(57)【要約】      （修正有）【課題】シール材注入工程のステップ低減。航空機のＥＭＥ対応シールの総重量の低減。【解決手段】締め具は、部材のスタックに挿入され、電磁効果（ＥＭＥ）を防止するために、乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つを選択位置に有する部品で終端される。【選択図】図１
2018071790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締め具を部材のスタックに挿入すること、及び電磁効果（ＥＭＥ）を防ぐために、前記締め具を、乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つを選択位置に有する部品で、終端することを含む、方法。
【請求項２】
前記シールは、アーク放電、火花発生、及びホットパーティクル放出を防止するために使用され、前記コーティングは、アーク放電及び火花発生を防止するために使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記部材は、少なくとも一つが複合材料から形成される航空機部材である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記部材は、航空機外板及び金属部材を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、締め具シャフトを前記スタックの貫通穴に適合することを含み、乾燥樹脂でコーティングされた前記シャフトは、導電性粒子を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、締め具シャフトを前記スタックの貫通穴に適合することを含み、前記締め具は、ヘッド、及び前記ヘッド上の近位位置に誘電体シールを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッドを挿入することを含み、前記誘電体層は、前記ヘッドの前記上面を覆い、前記誘電体層は、前記連結サイトと機械的に連結される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
締め具を終端することは、中央開口部を有する本体及びＥＭＥ効果を防止するための少なくとも一つの特徴を含む前記締め具を終端することを含み、前記少なくとも一つの特徴は、前記中央開口部の選択部分上のみの乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つであり、前記シールは、前記本体に固定され、前記本体から軸方向に突出する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
導電層を、締結を実行する前に、前記スタックの上面に追加することをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッド、及び
前記ヘッドの前記上面を覆う乾燥誘電体層であって、前記連結サイトと機械的に連結される、乾燥誘電体層
を備える、締め具。
【請求項１１】
前記誘電体層、前記ヘッド、及び前記ヘッドから延びる締め具シャフトから構成されている、請求項１０に記載の締め具。
【請求項１２】
各連結サイトは、前記上面から上に向かって延び、前記上面に近接するアンダーカット部分を有する突出部を含む、請求項１０又は１１に記載の締め具。
【請求項１３】
導電性粒子を含む乾燥樹脂でコーティングされたシャフトをさらに備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の締め具。
【請求項１４】
締め具、少なくとも一つの締め具終端部品、並びに前記締め具及び各締め具終端部品のためのＥＭＥ防止特徴を備える締結システムであって、前記ＥＭＥ防止特徴は、
前記締め具のシャフト上の導電性樹脂コーティング、
前記締め具のヘッド上の連結誘電体カバー、
前記締め具ヘッドの近位位置上の誘電体シール、
前記終端部品の遠位位置上の誘電体シール、
前記終端部品の近位位置上の誘電体シール、
前記終端部品の遠位位置上の誘電体コーティング、及び
前記終端部品の近位位置上の誘電体コーティング
から構成されているグループから得られる、締結システム。 
【請求項１５】
前記誘電体シールは、アーク放電、火花発生、及びホットパーティクル放出を防止するために使用され、前記誘電体コーティングは、アーク放電及び火花発生を防ぐために使用される、請求項１４に記載の締結システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
軽量の複合材料は、航空機産業に有望である。繊維複合材料は、従来の金属合金について特定の強度及び剛性を大幅に改善する。改善された特定の強度と剛性は、軽量化へ、さらに燃料節約と作業コストの削減につながる。さらに、複合材料は、アルミのように腐食せず、疲労に対してより耐性がある。 
【０００２】
これらの航空機の複合構造は、落雷により生成される極端な電気電流及び電磁力を容易に取り去ることはない。 
【０００３】
複合構造を含む航空機は、落雷からの電磁効果（ＥＭＥ）の防止を装備することができる。例えば、導電性媒体は、雷電流を下層の金属締め具システムからそらすように、表面に設けることができる。また、締め具部品間の間隙、及び締め具部品と構造部材との間の間隙は、誘電体シール材で充填することができる。たとえ一部の電流が方向を変えなくても、シール材が、間隙全域でアーク放電及び火花発生を防止する。 
【０００４】
