JP7001338B2 - ファスナ封止システム - Google Patents

Description

本開示は概して、ファスナの保護に関する。具体的には、本開示はファスナを封止する方法及び装置に関する。

複合構造において、構造物を貫通する金属表面及び孔の封止には、幾つかの目的があり得る。それらは、タンクからの燃料漏れにおける燃料の漏れ、もしくはその他の流体の燃料タンクへの出入りの抑制、電荷が蓄積しやすい金属部品の被覆、又はガルバニック腐食の防止を含む。

金属製のファスナなどの構成要素が封止されることがある。そのようなファスナは、シールキャップの形態の封止材で覆われ得る。「シールキャップ」とは金属製の構成要素の端部を覆う構造物である。金属製の構成要素はファスナであり得る。端部は、ヘッド付きファスナであるか、又はナットでねじ留めされたファスナの端部であり得る。ファスナは例えば、ボルト、ねじ、又は他のタイプのファスナであり得る。

例えば、燃料タンクの内部へと延びるファスナの端部に、シールキャップが取り付けられ得る。このシールキャップは、燃料タンクから燃料が流出することを防ぐ封止をもたらすように構成されている。シールキャップはまた、露出するファスナの表面に電荷が蓄積されるのを抑えるか又は防止し得る。

シールキャップは、燃料に浸されても且つ／又は様々な期間乾燥したままでも封止特性を維持する材料を含むことが多い。例えば、航空機の燃料タンクでは、成形されたポリマー製のシールキャップが使用されることがある。このようなタイプのシールキャップは、燃料タンクの内部へ突出するファスナの端部を覆ってフ嵌まり得る。シールキャップがファスナ上に配置される前に、シーラントがシールキャップ内に配置され得る。シーラントは塑性加工材料であり得る。

例えば、シールキャップの内部が、未硬化のシーラントで部分的に充填され得る。次いで、このシーラントを含んだシールキャップが、ファスナ上の位置に押し付けられる。この位置にあるとき、余分なシーラントがキャップ底部の周囲から押し出される。このシーラントはキャップ外側において、且つその周囲にブレンド（ｂｌｅｎｄ）され得る。次いで、シーラントが硬化させられて最終的な密封材が形成される。

しかしながら、成形されたシールキャップの設置には望ましくない量の時間を取られることがある。例えば、成形されたシールキャップがファスナの上に手作業で配置されることがある。手作業での設置には、望ましくない量の時間がかかり得る。更に、成形されたシールキャップに空隙が存在しないか、ファスナへの設置の前に手作業で検査することもある。また更に、押し出されたシーラントをブレンドすることが手作業で実施されることもあり、望ましい許容誤差を満たすには熟練を要する。

従って、上述した問題の少なくとも一部と、起こり得る他の問題とを考慮に入れた方法と装置を有することが望まれ得る。

例示的な一実施形態で、装置が提供される。装置はハウジングを含む。ハウジングは基部及びキャップを有する。キャップは、ある表面を貫通して延びるファスナの一部分を、覆うように構成されている。ハウジングは、該表面を吸引するように構成されている。

本開示の別の例示的実施形態は、装置を提供する。装置は、表面、ファスナ、及びハウジングを含む。ファスナは、該表面から延びる端部を有する。ハウジングは、ファスナの当該端部を覆う。ハウジングは、ハウジングがファスナに対して押し付けられた後に該表面を吸引するよう選択された、可撓性の材料で形成されている。ハウジングは、基部及びキャップを含む。

本開示の更なる例示的な実施形態は、表面を貫通して延びるファスナを封止する方法を提供する。ハウジングの一部がファスナの一部に合うように、ハウジングがファスナの端部上に押し付けられる。ハウジングは、基部及びキャップを含む。ハウジングが表面に対してもたらす吸引によって、ハウジングがファスナ上で保持される。

特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態で単独で実現可能であるか、又は、更に別の実施形態において組み合わされてもよく、その詳細は以下の説明及び図面を参照して理解されよう。

更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。

条項１
表面と、該表面から延びる端部を有するファスナと、ファスナの端部を覆うハウジングとを含む装置であって、ハウジングは、ハウジングがファスナに対して押し付けられた後に該表面を吸引するように選択された可撓性の材料で形成されており、ハウジングは基部とキャップとを含む、装置。

条項２
ハウジングと表面との間の空間が、ハウジングの外側の気圧よりも低い気圧を有する、条項１に記載の装置。

条項３
キャップの第１の断面が、キャップの第２の断面よりも大きい、条項１又は２に記載の装置。

条項４
第１の断面が、第２の断面よりもハウジングの基部に近い、条項１から３の何れか一項に記載の装置。

条項５
ハウジングの基部と表面との間の接着剤を更に含む、条項１から４の何れか一項に記載の装置。

例示的実施形態の特性とされている新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかし、例示的な実施形態並びに好ましい使用モード、更なる目的及びそれらの特徴は、添付図面を参照しつつ本開示の例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を読むことによる最もよく理解されるであろう。

例示的な実施形態による航空機の図である。 例示的実施形態による製造環境のブロック図である。 例示的な実施形態による封止アセンブリの断面図を示している。 例示的な実施形態による封止アセンブリの断面図を示している。 例示的な実施形態による封止アセンブリの断面図を示している。 例示的な実施形態による封止アセンブリの断面図を示している。 例示的な一実施形態による、設置された封止アセンブリの等角図である。 例示的な実施形態による、設置された封止アセンブリの断面図を示している。 例示的な実施形態による、表面を貫通するファスナを封止する方法のフロー図である。 例示的実施形態による、航空機の製造及び保守方法のブロック図である。 例示的な実施形態が実装される航空機をブロック図形式で示す。

