KR20220079610A - 글레이징 또는 그 핀칭 프레임에 대해 적어도 하나의 고정점은 유격이 없는 고정점들에 의해 구조물에 장착된 글레이징 - Google Patents
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Abstract
글레이징 또는 그것의 핀칭 프레임에 대해 적어도 하나는 유격이 없는 고정점들에 의해 구조물에 장착되는 글레이징.
본 발명의 주제는 다음과 같다:
- 볼트로 고정되거나 그 자체가 구조물(3) 위에 또는 구조물(3)을 통해 볼트로 고정되는 프레임(4)에 의해 조여지는 모놀리식 또는 적층 글레이징(1)에 있어서, 좌굴 현상에 대한 최대의 유연성 또는 최소 강성의 글레이징 주변부의 적어도 일부에서, 볼트로 고정하는 것은 볼트(2)와 동심인 부시(7)에 삽입되거나 또는 부시(7) 또는 핀(7)의 삽입에 의해 대체된 적어도 하나의 볼트(2)에 의해 수행되고, 각 부시(7) 또는 각 핀(7)은 유격 없이 글레이징(1) 또는 프레임(4) 위에, 그리고 구조물(3) 위 또는 이를 통해 장착되는 것을 특징으로 하는 글레이징(1)
- 상기 글레이징(1)의 항공 글레이징으로서의 용도.
본 발명의 주제는 다음과 같다:
- 볼트로 고정되거나 그 자체가 구조물(3) 위에 또는 구조물(3)을 통해 볼트로 고정되는 프레임(4)에 의해 조여지는 모놀리식 또는 적층 글레이징(1)에 있어서, 좌굴 현상에 대한 최대의 유연성 또는 최소 강성의 글레이징 주변부의 적어도 일부에서, 볼트로 고정하는 것은 볼트(2)와 동심인 부시(7)에 삽입되거나 또는 부시(7) 또는 핀(7)의 삽입에 의해 대체된 적어도 하나의 볼트(2)에 의해 수행되고, 각 부시(7) 또는 각 핀(7)은 유격 없이 글레이징(1) 또는 프레임(4) 위에, 그리고 구조물(3) 위 또는 이를 통해 장착되는 것을 특징으로 하는 글레이징(1)
- 상기 글레이징(1)의 항공 글레이징으로서의 용도.
Description
본 발명은 좌굴(buckling)의 위험이 있을 수 있는 압력(정적 또는 동적)을 받는 볼트로 고정된 차량 글레이징(육상, 수상 또는 공중 차량) 분야에 관한 것이다.
여기서 정압이란 영(zero)이 아닌 일정한 속도로 항공기 창유리 외면에 가해지는 압력을 말하며, 동압은 속도가 달라지는 항공기 글레이징의 외면에 가해지는 압력을 말한다. 좌굴은 일반적으로 공기역학적 압력과 같은 하중의 영향으로 비행기 내부(즉 객실 방향)를 향하는 글레이징 곡률의 전도로 정의된다. 외부에서 내부로의 공기역학적 압력은 0.1bar 미만으로 0.6bar를 초과하는 객실 여압(pressurization) 수준에 대해 낮기 때문에, 좌굴 현상은 여압된 항공기 글레이징과 관련이 없다.
현재, 글레이징은 글레이징이 고정된 상태를 유지할 수 있도록 장착 구조물(비행기 동체 등) 위에 또는 장착 구조물을 통해 글레이징의 핀칭 프레임(pinching frame)을 통해 직접 또는 볼트로 고정된다. 나사는 글레이징이 구조물에 눌린 상태를 유지한다. 예를 들어 1.2m2 크기의 글레이징의 경우 80개 이상의 고정점들이 있을 수 있다. 즉, 나사들은 글레이징 또는 글레이징의 핀칭 프레임 위에 유격을 두고 장착되어, 글레이징 또는 핀칭 프레임에 있는 구멍들이 구조물에 있는 대응 구멍들과 마주하여 볼트가 마지막에 조여질 수 있다.
