(57)【要約】      （修正有）【課題】カムアセンブリとスタッド受けアセンブリを含む、第１の複合材サンドイッチパネルと第２の複合材サンドイッチパネルを接合するための締結システムを提供する。【解決手段】カムアセンブリ３０４は、第１の複合材サンドイッチパネル３０２の厚さを通じて延びる、第１の孔３１０内に位置するように構成されている。カムアセンブリは、ハウジング３１２と、ハウジング内で回転可能なカムコネクタ３１４とを含む。カムコネクタは、スタッド４１４のヘッド４２０と係合するように構成されている。スタッド受けアセンブリは、第２の複合材サンドイッチパネル３０６の厚さを通じて延びる、第２の孔４２８内に位置するように構成されている。スタッド受けアセンブリは、スタッドの第１の端部を固定するように構成された、内部保持チャネル４１０を有する。【選択図】図４
2018109440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）と第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）を接合するための締結システム（２０６）であって、
第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）の厚さ（２１７）を通じて延びる第１の孔（２１６）内に位置するように構成されたカムアセンブリ（２１２）であって、ハウジング（２１８）と、前記ハウジング（２１８）内で回転可能なカムコネクタ（２１９）とを含み、前記カムコネクタ（２１９）はスタッド（２２１）のヘッド（２２０）と係合するように構成されたカムアセンブリ（２１２）と、
第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）の厚さ（２２４）を通じて延びる第２の孔（２２２）内に位置するように構成されたスタッド受けアセンブリ（２１４）であって、前記スタッド（２２１）の第１の端部（２２８）を前記スタッド受けアセンブリ（２１４）内に固定するように構成された内部保持チャネル（２２６）を有するスタッド受けアセンブリ（２１４）と
を含む、締結システム（２０６）。
【請求項２】
締結システム（２０６）であって、前記スタッド受けアセンブリ（２１４）が内側スタッドケース（２３０）と外側スタッドケース（２３２）を含み、前記内側スタッドケース（２３０）の雄ネジ（２３４）が前記外側スタッドケース（２３２）の雌ネジ（２３６）と係合しており、前記締結システム（２０６）が、
スタッド（２２１）であって、前記スタッド受けアセンブリ（２１４）の前記内部保持チャネル（２２６）と係合するように構成された複数の保持フィン（２４４）を含むスタッド（２２１）
をさらに含む、請求項１に記載の締結システム（２０６）。
【請求項３】
前記ハウジング（２１８）が、前記スタッド（２２１）の前記ヘッド（２２０）を受容するように構成された開口（２４６）を含む、請求項１または２に記載の締結システム（２０６）。
【請求項４】
内側カムケース（２４８）の第１の孔（２４７）と外側カムケース（２５０）の第２の孔（２４９）が、前記ハウジング（２１８）の前記開口（２４６）を形成している、請求項３に記載の締結システム（２０６）。
【請求項５】
前記ハウジング（２１８）が内側カムケース（２４８）と外側カムケース（２５０）を含み、前記内側カムケース（２４８）と前記外側カムケース（２５０）は摩擦嵌合している、請求項１から４のいずれか一項に記載の締結システム（２０６）。
【請求項６】
締結システム（２０６）であって、前記カムアセンブリ（２１２）と前記第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）に接触している前記第１の孔（２１６）内と、前記スタッド受けアセンブリ（２１４）と前記第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）に接触している第２の孔（２２２）内に、ポッティング材
をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の締結システム（２０６）。
【請求項７】
モニュメント（２０２）を形成するためのパネルシステム（２０４）であって、
第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）であって、前記第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）の厚さ（２１７）を通じて延びる第１の孔（２１６）を有する第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）と、
前記第１の孔（２１６）内に位置するカムアセンブリ（２１２）であって、ハウジング（２１８）と、前記ハウジング（２１８）内で回転可能なカムコネクタ（２１９）とを有し、前記カムコネクタ（２１９）はスタッド（２２１）のヘッド（２２０）に係合するように構成されているカムアセンブリ（２１２）と、
第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）であって、前記第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）の厚さ（２２４）を通じて延びる第２の孔（２２２）を有する第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）と、
前記第２の孔（２２２）内に位置するスタッド受けアセンブリ（２１４）であって、前記スタッド（２２１）の第１の端部（２２８）を前記スタッド受けアセンブリ（２１４）内に固定するように構成された内部保持チャネル（２２６）を有するスタッド受けアセンブリ（２１４）
を含むパネルシステム（２０４）。
【請求項８】
第２の端部（２５２）にヘッド（２２０）を有し、前記第１の端部（２２８）に複数の保持フィン（２４４）を有するスタッド（２２１）
をさらに含む、請求項７に記載のパネルシステム（２０４）。
【請求項９】
前記スタッド（２２１）はクリスマスツリースタッドである、請求項８に記載のパネルシステム（２０４）。
【請求項１０】
前記スタッド（２２１）は不可逆的塑性変形が生じるように構成された材料から形成されている、請求項８または９に記載のパネルシステム（２０４）。
【請求項１１】
前記スタッド（２２１）は、前記第１の孔（２１６）に垂直に前記第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）から延びている、請求項８から１０のいずれか一項に記載のパネルシステム（２０４）。
【請求項１２】
前記第１の複合材サンドイッチパネル（２０９）が第１の外板（２６４）とハニカムコア（２６８）と第２の外板（２６６）を含み、前記第２の複合材サンドイッチパネル（２１０）が第３の外板（２７４）とハニカムコア（２７８）と第４の外板（２７８）を含む、請求項８から１１のいずれか一項に記載のパネルシステム（２０４）。
【請求項１３】
カムアセンブリ（２１２）を、第１の複合材サンドイッチパネル（２０７）の厚さ（２１７）を通じて延びる第１の孔（２１６）内に挿入することであって、前記カムアセンブリ（２１２）は、ハウジング（２１８）と、前記ハウジング（２１８）内で回転可能なカムコネクタ（２１９）とを含み、前記カムコネクタ（２１９）はスタッド（２２１）のヘッド（２２０）と係合するように構成された、挿入することと、
スタッド受けアセンブリ（２１４）を、第２の複合材サンドイッチパネル（２０８）の厚さ（２２４）を通じて延びる第２の孔（２２２）内に挿入することであって、前記スタッド受けアセンブリ（２１４）は、前記スタッド（２２１）の第１の端部（２２８）を前記スタッド受けアセンブリ（２１４）内に固定するように構成された内部保持チャネル（２２６）を有する、挿入することと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記カムアセンブリ（２１２）と前記第１の複合材パネル（２０７）との間の前記第１の孔（２１６）内にポッティング材を注入することと、
