連結組立体
第１部品を第２部品に結合するための連結組立体であって、第１部品に接続するためのシャフトと、第２部品に接続するための設置プレートを含むブラケットとを具備する連結組立体が提供される。ブラケットは、設置プレートから延在するブラケットアームと、該ブラケットアーム上に貫通孔を有する頭部とを有する。シャフトは貫通孔内に受容される。設定装置は、前記シャフトの軸線方向において頭部に対するシャフトの位置を設定するために頭部とシャフトとの間で作用する。組立体は一つ以上の球状の軸受面を更に含み、一つ以上の球状の軸受面は、二つの直交方向において、頭部に対する中心点回りのシャフトの傾きに適応すべく設定装置の自己整列を可能とする。また、一つ以上の連結組立体によって第２部品に結合された第１部品を具備する継手も提供される。さらに、一つ以上の連結組立体を使用して継手を形成する方法が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を互いに結合するための連結組立体に関する。本発明は、連結組立体を使用して形成された継手と、斯かる継手を形成する方法とにも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の航空機の翼は、前スパー及び後スパーを備えた翼ボックスを具備する。上方翼カバー及び下方翼カバーが、翼ボックスの上方境界及び下方境界を形成すべく、スパーに取り付けられてスパー間に延在する。パネル又はＤノーズ（D-nose）カバーのような前縁構造体及び後縁構造体が典型的には継目板（butt-strap）で上方カバー及び下方カバーに取り付けられる。図１及び図２は従来の継目板の構成を示す。
【０００３】
上方翼カバー１が、継目板３、一対のボルト４、５、及びナット９、１０で、固定された前縁構造体２に取り付けられる。継目板３は上方水平部７及び下方水平部６を具備し、上方水平部７及び下方水平部６は鉛直部８によって結合される。下方水平部６はカバー１の内面と係合し、一方、上方水平部７は、固定された前縁構造体２の内面と係合する。
【０００４】
滑らかな空気力学的表面を得るために、構造体２の外面及びカバー１の外面は厳密な公差範囲内において互いに整列されなければならない。整列の基準が満たされることを確実にするために、図１において示されるように、詰め物（packer）１１が構造体２の内面と継目板の上方水平部７との間に加えられることができる。代替的に、図２において示されるように、詰め物１１はカバー１の内面と継目板の下方水平部６との間に加えられてもよい。しかしながら、継目板３が典型的には翼の全翼幅に亘って様々なストリップ（strip）において収められるので、この処理は困難であり且つ時間がかかる場合がある。また、組立中、カバー１に適合するように構造体２の鋳肌を手作業できれいにする必要がある場合もある。このことは処理に更に複雑さを加える。加えて、荷重のみが構造体２からカバー１を介してスパー（図示せず）内に伝えられうる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１態様では、第１部品を第２部品に結合するための連結組立体であって、
第１部品に接続するためのシャフトと、
ブラケットであって、第２部品に接続するための設置プレートと、設置プレートから延在するブラケットアームと、ブラケットアーム上に貫通孔を有する頭部とを含み、シャフトが貫通孔内に受容される、ブラケットと、
シャフトの軸線方向において、頭部に対するシャフトの位置を設定するために、頭部とシャフトとの間で作用するように使用可能な設定装置とを具備し、
一つ以上の球状の軸受面であって、二つの直交方向において、頭部に対する中心点回りのシャフトの傾きに適応すべく設定装置の自己整列（self-alignment）を可能とする、一つ以上の球状の軸受面を含む、連結組立体が提供される。
【０００６】
本発明の第２態様では、第１態様に係る一つ以上の連結組立体によって第２部品に結合された第１部品を具備する、継手が提供される。
【０００７】
本発明の第３態様では、第２態様に係る継手を形成する方法であって、
シャフトを第１部品に接続することと、
ブラケットの設置プレートを第２部品に接続することと、
ブラケットの頭部の貫通孔内にシャフトを挿入することと、
シャフトの軸線方向において、頭部に対するシャフトの位置を調整して設定することと
を含み、
一つ以上の球状の軸受面が、二つの直交方向において、頭部に対する中心点回りのシャフトの傾きに適応すべく設定装置の自己整列を可能とする、方法が提供される。
【０００８】
連結組立体は、第１部品又は第２部品における厚み公差が、設定手段によって、頭部に対するシャフトの軸線方向の位置を調整して所望の位置に設定することによって適応されることができる点において有利である。連結組立体は、第１部品の接続面と第２部品の接続部品との間の傾斜度が球状の軸受面によって適応されることができる点においても有利である。連結組立体は、多様な別々の部品を結合するのに共通化されることができ、このため、特注の継目板、関連する詰め物等と比較して必要な部品の数が減少せしめられる。
【０００９】
球状の軸受面は多様な形態をとることもできる。例えば、球状の凹部が貫通孔の一方の端部又は両方の端部における貫通孔の周囲の周りにおいてブラケットの頭部内に形成されることができ且つ球状の軸受面を有する。代替的に、球状のワッシャーが貫通孔の一方の端部又は両方の端部における貫通孔の外周の周りにおいて頭部上に受容されてもよく且つ球状の軸受面を有する。好ましい実施形態では、頭部は、貫通孔の一方の端部の周りに形成された凹部を有し、且つ、貫通孔の他方の端部の周りにおいて球状ワッシャーを受容する。更なる代替例では、球状軸受が、貫通孔内に受容されて軸受クリップによって所定の位置に保持され、且つ、球状の軸受面とシャフトを受容する内部の貫通孔とを有する。
【００１０】
設定装置は多様な形態をとることができる。例えば、設定装置は、シャフト上に螺入される一つ以上のナットである。好ましい実施形態では、組立体は球状ナット及び球状ワッシャーを含み、球状ナットは貫通孔の一方の端部の周りに形成された球状凹部と係合し、球状ワッシャーは前記貫通孔の他方の端部の周りに受容される。球状凹部が貫通孔の両方の端部の周りに形成される場合、対応する一対の球状ナットが使用されてもよい。球状ワッシャーが貫通孔の両方の端部の周りに受容される場合、対応する一対の球状ナットが使用されてもよい。球状軸受が頭部内に捕捉される場合、標準的な（球状ではない）一対のナットが設定装置として使用されることができ、設定装置は球状軸受の内部の貫通孔の周りにおいて球状軸受の平らな面と係合する。螺合されるナットの代替として、設定装置は、カラー（collar）及びピンを具備してもよく、ピンは、シャフトの軸線に対してほぼ垂直に、カラーと、シャフト内に形成された穴とを通して配置される。シャフト内の穴は、頭部に対して所望の位置にシャフトを調整した後、ピン止め（pinning）の前にドリルで開けられることができる。この代替例では、シャフトは、ネジ切りされる必要がないであろう。
【００１１】
好ましくは、ブラケットの設置プレートは、第２部品に接続するための各締結具を受容するための一つ以上の固定孔を有する。締結具は、例えば、ブラケットの設置プレート及び第２部品を通して繋止されるボルトである。設置プレートは、ブラケットが接続されるべき第２部品の局部形状に応じて、実質的に任意の形態をとることができる。例えば、ブラケットがパネル上に接続されるべき場合、設置プレートは平面にされてもよい。ブラケットがコーナー内に又はコーナーの周りに接続されるべき場合、設置プレートはＬ字形状にされてもよい。ブラケットが、丸い面に接続されるべき場合、設置プレートは、局部形状に適合すべく適切に湾曲せしめられてもよい。
【００１２】
シャフトはボルトのシャフトであってもよく、ボルトは頭部を有し、頭部は、シャフトを第１部品に接続するのに使用されることができる。代替的に、シャフトは、第１部品に接続するための第２設置プレートと一体形成されてもよい。シャフトは第１部品に直接接続されてもよく、又は中間部品が使用されてもよい。例えば、ボルトの頭部又は設置プレートは設置ストリップ（mounting strip）に固定されてもよく、設置ストリップは順に第１部品に固定される。
