(57)【要約】      （修正有）【課題】縦通材のウェブを安定させるためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】縦通材は、基部２８と、基部から外側に向かって延びる第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２とを備えている。第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の方向は、角度遷移ゾーン内で第１の角度１１０から第２の角度まで遷移することができる。【選択図】図５
2010274910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
基部から外側に向かって延びる第１ウェブ及び第２ウェブであって、少なくとも一方の方向が、角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度まで遷移している第１及び第２ウェブと
を備える縦通材。
【請求項２】
基部と、第１及び第２ウェブとのプライの成層が、プライ遷移ゾーン内で遷移している、
請求項１に記載の縦通材。
【請求項３】
プライ遷移ゾーンが両端に第１プライゾーン端と第２プライゾーン端とを有しており、
基部と、第１及び第２ウェブとのプライの成層が、第１プライゾーン端における偏った構成から第２プライゾーン端における偏りの無い構成まで遷移している、
請求項２に記載の縦通材。
【請求項４】
第１ウェブと第２ウェブとを相互接続するキャップ
を更に備える、請求項１に記載の縦通材。
【請求項５】
基部が第１フランジ及び第２フランジを含み、第１フランジ及び第２フランジの各々が、基部プライを有する基部積層体と、主要プライを有する主要積層体とから成っており、
第１ウェブ及び第２ウェブの各々が、主要積層体と、ラッププライから形成されたラップ積層体とから成っている、
請求項１に記載の縦通材。
【請求項６】
第１フランジと第２フランジとを相互に接続し、ラップ積層体と基部積層体とを含む基部中央
を更に備える、請求項５に記載の縦通材。
【請求項７】
第１の角度及び第２の角度の少なくとも一方が、第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の基部に対する非垂直な方向を含んでいる、
請求項１に記載の縦通材。
【請求項８】
第１ウェブと第２ウェブとの間に形成された開口
を更に備える、請求項１に記載の縦通材。
【請求項９】
角度遷移ゾーンとプライ遷移ゾーンとが互いに対して直列である、
請求項２に記載の縦通材。
【請求項１０】
角度遷移ゾーンとプライ遷移ゾーンとが少なくとも部分的に互いに重複する、
請求項２に記載の縦通材。
【請求項１１】
第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方と、第１フランジ及び第２フランジの少なくとも一方とが、プライ遷移ゾーンの長さに沿って一定の厚みを有している、
請求項１に記載の縦通材。
【請求項１２】
基部と、基部から外側に向かって延びる第１ウェブ及び第２ウェブとを有する縦通材を、帽子状部分から二枚刃部分まで遷移させる方法であって、
第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の方向を、角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度まで変化させるステップ
を含む方法。
【請求項１３】
プライ遷移ゾーン内で、基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層を変化させるステップ
を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第１の角度及び第２の角度の少なくとも一方が、基部に対する第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の非垂直な方向を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
角度遷移ゾーンとプライ遷移ゾーンとが互いに対して直列である、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般に複合部品の製造に関するものであり、具体的には、複合積層体の形成に使用される縦通材の構成と方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合構造は、広い用途に使用されている。航空機の建造において、胴体、翼、尾部、及びその他の構成要素の形成に使用される複合材料の量は増加しつつある。例えば、翼は、複合外板部材から作製することができ、この外板部材には、縦通材のような脆化要素を連結することにより、外板部材の曲げ強さ及び剛性を増大させることができる。縦通材は、外板部材に結合することができ、曲げ負荷、又は外板部材にほぼ垂直に印加される負荷を支持するように構成することができる。
【０００３】
縦通材は、多種多様な断面形状を有することができる。例えば、縦通材の断面は、基部と、基部から外側に延びる一対のウェブとを有する帽子状部分の構成に形成された、複数の複合プライを含むことができる。基部は、外板部材、例えば翼の上部と下部の翼外板に対する縦通材の連結（例えば、ボンディング）を容易にする一対のフランジを含むことができる。帽子状部分を有する縦通材は、ウェブを相互に連結し、帽子状部分を取り囲むキャップを含むことにより、縦通材の捻り剛性を増大させることができる。キャップは、ウェブの側方の屈曲又は折り畳みに対抗するウェブの側方安定性も付与する。各フランジと各ウェブとの交差部に、半径充填剤又はヌードル（noodle）を導入することにより、縦通材の負荷支持能を強化することができる。
【０００４】
翼の縦通材は、翼の胴体寄りの部分から外側の部分まで延びることがある。翼幅に沿った異なる位置で負荷条件が異なる場合がある。例えば、翼の胴体寄りの部分に掛かる曲げ負荷は、通常は翼の外側部分より大きい。縦通材の負荷支持能を最適化して、縦通材が連結された外板部材に局所的ストレスが発生することを最小限に抑えるために、一般に、縦通材が終端する翼の外側部分における縦通材の剛性を低下させることが望ましい。縦通材の剛性を低下させる一の方法は、キャップの一部を除去することである。縦通材からキャップを除去することにより、燃料蒸気を排出する縦通材の開口部も形成される。これに関して、縦通材は、負荷支持という一次的機能に加えて、燃料タンクに近い翼の胴体寄りの部分から翼の外側部分へと燃料蒸気を流すための導管として働くことにより、二次的な効用を提供することができる。
【０００５】
しかしながら、縦通材が、基部に対するウェブの方向が垂直でない断面を有する場合、キャップを除去すると、望ましくない側方の曲げを防ぐためにウェブの安定性を維持する機構が必要となる。例えば、縦通材の帽子状部分は、各ウェブが互いに内側に傾斜して、キャップによって相互接続された台形形状を有する断面を含むことができる。キャップがそのまま残されている位置では、キャップはそのような側方の曲げ又は折り畳みに対抗してウェブを安定させる。しかしながら、キャップが除去された位置では、内側に傾斜したウェブが支持されず、縦通材の曲げ負荷によりウェブが側方内側に折り畳まれる場合がある。
【０００６】
側方の屈曲に対してウェブを安定化させることは、プライの成層に偏った構成を有する縦通材にも必要でありうる。具体的には、ウェブの一方とフランジの一方との交差部における縦通材の断面を見ると、ウェブを構成する複合プライの量が、交差部又はヌードルの片側に偏っている場合がある。更に詳細には、ウェブの厚みを構成する複合プライの断面を見ると、交差部又はヌードルの一方の側に、その反対側より多くのプライが配置されている場合がある。このような偏った構成は、望ましくない結果を生みうる。
【０００７】
ウェブを安定させるための現在の技術には、金属（例えばアルミニウム）製結合具の使用が含まれており、このような結合具は、ウェブ及びフランジ、又は外板部材に機械的に締結することができる。その目的に通常は十分ではあるが、そのような結合具の使用は特定の欠点を有する。例えば、結合金具の各々は、特殊な機械的締め金具を用いて縦通材に個々に取り付けなければならず、このためには、縦通材及び外板部材を構成する繊維強化複合材料に適切な大きさの穴を形成する必要がある。金属構造に穿孔する従来の方法とは対照的に、複合材料及び構造の穿孔には特殊な工具の使用も必要である。
【０００８】
加えて、複合構造は、スリーブを有する導電性締め金具の取り付けを必要としうる。このような締め金具は、通常、結合金具と複合縦通材／外板部材といった異なる材料間の電解腐食を防止するためのシーラントを使用して湿潤条件下で取り付けなければならない。締め金具の湿式取り付けは、更に、締め金具を越えた漏れを防止し、及び／又は締め金具間の空隙と穴とを塞ぐことにより、締め金具と穴とに適切なせん断荷重が伝わるようにするために必要な場合がある。加えて、結合金具の使用は、湿気が蓄積することを防ぐために、結合金具及び縦通材／外板部材の対になる表面にシーラントの取り付けを必要とする。また更に、特定の用途では、湿気の侵入を防ぐために、結合金具及び複合縦通材の縁に、隅肉シールを適用しなければならない。このように、複合構造に結合金具を取り付けて縦通材のウェブを安定させることにより、製造時間、部品数、及び構造の全体的な複雑性が増大することになりうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、従来技術において、ウェブの方向が垂直でないこと、又は縦通材を構成する複合プライの構成が偏っていることにより起こりうる側方の屈曲又は折り畳みに対抗して縦通材のウェブを安定させるためのシステム及び方法が必要とされている。このような安定化は、縦通材のキャップが設けられていない位置、又は縦通材に沿ってキャップが除去された位置において必要となりうる。これに関し、従来技術において、結合金具を別途取り付ける必要のない、側方の屈曲又は折り畳みに対抗して縦通材のウェブを安定化させるためのシステムと方法とが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複合縦通材に関連する上記の需要に特に対処するもので、基部と、基部から外側に向かって延びる第１及び第２のウェブとを有する縦通材を提供する。第１ウェブの方向は、角度遷移ゾーン内で、第１の角度から第２の角度へ遷移することができる。同様に、第２ウェブの方向は、角度遷移ゾーン内で、第１の角度から第２の角度へ遷移することができる。
