(57)【要約】      （修正有）【課題】複合構造物の空洞を満たすために使用されうる半径充填材に関し、より具体的には、半径充填材を含む複合構造部材及び半径充填材を形成するシステムを提供する。【解決手段】母材から半径充填材を作成するように構成されうる。母材を作成することは、複合テープ供給源から複数の長さの複合テープを引き伸ばすこと及び母材形成構造物内の複数の長さの複合テープを受け取ること、母材を製造するため母材形成構造物内に複数の長さの複合テープを収束すること及び／又は別の方法で結合することを含みうる。母材から半径充填材を作成することは、半径充填材形成構造物内で母材を受け取ること、及び半径充填材形成構造物から半径充填材を製造することを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径充填材（３９０）用の母材（２９０）を作成する方法であって、前記方法は、
予備形成構造物（２３０）で複数の長さの複合テープ（１６０）を受け取ることであって、前記予備形成構造物（２３０）の第１端部（２４２）の複数の第１開口部（２４６）を経由して前記複数の長さの複合テープ（１６０）を引き出すことを含む受け取ることと、
前記母材（２９０）を形成するため前記予備形成構造物（２３０）内で前記複数の長さの複合テープ（１６０）を結合することと、
前記予備形成構造物（２３０）から前記母材（２９０）を引き出すことであって、前記予備形成構造物（２３０）の第２端部（２５０）上の第２開口部（２５４）から前記母材（２９０）を引き伸ばすことを含む引き出すことと
を含み、さらに前記受け取ること、前記結合すること、及び前記引き出すことは同時に実施される方法。
【請求項２】
前記方法は、幅、相対方向のうちの少なくとも１つを選択的に変えること、並びに、前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の所望の断面積、前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の所望の断面形状、及び前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の所望の機械剛性のうちの少なくとも１つに、少なくとも部分的に基づいた、前記複数の長さの複合テープ（１６０）のうちの少なくとも１つの構成材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の長さの複合テープ（１６０）は任意の数の長さの複合テープ（１６０）を含み、且つ前記方法は前記任意の数の長さの複合テープ（１６０）を選択的に変えることをさらに含み、前記選択的に変更することは、（ｉ）前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の断面積を増すこと、及び前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の機械剛性を変えることのうちの少なくとも１つを行うために、前記任意の数の長さの複合テープ（１６０）を選択的に増すこと、並びに（ｉｉ）前記半径充填材（３９０）の前記断面積を減じること、及び前記半径充填材（３９０）の前記機械剛性を変えることのうちの少なくとも１つを行うために、前記任意の数の長さの複合テープ（１６０）を選択的に減じること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記選択的に変えることは、前記引き伸ばすこと、前記受け取ること、前記結合すること、及び前記引き出すことと同時に実施される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記結合することは、前記複数の長さの複合テープ（１６０）の中の少なくとも第１の長さの複合テープ（１６０）を配置することを含み、その結果、前記第１の長さの複合テープは、前記複数の長さの複合テープ（１６０）の中の第２の長さの複合テープ（１６０）に平行でない平面に配向される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記結合することは、前記母材（２９０）を形成するため母材金型（２３４）内に前記複数の長さの複合テープ（１６０）を収束することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
半径充填材金型（３０６）を通って延在する母材供給経路（２９４）に沿って前記母材（２９０）を引き伸ばすことと、
前記半径充填材金型（３０６）内で前記母材（２９０）から前記半径充填材（３９０）を形成することと
をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記形成することは、前記半径充填材金型（３０６）の第１端部で前記母材（２９０）を受け取ること、及び前記半径充填材金型（３０６）の第２端部から前記半径充填材（３９０）を引き出すことを含み、前記引き出すことは前記受け取ることと同時に行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、前記母材（２９０）を加熱することをさらに含み、前記加熱することは、前記形成に先立って前記母材（２９０）を加熱すること、前記形成中に前記母材（２９０）を加熱すること、前記母材（２９０）に放射熱を供給すること、及び前記半径充填材（３０６）を加熱することのうちの少なくとも１つを含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
半径充填材（３９０）用の母材（２９０）を形成するように構成された装置（３００）であって、前記装置（３００）は、
複数の長さの複合テープ（１６０）を供給するように構成された複合テープ供給源（１５０）と、
前記複数の長さの複合テープ（１６０）を受け取り、前記母材（２９０）を製造するため前記複数の長さの複合テープ（１６０）を収束するように構成された予備形成構造物（２３０）と、
前記複合テープ供給源（１５０）と前記予備形成構造物（２３０）との間で前記複数の長さの複合テープ（１６０）を運ぶように構成された駆動機構（１２０）と
を含む装置。
【請求項１１】
前記装置（３００）は、前記予備形成構造物（２３０）に前記複数の長さの複合テープ（１６０）を選択的に供給するように構成された複合テープ選択構造物（２２０）をさらに含む、請求項１０に記載の装置（３００）。
【請求項１２】
前記複数の長さの複合テープ（１６０）は任意の数の長さの複合テープ（１６０）を含み、さらに前記複合テープ選択構造物（２２０）は、前記任意の数の長さの複合テープ（１６０）を選択的に増すこと、前記任意の数の長さの複合テープ（１６０）を選択的に減じること、及び選択基準に対応して前記複数の長さの複合テープ（１６０）の少なくとも１つの構成を選択的に変更することのうちの少なくとも１つを行うようにプログラムされる制御装置（２２４）を含む、請求項１１に記載の装置（３００）。
【請求項１３】
前記選択基準は、前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の所望の断面積、前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の所望の断面形状、前記母材（２９０）から形成される前記半径充填材（３９０）の所望の機械剛性、及び前記半径充填材（３９０）の形成に利用される半径充填材金型（３０６）の形状のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の装置（３００）。
【請求項１４】
前記予備形成構造物（２３０）は母材金型（２３４）を含み、前記母材金型（２３４）は、
金型本体（２３８）であって第１端部（２４２）及び第２端部（２５０）を含む金型本体（２３８）と、
前記複数の長さの複合テープ（１６０）を受け取るように構成された前記金型本体（２３８）の前記第１端部（２４２）上の複数の第１開口部（２４６）と、
前記金型本体（２３８）の前記第２端部（２５０）上の第２開口部（２５４）とを含み、前記複数の第１開口部（２４６）は前記金型本体（２３８）内の前記第２開口部（２５４）に収束し、さらに前記母材（２９０）は前記第２開口部（２５４）から引き出されるように構成されている、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の装置（３００）。
【請求項１５】
前記複数の第１開口部（２４６）の各々は、前記複数の第１開口部（２４２）のそれぞれの第１開口部（２４２）の幅に平行な主開口軸（２４７）を画定し、さらに前記複数の第１開口部（２４６）の中の選択された第１開口部（２４６）の選択された主開口軸は、前記複数の第１開口部（２４６）の中の別の第１開口部（２４６）の別の主開口軸に対してスキュー角（２４５）で配向されている、請求項１４に記載の装置（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して複合構造物の空洞を満たすために使用されうる半径充填材に関し、より具体的には、半径充填材を含む複合構造物及び／又は半径充填材を形成するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合構造物は多くの場合、プリプレグ材料などの複合材料のシートが曲げられる、巻き付けられる、及び／又は別の方法で第１平面（又は表面）と第２平面（又は表面）との間に延伸される積層構造を含む。複合材料シートの有限厚み及び機械剛性によって、第１表面と第２表面との間の移行領域には有限の屈曲、又は曲率半径が生じ、形状によっては、この有限の曲率半径は、複合材料の隣接するシート間に空きスペース、すなわち空洞をもたらす。
