JP6759118B2 - 圧力隔壁装置 - Google Patents

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Description

本特許出願は、広くは、航空機に関し、特に、圧力隔壁装置に関する。
民間航空機は、胴体の客室内の圧力を望ましい範囲内に維持する。民間航空機の胴体は、通常、個別に組み立てられその後に結合され又は取り付けられて客室を形成する、胴体部分又はセクションを含む。後方圧力隔壁と前方圧力隔壁が設置されて、内部圧縮領域(例えば、客室、操縦室など)と外部非圧縮領域との間の障壁を形成する。
例示的な隔壁装置は、フレームと、フレームの長手方向軸に対して半径方向に間隔を置いて配置された複数のビームとを含む。複数のビームのうちのビームは、第1の端部と第2の端部を有する。ビーム端部アセンブリは、ビームの第2の端部と胴体のストリンガとを連結させる。ビーム端部アセンブリは、フレーム又はストリンガのうちの少なくとも一方に対してビームの第2の端部が移動することを可能にする。
別の一実施例では、例示的な航空機が、胴体の長さに沿って位置合わせされたストリンガと胴体に連結された隔壁とを有する胴体を含む。隔壁は、ウェブとビームを有する。ビームは、ウェブの長手方向軸に対して半径方向に間隔を置いて配置されている。各ビームは、第1の端部と反対側の第2の端部とを含む。第1の端部は、ウェブの中心に隣接して半径方向内向きである。第2の端部は、ウェブの外周に隣接して半径方向外向きである。それぞれのビーム端部アセンブリが、各ビームの第2の端部とストリンガのうちのそれぞれの1つとを旋回可能に連結させる。ビーム端部アセンブリは、ビームとストリンガとの間のインターフェースにおけるモーメント荷重を除去するように構成されている。
別の一実施例の隔壁装置は、第1の端部と第1の端部の反対側の第2の端部とを含む。第1の端部は、ハブに連結されている。第2の端部は、フレームに対して半径方向外向きである。第1のフィッティングが、ビームの第2の端部に連結されている。第2のフィッティングは、第1の部分と第2の部分を有する。第1の部分は、フレームに連結されており、第2の部分は、胴体のストリンガに連結されている。リンケージアセンブリが、第1のフィッティング又は第2のフィッティングのうちの少なくとも一方と旋回可能に連結されている。
本開示の教示に従って製造された例示的な圧力隔壁装置を有する、例示的な航空機を描いている。 図1の例示的な航空機の胴体部分の部分図である。 図1〜図2の例示的な圧力隔壁装置の斜視図である。 図1〜図3の例示的な圧力隔壁装置の部分斜視図である。 図1〜図4の例示的な圧力隔壁装置の部分拡大図である。 図1〜図5の例示的な圧力隔壁装置の別の部分拡大図である。
図面及び添付の記載の全体を通して、可能な箇所にはすべて、同じ部分又は類似の部分を指すために同じ参照番号が使用される。本説明において使用される際に、任意の部分(例えば、層、フィルム、領域、又はプレート)が、任意のやり方で、別の部分の上に位置決めされる(例えば、上に配置される、上に位置される、上に設置される、上に形成されるなど)という表現は、言及される部分がもう一方の部分と接触している、又は、言及される部分が、もう一方との間に1以上の中間部分を伴ってもう一方の部分の上部にある、のいずれをも意味する。任意の部分が別の部分と直接的に接触しているという表現は、当該2つの部分の間に中間部分がないことを意味する。本明細書で使用される際に、「実質的に」及び「近似的に」は、問題にされている数値と約10%(例えば、10度)の範囲内で異なっていることを意味する。例えば、「実質的に垂直」は、90度プラス又はマイナス10%を意味する。例えば、「近似的に90度」は、90度プラス又はマイナス10%(例えば、約81度と99度との間)を意味する。ある実施例では、「実質的に平行」が、0度プラス又はマイナス10度を意味する。
民間航空機は、胴体の圧縮された客室を形成するために圧力隔壁を採用する。更に、圧力隔壁は、胴体の取り囲んでいる構造物、例えば、ストリンガ、胴体の外板、及び/又は他のフレーム部材に、荷重(例えば、力)を伝達し、及び/又はそれらから荷重を取り除く。ある既知の圧力隔壁は、胴体の後方端部に向かってアーチ状になっている、ドーム形状を有する。ドーム形状は、圧力隔壁の内部応力を低減させる。しかし、ドーム形状は、胴体内で比較的大きな体積を占め、それは、圧力隔壁にとって必要とされる空間を増加させる。
ある圧力隔壁は、隔壁がドーム式圧力隔壁よりもかなり少ない空間を占めることを可能にする、平坦形状を有する。ある平坦圧力隔壁は、円形状を有し、格子パターン(例えば、水平及び垂直方向のビーム格子パターン)で配置されたビームを含む。しかし、そのような既知の平坦隔壁は、通常、圧力隔壁から胴体のストリンガ及び外板へ端部荷重を伝達するために、比較的大きなフィッティング及びリンクアセンブリを使用して、隣接するストリンガの間の胴体に連結される。
