様々なテーパを備えた１組の固着装置
【課題】 異なるテーパを有する複数の固着装置が集合した１つの組を提供する。
【解決手段】 従来にあっては、１つの工具で十分足りるようにするため円筒形の取付け装置本体に対し、取付け装置の径の変化に応じて異なるドリルと長さが存在している。この場合、当業者は組付けられる構造体の厚みに応じて装置と工具を選択しなければならない。これはコストがかかり工具交換の手間と時間もかかる。本発明は組付けられる部材の厚みに応じたテーパ率（Ｃ１、Ｃ２）を有するデバイス（１，２０）を適用する考えに基づく。好ましくは、ブッシュのテーパ率は１％〜４％とすることで、同じ外径（１６Ａ，１６Ｃ）を有する装置に対し３つまたは４つのクリアランスがあっても、テーパ率を異ならせることで、固着される部材の全ての考えられる厚みに対し、内孔を修正することなく固定することができる。
【解決手段】 従来にあっては、１つの工具で十分足りるようにするため円筒形の取付け装置本体に対し、取付け装置の径の変化に応じて異なるドリルと長さが存在している。この場合、当業者は組付けられる構造体の厚みに応じて装置と工具を選択しなければならない。これはコストがかかり工具交換の手間と時間もかかる。本発明は組付けられる部材の厚みに応じたテーパ率（Ｃ１、Ｃ２）を有するデバイス（１，２０）を適用する考えに基づく。好ましくは、ブッシュのテーパ率は１％〜４％とすることで、同じ外径（１６Ａ，１６Ｃ）を有する装置に対し３つまたは４つのクリアランスがあっても、テーパ率を異ならせることで、固着される部材の全ての考えられる厚みに対し、内孔を修正することなく固定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は様々なテーパを備えた１組の固着装置に関する。本発明の技術分野は一般的にはピンとブッシュに関し、特に予め円筒状の穿孔が開けられた航空機用の構造体を組み付けるピンとブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した構造体を固着する装置として先行技術には、円柱状および／またはテーパ状のピンが知られている。このピンは金属材料からなり、組み付け対象の構造体に形成された内孔（ボア）に対する摺動能力を向上するためのコーティングが施されている。
【０００３】
先行技術を開示する特許文献として、米国特許第４０４８８９８号、米国特許第４７０２６５８号及び米国特許第３２７０４１０号が知られている。これら特許文献はそれぞれ、金属多層膜を形成した構造体のためのテーパを備えた装置、取付けコストと取付け力の軽減が図れる装置、および構造体に圧縮応力を付加する方法について記載している。
【０００４】
円錐シャフトを備えた固着装置は、接近しづらい場所で嵌合（interference）による固着が要求される航空機製品に一般的に使用されている。ここで嵌合とは、外径がそれが挿入される内孔の直径より大きい本体を有するピンを挿入することと定義される。前記内孔はピンが挿入されることで拡大される。
【０００５】
金属材料にあっては、嵌合によるピンの取付けは単純にピンを孔に差し込んだり引き抜いたりするだけであり、ピン軸の口径を最適な値にし且つ低摩擦コーティングを施すことで、構造体に損傷を与えることがないようにしている。また、金属材料のため嵌合による組み込みは、構造体の耐久性寿命を増加させている。
【０００６】
新世代の航空機は複合材料からなる構造体を使用している。このことは航空機の軽量化において明らかに有利であり、疲労現象に影響しない。しかしながら、複合材料は金属材料に対して、導電性が低いという不利があり、雷の衝撃に対して問題が生じる。
【０００７】
雷に対する抵抗体となるには、固着対象構造体の内孔との間の如何なるクリアランスも嵌合による固着によって無くされることが要求される。
複合材料からなる構造体への固着装置の嵌合による組み込みは、顕著な層間剥離リスクが存在する。これは複合材料からなる構造体に形成された内孔に対する固着装置の摩擦に起因し、層間剥離によって損傷に至り抵抗が低減してしまう。
【０００８】
そこで、固着装置の本体をカバーするブッシュを使用し、最初に、複合材料をいかなる層間剥離からも保護するために必要なクリアランスをもってブッシュを取付け、次いで、予め規定された前記のクリアランスを解消すべくブッシュを半径方向に膨張させることが行われている。
【０００９】
円錐軸を有する固着装置に対応して、航空機の構造体内に円錐内孔を作成するのは若干の問題点がある。そのため当業者は円錐状ピンに円筒状乃至円錐状のステンレス鋼からなるジャケットを被せて使用している。これにより、円錐状内孔を構造体に形成することなく構造体の円筒状孔に固着装置を組み付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４０４８８９３号
【特許文献２】米国特許第４７０２６５８号
【特許文献３】米国特許第３２７０４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
米国特許第４０４８８９８号には、円錐状のピンを受け入れるブッシュ（軸受筒）として外側面が円筒で内側面が円錐状をなすものが使用されている。固着対象となる構造体の厚みに応じて、ピン本体の長さは増大し直径も増大する。
【００１２】
そこで、先行技術にあっては、固着対象となる構造体の厚みに対応するために多くの種類の固着装置を用意している。換言すれば、固着対象となる構造体の厚みが厚くなるほど、当該構造体に形成される内孔の直径は大きくなり、ブッシュの直径も大きくなる。この大きな多様性は当業者に対し大きな技術的問題である。
実際に、固着する対象部品の厚みごとに、適切な工具および装置を提供しなければならず、それにコストがかかり、工具交換の時間もかかる。更に、様々なサイズの内孔を単純な方法で形成することは、固着対象となる部品の構造強度を低くするおそれがある。
【００１３】
当業者は、固着装置の直径に応じて長さが異なるドリルの1つの系列を作ることで、必要とされる工具の数を減らしている。しかしながら、如何なる長さの円筒状本体を有する固着装置に対しても単一の工具で対応できるまでには到達していない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題を解決するため本発明は、固着装置の高さに従ってテーパ率（Ｃ）を変化させるようにした。テーパ率は裁頭円錐体の最大径（Ｄ）と最小径（ｄ）の差を区分されたその高さ（Ｈ）で割ったものでパーセンテージで表される。即ち、テーパ率は以下の式で表される。
Ｃ＝（Ｄ−ｄ）／Ｈ
【００１５】
本発明は、混成された構造体にも適用される。即ち、複合材および金属材の両方を使用した例えばアルミニウムまたはチタン合金からなる構造体に適用できる。ここで、固着装置は例えば航空機の構造体を構成する金属／複合材からなる層、また例えばアルミニウムやチタニウム等の純金属からなる構造体を固着するように取り付けられる。
この例では層間剥離の危険はないが、本発明の利点は固着対象となる構造体に円錐状内孔を形成しないで済む点にある。
【００１６】
