JPS6060313A - テーパボルト取付け体における取付け力およびコストを減少させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 属オたは複合体の積み重ね列におけるテーノ臂ボルトの
増付は力を減少させる方法およびそれに用いる装置に関
し、よシ詳細には、同種または異種の金属または非金属
の比較的薄いシートを互いに取付けるだめのスリーブボ
ルト留め装置およびテーノ４ボルト留め装置として一般
に知られる装置に関する。

先行技術では、テーパ穴およびテール４ボルトを利用し
て材料の積み重ね列における留め具に予備応力を加える
僻念は周知であり、米国特許第３、　、２　７　０，　
Ｑ　／　０号ＣＩ９１６年９月６日発行、サルター（ｓ
ａｌｔ＠ｒ））に例示されている。この先行特許は一般
にテーパボルト特許として知られ、異種の金属の積み重
ね列にテーパ穴を利用し、この積み重ね列のテーパ穴と
同じテーパを有するボルトをこの穴に作用させる技術を
開示している。この特許はテーパ穴に予備応力を加えて
材料のよシ均一なかつ的確な取付けを達成する装置およ
び方法を説明している。

このサルターの特許に開示された技術は周知であシ、今
日テーパボルトとチー／４’穴との締りばめ（テーパ４
ボルトは穴と同じテーパを有している）を得るために使
用されている。

サルターの特許第１／４０ｌＩにｇ９ｇ号で例示されて
いるように、留め技術において、いくつかの改良がなさ
れた。このサルターの特許では、積み重ね列への留め装
置の取付けは一定の外径と、挿入されるボルトのチー／
ｆに合うように設計され九内テーｉ４とを有するスリー
ブを形成することによって単純化された。積み重ね列に
所定の直径を有する穴をあけ、スリーブとボルトとの組
立体全体を積み重ね列に差し込み、テーパボルトを差し
込んで、チー／４′ボルトをその最終位置に留めたとき
、スリーブの拡張によってテーパ穴に予備応力を加える
ことのみを必要とすることによって現場での取付けを単
純化した。スリーブおよびボルトを機械工場で製造公差
・のもとて精密加工することができ、一方組立体全体を
積み重ね列の中に最終的に取付けるにはまっすぐな穴を
現場であけさえすればよかったので、取付けはより精確
に行われた。

この概念により、明らかに高価かっ回能であり、時間を
くいすぎ、またせいぜい逆効果であった、現場でテーパ
穴をあけることの必要をなくした。

また、このサルターの特許は機械工学分野に広い用途を
見い出しており、一般にスリーブボルト特許として知ら
れている。

もちろん、テーパや穴およびテーパボルトを使用した他
の留め装置が多くあり、これら装置としては、米国特許
第Ω、左、２ぷ７７７号（キャンプベル）、第３，０３
り１／／号（ゼンジック）、第３、．２　？　ｉ　０　
！ｒ　１号（アンダーソン）等がある。テーパ穴および
テーパボルトを利用したすべてのこれら先行特許では、
概念が常に、最も大きい直径部から最も小さい直径部ま
でのボルトの長さ全体にわたって一定である所定の締め
じろを定めるために一定のテーパを使用することであっ
た。換言すると、すべての在来装置はチー・苧ボルトと
協働するチー・９穴を利用し、テーパやボルトはテーノ
平穴と同じテーパを有していた。直径に関係なくインチ
で測定された所定の割合のテーパ９を利用する概念によ
ね、材料の弾性用りに関係なくテーパ穴とテーパボルト
との間に所定の締めしるが生じる。

チーｉ＋ボルトの取付けはチー／’Ｐボルトの全シャン
クと、直接接触状態にあるテーパ穴の全面との間の締め
しるに打ち勝たなければならない取付は力を必要とする
。所定の直径のボルトについては、取付は力は使用され
る留め方法、例えばボルトの最も下方の部分のねじによ
って左右されかつ限定される。限定要因は使用されるボ
ルトの直径で定められる。これはもちろんテーパボルト
とチー・量大との間の締めじろを、おそら＜　０．２０
３．２〜θ、２左グｃｒｎ（０，０ｇ〜０．７０インチ
）の締めじろを使用すべき場合に公称の数字である例え
ば７０００分の０．０７の締めしるの最小値に限定する
。換言すると、直径フインチあたヤのインチで示す穴の
直径に応じて、過剰の取付は力が特定箇所での様々橙量
の締めしるの分布を妨げ、従って、多重金１４積み重ね
体に使用されるファスナーの信用を落とす。

