耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材、ファスナ部材の製造方法
【課題】寸法精度を、低コストで高めて、絶縁キャップの浮き上がり等を防止することのできる技術を提供する。
【解決手段】ファスナ本体３１の頭部３５に、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面７０を形成し、頭部３５の座面３５ａを研磨する際に、座面３５ａが加工誤差により位置ズレしたとしても、ファスナキャップ４０をインサート成形するための金型に対し、ストレート面７０の位置がずれるのを防ぐことができる。
【解決手段】ファスナ本体３１の頭部３５に、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面７０を形成し、頭部３５の座面３５ａを研磨する際に、座面３５ａが加工誤差により位置ズレしたとしても、ファスナキャップ４０をインサート成形するための金型に対し、ストレート面７０の位置がずれるのを防ぐことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の機体、特に翼に用いられる耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材、ファスナ部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機体を構成する翼は中空構造となっており、翼表面を形成する翼面パネルは、翼内部にある構造材にファスナ部材（留め具）によって固定されている。
ファスナ部材は、ピン状のファスナ本体を、翼および翼に取り付けられる部材の双方に形成された貫通孔に翼の外部側から挿入し、その先端部に翼の内部側からナット等の締結部材を締結することで、翼と部材とを固定する。
【０００３】
ところで、航空機においては、落雷対策を万全に期す必要がある。金属材料で機体を形成する場合、落雷による電流は機体全体を流れるのに対し、複合材料で機体を形成した場合、落雷による電流の電荷が、翼面パネルの表面及び内部を移動し、移動する電荷の電流密度がファスナ部材の部分の耐力を越えた場合に、金属製のファスナ部材などを起点としたアーク放電が発生する。翼の内部空間は燃料タンクが収められているため、この被雷時におけるアーク放電の発生を確実に抑える必要がある。
【０００４】
そこで、頭部の一端面が絶縁性のキャップで覆われたファスナ部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、上記文献に開示されたファスナは、製造時や航空機運用中に絶縁性のキャップがファスナ頭部からピールオフして（抜け落ちて）しまうおそれがあった。
そこで、航空機運用中の絶縁キャップのピールオフを確実に防止することができて、ファスナへの着雷防止効果および信頼性を向上させることができるよう、絶縁体層が、頭部の一端面を覆うように設けられているとともに、前記一端面に形成された係合部と機械的に噛み合っている耐雷ファスナが既に提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
図４に示すように、特許文献２に記載の技術においては、絶縁キャップ１は、ファスナ２の頭部２ａに対し、インサート成形されることで一体化されている。
そして、絶縁キャップ１とファスナ２との係合を確実なものとするために、ファスナ２の頭部２ａの外周部に、周方向に連続する凹部３、凸部４が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，６３０，１６８号明細書
【特許文献２】特開２００９−８３６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したような従来の技術においては、絶縁キャップ１を備えたファスナ２を、翼５および翼５に取り付けられる部材６の双方に形成された貫通孔７に挿入し、その先端部にナット等の締結部材８を締結して、ファスナ２の頭部２ａの座面２ｂが翼５のテーパ面５ａに押し付けられると、図５に示すように、テーパ面５ａからの反力により絶縁キャップ１の外周部１ａが浮き上がってしまうという問題があった。
絶縁キャップ１の外周部１ａが浮き上がると、絶縁キャップ１がファスナ２の頭部２ａから脱落し、絶縁性能を損なうこともあった。また、絶縁キャップの外周部１ａが浮き上がって、翼５の表面よりも突出すると、空力的に悪影響を生じるという問題もある。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ファスナの頭部に設ける絶縁キャップの浮き上がりを防止し、絶縁性、空力性能を損なうのを確実に回避できる耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材、ファスナ部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような問題に対し、本発明者らが鋭意検討を行った結果、図６（ａ）に示すように、ファスナ２の頭部２ａの座面２ｂの外周側において、絶縁キャップ１のテーパ面１ｂを、座面２ｂよりも内側（頭部２ａの頭面２ｃに近い側）に形成するのが有効であると考えた。こうすることにより、絶縁キャップ１のテーパ面１ｂが、翼５側のテーパ面５ａに押し付けられるのを回避し、絶縁キャップ１の外周部１ａの浮き上がりを防ぐのである。
【００１１】
ところが、このような構成のファスナ２を実際に製作してテストしたところ、このような構成においても、絶縁キャップ１の外周部１ａに浮き上がりが生じた。その原因を追及した結果、これは、ファスナ２の座面２ｂの外周縁部９の径寸法ｒに製造誤差があることに起因することが判明した。すなわち、図６（ｂ）に示すように、外周縁部９の径寸法ｒが設計寸法よりも小さい場合、絶縁キャップ１を形成するための金型寸法は一定であるため、この金型により、座面２ｂの外周側に形成された絶縁キャップ１に、ファスナ２の座面２ｂに連続するテーパ面１ｃが形成されてしまう。このような絶縁キャップ１を備えたファスナ２を用いると、テーパ面１ｃが翼５のテーパ面５ａに押し付けられて変形してしまうのである。
【００１２】
外周縁部９の径寸法ｒは、外周縁部９の両側の凹部３の表面と座面２ｂによって決まる。座面２ｂは、ファスナ２の素材である棒状の金属を回転させながら、工具を外周側から突き当てることで研磨される。このため、工具の位置が、ファスナ２の軸方向にずれても、径方向にずれても、凹部３の表面と座面２ｂとの位置関係がずれ、その結果、外周縁部９の径寸法ｒが容易にずれてしまうのである。
これに対しては、加工精度を高めれば良いのであるが、現状でも加工機械を使ってファスナ２を製作しており、現状以上に加工精度を高めるのは困難である。また、加工後に、外周縁部９の径寸法ｒを計測し、規格外の径寸法ｒを有するファスナを選別することも考えられるが、外周縁部９の径寸法ｒの精度の高い計測は難しく、また、選別を行ったとしても、ファスナ２の製作歩留まりが向上する訳ではない。
【００１３】