【００１３】
連結組立体は、継手を生成する多様な用途において使用されることができる。好ましい実施形態では、連結組立体は、従来の継目板の代わりに、航空機の翼の後縁パネルを翼カバーに結合するのに使用される。パネルの空気力学的表面とカバーの空気力学的表面とは、当接し、且つ、空気力学的な公差要求を満たすべくほぼ同じ高さの面に位置すべきである。典型的には、これら部品の製造の厚み公差は当接部品の空気力学的な公差よりも大きい。連結組立体を使用すると、空気力学的な公差要求を満たすべく、頭部に対するシャフトの軸線方向の位置が調整されて設定されることができる。翼に亘って翼の荷重が変化するので、一般的には、翼カバーは、翼幅方向において、傾斜部を生成するように変化する厚みを有する。連結組立体を使用すると、シャフトは、カバーの接続面とパネルの接続面との間のこの傾斜度を「取り除く（wash out）」べく頭部に対して傾くことができる。このため、連結組立体は、厳しい空気力学的な公差要求を満たすように翼パネルとカバーとを効果的に結合するのに使用されることができる。
【００１４】
連結組立体は、他の航空機部品、最も典型的には、航空機の空気力学的表面を形成する面を有する部品を結合するのにも使用されることができる。例には、固定された前縁パネルと、垂直尾翼のカバー、水平尾翼のカバー、又は翼のカバーとの間の継手、後縁パネルと、垂直尾翼のカバー又は水平尾翼のカバーとの間の継手、翼カバーと翼端との間の継手、及び脚格納部における継手が含まれる。連結組立体は、航空機ではない部品を結合するのに使用されてもよく、例えば、パネルを建造物に結合するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、従来の継目板の構成を示す。
【図２】図２は、従来の継目板の構成を示す。
【図３】図３は、第１実施形態に係る連結組立体を含む継手を示す。
【図４】図４は、図３の継手の分解図を示す。
【図５】図５は、平面図において、図３の継手を示す。
【図６】図６は、図５の切断面Ａ−Ａを示す。
【図７】図７は、連結組立体によって適応された傾斜度を示す。
【図８ａ】図８ａは、第１実施形態に係るブラケットの頭部の下面を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、第１実施形態に係るブラケットの頭部の上面を示す。
【図９ａ】図９ａは、第２実施形態に係るブラケットの頭部の下面を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、第２実施形態に係るブラケットの頭部の上面を示す。
【図１０ａ】図１０ａは、第３実施形態に係るブラケットの頭部の下面を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、第３実施形態に係るブラケットの頭部の上面を示す。
【図１１ａ】図１１ａは、下から見られた、第４実施形態のブラケットを示す。
【図１１ｂ】図１１ｂは、上方からの図を示す。
【図１１ｃ】図１１ｃは、分解図を示す。
【図１１ｄ】図１１ｄは、平面図である。
【図１１ｅ】図１１ｅは、Ｂ−Ｂ上の断面図である。
【図１１ｆ】図１１ｆは、Ｂ−Ｂ上の切断面である。
【図１２ａ】図１２ａは、上方から見られた、第１実施形態のブラケットを示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、下からの図を示す。
【図１３ａ】図１３ａは、上方から見られた、第５実施形態のブラケットを示す。
【図１３ｂ】図１３ｂは、下からの図を示す。
【図１４ａ】図１４ａは、上方から見られた、第６実施形態のブラケットを示す。
【図１４ｂ】図１４ｂは、下からの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態が、以下、添付の図面を参照して記述される。
図３は、航空機の翼の後縁２０の一部を示す。下方翼カバー２１がリブ２２に取り付けられ、リブ２２及び下方翼カバー２１は後スパー（図示せず）に接続される。後縁パネル２３もリブ２２に取り付けられる。滑らかな空気力学的表面を得るために、パネル２３の外面及びカバー２１の外面は厳密な公差範囲内において互いに整列されなければならない。従来の継目板の代わりに、連結組立体２４が、パネル２３をカバー２１に結合するのに使用される。
【００１７】
図４において最もよく示されるように、連結組立体２４は、ブラケット２５、ボルト２６、シール部材２７、Ｌ字状スティフナー２８、ワッシャー２９、ロックナット３０、球状ナット３１、球状ワッシャー３２、及び球状ナット３３を含む。
【００１８】
ブラケット２５は、設置プレート２５ａと、設置プレート２５ａから延在するブラケットアーム２５ｂと、ブラケットアーム２５ｂ上に貫通孔２５ｄを有する頭部２５ｃとを含む。設置プレート２５ａは四つの固定孔２５ｅを有する。設置プレート２５ａは締結具（図示せず）の使用を介して下方翼カバー２１に固定され、締結具は設置孔２５ｅを貫通する。ブラケット２５が下方翼カバー２１の局所的な平面上に設置されるので、設置プレート２５ａは平面である。ブラケットアーム２５ｂは設置プレート２５ａから延在し且つ支持リブ２５ｆによって支持される。シャフト２６が頭部２５ｃの貫通孔２５ｄ内に受容されることができるように、頭部２５ｃが設置プレート２５ａから張り出すことは有利である。
【００１９】
Ｌ字状スティフナー２８は一連の締結孔２８ａを有し、締結具３２が、締結孔２８ａを通してＬ字状スティフナー２８をパネル２３に締結するように配置される。二つの斯かる締結具３２が単に例示の目的で図５において所定の位置において示されるが、締結具３２は各固定孔２８ａにおいて提供されるであろう。Ｌ字状スティフナー２８は、ボルト２６の皿頭２６ｂを受容すべく皿穴２８ｂも含む。したがって、Ｌ字状スティフナー２８は、ボルト２６のシャフト２６ａをパネル２３に接続するように働く。Ｌ字状スティフナー２８は、システムリンク（system link）として使用される突起（lug）２８ｃも含む。突起２８ｃはＬ字状スティフナー２８の長さに沿ってほぼ中心に配置される。Ｌ字状スティフナー２８は、各端部において、コーナーブラケット３３に締結される接続突起２８ｄも含む。ブラケット３３の他方の端部はリブ２２に締結される。
【００２０】
シール部材２７は、シール部材の一方の縁に沿って延在する圧縮可能な「Ｐ字状」フランジを含む。シール部材２７はＬ字状スティフナー２８とパネル２３との間に配置され、締結具３２は、シール部材２７を所定の位置に繋止すべくシール部材２７を貫通する。Ｐ字状フランジ２７ａはカバー２１とパネル２３との間のギャップをシールする。
【００２１】
パネル２３は以下のようにカバー２１に結合される。パネル２３が、パネル２３と、シール部材２７と、Ｌ字状スティフナー２８と、（Ｌ字状スティフナー２８及びシール部材２７をパネル２３に締結する）締結具３２と、（Ｌ字状スティフナー２８を通して配置された）ボルト２６と、ワッシャー２９と、ボルト２６のシャフト２６ａ上において所定の位置に繋止されたロックナット３０とを具備するサブ組立体として供給される。ブラケット２５、球状ワッシャー３２及び球状ナット３１、３３が、遊離した物品（loose item）として供給される。航空機の翼のサブ組立体が、下方翼カバー２１に締結された複数のリブ２２を含む。
【００２２】
パネルのサブ組立体が提供されてリブ２２に対して定置される。球状の治具ナット（tooling nut）（図示せず）が名目上の位置に向かってボルト２６のシャフト２６ａ上に螺合され、ブラケット２５がカバー２１の内面上に定置される。パネル２３の外面が空気力学的な段差の公差（aerodynamic step tolerance）の範囲内においてカバー２１の外面に整列される。ブラケット２５がカバー２１の内面上に定置された状態で、球状の治具ナットが、孔２５ｄの周りにおいて頭部２５ｃの下面に形成された凹部２５ｇ（図１０ａ、図１０ｂ参照）内に座位するように調整される。凹部２５ｇは、治具ナットの球面に適合すべく球状である。
