JPH06182478A - リベット列，ボルト列などで接合した板材などの接合部分の接合法 - Google Patents
リベット列，ボルト列などで接合した板材などの接合部分の接合法Info
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- JPH06182478A JPH06182478A JP4249702A JP24970292A JPH06182478A JP H06182478 A JPH06182478 A JP H06182478A JP 4249702 A JP4249702 A JP 4249702A JP 24970292 A JP24970292 A JP 24970292A JP H06182478 A JPH06182478 A JP H06182478A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リベット列などで接合した板材などの接合部
分の耐久性が向上する接合法を提供すること。 【構成】 リベット列，ボルト列などで接合した板材な
どの接合部分において、その加工工作時に、当該の接合
部分を有する装置の通常の稼動時に当該の接合部分に掛
かると想定されている応力の方向と逆向きで、且つ、当
該の装置の非稼動時にも残留する応力を賦加せしめてお
き、当該の装置の通常の稼動時に当該の接合部分に掛か
る応力を、この残留応力によって相殺せしめて、接合部
分の負荷応力を軽減せしめるようにしたことを特徴とす
るリベット列，ボルト列などで接合した板材などの接合
部分の接合法。
分の耐久性が向上する接合法を提供すること。 【構成】 リベット列，ボルト列などで接合した板材な
どの接合部分において、その加工工作時に、当該の接合
部分を有する装置の通常の稼動時に当該の接合部分に掛
かると想定されている応力の方向と逆向きで、且つ、当
該の装置の非稼動時にも残留する応力を賦加せしめてお
き、当該の装置の通常の稼動時に当該の接合部分に掛か
る応力を、この残留応力によって相殺せしめて、接合部
分の負荷応力を軽減せしめるようにしたことを特徴とす
るリベット列，ボルト列などで接合した板材などの接合
部分の接合法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業上広く用いられて
いる、リベット列，ボルト列などを用いたパネルなどの
接合部分の接合法に関するものである。
いる、リベット列，ボルト列などを用いたパネルなどの
接合部分の接合法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】日航ジ
ャンボ機の後部圧力隔壁の破壊を原因とする無残な墜落
事故や、正に奇跡的にも墜落だけは免れはしたがアロハ
航空機の機体の機首後方部分の上部２／３が吹き飛んだ
事故などは今も記憶に新しい所である。
ャンボ機の後部圧力隔壁の破壊を原因とする無残な墜落
事故や、正に奇跡的にも墜落だけは免れはしたがアロハ
航空機の機体の機首後方部分の上部２／３が吹き飛んだ
事故などは今も記憶に新しい所である。
【０００３】これらの例に見られる様な与圧機能を備え
た機体の破壊は、１フライト毎に基体が内外の圧力差を
受けることによりリベット列を用いて接合したアルミ合
金パネル接合部に繰り返し引張応力が掛かり、金属疲労
による亀裂が個々のリベット穴から隣のリベット穴を互
いに結び合う方向に徐々に進行し、最終的には応力的に
無視できない程大きく発達し、遂には最終の応力賦加時
に数十個にも及ぶリベット穴からなるリベット穴列が一
気に破断する“マルチサイトクラック”と呼ばれる現象
によって惹き起こされるものとされている。
た機体の破壊は、１フライト毎に基体が内外の圧力差を
受けることによりリベット列を用いて接合したアルミ合
金パネル接合部に繰り返し引張応力が掛かり、金属疲労
による亀裂が個々のリベット穴から隣のリベット穴を互
いに結び合う方向に徐々に進行し、最終的には応力的に
無視できない程大きく発達し、遂には最終の応力賦加時
に数十個にも及ぶリベット穴からなるリベット穴列が一
気に破断する“マルチサイトクラック”と呼ばれる現象
によって惹き起こされるものとされている。
【０００４】このような現象の原因となる事柄は、設計
上の定格応力に近い引張応力がリベット穴の列に繰り返
し賦加され続けることであるということは言うまでもな
いが、一方、金属材料の特性として、賦加応力値が低下
すれば応力の繰り返し回数に対する材料の耐久性は飛躍
的に高くなることが良く知られている。
上の定格応力に近い引張応力がリベット穴の列に繰り返
し賦加され続けることであるということは言うまでもな
いが、一方、金属材料の特性として、賦加応力値が低下
すれば応力の繰り返し回数に対する材料の耐久性は飛躍
的に高くなることが良く知られている。
【０００５】従って、与圧機能を備えた航空機の機体を
例とする引張応力を想定した場合について言えば、“パ
ネルの接合部”には設計上の定格応力に近い引張応力が
掛かることは避けるべくも無いが、このとき“リベット
などの穴の列”には減価された応力しか掛からない様に
工夫した工作が加工工作段階で施されていれば、自体は
格段に安全なものとなる筈である。
例とする引張応力を想定した場合について言えば、“パ
ネルの接合部”には設計上の定格応力に近い引張応力が
掛かることは避けるべくも無いが、このとき“リベット
などの穴の列”には減価された応力しか掛からない様に
工夫した工作が加工工作段階で施されていれば、自体は
格段に安全なものとなる筈である。
【０００６】即ち、本発明と直接的な関連は無いが工学
的なイメージがやや近いものとして例に上げるならば、
コンクリートの構造物に於いては既に広く実用化されて
いる技術であるＰＣ（プレストレスド・コンクリート）
工法と同様な工夫を加工工作段階で施してやれば良い筈
であるということである。
的なイメージがやや近いものとして例に上げるならば、
コンクリートの構造物に於いては既に広く実用化されて
いる技術であるＰＣ（プレストレスド・コンクリート）
工法と同様な工夫を加工工作段階で施してやれば良い筈
であるということである。
【０００７】つまり、“リベットなどの穴の列”の非作
動時に当該等の装置の作動時に生じる（引張）応力と逆
向きで適当な残留（圧縮）応力が賦価された状態として
やれば良い筈だということである。
動時に当該等の装置の作動時に生じる（引張）応力と逆
向きで適当な残留（圧縮）応力が賦価された状態として
やれば良い筈だということである。
【０００８】これに対して従来の技術ではこのような工
夫はなされておらず、ここで例として取り上げた航空機
の場合に見られるように特に重量に関する制約が重要で
ある場合には、充分な安全係数を見込むことを主眼とす
る安全確保の対策は容易には採用し得ない為に、時とし
て上述のような無残な事故に結び付きがちであった。一
方、重量に関する制約は左程には重要で無い通常の場合
には、充分な安全率を得るため徒に材料と経費の無駄を
招いている。
夫はなされておらず、ここで例として取り上げた航空機
の場合に見られるように特に重量に関する制約が重要で
ある場合には、充分な安全係数を見込むことを主眼とす
る安全確保の対策は容易には採用し得ない為に、時とし
て上述のような無残な事故に結び付きがちであった。一
方、重量に関する制約は左程には重要で無い通常の場合
には、充分な安全率を得るため徒に材料と経費の無駄を
招いている。
【０００９】本発明は上述の工夫を具体化し、材料と経
費の無駄を省き、より安全で有効なリベット列，ボルト
列などを用いた板材などの接合部分の接合法を提供する
ことを技術的課題とするものである。
費の無駄を省き、より安全で有効なリベット列，ボルト
列などを用いた板材などの接合部分の接合法を提供する
ことを技術的課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】リベット列，ボルト列な
どで接合した板材などの接合部分において、その加工工
作時に、当該の接合部分を有する装置の通常の稼動時に
当該の接合部分に掛かると想定されている応力の方向と
逆向きで、且つ、当該の装置の非稼動時にも残留する応
力を賦加せしめておき、当該の装置の通常の稼動時に当
該の接合部分に掛かる応力を、この残留応力によって相
殺せしめて、接合部分の負荷応力を軽減せしめるように
したことを特徴とするリベット列，ボルト列などで接合
した板材などの接合部分の接合法に係るものである。
どで接合した板材などの接合部分において、その加工工
作時に、当該の接合部分を有する装置の通常の稼動時に
当該の接合部分に掛かると想定されている応力の方向と
逆向きで、且つ、当該の装置の非稼動時にも残留する応
力を賦加せしめておき、当該の装置の通常の稼動時に当
該の接合部分に掛かる応力を、この残留応力によって相
殺せしめて、接合部分の負荷応力を軽減せしめるように
したことを特徴とするリベット列，ボルト列などで接合
した板材などの接合部分の接合法に係るものである。
【００１１】
【作用】加工工作時、リベット列，ボルト列などで接合
