(57)【要約】【課題】接着剤の環状ビードを表面に塗布するための接着剤塗布装置を提供する。【解決手段】装置を用いる未硬化接着剤のビード状の環での表面への塗布は、ノズルを含み、ノズルは、ノズル吸入ポートと、ノズル出口ポートと、入口ポートと出口ポートとの間を連結し流体連通を提供するノズル空洞部とを備える。ノズル吸入ポートは、未硬化接着剤の供給源から未硬化接着剤をノズル空洞部内に受け入れる。出口ポートは環状の形状を有し、これは、ノズルが接着剤を分注する表面上に、接着剤の環状ビードを形成する。ノズル空洞部は、環状出口ポートに通じ、出口ポートを介して軸方向に接着剤を分注するように成形される、環状流路を備える。ノズルは、その間に環状流路を画定する内側および外側の同心壁部を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤をビード状の環として表面に塗布するための接着剤塗布装置において、
ノズル吸入ポートと、ノズル出口ポートと、前記入口および出口ポートの間を連結し流体連通を提供するノズル空洞部とを備えるノズルを備える、接着剤塗布装置であって、
前記出口ポートが、前記ノズルが接着剤を分注する表面上に、接着剤の環状ビードを形成するように構成された環状の形状を有し、
前記ノズル空洞部が、前記環状出口ポートに通じ、前記出口ポートを介して軸方向に接着剤を分注するように成形される、環状流路を備え、
前記ノズルが、その間に前記環状流路を画定する内側および外側の同心壁部を備え、前記内側の同心壁部が、前記外側の同心壁部を越えて軸方向に延在して、接着剤の半径方向外側への移動を許容し、接着剤の半径方向内側への侵入を阻止する、
接着剤塗布装置。
【請求項２】
前記吸入ポートが、接着剤ディスペンサから接着剤を前記環状流路内に受け入れるように構成される、請求項１に記載の接着剤塗布装置。
【請求項３】
吸入フィッティングが、前記ノズルに装着され、接着剤ディスペンサガンのミキシングチップを受け入れ、前記ディスペンサガンの前記ミキシングチップから前記ノズル空洞部内に前記ノズル吸入ポートを介して接着剤を導くように構成される、請求項２に記載の接着剤塗布装置。
【請求項４】
前記吸入フィッティングは、未硬化接着剤が半径方向内側方向へ、前記環状流路に対して概して垂直に前記ノズル空洞部内に受け入れられるように向けられる、請求項３に記載の接着剤塗布装置。
【請求項５】
前記内側の同心壁部が、ナットプレート位置決めウォームを取り外し可能に受け入れるための軸方向のクリアランス孔を画定する、請求項１に記載の接着剤塗布装置。
【請求項６】
未硬化接着剤をビード状の環としてパネル表面に塗布するための接着剤塗布装置において、
ノズル吸入ポートと、ノズル出口ポートと、前記入口および出口ポートの間を連結し流体連通を提供するノズル空洞部とを備えるノズルを備える、接着剤塗布装置であって、
前記ノズル吸入ポートが、未硬化接着剤の供給源から未硬化接着剤を前記ノズル空洞部内に受け入れるように構成され、
前記出口ポートが、前記ノズルが接着剤を分注する表面上に、接着剤の環状ビードを形成するように構成された環状の形状を有し、
前記ノズル空洞部が、前記環状出口ポートに通じ、前記出口ポートを介して軸方向に前記接着剤を分注するように成形される、環状流路を備え、
前記ノズルが、少なくとも部分的に前記環状流路を画定する内側および外側の同心壁部を備え、これが成形および配置されて、前記環状流路が前記環状流路に沿った接着剤の流れ方向に断面領域において先細になるようにする、
接着剤塗布装置。
【請求項７】
前記ノズルが、前記内側および外側の同心壁部に蓋をする環状の上端壁を含む、請求項６に記載の接着剤塗布装置。
【請求項８】
前記内側の壁部の軸方向の下部が、倒立円錐台形状の半径方向外側に面する表面を有し、
前記外側の壁部が、倒立円錐台形状の半径方向内側に面する表面を有し、前記外側の壁部の下部が、前記内側の壁部の下部の半径方向外側に面する表面に対して略平行、半径方向に反対向き、またこれから離れて配置されるように傾斜をつけられ、配置される、請求項７に記載の接着剤塗布装置。
【請求項９】
前記内側の壁部の軸方向の上部が、前記環状の上端壁の半径方向の内周面から前記内側の同心壁部の前記軸方向の下部の上端まで延在し、略円筒形の半径方向外側に面する表面を有する、請求項８に記載の接着剤塗布装置。
【請求項１０】
前記ノズルの前記内側の壁部が、前記外側の壁部を越えて軸方向に延在して、前記内側の壁部の前方端部を、ファスナ孔を取り囲むナットプレート表面に対して係合することにより、前記内側の壁部が、ビード塗布中に接着剤が半径方向内側へ前記ファスナ孔へ向けて移動するのを阻止するように配置されるようにする、請求項６に記載の接着剤塗布装置。
【請求項１１】
