(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔（２０）を備える少なくとも２つの構造部材（２２、２４）の締まり嵌めアセンブリのための金属製ファスナ（１０；４０）であって、前記ファスナが拡大した頭部（１２；４２）と、取付け前に前記孔の内径（Ｄ3）より大きい外径（Ｄ1）を有するシャフト（１４；４４）とを備え、前記シャフトが伝導性表面（２６；５６）を備え、
少なくとも前記伝導性表面（２６；５６）が潤滑層（３０）でコーティングされ、前記潤滑層（３０）の組成が少なくとも１つのポリオレフィンと１つのポリテトラフルオロエチレンとの混合物を備え、前記組成が、前記ファスナの手動操作によるその摩耗を防止するのに十分な粘着性を有し、及び前記ファスナの前記締まり嵌めの組立ての間に前記伝導性表面から少なくとも部分的にはがれる程度には弱いように決定され、
前記潤滑層（３０）が、少なくとも８０重量％のポリオレフィン及びポリテトラフルオロエチレンを備えることを特徴とする、
金属製ファスナ（１０；４０）。
【請求項２】
前記ポリオレフィンがポリエチレンまたはポリプロピレンである、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項３】
前記層（３０）がさらに、乾燥剤及び／または殺生物剤を備える、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項４】
前記伝導性表面（２６；５６）が、厚さ１μｍ未満の硫酸陽極酸化層を備える、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項５】
前記伝導性表面（２６；５６）が、パッシベーション操作を経た金属である、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項６】
前記伝導性表面（２６；５６）が、真空中で蒸着されるアルミニウム層である、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項７】
前記伝導性表面（２６；５６）が、前記シャフトの外面全体を構成する、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項８】
前記伝導性表面（２６Ａ、２６Ｂ）が、前記シャフトの前記外面の一部のみを構成する、
請求項１に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項９】
前記伝導性表面が、前記ファスナの前記シャフトの環状部（２６Ａ）を構成する、
請求項８に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項１０】
前記伝導性表面が、前記ファスナの前記シャフトの軸部（２６Ｂ）を構成する、
請求項８に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項１１】
前記潤滑層（３０）がさらに、前記ファスナのネジ山部をコーティングする、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のファスナ（１０；４０）。
【請求項１２】
牽引尾部（５０）と、特定の引張応力下で破断するように設計されるせん断溝（４８）とをさらに備える、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のファスナ（４０）。
【請求項１３】
少なくとも２つの構造部材（２２、２４）を貫通する孔（２０）を通して金属製ファスナ（１０；４０）を取り付けるための方法であって、前記ファスナが、拡大した頭部（１２；４２）と、取付け前に前記孔の内径（Ｄ3）より大きい外径（Ｄ1）を有するシャフト（１４；４４）とを備え、前記シャフトが伝導性表面（２６；５６）を備え、
取付け前、少なくとも前記伝導性表面（２６）が、少なくとも１つのポリオレフィンと１つのポリテトラフルオロエチレンとの混合物を備える潤滑層（３０）でコーティングされ、
取付け中、締まり嵌めによって前記シャフトを構造体に挿入するステップの間、前記潤滑層（３０）が前記シャフトから部分的にはがれる
ことを特徴とする、
方法。
【請求項１４】