種々の例示的な実施形態では、一以上の異なる検討事項が認識され考慮されている。例えば、例示的な実施形態は、航空機の燃料タンクが、航空機と一体の構造物であることが多いということを認識し考慮している。例えば、航空機の翼構造が密封され得る。密封された翼構造の内部キャビティが、燃料タンクとして使用されることがある。このようなタイプの翼は、「ウェットウィング」とも称される。

例示的な実施形態は、ウェットウィングにおいて、翼内に延びるファスナ、ホース、チューブなどの構成要素又はその他の構成要素が、内部から外部を排除するために封止され得るか、或いは導電性の表面に電荷が蓄積することを抑制もしくは防止するために覆われ得る、ということを認識し考慮している。これらの構成要素は、ストリンガなどの燃料タンク内の構造物を貫通して、又は、リブもしくはその他の支持構造などの前記燃料タンクを形成している構造物の孔を通じて、燃料タンクのベイ間で延び得る。従来の金属製の燃料タンクでは、翼に形成された燃料タンクにおける漏れ又は滲出を低減するために、構成要素、及び構成要素が通る孔が封止され得る。

例示的な実施形態は、現在使用されている封止システムが、電磁的事象によって生じる燃料タンクシステム内へのエネルギーの移動を低減するように構成された、シールキャップを用い得るということも認識し考慮している。エネルギーの移動は、スパーク、静電放電、加圧されたガス、加熱されたガス、機械的な力、又は燃料タンクシステム内で望ましくない何らかの他のエネルギー移動を含み得る。

例示的な実施形態は、シールキャップによって、構造物の製造に望ましくない量の時間が追加され得ることも認識し考慮している。また更に、例示的な実施形態は、燃料タンクシステムが限定された空間を有し得ることも認識し考慮している。燃料タンクシステム内での移動は、燃料タンクシステムのサイズによって制限されることがある。更に、燃料タンクシステム内の幾つかのファスナ間の距離が近いこともある。例示的な実施形態は、燃料タンクシステム内でシーラントを塗布する装置が、燃料タンクシステム内で動くために十分にコンパクトであるべきであることを認識し考慮している。従って、例示的な実施形態は、燃料タンクシステム内でファスナを封止する製造時間の削減、燃料タンクシステムにおけるエネルギー移動の低減、又はそれら２つの組み合わせのための方法及び装置を提供する。

本開示の例示的実施形態は、燃料タンクシステムを提供し得る。燃料タンクシステムは、燃料タンク、幾つかのファスナ、及び幾つかのハウジングを含み得る。幾つかのファスナは、燃料タンクの内部へと延びる幾つかの端部を有し得る。幾つかのハウジングは、幾つかのファスナの幾つかの端部を覆うように構成されている。幾つかのハウジングのうちのあるハウジングが、幾つかの端部のうちのあるファスナの端部を覆うように構成されている。ハウジングは基部及びキャップを有する。ハウジングは、ハウジングがファスナに対して押し付けられた後に燃料タンクを吸引するように選択された、可撓性の材料で形成されている。

ここで図面、特に図１を参照すると、例示的な実施形態による航空機が示されている。この例示的実施例で、航空機１００は、機体１０６に取り付けられた翼１０２及び翼１０４を有する。航空機１００は、翼１０２に取り付けられたエンジン１０８と翼１０４に取り付けられたエンジン１１０とを含む。

機体１０６は尾部１１２を有する。水平安定板１１４、水平安定板１１６、及び垂直安定板１１８が、機体１０６の尾部１１２に取り付けられている。図示のように、航空機１００は燃料タンクシステム１２０も含む。図示のように、燃料タンクシステム１２０は燃料タンク１２２及び燃料タンク１２４を含む。

燃料タンクシステム１２０で、燃料タンク１２２は翼１０２に位置し、燃料タンク１２４は翼１０４に位置する。これらの例示的な実施例で、燃料タンク１２２及び燃料タンク１２４は、翼１０２及び翼１０４内部にそれぞれ構造物を密封することによって形成されている。例示的な実施形態により、燃料タンクシステム１２０内のファスナ封止システムが、実施され得る。

次に図２を参照すると、製造環境のブロック図が例示的な実施形態に従って示されている。この例示的な実施例では、製造環境２００を使用してプラットフォーム２０１のファスナを封止することができる。図１の航空機１００は、図２のプラットフォーム２０１の物理的な実施態様の一例である。

プラットフォーム２０１は燃料タンクシステム２０２を含み得る。図１の燃料タンクシステム１２０は、図２の燃料タンクシステム２０２の一実施例である。燃料タンクシステム２０２は幾つかの燃料タンク２０３を含み得る。本明細書でアイテムに関して用いられる「幾つかの」は、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、「幾つかの燃料タンク２０３は一又は複数の燃料タンクである。図１の燃料タンク１２２及び燃料タンクは、幾つかの燃料タンク２０３のうちの燃料タンクの例である。幾つかの燃料タンク２０３のうちの燃料タンクはまた、航空機１００の翼１０２及び翼１０４以外の位置にあってもよい。例えば、燃料タンクが航空機１００の胴体１０６にあってもよい。

幾つかの例示的な実施例では、幾つかの燃料タンク２０３のうちの燃料タンク２０５に、幾つかのファスナ２０４が設置され得る。具体的には、幾つかのファスナ２０４が、構造物２０７に形成された幾つかの孔２０６に設置され得る。構造物２０７は、燃料タンク２０５を形成しているか又は支持している構造物であり得る。構造物２０７は、幾つかのリブ、幾つかのスパー、幾つかの外板、又はその他の構造物のうちの少なくとも１つを含み得る。幾つかのファスナ２０４は大量のファスナを有し得る。例えば、幾つかのファスナ２０４が、２０，０００～８０，０００個のファスナを含み得る。幾つかのファスナ２０４が大量のファスナを含む場合、製造、封止、又は検査に関して増加する個々のファスナについての時間が短時間であっても、製造時間が全体として大きく増大することとなり得る。