前記スタッド受けアセンブリ（２１４）と前記第２の複合材パネル（２０８）との間の前記第２の孔（２２２）内に前記ポッティング材を注入することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の孔（２１６）内と前記第２の孔（２２２）内への前記ポッティング材の注入は、前記第１の複合材パネル（２０７）または前記第２の複合材パネル（２０８）のうちの少なくとも１つに対する他のインサート用のポッティングステップ中に実施される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概してパネルの接合に関し、具体的には、複合材サンドイッチパネルの接合に関する。さらに具体的には、本開示は、第１の複合材サンドイッチパネルと第２の複合材サンドイッチパネルを接合する締結システムを含む。
【背景技術】
【０００２】
複合材パネルが、第１層の材料と第２層の材料の間に挟まれたコア層の材料を含んでいるとき、その複合材パネルは、複合材サンドイッチパネルであると見なされてよい。コア層の材料は、第１層の材料及び第２層の材料よりも厚さが厚くてよい。あるケースでは、コア層の材料は、ハニカム材料、発泡材料、または他の構造を含んでいてよい。ハニカム材料は、蜂の巣状の構造を有する材料であってよい。
【０００３】
複合材サンドイッチパネルを接合する方法は、現在は、望ましくないほど時間がかかるものである。さらに、複合材サンドイッチパネルを接合する接合方法は、望ましくないほどの量の廃棄物を発生させる。例えば、従来の接合用ハードウェアにポッティング材を塗布することによって、材料や安全装備、塗布ツールの廃棄物が生じる。したがって、上記の問題点のうちの少なくともいくつかと、起こり得る他の問題点を考慮した、方法及び装置を手に入れることが望ましいであろう。例えば、複合材サンドイッチパネルを接合する時間を削減する方法及び装置を手に入れることは望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００４】
例示的な一実施例において、第１の複合材サンドイッチパネルと第２の複合材サンドイッチパネルを接合する締結システムが提供される。この締結システムは、カムアセンブリ及びスタッド受けアセンブリを含む。カムアセンブリは、第１の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる、第１の孔内に位置するように構成されている。カムアセンブリは、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを含む。カムコネクタは、スタッドのヘッドと係合するように構成されている。スタッド受けアセンブリは、第２の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる、第２の孔内に位置するように構成されている。スタッド受けアセンブリは、受けアセンブリ内でスタッドの第１の端部を固定するように構成された、内部保持チャネルを有する。
【０００５】
別の例示的な実施形態では、モニュメント形成用のパネルシステムが提示される。このパネルシステムは、第１の複合材サンドイッチパネルと、カムアセンブリと、第２の複合材サンドイッチパネルと、スタッド受けアセンブリとを含む。第１の複合材サンドイッチパネルは、第１の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる、第１の孔を有する。カムアセンブリは、第１の孔内に位置している。カムアセンブリは、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを含む。カムコネクタは、スタッドのヘッドと係合するように構成されている。第２の複合材サンドイッチパネルは、第２の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる、第２の孔を有する。スタッド受けアセンブリは、第２の孔内に位置している。スタッド受けアセンブリは、スタッド受けアセンブリ内でスタッドの第１の端部を固定するように構成された、内部保持チャネルを有する。
【０００６】
さらに別の例示的実施形態では、方法が提示される。カムアセンブリは、第１の複合材パネルの厚さを通じて延びる第１の孔内に挿入されており、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを含んでおり、カムコネクタは、スタッドのヘッドと係合するように構成されている。スタッド受けアセンブリは、第２の複合材パネルの厚さを通じて延びる第２の孔内に挿入されており、スタッド受けアセンブリ内でスタッドの第１の端部を固定するように構成された、内部保持チャネルを有している。
【０００７】
これらの特性及び機能は、本開示の様々な実施形態で独立して実現することもできるし、以下の説明及び図面に関連してさらなる詳細を理解することができる、さらに別の実施形態において組み合わされてもよい。
【０００８】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかし、例示的な実施形態並びに好ましい使用モード、さらなる目的及びそれらの特徴は、添付図面を参照しつつ本開示の例示的な実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことによって、最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的な一実施形態が実装され得る航空機の図である。
【図２】例示的な一実施形態による、製造環境のブロック図である。
【図３】例示的な一実施形態による、パネルシステムの等角図である。
【図４】例示的な一実施形態による、パネルシステムの等角断面図である。
【図５】例示的な一実施形態による、パネルシステムの横断面図である。
【図６】例示的な一実施形態による、パネルシステムの分解等角図である。
【図７】例示的な一実施形態による、カムアセンブリの等角図である。
【図８】例示的な一実施形態による、カムアセンブリの等角断面図である。
【図９】例示的な一実施形態による、外側カムケースの等角図である。
【図１０】例示的な一実施形態による、内側カムケースの等角図である。
【図１１】例示的な一実施形態による、カムコネクタの等角図である。
【図１２】例示的な一実施形態による、スタッド受けアセンブリとスタッドの等角図である。
【図１３】例示的な一実施形態による、スタッド受けアセンブリとスタッドの等角断面図である。
【図１４】例示的な一実施形態による、内側スタッドケースの等角図である。
【図１５】例示的な一実施形態による、内側スタッドケースの等角断面図である。
【図１６】例示的な一実施形態による、スタッドの等角図である。
【図１７】例示的な一実施形態による、外側スタッドケースの横断面図である。
【図１８】例示的な一実施形態による、２つの複合材サンドイッチパネルを接合するための方法のフロー図である。
【図１９】例示的な一実施形態による、航空機の製造及び保守方法のブロック図形式による図解である。
【図２０】例示的な一実施形態が実装され得る、航空機のブロック図形式による図解である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
種々の例示的な実施形態では、１つ以上の異なる検討事項が、認識され考慮されている。例えば、例示的な実施形態では、ビークル内で使用されるいくつかの既知のモニュメントが、コアを有する軽量の複合材パネルから形成されていてよいことが、認識され考慮されている。例示的な実施形態では、コアは、面内せん断荷重を支持するように構成されていないことが、認識され考慮されている。むしろ、パネル上のせん断荷重を支持するのは、複合材パネルの外板である。
【００１１】
例示的な実施形態ではさらに、複合材パネルを接合する現行のシステムが、ファスナとブラケットの設計を利用してよいことが、認識され考慮されている。これらの設計では、物理的なファスナを回すことによって、２つのパネルが接合される。しかし、ファスナとブラケットの設計は、望ましいよりも重い可能性があり、望ましいよりも多量の労力を使う可能性がある。
【００１２】
例示的な実施形態ではさらに、ファスナとブラケットの設計では、航空機部品用の荷重要件を達成するために、多数のファスナや重量のある金属ブラケットやポッティングしたインサートが使われることが、認識され考慮されている。例示的な実施形態ではまた、いくつかのファスナが誤った孔に差し込まれ得ることも、認識され考慮されている。さらに、例示的な実施形態では、正しいファスナを正しい孔に差し込むのに、望ましいよりも時間がかかり得るということが、認識され考慮されている。
【００１３】