【０００３】
概して、この空きスペースは半径充填材などの充填材料によって充填又は満たされる。半径充填材は、半径充填材に隣接している複合材料シートを支える機械的な支持を提供するように、及び／又は複合材料の硬化中に複合材料シートの歪みの可能性を低減するように構成されている。半径充填材の存在は複合構造物に様々な利点をもたらしうるが、空きスペースの幾何形状、断面形状、又は横断面形状と比べた場合、半径充填材の幾何形状、断面形状、又は横断面形状との違いは、複合構造物の形成中及び／又は硬化中に複合構造物を歪ませることがある。したがって、半径充填材の形状を空きスペースの形状、又は所望の形状に厳密に一致させることが望ましい。加えて、半径充填材の機械特性を、複合材料シート及び／又は結果として得られる複合構造物の機械特性に一致させることが望ましく、これによって複合構造物全体の耐久性を改善することができる。
【０００４】
半径充填材を作成するための従来のシステム及び方法は、きわめて大きな労力を要する一括処理工程で、作成される半径充填材の長さに合う治具を用いて、大きな床面積を使用することが必要なため、空きスペースの幾何形状に十分に合致する幾何形状を有する半径充填材を作ること、半径充填材の機械剛性を制御することはできず、及び／又は本質的に無駄が多く、大量の廃材を発生させる。複合材料がより大きく複雑になるにつれて、このような制限は次第に大きな影響を及ぼすようになり、複合構造物の製造に関連する費用を増大させる。例示的で非排他的な実施例として、次世代航空機は直径約１０メートル、長さ３３メートルの複合構造物を使用し、本明細書ではヌードルと呼ばれることもある長い半径充填材を１０００個以上も含むことがある。したがって、複合構造物用の半径充填材の改善が求められているだけではなく、このような半径充填材を製造するためのシステム及び方法の改善も求められている。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様によれば、半径充填材用母材を作成するための方法が提供される。方法は、予備形成構造物により複数の長さの複合テープを受け取ることを含み、前記受け取ることは、予備形成構造物の第１端部の複数の第１開口部を経由して複数の長さの複合テープを引き出すこと、母材を形成するため予備形成構造物内で複数の長さの複合テープを結合すること、及び予備形成構造物から母材を引き出すことを含み、前記引き出すことは、予備形成構造物の第２端部上の第２開口部から母材を引き伸ばすことを含み、さらに受け取ること、結合すること、及び引き出すことは同時に実施される。
【０００６】
有利には、方法はさらに、幅、相対方向のうちの少なくとも１つを選択的に変えること、少なくとも部分的に、母材から形成される半径充填材の所望の断面積、母材から形成される半径充填材の所望の断面形状、及び母材から形成される半径充填材の所望の機械剛性のうちの少なくとも１つに基づいた、複数の長さの複合テープのうちの少なくとも１つの構成材料を含む。有利には、複数の長さの複合テープは任意の数の長さの複合テープを含み、前記方法は前記任意の数の長さの複合テープを選択的に変えることを含み、前記選択的に変えることは、（ｉ）母材から形成される半径充填材の断面積を増すこと、及び母材から形成される半径充填材の機械剛性を変えることのうちの少なくとも１つを行うために、任意の数の長さの複合テープを選択的に増すこと、並びに（ｉｉ）半径充填材の前記断面積を減じること、及び半径充填材の機械剛性を変えることのうちの少なくとも１つを行うために、任意の数の長さの複合テープを選択的に減じること、のうちの少なくとも１つを含む。好ましくは、選択的に変更することは、引き伸ばすこと、受け取ること、結合すること、及び引き出すことと同時に実施される。有利には、結合することは、複数の長さの複合テープの中の少なくとも第１の長さの複合テープを配置することを含み、その結果、第１の長さの複合テープは、複数の長さの複合テープの中の第２の長さの複合テープに平行でない平面に配向される。有利には、結合することは、母材を形成するため母材金型内に複数の長さの複合テープを１点に収束することを含む。有利には、方法は、半径充填材金型を通って延在する母材供給経路に沿って母材を引き伸ばすこと、及び半径充填材金型内で母材から半径充填材を形成することを含む。