特許 6985192 複合材組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985192

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】複合材組立体

(51)【国際特許分類】

   F16B 5/02 20060101AFI20211213BHJP

   B64C 1/00 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   F16B5/02 U

   B64C1/00 B

   B64C1/00 A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-51610(P2018-51610)

(22)【出願日】2018年3月19日

(65)【公開番号】特開2019-163803(P2019-163803A)

(43)【公開日】2019年9月26日

【審査請求日】2020年9月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】橋爪 良輔

(72)【発明者】

【氏名】須原 正好

(72)【発明者】

【氏名】森下 邦宏

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１８２５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２７３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０９８０１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ ５／０２

Ｂ６４Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一孔が形成された第一複合材と、
第二孔が形成された第二複合材と、
前記第一孔、及び前記第二孔に挿通されることで前記第一複合材と前記第二複合材とを接続するファスナと、
を備える複合材組立体であって、
前記第一孔の両端のうち少なくとも一方には、面取りされた第一面取り部が形成され、
前記第二孔の両端のうち少なくとも一方には、面取りされた第二面取り部が形成され、
前記ファスナと前記第一面取り部との間に形成された隙間を充填する第一リングと、前記ファスナと前記第二面取り部との間に形成された隙間を充填する第二リングと、をさらに備え、
前記第一リング、及び前記第二リングは、前記第一複合材、及び前記第二複合材よりも弾性率の高い材料で形成されている複合材組立体。

【請求項2】

前記第一面取り部が、前記第一孔の両端のうち、前記第二複合材側の端縁のみに形成され、
前記第二面取り部が、前記第二孔の両端のうち、前記第一複合材側の端縁のみに形成されている請求項１に記載の複合材組立体。

【請求項3】

前記第一面取り部が、前記第一孔の両端に形成され、
前記第二面取り部が、前記第二孔の両端に形成されている請求項１に記載の複合材組立体。

【請求項4】

前記第一面取り部が、前記第一孔の両端のうち、前記第二複合材とは反対側の端縁のみに形成され、
前記第二面取り部が、前記第二孔の両端のうち、前記第一複合材とは反対側の端縁のみに形成されている請求項１に記載の複合材組立体。

【請求項5】

前記ファスナは、
前記第一孔、及び前記第二孔に挿通されるボルトと、
該ボルトの先端に取り付けられたナットと、
前記ボルトの頭部と前記第一複合材との間に介在する第一ワッシャと、
前記ナットと前記第二複合材との間に介在する第二ワッシャと、を有し、
前記第一リングは、前記第一ワッシャと一体に形成され、
前記第二リングは、前記第二ワッシャと一体に形成されている請求項１又は４に記載の複合材組立体。

【請求項6】

前記第一面取り部は、前記第一孔の内周面から前記第一複合材の表面に向かうに従って次第に湾曲する曲面形状をなし、
前記第二面取り部は、前記第二孔の内周面から前記第二複合材の表面に向かうに従って次第に湾曲する曲面形状をなしている請求項１から５のいずれか一項に記載の複合材組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合材組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、航空機の胴体や翼を複合材料（複合材）で形成する例が増えている。複合材として具体的には、繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ（略してＦＲＰ））が挙げられる。これらの複合材は、強化材やプラスチックをそれぞれ単体で用いた場合に比べて有利な点を持っている。例えば、繊維強化プラスチックは、プラスチックを単体で用いた場合に比べて強度が向上しており、かつ耐腐食性の点で金属材料よりも優れている。

【0003】

繊維強化プラスチックのように樹脂を基材とする複合材を用いて大型の構造物を構成する場合、複数に分割された部材同士を組み立てる構成を採ることが一般的である。この場合、金属材料と異なり、溶接による接合は行えない。そこで、下記特許文献１に記載されているようなファスナ（金属ボルト）によって部材同士が接合される場合が多い。より具体的には、特許文献１には、積層板の被接合母材端部同士を厚さ方向に重ね合わせた後、重ね合わせられた部分に形成された貫通孔にファスナを挿通して被接合母材同士を結合する構造が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１７５６３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された構造では、ファスナを基準として被接合母材の面方向に沿って引っ張り力が働いた場合、穴縁に応力集中が生じるだけでなく、ファスナ（金属ボルト）の外周面と貫通孔の端縁との片当たりによって応力が集中し、強度が低下することがある。

