(57)【要約】  本発明はテーパボルト接続装置に関し、このテーパボルト接続装置はテーパブッシュ１内に受け入れられたテーパボルト８、固定ナット及びワッシャ１６を備え、テーパブッシュ１は連続した長手方向スロット５を有するとともに、テーパボルト８に螺合可能な固定ナットを介して径方向に均一の拡開可能である。テーパボルト８及び／又はテーパブッシュ１は少なくとも複数の領域に少なくともテフロン（商標）含有塗膜１３を有して、テーパブッシュ楔面３とテーパボルト楔面９との間の摩擦化学処理が大きく避けられ、これにより、本発明のテーパボルト接続装置は長期間の接続の後にあっても大きな労力を必要とすることなく取り外し可能である。更にまた、本発明は、航空機の胴体セルの支持構造に方向舵ユニット１７を接続するためにテーパボルト接続装置を使用する使用方法に関する。
2009515104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパブッシュ（１）内に受け入れられたテーパボルト（８）、固定ナット及びワッシャ（１６）を備え、前記テーパブッシュ（１）が連続した長手方向スロット（５）を有するとともに前記テーパボルト（８）に螺合可能な固定ナットを介して径方向に均一の拡開可能なテーパボルト接続装置において、
前記テーパボルト（８）は塗膜（１３）を有し、
テーパブッシュ楔面（３）が前記テーパボルト（８）におけるテーパボルト楔面（９）の長手方向範囲（１０）にほぼ相当する長手方向範囲（４）を有し、
前記テーパボルト（８）の前記塗膜（１３）が少なくとも３つのポリテトラフルオロエチレンのバンドを有し、これらバンドが前記テーパボルト（８）の周方向に等間隔を存して配置され、前記テーパボルト楔面（９）における長手方向範囲（１０）の全体に亘って実質的に延びている、
ことを特徴とするテーパボルト接続装置。
【請求項２】
前記テーパボルト楔面（９）及び前記テーパブッシュ楔面（３）は各々、０．０１〜０．１の比の傾斜を有することを特徴とする請求項１に記載のテーパボルト接続装置。
【請求項３】
前記ポリテトラフルオロエチレンの塗膜（１３）は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは、約０．１５ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のテーパボルト接続装置。
【請求項４】
前記テーパブッシュ（１）及び前記テーパボルト（８）は、チタニウム又は高品位鋼から形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のテーパボルト接続装置。
【請求項５】
前記固定ナットと前記テーパボルト（８）との間にワッシャ（１６）が配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のテーパボルト接続装置。
【請求項６】
前記固定ナットは溝付きナットであって、この溝付きナットは固定コッタピンを介して不用意な脱落が阻止されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のテーパボルト接続装置。
【請求項７】
航空機における胴体セルの支持構造に方向舵ユニット（１７）を固定するために請求項１〜６の何れかに記載のテーパボルト接続装置を使用するテーパボルト接続装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーパブッシュ内に受け入れられたテーパボルト、固定ナット及びワッシャを備え、テーパブッシュが長手方向スロットを有するとともに、テーパボルトに螺合可能な固定ナットを介して径方向に均一に拡開可能であるテーパボルト接続装置に関する。
更にまた、本発明は、航空機における胴体セルの支持構造に方向舵ユニットを固定するためにテーパボルト接続装置を使用する使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テーパボルト接続装置の公知の実施形態は、その楔面領域に部分的にブロンズの塗膜を有し、必要なら塗膜には付加的にグリースが注される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、比較的柔らかく且つ厚いブロンズ層とグリース層との結果から、接触面間の摩擦化学反応が交番負荷の下で引き起こされる。このため、この種の接続装置の取り外しには４００ｋＮにも達する非常に大きな力が屡々要求される。
