(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通し口を有するワッシャーと、
第２通し口を備える拡張可能部を有し、前記ワッシャーの前記第１通し口に差し込まれるスリーブと、
前記スリーブの前記拡張可能部の少なくとも一部と前記ワッシャーとが第１締り嵌めを形成するように、前記スリーブの前記第２通し口に差し込まれる長状部と、前記長状部の一端に形成されたヘッドと、を有する留め具と、を含む装置であって、
前記スリーブは、前記留め具の前記ヘッドに当接するフランジを有しており、前記ワッシャーは、前記スリーブの前記フランジに当接しており、
前記スリーブにおける前記第２通し口の直径は、前記拡張可能部の全長に亘って、前記留め具における前記長状部の直径よりも小さくすることにより、前記スリーブと前記留め具との間に第２締り嵌めを形成するように設定されており、
前記ワッシャーの前記第１通し口における最小直径は、前記留め具の前記長状部と前記スリーブの前記拡張可能部とを組み合わせた直径よりも小さく設定されている、装置。
【請求項２】
前記ワッシャーは、当該装置が使用される構造体に設けられた穴の直径よりも大きい外径を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スリーブと、前記スリーブの前記第２通し口内にある前記留め具とが、共に前記穴に差し込まれている状態で、前記ワッシャーが前記構造体に当接することにより前記ワッシャーは、前記穴にシールを形成している、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記シールは、前記構造体内に存在する物質を構成する粒子が、前記穴を通って前記構造体から流出することを実質的に防止する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記穴は、前記構造体に形成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記留め具の前記長状部に接続される固定機構を更に含み、前記固定機構の作用により、前記構造体の表面に対して前記ワッシャーが保持されて、前記スリーブが前記穴に取り付けられた時、前記ワッシャーが、前記穴の周りに前記シールを形成するようにする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記スリーブは、前記穴に取り付けられており、前記スリーブと前記穴の壁との間に第２締り嵌めが形成されている、請求項２〜６の何れかに記載の装置。
【請求項８】
前記ワッシャーの表面を覆うコーティングを更に含み、前記コーティングは、前記スリーブと前記ワッシャーとの間の電流の流れを低減する誘電材料、又は、前記ワッシャーの腐食を実質的に防ぐ耐食性材料のうち、少なくとも１つを含む、請求項１〜７の何れかに記載の装置。
【請求項９】
前記ワッシャーの前記第１通し口は、前記留め具の前記長状部と前記スリーブの前記拡張可能部とを組み合わせた直径よりも大きい第１直径を有する第１部分と、前記留め具の前記長状部と前記スリーブの前記拡張可能部とを組み合わせた直径よりも小さい前記最小直径を有する第２部分とを有する、請求項１〜８の何れかに記載の装置。
【請求項１０】
構造体の穴を封止する方法であって、
ワッシャーの第１通し口に、フランジを有するとともに、第２通し口を備える拡張可能部を有するスリーブを差し込むことと、
前記スリーブと前記ワッシャーとを前記穴に対して位置決めすることと、
長状部と前記長状部の一端に形成されたヘッドとを有する留め具の前記長状部を前記スリーブの前記拡張可能部に差し込み、前記留め具と前記スリーブとを前記穴に取り付けることとを含み、その際に、前記スリーブにおける前記第２通し口の直径は、前記拡張可能部の全長に亘って、前記留め具における前記長状部の直径よりも小さく設定し、前記ワッシャーの前記第１通し口における最小直径は、前記留め具の前記長状部と前記スリーブの前記拡張可能部とを組み合わせた直径よりも小さく設定して、前記スリーブに前記留め具の前記長状部を差し込むことにより、前記スリーブの前記拡張可能部の少なくとも一部が、前記ワッシャーと第１締り嵌めを形成するとともに、前記スリーブの前記拡張可能部と前記留め具の前記長状部との間に第２締り嵌めを形成し、
前記留め具の前記長状部に固定機構を配置することにより、前記スリーブの前記フランジが前記留め具の前記ヘッドに当接し、かつ前記ワッシャーが前記スリーブの前記フランジに当接し、かつ前記構造体の表面に対して前記ワッシャーが当接することを更に含む、方法。
【請求項１１】
前記スリーブと前記穴の壁との間で第２締り嵌めを形成することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ワッシャーの前記第１通し口に前記スリーブを差し込む前に、前記ワッシャーにコーティングを施すことを更に含み、前記コーティングは、誘電材料又は耐食性材料のうち、少なくとも１つを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記構造体の前記穴を封止することで、前記穴内で発生するスパークを封じ込めることにより、前記スパークで生ずる粒子が、前記穴を通って前記構造体から流出することを実質的に防止する、請求項１０〜１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
前記ワッシャーの前記第１通し口に前記スリーブを差し込むことは、
前記ワッシャーの皿穴部分が、前記スリーブのフランジと対向するように、前記ワッシャーの前記第１通し口に前記スリーブを差し込むことを含む、請求項１０〜１３の何れかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して航空機に関し、特に、航空機の製造に関する。より具体的には、本開示は、航空機の構造体に取り付けられた留め具において、スパークを封じ込めるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の製造では、種々の部品を互いに接続することによって航空機構造体を形成する。所定数の留め具を用いて、これらの構造体の組み立て、これらの構造体の接合、又はその両方が行われる。１つの航空機には、何千もの留め具が用いられている。
【０００３】
多くの場合、留め具は、様々な産業要件を満たすために取り付けられる。例えば、腐食を最小限に抑えるために、留め具を取り付けて、流体が航空機構造体の内部に流入しないようにすることができる。更に、留め具は、スパークからの保護機能を有するようにして、航空機構造体の内部で発生するスパークを抑止してもよい。
【０００４】
スパーク対策は、航空機の可燃性領域において、特に重要である。いくつかの例では、スパーク対策は、締り嵌め（interference fit）により航空機構造体と嵌合しているスリーブ付留め具を用いて実現することができる。このスリーブと航空機構造体との間の締り嵌めにより、留め具システムと構造体とが電気的に接続され、留め具をスパークから保護している。
【０００５】
この締り嵌めにより、一次的なスパーク対策がなされているが、航空機の規制機関は、航空機の可燃性領域に耐欠陥設計（fault tolerant design）を取り入れることを要求している。すなわち、起こりうる製造上の欠陥を考慮にいれた設計をする必要がある。製造上の欠陥の例としては、オーバーサイズ穴、汚染、傾斜した穴、バリ、又は他の製造上の欠陥がある。