本発明に係るブッシュのテーパ率は１０分の数％から１０％の範囲とする。そのため、同じ外径の固着装置でも３種類から４種類のクリアランスが形成される。しかしながら、異なるテーパ率であっても、考えられる全ての厚み構成をもつ構造組立体を固定することができる。典型的には固着対象となる構造体に形成された内孔を変更することなく装置（例えばピン）の直径の１〜１０倍の長さに対処することができる。
【００１７】
したがって、本発明は円筒状の内孔が予め形成されている部材（構造体）を固着する１組の固着装置に関し、各固着装置はピンとブッシュからなり、
ピンは軸方向に延びるとともにテーパ軸とヘッドからなり、
ブッシュは内部に前記ピンの軸を収納するためのもので、前記軸と同じ軸に沿って延び外側の円筒状面と内側のテーパ面を有する。
そして特に、本発明の固着装置はブッシュを備えた少なくとも２つの部材（デバイス）からなり、嵌合による固着前のこれら２つのブッシュは、同一径の外面と異なるテーパ率の内面を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る１組の固着装置によれば、固着対象となる構造体に円錐内孔を形成しないで、また固着対象となる構造体の厚みに影響されることなく、確実に複数の構造体を固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明に係る１組の固着装置の第１実施例の概略断面図。
【図２】図２は本発明に係る１組の固着装置の別実施例の概略断面図。
【図３】図３は本発明に係る１組の固着装置の第２実施例のブッシュの概略断面図。
【図４】図４は保持可能な範囲を拡大して説明した概略図。 これらの図において、同一の要素は、同じ参照番号を用いて示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明およびその変形例は以下の説明を読み、また図面を検証することでより良く理解される。これらは概略を説明したものであり、本発明はそれに限定されない。
【００２１】
図１は本発明に係る１組の固着装置の第１実施例の概略断面図であり、１つの実施例では、固着対象物は航空機の構造体であり、１組の固着装置は固着装置１と固着装置２０からなる。
【００２２】
固着装置１は中心を通り断面を分割する対称軸５の左側サイドＡ１に示すように、航空機の構造体内に応力がかからない状態つまり組付けの最初には、クリアランスが存在し径方向の拡張はない。また対称軸５の右側サイドＢ１に示すように、嵌合による固着後には構造体内に径方向の膨張が生じる。
【００２３】
固着装置２０の嵌合による固着後の状態は中心を通り断面を分割する対称軸２４の左側サイドＡ２０に示され、嵌合による固着後の状態は対称軸２４の右側サイドＢ２０に示される。
【００２４】
固着装置１は４つの構造体４０、４１、４２および４３を固着するものである。これら構造体には予め直径１８を有する円筒状の内孔３が形成されている。第１実施例では、構造体４０、４１、４２および４３は符号１２で示す全体としての厚みを有する。
【００２５】
固着装置１は前記対称軸５に沿って延びるピン４を備える。ピン４は円柱状の扁平なヘッド７の一面から延びるテーパ状シャフト６を有する。ヘッド７と反対側のシャフト６にはネジ部１７が形成されている。
ヘッド７はディスク状をなしディスクの表面は軸５に対して直交する。このディスクは基本的に前記構造体の上面１３と平行となる。
【００２６】
固着装置１はブッシュ８を有する。このブッシュ８はその内部にピン４のテーパ状シャフト６を収納する。ブッシュ８は前記軸５に沿って延び円筒状の外周面９とテーパ状の内周面１０を有する。
【００２７】
嵌合による固着の前にあっては、突出距離Ｐ１として示すように、ピン４のヘッド７の下面１４とブッシュ８の上面１５とは離れている。
【００２８】
固着装置１の円筒状内孔３への挿入を可能にするために、嵌合による固着の前に、ブッシュ８の外径１６Ａと構造体４０、４１、４２および４３の内孔径１８との間にイニシャルクリアランスＪ１があることが必要である。高精度の組立体の実施例においては、イニシャルクリアランスと拡張量は工場における前加工でおよそ数ミクロン／１０の精度でブッシュの外径を加工することでコントロールできる。前もって係止するピンの突出距離Ｐ１についても同様に工場（製造の段階）でコントロールされる。
【００２９】
固着装置２０は２つの構造体４４および４５を組み付けるものである。これら構造体には同じ直径１８の円筒状の内孔２２が予め形成されている。この第２実施例では、構造体４４と４５は重ねられて２つの層をなし、全体厚みは符号３１で示される。
【００３０】
固着装置２０は前記対称軸２４に沿って延びるピン２３を備える。ピン２３は円柱状の扁平なヘッド２６の一面から延びるテーパ状シャフト２５を有する。ヘッド２６と反対側のシャフト２５にはネジ部３９が形成されている。
ヘッド２６はディスク状をなしディスクの表面は軸２４に対して直交する。このディスクは基本的に前記構造体４４の上面３２と平行となる。
【００３１】
固着装置２０はブッシュ２７を有する。このブッシュ２７はその内部にピン２３のテーパ状軸２５を収納する。ブッシュ２７は前記軸２４に沿って延び円筒状の外周面２８とテーパ状の内周面２９を有する。
嵌合による固着の前にあっては、突出距離Ｐ２として示すように、ピン２３のヘッド２６の下面３３とブッシュ２７の上面３４とは離れている。
【００３２】
固着装置２０の円筒状内孔２２への挿入を可能にするために、嵌合による固着の前に、ブッシュ２７の外径１６Ｃと構造体４４および４５の内孔径１８との間にイニシャルクリアランスＪ２があることが必要である。
【００３３】
一方では構造体４０、４１、４２および４３を組み立てるため、他方では構造体４４および４５を組み立てるため、ナットをネジ部１７に締め付けることで発生する引っ張り力によって、或いは牽引マンドレルを使用して、またはヘッドを押しつけることによってピン３および２３が内孔に挿入される。
【００３４】
その結果、厚み全体に亘ってピン、ブッシュおよび固着対象の構造体の嵌合が発生する。この嵌合は、内孔の直径１８と嵌合による組み込みの後のブッシュの外径１６Ｂおよび１６Ｄの間の差ＩＦ１およびＩＦ２に対応する。
【００３５】
嵌合は少なくともイニシャルクリアランスの量を補償するように選定される。即ち、固着対象の構造体に径方向の圧力を作用することで、空のスペースを充填し、圧縮応力を与える。
【００３６】
全体の体積は変わらないため、嵌合による固着の間にブッシュの厚みΔ１、
Δ２が減少する。具体的には、ブッシュ８、２７の嵌合による固着前の上端部の厚みｅ８Ａ、ｅ２７Ａは、夫々嵌合による固着後の上端部の厚みｅ８Ｂ、ｅ２７Ｂよりも大きくなる。
簡略化の目的のために、厚みにおける変化は、ブッシュの全長に亘って同じとする。
【００３７】
２つの固着装置１、２０はブッシュ８、２７を備え、嵌合による固着前にあっては、これらブッシュ８、２７は同一の外径１６Ａおよび１６Ｃを有し、異なるテーパ率ＣＩおよびＣ２の内周面を有する。より詳細には、テーパ率は軸５、２４とブッシュ８、２７のテーパ面１０、２０によって形成され、ブッシュ８、２７の高さ１９、３０に反比例する。
【００３８】
