JP6959739B2 - 複合構造体を形成するための装置及び方法 - Google Patents

Description

本開示の分野は、概して、複合構造体に関し、より具体的には、ホットドレープ成形（hot drape forming）複合構造体のためのシステム及び方法に関する。

既知の複合構造体の少なくともいくつかは、ホットドレープ成形として知られるプロセスによって形成されている。ホットドレープ成形では、通常、１つ又は複数の平らな予備含浸複合材料層（すなわちプリプレグ）を加熱し、真空バッグ又は加圧された空気袋（bladder）装置によって、当該複合材をマンドレルの周囲に押圧する。例えば複合材装填体などの複合構造体は、１つ又は複数の複合材料層によって形成される。複合材をマンドレルの周囲に押圧することによって、例えば航空機産業に用いるための複合材部品を形成することができる。より具体的には、少なくともいくつかの既知の複合材部品は、本体部と、マンドレルの周囲に押圧された際に形成されるフランジ部とを含む。しかしながら、マンドレルの周囲に押圧される際に複合材が非制御状態で圧縮されることによって、複合材部品内に層のゆがみやしわが形成されるおそれがある。

一側面において、複合構造体の形成に使用するためのドレープ形成装置が提供される。当該装置は、上側成形面、及び、上側成形面から延びる少なくとも１つの側方成形面を有する成形型を含む。成形型は、上側成形面上に広がるように、複合材料層を受け取るように構成されている。当該装置は、上側プレート、下側プレート、及び、上側プレートと下側プレートとの間に規定された受容スロットを有するフランジ形成装置をさらに含む。受容スロットは、少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を受け取る。フランジ形成装置は、複合材料層のフランジ部が受容スロットから引き出されて少なくとも１つの側方成形面上に垂れ下がるように、成形型に対して並進移動可能である。ドレープ形成装置は、成形型及びフランジ形成装置の上側プレートの上に広がるように構成された加圧空気袋をさらに含む。加圧空気袋は、フランジ形成装置が成形型に対して並進移動する際に、フランジ部を少なくとも１つの側方成形面に押圧するように構成されている。

別の側面において、少なくとも１つの複合材料層から複合構造体を形成する際に使用するためのフランジ形成装置が提供される。当該装置は、上側プレート、及び、上側プレートにヒンジ連結された下側プレートを含む。上側プレートと下側プレートとの間には、少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を受け取るための受容スロットが規定されている。当該装置は、上側プレートから延びる付勢装置をさらに含む。付勢装置は、下側プレートに向かって、フランジ部に対して所定の保持力で付勢するように構成されている。

さらに別の側面において、複合構造体を形成する方法が提供される。当該方法は、成形型の上側成形面に少なくとも１つの複合材料層を広げることと、フランジ形成装置の上側プレートと下側プレートとの間に規定された受容スロット内に少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を配置することと、成形型及びフランジ形成装置の上側プレートの上に加圧空気袋を広げることと、フランジ形成装置を成形型に対して並進移動させることによって、少なくとも１つの複合材料層のフランジ部が、受容スロットから引き出されて、成形型の少なくとも１つの側方成形面上に垂れ下がるようにすることと、を含む。加圧空気袋は、フランジ形成装置が成形型に対して並進移動する際に、少なくとも１つの側方成形面にフランジ部を押圧するように構成されている。

例示的なドレープ形成装置の斜視図である。 図１に示したドレープ形成装置に用いられうる例示的なフランジ形成装置の開状態を示す斜視図である。 図１に示したドレープ形成装置に用いられうる例示的なフランジ形成装置の閉状態を示す斜視図である。 第１フランジ形成位置にある、図１に示したドレープ形成装置の側面図である。 第２フランジ形成位置にある、図１に示したドレープ形成装置の側面図である。 第３フランジ形成位置にある、図１に示したドレープ形成装置の側面図である。 例示的な航空機の製造及び保守方法を示すフロー図である。 例示的な航空機のブロック図である。