【００２３】
このとき、ブラケット２５がカバー２１の内面に対して正確に定置された状態で、固定孔２５ｅが連結ブラケット２５からカバー２１内に転写される。パイロット孔がカバー２１の内面からカバー２１を通してドリルで開けられ、その後、完全なサイズの孔がカバー２１の外面からドリルで開けられる。パネルのサブ組立体とブラケット２５とが取り外される。カバー２１内の固定孔が、カバー２１の外面に皿穴を形成し、その後、形成された孔をリーマ加工し且つバリ取りすることによって完成される。その後、ブラケット２５が、皿頭の締結具を使用してカバー２１上において所定の位置に繋止される。治具ナットが、ボルト２６から取り外されて、シャフト２６ａに対する正確に同一の位置において球状の生産用ロックナット３１に置き換えられる。その後、パネルのサブ組立体が、シャフト２６ａがブラケット２５内の貫通孔２５ｄを貫通した状態でリブ２２に対して再び定置される。球状ワッシャー３２がブラケットの頭部２５ｃの平らな上面２５ｈ上に定置され、第２の球状ロックナット３３がシャフト２６ａ上に締め付けられる。
【００２４】
連結ブラケット２５がリブ２２間に定置され、離間された複数の連結ブラケット２５が、近接したリブ２２間に据え付けられる。
【００２５】
翼に亘って翼幅方向の荷重が変化するので、カバー２１の厚みも翼に亘って変化する。したがって、カバー２１の内面は翼幅に亘って特定の点において傾斜領域２１ａを含む。典型的な傾斜部２１ａは１．６７°（１：４０）の傾斜を有する。リブ２２間にブラケット２５を定置するために、ブラケット２５は傾斜面２１ａ上に据え付けられる必要がある場合がある。このことはナット３１及び３３並びにワッシャー３２の球状の軸受面について可能であるだろう。これら球状の軸受面は、シャフト２６ａの外径と貫通孔２５ｄの内径との間の隙間と共に、傾斜面２１ａに適応するように作用する。
【００２６】
図７において最もよく示されるように、シャフト２６ａはパネル２３の外面に対して垂直な軸線を維持し、一方、ブラケット２５は傾斜面２１ａに対して直角に向けられる。球状ナット３１及び３３はシャフト２６ａの軸線に必然的に整列され、一方、ブラケットの頭部２５ｃの上面及び下面は傾斜面２１ａに整列される。したがって、シャフト２６の軸線は貫通孔２５ｄの軸線に整列することなく、傾斜度は、頭部２５ｃの上面上におけるワッシャー３２及びナット３３の球状の軸受面と、頭部２５ｃの下面上における凹部２５ｇ及びナット３１の球状の軸受面とによって取り除かれる。
【００２７】
これら球状の軸受面は、傾斜面２１ａに適応するだけでなく、翼弦方向におけるカバー２１の局所面とパネル２３の局所面との間の角度差にも適応する。したがって、球状の軸受面は、二つの直交方向において、頭部２５ｃに対する中心点回りのシャフト２６ａの傾きに適応する。これら二つの直交方向の各々において取り除かれうる傾斜の度合は典型的には３°〜６°までである。カバー２１の外面とパネル２３の外面との間に必要とされる、厳しい空気力学的な段差の公差を得るために、詰め物をすること（packing）とシムを入れること（shimming）とが必要とされない。このことは、詰め物をすることとシムを入れることとが必要とされる従来の継目板と対照を成す。この段差の公差は翼の下面について典型的には±０．８ｍｍである。
【００２８】
ロックナット３１及び３３は、初期調整可能な設定装置として作用し、且つ、シャフトの軸線方向において頭部に対するシャフトの位置を設定するために頭部２５ｃとシャフト２６ａとの間で作用する。球状の軸受面は、頭部２５ｃに対するシャフト２６ａの傾きに適応すべく、ロックナット３１及び３３の自己整列を可能とする。したがって、連結組立体は所望の空気力学的な段差の公差を得ることができ、局部形状は、あらゆる特注部品を必要とすることなく、翼の後縁の全翼幅に亘って使用されうる標準的な部品の組を使用して適応されることができる。このことによって、別個の特注部品及び／又は著しく詰め物をすることとシムを入れることとが必要とされる従来技術の継目板を超えた明確な利点が提供される。したがって、連結組立体は、部品総数及び最終的な組立時間を減少させることによって著しい節約を提供する。
【００２９】
点検中、下方後縁パネル２３は、Ｌ字状スティフナー２８をパネル３２に取り付ける締結具３２を取り外すことによって検査のために取り外されることができる。空気力学的な段差の公差がパネル２３の再取付の際に確実なものとされるように、Ｌ字状スティフナー２８がパネル３２と共に決して取り外されることがないことに留意されたい。
【００３０】
カバー２１及びパネル２３は、積層された炭素繊維強化プラスチック積層体の複合材構造体の各々である。しかしながら、他の複合材又は金属材料が使用されてもよいことが当業者によって理解されるであろう。複合材カバー及び複合材パネルが使用される場合、複合材の翼構造体においてライトニングパス（lightening path）を生成することが必要である。従来の継目板は、典型的には金属材料の継目板であり、ライトニングパスの一部を形成する。連結組立体は、従来の継目板の代替品として、ライトニングパスを形成する部分の機能も行わなければならない。この目的のために、Ｌ字状スティフナー２８及びコーナーブラケット３３は金属部品である。代替的に、所要の場合、追加の金属部品がライトニングパスを形成するのに使用されてもよい。
【００３１】
上述された第１実施形態では、ブラケット２５は、頭部２５ｃの上面２５ｈと協働する球状ワッシャー３２及び球状ナット３３と、頭部の下面内に形成された球状凹部２５ｇと協働する球状ナット３１とを有する。しかしながら、球状の軸受面は多数の異なる形態をとることができる。
【００３２】
第２実施形態では、連結組立体は、ブラケットの頭部１２５ｃが球状の凹面２５ｇの代わりに平らな下面１２５ｇを有するということにおいてのみ第１実施形態と異なる。図９ａは頭部の下面を描写し、図９ｂは頭部の上面を描写する。この第２実施形態では、球状ワッシャー３２と同様の第２球状ワッシャーが頭部の下面１２５ｇと球状ナット３１との間に配置される。頭部の上面１２５ｈは頭部の上面２５ｈと同様である。
【００３３】
第３実施形態では、連結組立体は、頭部の平らな上面２５ｈが球状の凹面２２５ｈによって置き換えられるということを除いて第１実施形態のものと等しい。球状の凹面２２５ｇは凹面２５ｇと同様に頭部の下面上に形成される。図１０ａは第３実施形態におけるブラケットの頭部の下面を示し、図１０ｂは第３実施形態におけるブラケットの頭部の上面を示す。
【００３４】
上述された第１実施形態〜第３実施形態では、球状の軸受面は様々な球状ナット及び球状ワッシャーにおいて形成され、一方、第４実施形態では、ブラケットの頭部３２５ｃは、拡大された貫通孔３２５ｄを有し、拡大された貫通孔３２５ｄは、軸受クリップ（bearing clip）３２５ｌによって所定の位置に保持された球状軸受３２５ｋを受容する。球状軸受３２５ｋは内部に貫通孔３２５ｍを有し、内部の貫通孔３２５ｍはボルト２６のシャフト２６ａを受容する。図１１ａ〜図１１ｅは第４実施形態のブラケットを詳細に示す。球状軸受３２５ｋは、ブラケットの頭部３２５ｃに対して、二つの直交方向において中心点回りに回転可能である。これら二つの方向における回転角の度合は第１実施形態〜第３実施形態についてのものと同様に３°〜６°までである。球状軸受３２５ｋの内部の貫通孔３２５ｍは、シャフト２６ａのネジ部と隙間嵌めを提供するように寸法が決められる。この態様では、球状軸受の貫通孔３２５ｍの軸線はシャフト２６ａの軸線に整列される。第１実施形態〜第３実施形態では、貫通孔２５ｄの軸線がシャフト２６ａの軸線に必ずしも整列されないことがあることに留意されたい。
【００３５】