本発明では、スリーブボルト装置を使用するか、挨いけ
テーパボルト装置を使用するかにかかわらず、テーパ穴
およびテーパボルトを使用した積み重ね列についての取
付は力を減少する。

好ましい実施態様では、取付は力は積み重ね列の穴のテ
ーパとは異なるボルトのチーａ４を利用することによっ
て減少される。テーパボルトとテーノ子穴との接触が所
定の直径部にのみ起シ、穴の全面に沿っては起ら々いの
で、取付は力はより小さくなり、従って、テーパボルト
とチー・９穴との取付けでは、先行特許で述べられてい
るようによシ高い取付は力を必要としないで１００％に
近い締りばめ及び支持接触を達成することができる。

本発明の利点はテーノＪ？穴で支持されているボルトの
全シャンクに沿って拡張力を加えようとするときよりも
小さい取付は力を必要とするテーパ穴に漸増的に拡張力
を加えることによって達成される０ 本発明で説明する方法の実施では、テーパ４穴が留める
べき材料層に貫設しである。好ましい実施態様では、層
は通常、アルミニウムとチタンのようが異種の金属、非
金属および複合体の多重積み香ね列である。テーパ穴の
恒久変形が起るまで、漸増力を実質的に穴の深さ全体に
わたって材料層に加える。新規彦本発明では、変形は積
み重ね列のテーパ穴と異なるテーパを有するテーパボル
トを利用することによって達成される。新規な本発明の
実施では、ボルトのテーパは一般に積み重ね列のチー７
４穴のテーパ々より大きいかまたは小さい。

積み重ね列のテーパ穴の最も大きい直径部の拡張を増し
だいときは常に、テーノ＋穴よりも大きいテーパを有す
るテーパボルトまたはピンを選択する０ 積み重ね列のチー７９穴の最も小さい直径部の拡張を増
したいときは常に、チー・！穴のテーパよりも小さいテ
ーノ卆を有するテーパ４ボルトまたはピンを選択する。

テーパボルトまたはピンをテーパ穴内に挿入し、それに
よってボルトと穴との締りばめをなして積み重ね列の穴
の所望箇所に沿って材料層に選択的に予備応力を加える
０また、とのテーパ差を適用して穴の全長にわたって非
常に高い程度の支持を達成するのが良く、それによりコ
スト高をまねく穴調整時間をなくす０ 次に、添付図面を参照することにより、本発明のさらに
別の目的及び利点を明らかにする。

疲れ臨界航空機構造で多重金属シートを留める分野では
、工業界は代表的には米国特許第３、２　’７０．　ｌ
Ｉ／　０号および第ｑｏｔｔｇ、ｇｑｔ号（サルター）
について先に説明したテーパボルトファスナーまたはス
リーブボルトとして説明した型式のファスナーを使用し
ている０ テーパボルトファスナーは材料の多重シートよりなる積
み重列のチー７４穴をこのテーパ穴と同じテーパを有す
るテーパボルトとともに利用している。スリーブボルト
の取付けでは、材料の多重シートの積み重ね列にまっす
ぐな穴をあけ、円筒状にまっすぐな外寸法と、テーノ’
？ピンと協働するようにテーノｆのつけられた寸法を有
する組合せスリーブボルトを使用し、この組合せ体をま
っすぐな穴の中に挿入し、次いで組立てる。

上記方法の両方とも留め分野で広い適用性を見いだした
が、一方とも、受は入れホールがス１１−ブであろうと
テーパ穴であろうと、チー／やビンと受け入れテーノ＋
ホールとの締りばめが決められるということに基づいて
いる。用語「締めしろ」を、スリーブまたは穴を穴すな
わちホールの初めの直径よりも大きい外径に広げ、それ
によりホールを横方向外方に押し広げてボルトをホール
内に固定することを意味する。用＠「締シばめ」は、当
然、同様な作用が起るボルト、ナツトおよび他の組立体
に適用される。

