JP5331453B2 - 比較的滑らかな表面を与える製造方法、構造およびアセンブリ - Google Patents
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Description
この発明は概して落雷保護に関し、より具体的には、予備成形された誘電体インサートの製造および設置に関する。
1つの局面において比較的滑らかな表面を与える製造方法が与えられ、この滑らかな表面は、表面の下に埋込まれた締結装置で連結された複合材料のための落雷保護に関連付けられる。この方法は、締結装置のヘッドおよび予備成形された誘電体インサートの少なくとも1つを接着剤でコーティングすることと、接着剤が凹部および予備成形された誘電体インサートの両方の輪郭を係合するように予備成形された誘電体インサートを凹部に挿入することと、複合材料の表面領域およびインサートの上面から余分の接着剤を取除くこととを含む。
本願明細書に記載された方法および装置は、航空機の胴体および翼の製造において利用されるものなどの、埋込まれた締結装置の上に適用される予備成形された誘電体インサートに関する。適所で硬化されるシーラントではなく予備成形された誘電体インサートを利用することにより、たとえば複合材料について、設置時間および検査時間と、無駄と、航空機の表面材料、たとえば複合材料を破損する可能性とが減じられる。予備成形された誘電体インサートはまた、寸法許容差への対応について精密性を増し、落雷からのよりよい保護を与える。航空機および航空機の翼の製造に利用される締結装置を覆うことによって、締結装置を誘電体材料の下に本質的に埋込むことで、落雷に存在する電荷を消散するためによりよく構成された領域に稲妻が引寄せられる傾向があると考えられている。
50の実施例も考えられる。実施例のうちのいずれにおいても、インサート50は同様に色分けされてもよい。
置されるとき、または、図7に示されるような上下逆の構成に配向されるときに接着剤の粘性が上面22に適用するには小さすぎる場合に、特にあてはまる。さらに、硬化されていないシーラントがインサート50の上に配置されて、硬化されていないシーラントとインサート50との組合せがインサート50が用いられるまで凍結されてもよい。もちろん、図7に表された設置は、裏当て材料52を組込んでいないインサート50の実施例に適用可能であり、接着剤30の厚さは接着剤の種類および利用されている誘電体インサート50の組成に依存する。
プロセスで用いられる適所で硬化される誘電体材料に対してはトリミングおよび/または調整が用いられ得る。予備成形された誘電体インサートはまた、たとえば埋込まれた締結装置の穴寸法の不規則性を補正するために、いくらかのトリミングを必要とし得る。しかしながら、インサートのトリミングは、トリミングがインサートの設置前に行われ得るので、周囲の材料にさほど影響しない。
(態様1)
比較的滑らかな表面を与える製造方法であって、滑らかな表面は、表面の下に埋込まれた締結装置で連結された複合材料のための落雷保護に関連付けられ、前記方法は、
締結装置のヘッドおよび予備成形された誘電体インサートの少なくとも1つを接着剤でコーティングするステップと、
接着剤が凹部および予備成形された誘電体インサートの両方の輪郭を係合するように予備成形された誘電体インサートを凹部に挿入するステップと、
複合材料の表面領域およびインサートの上面から余分の接着剤を取除くステップとを含む、製造方法。
(態様2)
インサートの寸法およびインサートが配置される凹部の寸法に基いて予備成形された誘電体インサートを選択するステップと、
誘電体インサートの表面を構造的不一致がないか検査するステップとをさらに含む、態様1に記載の製造方法。
(態様3)
予備成形された誘電体インサートを選択するステップは、予備成形された誘電体インサートの寸法を特定するために、色分けされた裏当て材料および色分けされた予備成形された誘電体インサートの少なくとも1つを利用するステップを含む、態様1に記載の製造方法。
(態様4)
予備成形された誘電体インサートを挿入するステップは、一定量の接着剤が凹部から押し出され、それによって接着剤が誘電体インサートと凹部との間の不均衡を満たすように、誘電体インサートに圧力を加えるステップをさらに含む、態様1に記載の製造方法。
(態様5)
硬化されていない誘電体材料を鋳型に注入するステップと、
取外し可能な裏当て材料を誘電体材料に適用するステップと、
誘電体材料を硬化するステップと、
硬化された誘電体材料を鋳型から取除くステップとをさらに含む、態様1に記載の製造方法。
(態様6)
硬化されていない誘電体材料を鋳型に注入するステップは、セラミック、熱硬化性材料および熱可塑性材料のうち少なくとも1つを鋳型に注入するステップをさらに含む、態様5に記載の製造方法。
(態様7)
構造的不一致および寸法要件について硬化された誘電体材料を設置前に検査するステップをさらに含む、態様5に記載の製造方法。
(態様8)
余分の接着剤を取除くステップは、複合材料の表面領域および誘電体インサートの露出面を接着剤が乾く前に拭うステップを含む、態様1に記載の製造方法。
(態様9)
締結装置のヘッドおよび予備成形された誘電体インサートの少なくとも1つを接着剤でコーティングするステップは、熱硬化性接着剤、熱可塑性エラストマ接着剤および感圧式接着剤の少なくとも1つを適用するステップを含む、態様1に記載の製造方法。
(態様10)
誘電体インサートが配置される凹部に対して寸法が相補的である誘電体インサートを製造するステップをさらに含む、態様1に記載の製造方法。
(態様11)
少なくとも1つのボアを有する表面を含む第1の機械的部材と、
前記第1の機械的な部材を第2の機械的な部材に取付けるよう構成された少なくとも1つの締結装置とを含み、前記締結装置はボアへの挿入のために構成され、締結装置の上面と前記第1の機械的部材の前記表面との間の領域が凹部を規定し、