【０００６】
このような欠陥が１つでもあると、穴にスパークが発生しうる。このスパークにより、航空機にとって望まれない状況を引き起こす粒子が生成される恐れがある。従って、規制機関の基準を満たすために、スパークを封じ込める方法、又は、二次的なスパーク対策が必要である。
【０００７】
いくつかのケースでは、キャップシールをスリーブ付の留め具のヘッドに取り付けて、欠陥に対する耐性を実現する。このキャップシールは、穴の欠陥部分だけでなく留め具のヘッド全体を確実に覆うように、正確且つ一様に取り付けなければならない。
【０００８】
キャップシールを各留め具に適用すると、望ましくない程度まで取り付け処理が遅れてしまう可能性がある。更に、何千もの留め具に対して、一様にキャップシールを取り付けることは困難であり望ましくない。したがって、上述した問題のうち少なくともいくつかと、その他の考えられる問題を考慮にいれた方法及び装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００９】
本開示の実施形態は、留め具のヘッドにキャップシールを取り付ける必要がなく、航空機構造体の可燃性領域の留め具において、スパーク対策及びスパーク封じ込めを実現する耐欠陥設計を提供する。例示的な実施形態は、航空機の燃料タンクや他の可燃性領域に用いることにより、留め具の穴を機械的に封止することができる。
【００１０】
例示的な実施形態において、留め具システムは、スリーブ、留め具、及びワッシャーを有しており、この留め具システムを、航空機構造体の形成に用いられる部品にあけられた穴の上方に配置する。スリーブは、留め具に嵌合しており、ワッシャーは、スリーブに嵌合している。取り付け時には、ワッシャーは、スリーブのフランジと航空機構造体との間に位置している。
【００１１】
留め具システムを取り付けるために、留め具の長状部をスリーブに押入する。欠陥がない場合、スリーブ付留め具と航空機構造体との間に締り嵌めが形成され、これら２つのコンポーネントを電気的に接合して、スパークを防止する。
【００１２】
欠陥に対する耐性は、スリーブのフランジに固定されるワッシャーにより実現される。留め具の長状部をスリーブに押入すると、スリーブは、拡張して、ワッシャーと締り嵌めを形成する。この締り嵌めと、留め具のクランプ（clamp up）により、機械的シールに対してある程度の冗長性が提供される。
【００１３】
例示的な実施形態に係る留め具システムは、製造上の欠陥により留め具システムと構造体との電気接続が悪くなり、穴の内部でスパークが発生するような場合であっても、使用可能である。ワッシャーがスリーブと締り嵌めを形成することにより、スリーブと穴との間で締り嵌めが形成されない場合であっても、当該穴を封止することができる。
【００１４】
ワッシャーとスリーブとの間の隙間がなくなるため、スパークにより発生する高温プラズマ粒子が、穴の内部に封じ込められる。ワッシャーが、障壁を形成して高温プラズマ粒子が穴から流出できないようにするので、キャップシールが不要になる。キャップシールを留め具のヘッドに取り付ける必要がないので、取り付け処理を高速化することができ、また、航空機の可燃性領域において耐欠陥設計を提供することができる。特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態において個別に達成可能であり、また、他の実施形態との組み合わせも可能である。この詳細については、以下の記載と図面から明らかになるであろう。
【００１５】
更に、本開示は、以下の付記に係る実施形態も含むものとする。
【００１６】
付記１．航空機においてスパークを封じ込める方法であって、皿穴部分を有するワッシャーの第１通し口にスリーブを差し込むことと；穴を有する前記航空機の構造体に対して、前記スリーブと前記ワッシャーとを位置決めすることと；留め具の長状部を前記スリーブの拡張可能部に差し込み、前記留め具と前記スリーブとを前記穴に取り付けることとを含み、前記スリーブに前記留め具の前記長状部を差し込むことにより、前記スリーブの前記拡張可能部の少なくとも一部が、前記ワッシャーと第１締り嵌めを形成し；前記留め具の前記長状部に固定機構を配置し、前記構造体の表面に対して前記ワッシャーを保持することにより、前記ワッシャーが前記穴の周りにシールを形成するようにすることを更に含む、方法。
【００１７】
付記２．前記スリーブと前記穴の壁との間で第２締り嵌めを形成することを更に含む、付記１に記載の方法。
【００１８】
付記３．前記シールを用いてスパークを封じ込めることにより、粒子が、前記穴を通って前記構造体から流出することを実質的に防止することを更に含む、付記１に記載の方法。
【００１９】
付記４．前記ワッシャーの前記第１通し口に前記スリーブを差し込むことは、前記ワッシャーの前記皿穴部分が、前記スリーブのフランジと対向するように、前記ワッシャーの前記第１通し口に前記スリーブを差し込むことを含む、付記１に記載の方法。
【００２０】
付記５．前記留め具の前記長状部を前記スリーブの前記拡張可能部に差し込むことは、前記留め具の長状部を前記スリーブの前記拡張可能部に差し込み、前記留め具と前記スリーブを前記航空機の可燃性領域に取り付けることを含む、付記１に記載の方法。
【００２１】
付記６．構造体で用いられる留め具システムであって、ボルトと、ワッシャーと、ボディ部及びフランジを有するスリーブと、を含み、前記留め具システムは、前記スリーブが前記ボルトの周りに設けられ、前記ワッシャーが前記スリーブの周りに設けられ、前記ワッシャーと前記スリーブの前記ボディ部との間にシールが形成されることにより前記ワッシャーと前記スリーブとの間の粒子放出が抑制されるように構成されている、留め具システム。
【００２２】
例示的な実施形態に特有のものと考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、例示的な実施形態、並びに、好ましい使用形態、更にその目的及び利点は、以下に示す添付の図面と共に本開示の例示的な実施形態の詳細な説明を参照することにより最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】例示的な実施形態に係る製造環境を示す図である。
【図２】例示的な実施形態に係る製造環境を示すブロック図である。
【図３】例示的な実施形態に係る留め具システムを示す分解図である。
【図４】例示的な実施形態に係る留め具システムを示す図である。
【図５】例示的な実施形態に係るワッシャーを示す図である。
【図６】例示的な実施形態に係るワッシャーを示す断面図である。
【図７】例示的な実施形態に係る、穴に取り付けられようとしている留め具システムを示す図である。
【図８】例示的な実施形態に係る、穴への取り付けが完了した留め具システムを示す図である。
【図９】例示的な実施形態に係る、穴に取り付けられた留め具システムを示す図である。
【図１０】例示的な実施形態に係る、穴に取り付けられた留め具システムを示す他の断面図である。
【図１１】例示的な実施形態に係る、構造体の穴に差し込まれた留め具にシールを形成する処理を示すフローチャートである。
【図１２】例示的な実施形態に係る、ワッシャーを形成する処理を示すフローチャートである。