【００１１】
一実施形態では、縦通材は、複合航空機構造に組み込むことができる。この構造は外板部材を含むことができる。縦通材は、外板部材に装着される。縦通材は、帽子状部分から二枚刃部分まで遷移しうる断面を画定することができる。縦通材の第１及び第２ウェブは、基部に対する方向を画定することができ、その方向は、両端に第１角度ゾーン端と第２角度ゾーン端とを有する角度遷移ゾーン内で遷移することができる。第１角度ゾーン端において、第１ウェブは、垂直以外の方向を画定することができる。同様に、第２ウェブは、第１角度ゾーン端において垂直以外の方向を画定することができる。
【００１２】
本明細書は、更に、帽子状部分から二枚刃部分まで縦通材を遷移させる方法を含む。本方法は、第１ウェブの方向を、角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度まで変化させるステップを含むことができる。本方法は更に、第２ウェブの方向を、角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度まで変化させるステップを含むことができる。
【００１３】
一実施形態では、本方法は、基部モールド上に基部プライを成層することにより基部積層体を形成することを含むことができる。本方法は、更に、プライ遷移ゾーン内で基部プライの量をインクリメンタルに増やすことを含むことができる。加えて、硬化モールド側壁を有する硬化モールド上に主要プライを成層することにより、主要積層体を形成することができる。硬化モールドの側壁は、角度遷移ゾーン内で、第１の角度から第２の角度まで遷移することができる。本方法は、更に、基部プライのインクリメンタルな増加に対応して、プライ遷移ゾーン内で主要プライの量をインクリメンタルに減少させることを含むことができる。
【００１４】
更に、本方法は、硬化モールドに相補的に形成可能なマンドレルの周りにラップ（wrap）プライを成層することにより、ラップ積層体を形成することを含むことができる。ラッププライの数は、主要プライのインクリメンタルな減少と、基部プライのインクリメンタルな増加とに対応して、プライ遷移ゾーン内でインクリメンタルに増加させることができる。加えて、本方法は、主要積層体にラップ積層体を挿入すること、及びラップ積層体及び主要積層体に沿って第１及び／又は第２ヌードルを配置することを含むことができる。
【００１５】
本方法は、ラップ積層体及び主要積層体に基部積層体を加えることを含むことができる。ラップ積層体及び主要積層体に基部積層体を加えた後で、本方法は、基部積層体、ラップ積層体、及び主要積層体を一緒に同時硬化させて縦通材を形成することを含むことができる。本方法は、縦通材のキャップの少なくとも一部を除去することにより、縦通材に開口を形成することを含むことができる。
【００１６】
縦通材は、
基部と、
基部から外側に向かって延びる第１ウェブ及び第２ウェブであって、第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の方向が、角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度まで遷移する、第１ウェブ及び第２ウェブと
を備えている。
【００１７】
上記縦通材では、
基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層が、プライ遷移ゾーン内で遷移する。
【００１８】
上記縦通材では、
プライ遷移ゾーンが、両端に第１プライゾーン端と第２プライゾーン端とを有しており、
基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層が、第１プライゾーン端の偏った構成から第２プライゾーン端の偏りの無い構成へと遷移する。
【００１９】
上記縦通材は、更に、
第１ウェブと第２ウェブとを相互に接続するキャップ
を備えている。
【００２０】
上記縦通材では、
基部が第１フランジ及び第２フランジを含み、第１及び第２フランジの各々が、基部プライを有する基部積層体と、主要プライを有する主要積層体とから成っており、
第１ウェブ及び第２ウェブの各々が、主要積層体と、ラッププライから形成されるラップ積層体とから成っている。
【００２１】
上記縦通材が、更に、
第１フランジと第２フランジとを相互接続し、且つラップ積層体と基部積層体とを含む基部中央
を備えている。
【００２２】
上記縦通材では、
第１の角度及び第２の角度の少なくとも一方が、基部に対する第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の非垂直な方向を含んでいる。
【００２３】
上記縦通材が、更に、
第１ウェブと第２ウェブとの間に形成された開口
を含んでいる。
【００２４】
上記縦通材では、
角度遷移ゾーン及びプライ遷移ゾーンが互いに直列である。
【００２５】
上記縦通材では、
角度遷移ゾーン及びプライ遷移ゾーンが少なくとも部分的に互いに重複している。
【００２６】
上記縦通材では、
第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方と、第１フランジ及び第２フランジの少なくとも一方とが、プライ遷移ゾーンの長さに沿って一定の厚みを有している。
【００２７】
複合航空機構造は、
外板部材と、
外板部材に装着されて、帽子状部分から二枚刃部分まで遷移する縦通材であって、
基部、及び
基部から外側に向かって延びる第１ウェブ及び第２ウェブであって、基部に対する第１ウェブと第２ウェブの方向が、両端に第１角度ゾーン端と第２角度ゾーン端とを有する角度遷移ゾーン内で遷移し、第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方が、第１角度ゾーン端において非垂直な方向を画定している第１ウェブ及び第２ウェブ
を含む縦通材と
を備える。
【００２８】
上記複合航空機構造では、
基部と、第１ウェブ及び第２ウェブとのプライ成層が、両端に第１角度ゾーン端と第２角度ゾーン端とを有する角度遷移ゾーン内で遷移し、基部と、両ウェブとのプライ成層が、第１プライゾーン端に偏った構成を、且つ第２プライゾーン端に偏りの無い構成を形成しており、
角度遷移ゾーンとプライ遷移ゾーンとが互いに直列である。
【００２９】
上記複合航空機構造では、第２の角度が、基部に対する第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方のほぼ垂直な方向を含んでいる。
【００３０】
上記複合航空機構造は、更に、
第１ウェブと第２ウェブとを相互接続するキャップ
を備えている。
【００３１】
上記複合航空機構造は、更に、
第１ウェブと第２ウェブとの間に形成された開口
を含んでいる。
【００３２】
上記複合航空機構造では、
縦通材と外板部材とが、胴体、翼、尾部のうちの少なくとも一つの一部を含んでいる。
【００３３】
縦通材を帽子状部分から二枚刃部分まで遷移させる方法であって、縦通材が、基部と、基部から外側に向かって延びる第１及び第２のウェブとを有しており、本方法は、
第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の方向を、角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度へ変化させるステップ
を含む。
【００３４】
上記方法は、更に、
プライ遷移ゾーン内で、基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層を変化させるステップ
を含む。
【００３５】
上記方法では、
第１の角度及び第２の角度の少なくとも一方が、基部に対する第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の非垂直な方向を含んでいる。
【００３６】
上記方法では、
角度遷移ゾーンとプライ遷移ゾーンとが互いに直列である。
【００３７】
上記方法では、
角度遷移ゾーンとプライ遷移ゾーンとが、少なくとも部分的に互いに重複する。
【００３８】
上記方法では、第１ウェブ及び第２ウェブの各々が、主要プライから形成された主要積層体と、ラッププライから形成されたラップ積層体から成っており、基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層を変化させるステップが、
主要積層体から主要プライを除き、且つラップ積層体にラッププライを加えること
を含む。
【００３９】
上記方法では、基部が第１フランジ及び第２フランジを含んでおり、第１及び第２フランジが、基部プライから形成された基部積層体と、主要プライから形成された主要積層体とから成っており、基部と、第１及び第２ウェブのプライ成層を変化させるステップが、更に、
基部積層体に基部プライを加えること
を含む。
【００４０】
上記方法では、プライ遷移ゾーンが両端に第１プライゾーン端及び第２プライゾーン端を有し、基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層を変化させるステップが、
第１プライゾーン端の偏った構成から第２プライゾーン端の偏りの無い構成まで遷移させること
を含む。
【００４１】
上記方法では、基部が第１フランジ及び第２フランジを有し、基部と、第１及び第２ウェブとのプライ成層を変化させるステップが、更に、
プライ遷移ゾーン内で、第１及び第２フランジと、第１及び第２ウェブとの厚みを一定に維持すること
を含む。
【００４２】
上記方法では、縦通材が、第１ウェブと第２ウェブとを相互接続するキャップを更に含み、本方法は、更に、
キャップの少なくとも一部を除去することにより、縦通材に開口を形成するステップ
を含む。
【００４３】
基部と、基部から外側に向かって延びる第１ウェブと第２ウェブの対とを有する縦通材の形成方法であって、本方法は、
基部モールド上に基部プライを成層することにより基部積層体を形成するステップ、