格子パターンで形成されたときに、圧力隔壁のビームは、(例えば、圧力差によって胴体が拡大及び収縮する際の)許容誤差及び/又はストリンガへの更なる荷重のために、航空機の胴体のストリンガと直接的に連結されないだろう。したがって、ある平坦隔壁装置に対して、ビームから航空機のストリンガ及び外板へ力荷重を伝達するために、比較的重く及び/又は大きいフィッティングが必要とされ得る。ある隔壁は、格子パターンで提供されるビームの代わりに、半径方向に間隔を置いて配置されたビームを採用し得る。しかし、幾つかのそのような実施例では、半径方向に間隔を置いて配置されたビームの各々が、胴体のそれぞれのストリンガに固定され得る。ビームとストリンガとの間の固定された連結は、航空機のストリンガ及び/又は外板に大きなモーメント荷重(例えば、曲げモーメント)を分配し得る。結果として、各ビームとそれぞれのストリンガとの間の連結又はフィッティングが、比較的大きくなる。そのような連結は、航空機に重量及び複雑さを追加し、それは、航空機の効率を低減させ、増加された燃料消費をもたらし得る。
本明細書で開示される圧力隔壁装置は、製造の複雑さ、構成要素の数、航空機の重量、及び/又はコストをかなり低減させ得る。より具体的には、本明細書で開示される例示的な圧力隔壁装置が、本明細書で開示される例示的な圧力隔壁装置と、航空機、宇宙船、及び/又は任意の他の輸送体(例えば、ボート)の支持構造物(例えば、ストリンガ、後方ストリンガ、フォーマー、フレームなど)との間の、直接的な取り付けを可能にする、ビーム端部アセンブリを採用する。より具体的には、本明細書で開示されるビーム端部アセンブリが、(例えば、航空機の)支持構造物に引張力又は荷重を誘導又は伝達し、ビーム端部アセンブリと胴体との間の回転自由度を可能にすることによって、支持構造物へのモーメント荷重(例えば、曲げモーメント)の伝達を妨げ又は低減させ得る。本明細書で使用される際に、モーメント荷重の伝達の妨げは、モーメント荷重の伝達が全くないこと、及びわずかなモーメント荷重の伝達が存在することを含む。ある実施例において、わずかなモーメント荷重は、その荷重が、本明細書で開示される、ビーム、ビーム端部アセンブリ、及びより一般的には例示的な圧力隔壁装置の設計の態様又は特性(例えば、サイズ、重量、材料の選択など)に影響を与えないことを意味する。言い換えると、本明細書で開示される圧力隔壁装置は、これらのわずかなモーメント荷重を考慮することなしに設計され得る。ある実施例において、モーメント荷重の低減された伝達は、さもなければ、圧力隔壁装置のビームが胴体に固定されていた(すなわち、ビーム端部アセンブリが、ビーム端部アセンブリと胴体との間の任意の回転自由度を許容しない)とすれば、伝達されるであろうモーメント荷重の近似的に15%(十五パーセント)未満のモーメント荷重の伝達を意味する。
上述された既知の圧力隔壁とは異なり、圧力隔壁に連結されている胴体のストリンガ及び/又は外板へのモーメント荷重(例えば、曲げモーメント)の伝達の妨げを容易にするために、本明細書で開示される例示的な圧力隔壁装置のビーム端部アセンブリは、ビーム端部アセンブリと胴体との間の回転自由度を可能にする、リンケージアセンブリ(例えば、リンク及びピン)を提供する。しかし、ビーム端部アセンブリは、隔壁装置から航空機の支持構造物(例えば、ストリンガ及び/又は胴体の外板)へ引張荷重が伝達されることを可能にするために、支持構造物に対するビーム及び/又は隔壁装置の並進運動を妨げ得る。ビーム端部アセンブリ及び/又はリンケージアセンブリは、圧力隔壁装置から航空機のストリンガ及び外板へのモーメント荷重の伝達を妨げ又は低減させるために、リンク及びピン、ブッシング、ベアリング、ボルト及びベアリングアセンブリ、並びに/又は任意の他のファスナ若しくは連結器を含み得る。
ある実施例では、本明細書で開示される圧力隔壁装置が、例示的な圧力隔壁装置の胴体の長手方向軸に対して半径方向に方向付けられたビームを採用する。特に、ビームは、ウェブ及び/又は隔壁装置の主要な荷重経路に沿って半径方向に方向付けられる。このやり方では、ウェブに分配された荷重(例えば、圧力荷重及び/又は非圧力荷重)が、それぞれのビームに対して伝達又は位置合わせされる。ビームの半径方向外向きの各端部は、ビームからストリンガ及び外板へ荷重(例えば、引張、モーメント、せん断荷重)を伝達する、更なる構造物(例えば、フィッティング、アングルなど)を使用して、胴体のそれぞれのストリンガに連結される。
しかし、半径方向に間隔を置いて配置されたビームを有する既知の圧力隔壁とは異なって、本明細書で開示される例示的な圧力隔壁装置のビームの外側端部は、モーメント荷重が胴体のストリンガ及び外板に伝達されないように、(例えば、ビームエンドアセンブリを介して)移動又は回転するように構成されている。更に、本明細書で開示される例示的な圧力隔壁のフィッティングは、上述されたように隣接するストリンガの間ではなく、胴体のストリンガと直接的に取り付けられ得る。このやり方では、隔壁装置のビーム端部アセンブリが、航空機の主要な荷重経路から、それぞれのビームと位置合わせされたストリンガに、直接的に荷重を誘導し得る。それによって、モーメント荷重が、ビームの端部に隣接するそれぞれのストリンガ及び/又は胴体の構造物(例えば、フレーム、外板、フォーマーなど)へ伝達されることが妨げられ又は低減され得る。
