KR102223340B1 - 전자기적 효과에 대한 방호를 제공하는 고정구 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 고정구는 적층 부재에 삽입되고, 전자기적 효과(EME)에 대해 보호하기 위하여 선택된 위치에 건조 유전체 코팅과 내측 건조 유전체 밀봉부 중의 적어도 하나를 구비하는 부품으로 상기 고정구가 마무리된다.

Description

전자기적 효과에 대한 방호를 제공하는 고정구 시스템 {FASTENER SYSTEMS THAT PROVIDE EME PROTECTION}

본 발명은 전자기적 효과에 대한 보호 또는 방호를 제공하는 고정구 시스템에 대한 것이다.

경량의 복합재료는 항공기 산업에 유망하다. 섬유 복합재는 종래의 금속 합금에 비하여 비강도(specific strength)와 비강성(specific stiffness)에 있어서 상당한 진보를 제공하고 있다. 우수한 비강도와 비강성은 중량 감소로 이어지고, 이는 연료 절감과 운항 경비의 절감으로 이어진다. 게다가 복합재는 알루미늄과 같이 부식하지 않고, 피로 파괴(fatigue)에 더 잘 견디는 재료이다.

복합재 항공기 구조물은 번개나 낙뢰에 의해 발생된 극한의 전류와 전자기력을 멀리 잘 전달하지 못한다.

복합재 항공기 구조물은 번개나 낙뢰로부터 오는 전자기적 효과(electromagnetic effects, EME)에 대하여 방호를 제공하도록 되어 있다. 예를 들어, 전도성 매개체(재료)가 표면에 구비되어 하부의 금속 고정구 시스템으로부터 낙뢰 전류를 다른 데로 돌리도록 제공된다. 추가로, 고정구 부품들 사이의 간격과, 고정구 부품과 구조부재들 사이의 간격이 유전체 밀봉재(dielectric sealant)로 채워질 것이다. 일부 전류가 다른 데로 돌려지지 않았더라도, 상기 밀봉재가 상기 갭들 사이에서 아크나 방전을 방지한다.

본 발명에 따라 EME 보호를 제공하는 고정구 시스템이 제공된다.

여기에서 설명된 실시예에 따르면, 고정구를 적층 부재에 삽입하는 단계와, 전자기적 효과에 대하여 보호하기 위하여 선택된 위치에 건조 유전체 코팅과 내부 건조 유전체 밀봉 중의 적어도 어느 하나를 갖는 부품으로 상기 고정구를 마무리하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정구를 적층 부재에 삽입하는 단계와, 밀봉재를 사용하지 않고 전자기적 효과에 대하여 보호하기 위하여 선택된 위치에 건조 유전체 코팅과 건조 유전체 밀봉의 조합을 갖는 부품으로 상기 고정구를 끝마무리하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정구를 마무리하기 위한 부품은 중앙 개구부를 갖는 고정구 마무리부와, 전자기적 효과에 대해 방호(보호)하기 위한 적어도 하나의 방호 부재를 포함한다. 상기 적어도 하나의 방호 부재는 유전체 코팅과, 선택된 위치에서 상기 중앙 개구부를 부분적으로 덮는 유전체 밀봉부 중의 적어도 하나를 구비한다. 상기 밀봉부는 상기 고정구 마무리부에 고정된다. 상기 코팅과 상기 밀봉부는 번개 전류를 제한하기 위한 두께와 구성을 갖는다. 상기 선택된 위치는 원단 위치(distal lacation)와 근단 위치(proximal location) 중의 적어도 하나에서 선택된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정구와, 적어도 하나의 고정구 마무리부 및 상기 고정구와 각각의 고정구 마무리부를 위한 전자기적 효과 방호 부재(수단)를 포함하는 고정 시스템이 제공된다. 상기 전자기적 효과 방호 부재(수단)은 고정구의 샤프트 위의 전도성 수지 코팅, 상기 고정구의 헤드 상에 상호 고정된 유전체 커버, 상기 고정구 헤드의 인접 위치에 있는 내부 유전체 밀봉부, 상기 마무리부의 원단 위치에 있는 유전체 밀봉부, 상기 마무리부의 원단 위치에 있는 유전체 코팅, 및 상기 마무리부의 근단 위치에 있는 유전체 코팅으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.

이러한 특징과 기능은 다양한 실시예에서 독립적으로 달성될 수도 있고 또는 다른 실시예에서 조합되거나 결할될 수 있다. 추가로 본 발명의 실시예에 대한 자세한 설명이 이하의 도면과 설명을 참조하여 제공될 것이다.

본 발명에 따라, 전자기적 효과(EME)에 대해 보호 내지 방호를 제공하는 고정구 시스템이 제공된다.

도 1은 적층 부재를 고정하는 방법을 나타낸다.
도 2는 상업용 항공기를 개략적으로 나타낸다.
도 3a와 도 3b는 전자기적 효과 방호 고정구의 제1 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 4a와 도 4b는 전자기적 효과 방호 고정구의 제2 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 5와 도 6은 전자기적 효과 방호 고정구의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 7은 복합재 부재와 전도성 층을 구비하는 적층 부재를 개략적으로 나타낸다.
도 8은 너트 위에 있는 선택된 전자기적 효과 방호 위치를 개략적으로 나타낸다.
도 9 내지 도 12는 전자기적 효과의 방호 특성을 갖는 와셔와 너트의 다른 조합을 개략적으로 나타낸다.
도 13은 반대측 보어(counterbore)와 외측 근단 밀봉부를 갖는 너트를 개략적으로 나타낸다.
도 14와 도 15는 금속 받침이 없는 경우와 있는 경우의 외측 근단 밀봉부를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 항공기 구조물을 개략적으로 나타낸다.

도 1을 참조하면, 도 1은 2 이상의 적층 부재를 고정하는 방법을 개략적으로 나타낸다. 어떤 실시예에서는, 적층 부재의 모든 부재가 금속(예를 들어, 알루미늄, 티타늄)으로 만들어진다. 다른 실시예에서는, 적층 부재의 적어도 하나의 부재는 복합재료로 만들어진다. 예를 들어, 외측 부재는 복합재료로 만들어지고 내측 부재는 금속으로 만들어진다. 다른 실시예에서는, 적층 부재의 모든 부재가 복합재료로 만들어질 수 있다.