典型的には、テーパ率は０.数％から１０％の間であり、好ましくは１％から４％の間である。好ましい実施態様としては、ピン４、２３のシャフト６、２５のテーパ率は夫々ブッシュ８、２７の内周面１０、２９のテーパ率に等しくする。
【００３９】
１つの変形例としては、厚みに沿って異なる嵌合率を発生させるために、ピン４、２３のシャフト６、２５のテーパ率とブッシュ８、２７の内周面１０、２９のテーパ率とを実質的に異ならせるようにしてもよい。
更なる変形例として、決められた領域に対する嵌合を調整するために、テーパ率を１つのテーパ面の中で局所的に変化させることも可能である。
【００４０】
テーパ率Ｃは、インタフェース（ブッシュの外径とボアの内孔の直径の差）ＩＦ、突出量Ｐ、厚みΔおよびクリアランスＪの減少に従って変化し、以下の式によって表される。
Ｃ＝（ＩＦ＋Ｊ＋Δ）/Ｐ
【００４１】
本発明によれば、ブッシュ８、２７の高さ１９、３０は嵌合による固着後のブッシュの外径１６Ｂ、１６Ｃの１倍以上で１０倍以下である。
【００４２】
嵌合率は嵌合による固着前のブッシュの外径に関係して選択される嵌合値によって定義され、０〜３％の範囲で変化する。
まとめると、
ＩＦ１＝１６Ｂ−１８ また ＩＦ２＝１６Ｄ−１８
Ｊ１＝１８−１６Ａ また Ｊ２＝１８−１６Ｃ
Δ１＝２（ｅ８Ａ−ｅ８Ｂ） また Δ２＝２（ｅ２７Ｃ−ｅ２７Ｄ）
具体的な数値例として、
Ｊ＝０．０５ｍｍ、Δ＝０．１ｍｍ
ＩＦ＝０．０５ｍｍ また Ｐ＝１０ｍｍ
を当て嵌めると、
Ｃ＝（０．０５＋０．０５＋０．１）/１０＝０．２/１０＝２％
となる。
【００４３】
この実施例にあっては、ブッシュ８のテーパ率Ｃ８は、テーパ状内孔１０の最大径Ｄ８と最小径ｄ８の差を高さ１９で割った値をパーセンテージで表した比率に等しい。即ち、Ｃ８＝（Ｄ８−ｄ８）/１９である。
【００４４】
また、この実施例にあっては、ブッシュ２７のテーパ率Ｃ８は、テーパ状内孔２９の最大径Ｄ２７と最小径ｄ２７の差を高さ３０で割った値をパーセンテージで表した比率に等しい。即ち、Ｃ２７＝（Ｄ２７−ｄ２７）/３０である。
【００４５】
図２は本発明の別実施例に係る固着装置８０の概略断面図であり、皿状ヘッドを備えている。この装置８０は軸８２に沿って延びるピン８１を有し、ピン８１は一方の端が皿状ヘッド８４につながり他端にネジ部８５が形成されたテーパ状シャフト８３を備える。
【００４６】
皿状ヘッド８４の上端は軸８２に対して垂直なディスク面を形成している。このディスク面は固着対象の構造体の上面と基本的に平行となる。
また固着装置８０はピン８１に適合するブッシュ８７を備えている。ブッシュ８７は前記ピン８１のテーパ状シャフト８３と前記皿状ヘッド８４のテーパ部分に倣う円筒−円錐状シャフト８８を備える。ブッシュ８７は前記軸８２に沿って延び円筒状の外周面８９とテーパ状の内周面９０を有する。
【００４７】
嵌合による固着前では、ヘッド８４の下面９１とブッシュ８７の上面９２との間に突出量Ｐ３として示した距離が存在する。
【００４８】
図３は本発明に係る１組の固着装置のブッシュの概略断面図である。本発明によれば、適切な径を与えるため、Ｎ個（複数）のサブファミリーから構成され、各サブファミリーは数個の異なる高さと同一のテーパ率のブッシュを備えている。
【００４９】
この実施例によれば、１つの組は１つの直径４９に対し３つのサブファミリーの径４６、４７、４８を備え、各サブファミリーのテーパ率は夫々１％、２．５％および４％である。
【００５０】
本発明においては、通常、サブファミリーＮにおいて最も高さが低いブッシュはサブファミリーＮ−１における最も高さが高いブッシュと等しくなるようにして固定される構成物の全ての厚みに連続的に対応する。
【００５１】
この実施例にあっては、サブファミリー４７の中で最も高さが低いブッシュの高さ５０はサブファミリー４６の中で高さが最も高いブッシュの高さ５１に等しく、またサブファミリー４８の中で最も高さが低いブッシュの高さ５２はサブファミリー４７の中で高さが最も高いブッシュの高さ５３に等しい。
【００５２】
ブッシュの高さは、１／１６インチ（１．５８７５ミリメートル）の間隔で漸進的に変化する。図３において、多数の平行な実線は１／１６インチづつ高さを異ならせたものを表している。
数値で説明すると、ブッシュの直径が１５．０４ｍｍの場合のブッシュの高さは１倍の１５．０４ｍｍから１０倍の１５０．４ｍｍの範囲となる。
【００５３】
図３に示す実施例において、サブファミリー４６のブッシュの最も低い高さ５４はブッシュの直径野１．５倍、即ち、１．５×３５ｍｍ＝５２ｍｍであり、またサブファミリー４８の中のブッシュで最も高い高さ５５はおよそ４倍の１４２ｍｍである。
換言すれば、本発明に係る１組の固着装置に３つのサブファミリーから構成され、これらサブファミリーは内孔が３５ｍｍよりも僅かに大きく、厚みが５２ｍｍ〜１４２ｍｍの間の構造体を組付けることができる。
【００５４】
本発明によれば、ブッシュの直径４９、７４は夫々３つのサブファミリーにおいて高さは異なっても同一である。
この実施例では、内周面の直径のうち最も小さな直径５８は３つのサブファミリー４６、４７、４８における最も高さが高いデバイス（ブッシュ）において同じである。
１つの変形例として、１つの組内の各サブファミリーの最も高さが高いデバイスの直径５８を異ならせてもよい。
【００５５】
サブファミリー４６において、斜めの実線５６は最大の高さ５１を有するブッシュのテーパ内面に対応する。最大の高さ５１を有するブッシュの最小の直径５８はこの実線５６からなる切頭体に沿って推定され、したがって、ブッシュの最小径はブッシュの高さに対応して変化する。即ち、サブファミリー４６を構成する全てのブッシュは同一のテーパ率を有する。
【００５６】
サブファミリー４６を構成するブッシュのテーパ率は、例えば、テーパ状内周面５６の最大径７４と最小径５８との差を高さ５１で割った値をパーセンテージで表示した比率に等しい。
【００５７】
サブファミリー４７において、斜めの実線６０は最大の高さ５３を有するブッシュのテーパ内面に対応する。最大の高さ５３を有するブッシュの最小の直径５８はこの実線６０からなる切頭体に沿って推定され、したがって、ブッシュの最小径はブッシュの高さに対応して変化する。即ち、サブファミリー４７を構成する全てのブッシュは同一のテーパ率を有する。
【００５８】
サブファミリー４７を構成するブッシュのテーパ率は、例えば、テーパ状内周面６０の最大径７４と最小径５８との差を高さ５３で割った値をパーセンテージで表示した比率に等しい。
【００５９】
サブファミリー４７の異なる高さの３つのブッシュＸ，Ｙ，Ｚに着目すると、各ブッシュは１／１６インチづつ高さが異なっている。
【００６０】
サブファミリー４８において、斜めの実線６４は最大の高さ５５を有するブッシュのテーパ内面に対応する。最大の高さ５５を有するブッシュの最小の直径５８はこの実線６４からなる切頭体に沿って推定され、したがって、ブッシュの最小径はブッシュの高さに対応して変化する。即ち、サブファミリー４８を構成する全てのブッシュは同一のテーパ率を有する。
【００６１】