幾つかのファスナ２０４は、幾つかの第１の端部２０８と幾つかの第２の端部２０９とを有する。幾つかの第１の端部２０８は、燃料タンク２０５の内部２１０へと延び得る。これらの例示的な実施例で、幾つかの第２の端部２０９は燃料タンク２０５の外側２１１にある。

この例示的な実施例で、幾つかの燃料タンク２０３のうちの燃料タンク２０５において封止アセンブリ２１２が用いられ得る。封止アセンブリ２１２は、複数の封止アセンブリ２１３の１つであり得る。

複数の封止アセンブリ２１３は、燃料タンク２０５に設置された幾つかのファスナ２０４を封止するのに用いられ得る。より詳細には、複数の封止アセンブリ２１３は、燃料タンク２０５の構造物２０７の幾つかの孔２０６を、幾つかの孔２０６に設置された幾つかのファスナ２０４を用いて封止するために用いられ得る。

具体的には、封止アセンブリ２１２は、燃料タンク２０５に設置された幾つかのファスナ２０４のうちのファスナを封止するのに用いられ得る。より詳細には、封止アセンブリ２１２が、燃料タンク２０５の構造物２０７の幾つかの孔２０６のうちの孔を、幾つかの孔２０６に設置された幾つかのファスナ２０４を用いて封止するのに用いられ得る。

封止アセンブリ２１２は、ファスナ２１５の第１の端部２１４を覆うように設計され得る。幾つかの例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、複数の封止アセンブリ２１３のうちの他の封止アセンブリと同じであり得る。他の例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、複数の封止アセンブリ２１３のうちの他の封止アセンブリとは異なり得る。

例えば、複数の封止アセンブリ２１３が、幾つかのファスナ２０４の幾つかの第１の端部を封止するように設計され得る。幾つかの例示的な実施例では、幾つかのファスナ２０４が様々なサイズであり得る。例えば、幾つかのファスナ２０４が様々な直径を有し得る。複数の封止アセンブリ２１３は、様々な直径を有する幾つかのファスナ２０４を望ましく封止するために、様々な形状又は様々なサイズのうちの少なくとも１つを有し得る。

別の例として、幾つかの第１の端部２０８が様々な長さを有し得る。複数の封止アセンブリ２１３は、幾つかのファスナ２０４の幾つかの第１の端部２０８を望ましく封止するために、様々な形状及び様々なサイズのうちの少なくとも一方を有し得る。

図示のように、封止アセンブリ２１２は、幾つかのファスナ２０４のうちファスナ２１５の第１の端部２１４を覆うように構成され得る。封止アセンブリ２１２は、ファスナ２１５の第１の端部２１４と燃料タンク２０５の内部２１０との間にバリアを形成し得る。

ファスナ２１５の第１の端部２１４は、構造物２０７から燃料タンク２０５の内部２１０へと延びている幾つかの第１の端部２０８のうちの端部である。これらの例示的な実施例で、ファスナ２１５は、燃料タンク２０５の幾つかの孔２０６のうちの孔２１６に設置される。

例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、電磁的事象２１７に起因する効果を低減させるように構成される。具体的には、封止アセンブリ２１２が、燃料タンク２０５の内部２１０への、又は内部２１０内のエネルギー２１８の移動を低減させるように構成され得る。エネルギーの移動２１８は、電磁的事象２１７によって生じた電流に起因する、燃料タンク２０５の内部２１０への移動であり得る。エネルギーの移動２１８は、燃料タンク２０５の内部２１０の金属の構成要素に蓄積した静電放電に起因する、燃料タンク２０５の内部２１０での移動であり得る。

例示的な実施例では電磁的事象２１７が、例えば、非限定的に、落雷、静電放電、又はプラットフォーム２０１の他のタイプの放電であり得る。電磁的事象２１７は、エネルギー２１８をプラットフォーム２０１に移動させ得る。

このような例示的な実施例では、エネルギー２１８は幾つかの種々の形態をとり得る。例えば、エネルギー２１８は、スパーク、静電放電、熱、機械的な力、運動する粒子、又は、燃料タンク２０５の内部２１０において望ましくない何らかの他の形態のエネルギーのうちの少なくとも１つであり得る。本明細書で、列挙されたアイテムと共に使用される場合の「～のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、且つ列挙された各アイテムのうちの一つだけが必要とされてもよいということを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、限定しないが、「アイテムＡ」、又は「アイテムＡとアイテムＢ」を含む。この例は、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」も含む。

例示的な実施例では、エネルギー粒子は、電磁的事象２１７に応じて、幾つかのファスナ２０４のうちの幾つかの第１の端部２０８の一又は複数に由来したものであり得る。例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、燃料タンク２０５の内部２１０へと、又は内部２１０においてエネルギー２１８が移動されることを低減且つ／又は防止するように構成されている。封止アセンブリ２１２は、エネルギー２１８を封じ込めるか、エネルギー２１８を吸収するか、或いはそれら２つの組み合わせを行うように構成される。エネルギー２１８を封じ込めるか、エネルギー２１８を吸収するか、又はそれら２つの組み合わせによって、燃料タンク２０５の内部２１０に達するエネルギー２１８の量が低減及び／又は防止され得る。これらの例示的な実施例で、エネルギー２１８を封じ込めることは、燃料タンク２０５の内部２１０に達するエネルギー２１８の量が低減及び／又は防止されることを意味する。

