(57)【要約】【課題】皿ファスナにより締結された締結部材に滑りが生じるとしても、滑りに伴い発生する応力を低減して皿ファスナ継手構造の破損を防止すること。【解決手段】皿ファスナ継手構造１は、逆円錐台状の皿頭１２を含む皿ファスナ１０と、皿ファスナ１０により締結される複数の被締結部材２１，２２と、皿頭１２の座面１２Ｂ、および一の被締結部材２１に形成されて座面１２Ｂを受ける受け面２１Ａの間に配置される弾性体３０とを備える。弾性体３０は、径方向内側の第１領域３１と、径方向外側の第２領域３２とを含む。第１領域３１および第２領域３２のいずれも、皿ファスナ１０、および受け面２１Ａが形成される被締結部材２１，２２と比べて弾性体３０の肉厚方向の剛性が低い。第１領域３１に設定された肉厚方向への最大弾性変形量と比べて、第２領域３２に設定された肉厚方向への最大弾性変形量が大きい。【選択図】図１
2020128774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部、および前記軸部から頂面に向かうにつれて径が拡大した逆円錐台状の皿頭を含む皿ファスナと、
前記皿ファスナにより締結される複数の被締結部材と、
前記皿頭の座面、および一の前記被締結部材に形成されて前記座面を受ける受け面の間に配置される弾性体と、を備え、
前記弾性体は、径方向内側の第１領域と、径方向外側の第２領域と、を含み、
前記第１領域および前記第２領域のいずれも、前記皿ファスナ、および前記受け面が形成される前記被締結部材と比べて前記弾性体の肉厚方向の剛性が低く、
前記第１領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量と比べて、
前記第２領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量が大きい、
ことを特徴とする皿ファスナ継手構造。
【請求項２】
前記皿ファスナは、前記被締結部材に対する着脱が可能なボルトである、
請求項１に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項３】
前記皿ファスナが挿入される前記被締結部材の挿入孔の軸線に対して前記座面がなす角度をθ１、
前記軸線に対して前記受け面がなす角度をθ２、とすると、
θ１＜θ２である、
請求項１または２に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項４】
無負荷の状態における前記第１領域の肉厚をｔ１、
無負荷の状態における前記第２領域の肉厚をｔ２、とすると、
ｔ１＜ｔ２である、
請求項３に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項５】
前記第１領域の剛性をｋ１、
前記第２領域の剛性をｋ２、とすると、
ｋ１＞ｋ２である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項６】
前記弾性体は、肉厚方向の剛性が異なる第１弾性部および第２弾性部を備え、
前記第１弾性部の剛性ｋａに対して、前記第２弾性部の剛性ｋｂが小さく、
前記第１弾性部および前記第２弾性部の体積比率に基づいて、ｋ１＞ｋ２である、
請求項５に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項７】
前記軸部と、前記軸部が挿入される前記被締結部材の挿入孔の内周部との間に配置され、前記軸部および前記被締結部材と比べて肉厚方向の剛性が低い第２の弾性体を備える、
請求項１から６のいずれか一項に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項８】
前記弾性体は、前記頂面を覆うカバー領域を含む、
請求項１から７のいずれか一項に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項９】
前記被締結部材は、航空機の機体を構成する部材である、
請求項１から８のいずれか一項に記載の皿ファスナ継手構造。
【請求項１０】
皿ファスナの皿頭の座面、および前記皿ファスナにより締結される複数の被締結部材の一つに形成されて前記座面を受ける受け面の間に配置される弾性体であって、
径方向内側の第１領域と、
径方向外側の第２領域と、を含み、
前記第１領域および前記第２領域のいずれも、前記皿ファスナ、および前記受け面が形成される前記被締結部材と比べて肉厚方向の剛性が低く、
前記第１領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量と比べて、
前記第２領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量が大きい、
ことを特徴とする皿ファスナ用弾性体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皿頭を有するボルトやリベット等の皿ファスナ、および被締結部材を含む皿ファスナ継手構造と、皿ファスナ継手構造に用いられる弾性体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆円錐台状の皿頭を有する皿ボルトが種々の部材を締結するために用いられている。例えば、航空機の機体表面の空気抵抗を低減するため、機体の外皮（skin）に皿ボルトが用いられている。皿ボルトの皿頭のテーパ状の座面は、被締結部材に皿取り加工によりテーパ状に形成された受け面の内側に収められる。
【０００３】
特許文献１は、鋳造によるエクステリア部材を締結するための皿ボルト用テーパワッシャを開示する。特許文献１では、被締結部材の孔心のずれに対応するため、皿ボルトの軸部が挿入される孔よりも径が大きい孔に皿ボルトの皿頭を配置し、皿頭には、鍔部を有する円錐形のテーパワッシャを装着している。
この特許文献１では、被締結部材の円筒形の孔に皿頭の全体が配置されるため、皿頭はフリーの状態にある。テーパワッシャの鍔部は、鍔部よりも大きい被締結部材の凹部内に余裕をもって配置される。被締結部材に係合する鍔部と、他の被締結部材に係合するボルトの軸部とにより、被締結部材に締結力が作用する。
【０００４】
特許文献１の記載によれば、被締結部材の熱膨張が起こっても、皿ボルトに、被締結部材の貫通孔内で相対的な位置を変えるだけの余裕が与えられているから、皿ボルトは、無理な拘束に強いられて応力を集中させることなく、応力の負荷する方向へテーパワッシャの摺動と共に傾動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７０６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