本明細書に記載の実施態様は、フランジを有する複合構造体を形成するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本明細書に記載のシステム及び方法は、フランジ形成装置を含み、当該フランジ形成装置は、加圧された空気袋と組み合わせて使用することによって、複合構造体の形成に用いられる少なくとも１つの複合材料層に生じる圧力を制御することができるものである。例えば、成形型に対する形成装置の並進移動の速度を選択することによって、少なくとも１つの複合材料層のフランジ部が成形型の周囲に形成される際に、より均一で制御された圧力が当該フランジ部に生じるようにすることができる。従って、本明細書に記載のシステム及び方法によれば、より確実且つ容易に、しかも欠陥が低減されるように、複合構造体を形成することができる。

図１は、例示的なドレープ形成装置２００の斜視図である。例示的な実施態様において、ドレープ形成装置２００は、ベース２０２、成形型２０４、及び、フランジ形成装置２０６を含む。成形型２０４及びフランジ形成装置２０６は、ベース２０２に連結されている。成形型２０４は、上側成形面２０８、及び、上側成形面２０８から実質的に垂直に延びる少なくとも１つの側方成形面２１０を有する。以下により詳しく説明するように、成形型２０４は、フランジを有する複合構造体を形成するための少なくとも１つの複合材料層（図１には図示せず）を、成形現場である成形型２０４上で受け取る。代替の実施態様において、側方成形面２１０は、任意の輪郭を有することができ、上側成形面２０８から、本明細書に記載のようにドレープ形成装置２００を機能させることができる任意の方向に延びていてもよい。

少なくとも１つの複合材料層は、フランジ形成装置２０６内に挿入される。フランジ形成装置２０６は、成形型２０４に対して並進移動可能であり、これによって、少なくとも１つの複合材料層のフランジ部がフランジ形成装置２０６から引き出されて、少なくとも１つの側方成形面２１０上に垂れ下がるようにすることができる。より具体的には、ドレープ形成装置２００は、ベース２０２とフランジ形成装置２０６との間に連結された第１アクチュエータ２１２、及び、ベース２０２とフランジ形成装置２０６との間に連結された第２アクチュエータ２１４をさらに含む。第１アクチュエータ２１２は、フランジ形成装置２０６を第１軸２１８に沿って選択的に並進移動させるための垂直アクチュエータ装置２１６として具体化される。また、第２アクチュエータ２１４は、第１軸２１８に交差する配向の第２軸２２２に沿って、フランジ形成装置２０６を選択的に並進移動させるためのスライドトラック装置２２０として具体化される。従って、以下により詳しく説明するように、第１アクチュエータ２１２が、少なくとも１つの側方成形面２１０に沿って、成形型２０４に対してフランジ形成装置２０６を選択的に並進移動させる一方、第２アクチュエータ２１４は、少なくとも１つの側方成形面２１０に対して近接又は離間する方向にフランジ形成装置２０６を選択的に並進移動させ、これによって、複合構造体のフランジ部を制御状態で形成することができる。代替の実施態様においては、成形型２０４が、フランジ形成装置２０６に対して並進移動可能である。

図２は、開状態にあるフランジ形成装置２０６の斜視図であり、図３は、閉状態にあるフランジ形成装置２０６の斜視図である。例示的な実施態様において、フランジ形成装置２０６は、上側プレート２２４、及び、上側プレート２２４にヒンジ連結された下側プレート２２６を含む。従って、上側プレート２２４と下側プレート２２６とは、相対移動可能であり、これによって、フランジ形成装置２０６は、選択的に、閉状態及び閉状態のいずれかの配置とされる。

図２を参照すると、フランジ形成装置２０６は開状態にあり、成形型２０４には少なくとも１つの複合材料層２２８が供給されて、当該材料層が上側成形面２０８上に広がっている。当該少なくとも１つの複合材料層２２８は、フランジ形成装置２０６内にも供給されている。より具体的には、少なくとも１つの層２２８のフランジ部２３０は、上側成形面２０８を超えて、下側プレート２２６の上面２３２にまで広がっている。従って、フランジ形成プロセス中にフランジ部２３０が成形型２０４の周囲に押圧される間、下側プレート２２６がフランジ部２３０を支持する。これによって、複合構造体内にゆがみやしわが形成されるのを抑制することができる。

