JPS6261803B2 - - Google Patents

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JPS6261803B2
JPS6261803B2 JP55057729A JP5772980A JPS6261803B2 JP S6261803 B2 JPS6261803 B2 JP S6261803B2 JP 55057729 A JP55057729 A JP 55057729A JP 5772980 A JP5772980 A JP 5772980A JP S6261803 B2 JPS6261803 B2 JP S6261803B2
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JP
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spacer
edge
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Tridair Industries Inc
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/60—Coupler sealing means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強化パネル結合手段に関するもので、
特に複合パネル材料の取り付け孔を補強するため
の補強用縁環と、複合パネルを基礎構造に取り付
ける際に一諸に使用するための結合用具の使用に
関する。
軽量複合材料で作られた強化パネルは高強度と
相対的軽さとを要求される多くの分野で急速に普
及している。例えば、熱可塑性媒質中におかれた
グラフアイトフアイバーでつくられている強化パ
ネルの高い抗張力と接着力とは、これらの材料を
高強度−重量比を要求される航空産業に著しく有
用にする。然しながら、これらの複合パネルは非
常に脆く、別の分野の強化パネルに有効に使用さ
れ得る通常の結合用具を通常の方法で使用すると
割れたり、破砕されたり、押しつぶされたりす
る。
各種の軽量強化パネルに広く使用されている結
合用具の一つに補強用縁環がある。縁環は円筒状
の中空の挿入物で、ボルト等の結合用具を収納す
る開孔を補強するためにパネル孔に取り付けられ
るものである。一般に縁環はパネルの一面に取り
付け用の拡大頭部をもつており、また突出した円
筒状の反対端は縁環を固定するためパネルの他の
面の取り付け孔の周囲に円形に折り返されてい
る。
従来の折り返えし縁環は複合材料の強化パネル
に取り付け使用されると、屡々パネルに被害を与
えることが知られた。第一に縁環の円形折り返え
しが取り付け孔とパネルの接点でパネルのコーナ
ーを破壊することであり、これは亀裂を拡大し高
度のひづみを集中させることになる。第二に折り
返えし部分の端部は縁環が取り付けられる際にパ
ネル面に対し円形に外側に折り返されるが、これ
はパネル面を傷つけたり亀裂させたりする鋭い線
接触となり結合用具が取り付けられる際の即時の
またはその後の損傷をもたらす。最後にパネルと
基礎構造とがガスケツト材料で分離されている
時、勿論、ガスケツト材料は縁環の折り返えし端
のすぐ周縁の空隙を充填してはならないが、パネ
ルと基礎構造が縁環内に配置される結合用具によ
つて結合されると縁環を介してパネルに課される
不支持負荷がパネルを破砕したり、損傷させたり
する。
本発明の好ましい具体例は折り返えし縁環とス
ペーサーとからなるもので、特に結合すべき基礎
構造とガスケツト材料によつて分離されている強
化複合パネルに使用されるものである。スペーサ
ーはパネルの取り付け孔のコーナーが折り返えし
作業中に損傷されるのを保護し、縁環の折り返え
し端によつてパネル表面に課される負荷を分散さ
せ、そして折り返えし端を基礎構造に対しあてが
う。ガスケツトの厚さと縁環の厚さの変化に応じ
させるようにスペーサーの厚さを変化させること
ができるものである。
図面で、第１図は本発明の縁環装置の軸上での
複合パネルの垂直断面図、第２図は第１図の縁環
装置の折り返えし端の軸方向断面図である。第３
図は第１図の縁環装置を示すパネルの垂直断面図
で、パネルを基礎構造に取り付ける以前のもので
ある。第４図は第３図と同じ垂直断面図でパネル
を基礎構造に取り付けた後のものである。