図１２ａ及び図１２ｂは第１実施形態のブラケット２５を示す。第１実施形態のブラケット２５の設置プレート２５ａは、概して平面であり、且つ、下方翼カバー２１の内面の局所的な表面形状に適合するように形成される。しかしながら、本発明に係る連結組立体の原理が、航空機の下方翼カバーを航空機の下方後縁パネルに接続すること以外の目的のために用いられうることが理解されるであろう。
【００３６】
第５実施形態では、図１３ａ及び１３ｂにおいて示されるように、連結組立体はコーナーブラケット４２５を含む。コーナーブラケット４２５は、設置プレート４２５ａが平面上よりもむしろコーナー内に繋止されるのに適するということを除いて第１実施形態のブラケット２５と同様である。ブラケットアーム４２５ｂが、設置プレート４２５ａからブラケットの頭部４２５ｃを支持するように形成される。第５実施形態に係る連結組立体のブラケットは、例えば、翼スパーと翼カバーとの間の接合面に設置されて、翼スパー／カバーと翼パネルとの間の連結のために使用されることができる。
【００３７】
第６実施形態では、図１４において示されるように、連結組立体は、頭部５２５ｃ内に形成された貫通孔の軸線とほぼ平行な面に固定するための設置プレート５２５ａを有するブラケット５２５を含む。ブラケットアーム５２５ｂが設置プレート５２５ａとブラケットの頭部５２５ｃとの間に延在する。第６実施形態に係る連結組立体は、例えば、ブラケット５２５が航空機の翼スパー又はリブのようなほぼ鉛直な面に接続されるべき場合に使用されて、翼スパー又はリブを翼パネルに連結するために使用されることができる。
【００３８】
様々な他のブラケットの形態が、本発明の範囲内において予想され、且つ、他の航空機部品を結合するのに使用されることができる。例には、固定された前縁パネルと、垂直尾翼のカバー、水平尾翼のカバー、又は翼のカバーとの間の継手、後縁パネルと、垂直尾翼のカバー又は水平尾翼のカバーとの間の継手、翼カバーと翼端との間の継手、及び脚格納部における継手が含まれる。連結組立体は、航空機ではない部品を結合するのに使用されてもよい。
【００３９】
上述された第１実施形態〜第６実施形態では、シャフトはボルトのシャフトであり、ボルトは頭部を有し、頭部は、シャフトをパネル２３に接続するのに使用されることができる。代替的に、シャフトは、パネル２３に接続するための第２設置プレート（図示せず）と一体形成されてもよい。第２設置プレートは、第２設置プレートをカバー２３に接続するための締結具を受容するための固定孔を有することができる。
【００４０】
上述された各実施形態では、ロックナットが、シャフトの軸線方向において、頭部に対するシャフトの位置を設定するのに使用される。しかしながら、螺合されるロックナットの代替として、頭部とシャフトとの間で作用するように使用可能な別の設定装置、例えば、カラー及びピンが用いられてもよく、ピンは、シャフトの軸線に対してほぼ垂直に、カラーと、シャフト内に形成された穴とを通して配置される。シャフト内の穴は、頭部に対して所望の位置にシャフトを調整した後、ピン止めの前にドリルで開けられることができる。この代替例では、シャフトはネジ切りされる必要がないであろう。
【００４１】
本発明が、一つ以上の好ましい実施形態に関して上述されたが、添付の特許請求の範囲において定義されるような発明の範囲を逸脱することなく種々の変更または修正がなされうることが理解されるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を互いに結合するための連結組立体に関する。本発明は、連結組立体を使用して形成された継手と、斯かる継手を形成する方法とにも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の航空機の翼は、前スパー及び後スパーを備えた翼ボックスを具備する。上方翼カバー及び下方翼カバーが、翼ボックスの上方境界及び下方境界を形成すべく、スパーに取り付けられてスパー間に延在する。パネル又はＤノーズ（D-nose）カバーのような前縁構造体及び後縁構造体が典型的には継目板（butt-strap）で上方カバー及び下方カバーに取り付けられる。図１及び図２は従来の継目板の構成を示す。
【０００３】
上方翼カバー１が、継目板３、一対のボルト４、５、及びナット９、１０で、固定された前縁構造体２に取り付けられる。継目板３は上方水平部７及び下方水平部６を具備し、上方水平部７及び下方水平部６は鉛直部８によって結合される。下方水平部６はカバー１の内面と係合し、一方、上方水平部７は、固定された前縁構造体２の内面と係合する。
【０００４】
滑らかな空気力学的表面を得るために、構造体２の外面及びカバー１の外面は厳密な公差範囲内において互いに整列されなければならない。整列の基準が満たされることを確実にするために、図１において示されるように、詰め物（packer）１１が構造体２の内面と継目板の上方水平部７との間に加えられることができる。代替的に、図２において示されるように、詰め物１１はカバー１の内面と継目板の下方水平部６との間に加えられてもよい。しかしながら、継目板３が典型的には翼の全翼幅に亘って様々なストリップ（strip）において収められるので、この処理は困難であり且つ時間がかかる場合がある。また、組立中、カバー１に適合するように構造体２の鋳肌を手作業できれいにする必要がある場合もある。このことは処理に更に複雑さを加える。加えて、荷重のみが構造体２からカバー１を介してスパー（図示せず）内に伝えられうる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１態様では、第１部品を第２部品に結合するための連結組立体であって、
第１部品に接続するためのシャフトと、
ブラケットであって、第２部品に接続するための設置プレートと、設置プレートから延在するブラケットアームと、ブラケットアーム上に貫通孔を有する頭部とを含み、シャフトが貫通孔内に受容される、ブラケットと、
シャフトの軸線方向において、頭部に対するシャフトの位置を設定するために、頭部とシャフトとの間で作用するように使用可能な設定装置とを具備し、
一つ以上の球状の軸受面であって、二つの直交方向において、頭部に対する中心点回りのシャフトの傾きに適応すべく設定装置の自己整列（self-alignment）を可能とする、一つ以上の球状の軸受面を含む、連結組立体が提供される。
【０００６】
本発明の第２態様では、第１態様に係る一つ以上の連結組立体によって第２部品に結合された第１部品を具備する、継手が提供される。
【０００７】
本発明の第３態様では、第２態様に係る継手を形成する方法であって、
シャフトを第１部品に接続することと、
ブラケットの設置プレートを第２部品に接続することと、
ブラケットの頭部の貫通孔内にシャフトを挿入することと、
シャフトの軸線方向において、頭部に対するシャフトの位置を調整して設定することと
を含み、
一つ以上の球状の軸受面が、二つの直交方向において、頭部に対する中心点回りのシャフトの傾きに適応すべく設定装置の自己整列を可能とする、方法が提供される。
【０００８】
連結組立体は、第１部品又は第２部品における厚み公差が、設定手段によって、頭部に対するシャフトの軸線方向の位置を調整して所望の位置に設定することによって適応されることができる点において有利である。連結組立体は、第１部品の接続面と第２部品の接続部品との間の傾斜度が球状の軸受面によって適応されることができる点においても有利である。連結組立体は、多様な別々の部品を結合するのに共通化されることができ、このため、特注の継目板、関連する詰め物等と比較して必要な部品の数が減少せしめられる。
【０００９】
球状の軸受面は多様な形態をとることもできる。例えば、球状の凹部が貫通孔の一方の端部又は両方の端部における貫通孔の周囲の周りにおいてブラケットの頭部内に形成されることができ且つ球状の軸受面を有する。代替的に、球状のワッシャーが貫通孔の一方の端部又は両方の端部における貫通孔の外周の周りにおいて頭部上に受容されてもよく且つ球状の軸受面を有する。好ましい実施形態では、頭部は、貫通孔の一方の端部の周りに形成された凹部を有し、且つ、貫通孔の他方の端部の周りにおいて球状ワッシャーを受容する。更なる代替例では、球状軸受が、貫通孔内に受容されて軸受クリップによって所定の位置に保持され、且つ、球状の軸受面とシャフトを受容する内部の貫通孔とを有する。
