JP6873603B2 - 複合材部品を硬化させるためのブラダーシステム - Google Patents

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Description

本開示は、広くは、複合樹脂部品を製造するための方法及び装備に関し、特に、複合材部品を硬化させることにおいて使用されるブラダーシステム(bladder system)に関する。
複合樹脂部品は、硬化サイクルの間に複合材部品に熱及び圧力を適用するオートクレーブ内で硬化され得る。ある部品の幾何学的形状は、膨張式ブラダーなどのツールが複合材部品の空洞内に配置されなければ、複合材部品がオートクレーブの圧力下で潰れることをもたらし得る内部空洞を含む。そのような膨張式ブラダーは、硬化プロセスの間に膨らまされ、複合材部品に適用されるオートクレーブの圧力に対抗し得る。典型的には、これらの膨張式ブラダーは、真空バッグを通してそれらにガス注入すること(venting)によって加圧される。
ガス注入されるブラダーは、しばしば硬化された部品内に不具合をもたらす、幾つかの問題を有する。例えば、ブラダーを適正にガス注入し損なった場合には、ブラダーが、適用されるオートクレーブの圧力に対抗して十分に加圧され得ない。同様に、不十分なブラダー加圧は、ブラダーを外部のガス注入口と連結するガス注入孔を密封するために使用される密封剤の不具合からもたらされ得る。ブラダー壁が壊れ又は突き破られた場合に、硬化サイクルの全体を通してオートクレーブガスが部品の中へ促される可能性もある。更に、硬化前に複合材ストリンガの内側に適合するために十分小さく、更に硬化の間に望ましい断面へと膨らむように十分大きい、計画通りのブラダー断面を設計することは、時々、困難である。更に、ブラダーはレイアップ作動の間に柔軟であるので、特に配向が影響するときに、プライがブラダーのものとは垂直な方向において配置されなければならないことは、すなわち、過剰な繊維長さが配置されることをもたらし得る状況は、自動繊維配置機械にとって製造上の課題となり得る。
したがって、ブラダー内からの漏れ又はブラダーを適正に加圧し損なうことからもたらされる悪影響を低減又は除去し得る、ブラダーシステムが必要である。硬化プロセスの間にブラダーが膨張することを可能にする望ましい断面を有するブラダーシステムも必要である。配置されている過剰な繊維長さの原因を低減させるブラダーシステムも必要である。
一構成では、ブラダー空洞を画定する複数の壁を備えた構造体が開示される。ブラダー空洞は、初期断面サイズを備える。ブラダー空洞を画定する複数の壁のうちの少なくとも1つに沿って、第1の複数の波形特徴が提供される。一構成では、第1の複数の波形特徴は、複合チャージ(charge)の硬化の間に、構造体が、初期断面サイズから構造体が膨張した後の第2の断面サイズへ膨らむことを可能にし、第2の断面サイズが初期断面サイズよりも大きい。
一構成では、構造体が、底壁、底壁から延在する第1の側壁、底壁から延在する第2の側壁、第1の端壁、第2の端壁、及び構造体を囲うように第1の側壁から第2の側壁へ延在する上壁を備え、底壁、第1の側壁、第2の側壁、第1の端壁、第2の端壁、及び上壁が、ブラダー空洞を画定し、底壁、上壁、第1の側壁、第1の端壁、第2の端壁、又は第2の側壁のうちの少なくとも1つが、第1の複数の波形特徴を備える。一構成では、第1の複数の波形特徴が、底壁、上壁、第1の側壁、第1の端壁、第2の端壁、又は第2の側壁のうちの少なくとも1つの長さにわたり延在する。
一構成では、第1の複数の波形特徴が、底壁、上壁、第1の側壁、第1の端壁、第2の端壁、又は第2の側壁のうちの少なくとも1つの長さの一部分にわたり延在する。一構成では、第1の複数の波形特徴が、複数の均一な波形特徴を備える。第1の複数の均一な波形特徴は、類似した曲率半径を備え得る。一構成では、底壁、上壁、第1の側壁、第1の端壁、第2の端壁、又は第2の側壁のうちの少なくとも1つが、第2の複数の波形特徴を備える。そのような構成では、第1の複数の波形特徴が第1の曲率半径を備え、第2の複数の波形特徴が第2の複数の曲率半径を備える。第1の曲率半径は、第2の曲率半径と異なり得る。
一構成では、圧力フィッティング(pressure fitting)が、構造体を膨張させるための真空源と連結するように適合される。
一構成では、チャージを硬化させる方法が開示される。該方法は、ツール上にチャージを配置するステップ、ツール上に配置されたチャージのチャージ空洞内に初期断面サイズを有する構造体を設置するステップ、構造体をガス注入ポートに連結させるステップ、チャージ、ツール、及び構造体を覆ってフレックスバッグ(flex bag)を密封するステップ、真空引きするステップ、構造体を膨張させることによってチャージを減量させる(debulking)ステップ、初期断面サイズから望ましい断面サイズまで構造体を膨らませ始めるステップ、チャージの内側半径に適用される有効圧力を増加させるステップ、減量を終わらせるステップ、及びチャージを硬化させるステップを含む。
一構成では、内部空洞を有する複合チャージの硬化において使用されるための多層ブラダーシステムが開示される。多層ブラダーは、ブラダー外層を備える。ブラダー外層は、上壁、底壁、第1の側壁、及び第2の側壁を画定し、第1及び第2の側壁が、上壁と底壁との間に延在する。多層ブラダーは、ブラダーの第1の内層を更に備える。ブラダーの第1の内層は、上壁、底壁、第1の側壁、及び第2の側壁を画定し、第1及び第2の側壁が、上壁と底壁との間に延在する。多層ブラダーは、ブラダー外層とブラダーの第1の内層との間に配置されたブラダー中間層を更に備える。一構成では、外層が、重なり上壁を備える。例えば、一構成では、外層の重なり上壁が、部分的に重なった上壁を備える。
更に別の代替的な一構成では、第1の内層が、重なり上壁を備える。例えば、第1の内層の重なり上壁が、部分的に重なった上壁を備える。
一構成では、多層ブラダーが、第1の内層の重なり上壁内に提供された繊維ガラスの層を備える。多層ブラダーは、第1の内層の上壁の下位に提供された第2の内層を更に備え得る。例えば、一構成では、第1の内層が重なり上壁を備え、第2の内層が第1の内層の重なり上壁の下位に提供される。一構成では、第2の内層が、フルオロ弾性(fluoroelastic)ゴム層を備える。
更に別の一構成では、多層ブラダーが、第1の内層の上壁と中間層との間に提供された複数のフルオロ弾性ゴム層を更に備える。
更に別の一構成では、多層ブラダーが、第1の内層と中間層との間に提供された第2の内層を更に備える。第2の内層は、第1の内層の第1の側壁の少なくとも一部分に沿って延在する。一構成では、第2の内層が、フルオロ弾性ゴムを備える。
更に別の一構成では、外層の上壁が第1の厚さを備え、外層の第1の側壁及び第2の側壁が第2の厚さを備える。一構成では、外層の上壁の第1の厚さが、外層の第1及び第2の側壁の第2の厚さと異なる。
一構成では、チャージを硬化させる方法が開示される。該方法は、ツール上にチャージを配置するステップ、ツール上に配置されたチャージによって画定されるチャージ空洞内に多層構造体を配置するステップ、多層構造体をガス注入ポートに連結させるステップ、フレックスバッグで、チャージ、ツール、及び多層構造体を覆うステップ、真空引きするステップ、多層構造体を膨張させることによってチャージの減量プロセスを開始するステップ、減量を終わらせるステップ、並びにチャージを硬化させるステップ。
一構成では、内部空洞を有する複合チャージの硬化において使用されるためのブラダーシステムが開示される。該ブラダーシステムは、ブラダー底壁、底壁から延在する第1のブラダー側壁、底壁から延在する第2のブラダー側壁、及びブラダーを囲うようにブラダー前壁からブラダー後壁へ延在するブラダー上壁を備える。ブラダー底壁、第1のブラダー側壁、第2のブラダー側壁、ブラダー上壁、ブラダー前壁、及びブラダー後壁は、ブラダー空洞を画定する。柔軟なブラダー支持体が、ブラダー空洞内に配置され、それによって、柔軟なブラダー支持体の第1のベアリング面及び柔軟なブラダー支持体の第2のベアリング面が、ブラダー上壁の底面とブラダー底壁の上面との間に圧縮荷重支持を提供する。一構成では、ブラダー支持体が、ブラダーの第1の側壁の内面とブラダーの第2の側壁の内面との間に圧縮荷重支持を更に提供する。一構成では、柔軟なブラダー支持体が、少なくとも1つのコークスクリュー状の支持体を備える。
別の一構成では、柔軟なブラダー支持体が、正弦曲線状の支持体を備える。一構成では、正弦曲線状の支持体が、正弦曲線状の支持体の長さに沿って一定の幅を備える。一構成では、更なる支持体が、ブラダー上壁と正弦曲線状の支持体との間に提供される。一構成では、ブラダー上壁と正弦曲線状の支持体との間に提供された更なる支持体が、矩形状の支持体を備える。
一構成では、支持構造体が、区分けされた支持体を備える。
一構成では、柔軟なブラダー支持体が、二重に窪んだ支持体を備える。例えば、一構成では、二重に窪んだ支持体が、上ベアリング面、底ベアリング面、第1の側部支持体、及び第2の側部支持体を備える。第1の側部支持体は、窪んだ方式で、底ベアリング面の第1の端部から上ベアリング面の第1の端部まで延在する。第2の側部支持体は、窪んだ方式で、底ベアリング面の第2の端部から上ベアリング面の第2の端部まで延在する。
ブラダーシステムの一構成では、柔軟なブラダー支持体が、ブラダーの全体の長さに沿って延在する。ブラダーシステムの更に別の一構成では、ブラダーシステムが、波形特徴を備えたブラダーシステムを備える。ブラダーシステムの更に別の一構成では、ブラダーシステムが、多層ブラダーシステムを備える。
更に別の一構成では、内部空洞を有する複合チャージを硬化させることにおいて使用されるためのブラダーシステムが開示される。該ブラダーシステムは、ブラダー底壁、底壁から延在する第1のブラダー側壁、底壁から延在する第2のブラダー側壁、及びブラダーを囲うようにブラダー前壁からブラダー後壁へ延在するブラダー上壁を備える。ブラダー底壁、第1のブラダー側壁、第2のブラダー側壁、ブラダー上壁は、ブラダー空洞を画定する。柔軟なブラダー支持体が、ブラダー空洞内に配置され、それによって、柔軟なブラダー支持体の第1のベアリング面及び柔軟なブラダー支持体の第2のベアリング面が、ブラダー上壁の底面と、ブラダーの第1の側壁の内面と、ブラダーの第2の側壁の内面との間に圧縮荷重支持を提供する。一構成では、柔軟なブラダー支持体が、台形状のブラダー支持体を備える。一構成では、ブラダー支持体が、区分けされた柔軟なブラダー支持体を備える。
代替的な一構成では、ブラダー支持体が、二重に窪んだ支持構造体を備える。一構成では、二重に窪んだ支持構造体が、上ベアリング面、底ベアリング面、第1の側部支持体、及び第2の側部支持体を備える。第1の側部支持体は、窪んだ方式で、底ベアリング面の第1の端部から上ベアリング面の第1の端部まで延在する。第2の側部支持体は、窪んだ方式で、底ベアリング面の第2の端部から上ベアリング面の第2の端部まで延在する。一構成では、ブラダー支持体が、区分けされたブラダー支持体を備える。
代替的な一構成では、チャージを硬化させる方法が開示される。該方法は、ツール上にチャージを配置するステップ、ツール上に配置されたチャージによって画定されるチャージ空洞内にブラダーを配置するステップ、ブラダーによって画定されたブラダー空洞の中へブラダー支持体を配置するステップ、構造体及びブラダー支持体上に複数のプライをレイアップするステップ、ブラダー支持体によって圧縮荷重支持を提供するステップ、ブラダーをガス注入ポートに連結させるステップ、フレックスバッグで、チャージ、ツール、及びブラダーを覆うステップ、真空引きするステップ、ブラダーを膨張させることによってチャージの減量プロセスを開始するステップ、減量を終わらせるステップ、並びにチャージを硬化させるステップを備える。
特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な構成において個別に達成可能であるか、又は下記の説明及び図面を参照することで更なる詳細を理解することができる、更に別の構成と組み合わされ得る。
例示的な構成の特性と考えられる新規の特徴は、添付の特許請求の範囲において説明される。しかし、例示の構成並びに好ましい使用モードと、更にはその目的及び特性とは、添付図面を参照しつつ、本開示の例示の構成の後述の詳細な説明を読むことにより、最もよく理解されるであろう。
本開示の構成による、ブラダーシステムの機能ブロック図である。 図1で示されたブラダーシステムを使用して硬化された、複合樹脂のストリンガの斜視図である。 図1で示されたブラダーシステムと共に使用され得る、代替的な一ブラダー構成の図である。 図3の4‐4線に沿って切り取った、ブラダーシステム100を通る縦断面図である。 図3で「A」として指定された部分の詳細な図を示す。 図3で示された代替的なブラダー構成を使用する、オートクレーブ硬化のための方法のステップを示す。 図1で示されたツールなどのツールの空洞内に配置されたチャージの断面図を示す。 図7で「B」として指定された部分の詳細な図を示す。 図3で示されたブラダーなどの、ツールの空洞内に配置されたブラダーの断面図を示す。 図9で「C」として指定された部分の詳細な図を示す。 図1で示されたブラダーシステムと共に使用され得る、代替的なブラダー構成の図である。 図1で示されたブラダーシステムと共に使用され得る、代替的なブラダー構成の図である。 図1で示されたブラダーシステムと共に使用され得る、代替的なブラダー構成の図である。 図3で示された代替的なブラダー構成を使用する、オートクレーブ硬化のための方法のステップを示す。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図14Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図15Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図16Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的な一ブラダー支持体の図である。 図17Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図18Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図19Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図20Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図21Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図22Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図23Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図24Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図25Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図26Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図27Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された例示的なブラダー支持体の図である。 図28Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された、図29Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された、図30Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 図6及び図7で示されたブラダーなどのブラダー内に配置された、図31Aで示されたブラダー支持体の断面図である。 図31Bで示されたブラダー支持体の断面図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 例示的なブラダー支持体の図である。 図14〜図32で示されたブラダー支持体の構成などのブラダー支持体を使用する、オートクレーブ硬化のための方法のステップを示す。 本明細書で開示される1以上の構成に従って製造された1以上の複合材積層構造体を組み込み得る、航空機の斜視図である。 航空機の製造及び保守方法のフロー図である。 航空機のブロック図である。
