(57)【要約】【課題】労働コスト、プロセス時間を削減し、充填材を取り付ける前に予め製造する必要をなくすことが可能な接着充填材を成形する方法が必要である。【解決手段】充填材を押し出すことによってプロセス時間と労働コストを削減する、充填材を製造する方法及び装置が提供されている。構造充填材は、流動性の充填材の材料を押出し、押出された充填材を複合構造部材の一つの上にセットし、複合部材を作製することによって、少なくとも第１及び第２複合部材の間の隙間に取り付けられる。【選択図】図１
2010137567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１及び第２複合部材の間の隙間に構造充填材を取り付ける方法であって、
流動性の充填材の材料を押出すことによって充填材を形成するステップ、
当該充填材を第１複合構造部材上にセットするステップ、及び
第１及び第２複合部材を組立てるステップ
を含む方法。
【請求項２】
第１複合構造部材上に充填材をセットするステップが、流動性の充填材の材料を第１複合構造部材上に押出すことによって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
充填材の材料の粘度及び充填材の材料の押出し容量のうちの少なくとも一つを制御するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
粘度を制御するステップが充填材の材料を加熱するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
流動性の充填材の材料を押出すステップが、充填材の材料を運搬装置上に押出すステップを含み、
第１複合構造上に充填材をセットするステップが、運搬装置を使用して第１複合構造部材上に充填材をセットするステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
充填材の材料が運搬装置上に押出される前に運搬装置を冷却するステップ
をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
流動性の充填材の材料を押出すステップが、ツール上に充填材の材料を押出すステップを含み、当該方法がさらに、
ツールを使用して充填材を成形するステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
充填材をセットするステップが、ツールを使用して充填材を第１複合構造部材上に配置するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
流動性の充填材の材料を押出すステップが、充填材の材料を実質的に平坦な複合材料の一分量上に押出すステップを含み、当該方法がさらに、
その上に充填材を有する平坦な複合材料の一分量を、第１複合構造部材に成形するステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
充填材と、第１及び第２複合構造部材を同時硬化するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
複合構造内の隙間用構造充填材を製造する装置であって、
充填材を押出す手段と、
その上に充填材を押出して、充填材を複合構造上に移すことができるツールと
を備える装置。
【請求項１２】
ディスペンス手段が
流動性の充填材の材料を保持する本体と、
それを通して流動性材料を押出すことができるノズルと、
流動性の充填材の材料を、本体からノズルを通して流す手段と、
充填材の材料の押出し容量を制御する手段と、
流動性の充填材の材料の粘度を制御する手段と
を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
粘度を制御する手段が、流動性の充填材の材料を加熱する手段を備え、
押出し量を制御する手段が、制御可能なポンプ流量を有するポンプを備える、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
加熱手段が本体上のヒーターを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ツールが、流動性の充填材の材料を所望の断面形状に成形するツール表面を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