航空機等の輸送機をはじめ、種々の装置の部材に用いられているアルミニウム合金、あるいは炭素繊維等の強化繊維を含む繊維強化樹脂は、鉄や鋼等と比べると一般に強度が低い。
そのため、アルミニウム合金または繊維強化樹脂が用いられた被締結部材を皿ボルトにより締結する場合は、鉄や鋼等が用いられた被締結部材を皿ボルトにより締結する場合と同等の大きさの締結力を被締結部材に与えることが難しい。
そうすると、皿ボルトの軸方向の締結力に対して直交する方向の荷重により、皿ボルトの軸部と被締結部材の挿入孔の内周部との間に設定されているクリアランスの分だけ被締結部材が互いに滑る。孔心位置の公差に対応するため、また、皿ボルトの挿入や取り外しの作業を容易に行うために、皿ボルトの軸部と挿入孔の内周部との間にはクリアランスを設定することができる。
被締結部材の滑りに伴い、皿ボルトが挿入孔に対して傾き、軸部にせん断応力を発生させながら被締結部材に荷重を伝達する。さらに、ボルト皿頭の座面が突き当てられる被締結部材の受け面からの反力によって、皿頭に曲げ応力が生じる。
【０００７】
皿ボルトの皿頭の強度が被締結部材の強度よりも低い場合がある。その場合も、上記のように被締結部材にアルミニウム合金や繊維強化樹脂が用いられる場合と同様に、十分な締結力を被締結部材に与えることが難しい。そのため、軸部に対して直交する方向の荷重により被締結部材が互いに滑り、皿ボルトが挿入孔に対して傾き、受け面からの反力によりボルト皿頭に曲げ応力が生じる。
【０００８】
特許文献１の皿ボルト継手構造とは異なり、テーパ状の座面が被締結部の受け面により拘束される皿ボルトに特有の事象として、図９に、皿ボルト８および被締結部材９１，９２の変形を誇張して示している。図９は応力解析例に基づく模式図である。
図９に示すように、被締結部材９１，９２の滑りおよび皿ボルト８の傾きに伴う受け面９１Ａからの反力により、皿頭８１に曲げ応力が生じる。図９に示す湾曲した矢印は、皿ボルト８の傾きによって皿頭８１が二点鎖線で示す形状から実線で示す形状に曲げ変形したことで生じる曲げ応力に関する曲げモーメントＭを示している。図９に示す例では、特に皿頭８１の首部８１Ａの曲げ応力が大きい。
特許文献１の構成によれば、被締結部材の滑りにより皿ボルトが傾く際に、皿頭が拘束されていないため皿頭の曲げ応力の増大を回避できる反面、軸部と直交する方向の荷重に対する接合強度には劣る。
【０００９】
以上より、本発明は、皿頭を有する皿ファスナにより締結された締結部材に滑りが生じるとしても、滑りに伴い発生する応力を低減して皿ファスナ継手構造の破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の皿ファスナ継手構造は、軸部、および軸部から頂面に向かうにつれて径が拡大した逆円錐台状の皿頭を含む皿ファスナと、皿ファスナにより締結される複数の被締結部材と、皿頭の座面、および一の被締結部材に形成されて座面を受ける受け面の間に配置される弾性体と、を備える。
そして、本発明は、弾性体が、径方向内側の第１領域と、径方向外側の第２領域と、を含み、第１領域および第２領域のいずれも、皿ファスナ、および受け面が形成される被締結部材と比べて弾性体の肉厚方向の剛性が低く、第１領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量と比べて、第２領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量が大きいことを特徴とする。
【００１１】
「ファスナ」は、ボルトやリベット等、複数の部材間の締結に用いられる部材を包含する。「皿ファスナ」は、逆円錐台状の皿頭を含むファスナを意味するものとする。
【００１２】
本発明の皿ファスナの継手構造において、皿ファスナは、被締結部材に対する着脱が可能なボルトであることが好ましい。
【００１３】
本発明の皿ファスナの継手構造において、皿ファスナが挿入される被締結部材の挿入孔の軸線に対して座面がなす角度をθ１、軸線に対して受け面がなす角度をθ２、とすると、θ１＜θ２であることが好ましい。
【００１４】
本発明の皿ファスナの継手構造において、無負荷の状態における第１領域の肉厚をｔ１、無負荷の状態における第２領域の肉厚をｔ２、とすると、ｔ１＜ｔ２であることが好ましい。
【００１５】
本発明の皿ファスナ継手構造において、第１領域の剛性をｋ１、第２領域の剛性をｋ２、とすると、ｋ１＞ｋ２であることが好ましい。
【００１６】
本発明の皿ファスナの継手構造において、弾性体は、肉厚方向の剛性が異なる第１弾性部および第２弾性部を備え、第１弾性部の剛性ｋａに対して、第２弾性部の剛性ｋｂが小さく、第１弾性部および第２弾性部の体積比率に基づいて、ｋ１＞ｋ２であることが好ましい。
【００１７】
本発明の皿ファスナ継手構造は、軸部と、軸部が挿入される被締結部材の挿入孔の内周部との間に配置され、軸部および被締結部材と比べて肉厚方向の剛性が低い第２の弾性体を備えることが好ましい。
【００１８】
本発明の皿ファスナの継手構造において、弾性体は、頂面を覆うカバー領域を含むことが好ましい。
【００１９】
本発明の皿ファスナの継手構造において、被締結部材は、航空機の機体を構成する部材であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、皿ファスナの皿頭の座面、および皿ファスナにより締結される複数の被締結部材の一つに形成されて座面を受ける受け面の間に配置される弾性体であって、径方向内側の第１領域と、径方向外側の第２領域と、を含み、第１領域および第２領域のいずれも、皿ファスナ、および受け面が形成される被締結部材と比べて肉厚方向の剛性が低く、第１領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量と比べて、第２領域に設定された肉厚方向への最大弾性変形量が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の皿ファスナ継手構造および皿ファスナ用弾性体によれば、被締結部材の滑りが生じたとしても、滑りに伴う皿頭の傾きの変位が弾性体の弾性変形により吸収されることで皿頭の曲げ変形が緩和されるため、皿頭の首部等に発生する応力を低減することができる。したがって、皿ファスナ継手構造の疲労破壊等の破損を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る皿ファスナ継手構造を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）の部分拡大模式図である。
