JP2021088200A - Seal member for window of aircraft and window structure of aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、航空機の窓に用いられるシール部材と、当該シール部材を備える窓構造に関する。 The present invention relates to a sealing member used for an aircraft window and a window structure including the sealing member.
航空機の客室の窓パネルと、胴体に設けられる窓枠としてのフレームとの間を封止するため、ゴム系材料から形成された環状のシール部材が用いられている(特許文献1)。窓パネルとフレームとの間にシール部材を介在させた状態で、窓パネルが機内側からフレームに押圧された状態に固定される。シール部材を挟む窓パネルのシール面とフレームの被押圧面とのいずれも、窓パネルの板厚方向に対して傾斜している。窓パネルは、クランプ等の固定部材により、着脱可能にフレームに取り付けられている。 An annular sealing member made of a rubber-based material is used to seal between the window panel of the cabin of an aircraft and the frame as a window frame provided on the fuselage (Patent Document 1). The window panel is fixed in a state of being pressed against the frame from the inside of the machine with a sealing member interposed between the window panel and the frame. Both the sealing surface of the window panel sandwiching the sealing member and the pressed surface of the frame are inclined with respect to the plate thickness direction of the window panel. The window panel is detachably attached to the frame by a fixing member such as a clamp.
特許文献1に記載されたシール部材は、導電性フィラーが混入されたゴム系材料からなり、窓パネルに備えられた導電性の電磁シールド層と共に、電磁波を遮蔽する。これら電磁シールド層およびシール部材は、クランプ、およびクランプを支持するフレームを介して胴体に接地される。 The sealing member described in Patent Document 1 is made of a rubber-based material mixed with a conductive filler, and shields electromagnetic waves together with a conductive electromagnetic shield layer provided on a window panel. These electromagnetic shield layers and seal members are grounded to the fuselage via a clamp and a frame that supports the clamp.
窓パネルおよびフレームは、それぞれ所定の形状に製造され、シール部材を介在させてクランプ等により組み付けられる。窓パネルおよびフレーム等の寸法公差や組み立て公差によるシール面と被押圧面との位置のばらつきが、シール部材に想定される規定の弾性変形量に対して大きい場合があり得る。そうした場合でも、封止に足りる圧力でシール面と被押圧面とにシール部材が接触した状態に、シール部材を弾性変形させる必要がある。
そのために、下記の(1)〜(3)の方法が考えられる。
The window panel and the frame are each manufactured into a predetermined shape, and are assembled by a clamp or the like with a sealing member interposed therebetween. Variations in the positions of the sealing surface and the pressed surface due to dimensional tolerances and assembly tolerances of the window panel, frame, etc. may be large with respect to the specified elastic deformation amount assumed for the sealing member. Even in such a case, it is necessary to elastically deform the sealing member in a state where the sealing member is in contact with the sealing surface and the pressed surface with a pressure sufficient for sealing.
For that purpose, the following methods (1) to (3) can be considered.
(1)クランプ等により機内側から窓パネルをフレームに対して押圧する力を増大させることにより、シール面と被押圧面との間にシール部材をより十分に押圧して弾性変形させる。
なお、飛行中は、与圧区画である客室内と外気との圧力差により、クランプを必要としない程大きな力で窓パネルがフレームに押圧される。
(1) By increasing the force of pressing the window panel against the frame from the inside of the machine with a clamp or the like, the seal member is more sufficiently pressed between the seal surface and the pressed surface to elastically deform.
During flight, the window panel is pressed against the frame with a force that does not require a clamp due to the pressure difference between the inside of the cabin, which is a pressurized section, and the outside air.
(2)図6に示すように、バンプ91(bump)を形成することでシール部材9の一部の肉厚を増大させることにより、シール部材の弾性変形量を大きく確保する。シール部材9の本体90から突出したバンプ91の高さは、窓パネルやフレームに関する累積公差に基づいて適切に定められる。窓パネル81をフレーム82に固定する図示しないクランプの押圧力により、シール部材9は、主にバンプ91の位置で局所的に弾性変形する。
(2) As shown in FIG. 6, by forming a
(3)窓パネルやフレーム等を高精度に製造することにより、累積公差を減少させることができるならば、必ずしも、クランプ等による押圧力を増大させたり、バンプを形成してシール部材の弾性変形量を大きく確保したりする必要はない。 (3) If the cumulative tolerance can be reduced by manufacturing window panels, frames, etc. with high precision, it is not always necessary to increase the pressing force by clamps, etc., or to form bumps to elastically deform the seal member. There is no need to secure a large amount.
上記の(1)によれば、押圧力を増大させるためにクランプが大型化するので、機体の重量増加に繋がり、しかも、大型のクランプを設置するために窓付近に大きな設置スペースを必要とするので、窓付近の客室のスペースが減少してしまう。
また、(2)によれば、肉厚が大きいバンプを弾性変形させる際にバンプの反力が大きいため、反力に抗して荷重を確実に加えてバンプを弾性変形させる必要がある。そのため、クランプにより窓パネルをフレームに取り付ける際の作業性が低下する。
そして、部材の加工精度や組み立ての精度を向上させる(3)によれば、製造コストが増加する。
According to (1) above, the clamp becomes larger in order to increase the pressing force, which leads to an increase in the weight of the aircraft, and moreover, a large installation space is required near the window to install the large clamp. Therefore, the space in the guest room near the window is reduced.
Further, according to (2), since the reaction force of the bump is large when the bump having a large wall thickness is elastically deformed, it is necessary to elastically deform the bump by surely applying a load against the reaction force. Therefore, the workability when attaching the window panel to the frame by the clamp is lowered.
Then, according to (3) for improving the processing accuracy and the assembling accuracy of the member, the manufacturing cost increases.