した板材などの接合部分に通常の稼動時に掛かると想定
される応力と逆向きで且つ当該の装置の非稼動時にも残
留する応力を賦加せしめたので、当該の装置の通常の稼
動時に当該の接合部分に掛かる応力が予め賦加された残
留応力により減価され接合部の負荷応力が軽減される。
した板材などの接合部分に通常の稼動時に掛かると想定
される応力と逆向きで且つ当該の装置の非稼動時にも残
留する応力を賦加せしめたので、当該の装置の通常の稼
動時に当該の接合部分に掛かる応力が予め賦加された残
留応力により減価され接合部の負荷応力が軽減される。
【００１２】
【実施例】図面は本発明に好適な一実施例を図示したも
ので、航空機の機体のように表面の平滑性についての配
慮から継手板３により板体１，２を突き合わせ状態に接
続するリベット接合部ａを図示しており、機体の稼動時
には引張応力が作用する場合について説明する。
ので、航空機の機体のように表面の平滑性についての配
慮から継手板３により板体１，２を突き合わせ状態に接
続するリベット接合部ａを図示しており、機体の稼動時
には引張応力が作用する場合について説明する。
【００１３】図面は、突き合わせ状態に配設した板体
１，２の先端１'，２'間に間隔Ａを設け、この左右の板
体１，２を継手板３により重合状態にリベット（又はボ
ルト）４にて接合し、このリベット（又はボルト）接合
部ａの左右に対向状態に賦加板５，６の基部５'，６'を
止着し、他端を継手板３に間隙を存して添設し先端部を
下方に折り曲げて垂設板７，８を形成し、垂設板７，８
間に間隔Ｂを設け、この間隔Ｂを締縮（又は張拡）固定
せしめて前記リベット（又はボルト）接合部ａに稼動時
に生じる応力の方向と逆向きで且つ非稼動時にも残留す
る応力を賦価せしめる賦加体９を前記垂設板７，８に架
設固着した場合を図示している。
１，２の先端１'，２'間に間隔Ａを設け、この左右の板
体１，２を継手板３により重合状態にリベット（又はボ
ルト）４にて接合し、このリベット（又はボルト）接合
部ａの左右に対向状態に賦加板５，６の基部５'，６'を
止着し、他端を継手板３に間隙を存して添設し先端部を
下方に折り曲げて垂設板７，８を形成し、垂設板７，８
間に間隔Ｂを設け、この間隔Ｂを締縮（又は張拡）固定
せしめて前記リベット（又はボルト）接合部ａに稼動時
に生じる応力の方向と逆向きで且つ非稼動時にも残留す
る応力を賦価せしめる賦加体９を前記垂設板７，８に架
設固着した場合を図示している。
【００１４】図１，図２，図３の“｜”印はリベット
（又はボルト）を示し、その傾きによってリベットなど
に掛かる剪断応力の方向の区分（圧縮応力が掛かった状
態か、引張応力が掛かった状態かによって夫々のリベッ
トなどに掛かるずれ応力の区分）を示す。（但し、同図
面はあくまでも模式図なので図２及び図３に於けるリベ
ットなどの位置のずれや描示された傾きの程度などは実
際の加工工作によって生ずるリベットなどの位置のずれ
や夫々のリベットに掛かっている応力の大きさを正確に
反映したものではない。）また、“─”印は間隙Ｂを締
縮（又は拡張）固定せしめる賦加体９を示す。
（又はボルト）を示し、その傾きによってリベットなど
に掛かる剪断応力の方向の区分（圧縮応力が掛かった状
態か、引張応力が掛かった状態かによって夫々のリベッ
トなどに掛かるずれ応力の区分）を示す。（但し、同図
面はあくまでも模式図なので図２及び図３に於けるリベ
ットなどの位置のずれや描示された傾きの程度などは実
際の加工工作によって生ずるリベットなどの位置のずれ
や夫々のリベットに掛かっている応力の大きさを正確に
反映したものではない。）また、“─”印は間隙Ｂを締
縮（又は拡張）固定せしめる賦加体９を示す。
【００１５】また、稼動時の状態を示す図３ではリベッ
ト４，４の穴の列には減価された引張応力が掛かった場
合を示しているほか、接着剤の効果などについては考慮
から省いている。
ト４，４の穴の列には減価された引張応力が掛かった場
合を示しているほか、接着剤の効果などについては考慮
から省いている。
【００１６】１．残留応力賦価前 図１は加工工作時の途中の状態即ち残留応力賦価前の状
態を模式的に示したものである。
態を模式的に示したものである。
【００１７】突き合わせ状態に配設した板体１，２の先
端１'，２'間に間隔Ａを設け、この左右の板体１，２を
継手板３により重合状体にリベット４にて接合し、この
リベット接合部ａの左右に対向状態に賦加板５，６の基
部５'，６'をリベットｂ，ｂにより止着し、他端を継手
板３に間隙を存して添設し先端部を下方に折り曲げて垂
設板７，８を形成し、垂設板７，８間に間隔Ｂを設け、