ツールが、充填材がツール上に保持される第１位置と、複合構造上にセットするために充填材が取り外される第２位置との間で互いに相対的に移動可能である第１及び第２部分を含む、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、複合構造を作製する方法及び装置に関し、さらに具体的には、複合パーツ間の充填材として使用される構造接着剤の押出し成形に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複合構造部材を互いに接合させるときに、部材間の接着ラインに沿って隙間又は空間が存在する可能性があり、これらの隙間又は空間を埋めて接着力を高める必要がある場合がある。例えば、航空機産業においては、例えばストリンガー等の複合胴体スティフナーは、ストリンガーと胴体外板との間の半径接着ラインに接着充填材を含むことができる。レイアップを形成中に層が曲がるあるいは折れるところにも空間が存在する可能性がある。接着ラインの空間を埋める、しばしばヌードル又はフィラーと表記される三角形の断面ストリップの形態の接着充填材が適用される。充填材は連続的に精密にカットされロール成形された接着性の積層ストリップから製造することができる。この製造プロセスでは、異物片の検査が要求されるだけでなく、充填材を手でストリンガー内に取り付ける必要がある。したがって、現在のプロセスでは大きな労働力を要し、品質管理の徹底が要求され、取り付ける前に充填材を予め製造しておく必要があり得る。充填材を予め製造しなければならないため、予め製造した充填材を冷えた環境、通常冷凍庫に保存して充填材の形状を維持しなければならない可能性がある。さらに、正確なカット及び連続的な成形プロセスのために、現在のプロセスを自動化することは難しい可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、労働コスト、プロセス時間を削減し、充填材を取り付ける前に予め製造する必要をなくすことが可能な接着充填材を成形する方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態によれば、充填材を押し出すことによってプロセス時間と労働コストを削減する、充填材を製造する方法及び装置が提供されている。充填材は複合構造部材上に直接押出して複合構造内の空間を埋めるか、あるいは充填材の断面形状を維持するのに使用することができるツール上に押出して、成形された充填材を構造部材上にセットすることができる。開示の方法により、予め充填材を製造し保存する必要性を実質的に除去することができる。
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも第１及び第２複合部材の間の隙間に構造充填材を取り付ける方法が提供されている。充填材は流動性の充填材の材料を押出して、この充填材を第１複合構造部材上にセットすることによって成形される。次に第１及び第２構造部材を複合部材間の隙間内部に位置づけされた充填材とともに組立てることができる。流動性の充填材の材料を直接第１複合構造部材上に押出すことによって、又は充填材をツール上に押出してこのツールを使用して充填材を構造部材上にセットすることによって、充填材を第１複合部材上にセットすることができる。本方法はまた、充填材の材料を加熱して粘度を変化させることによって、充填材の材料を配合するときにその粘度を制御するステップも含むことができる。  
【０００６】
本方法の別の実施形態によれば、流動性の充填材の材料を押出してある長さの未硬化の充填材を形成することによって、複合構造用の構造充填材が成形される。流動性の充填材の材料が押出される量は制御可能である。流動性の充填材の材料の粘度も制御可能である。押し出された長さの充填材の材料を硬化させ、ディスペンスガンと基板を相対的に移動させて、ノズルを介して流動性の充填材の材料を基板上に押出すことにより成形する。一実施形態においては、基板は構造部材を含むことができ、その一方で別の実施形態では、基板は充填材を構造部材上にセットするのに使用されるツールを含むことができる。
【０００７】
別の実施形態によれば、複合構造内の隙間用の構造充填材を製造する装置が提供されている。この装置は、ツール上に充填材を押出す手段を含む。このツールは複合構造上に充填材を送るのに使用することができる。ディスペンス手段は、流動性の充填材の材料を保持する本体と、それを通して流動性の充填材の材料を押出すことができるノズルを含むことができる。ディスペンス手段はまた、流動性の充填材の材料を本体からノズルに流す手段も含むことができる。流動性の充填材の材料の粘度を制御する手段も設けることができる。
【０００８】
本発明の実施形態によって、プロセス時間、労働コストを削減し、充填材を予め製造し保存する必要性を除去することができる、接着充填材を押出す方法及び装置の必要が満たされる。下に説明する実施形態も本発明を構成するものである。
実施形態１１  複合構造用構造充填材を成形する方法であって、
流動性の充填材の材料を押出すことによって、ある長さの未硬化の充填材を成形し、
流動性の充填材の材料を押出す量を制御し、
流動性の充填材の材料の粘度を制御し、
