WO2012147645A1 - キャップおよびこれを用いた固定構造部 - Google Patents

Abstract

　特別な構造のファスナを用いることなく固定可能にするべく、本発明に係るキャップは、重ね合わされた複数の構造材３に形成された貫通穴３ａに挿通されたファスナ５と、構造材３の表面から突出したファスナ５の先端部５ａに対して締結されたカラー７とによって、これら構造材３同士を固定する固定構造部１に適用され、ファスナ５の先端部５ａおよびカラー７を包囲するように配置されるキャップ９において、ファスナ５の先端部５ａおよびカラー７に対して非係合状態で取り付けられるとともに、内周面９ｅには、内周面と構造材３の表面との間に形成される空間に充填されるシーラント１１を収容する凹溝９ｄが形成されている。

Description

キャップおよびこれを用いた固定構造部

　本発明は、例えば航空機の構造材を固定する固定構造部に用いられるキャップに関するものである。

　航空機の機体は、例えばアルミ合金製の金属材料やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の複合材とされた複数の構造材によって構成され、各構造材は、多数のファスナを用いた固定構造部によって互いに固定されている。具体的には、重ね合わせた複数の構造材に貫通穴を形成し、この貫通穴に金属製のファスナを挿通させる。そして、ファスナの先端部に金属製のカラーを締結することによって、複数の構造材を固定する。
　また、ファスナの先端部およびカラーを包囲するように、樹脂製のキャップを設ける場合がある。このキャップは、航空機に着雷した場合に、複合材とされた構造材と金属製のファスナやカラーとの間でスパークが発生することを防止するために用いられる。特に、燃料タンク側にファスナ先端部およびカラーが位置する場合には、このようなキャップが有用である。

　特許文献１には、このようなキャップを用いた固定構造部が開示されている。同文献では、キャップ内にガスを封入することによってスパークの発生を防止している。

米国特許第４９０５９３１号明細書 米国特許第６１３５６９１号明細書 特開２０１０－２５４２８７号公報

　しかし、特許文献１に記載のキャップは、その外周に塗布されたシーラントによって固定されているだけであり、これではキャップの固定の信頼性に欠け、脱落のおそれがある。
　特に、航空機は、その運用中に、地上では高温（例えば１００℃）となり飛行時には低温（例えば－６０℃）となるといった過酷な温度変動を受ける。そのため、このような温度変動が生じる場合であってもキャップが脱落しないように固定することが要求される。

　これに対して、特許文献２及び特許文献３には、ファスナとキャップとを螺合させて固定する発明が開示されている。具体的には、図２７に示すように、ファスナ１０１の先端に雄ネジ部１０１ａを形成し、かつ、この雄ネジ部１０１ａに対応する雌ネジ部１０３ａをキャップ１０３内周に形成し、ファスナ１０１の先端とキャップ１０３とを螺合することによってキャップ１０３を固定する発明が開示されている。なお、符号１０２は構造材、１０４はカラー、１０５はワッシャである。
　しかし、同図に示された構成は、キャップ１０３を確実に固定できるものの、ファスナ１０１の先端に、キャップ１０３に螺合する雄ネジ部１０１ａを形成するために、ファスナ１０１の先端部を軸線方向に延長する必要がある。すなわち、特別な構造のファスナを用いることになり、従来の汎用品とされたファスナを用いることができずコストの増大を招く。また、ファスナ１０１の先端部が軸線方向に延長されるので、これに伴いキャップ１０３の軸線方向長さが増大し、キャップの材料費が嵩むという問題もある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、特別な構造のファスナを用いることなく固定することができるキャップおよびこれを用いた固定構造部を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明のキャップおよびこれを用いた固定構造部は以下の手段を採用する。
　すなわち、本発明に係るキャップは、重ね合わされた複数の構造材に形成された貫通穴に挿通されたファスナと、該構造材の表面から突出した前記ファスナの先端部に対して締結されたカラーとによって、これら構造材同士を固定する固定構造部に適用され、前記ファスナの前記先端部および前記カラーを包囲するように配置されるキャップにおいて、前記ファスナの前記先端部および前記カラーに対して非係合状態で取り付けられるとともに、その内周面には、該内周面と前記構造材の前記表面との間に形成される空間に充填される充填材に対して係合する係合部が形成されていることを特徴とする。

　ファスナの先端部およびカラーに対して非係合状態でキャップを取り付けた上で、キャップの内周面に係合部を形成し、この係合部にて充填材と係合させることにより、キャップと充填材とを機械的に結合することとした。これにより、キャップとファスナの先端部とを螺合させる構成を採用することなく、キャップを脱落させることなく安定的に固定することができる。
　また、キャップを螺合させる雄ネジ部をファスナの先端部に対して追加的に設ける必要がないので、追加的な雄ネジ部を備えていない既存のファスナを使用することができ、また、追加的に設けた雄ネジ部によってファスナの先端部分が長くなり、これによりキャップの軸線方向長さが長くなることを回避できる。さらに、ファスナの先端部分およびキャップの軸線方向長さを短くできるので、周辺構造材との干渉リスクを低減することができ、また、重量を低減することができる。
　なお、充填材としては、典型的にはシーラントが挙げられるが、例えば接着剤のような他の充填材であってもよい。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部は、前記充填材を収容する凹部とされていることを特徴とする。

　キャップの内周面に凹部を形成し、この凹部に充填材を収容することにより、キャップと充填材とを係合させて機械的に結合することができる。
　また、凹部は、外部から視認可能な場合には、充填材の充填量を示す目印ラインとして利用することもできる。
　なお、凹部には、キャップの外周面へと貫通する貫通溝を設け、充填材をキャップ外方まで導くようにして凹部内に確実に充填材を充填できるようにしても良い。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部は、前記充填材側に突出する凸部とされていることを特徴とする。

　キャップの内周面に凸部を形成し、この凸部を充填材に突出させることにより、キャップと充填材とを係合させて機械的に結合することができる。
　また、凸部は、外部から視認可能な場合には、充填材の充填量を示す目印ラインとして利用することもできる。
　また、凸部の突出量を調整し、カラーやファスナ先端部と間のクリアランスを所望量に設定することにより、凸部を芯出し部として利用しても良い。これにより、キャップの取付時に、作業者の熟練度に応じてキャップがずれて配置されることが回避されるので、着雷時のスパーク防止性能を低下させることがない。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部は、前記ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って、無端状に形成されていることを特徴とする。

　ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って係合部を無端状に形成することにより、キャップ内周面の全周に渉って係合部を形成することができるので、キャップと充填材との間の機械的結合力を強めることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部は、前記ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って、離散的に形成された複数の分割係合部によって構成されていることを特徴とする。

　ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って複数の分割係合部を離散的に形成し、これを係合部としてもよい。分割係合部としては、凹部としてもよいし、凸部としてもよい。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部が、前記ファスナの中心軸線方向の異なる位置に、複数段設けられていることを特徴とする。

　係合部を複数段設けることにより、さらにキャップと充填材との機械的結合力を強めることができる。
　係合部を複数段設ける場合には、凹部のみを複数段設けても良く、また凸部のみを複数段設けても良い。あるいは、凹部と凸部を組み合わせて複数段設けても良い。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部は、前記ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする螺旋形状に沿って形成されていることを特徴とする。

　螺旋状に係合部を形成して係合部が形成される領域を広くすることにより、さらにキャップと充填材との機械的結合力を強めることができる。
　また、係合部が螺旋状に形成されているので、キャップを射出成形によって製造する場合には、螺旋状に沿って回転させることによって容易に型抜きが可能となるので、成形性に優れたキャップとすることができる。
　また、係合部が凹部とされている場合には、螺旋状の凹溝が形成されることになり、充填材中に生じたボイド（気泡）を螺旋状の凹溝に沿って導き、キャップの外部へと排出することができる。これにより、充填材中のボイドを排除することができ、信頼性を向上させることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記螺旋形状は、複数条設けられていることを特徴とする。

