例示的な実施形態においては、1つ又は複数の事項が認識および考慮される。例えば、例示的な実施形態では、複合材料が、2つ以上の機能コンポーネントを組み合わせることによって形成される頑丈且つ軽量の材料であることが、認識及び考慮されている。また、例示的な実施形態では、複合材料が、ポリマー樹脂マトリックス内に結合された強化繊維を含み得ることが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、当該繊維が、一方向であるか、あるいは、織布もしくはファブリックの形態を取り得ることが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、繊維及び樹脂が配置及び硬化されて複合材料が形成されることが、認識及び考慮されている。
また、例示的な実施形態では、複合材料を用いて航空宇宙産業用の複合構造体を作製することによって、結果的に、航空機の各部分を、より大きな構成部分又はセクションとして製造できるということが、認識及び考慮されている。また、航空機の胴体は、複数の円筒形のセクションとして作製した後にこれらを組み付けることによって形成することができるということが、例示的な実施形態では、認識及び考慮されている。
また、大型の複合部品の製造プロセスでは、1つの大型の成形ツールの上に複数の複合材をレイアップすることがあるということが、例示的な実施形態では認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、このような大型の成形ツールが、製造時間を制限するコンポーネントであることが、認識及び考慮されている。
例示的な実施形態では、現在のところ、ストリンガー成形用袋体とウェブ/フランジのアール部との間のキャビティにアール部フィラーが設置されていることが、認識及び考慮されている。時にはインナーモールドライン(IML:inner mold line)プライとも称されるプライが、別の装着ステップにおいて装着されることが、例示的な実施形態では認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、当該プライがアール部フィラーの圧縮固化ステップの後に装着されることが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、アール部フィラーにプライを装着した後に、プライのための追加の圧縮固化ステップが行われることが、認識及び考慮されている。
例示的な実施形態では、成形ツール上での各装着ステップが、成形ツール上での組み立て作業の工程を増やしているということが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、各ストリンガーがアール部を含んでおり、これを充填することが望ましいということが、認識及び考慮されている。また、例示的な実施形態では、手作業によってアール部フィラーを1つずつ装着することは、長時間要することが、認識及び考慮されている。
例示的な実施形態では、部品にアール部フィラーを手作業で置くことにより不整合が生じ得ることが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、成形用袋体とストリンガーとの間の間隙に未成形のヌードルを配設することによって、不整合が生じ得ることが、認識及び考慮されている。
例示的な実施形態では、現在のところ、アール部フィラー(ヌードル)は、扱いやすい長さ単位(6フィートまで)でキャビティ内に手作業で設置された後に突き合わせ接合されていることが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、このようなアール部フィラーの装着プロセスは、各ストリンガーの長さ方向において2回(ストリンガーの両端側で1回ずつ)行われることが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、このような手作業によるアール部フィラーの装着プロセスは、部品検査(突き合わせ/間隙要件)の量の増加に繋がり得るということが、認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、手作業によるアール部フィラーの装着プロセスにより、成形ツール上での部品に対するフロー時間が増大していることが、認識及び考慮されている。
図面を参照し、特に図1を参照すると、例示的な実施形態による、アール部フィラーがレイアップされる製造環境のブロック図が示されている。同図において、アール部フィラーキット100が、製造環境102において、形成される。
図示のように、アール部フィラーキット100は、第1セクションのアール部フィラー104、第2セクションのアール部フィラー106、及び、プライ108を含む。第1セクションのアール部フィラー104と、第2セクションのアール部フィラー106とは、距離110を隔てて離間している。いくつかの例示的な実施例において、プライ108は任意である。
距離110は、任意の所望の距離であってよい。いくつかの例示的な実施例において、距離110は、第1セクションのアール部フィラー104及び第2セクションのアール部フィラー106の長さにわたって、単一の値である。他の例示的な実施例において、距離110は、第1セクションのアール部フィラー104及び第2セクションのアール部フィラー106の長さに沿って、2つ以上の値を含む。いくつかの例示的な実施例において、距離110は、第1セクションのアール部フィラー104及び第2セクションのアール部フィラー106の長さに沿って、増大又は減少し得る。増大又は減少が存在しない場合、距離110は、単一の値である。増大又は減少が存在する場合、距離110は、2つ以上の値を含む。
アール部フィラーキット100のコンポーネントは、複合材料によって形成されている。例えば、第1セクションのアール部フィラー104、第2セクションのアール部フィラー106、及び、プライ108の各々が、複合材料によって形成され得る。アール部フィラーキット100は、熱可塑性複合材料又は熱硬化性複合材料によって形成され得る。
アール部フィラー成形ツール112は、アール部フィラーキット100を形成するために用いられる。アール部フィラー成形ツール112は、面116に設けられた所定数の溝114を有している。本明細書において、「所定数の」アイテムとは、1つ以上のアイテムのことをいう。よって、「所定数の溝114」とは、1つ以上の溝のことをいう。面116に設けられた真空溝118が、所定数の溝114を囲んでいる。図示のように、所定数の溝114は、溝120及び溝122を含む。
所定数の溝114の各々は、レイアップにおけるストリンガーの長さに等しい長さのアール部フィラーのセクションを成形するように構成されている。図示のように、アール部フィラー成形ツール112は、レイアップ126内のストリンガー124用のアール部フィラーキット100を形成するために用いられる。いくつかの例示的な実施例において、所定数の溝114の各々の長さは、レイアップ126内のストリンガー124の長さ128に等しい。例示的な一実施例において、溝120の長さ129は、長さ128に等しく、溝122の長さ130は、長さ128に等しい。
いくつかの例示的な実施例において、溝120の長さ129は、長さ128より大きく、溝122の長さ130は、長さ128より大きい。これらの例示的な実施例において、溝120及び溝122を用いて、アール部フィラーにおける、長さ128を有する各セクションを成形することができる。
いくつかの例示的な実施例において、長さ129と長さ130とは、実質的に同じである。他の例示的な実施例において、長さ129と長さ130とは、異なる値であり得る。
アール部フィラーキット100を形成するためには、アール部フィラーの複数のセグメント132が、アール部フィラー成形ツールに配置される。アール部フィラーの複数のセグメント132上に、プライ108が装着される。アール部フィラーの複数のセグメント132及びプライ108に対して圧縮力134を付与することにより、アール部フィラーキット100が形成される。
アール部フィラーキット100内にプライ108が存在しない実施例では、アール部フィラーの複数のセグメント132をアール部フィラー成形ツール112に配置した後、アール部フィラーの複数のセグメント132に対して、圧縮力134を付与する。
長さ128が、提供されたアール部フィラーの製造時長さよりも大きい場合、アール部フィラーの複数のセグメント132を配置することは、アール部フィラーの複数のセグメント132を用いてジョイント部136を形成することを含む。例えば、アール部フィラーは、製造時の長さで提供される。アール部フィラーの複数のセグメント132の製造時長さ138が長さ128より短い場合、第1セクションのアール部フィラー104は、少なくとも1つのジョイント部140を含むことになる。この例示的な実施例において、少なくとも1つのジョイント部140は、ジョイント部136の一部である。アール部フィラーの複数のセグメント132の製造時長さ138が長さ128より短い場合、第2セクションのアール部フィラー106は、少なくとも1つのジョイント部142を含むことになる。この例示的な実施例において、少なくとも1つのジョイント部142は、ジョイント部136の一部である。
ジョイント部136は、任意の所望の形態を取ることができる。いくつかの例示的な実施例において、ジョイント部136は、突合せ継手である。ただし、ジョイント部136は、これに代えて、重ね継手、スカーフ継手、ステップ重ね継手(step lap joint)、又は任意の他の所望の種類のジョイントであってよい。
アール部フィラー配設機144は、アール部フィラーキット100を、ストリンガー124に装着する。アール部フィラー配設機144は、任意の所望の形態を取る。アール部フィラー配設機144は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせによって、作動させることができる。アール部フィラー配設機144は、アール部フィラーキット100をアール部フィラー成形ツール112から持ち上げること、アール部フィラーキット100を保管すること、アール部フィラーキット100をストリンガー124に対して配置すること、アール部フィラーキット100をストリンガー124に装着すること、のうちの少なくとも1つを行う。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設機144は、ピックアンドプレース(pick and place)機146である。アール部フィラー配設機144がピックアンドプレース機146である場合、ピックアンドプレース機146は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせによって、作動させることができる。これらの例示的な実施例において、ピックアンドプレース機146は、アール部フィラーキット100をアール部フィラー成形ツール112から持ち上げ、アール部フィラーキット100をストリンガー124上に配設する。ピックアンドプレース機146を用いてアール部フィラーキット100を持ち上げて配設する場合、アール部フィラーキット100を形成するために圧縮力134を付与する追加の装置が、製造環境102内に設けられ得る。
他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設機144が、アール部フィラー成形ツール112である。アール部フィラー配設機144がアール部フィラー成形ツール112である場合、アール部フィラー成形ツール112は、可撓性材料148を含む。いくつかの例示的な実施例において、可撓性材料148は、面116に設けられた所定数の溝114に垂直な線(図示せず)周りの可撓性を有する。
アール部フィラー成形ツール112が可撓性材料148を有する場合、アール部フィラー成形ツール112を屈曲させることにより、アール部フィラーキット100をストリンガー124に装着することと、アール部フィラーキット100をアール部フィラー成形ツール112から取り外すこととを、実質的に同時に行うことができる。例えば、アール部フィラー成形ツール112の少なくとも一部に圧縮力を付与することにより、アール部フィラーキット100をストリンガー124に押圧する。圧縮力を付与した後、アール部フィラー成形ツール112を湾曲させてストリンガー124から引き離すことにより、アール部フィラー成形ツール112をアール部フィラーキット100から「剥がす」。
他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設機144は、担持材150の形態を取る。いくつかの例示的な実施例において、担持材150は、アール部フィラー配設機144のコンポーネントであってもよい。担持材150は、手作業で用いてもよいしし、自動又は部分的に自動の装置と組み合わせて用いてもよいし、あるいはこれら2つの組み合わせであってもよい。担持材150は、アール部フィラーキット100を持ち上げるとともにアール部フィラーキット100をストリンガー124に装着するように構成された任意の所望の材料によって形成される。いくつかの例示的な実施例において、担持材150は、再使用できるように選択される。いくつかの例示的な実施例において、担持材150は、機械式の圧縮力を用いてアール部フィラーキット100を持ち上げて装着する。
他の例示的な実施例において、担持材150は、真空バッグ材152の形態を取る。担持材150が真空バッグ材152の形態を取る場合、担持材150の下で真空(図示せず)に引くことにより、アール部フィラーキット100を持ち上げて装着することができる。真空バッグ材152は、真空を保持し、アール部フィラーキット100を持ち上げ、アール部フィラーキット100をストリンガー124に装着するように構成された任意の所望の材料によって形成される。いくつかの例示的な実施例において、真空バッグ材152は、再使用できるように選択される。
いくつかの例示的な実施例において、真空バッグ材152は、複合材料を持ち上げるように構成される。複合材料は、任意の所望の形態を取ることができる。いくつかの例示的な実施例において、複合材料は、図1のプライ108などのプライを含む。いくつかの例示的な実施例において、複合材料は、図1のアール部フィラーの複数のセグメント132を含む。いくつかの例示的な実施例において、複合材料は、図1のアール部フィラーキット100を含む。
いくつかの例示的な実施例において、担持材150及びアール部フィラーキット100は、実質的に平らな状態で搬送され得る。例えば、担持材150及びアール部フィラーキット100は、コンベヤ又はテーブル上で搬送される。いくつかの例示的な実施例において、担持材150及びアール部フィラーキット100は、ロール153状に巻かれる。
いくつかの例示的な実施例において、担持材150は、アール部フィラー配設システム154のコンポーネントである。アール部フィラー配設システム154は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせによって、用いることができる。アール部フィラー配設システム154は、真空開口158を有するローラマニホールド156、及び、ローラマニホールド156に連結された真空バッグ材152を含む。真空バッグ材152は、真空開口158と繋がる開口160を有する。
いくつかの例示的な実施例において、真空バッグ材152は、第1真空バッグ層162及び第2真空バッグ層164を含む。第1真空バッグ層162は、アール部フィラー成形ツール112と共に真空封止を形成する。第2真空バッグ層164は、アール部フィラーキット100を持ち上げて保持する。第1真空バッグ層162及び第2真空バッグ層164は、任意の所望の種類の材料によって形成される。いくつかの例示的な実施例において、第1真空バッグ層162と第2真空バッグ層164とは、同じ種類の材料によって形成される。他の例示的な実施例において、第1真空バッグ層162と第2真空バッグ層164とは、異なる材料によって形成される。
いくつかの例示的な実施例において、真空バッグ材152は、第1ラテックスシート166を含む。第1ラテックスシート166は、第1真空バッグ層162の一実施態様であり得る。いくつかの例示的な実施例において、真空バッグ材152は、第2ラテックスシート168をさらに含む。第2ラテックスシート168は、第2真空バッグ層164の一実施態様であり得る。
いくつかの例示的な実施例において、第2ラテックスシート168は、第1ラテックスシート166に接合されている。第2ラテックスシート168は、任意の所望の方法で、第1ラテックスシート166に接合される。第1ラテックスシート166と第2ラテックスシート168との接合170は、エポキシ接着剤、留め具、溶着、又は任意の他の所望の方法で、形成される。
図示のように、第1ラテックスシート166と第2ラテックスシート168との間には、通気要素(breather)172が配置されている。通気要素172は、真空開口158と真空連通している。通気要素172は、真空開口158から第1ラテックスシート166の端部に真空を行き渡らせることにより、アール部フィラー成形ツール112又はレイアップ126などのツール又はレイアップに、第1ラテックスシート166を密着させる。
いくつかの例示的な実施例において、第1ラテックスシート166及び第2ラテックスシート168は、ローラマニホールド156に巻き付くように構成されている。第1ラテックスシート166及び第2ラテックスシート168は、アール部フィラーキット100と共にロール153を形成するように構成されている。これらの例示的な実施例において、第1ラテックスシート166及び第2ラテックスシート168は、ローラマニホールド156又はアール部フィラーキット100に対して、不必要に付着しないように構成されている。
いくつかの例示的な実施例において、第1ラテックスシート166及び第2ラテックスシート168の各々は、メッシュ面を有している。各メッシュ面が、不必要な付着を防止する。例えば、第1ラテックスシート166のメッシュ面は、第1ラテックスシート166がローラマニホールド156又はアール部フィラーキット100に不必要に付着するのを防止する。別の例として、第2ラテックスシート168のメッシュ面は、第2ラテックスシート168が第1ラテックスシート166に不必要に付着するのを防止する。
ローラマニホールド156は、任意の所望のサイズ及び形状を有する。いくつかの例示的な実施例において、ローラマニホールド156は、円筒形173である。
いくつかの例示的な実施例において、ローラマニホールド156は、機械加工面174を有する。機械加工面174が存在する場合、真空バッグ材152は、機械加工面174に連結される。例えば、第1真空バッグ層162が、機械加工面174に連結される。機械加工面174によって、真空バッグ材152をローラマニホールド156に連結する部分の表面積が大きくなる。
ローラマニホールド156が機械加工面174を有する場合、真空開口158は、機械加工面174内に設けられる。機械加工面174は、真空開口158をアール部フィラー成形ツール112又はレイアップ126に対して適切に配向するのに役立つ。
ローラマニホールド156は、真空チャンバ176を形成する。真空機178が、ローラマニホールド156の真空チャンバ176に真空をもたらす。真空は、真空チャンバ176から、真空開口158及び開口160を通って、第1真空バッグ層162の下に伝わる。
第1真空バッグ層162の下の真空が、第1真空バッグ層162を、アール部フィラーキット100又はレイアップ126のうちの1つに密着させる。第1真空バッグ層162の下の真空は、アール部フィラー成形ツール112上のアール部フィラーキット100に圧縮力134を付与する。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム154には、加熱要素が関連付けられている。加熱要素を用いて、アール部フィラーキット100の複合材料を加熱することができる。アール部フィラーキット100を加熱することは、アール部フィラーキット100の複合材料の可撓性又は粘着性のうちの少なくとも1つに影響を与える。アール部フィラーキット100の複合材料の可撓性又は粘着性のうちの少なくとも1つは、担持材150に対する接着性、ストリンガー124に対する接着性、又は、ロール153の状態への巻取りもしくはロール状態からの繰り出しのうちの少なくとも1つに影響を与える。
いくつかの例示的な実施例において、ローラマニホールド156が、加熱要素171を有する。他の例示的な実施例では、真空バッグ材152が、一体化された加熱要素179を有する。
アール部フィラー配設システム154は、担持具、ローラ、裏紙、圧縮バッグとして用いられ得る。アール部フィラー配設システム154は、アール部フィラーキット100を持ち上げることにより、担持具として作用する。いくつかの例示的な実施例において、担持材150及びアール部フィラーキット100は、ロール153を形成し、アール部フィラー配設システム154は、ローラとして作用する。アール部フィラー配設システム154は、裏紙として作用して、アール部フィラーキット100をレイアップ126のストリンガー124に装着する。
レイアップ126は、スティフナー成形ツール180上に形成される。ストリンガー124が、スティフナー成形ツール180のチャネル182に配置される。成形用袋体184が、ストリンガー124内に配置されることにより、ストリンガー124の形状を維持する。
アール部フィラー配設機144は、アール部フィラーの複数のセグメント132をストリンガー124に装着する。アール部フィラー配設機144は、アール部フィラーの複数のセグメント132を、ストリンガー124の第1間隙186及び第2間隙188に装着する。第1間隙186と第2間隙188とは、距離110を隔てて離間している。
アール部フィラーの複数のセグメント132を第1間隙186及び第2間隙188に装着することは、アール部フィラーの複数のセグメント132を、第1間隙186と第2間隙188とに同時に装着することを含む。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキット100をストリンガー124に装着することは、アール部フィラーキット100における第1セクションのアール部フィラー104をストリンガー124の第1間隙186に配設するとともに、アール部フィラーキット100における第2セクションのアール部フィラー106をストリンガー124の第2間隙188に配設することを含む。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム154は、アール部フィラーキット100をストリンガー124に対して配置及び装着するための裏紙として作用する。アール部フィラーキット100をストリンガー124に装着した後、アール部フィラー配設システム154は、アール部フィラーキット100に圧力を付与するための圧縮バッグとして作用する。
本明細書において、アイテムのリストについて用いられる語句「〜のうちの少なくとも1つ」は、リストアップされたアイテムのうちの1つ又はそれ以上を様々な組み合わせで用いてもよいことを意味し、また、リストの各アイテムの1つだけが必要な場合もあることを意味する。すなわち、「〜のうちの少なくとも1つ」は、あらゆる組み合わせのあらゆる数のアイテムをリストから使用してもよいが、リスト上の全てのアイテムを必要とするわけではないということを意味する。アイテムとは、ある特定の対象、物、又はカテゴリーであり得る。
この例は、アイテムAとアイテムBとアイテムC、あるいは、アイテムBとアイテムCも含み得る。もちろん、これらのアイテムをどのように組み合わせてもよい。他の例において、「〜のうちの少なくとも1つ」は、例えば、限定するものではないが、2個のアイテムAと、1個のアイテムBと、10個のアイテムC;4個のアイテムBと7個のアイテムC;又は、他の適切な組み合わせであってもよい。
図1における製造環境102の図示は、例示的な一実施形態を実施する方法を物理的または構成的に限定することを意図していない。図示されたコンポーネントに加えて、あるいは、これらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントが不要とされる場合もある。また、ブロックは、機能的なコンポーネントを示すためのものである。例示的な実施形態においてこれらのブロック実施する際は、1つ又は複数を組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
例えば、アール部フィラー配設システム154は、アール部フィラーキット100に用いるものとして述べているが、アール部フィラー配設システム154は、任意の所望の種類の複合材料を配設するために用いることができる。例えば、アール部フィラー配設システム154は、複合材配設システム又は複合材配設装置と称することもできる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム154は、複合材料(図示せず)のプライを配置及び配設するために用いることができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム154は、複合材料(図示せず)のプライを巻いて保管するために用いることができる。
次に図2を参照すると、例示的な実施形態による、アール部フィラー成形ツール上のアール部フィラーの斜視図が示されている。アール部フィラー成形ツール200は、図1のアール部フィラー成形ツール112の物理的な一実施態様である。アール部フィラーの複数のセグメント202が、アール部フィラー成形ツール200上に配置されている。アール部フィラーの複数のセグメント202は、図1のアール部フィラーの複数のセグメント132の物理的な一実施態様である。
この例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメント202は、アール部フィラー成形ツール200の面206に設けられた所定数の溝204内に配設されている。図示のように、アール部フィラーの複数のセグメント202は、所定数の溝204のうちの溝210内に配設されたアール部フィラー208、及び、所定数の溝204のうちの溝214内に配設されたアール部フィラー212を含む。
溝210と溝214とは、距離216を隔てて離間している。図示のように、アール部フィラー208とアール部フィラー212とは、距離216を隔てて離間している。距離216は、図4のストリンガー402又は図6のストリンガー602などのストリンガーにおける、第1間隙と第2間隙との間の距離に等しい。図示のように、距離216は、一定又は実質的に一定の値を有する。ただし、図示しない他の例示的な実施例において、距離216は、複数の値を有する。距離216が複数の値を有する場合、アール部フィラー208とアール部フィラー212とは、平行ではない。
いくつかの例示的な実施例において、面206の所定数の溝204は、アール部フィラーの複数のセグメント202を成形するように構成されている。例示的な一実施例において、面206の所定数の溝204は、アール部フィラーの複数のセグメント202を、ドーム型の断面形状に成形するように構成されている。別の例示的な一実施例において、面206の所定数の溝204は、アール部フィラーの複数のセグメント202を、三角形の断面形状に成形するように構成されている。面206の所定数の溝204は、アール部フィラーの複数のセグメント202に圧縮力が付与された際に、アール部フィラーの複数のセグメント202を成形することができる。
面206に設けられた真空溝218が、所定数の溝204を囲んでいる。真空溝218は、所定数の溝204の周りに封止を形成して、アール部フィラーの複数のセグメント202に真空を付与するために用いられる。