前記長さの未硬化の充填材を硬化させるステップを含む方法。
実施形態１２  実施形態１１の方法であって、
前記長さの未硬化の充填材を成形するステップが、ディスペンスガン及び基板を相対的に移動させることによって行われ、
流動性の充填材の材料を押出すステップが、ノズルを介して流動性の充填材の材料を基板上に押出すステップを含む方法。
【０００９】
実施形態１３  実施形態１１の方法であって、
前記長さの未硬化の充填材の材料が所望の断面形状に成形される方法。
実施形態１４  実施形態１３の方法であって、
前記長さの未硬化の充填材が、前記長さの充填材の材料の所望の断面形状にほぼ一致する断面形状を有するノズルを介して充填材の材料を押出すことにより、所望の断面形状に成形される方法。
【００１０】
実施形態１５  実施形態１２の方法であって、
基板が複合構造である方法。
実施形態１６  実施形態１２の方法であって、
基板がツールであり、
ツールを使用して、一分量の充填材の材料を複合構造上にセットするステップをさらに含む方法。
【００１１】
実施形態１７  実施形態１２の方法であって、
基板がツールであり、
ツールを使用して一分量の充填材の材料の断面を成形するステップをさらに含む方法。
実施形態１８  複合構造内の隙間のための構造充填材を製造する装置であって、
充填材を押出す手段と、
充填材をその上に押出すことができ、複合構造上に充填材を移すことができるツール
を備える装置。
【００１２】
実施形態１９  実施形態１８の装置であって、ディスペンス手段が、
流動性の充填材の材料を保持する本体と、
それを通して流動性材料を押出すことができるノズルと、
流動性の充填材の材料を本体からノズルを通して流出させる手段と、
充填材の材料を押し出す量を制御する手段と、
流動性の充填材の材料の粘度を制御する手段
を含む装置。
実施形態２０  実施形態１９の装置であって、
粘度を制御する手段が、流動性の充填材の材料を加熱する手段を含み、
押出し量を制御する手段が、制御可能なポンプ流量を有するポンプを含む装置。
【００１３】
実施形態２１  実施形態２０の装置であって、
加熱手段が本体上のヒーターを含む装置。
実施形態２２  実施形態２０の装置であって、
ツールが、流動性の充填材の材料を所望の断面形状に成形するツール表面を含む装置。
【００１４】
実施形態２３  実施形態２０の装置であって、
ツールが、充填材がツール上に保持される第１位置と、複合構造上にセットするために充填材が取り外される第２位置との間で互いに相対的に移動可能である第１及び第２部分を含む装置。
実施形態２４  複合構造内の隙間を埋めるのに使用される構造充填材を製造する装置であって、
ある量の未硬化の流動性の充填材の材料を保持する本体と、
流動性の充填材の材料がそれを通って本体から押出されることができるノズルと、
流動性の充填材の材料を本体からノズルを通して流出させる本体の移動可能なプランジャーと、
本体に取り付けられたモータと、
プランジャーを移動させるためのモータとプランジャーの間に接続された駆動部と、
流動性の充填材の材料の粘度を制御するための本体上のヒーターと、
押出された充填材の断面を成形し、充填材を複合構造上に移すためのツールを備える装置。
【００１５】
複合構造内の隙間を埋めるのに使用される構造充填材を成形する方法であって、
ディスペンサを流動性の充填材の材料で充填し、
ディスペンサとツールを相対的に移動させ、
流動性の充填材の材料をディスペンサからツール上に押出して充填材を形成し、
ディスペンサの中にある流動性の充填材の材料を加熱することによって、流動性の充填材の材料の粘度を制御し、
ツールを使用して押出された充填材の断面形状を成形し、
ツールを使用して複合構造上に充填材を移してセットし、
充填材を硬化させるステップを含む方法。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は接着充填材を押出す装置の機能ブロック図である。
【図２】図２は胴体外板上のハット形状のストリンガーを示す断面図であり、ストリンガーと外板の間の半径接着ラインに沿った空間を埋めるのに使用される接着充填材を示している。
【図３】図３は接着充填材を押出す装置のブロック及び線図を組み合わせた図である。
【図４】図４は図３に示す装置の一部を形成するノズルの断面図である。
【図５】図５は図４に示すノズルの底面図である。
【図６】図６は図４及び５に示すノズルの上面図である。
【図７】図７は装置の代替実施形態の線図である。
【図８】図８は装置の別の実施形態のブロック図である。
【図９】図９は図８に示す装置の斜視図である。
【図１０】図１０はツール一式の端面図であり、接着充填材を図２に示すストリンガー上にセットするのに使用される連続ステップを示す。
【図１１】図１１は三角形を有する接着充填材を押出すのに使用されるディスペンサノズルの断面図である。
