(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するためのキャップであって：  固定具の一方の端部を密閉するための空気空洞へ続く開口部を包囲するエッジで終わる環状ベースを有する内キャップ部材；  環状スカート又はフランジを有する外キャップ部材であって、前記環状スカート又はフランジと環状ベースとが、前記環状スカート又はフランジと環状ベースとの間に環状シール空洞を画成する、外キャップ部材；および  前記環状シール空洞と流体連通している開口部を前記外キャップ部材に備えるシール材入口であって、前記シール材入口の前記開口部は、シール材注入装置と相互結合して前記シール材入口から前記環状シール空洞への硬化性シール材の流れをもたらすように構成される、シール材入口を備えるキャップ。
【請求項２】
前記シール材入口の前記開口部および前記環状シール空洞と流体連通している相互接合空洞を備える、
請求項１に記載のキャップ。
【請求項３】
前記シール材入口の前記開口部は、前記外キャップ部材の中央軸に中心がある、
請求項１又は２に記載のキャップ。
【請求項４】
前記相互接合空洞は、硬化性シール材が前記開口部から前記環状シール空洞へ流れるのを制限するように構成された流れ制限特徴部を備える、
請求項２に記載のキャップ。
【請求項５】
前記相互接合空洞は、前記開口部からくる硬化性シール材を受け入れて該硬化性シール材を前記環状シール空洞に送るように構成されたシーラント貯蔵部を備える、
請求項２又は４に記載のキャップ。
【請求項６】
前記相互接合空洞は、環状の断面形状を有する、
請求項２、４及び５のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項７】
前記内キャップ部材の外面か前記外キャップ部材の内面のいずれかに形成される複数のチャネルをさらに備え、各チャネルは、前記シール材入口の前記開口部および前記環状シール空洞に流体連通している、
請求項１に記載のキャップ。
【請求項８】
前記チャネルは、前記内キャップ部材の外面に形成されて、前記外キャップ部材の内面に当接する隆起部で隔てられるか；又は前記チャネルが前記外キャップ部材の内面に形成されて、前記外キャップ部材の外面に当接する隆起部で隔てられるかのいずれかである、
請求項７に記載のキャップ。
【請求項９】
各チャネルは、前記シール材入口からくる硬化可能なシール材の前記流れを受け入れるように構成されたチャネル入口と、硬化可能なシール材の前記流れを前記環状シール空洞に供給するように構成された出口とを有し、前記チャネルの前記出口は、前記内キャップ部材の前記環状ベースの前記エッジから軸方向に戻った所に設定される、請求項７又は８に記載のキャップ。
【請求項１０】
各チャネルは、前記環状シール空洞に向かって広がるにつれて大きくなる幅を有する、請求項７、８及び９のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１１】
各チャネルは、前記環状シール空洞に向かって広がるにつれて浅くなる深さを有する、請求項７、８、９及び１０のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１２】
前記チャネルは、前記内キャップ部材の外面に形成されて、これに合致する複数のチャネルは、前記内キャップ部材の内面に形成されるか；又は前記チャネルは、前記外キャップ部材の内面に形成されて、これに合致する複数のチャネルは、前記外キャップ部材の外面に形成されるかのいずれかである、
請求項７〜１１のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１３】
前記内キャップ部材は、壁厚が実質的に均一な側壁を有し、前記チャネルは、前記内キャップ部材の外面に形成され、これに合致する複数のチャネルは、前記内キャップ部材の内面に形成されるか；又は前記外キャップ部材は、壁厚が実質的に均一な側壁を有し、前記チャネルは、前記外キャップ部材の内面に形成され、これに合致する複数のチャネルは、前記外キャップ部材の外面に形成される、
請求項１２に記載のキャップ。
【請求項１４】
前記内キャップ部材は、前記環状ベースから拡張する実質的にドーム型の部分を備え、前記外キャップ部材は、これに合致する、前記環状スカート又はフランジから拡張する実質的にドーム型の部分を備える、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１５】
前記外キャップ部材の前記環状スカート又はフランジは、エッジで終わり、前記環状スカート又はフランジの前記エッジは、前記内キャップ部材の前記環状ベースの前記エッジから軸方向にずれている、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１６】
前記内キャップ部材および外キャップ部材は、別々の部品として形成される、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１７】
前記シール材入口は、前記外キャップ部材に突起部を備え、該突起部は、前記開口部を有し、前記シール材注入装置と相互結合するように構成される、
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１８】
前記外キャップ部材の内面と前記内キャップ部材の外面との間に複数の羽根をさらに備える、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１９】
ジョイントであって、
構造体；
前記構造体を貫通する固定具；
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のキャップであって、前記内キャップ部材の前記空気空洞が前記固定具の一端部を密閉し、前記内キャップ部材の前記エッジが前記構造体に当接するキャップ；および
前記キャップの前記環状シール空洞を充填し、前記構造体に接触して前記空気空洞をシールするシール材
を備えるジョイント。
【請求項２０】
前記構造体は、航空機の構造構成部品である、
請求項１９に記載のジョイント。
【請求項２１】
前記シール材は、エポキシ系接着剤を含む、
請求項１９又は２０に記載のジョイント。
【請求項２２】
固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するための部品キットであって：    固定具の前記一方の端部を密閉するための空気空洞へ続く開口部を包囲するエッジで終わる環状ベースを有する内キャップ部材；    前記環状ベースから径方向外側に広がる環状スカート又はフランジを有する外キャップ部材であって、前記環状スカート又はフランジと環状ベースとが、前記環状スカート又はフランジと環状ベースとの間に環状シール空洞を画成する、外キャップ部材；および    前記環状シール空洞と流体連通しているシール材入口を備えるキャップ；ならびに、  前記キャップの前記シール材入口と相互結合して硬化性シール材の流れを前記環状シール空洞の中へ誘導するように構成されたノズルを有するシール材注入装置を備える部品キット。