【００１０】
設定装置は多様な形態をとることができる。例えば、設定装置は、シャフト上に螺入される一つ以上のナットである。好ましい実施形態では、組立体は球状ナット及び球状ワッシャーを含み、球状ナットは貫通孔の一方の端部の周りに形成された球状凹部と係合し、球状ワッシャーは前記貫通孔の他方の端部の周りに受容される。球状凹部が貫通孔の両方の端部の周りに形成される場合、対応する一対の球状ナットが使用されてもよい。球状ワッシャーが貫通孔の両方の端部の周りに受容される場合、対応する一対の球状ナットが使用されてもよい。球状軸受が頭部内に捕捉される場合、標準的な（球状ではない）一対のナットが設定装置として使用されることができ、設定装置は球状軸受の内部の貫通孔の周りにおいて球状軸受の平らな面と係合する。螺合されるナットの代替として、設定装置は、カラー（collar）及びピンを具備してもよく、ピンは、シャフトの軸線に対してほぼ垂直に、カラーと、シャフト内に形成された穴とを通して配置される。シャフト内の穴は、頭部に対して所望の位置にシャフトを調整した後、ピン止め（pinning）の前にドリルで開けられることができる。この代替例では、シャフトは、ネジ切りされる必要がないであろう。
【００１１】
好ましくは、ブラケットの設置プレートは、第２部品に接続するための各締結具を受容するための一つ以上の固定孔を有する。締結具は、例えば、ブラケットの設置プレート及び第２部品を通して繋止されるボルトである。設置プレートは、ブラケットが接続されるべき第２部品の局部形状に応じて、実質的に任意の形態をとることができる。例えば、ブラケットがパネル上に接続されるべき場合、設置プレートは平面にされてもよい。ブラケットがコーナー内に又はコーナーの周りに接続されるべき場合、設置プレートはＬ字形状にされてもよい。ブラケットが、丸い面に接続されるべき場合、設置プレートは、局部形状に適合すべく適切に湾曲せしめられてもよい。
【００１２】
シャフトはボルトのシャフトであってもよく、ボルトは頭部を有し、頭部は、シャフトを第１部品に接続するのに使用されることができる。代替的に、シャフトは、第１部品に接続するための第２設置プレートと一体形成されてもよい。シャフトは第１部品に直接接続されてもよく、又は中間部品が使用されてもよい。例えば、ボルトの頭部又は設置プレートは設置ストリップ（mounting strip）に固定されてもよく、設置ストリップは順に第１部品に固定される。
【００１３】
連結組立体は、継手を生成する多様な用途において使用されることができる。好ましい実施形態では、連結組立体は、従来の継目板の代わりに、航空機の翼の後縁パネルを翼カバーに結合するのに使用される。パネルの空気力学的表面とカバーの空気力学的表面とは、当接し、且つ、空気力学的な公差要求を満たすべくほぼ同じ高さの面に位置すべきである。典型的には、これら部品の製造の厚み公差は当接部品の空気力学的な公差よりも大きい。連結組立体を使用すると、空気力学的な公差要求を満たすべく、頭部に対するシャフトの軸線方向の位置が調整されて設定されることができる。翼に亘って翼の荷重が変化するので、一般的には、翼カバーは、翼幅方向において、傾斜部を生成するように変化する厚みを有する。連結組立体を使用すると、シャフトは、カバーの接続面とパネルの接続面との間のこの傾斜度を「取り除く（wash out）」べく頭部に対して傾くことができる。このため、連結組立体は、厳しい空気力学的な公差要求を満たすように翼パネルとカバーとを効果的に結合するのに使用されることができる。
【００１４】
連結組立体は、他の航空機部品、最も典型的には、航空機の空気力学的表面を形成する面を有する部品を結合するのにも使用されることができる。例には、固定された前縁パネルと、垂直尾翼のカバー、水平尾翼のカバー、又は翼のカバーとの間の継手、後縁パネルと、垂直尾翼のカバー又は水平尾翼のカバーとの間の継手、翼カバーと翼端との間の継手、及び脚格納部における継手が含まれる。連結組立体は、航空機ではない部品を結合するのに使用されてもよく、例えば、パネルを建造物に結合するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、従来の継目板の構成を示す。
【図２】図２は、従来の継目板の構成を示す。
【図３】図３は、第１実施形態に係る連結組立体を含む継手を示す。
【図４】図４は、図３の継手の分解図を示す。
【図５】図５は、平面図において、図３の継手を示す。
【図６】図６は、図５の切断面Ａ−Ａを示す。
【図７】図７は、連結組立体によって適応された傾斜度を示す。
【図８ａ】図８ａは、第１実施形態に係るブラケットの頭部の下面を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、第１実施形態に係るブラケットの頭部の上面を示す。
【図９ａ】図９ａは、第２実施形態に係るブラケットの頭部の下面を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、第２実施形態に係るブラケットの頭部の上面を示す。
【図１０ａ】図１０ａは、第３実施形態に係るブラケットの頭部の下面を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、第３実施形態に係るブラケットの頭部の上面を示す。
【図１１ａ】図１１ａは、下から見られた、第４実施形態のブラケットを示す。
【図１１ｂ】図１１ｂは、上方からの図を示す。
【図１１ｃ】図１１ｃは、分解図を示す。
【図１１ｄ】図１１ｄは、平面図である。
【図１１ｅ】図１１ｅは、Ｂ−Ｂ上の断面図である。
【図１１ｆ】図１１ｆは、Ｂ−Ｂ上の切断面である。
【図１２ａ】図１２ａは、上方から見られた、第１実施形態のブラケットを示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、下からの図を示す。
【図１３ａ】図１３ａは、上方から見られた、第５実施形態のブラケットを示す。
【図１３ｂ】図１３ｂは、下からの図を示す。
【図１４ａ】図１４ａは、上方から見られた、第６実施形態のブラケットを示す。
【図１４ｂ】図１４ｂは、下からの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態が、以下、添付の図面を参照して記述される。
図３は、航空機の翼の後縁２０の一部を示す。下方翼カバー２１がリブ２２に取り付けられ、リブ２２及び下方翼カバー２１は後スパー（図示せず）に接続される。後縁パネル２３もリブ２２に取り付けられる。滑らかな空気力学的表面を得るために、パネル２３の外面及びカバー２１の外面は厳密な公差範囲内において互いに整列されなければならない。従来の継目板の代わりに、連結組立体２４が、パネル２３をカバー２１に結合するのに使用される。
【００１７】
図４において最もよく示されるように、連結組立体２４は、ブラケット２５、ボルト２６、シール部材２７、Ｌ字状スティフナー２８、ワッシャー２９、ロックナット３０、球状ナット３１、球状ワッシャー３２、及び球状ナット３３を含む。
【００１８】
ブラケット２５は、設置プレート２５ａと、設置プレート２５ａから延在するブラケットアーム２５ｂと、ブラケットアーム２５ｂ上に貫通孔２５ｄを有する頭部２５ｃとを含む。設置プレート２５ａは四つの固定孔２５ｅを有する。設置プレート２５ａは締結具（図示せず）の使用を介して下方翼カバー２１に固定され、締結具は設置孔２５ｅを貫通する。ブラケット２５が下方翼カバー２１の局所的な平面上に設置されるので、設置プレート２５ａは平面である。ブラケットアーム２５ｂは設置プレート２５ａから延在し且つ支持リブ２５ｆによって支持される。シャフト２６が頭部２５ｃの貫通孔２５ｄ内に受容されることができるように、頭部２５ｃが設置プレート２５ａから張り出すことは有利である。
【００１９】