次に図3を参照すると、例示的な実施形態による、レイアップ用のストリンガーを配置するスティフナー成形ツールの断面図が示されている。スティフナー成形ツール300は、図1のスティフナー成形ツール180の物理的な一実施態様である。図示のように、スティフナー成形ツール300は、複数のチャネル302を有する。
複数のチャネル302の各々に、ストリンガーがレイアップされる。複数のチャネル302の各々にストリンガーをレイアップした後、各ストリンガーの間隙にアール部フィラーが装着される。
スティフナー成形ツール300の各チャネル302に手作業でストリンガー及びアール部フィラーをレイアップすることは、時間的に制限のあるステップである。アール部フィラーキットとしてアール部フィラーを装着することによって、スティフナー成形ツール300にアール部フィラーを装着するのに要する時間を減らすことができる。例えば、図1のアール部フィラーの複数のセグメント132をアール部フィラーキット100としてスティフナー成形ツール300に装着することによって、スティフナー成形ツール300に複数のアール部フィラー132を装着するのに要する時間を減らすことができる。
図3におけるスティフナー成形ツール300の図示は、例示的な一実施形態を実施する方法を物理的または構成的に限定することを意図していない。図示されたコンポーネントに加えて、あるいは、これらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントが不要とされる場合もある。また、ブロックは、機能的なコンポーネントを示すためのものである。例示的な実施形態においてこれらのブロック実施する際は、1つ又は複数を組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
例えば、スティフナー成形ツール300は円形の断面を有しているが、スティフナー成形ツールは、任意の所望の形状を有することができる。別の例として、スティフナー成形ツール300はチャネル302を有しているが、スティフナー成形ツールは、任意のサイズ、数量、又は形状のチャネルを有することができる。
次に図4を参照すると、例示的な実施形態による、ストリンガーに対して配置されつつあるアール部フィラーキットの斜視図が示されている。図4において、図3のスティフナー成形ツール300の複数のチャネル302のうちの1つに、ストリンガー402が配設されている。より具体的には、ストリンガー402は、スティフナー成形ツール300のチャネル404内にある。アール部フィラーキット400は、図1のアール部フィラーキット100の物理的な一実施態様である。アール部フィラーキット400は、ストリンガー402に対して配置されている。ストリンガー402は、図1のストリンガー124の物理的な一実施態様である。
成形用袋体406が、ストリンガー402内に配置されている。成形用袋体406は、硬化中にストリンガー402の形状408を維持する。
アール部フィラーキット400は、ストリンガー402に対して配置されている。アール部フィラーキット400は、アール部フィラーの複数のセグメント409を含む。アール部フィラーの複数のセグメント409は、第1セクションのアール部フィラー410及び第2セクションのアール部フィラー414を形成している。アール部フィラーキット400は、第1セクションのアール部フィラー410がストリンガー402の第1間隙412に配設されるように、配置されている。アール部フィラーキット400は、第2セクションのアール部フィラー414がストリンガー402の第2間隙416に配設されるように、配置されている。
アール部フィラーキット400は、担持材418をストリンガー402に向かって降下させることにより、ストリンガー402に装着される。アール部フィラーキット400は、アール部フィラーの複数のセグメント409が、ストリンガー402の第1間隙412及び第2間隙416に装着されるように、降下される。第1間隙412と第2間隙416とは、距離420を隔てて離間している。担持材418上の第1セクションのアール部フィラー410と第2セクションのアール部フィラー414とは、ストリンガー402に装着される前は、距離420を隔てて離間している。
アール部フィラーの複数のセグメント409は、第1間隙412と第2間隙416とに、同時に装着される。第1セクションのアール部フィラー410及び第2セクションのアール部フィラー414を含むアール部フィラーキット400は、第1セクションのアール部フィラー410の第1間隙412への装着と、第2セクションのアール部フィラー414の第2間隙416への装着とが同時に行われるように、降下される。
担持材418及びアール部フィラーキット400は、アール部フィラーキット400をストリンガー402に装着するために、スティフナー形成ツール300に向かって降下される。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキット400を保持する担持材418は、実質的に平らな状態で搬送され得る。他の例示的な実施例において、アール部フィラーキット400を保持する担持材418は、ロール状態で搬送され得る。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメント409を装着することは、担持材418及びアール部フィラーキット400をロールから繰り出すことを含む。他の例示的な実施例において、担持材418及びアール部フィラーキット400は、搬送後で且つアール部フィラーキット400をストリンガー402に装着する前に、ロールから繰り出される。
アール部フィラーキット400をストリンガー402に装着した後、圧縮力を付与することにより、アール部フィラーキット400とストリンガー402との間に、アール部フィラーキット400と担持材418との接着力よりも強い接着力を生成する。アール部フィラーキット400とストリンガー402との接着力が、アール部フィラーキット400と担持材418との接着力よりも強い時、担持材418をアール部フィラーキット400から取り外すことができる。そして、担持材418がアール部フィラーキット400から取り外されると、第1セクションのアール部フィラー410が第1間隙412内に残り、第2セクションのアール部フィラー414が第2間隙416内に残る。
いくつかの例示的な実施例において、担持材418は、真空バッグ材である。担持材418が真空バッグ材である場合、真空バッグ材は、アール部フィラーキット400をストリンガー402に装着した後に、ストリンガー402を保持するスティフナー成形ツール300に密着される。これらの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメント409及びストリンガー402に真空を付与することにより、アール部フィラーの複数のセグメント409に圧縮力を付与することができる。真空を付与した後、担持材418は、取り外される。
いくつかの例示的な実施例において、担持材418を取り外す前に、アール部フィラーの複数のセグメント409及びストリンガー402を硬化してもよい。他の例示的な実施例において、担持材418を取り外した後に、アール部フィラーの複数のセグメント409及びストリンガー402を硬化してもよい。例えば、アール部フィラーの複数のセグメント409及びストリンガー402は、より大きな複合材レイアップのコンポーネントである。この場合、このより大きな複合材レイアップの他のコンポーネントを配置した後に、複合材レイアップ全体が共硬化される。例えば、アール部フィラーの複数のセグメント409及びストリンガー402は、航空機の胴体部のコンポーネントである。この例示的な実施例では、アール部フィラーの複数のセグメント409及びストリンガー402上に複合材外板が配設された後に、胴体部が硬化され得る。
図4におけるアール部フィラーキット400、担持材418、及びスティフナー成形ツール300の図示は、例示的な一実施形態を実施する方法を物理的または構成的に限定することを意図していない。図示されたコンポーネントに加えて、あるいは、これらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントが不要とされる場合もある。
前述のように、チャネル404は、スティフナー成形ツール300の一部である。他の例示的な実施例において、チャネル404は、別のサイズ、形状、又はチャネル数量を有するスティフナー成形ツールの一部であってもよい。アール部フィラーキット400は、2個のアール部フィラーセクションを有するものとして図示している。他の例示的な実施例において、アール部フィラーキット400は、3個以上のアール部フィラーセクションを有していてもよい。
別の例として、第1セクションのアール部フィラー410及び第2セクションのアール部フィラー414は、ドーム型の断面形状422を有する。図示しない他の例示的な実施例として、第1セクションのアール部フィラー410及び第2セクションのアール部フィラー414は、他の所望の形状を有し得る。例えば、第1セクションのアール部フィラー410及び第2セクションのアール部フィラー414は、三角形の断面形状を有し得る。
アール部フィラーキット400は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせなどの任意の方法で、ストリンガー404に対して配置及び装着することができる。例えば、担持材418は、手動又は自動機器を用いて、操作することができる。いくつかの例示的な実施例において、圧縮力は、アール部フィラーキット400に手動で付与される。いくつかの例示的な実施例において、圧縮力は、アール部フィラーキット400に自動で付与される。
次に図5を参照すると、例示的な実施形態による、アール部フィラー成形ツール上のアール部フィラー及びプライの斜視図が示されている。アール部フィラー成形ツール500は、アール部フィラー成形ツール112の物理的な一実施態様である。アール部フィラーの複数のセグメント502が、アール部フィラー成形ツール200上に配置されている。アール部フィラーの複数のセグメント502は、図1のアール部フィラーの複数のセグメント132の物理的な一実施態様である。
アール部フィラー成形ツール500は、図1のアール部フィラー成形ツール112の物理的な一実施態様である。アール部フィラーの複数のセグメント502が、アール部フィラー成形ツール500上に配置されている。アール部フィラーの複数のセグメント502は、図1のアール部フィラーの複数のセグメント132の物理的な一実施態様である。
この例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメント502は、アール部フィラー成形ツール500の面506に設けられた所定数の溝504に配設されている。図示のように、アール部フィラーの複数のセグメント502は、所定数の溝504のうちの溝510内に配設されたアール部フィラー508、及び、所定数の溝504のうちの溝514内に配設されたアール部フィラー512を含む。
図示のように、アール部フィラー508は、ジョイント部516及びジョイント部518によって連結された、アール部フィラーの3つの部分を含む。図示のように、アール部フィラー512は、ジョイント部520及びジョイント部522によって連結された、アール部フィラーの3つの部分を含む。
溝510と溝514とは、距離524を隔てて離間している。図示のように、アール部フィラー508とアール部フィラー512とは、距離524を隔てて離間している。距離524は、図6のストリンガー602などのストリンガーにおける第1間隙と第2間隙との間の距離に等しい。図示のように、距離524は、一定又は実質的に一定の値を有する。ただし、図示しない他の例示的な実施例において、距離524は、複数の値を有する。距離524が複数の値を有する場合、アール部フィラー508とアール部フィラー512とは、平行ではない。
いくつかの例示的な実施例において、面506の所定数の溝504は、アール部フィラーの複数のセグメント502を成形するように構成されている。例示的な一実施例において、面506の所定数の溝504は、アール部フィラーの複数のセグメント502を、ドーム型の断面形状に成形するように構成されている。別の例示的な一実施例において、面506の所定数の溝504は、アール部フィラーの複数のセグメント502を、三角形の断面形状に成形するように構成されている。面506の所定数の溝504は、アール部フィラーの複数のセグメント502に圧縮力が付与された際に、アール部フィラーの複数のセグメント502を成形することができる。
図示のように、アール部フィラーの複数のセグメント502上に、プライ526が載置される。アール部フィラーの複数のセグメント502上にプライ526を装着した後、アール部フィラーの複数のセグメント502及びプライ526に圧縮力を付与することにより、アール部フィラーキットが形成される。アール部フィラーキットを形成した後、アール部フィラーキットを、図4のストリンガー402又は図6のストリンガー602などのストリンガーに装着する。圧縮力は、任意の所望の方法で付与することができる。いくつかの例示的な実施例において、圧縮力は、機械式の圧縮力である。他の例示的な実施例において、圧縮力は、真空の付与などの空気圧式の圧縮力である。
いくつかの例示的な実施例において、プライ526及びアール部フィラーの複数のセグメント502を含むアール部フィラーキットは、アール部フィラー成形ツール500を用いて、ストリンガーに対して配置及び装着される。これらの例示的な実施例では、アール部フィラー成形ツール500は、可撓性材料を含む。これらの例示的な実施例では、可撓性材料148は、面506の所定数の溝504に垂直な線周りの可撓性を有する。他の例示的な実施例では、可撓性材料は、様々な曲率を有し、任意の所望の方向に可撓性を有する。