　係合部の螺旋形状を複数条化して係合部と充填材との接触面積を向上させることとした。これにより、より一層キャップと充填材との機械的結合力を強めることができる。
　また、複数条化された係合部のいずれもが螺旋形状に形成されているので、キャップを射出成形によって製造する場合には、螺旋形状に沿って回転させることによって容易にキャップの型抜きが可能となるので、成形性に優れたキャップとすることができる。
　さらに、係合部が螺旋形状に複数条形成されているので、キャップを射出成形によって製造する場合には、キャップの回転角度を小さくして、キャップの生産性を向上させることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記螺旋形状は、当該キャップの底部に達しないように形成されていることを特徴とする。

　螺旋形状がキャップの底部に達していると、キャップの内部に充填材を充填する際に混入する空気が螺旋形状とキャップの底部との間にできる隙間に残留しやすい。このようにキャップの内部に残留した空気は、その圧縮性により、キャップを脱落させようとする反力を生み出すとともに、キャップの内部に充填材の無い空洞部を形成するため、着雷時のスパーク防止性能が低下する。
　したがって、螺旋形状をキャップの底部に達しないように形成することにより、充填材に混入している空気がキャップの内部に残留することを防止し、キャップの固定性能と着雷時のスパーク防止性能を向上させることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記凹部の底部または前記凸部の先端部が略Ｒ形状であることを特徴とする。

　充填材を収容する凹部の底部または充填材側に突出する凸部の先端部を略Ｒ形状にすることとした。これにより、凹部の底部または凸部の先端部の形状が四角形の場合に比べて隅部がないため、キャップの取付時に、充填材中に生じた気泡（ボイド）をより排除することができる。したがって、耐電に必要な充填材の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記凹部の底部または前記凸部の先端部がＣ面形状であることを特徴とする。

　充填材を収容する凹部の底部または充填材側に突出する凸部の先端部をＣ面形状にすることとした。これにより、凹部または凸部の先端部の形状が四角形の場合に比べて隅部がないため、キャップの取付時に、充填材中に生じた気泡（ボイド）を排除することができる。したがって、耐電に必要な充填材の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記ファスナは、その前記先端部の略中心に、前記カラーを前記ファスナに締結する際に該ファスナを位置決めするために用いる位置決め穴を備え、前記内周面には、前記ファスナの前記先端部に対向する位置に前記ファスナに向かって突出して、前記位置決め穴に挿入されて位置決めを行う突出部が形成されていることを特徴とする。

　カラーをファスナに締結する際にファスナを位置決めするために用いられる位置決め穴が設けられているファスナに、内周面のファスナの先端部に対向する位置にファスナに向かって突出している突出部を係合させることにより、ファスナとキャップとのセンタリングを容易にかつ確実に行うことができる。したがって、キャップがずれて配置されることを回避して、耐電に必要な充填材の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記内周面は、前記ファスナの中心軸線が共通の中心軸線となるように前記凸部の一部を介して前記カラーを支持する形状に形成されることを特徴とする。

　ファスナの中心軸線がキャップと共通の中心軸線となるように、凸部の一部を介してカラーを支持する形状の内周面にすることとした。そのため、カラーが凸部に支持されることにより、ファスナとキャップとのセンタリングを容易にかつ確実に行うことができる。したがって、キャップがずれて配置されることを回避して、耐電に必要な充填材の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記係合部は、固化した前記充填材と係合することにより、当該キャップが前記ファスナおよび前記カラーに対して前記ファスナの中心軸線を中心に回動することを規制する回動規制形状とされていることを特徴とする。

　上記構成によれば、キャップの内部に充填された充填材が固化して係合部と係合することにより、キャップがファスナおよびカラーに対して回動することが規制される。このため、キャップを脱落させることなく安定的に固定することができる。
　特に、キャップの内部に、充填材と係合する螺旋形状の係合部が設けられて軸方向への抜脱を防止するようにしてある場合には、このようにキャップの回動を規制する回動規制形状の係合部を併設することにより、螺旋形状に沿ってキャップが自然回動して緩むことが規制され、キャップの脱落が一層有効に防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状が前記充填材と係合する位置は、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置であることを特徴とする。

　上記構成によれば、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置で、キャップに形成された回動規制形状と充填材とが係合するため、充填材が固化することによって、ファスナおよびカラーに対するキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの外周部の少なくとも１箇所に貫通形成された貫通穴とされていることを特徴とする。

　上記構成によれば、キャップをファスナおよびカラーに装着した際に、キャップの内部に充填された充填材が貫通穴から押し出されて固化する。この貫通穴はキャップの外周部に位置するため、キャップの回動軸線（ファスナの中心軸線）に対して偏心した位置にあり、押し出されて固化した充填材によりキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの底部の、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置に少なくとも１つ貫通形成された貫通穴とされていることを特徴とする。

　上記構成によれば、キャップの装着時に、キャップの内部に充填された充填材が貫通穴から押し出されて固化する。貫通穴はファスナの中心軸線に対して偏心しているため、貫通穴から押し出されて固化した充填材によりキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、前記内周面を前記中心軸線に沿って延びる縦溝部とされていることを特徴とする。

　上記構成によれば、キャップの装着時に、キャップの内部に充填された充填材が縦溝部に入って固化する。縦溝部はファスナの中心軸線に対して偏心しているため、縦溝部に入って固化した充填材によりキャップの回動が規制され、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、前記内周面に刻設されたディンプルとされていることを特徴とする。

　上記構成によれば、キャップの装着時に、キャップの内部に充填された充填材がディンプルに入って固化する。ディンプルはファスナの中心軸線に対して偏心しているため、ディンプルに入って固化した充填材によりキャップの回動が規制され、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの樹脂成形後に切削工具により後加工されて形成されることを特徴とする。

　これにより、キャップを樹脂材料により射出成形する場合に、キャップの回動を規制する係合部を成形しなくてもよく、射出成型の金型を簡素な構造にすることができる。また、既製のキャップに後から回動を規制する係合部を設けて改良することができる。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの開口端部の外周部から、前記構造材の表面の面方向に沿って延びる突起とされていることを特徴とする。

　このように、キャップの開口端部の外周部に突起を設けることにより、キャップの内部に充填材を充填してキャップをファスナおよびカラーに取り付ける際に、キャップの内部からはみ出した充填材によって突起が包み込まれ、充填材が固化すると突起が充填材と係合してキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの開口端部に形成された切欠部とされていることを特徴とする。

　このように、キャップの開口端部に切欠部を設けることにより、キャップの内部に充填材を充填してキャップをファスナおよびカラーに取り付ける際に、キャップの内部の充填材が切欠部からはみ出し、充填材が固化すると切欠部が充填材と係合してキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの底部の外面に形成された多角形状の枠部と、この枠部の内側に位置するように前記底部に形成された貫通穴とされていることを特徴とする。

　上記構成によれば、キャップをファスナおよびカラーに装着した際に、キャップの内部に充填された充填材が貫通穴から枠部の内側の領域に押し出されて固化する。枠部は多角形状であるため、枠部の内側に押し出されて固化した充填材と枠部とが係合してキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明のキャップでは、当該キャップの底部の内面側の面形状が、その外周部から中心部に向かって前記ファスナの先端部から遠退く円錐面とされ、この底部に貫通穴が形成されていることを特徴とする。

　キャップの内部に充填材を充填してファスナおよびカラーに取り付ける際には、充填材と共に混入した空気がキャップ底部の周縁部に残留し易い。そこで、上記のように底部の内面側の面形状を円錐面とすることにより、キャップ底部の周縁部に残留している空気を底部の中央部側に移動させ、底部に形成された貫通穴から外部に排出することができる。
　このため、充填材に混入している空気がキャップの内部に残留することが防止され、キャップの固定性能と着雷時のスパーク防止性能を向上させることができる。

