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JP2003266184A - 中空の組立構造物及び航空機の動翼 - Google Patents

中空の組立構造物及び航空機の動翼

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JP2003266184A
JP2003266184A JP2002072726A JP2002072726A JP2003266184A JP 2003266184 A JP2003266184 A JP 2003266184A JP 2002072726 A JP2002072726 A JP 2002072726A JP 2002072726 A JP2002072726 A JP 2002072726A JP 2003266184 A JP2003266184 A JP 2003266184A
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JP
Japan
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hole
main body
hollow
outer plate
holes
Prior art date
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JP2002072726A
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Toru Ikuyama
通 生山
Takashi Shimizu
隆史 清水
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.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1225Particular aspects of welding with a non-consumable tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/127Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding friction stir welding involving a mechanical connection

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リベット結合が不要な結合強度の高い組立構
造物を提供する。 【解決手段】 航空機の動翼1は、箱状の本体部2と外
板3とからなる。本体部2は削り出し部材からなり、底
板部4と前端部7と翼端部5とリブ8とは一体的に形成
されている。本体部2の上側には複数の貫通孔11が形
成された薄板状の結合部8,9,10が設けられてい
る。外板3と本体部2とは、外板3の貫通孔12と本体
部2の貫通孔11との内部にスタッド13が摩擦攪拌接
合されることにより結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、中空の組立構造物
に係り、航空機の動翼やドア類等にも適用され得る中空
の組立構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の部材を組み立ててなる中空の組立
構造物では、それら部材を結合する結合手段が必要であ
る。例えば、そのような結合手段として、接着剤やねじ
などが挙げられる。
【0003】しかし、接着剤による結合やねじ止めで軽
量かつ十分な結合強度を確保することは、中空構造の場
合、製造的に困難である。そのため、ある程度の結合強
度が必要とされる用途では、接着剤やねじによる結合は
満足のいくものとは言い難かった。
【0004】また、ねじ止めによる結合では、予め部材
に対してねじ孔を設けておく必要がある。ここで、部材
が薄肉部材である場合には、ねじ孔の深さが浅くなるた
め、ねじ孔の内部に十分な長さのねじ溝を設けることが
困難となる。そのため、特に、薄肉部材を組み立てる場
合に、十分な結合強度を確保することが困難であった。
【0005】そこで従来より、薄肉部材同士を高強度に
結合する手段として、リベットが用いられている。ここ
で、図9及び図10を参照しながら、リベット結合につ
いて説明する。リベット結合では、結合しようとする薄
肉部材101,102に予めリベット孔103,104
を設けておき(図9(a)又は図10(a)参照)、こ
れらリベット孔103,104にリベット105を挿入
する。そして、リベット105の一端側に当て盤106
を配置した後、リベット105の他端をリベッタ107
で軸方向にたたきつける(図9(b)又は図10(b)
参照)。これにより、図9(c)又は図10(c)に示