【図１３】例示的な実施形態に係る航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。
【図１４】例示的な実施形態を実施可能な航空機を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
例示的な実施形態においては、１つ又は複数の異なる問題が認識及び考慮されている。例えば、例示的な実施形態においては、航空機の特定の領域においてスパークを封じ込めるための耐欠陥設計を提供することが望ましいということが認識及び考慮されている。また、例示的な実施形態においては、留め具と構造体との間の締り嵌めにより導電路を形成し、これにより、一次的なスパーク対策が実現されることが認識及び考慮されている。
【００２５】
更に、例示的な実施形態においては、キャップシールを用いて二次的なスパーク対策を提供することが認識及び考慮されている。しかしながら、例示的な実施形態においては、設置プロセスにおいて、キャップシールを留め具に取り付けるための追加的な工程が必要になることが認識及び考慮されている。例示的な実施形態においては、何千もの留め具を航空機に設置する際に、これらの追加的な工程により、航空機の製造時間が大幅に長くなることが認識及び考慮されている。更に、各留め具の詳細な検査には、多大なコストがかかる。
【００２６】
更に、例示的な実施形態においては、航空機の特定の領域に取り付けられた留め具は、粒子が穴から流出入することを実質的に防止するためのシールを提供する必要があることが認識及び考慮されている。例えば、例示的な実施形態においては、燃料、気体粒子、又はこれらの組み合わせが、穴から流出入することを防止することが望ましいということが認識及び考慮されている。
【００２７】
従って、例示的な実施形態では、構造体の穴にシールを形成するための方法及び装置が提供される。具体的には、例示的な実施形態では、構造体に用いる留め具システムが提供される。上記システムは、ボルトと、ワッシャーと、ボディ部及びフランジを有するスリーブと、を含む。留め具システムは、スリーブがボルトの周りに設けられ、ワッシャーがスリーブの周りに設けられ、ワッシャーとスリーブのボディ部との間にシールが形成されることによりワッシャーとスリーブとの間の粒子放出が抑制されるように構成されている。
【００２８】
ここで、図面を参照すると、特に、図１は、例示的な実施形態に係る製造環境を示している。この図示例では、製造環境１００は、航空機１０５の翼１０４を形成する環境の一例である。航空機１０５の翼１０４におけるコンポーネントは、留め具システム１０６を用いて互いに接続される。
【００２９】
図示のように、留め具システム１０６は、第１コンポーネント１０８と第２コンポーネント１１０とを接続して構造体を形成するために用いられる機械的アセンブリである。この例では、第１コンポーネント１０８及び第２コンポーネント１１０は、航空機１０５の翼１０４内の燃料タンク１１２を組み立てるために用いられる。第１コンポーネント１０８と第２コンポーネント１１０とのうち少なくとも一方は、複合材料を含む。
【００３０】
本明細書において、「少なくとも１つの」という語句がアイテムのリストについて用いられる時は、リストアップされたアイテムの１つ又はそれ以上の様々な組み合わせを使用してもよいということであり、リストのアイテムの１つだけを必要とする場合もあることを意味する。アイテムは、ある特定の対象、物、又はカテゴリーであってもよい。換言すると、「少なくとも１つの」は、如何なる組み合わせ又は数のアイテムをリストから使用してもよいが、リスト上の全てのアイテムを必要とするわけではないということを意味する。
【００３１】
例えば、限定するものではないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、アイテムＣのうち少なくとも１つ」は、アイテムＡ；アイテムＡとアイテムＢ；アイテムＢ；アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ；又は、アイテムＢとアイテムＣ、を意味する場合がある。いくつかのケースにおいて、「アイテムＡ、アイテムＢ、アイテムＣのうち少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、２個のアイテムＡと、１個のアイテムＢと、１０個のアイテムＣ；４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ；又は、他の適切な組み合わせを意味してもよい。
【００３２】
翼１０４の燃料タンク１１２により、翼１０４に可燃性領域１１４が形成される。第１コンポーネント１０８と第２コンポーネント１１０とを接続する際に、可燃性領域１１４において、燃料や他の粒子が穴１１６から逃げないように、更なる安全対策がとられる。
【００３３】
図示のように、留め具システム１０６は、穴１１６の内部に配置される。留め具システム１０６は、第１コンポーネント１０８と第２コンポーネント１１０との接続に加えて、穴１１６を電気的に接合し、且つ封止するコンポーネントを含む。
【００３４】
この例では、留め具システム１１８は、複数の留め具システム１０６のうちの１つである。留め具システム１１８は、第１コンポーネント１０８と第２コンポーネント１１０とを接続するために用いられる様々なコンポーネントを含む。
【００３５】
留め具システム１１８は、穴１２０に対応する。この図示例では、穴１２０は、第１コンポーネント１０８及び第２コンポーネント１１０に穿孔することにより形成される。穴１２０は、この図示例の区画１２１に示される。
【００３６】
場合によっては、穴１２０は、第１コンポーネント１０８又は第２コンポーネント１１０に対して、望まれない態様で形成されることがある。一例では、穴１２０は、所望のサイズよりも大きいことがある。この場合、穴１２０はオーバーサイズ穴である。
【００３７】
穴１２０は、更に他の欠陥を含みうる。例えば、穴１２０は、特に汚染物質、バリ、又は、ボイド(voids)などの欠陥を有する場合がある。これらの欠陥は、留め具システム１１８と穴１２０との間の嵌合及び電気的接合に影響を及ぼす。
【００３８】
図示のように、人間のオペレーター１２２、ロボットのオペレーター１２４、又はこれらの両方は、燃料タンク１１２を組み立てるために、翼１０４の穴１１６に留め具システム１０６を設けることができる。例えば、人間のオペレーター１２２は、手持ち式工具１２０を用いて、留め具システム１１８内のコンポーネントに対して力を加えることにより、コンポーネント間で所望の締り嵌めを形成することができる。この力により、留め具システム１１８と、第１コンポーネント１０８及び第２コンポーネント１１０に形成された穴１２０との間にも、所望の締り嵌めを形成することができる。同様の方法により、ロボットのオペレーター１２４は、エンドエフェクタ１２８を用いて、コンポーネントに対して力を加えることにより、所望の締り嵌めを形成することができる。
【００３９】
この図示例において、締り嵌めとは、２つ又はそれ以上のコンポーネント間の係合をいい、この係合は、これらのコンポーネントが押され合った後に生じる摩擦により実現される。締り嵌めは、一方のコンポーネントの開口部が、他方のコンポーネントの直径よりも小さい場合によく利用される。
【００４０】
次に図２を参照すると、同図には、例示的な実施形態に係る製造環境のブロック図が示されている。製造環境２００は、留め具システム２０３が構造体２０４に取り付けられた環境の一例である。図１に示す製造環境１００は、この図にブロック形態で示す製造環境２００を物理的に実現した例である。
【００４１】
この図示例において、構造体２０４は、所定数の異なる形態をとる。例えば、限定するものではないが、構造体２０４として、コンパートメント（compartment）、荷物棚（bin）、加圧容器、燃料タンク、ウイングボックス（wing box）、翼、外皮パネル（skin panel）、構造フレーム、エンジンハウジング、及び他の適切なタイプの構造体から１つが選択される。構造体２０４は、部品２０５を接続することにより形成する。
【００４２】
図示のように、構造体２０４は、プラットフォーム２０６と物理的に結合している。例えば、限定するものではないが、第１コンポーネントである構造体２０４は、第２コンポーネントであるプラットフォーム２０６に固定し、及び／又は、第２コンポーネントに接合し、及び／又は、第２コンポーネントに搭載し、及び／又は、第２コンポーネントに溶接し、及び／又は、第２コンポーネントに締結し、及び／又は、他の適切な態様で第２コンポーネントに接続することにより、物理的に結合することが考えられる。第１コンポーネントは、第３コンポーネントを用いて第２コンポーネントに接続することも可能である。第１コンポーネントは、第２コンポーネントの一部、第２コンポーネントの延長部、又は、その両方として形成することにより、第２コンポーネントと物理的に結合することも考えられる。
【００４３】
プラットフォーム２０６は、この例では、航空機２０８の形態をとる。図１に示す航空機１０５は、この図に示す航空機２０８の物理的に実現した例である。プラットフォーム２０６が航空機２０８の形態をとる場合、構造体２０４は、航空機構造体２０９である。
【００４４】
図示のように、留め具取り付けシステム２１０は、構造体２０４に留め具システム２０２を取り付けるために用いられる。留め具システム２０２は、部品２０５を互いに接続することにより構造体２０４を形成することができる。この例では、留め具システム２０２は、構造体２０４の穴２１２に差し込まれる。
【００４５】
留め具システム２０２は、所定数のコンポーネントを含みうる。本明細書において、「所定数の」アイテムとは、１つ又は複数のアイテムをいうものとする。この場合、所定数のコンポーネントとは、１つ又は複数のコンポーネントである。
【００４６】
図示のように、留め具システム２０２は、留め具２１４と、第１通し口（channel）を有する第１ワッシャー２１８と、第２通し口を有するスリーブ２２４と、固定機構２２１とを含む。留め具システム２０２は、特定の実施態様に応じて、追加のワッシャー、スペーサー、ナット、及び他のコンポーネントを更に含みうる。この図示例では、留め具２１４として、スリーブ付六角頭ボルト（sleeved hexdrive bolt）、スリーブ付ロックボルト（sleeved lockbolt）、テーパ状スリーブ付ボルト（tapered sleeved bolt）、及び他の適切なタイプの留め具から１つが選択される。
【００４７】
一実施例では、留め具２１４は、ヘッド２１７、長状部２１９、及びねじ山２２０を有する。ヘッド２１７は、長状部２１９よりも大きい。ヘッド２１７は、留め具２１４が過剰に深く構造体２０４に押入されるのを防ぐ形状となっている。長状部２１９は、ヘッド２１７の端部から延伸する留め具２１４の円柱部である。ねじ山２２０は、必要に応じて、固定機構２２１と係合して構造体２０４をクランプする（clamp up）ために用いられる螺旋構造体である。
【００４８】
この例では、留め具２１４は、穴２１２に差し込まれた時に、構造体２０４から突出する。換言すれば、留め具２１４のヘッド２１７は、構造体２０４の表面２２２から外方に延出する。この態様では、留め具２１４は、突出型留め具と呼ばれることもある。
【００４９】
この例では、スリーブ２１６は、留め具２１４を受容するように構成された機械的要素である。スリーブ２１６は、第２通し口２２４と拡張可能部２２９とを有する。第２通し口２２４は、スリーブ２１６の開口部である。
【００５０】
この図示例では、スリーブ２１６は、第２通し口２２４において、留め具２１４を受容する。この図示例において、スリーブ２１６の形状は、留め具２１４の形状に実質的に対応していてもよい。拡張可能部２２９は、長状部２１９をスリーブ２１６に差し込んだ時に拡張する変形可能材料を含む。
【００５１】
図示のように、留め具２１４の長状部２１９が、スリーブ２１６の第２通し口２２４内にある場合に、留め具２１４及びスリーブ２１６と、構造体２０４における穴２１２の壁とは、締り嵌め２２６を形成している。この例では、「締り嵌め」が形成されるのは、開口部が、当該開口部よりも大きい直径を有する構造体を受容する場合である。例えば、留め具２１４などの締り嵌め用留め具は、長状部を有しており、この長状部の直径は、当該長状部が差し込まれる穴の円筒部の直径よりも大きい。
【００５２】
スリーブ付留め具を締り嵌めにより取り付ける場合、留め具とスリーブとを組み合わせた直径は、これらが差し込まれる穴の円筒部の直径よりも大きい。この例では、留め具２１４の長状部２１９とスリーブ２１６とを組み合わせた直径は、構造体２０４を貫通する円筒状の穴２１２の直径よりも大きい。締り嵌め２２６は、穴２１２の内部における隙間を無くすとともに、スリーブ２１６と構造体２０４との間を電気的に結合することにより、穴２１２の内部のスパークを防止する構成である。いくつかのケースにおいては、穴２１２は、欠陥２２７を有することがある。欠陥２２７とは、設計仕様から逸脱していることをいい、例えば、オーバーサイズ穴、傾斜した穴、バリ、汚染した穴、穴の内部におけるボイド、又は、これら以外の欠陥をいう。
【００５３】
この例では、穴２１２は、オーバーサイズ穴２２８の形態をとりうる。オーバーサイズ穴２２８は、選択された許容範囲を超えて形成された穴である。例えば、オーバーサイズ穴２２８は、締り嵌め２２６の形成に望ましい直径よりも大きい直径を有する。他の例では、オーバーサイズ穴２２８は、不規則な形状をしている。穴２１２が大き過ぎる場合、締り嵌め２２６は適切に形成されず、構造体２０４と、穴２１２の内部におけるスリーブ２１６との間に隙間が生じてしまう。この結果、粒子２３０が、スリーブ２１６と構造体２０４との間の穴２１２を通過する可能性がある。
【００５４】
この例において、粒子２３０が穴２１２を通過することは望ましくない。例えば、粒子２３０は、高温、可燃性、又はこれらの組み合わせでありうる。また、粒子２３０は、構造体２０４の一部を溶かす熱反応を引き起こす可能性がある。
【００５５】
この例では、粒子２３０は、様々な形態をとりうる。例えば、限定するものではないが、粒子２３０は、金属材料又は非金属材料を含みうる。いくつかのケースにおいては、粒子２３０は、高温プラズマ粒子２３１でありうる。高温プラズマ粒子２３１は、オーバーサイズ穴２２８内のスパークが、粒子２３０をイオン化する場合に形成されうる。シールが形成されていないと、高温プラズマ粒子２３１は、オーバーサイズ穴２２８から流出する可能性がある。
【００５６】
粒子２３０が、オーバーサイズ穴２２８を通って、構造体２０４から流出することを防止するために、スリーブ２１６のフランジ２３３と構造体２０４の表面２２２との間にワッシャー２１８が設けられている。ワッシャー２１８は、構造体２０４における穴２１２の直径よりも大きい外径を有する。この例においては、ワッシャー２１８は、第１通し口２３２を有する。