第１図および第２図において、強化パネル１
０、例えば熱可塑性樹脂媒質中に分散されたグラ
フアイトフアイバーからつくられたものが、パネ
ル外表面に１４で示すような皿穴である取り付け
孔１２を有する。補強用縁環１６は取り付け孔１
２に取り付けられる。補強用縁環１６は標準的な
周知のものであり、孔１２の直径よりも僅かに小
さい円筒状外表面１８およびパネル外表面に瞬間
的装置ができるように孔１２の皿穴の部分と対応
して傾斜端２０を有している。縁環は傾斜端２０
に皿穴を備えた円筒状透孔２２と他端に反対孔２
６を有する。孔２６は薄壁円筒状伸長部２７を構
成し、これはパネルの内表面２８を越えて軸方向
に突出している。円筒状伸長部２７の端は公知の
方法で軸方向に操作される折り返えしパンチおよ
びダイス（図示せず）等によつて円形に折り返さ
れる。折り返えし作業中に、遠隔端３０はパネル
１０の内表面２８の方向に折り返されてセミ・ト
ロイダル状折り返えし３２を形成する。
パネル表面２８が折り返えし３２の端部３０と
接触する結果としての破砕または亀裂を防止する
ために環状スペーサー３４が折り返えし３２とパ
ネル表面との間に軸方向に挿入される。スペーサ
ー３４は折り返えし３２の端部３０の幅よりも実
質的に大きい内外径の幅を有している。その結
果、折り返え作業でパネルにかゝる負荷は広い範
囲に分散され、パネル表面２８への圧縮ひずみの
減少となる。
更に、スペーサー３４は取り付け孔１２とパネ
ル表面２８の接点においてパネルコーナー３６
を、折り返えし作業でつくられる折り返えし３２
の内表面の接触によつて破砕されないように保護
する。この折り返えし部分はスペーサーの軸方向
で外方、半径方向で内部のコーナー３５を支持す
る。破砕に対して適宜の保護を与えるために、ス
ペーサー３４の内径はパネルの取り付け孔１２の
直径に等しくなければならない。更に、スペーサ
ーの軸方向の厚さは折り返えしの部分がパネルコ
ーナー３５に触れないように充分に大きくなけれ
ばならない。
第３図および第４図を参照すると、上述の縁環
装置が複合パネル１０を基礎構造３８に取り付け
るために便利に使用されている。パネルと基礎構
造が直接に結合されると（縁環１６中のかつ同心
孔４２を通つてナツト４１で固定されるボルト４
０で）、縁環の折り返えし３２は基礎構造と接触
する。この場合にはスペーサー３４はボルトおよ
びナツトが組合わされるときにパネル上の附随的
な圧縮負荷を分散させるように作用する。
然しながら、多くの応用分野において、ガスケ
ツトが主として湿気の進入を防ぐためにパネルと
基礎構造との間に挿入される。ガスケツト材料４
４は通常一定の材料の物理特性によつて決まる限
界圧縮率を有する或る種のゴム状合成物でつくら
れている。
圧縮率の低いガスケツト材料では材料の最大圧
縮率によつて簡単に実際の限界を計算することが
できる。もしも第３図に示すようにガスケツト材
料４４がその物理的限界まで圧縮されても（ボル
ト４０とナツト４１とを締め付けることによつ
て）縁環とボルトを囲む空隙の中の縁環折り返え
し３２と基礎構造３８との間に空隙が残存する。
これは勿論ガスケツト材料によつてふさがれるこ
とはない、締めつけ工具によつてそれ以上パネル
１０を基礎構造に締め付けると縁環を介してパネ
ル上に支持媒体のないせん断負荷がかゝる。この
ような支持媒体のない負荷は脆い複合パネルを破
砕したり損傷したりする。
反対に、圧縮率の高いガスケツト材料の場合に
は、圧縮率の実際上の限界は過度の圧縮の際の材
料の流動化の傾向によつて知られる。この過度の
圧縮は密封性の喪失およびその結果としての漏出
につながるものである。
このようにガスケツト材料の圧縮率に限度があ
る場合には、スペーサー３４はパネルが過負荷に
なつたり、ガスケツトが過度に圧縮される以前に
縁環の折り返えし端が基礎構造と接触するように
使用され得る。例えば、特に第３図および第４図
に示すように、スペーサー３４の軸方向の厚さを
選択し、スペーサーと折り返えし端３２の合計厚
さがガスケツト材料４４の最大圧縮率における厚
さよりも僅かに大きくとると、第３図においても
しも、比較的高い圧縮率のガスケツト４４がボル
ト４０とナツト４１とで更に締め付けられて圧縮
されると、スペーサー３４の厚さを適宜に選択す
ることによつて、第４図に示すように、ガスケツ
トの圧縮がそれの流動化を起こす前に縁環の折り
返えし端３２が基礎構造に達するようにすること
