JP5404422B2 - 航空機の胴体アセンブリなどの２つのアセンブリを組み立てるためのプロセス - Google Patents

Description

本願発明は、一般的に、例えば、リベットによって２つのアセンブリを組み立てるためのプロセスに関する。

本願発明は、好ましくは、排他的ではないが、航空機の胴体の２つの構成要素アセンブリの組立に使用する。より正確には、いわゆるシーム組立プロセス、言い換えれば、重複区域又は接合区域と称される、２つのアセンブリに共通である接合面に沿って、「固定ボルト」又はリベット型の締め付けられた固定装置を配置することによって組み立てることを含むことができる。

示すように、この場合において「環状部分」と称され、且つ略円筒形状である２つのアセンブリを組み立てるために適切な、いわゆる環状シーム（orbital seam）と、その形状が事実上、半円筒体である２つのアセンブリを組み立てることに関連した、いわゆる長手方向シームとの間に形成された特徴が通常存在する。長手方向シームは、連続的な部分の母線に沿って形成されるのに対して、環状シームは、２つの横向きの胴体部分の間の接合区域で形成される。それらの２種類のシームは、それらのアセンブリが航空機の前方部及び後方端部で配置される胴体の部分に形成される場合に、非直線状の長手方向の母線に沿って、及び非直線状の横断方向の母線に沿って、それぞれ形成されることができ、航空機の胴体の形状が二重の湾曲部を示す。

本願発明によるプロセスは、単一の湾曲部又は二重の湾曲部を示す重複区域の接合に適用可能である。詳細には、単一の湾曲部を有するパネルは、「展開可能」として言及され、パネルが平面上に「解かれる」ことができることを含む直線的な母線を示す。他方で、航空機の操縦室のための胴体パネルなどの二重の湾曲部を有するパネルは、「展開可能」ではなく、それ故に直線的な母線を有していない。すなわち、パネルが平面に「解かれる」ことができない。実際には、パネルは、例えば、同一のパネルの横断方向における、第１の湾曲部から異なる第２の湾曲部と一緒に、例えば、パネルの長手方向における第１の湾曲部を示す。

航空機の胴体アセンブリを組み立てる技術分野において、リベット手段又は「ロックボルト」によって一緒にシームを堅固に固定されるべきアセンブリは、通常大きい寸法を有する。すなわち、アセンブリのそれぞれは、数ｍ^３の体積を有する。さらに、アセンブリに関する許容交差及び固定構成要素の干渉は、非常に厳しく、通常数百ミリメータだけである。その結果、２つのアセンブリの重複区域を形成するように意図されたパネルに事前にドリル加工すると同時に、孔のそれぞれが干渉許容交差内で同軸であることを確実にすることは、非常に難しい。その結果、実施される組立プロセスは、２つのアセンブリの両方が同一のドリル加工操作においてドリル加工されるように、実質的になされ、その結果、この単一の作業において、固定構成要素を収容するための単一の孔が得られ、少なくとも部分的に重ね合わされた２つのパネルを通じてそれぞれ製造された２つの孔から形成される。

次いで、含まれた困難さは、接合アセンブリが、通常任意のバリ又は切り屑から開放されなければならないとの事実にあり、さもなければ、この方法で組み立てられた胴体の疲労強度特性が低減される。さらに、飛行中に胴体の加圧を維持するために必須である、アセンブリの間の接合面で良好なシールを確実にするために、接合面は、シーラントの薄い層又は介在シーラントで被覆される。さらに、胴体内の機械的力の伝達の連続性が存在することを確実にするために、各固定構成要素で２つのアセンブリの間の接触が金属―金属接触であり、すなわち、介在シーラントを通じて力の結合が存在しないように配置される。

それらの様々な状態が満足されることを確実にするために、以下の連続的なステップが実行されることは、周知である。
２つアセンブリを所定の相対的な位置に至らせるように意図された、２つのアセンブリの事前の基準位置付けのステップであって、それ故に一緒に位置付けられたそれら２つのアセンブリは、重複区域を形成する、２つのアセンブリの事前の基準位置付けのステップ、
その次のドリル加工グリッドの固定のために、重複区域を通じて組立孔をドリル加工するステップ、
組立孔内に適合するための一時的な固定手段を使用して、重複区域に１つ又は複数のドリル加工グリッドを固定するステップ、
各ドリル加工グリッドに適合するために設計されたドリル加工工具を使用して、重複区域を通じて孔をドリル加工するステップ、
孔及び組立孔でパネルを清掃し、且つバリを取るために、ドリル加工グリッドを取り除き、２つのアセンブリを解体するステップ、
重複区域を形成するように意図されたアセンブリのパネルに介在マスチック材を施工するステップ、
それら２つのアセンブリを所定の相対的な位置に再度に至らせるように意図された、２つのアセンブリの基準位置付けのステップであって、固定装置を適所に配置することを可能にし、それ故に、一緒に位置付けられた２つのアセンブリが、重複区域を形成し、この重複区域の２つのパネルの間の介在シーラントの層を有する、２つのアセンブリの基準位置付けのステップ、及び、
それらの各孔内に固定構成要素を適所に適合するステップ。

アセンブリのための分解作業／分離作業及び再組立作業の両方のこの種類の操作方法とともに、アセンブリの清掃作業／バリ取り作業は、清掃作業／バリ取り作業が高価であり、且つ最適化されないように、製造サイクルを大幅に拡張する。拡張区域／同一の作業中にドリル加工される２つのパネルとの間の接合面で発生しているそのようなバリを防止するために、以前の慣習において周知である１つの解決方法は、それらの２つのパネルの間の所定の締付力を作用することを含む。より正確には、所望される圧力は、力を重複区域に亘って作用されることを可能にするようにされ、一方で、バリを発生させることを防止し、他方で、切り屑が、介在シーラントで被覆される２つの組み立てられたパネルの接合面の間に捕捉されることを防止する。

それにもかかわらず、この圧力を生成するために一般的に使用される手段は、複雑で、シームによって一緒に固定されるべきアセンブリに適所に配置することを困難にし、これは、製造サイクルに不利益な影響の他の源となる。この目的のために、含まれた全体の寸法のために、考慮中のこの技術分野で広く使用されるけれども、ドリル加工グリッドが使用される場合に、加圧を作用するそれらの手段を適合することは、比較的に困難である。中でも、二重の湾曲部を有する重複区域のような、複雑な形状を有する重複区域に、又はアクセスが難しい、いわゆる「閉鎖された」構造を形成するアセンブリに、適所にドリル加工グリッドを適合することは、通常難しく、又はさらに不可能である。最後に、現在の慣習において利用できる加圧手段は、完全に自動化された組立プロセスとの関連で採用されるように、基本的に設計され、例えば、作業者が孔を手動ドリルでドリル加工し、且つ適切な工具を使用して、適所に固定構成要素を適合する、手動組立のために適切ではない。

欧州特許第０ ７６１ ３５１ Ａ号明細書 米国特許第３ ２０３ ３００号明細書 欧州特許第０ ３３６ ８０８号明細書

それ故に、本発明の目的は、現在の技術を使用する実施オプションに関する上述の問題を改善する手順を提案することである。より明確には、本発明の目的は、一方でバリを避けるために、他方で、介在シーラントで通常被覆される、組み立てられたパネルの間の接合面に入る切り屑を避けるために、要求される圧力を、この重複区域を通じて孔のドリル加工中に、重複区域に亘って単純な方法で使用されることを可能にする、組立プロセスを提供することである。

これを実施するために、本願発明の目的は、少なくとも部分的に重ね合わされ、２つのアセンブリのそれぞれに属し、且つ重複区域を一緒に形成する、２つのパネルの接合を生成するように意図された、複数の固定装置によって２つのアセンブリを組み立てるためのプロセスであって、前記プロセスは、重複区域を通じて複数の孔をドリル加工することを含み、前記孔のそれぞれは、固定構成要素の１つを収容するように設計され、各孔のドリル加工は、重複区域に堅固に適合されたドリル加工グリッド内に形成された関連した中心孔を貫通するドリル加工工具を使用して達成され、ドリル加工工具は、重複区域に支持するためのマンドレルと、円錐状の接触面に対して適合する拡張リングと、を含み、前記マンドレルと前記拡張リングとの間の接触面の中心軸に沿って相対的な移動の作用中に、前記ドリル加工工具は、拡張リングの拡張を発生することを可能にし、拡張リングが関連した中心孔内に固定化されることを確実にする、プロセスである。本願発明によれば、拡張リングと支持マンドレルとの間の相対的な移動の作用は、関連した中心孔内に拡張リングを固定化することに続いて、関連した中心孔を通じて、重複区域に圧力を作用するために、この重複区域の方向において円錐状の接触面の中心軸に沿って、重複区域に対して支持された支持マンドレルを変位させるように、達成される。

それ故に、本発明は、単純で賢い解決方法を実際に提供し、該解決方法は、一方でバリを避けるために、他方で、介在シーラントで通常被覆される組み立てられたパネルの間の接合面に入る切り屑を避けるために、この同一の区域を通じてドリル加工中に、必要とされる圧力を重複区域に亘って容易に作用させることを可能にする。

実際には、使用されるドリル加工工具は、Cooper Power Tools organisationによって製造され、且つ「P2 Drill with Concentric Collet Foot」として記載されるような、この技術分野において使用されるドリル加工工具に慣習的に類似である種類である。この種類のドリル加工工具はまた、参照のために本願明細書に含まれる特許文献１に記載される。

