JPH02225200A - 物品の継手構造とパネルの継手構造と複合パネルの継手構造と継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電気的連続性を有する複合継手に関し、より
詳細に言えば航空機のための落雷防止複合継手に関する
。

〈従来の技術〉 航空機に使用される複合構造材は、自然現象による落雷
を受は易い。落雷は、従来のアルミニウム構造と比較し
て、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社のケブラー（Ｋｅｖｌ
ａｒ）　　（登録商標）複合材や黒鉛エポキシ構造のよ
うな保護されていない複合構成材に大きな構造的損害を
与える虞れがある。複合構成材（以下に於てアルミニウ
ムと比較して非常に導電性が低いので非導電性と称する
）には、例えばアルミニウムのような導電性被覆材料を
用いることによって落雷に対する保護がなされている。

アルミニウムは、フレーム溶射、網状体、箔または電気
メツキ等のような様々な方法によって付着させることが
できる。別の保護方法としては、銅、ニッケルまたは銀
のような他の金属を用いたものがあり、その後者につい
ては一般に樹脂に配合される。樹脂は、構成部材を被覆
するためにまたは複合構成材の継手に於ける導電性接着
剤として使用される。

第１図及び第２図に示されるように、複合継手は一般に
該継手の機械的接続部（即ち荷重担持通路）に配置され
た導電ブリッジ層１を有する。導電ブリッジ層１は複合
パネルに付着された導電層に接触している。導電ブリッ
ジ層１によって、前記継手を介して電荷を伝導しかつ電
気的連続性を維持するための手段が得られる。前記パネ
ルは締結されかつ（または）接着される。第３図は複合
材−金属継手を示している。複合ブリッジ層１は金属接
続部上に配置される。導電ブリッジ１は、複合パネルに
取り付けられた導電層２と金属パネルとに接触している
。

〈発明が解決しようとする課題〉 これらの継手によって電気的連続性が得られ、かつ該継
手への落雷による損傷を低減できるが、落雷防止複合継
手の改良に更に様々な努力が続けられている。

［発明の構成］ く課題を解決するための手段〉 本発明によれば、導電層を有する非導電物品から他の物
品へ継手を介して電荷を伝導するための、前記継手の機
械的接続部から離隔された導電手段が提供される。

〈作用〉 この導電手段によって、電流から受ける継手の応力が減
少する。

〈実施例〉 本発明の上述した及び他の特徴及び利点について以下に
添付図面を参照しつつ好適な実施例を用いた詳細な説明
により明かにする。

第４図には重合せ式の継手が示されており、第１複合パ
ネル３は導電層９を設けた外面６を有する。導電層９は
、一般にトリム加工が必要であることから、第１複合パ
ネル３の結合端部１２を覆い包むようになっていない。

一般に、導電層９は複合パネル３の組合せの際に形成さ
れる。複合パネル３は正確な寸法にトリム加工されるの
で、端部を覆い包む導電層は該端部のプリム加工によっ
て完全に取り除かれて電気的連続性が失われる。

第１複合パネル３は端部１２を有し、かつ該端部１２の
手前で内側に延びている。内側に延びるということは、
端部１２が複合パネル３の外部より内側に延びているこ
とである。第２複合パネル１５は導電層２１を設けた外
面１８を有する。同様に、一般に導電層２１は第２複合
パネル１５の結合端部２４を覆い包むようになっていな
い。第２複合パネル１５は中間部２０を有し、かつ該中
間部２０の手前で内側に延びている。また、第２複合パ
ネル１５を同様に端部２４を有し、かつ中間部２０が端
部２４の手前で内側に延びている。

第１複合パネル３の端部１２は第２複合パネル１５の端
部２４の外側にあって該端部に重合しかつ結合されてい
る。ファスナ２７及び（または）接着剤のような結合手
段を用いることによって確実な継手が得られる。導電ブ
リッジ層３３を有するブリッジ部材３０のような導電手
段によって、第１複合パネル３の導電層９から第２複合
パネル１５の導電層２１への電気的連続性が得られる。

導電ブリッジ層３３によって電気的連続性が得られ、か
つブリッジ部材３０によって継手部が凹んでいるために
両複合パネル３．１５の外形に対応した空力的な面が得
られる。ブリッジ部材３０は両複合パネル３．１５に接
着されて永久的な継手を形成している。（取外可能な継
手については後述する。）導電ブリッジ層３３は複合パ
ネル継手の機械的接続部３６から離隔されている。この
ような特定の重合せ式継手に於ては、導電手段が複合パ
ネル３．１５の導電層の外側にかつ機械的接続部及び関
連するファスナの外側に配置される。