少なくとも前記ファスナの前記頭部に落雷したときに少なくとも１つの構造部材で電流を散逸させるための、航空機の少なくとも２つの構造部材（２２、２４）を貫通する孔（２０）を通した、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の少なくとも１つの金属製ファスナ（１０；４０）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機形の機器のための電気伝導性ファスナ、そのようなファスナを得るための方法、及び、そのようなファスナを構造部材のアセンブリに取り付けるための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
新しい世代の飛行機は、飛行機の重量を大きく減少させる利点を有し、金属材料とは逆に、腐食及び疲労現象の影響を受けない炭素繊維強化複合材料から作られる構造体を備える。しかしながら、これらの複合材料は、金属構造体とは逆に、電気伝導性が低い。それらは電流の放電に関する問題、そして結果的には落雷への抵抗に関する問題を生じさせる。したがって、ファスナと構造体との間が密着するように、ファスナとファスナが取り付けられる孔との間に存在する可能性があるいかなる隙間も排除する必要がある。この接触は電流の通過を容易にし、火花の発生を防止し、ファスナがタンク構造体に取り付けられている場合には強い電流の通過によって燃料に着火しやすい加圧プラズマに変わる大量の空気の存在を防止する。この理由により、近年、複合材料から作られる構造体の分野で、雷によって発生する強い電流の放電を可能にするため、スリーブ付ファスナデバイスの締まり嵌めによる取付けが広く普及してきている。
【０００３】
したがって、スリーブ付ファスナは、先行技術である特許文献１及び特許文献２で知られており、それらは部分的なコーティングを有する。これらのファスナは、ネジと、孔の隙間に取り付けられるブッシュとを備える。ネジのシャフトがブッシュに挿入されるとき、ブッシュは構造体内で半径方向に広がり、シャフトはブッシュの内径より大きい外径を有する。ネジのシャフトを挿入可能にするために、これらのシャフトは、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの顔料を含有する潤滑性ワニス、またはそれらの外面の環状部にアルミニウム顔料及び潤滑性顔料を含有する有機コーティングのいずれかを備える。どちらも合理的に、有機誘電体樹脂の存在により、電気的絶縁体であるものと見なされる。ネジはさらに、裸の電気伝導性環状シャフト部を備える。ブッシュは、電流がネジから複合構造体まで通過できるように裸のままである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８３８２４１３号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１１／０５００４０号パンフレット
【特許文献３】米国特許第３９７９３５１号明細書
【特許文献４】欧州特許第２４０６３３６号明細書
【特許文献５】仏国特許第２９４６７０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シャフト上に部分的な潤滑コーティングを塗布する方法は、ユニットごとにネジ部をマスクする複雑な作業を含み、多量のファスナを大量に工業用に処理することは不可能である。そのうえ、スリーブ付ファスナ機構の使用はコストがかかり、飛行機の重量を増加させる。
【０００６】
スリーブ無しの構造体への締まり嵌めによる直接挿入が意図されるネジ付金属製ファスナも既知である。これらのファスナは、さまざまな方法で処理することができる。例えば、ファスナ材料をパッシベーション操作後も裸のままとする方法、または「ＩＶＤ」と呼ばれる方法を使用して純アルミニウムでコーティングする方法、または、特許文献３及び特許文献４で開示されるように、ＨＩ−ＳＨＥＡＲ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１またはＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣタイプのアルミニウム顔料を含むフェノールホルムアルデヒド樹脂ベースの防食塗料でコーティングする方法、または硫酸で陽極酸化処理する方法、またはカドミウムでコーティングする方法である。ファスナはすべて、ナットをネジ山部に組み合わせることができるように、潤滑グリースであるセチルアルコールの最終層によって潤滑される。セチルアルコールは、手動での操作の間、輸送中または自動取付システムの振動を通じて、または布を使用する清掃作業中でさえ、容易に取り除かれる。
