(57)【要約】      （修正有）【課題】本システムおよび方法は、締め具インサートを用いた、複合材パネルへの締め具の取り付けを提供する。【解決手段】複合材パネル用の締め具インサート１０２は、本体２０８、および本体２０８から延伸する少なくとも３本のアーム１１６を備える。本体２０８は、上面１１４、および上面１１４から後方に延伸する中心ハブ２０６を有する。上面１１４は、対向する縁部同士の間の外形寸法を有する。アーム１１６は、本体の後ろ側の中心ハブ２０６から延伸する。格納構成では、アーム１１６は、アーム１１６が上面１１４の外形寸法を越えて延伸しないように、中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたまれる。延伸構成では、アーム１１６は上面１１４の外形寸法を越えて、中心ハブ２０６から外側へ延伸する。【選択図】図２Ａ
2017032139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材パネル（１０４）用の締め具インサート（１０２）であって、
上面（１１４）、および前記上面（１１４）の中心部から後方に延伸する中心ハブ（２０６）を有する本体（２０８）であって、前記上面（１１４）は、対向する縁部同士の間の外形寸法（１１８）を有し、前記中心ハブ（２０６）は、前記本体（２０８）の前記上面（１１４）を介して締め具を受けるように構成された受け機構（２０２）を有する、本体（２０８）と、
前記本体（２０８）の後ろ側で前記中心ハブ（２０６）から延伸する複数のアーム（１１６）であって、かつ前記複数のアーム（１１６）が前記上面（１１４）の前記外形寸法（１１８）を越えて延伸しないように、前記中心ハブ（２０６）に向けて内側に折りたたまれる格納構成（１２０）、および前記複数のアーム（１１６）が前記上面（１１４）の前記外形寸法（１１８）を越えて、前記中心ハブ（２０６）から外側に延伸する延伸構成（１２２）を有する、複数のアーム（１１６）とを備える、締め具インサート（１０２）。
【請求項２】
前記上面（１１４）が円形であり、前記上面の前記外形寸法（１１８）が直径であり、かつ前記中心ハブ（２０６）が円筒形である、請求項１に記載の締め具インサート（１０２）。
【請求項３】
前記複数のアーム（１１６）が、少なくとも３本の前記アームを含み、前記複数のアーム（１１６）のそれぞれが、前記延伸構成（１２２）に向けて付勢される、請求項１または２に記載の締め具インサート（１０２）。
【請求項４】
前記複数のアーム（１１６）のそれぞれが、前記アーム（１１６）を内側に折りたたんで前記格納構成（１２０）にできるように構成された格納機構（２１０）を備える、請求項３に記載の締め具インサート（１０２）。
【請求項５】
前記格納機構（２１０）が、前記複数のアーム（１１６）のそれぞれの片側にある枢動点に位置決めされたノッチ（３０４）を備え、その結果、前記アーム（１１６）の外側部分に印加された力によって、前記枢動点で、前記アームが前記ノッチ（３０４）の周囲で前記中心ハブ（２０６）に向けて折りたたまれ、前記力を除去すると、前記複数のアーム（１１６）のそれぞれが前記延伸構成（１２２）に戻るように、前記アーム（１１６）の材料が付勢される、請求項４に記載の締め具インサート（１０２）。
【請求項６】
前記格納機構（２１０）が、前記複数のアーム（１１６）のそれぞれの片側にある枢動点に位置決めされたヒンジ（４０４）と、前記アーム（１１６）に装着され、前記アーム（１１６）の外側部分に印加された力に応答して前記アーム（１１６）が前記中心ハブ（２０６）に向けて折りたたまれるように、かつ前記力を除去すると前記アームが前記延伸構成（１２２）に戻るように構成された弾性部材（４０２）とを備える、請求項４または５に記載の締め具インサート（１０２）。
【請求項７】
前記上面（１１４）が、前記複合材パネル（１０４）の表面シート（１０６）の厚さとほぼ均等な厚さを有し、前記中心ハブ（２０６）の底面が前記複合材パネル（１０４）の底面シート（１０８）に近接するように、前記中心ハブ（２０６）が、前記上面（１１４）から、前記複合材パネル（１０４）のコア（１１０）の厚さとほぼ均等な距離で延伸する、請求項１から６のいずれか一項に記載の締め具インサート（１０２）。
【請求項８】
複合材パネル（１０４）の締め具インサートシステム（６００）であって、該システムは、
締め具インサート（１０２）であって、
上面（１１４）、および前記上面の中心部から後方に延伸する中心ハブ（２０６）を有する本体（２０８）であって、前記上面（１１４）は、対向する縁部同士の間の外形寸法（１１８）を有し、前記中心ハブ（２０６）は、前記本体（２０８）の前記上面（１１４）を介して締め具を受けるように構成された受け機構（２０２）を有する、本体（２０８）、および
前記本体（２０８）の後ろ側で前記中心ハブ（２０６）から延伸する複数のアーム（１１６）であって、かつ前記複数のアーム（１１６）が、前記上面の前記外形寸法（１１８）を越えて延伸しないように、前記中心ハブ（２０６）に向けて内側に折りたたまれる格納構成（１２０）、および前記複数のアーム（１１６）が、前記上面（１１４）の前記外形寸法（１１８）を越えて、前記中心ハブ（２０６）から外側に延伸する延伸構成（１２２）を有する、複数のアーム（１１６）、