例示的な実施形態では、ファスナなしの組立方法が使用され得ることが、認識され考慮されている。しかし、例示的な実施形態では、これらの方法では正確な機械加工と正確なパネルのはめ込みとが要求され得ることが、認識され考慮されている。さらに、例示的な実施形態では、これらのファスナなしの組立方法によって、望まない追加の待機時間を加え得る、且つ望まない量の廃棄物を生み出し得る、ポッティング材が使用されることが、認識され考慮されている。例えば、例示的な実施形態では、ポッティングの取り付けと、ポッティング用コンパウンドの洗浄と、コンパウンドの除去（ｍｏｖｅ）と、人員の保護のために大量の補助材料を使用する、ポッティング用コンパウンドを塗布することが、認識され考慮されている。
【００１４】
例示的な実施形態では、従来型のノックダウン式ファスナによって、２つの構成要素を迅速に接合する方法が提供され得ることが、認識され考慮されている。例示的な実施形態ではまた、ノックダウン式ファスナによって、２つの構成要素が廃棄物をほとんどまたは全く出さずに接合され得ることが、認識され考慮されている。しかし、例示的な実施形態では、従来型のノックダウン式ファスナは、コアがこれらの従来型のファスナが与えるせんだん荷重を支持できないため、コアを有する複合材パネルには使用できないことが、認識され考慮されている。
【００１５】
ここで図面、具体的には図１を参照すると、例示的な一実施形態が実装され得る航空機の図が示されている。この例示的な実施例では、航空機１００は、機体１０６に取り付けられた翼１０２及び翼１０４を有する。航空機１００は、翼１０２に取り付けられたエンジン１０８と、翼１０４に取り付けられたエンジン１１０とを含む。
【００１６】
機体１０６は、尾部１１２を有する。水平安定板１１４、水平安定板１１６、及び垂直安定板１１８が、機体１０６の尾部１１２に取り付けられている。
【００１７】
航空機１００は、パネル締結システムを有する航空機の一実施例である。例えば、航空機１００は、翼１０２、翼１０４、または機体１０６のうちの少なくとも１つの中に、記載されている複合材サンドイッチパネルを接合するパネル締結システムを有する、航空機の一実施例である。
【００１８】
本明細書で使用される場合、アイテムのリストと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの１つ以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、またリスト内の各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいということを意味する。言い換えると、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、リストの中のアイテムの任意の組み合わせ、またはいくつかのアイテムが使用されてよいことを意味するが、リスト内の全てのアイテムが必要とされるわけではないことを意味する。アイテムとは、特定の対象物、物品、またはカテゴリであってよい。
【００１９】
例えば、限定するものではないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、「アイテムＡ」、「アイテムＡ及びアイテムＢ」、もしくは「アイテムＢ」を含んでいてよい。この例はまた、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣ」、もしくは「アイテムＢ及びアイテムＣ」も含んでいてもよい。もちろん、これらのアイテムのいずれの組み合わせが存在してもよい。他の例としては、「〜のうちの少なくとも１つ」は、限定しないが例として、「２個のアイテムＡ、１個のアイテムＢ、及び１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢ及び７個のアイテムＣ」、または他の適切な組み合わせであってよい。
【００２０】
航空機１００のこの例は、種々の例示的な実施形態が実装され得る１つの環境を例示するために提供されている。図１の航空機１００の図は、種々の例示的な実施形態が実装され得る態様に関して、構造上の限定を示唆することを意図するものではない。例えば、航空機１００は、民間旅客機として示されている。自家用旅客機、回転翼航空機、及び他の適切な型の航空機といった他の型の航空機には、別の例示的実施形態が適用されてよい。
【００２１】
例示的な実施形態に関する例示的な実施例が航空機に関して記載されているが、他の型のモニュメントに対して、例示的な実施形態が応用されてもよい。モニュメントは、例えば、移動式構造物、固定式構造物、陸上構造物、水上構造物、または宇宙構造物であってよい。具体的には、モニュメントは、水上船舶、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、製造設備、建造物、または他の適切な構造物であり得る。さらに、モニュメントは、任意の所望の構造物の一部であってよい。
【００２２】
ここで図２を参照すると、例示的な一実施形態による製造環境のブロック図が示されている。航空機１００の一部は、製造環境２００内で製造されてよい。例えば、製造環境２００のモニュメント２０２は、航空機１００の翼１０２、翼１０４、または機体１０６のうちの１つの構成要素であってよい。
【００２３】
モニュメント２０２を形成するために、パネルシステム２０４が使用される。パネルシステム２０４は、複合材パネル２０７と複合材パネル２０８を接合する、締結システム２０６を含む。ある例示的な実施例では、複合材パネル２０７は、複合材サンドイッチパネル２０９の形態をとる。ある例示的な実施例では、複合材パネル２０８は、複合材サンドイッチパネル２１０の形態をとる。
【００２４】
これらの例示的な実施例では、締結システム２０６が、複合材サンドイッチパネル２０９と複合材サンドイッチパネル２１０を接合する。締結システム２０６は、カムアセンブリ２１２及びスタッド受けアセンブリ２１４を含む。カムアセンブリ２１２は、複合材サンドイッチパネル２０９の厚さ２１７を通じて延びる第１の孔２１６内に位置するように構成されている。ある例示的な実施例では、複合材サンドイッチパネル２０９は、第１の複合材サンドイッチパネルと呼ばれてよい。
【００２５】
カムアセンブリ２１２は、ハウジング２１８と、ハウジング２１８内で回転可能なカムコネクタ２１９とを含む。カムコネクタ２１９は、スタッド２２１のヘッド２２０と係合するように構成されている。
【００２６】
スタッド受けアセンブリ２１４は、複合材サンドイッチパネル２１０の厚さ２２４を通じて延びる第２の孔２２２内に位置するように構成されている。ある例示的な実施例では、複合材サンドイッチパネル２１０は、第２の複合材サンドイッチパネルと呼ばれてよい。スタッド受けアセンブリ２１４は、スタッド受けアセンブリ２１４内でスタッド２２１の第１の端部２２８を固定するように構成された、内部保持チャネル２２６を有する。
【００２７】
スタッド受けアセンブリ２１４は、内側スタッドケース２３０及び外側スタッドケース２３２を含む。内側スタッドケース２３０の雄ネジ２３４が、外側スタッドケース２３２の雌ネジ２３６と係合する。スタッド受けアセンブリ２１４の厚さ２３８は、雄ネジ２３４または雌ネジ２３６のうちの少なくとも１つを互いに対して動かすことによって調整される。厚さ２３８は、厚さ２３８が厚さ２２４とほぼ同じになるように調整される。厚さ２３８を調整することによって、複合材サンドイッチパネル２１０の厚さ２２４の許容誤差が補償される。
【００２８】
スタッド受けアセンブリ２１４の厚さ２３８は、外側スタッドケース２３２のケースドライブ２４０、または内側スタッドケース２３０のケースドライブ２４２のうちの少なくとも１つに対してトルクをかけることによって、調整される。ケースドライブ２４０及びケースドライブ２４２は、任意の所望の型のドライブであってよい。ある例示的な実施例では、ケースドライブ２４０とケースドライブ２４２は、同じ型のドライブであってよい。例えば、ケースドライブ２４０とケースドライブ２４２は、どちらも六角ソケットであってよい。他の例示的な実施例では、ケースドライブ２４０とケースドライブ２４２は、異なる型のドライブであってよい。例えば、ケースドライブ２４２がソケットである一方、ケースドライブ２４０がマイナスドライバ用のドライブであってよい。
【００２９】
スタッド２２１の第１の端部２２８をスタッド受けアセンブリ２１４内で固定するため、スタッド２２１の第１の端部２２８はケースドライブ２４２に挿入されている。スタッド２２１は、スタッド受けアセンブリ２１４の内部保持チャネル２２６と係合するように構成された、複数の保持フィン２４４を含む。
【００３０】
