JP2004503398A

JP2004503398A - 順応可能な位置決め開口システム

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Publication number: JP2004503398A
Application number: JP2002510257A
Authority: JP
Inventors: ローズヴェアー，トッド・エイ; ホイーラー・マーク・エム
Original assignee: Alliant Techsystems Inc
Current assignee: Northrop Grumman Innovation Systems LLC
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: DE60112926T2; US6478922B1; EP1289735B1; EP1289735A2; ES2243513T3; WO2001096094A3; WO2001096094A2; AU2001266959A1; DE60112926D1; JP4165744B2

Abstract

加工することと、強化した構造体の製造時に使用することとを含む、繊維強化構造体を製造する方法及び装置である。該装置は、複合的構造体を製造するために使用される順応可能な位置決め開口システム（ＣＬＡＳ）を備えている。この方法は、構造体を製造するときに使用され、また構造体を製造する方法も含むものである。

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、繊維強化構造体を製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
航空機及び航空宇宙の用途にて使用される低廉で丈夫、軽量、容易に製造でき且つ寸法が正確な構造要素、又はかかる構造体を使用するのに適した任意の用途にて使用される構造要素を多岐に亙る寸法及び形状にて備えることが望ましい。しかし、構成要素に対するかかる基準に適合することは難しい。
【０００３】
例えば、商業用航空機の機体は、典型的に、アルミニウム鍛造品、チタン鍛造品、アルミニウム金属薄板、また、所望であるならば、チタン金属薄板にて製造され且つターボファン型エンジンを使用して作動される。航空機の操縦容易性、航空機の応答性、航空機の搭載重量能力及び航空機の飛行距離を最大にするため、高強度、軽量の材料が機体にて使用されている。例えば、商業用航空機において、主翼の翼桁は、典型的に、航空機の翼及び胴体に対し高強度及び軽重量を提供し得るように胴体を含む航空機の翼の翼桁の殆どに亙って伸びる、機械加工した高強度アルミニウム鍛造品である。その他の場合、航空機の翼及び胴体の色々な部分は、アルミニウム薄板にて製造される。翼及び胴体は複雑な幾何学的形状にて形成されるため、組立体の重量を増す締結具を使用して組立体の色々な部分が互いに固着され、そのためアルミニウム薄板又はチタン薄板から高強度及び軽重量の組立体を製造することは難しい。
【０００４】
同様に、可能であるならば、航空機のエンジン及び航空機のナセルに高強度、軽重量の材料が使用される。例えば、商業用航空機において、ターボファン型式エンジンは、エンジンによる主要な推進力源としてダクト付きファン、大径の軸流多段コンプレッサを備える一方、エンジンのガス発生器部分は、より少ないエンジン推進力を提供する。航空機に取り付けられたエンジンのナセル内に保持されるターボファン型エンジンは、典型的に、翼又は胴体の一部分に取り付けられる。
【０００５】
航空機のエンジン及びエンジンを保持するナセルにて重量は関心事であるため、必要とされる航空機の運転安全基準を提供しつつ、航空機に対する運転基準に合うように可能な限り軽量なエンジン及びナセル構造体を提供することが望ましい。典型的に、ターボファン航空機エンジンにとって望ましい運転安全上の特徴の１つは、エンジンの作動中、ファンブレード、コンプレッサブレード又はタービンブレードが破局的に破損したならば、そのブレード又はブレード破片がエンジンハウジング又はナセルの一部分内に保持され又は拘束されるようにすることである。典型的に、航空機の製造メーカは、ファンハウジングがエンジンに対してそのような構造であることを要求し、このため、ファンハウジングは、エンジンの構成要素内で、最も重量が重いものの１つとなっている。従って、コンプレッサハウジング又はタービンハウジングのような、エンジン構造体自体が破損したエンジン部品に保持するのに十分丈夫でないならば、ナセルのその他の部分がコンプレッサブレード又はタービンブレードの部分を保持することが必要とされる。
【０００６】
低廉、丈夫、軽量、製造容易、寸法が正確なナセル構成要素を航空機にて使用する寸法及び形状にて設計することは、極めて困難な作業である。例えば、ファンハウジングは、エンジンの最高速度にて破損が生じたとき、ファンブレードのエネルギを保持するのに十分丈夫でなければならず、エンジンの運転状態の範囲に亙って寸法的に正確であり、妥当なコストにて容易に製造でき、また、軽重量等でなければならない。ファンハウジングは、典型的に、金属で出来た多岐に亙る強化格子を使用する金属構造体である。しかし、かかるファンハウジングは、高価で製造が難しく、厳密な製造許容公差にて製造するため広範囲な加工装置を必要とし且つ重い。
【０００７】
その他の場合、幾つかのファンハウジングは、破損したファンブレードを保持することのできる高強度、軽重量の構造体を提供すべく金属構成要素及び非金属又は有機型強化構成要素を含む複合型構造体であった。しかし、かかる複合的型式の構造体は、ファンハウジングの非金属材料の強化構造体は製造が難しく且つコスト高となるため、製造が困難である。ナセルのその他の部分は、エンジン、翼及び胴体の周りの空気の流れを適正に制御するため、複雑な幾何学的形状を有し、このためかかる構成要素を金属組立体として製造することは難しい。このため、金属組立体に置換すべく、翼及び胴体の色々な航空機の構成要素に対する複合的構造体を製造するための方法及び装置が必要とされている。同様に、航空宇宙用機体等に対する複合的構造体を製造する方法及び装置が必要とされている。航空機、航空宇宙機体又は軽重量及び高強度が必要とされる任意の用途に対する複合的構造体を製造するためのかかる方法及び装置は、構造的完全性、運転の確実性、製造の反復可能性、構造体の寸法の制御及び妥当なコストを有する、複合的構造体用の組立体が製造可能でなければならない。
【０００８】
【発明の開示】
本発明は、繊維強化構造体を製造する方法及び装置に関するものである。本発明は、加工装置及び強化構造体を製造するためその加工装置を使用することも含む。本発明は、複合的構造体の成形に使用される順応型位置決め開口システム（ＣＬＡＳ）を備えている。
【０００９】
本発明は、以下に記載した本発明の説明と共に、図面を参照することにより一層良く理解されよう。
【００１０】
【発明を実施する最良の形態】
図１を参照すると、複合的構造体を形成すべく使用される順応可能な位置決め開口システム（ＣＬＡＳ）１０の本発明の一部分が図示されている。適宜な未硬化接着材料にて被覆された黒鉛繊維のような未硬化の繊維複合材料のシート１が、適宜な未硬化の接着材料にて被覆された黒鉛繊維のような未硬化の繊維の複合材料の複数の強化縦通材２を有する状態で図示され、未硬化の接着剤シート１及び縦通材２が接触状態で取り付けられている。シート１は、適宜な繊維材料の１つ以上の層又はプライにて形成され、繊維材料は、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて硬化すべき適宜な未硬化の接着材料にて被覆されている。典型的に、シート１は、硬化後のシート１の所望で且つ必要とされる強度に依存して、６つ、８つ又はより多くの繊維材料層又はプライにて形成することができる。同様に、縦通材２は、１つ又は２つ以上の適宜な繊維材料層又はプライにて任意の所望の形状にて形成し、繊維材料にはオートクレーブ内の温度及び圧力下にて硬化すべき適宜な未硬化の接着材料にて被覆することができる。更に、縦通材２を、シート１を含む複合的組立体の一部とするならば、かかる接着材料を硬化させる温度及び圧力下にてオートクレーブ内でシート１及び縦通材２の双方の接着剤を硬化させる間、シート１には縦通材２が取り付けられ、硬化した接着材料は繊維材料の層又はプライの各々を互いに固着し、シート１又は縦通材２を形成し且つシート１及び縦通材２を互いに固着する。典型的に、縦通材は、適宜な６つ、８つ又はより多くの繊維材料層又はプライにて形成することができる。シートに取り付けるべき縦通材の数及び形状は、航空機、宇宙航空機体、静止構造体の構成要素のような組合せ体を使用する間、シート及び取り付けた縦通材に所望で且つ必要とされる強度によって決まる。
【００１１】
