(57)【要約】【課題】シール材の手成形を省略でき、キャップシールの装着の質のばらつきを抑えることができるキャップシール、これを備えた締結構造、及びキャップシールの装着方法を提供する。【解決手段】一端に開口１１ｂを有して内部に空間１１ａが形成されるとともに絶縁性を有する複数のキャップ部１１と、キャップ部１１の開口１１ｂ側の端部の周囲を互いに接続するとともに絶縁性を有するベース部１２とを備え、キャップ部１１は、空間１１ａ内に締結部材の突出部およびシール材を収容し、ベース部１２の開口１１ｂ側の面が装着面１６とされているキャップシール。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口を有して内部に空間が形成されるとともに絶縁性を有する複数のキャップ部と、
各前記キャップ部の前記開口側の端部の周囲を互いに接続するとともに絶縁性を有するベース部と、
を備え、
前記キャップ部は、前記空間内に締結部材の突出部およびシール材を収容し、
前記開口側の前記ベース部の面が装着面とされているキャップシール。
【請求項２】
前記ベース部には、前記装着面側から該装着面の反対側まで貫通するスリットが形成されている請求項１に記載のキャップシール。
【請求項３】
前記ベース部には、隣り合う前記スリットの間に形成されるとともに前記装着面側に向かって開口する溝部が形成されている請求項２に記載のキャップシール。
【請求項４】
前記ベース部は、前記スリットと前記溝部との間に、前記スリットと前記溝部とを仕切る仕切壁部を備えている請求項３に記載のキャップシール。
【請求項５】
前記ベース部は、平面視したとき略多角形状とされている請求項１から４のいずれか１項に記載のキャップシール。
【請求項６】
前記装着面は、航空機の構造部材に装着される面とされている請求項１から５のいずれか１項に記載のキャップシール。
【請求項７】
航空機の構造部材を締結する複数の締結部材と、
各前記締結部材が構造部材に対して突出する一部を覆うように前記構造部材に対して装着される請求項１から６のいずれかに記載のキャップシールと、
前記キャップシールに対して充填されるシール材と、
を備えている航空機の構造部材の締結構造。
【請求項８】
一端に開口を有して内部に空間が形成されるとともに絶縁性を有する複数のキャップ部と、
各前記キャップ部の前記開口側の端部の周囲を互いに接続するとともに絶縁性を有するベース部と、
を備え、
前記ベース部の前記開口側の面が装着面とされたキャップシールの装着方法であって、
前記キャップ部の前記空間にシール材を充填するキャップ部充填工程と、
航空機の構造部材の被装着面に対して前記装着面を対向させ、複数の締結部材の突出部が各前記キャップ部の前記空間に収容されるように前記キャップシールを装着する装着工程と、
を備えるキャップシールの装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップシール、これを備えた締結構造、及びキャップシールの装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の機体を構成する翼は中空構造となっており、翼の表面を形成する翼面パネルは、翼内部にある構造部材に対してファスナ部材（締結部材）によって締結される。
【０００３】
ファスナ部材は、円筒状のファスナ本体を翼面パネルおよび翼内部にある構造部材の双方に形成された貫通孔に翼の外側から挿入し、その先端部を翼内部にある構造部材の壁面から突出させて、その突出させたファスナ本体を内部側から固定することで、翼面パネルと構造部材を締結するものである。
【０００４】
航空機においては、落雷対策に万全を期す必要がある。翼面パネルとファスナ部材が異なる材料で形成されている場合、落雷時に、翼面パネルとファスナ部材との間の電位差により、翼面パネルとファスナ部材の界面に沿った方向にアーク放電（スパーク）が発生するおそれがある。翼の内部空間には燃料タンクが収められているため、この落雷時におけるスパークの発生を確実に防ぐ必要がある。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、突出したファスナ部材を覆うように取り付けられる絶縁性材料からなるキャップと軸部との間の空間に、絶縁性のシーラント剤を充填することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−９５３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１においては、キャップが独立しているため、例えば、複数のファスナ部材が隣接して設置されている場合、装着性を確保するために、それぞれのキャップからはみ出したシーラント剤、特に、隣接して設置される複数のキャップの間からはみ出したシーラント剤を手成形しなければならない。