図1は、本開示の教示に従って製造された圧力隔壁装置102が実装された航空機100を示している。図1の例示的な航空機100は、航空機100の(例えば、テールに隣接する)後方端部112において胴体104と連結された後方圧力隔壁110と、航空機100の(例えば、ノーズに隣接する)前方端部116において胴体104と連結された前方圧力隔壁114との間に、内部圧力領域108を画定する客室106を有する胴体104を含む。後方圧力隔壁110と前方圧力隔壁114は、内部圧力領域108と外部圧力領域118との間で圧力障壁を形成する。本明細書で開示される圧力隔壁装置102は、後方圧力隔壁110及び/又は前方圧力隔壁114を実装するために使用され得る。
図2は、図1の航空機100の胴体104の胴体部分200の斜視図である。示されている実施例の胴体部分200は、胴体104の断面形状を画定する、複数のフレーム202(例えば、フォーマー)を含む。示されている実施例では、胴体部分200が、胴体部分200の断面に対して垂直な長手方向軸204を規定する。示されている実施例のストリンガ206は、フレーム202の間の胴体部分200の長さにわたり延在する。胴体104の外側外板208は、胴体104のストリンガ206に連結されている。
飛行中に、飛行高度が増加すると大気圧が減少する。ある実施例では、客室与圧が海抜6000から8000フィート(1828.8から2438.4メートル)と等しい圧力であり、大気圧はそれよりも低い圧力である。したがって、巡航中に、圧力隔壁装置102を横断して圧力差が維持されている。内部圧力領域108と外部圧力領域118との間の圧力隔壁102を横断する圧力差の結果として、外部圧力領域118の方向218において、圧力隔壁装置102に圧力荷重が分配される。更に、動作荷重(例えば、持ち上げ荷重、抵抗荷重、エンジン推力荷重など)が、飛行中及び/又は航空機100が地上にあるときに経験され、圧力隔壁装置102に分配され得る。
ストリンガ206及び/又は外板208は、圧力荷重及び/又は動作荷重に抵抗することによって、胴体104に構造上の安定性及び一体性を提供するように配置されている。言い換えると、(例えば、翼及び尾部からの、エンジンなどの個別の質量からなどの)圧力荷重及び/又は動作荷重の少なくとも一部分は、ストリンガ206及び/又は外板208に分配され又はそれらによって吸収され得る。更に、圧力隔壁装置102に分配された力は、圧力隔壁装置102と胴体104との間のインターフェース216において、モーメント荷重(例えば、曲げモーメント)をもたらし又は生成し得る。以下でより詳細に説明されるように、示されている実施例の圧力隔壁装置102は、圧力隔壁装置102に分配された力を、ストリンガ206及び/又は外板208へ伝達する。更に、示されている実施例の圧力隔壁装置102は、圧力隔壁装置102と胴体104との間のインターフェース216におけるモーメント荷重を除去し得る。
図3は、図1及び図2の圧力隔壁装置102の斜視図である。示されている実施例の圧力隔壁装置102は、図1の後方圧力隔壁110及び/又は前方圧力隔壁114を実装し得る。示されている実施例の圧力隔壁装置102は、胴体104のフレーム(例えば、ストリンガ、フォーマー、フレーム(例えば、図2のフレーム202))に連結されている。更に、示されている実施例の圧力隔壁装置102は、前方ストリンガ302(例えば、内部圧力領域108内に配置されたストリンガ206)及び後方ストリンガ304(例えば、外部圧力領域118内に配置されたストリンガ206)に連結されている。圧力隔壁装置102が胴体104と連結されたときに、圧力隔壁装置102の長手方向軸306(例えば、中心軸)は、胴体104の長手方向軸204と位置合わせされる(例えば、同軸上に位置合わせされる)。長手方向軸306は、フレーム308の長手方向軸でもある。後方ストリンガ304及び外板208の部分は、明瞭さのために図3から省略されている。
示されている実施例の圧力隔壁装置102は、曲率半径を有するフレーム308(例えば、コード、リング、環状板、フレーム202など)に連結されている。示されている実施例のフレーム308の曲率半径は、胴体104の曲率半径と同様である。示されている実施例のフレーム308は、圧力隔壁装置102とフレーム308の長手方向軸306に対して半径方向に間隔を置いて配置された、複数のビーム312(例えば、20個のビーム)を含む。ある実施例では、ビーム312が、等しい角度又は間隔において半径方向に間隔を置いて配置されている。ある実施例では、ビーム312が、長手方向軸306に対して異なる又は変動する距離、角度、又は間隔において、半径方向に間隔を置いて配置されている。ビーム312の各々は、長手方向軸306に隣接する第1の端部314と、フレーム308に隣接する第2の端部316とを有する。ビーム312のそれぞれの第1の端部314を支持するために、圧力隔壁装置102は、長手方向軸306と同軸上に位置合わせされたハブアセンブリ318を含む。ビーム312の第1の端部314は、ハブアセンブリ318に連結されている。ビーム312のそれぞれの第2の端部316は、ハブアセンブリ318からフレーム308に向けて突出する。
圧力隔壁装置102は、ビーム312に連結されたウェブ320を含む。特に、示されている実施例のウェブ320は、ハブアセンブリ318と同軸上に位置合わせされた、実質的に平坦なスキン(例えば、シート形状部材)である。更に、示されている実施例のビーム312は、ウェブ320に対して位置決めされている。更に、示されている実施例のビーム312は、各々、ウェブ320の曲率半径に対して位置合わせされている。ビーム312のそれぞれの第1の端部314は、ハブアセンブリ318の半径方向内向きで、ビーム312のそれぞれの第2の端部316は、ウェブ320の外周に対して半径方向外向きである。示されている実施例のウェブ320は、(例えば、圧力隔壁装置102を横断する圧力差による)圧力隔壁装置102にかかる圧力荷重及び/又は他の非圧力荷重を支持する。