そこで、外周縁部９の径寸法ｒの精度を、低コストで高めて、絶縁キャップの浮き上がり等を防止することのできる技術を提供することを目的として、本発明者らは以下に示す発明をなした。
すなわち、本発明の耐雷ファスナは、航空機の機体を構成する第一の部材に対し、機体の内部側で第二の部材を締結するため、第一の部材および第二の部材に形成された孔に一方の側から他方の側に貫通させて設けられるファスナ本体と、ファスナ本体に装着される締結部材と、ファスナ本体の頭部を覆うよう設けられ、絶縁材料からなるファスナキャップと、を備える。そして、ファスナ本体は、孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、座面の外周側に隣接し、ファスナ本体の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有し、ファスナキャップは、その内周縁部が外周面に突き当たるよう形成されている。
このように、ファスナ本体の軸線にほぼ平行な外周面を設けることで、座面を研磨した際に、座面の位置がファスナ本体の軸線方向にずれても、外周面の範囲内であれば、ファスナキャップの内周縁部がファスナ本体に突き当たる位置が、ファスナ本体の径方向に変動するのを抑制できる。したがって、ファスナキャップが想定外の位置で孔の周囲のテーパ面に突き当たるのを防ぐことができる。
【００１４】
また、ファスナキャップは、外周部に対し、中央部が、前記ファスナ本体の頭部から離間する方向に突出した凸形状とされた構成とすることができる。これにより、ファスナキャップの外周部が孔の周囲のテーパ面に押し付けられて浮き上がってしまったとしても、ファスナ頭部の外周部が突出するのを防ぐことができる。
【００１５】
また、ファスナキャップは、ファスナ本体の頭部に対し、インサート成形により形成するのが好ましい。これにより、ファスナキャップのピールオフを防止できる。
【００１６】
ファスナキャップは、ファスナ本体の座面に連続する面よりも内側に位置するよう形成するのが好ましい。これにより、ファスナキャップが、孔の周囲のテーパ面に接触するのを防ぐことができる。
【００１７】
本発明は、外板と、この外板を内側から支持する構造材と、これら外板と構造材とを結合するファスナとを具備した航空機組立品であって、ファスナが、請求項１から５のいずれか一項に記載した耐雷ファスナであることを特徴とすることもできる。
【００１８】
本発明は、第一の部材と第二の部材を締結するために用いられるファスナピンであって、軸部と、軸部よりも大きな外径を有した頭部と、頭部において、軸部に連続する部分に形成され、当該ファスナピンが挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、座面の外周側に隣接し、ファスナピンの軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有することを特徴とすることもできる。
【００１９】
さらに、本発明は、軸部と、軸部よりも大きな外径を有した頭部と、頭部において、軸部に連続する部分に形成され、当該ファスナ部材が挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、座面の外周側に隣接し、ファスナ本体の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有したファスナ部材を金型内にセットする工程と、金型内においてファスナ部材の頭部との間に形成された空隙に絶縁性樹脂を射出することで、ファスナ部材の頭部を覆い、その内周縁部が外周面に突き当たるファスナキャップをインサート成形する工程と、を備えることを特徴とするファスナ部材の製造方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ファスナ本体の軸線にほぼ平行な外周面を設けることで、座面を研磨した際に、座面の位置がファスナ本体の軸線方向にずれても、外周面の範囲内であれば、ファスナキャップの内周縁部がファスナ本体に突き当たる位置が、ファスナ本体の径方向に変動するのを抑制できる。したがって、ファスナキャップが想定外の位置で孔の周囲のテーパ面に突き当たるのを防ぐことができ、ファスナキャップの浮き上がりを防止できる。その結果、絶縁性、空力性能を損なうのを確実に回避できる。しかも、外周面を形成するのみでよいため、低コストで前記効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態におけるファスナ部材により接合した翼パネルと部材とを示す断面図である。
【図２】ファスナ本体の頭部の一部を示す半断面図である。
【図３】ファスナ部材の他の例を示す図であって、ファスナ本体の頭部の一部を示す半断面図である。
【図４】従来のファスナ部材により接合した翼パネルと部材とを示す断面図である。
【図５】プラグキャップの外周部が浮き上がった状態を示す半断面図である。
【図６】プラグキャップのテーパ部を、ファスナ本体の座面よりも内側とした場合の半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材を適用した航空機の機体を構成する翼の一部の断面図である。
この図１に示すように、翼（航空機組立品）２０は、その外殻が、例えばジュラルミンなどの金属材料や、炭素繊維と樹脂との複合材料（導電性を有する樹脂材料）であるＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）より形成された翼パネル（第一の部材、外板）２１であり、その内部に、補強のための構造材や燃料タンク、各種の機器、これらを取り付けるためのステー等の部材（第二の部材、構造材）２２がファスナ部材（耐雷ファスナ、ファスナ）３０によって取り付けられている。
【００２３】
ファスナ部材３０は、ピン状のファスナ本体（ファスナピン）３１と、翼２０の内部側でファスナ本体３１に装着されるカラー（締結部材）３２とから構成される。
ファスナ本体３１およびカラー３２は、強度の面から一般に、チタン合金やインコネル等の金属材料により形成される。
【００２４】
ピン状をなしたファスナ本体３１は、軸状の軸部３４と、軸部３４より大きな外径を有した頭部３５とから形成されている。
軸部３４は、その外周面にネジ溝３４ａが形成されるとともに、先端部３４ｂは軸部３４よりも小径とされ、その外周面にもネジ溝３４ｃが形成されている。
頭部３５は、軸部３４から漸次拡大するテーパ状の座面３５ａを有している。このファスナ本体３１は、翼パネル２１および部材２２を貫通して形成された孔２１ａ、２２ａに翼２０の外側から挿入され、後端部の座面３５ａを孔２１ａのテーパ面２１ｂに突き当てた状態で、先端部３４ｂを翼２０の内方に突出させる。
【００２５】
カラー３２は、筒状で、その内周面には軸部３４のネジ溝３４ａに噛み合うネジ溝３２ａが形成されている。このカラー３２は、翼２０の内方に突出したファスナ本体３１のネジ溝３４ａにねじ込まれる。これによって、翼パネル２１と部材２２とは、ファスナ本体３１の頭部３５の座面３５ａとカラー３２とによって挟み込まれ、部材２２が翼パネル２１に固定されている。なお、カラー３２と部材２２との間には、ワッシャ３６が介在して設けられている。