テーパボルトを取付は石のに必要な力は、テーパ穴内で
あろうとテーノ母スリーブ内であろうと、テーパボルト
とテーノ’Ｐｙｃまたはスリーブとの間に存在する直径
／インチあたりのインチの締めしるの関数である０ 必要とされる締めじろを考慮してテーパボルトと穴との
阜擦に打ち勝つために必要とされる取付は力はボルトと
、ボルトを着座位置に引き入れる締めつけ装置によって
作用の及ぼされるボルトの底部分に位置決めされた締め
つけ部との直径によって限定される。

航空機構造体の積み重ねに通常使用される金属は、通常
、チタンおよびアルきニウムならびに厚さの変化する複
合体よシなシ、予備応力付与状態を達成して材料を的確
に留めるのに必要な半径方向の力を発生させるのに必要
な変化する締めじろは時々、受けた取付は力が高くてボ
ルト、ビン、リベットおよびファスナーの予備応力付与
状態が十分にならないため、有効でない。

予備応力付与状態を十分にするために締めじろを単に増
すだけでは問題は解決しない。何故なら、必要とされる
過剰の力を考慮すると、ファスナーの締めつけ部が取付
は中、簡単に破損するからである。この問題は、ファス
ナーに適切に予備応力を加える適切な半径方向の応力が
適切に発生しなかったり分布しなかった結果、継手の疲
れ破損または応力腐食破損があったとしても適切な連結
部であるように見えたという分析に基づいて定められた
とき、外見上、十分に予備応力を加えたようにみえる多
くのファスナーの疲れ破損の理由として判断された。

本発明は主として、スリーブボルトファスナーまたはテ
ーパボルトファスナーのいずれかの取付は力を減少させ
、そして穴の調整中、ファスナーと穴とのよシ高い程度
の支持を達成して取付は時間をよシ短くすることに関す
る。

第１図を参照すると、１０および１２として示す互いに
留めるべき二つの重ね合せたシー）またけグレートが示
されている。テーパ穴１４がシー）１０．１２に貫設さ
れ、テーパ穴１４の一方の端部１６は直径が他方の端部
１８よりも大きい。

穴１４のテーパは端部１６から端部１８壕で同じである
。

第２図を参照す為と、一様にテーパのつけられたボルト
２０が示されており、ボルト２０は一端がヘッド２２を
有し、また、シート１０．１２内に位置決めされたテー
パ穴１４に差し込まれた他端がねじ部分２４を有してい
る０ポル）２０のテーパは穴のチー・千と同じである。

チーＡ穴１４内へのボルト２０の最終組立てを達成する
には、通常、ナツト２５をねじ２４に設置し、それによ
りボルトをその婦終の嵌合位置まで穴に引き込むのに必
要な取付は力を発生させる。

通常の場合、ボルトと穴とのテーノ４は、すべての直径
について例えば公称／インチの７０００分のコで表わさ
れ、これは、７０００分のコインチの締めじろが直径ご
とに存在することを示す。

第１図に示す幾何学的形状を検討することにより大径端
部１６のところでシート１０に発生する半径方向応力は
小径端部１８のところでシート１２に発生する応力より
小さいことがわかるＯＮい換えると、分析の結果、直径
フインチあたりのインチで示す締めしろ、すなわち、大
径端部のところに発生する？ンド／インチ表示の応力は
、直径／インチあたシのインチで示す均一な締めじろを
使用するときには常に、小径端部のところで発生するポ
ンド／インチの応力はどには発生しない。

簡単に述べると、大きな領域にわたって所定の力を発生
させることは、平方インチあたりの応力を減少させる。

大径端部１６のところで発生する応力は、材料に予備応
力を加えたり良好な接合をもたらすのに十分であったり
、成るいは十分でなかったりし、この未知数がいくつか
の応力の高いファスナー継手の破損率の理由であると定
められた。