第１図の従来技術では、複合パネルの導電層に接続され
た導電層が金属接続部内に配置され、かつ電気が継手の
内側を通って伝導されるようになっている。

本発明のように構成することによって、機械的結合部を
横切ることなく複合パネル間で電気的連続性を得ること
ができる。このような電気による金属的結合部の横断は
複合材継手の構造的完全性に悪影響を与え、通常の飛行
荷重に関して要求される強度を超える結合手段が必要に
なる。落雷による電流が金属的接続部を横切ることによ
って、磁界が生じ、そのために、継手を介して相反する
磁極が生じるので継手を分離させる力が作用する。

更に、落雷によって継手の接続部に局部的に過度の熱が
発生し、結合状態を劣化させることになる。

本発明によれば、各部分を接続する電気的通路が継手の
接続部から分離される。

更に、連続する電気的通路を構造的な荷重通路から分離
することによって腐蝕の問題が軽減される。従来の継手
では、一般に継手に於て主要な荷重担持体としてまたは
冗長荷重通路として導電性接着剤が使用されている。こ
の接着剤は、均一に係合しない接着部分では構造的接着
に使用される接着剤の量が多くて分厚くなるので、複合
パネル間の抵抗を少くするために導電性を有する必要が
ある。一般に、これらの接着剤は、アルミニウム導電層
及び／またはファスナと異なり銀のような導電性金属粒
子を含む。これら導電性接着剤は、これら導電層の完全
性及び継手の強度を低下させ得°る異種金属接触腐蝕を
生じさせることになる。

更に、導電性粒子は一般に接着剤の強度を低下させ、そ
れにより継手の強度が低下することになる。

対照的に、本発明による継手は、電気的通路が荷重担持
通路から分離されているので、荷重担持通路に導電性接
着剤を必要としない。更に、導電性ブリッジが薄くかつ
可撓性を有するので、接着層を薄くすることができ、腐
蝕を生じさせるような導電性接着剤の必要性が少くなっ
ている。更に、腐蝕の問題が軽減されかつ落雷の電流通
路が荷重担持通路から分離されているので、通常は接近
し得ない継手内部の検査が必要でない。しかしながら、
ブリッジが継手の外側にありかつその部分にあらゆる落
雷の損傷が生じるので、ブリッジの点検及び補修が容易
に行われる。

第５図には、別の継手の実施例が示されている。

この突合せ継手では、第１複合パネル４０が導電層４６
を設けた外面４３を有する。第１複合パネル４０は端部
４９を有し、かつ該端部４９の手前で内側に延びている
。第２複合パネル５２は導電層５８を設けた外面５５を
有する。第２複合パネル５２は端部６１を有し、該端部
６１の手前で内側に延びている。両複合パネル４０．５
２は、それらの内側に配置されかつ両端部４９．６１と
係合する結合部材６４によって結合されている。ファス
ナ６７及び／または接着剤のような結合手段を使用する
ことよって確実な継手が得られる。

導電ブリッジ層７３を有するブリッジ部材７０のような
導電手段によって第１複合パネル４０の導電層４６から
第２複合パネル５２の導電層５８に通じる電気的連続性
が得られる。導電層７３によって電気的連続性が得られ
るのに対して、ブリッジ部材７０を用いることによって
複合パネル４０．５２の外形に対応する空力的な面が得
られる。

ブリッジ部材７０が両複合パネル４０．５２に接着され
て永久的な継手が形成される。導電性ブリッジ７３は、
複合パネル４０．５２間の継手の機械的接続部７６の外
側に配置される。このような継手構造によって、導電手
段が複合パネル４０．５２及び関連するファスナ６７の
外側に配置される。上述した重合せ式の継手と同様に、
この突合せ継手の利点は第２図から容易に判断すること
ができる。第２図に於て、２つのパネルを結合する導電
層が機械的接続部に配置されている。これによって、継
手が落雷を受けた場合に応力が増大しかつ熱が発生する
。更に、この継手では検査や補修を行うことができない
。また、この継手では同一平面上にある滑らかな空力的
な面を得ることができない。