封止アセンブリ２１２の材料２２０は、所望の特性をもたらすように選択され得る。例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２の材料２２０が、望ましくない量の電荷を保持しないものとして選択され得る。封止アセンブリ２１２の材料２２０は、静電的に導電性のものとして選択され得る。幾つかの例示的な実施例では、材料２２０がポリマー材料２２２であり得る。幾つかの例示的な実施例では、材料２２０がポリマー 材料２２２である場合、封止アセンブリ２１２は熱硬化性２２４又は熱可塑性のエラストマ材料２２６であり得る。

熱硬化性材料は加熱すると硬化し得る。熱可塑性材料は加熱すると軟化し、冷却すると硬化し得る。熱可塑性材料は、繰り返し加熱・冷却可能であり得る。

別の例として、封止アセンブリ２１２の材料２２０が、熱エネルギーの形態のエネルギー２１８を封じ込めるように構成された特性を有するものとして選択され得る。熱エネルギーは例えば、スパーク又は加熱されたガスの形態であり得る。

封止アセンブリ２１２の材料２２０は、望ましい検査特性又は適用性のために選択され得る。例えば、封止アセンブリ２１２の材料２２０は、硬化後に封止アセンブリ２１２が実質的に透明２２８であるように選択され得る。封止アセンブリ２１２が硬化後に実質的に透明２２８である場合、封止アセンブリ２１２が空隙について目視で検査され得る。

幾つかのファスナ２０４は、プラットフォーム２０１の表面２２９を貫通して延び得る。幾つかのファスナ２０４が燃料タンクシステム２０２に存在する場合、ファスナ２１５は、燃料タンクシステム２０２の表面２２９を貫通して延び得る。

幾つかのファスナ２０４が燃料タンクシステム２０２に存在するとして説明してきたが、幾つかのファスナ２０４は、燃料タンクシステム２０２以外の位置で用いられていてもよい。これらの例示的な実施例では、表面２２９が、燃料タンクシステム２０２の内部以外の任意の所望の表面であってもよい。例えば、表面２２９がプラットフォーム２０１の外面であってもよい。別の例示的な実施例では、表面２２９がプラットフォーム２０１の内面であり得る。

封止アセンブリ２１２はハウジング２３０の形態をとる。ハウジング２３０は、ファスナ上に設置される前に形成される。ハウジング２３０は射出成形、熱成形、又は任意の他の望ましい製造形態を用いて成形され得る。

ハウジング２３０は、表面２２９から延びるファスナ２１５の第１の端部を覆うように配置され得る。ハウジング２３０は、表面２２９を吸引２３２するように構成されている。ハウジング２３０は基部２３３及びキャップ２３４を有する。基部２３３はフランジ２３６の形態をとり得る。封止アセンブリ２１２がファスナ２１５上に取り付けられると、基部２３３がプラットフォーム２０１の表面２２９に接触する。

キャップ２３４は、表面２２９を貫通して延びるファスナ２１５の一部を覆うように構成されている。より詳細には、キャップ２３４がファスナ２１５の第１の端部２１４を覆い得る。キャップ２３４は、第１の断面２４０と第２の断面２４２とを有する。第１の断面２４０は第２の断面２４２よりも、ハウジング２３０の基部２３３に近い。第１の断面２４０は第２の断面２４２よりも大きい。

いくつかの例示的実施例で、キャップ２３４がドームと呼ばれることもある。幾つかの例示的な実施例では、ドーム２４４が概して円形の端部を有し得る。他の例示的な実施例では、ドーム２４４が実質的に平坦な端部を有し得る。幾つかの例示的な実施例では、ドーム２４４は実質的に円錐形であってもよい。

キャップ２３４は内部キャビティ２４６を有する。内部キャビティ２４６は、ファスナ２１５の第１の端部２１４を覆うように設計され得る。内部キャビティ２４６の形状２４８は、ファスナ２１５に基づいて設計され得る。内部キャビティの形状２４８は、ファスナ２１５の第１の端部２１４のサイズ、形状、又は長さのうちの少なくとも１つに基づいて設計され得る。

内部キャビティ２４６は、封止アセンブリ２１２がファスナ２１５上に取り付けられると、内部キャビティ２４６の一部がファスナ２１５に接触するように設計され得る。内部キャビティ２４６は、内部キャビティ２４６とファスナ２１５との間の空間２５０が望ましいものとなるように設計され得る。空間２５０は、キャップ２３４の内部キャビティ２４６とファスナ２１５との間の体積の総量であり得る。例えば、封止アセンブリ２１２がファスナ２１５上に設置される際に内部キャビティ２４６の空間２５０を最小限とすることが望ましいことがある。

封止アセンブリ２１２がファスナ２１５上に位置決めされ得る。封止アセンブリ２１２をファスナ２１５上に位置決めした後、ハウジング２３０の一部がファスナ２１５の一部に合うよう、キャップ２３４に圧力が加えられてハウジング２３０がファスナ２１５の第１の端部２１４に押し付けられ得る。

ハウジング２３０がファスナ２１５の第１の端部２１４上に押し付けられるとき、ハウジング２３０が表面２２９にもたらす吸引２３２によって、ハウジング２３０はファスナ２１５上で保持され得る。ハウジング２３０が吸引カップとして機能すると表現してもよい。

ハウジング２３０が吸引カップとして機能するよう、ハウジング２３０の材料２２０は可撓性２５２であり得る。ハウジング２３０の材料２２０が可撓性２５２である場合、キャップ２３４の一部はファスナ２１５の一部に合うものであり得る。

ハウジング２３０が吸引２３２によって表面２２９に対して保持される場合、空間２５０内の気圧２５４はハウジング２３０の外側の気圧２５６よりも低い。気圧２５４が気圧２５６よりも低い場合、気圧２５４は負圧と称され得る。ハウジング２３０の外側の気圧２５６はほぼ大気圧であり得る。幾つかの例示的な実施例で、空間２５０はハウジング２３０内の空間と称され得る。他の例示的な実施例では、該空間がハウジング２３０と表面２２９との間の空間と称されてもよい。