このような間顧の明らかな解決策は締めじろを７インチ
あたり例えば７０００分の２からできだけ１００θ分の
ｌｌｔマたは、さらに１０００分の左まで増し、このよ
うにして継手に適確に予備応力を加えるのに必要な応力
を大径端部に発生させることである。

不運にも、ボルトと、ボルト２０の２４のような最も下
方の部分のねじとの全直径が、ボルトを取付けるのに有
効な力の全量を限定する。

この問題の乱暴な解決策に必要なのは、必要とされるよ
り高い取付は力を発生させるために所要の留め能力をも
たらすのに必要な強度よりも強度の高いボルトを使用す
ることであった。必要とされ石強度よりも強度の高いこ
れらのボルトの使用は、ファスナーの高いコストと、航
空機に使用されるファスナーの総数とを考慮すると、航
空機装備を再び留めることにおいて明らかに不利である
。

第３図、第７図および第Ｓ図に示すスリーブボルトファ
スナーにも同じ問題が存在する。

次に第３図を参照すると、シート１０および１２が積み
重ねた列の状態で示され、このときにのみ、まっすぐな
穴３０を有し、この穴はテーパのないものとして構成さ
れている。すなわち、上端の直径は下端の直径と同じで
ある。

第９図を参照すると、スリーブ３４とボルト３６の組合
せが示されており、この組合せにおいてスリーブの外径
３８は一定であり、これに対し、スリーブの内径４０は
テーノ４状である０通常の場合、ボルト３６のテーノ４
とスリーブ４０の内チーＡとは同じである。ボルトは一
端がヘッド４２を有し、他端が取付けのためのねじ４４
を有している０ 次に、第３図を参照すると、スリーブ３４とボルト３６
の組合せをいかに穴３０に挿入するかを示している。取
付はナツトをボルト３６のねじ部分４４に螺合し、ボル
ト３６を所定の位置に適切に引き入れるように嵌め込む
。取付は力は、ナツトがボルト３６のねじ４４に作用１
／　％それによりボルトをスリーブの中に引き入れた結
果として発生する。

応力は、ボルト３６のテーパとスリーブ３４の内テーパ
との間に締めじろが存在した結果として発生する。

不運にも、テーパスリーブを取付ける場合にも、第１図
及び第２図のテーパロック装置について説明したのと同
じ問題が存在する。

ボルトの大径端部のところに発生する応力は、インチ／
インチ測定された直径についての一定の締めじろを有す
るいかなる取付けについても、小径端部のところに発生
する応力よりも必ず小さい。

従来の装置では、前述の乱暴な解決策としての装置を使
用する以外この問題に対する解決策はなく、これは、穴
に適切に予備応力を加えかつ疲れ破損を妨ぐためにボル
トの大径端部のところに高い応力を発生させる必要を考
慮して、留め作業を行うのに必要な強度のファスナー装
置よりも強度の高いファスナー装置を利用することを意
味する。

本発明は、より高い応力を必要とするファスナーの選択
された部分における応力を増し、同時に必要とされる応
力を発生させるのに必要な取付は力を減じ、かつ必要と
される支持を達成するのに必要な時間を減じることによ
って従来の問題を解決する。

本発明では、取付はボルトのチー・母を、積み重ね材料
の穴のチー／ｌと故意に異ならせしめている。

第６図および第７図ではテーパロック装置と呼んだもの
との組合せで本発明を説明し、これに対し第３図および
第９図ではスリーブボルト装置との組合せで本発明を説
明する。

今、第を図を参照すると、テーノ９穴１４を有するシー
）１０および１２の積み重ね列が示される。

テーパ穴内には、テーパ穴１４よりも大きなテーノ４？
６２を有するデル）６０が位置決めされている。

このボルトは他のすべての点で従来のものであって、一
端がヘッド６４を有し、他端が取付けボルトに使用する
ためのねじ６６を有している。

テーパ穴の大径部は７０のところでシー）１０内に位置
決めされており、テーノ子穴の小径部分７２は反対側の
端のところにシート１２内に位置決めされている。

テーノ９穴１４より大きなチー７９を有するテーパデル
トロ０は穴の他の部分に接触する前にシート１０の大径
部７０に接触するので、チー／ｌ穴１４０大径の開口部
はチーｉ４穴の他のどの部分よりも前に圧縮力および応
力を受ける。