【0006】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、強度の低下を抑制できる複合材組立体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の態様の複合材組立体は、第一孔が形成された第一複合材と、第二孔が形成された第二複合材と、前記第一孔、及び前記第二孔に挿通されることで前記第一複合材と前記第二複合材とを接続するファスナと、を備える複合材組立体であって、前記第一孔の両端のうち少なくとも一方には、面取りされた第一面取り部が形成され、前記第二孔の両端のうち少なくとも一方には、面取りされた第二面取り部が形成されている。

【0008】

本態様によれば、第一複合材と第二複合材の面方向（両者の広がる方向）において両者が離間する方向に引っ張り力が働いた場合、ファスナと第一孔の両端のうち少なくとも一方、及びファスナと第二孔の両端のうち少なくとも一方では応力集中が生じる。上記の構成では、第一複合材の第一孔の両端のうち少なくとも一方に第一面取り部が形成され、第二複合材の第二孔の両端のうち少なくとも一方に第二面取り部が形成されている。したがって、第一面取り部、及び第二面取り部によって応力集中を緩和することができる。これにより、第一複合材、及び第二複合材に、引っ張り力による強度の低下を抑制できる。

【0009】

第２の態様の複合材組立体は、前記第一面取り部が、前記第一孔の両端のうち、前記第二複合材側の端縁のみに形成され、前記第二面取り部が、前記第二孔の両端のうち、前記第一複合材側の端縁のみに形成されている第１の態様の複合材組立体である。

【0010】

第３の態様の複合材組立体は、前記第一面取り部が、前記第一孔の両端に形成され、前記第二面取り部が、前記第二孔の両端に形成されている第１の態様の複合材組立体である。

【0011】

第４の態様の複合材組立体は、前記第一面取り部が、前記第一孔の両端のうち、前記第二複合材とは反対側の端縁のみに形成され、前記第二面取り部が、前記第二孔の両端のうち、前記第一複合材とは反対側の端縁のみに形成されている第１の態様の複合材組立体である。

【0012】

第５の態様の複合材組立体は、前記ファスナと、前記第一面取り部との間に形成された隙間を充填する第一リングと、前記ファスナと、前記第二面取り部との間に形成された隙間を充填する第二リングと、をさらに備え、前記第一リング、及び前記第二リングは、前記第一複合材、及び前記第二複合材よりも弾性率の高い材料で形成されている第１から第４のいずれかの態様の複合材組立体である。

【0013】

第６の態様の複合材組立体は、前記ファスナと、前記第一面取り部との間に形成された隙間を充填する第一リングと、前記ファスナと、前記第二面取り部との間に形成された隙間を充填する第二リングと、をさらに備え、前記第一リング、及び前記第二リングは、前記第一複合材、及び前記第二複合材よりも弾性率の高い材料で形成されており、前記ファスナは、前記第一孔、及び前記第二孔に挿通されるボルトと、該ボルトの先端に取り付けられたナットと、前記ボルトの頭部と前記第一複合材との間に介在する第一ワッシャと、前記ナットと前記第二複合材との間に介在する第二ワッシャと、を有し、前記第一リングは、前記第一ワッシャと一体に形成され、前記第二リングは、前記第二ワッシャと一体に形成されている第１、２、４のいずれかの態様の複合材組立体である。

【0014】

第７の態様の複合材組立体は、前記第一面取り部は、前記第一孔の内周面から前記第一複合材の表面に向かうに従って次第に湾曲する曲面形状をなし、前記第二面取り部は、前記第二孔の内周面から前記第二複合材の表面に向かうに従って次第に湾曲する曲面形状をなしている第１から第６のいずれかの態様の複合材組立体である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、強度の低下を抑制できる複合材組立体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第一実施形態に係る複合材組立体の構成を示す断面図である。