を備える締め具インサート（１０２）と、
収束する直径を有する上部（６０４）、および前記締め具インサート（１０２）の前記上面の直径と相補的な直径を有する下部（６０６）を備える取付具（６１４）であって、これによって、前記複数のアーム（１１６）を前記格納構成（１２０）に維持しながら、前記下部（６０６）が、前記締め具インサート（１０２）を前記複合材パネル（１０４）の締め具インサート開口（６０８）の中へ誘導する、取付具（６１４）と、
を備える、システム。
【請求項９】
前記締め具インサート（１０２）の前記複数のアーム（１１６）のそれぞれが、前記アームを内側に折りたたんで前記格納構成（１２０）にすることが可能なように構成された格納機構（２１０）を備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記取付具（６１４）を介して個別に取り付けるための、複数の締め具インサート（１０２）を所定の位置に維持するように構成されたインサートカートリッジと、
前記各締め具インサート（１０２）を、前記インサートカートリッジから前記取付具（６１４）を介して、前記複合材パネル（１０４）の前記締め具インサート開口（６０８）の中へ、押すかまたは回転させるように構成された締め具インサート挿入具と、
をさらに備える、請求項８または９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複合材サンドイッチパネル等の複合材パネルは、前面シート、裏面シート、および前面シートと裏面シートとの間のコア材料（すなわちハニカムまたは発泡体）で構成することができる。構成部品を複合材パネルに取り付けるために、通常は締め具が使用される。締め具は、締め具インサートに装着される必要があり、これは、複合材パネル内に取り付けられて、対応負荷をパネルに拡散しながら、締め具および対応する構成部品をパネルに固定するために使用される。締め具インサートの複合材パネルへの取り付けは、面倒で骨の折れる工程である。従来技術を使用すると、複合材パネルに穴が開けられ、穴の中で締め具インサートが位置決めされる。埋め込み用樹脂が、別のポートから出てきて、適切な量の埋め込み用樹脂が用いられたことを示すまで、締め具インサートの中に注入されてもよい。しかしながら、穴の位置によっては、複数のハニカムセルが露出する場合があり、異なる量の埋め込み用樹脂が必要になる。一般的な航空機用途のための複合材パネルに多くの締め具インサートが必要とされるようになると、全工程に時間がかかり、費用が高くなる。
【０００２】
本明細書でなされる開示は、このような考慮事項およびその他の考慮事項に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本概要は、概念の選択肢を簡素化した形式で紹介するために提供され、これは、以下の「発明を実施する形態」でさらに詳しく説明されることが理解されるべきである。本概要は、特許請求される主題の範囲を制限するために使用されることは意図していない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で説明される装置および方法は、締め具インサートを用いた、複合材パネルへの締め具の取り付けを提供する。一態様によれば、複合材パネル用の締め具インサートは、本体、および本体から延伸する何本かのアームを備える。締め具インサートの本体は、上面、および上面の中心部から後方に延伸する中心ハブを有する。上面は、対向する縁部同士の間の外形寸法を有する。中心ハブは、本体の上面を介して締め具を受けるための受け機構を備える。アームは、本体の後ろ側の中心ハブから延伸する。格納構成では、アームは、アームが上面の外形寸法を越えて延伸しないように、中心ハブに向けて内側に折りたたまれる。延伸構成では、アームは上面の外形寸法を越えて、中心ハブから外側へ延伸する。
【０００５】
別の態様によれば、複合材パネル内に締め具を取り付ける方法が提供される。この方法によれば、締め具インサートのいくつかのアームは、締め具インサートを複合材パネルの開口の中に取り付ける際に、締め具インサートの中心ハブを通って前面から背面へと延伸する軸線の周囲で、内側に折りたたまれる。締め具インサートは、締め具インサートの上面が、複合材パネルの表面シートと同一平面になるまで、開口内で位置決めされる。アームは、アームが上面の外形寸法を越えて延伸しない格納構成から、アームが上面の外形寸法を越えて、中心ハブから外側に延伸する延伸構成まで延伸する。締め具は、締め具インサートの上面を介して、締め具インサートの中心ハブの中に取り付けられる。
【０００６】
さらに別の態様によれば、複合材パネル用の締め具インサートシステムが提供される。締め具インサートシステムは、締め具インサートおよび取付具を備える。締め具インサートは、本体、および本体から延伸する何本かのアームを備える。締め具インサートの本体は、上面、および上面の中心部から後方に延伸する中心ハブを有する。上面は、対向する縁部同士の間の外形寸法を有する。中心ハブは、本体の上面を介して締め具を受けるための受け機構を備える。アームは、本体の後ろ側の中心ハブから延伸する。格納構成では、アームは、アームが上面の外形寸法を越えて延伸しないように、中心ハブに向けて内側に折りたたまれる。延伸構成では、アームは上面の外形寸法を越えて、中心ハブから外側へ延伸する。取付具は、収束する直径を有する上部、および締め具インサートの上面の直径と相補的な直径を有する下部を含む。取付具の下部は、アームを格納構成に維持しながら、締め具インサートを複合材パネルの締め具インサート開口の中へ誘導する。