従って、テーノＪ？がルトとテーノ４穴との接触は取付
はナツトを締めつけるにつれて増し読け、かくして第１
図および第３図に示す従来の装置に一般に起るように、
テーノ４がルトの全面がテーパ穴に接触するのではなく
、チーー臂がルトがテーノ譬穴と漸増的に接触した結果
、取付は力が減少する。

テーノや穴よりもテーパの大きなテーノ１１ルトを利用
した結果、テーノｆ穴の大径部における応力を増すとと
もに、共通工業標準規格以外のさら穴ファスナー（図示
せず）のような適確な接合を達成するのに必要な半径方
向の圧縮力を減少させるのに必要な取付は力を減らすこ
とが今や可能である。

変形例として、ファスナーとチー）Ｊ？穴との間の締め
じろを囃し、このようＫしてチー・ぐ穴の大径部での応
力を増すとともに、従来装置の場合と同じ取付は力を発
生させることが今や可能である。

常に想起すべきことは、ねじのところの引張力すなわち
取付けがルトの締めつけ手段が、がルトとテーノｆ穴と
の間に必要とされる力を発生させる場合の限定要因とな
ることである。

テーノぐロック及びスリーブがルトの使用について再検
討することが望ましい。何故なら、当業者にはわかるよ
うに、航空機業界で現在使用されている代表的な金属は
チタンおよびアルミニウムであり、また二つの異梱の金
属（一方は他方よりも高い極限応力を有する）を留める
のにファスナーが相変らず使用されているからである。

あらゆる場合において、取付は作業者は強い方の金属が
上であるか下であるかを知っているので、取付は作業者
は今や、テーパ穴よりも大きいテーノｆまたは小さいチ
ーｉ４を有するテーノ’？がルトな選択することによっ
て追加の待機を役立たせることができる。

例えば、第を図において、シー）１０がアルミニウムで
あり、シート１２がチタンであると仮定すると、ｊＭ知
のようにチタンシートは７０．３０に＆／　ＧＩＩ（／
　００．０００−ンド／平方インチ）はどの応力に耐え
、一方アルミニウムシート１０は３ｒｉｓｋＩＩ／ｃｄ
（！；０．００θポンド／平方インチ）はどの応力に耐
えることができる。

この場合、チタンシート１２が下であり、アルミニウム
シート１０が上であることをわかっているので、テーノ
９穴１６よりもチーツクの大きなチーノンメルト６０を
使用する。ボルトの大径部は穴の大径部７０に接触し、
取付はナツトの付勢によりがルトの表面がテーパ穴の表
面にますます接触するのにつれて発生した力は増す。加
５るに、初めに、かつチタンシート１２の領域に接触す
る前に圧縮されるのは大径部分のアルきニウムであるこ
とは明らかである。このようにして、穴の犬掻部が徐々
に広げられ、ざらに強度の低い金属が強度の高い金属よ
り前に広げられて必要とされる取付は力をさらに減少さ
せる。

次に、筒７図を参照すると、シート１０とシート１２の
檀み重ね列が示されており、チタンシート１２はアルミ
ニウムシート１０の上に位置決めされている。第７１菌
の積み重ね列はテーノ９穴１４を有し、ヘッド８２を−
・瑞に、そしてねじ部分を他端８４に有するポルト８０
がテーパ穴１４に挿入されている。この場合、？ルト８
０はＡ’Ｊみ重ね列に位置決めされたテーパ穴１４より
も小さいテーパを有している。

従って１作業者はチタンシート１２が上に位置決めされ
ていることをわかっているので、ぜルトとの接触を確保
するために着み重ね列のテーノ４よりも小さいチーツク
を有するｙｌｅルトを使用し、最も小さい直径部がまず
箇所７２のところに形成されている。ねじ８４に働く取
付はナツトの作用を受けてがルトはその所定位置に引き
込まれて圧縮力をまず箇所７２のところで徐々に及ばし
１次いでがルトが着座するまでゲルトの表面とテーパ穴
の表面との間の接触表面に沿って徐々に及ぼす。