シール材は、ＥＭＥ防止を提供する。しかし、シール材を注入するプロセスは、表面洗浄、シール材硬化及び過充填除去を含む多数のステップを伴うため、時間がかかる。さらに、シール材は、重量を航空機に追加する。一つの締め具システムに追加される重量は、わずかに思われるかもしれない。しかし、シール材を一つの航空機の何万もの締め具へ適用することは、数百ポンドを追加することになりうる。 
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの実施形態によれば、方法は、締め具を部材のスタックに挿入すること、及び電磁効果（ＥＭＥ）を防ぐために、前記締め具を、乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つを選択位置に有する部品で、終端することを含む。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、締め具は、誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッド、及び  前記ヘッドの前記上面を覆う乾燥誘電体層を備える。前記誘電体層は、前記連結サイトと機械的に連結される。 
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、締め具を終端するための部品は、中央開口部を有する締め具終端本体、及びＥＭＥ効果を防ぐための少なくとも一つの特徴を備える。前記少なくとも一つの特徴は、前記中央開口部を選択位置で部分的に覆う、誘電体コーティング及び誘電体シールのうちの少なくとも一つを含む。前記シールは、前記本体に固定される。前記コーティング及び前記シールは、雷電流を抑制するための厚さ及び組成を有する。前記選択位置は、遠位位置及び近位位置のうちの少なくとも一つを含む。
【０００８】
本発明の別の実施形態では、締め具システムは、締め具、少なくとも一つの締め具終端部品、並びに前記締め具及び各締め具終端部品のためのＥＭＥ防止特徴を備える。前記ＥＭＥ防止特徴は、前記締め具のシャフト上の導電性樹脂コーティング、前記締め具のヘッド上の連結誘電体カバー、前記締め具ヘッドの近位位置上の誘電体シール、前記終端部品の遠位位置上の誘電体シール、前記終端部品の近位位置上の誘電体シール、前記終端部品の遠位位置上の誘電体コーティング、及び前記終端部品の近位位置上の誘電体コーティングから構成されているグループから得られる。
【０００９】
要するに、本発明の一つの態様によれば、締め具を部材のスタックに挿入すること、及び前記締め具を、電磁効果（ＥＭＥ）を防止するために、選択位置で、乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つを有する部品で終端することを含む方法が提供される。有利には、方法において、シールは、アーク放電、火花発生、及びホットパーティクル放出を防止するために使用され、前記コーティングは、アーク放電及び火花発生を防止するために使用される。有利には、方法において、前記部材は、少なくとも一つが複合材料から形成される航空機部材である。有利には、方法において、前記部材は、航空機外板及び金属部材を含む。有利には、方法において、前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、締め具シャフトを前記スタックの貫通穴に適合することを含み、乾燥樹脂でコーティングされた前記シャフトは、導電性粒子を含む。有利には、方法において、前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、締め具シャフトを前記スタックの貫通穴に適合することを含み、前記締め具は、ヘッド、及び前記ヘッド上の近位位置に誘電体シールを含む。有利には、前記方法において、前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッドを挿入することを含み、前記誘電体層は、前記ヘッドの前記上面を覆い、前記誘電体層は、前記連結サイトと機械的に連結される。有利には、方法において、締め具を終端することは、中央開口部を有する本体及びＥＭＥ効果を防止するための少なくとも一つの特徴を含む前記締め具を終端することを含み、前記少なくとも一つの特徴は、前記中央開口部の選択位置上のみの乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つであり、前記シールは、前記本体に固定され、前記本体から軸方向に突出する。有利には、前記方法は、導電層を、締結を実行する前に、前記スタックの上面に追加することをさらに含むことができる。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッド、及び  前記ヘッドの前記上面を覆う乾燥誘電体層であって、前記連結サイトと機械的に連結される、乾燥誘電体層を備える、締め具が提供される。有利には、前記締め具は、前記誘電体層、前記ヘッド、及び前記ヘッドから延びる締め具シャフトから構成されている。有利には、各連結サイトは、前記上面から上に向かって延び、前記上面に近接するアンダーカット部分を有する突出部を含む。有利には、前記連結サイトは、格子パターンで配置される。有利には、前記連結サイトは、放射状パターンのスポークとして配置される。有利には、前記表面は、前記誘電体層への保持を強化するための粗さを有する。