他の例示的な実施例において、プライ526及びアール部フィラーの複数のセグメント502を含むアール部フィラーキットは、担持材(図示せず)を用いてアール部フィラー成形ツール500から取り外される。いくつかの例示的な実施例において、担持材は、真空バッグ材である。これらの例示的な実施例では、真空バッグ材を用いて、アール部フィラー成形ツール500上のアール部フィラーキットに真空を付与するとともに、アール部フィラーキットをストリンガーに装着することができる。
面506に設けられた真空溝528が、所定数の溝504を囲んでいる。真空溝528は、所定数の溝504の周りに封止を形成して、プライ526及びアール部フィラーの複数のセグメント502に真空を付与するために用いられる。
いくつかの例示的な実施例において、担持材は、図1のアール部フィラー配設システム154などのアール部フィラー配設システムのコンポーネントであり得る。他の例示的な実施例において、ピックアンドプレース機を用いることにより、アール部フィラーキットアール部フィラー形成ツール500からを持ち上げ、アール部フィラーキットをストリンガー上に配設する。
次に図6を参照すると、例示的な実施形態による、ストリンガーに対して配置されつつあるアール部フィラーキットの斜視図が示されている。アール部フィラーキット600は、図1のアール部フィラーキット100の物理的な一実施態様である。アール部フィラーキット600は、ストリンガー602に対して配置されている。ストリンガー602は、図1のストリンガー124の物理的な一実施態様である。
図示のように、ストリンガー602は、スティフナー成形ツール605のチャネル604内にある。スティフナー成形ツール605は、図1のスティフナー成形ツール180の物理的な一実施態様である。スティフナー成形ツール605は、図3のスティフナー成形ツール300の一部であり得る。スティフナー成形ツール605がスティフナー成形ツール300の一部である場合、ストリンガー602は、図3のスティフナー成形ツール300の複数のチャネル302のうちの1つに配設されている。
成形用袋体66が、ストリンガー602内に配置されている。成形用袋体606は、硬化中にストリンガー602の形状608を維持する。
アール部フィラーキット600は、ストリンガー602に対して配置されている。アール部フィラーキット600は、アール部フィラーの複数のセグメント609を含む。アール部フィラーの複数のセグメント609は、第1セクションのアール部フィラー610及び第2セクションのアール部フィラー614を形成している。アール部フィラーキット600は、第1セクションのアール部フィラー610がストリンガー602の第1間隙612に配設されるように、配置されている。アール部フィラーキット600は、第2セクションのアール部フィラー614がストリンガー602の第2間隙616に配設されるように、配置されている。
アール部フィラーキット600は、プライ617をさらに含む。図示のように、プライ617は、アール部フィラーの複数のセグメント609と担持材618との間に配置されている。アール部フィラーキット600をストリンガー602に装着した後は、プライ617は、得られるスティフナーの「インナーモールドライン(IML)プライ」を形成する。
図示のように、アール部フィラーキット600は、担持材618に担持されている。担持材618は、任意の所望の材料によって形成される。いくつかの例示的な実施例において、担持材818は、真空バッグ材である。いくつかの例示的な実施例において、担持材は618、図1のアール部フィラー配設システム154などのアール部フィラー配設システムの一部であり得る。
アール部フィラーキット600は、担持材618をストリンガー602に向かって降下させることにより、ストリンガー602に装着される。アール部フィラーキット600は、アール部フィラーの複数のセグメント609が、ストリンガー602の第1間隙612及び第2間隙616に装着されるように、降下される。第1間隙612と第2間隙616とは、距離620を隔てて離間している。担持材618上の第1セクションのアール部フィラー610と第2セクションのアール部フィラー614とは、ストリンガー602に装着される前は、距離620を隔てて離間している。
アール部フィラーの複数のセグメント609は、第1間隙612と第2間隙616とに、同時に装着される。第1セクションのアール部フィラー610及び第2セクションのアール部フィラー614を含むアール部フィラーキット600は、第1セクションのアール部フィラー610の第1間隙612への装着と、第2セクションのアール部フィラー614の第2間隙616への装着とが同時に行われるように、降下される。
担持材618及びアール部フィラーキット600は、アール部フィラーキット600をストリンガー602に装着するために、スティフナー形成ツール605に向かって降下される。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキット600を保持する担持材618は、実質的に平らな状態で搬送され得る。他の例示的な実施例において、アール部フィラーキット600を保持する担持材618は、ロール状態で搬送され得る。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメント609を装着することは、担持材618及びアール部フィラーキット600をロールから繰り出すことを含む。他の例示的な実施例において、担持材618及びアール部フィラーキット600は、搬送後で且つアール部フィラーキット600をストリンガー602に装着する前に、繰り出される。
アール部フィラーキット600をストリンガー602に装着した後、圧縮力を付与することにより、アール部フィラーキット600とストリンガー602との間に、アール部フィラーキット600と担持材618との接着力よりも強い接着力を生成する。アール部フィラーキット600とストリンガー602との接着力が、アール部フィラーキット600と担持材618との接着力よりも強い時、担持材618をアール部フィラーキット600から取り外すことができる。いくつかの例示的な実施例において、担持材618は、アール部フィラーキット600から引き剥がされる。いくつかの例示的な実施例において、担持材618をマニホールドに巻き付けることにより、担持材618がアール部フィラーキット600から取り外される。いくつかの例示的な実施例において、担持材618は、その全体が、アール部フィラーキット600から取り外される。担持材618がアール部フィラーキット600から取り外されると、第1セクションのアール部フィラー610が第1間隙612内に残り、第2セクションのアール部フィラー614が第2間隙616内に残る。
618いくつかの例示的な実施例において、担持材618は、真空バッグ材である。担持材618が真空バッグ材である場合、真空バッグ材は、アール部フィラーキット600をストリンガー602に装着した後に、ストリンガー602を保持するスティフナー成形ツール605に密着される。これらの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメント609及びストリンガー602に真空を付与することにより、アール部フィラーの複数のセグメント609に圧縮力を付与することができる。真空を付与した後、担持材618は、取り外される。
いくつかの例示的な実施例において、担持材618を取り外す前に、アール部フィラーの複数のセグメント609及びストリンガー602を硬化してもよい。他の例示的な実施例において、担持材618を取り外した後に、アール部フィラーの複数のセグメント609及びストリンガー602を硬化してもよい。例えば、アール部フィラーの複数のセグメント609及びストリンガー602は、より大きな複合材レイアップのコンポーネントである。この場合、このより大きな複合材レイアップの他のコンポーネントを配置した後に、複合材レイアップ全体が共硬化される。例えば、アール部フィラーの複数のセグメント609及びストリンガー602は、航空機の胴体部のコンポーネントである。この例示的な実施例では、アール部フィラーの複数のセグメント609及びストリンガー602上に複合材外板が配設された後に、胴体部が硬化され得る。
図6におけるアール部フィラーキット600、担持材618、及びスティフナー成形ツール605の図示は、例示的な一実施形態を実施する方法を物理的または構成的に限定することを意図していない。図示されたコンポーネントに加えて、あるいは、これらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントが不要とされる場合もある。また、ブロックは、機能的なコンポーネントを示すためのものである。例示的な実施形態においてこれらのブロック実施する際は、1つ又は複数を組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
チャネル604は、任意の所望のサイズ、形状、又はチャネル数量を有するスティフナー成形ツールの一部であってよい。また、チャネル604は、任意の所望のサイズ又は形状を有し得る。アール部フィラーキット600は、2個のアール部フィラーセクションを有するものとして図示している。他の例示的な実施例において、アール部フィラーキット600は、3個以上のアール部フィラーセクションを有していてもよい。
別の例として、第1セクションのアール部フィラー610及び第2セクションのアール部フィラー614は、ドーム型の断面形状622を有する。図示しない他の例示的な実施例として、第1セクションのアール部フィラー610及び第2セクションのアール部フィラー614は、他の所望の形状を有し得る。例えば、第1セクションのアール部フィラー610及び第2セクションのアール部フィラー614は、三角形の断面形状を有し得る。
アール部フィラーキット600は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせなどの任意の方法で、ストリンガー604に対して配置及び装着することができる。例えば、担持材618は、手動又は自動機器を用いて、操作することができる。いくつかの例示的な実施例において、圧縮力は、アール部フィラーキット600に手動で付与される。いくつかの例示的な実施例において、圧縮力は、アール部フィラーキット600に自動で付与される。
次に図7を参照すると、例示的な実施形態による、マニホールドを有するアール部フィラー配設システムの等角図が示されている。アール部フィラー配設システム700は、図1のアール部フィラー配設システム154の物理的な一実施態様である。いくつかの例示的な実施例において、図4の担持材418は、図7のアール部フィラー配設システム700のコンポーネントである。いくつかの例示的な実施例において、図6の担持材618は、図7のアール部フィラー配設システム700のコンポーネントである。
アール部フィラー配設システム700は、ローラマニホールド702及び担持材704を有する。担持材704は、ローラマニホールド702に接合されている。ローラマニホールド702の第1端部708に接続された真空供給部706を介して、ローラマニホールド702の真空チャンバ(図示せず)に真空が供給される。ローラマニホールド702の第2端部710は、封止されて、ローラマニホールド702内に真空チャンバ(図示せず)を形成している。
担持材704は、図1のアール部フィラー成形ツール112からアール部フィラーキット100を持ち上げるなど、アール部フィラー成形ツールからアール部フィラーキットを持ち上げるために用いることができる。担持材704を用いることにより、図2のアール部フィラー成形ツール200又は図5のアール部フィラー成形ツール500のうちの少なくとも1つから、アール部フィラーキットを持ち上げることができる。
アール部フィラーキットを持ち上げるためには、担持材704とアール部フィラー成形ツールとの間に真空が引かれる。アール部フィラーキットを持ち上げた後、アール部フィラーキット及び担持材704をローラマニホールド702に巻き付けてロール状にする。アール部フィラーキットは、アール部フィラー配設システム700上に巻き付けられた状態で、搬送することができる。
担持材704は、アール部フィラーキットをストリンガーに装着する際の裏紙及び圧縮バッグとしても、用いることができる。アール部フィラーキットをストリンガーに装着するには、担持材704及びアール部フィラーキットが、ローラマニホールド702から繰り出される。その後、担持材704の下に真空を引くことによりアール部フィラーキットを圧縮固化し、アール部フィラーキットを担持材704から取り外す。
アール部フィラー配設システム700によって、製造時間又は製造コストのうちの少なくとも1つを減らすことができる。アール部フィラー配設システム700は、再使用可能である。また、アール部フィラー配設システム700は、使い捨ての製造材料に取って代わることができる。例えば、アール部フィラー配設システム700は、使い捨ての真空バギング材に取って代わることができる。アール部フィラー配設システム700によって、製造廃棄物を減らすことができる。
アール部フィラー配設システム700は、任意の所望の方法で動作させることができる。アール部フィラー配設システム700は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせによって、配設し動作させることができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、手動で配置される。他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、自動システムを用いて配置される。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700を、手動で回転させる。他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700を、完全に自動又は部分的に自動で回転させる。