【図２】（ａ）は、皿ファスナおよび弾性体の締結前の状態を示す断面図である。（ｂ）は、被締結部材および弾性体の締結前の状態を示す断面図である。
【図３】被締結部材の滑りに伴い皿ファスナが傾いた状態を模式的に示す図である。
【図４】弾性体の変形例を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る皿ファスナ継手構造を示す模式図である。
【図６】第３実施形態に係る皿ファスナ継手構造を示す模式図である。
【図７】第１実施形態および第２実施形態の組み合わせによる第４実施形態の皿ファスナ継手構造を示す模式図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）はいずれも、皿ファスナの軸部の周りに配置される第２の弾性体を備えた第５実施形態を示す図である。
【図９】従来の皿ファスナ継手構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
以下に説明する皿ファスナ継手構造１〜４のいずれも、後述するように、皿ボルト１０の座面１２Ｂと被締結部材２１の受け面２１Ａとの間に配置される弾性体の構成要件に主要な特徴を有する。
【００２４】
〔共通の構成要素〕
まず、図１（ａ）および（ｂ）に示す第１実施形態の皿ファスナ継手構造１を例に取り、本発明の全ての実施形態に共通する構成要素を説明する。
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、皿ファスナ継手構造１は、軸部１１および逆円錐台状の皿頭１２を有した皿ファスナとしての皿ボルト１０と、皿ボルト１０に設けられるナット１８と、皿ボルト１０およびナット１８により締結される複数の被締結部材２１，２２と、弾性体３０とを備えている。
【００２５】
本実施形態の皿ファスナ継手構造１は、航空機の機体を構成する部材に適用することができる。
その場合において、被締結部材２１，２２は、航空機の胴体や主翼等の部材である。こうした被締結部材２１，２２は、複数の皿ボルト１０を用いて複数の箇所で締結されている。
例えば、被締結部材２１は、主翼のスキンであり、被締結部材２２は、スキンを裏側から支持するストリンガまたはリブである。あるいは、被締結部材２１が胴体のスキンであり、被締結部材２２がスキンを裏側から支持するフレームであってもよい。
同一の皿ボルト１０により締結される被締結部材（２１，２２）の数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。
【００２６】
（被締結部材）
被締結部材２１，２２は、鉄や鋼等と比べて比強度の大きい材料、例えば、アルミニウム合金または繊維強化樹脂を用いて形成されることが好ましい。繊維強化樹脂は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の強化繊維からなる繊維基材と、繊維基材に含侵したマトリクス樹脂とを含む。
【００２７】
被締結部材２１，２２のうち、機体の外表面に配置される一の被締結部材２１には、皿ボルト１０の皿頭１２の座面１２Ｂを受ける受け面２１Ａが形成されている。受け面２１Ａの内側の開口の径は、皿頭１２の高さに応じた深さのテーパ状のザグリ加工（皿取り加工）により、ボルト挿入孔２０に向かうにつれて次第に縮小している。
受け面２１Ａには、弾性体３０を介して座面１２Ｂが押圧される。
【００２８】
被締結部材２１，２２に亘り貫通したボルト挿入孔２０に皿ボルト１０の軸部１１が挿入されると、皿ボルト１０の皿頭１２は、被締結部材２１の表面２１Ｂから窪んだ受け面２１Ａの内側に収められる。このとき、皿頭１２は、被締結部材２１の表面２１Ｂから突出しない。そのため、機体の外表面に露出する部材の締結に皿ボルト１０を使用することで、機体の空気抵抗を低減することができる。
【００２９】
ボルト挿入孔２０は、被締結部材２１に形成された挿入孔２０１と、被締結部材２２に形成された挿入孔２０２とからなる。このボルト挿入孔２０の断面中心を通る軸線をＡと称する。
ボルト挿入孔２０の内周部と軸部１１の外周部との間には、所定の寸法のクリアランスＣが設定されている。クリアランスＣの寸法は、皿ボルト１０をボルト挿入孔２０に挿入したりボルト挿入孔２０から皿ボルト１０を取り外したりする作業の容易性と、寸法や組立の公差による挿入孔２０１，２０２の断面中心の位置の公差を考慮して設定されている。
【００３０】
クリアランスＣが設定されているため、ボルト挿入孔２０の内周部と軸部１１の外周部との間には空隙２４が存在する。被締結部材２１，２２は、外力の軸線Ａに対して直交する方向に作用する成分である荷重Ｆ１（図３）により、被締結部材２１，２２間の摩擦力に抗して、空隙２４の分だけ、滑りつつ相対的に変位する。
滑りを引き起こす荷重Ｆ１は、例えば機外と機内の圧力差により機体のスキンに作用する張力である。または、荷重Ｆ１は、例えば主翼に生じる空力的荷重により主翼が曲がり、主翼スキンに作用する張力である。
ボルト挿入孔２０の内周部と軸部１１の外周部との間は、空隙２４であって、例えば鋼材から形成された筒体等、被締結部材２１，２２の滑りに抵抗する部材は配置されていない。
【００３１】
（皿ボルト）
さて、皿ボルト１０は、雄ねじ１１Ａが形成された軸部１１（shank）と、頂面１２Ａに向かうにつれて軸部１１の径に対して径が次第に拡大した逆円錐台状の皿頭１２（flush head）とを備えている。
皿ボルト１０により被締結部材２１，２２が締結された状態において、皿ボルト１０の軸線は、基本的にはボルト挿入孔２０の軸線Ａと一致している。
本実施形態の雄ねじ１１Ａは、軸部１１における先端部１１Ｂ側の所定範囲に亘り形成されているが、雄ねじ１１Ａが軸部１１の全長に亘り形成されていてもよい。
【００３２】
皿頭１２は、機体の外表面に位置する頂面１２Ａと、頂面１２Ａから軸部１１までテーパ状に形成された座面１２Ｂとを備えている。本実施形態の頂面１２Ａは、軸線Ａと直交する面に沿って平坦に形成されている。頂面１２Ａが周りの表面２１Ｂと面一であることが好ましい。
皿頭１２には、締結時に工具が挿入される溝１２Ｄ（recess）が頂面１２Ａから窪んで形成されている。
図１（ｂ）や、図２、図３等において溝１２Ｄの図示を省略する。
【００３３】
皿ボルト１０が、被締結部材２１，２２のボルト挿入孔２０に挿入されると、受け面２１Ａに皿頭１２の座面１２Ｂが配置されて、軸部１１の雄ねじ１１Ａが被締結部材２２から機内側に突出する。軸部１１の雄ねじ１１Ａに、ナット１８の図示しない雌ねじを係合させると、図１（ａ）に白抜き矢印で示すように、皿ボルト１０の軸線Ａの方向に締結力Ｆ０が作用する。締結力Ｆ０により被締結部材２１と被締結部材２２とが締結される。
【００３４】