【０００７】
これまで述べてきた特徴、機能、および利点は、本開示の種々の実施形態において別個独立に達成することができ、あるいは以下の説明および図面を参照してさらなる詳細を見ることができる、さらに別の実施形態で組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本明細書で説明される様々な実施形態による、複合材パネルに取り付けられている、格納構成の締め具インサートの側面図である。
【図１Ｂ】本明細書で説明される様々な実施形態による、複合材パネルに取り付けられた、延伸構成の締め具インサートの側面図である。
【図２Ａ】本明細書で説明される様々な実施形態による、格納構成の締め具インサートの前面斜視図である。
【図２Ｂ】本明細書で説明される様々な実施形態による、格納構成の締め具インサートの背面斜視図である。
【図３Ａ】本明細書で説明される様々な実施形態による、延伸構成の締め具インサートの前面斜視図である。
【図３Ｂ】本明細書で説明される様々な実施形態による、延伸構成の締め具インサートの背面斜視図である。
【図４】本明細書で説明される様々な実施形態による、代替的な格納機構を示す、延伸構成の締め具インサートの背面斜視図である。
【図５】本明細書で説明される様々な実施形態による、傾斜面を伴い、延伸構成に位置決めされた複数のアームを有する、延伸構成の締め具インサートの前面斜視図である。
【図６】本明細書で説明される様々な実施形態による、取付具を用いて取り付けられている、締め具インサートの側面切断図である。
【図７Ａ】本明細書で説明される様々な実施形態による、アームが延伸構成から格納構成に移行している、締め具インサートの底面図である。
【図７Ｂ】本明細書で説明される様々な実施形態による、アームが延伸構成から格納構成に移行している、締め具インサートの底面図である。
【図７Ｃ】本明細書で説明される様々な実施形態による、アームが延伸構成から格納構成に移行している、締め具インサートの底面図である。
【図７Ｄ】本明細書で説明される様々な実施形態による、アームが延伸構成から格納構成に移行している、締め具インサートの底面図である。
【図８】本明細書で説明される様々な実施形態による、締め具を複合材パネル内に取り付ける方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、複合材サンドイッチパネル等の複合材パネル内に締め具を取り付けるための締め具インサート、ならびに対応するシステムおよび方法に関する。上述したように、従来の方法を用いた締め具インサートの取り付けは、面倒で骨の折れる工程であり、手動による穿孔、インサートの取り付け、および埋め込み用樹脂の注入を必要とする。誤った量の埋め込み用樹脂が用いられると、締め具インサートの完全性が損なわれる場合がある。
【００１０】
本明細書で説明される概念および技術を用いる場合、締め具インサートは、複合材パネルの表面シートと同一平面に取り付ける上面を有する。中心ハブが、上面から後方に延伸し、複合材パネルの底面シートを、中心ハブと底面シートとの間に配置された接着剤に接触させる。特定の数に限定されないが、通常は３本から６本までの何本かのアームが、中心ハブから延伸する。これらのアームは、取り付けのために、ハブに向けて内側に折りたたむように構成される。複合材パネルの表面シートと底面シートとの間に挿入すると、アームは、締め具インサートをパネル内でさらに固定するために、複合材パネルの表面シートの底面と接触するように、締め具インサートの上面の外形寸法を越えて外側に延伸する。取付具によって取り付けが容易になり、手動による取り付けではなく、自動化による取り付けを可能にする。締め具インサートおよび対応する取り付け工程は、締め具をねじ込むかあるいは装着できる複合材パネルへの、確実な締め具の挿入をもたらし、最終的に時間や費用を節約する。
【００１１】
以下の詳細な説明では、説明の一部をなし、かつ例示目的で具体的な実施形態または例を示す、添付の図面に対する参照がなされる。ここで図面を参照すると、いくつかの図を通して同一の番号は同一の要素を表し、様々な実施形態による、締め具インサート、システム、およびこれを用いるための方法が説明される。
【００１２】
図１Ａは、複合材パネル１０４に取り付けられている、格納構成１２０の締め具インサート１０２の側面図を示す。図１Ａを見ると、複合材パネル１０４の例が示されている。この例によれば、複合材パネル１０４は、コア１１０によって隔てられた、表面シート１０６および底面シート１０８を含む。コア１１０は、いくつかのセル１１２を画定する。コア１１０は、ハニカム構成、発泡体、空気その他任意適切なコア材料を含むことができる。表面シート１０６および底面シート１０８は、任意の望ましい材料で作ることができる。