【００５７】
ワッシャー２１８の第１通し口２３２は、スリーブ２１６を受容するように構成されている。スリーブ２１６と、スリーブ２１６内の長状部２１９とが、共にワッシャー２１８の第１通し口２３２内にある時に、スリーブ２１６及び長状部２１９は、ワッシャー２１８との締り嵌め２３４を形成する。
【００５８】
スリーブ２１６とスリーブ２１６の第２通し口２２４内にある留め具２１４とが共に穴２１２に差し込まれた時、ワッシャー２１８は、穴２１２にシール２３８を形成する。具体的には、ワッシャー２１８は、粒子２３０がワッシャー２１８とスリーブ２１６との間を通過することを実質的に防止するシール２３８を形成する。更に、ワッシャー２１８は、スリーブ２１６との締り嵌め２３４を形成することにより、スパーク封じ込め２４１を実現し、これにより、粒子２３０が穴２１２を通って流出することを実質的に防止する。このようにして、ワッシャー２１８は、構造体２０４の穴２１２を封止する。
【００５９】
固定機構２２１は、クランプによりシール２３８の封止性を向上させる。例えば、固定機構２２１は、留め具２１４の長状部２１９に接続されてもよく、この接続により、固定機構２２１は、構造体２０４の表面に対してワッシャー２１８を保持することができ、ワッシャー２１８は、スリーブ２１６が穴２１２に差し込まれた時に、穴２１２の周りにシール２３８を形成することができる。固定機構２２１は、ナット、カラー、又は他の適切な固定機構の形態をとりうる。
【００６０】
この例では、シール２３８は、気密シールであってもよい。換言すれば、シール２３８は、粒子２３０が穴２１２を通って流出入することを防止するだけでなく、空気が穴２１２を通ることも実質的に防止することができる。
【００６１】
ワッシャー２１８は、スリーブ２１６と構造体２０４との間で、所望通りに締り嵌め２２６が形成されない場合であっても、シール２３８を形成する。このように、スリーブ２１６とワッシャー２１８との間の締り嵌め２３４により、粒子２３０が穴２１２から流出することを防止する耐欠陥設計が提供される。ワッシャー２１８のサイズ及び形状は、穴２１２がオーバーサイズ穴２２８の場合であってもシール２３８を形成するように選択される。この例では、シール２３８は、機械的シール２３９の形態をとる。
【００６２】
この図示例では、ワッシャー２１８の第１通し口２３２は、第１部分２４０と第２部分２４２とからなる。第１部分２４０は、第１直径２４４を有し、第２部分２４２は、第２直径２４６を有する。第２直径２４６は、第１直径２４４よりも小さい。
【００６３】
第１通し口２３２は、第１部分２４０と第２部分２４２を有することにより、粒子２３０を所望のレベルで確実に封じ込めることができる。この例においては、第２直径２４６は、長状部２１９とスリーブ２１６の対応部分とを組み合わせた直径よりも小さい。このようにして、締り嵌め２３４が、第１通し口２３２の第２部分２４２とスリーブ２１６との間で形成される。
【００６４】
この例では、第１部分２４０は、ワッシャー２１８の皿穴部分２４８であってもよい。皿穴部分２４８は、ワッシャー２１８に形成された円錐状の穴を含む。皿穴部分２４８の形状は、スリーブ２１６に欠陥が生じることを防止したり、スリーブ２１６に対する圧力を軽減したり、又はその両方を行うように選択することができる。締り嵌めは、皿穴部分２４８では行われず、第２部分２４２のみで行われる。この図示例では、スリーブ２１６が第１通し口２３２に差し込まれると、皿穴部分２４８が、スリーブ２１６のフランジ２３３と対向する。
【００６５】
この例においては、ワッシャー２１８は、コーティング２５０を更に有する。コーティング２５０は、ワッシャー２１８の表面２５１を被覆する材料層を含む。表面２５１は、例えば、ワッシャー２１８の外表面全体のことをいう。この例においては、コーティング２５０は、誘電材料２５２、耐食性材料２５４、導電材料、又は、他の適切なタイプの材料のうち少なくとも１つを含みうる。
【００６６】
この例では、誘電材料２５２は、電気絶縁体である。誘電材料２５２は、電荷が誘電材料２５２を流れることを防止するために用いることができる。従って、誘電材料２５２は、スリーブ２１６とワッシャー２１８との間の電流の流れを低減することができる。誘電材料２５２は、ポリマー、熱可塑性材料、熱硬化性材料、接着剤、ゴム、又は他の適切なタイプの材料のうち少なくとも１つから選択された材料を含みうる。
【００６７】
図示のように、耐食性材料２５４は、ワッシャー２１８の腐食を実質的に防止することができる。特に、耐食性材料２５４は、ワッシャー２１８の腐食を防止して、締り嵌め２３４で形成されるシール２３８が損なわれないように維持する。耐食性材料２５４の例としては、耐食鋼、チタン、及び他の金属が挙げられる。
【００６８】
図示のように、穴２１２は、構造体２０４の可燃性領域２６０に形成されている。可燃性領域２６０は、構造体２０４において発火する危険性の高い領域である。可燃性領域２６０は、構造体２０４のタイプ、構造体２０４に含まれる粒子２３０の可燃性、プラットフォーム２０６における構造体２０４の位置、又は、これらの組み合わせに基づいて特定できる。例えば、燃料タンクは、可燃性領域２６０の一種である。
【００６９】
可燃性領域２６０にオーバーサイズ穴２２８が存在することにより、この領域に望まれない状況が発生する危険性が高まる。ワッシャー２１８を用いた留め具システム２０２は、構造体２０４の可燃性領域２６０におけるオーバーサイズ穴２２８を機械的に封止して、オーバーサイズ穴２２８からの粒子２３０の流出を防止する。従って、留め具システム２０２は、可燃性領域２６０における耐欠陥設計のスパーク封じ込めを提供する。
【００７０】
この図示例では、留め具取り付けシステム２１０は、構造体２０４に留め具システム２０２を取り付ける。留め具取り付けシステム２１０は、工具２６２を含みうる。
【００７１】
ツール２６２は、スリーブ２１６への留め具２１４の取り付けと、ワッシャー２１８へのスリーブ２１６の取り付けをほぼ同時に行うように構成された装置である。この例では、ツール２６２は、これらのコンポーネントに力を加えることにより、ワッシャー２１８とスリーブ２１６との間に締り嵌め２３４を形成する。穴２１２が大き過ぎない場合には、この力によりスリーブ２１６と穴２１２との間にも締り嵌め２２６を形成することができる。
【００７２】
この例では、工具２６２は、様々な形態をとりうる。例えば、限定するものではないが、工具２６２は、ハンマー、プレス、リベット打ち装置、他の適切なタイプの工具、又はそれらの組み合わせの形態をとりうる。
【００７３】
この図示例では、工具２６２は、人間のオペレーター２６４、ロボット装置２６６、又はその両方によって操作されるように構成することができる。例えば、限定するものではないが、人間のオペレーター２６４は、スリーブ２１６内に留め具２１４を配置してもよい。次に、人間のオペレーター２６４は、穴２１２に対して、スリーブ２１６とワッシャー２１８とを位置決めしてから、工具２６２を保持して留め具システム２０２を構造体２０４に取り付ける。
【００７４】