フレーム308を胴体104に連結させるために、示されている実施例の圧力隔壁装置102のビーム312の各々は、ビーム端部アセンブリ324を含む。以下でより詳細に説明されるように、ビーム端部アセンブリ324は、ビーム312をそれぞれの後方ストリンガ304と直接的に連結させる。更に、インターフェース216におけるモーメント荷重を除去するために、ビーム端部アセンブリ324は、後方ストリンガ304に対するそれぞれのビーム312の回転を許容する。ビーム端部アセンブリ324は、(例えば、胴体の長手方向軸204に沿った前後方向において)後方ストリンガ304に対するビーム312の並進運動を妨げる。動作において、圧力差が圧力隔壁装置102を横断して経験されたときに、ウェブ320は、ビーム312とビーム312の各々のビーム端部アセンブリ324とを介して、ストリンガ206(例えば、後方ストリンガ304及び/又は前方ストリンガ302)へ荷重を伝達する。
図4は、図1〜図3の圧力隔壁装置102の拡大部分図である。明瞭さのために図4では、圧力隔壁装置102のフレーム308が、部分的に示され、ウェブ320が省略されている。図4で示されているように、複数のビーム312のうちのビーム404は、ビーム404の第1の端部314と、第1の端部314の反対側のビーム404の第2の端部316との間に、長手方向軸408を有する本体406を含む。示されている実施例のハブアセンブリ318は、ハブ402と中央キャップ403を含む。ビーム404の第1の端部314は、ハブ402に連結されている。ある実施例では、ハブ402が、ビーム312の第1の端部314を受け入れるための、環状チャネル又はスロットを含み得る。ビーム312は、ウェブ320の表面322(図3参照)に対して位置決めされ得る。ビーム404の第2の端部316は、フレーム308へ向かう方向において、ハブ402から突出する。
ビーム404の第2の端部316は、ビーム端部アセンブリ324を介してフレーム308に連結されている。特に、ビーム404は、複数の後方ストリンガ304のうちの後方ストリンガ410及び/又は複数の前方ストリンガ302のうちの前方ストリンガ412と同一平面上にある。したがって、示されている実施例のビーム端部アセンブリ324は、ビーム404の第2の端部316を、ビーム404に隣接する後方ストリンガ410と連結させる。このやり方で、ビーム404が後方ストリンガ410と連結されたときに、ビーム404の長手方向軸408、ビーム端部アセンブリ324の長手方向軸414、及び後方ストリンガ410の長手方向軸416は、実質的に同一平面上にある。ある場合、ビーム404の長手方向軸408及び/又はビーム端部アセンブリ324の長手方向軸414に沿って切り取られた平面は、後方ストリンガ410の長手方向軸416を2つに分ける。ビーム端部アセンブリ324は、圧力隔壁装置102及び/又はビーム404からの荷重418(例えば、引張荷重)を、後方ストリンガ410、前方ストリンガ412、及び外板208に沿って、前後方向において誘導する。更に、フレーム308は、ブレース又はブラケット420(例えば、角度が付けられたブラケット)を介して、前方ストリンガ412に連結される。荷重418は、ブラケット420とビーム端部アセンブリ324を介して、前方ストリンガ412へ伝達され得る。
図5は、図1〜図4の例示的な隔壁装置102の部分拡大図である。示されている実施例のビーム端部アセンブリ324は、リンケージアセンブリ502を介して連結された、第1のフィッティング504(例えば、ビーム端部フィッティング)と第2のフィッティング506(例えば、後方端部フィッティング)を含む。より具体的には、リンケージアセンブリ502が、第1のフィッティング504又は第2のフィッティング506のうちの少なくとも一方と旋回可能に連結されている。示されている実施例のリンケージアセンブリ502は、リンク508、第1のピン及びベアリングアセンブリ602(図6参照)(例えば、ファスナ及びベアリングアセンブリ、ボルト及び球面軸受アセンブリ、ブッシングなど)、並びに第2のピン及びベアリングアセンブリ604(図6参照)(ファスナ及びベアリングアセンブリ、ボルト及び球面軸受アセンブリ、ブッシングなど)を含む。明瞭さのために、第1のピン及びベアリングアセンブリ602と第2のピン及びベアリングアセンブリ604は、図5で示されていない。示されている実施例のリンク508は、第1の端部518に隣接する第1の開口部521と第2の端部534に隣接する第2の開口部523を含む。