シート１及び縦通材２の幾何学的形状は任意の望ましい形状とすることができる。例えば、シート１は、単純又は複雑な曲線を保持し、任意の物理的寸法、矩形の形状、四角形の形状、三角形の形状等とすることができる。縦通材２は任意の所望の断面形状又は形態とし、任意の寸法とすることができ、また、高さを変更し、断面を１つの位置から別の位置へと変化させ、任意の所望の位置にて任意の形状の強化部材を含むようにすることができる。また、縦通材２は、長手方向、横方向、また、長手方向及び横方向の双方に伸びるといったよう任意の位置にてシート１上に配置することができる。
【００１２】
図１に更に図示するように、本発明の順応可能な位置決め開口システム１０は複数の開口１４を有するカウル１２を備えており、開口１４の各々は、貫通して伸びるシート１の縦通材２を備えている。カウル１２はシート１及び（又は）縦通材２に対して使用される繊維及び接着剤と同一の接着剤にて被覆された同一の繊維層又はプライにて形成することが好ましい。例えば、シート１が接着剤コンパウンドにて被覆された黒鉛繊維材料の層又はプライにて形成されるならば、カウル１２は、同一の接着剤コンパウンドにて被覆された黒鉛繊維材料の層又はプライにて形成し、接着剤コンパウンドは、未硬化すなわち未処理のままではなくて、硬化され、硬化した接着剤中に埋込まれた繊維を有する構造体を形成することが好ましい。カウル１２を形成するために使用される接着剤にて被覆された繊維層又はプライの数は次ぎのことにより決まる、すなわちカウル１２が可撓性であり、しかも、縦通材２が取り付けられるシート１の幾何学的形状に順応するのに十分、丈夫であるが、オートクレーブ内で硬化し且つ取り付ける間、縦通材２をシート１上の所望の位置に保持するのに十分な強度を備えなければならないという必要条件によって決まる。例えば、複雑な形状及び１つ又は２つ以上の曲線を有する適宜な接着剤にて被覆された６つの黒鉛繊維層又はプライにてシート１が形成されるならば、カウル１２は、シート１に使用されるものと同一の適宜な接着剤を使用して互いに固着された硬化した２つの層の黒鉛繊維シートとすることができる。カウル１２の開口部１４は、開口部１４を貫通して伸びる縦通材２の基部と同一の形状である限り、任意の形状とすることができる。縦通材２の寸法及び（又は）幅が相違するならば、縦通材２が図１に図示するように貫通して伸び得るように開口部１４の寸法又は幅をその長さに沿って相違させることができる。繊維材料及び接着剤から開口部を有するカウル１２を形成し、次に、中実なシートとして形成されたカウル１２に開口部１４を切り込み、鋸引きするといったような任意の適宜な方法により、開口部１４をカウル１２に形成することができる。カウル１２の開口部１４は、縦通材２の底部に隣接して配置されたその内端縁が縦通材２を所望の位置にてシート１上に配置し得るように図２乃至図１４に図示するように貫通して伸びるように形成する必要がある。
【００１３】
図１を更に参照すると、整合レール１６がカウル１２の開口部１４の各々を取り巻いている。整合レール１６は、カウル１２に固着されて、カウル１２上に既知の整合位置を提供し、該カウル１２はシート１及び縦通材２に対し既知の位置にて配置され且つ固着される。整合レール１６は、シート１の幾何学的形態及び形状に順応しなければならないカウル１２と適合するのに十分に可撓性の任意の適宜な材料から成ることが好ましい。整合レール１６を形成する好ましい材料は、ポリ−パラフェニレンテレフタルアミドから製造されたパラ−アラミド繊維のような工業分野にて一般に使用される１つ又は２つ以上の人工繊維層であるが、任意の適宜な繊維を使用し且つ接着剤を使用してカウル１２に且つ互いに接着剤で固着することができる。整合レール１６を形成するために使用される材料及び接着剤の好ましい組み合わせは、ポリ−パラフェニレンテレフタルアミドから製造されたパラ−アラミド繊維と接着剤との組合せ体である、３Ｍカンパニーから入手可能なＴＸ−４４０１　３Ｍ商標名ＥＴＡＢシステムである。これと代替的に、ポリ−パラフェニレンテレフタルアミドから製造されたパラ−アラミド繊維は、布の形態の織地材料として購入し、その後、整合レール１６を形成すべく３Ｍカンパニーから入手可能であるＴＸ−４４００　３Ｍ商標名ＥＴＡＢシステムのような適宜な接着剤にて被覆することができる。このようにして、３Ｍカンパニーから入手可能なＴＸ−４４０１　３Ｍ商標名ＥＴＡＢシステムのような材料及び接着剤を使用することは、既知の位置にてカウル１２に固着された高強度でしかも可撓性の整合レール１６を提供することになる。整合レール１６、カウル１２の開口部１４の既知の位置及びこれらの互いに対する相対的位置は、本発明の特徴であり、それは、未硬化すなわち未処理の接着剤のシート１及び材料の多層又はプライは、本発明のカウル１２がその上に配置され、次に、シート１上の適正な位置にて整合され、このため、未硬化接着剤の縦通材２及び多数の材料層又はプライが開口部１４及びカウル１２の整合レール１６を使用してシート１上に配置されるからである。このようにして、縦通材２はその硬化及び取り付けのため、シート１上の適正な所望の位置に配置される。
【００１４】
本発明の順応可能な位置決め開口システム１０は、縦通材２をシート１上に配置し且つ一時的に所要位置に固着し、シート１及び縦通材２をオートクレーブの温度及び圧力下にて硬化させ且つ取り付けるべく使用される、側部成形部１８と、端部成形部２０と、強化成形部２２とを更に備えている。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２は、縦通材２の断面形状及び長手方向形状並びにシート１の幾何学的形状及び形態に順応し得るように可撓性であると共に、縦通材２及びシート１に係合する状態で容易に取り付けることができ且つ縦通材２及びシート１をオートクレーブの温度及び圧力下にて硬化させ且つ取り付けた後、容易に除去可能である任意の適宜な材料で形成することができる。成形部１８、２０、２２の１つの好ましい製造方法は、縦通材２及び使用中、該縦通材が合わさるシート１の部分の所望の合わさり寸法及び形態を有する精密金型を使用してかかる部材を鋳造し又は成形することである。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２に対する好ましい材料は、デュロメータ硬さが３０又は４０以上であるシリコーン系エラストマー性材料から成るものである。シリコーン系エラストマー性材料は、最初に、精密金型内に注入された液体であり、凝固して所望の成形部の形態１８、２０、２２となる。シリコーン系エラストマー性材料は、所望の形態にて優れた鋳造特徴を呈し、オートクレーブ内の高温度及び高圧力にて優れた可撓性の特徴、優れた強度の特徴、硬化され且つ取り付けた縦通材２及びシート１からの容易に除去可能性を呈し、及び成形部１８、２０、２２の材料と縦通材２及びシート１の材料との間の熱膨張率の不一致に起因して、縦通材２及びシート１を硬化させ、取り付け且つ一体化させる間、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて成形部１８、２０、２２と縦通材２及びシート１との間を移動するのを許容する優れた能力を提供すると同時に、オートクレーブ内で硬化させ且つ取り付ける間、シート１に関する縦通材２の位置及び整合状態を維持することができる。シリコーン系エラストマーは成形部１８、２０、２２にとって好ましいが、上述した特徴を有する任意の適宜な材料を使用することができる。例えば、成形部１８、２０、２２に対しブタジエン合成ゴムエラストマーを使用することができる。
【００１５】
図２を参照すると、シート１の一部分、縦通材２、縦通材２に対する開口部１４を有するカウル１２及び整合レール１６の部分が断面図で図示されている。図示するように、シート１は、多数の繊維材料層又はプライ及び接着剤を備えている。多数の繊維材料プライ又は層及び適宜な接着剤にて形成されたｓ字形の断面を有する部材を備える縦通材２がシート１上又はシート１の上方に配置されている。縦通材２の基部３は、シート１に係合する一方、軸部４は、該軸部４の上端に形成されたレール状頂部５を有してその上方を伸びている。縦通材２は、また、任意の所望の位置に配置された、任意の所望の形状及び（又は）断面を有する強化部材６を備えることもできる。縦通材２が貫通して伸びるように既知の位置にて形成された開口部１４を有するカウル１２が形成されている。カウル１２の開口部１４の内端縁２４は、縦通材２に隣接して配置され、内端縁２４は基部３の各側部の端縁に隣接して配置される。好ましくは、整合レール１６を形成する多数の材料層又はプライの各層及び接着剤２６の内端縁が縦通材２の基部３の各側部に隣接して垂直内端縁２４を形成する一方、多数の材料層又はプライ及び接着剤２６によって形成された整合レール１６の外端縁が段付きの外端縁２４´を形成するようにする。
【００１６】
整合レール１６は、カウル１２の開口部１４を取り巻くように接着剤で取り付けられ、ポリ−パラフェニレンテレフタルアミドから製造された、多数のパラ−アラミド繊維層又はプライを１つ又は２つ以上と、３Ｍカンパニーから入手可能なＴＸ−４４０１　３Ｍ商標名ＥＴＡＢシステムのような接着剤とを備え、縦通材２に隣接して配置された垂直内端縁２４及び段付き外端縁２４´を形成する。段付き外端縁２４´は、シート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付け、更に一体化する間、真空容器からの空気の除去を容易にすることを助ける（図２０参照）。図示するように、整合レール１６は、多層又は多数プライの材料の多数の層２６にて形成されて垂直内端縁２４及び段付き外端縁２４´を形成する。
