接头及航空机结构制造技术

接头(20)用于将板材(26)接合到母材(22)上，倾斜部(28)形成于接头(20)与母材(22)的粘合面(25)上，所述倾斜部(28)倾斜于和对板材(26)施加拉伸负荷的方向垂直相交的面。此外，母材(22)根据倾斜部(28)的形状形成凹陷部(38)，以便埋入接头(20)的倾斜部(28)。继而，接头(20)被埋入母材(22)中，并通过粘合的方式接合。因此，接头(20)和母材(22)的粘合面强度更强。

Joint and aircraft structure

Joint (20) for the sheet (26) bonded to the base material (22), (28) is formed on the inclined portion of the connector (20) and base metal (22) adhesive surface (25), the inclined portion (28) and inclined on plate (26) applied tensile load direction vertical plane. In addition, the base material (22) forms a recess (38) according to the shape of the inclined portion (28) so as to hide the inclined part (a) of the joint (20). Subsequently, the joint (20) is embedded in the base material (22) and bonded in an adhesive manner. Therefore, the bonding surface of the joint (20) and the parent material (22) is stronger.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种接头及航空机结构。
技术介绍
在航空机领域，例如碳纤维增强塑料(Carbon-Fiber-ReinforcedPlastic：CFRP)等复合材料的应用范围扩大到主要结构。并且，为了能够利用复合材料重量较轻这一优势，实现结构的轻量化，优选接头不采用紧固件。插入接头中的构件通过粘合剂粘合，接头和母材也通过粘合剂粘合。借此，构件接合到母材上。继而，在结构的组装中，必须对接合到母材的板材进行高精度地定位。也就是说，接头预先设置到母材上时，需要针对接头，对板材进行高精度地定位。在专利文献1中公开了如下内容：在板材侧面设置定位用销(突起物)，在接头侧面设置供该销嵌合的切口，插入板材，使板材的销嵌入接头的切口中，从而进行定位。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第8403586号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献1所公开的结构，可以进行定位，但接头和母材的粘合面必须具有足够的强度，以抵抗沿相对于母材中接合接头的面而拉伸构件的方向作用的负荷(面外方向负荷)。以往，构件和母材的粘合面平坦。但是，如果粘合面平坦，则有可能不具有足够的强度以抵抗面外方向负荷。本专利技术是鉴于上述情况开发而成，其目的在于提供一种可以更加加强接头和母材的粘合面强度的接头及航空机结构。技术方案为了解决上述课题，本专利技术的接头及航空机结构采用以下方法。本专利技术第一形态所涉及的接头是用于将构件接合到母材上的接头，倾斜部形成于所述接头与所述母材的粘合面上，所述倾斜部倾斜于和对所述构件施加拉伸负荷的方向垂直相交的面，所述倾斜部被埋入所述母材中，和所述母材粘合。本结构所涉及的接头是用于将构件接合到母材上者。此外，本结构所涉及的接头在其与母材的粘合面上形成有倾斜部。倾斜部倾斜于和对构件施加拉伸负荷的方向垂直相交的面。换言之，倾斜部朝向母材倾斜。另一方面，在母材中与接头的粘合面上，根据倾斜部的形状形成凹陷部，以便埋入接头的倾斜部。借此，接头的倾斜部被埋入母材中，和母材粘合。这里，作为粘合强度，包括构件拉伸方向(面外方向)上的强度即面外方向强度。即，面外方向强度是抵抗施加于构件的拉伸负荷(面外方向负荷)的强度。此外，粘合强度除面外方向强度外，还被分为粘合面剪切方向(面内方向)的强度，即面内方向强度。并且，如果粘合面平坦，则面外方向强度和面内方向强度垂直相交。因此，抵抗面外方向负荷的理论粘合强度为面外方向强度。另一方面，如本结构所述，在粘合面上形成有倾斜部时，面内方向强度具有面外方向的强度分量。