プライ遷移ゾーン内で基部プライの量をインクリメンタルに増加させるステップ、
角度遷移ゾーン内で第１の角度から第２の角度まで遷移する硬化モールド側壁を有する硬化モールドの上に主要プライを成層するステップ、
基部プライのインクリメンタルな増加に対応して、プライ遷移ゾーン内で主要プライの量をインクリメンタルに減少させることにより、主要積層体を形成するステップ、
硬化モールドと相補的に形成されたマンドレルの周りにラッププライを成層するステップ、
主要プライのインクリメンタルな減少と、基部プライのインクリメンタルな増加とに対応して、プライ遷移ゾーン内でラッププライの量をインクリメンタルに増加させることにより、ラップ積層体を形成するステップ、
主要積層体にラップ積層体を挿入するステップ、
ラップ積層体及び主要積層体に沿って第１ヌードル及び第２ヌードルの少なくとも一方を配置するステップ、
ラップ積層体と主要積層体とに基部積層体を追加するステップ、
基部積層体、ラップ積層体、及び主要積層体を同時硬化させて縦通材を形成するステップ、並びに
縦通材のキャップの少なくとも一部を除去することにより縦通材に開口を形成するステップ
を含む。
【００４４】
上述の特徴、機能、及び利点は、本発明の種々の実施形態において単独で達成することができるか、又は他の実施形態において組み合わせることができる。これらについて、後述の説明及び添付図面を参照して更に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明の上述及びその他の特徴は、添付図面により更に明らかとなる。図中、同様の番号は同様の部品を指す。
【００４６】
【図１】基部積層体、ラップ積層体、及び主要積層体から形成可能な縦通材のような複合部品の機能的ブロック図である。
【図２】翼パネルの胴体寄りの部分から外側の部分まで延びる縦通材を組み込んだ一実施形態における、航空機の翼パネルの斜視図である。
【図３】図２に示す縦通材の一つの斜視図であって、図示の縦通材は外板部材に締結されており、縦通材のキャップの一部が除去されている。
【図４】図３の縦通材の分解斜視図であって、縦通材を構成する基部積層体、ラップ積層体、及び主要積層体の相互接続性を示している。
【図５】図３のライン５−５に沿った縦通材の断面図であって、図中、縦通材の基部は第１及び第２フランジを備えており、フランジから第１及び第２ウェブが上方に延びてキャップにより相互接続されており、第１及び第２ウェブは第１の角度に向いている。
【図６】図３のライン６−６に沿った縦通材の断面図であって、図中、第１及び第２ウェブは、図５に示す第１及び第２ウェブの第１角度とは異なる第２角度に向いている。
【図６Ａ】図６と類似の縦通材の断面図であって、第１及び第２ウェブのほぼ垂直な方向に対して抜き勾配を有する第１及び第２ウェブを示している。
【図７】図３のライン７−７に沿った縦通材の断面図であって、プライ遷移ゾーン内のラップ積層体のラッププライの量を増加させた結果として第１フランジと第２フランジとを相互接続する基部中央の厚みが増していることを示している。
【図８】図３のライン８−８に沿った縦通材の断面図であって、縦通材のキャップ部分が除去されている様子を示す。
【図９】Ａは、角度遷移ゾーンに沿った縦通材の平面図であって、第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方が、第１の角度から第２の角度まで遷移している。Ｂは、角度遷移ゾーンの第１角度ゾーン端における縦通材の断面図であって、第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方が第１の角度に向いている。Ｃは、角度遷移ゾーンの第２角度ゾーン端における縦通材の断面図であって、第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方が第２の角度に向いている。Ｄは、角度遷移ゾーンの概略図であり、第１ウェブの方向及び第２ウェブの方向の遷移率が変化している。
【図１０】図４の主要積層体を裏返したものの斜視図であって、プライ遷移ゾーンに沿って、主要積層体の胴体寄りの部分から外側に向かって主要プライがインクリメンタルに減少している様子を示す。
【図１１】図４のラップ積層体を裏返したものの斜視図であって、主要プライのインクリメンタルな減少に対応して、プライ遷移ゾーンに沿ってラッププライがインクリメンタルに増加している様子を示す。
【図１２】図４の基部積層体を裏返したものの斜視図であって、主要プライのインクリメンタルな減少と、ラッププライのインクリメンタルな増加とに対応して、基部プライプライがインクリメンタルに増加している様子を示す。
【図１３】Ａは、プライ遷移ゾーンにおける縦通材の基準断面図を示す。Ｂは、図１３Ａのライン１３Ｂ−１３Ｂに沿った第１及び第２フランジのプライ成層の概略図であって、プライ遷移ゾーンの第１プライゾーン端における、第１ヌードルに対する偏った構成、又は基部積層体と主要積層体との境界面の偏った構成から、プライ遷移ゾーンの第２プライゾーン端における偏りの無い構成までの遷移を示している。
【図１４】Ａは、プライ遷移ゾーンにおける縦通材の基準断面図を示す。Ｂは、図１４Ａのライン１４Ｂ−１４Ｂに沿った第１及び第２ウェブとキャップとのプライ成層の概略図であって、第１プライゾーン端における主要積層体とラップ積層体との境界面の偏った構成から、第２プライゾーン端における主要積層体とラップ積層体との境界面の偏りの無い構成までの遷移を示している。
【図１５】Ａは、プライ遷移ゾーンにおける縦通材の基準断面図を示す。Ｂは、図１５Ａのライン１５Ｂ−１５Ｂに沿った基部中央のプライ成層の概略図であって、第１プライゾーン端における第１の積層体厚から第２プライゾーン端における第２の積層体厚までの遷移を示している。
【図１６】Ａ及びＢは、プライ遷移ゾーンにおける縦通材の基準断面図を示す。Ｃは、主要プライ、ラッププライ、及び基部プライの成層を示す図表である。
【図１７】Ａは、プライ遷移ゾーンにおける縦通材の基準断面図を示す。Ｂは、ラッププライと基部プライとのプライ成層を示す図表である。
【図１８】プライ遷移ゾーンの第１プライゾーン端における、第１ヌードル、又は基部積層体と主要積層体とラップ積層体との交差部の部分断面図であって、基部積層体と主要積層体との境界面、主要積層体とラップ積層体との境界面、及びラップ積層体と基部積層体との境界面の偏った構成を示している。
【図１９】基部積層体とラップ積層体と主要積層体との交差部の部分断面図であって、偏った構成から偏りの無い構成への連続的な遷移を示している。
【図２０】基部積層体とラップ積層体と主要積層体との交差部の部分断面図であって、偏った構成から偏りの無い構成への連続的な遷移を示している。
【図２１】基部積層体とラップ積層体と主要積層体との交差部の部分断面図であって、偏った構成から偏りの無い構成への連続的な遷移を示している。
【図２２】基部積層体とラップ積層体と主要積層体との交差部の部分断面図であって、偏った構成から偏りの無い構成への連続的な遷移を示している。
【図２３】プライ遷移ゾーンの第２プライゾーン端における、基部積層体とラップ積層体と主要積層体との交差部の部分断面図であって、偏りの無い構成を示している。
【図２４】第１角度ゾーン端の位置における第２ヌードルの断面図であって、ウェブが基部に対して第１の角度に向いている。
【図２５】第２角度ゾーン端の位置における第２ヌードルの断面図であって、ウェブが基部に対して第２の角度に向いている。
【図２６】図４のライン２６−２６に沿ったラップ積層体の断面図であって、ラップ積層体を形成するラッププライの一部の重ね継ぎを示す。
【図２７】航空機の複合構造中に一又は複数の縦通材を組み入れることが可能な航空機の斜視図である。
【図２８】帽子状部分から二枚刃部分まで遷移する縦通材を形成する方法論を示す。
【図２９】角度遷移ゾーン内で第１ウェブ及び第２ウェブの少なくとも一方の方向を変化させること、及び／又はプライ遷移ゾーン内でプライの成層を変化させることにより、縦通材を遷移させる方法論を示す。
【図３０】航空機の製造及び整備の方法論を示すフローチャートである。
【図３１】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
参照する添付図面は、本発明の種々の好ましい実施形態を説明することのみを目的とするもので、それらを限定することを意図していない。図１は、基部積層体５４、主要積層体５０、及びラップ積層体５８から形成された縦通材２６を含みうる複合部品２４のような構造１０を示している。縦通材２６は、基部中央４０によって相互に接続される第１及び第２フランジ３６、３８を含むことができる。縦通材２６は、第１フランジ３６及び第２フランジ３８からそれぞれ外側に向かって延び、且つキャップ３４によって相互接続される第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の対を含むことができる。第１フランジ３６は、基部中央４０及び第１ウェブ３０と、第１ヌードル４４において交差することができる。第２フランジ３８は、基部中央４０及び第２ウェブ３２と、第２ヌードル４６において交差することができる。基部積層体５４は、繊維強化材料から形成可能な基部プライ５６から成っていてよい。しかしながら、基部プライにはあらゆる材料を用いることができる。主要積層体５０は主要プライ５２から形成することができる。ラップ積層体５８ラッププライ６０から形成することができる。
【００４８】
図１に示すように、主要プライ５２は、第１フランジ３６、第１ウェブ３０、キャップ３４、第２ウェブ３２、及び第２フランジ３８の少なくとも一部を含むことができる。ラッププライ６０は、基部中央４０、第１ウェブ３０、第２ウェブ３２、及びキャップ３４の少なくとも一部を含むことができる。基部プライ５６は、第１フランジ３６、基部中央４０、及び第２フランジ３８の少なくとも一部を含むことができる。第１フランジ３６及び第２フランジ３８の各々は、主要プライ５２及び基部プライ５６の一部から形成することができる。基部中央４０は、ラッププライ６０及び基部プライ５６から形成することができる。第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の各々は、主要プライ５２及びラッププライ６０から形成することができる。同様に、キャップ３４は主要プライ５２及びラッププライ６０から形成することができる。