他の例において、工具２６２は、ロボット装置２６６によって操作される。ロボット装置２６６は、制御部２６８の制御下で操作を行うように構成された装置である。この例において、制御部２０８は、ハードウェアであってもよく、他の例においては、ファームウェア又はソフトウェアを含んでもよい。例えば、制御部２６８は、プロセッサユニット又はコンピュータシステムであってもよい。ロボット装置２６６は、制御部２６８によって制御され、且つ、人間のオペレーター２６４からの入力を受け取ってもよい。例えば、限定するものではないが、ロボット装置２６６は、ロボットアームの形態をとってもよい。
【００７５】
留め具システム２０２を用いると、穴２１２が選択された許容範囲を超えて形成された場合であっても、構造体２０４の穴２１２を通って粒子２３０が流出することを防止することができる。ワッシャー２１８とスリーブ２１６との間に締り嵌め２３４を形成することにより、取り付け完了後に、留め具のヘッド上にキャップシールを形成する必要性が低減する。この例では、スパーク封じ込めは、時間のかかるキャップシール取り付け処理を用いなくても、１つの取り付けステップで実現することができる。欠陥に対する耐性は、締り嵌め２２６、締り嵌め２３４、及び、固定機構２２１によるクランプにより与えられる。締り嵌め２２６が所望通りに実現されない場合であっても、構造体２０４の表面２２２とスリーブ２１６との間にワッシャー２１８を配置することにより、穴２１２を封止するシール２３８を形成することができる。この例では、全体の処理を自動化することにより、留め具システム２０２の取り付け作業をより迅速に行うことができる。
【００７６】
図２に示す留め具システム２０２は、例示的な実施形態を実施する態様に対して物理的又は構造的な限定を加えるものではない。図示されたコンポーネントに加えて、又はこれらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントは、任意であってもよい。また、図中のブロックは、機能コンポーネントを示す。これらのブロックのうち１つ又は複数は、例示的な実施形態において実施する際には、組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
【００７７】
例えば、いくつかのケースにおいて、ワッシャー２１８は、誘電材料２５２でコーティングされた耐食鋼材料で形成してもよい。この例では、コーティング２５０に含まれる耐食性材料２５４は、省略してもよい。
【００７８】
更に、上記実施例は、航空機２０８について説明を行っているが、例示的な一実施形態は、他のタイプのプラットフォームに適用することでもできる。他の例示的な実施例では、プラットフォーム２０６は、例えば、限定するものではないが、可動式プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上ベースの構造体、水上ベースの構造体、及び宇宙ベースの構造体であってもよい。より具体的には、プラットフォーム２０６は、水上艦、戦車、軍用人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、家、製造施設、建物、および他の適切なプラットフォームであってもよい。
【００７９】
図３〜５は、例示的な実施形態に係る留め具システムの組立品を示す。図３〜５において、留め具システム１１８内のコンポーネント間の相互関係をより詳細に示すため、留め具システム１１８は、図１に示す穴１２０に取り付けることなく組み立てている。
【００８０】
次に図３を参照すると、同図は、例示的な実施形態に係る留め具システムの分解図である。この図示例では、図１に示す留め具システム１１８の分解図が示されている。
【００８１】
図示のように、留め具システム１１８は、留め具３００、スリーブ３０２、ワッシャー３０４、及びナット３０６を含む。留め具３００は、長状部３０８、ヘッド３１０、及びねじ山３１２を有する。
【００８２】
図示のように、スリーブ３０２は、通し口３１４とフランジ３１６とを有する。通し口３１４は、留め具３００の長状部３０８を受容する。スリーブ３０２の通し口３１４の直径は、長状部３０８の直径より小さくすることができ、これにより、２つのコンポーネント間に締り嵌めが形成される。
【００８３】
留め具３００とスリーブ３０２とが嵌合し、且つ、留め具３００がスリーブ３０２の通し口３１４に差し込まれた状態では、フランジ３１６は、留め具３００のヘッドに支持される。スリーブ３０２のフランジ３１６の表面３１７は、留め具３００のヘッド３１０の表面３１９と当接する。
【００８４】
この例においては、ワッシャー３０４は、通し口３１８を有する。通し口３１８は、スリーブ３０２及び留め具３００を受容する。通し口３１８は、留め具３００の長状部３０８と、スリーブ３０２とを組み合わせた直径よりも小さい。この直径の違いにより、スリーブ３０２が通し口３１８に差し込まれた状態では、ワッシャー３０４とスリーブ３０２との間で締り嵌めが形成される。この図示例では、スリーブ３０２が、ワッシャー３０４の通し口３１８に差し込まれた状態において、ワッシャー３０４の表面３２０は、スリーブ３０２のフランジ３１６に支持される。
【００８５】
矢印３２４の方向に力を加えて、留め具３００、スリーブ３０２、及びワッシャー３０４を互いに接続する。この力は、留め具システム１１８を、図１に示す穴１２０内に差し込むために十分なレベルである。これらのコンポーネントを接続した後、留め具システム１１８を取り付け、ナット３０６をねじ山３１２に螺合して、留め具３００を締め付ける。
【００８６】
次に図４を参照すると、同図は、例示的な実施形態に係る留め具システムを示している。この図示例では、ワッシャー３０４及びナット３０６が留め具３００に取り付けられている。具体的には、留め具３００及びスリーブ３０２は、矢印３２４の方向に移動しており、ワッシャー３０４とスリーブ３０２との間で締り嵌めが形成されている。図示のように、ナット３０６は、留め具３００に螺合している。
【００８７】
図５は、例示的な実施形態に係るワッシャーを示している。この図示例では、図３に示すワッシャー３０４の拡大図が示されている。
【００８８】
図示のように、ワッシャー３０４の通し口３１８の直径は変化する。具体的には、ワッシャー３０４の通し口３１８は、第１部分５００と第２部分５０２とからなる。この例では、第１部分５００の直径は、第２部分５０２の直径とは異なる。
【００８９】
ワッシャー３０４は、耐食性材料５０４で形成される。また、ワッシャー３０４は、コーティング５０６で覆われている。この例では、コーティング５０６は、誘電材料を含む。図３〜４に示すように、スリーブ３０２がワッシャー３０４の通し口３１８に差し込まれた状態では、コーティング５０６におけるこの誘電材料は、スリーブ３０２とワッシャー３０４との間の電流の流れを遮断する。
【００９０】
次に、図６を参照すると、同図は、例示的な実施形態に係るワッシャーの断面図である。この図示例では、図５の線６−６の方向に沿って切り取ったワッシャー３０４の断面図が示されている。
【００９１】
この図では、ワッシャー３０４の通し口３１８の異なる直径が示されている。皿穴６００は、通し口３１８の第１部分５００に形成されている。皿穴６００は、通し口３１８の第１部分５００に対応する円錐状の穴である。皿穴６００は、直径６０４へと漸次縮小する直径６０２を有する。皿穴６００がワッシャー３０４に形成されている場合、第１部分５００は、ワッシャー３０４の皿穴部分である。
【００９２】
