WO2020045441A1 - シール構造 - Google Patents

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WO2020045441A1
WO2020045441A1 PCT/JP2019/033535 JP2019033535W WO2020045441A1 WO 2020045441 A1 WO2020045441 A1 WO 2020045441A1 JP 2019033535 W JP2019033535 W JP 2019033535W WO 2020045441 A1 WO2020045441 A1 WO 2020045441A1
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facing surface
opposing surface
chamfered
opposing
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克仁 武内
剛 高野
悟史 鈴木
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川崎重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a seal structure.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a seal structure capable of improving workability while suppressing corrosion, reduction in rigidity, and increase in weight. .
  • the seal structure is configured such that, in the first component and the second component coupled by the fastener, a first opposing surface of the first component and a second opposing surface of the second component oppose each other.
  • a chamfered surface having a first end connected to an edge of the second opposing surface and a second end connected to an edge of the end surface, the chamfered surface and the first opposing surface.
  • a space between the first facing surface and the second facing surface forms a chamfered portion for accommodating the sealing material protruding from the space between the first facing surface and the second facing surface.
  • the surface is in a direction orthogonal to a central axis of the insertion hole, and the first end is The second end is provided at a position of 1.5D or more from the center axis of the through hole, and the distance from the center axis of the insertion hole or a line passing through the center axis of the plurality of insertion holes is 3.0D or less.
  • a first component and a second component are coupled to an insertion hole formed in the second component through a fastener, and the first opposing surfaces of the first component oppose each other. And a second opposing surface of the second component is sealed with a sealing material.
  • a first end is connected to an edge of the second opposing surface, and
  • the chamfered surface where the second end is connected to the edge of the end surface intersecting the second opposing surface is the first end in a direction orthogonal to the center axis of the insertion hole.
  • any one of the first facing surface or the second facing surface The sealing material is applied to the facing surface, the first facing surface and the second facing surface are opposed to each other via the sealing material, and the first facing surface and the second facing surface are pressed against each other, The sealing material protruding from between the first opposing surface and the second opposing surface is accommodated in a chamfered portion that is a space formed between the chamfered surface and the first opposing surface, and is inserted into the insertion hole.
  • the fastener is inserted, and the fastener is fastened to connect the first component and the second component.
  • the present invention has the configuration described above, and has an effect of providing a seal structure capable of improving workability while suppressing corrosion, reduction in rigidity and increase in weight.
  • a seal structure is configured such that, in a first component and a second component coupled by a fastener, a seal is provided between a first facing surface of the first component and a second facing surface of the second component facing each other.
  • a sealing structure for sealing with a material wherein the second component has an opening in the second facing surface, and an insertion hole through which the fastener is inserted, and an end face intersecting with the second facing surface.
  • the formed space forms a chamfer for accommodating the sealing material protruding from between the first opposing surface and the second opposing surface, and when the diameter of the insertion hole is D, the chamfered surface is:
  • the first end is The second end is provided at a position of 1.5D or more from the center axis, and the second end is provided at a position of 3.0D or less from a center axis of the insertion hole or a line passing through a center axis of the plurality of insertion holes.
  • the sealing material housed in the chamfer may protrude from the end face.
  • the chamfered surface may be covered with a film of the sealing material.
  • an angle between the chamfered surface and the first facing surface in the chamfered portion may be not less than 10 ° and not more than 80 °.
  • the chamfered surface may be formed by at least one of a flat surface and a curved surface.
  • a sealing method includes connecting a first component and a second component to an insertion hole formed in the second component through a fastener, and connecting a first opposing surface of the first component facing the first component to the second component.
  • the second end is located at a position not less than 1.5D from the center axis of the hole, and the second end is located at a position not more than 3.0D from a line passing through the center axis of the insertion hole or the center axes of the plurality of insertion holes.
  • Formed to be one of the opposing surfaces of the first opposing surface or the second opposing surface The first opposing surface and the second opposing surface are coated with the sealing material, the first opposing surface and the second opposing surface are opposed to each other via the sealing material, and the first opposing surface and the second opposing surface are pressed against each other.
  • the sealing material protruding from between the surface and the second opposing surface is accommodated in a chamfered portion which is a space formed between the chamfered surface and the first opposing surface, and the fastener is inserted into the insertion hole. Insert and fasten the fastener to join the first and second parts.
  • the amount of the sealing material applied to the facing surface may be -50% or more and + 50% or less of 0.016 cubic inches per square inch of the area of the second facing surface.
  • the outer edge of the application range of the sealing material is on the second facing surface of 0.1 inch or less from the first end to the insertion hole side, or from the first end side to the second end side. May be provided on any of the chamfered surfaces of 0.1 inch or less.
  • the pressure for pressing the first facing surface and the second facing surface against each other may be 80 kPa or less.
  • the time for maintaining the pressed state between the first facing surface and the second facing surface after applying the sealing material may be within two hours.
  • the first opposing surface and the second opposing surface are pressed against each other, while the first opposing surface and the second opposing surface are relatively moved, and the first opposing surface and the second opposing surface are moved.
  • the sealing material may protrude into the chamfered portion from between the surface and the surface.
  • one of the first facing surface and the second facing surface coated with the sealing material is inclined with respect to the other facing surface, and the one facing surface with respect to the other facing surface is provided. May be reduced, and then the one facing surface and the other facing surface may face each other in parallel.
  • the seal structure 10 is a structure in which the space between the first component 20 and the second component 30 is sealed with a sealant 40, as shown in FIGS.
  • the first component 20 and the second component 30 are components used in an aircraft, and are connected by a fastener 50 to form a structure (foundation).
  • the second component 30 side with respect to the first component 20 is referred to as an upper side, and the opposite side is referred to as a lower side.
  • the arrangement of the first component 20 and the second component 30 is not limited to this.
  • the first component 20 is a base material such as a fuselage and wings, for example, and is formed of resin or metal.
  • resin for example, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) which is a composite material of carbon fiber and resin is exemplified.
  • metal include an aluminum alloy, a titanium alloy, and stainless steel.
  • the first component 20 has a first insertion hole 21 into which the fastener 50 is inserted, and a first facing surface 22 facing the second component 30. Further, for example, the first component 20 has a flat plate shape, and has a first upper surface 23 and a first lower surface 24 opposite thereto. The first upper surface 23 is the first opposing surface 22 and is formed flat.
  • the first insertion hole 21 has, for example, a cylindrical shape, and its central axis is orthogonal to the first facing surface 22. Further, the first insertion hole 21 penetrates the first component 20 between the first opposing surface 22 and the first lower surface 24, and opens to the first opposing surface 22 and the first lower surface 24.
  • the second component 30 is a member attached to the first component 20, and is formed of a metal material such as an aluminum alloy.
  • the second component 30 may be formed of the same material as the first component 20, or may be formed of a material different from the first component 20.
  • the second component 30 includes a second insertion hole 31 into which the fastener 50 is inserted, a second facing surface 32 facing the first facing surface 22 of the first component 20, an end surface 33 intersecting the second facing surface 32, and There is a chamfered surface 34 connected between the second facing surface 32 and the end surface 33.
  • the second component 30 is a bracket, and the first flat plate portion 36 and the second flat plate portion 37 are joined in an L shape.
  • the first flat plate portion 36 has a second upper surface 36a in addition to the second insertion hole 31, the second facing surface 32, the end surface 33, and the chamfered surface 34.
