JPS63501002A - パネル用記憶金属コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 パネル用記憶金属コネクタ 技　術　分　野 本発明は新しい複合材料と構造フレーム部材との間に連接締付けを達成するため 記憶金属合金から製造されたコネクタに関する。

背景技術 航空機の構造において、胴体及び外皮パネルは航空機フレーム構造体に連結され ねばならない。伝統的には、このことはリベットという手段によって行われてき た。重１及びレーダー断面を減少させるのと同様にこれら外皮パネルを強化する ために彼等は黒鉛及びエポキシのような新しい複合材料から製造されてきた。そ のような複合物はエポキシ樹脂に含浸した黒鉛ｌ！＆雑から製造される。パネル 組立時のリベット孔の穴明けはそのような材料において繊組構造体を弱め、複合 パネル強度と耐疲労　。

性を減少させる。

この問題を避けるために航空機のフレーム構造体に複合パネルを結び付ける方法 として費用のかかる接着剤による接合が知られている。満足的に実施できる接着 剤があったとしても、かなり費用がかかり、締め付は方法には時間がかかり過ぎ る。したがって、今や、より手入しやすい手段を航空機工業に提供することは望 ましい。

発　明　の　開　示 本発明は、第１部材及び第２部材を結び付けるために記憶金属合金から製造され るコネクタに向けられている。コネクタは第１温度条件の間第１部材のがみ合う ために拡げられた端部にかみ合わすための叉状断面を有し、第２温度条件の間で 収縮し、その際、拡げられた端部をその間で締め付けする分岐端部と、それに第 ２部材を堅く固定するための分岐端部に対向する端部とから成っている。

さらに本発明は構造部材にパネルを堅く締結する方法を提供する。その方法はパ ネルに拡げられた端部を形成し、第１温度条件を受けるときにはパネルの拡げら れた端部を受け入れる記憶金属合金からつくられるコネクタに分岐端部を形成す る。その後コネクタは第２温度条件を受けて分岐端部の収縮を生じさせ、拡げら れたパネル端部をそこで締め付けしコネクタに構造部材を堅く締結する方法であ る。

記憶金属合金は今や手入しゃすいものであり、それには５０゜０００ｐ、ｓ、１ 以上の高い、降伏強度を有する真鍮合金、１００゜０００ｐ、ｓ、１以上のニッ ケルーチタン金属合金がある。本発明のコネクタは自由な分岐端部が複合パネル の拡げられた端部にかみ合され、締め付けのため熱的に変形されながら、航空機 のフレーム構造体に適切に連接するところの引伸しフランジを持つ記憶金属合金 の押出しレールに特徴がある。この記憶金属合金のレールの熱的変形によりパネ ルの拡げられた端部は記憶金属コネクタの分岐端部の内で確実に締め付けられ、 迅速な、安い方法で達成される強力な密着した、さらに耐疲労性の接続を確保し ている。したがって、本発明は従来技術により実施されるようなリベット工法ま たは接着剤による接合に対して優れた代替を提供するものである。

本発明は航空機に対する応用に関して論じているが、本発明はそれに限定されな いことは強調されるべきである。接続装置としての本発明は他の種々のタイプの フレーム支持部材に対するパネル様部材の接続にも広汎な応用を持っている。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の接続装置で接続されるべきパネルに対してパネル及び構造部材 との間の位置関係を示す本発明の断面図である。第２図は熱変形のあとその堅く 締められた接続での本発明の接続装置を説明し、第１図と同様な断面図を示して いる。

発明を実施するための最良の形態 次に図面を参照して本発明の前述の利点をざらに詳しく説明する。

第１図において航空機の外皮パネル１２の一部分が説明されている。代表的には そのようなパネルは複合繊物の重ね合された層から構成された黒鉛−エポキシ複 合材料の層から製造できる。そのような材料はチバーガイギまたはパーキュレス 社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）のような製造元から商業的に入手できる。それは航空機 の外皮パネルの製造に広汎に使用されてきた。フレアのついた端部１０がその断 面が球根状に拡大したものに似せであるパネル１２の拡げられた構造は本発明に は重要である。この端部１０は本発明の目的を達成するのに第１の償械的接続手 段を形成している。押出しレール１４は記憶金属合金から製造され、航空機外皮 パネル及び構造フレーム部材との間の接続を達成する。

航空機の外皮パネル１２を構造フレーム部材１３に堅く固定するために本発明の 締付はコネクタ１４は、パネル１２とフレーム部材１３の間に置かれる。とくに コネクタ１４は押出レールとして特徴があるが、リベット１５のような適当な締 具によってフレーム１３に接続する右側に説明される端部を持っている。コネク タ１４０対向する端部は分岐していて、パネル１２の拡げられた端部にかみ合せ るためＣ字形の断面部を有し、引伸ばされた叉１６．１７がある。すでに説明し たようにコネクタ１４は商業的に手入できる記憶金属合金から製造され、Ｒａｙ −Ｃｈｅｎ　、　Ｌｔｄ　、ロンドン、イギリス、及びＭｅｍｏｒｙ　Ｍｅｔａ ｌｓ　、　ＩｎＣ，スタンホード、コネチカット州を含む多くの製造元によって 製造されている。これら金属合金は代表的には５０．０００ｐ、ｓ、ｉの高い降 伏強度を有する其鍮または１００，０ＯＯｐ、ｓ。