なお、この状態で、ファスナ本体３１の軸部３４の先端部３４ｂは、カラー３２よりも翼２０の内周側に突出し、さらに、ネジ溝３４ｃをカラー３２から翼２０の内周側に露出させている。
【００２６】
さて、翼２０の内部空間側において、ファスナ部材３０には、キャップ２５が装着されている。
キャップ２５は、断面円形で、一端部２５ａ側のみが開口し、他端部２５ｂ側に向けてその内径および外径が漸次縮小する形状とされている。このキャップは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ポリイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂）、ナイロン樹脂等の絶縁性を有した樹脂により形成するのが好ましい。
キャップ２５の他端部２５ｂ側の内周面には、断面円形の有底状のネジ穴２７が形成されている。キャップ２５は、一端部２５ａの端面を部材２２に押し当てた状態で、ネジ穴２７にファスナ本体３１の先端部３４ｂがねじ込まれることで、キャップ２５がファスナ部材３０に対し、容易かつ確実に位置決め固定できるようになっている。
【００２７】
このようなキャップ２５は、ネジ穴２７よりも一端部２５ａ側の内周面が、その内径が漸次拡大する形状とされ、これによって、キャップ２５をファスナ部材３０に装着したときに、キャップ２５の内周面とファスナ本体３１およびカラー３２との間に、予め定められた以上間隙が形成されるようになっている。
キャップ２５をファスナ部材３０に装着した状態では、キャップ２５の内部に、絶縁性を有したシーラント剤２９が充填される。このシーラント剤２９が、キャップ２５の内周面とファスナ本体３１およびカラー３２との間に介在することで、キャップ２５とファスナ部材３０との間の絶縁性がさらに高まる。
【００２８】
図２に示すように、ファスナ本体３１の頭部３５において、座面３５ａと頭面３５ｂとの境界部分には、周方向に沿って半径方向外側に突出する（拡径する）突条３８ａと、突条３８ａに対し、座面３５ａ側に隣接して形成され、周方向に沿って半径方向内側に凹む（窪む）溝３８ｂとからなるキャップ係合部３８が形成されている。
【００２９】
このようなキャップ係合部３８において、座面３５ａに隣接する部分には、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面（外周面）７０が形成されている。
【００３０】
ファスナ本体３１の頭部３５には、絶縁性材料からなるファスナキャップ４０が設けられている。ファスナキャップ４０は、熱可塑性樹脂（例えば、耐熱性・強度を有する他、絶縁破壊電圧が高いポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、耐熱性・強度が優れている他、成形性・汎用性に優れたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、耐熱性・強度を有する他、成形性・汎用性に優れたポリフェニルサルルファイド（ＰＰＳ）、耐熱性・強度が特に優れているポリアミドイミド（ＰＡＩ））や、熱硬化性樹脂（例えば、耐熱性・強度が特に優れているポリイミド（ＰＩ））等を用いて形成されている。
【００３１】
ファスナキャップ４０は、ファスナ本体３１の頭部３５に対向する側において、その内周側が、キャップ係合部３８に係合するようキャップ係合部３８に対応した断面形状を有している。すなわち、ファスナキャップ４０の内周側には、周方向に沿って半径方向外側に凹む（窪む）とともに、キャップ係合部３８の突条３８ａと合致する凹部４１ａと、周方向に沿って半径方向内側に突出するとともに、キャップ係合部３８の溝３８ｂと合致する凸部４１ｂと、ストレート面７０に対向する平面部４１ｃが形成されている。
【００３２】
ファスナキャップ４０は、その外周側に、ファスナ本体３１の頭部３５の座面３５ａにほぼ平行なテーパ部４２と、頭部３５の頭面３５ｂに沿う上面４３と、を有する。
また、テーパ部４２の外周面４２ａは、座面３５ａの外周側に連続して形成してもよいが、頭部３５の座面３５ａの仮想延長面（図２中、点線（Ａ）参照）に対し、０．１ｍｍ以上内側に位置するよう形成するのが好ましい。これは、ファスナ本体３１の後端部の座面３５ａを孔２１ａのテーパ面２１ｂに突き当てたときに、ファスナキャップ４０が変形するのを防ぐためである。
【００３３】
また、ファスナキャップ４０は、内周側の表面４３ｂが、上面４３の外周縁部４３ａよりも、ファスナ本体３１の頭面３５ｂから離間する側に突出している。これは、ファスナ本体３１を締結したときに、孔２１ａのテーパ面２１ｂからの反力によってファスナキャップ４０の外周部が押し上げられたとしても、外周縁部４３ａが、内周側の表面４３ｂよりも高くならず、最悪でも内周側の表面４３ｂと同等の高さ以下となるようにするためである。
このようなファスナキャップ４０の各部の厚さは、MIL-STD-1757A Zone１の雷撃試験電圧（約４０kV）に対しても十分な絶縁耐力を有するように、例えば、０．６ｍｍ〜１．０mm程度とされていることが望ましい。
【００３４】
このようなファスナ部材３０は、以下のようにして製造される。
まず、上記のようなファスナキャップ４０を備えたファスナ本体３１を形成する。ファスナ本体３１は、ファスナ本体３１の材料となるブランク材を予備成形した後、頭部３５を旋削・切削加工して形成し、この後、ネジ溝３４ａ、３４ｃの転造を行うことで形成される。
【００３５】
この後、ファスナ本体３１を金型（図示無し）内にセットする。
この金型内には、ファスナ本体３１の頭部３５と金型表面との間に、ファスナキャップ４０を形成するための空隙が形成される。
【００３６】
そして、金型（図示無し）内においてファスナ本体３１の頭部３５との間に形成された空隙に絶縁性樹脂を射出することで、ファスナ本体３１の頭部３５を覆うファスナキャップをインサート成形する。
このとき、ファスナ本体３１の頭部３５には、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面７０が形成されている。したがって、頭部３５の座面３５ａを研磨する際に、座面３５ａが加工誤差により位置ズレしたとしても、ストレート面７０はそのまま残存する。これにより、ファスナキャップ４０をインサート成形するための金型に対し、ストレート面７０の位置が、ファスナ本体３１の径方向にずれるのを防ぐことができる。
その結果、ファスナキャップ４０のテーパ部４２の外周面４２ａが、孔２１ａのテーパ面２１ｂに突き当たって変形するのを防ぐことができ、ファスナキャップ４０の浮き上がりを防止することができる。これにより、ファスナ本体３１の絶縁性、空力性能の低下を抑えることが可能となる。そして、このような効果は、ファスナ本体３１に対しストレート面７０を形成するのみで良いので、低コストで得ることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態において、ファスナ本体３１の頭部３５の外周部に形成されたキャップ係合部３８は、他のいかなる構成としても良い。
