JP7148333B2 - 繊維含有複合材の接合 - Google Patents

Description

本開示は、繊維含有複合材と他の部材との接合に関する。

繊維含有複合材からなる複合部材に他の部材を接合するために、ボルトなどの締結部材が用いられている。特開２０１４－２３７４２９号公報に開示されている接合構造においては、航空機用リアクションリンクのリンク本体が繊維含有複合材から形成されており、当該リンク本体がボルト状の締結部材によってブッシュと接合されている。

繊維含有複合材からなる複合部材にボルトを挿通するためのボルト孔を開けると、当該複合部材に含まれている強化繊維が切断されてしまい、その結果、当該複合部材の強度が低下する。

特開２０１４－２３７４２９号公報

本開示は、上述した従来の問題の少なくとも一部を緩和又は解決することができる新規の接合構造を提供することを目的とする。

本開示のより具体的な目的の一つは、繊維含有複合材からなる複合部材に含まれる強化繊維を切断することなく、当該複合部材を他の部材に接合することである。本開示の上記以外の目的は、本明細書の記載全体を通じて明らかにされる。

本発明の一実施形態による接合構造体は、軸方向に沿って延びる穴が形成された第１の部材と、繊維含有複合材から前記穴に適合する形状に形成された軸部材を有し、前記軸方向への移動が規制されるように前記軸部材を介して前記第１の部材に接合された第２の部材と、を備える。

当該実施形態によれば、第１の部材に形成された穴に第２の部材の軸部材を配することにより、当該第２の部材が当該第１の部材に接合される。よって、第２の部材の軸部材に含まれる強化繊維を切断することなく、当該第２の部材を第１の部材に接合することができる。これにより、当該第２の部材の繊維含有複合材からなる軸部材の強度低下を防止することができる。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は、前記軸方向における第１の位置において第１の幅を有し、前記軸方向における前記第１の位置よりも先端側の第２の位置において前記第１の幅よりも大きな第２の幅を有する。

当該実施形態によれば、第１の部材は、軸方向の第１の位置にある部位により、第２の部材を軸方向において支持することができる。これにより、第１の部材は、当該軸方向の第１の位置にある部位により、第２の部材に対して軸部材の先端から基端に向かう向きに作用する引張荷重に対抗することができる。よって、当該実施形態によれば、第１の部材と第２の部材とをより強固に接合することができる。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は、前記軸方向において前記第２の位置よりも先端側の第３の位置において前記第２の幅よりも小さな第３の幅を有する。

当該実施形態によれば、第１の部材は、軸方向の第３の位置にある部位により、第２の部材を軸方向に支持することができる。これにより、当該実施形態によれば、第１の部材と第２の部材とをより強固に接合することができる。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は、前記軸方向において前記第１の位置よりも基端側の第４の位置において前記第１の幅よりも大きな第４の幅を有する。

当該実施形態によれば、第１の部材は、軸方向の第１の位置にある部位により、第２の部材を軸方向に支持することができる。これにより、当該実施形態によれば、第１の部材と第２の部材とをより強固に接合することができる。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は中空に形成されている。

当該実施形態によれば、第２の部材を軽量化することができる。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は、前記軸方向に垂直な方向の断面が非円形となるように形成される。

当該実施形態によれば、第１の部材と第２の部材との間で偶力を伝達することができる。

本発明の一実施形態において、前記第１の部材は、前記穴を画定する筒状部材を有しており、前記筒状部材は、前記軸方向の基端における肉厚が、前記基端よりも前記軸方向の先端側における肉厚よりも薄くなるように形成されている。

当該実施形態によれば、筒状部材のうち薄肉に形成されている部位が弾性変形することにより、軸部材から当該筒状部材に作用する応力を逃がすことができる。これにより、リンク本体に大きな応力が作用しても、筒状部材が破壊されにくくなる。

本発明の一実施形態において、前記筒状部材は、金属製である。

当該実施形態によれば、繊維含有複合材からなる軸部材と金属製の筒状部材とを、繊維含有複合材に含まれる強化繊維を破壊するボルト等の接合用部材を用いることなく接合することができる。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は、第１の方向に延びる第１の強化繊維を有する。また、当該軸部材は、前記軸方向において前記筒状部材と重なり合う接合部と、前記軸方向において前記接合部と重なり合わない非接合部と、を有する。当該実施形態において、前記接合部において前記軸方向に対して前記第１の方向が為す角度は、前記非接合部において前記軸方向に対して前記第１の方向が為す角度よりも大きい。

本発明の一実施形態において、前記軸部材は、前記第１の方向とは異なる方向である第２の方向に延び、前記第１の強化繊維に編み込まれた第２の強化繊維をさらに有し、前記接合部において前記軸方向に対して前記第２の方向が為す角度は、前記非接合部において前記軸方向に対して前記第２の方向が為す角度よりも小さい。

当該実施形態によれば、軸部材において、第１の強化繊維に第２の強化繊維が編み込まれているので、当該軸部材の強度を高めることができる。また、第２の強化繊維の延伸方向（第２の方向）が軸方向に対して為す角度は、軸部材の接合部においてより大きくなっている。よって、軸部材は、非接合部よりも接合部において幅方向への変形が容易である
。これにより、軸部材を穴へ適合する形状に加工することが容易となる。

本発明の一実施形態においては、前記軸部材の前記非接合部に、前記軸方向を囲む周方向に配向された強化繊維を含む繊維含有複合材からなる補強部材が設けられている。

当該実施形態によれば、当該補強部材により、軸部材の非接合部を補強することができる。

本発明の一実施形態による航空機用リアクションリンクは、航空機の動翼に直接的または間接的に取り付けられ前記動翼を駆動させるアクチュエータを摺動可能に支持するブッシュと、繊維含有複合材からなる軸部材を有し、前記ブッシュに接合されるリンク本体と、を備える。当該実施形態において、前記ブッシュには、前記軸部材の軸方向に沿って延びる穴が形成されており、前記軸部材は、前記穴に適合する形状に形成されており、前記軸方向への移動が規制されるように前記穴に配されている。

当該実施形態によれば、航空機用リアクションリンクにおいて、リンク本体の強度を低下させることなく、当該リンク本体とブッシュとを接合することができる。

本発明の一実施形態による動翼駆動装置は、上記航空機用リアクションリンクと、航空機の動翼に直接的または間接的に取り付けられ前記動翼を駆動させるアクチュエータと、を備える。

当該実施形態によれば、リンク本体とブッシュとの接合が改善された航空機用リアクションリンクを備える動翼駆動装置が得られる。

本発明の一実施形態は、軸方向に沿って延びる穴が形成された第１の部材を、繊維含有複合材からなる軸部材を有する第２の部材に接合する接合方法に関する。当該接合方法は、前記第１の部材を準備する工程（Ａ）と、芯材を準備する工程（Ｂ）と、前記芯材に繊維含有複合材層を形成して積層体を得る工程（Ｃ）と、前記積層体の少なくとも一部を前記第１の部材の前記穴に挿入する工程（Ｄ）と、前記芯材を膨張させる工程（Ｅ）と、前記繊維含有複合材層を硬化させて前記穴に適合する形状の前記軸部材を得る工程（Ｆ）と、を備える。

当該実施形態によれば、繊維含有複合材からなる軸部材の強度を低下させることなく、当該軸部材を有する第２の部材を第１の部材に接合することができる。

本発明の一実施形態における接合方法は、前記芯材を除去する工程をさらに備える。

当該実施形態によれば、芯材が除去されるため、接合構造体を軽量化することができる。

本発明の一実施形態においては、前記芯材の外表面に剥離層を設け、前記繊維含有複合材層を前記剥離層に形成する。

当該実施形態によれば、芯材の除去が容易となる。

本発明の一実施形態は、航空機の動翼に取り付けられ、前記動翼を駆動させるアクチュエータに連結される航空機用リアクションリンクの製造方法に関する。当該製造方法は、前記アクチュエータを摺動可能に支持するように構成されており、軸方向に沿って延びる穴が形成されたブッシュを準備する工程（Ａ）と、芯材を準備する工程（Ｂ）と、前記芯材に繊維含有複合材層を形成して積層体を得る工程（Ｃ）と、前記積層体の少なくとも一部をブッシュの穴に挿入する工程（Ｄ）と、前記芯材を膨張させる工程（Ｅ）と、前記繊維含有複合材層を硬化させてリンク本体を得る工程（Ｆ）と、を備える。