気圧２５４がハウジング２３０の外側の気圧２５６よりも低い場合、ハウジング２３０はプラットフォーム２０１の作動中に望ましい特性を有し得る。例えばプラットフォーム２０１が図１の航空機１００などの航空機である場合、航空機が飛行しているとき、気圧２５６は航空機が地上にあるときよりも低いことがある。気圧２５６は大気圧未満に下がるので、ハウジング２３０は依然として吸引２３２を有し得る。気圧２５４と気圧２５６とが両方ともほぼ大気圧であるならば、飛行中に気圧２５６が下がるので、ハウジング２３０はファスナ２１５から外れることがある。

プラットフォーム２０１が航空機である場合、航空機が巡航高度にあるときハウジング２３０内の空気は膨張するであろう。気圧２５４が大気圧であったならば、ハウジング２３０内の空気は飛行中に膨張してハウジング２３０を押すことがある。ハウジング２３０を押すことにより、ハウジング２３０内の空気がハウジング２３０の封止を破り得る。気圧２５４が気圧２５６よりも低いことで、ハウジング２３０内の空気はハウジング２３０に対して望ましくない量の圧力をもたらさない。

幾つかの例示的な実施例では、吸引２３２のみがハウジング２３０をファスナ２１５上に保持し得る。幾つかの他の例示的な実施例では、追加の保持構成要素がハウジング２３０をファスナ２１５上に保持してもよい。例えば、内部キャビティ２４６内に感圧接着剤２５８が存在し得る。感圧接着剤２５８が存在する場合、感圧接着剤２５８及び吸引２３２の両方がハウジング２３０をファスナ２１５上で定位置に保持し得る。

感圧接着剤２５８は、永続的な接着剤、又は一時的な接着剤であってよい。例えば、感圧接着剤２５８がハウジング２３０をファスナ２１５上で定位置に、プラットフォーム２０１の使用中、保持し続けてもよい。他の例示的な実施例では、感圧接着剤２５８がハウジング２３０をファスナ２１５上で定位置に、一時的に保持してもよい。一実施例で、基部２３３と表面２２９との間に接着剤２６０が存在し得る。この実施例では、接着剤２６０が硬化しているとき、感圧接着剤２５８がハウジング２３０を定位置に保持し得る。接着剤２６０が硬化した後、接着剤及び吸引２３２のうちの少なくとも一方が、ハウジング２３０をファスナ２１５上で定位置に保持し得る。例えば、接着剤２６０は、ハウジング２３０をファスナ２１５上で定位置に保持する主要な構成要素であり得る。接着剤２６０が任意選択的なものであってもよい。

幾つかの例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、幾つかのセルフロックフランジ２６２をさらに含み得る。幾つかのセルフロックフランジ２６２もまた、材料２２０で形成され得る。幾つかのセルフロックフランジ２６２は、ハウジング２３０からハウジング２３０の内部へと延び得る。ハウジング２３０をファスナ２１５の第１の端部２１４上に押し付けることは、幾つかのセルフロックフランジ２６２がファスナ２１５と係合するように、ハウジング２３０を付けることを含み得る。

幾つかの例示的な実施例では、幾つかのセルフロックフランジ２６２が、ハウジング２３０に補助的な保持を提供し得る。幾つかの例示的な実施例では、幾つかのセルフロックフランジ２６２が、ハウジング２３０に主要な保持を提供し得る。幾つかの例示的な実施例では、幾つかのセルフロックフランジ２６２が、吸引２３２、感圧接着剤２５８、又は接着剤２６０のうちの少なくとも１つなどの他の保持構成要素との組み合わせで用いられ得る。

幾つかのセルフロックフランジ２６２は、ハウジング２３０をファスナ２１５に対してセンタリングし得る。ハウジング２３０をファスナ２１５に対してセンタリングすることにより、幾つかのセルフロックフランジ２６２が空間２５０を最小限とし得る。

他の例示的な実施例では、材料２２０がハウジング２３０に保持を提供し得る。例えば、基部２３３が熱可塑性エラストマ材料２２６で形成されている場合、基部２３３が加熱され得る。基部２３３を加熱することにより、熱可塑性エラストマ材料２２６が柔軟且つ粘着性となり得る。基部２３３を加熱することにより、熱可塑性エラストマ材料２２６が表面２２９と接合し得る。

封止アセンブリ２１２は任意の所望の方式でファスナ２１５上に設置されてよい。幾つかの例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２がファスナ２１５に対して手作業で押し付けられ得る。別の例示的な実施例では、ロボットアーム２６６が、燃料タンクシステム２０２内で封止アセンブリ２１２を動かし得る。ロボットアーム２６６は封止アセンブリ２１２を、幾つかのファスナ２０４のうちのファスナ、例えばファスナ２１５上に設置し得る。

図２の製造環境２００の図は、実施形態が実施される方法に対して物理的な又は構造的な限定を示唆することを意図していない。図示したコンポーネントに加えてまたは代えて、他のコンポーネントを使用できる。幾つかの部材は不要になることがある。さらに、幾つかの機能的コンポーネントを図示するために、ブロックが提示されている。例示的実施形態において実装される場合、一以上のこれらのブロックは、結合、分割、または異なるブロック図に結合且つ分割され得る。

例えば、幾つかのセルフロックフランジ２６２、接着剤２６０、及び感圧接着剤２５８の各々が任意選択的なものであってもよい。幾つかの例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、加熱された熱可塑性エラストマ材料２２６である基部２３３の材料、幾つかのセルフロックフランジ２６２、接着剤２６０、又は感圧接着剤２５８のうちの少なくとも１つを含み得る。更に、幾つかの例示的な実施例では、封止アセンブリ２１２が、加熱された熱可塑性エラストマ材料２２６である基部２３３の材料、幾つかのセルフロックフランジ２６２、接着剤２６０、又は感圧接着剤２５８のうちの何れをも有しなくともよい。