有利には、５〜９の連結サイトが、前記上面から突出する。有利には、前記誘電体層は、前記上面及び前記連結サイトと密接に接触する。有利には、前記締め具は、導電性粒子を含む乾燥樹脂でコーティングされたシャフトをさらに含むことができる。有利には、前記締め具は、乾燥誘電体シールを、前記締め具ヘッド上の近位位置にさらに含むことができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、中央開口部を有する締め具終端本体、及びＥＭＥ効果を防止するための少なくとも一つの特徴を備える締め具を終端するための部品が提供され、前記少なくとも一つの特徴は、前記中央開口部を選択位置で部分的に覆う、誘電体コーティング及び誘電体シールのうちの少なくとも一つを含み、前記シールは、前記本体に固定され、前記コーティング及び前記シールは、雷電流を抑制するための厚さ及び組成を有し、前記選択位置は、遠位位置及び近位位置のうちの少なくとも一つを含む。有利には、前記シールは、前記本体から軸方向に少なくとも７ミル突出する。有利には、前記部品は、前記本体の外表面を完全に覆う誘電体コーティングをさらに含むことができる。有利には、前記本体は、ナットを含む。有利には、前記誘電体シールは、前記ナット上の遠位位置にある。有利には、前記部品は、乾燥誘電体シールを、前記ナット上の外側近位位置にさらに含むことができる。有利には、少なくとも一つの特徴は、前記誘電体コーティング及び前記誘電体シールの両方を含む。有利には、前記本体は、ワッシャーを含む。有利には、前記特徴は、シールを、前記ワッシャーの内側近位位置に含む。有利には、前記特徴は、第２のシールを遠位位置にさらに含み、前記シールは、間隙により分離される。有利には、前記部品は、誘電体コーティングを、前記ワッシャーの外側表面にさらに含むことができる。有利には、前記部品は、前記ワッシャーの少なくとも一つの面から突出する同心円状のリッジをさらに含むことができる。
【００１２】
本発明のさらなる態様によれば、締め具、少なくとも一つの締め具終端部品、並びに前記締め具及び各締め具終端部品のためのＥＭＥ防止特徴を備える締結システムであって、前記ＥＭＥ防止特徴は、前記締め具のシャフト上の導電性樹脂コーティング、前記締め具のヘッド上の連結誘電体カバー、前記締め具ヘッドの近位位置上の誘電体シール、前記終端部品の遠位位置上の誘電体シール、前記終端部品の近位位置上の誘電体シール、前記終端部品の遠位位置上の誘電体コーティング、及び前記終端部品の近位位置上の誘電体コーティングから構成されているグループから得られる、締結システムが提供される。有利には、前記誘電体シールは、アーク放電、火花発生、及びホットパーティクル放出を防止するために使用され、前記誘電体コーティングは、アーク放電及び火花発生を防ぐために使用される。 
【００１３】
これらの特徴および機能は、種々の実施形態において単独で達成することができ、又は他の実施形態において組み合わせることもできる。実施形態のさらなる詳細は、下記の説明及び図面を参照することによって理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】部材のスタックを締結する方法の図である。
【図２】民間航空機の図である。
【図３Ａ】ＥＭＥ防止締め具の第１の実施形態の図である。
【図３Ｂ】ＥＭＥ防止締め具の第１の実施形態の図である。
【図４Ａ】ＥＭＥ防止締め具の第２の実施形態の図である。
【図４Ｂ】ＥＭＥ防止締め具の第２の実施形態の図である。
【図５】ＥＭＥ防止締め具の他の実施形態の図である。
【図６】ＥＭＥ防止締め具の他の実施形態の図である。
【図７】複合部材及び導電層を含むスタックの図である。
【図８】ナット上の選択されたＥＭＥ防止位置の図である。
【図９】ＥＭＥ防止特徴を有するワッシャー及びナットの実施形態、及びワッシャー及びナットの組み合わせの図である。
【図１０】ＥＭＥ防止特徴を有するワッシャー及びナットの実施形態、及びワッシャー及びナットの組み合わせの図である。
【図１１】ＥＭＥ防止特徴を有するワッシャー及びナットの実施形態、及びワッシャー及びナットの組み合わせの図である。
【図１２】ＥＭＥ防止特徴を有するワッシャー及びナットの実施形態、及びワッシャー及びナットの組み合わせの図である。
【図１３】航空機構造の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
部材のスタックを締結する方法を示す図１を参照する。スタックは、二以上の部材を有する。いくつかの実施形態では、スタックの部材すべてが、金属（例えば、アルミニウム、チタン）から形成される。他の実施形態では、スタックの部材のうちの少なくとも一つが、複合材料から形成される。例えば、外側部材は、複合材料から形成され、内側部材は、金属から形成される。他の実施形態では、スタックの部材すべてが、複合材料から形成されてもよい。 
【００１６】
方法は、締め具をスタックに挿入すること（ブロック１１０）を含む。いくつかの実施形態では、締め具は、スタックのあらかじめ形成された貫通穴に挿入される。他の実施形態では、締め具は、穴を開けずに挿入される。締め具は、外表面が空気力学的な滑らかさ（例えば、航空機外板）を必要とする外側部材に、座ぐり加工することができる。締め具は、締め具ヘッドの上面に連結された乾燥誘電体層、及び締め具ヘッドの下面に乾燥誘電体シールを含むＥＭＥ防止特徴を有することができる。 
【００１７】
方法は、締め具を、ＥＭＥ防止特徴を有する部品で終端することをさらに含む。終端部品のためのＥＭＥ防止特徴は、乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シール（例えば、誘電体スリーブ）を選択位置に含む（ブロック１２０）。 
【００１８】