【０００７】
アルミニウムは非常に良好な電気伝導率を示し、ネジ山の摩擦を減少させる。それにもかかわらず、その潤滑力は、ファスナを締まり嵌めによって構造体に取り付けるにはあまりにも弱い。実際、アルミニウム被覆のネジは、たとえセチルアルコールでコーティングされていても、とりわけ締められる構造体の厚さが著しい場合、ネジの直径より小さい内径を有する構造体またはブッシュに取り付けられるときにきわめてすぐに焼きついてしまい、完全に取り付けることができない可能性がある。
【０００８】
アルミニウム顔料コーティングは、接触部品をガルバニック腐食から保護し、ナットに螺合するとき、ネジのネジ山とナットのタッピングとの間のいかなる焼きつきをも防止する。電気伝導体とは見なされない。
【０００９】
硫酸陽極酸化は、従来は、部品の耐食性を向上させるために、アルミニウム、チタン、または、アルミニウムもしくはチタン合金部品上に行われる。その層は潤滑力を有しておらず、厚さが１ミクロンより小さいとき、伝導性である。
【００１０】
これらのファスナ変形例はどれも、落雷の可能性がある飛行機の領域には、シャフトの潤滑が不十分であるため、または防食コーティングの過度の電気抵抗が雷電流の通過を悪化させるため、締まり嵌めによって取り付けることができない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、これらの問題を克服することである。したがって、本発明の目的は、貫通孔を備える少なくとも２つの構造部材の締まり嵌めアセンブリのための金属製ファスナであり、ファスナは、拡大した頭部と、取付け前に孔の内径より大きい外径を有するシャフトとを備え、前記シャフトは伝導性表面を備える。取付け前、少なくとも伝導性表面は潤滑層でコーティングされ、潤滑層の組成は、少なくとも１つのポリオレフィンと１つのポリテトラフルオロエチレンとの混合物を備え、潤滑層は、少なくとも８０重量％のポリオレフィン及びポリテトラフルオロエチレンを備え、組成は、ファスナの手動操作によるその摩耗を防止するのに十分な粘着性を有し、及びファスナの締まり嵌めの組立ての間に伝導性表面から少なくとも部分的にはがれる程度には弱いように決定される。
【００１２】
潤滑層は、シャフトの外面上で、強い潤滑力と、弱い粘着性とを有するが、簡単な手動操作では除去されない程度には強い。金属製ファスナが締まり嵌めによって構造体に挿入されるとき、この層はシャフトから徐々にそして部分的にはがれて、構造体と接触するシャフトの外部金属表面の部品を離れ、雷から来る電流を構造体に流すことを可能にする。
【００１３】
もちろん本発明は、混合構造体の、すなわち複合材料及び金属材料を使用するアセンブリに、ならびに金属構造体のみのアセンブリに適用可能である。
【００１４】
本発明によるファスナはさらに、以下の特徴のうちの少なくとも１つを備え、特徴は個別にまたは組み合わせて採用される。
−  ポリオレフィンは、ポリエチレンまたはポリプロピレンである；
−  潤滑層はさらに、乾燥剤と殺生物剤とを備える；
−  伝導性表面は、厚さ１ミクロン未満の硫酸陽極酸化層を備える；
−  伝導性表面は、パッシベーション操作を経た金属である；
−  伝導性表面は、真空で蒸着されるアルミニウム層である；
−  伝導性表面は、シャフトの外面全体を構成する；
−  伝導性表面は、シャフトの外面の一部を構成する；
−  伝導性表面は、ファスナのシャフトの環状部を構成する；
−  伝導性表面は、ファスナのシャフトの軸部を構成する；
−  潤滑層はさらに、ファスナのネジ山部をコーティングする；
−  ファスナはさらに、牽引尾部と、特定の引張応力下で破断するように設計されるせん断溝とを備える。
【００１５】
本発明はさらに、貫通孔を備える少なくとも２つの構造部材の締まり嵌めアセンブリのための金属製ファスナを得るための方法に関するものであり、方法は、
−  拡大した頭部と、取付け前に孔の内径より大きい外径を有するシャフトとを備える金属製ファスナを供給するステップであって、前記シャフトが伝導性表面を備えるステップと；