以上より、本発明は、クランプ等の固定部材の大型化や、窓パネルをフレームに取り付ける際の作業性の低下を招くことなく、窓パネルとフレームとの間を封止することができる航空機の窓用のシール部材および航空機の窓構造を提供することを目的とする。 From the above, the present invention is an aircraft capable of sealing between the window panel and the frame without increasing the size of the fixing member such as a clamp and reducing the workability when attaching the window panel to the frame. It is an object of the present invention to provide a sealing member for a window and a window structure of an aircraft.
本発明は、航空機の窓のパネル部材を囲むフレームの被押圧面に対して機内側から押圧されるパネル部材のシール面と、被押圧面との間に環状に配置されて弾性変形することでシール面と被押圧面との間を封止するシール部材である。
シール面および被押圧面のいずれも、パネル部材の厚さ方向に対して傾斜している。
本発明のシール部材は、被押圧面の機外側の端部に対応する第1部と、シール面の機内側の端部に対応する第2部と、無負荷の状態において湾曲している湾曲部と、を含み、湾曲部が、シール部材の周方向と交差する断面における第1部および第2部の間に亘り、シール面および被押圧面の一方から退避する向きに湾曲していることを特徴とする。
According to the present invention, the sealing surface of the panel member pressed from the inside of the aircraft against the pressed surface of the frame surrounding the panel member of the aircraft window is arranged in an annular shape between the pressed surface and elastically deformed. It is a sealing member that seals between the sealing surface and the pressed surface.
Both the sealing surface and the pressed surface are inclined with respect to the thickness direction of the panel member.
The seal member of the present invention has a first part corresponding to the outer end of the machine on the pressed surface and a second part corresponding to the inner end of the seal surface on the machine, and is curved under no load. The curved portion, including the portion, is curved in a direction retracting from one of the sealing surface and the pressed surface over between the first portion and the second portion in the cross section intersecting the circumferential direction of the sealing member. It is characterized by.
本発明の航空機の窓用のシール部材において、湾曲部の頂部には、湾曲部が退避する向きと同様の向きに突出し、シール部材の周方向に連続した突条が形成されていることが好ましい。 In the sealing member for an aircraft window of the present invention, it is preferable that the top of the curved portion protrudes in the same direction as the direction in which the curved portion retracts, and a continuous ridge is formed in the circumferential direction of the sealing member. ..
本発明の航空機の窓用のシール部材は、第2部に連なり、パネル部材の外周端面に沿って配置される第3部を含むことが好ましい。 The sealing member for an aircraft window of the present invention preferably includes a third part that is continuous with the second part and is arranged along the outer peripheral end surface of the panel member.
本発明の航空機の窓用のシール部材は、さらに、第3部に連なり、パネル部材の機内側の面に沿って配置される第4部を含むことが好ましい。 The sealing member for an aircraft window of the present invention preferably further includes a fourth part that is connected to the third part and is arranged along the inner surface of the panel member.
本発明の航空機の窓用のシール部材において、シール部材における少なくとも第3部および第4部には、導電性が付与されていることが好ましい。 In the sealing member for an aircraft window of the present invention, it is preferable that at least the third and fourth parts of the sealing member are provided with conductivity.
本発明の航空機の窓構造は、上述したシール部材と、パネル部材と、フレームと、を備えることを特徴とする。 The window structure of an aircraft of the present invention is characterized by including the above-mentioned sealing member, panel member, and frame.
本発明の航空機の窓構造は、パネル部材をフレームに対して押圧された状態に固定する固定部材を備え、固定部材は、フレームに支持される被支持部と、パネル部材をフレームに押圧する押圧部と、を備えることが好ましい。 The window structure of an aircraft of the present invention includes a fixing member that fixes a panel member in a pressed state with respect to the frame, and the fixing member includes a supported portion supported by the frame and a pressing force that presses the panel member against the frame. It is preferable to include a unit.
本発明の航空機の窓用のシール部材および航空機の窓構造によれば、フレームの被押圧面とパネル部材のシール面とが対向する範囲においてシール部材の第1部と第2部との間に亘り湾曲部が弾性変形する。そのため、パネル部材の取付時におけるシール部材の反力の大きさを抑えつつ、封止に必要な弾性変形量をシール部材に確保してパネル部材とフレームとの間を封止することができる。 According to the sealing member for an aircraft window and the window structure of an aircraft of the present invention, between the first part and the second part of the sealing member in the range where the pressed surface of the frame and the sealing surface of the panel member face each other. The curved portion is elastically deformed. Therefore, it is possible to secure the amount of elastic deformation required for sealing in the seal member and seal between the panel member and the frame while suppressing the magnitude of the reaction force of the seal member when the panel member is attached.
本発明によれば、累積公差と、湾曲部に与えた無負荷時の形状および寸法に基づいて、シール面と被押圧面との間の間隙を埋めることができるため、パネル部材をフレームに押圧する固定部材の押圧力を増大させることでシール部材の弾性変形量を確保する必要がない。
したがって、パネル部材やフレーム等の寸法形状や組み立てに高い精度を必要としないため製造コストを抑えつつ、整備性の低下を招くことなく、固定部材の小型化および軽量化を図ることができる。
According to the present invention, the gap between the sealing surface and the pressed surface can be filled based on the cumulative tolerance and the shape and dimensions of the curved portion when no load is applied, so that the panel member is pressed against the frame. It is not necessary to secure the amount of elastic deformation of the sealing member by increasing the pressing force of the fixing member.
Therefore, since high precision is not required for the dimensional shape and assembly of the panel member, the frame, and the like, it is possible to reduce the size and weight of the fixing member without causing a decrease in maintainability while suppressing the manufacturing cost.
以下、図1〜図4を参照し、本発明の一実施形態に係る航空機の窓構造について説明する。
(窓構造の概略)
図1は、航空機の胴体に設けられた客室の窓構造Wを示す。胴体には、多数の窓構造Wが設けられている。
窓構造Wは、航空機の胴体を構成するスキン1に形成された開口部1A(図2)に設けられている。スキン1は、円環状の支持部材Fr(フレーム)により支持されている。
Hereinafter, the window structure of the aircraft according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
(Outline of window structure)
FIG. 1 shows a window structure W of a cabin provided on the fuselage of an aircraft. A large number of window structures W are provided on the fuselage.
