処理された１つのロッド１１と１つの頭部１４とを含んでいる。
このとき、ロッド１１は、円筒型シャフト１２の少なくとも一部分の上で潤滑用コーティングＲで被覆されている。

図５に描かれている実施例において、潤滑用コーティングＲは、円筒型シャフト１２の一部分、ロッド１１の連結ゾーン１５および端部１３の上に同時に塗布される。
しかしながら、アセンブリの部分との充分な電気的連続性を確保するために、円筒型シャフト１２の充分な部分が陽極酸化Ｏによる処理を表面上に有することを想定する必要がある。

図６に描かれた一変形実施形態によると、潤滑用コーティングＲは、固定用要素１０のロッド１１上で複数の環状バンドに沿って塗布される。
全く非限定的に、図６では、固定用要素１０は、連結ゾーン１５に隣接する円筒型シャフト１２の端部に配置されているものと、円筒型シャフト１２の長手方向Ｘに沿って円筒型シャフト１２の半分の長さのところに配置されたものという、潤滑用コーティングＲの２つの環状部分を含んでいる。

当然のことながら、環状部分の数および固定用要素１０の長手方向Ｘに沿ったそれらの相対的配置は、可変的であってよい。
固定用要素の表面処理は、硫酸陽極酸化による処理であってよい。
潤滑用コーティングは、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）製のコーティングであってよい。

異なる実施形態にしたがってこのように記述した固定用要素１０は、アセンブリ内で図７に図示されている通りの少なくとも２つの部品Ｐ１、Ｐ２を互いに固定することを可能にしている。
２つの部品Ｐ１、Ｐ２のこのアセンブリは、航空機の接合パネルに対応し得る。
アセンブリを構成する積層部品は、好ましくは、繊維と樹脂の混合物から製造された複合材料でできている。
一実施例では、複合材料は、炭素繊維強化アルミニウムマトリクスから製造されてよい。

固定用要素１０の端部１３がネジ切りされている場合、固定用要素１０は公知の方法で、ネジ切りされた端部１３上に取付けられたナット２０と協働する。
ナット２０は、アセンブリの部品Ｐ１、Ｐ２のうちの一方、ここではアセンブリの最後の部品Ｐ２と接触する。
当然のことながら、他の実施形態において、ロッド１１の端部１３がネジ切りされていない場合、固定用要素１０は、嵌合せん断固定を用いてクランプの原理にしたがって取付けられる。

固定用要素の干渉による取付けの際には、潤滑用コーティングＲで被覆された円筒型シャフト１２の部分は、摺動、ひいてはアセンブリの部品Ｐ１、Ｐ２内に専用に設けられた中ぐりの中への固定用要素の穏やかな干渉による取付けに有利に作用することができる。

一方、陽極酸化により処理された表面部分は、固定用要素１０と部品Ｐ１、Ｐ２の間電気的連続性を確保し、こうして、特に固定用要素１０の頭部１４のレベルでの落雷に関連する現象に対するアセンブリの保護を保証する。
固定用要素１０とアセンブリの部品Ｐ１、Ｐ２との間に優れた電気伝導度を得るためには、ここでは部品Ｐ２であるアセンブリの最後の部品の中に収納されたロッド１１の部分上で潤滑用コーティングＲが占有する面積が、最後の部品Ｐ２の中に作製された中ぐりの内部面積の５０％を超えないことが望ましい。

こうして、潤滑用コーティングＲが固定用要素１０のロッド１１上で環状に配置されている場合、固定用要素１０の長手方向Ｘに沿った潤滑用コーティングＲの幅は、同様に固定用要素１０の長手方向Ｘに沿って測定されたアセンブリの最後の部品Ｐ２の厚みの半分以下である。
潤滑用コーティングＲが固定用要素１０の円筒型シャフト１２の長さ内に１つ以上のバンドに沿って延在している場合、潤滑用コーティングＲのバンドの累積的面積は、円筒型シャフト１２の環状部分の５０％以下である。

当然のことながら、本発明は、前述の実施例に限定されるものではない。

Claims (9)

1. アセンブリの部品（Ｐ１、Ｐ２）の固定用要素であって、
   １つの円筒型シャフト（１２）および１つの端部（１３）で形成されたロッド（１１）を含み、
   ロッド（１１）が、陽極酸化（Ｏ）により少なくとも部分的に表面処理された金属部品であり、かつ、円筒型シャフト（１２）の少なくとも一部分上で潤滑用コーティング（Ｒ）で被覆されている、ものにおいて、
   円筒型シャフト（１２）が、
   前記円筒型シャフト（１２）の長さ内に延在し陽極酸化（Ｏ）により表面処理された第１のバンドと、
   前記円筒型シャフト（１２）の長さ内に延在し前記潤滑用コーティング（Ｒ）で被覆された第２のバンドと、
   を含み、
   前記第１のバンドの数が３つであり、前記第２のバンドの数が３つである、
   ことを特徴とする固定用要素。
2. 前記第１および第２のバンドが前記円筒型シャフト（１２）の周囲に分布する角度セクタ上に延在している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定用要素。
3. 前記第１および第２のバンドが円筒型シャフト（１２）の周囲に均等に分布している、ことを特徴とする請求項１または２に記載の固定用要素。
4. 陽極酸化（Ｏ）によって表面処理された前記３つの第１のバンドが、それぞれ４５°の３つの角度セクタ上に延在し、
   これらの第１のバンドが、７５°の角度セクタ上に延在する前記潤滑用コーティング（Ｒ）で被覆された第２のバンドと対になって分離されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の固定用要素。
5. 陽極酸化（Ｏ）により表面処理された前記３つの第１のバンドと、
   潤滑用コーティング（Ｒ）で被覆された前記３つの第２のバンドとが、６０°の角度セクタ上にそれぞれ延在する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の固定用要素。
6. ロッド（１１）が、硫酸陽極酸化により、少なくとも部分的に表面処理されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定用要素。
7. 前記潤滑用コーティング（Ｒ）がフェノール樹脂系コーティングである、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の固定用要素。
8. 干渉により取付けられた固定用要素（１０）によって互いに固定された少なくとも２つの部品（Ｐ１、Ｐ２）を含むアセンブリであって、
   前記固定用要素（１０）が請求項１〜７のいずれか一項に記載のものである、ことを特徴とするアセンブリ。
9. 請求項８に記載のアセンブリを少なくとも１つ含む、ことを特徴とする航空機。

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