글레이징은 (나사 헤드 아래) 마찰에 의해서 병진이 멈추고 회전은 나사 자체의 본체에 응력을 가한다.
좌굴의 위험을 방지하기 위해 투명판 및/또는 프레임을 두껍게 하여 글레이징의 강성을 높이거나 고정점들의 수를 배가하여 경계 조건을 강화할 수 있다.
이러한 가능성은 다음과 같은 사용 영역(육상/공중)에 따라 다양한 중요성을 갖는 여러 문제를 제기한다.
- 무게의 상당한 증가: 투명판을 두껍게 하고 고정 장치의 수를 늘리면 글레이징 무게에 직접적인 영향을 미친다. 이것은 특히 항공 응용 분야에서 문제가 된다.
- 장착 시간 증가: 고정 장치 수를 늘리면 교체 시간이 길어지고 비용이 많이 든다 (시간 및 구성 요소 면에서). 또한 고정점의 수를 배가하면 조임(순서)의 복잡성과 경계 조건의 반복성이 증가한다.
- 가장자리에서 내성의 약화: 드릴 구멍은 상당한 응력 집중 영역이다. 드릴 구멍의 수를 늘리면 응력이 증가한다. 또한 더 두꺼운(더 뻣뻣한) 투명판은 충격(새, 보행자, 동물, 발사체 등)의 경우 부착물에 더 많은 응력을 전달한다. 장착 구조물의 가장자리와 글레이징(프레임)의 가장자리는 그에 따라 치수를 정해야 한다(더 무거워진다).
본 발명은 경계 조건을 국부적으로 강화하기 위해 글레이징이 구조물에 눌린 상태를 유지하는 전통적인 기능과 병진 방지 및 회전 방지 기능을 결합하여 특정 고정점들(강성 고정)을 정의하는 데에 있다.
이를 위해, 본 발명의 주제는 볼트로 고정되거나 또는 구조물 위에 또는 구조물을 통해 그 자체가 볼트로 고정되는 프레임에 의해 핀치되는 모놀리식 또는 적층 글레이징으로서, 좌굴 현상에 대해 최대로 유연하거나 강성이 최소인 글레이징 주변의 적어도 일부에서, 상기 볼트 체결은 볼트의 동심원인 부시(bush)에 삽입된 하나 이상의 볼트에 의해 수행되거나 부시 또는 핀(pin)의 삽입으로 대체되어 수행되며, 각 부시 또는 각 핀은 글레이징이나 프레임 위, 구조물 위나 구조물을 통해 유격 없이 장착되는 것을 특징으로 한다.
모놀리식 글레이징은 소도석회석, 알루미노실리케이트, 붕규산염 등과 같은, 가능하게는 열적으로 강화되거나 화학적으로 강화된, 광물 유리의 단일 투명 시트로 구성되며 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 아이오노머 수지 등으로 구성된다.
적층 글레이징은 폴리비닐 부티랄(PVB), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 등의 중간 접착층에 의해 쌍으로 접착된 미네랄 유리 또는 폴리머 재료의 여러개의 투명 시트로 구성된다.
부시가 사용될 때, 그것은 글레이징 또는 그 핀칭 프레임의 대응하는 구멍에 유격 없이 삽입된다. 부시와 동심인 볼트의 나사는 부시에 삽입될 수 있으며, 또는 반면에 부시는 어떠한 나사, 어떠한 나사 너트(볼트) 어셈블리와 무관하다. 핀(pin)과 마찬가지로 부시(bush)도, 가능하게는 구조물을 통과하여, 설치 구조물의 해당 구멍에 유격 없이 삽입된다.
임의의 정적 불확정성을 피하고 응력 없이 제품의 장착성을 보존하기 위하여, 강성 고정점들(유격 없음)은 사용 사례의 매개변수들(글레이징의 치수/형태/두께, 구조적 강성, 압력 분포, 구현된 재료 등)에 따라 특별히 정의된다(수량 및 위치). 부시와 핀의 수, 부시에 나사가 통과했는지 여부, 사용된 부시와 핀의 형태(더 상세한 내용은 아래 참조), 부시/핀에 어깨의 존재 여부, 다양한 부시 및/또는 핀의 결합 사용은 이러한 사용 사례의 매개변수에 따라 조정된다.