【０００８】
このような手成形には手間がかかるうえ、仕上がりが作業員の技量に依存するので、装着の質にばらつきが生じるおそれがある。例えば、手成形の段階で、はみ出したシーラント剤に空気が混入してしまうことがある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、シール材の手成形を省略でき、キャップシールの装着の質のばらつきを抑えることができるキャップシール、これを備えた締結構造、及びキャップシールの装着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のキャップシール、これを備えた締結構造、及びキャップシールの装着方法は以下の手段を採用する。
即ち、本発明の一態様に係るキャップシールは、一端に開口を有して内部に空間が形成されるとともに絶縁性を有する複数のキャップ部と、各前記キャップ部の前記開口側の端部の周囲を互いに接続するとともに絶縁性を有するベース部とを備え、前記キャップ部は、前記空間内に締結部材の突出部およびシール材を収容し、前記開口側の前記ベース部の面が装着面とされている。
【００１１】
本態様のキャップシールによれば、複数のキャップ部がベース部によって互いに接続されており、各キャップ部が一体となってキャップシールを構成している。このため、締結部材の端部が突出する面（被装着面）に対して、各キャップ部の空間にシール材を充填して締結部材の突出部が空間に収容されるように装着したとき、別個に複数のキャップ部を装着した場合と比べて、各キャップ部の間からはみ出したシール材の手成形を省略できる。
また、前述の手成形は作業員の技量を要するが、その手成形を省略することで、キャップシールの装着の質のばらつきを抑えることができる。
キャップ部、ベース部およびシール材は、絶縁性を有し、例えば、ポリサルファイド系の樹脂材料が採用される。
【００１２】
本発明の一態様に係るキャップシールにおいて、前記ベース部には、前記装着面側から該装着面の反対側まで貫通するスリットが形成されている。
【００１３】
本態様のキャップシールによれば、ベース部にスリットが形成されているので、各キャップ部に形成された空間からシール材がはみ出したことを容易に目視確認できる。すなわち、スリットからシール材がはみ出したことを確認できれば、キャップ部と締結部材とのはシール材で満たされたことになり、キャップシールの取り付け保証がされたことになる。
【００１４】
本発明の一態様に係るキャップシールにおいて、前記ベース部には、隣り合う前記スリットの間に形成されるとともに前記装着面側に向かって開口する溝部が形成されている。
【００１５】
本態様のキャップシールによれば、キャップシールの装着時、ベース部に形成された溝部にもシール材を充填することで、キャップ部だけでなくベース部そのものを被装着面に装着できることになり、キャップシール全体として強力な装着が実現できる。
【００１６】
本発明の一態様に係るキャップシールにおいて、前記ベース部は、前記スリットと前記溝部との間に、前記スリットと前記溝部とを仕切る仕切壁部を備えている。
【００１７】
本態様のキャップシールによれば、仕切壁部の存在によって溝部に充填されたシール材がスリット側へ流れることを防ぐことができる。仮に、溝部に充填されたシール材がスリット側へ流れてしまうと、溝部内のシール材によるベース部と被装着面との装着性が低下してしまう。
【００１８】
本発明の一態様に係るキャップシールにおいて、前記ベース部は、平面視したとき略多角形状とされている。
【００１９】
本態様のキャップシールによれば、平面視したときにベース部が略多角形状とされているので、シール材を用いてキャップシールを被装着面に装着するとき、ベース部の周囲、すなわちキャップシールの周囲からシール材がはみ出したとしても、略多角形状の直線状の辺に沿ってシール材を手成形するだけなので、容易にキャップシールの周囲からはみ出したシール材を手成形することができる。ベース部の形状としては、例えば、平行四辺形などがある。
【００２０】
本発明の一態様に係るキャップシールにおいて、前記装着面は、航空機の構造部材に装着される面とされている。
【００２１】
本態様のキャップシールによれば、例えば、航空機の構造部材としての翼の内部空間に燃料タンクが設置されている場合であって、その内部空間にキャップシールを装着する場合、キャップシールによって翼の内部空間側の面から突出した締結部材が覆われるので、落雷などに起因した大電流が締結部材に流れたとしても、燃料タンク側（締結部材の突出側）でスパークが発生することを防ぐことができる。