　また、本発明の固定構造部は、重ね合わされた複数の構造材に形成された貫通穴に挿通されたファスナと、該構造材の表面から突出した前記ファスナの先端部に対して締結されたカラーと、前記ファスナの前記先端部および前記カラーを包囲するように配置されるキャップとを備え、前記ファスナおよび前記カラーによって前記構造材同士を固定する固定構造部において、前記キャップは、前記ファスナの前記先端部および前記カラーに対して非係合状態で取り付けられるとともに、その内周面には、該内周面と前記構造材の前記表面との間に形成される空間に充填される充填材に対して係合する係合部が形成されていることを特徴とする。

　ファスナの先端部およびカラーに対して非係合状態でキャップを取り付けた上で、キャップの内周面に係合部を形成し、この係合部にて充填材と係合させることにより、キャップと充填材とを機械的に結合することとした。これにより、キャップとファスナの先端部とを螺合させる構成を採用することなく、キャップを脱落させることなく安定的に固定することができる。
　また、キャップを螺合させる雄ネジ部をファスナの先端部に対して追加的に設ける必要がないので、追加的な雄ネジ部を備えていない既存のファスナを使用することができ、また、追加的に設けた雄ネジ部によってファスナの先端部分が長くなることを回避できる。
　なお、充填材としては、典型的にはシーラントが挙げられるが、例えば接着剤のような他の充填材であってもよい。

　また、本発明の固定構造部は、前記係合部が、前記キャップの外周面と前記構造材の表面との間に充填された前記充填材を、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置で前記キャップに係合させる回動規制形状であることを特徴とする。

　上記構成によれば、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置で、キャップに形成された回動規制形状と充填材とが係合するため、充填材が固化することによって、ファスナおよびカラーに対するキャップの回動が規制される。したがって、キャップが回動して緩むことによる脱落が防止される。

　さらに、本発明の固定構造部では、前記キャップの外周面と前記構造材の表面との間に、前記充填材が設けられていることを特徴とする。

　キャップの外周面と構造材の表面との間に充填材を設けることにより、キャップを外周面から押さえ込んで固定することができる。これにより、さらにキャップの結合力を向上させることができる。
　また、キャップの外周面と構造材の表面との間に充填材を設けるには、キャップを取り付ける際にキャップの開口端部と構造材の表面との間の隙間から充填材を漏出（スクイーズアウト）させることによって実現することができる。

　ファスナの先端部およびカラーに対して非係合状態でキャップを取り付けた上で、キャップの内周面に係合部を形成し、この係合部にて充填材と係合させることにより、キャップと充填材とを機械的に結合することとしたので、キャップとファスナの先端部とを螺合させる構成を採用することなく、キャップを脱落させることなく安定的に固定することができる。
　また、キャップを螺合させる雄ネジ部をファスナの先端部に対して追加的に設ける必要がないので、追加的な雄ネジ部を備えていない既存のファスナを使用することができ、また、追加的に設けた雄ネジ部によってファスナの先端部分が長くなり、これによりキャップの軸線方向長さが長くなることを回避できる。

本発明の第１実施形態に係る固定構造部を示した縦断面図である。 図１のキャップを示した平面図である。 図１のキャップに貫通溝を形成した第１変形例を示した縦断面図である。 図１のキャップの第２変形例を示した平面図である。 図１のキャップの第３変形例を示す平面図である。 図５Ａに示すキャップの縦断面図である。 図１のキャップの第４変形例を示す平面図である。 図６Ａに示すキャップの縦断面図である。 図１の固定構造部の第５変形例を示した縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る固定構造部を示した縦断面図である。 図８のキャップを示した平面図である。 図８の変形例を示した縦断面図である。 図１０のキャップを示した平面図である。 本発明の第３実施形態に係る固定構造部を示した縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係るファスナやカラーに対して非係合状態とされたキャップを示す縦断面図である。 図１３Ａに示すキャップの平面図である。 図１３ＡのXIV部の部分拡大図である。 図１３ＡのXV-XV部の断面図である。 本発明の第５実施形態に係るファスナやカラーに対して非係合状態とされたキャップを示した縦断面図である。 図１６に示すキャップの縦断面図である。 図１７Ａに示すキャップの平面図である。 図１７ＡのXVIII部の部分拡大図である。 図１７ＡのXIX-XIX部の断面図である。 本発明の第６実施形態に係る固定構造部を示した縦断面図である。 本発明の第６実施形態に係るキャップを示す縦断面図である。 図２１Ａに示すキャップの底面図である。 本発明の第７実施形態に係るキャップを示す縦断面図である。 図２２Ａに示すキャップの底面図である。 本発明の第８実施形態に係るキャップを示す縦断面図である。 図２３Ａに示すキャップの底面図である。 本発明の第９実施形態に係るキャップを示す縦断面図である。 図２４Ａに示すキャップの底面図である。 本発明の第１０実施形態に係るキャップを示す縦断面図である。 図２５Ａに示すキャップの底面図である。 本発明の第１１実施形態に係るキャップを示す縦断面図である。 従来の固定構造部を示した縦断面図である。

　以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
　図１には、本実施形態の固定構造部１を示した縦断面が示されている。
　固定構造部１は、本実施形態では航空機の燃料タンク周りに適用され、重ね合わされた構造材３，３に形成された貫通穴３ａに挿通されたファスナ５と、ファスナ５の先端部５ａに対してワッシャ８を介して締結されたカラー７と、ファスナ５の先端部５ａおよびカラー７を包囲するように配置されたキャップ９とを備えている。
　構造材３，３としては、例えば航空機の外板、ストリンガ、リブ、スパー等が挙げられ、アルミ合金等の金属材料やＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）やＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）とされた複合材料が用いられる。図１において、構造材３の一側面３ｂ側（同図において上方側）が燃料タンク外となり、構造材３の他側面３ｃ側（同図において下方側）が燃料タンク内となる。

　ファスナ５は、チタン合金等の金属製とされており、中心軸線ＣＬ方向に延在する軸部５ｂと、軸部５ｂの基端部５ｃ側に設けられた頭部５ｄとを備えている。軸部５ｂは、典型的には円筒形状とされており、中心軸線ＣＬ方向の寸法は、重ね合わされた構造材３，３にワッシャ８及びカラー７を加えた軸線方向の寸法よりも長くなっている。
　頭部５ｄは、軸部５ｂの直径よりも大きな直径とされており、かつ、構造材３に形成された貫通穴３ａの直径よりも大きな直径とされている。これにより、頭部５ｄは、貫通穴３ａに入り込まずに構造材３の一側面３ｂ側にて係止されるようになっている。
　ファスナ５の軸部５ｂの先端部５ａ側には、カラー７を螺結するための雄ネジ溝が形成されている。

　カラー７は、チタン合金等の金属製とされており、中心軸線ＣＬ方向に貫通穴が形成された円筒形状とされている。カラー７の貫通穴を画成する内周面には、ファスナ５の先端部５ａに形成された雄ネジ溝に対応する雌ネジ溝が形成されており、これにより、ファスナ５とカラー７とが螺合されるようになっている。なお、ファスナ５とカラー７とを螺合させる構成に代えて、ファスナ５の先端部５ａにリング形状の溝部（グルーブ）を中心軸線ＣＬ方向に複数段形成し、かつカラー７の内周面にも対応する溝部を形成し、ロックボルト方式にて互いを固定する構成を採用しても良い。

　キャップ９は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂製の絶縁材料とされており、一端側に開口が形成された開口端部９ａを有するとともに他端側に底部９ｂを有するカップ形状とされている。キャップ９の外周部９ｃは、底部９ｂから開口端部９ａに向かって拡径する形状となっている。ただし、外周部９ｃの形状はこれに限定されるものではなく、同一径とされた円筒形状であってもよく、或いは、底部から開口端部９ａに向かって縮径する形状であってもよい。