スタッド２２１の第１の端部２２８がスタッド受けアセンブリ２１４内に挿入されるとき、複数の保持フィン２４４が、内部保持溝２２６内に入るために弾性的に屈曲する。その後、複数の保持フィン２４４の強度によって、第１の端部２２８は内側スタッドケース２３０内に保持される。
【００３１】
スタッド２２１は、クリスマスツリースタッドと呼ばれてよい。スタッド２２１の設計及び材料は、スタッド受けアセンブリ２１４内に挿入されるために撓むようにして選択される。スタッド２２１の設計及び材料は、引張荷重をせん断荷重に拡張するようにして選択される。
【００３２】
スタッド２２１の材料は、不可逆的塑性変形が生じるように構成された材料から形成されている。スタッド２２１は、高い降伏率と高い撓み温度を有する、スーパーエンジニアリンググレードのプラスチックから形成されていてよい。望ましくは、スタッド２２１の材料は、変形するが張力は維持する。ある例示的な実施例では、ハウジング２１８及びスタッド受けアセンブリ２１４は、スタッド２２１と同じ材料から形成されている。他の例示的な実施例では、ハウジング２１８及びスタッド受けアセンブリ２１４は、スタッド２２１とは異なる材料から形成されていてよい。例えば、スタッド２２１がＰＥＥＫといった高機能熱可塑性物質から形成されている一方、スタッド受けアセンブリ２１４またはハウジング２１８のうちの少なくとも１つは、アルミニウムまたは別の比較的軽量の金属から形成されていてよい。
【００３３】
カムアセンブリ２１２のハウジング２１８は、スタッド２２１のヘッド２２０を受容するように構成された開口２４６を含む。内側カムケース２４８の第１の孔２４７と外側カムケース２５０の第２の孔２４９が、ハウジング２１８の開口２４６を形成している。
【００３４】
ハウジング２１８は、内側カムケース２４８及び外側カムケース２５０を含む。内側カムケース２４８と外側カムケース２５０は、摩擦嵌合している。
【００３５】
スタッド２２１の第２の端部２５２のヘッド２２０が開口２４６内に挿入された後、カムドライブ２５４を使用してカムコネクタ２１９が回転される。カムドライブ２５４は、任意の所望のドライブの形態をとっていてよい。例えば、カムドライブ２５４は雌ドライブまたは雄ドライブであってよい。別の実施例では、カムドライブ２５４はドライバー用のドライブまたはソケットであってよい。例示的な一実施例では、カムドライブ２５４はプラスドライバー用のドライブである。カムドライブ２５４は、ドライバー工具の利用可能性に基づいて選択されてよい。例えば、関連ドライバー工具が一般的なものであるカムドライブ２５４の場合、複数のドライバー工具が利用可能であってよい。さらに、ドライバー工具が一般的なものである場合には、特殊なドライバー工具よりも安価であり得る。
【００３６】
カムコネクタ２１９は、任意の所望の量を回転されてよい。ある例示的な実施例では、カムコネクタ２１９は、カムドライブ２５４を用いて１／４回転される。カムコネクタ２１９を回転することによって、スタッド２２１のヘッド２２０がカムアセンブリ２１２内に保持される。具体的には、カムコネクタ２１９を回転することによって、カムコネクタ２１９の係止機構２５６がスタッド２２１のヘッド２２０に接触する。係止機構２５６は、ヘッド２２０との摩擦によってカムコネクタ２１９の回転を阻止する。さらに、係止機構２５６は、ヘッド２２０がハウジング２１８の開口２４６から出ることを防止する。カムコネクタ２１９は、カムドライブ２５４を使用して回転することによって、スタッド２２１のヘッドに対して圧縮ロックされ、複合材パネル２０７と複合材パネル２０８とが連結される。
【００３７】
カムコネクタ２１９を回転することによって、複合材サンドイッチパネル２０９と複合材サンドイッチパネル２１０が接続され、継手２５８が形成される。ある例示的な実施例では、継手２５８は突き合せ継手の形態をとる。この例示的な実施形態では、スタッド２２１は、複合材パネル２０７の第１の孔２１６に垂直に、複合材サンドイッチパネル２１０から延びている。これらの例示的な実施例では、スタッド２２１は、複合材２０７の第３の孔２６０を通って延びていてよい。第３の孔２６０は、第１の孔２１６に対して垂直である。第１の孔２１６が複合材パネル２０７の端部に位置しているときには、第３の孔２６０は存在しない。
【００３８】
複合材パネル２０７が複合材サンドイッチパネル２０９の形態をとるとき、複合材サンドイッチパネル２０９は、外板２６４と外板２６６との間にコア２６２を含んでいる。コア２６２は、ハニカムコア２６８であってよい。複合材パネル２０７がハニカムコア２６８を含んでいるとき、ハニカムコア２６８内のエアポケットに、第１の孔２１６が開いていてよい。これらのエアポケット内に、ポッティング材といった接着材料が注入されてよい。接着材料は、内側カムケース２４８の複数のノッチ２７０を通じて、エアポケット内に注入されてよい。
【００３９】
複合材パネル２０８が複合材サンドイッチパネル２１０の形態をとるとき、複合材サンドイッチパネル２１０は、外板２７４と外板２７６との間にコア２７２を含んでいる。コア２７２は、ハニカムコア２７８であってよい。複合材パネル２１０がハニカムコア２７８を含んでいるとき、ハニカムコア２７８内のエアポケットに、第２の孔２２２が開いていてよい。これらのエアポケット内に、ポッティング材といった接着材料が注入されてよい。接着材料は、内側スタッドケース２３０の複数のノッチ２８０を通じて、エアポケット内に注入されてよい。
【００４０】
継手２５８に荷重がかけられているとき、かけられたせん断荷重は、スタッド２２１によって外板２６４、外板２６６、外板２７４、及び外板２７６に伝えられる。具体的には、継手２５８に荷重がかけられているとき、外板２６４、外板２６６、外板２７４、及び外板２７６が荷重の大部分を担っている。コア２６２及びコア２７２は、荷重をほとんど担っていないか、まったく担っていない。複合材パネル２０７または複合材パネル２０８上のあらゆるせん断荷重または曲げ荷重は、締結システム２０６を通じて、複合材パネル２０７または複合材パネル２０８のうちの他方に、せん断荷重または曲げ荷重として伝えられる。
【００４１】
図２の製造環境２００の図は、例示的な一実施形態が実装され得る態様に対して、物理的なまたは構造上の限定を示唆することを意図するものではない。図示した構成要素に加えてまたは代えて、他の構成要素が使用されてもよい。いくつかの構成要素は不要であってよい。ブロックはまた、いくつかの機能的構成要素を図示するためにも提示されている。例示的な実施形態で実行される場合、これらのブロックのうちの１つ以上が、結合されても、分割されても、結合かつ分割されて異なるブロックになってもよい。
【００４２】
例えば、スタッド２２１はポリマー材料から形成されているとして説明されているが、ある例示的な実施例では、スタッド２２１はアルミニウムまたは他の軽金属から形成されていてよい。これらの例示的な実施例では、スタッド２２１が複数の保持フィン２４４を有する代わりに、スタッド２２１が内部保持チャネル２２６を有している一方で内側スタッドケース２３０が熱可塑性材料で形成された複数の保持フィン２４４を有していてもよい。
【００４３】
別の一実施例として、パネルシステム２０４が複合材パネル２０７及び複合材パネル２０８を有しているとして記載されているが、パネルシステム２０４は、任意の所望の材料のパネルを有していてよい。例えば、パネルシステム２０４は、金属材料、ポリマー材料、セラミック、またはこれらの任意の組み合わせによるパネルを含んでいてよい。任意の所望の材料のパネルを接合するために、締結システム２０６とスタッド２２１が使用されてよい。
【００４４】
さらに、モニュメント２０２は航空機１００の構成要素であり得るが、モニュメント２０２は任意の所望のモニュメント２０２であってよい。ある例示的な実施例では、モニュメント２０２は、航空宇宙以外の用途の領域にある。
【００４５】
さらに、締結システム２０６の一部は、任意の所望の材料から形成されていてよい。締結システム２０６の各構成要素は、同一の材料で形成されていても異なる材料で形成されていてもよい。締結システム２０６の構成要素は、複合材料、金属、セラミック、ポリマー、または任意の他の所望の材料のうちの少なくとも１つから形成されていてよい。
【００４６】
ここで図３を参照すると、例示的な一実施形態によるパネルシステムの等角図が示されている。パネルシステム３００は、図２のパネルシステム２０４の物理的実装である。
【００４７】
