WO2020235595A1 - 航空機部材の結合構造及び航空機部材用の結合具 - Google Patents
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Abstract
航空機部材の結合構造は、第1板材と第2板材とを重ねた状態で結合具により結合する。第1板材は、第1挿通孔と、第2板材とは反対側の外表面における第1挿通孔の周囲に形成された第1セレーションとを有する。第2板材は第1挿通孔とは内径が異なる第2挿通孔を有する。結合具は、第2セレーションと第3挿通孔とを有する当接部材と、第1挿通孔、第2挿通孔、及び第3挿通孔に対して挿通され且つ第2板材及び当接部材のうち一方の外表面に係止される係止部を有する軸部材と、軸部材に係合すると共に第2板材及び当接部材のうち他方の外表面を押圧する押圧部材と、を有する。
Description
本発明は、航空機部材の結合構造及び航空機部材用の結合具に関する。
航空機胴体の製造時において、胴体の内周面上を周方向に沿って設けられてスキンを支持するフレームと、胴体の内部空間を上下2室に分けるフロア用のビームとを、結合具により結合する場合がある。この場合、例えば、フレームとビームとの結合部分に予め貫通孔を設けておき、各貫通孔を位置合せした後に各貫通孔に結合具を挿通してフレームとビームとを結合する方法がとられる。例えば特許文献1には、このような結合具(ファスナアセンブリ)の構造について開示されている。
通常、高い結合安定性を確保するために、貫通孔同士の位置合わせには高い厳密さ(精度)が要求されるが、予め貫通孔を設けた場合にそのような精度を確保するのは困難である。これに対して、例えばフレームとビームとを重ね合わせた後にフレームとビームとに貫通孔を形成すれば、貫通孔同士を高い精度で位置合わせすることができる。
しかしながら、上記構造を用いる場合には航空機の胴体内で穿孔加工を行う必要があり、この加工に手間と時間を要する。また、例えばフレームとビームとの各貫通孔の内部に偏心ブッシングを配置し、この偏心ブッシングを用いてフレームとビームとを結合しようとする場合、偏心ブッシングとこれを回り止めする部品等により結合構造における部品点数が増大し、生産コストが増大するおそれがある。このような問題は、航空機の製造時において部材同士を結合する場合に同様に生じうる。
そこで本開示は、結合作業の手間を減らすと共に結合作業時間の短縮を図り低コストで得られる航空機部材の結合方法及び締結具を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る航空機部材の結合構造は 第1板材と第2板材とを重ねた状態で結合具により結合する航空機部材の結合構造であって、前記第1板材は、第1挿通孔と、前記第2板材とは反対側の外表面における前記第1挿通孔の周囲に形成された第1セレーションと、を有し、前記第2板材は、前記第1挿通孔とは内径が異なる第2挿通孔を有し、前記結合具は、前記第1板材の前記外表面に当接すると共に前記第1板材の前記第1セレーションと噛合する第2セレーションと、第3挿通孔と、を有する当接部材と、前記第1挿通孔、前記第2挿通孔、及び前記第3挿通孔に対して挿通され、且つ、前記第2板材及び前記当接部材のうち一方の外表面に係止される係止部を有する軸部材と、前記軸部材に係合すると共に、前記第2板材及び前記当接部材のうち他方の外表面を押圧する押圧部材と、を有する。
また、第1挿通孔の内径と第2挿通孔の内径とは異なるため、第1挿通孔及び第2挿通孔の位置合わせがそれほど厳密でなくても、軸部材を第1挿通孔から第2挿通孔に迅速に挿通できる。また、予め第1板材及び第2板材に第1挿通孔及び第2挿通孔を設けておくことができるため、結合時に第1板材と第2板材とを穿孔加工しなくてもよい。これにより、結合作業の手間を減らすと共に結合作業時間の短縮を図ることができる。
また、第2セレーションが第1セレーションと噛合されることにより、軸部材と第1板材とを軸部材の軸回りに精度よく位置合わせできると共に、軸部材と第1板材とを広い面積で面接触させることができる。
また結合具は、軸部材、当接部材、及び押圧部材により構成できるため、結合具の構造を簡素化でき、結合具に係るコストを低コスト化できる。