当該実施形態によれば、リンク本体の強度を低下させることなくリンク本体とブッシュとが接合された航空機用リアクションリンクが得られる。

本発明の一実施形態による動翼駆動装置を搭載した翼の一部の斜視図である。 図１の翼の側面図である。 図１の航空機用リアクションリンクの斜視図である。 図１の航空機用リアクションリンクのＩ－Ｉ断面図である。 図４の航空機用リアクションリンクのＩＩ－ＩＩ断面図である。 図１の航空機用リアクションリンクが備えるブッシュの斜視図である。 図１の航空機用リアクションリンクの一部を拡大して示す拡大断面図である。この拡大断面図には、図１の航空機用リアクションリンクが備える軸部材とブッシュとの接合構造が示されている。 図１の航空機用リアクションリンクが備えるリンク本体の一方の先端を拡大して模式的に示す模式図である。説明の便宜上、ブッシュ５０ａは破断されている。 本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクの一部を拡大して示す拡大断面図である。この拡大断面図には、当該他の実施形態による航空機用リアクションリンクが備える軸部材とブッシュとの接合構造が示されている。 本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクが備えるリンク本体の一方の先端を拡大して模式的に示す模式図である。説明の便宜上、ブッシュ５０ａは破断されている。 本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクを長手軸方向に垂直な面で切断した断面図である。 本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクを長手軸方向に垂直な面で切断した断面図である。 本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクの斜視図である。 本発明の一実施形態による航空機用リアクションリンクの製造方法を示すフローチャートである。 図１５ａから図１５ｆは、本発明の一実施形態による航空機用リアクションリンクの製造方法を示すための模式図である。図１５ａは、芯材を示す。 芯材に繊維含有複合材層を形成して得られた積層体の斜視図である。 図１５ｂの積層体を長手軸方向に垂直な面で切断した断面図である。 積層体に一方のブッシュを取り付けることにより得られた複合積層体及び当該複合積層体を成形するための成形金型を示す。 成形金型に設置された複合積層体の先端付近を拡大して示す模式図である。 成形金型内で芯材を膨張させた後の複合積層体を示す模式図である。

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。各図面においては、説明の都合上、一部の構成要素が省略されることがある。

本発明の一実施形態による動翼駆動装置について、図１及び図２を主に参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態による動翼駆動装置を搭載した翼の一部を模式的に示す斜視図であり、図２は、当該翼の側面図である。動翼駆動装置１は、航空機に搭載され、航空機の翼１００の動翼１０１を駆動させるように構成及び配置される。動翼１０１は、例えば、補助翼（エルロン）、方向舵（ラダー）、及び昇降舵（エレベータ）などの主操縦翼面、または、フラップ及びスポイラーなどの二次操縦翼面である。

動翼駆動装置１は、アクチュエータ１０及びリアクションリンク２０を備える。アクチュエータ１０は、動翼１０１を駆動させるように構成及び配置される。リアクションリンク２０は、アクチュエータ１０により動翼１０１を駆動させたときの動翼１０１からの反力を支持するように構成及び配置される。

アクチュエータ１０は、翼１００に設けられた支持機構１０２と、動翼１０１の連結軸１０３とのそれぞれに連結されている。動翼１０１は、支点軸１０４により翼１００に対して回転可能に支持されている。アクチュエータ１０は、支点軸１０４を中心として動翼１０１を回転させる。ロッド１２の先端部は、連結軸１０３に回転可能に連結されている。すなわちアクチュエータ１０は、動翼１０１に直接的に連結されている。なお、ロッド１２の先端部は、動翼１０１に連結されたホーンアーム（図示略）に連結されてもよい。すなわちアクチュエータ１０は、動翼１０１に間接的に連結されてもよい。

アクチュエータ１０は、作動油等の作動流体がシリンダ１１に給排されることによりロッド１２がその軸方向に往復移動する流体圧駆動式のリニアアクチュエータである。アクチュエータ１０は、流体圧駆動式以外の駆動方式で駆動されるアクチュエータであってもよい。例えば、アクチュエータ１０は、電動モータを備えた電気機械式のリニアアクチュエータであってもよい。

図１に示されるように、アクチュエータ１０は、リアクションリンク２０および支持部１０２と連結される連結部１３を備える。連結部１３は、シリンダ１１においてロッド１２が突出する側とは反対側に設けられている。連結部１３は、ロッド１２の軸方向と直交する支持軸Ｊの方向に延びる軸１３Ａを備える。本明細書においては、軸１３Ａの延びる方向を支持軸方向ということがある。

リアクションリンク２０は、支点軸１０４と、連結部１３の軸１３Ａとのそれぞれに回転可能に連結されている。リアクションリンク２０は、アクチュエータ１０により動翼１０１を駆動させたとき、その反力が動翼１０１から翼１００に対して直接作用しないように機能する。リアクションリンク２０は、動翼１０１と直接連結されてもよく間接的に連結されてもよい。リアクションリンク２０は、アクチュエータ１０と直接連結されてもよく間接的に連結されてもよい。リアクションリンク２０が動翼１０１又はアクチュエータ１０と間接的に接続される場合には、リアクションリンクは、動翼１０１又はアクチュエータ１０とリンク機構を介して連結される。

このように構成された動翼駆動装置１は次のように動作する。フライトコントローラ（図示略）の指令に基づいて、アクチュエータ１０に作動流体を供給する流体圧装置（図示略）が作動することにより、アクチュエータ１０のシリンダ１１に対して作動流体の給排が行われる。これにより、図２に示されるように、ロッド１２がシリンダ１１に対して突出または縮退するため、連結軸１０３を介してロッド１２に連結された動翼１０１が支点軸１０４を中心として回転する。この動翼１０１の回転にともない、リアクションリンク２０は、支点軸１０４を中心に揺動する。また、リアクションリンク２０は、軸１３Ａを中心に揺動する。リアクションリンク２０は、このような運動により、アクチュエータ１０により動翼１０１を駆動させたときの動翼１０１からの反力を受ける。

次に、図３から図８を参照して、本発明の一実施形態によるリアクションリンク２０についてさらに説明する。これらの図に示されるように、リアクションリンク２０は、平面視でＵ字型に形成されたリンク本体３０を備える。リンク本体３０の形状は、Ｕ字状以外に、直線状またはＪ字状であってもよい。

このリンク本体３０は、長手軸Ａに沿って直線状に延びる軸部材３１ａと、この長手軸Ａと平行に延びる長手軸Ｂに沿って直線状に延びる軸部材３１ｂと、を備える。長手軸Ａ及び長手軸Ｂは、リンク本体３０の長手方向を示す。軸部材３１ａと軸部材３１ｂとは、互いに間隔を置いて平行な方向に延伸する。軸部材３１ａと軸部材３１ｂとは、概ね同じ形状に形成される。本明細書における軸部材３１ａに関する説明は、文脈上または本発明の性質に照らして別に解されるべき場合を除き、軸部材３１ｂにも当てはまる。本明細書においては、長手軸Ａに沿う方向を長手軸Ａ方向ということがあり、長手軸Ｂに沿う方向を長手軸Ｂ方向ということがある。長手軸Ａ方向と長手軸Ｂ方向とを総称して単に軸方向ということもある。本明細書において、各部材の基端及び先端について言及する際には、
文脈上別に解される場合を除き、長手軸Ａ（又は長手軸Ｂ）に沿う方向において、図４の上側を先端といい、図４の下側を基端という。

軸部材３１ａの長手軸Ａ方向における基端と軸部材３１ｂの長手軸Ｂ方向における基端とは、連結部３２により接続されている。連結部３２は、長手軸Ａ及び長手軸Ｂと直交する方向に延びる直線部３３と、直線部３３の両端に設けられた屈曲部３４とを備える。一対の軸部材３１ａ，３１ｂと連結部３２とは、一体的に形成されてもよい。

本発明の一実施形態において、軸部材３１ａは、図４及び図５に示されているように中空である。軸部材３１ａは、中実に形成されてもよい。軸部材３１ａを中空に形成することにより、軸部材３１ａひいてはリンク本体３０を軽量化することができる。本発明の一実施形態において、軸部材３１ａは、図５に示すように、断面視で円形または略円形となるように形成されている。軸部材３１ａの断面形状は、円形または略円形には限られない
。軸部材３１ａの変形例については後述する。