図３では、上側プレート２２４を下側プレート２２６に対して移動させることによって、フランジ形成装置２０６が閉状態になっている。閉状態においては、少なくとも１つの複合材料層２２８（図２に示す）のフランジ部２３０（図２に示す）を受け取るための受容スロット２３４が、上側プレート２２４と下側プレート２２６との間に規定される。より具体的には、フランジ形成装置２０６は、上側プレート２２４から延びる付勢装置２３６、及び、付勢装置２３６の自由端２４０に連結された圧縮プレート２３８を含んでおり、受容スロット２３４は、圧縮プレート２３８と下側プレート２２６との間に規定されている。

動作中は、付勢装置２３６は、下側プレート２２６に向かって、フランジ部２３０を所定の保持力で付勢する。また、上述のように、フランジ形成プロセス中は、フランジ形成装置２０６は、成形型２０４（図２に示す）に対して、選択的に並進移動する。ここで、上記所定の保持力は、フランジ形成装置２０６が第１軸２１８に沿って並進移動して、床（図示せず）からの高さが低くなっても、フランジ部２３０を受容スロット２３４内に保持し続けることができる力よりも小さい力である。ただし、所定の保持力は、フランジ形成装置２０６が成形型２０４に対して並進移動する際、及び、フランジ部２３０が受容スロット２３４から引き抜かれる際に、フランジ部２３０に張力をかけるように選択される。これによって、フランジ部２３０におけるしわの形成が抑制される。

また、例示的な実施態様において、圧縮プレート２３８は、成形型２０４に隣接して位置する湾曲側縁２４２を有する。湾曲側縁２４２は、上側プレート２２４に向かって、上方を向いている。従って、湾曲側縁２４２は、フランジ部２３０が湾曲側縁２４２を通って引き出される際に、フランジ部２３０に対する応力集中を低減する。

いくつかの実施態様において、フランジ形成装置２０６は、下側プレート２２６の側縁２４６から延びる少なくとも１つのスライドバンパー２４４、及び、上側プレート２２４から延びる長状部材２４８をさらに含む。スライドバンパー２４４は、少なくとも１つの側方成形面２１０（図１に示す）に対してフランジ形成装置２０６が並進移動する際に、当該側方成形面に沿ってフランジ形成装置２０６をガイドする。従って、少なくとも１つのスライドバンパー２４４は、側方成形面２１０の輪郭が変化するにつれて、これに応じてフランジ形成装置２０６を成形型２０４に対してガイドする。また、以下に詳しく説明するように、長状部材２４８は、上側プレート２２４上に広がる加圧空気袋２５０（図４〜６に示す）の一部を、事前に伸張させておくように配置されている。

図４は、第１フランジ形成位置にあるドレープ形成装置２００の側面図であり、図５は、第２フランジ形成位置にあるドレープ形成装置２００の側面図であり、図６は、第３フランジ形成位置にあるドレープ形成装置２００の側面図である。図４を参照すると、第１フランジ形成位置は、フランジ形成プロセスにおける、成形型２０４に対するフランジ形成装置２０６の開始位置である。より具体的には、この開始位置にある時は、上側成形面２０８と下側プレート２２６の上面２３２とは実質的に面一であり、上述のように、少なくとも１つの複合材料層２２８が成形型２０４上に供給されて、フランジ形成装置２０６内にも供給されている。次に、少なくとも１つの層２２８がプリプレグである場合は、当該層を加熱し、これによって、層内に埋設された母材を軟化させる。一実施態様において、少なくとも１つの層２２８を覆うヒートブランケット（図示せず）を用いて、母材を軟化させる。これに代えて、ヒートランプ（図示せず）を用いて、少なくとも１つの層２２８を加熱してもよい。