【請求項２３】
前記硬化可能なシール材は、エポキシ系接着剤を含む、
請求項２２に記載の部品キット。
【請求項２４】
構造体を貫通する固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するためのキャップを設置する方法であって、キャップは：固定具の前記一方の端部を密閉するための空気空洞へ続く開口部を包囲するエッジで終わる環状ベースを有する内キャップ部材；前記環状ベースから径方向外側に広がる環状スカート又はフランジを有する外キャップ部材であって、前記環状スカート又はフランジと環状ベースとが、前記環状スカート又はフランジと環状ベースとの間に環状シール空洞を画成する、外キャップ部材；および、前記環状シール空洞と流体連通している開口部を前記外キャップ部材に備えるシール材入口を備える、方法において：  前記固定具の前記一方の端部の上方にキャップを設置して、前記固定具が前記内キャップ部材の前記空気空洞内に密閉され、前記環状ベースの前記エッジが前記構造体に当接するようにし；  硬化性シール材を前記シール材入口を通って前記環状シール空洞内に注入して、前記硬化性シール材が前記構造体に接触するようにし；  硬化性シール材を硬化させて前記空気空洞をシールすることを含む方法。
【請求項２５】
前記構造体は、航空機の構造構成部品を備える、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記硬化可能なシール材は、エポキシ系接着剤を含む、
請求項２４又は２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するためのキャップ、そのようなキャップを備えるジョイント、ならびにそのようなキャップを設置するための部品キットおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、パネル１を貫通する固定具アセンブリの一部の側面図であり、パネルは、複合材料製又は金属製のパネルであってよい。アセンブリは、外側にねじを切ったボルト２、内側にねじを切ったナット３、およびワッシャ４を備える固定具を備えている（固定具は、このようにする代わりに、リベットやスエージによる固定具など、その他の任意の公知の固定具の類を備えていてもよい）。万一落雷が発生してパネル１に当たり、固定具に到達すると、図１に符号５で表記した場所にスパーク、プラズマ又はガス放出が起こるおそれがある。
【０００３】
スパーク抑制を起こす公知の方法が、欧州特許第Ａ−０３３４０１１号に記載されている。ある量のガスがキャップによって固定具の周りに密閉されている。ガスは、落雷過程で合成構造と金属製固定具との間に起こり得るアーク放電に対してスパーク抑制を起こす。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様は、固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するためのキャップであって：固定具の一方の端部を密閉するための空気空洞へ続く開口部を包囲しているエッジで終わっている環状ベースを有する内キャップ部材；環状ベースから径方向外側に広がる環状スカート又はフランジを有する外キャップ部材であって、環状スカート又はフランジと環状ベースとの、この両者の間が環状シール空洞を画成する、外キャップ部材；および、環状シール空洞と流体連通している開口部を外キャップ部材に備えるシール材入口であって、開口部が、シール材注入装置と相互結合してシール材入口から環状シール空洞への硬化性シール材の流れを起こすように構成される、シール材入口とを備えるキャップを提供する。
【０００５】
シール材は、キャップを固定具の一端部の上に位置決めした後に注入されることができるため、短い取り扱い時間および硬化時間でシール材を使用することが可能である。シール材は、塗布時にシール材注入装置内で混合されることができ、それによって、材料がその可使時間中および硬化し始める前に塗布されるのが確実になる。急速に硬化するシール材は、安定した接着を極めて急速に実現するという利点を有する。つまり、設置されたキャップは、短い時間枠内で組み立て作業員から受ける偶発的な打撃などに耐えられる。
【０００６】
環状シール空洞は、シール用に大きな接触面積を提供し、一方この接触面積は、比較的小さい設置面積内でキャップと構造体との間に強力で信頼性の高い接着を提供する。キャップと構造体との間の良好なシールは、空気空洞が落雷中に起こるガス放出およびスパークを安全に封じ込められるように、シールした空気量を空気空洞内に維持するとともに、燃料が空気空洞内に漏れるのを防止するためにも不可欠である。
【０００７】
本発明のキャップは、硬化したシール部内の空気間隙を防止し、清潔で一貫した塗布工程を提供する。シール材中の空気間隙を防止することが特に重要である。なぜなら、そのような空気間隙はシール部（接着ライン）を損ない、それによって空気空洞への燃料漏れを許してしまうからである。
【０００８】
環状シール空洞内のシール材は、ナットキャップが構造体を貫通している固定具の上に設置される際に空気空洞をシールするという主な機能を有するが、キャップを構造体に接着させるという機能を有していてもよい。そのため、シール材は、シール材と接着材料とを含んでいてよい。同じように、環状シール空洞は、環状シール空洞と接着空洞とを含んでいてよい。
【０００９】
キャップは、シール材入口の開口部および環状シール空洞と流体連通している相互接合空洞を備えていてよい。組み立て過程では、相互接合空洞は、硬化性シール材の流れをシール材入口から環状シール空洞へ運搬する。注入されたシール材が相互接合空洞内で硬化した後、シール材は、内キャップ部材を外キャップ部材に接着する役割を果たす。この接着は、キャップに補足的な強度、柔軟性および衝撃耐性を与えるほか、燃料侵入に対する耐性を強化させる。
【００１０】
シール材入口の開口部は、外キャップ部材の中央軸に中心が置かれることが好ましい。このような中心位置により、環状シール空洞の周囲全体に対するむらのない流れを確保する。このようにする代わりに、いくつかの実施形態では、キャップを限られたスペース内に設置できるように、開口部は中央軸からずれていてもよい。このような場合は、、シーラント材の流れがむらのないシール部（接着ライン）を実現できることを確実にするために、補足的な制限特徴部又はその他の特徴部をキャップに組み入れることが必要なことがある。
【００１１】