本発明の目的は、大きな引張力を必要とすることなく、再びに容易に取り外しができ、保守及び取付けが容易となるテーパボルト接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的は、請求項１の特徴を有するテーパボルト接続装置によって達成される。
テーパボルト及び／又はテーパブッシュは、少なくとも複数の領域に少なくともテフロン（商標）を含んだ塗膜を有し、テーパブッシュ楔面がテーパボルトにおけるテーパボルト楔面の長手方向範囲にほぼ相当する長手方向範囲を有するので、このことは、テーパボルトとテーパブッシュとの間の長期に亘る接続の後にあっても、接触面間での摩擦化学反応が大幅に避けられ、本発明のテーパボルト接続装置の取り外し性を非常に容易にする。更にまた、テフロン含有塗膜は、グリースが注されるテーパボルトのブロンズ塗膜に比べて摩擦係数を著しく低減し、また、その取付けを容易且つ迅速になすことができる。
【０００５】
本発明の好適な実施形態において、テーパボルト楔面及びテーパブッシュ楔面の各々は、０．０１〜０．１の比の傾斜を有する。この結果、固定ナットを介してテーパボルト接続装置を軸線方向に締付け中にあるとき、固定のための非常大きな径方向の緊張力を発生可能である。
更に好適な実施形態によれば、テフロン含有塗膜は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの厚み、好ましくは０．１５ｍｍの厚みを有する。
【０００６】
このような塗膜の厚み範囲は摩擦化学反応を効果的に阻止し、この結果、テーパボルト接続装置の容易な取付けを可能し、なお且つ、テーパボルト及びテーパブッシュが共に正確に嵌合した状態での組付けを可能にする。
本発明の更に好適な実施形態は、他の請求項にて提供される。
また、本発意の目的は、請求項７の特徴によって達成される。請求項７によれば、本発明のテーパボルト接続装置は、航空機における胴体セルの支持構造に方向舵ユニットを固定するために使用される。これにより、テーパボルトとテーパブッシュとの間の摩擦化学反応が避けられるために、要求に応じて、方向舵ユニットは航空機における胴体セルの支持構造から容易に取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明のテーパボルト接続装置におけるテーパブッシュ１の側面図及び上面図をそれぞれ示す。テーパブッシュ１はテーパボルトを受け入れるために、連続したテーパ孔２を有し、このテーパ孔２はテーパブッシュ楔（又はキー）面３を備えている。テーパブッシュ楔面３は長手方向範囲４に広がっており、図示の実施例において、水平に対して僅かな傾斜を有する。ここでの傾斜は約１：２０の比に相当する。更にまた、テーパブッシュ１の全長に亘って連続した長手方向スロット５が軸線方向に延び、これにより、テーパブッシュ１は、対応したテーパ又はテーパボルトの挿入を受け、その全長に亘って径方向に均一の拡開可能である。更にまた、テーパブッシュ１はその一端にフランジ６を有し、このフランジ６から離れた他端に出口縁７を有する。
【０００８】
図２は、テーパボルト接続装置におけるテーパボルト７の側面図及び上面図をそれぞれ示す。上述したテーパブッシュ楔面３の傾斜に対応したテーパボルト楔（又はキー）面９は水平に対して傾斜し、この傾斜は約１：２０の比に相当する。テーパボルト楔面９が広がる長手方向範囲１０は、テーパブッシュ楔面３の長手方向範囲３にほぼ一致する。テーパブッシュ楔面３及びテーパボルト楔面９の両方は、構造上の要求に従い、水平に対して１：１００〜１：１０の傾斜比を有することができる。製造公差による可能性を除いて、テーパブッシュ楔面３の傾斜及びテーパボルト楔面９の傾斜がほぼ同一となるように選択されることは重要であり、これにより、テーパボルト接続装置の締付け中、テーパボルト８がテーパボルト接続装置を通じて過度に引き出されることはない。上記の傾斜の範囲は、テーパボルト８を介して拡開されたテーパブッシュ１により非常に大きな径方向の締付け力の発生、ひいては、固定孔内でのテーパボルト接続装置の非常にしっかりとした嵌合を確実に可能にする。好ましくは、長手方向範囲４，１０はほぼ同一となっているが、必要なら、互いに異なるものであってもよい。