次に、加圧空気袋２５０を、成形型２０４及びフランジ形成装置２０６の上側プレート２２４上に広げる。例示的な実施態様において、加圧空気袋２５０は、弾性変形可能な材料によって製造されており、少なくとも１つの層２２８を上側成形面２０８及び側方成形面２１０に対して付勢するように加圧されている。より具体的には、加圧空気袋２５０は、フランジ形成装置が成形型２０４に対して並進移動する際に、フランジ部２３０を側方成形面２１０に押圧する。

図５に示すように、フランジ形成装置２０６が成形型２０４に対して並進移動するにつれて、フランジ形成装置２０６の高さが下がる。フランジ形成装置２０６の高さを下げることによって、フランジ部２３０が受容スロット２３４から引き出される。また、成形型２０４に対するフランジ形成装置２０６の並進移動の速度を制御することによって、フランジ部２３０を、加圧空気袋２５０によって覆われる前に、実質的にしわの無い状態とすることができる。より具体的には、フランジ部２３０が受容スロット２３４から引き出されるにつれて、加圧空気袋２５０が、徐々にフランジ部２３０を覆っていく。これによって、フランジ部２３０に圧力が徐々に付与され、フランジ部内でのしわの形成が抑制される。また、長状部材２４８が、加圧空気袋２５０を事前に伸張させておくことによって、加圧空気袋２５０が早すぎる段階でフランジ部２３０を側方成形面２１０に押圧するのを防止することができる。

図６を参照すると、フランジ部２３０が受容スロット２３４から完全に引き出されて、加圧空気袋２５０が成形型２０４上のフランジ部２３０を完全に覆っている。これによって、加圧空気袋２５０は、少なくとも１つの複合材料層２２８の温度を下げて複合構造体を形成する際に、当該少なくとも１つの複合材料層２２８全体にわたって実質的に均一な圧力を付与して、成形型２０４上の適所に層２２８を保持する。

本開示の実施態様は、航空機の製造及び保守方法１００（図７に示す）に関連させ、且つ航空機１０２（図８に示す）を用いて説明することができる。仕様決定及び設計１０４を含む生産準備工程において、航空機１０２のデータが製造プロセス中に用いられ、機体に関連する他の材料が１０６において調達される。生産段階では、航空機１０２の部品及び小組立品の製造１０８及びシステムインテグレーション１１０が行われ、次に、航空機１０２は、認可及び納品のプロセス１１２に入る。機体の認可が首尾よく完了すると、航空機１０２は、使用１１４に入る。顧客による使用中は、航空機１０２は、定例のルーティンの整備及び保守１１６のスケジュールに組み込まれ、これは、例えば任意の改良、再構成及び／又は改修なども含みうる。代替の実施態様において、製造及び保守方法１００は、航空機以外のプラットフォームで実施してもよい。

航空機の製造及び／又は保守方法１００の各部及び各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実行又は完了することができる。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカー及び主要システム下請業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。オペレーターは、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。

図８に示すように、方法１００によって製造される航空機１０２は、例えば、複数のシステム１２０及び内装１２２を備えた機体１１８を含む。ハイレベルシステム１２０の例としては、駆動系１２４、電気系１２６、油圧系１２８、環境系１３０、及び／又は危機検知／回避システム１３２のうちの１つ又は複数が挙げられる。危機検知／回避システム１３２は、以下により詳しく説明するように、航空機１０２にもたらされる危機を検知するための１つ又は複数のセンサー、及び、危機を分析し航空機１０２に関する回避方法を決定するための計算装置として実施されうる。また、その他のシステムをいくつ含んでいてもよい。

本明細書において具体化される装置及び方法は、方法１００における、１つ又は複数のどの段階において採用してもよい。例えば、部品及び小組立品の製造プロセス８０８に対応する部品又は小組立品は、航空機１０２の使用１１４中に製造される部品又は小部品と同様に組み立て又は製造することができる。また、１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又は、それらの組み合わせを、例えば生産工程１０８及び１１０で用いることにより、実質的に航空機１０２の組み立て速度を速めたりコストを削減したりすることもできる。同様に、装置の実施態様、方法の実施態様、又はそれらの組み合わせのうちの１つ又は複数を、航空機１０２の使用又は整備期間中に、例えば、定例の整備及び保守１１６中に用いてもよい。