【００１７】
図３を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材と、所望であるならば、縦通材２を補強するため軸部４上の所望の位置に配置される強化部材６、７とを備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、カウル１２に接着剤で固着されている。この場合、また、本発明に関して本明細書に記載した任意の実施の形態において、整合レール１６をカウル１２に接着剤で取り付けることは、好ましい接着剤にて非硬化状態にある整合レール１６を好ましい接着材料を使用してカウル１２に取り付け、その後に、整合レール１６及びカウル１２の双方を硬化させることを含む。例えば、ゴム系接着剤を使用して整合レール１６を形成し、また、別の型式の接着剤を使用してカール１２を形成するならば、整合レール１６及びカウル１２の接着剤は、接触したときに硬化することにより、本発明の目的のためその間に接着剤取り付け部分を形成することになる。このようにして、硬化した組立体として整合レール１６及びカウル１２を形成すべく多岐に亙る接着剤を使用することができる。
【００１８】
図４を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材と、所望であるならば、縦通材２を補強するため軸部４上の所望の位置に配置される強化部材６、７とを備えている。図示するように、整合レール１６及びカウル１２はそれぞれ開口２８、３０を有するように形成され、これら開口は、整合レールをカウル１２に接着剤で取り付けるのではなくて、適宜な締結具３２が貫通して伸びて整合レール１６をカウル１２に固着し得るように形成される。所望であるならば、整合レール１６をカウル１２に接着剤で固着すること及び機械的に固着することの双方が可能である。
【００１９】
図５を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材と、所望であるならば、縦通材２を補強するため軸部４上の所望の位置に配置される強化部材６、７とを備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、カウル１２に接着剤で固着されている。整合レール１６の内端縁２４及び縦通材２の部分に係合する典型的な側部成形部１８が図５に更に図示されている。図示するように、側部成形部１８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８とを備えている。側部成形部３４は、整合レール１６の内端縁２４に係合するその一部分３９と、縦通材２の基部３に係合する一部分４０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分４２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部に係合する一部分４４とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３６は、シート１の一部分に係合する一部分４８と、整合レール１６の内端縁２４に係合する一部分５０と、縦通材２の軸部４の側部に係合すると共に縦通材２の軸部４の側部に取り付けられた強化部材６の側部に係合する一部分５２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部に係合する一部分５４と、上面５６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４の一部分に係合する一部分５６と、側部成形部３６の上面５６に係合し且つ縦通材２のレール状頂部５の端部に当接する一部分５８とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８との間にて縦通材２を長手方向に包み込み、シート１及び縦通材２が硬化し且つオートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付ける間、側部成形部１８を備える側部成形部３４、３６、３８の１つの少なくとも一部分が縦通材２の一部分に係合して、該一部分に圧力を付与し且つ縦通材２をカウル１２に対し、より重要なことには、シート１における縦通材２の所望の位置に対して整合され且つ配置された状態に保つ。側部成形部３４の部分３９及び側部成形部３６の部分５０がカウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６に係合することにより、カウル１２はシート１に対する所望の位置にて解放可能に固着され、縦通材２は、シート１及び縦通材２を硬化させると共に、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付けることができる望ましい位置に適正に配置される。上述したように、カウル１２、シート１及び縦通材２は同一の繊維材料及び接着剤にて形成されるため、同一の熱膨張率を有する一方、側部成形部３４、３６、３８から成る側部成形部１８は、側部成形部３４、３６、３８がシート１、縦通材２及びカウル１２に対して膨張及び収縮可能な適宜なシリコーン系材料で出来ているため、異なる熱膨張率を有し、実質的に粘着しないため、硬化し且つ不正確な位置にて縦通材２をシート１に取り付けることを防止する。図５には図示されていないが、図２０を参照すると、シート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０（図示せず）及び強化成形部２２（図示せず）、並びにオートクレーブ内で縦通材２を硬化させ且つシート１に取り付けるときに使用される真空容器すなわちバッグ（図示せず）を覆うシート剥離フィルム及びブリーザー材料シートが設けられている。所望であるならば、側部成形部３４、３６は、側部成形部３８又はその一部分が側部成形部３４、３６の一方又はその双方と一体であるように形成することができる。
【００２０】
図６を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材を備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、カウル１２に接着剤で固着されている。整合レール１６の内端縁２４及び縦通材２の部分に係合する典型的な側部成形部１８が図６に更に図示されている。図示するように、側部成形部１８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８とを備えている。側部成形部３４は、整合レール１６の内端縁２４に係合するその一部分３９と、縦通材２の基部３に係合する一部分４０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分４２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部５´に係合する一部分４４とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３６は、シート１の一部分に係合する一部分４８と、整合レール１６の垂直内端縁２４に係合する一部分５０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分５２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部５´´に係合する一部分５４ととを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、縦通材２のレール状先端５の端部又は側部に当接する一部分５６と、成形部３４の一部分に係合する一部分５８と、側部成形部３６の一部分に係合する一部分６２とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４、側部成形部３６及び側部成形部３８の間にて縦通材２を長手方向に包み込み、このため、シート１及び縦通材２が硬化する間、及びオートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付ける間、側部成形部１８を備える側部成形部３４、３６、３８の１つの成形部の少なくとも一部分が縦通材２に係合して該縦通材に圧力を加え且つ縦通材２をカウル１２に対し、より重要なことには、シート１上にて縦通材２の所望の位置に対して整合され且つ配置された状態に保つ。側部成形部３４の部分３９及び側部成形部３６の部分５０がカウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６に係合することにより、カウル１２はシート１に対する所望の位置にて解放可能に固着され、縦通材２は、シート１及び縦通材２を硬化させると共に、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付けることができる望ましい位置に適正に配置される。上述したように、カウル１２、シート１及び縦通材２は同一の繊維材料及び接着剤にて形成されるため、同一の熱膨張率を有する一方、側部成形部３４、３６、３８から成る側部成形部１８は、側部成形部３４、３６、３８がシート１、縦通材２及びカウル１２に対するその膨張及び収縮可能な適宜なシリコーン系材料で出来ているため、異なる熱膨張率を有し、実質的に粘着しないため。硬化し且つ不正確な位置にて縦通材２をシート１に取り付けられることを防止する。図５には図示されていないが、シート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０（図示せず）及び強化成形部２２（図示せず）、並びにオートクレーブ内で縦通材２を硬化させ且つシート１に取り付けるときに使用される真空容器（図示せず）を覆う剥離フィルムシート及びブリーザー材料が設けられている。（図２０参照）