The window structure W is provided in the opening 1A (FIG. 2) formed in the skin 1 constituting the fuselage of the aircraft. The skin 1 is supported by an annular support member Fr (frame).
窓構造Wは、図1および図2に示すように、光透過性を有するパネル部材2と、パネル部材2を囲み、スキン1に固定されたフレーム3と、パネル部材2およびフレーム3の間を封止する環状のシール部材10とを備えている。図2には、窓構造Wの周辺に設けられる内装材7の一部が模式的に示されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the window structure W surrounds the
図1に示すように複数の固定部材4を用いて、パネル部材2が機内(A1)側からフレーム3に押圧された状態に固定されている。パネル部材2およびシール部材10は、整備時に交換できるように、固定部材4によりフレーム3に着脱可能に固定されている。
図1、図2等において、機内をA1で示し、機外をA2で示す。
As shown in FIG. 1, a plurality of fixing members 4 are used to fix the
In FIGS. 1 and 2, the inside of the aircraft is indicated by A1, and the outside of the aircraft is indicated by A2.
(パネル部材)
パネル部材2は、図2に示すように、板厚方向(厚さ方向)に積層される2つの窓パネル21,22と、窓パネル21,22の間に介在する電磁シールド層23とを有する。これらの窓パネル21,22は、ポリウレタン等の樹脂フィルム24を電磁シールド層23の一面または両面に介在させて貼り合わせられる。
(Panel member)
As shown in FIG. 2, the
窓パネル21,22は、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂材料から構成することができる。
「板厚方向」は、パネル部材2の機内側の面2Aと機外側の面2Bとを結ぶ方向D1(図2)であるものとする。
The
The "plate thickness direction" is assumed to be the direction D1 (FIG. 2) connecting the
第1窓パネル21は、スキン1の内側(機内側)に配置される。第1窓パネル21の外周の端面211(外周端面)は、第1窓パネル21の板厚方向と平行に形成されている。
The
一方、第2窓パネル22は、スキン1の外側(機外側)に配置される。第2窓パネル22は、第1窓パネル21の端面211と同様に、板厚方向と平行に形成されて端面211と面一に配置される端面221(外周端面)と、板厚方向に対して傾斜した端面であるシール面222とを有している。
On the other hand, the
シール面222は、シール面222における機外側の端部222Aが、機内A1側の端部222Bと比べて第2窓パネル22の面内方向内側に位置するように、板厚方向に対して傾斜している。端面221およびシール面222は、第2窓パネル22の全周に亘り連続している。
The
電磁シールド層23は、パネル部材2の面内方向に分布した微細な開口の大きさに基づいて、所定の周波数帯域の電磁波を遮蔽する。
電磁シールド層23は、例えば、ポリエステル等の樹脂材料から形成された繊維基材に銅やニッケル等によるめっきを施すことによりメッシュ状に構成された部材(導電性メッシュ)等、窓に必要な光透過性を有する導電性の部材を用いて構成することができる。
その他、電磁シールド層23は、金、銀等の金属材料やITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)から形成された薄膜、導電性フィラーを含有したインクを透明な樹脂材料から形成された基材にメッシュ状に印刷することで形成された印刷メッシュ、金属板を打ち抜いたエキスパンドメタル等を用いて構成されていてもよい。
The
The
In addition, the
電磁シールド層23は、パネル部材2の端面211,221に設けられた導電層25、シール部材10、固定部材4、およびフレーム3を介して、導体である胴体に接地されている。図2に、電磁シールド層23を機体に接地させる導通経路23Rを破線で示している。
The
導電層25は、例えば、金属やカーボン等の導電性粒子を含むことで導電性が与えられた塗料を塗布し、乾燥させることで形成されたものである。
その他、導電層25は、めっき、化学気相成長法、スパッタリング等の物理気相成長法をはじめとする任意の方法によりパネル部材2に形成することができる。
導電層25が、傾斜したシール面222にも連続して設けられていると、窓パネル22とフレーム3との間の隙間に入射した電磁波を減衰させることができるので好ましい。
The
In addition, the
It is preferable that the
本実施形態に限らず、電磁シールド層23を適宜な手段により胴体に接地することができる。例えば、窓パネル21,22の間から外周に露出した電磁シールド層23が、導電層25の代わりにパネル部材2の端面211,221とシール部材10との間に配置された図示しない金属箔を介して固定部材4に電気的に接続されることにより、固定部材4およびフレーム3を介して胴体のスキン1に接地されていてもよい。導通経路23Rが、必ずしも導電層25やシール部材10を含んでいる必要はない。
Not limited to this embodiment, the
パネル部材2は、本実施形態に限らず、適宜に構成することができる。パネル部材2には、任意の数の窓パネルを用いることができる。
The
(フレーム)
次に、フレーム3は、図1および図2に示すように、パネル部材2を囲むように、スキン1の開口部1Aの周縁に沿って環状に構成されており、パネル部材2の外周部を保持する。フレーム3にシール部材10を介して機内側から突き当てられるパネル部材2が、固定部材4によりフレーム3に取り付けられる。
フレーム3は、飛行中、与圧区画である客室内と外気との圧力差が作用するパネル部材2を支持する。
(flame)
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the
The
胴体のスキン1の横断面が円形であるため、開口部1Aの周辺のスキン1の形状は湾曲している。スキン1の湾曲形状に倣い、フレーム3も湾曲した形状に構成されている。
パネル部材2も、少なくともフレーム3に突き当てられる領域が湾曲している。
Since the cross section of the skin 1 of the fuselage is circular, the shape of the skin 1 around the
The
フレーム3は、スキン1に機内側から取り付けられる取付部31と、取付部31からスキン1の開口部1Aの内側に連続し、パネル部材2を支持するパネル支持部32と、取付部31およびパネル支持部32から機内側に立ち上がり、固定部材4を支持する固定支持部33とを備えている。