これらのＥＭＥ防止特徴がなければ、アーク放電及び火花発生が起こるかもしれない。アーク放電は、二つの金属部品がほぼ接触し、媒体の誘電体特性が、部品間を流れる高電流のために破壊されると、発生する。火花発生は、高電流が、空気を二つの部品間の間隙でイオン化し、空気が分解され、電流が間隙全域に流れると、発生する。ホットパーティクル放出は、複合部品の高電流により、複合材料が化学的に分解され、高温の膨張ガスが生成されると、発生する。
【００１９】
誘電体コーティング及び誘電体シールの両方が、部品間の電気接続経路を遮断することにより、アーク放電及び火花発生を防止する。誘電体コーティング及び誘電体シールは、単独で及び組み合わせて、締め具部品間の間隙（例えば、締め具とナットとの間の間隙、ワッシャーとナットとの間の間隙）全域で、及び締め具部品と構造との間の間隙（例えば、締め具と構造との間、ナットと構造との間、及びワッシャーと構造との間の間隙）全域で、アーク放電及び火花発生を抑制する。誘電体シールは、高温ガスの間隙全域への放出を防止し、及びガスを締結システム内に維持する追加の機能を実行する。 
【００２０】
それに加え又はその代わりに、締め具のいくつかの実施形態は、電気接続経路を改善することにより、アーク放電、火花発生及びホットパーティクル放出を減らすことができる。これらの実施形態では、締め具のシャフトが導電性コーティング（例えば、導電性樹脂）でコーティングされ、締め具とスタックとの間の電気接続を改善し、それにより接触抵抗を減らすことができる。いくつかの実施形態では、締め具は、穴に適合される遊隙（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）とすることができる。他の実施形態では、締め具は、穴に締りばめ加工することができる（ｍａｙ  ｂｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｉｔｔｅｄ  ｉｎｔｏ  ｔｈｅ  ｈｏｌｅｓ）。締りばめは、締め具とスタックとの間の電気接続を（表面接触面積を増加させることにより）改善し、これにより電流密度が減り、全体の経路抵抗が低下する。 
【００２１】
締め具システムの部品への乾燥誘電体コーティングの使用は、間隙を充填するためのシール材の使用について、いくつかの利益を提供する。利益は、設置の容易さ及び速度を含む。乾燥誘電体は、締結中に、締め具が設置されることのみを必要とするために、設置に先立ち、締め具部品上にコーティングすることができる。例えば、スタックの部品を遮蔽すること、シール材を注入すること、及びシール材を硬化させることなどの、余分なステップは、除去される。
【００２２】
別の利益は、重量の削減である。乾燥誘電体コーティング及びシールは、シール材の層よりも薄くすることができる。いくつかの実施形態では、誘電体コーティング又はシールの厚さは、３０ミル±１０ミルとすることができる。さらに、締め具部品の表面全体が、乾燥誘電体コーティング又は乾燥誘電体シールで覆われていないので、覆われる表面積は少ない。
【００２３】
別の利益は、重複するＥＭＥ防止である。締め具の種々の実施形態が、終端部品（例えば、ナット及びワッシャー）の種々の実施形態と組み合わせて使用され、多重レベルのＥＭＥ防止を提供することができる。
【００２４】
これらの利益は、図２に示される民間航空機２００などの民間航空機に対してかなり大きい。航空機２００は、胴体２１０、翼アセンブリ２２０、尾翼２３０、及び着陸装置アセンブリ２４０を含む。この民間航空機２００において、１００万個の締め具システムが、様々なコンポーネント２１０〜２４０及びそれらのサブコンポーネントをまとめて締結するために使用されているかもしれない。
【００２５】
航空機２００のある位置では、ＥＭＥ防止が望ましい。例えば、ＥＭＥ防止は、翼アセンブリ及び他の構造にとって望ましい。ＥＭＥ防止を提供するために、翼アセンブリ２２０は、本発明の方法による２万個もの締め具で組み立てられることがある。軽量化、並びにこれら２万個の締め具の設置時間及び設置しやすさにより実現される利益は、かなり大きい。
【００２６】
以下の段落では、様々な種類のＥＭＥ防止締め具部品について述べる。これらの締め具部品は、締め具、及び締め具を終端する部品（例えば、ナット及びワッシャー）を含む。これらの締め具部品は、ＥＭＥを防止するために、乾燥誘電体コーティング及び／又は乾燥誘電体シールを選択位置に有することができる。
【００２７】
まず、ＥＭＥ防止締め具について述べる。締め具の例は、ボルト及びリベットを含むが、これらに限定されない。
【００２８】
ここで図３Ａ及び図３Ｂが参照されるが、それらは、ＥＭＥ防止締め具３１０の第１の実施形態を示す。図３Ｂは、図３Ａの線３Ｂ−３Ｂに沿った断面図である。締め具３１０は、ヘッド３２０及びシャフト３３０を含む。締め具ヘッド３２０の上面３２２は、誘電体層３４０を保持するように構成される、多数の機械的な連結サイトを有する。各連結サイトは、上面３２２から上に向かって延びる突出部３２４を含む。突出部３２４は、上面３２２に近接するアンダーカット部分３２６を有する。図３Ａ及び図３Ｂの実施形態では、突出部３２４は、放射状に外に向かって延び、逆三角形の断面を有するスポーク３２４とすることができる。
【００２９】
締め具３１０は、締め具ヘッド３２０を覆う誘電体層３４０をさらに含む。誘電体層３４０は、任意の特定の誘電体材料に限定されない。例として、熱硬化性樹脂、熱可塑性プラスチック、ゴム、セラミック、エラストマーが含まれるが、これらに限定されない。
【００３０】
誘電体層３４０は、アンダーカット部分、及び突出部３２４間の他のすべての空間を充填する。誘電体３４０はまた、上面３２２及び突出部３２４に密接に接触している。
【００３１】