軸部材３１ａの上には、不図示の上層が形成されてもよい。この上層は、様々な目的で付与され得る。例えば、当該上層は、リンク本体３０に耐候性を付与するため、リンク本体３０の強度を高めるため、リンク本体３０の装飾性向上のため、耐雷機能を付与するため、又はこれら以外の目的のために設けられ得る。この上層は、繊維含有複合材より形成されてもよく、繊維含有複合材以外の材料から形成されてもよい。当該上層用の繊維強化プラスチックは、強化繊維としてガラス繊維を含んでも良い。耐雷機能を有する上層は、例えば、金属メッシュにより形成されてもよい。耐雷機能を付与するためには、軸部材３１ａの表面にアース線を取り付けてもよい。

軸部材３１ａの長手軸Ａ方向における先端にはブッシュ５０ａが設けられ、軸部材３１ｂの長手軸Ｂ方向における先端にはブッシュ５０ｂが設けられる。

ブッシュ５０ａ，５０ｂは、例えば、金属材料から形成される。ブッシュ５０ａ，５０ｂ用の金属材料としては、チタニウム合金、クロムモリブデン鋼、ニッケル・クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、及びこれら以外の公知の金属材料を用いることができる。ブッシュ５０ａ，５０ｂは、金属材料以外の材料から形成されてもよい。例えば、ブッシュ５０ａ，５０ｂは、セラミック材料、ＣＦＲＰ等の繊維強化プラスチック、または各種樹脂材料から形成され得る。

本発明の一実施形態において、リンク本体３０は、繊維を含有する複合材（「繊維含有複合材」）からなる。繊維含有複合材は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）である。リンク本体３０に含まれる強化繊維として様々な素材からなる強化繊維を用いることができる。例えば、リンク本体３０は、強化繊維として炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）により形成され得る。炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、又はこれら以外の公知の任意の炭素繊維を用いることができる。リンク本体３０は、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、ガラス長繊維強化プラスチック（ＧＭＴ）、ボロン繊
維強化プラスチック（ＢＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ、ＫＦＲＰ）、ポリエチレン繊維強化プラスチック（ＤＦＲＰ）、ザイロン強化プラスチック（ＺＦＲＰ）、又はこれら以外の任意の繊維強化プラスチックにより形成されてもよい。

リンク本体３０は、その全部が繊維含有複合材により形成されてもよく、その一部が繊維含有複合材により形成されてもよい。例えば、リンク本体３０のうち、軸部材３１ａ，３１ｂのみが繊維含有複合材により形成されてもよい。この場合、連結部３２は、繊維含有複合材以外の材料、例えば金属材料により形成されてもよい。また、リンク本体３０は、一対の軸部材３１ａ，３１ｂの先端側の一部のみを繊維含有複合材により形成されてもよい。リンク本体３０は、複数の種類の繊維が組み合された繊維含有複合材で構成してもよく、複数の種類の繊維含有複合材を組み合わせて構成してもよい。

上記のように、本発明の一実施形態において、軸部材３１ａ，３１ｂは、繊維含有複合材からなる。本明細書において、繊維含有複合材からなる軸部材は、軸部材の全部が繊維含有複合材からなる態様と、軸部材の一部が繊維含有複合材からなる態様と、を含む。すなわち、本明細書において、繊維含有複合材からなる軸部材は、その少なくとも一部分が繊維含有複合材からなる軸部材を意味する。例えば、軸部材３１ａは、ブッシュ５０ａと接合される部位（後述する接合部３５ａ）が繊維含有複合材により形成され、それ以外の部位（後述する非接合部３６ａ）が繊維含有複合材以外の材料により形成されてもよい。

軸部材３１ａにおける強化繊維の配向について図８を参照してさらに説明する。図８に示されるように、軸部材３１ａは、複数の強化繊維６０を備える。強化繊維６０の隙間にはマトリクス樹脂が含浸されている。強化繊維を明瞭に示すために、図８においては、マトリクス樹脂の図示を省略している。

強化繊維６０は、第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３を含む。第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３のそれぞれは、多数の単繊維で構成された繊維束である。第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３のそれぞれは、単繊維、ステープル紡績により得られる糸であるステープルヤーン、フィラメント、またはトウにより構成される編紐であるブレードでもよい。第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３のそれぞれの材料は、互いと同じでもよく、互いに異なっていてもよい。

第１の強化繊維６１は、長手軸Ａと異なる第１の方向Ｄ１に延びている。第２の強化繊維６２は、長手軸Ａおよび第１の方向Ｄ１とは異なる方向である第２の方向Ｄ２に延びている。第３の強化繊維６３は、長手軸Ａと平行な第３の方向Ｄ３に延びている。図示の実施形態においては、第１の方向Ｄ１が長手軸Ａに対して成す鋭角は、例えば、４５°であり、第２の方向Ｄ２が長手軸Ａに対して成す鋭角は、例えば、第１の方向Ｄ１とは反対方向に４５°である。第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２は、長手軸Ａに対して任意の角度を為すことができる。

図示の実施形態において、第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３は、互いに編み込まれている。各繊維６１～６３は、互いに編み込まれずに、例えば第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３の順に積層されてもよい。第１の強化繊維６１、第２の強化繊維６２、および、第３の強化繊維６３の積層の順序は、任意に変更可能である。

図８に示されているように、一実施形態において、軸部材３１ａの接合部３５ａにおいて第１の強化繊維６１の角度Ｄ１が長手軸Ａに対して為す角度は、軸部材３１ａの非接合部３６ａにおいて第１の強化繊維６１の角度Ｄ１が長手軸Ａに対して為す角度よりも大きい。つまり、第１の強化繊維６１の延伸方向は、非接合部３６ａよりも接合部３５ａにおいて、より長手軸Ａに対して垂直な方向を向いている。同様に、軸部材３１ａの接合部３５ａにおいて第２の強化繊維６２の角度Ｄ２が長手軸Ａに対して為す角度は、軸部材３１ａの非接合部３６ａにおいて第２の強化繊維６２の角度Ｄ２が長手軸Ａに対して為す角度よりも大きい。つまり、第２の強化繊維６２の延伸方向は、非接合部３６ａよりも接合部３５ａにおいて、より長手軸Ａに対して垂直な方向を向いている。

リンク本体３０の基端にはヘッド４０が設けられる。このヘッド４０は、支点軸１０４と連結される。図示の実施形態において、ヘッド４０は、連結部３２の直線部３３の中央に連結されている。ヘッド４０は、第１の本体４１と、第２の本体４２と、を備える。第１の本体４１には、連結部３２が挿入される取付孔４１ａが形成されている。第２の本体４２には、取付孔４１ａと同じ方向に延びる貫通孔４２ａが形成されている。貫通孔４２ａには、不図示の軸受が取り付けられ得る。貫通孔４２ａは、軸受を介して、支点軸１０４を回転可能に支持する。

上記のように、リンク本体３０の軸部材３１ａの先端にはブッシュ５０ａが接合されている。リンク本体３０とこのリンク本体３０に接合されたブッシュ５０ａとにより構成される接合構造体は、本発明による接合構造体の一実施形態である。同様に、リンク本体３０の軸部材３１ｂの先端にはブッシュ５０ｂが接合されている。リンク本体３０とこのリンク本体３０ｂに接合されたブッシュ５０ｂとにより構成される接合構造体も、本発明による接合構造体の一例である。

以下では、主に図６及び図７を参照して、リンク本体３０の軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの接合構造及びリンク本体３０の軸部材３１ｂとブッシュ５０ｂとの接合構造について説明する。軸部材３１ｂとブッシュ５０ｂとの接合構造は、軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの接合構造と実質的に同じであるため、以下では、主に軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの接合構造について説明し、軸部材３１ｂとブッシュ５０ｂとの接合構造についての説明は省略する。

まず、ブッシュ５０ａについて説明する。図６は、リンク本体３０から取り外されているブッシュ５０ａの斜視図であり、図７は、航空機用リアクションリンク２０の一部を拡大して示す拡大断面図である。この拡大断面図には、航空機用リアクションリンク２０が備える軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの接合構造が示されている。

図示のように、ブッシュ５０ａは、ブッシュ本体５１ａと、ブッシュ本体５１ａから長手軸Ａの基端側に向かって延びる筒状部材５２ａと、を備える。ブッシュ本体５１ａと筒状部材５２ａとは一体に形成されてもよい。