  • the second opposing surface 32 is a second lower surface 36b opposite to the second upper surface 36a, and is provided, for example, in parallel with the second upper surface 36a.
  • the second opposing surface 32 is formed, for example, flat along the first opposing surface 22 of the first component 20, and has a smaller area than the first opposing surface 22.
  • the end surface 33 intersects the second upper surface 36a and the second opposing surface 32, and is orthogonal in this embodiment.
  • the upper edge of the end surface 33 is connected to the outer peripheral edge of the second upper surface 36a, and the lower edge 33e is connected to the chamfered surface 34.
  • the end surface 33 has a first end surface 33a, a second end surface 33b, a third end surface 33c, and a fourth end surface 33d.
  • the first end face 33a and the second end face 33b are parallel to each other, and the third end face 33c and the fourth end face 33d are provided parallel to each other.
  • the second insertion hole 31 has, for example, a cylindrical shape, and its second central axis CA is orthogonal to the second facing surface 32 and extends in the up-down direction. Further, the second insertion hole 31 penetrates through the second component 30 between the second upper surface 36a and the second opposing surface 32, and opens to the second upper surface 36a and the second opposing surface 32.
  • the chamfered surface 34 is flat and is inclined at a certain angle with respect to the second facing surface 32 and the end surface 33.
  • the chamfered surface 34 is inclined so as to move away from the second insertion hole 31 and approach the end surface 33 as going upward from the second opposing surface 32.
  • the angle ⁇ sandwiched between the first opposing surface 22 and the chamfered surface 34 is, for example, 10 ° or more and 80 ° or less. is there.
  • the chamfered surface 34 may be formed by a curved surface that is partially or entirely curved. For this reason, the chamfered surface 34 is formed by a flat surface, a curved surface, or a surface combining a flat surface and a curved surface.
  • the chamfered surface 34 is depressed toward the second upper surface 36a from a straight line connecting the lower outer peripheral edge 36c of the second opposing surface 32 and the lower edge 33e of the end surface 33 in a cross section parallel to the second central axis CA. It may be curved, or may be curved so as to protrude to the side opposite to the second upper surface 36a side.
  • the chamfered surface 34 has a first end 34a connected to the lower outer peripheral edge 36c, and a second end 34b connected to the lower edge 33e.
  • the chamfered surface 34 extends along the lower outer peripheral edge 36c and the lower edge 33e.
  • the lower outer peripheral edge 36c and the lower edge 33e are provided in parallel with each other.
  • the distance F between the first end 34a and the second end 34b of the chamfered surface 34 in the direction orthogonal to the second central axis CA is not less than 0.005 inches and not more than 0.5 inches.
  • the chamfered surface 34 is provided at a position where the first end 34a is at least 1.5D from the second center axis CA of the second insertion hole 31 having the diameter D in a direction orthogonal to the second center axis CA of the second insertion hole 31. Have been. For this reason, the first end 34a is disposed at a position P1 where the distance S from the second central axis CA is 1.5D or at a side opposite to the second central axis CA side from the position P1. Thereby, the distance between the chamfered surface 34 and the second insertion hole 31 closest to the chamfered surface 34 in the second component 30 is secured to 1.0D or more, and the rigidity of the second component 30 can be secured.
  • the second end 34b of the chamfered surface 34 passes through the second central axis CA of the second insertion hole 31 or the second central axis CA of the plurality of second insertion holes 31 in a direction orthogonal to the second central axis CA.
  • the shortest distance from the line CL is provided at a position of 3.0D or less.
  • the line CL may be a straight line connecting two adjacent second central axes CA, or may be a curve such as an approximate curve by a least squares method that smoothly connects the plurality of second central axes CA.
  • the second end 34b is determined based on the diameter D of the closest second insertion hole 31.
  • the second end 34b is arranged at the position P2 where the distance W from the second central axis CA or the straight line CL is 3.0D, or at the second central axis CA side of the position P2.
  • the distance between the second end 34b and the nearest second center axis CA or the closest position of the straight line CL is 3.0D or less.
  • a chamfered portion 35 for accommodating the sealing material 40 is formed.
  • the chamfered portion 35 extends along the lower outer peripheral edge 36c of the second opposing surface 32, and is, for example, a cutout having a triangular prism-shaped cross section orthogonal to the lower outer peripheral edge 36c.
  • the chamfered portion 35 is provided at a corner between the second facing surface 32 and the end surface 33 and is depressed from the second facing surface 32 and the end surface 33. For this reason, the chamfered portion 35 is opened on each of the second facing surface 32 and the end surface 33, and the opening by the chamfered portion 35 is provided on each of the second opposed surface 32 and the end surface 33.
  • the second flat plate portion 37 has a first side surface 37a and a second side surface 37b opposite thereto.
  • the first side surface 37a rises upward from the second upper surface 36a, and is disposed, for example, orthogonal to the second upper surface 36a.
  • the second side surface 37b is continuous with the first end surface 33a of the first flat plate portion 36, and forms a single plane with the first end surface 33a.
  • the sealing material 40 is made of rubber, resin, or the like, and is made of, for example, polysulfide and has elasticity.
  • the sealing material 40 is filled between the first facing surface 22 and the second facing surface 32, between the chamfered portion 35, and between the fastener 50 and the inner peripheral surfaces of the first through hole 21 and the second through hole 31. Have been.
  • the end of the sealing material 40 may be accommodated in the chamfered portion 35 rather than the end surface 33, or may protrude from the end surface 33 to the side opposite to the chamfered portion 35 side.
  • the fastener 50 is made of a metal such as titanium, stainless steel, and aluminum, and has, for example, a shaft 51 and a head 52.
  • the shaft 51 has a columnar shape.
  • the head 52 has a disk shape, has a diameter larger than the diameter of the shaft 51, and is provided at one end of the shaft 51 coaxially with the shaft 51.
  • the chamfered surface 34 is formed on the second component 30 (Step S1). At this time, assuming that the diameter of the second insertion hole 31 is D, the first end 34a of the chamfered surface 34 is positioned at a distance from the second center axis CA in a direction orthogonal to the second center axis CA of the second insertion hole 31. 0.5D or more, and the second end 34b of the chamfered surface 34 is located at a position where the shortest distance from the second central axis CA or the line CL is 3.0D or less. Thereby, it is possible to suppress an increase in size and weight while securing the rigidity of the second component 30.
  • a paste-like amorphous sealing material 40 is applied to the second facing surface 32 of the second component 30 with a roller or the like (Step S2).
  • the application amount of the sealing material 40 is, for example, ⁇ 50% or more and + 50% or less of the amount M of 0.016 cubic inches per square inch of the area where the first facing surface 22 and the second facing surface 32 face each other. (0.5M ⁇ application amount ⁇ 1.5M).
  • the outer edge of the application range of the sealing material 40 extends from the first end 34a to the second insertion hole 31 on the second facing surface 32 of 0.1 inch or less, or from the first end 34a to the second end 34b. Is provided on the chamfered surface 34.
  • the outer edge of the application range when the outer edge of the application range is on the second opposing surface 32, the outer edge is on the lower outer peripheral edge 36c or the lower outer peripheral edge 36c and a position of 0.1 inch from the lower outer peripheral edge 36c toward the second insertion hole 31. It is provided between. For this reason, the application range is the same as or smaller than the second facing surface 32, and is provided within the lower outer peripheral edge 36 c of the second facing surface 32.