【００１３】
締め具インサート１０２は、上面１１４、および上面１１４の下方にいくつかのアーム１１６を有する。締め具インサート１０２の様々な形態については、図２Ａから図４に関して、以下で詳しく説明する。締め具インサート１０２は、図１Ａでは格納構成１２０で示され、アーム１１６は、取り付けのために内側に折りたたまれている。格納構成１２０では、外側アーム寸法１１９は、上面の外形寸法１１８とほぼ等しいか、またはこれより小さい。そうすることで、締め具インサート１０２は、締め具インサート１０２が複合材パネル１０４の表面シート１０６と同一平面上で適合するように、上面の外形寸法１１８に応じた大きさにされた、複合材パネル１０４の開口の中に挿入することができる。
【００１４】
本明細書および様々な図面を通して示される締め具インサート１０２は、円形の形状をした上面１１４を有し、したがって上面の外形寸法１１８は、その円の直径である。同様に、アーム１１６は、アーム１１６の先端が、円の直径である外側アーム寸法１１９を生成するように、外側に延伸する。しかしながら、締め具インサート１０２の上面１１４および対応するアーム１１６の形状は、任意の所望の形状に応じて構成されてもよいことが理解されるべきである。上面１１４の形状は、締め具インサート１０２が複合材パネル１０４内でぴったり適合するように、複合材パネル１０４の表面シート１０６の開口に対応する必要がある。アーム１１６は、以下で説明されるように、アーム１１６または上面１１４の形状に関わらず、延伸構成１２２に構成されたときに、上面１１４より外に延伸する必要がある。
【００１５】
図１Ｂは、アーム１１６が延伸構成１２２で延伸するように、複合材パネル１０４内に取り付けられた締め具インサート１０２を示す。各アーム１１６は、各アーム１１６が延伸構成１２２に位置決めされたときに表面シート１０６の底面と係合する、表面シート接触面３０２（図３Ａで最もよく分かる）を有する。この係合により、取り付けられた締め具インサート１０２が、開口から出るのを防止する。接着剤が、締め具インサート１０２と複合材パネル１０４の底面シート１０８との間に配置されて、締め具インサート１０２を所定の位置に固定する。図１Ｂは、延伸構成１２２のアームの外側アーム寸法１１９が、上面の外形寸法１１８よりも大きいという概念を示す。
【００１６】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、前面および背面斜視図が、格納構成１２０のアーム１１６を有する、締め具インサート１０２の特徴の説明にそれぞれ使用される。締め具インサート１０２は、本体２０８および複数のアーム１１６を備える。本体２０８は、上面１１４および中心ハブ２０６を有する。中心ハブ２０６は、上面１１４の中心部から後方に延伸する。本実施形態によれば、中心ハブ２０６は円筒形であるが、中心ハブ２０６は、特定の形状に限定されない。中心ハブ２０６は、複合材パネル１０４内に取り付けられたときに、締め具を受けるように構成された受け機構２０２を提供する。受け機構２０２は、締め具のねじと相補的に係合するように構成された、ねじ付きの凹所であってもよい。代替的な実施形態によれば、凹所はねじ付きではないが、締め具インサート１０２の中にねじ込まれる締め具のねじと係合するように、締め具インサート１０２の材料によって変形する。
【００１７】
図２Ａに見られるように、受け機構２０２は、取り付け用の工具と係合するように構成された、工具係合機構２０４をさらに含むことができる。この例では、工具係合機構２０４は、凹所の開口部の周囲に、プラスドライバー、またはロボット取り付け装置等の取付具の、同様の係合頭部と係合するための大きさおよび形状にされたノッチを有する。工具係合機構２０４は、任意の形状および大きさであってもよく、あるいは必ずしも取り付け技術に依存する必要がないことが理解されるべきである。図６に関連して以下でさらに詳細に説明されるように、プラスのねじ頭の配置によって、取り付け中に回転できるようになるが、締め具インサート１０２が、回転せずに複合材パネル１０４の中に押下される用途では、締め具インサート１０２は、工具係合機構２０４を有していなくてもよい。
【００１８】
図２Ａおよび図２Ｂに見られるように、アーム１１６は、格納構成１２０を生成するように、中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたまれる。格納構成１２０において、アーム１１６は、締め具インサート１０２を複合材パネル１０４の開口の中に挿入できるように、上面１１４の外縁を越えて延伸しない。アーム１１６を中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたむのを容易にするために、アームはそれぞれ、格納機構２１０を有する。以下でさらに詳細に説明されるように、格納機構は、所望の枢動点でアームの片側に切削されるかまたは形成されたノッチ、もしくはヒンジを含むことができる。さらに別の代替実施形態は、ノッチまたはヒンジを設けることなく、アーム１１６内に、所望の枢動点での変形を容易にする材料を使用することを含む。
【００１９】