前記内側の同心壁部が、ナットプレート位置決めウォームを取り外し可能に受け入れるための軸方向のクリアランス孔を画定する、請求項６に記載の接着剤塗布装置。
【請求項１２】
前記ノズルが、前記内側および外側の同心壁部の間に延在する、複数の円周方向に離間した肋材をさらに含む、請求項６に記載の接着剤塗布装置。
【請求項１３】
前記複数の円周方向に離間した肋材が、単一の一体型部品として、前記内側および外側の同心壁部と一体に形成される、請求項１２に記載の接着剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
適用なし
連邦政府資金による研究開発の記載
適用なし
【０００２】
本発明は、概して、接着剤の環状ビードを表面に塗布するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
連邦規制基準規則１．９７および１．９８により開示する情報を含む関連技術
多くの分野の製造工程において、接着剤を極めて正確かつ一貫性を持って大量に塗布することが求められている。例えば、一般に航空機の外板パネルに形成されて、外板パネルファスナを受ける多数の孔の用意には、対応する外板パネルのファスナ孔の位置に合わせた多数のナットプレートの据え付けを含む。各ナットプレートを付着させるためには、ナットプレートのファスナ孔の周囲のナットプレートのフランジ部分、または、対応する外板パネルのファスナ孔の周囲のナットプレートが付着される外板パネルのいずれかに、接着剤の環状ビードを塗布することが知られている。次いで、ナットプレートは、ナットプレートのファスナ孔を外板パネルのファスナ孔に位置合わせした状態で、また、接着剤の環状ビードをナットプレートのフランジと外側パネルとの間に挟んだ状態で外板パネルに貼りつけられる。いずれの場合も、接着剤の環状ビードは、十分な数量かつ十分な表面積で一貫して塗布されて、ナットプレートのファスナ孔やナットプレートのフランジと遊動要素との間の中に流入したり、これに沿って移動したりすることなしに、ナットプレートを外板パネルにしっかり取り付けなければならない。ナットプレートのフランジと遊動要素との間で接着剤が硬化すると詰まる、あるいはそうでなければナットプレートが適切に働くのを妨げ得る。現行の接着剤の塗布技術は、接着剤の塗布のタスクを達成するのに塗布作業者の技量に頼っており、当然のことながら、多くのナットプレートが取り付け不十分（後続の押圧試験で故障となり、塗布し直しとなる）、または接着剤の汚染により使用不可能な状態にされ、要取り換えのいずれかであるという結果を伴う。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
未硬化接着剤をビード状の環に表面へ塗布するための接着剤塗布装置が提供される。装置はノズルを含み、ノズルは、ノズル吸入ポートと、ノズル出口ポートと、入口ポートと出口ポートとの間を連結し流体連通を提供するノズル空洞部とを備える。ノズル吸入ポートは、未硬化接着剤の供給源から未硬化接着剤をノズル空洞部内に受け入れるように構成される。出口ポートは環状の形状を有し、これは、ノズルが接着剤を分注する表面上に、接着剤の環状ビードを形成するように構成されている。ノズル空洞部は、環状出口ポートに通じ、出口ポートを介して軸方向に接着剤を分注するように成形される、環状流路を備える。ノズルはまた、その間に少なくとも部分的に環状流路を画定する内側および外側の同心壁部を備える。塗布装置のノズルの内側の同心壁部は、外側の同心壁部を越えて軸方向に延在して、未硬化接着剤の半径方向外側への移動を許容し、未硬化接着剤の半径方向内側への侵入を阻止する。
【０００５】
ノズルを含む接着剤塗布装置がまた提供され、ノズルは、ノズル吸入ポートと、ノズル出口ポートと、入口ポートと出口ポートとの間を連結し流体連通を提供するノズル空洞部とを備え、ノズル吸入ポートが、未硬化接着剤の供給源から未硬化接着剤をノズル空洞部内に受け入れるように構成され、出口ポートが、ノズルが接着剤を分注する表面上に、接着剤の環状ビードを形成するように構成された環状の形状を有し、ノズル空洞部が、環状出口ポートに通じ、出口ポートを介して軸方向に接着剤を分注するように成形される、環状流路を備え、またノズルは、その間に少なくとも部分的に環状流路を画定する内側および外側の同心壁部を備え、内側および外側の同心壁部が成形および配置されて、環状流路が環状流路に沿った接着剤の流れ方向に断面領域において先細になるようにする。
【０００６】
これらおよびその他の特徴および利点は、以下の本発明の１つまたは２つ以上の実施形態の詳細な説明および図面に関連して、当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】接着剤ディスペンサガンに装着された接着剤塗布装置の斜視図である。