−  ファスナの少なくとも一部分を、６０重量％〜８０重量％の水性溶媒と、２０％〜３５％の、少なくとも１つのポリオレフィンと１つのポリテトラフルオロエチレンとの混合物とを備えるアルカリ性溶液で吹き付ける／に浸漬するステップと；
−  少なくとも１つのポリオレフィンと１つのポリテトラフルオロエチレンとの混合物を備える乾燥した潤滑ポリマー層を得るためにファスナを乾燥させるステップと
を含む。
【００１６】
本発明によってファスナを製造するための方法はさらに、以下の特徴のうちの少なくとも１つを含む可能性があり、特徴は個別にまたは組み合わせて採用される。
−  乾燥は、６０℃〜８０℃の温度で行われる；
−  遠心分離のステップは、浸漬後かつ乾燥前に行われる；
−  吹き付けまたは浸漬のステップは、アルミニウム層を蒸着させるステップまたは硫酸陽極酸化のステップの後である。
【００１７】
本発明はさらに、少なくとも２つの構造部材を貫通する孔を通して金属製ファスナを取り付けるための方法に関するものであり、ファスナは、拡大した頭部と、取付け前に孔の内径より大きい外径を有するシャフトとを備え、前記シャフトは伝導性表面を備える。取付け前、少なくとも伝導性表面は、少なくとも１つのポリオレフィンと１つのポリテトラフルオロエチレンとの混合物を備える潤滑性ポリマーの層でコーティングされる。取付け中、締まり嵌めによってネジのシャフトを構造体に挿入するステップの間、潤滑層はネジのシャフトから部分的にはがれる。
【００１８】
本発明はさらに、ファスナの少なくとも頭部に落雷したとき、少なくとも１つの構造部材で電流を散逸させるための、航空機の少なくとも２つの構造部材を貫通する孔を通す、本発明の１つの実施形態による、少なくとも１つの金属製ファスナの使用に関するものである。
【００１９】
本発明及びそのさまざまな応用は、以下の説明を読み、添付図面を参照すると、より適切に理解されるであろう。以下の説明及び添付図面は、単に本発明の非限定的な例として提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】断面図として示される、構造体への取付け前の、第１の実施形態によるファスナを示す；
【図２】本発明の第２の実施形態によるファスナを示す；
【図３】本発明の第３の実施形態によるファスナを示す；
【図４】さまざまな直径を有する、セチルアルコールでコーティングされた先行技術のファスナの摩擦係数の変化を示す；
【図５】本発明の１つの実施形態による、潤滑剤でコーティングされたファスナの摩擦係数の変化を示す；
【図６】本発明の第４の実施形態によるファスナを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
これらの図を通して、同一の部材は、同じ参照数字を使用する。
【００２２】
図１は、構造部材２２、２４に作られる孔２０への取付け前の、ファスナ１０の側面図を概略的に示し、それは断面図として示される。好ましくは、少なくとも１つの構造体は複合材料から作られ、この場合、構造体２４が複合材料から作られる。
【００２３】
金属製ファスナ１０は、さら頭１２と、外径Ｄ1を有する円筒状のシャフト１４と、ネジ山の頂上で測定される外径Ｄ2を有するネジ山の形態のブロック部１６であって、Ｄ2がＤ1より小さいブロック部１６とを備える。移行部１８は、円筒状のシャフト１４をネジ山部１６に接続する。ファスナ１０の取付け前の孔２０の直径Ｄ3は、シャフト１４の外径Ｄ1より小さく、ネジ山部の直径Ｄ2より大きく、その結果、ファスナ１０が孔２０に導入されるとき、ネジ山は損傷を受けない。
【００２４】
示される例において、ファスナ１０は、硫酸陽極酸化を受けたチタン合金であり、ファスナの外面全体にわたって厚さ１ミクロン未満の陽極酸化層を作成する。ネジ山部１６及び移行部１８の外面２８は、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣタイプのアルミニウム顔料を含有する潤滑防食コーティングの第２の層でコーティングされる。したがって、この表面２８は絶縁されている（それは図１〜３及び６の点状の背景で示される）。頭部１２及びシャフト１４の表面２６は電気伝導性である。
【００２５】