Ｌ字状スティフナー２８は一連の締結孔２８ａを有し、締結具３２が、締結孔２８ａを通してＬ字状スティフナー２８をパネル２３に締結するように配置される。二つの斯かる締結具３２が単に例示の目的で図５において所定の位置において示されるが、締結具３２は各固定孔２８ａにおいて提供されるであろう。Ｌ字状スティフナー２８は、ボルト２６の皿頭２６ｂを受容すべく皿穴２８ｂも含む。したがって、Ｌ字状スティフナー２８は、ボルト２６のシャフト２６ａをパネル２３に接続するように働く。Ｌ字状スティフナー２８は、システムリンク（system link）として使用される突起（lug）２８ｃも含む。突起２８ｃはＬ字状スティフナー２８の長さに沿ってほぼ中心に配置される。Ｌ字状スティフナー２８は、各端部において、コーナーブラケット３３に締結される接続突起２８ｄも含む。ブラケット３３の他方の端部はリブ２２に締結される。
【００２０】
シール部材２７は、シール部材の一方の縁に沿って延在する圧縮可能な「Ｐ字状」フランジを含む。シール部材２７はＬ字状スティフナー２８とパネル２３との間に配置され、締結具３２は、シール部材２７を所定の位置に繋止すべくシール部材２７を貫通する。Ｐ字状フランジ２７ａはカバー２１とパネル２３との間のギャップをシールする。
【００２１】
パネル２３は以下のようにカバー２１に結合される。パネル２３が、パネル２３と、シール部材２７と、Ｌ字状スティフナー２８と、（Ｌ字状スティフナー２８及びシール部材２７をパネル２３に締結する）締結具３２と、（Ｌ字状スティフナー２８を通して配置された）ボルト２６と、ワッシャー２９と、ボルト２６のシャフト２６ａ上において所定の位置に繋止されたロックナット３０とを具備するサブ組立体として供給される。ブラケット２５、球状ワッシャー３２及び球状ナット３１、３３が、遊離した物品（loose item）として供給される。航空機の翼のサブ組立体が、下方翼カバー２１に締結された複数のリブ２２を含む。
【００２２】
パネルのサブ組立体が提供されてリブ２２に対して定置される。球状の治具ナット（tooling nut）（図示せず）が名目上の位置に向かってボルト２６のシャフト２６ａ上に螺合され、ブラケット２５がカバー２１の内面上に定置される。パネル２３の外面が空気力学的な段差の公差（aerodynamic step tolerance）の範囲内においてカバー２１の外面に整列される。ブラケット２５がカバー２１の内面上に定置された状態で、球状の治具ナットが、孔２５ｄの周りにおいて頭部２５ｃの下面に形成された凹部２５ｇ（図１０ａ、図１０ｂ参照）内に座位するように調整される。凹部２５ｇは、治具ナットの球面に適合すべく球状である。
【００２３】
このとき、ブラケット２５がカバー２１の内面に対して正確に定置された状態で、固定孔２５ｅが連結ブラケット２５からカバー２１内に転写される。パイロット孔がカバー２１の内面からカバー２１を通してドリルで開けられ、その後、完全なサイズの孔がカバー２１の外面からドリルで開けられる。パネルのサブ組立体とブラケット２５とが取り外される。カバー２１内の固定孔が、カバー２１の外面に皿穴を形成し、その後、形成された孔をリーマ加工し且つバリ取りすることによって完成される。その後、ブラケット２５が、皿頭の締結具を使用してカバー２１上において所定の位置に繋止される。治具ナットが、ボルト２６から取り外されて、シャフト２６ａに対する正確に同一の位置において球状の生産用ロックナット３１に置き換えられる。その後、パネルのサブ組立体が、シャフト２６ａがブラケット２５内の貫通孔２５ｄを貫通した状態でリブ２２に対して再び定置される。球状ワッシャー３２がブラケットの頭部２５ｃの平らな上面２５ｈ上に定置され、第２の球状ロックナット３３がシャフト２６ａ上に締め付けられる。
【００２４】
連結ブラケット２５がリブ２２間に定置され、離間された複数の連結ブラケット２５が、近接したリブ２２間に据え付けられる。
【００２５】
翼に亘って翼幅方向の荷重が変化するので、カバー２１の厚みも翼に亘って変化する。したがって、カバー２１の内面は翼幅に亘って特定の点において傾斜領域２１ａを含む。典型的な傾斜部２１ａは１．６７°（１：４０）の傾斜を有する。リブ２２間にブラケット２５を定置するために、ブラケット２５は傾斜面２１ａ上に据え付けられる必要がある場合がある。このことはナット３１及び３３並びにワッシャー３２の球状の軸受面について可能であるだろう。これら球状の軸受面は、シャフト２６ａの外径と貫通孔２５ｄの内径との間の隙間と共に、傾斜面２１ａに適応するように作用する。
【００２６】
図７において最もよく示されるように、シャフト２６ａはパネル２３の外面に対して垂直な軸線を維持し、一方、ブラケット２５は傾斜面２１ａに対して直角に向けられる。球状ナット３１及び３３はシャフト２６ａの軸線に必然的に整列され、一方、ブラケットの頭部２５ｃの上面及び下面は傾斜面２１ａに整列される。したがって、シャフト２６の軸線は貫通孔２５ｄの軸線に整列することなく、傾斜度は、頭部２５ｃの上面上におけるワッシャー３２及びナット３３の球状の軸受面と、頭部２５ｃの下面上における凹部２５ｇ及びナット３１の球状の軸受面とによって取り除かれる。
【００２７】
これら球状の軸受面は、傾斜面２１ａに適応するだけでなく、翼弦方向におけるカバー２１の局所面とパネル２３の局所面との間の角度差にも適応する。したがって、球状の軸受面は、二つの直交方向において、頭部２５ｃに対する中心点回りのシャフト２６ａの傾きに適応する。これら二つの直交方向の各々において取り除かれうる傾斜の度合は典型的には３°〜６°までである。カバー２１の外面とパネル２３の外面との間に必要とされる、厳しい空気力学的な段差の公差を得るために、詰め物をすること（packing）とシムを入れること（shimming）とが必要とされない。このことは、詰め物をすることとシムを入れることとが必要とされる従来の継目板と対照を成す。この段差の公差は翼の下面について典型的には±０．８ｍｍである。
【００２８】
ロックナット３１及び３３は、初期調整可能な設定装置として作用し、且つ、シャフトの軸線方向において頭部に対するシャフトの位置を設定するために頭部２５ｃとシャフト２６ａとの間で作用する。球状の軸受面は、頭部２５ｃに対するシャフト２６ａの傾きに適応すべく、ロックナット３１及び３３の自己整列を可能とする。したがって、連結組立体は所望の空気力学的な段差の公差を得ることができ、局部形状は、あらゆる特注部品を必要とすることなく、翼の後縁の全翼幅に亘って使用されうる標準的な部品の組を使用して適応されることができる。このことによって、別個の特注部品及び／又は著しく詰め物をすることとシムを入れることとが必要とされる従来技術の継目板を超えた明確な利点が提供される。したがって、連結組立体は、部品総数及び最終的な組立時間を減少させることによって著しい節約を提供する。
【００２９】
点検中、下方後縁パネル２３は、Ｌ字状スティフナー２８をパネル３２に取り付ける締結具３２を取り外すことによって検査のために取り外されることができる。空気力学的な段差の公差がパネル２３の再取付の際に確実なものとされるように、Ｌ字状スティフナー２８がパネル３２と共に決して取り外されることがないことに留意されたい。
【００３０】
カバー２１及びパネル２３は、積層された炭素繊維強化プラスチック積層体の複合材構造体の各々である。しかしながら、他の複合材又は金属材料が使用されてもよいことが当業者によって理解されるであろう。複合材カバー及び複合材パネルが使用される場合、複合材の翼構造体においてライトニングパス（lightening path）を生成することが必要である。従来の継目板は、典型的には金属材料の継目板であり、ライトニングパスの一部を形成する。連結組立体は、従来の継目板の代替品として、ライトニングパスを形成する部分の機能も行わなければならない。この目的のために、Ｌ字状スティフナー２８及びコーナーブラケット３３は金属部品である。代替的に、所要の場合、追加の金属部品がライトニングパスを形成するのに使用されてもよい。
【００３１】