본 발명의 방법은 고정구를 상기 적층 부재(블록 110)로 정해진 위치에 삽입하는 단계를 구비한다. 일부 실시예에서는, 상기 고정구는 구멍을 뚫지 않고 삽입된다. 고정구는 외부 표면이 항공 역학적으로 매끈함(예를 들어, 비행기 표면)이 요구되는 외측 부재 안으로 함몰되어 박힐 수 있다. 상기 고정구는, 고정구 헤드의 상부 표면에 상호 고정된 건조 유전체층과, 상기 고정구 헤드의 하부 표면에 있는 건조 유전체 밀봉부를 구비하는 전자기적 효과 방호부재를 구비한다.

상기 방법은 정전기적 효과 방호 부재를 갖는 부품을 고정구에 부착함으로써 고정구를 끝마무리하는 단계를 추가로 구비한다. 마무리부 부품을 위한 상기 정전기적 효과 방호 부재는 건조 유전체 코팅과, 미리 선택된 위치(블럭 120)에 있는 건조 유전체 밀봉부(예를 들어, 유전체 슬리브)를 구비한다.

이러한 정전기적 효과 방호 부재가 없으면, 아크와 스파크가 발생할 수도 있다. 아크는 두 부품이 서로 가까이 접근해 있을 때 그리고 두 부품 사이에 흐르는 높은 전류에 기인하여 사이의 매개체의 유전체적 속성이 파손되었을 때 발생한다. 스파크는 두 부품 사이의 간격에 있는 공기를 높은 전류가 이온화시켜 공기가 파괴될 때 그리고 전류가 상기 간격을 가로질러 흐를 때 발생한다. 복합재 부품에 있는 높은 전류가 복합재료를 화학적으로 분해시켜 높은 팽창 가스를 발생시킬 때 고온의 입자 방출이 발생할 수 있다.

유전체 코팅과 유전체 밀봉부가 부품들 사이의 전기적 연결로를 차단함으로써 아크와 스파크를 방지한다. 상기 유전체 코팅과 상기 유전체 밀봉부는 단독으로 또는 결합으로 고정구 부품들 사이의 갭(예를 들어, 고정구와 너트 사이의 갭과, 와셔와 구조물 사이)과 고정구 부품들과 구조물 사이의 갭(예를 들어, 고정구와 구조물, 너트와 구조물, 및 와셔와 구조물 사이의 갭)을 넘어서 아크와 스파크의 발생을 억제한다. 상기 유전체 밀봉부는 상기 갭을 넘어 고온 가스가 방출되는 것을 방지하고 상기 고온 가스를 상기 고정구 시스템 내에 유지하는 추가의 기능을 실행한다.

추가로 또는 선택적으로, 상기 고정구의 일부 실시예는 전기적인 연결로를 개량함으로써 아크, 스파크 및 고온 입자 방출을 감소시킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 고정구의 샤프트는 상기 고정구와 적층 부재 사이에서 전기적 연결을 개량하기 위하여 전도성 코팅(예를 들어 전도성 수지)으로 코팅될 수 있고, 그리하여 접촉 저항을 감소시킨다. 일부 실시예에서는, 상기 고정구는 구멍 안에 고정된 클리어런스(clearance)일 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 고정구는 상기 구멍 안에 고정된 인터피어런스(interference)일 수 있다. 상기 인터피어런스 고정은 상기 고정구와 적층 부재 사이에 (표면 접촉 면적을 증가시킴으로써) 전기적 연결을 향상시키고, 이는 전류 밀도를 감소시키고 전체적인 경로 저항을 저하시킨다.

고정구 시스템의 부품에 건조 유전체 코팅과 밀봉부의 사용은 상기 갭을 충전하기 위하여 밀봉재의 사용에 있어서 여러 가지 이점을 제공한다. 상기 이점은 설치의 편의성과 빠른 속도를 포함한다. 상기 건조 유전체 밀봉부는 추가될 수 있고 상기 코팅은 설치되기 전에 상기 고정구 부품 위에 코팅되어 고정 동안에 상기 고정구가 설치되기만 하면 되도록 되어 있다. 상기 적층 부재의 부품을 덮는 것, 밀봉재를 사출하는 것 및 상기 밀봉재를 경화시키는 것과 같은 추가의 단계가 생략될 수 있게 된다.

다른 이점은 중량에 있어서 감소이다. 상기 건조 유전체 코팅과 밀봉부는 밀봉재 층보다 더 얇게 될 수 있다. 일부 실시예에서는, 상기 유전체 코팅과 밀봉부의 두께가 30 mm ± 10 mm로 될 수 있다. 더욱이, 고정구 부품의 전체 표면적이 건조 유전체 코팅이나 건조 유전체 밀봉부로 덮이지 않는다면 더 작은 표면적이 덮이게 된다.

다른 이점은 충분한 전자기적 효과 보호이다. 고정구의 다른 실시예들은 다수 레벨의 전자기적 효과 보호를 제공하기 위하여 종단 부품(예를 들어, 너트와 와셔)의 다른 실시예와 결합되어 사용될 수도 있다.

이러한 이점은, 도 2에 도시한 상업용 항공기(200)와 같은 상업용 항공기와 관련하여 실질적으로 유용하다. 상기 항공기(200)는 동체(210), 날개 조립체(220), 꼬리날개(230) 및 랜딩 기어 조립체(240)를 구비한다. 이러한 상업용 항공기(200)에서, 상기 다양한 구성요소와 그 하부 조립체를 서로 고정하기 위하여 백만개의 고정구 시스템이 사용될 수 있다.

상기 항공기(200)의 어떤 위치에서는 정전기적 효과에 대한 보호가 필요하다. 예를 들어, 정전기적 효과에 대한 보호는 날개 조립체와 다른 구조물에서 필요하다. 정전기적 효과에 대한 보호를 제공하기 위하여, 상기 날개 조립체(220)는 여기에 설명된 방법에 따라 20,000 개의 고정구로 조립될 수 있다. 20,000 개의 고정구를 설치함에 따른 중량 감소와 시간 절약 및 작업 상의 편의와 같은 이점은 상당히 실질적이다.