【００４９】
以下に詳述するように、縦通材２６は、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方が、図５及び９Ｂに示す第１の角度から、図６及び９Ｃに示す第２の角度１１２まで、図４及び９Ａに示す角度遷移ゾーン７４内において遷移するように構成されている。加えて、図１０〜１２に示すように、第１及び第２フランジ３６、３８と、基部中央４０とのプライ成層４８、並びに、第１及び第２ウェブ３０、３２と、キャップ３４とのプライ成層４８は、プライ遷移ゾーン７６内で遷移することができる。例えば、一実施形態では、縦通材２６は、図５〜７に示す帽子状部分８４に提供することができ、この帽子状部分は、キャップ３４が図３に示すように少なくとも部分的に除去されている図８の二枚刃部分８６まで遷移することができる。第１及び第２ウェブ３０、３２の方向を、第１角度１１０から第２角度１１２まで遷移させること、及び／又は縦通材２６のプライ成層４８を変化させることにより、ウェブを安定させるために個々の結合具を用いる必要がない。
【００５０】
例えば、図５〜６に示すように、本明細書に開示するシステム及び方法により、縦通材２６の断面を、第１及び第２ウェブ３０、３２が第１及び第２フランジ３６、３８に対して非垂直でありうる図５の断面から、第１及び第２ウェブ３０、３２が第１及び第２フランジ３６、３８に対してほぼ垂直な図６の断面まで遷移させる手段が提供される。随意で、図６Ａに示すように、第１及び第２ウェブ３０、３２は、垂直に近いが、縦通材２６の硬化後に工具が容易に取り外せるような、ほぼ垂直な方向に対して５度程度までの抜け勾配を含む非垂直な角度まで遷移することができる。加えて、本明細書に開示するシステム及び方法によって、第１及び第２フランジ３６、３８、第１及び第２ウェブ３０、３２、並びに基部中央４０のプライ成層４８を、プライの量が第１及び第２ヌードル４４、４６の片側に偏っている図１３Ｂ及び１４Ｂに示すような偏った構成７８から、プライの量が第１及び第２ヌードル４４、４６を中心にほぼ均一に分布している図１３Ｂ及び１４Ｂに示すような偏りの無い構成まで遷移させる手段が提供される。これについては以下に詳述する。
【００５１】
図２は、航空機１２０として構築された構造１０を示し、翼１２４は、翼１２４の幅に沿って間隔を空けて配置された複数のリブ２２によって相互接続された前桁１８と後桁２０とを有している。構造１０は、外板部材１２の脆化のために連結可能な一又は複数の縦通材２６を含むことができる。縦通材２６もリブ２２と相互接続される。図２に示すように、縦通材２６は、翼１２４の胴体寄りの部分１４から外側１６へと延びる通気縦通材２６として構成してもよい。このようにして、縦通材２６の閉じた帽子状部分８４は、場合によっては、翼１２４の胴体寄りの部分１４に位置しうる燃料タンクなどの燃料蒸気を排気するための導管として機能しうる。しかしながら、縦通材２６は、これに限定されず、複数の異なる流体を排出する機能を有することができ、或いは、他のシステム又は要素の導管として機能することができる。これに関して、縦通材２６の各々に開口８８を設け、そのために第１ウェブ３０と第２ウェブ３２とを相互接続するキャップ３４の一部を除去することができる。このような構成において、縦通材２６は、帽子状部分８４から二枚刃部分８６まで遷移することができる。
【００５２】
次に図３〜８及び１０〜１４Ｂを参照する。図３は、外板部材１２に連結された縦通材２６の一つの斜視図である。図示のように、縦通材２６は、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方の方向が、図５に示す第１の角度１１０から、図６〜８に示す第２の角度１１２まで遷移する角度遷移ゾーン７４を含むことができる。更に、図１０は、基部２８と、第１及び第２ウェブ３０、３２とのプライの成層４８が、図１３Ｂ及び１４Ｂに示す第１プライゾーン端１０６における偏った構成７８から、やはり図１３Ｂ及び１４Ｂに示す第２プライゾーン端１０８における偏りの無い構成８０まで遷移することができるプライ遷移ゾーン７６を示している。これに関して、プライ遷移ゾーン７６の、縦通材２６に沿った一の地点では、互いに接して縦通材２６を形成する積層体のプライが、一の積層体中においてインクリメンタルに増加しており、それに対応して向かい合う積層体のプライがインクリメンタルに減少している。例えば、図１８に示す基部積層体５４、ラップ積層体５８、及び主要積層体５０の交差部では、基部プライ５６、ラッププライ６０、及び主要プライ５２がプライ遷移ゾーン７６の第１プライゾーン端１０６７において偏った構成７８を含んでいる。図２３は、プライ遷移ゾーン７６の第２プライゾーン端１０８における、基部積層体５４、ラップ積層体５８、及び主要積層体５０の偏りの無い構成８０を示している。有利には、プライ遷移ゾーン７６内でプライをインクリメンタルに増加（即ち、追加）及び減少（即ち、除去）させることにより、偏った構成７８から偏りの無い構成８０まで縦通材２６を変形させることができる。
【００５３】
図３に示すように、縦通材２６は、一又は複数の角度遷移ゾーン７４及び／又は一又は複数のプライ遷移ゾーン７６を含むことができ、それぞれ単一のゾーンに限定されない。更に、本発明は、一又は複数のプライ遷移ゾーン７６のみを有し、角度遷移ゾーン７４を有さない縦通材２６の構成を考慮する。逆に、本発明は、一又は複数の角度遷移ゾーン７４のみを有し、プライ遷移ゾーン７６を有さない縦通材２６の構成を考慮する。更に、本発明は、縦通材２６の第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の一方のみが角度遷移ゾーン７４を含む構成を考慮する。本発明は、第１フランジ３６及び第２フランジ３８のうちの一方のみを有し、当該第１フランジ３６及び第２フランジ３８のうちの一方から外側に向かって延びる第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２のうちの一方のみを含む縦通材２６の構成も考慮する。
【００５４】
図４は、図３に示す縦通材２６を構成する基部積層体５４、ラップ積層体５８、及び主要積層体５０の分解斜視図を示す。これに関して、図４は、組み立てる前の積層体の各々の構成を示し、これらは同時硬化又は接着されて縦通材２６を形成する。図示のように、主要積層体５０のプライ遷移ゾーン７６の位置は、ラップ積層体５８のプライ遷移ゾーン７６の位置に対応している。同様に、ラップ積層体５８と主要積層体５０とのプライ遷移ゾーン７６は、基部積層体５４のプライ遷移ゾーン７６に対応している。更には、ラップ積層体５８の角度遷移ゾーン７４は、主要積層体５０の角度遷移ゾーン７４に対応している。
【００５５】
図５は、図３のライン５−５に沿った縦通材２６の断面図であり、第１及び第２ウェブ３０、３２が第１の角度１１０に向いている様子を示している。上述のように、第１の角度１１０は、角度遷移ゾーン７４に沿って第２の角度１１２まで遷移する。図５に示すように、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方は、第１角度ゾーン端１１４において、基部２８に対して非垂直な方向を画定することができる。一実施形態では、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の各々は、第１角度ゾーン端１１４において、互いに内側に傾斜していてよい。このような構成では、縦通材２６の帽子状部分８４は台形の断面形状を画定する。しかしながら、縦通材２６の断面はどのような形状でもよく、そのような形状には、限定しないが、あらゆる閉じた断面形状が含まれる。
【００５６】
図６は、図３のライン６−６に沿った断面図であり、角度遷移ゾーン７４の第２角度ゾーン端１１６における第１及び第２ウェブ３０、３２の方向を示している。これに関して、図示の第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の各々は、基部２８（即ち、第１及び第２フランジ３６、３８）に対してほぼ垂直な方向を画定している。図示の縦通材２６の場合、角度遷移ゾーン７４の第１角度ゾーン端１１４において第１及び第２ウェブ３０、３２は非垂直な方向を有しているが、第１及び第２ウェブ３０、３２の方向は、第１角度ゾーン端１１４にける基部２８に対してほぼ垂直としてもよい。同様に、図示の第１及び第２ウェブ３０、３２は、角度遷移ゾーン７４の第２角度ゾーン端１１６においてほぼ垂直な方向を画定しているが、第１及び第２ウェブ３０、３２は基部２８に対して非垂直な方向を画定していてもよい。
【００５７】
更には、第１及び第２ウェブ３０、３２は、基部２８に対して非垂直な方向から、又は基部２８に対して異なる非垂直方向に、遷移してもよい。加えて、本発明は、第１及び第２ウェブ３０、３２の角度遷移ゾーン７４に沿った任意の地点を含む縦通材２６に沿った任意の地点において、第１ウェブ３０の方向を第２ウェブ３２の方向とは異なったものにすることを考慮する。しかしながら、キャップ３４が除去されている縦通材２６の位置での第１及び第２ウェブ３０、３２の安定性を向上させるために、第１及び第２ウェブ３０、３２を基部２８に対してほぼ垂直に向けることができる。
【００５８】
図７は、図３のライン７−７に沿った断面図であり、プライ遷移ゾーン７６内の第２プライゾーン端１０８の基部中央４０の厚みｔbase centerが、第１プライゾーン端１０６の基部中央４０の厚ｔbase centerみより大きい様子を示している。基部中央４０の厚みｔbase centerの増大は、プライ遷移ゾーン７６内でラッププライ６０及び基部プライ５６の量をインクリメンタルに増加させた結果として生じている。これについては以下に詳述する。
【００５９】
図８は、図３のライン８−８に沿った断面図であり、帽子状部分８４から二枚刃部分８６まで繊維した縦通材２６を示している。図３に示すように、二枚刃部分８６は、縦通材２６の長さに沿って少なくともキャップ３４の一部を除去することにより形成されている。キャップ３４は、好ましくはプライ遷移ゾーン７６及び角度遷移ゾーン７４の外側の位置で除去されるが、キャップ３４は縦通材２６の長さに沿った任意の位置で除去することができる。
【００６０】