【図１２】図１２は接着充填材を冷却しストリンガー上にセットするのに使用されるツール一式の端面図である。
【図１３】図１３はストリンガーを硬化させるツールの端面図であって、接着充填材をストリンガー上にセットする準備をするために反転された搬送ツールを示している。
【図１４】図１４はその上に押出される一対の接着充填材を有する平坦な複合材料の一分量の端面図である。
【図１５】図１５は図１４の一分量の複合材料からストリンガーを形成するのに使用される成形ツールの端面図である。
【図１６】図１６は接着充填材を有するI字形状の断面を有する複合構造である。
【図１７】図１７は接着充填材を押出して複合部材上にセットする方法を図示するフロー図である。
【図１８】図１８は接着充填材が、ストリンガーを形成するのに使用される平坦な一分量の複合材料上に押出される、ストリンガーを製造する方法を図示するフロー図である。
【図１９】図１９は押出された接着充填材の断面を形成し、充填材をストリンガー上にセットする方法を図示するフロー図である。
【図２０】図２０は運搬装置を使用して押出された充填材をストリンガー上にセットする手順を示すフロー図である。
【図２１】図２１は航空機の製造及び保守手順のフロー図である。
【図２２】図２２は航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず図１及び２を参照すると、開示された実施形態は番号２５で全体的に示される装置に関し、この装置は接着充填材３２を形成し、これを２つの複合構造部材３６、４０の間の接着ライン３５に沿った隙間又は空間３４にセットするのに使用できる。図示した実施形態においては、構造部材３６はハット形状のストリンガーを含み、構造部材４０は航空機（図示せず）の胴体外板（図２）を含む。ストリンガー３６は胴体外板４０を強化し補強する機能を持つ。ストリンガー３６は外板４０に接着された又は外板４０と同時硬化されたフランジ３８を含む。接着ライン３５に沿って延びる外板４０及び半径形状の角（図示せず）の間のストリンガー３６の長さに沿って、わずかな隙間３４が形成され得る。しばしば「ヌードル」とも表記される充填材３２は、接着ライン３５に沿って隙間３４を埋めることにより、ストリンガー３６と外板４０の間の接着力を高める。ブラダー３７は、ストリンガー３６と外板４０を圧着及び／又は接着又は同時硬化する際に、ストリンガー３６を加圧するマンドレルとしての役目を果たす。
【００１８】
特に図１を参照すると、装置２５はコントローラ５２によって動くディスペンスガン３０を概して含み、このコントローラ５２は例えば限定しないが、コンピュータ又はＰＬＣ（プログラマブル論理制御装置）を含むことができる。ディスペンスガン３０は、例えば市販の構造接着剤等の流動性の接着材料４５（図３）を含有するカートリッジ４２を保持する剛体４０（ガン本体）を広く含む。本体４０上のヒーター４４は、カートリッジ４２内の接着材料４５を加熱して接着材料４５の粘度、したがってその流量特性を制御するために設けることができる。モータ４６によりプランジャー４８が起動され、このプランジャー４８によりカートリッジ４２内の接着材料４５が、コントローラ５２によって決定される押出し量でノズル５０を通って押し出される。
【００１９】
装置２５の更なる詳細が図３に示されている。本体４０は概して円筒状であり、その中に開口部５６を有する端壁５４を含む。好適な構造接着材料４５で充填されたカートリッジ４２は本体４０の内部に格納され、壁５４の開口部５６を通るネジ切りされた排出口５８を含む。ネジ切りされた排出口５８は、その中を通って接着材料４５が押出されることができるノズル開口部６２を有するノズル５０のネジ切りされた端部６０を受けるように構成されている。本体４０の一端にあるキャップ６８を取り外すことができ、これによりカートリッジ４２を交換することが可能になる。
【００２０】
本体４０は、例えば限定しないが、金属等の熱伝導性材料からできていてよく、電気式加熱ブランケット４４によって包むことができ、この加熱ブランケット４４を使用して接着材料４５を加熱することにより、接着材料４５の粘度、したがってその流量特性を制御することができる。加熱ブランケット４４の温度はコントローラ５２によって制御することができる。開示された実施形態においては加熱ブランケット４４が図示されているが、様々な他の技術及び装置を採用して接着材料４５を加熱することができる。コントローラ５２によって操作されるモータ４６はスクリュードライバ６６を介してプランジャー６４に接続されている。モータ４６の操作により、カートリッジ４２の内部で接着材料４５に圧力を加えるプランジャー６４の移動が制御され、これにより接着材料４５が、モータ４６とコントローラ５２の速度によって決まる押出し量でノズル５０を通って押出される。
【００２１】