이하의 단락에서는 다른 형태의 정전기적 효과에 대해 보호하는 고정구 부품이 설명될 것이다. 이러한 고정구 부품은 고정구를 끝마무리하는 (예를 들어 너트와 와셔) 고정구와 부품을 구비한다. 이러한 고정구 부품은 정전기적 효과에 대해 보호하기 위해 미리 선택된 위치에 건조 유전체 코팅 및/또는 건조 유전체 밀봉부를 갖는다.

첫째로, 상기 정전기적 효과에 대해 방호하는 고정구가 설명될 것이다. 고정구의 예로서는, 이에 한정되지는 않고, 볼트와 리벳이 포함된다.

이제 정전기적 효과에 대해 방호하는 고정구(310)를 도시하는 도 3a와 도 3b를 참조로 하여 설명한다. 도 3b는 도 3a에서 선 3B-3B를 따라 취한 단면도를 나타낸다. 상기 고정구(310)는 고정구 헤드(320), 샤프트(330), 및 건조 유전체층(340)을 구비한다. 상기 고정구 헤드(320)의 상부 표면(322)은 상기 건조 유전체층(340)을 고정하도록 된 다수의 기계적 결합 구역을 갖는다. 각각의 결합 구역은 상기 상부 표면(322)으로부터 위로 연장되는 돌출부(324)를 구비한다. 상기 돌출부(324)는 상기 상부 표면(322)에 인접하여 하부 절단부(326)를 구비한다. 도 3a와 도 3b의 실시예에서, 상기 돌출부(324)는 역삼각형의 단면을 갖고 반경방향 외측으로 연장하는 스포크식 돌출부(324)로 형성된다.

상기 유전체층(340)은 상기 고정구 헤드(320)를 덮는다. 상기 유전체층(340)은 어떤 특정한 유전체 재료에 한정되지는 않는다. 유전체 재료의 예는, 이에 한정되지는 않고, 열경화성 수지, 열가소성 플라스틱, 고무, 세라믹 및 엘라스토머가 포함된다.

상기 유전체층(340)은 상기 하부 절단부와 상기 돌출부(324)들 사이의 다른 모든 공간을 채운다. 상기 유전체층(340)은 또한 상기 상부 표면(322)과 상기 돌출부(324)와 밀접하게 접촉한다.

일부 실시예에서는, 상기 유전체층(340)은 상기 고정구 헤드(320) 위로 유전체 재료를 흘려보냄으로써 형성될 수 있다. 상기 유전체 재료가 상기 상부 표면(322) 위로 흐를 때, 상기 하부 절단부와 상기 돌출부(324)들 사이의 다른 모든 공간을 채운다. 상기 유전체 재료가 경화되고 나면, 상기 유전체 재료는 상기 돌출부(324)들과 결합되고 그리하여 상기 고정구 헤드(320)를 고정하게 된다. 다른 실시예에서는, 상기 유전체층(340)은 파우더 코팅, 페인팅, 도금, 스프레이, 박막 증착, 침적 또는 유전체 재료가 상기 하부 절단부(326)를 채울 수 있게 하는 다른 공정에 의하여 형성될 수도 있다.

이러한 방식으로, 상기 유전체층(340)은 상기 고정구의 설치에 앞서 결합 구역과 기계적으로 결합된다. 상기 유전체층(34)을 구비하는 상기 고정구(310)가 상기 고정구 헤드(320)에 미리 설치된다.

상기 유전체층(340)의 상기 고정구 헤드(320)에 대한 결합은 번개 스트라이크(lighning strike)에 대하여 특히 유리하다. 상기 결합은 번개 스트라이크 발생 동안 및 이후에 상기 유전체층(340)이 상기 고정구 헤드(320)와 밀접한 접촉을 유지하는 것을 확실하게 한다.

상기 유전체층(340)의 고정은 향상될 수 있다. 제1의 예로서, 상기 상부 표면(322)은 상기 유전체층(340)에 대한 고정을 향상시키기 위하여 거친 표면을 갖는다. 제2의 예로서, 상기 유전체층(340)은 상기 상부 표면(322)에 접착하는 재료(예를 들어 접착 밀봉재)로 만들어질 수 있다.

정전기적 효과에 대해 보호하는 고정구의 다른 실시예에서는, 상기 결합 구역은 다른 단면을 가질 수 있고 다른 패턴으로 배치될 수 있다. 다른 단면의 예로서는, 이에 한정되지는 않고, 정사각형과 원형 단면이 포함될 수 있다. 높은 응력 집중(예를 들어, 모서리나 코너) 구역을 갖는 단면은 바람직하지 않다. 둥근 단면은 더 나은 기계적인 성질을 제공한다.

정전기적 효과를 보호하는 고정구는 여기서는 어떤 특정한 수의 결합 구역에 한정되지는 않는다. 그러나, 5 내지 9 개의 결합 구역이 (유전체층과의) 결합 강도와 고정구 클램프 강도 사이의 양호한 밸런스를 제공한다고 밝혀졌다.

정전기적 효과를 보호하는 고정구(410)의 제2 실시예를 도시하는, 도 4a와 도 4b를 참조하여 설명한다. 상기 정전기적 효과에 대해 보호하는 고정구(410)는 그리드에 배치된 결합 구역(420)을 구비한다. 각각의 결합 구역(420)은 고정구 헤드(412)의 상부 표면(414)으로부터 위로 연장하는 포스트(422)를 구비한다. 상기 포스트(422)는 노브(424)에서 끝난다. 상기 노브(424)와 고정구 헤드(412) 사이의 상기 포스트(422)와 상기 상부 표면들은 하부 절단부(426)를 형성한다.

이제, 고정구 헤드(512, 612)와 유전체 밀봉부(520, 620)를 구비하는 고정구(510, 610)의 실시예를 도시하는 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다. 상기 유전체 밀봉부(520, 620)는 고정구 헤드(512, 612)에 기계적으로 부착될 수 있다. 상기 유전체 밀봉부(520, 620)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 또는 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK)과 폴리아미드-이미드와 같은 열가소성 폴리머와 같은 중합체 재료로부터 만들어질 수 있다. 상기 고정구(510, 610)가 적층 부재에 삽입되어 마무리될 때, 그 밀봉부(520, 620)은 상기 적층 부재와 압축 접촉을 형성한다.