取付部31、パネル支持部32、および固定支持部33は、フレーム3の周方向に連続している。
フレーム3は、アルミニウム合金等の金属材料、あるいは、炭素繊維を含む繊維強化樹脂(carbon fiber reinforced plastic; CFRP)等の導電性材料から形成されている。
The
The mounting
The
取付部31は、導電性材料からなるファスナ34によりスキン1に締結される。これにより、フレーム3と、フレーム3と同様に導電性材料から形成されたスキン1とが、互いの対向面により、またはファスナ34を介して接触導通される。
取付部31とスキン1との間にはシール35,36が設けられている。
The
パネル支持部32は、開口部1Aの内側に露出する外表面321と、外表面321に対して所定の角度をなす斜面である被押圧面322とを有している。外表面321と被押圧面322との角に相当するフレーム3の内周縁323は、面取りされている。
外表面321は、取付部31が締結されたスキン1の表面と面一に配置されることが好ましい。
The
The outer surface 321 is preferably arranged flush with the surface of the skin 1 to which the
被押圧面322は、パネル支持部32に支持されるパネル部材2の板厚方向に対して傾斜している。設計上は、被押圧面322と、パネル部材2のシール面222とは平行である。被押圧面322に対してパネル部材2のシール面222が機内側から押圧される。
The pressed
固定支持部33は、被押圧面322における機内側の端部の近傍から機内側に向けて起立している。固定支持部33とパネル部材2の外周端面211,221との間には、所定の間隙が設定されている。
固定支持部33は、固定部材4の取り付けが可能な高さまで起立している。本実施形態の固定支持部33は、パネル部材2の機内側の面2Aの位置よりも機内側に突出する高さまで起立しているが、この限りではない。
The fixed
The fixed
(シール部材)
シール部材10は、図2に示すように、フレーム3の被押圧面322と、被押圧面322に対して機内側から押圧されるパネル部材2のシール面222との間に環状に配置されて弾性変形することで、シール面222と被押圧面322との間を封止する。シール部材10により、機内への水等の液体の侵入が防止される。
シール部材10も、フレーム3と同様に環状に構成されている。図2、図3(b)等は、シール部材10の周方向と交差する断面を示している。
(Seal member)
As shown in FIG. 2, the
The
シール部材10は、航空機に要求される耐候性や、弾性変形による封止に必要な剛性等の必要な特性を備えたゴム系材料、例えば、シリコーンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等を用いて構成することができる。
本実施形態のシール部材10は、導通経路23Rの一部を兼ねている。そのため、シール部材10は、ゴム系材料に導電性フィラーが混入されることで導電性が付与された材料から構成されている。
The sealing
The
導電性フィラーは、例えば、Ag、Ag−Cu合金、Ag−Al合金、Ni−Cu合金、Ni−Al合金、Ag−C合金、Ni−C合金、カーボン等の導電性材料からなる。
なお、シール部材10が導通経路23Rを構成していない場合は、シール部材10に導電性が付与されている必要はない。
The conductive filler is made of a conductive material such as Ag, Ag-Cu alloy, Ag-Al alloy, Ni-Cu alloy, Ni-Al alloy, Ag-C alloy, Ni-C alloy, carbon and the like.
When the
図3(b)は、シール部材10がパネル部材2およびフレーム3に取り付けられていない状態、つまりシール部材10単体を示している。図3(b)に示すシール部材10は、外力が作用していない無負荷の状態に相当する。
シール部材10は、フレーム3のパネル支持部32とパネル部材2の外周部との間に挟まれるシール本体11と、パネル部材2に装着される装着部12とを一体に備えている。本実施形態の装着部12は、導通経路23Rの一部を兼ねている。
FIG. 3B shows a state in which the
The
シール部材10が導通経路23Rを構成している場合は、シール部材10の少なくとも装着部12に導電性が付与されていれば足りる。そのため、装着部12に使用される材料と、シール本体11に使用される材料とが相違していてもよい。例えば、導電性フィラーにより導電性が付与されたゴム系材料を装着部12に使用し、導電性が付与されていないゴム系材料をシール本体11に使用して、シール本体11および装着部12を一体に成形することができる。
When the
図3(a)に示すように、フレーム3の被押圧面322とパネル部材2のシール面222との間には、シール部材10が介在する間隙Gが設定される。間隙Gは、被押圧面322とシール面222との間に押圧され弾性変形したシール本体11により封止される。
ここで、パネル部材2やフレーム3等の寸法公差や、パネル部材2、フレーム3、およびスキン1等の組立公差により、シール面222と被押圧面322との位置がばらつく。これらの部材の寸法公差および組立公差が累積することで、間隙Gには所定の累積公差が想定される。この累積公差を考慮して、与圧が作用する飛行時のみならず、与圧が作用していない駐機時を含め、封止に足りる圧力でシール面222と被押圧面322とにシール部材10が接触した状態に、シール部材10を弾性域において変形させる必要がある。
As shown in FIG. 3A, a gap G in which the
Here, the positions of the
なお、上記の累積公差を小さくすることは、パネル部材2やフレーム3の成形や加工、組み立てのコストが顕著に増大するため難しい。
It is difficult to reduce the cumulative tolerance as described above because the cost of molding, processing, and assembling the
累積公差により間隙Gが最大限に広い場合であっても、パネル部材2のフレーム3への取付時にシール面222と被押圧面322との間の封止に必要な弾性変形量を得るため、シール部材10は、無負荷の状態において湾曲した湾曲部100をシール本体11に備えることを主要な特徴としている。
Even when the gap G is maximized due to the cumulative tolerance, the amount of elastic deformation required for sealing between the sealing
図3(a)に示すように、フレーム3とパネル部材2とは、被押圧面322の機外側の端部322Aからシール面222の機内側の端部222Bまでの範囲(対向範囲C)に亘り対向している。
フレーム3の内周縁323は面取りされているため、シール面222は、被押圧面322の機外側の端部322Aを超えて機外側に延びている。シール面222の機外側の端部222Aとフレーム3の内周縁323との間には、シール本体11の機外側の端部11Aが配置される。端部222Aと内周縁323との間に極力隙間を残さないためと、剛性確保のため、シール本体11の端部11Aは、シール本体11の他の部分よりも厚肉に形成されている。