ノズル５０を通って接着材料４５が押出される量は、コントローラ５２を操作するのに使用される保存されたプログラム７０によって決定することができる。例えば、オペレータは７２においてパーツ番号を入力することができ、この結果、特定のパーツ用の押出し量を決定する保存された特定のプログラム７０が選択される。
【００２２】
ノズル５０の更なる詳細が図４〜６に図示されている。ノズル５０は、細長い円筒形の本体７４を含むことができ、この本体７４はネジ切りされた排出口５８に受け入れられるネジ切りされた端部６０を有するため、ノズル５０をディスペンスガン３０に取り外し可能に取り付けることができる。ノズル５０の反対側の端部６２は、接着材料４５がその中から押出される排出口６４を含む。排出口６４の断面形状により、押出される充填材３２の断面形状が決定する。
【００２３】
図７は装置の代替実施形態２５ａを図示しており、この装置では接着材料４５が熱的に絶縁された供給ライン７８を介してバルク供給源７６からディスペンスガン３０ａに供給される。バルク供給源７６は、接着材料４５の粘度を所望のレベルに維持するためのヒーター７７と、接着充填材をディスペンスガン３０ａに送り込む定量ポンプ７９を含むことができる。ディスペンスガン３０ａからの接着材料４５の押出し量は、定量ポンプ７９によって決定し、また、少なくとも部分的に接着材料４５が加熱される温度によって決定することもできる。ディスペンスガン３０ａの変形した形態はまた、接着材料４５が押出される直前の粘度を調節する加熱ブランケット（図示せず）も含むことができる。
【００２４】
ここで、接着充填材３２を例えばストリンガー３６等の構造部材上に直接押出す方法で使用することができる機器を示す図８及び９に注目する。ストリンガー３６はストリンガー３６を所望の形状に成形するのに使用することができる、ストリンガーアセンブリ支持トレイ８６の中に保持されている。支持トレイ８６はフランジ３８が上向きである、ストリンガー３６を成形し支持するツール８６ａを含むことができる。ヘッド８０は、ストリンガー３６の長手軸８５とほぼ並んだ誘導行路８２上の直線運動用に取り付けられている。例えば上述したような一対のディスペンスガン３０は、ヘッド８０上に横方向に間隔をおいて取り付けられ、ディスペンスガンのノズル３０はそれぞれ、２つの接着充填材のライン又はストリップ３２が埋めるべき隙間３２（図２）を境界するストリンガー３６の表面上に直接押出されるように、ストリンガー３６と並んでいる。ヘッド８０の直線運動は、コントローラ５２によって操作されるモータ８４によって駆動される。コントローラ５２は、ディスペンスガン３０から接着充填材の材料４５が押出される量も制御する。
【００２５】
図８及び９に示す実施形態においては、接着充填材３２はストリンガー３６上に直接押出されるため、充填材３２を別の作業で成形する必要性だけでなく、充填材３２を取付け準備ができるまで保存する必要性、そして充填材３２を取り付ける必要性が除去される。
【００２６】
ここで、接着充填材３２をストリンガー３６上に位置づけしセットするのに使用できるツール８８を示す図１０及び１１に注目する。ツール８８は、ある長さの充填材３２を受ける対向する傾斜面９５を有する第１及び第２部分８８ａ、８８ｂを有しており、充填材３２はこの実施形態においては、図１１に示すノズル５０の三角形状を有するノズル開口部６４ａによって形成されたほぼ三角形の断面を有する。
【００２７】
使用中、接着充填材３２は前述したディスペンスガン３０（図３参照）を使用して、充填材３２が傾斜面９５によって支持されるように、ツール８８上に直接押出される。接着充填材３２がツール８８上に押出しされた後に、ツール８８は、ストリンガー３６を形成し、圧着し、及び／又は硬化させるのに使用されるツール９２、９４の中に支持されることができるストリンガー３６の位置まで運ばれる。ここで注目すべきことは、ストリンガー３６は図１０では便宜上実線で表されているが、ストリンガー３６はプロセスのこの時点において複数の個別の層（図示せず）を含んでいる。ツール８８は、充填材３２が セットされるべきストリンガー３６上の領域９０の上に垂直に整列する軸９３に沿って位置している。矢印１０５で示すように、ツール部分８８ａ、８８ｂは、接着充填材３２が傾斜面９５を離れ、ツール部分８８ａ、８８ｂ上の側壁９７によって誘導されてストリンガー３６の領域９０上に下方に滑動するまで、互いから離れるように横方向に移動する。
【００２８】
傾斜面９５により、押出された接着充填材３２の三角形が、充填材３２をストリンガー３６上にセットする直前まで維持されやすくなる。しかしながら、接着充填材３２の形状をさらに維持しやすくするために、ツール８８を冷却することができる。
【００２９】