図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、延伸構成１２２のアーム１１６で構成された、締め具インサート１０２の前面および背面斜視図を示す。延伸構成１２２において、アーム１１６は、上面１１４の境界を越えて外側に延伸する。複数のアーム１１６はそれぞれ、締め具インサート１０２が複合材パネル１０４内に取り付けられたときに、複合材パネル１０４の表面シート１０６の底面と接触するかまたは近接する、表面シート接触面３０２を有する。アーム１１６が内側に折りたたまれて格納構成１２０になると、表面シート接触面３０２は、締め具インサート１０２の上面１１４の底面と接触するかまたは近接する。
【００２０】
図３Ｂは、締め具インサート１０２の背面斜視図を示し、アームが格納構成と延伸構成との間を移行できるようにする、格納機構２１０の一実施形態を分かりやすく示している。この実施形態によれば、格納機構２１０は、所望の箇所に枢動点３０６を生成する、ノッチ３０４を備える。ノッチ３０４は、アームの他の部分よりも脆弱なアーム１１６の領域を生成し、アーム１１６が、先端に印加された力に応答してノッチ３０４の周囲で変形し、中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたまれることを可能にする。
【００２１】
様々な実施形態によれば、締め具インサート１０２は、延伸構成１２２に付勢される。そうすることで、アーム１１６は、取り付け中に内側に折りたたんで格納構成１２０にすることができる。締め具インサート１０２が複合材パネル１０４の開口に入った後に、アーム１１６から圧力が解除されると、複合材パネル１０４内で締め具インサート１０２を固定するために、アーム１１６が飛び出して延伸構成１２２に戻る。格納機構がノッチ３０４である、図３Ｂに示される実施形態では、アーム１１６は、延伸構成１２２で作成されてもよく、このとき、アーム１１６は、この構成に付勢されている。アーム１１６の先端または外側部分に力を印加することで、アーム１１６はノッチ３０４の枢動点３０６の周囲で変形するが、外部の力が解除または除去されると、変形動作によって生成されたアーム１１６の材料内の引張りが、アーム１１６を延伸構成１２２に戻すように作用する。
【００２２】
ここで図４を参照しながら、格納機構２１０の代替的な実施形態が説明される。この実施形態によれば、アーム１１６Ａの格納機構２１０は、アーム１１６Ａに装着された弾性部材４０２、および所望の枢動点で位置決めされたヒンジ４０４を備える。弾性部材４０２は、アーム１１６Ａの外側部分に印加された力に応答して、曲がるか変形するように構成され、アーム１１６Ａがヒンジ４０４の周囲で内側に回転することを可能にする。力が除去されると、弾性部材４０２は、アーム１１６Ａを延伸構成１２２の開始箇所に戻す。一実施形態によれば、弾性部材４０２は、ばねであってもよいが、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の弾性材料、もしくは所望の量の力で変形可能で、かつ力が除去されると、その後で延伸することが可能なばね様の機構が使用されてもよい。ヒンジ４０４は任意選択であり、所望の枢動点にあるアーム１１６Ａの材料が、ヒンジとして作用するのに十分な薄さであってもよく、弾性部材４０２は、アーム１１６Ａを延伸位置に戻す動作をする。１本のみのアーム１１６Ａが、弾性部材４０２およびヒンジ４０４を備えるように図４に示されているが、全てまたは任意の数のアーム１１６、およびアーム１１６の組み合わせが、各種の格納機構２１０を備え、その結果、格納機構２１０がアーム１１６にわたって同一であるか、あるいはアーム１１６間で異なっていてもよいことが理解されるべきである。
【００２３】
複数の図面を通して示される締め具インサート１０２は、６本のアーム１１６を有することが示されている。本開示の範囲から逸脱することなく、任意の数のアーム１１６を使用できることが理解されるべきである。締め具インサート１０２を複合材パネル１０４内により確実に連結するために、複合材パネル１０４の表面シート１０６との接触点を増やす目的で、中心ハブ２０６の周囲で均等に離間された、少なくとも３本のアーム１１６を使用することが有益であろう。アームの数を増やす（すなわち２本より多い）ことにより、締め具インサート１０２によってもたらされる負荷を複合材パネル１０４のより広い部分に分散するのをさらに補助し、パネルの損傷を防止する。
【００２４】
図５は、アーム１１６がアームの外側部分に傾斜面５０２を有する、締め具インサート１０２の実施形態を示す。これらの傾斜面５０２は、締め具インサート１０２が、押下されながら取付管の収束する壁と接触するような形状および位置にされ、結果として生じる力は、アーム１１６を内側に折りたたんで格納構成１２０にするために、アーム１１６を中心軸線の周囲で回転させる方向に向け直される。これらの傾斜面５０２は、締め具インサート１０２が取付管内で回転することなく、格納構成１２０に移行することを可能にする。取付管、ならびに取り付けの際の、延伸構成１２２から格納構成１２０への移行、および延伸構成１２２に戻るための移行をよりよく示すために、図６および図７Ａから図７Ｄで、複合材パネル１０４内に取り付けられる締め具インサート１０２の態様を示す。