【図２】図１の接着剤塗布装置およびディスペンサガンの部分横断側面図である。接着剤をナットプレートのフランジに塗布する間、ナットプレート位置決めウォームにより、ナットプレートのファスナ孔に同軸で位置合わせされて保持されている。
【図３】図１の接着剤塗布装置の平面図である。
【図４】図２の接着剤塗布装置、ディスペンサガンの胴部、ナットプレート、およびナットプレート位置合わせウォームの部分分解斜視図である。
【図５】図４の接着剤塗布装置、ディスペンサガンの胴部、ナットプレート、およびナットプレート位置合わせウォームの部分拡大斜視図である。ナットプレート位置合わせウォームにより位置合わせされて保持されながら、接着剤塗布装置が、接着剤のビードをナットプレートのフランジ部分に塗布する様子を示す。
【図６】図３の線５−５における、図３の接着剤塗布装置の断面図である。
【図７】図２のナットプレートの正投影図である。接着剤が塗布された状態であり、またナットプレートおよび接着剤が支持され、図２のナットプレート位置決めウォームによりパネルのファスナ孔に位置合わせされてパネルに引き付けられた状態である。
【図８】図７のナットプレート位置決めウォームが取り外された状態で、図７のパネルに付着された図７のナットプレートの正投影図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
未硬化接着剤１１を、ナットプレート１７内のファスナ孔１５を取り囲むようにビード状の環１３に塗布するための接着剤塗布装置が、図１から図６のすべてにおいて１０として示されている。図２から最も良く分かるように、装置１０はノズル１２を備えていてもよく、ノズル１２は、ノズル吸入ポート１４と、ノズル出口ポート１６と、吸口ポート１４と出口ポート１６との間を連結し流体連通を提供するノズル空洞部１８とを備える。ノズル吸入ポート１４は、未硬化接着剤１１の供給源２０から未硬化接着剤１１をノズル空洞部１８内に受け入れるように構成されていてもよい。出口ポート１６は環状の形状を有していてもよく、これは、ノズル１２が接着剤１１を分注する表面２２上に、接着剤１１の環状のビード状の環１３を形成するように構成されていてもよい。ノズル空洞部１８は、環状出口ポート１６に通じ、出口ポート１６を介して軸方向に接着剤１１を分注するように成形される、環状流路を備えていてもよい。ノズル１２はまた、その間に少なくとも部分的に空洞部１８および環状流路を画定する内側および外側の同心壁部２４、２６を備えていてもよい。塗布装置のノズル１２の内側の同心壁部２４は、外側の同心壁部２６を越えて軸方向に突出または延在して、未硬化接着剤１１の半径方向外側への移動を許容し、未硬化接着剤１１の半径方向内側への侵入を阻止してもよい。
【０００９】
図１に示されるように、ノズル吸入ポート１４は、未硬化接着剤の供給源２０、例えば接着剤ディスペンサガンから未硬化接着剤１１を受け入れるように構成されていてもよい。吸入ポート１４は、図２から最も良く分かるが、吸入フィッティング２８により確立されてもよく、これはノズル１２に取り付けられてもよく、これを介してガン２０からの接着剤１１がノズル空洞部１８に受け入れられてもよい。吸入フィッティング２８は、接着剤ディスペンサガン２０のミキシングチップ３０を受け入れ、このようなディスペンサガン２０のミキシングチップ３０からノズル空洞部１８の環状流路内にノズル吸入ポート１４を介して接着剤１１を導くように構成されていてもよい。吸入フィッティング２８は、未硬化接着剤１１が、半径方向内側へ、環状流路に対して概して垂直にノズル空洞部１８内に受け入れられるように向けられていてもよい。一貫した接着剤の流量を確実にするために、ディスペンサガン２０は、パルス状の体積制御をなす精密シーラント分注システム（ＰＳＤＳ）であってもよく、接着剤ディスペンサガン２０のトリガを一度引くと、所望の環状接着剤ビードの体積に等しい、ある量の未硬化接着剤１１が供給されるように構成されていてもよい。
【００１０】
図２、図４、および図５に示されるように、装置１０は、ナットプレート１７のファスナ孔１５を取り囲むナットプレート１７のフランジ部分２１の表面に、未硬化接着剤１１をビード状の環１３に塗布するように構成されていてもよい。ナットプレート１７は、任意の適切なタイプであってもよく、ネバダ州カーソンシティのＣｌｉｃｋ  Ｂｏｎｄ，Ｉｎｃ．から入手可能なタイプを含むが、これに限定されない。
【００１１】