ここで、接着充填材３２をストリンガー３６上にセットする代替方法を示す図１２及び１３に注目する。一対の接着充填材３２は、前述したディスペンスガン３０（図３）を使用して、搬送プレート９６の表面上に直接押出される。搬送プレート９６は、搬送プレート９６を冷却する冷却ブロック９８上で支持されることができ、これにより押出された接着充填材３２を冷却して充填材３２の断面形状を維持する。図示した実施形態では、充填材３２は図１１に示すノズル５０の三角形の押出し口６４ａと一致する三角形の断面を有するように図示されている。
【００３０】
接着充填材３２が軽く接着された搬送プレート９６は、この実施例において図面ではツール９２、９４の中に支持されているストリンガー３６の位置まで運ばれる。搬送プレート３２は次に反転され、充填材３２がセットされる領域９０の上に垂直に位置合わせされる。搬送プレート９６は次に充填材３２がストリンガー３６に接触し接着されるまで下方に移動し、その後搬送プレート９６は次の取付けシーケンスの準備のためにブロック９８に戻ることができる。
【００３１】
ここで図１４及び１５を参照すると、ディスペンスガン３０（図３）を使用して接着充填材３２を直接平坦な複合材料の一分量１００の上に押出すこともできる。その上に充填材３２が押出された平坦な複合材料の一分量１００は次に、ツール一式１０２の中にセットされ、その後ツールプレート１０４ａ上に取り付けられた雄型ツール１０４を使用して平坦な複合材料の一分量１００を所望の形状に成形し、図示した実施例においてこの所望の形状はハット形状のストリンガー３６である。平坦な複合材料の一分量１００の成形とほぼ同時に、雄型ツール１０４とプレート１０４ａを組み合わせて剛性の接着充填材３２を、ストリンガー３６が外板４０上に作製されたときに、接着ライン３５に沿って隙間３４（図２）を埋める形状に成形する。
【００３２】
図１６は、「Ｉ」字形状の断面を有する別の標準的な複合構造１０１を示し、この複合構造１０１は例えば限定しないが梁を含むことができる。複合構造１０１は外向きに折れたフランジ１０５を有するウェブ１０３と、ウェブ１０３の端部にキャップ１０７を含む。ウェブ１０３とキャップ１０７が交差するところに、前述した接着充填材３２で埋めることができる隙間３２が形成されている。
【００３３】
図１７は、例えばストリンガー３６等の複合部材上にある長さの接着充填材３２を押出す方法の大まかなステップを示す。ステップ１０８で開始し、通常一式のツール（図示せず）上に複合層を形成することによって複合部材が形成される。ステップ１０９において、前述したディスペンスガン３０を用いてある長さの接着充填材３２が押出される。充填材の材料が押出されているとき、押出し量がステップ１１１において制御され、押出された充填材の材料の粘度はステップ１１３で制御される。ステップ１１０では、押出された充填材３２が複合部材の、複合部材と別の構造（図示せず）との間の埋められるべき隙間又は空間３４がある位置にセットされる。ある実施形態では、図８及び９に関連して先に説明したように、充填材３２を複合部材上に直接押出すことができる。ステップ１１２において、複合構造が組立てられ、この中で、押出された充填材が取付けられた複合部材が少なくとも一つのほかの複合部材と嵌合する又はそうでなければ組立てられている。最後にステップ１１４において、複合構造及び充填材３２が硬化される。
【００３４】
図１８は、装置２５（図１及び３）を使用した代替方法のステップを示し、この方法は概して図１４及び１５に関連して先に説明した方法に対応する。ステップ１１６において、ストリンガーの一分量を含むことができる平坦な複合材料の一分量１００（図１４）が積層される。次にステップ１１８において、一以上の充填材３２が平坦な複合材料の一分量１００の上に直接押出される。ステップ１２０では、平坦な複合材料の一分量１００が充填材３２とともに成形される。ステップ１２２では、充填材３２とともに成形されたストリンガー３６が圧着され硬化される。最後にステップ１２４において、ストリンガー３６は例えば前述した胴体外板（図２）４０等の第２複合部材上に取り付けられる。
【００３５】
図１９は、さらに別の方法の実施形態を示し、ここで接着充填材３２は例えば図１０に示すツール８８等の基板上に押出される。ステップ１２６で開始し、ツール８８は、充填材３２の断面形状を保ちやすくするために任意に冷却することができる。次にステップ１２８では、充填材３２をツール８８上に押出すことができる。次にステップ１３０において、ツールをストリンガー３６の上に位置づけし、そのあとステップ１３２において、充填材３２がツール８８からとりはずされて、最後にツール８８から取り外された充填材３２がステップ１３４に示すようにストリンガー上にセットされる。
【００３６】