相互接合空洞は、硬化性シール材が開口部から環状シール空洞へ流れるのを制限するように構成された流れ制限特徴部を備えていてよい。このような流れ制限特徴部は、相互接合空洞の断面積が小さい領域を備えていてよい。流れ制限特徴部は、相互接合空洞全体がシール材で充填されるまで、シール材が環状シール空洞に流れるのを防止する役割を果たす。充填されると、シール材内の圧力は、流れ制限特徴部によって生じる抵抗を越えるほど十分に増大し、それによってシール材を環状シール空洞の周囲全体にむらなく送り出す。
【００１２】
キャップはさらに、開口部からくる硬化性シール材を受け入れて、このシール材を環状シール空洞に分布させるように構成された貯蔵部を備えていてよい。貯蔵部は、開口部と軸沿いに並んでいる（すなわち直下に位置している）、上部が開口したチャンバを備えていてよい。貯蔵部は、シール材で充填されると、周縁（すなわち上方エッジ）を通って溢れてシール材を全径方向に均一に流すように構成されてよい。
【００１３】
相互接合空洞は、環状の断面形状を有していてよい。そのため、相互接合空洞の周囲全体の周りにシール材が均一に流れ、それに応じて環状シール空洞内に均一に流れる。
【００１４】
内キャップ部材は、環状ベースから拡張する実質的にドーム型の部分を備えていることが好ましく、外キャップ部材は、これに合致する、環状スカート又はフランジから拡張する実質的にドーム型の部分を備えていることが好ましい。外キャップ部材のドーム形状は、組み立て作業員による偶発的な衝撃などによってキャップが損傷する可能性を低減し、応力が集中するのを最小に抑える。内キャップ部材のドーム形状は、空気空洞の体積を最小にでき、したがってキャップ全体のサイズおよび質量を最小にする。このようにドーム形状は、所与の重さおよび空間のエンベロープに対して空気空洞の体積を最大にする。そのため、相互接合空洞がある場合、その相互接合空洞は、内キャップ部材のドーム型部分と外キャップ部材のドーム型部分との間に画成される、薄壁でドーム型の空洞を備えている。相互接合空洞のドーム形状により、注入されたシール材に対して抵抗の少ない流体流路ができる。
【００１５】
キャップは、内キャップ部材の外面か外キャップ部材の内面のいずれかに形成される複数のチャネルを備えていてよく、各チャネルは、シール材入口の開口部および環状シール空洞に流体連通している。
【００１６】
チャネルは、内キャップ部材と外キャップ部材との間の間隙の一部のみに広がる浅いチャネルであってよく、残りの間隙が連続した相互接合領域になる。さらに好ましくは：チャネルは、内キャップ部材の外面に形成されて外キャップ部材の内面に当接する隆起部で隔てられるか；又はチャネルは、外キャップ部材の内面に形成されて、外キャップ部材の外面に当接する隆起部で隔てられるかのいずれかである。そのため、この場合隆起部は、内キャップ部材と外キャップ部材との間の間隙を複数のチャネルに分割し、シール材がチャネルどうしの間を流れないようにする。隆起部は、もう一方のキャップ部材に接合されてよく、この場合隆起部は、そのもう一方のキャップ部材に当接する。
【００１７】
通常各チャネルは、シール材入口からくる硬化性シール材の流れを受け入れるように構成されたチャネル入口と、硬化性シール材の流れを環状シール空洞に供給するように構成された出口とを有する。チャネルは、内キャップ部材の環状ベースのエッジまでずっと続いていてよいが、さらに好ましくは、チャネルの出口は、内キャップ部材の環状ベースのエッジから軸方向に戻った所に設定される。
【００１８】
内キャップ部材は、環状ベースをこれよりも直径の小さい外側部に接合する肩部を備えていてよく、チャネルの出口は、肩部又は肩部の近傍から軸方向に戻った所に設定されてよい。
【００１９】
内キャップ部材又は外キャップ部材は、片側のみにチャネルで形成されてよいが、さらに好ましくは、内キャップ部材又は外キャップ部材は、波形形状である。つまり：チャネルは、内キャップ部材の外面に形成されて、これに合致する複数のチャネルが内キャップ部材の内面に形成されるか；又はチャネルは、外キャップ部材の内面に形成されて、これに合致する複数のチャネルが外キャップ部材の外面に形成されるかのいずれかである。内キャップ部材又は外キャップ部材をそのような波形で形成すると、余分な重量が多くならずに比較的細いチャネルを形成できる。
【００２０】
内キャップ部材又は外キャップ部材は通常、壁厚が実質的に均一のチャネルを形成する側壁を有する。これがキャップの重量を最小に抑える。
【００２１】
各チャネルは、環状シール空洞に向かって広がるにつれて大きくなる幅を有していてよい。これによって、シール材がチャネルを出る際に、異なるチャネルからくるシール材の別々の流れの合流を促す。
【００２２】
各チャネルは、環状シール空洞に向かって広がるにつれて浅くなる深さを有していてよい。
【００２３】
好ましくは、外キャップ部材の環状スカート又はフランジは、エッジで終わり、環状スカート又はフランジのエッジは、内キャップ部材の環状ベースのエッジから軸方向にずれている。つまり、キャップが固定具の端部が空気空洞内に密閉される所定の位置にあり、内キャップ部材のエッジが、固定具が貫通している構造体に当接しているとき、通常は、環状スカート又はフランジのエッジと構造体との間には間隙がある。この間隙は、シール材が環状シール空洞から流出するのを可能にし、その結果シール材は、キャップの周りに目に見える輪を形成し、それによって完全かつ均一なシールを視覚的に示す。ずれているエッジも、キャップの構造体への嵌合を可能にし、構造体は、内キャップ部材のエッジ近くに、フィレットのアール部又は段部などの盛り上がった領域を有する。
【００２４】
内キャップ部材および外キャップ部材は、好ましくは別々の部品として形成され、任意の一方をもう一方に接着して組み立てた後に相互接合空洞内でシーラントが硬化する。２つの部材を別々の部品をとして形成することで、製造工程が大幅に簡易化される。内キャップ部材および外キャップ部材は、好ましくはガラス充填ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）などの熱可塑性プラスチック材料から射出成形によって形成されてよい。適切なガラス充填ＰＥＩがＵｌｔｅｍ（登録商標）２４００であり、これは体積の４０％がガラス繊維である。２つの部品は、合致する形状にされてよく、このようにして、組み立てて合わせる際に両者の間に締まり嵌めがあるようにし、これによって不注意による分解を防止し、シール材が硬化する間、キャップを固定具上に保持するための把持力を起こす。このようにする代わりに、２つの部品は、シール材が挿入される前に（例えば溶接によって）接合されてよい。このようにする代わりに、２つのキャップ部材は、例えば追加の層を製造することによって１つの一体部品として合わせて形成されてよい。
【００２５】
任意に、外キャップ部材は、シール材が注入される際にシール材を観察するために、透明である。
【００２６】