図３から最も良く分かるように、ノズル１２の内側の同心壁部２４は、図２、図４、および図５に示される略棒状のナットプレート位置決めウォーム２３を取り外し可能に受け入れるように成形され、大きさに形成された軸方向のクリアランス孔３２を画定してもよい。位置決めウォーム２３は、ナットプレートのファスナ孔１５内と、ナットプレート１７が接着されるパネル２７（図７および図８に示す）に形成されたパネルのファスナ孔２５との両方に受け入れられるように構成されていてもよい。位置決めウォーム２３は、ナットプレート１７を係合するように構成された環状の肩部２９を含み、図７に示すように、塗布作業者が、ナットプレート１７をパネルのファスナ孔２５と同心で位置合わせさせたまま、未硬化ビード状の環１３を間に挟んだ状態で、ナットプレート１７をパネル２７に引き付けて保持することができるようにしてもよい。図８に示されるように、ナットプレート位置決めウォーム２３は、ナットプレート１７がパネル２７に対して正しく配置され、接着されたならば、取り外されてもよい。
【００１２】
塗布装置のノズル１２が、図５に示されるように、塗布装置のクリアランス孔３２をナットプレートのファスナ孔１５と同心に配置した状態で、ナットプレートのフランジ２１に対して配置された場合、塗布装置１０の内側の壁部２４の前方端部３４は、図２に示されるように、ナットプレートのフランジ２１に対して据え付けられてもよい。内側の壁部２４が、外側の壁部２６を越えて軸方向に延在しているために、図５に示すように、接着剤のビード状の環１３は塗布されてもよく、一方で、内側の壁部２４が、未硬化接着剤１１が半径方向内側へ流れるのを阻止し、また未硬化接着剤１１が、ファスナ孔１５とウォーム２３との間のナットプレートのファスナ孔１５に沿って一度接着剤１１が硬化しまえば、ナットプレート１７の遊動部分とナットプレートのフランジ２１との間の移動を制限することになる場所の中へ流入および移動するのを阻害する。
【００１３】
図２および図６から最も良く分かるように、ノズル１２の内側および外側の同心壁部２４、２６は、成形および配置されて、ノズル空洞部１８、ひいては環状流路が、ノズル１２の上部からノズル１２の下部まで環状流路に沿った接着剤１１の流れ方向３１に断面領域において先細になるようにしてもよい。換言すると、内側の壁部２４の軸方向の下部３６は、倒立円錐台形状の半径方向外側に面する表面３８を有していてもよく、外側の壁部２６は、倒立円錐台形状の半径方向内側に面する表面４０を有していてもよく、外側の壁部２６の下部４１が、内側の壁部２４の下部３６の半径方向外側に面する表面３８に対して略平行、半径方向に反対向き、またこれから離れて配置されるように傾斜をつけられ、配置される。内側および外側の同心壁部２４、２６の下部３６、４１の間における環状流路の断面領域が、ノズル１２の上部における環状流路のより大きい断面領域よりも小さいことから、接着剤１１は、ノズル１２の下部３６、４１の中へ下方に通るようにされるよりはむしろ、ノズル１２の周囲に流れるようになる。ノズル１２はまた、内側および外側の同心壁部２４、２６に蓋をする環状の上端壁４２と、環状の上端壁４２の半径方向の内周面から内側の同心壁部２４の軸方向の下部３６の上端まで延在する、内側の同心壁部２４の軸方向の上部４４とを含んでいてもよい。内側の同心壁部２４の軸方向の上部４４は、略円筒形の半径方向外側に面する表面４５を有していてもよい。
【００１４】
図３および図６から最も良く分かるように、ノズル１２は、内側および外側の同心壁部２４、２６の間に延在する、４つの円周方向に離間した補強用肋材４６を含んでいてもよい。これらの円周方向に離間した肋材４６は、図６から最も良く分かるように、単一の一体型部品として、内側および外側の同心壁部２４、２６と一体に形成されてもよい。肋材４６は、ノズル１２を通る高い圧力の接着剤の流れから起こり得る、外側の同心壁部２６の半径方向外側への屈曲に耐えることにより、一貫性のある接着剤ビードの塗布を保つのに役立つ。肋材４６は、図３に示され、肋材４６で画定される肋材間の間隙４７を介して、接着剤がその周囲に流れるのを可能とするのに十分に薄くてもよい。
【００１５】
上述のように構成された接着剤塗布装置は、シーラントが孔を汚染するのを防ぎながら、綿密に計量された接着剤ビードの表面への塗布を、表面の孔を中心にした一様な形状、寸法、および体積の円周方向に連続するビードの塗布に導く。
【００１６】
この説明は、発明の限界を述べているのではなく、単に特許請求の範囲に言及された本発明の実施形態を説明している。したがって、この説明の文言は、説明にすぎず、限定するものではない。明らかに、説明が教示するところに従って本発明を変更することは可能である。特許請求の範囲の範囲内において、上述したもの以外で本発明を実施し得る。
【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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