  • the outer edge of the application area is on the chamfered surface 34
  • the outer edge is provided on the first end 34a or between the first end 34a and the position of 0.1 inch from the first end 34a to the second end 34b.
  • the application range is larger than the second facing surface 32, and the range on the first end 34a side of the second facing surface 32 and the chamfered surface 34 is applied.
  • the first component 20 and the second component 30 are positioned so that the first insertion hole 21 and the second insertion hole 31 are coaxial. Then, the first component 20 and the second component 30 are overlapped with each other such that the first facing surface 22 and the second facing surface 32 are parallel to each other and face each other (Step S3).
  • Step S4 the first opposing surface 22 and the second opposing surface 32 are pressed against each other.
  • This pressing pressure is, for example, 80 kPa or less.
  • the sealing material 40 is filled between the first opposing surface 22 and the second upper surface 36a and is pushed out from between the first opposing surface 22 and the second upper surface 36a to protrude into the chamfered portion 35, the first insertion hole 21, and the second insertion hole 31. .
  • the fastener 50 is inserted into the first insertion hole 21 and the second insertion hole 31 (Step S5). As a result, the space between the fastener 50 and the first and second insertion holes 21 and 31 is filled with the sealing material 40.
  • Step S6 the other end of the shaft portion 51 of the fastener 50 is fastened to fasten the fastener 50.
  • the state where the first opposing surface 22 and the second opposing surface 32 are pressed against each other is maintained for a predetermined time (step S7: YES).
  • the predetermined time is an elapsed time since the application of the sealing material 40, and is, for example, within 2 hours.
  • the seal filled between the first opposing surface 22 and the second upper surface 36a, between the chamfered portion 35, and between the fastener 50 and the inner peripheral surfaces of the first through hole 21 and the second through hole 31 are formed.
  • the material 40 hardens.
  • the sealing material 40 protruding from between the first facing surface 22 and the second facing surface 32 is accommodated. This eliminates the need for wiping off the protruding seal member 40, thereby improving workability.
  • the sealing member 40 is housed in the chamfered portion 35 of the second component 30 that is depressed. For this reason, even if the sealing material 40 is not wiped off, an increase in weight can be reduced as compared with the case where the chamfered portion 35 is not provided.
  • the sealing material 40 is filled between the first facing surface 22 and the second facing surface 32 by the sealing material 40 accommodated in the chamfered portion 35, and no gap is formed. Therefore, inspection work is easy.
  • the sealing material 40 when the sealing material 40 protrudes outward from the chamfered portion 35 and the end surface 33, the sealing material 40 of the chamfered portion 35 can be more easily visually recognized from the outside, and the workability of inspection is further improved. be able to.
  • the chamfered surface 34 may be covered with the film 41 of the sealing material 40. That is, when the sealing material 40 is applied to the second facing surface 32, the sealing material 40 is also applied to the chamfered surface 34. At this time, the amount of the sealing material 40 applied to the chamfered surface 34 is smaller than the amount of the sealing material 40 applied to the second opposing surface 32. Thereby, the film 41 of the sealing material 40 is formed on the entire chamfered surface 34.
  • the film 41 of the sealing material 40 prevents water from contacting the chamfered surface 34. Therefore, even when the first component 20 and the second component 30 are formed of different types of metals, the occurrence of electrolytic corrosion of the first component 20 and the second component 30 via water is reduced. can do.
  • the first component 20 and the second component 30 may be relatively moved while the first facing surface 22 and the second facing surface 32 are pressed.
  • the process of step S8 is performed between steps S4 and S5 in the flowchart of FIG.
  • the chamfered surface 34 is formed on the second component 30 (Step S1), and the sealing material 40 is applied to the second facing surface 32 of the second component 30 (Step S2).
  • the first component 20 and the second component 30 are overlapped with each other such that the first facing surface 22 and the second facing surface 32 face each other (Step S3).
  • Step S4 the second opposing surface 32 is pressed against the first opposing surface 22 with a pressure of, for example, 80 kPa or less.
  • the second opposing surface 32 is periodically displaced so as to vibrate with respect to the first opposing surface 22, and is relatively moved and shaken (step S8).
  • the sealing material 40 between the first facing surface 22 and the second facing surface 32 is easily spread and can be easily pushed out to the chamfered portion 35 or the like.
  • Step S5 the fastener 50 is inserted into the first insertion hole 21 and the second insertion hole 31 (Step S5), and the fastener 50 is fastened (Step S6). Then, the state where the first opposing surface 22 and the second opposing surface 32 are pressed against each other is maintained until the elapsed time from the application of the sealing material 40 reaches a predetermined time (step S7: YES).
  • the chamfered surface 34 may be covered with the film 41 of the sealing material 40.
  • the first facing surface 22 and the second facing surface 32 may be inclined when facing each other.
  • the process of step S9 is performed before the process of step S3 in the flowchart of FIG.
  • the chamfered surface 34 is formed on the second component 30 (Step S1), and the sealing material 40 is applied to the second facing surface 32 of the second component 30 (Step S2). Then, the second facing surface 32 is inclined with respect to the first facing surface 22 (Step S9).
  • This angle of inclination is, for example, -15 ° or more and + 15 ° or less when the direction parallel to the first facing surface 22 is 0 °.
  • the second facing surface 32 is inclined to one side (for example, a minus (-) minus angle) with respect to the first facing surface 22 so that the first end surface 33a is higher than the second end surface 33b. . Then, the second opposing surface 32 is inclined so that the inclination angle becomes 0 °.
  • the second opposing surface 32 is inclined to the other side (for example, + (plus) inclination angle) such that the first end surface 33a side is lower than the second end surface 33b side. Then, the second opposing surface 32 is inclined so that the inclination angle becomes zero.
  • Step S3 the first opposing surface 22 and the second opposing surface 32 face each other so as to be parallel to each other.
  • the second opposing surface 32 is pressed against the first opposing surface 22 (Step S4), and the fastener 50 is inserted into the first insertion hole 21 and the second insertion hole 31 (Step S5).
  • Step S6 the fastener 50 is fastened (Step S6), and the state where the first opposing surface 22 and the second opposing surface 32 are pressed is maintained until the elapsed time from the application of the sealing material 40 reaches a predetermined time (Step S7). : YES).
  • the chamfered surface 34 may be covered with the film 41 of the sealing material 40.
  • the first component 20 and the second component 30 may be relatively moved while the first facing surface 22 and the second facing surface 32 are pressed. .
  • the lower outer peripheral edge 136c of the second facing surface 132 of the second component 130 in the seal structure 10 may be curved in a curved shape as shown in FIG. Even in this case, the chamfered surface 34 where the first end 34a is connected to the lower outer peripheral edge 136c is provided along the lower outer peripheral edge 136c.
  • the chamfered surface 34 is positioned such that the first end 34a is at least 1.5D from the second center axis CA of the second insertion hole 31 having the diameter D in a direction orthogonal to the second center axis CA of the second insertion hole 31. Is provided. In addition, a line CL in which the second end 34b passes through the second center axis CA of the second insertion hole 31 or the second center axis CA of the plurality of second insertion holes 31 in a direction perpendicular to the second center axis CA. Is provided at a position where the shortest distance from is less than or equal to 3.0D.
  • the chamfered surface 34 may be covered with the film 41 of the sealing material 40.