도 5의 고정구(510)에서, 상기 밀봉부(520)는 상기 고정구 헤드(512)의 주변 둘레에 고정된다. 상기 밀봉부(520)는 상기 고정구 헤드(512)의 홈으로 고정되는 돌출부(522)를 가질 수 있다. 상기 밀봉부(520)는 상기 고정구 헤드(512)의 모서리에서 아크와 스파크를 억제하고, 상기 고정구 헤드(512) 아래의 고온의 팽창가스가 빠져나가는 것을 억제한다.

도 6의 고정구(610)에서, 밀봉부(620)는 O-링의 형태를 갖고 있고 상기 고정구 헤드(612)의 아래에 있는 홈에 고정된다. 상기 밀봉부(620)는 아크와 스파크를 억제하고, 적층 부재와 고정구 샤프트(614) 사이에서 고온의 팽창가스가 빠져나가는 것을 억제한다. 상기 고정구 헤드(612)의 상부 표면과 측면은 상기 고정구 헤드(612)의 모서리에서 아크와 스파크의 발생을 방지하기 위하여 유전체 코팅(630)으로 덮일 수 있다.

이제 도 7을 참조하여 설명하면, 도 7은, 복합재 부재(710)와, 이 복합재 부재(710)를 덮는 전도층(720, 예를 들어, 금속 스트립, 팽창 포일)을 구비하는 적층 부재(700)를 도시한다. 전자기적인 효과 보호 고정구(750)는 복합재 부재(710)의 관통구멍(730)에 삽입되고 전도층(720)으로 원뿔형으로 파고든다. 고정구 헤드(754) 위의 상기 유전체층(752)은 전도층(720)과 평평하게 나란해진다.

일부 실시예에서는, 고정구 샤프트(758)의 전체 비나사 부분은, 폴리머 매트릭스로 분산된 전기 전도성 입자를 갖는 건조 전도성 수지 코팅(756, 도면에서 회색)으로 코팅될 수 있다. 상기 전기 전도성 입자의 예는, 이에 한정되지는 않고, 금속 입자와 나노 튜브를 포함한다. 억지 끼움으로 결합되는 수지가 상기 고정구(750)와 복합재 부재(710) 사이의 전기적 결합 경로를 향상시키는 것을 확인하였다. 상기 수지는 상기 고정구 샤프트(758)과 상기 복합재 부재(710) 사이의 공극을 채운다. 그렇게 함으로써, 상기 수지는 상기 복합재 부재(710)의 섬유와 효과적인 결합 영역을 증가시킨다.

상기 고정구(750)는 상기 관통 구멍(730) 내에서 돌아서 고정구가 마무리될 때 (예를 들어, 너트가 고정구(750)에서 조여질 때) 상기 유전체층(752)을 손상시키는 것을 방지하는 회전방지 부재를 구비할 수 있다. 이러한 회전방지 부재의 예는, 이에 한정되지는 않고, 상기 고정구 샤프트(758)과 상기 복합재 부재(710) 사이에 억지끼움( 또는 마찰) 고정을 형성하는 것, 상기 고정구 샤프트(758)에 회전을 방지하는 단면 형상(예를 들어, 상기 고정구 샤프트와 관통 구멍에 대해 육각 형상을 부여)을 제공하는 것, 상기 고정구 샤프트(758)에 상기 복합재 부재(710)에 대한 키를 형성하는 것을 포함할 수 있다.

여기서의 고정구는 항공기에서는 어디서든 사용될 수 있다. 예를 들면, 여기서의 고정구는 도어 주변부, 전기 설비 하우징, 및 접지 불량 전류에 노출되는 부품 등에 사용될 수 있다. 여기서의 고정구는 표준 부품(예를 들어 표준 너트)으로 마무리될 수 있고, 또는 여기서 설명한 전자기적 효과 보호 부품으로 마무리될 수도 있다.

이하의 단락에서는, 다른 형태의 전자기적 효과 보호 고정구 마무리 부품에 대하여 설명할 것이다. 이러한 부품들은 칼라(collars)와 와셔를 포함한다. 다음의 단락에서 설명하는 칼라의 형태는 설치와 제거를 가능하게 하는 조임 렌치 구조를 갖는 너트가 있다. 그러나, 여기서의 칼라는 부수어지는 렌치 구조를 가질 수 있고, 또는 덮어씌워질 수 있다.

이제 도 8을 참조하면, 도 8은 적층 부재(800), 와셔(810), 및 고정구(830)를 마무리하는 너트(820)를 통과하여 연장하는 고정구(830)를 나타낸다. 도 8은 또한 전자기적 효과에 대해 보호하기 위하여 건조 유전체 코팅 또는 유전체 밀봉부로 덮인 너트(820)와 와셔(810) 위의 다양한 위치를 나타낸다. 상기 너트(820) 위의 위치는 내측 원단 위치(840), 외측 근단 위치(850) 및 내측 근단 위치(860)를 포함한다. 상기 와셔(810) 위의 위치는 내측 근단 위치(870)과 내측 원단 위치(880)을 포함한다. 여기서 용어 "근단"과 "원단"은 상기 적층 부재(800)로부터 가깝거나 먼 거리를 지칭한다. 예를 들어, 상기 너트(820)의 근단 위치는 상기 원단 위치보다 상기 적층 부재(800)에 더 가깝다. 용어 "내측"과 "외측"은 상기 고정구 샤프트로부터 거리에 따라 지칭하는 용어이다.

전자기적 효과에 대해 보호하기 위하여 밀봉재로 전체 와셔(810)와 너트(820)를 덮는 대신에, 단지 하나 이상의 이러한 상기 위치(840-880)들을 건조 유전체 재료로 코팅하거나 밀봉할 수 있다.

밀봉부는 고정구 마무리부의 본체로부터 축방향으로 돌출한다. 일부 실시예에서는, 상기 밀봉부는 상기 본체로부터 적어도 7 mm 돌출한다. 상기 밀봉부는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)와 같은 폴리머 재료, 또는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)와 폴리아미드와 같은 열가소성 폴리머로 만들어질 수 있다. 상기 밀봉부는, 폴리머 재료가 하부 절단부로 흐르게 하는 돌출부와 하부 절단부를 사용함으로써 기계적으로 부착될 수 있다.