すように、リベット105の中間部及び端部がそれぞれ
広がり、薄肉部材101と薄肉部材102とがリベット
105を介して互いに結合されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のリベッ
ト結合では、リベット105における裏側、すなわち、
リベッタ107で打撃を行う側と反対の側を、当て盤1
06で押さえておく必要があった。そのため、作業効率
が十分に高いとは言い難かった。
【0007】また、特に組立構造物が密閉型の中空構造
物である場合には、リベット105を外側から挿入する
必要があるが、密閉されている中空部側には手を挿入す
ることができないため、当て盤106を配置することは
困難である。そのため、密閉型中空構造物に対して、リ
ベット結合をそのまま用いることは難しかった。また、
機械的挙動をするブラインドリベットを用いることしか
できなかった。したがって、薄肉部材の組み合わせによ
って密閉型の中空構造物を構成しようとする場合、十分
な結合強度を確保することは非常に困難であった。
【0008】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、リベット結合が不要
な結合強度の高い中空組立構造物を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る組立構造物
は、少なくとも第1及び第2の部材が組み立てられてな
る中空の組立構造物であって、前記第1部材には、貫通
孔が設けられ、前記第2部材には、前記第1部材の貫通
孔に対応した大きさの凹部又は貫通孔が設けられ、前記
第1部材と前記第2部材とは、柱状部材が前記第1部材
の貫通孔と前記第2部材の凹部又は貫通孔とに挿入され
且つ摩擦攪拌接合されることによって組み立てられてい
るものである。
【0010】上記組立構造物では、第1部材は貫通孔内
において、柱状部材と摩擦攪拌接合される。また、第2
部材も、その貫通孔又は凹部において、上記柱状部材と
摩擦攪拌接合される。その結果、第1部材と第2部材と
は、上記柱状部材を介して、十分な結合強度で互いに結
合されることになる。
【0011】柱状部材の摩擦攪拌接合に際しては、柱状
部材を第1部材の貫通孔と第2部材の貫通孔又は凹部と
に対して擦り合わせるように挿入するだけで足りるの
で、リベット結合のように第2部材の裏側に当て盤を設
けること等は不要である。したがって、簡易な作業によ
り第1部材と第2部材とを結合することができ、作業性
が向上する。
【0012】前記組立構造物は、内側に中空部を有する
ように筒状、箱状、又は密閉型の箱状に構成され、第1
部材と第2部材とは、前記第1部材の貫通孔が前記第2
部材の凹部又は貫通孔よりも外側に位置するように組み
立てられていてもよい。
【0013】なお、上記及び下記でいうところの「密閉
型」は、完全に密閉されているものに限らず、一部が開
放されているものも含む。
【0014】筒状、箱状、又は密閉型の箱状の組立構造
物では、内側に当て盤を設けることが難しいため、リベ
ット結合の作業性が悪く、あるいはリベット結合自体が
困難であった。しかし、上記の組立構造物では、内側に
当て盤を設ける必要はないので、筒状、箱状又は密閉型
の箱状であるにも拘わらず、容易に製造することができ
る。また、ねじ止めや接着剤による結合に比べて、十分
な結合強度を有する。
【0015】第1部材及び第2部材は、それぞれ薄板部
材からなっていてもよい。
【0016】柱状部材は、第1部材と第2部材とに摩擦
攪拌接合されるので、両部材が薄肉の部材であっても、
両部材は十分な結合強度で結合されることになる。第1
部材及び第2部材が薄肉部材からなっていることによ
り、組立構造物は軽量化される。また、必要な部材量が
少なくなるので、構造物の低コスト化が図られる。
【0017】第1部材及び第2部材のうちのいずれか一
方又は両方は、削り出し部材からなっていることが好ま
しい。
【0018】近年の高速切削技術の発展に伴い、ある程
度複雑な構成を有する部材であっても、削り出し部材に
よって形成することが可能となった。本発明では、薄肉
部材であっても、十分な結合強度で結合することができ
るので、そのような削り出し部材を積極的に活用するこ
とができる。そして、削り出し部材を用いることによ
り、組立構造物の部品点数の低減、作業性の向上、組立
工数の低減などが図られる。
【0019】第1部材と第2部材と柱状部材とは、同種
材料からなっていることが好ましい。
【0020】このことにより、電食が抑制され、耐腐食
性が向上する。
【0021】第1部材と第2部材との接触面同士は、接
着剤によって接着されていてもよい。
【0022】このことにより、第1部材と第2部材との
間の隙間が接着剤によって塞がれるので、組立構造物の
内部に水等の異物が侵入することが防止される。また、