ブッシュ本体５１ａには、貫通孔５１ａ１が形成されている。貫通孔５１ａ１は、軸１３Ａの軸方向Ｊに沿ってブッシュ本体５１ａを貫通している。

筒状部材５２ａは、ブッシュ本体５１ａに接続された筒状の基部５３ａと、この基部５３ａから長手軸Ａの基端側に向かって延伸し、長手軸Ａの基端側に向かって開口する開口部５４ａと、を有する。筒状部材５２ａには、長手軸Ａに沿って延びる穴５５ａが形成されている。

図示の実施形態において、基部５３ａは、ほぼ一定の外幅及び内幅を有するリング状の側壁５３ａ１と、側壁５３ａ１の長手軸Ａ方向の先端に設けられた底壁５３ａ２と、を有する。このように、基部５３ａは、底壁５３ａ２を有する有底の筒状に形成されている。基部５３ａは、底壁５３ａ２において、ブッシュ本体５１ａと接続されている。

図示の実施形態において、開口部５４ａは、リング状の側壁５４ａ１を有する。この側壁５４ａ１は、基部５３ａの側壁５３ａ１の長手軸Ａ方向の基端と接続されている。側壁５４ａ１は、側壁５３ａ１との接続位置から開口端５４ａ２まで概ね長手軸Ａに沿って延伸している。図示の実施形態において、側壁５４ａ１は、長手軸Ａ方向の基端に近い基端部において、当該基端部よりも長手軸Ａ方向において先端側にある先端部よりも、その外幅（長手軸Ａ方向と直交する幅方向における寸法）が小さくなるように構成されている。一実施形態において、開口部５４ａは、長手軸Ａの基端に近く付くほどその外幅（長手軸Ａ方向と直交する幅方向における寸法）が小さくなるように構成されている。これにより、開口部５４ａは、長手軸Ａ方向の基端における肉厚（つまり、開口端５４ａ２における肉厚）が、長手軸Ａ方向において開口端５４ａ２よりも先端寄りの位置における肉厚よりも薄くなるように構成されている。当該実施形態によれば、筒状部材５２ａのうち薄肉に形成されている開口端５４ａ２付近が弾性変形することにより、軸部材３１ａが長手軸Ａ方向に移動したとしても、その移動によって軸部材３１ａから筒状部材５２ａに作用する応力を逃がすことができる。これにより、軸部材３１ａ及び筒状部材５２ａが破壊されにくくなる。筒状部材５２ａは、その肉厚が長手軸Ａ方向の基端に近づくほど薄肉となるように形成されてもよい。

図示の実施形態において、筒状部材５２ａに形成された穴５５ａは、開口部５４ａの開口端５４ａ２から基部５３ａの底壁５３ａ２まで概ね長手軸Ａ方向に沿って延びている。穴５５ａは、基部５３ａの側壁５３ａ１及び底壁５３ａ２の内表面、並びに、開口部５４ａの側壁５４ａ１の内表面によって画定される。

図示の実施形態において、穴５５ａの内表面は、開口端５４ａ２から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第１の内表面５５ａ１と、第１の内表面５５ａ１の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第２の内表面５５ａ２と、第２の内表面５５ａ２の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第３の内表面５５ａ３と、第３の内表面５５ａ３の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第４の内表面５５ａ４と、第４の内表面５５ａ４の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第５の内表面５５ａ５と、を有する。内表面５５ａ２は、長手軸Ａ方向において先端に向かうにつれて長手軸Ａから離れる方向に傾斜している。内表面５５ａ４は、長手軸Ａ方向において先端に向かうにつれて長手軸Ａに近づく方向に傾斜している。第１の
内表面５５ａ１、第２の内表面５５ａ２、第３の内表面５５ａ３、第４の内表面５５ａ４、及び第５の内表面５５ａ５はそれぞれ、長手軸Ａの方向に、長さｌ１、ｌ２、ｌ３、ｌ４、及びｌ５だけ延伸している。

本発明の一実施形態において、穴５５ａは、長手軸Ａ方向における位置によってその幅（長手軸Ａ方向と直交する幅方向における寸法）が変わるように形成されている。つまり、筒状部材５２ａは、長手軸Ａ方向における位置によってその幅が変わるように形成されている。図示の実施形態では、穴５５ａは、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１において第１の幅ｄ１を有し、長手軸Ａ方向における位置Ｐ２において第２の幅ｄ２を有し、長手軸Ａ方向における位置Ｐ３において第３の幅ｄ３を有している。位置Ｐ１は、長手軸Ａの方向において、第１の内表面５５ａ１が延在している範囲にある。位置Ｐ２は、位置Ｐ１よりも長手軸Ａ方向において先端側の位置にあり、例えば長手軸Ａ方向において第３の内表面５５ａ３が延在している範囲にある。位置Ｐ３は、位置Ｐ２よりも長手軸Ａ方向において先端側にあり、例えば長手軸Ａ方向において第５の内表面５５ａ５が延在している範囲にある。図示の実施形態では、第２の幅ｄ２は、第１の幅ｄ１及び第３の幅ｄ３よりも大きい。第３の幅ｄ３は、第１の幅ｄ１と同じであってもよいし、第１の幅ｄ１よりも小さくても大きくてもよい。このように、図示の実施形態において、筒状部材５２ａに形成された穴５５ａは、第３の内表面５５ａ３に相当する位置において、他の位置よりも幅広に形成されている。本明細書において、筒状部材５２ａのうち長手軸Ａ方向において内表面５５ａ３に対応する部位を幅広部５２ａ１と称することがある。本明細書において、ブッシュ５０ａの構成部材または穴５５ａの幅は、当該構成部材または穴５５ａの長手軸Ａ方向と直交する幅方向における寸法を意味してもよい。例えば、穴５５ａの位置Ｐ１における第１の幅ｄ１は、穴５５ａの位置Ｐ１における幅方向の寸法を意味してもよい。長手軸Ａ方向における位置Ｐ１は、第１の位置の例であり、位置Ｐ２は、第２の位置の例であり、位置Ｐ３は、第３の位置の例である。

ブッシュ５０ｂは、ブッシュ本体５１ｂと、軸部材３１ｂの先端に接合された取付具５２ｂと、を備える。ブッシュ本体５１ｂは、締結部材５３ｂにより取付具５２ｂに締結される。ブッシュ本体５１ｂには、貫通孔５１ｂ１が形成されている。貫通孔５１ｂ１は、軸１３Ａの軸方向Ｊに沿ってブッシュ本体５１ｂを貫通している。

ブッシュ５０ｂの取付具５２ｂには、軸方向Ｂに沿って延びる穴５５ｂが形成されている。穴５５ｂは、取付具５２ｂを軸方向Ｂに沿って貫通している。穴５５ｂの内周面の形状は、穴５５ａの内周面の形状と同様に形成されるので、その詳細な説明は省略する。

軸部材３１ａは、その先端にある接合部３５ａが筒状部材５２ａの穴５５ａ内に収容されている。本明細書においては、軸部材３１ａのうち筒状部材５２ａに覆われている部位を接合部３５ａと呼び、軸部材３１ａのうち筒状部材５２ａに覆われていない部位を非接合部３６ａと呼ぶことがある。

