JPH0740895A - Tension fitting of composite material - Google Patents

Tension fitting of composite material

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Publication number
JPH0740895A
JPH0740895A JP19006493A JP19006493A JPH0740895A JP H0740895 A JPH0740895 A JP H0740895A JP 19006493 A JP19006493 A JP 19006493A JP 19006493 A JP19006493 A JP 19006493A JP H0740895 A JPH0740895 A JP H0740895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fitting
fitting body
tension
end pad
fibers
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19006493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Tanaka
秀明 田中
Motomi Hasegawa
元美 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0740895A publication Critical patent/JPH0740895A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize highly strong tension fitting by which inter-layer shearing strength can be increased and local stress concentration is hardly caused. CONSTITUTION:Tension fitting is formed 6f a horseshoe-shaped fitting body 8 formed by layering ply sheets in which fibers are oriented in the circumferential direction, a half column shape patch 4 arranged inside of an end pat part 1 to form the fitting body 8 and fastener bolts 5 to fix the fitting body 8 to a lower side installing plate 14 by passing penetratingly through side plates 2 to form the fitting body 8. Thereby, highly strong fitting by which inter-layer shearing strength is increased and stress concentration on the end pat part 1 or the respective corner parts or the like can be removed and with which tension bolts 3 can be supported reliably, can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、航空機及び宇宙機器等
の構造部材に適用される繊維強化複合材テンションフィ
ッティングに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber-reinforced composite material tension fitting applied to structural members such as aircraft and space equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の航空機の翼胴結合部等に適用され
る複合材テンションフィッティングにおいては、図2
(a)に示すようにプライシート01を底板からZ方向
に積層し、これに熱を加えて硬化させ、図2(b)に示
すようにエンドパット部02と側板03と底板04によ
り形成された立体構造としていた。なお、穴05にはテ
ンションボルトが挿入される。
2. Description of the Related Art A conventional composite tension fitting applied to a wing fuselage joint of an aircraft is shown in FIG.
As shown in (a), the ply sheet 01 is laminated in the Z direction from the bottom plate, and heat is applied to the ply sheet 01 to cure the ply sheet 01, and as shown in FIG. 2 (b), it is formed by the end pad part 02, the side plate 03, and the bottom plate 04. Had a three-dimensional structure. A tension bolt is inserted in the hole 05.

【0003】このようなフィッティングは、プライシー
ト01間に強化繊維がないため層間強度が弱く、また、
エンドパット部02が平板であるためエンドパット部0
2と側板03の繋ぎ目06に過大な曲げ応力及びせん断
応力が発生し、更に、エンドパット部02、側板03と
底板04間の繋ぎ部07には過大な曲げ及びせん断応力
が生じる。
Such a fitting has a weak interlayer strength because there is no reinforcing fiber between the ply sheets 01, and
Since the end pad part 02 is a flat plate, the end pad part 0
Excessive bending stress and shearing stress are generated at the joint 06 between 2 and the side plate 03, and further, excessive bending and shearing stress are generated at the end pad part 02 and the joint part 07 between the side plate 03 and the bottom plate 04.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の複合材テンショ
ンフィッティングにおいては、前記のようにプライシー
トの層間に強化繊維がなく、層間樹脂のせん断強度のみ
に荷重の伝達を頼っているために強度が低かった。
In the conventional composite tension fitting, as described above, since there is no reinforcing fiber between the layers of the ply sheet, and the shear strength of the interlaminar resin alone is used to transfer the load, the strength is It was low.