　キャップ９の内周面９ｅには、凹溝（凹部、係合部）９ｄが形成されている。凹溝９ｄは、図２に示されているように、ファスナ５の中心軸線ＣＬを共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って、無端状に形成されている。本実施形態では、凹溝９ｄが１つとされている。
　キャップ９は、図１から明らかなように、ファスナ５の先端部５ａおよびカラー７に対して非係合状態で取り付けられている。すなわち、キャップ９は、ファスナ５やカラー７に対して直接的に固定されるものではない。

　キャップ９の内周面９ｅと構造材３の他側面３ｃとの間に形成される空間には、シーラント（充填材）１１が充填されている。シーラント１１は、典型的にはシリコン系の絶縁材料が用いられ、航空機の燃料タンクに用いる場合には、燃料タンク用シーラントが用いられる。なお、シーラント１１に代えて、充填材として接着剤を用いても良い。
　シーラント１１は、キャップの内周面９ｅに形成された凹溝９ｄ内に進入して収容されるようになっている。これにより、キャップ９とシーラント１１とが係合して機械的に結合されるようになっている。

　このように、金属等の導電材料で構成されたファスナ５及びカラー７を、絶縁材料であるキャップ９で包囲するとともに、キャップ９内部に絶縁材料であるシーラント１１を充填することによって、燃料タンク内にて着雷時におけるスパークの発生が防止される。

　次に、上記構成の固定構造部１の組立方法について説明する。
　先ず、重ね合わされた構造材３，３に形成された貫通穴３ａにファスナ５の軸部５ｂを先端部５ａから挿通させる。そして、構造材３，３の他側面３ｃから突出した先端部５ａに対して、ワッシャ８を介挿した上でカラー７を螺合させる。これにより、重ね合わされた構造材３，３同士が固定される。
　そして、キャップ９の内部にシーラント１１を所定量だけ投入した上で、ファスナ５の先端部５ａ及びカラー７を包囲するようにキャップ９を挿入する。キャップ９の開口端部９ａが、構造材３の他側面３ｃに当接するように挿入する際に、キャップ９内のシーラント１１がファスナ５及びカラー７の周囲に流動し、キャップ９の内周面９ｅと構造材３の他側面３ｃとで囲まれた領域内にシーラント１１が充填される。その後、この状態にて保持することにより、シーラント１１が固化し、シーラント１１に対してキャップ９が固定される。
　なお、キャップ９に形成した凹溝９ｄは、外部から視認可能な場合には、シーラント１１の充填量を示す目印ラインとしても使用することができる。

　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　ファスナ５の先端部５ａおよびカラー７に対して非係合状態でキャップ９を取り付けた上で、キャップ９の内周面９ｅに凹溝９ｄを形成し、この凹溝９ｄ内にシーラント１１を収容して係合させることにより、キャップ９とシーラント１１とを機械的に結合することとした。これにより、キャップとファスナの先端部とを螺合させる構成（特許文献２及び３参照）を採用することなく、キャップ９を脱落させることなく安定的に固定することができる。
　また、キャップを螺合させる雄ネジ部（図２０の雄ネジ部１０１ａ参照）をファスナの先端部に対して追加的に設ける必要がないので、追加的な雄ネジ部を備えていない既存のファスナを使用することができ、また、追加的に設けた雄ネジ部によってファスナ５の先端部分が長くなり、これによりキャップ９の軸線方向長さが長くなることを回避できる。さらに、ファスナ５の先端部分およびキャップ９の軸線方向長さを短くできるので、周辺構造材との干渉リスクを低減することができ、また、重量を低減することができる。
　また、凹溝９ｄをキャップ９の内周面９ｅの全周に渉って形成して係合領域を全周に形成することとしたので、キャップ９とシーラント１１との機械的結合力を強めることができる。

　なお、本実施形態は、以下のように変形することもできる。
［第１変形例］
　図３に示すように、凹溝９ｄに、キャップ９の外周部９ｃへと半径方向に延在して貫通する貫通溝９ｋを１つまたは複数設けることとしてもよい。これにより、キャップ９の装着時に、キャップ９内のシーラント１１を押し出してキャップ９の外周部９ｃ側まで導くようにして凹溝９ｄ内に確実にシーラント１１を充填することができる。

［第２変形例］
　図４に示されているように、離散的に形成された複数の分割凹溝９ｆによってシーラント１１との係合部を構成してもよい。各分割凹溝９ｆは、中心軸線ＣＬを中心とする円環形状の軌跡上に沿って形成されている。
　隣り合う分割凹溝９ｆの間隔は、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。また、分割凹溝９ｆの数についても任意である。
　さらに、各分割凹溝９ｆには、図３に示したような貫通溝９ｋを設けてもよい。

［第３変形例］
　図５に示されているように、図１に示した凹溝９ｄを中心軸線ＣＬ方向に複数段設けても良い。図５では、一例として２段の凹溝９ｄが設けられている。このように凹溝９ｄを複数段設けることにより、シーラント１１との係合部を増加させてさらに機械的結合力を増大させることができる。

［第４変形例］
　図６に示されているように、図４に示した分割凹溝９ｆを中心軸線ＣＬ方向に複数段設けても良い。図６では、一例として２段の分割凹溝９ｆが設けられている。このように分割凹溝９ｆを複数段設けることにより、シーラント１１との係合部を増加させてさらに機械的結合力を増大させることができる。
　さらに、図示しないが、図１に示した凹溝９ｄと図４に示した分割凹溝９ｆを組み合わせて複数段の係合部を構成してもよい。例えば、キャップ９の底部９ｂ側に凹溝９ｄ（又は分割凹溝９ｆ）を形成し、キャップ９の開口端部９ａ側に分割凹溝９ｆ（又は凹溝９ａ）を形成してもよい。

［第５変形例］
　また、図７に示すように、キャップ９の開口端部９ａの外周部９ｃと構造材３の他側面（同図において下方側）３ｃとの間の角部に、シーラント１１ａが設けられる構成としてもよい。このように、キャップ９の外周部９ｃと構造材３の他側面３ｃとの間にシーラント１１ａを設けることにより、キャップ９を外周面側から押さえ込んで固定することができる。これにより、さらにキャップ９の結合力を向上させることができる。
　図７に示すようにシーラント１１ａを設けるには、キャップ９を取り付ける際にキャップ９の開口端部９ａと構造材３の他側面３ｃとの間の隙間からシーラント１１を漏出（スクイーズアウト）させることによって実現することができる。

［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態について、図８を用いて説明する。
　本実施形態は、第１実施形態の係合部が凹溝９ｄや分割凹溝９ｆであったのに対し、凸部９ｇである点で相違し、それ以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。
　図８に示されているように、キャップ９の内周面９ｅには、シーラント１１側に突出する凸部９ｇが設けられている。凸部９ｇは、図９に示されているように、ファスナ５の中心軸線ＣＬを共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って、無端状に形成されている。本実施形態では、凸部９ｇが１つとされている。
　キャップ９は、図８から明らかなように、ファスナ５の先端部５ａおよびカラー７に対して非係合状態で取り付けられており、凸部９ｇについてもカラー７に対して非係合状態にて配置される。すなわち、キャップ９は、ファスナ５やカラー７に対して直接的に固定されるものではない。

　このように、本実施形態によれば、凸部９ｇによってキャップ９とシーラント１１とを係合させて機械的に結合することができる。
　また、凸部９ｇは、凹溝９ｄと同様に、外部から視認可能な場合には、シーラント１１の充填量を示す目印ラインとして利用することもできる。
　さらに、凸部９ｇの突出量を調整し、カラー７やファスナ５との間のクリアランスを所望量に設定することにより、凸部９ｇを芯出し部として利用することができる。これにより、キャップ９の取付時に、作業者の熟練度に応じてキャップ９がずれて配置されることが回避されるので、着雷時のスパーク防止性能を低下させることがない。