パネルシステム３００は、第１の複合材サンドイッチパネル３０２、カムアセンブリ３０４、第２の複合材サンドイッチパネル３０６、及びスタッド受けアセンブリ３０８を含む。第１の複合材サンドイッチパネル３０２は、第１の複合材サンドイッチパネル３０２の厚さ３１１を通じて延びる第１の孔３１０を有する。
【００４８】
カムアセンブリ３０４は、第１の孔３１０内に位置している。カムアセンブリ３０４は、ハウジング３１２と、ハウジング３１２内で回転可能なカムコネクタ３１４とを含む。カムコネクタ３１４は、スタッドのヘッドと係合するように構成されている。
【００４９】
カムコネクタ３１４は、カムドライブ３１６を有する。カムコネクタ３１４は、カムドライブ３１６と係合するドライバーを用いてハウジング３１２内で回転される。この例示的な実施例では、カムドライブ３１６はプラスドライバー用のドライブである。しかし、他の例示的な実施例では、カムドライブ３１６は、任意の所望のドライブの形態をとっていてよい。
【００５０】
第２の複合材サンドイッチパネル３０６は、第２の複合材サンドイッチパネル３０６の厚さ３２０を通じて延びる第２の孔３１８を有する。スタッド受けアセンブリ３０８は、第２の孔３１８内に位置している。スタッド受けアセンブリ３０８は、内側スタッドケース３２２を有する。内側スタッドケース３２２は、ケースドライブ３２４を有する。スタッド受けアセンブリ３０８の厚さは、ケースドライブ３２４を用いて変更される。ケースドライブ３２４は、スタッド受けアセンブリ３０８の厚さを変更して第２の複合材サンドイッチパネル３０６の厚さ３２０の許容誤差を調整するために用いられてよい。示されるように、ケースドライブ３２４は六角ソケットのドライブである。しかし、ケースドライブ３２４は、任意の所望のドライブの形態をとっていてよい。
【００５１】
ここで、例示的な一実施形態によるパネルシステムの等角断面図である、図４を参照する。示される構図４００は、図３のパネルシステム３００の、方向４−４からみた等角断面図である。
【００５２】
示される構図４００から分かるように、図３のスタッド受けアセンブリ３０８は、外側スタッドケース４０２及び内側スタッドケース３２２を含む。外側スタッドケース４０２の雌ネジ４０４が、内側スタッドケース３２２の雄ネジ４０６と係合する。ケースドライブ３２４を使用して内側スタッドケース３２２を回転することによって、スタッド受けアセンブリ３０８の厚さ４０８が変更される。ケースドライブ３２４を使用して内側スタッドケース３２２を回転することによって、雄ネジ４０６が雌ネジ４０４に対して動く。
【００５３】
スタッド受けアセンブリ３０８は、スタッド４１４の第１の端部４１２を固定するように構成された、内部保持チャネル４１０を有する。スタッド４１４は、スタッド受けアセンブリ３０８の内部保持チャネル４１０と係合するように構成された、複数の保持フィン４１６を含む。
【００５４】
ハウジング３１２は、スタッド４１４のヘッド４２０を受容するように構成された開口４１８を含む。ハウジング３１２は、内側カムケース４２２及び外側カムケース４２４を含む。内側カムケース４２２の第１の孔４２６と外側カムケース４２４の第２の孔４２８が、開口４１８を形成している。示されるように、内側カムケース４２２及び外側カムケース４２４は、摩擦嵌合している。この摩擦嵌合によって、内側カムケース４２２は外側カムケース４２４内に保持される。
【００５５】
図４に示されるとおり、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６は中実であるように見えるが、これは図示を簡素化するためのみのものである。実際には、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６は、それぞれ、第１層の材料と第２層の材料の間に挟まれたコア層の材料を有している。さらに、ある例示的な実施例では、接合されるパネルは、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６の代わりに、中実のパネルであってもよい。接合されるパネルは、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６として記載されているが、任意の所望の材料から形成されていてよい。
【００５６】
ここで図５を参照すると、例示的な一実施形態によるパネルシステムの横断面図が示されている。示される構図５００は、図３のパネルシステム３００の横断面図である。パネルシステム３００は、継手５０２を形成する。示されるように、継手５０２は、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６との間の突き合せ継手である。
【００５７】
パネルシステム３００は、少なくとも２つの別個のステップから形成されていてよい。例えば、カムアセンブリ３０４とスタッド受けアセンブリ３０８は、接合ステップ以外の別個のステップにおいて、それぞれ第１の複合材サンドイッチパネル３０２と複合材サンドイッチパネル３０６内に挿入されてよい。
【００５８】
例えば、挿入ステップにおいて、他のインサート（図示せず）が第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６に挿入されてよい。これらのインサートと、第１の複合材サンドイッチパネル３０２または第２の複合材サンドイッチパネル３０６のそれぞれのパネルとの間に、ポッティング材が塗布される。
【００５９】
カムアセンブリ３０４とスタッド受けアセンブリ３０８は、この既存の挿入ステップにおいて、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と複合材サンドイッチパネル３０６内に挿入されてよい。他のインサート用の既存の挿入ステップ中にカムアセンブリ３０４とスタッド受けアセンブリ３０８を挿入することによって、カムアセンブリ３０４及び第１の複合材サンドイッチパネル３０２に接触している第１の孔３１０内のポッティング材５０３と、スタッド受けアセンブリ３０８及び第２の複合材サンドイッチパネル３０６に接触している図３の第２の孔３１８内のポッティング材５０４は、他のインサートが同様にポッティング材料を受けているときに、塗布され硬化される。既存のポッティング材塗布ステップを使用することによって、製造時間、製造コスト、または廃棄物のうちの少なくとも１つが削減され得る。
【００６０】
第１の複合材サンドイッチパネル３０２または第２の複合材サンドイッチパネル３０６のうちの少なくとも１つが、接合に先立ってさらなる製造工程を受けてよい。次いで、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６は、挿入とポッティングのステップとは別個の接合ステップにおいて接合される。
【００６１】
接合ステップでは、第１の複合材サンドイッチパネル３０２と第２の複合材サンドイッチパネル３０６は、１つのツールのみを使用して、ポッティング材料は使用せずに、接合されてよい。接合ステップで、スタッド４１４の第１の端部４１２がスタッド受けアセンブリ３０８内に挿入される。次に、スタッド４１４のヘッド４２０がハウジング３１２の開口４１８内に挿入される。スタッド４１４のヘッド４２０がハウジング３１２内に挿入されるとき、カムドライブ３１６を使用してカムコネクタ３１４が回転される。カムコネクタ３１４をスタッド４１４のヘッド４２０に対して回転させることによって、ヘッド４２０がハウジング３１２内で固定される。示されるように、カムコネクタ３１４を１／４回転させることによって、スタッド４１４のヘッド４２０が固定される。
【００６２】
ここで、例示的な一実施形態によるパネルシステムの等角分解図である、図６を参照する。示される構図６００は、図３のパネルシステム３００の分解図である。
【００６３】
ここで図７を参照すると、例示的な一実施形態によるカムアセンブリの等角図が示されている。カムアセンブリ７００は、図２のカムアセンブリ２１２の物理的実装である。カムアセンブリ７００は、図３のカムアセンブリ３０４と同じであってよい。
【００６４】
カムアセンブリ７００は、外側カムケース７０２、内側カムケース７０４、及びカムコネクタ７０６を含む。示されるように、カムコネクタ７０６は、ハウジング７０８に対して回転されてよく、カムドライブ７１０と係合することによって、外側カムケース７０２と内側カムケース７０４から形成されてよい。
【００６５】