本開示の一態様に係る締結具は、第1挿通孔、及び、一方の外表面における前記第1挿通孔の周囲に形成された第1セレーション、を有する第1板材と、前記第1挿通孔よりも小さい内径の第2挿通孔を有する第2板材とを、前記第1セレーションが外側を向くように重ねた状態で結合する、航空機部材用の結合具であって、前記第1板材の前記外表面に当接すると共に前記第1板材の前記第1セレーションと噛合する第2セレーションと、第3挿通孔とを有する当接部材と、前記第1挿通孔、前記第2挿通孔、及び前記第3挿通孔に対して挿通され、且つ、前記第2板材及び前記当接部材のうち一方の外表面に係止される係止部を有する軸部材と、前記軸部材に係合すると共に、前記第2板材及び前記当接部材のうち他方の外表面を押圧する押圧部材と、を備える。
本開示の各態様によれば、結合作業の手間を減らすと共に結合作業時間の短縮を図り低コストで得られる航空機部材の結合方法及び締結具を提供できる。
以下、図面を参照しながら各実施形態を説明する。以下の説明において、機体前後方向、機体左右方向をそれぞれ単に「前後方向」、「左右方向」と称する。
(第1実施形態)
図1は、実施形態に係る航空機胴体10の断面図である。図2は、図1の結合具1の分解図である。図3は、図2の結合具1によりフレーム11とビーム12とを結合した状態での結合具1の断面図である。図4は、図1のフレーム11の部分的な正面図である。
図1は、実施形態に係る航空機胴体10の断面図である。図2は、図1の結合具1の分解図である。図3は、図2の結合具1によりフレーム11とビーム12とを結合した状態での結合具1の断面図である。図4は、図1のフレーム11の部分的な正面図である。
図1に示す航空機胴体10は、航空機部材の結合構造15を備える。この結合構造15は、少なくとも1つ(ここでは複数)の結合具1と、フレーム11(第1板材)と、ビーム12(第2板材)とを備える。フレーム11とビーム12は、互いに重ねた状態で結合具1により結合される一対の航空機部材の一例である。
フレーム11は、航空機胴体10の骨格の一つであり、航空機胴体10の内周面上を周方向に沿って設けられてスキンを支持する、金属製または非金属製の部材である。ここで、フレーム11は、更にビーム12と連結するための部材であって航空機胴体10の内周面の上下方向途中から左右方向に延びる、金属製の部材を有している。当該部材はフレーム11と一体化されてもよいし、フレーム11と結合される別部材であってもよい。以下、説明の簡略化のため、当該部材を単にフレーム11と称する。
ビーム12は、航空機胴体10の内部空間を上下2室に分けるフロア用ビームであり、荷重をフレーム11に伝達する部材である。ビーム12は、板面の法線方向が前後方向となるように、航空機胴体10の内部で左右方向に延びている。ビーム12の長手方向端部は、フレーム11と部分的に重なるように配置されてフレーム11と結合されている。ビーム12は、一例としてカーボンを含む複合材料からなる。
図3及び4に示すように、フレーム11は、厚み方向に貫通する第1挿通孔11aと、ビーム12とは反対側の外表面における第1挿通孔11aの周囲に形成された少なくとも1つの第1セレーション11bとを有する。第1セレーション11bは、後述する当接部材3の第2セレーション3aと噛合される。本実施形態では、複数の第1セレーション11bは、フレーム11の表面に分散して配置されている。
第1挿通孔11aの周縁形状は、一例として円形に形成されているが、これに限定されない。第1セレーション11bは、一例として、フレーム11の平面視において、複数の山部と谷部とが第1方向(一例として上下方向)に延び、第1方向に垂直な第2方向(一例として左右方向)に交互に一方向に並列されたセレーション構造を有する。各山部と各谷部とは、それぞれ同一の構成を有する。ここでは、1つの第1セレーション11bに含まれる山部と谷部は、第1方向に沿って直線状に延びている。また、フレーム11に形成された全ての第1セレーション11bにおいて、各第1方向は同一方向であり、各第2方向も同一方向である。