例えば、本明細書において、「航空機」という用語は、限定するものではないが、飛行機、無人航空機（ＵＡＶ）、グライダー、ヘリコプター、及び／又は空域を移動する他の任意の物体を含みうる。また、航空宇宙産業の場合を例として示したが、本開示の原理は、例えば、船舶構造体又は自動車構造体などの他の構造体に適用することもできる。

ここで、複合構造体の形成方法も、説明する。当該方法では、成形型２０４の上側成形面２０８に少なくとも１つの複合材料層２２８を広げ、フランジ形成装置２０６の上側プレート２２４と下側プレート２２６との間に規定された受容スロット２３４内に少なくとも１つの複合材料層２２８のフランジ部２３０を配置し、成形型２０４及びフランジ形成装置２０６の上側プレート２２４の上に加圧空気袋２５０を広げる。フランジ形成装置２０６を成形型２０４に対して並進移動させることによって、少なくとも１つの複合材料層２２８のフランジ部２３０が、受容スロット２３４から引き出されて、成形型２０４の少なくとも１つの側方成形面２１０上に垂れ下がる。加圧空気袋２５０は、フランジ形成装置２０６が成形型２０４に対して並進移動する際に、少なくとも１つの側方成形面２１０にフランジ部２３０を押圧するように構成されている。

一実施態様において、フランジ形成装置２０６を並進移動させる際に、成形型２０４に対するフランジ形成装置２０６の並進移動の速度を制御する。当該方法では、さらに、少なくとも１つの複合材料層２２８のフランジ部２３０が受容スロット２３４から引き出されるにつれて、フランジ部２３０を加圧空気袋２５０で徐々に覆う。当該方法では、さらに、上側成形面２０８と下側プレート２２６の上面２３２とが実質的に面一になるように、フランジ形成装置２０６を成形型２０４に対する開始位置に配置する。

いくつかの実施態様において、当該方法では、上側プレート２２４と下側プレート２２６との間に、所定の保持力でフランジ部２３０を保持し、フランジ形成装置２０６が成形型２０４に対して並進移動する際に、フランジ部２３０に張力をかけておく。この張力付与は、少なくともその一部が、上記所定の保持力に基づくものである。また、当該方法では、加圧空気袋２５０の一部が、少なくとも１つの側方成形面２１０にフランジ部２３０を押圧する前に、当該加圧空気袋の一部を事前に伸張させておく。当該方法では、少なくとも１つの複合材料層２２８を成形型２０４に押圧する際に、少なくとも１つの複合材料層２２８を加熱する。

また、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。

付記１． 複合構造体の形成に使用するためのドレープ形成装置であって、
上側成形面、及び、前記上側成形面から延びる少なくとも１つの側方成形面を含み、前記上側成形面上に広がるように少なくとも１つの複合材料層を受け取る構成とされた成形型と、
上側プレート、下側プレート、及び、前記上側プレートと前記下側プレートとの間に規定された、前記少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を受け取るための受容スロットを含むフランジ形成装置と、を含み、
前記フランジ形成装置は、前記少なくとも１つの複合材料層の前記フランジ部が前記受容スロットから引き出されて前記少なくとも１つの側方成形面上に垂れ下がるように、前記成形型に対して並進移動可能であり、
前記ドレープ形成装置は、前記成形型及び前記フランジ形成装置の前記上側プレートの上に広がるように構成された加圧空気袋をさらに含み、前記加圧空気袋は、前記フランジ形成装置が前記成形型に対して並進移動する際に、前記フランジ部を前記少なくとも１つの側方成形面に押圧するように構成されている、ドレープ形成装置。

付記２． 前記フランジ形成装置は、前記上側プレートから延びる付勢装置をさらに含み、前記付勢装置は、前記下側プレートに向かって、前記フランジ部に対して所定の保持力で付勢するように構成されている、付記１に記載の装置。