第６図について説明したように、ＬＥ、心力はぎルトと
チタン金属とが接触する前にがルトとアルミニウム金属
との間の所望位置にまず発生して、チタン金属が適切に
広げられたり圧縮されたりする前に取付は力を減少させ
る。

第６図および第７図の再検討の結果、テーパ穴の通も大
きい直径部がまず広げられるが、もっと適切な言い方を
すれば、積み重ね列のより小さい応力公差を有する金属
がまず広げられ、このようにして、全取付は力を減少す
るとともに取付は中。

ボルトとテーノ譬穴との支持接触を増すことが必ずしも
必要ではない。

次に、第ｇ図を参照すると、シー）１０と１２とよりな
り、かつスリーｆ９０を有する檀み重ね列が示されてい
る。定義によってスリーブ９ｏはテーパ内式９２を有し
、かつスリーブボルト９６を収容し、このスリーブがル
ト９６は一端がヘッド９８を有し、他端が取付けねじ１
００を有している。ボルト９６のテーノ４は第６図につ
いて説明したのと同じ理由でスリーブゲル）９０に位置
決めされたテーパ穴９２より大きい。

′第ｇ図では、作業着はシート１０がアルミニウムであ
り、シート１２がチタンであるとわかっているので、チ
ーｉ４穴９２よりも大きいテーパを有するテーノ母ｙｆ
？ルトを使用するものと考えられる。

次に、１９図を参照すると、積み重ね列に挿入されたス
リーブ９０が示されており、この場合にのみ、アルミニ
ウムシー）１０が下にあり、チタンシート１２が上にあ
る。スリーブ９０は内Ｇ１９２にテーパを有しており、
一端がヘッド１０６を有しかつ取付は他端が取付ねじ１
０８を有するテーパポルト１０４を受け入れた状顧で示
されている。

この場合、作業者はチタンシート１２が土にあることが
わかっており、まずシート１０で示すアルミニウム金属
の領域でスリーブに対して接触が起るようにするために
スリーブ９０のテーパ９２よりも小さいチーツクを有す
るポル）１０４を利用する。

テーパ穴とは異なるテーノヂを有するテーパボルトの選
択において説明した本発明の装置又は方法は梼み重ね列
のチーＡ？穴に直接に適用でき、かつ積み重ね列に挿入
されたスリーブのテーノ９穴にも適用できる。

本発明について説明した装置又は方法により、適切なが
ルトに適切なチーｉ４を利用して必要とされる取付は力
を減少させ、かつ全取付は力を減少させる手段としての
より不可欠の材料がまず広げられるようにするとともに
、不可欠の締めしろおよび支持が得られるようにする機
会を与えるものである。