【００２５】
図６を見ると、複合材パネル１０４用の締め具インサートシステム６００が示されている。締め具インサートシステム６００は、締め具インサート１０２および取付管６０２を備える。取付管６０２は、上部６０４および下部６０６を有する。下部６０６は、複合材パネル１０４の開口６０８の直径に対応する直径を有する。取付管６０２の下部６０６は、開口６０８を通って複合材パネル１０４の中へと、締め具インサート１０２を所定の位置に誘導するために、開口６０８と係合する。この係合は、下部６０６が開口６０８と位置が合うように、複合材パネル１０４の表面シート１０６に対して、取付管６０２が単に接触することを含む。あるいは、下部６０６の直径は、下部６０６が開口６０８とぴったり適合するような大きさにしてもよい。
【００２６】
取付管６０２の上部６０４は、第１の端部６１０では、アーム１１６が延伸構成１２２に位置決めされたときに、直径が締め具インサート１０２の最も外側の寸法よりも大きく、第２の端部６１２では、開口６０８と係合するために、直径が下部６０６の直径と等しい、収束する直径を有する。取り付け中に、取付具６１４は、工具係合機構２０４を介して締め具インサート１０２と係合し、締め具インサート１０２を、取付管６０２を介して開口６０８に向けて下方に押し込む。
【００２７】
一実施形態によれば、締め具インサート１０２を下方に押し込みながら、取付具６１４は、締め具インサート１０２を時計回りに回転させる。締め具インサート１０２が上部６０４の内面６１６に接触すると、締め具インサート１０２の回転、締め具インサート１０２の下方への移動、および上部６０４の収束する直径がアーム１１６の外側部分に力を加えて、締め具インサート１０２を延伸構成１２２から格納構成１２０に移行させるように、中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたむ。アーム１１６が表面シート１０６から離れると、アーム１１６を拘束するものがなくなり、自由に飛び出して延伸構成１２２に戻る。
【００２８】
傾斜面５０２を有する図５の締め具インサート１０２に基づく、代替的な実施形態によれば、取り付け中に回転は用いられない。むしろ、取付具６１４は、取付管６０２の上部６０４の収束する直径を介して、締め具インサート１０２を押下する。締め具インサート１０２のアーム１１６の傾斜面５０２が、取付管６０２の上部６０４の内面６１６に接触すると、接触による力は、締め具インサート１０２を格納構成１２０に移行させるために、傾斜面５０２によって、アーム１１６を中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたむ方向に向け直される。
【００２９】
図７Ａから図７Ｄは、図７Ａに示す延伸構成１２２から、図７Ｄに示す格納構成１２０に移行する、締め具インサート１０２の底面図である。各図７Ａから７Ｄは、示されている締め具インサート１０２が、アーム１１６が図示された位置にある状態で配置され得る、取付管６０２内での例示的な箇所を指す矢印を有する。示されているように、締め具インサート１０２が、取付管の上部６０４を通って下部６０６に移動する際に、アーム１１６に関連する外側アーム寸法１１９は、外側アーム寸法１１９が上面の外形寸法１１８を超える、図７Ａに示す延伸構成１２２から、外側アーム寸法１１９が上面の外形寸法１１８とほぼ等しい、図７Ｄに示す格納構成１２０まで減少する。
【００３０】
図８を参照すると、本明細書で説明される様々な実施形態による、締め具を複合材パネル１０４内に取り付ける方法が説明される。図面に示され、本明細書に記載されているよりも多いか、または少ないステップが行われてもよいことが理解されるべきである。また、これらのステップは、並行して行われるか、あるいは本明細書の記載とは異なる順序で行われてもよい。図８は、複合材パネル１０４内に締め具を取り付ける手順８００を示す。手順８００は、接着剤が開口６０８内、および／または締め具インサート１０２に塗布される、ステップ８０２から始まる。ステップ８０４で、締め具インサート１０２のアーム１１６は、中心ハブ２０６に向けて内側に折りたたまれて、延伸構成１２２から格納構成１２０になる。上述のように、一実施形態によれば、この移行プロセスは、収束する直径を有する上部６０４と、直径が複合材パネル１０４の開口６０８の直径に対応している下部６０６とを有する、取付管６０２によって容易になる。
【００３１】
手順８００は、ステップ８０４から、締め具インサート１０２が複合材パネル１０４の開口６０８内で位置決めされる、ステップ８０６へと続く。締め具インサート１０２のアーム１１６が、複合材パネル１０４の表面シート１０６から離れると、ステップ８０８で、格納機構２１０によって締め具インサート１０２のアーム１１６が延伸し、延伸構成１２２に戻る。締め具インサート１０２が複合材パネル１０４内に取り付けられると、締め具は、受け機構２０２を介して締め具インサート１０２の中に取り付けることができ、手順８００は終了する。手順８００は、自動化によって行われてもよいことが理解されるべきである。例えば、複合材パネル１０４に開口６０８を作成して、接着剤を塗布し、開口６０８の中に締め具インサート１０２を取り付けるために、ロボット技術が使用されてもよい。複数の開口６０８内に複数の締め具インサート１０２を取り付けるには、ロボットシステムによって、締め具インサート１０２が装填されたカートリッジ（図示せず）を使用することができる。締め具インサート１０２は、１つずつカートリッジから抜き出され、それ以降の取り付けのプロセスを繰り返す前に、取付管６０２を通って複合材パネル１０４の中に押し込まれ、かつ／あるいは回転される。