付記３． 前記フランジ形成装置は、前記付勢装置の自由端に連結された圧縮プレートをさらに含み、前記受容スロットは、前記圧縮プレートと前記下側プレートとの間に規定されている、付記２に記載の装置。

付記４． 前記フランジ形成装置は、前記下側プレートの側縁から延びるスライドバンパーをさらに含み、前記スライドバンパーは、前記少なくとも１つの側方成形面に対してフランジ形成装置が並進移動する際に、前記少なくとも１つの側方成形面に沿って前記フランジ形成装置をガイドするように構成されている、付記１〜３のいずれか１つに記載の装置。

付記５． 前記フランジ形成装置は、前記上側プレートから延びる長状部材をさらに含み、前記長状部材は、前記加圧空気袋の一部が前記フランジ部を前記少なくとも１つの側方成形面に押圧する前に、前記加圧空気袋の一部を事前に伸張させておくように配置されている、付記１〜４のいずれか１つに記載の装置。

付記６． 前記上側プレートと前記下側プレートとが相対移動可能であることによって、前記フランジ形成装置は、選択的に、閉状態及び閉状態のいずれかの配置とされる、付記１〜５のいずれか１つに記載の装置。

付記７． ベースと、
前記ベースと前記フランジ形成装置との間に連結されており、前記成形型に対して前記フランジ形成装置を前記少なくとも１つの側方成形面に沿って選択的に並進移動させるように構成された第１アクチュエータと、
前記ベースと前記フランジ形成装置との間に連結されており、前記少なくとも１つの側方成形面に対して近接する方向又は離間する方向のうちの一方に前記フランジ形成装置を選択的に並進移動させるように構成された第２アクチュエータと、をさらに含む、付記１〜６のいずれか１つに記載の装置。

付記８． 少なくとも１つの複合材料層から複合構造体を形成する際に使用するためのフランジ形成装置であって、
上側プレートと、
前記上側プレートにヒンジ連結された下側プレートと、を含み、前記上側プレートと前記下側プレートとの間には、前記少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を受け取るための受容スロットが規定されており、
前記上側プレートから延びる付勢装置をさらに含み、前記付勢装置は、前記下側プレートに向かって、前記フランジ部を所定の保持力で付勢するように構成されている、フランジ形成装置。

付記９． 前記フランジ形成装置は、前記付勢装置の自由端に連結された圧縮プレートをさらに含み、前記受容スロットは、前記圧縮プレートと前記下側プレートとの間に規定されている、付記８に記載の装置。

付記１０． 前記フランジ形成装置は、前記下側プレートの側縁から延びるスライドバンパーをさらに含む、付記８又は９に記載の装置。

付記１１． 前記フランジ形成装置は、前記上側プレートから延びる長状部材をさらに含み、前記長状部材は、前記上側プレートに対して実質的に垂直に配向されている、付記８〜１０のいずれか１つに記載の装置。

付記１２． 前記上側プレートと前記下側プレートとが相対移動可能であることによって、前記フランジ形成装置は、選択的に、閉状態及び閉状態のいずれかの配置とされる、付記８〜１１のいずれか１つに記載の装置。

付記１３． ベースと、
前記ベースと前記フランジ形成装置との間に連結されており、前記フランジ形成装置を第１軸に沿って選択的に並進移動させるように構成された第１アクチュエータと、
前記ベースと前記フランジ形成装置との間に連結されており、前記フランジ形成装置を、前記第１軸に対して交差する配向の第２軸に沿って選択的に並進移動させるように構成された第２アクチュエータと、をさらに含む、付記８〜１２のいずれか１つに記載の装置。