示されている実施例の第1のフィッティング504は、ビーム404の第2の端部316に連結(例えば、固定)されている。示されている実施例の第1のフィッティング504は、本体510と本体510に連結されたクレビス512とを含む。第1のフィッティング504は、例えば、ファスナ514(例えば、ボルト、ねじ、リベットなど)を介して、ビーム404の第2の端部316に連結されている。クレビス512は、リンク508の第1の端部518を受け入れるスロット516、及び開口部520を画定する。開口部520は、リンク508の第1の端部518の開口部521と位置合わせされ(例えば、同軸上に位置合わせされ)、第1のピン及びベアリングアセンブリ602(図6参照)を受け入れ、リンク508の第1の端部518と第1のフィッティング504のクレビス512とを旋回可能に連結させる。
示されている実施例の第2のフィッティング506は、フレーム308に連結(例えば、固定)されている。更に、示されている実施例の第2のフィッティング506は、後方ストリンガ410に連結(例えば、固定)されている。示されている実施例の第2のフィッティング506は、第1の部分524と第2の部分526を含む。示されている実施例の第1の部分524は、フランジ528であり、第2の部分526は、クレビス530である。クレビス530は、リンク508の第2の端部534を受け入れるスロット532、及び開口部536を画定する。クレビス530の開口部536は、リンク508の開口部523と位置合わせされ(例えば、同軸上に位置合わせされ)、第2のピン及びベアリングアセンブリ604(図6参照)を受け入れ、リンク508の第2の端部534と第2のフィッティング506を旋回可能に連結させる。
示されている実施例の第2のフィッティング506は、第2のフィッティング506を後方ストリンガ410に連結させるアーム540を画定する、第3の部分538も含む。より具体的には、示されている実施例のアーム540が第2のフィッティング506のクレビス530から突出し、アーム540の少なくとも一部分が、後方ストリンガ410の受け入れチャネル542の範囲内に位置決めされることを可能にする。示されている実施例の第2のフィッティング506のアーム540は、後方ストリンガ410の開口部544を通るファスナ(例えば、ボルト、ねじ、リベットなど)を介して、後方ストリンガ410に連結されている。したがって、示されている実施例では、第1のフィッティング504が、ビーム404の第2の端部316に固定され、第2のフィッティング506が、アーム540を介して後方ストリンガ410に固定され、フランジ528を介してフレーム308に固定され、且つ、リンク508が、第1のフィッティング504及び第2のフィッティング506と旋回可能に連結される。
図6は、図1〜図5の例示的な圧力隔壁装置102の別の拡大部分図である。組み立てられたときに、第1のフィッティング506、第2のフィッティング506、及びリンク508は、後方ストリンガ410の長手方向の長さに沿った(例えば、長手方向軸416に沿った)方向(例えば、前後方向612)において、ビーム404から後方ストリンガ410へ荷重418を伝達する。ある実施例では、ビーム404の長手方向軸408と後方ストリンガ410の長手方向軸416は、同一平面上にある。ある実施例では、第1のフィッティング504の長手方向軸605は、後方ストリンガ410の長手方向軸416と位置合わせされる(例えば、実質的に同じ平面にある)。ある実施例では、第1のフィッティング504が、ビーム404の第2の端部316と一体に形成され、及び/又は(例えば、クレビス連結を介して)ビーム404の第2の端部316に連結され得る。それによって、第1のフィッティング504の長手方向軸605は、ビーム404の長手方向軸408と位置合わせされる(例えば、実質的に同じ平面にある)。示されている実施例では、フレーム308とビーム312が、前後方向612において、後方ストリンガ410及び/又は前方ストリンガ412(すなわち、胴体104)に対して固定されている。言い換えると、ビーム404は、フレーム308及び/又はストリンガ206に対して並進移動又は回転することができない。しかし、(リンク508、並びにリンク508のそれぞれの開口部521と523内の第1と第2のピン及びベアリングアセンブリ602と604を介して)ビーム端部アセンブリ324は、ビーム404の第2の端部316と、後方ストリンガ410及び/又は前方ストリンガ412との間の、潜在的なモーメント荷重を妨げ得る。
飛行中に、外部圧力領域118と内部圧力領域108との間の圧力隔壁装置102を横断する圧力差、及び/又は他の荷重(例えば、収縮及び拡大荷重)は、ビーム404が(例えば、ビーム404の中央部分又は中間部分において)歪むことをもたらし得る。第1のフィッティング504(例えば、ビーム端部フィッティング)は、軸606の周りで旋回し、リンク508は、旋回軸608の周りで旋回し、それによって、後方ストリンガ410、前方ストリンガ412、及びフレーム308へ、潜在的なモーメント荷重が伝達されることを妨げる。しかし、ビーム端部アセンブリ324は、第1のフィッティング504から第2のフィッティング506への引張荷重の荷重経路を提供する。示されている実施例の隔壁装置102の、ビーム312、ビーム端部アセンブリ324(例えば、第1のフィッティング504、第2のフィッティング、リンク508、第1と第2のピン及びベアリングアセンブリ602と604など)、ウェブ320、及び/又はフレーム308は、スチール、アルミニウム、チタニウム、炭素強化複合材料、合金、それらの任意の組み合わせ、及び/又は任意の他の材料から構成され得る。
前述のことから、示されている実施例の隔壁装置102は、格子パターン又は方向において位置決めされた又は方向付けられたビームを採用し得る。例えば、第1の複数のビームが、隔壁装置の長手方向軸に対して水平な方向において配置され、第2の複数のビームが、垂直な方向において配置され得る。幾つかのそのような実施例では、ビーム端部アセンブリ324が、格子パターン(例えば、第1と第2の複数のビーム)の隔壁装置のビームを、本明細書で説明されるのと実質的に同じやり方で、胴体104のそれぞれのストリンガ208と直接的に連結させることを採用し得る。本明細書で説明される例示的な隔壁装置は、既知の隔壁装置を航空機の胴体と連結させるために必要とされる構成要素の数を(例えば、近似的に半分に)低減させることによって、製造を単純化する。
前述の実施例の少なくとも幾つかは、以下のものを含む1以上の特徴及び/又は利点を含むが、それらに限定されるものではない。
ある実施例では、圧力隔壁装置が、フレームと、フレームの長手方向軸に対して半径方向に間隔を置いて配置された複数のビームとを含む。複数のビームのうちのビームは、第1の端部と第2の端部を有する。幾つかのそのような実施例では、ビーム端部アセンブリが、ビームの第2の端部と胴体のストリンガとを連結させる。ある実施例では、ビーム端部アセンブリが、フレーム又はストリンガのうちの少なくとも一方に対してビームの第2の端部が移動することを可能にする。
ある実施例では、ビーム端部アセンブリが、フレーム又はストリンガのうちの少なくとも一方に対してビームの第2の端部が回転することを可能にする。
ある実施例では、ビーム端部アセンブリが、第1のフィッティング、第2のフィッティング、及びリンケージアセンブリを含む。
ある実施例では、第1のフィッティングが、ビームの第2の端部に連結されている。
ある実施例では、第2のフィッティングが、ストリンガに連結されている。
ある実施例では、リンケージアセンブリが、第1のフィッティングと第2のフィッティングに対して旋回可能に連結されている。
ある実施例では、リンケージアセンブリが、リンク、第1のピン及びベアリングアセンブリ、並びに第2のピン及びベアリングアセンブリを含む。
ある実施例では、リンクが、第1のピン及びベアリングアセンブリを受け入れる、リンクの第1の端部に隣接する第1の開口部を有し、リンクと第1のフィッティングを旋回可能に連結し、リンクが、第2のピン及びベアリングアセンブリを受け入れる、リンクの第2の端部に隣接する第2の開口部を有し、リンクと第2のフィッティングを旋回可能に連結する。
ある実施例では、ウェブがビームに連結されている。
ある実施例において、ビーム端部アセンブリは、荷重がストリンガの長手方向軸に沿って位置合わせされるように、荷重をストリンガに伝達するように構成されている。
ある実施例では、ハブが、フレームの長手方向軸と同軸上に位置合わせされている。ビームの第1の端部は、ハブと連結されるように構成されている。
ある実施例では、ビームがストリンガと同一平面上にある。
ある実施例では、航空機が、胴体の長さに沿って位置合わせされたストリンガと胴体に連結された隔壁とを有する胴体を含む。幾つかのそのような実施例では、隔壁が、ウェブとビームを有する。幾つかのそのような実施例では、ビームが、ウェブの長手方向軸に対して半径方向に間隔を置いて配置されている。ある実施例では、各ビームが、第1の端部と反対側の第2の端部とを含む。幾つかのそのような実施例では、第1の端部が、ウェブの中心に隣接して半径方向内向きであり、第2の端部が、ウェブの外周に隣接して半径方向外向きである。幾つかのそのような実施例では、それぞれのビーム端部アセンブリが、各ビームの第2の端部とストリンガのうちのそれぞれの1つとを旋回可能に連結させる。ある実施例では、ビーム端部アセンブリが、ビームとストリンガとの間のインターフェースにおけるモーメント荷重を除去するように構成されている。
ある実施例では、ハブが、ウェブに対して同軸上に位置合わせされている。
ある実施例では、各ビームの第1の端部が、ハブに連結されている。
ある実施例では、ビーム端部アセンブリが、ストリンガのうちのそれぞれの1つと旋回可能に連結されている。
ある実施例では、隔壁が、ハブと、第1の端部及び第1の端部の反対側の第2の端部を有するビームとを含む。幾つかのそのような実施例では、第1の端部が、ハブと直接的に連結され、第2の端部が、フレームに対して半径方向外向きである。幾つかのそのような実施例では、第1のフィッティングが、ビームの第2の端部に連結されている。幾つかのそのような実施例では、第2のフィッティングが、第1の部分及び第2の部分を有し、第1の部分がフレームに連結され、第2の部分が胴体のストリンガと連結されるように構成されている。幾つかのそのような実施例では、リンケージアセンブリが、第1のフィッティング又は第2のフィッティングのうちの少なくとも一方と旋回可能に連結されている。
ある実施例では、第2のフィッティングが、第1の部分と第2の部分を画定する本体を含む。
ある実施例では、第1の部分がフランジであり、第2の部分がクレビスである。
ある実施例では、第2のフィッティングが、ストリンガと連結されるように構成されたアームを画定する第3の部分を含む。
ある実施例では、第1のフィッティング、第2のフィッティング、及びリンケージアセンブリが、ストリンガの長手方向の長さに沿った方向において、荷重をストリンガに伝達する。