サブファミリー４８を構成するブッシュのテーパ率は、例えば、テーパ状内周面６４の最大径７４と最小径５８との差を高さ５５で割った値をパーセンテージで表示した比率に等しい。
【００６２】
図４はデバイス（ブッシュ）Ｘ、ＹおよびＺにとって受け入れ可能な保持範囲を説明した拡大概略図であり、保持範囲はデバイスによって組付けられる構造体の最大厚さと最小厚さの差である。オーバラップ範囲７７はこの範囲に入る構造体についてはデバイスＸまたはＹを使用することができる。この例では、オーバラップ範囲７７はそれぞれ１／６４インチに対応する２つのマージン７８、７９からなる。
【００６３】
オーバラップ範囲７７は１／３２インチであり、厚さがこのオーバラップ範囲７７に入る構造体の組付けについてはデバイスＸまたはＹを使用することができる。このことは、組付け対象となる構造体の厚みが範囲Ｘの端にあるか範囲Ｙの始まりの極めて近くにある場合や、ＸとＹの何れを選んでよいか分からない場合には特に有効であり、また、このオーバラップ範囲７７は構造体を組付けている間、構造体に対する圧縮効果を補償する。
【符号の説明】
【００６４】
１…固着装置、４…ピン、５…対称軸、６、２５…シャフト（軸）、７…ヘッド、８…ブッシュ、９…ブッシュの外周面、１０、２０、２９…ブッシュの内周テーパ面、１２…構造体の厚み、１３…構造体の上面、１４…ヘッドの下面、１５…ブッシュの上面、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ…ブッシュの外径、１７…ネジ部、１８…内孔の直径、１９、３０…ブッシュの高さ、２０…固着装置、２２…内孔径、２３…ピン、２４…対称軸、２６…ヘッド、２７…ブッシュ、２８…円筒状外周面、２９…テーパ状内周面、３１…構造体の厚み、４０、４１、４２、４３、４４、４５…構造体、３２…構造体の上面、３４…ブッシュの上面、４６,４７,４８…サブファミリー、４９…ブッシュの直径、５０、５２、５４…最も高さが低いブッシュの高さ、５１、５３、５５…最も高さが高いブッシュの高さ
５６…テーパ状内周面、５８…ブッシュの最小径、７４…ブッシュの最大径
７７…オーバラップ範囲、７８、７９…マージン、８０…固着装置、８１…ピン、８２…軸、８３…テーパ状シャフト、８４…皿状ヘッド、８５…ネジ部、８７…ブッシュ、８８…円筒−円錐状シャフト、８９…ブッシュの外周面、９０…ブッシュのテーパ状内周面、９１…ヘッドの下面、９２…ブッシュの上面
Ｊ１、Ｊ２…イニシャルクリアランス、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…突出距離
Δ１、Δ２…ブッシュの厚み
ｅ８Ａ、ｅ２７Ａ…ブッシュの嵌合による固着前の上端部の厚み
ｅ８Ｂ、ｅ２７Ｂ…ブッシュの嵌合による固着後の上端部の厚み
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２…テーパ率
Ｘ、Ｙ、Ｚ…デバイス（ブッシュ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は様々なテーパを備えた１組の固着装置に関する。本発明の技術分野は一般的にはピンとブッシュに関し、特に予め円筒状の穿孔が開けられた航空機用の構造体を組み付けるピンとブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した構造体を固着する装置として先行技術には、円柱状および／またはテーパ状のピンが知られている。このピンは金属材料からなり、組み付け対象の構造体に形成された内孔（ボア）に対する摺動能力を向上するためのコーティングが施されている。
【０００３】
先行技術を開示する特許文献として、米国特許第４０４８８９８号、米国特許第４７０２６５８号及び米国特許第３２７０４１０号が知られている。これら特許文献はそれぞれ、金属多層膜を形成した構造体のためのテーパを備えた装置、取付けコストと取付け力の軽減が図れる装置、および構造体に圧縮応力を付加する方法について記載している。
【０００４】
円錐シャフトを備えた固着装置は、接近しづらい場所で嵌合（interference）による固着が要求される航空機製品に一般的に使用されている。ここで嵌合とは、外径がそれが挿入される内孔の直径より大きい本体を有するピンを挿入することと定義される。前記内孔はピンが挿入されることで拡大される。
【０００５】
金属材料にあっては、嵌合によるピンの取付けは単純にピンを孔に差し込んだり引き抜いたりするだけであり、ピン軸の口径を最適な値にし且つ低摩擦コーティングを施すことで、構造体に損傷を与えることがないようにしている。また、金属材料のため嵌合による組み込みは、構造体の耐久性寿命を増加させている。
【０００６】
新世代の航空機は複合材料からなる構造体を使用している。このことは航空機の軽量化において明らかに有利であり、疲労現象に影響しない。しかしながら、複合材料は金属材料に対して、導電性が低いという不利があり、雷の衝撃に対して問題が生じる。
【０００７】
雷に対する抵抗体となるには、固着対象構造体の内孔との間の如何なるクリアランスも嵌合による固着によって無くされることが要求される。
複合材料からなる構造体への固着装置の嵌合による組み込みは、顕著な層間剥離リスクが存在する。これは複合材料からなる構造体に形成された内孔に対する固着装置の摩擦に起因し、層間剥離によって損傷に至り抵抗が低減してしまう。
【０００８】
そこで、固着装置の本体をカバーするブッシュを使用し、最初に、複合材料をいかなる層間剥離からも保護するために必要なクリアランスをもってブッシュを取付け、次いで、予め規定された前記のクリアランスを解消すべくブッシュを半径方向に膨張させることが行われている。
【０００９】
円錐軸を有する固着装置に対応して、航空機の構造体内に円錐内孔を作成するのは若干の問題点がある。そのため当業者は円錐状ピンに円筒状乃至円錐状のステンレス鋼からなるジャケットを被せて使用している。これにより、円錐状内孔を構造体に形成することなく構造体の円筒状孔に固着装置を組み付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４０４８８９３号
【特許文献２】米国特許第４７０２６５８号
【特許文献３】米国特許第３２７０４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
米国特許第４０４８８９８号には、円錐状のピンを受け入れるブッシュ（軸受筒）として外側面が円筒で内側面が円錐状をなすものが使用されている。固着対象となる構造体の厚みに応じて、ピン本体の長さは増大し直径も増大する。
【００１２】
そこで、先行技術にあっては、固着対象となる構造体の厚みに対応するために多くの種類の固着装置を用意している。換言すれば、固着対象となる構造体の厚みが厚くなるほど、当該構造体に形成される内孔の直径は大きくなり、ブッシュの直径も大きくなる。この大きな多様性は当業者に対し大きな技術的問題である。
実際に、固着する対象部品の厚みごとに、適切な工具および装置を提供しなければならず、それにコストがかかり、工具交換の時間もかかる。更に、様々なサイズの内孔を単純な方法で形成することは、固着対象となる部品の構造強度を低くするおそれがある。