　なお、本実施形態では無端状とした凸部９ｇとしたが、これを周方向に分割した分割凸部によって係合部を構成することとしてもよい。
　また、凸部９ｇを中心軸線ＣＬ方向に複数段設けることとしてもよい。

　さらに、本実施形態は、以下のように変形することができる。
　図１０及び図１１に示すように、キャップ９の開放端部９ａ側に第１実施形態に示した凹溝９ｄ（図１参照）を形成し、キャップ９の底部９ｂ側に本実施形態の凸部９ｇを設けてもよい。このように複数の係合部を設けることにより、キャップ９とシーラント１１との機械的結合力を向上させることができる。また、凸部９ｇをキャップ９の底部９ｂ側に設けることで、ファスナ５の先端部５ａに対する芯出し部として利用することができる。
　また、凸部９ｇと凹溝９ｄとの組合せは、任意であり、キャップ９の開放端部９ａ側に凸部９ｇを設け、底部９ｂ側に凹溝９ｄを設けてもよく、さらに３段以上の係合部を構成するようにしてもよい。さらに、凸部９ｇに代えて分割凸部としてもよく、凹溝９ｄに代えて分割凹溝９ｆ（図４参照）としてもよい。

［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態について、図１２を用いて説明する。
　本実施形態は、第１実施形態の凹溝９ｄに代えて、螺旋状に形成された螺旋凹溝９ｈとされている点で相違し、それ以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。
　図１２に示されているように、キャップ９の内周面９ｅには、ファスナ５の中心軸線ＣＬを共通の中心軸線とする螺旋形状に沿って、螺旋凹溝９ｈが形成されている。螺旋凹溝９ｈは、一連に形成されている。

　このように、本実施形態によれば、螺旋状に凹溝９ｈを形成して係合部が形成される領域を広くすることにより、さらにキャップ９とシーラント１１との機械的結合力を強めることができる。
　また、螺旋凹溝９ｈによって係合部が螺旋状に形成されているので、キャップ９を射出成形によって製造する場合には、螺旋凹溝９ｈに沿って回転させることによって容易に型抜きが可能となるので、成形性に優れたキャップ９とすることができる。
　また、キャップ９の取付時に、シーラント１１中に生じたボイド（気泡）を螺旋凹溝９ｈに沿って導き、キャップ９の外部へと排出することができる。これにより、シーラント１１中のボイドを排除することができ、信頼性を向上させることができる。

　なお、螺旋凹溝９ｈに代えて、螺旋凸部（図示せず）としてもよい。もちろん、螺旋凸部の場合にも、ファスナ５やカラー７に対して非係合状態となるように螺旋凸部の突出量は調整されている。

［第４実施形態］
　次に、本発明の第４実施形態について、図１３から図１５を用いて説明する。
　本実施形態は、第３実施形態の螺旋状に形成された螺旋凹溝９ｈに代えて、螺旋状に形成されている螺旋凸部９ｉが４条設けられる点で相違し、それ以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。
　図１３Ａ、図１３Ｂには、本実施形態に係るファスナ５やカラー７に対して非係合状態とされたキャップ９が示されており、図１３Ａは、その縦断面図、図１３Ｂは、キャップ９の左側面図である。また、図１４は、図１３Ａ中のXIV部の部分拡大図であり、図１５は、図１３Ａ中のXV-XV部の断面図である。

　図１３Ａに示されているように、キャップ９は、その内周面９ｅがキャップ９の開口部端９ａから底部９ｂに向かって漸次縮径するテーパ形状となっている。キャップ９の開口部端９ａ側の内周面９ｅは、カラー７の開口部端７ａ側の外周縁との間の距離が所定の距離になるような内径となっている。
　なお、所定の距離とは、キャップ９の後述する突出部９ｊとファスナ５のリセス穴５ｂとを係合させて、キャップ９をファスナ５およびカラー７に対して取り付けた際に、シーラント１１がキャップ９の開口部端９ａ側の内周面９ｅとカラー７の開口部端７ａ側の外周縁との間を満たすことが可能な距離であり、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下が好適である。

　このように、キャップ９の開口部端９ａ側の内周面９ｅとカラー７の開口部端７ａ側の外周縁との間の距離を所定の距離にすることによって、キャップ９を取り付ける際にキャップ９の開口端部９ａと構造材（図示せず）との間に空間が生じた場合であっても、キャップ９の開口部端９ａ側の内周面９ｅとカラー７の開口部端７ａ側の外周縁との間がシーラント１１によって満たされるので、耐電性を確保することができる。

　キャップ９の底部９ｂの略中心部には、キャップ９の開口部端９ａに向かって突出している突出部９ｊが設けられている。この突出部９ｊは、その先端部の形状が、ファスナ５の先端部５ａの略中心に設けられており、カラー７をファスナ５に締結する際にファスナ５を位置決めするために六角レンチ（図示せず）などの工具によってファスナ５を支持するために用いられるリセス穴（位置決め穴）５ｅに係合する形状とされており、例えば、突出部９ｊの延在方向に直交する断面形状が、図１３Ｂに示すように、略円断面状とされている。
　このようにファスナ５に設けられているリセス穴５ｂは、カラー７をファスナ５に締結する際にファスナ５を位置決めするために用いるものである。また、突出部９ｊの断面形状は、リセス穴５ｂに対応した形状であれば略六角形状等であってもよい。

　また、キャップ９の内周面９ｅには、螺旋形状に一連に形成されている４条（複数条）の螺旋凸部（係合部、凸部）９ｉが設けられている。４条の螺旋凸部９ｉは、互いにキャップ９の軸方向に平行になるように設けられており、リード角が一定とされている。
　なお、リード角としては、１０°以上３０°以下であれば好適である。

　各螺旋凸部９ｉは、螺旋形状が延在している方向に直交する断面形状が、図１４および図１５に示すように、凸形状とされている。このような螺旋凸部９ｉは、キャップ９の内周面９ｅからシーラント１１側に突出する突出量が例えば略１ｍｍ程度とされており、凸形状の突出端は、略Ｒ形状であり、例えば半径が０．５ｍｍ程度の円弧を描くように形成されている。
　なお、螺旋凸部９ｉの突出量は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であれば好適であり、ファスナ５やカラー７に対して非係合状態となるように突出量が調整され、突出端のＲ形状としては、半径が０．２ｍｍ以上であれば好適である。

　このように、本実施形態によれば、螺旋凸部（係合部、凸部）９ｉを４条（複数条）設けて、螺旋凸部９ｉとシーラント（充填材）１１との接触面積を向上させることとした。これにより、より一層キャップ９とシーラント１１との機械的結合力を強めることができる。
　また、４条設けられている螺旋凸部９ｉのいずれもが螺旋形状に形成されているので、キャップ９の内周面９ｅが底部９ｂに向かって縮径する形状であっても、キャップ９を射出成形によって製造する場合に、成形されたキャップ９を螺旋形状に沿って回転させることによって、容易にキャップ９の型抜きが可能となる。したがって、成形性に優れたキャップ９にすることができる。
　さらに、螺旋凸部９ｉが螺旋形状に４条設けられているので、キャップ９を射出成形によって製造する場合にキャップ９の回転角度を小さくして、キャップ９の生産性を向上させることができる。