因此，抵抗面外方向负荷的理论粘合强度为面外粘合强度加上面内粘合强度的正弦分量所得的强度。即，粘合面上形成有倾斜部时，和粘合面平坦的情况相比，粘合强度变强。尤其是，和不形成倾斜部的情况相比，承受面外方向负荷时粘合面端部的峰值应力降低。因此，本结构可以使接头和母材的粘合面强度更强。在上述第一形态中，所述粘合面的相反面以相较于中央部，厚度逐渐变薄的方式朝向端部倾斜。和粘合面的相反面不倾斜，也就是说接头的端部例如垂直于母材的情况相比，本结构中接头和母材的刚度差变小。另外，粘合面的相反面倾斜可能会导致接头端部的强度降低。但是，通过在粘合面上形成倾斜部，可以使承受面外方向负荷时接头端部的峰值应力降低，从而可以抑制接头端部破损。在上述第一形态中，所述倾斜部由多个倾斜面形成。根据本结构，可以使粘合面的粘合强度均等。在上述第一形态中，所述倾斜部由相对于所述母材的角度各不相同的多个倾斜面形成。根据本结构，可以根据预计施加给接头的负荷，使角度各不相同，从而调整粘合面的强度。在上述第一形态中，所述倾斜部由一个倾斜面形成。根据本结构，能够以简易结构使接头和母材的粘合面强度更强。本专利技术第二形态所涉及的航空机结构具备上述所记载的接头以及母材，所述母材根据所述倾斜部的形状形成凹陷部，以便埋入所述接头的所述倾斜部；所述接头被埋入所述母材中，并通过粘合的方式接合。有益效果根据本专利技术，可以获得能够使接头和母材的粘合面强度更强的优异效果。附图说明图1是表示航空机主翼部分断裂的立体图。图2是表示本专利技术实施方式所涉及的接头及母材形状的侧视图。图3是本专利技术实施方式所涉及的接头和母材接合的侧视图。图4是图3所示区域A的放大图。图5是表示本专利技术实施方式所涉及的接头及母材形状的立体图。图6是表示母材上未形成凹陷部的粘合层粘合强度的模式图。图7是表示本专利技术实施方式所涉及的粘合层粘合强度的模式图。图8是本专利技术实施方式所涉及的粘合层所产生的应力计算用数值分析模型的结构图。图9是图8所示区域B的放大图。图10是表示本专利技术实施方式所涉及的数值分析结果的曲线图。图11是表示本专利技术第1改进例所涉及的接头及母材形状的侧视图。图12是图11所示区域C的放大图。图13是表示本专利技术第2改进例所涉及的接头及母材形状的侧视图。图14是图13所示区域D的放大图。图15是表示本专利技术第3改进例所涉及的接头及母材形状的侧视图。图16是表示本专利技术第4改进例所涉及的接头及母材形状的侧视图。图17是表示本专利技术第5改进例所涉及的接头及母材形状的侧视图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术所涉及的接头及航空机结构的一个实施方式进行说明。图1是表示航空机主翼1部分断裂的立体图。主翼1具备上侧蒙皮3、下侧蒙皮5、前梁7、后梁9以及多个翼肋11。上侧蒙皮3及下侧蒙皮5构成主翼1的外形，是同时兼做空气动力面的薄板，前梁7、后梁9及纵梁(省略图示)一同承担作用于主翼1的拉伸负荷及一部分压缩负荷。如图1所示，前梁7及后梁9为沿主翼1的翼长方向延伸的结构构件，是配置于上侧蒙皮3及下侧蒙皮5之间的构件。在前梁7和后梁9之间，沿主翼1的翼长方向延伸的辅助构件即多个纵梁配置于上侧蒙皮3或下侧蒙皮5的内侧面。如图1所示，翼肋11为沿主翼1的翼宽方向延伸，并配置于上侧蒙皮3及下侧蒙皮5之间的结构构件。换言之，翼肋11为沿与前梁7及后梁9大致垂直相交的方向延伸的结构构件，是形成为主翼1的剖面形状的板状构件。这里，本实施方式所涉及的接头20(参照图2等)用于例如上侧蒙皮3和前梁7或后梁9的接合、下侧蒙皮5和前梁7或后梁9的接合、翼肋11和前梁7或后梁9的接合等。另外，接头20也可以用于航空机主翼1以外的结构中。...

【技术保护点】
一种接头，其是用于将构件接合到母材上的接头，倾斜部形成于所述接头与所述母材的粘合面上，所述倾斜部倾斜于和对所述构件施加拉伸负荷的方向垂直相交的面，所述倾斜部被埋入所述母材中，和所述母材粘合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.02 JP 2013-2076621.一种接头，其是用于将构件接合到母材上的接头，
倾斜部形成于所述接头与所述母材的粘合面上，所述倾斜部倾斜于和对
所述构件施加拉伸负荷的方向垂直相交的面，
所述倾斜部被埋入所述母材中，和所述母材粘合。
2.根据权利要求1所述的接头，其中，所述粘合面的相反面以相较于中
央部，厚度逐渐变薄的方式朝向端部倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部俊夫，高木清嘉，小山贵之，岸本和昭，斋藤浩一，石田隆司，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP