(57)【要約】【課題】少なくとも一つの管１８，３９〜４２，４９のための少なくとも一つの留め具１５〜１７，３４〜３７，４８の設置をおよび取付けを簡略化するための航空機の胴体のセル構造１であって、機体のセル構造１は、多数の補強部材６，８，２４，４６を有し、特に、アルミニウム合金材料を使用して形成される。【解決手段】本発明では、機体のセル構造１内の補強部材６，８，２４，４６は、少なくとも特定の領域で、圧力嵌合と積極的な嵌合により発生する締付嵌合との組み合わせにより取り付けられる。このために、留め具１５〜１７，３４〜３７，４６は、下面に、例えば、広げられることが可能な２つの取付け足１９，２０を有し、溝１２〜１４，２９〜３３，４７に固定要素２１を押し込むことにより取付けられる。補強部材６，８，２４，４６は、好ましくは、押出成型で製造される連続の水平材３〜５であり、クロスバー２３，４４，４５，必要とされる溝１２〜１４，２９〜３３，４７は製造工程中に同時に押し出される。  機体のセル構造１において、留め具１５〜１７，３４〜３７，４８は柔軟で簡単であり、さらに、ドリル穴なしで、全てのタイプの導管１８，３９〜４２，４９の位置決めおよび固定を簡単に変更できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの管（１８,３９〜４２,４９）のための少なくとも一つの留め具（１５〜１７,３４〜３７,４８）の設置および取付けを簡略化するための航空機の胴体のセル構造（１）であって、
前記機体のセル構造（１）は、多数の補強部材（６,８,２４,４６）を有し、
前記補強部材（６,８,２４,４６）は、少なくとも特定の領域に、少なくとも一つの溝（１２〜１４,２９〜３３,４７）を有し、
前記補強部材（６,８,２４,４６）は、アルミニウム合金材料を使用して形成され、
前記補強部材（６,８,２４,４６）は、縦通材（３〜５）として構成され、ほぼZ字形の断面形状を有し、前記少なくとも一つの溝（１２〜１４）は、前記縦通材（３〜５）の上部領域（９〜１１）に伸び、もしくは、床枠（５３）の領域に配置されるクロスバー（２３,４４,４５）として構成され、前記少なくとも一つの溝（２９〜３３,４７）は、前記クロスバー（２３,４４,４５）の上部フランジおよび／または下部フランジ（２６〜２８）に伸びており、
少なくとも一つの管（１８,３９〜４２,４９）を位置決めして固定するための少なくとも一つの留め具（１５〜１７,３４〜３７,４８）は、前記少なくとも一つの溝（１２〜１４,２９〜３３,４７）に取付けられることができるようにしてあることを特徴とする機体のセル構造（１）。
【請求項２】
請求項１に記載された機体のセル構造（１）であって、
前記少なくとも一つの溝（１２〜１４,２９〜３３,４７）は、ほぼT字形を反転させた断面形状を有する機体のセル構造（１）。
【請求項３】
請求項１または２の何れかに記載された機体のセル構造（１）であって、
少なくとも一つの管（１８,３９〜４２,４９）を位置決めして固定するための少なくとも一つの留め具（１５〜１７,３４〜３７,４８）は、前記少なくとも一つの溝（１２〜１４,２９〜３３,４７）に取付けられる機体のセル構造（１）。
【請求項４】
請求項１に記載された機体のセル構造（１）であって、
前記少なくとも一つの留め具（１５〜１７,３４〜３７,４８）は、前記少なくとも一つの溝に嵌められる少なくとも二つの取付け足（１９,２０）を有し、
前記取付け足（１９,２０）は、少なくとも一つの固定要素（２１）によって広がることが可能であり、前記少なくとも一つの溝（１２〜１４,２９〜３３,４７）に対して圧力を発生させて摩擦嵌合するようになっている機体のセル構造（１）。
【請求項５】
請求項４に記載された機体のセル構造（１）であって、
前記少なくとも一つの固定要素（２１）は、前記少なくとも一つの留め具（１５〜１７,３４〜３７,４８）に連結することにより、偶発的な脱離から守られるようになっている機体のセル構造（１）。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載された機体のセル構造（１）であって、
前記少なくとも一つの管（１８,３９〜４２,４９）は、前記少なくとも一つの留め具（１５〜１７,３４〜３７,４８）に、直接に取付けられることができるようになっている機体のセル構造（１）。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載された機体のセル構造（１）であって、
前記少なくとも一つの管（１８，３９〜４２，４９）を収容するための少なくとも一つの機能的支持体が、前記少なくとも一つの留め具（１５〜１７，３４〜３７，４８）に特に嵌合により取り付けられることができるようになっている機体のセル構造（１）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載された機体のセル構造（１）であって、