As shown in FIG. 3A, the
Since the inner
被押圧面322は、シール面222の機内側の端部222Bを超えて機内側に延びている。これは、シール面222を全域に亘り被押圧面322に突き当てることができるように、被押圧面322の外径の寸法がシール面222の外径の寸法よりも大きく設定されているためである。
The pressed
被押圧面322の機外側の端部322Aからシール面222の機内側の端部222Bまでの対向範囲Cにおいて、図2に示すように、シール部材10がフレーム3とパネル部材2との間に、全周に亘り挟まれる。
シール部材10の湾曲部100は、図3(a)および(b)に示すように、シール部材10の周方向と交差する断面において、被押圧面322の端部322Aに対応する第1部101と、シール面222の端部222Bに対応する第2部102との間の領域に亘り、シール面222から退避する向きに湾曲している。換言すると、湾曲部100は、被押圧面322へ凸の向きに湾曲している。
シール部材10は、湾曲部100を備えていることで、全体として弓なり状の断面形状を呈する。
図3(a)および(b)に示すものと同様の断面が、シール部材10の全周に亘り連続している。
In the facing range C from the
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
Since the
A cross section similar to that shown in FIGS. 3A and 3B is continuous over the entire circumference of the
より詳細には、シール部材10は、周方向と交差する断面において、第1部101と第2部102とを結ぶ直線L(図3(b)に一点鎖線で示す)に対して、直線Lと直交する方向の機内側に漸次遠ざかる向きに、略円弧状に湾曲している。シール部材10の肉厚は、第1部101から第2部102までに亘りほぼ一定である。第1部101および第2部102が位置する直線Lと、湾曲部100との内側には空隙100Dが形成されている。
本実施形態の湾曲部100は、頂部105の位置を中心にほぼ対称に形成されているが、これに限られない。
More specifically, the
The
第1部101および第2部102はそれぞれ、湾曲部100が湾曲していることで、湾曲部100に対して屈曲している。湾曲部100に対する第1部101の屈曲部100Bは、湾曲部100の凸の向きとは逆に、シール面222へ向けて凸である。湾曲部100に対する第2部102の屈曲部100Cも同様である。
Each of the
本実施形態では、対向範囲Cのほぼ全域に亘り湾曲部100が配置されるため、第1部101において被押圧面322の機外側の端部322Aに対応する部分と、屈曲部100Bとがほぼ同じ位置にある。同様に、第2部102においてシール面222の機内側の端部222Bに対応する部分と、屈曲部100Cとがほぼ同じ位置にある。
In the present embodiment, since the
第1部101における端部322Aに対応する部分と、屈曲部100Bとの位置が離れていたり、第2部102における端部222Bに対応する部分と、屈曲部100Cとの位置が離れていたりしてもよい。つまり、第1部101と第2部102のそれぞれの長さ(断面において間隙Gと直交する方向の寸法)は、適宜に設定することができる。
湾曲部100の弾性変形量を大きく確保する観点からは、本実施形態のように対向範囲Cのほぼ全体にわたり湾曲部100が配置されることが好ましい。
The position of the
From the viewpoint of ensuring a large amount of elastic deformation of the
第2部102は、図4(a)に示すようにパネル部材2にシール部材10が装着されたときに、シール面222の機内側の端部222Bに配置される。第2部102は、端部222Bを超えて、パネル部材2の外側に延びている。第2部102の延長端部102Aは、図4(b)に示すようにフレーム3の固定支持部33の基端に突き当てられたときに当該基端の湾曲形状に倣って変形するように、対向範囲Cに対応するシール本体11の肉厚と比べて薄く形成されている。
As shown in FIG. 4A, the
湾曲の起点として考えた直線L(図3(b))から湾曲部100の頂部105までの距離(湾曲高さ)は、上述した間隙Gに関する累積公差に基づいて、封止に必要な弾性変形量をシール部材10に得ることができるように設定されている。このとき、シール部材10の寸法公差も考慮して湾曲部100の高さを設定することが好ましい。
The distance (curvature height) from the straight line L (FIG. 3 (b)) considered as the starting point of the curvature to the top 105 of the
本実施形態の湾曲部100の頂部105には、図3(b)に示すように、湾曲部100の凸の向きと同じ向きに突出した突条100Aが形成されている。突条100Aは、シール部材10の全周に亘り連続している。突条100Aの高さは、湾曲部100全体の高さと比べて十分に小さい。
突条100Aを含めた湾曲部100の高さが、間隙Gに関する累積公差に基づいて設定されている。突条100Aが形成されていると、突条100Aが形成されていない場合と比べて湾曲部100の高さを抑えることができる。
As shown in FIG. 3B, a
The height of the
つまり、対向範囲Cにおいて累積公差を考慮した曲率を湾曲部100に与えてシール部材10に必要な弾性変形量を得ることが難しいとしても、突条100Aの形成により、湾曲部100に、成形や強度確保の観点から適切な曲率を与えて、シール部材10に必要な弾性変形量を確保することができる。
湾曲部100に、2以上の突条100Aを形成することもできる。
That is, even if it is difficult to give the curved portion 100 a curvature in consideration of the cumulative tolerance in the facing range C to obtain the amount of elastic deformation required for the
Two or
なお、累積公差に対応した湾曲形状が成立する場合は、図5(a)に示すシール部材10Xのように、湾曲部100には突条100Aが形成されていなくてもよい。
When the curved shape corresponding to the cumulative tolerance is established, the
シール本体11に装着部12が設けられていることで、上述したようにシール部材10を導通経路23Rの一部として用いることができ、かつ、図4(a)に示すように、パネル部材2にシール部材10を装着することができる。
装着部12には、適宜な肉厚を与えることができる。装着部12の肉厚はシール本体11の湾曲部100の肉厚に対して薄くてもよい。