  • the first component 20 and the second component 130 may be relatively moved while the first opposing surface 22 and the second opposing surface 32 are pressed.
  • the first facing surface 22 and the second facing surface 132 may be inclined when facing each other.
  • Steps S4 and S5 the fastener 50 is pressed into the first insertion hole 21 and the second insertion hole 31 after the second opposing surface 32 is pressed against the first opposing surface 22.
  • the second opposing surface 32 may be pressed against the first opposing surface 22 after the fastener 50 is inserted into the first insertion hole 21 and the second insertion hole 31.
  • the sealant 40 is applied to the second facing surfaces 32 and 132 of the second component 130 in Step S2.
  • the sealing material 40 may be applied to a range of the first facing surface 22 facing the second facing surfaces 32 and 132.
  • the inclination angle of the chamfered surface 34 with respect to the second opposing surfaces 32 and 132 is constant along the lower outer peripheral edges 36c and 136c of the chamfered surface 34.
  • the angle of inclination of the chamfered surface 34 with respect to the second facing surface 132 may be different along the first end 34a of the chamfered surface 34.
  • the inclination is determined according to the inclination direction. The angle may be changed.
  • the seal structure of the present invention is useful as a seal structure or the like capable of improving workability while suppressing corrosion, reduction in rigidity and increase in weight.
  • seal structure 20 first component 21: first insertion hole 22: first facing surface 23: first upper surface (first facing surface) Reference numeral 30: second component 31: second insertion hole 32: second facing surface 33: end surface 33 a: first end surface (end surface) 33b: 2nd end surface (end surface) 33c: Third end face (end face) 33d: 4th end face (end face) 33e: lower edge (edge) 34: chamfered surface 34a: first end 34b: second end 35: chamfered portion 36b: second lower surface (second opposed surface) 36c: Lower outer peripheral edge (edge) 40: sealing material 41: film 50: fastener 132: second facing surface 136c: lower outer peripheral edge (edge)

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Abstract

シール構造(10)は、互いに対向する第１対向面(22)と第２対向面(32)との間をシール材(40)により封止するシール構造であって、第２部品(30)は、第２対向面に開口し、且つ、ファスナ(50)が挿通される挿通孔(31)と、第２対向面に対して交差する端面(33)と、第１端(34a)が第２対向面の縁に接続され、且つ、第２端(34b)が端面の縁に接続された面取り面(34)と、を有し、面取り面と第１対向面とにより挟まれた空間は、第１対向面と第２対向面との間からはみ出したシール材を収容する面取り部(35)を成し、挿通孔の直径をＤとした場合、面取り面は、挿通孔の中心軸に直交する方向において、第１端は中心軸から１．５Ｄ以上に設けられ、且つ、第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下に設けられる。

Description

シール構造
　本発明は、シール構造に関する。
　従来のシール構造として、特許文献１に示す航空機組立品では、翼パネルあるいは部材の接触面にシーラントを塗布し、シーラントを接触面の周囲に押し出しながら配置している。それから、接触面の周囲にはみ出したシーラントを拭き取っている。
特開２０１２－１９２８４６号公報
　上記特許文献１の航空機組立品では、翼パネルと部材との間からはみ出したシーラントを拭き取っており、この拭き取る作業によって作業性が劣っている。一方、はみ出したシーラントを拭き取らないと、その分だけ重量が増してしまう。また、はみ出したシーラントと翼パネル又は部材との間に水が溜まり、翼パネル又は部材が腐食するおそれがある。
　また、航空機の構造物を構成する組立品、及びそれを構成する部材には剛性及び軽量化が求められている。しかしながら、これらの剛性を高めるために単に大型化すると、重量が増加してしまう。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、腐食、剛性の低下及び重量増加を抑制しながら、作業性の向上を図ることができるシール構造を提供することを目的としている。
　本発明のある態様に係るシール構造は、ファスナにより結合される第１部品と第２部品とにおいて、互いに対向する前記第１部品の第１対向面と前記第２部品の第２対向面との間をシール材により封止するシール構造であって、前記第２部品は、前記第２対向面に開口し、且つ、前記ファスナが挿通される挿通孔と、前記第２対向面に対して交差する端面と、第１端が前記第２対向面の縁に接続され、且つ、第２端が前記端面の縁に接続された面取り面と、を有し、前記面取り面と前記第１対向面とにより挟まれた空間は、前記第１対向面と前記第２対向面との間からはみ出した前記シール材を収容する面取り部を成し、前記挿通孔の直径をＤとした場合、前記面取り面は、前記挿通孔の中心軸に直交する方向において、前記第１端は前記挿通孔の中心軸から１．５Ｄ以上の位置に設けられ、且つ、前記第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下の位置に設けられている。
　本発明の別の態様に係るシール方法は、第１部品と第２部品とを前記第２部品に形成された挿通孔にファスナを通して結合すると共に、互いに対向する前記第１部品の第１対向面と前記第２部品の第２対向面との間をシール材により封止するシール方法であって、前記第２部品において、前記第２対向面の縁に第１端が接続され、且つ、前記第２対向面に交差する端面の縁に第２端が接続される面取り面を、前記挿通孔の直径をＤとした場合に、前記挿通孔の中心軸に直交する方向において、前記第１端は前記挿通孔の中心軸から１．５Ｄ以上の位置にあり、且つ、前記第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下の位置にあるよう形成し、前記第１対向面又は前記第２対向面のいずれかの対向面に前記シール材を塗布し、前記シール材を介して前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させ、前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付けて、前記第１対向面と前記第２対向面との間からはみ出した前記シール材を、前記面取り面と前記第１対向面との間に形成された空間である面取り部に収容し、前記挿通孔に前記ファスナを挿入し、前記ファスナを締結して前記第１部品と前記第２部品を結合する。