なお、第1セレーション11bのセレーション構造は、異なる形状の山部、又は、異なる形状の谷部を含んでいてもよい。また、複数の第1セレーション11bのセレーション構造は、互いに異なっていてもよい。
ビーム12は、厚み方向に貫通し且つ第1挿通孔11aよりも小さい内径の第2挿通孔12aを有する。フレーム11とビーム12とは、第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとを用いて、前後方向に垂直な平面内に分散して配置された複数の結合具1により結合されている。フレーム11とビーム12との対向面は、共に平坦である。
航空機胴体10内におけるビーム12の上方には、客室が配置される。ビーム12は、この客室の底部を画定するフロア構造を下方から支持する。ビーム12には、フロア構造からの荷重が伝達される。ビーム12がフレーム11と複数の結合具1により結合されることで、ビーム12からフレーム11に向けて荷重が伝達される。これにより、フロア構造の荷重は、航空機胴体10に支持される。
以下、結合具1、フレーム11、及びビーム12の具体的構成を説明する。図2~4に示すように、結合具1は、軸部材2、当接部材3、及び押圧部材4を有する。軸部材2は、第2挿通孔12a及び当接部材3の第3挿通孔3bの内径と同一の外径を有し、第1挿通孔11a、第2挿通孔12a、及び第3挿通孔3bに対して挿通される。また軸部材2は、フレーム11及び当接部材3のうち一方の外表面に係止される係止部21bを有する。なお、本書で言及する径の同一とは、公差等の若干の誤差を含むものとする。
具体的に軸部材2は、軸部21を有する。この軸部21は、係止部21bを有し、第1挿通孔11a、第2挿通孔12a、及び第3挿通孔3bに対して挿通される。軸部21の径方向断面の輪郭形状は、一例として、第1挿通孔11a及び第2挿通孔12aの周縁形状と同様である。係止部21bは、軸部21の軸方向一端に配置されている。係止部21bは、ここでは軸部21の軸部材2の第1挿通孔11a、第2挿通孔12a、及び第3挿通孔3bの挿通側(以下、単に挿通側と称する。)とは反対側(ここではビーム12側)に配置されている。
当接部材3は、フレーム11の外表面に当接すると共にフレーム11の第1セレーション11bと噛合する第2セレーション3aを有する。当接部材3は、軸部21と組み合わせられ、軸部21の径方向外側でフレーム11の外表面に当接する。
当接部材3に形成された第3挿通孔3bは、当接部材3を厚み方向に貫通するように形成されている。第3挿通孔3bの周縁形状は、軸部21の径方向断面の輪郭形状と同様である。第3挿通孔3bには、軸部21が挿通される。第3挿通孔3bの内径は、第1挿通孔11aの内径よりも小さい。第3挿通孔3bの内径は、第3挿通孔3bの内周面と対向する軸部21の部分の外径と同一に設定されている。これにより、第3挿通孔3bに軸部21が挿通された状態において、軸部21の第3挿通孔3bの径方向における遊びが低減されている。
本実施形態の第2セレーション3aは、挿通側から反対側に向けて第1セレーション11bと噛合可能に配置されている。言い換えると、第2セレーション3aが軸部21の挿通側とは反対側を向くように、当接部材3が配置されている。
押圧部材4は、軸部材2に係合すると共に、ビーム12及び当接部材3のうち他方(ここでは当接部材3)の外表面を押圧する。押圧部材4は、軸部21の挿通側の部分に取り付けられる。本実施形態の押圧部材4は、係止部21bとの間で、当接部材3をフレーム11の外表面に押圧すると共に、当接部材3を介してフレーム11をビーム12に押圧する。
フレーム11の第1挿通孔11aの内径は、ビーム12の第2挿通孔12aの内径よりも大きいので、フレーム11とビーム12とを重ねた場合、フレーム11とビーム12との各板厚方向から見て、第1挿通孔11aの内部に第2挿通孔12aを配置し易い。これにより、第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとを位置合わせして、第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとに軸部21を挿通し易くなっている。