【図2】第一実施形態に係る複合材組立体に引っ張り力が働いた場合の様子を示す説明図である。

【図3】第一実施形態に係る複合材組立体の変形例を示す断面図である。

【図4】第一実施形態に係る複合材組立体の他の変形例を示す断面図である。

【図5】第一実施形態に係る複合材組立体のさらに他の変形例を示す断面図である。

【図6】第二実施形態に係る複合材組立体の構成を示す断面図である。

【図7】第三実施形態に係る複合材組立体の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る複合材組立体１００は、例えば航空機の胴体や翼を形成する板材である。図１に示すように、複合材組立体１００は、第一複合材１と、第二複合材２と、これらを接続するファスナ３と、を備えている。

【0018】

第一複合材１、及び第二複合材２は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で形成された板状をなしている。航空機の胴体や翼のように比較的に大型の構造体を構成するに当たっては、複数の板材を互いに接続する構成を採ることが多い。本実施形態では、第一複合材１の端部と第二複合材２の端部とを両者の厚さ方向に重ね合わせるとともに、端部に形成された貫通孔にファスナ３を挿通することで第一複合材１と第二複合材２とを接続している。第一複合材１と第二複合材２とが互いに接する面は当接面４とされている。なお、以降の説明では、第一複合材１、及び第二複合材２の厚さ方向を、単に「厚さ方向」と呼ぶことがある。

【0019】

第一複合材１の端部付近には当該第一複合材１を厚さ方向に貫通する第一孔５１が形成されている。第一孔５１は円形断面を有する。厚さ方向における第一孔５１の少なくとも一方側の端縁は曲面形状に面取りされることで第一面取り部５１Ｃとされている。より具体的には、第一面取り部５１Ｃは、第一孔５１の内周面（第一内周面５１Ａ）側から第一複合材１の表面（第一裏面１Ｂ）側に向かうに従って次第に湾曲している。即ち、第一面取り部５１Ｃは断面視において連続的な曲線状をなしており、角部（直線部同士の交差する部分）が形成されていない。本実施形態では、第一孔５１における当接面４側（即ち、第二複合材２側）の端縁のみに第一面取り部５１Ｃが形成されている。即ち、第一内周面５１Ａと、第一複合材１における第一裏面１Ｂとは反対側の面（第一表面１Ａ）との間には角部が形成されている。

【0020】

第二複合材２の端部付近には当該第二複合材２を厚さ方向に貫通する第二孔５２が形成されている。第二孔５２は円形断面を有する。厚さ方向における第二孔５２の少なくとも他方側の端縁は曲面形状に面取りされることで第二面取り部５２Ｃとされている。より具体的には、第二面取り部５２Ｃは、第二孔５２の内周面（第二内周面５２Ａ）側から第二複合材２の表面（第二表面２Ａ）側、即ち当接面４側に向かうに従って次第に湾曲している。即ち、第二面取り部５２Ｃは断面視において連続的な曲線状をなしており、角部（直線部同士の交差する部分）が形成されていない。本実施形態では、第二孔５２における当接面４側（即ち、第一複合材１側）の端縁のみに第二面取り部５２Ｃが形成されている。即ち、第二面取り部５２Ｃは、上記の第一面取り部５１Ｃと厚さ方向に対向している。これにより、ボルト６（後述）の外周面（ボルト外周面６Ａ）と第一面取り部５１Ｃとの間、及びボルト６の外周面と第二面取り部５２Ｃとの間にはそれぞれ隙間Ｇ１、隙間Ｇ２が形成されている。なお、第二内周面５２Ａと、第二複合材２における第二表面２Ａとは反対側の面（第二裏面２Ｂ）との間には角部が形成されている。