ここで図３を参照すると、例示的実施形態による封止アセンブリの断面図が示されている。封止アセンブリ３００は、図２の封止アセンブリ２１２の物理的実施態様であり得る。封止アセンブリ３００は、ファスナ３０４上に配置されたハウジング３０２を含む。ファスナ３０４の第１の端部３０６は、表面３０８を貫通して延びている。図示のように、ハウジング３０２は設置されていない位置にある。ハウジング３０２を用いてファスナ３０４を封止するために、ハウジング３０２はファスナ３０４に対して方向３１０に押し付けられ得る。ハウジング３０２が方向３１０に押し付けられると、ハウジング３０２は設置位置に配置され得る。

ハウジング３０２はキャップ３１２と基部３１４を含む。図示のように、幾つかのセルフロックフランジ３１５が、ハウジング３０２からハウジング３０２の内部３１６へと延びている。更に、基部３１４と表面３０８との間に接着剤３１８が配置されている。

ハウジング３０２が方向３１０に押し付けられると、接着剤３１８が硬化する間、ハウジング３０２によって生じる吸引により、表面３０８とファスナ３０４とに対してハウジング３０２が定位置に保持され得る。ハウジング３０２がファスナ３０４上に設置されると、幾つかのセルフロックフランジ３１５、接着剤３１８、又は吸引のうちの少なくとも１つによって、表面３０８とファスナ３０４とに対してハウジング３０２が定位置に保持され得る。

ここで図４を参照すると、例示的実施形態による封止アセンブリの断面図が示されている。封止アセンブリ４００は、図２の封止アセンブリ２１２の物理的実施態様であり得る。封止アセンブリ４００は、ファスナ４０４上に配置されたハウジング４０２を含む。ファスナ４０４の第１の端部４０６は、表面４０８を貫通して延びている。図示のように、ハウジング４０２は設置されていない位置にある。ハウジング４０２を用いてファスナ４０４を封止するために、ハウジング４０２はファスナ４０４に対して方向４１０に押し付けられ得る。

ハウジング４０２はキャップ４１２と基部４１４を含む。図示のように、基部４１４と表面４０８との間に接着剤４１６が配置され得る。

ハウジング４０２が方向４１０に押し付けられると、接着剤４１６が硬化する間、ハウジング４０２によって生じる吸引により、表面４０８とファスナ４０４とに対してハウジング４０２が定位置に保持され得る。ハウジング４０２がファスナ４０４上に設置されると、接着剤４１６又は吸引のうちの少なくとも１つがハウジング４０２を表面４０８とファスナ４０４とに対して定位置に保持し得る。

ここで図５を参照すると、例示的実施形態による封止アセンブリの断面図が示されている。封止アセンブリ５００は、図２の封止アセンブリ２１２の物理的実施態様であり得る。封止アセンブリ５００は、ファスナ５０４上に配置されたハウジング５０２を含む。ファスナ５０４の第１の端部５０６は、表面５０８を貫通して延びている。図示のように、ハウジング５０２は設置されていない位置にある。ハウジング５０２を用いてファスナ５０４を封止するために、ハウジング５０２はファスナ５０４に対して方向５１０に押し付けられ得る。

ハウジング５０２はキャップ５１２と基部５１４を含む。図示のように、幾つかのセルフロックフランジ５１５が、ハウジング５０２からハウジング５０２の内部５１６へと延びている。ハウジング５０２がファスナ５０４上に設置されると、幾つかのセルフロックフランジ５１５又は吸引のうちの少なくとも１つが、ハウジング５０２を表面５０８とファスナ５０４とに対して定位置に保持し得る。

ここで図６を参照すると、例示的実施形態による封止アセンブリの断面図が示されている。封止アセンブリ６００は、図２の封止アセンブリ２１２の物理的実施態様であり得る。封止アセンブリ６００は、ファスナ６０４上に配置されたハウジング６０２を含む。ファスナ６０４の第１の端部６０６は、表面６０８を貫通して延びている。図示のように、ハウジング６０２は設置されていない位置にある。ハウジング６０２を用いてファスナ６０４を封止するために、ハウジング６０２はファスナ６０４に対して方向６１０に押し付けられ得る。

ハウジング６０２はキャップ６１２と基部６１４を含む。ハウジング６０２が方向６１０に押し付けられると、ハウジング６０２によって生じた吸引が、ハウジング６０２を表面６０８とファスナ６０４とに対して定位置に保持し得る。

ここで図７を参照すると、例示的な実施形態による設置された封止アセンブリの等角図が示されている。設置された封止アセンブリ７００は、図２の封止アセンブリ２１２の物理的実装であり得る。設置された封止アセンブリ７００は、設置された状態の、図４の封止アセンブリ４００又は図６の封止アセンブリ６００の何れかの例であり得る。

設置された封止アセンブリ７００は、キャップ７０４及び基部７０６を有するハウジング７０２を含む。この設置された状態で、基部７０６は表面７０８に対して実質的に平坦である。