実質的に凹部に対して相補的な寸法を有する予備成形されたインサートと、
接着剤とを含み、前記接着剤は、締結装置と予備成形されたインサートとのうち少なくとも1つに適用され、前記予備成形されたインサートは、前記接着剤が凹部およびインサートの両方を係合するように凹部に挿入される、構造。
(態様12)
前記接着剤は、熱硬化性、熱可塑性エラストマおよび感圧式接着剤のうち少なくとも1つを含む、態様11に記載の構造。
(態様13)
前記予備成形されたインサートは締結装置の上面に接する少なくとも1つの誘電体材料を含む、態様11に記載の構造。
(態様14)
前記予備成形されたインサートは、複数の層と、少なくとも1つの誘電体材料層と、少なくとも1つの誘電体材料層とは異なった導電性を有する少なくとも1つの他の層とを含む、態様11に記載の構造。
(態様15)
前記予備成形されたインサートは、セラミック、熱硬化性材料、および熱可塑性材料のうち少なくとも1つを含む、態様11に記載の構造。
(態様16)
前記接着剤は、前記インサートと凹部との間のいかなる格差も満たされるように前記インサートと凹部との間で分散する、態様11に記載の構造。
(態様17)
前記予備成形されたインサートは、設置の際に、前記インサートと前記インサートが設置される凹部を囲む表面領域とが実質的に滑らかであるような輪郭を有する表面を含む、態様11に記載の構造。
(態様18)
アセンブリであって、前記アセンブリは連結された複合材料のための落雷保護に関連付けられ、複合材料は複合材料の表面の下に埋込まれた締結装置で連結され、前記アセンブリは、
少なくとも1つの誘電体材料層および上面を含む予備成形された誘電体インサートを含み、前記上面は複合材料の表面と実質的に平面になるよう構成され、さらに
接着剤を含み、前記予備成形された誘電体インサートは、締結装置のうち1つに関連付けられた凹部に挿入されるよう構成されて凹部に対して相補的な形状を有し、前記接着剤は、前記予備成形された誘電体インサートを凹部を規定する複合材料に接着させるように構成される、アセンブリ。
(態様19)
前記接着剤は、熱硬化性、熱可塑性エラストマおよび感圧式接着剤のうち少なくとも1つを含む、態様18に記載のアセンブリ。
(態様20)
前記予備成形された誘電体インサートは、セラミック、熱硬化性材料および熱可塑性材料のうち少なくとも1つを含む、態様18に記載のアセンブリ。
(態様21)
前記熱硬化性材料はエポキシ複合物およびエラストマを含み、前記エラストマは、ポリサルファイドベースの高分子材料およびポリチオエーテルベースの高分子材料のうち少なくとも1つを含む、態様18に記載のアセンブリ。
Claims (10)
- 少なくとも1つのボア(20)を内部に有する表面(12)を含む第1の機械的部材(14)と、
前記第1の機械的な部材を第2の機械的な部材に取付けるよう構成された少なくとも1つの締結装置(10)であって、前記ボアへの挿入のために構成された締結装置と、
前記締結装置(10)によっては専有されない前記ボア(20)の部分に対して実質的に相補的な形状を有する予備成形されたインサート(50)と、
接着剤(30)であって、前記接着剤は前記締結装置(10)と前記予備成形されたインサート(50)とのうち少なくとも1つに適用され、前記予備成形されたインサートは前記接着剤が前記ボア(20)および前記インサート(50)の両方を係合するように前記ボア(20)に挿入される、前記接着剤と、
を含む構造。 - 前記接着剤(30)は、前記インサート(50)と前記ボア(20)との間のいかなる格差も満たされるように前記インサートと前記ボア(20)との間で分散する、請求項1に記載の構造。
- 前記接着剤(30)は、熱硬化性、熱可塑性エラストマおよび感圧式接着剤のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の構造。
- 前記予備成形されたインサート(50)は前記締結装置の上面に接する少なくとも1つの誘電体材料を含む、請求項1に記載の構造。
- 前記予備成形されたインサート(50)は、複数の層と、少なくとも1つの誘電体材料層と、前記少なくとも1つの誘電体材料層とは異なった導電性を有する少なくとも1つの他の層とを含む、請求項1に記載の構造。
- 前記予備成形されたインサート(50)は、セラミック、熱硬化性材料、および熱可塑性材料のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の構造。
- 前記予備成形されたインサート(50)は、設置した際に前記インサート(50)と前記インサート(50)が設置されるボア(20)を囲む表面領域とが実質的に滑らかであるような輪郭を有する表面を含む、請求項1に記載の構造。
- 請求項1ないし7のいずれか一項に記載された構造を製造する方法であって、
前記方法は、
前記締結装置のヘッドおよび前記予備成形された誘電体インサートの少なくとも1つを前記接着剤でコーティングするステップと、
前記接着剤が前記ボアおよび予備成形された誘電体インサートの両方の輪郭を係合するように、前記予備成形された誘電体インサートを前記ボアに挿入するステップと、
第1の機械的部材の表面領域および前記インサートの上面から余分の接着剤を取除くステップと、
を含む、製造方法。 - インサートの寸法およびインサートが配置されるボアの寸法に基いて予備成形された誘電体インサートを選択するステップと、
誘電体インサートの表面を構造的不一致がないか検査するステップと、
をさらに含む、請求項8に記載の製造方法。 - 予備成形された誘電体インサートを選択するステップは、予備成形された誘電体インサートの寸法を特定するために、色分けされた裏当て材料および色分けされた予備成形された誘電体インサートの少なくとも1つを利用するステップを含む、請求項9に記載の製造方法。
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