機能的な要素、特に座席レール形状の部品、を更に配置するための前記少なくとも一つの溝（１２〜１４,２９〜３３,４７）が、少なくとも一つの凹部（３８,５０）により遮断されるようになっている機体のセル構造（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの管のための少なくとも一つの留め具の設置および取付けの簡略化のための航空機の胴体のセル構造に関し、機体のセル構造は、多数の補強部材を有し、特に、アルミニウム合金材料を使用している。
【背景技術】
【０００２】
近年の航空機、特に、新型の旅客機には、ますます多くの管が導入され取付けられている。管は、例えば、電源ラインおよび信号線、光ファイバケーブル、液体ライン（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｌｉｎｅｓ）、上水管および下水管、エアコンシステムなどが挙げられる。全ての管は、航空機の胴体のセル構造の内部に取付けられなくてはならない。
【０００３】
従来技術の管の留め具は、通常、好ましくは、機体のセル構造の補強部材のそれぞれの取り付け位置に、ドリルで穴あけされた少なくとも２つの穴を必要とする。機体のセル構造の内部の補強部材は、例えば、縦通材（ｓｔｒｉｎｇｅｒ）、クロスバーまたは環形状部材である。多数の必要とするドリル穴は、通常、機体のセル構造の強度が必然的に弱いことを意味する。これは、ドリル穴の付近で、機体セルの静力学特性に悪影響を与え、金属疲労による割れの形成を引き起こす。これらから、ドリル穴は、結果的として、好ましくない、機体セルの重量の増加をもたらす可能性がある。
【０００４】
さらに、ドリルでそれぞれの穴を開ける工程は、非常に手間がかかる工程である。まず、ドリル穴の配置は、できるだけ精確に決めなければならず、多くの場合は、現在であっても、大きくて扱いにくい装置を使用する工程を含む。その後、穴は、通常、ハンドドリルを使用して手作業により穴あけされる。発生した削りくずは、ドリル工程中に吸い取るか、もしくは、後で入念に取り除かなくてはならない。後に、管へのスレ傷が発生し、結果的に電気回路のショートおよび／または腐食の問題が発生するのを防止するためである。ドリル穴の内面が、適切なプラスチック材料を使用することで腐食から守られることによってはじめて、固定される管のための留め具をドリル穴に固定することができる。フライトの安全面の問題から、穴あけを失敗した穴は、コストが高いリベット打ちにより塞がれなくてはならない。さらに、主要な構造の特定の領域、例えば、環形状部材の上部もしくは下部において、不正確な場所に形成されたドリル穴は、影響を受けた補強形状の部材もしくは補強部材が交換されることを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に鑑み、本発明の目的は、主に、航空機の胴体のセル構造を開発することである。本発明の航空機の胴体のセル構造は、管システムの留め具の取付けが容易なので、ケーブル配線のコストを削減することができる。本発明では、支持補強部材に穴をほとんど開けることなく、管が機体のセル構造の内部に取付けられる（ドリル穴レス方式）。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を有する機体のセル構造により達成されている。
【０００７】
すなわち、請求項１の機体のセル構造は、補強部材は、少なくとも特定の領域にある少なくとも一つの溝と、少なくとも一つの溝に取付けられることが可能であり、少なくとも一つの管を位置決めして固定するための少なくとも一つの留め具とを有し、本発明に係る構成の機体のセル構造の内部の配線に必要とされる管の留め具が、ドリル穴無しで溝に取付けられることを可能にする。例えば、クロスバーおよび縦通材、または縦通材の形状の部材に、圧着取付部材により、積極的に嵌合して取付けられる。さらに、溝は、溝の長手方向に沿ってほぼ好ましい場所に、管の留め具が固定されることも可能にするとともに、管の設置を後に変更することを簡単にし、特に、顧客の要求の変化に対して効果的に適応できる。
【０００８】
必要とされる溝は、好ましくは、アルミニウム合金を使用して通常は押出成型にて成型される連続した補強部材を製造する工程のできるだけ早い段階で形成される。連続した形状の部材は、機体のセル内で組み立てる前にカットされる。補強形状の部材、補強部材または支持部材は、例えば、機体セルの外板の補強のための縦通材であり、環形状部材またはクロスバーの間にあり、床枠を支持する。また、溝は、押出加工の補強部材に形成することが可能であり、その後に材料を取り除いて形成しても良い。