By providing the mounting
An appropriate wall thickness can be given to the mounting
装着部12は、図3(a)および(b)に示すように、シール本体11の第2部102に連なり、パネル部材2の外周端面211,221に沿って配置される第3部103と、第3部103に連なり、パネル部材2の機内側の面2Aに沿って配置される第4部104とを含んで構成されている。
パネル部材2にシール部材10を装着するために、装着部12は、少なくとも第3部103を含んでいる必要がある。
本実施形態の装着部12は、シール本体11と同様に全周に亘り連続している。但し、装着部12は、必ずしもシール部材10の周方向に連続している必要がない。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the mounting
In order to mount the
The mounting
シール部材10が弾性力によりパネル部材2に装着された状態に保持されるように、第3部103の内径がパネル部材2の外周部の外径よりも小さく設定されているとよい。
および/または、第4部104とシール本体11との間を押し広げるようにパネル部材2の外周部が第4部104とシール本体11との間に挿入されるように、第4部104とシール本体11との間の間隔が適切に設定されることが好ましい。
It is preferable that the inner diameter of the
And / or with the
シール部材10の弾性力により第3部103がパネル部材2の外周端面211,221に押圧されると、導通経路23Rの一部として装着部12を用いる場合に、電磁シールド層23と装着部12とを確実に導通させる観点からも好ましい。また、窓パネル21,22の境界が第3部103により覆われることで、電磁シールド層23や樹脂フィルム24を水分から保護することができる。
When the
第4部104は、図2に示すように、固定部材4の一部とパネル部材2との間に介在する。固定部材4によりパネル部材2に加えられる荷重が第4部104に分散されることで、パネル部材2の変形を避けることができる。
第4部104は、シール部材10の周方向に必ずしも連続している必要はなく、固定部材4が配置される位置のみに点在していてもよい。
第4部104に代えて固定部材4を受ける他のシート部材等を用いることもできるため、シール部材10は第4部104を備えていなくてもよい。
As shown in FIG. 2, the
The
Since another sheet member or the like that receives the fixing member 4 can be used instead of the
(固定部材)
次に、パネル部材2をフレーム3に対して押圧された状態に固定する固定部材4の一例を簡単に説明する。本実施形態に限らず、固定部材4を適宜に構成することができる。
(Fixing member)
Next, an example of the fixing member 4 that fixes the
本実施形態の固定部材4(クランプ)は、図1および図2に示すように、いずれも略L字状に屈曲した断面形状を呈する第1部材41および第2部材42と、第1部材41および第2部材42を接合するファスナ43およびプレートナット44と、第1部材41をフレーム3に接合するリベット45とを備えている。
固定部材4は、客室の内装材7(図2)により機内側から覆われる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fixing member 4 (clamp) of the present embodiment includes the
The fixing member 4 is covered from the inside of the machine by the interior material 7 (FIG. 2) of the guest room.
第1部材41、第2部材42、リベット45のいずれも金属材料から形成されている。これらは、上述した導通経路23Rの一部に相当する。
部材間の接触抵抗を小さくするため、接触する部材の一方または両方に、クロメート皮膜等の導電性の化成皮膜を形成することが好ましい。こうした化成皮膜は、例えば、第1部材41と第2部材42との締結部等、図2に太線で示す箇所に形成することができる。スキン1とフレーム3とを締結するファスナ34の周りにも導電性の化成皮膜を形成するとよい。
All of the
In order to reduce the contact resistance between the members, it is preferable to form a conductive chemical conversion film such as a chromate film on one or both of the contacting members. Such a chemical conversion film can be formed at a portion shown by a thick line in FIG. 2, such as a fastening portion between the
第1部材41(被支持部)は、フレーム3の固定支持部33にリベット45により接合されることで、固定支持部33に支持されている。
第2部材42(押圧部)は、第1部材41に設けられたプレートナット44にファスナ43により固定されることで、パネル部材2を機内側からフレーム3に押圧する。第2部材42は、パネル部材2の外周端面211を受ける支持片421と、支持片421に対して曲げられて機内側の面2Aを押さえる一対の押圧片422(図1)とを有している。
押圧片422とパネル部材2との間には第4部104が介在しているが、この限りではない。
The first member 41 (supported portion) is supported by the fixed
The second member 42 (pressing portion) presses the
The
第1部材41および第2部材42を備えた固定部材4により、パネル部材2がフレーム3に対して板厚方向に確実に押圧される。
飛行時には、固定部材4に加え、客室内の与圧によりパネル部材2がフレーム3に押圧される。
The
During flight, in addition to the fixing member 4, the
与圧が作用していない駐機時であっても、固定部材4によりパネル部材2およびフレーム3に押圧力が加えられることで、後述するように対向範囲Cにおいて弾性変形したシール部材10により、シール面222と被押圧面322との間が十分に封止される。
Even when the machine is parked without pressurization, the fixing member 4 applies a pressing force to the
(パネル部材の取り付け)