次に図９Ａ−９Ｄを参照する。図９Ａは、角度遷移ゾーン７４に沿った縦通材２６の平面図であり、遷移ゾーン７４内で、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方が、第１角度１１０から第２角度１１２まで遷移している。図９Ｂは、第１角度ゾーン端１１４における縦通材２６の断面図であり、ゾーン端１１４では、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方が第１の角度１１０を有している。図９Ｃは、第２角度ゾーン端１１６における縦通材２６の断面図であり、ゾーン端１１６では、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方が第２の角度１１２を有している。図９Ｄは、縦通材２６の一実施形態を示す角度遷移ゾーン７４の断面図であり、第１ウェブ３０と第２ウェブ３２とは遷移率を異にすることができる。例えば、遷移は、第１及び第２フランジ３６、３８に対して非垂直な角度の第１及び第２ウェブ３０、３２から開始することができる。一実施形態では、第１及び第２ウェブ３０、３２は、基部２８に対して７５度の角度に向けることができるが、第１の角度１１０は基部２８に対するあらゆる角度を含むことができ、図示の角度に限定されない。
【００６１】
図９Ｄでは、第１の角度１１０から第２の角度１１２までの遷移は、線形又は非線形の角度遷移率を含むことができる。例えば、図９Ｄは、角度遷移ゾーン７４の、第１角度ゾーン端１１４から第２角度ゾーン端１１６に向かって最初の６インチに亘る初期遷移率が０．１７度／インチであることを示す。遷移率は、角度遷移ゾーン７４の次の１０インチでは０．２０度／インチというように、もっと大きな変化率に増大させることができる。０．３２度／インチの遷移のようなもっと大きな遷移率を、角度遷移ゾーン７４の次の２８インチに適用することができる。次いで、角度遷移ゾーン７４の遷移率を段階的に低下させることができる。例えば、次の１０インチの遷移率を０．２０度／インチとし、次に角度遷移ゾーン７４の最後の６インチに亘る遷移率を０．１７度／インチとすることができる。当然のことながら、第１の角度１１０から第２の角度１１２までの遷移は、上述のように非線形の遷移率によって行うことができるが、線形の遷移率及び非線形の遷移率のあらゆる組み合わせを角度遷移ゾーン７４に組み込むことができる。更に、前述のように、第１ウェブ３０の方向及び遷移率は、縦通材２６に沿った任意の位置において第２ウェブ３２の方向及び遷移率と異なってよい。
【００６２】
図１０は、図４に示す主要積層体５０を裏返し、プライ遷移ゾーン７６内の主要積層体５０のプライ成層４８がよく見えるようにしたものである。具体的には、図１０は、主要積層体５０を構成する複数の主要プライ５２を示す。図中の主要プライ５２の厚みは、プライ遷移ゾーン７６の第１プライゾーン端１０６から第２プライゾーン端１０８まで主要プライ５２の量がインクリメンタルに又は段階的に減少していることを示すために、誇張されている。図１０は、更に、主要積層体５０の主要プライ５２が硬化モールド１００の上に配置されており、硬化モールド１００に最寄りの主要プライ５２が工具表面６８の形状をなぞっている様子を示す。主要積層体５０は、一緒に基部２８を画定する第１フランジ及び第２フランジ３８の少なくとも一部を含む。同様に、主要積層体５０は、第１及び第２ウェブ３０、３２の少なくとも一部を含んでいる。これに関して、主要積層体５０は、図１１に示すラップ積層体５８と組み合わされて第１及び第２ウェブ３０、３２と、縦通材２６のキャップ３４とを形成している。これについては以下に詳述する。
【００６３】
主要積層体５０は角度遷移ゾーン７４も含み、この角度遷移ゾーン７４内では、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方が、図９Ｂに示す第１角度ゾーン端１１４における第１の角度１１０から、図９Ｃに示す第２角度ゾーン端１１６における第２の角度１１２まで遷移する。図１０に示す角度遷移ゾーン７４は、プライ遷移ゾーン７６に対して直列に配置されている。しかしながら、角度遷移ゾーン７４及びプライ遷移ゾーン７６は、互いに部分的に又は完全に重ねて配置することが考慮される。これに関して、角度遷移ゾーン７４とプライ遷移ゾーン７６とが完全に重複する関係にある場合、第１及び第２ウェブ３０、３２の第１角度１１０から第２角度１１２までの遷移は、第１プライゾーン端１０６から第２プライゾーン端１０８までのプライ成層４８の遷移と同時に起こる。しかしながら、本発明の目的のために、図示の角度遷移ゾーン７４は、プライ遷移ゾーン７６と直列に隣接して配置されている。図１０は、更に、連続する重ね継ぎ７２を示しており、プライ遷移ゾーン７６内の主要プライ５２の量がインクリメンタルに減少する又は除去されるにつれて、主要積層体５０の連続する主要プライ５２が互いに重複している。これに関して、図１０は、縦通材２６の底面に沿って減少する又は除去される主要プライ５２を示しているが、主要プライ５２は、縦通材２６の上面に沿って減少又は除去することができる。
【００６４】
図１１は、図１０に示す主要積層体５０の主要プライ５２の量のインクリメンタルな減少又は除去に対応してインクリメンタルに増量するラッププライ６０から成るラップ積層体５８を示している。具体的には、重複するラッププライ６０の重ね継ぎ７２は、図１０に示すようなインクリメンタルに減少する主要プライ５２の重ね継ぎ７２に合わせて配置される。ラップ積層体５８は、マンドレル９２の周りにラッププライ６０を成層することにより形成することができ、マンドレルを発泡体９８のマンドレル又は膨張可能なブラダー９６とすることにより、ラッププライ６０の硬化後にマンドレル９２の除去が可能である。しかしながら、ラップ積層体５８は、あらゆる適切なマンドレル形状の周りにラッププライ６０を成層することにより形成することができ、発泡体９８又はブラダー９６に限定されない。マンドレル９２は、マンドレル側壁９３を含むことができる。ラッププライ６０の成層及び硬化後にマンドレル９２を除去することにより、ラップ積層体の内部に通気表面７０が形成される。通気表面７０は、集合的にラップ積層体５８の内部を画定する。
【００６５】
図１２は、プライ遷移勾配８２又はプライ遷移ゾーン７６を有する基部積層体５４を示しており、基部プライ５６が基部モールド９０のモールド線表面６９上に成層されており、基部プライ５６の量がプライ遷移ゾーン７６内でインクリメンタルに増加又は追加されている。図４〜１２に示すように、主要プライ５２、ラッププライ６０、及び基部プライ５６の成層は、好ましくは、等しいインクリメントで、且つ互いに形状が一致するように行われ、よって重ね継ぎ７２で互いにそれぞれのプライが重なり合う。しかしながら、主要プライ５２、ラッププライ６０、及び基部プライ５６の成層のインクリメントは変動式又は不均等でもよく、或いはプライ遷移ゾーン７６に沿った任意の適切なインクリメントで行うことができる。
【００６６】
図１３Ａ〜１３Ｂは、プライ遷移ゾーン７６内において主要積層体５０を形成する主要プライ５２の成層を示す。図１３Ｂに示すように、基部積層体５４は、主要積層体５０との間に、基部−主要境界面６２を画定している。図１３Ａに示すように、基部−主要境界面６２を指標とした場合、第１及び第２フランジ３６、３８は、第１プライゾーン端１０６における偏った構成７８から第２プライゾーン端１０８における偏りの無い構成８０まで遷移している。一実施形態では、主要積層体５０は、主要積層体５０の主要プライ５２の連続的な減少又は除去（或いは、基部積層体５４の基部プライ５６の増加）の間に重ね継ぎ７２を含む。本明細書では、０．７５インチの重ね継ぎ７２を例示して説明しているが、重ね継ぎ７２はあらゆる適切な長さとすることができる。例えば、重ね継ぎ７２は、連続的に増加又は減少するプライ間の０．０１インチ以下〜２．０インチ以上の長さの箇所を含むことができる。一実施形態では、重ね継ぎ７２は、好ましくは、プライの厚みに比例する大きさを有する。重ね継ぎ７２の長さは、プライの厚みの所定の複数倍とすることができる。例えば、０．００７５インチの厚みを有するプライの場合、倍数１００とすることで重ね継ぎの長さは０．７５インチとなる。しかしながら、重ね継ぎ７２はどのような長さでもよく、プライの厚みの特定の倍数に限定されない。更に、重ね継ぎ７２は、プライ遷移ゾーン７６内で任意のインクリメントに構成することができ、例えば均等なインクリメント、不均等なインクリメント、又はその様々な組み合わせとすることができる。
【００６７】
図１４Ａ〜１４Ｂは、図１３Ａ〜１３Ｂに示すものと類似の構成を示す。この構成では、キャップ３４と、第１及び第２ウェブ３０、３２とは、主要−ラップ境界面６４を指標とした場合、第１プライゾーン端１０６における偏った構成７８から、第２プライゾーン端１０８における偏りの無い構成まで遷移している。図１４Ｂに示すように、主要積層体５０の主要プライ５２の量のインクリメンタルな減少は、第１及び第２ウェブ３０、３２を形成するラップ積層体５８のラッププライ６０のインクリメンタルな増加に対応している。図１４Ｂは、図１３Ｂに関して上述した第１及び第２フランジ３６、３８中に示される重ね継ぎ７２に対応する重ね継ぎ７２を示している。
【００６８】
図１５Ａ〜１５Ｂは、ラップ積層体５８のラッププライ６０と、基部積層体５４の基部プライ５６とから成る基部中央４０を示している。図示のように、ラッププライ６０の増加又は追加と、基部プライ５６の増加又は追加により、基部中央４０の厚みｔbase center全体が増大している。例えば、図６及び７を参照すると、図６は、プライ遷移ゾーン７６の第１プライゾーン端１０６における基部中央４０の初期の厚みｔbase centerを示している。図７は、ラッププライ６０及び基部プライ５６の量をインクリメンタルに増加させた結果、第２プライゾーン端１０８において増加した基部中央４０の厚みｔbase centerを示す。図１５Ｂに示すように、ラップ積層体５８と基部積層体５４とは、ラップ−基部境界面６６を画定している。図示の実施形態では、ラッププライ６０及び基部プライ５６のプライ成層４８は第１プライゾーン端１０６に第１の積層体厚１３６を、第２プライゾーン端１０８に第２の積層体厚１３８を含むことができる。しかしながら、第２の積層体厚１３８は、第１の積層体厚１３６より多くのラッププライ６０及び基部プライ５６を含むことができる。更に、第２積層体厚１３８は、部分的には、第１プライゾーン端１０６におけるラップ積層体５８及び基部積層体５４に含まれるプライの初期量に応じて、及び／又はそのようなプライがプライ遷移ゾーン内で増量又は減量しているかに応じて、第１積層体厚１３６と同じか、又はそれより少ない数のラッププライ６０及び基部プライ５６の量を含むことができる。