カムアセンブリ７００と、図２の複合材サンドイッチパネル２０９または図３の第１の複合材サンドイッチパネル３０２といった複合材サンドイッチパネルとの間に、ポッティング材料（図示せず）が塗布されてよい。ポッティング材料は、注入によって、カムアセンブリ７００と複合材サンドイッチパネルとの間に塗布されてよい。具体的には、内側カムケース７０４内の複数のノッチ７１２が、カムアセンブリ７００と複合材サンドイッチパネルとの間にポッティング材を注入するためのノズルを受容してよい。複数のノッチ７１２は、ノッチ７１４及びノッチ７１６を含む。複数のノッチ７１２は、図２の複数のノッチ２７０の物理的実装である。
【００６６】
ポッティング材がハウジング７０８の開口７２０に入ることを阻止するため、外側カムケース７０２上にリップ７１８が存在する。リップ７１８は、ポッティング材に対するバリアを作るために複合材サンドイッチパネルと接触していてよい。
【００６７】
ここで、例示的な一実施形態によるカムアセンブリの等角断面図である、図８を参照する。示される構図８００は、図７のカムアセンブリ７００の断面図である。
【００６８】
示されるように、外側カムケース７０２と内側カムケース７０４の間に、間隙８０２及び間隙８０４が存在する。複合材サンドイッチパネルの許容誤差を調整するためカムアセンブリ７００の厚さ８０６が変わると、間隙８０２及び間隙８０４も変化する。
【００６９】
ここで図９を参照すると、例示的な一実施形態による外側カムケースの等角図が示されている。示される構図９００は、図７のカムアセンブリ７００から取り外された外側カムケース７０２の図である。示されるように、外側カムケース７０２は開口９０２を有する。直径９０４は、内側カムケース７０４の一部を受容するように構成されている。具体的には、外側カムケース７０２の直径９０４は、内側カムケース７０４の一部と抵抗嵌合するように構成されている。
【００７０】
ここで図１０を参照すると、例示的な一実施形態による内側カムケースの等角図が示されている。示される構図１０００は、カムアセンブリ７００から取り外された内側カムケース７０４の図である。示されるように、内側カムケース７０４は孔１００２を有する。図７のカムドライブ７１０と係合するために、孔１００２内にドライバーが挿入されてよい。内側カムケース７０４の本体１００４は、直径１００６を有する。直径１００６は、本体１００４が図９の外側カムケース７０２の開口９０２内に挿入され得るように構成されている。さらに、直径１００６は、図９の外側カムケース７０２の直径９０４と抵抗嵌合するように構成されている。
【００７１】
ここで図１１を参照すると、例示的な一実施形態によるカムコネクタの等角図が示されている。示される構図１１００は、カムアセンブリ７００から取り外されたカムコネクタ７０６の図である。示されるように、カムコネクタ７０６は係止機構１１０２を有する。カムアセンブリ７００でカムコネクタ７０６が回転されると、係止機構１１０２がスタッドのヘッドに接触する。係止機構１１０２は、スタッドのヘッドをカムアセンブリ７００内で保持する。係止機構１１０２は、スタッドのヘッドと接触し、摩擦を提供してスタッドに対するカムコネクタ７０６の回転を阻止する。この摩擦は、複合材サンドイッチパネルの動きによってスタッドがカムアセンブリ７００から外れることや、他の偶発的な形でスタッドが外れることを阻止する。
【００７２】
ここで図１２を参照すると、例示的な実施形態によるスタッド受けアセンブリとスタッドの等角図が示されている。スタッド受けアセンブリ１２００は、図２のスタッド受けアセンブリ２１４の物理的実装である。ある実施例では、スタッド受けアセンブリ１２００は、図３のスタッド受けアセンブリ３０８と同じであってよい。スタッド１２０２は、図２のスタッド２２１の物理的実装である。ある実施例では、スタッド１２０２は、図４のスタッド４１４と同じであってよい。
【００７３】
示されるように、スタッド受けアセンブリ１２００は、外側スタッドケース１２０４及び内側スタッドケース１２０６を含む。スタッド受けアセンブリ１２００の厚さ１２１０を変更するために、ケースドライブ１２０８が使用されてよい。厚さ１２１０が変更されると、外側スタッドケース１２０４と内側スタッドケース１２０６との間のチャネル１２１２の大きさが増加または減少する。示されるように、ケースドライブ１２０８は六角ソケットの形態をとっている。トルクを提供するため、内側スタッドケース１２０６内にもまたケースドライブがあってよい。
【００７４】
示されるように、スタッド１２０２の第１の端部は、ケースドライブ１２０８を通ってスタッド受けアセンブリ１２００内に延びている。ヘッド１２１４は、スタッド受けアセンブリ１２００の外側に残っている。
【００７５】
ここで図１３を参照すると、例示的な一実施形態によるスタッド受けアセンブリとスタッドの等角断面図が示されている。示される構図１３００は、図１２のスタッド受けアセンブリ１２００の等角断面図である。
【００７６】
示されるように、スタッド１２０２の第１の端部１３０２は、複数の外部保持フィン１３０４を有する。ある例示的な実施形態では、複数の外部保持フィン１３０４は、単に保持フィン、複数の保持フィン、または外部保持フィンと呼ばれてよい。複数の外部保持フィン１３０４は、内側スタッドケース１２０６の孔１３０６内に挿入され、内側スタッドケース１２０６の内部保持チャネル１３０８によって保持されるように構成されている。スタッド１２０２の材料は、恒久的に変形することなく挿入するのに望ましい弾性特性を有するようにして選択される。さらに、スタッド１２０２の材料は、スタッド１２０２が偶発的に取り外されるのを防ぐような所望の強度を有するようにして選択される。
【００７７】
ここで図１４を参照すると、例示的な一実施形態による内側スタッドケースの等角図が示されている。示される構図１４００は、図１２のスタッド受けアセンブリ１２００から取り外された内側スタッドケース１２０６の図である。内側スタッドケース１２０６は、外側スタッドケース１２０４の雌ネジと係合するように構成された、雄ネジ１４０２を有する。
【００７８】
内側スタッドケース１２０６は、複数のノッチ１４０４を有する。スタッド受けアセンブリ１２００と、図２の複合材サンドイッチパネル２１０または図３の第２の複合材サンドイッチパネル３０６といった複合材サンドイッチパネルとの間に、ポッティング材料（図示せず）が塗布されてよい。
【００７９】
ポッティング材料は、注入によって、スタッド受けアセンブリ１２００と複合材サンドイッチパネルとの間に塗布されてよい。具体的には、内側スタッドケース１２０６内の複数のノッチ１４０４が、スタッド受けアセンブリ１２００と複合材サンドイッチパネルとの間にポッティング材を注入するためのノズルを受容してよい。複数のノッチ１４０４は、ノッチ１４０６及びノッチ１４０８を含む。複数のノッチ１４０４は、図２の複数のノッチ２８０の物理的実装である。ある例示的な実施例では、複数のノッチ１４０４は、図７のカムアセンブリ７００の複数のノッチ７１４とほぼ同様の形状を有していてよい。複数のノッチ１４０４と複数のノッチ７１４は、ほぼ同様の形状を有していることで、これらの中にポッティング材を注入するのに、同じノズルが使用され得る。
【００８０】
ここで図１５を参照すると、例示的な一実施形態による内側スタッドケースの等角断面図が示されている。示される構図１５００は、図１２の内側スタッドケース１２０６の断面図である。示される構図１５００では、スタッド１２０２の第１の端部を保持するように構成された内側スタッドケース１２０６の内部保持チャネル１３０８は、見えている。
【００８１】
さらに、示される構図１５００では、ケースドライブ１５０２が見えている。示されるように、ケースドライブ１５０２は六角ソケットである。他の例示的な実施例では、ケースドライブ１５０２は、任意の所望のドライブの形態をとっていてよい。
【００８２】
ここで図１６を参照すると、例示的な一実施形態によるスタッドの等角図が示されている。示される構図１６００は、図１２のスタッド受けアセンブリ１２００内に挿入される前のスタッド１２０２の等角図である。スタッド１２０２は、「クリスマスツリースタッド」と呼ばれてよい。スタッド１２０２は、内側スタッドケース１２０６の孔１３０６内に挿入され、内側スタッドケース１２０６の内部保持チャネル１３０８によって保持されるように構成された、複数の外部保持フィン１３０４を有する。スタッド１２０２は、図７のカムコネクタ７０６といったカムコネクタによって保持されるように構成されたヘッド１２１４を有する。
【００８３】
スタッド１２０２は、ツールを何ら使用せずにスタッド受けアセンブリ１２００内に挿入される。スタッド１２０２は、カムコネクタ７０６を回転する単一のツールを使用して、スタッド受けアセンブリ１２００内に保持される。こうして、スタッド１２０２、スタッド受けアセンブリ１２００、及びカムコネクタ７０６は、従来型の接合システムよりも短い接合時間で接合アセンブリを形成し得る。