図７を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材を備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、カウル１２に接着剤で固着されている。整合レール１６は、側部成形部１８が整合目的のため、その一部を合わせるための凹部１６´を有している。整合レール１６の内端縁２４及び縦通材２の部分に係合する典型的な側部成形部１８が図７に更に図示されている。図示するように、側部成形部１８は、側部成形部３４と、側部成形部３６とを備えている。側部成形部３４は、整合レール１６の内端縁２４に係合するその一部分３９と、整合レール１６の凹部１６´に係合する一部分３４´と、縦通材２の基部３に係合する一部分４０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分４２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部５´に係合する一部分４４と、レール状頂部５に端面を係合する一部分４６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３６は、シート１の一側部に係合する一部分４８と、整合レール１６の内端縁２４に係合する一部分５０と、整合レール１６の凹部１６´に係合する一部分３６´と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分５２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部に係合する一部分５４と、側部成形部３４の一部分４６に係合する上面５６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３４の部分３９、３４´及び側部成形部３６の部分５０、３６´がカウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６に係合することにより、カウル１２はシート１に対する所望の位置にて解放可能に固着され、縦通材２は、シート１及び縦通材２を硬化させると共に、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付けることができる望ましい位置に適正に配置される。上述したように、カウル１２、シート１及び縦通材２は同一の繊維材料及び接着剤にて形成されるため、同一の熱膨張率を有する一方、側部成形部３４、３６から成る側部成形部１８は、側部成形部３４、３６がシート１、縦通材２及びカウル１２に対して膨張及び収縮可能な適宜なシリコーン系材料で出来ているため、異なる熱膨張率を有し、実質的に粘着しないため、硬化し且つ不正確な位置にて縦通材２をシート１に取り付けることを防止する。図５には図示されていないが、シート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０（図示せず）及び強化成形部２２（図示せず）、並びにオートクレーブ内で縦通材２を硬化させ且つシート１に取り付けるときに使用される真空容器（図示せず）を覆う剥離フィルムシート及びブリーザー材料が設けられている。（図２０参照）
図８を参照すると、シート１の一部分、縦通材２、縦通材２に対する開口部１４を有するカウル１２及び整合レール１６の部分が断面図で図示されている。図示するように、シート１は、多数の繊維材料層又はプライ及び接着剤を備えている。多数の繊維材料プライ又は層及び適宜な接着剤にて形成されたｓ字形の断面を有する部材を備える縦通材２がシート１上又はシート１の上方に配置されている。縦通材２の基部３は、シート１に係合する一方、軸部４は、該軸部４の上端に形成されたレール状頂部５を有してその上方を伸びている。縦通材２は、また、任意の所望の位置に配置された、任意の所望の形状及び（又は）断面を有する強化部材６を備えることもできる。縦通材２が貫通して伸びるように既知の位置にて形成された開口部１４を有するカウル１２が形成されている。カウル１２の開口部１４の内端縁２４は、縦通材２に隣接して配置され、このため内端縁２４は基部３の各側部の端縁に隣接して配置される。本発明の１つの代替的な実施の形態において、整合レール１６を形成する多数の材料層又はプライの各層及び接着剤２６の内端縁が縦通材２の基部３の各側部に隣接して段付き内端縁２４を形成する一方、多数の材料層又はプライ及び接着剤２６によって形成された整合レール１６の外端縁が段付き外端縁２４´を形成する。
【００２１】
整合レール１６は、カウル１２の開口部１４を取り巻くように接着剤で取り付けられ、ポリ−パラフェニレンテレフタルアミドから製造された、多数のパラ−アラミド繊維層又はプライを１つ又は２つ以上と、３Ｍカンパニーから入手可能なＴＸ−４４０１　３Ｍ商標名ＥＴＡＢシステムのような接着剤とを備え、縦通材２に隣接して配置された内端縁２４及び段付き外端縁２４´を形成する。図示するように、整合レール１６は、多層又は多数プライの材料の多数の層２６に形成されて垂直内端縁２４及び段付き外端縁２４´を形成する。
【００２２】
図９を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材と、所望であるならば。縦通材２を補強するため軸部４上の所望の位置に配置される強化部材６、７とを備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、段付き内端縁２４及び段付き外端縁２４´を有するカウル１２に接着剤で固着されている。
【００２３】
図１０を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材と、所望であるならば、縦通材２を補強するため軸部４上の所望の位置に配置される強化部材６、７とを備えている。図示するように、整合レール１６及びカウル１２はそれぞれ開口２８、３０を有するように形成され、これら開口は、整合レールをカウル１２に接着剤で取り付けるのではなくて、適宜な締結具３２が貫通して伸びて整合レール１６をカウル１２に固着し得るように形成される。所望であるならば、整合レール１６をカウル１２に接着剤で固着すること及び機械的に固着することの双方が可能である。図示するように、整合レール１６は、段付き内端縁２４及び段付き外端縁２４´を有するように形成される。
【００２４】
図１１を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材と、所望であるならば。縦通材２を補強するため軸部４上の所望の位置に配置される強化部材６、７とを備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、カウル１２に接着剤で固着されている。整合レール１６の段付き内端縁２４及び段付き外端縁２４´と、縦通材２の部分とに係合する典型的な側部成形部１８が図５に更に図示されている。図示するように、側部成形部１８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８とを備えている。