上述された第１実施形態では、ブラケット２５は、頭部２５ｃの上面２５ｈと協働する球状ワッシャー３２及び球状ナット３３と、頭部の下面内に形成された球状凹部２５ｇと協働する球状ナット３１とを有する。しかしながら、球状の軸受面は多数の異なる形態をとることができる。
【００３２】
第２実施形態では、連結組立体は、ブラケットの頭部１２５ｃが球状の凹面２５ｇの代わりに平らな下面１２５ｇを有するということにおいてのみ第１実施形態と異なる。図９ａは頭部の下面を描写し、図９ｂは頭部の上面を描写する。この第２実施形態では、球状ワッシャー３２と同様の第２球状ワッシャーが頭部の下面１２５ｇと球状ナット３１との間に配置される。頭部の上面１２５ｈは頭部の上面２５ｈと同様である。
【００３３】
第３実施形態では、連結組立体は、頭部の平らな上面２５ｈが球状の凹面２２５ｈによって置き換えられるということを除いて第１実施形態のものと等しい。球状の凹面２２５ｇは凹面２５ｇと同様に頭部の下面上に形成される。図１０ａは第３実施形態におけるブラケットの頭部の下面を示し、図１０ｂは第３実施形態におけるブラケットの頭部の上面を示す。
【００３４】
上述された第１実施形態〜第３実施形態では、球状の軸受面は様々な球状ナット及び球状ワッシャーにおいて形成され、一方、第４実施形態では、ブラケットの頭部３２５ｃは、拡大された貫通孔３２５ｄを有し、拡大された貫通孔３２５ｄは、軸受クリップ（bearing clip）３２５ｌによって所定の位置に保持された球状軸受３２５ｋを受容する。球状軸受３２５ｋは内部に貫通孔３２５ｍを有し、内部の貫通孔３２５ｍはボルト２６のシャフト２６ａを受容する。図１１ａ〜図１１ｅは第４実施形態のブラケットを詳細に示す。球状軸受３２５ｋは、ブラケットの頭部３２５ｃに対して、二つの直交方向において中心点回りに回転可能である。これら二つの方向における回転角の度合は第１実施形態〜第３実施形態についてのものと同様に３°〜６°までである。球状軸受３２５ｋの内部の貫通孔３２５ｍは、シャフト２６ａのネジ部と隙間嵌めを提供するように寸法が決められる。この態様では、球状軸受の貫通孔３２５ｍの軸線はシャフト２６ａの軸線に整列される。第１実施形態〜第３実施形態では、貫通孔２５ｄの軸線がシャフト２６ａの軸線に必ずしも整列されないことがあることに留意されたい。
【００３５】
図１２ａ及び図１２ｂは第１実施形態のブラケット２５を示す。第１実施形態のブラケット２５の設置プレート２５ａは、概して平面であり、且つ、下方翼カバー２１の内面の局所的な表面形状に適合するように形成される。しかしながら、本発明に係る連結組立体の原理が、航空機の下方翼カバーを航空機の下方後縁パネルに接続すること以外の目的のために用いられうることが理解されるであろう。
【００３６】
第５実施形態では、図１３ａ及び１３ｂにおいて示されるように、連結組立体はコーナーブラケット４２５を含む。コーナーブラケット４２５は、設置プレート４２５ａが平面上よりもむしろコーナー内に繋止されるのに適するということを除いて第１実施形態のブラケット２５と同様である。ブラケットアーム４２５ｂが、設置プレート４２５ａからブラケットの頭部４２５ｃを支持するように形成される。第５実施形態に係る連結組立体のブラケットは、例えば、翼スパーと翼カバーとの間の接合面に設置されて、翼スパー／カバーと翼パネルとの間の連結のために使用されることができる。
【００３７】
第６実施形態では、図１４において示されるように、連結組立体は、頭部５２５ｃ内に形成された貫通孔の軸線とほぼ平行な面に固定するための設置プレート５２５ａを有するブラケット５２５を含む。ブラケットアーム５２５ｂが設置プレート５２５ａとブラケットの頭部５２５ｃとの間に延在する。第６実施形態に係る連結組立体は、例えば、ブラケット５２５が航空機の翼スパー又はリブのようなほぼ鉛直な面に接続されるべき場合に使用されて、翼スパー又はリブを翼パネルに連結するために使用されることができる。
【００３８】
様々な他のブラケットの形態が、本発明の範囲内において予想され、且つ、他の航空機部品を結合するのに使用されることができる。例には、固定された前縁パネルと、垂直尾翼のカバー、水平尾翼のカバー、又は翼のカバーとの間の継手、後縁パネルと、垂直尾翼のカバー又は水平尾翼のカバーとの間の継手、翼カバーと翼端との間の継手、及び脚格納部における継手が含まれる。連結組立体は、航空機ではない部品を結合するのに使用されてもよい。
【００３９】
上述された第１実施形態〜第６実施形態では、シャフトはボルトのシャフトであり、ボルトは頭部を有し、頭部は、シャフトをパネル２３に接続するのに使用されることができる。代替的に、シャフトは、パネル２３に接続するための第２設置プレート（図示せず）と一体形成されてもよい。第２設置プレートは、第２設置プレートをカバー２３に接続するための締結具を受容するための固定孔を有することができる。
【００４０】
上述された各実施形態では、ロックナットが、シャフトの軸線方向において、頭部に対するシャフトの位置を設定するのに使用される。しかしながら、螺合されるロックナットの代替として、頭部とシャフトとの間で作用するように使用可能な別の設定装置、例えば、カラー及びピンが用いられてもよく、ピンは、シャフトの軸線に対してほぼ垂直に、カラーと、シャフト内に形成された穴とを通して配置される。シャフト内の穴は、頭部に対して所望の位置にシャフトを調整した後、ピン止めの前にドリルで開けられることができる。この代替例では、シャフトはネジ切りされる必要がないであろう。
【００４１】
本発明が、一つ以上の好ましい実施形態に関して上述されたが、添付の特許請求の範囲において定義されるような発明の範囲を逸脱することなく種々の変更または修正がなされうることが理解されるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部品を第２部品に結合するための連結組立体であって、
第１部品に接続するためのシャフトと、
ブラケットであって、第２部品に接続するための設置プレートと、該設置プレートから延在するブラケットアームと、該ブラケットアーム上に貫通孔を有する頭部とを含み、前記シャフトが前記貫通孔内に受容される、ブラケットと、
前記シャフトの軸線方向において、前記頭部に対する前記シャフトの位置を設定するために、前記頭部と前記シャフトとの間で作用するように使用可能な設定装置とを具備し、
一つ以上の球状の軸受面であって、二つの直交方向において、前記頭部に対する中心点回りの前記シャフトの傾きに適応すべく前記設定装置の自己整列を可能とする、一つ以上の球状の軸受面を含む、連結組立体。
【請求項２】
球状凹部が、前記貫通孔の一方の端部又は両方の端部における該貫通孔の周囲の周りにおいて前記頭部内に形成され且つ前記球状の軸受面を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
球状ワッシャーが前記貫通孔の一方の端部又は両方の端部における該貫通孔の外周の周りにおいて前記頭部上に受容され且つ前記球状の軸受面を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記頭部が、前記貫通孔の一方の端部の周りにおいて形成された前記凹部を有し、且つ、前記貫通孔の他方の端部の周りにおいて前記球状ワッシャーを受容する、請求項２及び３に記載の組立体。
【請求項５】
球状軸受が、前記貫通孔内に受容されて軸受クリップによって所定の位置に保持され、且つ、前記球状の軸受面と、前記シャフトを受容する内部の貫通孔とを有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項６】
前記設定装置が、前記シャフト上に螺入される一つ以上のナットである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項７】
前記設置プレートが、前記第２部品に接続するための各締結具を受容するための一つ以上の固定孔を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項８】
前記設置プレートが平面又はＬ字状である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項９】