第1部材と第2部材との結合強度が更に向上する。
【0023】前記組立構造物は、翼の一部又は全部を構
成していてもよい。
【0024】なお、ここでいう翼は、航空機の翼、例え
ば、航空機の固定翼(主翼、尾翼等)、動翼(フラッ
プ、エルロン、エレベータ等)、回転翼(ヘリコプター
のブレード等)の他、潜水艦の翼、送風機の羽根車の羽
根、水車の羽根、風車の羽根等、様々な翼を含むもので
ある。
【0025】このことにより、高強度且つ軽量の翼を形
成することができる。
【0026】本発明に係る航空機の動翼は、表面が一方
の翼面をなすとともに裏面にリブが一体的に設けられた
削り出し部材からなり、裏面側に開口部を有する箱状に
形成される一方、前記開口の周辺に、複数の貫通孔が設
けられた板状の結合部を有する本体部と、前記本体部の
貫通孔に対応する貫通孔が設けられ、表面が他方の翼面
をなす外板とを備え、及び/又は、前記本体部と前記外
板とは、前記本体部の結合部と前記外板の裏面とが接着
剤で接着されるとともに、柱状部材が前記外板の貫通孔
と前記本体部の貫通孔とに挿入され且つ摩擦攪拌接合さ
れることによって結合されているものである。
【0027】このことにより、高強度且つ軽量の動翼が
得られることになる。また、部品点数が少なく、組立工
数の少ない動翼が得られることになる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第1部
材と第2部材とに柱状部材を挿入し且つ摩擦攪拌接合す
ることとしたので、組立構造物の一方の側からの作業の
みにより、両部材を十分な結合強度で結合することがで
きる。したがって、結合強度の高い組立構造物を実現す
ることができる。
【0029】部材間の結合強度の高い筒状、箱状、又は
密閉型の箱状の組立構造物を得ることができる。
【0030】第1部材及び第2部材を薄肉部材で形成す
ることとすれば、組立構造物の低コスト化及び軽量化を
促進することができる。
【0031】第1部材及び第2部材のうちの一方又は両
方を削り出し部材によって形成することにより、組立構
造物の部品点数の削減及び組立工数の低減を図ることが
できる。
【0032】第1部材と第2部材と柱状部材とを同種材
料で形成することにより、耐腐食性能を向上させること
ができる。
【0033】第1部材と第2部材との接触面同士を接着
剤で接着することにより、組立構造物の内部への異物の
侵入を防止することができるとともに、両部材の結合強
度を更に向上させることができる。
【0034】前記組立構造物を翼として構成することに
より、高強度且つ軽量の翼を得ることができる。
【0035】また、本発明によれば、高強度且つ軽量で
あり、部品点数及び組立工数の少ない航空機の動翼を得
ることができる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0037】<実施形態1>図1に示すように、本実施
形態に係る組立構造物は、航空機の動翼1である。動翼
1は、本体部2と外板3とが組み立てられて構成されて
いる。
【0038】本体部2は、薄板状の金属材料を削り出し
て形成された削り出し部材からなっている。本体部2の
各部の肉厚は薄く、本体部2はいわゆる薄肉部材によっ
て形成されている。本体部2には、一方の翼面を形成す
る底板部4と、底板部4のスパン方向(図示のY方向)
の両端においてそれぞれ上方に延びる翼端部5,5と、
両翼端部5,5の間において底板部4から上方に延びる
リブ6,6と、底板部4の前端から上方に延びる前端部
7とが一体的に形成されている。なお、ここでは説明の
便宜上、図1の左側を前側、右側を後側、上側を上側、
下側を下側と称することとするが、これらの向きは必ず
しも動翼1の使用状態における向きを意味するものでは
ない(後述の各実施形態においても同様である)。
【0039】翼端部5とリブ6とは、それぞれ前後方向
(図示のX方向)に延びる細長い薄板形状に形成されて
おり、それらの側面は三角形状に形成されている。ま
た、翼端部5とリブ6とは、互いに平行に形成されてい
る。翼端部5及びリブ6の傾斜面は、前側から後側に向
かうにしたがって下方に傾斜するように形成されてい
る。
【0040】このように翼端部5とリブ6と前端部7と
は、本体部2の裏面側に突出しており、それらの内側に
は開口部15が形成されている。本実施形態では、本体
部2は3つの開口部15を有する箱形状に形成されてい
る。なお、本体部2の表面(図1の下方の面)は、一方
の翼面を形成する。
【0041】本体部2の上側部分(詳しくは、開口部1
5の周辺部分)には、薄板状の結合部8,9,10が設
けられている。具体的には、翼端部5及びリブ6の上側
には、当該翼端部5及びリブ6から横方向にL字型に屈
曲した結合部8が設けられている。前端部7の上側に
は、当該前端部7から後方にL字型に屈曲した結合部9
が設けられている。本体部2の後端部には、スパン方向