次に図8を参照すると、例示的な実施形態による、マニホールドを有するアール部フィラー配設システムの断面図が示されている。ヴュー(view)800は、図7のアール部フィラー配設システム700の断面図である。
アール部フィラー配設システム700は、真空開口801を有するローラマニホールド702を有する。担持材704は、真空バッグ材802の形態を取っている。真空バッグ材802は、ローラマニホールド702に連結されている。真空バッグ材802は、真空開口801と繋がる開口803を有する。
ヴュー800のように、担持材704は、複数の層を含む。図示のように、担持材704は、第1層804及び第2層806によって形成されている。第1層804は、真空バッグ材によって形成されている。いくつかの例示的な実施例において、第1層804は、ラテックス材料によって形成されている。いくつかの例示的な実施例において、第1層804は、第1ラテックスシートと称され得る。
真空バッグ材802は、複合材料を持ち上げるように構成されている。複合材料は、任意の所望の形態を取ることができる。いくつかの例示的な実施例において、複合材料は、図1のプライ108などのプライを含む。いくつかの例示的な実施例において、複合材料は、図1のアール部フィラーの複数のセグメント132を含む。いくつかの例示的な実施例において、複合材料は、図1のアール部フィラーキット100を含む。
第1層804は、第1面808及び第2面810を有する。第1面808は、第1面808と成形ツールとの間に真空封止状態を形成するのに望ましい粘着性を有するように、構成されている。第2面810は、実質的に非接着性となるように構成されている。例えば、第2面810は、第2面810がローラマニホールド702にくっつくのを防止するように構成されている。別の例として、第2面810は、第2面810がアール部フィラーキットの複合材料にくっつくのを防止するように構成されている。
第2層806は、真空バギング材によって形成されている。いくつかの例示的な実施例において、第2層806は、ラテックス材料によって形成されている。いくつかの例示的な実施例において、第2層806は、第2ラテックスシートと称され得る。
図示していないが、第2層806は、第1層804に接合されている。第2ラテックスシート168は、任意の所望の方法で、第1ラテックスシートに接合される。いくつかの例示的な実施例において、エポキシ接着剤、機械式留め具、又は溶着のうちの1つによって、選択された位置で、第1層804と第2層806とが連結される。
第2層806は、第1面812及び第2面814を有する。第1面812は、アール部フィラーキットの複合材料に接着するのに望ましい粘着性を有するように、構成されている。第1面812は、アール部フィラーキットの担持具として作用するのに望ましい粘着性を有する。
第2面810は、実質的に非接着性となるように構成されている。例えば、第2面814は、第2面814が第1層804の第1面808にくっつくのを防止するように構成されている。別の例として、第2面810は、第1層804と第2層806との間で真空を行き渡らせることができるように構成されている。
第1層804と第2層806との間には、通気要素816が配置されている。通気要素816は、真空を第1層804の端部まで行き渡らせる。通気要素816は、真空開口801と真空連通している。
いくつかの例示的な実施例において、第1層804及び第2層806が第1ラテックスシート及び第2ラテックスシートである場合、これらの各々が、メッシュ面を有している。いくつかの例示的な実施例において、第1層804の第2面810が、メッシュ面である。いくつかの例示的な実施例において、第2層806の第2面814が、メッシュ面である。
図示のように、ローラマニホールド702は、機械加工面818を有する。図示のように、真空バッグ材802は、機械加工面818に連結されている。機械加工面818は、ツールに対して真空開口801を適切に配置しやすくする。図示のように、真空開口801は、機械加工面818内に配置されている。
図7及び図8におけるアール部フィラー配設システム700の図示は、例示的な一実施形態を実施する方法を物理的または構成的に限定することを意図していない。図示されたコンポーネントに加えて、あるいは、これらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントが不要とされる場合もある。また、ブロックは、機能的なコンポーネントを示すためのものである。例示的な実施形態においてこれらのブロック実施する際は、1つ又は複数を組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
図示していないが、いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、少なくとも1つの加熱要素を含み得る。例えば、真空バッグ材802が、一体化された加熱要素を有していてもよい。別の例として、ローラマニホールド702が加熱要素を有していてもよい。
次に図9を参照すると、例示的な実施形態による、ローラマニホールドがアール部フィラー成形ツールに密着されたアール部フィラー配設システムが示されている。ヴュー900では、図7及び図8のアール部フィラー配設システム700が、アール部フィラー成形ツール902に密着されている。ヴュー900では、アール部フィラー成形ツール902を見えやすくするため、第1層804を透明にしている。アール部フィラー成形ツール902は、図1のアール部フィラー成形ツール112の物理的な一実施態様である。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー成形ツール902は、図2のアール部フィラー成形ツール200又は図5のアール部フィラー成形ツール500であり得る。
図示のように、担持材704の第1層804は、アール部フィラー成形ツール902の真空溝904に密着されている。第2層806は、アール部フィラーキット906にわたって延びている。ヴュー900では、第2層806を見えやすくするため、第1層804を透明にしている。図示のように、アール部フィラーキット906は、第1セクションのアール部フィラー908、第2セクションのアール部フィラー910、及び、プライ912を含む。第1セクションのアール部フィラー908、第2セクションのアール部フィラー910、及び、プライ912は、アール部フィラー成形ツール902と第2層806との間にある。第1セクションのアール部フィラー908、第2セクションのアール部フィラー910、及び、プライ912は、第2層806の下に配設されていることを示すため、破線で示している。
担持材704の下から真空を解除した後、アール部フィラーキット906は、第2層806によって担持される。いくつかの例示的な実施例において、担持材704の下から真空を解除した後、アール部フィラーキット906及び担持材704は、ローラマニホールド702に巻き付けられる。
アール部フィラー配設システム700は、任意の所望の方法でアール部フィラーキット906を持ち上げるように動作させることができる。アール部フィラー配設システム700は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせによって、配設し動作させることができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、アール部フィラーキット906及びアール部フィラー成形ツール902に対して、手動で配置される。他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、アール部フィラーキット906及びアール部フィラー成形ツール902に対して、自動システムを用いて配置される。アール部フィラー配設システム700は、オペレータが提供したコマンド又はシステムが提供したコマンドに基づいて、真空を用いて圧縮力を付与し得る。
圧縮力を付与した後、アール部フィラー配設システム700を用いて、アール部フィラーキット906をアール部フィラー成形ツール902から持ち上げる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、手作業で、アール部フィラー成形ツール902から取り外される。他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、完全に自動又は部分的に自動の設備を用いて、アール部フィラー成形ツール902から取り外される。
いくつかの例示的な実施例において、圧縮力を付与した後、アール部フィラー配設システム700が回転させられる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキット906を保持しているアール部フィラー配設システム700を、手動で回転させる。他の例示的な実施例において、アール部フィラーキット906を保持しているアール部フィラー配設システム700を、完全に自動又は部分的に自動で回転させる。
次に図10を参照すると、例示的な実施形態による、ストリンガーを保持するスティフナー成形ツールにマニホールドが密着されたアール部フィラー配設システムが示されている。ヴュー1000では、図7及び図8のアール部フィラー配設システム700が、成形用袋体1002及びスティフナー成形ツール1004に密着されている。より具体的には、担持材704の第1層804が、成形用袋体1002及びスティフナー成形ツール1004に密着されている。ヴュー1000では、ストリンガー1006及び成形用袋体1002を見えやすくするため、第1層804を透明にしている。
より具体的には、アール部フィラー配設システム700は、図9のアール部フィラーキット906を受容するよう、ストリンガー1006の周囲にて密封されている。ストリンガー1006は、スティフナー成形ツール1004上に配置されている。
担持材704の下に真空を付与することによって、アール部フィラーキット906が、ストリンガー1006に押圧される。アール部フィラー配設システム700は、真空を担持材704の下から解除した後に、スティフナー成形ツール1004から取り外される。アール部フィラー配設システム700を取り外した後、アール部フィラーキット906は、ストリンガー1006上に残る。
ヴュー1000では、ストリンガー1006に対する担持材704の第2層806及びアール部フィラーキット906の配置を示すために、一部が切り取られている。この切り取り図は、第2層806及びアール部フィラーキット906の配置を示す目的のためだけのものであり、担持材704及びアール部フィラーキット906の長さに関する限定を暗示することを意図していない。例えば、切り取りが示されているが、アール部フィラーキット906は、ストリンガー1006の端部まで延び得る。
アール部フィラー配設システム700は、任意の所望の方法で、アール部フィラーキット906を配置及び装着するように動作させることができる。アール部フィラー配設システム700は、手動、自動、又はこれら2つの組み合わせによって、配設し動作させることができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、ストリンガー1006に対して、手動で配置される。他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、ストリンガー1006に対して、自動システムを用いて配置される。アール部フィラー配設システム700は、オペレータが提供したコマンド又はシステムが提供したコマンドに基づいて、真空を用いて圧縮力を付与し得る。
圧縮力を付与した後、アール部フィラー配設システム700は、アール部フィラーキット906及びストリンガー1006から取り外される。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、手作業で、アール部フィラーキット906及びストリンガー1006から取り外される。他の例示的な実施例において、アール部フィラー配設システム700は、完全に自動又は部分的に自動の設備を用いて、アール部フィラーキット906及びストリンガー1006から取り外される。
図2〜図10に示した様々なコンポーネントは、図1に示したコンポーネントと組み合わせてもよいし、図1に示したコンポーネントと共に用いてもよいし、その両方でもよい。また、図2〜10に示したコンポーネントのいくつかは、図1にブロック形式で示したコンポーネントをどのようにして物理的構造体として実現するかを示す具体例であり得る。
次に図11A及び11Bを参照すると、例示的な実施形態による、アール部フィラーの2つ以上のセグメントをストリンガーに装着する方法のフローチャートが示されている。方法1100は、図1のアール部フィラーキット100を形成し装着するために実施され得る。方法1100は、図1のアール部フィラー成形ツール112及びアール部フィラー配設機144を用いて実施され得る。方法1100は、図2のアール部フィラー成形ツール200を用いて実施され得る。方法1100は、アール部フィラーの複数のセグメントを、図3及び図4のスティフナー成形ツール300などのスティフナー成形ツール上のストリンガーに装着するために実施され得る。方法1100は、図5のアール部フィラー成形ツール500を用いて実施され得る。方法1100は、図7〜10のアール部フィラー配設システム700などの、ローラマニホールドを有するアール部フィラー配設システムを用いて実施され得る。