【０００９】
テーパボルト８の一端には螺子部１１が配置され、この螺子部１１は微細なピッチの螺子を備えているのが好ましい。更にまた、螺子部１１の領域には孔１２が配置されており、詳細に図示しないが、孔１２内には適切な固定手段、例えば固定コッタピンが挿入可能となっている。この固定コッタピンは、その長手軸線回りのテーパボルト８の不所望な捻りを防止する。
【００１０】
発明によれば、テーパボルト楔面９には少なくとも複数領域に少なくともテフロン（商標）を含んだ塗膜１３を備えている。好ましくは、テフロン含有塗膜１３はテーパボルト楔面９の全域に塗布され、そて、好適な実施例では約0．１５ｍｍの厚みを有する。しかしながら、テフロン含有塗膜の厚みは０．０１ｍｍと０．５ｍｍとの間の任意の値であってもよい。テフロン含有塗膜は、純粋なテフロン、即ち、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に加えて、例えば接着性を改善するのに役立つ補助的な成分を更に含むこともできる。また、塗膜１３はテフロンのみ、即ち、純粋なポリテトラフルオロエチレンから形成することもできる。
【００１１】
詳細に図示しないが、実施例では、テーパボルト楔面９の複数の領域のみにテフロン含有塗膜を形成することも同様に可能である。例えば、テフロン含有塗膜は、３又は４つ以上のテフロンを含んだ材料のバンドとして形成されてもよく、これこらバンドはテーパボルト８の周方向に互いに等間隔を存して配置されている。バンド間にはテフロン含有塗膜の無い面が配置されている。好ましくは、バンドはテーパボルト楔面９における長手方向範囲の全体に亘って延びる長さを有する。
【００１２】
更にまた、発明の変形例においては、テーパブッシュ楔面３に少なくともテフロンを含む塗膜を付加的に設けることも可能である。更に別の変形例においては、テーパブッシュ楔面３のみにテフロン含有塗膜が設けられ、これに対し、テーパボルト楔面９はテフロン含有塗膜を有していない。
テーパブッシュ１及びテーパボルト８の両方は、温度変動などに起因したストレスを避けるために、例えばチタニウム、高品位鋼などの同一の高強度材料によって形成されている。又は、テーパブッシュ１及びテーパボルト８の両方は、チタニウム合金又は高品位鋼合金から形成することもできる。
【００１３】
図３は、溝付きナット１４の側面図を示し、この溝付きナット１４はテーパボルト８の螺子部１１に螺合され、テーパブッシュ１に対してテーパボルト８を締め付ける。溝付きナット１４は少なくとも２つの凹所１５を有し、詳細には図示されていないが、これら凹所１５内には固定コッタピンが受け入れられ、この固定コッタピンは螺子部１１からの溝付きナット１４の不用意な脱落を防止する。
【００１４】
図４は、ワッシャ１６の上面図を示しており、このワッシャ１６は溝付きナット１４とテーパブッシュ１の外縁７との間に配置されているのが好ましく、特に、溝付きナット１４の均一な締付けを確実にする。
図５に示された実施例において、テーパボルト接続装置は、方向舵ユニット１７をフォーク１８に接続し、このフォーク１８は詳細には図示しないが、航空機における胴体セルの支持構造にしっかりと連結されている。方向舵ユニット１７内にはスリーブ１９が配置され、このスリーブ１９は例えばCFRPのような繊維強化プラスチック材料により形成されているのが好ましい。フォーク１８は２つの孔２０，２１を有する。
【００１５】
テーパブッシュ１はスリーブ１９及び２つの孔２０，２１内に受け入れられている。テーパボルト８はテーパブッシュ１内に挿入され、溝付きナット１４によりテーパブッシュ１に締付けられる。溝付きナット１４とテーパブッシュ１との間にはワッシャ１６が配置されている。テーパブッシュ１に締付けられるテーパボルト８により、テーパブッシュ１は径方向外側に均一に拡開され、これにより、溝付きナット１４の締結の後、方向舵ユニット１７はフォーク１８にしっかりと締付けられる。この取付け操作において、テーパボルト８はテーパブッシュ１から、最大１０ｍｍだけ引き出される。テーパブッシュ１の拡開操作の結果、テーパブッシュ１の外径は大きくなり、これにより、孔２０，２１及び方向舵ユニット１７のスリーブ１９内にてテーパボルト接続装置の圧力ばめがもたらされ、この結果、大きな交番機械ストレス（特に、大きな剪断力）に対して耐久性のある接続が航空機における胴体セルの支持構造に連結されたフォーク１８と方向舵ユニット１７との間に得られる。