なお、ナット１８の端面１８Ａと被締結部材２２の機内側の面２２Ａとの間に、図示しないワッシャを挟むことができる。このワッシャは、金属材料、樹脂材料、あるいはゴム材料等から構成することができる。
また、ナット１８および軸部１１の先端部１１Ｂを覆う図示しないキャップを被締結部材２２の機内側に設けることができる。
【００３５】
皿ボルト１０は、被締結部材２１，２２の締結に必要な剛性に加え、必要に応じて耐食性、耐熱性、耐候性等を備えた適宜な材料から形成することができる。典型的には、鉄、ニッケル、チタン、これらの合金等の金属材料を用いて皿ボルト１０を構成することができる。アルミニウム合金や繊維強化樹脂が用いられた被締結部材２１，２２の剛性に対して、皿ボルト１０の剛性は一般に高いが、これに限られない。皿ボルト１０に樹脂材料を用いることも許容される。
ナット１８も、皿ボルト１０と同様の材料を用いて構成することができる。
【００３６】
被締結部材２１，２２の剛性、および皿ボルト１０やナット１８の剛性を考慮した所定の締め付けトルクが皿ボルト１０に与えられる。継手として確実に接合可能なトルクを与えることにより、座面１２Ｂが受け面２１Ａに対して押圧され、ナット１８が被締結部材２２の機内側の面２２Ａに対して押圧されることで締結による接合強度が確保される。皿頭１２およびナット１８からの押圧による被締結部材２１，２２の変形を弾性域に留めることが可能なトルクを限度として、皿ボルト１０に適切な締め付けトルクを与えることができる。
【００３７】
アルミニウム合金や繊維強化樹脂が用いられた被締結部材２１，２２の強度（面圧強度）が鉄等と比べて低いため、皿ボルト１０により締結された被締結部材２１，２２間に、鉄等を用いる場合と比べて低い締結力Ｆ０しか与えることができない。それゆえ、アルミニウム合金や繊維強化樹脂が用いられた被締結部材２１，２２間の摩擦力は、鉄等が被締結部材に用いられた場合よりも低くなる。しかも、軸部１１の外周部とボルト挿入孔２０の内周部との間にはクリアランスＣに相当する空隙２４が存在している。そのため、例えば、振動や、空力荷重等による外的な荷重Ｆ１により被締結部材２１，２２が互いに滑り易い。
【００３８】
（弾性体）
次に、弾性体３０について説明する。弾性体３０は、ゴム等の弾性材料から環状に形成されて座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に配置される部材である。弾性体３０の外径も内径も、軸部１１から頂面１２Ａに向かうにつれて次第に拡大している。
弾性体３０のほぼ無負荷の状態が図２（ａ）および（ｂ）に示されている。
【００３９】
弾性体３０は、後述するように皿頭１２の曲げ変位を吸収して応力低減を図るため、皿ボルト１０の皿頭１２の座面１２Ｂと被締結部材２１の受け面２１Ａとの間のほぼ全域に亘り配置されることが好ましい。但し、これは必須ではなく、弾性体３０が、皿頭１２の首部１２Ｃの近傍および頂面１２Ａの近傍の一方または両方において配置されないことも許容される。
【００４０】
弾性体３０は、皿ボルト１０および被締結部材２１の両者に対して、少なくとも肉厚方向の剛性が低い。
弾性体３０は、締結時に座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に押圧されることで弾性変形する。加えて、弾性体３０は、被締結部材２１，２２が互いに滑ることで皿ボルト１０が傾くことによっても、座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に押圧されて弾性変形する。
【００４１】
弾性体３０により座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間が封止される。座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間が封止されることで、機体表面の隙間の存在による空気抵抗を低減することができる。
【００４２】
座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間がより十分に封止されるように、ポリサルファイド系合成ゴム等からなるシーラントを用いることができる。シーラントは、流動性を有する状態で座面１２Ｂや受け面２１Ａに塗布、あるいは座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に充填され、固化することで、座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間を封止する。
【００４３】
弾性体３０は、径方向内側（軸部１１側）の第１領域３１と、径方向外側（頂面１２Ａ側）の第２領域３２とを含む。
第１領域３１の剛性と、第２領域３２の剛性のいずれも、皿ボルト１０および被締結部材２１の両者に対して剛性が低い。ここでは、弾性体３０の肉厚方向の剛性を比較している。
第１領域３１および第２領域３２は、想定される最大の締結力Ｆ０と、被締結部材２１，２２の滑りに伴い弾性体３０を押圧する想定の最大荷重とが作用したとしても弾性域内で弾性変形し、弾性変形した状態から除荷により復元する。これを実現するための肉厚および剛性が第１領域３１および第２領域３２のそれぞれに確保されている。
【００４４】
第１領域３１と第２領域３２とのそれぞれには、肉厚および剛性に基づいて、弾性体３０の肉厚方向の適切な弾性変形量が設定されている。
ここで、負荷が加えられていない無負荷時から、弾性限まで肉厚方向に最大限に弾性変形した時までの弾性変形量を「最大弾性変形量」と定義するものとする。
第１領域３１の最大弾性変形量δ１と、第２領域３２の最大弾性変形量δ２とは相違している。
【００４５】
荷重Ｆ１が入力されることで被締結部材２１，２２が滑った際に、弾性体３０の第１領域３１および第２領域３２の弾性変形により皿頭１２の曲げ応力が低減される。
【００４６】
弾性体３０は、皿ファスナ継手構造１を備える機械や装置に対応した使用条件等に応じて、ゴム材料をはじめとする適宜な材料を用いて構成することができる。
例えば、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソブチエンイソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料から、弾性体３０に使用する材料を選定することができる。
【００４７】
弾性体３０は、必ずしもゴム材料には限定されない。ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド等の樹脂系材料を弾性体３０に用いることもできる。
【００４８】