方法1100は、アール部フィラーの複数のセグメントを、アール部フィラー成形ツールに配置する(工程1102)。方法1100は、アール部フィラーのこれら複数のセグメントを、1回の配設ステップでストリンガーに装着する(工程1104)。その後、当該方法は、終了する。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを配置するに際し、アール部フィラーの複数のセグメントを用いてジョイント部を形成する(工程1106)。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを配置するに際し、複数の突合せ継手を形成する。いくつかの例示的な実施例において、ジョイント部を形成することによって、アール部フィラーの複数のセグメントは、より少ない数量のアール部フィラーのセクションになり、各セクションの長さは、アール部フィラーの複数のセグメントの提供時の長さよりも長い。例示的な一実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、4フィート〜6フィートの範囲の製造時長さを有し得る。この例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、互いに連結されて、アール部フィラーのこれら複数のセグメントの製造時長さよりも長い、アール部フィラーの少なくとも1つのセクションを形成する。例えば、アール部フィラーの当該少なくとも1つのセクションは、10フィート、20フィート、25フィート、又は任意の他の所望の長さである。
方法1100のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、互いに連結されて、アール部フィラーの2つ以上のセクションを形成する。いくつかの例示的な実施例において、得られるアール部フィラーのセクションの各々は、アール部フィラーの複数のセグメントの製造時長さよりも大きい。いくつかの例示的な実施例において、得られるアール部フィラーのセクションは、すべて同じ長さである。
方法1100のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを配置するに際し、アール部フィラーの複数のセグメントを、アール部フィラー成形ツールにおいて距離を隔てて離間する2つの溝に配設する(工程1108)。アール部フィラー成形ツールの2つの溝にアール部フィラーの複数のセグメントを配置することにより、アール部フィラーの少なくとも2つのセクションが成形される。アール部フィラー成形ツールの2つの溝にアール部フィラーの複数のセグメントを配置することにより、前記距離を隔てて離間した第1セクションのアール部フィラーと第2セクションのアール部フィラーとが形成される。
方法1100のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントをストリンガーに装着するに際し、複数のセグメントを、ストリンガーにおいて前記距離を隔てて離間する第1間隙及び第2間隙に装着する(工程1110)。方法1100のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを第1間隙及び第2間隙に装着するに際し、アール部フィラーの複数のセグメントを第1間隙と第2間隙とに同時に装着する(工程1112)。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、アール部フィラー成形ツールを用いてストリンガーに装着される。方法1100のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを装着するに際し、アール部フィラー成形ツールを屈曲させることにより、複数のセグメントをストリンガーに押圧し、アール部フィラーの複数のセグメントをアール部フィラー成形ツールから取り外す(工程1114)。いくつかの例示的な実施例において、方法1100は、アール部フィラーの複数のセグメントとストリンガーとを共硬化することにより、航空機の一部を形成すること(工程1115)をさらに含む。
他の例示的な実施例において、アール部フィラー成形ツール以外のアール部フィラー配設機を用いて、アール部フィラーの複数のセグメントをストリンガーに装着する。いくつかの例示的な実施例において、方法1100は、アール部フィラーの複数のセグメントを、担持材を用いてアール部フィラー成形ツールから持ち上げ、アール部フィラーの複数のセグメントを装着することは、当該担持材を用いて行われる(工程1116)。担持材は、任意の所望の種類の材料の形態を取る。
いくつかの例示的な実施例において、担持材は、真空バッグ材であり、方法1100は、ストリンガーを保持するスティフナー成形ツールに対して前記真空バッグ材を密着させる(工程1118)。いくつかの例示的な実施例において、方法1100は、さらに、アール部フィラーの複数のセグメント及びストリンガーに真空を付与することにより、アール部フィラーの複数のセグメントに圧縮力を付与する(工程1120)。付与される圧縮力は、アール部フィラーの複数のセグメントと真空バッグ材との接着力よりも強い接着力を、アール部フィラーの複数のセグメントとストリンガーとの間に生成するのに十分なものである。真空の付与により圧縮力を付与した後は、アール部フィラーの複数のセグメントをストリンガーに接触させたまま、真空バッグをストリンガーから取り外すことができる。
いくつかの例示的な実施例において、真空バッグ材は、アール部フィラー配設システムのコンポーネントであり、方法1100は、アール部フィラーの複数のセグメント及び担持材を、アール部フィラー配設システムのマニホールドに巻き付ける(工程1122)。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントをストリンガーに装着するに際し、アール部フィラーの複数のセグメントをローラマニホールドから繰り出す(工程1124)。
次に図12を参照すると、例示的な実施形態による、アール部フィラーキットの使用方法のフローチャートが示されている。方法1200は、図1のアール部フィラーキット100を配置及び装着するために実施され得る。方法1200は、図1のアール部フィラー配設機144を用いて実施され得る。方法1200は、アール部フィラーの複数のセグメントを、図3及び図4のスティフナー成形ツール300などのスティフナー成形ツール上のストリンガーに装着するために実施され得る。方法1200は、図7〜10のアール部フィラー配設システム700などの、ローラマニホールドを有するアール部フィラー配設システムを用いて実施され得る。
方法1200は、アール部フィラーキットを、ストリンガーに対して配置する(工程1202)。方法1200は、アール部フィラーキットを、1回の配設ステップでストリンガーに装着する(工程1204)。その後、当該方法は、終了する。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットは、巻かれた状態で搬送される。例えば、アール部フィラーキットは、搬送目的又は保管目的のうちの少なくとも1つのために、担持材に巻き付けられる。これらの例示的な実施例において、アール部フィラーキットをストリンガーに装着するに際し、アール部フィラーキットを繰り出してストリンガーに接触させる(工程1206)。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットをストリンガーに装着するに際し、アール部フィラーキットにおける第1セクションのアール部フィラーをストリンガーの第1間隙に配設するとともに、アール部フィラーキットにおける第2セクションのアール部フィラーをストリンガー124の第2間隙に配設する(工程1208)。また、これらの例示的な実施例のいくつかにおいて、アール部フィラーキットをストリンガーに装着することにより、第1セクションのアール部フィラーと第2セクションのアール部フィラーとを、同時に配設する(工程1210)。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットは、アール部フィラー成形ツールを用いて搬送される。これらの例示的な実施例のいくつかにおいて、アール部フィラーキットは、アール部フィラー成形ツールを用いて、ストリンガーに装着され得る。例示的な一実施例において、アール部フィラーキットをストリンガー装着するに際し、アール部フィラー成形ツールを屈曲させることにより、複数のセグメントをストリンガーに押圧し、アール部フィラーの複数のセグメントをアール部フィラー成形ツールから取り外す(工程1212)。
方法1200のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットを装着するに際し、第1セクションのアール部フィラー、第2セクションのアール部フィラー、及び、プライを、ストリンガーに対して同時に装着する(工程1214)。第1セクションのアール部フィラー、第2セクションのアール部フィラー、及び、プライを、ストリンガーに対して同時に装着することによって、ストリンガーに対する装着時間を減らすことができる。
いくつかの例示的な実施例において、方法1200は、アール部フィラーキットに圧縮力を付与する(工程1216)。アール部フィラーキットに圧縮力を付与することによって、アール部フィラーキットがストリンガーに移転される。
いくつかの例示的な実施例において、方法1200は、真空バッグ材を、ストリンガーを保持するスティフナー成形ツールに密着させる(工程1218)。いくつかの例示的な実施例において、方法1200は、次に、真空バッグ材の下のストリンガー及びアール部フィラーキットに、真空を付与する(工程1220)。いくつかの例示的な実施例において、真空により、アール部フィラーキットに圧縮固化力が付与される。いくつかの例示的な実施例において、ストリンガー及びアール部フィラーキットに真空を付与することによって、アール部フィラーキットが真空バッグ材からストリンガーに移転される。
いくつかの例示的な実施例において、方法1200は、アール部フィラーとストリンガーとを共硬化することにより、航空機の一部を形成する(工程1222)。アール部フィラーキット及びストリンガーは、航空機における複合材スティフナーを有する任意の所望の部分を構成し得る。
次に図13を参照すると、例示的な実施形態による、アール部フィラーキットの形成方法のフローチャートが示されている。方法1300は、図1のアール部フィラー成形ツール112を用いて実施され得る。方法1300は、図2のアール部フィラー成形ツール200を用いて実施され得る。方法1300は、図5のアール部フィラー成形ツール500を用いて実施され得る。方法1300により、図6のアール部フィラーキット600を得ることができる。
方法1300は、アール部フィラーの複数のセグメントを、アール部フィラー成形ツールに配置する(工程1302)。方法1300は、アール部フィラーの複数のセグメント上に、プライを装着する(工程1304)。方法1300は、アール部フィラーの複数のセグメント及びプライに圧縮力を付与することにより、アール部フィラーキットを形成する(工程1306)。その後、当該方法は、終了する。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを配置するに際し、アール部フィラーの複数のセグメントを用いてジョイント部を形成する(工程1308)。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを配置するに際し、複数の突合せ継手を形成する。いくつかの例示的な実施例において、ジョイント部を形成することによって、アール部フィラーの複数のセグメントは、より少ない数量のアール部フィラーのセクションになり、各セクションの長さは、アール部フィラーの複数のセグメントの提供時の長さよりも長い。例示的な一実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、4フィート〜6フィートの範囲の製造時長さを有し得る。この例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、互いに連結されて、アール部フィラーのこれら複数のセグメントの製造時長さよりも長い、アール部フィラーの少なくとも1つのセクションを形成する。例えば、アール部フィラーの当該少なくとも1つのセクションは、10フィート、20フィート、25フィート、又は任意の他の所望の長さである。
方法1100のいくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントは、互いに連結されて、アール部フィラーの2つ以上のセクションを形成する。いくつかの例示的な実施例において、得られるアール部フィラーのセクションの各々は、アール部フィラーの複数のセグメントの製造時長さよりも大きい。いくつかの例示的な実施例において、得られるアール部フィラーのセクションは、すべて同じ長さである。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを配置するに際し、アール部フィラーの複数のセグメントを、アール部フィラー成形ツールにおいて距離を隔てて離間する2つの溝に配設する(工程1310)。
いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーの複数のセグメントを2つの溝に配設することにより、第1セクションのアール部フィラー及び第2セクションのアール部フィラーを成形する(工程1312)。いくつかの例示的な実施例において、方法1300は、さらにアール部フィラーキット及び担持材をロール状に巻き、第1セクションのアール部フィラーと第2セクションのアール部フィラーとは、前記距離を隔てて離間している(工程1314)。
いくつかの例示的な実施例において、方法1300は、アール部フィラー成形ツールの所定数の溝を用いて、アール部フィラーの複数のセグメントを成形する(工程1316)。アール部フィラー成形ツールの所定数の溝により、アール部フィラーの複数のセグメントに、任意の所望の形状を与えることができる。いくつかの例示的な実施例において、所定数の溝は、アール部フィラーの複数のセグメントをドーム型の断面形状に成形するように構成されている。いくつかの例示的な実施例において、所定数の溝は、アール部フィラーの複数のセグメントを三角形の断面形状に成形するように構成されている。