いくつかの実施形態では、誘電体層３４０は、誘電体材料を締め具ヘッド３２０上に流すことにより、形成することができる。誘電体材料は、表面３２２上を流れると、アンダーカット３２６、及び突出部３２４間のすべての空間を充填する。誘電体材料は、いったん硬化すると、突出部３２４と連結し、ゆえに締め具ヘッド３２０に固定される。別の実施形態では、誘電体層３４０は、粉末コーティング、 塗装、メッキ、吹き付け、スパッタリング、蒸着、又は誘電体材料がアンダーカット部分３２６を充填できる任意の他のプロセスにより、形成することができる。
【００３２】
このように、誘電体層３４０は、締め具設置に先立ち、連結サイトと機械的に連結する。誘電体層３４０を含む締め具３１０は、ヘッド３２０にあらかじめ設置される。
【００３３】
誘電体層３４０の締め具ヘッド３２０への連結は、落雷に特に有利である。連結により、誘電体層３４０が、そのような事象中及び事象後に、締め具ヘッド３２０と密接な接触を維持することが確実になる。
【００３４】
誘電体層３４０は、追加手段により保持することができる。第１の例として、表面３２２は、誘電体層３４０への保持を強化するための粗さを有することができる。第２の例として、誘電体層３４０は、表面３２２に付着する材料（例えば、粘着テープ）から形成することができる。
【００３５】
ＥＭＥ防止締め具の他の実施形態では、連結サイトは、他の断面を有することができ、他のパターンで配置することができる。他の断面の例には、正方形及び円形の断面が含まれるが、これらに限定されない。高応力が集中する領域（例えば、角）を有する断面は、好ましくない。丸い形の断面は、より優れた機械的な特性を提供する。
【００３６】
本明細書中のＥＭＥ防止締め具は、任意の具体的な数の連結サイトに限定されない。しかし、５〜９の範囲の連結サイトが、連結強度（誘電体層を含む）と締め具の締め付け強度との間によいバランスを提供することが分かっている。
【００３７】
ここで図４Ａ及び図４Ｂが参照されるが、それらは、ＥＭＥ防止締め具４１０の第２の実施形態を示す。ＥＭＥ防止締め具４１０は、格子状に配置された連結サイト４２０を含む。各連結サイト４２０は、締め具ヘッド４１２の上面４１４から上に向かって延びるポスト４２２を含む。ポスト４２２は、ノブ４２４で終端する。ポスト４２２、及びノブ４２４と締め具ヘッド４１２との間の表面は、アンダーカット部分４２６を画定する。
【００３８】
ここで図５及び図６を参照するが、それらは、ヘッド５１２及び６１２、並びに誘電体シール５２０及び６２０を含む締め具５１０及び６１０の実施形態を示す。シール５２０及び６２０は、締め具ヘッド５１２及び６１２に機械的に装着することができる。シール５２０及び６２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマー材料、又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリアミドイミドなどの熱可塑性ポリマーで形成することができる。締め具５１０または６１０がスタックに挿入され終端されると、そのシール５２０又は６２０は、スタックと圧縮接触する。
【００３９】
図５の締め具５１０では、シール５２０が、締め具ヘッド５１２の外縁周辺に適合する。シール５２０は、締め具ヘッド５１２の溝に適合するリッジ５２２を有することができる。シール５２０は、アーク放電及び火花発生を締め具ヘッド５２０のエッジで抑制し、ヘッド５１２下の高温膨張ガスの漏れを阻止する。    
【００４０】
図６の締め具６１０では、シール６２０が、Ｏリングの形状を有し、締め具ヘッド６１２の下側の溝に適合する。シール６２０は、アーク放電及び火花発生を抑制し、スタックと締め具のシャフト６１４との間の任意の高温膨張ガスの漏れを阻止する。締め具ヘッド６１２の上面及び側面は、アーク放電及び火花発生を締め具ヘッド６１２のエッジで防止するために、誘電体コーティング６３０でコーティングすることができる。
【００４１】
ここで図７を参照するが、図７は、複合部材７１０、及び複合部材７１０を覆う導電層７２０（例えば、金属片、拡張箔（ｅｘｐａｎｄｉｎｇ  ｆｏｉｌ））を含むスタック７００を示す。ＥＭＥ防止締め具７５０は、複合部材７１０の貫通穴７３０に挿入され、導電層７２０に座ぐり加工される。締め具ヘッド７５４上の誘電体層７５２は、導電層７２０と同一平面である。
【００４２】
いくつかの実施形態では、締め具シャフト２３０全体は、ポリマーマトリックスに分散された導電性粒子を有する、乾燥誘電体樹脂コーティング７５６（灰色で陰がつけられている）でコーティングすることができる。導電性粒子の例には、金属粒子、及びナノチューブが含まれるが、これらに限定されない。樹脂は、締りばめと組み合わされており、締め具７５０と複合部材７１０との間の電気接続経路を改善することが分かっている。樹脂は、締め具シャフト７５８と複合部材７１０との間の空隙を充填する。そうすることによって、樹脂は、複合部材７１０の繊維との有効接触面積を増加させる。
【００４３】
締め具７５０は、終端されている間に（例えば、ナットが締め具７５０上でねじって回されている間に）、貫通穴７３０内で回転させられるべきではない。回転により誘電体層７５２が損傷するのを防止するために、回転防止測定を使用することができる。回転防止測定の例として、締りばめ（摩擦適合）を締め具シャフト７５８と部材７１０との間に作成すること、回転を防止する断面形状（例えば、シャフト及び貫通穴用の六角形）を有するシャフト７５８を提供すること、及びシャフト７５８を部材７１０に鍵かけする（ｋｅｙｉｎｇ）ことが含まれるが、これらに限定されない。
【００４４】
本明細書中の締め具は、航空機のどこにあってもよい。例えば、本明細書中の締め具は、ドア周囲、電気機器の筐体、及び地絡電流に曝される部品で使用することができる。本明細書中の締め具は、標準部品（例えば、標準ナット）で終端することができ、本明細書中のＥＭＥ防止部品で終端することができる。