軸部材３１ａの接合部３５ａは、筒状部材５２ａの穴５５ａに適合する形状に形成されている。図示の実施形態において、接合部３５ａは、長手軸Ａ方向において筒状部材５２ａの開口端５４ａ２に対応する位置から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第１の部分３５ａ１と、第１の部分３５ａ１の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第２の部分３５ａ２と、第２の部分３５ａ２の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第３の部分３５ａ３と、第３の部分３５ａ３の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第４の部分３５ａ４と、第４の部分３５ａ４の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第５の部分３５ａ５と、を有する。一実施形態において、第１の部分３５ａ１、第２の部分３５ａ２、第３の部分３５ａ３、第
４の部分３５ａ４、及び第５の部分３５ａ５はそれぞれ、対応する第１の内表面５５ａ１、第２の内表面５５ａ２、第３の内表面５５ａ３、第４の内表面５５ａ４、及び第５の内表面５５ａ５に沿って延伸する。一実施形態において、第１の部分３５ａ１、第２の部分３５ａ２、第３の部分３５ａ３、第４の部分３５ａ４、及び第５の部分３５ａ５の各々の外表面は、対応する第１の内表面５５ａ１、第２の内表面５５ａ２、第３の内表面５５ａ３、第４の内表面５５ａ４、及び第５の内表面５５ａ５に密着するように形成される。接合部３５ａの幅（外幅）は、穴５５ａの内表面の幅（内幅）と等しい。穴５５ａは、上記のように、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１において第１の幅ｄ１を有し、長手軸Ａ方向における位置Ｐ２において第２の幅ｄ２を有し、長手軸Ａ方向における位置Ｐ３において第３の幅ｄ３を有しているので、接合部３５ａは、位置Ｐ１にある第１の部分３５ａ１の幅がｄ１であり、位置Ｐ２にある第３の部分３５ａ３の幅がｄ２であり、位置Ｐ３にある第５の部分３５ａ５の幅がｄ３となるように形成される。このように、軸部材３１ａの接合部３５ａは、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１において幅ｄ１を有し、この位置Ｐ１よりも先端側にある位置Ｐ２において幅ｄ１よりも大きな幅ｄ２を有するように構成される。また、軸部材３１ａの接合部３５ａは、長手軸Ａ方向における位置Ｐ２よりも先端側にある位置Ｐ３において幅ｄ２よりも小さな幅ｄ３を有するように構成される。

接合部３５ａは、穴５５ａを画定する筒状部材５２ａの内表面に適合する形状に形成されているので、長手軸Ａの任意の位置において、接合部３５ａの幅（外幅）は穴５５ａの幅（内幅）と等しくなる。よって、接合部３５ａの幅は、長手軸Ａにおける位置Ｐ１においてｄ１であり、位置Ｐ２においてｄ２であり、長手軸Ａにおける位置Ｐ３においてｄ３となる。

以上説明したリンク本体３０とブッシュ５０ａとの接合構造においては、リンク本体３０の軸部材３１ａが穴５５ａと適合する形状に形成されており、このような形状に形成された軸部材３１ａが穴５５ａに配されている。これにより、軸部材３１ａは、穴５５ａ内において長手軸Ａ方向への移動が規制され、穴５５ａから脱落しない。よって、リンク本体３０は、軸部材３１ａに含まれる強化繊維を切断することなく、軸部材３１ａを介してブッシュ５０ａと接合される。このように、リンク本体３０とブッシュ５０ａとが接合された接合構造体において、繊維強化プラスチックからなる軸部材３１ａの強度低下を防止することができる。これと同様に、リンク本体３０は、軸部材３１ｂに含まれる強化繊維を切断することなく、軸部材３１ｂを介してブッシュ５０ｂに接合される。軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの接合、及び、軸部材３１ｂを介してブッシュ５０ｂとの接合には、接着材を用いることもできる。接着材を使用しても、軸部材３１ａ及び軸部材３１ｂに含まれる強化繊維は切断されない。

以上説明したリンク本体３０とブッシュ５０ａとの接合構造においては、ブッシュ５０ａは幅広部５２ａ１を有しており、この幅広部５２ａ１が軸部材３１ａのうち幅広に形成されている第３の部分３５ａ３を受け入れている。これにより、ブッシュ５０ａは、幅広部５２ａ１よりも長手軸Ａ方向の基端にある部位により、軸部材３１ａの第３の部分３５ａ３を長手軸Ａ方向において支持している。具体的には、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の基端に向かう引張荷重が作用したときに、当該引張荷重は、ブッシュ５０ａの穴５５ａの傾斜している内周面５５ａ２で受けられる。したがって、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の基端に向かう引張荷重が作用したときに、ブッシュ５０ａは、内周面５５ａ２により、当該引張荷重に対抗することができる。これにより、軸部材３１ａの穴５５ａからの脱落をより確実に防止できるので、リンク本体３０とブッシュ５０ａとをより強固に接合できる。

また、ブッシュ５０ａは、幅広部５２ａ１よりも長手軸Ａ方向の先端にある部位により、軸部材３１ａの第３の部分３５ａ３を長手軸Ａ方向において支持している。具体的には、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の先端に向かう圧縮荷重が作用したときに、当該圧縮荷重は、ブッシュ５０ａの穴５５ａの傾斜している内周面５５ａ４で受けられる。したがって、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の先端に向かう圧縮荷重が作用したときに、ブッシュ５０ａは、内周面５５ａ４により、当該圧縮荷重に対抗することができる。これにより、リンク本体３０とブッシュ５０ａとをより強固に接合できる。また、内周面５５ａ４によってリンク本体３０に作用する圧縮荷重に対抗することにより、軸部材３１ａの先端への応力の集中を防止できる。これにより、圧縮荷重による軸部材３１ａの座屈を防止できる。

上記の実施形態では、接合部３５ａにおいて軸部材３１ａに含まれる第１の強化繊維６１が長手軸Ａ方向と為す角度は、非接合部３６ａにおいて当該第１の強化繊維６１が長手軸Ａ方向と為す角度よりも大きくなっている。よって、軸部材３１ａは、非接合部３６ａよりも接合部３５ａにおいて幅方向への変形が容易である。これにより、軸部材３１ａを穴３５ａへ適合する形状に加工することが容易となる。

上記の実施形態において、第１の強化繊維６１は、第２の強化繊維６２と編み込まれている。これにより、軸部材３１ａの強度を高めることができる。また、接合部３５ａにおいて第２の強化繊維６２が長手軸Ａ方向と為す角度は、非接合部３６ａにおいて当該第２の強化繊維６１が長手軸Ａ方向と為す角度よりも小さくなっている。これにより、軸部材３１ａを穴３５ａへ適合する形状に加工することが容易となる。

上記の実施形態における軸部材３１ａと穴５５ａとの接合構造は、本発明の一実施形態に過ぎず、穴５５ａの形状及びそれに適合する軸部材３１ａの形状は適宜変更可能である。リンク本体３０とブッシュとを接合する接合構造の他の実施形態の例について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の他の実施形態における軸部材と穴との接合構造を示す。

図９に示されているように、本発明の他の実施形態による接合構造において、筒状部材５２ａには、穴５５ａに代えて穴１５５ａが形成されている。図示のように、穴１５５ａの内表面は、開口端５４ａ２から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第１の内表面１５５ａ１と、第１の内表面１５５ａ１の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第２の内表面１５５ａ２と、第２の内表面１５５ａ２の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第３の内表面１５５ａ３と、第３の内表面１５５ａ３の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第４の内表面１５５ａ４と、第４の内表面１５５ａ４の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第５の内表面１５５ａ５と、を有する。内表面１５５ａ２は、長手軸Ａ方向において先端に向かう
につれて長手軸Ａに近づく方向に傾斜している。内表面１５５ａ４は、長手軸Ａ方向において先端に向かうにつれて長手軸Ａから離れる方向に傾斜している。よって、図９に示されている実施形態において、ブッシュ５０ａは、穴１５５ａの幅方向内方に膨出する膨出部１５２ａ１を有している。

図示の実施形態では、穴１５５ａは、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１１において第１の幅ｄ１１を有し、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１２において第２の幅ｄ１２を有し、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１３において第３の幅ｄ１３を有している。位置Ｐ１１は、長手軸Ａの方向において、第１の内表面１５５ａ１が延在している範囲にある。位置Ｐ１２は、位置Ｐ１１よりも長手軸Ａ方向において先端側の位置にあり、例えば長手軸Ａ方向において第３の内表面１５５ａ３が延在している範囲にある。位置Ｐ１３は、位置Ｐ１２よりも長手軸Ａ方向において先端側にあり、例えば長手軸Ａ方向において第５の内表面１５５ａ５が延在している範囲にある。図示の実施形態では、第２の幅ｄ１２は、第１の幅ｄ１１及び第３の幅ｄ１３よりも小さい。第３の幅ｄ１３は、第１の幅ｄ１１と同じであってもよいし、第１の幅ｄ１１よりも小さくても大きくてもよい。このように、図示の実施形態において、筒状部材１５２ａに形成された穴１５５ａは、第３の内表面１５５ａ３に相当する位置において、他の位置よりも幅狭に形成されている。長手軸Ａ方向における位置Ｐ１２は、第１の位置の例であり、位置Ｐ１３は、第２の位置の例であり、位置Ｐ１１は、第４の位置の例である。