【００１６】
また、テーパボルト接続装置の実施例は、取付け操作中、航空機における胴体セルの支持構造にしっかりと連結されたフォーク１８と方向舵ユニット１７との間の公差を補償可能とする。
取付け操作中、詳細には図示されていないが、テーパブッシュ１、テーパボルト８、ワッシャ１６、溝付きナット１４及び固定コッタピンにより形成されたテーパボルト接続装置は本質的に大きな機械的剪断力を受ける。
【００１７】
従って、本発明はテーパボルト接続装置を提供し、このテーパボルト接続装置はテーパブッシュ１内に受け入れられたテーパボルト８、固定ナット及びワッシャ１６を備えている。テーパブッシュ１は連続した長手方向スロット５を有するとともに、テーパボルト８に螺合可能な固定ナットにより、径方向外側に均一に拡開可能である。テーパボルト８及び／又はテーパブッシュ１は、少なくとも複数の領域に少なくともテフロンを含んだ塗膜１３を有し、テーパブッシュ楔面３はテーパボルト８におけるテーパボルト楔面９の長手方向範囲９にほぼ対応する長手方向範囲４を有する。例えば、テーパボルト楔面９及びテーパブッシュ楔面３は、０．０１〜０．１の比の傾斜を有する。
【００１８】
例えば、テフロン含有塗膜１３は０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの厚みを有し、好ましくは、その厚みは０．１５ｍｍである。
好ましくは、テーパボルト８はテフロン含有塗膜１３を形成する少なくとも３つのバンドを有し、これらバンドはテーパボルト８の周方向に等間隔を存して配置されているとともに、テーパボルト楔面９における長手方向範囲１０の全体に亘って実質的に延び、そして、テフロン含有材料又はテフロンから形成されているのが好ましい。
【００１９】
例えば、テーパブッシュ１及びテーパボルト８はチタニウム又は高品位鋼によって形成されている。
好ましくは、固定ナットとテーパボルト８との間にワッシャ１６が配置されている。
固定ナットは例えば、溝付きナット１４として構成され、この溝付きナット１４は固定要素、特に固定コッタピンにより、その不用意な脱落が防止される。
【００２０】
上述したテーパボルト接続装置は例えば、航空機における胴体セルの支持構造に方向舵ユニット１７を固定するために使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】テーパボルト接続装置におけるテーパブッシュの側面及び上面をそれぞれ示した図である。
【図２】テーパボルト接続装置におけるテーパボルトの側面及び上面をそれぞれ示した図である。
【図３】固定ナットの側面を示した図である。
【図４】ワッシャの上面を示した図である。
【図５】取付け状態でのテーパボルト接続装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１              テーパブッシュ
２              テーパ孔
３              テーパブッシュ楔面
４              長手方向範囲
５              長手方向スロット
６              フランジ
７              外縁
８              テーパボルト
９              テーパボルト楔面
１０            長手方向範囲
１１            螺子部
１２            孔
１３            テフロン含有塗膜
１４            溝付きナット
１５            凹所
１６            ワッシャ
１７            方向舵ユニット
１８            フォーク
１９            スリーブ
２０            孔
２１            孔
【図１】
2009515104.tif 000003
【図２】
2009515104.tif 000004
【図３】
2009515104.tif 000005
【図４】
2009515104.tif 000006
【図５】
2009515104.tif 000007
【国際調査報告】
2009515104.tif 000008
2009515104.tif 000009
2009515104.tif 000010