【００４５】
以下の段落では、様々な種類のＥＭＥ防止締め具終端部品について述べる。これらの部品は、ナット及びワッシャーを含む。
【００４６】
ここで図８を参照するが、図８は、スタック８００の部材を通って延びる締め具８３０、並びに締め具８３０を終端するワッシャー８１０及びナット８２０を示す。図８はまた、ＥＭＥ防止のために、乾燥誘電体コーティング又は誘電体シールで覆うことができるワッシャー８１０及びナット８２０の様々な位置も示す。ナット８２０上の位置は、内側遠位位置８４０、外側近位位置８５０、及び内側近位位置８６０を含む。ワッシャー８１０上の位置は、内側近位位置８７０及び内側遠位位置８８０を含む。「近位」及び「遠位」という用語は、スタック８００からの距離を指す。例えば、ナット８２０の近位位置は、遠位位置よりもスタック８００に近い。「内側」及び「外側」という用語は、締め具シャフトからの距離を指す。
【００４７】
ＥＭＥを防止するためにワッシャー８１０及びナット８２０全体をシール材で覆う代わりに、これらの位置８４０〜８８０のうちの一又は複数のみが、乾燥誘電体材料でコーティング又は密閉されてもよい。
【００４８】
シールが使用される場合に、シールは、本体の中央開口部に固定され、本体から軸方向に突出する。いくつかの実施形態では、シールは、本体から少なくとも７ミル突出する。シールは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマー材料、又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリアミドイミドなどの熱可塑性ポリマーで形成することができる。シールは、ポリマー材料をアンダーカットに流すことができる突出部及びアンダーカットを使用することにより、機械的に装着することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、本体の外表面は、誘電体コーティングにより完全に覆われる。誘電体コーティングの組成の例として、熱硬化性樹脂、熱可塑性プラスチック、セラミック、ガラス、及びエラストマーが含まれるが、これらに限定されない。誘電体コーティングは、電気化学的な表面の化成処理である、陽極化成コーティング（例えば、プラズマ電解酸化）などのプロセスにより適用することができる。誘電体を適用するための他のプロセスには、粉末コーティング、吹き付け、メッキ、スパッタリング、及び蒸着が含まれるが、これらに限定されない。
【００５０】
図９を参照するが、図９は、シール９２０を内側近位位置に有するワッシャー９１０を含む組み合わせを示す。遠位位置は、覆われていない。ワッシャー９１０の外表面は、誘電体材料でコーティングされる。
【００５１】
組み合わせはまた、外側近位位置にシール９６０、内側近位位置にシール９７０、遠位位置に誘電体コーティング９８０を有するナット９５０を含む。ナット９５０の外表面には、誘電体コーティングがない。
【００５２】
ナット９５０及びワッシャー９１０がスタックと噛合すると、ワッシャー９１０の内側近位シール９２０は、スタックに押しつけられ、ナット９５０の内側近位シール９７０は、ワッシャー９１０の中央開口部で受けられる。ナット９５０が堅く締められる間に、ワッシャーシール９２０は、折り返され（ｆｏｌｄｓ  ｂａｃｋ）、スタックに押し付けられ、ゆえに、ワッシャー９１０とスタックとの間のいかなる空隙をも充填する。
【００５３】
図１０を参照するが、図１０は、内側近位位置にシール１０２０を有するワッシャー１０１０、並びに内側近位位置にシール１０６０、遠位位置に誘電体コーティング１０７０、外表面に誘電体コーティング１０８０（外側近位位置のシールの代わりに）を有するナット１０５０を含む組み合わせを示す。
【００５４】
図１１を参照するが、図１１は、シール１１２０を内側近位位置に有するワッシャー１１１０、及びワッシャー１１１０の外縁に形成された同心円状のリッジ１１３０を含む組み合わせを示す。組み合わせはまた、内側近位位置にシール１１６０、外表面に誘電体コーティング１１７０（外側シール位置のシールの代わりに）、及び内側遠位位置にシール１１８０を有するナット１１５０も含む。
【００５５】
ナット１１５０及びワッシャー１１１０がスタックと噛合すると、ワッシャー１１１０の内側近位シール１１２０及びリッジ１１３０は、スタックに押しつけられ、ナット１１５０の内側近位シール１１６０は、ワッシャー１１１０の中央開口部で受けられる。ナット１１５０が堅く締められる間に、ワッシャー１１１０の内側近位シール１１２０は、折り返され、スタックに押し付けられる。同心円状のリッジ１１３０はまた、たとえワッシャー１１１０の面がスタックの底面と平行でなくても、シールをワッシャー１１１０とスタックとの間で維持する。
【００５６】
ここで図１２を参照するが、図１２は、シール１２２０及び１２３０を内側近位位置及び遠位位置に有するワッシャー１２１０を含む組み合わせを示す。これらのシール１２２０と１２３０との間には、間隙がある。組み合わせは、誘電体コーティング１２７０を外表面全体の上に、及びコーティング１２６０を内側近位位置に含むナット１２５０をさらに含む。
【００５７】
ナット１２５０及びワッシャー１２１０がスタックと噛合すると、ワッシャー１２１０の内側近位シール１２２０は、スタックに押しつけられ、ワッシャー１２１０の遠位シール１２３０は、ナット１２５０の内側近位位置で受けられる。ナット１２５０が堅く締められる間に、ワッシャー１２１０の近位シール１２２０は、折り返され、スタックに押し付けられ、ワッシャー１２１０の遠位シール１２３０は、折り返され、ナット１２５０に押し付けられる。