【0021】

第一複合材１と第二複合材２とは、上記の第一孔５１と第二孔５２とが互いに同軸となるように、厚さ方向に重ね合わせられている。ファスナ３は、第一孔５１と第二孔５２とに挿通されることで第一複合材１と第二複合材２とを接続している。より具体的には、ファスナ３は第一孔５１と第二孔５２とに挿通される軸部６１、及び軸部６１に一体に設けられた頭部６２を有するボルト６と、軸部６１における頭部６２とは反対側の端部に取り付けられたナット７と、を有している。

【0022】

ボルト６の軸部６１は、第一孔５１、及び第二孔５２の内径寸法よりもわずかに小さな外径寸法を有している。頭部６２は六角形状をなしており、レンチ等の工具を係合させることで軸部６１の中心軸回りに回転させることが可能である。なお、本実施形態では、第一複合材１側に頭部６２が位置している場合を例に説明する。しかしながら、頭部６２は第二複合材２側に位置していてもよい。頭部６２と第一複合材１の表面（第一表面１Ａ）との間には、円環状の第一ワッシャＷ１が介在している。第一ワッシャＷ１は頭部６２よりも十分に大きな面積を有することで、頭部６２と第一表面１Ａとの間で生じる応力をより広範囲に分散させる。厚さ方向における第一ワッシャＷ１の寸法は、厚さ方向における頭部６２の寸法よりも十分に小さい。

【0023】

軸部６１の先端（即ち、頭部６２とは反対側の端部）を含む部分には雄ネジが形成されている。この雄ネジにはナット７の内周面に形成された雌ネジがかみ合った状態で取り付けられている。ナット７と第二複合材２の第二裏面２Ｂとの間には第二ワッシャＷ２が介在している。第二ワッシャＷ２は、第一ワッシャＷ１と同様に、ナット７と第二裏面２Ｂとの間で生じる応力を分散させるために設けられている。以上の構成によって、第一複合材１と第二複合材２とが互いに接続されている。

【0024】

ここで、例えば航空機の胴体に複合材組立体１００を適用した場合、飛行中のキャビンへの与圧等の外力によって、複合材組立体１００に対して引っ張り力が働く場合がある。同様に、航空機の翼に複合材組立体１００を適用した場合、翼の撓みや変形に起因する引っ張り力が働く場合がある。具体的には図２に示すように、ファスナ３を基準として、第一複合材１と第二複合材２の面方向（厚さ方向に直交する方向）において両者が離間する方向に力が加わることがある。

【0025】

上記のような引張り力が働いた場合、第一複合材１の端部（即ち、第一孔５１を含む部分）は、厚さ方向において第二複合材２から離間する側に湾曲する。第二複合材２の端部（即ち、第二孔５２を含む部分）は、厚さ方向において第一複合材１から離間する側に湾曲する。ファスナ３（ボルト６）は厚さ方向に対してわずかに傾く。この時、ボルト外周面６Ａと第一孔５１の内周面（第一内周面５１Ａ）との間、及びボルト外周面６Ａと第二孔５２の内周面（第二内周面５２Ａ）との間には応力が生じる。特に、第一孔５１の一方側（第一裏面１Ｂ側）の端縁、及び第二孔５２の他方側（第二表面２Ａ側）の端縁には、他の端縁に比べて、大きな応力が集中する。このような応力集中が生じた場合、これら端縁に凹みや剥離といった局所的な変形が生じる可能性がある。

【0026】

しかしながら、本実施形態では、第一孔５１の一方側の端縁に第一面取り部５１Ｃが形成され、第二孔５２の他方側の端縁に第二面取り部５２Ｃが形成されている。したがって、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃによって応力集中を緩和することができる。これにより、第一複合材１、及び第二複合材２に、引っ張り力による局所的な変形が生じる可能性を低減することができる。その結果、複合材組立体１００の強度の低下を抑制できる。

【0027】

特に、第一孔５１における第二複合材２側の端縁、及び第二孔５２における第一複合材１側の端縁には、それぞれの反対側の端縁に比べて大きな応力集中が生じる。本実施形態に係る構成によれば、このように特に大きな応力集中が生じる箇所のみに第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃが形成されている。その結果、加工コストを最低限に抑えつつ、より効果的に第一複合材１、及び第二複合材２の強度の低下が抑制できる。