図９の実施形態において、軸部材３１ａの接合部３５ａは、筒状部材５２ａの穴１５５ａに適合する形状に形成されている。具体的には、図示の実施形態において、接合部３５ａは、長手軸Ａ方向において筒状部材５２ａの開口端５４ａ２に対応する位置から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第１の部分１３５ａ１と、第１の部分１３５ａ１の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第２の部分１３５ａ２と、第２の部分１３５ａ２の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第３の部分１３５ａ３と、第３の部分１３５ａ３の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａに対して傾斜して延伸する第４の部分１３５ａ４と、第４の部分１３５ａ４の長手軸Ａ方向の先端から長手軸Ａと平行な方向に延伸する第５の部分１３５ａ５と、を有する。一実施形態において、第１の部分１３５ａ１、第２の部分１３５ａ２、第３の部分１３５ａ３、第４の部分１３５ａ４、及び第５の部分１３５ａ５はそれぞれ、対応する第１の内表面１５５ａ１、第２の内表面１５５ａ２、第３の内表面１５５ａ３、第４の内表面１５５ａ４、及び第５の内表面１５５ａ５に沿って延伸する。一実施形態において、第１の部分１３５ａ１、第２の部分１３５ａ２、第３の部分１３５ａ３、第４の部分１３５ａ４、及び第５の部分１３５ａ５の々の外表面は、対応する第１の内表面１５５ａ１、第２の内表面１５５ａ２、第３の内表面１５５ａ３、第４の内表面１５５ａ４、及び第５の内表面１５５ａ５に密着するように形成される。接合部１３５ａの幅（外幅）は、穴１５５ａの内表面の幅（内幅）と等しい。よって、接合部１３５ａは、位置Ｐ１１にある第１の部分１３５ａ１の幅がｄ１１であり、位置Ｐ１２にある第３の部分１３５ａ３の幅がｄ１２であり、位置Ｐ３にある第５の部分３５ａ５の幅がｄ１３となるように形成される。このように、軸部材１３１ａの接合部１３５ａは、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１２において幅ｄ１２を有し、この位置Ｐ２よりも先端側にある位置Ｐ１３において幅ｄ１２よりも大きな幅ｄ１３を有するように構成される。また、軸部材１３１ａの接合部１３５ａは、長手軸Ａ方向における位置Ｐ１２よりも基端側にある位置Ｐ１１おいて幅ｄ１２よりも大きい幅ｄ１１を有するように構成される。

当該実施形態の接合構造においては、ブッシュ５０ａは膨出部１５２ａ１を有しており、この膨出部１５２ａ１が軸部材３１ａのうち幅狭に形成されている第３の部分１３５ａ３に受け入れられている。これにより、ブッシュ５０ａは、その膨出部１５２ａ１よりも長手軸Ａ方向の先端にある部位により、軸部材３５ａ１の第１の部分１３５ａ１を長手軸Ａ方向において支持している。具体的には、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の先端に向かう圧縮荷重が作用したときに、当該圧縮荷重は、ブッシュ５０ａの穴１５５ａの傾斜している内周面１５５ａ２で受けられる。したがって、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の先端に向かう圧縮荷重が作用したときに、ブッシュ５０ａは、内周面１５５ａ２により、当該圧縮荷重に対抗することができる。したがって、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の先端に向かう圧縮荷重が作用したときに、ブッシュ５０ａは、内周面１５５ａ２により当該圧縮荷重に対抗することができる。これにより、これにより、リンク本体３０とブッシュ５０ａとを強固に接合できる。また、内周面１５５ａ２によってリンク本体３０に作用する圧縮荷重に対抗することにより、圧縮荷重による軸部材３１ａの座屈を防止できる。

また、ブッシュ５０ａは、膨出部１５２ａ１よりも長手軸Ａ方向の先端にある部位により、軸部材３１ａの第５の部分１３５ａ５を長手軸Ａ方向において支持している。具体的には、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の基端に向かう引張荷重が作用したときに、当該引張重は、ブッシュ５０ａの穴１５５ａの傾斜している内周面１５５ａ４で受けられる。したがって、リンク本体３０に対して長手軸Ａ方向の先端に向かう引張荷重が作用したときに、ブッシュ５０ａは、内周面１５５ａ４により、当該引張荷重に対抗することができる。これにより、リンク本体３０とブッシュ５０ａとをより強固に接合できる。

図９に示した実施形態以外にも、本発明が適用される接合構造は、様々な態様を取り得る。例えば、筒状部材５２ａは、幅広部５２ａ１以外にも、幅広に形成された部位を有していてもよい。また、筒状部材５２ａは、膨出部１５２ａ１以外にも、幅方向内方に突出するように形成された部位を有していてもよい。穴５５ａ及び穴１５５ａは、軸部材３１ａを受け入れ可能な様々な形状に形成され得る。

続いて、図１０ないし図１２を参照して、リンク本体３０の変形例を説明する。図１０は、本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクが備えるリンク本体の一方の先端を拡大して模式的に示す模式図であり、図１１は、本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクを長手軸Ａ方向に垂直な面で切断した断面図であり、図１２は、本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンクを長手軸Ａ方向に垂直な面で切断した断面図である。

図１０に示すように、本発明の他の実施形態によるリンク本体３０は、補強部材７０を備える。補強部材７０は、繊維強化プラスチックのシートからなる。補強部材７０は、例えば軸部材３１ａの周方向に配向された強化繊維を含む繊維強化プラスチックシートから形成される。補強部材７０に含まれる強化繊維としては、強化繊維６１と同じものを用いることができる。一実施形態において、補強部材７０は、リンク本体３０において、軸部材３１ａの接合部３５ａ以外の部位に設けられる。例えば、補強部材７０は、連結部３２及び／又は軸部材３１ａの非接合部３６ａに設けられる。補強部材７０を接合部３５ａ以外の部位に設けることにより、接合部３５ａを穴５５ａに適合する形状に形成する際に、補強部材７０により接合部３５ａの加工が妨げられなくなる。

図１１及び図１２に示されるように、リンク本体３０の軸部材３１ａは、長手軸Ａ方向に垂直な断面が非円形となるように形成されてもよい。例えば、図１１に示されているように、軸部材３１ａは、長手軸Ａ方向に垂直な断面が方形となるように形成されてもよい。軸部材３１ａの断面が方形に形成される際には、その角は、直角に形成される必要はなく、図示のように実用上適切な程度に丸みを有していてもよい。図１２に示されているように、軸部材３１ａは、長手軸Ａ方向に垂直な断面が楕円形となるように形成されてもよい。

軸部材３１ａの長手軸Ａ方向に垂直な断面を非円形とすることにより、ブッシュ５０ａと軸部材３１ａとの間で偶力を伝達することができる。

続いて、図１３を参照して、本発明の他の実施形態によるリアクションリンクについて説明する。図１３は、本発明の他の実施形態による航空機用リアクションリンク１２０を示す斜視図である。航空機用リアクションリンク１２０は、かしめピン１２１を備える点で航空機用リアクションリンク２０と異なっている。かしめピン１２１は、軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの結合をより強固にするための部材である。具体的には、本実施形態においては、軸部材３１ａに小径の軸部材貫通孔が形成され、ブッシュ５０ａにおいて軸部材貫通孔と向かい合う位置にブッシュ貫通孔が形成される。軸部材貫通孔及びブッシュ貫通孔はいずれも、長手軸Ａを通り当該長手軸Ａに垂直な方向に伸びるように形成されて
もよい。ブッシュ５０ａが軸部材３１ａに取り付けられると、ブッシュ貫通孔と軸部材貫通孔とが連通される。ブッシュ貫通孔と軸部材貫通孔とが連通された貫通孔をピン用貫通孔と呼ぶ。かしめピン１２１は、このピン用貫通孔に挿通される。かしめピン１２１は、当該ピン用貫通孔に挿通された後、軸部材３１ａとブッシュ５０ａとの接合を強化するように塑性変形される。軸部材３１ａに形成される軸部材貫通孔は、軸部材３１ａに含まれる強化繊維を切断しないように形成される。例えば、軸部材３１ａに含まれる強化繊維が図８に示すように複数の繊維束を編み込んで形成される場合、軸部材貫通孔は、その直径がこの編み込まれた強化繊維のピッチよりも小さくなるように形成される。これにより、かしめピン１２１は、強化繊維と干渉せずに、軸部材貫通孔に挿通され得る。かしめピン
１２１は、円柱形状に形成されてもよい。かしめピン１２１は、軸方向の一部に小径部を有していてもよい。当該小径部は、その径がかしめピン１２１の他の部分の径よりも小さくなるように形成される。かしめピン１２１は、軸部材３１ａとブッシュ５０ａとを接合するために塑性変形された後、当該小径部において切断されてもよい。