【００８４】
ここで図１７を参照すると、例示的な一実施形態による外側スタッドケースの横断面図が示されている。示される構図１７００は、図１２のスタッド受けアセンブリ１２００から取り外された外側カムケース１２０４の図である。示されるように、外側スタッドケース１２０４は雌ネジ１７０２を有する。雌ネジ１７０２は、図１２の内側スタッドケース１２０６の雄ネジ１４０２と係合する。
【００８５】
ここで図１８を参照すると、例示的な一実施形態による、２つの複合材サンドイッチパネルを接合する方法のフロー図が示されている。方法１８００は、図２の複合材サンドイッチパネル２０９と複合材サンドイッチパネル２１０を接合するために使用されてよい。さらに、方法１８００は、図３〜図５のパネルシステム３００を形成するために使用されてよい。
【００８６】
方法１８００では、カムアセンブリが、第１の複合材パネルの厚さを通じて延びる第１の孔内に挿入される。カムアセンブリは、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを含んでおり、カムコネクタは、スタッドのヘッドと係合するように構成されている（工程１８０２）。ある例示的な実施例では、カムアセンブリは、他のインサートが第１の複合材パネルに挿入されるときに、第１の複合材パネル内に挿入される。
【００８７】
方法１８００では、スタッド受けアセンブリが、第２の複合材パネルの厚さを通じて延びる第２の孔内に挿入される。スタッド受けアセンブリは、当該スタッド受けアセンブリ内でスタッドの第１の端部を固定するように構成された、保持チャネルを有している（工程１８０４）。その後、プロセスは終了する。ある例示的な実施例では、スタッド受けアセンブリは、他のインサートが第２の複合材パネルに挿入されるときに、第２の複合材パネル内に挿入される。
【００８８】
図示した種々の実施形態におけるフロー図及びブロック図は、例示的な一実施形態における装置及び方法の、いくつかの可能な実装の構造、機能、及び動作を示している。これに関し、フロー図またはブロック図内の各ブロックは、１つの工程またはステップの、１つのモジュール、セグメント、機能及び／または部分を表わし得る。
【００８９】
例示的な実施形態のいくつかの代替実行形態では、ブロック内に記載された１つ以上の機能は、図中に記載された順序を逸脱して出現し得る。例えば、あるケースでは、連続して示されている２つのブロックがほぼ同時に実行されてもよく、または時には含まれる機能に応じてブロックが逆順に実施されてもよい。また、フローチャートまたはブロック図に描かれているブロックに加えて、他のブロックが追加されてもよい。
【００９０】
例えば、方法１８００は、スタッド受けケースの長さを調整するため、スタッド受けケースの内側スタッドケースをスタッド受けケースの外側受けケースに対して回転させることをさらに含んでいてよい。別の例として、方法１８００は、カムアセンブリと第１の複合材パネルとの間の第１の孔内にポッティング材を注入することと、スタッド受けアセンブリと第２の複合材パネルとの間の第２の孔内にポッティング材を注入することとをさらに含んでいてよい。ある例示的な実施例では、第１の孔内と第２の孔内へのポッティング材の注入は、第１の複合材パネルまたは第２の複合材パネルのうちの少なくとも１つ用の他のインサートのポッティングステップ中に実施される。
【００９１】
ある例示的な実施例では、方法１８００は、スタッドの第１の端部をスタッド受けアセンブリ内に挿入することと、スタッドのヘッドをカムアセンブリのハウジング内に挿入することと、スタッドのヘッドを係合して第１の複合材サンドイッチパネルと第２の複合材サンドイッチパネルとの間に継手を形成するため、カムコネクタをハウジング内で回転することとをさらに含む。これらの例示的な実施例のうちのあるものにおいては、スタッドの第１の端部のスタッド受けアセンブリ内への挿入は、ポッティングステップに続く組立ステップ中に実施される。
【００９２】
さらに、方法１８００においては、継手は突き合せ継手であってよい。ある例示的な実施例では、第１の複合材サンドイッチパネルと第２の複合材サンドイッチパネルは複数の複合材外板を含み、方法１８００は、継手に荷重をかけることと、かけられたせん断荷重をスタッドによって複数の複合材外板に伝えることとをさらに含む。
【００９３】
本開示の例示的な実施形態は、図１９に示す航空機の製造及び保守方法１９００、及び図２０に示す航空機２０００に関連して説明され得る。まず図１９を参照すると、航空機の製造及び保守方法が、例示的な実施形態に従って図示されている。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法１９００は、図２０の航空機２０００の仕様及び設計１９０２、並びに材料の調達１９０４を含んでいてよい。
【００９４】
製造段階では、航空機２０００の構成要素及びサブアセンブリの製造１９０６と、システムインテグレーション１９０８とが行われる。その後、航空機２０００は、認可及び納品１９１０を経て、運航１９１２に供され得る。顧客による運航１９１２中、航空機２０００には、定期的な整備及び保守１９１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備または保守を含み得る）が予定される。
【００９５】
航空機の製造及び保守方法１９００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／または事業者によって実施または実行されてよい。これらの例では、事業者は顧客であってよい。本書の目的に関しては、システムインテグレーターは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含んでいてよいが、それらに限定される訳ではなく、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含んでいてよいが、それらに限定される訳ではなく、事業者は、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関等であってよい。
【００９６】
ここで図２０を参照すると、例示的な実施形態が実装され得る、航空機の図が示されている。この実施例では、航空機２０００は、図１９の航空機の製造及び保守方法１９００によって製造されており、複数のシステム２００４及び内装２００６を有する機体２００２を含んでいてよい。システム２００４の例は、推進システム２００８、電気システム２０１０、油圧システム２０１２、及び環境システム２０１４のうちの１つ以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例が示されているが、種々の例示的な実施形態が、自動車産業といった他の産業に適用されてもよい。
【００９７】
本書で具現化される装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１９００のうちの少なくとも１つの段階で用いられてよい。１つ以上の例示的な実施形態が、図１９のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１９０６中に使用されてよい。例えば、ファスナをコンポーネント及びサブアセンブリの製造１９０６中に、図２の締結システム２０６を用いて複合材サンドイッチパネルが接合されてよい。さらに、図１９の整備及び保守１９１４中に、図２の締結システム２０６を用いて、交換部品用の複合材サンドイッチパネルが接合されてよい。
【００９８】
例示的な実施例によって、一対のインサート、カムアセンブリ、及びスタッド受けアセンブリを含むパネル締結システムが提供される。このパネル締結システムは、スタッドもまた含む。ここでは、インサートのうちの１つが、スタッドに圧縮ロックしてパネル同士を連結するのに、カム運動を利用する。これによって、ポッティング作業者が全てのインサートを配置してから、１つのインサートに対してスタッドの１つの端部をネジ止めするためだけに組立作業者を用い、その後に、スタッドのもう１つの端部をもう１つのインサートに圧縮ロックしてパネルを連結することが、可能になる。
【００９９】