図１の例では、シャフト１４の表面全体が伝導性である。しかしながら、シャフトの環状部（２６Ａ）のみ（図２）を、または、シャフトの高さ全体にわたる、もしくはシャフトの高さの一部のみにわたる１つもしくは複数の軸部（２６Ｂ）（図３）を、伝導性とすることもできる。したがって、他の部分は、アルミニウム顔料を含有する潤滑防食コーティングでコーティングすることができる。
【００２６】
図１〜３及び６の例において、ファスナ１０は潤滑層３０で完全にコーティングされ、図では二点鎖線によって示される。潤滑層３０の厚さは、５〜２５ミクロンの間で変えることができ、この厚さはファスナの機械的性能または電気伝導に影響を与えない。
【００２７】
出願人は、驚くべきことに、そのようなネジ１０は、シャフトの少なくとも外面をポリオレフィン（単数または複数）とポリテトラフルオロエチレンとの混合物を含む潤滑層３０でコーティングするとき、締まり嵌めによって構造体に取り付けることができ、電流を流すことができることを示している。出願人は、ネジ山部の潤滑防食コーティング上にこの同じ層３０を塗布することにより、セチルアルコールの使用によって発生するばらつきと比較して、ファスナを取り付けるために必要なトルクのばらつきが大きく減少したことも示している。そのうえ、この潤滑層３０の潤滑力は、塗布される素地に関係なく非常に均一である。
【００２８】
したがって、出願人は、異なる厚さの潤滑層３０でコーティングされる、異なる外径（１インチの１６分の１で測定された直径）を有するファスナ１０の２つの組の締まり嵌めによる取付けを試験した。試験された、表１に示される構成は、以下の通りである。
−  構成１：浸漬及び遠心分離による潤滑層３０の塗布；
−  構成２：１回、１秒のスプレーガンの通過による潤滑層３０の手動塗布；
−  構成３：１回、１５秒のスプレーガンの通過による潤滑層３０の手動塗布。
【００２９】
締まり嵌めは、構造体をシミュレートしたアルミニウムのサンプルに作られる孔の直径Ｄ3を、取付け前のファスナ１０のシャフト１４の外径Ｄ1と比較することで測定される。ファスナ１０が挿入される前に、潤滑層３０の厚さが測定される。ファスナ１０は、頭部１２を押すことによって孔に取り付けられ、取付け力は、頭部がサンプルに触れるまで測定される。次いで、シャフト１４の表面を傷つけることなくファスナ１０を引き抜くために、サンプルは切断され、取付け後に残る潤滑層３０の厚さが測定される。これらの測定結果の平均値が、表１に示される。
【００３０】
【表１】
0006682518.tif 000002
【００３１】
すべての場合において、頭部１２が適度な取付け力で試験サンプルの表面と接触するまで、ファスナ１０は締まり嵌めによって挿入された。構成に応じて、潤滑層３０のはぎ取りが観測され、余剰分は頭部の下にとどまるか、外へ押しだされる。挿入後の潤滑層３０の厚さは非常に均一であり、０．９〜２．１μｍである。
【００３２】
炭素繊維複合材料から作られたサンプルに締まり嵌めによって取り付けられた複数のファスナ１０は、それらの電気伝導率を検証するために、雷試験を受けた。これらの試験を完了させるために、ファスナを備えるサンプルは、暗室に設置される。ファスナのいくつかの頭部１２は、雷と同等の非常に高振幅の電流を受ける。カメラは、ファスナ１０のまわりの火花発生または気体放出を検出するために、試験を記録する。次いで、サンプルは部屋から取り出され、ファスナ１０の表面を走査型電子顕微鏡で視覚的に調べるために切断される。
【００３３】
完了した試験では、火花発生または気体放出が試験中に生じなかったことを示している。視覚的な分析では、シャフト１４が雷による損傷を受けなかったことが示されたが、潤滑層３０及び陽極酸化層の一部が挿入の間に除去されたことが示された。一つの仮説として、複合材料の炭素繊維の粗さはシャフトの表面の一部に対する摩耗効果を有するが、この効果はシャフトの高さ全体にわたっては及ばないのだというものがある。
【００３４】
本発明の１つの変形例によると、伝導性表面２６は、ファスナを形成する金属の裸のまたは不動態化された表面から、または、ファスナを形成する金属の裸の表面に真空で蒸着されるアルミニウム層によって、構成される。
【００３５】
実際、出願人は驚くべきことに、潤滑層３０の潤滑力が、それが塗布された支持体に依存しないことを示した。そのために、出願人は、４つの異なる直径を有する牽引尾部５０（図６）を備え、セチルアルコールまたは潤滑層３０でコーティングされるさまざまな素地を備えるファスナ４０のいくつかの挿入試験を行った。挿入は、牽引尾部を引っ張り、取付け力を測定する牽引機を使用する締まり嵌めで行われた。計算により、ファスナ４０とファスナが挿入されている構造体との間の摩擦係数を決定することが可能になる。