好ましくは、形成することは、半径充填材金型の第１端部で母材を受け取ること、及び半径充填材金型の第２端部から半径充填材を引き出すことを含み、引き出すことは受け取ることと同時に行われる。好ましくは、半径充填材金型は第１の半径充填材金型であって、前記形成することは、第１の断面形状を有する半径充填材の第１領域を製造するため、第１の半径充填材金型内で半径充填材を形成することを含み、さらに前記方法は、前記母材供給経路の外へ第１の半径充填材金型を移動すること、前記母材供給経路の中へ第２の半径充填材を移動すること、及び第２の断面形状を有する半径充填材の第２領域を製造するため、第２の半径充填材金型で半径充填材を形成することを含み、第１の断面形状は第２の断面形状と異なる。好ましくは、移動することは、引き伸ばし作業を中断することなく、第１領域の製造から第２領域の製造へ移行することを含む。好ましくは、方法は母材を加熱することをさらに含み、前記加熱することは、形成に先立って母材を加熱すること、形成中に母材を加熱すること、母材に放射熱に供給すること、及び半径充填材を加熱することのうちの少なくとも１つを含む。
【０００７】
本開示のさらなる態様によれば、半径充填材用母材を形成するように構成された装置が提供される。装置は、複数の長さの複合テープを供給するように構成された複合テープ供給源と、複数の長さの複合テープを受け取り、母材を製造するため複数の長さの複合テープを１点に収束するように構成された予備形成構造物と、複合テープ供給源と予備形成構造物との間で複数の長さの複合テープを運ぶように構成された駆動機構とを含む。
【０００８】
有利には、装置は、予備形成構造物に複数の長さの複合テープを選択的に供給するように構成された複合テープ選択構造物をさらに含む。好ましくは、複数の長さの複合テープは任意の数の長さの複合テープを含み、さらに複合テープ選択構造物は、任意の数の長さの複合テープを選択的に増すこと、任意の数の長さの複合テープを選択的に減じること、及び選択基準に対応して複数の長さの複合テープの少なくとも１つの構成を選択的に変更することのうちの少なくとも１つを行うようにプログラムされる制御装置を含む。好ましくは、選択基準は、母材から形成される半径充填材の所望の断面積、母材から形成される半径充填材の所望の断面形状、母材から形成される半径充填材の所望の機械剛性、及び半径充填材の形成に利用される半径充填材金型の形状のうちの少なくとも１つを含む。有利には、予備形成構造物は母材金型を含み、母材金型は金型本体を含み、金型本体は第１端部及び第２端部と、複数の長さの複合テープを受け取るように構成された金型本体の第１端部上の複数の第１開口部と、金型本体の第２端部上の第２開口部とを含み、複数の第１開口部は金型本体内の第２開口部に収束し、さらに母材は第２開口部から引き出されるように構成されている。好ましくは、複数の第１開口部の各々は、複数の第１開口部の各第１開口部の幅に平行な主開口軸を画定し、さらに複数の第１開口部の中の選択された第１開口部の選択された主開口軸は、複数の第１開口部の中の別の第１開口部の別の主開口軸に対してあるスキュー角で配向される。
【０００９】
本開示のさらなる態様によれば、半径充填材を形成するように構成された装置が提供される。装置は、母材供給経路に沿って母材を供給するように構成された母材供給源を含み、母材供給源は装置、及び母材供給経路内に配置された半径充填材金型を含み、半径充填材金型は母材を受け取り、母材から半径充填材を製造するように構成されている。
【００１０】
本開示のさらに別の態様によれば、半径充填材を形成するように構成された装置が提供される。装置は、母材供給経路に沿って母材を供給するように構成された母材と、母材供給経路内に選択的に配置され、母材を受け取り、母材から第１断面形状を有する半径充填材の第１領域を製造するように構成された第１の半径充填材金型と、母材供給経路内に選択的に配置され、母材を受け取り、母材から第２断面形状を有する半径充填材の第２領域を製造するように構成された第２の半径充填材金型と、第１領域を製造するため母材供給経路内に第１の半径充填材金型を選択的に配置し、第２領域を製造するため母材供給経路内に第２の半径充填材金型を選択的に配置するように構成された金型選択構造物と、を含む。
【００１１】