以降、添付図面を参照して本開示の構成について更に詳細に説明するが、添付図面には開示されるすべての構成が示されているわけではない。実際には、複数の異なる構成が提供可能であり、これらの構成は、本明細書で説明される構成に限定されるものと解釈されるべきではない。そうではなく、これらの構成は、この開示内容が徹底的かつ完全であるように、当業者に本発明の範囲が十分に伝わるように提示されている。
先ず図1を参照すると、硬化される前の複合樹脂部品10は、以降、「チャージ」、「複合チャージ」、「複合材部品のチャージ」、又は「ストリンガのチャージ」と呼ばれ得る。そのようなチャージは、オートクレーブ内で支持され得る。特に、チャージ10は、オートクレーブ35内に配置された硬化ツール15上で硬化され、オートクレーブ35内では、オートクレーブ35の熱34及び圧力36が、複合チャージ10に適用される。複合チャージ10は、1以上の内部ボイド、閉じ込められた若しくは囲い込まれた領域、又は空洞を含み、それらは、説明を簡単にするために、以降、集合的にチャージ空洞45と呼ばれ得る。
柔軟で膨張可能なブラダー55を備えたブラダーシステム60も、提供される。ただ一つの実施例として、本明細書において図3〜図10との関連でより詳細に説明されるように、膨張可能なブラダー55は、複数の波形特徴を備え得る。更に別の代替的なブラダーシステム60の構成では、図11〜図13との関連でより詳細に説明されるように、ブラダーシステム60が、多層ブラダーを備え得る。代替的に、図14〜図30との関連でもより詳細に説明されるように、ブラダーシステム60は、柔軟で膨張可能なブラダー55によって画定されたブラダー空洞56内に配置されるブラダー支持体を備え得る。
柔軟で膨張可能なブラダー55は、オートクレーブ硬化プロセスの間などの硬化プロセスの間に、チャージ10に適用された外的圧力に対抗するために、硬化サイクルの前に硬化ツール15の内部空洞45内に配置され又は内部空洞45の中へ挿入され得る。本明細書でより詳細に説明されるように、ブラダー支持構造体58は、ブラダー55によって画定されたブラダー空洞56内に配置され得る。プライ12が、ブラダー及び硬化ツール15上にレイアップされる。そのような処理ステップは、自動繊維配置機械によって行われ得る。これらのレイアップされたプライは、最終的に、ストリンガのフランジを形成する。
真空バッグ25などのフレキシブルバッグが、柔軟なブラダー55、硬化ツール15、及びプライを覆って配置及び密封され、その後、硬化ツール15に固定され得る。そのようにして、真空バッグ25は、複合チャージ10、レイアップされたプライ12、及び膨張可能なブラダー55に対して真空被着(vacuum covering)を提供する。フレキシブルバッグ25は、フレキシブルバッグ25をガス抜きするための真空源30と連結されるように適合される。
今度は図2を参照すると、本開示のブラダーシステム及び硬化方法が採用されて、1以上の内部空洞を有する様々な幾何学的形状の多様な複合樹脂部品を硬化させる。例えば、本開示の様々なブラダーシステム及び方法は、繊維強化複合樹脂のストリンガ20の製造において使用され得るが、それに限定されるものではない。好適な一構成では、このストリンガ20が、プリプレグのマルチプライレイアップ(multi‐ply layup of prepreg)を備え得る。ドライ繊維強化又は粘着力を高められたドライ繊維強化などの、他のストリンガ材料も使用され得るが、それらに限定されるものではない。この例示された構成では、ストリンガ20が、内部ストリンガ空洞22を形成するハットセクション40、一対の横方向に延在するフランジセクション50A、B、及び硬化の間にフランジセクション50A、Bと共に統合される、実質的に平坦な外板セクション52を備える。ストリンガを作り上げている複数のプライ21が、図2で示されている。当業者は、代替的なストリンガの構成及び幾何学的形状が可能であることを、理解するだろう。
図3は、図1で示されたシステム内で使用され得る、好適なブラダーシステム100の一実施態様の斜視図である。図4は、図3の4‐4線に沿って切り取った、ブラダーシステム100を通る縦断面図である。圧力フィッティング106が、ブラダー構成100の前壁104内に提供される。今度は図3及び図4を参照すると、ブラダーシステム100は、図1で示されたチャージ10の空洞45などのチャージ空洞の底の内面に沿って配置されるように概してサイズ決定された底壁110を備える、ブラダー105を備える。ブラダー105は、底壁110から上方へ延在する第1のブラダー側壁120を更に備え、やはり底壁110から延在する第2のブラダー側壁125も備える。上壁130が、ブラダー前壁104からブラダー後壁101へ延在し、ブラダー105を囲い、それによって、ブラダー底壁110、第1のブラダー側壁120、第2のブラダー側壁125、ブラダー前壁104、ブラダー後壁101、及びブラダー上壁130が、内部ブラダー空洞135を画定する。第1のブラダー側壁120及びブラダー上壁130が、第1の上側角部123を画定し、第2のブラダー側壁125及びブラダー上壁124が、第2の上側角部124を画定する。同様に、第1のブラダー側壁120及びブラダー底壁110が、第1の下側角部128を画定し、第2のブラダー側壁125及びブラダー底壁125が、第2の下側角部129を画定する。
図3で示されるように、ブラダーシステム100は、ブラダーシステム100を膨張させる空気などの(図1で示された流体源32などの)加圧流体の源に連結されるように適合された圧力フィッティング106、及び(図1で示された真空源30などの)ブラダーを収縮させるための真空源をも備え得る。この示された構成では、ブラダー105が、ブラダー長さL115にわたり延在する細長い構造体を備える。一構成では、ブラダー長さL115が、概して、硬化ツールの長さに等しい。しかしながら、代替的な一構成では、ブラダー長さL115が、チャージ空洞よりも長く、チャージの端から延び出ている。当業者が理解するように、代替的なブラダー長さL115の構成も使用され得る。更に、ブラダー105は、概して台形状の断面117を更に備えるが、他の幾何学的形状の構成及び構造体が同様に使用されてもよい。
示されているように、このブラダーシステム100は構造体101を備え、この構造体は、湾曲した又はうねるような特徴の形態にある複数の波形特徴140を備える。特に、このブラダー構成100では、第1の複数の波形特徴140が、ブラダー上壁130に沿って提供される。好適な一構成では、第1の複数の波形特徴140が、ブラダー105の全体の長さL115に沿って延在する。同様に、第2の複数の波形特徴142が、第1のブラダー側壁120の長さに沿って提供され、第3の複数の波形特徴144が、第2のブラダー側壁125の長さに沿っても提供され得る。示されているように、第2の複数の波形特徴142が、第1のブラダー側壁120の長さに沿って互いに平行に設けられている。第3の複数の波形特徴144が、第2のブラダー側壁125の長さに沿って互いに平行に設けられている。
代替的で例示的なブラダーシステムでは、第1の複数の波形特徴140が、ブラダー上壁130の長さL115の一部分のみに沿って提供され得る。示されているように、第1の複数の波形特徴140は、ブラダー上壁130の長さ115に沿って互いに平行に設けられている。同様に、第2の複数の波形特徴142が、第1のブラダー側壁120の長さL115の一部分のみに沿って提供され、第3の複数の波形特徴144が、第2のブラダー側壁125の長さL115の一部分のみに沿って提供され得る。好適な一構成では、図3及び図4で示されているように、第1の複数の波形特徴140、第2の複数の波形特徴142、及び第3の複数の波形特徴144は、全てが互いに類似している。すなわち、複数の波形特徴140、142、144の各々は、類似した幾何学的形状の構成又は曲率半径を備えている。
示されているように、ブラダーシステム100は、類似した波形特徴140、142、144を備えるが、当業者は、代替的な湾曲又はうねるような特徴も利用され得ることを理解するだろう。ただ一つの実施例として、特定のブラダーシステムの構成では、ブラダー上壁130のみが波形特徴140、142、144を備え、一方、残りのブラダー壁(第1及び第2の側壁120、125、底壁110)は、波形特徴140、142、144を備えない。代替的に、おそらくブラダー上壁130の一部分のみが、波形特徴140、142、144を備え得る。同様に、更に別の代替的なブラダーシステムの一構成では、波形特徴140、142、144が、ブラダー側壁120、125の一方又は両方に沿ってのみ提供される。更に、図3及び図4で示されたブラダー100のブラダー底壁は、波形特徴を備えていないが、代替的なブラダーの一構成では、類似の又は異なる波形特徴146が、同様にこのブラダー底壁110に沿って提供され得る。
図5は、図3及び図4で示されたブラダーシステム100の「A」として指定された部分128の詳細な図126を示している。特に、図5は、図3及び図4で示された、ブラダーの第2の側壁125の上側部分126及びブラダー105のブラダー上壁130の右手部分131によって画定された、ブラダーシステム100の第2の上側角部の拡大図126を示している。図5で示されているこの拡大図におけるように、上壁130に沿って提供された複数の波形特徴142と第2の側壁120に沿って提供された複数の波形特徴144とは、類似した波形特徴を備える。すなわち、第1及び第2の複数の波形特徴142、144の各々は、曲率半径121などの類似した幾何学的形状の構成を備えている。ただ一つの実施例として、波形特徴142、144は、全て、およそ0.5000インチに等しい曲率半径121を有する、類似した波形特徴を備える。同様に、上壁130に沿って提供された複数の波形特徴は、およそ0.5000インチに等しい類似した曲率半径121を有する波形特徴を備える。しかしながら、当業者が認識するように、代替的な又は異なる幾何学的形状及び/又は曲率半径を有する、代替的なブラダー構成が利用されてもよい。
ただ一つの実施例として、ブラダーの一構成では、第1の複数の波形特徴が、第1の側壁120に沿って提供され得る。この第1の複数の波形特徴140は、第1の曲率半径121を有し得る。この同じブラダー構成では、第2の複数の波形特徴142が、上壁130に沿って提供され、この第2の複数の波形特徴142は、第1の複数の波形特徴140の第1の曲率半径121とは異なる第2の曲率半径121を備え得る。同様に、第3の複数の波形特徴144が、第2の側壁125に沿って提供され得る。そのとき、第3の複数の波形特徴144は、第1及び第2の複数の波形特徴140、142のいずれかと類似の又は異なる寸法を有し得る。
今度は図6に注意が向けられ、図6は、図3〜図5との関連で上述されたブラダーシステム100を使用する、オートクレーブ硬化のための方法のステップを広義に示している。例えば、ステップ152で開始され、複合樹脂のチャージは、図1に関連して議論された硬化ツール15などの適切なツール上に配置されることによって、オートクレーブ内で支持される。ステップ154では、(図示せぬ)成形助剤(forming aid)が使用されて、チャージを補う様々なプライを型穴(mold cavity)の中へ圧し、チャージをツール空洞173内の半径178A、Bに一致させる。チャージ190を補う様々なプライ191が、チャージ空洞192を画定する。
ステップ156では、複数の波形特徴181を備えたブラダー180が、チャージ空洞192の中へ且つチャージ190を覆って配置される。例えば、図7は、チャージ空洞192内に且つチャージ190を覆って配置された複数の波形特徴181を備えたブラダー180を示している。示されているように、複数のプライ191を備えたチャージ190が、ツール175のツール空洞173内に配置され、その後、チャージ190のプライ191が、ツール表面176の半径178A、178Bに一致した。更に、図8は、図7で「B」として指定された部分の詳細な図を示しており、ツール半径178A、Bに一致したチャージ190のプライ191を示している。図8で示されているように、ブラダー180の第2の下側角部198が、ツール半径178Bに沿って存在するレイアップされたプライ191へのわずかな圧密を提供する。
硬化に先立って、以前に議論されたように、ブラダー180は波形特徴181を含む。最初に、ブラダー180は、最初にツール空洞173の中へ設置された際に、初期断面サイズWICSS184を備える。
図6で示されている方法に戻ると、ステップ158では、プライ194がブラダー180及びツール175を覆ってレイアップされる。そのような処理ステップは、自動繊維配置機械によって行われ得る。図7から見られ得るように、これらのレイアップされたプライ194は、最終的に、図2で示されたストリンガのフランジ50A、Bなどの、ストリンガのフランジ196A、Bを形成する助けとなる。
その後、ステップ160では、ブラダー180が、ガス注入ポート(vent port)に連結され得る。そのようなガス注入ポートは、ブラダー180が望ましい圧力まで膨張されることを可能にし、ブラダーが望ましい断面サイズ186まで膨らむことを可能にする。例示的なガス注入ポート176が、図7で示されている。図6で示されている方法150に戻ると、ステップ162では、複合チャージ190及びレイアップされたプライ194が、ブラダー180と共に、図1で示された真空バッグ25などのフレキシブルバッグで覆われる。真空バッグ25は、その後、硬化ツール175に対して密封され得る。ステップ164では、真空バッグ25内が真空引きされる。
ステップ166では、減量プロセスが開始される。このステップの間に、チャージ190を補う(making up)様々なプライ191の圧縮を開始するために、オートクレーブ圧力Pが真空バッグ25に対して適用される。更に、オートクレーブ圧力Pは、最初に、ガス注入ポートによってブラダー180の内装すなわち空洞にも適用され、ブラダー180を加圧して、オートクレーブ圧力によって複合チャージ190に適用される力に対抗する。ステップ168では、ブラダー180が、その初期断面サイズ184から望ましい断面サイズ186へ膨らみ始める。
ステップ170では、ブラダー180の内装が、オートクレーブ圧力Pで内部から加圧される。この内部からのブラダー180の加圧は、力Pが複合チャージ190へ適用されることをもたらす。したがって、成形されている複合チャージ190は、ブラダー180が、その膨張した状態をこの望ましい断面サイズ186で維持している間に、オートクレーブ内で硬化され得る。増加したブラダー断面サイズ186は、硬化及び成形プロセスの間に、複合チャージ190の外面198が、ツール175のそれぞれのツール表面176に対抗して圧されることを保証する助けとなる。これは、チャージ190の内側半径186に適用される有効圧力も増加させる。
例えば、図9は、硬化サイクルの間に望ましい断面サイズWDCSS186を取得するようにブラダー180が膨張した後の、図7で示されたブラダー180の断面図を示している。図9で示されるように、膨張したブラダーの望ましい断面サイズWDCSS186は、膨張する前のブラダー184の初期断面サイズWICSS184(図7参照)よりも大きい。図9でも示されるように、膨張したブラダー180の望ましい断面サイズ186は、チャージ190を補う複合材プライ191を圧縮した。特に、膨張したブラダー180の望ましい断面サイズ186は、ブラダー180の第2の下側角部129が、チャージ190を補う複合材プライ191をツール半径178Bへ圧縮することをもたらした。
図6に戻ると、ステップ172では、チャージ190の減量が熱の適用下で継続される。ツール175上での配置を確実なものとし、傷(wrinkle)を妨げ、接着を促進するように、適度な熱及び真空下で、プライ191の間又はチャージ190のプリプレグ積層体の間の、空気を圧縮するか又は絞り出して揮発させることによって、減量が継続される。次にステップ174では、複数の波形特徴181が、複合材プライ191に対抗する様々なブラダー壁の圧縮の量を増加させる傾向がある、複数の「マイクロバックル(micro‐buckle)」を作り出す。ステップ176では、硬化が完了したときに、オートクレーブ圧力Pが、真空バッグ25から取り除かれ、したがって、ブラダー180の内装からも取り除かれる。