【００３６】
試験された構成は以下の通りである。
−  構成１（ＨＫ１ＮＣ／ＡＣ／ＭＩＦ）：ファスナ全体にわたって、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ潤滑防食コーティングの第１の層と、セチルアルコールの第２の層とでコーティングされるファスナ；中程度の締まり嵌めによる取付け；
−  構成２（ＨＫ１ＮＣ／有機潤滑剤／ＭＩＦ）：ファスナ全体にわたって、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ防食潤滑コーティングの第１の層と、第２の潤滑層３０とでコーティングされるファスナ；中程度の締まり嵌めによる取付け；
−  構成３（ＨＫ１ＮＣ／ＡＣ／ＨＩＦ）：ファスナ全体にわたって、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ潤滑防食コーティングと、セチルアルコールの第２の層とでコーティングされるファスナ；緊密な締まり嵌めによる取付け；
−  構成４（ＨＫ１ＮＣ／有機潤滑剤／ＨＩＦ）：ファスナ全体にわたって、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ潤滑防食コーティングと、第２の潤滑層３０とでコーティングされるファスナ；緊密な締まり嵌めによる取付け；
−  構成５（ＯＡＳ／ＨＫ１ＮＣ／ＡＣ／ＭＩＦ）：ネジ山部のみの、第１の硫酸陽極酸化層、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ潤滑防食コーティングの第２の層と、ファスナ全体にわたる、セチルアルコールの第３の層とを備えるファスナ；中程度の締まり嵌めによる取付け；
−  構成６（ＯＡＳ／ＨＫ１ＮＣ／有機潤滑剤／ＭＩＦ）：ネジ山部のみの、第１の硫酸陽極酸化層、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ潤滑防食コーティングの第２の層と、ファスナ全体にわたる、第３の潤滑層３０とを備えるファスナ；中程度の締まり嵌めによる取付け。
【００３７】
図４及び５は、完了した試験の平均的な結果を示す。図４は、異なる直径を有する、セチルアルコールでコーティングされた先行技術のファスナの摩擦係数の変化を示す。図５は、本発明の１つの実施形態による、ファスナ４０の摩擦係数の変化を示し、セチルアルコールでの試験に使用されるものと幾何学的に同一であり、同じ処理を受けたが、セチルアルコールではなく潤滑層３０でコーティングされる。
【００３８】
セチルアルコールの使用は明確に素地に依存し、図４の構成５のカーブで示されるように、同じ素地を有する構成１及び３のカーブに対して上向きにオフセットされる。したがって、計算された摩擦係数は、直径及び素地によって０．０４５〜２．１０の間で変化する。
【００３９】
比較すると、潤滑層３０の使用により、摩擦係数が直径及び素地に関係なく０．０３５〜０．０７の間で変化する狭い範囲内にあることが示される（図５）。
【００４０】
したがって、潤滑層３０の使用により、ファスナを既知のトルクまたは取付け力で、セチルアルコールを使用する場合を上回る非常な精密さで取り付けることが可能になる。したがって、この層３０は、取付けの間、ファスナの破損のリスクを限定することを可能とするが、それは、ファスナと構造体との間の摩擦係数の関数である取付けトルクまたは力が、わずかにしか分散しないためである。
【００４１】
潤滑層３０はたとえば、塩基性水溶液に分散する潤滑性ポリマーの少なくとも１つの混合物を備える、ｐＨが８〜１０である液体のアルカリ性溶液から得られる。液体状態での溶液の組成は、表２に記載される。
【００４２】
【表２】
0006682518.tif 000003
【００４３】
たとえば、溶媒は水とイソプロパノールとの混合物である。それは作動温度で液体であるため、溶媒は、それらを化学修飾することなく、そして自身を変化させることなく、他の物質を溶解及び／または希釈する。イソプロパノールは、加えられると、得られる溶液のより迅速な乾燥を可能とする。溶媒は、乾燥時に蒸発する。
【００４４】