일부 실시예에서는, 상기 본체의 외부 표면은 유전체 코팅으로 코팅된다. 유전체 코팅을 위한 복합재의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 세라믹, 유리 및 탄성중합체를 포함한다. 상기 유전체 코팅은, 전기화학적 표면 변환 처리인 양극 변환 코팅(anodic conversion coating)과 같은 공정(예를 들어, 플라즈마 전해액 산화)에 의하여 도포될 수 있다. 상기 유전체를 도포하기 위한 다른 공정은, 이들에 한정되지는 않지만, 분말 코팅, 스프레이, 도금, 박막증착, 침적(deposition)을 포함한다.

이제 도 9를 참조하면, 도 9는 내측 근단 위치에 밀봉부(920)를 갖는 와셔(910)를 구비하는 결합체를 나타낸다. 원단 위치는 덮이지 않는다. 상기 와셔(910)의 외부 표면은 유전체 재료로 코팅된다.

상기 결합체는 또한 외측 근단 위치의 밀봉부(950)와, 내측 근단 위치의 밀봉부(970) 및 원단 위치에 유전체 코팅(980)을 갖는 너트(950)를 포함한다. 상기 너트(950)의 외부 표면에는 유전체 코팅이 없다.

상기 너트(950)와 와셔(910)가 상기 적층 부재에 결합될 때, 상기 와셔(910)의 상기 내측 근단 위치의 밀봉부(920)는 상기 적층 부재에 대해 눌려지고, 상기 너트(950)의 내측 근단 위치의 밀봉부(970)는 상기 와셔(910)의 중앙 개구부에 수용된다. 상기 너트(950)가 조여지면, 상기 와셔의 밀봉부(920)는 뒤로 접혀져서 상기 적층 부재에 대하여 구겨지고, 그리하여 상기 와셔(910)와 상기 적층 부재 사이의 어떠한 공극이라도 채우게 된다.

이제 도 10을 참조하면, 도 10은 와셔(1010)와 너트(1050)의 결합체를 나타내는데, 상기 와셔(1010)는 내측 근단 위치에 밀봉부(1020)를 갖고, 상기 너트(1050)는 내측 근단 위치에 밀봉부(1060)와, 원단 위치에 유전체 코팅(1070), 및 (외측 근단 위치에 밀봉부 대신에) 외측 표면에 유전체 코팅(1080)을 갖는다.

이제 도 11을 참조하면, 도 11은 와셔(1110)의 결합체를 나타내는데, 상기 와셔는 내측 근단 위치에 밀봉부(1120)와, 상기 와셔(1110)의 주변에 형성된 동심의 돌출부(1130)를 구비한다. 상기 결합체는, 내측 근단 위치에 밀봉부(1160)와, (외측 근단 위치에 밀봉부 대신에) 외측 표면에 유전체 코팅(1170), 및 내측 원단 위치에 밀봉부(1180)를 갖는 너트(1150)를 구비한다.

상기 너트(1150)와 와셔(1110)가 상기 적층 부재에 결합될 때, 상기 와셔(910)의 상기 내측 근단 위치의 밀봉부(1120)와 상기 돌출부(1130)는 상기 적층 부재에 대해 눌려지고, 상기 너트(1150)의 내측 근단 위치의 슬리브인 밀봉부(1160)는 상기 와셔(1110)의 중앙 개구부에 수용된다. 상기 너트(1150)가 조여지면, 상기 와셔(1110)의 내측 근단 위치의 밀봉부(1120)는 뒤로 접혀져서 상기 적층 부재에 대하여 구겨진다. 상기 와셔(1110)의 근단 표면이 상기 적층 부재의 바닥 표면과 평행하지 않더라도, 상기 동심의 돌출부(1130)는 또한 상기 와셔(1110)와 상기 적층 부재 사이의 밀봉을 유지한다.

이제 도 12를 참조하면, 도 12는 내측 근단 위치와 원단 위치에 밀봉부(1220, 1230)를 갖는 와셔(1210)를 구비하는 결합체를 나타낸다. 이러한 밀봉부(1220, 1230)들 사이에는 갭이 있다. 상기 결합체는 전체 외부 표면에 걸쳐 유전체 코팅(1270)과 내측 근단 위치에 코팅(1260)을 갖는 너트(1250)를 추가로 구비한다.

상기 너트(1250)와 와셔(1210)가 상기 적층 부재에 결합될 때, 상기 와셔(1210)의 상기 내측 근단 위치의 밀봉부(1220)는 상기 적층 부재에 대해 눌려지고, 상기 와셔(1210)의 원단 위치의 밀봉부(1230)는 상기 너트(1250)의 내측 근단 위치에 수용된다. 상기 너트(1250)가 조여지면, 상기 와셔(1210)의 근단 위치의 밀봉부(1220)는 뒤로 접혀져서 상기 적층 부재에 대하여 구겨지고, 상기 와셔(1210)의 원단 위치의 밀봉부(1230)는 뒤로 접혀져서 상기 적층 부재에 대하여 구겨진다.

동심의 돌출부는 여기서는 와셔의 주변에 한정되지는 않는다. 와셔의 다른 실시예는 와셔의 상부 표면의 중간부와 내부에서 동심의 돌출부를 구비할 수 있다. 일부 실시예는 양쪽면에 동심의 돌출부를 구비할 수 있다.

일부 실시예에서는, 동심의 돌출부가 와셔의 동심 홈에 스탬핑으로 형성될 수 있고, 유전체 링으로 상기 홈을 채우게 된다. 다른 실시예에서는, 금속 돌출부가 상기 와셔에 스탬프될 수 있다.

도 9 내지 도 12에서 양단이 열린 너트(950, 1050, 1150, 1250)가 예시되었으나, 여기서의 너트는 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 너트의 한쪽 단부가 막혀서 캡을 형성할 수도 있다. 상기 캡은 유전체 재료로 만들어질 수 있고, 또는 상기 캡은 내부 표면이 유전체 재료로 코팅된 금속 재료로 만들어질 수도 있다. 그런한 캡은 원단부 쪽에 아크나 스파크를 방지하는 추가적인 기능을 제공할 수도 있다.