【００１３】
当業者は、固着装置の直径に応じて長さが異なるドリルの1つの系列を作ることで、必要とされる工具の数を減らしている。しかしながら、如何なる長さの円筒状本体を有する固着装置に対しても単一の工具で対応できるまでには到達していない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題を解決するため本発明は、固着装置の高さに従ってテーパ率（Ｃ）を変化させるようにした。テーパ率は裁頭円錐体の最大径（Ｄ）と最小径（ｄ）の差を区分されたその高さ（Ｈ）で割ったものでパーセンテージで表される。即ち、テーパ率は以下の式で表される。
Ｃ＝（Ｄ−ｄ）／Ｈ
【００１５】
本発明は、混成された構造体にも適用される。即ち、複合材および金属材の両方を使用した例えばアルミニウムまたはチタン合金からなる構造体に適用できる。ここで、固着装置は例えば航空機の構造体を構成する金属／複合材からなる層、また例えばアルミニウムやチタニウム等の純金属からなる構造体を固着するように取り付けられる。
この例では層間剥離の危険はないが、本発明の利点は固着対象となる構造体に円錐状内孔を形成しないで済む点にある。
【００１６】
本発明に係るブッシュのテーパ率は１０分の数％から１０％の範囲とする。そのため、同じ外径の固着装置でも３種類から４種類のクリアランスが形成される。しかしながら、異なるテーパ率であっても、考えられる全ての厚み構成をもつ構造組立体を固定することができる。典型的には固着対象となる構造体に形成された内孔を変更することなく装置（例えばピン）の直径の１〜１０倍の長さに対処することができる。
【００１７】
したがって、本発明は円筒状の内孔が予め形成されている部材（構造体）を固着する１組の固着装置に関し、各固着装置はピンとブッシュからなり、
ピンは軸方向に延びるとともにテーパ軸とヘッドからなり、
ブッシュは内部に前記ピンの軸を収納するためのもので、前記軸と同じ軸に沿って延び外側の円筒状面と内側のテーパ面を有する。
そして特に、本発明の固着装置はブッシュを備えた少なくとも２つの部材（デバイス）からなり、嵌合による固着前のこれら２つのブッシュは、同一径の外面と異なるテーパ率の内面を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る１組の固着装置によれば、固着対象となる構造体に円錐内孔を形成しないで、また固着対象となる構造体の厚みに影響されることなく、確実に複数の構造体を固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明に係る１組の固着装置の第１実施例の概略断面図。
【図２】図２は本発明に係る１組の固着装置の別実施例の概略断面図。
【図３】図３は本発明に係る１組の固着装置の第２実施例のブッシュの概略断面図。
【図４】図４は保持可能な範囲を拡大して説明した概略図。 これらの図において、同一の要素は、同じ参照番号を用いて示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明およびその変形例は以下の説明を読み、また図面を検証することでより良く理解される。これらは概略を説明したものであり、本発明はそれに限定されない。
【００２１】
図１は本発明に係る１組の固着装置の第１実施例の概略断面図であり、１つの実施例では、固着対象物は航空機の構造体であり、１組の固着装置は固着装置１と固着装置２０からなる。
【００２２】
固着装置１は中心を通り断面を分割する対称軸５の左側サイドＡ１に示すように、航空機の構造体内に応力がかからない状態つまり組付けの最初には、クリアランスが存在し径方向の拡張はない。また対称軸５の右側サイドＢ１に示すように、嵌合による固着後には構造体内に径方向の膨張が生じる。
【００２３】
固着装置２０の嵌合による固着後の状態は中心を通り断面を分割する対称軸２４の左側サイドＡ２０に示され、嵌合による固着後の状態は対称軸２４の右側サイドＢ２０に示される。
【００２４】
固着装置１は４つの構造体４０、４１、４２および４３を固着するものである。これら構造体には予め直径１８を有する円筒状の内孔３が形成されている。第１実施例では、構造体４０、４１、４２および４３は符号１２で示す全体としての厚みを有する。
【００２５】
固着装置１は前記対称軸５に沿って延びるピン４を備える。ピン４は円柱状の扁平なヘッド７の一面から延びるテーパ状シャフト６を有する。ヘッド７と反対側のシャフト６にはネジ部１７が形成されている。
ヘッド７はディスク状をなしディスクの表面は軸５に対して直交する。このディスクは基本的に前記構造体の上面１３と平行となる。
【００２６】
固着装置１はブッシュ８を有する。このブッシュ８はその内部にピン４のテーパ状シャフト６を収納する。ブッシュ８は前記軸５に沿って延び円筒状の外周面９とテーパ状の内周面１０を有する。
【００２７】
嵌合による固着の前にあっては、突出距離Ｐ１として示すように、ピン４のヘッド７の下面１４とブッシュ８の上面１５とは離れている。
【００２８】
固着装置１の円筒状内孔３への挿入を可能にするために、嵌合による固着の前に、ブッシュ８の外径１６Ａと構造体４０、４１、４２および４３の内孔径１８との間にイニシャルクリアランスＪ１があることが必要である。高精度の組立体の実施例においては、イニシャルクリアランスと拡張量は工場における前加工でおよそ数ミクロン／１０の精度でブッシュの外径を加工することでコントロールできる。前もって係止するピンの突出距離Ｐ１についても同様に工場（製造の段階）でコントロールされる。
【００２９】
固着装置２０は２つの構造体４４および４５を組み付けるものである。これら構造体には同じ直径１８の円筒状の内孔２２が予め形成されている。この第２実施例では、構造体４４と４５は重ねられて２つの層をなし、全体厚みは符号３１で示される。
【００３０】
固着装置２０は前記対称軸２４に沿って延びるピン２３を備える。ピン２３は円柱状の扁平なヘッド２６の一面から延びるテーパ状シャフト２５を有する。ヘッド２６と反対側のシャフト２５にはネジ部３９が形成されている。
ヘッド２６はディスク状をなしディスクの表面は軸２４に対して直交する。このディスクは基本的に前記構造体４４の上面３２と平行となる。
【００３１】
固着装置２０はブッシュ２７を有する。このブッシュ２７はその内部にピン２３のテーパ状軸２５を収納する。ブッシュ２７は前記軸２４に沿って延び円筒状の外周面２８とテーパ状の内周面２９を有する。
嵌合による固着の前にあっては、突出距離Ｐ２として示すように、ピン２３のヘッド２６の下面３３とブッシュ２７の上面３４とは離れている。
【００３２】
固着装置２０の円筒状内孔２２への挿入を可能にするために、嵌合による固着の前に、ブッシュ２７の外径１６Ｃと構造体４４および４５の内孔径１８との間にイニシャルクリアランスＪ２があることが必要である。
【００３３】
一方では構造体４０、４１、４２および４３を組み立てるため、他方では構造体４４および４５を組み立てるため、ナットをネジ部１７に締め付けることで発生する引っ張り力によって、或いは牽引マンドレルを使用して、またはヘッドを押しつけることによってピン３および２３が内孔に挿入される。