設置された封止アセンブリ７００は、吸引、又は、基部７０６と表面７０８との間に配置された接着剤のうちの少なくとも１つによって、ファスナ７１４上で定位置に保持され得る。図示のように、ファスナ７１６はまだ封止されていない。幾つかの例示的な実施例では、設置された封止アセンブリ７００と実質的に同じ封止アセンブリがファスナ７１６の封止に用いられてよい。他の例示的な実施例では、ファスナ７１４とファスナ７１６が異なっていてもよい。例えば、表面７０８から延びるファスナ７１６の長さが、表面７０８から延びる．ファスナ７１４の長さより長くてもよい。別の例示的な実施例では、ファスナ７１４とファスナ７１６が異なる直径を有していてもよい。ファスナ７１４とファスナ７１６が異なる場合、封止ファスナ７１６を封止する封止アセンブリが封止アセンブリ７００とは異なり得る。例えば、封止アセンブリの基部のサイズ、キャップの形状、内部の形状、又は望ましいその他の特性のうちの少なくとも１つが封止アセンブリ７００とは異なり得る。

図示のように、封止アセンブリ７００のハウジング７０２は透明７１８である。ハウジング７０２が透明７１８である場合、ハウジング７０２が透明７１８でない場合よりもハウジング７０２の検査が迅速であり得る。例えば、ハウジング７０２が透明７１８である場合、許容誤差の範囲外の状態がハウジング７０２を通じて可視となり得る。

ここで図８を参照すると、例示的実施形態による設置された封止アセンブリの断面図が示されている。図８００は、図７の封止アセンブリ７００の８に沿った断面図であり得る。

図示のように、ハウジング７０２の部分８０２がファスナ７１４の部分８０４に接触している。望ましくはハウジング７０２と表面７０８との間の空間８０６が小さい。空間８０６を最小限とすることにより、キャップ７０４の内部キャビティ８０８内の空気の量も最小限とされ得る。更に望ましくは、キャップ７０４の内部キャビティ８０８内の空間８０６が大気圧未満の気圧を有する。

図１及び図３から図８に示される様々な構成要素は、図２の構成要素と組み合わせるか、図２の構成要素と共に使用するか、又はその２つを組み合わせることができる。また、図１及び図３から図８の構成要素の幾つかは、図２のブロック形式で示された構成要素をどのように物理的構造として実施できるかを示す例示的具体例であり得る。

ここで図９を参照すると、表面を貫通して延びるファスナを封止する方法のフロー図が例示的な実施形態に従って示されている。プロセス９００は、図２のファスナ２１５を封止する工程であり得る。プロセス９００は、図１の航空機１００のファスナを封止する工程であり得る。

プロセス９００では、ハウジングの一部がファスナの一部に合うように、ハウジングを、ファスナの端部上に押し付け得る。ハウジングは基部とキャップとを含む（工程９０２）。幾つかの例示的な実施例では、ハウジングをファスナの端部上に押し付けることが、ハウジングと表面との間の空間がハウジングの外側の気圧よりも低い気圧を有するように、ハウジングをファスナの端部上に付けることを含む。

幾つかの例示的な実施例では、幾つかのセルフロックフランジがハウジングからハウジングの内部へと延び、ハウジングをファスナの端部上に押し付けることが、幾つかのセルフロックフランジがファスナと係合するように、ハウジングを付けることを含む。幾つかの例示的な実施例では、ファスナと係合する幾つかのセルフロックフランジは、ハウジングと表面との間の接着剤が硬化する間、ハウジングをファスナに対して保持する。

次いで、プロセス９００では、ハウジングが表面にもたらす吸引を用いて、ハウジングをファスナ上で保持する（工程９０４）。その後、本プロセスは終了する。幾つかの例示的な実施例では、ハウジングと表面との間の接着剤が硬化する間、吸引がハウジングをファスナに対して保持する。

図示した異なる実施形態でのフローチャート及びブロック図は、例示的実施形態の装置及び方法の幾つかの可能な実施態様の構造、機能、及び動作を示している。これに関し、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、動作若しくはステップの、モジュール、セグメント、機能、及び／又は一部を表し得る。

例示的実施形態の幾つかの代替的な実施態様では、ブロックに記載された一又は複数の機能が、図中に記載の順序を逸脱して起こることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックが実質的に同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に行われることもある。また、フローチャート又はブロック図に描かれているブロックに加えて、他のブロックが追加されることもある。更に、実施されないブロックがあってもよい。例えば、プロセス９００が、ハウジングの基部に接着剤を塗布することをさらに含み得る。

本開示の例示的実施形態は、図１０に示す航空機の製造及び保守方法１０００と、図１１に示す航空機１１００とに関連して記述され得る。まず図１０を参照すると、例示的な一実施形態による、航空機の製造及び保守方法のブロック図が示されている。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法１０００は、図１１の航空機１１００の仕様及び設計１００２と、材料調達１００４とを含み得る。

製造段階では、図１１の航空機１１００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１００６とシステムインテグレーション１００８とが行われる。その後、図１１の航空機１１００は、運航１０１２に供されるために、認可及び納品１０１０を経てもよい。顧客による運航１０１２中、図１１の航空機１１００は、定期的な整備及び保守１０１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含み得る）がスケジューリングされる。

航空機の製造及び保守方法１０００の各プロセスは、システム組立業者、第三者、及び／又は作業員によって実施又は実行されてもよい。これらの例では、作業員は顧客であってもよい。本明細書の目的では、システム組立業者は、限定するものではないが、いかなる数の航空機製造者、および主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定するものではないが、任意の数のベンダー、下請業者、および供給業者を含むことができ、作業員は航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。

ここで図１１を参照すると、例示的な一実施形態が実装され得る航空機のブロック図が示されている。この例では、航空機１１００は、図１０の航空機の製造及び保守方法１０００によって製造され、複数のシステム１１０４及び内装１１０６を有する機体１１０２を含んでもよい。システム１１０４の例には、推進システム１１０８、電気システム１１１０、油圧システム１１１２、及び環境システム１１１４のうちの１つ又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例が図示されているが、異なる例示的な実施形態は、自動車産業などの他の産業にも適用され得る。