アール部フィラーキットを形成した後、アール部フィラーキットは、ストリンガーに装着するために、搬送され得る。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットは、ストリンガーに装着されるまで、保管され得る。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットは、アール部フィラー成形ツール上に載ったまま搬送されるか、保管されるかの少なくとも1つである。
他の例示的な実施例において、方法1300は、担持材を用いて、アール部フィラーキットをアール部フィラー成形ツールから取り外す(工程1318)。いくつかの例示的な実施例において、方法1300は、アール部フィラーキット及び担持材をロール状に巻く(工程1320)。
いくつかの例示的な実施例において、担持材は、アール部フィラー配設システムのコンポーネントである。これらの例示的な実施例において、アール部フィラーキット及び担持材をロール状に巻くに際し、アール部フィラーキット及び担持材を、アール部フィラー配設システムのマニホールドに巻き付ける(工程1322)。
いくつかの例示的な実施例において、方法1300は、アール部フィラーキットをストリンガーに装着する(工程1324)。いくつかの例示的な実施例において、方法1300は、さらに、アール部フィラーキットとストリンガーとを共硬化する(工程1326)。
図示された様々な実施形態のフローチャート及びブロック図は、例示的な実施形態における装置や方法について、可能ないくつかの実施態様の構造、機能、動作を示している。この点において、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、及び/又は、動作若しくはステップの一部を表す。
例示的な実施形態のいくつかの代替の態様において、ブロックで述べられている機能を、図に示した順序とは異なる順序で実行してもよい。例えば、場合によっては、連続して示されている2つのブロックを、関連する機能に応じて、実質的に同時に実行してもよいし、逆の順序で実行してもよい。また、フローチャート又はブロック図に示されたブロックに対して、さらに他のブロックを追加してもよい。
いくつかの例示的な実施例において、方法1100、方法1200、又は方法1300のすべてのブロックを行わなくともよい。例えば、図11Bの工程1116〜1124の各々は、方法1100の任意の工程である。また、工程1106及び1114は、方法1100の任意の工程である。別の例として、工程1206〜1220の各々は、方法1200の任意の工程である。より具体的には、工程1206及び工程1212は、代替の工程である。さらに別の例として、工程1308〜1322の各々は、任意の工程である。
本開示の例示的な実施形態は、図14に示した航空機の製造及び保守方法1400に関連させて、また、図15に示した航空機1500に関連させて、説明することができる。まず、図14を参照すると、例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守方法が示されている。生産開始前の工程として、航空機の製造及び保守方法1400は、図15の航空機1500の仕様決定及び設計1402及び材料調達1404を含む。
生産中は、航空機1500の部品及び小組立品の製造1406及びシステム統合1408が行われる。その後、航空機1500は、例えば認可及び納品1410を経て、就航1412に入る。顧客による就航1412中は、航空機1500は、定例の整備及び保守1414に組み込まれる。これは、改良、再構成、改修、及び他の整備又は保守を含み得る。
航空機の製造及び保守方法1400の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び/又は、オペレータによって実行又は実施することができる。これらの例において、オペレータは顧客であってもよい。なお、システムインテグレータは、限定するものではないが、航空機メーカ及び主要システム下請業者をいくつ含んでもよい。第三者は、限定するものではないが、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでもよい。オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織等であってもよい。
次に、図15を参照すると、例示的な一実施形態を実施可能な航空機が図示されている。この例において、航空機1500は、図14に示した航空機の製造及び保守方法1400によって生産され、複数のシステム1504及び内装1506を備えた機体1502を含み得る。システム1504は、例えば、推進系1508、電気系1510、油圧系1512、及び環境系1514のうちの1つ以上を含む。また、その他のシステムをいくつ含んでもよい。また、航空宇宙産業に用いた場合を例として説明したが、種々の例示的な実施形態を、例えば自動車産業等の他の産業に適用してもよい。
本明細書において具現化される装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法1400おける少なくとも1つの段階において、採用することができる。1つ又はそれ以上の例示的な実施形態は、図14における部品及び小組立品製造1406、システム統合1408、又は整備及び保守1414において、用いることができる。例えば、図1のアール部フィラーキット100は、部品及び小組立品製造1406の際に、複合材レイアップのアール部を埋めるために用いられ得る。別の例として、図1のアール部フィラーキット100は、図14の製造及び保守1414において、交換部品の複合材レイアップのアール部を埋めるために用いられ得る。また、図1のアール部フィラー配設システム154は、図14における部品及び小組立品製造1406又は製造及び保守1414のうちの1つにおいて、複合材料を配設するために用いられ得る。
本明細書において具現化される装置及び方法は、航空機1500の少なくとも1つのコンポーネントを製造する際に採用することができる。例えば、図1のアール部フィラーキット100は、機体1502又は内装1506のうちの少なくとも1つを製造するために用いることができる。また、図1のアール部フィラー配設システム154は、機体1502又は内装1506のうちの少なくとも1つを製造するために、アール部フィラー又は他の所望の複合材料などの複合材料を配設するために用いることができる。
例示的な実施例は、アール部フィラーキットを形成及び装着するための方法及び装置を提供する。アール部フィラーキットを装着することによって、ストリンガーの組み立て作業を供給ライン上での作業にすることができる。アール部フィラーキットの適用によって、製造の低コスト化又は高速化の少なくとも一方をもたらす、新たな成形方法が可能になる。
例示的な実施例は、アール部フィラー部分を複合材レイアップに1つずつ装着することに対する代替の方法及び装置を提供する。例示的な実施例は、1回の装着工程で複数のアール部フィラー部分を装着するための方法及び装置を提供する。
例示的な実施例は、オフラインツールであるアール部フィラー成形ツールを提供し、これは、アール部フィラーの平行な間隔を維持するものである。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー成形ツールは、アール部フィラー(ヌードル)を成形する。例示的な実施例は、ヌードルを適切な形状に予め成形し、これをインナーモールドラインの織物プライと組み付け、アセンブリまで搬送した後、当該アセンブリに容易に設置することを可能にする。
例示的な実施例によれば、圧縮固化工程の回数、アール部の変形(buckling)、又は設置工程のうちの少なくとも1つを、減らすことができる。例えば、プライを、アール部フィラー成形ツール上のアール部フィラーの複数のセグメント上に圧縮固化することによって、圧縮固化工程の数を減らすことができる。別の例として、アール部フィラーの複数のセグメントを予め成形することによって、皺やアール部の変形を低減することができる。例示的な実施例によれば、ヌードルを予め成形するため、皺が低減し得る。
例示的な実施例によれば、ヌードルを一般的な形状に予め成形し、アール部フィラー(ヌードル)をIML(インナーモールドライン)プライと合わせてキット化することができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットは、渦巻き状のロールにして保管される。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー配設システムのラテックス材料により、アール部フィラーキットを渦巻き状のロールにして保管することができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラー(ヌードル)をIMLプライ構成材に配設することにより、成形用袋体に対する位置決め機能がもたらされる。
例示的な実施例は、アール部フィラー(ヌードル)を成形するための成形プレートであるアール部フィラー成形ツールを提供する。例示的な実施例は、アール部フィラー(ヌードル)を冷間圧密成形(cold consolidation)によりプリプレグプライにすることを可能にする。例示的な実施例は、ヌードルを所望の離れた平行状態に予め並べるアール部フィラー成形ツールを提供する。例示的な実施例は、すぐに使用できる真空バッグ層を提供する。例示的な実施例は、渦巻き状のロールにて保管又は搬送できるとともに、位置決め部としても機能するアール部フィラー配設システムを提供する。
確立すべき1つの重要なプロセスパラメータは、プライと担持材とを接着させる圧縮固化力である。この圧縮固化力は、巻き付け及び搬送を可能にするものであるが、最終的に移転させる際のプリプレグとサブアセンブリとの圧縮固化力よりは、低いものである。
例示的な一実施例において、担持具、ローラ、裏紙、及び圧縮バッグとして、同じ材料が用いられる。より具体的には、アール部フィラー配設システムの真空バッグ材は、アール部フィラーキット用の担持具、ローラ、裏紙、及び圧縮バッグとして用いることができる。アール部フィラー配設システムの真空バッグは、アール部フィラー成形ツールからアール部フィラーキットを持ち上げ、担持具として機能し得る。アール部フィラー配設システムの真空バッグは、次に、アール部フィラーキットとともに回転し、ローラとして機能し得る。アール部フィラー配設システムの真空バッグは、次に、繰り出されて、アール部フィラーキットをストリンガーに配置し、裏紙として機能し得る。アール部フィラーシステムの真空バッグは、次に、アール部フィラーキットに真空を付与し、圧縮バッグとして機能し得る。
例示的な実施例によれば、サブアセンブリ全体を搬送及びキット化することができる。いくつかの例示的な実施例において、サブアセンブリは、インナーモールドラインプライとアール部フィラーとのキットである。別の例示的な実施例において、アール部フィラーを、搬送及びキット化することができる。
例示的な実施例は、アール部フィラーキットをロールの状態で搬送することができる。いくつかの例示的な実施例において、アール部フィラーキットは、プライ及びアール部フィラーの複数のセクションを含む。
本装置及び方法は、以下の付記においても言及されるが、これらの付記は請求の範囲と混同されるべきではない。
A1. アール部フィラーの複数のセグメント(132)をアール部フィラー成形ツール(112)に配置すること(1102)と、
前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を、1回の配設ステップでストリンガー(124)に装着すること(1104)と、を含む方法。
A2. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)と前記ストリンガー(124)とを共硬化することにより、航空機(1500)の一部を形成すること(1115)をさらに含む、付記A1に記載の方法。
A3. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を装着することは、前記アール部フィラー成形ツール(112)を屈曲させることにより、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記ストリンガー(124)に押圧し、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記アール部フィラー成形ツール(112)から取り外すこと(1114)を含む、付記A1に記載の方法。
A4. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を、担持材(150)を用いて前記アール部フィラー成形ツール(112)から持ち上げること(1116)をさらに含み、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を装着することは、前記担持材(150)を用いて行われる、付記A1に記載の方法。
A5. 前記担持材(150)は、真空バッグ材(152)であり、前記方法は、
前記真空バッグ材(152)を、前記ストリンガー(124)を保持するスティフナー成形ツール(180)に密着させること(1118)と、
前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)及び前記ストリンガー(124)に真空を付与することにより、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)に圧縮力を付与すること(1120)と、をさらに含む、付記A4に記載の方法。
A6. 前記真空バッグ材(152)は、アール部フィラー配設システム(154)のコンポーネントであり、前記方法は、