この例では、直径６０２は、図３〜４に示すスリーブ３０２と、留め具３００の長状部３０８とを組み合わせた直径よりも大きい。直径６０２により、取り付け時にスリーブ３０２と留め具３００とに生じる欠陥のリスクが低減される。
【００９３】
直径６０４は、スリーブ３０２と長状部３０８とを組み合わせた直径よりも小さい。従って、コンポーネント間で所望の締り嵌めが形成される。
【００９４】
他の例では、通し口３１８の第１部分５００は、皿穴６００以外の形状を有していてもよい。更に、第１部分５００は、この図に示すよりも更にワッシャー３０４の深くまで穿孔されてもよい。しかしながら、スリーブ３０２とワッシャー３０４との間に所望の締り嵌めが形成されるように、直径６０４を有する第２部分５０２が存在する必要がある。
【００９５】
図７〜９は、例示的な実施形態に係る、穴に取り付けられた留め具システムを示す。図７〜９において、図１に示す区画１２１が示されている。
【００９６】
図７に示すように、留め具システム１１８のコンポーネントは、第１コンポーネント１０８の表面７００上に配置する。この例では、ワッシャー３０４は、表面３２０を外側に向けた状態で、穴１２０（この図では隠れている）に対して位置決めされる。スリーブ３０２は、ワッシャー３０４の通し口３１８に差し込まれている。スリーブ３０２は、フランジ３１６に固定されている。ねじ山３１２（この図には示されていない）は、スリーブ３０２の通し口３１４内に差し込まれている。
【００９７】
留め具システム１１８の各コンポーネントは、矢印３２４の方向に所望レベルの力を加えることにより、１つの処理ステップで穴１２０に取り付けられる。所定レベルの力の選択は、留め具３００がスリーブ３０２内で当該スリーブと嵌合するとともに、スリーブ３０２がワッシャー３０４に締り嵌めされるように行われる。
【００９８】
図８は、穴１２０に取り付けられた留め具システム１１８を示す。この図では、ワッシャー３０４が、スリーブ３０２のフランジ３１６と、第１コンポーネント１０８の表面７００との間に位置している。
【００９９】
図９を参照すると、同図は、図８の線９−９の方向に沿って、穴１２０に取り付けられた留め具システム１１８を示す断面図である。ナット３０６は、留め具３００のねじ山３１２に螺合することにより、第１コンポーネント１０８と第２コンポーネント１１０とをクランプする。
【０１００】
シール９００が形成されることにより、粒子が穴１２０を通って流出することを防止する。この例では、シール９００は、スパークを封じ込めるための耐欠陥設計を実現する。第１締り嵌め９０２が、スリーブ３０２とワッシャー３０４との間で形成される。第２締り嵌め９０４が、留め具３００が差し込まれたスリーブ３０２と、第１コンポーネント１０８との間で形成される。
【０１０１】
第１締り嵌め９０２と第２締り嵌め９０４により、コンポーネント間の隙間を低減または排除して、スパークの発生を防止する。スパークが発生しない場合であっても、ワッシャー３０４により形成された機械的シールにより、粒子が穴１２０から流出することを防止する。このため、キャップシールの必要性が排除される。
【０１０２】
図１０を参照すると、同図は、図８の線９−９の方向における、穴１２０に取り付けられた留め具システム１１８を示す別の断面図である。この図示例では、穴１２０は、オーバーサイズ穴１０００の形態をとる。オーバーサイズ穴１０００の直径は、スリーブ３０２と留め具３００とを組み合わせた直径よりも大きいため、スリーブ３０２の周縁に隙間１００２が存在する。
【０１０３】
隙間１００２は、留め具システム１１８内のコンポーネント間におけるスパーク発生のリスクを高める。スパークが発生すると、第１コンポーネント１０８、第２コンポーネント１１０、又はその両方の内部における物質が気化することがある。
【０１０４】
この図示例において、ワッシャー３０４は、スリーブ３０２と第１締り嵌め９０２を形成しており、隙間１００２が存在する場合であってもシール９００が損なわれないように維持する。ワッシャー３０４を用いない場合、高温プラズマ粒子がオーバーサイズ穴１０００を通って流出する可能性がある。
【０１０５】
図１及び図３〜１０に示す留め具システム１１８は、例示的な実施形態を実施する態様に対して物理的又は構造的な限定を加えるものではない。図示されたコンポーネントに加えて、又はこれらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントは、任意であってもよい。
【０１０６】
図１及び図３〜１０に示す様々なコンポーネントは、図２にブロック形式で示すコンポーネントが、物理的構造体としてどのように実現されるかを示す具体例である。また、図１及び図３〜１０に示すコンポーネントのいくつかは、図２に示すコンポーネントと組み合わせたり、図２のコンポーネントと共に用いたりしてもよく、これらの２つを組み合わせることも可能である。
【０１０７】
次に、図１１を参照すると、同図は、例示的な実施形態に係る、構造体の穴にシールを形成する処理のフローチャートを示す。図１１に示す処理は、図２に示す製造環境２００において実行することができる。特に、この処理は、構造体２０４に留め具システム２０２を取り付け、図２に示すシール２３８を形成するために用いることができる。
【０１０８】
処理を開始すると、まず、ワッシャーの第１通し口にスリーブを差し込む（工程１１００）。その後、この処理において、スリーブとワッシャーとを穴に対して位置決めする（工程１１０２）。
【０１０９】
次に、この処理において、留め具の長状部をスリーブの拡張可能部に差し込み、留め具とスリーブとを穴に取り付けることにより、スリーブの拡張可能部の少なくとも一部とワッシャーとの間に第１締り嵌めを形成する（工程１１０４）。工程１１０４において、留め具の長状部をスリーブに差し込むことにより、スリーブの拡張可能部の少なくとも一部が拡張されて、ワッシャーとの締り嵌めが形成される。従って、ワッシャーは、穴を封止するためのある程度の水準の冗長性（redundancy）を提供する。
【０１１０】
次に、この処理において、留め具の長状部に固定機構を配置して、構造体の表面に対してワッシャーを保持することにより、ワッシャーが穴の周りにシールを形成するようにする（工程１１０６）。その後、処理を終了する。工程１１０６において、ナットを留め具に螺合してもよい。これに代えて、上記処理は、留め具に対してカラーを加締める（swaging）ことを含んでもよい。
【０１１１】
次に、図１２を参照すると、同図は、例示的な実施形態に係る、ワッシャーを形成する処理のフローチャートである。図１２に示す処理は、図２に示される、第１通し口２３２を有するワッシャー２１８を形成するために実行することができる。
【０１１２】
処理を開始すると、まず、第１直径を有する第１通し口の第１部分を形成する（工程１２００）。例えば、工程１２００において、ワッシャーに皿穴を形成してもよい。
【０１１３】
次に、この処理において、第１直径よりも小さい第２直径を有する第１通し口の第２部分を形成する（工程１２０２）。その後、この処理において、ワッシャーにコーティングを施した後（工程１２０４）、処理を終了する。上記コーティングは、誘電材料、耐食性材料、又は、その両方を含みうる。コーティングの塗布は、図１１の工程１１００においてワッシャーの第１通し口にスリーブを差し込む前に行う。
【０１１４】