본 발명에 따른 단단한 고정점들은 좌굴을 유발할 가능성이 있는 압력을 받고 중량을 제한하고 및/또는 구현, 장착 및/또는 교체를 단순화하려는 요구가 있는 글레이징에 유리하다.
본 발명은 좌굴이 시작될 가능성이 있는 가장 덜 딱딱한 글레이징의 주변 부분에서 몇 개의 단단한 고정점들을 공지의 고정점들과 유격을 갖고 결합하여 좌굴에 대한 거동을 수정하지 않고 글레이징의 고정점들의 총 개수를 줄이거나 좌굴을 줄이거나 제거하여 고정점의 총 개수를 유지한다.
바람직하게는, 상기 부시 또는 상기 핀은 강화 충전제 및/또는 섬유를 포함하는 금속 또는 복합재와 같은 기계적으로 저항하는 강성 재료로 구성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 부시는 원통형 튜브 단면의 기하학적 구조를 갖는다.
바람직하게는, 적어도 하나의 핀은 원통형이고 중실(solid)이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 핀은 테이퍼지고 중실이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 부시 또는 적어도 하나의 핀은 특히 상기 구조물의 표면에 대해 가압 및 정지하기 위한 숄더를 갖는다.
본 발명의 또 다른 주제는 전술한 것과 같은 글레이징을 정적 또는 동적 압력을 받는 글레이징으로서, 특히 항공 글레이징으로서, 특히 비행기 또는 헬리콥터 글레이징으로서 응용하는 데에 있다.
첨부된 도면은 본 발명을 예시한다. 도면들은 구조물에 장착된, 특히 비행기의 정적 및/또는 동적 압력을 받는 글레이징의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2는 정지 상태의 공지의 글레이징을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 좌굴 위치에 있는 공지의 글레이징을 나타낸다.
도 5 및 도 6은 좌굴 문제에 대한 최초로 공지된 유형의 솔루션을 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 제1 유형의 실시예를 나타낸다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 제2 유형의 실시예를 나타낸다.
도 1 및 도 2는 정지 상태의 공지의 글레이징을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 좌굴 위치에 있는 공지의 글레이징을 나타낸다.
도 5 및 도 6은 좌굴 문제에 대한 최초로 공지된 유형의 솔루션을 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 제1 유형의 실시예를 나타낸다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 제2 유형의 실시예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비행기의 글레이징(1)은 나사와 너트로 구성된 볼트(2)에 의해 구조물(3)(조종석)에 볼트로 고정된 프레임(4)에 의해 조여진다. 와셔(5)는 글레이징(1)의 핀칭 프레임(4)의 상단 절반과 나사 머리를 분리한다. 방수 및 기밀 밀봉(6)은 프레임(4)의 하단 절반과 구조물(3)을 분리한다.
비행기 글레이징(1)의 볼트 고정점들이 많이 있으므로, 프레임(4)의 구멍들이 구조물(3)의 해당 구멍들과 일치하도록 하기 위해서 볼트로 고정하는 것이 끝날 때까지, 즉 볼트가 제일 마지막에 조여지도록 볼트(2)의 나사가 프레임(4)의 구멍에 유격을 갖고 삽입된다.
도 2는 중간 프레임(4)이 없다는 점에서 도 1과 다르며, 이 경우 글레이징(1) 자체에 구멍이 있고 조종석(3)에 직접 볼트로 고정된다. 볼트(2)의 나사는 도 1에서와 같은 이유로 글레이징(1)의 구멍에 유격을 갖고 삽입된다.