側部成形部３４は、整合レール１６の段付き内端縁２４に係合するその一部分３９と、縦通材２の基部３に係合する一部分４０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分４２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部に係合する一部分４４と、形成された凹部４６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３６は、シート１の一側部に係合する一部分４８と、整合レール１６の内端縁２４に係合する一部分５０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合し且つ縦通材２の軸部４の側部に取り付けられた強化部材６の側部に係合する一部分５２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部に係合する一部分５４と、上面５６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４の一部分に係合する一部分５８と、側部成形部３６の上面５６に係合する一部分５８´とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８との間にて縦通材２を長手方向に包み込み、シート１及び縦通材２が硬化し且つオートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付ける間、側部成形部１８を備える側部成形部３４、３６、３８の１つの少なくとも１つの一部分が縦通材２の一部分に係合して、該一部分に圧力を付与し且つ縦通材２をカウル１２に対し、より重要なことには、シート１における縦通材２の所望の位置に対して整合され且つ配置された状態に保つ作用を果たす。側部成形部３４の部分３９及び側部成形部３６の部分５０がカウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６に係合することにより、カウル１２はシート１に対する所望の位置にて解放可能に固着され、縦通材２は、シート１及び縦通材２を硬化させると共に、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付けることができる望ましい位置に適正に配置される。上述したように、カウル１２、シート１及び縦通材２は同一の繊維材料及び接着剤にて形成されるため、同一の熱膨張率を有する一方、側部成形部３４、３６、３８から成る側部成形部１８は、側部成形部３４、３６、３８がシート１、縦通材２及びカウル１２に対して膨張及び収縮可能な適宜なシリコーン系材料で出来ているため、異なる熱膨張率を有し、実質的に粘着しないため、硬化し且つ不正確な位置にて縦通材２をシート１に取り付けることを防止する。図１２には図示されていないが、シート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０（図示せず）及び強化成形部２２（図示せず）、並びにオートクレーブ内で縦通材２を硬化させ且つシート１に取り付けるときに使用される真空容器すなわちバッグ（図示せず）を覆う剥離フィルムシート及びブリーザー材料が設けられている。所望であるならば、側部成形部３４、３６は、側部成形部３８又はその部分が側部成形部３４、３６の一方又はその双方と一体であるように形成することができる。
【００２５】
図１２を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材を備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、段付き内端縁２４及び段付き外端縁２４´を有するカウル１２に接着剤で固着されている。整合レール１６の段付き内端縁２４及び縦通材２の部分に係合する典型的な側部成形部１８が図１２に更に図示されている。図示するように、側部成形部１８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８とを備えている。側部成形部３４は、整合レール１６の段付き内端縁２４に係合するその一部分３９と、縦通材２の基部３に係合する一部分４０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分４２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部５´に係合する一部分４４とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３６は、シート１の一部分に係合する一部分４８と、整合レール１６の段付き内端縁２４に係合する一部分５０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分５２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部５´´に係合する一部分５４とを備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４の一部分に係合する一部分５８と、側部成形部３６の一部分に係合する一部分６２とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３８は、側部成形部３４と、側部成形部３６と、側部成形部３８との間にて縦通材２を長手方向に包み込み、シート１及び縦通材２が硬化し且つオートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付ける間、側部成形部１８を備える側部成形部３４、３６、３８の１つの少なくとも一部分が縦通材２に係合して、該一部分に圧力を付与し且つ縦通材２をカウル１２に対し、より重要なことには、シート１における縦通材２の所望の位置に対して整合され且つ配置された状態に保つ作用を果たす。側部成形部３４の部分３９及び側部成形部３６の部分５０がカウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６に係合することにより、カウル１２はシート１に対する所望の位置にて解放可能に固着され、縦通材２は、シート１及び縦通材２を硬化させると共に、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付けることができる望ましい位置に適正に配置される。上述したように、カウル１２、シート１及び縦通材２は同一の繊維材料及び接着剤にて形成されるため、同一の熱膨張率を有する一方、側部成形部３４、３６、３８から成る側部成形部１８は、側部成形部３４、３６、３８がシート１、縦通材２及びカウル１２に対して膨張及び収縮可能な適宜なシリコーン系材料で出来ているため、異なる熱膨張率を有し、実質的に粘着しないため、硬化し且つ不正確な位置にて縦通材２をシート１に取り付けることを防止する。図１２には図示されていないが、シート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０（図示せず）及び強化成形部２２（図示せず）、並びにオートクレーブ内で縦通材２を硬化させ且つシート１に取り付けるときに使用される真空容器（図示せず）を覆う剥離フィルムシート及びブリーザー材料が設けられている。
【００２６】
図１３を参照すると、縦通材２を有するシート１及びカウル１２の断面図が図示されており、該カウルは、縦通材２が貫通して伸びるための開口１４と、開口１４を取り巻く層２６にて形成された整合レール１６とを有している。縦通材２は、基部３、軸部４、レール状頂部５を有する部材を備えている。図２に図示するように、整合レール１６は、カウル１２に接着剤で固着されている。整合レール１６は、段付き内端縁２４及び段付き外端縁２４´を有している。整合レール１６は、側部成形部１８がその一部分を整合目的のため合わせ得るように凹部１６´を有している。整合レール１６の段付き内端縁２４及び凹部１６´と、縦通材２の部分とに合わさる典型的な側部成形部１８が図１３に更に図示されている。図示するように、側部成形部１８は、側部成形部３４と、側部成形部３６とを備えている。側部成形部３４は、整合レール１６の内端縁２４に係合するその一部分３９と、整合レール１６の凹部１６´に係合する一部分３４´と、縦通材２の基部３に係合する一部分４０と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分４２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部５´に係合する一部分４４と、レール状頂部５に端面を係合させる一部分４６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３６は、シート１の一側部に係合する一部分４８と、整合レール１６の内端縁２４に係合する一部分５０と、整合レール１６の凹部１６´に係合する一部分３６´と、縦通材２の軸部４の一側部に係合する一部分５２と、縦通材２のレール状頂部５の一側部に係合する一部分５４と、側部成形部３４の一部分４６に係合する上面５６とを有する細長い部材を備えている。側部成形部３４の部分３９、３４´及び側部成形部３６の部分５０、３６´がカウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６に係合することにより、カウル１２はシート１に対する所望の位置にて解放可能に固着され、縦通材２は、シート１及び縦通材２を硬化させると共に、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて縦通材２をシート１に取り付けることができる望ましい位置に適正に配置される。上述したように、カウル１２、シート１及び縦通材２は同一の繊維材料及び接着剤にて形成されるため、同一の熱膨張率を有する一方、側部成形部３４、３６から成る側部成形部１８は、側部成形部３４、３６がシート１、縦通材２及びカウル１２に対して膨張及び収縮可能な適宜なシリコーン系材料で出来ているため、異なる熱膨張率を有し、実質的に粘着しないため、硬化し且つ不正確な位置にて縦通材２をシート１に取り付けることを防止する。図１３には図示されていないが、シート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０（図示せず）及び強化成形部２２（図示せず）、並びにオートクレーブ内で縦通材２を硬化させ且つシート１に取り付けるときに使用される真空容器（図示せず）を覆う剥離フィルムシート及びブリーザー材料が設けられている。