図3〜図10との関連で示され説明されたブラダー105、180は、幾つかの利点を提供する。例えば、ストリンガが本明細書で議論されるように処理される方式のために、チャージ空洞192を補うレイアップされた複合材プライ190の内側断面184は、硬化の後よりも硬化の前の方が小さくなる(したがって、チャージ空洞192はより狭くなる)。図7及び図9を参照せよ。これは、部分的に、複合材プライ191、194の圧密及び硬化の間に生じる「減量」プロセスのためである。この減量プロセスは、殊にオートクレーブ硬化サイクルによって加圧されたときに、(典型的には周囲の構造体のCTE及びハットがその中で構築されるところの型のCTEよりもかなり高い)ブラダーの材料の熱膨張係数、並びに(典型的にはゴムである)ブラダーの材料の本質的に弾性的な性質の両方によって、その概念が説明される。残念なことに、硬化前に複合材ストリンガの内側に適合するために十分小さく、更に硬化の間に望ましい断面へと膨らむように十分大きい、計画通りのブラダー断面を設計することは、時々、困難である。
ブラダー105、180が最終的な断面に対して小さ過ぎると、ブラダー180は、硬化の間にチャージ190の半径186にわたりブリッジ(bridge)し得る。半径セクションの始まりから半径セクションの終わりまで、ブラダーが半径との連続的な圧接を有しないならば、半径のブリッジングがもたらされ得る。ブリッジングは、構造的に受容できない傷及び樹脂過多及び径厚をもたらし、一方、ブラダー105、180がストリンガの硬化前断面の中へ適正に適合するには大き過ぎるように設計されたならば、ブラダー壁は最初のブラダー配置及び真空引きのときに壊れ得る。時々、壊れ(buckling)が小さいならば、壊れは減量及び硬化プロセスの間に平らにされ得る。残念なことに、何度も壊れが平らにされることはなく、最終的な複合材部品は、一貫しておらず予測することができない樹脂棟(resin ridge)及びプライ歪を含み得る。
図3〜図10との関連で詳細に議論された本開示のブラダーシステムは、そのような壊れの問題を軽減させる傾向がある。例えば、図7〜図10で示されるように、ブラダーシステム100の波形特徴140、142、144は、ブラダーシステム100の初期断面サイズ184を増加させることなしに、ブラダーシステム100の全周囲長さを効果的に増加させる傾向がある。したがって、ブラダーシステム100は、ブラダーシステム100が硬化前に硬化ツールの中へ適合することを可能にする、断面184を有する。したがって、そのようなブラダー断面184は、減量プロセスの間に幾らか大きい断面へ膨らむことが可能にされる。例えば、図8〜図10で示されたように、複数の波形特徴181は、ブラダー180が膨らんで望ましい断面WDCS186を取得することを可能にするので、ブラダー180は、プライ191をツール半径178A、Bへと圧し、一方で、ブラダー180がツール半径178A、Bにおいてブリッジすることを妨げる。
本開示のブラダーシステムの別の1つの利点は、そのようなブラダーシステムが、硬化プロセスの間に複数の「マイクロバックル」を効果的に作り出すことである。これは、それらが(硬化の間になくならない)単一の大きなバックルを形成する前に、ブラダー壁の圧縮の量を増加させる傾向がある。最終的に、(バックルが、オートクレーブ圧力下で効果的に平らにされる)減量サイクルの間に、ブラダー壁内で作り出される圧縮のために、ストリンガの内側半径に適用される有効圧力における増加が存在し得る。
図11は、代替的な多層ブラダーシステム200を示している。示されているように、ブラダーシステム200は、多層ブラダーシステムを備える。そのような多層ブラダーシステムは、ブラダー外層204を備える。この外層204は、外層の上壁204a、外層の底壁204b、外層の第1の側壁204c、及び外層の第2の側壁204dを画定するように構成される。示されているように、外層の第1及び第2の側壁204c、dは、外層の上壁204aと外層の底壁204bとの間に延在する。この示されている多層ブラダーシステム200では、ブラダー外層204が、重なり上壁206を備える。すなわち、ブラダー外層204の一部分は、ブラダーシステム200の上壁に沿ってそれ自身と重なる。この示されている構成では、重なり上壁が、上壁の外層204の全幅WTWOL210にわたり延在する。
代替的な多層ブラダー構成では、外層204の一部分のみが、ブラダーシステム200の上壁に沿ってそれ自身と重なる。ただ一つの実施例として、外層204は、外側のブラダー上壁204aの全幅WTWOL210の一部分のみを覆ってそれ自身と重なり、それは約25%に過ぎない重なりなどであってもよい。
多層ブラダーシステム200は、ブラダー内層218を更に備える。このブラダー内層218は、内層の上壁218a、内層の底壁218b、内層の第1の側壁218c、及び内層の第2の側壁218dを画定するように構成される。示されているように、内層の第1の側壁218c及び内層の第2の側壁218dは、内層の上壁218aと内層の底壁218bとの間に延在する。この示されている多層ブラダーシステム200では、内層218が、重なり上壁222を備える。すなわち、内層218の一部分は、ブラダーシステム200の上壁に沿ってそれ自身と重なる。この示されている構成では、重なり上壁が、上壁の内層218の全幅WTWIL222にわたり延在する。
代替的な多層ブラダー構成では、内層218の一部分のみが、ブラダーシステム200の上壁に沿ってそれ自身と重なる。ただ一つの実施例として、内層218は、内層の上壁218aの幅WTWIL222の一部分のみを覆ってそれ自身と重なり、それは約25%に過ぎない重なりなどであってもよい。
ブラダーシステム200は、中間層240を更に備える。この中間層240は、外層204と内層218との間に配置される。好ましくは、この中間層240が、底壁、上壁、並びに第1及び第2の側壁に沿って配置される。一実施例では、中間層240が、ナイロン層を備える。代替的に、中間層212は、繊維ガラス層を備える。更に、中間層212は、例えば、織り繊維ガラスなどの実質的に硬い材料を備え得る補強材も備え得るが、それらに限定されるものではない。中間層240は、幾つかの機能を果たす。例えば、中間層240は、高められた構造的剛性を有するブラダーシステム200を提供し得る。更に、ブラダーシステム200の中間層240は、ブラダーシステム200の繰り返し使用された後に収縮するという傾向も軽減させ得る。
代替的なブラダーシステムの一構成では、少なくとも1つの個別の内層246が、ブラダーシステム200の上壁に沿って更に提供され得る。ただ一つの実施例として、個別の内層244が、内層の上壁218aの底面に沿って提供され得る。(すなわち、内層の上壁218aの底面214に沿って配置される)。ただ一つの別の実施例として、少なくとも1つの個別の内層246が、内層の上壁218aの上面と中間層240との間に提供される。更に別の一実施例として、複数の個別の内層が、内層の上壁218aの上面と中間層240との間に提供される。そのような個別の内層構成のいずれかでは、個別の内層が、バイトン(Viton)材料の個別の層、ナイロンの個別の層、繊維ガラスの個別の層、及び/又はこれらの材料の組み合わせを備え得る。
更に別の代替的な一構成では、図11で示される多層ブラダーシステム200が、少なくとも1つの第1の複数の波形特徴140を備えた多層ブラダーシステムを備え得る。(例えば、本明細書において図3〜図10との関連で示され議論された、波形特徴140、142、144、及び146など)。例えば、第1の複数の波形特徴140は、ブラダー外層の第1の側壁204c、第2のブラダー側壁204d、ブラダー上壁204a、及び/又はブラダー底壁204bのいずれかの少なくとも一部分において提供され得る。当業者が理解するように、代替的な多層ブラダーシステムも利用され得る。
好適な一構成では、ブラダー内層218が、Viton(登録商標)などのフルオロ弾性(fluoroelastic)ゴムを備える。同様に、好適な一構成では、ブラダー外層204も、Viton(登録商標)などのフルオロ弾性ゴムを備える。当業者が認識するように、フルオロエラストマ(fluoroelastomer)は、特に高温の用途において広い耐化学性及び優れた性能を有する、特殊目的のフッ化炭素系の合成ゴムである。フルオロ弾性ゴムは、比較的小さい熱膨張係数を有し、したがって、多層ブラダーシステム200に高められた寸法安定性を提供する。好ましくは、内層218及び外層204のフルオロ弾性ゴムの厚さが、特定の用途に応じ得る。ただ一つの実施例として、内層218及び外層204の厚さが、およそ0.060インチであり得る。
図12は、図5で示されたブラダーシステム内で使用され得る、別の代替的な多層ブラダーシステム300を示している。示されるように、多層ブラダーシステム300は、ブラダー外層304を備える。この外層304は、外層の上壁304a、外層の底壁304b、外層の第1の側壁304c、及び外層の第2の側壁304dを画定するように構成される。示されているように、外層の第1及び第2の側壁304c、dは、外層の上壁304aと外層の底壁304bとの間に延在する。この示されている多層ブラダーシステム300では、外層の上壁304aが、重なり上壁308を備える。すなわち、外層304の一部分は、ブラダーシステム300の上壁に沿ってそれ自身と重なる。この示されている構成では、重なり上壁が、外層304の上壁の全幅WTWOL310の一部分に沿って延在する。
同様に、図12で示されるブラダーシステム300は、内層318を更に備える。この内層318は、内層の上壁318a、内層の底壁318b、内層の第1の側壁318c、及び内層の第2の側壁318dを画定するように構成される。示されているように、内層の第1及び第2の側壁318c、dは、内層の上壁318aと内層の底壁318bとの間に延在する。この示されているブラダーシステム300では、内層318が、重なり上壁322を備える。すなわち、内層318の一部分は、内層318の上壁の全幅に沿ってそれ自身と重なる。この示されている構成では、重なり上壁322が、内層318の上壁の全幅WTWIL326にわたり延在する。
代替的なー構成では、内層318の一部分のみが、ブラダーシステム300の上壁322に沿ってそれ自身と重なり得る。ただ一つの実施例として、内層318は、内層の上壁の全幅WTWIL326の一部分のみを覆ってそれ自身と重なり、それは約25%に過ぎない重なりなどであってもよい。
多層ブラダーシステム300は、中間層330を更に備える。図12で示されているように、中間層330は、ブラダー外層304とブラダー内層318との間に配置される。この好適な構成では、中間層330が、ブラダーシステム300の底壁、上壁、第1の側壁、及び第2の側壁に沿って延在する。例示的な一構成では、中間層330が、ナイロン層を備える。代替的に、中間層330は、繊維ガラス層を備える。中間層330は、例えば、織り繊維ガラスなどの実質的に硬い材料を含み得る補強材も備え得るが、それらに限定されるものではない。中間層330は、幾つかの機能を果たす。例えば、中間層330は、高められた構造的剛性を有するブラダーシステム300を提供し得る。更に、中間層330は、ブラダーシステム300が繰り返しの使用を経てその元々の形態を失う(すなわち、収縮する)という傾向も軽減し得る。
代替的なブラダーシステムの一構成では、ブラダーシステム300が、個別の内層340を更に備え得る。ただ一つの実施例として且つ図12から見られ得るように、この個別の内層340は、ブラダーシステム300の上壁に沿って提供され得る。ただ一つの実施例として、個別の内層340は、内層の上壁318aの上面に沿って提供され、内層の第1の側壁318cの少なくとも一部分及び内層の第2の側壁318dの少なくとも一部分に沿って延在する。好適な一構成では、個別の内層340が、バイトン材料の層を備える。代替的に、個別の内層340は、繊維ガラス層を備える。
更に別の代替的な一構成では、図12で示される多層ブラダーシステム300が、少なくとも第1の複数の波形特徴を備えた多層ブラダーシステムを備える。例えば、複数の波形特徴は、ブラダー外層の第1の側壁304c、第2の側壁304d、上壁304a、及び/又は底壁304bのいずれかの少なくとも一部分上に提供され得る。
図13Aは、別の代替的な多層ブラダーシステム400を示している。示されるように、多層ブラダーシステム400は、ブラダー外層402を備える。このブラダー外層402は、外層の上壁402a、外層の底壁402b、外層の第1の側壁402c、及び外層の第2の側壁402dを画定するように構成される。示されているように、外層の第1及び第2の側壁402c、dは、外層の上壁402aと外層の底壁402bとの間に延在する。この示されている多層ブラダーシステム400では、外層の上壁402aが、重なり上壁404を備える。すなわち、外層402の一部分は、ブラダーシステム400の上壁に沿ってそれ自身と重なる。この示されている構成では、重なり上壁404が、外層404の上壁の全幅WTWOL406の一部分のみに沿って延在する。
図13Aで示されるブラダーシステム400は、ブラダーの第1の内層408を更に備える。このブラダーの第1の内層408は、内層の上壁408a、内層の底壁408b、内層の第1の側壁408c、及び内層の第2の側壁408dを画定するように構成される。示されているように、内層の第1及び第2の側壁408c、dは、内層の上壁408aと外層の底壁408bとの間に延在する。この示されているブラダーシステム400では、内層408が、重なり上壁410を備える。すなわち、この示されている構成では、内層408の第1の部分は、内層408の上壁の全幅WTWIL412に沿って、内層408の第2の部分と重なる。この示されている構成では、重なり上壁が、内層408の上壁の全幅WTWIL412にわたり延在する。
ブラダーシステム400は、個別の又は第2の内層414を更に備える。図13Aから見られ得るように、この個別の内層414は、ブラダー内層408の第1の部分と内層408の重なり上壁410の第2の部分との内側に提供される。この示されている構成では、個別の内層414が、内層の上面の少なくとも一部分に沿って延在する。好適な一構成では、個別の内層414が、バイトン材料の層を備え得る。代替的に、個別の内層414は、繊維ガラス層を備える。
多層ブラダーシステム400は、中間層416を更に備える。図13Aで示されているように、中間層416は、ブラダー外層402とブラダー内層408との間に配置される。この好適な構成では、中間層416が、ブラダーシステム400の底壁、上壁、第1の側壁、及び第2の側壁に沿って延在する。例示的な一構成では、中間層416が、ナイロン層を備える。代替的に、中間層416は、繊維ガラス層を備える。中間層416は、例えば、織り繊維ガラスなどの実質的に硬い材料を含み得る補強材も備え得るが、それらに限定されるものではない。中間層416は、幾つかの機能を果たす。例えば、中間層416は、高められた構造的剛性を有するブラダーシステム400を提供し得る。更に、中間層416は、ブラダーシステム400が繰り返しの使用を経てその元々の形態を失う(すなわち、収縮する)という傾向も軽減し得る。
更に別の代替的な一構成では、図13Aで示される多層ブラダーシステム400が、少なくとも1つの複数の波形特徴を備えた多層ブラダーシステムを備える。例えば、例示的な多層ブラダーシステムでは、波形特徴が、ブラダー外層の第1の側壁404c、第2の側壁404d、上壁404a、及び/又は底壁404bのいずれかの少なくとも一部分上に提供される。
本開示の多層ブラダーシステムは、幾つかの利点を提供する。例えば、標準的な胴体生産ブラダーは、大量の樹脂過多(resin richiness)を有する。樹脂過多は、硬化される複合材積層板内での樹脂の均一ではない分配又は過剰な使用を表す。樹脂過多の領域は、典型的には、クラッキング(cracking)に晒される。この樹脂過多は、生産使用のために修理され得るが、修理は、費用がかかり且つ多くの再作業の時間を必要とし得る。標準的なブラダーは、シップセット(ship set)毎に実行され得る硬化の回数を制限する、取り回しの問題、漏れ、収縮、及び全体の耐久性の問題にも出くわしてきた。本明細書で説明されるブラダーシステムは、バイトン及び繊維ガラスの層の多層を備え、従来のタイプのブラダーシステムの幾つかの利点を提供する。例えば、本開示の多層ブラダーシステムは、費用がかかる修理及び無駄にされるマンアワー(man hour)をもたらす、漏れを低減し、収縮を低減し、高められた全体の耐久性を提供する助けとなる。