【００３２】
上記のことに基づいて、本明細書では、締め具インサート１０２、および締め具インサート１０２を用いて締め具を複合材パネル１０４の中に取り付けるための、対応する方法を提供する技術が提供されることを理解するべきである。上述した主題は、例示の目的でのみ提供されており、限定と解釈されるべきではない。
【００３３】
また、本開示は、以下の節に基づく実施形態を含む。
【００３４】
節１．複合材パネル用の締め具インサートであって、上面、および前記上面の中心部から後方に延伸する中心ハブを含む本体であって、前記上面は、対向する縁部同士の間の外形寸法を有し、前記中心ハブは、前記本体の前記上面を介して締め具を受けるように構成された受け機構を含む、本体と、前記本体の後ろ側で前記中心ハブから延伸する複数のアームであって、かつ前記複数のアームが、前記上面の前記外形寸法を越えて延伸しないように、前記中心ハブに向けて内側に折りたたまれる格納構成、および前記複数のアームが、前記上面の前記外形寸法を越えて、前記中心ハブから外側に延伸する延伸構成を含む、複数のアームとを備える、複合材パネル用の締め具インサート。
【００３５】
節２．前記上面が円形であり、前記上面の前記外形寸法が直径であり、かつ前記中心ハブが円筒形である、節１に記載の締め具インサート。
【００３６】
節３．前記受け機構が、前記締め具を受けるように構成されたねじ付きの凹所を有する、節１に記載の締め具インサート。
【００３７】
節４．前記複数のアームが、少なくとも３本のアームを含む、節１に記載の締め具インサート。
【００３８】
節５．前記複数のアームのそれぞれが、前記延伸構成に向けて付勢される、節１に記載の締め具インサート。
【００３９】
節６．前記複数のアームのそれぞれが、前記アームを内側に折りたたんで前記格納構成にできるように構成された格納機構を備える、節５に記載の締め具インサート。
【００４０】
節７．前記格納機構が、前記アームの片側にある枢動点に位置決めされたノッチを備え、その結果、前記アームの外側部分に印加された力によって、前記枢動点で、前記アームが前記ノッチの周囲で前記中心ハブに向けて折りたたまれ、前記力を除去すると、前記アームが前記延伸構成に戻るように、前記アームの材料が付勢される、節６に記載の締め具インサート。
【００４１】
節８．前記格納機構が、前記アームの片側にある枢動点に位置決めされたヒンジ、および前記アームに装着され、前記アームの外側部分に印加された力に応答して前記アームを前記中心ハブに向けて折りたためるように、かつ前記力を除去すると前記アームが前記延伸構成に戻るように構成された弾性部材を備える、節６に記載の締め具インサート。
【００４２】
節９．前記上面が、前記複合材パネルの表面シートの厚さとほぼ均等な厚さを有し、前記中心ハブの底面が前記複合材パネルの底面シートに近接するように、前記中心ハブが、前記上面から、前記複合材パネルのコアの厚さとほぼ均等な距離で延伸する、節１に記載の締め具インサート。
【００４３】
節１０．前記複数のアームのそれぞれの表面シート接触面が、前記格納構成のときに、前記本体の前記上面の底面に近接し、前記延伸構成のとき、および前記複合材パネル内に取り付けられたときに、前記複合材パネルの前記表面シートの底面に近接する、節９に記載の締め具インサート。
【００４４】
節１１．複合材パネル内の締め具のための方法であって、締め具インサートを前記複合材パネルの開口の中に取り付ける際に、前記締め具インサートの中心ハブを通って前面から背面へと延伸する軸線の周囲で、前記締め具インサートの複数のアームを内側に折りたたむステップと、前記締め具インサートの上面が、前記複合材パネルの表面シートとほぼ同一平面になるまで、前記締め具インサートを前記開口内で位置決めするステップと、前記複数のアームが、前記上面の外形寸法を越えて延伸しない格納構成から、前記複数のアームが、前記上面の前記外形寸法を越えて、前記中心ハブから外側に延伸する延伸構成まで、前記締め具インサートの前記複数のアームを延伸するステップと、前記締め具インサートの前記上面を介して、前記締め具インサートの前記中心ハブの中に締め具を取り付けるステップとを含む、方法。
【００４５】
節１２．前記軸線の周囲で、前記締め具インサートの前記複数のアームを内側に折りたたむステップが、前記アームを内側に折りたたんで前記格納構成にできるように構成された前記アームの格納機構の周囲で、前記各アームを回転させるステップを含む、節１１に記載の方法。
【００４６】
節１３．前記各アームを前記アームの前記格納機構の周囲で回転させるステップが、前記締め具インサートを取付具内で前進させながら、前記締め具インサートを回転させるステップを含み、その結果、前記複数のアームが、収束する直径を有する前記取付具の上部に接触して、回転および前記上部の前記収束する直径に応答して内向きに回転する、節１２に記載の方法。