　シーラント１１側に突出している螺旋凸部９ｉの先端部を略Ｒ形状にすることとした。これにより、螺旋凸部９ｉの先端部が略四角形の場合に比べて隅部がなくなるので、キャップ９の取付時に、シーラント１１中に生じた気泡（ボイド）をより一層排除することができる。したがって、耐電に必要なシーラント１１の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　カラー７をファスナ５に締結する際にファスナ５を位置決めするために用いるリセス穴（位置決め穴）５ｅが設けられているファスナ５に、キャップ９の内周面９ｅに設けられており、ファスナ５の先端部５ａに対向している位置にファスナ５に向かって突出しているキャップ９の突出部９ｊを係合させることにより、ファスナ５とキャップ９とのセンタリングを容易かつ確実に行うことができる。したがって、キャップ９がずれて配置されることを回避して、耐電に必要なシーラント１１の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　なお、螺旋凸部９ｉに代えて、螺旋凹溝としてもよい。
　また、螺旋凸部９ｉの先端部が略Ｒ形状として説明したが、Ｃ面形状であってもよい。

［第５実施形態］
　次に、本発明の第５実施形態について、図１６から図１９を用いて説明する。
　本実施形態は、第４実施形態のキャップ９の底部９ｂに設けられている突出部９ｊに代えて、カラー７がキャップ９の底部９ｂ近傍に設けられている螺旋凸部９ｉによって支持される点で相違し、それ以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。
　図１６には、本実施形態に係るカラー７を支持可能とされたキャップ９の縦断面図が示されており、図１７Ａ、図１７Ｂは、図１６に示すキャップ９を単体で示し、図１７Ａは、その縦断面図、図１７Ｂは、左側面図を示している。また、図１８は、図１７Ａ中のXVIII部の部分拡大図であり、図１９は、図１７Ｂ中のXIX－XIX部の断面図である。

　図１７Ａに示されているように、キャップ９は、キャップ９の開口部端９ａから底部９ｂに向かって内周面９ｅ（図１８参照）の内径が一定な開口部端側ストレート部Iと、開口部端９ａから底部９ｂに向かって漸次縮径しているテーパ部IIと、内周面９ｅの内径が一定であり開口部端側ストレート部Iよりも内径が小さな底部側ストレート部IIIとによって形成された３段階形状とされている。

　このような３段階形状となっているキャップ９の内周面９ｅには、螺旋形状に一連に形成されている４条（複数条）の螺旋凸部９ｉ（係合部、凸部）が設けられている。各螺旋凸部９ｉの螺旋形状が延在している方向に直交する断面形状は、凸形状とされており、図１８には、テーパ部IIにおける螺旋凸部９ｉの断面形状が示されており、図１９には、底部側ストレート部IIIにおける螺旋凸部９ｉの断面形状が示されている。

　開口部端側ストレート部Iと、テーパ部IIと、底部側ストレート部IIIとの３つによって形成されているキャップ９の内周面９ｅは、キャップ９をファスナ（図示せず）およびカラー（図１６参照）７に対して取り付けた際に、底部側ストレート部IIIに設けられている螺旋凸部９ｉによってカラー７の底部側７ｃ（図１６参照）の外周縁を支持するような形状とされている。

　また、キャップ９の底部側ストレート部IIIに設けられている螺旋凸部９ｉによってカラー７の底部側７ｃの外周縁が支持される際には、螺旋凸部９ｉの先端部とカラー７の底部側７ｃの外周縁との間には、多少の隙間が形成されるものとする。このように、螺旋凸部９ｉの先端部とカラー７の底部側７ｃの外周縁との間に隙間を設けることによって、螺旋凸部９ｉの先端部とカラー７の底部側７ｃの外周縁とがしまり嵌めとなる場合に比べて、キャップ９に生じる応力を防止してキャップ９の耐久性が劣化するのを抑制することができる。

　このように、本実施形態によれば、ファスナ（図示せず）の中心軸線がキャップ９と共通の中心軸線となるように、螺旋凸部（係合部、凸部）９ｉを介してカラー７を支持する形状にキャップ９の内周面９ｅを形成することとした。そのため、カラー７がキャップ９の底部９ｂ近傍の螺旋凸部９ｉに支持されることにより、ファスナとキャップ９とのセンタリングを容易にかつ確実に行うことができる。したがって、キャップ９がずれて配置されることを回避して、耐電に必要なシーラント（充填材）１１の厚みを確保してスパーク防止機能の信頼性を高めることができる。

　なお、上記に加えて、第４実施形態のように、キャップ９の底部９ｂの略中心に突出部９ｊ（図１３Ａ参照）を設けて、ファスナのリセス穴（図示せず）に係合させるものとしてもよい。

　また、第４実施形態の図１３および第５実施形態の図１６には、第１実施形態から第３実施形態とは異なりワッシャが設けられていないが、第１実施形態から第３実施形態と同様にワッシャを設けるものとしてもよい。

［第６実施形態］
　次に、本発明の第６実施形態について、図２０、図２１Ａ、図２１Ｂを用いて説明する。図２０は本発明の第６実施形態に係る固定構造部を示した縦断面図であり、図２１Ａはキャップの縦断面図、図２１Ｂはキャップの底面図である。なお、図２１Ａは図２１ＢのXXIA-XXIA線に沿う縦断面図である。
　本実施形態では、第５実施形態のキャップ９の外周部９ｃに複数の貫通穴９ｍが形成され、底部９ｂに複数の貫通穴９ｎが形成され、さらに底部９ｂの外面に多角形状の枠部９ｐが形成されている点で相違し、それら以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。

　貫通穴９ｍは、キャップ９の外周部９ｃの、底部９ｂに近い高さに、周方向に沿って例えば４箇所に等間隔に形成されている。キャップ９の内側から見て、貫通穴９ｍは、螺旋形状の係合部９ｉの先端部付近に穿設されている。
　一方、貫通穴９ｎは、枠部９ｐの内側に位置するように、且つ、ファスナ５の中心軸線ＣＬに対して偏心した位置となるように、底部９ｂに形成されている。枠部９ｐは、例えば平面視（図２１Ｂ参照）六角形であり、スパナやソケットレンチ等の工具を使用して回せるようになっている。

　貫通穴９ｍ，９ｎおよび枠部９ｐは、キャップ９の内部に充填されて固化するシーラント１１（充填材）と係合することにより、キャップ９がファスナ５およびカラー７に対して、ファスナ５の中心軸線ＣＬを中心に回動することを規制する回動規制形状の係合部として機能する。

　図２０に示すように、キャップ９がファスナ５およびカラー７に装着される際に、キャップ９の内部に充填されたシーラント１１の一部が、貫通穴９ｍおよび貫通穴９ｎから外部に押し出され、その状態で固化して貫通穴９ｍ，９ｎから膨出した膨出部１１ｂ，１１ｃを形成する。膨出部１１ｃは枠部９ｐの内側に多めに膨出させて枠部９ｐの多角形状と係合する係合膨出部１１ｄを形成するのが好ましい。

　貫通穴９ｍはキャップ９の外周部９ｃに位置していてキャップ９の回動軸線（ファスナ５の中心軸線ＣＬ）に対して偏心した位置にあり、貫通穴９ｎも同じく中心軸線ＣＬに対して偏心して設けられているため、貫通穴９ｍ，９ｎから押し出されて固化したシーラント１１の膨出部１１ｂ，１１ｃにより、キャップ９が中心軸線ＣＬ回りに自然回動することが規制される。このため、キャップ９をファスナ５およびカラー７から脱落させることなく安定的に固定することができる。
　なお、貫通穴９ｍ，９ｎの内径は２ミリ程度が好ましい。それ以上大きくなると、貫通穴９ｍ，９ｎから膨出したシーラント１１が固化する際に退け（痩せ）が発生し、貫通穴９ｍ，９ｎとの係合が不十分になる懸念がある。