図１１〜１３に関連して先に説明したプロセスに概して対応する更なる方法の実施形態を図２０に示す。ステップ１３６で開始し、ブロック９８を冷却し、その後ステップ１３８において搬送プレート９６を冷却したブロック９８上にセットする。次にステップ１４０において、一以上の長さの充填材３２を冷却ブロック９８上に支持されている搬送プレート９６の上に直接押出す。ステップ１４２において、搬送プレート９６を使用して押出された充填材３２をストリンガー３６又は他の複合部材の位置まで運ぶ。最後にステップ１４４において、搬送プレート９６を使用して充填材３２をストリンガー３６上にセットする。
【００３７】
次に図２１及び２２を参照すると、本発明の実施形態は、図２１に示すような航空機の製造及び保守方法１５０と、図２２に示すような航空機１５２において使用することができる。試作段階においては、例示の方法１５０は、航空機１５２の仕様及び設計１５４と材料の調達１５６を含むことができる。製造中は、航空機１５０の構成要素及びサブアセンブリの製造１５８とシステム統合１６０が行われる。その後、航空機１５２は検査及び納入１６２を経て就航１６４される。顧客によって就航されている間、航空機１５２には所定の保守及び点検１６６（変更、再構成、改装も含むことができる）が予定され得る。
【００３８】
本方法１５２の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客等）によって行う又は実施することができる。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００３９】
図２２に示すように、例示の方法１５０で製造された航空機１５２は、複数の系統１７０と内装１７２を有する機体１６８を備えることができる。高レベル系統１７０の例は、一以上の推進系統１７４、電気系統１７６、油圧系統１７８、及び環境系統１８０が挙げられる。任意の数の他の系統を備えることができる。航空宇宙での実施例を示したが、本発明の原理は例えば自動車産業等の他の産業分野に応用することが可能である。
【００４０】
本明細書に具現化された装置は、任意の一以上の製造及び保守方法１５０の段階において採用することができる。例えば、製造プロセス１５８に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機１５２が就航している間に製造される構成要素又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。また、一以上の装置の実施形態を、例えば、実質的に組立てしやすくする、又は航空機１５２にかかる費用を削減することによって、製造段階１５８及び１６０において用いることが可能である。同様に、一以上の装置の実施形態を、航空機１５２が就航している間に、例えば限定しないが、保守及び点検１６６に用いることができる。
【００４１】
本発明の実施形態を特定の実例となる実施形態に関連させて説明してきたが、当然ながら特定の実施形態は説明のためであり、限定するものではなく、当業者が他の変形例を発想することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２５    装置
３０    ディスペンスガン３０
３２    接着充填材
３４    隙間、空間
３５    接着ライン
３６    複合構造部材、ストリンガー
３７    ブラダー
３８    フランジ
４０    複合構造部材、胴体外板、ディスペンスガン本体
４２    カートリッジ
４４    ヒーター、電気式加熱ブランケット
４５    流動性の接着材料
４６    モータ
４８    プランジャー
５０    ノズル
５２    コントローラ
５４    端壁
５６    開口部
５８    排出口
６０    ノズルのネジ切りされた端部
６２    ノズル開口部
６４    プランジャー、排出口
６６    スクリュードライバ
６８    キャップ
７０    プログラム
７４    ノズル本体
７６    バルク供給源
７７    ヒーター
７８    供給ライン
７９    定量ポンプ
８０    ヘッド
８２    誘導行路
８４    モータ
８５    ストリンガーの長手軸
８６    ストリンガーアセンブリ支持トレイ
８８    ツール
９０    ストリンガー上の領域
９２    ツール
９３    軸
９４    ツール
９５    傾斜面
９６    搬送プレート
９７    側壁
９８    冷却ブロック
１００  平坦な複合材料の一分量
１０１  複合構造
１０２  ツール一式
１０３  ウェブ
１０４  雄型ツール
１０５  フランジ
１０７  キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
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2010137567000002.pdf
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