【００２７】
図１４を参照すると、開口１４の一部分及び整合レール１６の一部分を有するカウル１２の一部分が図示されている。整合レール１６は、側部成形部１８又は端部成形部２０をカウル１２及び縦通材２に対して配置する目的のため、側部成形部１８及び（又は）端部成形部２０と合わさるように形成された複数の凹部すなわち切欠き１６´を備えることができる。凹部すなわち切欠き１６´´は、配置する目的のため任意の所望の形態とすることができる。すなわち、凹部すなわち切欠き１６´´は、長手方向に又は横方向に又はその双方に伸びるようにし、また、任意の所望の形状及び幾何学的形態とすることができる。
【００２８】
図１５を参照すると、シート１上に配置された基部３を有する縦通材２の一部分が図示されている。図示するように、レール状頂部５を有する縦通材２が形成されており、該レール状頂部は、シート１からの高さ７０が変化し、また、少なくとも１つの湾曲面７２及び斜面７４を有するように形成されている。このようにして、縦通材２は、縦通材２が含まれる複合的構造体の所望の強度特徴に必要とされる任意の幾何学的形状及び断面にて形成することができる。
【００２９】
図１６を参照すると、整合レール１６を有するカウル１２の開口１４（図示せず）を通って伸びるシート１上の縦通材２が図示されており、該整合レールは開口１４を取り巻いている。別個の部材としてではなくて、一体化した単一部材として形成された端部成形部２０及び強化成形部２２が更に図示されている。端部成形部２０及び強化部材２２は、本明細書に記載した側部成形部２４、３６のような側部成形部１８の間のスペーサとして使用され、縦通材２の各側部にて伸びる側部成形部３４、３６を配置し且つ縦通材２をシート１の所要位置にて一時的に包み囲み、シート１及び縦通材２をオートクレーブの温度及び圧力下にて硬化させ且つ取り付ける。端部成形部２０及び強化成形部２２は、単一部材又は別個の部材であるかどうかを問わずに、整合レール１６に係合せず、本明細書に記載した側部成形部３４及び側部成形部３６のような側部成形部１８の間にて保持され、側部成形部３４及び側部成形部３６に対するスペーサとしてほぼ作用するようにすることが好ましい。１つの代替例として、幾つかの場合、端部成形部２０及び端部強化部２２は、単一部材又は別個の部材であるかどうかを問わずに、整合レール１６に係合し、かかる部材がカウル１２、開口部１４及び縦通材２に対して既知の位置に配置されるようにする。図示するように、シート１及びカウル１２に対してほぼ垂直な端面部分７０と、レール状頂部５のその他の部分に対し且つシート１及びカウル１２に対して斜めの端面部分７２とを有する縦通材２が形成される。上述したように、側部成形部１８、単一体の端部成形部２０及び強化成形部２２は、縦通材２の断面形状及び長手方向形状並びにシート１の幾何学的形状及び形態に順応し得るように可撓性であると共に、縦通材２及びシート１に係合する状態で容易に取り付けることができ且つ縦通材２及びシート１をオートクレーブの温度及び圧力下にて硬化させ且つ取り付けた後、容易に除去可能である任意の適宜な材料で形成することができる。成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２の１つの好ましい製造方法は、縦通材２及び、使用中、該縦通材が合わさるシート１の部分の所望の合わさり寸法及び形態を有する金型を使用してかかる部材を鋳造し又は成形することである。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２に対する好ましい材料は、デュロメータ硬さが４０以上であり、最初に、金型内に注入された液体であり、凝固して所望の成形部の形態１８、２０、２２となるシリコーン系エラストマー材料である。シリコーン系エラストマー材料は、所望の形態にて優れた鋳造特徴を呈し、オートクレーブ内の高温度及び高圧力にて優れた可撓性の特徴、優れた強度の特徴、硬化され且つ取り付けた縦通材２及びシート１からの容易に除去可能性を呈し、且つ成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２の材料と縦通材２及びシート１の材料との間の熱膨張率の不一致に起因して、縦通材２及びシート１を硬化させ且つ取り付ける間、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２と縦通材２及びシート１との間を移動するのを許容する優れた能力を提供する一方、オートクレーブ内で硬化させ且つ取り付ける過程の間、シート１に関する縦通材２の位置及び整合状態を維持することができる。シリコーン系エラストマーは、成形部１８、２０、２２にとって好ましいが、上述した特徴を有する任意の適宜な材料を使用することができる。例えば、成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２に対し、シリコーン系エラストマーではなくて、ブタジエン合成ゴムエラストマーを使用することができる。端部成形部は、縦通材２の端面７６と合わさる任意の所望の幾何学的形状及び形態を有する部材を備えている。強化成形部２２は、単一体部材及び縦通材のレール状面５の表面７２として端部成形部２０と合わさる任意の所望の幾何学的形状及び形態を有する部材を備えている。
【００３０】
図１７を参照すると、縦通材２の一部分に係合する側部成形部１８と、縦通材２の端部の一部分に係合する端部成形部２０と、端部成形部２０及び縦通材２と共に単一体部材として成形された強化成形部２２とを有し、カウル１２の開口１４（図示せず）を通って伸びる縦通材２を有するシート１が図示されている。図示するように、縦通材２はシート１に対する高さ７０が変化するレール状頂部５を備え、また、その上に斜面７４を有している。図示するように、側部成形部３４は、縦通材２のレール状頂部５の上方を伸びる形態とされた側部成形部３６の部分４４を有し、該部分４４は、縦通材２のレール状頂部５の側部５´を受け入れ得るような形態とされたカウル１２に対してほぼ一定の高さの上面８０を有するように形成される。他方の合わさる側部成形部３６は、縦通材２のレール状頂部５の側部５´´を受け入れる形態とされた部分５４と、縦通材２のレール状頂部５の上方を側部成形部３４の面８０まで伸びる一部分とを有する形態とされ、該側部成形部は縦通材２のレール状頂部５の上方を伸びる側部成形部３４の部分と当接する。このようにして、上述したように、縦通材はシート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付けるため、オートクレーブ内で側部成形部３４及び側部成形部３６の双方の部分によって取り巻かれるため、別の側部成形部３８は、上述したように、必要とされない。上述したように、単一の端部成形部２０及び強化成形部２２は、整合レール１６に係合しないが、所望であるならば、単一部材は係合するようにすることが好ましい。
【００３１】