次の段階でこの間隔Ｂを締縮固定せしめる賦加体９を前
記垂設板７，８に架設する。 この隙間Ａ及びＢの間隔については実際の設計において
個々に決定される。
端１'，２'間に間隔Ａを設け、この左右の板体１，２を
継手板３により重合状体にリベット４にて接合し、この
リベット接合部ａの左右に対向状態に賦加板５，６の基
部５'，６'をリベットｂ，ｂにより止着し、他端を継手
板３に間隙を存して添設し先端部を下方に折り曲げて垂
設板７，８を形成し、垂設板７，８間に間隔Ｂを設け、
次の段階でこの間隔Ｂを締縮固定せしめる賦加体９を前
記垂設板７，８に架設する。 この隙間Ａ及びＢの間隔については実際の設計において
個々に決定される。
【００１８】２．残留応力賦価時 図２は残留応力賦価加工が終了した状態で、且つ、装置
は非稼動状態にある場合を示した図である。
は非稼動状態にある場合を示した図である。
【００１９】賦加板５，６の垂設板７，８の間隔Ｂを賦
加体９によって締縮固定せしめると、板体１，２の先端
１'，２'間に設けた隙間Ａが狭められる。（図２で隙間
Ａはほぼ０となった状態を例示しているが、何処まで狭
められるかは、隙間Ａの隙間０を含めてその時の設計に
よる。）この時、“リベット４，４の列”には残留性の
プレ応力（実施例では圧縮応力бc）が掛かった状態と
なっており、また、付随的な事柄ながら板体１，２と賦
加板５，６とを夫々止着しているリベットｂ，ｂの列及
び垂設板７，８を締付固着している賦加体９には既にこ
の段階で引張応力が掛かっている。（リベット４，４及
びリベットｂ，ｂの列についてはリベットなどを示す
“｜”印の傾きでそれらの状態を示している。） ３．作動時 図３は装置が実際に稼動し、外部から定格引張応力бt
が賦加された状態を示した図である。この時リベット接
合部ａに加わる引張応力はб＝бt−бcとなりこの減価
された引張応力бは定格の引張応力бtに比較してかな
り小さいものとなるので、リベット接合部ａの耐久性が
格段に向上し、安全性が向上する。一方板体１，２と賦
加板５，６とを接合しているリベットｂ，ｂの列及び垂
設板７，８とを締縮固定する賦加体９には通常よりも大
きい引張応力が掛かることになるがこれらへの対策はリ
ベットの径を大きくしたり、列数を増やすなど比較的そ
の対策は容易である。
加体９によって締縮固定せしめると、板体１，２の先端
１'，２'間に設けた隙間Ａが狭められる。（図２で隙間
Ａはほぼ０となった状態を例示しているが、何処まで狭
められるかは、隙間Ａの隙間０を含めてその時の設計に
よる。）この時、“リベット４，４の列”には残留性の
プレ応力（実施例では圧縮応力бc）が掛かった状態と
なっており、また、付随的な事柄ながら板体１，２と賦
加板５，６とを夫々止着しているリベットｂ，ｂの列及
び垂設板７，８を締付固着している賦加体９には既にこ
の段階で引張応力が掛かっている。（リベット４，４及
びリベットｂ，ｂの列についてはリベットなどを示す
“｜”印の傾きでそれらの状態を示している。） ３．作動時 図３は装置が実際に稼動し、外部から定格引張応力бt
が賦加された状態を示した図である。この時リベット接
合部ａに加わる引張応力はб＝бt−бcとなりこの減価
された引張応力бは定格の引張応力бtに比較してかな
り小さいものとなるので、リベット接合部ａの耐久性が
格段に向上し、安全性が向上する。一方板体１，２と賦
加板５，６とを接合しているリベットｂ，ｂの列及び垂
設板７，８とを締縮固定する賦加体９には通常よりも大
きい引張応力が掛かることになるがこれらへの対策はリ
ベットの径を大きくしたり、列数を増やすなど比較的そ
の対策は容易である。
【００２０】また、板体１，２に稼動圧縮応力が作動す
るときは、前記とは逆に賦加体９により垂設板７，８の
間隔Ｂを増大せしめることによりリベット接合部ａに残
留引張応力を賦価せしめ、該当部の耐久力を増大せしめ
ることが可能である。
るときは、前記とは逆に賦加体９により垂設板７，８の
間隔Ｂを増大せしめることによりリベット接合部ａに残
留引張応力を賦価せしめ、該当部の耐久力を増大せしめ
ることが可能である。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上述のようにリベット列，ボル
ト列などで接合した板材などの接合部分において、その
加工工作時に、当該の接合部分を有する装置の通常の稼
動時に当該の接合部分に掛かると想定されている応力の
方向と逆向きで、且つ、当該の装置の非稼動時にも残留
する応力を賦加せしめておき、当該の装置の通常の稼動