　本発明は、以上に説明した構成を有し、腐食、剛性の低下及び重量増加を抑制しながら、作業性の向上を図ることができるシール構造を提供することができるという効果を奏する。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
実施の形態に係るシール構造を示す断面図である。 図１のシール構造を上側から見た図である。 図１のシール構造を用いたシール方法の一例を示すフローチャートである。 実施の形態の変形例１に係るシール構造を示す断面図である。 実施の形態の変形例２に係るシール構造を用いたシール方法の一例を示すフローチャートである。 実施の形態の変形例３に係るシール構造を用いたシール方法の一例を示すフローチャートである。 実施の形態の変形例４に係るシール構造を上側から見た図である。
　ある態様に係るシール構造は、ファスナにより結合される第１部品と第２部品とにおいて、互いに対向する前記第１部品の第１対向面と前記第２部品の第２対向面との間をシール材により封止するシール構造であって、前記第２部品は、前記第２対向面に開口し、且つ、前記ファスナが挿通される挿通孔と、前記第２対向面に対して交差する端面と、第１端が前記第２対向面の縁に接続され、且つ、第２端が前記端面の縁に接続された面取り面と、を有し、前記面取り面と前記第１対向面とにより挟まれた空間は、前記第１対向面と前記第２対向面との間からはみ出した前記シール材を収容する面取り部を成し、前記挿通孔の直径をＤとした場合、前記面取り面は、前記挿通孔の中心軸に直交する方向において、前記第１端は前記挿通孔の中心軸から１．５Ｄ以上の位置に設けられ、且つ、前記第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下の位置に設けられている。
　シール構造では、前記面取り部に収容されている前記シール材は、前記端面から突出していてもよい。
　シール構造では、前記面取り面は、前記シール材の膜により覆われていてもよい。
　シール構造では、前記面取り部において前記面取り面と前記第１対向面とで挟まれる角度は、１０°以上且つ８０°以下であってもよい。
　シール構造では、前記面取り面は、平面及び曲面の少なくともいずれか一方により形成されていてもよい。
　別の態様に係るシール方法は、第１部品と第２部品とを前記第２部品に形成された挿通孔にファスナを通して結合すると共に、互いに対向する前記第１部品の第１対向面と前記第２部品の第２対向面との間をシール材により封止するシール方法であって、前記第２部品において、前記第２対向面の縁に第１端が接続され、且つ、前記第２対向面に交差する端面の縁に第２端が接続される面取り面を、前記挿通孔の直径をＤとした場合に、前記挿通孔の中心軸に直交する方向において、前記第１端は前記挿通孔の中心軸から１．５Ｄ以上の位置にあり、且つ、前記第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下の位置にあるよう形成し、前記第１対向面又は前記第２対向面のいずれかの対向面に前記シール材を塗布し、前記シール材を介して前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させ、前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付けて、前記第１対向面と前記第２対向面との間からはみ出した前記シール材を、前記面取り面と前記第１対向面との間に形成された空間である面取り部に収容し、前記挿通孔に前記ファスナを挿入し、前記ファスナを締結して前記第１部品と前記第２部品を結合する。
　シール方法では、前記対向面に塗布された前記シール材の量は、前記第２対向面の面積の１平方インチ当たり０．０１６立方インチの－５０％以上且つ＋５０％以下であってもよい。
　シール方法では、前記シール材の塗布範囲の外縁は、前記第１端から前記挿通孔側へ０．１インチ以下の前記第２対向面上、又は、前記第１端側から前記第２端側へ０．１インチ以下の前記面取り面上のいずれかに設けられてもよい。
　シール方法では、前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付ける圧力は、８０ｋＰａ以下であってもよい。
　シール方法では、前記シール材を塗布してから前記第１対向面と前記第２対向面との押し付け状態を維持する時間は、２時間以内であってもよい。
　シール方法では前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付けながら、前記第１対向面と前記第２対向面とを相対的に移動させて、前記第１対向面と前記第２対向面との間から前記面取り部に前記シール材をはみ出させてもよい。
　シール方法では、前記シール材を塗布した前記第１対向面及び前記第２対向面のいずれか一方の対向面を他方の対向面に対して傾斜させ、前記他方の対向面に対する前記一方の対向面の傾斜角度を小さくしてから、前記一方の対向面と前記他方の対向面とを互いに平行に対向させてもよい。
　以下、実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
　（実施の形態）
　　＜シール構造＞
　本実施の形態に係るシール構造１０は、図１及び図２に示すように、第１部品２０と第２部品３０との間をシール材４０により封止する構造である。例えば、第１部品２０及び第２部品３０は、航空機に用いられる部品であって、ファスナ５０により結合されて構造物（基礎）を構成する。
　なお、以下では、第１部品２０に対して第２部品３０側を上側とし、その反対側を下側として説明する。但し、第１部品２０及び第２部品３０の配置はこれに限定されない。
　第１部品２０は、例えば、胴体及び翼等の基材であって、樹脂又は金属により形成されている。この樹脂としては、例えば、炭素繊維と樹脂との複合材料であるＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）が例示される。また、金属としては、例えば、アルミ合金、チタニウム合金及びステンレス鋼が例示される。
　第１部品２０は、ファスナ５０が挿入される第１挿通孔２１、及び、第２部品３０と対向する第１対向面２２を有している。また、例えば、第１部品２０は平板形状であって、第１上面２３及びその反対側の第１下面２４を有している。第１上面２３は、第１対向面２２であって、平坦に形成されている。
　第１挿通孔２１は、例えば、円柱形状であって、その中心軸が第１対向面２２に対して直交している。また、第１挿通孔２１は、第１対向面２２と第１下面２４との間において第１部品２０を貫通し、第１対向面２２及び第１下面２４に開口している。
　第２部品３０は、第１部品２０に取り付けられる部材であって、アルミニウム合金等の金属材料により形成されている。第２部品３０は、第１部品２０と同じ材料により形成されていてもよいし、第１部品２０と異なる材料により形成されていてもよい。
　第２部品３０は、ファスナ５０が挿入される第２挿通孔３１、第１部品２０の第１対向面２２と対向する第２対向面３２、第２対向面３２と交差する端面３３、及び、第２対向面３２と端面３３との間においてこれらに接続された面取り面３４を有している。
　例えば、第２部品３０は、ブラケットであって、第１平板部分３６と第２平板部分３７とがＬ字状に接合されている。第１平板部分３６は、第２挿通孔３１、第２対向面３２、端面３３及び面取り面３４に加えて、第２上面３６ａを有している。
　第２対向面３２は、第２上面３６ａの反対側の第２下面３６ｂであって、例えば、第２上面３６ａに対して平行に設けられている。第２対向面３２は、第１部品２０の第１対向面２２に沿うように、例えば、平坦に形成されており、第１対向面２２よりも面積が小さい。
　端面３３は、第２上面３６ａ及び第２対向面３２に交差しており、この実施の形態では直交している。端面３３の上縁は第２上面３６ａの外周縁に接続され、下縁３３ｅは面取り面３４に接続されている。
　例えば、第２上面３６ａ及び第２対向面３２が矩形状の場合、端面３３は、第１端面３３ａ、第２端面３３ｂ、第３端面３３ｃ、第４端面３３ｄを有しており、第２上面３６ａ及び第２対向面３２の周囲を取り囲んでいる。第１端面３３ａと第２端面３３ｂとは互いに平行であって、第３端面３３ｃと第４端面３３ｄとは互いに平行に設けられている。