【００２２】
本発明の一態様に係る締結構造は、航空機の構造部材を締結する複数の締結部材と、各前記締結部材が構造部材に対して突出する一部を覆うように前記構造部材に対して装着される前述のキャップシールと、前記キャップシ−ルに対して充填されるシール材とを備えている。
【００２３】
本態様の締結構造によれば、例えば、航空機の構造部材としての翼の内部空間に燃料タンクが設置されている場合、キャップシールによって翼の内部空間側の面から突出した締結部材が覆われるので、落雷などに起因した大電流が締結部材に流れたとしても、燃料タンク側（締結部材の突出側）でスパークが発生することを防ぐことができる。
【００２４】
本発明の一態様に係るキャップシールの装着方法は、一端に開口を有して内部に空間が形成されるとともに絶縁性を有する複数のキャップ部と、各前記キャップ部の前記開口側の端部の周囲を互いに接続するとともに絶縁性を有するベース部とを備え、前記ベース部の前記開口側の面が装着面とされたキャップシールの装着方法であって、前記キャップ部の前記空間にシール材を充填するキャップ部充填工程と、航空機の構造部材の被装着面に対して前記装着面を対向させ、複数の締結部材の突出部が各前記キャップ部の前記空間に収容されるように前記キャップシールを装着する装着工程とを備える。
【００２５】
本態様のキャップシールの装着方法によれば、各キャップ部の間からはみ出したシール材の手成形を省略できるキャップシールの装着方法を提供できる。
キャップ部及びベース部、シール材は、絶縁性を有し、例えば、ポリサルファイド系の樹脂材料が採用される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るキャップシール、これを備えた締結構造、及びキャップシールの装着方法によれば、シール材の手成形を省略でき、キャップシールの装着の質のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャップシールが装着される構造の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るキャップシールが装着された構造の縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るキャップシールの平面図である。
【図４】図３の切断線Ｉ−Ｉにおける縦断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るキャップシールの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態に係るキャップシールについて図１から図５を用いて説明する。
【００２９】
まず、キャップシール１０の概要について説明する。
図１にはキャップシール１０が装着される構造部材３２が示されている。構造部材３２は、例えば、航空機の翼内部にある構造部材（例えば縦通材など）とされる。構造部材３２の一の面（図で示す下面）には、例えば、翼の表面を形成する翼面パネル３４がファスナ部材（締結部材）３０によって取り付けられている。
【００３０】
ファスナ部材３０は、円筒状のファスナ本体３０ａとカラー３０ｂとを備えている。ファスナ本体３０ａは、構造部材３２および翼面パネル３４の双方に形成された同軸を有する貫通孔に、翼面パネル３４側から挿入される。また、貫通孔に挿入されたファスナ本体３０ａのうち、翼面パネル３４および構造部材３２を貫通して構造部材３２から突出した部分には、カラー３０ｂがねじ構造によって装着される。つまり、構造部材３２から突出したファスナ本体３０ａの一部とそこに装着されたカラー３０ｂとは、翼面パネル３４が取り付けられた面とは反対側の構造部材３２の面（図で示す上面）から突出した状態になる。この構造部材３２から突出したファスナ本体３０ａの一部とカラー３０ｂのことを、以下、「突出部」と言う。これらのファスナ部材３０によって、構造部材３２および翼面パネル３４は締結される。
【００３１】
キャップシール１０は、図２に示すように、前述した構造部材３２の一の面（翼面パネル３４が位置する側の面）の反対側の面であって、ファスナ部材３０が突出している側の面に装着される。なお、キャップシール１０が装着されるこの面のことを、以下、「被装着面３２ａ」と言う。
【００３２】
次に、キャップシール１０の構成について説明する。
図３および図４に示すように、キャップシール１０は、複数のキャップ部１１と、各キャップ部１１を互いに接続するベース部１２とを備えている。
【００３３】