付記１４． 複合構造体を形成する方法であって、
成形型の上側成形面に少なくとも１つの複合材料層を広げることと、
フランジ形成装置の上側プレートと下側プレートとの間に規定された受容スロット内に前記少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を配置することと、
前記成形型及び前記フランジ形成装置の前記上側プレートの上に加圧空気袋を広げることと、
前記フランジ形成装置を成形型に対して並進移動させることによって、前記少なくとも１つの複合材料層の前記フランジ部が、前記受容スロットから引き出されて、前記成形型の少なくとも１つの側方成形面上に垂れ下がるようにすることと、を含み、前記加圧空気袋は、前記フランジ形成装置が前記成形型に対して並進移動する際に、前記少なくとも１つの側方成形面に前記フランジ部を押圧するように構成されている、方法。

付記１５． 前記フランジ形成装置を並進移動させるに際し、前記成形型に対する前記フランジ形成装置の並進移動の速度を制御する、付記１４に記載の方法。

付記１６． 前記少なくとも１つの複合材料層の前記フランジ部が前記受容スロットから引き出されるにつれて、前記フランジ部を前記加圧空気袋で徐々に覆うことをさらに含む、付記１４又は１５に記載の方法。

付記１７． 前記上側成形面と前記下側プレートの上面とが実質的に面一になるように、前記フランジ形成装置を前記成形型に対する開始位置に配置することをさらに含む、付記１４〜１６のいずれか１つに記載の方法。

付記１８． 前記上側プレートと前記下側プレートとの間に所定の保持力で前記フランジ部を保持すること、及び、前記フランジ形成装置が前記成形型に対して並進移動する際に、前記フランジ部に張力をかけておくこと、をさらに含み、前記張力付与は、少なくともその一部が、前記所定の保持力に基づくものである、付記１４〜１７のいずれか１つに記載の方法。

付記１９． 前記加圧空気袋の一部が、前記少なくとも１つの側方成形面に前記フランジ部を押圧する前に、前記加圧空気袋の一部を事前に伸張させておくことをさらに含む、付記１４〜１８のいずれか１つに記載の方法。

付記２０． 前記少なくとも１つの複合材料層を前記成形型に押圧する際に、前記少なくとも１つの複合材料層を加熱することをさらに含む、付記１４〜１９のいずれか１つに記載の方法。

本明細書は、例を用いてベストモードを含む様々な実施態様を開示することよって、任意の装置又はシステムを作製及び使用すること、及び、組み入れられた方法を実行することを含め、当業者がそれらの実施態様を実施することができるようにしたものである。本開示における特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定されるものであり、当業者が想定する他の例を含みうる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違しない構成要素を有する場合、又は、特許請求の範囲の文言と実質的に相違しない均等の構成要素を含む場合において、特許請求の範囲に含まれることを意図している。

Claims (14)