【００４７】
節１４．前記各アームを前記アームの前記格納機構の周囲で回転させるステップが、前記取付具内で前記締め具インサートを押すステップを含み、その結果、前記複数のアームが、収束する直径を有する前記取付具の上部に接触して、前記収束する直径を有する前記上部への圧力に応答して内向きに回転する、節１２に記載の方法。
【００４８】
節１５．前記各アームが、前記取付具の前記上部と接触し、これに応答して前記格納機構の周囲でアームを回転させて前記格納構成にするように構成された、前記アームの端部に近接する傾斜面を有し、前記収束する直径を有する前記上部への圧力に応答して、内向きに回転するステップが、前記アームを前記格納機構の周囲で回転させるために、前記傾斜面に印加された、前記上部からの圧力に応答して内向きに回転するステップを含む、節１４に記載の方法。
【００４９】
節１６．前記格納機構が、前記アームの片側にある枢動点に位置決めされたノッチを備え、その結果、前記アームの外側部分に印加された力によって、前記枢動点で、前記アームが前記ノッチの周囲で前記中心ハブに向けて回転し、前記力を除去すると、前記アームが前記延伸構成に戻るように、前記アームの材料が付勢される、節１２に記載の方法。
【００５０】
節１７．前記格納機構が、前記アームの片側にある枢動点に位置決めされたヒンジ、および前記アームに装着され、前記アームの外側部分に印加された力に応答して前記アームが前記中心ハブに向けて回転するように、かつ前記力を除去すると前記アームが前記延伸構成に戻るように構成された弾性部材を備える、節１２に記載の方法。
【００５１】
節１８．複合材パネルの締め具インサートシステムであって、締め具インサートであって、上面、および前記上面の中心部から後方に延伸する中心ハブを含む本体であって、前記上面は、対向する縁部同士の間の外形寸法を有し、前記中心ハブは、前記本体の前記上面を介して締め具を受けるように構成された受け機構を含む、本体と、前記本体の後ろ側で前記中心ハブから延伸する複数のアームであって、かつ前記複数のアームが、前記上面の前記外形寸法を越えて延伸しないように、前記中心ハブに向けて内側に折りたたまれる格納構成、および前記複数のアームが、前記上面の前記外形寸法を越えて、前記中心ハブから外側に延伸する延伸構成を含む、複数のアームと、収束する直径を有する上部、および前記締め具インサートの前記上面の直径と相補的な直径を有する下部を備える取付具であって、これによって、前記複数のアームを前記格納構成に維持しながら、前記下部が、前記締め具インサートを前記複合材パネルの締め具インサート開口の中へ誘導する、取付具とを備える、締め具インサートを含む、システム。
【００５２】
節１９．前記締め具インサートの前記複数のアームのそれぞれが、前記アームを内側に折りたたんで前記格納構成にできるように構成された格納機構を備える、節１８に記載のシステム。
【００５３】
節２０．前記取付具を介して個別に取り付けるための、複数の締め具インサートを所定の位置に維持するように構成されたインサートカートリッジと、前記各締め具インサートを、前記インサートカートリッジから前記取付具を介して、前記複合材パネルの前記締め具インサート開口の中へ、押すかまたは回転させるように構成された締め具インサート挿入具とをさらに備える、節１８に記載のシステム。
【００５４】
例示的な実施形態、および例示されかつ説明されている用途に従うことなく、かつ以下の特許請求の範囲に記載される、本開示の真の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書で説明される主題に、様々な修正および変更がなされてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０２  締め具インサート
１０４  複合材パネル
１０６  表面シート
１０８  底面シート
１１０  コア
１１２  セル
１１４  上面
１１６、１１６Ａ  アーム
１１８  外形寸法
１１９  外側アーム寸法
１２０  格納構成
１２２  延伸構成
２０２  受け機構
２０４  工具係合機構
２０６  中心ハブ
２０８  本体
２１０  格納機構
３０２  表面シート接触面
３０４  ノッチ
３０６  枢動点
４０２  弾性部材
４０４  ヒンジ
５０２  傾斜面
６００  締め具インサートシステム
６０２  取付管
６０４  上部
６０６  下部
６０８  開口
６１０  第１の端部
６１２  第２の端部
６１４  取付具
６１６  内面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017032139.tif 000011
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2017032139.tif 000013
【図７Ｃ】
2017032139.tif 000014
【図７Ｄ】
2017032139.tif 000015
【図８】
2017032139.tif 000016
【外国語明細書】
2017032139000001.pdf