【0005】また、エンドパット部が平板であるため、
エンドパット部と側板の繋ぎ目に過大な曲げ応力及びせ
ん断応力が発生し強度が低かった。更に、エンドパット
部と側板、底板間の繋ぎ部には過大な曲げ及びせん断応
力が生じ、大荷重に耐えることができなかった。本発明
は上記の課題を解決しようとするものである。
Further, since the end pad is a flat plate,
Excessive bending stress and shear stress were generated at the joint between the end pad and the side plate, and the strength was low. Further, excessive bending and shear stress are generated in the joints between the end pad part, the side plates, and the bottom plate, and it is impossible to withstand a large load. The present invention is intended to solve the above problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の複合材テンショ
ンフィッティングは、円周方向の繊維が配向されたプラ
イシートが積層されてラウンド形状のエンドパット部と
側板が形成された馬蹄型のフィッティング本体、同フィ
ッティング本体を形成するエンドパット部の内側に設け
られ同エンドパット部とともにテンションボルトが貫通
する半円柱形状の当て金、および上記フィッティング本
体を形成する側板を貫通し同フィッティング本体を下側
の取り付け板に固定するファスナボルトを備えたことを
特徴としている。
The composite tension fitting of the present invention is a horseshoe-shaped fitting body in which ply sheets in which circumferential fibers are oriented are laminated to form a round end pad portion and side plates. , A semi-cylindrical pad provided inside the end pad portion forming the fitting body and through which the tension bolt penetrates together with the end pad portion, and the side plate forming the fitting body is penetrated to the lower side of the fitting body. It features a fastener bolt that is fixed to the mounting plate.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては、側板にファスナボルトを貫
通させてフィッティング本体を下側の取り付け板に固定
しているため、プライシート間の層間せん断強度をボル
トの切断強度で補強している。
In the present invention, since the fitting body is fixed to the lower mounting plate by passing the fastener bolt through the side plate, the interlayer shear strength between the ply sheets is reinforced by the cutting strength of the bolt.

【0008】また、エンドパット部の内側に当て金を配
設し、テンションボルトの頭部が当て金と接するため、
テンションボルトからの荷重を当て金が分散し、圧縮応
力、及び、層間せん断応力を低下させる。
Further, since the pad is disposed inside the end pad, and the head of the tension bolt contacts the pad,
The load from the tension bolt disperses and the compressive stress and interlaminar shear stress are reduced.

【0009】更に、エンドパット部をラウンド形状と
し、円周方向の繊維を配向しているため、当て金からの
荷重を集中させることなく円滑に側板の繊維方向の応力
に変換する。
Further, since the end pad portion has a round shape and the fibers in the circumferential direction are oriented, the stress from the side plate in the fiber direction can be smoothly converted without concentrating the load from the backing plate.

【0010】なお、従来の装置において配設されていた
底板は、本発明においては設けておらず、これにより底
板とエンドパット部、及び底板と側板との繋ぎ目部の曲
げ応力及びせん断応力の発生を防止する。
The bottom plate arranged in the conventional apparatus is not provided in the present invention, and accordingly, the bending stress and the shear stress in the joint between the bottom plate and the end pad and the joint between the bottom plate and the side plate are eliminated. Prevent occurrence.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の一実施例を図1により説明する。図
1に示す本実施例においては、図1(c),(d),
(e),(f)に示す円周方向繊維6a、半径方向繊維
6b、+45°斜向方向繊維6c、及び−45°斜向方
向繊維6dがそれぞれ配向されたプリプレグ1枚分のプ
ライシート7a,7b,7c,7dが、図1(g)に示
すように積層されてラウンド形状のエンドパット部1と
側板2が形成された馬蹄型のフィッティング本体8、同
フィッティング本体8を形成するエンドパット部1の内
側に設けられる半円柱形状の当て金4、および上記フィ
ッティング本体8を形成する側板2を貫通し同1(b)
に示すように同フィッティング本体8を下側の取り付け
板14に固定する6本のファスナボルト5を備えてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment shown in FIG. 1, in FIG. 1 (c), (d),
Ply sheet 7a for one prepreg in which circumferential fibers 6a, radial fibers 6b, + 45 ° oblique fibers 6c, and −45 ° oblique fibers 6d shown in (e) and (f) are respectively oriented. , 7b, 7c, 7d are laminated as shown in FIG. 1 (g) to form a round-shaped end pad portion 1 and a side plate 2, and a horseshoe-shaped fitting body 8 and an end pad forming the fitting body 8 are formed. The semi-cylindrical pad 4 provided inside the portion 1 and the side plate 2 forming the fitting body 8 are passed through the same 1 (b).
As shown in FIG. 6, six fastener bolts 5 for fixing the fitting body 8 to the lower mounting plate 14 are provided.