ある実施例では、第1のフィッティング、第2のフィッティング、及びリンケージアセンブリが、ビームの第2の端部とストリンガとの間のモーメント荷重を除去する。
更に、本開示には下記の条項による実施形態が含まれる。
条項1
フレーム、前記フレームの長手方向軸に対して半径方向に間隔を置いて配置された複数のビームであって、前記複数のビームのうちのビームが第1の端部と第2の端部を有する、複数のビーム、及び前記ビームの前記第2の端部と胴体のストリンガとを連結させるビーム端部アセンブリであって、前記ビームの前記第2の端部が、前記フレーム又は前記ストリンガのうちの少なくとも一方に対して移動することを可能にする、ビーム端部アセンブリを備える、隔壁装置。
条項2
前記ビーム端部アセンブリは、前記ビームの前記第2の端部が、前記フレーム又は前記ストリンガのうちの少なくとも一方に対して回転することを可能にするように構成されている、条項1に記載の装置。
条項3
前記ビーム端部アセンブリが、第1のフィッティング、第2のフィッティング、及びリンケージアセンブリを含む、条項1又は2に記載の装置。
条項4
前記第1のフィッティングが、前記ビームの前記第2の端部に連結されている、条項3に記載の装置。
条項5
前記第2のフィッティングが、前記ストリンガに連結されている、条項3又は4に記載の装置。
条項6
前記リンケージアセンブリが、前記第1のフィッティングと前記第2のフィッティングに旋回可能に連結されている、条項3から5のいずれか一項に記載の装置。
条項7
前記リンケージアセンブリが、リンク、第1のピン及びベアリングアセンブリ、並びに第2のピン及びベアリングアセンブリを含む、条項3から6のいずれか一項に記載の装置。
条項8
前記リンクが、前記第1のピン及びベアリングアセンブリを受け入れる、前記リンクの第1の端部に隣接する第1の開口部を有し、前記リンクと前記第1のフィッティングを旋回可能に連結し、前記リンクが、前記第2のピン及びベアリングアセンブリを受け入れる、前記リンクの第2の端部に隣接する第2の開口部を有し、前記リンクと前記第2のフィッティングを旋回可能に連結する、条項7に記載の装置。
条項9
前記ビームに連結されたウェブを更に備える、条項1から8のいずれか一項に記載の装置。
条項10
前記ビーム端部アセンブリは、荷重が前記ストリンガの長手方向軸に沿って位置合わせされるように、前記荷重を前記ストリンガへ伝達するように構成されている、条項1から9のいずれか一項に記載の装置。
条項11
前記フレームの前記長手方向軸と同軸上に位置合わせされたハブを更に備え、前記ビームの前記第1の端部が、前記ハブと連結されるように構成されている、条項1から10のいずれか一項に記載の装置。
条項12
前記ビームが、前記ストリンガと同一平面上にある、条項1から11のいずれか一項に記載の装置。
条項13
胴体の長さに沿って位置合わせされたストリンガを有する前記胴体、及び請求項1から12のいずれか一項に記載の隔壁装置を備える、航空機。
条項14
請求項1から12のいずれか一項に記載の隔壁装置を組み立てるための、方法。
条項15
胴体の長さに沿って位置合わせされたストリンガを有する前記胴体、前記胴体に連結された隔壁であって、ウェブとビームを有し、前記ビームが前記ウェブの長手方向軸に対して半径方向に間隔を置いて配置され、各ビームが第1の端部と反対側の第2の端部とを含み、前記第1の端部が前記ウェブの中心に隣接して半径方向内向きであり、前記第2の端部が前記ウェブの外周に隣接して半径方向外向きである、隔壁、及び各ビームの前記第2の端部と前記ストリンガのうちのそれぞれの1つを旋回可能に連結するそれぞれのビーム端部アセンブリであって、前記ビームと前記ストリンガとの間のインターフェースにおけるモーメント荷重を除去するように構成されている、ビーム端部アセンブリを備える、航空機。
条項16
前記ウェブに対して同軸上に位置合わせされたハブを更に備え、各ビームの前記第1の端部が前記ハブに連結されている、条項15に記載の航空機。
条項17
各リンクが、前記ストリンガのうちの前記それぞれの1つと旋回可能に連結されている、条項16に記載の航空機。
条項18
ハブ、第1の端部と前記第1の端部の反対側の第2の端部を有するビームであって、前記第1の端部が前記ハブと連結され、前記第2の端部がフレームに対して半径方向外向きである、ビーム、前記ビームの前記第2の端部に連結された第1のフィッティング、第1の部分と第2の部分を有する第2のフィッティングであって、前記第1の部分が前記フレームに連結され、前記第2の部分が胴体のストリンガに連結された、第2のフィッティング、及び前記第1のフィッティング又は前記第2のフィッティングのうちの少なくとも一方と旋回可能に連結されたリンケージアセンブリを備える、隔壁。
条項19
前記第2のフィッティングが、前記第1の部分と前記第2の部分を画定する本体を含む、条項3から8のいずれか一項又は18に記載の隔壁。
条項20
前記第1の部分がフランジであり、前記第2の部分がクレビスである、条項19に記載の隔壁。
条項21
前記第2のフィッティングが、前記ストリンガと連結されるように構成されたアームを画定する第3の部分を含む、条項19又は20に記載の隔壁。
条項22