【００５８】
本明細書中のワッシャーは、外縁の同心円状のリッジに限定されない。ワッシャーの他の実施形態は、同心円状のリッジを、ワッシャーの上面の中間部分及び内側部分に有することができる。いくつかの実施形態は、同心円状のリッジを両面に有することができる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、同心円状のリッジは、同心円状の溝をワッシャーにスタンプし、溝を誘電体リングで充填することにより、形成することができる。他の実施形態では、金属リッジが、ワッシャーにスタンプされてもよい。
【００６０】
図９〜１２は、両端部で開くナット９５０、１０５０、１１５０、１２５０を示すが、本明細書中のナットは、それらに限定されない。例えば、本明細書中のナットの１つの端部は、キャップを形成するように閉じられてもよい。キャップは、誘電体材料から形成されてもよく、又はその内側表面が誘電体材料でコーティングされた金属から形成されてもよい。そのようなキャップは、遠位アーク放電及び火花発生に対する追加の保護を提供するであろう。 
【００６１】
本明細書中の締結システムは、上で述べられた締め具、ナット及びワッシャーの組み合わせに限定されない。多様なＥＭＥ防止特徴が、混合され、適合されてもよい。種々の特徴を有する多数の部品が、使用されてもよい。例えば、ＥＭＥ防止特徴は、締め具のシャフト上の導電性樹脂コーティング、締め具のヘッド上の連結誘電体カバー、締め具ヘッドの近位位置上の誘電体シール、終端部品の遠位位置上の誘電体シール、終端部品の近位位置上の誘電体シール、終端部品の遠位位置上の誘電体コーティング、及び終端部品の近位位置上の誘電体コーティングから構成されているグループから得ることができる。
【００６２】
ここで図１３を参照するが、図１３は、航空機の翼１３１０の一部を示す。翼１３１０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などの複合材料から形成された外板１３２０を含む。外板１３２０は、金属締め具部品１３４０、１３８０及び１３９０により、下部構造（ブラケットにより示される）１３３０に締結ができる。外板１３２０は、雷の影響を受けやすい領域１３５０を画定する。 
【００６３】
各締め具１３４０は、締め具ヘッド１３４４と連結される誘電体層１３４２を有する。各締め具１３４０は、導電性樹脂コーティングをそのシャフト１３４６上に有することができる。 
【００６４】
各締め具１３４０は、外板１３２０に座ぐり加工される。誘電体層１３４２は、外板１３２０の上面と同一平面である。金属箔１３６０は、外板１３２０を覆い、ＥＭＥ電流を消費する。表面フィルム（例えば、ガラスエポキシ層）１３６５は、外板１３２０上に適用され、表面フィルム１３６５は、塗料（ｐａｉｎｔ）１３７０で覆われる。
【００６５】
各締め具１３４０は、ワッシャー１３８０及びナット１３９０で終端される。ワッシャー１３８０及びナット１３９０は、種々のＥＭＥ防止特徴を有する。 
【００６６】
翼１３１０には、何万もの締め具１３４０、ワッシャー１３８０、及びナット１３９０が存在するかもしれない。シール材注入の代わりに、本明細書中のＥＭＥ防止特徴を使用することにより、設置時間がかなり節約される。重量もまた、かなり削減される。
【００６７】
図１３は、わずかにずらされたワッシャー１３８０及びブラケット１３３０の表面を示す。ワッシャー１３８０が上面の上側スリーブ又は同心円状のリッジに提供される場合に、ワッシャー１３８０とブラケット１３７０との間の任意の間隙は、誘電体材料で充填され、密閉されるだろう。
【００６８】
同様に、ナット１３９０がワッシャー１３８０に対してわずかにずらされる場合に、又はワッシャーが使用されずにナットがスタックに対してわずかにずらされる場合に、ナットとワッシャーとの間又はナットとスタックとの間の任意の間隙は、誘電体材料で充填され、密閉されるだろう。 
【００６９】
ゆえに、ＥＭＥ防止特徴は、構造が形状次第で決まらないという追加的利益を提供する。  たとえ終端部品の噛合表面が完全に同一平面でなくても、ＥＭＥ防止が、なおも提供される。 
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月25日(2017.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締め具、及び少なくとも１つの締め具終端部品を備える、締結システムであって、
前記締め具は、
誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを有する上面を有する締め具ヘッドと、
前記締め具ヘッドの前記上面を覆う乾燥した誘電体層であって、前記連結サイトと機械的に連結される誘電体層とを有し、
前記締め具終端部品は、
中央開口部を有する締め具終端本体と、
電磁効果（ＥＭＥ）を防止する少なくとも１つの特徴であって、該少なくとも１つの特徴は、誘電体コーティングと前記本体に固定された誘電体シールのうち少なくとも１つを含み、前記コーティングまたは前記シールは雷電流を抑制する厚さと組成を有しかつ選択位置で前記中央開口部を部分的に覆い、前記選択位置は遠端位置と近端位置との少なくとも１つを含む、締結システム。
【請求項２】
前記締め具ヘッドから延びる締め具シャフトをさらに有する、請求項１に記載の締結システム。
【請求項３】
前記締め具が、ＥＭＥを防止する少なくとも１つの他の特徴を有する、請求項１または２に記載の締結システム。
【請求項４】
前記シールが前記本体から軸方向に突出する、請求項１または２に記載の締結システム。