【0012】なお、上記フィッティング本体8のエンド
パット部1の外側面には、図1(h)に示すようにパッ
トアップ部9が設けられ、取り付け面10が平らに形成
されている。また、この取り付け面10には、図1
(h)に示すようにフィッティング本体8と当て金4を
貫通するテンションボルト3の穴11が設けられてい
る。更に、上記フィッティング本体8を形成する両側板
2は、図1(c)に示すように一定の開き角12を有し
ている。
A pad up portion 9 is provided on the outer surface of the end pad portion 1 of the fitting body 8 as shown in FIG. 1 (h), and a mounting surface 10 is formed flat. In addition, as shown in FIG.
As shown in (h), a hole 11 for the tension bolt 3 that penetrates the fitting body 8 and the pad 4 is provided. Further, the side plates 2 forming the fitting body 8 have a constant opening angle 12 as shown in FIG. 1 (c).

【0013】本実施例の複合材テンションフィッティン
グにおいては、フィッティング本体8がエンドパット部
1と側板2で形成され、底板がないため、従来の装置に
おける損傷部位である底板とエンドパット部1、及び底
板と側板2との繋ぎ目部の曲げ応力及びせん断応力の発
生がなく、損傷しない。これにより、フィッティングの
強度が向上する。また、工作が容易となる。
In the composite material tension fitting of this embodiment, since the fitting body 8 is formed of the end pad portion 1 and the side plate 2 and there is no bottom plate, the bottom plate and the end pad portion 1 which are the damaged parts in the conventional apparatus, and No bending stress or shear stress is generated at the joint between the bottom plate and the side plate 2, and no damage occurs. This improves the strength of the fitting. Moreover, the work becomes easy.

【0014】更に、底板がないために、フィッティング
全体の高さは、テンションボルト3の頭のサイズに合わ
せて低く抑えることができ、複合材テンションフィッテ
ィングに大きな曲げ応力を発生させるオフセットモーメ
ント14を低減し、強度を向上させることができる。
Further, since there is no bottom plate, the height of the entire fitting can be kept low according to the size of the head of the tension bolt 3, and the offset moment 14 that causes a large bending stress in the composite tension fitting is reduced. However, the strength can be improved.

【0015】上記フィッティング本体8のエンドパット
部1はラウンド形状として、円周方向繊維6a、半径方
向繊維6b、及び斜向方向繊維6c,6dを配向してお
り、特に、円周方向繊維6aは、当て金4からの荷重を
エンドパット部1と側板2の繋ぎ目部に集中させること
なく円滑に側板2の円周方向繊維応力に変換する。
The end pad portion 1 of the fitting body 8 has a round shape in which circumferential fibers 6a, radial fibers 6b, and oblique fibers 6c and 6d are oriented. In particular, the circumferential fibers 6a are , The load from the pad 4 is smoothly converted into the circumferential fiber stress of the side plate 2 without being concentrated on the joint between the end pad 1 and the side plate 2.

【0016】また、テンションボルト穴11の周辺は、
複合材フィッティングの取り付け面10が平らになるよ
うにパットアップ部6を設けているため、テンションボ
ルト穴11による強度低下を補強し、圧縮荷重負荷に耐
えることができる。
The area around the tension bolt hole 11 is
Since the pad-up portion 6 is provided so that the mounting surface 10 of the composite material fitting becomes flat, it is possible to reinforce the decrease in strength due to the tension bolt holes 11 and to withstand a compressive load.

【0017】更に、エンドパット部1の内側に当て金4
を配設し、テンションボルト3の頭部が当て金4と接す
るため、テンションボルト3からの荷重を当て金4が分
散し、圧縮応力及び圧縮応力の分布により生じる層間せ
ん断応力を低下させる。
Further, a pad 4 is provided inside the end pad 1.
Since the head of the tension bolt 3 is in contact with the pad 4, the pad 4 disperses the load from the tension bolt 3 and reduces the compressive stress and the interlayer shear stress caused by the distribution of the compressive stress.