도 9 내지 도 12의 상기 너트(950, 1050, 1150, 1250)는 확장되어 파여진 카운터보어(counterbore)가 형성되어 있지 않다. 그러나, 여기에서의 너트는 카운터 보어를 구비할 수도 있다.

이제 도 13을 참조하면, 도 13은 카운터 보어(1320)와 이 카운터 보어(1320) 안쪽에 내측 근단 밀봉부(1330)를 구비하는 너트(1310)를 도시한다. 상기 너트(1310)는 또한 고정구의 나사와 결합하기 위한 나사부(1340)와, 이 나사부(1340)의 원단부에 나사 잠금 구조(1350)를 구비한다. 상기 너트(1310)는 또한 외측 근단 밀봉부(1360)를 구비한다. 상기 너트(1310)는 유전체 코팅으로 완전히 코팅될 수도 있다.

출원인은 다른 크기를 갖는 카운터 보어(1320)를 구비하는 너트(1310)에 대하여 번개 스트라이크(lighning strike) 시험을 수행하였는데, 전자기적인 효과에 대하여 특별히 효과적인 보호를 제공하는 카운터 보어 높이(h_cb)와 직경(d_cb)의 범위를 발견하였다. 상기 번개 스트라이크 시험은 높이 약 1.14 cm (0.45 인치), 외측 직경 약 1.3 cm (0.51 인치)를 갖는 너트(1310)에 대하여 실시되었다. 시험 동안에, 고정구와 너트(1310)에 의해 함께 고정된 시편을 통하여 높은 전류가 인가되었을 때 아크와 스파크가 관찰되었다. 이 시험에 따르면, 아크와 스파크의 형태로 실패가 관찰되기 전에, 0.036 cm(0.014 인치)에서 0.671cm(0.264 인치) 사이 범위의 카운터 보어 높이(h_cb)와, 0.66 cm(0.26 인치)에서 1.016cm(0.4 인치) 사이 범위의 카운터 보어 직경(d_cb)이 0.762 cm(0.3 인치) 카운터 보어에 비하여 293% kA 퍼센트 성능 증가를, 또는 또는 18 kA 증가를 보이는 것으로 나타났다

이러한 범위의 직경(d_cb)은 전기적 연속성이 번개나 낙뢰 전류를 상기 너트(1310)로 몰아갈 수 있도록 하는 우발적 접촉을 방지하도록 상기 너트(1310)와 고정구 사이에 간격을 제공하는 것으로 믿어진다. 결과적으로, 모서리 및/또는 핀테일(pintail) 아크가 방지된다. 이러한 범위의 높이(h_cb)는 전기적 연속성이 번개나 낙뢰 전류를 상기 너트로 몰아갈 수 있도록 하는 우발적 접촉을 방지하도록 상기 고정구의 핀과 고정구 슬리브 사이에 간격을 생성하는 것으로 믿어진다. 결과적으로, 모서리 및/또는 핀테일(pintail) 아크가 방지된다.

이러한 시험 결과는 다른 크기의 너트(1310)에 적용된다. 출원인은 너트 높이(h_n)의 약 3.1%에서 59.0% 사이의 카운터 보어 높이(h_cb)와, 너트 직경(d_n)의 약 51.4%에서 79.05% 사이의 카운터 보어 직경(d_cb)이 전자기적 효과에 대해 보호에 유사한 증가를 제공하는 것을 확인하였다.

추가로 도 14를 참조한다. 상기 외측 근단 밀봉부(1360)은 (h_s)로 지칭되는 높이와 (t_s)로 지칭되는 두께를 갖는다.

출원인은 다른 크기를 갖는 외측 근단 밀봉부(1360)를 구비하는 너트(1310)에 대하여 번개 스트라이크 시험을 수행하였는데, 전자기적 효과에 대한 특별히 효과적인 보호를 제공하는 높이(h_s)와 두께(t_s)의 범위를 발견하였다. 상기 섬과 스트라이크 시험은 높이 약 1.14 cm (0.45 인치), 외측 직경 약 1.3 cm (0.51 인치)를 갖는 너트(1310)에 대하여 실시되었다. 시험된 너트(1310)는 유전체 코팅으로 완전히 코팅되었고, 카운터 보어, 내측 근단 밀봉부와 내측 원단 밀봉부를 구비하였다. 시험된 외측 근단 밀봉부(1360)는 Torlon^® 폴리아미드-이미드로 만들어졌다. 시험 동안에, 고정구와 너트(1310)에 의해 함께 고정된 시편을 통하여 높은 전류가 인가되었을 때 아크와 스파크가 관찰되었다. 이 시험에 따르면, 아크와 스파크의 형태로 실패가 관찰되기 전에, 0.254 cm(0.01 인치)에서 0.191 cm(0.075 인치) 사이 범위의 두께(t_s)와, 0.0254 cm(0.01 인치)에서 0.254 cm(0.1 인치) 사이 범위의 높이(h_s)가 밀봉부가 없는 베이스 라인 구조에 비하여 3500% kA 퍼센트 성능 증가를, 또는 또는 44 kA 증가를 보이는 것으로 나타났다.

이러한 시험 결과는 다른 크기의 너트(1310)에 적용된다. 출원인은 너트 직경(d_n)의 약 2.0%에서 15.0% 사이의 외측 밀봉부의 두께(t_s)와, 너트 높이(h_n)의 약 2.2%에서 22.3% 사이의 외측 밀봉부의 높이(h_s)가 전자기적 효과의 보호에 유사한 증가를 제공하는 것을 확인하였다.

도 13 내지 도 15는 상기 외측 근단 밀봉부(1360)를 고정하기 위한 고정 채널(1420)을 도시한다. 상기 외측 근단 밀봉부(1360)는 상기 고정 채널(1420)을 채우는 부분(1412)을 제외하고 실질적으로 사각형상을 갖는다.

이제 도 15를 참조한다. 일부 실시예에서는, 상기 외측 근단 밀봉부(1360)는 또한 상기 외측 근단 밀봉부(1360)에 금속 배킹(1510, metal backing)을 구비한다. 상기 금속 배킹(1510)은 번개 발생 동안에 상기 외측 근단 밀봉부(1360)를 온전하게 유지할 수 있고, 상기 외측 근단 밀봉부(1360)의 파손을 감소시키는 것으로 밝혀졌다.