前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)及び前記担持材(150)を、アール部フィラー配設システム(154)のローラマニホールド(156)に巻き付けること(1122)をさらに含む、付記A5に記載の方法。
A7. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記ストリンガー(124)に装着することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記ローラマニホールド(156)から繰り出すこと(1124)を含む、付記A6に記載の方法。
A8. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を配置することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を用いてジョイント部(136)を形成すること(1106)を含む、付記A1に記載の方法。
A9. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を配置することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を、前記アール部フィラー成形ツール(112)における2つの溝(114)に配設すること(1108)を含み、前記2つの溝(114)は、距離(110)を隔てて離間している、付記A1に記載の方法。
A10. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記ストリンガー(124)に装着することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記ストリンガー(124)の第1間隙(186)及び第2間隙(188)に装着すること(1110)を含み、前記第1間隙(186)と前記第2間隙(188)とは、距離(110)を隔てて離間している、付記A8に記載の方法。
A11. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記第1間隙(186)及び前記第2間隙(188)に装着することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記第1間隙(186)と前記第2間隙(188)とに同時に装着すること(1112)を含む、付記A9に記載の方法。
本装置又は方法のさらなる側面によれば、以下が提供される。
B1. アール部フィラーキット(100)をストリンガー(124)に対して配置すること(1202)と、
前記アール部フィラーキット(100)を、1回の配設ステップで前記ストリンガー(124)に装着すること(1204)と、を含む、方法。
B2. 前記アール部フィラーキット(100)と前記ストリンガー(124)とを共硬化することにより、航空機(1500)の一部を形成すること(1222)をさらに含む、付記B1に記載の方法。
B3. 前記アール部フィラーキット(100)に圧縮力(134)を付与すること(1216)をさらに含む、付記B1に記載の方法。
B4. 前記ストリンガー(124)を保持するスティフナー成形ツール(180)に真空バッグ材(152)を密着させること(1218)と、
前記真空バッグ材(152)の下の前記ストリンガー(124)及びアール部フィラーキット(100)に真空を付与すること(1220)と、をさらに含む、付記B1に記載の方法。
B5. 前記アール部フィラーキット(100)を前記ストリンガー(124)に装着することは、前記アール部フィラーキット(100)をロール状態から繰り出して前記ストリンガー(124)に接触させること(1206)を含む、付記B1に記載の方法。
B6. 前記アール部フィラーキット(100)を前記ストリンガー(124)に装着することは、前記アール部フィラーキット(100)における第1セクションのアール部フィラー(104)を前記ストリンガー(124)の第1間隙(186)に配設するとともに、前記アール部フィラーキット(100)における第2セクションのアール部フィラー(106)を前記ストリンガー(124)の第2間隙(188)に配設すること(1208)を含む、付記B1に記載の方法。
B7. 前記アール部フィラーキット(100)を前記ストリンガー(124)に装着することにより、前記第1セクションのアール部フィラー(104)と前記第2セクションのアール部フィラー(106)とを同時に配設する(1210)、付記B6に記載の方法。
B8. 前記アール部フィラーキット(100)を前記ストリンガー(124)に装着することは、アール部フィラー成形ツール(112)を屈曲させることにより、前記アール部フィラーキット(100)のアール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記ストリンガー(124)に押圧し、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記アール部フィラー成形ツール(112)から取り外すこと(1212)を含む、付記B1に記載の方法。
B9. 前記アール部フィラーキット(100)を装着することは、第1セクションのアール部フィラー(104)、第2セクションのアール部フィラー(106)、及び、プライ(108)を、ストリンガー(124)に同時に装着することを含む(1214)、付記B1に記載の方法。
本装置又は方法のさらなる側面によれば、以下が提供される。
C1. アール部フィラーの複数のセグメント(132)をアール部フィラー成形ツール(112)に配置すること(1302)と、
前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)上に、プライ(108)を装着すること(1304)と、
前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)及び前記プライ(108)に圧縮力(134)を付与することにより、アール部フィラーキット(100)を形成すること(1306)と、を含む方法。
C2. 担持材(150)を用いて、前記アール部フィラー成形ツール(112)から前記アール部フィラーキット(100)を取り外すこと(1318)をさらに含む、付記C1に記載の方法。
C3. 前記アール部フィラーキット(100)及び前記担持材(150)をロール(150)状に巻くこと(1320)をさらに含む、付記C2に記載の方法。
C4. 前記アール部フィラーキット(100)及び前記担持材(150)をロール(153)状に巻くことは、前記アール部フィラーキット(100)及び前記担持材(150)をアール部フィラー配設システム(154)のマニホールド(156)に巻き付けること(1322)を含む、付記C3に記載の方法。
C5. 前記アール部フィラー成形ツール(112)の所定数の溝(114)を用いて、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を成形すること(1316)をさらに含む、付記C1に記載の方法。
C6. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を配置することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を用いてジョイント部(136)を形成すること(1308)を含む、付記C1に記載の方法。
C7. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を配置することは、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記アール部フィラー成形ツール(112)の2つの溝(114)に配設すること(1310)を含み、前記2つの溝(114)は、距離(110)を隔てて離間している、付記C1に記載の方法。
C8. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)を前記2つの溝(114)に配設することにより、第1セクションのアール部フィラー(104)及び第2セクションのアール部フィラー(106)を成形する(1312)、付記C7に記載の方法。
C9. 前記アール部フィラーキット(100)及び担持材(150)をロール(153)状に巻くこと(1314)をさらに含み、前記第1セクションのアール部フィラー(104)と第2セクションのアール部フィラー(106)とは、前記距離(110)を隔てて離間している、付記C8に記載の方法。
C10. 前記アール部フィラーキット(100)をストリンガー(124)に装着すること(1324)と、
前記アール部フィラーキット(100)と前記ストリンガー(124)とを共硬化すること(1326)と、をさらに含む、付記C1に記載の方法。
本装置又は方法のさらなる側面によれば、以下が提供される。
D1. 真空開口(158)を有するローラマニホールド(156)と、
前記ローラマニホールド(156)に連結された真空バッグ材(152)とを含み、前記真空バッグ材(152)は、前記真空開口(158)と繋がる開口(160)を有する、装置。
D2. 前記真空バッグ材(152)は、第1ラテックスシート(166)である、付記D1に記載の装置。
D3. 前記第1ラテックスシート(166)に接合された第2ラテックスシート(168)をさらに含む、付記D2に記載の装置。
D4. 前記第1ラテックスシート(166)と前記第2ラテックスシート(168)との間に配置された通気要素(172)をさらに含み、前記通気要素(172)は、前記真空開口(158)と真空連通している、付記D3に記載の装置。
D5. 前記第1ラテックスシートは、メッシュ面を有する、付記D3に記載の装置。
D6. 前記ローラマニホールド(156)は、機械加工面(174)を有しており、前記真空バッグ材(152)は、前記機械加工面(174)に連結されている、付記D1に記載の装置。
D7. 前記真空開口(158)は、前記機械加工面(174)内に配置されている、付記D6に記載の装置。
D8. 前記真空バッグ材(152)は、一体化された加熱要素(179)を有する、付記D1に記載の装置。
D9. 前記ローラマニホールド(156)は、加熱要素(171)を有する、付記D1に記載の装置。
D10. 前記真空バッグ材(152)は、複合材料を持ち上げるように構成されている、付記D1に記載の装置。
本装置又は方法のさらなる側面によれば、以下が提供される。
E1. 面(116)に設けられた所定数の溝(114)と、
前記面(116)に設けられるとともに前記所定数の溝(114)を囲む真空溝(118)と、を含む、アール部フィラー成形ツール(112)。
E2. 前記所定数の溝(114)の各々の長さは、ストリンガー(124)の長さと等しい、付記E1に記載のアール部フィラー成形ツール(112)。
E3. 前記ストリンガー(124)は、航空機(1500)の一部である、付記E2に記載のアール部フィラー成形ツール(112)。
E4. 可撓性材料(148)をさらに含む、付記E1に記載のアール部フィラー成形ツール(112)。
E5. 前記可撓性材料(148)は、前記面(116)の前記所定数の溝(114)に垂直な線周りの可撓性を有する、付記E4に記載のアール部フィラー成形ツール(112)。
E6. 前記所定数の溝(114)は、アール部フィラーの複数のセグメント(132)をドーム型の断面形状に成形するように構成されている、付記E1に記載のアール部フィラー成形ツール(112)。
本装置又は方法のさらなる側面によれば、以下が提供される。
F1. 担持材(150)上のアール部フィラーキット(100)を含み、前記アール部フィラーキット(100)は、アール部フィラーの複数のセグメント(132)を含んでおり、
前記担持材(150)も含む、装置。
F2. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)は、距離(110)を隔てて互いに離間する第1セクションのアール部フィラー(104)及び第2セクションのアール部フィラー(106)を含む、付記F1に記載の装置。
F3. 前記距離(110)は、航空機(1500)の一部のストリンガー(124)における第1間隙(186)と第2間隙(188)との間の距離(110)に等しい、付記F2に記載の装置。
F4. 前記第1セクションのアール部フィラー(104)及び前記第2セクションのアール部フィラー(106)の各々は、少なくとも1つのジョイント部を含む、付記F2に記載の装置。
F5. 前記第1セクションのアール部フィラー(104)と前記第2セクションのアール部フィラー(106)とは、同じ長さである、付記F2に記載の装置。
F6. 前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)は、ドーム型の断面形状を有する、付記F1に記載の装置。
F7. 前記アール部フィラーキット(100)及び前記担持材(150)は、ロール(153)状に巻かれる、付記F1に記載の装置。
F8. 前記アール部フィラーキット(100)は、前記アール部フィラーの複数のセグメント(132)に接触するプライ(108)をさらに含む、付記F1に記載の装置。
様々な例示的な実施形態の説明は、例示および説明のために提示したものであり、すべてを網羅することや、開示した形態での実施に限定することを意図するものではない。当業者には、多くの改変や変更が明らかであろう。また、様々な例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態とは異なる特徴を含み得る。上述した1つ又は複数の実施形態は、実施形態の原理および実際の用途を最も的確に説明するとともに、当業者が、想定した特定の用途に適した種々の改変を加えた様々な実施形態のための開示を理解できるようにするために、選択および記載したものである。