例えば、図３に示すようにファスナ本体３１の頭部３５において、周方向に沿って連続し、半径方向外側に突出する（拡径する）一対の突条３８ｃ、３８ｄと、これら突条３８ｃ、３８ｄの間に、周方向に沿って半径方向内側に凹む（窪む）溝３８ｅとからなるキャップ係合部３８’を形成しても良い。
このようなキャップ係合部３８’において、座面３５ａに隣接する部分(突条３８ｄ)には、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面７０’が形成されている。
【００３８】
そして、ファスナキャップ４０’は、ファスナ本体３１の頭部３５に対向する側の内周側が、キャップ係合部３８’に対応した断面形状を有している。すなわち、ファスナキャップ４０’の内周側には、周方向に沿って半径方向外側に凹む（窪む）とともに、キャップ係合部３８’の突条３８ｃと合致する凹部４１ａ’と、周方向に沿って半径方向内側に突出するとともに、キャップ係合部３８’の溝３８ｅと合致する凸部４１ｂ’と、ストレート面７０’に対向する平面部４１ｃ’が形成されている。
【００３９】
このようなファスナキャップ４０’は、その外周側に、ファスナ本体３１の頭部３５の座面３５ａの外周側に位置するテーパ部４２’と、頭部３５の頭面３５ｂに沿う上面４３’と、を有する。
この場合も、テーパ部４２’の外周面４２ａ’は、頭部３５の座面３５ａの仮想延長面（図３中、点線（Ａ）参照）に対し、０．１ｍｍ以上内側に位置するよう形成するのが好ましい。
【００４０】
また、ファスナキャップ４０’は、上面４３’の外周縁部４３ａ’が、内周側の表面４３ｂ’よりも、ファスナ本体３１の頭面３５ｂに近い側に低くなっている。これは、ファスナ本体３１を締結したときに、孔２１ａのテーパ面２１ｂからの反力によってファスナキャップ４０’の外周部が押し上げられたとしても、外周縁部４３ａ’が、内周側の表面４３ｂ’よりも高くならず、最悪でも内周側の表面４３ｂ’と同等の高さ以下となるようにするためである。
【００４１】
このようなストレート面７０’を有するファスナキャップ４０’を備えたファスナ本体３１においても、頭部３５の座面３５ａを研磨する際に、座面３５ａが加工誤差により位置ズレしたとしても、ストレート面７０’はそのまま残存する。これにより、ファスナキャップ４０’をインサート成形するための金型に対し、ストレート面７０’の位置がずれるのを防ぐことができる。
その結果、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、ファスナ本体３１に対し、翼２０の内部側において、カラー３２、キャップ２５を装着する構成としたが、翼２０の内部側における構成については何ら限定する意図は無く、ファスナ本体３１を用いて二つの部材を締結できるのであれば、他のいかなる構成を採用しても良い。また、ファスナ部材３０を用いて締結する対象は、翼２０以外の機体の部材であっても良い。
また、ファスナキャップ４０は、本発明の主旨の範囲内であれば、いかなる構成の変更、追加、削除を行っても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…翼（航空機組立品）、２１…翼パネル（第一の部材、外板）、２１ａ…孔、２１ｂ…テーパ面、２２…部材（第二の部材、構造材）、３０…ファスナ部材（耐雷ファスナ）、３１…ファスナ本体（ファスナピン）、３２…カラー（締結部材）、３４…軸部、３５…頭部、３５ａ…座面、３５ｂ…頭面、３８…キャップ係合部、３８ａ、３８ｃ、３８ｄ…突条、３８ｂ、３８ｅ…溝、４０…ファスナキャップ、４１ａ…凹部、４１ｂ…凸部、４１ｃ…平面部、４２…テーパ部、４２ａ…外周面、４３…上面、４３ａ…外周縁部、４３ｂ…表面、７０…ストレート面（外周面）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の機体、特に翼に用いられる耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材、ファスナ部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機体を構成する翼は中空構造となっており、翼表面を形成する翼面パネルは、翼内部にある構造材にファスナ部材（留め具）によって固定されている。
ファスナ部材は、ピン状のファスナ本体を、翼および翼に取り付けられる部材の双方に形成された貫通孔に翼の外部側から挿入し、その先端部に翼の内部側からナット等の締結部材を締結することで、翼と部材とを固定する。
【０００３】
ところで、航空機においては、落雷対策を万全に期す必要がある。金属材料で機体を形成する場合、落雷による電流は機体全体を流れるのに対し、複合材料で機体を形成した場合、落雷による電流の電荷が、翼面パネルの表面及び内部を移動し、移動する電荷の電流密度がファスナ部材の部分の耐力を越えた場合に、金属製のファスナ部材などを起点としたアーク放電が発生する。翼の内部空間は燃料タンクが収められているため、この被雷時におけるアーク放電の発生を確実に抑える必要がある。
【０００４】
そこで、頭部の一端面が絶縁性のキャップで覆われたファスナ部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、上記文献に開示されたファスナは、製造時や航空機運用中に絶縁性のキャップがファスナ頭部からピールオフして（抜け落ちて）しまうおそれがあった。
そこで、航空機運用中の絶縁キャップのピールオフを確実に防止することができて、ファスナへの着雷防止効果および信頼性を向上させることができるよう、絶縁体層が、頭部の一端面を覆うように設けられているとともに、前記一端面に形成された係合部と機械的に噛み合っている耐雷ファスナが既に提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
図４に示すように、特許文献２に記載の技術においては、絶縁キャップ１は、ファスナ２の頭部２ａに対し、インサート成形されることで一体化されている。
そして、絶縁キャップ１とファスナ２との係合を確実なものとするために、ファスナ２の頭部２ａの外周部に、周方向に連続する凹部３、凸部４が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，６３０，１６８号明細書
【特許文献２】特開２００９−８３６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したような従来の技術においては、絶縁キャップ１を備えたファスナ２を、翼５および翼５に取り付けられる部材６の双方に形成された貫通孔７に挿入し、その先端部にナット等の締結部材８を締結して、ファスナ２の頭部２ａの座面２ｂが翼５のテーパ面５ａに押し付けられると、図５に示すように、テーパ面５ａからの反力により絶縁キャップ１の外周部１ａが浮き上がってしまうという問題があった。
絶縁キャップ１の外周部１ａが浮き上がると、絶縁キャップ１がファスナ２の頭部２ａから脱落し、絶縁性能を損なうこともあった。また、絶縁キャップの外周部１ａが浮き上がって、翼５の表面よりも突出すると、空力的に悪影響を生じるという問題もある。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ファスナの頭部に設ける絶縁キャップの浮き上がりを防止し、絶縁性、空力性能を損なうのを確実に回避できる耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材、ファスナ部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような問題に対し、本発明者らが鋭意検討を行った結果、図６（ａ）に示すように、ファスナ２の頭部２ａの座面２ｂの外周側において、絶縁キャップ１のテーパ面１ｂを、座面２ｂよりも内側（頭部２ａの頭面２ｃに近い側）に形成するのが有効であると考えた。こうすることにより、絶縁キャップ１のテーパ面１ｂが、翼５側のテーパ面５ａに押し付けられるのを回避し、絶縁キャップ１の外周部１ａの浮き上がりを防ぐのである。
【００１１】
ところが、このような構成のファスナ２を実際に製作してテストしたところ、このような構成においても、絶縁キャップ１の外周部１ａに浮き上がりが生じた。その原因を追及した結果、これは、ファスナ２の座面２ｂの外周縁部９の径寸法ｒに製造誤差があることに起因することが判明した。すなわち、図６（ｂ）に示すように、外周縁部９の径寸法ｒが設計寸法よりも小さい場合、絶縁キャップ１を形成するための金型寸法は一定であるため、この金型により、座面２ｂの外周側に形成された絶縁キャップ１に、ファスナ２の座面２ｂに連続するテーパ面１ｃが形成されてしまう。このような絶縁キャップ１を備えたファスナ２を用いると、テーパ面１ｃが翼５のテーパ面５ａに押し付けられて変形してしまうのである。
【００１２】
外周縁部９の径寸法ｒは、外周縁部９の両側の凹部３の表面と座面２ｂによって決まる。座面２ｂは、ファスナ２の素材である棒状の金属を回転させながら、工具を外周側から突き当てることで研磨される。このため、工具の位置が、ファスナ２の軸方向にずれても、径方向にずれても、凹部３の表面と座面２ｂとの位置関係がずれ、その結果、外周縁部９の径寸法ｒが容易にずれてしまうのである。
これに対しては、加工精度を高めれば良いのであるが、現状でも加工機械を使ってファスナ２を製作しており、現状以上に加工精度を高めるのは困難である。また、加工後に、外周縁部９の径寸法ｒを計測し、規格外の径寸法ｒを有するファスナを選別することも考えられるが、外周縁部９の径寸法ｒの精度の高い計測は難しく、また、選別を行ったとしても、ファスナ２の製作歩留まりが向上する訳ではない。
【００１３】
そこで、外周縁部９の径寸法ｒの精度を、低コストで高めて、絶縁キャップの浮き上がり等を防止することのできる技術を提供することを目的として、本発明者らは以下に示す発明をなした。
すなわち、本発明の耐雷ファスナは、航空機の機体を構成する第一の部材に対し、機体の内部側で第二の部材を締結するため、第一の部材および第二の部材に形成された孔に一方の側から他方の側に貫通させて設けられるファスナ本体と、ファスナ本体に装着される締結部材と、ファスナ本体の頭部を覆うよう設けられ、絶縁材料からなるファスナキャップと、を備える。そして、ファスナ本体は、孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、座面の外周側に隣接し、ファスナ本体の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有し、ファスナキャップは、その内周縁部が外周面に突き当たるよう形成されている。
このように、ファスナ本体の軸線にほぼ平行な外周面を設けることで、座面を研磨した際に、座面の位置がファスナ本体の軸線方向にずれても、外周面の範囲内であれば、ファスナキャップの内周縁部がファスナ本体に突き当たる位置が、ファスナ本体の径方向に変動するのを抑制できる。したがって、ファスナキャップが想定外の位置で孔の周囲のテーパ面に突き当たるのを防ぐことができる。
【００１４】
また、ファスナキャップは、外周部に対し、中央部が、前記ファスナ本体の頭部から離間する方向に突出した凸形状とされた構成とすることができる。これにより、ファスナキャップの外周部が孔の周囲のテーパ面に押し付けられて浮き上がってしまったとしても、ファスナ頭部の外周部が突出するのを防ぐことができる。
【００１５】
また、ファスナキャップは、ファスナ本体の頭部に対し、インサート成形により形成するのが好ましい。これにより、ファスナキャップのピールオフを防止できる。
【００１６】
ファスナキャップは、ファスナ本体の座面に連続する面よりも内側に位置するよう形成するのが好ましい。これにより、ファスナキャップが、孔の周囲のテーパ面に接触するのを防ぐことができる。
【００１７】
本発明は、外板と、この外板を内側から支持する構造材と、これら外板と構造材とを結合するファスナとを具備した航空機組立品であって、ファスナが、請求項１から５のいずれか一項に記載した耐雷ファスナであることを特徴とすることもできる。
【００１８】
本発明は、第一の部材と第二の部材を締結するために用いられるファスナピンであって、軸部と、軸部よりも大きな外径を有した頭部と、頭部において、軸部に連続する部分に形成され、当該ファスナピンが挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、座面の外周側に隣接し、ファスナピンの軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有することを特徴とすることもできる。
【００１９】
さらに、本発明は、軸部と、軸部よりも大きな外径を有した頭部と、頭部において、軸部に連続する部分に形成され、当該ファスナ部材が挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、座面の外周側に隣接し、ファスナ本体の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有したファスナ部材を金型内にセットする工程と、金型内においてファスナ部材の頭部との間に形成された空隙に絶縁性樹脂を射出することで、ファスナ部材の頭部を覆い、その内周縁部が外周面に突き当たるファスナキャップをインサート成形する工程と、を備えることを特徴とするファスナ部材の製造方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ファスナ本体の軸線にほぼ平行な外周面を設けることで、座面を研磨した際に、座面の位置がファスナ本体の軸線方向にずれても、外周面の範囲内であれば、ファスナキャップの内周縁部がファスナ本体に突き当たる位置が、ファスナ本体の径方向に変動するのを抑制できる。したがって、ファスナキャップが想定外の位置で孔の周囲のテーパ面に突き当たるのを防ぐことができ、ファスナキャップの浮き上がりを防止できる。その結果、絶縁性、空力性能を損なうのを確実に回避できる。しかも、外周面を形成するのみでよいため、低コストで前記効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態におけるファスナ部材により接合した翼パネルと部材とを示す断面図である。