【００６９】
図１６Ａ〜１６Ｃを参照すると、図１６Ｃは、図１６Ａに示す第１及び第２フランジ３６、３８のプライ成層４８を示す図表であり、これは、図１６Ｂに示す第１及び第２ウェブ３０、３２のプライ成層４８に対応しうる。この図表は、方向を変える繊維プライ１０２とテーププライ１０４との構成を示す。この図表は説明のみを目的としており、別のプライ構成を制限するものではない。この図表には、工具表面６８上に配置された主要積層体５０の繊維プライ１０２を含む成層と、それに続いて成層される、０度、＋４５度、−４５度、及び９０度等に方向付けられたテーププライ１０４とを示している。種々のラッププライ６０、主要プライ５２、及び基部プライ５６の特定の繊維方向は、あらゆる構成に配置することができ、且つ製造、環境、及び／又は静的及び動的負荷条件等の特定の組について最適化することができることに注意されたい。これに関して、テーププライ１０４及び繊維プライ１０２は、図１６Ｃに示すもの以外にも、種々の異なるパターンに配置することができる。
【００７０】
しかしながら、図１６Ｃは本発明の特徴を示しており、第１及び第２フランジ３６、３８と、第１及び第２ウェブ３０、３２とを構成する主要プライ５２、ラッププライ６０、及び基部プライ５６の成層４８が、第１プライゾーン端１０６における偏った構成７８から第２プライゾーン端１０８における偏りの無い構成８０まで遷移している。例えば、偏った構成７８においては、図１６Ｃの図表の左側の第１プライゾーン端１０６は、主要積層体５０を構成する主要プライ５２の数量が、繊維プライ１０２として示される単一のラッププライ６０及び単一の基部プライ５６より多いことを示している。図１６Ｃの図表の右側の第２プライゾーン端１０８における偏りの無い構成８０においては、主要プライ５２の数量は、ラッププライ６０及び基部プライ５６を構成するテーププライ１０４と等しい。
【００７１】
図１７Ａ〜１７Ｂは、プライ遷移ゾーン７６内における縦通材２６の基部中央４０の成層４８を示しており、このプライ成層４８は、第１積層体厚１３６から、第１積層体厚１３６より大きな厚みを有しうる第２積層体厚１３８まで遷移している。図示のように、基部プライ５６のプライ成層４８は、ラッププライ６０のインクリメンタルな増加に対応してインクリメンタルに増大させることができる。図１７Ｂに示す基部プライ５６のプライ成層４８は、図１６Ｃに示す基部プライ５６のプライ成層４８に対応している。明らかに、基部中央４０の特定のプライ成層４８は、ラッププライ６０のプライ成層４８を変化させることにより、又は基部プライ５６のプライ成層４８を変化させることにより、変更することができる。これに関して、基部中央４０に示される構成では、基部プライ５６がラップ−基部境界面６６を中心としてラッププライ６０の鏡映となっているが、鏡映とならない構成も可能である。
【００７２】
図１８〜２３は、第１ヌードル４４における第１ウェブ３０と第１フランジ３６との交差部の断面図であり、この図は随意で、第２ウェブ３２と第２フランジ３８との交差部の構成の鏡映であってよい。図示のように、図１８〜２３は、主要積層体５０及びラップ積層体５８内での、第１プライゾーン端１０６における偏った構成７８から、第２プライゾーン端１０８における偏りの無い構成８０までの遷移と、第１積層体厚１３６から第２積層体厚１３８までの、ラップ−基部境界面６６の遷移とを示している。例えば、図１８は、プライ成層４８の遷移開始前の、第１フランジ３６を有する第１ウェブ３０の断面図を示している。図示のように、主要プライ５２のプライ成層４８は、プライ成層４８の内側に、複数のテーププライ１０４と単一の繊維プライ１０２とを含んでいるが、プライ成層４８は、その内側に、別のプライ材料を含んでもよく、最初のプライ上に任意の数の別のプライ材料が配置されてよい。これに関して、図１８〜２８は、縦通材２６のプライ成層４８の一連の遷移を例示するものであり、縦通材２６の別のプライ構成を制限するものではない。ラップ積層体５８のプライ成層４８は、任意の数のプライ材料を含むことができる。例えば、プライ成層４８は、図示のような単一の繊維プライ１０２を含むことができ、これは、ブラダー９６又は発泡体９８のマンドレル９２のような適切なマンドレル９２上に配置することができる。さらに、図示の基礎積層体５４は、繊維プライ１０２を含んでいるが、あらゆるプライ材料を使用することができる。図１８に示すように、縦通材２６は、第１プライゾーン端１１４の基部−主要境界面６２と主要−ラップ境界面６４とに、偏った構成７８を有することができる。図１８は、ラップ−基部境界面６６における第１積層体厚１３６も示している。
【００７３】
図１９は、最初のプライ遷移を示し、図１８に示す主要積層体５０の繊維プライ１０２が除去されている。同時に、ラッププライ６０がラップ積層体５８と基部積層体５４とに追加されている。これに関して、基部積層体と主要積層体５０とからなる第１フランジ３６の全体の厚みｔflangeは、第１ウェブ３０の厚みｔwebと同様に一定である。重ね継ぎ７２が主要−ラップ境界面６４に形成されている。同様に、重ね継ぎ７２が基部−主要境界面６２と、ラップ−基部境界面６６とに形成されている。図１９は、主要−ラップ境界面６４が、テーププライ１０４から形成された重ね継ぎ７２を含んでいることを示す。しかしながら、上述のように、任意の繊維方向を有するプライを使用することができる。更に、各プライ遷移において、且つ各境界面において、プライ遷移ゾーン７６中に生じる重ね継ぎ７２は、異なる繊維方向を有するテーププライ１０４の重ね継ぎ７２を含むことができる。
【００７４】
図２０は、第２のプライ遷移を示している。ここでは、主要プライ５２の一つが除去されラッププライ６０がラップ積層体５８に追加されており、基部プライ５６が基部積層体５４に追加されている。図２０に示すように、プライ遷移ゾーン７６は、基部積層体５４と主要積層体５０とを組み合わせた厚みが、ラップ積層体５８と主要積層体５０とを組み合わせた厚みと同じに維持されている。しかしながら、基部中央４０を形成するラップ積層体５８と基部積層体５４とを組み合わせた厚みは、プライ二つ分だけ増加する。図２１は、第３のプライ遷移を示している。ここでは、主要積層体５０のプライ５２が除去されて、ラップ積層体５８及び基部積層体５４にラッププライ６０及び基部プライ５６がそれぞれ追加されており、その結果基部中央４０の厚みｔbase centerが増大しており、第１フランジ３６の厚みｔflange及び第１ウェブ３０の厚みｔwebの厚みが維持されている。図２２は、プライ遷移ゾーン７６のプライの第２の遷移から最後の遷移を示しており、主要プライ５２が除去されて、ラップ積層体５８にラッププライ６０が追加されており、また基部積層体５４に基部プライ５６が追加されている。一実施形態では、図示のように、縦通材２６がマンドレル９２に沿って延びる繊維プライ１０２を含むことができて、繊維プライ１０２が縦通材２６の通気表面７０を形成することができる。
【００７５】
図２３は、プライ遷移ゾーン７６内の最後の遷移ステップを示している。ここでは、繊維プライ１０２が第１ヌードル４４に沿って追加されている。図示のように、第２プライゾーン端１０８における縦通材２６のプライ成層４８は、基部−主要境界面６２と主要−ラップ境界面とに偏りの無い構成８０を提供している。ラップ−基部境界面６６は、図１８に示す第１積層体厚１３６から図２３に示す第２プライゾーン端１０８における第２積層体厚１３８まで遷移する。上述のように、図２３は、プライ、即ちテーププライ１０４及び繊維プライ１０２を含むプライの構成を示す。しかしながら、プライ成層にはあらゆる構成が可能であり、図示の構成に制限されない。例えば、繊維プライ１０２及びテーププライ１０４は、ラップ積層体５８、基部積層体５４、及び主要積層体５０の各プライ成層内の任意の位置に配置することができる。プライ成層４８には他のプライ材料も使用可能である。
【００７６】
図２４〜２５は、第１ヌードル４４又は半径充填剤４２を示し、図５、６、９Ａ及び９Ｄに示す縦通材２６の角度遷移ゾーン７４に対応する角度遷移ゾーン７４内でのそれらの遷移を示す。図２４に示すように、第１ヌードル４４は、図９Ｂに示す第１角度ゾーン端１１４での第１の角度１１０から、図９Ｃに示す第２角度ゾーン端１１６での図２５に示す第２の角度１２まで遷移する。第２ヌードル４６は、第１ヌードル４４まで、同様であるが鏡映の遷移を含むことができる。第１及び第２ヌードル４４、４６は、角度遷移ゾーン７４内において、第１及び第２の角度１１０、１１２の方向の変化に合わせて、特に成形又は事前形成することができる。第１及び第２のヌードル４４、４６は、既知のいずれかの適切な手段により形成することができ、主要積層体５０、基礎積層体５４、及びラップ積層体５８の間に画定される半径を充填するのに必要な、第１及び第２ヌードル４４、４６のための、形成又は切断用の材料として織り布の使用を含むことができる。
【００７７】
図２６は、ラップ積層体５８を形成するラッププライ６０のプライ成層４８の断面図である。上述のように、ラップ積層体５８は、適切なマンドレル９２の周りにラッププライ６０を成層することにより形成できる。例えば、図１１は、プライ遷移ゾーン７６内においてマンドレル９２の周りに形成されるラッププライ６０の量のインクリメンタルな増加を示しており、この増加は、好ましくは、主要プライ５２のインクリメンタルな減少と、基礎プライ５６のインクリメンタルな増加とに対応して構成される。図２６に示す一実施形態では、ラッププライ６０の、軸方向に向く重ね継ぎ７２は、好ましくは、縦通材２６のキャップ３４内に納まるように配置される。しかしながら、重ね継ぎ７２は、第１及び第２フランジ３６、３８の内部に納まるように、基部中央４０内部に納まるように、或いはそれらの組み合わせに、配置することも可能である。更に、図２６に示す重ね継ぎ７２の重複の範囲は、プライ遷移ゾーン７６内に追加されたラッププライ６０の総数に比例させることができる。これに関して、図２６に示す重ね継ぎ７２間の間隔は、好ましくは、キャップ３４の幅全体に均等に分配されており、この場合、キャップの幅は、縦通材２６の第１及び第２ウェブ３０、３２間の距離と定義することができる。重ね継ぎ７２間の間隔は、線形でも非線形でもよく、キャップ３４の幅全体の任意の部分で変化してもよい。更に、重ね継ぎ７２間の間隔は、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２のいずれか一方に沿って、基部中央４０に沿って、又はその何らかの組み合わせに沿って、均一に分配してもよい。