に延びる結合部10が設けられている。この結合部10
は、底板部4の後端部から前方に向かうように屈曲して
いる。前端部7の結合部9と翼端部5及びリブ6の結合
部8とは、滑らかに連続している。また、後端部の結合
部10と翼端部5及びリブ6の結合部8も、滑らかに連
続している。
【0042】結合部8〜10はそれぞれ一定幅の細長い
結合面を有しており、結合部8〜10には、これら結合
面を貫く複数の貫通孔11が形成されている。貫通孔1
1の個数、間隔、及び配列パターンは特に限定されるも
のではないが、本実施形態では、貫通孔11は結合面8
〜10の全体にわたって満遍なく形成され、一定の間隔
で配列されている。
【0043】一方、外板3は、他方の翼面を形成する部
材であり、薄板の金属材料からなっている。したがっ
て、外板3も薄肉部材によって形成されている。外板3
は本体部2の外形に合った形状に形成され、外板3に
は、本体部2の貫通孔11に対応した複数の貫通孔12
が設けられている。貫通孔12の数、大きさ、及び配置
パターンは、貫通孔11と同様である。
【0044】本体部2と外板3とは、円柱形状のスタッ
ド13を貫通孔11,12内に摩擦攪拌接合(Friction
Stir Welding;FSW)することによって結合されて
いる。次に、本体部2と外板3との結合方法について説
明する。
【0045】図2(a)に示すように、結合に際して
は、まず、貫通孔11と貫通孔12とが連続するように
外板3を本体部2の各結合部8〜10上に重ね合わせ
る。言い換えると、貫通孔11と貫通孔12とを重ねる
ように、外板3の裏面と本体部2の裏面とを接触させ
る。なお、この状態で、外板3と本体部2とは、内側に
中空部を有するような密閉型の箱状構造体を形成するこ
とになる。次に、スタッド13を軸回りに回転させなが
ら、貫通孔12,11に対して外側から挿入する。これ
により、スタッド13は貫通孔12,11の壁面と擦れ
合い、摩擦熱によって外周面が溶融し、最終的にそれら
壁面と接合される。その結果、外板3と本体部2とは、
スタッド13を介して結合されることになる。
【0046】外板3と本体部2とが結合された後、図2
(b)に示すように、スタッド13の一部13aが外板
3の表面上に突出している場合には、外板3の表面とス
タッド13とが面一になるように、スタッド13の突出
部分13aを除去する。
【0047】以上のように、本実施形態の外板3と本体
部2とは、スタッド13を用いた摩擦攪拌接合によっ
て、互いに強固に結合されている。
【0048】なお、外板3と本体部2との接合強度を確
保できる限り、スタッド13と外板3と本体部2との材
料は特に限定されるものではない。ただし、それらの材
料が同一種類(例えば、それらの材料がすべてアルミニ
ウムの場合)であれば、スタッド13の外周面と外板3
及び本体部2の貫通孔12,11の壁面との電位差が低
くなるので、本実施形態では、耐腐食性能を向上させる
観点から、スタッド13と外板3と本体部2との材料を
同種材料としている。
【0049】以上のように、本実施形態によれば、外板
3及び本体部2の貫通孔12,11に対してスタッド1
3を回転させながら挿入することにより、スタッド13
を外板3及び本体部2に摩擦攪拌接合させることがで
き、外板3と本体部2とを強固に結合することができ
る。外板3及び本体部2はそれぞれ薄肉の部材である
が、それら薄肉部材同士を堅固に固定することが可能と
なる。また、リベット結合と異なり、裏側に当て盤を設
ける必要はないので、密閉型の中空構造物であるにも拘
わらず、容易且つ迅速に組み立てることができる。
【0050】本体部2を削り出し部材によって一体的に
形成したので、本体部を複数の部材で形成する場合に比
べて、結合手段が不要になる分、本体部2の軽量化及び
低コスト化を図ることができる。
【0051】−変形例1− なお、航空機の動翼1は、翼表面において結露が生じた
り、雨にさらされることがある。そのため、動翼1の内
部に水分が侵入するおそれがある。しかし、動翼1の内
部に水分が侵入すると、腐食等の原因となり好ましくな
い。そこで、動翼1の内側空間部に水分が侵入しないよ
うに、本体部2と外板3との間にシール材を介在させる
ことが好ましい。
【0052】例えば、図3(a)又は(b)に示すよう
に、シール材として接着剤14を介在させてもよい。こ
のように、外板3と本体部2の結合面8〜10とを接着
剤で接着することとすれば、動翼1の内部への水分の混
入を防止することができるだけでなく、外板3と本体部
2との結合強度を更に向上させることができる。
【0053】−変形例2− 航空機の動翼の形状は、上記実施形態の形状に限定され
るものではなく、他の様々な形状が可能である。例え
ば、図4に示すように、動翼は、断面形状が上下対称の
いわゆる対称翼であってもよい。また、非対称翼であっ
てもよい。外板3は平板形状に限らず、湾曲していても