本明細書で具現化される装置および方法は、図１０の航空機の製造および保守方法１０００のうちの少なくとも１つの段階で採用可能である。１つ又は複数の例示的な実施形態は、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１００６中に使用されてもよい。例えば、図２の封止アセンブリ２１２を用いて、ファスナをコンポーネント及びサブアセンブリの製造１００６中に封止してもよい。更に、封止アセンブリ２１２はまた、整備及び保守１０１４中にファスナを封止するために使用され得る。

提示された方法及び装置により、ファスナの封止に要する時間が削減され得る。また更に、提示された封止アセンブリにより、ファスナ封止のための訓練又は経験を減らすことができる。封止アセンブリは、ファスナ上に押し付けられることでファスナを封止し得る。封止アセンブリをファスナ上に押し付けることは、手作業で、或いはロボットシステムにより１分未満で実施され得る。幾つかの例示的な実施例では、封止アセンブリがファスナ上に１０秒以内に押し付けられ得る。

予め成形されたハウジングを使用するので、余分なシーラントが生じない。結果として、提示された封止アセンブリは、シーラント整形、ブレンド、又はシーラント除去のステップを有しない。シーラントの整形、ブレンド、又は除去ステップをなくすことにより、ファスナ封止の封止時間が低減され得る。

提示された方法及び装置は、燃料タンクシステムの製造時間も削減し得る。封止アセンブリは、ファスナの端部上に適用され得る。予め成型されたハウジングなどの封止アセンブリを用いることで、ファスナが、従来式のシールキャップを手作業で適用するよりも短時間で封止され得る。従来式のシールキャップを手作業で適用するには、毎回最大で２０分かかることがある。従来式のシールキャップを適用するのに要する時間は、燃料タンクシステム内の位置、覆うべき端部のサイズ、所望の表面処理、又はその他の要因のうちの少なくとも１つに関連し得る。

封止アセンブリを用いることにより、適用プロセスが各ファスナにつき１分未満に削減され得る。従って、ファスナの封止時間も削減され得る。封止時間の削減により、燃料タンクシステムの製造時間が削減され得る。封止時間の削減により、燃料タンクシステムの製造時間が数百時間、削減され得る。幾つかの例示的な実施例では、燃料タンクシステムの製造時間が１，０００時間以上削減され得る。

また更に、透明な封止アセンブリを提供することで、検査時間が削減され得る。検査時間の削減により、製造時間が更に削減され得る。

上述の様々な例示的実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図しているのではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明である。更に、異なる例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態よりも異なる特徴を提供することができる。選択された１つ又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正例との理解を促すために選択及び記述されている。

Claims (11)

1. 基部とキャップとを有するハウジングであって、前記キャップが、表面を貫通して延びるファスナの一部を覆うように構成されており、前記ハウジングが、前記表面を吸引するように構成されている、ハウジングと、
   前記ハウジングから前記ハウジングの内部へと延びる幾つかのセルフロックフランジであって、前記ファスナのねじ山のない部分に係合して、前記ハウジングを前記ファスナに対して定位置に保持する、幾つかのセルフロックフランジと、
   を含み、
   前記ハウジングは、前記基部が加熱されると前記基部を前記表面に接合するように構成された熱可塑性エラストマ材料で形成されている、装置。
2. 前記表面を貫通して延びている前記ファスナを更に含み、前記ハウジングが、前記表面から延びる前記ファスナの端部を覆うように位置決めされる、請求項１に記載の装置。
3. 前記ハウジングと前記表面との間の空間が、前記ハウジングの外側の気圧よりも低い気圧を有する、請求項２に記載の装置。
4. 前記幾つかのセルフロックフランジが前記ファスナに係合し、前記ハウジングを前記ファスナに対してセンタリングする、請求項１から３の何れか一項に記載の装置。
5. 前記ハウジングの前記基部と前記表面との間の接着剤を更に含む、請求項１から４の何れか一項に記載の装置。
6. 前記ハウジングが、電磁的事象により生じるエネルギーから前記ファスナを保護するように選択されたポリマー材料で形成されている、請求項１又は２に記載の装置。
7. 表面を貫通して延びるファスナを封止する方法であって、
   基部とキャップとを含むハウジングを、前記ハウジングの一部が前記ファスナの一部に合うように、前記ファスナの端部上に押し付けること、
   前記ハウジングが前記表面にもたらす吸引によって、前記ハウジングを前記ファスナ上で保持すること、及び
   前記基部の熱可塑性エラストマ材料が前記表面に接合するように、前記基部を加熱すること
   を含み、
   幾つかのセルフロックフランジが、前記ハウジングから前記ハウジングの内部へと延び、前記ハウジングを前記ファスナの前記端部上に押し付けることが、前記幾つかのセルフロックフランジが前記ファスナのねじ山のない部分に係合するように前記ハウジングを付けることを含む、方法。
8. 前記ハウジングの前記基部に接着剤を塗布することを更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記ハウジングと前記表面との間の前記接着剤が硬化する間、前記吸引が前記ハウジングを前記ファスナに対して保持する、請求項８に記載の方法。
10. 前記ハウジングと前記表面との間の接着剤が硬化する間、前記ファスナに係合する前記幾つかのセルフロックフランジが、前記ハウジングを前記ファスナに対して保持する、請求項７に記載の方法。
11. 表面を貫通して延びるファスナを封止する方法であって、
    基部とキャップとを含むハウジングを、前記ハウジングの一部が前記ファスナの一部に合うように、前記ファスナの端部上に押し付けること、
    前記ハウジングが前記表面にもたらす吸引によって、前記ハウジングを前記ファスナ上で保持すること、及び
    前記基部の熱可塑性エラストマ材料が前記表面に接合するように、前記基部を加熱すること
    を含む、方法。

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