１以上の高い降伏強度を有するニッケルーチタン合金である。

記憶金属合金は第１温度範囲にあっては第１の寸法状態を示し、合金の訓練に依 存して正常の温度範囲の外側の湿度を受けると収縮または膨張するであろう。し たがって、叉１６．１７の変形は適切な記憶金属が収縮を達成するであろう温度 条件を受けることにより可能である。

組立を始めるためにコネクタ１４は第１図に示すようにパネル１２及びフレーム 部材１３との間に置かれる。叉１６及び１７は充分に低い温度に記憶金属合金の コネクタ１４をさらすことにより膨張状態に保持されるひろげられた端部１０と 叉１６及び１７との間でかみ合せしてコネクタ１４が加熱されると、第２図に示 すように、叉１６．１７の間で拡げられた端部１０の締付けが生じるように記憶 金属合金を収縮する。記憶金属合金コネクタはパネル１２の上にそのあと正常の 航空機の操縦温度を通して強い締付は圧力に保持されるであろう。第１図に示し たリベット接続部はパネル１２の拡げられた端部１０と同じように直面するフレ ーム部材の端部を外側に拡げられるならば、コネクタ１４の右側で第２の分岐端 部を使用することにより置き換えることができる。金属変形の結果は第２図に示 すように、鍛造により達成されるであろう結果と類似している。

コネクタ１４は押出しによって形成できる。また、代替的に構造フレームに集積 的に形成できる。コネクタ１４の分岐端部１は広汎に変化の多い端部１０の湾曲 を収容できるように形状をとることができる。

要するに本発明は記憶金属合金の新しい方法で主としてコネクタの対向する端部 を構造フレーム部材に固定させながら、パネルのかみ合わせ端部を締付けるため それの１つの端部に冶って熱的に変形するレール様コネクタのための材料として 利用することである。これはパネルと構造部材との間の従来技術による接着剤に よる接合の費用がかかり、時間が浪費するという必要を避けるものである。本発 明はまたパネルと構造部材との間の従来技術のリベット工法の利用による固着よ り優れている。

リベット工法ではＳ！＆雑−含有複合パネル材料においてリベット孔が構成する ときには複合材料の強度を減少するよう５ｉｉｉを切断することを明示している 。

当業者が思いつくであろう自明な変形に対して本発明はここに図示及び記述され た構造の正確な詳細に限定されないものである。

Ｆ／Ｇ、／ 国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．構造部材にパネルを堅く締結する方法において前記パネルに拡げられた端部 を形成し、前記パネルの拡げられた端部を受け入れるために記憶金属合金から造 られたコネクタに分岐端部を形成し、その時には第１の温度条件を受けており、 前記拡げられた端部のパネルを締付けするために前記コネクタの前記分岐端部を 収縮させる第２の温度条件に前記コネクタを受けさせ、 前記コネクタに構造部材を堅く固定せしめることからなることを特徴とする締結 方法。
2. ２．前記パネルが複合織物の重ね合せて接合したシートからなることを特徴とす る請求の範囲第１項記載による方法。
3. ３．前記分岐端部がＣ字形の断面部を有することを特徴とする請求の範囲第１項 及び第２項記載の方法。
4. ４．前記拡げられた端部が球根のような断面部を持ち、前記分岐端部のＣ字形の 断面部にかみ合うことを特徴とする請求の範囲第３項記載による方法。
5. ５．前記記憶金属合金が他の記憶金属合金から製造されることを特徴とする請求 の範囲第１項から第４項記載のいずれか１つによる方法。
6. ６．前記記憶金属合金がニッケル−チタン合金から製造されることを特徴とする 請求の範囲第１項から第６項記載のいずれか１つによる方法。
7. ７．第１部材及び第２部材を結び付ける記憶金属合金から製造されるコネクタに おいて前記コネクタは第１温度条件の間で前記第１部材のかみ合せの拡げられた 端部（１０）にかみ合せるために断面部が叉（１６，１７）であり、第２温度条 件の間で収縮し、その際、前記拡げられた端部を締付けする分岐端部と、 前記第２部材をそこへ締付けするための前記分岐端部に対向する端部 とからなることを特徴とするコネクタの構造。
8. ８．前記第１部材がパネルであり、前記第２部材が構造フレーム構造要素である ことを特徴とする請求の範囲第７項記載によるコネクタ。
9. ９．前記コネクタの断面が叉（１６，１７）が一般にＣ字形の断面部を有し、さ らにそこで前記パネルの拡げられた端部が前記Ｃ字形断面部とかみ合うためにフ レアのついた断面部を持つことを特徴とするコネクタ。