【００７８】
図２７は、本発明の一又は複数の縦通材２６を組み込むことができる航空機１２０の斜視図である。図２７に示すように、航空機１２０は、一対の翼１２４と、垂直安定板１３２及び水平安定板１３０を含む尾部１２８とを有し、更には制御表面１２６と推進装置１３４とを含むことができる胴体１２２を備えている。図２７に示す航空機１２０は、概ね、本発明の縦通材２６を組み込みうる種々のビークルを表わしている。これに関して、縦通材２６は、あらゆるシステム、サブシステム、アセンブリ、アプリケーション、構造１０、或いは水上車両、陸上車両、航空機、及び／又は宇宙ビークルを含むビークルに組み込むことができる。
【００７９】
一実施形態では、図２７に示す航空機１２０は、胴体１２２部分及び／又は翼１２４部分に縦通材２６を組み込むことができ、この縦通材２６は、外板部材１２に連結することにより、翼１２４の上表面及び下表面を形成することができる。上述のように、このような縦通材２６は、一次的な負荷支持能に加えて、翼１２４の胴体寄りの部分１４から外側の部分まで燃料蒸気を通気させるという二重の機能を提供することができる。これに関して、本発明は、縦通材２６を搭載した外板部材１２を含み、且つ図５〜７に示す帽子状部分８４から図８に示す二枚刃部分８６まで遷移する、複合航空機１２０の構造１０を提供する。上述のように、二枚刃部分８６は、縦通材２６の長さに沿ってキャップ３４の少なくとも一部を除去することにより形成することができる。キャップ３４は、好ましくは、プライ遷移ゾーン７６及び角度遷移ゾーン７４の外側の任意の位置において除去することができる。しかしながら、キャップ３４の除去は、任意の位置で行うことができ、プライ遷移ゾーン７６内及び／又は角度遷移ゾーン７４内で行ってもよい。
【００８０】
図２８は、図１〜８に示すように、基部２８と、基部から外側に向かって延びる第１及び第２ウェブ３０、３２の対とを有する縦通材２６の形成方法を示す。一実施形態では、縦通材２６の形成方法は、最初に基部積層体５４を形成することを含むことができ、このような基部積層体５４の形成は、図１２に示すように、ステップ１５０において基部モールド９０の上に基部プライ５６を成層することを含みうる。基部積層体５４の形成は、プライ遷移ゾーン７６の組み込みを含むことができ、プライ遷移ゾーンでは、基部２８を含む基部プライ５６のプライ成層４８を、図１２〜２３に関して上述したように変化させる。具体的には、本方法は、図１２に最もよく示すように基部積層体５４の厚みが第１プライゾーン端１０６から第２プライゾーン端１０８に向かって増大するように、プライ遷移ゾーン７６内で基部プライ５６の量をインクリメンタルに増加させることを含むステップ１５２を含むことができる。
【００８１】
ステップ１５４は、硬化モールド１００の上に主要プライ５２を成層することにより主要積層体５０を形成することを含むことができる。これは図１０に最もよく示されている。主要積層体５０は、キャップ３４によって相互接続されうる第１及び第２フランジ３６、３８と、第１及び第２ウェブ３０、３２との少なくとも一部を含むことができる。硬化モールド１００は、第１角度ゾーン端１１４での第１の角度１１０から第２角度ゾーン端１１６での第２の角度１１２まで遷移する硬化モールド側壁１０１を含むことができる。この場合の第１及び第２の角度１１０、１１２は、図５〜６に最もよく示すように、基部２８に対して画定されている。これに関して、図９Ａ〜９Ｄに示すものと同様に、硬化モールド１００の側壁１０１の角度を変化させることができる。主要積層体５０のプライ成層４８に関して、ステップ１５６は、プライ遷移ゾーン７６内で主要プライ５２の量をインクリメンタルに減少させることを含むことができる。上述のように、硬化モールド１００上に成層される主要プライ５２の量のインクリメンタルな減少又は除去は、好ましくは、ステップ１５２において成層される基部プライ５６の量のインクリメンタルな増加に対応させる。
【００８２】
図１１に示すように、ステップ１５８では、発泡体９８マンドレル又は膨張可能なブラダー９６、或いは他の適切なマンドレル構造といった適切なマンドレル９２の周囲にラッププライ６０を成層することにより、ラップ積層体５８を形成することができる。図１１に最もよく示すように、マンドレル９２は、硬化モールド側壁１０１と相補的に形成されるマンドレル側壁９３を含む。具体的には、硬化モールド側壁１０１は、角度遷移ゾーン７４内で第１の角度１１０から第２の角度１１２まで遷移する。同様に、マンドレルの側壁９３は、硬化モールド側壁１０１の遷移に対応して、第１の角度１１０から第２の角度１１２まで遷移する。例えば、図９Ａ及び９Ｄに関して説明したように、一実施形態では、第１の角度１１０から第２の角度１１２までの遷移の遷移率は変化させることができる。しかしながら、角度遷移ゾーン７４には種々の他の遷移率を取り込むことができ、本方法は図９Ａ〜９Ｄに例示及び開示したものに限定されない。
【００８３】
図１１に示すラップ積層体５８のプライの遷移に関して、ステップ１６０では、プライ遷移ゾーン７６内でラッププライ６０の量をインクリメンタルに増加させることができる。ラッププライ６０のインクリメンタルな増加は、好ましくは、主要プライ５２のインクリメンタルな減少又は除去と、基部プライ５６のインクリメンタルな増加と対応させる。例えば、図４に示すように、基部積層体５４、ラップ積層体５８、及び主要積層体５０の各々に組み込まれた角度遷移ゾーン７６は、好ましくは互いに位置合わせ又は整列されているので、主要積層体５０にラップ積層体５８をアセンブルすると、重ね継ぎ７２が互いに位置合わせされる。同様に、ラップ積層体５８及び主要積層体５０の組み合わせに基部積層体５４をアセンブルすることによっても、重ね継ぎ７２の位置合わせが行われる。これに関して、ステップ１６２では、主要積層体５０にラップ積層体５８を挿入することにより、縦通材２６のアセンブルが行われる。例えば、一実施形態では、縦通材２６の形成は、図１１に示すラップ積層体５８を、図１０に示す硬化モールド１００上に配置された主要積層体５０に取り付けることを含むことができる。マンドレル９２も、ステップ１６２においてラップ積層体５８に取り付けることができる。
【００８４】
ステップ１６４では、図２４及び２５に示す第１ヌードル４４及び第２ヌードル４６の少なくとも一方をラップ積層体５８及び主要積層体５０に沿って配置して、第１及び第２ヌードル４４、４６の断面形状を、縦通材２６の長さに沿ってラップ積層体５８及び主要積層体５０と一致させることができる。具体的には、第１及び第２ヌードル４４、４６は、好ましくは、第１角度ゾーン端１１４に第１の角度１１０を、第２角度ゾーン端１１６に第２の角度１１２を含む断面形状を有する。前述のように、第１及び第２のヌードル４４、４６は、引抜き、押出し、手動による成層、又はその他任意の適切な形成プロセスを含む任意の適切な手段によって形成することができる。
【００８５】
縦通材２６の形成方法のステップ１６６では、第１及び第２ヌードル４４、４６を取り付けた後で、ラップ積層体５８と主要積層体５０とに基礎積層体５４を追加することができる。先述のように、基部積層体５４のプライ遷移ゾーン７６の位置は、好ましくは、基部積層体５４及びラップ積層体５８のプライ遷移ゾーン７６に対応しており、よって重ね継ぎ７２は互いに位置合わせされている。アセンブリ後、基部積層体５４、ラップ積層体５８、及び主要積層体５０は、ステップ１６８において、任意の適切な硬化又は結合プロセスを用いた所定の量の圧力の印加及び／又は所定の期間に亘る加熱によって同時硬化させることにより、一体構造１０に統合することができる。
【００８６】
ステップ１７０では、キャップ３４の少なくとも一部を除去することにより、第１及び第２フランジ３６、３８の間に縦通材２６の開口８８を形成することができる。例えば、図３に示すように、キャップ３４は、プライ遷移ゾーン７６及び角度遷移ゾーン７４の外側で除去することができる。しかしながら、キャップ３４は縦通材２６に沿ったいずれの位置で除去してもよい。開口８８は、縦通材２６の剛性を低下させ、且つ縦通材２６を通気するための手段となることができる。
【００８７】
図２９に示すように、本発明は、帽子状部分８４から二枚刃部分８６まで縦通材２６を遷移させる方法も含む。先述のように、縦通材２６は、基部中央４０により相互接続された第１フランジ３６と第２フランジ３８とを含む基部２８を含むことができ、これを図５〜８に最もよく示す。縦通材２６は、更に、基部２８から外側に向かって延びる第１及び第２ウェブ３０、３２を含むことができ、これらのウェブは、少なくとも部分的に縦通材２６の長さに沿って延びることができるキャップ３４により相互接続されうる。
【００８８】
本方法のステップ１８０では、角度遷移ゾーン７４内で、縦通材２６の少なくとも一方のウェブの方向を、第１の角度１１０から第２の角度１１２へと変化させることができる。例えば、図５〜６に示すように、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方を第１の角度１１０に向けることができ、この角度は基部２８に対して垂直でも非垂直でもよい。第２角度ゾーン端１１６では、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方が、基部２８に対してほぼ垂直な方向を含む第２の角度１１２に遷移することができる。しかしながら、第２の角度１１２は非垂直な角度を含んでもよい。第１及び第２ウェブ３０、３２が角度遷移ゾーン７４に沿って第１の角度１１０から第２の角度１１２に遷移する際の遷移率は、線形でも非線形でもよい。例えば、図９Ａ〜９Ｄに示して上述したように、角度は最初緩やかな遷移率で、次いで角度遷移ゾーン７４の中心部に向かって次第に遷移率を増加させながら遷移してもよい。その後、遷移率は、角度遷移ゾーン７４の中心部から第２角度ゾーン端１１６に向かって低下させることができる。