前記シャフトが、前記第１部品に接続するための頭部を有するボルトのシャフトである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１０】
前記シャフトが、前記第１部品に接続するための第２設置プレートと一体形成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の一つ以上の組立体によって第２部品に結合された第１部品を具備する、継手。
【請求項１２】
前記第１部品及び第２部品が当該継手に亘って同じ高さの面を有する、請求項１１に記載の継手。
【請求項１３】
前記第１部品及び第２部品が航空機部品である、請求項１１又は１２に記載の継手。
【請求項１４】
前記第１部品及び第２部品が、前記航空機の空気力学的表面を形成する面を有する、請求項１３に記載の継手。
【請求項１５】
前記第１部品が翼の後縁パネルであり、前記第２部品が翼カバーである、請求項１３又は１４に記載の継手。
【請求項１６】
前記第１部品及び／又は第２部品が傾斜面を有し、前記連結組立体が前記傾斜面に接続される、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の継手。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の継手を形成する方法において、
前記シャフトを前記第１部品に接続することと、
前記ブラケットの設置プレートを前記第２部品に接続することと、
前記ブラケットの頭部の貫通孔内に前記シャフトを挿入することと、
該シャフトの軸線方向において、前記頭部に対する前記シャフトの位置を調整して設定することと
を含み、
前記一つ以上の球状の軸受面が、二つの直交方向において、前記頭部に対する中心点回りの前記シャフトの傾きに適応すべく前記設定装置の自己整列を可能とする、方法。
【請求項１】
第１部品を第２部品に結合するための連結組立体であって、
第１部品に接続するためのシャフトと、
ブラケットであって、第２部品に接続するための設置プレートと、該設置プレートから延在するブラケットアームと、該ブラケットアーム上に貫通孔を有する頭部とを含み、前記シャフトが前記貫通孔内に受容される、ブラケットと、
前記シャフトの軸線方向において、前記頭部に対する前記シャフトの位置を設定するために、前記頭部と前記シャフトとの間で作用するように使用可能な設定装置とを具備し、
一つ以上の球状の軸受面であって、二つの直交方向において、前記頭部に対する中心点回りの前記シャフトの傾きに適応すべく前記設定装置の自己整列を可能とする、一つ以上の球状の軸受面を含む、連結組立体。
【請求項２】
球状凹部が、前記貫通孔の一方の端部又は両方の端部における該貫通孔の周囲の周りにおいて前記頭部内に形成され且つ前記球状の軸受面を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
球状ワッシャーが前記貫通孔の一方の端部又は両方の端部における該貫通孔の外周の周りにおいて前記頭部上に受容され且つ前記球状の軸受面を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記頭部が、前記貫通孔の一方の端部の周りにおいて形成された前記凹部を有し、且つ、前記貫通孔の他方の端部の周りにおいて前記球状ワッシャーを受容する、請求項２及び３に記載の組立体。
【請求項５】
球状軸受が、前記貫通孔内に受容されて軸受クリップによって所定の位置に保持され、且つ、前記球状の軸受面と、前記シャフトを受容する内部の貫通孔とを有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項６】
前記設定装置が、前記シャフト上に螺入される一つ以上のナットである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項７】
前記設置プレートが、前記第２部品に接続するための各締結具を受容するための一つ以上の固定孔を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項８】
前記設置プレートが平面又はＬ字状である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項９】
前記シャフトが、前記第１部品に接続するための頭部を有するボルトのシャフトである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１０】
前記シャフトが、前記第１部品に接続するための第２設置プレートと一体形成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の一つ以上の組立体によって第２部品に結合された第１部品を具備する、継手。
【請求項１２】
前記第１部品及び第２部品が当該継手に亘って同じ高さの面を有する、請求項１１に記載の継手。
【請求項１３】
前記第１部品及び第２部品が航空機部品である、請求項１１又は１２に記載の継手。
【請求項１４】
前記第１部品及び第２部品が、前記航空機の空気力学的表面を形成する面を有する、請求項１３に記載の継手。
【請求項１５】
前記第１部品が翼の後縁パネルであり、前記第２部品が翼カバーである、請求項１３又は１４に記載の継手。
【請求項１６】
前記第１部品及び／又は第２部品が傾斜面を有し、前記連結組立体が前記傾斜面に接続される、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の継手。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の継手を形成する方法において、
前記シャフトを前記第１部品に接続することと、
前記ブラケットの設置プレートを前記第２部品に接続することと、
前記ブラケットの頭部の貫通孔内に前記シャフトを挿入することと、
該シャフトの軸線方向において、前記頭部に対する前記シャフトの位置を調整して設定することと
を含み、
前記一つ以上の球状の軸受面が、二つの直交方向において、前記頭部に対する中心点回りの前記シャフトの傾きに適応すべく前記設定装置の自己整列を可能とする、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１１ｄ】
【図１１ｅ】
【図１１ｆ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１１ｄ】
【図１１ｅ】
【図１１ｆ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１４】
【公表番号】特表２０１２−５２２６８９（Ｐ２０１２−５２２６８９Ａ）
【公表日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０４０８０（Ｐ２０１２−５０４０８０）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０５０５５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１６１６８
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５０８３０５９２６）エアバス オペレーションズ リミティド (38)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０５０５５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１６１６８
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５０８３０５９２６）エアバス オペレーションズ リミティド (38)
【Ｆターム（参考）】
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