被締結部材２１，２２および皿ボルト１０の剛性と比べて低い剛性が得られる限りにおいて、金属材料を弾性体３０に用いることもできる。例えば、皿ボルト１０がチタン合金から構成され、被締結部材２１がアルミニウム合金から構成されている場合は、アルミニウム合金と比べて縦弾性係数等の弾性率が小さい金属材料、例えば、マグネシウム、りん、錫、これらの合金等から弾性体３０を構成することができる。
あるいは、中実の構造で考えると被締結部材２１のアルミニウム合金と比べて弾性率が大きい金属材料であるとしても、当該金属材料からなる金網状、メッシュ状の素材を用いて弾性体３０の形状に成形することにより、弾性体３０に皿ボルト１０および被締結部材２１，２２の両者よりも低い剛性を与えるようにしてもよい。
【００４９】
適用対象が航空機である場合は、耐候性や剛性等の必要な特性を備えたゴム材料を弾性体３０に用いるとよい。例えば、シリコーンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム等が好適である。
【００５０】
以下に述べるように、本発明の各実施形態では、弾性体３０の第１、第２領域３１，３２にそれぞれ適切な最大弾性変形量を実現する方法が異なる。
【００５１】
〔第１実施形態〕
図１〜図３に示す第１実施形態では、後述する第２実施形態および第３実施形態とは異なり、皿ボルト１０の座面１２Ｂのテーパの角度と、被締結部材２１の受け面２１Ａのテーパの角度とが相違している。
座面１２Ｂおよび受け面２１Ａのいずれも、軸部１１側から頂面１２Ａに向かうにつれて径が拡大しているように傾斜しているが、傾斜の角度（θ１，θ２）が相違している。
つまり、図１（ｂ）に示すように、座面１２Ｂが軸線Ａに対してなす角度をθ１、受け面２１Ａが軸線Ａに対してなす角度をθ２とすると、θ１＜θ２である。
【００５２】
これに伴い、座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間の間隙の寸法が、径方向内側（軸部１１側）と、径方向外側（頂面１２Ａ側）とでは相違することとなる。
そのため、第１実施形態では、弾性体３０に負荷が加えられていない無負荷の状態において、径方向内側の第１領域３１と径方向外側の第２領域３２とに異なる肉厚を与えている。座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に配置される弾性体３０の肉厚は、径方向の内側から外側に向かうにつれて次第に増加している。このため、弾性体３０の最大弾性変形量が、径方向の内側から外側に向かうにつれて増加している。
【００５３】
以上より、図１（ｂ）に示すように、第１領域３１の肉厚をｔ１、第２領域３２の肉厚をｔ２とすると、ｔ１＜ｔ２である。無負荷時の肉厚ｔ１，ｔ２も、同じくｔ１＜ｔ２である。無負荷時の弾性体３０の状態は、図２（ａ）および（ｂ）に示す状態とほぼ同様である。
【００５４】
第１実施形態の弾性体３０によれば、肉厚方向における第１領域３１の剛性と第２領域３２の剛性とが同一であっても、肉厚ｔ１，ｔ２の違いにより、第２領域３２に得られる最大弾性変形量δ２が第１領域３１に得られる最大弾性変形量δ１よりも大きい。
第１実施形態では、第１領域３１および第２領域３２を含む弾性体３０の全体を単一の材料から構成することができる。
【００５５】
無負荷の状態において（図２（ａ）および（ｂ）参照）、弾性体３０の外周部３０Ａは、軸線Ａに対して受け面２１Ａの角度θ２（図１（ｂ））とほぼ同じ角度をなしている。弾性体３０の内周部３０Ｂは、軸線Ａに対して座面１２Ｂの角度θ１（図１（ｂ））とほぼ同じ角度をなしている。
角度θ２とは異なる傾斜角度を外周部３０Ａに与えたり、角度θ１とは異なる傾斜角度を内周部３０Ｂに与えたりすることができる。内周部３０Ｂの傾斜角度は、第１、第２領域３１，３２のうち特に第２領域３２に与えたい肉厚に応じて適宜に定めることができる。
【００５６】
締結前において、弾性体３０を図２（ａ）に示すように皿ボルト１０の皿頭１２に装着することができる。皿ボルト１０の軸部１１の径や皿頭１２の径に対して弾性体３０の内周部の径を小さく設定することで、弾性体３０の弾性力により、弾性体３０を皿ボルト１０に保持することができる。そうすると、皿ボルト１０および弾性体３０を一体に取り扱えるため締結作業が容易である。
【００５７】
弾性体３０は必ずしも皿ボルト１０に装着される必要はない。図２（ｂ）に示すように、締結時に弾性体３０を受け面２１Ａに配置し、弾性体３０の内端３０Ｃの内側の孔に、皿ボルト１０の軸部１１を通してもよい。
【００５８】
図２（ａ）または（ｂ）に示す例では、無負荷の状態において、弾性体３０の頂部３０Ｄが皿頭１２の頂面１２Ａおよび被締結部材２１の表面２１Ｂに対して低く設定されている。その例では、締結時に頂部３０Ｄが座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間から押し上げられることで、弾性体３０の頂部３０Ｄが、皿頭１２の頂面１２Ａと同様に、被締結部材２１の表面２１Ｂと面一に配置される。
但し、弾性体３０の頂部３０Ｄが必ずしも表面２１Ｂと面一に配置される必要はない。頂部３０Ｄが表面２１Ｂよりも下方に位置していたとしても、例えばシーラントを頂部３０Ｄに塗布することで、機体表面の平滑化を図ることができる。
【００５９】
図２（ａ）および（ｂ）のいずれの状態を経るにしても、皿ボルト１０をボルト挿入孔２０に挿入し、皿ボルト１０およびナット１８の一方を他方に対して軸回りに回転させて、雄ねじ１１Ａとナット１８の雌ねじとが係合することで、図１（ａ）および（ｂ）に示すように被締結部材２１，２２が締結される。
締結時には、被締結部材２１，２２に対して皿ボルト１０が軸部１１の軸方向に変位することで、弾性体３０が受け面２１Ａと座面１２Ｂとの間に押圧されて弾性変形する。このとき弾性体３０は、径方向内側から外側までの全体に亘り、肉厚方向に一定の変形量により弾性変形するとみなすことができる。皿ボルト１０の締結力Ｆ０により、弾性体３０が弾性変形した状態に維持される。
【００６０】
締結により弾性変形しても、第１領域３１，３２のそれぞれの弾性変形量は、最大弾性変形量には至らない。つまり、第１領域３１および第２領域３２は、さらに荷重が加えられることで肉厚方向に弾性変形可能である。
なお、弾性体３０によって座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間を封止することが必要ない場合は、締結完了時に弾性体３０が無負荷の状態であっても許容される。
【００６１】
図３および図９を参照し、弾性体３０による主な作用を説明する。以下に述べる作用は、第２実施形態以降の弾性体にも該当する。