よいことは勿論である。また、部品点数は2つに限ら
ず、3つ以上であってもよい。
【0054】<実施形態2>図5に示すように、実施形
態2に係る組立構造物は、2以上の部材を組み合わせて
なる支柱20である。この支柱20は、第1支柱21と
第2支柱22とが継手23によって結合されて構成され
ている。
【0055】第1支柱21及び第2支柱22は、内部に
中空部が設けられた矩形型の筒状部材である。第1支柱
21及び第2支柱22の軸方向の一端部(詳しくは、第
1支柱21の下端部及び第2支柱22の上端部)には、
内外を貫く貫通孔(図示せず)が形成されている。これ
らの貫通孔は、支柱21,22の外周に沿って一定間隔
で並んでいる。
【0056】継手23は、第1支柱21及び第2支柱2
2よりも一回り大きな矩形型の筒状部材からなってい
る。継手23の上端部には、第1支柱21の貫通孔に対
応した貫通孔24が設けられており、継手23の下端部
には、第2支柱22の貫通孔に対応した貫通孔25が設
けられている。
【0057】継手23の上側の貫通孔24と第1支柱2
1の貫通孔との内部には、スタッド13が摩擦攪拌接合
されている。同様に、継手23の下側の貫通孔25と第
2支柱22の貫通孔との内部にも、スタッド13が摩擦
攪拌接合されている。スタッド13の摩擦攪拌接合につ
いては、実施形態1と同様であるので、ここではその説
明は省略する。
【0058】本実施形態においても、実施形態1と同
様、薄肉部材同士を強固に結合することができる。ま
た、中空構造物であるにも拘わらず、容易且つ迅速に組
み立てることができる。
【0059】<実施形態3>図6に示すように、実施形
態3に係る組立構造物は、列車の車両30である。車両
30は、骨組部材(図示せず)に対して複数の外板31
が結合されて構成されている。上記骨組部材及び外板3
1には、それぞれ複数の貫通孔32が設けられている。
外板31の貫通孔32と上記骨組部材の貫通孔との内部
には、前記実施形態と同様にして、スタッド13が摩擦
攪拌接合されている。したがって、本実施形態によれ
ば、結合強度の高い車両30を容易且つ迅速に組み立て
ることができる。
【0060】<実施形態4>図7に示すように、実施形
態4に係る組立構造物は、航空機の主翼の骨格部材40
である。この骨格部材40は、前けた41と後けた42
と複数のリブ43とが組み立てられて構成されている。
各リブ43は、その前後の両端部において、断面L字型
のアングル継手44を介して、前けた41及び後けた4
2と結合されている。
【0061】前けた41及び後けた42には、スパン方
向(図7の左右方向)に所定間隔毎に、図7の上下方向
に並んだ複数の貫通孔45が設けられている。また、リ
ブ43の両端部にも、上下方向に並んだ複数の貫通孔4
6が設けられている。アングル継手44には、これらの
貫通孔45,46に対応した貫通孔47が設けられてい
る。
【0062】アングル継手44の貫通孔47と上記貫通
孔45,46との内部には、実施形態1,2と同様に、
スタッド13が摩擦攪拌接合されている。これにより、
前けた41、後けた42及びリブ43は、アングル継手
44と強固に結合されている。したがって、前けた41
とリブ43と後けた42とは、アングル継手44を介し
て互いに堅固に組み立てられている。
【0063】以上のように、本実施形態においても、前
記実施形態と同様、薄肉部材同士を容易、迅速且つ強固
に結合することができる。
【0064】なお、上記の骨格部材40を形成した後、
翼面を形成する外板等を当該骨格部材40に対して組み
立てることになるが、そのような外板等と上記骨格部材
40とを上記と同様にして結合してもよいことは勿論で
ある。つまり、外板等と骨格部材40とを、スタッドを
用いた摩擦攪拌接合を利用して結合してもよい。
【0065】<実施形態5>図8に示すように、実施形
態5に係る組立構造物は、複数の部材を組み合わせてな
る筐体50である。この筐体50は、天板51と側板5
2,53と底板54とを組み合わせて構成されている。
【0066】天板51及び底板54の各々の四隅部に
は、貫通孔55が形成されている。一方、側板52,5
3の上面及び下面には、天板51及び底板54の貫通孔
55に対応する凹部56が形成されている。つまり、側
板52,53には、天板51及び底板54の貫通孔55
に対応する位置に、それら貫通孔55に対応する大きさ
の凹部56が設けられている。
【0067】天板51の貫通孔55と両側板52,53
の上面の凹部56との内部には、前記実施形態と同様に
して、スタッド13が摩擦攪拌接合されている。また、
底板54の貫通孔55と両側板52,53の下面の凹部
56との内部にも、スタッド13が摩擦攪拌接合されて
いる。なお、スタッド13は、外側から挿入されてい
る。すなわち、天板51と両側板52,53との結合に
際しては、スタッド13は上方から挿入され、底板54