キャップ部１１は、図３に示すように、平面視で円形状とされている。また、キャップ部１１は、図４に示すように、一端に開口１１ｂを有して他端側が閉塞されたキャップ状とされる。キャップ部１１の内部には、開口１１ｂと連通してキャップシール１０の高さ方向（図４で示す上下方向）に延在する空間１１ａが形成されている。図２に示すように、この空間１１ａに前述したファスナ部材３０の突出部が収容される。キャップ部１１は、絶縁性を有し、例えば、ポリサルファイド系の樹脂材料が採用される。
【００３４】
図３の場合、キャップシール１０は６個のキャップ部１１を備えている。そして、その６個のキャップ部１１が、図で示す上下２段に亘って左右方向に３つずつ、略平行四辺形状に配置されている。
【００３５】
ベース部１２は、図３のように平面視した場合、略平行四辺形状に配置された６個のキャップ部１１を周縁で包囲するように平行四辺形状に形成されている。このとき、平行四辺形状の各辺は直線上のストレート部１２ａを有している。換言すれば、ベース部１２は４辺のストレート部１２ａを有する平行四辺形状とされる。また、図３および図４に示すように、ベース部１２は、各キャップ部１１の開口１１ｂ側の周縁部１１ｃを互いに接続するように形成されている。これによって、各キャップ部１１とベース部１２とは、キャップシール１０が被装着面３２ａに装着される前から一体とされている。ベース部１２は、絶縁性を有し、例えば、ポリサルファイド系の樹脂材料が採用される。ベース部１２の厚さはキャップシール１０の高さ方向の１／７〜１／５程度であり、およそ２〜５ミリメートルとされる。
【００３６】
図４に示すように、各キャップ部１１およびそれらを接続するベース部１２において、開口１１ｂが形成されている側の面が装着面１６であり、この装着面１６が前述の被装着面３２ａに対向する面とされる。そして、図２に示すように、装着面１６は被装着面３２ａに対して面で接触してキャップシール１０が装着される。
【００３７】
なお、例えば、図３に示されたキャップシール１０においては、６つのキャップ部１１と平行四辺形状のベース部１２を備えているが、特にこれらの構成に限定されるものではない。キャップ部１１の個数や配置は、突出するファスナ部材３０の本数やその配置によって適宜変更しても良い。また、ベース部１２は平行四辺形状に限定されるものではなく、略直線上のストレート部１２ａを有する他の多角形状であっても良い。また、円形状や楕円形状であっても良いし、多角形状と円形状（楕円形状）との組合せであっても良い。
【００３８】
図３から図５に示すように、キャップシール１０のベース部１２には、スリット１３、溝部１４、および仕切壁部１５が形成されている。
【００３９】
スリット１３は、図３に示すように、キャップ部１１の周縁部１１ｃの外周側に沿って複数個所に形成されている。スリット１３は、平面視で円形状とされたキャップ部１１の中心と同じ中心を有する略円弧形状によって外形が形成されている。スリット１３は、１つのキャップ部１１の周囲に離間して複数（本実施形態では３つ）設けられている。また、スリット１３は、図４に示すように、装着面１６側から装着面１６の反対側の面（表面）まで所定の幅を持って貫通するように形成されている。
【００４０】
溝部１４は、図５に示すように、隣り合うスリット１３の間に形成されている。また、溝部１４は、図４に示すように、装着面１６側に開口を有する溝であり、その深さはベース部１２の厚さの１／２程度であり、およそ１〜３ミリメートルとされる。溝部１４は、スリット１３とは異なりベース部１２を貫通しない。
【００４１】
仕切壁部１５は、スリット１３と、そのスリット１３に隣り合う溝部１４との間に形成された壁である。仕切壁部１５は、図２に示すように、キャップシール１０が被装着面３２ａに装着されたとき、仕切壁部１５の装着面１６側の端部が被装着面３２ａに当接するように形成されている。
【００４２】
上述のキャップシール１０は、次のように製作される。
予め形成されたキャップ部１１を、スリット１３、溝部１４、および仕切壁部１５が形成されるように加工が施されベース部１２の形状とされた型に配置する。キャップ部１１が配置された型に対して、ベース部１２となる素材を充填することで、キャップシール１０が製作される。
【００４３】
以下、キャップシール１０の装着方法について説明する。
図４に示されているようなキャップシール１０おいて、まず、キャップ部１１の空間１１ａ、およびベース部１２に形成された溝部１４にシール材を充填する。なお、シール材は、空間１１ａや溝部１４からはみ出しても構わない。シール材は、絶縁性を有し、例えば、ポリサルファイド系の樹脂材料が採用される。
【００４４】
次に、キャップシール１０の装着面１６が構造部材３２の被装着面３２ａに対向するようにキャップシール１０の向きをセットする。そして、被装着面３２ａから突出したファスナ部材３０（突出部）がキャップ部１１に形成された空間１１ａに収容されるように、キャップシール１０を被装着面３２ａに装着する。