以上説明した各実施形態は、航空機用リアクションリンク及び動翼駆動装置に本発明を適用した実施形態である。本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、航空機用リアクションリンク及び動翼駆動装置以外にも適用可能である。本発明は、穴が形成された第１の部材と、繊維含有複合材からなる軸部材を有する第２の部材との接合構造に広く適用される。

続いて、本発明の一実施形態によるリアクションリンク２０の製造方法について図１４及び図１５ａないし図１５ｆを用いて説明する。

まず、工程ＳＴ１において、ブッシュを準備する。このブッシュは、例えば、上述した実施形態におけるブッシュ５０ａ，５０ｂである。

次に、工程ＳＴ２において、芯材８１を準備する。芯材８１は、図１５ａに例示されているように、リンク本体３０に近いＵ字形状に形成される。ただし、芯材８１には、第３の部分３５ａ３に相当する膨らみは形成されていない。芯材８１は、一組の脚８１ａ，８１ｂと、当該一組の脚８１ａ，８１ｂの基端同士を連結する連結部８１ｃと、を有する。脚８１ａの端は閉塞されており、脚８１ｂの端は開口している。芯材８１は、一方の脚８１ｂが他方の脚８１ａよりも長くなるように形成されている。脚８１ａ及び脚８１ｂは、その軸方向の任意の位置の断面において、ほぼ同一の径を有するように形成される。芯材８１は、中空に形成される。中空の芯材８１は、例えば、合成樹脂製のチューブである。芯材８１の材料となる合成樹脂は、例えば、ナイロン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、又はこれら以外の公知の合成樹脂材料である。

次に、工程ＳＴ３において、この芯材８１の表面に繊維含有複合材層８２が形成される。具体的には、まず、マトリクス樹脂が貯留された含浸液槽が用意される。マトリクス樹脂として、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、もしくはフェノール樹脂などの熱硬化型樹脂、メチルメタアクリレートなどの熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、光硬化型樹脂、又はこれら以外の公知のマトリクス樹脂を用いることができる。本実施形態においては、マトリクス樹脂として不飽和ポリエステルが用いられるものとする。この含浸液槽に、ブレーディングマシンに取り付けられた複数本の強化繊維が含浸される。この複数本の強化繊維は、上述した実施形態における強化繊維６１，６２，６３にそれぞれ対応するものであってもよい。マトリクス樹脂が含浸された３本の強化繊維が、ブレーディングマシンにより芯材８１に製織される。これにより、図１５ｂ及び図１５ｃに示されている積層体８３が形成される。積層体８３は、芯材８１と、その芯材８１の上に形成された繊維含有複合材層８２と、を有する。繊維含有複合材層８２は、脚８１ａ及び連結部８１ｃの全部と、脚８１ｂの一部と、を覆うように形成される。脚８１ｂの先端には繊維含有複合材層８２が形成されない。強化繊維は、芯材８１に直接巻き付けられても良く、剥離層を介して間接的に巻き付けられても良い。例えば、剥離層は、強化繊維を芯材８１に巻き付ける前に、芯材の外表面に形成される。剥離層は、例えばシリコーン樹脂からなる。剥離層を設けることにより、芯材の除去が容易となる。また、積層体８３の外表面に剥離層を設けても良い。積層体８３の外表面に剥離層を設けることにより、後述する成形金型との離型性を向上させることができる。繊維含有複合材層８２は、ブレーディングマシン以外の強化繊維の製織に適した公知の装置を用いて形成することができる。繊維含有複合材層８２は、２層以上形成されてもよい。

次に、工程ＳＴ４において、上記のようにして得られた積層体８３の一方の先端にブッシュ５０ａを取り付ける。具体的には、積層体８３の当該一方の先端が、ブッシュ５０ａに形成された穴５５ａに挿入される。積層体８３の他端には、ブッシュ５０ｂの構成要素である取付具５２ｂが取り付けられる。具体的には、積層体８３の当該他方の先端が、取付具５２ｂに形成された穴５５ｂに挿入される。このようにして、図１５ｄに示されているように、積層体８３にブッシュ５０ａ及び取付具５２ｂが取り付けられた複合積層体８４が得られる。

次に、工程ＳＴ５において、複合積層体８４が成型金型９０に配置される。成型金型９０は、図１５ｄに示されているように、上型９１と下型９２とを有する。上型９１には、複合積層体８４に沿った形状のキャビティ９１ａが形成されている。同様に、下型９２には、複合積層体８４に沿った形状のキャビティ９２ａが形成されている。成型金型９０に配置された複合積層体８４とブッシュ５０ａの穴５５ａの内表面との間、及び、成型金型９０に配置された複合積層体８４と取付具５２ｂの穴５５ｂの内表面との間には、空隙Ｇが存在する。中空の芯材８１の開口端８１ｄには、不図示の口金が取り付けられる。芯材８１は、この口金及びパイプを介して不図示のポンプと接続される。

次に、成形金型９０を閉じる。閉じられた成形金型９０は、不図示のプレス機にセットされる。ステップＳＴ６においては、このプレス機にセットされた成形金型９０を加熱するとともに、中空の芯材８１の内部にポンプから圧縮空気が送り込まれる。芯材８１の開口端８１ｄと反対側の端は閉塞されているため、芯材８１には、ポンプから送り込まれた圧縮空気によって内圧が発生する。この内圧により、芯材８１は、幅方向外方に膨張する。また、芯材８１の膨張に伴って、繊維含有複合材層８２も幅方向外方に向かって繊維含有複合材層８２と穴５５ａ及び穴５５ｂとの間の空隙Ｇが消滅するまで膨張する。これにより、繊維含有複合材層８２は、穴５５ａの内表面及び穴５５ｂの内表面に密着する。繊維含有複合材層８２は、穴５５ａの内表面及び穴５５ｂの内表面に密着したまま硬化する。

次に、工程ＳＴ７において、硬化された複合積層体８４を成形金型９０から取り外し、当該複合積層体８４から芯材８１を除去する。芯材８１は、取付具５２ｂから露出している部位を把持して引張り出すことにより、複合積層体８４から除去される。これにより、先端にブッシュ５０ａ及び取付具５２ｂが取り付けられたリンク本体３０が得られる。芯材８１を除去することにより、完成品である航空機用リアクションリンクを軽量化できる。

最後に、工程ＳＴ８において、取付具５２ｂにブッシュ本体５１ｂを取り付けてブッシュ５０ｂを得る。ブッシュ本体５１ｂは、例えば、締結部材５３ｂにより取付具５２ｂへ締結される。また、ヘッド４０がリンク本体３０に取り付けられる。

以上により、リンク本体の強度を低下させることなくリンク本体とブッシュとが接合された航空機用リアクションリンクが得られる。

図１４に示されているフロー図は、本発明が適用された航空機用リアクションリンクの製造方法の一例であり、本発明は、図１４に示されている具体的なフローに限定されない。

図１４のフローの一部の工程は、本発明の趣旨から逸脱しない限り省略可能である。例えば、芯材を除去する工程ＳＴ７は省略可能である。

図１４に記載されていない工程が必要に応じて実行され得る。この図１４に記載されていない工程は、図１４に記載されている工程に追加的に又は図１４に示されている工程の一部を代替するものとして実行され得る。例えば、ＳＴ３で形成された積層体８３の表面に研磨処理を行っても良い。

図１４に記載されている各工程は、本発明の趣旨から逸脱しない限り、随時順番を入れ替えて実行され得る。例えば、ブッシュを準備する工程ＳＴ１は、芯材を準備する工程ＳＴ２より後に行われても良い。ヘッド４０をリンク本体３０に取り付ける工程は、工程ＳＴ４の後で工程ＳＴ５の前に行われても良い。

図１４に記載されている各工程の一部は、可能であれば、同時に又は並行して実行され得る。例えば、ブッシュを準備する工程ＳＴ１及び芯材を準備する工程ＳＴ２は、並行して実行され得る。これ以外の工程も同時に又は並行して実行され得る。