第６図には、複合パネルを導電性（例えば金属）パネル
に係合させる取外可能な継手の実施例が示されている。

この取外可能な継手では、第１複合パネル８０が導電層
８６を設けた外面８３を有する。第１複合パネル８０は
端部８９を有し、かつ該端部８９の手前で内側に延びて
いる。第２金属パネル９２は外面９５を有する。第２金
属パネル９２は中間部９０を有し、かつ該中間部９０の
手前で内側に延びている。第２金属パネル９２は端部９
６を有し、かつ中間部９０は端部９６の手前で内側に延
びている。複合パネル８０の端部８９は第２金属パネル
９２の端部９６の外側に位置し、かつ端部９６と重ね合
せて結合されている。取外可能なファスナ１０７のよう
な結合手段を用いることによって確実な継手が得られる
。導電ブリッジ層９８を有するブリッジ部材９７のよう
な導電手段によって、第１複合パネル８０の導電層８６
から第２金属パネル９２に通じる電気的連続性が得られ
る。導電ブリッジ層９８によって電気的連続性が得られ
るのに対して、ブリッジ部材９７を用いることによって
複合パネル８０の外形に対応する空力的な面が得られる
。ブリッジ部材９７は取外可能に両パネル８０．９２に
結合されて取外可能な継手を形成する。ブリッジ部材９
７を継手に保持するために取外可能な非構造的ファスナ
１０４が使用されている。ブリッジ部材９７は、導電層
９８を第１複合パネル８０の導電層８６と第２金属パネ
ル９２とに接触するように保持する。

これによって、取外性及び検査容易性のためにブリッジ
部材９７が両パネル８０．９２に接着されないので、取
外性が向上する。更に、これは、接着剤が全く使用され
ていないので構造的ファスナ１０７を取り外すことによ
って第１複合パネル８０を第２金属パネル９２から分離
可能であることから、取外可能な継手と言うことができ
る。更に、導電ブリッジ層９８が両パネル８０．９２間
の継手の機械的接続部１０１の外側に配置されている。

この継手の利点は第３図から容易に判断することができ
る。第３図に於ては、両パネルを結合する導電層が継手
の接続部内に配置されている。これによって、継手が落
雷を受けると応力が増加しかつ熱が発生する。

上述した継手は単なる実施例であって他の様々な型式、
形状及び材料を用いて実施することができる。例えば、
異なる継手では非導電性のパネルが１個または２個また
はそれ以上にすることができる。従って、複合パネルを
他の複合パネルに結合させることができ、または複合パ
ネルを金属（例えばアルミニウム）パネルに結合させる
ことができる。

更に、継手は、上述したような空力的な面を有するよう
にまたはパネルの外形より下側に凹まないように形成す
ることができる。一般に、ブリッジ部材はパネルの面に
対応するような形状を有する薄い複合材料である。樹脂
を用いて複合ブリッジ部材とパネルとの間の凹所を充填
することができる。

上述した実施例の継手に使用される導電層は様々な材料
で形成することができる。そのような材料としては、例
えばアルミニウム、銅、ニッケル、銀、及びそれらの合
金がある。更に、これらの材料は網目状、ストリップ状
、金網、平らな箔、エンボス加工した金属箔、金属メツ
キ、フレーム溶射または導電性塗料等の様々な形態で用
いることができる。一般に、各層の厚さは約０．０２ａ
＋ｍから約０．２關であるが、他の厚さに変えることが
できる。

以上本発明を詳細な実施例に基づいて説明したが、当業
者にとって明かなように、本発明は、その技術的範囲内
に於て上述した実施例に様々な変形・変更を加えて実施
することができる。

［発明の効果］ このように、永久的または取外可能な継手や１個または
２個以上の複合部材を有する継手にとって、本発明は様
々な利点を有する。この継手構造によって電気的通路が
構造的荷重通路から分離され、落雷の電流による継手の
応力が減少する。更に、荷重担持通路は導電性を有する
必要がないので、機械的接続部に使用される接着剤は導
電性粒子を含む必要がな、い。これによって接着剤と導
電層及び／または金属ファスナ等との間に於ける異種金
属接触腐蝕が排除される。落雷や腐蝕による損傷が機械
的接続部から離れた位置に集中する。