　特に、本実施形態のように、キャップ９の内部に、シーラント１１と係合する螺旋形状の係合部９ｉが設けられて軸方向への抜脱が防止されるようにしてある場合には、上記のようにキャップ９の回動を規制する回動規制形状を持つ係合部（貫通孔９ｍ，９ｎ）を併設することにより、係合部９ｉの螺旋形状に沿ってキャップ９が自然回動して緩むことが規制され、キャップ９の脱落を一層有効に防止することができる。

　貫通孔９ｎから押し出されて固化したシーラント１１の膨出部１１ｃは、枠部９ｐの内側の領域に押し出されて固化し、係合膨出部１１ｄを形成するが、枠部９ｐは多角形状であるため、枠部９ｐと係合膨出部１１ｄとが互いに係合してキャップ９の回動が規制される。したがって、キャップ９が緩んで脱落することを一層効果的に防止することができる。

　なお、枠部９ｐの形状は、六角形に限らず、四角形や八角形等であってもよいが、対向する二面が平行である方が、キャップ９を単体で把持したり、手で摘まんで回転させたりしやすいので好ましい。例えば、射出成形によりキャップ９を製造する場合には、射出成形後にキャップ９を金型から取り外しやすい。
　また、シーラント１１を使用して航空機の機体に取り付けられたキャップ９を取り外す場合には、シーラント１１の固着力のために素手で取り外すのは困難であるが、その時には枠部９ｐにスパナ等の工具を掛けて回すことにより、キャップ９を迅速かつ容易に取り外すことができる。
　なお、本実施形態のように、キャップ９の内部に充填された充填材１１を貫通穴９ｍ，９ｎから膨出させるようにしたことにより、充填材１１の充填量が適正であることを外部から認識できるという効果が奏される。

［第７実施形態］
　次に、本発明の第７実施形態について、図２２Ａ、図２２Ｂを用いて説明する。本実施形態では、第６実施形態のキャップ９の貫通穴９ｍ，９ｎが設けられていない代わりに、回動規制形状である係合部として、キャップ９の内周面９ｅに一対の縦溝部９ｑが形成されている点で相違し、それら以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。

　縦溝部９ｑは、キャップ９の内周面９ｅに、中心軸線ＣＬに沿って開口端部９ａから底部９ｂ側に延在しており、周方向には、例えば１８０°の間隔を置いて対向するように形成されている。縦溝部９ｑの数は１つあるいは３つ以上でもよい。縦溝部９ｑは、内周面９ｅとの間に段差ができるように内周面９ｅを削り込んで形成されているが、螺旋形状の係合部９ｉのみを削り落して内周面９ｅとの間に段差ができない程度の浅いものとしてもよい。

　このような縦溝部９ｑを設ければ、キャップ９の装着時に、キャップ９の内部に充填されたシーラント１１（図１、図７、図２０等参照）が縦溝部９ｑに入り込んで固化する。ファスナ５の中心軸線ＣＬに沿う視線（図２２Ｂ参照）で、縦溝部９ｑは中心軸線ＣＬに対して偏心しているため、縦溝部９ｑに入り込んで固化したシーラント１１によりキャップ９の回動が規制され、これによってキャップ９が自然回動して緩むことによる脱落を防止することができる。

［第８実施形態］
　次に、本発明の第８実施形態について、図２３Ａ、図２３Ｂを用いて説明する。本実施形態では、第７実施形態のキャップ９の縦溝部９ｑが設けられていない代わりに、回動規制形状である係合部として、ディンプル９ｒが形成されている点で相違し、それら以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。

　ディンプル９ｒは、キャップ９の内周面９ｅの、開口端部９ａと底部９ｂとの中間付近の高さに形成されており、周方向には、例えば９０°の間隔を置いて４つ、等間隔に形成されている。ディンプル９ｒの数は１つ以上であればよいが、複数設けることによってシーラント１１との係合性を高めることができる。ディンプル９ｒの深さはキャップ９の板厚を貫通しない程度とする。

　このようなディンプル９ｒを設ければ、キャップ９の装着時に、キャップ９の内部に充填されたシーラント１１（図１、図７、図２０等参照）がディンプル９ｒに入り込んで固化する。ファスナ５の中心軸線ＣＬに沿う視線（図２３Ｂ参照）で、ディンプル９ｒは中心軸線ＣＬに対して偏心しているため、ディンプル９ｒに入り込んで固化したシーラント１１によりキャップ９の回動が規制され、これによってキャップ９が自然回動して緩むことによる脱落を防止することができる。

　ディンプル９ｒは、キャップ９の樹脂成形後にエンドミルやドリル等の切削工具Ｔにより後加工して形成するようにしてもよい。なお、ディンプル９ｒのみならず、第６実施形態の貫通穴９ｍ，９ｎや、第７実施形態の縦溝部９ｑについても、キャップ９の樹脂成形後に後加工により形成するようにしてもよい。
　こうすることにより、キャップ９を樹脂材料により射出成形する場合に、キャップ９の回動を規制する係合部（９ｍ，９ｎ，９ｑ，９ｒ）を成形しなくてもよくなるため、射出成型の金型を簡素な構造にすることができる。また、既製のキャップ９に後から回動を規制する係合部（９ｍ，９ｎ，９ｑ，９ｒ）を追加工して、脱落しにくいものに改良することができる。

［第９実施形態］
　次に、本発明の第９実施形態について、図２４Ａ、図２４Ｂを用いて説明する。本実施形態では、第８実施形態のキャップ９のディンプル９ｒが設けられていない代わりに、回動規制形状である係合部として、キャップ９の開口端部９ａに突起９ｓが形成されている点で相違し、それら以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。

　突起９ｓは、開口端部９ａの外周部９ｃから、構造材３（図１、図７、図２０等参照）の表面３ｃの面方向に沿って短く延びる舌片状に形成されており、周方向には、例えば９０°の間隔を置いて４つ、等間隔に形成されている。突起９ｓの数は１つ以上であればよいが、複数設けることによってシーラント１１との係合性を高めることができる。

　このような突起９ｓを設ければ、キャップ９の内側にシーラント１１を充填してキャップ９をファスナ５およびカラー７に取り付ける際に、図７に示すようにキャップ９の内部からはみ出したシーラント１１（１１ａ）によって突起９ｓが包み込まれ、シーラント１１が固化すると突起９ｓがシーラント１１と係合してキャップ９の回動が規制される。したがって、キャップ９が自然回動して緩むことによる脱落を防止することができる。

［第１０実施形態］
　次に、本発明の第１０実施形態について、図２５Ａ、図２５Ｂを用いて説明する。本実施形態では、第９実施形態のキャップ９の突起９ｓの代わりに、回動規制形状である係合部として、キャップ９の開口端部９ａに切欠部９ｔが形成されている点で相違し、それら以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。

　切欠部９ｔは、開口端部９ａに形成されており、周方向には、例えば９０°の間隔を置いて４つ、等間隔に形成されている。切欠部９ｔの数は１つ以上であればよいが、複数設けることによってシーラント１１との係合性を高めることができる。

　このような切欠部９ｔを設ければ、キャップ９の内側にシーラント１１を充填してキャップ９をファスナ５およびカラー７に取り付ける際に、キャップ９の内部のシーラント１１が切欠部９ｔからはみ出し、シーラント１１が固化すると切欠部９ｔがシーラント１１と係合してキャップ９の回動が規制される。したがって、キャップ９が自然回動して緩むことによる脱落を防止することができる。なお、この切欠部９ｔも後加工によって形成することができる。

［第１１実施形態］
　次に、本発明の第１１実施形態について、図２６を用いて説明する。本実施形態では、第６実施形態のキャップ９の貫通穴９ｍが設けられていない点と、底部９ｂの内面側の面形状が浅い円錐面となっている点と、螺旋状の螺旋凸部９ｉが底部９ｂに達しないように形成されている点が相違し、それら以外については同様である。したがって、同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略する。