環状シール空洞は、全体的に末広がりの形状であってよいため、その断面積は、環状ベースのエッジから距離を置くにつれて小さくなる。そのため、キャップが接着される構造体に接触しているシール材の面積は、キャップの直径全体を増大することなく最大にされることができる。そのため、環状スカート又はフランジは、好ましくは環状ベースに対して径方向外側に鋭角をなして環状ベースから広がる。このようにする代わりに、環状スカート又はフランジは、環状ベースに対して径方向外側に直角に環状ベースから広がってもよい。
【００２７】
環状スカート又はフランジは、環状ベースからその全長に沿って径方向外側に広がってよい。このようにする代わりに、環状スカート又はフランジは、環状ベースに平行に広がる筒状部と、環状ベースから径方向外側に広がって筒状部（ドーム型であってよい）を外キャップ部材の外側部に接合する肩部とを備えていてよい。肩部は、環状ベースに対して鋭角をなして、もしくは環状ベースに対して直角に、環状ベースから径方向外側へ広がってよい。
【００２８】
シール材入口は、外キャップ部材に突起部（ボスなど）を備えていてよく、突起部は、開口部を含み、シール材注入装置と相互結合するように構成される。
【００２９】
キャップの環状部分（つまり、環状ベース、環状スカート又はフランジ、および環状シール空洞）は、全体的に、断面が円形であってもよいし、（例えば固定具を六角形又は正方形で密閉するために）六角形や正方形など、断面がその他の任意の閉形状であってもよい。
【００３０】
本発明の第２の態様は、ジョイントであって：構造体；構造体を貫通する固定具；第１の態様によるキャップであって、内キャップ部材の空気空洞が固定具の一端部を密閉し、内キャップ部材のエッジが構造体に当接するキャップ；および、キャップの環状シール空洞を充填し、構造体に接触して空気空洞をシールするシール材を備える、ジョイントを提供する。
【００３１】
そのため、環状シール空洞内のシール材は、シール部（接着部）の厚みを最大にするとともに、シール部（接着部）の外側と空気空洞（内空洞）との間のリークパスの長さを最大にする役割を果たす。
【００３２】
好適な実施形態では、シール材（又はシール兼接着材料）は、環状シール空洞を充填するほか、キャップを構造体に接着する。そのため、キャップと構造体との間の接着部は、キャップとシーラント材とを接着し、シーラント材と構造体とを接着することで形成される。
【００３３】
第１の態様によるキャップは、固定具の各端部を包囲してよく、その結果ジョイントは、構造体の両側からシールされる。
【００３４】
構造体は、好ましくは航空機の構造構成部品であり、さらに好ましくは航空機の翼の構造構成部品であり、最も好ましくは燃料タンクの境界壁を形成する航空機の翼の構造構成部品である。構造体は、好ましくは複合材料製の構造構成部品を備え、固定具は、金属製の固定具であってよい。このような場合、固定具に落雷が発生する可能性が特にある。構造体は通常、固定具によって接合される１対の構造部品を備えている。このような航空機の用途では、キャップの空気空洞はエアポケットになり、落雷が起きた場合に、このエアポケット内において、制御されたガス放出又はスパークの事象が、安全に発生できる。シール材は、固定具の端部周りで液密シールにもなり、それによって固定具が貫通する構造体の孔を通って燃料が漏れるのを防止する。
【００３５】
シール材は、好ましくはエポキシ系接着剤を含み、最も好ましくは３Ｍ（登録商標）社製のＳｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ（登録商標）７２５６Ｂ／Ａなどの二液型エポキシ系構造接着剤を含む。このようなエポキシ系材料は、普通は主要な（又は唯一の）目的が接着剤として作用することである用途で使用されるが、本発明では、接着剤としてもシーラントとしても作用する。このような二液型接着剤は通常、カートリッジ（５０ｍｌのカートリッジが好ましい）の形態で供給され、使用時に注入ガンのノズル内で混合される。エポキシ系接着剤は、自由流動であり、粘性が低く、室温で急速に硬化する。塗布時に二液型接着剤を混合することで、極めて短い可使時間、例えばわずか２〜３分の可使時間で接着剤を使用することが可能である。このような接着剤は、キャップを固定具の端部の上方に組み立てる前に塗布し、かつ／又は手で塗布する必要がある公知のシールキャップに使用されることはできない。
【００３６】
シール材用に適した代替材料が、二液型ポリサルファイド系シーラント又はシリコン系シーラントなどのシーラント材である。そのため、シール材は通常、エラストマーである。適切なポリサルファイド系シーラントが、Ｃｈｅｍｅｔａｌｌ（登録商標）社製のＭＣ−２３８  Ｃｌａｓｓ  Ａ／Ｂである。二液型シーラントは、塗布ガンを介して塗布するためのカートリッジ内に供給されることができ、通常は、ガンのノズルを介して送り出す前にカートリッジ内で混合される。このようなシーラントは通常、二液型接着剤よりも硬化時間が遙かに長い。特に、偶発的な打撃等に耐え得る堅剛なシールを実現するのにかかる時間は、エポキシ接着剤では約１時間であるのに比して、１２時間以上になることがある。
【００３７】
内キャップ部材は、固定具に当接してもしなくてもよい。内キャップ部材が固定具に当接する場合は、内キャップ部材の内面から突出している複数のリブを介して固定具と当接してよい。
【００３８】
固定具は、構造体から突出していてもよいし、構造体内で皿もみ加工されてもよい。
【００３９】
本発明の第３の態様は、固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するための部品キットであって：
キャップであって：固定具の一方の端部を密閉するための空気空洞へ続く開口部を包囲しているエッジで終わっている環状ベースを有する内キャップ部材；環状ベースから径方向外側に広がる環状スカート又はフランジを有する外キャップ部材であって、環状スカート又はフランジと環状ベースとの、この両者の間が環状シール空洞を画成する、外キャップ部材；および、環状シール空洞と流体連通しているシール材入口、を備えるキャップ；ならびに
キャップのシール材入口と相互結合して硬化性シール材の流れを環状シール空洞の中へ誘導するように構成されたノズルを有するシール材注入装置
を備える、部品キットを提供する。
【００４０】
硬化性シール材とは別にキャップを提供することで、シール材は、可使時間が短いタイプの急速に硬化するシール材になることができる。なぜなら、シール材は、任意に静的混合ノズルを介して、組み立てられたキャップに直接塗布されるからである。部品キットは、第２の態様のジョイントを形成するために使用されることができ、これによって関連する利益を得る。キャップは、第１の態様によるキャップを備えていてよい。
【００４１】
注入装置は、手動、電気、又は圧縮空気で動かされてよい。注入装置は、一定量のシール材を送り出すように構成されてよく、このようにして制御された一貫した塗布工程を実現する。
【００４２】