図１８を参照すると、開口１４を取り巻く整合レール１６を有し、カウル１２の開口１４（図示せず）を貫通して伸びるシート１の縦通材２が図示されている。シート１及び縦通材２をオートクレーブの温度及び圧力下にて硬化させ且つ取り付けるべく縦通材２をシート１上の所要位置に配置し且つ一時的に固着するために使用される端部成形部２０及び強化成形部２２が更に図示されている。図示するように、シート１及びカウル１２に対してほぼ垂直な端面部分７０と、レール状頂部５のその他の部分に対し且つシート１及びカウル１２に対して斜め端面部分７２とを有する縦通材２が形成される。上述したように、側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２は、縦通材２の断面形状及び長手方向形状並びにシート１の幾何学的形状及び形態に順応し得るように可撓性であると共に、縦通材２及びシート１に係合する状態で容易に取り付けることができ且つ縦通材２及びシート１をオートクレーブの温度及び圧力下にて硬化させ且つ取り付けた後、容易に除去可能である任意の適宜な材料で形成することができる。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２の１つの好ましい製造方法は、縦通材２及び、使用中、該縦通材が合わさるシート１の部分の所望の合わさり寸法及び形態を有する金型を使用して、かかる部材を鋳造し又は成形することである。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２に対する好ましい材料は、デュロメータ硬さが４０以上であるシリコーン系エラストマー性材料から成るものである。シリコーン系エラストマー性材料は、最初に、金型内に注入された液体であり、凝固して所望の成形部の形態１８、２０、２２となる。シリコーン系エラストマー性材料は、所望の形態にて優れた鋳造特徴を呈し、オートクレーブ内の高温度及び高圧力にて優れた可撓性の特徴、優れた強度の特徴、硬化され且つ取り付けた縦通材２及びシート１からの容易に除去可能性を呈し、且つ側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２の材料と縦通材２及びシート１の材料との間の熱膨張率の不一致に起因して、縦通材２及びシート１を硬化させ、取り付け且つ一体化させる間、オートクレーブ内の温度及び圧力下にて側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２と縦通材２及びシート１との間を移動するのを許容する優れた能力を提供すると同時に、オートクレーブ内で硬化させ且つ取り付ける間、シート１に関する縦通材２の位置及び整合状態を維持することができるものとする。シリコーン系エラストマーは側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２にとって好ましいが、上述した特徴を有する任意の適宜な材料を使用することができる。例えば、成形部１８、２０、２２に対しブタジエン合成ゴムエラストマーを使用することができる。端部成形部は縦通材２の端面７６と合わさる任意の所望の幾何学的形状及び形態を有する部材を備えている。強化成形部２２は、単一体部材及び縦通材のレール状面５の表面７２として端部成形部２０と合わさる任意の所望の幾何学的形状及び形態を有する部材を備えている。端部成形部２０及び強化成形部２２の双方は、互いに対し且つ縦通材２の部分に対してこれらの成形部を所要位置に保持し得るように互いに係合する部分７８を有するように形成することができる。この場合、端部成形部２０及び強化成形部２２は、互いに係合する部分７６及び縦通材２に係合する部分を有する別個の部材として形成される。
【００３２】
図１９を参照すると、縦通材２の一部分に係合する側部成形部１８と、縦通材２の端部の一部分に係合する端部成形部２０と、端部成形部２０及び縦通材２の一部分に係合する強化成形部２２とを有し、カウル１２の開口１４（図示せず）を通って伸びる縦通材２を有するシート１が図示されている。図示するように、縦通材２はシート１に対する高さ７０が変化するレール状頂部５を備え、また、その上に斜面７４を有している。図示するように、側部成形部３４は、縦通材２のレール状頂部５の上方を伸びる形態とされた側部成形部３６の部分４４を有し、該部分４４は、縦通材２のレール状頂部５の側部５´を受け入れ得るような形態とされたカウル１２に対してほぼ一定の高さの上面８０を備えて形成される。他方の合わさる側部成形部３６は縦通材２のレール状頂部５の側部５´´を受け入れる形態とされた部分５４と、縦通材２のレール状頂部５の上方を側部成形部３４の面８０まで伸びる一部分とを有する形態とされ、該側部成形部は縦通材２のレール状頂部５の上方を伸びる側部成形部３４の部分と当接する。このようにして、上述したように、縦通材はシート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付けるため、オートクレーブ内で側部成形部３４及び側部成形部３６の双方の部分によって取り巻かれるため、別の側部成形部３８は、上述したように、必要とされない。図１７に図示するように、端部成形部２０及び強化成形部２２は、互いに係合し且つ縦通材２の部分に係合する部分７８を有する別個の部材として形成される。
【００３３】
図２０を参照すると、カウル１２の開口１４を貫通して伸びる縦通材２を有するシート１が図示されており、縦通材２の部分は、側部成形部１８と、端部成形部２０と、シート１及び縦通材２をオートクレーブ１００（破線で図示）内で硬化させ且つ取り付けるべく縦通材２をシート１上に配置するため該部分に係合する強化成形部２２とを有している。シート１の頂部及び側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２の上方に配置された任意の適宜な商業的に入手可能な材料の剥離シート１０２が更に図示されている（破線で図示）。剥離シートは、オートクレーブ１００から除去した後、任意の部材をシート１、縦通材２、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２から容易に除去することを許容する。雰囲気の空気を除去する間、空気が真空容器１０６を通って移動するのを許容するブリーザーシート１０４が剥離シート１０２の上に配置されている。ブリーザーシート１０４は、空気が真空容器１０６内で移動するのを許容する任意の適宜な商業的に利用可能な材料とすることができる。上述したように、シート１、縦通材２、側部成形部１８、端部成形部２０、強化成形部２２及び弾性的シート１０２は、オートクレーブ１００内の温度及び圧力下にてシート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付けるため、一般に真空バッグと称される真空容器１０６内に保持されている。シート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付けるため、オートクレーブを使用することが好ましいが、幾つかの場合、シート１及び縦通材２を形成する繊維材料を被覆するために使用される接着剤に依存して、硬化及び取り付けのためオートクレーブを使用することに代えて、真空容器１０６と共に、簡単な加熱炉を使用し、真空容器１０６が一度び排気されたならば、シート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付け、また、一体化するのに必要な力を提供することができる。
【００３４】
一般的に使用される黒鉛繊維材料及びシート１及び縦通材２を形成するために使用される接着剤の場合、これらがオートクレーブ１００内に配置されたならば、真空容器１０２から空気を排気し、これにより弾性的シート１０２が側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２並びにカウル１２に係合するようにする。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２は、カウル１２上の適正な位置に配置された縦通材２の周りに配置され、側部成形部１８の部分及び端部成形部２０の部分をカウル１２上に配置された整合レール１８の部分と係合させる。一方、カウル１２はシート１に対して適正な関係にて配置され、カウル１２の開口１４を貫通して伸びる縦通材２を有し、シート１及びカウル１２はオートクレーブ１００内の硬化及び取り付け過程のため互いに解放可能に固着される。シート１及び縦通材２の硬化及び取り付けは、典型的に、オートクレーブ１００内で行われる。商業的に入手可能な典型的な黒鉛繊維材料及び接着材料を使用して、シート１及び縦通材２が硬化し且つ取り付けられる迄の時間、約７．０５ＫＧ／ＣＭ^２又は１００ポンド／平方インチの圧力及び約１７６．７℃又は１７６．７℃（３５０°Ｆ）の温度にてオートクレーブ内にてシート１及び縦通材２を互いに硬化させる。かかる時点にて、縦通材２が固着されたシート１をオートクレーブ１００から除去する。ある時間、冷却した後、シート１及び縦通材２を真空容器１０４から除去し、ブリーザーシート１０４及び剥離シート１０２をシート１、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２から除去する。側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２をシート１、カウル１２及び縦通材２の係合部分から除去し、カウル１２をシート１から除去する。このようにして、シート１及び縦通材２をオートクレーブ内で硬化させ且つ取り付けて、シート１及び縦通材２を適正に硬化させると共に、本発明の順応可能な位置決め開口システム１０を使用して、シート１００上の適正な位置にオートクレーブ１００の最も好ましい状態下にて適正に取り付けられるようにすることを保証するのに役立つ。カウル１２の開口１４を取り巻く整合レール１６は、シート１に係合する適正な位置に配置されたカウル１２上の既知の位置に正確に配置され、また、側部成形部１８及び端部成形部２０は、シート１の上で縦通材２を取り巻く所要位置にて組み立てられる精密成形したエラストマー性材料であり、縦通材２は、カウル１２の整合レール１６の部分に側部成形部１８及び端部成形部２０の部分が係合することにより配置され且つ整合され、側部成形部１８及び端部成形部は縦通材２の部分に係合するため、縦通材２は、互いに対し相対的に移動できずにシート１上の所望の位置に確実に保持される。真空容器１０６の空気を排気したとき、カウル１２、側部成形部１８、端部成形部２０及び強化成形部２２に作用する大気圧力は、これに比例して増大し、その力はシート１及び縦通材２に伝達されて縦通材２をシート１上の所要位置に一層強固に保持して、シート１及び縦通材２をオートクレーブ１００内で硬化させ且つ取り付け、更に一体化させることが更に理解される。シート１及び縦通材２を硬化させ且つ取り付ける過程のため、オートクレーブ１００内の圧力が上昇したとき、本発明の順応可能な位置決め開口システム１０に作用する力が増し、その力はシート１及び縦通材２に伝達されて、オートクレーブ１００内での硬化及び取り付け並びに一体化の間、これらを適正な整合状態にてより強固に保持することを更に理解すべきである。