여기서의 고정 시스템은 위에서 설명한 고정구, 너트, 및 와셔의 결합에 한정되는 것은 아니다. 다양한 전자기적 효과 보호 수단이 혼용되거나 결합될 수 있다. 다른 특징을 가진 많은 부품들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전자기적 효과 보호 수단은 고정구의 샤프트 위에 전도성 수지 코팅과, 고정구의 헤드 위에 결합된 유전체 커버, 고정구 헤드의 근단 위치의 유전체 밀봉부, 마무리부의 원단 위치의 유전체 밀봉부, 마무리부의 원단 위치의 유전체 코팅, 및 마무리부 근단 위치의 유전체 코팅으로 이루어지는 그룹에서 선택될 수도 있다.

이제 도 16을 참조하면, 도 16은 항공기 날개(1610)의 부분을 도시한다. 상기 날개(1610)는 탄소 섬유 보강 플라스틱(CFRP)와 같은 복합재료로 만들어진 스킨(1620)을 구비한다. 상기 스킨(1620)은 고정구 부품들(1640, 1680, 1690)에 의하여 브라켓(1630)으로 대표되는 구조물에 고정된다. 상기 스킨(1620)은 번개에 노출되는 영역(1650)을 형성한다.

각각의 고정구(1640)는 고정구 헤드(1644)와 결합된 유전체 층(1642)을 구비한다. 각각의 고정구(1640)는 그 샤프트(1646) 위에 전도성 수지 코팅을 구비할 수 있다.

각각의 고정구(1640)는 상기 스킨(1620)에 파묻힐 수 있다. 상기 유전체 층(1642)은 상기 스킨(1620)의 상부 표면과 나란히 동일면을 이룬다. 금속 포일(1660)이 전자기적인 효과를 분산시키기 위하여 상기 스킨(1620)을 덮는다. 표면 필름(1665, 예를 들어 유리-에폭시 층)이 상기 스킨(1620) 위로 덮이고, 상기 표면 필름(1665)은 페인트(1670)로 덮인다.

각각의 고정구(1640)는 와셔(1680)와 너트(1690)로 마무리된다. 상기 와셔(1680)와 너트(1690)는 다양한 전자기적인 효과 보호 특성을 갖는다.

비행기 날게(1610)에는 수만개의 고정구(1640), 와셔(1680) 및 너트(1690)가 존재할 수 있다. 밀봉재를 주입하는 대신에 여기에 설명한 전자기적 효과 보호 구조를 사용함으로써, 설치 시간에서 상당한 절감이 가능하다. 중량에 있어서의 절감도 상당하다.

도 16은 약간 기울어진 와셔(1680)와 브라켓(1630)의 표면을 도시한다. 만약 상기 와셔(1680)에 상부 표면 위의 상부 슬리브나 동심 돌출부가 구비되면, 상기 와셔(1680)와 브라켓(1630) 사이의 어떠한 갭도 유전체 재료로 채워져서 밀봉될 것이다.

비슷하게, 상기 너트(1690)가 상기 와셔(1680)에 대하여 약간 기울어져 있으면, 또는 와셔(1680)가 사용되지 않고 너트(1690)가 상부 표면에 대하여 약간 기울어져 있는 경우, 상기 너트(1690)와 상기 와셔(1680) 사이 또는 너트(1690)와 적층 부재 사이의 어떠한 갭도 유전체 재료로 채워져서 밀봉될 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 적층 부재에 고정구를 삽입하는 단계와, 전자기적 효과(EME)에 대해 보호하기 위하여 선택된 위치에 건조 유전체 코팅과 내측 건조 유전체 밀봉부 중의 적어도 하나를 구비하는 부품으로 상기 고정구를 마무리하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 적어도 일부의 고정구는 와셔와 너트의 결합으로 마무리되고, 상기 와셔는 내측 및 외측 근단 밀봉부를 갖고, 상기 너트는 외측 유전체 코팅과 내측 근단 코팅을 갖는다. 바람직하게는 상기 밀봉부는 아크, 스파크 및 고온 입자 방출을 방지하기 위하여 사용되고, 상기 코팅은 아크와 스파크를 방지하기 위하여 사용된다. 바람직하게는 상기 부재는 항공기 부재이고, 이들 중의 적어도 하나는 복합재료로 만들어진다. 바람직하게는 상기 부재는 항공기 스킨과 금속 부재를 구비한다. 바람직하게는 적어도 일부의 고정구는 와셔와 너트의 결합으로 마무리되고, 상기 와셔는 내측 근단 밀봉부와 유전체 코팅으로 코팅된 외부 표면을 갖고, 상기 너트는 외측 근단 밀봉부와, 내측 근단 밀봉부 및 내측 원단 유전체 코팅을 갖는다.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 고정구를 마무리하기 위한 부품이 제공되고, 상기 부품은, 중앙 개구부를 구비하는 고정구 마무리 본체;와 전자기적 효과에 대해 보호하기 위한 적어도 하나의 수단;을 포함하고, 상기 적어도 하나의 수단은 건조 유전체 코팅과 선택된 위치에서 상기 중앙 개구부를 부분적으로 덮는 유전체 밀봉부 중의 적어도 하나를 구비하고, 상기 밀봉부는 상기 고정구 마무리 본체에 고정되어 있고, 상기 코팅과 상기 밀봉부는 번개나 낙뢰 전류를 억제하기 위한 두께와 구성을 구비하고, 상기 선택된 위치는 원단 위치와 근단 위치 중의 적어도 하나에서 선택한다. 바람직하게는 상기 유전체 밀봉부는 칼라의 원단 위치에 있다. 바람직하게는 상기 칼라는 외측 근단 밀봉부와, 상기 밀봉부의 아웃보드에 있는 금속 배킹(metal backing)을 고정하기 위한 고정채널을 구비한다.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 고정구와, 적어도 하나의 고정구 마무리부품, 및 상기 고정구와 각각의 고정구 마무리 부품을 위한 전자기적 효과 보호수단을 포함하고, 상기 전자기적 효과 보호 부재는 고정구의 샤프트 위의 전도성 수지 코팅, 상기 고정구의 헤드 상에 상호 고정된 유전체 커버, 상기 고정구 헤드의 인접 위치에 있는 내부 유전체 밀봉부, 상기 마무리부의 원단 위치에 있는 유전체 밀봉부, 상기 마무리부의 원단 위치에 있는 유전체 코팅, 및 상기 마무리부의 근단 위치에 있는 유전체 코팅으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되어 구비된다. 바람직하게는, 상기 유전체 밀봉부는 아크와, 스파크 및 고온 입자 방출을 방지하기 위하여 사용되고, 상기 유전체 코팅은 아크와 스파크에 대하여 보호를 제공하기 위하여 사용된다.