1. 少なくとも１つの複合材料層から複合構造体を形成する際に使用するためのフランジ形成装置であって、
   上側プレートと、
   前記上側プレートにヒンジ連結された下側プレートと、を含み、前記上側プレートと前記下側プレートとの間には、前記少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を受け取るための受容スロットが規定されており、
   前記上側プレートから延びる付勢装置をさらに含み、前記付勢装置は、前記下側プレートに向かって、前記フランジ部を所定の保持力で付勢するように構成されている、フランジ形成装置。
2. 前記付勢装置の自由端に連結された圧縮プレートをさらに含み、前記受容スロットは、前記圧縮プレートと前記下側プレートとの間に規定されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記上側プレートと前記下側プレートとが相対移動可能であることによって、前記フランジ形成装置は、選択的に、開状態及び閉状態のいずれかの配置とされる、請求項１又は２に記載の装置。
4. 複合構造体の形成に使用するためのドレープ形成装置であって、
   上側成形面、及び、前記上側成形面から延びる少なくとも１つの側方成形面を含み、前記上側成形面上に広がるように少なくとも１つの複合材料層を受け取る構成とされた成形型と、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載のフランジ形成装置と、を含み、前記フランジ形成装置は、前記少なくとも１つの複合材料層の前記フランジ部が前記受容スロットから引き出されて前記少なくとも１つの側方成形面上に垂れ下がるように、前記成形型に対して並進移動可能であり、
   前記ドレープ形成装置は、前記成形型及び前記フランジ形成装置の前記上側プレートの上に広がるように構成された加圧空気袋をさらに含み、前記加圧空気袋は、前記フランジ形成装置が前記成形型に対して並進移動する際に、前記フランジ部を前記少なくとも１つの側方成形面に押圧するように構成されている、ドレープ形成装置。
5. 前記フランジ形成装置は、前記下側プレートの側縁から延びるスライドバンパーをさらに含み、前記スライドバンパーは、前記少なくとも１つの側方成形面に対してフランジ形成装置が並進移動する際に、前記少なくとも１つの側方成形面に沿って前記フランジ形成装置をガイドするように構成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
6. 前記フランジ形成装置は、前記上側プレートから延びる長状部材をさらに含み、前記長状部材は、前記加圧空気袋の一部が前記フランジ部を前記少なくとも１つの側方成形面に押圧する前に、前記加圧空気袋の一部を事前に伸張させておくように配置されている、請求項４に記載の装置。
7. ベースと、
   前記ベースと前記フランジ形成装置との間に連結されており、前記成形型に対して前記フランジ形成装置を前記少なくとも１つの側方成形面に沿って選択的に並進移動させるように構成された第１アクチュエータと、
   前記ベースと前記フランジ形成装置との間に連結されており、前記少なくとも１つの側方成形面に対して近接する方向又は離間する方向のうちの一方に前記フランジ形成装置を選択的に並進移動させるように構成された第２アクチュエータと、をさらに含む、請求項４に記載の装置。
8. 複合構造体を形成する方法であって、
   成形型の上側成形面に少なくとも１つの複合材料層を広げることと、
   フランジ形成装置の上側プレートと下側プレートとの間に規定された受容スロット内に前記少なくとも１つの複合材料層のフランジ部を配置することと、
   前記成形型及び前記フランジ形成装置の前記上側プレートの上に加圧空気袋を広げることと、
   前記フランジ形成装置を成形型に対して並進移動させることによって、前記少なくとも１つの複合材料層の前記フランジ部が、前記受容スロットから引き出されて、前記成形型の少なくとも１つの側方成形面上に垂れ下がるようにすることと、を含み、前記加圧空気袋は、前記フランジ形成装置が前記成形型に対して並進移動する際に、前記少なくとも１つの側方成形面に前記フランジ部を押圧するように構成されており、
   前記上側プレートと前記下側プレートとは相互にヒンジ連結されおり、
   前記フランジ形成装置は、前記上側プレートから延びる付勢装置をさらに含み、前記付勢装置は、前記下側プレートに向かって、前記フランジ部を所定の保持力で付勢するように構成されている、方法。
9. 前記フランジ形成装置を並進移動させるに際し、前記成形型に対する前記フランジ形成装置の並進移動の速度を制御する、請求項８に記載の方法。
10. 前記少なくとも１つの複合材料層の前記フランジ部が前記受容スロットから引き出されるにつれて、前記フランジ部を前記加圧空気袋で徐々に覆うことをさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。
11. 前記上側成形面と前記下側プレートの上面とが実質的に面一になるように、前記フランジ形成装置を前記成形型に対する開始位置に配置することをさらに含む、請求項８〜１０のいずれか１つに記載の方法。
12. 前記上側プレートと前記下側プレートとの間に所定の保持力で前記フランジ部を保持すること、及び、前記フランジ形成装置が前記成形型に対して並進移動する際に、前記フランジ部に張力をかけておくこと、をさらに含み、前記フランジ部への張力は、少なくともその一部が、前記所定の保持力に基づくものである、請求項８〜１１のいずれか１つに記載の方法。
13. 前記加圧空気袋の一部が、前記少なくとも１つの側方成形面に前記フランジ部を押圧する前に、前記加圧空気袋の一部を事前に伸張させておくことをさらに含む、請求項８〜１２のいずれか１つに記載の方法。
14. 前記少なくとも１つの複合材料層を前記成形型に押圧する際に、前記少なくとも１つの複合材料層を加熱することをさらに含む、請求項８〜１３のいずれか１つに記載の方法。

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