図３に示すように、空力荷重等の外的な荷重Ｆ１により、軸部１１の外周部とボルト挿入孔２０の内周部との間の空隙２４の分、被締結部材２１，２２が互いに滑る。それに伴い、皿ボルト１０がボルト挿入孔２０の軸線Ａに対して傾く。
そうすると、軸部１１にせん断応力を発生させながら荷重Ｆ１が軸部１１から被締結部材２１，２２に伝達されるとともに、皿頭１２の座面１２Ｂが突き当てられる受け面２１Ａからの反力が生じる。このとき、受け面２１Ａからの反力によって皿頭１２に生じる曲げ変形が、弾性体３０の肉厚方向への弾性変形により緩和される。
【００６２】
図９に示すように、弾性体３０が存在していない場合は、被締結部材９１，９２の滑りに伴い皿ボルト８が傾くことで、受け面９１Ａからの反力により皿頭８１に曲げ変形が生じるとしても、本実施形態によれば、図３に示すように弾性体３０により皿頭１２の曲げ変形を緩和して応力を低減することができる。換言すれば、皿頭１２が変形する代わりに弾性体３０が弾性変形することで、皿頭１２の曲げ応力が低減される。
【００６３】
図３に示す例では、軸線Ａに対して皿頭１２が図３の右側にシフトするように皿ボルト１０が全体的に傾いており、曲げ変形していない皿頭１２が弾性体３０を介して受け面２１Ａに押し付けられている。そのため、図１（ｂ）に示す状態から、図３の右側では弾性体３０が圧縮され、図３の左側では弾性体３０が伸長する。
【００６４】
図９に、曲げ変形していない皿頭８１の二点鎖線で示す形状と実線で示す形状とから理解されるように、本実施形態の皿頭１２が曲げ変形するとしたならば、皿頭１２の変位は、首部１２Ｃから皿頭１２の径方向外側へ向かうほど大きい。弾性体３０の第１領域３１および第２領域３２のそれぞれの最大弾性変形量は、皿頭１２の曲げ変位量の分布に対応している。つまり、皿頭１２の曲げ変位量が相対的に大きい径方向外側の第２領域３２における最大弾性変形量δ２が、径方向内側の第１領域３１の最大弾性変形量δ１と比べて大きい。
【００６５】
そのため、皿頭１２において相対的に大きい径方向外側の曲げ変位が、第１領域３１と比べてより大きい変形量を弾性域に残していた第２領域３２の弾性変形により吸収されることとなる。そうすると、皿頭１２の曲げ変形を弾性体３０により第１領域３１から第２領域３２までの全体に亘り緩和することができる。その結果、皿頭１２の曲げ応力を低減し、特に首部１２Ｃへの応力の集中を避けることができる。
【００６６】
被締結部材２１および皿ボルト１０のそれぞれの剛性によっては、弾性体３０が用いられていない場合で、被締結部材２１，２２の滑りに伴い皿ボルト１０が傾いた際に、皿頭１２が曲げ変形しないで、受け面２１Ａからの反力を上回る力で被締結部材２１に押し付けられることがあり得る。そうした場合でも、弾性体３０を受け面２１Ａと座面１２Ｂとの間に介在させる。そうすることで、皿ボルト１０が傾いた際に、受け面２１Ａに対して相対的に大きい皿頭１２の径方向外側の変位が、弾性体３０の第２領域３２の弾性変形により吸収されるので、被締結部材２１の応力を低減して受け面２１Ａの圧縮破壊を防ぐことができる。
【００６７】
以上より、弾性体３０を備えた皿ファスナ継手構造１によれば、弾性体３０の径方向外側の第２領域３２に、径方向内側の第１領域３１の最大弾性変形量δ１と比べて大きな最大弾性変形量δ２設定されているため、被締結部材２１，２２の滑りと、それに伴う皿ボルト１０の傾きが生じるとしても、皿ファスナ継手構造１に生じる応力を低減することができる。
仮に、本実施形態とは逆に、皿頭１２の曲げ変位が小さい径方向内側の第１領域３１に、第２領域３２の最大弾性変形量よりも大きな最大弾性変形量が設定されていたとすれば、応力低減の効果は本実施形態と比べて小さい。
【００６８】
以上で説明したように、本実施形態の皿ファスナ継手構造１によれば、弾性体３０の作用により、皿ファスナ継手構造１に発生する応力を低減することができる。そのため、曲げ応力による皿ボルト１０の破損や、皿頭１２が突き当てられる被締結部材２１の圧縮破壊を防いで、皿ファスナ継手構造１を健全な状態に維持することができる。
被締結部材２１，２２の滑りは、皿ファスナ継手構造１を備える装置等の振動や、航空機の場合で言えば飛行時の圧力変動に伴う繰り返しの荷重Ｆ１により生じうる。弾性体３０の作用により、皿ファスナ継手構造１の疲労破壊を防ぐことができる。
【００６９】
弾性体３０の第１領域３１および第２領域３２のそれぞれの肉厚ｔ１，ｔ２は、必ずしもｔ１＜ｔ２の関係にある必要はない。
但し、ｔ１＜ｔ２の場合と同様に、第１領域３１に設定された最大弾性変形量δ１と比べて第２領域３２に設定された最大弾性変形量δ２が大きく、かつ、締結後に第１、第２領域３１，３２においてさらなる弾性変形が可能であることが要件である。
【００７０】
〔弾性体の変形例〕
図４に示す弾性体３５は、第１領域３１および第２領域３２に加え、皿頭１２の頂面１２Ａを覆うカバー領域３３を備えている。カバー領域３３により頂面１２Ａが全域に亘り覆われている。この弾性体３５の内端３０Ｃの内側に皿頭１２を挿入することで、弾性体３５が皿頭１２の周りに装着されている。弾性体３５の装着された皿ボルト１０に対してナット１８を回転させることで、被締結部材２１，２２を締結することができる。カバー領域３３の周りにはシーラントＳを充填している。
なお、図１（ａ）に示すように工具挿入用の溝１２Ｄが皿頭１２に形成されている場合は、カバー領域３３における溝１２Ｄに対応する箇所を欠損させることにより、締結前に弾性体３５を皿頭１２に装着しつつ、溝１２Ｄへの工具の挿入により締結作業を行うことができる。溝１２Ｄに対応する欠損箇所にシーラント等を充填すると、頂面１２Ａが全域に亘り覆われる。
【００７１】
弾性体３５は、典型的には絶縁性のゴム材料や樹脂材料を用いて構成される。絶縁性の弾性体３５により皿頭１２を覆うことで、導電性の皿頭１２が被締結部材２１の表面に露出するのを避けて、被雷時に皿ボルト１０に過大な電流が流れることを防止することができる。特に、被締結部材２１が、金属材料と比べると導電率が小さい繊維強化樹脂から形成されており、皿ボルト１０に雷の電流が集中し易い場合に弾性体３５を採用すると、シーラント等を用いる場合と比べ、皿ボルト１０に安定して絶縁性を与えることができる。
【００７２】
弾性体３５は、第１実施形態の弾性体３０と同様に、第１領域３１よりも第２領域３２が厚肉に構成されているが、これに限られない。
第２実施形態以降における弾性体にカバー領域３３を与えることもできる。
【００７３】
〔第２実施形態〕
次に、図５を参照し、第２実施形態に係る皿ファスナ継手構造２を説明する。
以下、第１実施形態とは異なる事項を中心に説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付している。