【図２】ファスナ本体の頭部の一部を示す半断面図である。
【図３】ファスナ部材の他の例を示す図であって、ファスナ本体の頭部の一部を示す半断面図である。
【図４】従来のファスナ部材により接合した翼パネルと部材とを示す断面図である。
【図５】プラグキャップの外周部が浮き上がった状態を示す半断面図である。
【図６】プラグキャップのテーパ部を、ファスナ本体の座面よりも内側とした場合の半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における耐雷ファスナ、航空機組立品、ファスナ部材を適用した航空機の機体を構成する翼の一部の断面図である。
この図１に示すように、翼（航空機組立品）２０は、その外殻が、例えばジュラルミンなどの金属材料や、炭素繊維と樹脂との複合材料（導電性を有する樹脂材料）であるＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）より形成された翼パネル（第一の部材、外板）２１であり、その内部に、補強のための構造材や燃料タンク、各種の機器、これらを取り付けるためのステー等の部材（第二の部材、構造材）２２がファスナ部材（耐雷ファスナ、ファスナ）３０によって取り付けられている。
【００２３】
ファスナ部材３０は、ピン状のファスナ本体（ファスナピン）３１と、翼２０の内部側でファスナ本体３１に装着されるカラー（締結部材）３２とから構成される。
ファスナ本体３１およびカラー３２は、強度の面から一般に、チタン合金やインコネル等の金属材料により形成される。
【００２４】
ピン状をなしたファスナ本体３１は、軸状の軸部３４と、軸部３４より大きな外径を有した頭部３５とから形成されている。
軸部３４は、その外周面にネジ溝３４ａが形成されるとともに、先端部３４ｂは軸部３４よりも小径とされ、その外周面にもネジ溝３４ｃが形成されている。
頭部３５は、軸部３４から漸次拡大するテーパ状の座面３５ａを有している。このファスナ本体３１は、翼パネル２１および部材２２を貫通して形成された孔２１ａ、２２ａに翼２０の外側から挿入され、後端部の座面３５ａを孔２１ａのテーパ面２１ｂに突き当てた状態で、先端部３４ｂを翼２０の内方に突出させる。
【００２５】
カラー３２は、筒状で、その内周面には軸部３４のネジ溝３４ａに噛み合うネジ溝３２ａが形成されている。このカラー３２は、翼２０の内方に突出したファスナ本体３１のネジ溝３４ａにねじ込まれる。これによって、翼パネル２１と部材２２とは、ファスナ本体３１の頭部３５の座面３５ａとカラー３２とによって挟み込まれ、部材２２が翼パネル２１に固定されている。なお、カラー３２と部材２２との間には、ワッシャ３６が介在して設けられている。
なお、この状態で、ファスナ本体３１の軸部３４の先端部３４ｂは、カラー３２よりも翼２０の内周側に突出し、さらに、ネジ溝３４ｃをカラー３２から翼２０の内周側に露出させている。
【００２６】
さて、翼２０の内部空間側において、ファスナ部材３０には、キャップ２５が装着されている。
キャップ２５は、断面円形で、一端部２５ａ側のみが開口し、他端部２５ｂ側に向けてその内径および外径が漸次縮小する形状とされている。このキャップは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ポリイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂）、ナイロン樹脂等の絶縁性を有した樹脂により形成するのが好ましい。
キャップ２５の他端部２５ｂ側の内周面には、断面円形の有底状のネジ穴２７が形成されている。キャップ２５は、一端部２５ａの端面を部材２２に押し当てた状態で、ネジ穴２７にファスナ本体３１の先端部３４ｂがねじ込まれることで、キャップ２５がファスナ部材３０に対し、容易かつ確実に位置決め固定できるようになっている。
【００２７】
このようなキャップ２５は、ネジ穴２７よりも一端部２５ａ側の内周面が、その内径が漸次拡大する形状とされ、これによって、キャップ２５をファスナ部材３０に装着したときに、キャップ２５の内周面とファスナ本体３１およびカラー３２との間に、予め定められた以上間隙が形成されるようになっている。
キャップ２５をファスナ部材３０に装着した状態では、キャップ２５の内部に、絶縁性を有したシーラント剤２９が充填される。このシーラント剤２９が、キャップ２５の内周面とファスナ本体３１およびカラー３２との間に介在することで、キャップ２５とファスナ部材３０との間の絶縁性がさらに高まる。
【００２８】
図２に示すように、ファスナ本体３１の頭部３５において、座面３５ａと頭面３５ｂとの境界部分には、周方向に沿って半径方向外側に突出する（拡径する）突条３８ａと、突条３８ａに対し、座面３５ａ側に隣接して形成され、周方向に沿って半径方向内側に凹む（窪む）溝３８ｂとからなるキャップ係合部３８が形成されている。
【００２９】
このようなキャップ係合部３８において、座面３５ａに隣接する部分には、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面（外周面）７０が形成されている。
【００３０】
ファスナ本体３１の頭部３５には、絶縁性材料からなるファスナキャップ４０が設けられている。ファスナキャップ４０は、熱可塑性樹脂（例えば、耐熱性・強度を有する他、絶縁破壊電圧が高いポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、耐熱性・強度が優れている他、成形性・汎用性に優れたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、耐熱性・強度を有する他、成形性・汎用性に優れたポリフェニルサルルファイド（ＰＰＳ）、耐熱性・強度が特に優れているポリアミドイミド（ＰＡＩ））や、熱硬化性樹脂（例えば、耐熱性・強度が特に優れているポリイミド（ＰＩ））等を用いて形成されている。
【００３１】
ファスナキャップ４０は、ファスナ本体３１の頭部３５に対向する側において、その内周側が、キャップ係合部３８に係合するようキャップ係合部３８に対応した断面形状を有している。すなわち、ファスナキャップ４０の内周側には、周方向に沿って半径方向外側に凹む（窪む）とともに、キャップ係合部３８の突条３８ａと合致する凹部４１ａと、周方向に沿って半径方向内側に突出するとともに、キャップ係合部３８の溝３８ｂと合致する凸部４１ｂと、ストレート面７０に対向する平面部４１ｃが形成されている。
【００３２】
ファスナキャップ４０は、その外周側に、ファスナ本体３１の頭部３５の座面３５ａにほぼ平行なテーパ部４２と、頭部３５の頭面３５ｂに沿う上面４３と、を有する。
また、テーパ部４２の外周面４２ａは、座面３５ａの外周側に連続して形成してもよいが、頭部３５の座面３５ａの仮想延長面（図２中、点線（Ａ）参照）に対し、０．１ｍｍ以上内側に位置するよう形成するのが好ましい。これは、ファスナ本体３１の後端部の座面３５ａを孔２１ａのテーパ面２１ｂに突き当てたときに、ファスナキャップ４０が変形するのを防ぐためである。
【００３３】