図4(a)および(b)を参照し、フレーム3へのパネル部材2の取り付けについて説明する。シール部材10は装着部12を備えているため、図4(a)に示すようにパネル部材2の外周部にシール部材10を予め装着しておくことができる。シール部材10が装着された状態のパネル部材2のシール面222を機内側からフレーム3の被押圧面322に突き当てる。この状態から、固定部材4の第2部材42により、あるいは必要に応じて手や冶具等を用いてパネル部材2を板厚方向にフレーム3に対して押し付けつつ、フレーム3に支持されている第1部材41(図2)に対して第2部材42をファスナ43により締結する。そうすると、図4(b)に示すように、シール部材10の主に湾曲部100が対向範囲Cにおいて弾性変形し、固定部材4によりパネル部材2がフレーム3に押圧された状態に取り付けられる。
(Installation of panel members)
The attachment of the
図4(a)に示す状態から図4(b)に示す状態に至るまでのシール部材10の挙動について図3(a)および(b)を参照して説明する。
押圧力F1によりパネル部材2がフレーム3に押圧されると、フレーム3から被押圧面322と直交する向きに作用する反力F2により湾曲部100がシール面222に向けて弾性変形する。湾曲部100の弾性変形に伴い、湾曲部100の両側に隣接する第1部101の屈曲部100Bおよび第2部102の屈曲部100Cにおいてシール面222からの反力(実線で示す)が作用する。実線で示す反力をフレーム3の被押圧面322により受けることで(破線で示す反力)、湾曲部100の両側の位置がずれることなく、湾曲部100が、屈曲部100Bと屈曲部100Cとの間に亘り、空隙100Dを狭めつつ、湾曲部100の中心(頂部105の位置)から両側の屈曲部100B,100Cに向けて応力を生じさせつつ、シール面222と被押圧面322とに倣って平坦な状態に弾性変形する。
The behavior of the
When the
パネル部材2およびフレーム3等の累積公差により、シール面222と被押圧面322との間の間隙Gが相対的に広かったり狭かったりとばらついていても、図4(b)に示すようにパネル部材2がフレーム3に固定されると、湾曲部100の全域またはほぼ全域と、屈曲部100B,100Cとが、シール面222と被押圧面322との封止に足りる規定値以上の圧力で接触する。
As shown in FIG. 4B, even if the gap G between the sealing
湾曲部100だけでなく、湾曲部100の両側の屈曲部100B,100Cも、湾曲部100の中心(頂部105)から両側の屈曲部100B,100Cに向けて湾曲部100がシール面222と被押圧面322との間に押し込まれるように弾性変形することにより、封止に足りる規定値以上の圧力でシール面222と被押圧面322とに接触する。
したがって、湾曲部100を備えたシール部材10によれば、与圧が作用していない駐機時においても、パネル部材2とフレーム3との間の間隙Gを十分に封止して、間隙Gを通じた水の侵入を防ぐことができる。
Not only the
Therefore, according to the
図6に示すように、肉厚が大きい部分である中実のバンプ91(突条)を備えたシール部材9は、バンプ91の位置で局所的に弾性変形する。そのため、バンプ91の反力に抗して荷重を加えてバンプ91を必要な量だけ弾性変形させることが難しいので、固定部材4によりパネル部材2をフレーム3に取り付ける際の作業性に劣る。
As shown in FIG. 6, the seal member 9 provided with the solid bump 91 (protrusion), which is a portion having a large wall thickness, is locally elastically deformed at the position of the
それに対して、本実施形態では、肉厚がほぼ一定である湾曲部100が、第1部101および第2部102の間に亘り弾性変形する。湾曲部100の湾曲内周側は空隙100Dであるため、シール本体11の全体として、バンプ91を有したシール部材9と同等の間隙Gの方向への弾性変形量を得つつ、バンプ91を用いる場合とは異なり、局所的に大きな荷重を入力する必要がなく、局所的に大きな反力を生じさせることなく、湾曲部100を容易に弾性変形させることができる。そのため、湾曲部100を備えたシール部材10によれば、バンプ91を用いる場合と比べてパネル部材2のフレーム3への取り付け作業が容易である。
On the other hand, in the present embodiment, the
なお、本実施形態のシール部材10には、湾曲部100に加えて突条100Aが設けられている。つまり、図6に示す例とは異なり、突条のみならず、湾曲部100が存在しているため、突条のみにより必要な弾性変形量を確保する場合と比べて反力が抑えられている。本実施形態の突条100Aの高さは、湾曲部100全体の高さと比べて十分に小さいため、突条100Aの反力は、パネル部材2の取り付け作業に実質的に影響しない。
The
(本実施形態による効果)
以上より、本実施形態のシール部材10によれば、加工や組立の通常の精度によるパネル部材2やフレーム3等の累積公差を許容し、無負荷時において第1部101および第2部102の間に亘り湾曲した形状の湾曲部100を備えていることにより、パネル部材2の取付時におけるシール部材10の反力の大きさを抑えつつ、累積公差に対応した弾性変形量をシール本体11に確保することができる。累積公差と、湾曲部100に与えた無負荷時の形状および寸法に基づいて、シール面222と被押圧面322との間の間隙Gを埋めることができるため、固定部材4による押圧力を増大させることでシール部材10の弾性変形量を確保する必要がない。
(Effect of this embodiment)
From the above, according to the
したがって、パネル部材2やフレーム3等の寸法形状や組み立てに高い精度を必要としないため製造コストを抑えつつ、整備性の低下を招くことなく、固定部材4の肉厚や長さの増加による大型化や重量増加を招くこともない。
本実施形態によれば、固定部材4の肉厚や長さを維持することにより、内装材7をスキン1の近くに配置できるので、窓付近に客室のスペースを広く残して快適性を高めることができる。また、固定部材4の重量を低減し、機体重量を抑えて燃費の改善に寄与することができる。
Therefore, since high precision is not required for the dimensional shape and assembly of the
According to the present embodiment, by maintaining the wall thickness and length of the fixing member 4, the interior material 7 can be arranged near the skin 1, so that a large space in the guest room is left near the window to enhance comfort. Can be done. Further, the weight of the fixing member 4 can be reduced, the weight of the machine body can be suppressed, and the fuel efficiency can be improved.