【0028】

上記のとおり本実施形態では、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃは断面視において曲線をなしている。
このときの第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃは断面視における曲線のＲ形状は、ボルト６の軸部６１の外径寸法と第一孔５１、及び第二孔５２の内径寸法によって決まるボルト６の軸部６１の可動角度、及びボルト６に作用するせん断力によるボルト６の弾性変形を考慮して設定されてもよい。
このとき、ボルトの弾性変形に追従するように、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２ＣのＲ形状が設定されれば、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃと、ボルト６との接触面圧をより均一に分散できる。このため、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃと、ボルト６との間での片当たりによる応力集中を回避できる。

【0029】

以上、本発明の第一実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

【0030】

例えば、上記実施形態では、第一孔５１の一方側の端縁に第一面取り部５１Ｃが形成され、第二孔５２の他方側の端縁のみに第二面取り部５２Ｃが形成されている例について説明した。しかしながら、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃが形成される位置は上記に限定されない。他の例として、図３に示すように、第一面取り部５１Ｃが第一孔５１の両端にそれぞれ形成されるとともに、第二面取り部５２Ｃが第二孔５２の両端にそれぞれ形成されている構成を採ることも可能である。具体的には、上記の構成では、第一表面１Ａと第一内周面５１Ａとが形成する角部が面取りされることで、第一面取り部５１Ｃが形成されている。さらに、第二裏面２Ｂと第二内周面５２Ａとが形成する角部が面取りされることで、第二面取り部５２Ｃが形成されている。

【0031】

この構成によれば、第一複合材１、及び第二複合材２は、上述の引っ張り力を含めて、あらゆる方向の応力に対して十分に抗することができる。

【0032】

さらに、図４に示す構成を採ることも可能である。同図の例では、第一面取り部５１Ｃが、第一孔５１の両端のうち、第二複合材２とは反対側の端縁のみ（即ち、厚さ方向における他方側の端縁のみ）に形成されている。さらに、第二面取り部５２Ｃが、第二孔５２の両端のうち、第一複合材１とは反対側の端縁のみ（即ち、厚さ方向における一方側の端縁のみ）に形成されている。

【0033】

この構成によれば、第一孔５１の両端に第一面取り部５１Ｃが形成され、かつ第二孔５２の両端に第二面取り部５２Ｃが形成されている場合に比べて、加工コストを抑えることができる。さらに、上記の構成によれば、第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃが、第一複合材１、及び第二複合材２における当接面４とは反対側の端縁に形成されている。したがって、第一複合材１と第二複合材２とを重ね合わせた後であっても容易に第一面取り部５１Ｃ、及び第二面取り部５２Ｃを形成することができる。即ち、複合材組立体１００の組み立てに際して、作業性を向上させることができる。

【0034】

さらに加えて、図５に示す構成を採ることも可能である。同図の例では、第一面取り部５１Ｃが、第一孔５１の両端のうち、第二複合材２とは反対側の端縁のみ（即ち、厚さ方向における他方側の端縁のみ）に形成されている。さらに、第二面取り部５２Ｃが、第二孔５２の両端のうち、第一複合材１側の端縁のみ（即ち、厚さ方向における他方側の端縁のみ）に形成されている。

【0035】

この構成によれば、第一孔５１の両端に第一面取り部５１Ｃが形成され、かつ第二孔５２の両端に第二面取り部５２Ｃが形成されている場合に比べて、加工コストを抑えることができる。加えて、上記の構成では、第一複合材１、及び第二複合材２ともに一方の面のみ（即ち、厚さ方向における他方側の表面のみ）にそれぞれ第一面取り部５１Ｃ、第二面取り部５２Ｃを形成すればよい。したがって、第一複合材１と第二複合材２とを区別することなく、複合材組立体１００を構成することができる。即ち、組立ての作業性をさらに高めることができる。