芯材８１は、熱膨張性樹脂組成物から中実に形成されてもよい。中実の芯材８１用の熱膨張性樹脂組成物は、バインダー樹脂に熱膨張性黒鉛を含む樹脂組成物である。

上記実施形態は、航空機用リアクションリンクの製造方法に本発明を適用した実施形態である。よって、本発明は、上記実施形態に限定されない。本発明は、航空機用リアクションリンク以外の物品の製造方法にも適用可能である。本発明は、本明細書の開示から明らかなように、軸方向に沿って延びる穴が形成された第１の部材を、繊維含有複合材からなる軸部材を有する第２の部材に接合する接合方法に広く適用される。

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、配置、及び工程は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、配置、及び工程を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

１ 動翼駆動装置
１０ アクチュエータ
１１ シリンダ
１２ ロッド
１３ 連結部
２０ 航空機用リアクションリンク
３０ リンク本体
３１ａ，３１ｂ 軸部材
３２ 連結部
３３ 直線部
３４ 屈曲部
３５ａ 接合部
３５ａ１ 第１の部分
３５ａ２ 第２の部分
３５ａ３ 第３の部分
３５ａ４ 第４の部分
３５ａ５ 第５の部分
３６ａ 非接合部
４０ ヘッド
４１ 第１の本体
４２ 第２の本体
４２ａ 貫通孔
５０ａ，５０ｂ ブッシュ
５１ａ ブッシュ本体
５１ａ１ 貫通孔
５５ａ，１５５ａ 穴
５５ａ１ 第１の内表面
５５ａ２ 第２の内表面
５５ａ３ 第３の内表面
５５ａ４ 第４の内表面
５５ａ５ 第５の内表面
６０ 強化繊維
６１ 第１の強化繊維
６２ 第２の強化繊維
６３ 第３の強化繊維
１２１ かしめピン

Claims (17)

1. 軸方向に沿って延びる穴が形成された第１の部材と、
   繊維含有複合材から前記穴に適合する形状に形成された中空の軸部材を有し、前記軸方向への移動が規制されるように前記軸部材を介して前記第１の部材に接合された第２の部材と、
   を備え、
   前記第１の部材に形成された前記穴は、前記軸部材の前記軸方向に対して傾斜する傾斜面によって少なくともその一部が画定されており、
   前記軸部材は、前記傾斜面に沿って延伸し前記傾斜面と接する傾斜部を有し、前記傾斜部の外周面及び内周面はいずれも、前記軸部材の前記軸方向に対して傾斜しており、
   前記軸部材は、前記軸方向における前記穴から脱落する方向への移動が前記第１の部材の前記傾斜面によって規制されるように前記穴に配置されている、
   接合構造体。
2. 前記軸部材は、前記軸方向における第１の位置において第１の幅を有し、前記軸方向における前記第１の位置よりも先端側の第２の位置において前記第１の幅よりも大きな第２の幅を有する、請求項１に記載の接合構造体。
3. 前記軸部材は、前記軸方向における前記第２の位置よりも先端側の第３の位置において前記第２の幅よりも小さな第３の幅を有する、請求項２に記載の接合構造体。
4. 前記第１の部材は、前記軸方向における前記第２の位置において、前記第１の位置よりも幅広の幅広部を有し、
   前記軸部材は、前記幅広部に受け入れられる突出部を有し、
   前記突出部は、強化繊維を含んでいる、
   請求項２又は３に記載の接合構造体。
5. 前記軸部材は、前記軸方向における第１の位置において第１の幅を有し、前記軸方向における前記第１の位置よりも先端側の第２の位置において前記第１の幅よりも大きな第２の幅を有し、前記軸方向における前記第１の位置よりも基端側の第４の位置において前記第１の幅よりも大きな第４の幅を有する、請求項１に記載の接合構造体。
6. 前記第１の部材は、前記軸方向における前記第２の位置において、前記第１の位置よりも幅狭の膨出部を有し、
   前記軸部材は、前記膨出部を受け入れる凹部を有し、
   前記凹部は、強化繊維を含んでいる、
   請求項５に記載の接合構造体。
7. 前記軸部材は、前記軸方向に垂直な方向の断面が非円形となるように形成される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の接合構造体。
8. 前記第１の部材は、前記穴を画定する筒状部材を有しており、
   前記筒状部材は、前記軸方向の基端における肉厚が、前記基端よりも前記軸方向の先端側における肉厚よりも薄くなるように形成されている、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の接合構造体。
9. 前記筒状部材は、金属製である、請求項８に記載の接合構造体。
10. 前記軸部材は、第１の方向に延びる第１の強化繊維を有し、
    前記軸部材は、前記軸方向において前記筒状部材と重なり合う接合部と、前記軸方向において前記接合部と重なり合わない非接合部と、を有し、
    前記接合部において前記軸方向に対して前記第１の方向が為す角度は、前記非接合部において前記軸方向に対して前記第１の方向が為す角度よりも大きい、請求項８又は請求項９に記載の接合構造体。
11. 前記軸部材は、前記第１の方向とは異なる方向である第２の方向に延び、前記第１の強化繊維に編み込まれた第２の強化繊維をさらに有し、
    前記接合部において前記軸方向に対して前記第２の方向が為す角度は、前記非接合部において前記軸方向に対して前記第２の方向が為す角度よりも小さい、請求項１０に記載の接合構造体。
12. 前記非接合部に、前記軸方向を囲む周方向に配向された強化繊維を含む繊維強化プラスチックからなる補強部材が設けられた、請求項１０又は請求項１１に記載の接合構造体。
13. 航空機の動翼に直接的または間接的に取り付けられ前記動翼を駆動させるアクチュエータを摺動可能に支持するブッシュと、
    繊維含有複合材からなる軸部材を有し、前記ブッシュに接合されるリンク本体と、
    を備え、
    前記ブッシュには、前記軸部材の軸方向に沿って延びる穴が形成されており、
    前記軸部材は、前記穴に適合する形状に形成されており、前記軸方向への移動が規制されるように前記穴に配されている、
    前記ブッシュには、前記軸部材の前記軸方向に対して傾斜する傾斜面によって少なくともその一部が画定される穴が形成されており、
    前記軸部材は、前記傾斜面に沿って延伸し前記傾斜面と接する傾斜部を有し、前記傾斜部の外周面及び内周面はいずれも、前記軸部材の前記軸方向に対して傾斜しており、
    前記軸部材は、前記軸方向における前記穴から脱落する方向への移動が前記ブッシュの前記傾斜面によって規制されるように前記穴に配置されている、
    航空機用リアクションリンク。
14. 請求項１３に記載の航空機用リアクションリンクと、
    前記アクチュエータと
    を備える動翼駆動装置。
15. 軸方向に沿って延びる穴が形成された第１の部材を、繊維含有複合材からなる軸部材を有する第２の部材に接合する接合方法であって、
    前記第１の部材を準備する工程（Ａ）と、
    芯材を準備する工程（Ｂ）と、
    前記芯材に繊維含有複合材層を形成して積層体を得る工程（Ｃ）と、
    前記積層体の少なくとも一部を前記第１の部材の前記穴に挿入する工程（Ｄ）と、
    前記芯材を膨張させる工程（Ｅ）と、
    前記繊維含有複合材層を硬化させて前記穴に適合する形状の前記軸部材を得る工程（Ｆ）と、
    を備え、
    前記工程（Ｃ）において、前記芯材の外表面に剥離層を設け、前記繊維含有複合材層を前記剥離層に形成する、接合方法。
16. 前記芯材を除去する工程をさらに備える、請求項１５に記載の接合方法。
17. 航空機の動翼に取り付けられ、前記動翼を駆動させるアクチュエータに連結される航空機用リアクションリンクの製造方法であって、
    前記アクチュエータを摺動可能に支持するように構成されており、軸方向に沿って延びる穴が形成されたブッシュを準備する工程（Ａ）と、
    芯材を準備する工程（Ｂ）と、
    前記芯材に繊維含有複合材層を形成して積層体を得る工程（Ｃ）と、
    前記積層体の少なくとも一部をブッシュの穴に挿入する工程（Ｄ）と、
    前記芯材を膨張させる工程（Ｅ）と、
    前記繊維含有複合材層を硬化させてリンク本体を得る工程（Ｆ）と、
    を備え、
    前記工程（Ｃ）において、前記芯材の外表面に剥離層を設け、前記繊維含有複合材層を前記剥離層に形成する、製造方法。
    

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