オリフィスのドリル加工中に、重複区域に亘って圧力を達成するように使用された手段が、現在の技術を使用して利用可能であり、本願発明の特定の特徴が、それらの手段から成る特定の使用にある。実際には、上述されたドリル加工工具などの特定のドリル加工工具において、支持マンドレル及び関連した拡張リングの存在は、拡張リングとこの同一の中心孔との間の摩擦によって、ドリル加工グリッドにおける中心孔内で回転されない、又は並進移動を受けないように、ドリル加工工具を固定化する必要性によって単に動機付けられる。これを実施するために、拡張リングは、関連した中心孔を通じて、支持マンドレルに対して重複区域に対して反対側の方向において、拡張リングと支持マンドレルとの間の円錐状の接触面の中心軸に沿って移動するようにされ、中心孔に対して固定化された支持マンドレルが、静止状態を維持する。ドリル加工グリッドにおける中心孔の拡張リングの拡張が、ドリル加工グリッドに対して相対的な回転運動及び並進運動を受けている工具を停止するのに十分である場合に、この移動は、停止される。

他方で、本願発明において、それは、拡張リングと支持マンドレルとの間に作用された相対的な移動が重複区域の方向において、たとえ、拡張リングがドリル加工グリッドにおける中心孔内に正確に固定化されるまで、拡張リングの移動が観察される場合でも、重複区域の方向に対して反対側の方向において拡張リングの移動の形態ではなく、支持マンドレルの移動の形態を基本的にとるように配置される。この態様において、拡張リングと支持マンドレルとの間の相対的な移動の作用は、距離（ｘ）が、拡張リングと支持マンドレルとの間に作用された相対的な移動のための合計距離に対応し、（ｘ２）＞０．９．（ｘ）と成る状態を満たす距離（ｘ２）に亘って関連した中心孔を通じて、重複区域に対して支持されたマンドレルを変位させるように、優先的に達成される。上記の関係は、反対側の方向において同一の中心孔を通じて拡張リングの移動というよりもむしろ中心孔を通じて支持マンドレルの移動を実質的に得るために、所望を実際に示す。当業者は、特に、拡張リング及び中心孔の基準直径の適切な寸法を通じて、この種類の作業を達成するために、議論されている様々な構成要素の設計を適合することを可能にするであろう。この態様において、例えば０．５ｍｍ以下の、好ましくは０．３のオーダーである拡張リングと関連した中心孔との間の小さな初期の遊びは、前記相対的な移動が開始されると、前記ドリル加工孔における拡張リングの極めて迅速な固定化を達成するために必要とされるが、この遊びが、拡張リングをドリル加工より前に中心孔内に容易に導入されることを可能にするように十分であることに留意されるべきである。この態様において、ドリル加工グリッドにおける中心孔のための許容誤差Ｈ７からＨ１０、しかし好ましくは許容誤差Ｈ７が、上記の所望される効果を得ることに有効とされることを証明することができることは、観察される。

さらに、拡張リングと支持マンドレルとの間の相対的な移動の作用は作用の終わりで、支持マンドレルの圧力が約６００Ｎと約１２００Ｎとの間の重複区域に作用されるように、達成される。これ以降に記載されるように、圧力などを生成するために利用された特定の手段の設計は、相対的な移動の作用中に作用されるべきである圧力が、様々な周知のパラメータの関数として、事前に決定されることができることを意味する。

それが何であれ、この圧力値は、それ故に、一方で、発生しているバリを防止するために、他方で、切り屑が、介在シーラントで実際に被覆される組み立てられたパネルの接合面に入ることを防止するために、全体的に適切である。その結果として、それ故に、胴体アセンブリが含まれる場合に、航空機の基準システムにおいて、事前に基準位置で配置されたアセンブリを分解する／再組立することを有することなく、同一のドリル加工ステップにおいて、重複区域／接合区域において全ての孔をドリル加工し、続いて全ての固定構成要素を適所に適合することは、有利には可能である。

全てのドリル加工が実施され、全ての固定構成要素を適合して締め付ける、そのようなプロセスは、人的資源に関して非常に柔軟である利点を有する。実際には、単一の個人は、工具の導入のため、ドリル加工―座ぐり加工の導入のため、工具の取り外しのため、又は固定構成要素の適合及び締付のためのいずれかのために、同時に胴体の両側にアクセスを有することが必要とされないので、シームを製造するために必要とされるステップの全てを実行することができる。

他方で、本願発明によるこの種類のプロセスは、様々な操作者が胴体の内側及び外側の両方に、作業することを可能にし、シームを製造するための時間が減少される。その結果として、例えば、ドリル加工後に、２つのアセンブリのこの分離／分解と関連した合流点のために、例えば、いわゆる「分離」とともに実際の実務においてプロセスに、対照的に必要とされる製造率に依存して、本願発明の主題であるプロセスが、付与されたシームのための作業の組織化に関して大いに柔軟性を提供することは、注目すべきである。

それ故に、本願発明は、関連したドリル加工グリッドに関連して適所に、ドリル加工工具を単に適合することに匹敵する場合に、重複区域に圧力を作用する手段の適所への迅速かつ容易な適合を提供する、単純な解決方法を提供する。製造サイクルは、それ故に、大いに最適化される。さらに、圧力を作用するための手段がドリル加工工具自体の作り出される場合に、実際の実務において、経験される不利点と対照をなして、全体の寸法に関して使用される解決方法が、不利点を提供しないことが、明らかに理解されることができる。

さらに、孔のドリル加工中に圧力を作用するこの独創的な方法は、構造の単一側へのアクセスのみが、要求された圧力を適所に発生させるドリル加工工具を適合するために必要である場合に、シームが、二重の湾曲部を有する重複区域などの、又はいわゆる「閉鎖」構造を形成するアセンブリにでさえ、複雑な形状を有する重複区域で容易になされることができることを意味する。さらに、本願発明は、例えば、適切な工具を使用して、固定構成要素の適所への適合と同様に、操作者が、手動で孔をドリル加工する種類の、少なくとも部分的に手動で実行される手順と同様に、自動化された手順に適用可能である。

最終的には、本願発明によるプロセスは、いわゆる環状シームを、その形状が事実上半円筒体である２つのアセンブリを組み立てることに関連した、いわゆる長手方向シームと同様に、その形状が略円筒体である２つのアセンブリを組み立てるために適切であるように形成されること可能にする。

ドリル加工グリッドは、好ましくは、アルミニウム又はアルミニウム合金の１つからなり、拡張リングは、鉄鋼からなる。

実際に、ドリル加工グリッドが好ましくは、以下の機能を実行することができることは、留意されるべきである。
単に、ドリル加工グリッドにおける孔内で拡張リングの摩擦力によって、関連した中心孔内で回転運動及び並進運動を防止するための、ドリル加工工具の固定化、
ドリル加工グリッドの十分な作業寿命、及び
特に、組み立て中に温度の変化が存在する場合に、周囲の状態に関係なく、組み立てられるべきアセンブリに関連して中心孔の正確な位置付け。

この最後の機能を達成するために、アルミニウム、又はアルミニウム合金の１つの使用は、特に、航空機の胴体アセンブリのための通常の場合であるように、アセンブリが類似の材料又は同一の材料からなる場合に、全体的に適切であると思われる。実際には、ドリル加工グリッドは、次いで、アルミニウム合金の胴体と同一の方法で、熱膨張を受ける。

代替的には、そのような材料又は類似の材料からなる胴体の場合に、ドリル加工グリッドが、強化された炭素繊維複合材料からなることは、利点とされることができる。炭素繊維複合材料からドリル加工グリッドを形成することは、ドリル加工グリッドをより軽くするとの利点を提案し、それ故に、操作者によってドリル加工グリッドの処理を容易にさせる。しかしながら、それらの材料は、相対的に低い耐磨耗性を示し、該相対的に低い耐磨耗性は、各中心孔内への拡張リングの繰り返し挿入に耐えるように設計された、そのようなグリッドの作業寿命に関する高いレベルの要求と不適合である場合がある。

それ故に、この磨耗の問題を処理するために、他の解決方法は、グリッド自体がアルミニウム、アルミニウム合金の１つ、又は強化された炭素繊維複合材料からなるドリル加工グリッドの中心孔を鉄鋼リングと一列に並べることを含むことを使用されることができる。上述された第１の解決方法は、優先的に使用されるが、ドリル加工グリッドのアルミニウムとリングの鉄鋼との間の摩擦が、鉄鋼―鉄鋼の摩擦の約２倍であり、それ故に、拡張リングが、ドリル加工グリッドに対して回転運動及び並進運動に関して固定化されることを可能にする。

しかしながら、この好ましい解決方法は、低い耐摩耗性を提案する。この態様において、ドリル加工グリッドに対する摩耗が、リングと中心孔との間の接触表面に沿って均一である限り、一般的に許容されたままである。この状態を変えるために、及び中心孔の入り口及び出口でより明白な摩耗を防止するために、最も大きい可能な接触領域は、拡張リングとこの中心孔との間に優先的に追及される。これを達成するために、ドリル加工グリッドは、拡張リングと支持マンドレルとの間の相対的な移動の作用より前に、ドリル加工工具が、関連した中心孔を通じて支持マンドレルとともに位置付けられて、重複区域と接触する場合に、前記拡張リングが前記関連した中心孔の一方の側から出現するように設計され、且つ配置される。この好ましい位置は、拡張リングが中心孔において固定化されるまで、優先的に維持されるべきである。

それ故に、ドリル加工グリッドの厚さが、中心の円錐状の接触面の軸に沿って、拡張リングの長さより僅かに短いことは、好ましい。その結果として、組み立てられるべき重複区域に関連したドリル加工グリッドの初期の分離はまた、予想されるべきである。

プロセスは、それらの２つのアセンブリを、孔のドリル加工を実行させることを可能にしている所定の相対的な位置に至らせるように意図された、基準位置付けのためのステップを、優先的に含む。そのような場合において、孔のドリル加工のステップと、各孔内に適所に固定構成要素を適合するための後ろのステップとは、２つのアセンブリの基準位置付けのためのステップ中に得られた所定の相対的な位置付けを維持する間に連続的に実行され、２つのアセンブリの分離のための必要性を避け、製造サイクルタイムに関して費用がかかるステップを避ける。

優先的には、前記プロセスは、前記２つのアセンブリの基準位置付けのための前記ステップ中に得られた前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、実施される、
ドリル加工グリッドのそれぞれが複数の中心孔に設けられる状態で、前記重複区域に１つ又は複数の前記ドリル加工グリッドを固定するステップと、
ドリル加工グリッドのそれぞれに適合するように設計されたドリル加工工具を使用して、重複区域を通じて、前記孔をドリル加工するステップと、
ドリル加工グリッドのそれぞれを取り除くステップと、
それらの孔のそれぞれ内に固定構成要素を適所に適合するステップと、
を連続的に含む。

より正確には、本願発明の実施するための第１の好ましいオプションによれば、プロセスは、以下の連続的なステップを含む。
それら２つのアセンブリを、孔がドリル加工されることを可能にする所定の相対的な位置付けに至らせるように意図された、２つのアセンブリを基準位置付けであって、それ故に、２つのアセンブリが、重複区域を一緒に形成するように位置付けられ、この重複区域の２つのパネルの間の介在シーラントの層を有するステップと、
重複区域の第１の側に圧力を作用するための１つ又は複数の第１の装置を適所に配置し、且つ第１の側の対向する、重複区域の第２の側に圧力を作用するための１つ又は複数の第２の装置を適所に配置するステップと、
ドリル加工グリッドを固定するために、重複区域を通じて組立孔をドリル加工し、各組立孔が圧力を作用するための少なくとも１つの第１の装置に近接して、且つ圧力を作用するための少なくとも２つの第２の装置に近接して形成されるステップと、
圧力を作用するための第１の装置のそれぞれを取り除くステップと、
組立孔に適合する一時的な固定手段を使用して、その第１の側に、重複区域に１つ又は複数のドリル加工グリッドを固定するステップと、
重複区域の前記第１の側から、各ドリル加工グリッドに適合するために設計されたドリル加工工具を使用して、前記重複区域を通じて前記孔をドリル加工し、前記孔のそれぞれが圧力を作用するための少なくとも１つの第２の装置に近接して形成されるステップと、
一時的な固定構成要素を適所に適合し、一時的な固定構成要素のそれぞれが重複区域に形成された前記孔の１つを貫通し、その関連した中心孔がドリル加工グリッドに形成されるステップと、
ドリル加工グリッドのそれぞれ及び一時的な固定手段のそれぞれを取り除くステップと、
圧力を作用するための第２の装置のそれぞれを取り除くステップと、
各孔内に前記固定構成要素を適所に配置し、この適所への配置は、２つのアセンブリの基準位置付けのためのステップ中に達成された前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、達成されるステップと
前記組立孔内に補助的な固定構成要素を適所に適合するステップと、
を連続的に含む。

代替的には、本願発明の実施のための第２の好ましいオプションによれば、プロセスは、
それらの２つのアセンブリを所定の相対的な位置に至らせるように意図された、２つのアセンブリの事前の基準位置付けのステップであって、それ故に、位置付けられた２つのアセンブリは、一緒に重複区域を形成する、２つのアセンブリの事前の基準位置付けのステップと、
その後の、ドリル加工グリッドを固定するために、重複区域を通じて組立孔をドリル加工するステップと、
組立孔で、パネルを清掃し、バリを取るために、前記２つのアセンブリを取り除くステップと、
それらの２つのアセンブリを、孔がドリル加工されることを可能にしている所定の相対的な位置に再度至らせるように意図された、２つのアセンブリの基準位置付けのステップであって、それ故に、位置付けられた２つアセンブリは、重複区域を一緒に形成し、この重複区域の２つのパネルの間の介在シーラントの層を有する、２つのアセンブリの基準位置付けのステップと、
第１の側の対向する、重複区域の第２の側に圧力を作用するための１つ又は複数の第２の装置を適所に配置するステップと、
前記組立孔に適合する一時的な固定手段を使用して、その第１の側に、前記重複区域に１つ又は複数のドリル加工グリッドを固定するステップと、
ドリル加工グリッドのそれぞれに適合するように設計されたドリル加工工具を使用して、重複区域の第１の側から、重複区域を通じて孔をドリル加工し、孔のそれぞれが圧力を作用するための少なくとも１つの第２の装置に近接して形成されるステップと、
一時的な固定構成要素を適所に配置し、前記一時的な固定構成要素のそれぞれが重複区域に形成された孔の１つを貫通し、その関連した中心孔がドリル加工グリッドに形成されるステップと、
前記ドリル加工グリッドのそれぞれ及び前記一時的な固定手段のそれぞれを取り除くステップと、
圧力を作用するための第２の装置のそれぞれを取り除くステップと、
前記各孔内に適所に固定構成要素を配置し、前記適所への配置は、前記２つのアセンブリの基準位置づけのための前記ステップ中に達成された前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、達成されるステップと、
組立孔内に補助的な固定構成要素を適所に適合するステップと、
を連続的に含む。

実施のためのこの第２の好ましいオプションにおいて、それ故に、固定構成要素を収容するように意図された孔のドリル加工が実施される前に、アセンブリの分離が存在し、
もはや、実施のための第１の好ましいオプションにおいて採用された装置などの、締付装置として周知である、圧力を作用するための第１の装置を組み立てる／分解するために必要ではない。これが、組み立てられるべきアセンブリの分離の後で、形成される組立孔で、パネルの清掃及びバリを取ることを組み込むけれども、サイクルタイムを減少させることを可能にする。

前記固定構成要素は、好ましくは、リベット又は固定ボルトとされる。詳細には、この技術分野において当業者に周知であるように、「固定ボルト」型の固定構成要素は、特に特許文献２から周知である。それらは、それにもかかわらず、任意の他の形態をとることができ、本願発明の内容の外側に逸脱することなく、シフトのけん引による拡張原理、及びリングによる圧縮原理を維持する。

優先的な方法で、且つ上述されるように、プロセスは、航空機の前方部又は後方端部で胴体の部分を形成するように、航空機の胴体アセンブリを組み立てることに作用し、該胴体の形状は、二重の湾曲部を示す。

プロセスは、それ故に、固定構成要素が一緒にいわゆる環状シームを形成するように、優先的に実施される。

本願発明の他の利点及び特性は、以下の制限されていない詳細な説明に表すであろう。

この説明は、添付された図面を参照してなされ、その図面である図１〜１４は、本願発明によるアセンブリの手順の実施の１つの好ましいモードを図示する。

本願の２つのアセンブリの重複区域を示す図である。 本願の２つのアセンブリを固定するための装置を示す図である。 図２の装置の側面図である。 本願の締付工具を示す図である。 本願の２つのパネルの重複区域に設けられた貫通孔を示す図である。 本願の２つのパネルの重複区域にドリル加工グリッドが設けられた図である。 本願のドリル加工工具を概略的に示す図である。 本願のドリル加工工具が備える拡張リング及び支持マンドレルを示す図である。 本願のドリル加工工具が備える拡張リング及び支持マンドレルを示す図である。 本願のドリル加工の原理を示す図である。 本願の形成された各孔の一部に一時的な固定構成要素が収容された図である。 本願の組立孔、孔、及び固定構成要素のみを示す図である。 本願の組立孔が空の状態であり、孔に固定構成要素が収容された状態を示す図である。 本願の組立孔及び孔に固定構成要素が収容された状態を示す図である。

まず第１に図１を参照して、２つのアセンブリ１ａ，１ｂは、リベットを使用して、いわゆる環状シーム（orbital seams）によって、且つ本発明の実行の好ましい手段によるプロセスの実施によって、組み立てられるように設計されることができる点を見られることができる。ここで、２つのアセンブリ１ａ，１ｂは、好ましくは、航空機の前方部及び後方端部に配置される、航空機の胴体の２つの横方向の環状部分をそれぞれ形成するものを含まれ、その胴体の形状は二重の湾曲部を有する。

実施のためのこの好ましいオプションにおいて、図１に示されるように、プロセスは、２つのアセンブリ１ａ及び１ｂの基準位置付けで始まり、基準Ｘ，Ｙ，Ｚによって本願明細書で表示される、航空機の基準システムにおいて、アセンブリ１ａ及び１ｂが一緒に所定の相対的な位置に至るように意図される。基準位置付けは、２つのパネル６，８によって形成された接合区域として周知である、重複区域４の形成に導くようにされ、２つのパネル６，８は、少なくとも部分的に重ね合わされ、且つ２つのアセンブリ１ａ，１ｂにそれぞれ属する。当然、接合区域４は、以下に明白にされるように、環状のリベットシームを受容するように設計される。これは、それらの２つのアセンブリ１ａ，１ｂの基準位置付けに続いて、得られた重複区域４が、シームのために様々なリベットを収容するように意図された孔をドリル加工するために適切な構成であり、その接合区域において、内部シーラントの層は、２つのパネル６，８の間に見つけられることを意味する。詳細には、２つのアセンブリ１ａ，１ｂの基準位置付けより前に、内部シーラント又はシール配合物が、２つのパネル６，８のそれぞれに配置されることは、好ましく描かれる。

図２に表示される次のステップは、重複区域４の第１の側１４に、圧力を作用するための数個の第１の装置１０を適所に配置すること、及び第１の側に対向する、重複区域の第２の側１６に、圧力を作用するための数個の第２の装置１２を適所に配置することを含む。詳細には、第１の側１４は、航空機の胴体の外側を形成することができ、且つ第２の側１６は、航空機の胴体の内側を形成することができる。

それ故に、図２に見られることができるように、それらの第１の装置１０及び第２の装置１２はまた、締付装置と称され、例えば、６００Ｎと１２００Ｎとの間で、２つのパネル６，８の間に十分な締付力を一緒に提供するように設計され、且つ重複区域４の長さに沿って分散される。

好ましくは、且つ図３により詳細に示されるように、圧力を作用するための装置は、吸着パッド型であり、すなわち、パネル６に対して配置された第１の吸着パッド１８と、パネル８に対して配置された第２の吸着パッド２０と、を含み、それらの第１の吸着パッド１８及び第２の吸着パッド２０は、接合バー２２によって一緒に強固に接続され、該接合バー２２を通じて、重複区域４に載置されている圧力ねじ２４（pressure screw）を貫通し、且つ該接合バー２２に対して略直交して局所的に配置される。本来、第１の吸着パッド１８及び第２の吸着パッド２０は、真空を生成する手段に接続され、圧力ねじ２４が締め付けられる場合でさえ、パネル６，８に接着が存在することを確実にする。

この態様において、圧力ねじ２４は、圧力が重複区域４の２つの部分の間で局所的に作用されることを可能にし、それ故に、パネル６，８を一緒に至らし、介在シーラントが冷却され、まだ重合されず、流れでないことの結果として、それ故に、金属―金属接触が内部シーラントで塗布されたそれらの２つのパネルの間に達成され、好ましくは、パネルがアルミニウム合金からなることは、示される。以下に示されるように、重複区域４は、接合面でバリが形成されることなく、切り屑又はオイルがシーラントの層内に導入されていることなく、次いで組立孔を達成するために、圧力ねじ２４に近接してドリル加工されることができる。

作用された締付圧力は、トルク解放電動スクリュードライバーによって締め付けられた、圧力ねじ２４に対する締付トルクによって調節される。慣習的には、作用された局所的な締付力は、理想的に約６００Ｎであり、０．４８Ｎｍのオーダーの圧力を作用するための装置のねじに締付トルクに対応する。４００Ｎｍと１２００Ｎｍとの間の圧力は、組立てられるべきアセンブリを変形する危険性なしに、且つバリの危険性における過剰な増加なしに、作用されることができる。この適正に広い範囲が、締付トルクの調整及び締付トルクと接合面で効果的な圧力との間の割合の調整における不正確が吸収されることを可能にすることは、留意されるべきである。

図３に示された第１の装置１０の様々な変形実施形態は、特に、胴体の内側１６に適合されるように意図された圧力を作用するための装置１２のために描かれることができる。実際に、図４に示されるように、１つ又は両方の吸着パッドは、いわゆる圧力端部２６，２８によって交換されることができ、その圧力端部２６，２８はまた、重複区域４に載置されている圧力ねじ２４を貫通している接合バー２２によって、固定的に接続される一方、重複区域４に対して略直交して局所的に配置される。各圧力端部は、アセンブリ１ａ，１ｂの一方に属している補強材３０，３２に、その並進移動が圧力ねじ２４の締付方向に対して反対側の方向に固定化されることを可能している適切な形状である。詳細には、吸着パッドを使用して仕上げることと比較すると、図４における締付工具は、シールリップの進行的な磨耗のために、吸着パッド工具の確実性の欠如が本質的である状態で、時間の経過とともに、騒々しくなく、より信頼でき、その騒音は、ベンチュリ型の排気装置から生じる。吸着パッド装置に関係する締付装置の主な利点は、吸着パッドの正確な作業のために必要とされる圧縮空気源の抑制のためである。

当然、本願発明の背景の外側に逸脱することなく、圧縮型の一の端部と吸着カップ型の他の端部とを達成するために、それらの装置を組み合わせることはまた、可能である。

図２に示されるように、第１の装置１０及び第２の装置１２は、可能な限り、重複区域４の両側に対向して配置されることができる。

次いで、プロセスは、ドリル加工工具とともに、重複区域４を通じて上述された組立孔を形成することによって続けられる。図５に示されるそれらの組立孔３２は、それ故に、パネル６とパネル８との間に実質的な圧力の作用に関連して、上述された明確な効果を得るために、各組立孔３２が、圧力を作用するための少なくとも１つの第１の装置１０及び圧力を作用するための少なくとも１つの第２の装置１２に近接して形成される状態で、ドリル加工グリッドの後成の固定のために意図される。

ドリル加工グリッドが重複区域４に取り付けられるより前に、胴体の外側１４に配置された圧力を作用するための第１の装置１０は、取り除かれる。

残りの説明で明らかになるように、アセンブリ１ａ，１ｂを接合するために設計された固定構成要素の位置で、孔の後成のドリル加工は、ドリル加工グリッド３４を使用して実際に実行され、該ドリル加工グリッド３４は、この方法で生成された孔が、正確に位置付けられることを可能にすることに留意すべきである。図６に見られ得るように、それらのドリル加工グリッド３４は、特別なクリップ３６などの一時的な固定装置によって第１の側１４の重複領域４に固定され、一時的な固定装置のそれぞれは、ドリル加工グリッドにおける孔及びこの目的のために、事前に製造された組立孔３２を同時に貫通する。そのようなクリップの裏側の一般的な原理は、例えば、特許文献３に記載されており、参照のために本願明細書に含まれる。それ故に、それらの特別なクリップ３６は、ドリル加工グリッドにおける孔内に特別なクリップ自体を固定する特別な特性を示し、それ故に、組立孔３２に対して特別なクリップを配置する特別な特性を示し、且つ「同心コレット」型の押さえを備えたドリル加工工具が議論されているクリップによって発生された孔に隣接した孔内に設置されることを可能にして、低減された高さを示す。

図６に示されたドリル加工グリッド３４は、それ故に、連続的に配置され、クリップがまた、アセンブリ接合面で低減された接触圧力を使用する場所で、クリップ３６が重複区域４に関連してそれらのドリル加工グリッドの位置付け及び維持を確実にする状態にさせるように、シームに沿って一緒に優先的に接合される。

優先的な方法において、好ましくは、アルミニウムから製造される、又はアルミニウム合金のうちの１つから形成されるドリル加工グリッド３４は、以下の３つの別個の機能を実施する。
図６に示されるように、ドリル加工グリッド３４で形成される関連した中心孔３８のそれぞれにおいて、連続的にドリル工具を中心に置いた結果として、胴体に孔を正しく位置付ける。
ドリル加工作業中に、回転及び並進における動きに対して、ドリル工具を固定化される。
これが本願発明の特定の特性の１つを形成する状態で、ドリル加工中に接合面で圧力を提供するために反作用要素を生成する。

以下に記載されるように、全てのそれらの機能を実行するために、ドリル孔は、ドリル加工グリッドが形成される材料の選択と同様に、寸法の観点から所定の構造的特性を示す。

次いで、重複区域４を通じて孔をドリル加工することを含んでいるステップは、各ドリル加工グリッド３４に連続的に適合するようにドリル加工工具を使用して、重複区域４の第１の側１４から実行され、その各孔が圧力を作用するための少なくとも１つの第２の装置１２に近接して形成され、このステップのために適所で維持する。

詳細には、ここで議論されるドリル加工は、優先的にドリル加工及び座ぐりを含み、該ドリル加工及び座ぐりは、以下の制約のための解決方法を優先的に提供する。
胴体における孔の位置付けの正確性、
締め付けられるべき固定構成要素の締り嵌めを確実にするためのドリル加工された直径の正確性、
外側胴体に対して凹み又は突起が存在しないように、固定構成要素のヘッド部の平坦な適合を確実にするための座ぐりの深さにおける正確性、
接合面で生成されるバリが存在しないこと、及び
内部シーラントが設けられた接合面で導入された切り屑及び切断オイルが存在しないこと。

この態様において、孔の正確な位置付けは、ドリル加工グリッド３４によって確実にされる。バリの欠如を確実にし、且つ切り屑及び切断オイルが、ドリル加工中にパネルの間の接合面に導入されないことを確実にするために、ドリル加工中にドリルの近傍でそれらのパネルを一緒に至らせるように意図される圧力を作用することは、求められる。以下に記載されるように、本願発明に適合された解決方法は、圧力がドリル加工中にドリルに対して同心とされる方法で作用されることを可能にし、使用された手段が、ドリル加工グリッドにおける中心孔の内側に収容され、結果的にドリル加工工具の中心に対する悪影響も有さない。

使用されたドリル工具は、Cooper Power Tools organisationによって製造され、且つ“P2 Drill with Concentric Collet Foot”として記載されるような、その技術分野においてそれらの作業に慣習的に類似の種類である。この種類のドリル加工工具はまた、特許文献１に記載され、この特許文献１は、参照によって本願明細書に組み込まれる。この工具４０はまた、図７及び図８に示される。

一般論として、ドリル加工工具４０は、以下のために本願発明に有利に使用される。
拡張中心リングによって、ドリル加工グリッドにこのドリル加工工具を位置付け、且つ維持する、
胴体に対する支持マンドレルの端部の接触を通じて深さエンドストップを生成する、及び
これが本願発明に特有の特定の特性を形成し、組み立てられるためのパネルの直接的な接触が存在することを確実にし、それ故に、バリの形成を防止し、且つ介在シーラントが作用される接合面に切り屑の導入を防止することを確実にするために、支持マンドレルを使用してドリル加工に対して同心となる胴体に接触圧力を発生させる。

第１の２つの機能は、技術分野の当業者に周知である。接合圧力の作用に関する第３の機能は、好ましくは、圧力の作用のための第２の装置１２によって発生される接合圧力に関連して、ドリル加工グリッド３４で押し付けられた特別な状態下で、ドリル工具の固有の操作原理の結果である。

それ故に図７及び図８を参照して、ドリル加工工具４０は、支持マンドレル５１として延在している本体４２の全体を構成されるように見られることができ、該支持マンドレル５１の端部５０がドリル加工中に重複区域４と接触させるように設計される。胴体における孔のドリル加工中に、ドリル（図示せず）は、支持マンドレル５１に関連して、内側且つ同心的に移動するように設計される。

ドリル加工工具４０の前方部分で、支持マンドレル５１は、押さえ５２に堅固に取り付けられ、該押さえ５２は、シャフト５７、又は上部シャフトにそれ自体が堅固に取り付けられる。さらに、拡張リング５６は、ドリル加工グリッド３４の中心孔３８内に導入されるように設計され、且つ図８に見られ得る円錐状の接触面５３に沿って支持マンドレル５１に適合する。この円錐状の接触面５３は、支持マンドレル５１と拡張リング５６との間に円錐状の接触面の中心軸４８に沿って相対的な移動の作用中に、支持マンドレルの端部５０が到達されるにつれて、狭くなるように設計され、この拡張リングの拡張が生じることを可能にし、その結果、それが関連した中心孔３８内に固定化される。より正確に、且つ後ろに詳細に記載されるように、拡張リング５６と支持マンドレル５１との間の相対的な移動の作用は、重複区域に圧力を作用するために、関連した中心孔を通じて、且つ重複区域の方向に円錐状の接触面４８の中心軸に沿って、関連した中心孔３８における拡張リング５６の固定化に続いて、重複区域４に対して支持された支持マンドレル５１の移動を生成するように、達成される。

この相対的な移動を達成するために、ドリル加工工具４０は、本体４２に堅固に固定されたアクチュエータピストン５４を含み、該アクチュエータピストン５４の端部４６は、シャフト４７又は下部シャフトを通じて一対のロッド５５に固定され、その上端部が上述の上部シャフト５７に作動されるそれらのロッド５５の下端部により正確に固定される。さらに、平行なシャフト４７とシャフト５７との間に、ドリル加工工具４０は、拡張リング５６に堅固に固定された中間シャフト又は二重の中間シャフト５８を有し、このシャフト５８は、押さえ５２で形成された貫通孔４５を貫通する。

それ故に、このドリル加工工具４０は、アクチュエータピストン５４が図７における矢印４３の方向に操作される場合に、この効果が、矢印４３の方向と同一の方向にロッド５５の下端部の変位を作用するように設計される。アクチュエータピストン５４によって引き起こされたロッド５５のそのような移動は、実際に、拡張リング５６と支持マンドレル５１との間で相対的な移動を生じ、円錐状の接触面５３に沿って接触するために、拡張リング５６の拡張を生じる相対的な変位を生じる。より正確に、現存する技術で記載されるようなその操作原理において、アクチュエータピストン５４の操作は、後方に向けて拡張リング５６の移動を生成する一方、支持マンドレル５１が重複区域４に対して支持されて固定状態を維持する。すなわち、シャフト５７は、ピボットとして作動し、且つシャフト５８は、この目的のために設けられた押さえにおける貫通孔４５を通じて、組立てられるべきパネルに向けて移動する方向と反対の方向に移動する、すなわち矢印４３に沿って移動する。それ故に、この場合において、それは、拡張することによって、拡張リングがその内部に配置された中心孔に対する移動を同時に受ける拡張リング５６であり、この同一の中心孔に関連して固定状態のままでいる支持マンドレルではない。現存する技術をさらに参照して、拡張リングの拡張が、議論されている中心孔を備えているドリル加工グリッドに対する回転移動又は並進移動を受けているドリル加工工具を停止するのに十分である場合に、相対的な移動は、停止される。

本願発明によるプロセスにおいて、この最後の移動が、ドリル加工グリッド３４の中心孔３８における拡張リング５６の実際の固定化が達成されるポイントまで観察されることができるけれども、拡張リング５６と支持マンドレル５１との間で作用される相対的な移動が、重複区域の方向に対して反対側の方向における拡張リング５６の移動としてではなく、必然的に重複区域４の方向でマンドレルの移動を生じるように、対称的に配置される。
この態様において、技術分野における当業者は、当然、特に拡張リング５６の公称直径及び中心孔３８の公称直径を適切に寸法決めすることによって、そのような作業で終わるために、議論されている様々な構成要素の設計を適合することができるであろう。図８に示されるように、図８は、アクチュエータピストン５４の操作の前の、且つ中心孔３８内にその導入の直後の、ドリル加工工具４０を示し、拡張リング５６と中心孔３８との間の小さな初期遊び、例えば、０．５ｍｍ以下の初期遊び、好ましくは０．３ｍｍのオーダーの初期遊びは、拡張リングの固定化が、相対的な移動の作用開始後に、非常に急速にこの同一のドリル加工孔で容易に達成されることを可能にし、その遊びは、それにもかかわらず、ドリル加工より前に、中心孔内に拡張リングの容易な導入を確実にするのに十分である。この態様において、ドリル加工グリッド３８における中心孔３４のための許容誤差Ｈ７の作用が、上記の所望される効果を得るのに効果的であることを証明することができることは、観察される。

さらに、拡張リング５６と支持マンドレル５１との間の相対的な移動の作用は、図９に示された距離（ｘ２）に亘って、関連した中心孔３８を通じて、重複区域４に対して支持された支持マンドレルを移動させるように、優先的に達成される。図９は、（ｘ２）＞０．９０．（ｘ）である状態を満足する。該距離（ｘ）（図示されない）は、拡張リング５６と支持マンドレル５１との間に作用された相対的な動きのための合計の距離に対応する。前述の関係は、反対側の方向において、この同一の中心孔３８を通じて、拡張リング５６の移動よりむしろ、中心孔３８を通じて支持マンドレル５１の移動を基本的に達成するために、所望を効果的に表現する。

その結果として、存在している実施と対照的に、相対的な動きの作用は、図９に示されるように、圧力が作用される重複区域４の一部とともに図示して、航空機のＸ，Ｙ，Ｚの基準システムに沿って、支持マンドレル５１の移動を達成するように、達成され、図９には、拡張リング５６がこの同一の基準システムにおいて固定化を効果的に維持する。

実際に、シャフト５８が、航空機のＸ，Ｙ，Ｚの基準システムで固定された状態を維持することによってピボットとして作用し、且つシャフト５７が、矢印４３の方向の反対側に、重複区域４に向ける方向で移動することは、観察される。

そのような状況は、ドリル加工に連続的な区域において、求められる特定の作業を通じて、以下のことを確実にするために十分である圧力を作用する力を作用することができる利点を有する。
重複区域４における２つのパネルの間の金属―金属接触が存在することを確実にするように、胴体における孔の近傍において、シーリング材が流れる。
接合面での切り屑及び切断オイルの導入は、妨げられる。
接合面のドリル加工された入口及び出口でバリの形成は、避けられる。

胴体において、オリフィスのドリル加工中に、ドリル加工工具４０の支持マンドレル５１によって作用された接触圧力が様々なパラメータの関数として制御されることは、次いで示されるであろう。

支持マンドレル５１と拡張リング５６との間の円錐状の接触面５３で、支持マンドレル５１は、それらの２つの構成要素の相対的な変位に比例し、且つ円錐状の接触面に垂直である圧力を通じて拡張リングに力を作用する。さらに、その傾向が相対的な変位を並置する角度φ１で摩擦を経験する。

ドリル加工グリッド３４における孔３８内のその拡張中に、拡張リング５６は、支持マンドレル５１と拡張リング５６との間の相対的な変位に比例する半径方向圧力Ｐ_５６を経験する。

ここでＫは、Ｓが拡張リング３６とドリル加工グリッド３４の中心孔３８と間の表面接触領域である状態で、構成要素の弾性の機能である定数である。

φ２が拡張リング５６と中心孔３８との間の接合面での摩擦係数である場合に、Ｆ_５６は、孔内で拡張リング５６に摩擦力の軸方向の合力である。

全ての第１の状況のはじめは、支持マンドレルに対する重複区域４からの反作用が存在しないこと、すなわち、ドリル加工工具が中央に位置付けられ、且つドリル加工グリッド３４が障害物に面することなく、ドリル加工グリッド３４内で固定化されることを考慮される。拡張リング５６は、ドリル加工グリッド３４における孔内に任意の遊びなしで、又は実質的に任意の遊びなしで、導入される。それらの状態下で、アクチュエータピストン５４が操作される場合に、２つの運動学的な働きが生じることができる。最も適当であり、且つ所望な効果に対応する第１の運動学的なシーケンスにおいて、シャフト５８が航空機の基準システムＸ，Ｙ，Ｚで固定状態を維持し、ピボットとして作動する。第１の運動学的なシーケンスに対照的である第２の運動学的なシーケンスにおいて、拡張リング５６が重複区域４の方向に対して反対側の方向において、ドリル加工グリッド３４に関連して移動するので、シャフト５７は、航空機のＸ，Ｙ，Ｚ基準システムにおいて固定状態を維持し、且つピボットとして作動する。

アクチュエータピストン５４、シャフト５７、及びシャフト５８が剛性ロッド５５によって接続されるので、次いで、それらの２つの運動学的なシーケンスのために、構成要素５６と構成要素５１との間の相対的な速度及び相対的な変位は、同一である。

支持マンドレル５１、拡張リング５６、及びアクチュエータピストン５４に作用された力が、この相対的な変位に対して比例するので、該力は、２つの運動学的なシーケンスのために同一である。それ故に、最も適当な運動学的なシーケンスは、エネルギーの最小限の量の散逸に導くことである。この態様において、アクチュエータピストン５４によって提供されたエネルギーは、以下のように分散される。
第１の運動学的なシーケンスのために、構成要素５１と構成要素５６との間の円錐状の接触面５３での摩擦、拡張に続いて様々な構成要素（ドリル加工グリッド３４、拡張リング５６、支持マンドレル５１）の半径方向の弾性変形、及び作動されたリンクでの摩擦の間で、分散される。
第２の運動学的なシーケンスのために、それらが同一の強度を有するので、拡張リング５６と中心孔３８との間の摩擦に追加されるように、上述されたそれらのような散逸の同一の源の間で、分散される。

エネルギーに関して、第１の運動学的なシーケンスは、それ故に、より有利であり、それ故に、第１の運動学的なシーケンスは、プロセスの実施中に実際に観察されるであろうこの１つである。それ故に、拡張リング５６と位置付けしているドリル加工グリッド３４の中心孔３８との間で接触が存在すると、拡張リング５６は、ドリル加工グリッドに対して固定状態を維持し、アクチュエータピストン５４の作動が支持マンドレル５１の「抜き取り」に導く。

さらに、上述された第１の運動学的なシーケンスの場合を仮定することによって、支持マンドレルの前方に障害物がない状態で、アクチュエータピストン５４の操作は、アクチュエータピストンに作用された力が、支持マンドレル５１に拡張リング５６からの反力に等しくなるまで、支持マンドレル５１を重複区域４の方向において、中心軸４８に沿ってドリル加工グリッド３４に相対的に移動させる。その結果として、この力は、Ｆ_５１と称される。

この均衡状態において支持マンドレル５１を分離することによって、アクチュエータピストン５４のための移動の終わりが、この状態より前に到達されない状態で、ドリル加工軸に対応する中心軸４８に沿って、支持マンドレル５１は、それ故に強度が等しく、且つ反対側の方向における２つの力の効果の下で、均衡状態である。
つまり、
Ｆ_５４＋Ｆ_５７
それぞれの力Ｆ_５４，Ｆ_５７は、アクチュエータピストン５４によって且つシャフト５７によって作用される。
支持マンドレル５１に拡張リング５６の反力、すなわちＦ_５１である。

各ロッド５５は、図１０に示されるように、３つの平行な力Ｆ_５４，Ｆ_５７，及びＦ_５８の効果の下で、均衡状態である。それらは、以下の点から推定されることができる。

長さＬ１及び長さＬ２はそれぞれ、シャフト４７とシャフト５８との間の距離、及びシャフト５８とシャフト５７との間の距離に対応する。

Ｆ_５４ ^ＭＡＸがアクチュエータピストン５４によって作用された最大の力である。

この力は、拡張リング５６とドリル加工グリッド３４における中心孔３８との間の接触の開始から計算されるその初期位置から、ｘ１の距離を通じて軸４６に沿って支持マンドレル５１の変位のために得られ、且つ図１０に図解的に示されることに留意されるべきである。

初期に表示されるように、力Ｆ_５１は、構成要素５６と構成要素５１との間の相対的な変位に比例し、それ故に、変位ｘ１、すなわちＦ_５１=Ｃ₅₁ｘ１に比例する。ここで、Ｃ₅₁は、この比例係数を説明する剛性係数である。

次いで、アクチュエータピストン５４が操作される場合に、障害物、この場合重複区域４が、ドリル加工グリッドに対するその初期位置において、支持マンドレル５１に対して位置付けられる異なる構成を仮定して、支持マンドレル５１は、軸４６に沿う考慮の下で、支持マンドレル５１が均衡位置ｘ２に到達するまで、移動するであろう。その位置は、以下に示される。
ｘ２＜ｘ１

胴体に対するスラスト力（thrust force）／圧力に同等な反力Ｒが以下の事項によって付与されることは、これから推定されることができる。
Ｒ＝Ｃ_５１（ｘ１−ｘ２）、すなわち、

それ故に、それは、特に、ドリル加工グリッド３４の中心孔３８におけるその基準位置において、拡張されていない拡張リング５６の調節を注意深く選択することによって、ドリル加工グリッド３４と重複区域４との間の距離によって、アクチュエータピストン５４の容量を選択することによって、及び適切な場合に、付与された範囲内に、一方で、組立接合面でパネルとの間の金属―金属接触を達成するために、必要な要求される移動及び、他方で、作用された圧力を制御するために、ロッド５５でレバーアームの割合によって可能である。それらの調節は、例えば連続的な試行を通じて、達成されることができる。

詳細には、この均衡位置が到達されると、力は、重複区域４に作用される状態を維持する。弾性反作用の作用の下で、マンドレル５１の引き込みは、Ｒが、対応する反作用が接着コーン（adhesion cone）の外側に通過しないようにさせる状態で、支持マンドレル５１の円錐状の表面と拡張リング５６の表面との間に存在する摩擦によって妨げられる。

それ故に、支持マンドレル５１は、アクチュエータピストン５４の解放後に、２つの力の効果の下で、軸４６に沿って均衡状態となる。すなわち、以下の状態になる。
Ｒ、及び
Ｒに対応する反作用は、以下の事項に示される。

付与された位置ｘ２のために、割合ｔａｎ（φ１−α）／ｔａｎ（α）を＜＜τ＞＞とし、Ｒｍａｘは、それ故に以下の式によって規定される。

すなわち、

＜＜τ＞＞は、半径方向の圧力がｔａｎ(α)に比例し、そのαが接触表面５３のコーンの半角であると仮定することによって、計算される。胴体の弾性反応の作用の下で支持マンドレル５１の「放出」に対抗する摩擦力は、拡張リング５６における支持マンドレル５１のスライドに対抗する摩擦力に関連して逆転させる。それ故に、ｔａｎ(φ１＋α)の代わりにｔａｎ（φ１−α)の表現がＦ_５１に見られる。

＜＜同軸コレット＞＞型の上述されたドリル加工工具４０の好ましい場合において、以下のような状態となる。

すなわち、ｘ２／ｘ１＝１／３であり、これは、胴体の重複区域４と支持マンドレル５１の端部５０との間の高い接触剛性を仮定する。

実際に、移動値は、この方法で推測的に調節されず、接触剛性は、そのような状態を達成するのに十分ではない。より一般的には、以下の式であることが観察される。

それ故に、すべての場合において、システムの安定性に関連して、十分な安全マージンが存在する。

力のための実際に観察される値は、胴体とともに支持マンドレル５１の初期接触から開始する限りは、説明され、初期に、軸４６に沿って支持マンドレルの変位の効果は、効果的に介在シーラントを流させることである。力Ｒは、シーラントの流れ及び外部パネルの局所的な弾性変形のためである。このプロセスは、金属―金属接触が確立されるまで、ミリメータのオーダーの距離に亘って続けられる。このポイントで、力Ｒは、今回の変形が二重の厚さ、すなわち両方のパネル６，８を含み、且つ依然として適所である胴体の内側に圧力を作用するための装置１２によって近接して支持されるので、より急速に増加する。割合ｘ２／ｘ１は、それ故に、０．８から０．８５のオーダーとされる。その結果、システムが、ドリル加工されるべき２つのパネル６、８との間の距離において、変化に関して高い許容性があることは、明白である。

その結果として、ドリル加工工具によってパネルに圧力を作用するために一般的に使用される圧力は、存在するパネルの厚さに依存して、６００Ｎと１２００Ｎとの間で容易である。