硬化性シール材は、二液型接着剤又はシーラント材であってよく、シール材の二液は、キャップ内に注入される前に注入装置のノズル内で一緒に混合される。このようにする代わりに、二液は、注入装置のノズルを介して送り出される前に事前に混合されてもよい。硬化性シール材は、好ましくは流動特性が良好なエポキシ系接着剤、最も好ましくは３Ｍ（登録商標）社製のＳｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ（登録商標）７２５６Ｂ／Ａなどの二液型エポキシ系接着剤を含む。このような二液型接着剤は、注入装置内に搭載されることができるカートリッジ（５０ｍｌのカートリッジ、又はこれ以上のカートリッジが好ましい）の形態で供給される。接着剤の二液は、塗布時に注入ガンのノズル内で混合される。
【００４３】
エポキシ系接着剤は、自由流動であり、粘性が低く、室温で急速に硬化する。塗布時に二液型の接着剤を混合することで、極めて短い可使時間、例えばわずか２〜３分の可使時間で接着剤を使用することが可能である。このような接着剤は、キャップを固定具の端部の上方に組み立てる前に塗布し、かつ／又は手で塗布する必要がある公知のシールキャップに使用されることはできない。
【００４４】
シール材用に適した代替材料が、二液型ポリサルファイド系シーラント又は二酸化マンガン系シーラントなどのシーラント材である。適切なポリサルファイド系シーラントが、Ｎａｆｔｏｓｅａｌ（登録商標）社製のＭＣ−２３８  Ｃｌａｓｓ  Ａ／Ｂである。二液型シーラントは、前述したように、送出前に塗布ガン内で混合されることができるが、通常は、二液型接着剤よりも硬化時間が遙かに長い。特に、偶発的な打撃等に耐え得る堅剛なシールを実現するのにかかる時間は、エポキシ接着剤では約１時間であるのに比して、１２時間以上になることがある。
【００４５】
本発明の第４の態様は、構造体を貫通する固定具の一方の端部周りにシールした空洞を形成するためのキャップを設置する方法であって、キャップは：固定具の一方の端部を密閉するための空気空洞へ続く開口部を包囲しているエッジで終わっている環状ベースを有する内キャップ部材；環状ベースから径方向外側に広がる環状スカート又はフランジを有する外キャップ部材であって、環状スカート又はフランジと環状ベースとの、この両者の間が環状シール空洞を画成する、外キャップ部材；および、環状シール空洞と流体連通している開口部を外キャップ部材に備えるシール材入口を備える、方法において：
固定具の一方の端部の上にキャップを設置して、キャップが内キャップ部材の空気空洞内に密閉され、環状ベースのエッジが構造体に当接するようにし；
硬化性シール材をシール材入口を通って環状シール空洞内に注入して、硬化性シール材が構造体に接触するようにし；
硬化性シール材を硬化させて空気空洞をシールすること
を含む、方法を提供する。
【００４６】
そのため、硬化したシール材は、空気空洞周りに連続したボイドレスのシール部（接着部）を形成してよい。
【００４７】
硬化性シール材を硬化するステップは、キャップを構造体に接着させることも含んでよい。
【００４８】
キャップは、第１の態様によるキャップを備えていてよく、本方法では、結果として第２の態様によるジョイントを生じてよい。本方法では、第３の態様による部品キットを使用してよい。
【００４９】
構造体は、好ましくは航空機の構造構成部品、さらに好ましくは航空機の翼の構造構成部品、最も好ましくは燃料タンクの境界壁を形成する航空機の翼の構造構成部品を備えている。構造体は、好ましくは、複合材料製の構造構成部品又は複合材料製の構造構成部品と金属製の構造構成部品との混合アセンブリを備え、固定具は、金属製の固定具を備えている。このような場合、固定具又は固定具を直に包囲する領域に落雷が発生する可能性が特にある。構造体は通常、固定具で接合された１対の構造部品を備えている。このような航空機の用途では、キャップの空気空洞はエアポケットになり、このエアポケットは、落雷が起きた場合にガス放出又はスパークの事象を安全に封じ込める。シール材は、固定具の端部周りで液密シールにもなり、それによって燃料が内空気空洞内に漏れるのを防止する。
【００５０】
硬化性シール材は、好ましくは第３の態様に関して前述したエポキシ系接着剤を含む。
【００５１】
本発明のいずれかの態様に関して上記又は下記に考察した、任意で備える特徴部又は望ましい特徴部のいずれも、個別に又は任意に組み合わせて、その他の任意の態様に適用されてよい。
【００５２】
ここで、本発明の実施形態は、添付の図面を参照して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、先行技術によるナットとボルトとのアセンブリの側面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態によるナットキャップの断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態によるナットキャップの断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態によるナットキャップを設置した状態の平面図である。
【図５】図５は、図４の線Ｄ−Ｄに沿って切り取った断面図である。
【図６】図６は、図４のナットキャップの内キャップ部材の側面図である。
【図７】図７は、図６の内キャップ部材の平面図である。
【図８】図８は、図６の線Ａ−Ａに沿って切り取った断面図である。
【図９】図９は、図６の内キャップ部材を下からかつ片側から見た等角図である。
【図１０】図１０は、図４のナットキャップの外キャップ部材の側面図である。
【図１１】図１１は、図１０の外キャップ部材の平面図である。
【図１２】図１２は、図１０の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った断面図である。
【図１３】図１３は、図１０の外キャップ部材を上からかつ片側から見た等角図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施形態によるナットキャップの内キャップ部材の等角図である。
【図１５】図１５は、図１４の内キャップ部材の下面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第４の実施形態によるナットキャップの外キャップ部材の等角図である。
【図１７】図１７は、図１６の外キャップ部材の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第４の実施形態によるナットキャップを設置した状態でナットキャップが構造体に面している図の一部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図２は、簡略化した本発明の実施形態を示しているのに対し、図３は、さらに詳細な実施形態を示している。各実施形態の同等の特徴は、同一の符号で識別されている。
【００５５】