当業者には明らかなように、がルトのテーノ臂と穴のテ
ーパとの関係が取付は力の減少を制御している。従って
、ゲルトのチー７４に対し【穴のテーパを変えて同じ結
果を達成することができる。しかしながら、好ましい実
ＭＵＭ様では、テーノ４穴はあらゆる場合に同じであり
、そして異なるテーノ臂ボルトを利用して所望の結果を
達成することが期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は留めるべき２種の異なる材料とそれに貫設され
たチーｉ４穴とを示す垂直断面図；第２図は第１図のテ
ーパ穴に部分的に挿入されたテーパゲルトを示す図１第
３図は留めるべき異種のシートに貫設されたまっすぐな
穴を示す図冨第１Ｉ図は第３図のまっすぐな穴に部分的
に挿入されたチー２４スリーブとチー・譬カルトとの組
合せ体を示す図２第Ｓ図は第３図のまっすぐな穴に挿入
された組合せスリーｆがルトを示す図１第Ａ図はチーｔ
４穴よりも大きいテーパを有するテーパゲルトを示す図
寡第７図はテーパ穴よりも小さいチーｉ４を有するテー
ノやゲルトを示すｎｌＭｇ図はゲルトのチーＡ？がスリ
ーブのチーＡ？より大きいテーパゲルトとテーパスリー
ブとの組合せを示す図ｉおよび第９図はゲルトのテーパ
がスリーブのチー・臂より小さいチー・４デルトとテー
パスリーブとの組合せを示す図である。 １０　１２、、、、留めるべき重ね合せシートまたはプ
レート、　１４　＠■−チチー９穴、２０　、、、、テ
ーノぐがルト、２２　、、、、、ヘッド、２４・・・・
ねじ部分、２５・・・・・ナツト、３　Ｇ　、、、、ま
っすぐな穴、３４．、、、、スリーブ。 ３６　、、、、、ゲルト、３８゜０．スリーブの外径。 ４０　、、、、スリーブの内径、４２．、、、暴ヘッド
、４４　、、、、、ねじ、　６０　、、、、、がルト、
６４．、、、、ヘッド。 ６６　、、、、、ねじ、７２　＠＃＠＄６テーノぐ穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　材料層の予備応力留めにおける取付は力を減少させ
   る方法において、 留めるべき材料層にチー）４穴を貫設し、テーパ穴の表
   面の恒久変形が起るまで実質的に穴の深さ全体にわたっ
   て増大する拡張力を材料層に加え、そして テーパ穴を取り囲む領域に圧縮力を作用させて材料層に
   予備応力を加えるためにテーパ留め装置とテーパ穴との
   間に締りばめつくる工程よりなることを特徴とする方法
   。 ユ　テーパ穴と異なるテーパ９を有するテーパ留め装置
   を選択し、それによって増大する拡張力を加える工程を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法０ ３、　テーパ穴よりも大きな直径を有するテーパ留め装
   置を選択し、そして 大径部のところで小径部のところと同じ応力を得るため
   にチー／４’留め装置の直ｆ／インチあたりのインチで
   宇められる締りげめを選択する、工程を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ク　テーパ穴を有する異なる材料層の積み重ね列におけ
   る取付は力を減少させる方法において、積み重ね列の穴
   のチー・平とは異なるチー・平を有するテーパファスナ
   ーを選択し、そしてテーパボルトとテーパ穴との点接触
   により穴の変形が徐々に大巻くなり、かつ取付は力が低
   くなるまでテーパ４ボルトをチー・子穴に差し込む工程
   よりなることを特徴とする方法。 タ　選択されたテーパ９ボルトにより、点接触がチー・
   量大の大径部のところで起り、それによって使用されて
   いる材料に対して穴支持を確にすることを特徴とする特
   許請求の範囲第グ項に記載の方法。 ム　選択されたテーパファスナーにより、テーノク穴の
   最も小さい直径部のところで点接触が起るようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第り項に記載の方法。 ７　積み重ね列の金属の相対強度を測定し、次に積み重
   ね列の：＃ｌ）４大きな直径部が積み重ね材料の他の層
   よ、Ｄ４低いＩンド／平方インチの応力を有する場合、
   穴のテーパよりも小さいテーノ母を有するテーパやファ
   スナーを選択する工程を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第グ項に記載の方法。 ｇ　最も大きい直径を有する積み重ね列の表面材料が積
   み重ね列を構成する他の材料よ如も小さい応力集中を有
   するかどうかを測定し、そして取付は力の減少を達成す
   るためにチー／ｌ穴のテーパよりも小さいテーノ臂を有
   するテーノ臂ファスナーを選択する、方法を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の方法。 デ　積み重ね列における取付は力を減少させる装置にお
   いて、 チー／ｌ穴を有する複数の異なる表面材料と、上記穴内
   に位置決めされ、かつ上記チー／ｌ穴のテーパ４と異な
   るテーパのテーパボルトとヲ（ｌｉｆｔえ、前記テーパ
   ボルトは締りばめを外すように前記テーパ穴内に位置決
   めされており１それによってチー７４穴の大径端部のと
   ころで上記テーパ穴の小径端部のところとは異なる半径
   方向の応力が発生することを０９とするシステム。 １０異なる極限強さを有する材料の積み重ね列と、該材
   料に貫設されたテーパ穴と、 該テーパ穴内に位置決めされたテーパボルト、と、を備
   え、 上記テーパ穴の最も大きい直径部と上記テーパ穴の最も
   小さい直径部とでは応力集中が異なるように、上記テー
   パボルトのテーパ９が上記チー　ｉ’？と異なることを
   特徴とする留め装置。