別の種類のドリル加工工具はまた、本発明による手順を実施するために使用されることができ、例えば、その変形実施形態は、全ての態様において同等であるドリル加工グリッド３４と関連したパラメータの操作及び調節のための原理とともに、拡張リング５６に直接的に作用しているアクチュエータピストン又はロッド５５の代わりのカムシステムのいずれかを使用する。

図１０をさらに参照して、ドリル加工グリッド３４の厚さは、軸４６に沿って拡張リング５６の長さにわずかに満たない状態であるように、優先的に描かれる。孔でドリル加工グリッド３４の底面と胴体４との間の距離ｘ０は、中心孔への拡張リングの導入中、及び胴体４と支持マンドレル５１の接触によって停止された導入中に、拡張リング５６の端部が中心孔３８の一方の側に突出するように配置される。それ故に、距離ｘ０は、以下のように優先的に固定される。
適切な圧力がドリル加工されるべき孔に近接して作用されることができる（＜＜負荷がない＞＞距離ｘ１に相対的な距離ｘ２）。
拡張リング５６の両端部が中心孔３８の外側である（距離ｘ０）。

それらの状態の両方は、胴体にドリル加工グリッドの支持フィート（support feet）の高さ、すわなち、クリップ３６の高さによって、且つドリル加工グリッドの位置で、胴体の形態で許容範囲と比較して、ドリル加工グリッド３４の形態の製造許容範囲によって、設定される。当業者は、この距離を決定することができ、且つ寸法計算の慣習的な拘束によって、この距離のための許容範囲を決定することができる。製造許容範囲は、割合ｘ２／ｘ１が慎重に選択される場合に、可能な限り大きくなるであろう。以下の式の状態が変化されるように、０．８５のオーダーの割合ｘ２／ｘ１ともに、上述された状態の下で、距離ｘ０に亘る許容範囲は、＋／−０．２ｍｍである。この状態は、ドリル加工グリッド３４の工業的な製造のために広く満たしていることを証明する。

それ故に、ドリル加工中に、接合面での適切な圧力状態を確実にすることを含む技術的な問題は、その結果として、いわゆる「同軸コレット」ドリル加工工具の操作特性及び重複区域における接合面での圧力要求に関連して、ドリル加工グリッドの特性（材料、寸法など）の理論的な選択によって解決される。圧力が好ましくは４００Ｎと１２００Ｎとの間であり、理想的には約６００Ｎである場合に、それらの状態は、以下の点によって達成される。
距離ｘ０を通じて、中心孔３８の調節による距離ｘ１及び距離ｘ２の調節、
胴体４に関連してドリル加工工具のための「操作点」（距離ｘ２）を選択すること、
アクチュエータピストン５４によって展開された力、及び
ドリル加工グリッド３４のための構成要素の材料の選択、及び好ましくは中心孔内の周囲を囲んでいる鉄鋼の欠如。

重複区域４に対する圧力の適用は、パネル６、８における任意の場所でバリの形成を防止するために、その部分のために要求される圧力を作用し続ける軸方向の方法で、支持マンドレル５１を貫通して、ドリル（図示せず）を使用してドリル加工が実行される状態で、この重複区域自体における要求された孔のドリル加工の僅かに前に、自然に実施される。

より正確には、ドリル加工―座ぐり加工は、単一の作業で、座ぐりドリルを使用して実施される。その端部５０が胴体４と接触する状態である支持マンドレル５１は、座ぐりの深さに関して正確さを確実にする軸方向のエンドストップを画定する。座ぐりの深さは、リベットヘッドの平坦な取り付けのために適切な状態が確実にされるように、設定される。座ぐりの深さの適切な調整は、実験用のテスト手段によって決定され、該実験用のテスト手段は、各リベットの直径のために、ヘッドが平坦にされた後で、ヘッドの平坦な取付状態を変化させるために、例えば、要求された座ぐりの深さを画定する。

貫通を停止すること、すなわち、ドリル加工工具の前進を停止することは、胴体と接触して支持マンドレル５１自体に接続されたエンドストップによって達成される。それ故に、座ぐりの深さは、距離ｘ０と距離ｘ２との変動の場合においてさえ、確実にされることができる。

現在の胴体の大部分を構成するアルミニウム合金のドリル加工／穴あけ加工は、潤滑油なしで異なる作業を維持する。液体冷却は、接合面で切断流体を導入するリスクがあるので、ここでは避けられ、該接合面では、内部シーラントが使用される。この目的のために、ドリル加工は、ドリル加工が高い切断速度、すなわち、１５０００ｒｐｍ以上のオーダーである切断速度で実施される場合に、ドリル加工工具の中心を通じて、且つ横方向に、微細散布オイルの下で、優先的に実行される。

潤滑油の量は、好ましくは、ドリル加工及び座ぐり加工の寸法に適合するように調節され、潤滑の３ｍｌ／時間から５０ｍｌ／時間の間隔内で固定され、その最大粘性が４００ｍｍ^２／secである。この追加の微細散布されたオイルは、ドリル加工の品質を大いに改善し、よりパワーが小さいことを可能にし、それ故に、使用されるべきドリル加工工具をより軽くし、貫通力をより減少させることを可能にする。微細散布されたオイルの使用は、接合面での金属―金属接合面で存在する十分な圧力によって可能にさせ、少ない量と、オイルの粘性と、可能な場合吸引とを組み合わせて、介在シーラント内に導入されているオイルの任意の可能性を防止する。

有利には、機械は、回収装置に対する切り屑及びオイルの蒸気を取り除くために、押さえ５２で吸引装置を備えさせることができる。この除去は、胴体の外側に配置されるシーラント接続部の任意の汚染を防止する。この同一の理由のために、すなわち、切り屑の容易な排出のために、らせん状の溝切りドリルの使用は、望ましい。

特定の状況の下で、切り屑は、孔に残っている状態で内部胴体の内側に突出されることができる。これは、次いで、組立接合面、特に航空機の底部に蓄積し、それ故に、この接合面内に導入されることができる。それらの状態の下で、図面の参照符号２である、いわゆる「マスキングテープ」の接着ストリップとともに、接合ラインを保護することは、有利である。

全ての孔が胴体の外側１４からドリル加工工具を使用してドリル加工されると、一時的な固定構成要素７０は、適所に配置され、一時的な固定構成要素７０のそれぞれはまた、クリップの形態をとることができる。それ故に、各クリップ７０は、関連したドリル加工グリッド３４において形成されたその関連した中心孔３８と同様に、重複区域４で形成された孔の１つを貫通することに留意されるべきである。この態様において、各クリップ７０は、その関連した孔のドリル加工に続いて直接的に固定され、それ故に、本願発明の内容の外側に逸脱することなく、次の孔のドリル加工の前に直接的に固定されることができることに留意されるべきである。さらに、ドリル加工された各孔は、図１１に示されるように、各孔内に収容されるように、クリップ７０を要求しない。

次いで、ドリル加工グリッド３４のそれぞれ及び一時的な固定構成要素３６のそれぞれは、取り除かれる。図１２に見られ得るように、次いで、これは、組立孔３２、固定構成要素を収容するために設計された孔７２、及び胴体の外側にある固定構成要素７０のみを公開する。

圧力を作用するための第２の装置１２のそれぞれがまた取り除かれる場合に、固定構成要素７４はまた、それらのそれぞれの孔７２内に適所に配置される。適所に配置されたこの固定構成要素は、基準位置付けステップ中に達成された２つのアセンブリ１ａ，１ｂの所定の相対的な位置付けを維持するので、当然、達成される。リベットのシームの生成を含んでいるこのステップは、好ましくは、胴体の外側１４からのみ、この技術分野における方法に類似な慣習的な方法で実施される。

この段階で、組立孔３２のみは、図１３に示されるように、重複区域４に開放された状態に維持する。これは、リベットなどの、補助的な固定構成要素７６の適所への適合が、図１４に見られるような、それらの同一の組立孔３２で実施されることを意味する。より具体的には、固定構成要素７２が適所に配置された後で、その内部にクリップ３６がドリル加工グリッド３４を支持するために配置される、いわゆる組立孔３２は、それらの最終的な直径にドリル加工されることができ、座ぐり加工されることができ、関連した補助的な固定構成要素７６をそれらの同一の孔内に配置されることができる。全ての他の固定構成要素７４の前の適合及び締め付けによって提供された接合圧力は、このドリル加工及び座ぐりが、追加の圧力手段の使用なしに、従来の手段によって実施されることができることを意味する。

当然ながら、様々な実施形態は、非制限された例示のみとして記述された本願発明に対するこの技術分野においてそれらの作業によって形成されることができる。

１ａ アセンブリ
１ｂ アセンブリ
４ 接合区域（重複区域）
６ パネル
８ パネル
１０ 第１の装置
１２ 第２の装置
１４ 第１の側
１６ 第２の側
１８ 第１の吸着パッド
２０ 第２の吸着パッド
２２ 接合バー
２４ 圧力ねじ
２６ 圧力端部
２８ 圧力端部
３０ 補強材
３２ 補強材
３４ ドリル加工グリッド
３６ 一時的な固定装置（クリップ）
３８ 中心孔
４０ ドリル加工工具
４２ 本体
４３ 矢印
４６ 端部
４７ シャフト
４８ 中心軸
５０ 端部
５１ 支持マンドレル
５２ 押さえ
５３ 円錐形の接触面
５４ アクチュエータピストン
５５ ロッド
５７ シャフト
５６ 拡張リング
５８ 中間シャフト
７０ 一時的な固定要素
７２ 孔
７４ 固定構成要素
７６ 補助的な固定構成要素