本発明の注入可能なナットキャップ１００は、内キャップ部材１０および外キャップ部材２０を備えている。内キャップ部材および外キャップ部材１０、２０は、ガラス充填ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）などの熱可塑性プラスチック材料から射出成形される。適切なガラス充填ＰＥＩがＵｌｔｅｍ（登録商標）２４００であり、これは、体積の４０％がガラス繊維である。内キャップ部材および外キャップ部材は、このようにする代わりに、成形によって作製されるか、補足的な製造工程で作製されるか、又はその他の任意の適切な工程で作製されてよい。
【００５６】
内キャップ部材１０は、全体的に薄壁でドーム型の部材であり、それに合致するドーム型の内空気空洞１２を有し、この空気空洞は、構造要素から突出している固定具の末端を密閉し、構造要素は、この実施形態では複合材料製の航空機構造部品５０だが、複合材料と金属との混合部品であってもよい。つまり、空気空洞１２は、構造要素５０から突出しているボルト２の一部と、このボルト２に固定されているナット３およびワッシャ４とを密閉している。内キャップ部材１０は、全体的に、下筒状部１３と、この下筒状部１３をこれよりも直径の小さい中筒状部１５に接合している肩部１４と、中筒状部１５から中央凹部１７まで広がる上方ドーム部１６とでできている。使用時は、下筒状部１３の曝露しているエッジ１８は、構造要素５０に当接して固定具２、３、４の末端を空気空洞１２内部に完全に封印する。下筒状部１５は、締まり嵌めで固定具２、３、４にぴったりとフィットして、シール材を注入して硬化させる間、キャップをしかるべき場所に保持する直径を有する（以下を参照）。いくつかの実施形態（図示せず）では、内キャップ部材１０と固定具２、３、４との間に機械的結合を起こすために、機械的にロックする特徴部を組み入れてよい。例えば、ワッシャ４は、下筒状部１５のスナップフィット機構で相互結合する突出部を組み入れてよい。
【００５７】
外キャップ部材２０も、全体的に薄壁でドーム型の部材であり、内キャップ部材１０の上方にフィットする形状で、両部材の間に連続したシール空間３０ができるようになっている。外キャップ部材２０は、全体的に中央ドーム部２３と中筒状部２４とでできていて、中筒状部はドーム部２３を環状で末広がりのスカート又はフランジ部２５に結合し、フランジ部は、その自由端に隆起したリップ２６を有する。外キャップ部材２０は、中央ドーム部２３に中央開口部２２を有し、この開口部は、図３に示したように、シール材注入ガンのノズル２００と相互結合するサイズである。ノズル２００は、シール材２１０の連続的な流れを開口部２２を通してシール空間３０に送り出す。本実施形態では、３Ｍ（登録商標）社製のＳｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ（登録商標）７２５６Ｂ／Ａなどの二液型エポキシ系構造接着剤が好ましい。この接着剤は、カートリッジ形態（５０ｍｌのカートリッジが好ましい）で供給され、注入ガンで塗布される際にノズル２００内で混合される。このようなエポキシ系接着剤は、自由流動であり、粘性が低く、室温で急速に硬化する。適切な代替材料は、Ｎａｆｔｏｓｅａｌ（登録商標）社製のＭＣ−２３８ＣｌａｓｓＡ／Ｂなどの二液型ポリサルファイド系シーラントである。
【００５８】
内キャップ部材と外キャップ部材１０、２０との間にあるシール空間３０は、３つの主な領域を有する。貯蔵部３２（図２の実施形態には示していない）；環状シール空間３４；および、貯蔵部３２と環状シール空間３４とを相互結合する相互接合空間３６である。貯蔵部３２は、内キャップ部材１０の凹部１７で形成され、開口部２２の直下にあってこの開口部からシール材２１０を直接受け入れるようになっている。貯蔵部３２は、比較的小さい流れ抵抗を提供してシール材２１０がシール空間３０の中に流れるのを促進する役割を果たすとともに、相互接合空間３６の中にむらなく均一な流れを提供する役割も果たす。相互接合空間３６は、全体的に薄壁でドーム型の空間を備え、この空間を通ってシール材２１０は、組み立て過程で貯蔵部３２から環状シール空間３４へ流れることができる。相互接合空間３６のドーム形状は、このシール材２１０の流れを補助する役割を果たしている。なぜなら、このドーム形状は、例えば、急な方向変更部又は鋭利な角を組み入れた空間に比して、流れ抵抗が小さいからである。相互接合空間３６内のシール材２１０は、硬化すると、内キャップ部材１０と外キャップ部材２０とを接着する役割を果たし、キャップ１００に構造上の剛性を付加する。
【００５９】
環状シール空間３４は、外キャップ部材２０の末広がりのスカート又はフランジ２５と内キャップ部材１０の下部との間に形成される。スカート又はフランジ２５は、環状ベース１３から径方向外側に、全長に沿ってわずかな鋭角をなして広がり、この鋭角はリップ２６で大きくなる。そのため、環状シール空間３４は、全体的に末広がりの形状で、その断面積は開口部２２から距離を置くにつれて増大するようになっている。環状シール空間３４は、下方の面で開口し、シール材２１０がシール空間３０から外側に流れて構造要素５０と接触できるようになっている。環状シール空間３４の末広がりの形状は、シール材２１０に対して大きな接着面積を提供し、シール材は、硬化すると、キャップ１００を構造要素５０にシールするように作用する。さらに、この大きな接着面積は、構造要素上の比較的小さな設置面積内にて達成される。
【００６０】
外キャップ部材２０の隆起したリップ２６は、図３の実施形態にある内キャップ部材１０の下エッジ１８から軸方向にずれている。この構成は、固定具が構造要素の斜面やアール部（フィレット）などの特徴部の極めて近くに位置している場合に、外キャップ部材２０がそのような特徴部と衝突しないことを確実にしている。このような潜在的な衝突は、航空機の構造体では珍しくなく、固定具の外側エッジが半径５ｍｍのフィレットのエッジからわずか１．６ｍｍのところに位置していることも有り得る。この構成は、シールが、構造要素の表面形状の小さなぶれを収容できて、かつ、硬化するとある程度の柔軟性を持つように十分に厚くなるようにもする。
【００６１】
図３の実施形態にあるシール空間３０は、相互接合空間３６と環状シール空間３４との間に断面積が縮小した領域を備える、流れ制限領域３９も有する。流れ制限領域３９は、シール材２１０の流れに対して抵抗が増大している領域を提供する役割を果たす。これによって、シール材２１０が環状シール空間３４の周囲にむらなく分布する。なぜなら、シール材２１０は、相互接合空間３６全体にシール材２１０が充填されるまで流れ制限領域３９の上で「停滞した」状態になるからである。相互接合空間３６が完全に充填されると、この空間内の圧力は、シール材が抵抗を越えて流れ制限領域３９を通って環状シール空間３４内に流れるほど十分に増大する。このように、この流れは、環状シール空間３４の周囲近辺で均一になる。
【００６２】