【0018】上記フィッティング本体8の両側の側板2
は平行とせず、3°〜50°の開き角12を持たせてい
るため、当て金4との接点の応力集中を避けることがで
き、側板2にファスナボルト5を貫通させているため、
プライシート7a,7b,7c,7d間の層間せん断強
度をボルトのせん断強度で補強している。
Side plates 2 on both sides of the fitting body 8
Are not parallel and have an opening angle 12 of 3 ° to 50 °, stress concentration at the contact point with the pad 4 can be avoided, and the fastener bolt 5 penetrates the side plate 2,
The interlayer shear strength between the ply sheets 7a, 7b, 7c, 7d is reinforced by the shear strength of the bolt.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の複合材テンションフィッティン
グは、円周方向の繊維が配向されたプライシートが積層
されて形成された馬蹄型のフィッティング本体と、同フ
ィッティング本体を形成するエンドパット部の内側に設
けられる半円柱形状の当て金と、上記フィッティング本
体を形成する側板を貫通し同フィッティング本体を下側
の取り付け板に固定するファスナボルトにより形成され
たことによって、エンドパット部や各コーナ部への応力
集中を排除することができ、テンションボルトを確実に
支持することができる高強度のフィッティングを実現す
る。
The composite tension fitting of the present invention has a horseshoe-shaped fitting body formed by laminating ply sheets in which fibers in the circumferential direction are oriented, and the inside of the end pad portion forming the fitting body. To the end pads and corners by being formed by a semi-cylindrical pad provided on the and the fastener bolts that penetrate the side plate forming the fitting body and fix the fitting body to the lower mounting plate. It is possible to eliminate the stress concentration and to realize a high-strength fitting that can reliably support the tension bolt.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の説明図で、(a)は斜視
図、(b)は断面図、(c),(d),(e),(f)
はそれぞれ円周方向繊維、半径方向繊維、+45°斜向
方向繊維、−45°斜向方向繊維が配向されたプライシ
ートの説明図、(g)は(c),(d),(e),
(f)のプライシートが積層された状態の説明図、
(h)はパットアップ部の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the present invention, (a) is a perspective view, (b) is a cross-sectional view, (c), (d), (e), (f).
Is an explanatory view of a ply sheet in which circumferential fibers, radial fibers, + 45 ° oblique fibers, and −45 ° oblique fibers are oriented, respectively. (G) is (c), (d), (e) ,
Explanatory drawing of the state where the ply sheets of (f) were laminated,
(H) is explanatory drawing of a put-up part.

【図2】従来の装置の説明図で、(a)は積層されるプ
ライシートの説明図、(b)は完成状態の説明図であ
る。
2A and 2B are explanatory diagrams of a conventional device, FIG. 2A is an explanatory diagram of a ply sheet to be laminated, and FIG. 2B is an explanatory diagram of a completed state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンドパット部 2 側板 3 テンションボルト 4 当て金 5 ファスナボルト 6a,6b,6c,6d 繊維 7a,7b,7c,7d プライシート 8 フィッティング本体 9 パットアップ部 10 取り付け面 11 テンションボルト穴 14 取り付け板 1 End Pad Part 2 Side Plate 3 Tension Bolt 4 Abutment 5 Fastener Bolt 6a, 6b, 6c, 6d Fiber 7a, 7b, 7c, 7d Ply Sheet 8 Fitting Body 9 Put Up Part 10 Mounting Surface 11 Tension Bolt Hole 14 Mounting Plate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円周方向の繊維が配向されたプライシー
トが積層されてラウンド形状のエンドパット部と側板が
形成された馬蹄型のフィッティング本体、同フィッティ
ング本体を形成するエンドパット部の内側に設けられ同
エンドパット部とともにテンションボルトが貫通する半
円柱形状の当て金、および上記フィッティング本体を形
成する側板を貫通し同フィッティング本体を下側の取り
付け板に固定するファスナボルトを備えたことを特徴と
する複合材テンションフィッティング。
1. A horseshoe-shaped fitting body in which ply sheets in which circumferential fibers are oriented are laminated to form a round end pad portion and side plates, and inside the end pad portion forming the fitting body. It is provided with a semi-cylindrical pad that is provided with the end pad and through which the tension bolt penetrates, and a fastener bolt that penetrates the side plate that forms the fitting body and that fixes the fitting body to the lower mounting plate. And composite material tension fitting.
JP19006493A 1993-07-30 1993-07-30 Tension fitting of composite material Withdrawn JPH0740895A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505689A (en) * 2006-10-03 2010-02-25 エアバス・ユ―ケ―・リミテッド Joint

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505689A (en) * 2006-10-03 2010-02-25 エアバス・ユ―ケ―・リミテッド Joint
JP2015014365A (en) * 2006-10-03 2015-01-22 エアバス オペレーションズ リミテッドAirbus Operations Limited Joint

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