有利には、装置はさらに、第１の半径充填材金型及び第２の半径充填材金型のいずれかによって母材が受け取られる前に、母材を予熱するように構成された予熱器を含む。有利には、装置はさらに、第１の半径充填材金型及び第２の半径充填材金型のうちの少なくとも１つを加熱するように構成された金型加熱器を含む。有利には、母材供給源は、複数の長さの複合テープを供給するように構成された複合テープ供給源と、複数の長さの複合テープを受け取り、母材を製造するため複数の長さの複合テープを１点に収束するように構成された予備形成構造物と、複合テープ供給源と予備形成構造物との間で複数の長さの複合テープを運ぶように構成された駆動機構とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示による半径充填材を使用する一又は複数の構造物を含みうる航空機の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図２】本開示による複合構造物の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図３】本開示による半径充填材製造アセンブリの例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図４】本開示による母材形成装置の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図５】本開示による予備形成構造物の第１端部の、さほど概略的ではないが、例示的な非排他的実施例である。
【図６】本開示による予備形成構造物の第２端部の、さほど概略的ではないが、例示的な非排他的実施例である。
【図７】本開示による半径充填材形成装置の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図８】第１領域及び第２領域を含む本開示による母材の、さほど概略的ではないが、例示的な非排他的実施例である。
【図９】ライン９‐９に沿って切り取った図８の母材の第１領域の横断面図である。
【図１０】ライン１０‐１０に沿って切り取った図８の母材の第２領域の横断面図である。
【図１１】図８の母材の第１領域から形成される半径充填材の第１部分の横断面の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図１２】図８の母材の第２領域から形成される半径充填材の第２部分の横断面の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図１３】本開示による母材作成の方法を図解する方法のフロー図である。
【図１４】本開示による半径充填材作成の方法を図解する方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜１２は、本開示による半径充填材、本開示による半径充填材の形成に利用されるアセンブリ、装置、及び／又は母材、本開示による半径充填材を含みうる複合構造物の例示的な非排他的実施例を提示している。図１〜１２では、同様のコンポーネントを指定するため同様の参照番号が利用されるが、本明細書では各図に関して詳細に説明されないことがある。同様に、各コンポーネントは各図で明示的にラベル表示されないことがあり、図１〜１２のいずれかを参照して本明細書で説明される任意のコンポーネント及び／又は機能は、本開示の範囲を逸脱することなく、図１〜１２のその他の図と共に利用されうる。加えて、図１〜１２に図解されている実施形態は、本開示による半径充填材、アセンブリ、装置、母材、及び／又は複合構造物を提供するが、本開示による半径充填材、アセンブリ、装置、母材、及び／又は複合構造物は例示的な実施形態に限定されない。
【００１４】
図１は本開示による半径充填材３９０を使用する一又は複数の複合構造物３０を含みうる航空機２０の例示的な非排他的実施例の概略図である。航空機２０は、一又は複数の複合構造物３０を含む、利用する、及び／又は別の方法で一又は複数の複合構造物３０から形成されうる任意の好適な航空機を含み、複合構造物３０は航空機２０の任意の好適な部分を形成してもよい。例示的な非排他的な実施例のように、複合構造物３０は、航空機２０の操縦室２１、胴体２２、主翼２３、尾翼２４、垂直安定板２５、水平安定板２６、操縦翼面２７、及び／又は内装２８の任意の好適な部分を形成しうる。
【００１５】
同様に、複合構造物３０は、図２に示されている例示的な非排他的実施例を含みうる。図２の複合構造物は外板３２及び複数のウェブ３４を含み、その各々は複合材料３１の一又は複数のから形成されうる。複合構造物３０は、ウェブ３４から形成される複数のハット形補強材３６と共に単一の外板３２を含みうる。しかしながら、図２に破線で描かれているように、複合構造物３０はまた、２枚の外板３２を、その間に延在するウェブ３４と共に含みうる。
【００１６】
複合構造物３０の具体的な構造によらず、複合材料３１のシートによる外板３２及び／又はウェブ３４の構成は、外板３２とウェブ３４との間の移行領域４０及び／又は第１平面（又は表面）４２と第２平面（又は表面）４４との間の任意の好適な移行領域４０内に空洞３８の形成をもたらすことがある。前述のように、空洞３８は、半径充填材３９０によって充填又は満たされることがあり、半径充填材３９０の形状及び／又は一又は複数の機械特性は、複合構造物３０の形状及び／又は一又は複数の機械特性に影響を及ぼしうる。