皿ファスナ継手構造２は、受け面２１Ａと座面１２Ｂとの間に配置される弾性体４０を備えている。第２実施形態では、軸線Ａに対する座面１２Ｂの角度θ１と、軸線Ａに対する受け面２１Ａの角度θ２とが同一である。なお、座面１２Ｂや受け面２１Ａの寸法形状や組み付けの公差により角度θ１と角度θ２とが若干異なっていてもよい。
【００７４】
角度θ１と角度θ２とが同一であることにより、皿ボルト１０により被締結部材２１，２２が締結された状態において受け面２１Ａと座面１２Ｂとの間に挟まれる弾性体４０の肉厚は一定である。そのため、図５に示される弾性体４０の径方向内側の第１領域４１の肉厚ｔ１と径方向外側の第２領域４２の肉厚ｔ２とは同一である。無負荷時における第１領域４１および第２領域４２のそれぞれの肉厚ｔ１，ｔ２も、第１領域４１および第２領域４２に亘り一定であってよい。なお、弾性体４０の寸法公差により、第１領域４１の肉厚ｔ１と第２領域４２の肉厚ｔ２とが若干異なっていてもよい。
【００７５】
第２実施形態の皿ファスナ継手構造２は、弾性体４０の肉厚方向における第１領域４１の剛性をｋ１、第２領域４２の剛性をｋ２とすると、ｋ１＞ｋ２であることを特徴とする。剛性ｋ１，ｋ２は、弾性体４０の肉厚方向における皿ボルト１０の剛性および被締結部材２１の剛性のいずれと比較しても低い。
【００７６】
第２実施形態では、弾性体４０の肉厚が一定であっても、第１領域４１の剛性ｋ１に対して第２領域４２の剛性ｋ２が低いため、第１実施形態の弾性体３０の第１、第２領域３１，３２と同様に、第１領域４１の最大弾性変形量δ１に対して第２領域４２の最大弾性変形量δ２が大きい。
【００７７】
第１領域４１および第２領域４２はそれぞれ、上述したゴム材料や樹脂材料等から適宜に選定された材料を用いて成形することができる。弾性率が異なる材料のうち、相対的に弾性率が大きい一の材料を第１領域４１に使用し、相対的に弾性率が小さい他の材料を第２領域４２に使用することができる。
あるいは、第１領域４１および第２領域４２に同一の材料を使用しつつ、例えば、第１領域４１を中実に形成し、第２領域４２を中空やメッシュ状に形成することにより、ｋ１＞ｋ２の要件を満足することができる。
【００７８】
第１領域４１および第２領域４２は、別々に成形されて接合されることで一体化されていてもよいし、２つの材料を用いる射出成形である二色成形や、積層造形等により一体に成形されていてもよい。積層造形によれば、第１、第２領域４１，４２として、剛性の異なる構造（中実、メッシュ等）を容易に成形することができる。
なお、第１領域４１と第２領域４２とが必ずしも一体化されている必要はない。弾性体４０は、分離した第１領域４１と第２領域４２とからなるものであってもよい。
【００７９】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、弾性体４０を受け面２１Ａと座面１２Ｂとの間に介在させた状態で皿ボルト１０およびナット１８を係合させて被締結部材２１，２２を締結する。
そして、被締結部材２１，２２が締結された状態で弾性体４０が第１実施形態の弾性体３０と同様に機能することにより、皿ファスナ継手構造２に生じる応力を低減することができる。
【００８０】
なお、弾性体４０が、第１領域４１と、第２領域４２と、これら第１、第２領域４１，４２の間の中間の領域とを備えていてもよい。この場合、中間領域の肉厚方向における剛性がｋ３であるとすると、ｋ１＞ｋ３＞ｋ２、つまり各領域の剛性が径方向内側から外側に向けて段階的に低くなるように設定すればよい。
【００８１】
〔第３実施形態〕
次に、図６を参照し、第３実施形態に係る皿ファスナ継手構造３を説明する。
以下、第２実施形態と相違する事項を中心に説明する。第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。
皿ファスナ継手構造３に備わる弾性体５０は、第１弾性部５０Ａと、第２弾性部５０Ｂとを含んでいる。第１弾性部５０Ａを灰色で示し、第２弾性部５０Ｂを格子状のパターンで示している。
第１弾性部５０Ａの剛性ｋａおよび第２弾性部５０Ｂの剛性ｋｂは、皿ボルト１０および被締結部材２１のいずれに対しても小さい。
そして、弾性体５０の肉厚方向に関し、第２弾性部５０Ｂの剛性ｋｂが、第１弾性部５０Ａの剛性ｋａと比べて小さい（ｋａ＞ｋｂ）。
【００８２】
第３実施形態では、第１弾性部５０Ａと第２弾性部５０Ｂとの体積比率に基づいて、弾性体５０の径方向内側の第１領域５１と、弾性体５０の径方向外側の第２領域５２とのそれぞれの剛性ｋ１，ｋ２が相違している。
第１弾性部５０Ａと第２弾性部５０Ｂとは、弾性体５０の肉厚方向に対して交差した境界Ｂにより区分されており、弾性体５０の径方向内側から外側に向かうにつれて第２弾性部５０Ｂの占める体積比率が増加している。
【００８３】
したがって、相対的に高い剛性ｋａである第１弾性部５０Ａが占める比率が大きい第１領域５１の剛性ｋ１と比べ、相対的に低い剛性ｋｂである第２弾性部５０Ｂが占める比率が大きい第２領域５２の剛性ｋ２は小さい（ｋ１＞ｋ２）。この点において、第３実施形態は上述の第２実施形態と同様である。
但し、第３実施形態では、弾性体５０の剛性が径方向内側から外側に向かうにつれて、ｋ１からｋ２へと次第に低くなっている。これに伴い、弾性体５０の最大弾性変形量が、径方向の内側から外側に向かうにつれて増加しているから、この点では、第３実施形態は第１実施形態と同様である。
【００８４】
第３実施形態の弾性体５０も、被締結部材２１，２２が締結された状態で第１実施形態の弾性体３０と同様に機能することにより、皿ファスナ継手構造３に生じる応力を低減することができる。
また、第２実施形態のように弾性体４０の肉厚方向に沿って設定される第１、第２領域の境界と比べ、第３実施形態の境界Ｂは弾性体５０の径方向全体に亘り広く延在しているため、第１弾性部５０Ａと第２弾性部５０Ｂとが接合される場合に、接合面積を広く確保して接合強度をより十分に確保することができる。
【００８５】
第１弾性部５０Ａと第２弾性部５０Ｂとの境界Ｂは、図６に示す例には限らない。
第１弾性部５０Ａおよび第２弾性部５０Ｂの体積比率に基づいて、第１領域５１および第２領域５２の剛性に関してｋ１＞ｋ２が成り立つ限りにおいて、第１弾性部５０Ａと第２弾性部５０Ｂとの境界Ｂを適宜に定めることができる。
【００８６】
〔第４実施形態〕
図７に示す皿ファスナ継手構造４は、第１実施形態（図１）および第２実施形態（図５）のそれぞれの特徴を組み合わせることで構成されている。
すなわち、座面１２Ｂおよび受け面２１Ａの角度θ１，θ２に関し、θ１＜θ２であり、皿ファスナ継手構造４の弾性体６０が備える第１領域６１および第２領域６２の肉厚方向の剛性ｋ１，ｋ２に関してはｋ１＞ｋ２である。