と両側板52,53との結合に際しては、スタッド13
は下方から挿入される。
【0068】したがって、本実施形態においても、複数
の部材を強固に結合することができ、筐体50を容易且
つ迅速に組み立てることができる。
【0069】なお、上記筐体50に対して前板及び後板
(図示せず)を側板52,53と同様にして結合し、上
記筐体50を完全密閉型の中空構造物としてもよい。
【0070】本実施形態のように、一方の部材に貫通孔
を設け、他方の部材に上記貫通孔に対応する凹部を設け
ることとすれば、他方の部材は薄肉部材に限定されな
い。したがって、薄肉部材と厚肉部材とを結合すること
も可能となる。
【0071】<他の実施形態>本発明の適用対象は、前
記各実施形態に限定されるものではなく、他の様々な実
施形態が可能である。例えば、航空機のドア類、ヘリコ
プターのブレード、風車の羽根、船舶のスクリュー、送
風機の羽根車、水車の羽根等のように、流体にさらされ
るような用途に用いられる他の組立構造物に対して本発
明を適用することも可能である。また、ラックや金属製
家具等の組立構造物に対して、本発明を適用することも
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係る動翼の分解斜視図である。
【図2】(a)及び(b)は、スタッドを用いた摩擦攪
拌接合についての説明図である。
【図3】(a)及び(b)は、実施形態1の変形例1に
係る動翼の部分断面図である。
【図4】実施形態1の変形例2に係る動翼の分解斜視図
である。
【図5】実施形態2に係る支柱の斜視図である。
【図6】実施形態3に係る車両の斜視図である。
【図7】実施形態4に係る主翼の骨格部材の斜視図であ
る。
【図8】実施形態5に係る筐体の分解斜視図である。
【図9】(a)〜(c)は、リベット結合の説明図であ
る。
【図10】(a)〜(c)は、リベット結合の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 動翼(組立構造物) 2 本体部(第2部材) 3 外板(第1部材) 4 底板部 5 翼端部 6 リブ 7 前端部 8〜10 結合部 11 貫通孔 12 貫通孔 13 スタッド(柱状部材) 14 接着剤 20 支柱 30 車両 40 主翼の骨格部材 50 筐体

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも第1及び第2の部材が組み立
    てられてなる中空の組立構造物であって、 前記第1部材には、貫通孔が設けられ、 前記第2部材には、前記第1部材の貫通孔に対応した大
    きさの凹部又は貫通孔が設けられ、 前記第1部材と前記第2部材とは、柱状部材が前記第1
    部材の貫通孔と前記第2部材の凹部又は貫通孔とに挿入
    され且つ摩擦攪拌接合されることによって組み立てられ
    ている中空の組立構造物。
  2. 【請求項2】 内側に中空部を有するように筒状、箱
    状、又は密閉型の箱状に構成され、 第1部材と第2部材とは、前記第1部材の貫通孔が前記
    第2部材の凹部又は貫通孔よりも外側に位置するように
    組み立てられている請求項1に記載の中空の組立構造
    物。
  3. 【請求項3】 第1部材及び第2部材は、それぞれ薄肉
    部材からなっている請求項1又は2に記載の中空の組立
    構造物。
  4. 【請求項4】 第1部材及び第2部材のうちのいずれか
    一方又は両方は、削り出し部材からなっている請求項1
    〜3のいずれか一つに記載の中空の組立構造物。
  5. 【請求項5】 第1部材と第2部材と柱状部材とは、同
    種材料からなっている請求項1〜4のいずれか一つに記
    載の中空の組立構造物。
  6. 【請求項6】 第1部材と第2部材との接触面同士は、
    接着剤によって接着されている請求項1〜5のいずれか
    一つに記載の中空の組立構造物。
  7. 【請求項7】 翼の一部又は全部を構成している請求項
    1〜6のいずれか一つに記載の中空の組立構造物。
  8. 【請求項8】 表面が一方の翼面をなすとともに裏面に
    リブが一体的に設けられた削り出し部材からなり、裏面
    側に開口部を有する箱状に形成される一方、前記開口の
    周辺に、複数の貫通孔が設けられた板状の結合部を有す
    る本体部と、 前記本体部の貫通孔に対応する貫通孔が設けられ、表面
    が他方の翼面をなす外板とを備え、 前記本体部と前記外板とは、前記本体部の結合部と前記
    外板の裏面とが接着剤で接着されるとともに、柱状部材
    が前記外板の貫通孔と前記本体部の貫通孔とに挿入され
    且つ摩擦攪拌接合されることによって結合されている航
    空機の動翼。
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