潤滑性ポリマーは、たとえば、ポリオレフィンまたはポリオレフィンの混合物、たとえば、ポリエチレン及び／またはポリプロピレンとポリテトラフルオロエチレンとの混合物を含む組成物である。
【００４５】
ポリオレフィンは、以下のタイプの一般構造を有するオレフィンポリマーである。
−（ＣＨ2−ＣＲＲ’）n
ここで、基Ｒ及びＲ’は、水素原子、メチル（−ＣＨ3）、エチル（−Ｃ2Ｈ5）、またはプロピル（−Ｃ3Ｈ7）群とすることができる。
【００４６】
溶液のポリオレフィン（単数または複数）の重量パーセントは、たとえば、１９．５％〜３０％であり、溶液のポリテトラフルオロエチレンの重量パーセントは、０．５％〜５％である。
【００４７】
溶液はさらに、最大４重量％の乾燥剤、たとえばシリカゲルを含むことができる。乾燥剤は、加えると、溶液の乾燥時間をはやめることができる。
【００４８】
溶液は、ポリエチレングリコールエーテルなどの界面活性剤を最大２重量％含むことができる。それは、水性溶媒における潤滑性ポリマーのばらつきを改善する。界面活性剤は、乾燥時に蒸発する。
【００４９】
溶液はさらに、水性溶液中で生じやすいバクテリア及び真菌の急速な生成を防止する、１重量％未満の殺生物剤を含むことができる。
【００５０】
そのような溶液の乾燥抽出物は潤滑性ポリマーを含み、それが液体溶液に含有される場合、乾燥剤及び／または殺生物剤は２０〜４０重量％となる。溶液が乾燥剤及び殺生物剤のどちらも含まない場合、乾燥抽出物は、少なくとも８０％、最大１００％の潤滑性ポリマーを含む。
【００５１】
表３は、溶液の好ましい配合を示す。
【００５２】
【表３】
0006682518.tif 000004
【００５３】
そのような配合の乾燥抽出物は、潤滑性ポリマーと、シリカゲルと、殺生物剤とを含み、それらは２９．１重量％である。この例の潤滑性ポリマーは、乾燥抽出物の８９．３４重量％を構成する（２９．１％の乾燥材料のうちの２６％）。
【００５４】
潤滑層３０を備えるファスナ１０を得るための形態は、以下の通りである。
【００５５】
第１のステップにおいて、鉄工所から届く及び／または機械加工状態の金属製ファスナ１０は、コーティングの接着に好適であるきれいな外面を提供するために、脱脂され、乾燥され、次いで、サンドブラストをかけられる。任意選択的に、真空でのアルミニウムの蒸着または陽極酸化が、ファスナ１０の外面の一部または外面全体にわたって行われる。必要に応じて、ファスナのネジ山は、ＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣタイプの潤滑防食コーティングでコーティングされる。
【００５６】
第２のステップにおいて、ファスナは、バスケットに入れられ、次いで、６０〜８０重量％の水性溶媒と、２０〜３５重量％の、溶媒で分散するポリオレフィン（単数または複数）とポリテトラフルオロエチレンとの混合物とを含むアルカリ性溶液に、長くても１分間、浸漬される。
【００５７】
バスケットは、過剰な潤滑剤を振り落とすように遠心分離され、次いで、溶媒が蒸発するように６０℃〜８０℃で乾燥させる。
【００５８】
この方法により、ネジ１０の外面に、少なくとも８０％の潤滑性ポリマーを含む、数ミクロンの厚さの層３０を得ることができる。なお、乾燥温度は、ポリオレフィンの最低溶融温度より低い。実際、１５０℃より高い温度は、ポリマー層の黄変及び褐変さえ引き起こし、コーティングの性能の劣化をもたらす。
【００５９】
ファスナの全表面を潤滑層３０でコーティングすることができると、大量のファスナを一度に処理することができるため、そのような方法は有利である。
【００６０】
潤滑層３０を塗布するためのさらなる形態は、ファスナ１０の全体または一部に、６０〜８０重量％の水性溶媒と、２０〜３５％の、ポリオレフィン（単数または複数）とポリテトラフルオロエチレンとの混合物とを含むアルカリ性溶液を吹き付けるために、スプレーガンを使用することを含む。この場合、潤滑層３０の厚さは作業者によって制御され、遠心分離作業は必要ない。
【００６１】
そのような方法は主に、ファスナの一部のみコーティングしなければならないときに使用される。たとえば、シャフトの一部のみコーティングしなければならない場合、シャフトの頭部及び一部はマスクしなければならない。この場合、ファスナは、非潤滑部をマスクする有孔板に取り付けられ、作業者またはロボットは、頭部の反対側にのみ、アルカリ性溶液を吹き付ける。