これに対して、ビーム12の第2挿通孔12aの内径は、フレーム11の第1挿通孔11aの内径よりも小さく、一例として、第3挿通孔3bの内径と同一に設定されている。これにより、第2挿通孔12aに軸部21が挿通された状態において、軸部21の第2挿通孔12aの径方向における遊びが低減されている。
以上のように、フレーム11とビーム12との位置合わせには若干の余裕が設けられている。これに比較して、軸部21と当接部材3との第3挿通孔3bの径方向における位置合わせと、軸部21とビーム12との第2挿通孔12aの径方向における位置合わせは精度よくなされる。なお、軸部21の第2挿通孔12aの内周面に対向する部分の外径と、軸部21の第3挿通孔3bの内周面に対向する部分の外径は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
図2及び3に示すように、軸部21の周面には、雄ねじ21cが形成されている。雄ねじ21cは、軸部21の挿通側先端から他端に向かって、軸部21の軸方向途中部分まで部分的に設けられているが、これに限定されない。軸部21の挿通側先端には、六角レンチを挿入可能な挿入孔21dが形成されている。押圧部材4は、一例として、この雄ねじ21cと螺合可能な雌ねじ4aが形成されたナットである。すなわち本実施形態の結合具1は、雄ねじ21cと雌ねじ4aを有する締結具である。結合具1では、雄ねじ21cと雌ねじ4aとの螺合により、第2セレーション3aが第1セレーション11bに押圧される。
本実施形態の軸部材2は、ボルトを有する。このボルトは、頭部を有する。軸部21は、ボルトの軸部であり、係止部21bは、ボルトの頭部である。当接部材3は、軸部21に挿通されたプレートである。なお、軸部材2と当接部材3とは、一体的に構成されていてもよい。また、軸部材2はボルトを有していなくてもよい。この場合、押圧部材4は、軸部材2の軸部21と螺合以外の構造により係合してもよい。
次に、結合具1を用いたフレーム11とビーム12との結合構造15の形成方法を説明する。まずオペレータは、航空機胴体10内において、予め第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとが形成されたフレーム11とビーム12とを用意する。オペレータは、第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとが重なるように、フレーム11とビーム12とを前後方向に重ねながら位置合わせする。このとき、第1挿通孔11aの内径が第2挿通孔12aの内径と異なるように設定されているため、オペレータは、フレーム11とビーム12とをそれほど厳密に位置合わせしなくてもよい。このため、フレーム11とビーム12との位置合わせに係る時間が短縮される。
なお、本実施形態では第1挿通孔11aの内径は第2挿通孔12aの内径よりも大きく設定されているが、例えば、フレーム11とビーム12との位置合わせのための時間の短縮化の観点からは小さく設定されてもよい。
次にオペレータは、第2挿通孔12aと第1挿通孔11aとに、この順に軸部材2の軸部21を挿通させ、軸部材2の係止部21bをビーム12の外表面に係止させる。その後、軸部材2の軸部21の挿通側(フレーム11側)から当接部材3を軸部21に挿通させ、当接部材3の第2セレーション3aをフレーム11の第1セレーション11bと噛合させた状態とする。この状態でオペレータは、軸部21に押圧部材4を取り付ける。ここで本実施形態では、軸部21はボルトの軸部であり、押圧部材4はナットであるため、軸部21の雄ねじ21cに押圧部材4の雌ねじ4aを螺合させる。
本実施形態では、軸部21の挿通側先端に六角レンチの挿入孔21dが設けられているので、前後方向のうちフレーム11側において、挿入孔21dに六角レンチを挿入して軸部21を軸回りに固定しながら軸部21の雄ねじ21cに押圧部材4の雌ねじ4aを効率よく螺合できる。オペレータは、上記と同様の手順で、各結合箇所において雄ねじ21cと雌ねじ4aとを螺合する。これにより、全ての結合箇所においてフレーム11とビーム12とを結合具1により結合する。