【００３４】
その結果、厚み全体に亘ってピン、ブッシュおよび固着対象の構造体の嵌合が発生する。この嵌合は、内孔の直径１８と嵌合による組み込みの後のブッシュの外径１６Ｂおよび１６Ｄの間の差ＩＦ１およびＩＦ２に対応する。
【００３５】
嵌合は少なくともイニシャルクリアランスの量を補償するように選定される。即ち、固着対象の構造体に径方向の圧力を作用することで、空のスペースを充填し、圧縮応力を与える。
【００３６】
全体の体積は変わらないため、嵌合による固着の間にブッシュの厚みΔ１、
Δ２が減少する。具体的には、ブッシュ８、２７の嵌合による固着前の上端部の厚みｅ８Ａ、ｅ２７Ａは、夫々嵌合による固着後の上端部の厚みｅ８Ｂ、ｅ２７Ｂよりも大きくなる。
簡略化の目的のために、厚みにおける変化は、ブッシュの全長に亘って同じとする。
【００３７】
２つの固着装置１、２０はブッシュ８、２７を備え、嵌合による固着前にあっては、これらブッシュ８、２７は同一の外径１６Ａおよび１６Ｃを有し、異なるテーパ率ＣＩおよびＣ２の内周面を有する。より詳細には、テーパ率は軸５、２４とブッシュ８、２７のテーパ面１０、２０によって形成され、ブッシュ８、２７の高さ１９、３０に反比例する。
【００３８】
典型的には、テーパ率は０.数％から１０％の間であり、好ましくは１％から４％の間である。好ましい実施態様としては、ピン４、２３のシャフト６、２５のテーパ率は夫々ブッシュ８、２７の内周面１０、２９のテーパ率に等しくする。
【００３９】
１つの変形例としては、厚みに沿って異なる嵌合率を発生させるために、ピン４、２３のシャフト６、２５のテーパ率とブッシュ８、２７の内周面１０、２９のテーパ率とを実質的に異ならせるようにしてもよい。
更なる変形例として、決められた領域に対する嵌合を調整するために、テーパ率を１つのテーパ面の中で局所的に変化させることも可能である。
【００４０】
テーパ率Ｃは、インタフェース（ブッシュの外径とボアの内孔の直径の差）ＩＦ、突出量Ｐ、厚みΔおよびクリアランスＪの減少に従って変化し、以下の式によって表される。
Ｃ＝（ＩＦ＋Ｊ＋Δ）/Ｐ
【００４１】
本発明によれば、ブッシュ８、２７の高さ１９、３０は嵌合による固着後のブッシュの外径１６Ｂ、１６Ｃの１倍以上で１０倍以下である。
【００４２】
嵌合率は嵌合による固着前のブッシュの外径に関係して選択される嵌合値によって定義され、０〜３％の範囲で変化する。
まとめると、
ＩＦ１＝１６Ｂ−１８ また ＩＦ２＝１６Ｄ−１８
Ｊ１＝１８−１６Ａ また Ｊ２＝１８−１６Ｃ
Δ１＝２（ｅ８Ａ−ｅ８Ｂ） また Δ２＝２（ｅ２７Ｃ−ｅ２７Ｄ）
具体的な数値例として、
Ｊ＝０．０５ｍｍ、Δ＝０．１ｍｍ
ＩＦ＝０．０５ｍｍ また Ｐ＝１０ｍｍ
を当て嵌めると、
Ｃ＝（０．０５＋０．０５＋０．１）/１０＝０．２/１０＝２％
となる。
【００４３】
この実施例にあっては、ブッシュ８のテーパ率Ｃ８は、テーパ状内孔１０の最大径Ｄ８と最小径ｄ８の差を高さ１９で割った値をパーセンテージで表した比率に等しい。即ち、Ｃ８＝（Ｄ８−ｄ８）/１９である。
【００４４】
また、この実施例にあっては、ブッシュ２７のテーパ率Ｃ８は、テーパ状内孔２９の最大径Ｄ２７と最小径ｄ２７の差を高さ３０で割った値をパーセンテージで表した比率に等しい。即ち、Ｃ２７＝（Ｄ２７−ｄ２７）/３０である。
【００４５】
図２は本発明の別実施例に係る固着装置８０の概略断面図であり、皿状ヘッドを備えている。この装置８０は軸８２に沿って延びるピン８１を有し、ピン８１は一方の端が皿状ヘッド８４につながり他端にネジ部８５が形成されたテーパ状シャフト８３を備える。
【００４６】
皿状ヘッド８４の上端は軸８２に対して垂直なディスク面を形成している。このディスク面は固着対象の構造体の上面と基本的に平行となる。
また固着装置８０はピン８１に適合するブッシュ８７を備えている。ブッシュ８７は前記ピン８１のテーパ状シャフト８３と前記皿状ヘッド８４のテーパ部分に倣う円筒−円錐状シャフト８８を備える。ブッシュ８７は前記軸８２に沿って延び円筒状の外周面８９とテーパ状の内周面９０を有する。
【００４７】
嵌合による固着前では、ヘッド８４の下面９１とブッシュ８７の上面９２との間に突出量Ｐ３として示した距離が存在する。
【００４８】
図３は本発明に係る１組の固着装置のブッシュの概略断面図である。本発明によれば、適切な径を与えるため、Ｎ個（複数）のサブファミリーから構成され、各サブファミリーは数個の異なる高さと同一のテーパ率のブッシュを備えている。
【００４９】
この実施例によれば、１つの組は１つの直径４９に対し３つのサブファミリーの径４６、４７、４８を備え、各サブファミリーのテーパ率は夫々１％、２．５％および４％である。
【００５０】
本発明においては、通常、サブファミリーＮにおいて最も高さが低いブッシュはサブファミリーＮ−１における最も高さが高いブッシュと等しくなるようにして固定される構成物の全ての厚みに連続的に対応する。
【００５１】
この実施例にあっては、サブファミリー４７の中で最も高さが低いブッシュの高さ５０はサブファミリー４６の中で高さが最も高いブッシュの高さ５１に等しく、またサブファミリー４８の中で最も高さが低いブッシュの高さ５２はサブファミリー４７の中で高さが最も高いブッシュの高さ５３に等しい。
【００５２】
ブッシュの高さは、１／１６インチ（１．５８７５ミリメートル）の間隔で漸進的に変化する。図３において、多数の平行な実線は１／１６インチづつ高さを異ならせたものを表している。
数値で説明すると、ブッシュの直径が１５．０４ｍｍの場合のブッシュの高さは１倍の１５．０４ｍｍから１０倍の１５０．４ｍｍの範囲となる。
【００５３】
図３に示す実施例において、サブファミリー４６のブッシュの最も低い高さ５４はブッシュの直径野１．５倍、即ち、１．５×３５ｍｍ＝５２ｍｍであり、またサブファミリー４８の中のブッシュで最も高い高さ５５はおよそ４倍の１４２ｍｍである。
換言すれば、本発明に係る１組の固着装置に３つのサブファミリーから構成され、これらサブファミリーは内孔が３５ｍｍよりも僅かに大きく、厚みが５２ｍｍ〜１４２ｍｍの間の構造体を組付けることができる。
【００５４】
本発明によれば、ブッシュの直径４９、７４は夫々３つのサブファミリーにおいて高さは異なっても同一である。
この実施例では、内周面の直径のうち最も小さな直径５８は３つのサブファミリー４６、４７、４８における最も高さが高いデバイス（ブッシュ）において同じである。
１つの変形例として、１つの組内の各サブファミリーの最も高さが高いデバイスの直径５８を異ならせてもよい。
【００５５】
サブファミリー４６において、斜めの実線５６は最大の高さ５１を有するブッシュのテーパ内面に対応する。最大の高さ５１を有するブッシュの最小の直径５８はこの実線５６からなる切頭体に沿って推定され、したがって、ブッシュの最小径はブッシュの高さに対応して変化する。即ち、サブファミリー４６を構成する全てのブッシュは同一のテーパ率を有する。
【００５６】
サブファミリー４６を構成するブッシュのテーパ率は、例えば、テーパ状内周面５６の最大径７４と最小径５８との差を高さ５１で割った値をパーセンテージで表示した比率に等しい。