【0036】

さらに、上記実施形態では、複合材組立体１００を航空機の胴体や翼に適用した例について説明した。しかしながら、複合材組立体１００の適用対象は航空機に限定されず、自動車等を含む他の輸送機械、さらに他の構造物に複合材組立体１００を適用することも可能である。

【0037】

加えて、上記実施形態ではファスナ３としてボルト６（及びナット７）を用いた例について説明した。しかしながら、ファスナ３の具体的な態様は上記に限定されず、リベットを含む他の締結具をファスナ３として用いることも可能である。

【0038】

＜第二実施形態＞
続いて、本発明の第二実施形態について、図６を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態に係る複合材組立体２００では、第一孔５１の両端にそれぞれ第一面取り部５１Ｃが形成され、第二孔５２の両端にそれぞれ第二面取り部５２Ｃが形成されている。加えて、各第一面取り部５１Ｃとボルト外周面６Ａとの間にはそれぞれ第一リング８，８´が取り付けられ、各第二面取り部５２Ｃとボルト外周面６Ａとの間にはそれぞれ第二リング９，９´が取り付けられている。

【0039】

第一リング８，８´は円環状をなすとともに、第一面取り部５１Ｃとボルト外周面６Ａとの間に形成された隙間Ｇ１，Ｇ１を充填している。即ち、第一リング８，８´の外周面（第一リング外周面８Ａ，８Ａ´）は、第一面取り部５１Ｃと同一の曲面形状をなしている。同様に、第二リング９，９´の外周面（第二リング外周面９Ａ，９Ａ´）は、第二面取り部５２Ｃと同一の曲面形状をなしている。一方で、第一リング８，８´の内周面（第一リング内周面８Ｂ，８Ｂ´）、及び第二リング９，９´の内周面（第二リング内周面９Ｂ，９Ｂ´）は、ボルト外周面６Ａに沿って広がっている。言い換えると、第一リング内周面８Ｂ，８Ｂ´、及び第二リング内周面９Ｂ，９Ｂ´は、ボルト６（軸部６１）の中心軸を中心とする円筒面状をなしている。

【0040】

第一リング８，８´、及び第二リング９，９´は、いずれも第一複合材１、第二複合材２よりも高い弾性率を有する材料で形成されている。具体的には、第一リング８，８´、第二リング９，９´は、アルミニウム、チタン、鉄等の金属材料で形成されている。

【0041】

この構成によれば、第一リング８，８´がファスナ３と第一面取り部５１Ｃとの間の隙間Ｇ１を充填していることから、ファスナ３と第一面取り部５１Ｃとの間で生じる応力が第一リング８，８´によって分散される。即ち、応力集中をさらに低減することができる。同様に、第二リング９，９´がファスナ３と第二面取り部５２Ｃとの間の隙間Ｇ２を充填していることから、ファスナ３と第二面取り部５２Ｃとの間で生じる応力が第二リング９，９´によって分散される。

【0042】

加えて、第一リング８，８´、及び第二リング９，９´は、第一複合材１、及び第二複合材２よりも弾性率の高い材料で形成されている。したがって、ファスナ３の外周面（ボルト外周面６Ａ）と第一リング内周面８Ｂとの間、及びボルト外周面６Ａと第二リング内周面９Ｂとの間で生じる応力に対して十分に抗することができる。

【0043】

以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

【0044】

例えば、上記実施形態における第一リング８，８´と第二リング９，９´のうち、当接面４上で互いに隣接する第一リング８´と第二リング９´（即ち、一対の第一リング８，８´のうち、厚さ方向一方側に位置する第一リング８´と、一対の第二リング９，９´のうち、厚さ方向他方側に位置する第二リング９´）とを一体に形成することも可能である。この構成によれば、部品点数を削減することができる。

【0045】

さらに、上記実施形態では、複合材組立体２００を航空機の胴体や翼に適用した例について説明した。しかしながら、複合材組立体２００の適用対象は航空機に限定されず、自動車等を含む他の輸送機械、さらに他の構造物に複合材組立体２００を適用することも可能である。