以上で結合具1は、厚み方向に貫通する第1挿通孔11a、及び、一方の外表面における第1挿通孔11aの周囲に形成された第1セレーション11bを有するフレーム11と、厚み方向に貫通して第1挿通孔11aよりも小さい内径の第2挿通孔12aを有するビーム12とを、第1セレーション11bが外側を向くように重ねた状態で結合する。これにより、フレーム11とビーム12との結合構造15が形成される。
図4に示すように、本実施形態の各第1セレーション11bは、山部及び谷部が上下方向に延びるように形成されている。このため、第1セレーション11bと第2セレーション3aとを噛合させた場合、ビーム12からフレーム11に左右方向への荷重伝達が確実になされることとなる。また、第1セレーション11bと第2セレーション3aとを噛合させることで、フレーム11と当接部材3とを広い面積で接触させることができるため、フレーム11と当接部材3との接触面における摩擦抵抗が向上する。これにより、左右方向以外の方向への荷重伝達も良好になされることとなる。
以上に説明したように、本実施形態によれば、フレーム11及びビーム12が重ねられて第1挿通孔11a及び第2挿通孔12aに軸部材2が挿通され、押圧部材4と係止部21bとの間で、ビーム12及び当接部材3のうち前記他方の外表面が押圧部材4により押圧された状態で、当接部材3の第2セレーション3aがフレーム11の第1セレーション11bと噛合される。
ここで、第1挿通孔11aの内径と第2挿通孔12aの内径とが異なるため、第1挿通孔11a及び第2挿通孔12aの位置合わせがそれほど厳密でなくても、軸部材2を第1挿通孔11aから第2挿通孔12aに挿通し、第1挿通孔11a及び第2挿通孔12aに軸部材2を迅速に挿通できる。また、予めフレーム11及びビーム12に第1挿通孔11a及び第2挿通孔12aを設けておくことができるため、結合時にフレーム11とビーム12とを穿孔加工しなくてもよい。これにより、結合作業の手間を減らすと共に結合作業時間(フロータイム)の短縮を図ることができる。
また結合具1は、軸部材2、当接部材3、及び押圧部材4により構成できるため、結合具1の構造を簡素化でき、結合具1に係るコストを低コスト化できる。
また、第2セレーション3aが第1セレーション11bと噛合されることにより、軸部材2とフレーム11とを軸部材2の軸回りに精度よく位置合わせできると共に、軸部材2とフレーム11とを広い面積で面接触させることができる。
また軸部材2は、ビーム12の第2挿通孔12aと当接部材3の第3挿通孔3bの内径と同一の外径を有している。更に、ビーム12の第2挿通孔12aと当接部材3の第3挿通孔3bの内径は、フレーム11の第1挿通孔11aの内径よりも小さい。これにより、ビーム12からの荷重を、軸部材2、当接部材3、及びフレーム11に確実に伝達することができる。このように結合具1を用いることで、フレーム11及びビーム12のうち一方から他方に向けて荷重伝達を良好に行え、高い結合強度を有する結合構造15が得られる。
ここで通常、第1板材と第2板材とをセレーション構造を利用して結合する場合、第1板材と第2板材とは、少なくともセレーションが設けられる部分が共に金属材料で構成される必要がある。これに対して本実施形態では、ビーム12(第2板材)にセレーションを設ける必要はない。従って、ビーム12の材料として金属材料を用いなくてもよいので、ビーム12の材料選択の幅を広げられると共に、ビーム12の設計自由度を向上できる。
また、複合材料からなる板材を他の板材と偏心ブッシングを用いて結合しようとする場合、複合材料からなる板材の挿通孔に挿入すると、偏心ブッシングの回転により複合材料が摩耗するおそれがある。この対策としては、挿通孔に回り止めを取り付ける方法が考えられるが、複合材料からなる板材に回り止めを設けるのは構造上困難な場合がある。また、複合材料からなる板材は、挿通孔の周縁の強度が比較的低い場合がある。この場合、挿通孔の周縁をかなり補強する必要がある。これらの理由から、複合材料からなる板材の別の板材との結合部位には、例えば、金属材料からなる連結金具を設ける必要があり、結合構造の構造が複雑化すると共にコストが増大するおそれがある。
これに対して本実施形態では、結合具1を用いることにより、偏心ブッシングを用いなくても、複合材料からなるビーム12をフレーム11に効率よく結合できる。よって、簡素な構造且つ低コストでフレーム11とビーム12の結合構造15を形成できる。
また係止部21bは、軸部材2の挿通側とは反対側に配置され、第2セレーション3aは、軸部材2の挿通側から反対側に向けて第1セレーション11bと噛合可能に配置されているので、押圧部材4により、第2セレーション3aを第1セレーション11bに押圧し易くでき、第1セレーション11b及び第2セレーション3aを強固に噛合させることができる。
また軸部材2は、周面に雄ねじ21cが形成された軸部21を有し、押圧部材4は、雄ねじ21cと螺合可能な雌ねじ4aが形成されたナットであり、雄ねじ21cと雌ねじ4aとの螺合により、第2セレーション3aが第1セレーション11bに押圧される。
これにより、押圧部材4を比較的簡素に構成できると共に、雄ねじ21cと雌ねじ4aとの螺合の程度を調整することで、押圧部材4により軸部材2の軸方向に作用する押圧力を調整し易くすることができる。
また軸部材2は、頭部を有するボルトを有し、軸部21は、ボルトの軸部であり、係止部21bは、ボルトの頭部であり、当接部材3は、軸部21が挿通されたプレートである。これにより、結合具1を比較的簡素に構成できると共に、既存のボルトとプレートとを組み合わせることで、結合具1を低コスト且つ迅速に構成できる。
また、フレーム11とビーム12との対向面が、共に平坦であるため、例えばフレーム11とビーム12との各対向面にセレーションが形成されている場合に比べて、フレーム11とビーム12との位置合わせに過度な厳密さが要求されないので、フレーム11とビーム12とを適度な範囲で迅速に位置合わせすることができる。以下、その他の実施形態について、第1実施形態との差異を中心に説明する。
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態に係るフレーム111の部分的な正面図である。図5に示すように、フレーム111の平面視において、フレーム111の各第1挿通孔111aの周囲には、第1セレーション111bが形成されている。各第1セレーション111bにおいて山部及び谷部が延びる方向は、全体として、複数の第1セレーション111bの左右方向及び上下方向の中心から放射状に配置されている。
図5は、第2実施形態に係るフレーム111の部分的な正面図である。図5に示すように、フレーム111の平面視において、フレーム111の各第1挿通孔111aの周囲には、第1セレーション111bが形成されている。各第1セレーション111bにおいて山部及び谷部が延びる方向は、全体として、複数の第1セレーション111bの左右方向及び上下方向の中心から放射状に配置されている。
上記構成によれば、複数の第1セレーション111bと複数の第2セレーション3aとの噛合部分において、前記中心からフレーム111の板面に沿って放射状に分散する広範囲の方向で、ビーム12の荷重をフレーム111により一層安定して支持し易くすることができる。
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態に係る結合具101によりフレーム11とビーム12とを結合した状態での結合具101の断面図である。結合具101は、結合具1と同様の軸部材2と押圧部材4とを備えるが、第2セレーション3aが軸部21の挿通側を向くように当接部材3が配置されている。軸部材2の軸部21は、第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとにこの順に挿通される。これにより、当接部材3の第2セレーション3aは、押圧部材4に向けて第1セレーション11bに押圧される。このような結合構造によっても、上記実施形態と同様の効果が奏される。
図6は、第3実施形態に係る結合具101によりフレーム11とビーム12とを結合した状態での結合具101の断面図である。結合具101は、結合具1と同様の軸部材2と押圧部材4とを備えるが、第2セレーション3aが軸部21の挿通側を向くように当接部材3が配置されている。軸部材2の軸部21は、第1挿通孔11aと第2挿通孔12aとにこの順に挿通される。これにより、当接部材3の第2セレーション3aは、押圧部材4に向けて第1セレーション11bに押圧される。このような結合構造によっても、上記実施形態と同様の効果が奏される。
(第4実施形態)
図7は、第4実施形態に係る結合具201とフレーム211との部分断面図である。図7に示すように、結合具201が備える当接部材103は、当接板18と結合具側セレーション部材19とを含む。当接板18は、厚み方向に貫通する貫通孔18aを有する。結合具側セレーション部材19は、当接板18に重ねて配置された状態で当接板18に固定される。結合具側セレーション部材19は、板状であり、厚み方向に貫通する貫通孔19aと、第2セレーション19bとを有する。本実施形態では、当接板18の貫通孔18aと、結合具側セレーション部材19の貫通孔19aとにより、第3挿通孔103bが形成される。
図7は、第4実施形態に係る結合具201とフレーム211との部分断面図である。図7に示すように、結合具201が備える当接部材103は、当接板18と結合具側セレーション部材19とを含む。当接板18は、厚み方向に貫通する貫通孔18aを有する。結合具側セレーション部材19は、当接板18に重ねて配置された状態で当接板18に固定される。結合具側セレーション部材19は、板状であり、厚み方向に貫通する貫通孔19aと、第2セレーション19bとを有する。本実施形態では、当接板18の貫通孔18aと、結合具側セレーション部材19の貫通孔19aとにより、第3挿通孔103bが形成される。
また図7に示すように、フレーム211は、板本体16と板材側セレーション部材17とを含む。板本体16は、厚み方向に貫通する貫通孔16aを有する。板材側セレーション部材17は、板本体16に重ねて配置された状態で板本体16に固定される。板材側セレーション部材17は、板状であり、厚み方向に貫通する貫通孔17aと、第1セレーション17bとを有する。本実施形態では、板本体16の貫通孔16aと、板材側セレーション部材17の貫通孔17aとが重ねられることで、第1挿通孔211aが形成される。
上記構成によれば、当接板18と結合具側セレーション部材19とを用いて当接部材103を構成できるため、例えば共通の当接板18を用いながら、結合具側セレーション部材19を変更することで、複数種類の当接部材103を容易に実現できる。
また上記構成によれば、板本体16と板材側セレーション部材17とを用いてフレーム211を構成できるため、例えば共通の板本体16を用いながら、板材側セレーション部材17を変更することで、複数種類の結合具に対してフレーム211を容易に対応させることができる。
結合具側セレーション部材19の当接板18に対する固定、及び、板材側セレーション部材17の板本体16に対する固定は、例えば接着により実現されるが、これに限定されず、例えば締結部材を用いて実現されてもよい。また結合具201は、フレーム11又はフレーム111と組み合わせられてもよいし、フレーム211は、結合具1又は結合具101と組み合わせられてもよい。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成及び方法を変更、追加、又は削除できる。本発明の航空機部材の結合構造により結合される第1板材は、フレーム11,111に限定されず、第2板材は、ビーム12に限定されない。第1板材と第2板材とは、航空機内に配置されたその他の板材であってもよい。
1,101,201 航空機部材用の結合具
2 軸部材
3,103 当接部材
3a,19b 第2セレーション
3b,103b 第3挿通孔
4 押圧部材
4a 雌ねじ
11,111,211 フレーム(第1板材)
11a,111a,211a 第1挿通孔
11b,17b,111b 第1セレーション
12 ビーム(第2板材)
12a 第2挿通孔
15 航空機部材の結合構造
17 板材側セレーション部材
19 結合具側セレーション部材
21 軸部
21b 係止部
21c 雄ねじ
2 軸部材
3,103 当接部材
3a,19b 第2セレーション
3b,103b 第3挿通孔
4 押圧部材
4a 雌ねじ
11,111,211 フレーム(第1板材)
11a,111a,211a 第1挿通孔
11b,17b,111b 第1セレーション
12 ビーム(第2板材)
12a 第2挿通孔
15 航空機部材の結合構造