【００１７】
図３は本開示による半径充填材製造アセンブリ１００の例示的な非排他的実施例の概略図である。半径充填材製造アセンブリ１００は複合テープ供給源１５０を含み、これにより母材形成装置２００に複数の長さの複合テープ１６０を供給することが可能で、母材形成装置２００は複数の長さの複合テープ１６０を受け取る予備形成構造物２３０を含み、これから母材２９０を製造する。母材２９０は半径充填材形成装置３００によって受け取られ、半径充填材形成装置３００は母材２９０から半径充填材３９０を製造する。
【００１８】
動作中には、本明細書でより詳細に説明されるように、半径充填材製造アセンブリ１００は複合テープ供給源１５０から複数の長さの複合テープ１６０を同時に引き伸ばし、母材形成装置２００で複数の長さの複合テープ１６０を受け取り、母材形成装置２００で母材２９０を製造し、母材形成装置２００から母材２９０を引き伸ばし、半径充填材形成装置３００で母材２９０を受け取り、半径充填材形成装置３００内で半径充填材３９０を製造し、及び／又は好適な複合構造物３０の製作などのような下流工程で使用するため、半径充填材形成装置３００から半径充填材３９０を引き伸ばすように構成されることがある。したがって、図３で図解しているように、半径充填材製造アセンブリ１００は、未処理領域１７２を含む連続的な長さの複合材料１７０を製造するように構成されることがあり、未処理領域１７２は複数の長さの複合テープ１６０、中間領域１７４を含み、中間領域１７４は母材２９０、及び形成済領域１７６を含み、形成済領域１７６は半径充填材３９０を含む。
【００１９】
複合テープ供給源１５０及び母材形成装置２００は共に図４でより詳細に図解される。予備形成構造物２３０は図４〜６でより詳細に図解されており、図４は予備形成構造物の概略図を提示し、図５〜６はさほど概略的ではないが、それぞれ予備形成構造物の第１端部２４２及び予備形成構造物の第２端部２５０の、さほど概略的ではないが、例示的な非排他的実施例を提示している。半径充填材形成装置３００は図７により詳細に図解されている。
【００２０】
複合テープ供給源１５０は、母材形成装置２００に複数の長さの複合テープ１６０を供給するように構成された、任意の好適な構造物を含みうる。図３及び４に示したように、複合テープ供給源１５０は、複数の長さの複合テープ１６０を製造する単一の複合テープを含んでもよく、及び／又は単一の複合テープであってもよい。しかしながら、複合テープ供給源１５０は、複数の複合テープ取り出し容器１５５及び／又は複合テープ１６０の複数のロール１５８などのように、複数の複合テープ供給源を含んでもよく、及び／又は複数の複合テープ供給源であってもよい。
【００２１】
複合テープ供給源１５０及び／又は母材形成装置２００は、図３〜４に図解されているように複合テープ選択構造物２２０を含んでもよく、及び／又は複合テープ選択構造物２２０と共に利用されてもよい。複合テープ選択構造物２２０は、任意の好適な選択基準に少なくとも部分的に基づいて、予備形成構造物２３０に複数の長さの複合テープ１６０を選択的に供給するように構成された任意の好適な構造物を含むことがあり、この好適な選択基準は本明細書では、予備形成構造物２３０に供給される複数の長さの複合テープ１６０の構成を制御するものとして参照されることがある。
【００２２】
例示的で非排他的な実施例として、複合テープ選択構造物２２０は、複数の長さの複合テープ１６０を含む任意の数の長さの複合テープ１６０を選択的に増やすように、任意の数の長さの複合テープ１６０を選択的に減ずるように、及び／又は複数の長さの複合テープ１６０の少なくとも１つの構成を選択的に変えるように構成されてもよい。本開示による選択基準の例示的で非排他的な実施例は、半径充填材３９０の所望の断面積、半径充填材３９０の所望の断面形状、半径充填材３９０の所望の機械剛性、及び／又は半径充填材形成装置３００内の半径充填材３９０に母材２９０を形成するように構成された半径充填材金型３０６の所望の形状を含む。
【００２３】
本明細書で使用されているように、「所望の」という用語は、事前に決定された形態、状態、形状、及び／又は特性になる、あるいはこれに近似する形態、状態、形状、及び／又は特性を指し示してもよい。この点を考慮して、本明細書では、所望の形態、状態、形状、及び／又は特性は、選択された形態、状態、形状、及び／又は特性、あらかじめ定められた形態、状態、形状、及び／又は特性、あるいは、所定の形態、状態、形状、及び／又は特性と呼ばれることがある。例示的な非排他的実施例として、半径充填材３９０の所望の断面形状は、図２の空洞３８の断面形状に対応する、あらかじめ定められた断面形状を含むことがある。