ポッティング作業者はインサート１つあたりに依然として数分かかり得るが、組立作業者は、スタッドをインサートに連結するのにわずか数秒しかかからなくてよい。これによって、労働力を製造プロセスの上流に移動することにより、コア付きの複合材パネルからモニュメントを形成するのに関する時間とコストが削減される。具体的には、既存のポッティング工程を用いることによって、このパネル締結システム専用の追加のポッティング乾燥時間がモニュメントに加えられなくてよい。このパネル締結システムのポッティング材は、他のインサート用のポッティング材が乾く間に乾き得る。さらに、既存のポッティング工程を用いることによって、このパネル締結システム独自の廃棄物が追加で発生するということはなくてよい。このパネル締結システムをポッティングする際に出る廃棄物は、既存のポッティング工程の他のインサートと共有される。
【０１００】
この締結システムの設計は孔１つ当たり３０，０００分の１までの許容誤差を有し得、したがって機械加工の精密さを下げてもよく、時間とコストが削減される。ある実施例では、インサートとスタッドがパネル内部で破損しないように、締結システムは、複合材サンドイッチパネルよりもわずかに高い強度（引張強度、面内せん断強度、及び面外せん断強度）に設計されてよい。ファスナがパネル内で破損した場合よりも、修理及び／または交換が容易であり得る。
【０１０１】
さらに、本開示は以下の条項による実施形態を含む。
【０１０２】
条項１．第１の複合材サンドイッチパネルと第２の複合材サンドイッチパネルを接合するための締結システムであって、
第１の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる第１の孔内に位置するように構成されたカムアセンブリであって、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを含み、カムコネクタはスタッドのヘッドと係合するように構成されたカムアセンブリと、
第２の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる第２の孔内に位置するように構成されたスタッド受けアセンブリであって、スタッドの第１の端部をスタッド受けアセンブリ内に固定するように構成された内部保持チャネルを有するスタッド受けアセンブリと
を含む、締結システム。
【０１０３】
条項２．締結システムであって、スタッド受けアセンブリが内側スタッドケースと外側スタッドケースを含み、内側スタッドケースの雄ネジが外側スタッドケースの雌ネジと係合しており、締結システムが、
スタッドであって、スタッド受けアセンブリの内部保持チャネルと係合するように構成された複数の保持フィンを含むスタッド
をさらに含む、条項１に記載の締結システム。
【０１０４】
条項３．ハウジングが、スタッドのヘッドを受容するように構成された開口を含む、条項１に記載の締結システム。
【０１０５】
条項４．内側カムケース内の第１の孔と外側カムケース内の第２の孔がハウジングの開口を形成する、条項３に記載の締結システム。
【０１０６】
条項５．ハウジングが内側カムケースと外側カムケースを含み、内側カムケースと外側カムケースは摩擦嵌合している、条項１に記載の締結システム。
【０１０７】
条項６．締結システムであって、カムアセンブリと第１の複合材サンドイッチパネルに接触している第１の孔内と、スタッド受けアセンブリと第２の複合材サンドイッチパネルに接触している第２の孔内に、ポッティング材
をさらに含む、条項１に記載の締結システム。
【０１０８】
条項７．モニュメントを形成するためのパネルシステムであって、
第１の複合材サンドイッチパネルであって、第１の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる第１の孔を有する第１の複合材サンドイッチパネルと、
第１の孔内に位置するカムアセンブリであって、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを有し、カムコネクタはスタッドのヘッドに係合するように構成されているカムアセンブリと、
第２の複合材サンドイッチパネルであって、第２の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる第２の孔を有する第２の複合材サンドイッチパネルと、
第２の孔内に位置するスタッド受けアセンブリであって、スタッドの第１の端部をスタッド受けアセンブリ内に固定するように構成された内部保持チャネルを有するスタッド受けアセンブリ
を含むパネルシステム。
【０１０９】
条項８．第２の端部にヘッドを有し、第１の端部に複数の保持フィンを有するスタッドをさらに含む、条項７に記載のパネルシステム。
【０１１０】
条項９．スタッドはクリスマスツリースタッドである、条項８に記載のパネルシステム。
【０１１１】
条項１０．スタッドは不可逆的塑性変形が生じるように構成された材料から形成されている、条項８に記載のパネルシステム。
【０１１２】
条項１１．スタッドは、第１の孔に垂直に第２の複合材サンドイッチパネルから延びている、条項８に記載のパネルシステム。
【０１１３】
条項１２．第１の複合材サンドイッチパネルが第１の外板とハニカムコアと第２の外板を含み、第２の複合材サンドイッチパネルが第３の外板とハニカムコアと第４の外板を含む、条項８に記載のパネルシステム。
【０１１４】
条項１３．カムアセンブリを、第１の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる第１の孔内に挿入することであって、カムアセンブリは、ハウジングと、ハウジング内で回転可能なカムコネクタとを含み、カムコネクタはスタッドのヘッドと係合するように構成された、挿入することと、
スタッド受けアセンブリを、第２の複合材サンドイッチパネルの厚さを通じて延びる第２の孔内に挿入することであって、スタッド受けアセンブリは、スタッドの第１の端部をスタッド受けアセンブリ内に固定するように構成された内部保持チャネルを有する、挿入することと
を含む、方法。
【０１１５】
条項１４．カムアセンブリと第１の複合材パネルとの間の第１の孔内にポッティング材を注入することと、
スタッド受けアセンブリと第２の複合材パネルとの間の第２の孔内にポッティング材を注入することと
をさらに含む、条項１３に記載の方法。
【０１１６】
条項１５．第１の孔内と第２の孔内へのポッティング材の注入は、第１の複合材パネルまたは第２の複合材パネルのうちの少なくとも１つに対する他のインサート用のポッティングステップ中に実施される、条項１４に記載の方法。
【０１１７】
条項１６．スタッドの第１の端部をスタッド受けアセンブリ内に挿入することと、
スタッドのヘッドをカムアセンブリのハウジング内に挿入することと、
スタッドのヘッドを係合して第１の複合材パネルと第２の複合材パネルとの間に継手を形成するため、カムコネクタをハウジング内で回転することと
をさらに含む、条項１５に記載の方法。
【０１１８】
条項１７．スタッドの第１の端部のスタッド受けアセンブリ内への挿入は、ポッティングステップに続く組立ステップ中に実施される、条項１６に記載の方法。
【０１１９】
条項１８．継手は突き合せ継手である、条項１７に記載の方法。
【０１２０】
条項１９．方法であって、第１の複合材パネルと第２の複合材パネルは複数の複合材外板を含み、方法は、
継手に荷重をかけることと、
かけられたせん断荷重をスタッドによって複数の複合材外板に伝えることと
をさらに含む、条項１６に記載の方法。
【０１２１】
条項２０．スタッド受けアセンブリの長さを調整するため、スタッド受けアセンブリの内側スタッドケースをスタッド受けアセンブリの外側受けケースに対して回転させること
をさらに含む、条項１３に記載の方法。
【０１２２】
種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であることや、開示された形態の実施形態に限定することは意図されていない。当業者には、多くの修正形態及び変形形態が自明であるだろう。さらに、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比較して、異なる特徴を提供してよい。選択された１つ以上の実施形態は、実施形態の原理と実際の応用を最もよく説明するため、及び、様々な修正例を伴う様々な実施形態の開示内容が想定される特定の用途に適することを当業者に理解させるために、選択され記載されている。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【外国語明細書】
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