【００６２】
航空機の少なくとも２つの構造体を貫通する孔に潤滑層３０を備えるネジ１０を取り付けるための方法は、以下の通りである。
【００６３】
ファスナ１０の長さは、ネジ山部１６が挿入後に構造体２４から出るように、組み立てられる構造体の厚さによって選択される。締まり嵌めによる構造体へのファスナの挿入は、頭部を押すことによって、または、ファスナが牽引尾部を備える場合は牽引尾部を引くことによって、さらには、円錐形シャフトを有するファスナの場合はネジ山部にナットを螺合することによって、行われる。その高い潤滑力のために、潤滑層１３は、ネジの締まり嵌めによる挿入を可能とする。しかしながら、ネジのシャフトの外面と構造体の内面との間のこの同じ締まり嵌めのために、及びネジのシャフト上の層３０の低粘着性のために、潤滑層３０はその高い位置及びその外縁の上でネジのシャフトから部分的にはがれ、シャフト１４の伝導部を裸のままにする。層３０の除去は、ネジの製作公差のゆえに、及び、潤滑剤を貯蔵するための数ミクロンの厚さのポケットを非常に局所的に形成する可能性がある、ネジ上に潤滑剤を塗布する形態のゆえに、完全ではない。
【００６４】
潤滑層３０は、ネジと構造体との間の摩擦力を十分に減少させて、締まり嵌めによる取付けを可能にする。その粘着性はシャフトに接着して任意の手動操作に耐えるだけ十分に強く、及び取付けが進む中で締まり嵌めの組立ての間に部分的に除去される程度には弱い。
【００６５】
ネジ１０の頭部１２が航空機の外側に向けられる構造体２２の外面３２と接触し、ナットが航空機の内側に向けられる構造体２４の外面３４と接触すると、ファスナ１０が取り付けられて、構造体２２及び２４が隙間なく組み立てられる。ネジ１０の頭部１２に落雷すると、電流は、構造部材２２、２４に、または複合構造体の場合、表面３２上に任意選択的に含まれる金属フレームの方へ、またはシャフト１４の金属部分を介して構造部材の内部へ放電される。
【００６６】
もちろん、本発明は、上記の実施形態に限定されない。したがって、ネジのシャフト１４を円錐形とすることができ、円錐孔、または、その内面が円錐形でかつその外面が円筒状であり、円筒孔に取り付けられるスリーブに挿入することができる。そのようなスリーブを備えるファスナは、出願人の特許文献５で開示されている。ネジの拡大した頭部は、いかなる既知の形状にもすることができ、たとえば突出している、または丸くなっているようにすることができる。
【００６７】
変形例として、ファスナは、図６に示されるように、牽引溝が設けられ、せん断溝で破断可能な牽引尾部を備えることができる。ファスナ４０は、凸形頭部４２と、円筒状シャフト４４と、ネジ山部４６と、特定の引張応力または曲げ応力の下で破断するように設計されるせん断溝４８と、牽引溝５２を備える牽引尾部５０とを備える。
【００６８】
本実施形態において、頭部４２及びシャフト４４は、外部伝導性表面５６を有し、ネジ山部は、電気的絶縁体であるＨＩ−ＫＯＴＥ（登録商標）１ＮＣ防食コーティングでコーティングされる外面５８を有する。ファスナ全体は、ポリオレフィン（単数または複数）とポリテトラフルオロエチレンとの混合物を含む潤滑層３０で、たとえば前述のように浸漬、遠心分離、及び乾燥によって、コーティングされる。もちろん、シャフト４４のみを、スプレーガン及びマスクによって、環状、軸状、またはまた別の形状の一部のみに、潤滑層３０でコーティングすることもできる。
【００６９】
このファスナ４０は、締まり嵌めによって孔に取り付けられ、その厚さは、牽引尾部５２が頭部４２の反対側で構造体から出るような厚さである。つかみ具を備えるツールが牽引溝をつかみ、ファスナ４０を孔に引っ張り込む。次いで、牽引尾部は、さらなる牽引力によって、または牽引尾部を曲げることによって、せん断溝５０で破断される。
【００７０】
上記のファスナのすべてのタイプの変形例として、ネジ付ブロック部は、ナットの代わりにスエージカラーを受けることが意図される溝をスエージ加工することによって置き換えることができる。
【図１】
0006682518.tif 000005
【図２】
0006682518.tif 000006
【図３】
0006682518.tif 000007
【図４】
0006682518.tif 000008
【図５】
0006682518.tif 000009
【図６】
0006682518.tif 000010