ができる。縁環１６の最初の取り付けと折り返え
しの場合のようにスペーサー３４は縁環が基礎構
造上に定着する結果としてパネル１０上のそれ以
上の負荷を分散するように作用することとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の縁環装置の軸上での複合パネ
ルの垂直断面図、第２図は第１図の縁環装置の折
り返えし端の軸方向断面図である。第３図は第１
図の縁環装置を示すパネルの垂直断面図で、パネ
ルを基礎構造に取り付ける以前のものである。第
４図は第３図と同じ垂直断面図でパネルを基礎構
造に取り付けた後のものである。 符号の説明、１０……強化パネル、１２……取
り付け孔、１４……パネル外表面、１６……補強
用縁環、１８……円筒状外表面、２０……傾斜
端、２２……円筒状透孔、２６……反対孔、２７
……円筒状伸長部、２８……パネル内表面、３０
……折り返えし端部、３２……折り返えし、３４
……スペーサー、３５，３６……パネルコーナ
ー、３８……基礎構造、４０……ボルト、４１…
…ナツト、４２……同心孔、４４……ガスケツト
材料。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) パネル及び基礎構造とに設けられた同軸
    孔、 (ロ) 該孔の周囲に円形の空隙を残すためパネルと
    基礎構造間に設置するガスケツト材料 (ハ) パネル取り付け孔の中に配置され、パネルに
    固定するためパネルと基礎構造間の空隙まで伸
    びた円形折り返えし端部を有する補強縁環、 (ニ) 補強縁環及び基礎構造の孔内に配置され、パ
    ネルと基礎構造を結合させてガスケツト材料を
    圧縮するための結合具、 (ホ) パネル内表面と縁環の折り返えし端の間に挿
    入されるスペーサー、及び (ヘ) ガスケツト材料の最大圧縮力の限度の厚さよ
    りも大きい厚さを有するパネルと基礎構造間の
    スペーサーと縁環端部、 とからなることを特徴とする比較的脆い材料で出
    来たパネルを、最大限度まで圧縮可能なガスケツ
    ト材料層によつて隔てられた基礎構造に取り付け
    るためのパネル用縁環装置。 ２ パネルから最も離れた位置にある縁環折り返
    えし端が、基礎構造と係合することにより結合具
    の動きを制限する様に働くことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載のパネル用縁環装置。 ３ スペーサーが、縁環折り返し端の最大値径よ
    りも小さい内径と大きい外径を有する環状ワツシ
    ヤーである特許請求の範囲第２項記載のパネル用
    縁環装置。 ４ 環状ワツシヤーの内径が実質的にパネル取り
    付け孔の直径に等しい特許請求の範囲第３項記載
    のパネル用縁環装置。
JP5772980A 1979-04-30 1980-04-30 Edge ring device for composite pamel Granted JPS5618112A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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US06/034,105 US4232496A (en) 1979-04-30 1979-04-30 Grommet assembly for composite panels

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Publication Number Publication Date
JPS5618112A JPS5618112A (en) 1981-02-20
JPS6261803B2 true JPS6261803B2 (ja) 1987-12-23

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US (1) US4232496A (ja)
JP (1) JPS5618112A (ja)
DE (1) DE3016499A1 (ja)
FR (1) FR2455689A1 (ja)
GB (1) GB2048417B (ja)

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