(本発明の変形例)
図5(b)に示すシール部材20は、無負荷の状態において、第1部101と第2部102との間に亘り、被押圧面322(図3(a))から退避する向きに湾曲している湾曲部200を備えている。湾曲部200は、上記実施形態(図3(b))や図5(a)に示す湾曲部100の湾曲の向きとは逆向きに湾曲している。
シール部材20は、シール部材10(図3(b))やシール部材10X(図5(a))とは異なり、第3部103および第4部104を備えていない。
(Modified Example of the Present Invention)
The
Unlike the seal member 10 (FIG. 3 (b)) and the
このシール部材20をパネル部材2のシール面222とフレーム3の被押圧面322との間に挟んで、シール面222と被押圧面322との間を封止することができる。
パネル部材2をフレーム3に取り付ける際には、シール部材20をフレーム3の被押圧面322(図4(a))に配置し、シール部材20を介して、パネル部材2のシール面222を被押圧面322に突き当てる。そして、パネル部材2を板厚方向にフレーム3に対して押し付けつつ、図4(b)に示すように、固定部材4によりパネル部材2をフレーム3に固定する。
The
When the
このとき、第1部101と第2部102との間で湾曲部200が、上述の湾曲部100とは逆向きに弾性変形することにより、上記実施形態と同様に、パネル部材2とフレーム3との間を封止することができる。
At this time, the
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施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したりすることが可能である。 In addition to the above, the configurations listed in the above embodiments can be selected or appropriately changed to other configurations as long as the gist of the present invention is not deviated.
1 スキン
1A 開口部
2 パネル部材
2A,2B 面
3 フレーム
4 固定部材
7 内装材
10,20 シール部材
11 シール本体
11A 端部
12 装着部
21 第1窓パネル
22 第2窓パネル
23 電磁シールド層
23R 導通経路
24 樹脂フィルム
25 導電層
31 取付部
32 パネル支持部
33 固定支持部
34 ファスナ
35,36 シール
41 第1部材(被支持部)
42 第2部材(押圧部)
43 ファスナ
44 プレートナット
45 リベット
100,200 湾曲部
100A 突条
100B,100C 屈曲部
100D 空隙
101 第1部
102 第2部
102A 延長端部
103 第3部
104 第4部
105 頂部
211,221 外周端面
222 シール面
222A,222B 端部
321 外表面
322 被押圧面
322A 端部
323 内周縁
421 支持片
422 押圧片
A1 機内
A2 機外
C 対向範囲
D1 板厚方向
Fr 支持部材
F1 押圧力
F2 反力
G 間隙
L 直線
W 窓構造
1
42 Second member (pressing part)
43
Claims (7)
前記シール面および前記被押圧面のいずれも、前記パネル部材の厚さ方向に対して傾斜しており、
前記シール部材は、
前記被押圧面の機外側の端部に対応する第1部と、
前記シール面の機内側の端部に対応する第2部と、
無負荷の状態において湾曲している湾曲部と、を含み、
前記湾曲部は、前記シール部材の周方向と交差する断面における前記第1部および前記第2部の間に亘り、前記シール面および前記被押圧面の一方から退避する向きに湾曲している、
ことを特徴とする航空機の窓用のシール部材。 The seal is elastically deformed by being arranged in an annular shape between the seal surface of the panel member pressed from the inside of the machine against the pressed surface of the frame surrounding the panel member of the window of the aircraft and the pressed surface. A sealing member that seals between a surface and the pressed surface.
Both the sealing surface and the pressed surface are inclined with respect to the thickness direction of the panel member.
The seal member is
The first part corresponding to the outer edge of the pressed surface and
The second part corresponding to the inner end of the sealing surface and
Including curved parts that are curved under no load,
The curved portion extends between the first portion and the second portion in a cross section intersecting the circumferential direction of the seal member, and is curved in a direction of retracting from one of the seal surface and the pressed surface.
A sealing member for aircraft windows.
請求項1に記載の航空機の窓用のシール部材。 At the top of the curved portion, a ridge is formed which protrudes in the same direction as the direction in which the curved portion retracts and is continuous in the circumferential direction of the sealing member.
The sealing member for an aircraft window according to claim 1.
請求項1または2に記載の航空機の窓用のシール部材。 A third portion connected to the second portion and arranged along the outer peripheral end surface of the panel member is included.
The sealing member for an aircraft window according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の航空機の窓用のシール部材。 Includes a fourth part that is connected to the third part and is arranged along the inner surface of the panel member.
The sealing member for an aircraft window according to claim 3.
請求項4に記載の航空機の窓用のシール部材。 Conductivity is imparted to at least the third part and the fourth part of the sealing member.
The sealing member for an aircraft window according to claim 4.
前記パネル部材と、
前記フレームと、を備える、
ことを特徴とする航空機の窓構造。 The seal member according to any one of claims 1 to 5, and the seal member.
With the panel member
With the frame
The window structure of the aircraft is characterized by that.
前記固定部材は、
前記フレームに支持される被支持部と、
前記パネル部材を前記フレームに押圧する押圧部と、を備える、
請求項6に記載の航空機の窓構造。 A fixing member for fixing the panel member in a pressed state with respect to the frame is provided.
The fixing member is
The supported portion supported by the frame and
A pressing portion that presses the panel member against the frame.
The window structure of the aircraft according to claim 6.
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---|---|---|---|
JP2019217717A JP2021088200A (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Seal member for window of aircraft and window structure of aircraft |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007502233A (en) * | 2003-07-23 | 2007-02-08 | シエラシン コーポレイション | Composite sealing device and window assembly |
US20070194177A1 (en) * | 2006-02-21 | 2007-08-23 | Coak Craig E | Aircraft window assembly |
JP2015047925A (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 三菱航空機株式会社 | Window of aircraft, and closing member of opening part |
-
2019
- 2019-12-02 JP JP2019217717A patent/JP2021088200A/en active Pending
Patent Citations (3)
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