【請求項５】
各連結サイトは、前記上面から上に向かって延び、前記上面に近接するアンダーカット部分を有する突出部を含む、請求項１または２に記載の締結システム。
【請求項６】
前記突出部の各々は放射状に外に向かって延び、逆三角形の断面を有するスポークである、請求項５に記載の締結システム。
【請求項７】
前記誘電体層が前記アンダーカット部分、及び前記突出部の間の空間を充填する、請求項５に記載の締結システム。
【請求項８】
前記誘電体層が前記上面及び突出部に密接に接触する請求項５に記載の締結システム。
【請求項９】
ＥＭＥを防止する前記少なくとも１つの他の特徴が、格子状に配置された前記連結サイトを含む、請求項３に記載の締結システム。
【請求項１０】
前記シールが前記締め具ヘッドの溝に適合するリッジを有する、請求項１または２に記載の締結システム。
【請求項１１】
前記シールが、Ｏリングの形状を有し、前記締め具ヘッドの下側の溝に適合する、請求項１または２に記載の締結システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの特徴は、前記誘電体シールであり、前記選択位置が遠端位置と近端位置の双方を含む、請求項１または２に記載の締結システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
ゆえに、ＥＭＥ防止特徴は、構造が形状次第で決まらないという追加的利益を提供する。  たとえ終端部品の噛合表面が完全に同一平面でなくても、ＥＭＥ防止が、なおも提供される。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
締め具を部材のスタックに挿入すること、及び電磁効果（ＥＭＥ）を防ぐために、前記締め具を、乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つを選択位置に有する部品で、終端することを含む、方法。
（態様２）
前記シールは、アーク放電、火花発生、及びホットパーティクル放出を防止するために使用され、前記コーティングは、アーク放電及び火花発生を防止するために使用される、態様１に記載の方法。
（態様３）
前記部材は、少なくとも一つが複合材料から形成される航空機部材である、態様１又は２に記載の方法。
（態様４）
前記部材は、航空機外板及び金属部材を含む、態様１から３のいずれか一項に記載の方法。
（態様５）
前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、締め具シャフトを前記スタックの貫通穴に適合することを含み、乾燥樹脂でコーティングされた前記シャフトは、導電性粒子を含む、態様１から４のいずれか一項に記載の方法。
（態様６）
前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、締め具シャフトを前記スタックの貫通穴に適合することを含み、前記締め具は、ヘッド、及び前記ヘッド上の近位位置に誘電体シールを含む、態様１から５のいずれか一項に記載の方法。
（態様７）
前記締め具のうちの少なくとも一つを挿入することは、誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッドを挿入することを含み、前記誘電体層は、前記ヘッドの前記上面を覆い、前記誘電体層は、前記連結サイトと機械的に連結される、態様１から６のいずれか一項に記載の方法。
（態様８）
締め具を終端することは、中央開口部を有する本体及びＥＭＥ効果を防止するための少なくとも一つの特徴を含む前記締め具を終端することを含み、前記少なくとも一つの特徴は、前記中央開口部の選択部分上のみの乾燥誘電体コーティング及び乾燥誘電体シールのうちの少なくとも一つであり、前記シールは、前記本体に固定され、前記本体から軸方向に突出する、態様１から７のいずれか一項に記載の方法。
（態様９）
導電層を、締結を実行する前に、前記スタックの上面に追加することをさらに含む、態様１から８のいずれか一項に記載の方法。
（態様１０）
誘電体層を保持するように構成される多数の機械的な連結サイトを含む上面を有する締め具ヘッド、及び
前記ヘッドの前記上面を覆う乾燥誘電体層であって、前記連結サイトと機械的に連結される、乾燥誘電体層
を備える、締め具。
（態様１１）
前記誘電体層、前記ヘッド、及び前記ヘッドから延びる締め具シャフトから構成されている、態様１０に記載の締め具。
（態様１２）
各連結サイトは、前記上面から上に向かって延び、前記上面に近接するアンダーカット部分を有する突出部を含む、態様１０又は１１に記載の締め具。
（態様１３）
導電性粒子を含む乾燥樹脂でコーティングされたシャフトをさらに備える、態様１０から１２のいずれか一項に記載の締め具。
（態様１４）
締め具、少なくとも一つの締め具終端部品、並びに前記締め具及び各締め具終端部品のためのＥＭＥ防止特徴を備える締結システムであって、前記ＥＭＥ防止特徴は、
前記締め具のシャフト上の導電性樹脂コーティング、
前記締め具のヘッド上の連結誘電体カバー、
前記締め具ヘッドの近位位置上の誘電体シール、
前記終端部品の遠位位置上の誘電体シール、
前記終端部品の近位位置上の誘電体シール、
前記終端部品の遠位位置上の誘電体コーティング、及び
前記終端部品の近位位置上の誘電体コーティング
から構成されているグループから得られる、締結システム。 
（態様１５）
前記誘電体シールは、アーク放電、火花発生、及びホットパーティクル放出を防止するために使用され、前記誘電体コーティングは、アーク放電及び火花発生を防ぐために使用される、態様１４に記載の締結システム。
【外国語明細書】
2018071790000001.pdf