時に当該の接合部分に係る応力を、この残留応力によっ
て相殺せしめて、接合部分の負荷応力を軽減せしめるよ
うに構成したから、板材などのリベット列やボルト列な
どの接合部分には、作動定格応力が予め賦価された残留
応力で減価され、それだけ接合部分の耐久性が向上す
る。本発明の接合法で構成したリベットやボルトなどの
接合部分はその結果、材料と経費の無駄を省きより安全
性が向上する秀れたリベット列やボルト列などで接合し
た板材などの接合法となる。
ト列などで接合した板材などの接合部分において、その
加工工作時に、当該の接合部分を有する装置の通常の稼
動時に当該の接合部分に掛かると想定されている応力の
方向と逆向きで、且つ、当該の装置の非稼動時にも残留
する応力を賦加せしめておき、当該の装置の通常の稼動
時に当該の接合部分に係る応力を、この残留応力によっ
て相殺せしめて、接合部分の負荷応力を軽減せしめるよ
うに構成したから、板材などのリベット列やボルト列な
どの接合部分には、作動定格応力が予め賦価された残留
応力で減価され、それだけ接合部分の耐久性が向上す
る。本発明の接合法で構成したリベットやボルトなどの
接合部分はその結果、材料と経費の無駄を省きより安全
性が向上する秀れたリベット列やボルト列などで接合し
た板材などの接合法となる。
【図１】本実施例の残留応力賦価前の板体の接合部分の
構成を示す模式的説明図である。
構成を示す模式的説明図である。
【図２】本実施例の残留応力賦価時のリベットにかかる
応力の状態を示す模式図である。
応力の状態を示す模式図である。
【図３】本実施例の稼動時のリベットにかかる応力の状
態を示す模式図である。
態を示す模式図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 リベット列，ボルト列などで接合した板
材などの接合部分において、その加工工作時に、当該の
接合部分を有する装置の通常の稼動時に当該の接合部分
に掛かると想定されている応力の方向と逆向きで、且
つ、当該の装置の非稼動時にも残留する応力を賦加せし
めておき、当該の装置の通常の稼動時に当該の接合部分
に掛かる応力を、この残留応力によって相殺せしめて、
接合部分の負荷応力を軽減せしめるようにしたことを特
徴とするリベット列，ボルト列などで接合した板材など
の接合部分の接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24970292A JP3356311B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | リベット列又はボルト列により接合した板材の接合部分の接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24970292A JP3356311B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | リベット列又はボルト列により接合した板材の接合部分の接合法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182478A true JPH06182478A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3356311B2 JP3356311B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17196935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24970292A Expired - Lifetime JP3356311B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | リベット列又はボルト列により接合した板材の接合部分の接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356311B2 (ja) |
Citations (13)
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-
1992
- 1992-09-18 JP JP24970292A patent/JP3356311B2/ja not_active Expired - Lifetime
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