17 板材側セレーション部材
19 結合具側セレーション部材
21 軸部
21b 係止部
21c 雄ねじ
Claims (11)
- 第1板材と第2板材とを重ねた状態で結合具により結合する航空機部材の結合構造であって、
前記第1板材は、第1挿通孔と、前記第2板材とは反対側の外表面における前記第1挿通孔の周囲に形成された第1セレーションと、を有し、
前記第2板材は、前記第1挿通孔とは内径が異なる第2挿通孔を有し、
前記結合具は、
前記第1板材の前記外表面に当接すると共に前記第1板材の前記第1セレーションと噛合する第2セレーションと、第3挿通孔と、を有する当接部材と、
前記第1挿通孔、前記第2挿通孔、及び前記第3挿通孔に対して挿通され、且つ、前記第2板材及び前記当接部材のうち一方の外表面に係止される係止部を有する軸部材と、
前記軸部材に係合すると共に、前記第2板材及び前記当接部材のうち他方の外表面を押圧する押圧部材と、を有する、結合構造。 - 前記軸部材は、前記第2板材の前記第2挿通孔及び前記当接部材の前記第3挿通孔の内径と同一の外径を有し、
前記第2挿通孔及び前記第3挿通孔は、前記第1挿通孔よりも内径が小さい、請求項1に記載の結合構造。 - 前記係止部は、前記軸部材の前記第1挿通孔、前記第2挿通孔、及び前記第3挿通孔に対する挿通側とは反対側に配置され、
前記第2セレーションは、前記軸部材の前記挿通側から反対側に向けて前記第1セレーションと噛合可能に配置されている、請求項1又は2に記載の結合構造。 - 前記軸部材は、周面に雄ねじが形成された軸部を有し、
前記押圧部材は、前記雄ねじと螺合可能な雌ねじが形成されたナットであり、
前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合により前記第2セレーションが前記第1セレーションに押圧される、請求項1~3のいずれか1項に記載の結合構造。 - 前記軸部材は、頭部を有するボルトを有し、
前記軸部は、前記ボルトの軸部であり、前記係止部は、前記ボルトの前記頭部であり、
前記当接部材は、前記ボルトの前記軸部に挿通されたプレートである、請求項4に記載の結合構造。 - 前記第1板材と前記第2板材との対向面が、共に平坦である、請求項1~5のいずれか1項に記載の結合構造。
- 前記当接部材は、前記第3挿通孔と、当接板と、前記当接板に重ねて配置された状態で前記当接板に固定され、前記第2セレーションを有する結合具側セレーション部材と、を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の結合構造。
- 前記第1板材は、前記第1挿通孔と、板本体と、前記板本体に重ねて固定され、前記第1セレーションを有する板材側セレーション部材と、を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の結合構造。
- 第1挿通孔、及び、一方の外表面における前記第1挿通孔の周囲に形成された第1セレーション、を有する第1板材と、前記第1挿通孔よりも小さい内径の第2挿通孔を有する第2板材とを、前記第1セレーションが外側を向くように重ねた状態で結合する、航空機部材用の結合具であって、
前記第1板材の前記外表面に当接すると共に前記第1板材の前記第1セレーションと噛合する第2セレーションと、第3挿通孔とを有する当接部材と、
前記第1挿通孔、前記第2挿通孔、及び前記第3挿通孔に対して挿通され、且つ、前記第2板材及び前記当接部材のうち一方の外表面に係止される係止部を有する軸部材と、
前記軸部材に係合すると共に、前記第2板材及び前記当接部材のうち他方の外表面を押圧する押圧部材と、を備える、航空機部材用の結合具。 - 前記軸部材は、前記第2板材の前記第2挿通孔及び前記当接部材の前記第3挿通孔の内径と同一の外径を有する、請求項9に記載の航空機部材用の結合具。
- 前記当接部材は、前記第3挿通孔と、当接板と、前記当接板に重ねて配置された状態で前記当接板に固定される前記第2セレーションとを有する結合具側セレーション部材と、を含む、請求項10に記載の航空機部材用の結合具。
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