Claims (14)

1. ２つのパネルの間の接合を生成するために意図された複数の固定装置によって２つのアセンブリを組み立てるためのプロセスであって、
   前記２つのパネルは、少なくとも部分的に重ね合わされ、且つ２つのアセンブリにそれぞれ属し、且つ一緒に重複区域を形成し、
   前記プロセスは、前記重複区域を通じて複数の孔をドリル加工することを含み、前記孔のそれぞれは、固定構成要素の１つを収容するように設計され、前記各孔のドリル加工は、前記重複区域に堅固に固定されたドリル加工グリッドに形成されていると共に前記孔に対応する中心孔を貫通するドリル加工工具を使用して達成され、
   前記ドリル加工工具は、前記重複区域に当接されるためのマンドレルと、円錐状の接触面に亘って前記マンドレルに適合される拡張リングと、を含み、前記マンドレルと前記拡張リングとの間の接触面の中心軸に沿って相対的な移動の作用中に、前記中心孔内に固定化されることを確実にして前記拡張リングの拡張が発生することを可能にするプロセスにおいて、
   前記拡張リングと前記マンドレルとの間の前記相対的な移動の作用が、前記中心孔内に前記拡張リングを固定化することに続いて、前記重複区域に圧力を作用するために、前記中心孔を通じて、且つ前記重複区域の方向において前記円錐状の接触面の中心軸に沿って、前記重複区域に当接された前記マンドレルを変位させるように、達成されることを特徴とするプロセス。
2. 前記拡張リングと前記マンドレルとの間の前記相対的な移動の作用は、前記重複区域に当接された前記マンドレルを距離（ｘ２）に亘って前記中心孔を通じて変位させるように達成され、前記距離（ｘ２）は、（ｘ２）／（ｘ）＞０．９０との状態を満足し、前記距離（ｘ）は、前記拡張リングと前記マンドレルとの間の前記相対的な移動についての合計距離に対応することを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
3. 前記拡張リングと前記マンドレルとの間の前記相対的な移動の作用は、前記作用の終わりで、６００Ｎと１２００Ｎとの間の前記重複区域に対する前記マンドレルの圧力を生成するように達成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセス。
4. 前記ドリル加工グリッドは、アルミニウム又はアルミニウム合金の１つからなり、前記拡張リングは、鉄鋼からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。
5. 前記ドリル加工グリッドは、前記拡張リングと前記マンドレルとの間の前記相対的な移動の前記作用より前に、前記ドリル加工工具が、前記中心孔を通じて前記マンドレルとともに位置付けられて、前記重複区域と接触する場合に、前記拡張リングが前記中心孔の一方の側から出現するように設計され、且つ配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
6. 前記プロセスは、前記２つのアセンブリを、前記複数の孔のドリル加工が実施されることを可能にしている所定の相対的な位置付けに至らせるように意図された、前記２つのアセンブリの基準位置付けさせるステップを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセス。
7. 前記孔のドリル加工ステップと前記各孔内で前記固定構成要素を適所に配置するための後のステップとは、前記２つのアセンブリの基準位置付けのための前記ステップ中に達成された前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、連続的に実施されることを特徴とする請求項６に記載のプロセス。
8. 前記プロセスは、前記２つのアセンブリの基準位置付けのための前記ステップ中に得られた前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、実施される、
   前記ドリル加工グリッドのそれぞれが複数の前記中心孔に設けられる状態で、前記重複区域に１つ又は複数の前記ドリル加工グリッドを固定するステップと、
   前記ドリル加工グリッドのそれぞれに適合するように設計されたドリル加工工具を使用して、前記重複区域を通じて、前記孔をドリル加工するステップと、
   前記ドリル加工グリッドのそれぞれを取り除くステップと、
   前記孔のそれぞれ内に前記固定構成要素を適所に取り付けるステップと、
   を連続的に含むことを特徴とする請求項６又は７に記載のプロセス。
9. 前記プロセスは、
   前記２つのアセンブリを、前記孔のドリル加工が実施されることを可能にしている前記所定の相対的な位置付けに至らせるように意図された、前記２つのアセンブリの基準位置付けのステップであって、一緒に前記重複区域を形成する前記２つのアセンブリが位置付けられ、前記２つのアセンブリが前記重複区域の前記２つのパネルの間に介在シーラントの層を有する、前記２つのアセンブリの前記基準位置付けのステップと、
   前記重複区域の第１の側に圧力を作用するための１つ又は複数の第１の装置を適所に配置し、且つ前記第１の側の対向する、前記重複区域の第２の側に圧力を作用するための１つ又は複数の第２の装置を適所に配置するステップと、
   前記ドリル加工グリッドを固定するために、前重複区域を通じて組立孔をドリル加工し、各前記組立孔が圧力を作用するための少なくとも１つの前記第１の装置に近接して、且つ圧力を作用するための少なくとも１つの前記第２の装置に近接して形成されるステップと、
   圧力を作用するための第１の装置のそれぞれを取り除くステップと、
   前記組立孔に適合する一時的な固定手段を使用して、前記第１の側に、前記重複区域に１つ又は複数の前記ドリル加工グリッドを固定するステップと、
   前記重複区域の前記第１の側から、各前記ドリル加工グリッドに適合するように設計されたドリル加工工具を使用して、前記重複区域を通じて前記孔をドリル加工し、前記孔のそれぞれが圧力を作用するための少なくとも１つの第２の装置に近接して形成されるステップと、
   一時的な固定構成要素を適所に取り付け、前記一時的な固定構成要素のそれぞれが、前記重複区域に形成された前記孔の１つ及び前記ドリル加工グリッドに形成された前記中心孔を貫通する、ステップと、
   前記ドリル加工グリッドのそれぞれ及び前記一時的な固定手段のそれぞれを取り除くステップと、
   圧力を作用するための前記第２の装置のそれぞれを取り除くステップと、
   前記各孔内に前記固定構成要素を適所に配置し、この適所への配置は、前記２つのアセンブリの基準位置付けのための前記ステップ中に達成された前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、達成されるステップと
   前記組立孔内に補助的な固定構成要素を適所に取り付けるステップと、
   を連続的に含むことを特徴とする請求項６又は７に記載のプロセス。
10. 前記プロセスは、
    前記２つのアセンブリを前記所定の相対的な位置に至らせるように意図された、前記２つのアセンブリの事前の基準位置付けのステップであって、位置付けられた前記２つのアセンブリが一緒に前記重複区域を形成する、前記２つのアセンブリの事前の基準位置付けのステップと、
    その後の前記ドリル加工グリッドを補助的に固定するために、前記重複区域を通じて組立孔をドリル加工するステップと、
    前記パネルを清掃及びバリ取りするために、前記組立孔に取り付けられている一時的な固定構成要素を取り外すことによって、前記２つのアセンブリを分解するステップと、
    前記２つのアセンブリを、前記孔のドリル加工が実施されることを可能にしている所定の相対的な位置付けに再度至らせるように意図された、前記２つのアセンブリの前記基準位置付けのステップであって、位置付けられた前記２つのアセンブリは、前記重複区域を一緒に形成し、前記重複区域の前記２つのパネルの間に介在シーラントの層を有する、前記２つのアセンブリの前記基準位置付けのステップと、
    第１の側の対向する、前記重複区域の第２の側に圧力を作用するための１つ又は複数の第２の装置を適所に配置するステップと、
    前記組立孔に適合する一時的な固定手段を使用して、前記第１の側に、前記重複区域に１つ又は複数の前記ドリル加工グリッドを固定するステップと、
    前記ドリル加工グリッドのそれぞれに適合するように設計されたドリル加工工具を使用して、前記重複区域の前記第１の側から、前記重複区域を通じて前記孔をドリル加工し、前記孔のそれぞれが圧力を作用するための少なくとも１つの第２の装置に近接して形成されるステップと、
    前記一時的な固定構成要素を適所に取り付け、前記一時的な固定構成要素のそれぞれが、前記重複区域に形成された前記孔の１つ及び前記ドリル加工グリッドに形成された前記中心孔を貫通する、ステップと、
    前記ドリル加工グリッドのそれぞれ及び前記一時的な固定手段のそれぞれを取り除くステップと、
    圧力を作用するための前記第２の装置のそれぞれを取り除くステップと、
    前記各孔内に適所に前記固定構成要素を配置し、前記適所への配置は、前記２つのアセンブリの基準位置付けのための前記ステップ中に達成された前記所定の相対的な位置付けを維持する間に、達成されるステップと、
    前記組立孔内に補助的な固定構成要素を適所に取り付けるステップと、
    を連続的に含むことを特徴とする請求項６又は７に記載のプロセス。
11. 前記固定構成要素がリベットとされることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプロセス。
12. 前記プロセスは、航空機の胴体アセンブリを組み立てることに使用することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロセス。
13. 前記プロセスは、二重の湾曲した重複部を示す航空機の胴体アセンブリを組み立てることに使用することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロセス。
14. 前記プロセスは、前記固定構成要素が一緒にいわゆる環状シームを形成する方法で、実施されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプロセス。

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