前記第1のフィッティング、前記第2のフィッティング、及び前記リンケージアセンブリが、前記ストリンガの長手方向の長さに沿った方向において、荷重をストリンガに伝達する、条項19から21のいずれか一項に記載の隔壁。
条項23
前記第1のフィッティング、前記第2のフィッティング、及び前記リンケージアセンブリが、前記ビームの前記第2の端部と前記ストリンガとの間のモーメント荷重を除去するように構成されている、条項19から22のいずれか一項に記載の隔壁。
条項24
胴体の長さに沿って位置合わせされたストリンガを有する前記胴体、及び請求項18から23のいずれか一項に記載の隔壁を備える、航空機。
条項25
請求項18から23のいずれか一項に記載の隔壁を組み立てるための、方法。
特定の例示的な装置及び方法が本明細書で開示されたが、本特許出願の範囲はこれらに限定されるものではない。反対に、本特許出願は、文字通り又は均等論の何れかに鑑みて、特許請求の範囲内に公正に当てはまるすべての方法、装置、及び製品を包含する。

Claims (11)

  1. フレーム(202、308)、
    前記フレームの長手方向軸(306)に対して半径方向に間隔を置いて配置された複数のビーム(312)であって、前記複数のビームのうちのビーム(312、404)が第1の端部(314)と第2の端部(316)を有する、複数のビーム、及び
    前記ビームの前記第2の端部と胴体(104)のそれぞれのストリンガ(206、302、304、410、412)とを連結させるビーム端部アセンブリ(324)であって、前記ビームの前記第2の端部が、前記フレーム又は前記それぞれのストリンガのうちの少なくとも一方に対して移動することを可能にする、ビーム端部アセンブリを備え
    前記ビーム端部アセンブリ(324)が、第1のフィッティング(504)、第2のフィッティング(506)、及びリンケージアセンブリ(502)を含み、前記第1のフィッティング、前記第2のフィッティング、及び前記リンケージアセンブリが、前記ビーム(404)の前記第2の端部(316)と前記それぞれのストリンガ(206、410、412)との間のモーメント荷重(610)を除去するように構成されており、かつ、
    前記第2のフィッティング(506)が、第1の部分(524)と第2の部分(526)とを有し、前記第1の部分が前記フレーム(308)に連結され、前記第2の部分が前記胴体(104)の前記それぞれのストリンガ(410)に連結されている、
    隔壁装置(102)。
  2. 前記ビーム端部アセンブリ(324)、前記ビーム(312)の前記第2の端部(316)が、前記フレーム(202)又は前記それぞれのストリンガ(206)のうちの前記少なくとも一方に対して回転することを可能にするように構成されている、請求項1に記載の装置(102)。
  3. 前記第1のフィッティング(504)が、前記ビーム(312)の前記第2の端部(316)に連結されている、請求項に記載の装置(102)。
  4. 前記リンケージアセンブリ(502)が、前記第1のフィッティング(504)及び前記第2のフィッティング(506)に旋回可能に連結されている、請求項又はに記載の装置(102)。
  5. 前記リンケージアセンブリ(502)が、リンク(508)、第1のピン及びベアリングアセンブリ(602)、並びに第2のピン及びベアリングアセンブリ(604)を含む、請求項からのいずれか一項に記載の装置(102)。
  6. 前記リンク(508)が、前記第1のピン及びベアリングアセンブリ(602)を受け入れる、前記リンクの第1の端部(518)に隣接する第1の開口部(521)を有し、前記リンクと前記第1のフィッティング(504)を旋回可能に連結し、前記リンクが、前記第2のピン及びベアリングアセンブリ(604)を受け入れる、前記リンクの第2の端部(534)に隣接する第2の開口部(523)を有し、前記リンクと前記第2のフィッティング(506)を旋回可能に連結する、請求項に記載の装置(102)。
  7. 前記ビーム(312)に連結されたウェブ(320)を更に備える、請求項1からのいずれか一項に記載の装置(102)。
  8. 前記ビーム端部アセンブリ(324)は、荷重(418)が前記それぞれのストリンガ(206、410)の長手方向軸(416)に沿って位置合わせされるように、前記荷重を前記それぞれのストリンガへ伝達するように構成されている、請求項1からのいずれか一項に記載の装置(102)。
  9. 前記フレーム(308)の前記長手方向軸(306)と同軸上に位置合わせされたハブ(402)を更に備え、前記ビーム(404)の前記第1の端部(314)が、前記ハブと連結されるように構成されている、請求項1からのいずれか一項に記載の装置(102)。
  10. 前記第2のフィッティング(506)が、前記第1の部分(524)及び前記第2の部分(526)を画定する本体を含み、前記第1の部分がフランジ(528)であり、前記第2の部分がクレビス(530)である、請求項に記載の隔壁装置(102)。
  11. 前記第2のフィッティング(506)が、前記それぞれのストリンガ(410)と連結されるように構成されたアーム(540)を画定する第3の部分(538)を含む、請求項から10のいずれか一項に記載の隔壁装置(102)。
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