　第２挿通孔３１は、例えば、円柱形状であって、その第２中心軸ＣＡが第２対向面３２に対して直交し、上下方向に延びている。また、第２挿通孔３１は、第２上面３６ａと第２対向面３２との間において第２部品３０を貫通し、第２上面３６ａ及び第２対向面３２に開口している。
　面取り面３４は、平坦であって、第２対向面３２及び端面３３に対して一定の角度で傾斜している。面取り面３４は、第２対向面３２から上方に向かうに伴い第２挿通孔３１から遠ざかり端面３３に近づくように傾斜している。第２対向面３２を第１部品２０の第１対向面２２と対向させた際、第１対向面２２と面取り面３４とに挟まれた角度θは、例えば、１０°以上且つ８０°以下である。
　なお、面取り面３４は、その一部又は全部が湾曲する曲面により形成されていてもよい。このため、面取り面３４は、平面、曲面、又は、平面及び曲面を組み合わせた面により形成されている。例えば、面取り面３４は、第２中心軸ＣＡに平行な断面において、第２対向面３２の下側外周縁３６ｃと端面３３の下縁３３ｅとを結ぶ直線から、第２上面３６ａ側に窪むように湾曲していてもよいし、第２上面３６ａ側と反対側に突出するように湾曲していてもよい。
　面取り面３４は、下側外周縁３６ｃに接続された第１端３４ａ、及び、下縁３３ｅに接続された第２端３４ｂを有している。面取り面３４は、下側外周縁３６ｃ及び下縁３３ｅに沿って延びている。例えば、下側外周縁３６ｃ及び下縁３３ｅは、互いに平行に設けられている。例えば、第２中心軸ＣＡに直交する方向において、面取り面３４の第１端３４ａと第２端３４ｂとの間の距離Ｆは、０．００５インチ以上であり、０．５インチ以下である。
　面取り面３４は、第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡに直交する方向において、第１端３４ａが直径Ｄの第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡから１．５Ｄ以上の位置に設けられている。このため、第２中心軸ＣＡからの距離Ｓが１．５Ｄの位置Ｐ１又は位置Ｐ１よりも第２中心軸ＣＡ側と反対側に、第１端３４ａが配置されている。これにより、第２部品３０において面取り面３４とそれに最も近い第２挿通孔３１との間における距離は１．０Ｄ以上確保され、第２部品３０の剛性を確保することができる。
　面取り面３４の第２端３４ｂは、第２中心軸ＣＡに直交する方向において、第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡ、又は、複数の第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡを通る線ＣＬからの最短距離が３．０Ｄ以下の位置に設けられている。この線ＣＬは、隣接する２つの第２中心軸ＣＡを結ぶ直線であってもよいし、複数の第２中心軸ＣＡを滑らかに結ぶ最小二乗法による近似曲線等の曲線であってもよい。なお、複数の第２挿通孔３１の径Ｄが互いに異なる場合、最も近い第２挿通孔３１の径Ｄに基づいて第２端３４ｂが定められる。
　このように、第２中心軸ＣＡ又は直線ＣＬからの距離Ｗが３．０Ｄの位置Ｐ２、又は位置Ｐ２よりも第２中心軸ＣＡ側に、第２端３４ｂが配置されている。これにより、第２端３４ｂは、最も近い第２中心軸ＣＡ、又は、直線ＣＬのうちで最も近い位置との間の距離が、３．０Ｄ以下になる。このような面取り面３４により形成される面取り部３５を確保することにより、第２部品３０の剛性を保ちながら、大型化及び重量増加を抑制することができる。
　第２対向面３２と第１対向面２２を対向させた際、面取り面３４と第１対向面２２とにより挟まれた空間は、第１対向面２２と第２対向面３２との間からはみ出したシール材４０を収容する面取り部３５を成す。この面取り部３５は、第２対向面３２の下側外周縁３６ｃに沿って延び、例えば、下側外周縁３６ｃに直交する断面が三角柱形状の切り欠き部である。
　面取り部３５は、第２対向面３２と端面３３との間の角部に設けられ、第２対向面３２及び端面３３から窪んでいる。このため、面取り部３５は第２対向面３２及び端面３３のそれぞれに開口し、面取り部３５による開口部が第２対向面３２及び端面３３のそれぞれに設けられている。
　第２平板部分３７は、第１側面３７ａ及びその反対側の第２側面３７ｂを有している。第１側面３７ａは、第２上面３６ａから上方へ立ち上がり、例えば、第２上面３６ａに直交して配置されている。第２側面３７ｂは、第１平板部分３６の第１端面３３ａに連続し、第１端面３３ａと共に１枚の平面を形成している。
　シール材４０は、ゴム及び樹脂等から成り、例えば、ポリサルファイド系が用いられ、弾性を有している。シール材４０は、第１対向面２２と第２対向面３２との間、面取り部３５、及び、ファスナ５０と第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１の各内周面との間に充填されている。シール材４０の端は、端面３３よりも面取り部３５内に収まっていてもよいし、端面３３よりも面取り部３５側と反対側へ突出していてもよい。
　ファスナ５０は、チタン、ステンレス及びアルミニウム等の金属から成り、例えば、軸部５１及び頭部５２を有している。軸部５１は、円柱形状を有している。頭部５２は、円盤形状であって、軸部５１の径よりも大きな径を有し、軸部５１の一端に軸部５１と同軸に設けられている。
　　＜シール方法＞
　図３に示すシール方法では、まず、第２部品３０に面取り面３４を形成する（ステップＳ１）。この際、第２挿通孔３１の直径をＤとした場合に、第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡに直交する方向において、面取り面３４の第１端３４ａが第２中心軸ＣＡから１．５Ｄ以上の位置にあり、且つ、面取り面３４の第２端３４ｂが第２中心軸ＣＡ又は線ＣＬからの最短距離が３．０Ｄ以下の位置にあるようする。これにより、第２部品３０の剛性を確保しながら、大型化及び重量増加を抑制することができる。
　続いて、ペースト状の不定形のシール材４０を第２部品３０の第２対向面３２にローラ等によって塗布する（ステップＳ２）。このシール材４０の塗布量は、例えば、第１対向面２２と第２対向面３２との対向する面積の１平方インチ当たり０．０１６立方インチの量Ｍの－５０％以上且つ＋５０％以下である（０．５Ｍ≦塗布量≦１．５Ｍ）。
　また、シール材４０の塗布範囲の外縁は、第１端３４ａから第２挿通孔３１側へ０．１インチ以下の第２対向面３２上、又は、第１端３４ａから第２端３４ｂ側への面取り面３４上に設けられる。
　つまり、塗布範囲の外縁が第２対向面３２にある場合、外縁は、下側外周縁３６ｃ上、又は、下側外周縁３６ｃとそこから第２挿通孔３１側へ０．１インチの位置との間に設けられる。このため、塗布範囲は、第２対向面３２と同じ、又は、第２対向面３２よりも小さく、第２対向面３２の下側外周縁３６ｃ以内に設けられる。
　一方、塗布範囲の外縁が面取り面３４にある場合、外縁は、第１端３４ａ上、又は、第１端３４ａとそこから第２端３４ｂ側へ０．１インチの位置との間に設けられる。このため、塗布範囲は、第２対向面３２よりも大きく、第２対向面３２及び面取り面３４の第１端３４ａ側の範囲が塗布される。
　続いて、第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１が同軸になるように、第１部品２０と第２部品３０とを位置決めする。そして、第１対向面２２と第２対向面３２とが互いに平行で互いに対向するように、第１部品２０と第２部品３０とを互いに重ね合わせる（ステップＳ３）。
　それから、第１対向面２２と第２対向面３２とを互いに押し付ける（ステップＳ４）。この押し付け圧力は、例えば、８０ｋＰａ以下である。これにより、シール材４０は、第１対向面２２と第２上面３６ａとの間に充填されると共に、この間から押し出されて、面取り部３５、第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１へはみ出す。
　また、ファスナ５０を第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１に挿入する（ステップＳ５）。これにより、ファスナ５０と第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１との間にシール材４０が充填される。
　続いて、ファスナ５０の軸部５１の他端を締結して、ファスナ５０を締結する（ステップＳ６）。それから、第１対向面２２と第２対向面３２とを押し付けた状態を、所定時間、維持する（ステップＳ７：ＹＥＳ）。この所定時間は、シール材４０を塗布してからの経過時間であって、例えば、２時間以内である。
　これにより、第１対向面２２と第２上面３６ａとの間、面取り部３５、並びに、ファスナ５０と第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１の各内周面との間に充填されたシール材４０が硬化する。
　このように、第１対向面２２と第２対向面３２との間、面取り部３５、及び、ファスナ５０と第１部品２０及び第２部品３０との間に充填されたシール材４０により、第１部品２０と第２部品３０との間、水密性が確保され、雨水等の水の侵入が防止される。よって、第１部品２０、第２部品３０及びファスナ５０の水による腐食を抑制することができる。
　さらに、面取り部３５では、第１対向面２２と第２対向面３２との間からはみ出したシール材４０が収容されている。これにより、はみ出したシール材４０を拭き取る作業の必要がなく、作業性の向上を図ることができる。
　また、第２部品３０において窪んだ面取り部３５にシール材４０が収容される。このため、シール材４０を拭き取らなくても、面取り部３５が設けられていない場合に比べて重量の増加が低減することができる。
　また、面取り部３５に収容されたシール材４０によって、第１対向面２２と第２対向面３２との間にシール材４０が充填されており、隙間が形成されていないことがわかる。このため、点検作業が容易である。
　しかも、例えば、このシール材４０が面取り部３５及び端面３３から外側へ突出していると、面取り部３５のシール材４０を外側から一層、容易に視認できるため、点検の作業性の向上をさらに図ることができる。
　　＜変形例１＞
　シール構造１０において、面取り面３４がシール材４０の膜４１により覆われていてもよい。すなわち、第２対向面３２にシール材４０を塗布する際に、面取り面３４にもシール材４０を塗布する。この際、面取り面３４に対するシール材４０の塗布量は、第２対向面３２に対するシール材４０の塗布量よりも少なくする。これにより、面取り面３４の全体上にシール材４０の膜４１が形成される。
　このシール材４０の膜４１によって面取り面３４における水の接触が防がれる。よって、第１部品２０と第２部品３０とが互いに異なる種類の金属により形成されている場合であっても、第１部品２０と第２部品３０とにおける水を介した電解腐食の発生を低減することができる。
　　＜変形例２＞
　シール方法において、第１対向面２２と第２対向面３２とを押し付けた状態において第１部品２０と第２部品３０とを相対的に移動させてもよい。例えば、図５のフローチャートに示すように、図３のフローチャートにおけるステップＳ４とＳ５との間にステップＳ８の処理を行う。
　具体的には、第２部品３０に面取り面３４を形成し（ステップＳ１）、シール材４０を第２部品３０の第２対向面３２に塗布する（ステップＳ２）。第１対向面２２と第２対向面３２とが互いに対向するように、第１部品２０と第２部品３０とを互いに重ね合わせる（ステップＳ３）。
　それから、例えば、８０ｋＰａ以下の圧力で第２対向面３２を第１対向面２２に押し付ける（ステップＳ４）。この押し付けた状態で、第１対向面２２に対して第２対向面３２を振動させるように周期的に変位させて、相対的に移動させ揺れ動かす（ステップＳ８）。これにより、第１対向面２２と第２対向面３２との間のシール材４０は、広がりやすく、面取り部３５等に容易に押し出すことができる。
　続いて、ファスナ５０を第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１に挿入し（ステップＳ５）、ファスナ５０を締結する（ステップＳ６）。それから、シール材４０の塗布からの経過時間が所定時間に達するまで、第１対向面２２と第２対向面３２とを押し付けた状態を維持する（ステップＳ７：ＹＥＳ）。
　このようにすることにより、シール構造１０の腐食、剛性の低下及び重量増加を抑制しながら、作業性の向上を図ることができる。なお、変形例２において、変形例１と同様に、面取り面３４がシール材４０の膜４１により覆われていてもよい。
　　＜変形例３＞
　シール方法において、第１対向面２２と第２対向面３２とを対向させる際に、傾斜させてもよい。例えば、図６のフローチャートに示すように、図３のフローチャートにおけるステップＳ３の処理の前に、ステップＳ９の処理を行う。
　具体的には、第２部品３０に面取り面３４を形成し（ステップＳ１）、シール材４０を第２部品３０の第２対向面３２に塗布する（ステップＳ２）。そして、第１対向面２２に対して第２対向面３２を傾斜させる（ステップＳ９）。この傾斜角度は、例えば、第１対向面２２に平行な方向を０°とした場合、－１５°以上且つ＋１５°以下である。
　例えば、第１端面３３ａ側が第２端面３３ｂ側よりも上方になるように、第１対向面２２に対して第２対向面３２を一方側（例えば、－（マイナス）の傾斜角度）へ傾斜させる。それから、傾斜角度が０°になるように第２対向面３２を傾ける。
　あるいは、第１端面３３ａ側が第２端面３３ｂ側よりも下方になるように、第２対向面３２を他方側（例えば、＋（プラス）の傾斜角度）へ傾斜させる。それから、傾斜角度が０になるように第２対向面３２を傾ける。
　これを一回又は複数回、行う。これにより、第１対向面２２と第２上面３６ａとの間のシール材４０は、広がりやすく、面取り部３５等に容易に押し出すことができる。
　続いて、第１対向面２２と第２対向面３２とが互いに平行になるように対向させる（ステップＳ３）。それから、第２対向面３２を第１対向面２２に押し付け（ステップＳ４）、ファスナ５０を第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１に挿入する（ステップＳ５）。
　そして、ファスナ５０を締結し（ステップＳ６）、シール材４０の塗布からの経過時間が所定時間に達するまで、第１対向面２２と第２対向面３２とを押し付けた状態を維持する（ステップＳ７：ＹＥＳ）。
　これにより、シール構造１０の腐食、剛性の低下及び重量増加を抑制しながら、作業性の向上を図ることができる。なお、変形例３において、変形例１と同様に、面取り面３４がシール材４０の膜４１により覆われていてもよい。また、変形例３において、変形例２と同様に、第１対向面２２と第２対向面３２とを押し付けた状態において第１部品２０と第２部品３０とを相対的に移動させてもよい。
　　＜変形例４＞
　シール構造１０における第２部品１３０の第２対向面１３２の下側外周縁１３６ｃは、図７に示すように、曲線状に湾曲していてもよい。この場合であっても、第１端３４ａが下側外周縁１３６ｃに接続された面取り面３４は、下側外周縁１３６ｃに沿って設けられる。
　この面取り面３４は、第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡに直交する方向において、第１端３４ａが直径Ｄの第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡから１．５Ｄ以上の位置に設けられている。また、第２端３４ｂが、第２中心軸ＣＡに直交する方向において、第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡ、又は、複数の第２挿通孔３１の第２中心軸ＣＡを通る線ＣＬからの最短距離が３．０Ｄ以下の位置に設けられている。
　これにより、シール構造１０の腐食、剛性の低下及び重量増加を抑制しながら、作業性の向上を図ることができる。なお、変形例４において、変形例１と同様に、面取り面３４がシール材４０の膜４１により覆われていてもよい。また、変形例４において、変形例２と同様に、第１対向面２２と第２対向面３２とを押し付けた状態において第１部品２０と第２部品１３０とを相対的に移動させてもよい。変形例３において、変形例２と同様に、第１対向面２２と第２対向面１３２とを対向させる際に、傾斜させてもよい。
　　＜その他の変形例＞
　上記実施の形態及び変形例１、３、４では、ステップＳ４及びＳ５において、第２対向面３２を第１対向面２２に押し付けてから、ファスナ５０を第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１に挿入した。但し、ファスナ５０を第１挿通孔２１及び第２挿通孔３１に挿入してから、第２対向面３２を第１対向面２２に押し付けてもよい。
　上記実施の形態及び全変形例では、ステップＳ２において、シール材４０を第２部品１３０の第２対向面３２、１３２に塗布した。但し、第１対向面２２のうち第２対向面３２、１３２に向かい合う範囲にシール材４０を塗布してもよい。
　上記実施の形態及び全変形例では、第２対向面３２、１３２に対する面取り面３４の傾斜角度が面取り面３４の下側外周縁３６ｃ、１３６ｃに沿って一定であった。但し、第２対向面１３２に対する面取り面３４の傾斜角度が面取り面３４の第１端３４ａに沿って異なっていてもよい。例えば、変形例３のように、第１対向面２２に対して第２対向面１３２を傾斜させてから、第１対向面２２に第２対向面３２を押し付ける場合、傾斜させる方向に応じて傾斜角度を変えてもよい。
　なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　本発明のシール構造は、腐食、剛性の低下及び重量増加を抑制しながら、作業性の向上を図ることができるシール構造等として有用である。
１０　　　：シール構造
２０　　　：第１部品
２１　　　：第１挿通孔
２２　　　：第１対向面
２３　　　：第１上面（第１対向面）
３０　　　：第２部品
３１　　　：第２挿通孔
３２　　　：第２対向面
３３　　　：端面
３３ａ　　：第１端面（端面）
３３ｂ　　：第２端面（端面）
３３ｃ　　：第３端面（端面）
３３ｄ　　：第４端面（端面）
３３ｅ　　：下縁（縁）
３４　　　：面取り面
３４ａ　　：第１端
３４ｂ　　：第２端
３５　　　：面取り部
３６ｂ　　：第２下面（第２対向面）
３６ｃ　　：下側外周縁（縁）
４０　　　：シール材
４１　　　：膜
５０　　　：ファスナ
１３２　　：第２対向面
１３６ｃ　：下側外周縁（縁）

Claims (12)

  1. 　ファスナにより結合される第１部品と第２部品とにおいて、互いに対向する前記第１部品の第１対向面と前記第２部品の第２対向面との間をシール材により封止するシール構造であって、
    　前記第２部品は、
    　前記第２対向面に開口し、且つ、前記ファスナが挿通される挿通孔と、
    　前記第２対向面に対して交差する端面と、
    　第１端が前記第２対向面の縁に接続され、且つ、第２端が前記端面の縁に接続された面取り面と、を有し、
    　前記面取り面と前記第１対向面とにより挟まれた空間は、前記第１対向面と前記第２対向面との間からはみ出した前記シール材を収容する面取り部を成し、
    　前記挿通孔の直径をＤとした場合、前記面取り面は、前記挿通孔の中心軸に直交する方向において、前記第１端は前記挿通孔の中心軸から１．５Ｄ以上の位置に設けられ、且つ、前記第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下の位置に設けられている、シール構造。
  2. 　前記面取り部に収容されている前記シール材は、前記端面から突出している、請求項１に記載のシール構造。
  3. 　前記面取り面は、前記シール材の膜により覆われている、請求項１又は２記載のシール構造。
  4. 　前記面取り部において前記面取り面と前記第１対向面とで挟まれる角度は、１０°以上且つ８０°以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のシール構造。
  5. 　前記面取り面は、平面及び曲面の少なくともいずれか一方により形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のシール構造。
  6. 　第１部品と第２部品とを前記第２部品に形成された挿通孔にファスナを通して結合すると共に、互いに対向する前記第１部品の第１対向面と前記第２部品の第２対向面との間をシール材により封止するシール方法であって、
    　前記第２部品において、前記第２対向面の縁に第１端が接続され、且つ、前記第２対向面に交差する端面の縁に第２端が接続される面取り面を、前記挿通孔の直径をＤとした場合に、前記挿通孔の中心軸に直交する方向において、前記第１端は前記挿通孔の中心軸から１．５Ｄ以上の位置にあり、且つ、前記第２端は前記挿通孔の中心軸又は複数の前記挿通孔の中心軸を通る線からの距離が３．０Ｄ以下の位置にあるよう形成し、
    　前記第１対向面又は前記第２対向面のいずれかの対向面に前記シール材を塗布し、
    　前記シール材を介して前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させ、
    　前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付けて、前記第１対向面と前記第２対向面との間からはみ出した前記シール材を、前記面取り面と前記第１対向面との間に形成された空間である面取り部に収容し、
    　前記挿通孔に前記ファスナを挿入し、
    　前記ファスナを締結して前記第１部品と前記第２部品を結合する、
    シール方法。
  7. 　前記対向面に塗布された前記シール材の量は、前記第２対向面の面積の１平方インチ当たり０．０１６立方インチの－５０％以上且つ＋５０％以下である、請求項６に記載のシール方法。
  8. 　前記シール材の塗布範囲の外縁は、前記第１端から前記挿通孔側へ０．１インチ以下の前記第２対向面上、又は、前記第１端側から前記第２端側へ０．１インチ以下の前記面取り面上のいずれかに設けられる、請求項６又は７に記載のシール方法。
  9. 　前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付ける圧力は、８０ｋＰａ以下である、請求項６～８のいずれか一項に記載のシール方法。
  10. 　前記シール材を前記対向面に塗布してから前記第１対向面と前記第２対向面との押し付け状態を維持する時間は、２時間以内である、請求項６～９のいずれか一項に記載のシール方法。
  11. 　前記第１対向面と前記第２対向面とを互いに押し付けながら、前記第１対向面と前記第２対向面とを相対的に移動させて、前記第１対向面と前記第２対向面との間から前記面取り部に前記シール材をはみ出させる、請求項６～１０のいずれか一項に記載のシール方法。
  12. 　前記シール材を塗布した前記第１対向面及び前記第２対向面のいずれか一方の対向面を他方の対向面に対して傾斜させ、
    　前記他方の対向面に対する前記一方の対向面の傾斜角度を小さくしてから、前記一方の対向面と前記他方の対向面とを互いに平行に対向させる、請求項６～１１のいずれか一項に記載のシール方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556439A (en) * 1981-09-25 1985-12-03 The Boeing Company Method of sealing and bonding laminated epoxy plates
EP0685389A1 (en) * 1994-06-02 1995-12-06 British Aerospace Public Limited Company Method of fastening composite aircraft skins
JP2012192846A (ja) 2011-03-16 2012-10-11 Mitsubishi Aircraft Corp 耐雷ファスナ、航空機組立品、航空機組立部品の製造方法
WO2017001821A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Short Brothers Plc Repair including a chamfered bracket and a chamfered bracket component for reinforcing a damaged structural element made from composite materials

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2576392A (en) * 1945-05-15 1951-11-27 Pittsburgh Plate Glass Co Laminated glass unit
US3744008A (en) * 1971-11-23 1973-07-03 Thomas & Betts Corp Strain relief assembly
US6076797A (en) * 1998-10-01 2000-06-20 Schnautz; Kurt Mold sealing plug
PT1646813E (pt) * 2003-07-23 2013-07-09 Ppg Ind Ohio Inc Vedante compósito e conjunto de janela

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556439A (en) * 1981-09-25 1985-12-03 The Boeing Company Method of sealing and bonding laminated epoxy plates
EP0685389A1 (en) * 1994-06-02 1995-12-06 British Aerospace Public Limited Company Method of fastening composite aircraft skins
JP2012192846A (ja) 2011-03-16 2012-10-11 Mitsubishi Aircraft Corp 耐雷ファスナ、航空機組立品、航空機組立部品の製造方法
WO2017001821A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Short Brothers Plc Repair including a chamfered bracket and a chamfered bracket component for reinforcing a damaged structural element made from composite materials

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