【００５７】
サブファミリー４７において、斜めの実線６０は最大の高さ５３を有するブッシュのテーパ内面に対応する。最大の高さ５３を有するブッシュの最小の直径５８はこの実線６０からなる切頭体に沿って推定され、したがって、ブッシュの最小径はブッシュの高さに対応して変化する。即ち、サブファミリー４７を構成する全てのブッシュは同一のテーパ率を有する。
【００５８】
サブファミリー４７を構成するブッシュのテーパ率は、例えば、テーパ状内周面６０の最大径７４と最小径５８との差を高さ５３で割った値をパーセンテージで表示した比率に等しい。
【００５９】
サブファミリー４７の異なる高さの３つのブッシュＸ，Ｙ，Ｚに着目すると、各ブッシュは１／１６インチづつ高さが異なっている。
【００６０】
サブファミリー４８において、斜めの実線６４は最大の高さ５５を有するブッシュのテーパ内面に対応する。最大の高さ５５を有するブッシュの最小の直径５８はこの実線６４からなる切頭体に沿って推定され、したがって、ブッシュの最小径はブッシュの高さに対応して変化する。即ち、サブファミリー４８を構成する全てのブッシュは同一のテーパ率を有する。
【００６１】
サブファミリー４８を構成するブッシュのテーパ率は、例えば、テーパ状内周面６４の最大径７４と最小径５８との差を高さ５５で割った値をパーセンテージで表示した比率に等しい。
【００６２】
図４はデバイス（ブッシュ）Ｘ、ＹおよびＺにとって受け入れ可能な保持範囲を説明した拡大概略図であり、保持範囲はデバイスによって組付けられる構造体の最大厚さと最小厚さの差である。オーバラップ範囲７７はこの範囲に入る構造体についてはデバイスＸまたはＹを使用することができる。この例では、オーバラップ範囲７７はそれぞれ１／６４インチに対応する２つのマージン７８、７９からなる。
【００６３】
オーバラップ範囲７７は１／３２インチであり、厚さがこのオーバラップ範囲７７に入る構造体の組付けについてはデバイスＸまたはＹを使用することができる。このことは、組付け対象となる構造体の厚みが範囲Ｘの端にあるか範囲Ｙの始まりの極めて近くにある場合や、ＸとＹの何れを選んでよいか分からない場合には特に有効であり、また、このオーバラップ範囲７７は構造体を組付けている間、構造体に対する圧縮効果を補償する。
【符号の説明】
【００６４】
１…固着装置、４…ピン、５…対称軸、６、２５…シャフト（軸）、７…ヘッド、８…ブッシュ、９…ブッシュの外周面、１０、２０、２９…ブッシュの内周テーパ面、１２…構造体の厚み、１３…構造体の上面、１４…ヘッドの下面、１５…ブッシュの上面、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ…ブッシュの外径、１７…ネジ部、１８…内孔の直径、１９、３０…ブッシュの高さ、２０…固着装置、２２…内孔径、２３…ピン、２４…対称軸、２６…ヘッド、２７…ブッシュ、２８…円筒状外周面、２９…テーパ状内周面、３１…構造体の厚み、４０、４１、４２、４３、４４、４５…構造体、３２…構造体の上面、３４…ブッシュの上面、４６,４７,４８…サブファミリー、４９…ブッシュの直径、５０、５２、５４…最も高さが低いブッシュの高さ、５１、５３、５５…最も高さが高いブッシュの高さ
５６…テーパ状内周面、５８…ブッシュの最小径、７４…ブッシュの最大径
７７…オーバラップ範囲、７８、７９…マージン、８０…固着装置、８１…ピン、８２…軸、８３…テーパ状シャフト、８４…皿状ヘッド、８５…ネジ部、８７…ブッシュ、８８…円筒−円錐状シャフト、８９…ブッシュの外周面、９０…ブッシュのテーパ状内周面、９１…ヘッドの下面、９２…ブッシュの上面
Ｊ１、Ｊ２…イニシャルクリアランス、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…突出距離
Δ１、Δ２…ブッシュの厚み
ｅ８Ａ、ｅ２７Ａ…ブッシュの嵌合による固着前の上端部の厚み
ｅ８Ｂ、ｅ２７Ｂ…ブッシュの嵌合による固着後の上端部の厚み
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２…テーパ率
Ｘ、Ｙ、Ｚ…デバイス（ブッシュ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め円筒状の内孔（３,２２）が形成された複数の要素（４０,４１,４２,４３,４４,４５）を固着するための１組の固着装置であって、各固着装置は構成要素として、
軸（５,２４,８２）に沿って延びるテーパ状シャフト（６,２５,８３）とヘッド（７,２６,８４）を有するピン（４,２３,８１）と、
前記ピンに係合するためのブッシュ（８,２７,８７）であって、前記と同じ軸に沿って延び、円筒状の外周面（９,２８,８９）とテーパ状の内周面（１０,２９,９０）を有するブッシュとを含み、
更に１組の固着装置は少なくとも２つの固着装置から構成され、この固着装置が備える複数のブッシュは嵌合による固着前の状態で、外径（１６Ａ，１６Ｃ）が等しく且つ内周面のテーパ率（Ｃ１，Ｃ２）が異なることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の１組の固着装置において、前記テーパ率は１％〜１０％であり、好ましくは１％〜４％であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の１組の固着装置において、前記テーパ率Ｃは以下の式
Ｃ＝（ＩＦ＋Ｊ＋Δ）/Ｐ
に従って変化することを特徴とする１組の固着装置。
ここで、嵌合率（ＩＦ１，ＩＦ２）は、組付け後のブッシュの外径（１６Ｂ，１６Ｄ）と内孔の外径（１８）との差に相当し、予め決められたものが選択される。
突出量（Ｐ１，Ｐ２）は、嵌合による固着前におけるブッシュの上面（１５,３４,９２）とピンのヘッドの下面（１４,３３,９１）との距離として表わされる。
イニシャル組付けクリアランス（Ｊ１，Ｊ２）は、組付け対象の構造体に形成された内孔の直径と嵌合による固着前のブッシュの外径の差である。
減少量（Δ１，Δ２）は、嵌合による固着後のブッシュの厚み（ｅ８Ａ，ｅ８Ｂ，ｅ２７Ｃ，ｅ２７Ｄ）の減少量である。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、嵌合による固着後の前記ブッシュの高さは、その外径の１倍〜１０倍であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンのテーパ状シャフトのテーパ率はブッシュの内周面のテーパ率と等しいことを特徴とする１組の固着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンのテーパ状シャフトのテーパ率はブッシュの内周面のテーパ率と異なることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンのテーパ率は同じサブファミリー内において部分的に異なることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、この１組の固着装置はＮ個のサブファミリー（４６,４７,４８）からなり、各サブファミリーは高さが異なる複数のデバイスからなることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、この１組の固着装置は３つのサブファミリーからなり、これら３つのサブファミリーのテーパ率はそれぞれ１％、２．