今度は図13Bに注意が向けられ、図13Bは、図11〜図13Aとの関連で上述されたシステムなどの、多層ブラダーシステムを使用するオートクレーブ硬化のための方法420のステップを広義に示している。例えば、ステップ422で開始され、複合樹脂のチャージは、図1に関連して議論された硬化ツール15などの、適切なツール上に配置されることによって、オートクレーブ内で支持される。ステップ424では、(図示せぬ)成形助剤が使用されて、チャージを補う様々なプライを型穴の中へ圧し、チャージを型穴の半径に一致させる。
ステップ426では、多層ブラダーが、チャージを覆うツール空洞の中へ挿入される。ステップ428では、更なるプライが、ブラダーを覆って横たえられ得る。ステップ430では、ブラダーが、ガス注入ポートに連結される。そのようなガス注入ポートは、ブラダーが望ましい圧力まで膨張されることを可能にし、ブラダーが望ましい断面サイズまで膨らむことも可能にする。このガス注入ポート176が、図7及び図9で示されている。ステップ432では、複合チャージが、ブラダーと共に、図1で示された真空バッグ25などのフレキシブルバッグで覆われる。真空バッグは、その後、硬化ツールに対して密封され得る。ステップ434では、真空バッグ内が真空引きされる。
ステップ436では、チャージを補う様々なプライの圧縮を開始するために、オートクレーブ圧力Pが真空バッグに対して適用される、減量プロセスが開始される。更に、オートクレーブ圧力Pは、最初に、ガス注入ポートによってブラダーの内装すなわち空洞にも適用され、ブラダーを加圧して、オートクレーブ圧力によって複合チャージに適用される力に対抗する。ステップ438では、ブラダーの内装が、オートクレーブ圧力Pで内部から加圧される。この内部からのブラダーの加圧は、力Pが複合チャージへ適用されることをもたらす。したがって、成形されている複合チャージは、ブラダーが、その膨張した状態をこの望ましい断面サイズで維持している間に、オートクレーブ内で硬化され得る。増加したブラダー断面サイズは、硬化及び成形プロセスの間に、複合チャージの外面が、ツールのそれぞれのツール表面に対抗して圧されることを保証する助けとなる。これは、チャージの内側半径に適用される有効圧力も増加させる。
ステップ440では、チャージの減量が熱の適用下で継続される。ツール上での配置を確実なものとし、傷を妨げ、接着を促進するように、適度な熱及び真空下で、プライの間又はチャージのプリプレグ積層体の間の、空気を圧縮するか又は絞り出して揮発させることによって、減量が継続される。ステップ442では、硬化が完了したときに、オートクレーブ圧力Pが、真空バッグから取り除かれ、したがってブラダーの内装からも取り除かれる。
上述のように、図1で示されたブラダーシステム60は、図3〜図10との関連で議論され示された例示的なブラダーシステムなどの、波形特徴を有するブラダーを備え得る。本明細書でも説明されるように、代替的な一構成では、図1で示されたブラダーシステム60は、バイトン、ナイロン、及び/又は繊維ガラスなどの様々な材料の、内層、外層、及び中間層を有するブラダーを備えた多層ブラダーシステムを備える。更に別の代替的なブラダーシステムの一構成では、図1で示されたブラダーシステム60が、組み合わされて、柔軟な内部ブラダー支持体と共にブラダーを備えたブラダーシステムを備え、ブラダー支持体は、ブラダーによって画定されたブラダーの内側空洞内に提供されて、ブラダー上壁の底面とブラダー底壁の上面との間に圧縮荷重支持を提供する。
柔軟な内部ブラダー支持体は、本明細書で開示され説明されるように圧縮荷重支持を提供し、幾つかの利益を提供する。例えば、柔軟なブラダーは、しばしば、ブラダーが、(オートクレーブ硬化の間にそれらがされるように)ブラダーが加圧されるのに先立って、自動繊維配置機械のヘッド圧に対抗することを必要とする用途において使用される。一実施例は、ハットストリンガがレイアップツール内に既に配置された後で、機械によってパネルプライが横たえられる、ハット補強された(hat‐stiffened)パネルであり得る。ブラダーはこれらの作動の間に柔軟であるので、特に配向が影響するときに、プライがブラダーのものとは垂直な方向において配置されなければならないことは、すなわち、過剰な繊維長さが配置されることをもたらし得る状況は、機械作動にとって製造上の課題となり得る。本開示の内部の柔軟なブラダー支持体は、ブラダーの性能に悪い影響を与えない一方で、必要とされる外板/パネルの繊維配置の間に必要とされる支持を提供する。
更に、本開示のブラダー支持体システムは、過剰なトウレイアップ(tow layup)を妨げる傾向もある。更に、そのようなブラダー支持体システムは、繊維がより素早く横たえられることを可能にし、したがって、より高い品質の積層板を取得できる傾向もある。そのような内部ブラダー支持体がない典型的なブラダーシステムは、しばしば、再作業を必要とし又は複合材の傷が多ければ廃棄樽でさえ必要とする、より低い品質の積層板をもたらす。
更に、本開示のブラダー支持体は、概して重量が軽く、それによって、R部充填剤(すなわち、ヌードル(noodle))は、外板取り付けの間にそれらのそれぞれの容器から落ちることはないだろう。更に、ブラダー支持体の材料は強く、高められた複合材品質の目的のために、自動繊維配置(AFP)のヘッド圧の120ポンドまで耐えることができる。ブラダー支持体の材料は、概して高度に曲線を付けられたストリンガに対して柔軟であり、必要であれば繊維領域(すなわち、ジョッグル(joggle)領域)内に合致する。更に、本開示のブラダー支持体は、ブラダーと連結されておらず、したがって、硬化サイクルの間にオートクレーブ内で適切に膨張するというブラダーの能力に干渉しない。
好適な内部ブラダーの一構成では、ブラダー支持体が、ブラダー上壁の底面とブラダー底壁の上面との間に、圧縮荷重支持を提供するように構成される。代替的なブラダー支持体システムの一構成では、ブラダー支持体が、柔軟なブラダーの、ブラダー上壁の底面、ブラダーの底壁の上面、第1のブラダー側壁の内面、及び第2のブラダー側壁の内面の間に、圧縮荷重支持を提供する。(例えば、図15A、B、図19A、B、図20A、B、図21A、B、図27A、B、図28A、B、図29A、B、及び図30A、B参照)。更に別の代替的な一構成では、ブラダー支持体が、柔軟なブラダーの、ブラダー上壁の底面、第1のブラダー側壁の内面、及び第2のブラダー側壁の内面の間に、圧縮荷重支持を提供するように構成される。(例えば、図24A、B、図25A、B、及び図26A、B参照)。当業者が認識するように、代替的なブラダー支持体システムも利用され得る。
例えば、図14Aは、ブラダー480及びブラダー480によって画定された内部ブラダー空洞490内に配置されたブラダー支持体460を備えた、例示的なブラダーシステム450の図である。図14Bは、図14Aで示された例示的なブラダーシステム450の断面図である。好適な一構成では、ブラダー480が、図6及び図7で示されたブラダー70と類似する構造体を備える。代替的に、ブラダー480は、本明細書において図3〜図10との関連で説明され示された例示的なブラダーなどの、複数の波形特徴を有するブラダーを備える。更なる代替的な一構成では、ブラダー480が、本明細書において図11〜図13との関連で説明され示された例示的な多層ブラダーなどの、多層ブラダーを備える。
図14A及びBを参照すると、ブラダー480は、底壁482、底壁482から延在する第1のブラダー側壁484、及び底壁482から延在する第2のブラダー側壁486を備える。ブラダー上壁488は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁489へ延在してブラダーを囲い、それによって、内部ブラダー空洞490を画定する。ブラダーシステム450は、ブラダー480によって画定された内部ブラダー空洞490内に配置された螺旋状又はコークスクリュー状の支持構造体を備えた、ブラダー支持体460を更に備える。この示されている構成では、螺旋状又はコークスクリュー状の支持構造体460が、螺旋の隣接するターン(turn)の間の間隔が、ブラダー支持体460の長さLBS485に沿って全て均一である構造体を備える。例えば、第1の螺旋461aと第2の螺旋461bとの間の間隔は、第2の螺旋416bと第3の螺旋461cとの間の間隔と同じである。代替的な螺旋状の支持構造体の構成では、螺旋の間隔が、ブラダー支持体460の長さLBS485に沿って変化し得る。
螺旋状のブラダー支持体460は、ブラダー上壁488の底壁470とブラダー底壁482の上面472との間でブラダー480を支持し、ブラダー上壁488とブラダー底壁482との間に圧縮荷重支持を提供する。特に、図14Bから見られ得るように、柔軟なブラダー支持体460の第1のベアリング面464及び柔軟なブラダー支持体460の第2のベアリング面466は、ブラダー上壁488の底面とブラダー底壁482の上面との間に圧縮荷重支持を提供する。
この好適な一構成では、ブラダー支持体460が、ブラダー480の全体の長さLBS485に沿って支持を提供する。しかしながら、本明細書で開示される他の例示的なブラダー支持体と同様に、代替的なブラダー支持体の長さが提供される。ただ一つの代替的な構成として、ブラダーシステム450は、示されるような単一の連続的なブラダー支持体よりもむしろ、長さLBS485に沿って提供される複数の螺旋状のブラダー支持体を備え得る。更に別のブラダー支持体の一構成では、ブラダー支持体が、ブラダー長さLBS485の一部分のみに沿って提供される。
図15Aは、図6及び図7で示されたブラダー180などの、ブラダー530のブラダー空洞内に配置された、例示的なブラダー支持体510を備えた別のブラダーシステム500の図である。図15Bは、図15Aで示された例示的なブラダーシステム500の断面図である。示されているように、ブラダーシステムは、別の例示的なブラダー支持体510と共に、(図14A及びBで説明され示されたブラダー480に類似する)ブラダー530を備える。
図15A及びBに戻ると、ブラダー530は、底壁532、底壁532から延在する第1のブラダー側壁534、及び底壁532から延在する第2のブラダー側壁536を備える。ブラダー上壁538は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁539へ延在してブラダー530を囲い、それによって、内部ブラダー空洞540を画定する。
この示されている構成では、ブラダー支持体510が、複数の螺旋状又はコークスクリュー状の支持構造体512、514、516を備える。特に、この構成では、ブラダー支持体が、第1の螺旋支持体512、第2の螺旋支持体514、及び第3の螺旋支持体516を備え、第2及び第3の螺旋支持構造体514、516が、類似した幾何学的形状を備える。第1の螺旋支持構造体512は、第2及び第3の支持構造体514、516よりも大きい幾何学的形状の構成を備える。
示されているように、第2の螺旋支持構造体514は、第1のブラダー側壁534とブラダー底壁532との間で画定されたブラダー530の第1の底角部542内の入れ子状の(nested)位置に存在する。第3の螺旋支持構造体516は、第2のブラダー側壁536とブラダー底壁532との間で画定されたブラダー530の第2の底角部544内の入れ子状の位置に存在する。第1の螺旋支持構造体512は、ブラダー上壁538の底面520と第2及び第3の支持構造体514、516のそれぞれとの間に配置される。好適な一構成では、第1の支持構造体512が、第2及び第3の支持構造体514、516よりも大きい直径を備える。しかしながら、当業者は、ブラダー支持体の代替的な幾何学的形状及びサイズも可能であることを理解するだろう。
この構成では、図15Bから見られ得るように、第1の螺旋支持体512の第1のベアリング面513、第2の螺旋支持体514の第2のベアリング面515、及び第3の螺旋支持体516の第3のベアリング面517は、ブラダー上壁538の底面とブラダー底壁532の上面との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図16Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー580によって画定されたブラダー空洞590内に配置された、ブラダー支持体560を備えた別の例示的なブラダーシステム550の図である。図16Bは、図16Aで示されたブラダー支持体560の断面図である。示されているように、ブラダー支持体560は、ブラダー580の長さLBS581にわたり延在する、正弦曲線状の構造体を備える。
図16A及びBを参照すると、ブラダー580は、底壁582、底壁582から延在する第1のブラダー側壁584、及び底壁582から延在する第2のブラダー側壁586を備える。ブラダー上壁588は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁591へ延在してブラダー580を囲い、それによって、内部ブラダー空洞590を画定する。
この例示された構成では、正弦曲線状の支持構造体560が、ブラダー空洞590内に配置され、それによって、支持構造体560の上ベアリング面562が、ブラダー上壁588の底壁570を支持する。更に、支持構造体560の底ベアリング面564は、ブラダー底壁582の上面572に沿って存在する。そのようにして、この支持構造体の構成では、図16Bから見られ得るように、ブラダー支持体560の上ベアリング面562が、ブラダー上壁の底面570を支持し、ブラダー支持体560の底ベアリング面564が、ブラダー上壁588の底面とブラダー底壁582の上面との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図16A及びBで示されているように、支持構造体560は、ブラダー支持体560の全体の長さLBSに沿って一定の幅WSS566を備える。当業者が認識するように、代替的な正弦曲線状のブラダー支持体の構成も利用され得る。例えば、変化する振幅、周期、及び支持構造体の幅を有する、代替的な正弦曲線状の支持構造体も提供され得る。
例えば、図17Aは、ブラダー630によって画定されたブラダー空洞640内に配置された、更に別の例示的な正弦曲線状のブラダー支持体610の図である。図17Bは、ブラダー630によって画定されたブラダー空洞640内に配置された、図17Aで示されたブラダー支持体610の断面図である。図16A及びBで示されたブラダー580と同様に、ブラダー630は、底壁632、底壁632から延在する第1のブラダー側壁634、及び底壁632から延在する第2のブラダー側壁636を備える。ブラダー上壁638は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁637へ延在してブラダー630を囲い、それによって、内部ブラダー空洞640を画定する。
示されているように、このブラダー支持体610は、2つの個別の支持構造体、すなわち、第2の平坦なブラダー支持体613と共に、図16A及び図16Bで示された正弦曲線状の支持構造体560と類似する、第1の正弦曲線状の支持構造体614を備える。この示されている構成では、第2の平坦なブラダー支持体612が、ブラダー上壁638と正弦曲線状のブラダー支持体614の第1のベアリング面との間に提供される。
そのようにして、この2つの構成要素の支持構造体の構成では、図17Bから見られ得るように、第2の平坦なブラダー支持体612の上ベアリング面613が、ブラダー上壁638の底面639を支持し、第2の正弦曲線状のブラダー支持体614の底ベアリング面615が、ブラダー上壁638の底面639とブラダー底壁632の上面633との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図18Aは、図5及び図6で示されたブラダーに類似する、ブラダー680によって画定されたブラダー空洞690内に配置された、更に別の代替的なブラダー支持体660の図である。図18Bは、ブラダー680によって画定されたブラダー空洞690内に配置された、図18Aで示されたブラダー支持体の構成の断面図である。ブラダー680は、底壁682、底壁682から延在する第1のブラダー側壁684、及び底壁682から延在する第2のブラダー側壁686を備える。ブラダー上壁688は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁689へ延在してブラダー680を囲い、それによって、内部ブラダー空洞690を画定する。
この例示された構成では、正弦曲線状の支持構造体660が、ブラダー空洞690内に配置され、それによって、支持構造体660の上ベアリング面662が、ブラダー上壁688の底面670を支持し、支持構造体660の底ベアリング面664が、ブラダー底壁682の上面672に沿って存在する。そのようにして、図18Bから見られ得るように、ブラダー支持体660の上ベアリング面662が、ブラダー上壁688の底面670を支持し、ブラダー支持体660の底ベアリング面664が、ブラダー上壁688の底面689とブラダー底壁682の上面との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図18A、Bで示されているように、支持構造体660は、ブラダー支持体660の全体の長さLBS668沿って変化する幅WSS666を備える。しかしながら、当業者が認識するように、代替的な幅を備えた正弦曲線状の支持構造体も使用され得る。ただ一つの実施例として、長さLBSの第2の部分にわたり変化する幅と共に、ブラダー支持体の長さLBSの第1の部分にわたり一定の幅を備えた正弦曲線状の構造体も使用され得る。
図19Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー730によって画定されたブラダー空洞740内に配置された、ブラダー支持体710を備えた別のブラダーシステム700の図である。図19Bは、ブラダー730によって画定されたブラダー空洞740内に配置された、図19Aで示されたブラダー支持体710の断面図である。ブラダー730は、底壁732、底壁732から延在する第1のブラダー側壁734、及び底壁732から延在する第2のブラダー側壁736を備える。ブラダー上壁738は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁739へ延在してブラダー730を囲い、それによって、内部ブラダー空洞740を画定する。
示されているように、ブラダー支持体710は、多側部(multi‐sided)ブラダー支持体を備える。特に、ブラダー支持体710は、5つの側部を有する構造体を備え、ブラダー支持体710が、ブラダー空洞740内に配置される、特に、ブラダー支持体710は、ブラダー上壁738の底面748、第1のブラダー側壁734の内面744、第2のブラダー側壁736の内面746、及びブラダー底壁732の上面742を支持するように配置される。そのようにして、図19Bから見られ得るように、ブラダー支持体710の上ベアリング面712は、ブラダー上壁748の底面749を支持し、ブラダー支持体710の第1の側部ベアリング面711aは、第1のブラダー側壁の内面744を支持し、ブラダー支持体710の第2の側部ベアリング面711bは、第2の側壁736の内面746を支持し、ブラダー支持体710の底ベアリング面718は、ブラダー上壁738と、ブラダー側壁734、736と、ブラダー底壁732との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
一構成では、多側部ブラダー支持体710が、図19Aで示される硬いブラダー支持体を備える。しかしながら、代替的な一構成では、多側部ブラダー支持体710が、区分けされた多壁(multi‐walled)ブラダー支持体を備える。例えば、図20Aは、ブラダー支持体が区分けされた多側部支持体760を備える、更に別のブラダー支持体システム750の図である。示されているように、多側部支持体760は、支持体760の長さに沿って複数の切欠きを備える。そのような区分けされた多側部支持体760の利点は、より軽い重量及びより大きな柔軟性を含む。
図21Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダーによって画定されたブラダー空洞840内に配置された、ブラダー支持体810を備える、別のブラダーシステム800の図である。図21Bは、図21Aで示されたブラダー支持体の断面図である。示されているように、ブラダー支持体810は、多側部(multi‐sided)ブラダー支持体を備える。
示されているように、ブラダーシステム810は、多側部(multi‐sided)ブラダー支持体を備える。特に、ブラダー支持体810は、5つの側部を有する構造体を備え、ブラダー支持体810が、ブラダー空洞840内に配置される。特に、ブラダー支持体810は、ブラダー上壁838の底面848、第1のブラダー側壁834の内面844、第2のブラダー側壁836の内面846、及びブラダー底壁832の上面842を支持するように配置される。そのようにして、図21Bから見られ得るように、ブラダー支持体810の上ベアリング面812は、ブラダー上壁848の底面848を支持し、ブラダー支持体810の第1の側部ベアリング面811aは、第1のブラダー側壁の内面844を支持し、ブラダー支持体810の第2の側部ベアリング面811bは、第2の側壁836の内面846を支持し、ブラダー支持体810の底ベアリング面811cは、ブラダー上壁888と、ブラダー側壁834、836と、ブラダー底壁832との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図22Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー880によって画定されたブラダー空洞890内に配置された、ブラダー支持体860を備える、別のブラダーシステム850の図である。図22Bは、ブラダー880によって形成された空洞内に配置された、図22Aで示されたブラダー支持体860の断面図である。ブラダー880は、底壁882、底壁882から延在する第1のブラダー側壁884、及び底壁882から延在する第2のブラダー側壁886を備える。ブラダー上壁888は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁889へ延在してブラダー880を囲い、それによって、内部ブラダー空洞890を画定する。
示されているように、ブラダー支持体860は、二重に窪んだ支持体を備える。この二重に窪んだブラダー支持体860は、上ベアリング面862と底ベアリング面864の両方を備える。このブラダー支持体860は、第1の側部支持体866及び第2の側部支持体868を更に備える。特に、第1の側部支持体866は、窪んだ方式で、底ベアリング面864の第1の端部863aから上ベアリング面862の第1の端部861aまで延在する。同様に、第2の側部支持体868は、窪んだ方式で、底ベアリング面864の第2の端部863bから上ベアリング面862の第2の端部861bまで延在する。この方式では、上ベアリング面862の上面が、ブラダー上壁888の底面に沿って支持を提供する。更に、底支持体の底ベアリング面864が、ブラダー底壁882の上面にブラダー支持を提供する。
そのようにして、図22Bから見られ得るように、ブラダー支持体860の上ベアリング面862が、ブラダー上壁888の底面を支持し、ブラダー支持体860の底ベアリング面864が、ブラダー底壁832の上面に沿って配置され、ブラダー上壁888とブラダー底壁832との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図22Bで示されるように、上ベアリング面862は、概して底ベアリング面864の幅WBBS865よりも大きい、面幅WTBS863を備える。当業者が認識するように、代替的な支持幅構造体も利用され得る。
図22Aで示されるように、二重に窪んだブラダー支持体860は、連続的な構造体を備える。代替的な一構成では、二重に窪んだブラダー支持体が、二重に窪んだ区分けされたブラダー支持体を備え得る。例えば、図23Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー930内に配置された、区分けされた二重に窪んだブラダー支持体910の図である。図23Bは、図23Aで示された、区分けされた二重に窪んだブラダー支持体910の断面図である。そのような区分けされた多側部支持体の利点は、より軽い重量及びより大きな柔軟性を含む。
図24Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー980によって画定されたブラダー空洞990内に配置された、ブラダー支持体960を備えた別のブラダーシステム950の図である。図24Bは、ブラダー980によって形成された空洞内に配置された、図24Aで示されたブラダー支持体960の断面図である。ブラダー980は、底壁982、底壁982から延在する第1のブラダー側壁984、及び底壁982から延在する第2のブラダー側壁986を備える。ブラダー上壁988は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁989へ延在してブラダー980を囲い、それによって、内部ブラダー空洞990を画定する。
示されているように、ブラダー支持体960は、上ベアリング面962及び底壁966を備えた多側部構造体を備える。示されているように、上ベアリング面は幅WTBS963を備え、底壁966は幅WBS967を備え、底側の幅WBS967は上側の幅WTBS963よりも大きい。
示されているように、ブラダーシステム960は、多側部ブラダー支持体を備える。特に、ブラダー支持体960は、4つの側部を有する構造体を備え、ブラダー支持体960が、ブラダー空洞990内に配置される。示されているように、ブラダー支持体960は、ブラダー上壁988の底面、第1のブラダー側壁984の内面985、及び第2のブラダー側壁986の内面987を支持するように配置される。そのようにして、図24Bから見られ得るように、ブラダー支持体960の上ベアリング面962は、ブラダー上壁988の底面を支持し、ブラダー支持体960の第1の側部ベアリング面965は、第1のブラダー側壁984の内面985を支持し、ブラダー支持体960の第2の側部ベアリング面969は、第2の側壁986の内面987を支持し、それによって、ブラダー支持体960は、ブラダー上壁988とブラダー側壁984、986との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
示されているように、図24Aで示されている多側部支持体960は、区分けされていない構造体を備える。しかしながら、代替的な一構成では、多側部ブラダー支持体960が、区分けされたブラダー支持体を備える。例えば、図25Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー1030によって画定されたブラダー空洞1040内に配置された、区分けされた多壁構造のブラダー支持体1010の図である。図25Bは、ブラダー空洞1040内に配置された、図25Aで示されたブラダー支持体1010の断面図である。
図26Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー1080によって画定されたブラダー空洞1090内に配置された、ブラダー支持体1060を備えた別のブラダーシステム1050の図である。図26Bは、図26Aで示されたブラダー支持体の構成の断面図である。ブラダー1080は、底壁1082、底壁1082から延在する第1のブラダー側壁1084、及び底壁1082から延在する第2のブラダー側壁1086を備える。ブラダー上壁1088は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁1089へ延在してブラダー1080を囲い、それによって、内部ブラダー空洞1090を画定する。
示されているように、ブラダー支持体1060は、主要支持部分1062、第1の支持脚1064、及び第2の支持脚1066を備える。支持体の第1の脚1064は、第1の脚部1065a及び第2の脚部1065bを備える。この示される構成では、第2の脚部1065bが、第1の脚部1065aよりも長い。同様に、第2の支持脚1066は、第1の脚部1067a及び第2の脚部1067bを備える。この示される構成では、第2の脚部1067bが、第1の脚部1067aよりも長い。
図26Bで示されるように、ブラダー1080に支持を提供するときに、第1の支持脚1064の外面1063は、ブラダーの第1の側壁1084の内面に沿って存在し、一方、第2の脚1066の外面1068は、ブラダーの第2の側壁1086の内面に沿って存在する。この示される構成では、ブラダー支持体1060の主要部分1062が、凸状に湾曲され、それによって、ブラダー支持体の主要部分1062の上面が、ブラダー上壁の底面に対する支持を提供する。
そのようにして、図26Bから見られ得るように、ブラダー支持体の主要部分1062の上ベアリング面1063は、ブラダー上壁1088の底面1098を支持し、第1の支持脚1064は、第1の側壁1084の内面1094を支持し、第2の支持脚1064は、第2の側壁1086の内面1096を支持し、それによって、ブラダー支持体1060は、ブラダー上壁1088とブラダー側壁1084、1086との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図27Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー1030によって画定されたブラダー空洞1140内に配置された、ブラダー支持体1110を備えた別のブラダーシステム1100の図である。図27Bは、図27Aで示されたブラダー支持体の構成の断面図である。ブラダー1130は、底壁1132、底壁1132から延在する第1のブラダー側壁1134、及び底壁1132から延在する第2のブラダー側壁1136を備える。ブラダー上壁1138は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁11389へ延在してブラダー1130を囲い、それによって、内部ブラダー空洞1140を画定する。
この示されている構成では、ブラダー支持体1110が、複数の円筒形状の支持構造体1112a〜d、1114、1116、1118、及び1119を備える。特に、この構成では、ブラダー支持体が、複数の第1及び複数の第2の円筒形状の支持構造体を備え、第1及び第2の円筒形状の支持構造体は、類似した幾何学的形状の構成を備える。例えば、図27Bで示されるように、円筒形状の支持構造体は。
第3の螺旋状の支持構造体は、第1及び第2の支持構造体よりも大きい幾何学的形状の構成を備える。
この示されている構成では、ブラダー支持体1110が、複数の円筒形状の支持体1112、1114、1116、1118、及び1119を備える。特に、この構成では、ブラダー支持体1110が、第1の複数の円筒形状の支持体1112、第2の複数の円筒形状の支持体1114、第3の複数の円筒形状の支持体1119、第4の複数の円筒形状の支持体1116、及び第5の複数の円筒形状の支持体1118を備える。この好適な構成では、第1、第2、第4、及び第5の円筒形状の支持構造体が、類似した円筒形状の幾何学的形状を備える。第3の螺旋状の支持構造体1119は、第1、第2、第4、及び第5の円筒形状の支持体よりも小さい幾何学的形状の構成を備える。
図27Bで示されているように、第1の円筒形状の支持体1112は、第1のブラダー側壁1134とブラダー底壁1132との間で画定されたブラダー1130の第1の底角部1142内の入れ子状の位置内に存在する。同様に、第2の螺旋支持構造体1114は、ブラダーの第2の側壁1136とブラダー底壁1132との間で画定されたブラダー1130の第2の底角部1144内の入れ子状の位置内に存在する。
第3の円筒形状の支持構造体1119は、第1の支持構造体1112と第2の支持構造体1114との間で入れ子状にされている。第4及び第5の円筒形状の支持体1116、1118は、そのとき、ブラダー上壁1132の底面1133と第1及び第2の支持構造体1112、114との間に、それぞれ、配置される。好適な一構成では、第3の円筒形状の支持体1119が、第1、第2、第4、及び第5の円筒形状の支持体1112、1114、1116、及び1118よりも小さい直径を備える。しかしながら、当業者は、ブラダー支持体の代替的な幾何学的形状及びサイズも可能であることを理解するだろう。
この構成では、図27Bから見られ得るように、第1の円筒形状の支持体1112のベアリング面1113、第2の円筒形状の支持体1114のベアリング面1115、第4の円筒形状の支持体1116のベアリング面1117、及び第5の円筒形状の支持体1118のベアリング面1117は、ブラダー上壁1132の底面1133とブラダー底壁1132の上面1133との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
図28Aは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダーのブラダー空洞内に配置された、ブラダー支持体1160を備える、別のブラダーシステム1150の図である。図28Bは、ブラダー1180によって画定されたブラダー空洞1190内に配置された、図18Aで示されたブラダー支持体1160の断面図である。ブラダー1180は、底壁1182、底壁1182から延在する第1のブラダー側壁1184、及び底壁1182から延在する第2のブラダー側壁1186を備える。ブラダー上壁1188は、(図示せぬ)ブラダー前壁からブラダー後壁1189へ延在してブラダー1180を囲い、それによって、内部ブラダー空洞1190を画定する。
示されているように、ブラダー支持体1160は、多側部ブラダー支持体を備える。この示されている多側部ブラダー支持体では、6つの側部を有するブラダー支持体1160を備え、ブラダー支持体1160が、ブラダー空洞1190内に配置される。特に、ブラダー支持体1160は、ブラダー上壁1188の底面1182、第1のブラダー側壁1184の内面1185、第2のブラダー側壁1186の内面1187、及びブラダー底壁1182の上面1183を支持するように配置される。そのようにして、図28Bから見られ得るように、ブラダー支持体1160の上ベアリング面1162は、ブラダー上壁1188の底面1182を支持し、ブラダー支持体1160の第1の側部ベアリング面は、第1のブラダー側壁1184の内面1185を支持し、ブラダー支持体1160の第2の側部ベアリング面1168は、第2のブラダー側壁1186の内面1187を支持し、ブラダー支持体1160の底ベアリング面1166は、ブラダー上壁1188と、ブラダー側壁1184、1186と、ブラダー底壁1182との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
一構成では、多側部ブラダー支持体1160が、図28Aで示される区分けされたブラダー支持体を備える。そのような区分けされたブラダー支持体の構成では、複数のスロットが、ブラダー支持体1160の長さに沿って提供される。代替的な一構成では、多側部ブラダー支持体1160が、硬い又は区分けされていない多壁ブラダー支持体を備える。
図29Aは、例示的なブラダー支持体1260の図である。図29Bは、ブラダー1280によって画定されたブラダー空洞1290内に配置された、図29Aで示された螺旋状のブラダー支持体1260の断面図である。ブラダー1280は、底壁1282、底壁1282から延在する第1のブラダー側壁1284、及び底壁1282から延在する第2のブラダー側壁1286を備える。ブラダー上壁1288は、(図示せぬ)ブラダー前壁から(図示せぬ)ブラダー後壁へ延在してブラダー1280を囲い、それによって、内部ブラダー空洞1290を画定する。
示されているように、螺旋状のブラダー支持体1260は、連続的な螺旋状の形態にある多側部ブラダー支持体を備える。この示されている多側部ブラダー支持体では、螺旋状の支持体1260が、6つの側部を有する構造体を備え、ブラダー支持体1260が、ブラダー空洞1290内に配置される。特に、螺旋状のブラダー支持体1260は、ブラダー上壁1288の底面1282、第1のブラダー側壁1284の内面1285、第2のブラダー側壁1286の内面1287、及びブラダー底壁1282の上面1283を支持するように配置される。そのようにして、図29Bから見られ得るように、螺旋状のブラダー支持体1260の上ベアリング面1262は、ブラダー上壁1288の底面1282を支持し、螺旋状のブラダー支持体1260の第1の側部ベアリング面は、第1のブラダー側壁1284の内面1285を支持し、ブラダー支持体1260の第2の側部ベアリング面1268は、第2のブラダー側壁1286の内面1287を支持し、ブラダー支持体1260の底ベアリング面1266は、ブラダー上壁1288と、ブラダー側壁1284、1286と、ブラダー底壁1282との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
一構成では、螺旋状のブラダー支持体1260の上ベアリング面1262が、上向きに延在する凸形状を備えたクラウン(crowned)上ベアリング面1262を備える。そのようなクラウン上ベアリング面1262は、硬化温度における第2の高さと等しい、室温での第1の高さを有し得る。そのようにして、クラウン上ベアリング面は、室温においてブラダー上壁1288の底面を支持し得る。更に、硬化温度において、ブラダー1280の熱膨張係数は空洞の設計寸法までブラダー1280を膨張させるため、より高い硬化温度において、クラウン上ベアリング面1262は、ブラダー上壁1288の底面を支持し続ける。有利なことには、クラウン上ベアリング面1262は、より高い硬化温度においてさえ、ブラダー1280の上壁に対する支持を提供し続ける。
一構成では、螺旋状のブラダー支持体1260が、均一に区分けされた螺旋状のブラダー支持体を備え、隣接する螺旋状部分の間の間隔は、概して互いに等しい。一構成では、螺旋状のブラダー支持体1260が、螺旋状のブラダー支持体の全体の長さに沿って連続的な幅を備えた螺旋を備える。
図30Aは、別の例示的なブラダー支持体1360の図である。図30Bは、ブラダー1380によって画定されたブラダー空洞1390内に配置された、図30Aで示された螺旋状のブラダー支持体1360の断面図である。ブラダー1380は、底壁1382、底壁1382から延在する第1のブラダー側壁1384、及び底壁1382から延在する第2のブラダー側壁1386を備える。ブラダー上壁1388は、(図示せぬ)ブラダー前壁から(図示せぬ)ブラダー後壁へ延在してブラダー1380を囲い、それによって、内部ブラダー空洞1390を画定する。
示されているように、螺旋状のブラダー支持体1360は、連続的な螺旋状の形態にある多側部ブラダー支持体を備える。この示されている多側部ブラダー支持体では、螺旋状のブラダー支持体1360が、6つの側部を有する構造体を備え、ブラダー支持体1360が、ブラダー空洞1390内に配置される。特に、螺旋状のブラダー支持体1360は、ブラダー上壁1388の底面1382、第1のブラダー側壁1384の内面1385、第2のブラダー側壁1386の内面1387、及びブラダー底壁1382の上面1383を支持するように配置される。そのようにして、図30Bから見られ得るように、螺旋状のブラダー支持体1360の上ベアリング面1362は、ブラダー上壁1388の底面1382を支持し、螺旋状のブラダー支持体1360の第1の側部ベアリング面は、第1のブラダー側壁1384の内面1385を支持し、ブラダー支持体1360の第2の側部ベアリング面1368は、第2のブラダー側壁1386の内面1387を支持し、ブラダー支持体1360の底ベアリング面1366は、ブラダー上壁1388と、ブラダー側壁1384、1386と、ブラダー底壁1382との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
一構成では、螺旋状のブラダー支持体1360が、均一に区分けされた螺旋状のブラダー支持体を備え、隣接する螺旋状部分の間の間隔は、概して互いに等しい。一構成では、螺旋状のブラダー支持体1360が、螺旋状のブラダー支持体1360の全体の長さに沿って連続的な幅を備えた螺旋を備える。一構成では、スロットが、螺旋状のブラダー支持体1360の各螺旋状のセグメント内に提供される。示されているように、複数の螺旋状のブラダー支持体のセグメント内に提供された複数のスロットは、全て均一な形状及び寸法のものである。しかしながら、螺旋状のブラダー支持体の代替的な構成では、異なるサイズのスロット及びスロット構成も使用され得る。
図31Aは、螺旋状のブラダー支持体1450の形態にある別のブラダー支持体の図である。図31Bは、図5及び図6で示されたブラダーなどの、ブラダー1480のブラダー空洞1490内に配置された、螺旋状のブラダー支持体1450を備えるブラダー支持システム1460の図である。図31Cは、ブラダー1480によって画定されたブラダー空洞1490内に配置された、図31Bで示された螺旋状のブラダー支持体1450の断面図である。ブラダー1480は、底壁1482、底壁1482から延在する第1のブラダー側壁1484、及び底壁1482から延在する第2のブラダー側壁1486を備える。ブラダー上壁1488は、(図示せぬ)ブラダー前壁から(図示せぬ)ブラダー後壁へ延在してブラダー1480を囲い、それによって、内部ブラダー空洞1490を画定する。
示されているように、螺旋状のブラダー支持体1450は、連続的な螺旋状の形態にある多側部ブラダー支持体を備える。この示されている多側部ブラダー支持体では、螺旋状のブラダー支持体1450が、6つの側部を有する構造体を備え、ブラダー支持体1450が、ブラダー空洞1490内に配置される。特に、螺旋状のブラダー支持体1450は、ブラダー上壁1488の底面1482、第1のブラダー側壁1484の内面1485、第2のブラダー側壁1486の内面1487、及びブラダー底壁1482の上面1483を支持するように配置される。そのようにして、図31Cから見られ得るように、螺旋状のブラダー支持体1460の上ベアリング面1462は、ブラダー上壁1488の底面1482を支持し、螺旋状のブラダー支持体1450の第1の側部ベアリング面は、第1のブラダー側壁1484の内面1485を支持し、ブラダー支持体1450の第2の側部ベアリング面1468は、第2のブラダー側壁1486の内面1487を支持し、ブラダー支持体1460の底ベアリング面1466は、ブラダー上壁1488と、ブラダー側壁1484、1486と、ブラダー底壁1482との間に、それぞれ、圧縮荷重支持を提供する。
一構成では、螺旋状のブラダー支持体1450が、均一に区分けされた螺旋状のブラダー支持体を備え、隣接する螺旋状部分の間の間隔Sは、概して互いに等しい。図31A〜Cで示されている螺旋状のブラダー支持体1450では、隣接する螺旋状の部分の間のこの間隔S1451(図31A参照)が、ブラダー支持体の用途に応じて増加され又は低減され得る。例えば、ブラダー支持体1450の間隔S1451は、概して、図29及び図30で示された螺旋状のブラダー支持体の間隔よりも大きい。
図32Aは、多数に区分けされた連結式のブラダー支持体1550の斜視図を示している。示されているように、多数に区分けされたブラダー支持体1550は、互いに接合された複数のブラダーセグメント1560を備える。示されているように、複数のブラダーセグメント1560は、接合部材1570などの接合部材によって、互いに固定されるように取り付けられている。この示されている構成では、接合部材1570が、交差接合部材を備える。更に示されているように、複数のセグメント1560内の各ブラダー支持体のセグメントは、交差接合部材によって隣接する4つの側部を有するブラダー支持体のセグメントに接合されている、4つの側部を有する支持構造体を備える。
隣接するブラダー支持体のセグメントの接合を可能にするために、各ブラダー支持体のセグメントは、垂直方向に向けられた2つの前向きのアームセグメントを備える。例えば、ブラダー支持体のセグメント1560Aは、垂直方向に向けられた2つの前向きのアームセグメント1562A、Bを備える。これらの前向きのアームセグメントの各々は、受け入れ空洞を画定する。例えば、垂直方向に向けられた第1の前向きのアームセグメント1562Aは、第1の受け入れ空洞1566Aを画定し、垂直方向に向けられた第2の前向きのアームセグメント1562Bは、第2の受け入れ空洞1566Bを画定する。
更に、各ブラダー支持体のセグメントは、水平方向に向けられた2つの後ろ向きのアームセグメントを備える。例えば、ブラダー支持体のセグメント1560は、水平方向に向けられた2つの後ろ向きのアームセグメント1570A、Bを備える。これらの後ろ向きのアームセグメントの各々は、受け入れ空洞を画定する。例えば、水平方向に向けられた第1の後ろ向きのアームセグメント1572Aは、第1の受け入れ空洞1574Aを画定し、水平方向に向けられた第2の後ろ向きのアームセグメント1570Bは、第2の受け入れ空洞1574Bを画定する。
連結式のブラダー支持体1550を画定するために、様々な隣接する支持体のセグメント1560が、別のものと接合されるときに、交差接合部材1570のアームは、ブラダー支持体のセグメントの前向きの垂直方向に向けられたアームセグメントと係合し、交差接合部材1570の上及び底部分は、第2のブラダー支持体のセグメント1560と隣接するように存在する第1のブラダー支持体のセグメントの後ろ向きの水平方向に向けられたアームセグメントと係合する。
図32Bは、図32Aで示されているブラダー支持体1550と構造的に類似した、代替的な多数に区分けされた連結式のブラダー支持体1580の斜視図である。示されているように、多数に区分けされたブラダー支持体は、接合部材1586によって互いに作動可能に連結された、複数のブラダー支持体1588を備える。しかしながら、ブラダー支持体1550とブラダー支持体1580との間の1つの差異は、ブラダー支持体1580が、ブラダー支持体を作り上げている隣接した支持体のセグメントを接合するために、星形の接合部材1586を利用することである。
すなわち、連結式のブラダー支持体1580を画定するために、様々な隣接する支持体のセグメント1588が、別のものと接合されるときに、交差接合部材1586のアームは、ブラダー支持体のセグメントの前向きの垂直方向に向けられたアームセグメントと係合し、交差接合部材1586の上及び底部分は、第2のブラダー支持体のセグメント1588と隣接するように存在する第1のブラダー支持体のセグメントの後ろ向きの水平方向に向けられたアームセグメントと係合する。
図32Cは、多数に区分けされた連結式のブラダー支持体1650の斜視図を示している。示されているように、多数に区分けされた連結式のブラダー支持体1650は、接合部材1680によって互いに固定されるように取り付けられた、複数のブラダーセグメント1660A〜Bを備える。この示されている構成では、接合部材1680が、リング接合部材を備える。更に示されているように、各ブラダー支持体のセグメント1660A〜Cは、これらのブラダー支持体のセグメントの各々が、リング接合部材によって隣接するブラダー支持体のセグメントに接合される、4つの側部を有する支持構造体を備える。
隣接するブラダー支持体のセグメントの接合を可能にするために、各ブラダー支持体のセグメント1660A〜Cは、垂直方向に向けられた2つの前向きのアームセグメントを備える。例えば、第1のブラダー支持体のセグメント1660Aは、第1の前向きのアームセグメント1662A及び垂直方向に向けられた第2の前向きのアームセグメント1662Bを備える。これらの前向きのアームセグメント1662A、Bの各々は、受け入れ空洞を画定する。例えば、垂直方向に向けられた第1の前向きのアームセグメント1662Aは、第1の受け入れ空洞1666Aを画定し、垂直方向に向けられた第2の前向きのアームセグメント1662Bは、第2の受け入れ空洞1666Bを画定する。
同様に、各ブラダー支持体のセグメント1660A〜Cは、水平方向に向けられた2つの後ろ向きのアームセグメントを備える。更に、これらの後ろ向きのアームセグメントの各々は、受け入れ空洞を画定する。例えば、第1のブラダー支持体のセグメント1660Aの水平方向に向けられた第1の後ろ向きのアームセグメント1670Aは、第1の受け入れ空洞1674Aを画定する。同様に、第1のブラダー支持体のセグメント1660Aの水平方向に向けられた第2の後ろ向きのアームセグメント1670Bは、第2の受け入れ空洞を画定する。(図32Cでは示されていない)。第2及び第3のブラダー支持体の要素1660B及び1660Cは、同様な構造体を備える。
図32Cでも示されるように、リング接合部材1680は、概して円形の幾何学的形状を備える。リング接合部材1680の外面に沿って、複数の半径方向に延在する突起が提供される。例えば、図32Cで示されるリング接合部材では、4つの等しく間隔が空けられた半径方向に延在する突起が、リング接合部材1680の外面に沿って提供される。図32Cでは、これらの半径方向に延在する突起のうちの2つだけ1682及び1688が、示されている。
図32Cで示される連結式のブラダー支持体1650を画定するために、様々な隣接する支持体のセグメント1660A〜Cが、別のものと接合されるときに、リング接合部材1680の突起のうちの2つは、第2の支持体のセグメント1660Bの垂直に向けられた前向きのアームセグメント1662A、Bと係合し、リング接合部材1680のペグ(peg)のうちの2つは、第2のブラダー支持体のセグメント1660Bに隣接して存在する第1のブラダー支持体のセグメント1660Aの水平に向けられた後ろ向きのアームセグメントと係合する。
図32Dは、多数に区分けされた連結式のブラダー支持体1750の斜視図を示している。示されているように、多数に区分けされた連結式のブラダー支持体1750は、互いに固定されるように取り付けられた、複数のブラダーセグメント1760A〜Cを備える。この示されている構成では、各ブラダー支持体のセグメント1760A〜Cが、本明細書で説明されるボール及びソケット部材によって互いに接合された、4側部支持構造体を備える。
例えば、第1のブラダー支持体のセグメント1760Aは、ブラダー支持体のセグメント1760Aの第1の表面1764から延在する、3つのアームを備える。これらの3つのアーム1762A〜Cは、第1の表面1764から離れるように延在し、第1のソケット部材1766Aを支持する。同様に、第1のブラダー支持体のセグメント1760Aは、ブラダー支持体のセグメント1760Aの第2の表面1774から延在する、3つのアーム1772A〜Cを備える。これらの3つのアーム1772A〜Cは、第2の表面1774から離れるように延在し、第2のソケット部材1766Bを支持する。図32Dの示されているブラダー支持体1750内の第3のブラダー支持体のセグメント1760Cは、同様な第1及び第2のソケット部材の構成を備える。
第2のブラダー支持体のセグメント1760Bは、第1及び第3のブラダー支持体のセグメント1760A及び1760Cと類似した構成である。しかしながら、第1及び第2のソケット部材よりもむしろ、第2のブラダー支持体のセグメント1760Bは、第1及び第2のボール部材の構成を備える。
例えば、第2のブラダー支持体のセグメント1760Bは、第2のブラダー支持体のセグメント1760Bの第1の表面1784から延在する、3つのアーム1782A〜Cを備える。これらの3つのアーム1782A〜Cは、第1の表面1784から離れるように延在し、第1のボール部材1780を支持する。同様に、第2のブラダー支持体のセグメント1760Bは、第2のブラダー支持体のセグメント1760Bの第2の表面1794から延在する、3つのアーム1792A〜Cを更に備える。これらの3つのアーム1792A〜Cは、第2の表面1794から離れるように延在し、第2のボール部材1790を支持する。
図32Dで示される連結式のブラダー支持体1750を画定するために、様々な隣接する支持体のセグメント1760A〜Cが互いに接合されるときに、第2の支持体のセグメント1760Bの第1のボール部材1780は、第1の支持体のセグメントの第2のソケット部材1776Bと取り外し可能に連結される。同様に、第2の支持体のセグメント1760Bの第2のボール部材1790は、第3の支持体のセグメント1760Cの第1のソケット部材と取り外し可能に接合される。
図32A〜Dで示されている、それらの連結式のブラダー支持構造体などの、連結式のブラダー支持構造体を利用することの1つの利点は、それらの製造の容易さである。すなわち、ブラダー支持体のセグメント1588などの単一のブラダー支持体のセグメントは、用途に応じて、特定の又は望ましい長さに製造されて、その後、組み立てることができる。
今度は図33に注意が向けられ、図33は、図14〜図32との関連で上述されたシステムなどの、ブラダー支持体を備えたブラダーシステムを使用するオートクレーブ硬化のための方法2000のステップを広義に示している。例えば、ステップ2002で開始され、複合樹脂のチャージは、図1に関連して議論された硬化ツール15などの適切なツール上に配置されることによって、オートクレーブ内で支持される。ステップ2004では、(図示せぬ)成形助剤が使用されて、チャージを補う様々なプライを型穴の中へ圧し、チャージをツール空洞の半径に一致させる。
ステップ2006では、ブラダーが、チャージを覆うツール空洞の中へ配置される。そのようなブラダーは、本明細書で開示される波形特徴を備え得る。更に、そのようなブラダーは、本明細書で説明される多層ブラダーシステムを備え得る。ステップ2008では、ブラダー支持体が、ブラダーによって画定された空洞の中へ配置される。
ステップ2010では、機械によってプライがブラダー上に横たえられ、ブラダー上にヘッド圧を生成する。ステップ2012では、ブラダー支持体が、機械によって横たえられているプライとブラダー自身との間に、圧縮荷重支持を提供する。ステップ2014では、ブラダーがガス注入ポートに連結され得る。そのようなガス注入ポートは、ブラダーが望ましい圧力まで膨張することを可能にし、ブラダーが望ましい断面サイズまで膨らむことを可能にする。そのようなガス注入ポート176が、図7及び図9で示されている。ステップ2016では、複合チャージが、ブラダーと共に、図1で示された真空バッグ25などのフレキシブルバッグで覆われる。真空バッグは、その後、硬化ツールに対して密封され得る。ステップ2018では、真空バッグ内が真空引きされる。
ステップ2020では、チャージを補う様々なプライの圧縮を開始するために、オートクレーブ圧力Pが真空バッグに対して適用される、減量プロセスが開始される。更に、オートクレーブ圧力Pは、最初に、ガス注入ポートによってブラダーの内装すなわち空洞にも適用され、ブラダーを加圧して、オートクレーブ圧力によって複合チャージに適用される力に対抗する。
ステップ2022では、ブラダーの内装が、オートクレーブ圧力Pで内部から圧縮される。この内部からのブラダーの加圧は、力Pが複合チャージへ適用されることをもたらす。したがって、成形されている複合チャージは、ブラダーが、その膨張した状態をこの望ましい断面サイズで維持している間に、オートクレーブ内で硬化され得る。増加したブラダー断面サイズは、硬化及び成形プロセスの間に、複合チャージの外面が、ツールのそれぞれのツール表面に対抗して圧されることを保証する助けとなる。これは、チャージの内側半径に適用される有効圧力も増加させる。
ステップ2024では、チャージの減量が熱の適用下で継続する。ツール上での配置を確実なものとし、傷を妨げ、接着を促進するように、適度な熱及び真空下で、プライの間又はチャージのプリプレグ積層体の間の、空気を圧縮するか又は絞り出して揮発させることによって、減量が継続される。ステップ2026では、硬化が完了したときに、オートクレーブ圧力Pが、真空バッグから取り除かれ、したがって、ブラダーの内装からも取り除かれる。
図34は、本開示のブラダーシステムの構成のうちの1つによって製造された、1以上の複合材積層構造体を組み込み得る、航空機2100の斜視図である。図34で示されるように、航空機2100は、胴体2112、ノーズ2114、コックピット2116、胴体2112に作動可能に連結された翼2118、1以上の推進ユニット2120、尾部垂直安定板2122、及び1以上の尾部水平安定板2124を備える。図34で示される航空機2100は、概して民間旅客機の表しているが、本明細書で開示された1以上の複合材積層板が、他のタイプの航空機又は航空輸送体において採用されてもよい。より具体的には、本開示の構成の教示は、他の旅客機、貨物航空機、軍用機、回転翼航空機、及び他のタイプの航空機若しくは航空輸送体、更には、航空宇宙輸送体、衛星、宇宙輸送機、ロケット、及び他の航空宇宙輸送体に適用され得る。本開示による構造体及び方法の構成は、ボート及び他の船舶、列車、自動車、トラック、バス、又は本明細書で開示された複合材積層板から形成される若しくはそれらを利用する他の適切な輸送体内などの、他の輸送ビークル内で利用され得ることも、理解されるだろう。
本開示の構成は、例えば、航空宇宙、船舶、及び自動車の用途、並びに熱可塑性複合材構造体が使用され得る他の用途を含む、特に輸送産業の分野における様々な潜在的用途において使用される可能性がある。したがって、今度は図35及び図36を参照すると、本開示の構成は、図34で示された航空機の製造及び保守方法2130、及び図36で示される航空機2150に関して使用され得る。本開示の構成の航空機の用途は、例えば、本明細書で開示される様々なブラダーシステムの1以上によって製造される複合材積層板の設計及び製造を含み得るが、それらに限定されるものではない。
製造前の段階では、例示的な方法2130が、航空機2150の仕様及び設計2132と、材料の調達2134とを含み得る。ただ1つの実施例として、航空機に関連する複合材積層板の仕様及び設計に対して、ブラダーシステムの望ましい工学的特性が、この段階で決定され得る。これは、図2で示されたストリンガなどの、空洞を必要とする複合材積層板を製造するための、ブラダーシステムのタイプの選択を含み得る。そのようなブラダーシステムは、波形特徴、多層ブラダーシステム、ブラダー支持体を利用するブラダーシステム、又はおそらくそれらの組み合わせを備える。
別の一実施例として、この仕様及び設計の段階の間に、特定のブラダーシステムの一構成において、波形特徴のタイプが選択され得る。更に別の一実施例では、仕様及び設計の段階の間に、多層ブラダーシステムが選択されるならば、ブラダー内層若しくはブラダー外層の厚さ又は内層及び外層が重なり合うか否かが決定される。更に、この仕様及び設計の段階の間に、1以上のブラダー支持体の使用が決定され得る。ただ一つの別の実施例として、この設計の段階で、ブラダーの波形特徴、多層ブラダーシステム、及びブラダー支持体の組み合わせが、複合材積層板を製造することにおいて採用されるべきことが決定される。
製造段階では、航空機2150の、構成要素及びサブアセンブリの製造2136とシステムインテグレーション2138とが行われる。そのような構成要素及びサブアセンブリの製造の段階の後で、航空機2150は、認可及び納品2140を経て運航2142に供され得る。顧客により運航される間に、航空機2150は、改造、再構成、改修なども含み得る、定期的な整備及び保守2144が予定される。
方法2150のプロセスのステップの各々は、システムインテグレータ、第三者、及び/又はオペレータ(例えば顧客)によって実行又は実施され得る。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含み得、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み得、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであり得る。
図36で示されるように、例示的な方法2130によって製造された航空機2150は、複数の高レベルシステム2154及び内装2156を有する機体2152を含み得る。高レベルのシステム2154の実施例には、推進システム2158、電気システム2160、油圧システム2162、及び環境システム2164のうちの1以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示したが、本開示の原理は、海洋産業及び自動車産業などの他の産業にも適用され得る。
本明細書で具現化されたシステム及び方法は、製造及び保守方法2130の1以上の任意の段階において用いられ得る。例えば、製造プロセスに対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機2150の運航中に製造される構成要素又はサブアセンブリと類似の方法で製作又は製造され得る。また、1以上の装置の構成、方法の構成、又はそれらの組み合わせは、例えば、航空機2150の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機2150のコストを削減することにより、製造段階2132及び2134で利用することができる。同様に、装置の構成、方法の構成、又はそれらの組み合わせのうちの1以上を、航空機2150の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守2144に利用することができる。
したがって、まとめると、本発明の第1の態様により、下記が提供される。
A1.
初期断面サイズを備えるブラダー空洞を画定する複数の壁、及び
前記ブラダー空洞を画定する前記複数の壁のうちの少なくとも1つに沿って提供された第1の複数の波形特徴を備える、構造体。
A2.
前記第1の複数の波形特徴は、複合チャージの硬化の間に、前記構造体が、前記初期断面サイズから前記構造体が膨張した後の第2の断面サイズへ膨らむことを可能にし
前記第2の断面サイズが前記初期断面サイズよりも大きい、条項A1に記載の構造体も提供される。
A3.
前記構造体の前記複数の壁が、
底壁、
前記底壁から延在する第1の側壁、
前記底壁から延在する第2の側壁、
第1の端壁、
第2の端壁、及び
前記構造体を囲うように前記第1の端壁から前記第2の端壁へ延在する上壁を備え、
前記底壁、前記第1の側壁、前記第2の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、及び前記上壁が、前記ブラダー空洞を画定し、
前記底壁、前記上壁、前記第1の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、又は前記第2の側壁のうちの少なくとも1つが、前記第1の複数の波形特徴を備える、条項A1に記載の構造体も提供される。
A4.
前記第1の複数の波形特徴が、前記底壁、前記上壁、前記第1の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、又は前記第2の側壁のうちの少なくとも1つの長さにわたり延在する、条項A2に記載の構造体も提供される。
A5.
前記第1の複数の波形特徴が、前記底壁、前記上壁、前記第1の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、又は前記第2の側壁のうちの少なくとも1つの長さの一部分にわたり延在する、条項A3に記載の構造体も提供される。
A6.
前記第1の複数の波形特徴が、複数の均一な波形特徴を備える、条項A1に記載の構造体も提供される。
A7.
前記複数の均一な波形特徴が、各々、同等な曲率半径を備える、条項A6に記載の構造体も提供される。
A8.
前記底壁、前記上壁、前記第1の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、又は前記第2の側壁のうちの少なくとも1つが、第2の複数の波形特徴を備える、条項A3に記載の構造体も提供される。
A9.
前記第1の複数の波形特徴が第1の曲率半径を備え、前記第2の複数の波形特徴が第2の曲率半径を備え、
前記第1の曲率半径が前記第2の曲率半径と異なる、条項A8に記載の構造体も提供される。
A10.
前記初期断面サイズから前記第2の断面サイズへ前記ブラダー空洞を膨らませるために使用される、真空源に連結されるように適合された圧力フィッティングを更に備える、条項A1に記載の構造体も提供される。
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
B11.