内キャップ部材と外キャップ部材１０、２０との間のシール空間３０の形状は、外キャップ部材２０の内面から径方向内側に広がる複数の羽根（図示せず）であって、シール空間の周囲近辺に均等に間隔をあけて広がっている羽根によって、（少なくともシール材２１０を注入する前および注入中）維持される。羽根は、内キャップ部材１０の外面に当接して、外キャップ部材２０が内キャップ部材１０に対して正しく位置するようにする。羽根は、羽根の径方向の寸法を利用して、外キャップ部材２０の径方向の相対的な位置を制御してよい。つまり、軸沿いに幅が等しい羽根を均一に分布されることで、外キャップ部材２０が内キャップ部材１０と同軸になるようにする。羽根は、両キャップ部材の相対的な位置を軸方向に制御してもよい。
【００６３】
設置過程では、キャップ１００はまず、図３に示した位置に置かれ、固定具の末端（又は代わりに頭端）が空気空洞１２内に密閉される状態になる。次に、シール材注入ガンのノズル２００が開口部２２に挿入されて、両者の間に一時的なシールを形成する。次に、事前に混合されたシール材２１０がノズル２００から貯蔵部３２へ注入され、そこにシール材が溜まる。貯蔵部３２が満杯になると、シール材が溢れ、シール材２１０の流れを相互接合空間３６内にむらなく分布させる。シール材２１０の流れは、最初に流れ制限領域３９によって阻止されるが、それは相互接合空間３６が完全に充填されるまでのことである。相互接合空間３６が充填されると、シール材２１０の圧力は、シール材が流れ制限領域３９を通って環状シール空間３４に流されるレベルまで増大する。シール材２１０は、流出して構造体５０と接触するまで環状シール空間３４を完全に充填し、その時点でノズル２００からのシール材２１０の流れは停止する。
【００６４】
硬化性シール材２１０をシール空間３０に注入した後、ノズル２００は撤去され、注入されたシール材２１０は、硬化するように放置される。硬化の際に、シール材は、キャップ１００と構造体５０との間および内キャップ部材と外キャップ部材１０、２０との間で、強力な接着剤になる。前述したようにシール材がエポキシ系接着剤の場合、シール材は、約１時間以内に取り扱い強度（すなわち、組み立て作業員から受ける打撃などに耐える十分な強度になるのに適した程度）まで硬化し得る。これは、ポリサルファイド又は二酸化マンガン系シーラントが１２時間以上かかって取り扱い強度まで硬化する時間に匹敵する。
【００６５】
硬化した注入シール材２１０は、空気空洞１２を完全にシールする役割も果たす。そのため、空気空洞１２内に捕らえられた空気は、安全な環境を提供でき、この環境内に、落雷過程で起きたスパークおよびガス放出の事象を封じ込めることができる。燃料、水又はその他の汚染物質が空気空洞１２に侵入するのも防止される。
【００６６】
本発明のシール材注入方法は、シール材を均一に分布した被覆が達成されるため、エアポケット（すなわち空気の取り込み）がシール空間３０に蓄積するのを回避する。このようなエアポケットは特に望ましくない。なぜなら、エアポケットは、制御されていないスパークやガス放出の事象に場所を提供するおそれがあるほか、シールを弱めることもあり、その結果、燃料が固定具の接合部から漏れるおそれがあるからである。極端な場合、そのように制御されていないスパークやガス放出の事象は、燃料点火を引き起こすことさえある。
【００６７】
図４および図５は、本発明の第３の実施形態による注入可能なナットキャップ３００を示している。前回の実施形態と同等の特徴部は、同じ符号で識別されている。
【００６８】
ナットキャップは、図６〜図１３に示した内キャップ部材３１０および外キャップ部材３２０を有する。内キャップ部材３１０は、全体的に薄壁でドーム型の部材であり、それに合致するドーム型の内空気空洞３１２を有し、この空気空洞は、図５に示した固定具の末端を密閉している。
【００６９】
図５を参照すると、内キャップ部材３１０は、全体的にベース３１１およびドーム部３１０でできている。ベース３１１は、筒状部３１３および肩部３１４を有する。肩部３１４は、筒状部３１３をこれよりも直径の小さいドーム部３１０に接合し、ドーム部は、ベース３１１から頂点３１７まで広がっている。図５の設置状態では、筒状部３１３の曝露した内側エッジ３１８は、構造要素５０に当接して固定具の末端を空気空洞３１２内に完全に封印する。固定具は、ボルト３０４の上に締めたナット３０２、およびワッシャ３０４を備えている。ベース３１１の筒状部３１３は、内キャップ部材３１０と固定具との機械結合を提供するための機械ロック特徴部を有する。この例では、ワッシャ３０４は、突出部３０５を組み込んでいて、この突出部は、筒状部３１３の内面から突出する３つのスナップフィット突起部３０６と相互結合する。これらの突起部３０６は、シーラント材が注入された際の圧力でキャップが構造体５０から離されるのを防止する。内キャップ部材は、軸沿いに広がる３つのリブ３０７も有し、このリブは、図５に示したようにワッシャ３０４の側面を把持する。
【００７０】
図１０を参照すると、外キャップ部材３２０も同じく、全体的に薄壁でドーム型の部材であり、内キャップ部材３１０の上方にフィットする形状である。外キャップ部材３２０は、全体的に、環状スカート３４０と、これよりも直径の小さいドーム型の外側部３４３とでできている。環状スカート３４０は、筒状部３４１と、筒状部３４１をドーム型の外側部３４３に接合する肩部３４２と、自由端に末広がりのリップ３２６とを有する。ドーム型外側部３４３の頂点にあるテーパ状のボス３４４は、開口部３２２を備えている。ボス３４４の外径は、図５に示したように、シール材注入ガン３０９のノズル内に受け入れられるサイズである。ボス３４４の上からノズルを嵌合する方が（その逆よりも）好ましい。なぜなら、その方がシーラント材の流れを制限せず、シーラントがキャップ内に流れる方向性が少なくなるからである。任意に、ノズルは、差し込み式の嵌合等でボスと相互結合してもよい。
【００７１】
内キャップ部材は、壁厚が実質的に均一な側壁を有する。側壁は、内キャップ部材の外面に６つの外向き隆起部３５１およびチャネル３５０を形成し、内キャップ部材の内面に、これに合致する同数の内向き隆起部３５２およびチャネル３５３を形成するように波形になっている。隆起部３５１は、図５に示したように、シール材がチャネル３５０どうしの間を流れられないように外キャップ部材のドーム部３４３の内面に当接している。任意に、隆起部３５１は、超音波溶接によって外キャップ部材３２０の内面に取り付けられてもよい。
【００７２】
内キャップ部材と外キャップ部材３１０、３２０との間のシール空間は、３つの主要領域を有する。貯蔵部３３２；スカート３４０とベース３１１との間の環状シール空間（又はポケット）３３４ａ〜ｃ；および、貯蔵部３３２と（前回の実施形態のように単一の連続する環状相互接合空間ではなく）環状シール空間３３４ａ〜ｃとを相互結合しているチャネル３５０である。
【００７３】