【0046】

加えて、上記実施形態ではファスナ３としてボルト６（及びナット７）を用いた例について説明した。しかしながら、ファスナ３の具体的な態様は上記に限定されず、リベットを含む他の締結具をファスナ３として用いることも可能である。

【0047】

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図７を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態に係る複合材組立体３００では、第一孔５１の他方側の端縁のみに第一面取り部５１Ｃが形成され、第二孔５２の一方側の端縁のみに第二面取り部５２Ｃが形成されている。第一面取り部５１Ｃとボルト外周面６Ａとの間には第一リング８が取り付けられ、第二面取り部５２Ｃとボルト外周面６Ａとの間には第二リング９が取り付けられている。さらに、本実施形態では、第一リング８は第一ワッシャＷ１と一体に形成されている。第二リング９は第二ワッシャＷ２と一体に形成されている。具体的には、第一リング８は、厚さ方向における第一ワッシャＷ１の一方側の面に一体に設けられている。第二リング９は、厚さ方向における第二ワッシャＷ２の他方側の面に一体に設けられている。

【0048】

この構成によれば、第一ワッシャＷ１と第一リング８が一体に形成され、第二ワッシャＷ２と第二リング９が一体に形成されていることから、第一リング８、及び第二リング９の寸法体格が大きくなる。その結果、第一リング８、及び第二リング９の弾性率・強度を向上させることができる。即ち、第一リング８、及び第二リング９が、それぞれ第一ワッシャＷ１、及び第二ワッシャＷ２と独立して形成されている場合に比べて、第一リング８、及び第二リング９に変形が生じる可能性を低減することができる。さらに、複合材組立体３００の部品点数、及び工数を削減することもできる。

【0049】

以上、本発明の第三実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

【0050】

例えば、上記の構成に対して、第二実施形態で説明した構成を組み合わせることも可能である。即ち、第一孔５１の両端に第一面取り部５１Ｃが形成されるとともに、第二孔５２の両端に第二面取り部５２Ｃが形成されていてもよい。さらに、両方の第一面取り部５１Ｃに第一リング８が取り付けられ、両方の第二面取り部５２Ｃに第二リング９が取り付けられている構成を採ることも可能である。

【0051】

加えて、上記実施形態では、複合材組立体３００を航空機の胴体や翼に適用した例について説明した。しかしながら、複合材組立体３００の適用対象は航空機に限定されず、自動車等を含む他の輸送機械、さらに他の構造物に複合材組立体３００を適用することも可能である。

【0052】

さらに加えて、上記実施形態ではファスナ３としてボルト６（及びナット７）を用いた例について説明した。しかしながら、ファスナ３の具体的な態様は上記に限定されず、リベットを含む他の締結具をファスナ３として用いることも可能である。

【符号の説明】

【0053】

１００ 複合材組立体
２００ 複合材組立体
３００ 複合材組立体
１ 第一複合材
２ 第二複合材
３ ファスナ
４ 当接面
６ ボルト
７ ナット
８ 第一リング
８´ 第一リング
９ 第二リング
９´ 第二リング
５１ 第一孔
５２ 第二孔
６１ 軸部
６２ 頭部
１Ａ 第一表面
２Ａ 第二表面
５１Ａ 第一内周面
５１Ｃ 第一面取り部
５２Ａ 第二内周面
５２Ｃ 第二面取り部
６Ａ ボルト外周面
８Ａ 第一リング外周面
８Ａ´ 第一リング外周面
８Ｂ 第一リング内周面
８Ｂ´ 第一リング内周面
９Ａ 第二リング外周面
９Ａ´ 第二リング外周面
９Ｂ 第二リング内周面
９Ｂ´ 第二リング内周面
Ｇ１ 隙間
Ｇ２ 隙間
Ｗ１ 第一ワッシャ
Ｗ２ 第二ワッシャ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】