５％および４％であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記嵌合率は嵌合による固着前のブッシュの外径に関連する嵌合値によって定義され、０〜３％の値であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記複数のブッシュの高さは１．５８７５ｍｍの間隔で漸進的に変化することを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記同じサブファミリーに属する２つの連続したデバイスは高さにおいて１．５８７５ｍｍ異なり且つ保持範囲としてこれらの間に０．７９３７５ｍｍのオーバラップが設けられていることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンヘッドの形状は円柱状か皿穴状とされ、このピンヘッドに組み合わされるブッシュもそれに適合する円柱状か皿穴状のヘッドを有することを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１】
予め円筒状の内孔（３,２２）が形成された複数の要素（４０,４１,４２,４３,４４,４５）を固着するための１組の固着装置であって、各固着装置は構成要素として、
軸（５,２４,８２）に沿って延びるテーパ状シャフト（６,２５,８３）とヘッド（７,２６,８４）を有するピン（４,２３,８１）と、
前記ピンに係合するためのブッシュ（８,２７,８７）であって、前記と同じ軸に沿って延び、円筒状の外周面（９,２８,８９）とテーパ状の内周面（１０,２９,９０）を有するブッシュとを含み、
更に１組の固着装置は少なくとも２つの固着装置から構成され、この固着装置が備える複数のブッシュは嵌合による固着前の状態で、外径（１６Ａ，１６Ｃ）が等しく且つ内周面のテーパ率（Ｃ１，Ｃ２）が異なることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の１組の固着装置において、前記テーパ率は１％〜１０％であり、好ましくは１％〜４％であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の１組の固着装置において、前記テーパ率Ｃは以下の式
Ｃ＝（ＩＦ＋Ｊ＋Δ）/Ｐ
に従って変化することを特徴とする１組の固着装置。
ここで、嵌合率（ＩＦ１，ＩＦ２）は、組付け後のブッシュの外径（１６Ｂ，１６Ｄ）と内孔の外径（１８）との差に相当し、予め決められたものが選択される。
突出量（Ｐ１，Ｐ２）は、嵌合による固着前におけるブッシュの上面（１５,３４,９２）とピンのヘッドの下面（１４,３３,９１）との距離として表わされる。
イニシャル組付けクリアランス（Ｊ１，Ｊ２）は、組付け対象の構造体に形成された内孔の直径と嵌合による固着前のブッシュの外径の差である。
減少量（Δ１，Δ２）は、嵌合による固着後のブッシュの厚み（ｅ８Ａ，ｅ８Ｂ，ｅ２７Ｃ，ｅ２７Ｄ）の減少量である。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、嵌合による固着後の前記ブッシュの高さは、その外径の１倍〜１０倍であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンのテーパ状シャフトのテーパ率はブッシュの内周面のテーパ率と等しいことを特徴とする１組の固着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンのテーパ状シャフトのテーパ率はブッシュの内周面のテーパ率と異なることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンのテーパ率は同じサブファミリー内において部分的に異なることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、この１組の固着装置はＮ個のサブファミリー（４６,４７,４８）からなり、各サブファミリーは高さが異なる複数のデバイスからなることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、この１組の固着装置は３つのサブファミリーからなり、これら３つのサブファミリーのテーパ率はそれぞれ１％、２．５％および４％であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記嵌合率は嵌合による固着前のブッシュの外径に関連する嵌合値によって定義され、０〜３％の値であることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記複数のブッシュの高さは１．５８７５ｍｍの間隔で漸進的に変化することを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記同じサブファミリーに属する２つの連続したデバイスは高さにおいて１．５８７５ｍｍ異なり且つ保持範囲としてこれらの間に０．７９３７５ｍｍのオーバラップが設けられていることを特徴とする１組の固着装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の１組の固着装置において、前記ピンヘッドの形状は円柱状か皿穴状とされ、このピンヘッドに組み合わされるブッシュもそれに適合する円柱状か皿穴状のヘッドを有することを特徴とする１組の固着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１２−５３０２１９（Ｐ２０１２−５３０２１９Ａ）
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１４５１９（Ｐ２０１２−５１４５１９）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２０１０／０５１１２６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４２９０１
【国際公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（５１００２４１９０）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２０１０／０５１１２６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４２９０１
【国際公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（５１００２４１９０）
【Ｆターム（参考）】
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