図示された様々な実施形態のフローチャート及びブロック図は、例示的な実施形態における装置及び方法のいくつかの考えられる実施態様の構造、機能、及び動作を示すものである。この点で、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、工程若しくはステップにおけるモジュール、セグメント、機能、又は、それらの組み合わせの一部のうち、少なくとも１つを示す。
【０１１５】
例示的な実施形態のいくつかの代替の態様において、ブロックで述べられている１つ又は複数の機能は、図で述べられている順序とは異なる順序で実行してもよい。例えば、いくつかのケースにおいては、関連する機能に応じて、連続して示されている２つのブロックは実質的に同時に実行されてもよいし、逆の順序で実行されてもよい。また、フローチャート又はブロック図に示されたブロックに対して、さらに他のブロックを追加してもよい。
【０１１６】
本開示の例示的な実施形態を、図１３においては航空機の製造及び保守方法１３００に関連させ、図１４においては航空機１４００に関連させて説明する。まず、図１３を参照すると、例示的な実施形態に係る航空機の製造及び保守方法が、ブロック図の形態で示されている。生産開始前の工程として、航空機の製造及び保守方法１３００は、図１４に示した航空機１４００の仕様決定及び設計１３０２と、材料調達１３０４とを含む。
【０１１７】
生産中には、図１４に示す航空機１４００の部品及び小組立品の製造１３０６、並びに、システムインテグレーション１３０８が行われる。その後、図１４に示す航空機１４００は、認可及び納品１３１０の工程を経て、使用１３１２に入る。顧客による使用１３１２中は、図１４の航空機１４００は、定例の整備及び保守１３１４に組み込まれる。これは、調整、変更、改修、及び他の整備又は保守を含みうる。
【０１１８】
航空機の製造及び保守方法１３００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、オペレーター、又はこれらの組み合わせによって実行又は実施することができる。これらの例において、オペレーターは顧客であってもよい。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカー及び主要システム下請業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織等であってもよい。
【０１１９】
図１４を参照して説明すると、例示的な実施形態を実施可能な航空機がブロック図で示されている。この例において、航空機１４００は、図１３に示した航空機の製造及び保守方法１３００によって生産され、複数のシステム１４０４及び内装１４０６を備えた機体１４０２を含みうる。システム１４０４の例には、１つ又は複数の推進系１４０８、電気系１４１０、油圧系１４１２、及び環境系１４１４が含まれる。また、その他のシステムをいくつ含んでいてもよい。また、航空宇宙産業に用いた場合を例として示しているが、種々の例示的な実施形態を、例えば自動車産業等の他の産業に適用してもよい。
【０１２０】
本明細書において具現化される装置及び方法は、図１３に示した航空機の製造及び保守方法１３００おける、少なくとも１つの段階において、採用することができる。特に、図２に示される留め具システム２０２は、部品及び小組立品の製造１３０６、システムインテグレーション１３０８、整備及び保守１３１４、並びに、航空機の製造及び保守方法１３００の他の段階、のうち少なくとも１つの段階において、航空機１４００に取り付けることができる。例えば、留め具システム２０２を、部品及び小組立品の製造１３０６の工程中に用いることにより、部品同士を接続して航空機１４００の構造体を形成してもよい。他の例では、留め具システム２０２を、整備及び保守１３１４の工程で再加工としてオーバーサイズ穴に取り付けてもよい。
【０１２１】
一例では、図１３に示す部品及び小組立品の製造１３０６で製造された部品又は小組立品は、図１３に示す航空機１４００の使用１３１２中に製造される部品又は小組立品と同様の方法で組み立て又は製造することができる。更に他の例として、１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせを、例えば、図１３に示す部品及び小組立品１３０６やシステムインテグレーション１３０８等の、製造工程中に用いてもよい。１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせは、図１３に示す航空機１４００の使用１３１２中、整備及び保守１３１４中、又は、その両方の過程で用いることができる。所定数の異なる例示的な実施形態を用いることにより、実質的に、組み立て速度を速めたり、航空機１４００のコストを削減したり、又はその両方を実現したりすることができる。
【０１２２】
従って、例示的な実施形態では、航空機構造体２０９の穴２１２に留め具２１４を取り付けることにより、シール２３８を形成するための方法及び装置が提供される。留め具システム２０２は、ヘッド２１７及び長状部２１９を有する留め具２１４と、第２通し口２２４を有するスリーブ２１６と、第１通し口２３２を有するワッシャー２１８とを含む。留め具２１４の長状部２１９が、スリーブ２１６の第２通し口２２４内にある場合に、留め具２１４及びスリーブ２１６と、穴２１２とは、締り嵌め２２６を形成している。しかしながら、いくつかのケースにおいては、オーバーサイズ穴２２８等の欠陥２２７により、締り嵌め２２６が形成されない。スリーブ２１６が、ワッシャー２１８の第１通し口２３２に差し込まれている状態では、スリーブ２１６とワッシャー２１８とが締り嵌め２３４を形成している。締り嵌め２３４でシール２３８が形成されることにより、締り嵌め２２６が所望通り形成されない場合であっても、粒子２３０が穴２１２を通って流出入することを防止することができる。
【０１２３】
例示的な実施形態を用いることで、キャップシールを必要とせずに、留め具システムを１つのステップで取り付けることができる。このようにして、組み立て時間の短縮及びコスト削減を実現する。
【０１２４】
ワッシャーとスリーブ付留め具との間に締り嵌めを形成することにより、処理ステップを追加することなく、航空機の可燃性領域においてスパークを封じ込める耐欠陥設計を実現することができる。穴がオーバーサイズ穴である場合にも、ワッシャーとスリーブ付留め具との締り嵌めを用いて、粒子が穴を通って流出入することを防止することができ、該当するガイドラインに従った冗長性を有するスパーク封じ込めを提供するこができる。キャップシールが不要であるため、既存の技術と比較すると、留め具の取り付けについての一貫性が向上する。
【０１２５】
様々な例示的な実施形態の説明は、例示および説明のために提示したものであり、全てを網羅することや、開示した形態での実施に限定することを意図するものではない。多くの改変または変形が当業者には明らかであろう。さらに、例示的な実施形態は、他の望ましい実施形態とは異なる特徴をもたらす場合がある。選択した実施形態は、実施形態の原理及び実際の用途を最も的確に説明するために、且つ、当業者が、想定した特定の用途に適した種々の改変を加えた様々な実施形態のための開示を理解できるようにするために、選択且つ記載したものである。
【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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