チャージを硬化させる方法であって、
ツール上にチャージを配置するステップ、
前記ツール上に配置された前記チャージのチャージ空洞内に、初期断面サイズを有する構造体を設置するステップ、
前記チャージ空洞内に配置された前記構造体上にプライをレイアップするステップ、
前記構造体をガス注入ポートに連結させるステップ、
前記チャージ、レイアップされた前記プライ、前記ツール、及び前記構造体を覆って真空バッグを密封するステップ、
真空引きするステップ、
前記構造体を膨張させることによって前記チャージの減量プロセスを開始するステップ、
前記初期断面サイズから前記初期断面サイズより大きい第2の断面サイズまで、前記構造体を膨らませ始めるステップ、
前記構造体内に複数のマイクロバックルを生み出すステップ、
前記チャージの内側半径に適用される有効圧力を増加させるステップ、
減量を終わらせるステップ、並びに
前記チャージを硬化させるステップを含む、方法。
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
C1.
内部空洞を画定する複合チャージの硬化において使用されるための多層ブラダーシステムであって、
ブラダー外層であって、
前記ブラダー外層が、上壁、底壁、第1の側壁、及び第2の側壁を画定し、前記第1の側壁及び前記第2の側壁が、前記上壁と前記底壁との間に延在する、ブラダー外層、
ブラダーの第1の内層であって、
前記ブラダーの第1の内層が、上壁、底壁、第1の側壁、及び第2の側壁を画定し、前記第1の側壁及び前記第2の側壁が、前記上壁と前記底壁との間に延在する、ブラダーの第1の内層、並びに
前記ブラダー外層と前記ブラダーの第1の内層との間に配置された、ブラダー中間層を備える、多層ブラダーシステム。
C2.
前記ブラダー外層が、重なり上壁を備える、条項C1に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C3.
前記重なり上壁が、部分的に重なった上壁を備える、条項C2に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C4.
前記ブラダーの第1の内層が、重なり上壁を備える、条項C1に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C5.
前記ブラダーの第1の内層の前記重なり上壁が、部分的に重なった上壁を備える、条項C4に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C6.
前記ブラダーの第1の内層の前記重なり上壁内に提供された繊維ガラスの層を更に備える、条項C4に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C7.
前記ブラダーの第1の内層の前記上壁の下位に提供されたブラダーの第2の内層を更に備える、条項C1に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C8.
前記ブラダーの第1の内層が重なり上壁を備え、
前記ブラダーの第2の内層が前記第1の内層の前記重なり上壁の下位に提供される、条項C7に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C9.
前記ブラダーの第2の内層が、フルオロ弾性ゴム層を備える、条項C7に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C10.
前記ブラダーの第1の内層の前記上壁と前記中間層との間に提供された複数のフルオロ弾性ゴム層を更に備える、条項C1に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C11.
前記ブラダーの第1の内層と前記中間層との間に提供されたブラダーの第2の内層を更に備え、
前記ブラダーの第2の内層が、前記第1の内層の前記第1の側壁の少なくとも一部分に沿って延在する、条項C1に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C12.
前記ブラダーの第1の内層と前記中間層との間に提供された前記ブラダーの第2の内層が、前記ブラダーの第1の内層の前記第2の側壁の少なくとも一部分に沿って延在する、条項C11に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C13.
前記ブラダーの第2の内層が、フルオロ弾性ゴムを備える、条項C11に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
C14.
前記ブラダー外層の前記上壁が第1の厚さを備え、前記ブラダー外層の前記第1の側壁及び前記第2の側壁が第2の厚さを備え、
前記ブラダー外層の前記上壁の前記第1の厚さが、前記ブラダー外層の前記第1及び第2の側壁の前記第2の厚さと異なる、条項C1に記載の多層ブラダーシステムも提供される。
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
D1.
チャージを硬化させる方法であって、
ツール上にチャージを配置するステップ、
前記ツール上に配置された前記チャージによって画定されたチャージ空洞内に多層構造体を配置するステップ、
前記チャージ空洞内に配置された前記構造体上にプライをレイアップするステップ、
前記多層構造体をガス注入ポートに連結させるステップ、
真空バッグで、前記チャージ、前記ツール、及び前記多層構造体を覆うステップ、
真空引きするステップ、
前記多層構造体を膨張させることによって前記チャージの減量プロセスを開始するステップ、
減量を終わらせるステップ、並びに
前記チャージを硬化させるステップを含む、方法。
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
E1.
内部空洞を有する複合チャージを硬化させることにおいて使用されるためのブラダーシステムであって、
ブラダーであって、
ブラダー底壁と、
前記底壁から延在する第1のブラダー側壁と、
前記底壁から延在する第2のブラダー側壁と、
前記ブラダーを囲うブラダー上壁とを備え、
前記ブラダー底壁、前記第1のブラダー側壁、前記第2のブラダー側壁、及び前記ブラダー上壁が、ブラダー空洞を画定する、ブラダー、並びに
前記ブラダー空洞内に配置された柔軟なブラダー支持体であって、
前記柔軟なブラダー支持体の第1のベアリング面及び前記柔軟なブラダー支持体の第2のベアリング面が、前記ブラダー上壁の底面と前記ブラダー底壁の上面との間に、圧縮荷重支持を提供する、柔軟なブラダー支持体を備える、ブラダーシステム。
E2.
前記ブラダー空洞内に配置された前記柔軟なブラダー支持体が、前記ブラダーの第1の側壁の内面と前記ブラダーの第2の側壁との間に、圧縮荷重支持を更に提供する、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E3.
前記柔軟なブラダー支持体が、少なくとも1つのコークスクリュー状の支持体を備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E4.
前記柔軟なブラダー支持体が、正弦曲線状の支持体を備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E5.
前記正弦曲線状の支持体が、前記正弦曲線状の支持体の長さに沿って一定の幅を備える、条項E4に記載のブラダーシステムも提供される。
E6.
前記ブラダー上壁と前記正弦曲線状の支持体との間に提供された、更なる支持体を更に備える、条項E4に記載のブラダーシステムも提供される。
E7.
前記ブラダー上壁と前記正弦曲線状の支持体との間に提供された前記更なる支持体が、矩形状の支持体を備える、条項E6に記載のブラダーシステムも提供される。
E8.
前記正弦曲線状の支持体が、一定でない幅を備える、条項E4に記載のブラダーシステムも提供される。
E9.
前記柔軟なブラダー支持体が、区分けされた支持体を備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E10.
前記柔軟なブラダー支持体が、二重に窪んだ支持体を備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E11.
前記二重に窪んだ支持体が、
上ベアリング面、
底ベアリング面、
第1の側部支持体、及び
第2の側部支持体を備え、
前記第1の側部支持体が、前記底ベアリング面の第1の端部から前記上ベアリング面の第1の端部へ窪んだ方式で延在し、
前記第2の側部支持体が、前記底ベアリング面の第2の端部から上に向かって前記上ベアリング面の第2の端部へ窪んだ方式で延在する、条項E10に記載のブラダーシステムも提供される。
E12.
前記柔軟なブラダー支持体が、前記ブラダーの全体の長さに沿って延在する、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E13.
前記ブラダーシステムが、複数の波形特徴を備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E14.
前記ブラダーシステムが、多層ブラダーシステムを備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
E15.
前記ブラダーシステムが、多数に区分けされたブラダーシステムを備える、条項E1に記載のブラダーシステムも提供される。
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
F1.
内部空洞を備える複合チャージを硬化させることにおいて使用されるためのブラダーシステムであって、
ブラダーであって、
ブラダー底壁と、
前記底壁から延在する第1のブラダー側壁と、
前記底壁から延在する第2のブラダー側壁と、
ブラダー前壁からブラダー後壁まで延在し前記ブラダーを囲うブラダー上壁とを備え、
前記ブラダー底壁、前記第1のブラダー側壁、前記第2のブラダー側壁、前記ブラダー上壁、前記ブラダー前壁、及び前記ブラダー後壁が、ブラダー空洞を画定する、ブラダー、並びに
前記ブラダー空洞内に配置された柔軟なブラダー支持体であって、
前記柔軟なブラダー支持体の第1のベアリング面及び前記柔軟なブラダー支持体の第2のベアリング面が、前記ブラダー上壁の底面と、前記ブラダーの第1の側壁の内面と、前記ブラダーの第2の側壁の内面との間に、圧縮荷重支持を提供する、柔軟なブラダー支持体を備える、ブラダーシステム。
F2.
前記柔軟なブラダー支持体が、台形状のブラダー支持体を備える、条項F1に記載のブラダーシステムも提供される。
F3.
前記ブラダー支持体が、区分けされた柔軟なブラダー支持体を備える、条項F1に記載のブラダーシステムも提供される。
F4.
前記ブラダー支持体が、二重に窪んだ支持構造体を備える、条項F1に記載のブラダーシステムも提供される。
F5.
前記二重に窪んだ支持構造体が、
上ベアリング面、
底ベアリング面、
第1の側部支持体、及び
第2の側部支持体を備え、
前記第1の側部支持体が、前記底ベアリング面の第1の端部から前記上ベアリング面の第1の端部へ窪んだ方式で延在し、
前記第2の側部支持体が、前記底ベアリング面の第2の端部から上に向かって前記上ベアリング面の第2の端部へ窪んだ方式で延在する、条項F4に記載のブラダーシステムも提供される。
F6.
前記ブラダー支持体が、区分けされたブラダー支持体を備える、条項F4に記載のブラダーシステムも提供される。
F7.
前記ブラダー支持体が、多数に区分けされたブラダー支持体を備える、条項F1に記載のブラダーシステムも提供される。
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
G1.
チャージを硬化させる方法であって、
ツール上にチャージを配置するステップ、
前記ツール上に配置された前記チャージによって画定されたチャージ空洞内にブラダーを配置するステップ、
前記ブラダーによって画定されたブラダー空洞の中へブラダー支持体を配置するステップ、
構造体及び前記ブラダー支持体を覆って複数のプライをレイアップするステップ、
前記ブラダー支持体によって圧縮荷重支持を提供するステップ、
前記ブラダーをガス注入ポートに連結するステップ、
真空バッグで、前記チャージ、前記ツール、前記ブラダー支持体、及び前記ブラダーを覆うステップ、
真空引きするステップ、
前記ブラダーを膨張させることによって前記チャージの減量プロセスを開始するステップ、
減量を終わらせるステップ、並びに
前記チャージを硬化させるステップを含む、方法。
種々の有利な構成の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、完全であること、又は開示された形態の構成に限定されることを意図するものではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が明白となろう。更に、種々の有利な構成は、他の有利な構成と比べて異なる利点を提供し得る。選択された1以上の構成は、構成の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び、想起される特定の用途に適する様々な修正例を伴う様々な構成の開示内容の理解を、他の当業者に対して促すために、選ばれ、記述されている。

Claims (14)

  1. 初期断面サイズを備えるブラダー空洞を画定する複数の壁
    前記ブラダー空洞を画定する前記複数の壁のうちの少なくとも1つに沿って提供された第1の複数の波形特徴、及び
    前記初期断面サイズから第2の断面サイズへ前記ブラダー空洞を膨張させるために使用される流体源に連結されるように適合され、初期断面と垂直な方向に延伸した圧力フィッティングを備え、前記方向に観て前記第1の複数の波形特徴は波形の形状を有する、構造体。
  2. 前記第1の複数の波形特徴は、複合チャージの硬化の間に、前記構造体が、前記初期断面サイズから前記構造体が膨張した後の前記第2の断面サイズへ膨らむことを可能にし、
    前記第2の断面サイズが前記初期断面サイズよりも大きい、請求項1に記載の構造体。
  3. 前記構造体の前記複数の壁が、
    底壁、
    前記底壁から延在する第1の側壁、
    前記底壁から延在する第2の側壁、
    第1の端壁、
    第2の端壁、及び
    前記構造体を囲うように前記第1の端壁から前記第2の端壁へ延在する上壁を備え、
    前記底壁、前記第1の側壁、前記第2の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、及び前記上壁が、前記ブラダー空洞を画定し、
    前記底壁、前記上壁、前記第1の側壁、前記第1の端壁、前記第2の端壁、又は前記第2の側壁のうちの少なくとも1つが、前記第1の複数の波形特徴を備える、請求項1に記載の構造体。
  4. 前記第1の複数の波形特徴が、複数の均一な波形特徴を備える、請求項1に記載の構造体。
  5. 内部空洞を画定する複合チャージの硬化において使用されるための多層ブラダーシステムであって、
    ブラダー外層であって、
    前記ブラダー外層が、上壁、底壁、第1の側壁、及び第2の側壁を画定し、前記第1の側壁及び前記第2の側壁が、前記上壁と前記底壁との間に延在し、前記上壁、前記底壁、前記第1の側壁、及び前記第2の側壁のいずれかの少なくとも一部分上に第1の複数の波形特徴が提供され、ブラダー空洞の膨張前にブラダー前壁からブラダー後壁に向かう方向に観て前記第1の複数の波形特徴は波形の形状を有する、ブラダー外層、
    ブラダーの第1の内層であって、
    前記ブラダーの第1の内層が、上壁、底壁、第1の側壁、及び第2の側壁を画定し、前記第1の側壁及び前記第2の側壁が、前記上壁と前記底壁との間に延在する、ブラダーの第1の内層、並びに
    前記ブラダー外層と前記ブラダーの第1の内層との間に配置された、ブラダー中間層を備え、
    前記ブラダー空洞を膨張させるために使用される流体源に連結されるように適合される圧力フィッティングは、前記方向に延伸する、多層ブラダーシステム。
  6. 前記ブラダー外層が、重なり上壁を備える、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  7. 前記重なり上壁が、部分的に重なった上壁を備える、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  8. 前記ブラダーの第1の内層が、重なり上壁を備える、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  9. 前記ブラダーの第1の内層の前記重なり上壁が、部分的に重なった上壁を備える、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  10. 前記ブラダーの第1の内層の前記重なり上壁内に提供された繊維ガラスの層を更に備える、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  11. 前記ブラダーの第1の内層の上壁の下位に提供された、ブラダーの第2の内層を更に備え、
    前記ブラダーの第1の内層が、重なり上壁を備え、前記ブラダーの第2の内層が、前記第1の内層の前記重なり上壁の下位に提供される、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  12. 前記ブラダーの第1の内層の前記上壁と前記中間層との間に提供された複数のフルオロ弾性ゴム層を更に備える、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  13. 前記ブラダーの第1の内層と前記中間層との間に提供されたブラダーの第2の内層であって、前記第1の内層の前記第1の側壁の少なくとも一部分に沿って延在する、ブラダーの第2の内層を更に備え、
    前記ブラダーの第1の内層と前記中間層との間に提供された前記ブラダーの第2の内層が、前記ブラダーの第1の内層の前記第2の側壁の一部分に沿って延在する、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
  14. 前記ブラダー外層の前記上壁が第1の厚さを備え、前記ブラダー外層の前記第1の側壁及び前記第2の側壁が第2の厚さを備え、
    前記ブラダー外層の前記上壁の前記第1の厚さが、前記ブラダー外層の前記第1及び第2の側壁の前記第2の厚さと異なる、請求項に記載の多層ブラダーシステム。
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