【００３５】
本発明に明確に包含される変更、追加、削除及び改変を本発明に対して為すことが可能であることを理解すべきである。例えば、硬化させ且つシートに取り付けられる縦通材の形状及び形態に依存して、側部成形部及び端部成形部は任意の必要な形状及び形態とすることができる。同様に、強化成形部は、縦通材の形状及び形態に依存して必要でないことがある。カウル及び整合レールの開口は、縦通材の少なくとも一部分が貫通して伸びる限り、任意の所望の形態とすることができる。更に、かかる部材又は被覆がシートの形態と適合する限り、シートとカウルとの間に又はシート及びカウルの上に、別個の剥離部材又は剥離被覆を使用することができる。本発明の順応可能な位置決め開口システムがシート及び縦通材と共に使用することが可能である限り、シートの長手方向軸、シートの横断軸に沿った位置のようなシートの任意の所望の位置又はその双方又はその組み合わせと共に、縦通材をシート上の任意の位置に配置することができる。整合レールは、関係する成形部と合わさることができる段付きの垂直壁、スロット溝付きの湾曲壁等のような任意の所望の内端縁の形態を備えることができる。カウル１２は、縦通材２がその上に配置される前に配置されるが、縦通材２をシート１上に配置し、カウル１２をその上方でシート１上に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合的構造体の一部分と共に本発明の一部分を示す斜視図である。
【図２】本発明の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図３】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図４】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図５】本発明の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図６】本発明の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図７】本発明の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図８】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図９】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図１０】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図１１】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図１２】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図１３】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分を示す、図１の線２−２に沿った断面図である。
【図１４】本発明のカウルの一部分の頂面図である。
【図１５】本発明の一部分の側面図である。
【図１６】本発明の一部分の側面図である。
【図１７】本発明の一部分の側面図である。
【図１８】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分の側面図である。
【図１９】本発明の１つの代替的な実施の形態の一部分の側面図である。
【図２０】オートクレーブ環境内における本発明の図である。

Claims

熱及び圧力を加えた状態で第一の部材及び第二の部材を硬化させ且つ取り付ける間、該第一の部材をその上に配置された該第二の部材に対して配置する順応可能な位置決め開口システムにおいて、
少なくとも１つの開口と、該開口を取り巻く整合レールとを有する弾性部材であって、前記第一の部材の少なくとも一部分に係合し、前記第二の部材の少なくとも一部分が開口を貫通して伸びる前記弾性部材と、
弾性部材の開口を取り巻く整合レールの一部分に係合し且つ前記第二の部材の少なくとも一部分に係合して前記第二の部材を前記第一の部材に対して整合させる一部分を有する少なくとも１つの整合部材とを備える、順応可能な位置決め開口システム。
請求項１の順応可能な位置決め開口システムにおいて、
複数の弾性的整合部材であって、該部材の各々が、弾性部材の開口を取り巻く整合レールの一部分に係合し且つ前記第二の部材の少なくとも一部分に係合して前記第二の部材を前記第一の部材に対して整合させる一部分を有し、整合部材の各々が、強化部材を有する前記複数の弾性的整合部材を更に備える、順応可能な位置決め開口システム。
請求項１の順応可能な位置決め開口システムにおいて、弾性部材が複数の開口を有し、該開口の各々が、開口を取り巻く整合レールを有し、前記第一の部材の少なくとも一部分に係合する弾性部材が、開口を貫通して伸びる前記第二の部材の少なくとも一部分を有する、順応可能な位置決め開口システム。
請求項１の順応可能な位置決め開口システムにおいて、整合レールが、固着する接着剤、固着する機械的締結具、固着する接着剤及び固着する機械的締結具の少なくとも１つにより弾性部材に固着された整合レールを含む、順応可能な位置決め開口システム。
請求項１の順応可能な位置決め開口システムにおいて、
整合レールの一部分及び第二の部材の少なくとも一部分に係合する少なくとも１つの他方の整合部材を更に備え、少なくとも１つの整合部材及び少なくとも１つの他方の整合部材が、前記第二の部材を取り囲み、整合レールが、その少なくとも一部分にて内端縁と、凹部と、切欠きとを備える、順応可能な位置決め開口システム。
硬化させる間、第一の部材及び第二の部材を整合させる方法おいて、
少なくとも１つの開口と、該開口を取り巻く整合レールとを有する弾性部材であって、前記第一の部材の少なくとも一部分に係合し、前記第二の部材の少なくとも一部分が開口を貫通して伸びる前記弾性部材を提供することと、
弾性部材の開口を取り巻く整合レールの一部分に係合し且つ前記第二の部材の少なくとも一部分に係合して前記第二の部材を前記第一の部材に対して整合させる一部分を有する少なくとも１つの側部整合部材を提供することと、
弾性部材の開口を取り巻く整合レールの一部分に係合し且つ前記第二の部材の少なくとも一部分に係合して前記第二の部材を前記第一の部材に対して整合させる一部分を有する少なくとも１つの端部整合部材を提供することと、
少なくとも１つの側部整合部材の一部分を前記第二の部材の一部分と係合させることと、
少なくとも１つの端部部材の一部分を前記第二の部材の一部分と係合させることとを備える、第一の部材及び第二の部材を整合させる。
請求項５の方法において、
少なくとも１つの強化部材を提供することと、
少なくとも１つの端部整合部材の一部分及び第二の部材の一部分を強化部材の一部分と係合させることとを更に備える、方法。
請求項５の方法において、
少なくとも１つの他方の側部整合部材を提供することと、
第二の部材の少なくとも一部分を少なくとも１つの他方の側部の整合部材の一部分と係合させることとを更に備える、方法。
請求項８の方法において、少なくとも１つの他方の側部整合部材の少なくとも一部分が、弾性部材の整合レールの一部分と係合する、方法。
請求項５の方法において、
第一の部材の一部分とほぼ係合するように弾性部材を順応させることを更に備える、方法。
請求項５の方法において、
真空部材を提供することと、
第一の部材、第二の部材、弾性部材、少なくとも１つの側部整合部材、少なくとも１つの端部整合部材を真空部材内に配置することとを更に備える、方法。
請求項１１の方法において、
真空部材内部から雰囲気を除去することを更に備える、方法。
請求項１２の方法において、
オートクレーブを提供することと、
真空部材をオートクレーブ内に配置することとを更に備える、方法。
請求項１３の方法において、
第一の部材の接着剤を硬化させ、第二の部材の接着剤を硬化させて第一の部材及び第二の部材を硬化した接着剤にて接着可能に硬化させるべくオートクレーブ内の温度を上昇させることを更に備える、方法。
請求項１４の方法において、
オートクレーブ内の圧力を上昇させることを更に備える、方法。