従って、機械的継手を分解することなく電気的通路を点
検しかつ補修することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、それぞれ（こ機械的接続部を通っ
て第１パネルから第２パネルに電荷を伝達するための導
電ブリッジ層を有する従来の継手を示す断面図である。 第４図は、機械的接続部を横断することなく第１バネ少
から第２パネルへ電荷を伝達するための導電ブリッジ層
を有する本発明の継手を示す断面図である。 第５図及び第６図は、それぞれ本発明の別の実施例を示
す第４図と同様の断面図である。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）機械的接続部を有する共通の継手を有する複数の
   物品のための継手構造であって、 少なくとも１個の前記物品が、導電層と前記導電層を介
   して前記継手を通って電荷を第２の前記物品に伝導する
   ための導電手段とを有する非導電性物品であり、かつ 前記導電手段が前記機械的接続部から離隔されているこ
   とを特徴とする物品の継手構造。
2. （２）前記導電手段が、前記物品に結合された導電層を
   有するブリッジ部材であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の物品の継手構造。
3. （３）前記ブリッジ部材が前記物品に接着されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の物品の継
   手構造。
4. （４）前記ブリッジ部材が前記物品に締結されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の物品の継
   手構造。
5. （５）前記ブリッジ部材が、前記物品の外形に対応した
   形状を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の物品の継手構造。
6. （６）外面と内面とを有する複数のパネルを継手によっ
   て結合させるための継手構造であって、（ａ）前記外面
   上に導電層を有する第１複合パネルと、 （ｂ）第２パネルと、 （ｃ）機械的接続部を有する前記継手と、 （ｄ）前記機械的接続部から離隔され、かつ前記第１複
   合パネルの前記導電層の外側に配置されて電荷を前記導
   電層から前記第２パネルに伝導するための導電手段とを
   備えることを特徴とするパネルの継手構造。
7. （７）前記導電手段が導電ブリッジ層からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項に記載の継手。
8. （８）前記導電手段が導電ブリッジ層を有するブリッジ
   部材からなることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
   記載の継手。
9. （９）（ａ）前記第２パネルが複合材であり、かつ前記
   外面に導電層を有し、 （ｂ）前記第１複合パネルの端部が前記第２パネルの端
   部の外側に配置され、かつ該端部に重ね合せて結合され
   、かつ （ｃ）前記導電手段が、前記第２複合パネルの上に配置
   された前記導電層の外側に配置される導電ブリッジ層か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の
   継手。
10. （１０）前記導電手段が、前記導電ブリッジ層を有しか
    つ前記パネルに接着されまたは結合されたブリッジ部材
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
    の複合パネル。
11. （１１）前記ブリッジ部材が前記パネルの外形に対応す
    る形状を有することを特徴とする特許請求の範囲第１０
    項に記載の複合パネル。
12. （１２）前記第１及び第２パネルが重複する位置より手
    前で内側に延びていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１０項に記載の継手。
13. （１３）（ａ）前記第２パネルが複合材でありかつ前記
    外面上に導電層を有し、 （ｂ）前記複合パネルが端部を有し、 （ｃ）前記端部の前記外面に結合部材が取り付けられ、
    かつ （ｄ）前記導電手段が、前記第２複合パネル上に配置さ
    れた前記導電層の外側に位置する導電ブリッジ層からな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の継手
    。
14. （１４）前記導電手段が、前記導電ブリッジ層を有し、
    かつ前記プレートに接着されたブリッジ部材からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の複合パ
    ネル。
15. （１５）前記ブリッジ部材が前記パネルの外形に対応す
    る形状を有することを特徴とする特許請求の範囲第１４
    項に記載の複合パネル。
16. （１６）前記第１及び第２パネルが、前記結合部材より
    手前で内側に延びていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１３項に記載の継手。
17. （１７）（ａ）前記第２パネルが金属であり、（ｂ）前
    記第１複合パネルの端部が前記第２パネルの端部より内
    側に配置されかつ該端部に重ね合せて結合され、かつ前
    記導電手段が導電ブリッジ層からなることを特徴とする
    特許請求の範囲第６項に記載の継手。
18. （１８）前記導電手段が、前記導電ブリッジ層を有しか
    つ前記パネルに取外可能に結合されたブリッジ部材から
    なることを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の
    複合パネル。
19. （１９）前記ブリッジ部材が前記パネルの外形に対応す
    る形状を有することを特徴とする特許請求の範囲第１８
    項に記載の複合パネル。
20. （２０）前記第１及び第２パネルがそれらの重複する位
    置より手前で内側に延びていることを特徴とする特許請
    求の範囲第１８項に記載の継手。