また、ファスナキャップ４０は、内周側の表面４３ｂが、上面４３の外周縁部４３ａよりも、ファスナ本体３１の頭面３５ｂから離間する側に突出している。これは、ファスナ本体３１を締結したときに、孔２１ａのテーパ面２１ｂからの反力によってファスナキャップ４０の外周部が押し上げられたとしても、外周縁部４３ａが、内周側の表面４３ｂよりも高くならず、最悪でも内周側の表面４３ｂと同等の高さ以下となるようにするためである。
このようなファスナキャップ４０の各部の厚さは、MIL-STD-1757A Zone１の雷撃試験電圧（約４０kV）に対しても十分な絶縁耐力を有するように、例えば、０．６ｍｍ〜１．０mm程度とされていることが望ましい。
【００３４】
このようなファスナ部材３０は、以下のようにして製造される。
まず、上記のようなファスナキャップ４０を備えたファスナ本体３１を形成する。ファスナ本体３１は、ファスナ本体３１の材料となるブランク材を予備成形した後、頭部３５を旋削・切削加工して形成し、この後、ネジ溝３４ａ、３４ｃの転造を行うことで形成される。
【００３５】
この後、ファスナ本体３１を金型（図示無し）内にセットする。
この金型内には、ファスナ本体３１の頭部３５と金型表面との間に、ファスナキャップ４０を形成するための空隙が形成される。
【００３６】
そして、金型（図示無し）内においてファスナ本体３１の頭部３５との間に形成された空隙に絶縁性樹脂を射出することで、ファスナ本体３１の頭部３５を覆うファスナキャップをインサート成形する。
このとき、ファスナ本体３１の頭部３５には、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面７０が形成されている。したがって、頭部３５の座面３５ａを研磨する際に、座面３５ａが加工誤差により位置ズレしたとしても、ストレート面７０はそのまま残存する。これにより、ファスナキャップ４０をインサート成形するための金型に対し、ストレート面７０の位置が、ファスナ本体３１の径方向にずれるのを防ぐことができる。
その結果、ファスナキャップ４０のテーパ部４２の外周面４２ａが、孔２１ａのテーパ面２１ｂに突き当たって変形するのを防ぐことができ、ファスナキャップ４０の浮き上がりを防止することができる。これにより、ファスナ本体３１の絶縁性、空力性能の低下を抑えることが可能となる。そして、このような効果は、ファスナ本体３１に対しストレート面７０を形成するのみで良いので、低コストで得ることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態において、ファスナ本体３１の頭部３５の外周部に形成されたキャップ係合部３８は、他のいかなる構成としても良い。
例えば、図３に示すようにファスナ本体３１の頭部３５において、周方向に沿って連続し、半径方向外側に突出する（拡径する）一対の突条３８ｃ、３８ｄと、これら突条３８ｃ、３８ｄの間に、周方向に沿って半径方向内側に凹む（窪む）溝３８ｅとからなるキャップ係合部３８’を形成しても良い。
このようなキャップ係合部３８’において、座面３５ａに隣接する部分(突条３８ｄ)には、ファスナ本体３１の軸線とほぼ平行なストレート面７０’が形成されている。
【００３８】
そして、ファスナキャップ４０’は、ファスナ本体３１の頭部３５に対向する側の内周側が、キャップ係合部３８’に対応した断面形状を有している。すなわち、ファスナキャップ４０’の内周側には、周方向に沿って半径方向外側に凹む（窪む）とともに、キャップ係合部３８’の突条３８ｃと合致する凹部４１ａ’と、周方向に沿って半径方向内側に突出するとともに、キャップ係合部３８’の溝３８ｅと合致する凸部４１ｂ’と、ストレート面７０’に対向する平面部４１ｃ’が形成されている。
【００３９】
このようなファスナキャップ４０’は、その外周側に、ファスナ本体３１の頭部３５の座面３５ａの外周側に位置するテーパ部４２’と、頭部３５の頭面３５ｂに沿う上面４３’と、を有する。
この場合も、テーパ部４２’の外周面４２ａ’は、頭部３５の座面３５ａの仮想延長面（図３中、点線（Ａ）参照）に対し、０．１ｍｍ以上内側に位置するよう形成するのが好ましい。
【００４０】
また、ファスナキャップ４０’は、上面４３’の外周縁部４３ａ’が、内周側の表面４３ｂ’よりも、ファスナ本体３１の頭面３５ｂに近い側に低くなっている。これは、ファスナ本体３１を締結したときに、孔２１ａのテーパ面２１ｂからの反力によってファスナキャップ４０’の外周部が押し上げられたとしても、外周縁部４３ａ’が、内周側の表面４３ｂ’よりも高くならず、最悪でも内周側の表面４３ｂ’と同等の高さ以下となるようにするためである。
【００４１】
このようなストレート面７０’を有するファスナキャップ４０’を備えたファスナ本体３１においても、頭部３５の座面３５ａを研磨する際に、座面３５ａが加工誤差により位置ズレしたとしても、ストレート面７０’はそのまま残存する。これにより、ファスナキャップ４０’をインサート成形するための金型に対し、ストレート面７０’の位置がずれるのを防ぐことができる。
その結果、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、ファスナ本体３１に対し、翼２０の内部側において、カラー３２、キャップ２５を装着する構成としたが、翼２０の内部側における構成については何ら限定する意図は無く、ファスナ本体３１を用いて二つの部材を締結できるのであれば、他のいかなる構成を採用しても良い。また、ファスナ部材３０を用いて締結する対象は、翼２０以外の機体の部材であっても良い。
また、ファスナキャップ４０は、本発明の主旨の範囲内であれば、いかなる構成の変更、追加、削除を行っても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…翼（航空機組立品）、２１…翼パネル（第一の部材、外板）、２１ａ…孔、２１ｂ…テーパ面、２２…部材（第二の部材、構造材）、３０…ファスナ部材（耐雷ファスナ）、３１…ファスナ本体（ファスナピン）、３２…カラー（締結部材）、３４…軸部、３５…頭部、３５ａ…座面、３５ｂ…頭面、３８…キャップ係合部、３８ａ、３８ｃ、３８ｄ…突条、３８ｂ、３８ｅ…溝、４０…ファスナキャップ、４１ａ…凹部、４１ｂ…凸部、４１ｃ…平面部、４２…テーパ部、４２ａ…外周面、４３…上面、４３ａ…外周縁部、４３ｂ…表面、７０…ストレート面（外周面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の機体を構成する第一の部材に対し、前記機体の内部側で第二の部材を締結するため、前記第一の部材および前記第二の部材に形成された孔に一方の側から他方の側に貫通させたファスナ本体と、
前記ファスナ本体に装着される締結部材と、
前記ファスナ本体の頭部を覆うよう設けられ、絶縁材料からなるファスナキャップと、を備え、
前記ファスナ本体は、前記孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、
前記座面の外周側に隣接し、前記ファスナ本体の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有し、