【０００９】
少なくとも一つの管は、別個の複数の結束により、留め具の上に位置決めして固定されてもよい。また、留め具は、管に嵌合するための端よりも上面に形成可能なので、管を留め具に単純に押し込むだけで固定可能であり、そして、適切に固定されていれば再び取り外しできる。
【００１０】
機体のセル構造の開発は、T字形を反転させた断面形状を有する補強部材に溝を準備する。
【００１１】
溝のT字形を反転させた断面形状は、留め具の確実な取付けを提供し、例えば、液体ライン、エネルギー供給ラインのような重量の重い管が取付けられることができる。
【００１２】
溝は、ベースに対して先細（テーパ状）の挿入口を有する。挿入口は、２つの内側に向いた足により境界が作られ、格子状に配置された挿入口から離れた場所で、通常は、民間航空内で、客室のシートの固定に使用されるほぼ座席レール形状の部材の配置に対応する。
【００１３】
仮に、管の設置を変更しなければならないとき、留め具は、溝から再び取り外すことができて、機体セル構造の中の他の適する場所に再び取付けできるので、配線の自由度を高めることができる。
【００１４】
他の好適な形状では、留め具は少なくとも２つの取付け足を有し、それらは留め具本体の下面に配置され、溝に固定できる。取付け足は、溝に圧力および摩擦嵌合を発生させるように、固定要素により広げられることができる。
【００１５】
この形状により、留め具を溝に簡単に挿入し、その後、固定要素をプレスすることにより積極的な嵌合と摩擦嵌合との組合せで固定することができる。固定要素は、例えば、円筒形状であり、留め具の本体に挿入されたときに、プレス嵌合するように取付け足を広げる圧入方式のマンドレルに形成される。取付け足は、広げられることが可能であり、溝に挿入口を形成する必要性を排除する。挿入口は、押出成型により簡単に形成できず、追加の機械加工の工程を必要とする。
【００１６】
留め具の開発によると、固定要素は、留め具による別個の固定用の構造により脱離から付加的に保護される。
【００１７】
これは、例えば、機体構造の振動または移動による留め具の偶発的な脱離を防止する。
【００１８】
留め具の他の形状は、例えば、溝の長手方向に対して水平方向に伸びる座席レールやそれに相当する構成である機能的な要素または構造的な要素を配置するための溝を有し、その溝は、少なくとも一つの凹部により遮断される。
【００１９】
これは、溝の存在にかかわりなく、更に別の構造的な要素が接続されることを可能にする。凹部は、旅客機のシートを固定するための座席レール形状の部品を、例えば、従来技術と同様に、床枠のクロスバーに取付けることを可能にする。このとき、クロスバーは、少なくとも特定の部分にまだあり、管の取付部材のための溝を有するとともに、管を固定するために使用されることができる。
【００２０】
本発明の他の実施例では、少なくとも一つの管は、直接に留め具に取付け可能である。
【００２１】
これは、留め具のシンプルな設計を可能にし、好ましくは、繊維強化熱可塑性のポリマーを使用して形成される。補強形状の部品は、押出成型により継続的に工業的に生産できる。これとともに、補強形状の部品は、柔軟性に優れ、時間およびコストを削減する管に関する設計を可能にし、航空機の胴体のセルの内部で、全ての種類の管を設置し、位置決めして取付ける。本発明に係る留め具の配置の手段によれば、基本的には全てのタイプの管が取り付けられることが可能であり、例えば、電源ライン、下水管、エアコンシステムのように、特に、重量が比較的重い管および比較的大きな断面の管が取り付けられることが可能である。
【００２２】
さらに、他の形状によると、少なくとも一つの管を固定するための少なくとも一つの機能的支持体は、嵌合によって、留め具に取り付けできる。
【００２３】
これは、本体として構成された留め具が、機能的支持体および複数の留め具を多数の管の種類に対して適用可能な留め具に交換するだけで、多数の異なる種類の管を取り付けできるように構成され、留め具の数を減らすことが可能である。留め具は、例えば、電源供給ライン、制御ライン、光ファイバケーブル、液体ライン、エアコンシステムなどである。
【００２４】
機体のセル構造の他の有利な形状は、請求項に更に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、管が取付けられた航空機の胴体のセル構造に関する詳細斜視図である。
【図２】図２は、図１の縦通材の詳細を示す拡大断面図であり、そこに環形状部材が配置されている。
【図３】図３は、クロスバーの斜視図であり、留め具を取付けるための多数の溝が形成されている。