　底部９ｂの内面側の面形状は、その外周部から中心部に向かって、図２０に示すファスナ５の先端部から遠退く円錐面とされている。円錐面の傾斜角度は、例えば５°前後が好ましい。そして、この底部９ｂに複数の貫通穴９ｎが形成されている。貫通穴９ｎの位置は、第６実施形態の場合と同じく、枠部９ｐの内側、かつファスナ５の中心軸線ＣＬ（図２０参照）に対して偏心した位置とされている。

　また、螺旋状の螺旋凸部９ｉが底部９ｂに達しないように、キャップ９の内周面９ｅには、螺旋凸部９ｉが形成されない平坦区間９ｕが設けられている。この平坦区間９ｕの幅は１～２ミリ程度あればよい。

　螺旋凸部９ｉが底部９ｂに達していると、キャップ９の内部にシーラント１１を充填する際に混入する空気が、螺旋凸部９ｉと底部９ｂとの間にできる隙間に残留しやすい。このようにキャップ９の内部に残留した空気は、その圧縮性により、キャップ９を脱落させようとする反力を生み出すとともに、キャップ９の内部にシーラント１１の無い空洞部を形成する。このため、着雷時のスパーク防止性能が低下してしまう。
　これに対して、螺旋凸部９ｉの形成されない平坦区間９ｕを設けたことにより、シーラント１１に混入している空気がキャップ９の内部に残留することを防止し、キャップ９の固定性能と着雷時のスパーク防止性能を向上させることができる。

　また、内部にシーラント１１が充填されたキャップ９がファスナ５およびカラー７に装着される際には、シーラント１１と共に混入した空気が底部９ｂの周縁部に残留し易い。そこで、上記のように底部９ｂの内面側の面形状を円錐面とすることにより、底部９ｂの周縁部に残留しようとする空気を底部９ｂの中央部側に移動させ、底部９ｂに形成された貫通穴９ｎから外部に排出することができる。
　このため、シーラント１１に混入している空気がキャップ９の内部に残留することを防止し、キャップ９の固定性能と着雷時のスパーク防止性能を向上させることができる。

　なお、本発明は上記各実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。例えば、上記各実施形態の構成を組み合わせたものとしてもよい。

１　固定構造部
３　構造材
３ｃ　表面
５　ファスナ
５ａ　先端部
７　カラー
８　ワッシャ
９　キャップ
９ａ　開口端部
９ｂ　底部
９ｃ　外周部
９ｄ　凹溝（凹部、係合部）
９ｅ　内周面
９ｆ　分割凹溝（凹部、分割係合部）
９ｇ　凸部（係合部）
９ｈ　螺旋凹溝（凹部、係合部）
９ｉ　螺旋凸部（螺旋形状）
９ｊ　突出部
９ｍ　貫通穴（係合部、回動規制形状）
９ｎ　貫通穴（係合部、回動規制形状）
９ｐ　枠部（係合部、回動規制形状）
９ｑ　縦溝部（係合部、回動規制形状）
９ｒ　ディンプル（係合部、回動規制形状）
９ｓ　突起（係合部、回動規制形状）
９ｔ　切欠（係合部、回動規制形状）
９ｕ　平坦区間
１１　シーラント（充填材）
ＣＬ　中心軸線

Claims (27)

1. 　重ね合わされた複数の構造材に形成された貫通穴に挿通されたファスナと、該構造材の表面から突出した前記ファスナの先端部に対して締結されたカラーとによって、これら構造材同士を固定する固定構造部に適用され、前記ファスナの前記先端部および前記カラーを包囲するように配置されるキャップであって、
   　前記ファスナの前記先端部および前記カラーに対して非係合状態で取り付けられるとともに、
   　その内周面には、該内周面と前記構造材の前記表面との間に形成される空間に充填される充填材に対して係合する係合部が形成されていることを特徴とするキャップ。
2. 　前記係合部は、前記充填材を収容する凹部とされていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
3. 　前記係合部は、前記充填材側に突出する凸部とされていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
4. 　前記係合部は、前記ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って、無端状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキャップ。
5. 　前記係合部は、前記ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする円環形状の軌跡上に沿って、離散的に形成された複数の分割係合部によって構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキャップ。
6. 　前記係合部が、前記ファスナの中心軸線方向の異なる位置に、複数段設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のキャップ。
7. 　前記係合部は、前記ファスナの中心軸線を共通の中心軸線とする螺旋形状に沿って形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキャップ。
8. 　前記螺旋形状は、複数条設けられていることを特徴とする請求項７に記載のキャップ。
9. 　前記螺旋形状は、当該キャップの底部に達しないように形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載のキャップ。
10. 　前記凹部の底部または前記凸部の先端部が略Ｒ形状であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のキャップ。
11. 　前記凹部の底部または前記凸部の先端部がＣ面形状であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のキャップ。
12. 　前記ファスナは、その前記先端部の略中心に、前記カラーを前記ファスナに締結する際に該ファスナを位置決めするために用いる位置決め穴を備え、
    　前記内周面には、前記ファスナの前記先端部に対向する位置に前記ファスナに向かって突出して、前記位置決め穴に挿入されて位置決めを行う突出部が形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のキャップ。
13. 　前記内周面は、前記ファスナの中心軸線が共通の中心軸線となるように前記凸部の一部を介して前記カラーを支持する形状に形成されることを特徴とする請求項３から１２のいずれかに記載のキャップ。
14. 　前記係合部は、固化した前記充填材と係合することにより、当該キャップが前記ファスナおよび前記カラーに対して前記ファスナの中心軸線を中心に回動することを規制する回動規制形状とされていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のキャップ。
15. 　前記回動規制形状が前記充填材と係合する位置は、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置であることを特徴とする請求項１４に記載のキャップ。
16. 　前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの外周部の少なくとも１箇所に貫通形成された貫通穴とされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
17. 　前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの底部の、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置に少なくとも１つ貫通形成された貫通穴とされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
18. 　前記回動規制形状である係合部は、前記内周面を前記中心軸線に沿って延びる縦溝部とされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
19. 　前記回動規制形状である係合部は、前記内周面に刻設されたディンプルとされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
20. 　前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの樹脂成形後に切削工具により後加工されて形成されることを特徴とする請求項１４から１９のいずれかに記載のキャップ。
21. 　前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの開口端部の外周部から、前記構造材の表面の面方向に沿って延びる突起とされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
22. 　前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの開口端部に形成された切欠部とされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
23. 　前記回動規制形状である係合部は、当該キャップの底部の外面に形成された多角形状の枠部と、この枠部の内側に位置するように前記底部に形成された貫通穴とされていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のキャップ。
24. 　当該キャップの底部の内面側の面形状が、その外周部から中心部に向かって前記ファスナの先端部から遠退く円錐面とされ、この底部に貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項１から２３のいずれかに記載のキャップ。
25. 　重ね合わされた複数の構造材に形成された貫通穴に挿通されたファスナと、
    　該構造材の表面から突出した前記ファスナの先端部に対して締結されたカラーと、
    　前記ファスナの前記先端部および前記カラーを包囲するように配置されるキャップと、
    を備え、
    　前記ファスナおよび前記カラーによって前記構造材同士を固定する固定構造部であって、
    　前記キャップは、前記ファスナの前記先端部および前記カラーに対して非係合状態で取り付けられるとともに、
    　その内周面には、該内周面と前記構造材の前記表面との間に形成される空間に充填される充填材に対して係合する係合部が形成されていることを特徴とする固定構造部。
26. 　前記係合部は、前記キャップの外周面と前記構造材の表面との間に充填された前記充填材を、前記ファスナの中心軸線に対して偏心した位置で前記キャップに係合させる回動規制形状であることを特徴とする請求項２５に記載の固定構造部。
27. 　前記キャップの外周面と前記構造材の表面との間に、前記充填材が設けられていることを特徴とする請求項２４または２５に記載の固定構造部。

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