도 1, 및 2의 각각에 장착된 글레이징들은 각각 도 3 및 4 각각에 좌굴 상태로 표시되어 있다. 병진은 각각 글레이징(1)의 프레임(4)의 나사 머리 아래의 마찰에 의해 정지된다. 회전은 나사 자체의 몸체에 응력을 가한다.
좌굴을 제한(감소, 제거)하기 위해, 각각 도 1, 2의 장착된 글레이징을 도 5, 6에 도시된 것처럼 두껍게 변경할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 도 1, 도 2 각각의 장착된 글레이징은 각각 도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이 하나 이상의(전부는 아님, 일반적으로 소수, 제한된 수의) 수정된 볼트 고정점들을 갖는다. 부시(7)는 한편으로는 프레임(4) 또는 글레이징(1)의 구멍으로, 다른 한편으로는 조종석(3)의 구멍으로 유격 없이 삽입된다. 볼트(2)의 나사는 도 7 및 8에 나타낸 바와 같이 부시(7)에 삽입될 수 있지만 완벽하게 잘 삽입되지 않을 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 도 1, 2 각각의 장착된 글레이징은 도 9, 10 각각에 나타낸 바와 같이 하나 이상의(전부는 아님, 일반적으로 소수, 제한된 수의) 수정된 볼트 고정점들을 갖는다. 각각 원통형이고 테이퍼진 핀(7)(중실한)이 글레이징(1)의 프레임(4)의 구멍에 유격 없이 삽입된다. 따라서 글레이징은 테이퍼져 있다.
도 10의 핀(7)과 같이 도 8의 부시(7)에는 조종석(3)의 바닥면을 누르고 정지하기 위한 숄더가 있다.
본 발명에 따르면, 좌굴이 시작되는, 덜 단단한 글레이징의 주변부들에서 도 7, 8, 9 및 10에 따른 제한된 수의 볼트 고정점들을 수정함으로써 좌굴을 감소시키거나 제거하는 것이 충분하다.
1 글레이징
2 볼트
3 구조물 (조종석)
4 프레임
5 와셔(washer)
6 씰(seal)
7 부시, 핀
2 볼트
3 구조물 (조종석)
4 프레임
5 와셔(washer)
6 씰(seal)
7 부시, 핀
Claims (8)
- 볼트로 고정되거나 그 자체가 구조물(3) 위에 또는 구조물(3)을 통해 볼트로 고정되는 프레임(4)에 의해 조여지는 모놀리식 또는 적층 글레이징(1)에 있어서, 죄굴 현상에 대한 최대의 유연성 또는 최소 강성의 글레이징 주변부의 적어도 일부에서, 볼트로 고정하는 것은 볼트(2)와 동심인 부시(7)에 삽입되거나 또는 부시(7) 또는 핀(7)의 삽입에 의해 대체된 적어도 하나의 볼트(2)에 의해 수행되고, 각 부시(7) 또는 각 핀(7)은 유격 없이 글레이징(1) 또는 프레임(4) 위에, 그리고 구조물(3) 위 또는 이를 통해 장착되는 것을 특징으로 하는 글레이징(1).
- 제1항에 있어서, 상기 부시(7) 또는 상기 핀(7)은 강화 충전제 및/또는 섬유를 포함하는 금속 또는 복합재와 같은 기계적으로 저항하는 강성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 글레이징(1).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 부시(7)는 원통형 튜브 단면의 기하학적 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 글레이징(1).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 핀(7)은 원통형이고 중실인 것을 특징으로 하는 글레이징(1).
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 핀(7)은 테이퍼지고 중실인 것을 특징으로 하는 글레이징(1).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 부시(7) 또는 적어도 하나의 핀(7)은 특히 구조물(3)의 표면에 대해 지지 및 정지하기 위한 숄더를 갖는 것을 특징으로 하는 글레이징(1).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 글레이징(1)의 정적 또는 동적 압력을 받는 글레이징으로서의 용도.
- 제7항에 따른 글레이징(1)의 항공 글레이징, 특히 비행기 또는 헬리콥터 글레이징으로서의 용도.
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