【図４】図４は、図３に示す２つのクロスバーの上部の平面図であり、その上に座席レール形状の部材が配置されている。
【００２６】
図中では、構造的な構成の各々は、同じ部材番号を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、航空機の胴体のセル構造の詳細を示す斜視図である。
【００２８】
航空機（不図示）の機体のセル構造１は、特に、機体セルの外板２に関し、補強部材６（長手方向）としての縦通材３〜５がその上に配置してある。縦通材３〜５のそれぞれは、ほぼZ字形の断面形状を有する。環形状部材７は、機体のセル構造１の更なる補強部材（水平方向）８であり、縦通材３〜５に対して水平方向に伸びている。環形状部材７は、ほぼT字形の断面形状であり、上部に、９０°の角度で曲げられたフランジ部を有する。溝１２〜１４には、管１８を取付けるための留め具１５〜１７が固定されている。溝１２〜１４は、縦通材３〜５の上部９〜１１のそれぞれに伸びており、縦通材３〜５の長手方向にある。基本的に、溝１２〜１４は、上部９〜１１の外側に配置され、機体セルの外板２に対する縦通材３〜５の接続を提供する。さらに、結果的に、追加部材は悪影響を引き起こさない。また、縦通材３〜５は、オメガ字形状の断面形状を有しても良い。
【００２９】
図２は、図１に示す縦通材の拡大断面図であり、そこに環形状部材が伸びている。
【００３０】
留め具１５は、縦通材３の上部９に伸びる溝１２に取付けられる。溝１２は、その他の溝と同様に、T字形を反転させた断面形状を有する。留め具１５は、その下方に配置される２つの取付け足１９，２０を有し、溝１２に圧力と摩擦とを発生させるように、固定要素２１によって外方に広がっても良い。このようにして、留め具１５は、縦通材３のあらかじめ決められた位置に取付けられる。固定要素２１（圧入方式のマンドレル（ｐｒｅｓｓ−ｉｎ  ｍａｎｄｒｅｌ））は、例えば、円筒形状であり、矢印２２の方向に圧入される。留め具１５の偶発的な脱離を防ぐために、固定要素２１は、図示する位置で留め具１５を連結する。固定要素２１の代わりとして、溝１２で留め具１５を固定するための部材は、例えば、ネジ部材であっても良い。上部領域では、留め具１５は、管１８を収容するためにオメガ字形状に構成された分岐を有し、好ましくはロック可能な構造（ｌｏｃｋｉｎｇ  ｆａｓｈｉｏｎ）である。また、管１８は、追加のケーブルタイやこれに相当する手段により、留め具１５に固定されても良い。留め具１５は、繊維強化材料と一体に形成しても良く、繊維強化材料は、好ましくは熱可塑性ポリマーである。
【００３１】
管の留め具の２つの部分の要素（分岐）は、不図示の様々な要素から成る。これらにおいて、留め具は、取付け足を有する本体を構成する。すなわち、図２に示すように、取付け足は本体の下方に取付け足を有し、縦通材３の溝１２に導かれ、その中で挟まれて、少なくとも特定の領域で積極的な嵌合を発生する。機能的支持体（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｓｕｐｐｏｒｔ）として知られているものは、それぞれに取付けられるタイプの管が個々に取り付けられおよび／または複数の管が取付けられ、好ましくは留め具の本体の上に固定されることができる。この形状の結果として、より多くの異なるタイプの管を、同一の留め具の本体を使用して取付けることが可能になり、同時に、留め具の種類を制限して製造することが可能である。
【００３２】
図３は、旅客機の床枠にクロスバーを通した部分を示す斜視図であり、複数の留め具を取付けるための多数の溝を有する。
【００３３】
補強部材２４としてのクロスバー２３は、特に、旅客機の胴体のセル構造内の床枠を保持し、ほぼT字形の断面形状を有する。左上部および右上部のフランジ部２６,２７は、互いに対称であり、垂直方向に伸びるウェブ（ｗｅｂ）２５の上端に隣接している。それと同時に、ウェブ２５の下端では、ウェブ２５の右側に９０°の角度で曲げられた箇所で、下部フランジ２８はウェブ２５と隣接している。全てのフランジ２６〜２８は、好ましくは、同じ幅である。本発明では、溝２９〜３２は、２つの上部フランジ２６,２７の上面および下面のそれぞれに形成される。さらなる溝３３は、下部フランジ２８の下面に形成される。すなわち、溝２９〜３３は、T字形を反転させた断面形状（図１および２の縦通材参照）を有し、これらの内部で、４つの留め具３４〜３７を取付け可能である。クロスバー２３の領域の溝２９〜３３の最終的な数と配置は、それぞれの使用用途の機能により異なる。
【００３４】