前記ファスナキャップは、その内周縁部が前記外周面に突き当たるよう形成されていることを特徴とする耐雷ファスナ。
【請求項２】
前記ファスナキャップは、外周部に対し、中央部が、前記ファスナ本体の頭部から離間する方向に突出した凸形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の耐雷ファスナ。
【請求項３】
前記ファスナキャップが、前記ファスナ本体の前記頭部に対し、インサート成形により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耐雷ファスナ。
【請求項４】
前記ファスナキャップは、前記ファスナ本体の前記座面に連続する面よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の耐雷ファスナ。
【請求項５】
前記外周面は、前記座面を研磨しても、前記ファスナ本体の軸線に直交する方向において、前記ファスナキャップの前記内周縁部が前記ファスナ本体に突き当たる位置が変動するのを抑制するためのものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の耐雷ファスナ。
【請求項６】
導電性を有する樹脂材料を主たる要素として構成された外板と、この外板を内側から支持する構造材と、これら外板と構造材とを結合するファスナとを具備した航空機組立品であって、
前記ファスナが、請求項１から５のいずれか一項に記載した耐雷ファスナであることを特徴とする航空機組立品。
【請求項７】
第一の部材と第二の部材を締結するために用いられるファスナピンであって、
軸部と、
前記軸部よりも大きな外径を有した頭部と、
前記頭部において、前記軸部に連続する部分に形成され、当該ファスナピンが挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、
前記座面の外周側に隣接し、前記ファスナピンの軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有することを特徴とするファスナピン。
【請求項８】
軸部と、前記軸部よりも大きな外径を有した頭部と、前記頭部において、前記軸部に連続する部分に形成され、ファスナ部材が挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、前記座面の外周側に隣接し、前記ファスナ部材の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有したファスナ部材を金型内にセットする工程と、
前記金型内において前記ファスナ部材の前記頭部との間に形成された空隙に絶縁性樹脂を射出することで、前記ファスナ部材の前記頭部を覆い、その内周縁部が前記外周面に突き当たるファスナキャップをインサート成形する工程と、を備えることを特徴とするファスナ部材の製造方法。
【請求項１】
航空機の機体を構成する第一の部材に対し、前記機体の内部側で第二の部材を締結するため、前記第一の部材および前記第二の部材に形成された孔に一方の側から他方の側に貫通させたファスナ本体と、
前記ファスナ本体に装着される締結部材と、
前記ファスナ本体の頭部を覆うよう設けられ、絶縁材料からなるファスナキャップと、を備え、
前記ファスナ本体は、前記孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、
前記座面の外周側に隣接し、前記ファスナ本体の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有し、
前記ファスナキャップは、その内周縁部が前記外周面に突き当たるよう形成されていることを特徴とする耐雷ファスナ。
【請求項２】
前記ファスナキャップは、外周部に対し、中央部が、前記ファスナ本体の頭部から離間する方向に突出した凸形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の耐雷ファスナ。
【請求項３】
前記ファスナキャップが、前記ファスナ本体の前記頭部に対し、インサート成形により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耐雷ファスナ。
【請求項４】
前記ファスナキャップは、前記ファスナ本体の前記座面に連続する面よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の耐雷ファスナ。
【請求項５】
前記外周面は、前記座面を研磨しても、前記ファスナ本体の軸線に直交する方向において、前記ファスナキャップの前記内周縁部が前記ファスナ本体に突き当たる位置が変動するのを抑制するためのものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の耐雷ファスナ。
【請求項６】
導電性を有する樹脂材料を主たる要素として構成された外板と、この外板を内側から支持する構造材と、これら外板と構造材とを結合するファスナとを具備した航空機組立品であって、
前記ファスナが、請求項１から５のいずれか一項に記載した耐雷ファスナであることを特徴とする航空機組立品。
【請求項７】
第一の部材と第二の部材を締結するために用いられるファスナピンであって、
軸部と、
前記軸部よりも大きな外径を有した頭部と、
前記頭部において、前記軸部に連続する部分に形成され、当該ファスナピンが挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、
前記座面の外周側に隣接し、前記ファスナピンの軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有することを特徴とするファスナピン。
【請求項８】
軸部と、前記軸部よりも大きな外径を有した頭部と、前記頭部において、前記軸部に連続する部分に形成され、ファスナ部材が挿入される孔の周囲に形成されたテーパ面に突き当たる座面と、前記座面の外周側に隣接し、前記ファスナ部材の軸線に対して０±２°の角度で形成された外周面と、を有したファスナ部材を金型内にセットする工程と、
前記金型内において前記ファスナ部材の前記頭部との間に形成された空隙に絶縁性樹脂を射出することで、前記ファスナ部材の前記頭部を覆い、その内周縁部が前記外周面に突き当たるファスナキャップをインサート成形する工程と、を備えることを特徴とするファスナ部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−６８２２８（Ｐ２０１１−６８２２８Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１９９７２（Ｐ２００９−２１９９７２）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（５０８２０８００７）三菱航空機株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（５０８２０８００７）三菱航空機株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]