【００４５】
空間１１ａに充填されたシール材は、空間１１ａにファスナ部材３０の突出部が収容されることで、一部のシール材（すなわち、収容されたファスナ部材３０の突出部と略同体積のシール材）が開口１１ｂからはみ出す。はみ出したシール材は、装着面１６と被装着面３２ａとの隙間を通って、キャップ部１１の周囲に形成されたスリット１３側へ流れる。スリット１３は装着面１６側から装着面１６の反対側の面（表面）まで貫通しているので、空間１１ａからはみ出したシール材は、更に、スリット１３の表面側からはみ出す。つまり、スリット１３の表面側からシール材がはみ出したことを目視で確認できれば、キャップ部１１とファスナ部材３０との隙間はシール材で満たされたことになり、キャップシール１０の取り付け保証がされたことになる。この空間１１ａに充填されたシール材によって、キャップシール１０は、被装着面３２ａおよびファスナ部材３０の突出部に対して装着される。
【００４６】
溝部１４に充填されたシール材は、装着面１６が被装着面３２ａに密着したとき、溝部１４の内部を満たす。このとき、溝部１４とスリット１３との間には、仕切壁部１５が形成されているので、溝部１４の内部を満たしているシール材がスリット１３側に流れ出すことがない。この溝部１４に充填されたシール材によって、キャップシール１０のベース部１２も、被装着面３２ａに対して装着される。
【００４７】
キャップ部１１の空間１１ａ、およびベース部１２に形成された溝部１４に充填されたシール材の一部は、キャップシール１０が装着されることで、平行四辺形のベース部１２の周縁（すなわち、キャップシール１０の周縁）からはみ出す。はみ出したシール材を、ストレート部１２ａに沿って手成形する。これによって、ベース部１２の周縁からはみ出したシール材が成形される。以上の工程を経て、キャップシール１０が被装着面３２ａに装着される。
【００４８】
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
複数のキャップ部１１がベース部１２によって互いに接続されており、各キャップ部１１が一体となってキャップシール１０を構成している。このため、別個に複数の独立したキャップ部を被装着面３２ａに装着した場合と比べて、各キャップ部の間からはみ出したシール材の手成形を省略できる。また、前述の手成形は作業員の技量を要するが、余分な手成形を省略することで、キャップシール１０の装着の質のばらつきを抑えることができる。
【００４９】
また、ベース部１２にはスリット１３が形成されているので、各キャップ部１１に形成された空間１１ａからシール材がはみ出したことを容易に目視確認できる。すなわち、スリット１３からシール材がはみ出したことを確認できれば、キャップ部１１とファスナ部材３０の突出部との隙間はシール材で満たされたことになり、キャップシール１０の取り付け保証がされたことになる。
【００５０】
また、キャップシール１０の装着時、ベース部１２に形成された溝部１４にもシール材を充填することで、キャップ部１１だけでなくベース部１２そのものを被装着面３２ａに装着できることになり、キャップシール１０全体として強力な装着が実現できる。なお、仕切壁部１５の存在によって溝部１４に充填されたシール材がスリット１３側へ流れることを防ぐことができる。
【００５１】
また、平面視したときにベース部１２が略多角形状とされている場合、シール材を用いてキャップシール１０を被装着面３２ａに装着するとき、ベース部１２の周囲、すなわちキャップシール１０の周囲からシール材がはみ出したとしても、略多角形状のストレート部１２ａに沿ってシール材を手成形するだけなので、容易にベース部１２の周囲からはみ出したシール材を手成形することができる。
【００５２】
なお、上述したベース部１２や溝部１４についての寸法や比率は一例であって、キャップシール１０の仕様に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１０    キャップシール
１１    キャップ部
１１ａ  空間
１１ｂ  開口
１１ｃ  周縁部
１２    ベース部
１２ａ  ストレート部
１３    スリット
１４    溝部
１５    仕切壁部
１６    装着面
３０    ファスナ部材
３０ａ  ファスナ本体
３０ｂ  カラー
３２    構造部材
３２ａ  被装着面
３４    翼面パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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