【００８９】
ステップ１８２では、縦通材２６の第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方の成層４８を変化させることができる。加えて、ステップ１８２は、第１及び第２フランジ３６、３８を含む基部２８のプライ成層４８を変化させることができる。プライ成層の変更は、図１０〜２３に最もよく示すようにプライ遷移ゾーン７６内で行うことができ、これらの図には、主要プライ５２の量のインクリメンタルな減少と、それに対応するラッププライ６０及び基部プライ５６の量のインクリメンタルな増加が示されている。具体的には、本方法は、ラッププライ６０及び基部プライ５６を追加するとき、主要プライ５２を減少させることを含むことができる。一実施形態では、主要プライ５２の減少と、ラッププライ６０及び基部プライ５６の追加を、任意の適切なインクリメントで、例えば、限定しないが、約０．０１インチ〜約２インチ以上のインクリメントで行うことができる。プライ遷移ゾーン７６内で基部２８と第１及び第２ウェブ３０、３２とのプライ成層４８を変更するステップは、第１プライゾーン端１０６の偏った構成７８から第２プライゾーン端１０８の偏りの無い構成８０まで、図１３Ａ〜２３に示して上述したように遷移させることを含むことができる。しかしながら、縦通材２６は、第１及び第２プライゾーン端１０６、１０８が偏った構成７８となるように構成してもよい。
【００９０】
縦通材２６形成方法のステップ１８６では、更に、第１フランジ３６及び第２フランジ３８の少なくとも一方の厚みｔflangeと、第１ウェブ３０及び第２ウェブ３２の少なくとも一方の厚みと、更にはプライ遷移ゾーン７６内のキャップの厚みｔcapをほぼ一定に維持することができる。例えば、図１８〜２３に示すように、第１フランジ３６を構成する主要積層体５０と基礎積層体５４とに含まれるプライの総量と、第１ウェブ３０を構成する主要積層体５０とラップ積層体５８とに含まれるプライの総量は、プライ遷移ゾーン７６内で等しい数に維持することができる。しかしながら、プライ５２、５６、６０の量は、プライ遷移ゾーン７６内で増加又は減少させることができることに注意されたい。更に、重ね継ぎ７２は、プライ遷移ゾーン７６内の厚みをプライ一つ分だけ増加させうる。
【００９１】
縦通材２６の形成方法のステップ１８８では、図２及び３に最もよく示すように、縦通材２６のキャップ３４の少なくとも一部を除去することにより縦通材２６に開口８８を形成することができる。具体的には、図２は、キャップ３４の少なくとも一部を除去することにより、縦通材２６に開口８８が形成されている様子を示す。上述のように、開口８８は、縦通材２６の通気し且つ縦通材２６の剛性を低下させる手段となりうる。加えて、キャップ３４の除去は、縦通材２６全体の質量又は重量を容易に低下させることができる。
【００９２】
図３０〜３１に示すように、本発明の実施形態は、図３０に示す航空機の製造及び使用方法２００と、図３１に示す航空機２０２の観点から説明することができる。製造の前段階として、例示的方法２００は、航空機２０２の仕様及び設計２０４と、材料調達２０６とを含むことができる。製造段階では、航空機２０２の構成要素及びサブアセンブリの製造２０８とシステムインテグレーション２１０とが行われる。その後、航空機２０２は、認可及び納品２１２を経て就航２１４される。顧客により使用される間、航空機２０２は、定期的な整備及び点検２１６を受ける（これには、改良、再構成、改修等も含まれる）。
【００９３】
方法２００の各プロセスは、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）によって実施又は実行される。本発明の目的のために、システムインテグレーターには、限定しないが、任意の数の航空機製造業者及び主要システムの下請業者が含まれ、第三者には、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者が含まれ、オペレーターには、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関等が含まれる。
【００９４】
図３１に示すように、例示的方法２００により製造される航空機２０２は、複数のシステム２２０及び内装２２２と共に機体２１８を含むことができる。高レベルなシステム２２０の実施例には、推進システム２２４、電気システム２２６、油圧システム２２８、及び環境システム２３０のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業における実施例を示したが、開示された実施形態の原理は、自動車産業等の他の産業にも適用可能である。
【００９５】
ここに具現化された装置と方法とは、製造及び使用方法２００の段階のうちの一又は複数の任意の段階において利用することができる。例えば、製造プロセス２０８に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機２０２が使用されている間に製造される構成要素又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造することができる。更に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いはこれらの組み合わせの内の一又は複数を、例えば、航空機２０２のアセンブリを実質的に効率化するか、又はコストを削減することにより、航空機２０２の製造段階２０８及び２１０において利用することができる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせのうちの一又は複数を、航空機２０２の就航中、例えば、限定しないが、整備及び点検２１６に利用することができる。
【００９６】
本発明に対して修正及び改善が可能であることは、当業者には明らかである。このように、本明細書に記載及び例示した部品の特定の組み合わせは、本発明の特定の実施形態を提示することのみを目的としており、本発明の精神及び範囲内における他の実施形態又は装置を制限するものではない。
【符号の説明】
【００９７】
１０    構造
１２    外板部材
１４    翼の胴体寄り
１６    翼の外側
１８    前桁
２０    後桁
２２    リブ
２４    複合部品
２６    縦通材
２８    基部
３０    第１ウェブ
３２    第２ウェブ
３４    キャップ
３６    第１フランジ
３８    第２フランジ
４０    基部中央
４２    半径充填剤
４４    第１ヌードル
４６    第２ヌードル
４８    プライ成層
５０    主要積層体
５２    主要プライ
５４    基部積層体
５６    基部プライ
５８    ラップ積層体
６０    ラッププライ
６２    基部積層体と主要積層体との境界面
６４    主要積層体とラップ積層体との境界面
６６    ラップ積層体と基部積層体との境界面
６８    工具表面
６９    モールド線
７０    通気表面
７２    重ね継ぎ
７４    角度遷移ゾーン
７６    プライ遷移ゾーン
７８    偏った構成
８０    偏りの無い構成
８２    プライ遷移勾配
８４    帽子状部分
８６    二枚刃部分
８８    開口
９０    基部モールド
９２    マンドレル
９３    マンドレル側壁
９６    ブラダー
９８    発泡体
１００    硬化モールド
１０１    ブラダー側壁
１０２    繊維プライ
１０４    テーププライ
１０６    第１プライゾーン端
１０８    第２プライゾーン端
１１０    第１の角度
１１２    第２の角度
１１４    第１角度ゾーン端
１１６    第２角度ゾーン端
１２０    航空機
１２４    翼
１３６    第１積層体厚
１３８    第２積層体厚
【図１】
2010274910.tif 000003
【図２】
2010274910.tif 000004
【図３】
2010274910.tif 000005
【図４】
2010274910.tif 000006
【図５】
2010274910.tif 000007
【図６】
2010274910.tif 000008
【図６Ａ】
2010274910.tif 000009
【図７】
2010274910.tif 000010
【図８】
2010274910.tif 000011
【図９】
2010274910.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
2010274910.tif 000014
【図１２】
2010274910.tif 000015
【図１３】
2010274910.tif 000016
【図１４】
2010274910.tif 000017
【図１５】
2010274910.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
2010274910.tif 000020
【図１８】
2010274910.tif 000021
【図１９】
2010274910.tif 000022
【図２０】
2010274910.tif 000023
【図２１】
2010274910.tif 000024
【図２２】
2010274910.tif 000025
【図２３】
2010274910.tif 000026
【図２４】
2010274910.tif 000027
【図２５】
2010274910.tif 000028
【図２６】
2010274910.tif 000029
【図２７】
2010274910.tif 000030
【図２８】
2010274910.tif 000031
【図２９】
2010274910.tif 000032
【図３０】
2010274910.tif 000033
【図３１】
2010274910.tif 000034
【外国語明細書】
2010274910000001.pdf
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2010274910000003.pdf
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