貯蔵部３３２は、開口部３２２の直下にあって、この開口部からシール材を直接受け入れるようになっている。貯蔵部３３２は、比較的小さい流れ抵抗を提供してシール材がシール空間３３４ａ〜ｃの中に流れるのを促進する役割を果たすとともに、チャネル３５０の中にむらなく均一な流れを提供する役割も果たす。チャネル３５０内のシール材は、硬化すると、内キャップ部材３１０と外キャップ部材３２０とを接着する役割を果たし、キャップ３００に構造上の剛性を付加する。
【００７４】
環状シール空間は、図５に示した３つの部分を有する。肩部３１４、３４２の間にある上方部分３３４ａ；筒状部３４１、３１３の間にある筒状部分３３４ｂ；および、ベース３１１とリップ３２６との間にある下方部分３３４ｃである。
【００７５】
肩部３４２は、キャップの中央軸３７０から大きな鋭角をなして径方向外側に広がり、この鋭角は肩部３１４の鋭角よりも大きい。したがって、肩部３４２の内面は、肩部３１４の外面から小さな鋭角をなして径方向に広がり、環状シール空間３３４の上方部分３３４ａは、開口部３２２から距離を置くにつれて断面積が増大する末広がり形状になる。環状シール空間の下方部分３３４ｃも、末広がりのリップ３２６があることにより末広がり形状になっているため、その断面積は開口部３２２から距離を置くにつれて増大する。環状シール空間３３４ａ〜ｃは下面が開口しているため、シール材は環状シール空間から外側に流れて構造要素５０と接触できる。リップ３２６は、内キャップ部材３１０の下エッジ３１８から軸沿いにずれている。
【００７６】
図６を参照すると、各チャネル３５０は、シール材入口から硬化性シール材が流れてくるのを受け入れるように構成された入口３６０と、硬化性シール材の流れを環状シール空間の上方部分３３４ａに供給するように構成された出口３６１とを有する。チャネル３５０は、出口３６１がベース３１１のエッジ３１８から軸方向に離れたところに設定されるように、肩部３１４で終わっている。
【００７７】
前回の実施形態の連続した相互接合領域３６を一連のチャネル３５０に置き換える利点は、チャネルの方が流れる抵抗が少なく、それによってシール材が貯蔵部から環状シール空間へ一層自由に流れられるという点である。これは、２つの構成の単位体積当たりの表面積を比較することで評価されることができる。前回の実施形態の薄い連続した相互接合空間３６は、チャネル３５０よりも単位体積当たりの表面積が大きいために、チャネルよりも抵抗が大きい。
【００７８】
図５の左側を見ればわかるように、各チャネル３５０の深さは、流れ方向に徐々に浅くなっている。図６を見ればわかるように、各チャネル３５０の周囲の幅も、チャネルが流れ方向に環状シール空間に向かって広がるにつれて大きくなっている。これにより、シール材がチャネル３５０を出て環状シール空間３３４ａ〜ｃに入る際に、チャネルからくるシール材の流れが合流するのを促進する。
【００７９】
図１４〜図１７は、本発明の第４の実施形態による注入可能なナットキャップを形成するための部品キットを示している。このキットは、内キャップ部材４１０および外キャップ部材４２０を含む。内キャップ部材４１０は、全体的に、筒状ベース部４１３と、ベース部４１３から平坦な頂点４１７まで広がるドーム部４１６とでできている。
【００８０】
外キャップ部材４２０も、全体的に薄壁でドーム型の部材であり、内キャップ部材４１０の上方にフィットする形状である。外キャップ部材４２０は、全体的に環状フランジ４４０と、筒状ベース４４１と、ドーム型外側部４４２とでできている。ドーム型外側部４４２は、シール材注入ガン（図示せず）のノズルと相互結合するサイズの開口部４２２を有する。
【００８１】
内キャップ部材は、壁厚が実質的に均一な側壁を有する。複数の外向き隆起部４５１およびチャネル４５０は、内キャップ部材の外面に形成され、これに合致する同数の内向き隆起部４５２およびチャネル４５３は、内キャップ部材の内面に形成される。隆起部４５１は、シール材がチャネルどうしの間を流れられないように、キャップが組み立てられる際に外キャップ部材４２０の内面に当接する。任意に、隆起部４５１は、超音波溶接によって外キャップ部材４２０の内面に取り付けられてもよい。
【００８２】
図１８に示したように組み立てられた場合、小さい環状シール空間（又はポケット）４７０が、環状フランジ４４０の湾曲したアール部４０７と内キャップ部材のベース４１３との間に形成される。図１４を参照すると、各チャネル４５０は、シール材入口からくる硬化性シール材の流れを受け入れるように構成された入口４６０と、硬化性シール材の流れを環状シール空間４７０に供給するように構成された出口４６１とを有する。前回の実施形態とは異なり、チャネル４５０は、ベース４１３のエッジ４１４で終わっている。チャネル４５０は、略半円形の断面形状を有し、流れ抵抗が低い。各チャネル４５０の深さおよび幅は、チャネルの長さに沿って実質的に一定のままである。
【００８３】
外キャップ部材のベース４４１の内面は、環状突起部４８０で形成され、この環状突起部は、内キャップ部材の外面にあるこれに対応する凹部４８１にスナップフィットとして受け入れられて、シーラントが硬化する前にキャップ部材どうしを接着させる。
【００８４】
上記の本発明の第３および第４の実施形態では、隆起部およびチャネルは、内キャップ部材に形成され、外キャップ部材は、滑らかな外面を有する。外キャップ部材の滑らかな外面は汚れを引き寄せず、キャップの上の水又は液体の流れに及ぼす影響が少ないという特性を有するため、この方が好ましい。しかしながら、代替実施形態（図示せず）では、内キャップ部材の代わりに外キャップ部材が波形にされて隆起部およびチャネルを形成してもよい。
【００８５】
本発明は、１つ以上の好適な実施形態を参照して上記に説明されているが、付属の請求項に規定した本発明の範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更又は修正が加えられてよいことが理解されるであろう。
【図１】
0005986301.tif 000002
【図２】
0005986301.tif 000003
【図３】
0005986301.tif 000004
【図４】
0005986301.tif 000005
【図５】
0005986301.tif 000006
【図６】
0005986301.tif 000007
【図７】
0005986301.tif 000008
【図８】
0005986301.tif 000009
【図９】
0005986301.tif 000010
【図１０】
0005986301.tif 000011
【図１１】
0005986301.tif 000012
【図１２】
0005986301.tif 000013
【図１３】
0005986301.tif 000014
【図１４】
0005986301.tif 000015
【図１５】
0005986301.tif 000016
【図１６】
0005986301.tif 000017
【図１７】
0005986301.tif 000018
【図１８】
0005986301.tif 000019