그리하여, 상기 전자기적인 효과에 대한 보호 수단은 기하학적인 구조에 덜 의존하는 구조물을 제작할 수 있는 부가적인 이점을 제공한다. 마무리 부품들이 접하는 표면들이 완벽하게 맞닿는 평면을 이루지 못하더라도, 전자기적인 효과에 대한 보호가 제공된다.

310, 410, 510, 610: 고정구 310, 512: 고정구 헤드
340, 752: 유전체 층 520, 620: 밀봉부
630: 유전체 코팅 700: 적층 부재

Claims (18)

1. 금속과 복합재료 중의 적어도 하나로 이루어진 적층 부재(700)로 정해진 위치에 고정구(310)를 삽입하는 단계와, 번개나 낙뢰로부터 오는 전자기적 효과(EME)에 대해 보호하기 위하여 미리 선택된 위치에 건조 유전체 코팅과 내측 건조 유전체 밀봉부 중의 적어도 하나를 구비하는 부품을 상기 고정구에 부착함으로써 상기 고정구를 마무리하는 단계를 포함하는 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 고정구 중의 적어도 하나는 상기 적층 부재(700)의 구멍을 통하여 억지끼움으로 고정되는, 상기 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 고정구를 마무리하는 단계는, 중앙 개구부와, 건조 유전체 코팅과 건조 내측 유전체 밀봉부를 구비하는 적어도 하나의 전자기적 효과 방호부재를 갖는 적어도 하나의 부품을 사용하는 단계를 포함하고, 상기 유전체 밀봉부는 상기 중앙 개구부에 고정되어 있고 이로부터 돌출되어 있는, 상기 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 고정구(310)의 적어도 일부는 와셔(1010)와 너트(1050)의 결합으로 마무리되고, 상기 와셔(1010)는 내측 근단 밀봉부(1020)를 갖고, 상기 너트(1050)는 내측 근단 밀봉부(1060)와, 내측 원단 유전체 코팅(1070), 및 외측 유전체 코팅(1080)을 구비하는, 상기 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 고정구(310)의 적어도 일부는 와셔(1110)와 너트(1120)의 결합으로 마무리되고, 상기 와셔(1110)는 내측 근단 밀봉부(1120)와 상기 와셔(1110)의 주변보에 동심 돌출부(1130)를 갖고, 상기 너트(1120)는 내측 근단의 밀봉부(1160)와, 내측 원단의 밀봉부(1180), 및 외측 유전체 코팅(1170)을 구비하는, 상기 방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 고정구(310)의 적어도 일부는 카운터 보어를 갖는 너트로 마무리되고, 상기 카운터 보어의 높이는 너트(820) 높이의 3.1% 내지 59.0%이고, 상기 카운터 보어의 직경은 너트(820) 직경의 51.4% 내지 79.05%인, 상기 방법.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 고정구(310)의 적어도 일부는 근단 위치에 외측 유전체 밀봉부를 갖는 너트(820)로 마무리되고, 상기 밀봉부의 두께는 너트(820) 직경의 2.0% 내지 15.0%이고, 상기 밀봉부의 높이는 너트(820) 높이의 2.2% 내지 22.3%인, 상기 방법.
   
8. 중앙 개구부를 갖는 고정구 마무리 본체; 및
   번개나 낙뢰로부터 오는 전자기적 효과에 대한 방호를 위한 적어도 하나의 방호 부재;를 포함하여 이루어지고,
   상기 적어도 하나의 방호 부재는 건조 유전체 코팅과, 선택된 위치에서 상기 중앙 개구부를 부분적으로 덮는 유전체 밀봉부 중의 적어도 하나를 구비하고, 상기 밀봉부는 상기 마무리 본체에 고정되어 있고, 상기 코팅과 상기 밀봉부는 번개나 낙뢰에 의해 발생된 전류인 번개 전류를 억제하기 위한 두께와 구성을 가지고 있고, 상기 선택된 위치는 고정구가 삽입될 적층 부재에 대하여 원단 위치와 근단 위치 중에서 적어도 하나로 선택되는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 밀봉부는 상기 마무리 본체로부터 적어도 7mm 돌출는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
   
10. 제8항에 있어서, 상기 마무리 본체의 외부 표면을 완전히 덮는 유전체 코팅을 추가로 포함하는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
11. 제8항에 있어서, 상기 부품은 칼라인, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 칼라의 본체는 카운터 보어를 구비하고, 상기 카운터 보어의 높이는 칼라 높이의 3.1% 내지 59.0%이고, 상기 카운터 보어의 직경은 칼라 직경의 51.4% 내지 79.05%인, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
13. 제11항에 있어서, 선택된 위치에서 상기 마무리 본체에 외측 유전체 밀봉부를 추가로 포함하고, 상기 밀봉부의 두께는 상기 칼라 직경의 2.0% 내지 15.0%이고, 상기 밀봉부의 높이는 칼라 높이의 2.2% 내지 22.3%인, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
14. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방호 부재는 유전체 코팅과 유전체 밀봉부를 모두 구비하는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
15. 제11항에 있어서, 상기 부품은 와셔(1210)인, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방호 부재는 상기 와셔의 근단 위치에서 상기 중앙 개구부를 부분적으로 덮는 유전체 밀봉부(1220)를 구비하는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
17. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방호 부재는 상기 와셔(1210)의 원단 위치에 상기 중앙 개구부를 덮는 제2 밀봉부(1230)를 추가로 구비하고, 상기 밀봉부는 갭에 의하여 분리되어 있는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.
    
18. 제17항에 있어서, 상기 와셔(1210)의 외부 표면에 유전체 코팅을추가로 포함하는, 고정구를 마무리하기 위한 부품.

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