溝２９〜３３への留め具３４〜３７の取付けは詳細に図示されていないが、これは、図面の明確さのためであり、図１および２に図示して説明した留め具１５〜１７の取付けの構造に相当する。留め具１５〜１７は、固定要素として広がり可能なマンドレルを挿入することにより、留め具の下面に構成される少なくとも２つの取付け足が、溝の内部で広がることにより、圧力と摩擦力との組合せが発生して縦通材３〜５内に取付けられる。
【００３５】
図１および２に記載の溝に基づく形状と比較して、上部の溝２９および３０は凹部を備え、単に、凹部３８の部材番号で示される。凹部３８は、例えば、座席レール形状の部材（図３では不図示、図４を参照）またはそれに相当する部材などのさらなる機能的な要素または構造的な要素の接続を妨げないための要素である。管または一群の管３９〜４２は、それぞれの留め具３４〜３７に導かれ取付けられる。管３９〜４２のそれぞれは、クロスバー２３の長手方向の軸に対して９０°の角度で伸びている。留め具３４〜３７内への管３９〜４２の取付け手段に関しては、図１および２に記載された留め具１５〜１７内の管１８の取付けに関する前述の記載を参照できる。
【００３６】
管４０をクロスバー２３の下面でウェブ２５に通すために、ウェブは、フィードスルーアパーチャ４３を有する。フィードスルーアパーチャ４３は、例えば、押出成型工程にて材料を取り除くことにより形成される。溝２９〜３３の凹部は、仮に、凹部の形成に不可欠な工程がクロスバー２３を押出成型する工程と同程度の早い段階にできないならば、例えば、フライス盤加工により形成されても良い。
【００３７】
留め具３４〜３７は、１つまたは２つの部材から成る。留め具３４〜３７が２つの部材で形成される場合は、留め具は、それぞれ、締付けによるプレス嵌合により溝２９〜３３に取付けられる本体を有し、前記のように少なくとも特定の領域で、積極的な嵌合を引き起こす。機能的支持体は、取付けられる管の種類に個々に適合されるとともに適所に管を固定するために使用され、本体のそれぞれの上に固定される。
【００３８】
図４は、図３に示す２つのクロスバーの上部の平面図であり、クロスバーのそれぞれは、その上に座席レール形状の部材が配置されている。
【００３９】
補強部材４６としての２つのクロスバー４４および４５は、図３に図示されており、留め具が取り付けられた多数の溝を有する。溝４７および管４９を収容してある留め具４８は部材番号で表されているに過ぎない。全部で４つの凹部の領域では、凹部５０は、他の凹部の代表であり、１つの部材番号で示される。クロスバー４４および４５の上部に形成された溝は遮断されている。凹部において、２つの座席レール形状の部材５１および５２は、クロスバー４４および４５に対して水平方向に伸びており、航空機の客室のフロアパネル（不図示）を保持するための床枠５３（不図示）を形成する。
【００４０】
本発明に係る機体のセル構造１は、全てのタイプの管のための取付けの簡易化に関し、特に、縦通材の領域および床枠のクロスバーに関し、多数の配線に必要な留め具は、穴を形成する必要なくほとんどが取付けられる。さらに、管の配線は、溝にある個々の留め具または全てのグループの留め具の単純な取外しと配置により、配線を変更する要求に対してすぐに対応できる。
【符号の説明】
【００４１】
１    機体のセル構造
２    機体セルの外板
３    縦通材
４    縦通材
５    縦通材
６    補強部材
７    環形状部材
８    補強部材
９    上部
１０  上部
１１  上部
１２  溝
１３  溝
１４  溝
１５  留め具
１６  留め具
１７  留め具
１８  管
１９  取付け足
２０  取付け足
２１  固定要素
２２  矢印
２３  クロスバー
２４  補強部材
２５  ウェブ
２６  左上部フランジ
２７  右上部フランジ
２８  下部フランジ
２９  溝
３０  溝
３１  溝
３２  溝
３３  溝（下部フランジ）
３４  留め具（左上部のフランジの上面）
３５  留め具（左上部のフランジの下面）
３６  留め具（下部フランジ）
３７  留め具（下部フランジ）
３８  凹部（上部フランジ）
３９  管
４０  管
４１  管
４２  管
４３  フィードスルーアパーチャ（ウェブ）
４４  クロスバー
４５  クロスバー
４６  補強部材
４７  溝
４８  留め具
４９  管
５０  凹部
５１  座席レール形状の部材
５２  座席レール形状の部材
５３  床枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2011502859.tif 000007
2011502859.tif 000008
2011502859.tif 000009
2011502859.tif 000010
2011502859.tif 000011
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