第１、第２実施形態の特徴の掛け合わせにより、第１領域６１と第２領域６２とのそれぞれの最大弾性変形量δ１，δ２の差を拡大することができるので、第２領域６２に、上述した第２領域３２，４２に得られる最大弾性変形量よりも大きい最大弾性変形量を設定することが可能となる。
【００８７】
図示を省略するが、第１実施形態（図１）と第３実施形態（図６）とを組み合わせることによっても、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
複数の実施形態の特徴を組み合わせることにより、継手構造の応力に関する設計の自由度が拡大するため、種々の皿ボルトや荷重等の条件に対して最適な構成を実現することができる。
【００８９】
〔第５実施形態〕
図８（ａ）に示す皿ファスナ継手構造５Ａは、座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に配置される第１弾性体３０に加えて、軸部１１の外周部とボルト挿入孔２０の内周部との間に配置される第２弾性体７０を備えている。
第１弾性体３０は、第１実施形態の弾性体３０と同様である。
【００９０】
図８（ｂ）に示す皿ファスナ継手構造５Ｂは、座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に配置される第１弾性体４０に加えて、軸部１１の外周部とボルト挿入孔２０の内周部との間に配置される第２弾性体７０を備えている。
【００９１】
以下、図８（ａ）および（ｂ）に共通する第２弾性体７０の構成および作用効果を説明する。
第２弾性体７０は、第１実施形態の弾性体３０と同様に、ゴム材料、樹脂材料、あるいは金属材料を用いて構成することができる。第２弾性体７０の肉厚方向（軸部１１の径方向）の剛性は、同方向における軸部１１の剛性および被締結部材２１，２２の剛性と比べて低い。
【００９２】
第２弾性体７０は、筒状の形態に成形することができる。この場合は、成形体である第２弾性体７０を軸部１１の周りに弾性力により装着することができる。成形体の第２弾性体７０は、雄ねじ１１Ａの領域を避けつつ、軸部１１の外周部の広い範囲に亘り配置されることが好ましい。第２弾性体７０が装着された軸部１１をボルト挿入孔２０に挿入し、軸部１１の雄ねじ１１Ａ（図１（ａ））にナット１８を係合させることで、皿ボルト１０により被締結部材２１，２２を締結することができる。
なお、軸部１１とボルト挿入孔２０の内周部との間にはクリアランスＣが設定されているため、第２弾性体７０を径方向に弾性変形させながら、クリアランスＣが設定されていない場合と比べて容易に軸部１１をボルト挿入孔２０に挿入することができる。
【００９３】
第２弾性体７０は、締結前に必ずしも成形されていなくてもよい。例えば、第２弾性体７０が、シーラントのように流動性を有した状態でボルト挿入孔２０の内側に施工されて、ボルト挿入孔２０の内側で固化したものであってもよい。流動性を有するシーラントがボルト挿入孔２０の内周部に付着した状態で軸部１１をボルト挿入孔２０に挿入し、雄ねじ１１Ａとナット１８を係合させることで、シーラントが軸部１１の外周部とボルト挿入孔２０の内周部との間に充填される。
【００９４】
図３に示すように荷重Ｆ１により被締結部材２１，２２が互いに滑ると、第２弾性体７０が径方向に弾性変形することで皿ボルト１０の軸部１１が弾性的に支持されるため、皿ボルト１０の傾きの変位が緩和される。このとき、第２弾性体７０により間接的に被締結部材２１，２２の滑りが抑制されることとなる。
第５実施形態によれば、被締結部材２１，２２の滑りが生じたとしても、第２弾性体７０の弾性変形により皿ボルト１０の傾きの変位が緩和されるので、軸部１１の傾きに伴い座面１２Ｂと受け面２１Ａとが押し合うことで生じる皿頭１２の強制的な曲げ変形が緩和される。そのため、皿ファスナ継手構造５Ａ，５Ｂに生じる応力を第１〜第４実施形態よりもさらに低減することができる。
【００９５】
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。
【００９６】
皿ボルト１０の皿頭１２は、上記各実施形態のように平坦な頂面１２Ａを備えるものには限定されず、凸状に湾曲した頂面を備えるものであってもよい。
また、皿ボルト１０は、被締結部材に形成された雌ねじに係合されるものであってもよい。この場合はナット１８が必要ない。
【００９７】
本発明における皿ファスナは、被締結部材２１，２２に対する着脱が可能な皿ボルト１０には限定されず、皿頭１２を有する円柱状または円筒状のリベットであってもよい。
こうした皿リベットを用いており、皿リベットの軸部と挿入孔の内周部との間の隙間の存在により被締結部材２１，２２の滑りが生じ得る場合にも、皿頭１２の座面１２Ｂと受け面２１Ａとの間に介在する弾性体（３０等）の作用により、継手構造に生じる応力を低減することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１〜４，５Ａ，５Ｂ      皿ファスナ継手構造
８        皿ボルト
１０      皿ボルト
１１      軸部
１１Ａ    雄ねじ
１１Ｂ    先端部
１２      皿頭
１２Ａ    頂面
１２Ｂ    座面
１２Ｃ    首部
１２Ｄ    溝
１８      ナット
１８Ａ    端面
２０      ボルト挿入孔（挿入孔）
２１      被締結部材
２１Ａ    受け面
２１Ｂ    表面
２２      被締結部材
２２Ａ    面
２４      空隙
３０，３５，４０，５０，６０      弾性体
３０Ａ    外周部
３０Ｂ    内周部
３０Ｃ    内端
３０Ｄ    頂部
３１，４１，５１，６１      第１領域
３２，４２，５２，６２      第２領域
３３      カバー領域
５０Ａ    第１弾性部
５０Ｂ    第２弾性部
７０      第２弾性体
８１      皿頭
８１Ａ    首部
８１Ｂ    座面
９１，９２      被締結部材
９１Ａ    受け面
２０１，２０２      挿入孔
Ａ        軸線
Ｂ        境界
Ｃ        クリアランス
Ｆ０      締結力
Ｆ１      荷重
Ｍ        モーメント
ｋ１，ｋ２      剛性
ｋａ，ｋｂ      剛性
Ｓ      シーラント
ｔ１，ｔ２      肉厚
δ１，δ２      最大弾性変形量
θ１，θ２      角度
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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