【００２４】
複合テープ選択構造物２２０は、複数の長さの複合テープ１６０の構成を選択的に制御する任意の好適な機構を利用することができる。例示的な非排他的実施例として、複合テープ選択構造物２２０は、手動により、電気により、空気圧により、及び／又は油圧により制御されうる一又は複数の機械的アクチュエータを含みうる。別の例示的な非排他的実施例として、複合テープ選択構造物２２０は、その動作を制御するようにプログラムされた制御装置２２４を含みうる、及び／又は制御装置２２４と通信しうる。例示的な非排他的実施例として、制御装置２２４は、半径充填材３９０の断面積の増加、又は所望の増加に応答して任意の数の長さの複合テープを増やすようにプログラムされうる。別の例示的な非排他的実施例として、制御装置２２４は、半径充填材３９０の断面積の減少、又は所望の減少に応答して任意の数の長さの複合テープ１６０を減ずるようにプログラムされうる。さらに別の例示的な非排他的実施例として、制御装置２２４は、半径充填材３９０の所望の機械剛性の変化に応答して第２の長さの複合テープ１６０の代わりに第１の長さの複合テープ１６０を使用するようにプログラムされうる。
【００２５】
複合テープ供給源１５０が母材形成装置２００から分離されること及び／又は異なることは、本開示の範囲内のことである。しかしながら、母材形成装置２００が複合テープ供給源１５０を含みうることもまた、本開示の範囲内のことである。
【００２６】
予備形成構造物２３０は、複数の長さの複合テープ１６０受け取り、これから母材２９０を製造するように構成された、任意の好適な構造物を含みうる。例示的な非排他的実施例として、予備形成構造物２３０は、母材金型２３４を含んでもよく、及び／又は母材金型２３４であってもよい。図４〜６に図解されているように、母材金型２３４は金型本体の第１端部２４２上の複数の第１開口部２４６及び金型本体の第２端部２５０上の複数の第２開口部２５４を含む金型本体２３８を含みうる。第１開口部２４６は、図４に示すように金型本体２３８内の複数のチャネル２５６を経由して金型本体２３８内の第２開口部２５４に収束しうる。
【００２７】
母材金型２３４は、第１開口部２４６で複数の長さの複合テープ１６０を受け取り、その中で複数の長さの複合テープ１６０を１点に収束するように構成されてもよく、これによって第２開口部２５４で母材２９０を製造する。母材２９０は、第２開口部２５４から引き出されるように構成されてもよく、且つ本明細書でさらに詳しく説明されるように、その後半径充填材３９０の形成に使用されてもよい。
【００２８】
母材金型２３４が任意の好適な構成及び／又は形状を含みうること、及び／又は画定しうることは、本開示の範囲内のことである。例示的な非排他的実施例として、また図４に図解されているように、第１端部２４２は第２端部２５０に対向、又は略対向していてもよい。別の例示的な非排他的実施例として、また図４にも図解されているように、複数の第１開口部は収束角２６０で第２開口部へ収束するように構成されてもよく、この収束角はまた本明細書で最大収束角と呼ばれることがある。本開示に従う収束角２６０の例示的な非排他的実施例では、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、４５度未満、４０度未満、３５度未満、３０度未満、２５度未満、２０度未満、又は１５度未満の収束角２６０を含む。
【００２９】
複数の第１開口部２４６は、長方形、直線、及び／又は線形開口部（図５に示すような）を含む、任意の好適な形状、例示的な非排他的実施例を定義しうる。同様に、第２開口部２５４はまた、三角形、くさび形、及び／又は底部と複数の収束角端部（図６に示すような）を画定する形状を含む非排他的実施例を画定してもよい。
【００３０】
複数の第１開口部２４６が、好適な任意の数の長さの複合テープ１６０を受け取るように構成されうる好適な任意の数の第１開口部を含みうることは、本開示の範囲内のことである。金型本体２３８内の任意の数の第１開口部２４６、及び／又は母材２９０内に含まれる任意の数の長さの複合テープ１６０の例示的な非排他的な実施例は、少なくとも２種類の、少なくとも４種類の、少なくとも６種類の、少なくとも８種類の、少なくとも１０種類の、少なくとも１２種類の、少なくとも１４種類の、少なくとも１６種類の、少なくとも１８種類の、少なくとも２０種類の、少なくとも２５種類の、或いは少なくとも３０種類の、第１開口部２４６及び／又は長さの複合テープ１６０を含む。
【００３１】
複数の第１開口部２４６の各々は、複数の第１開口部２４６の残りの部分に対して任意の好適な角度で配向されうることはまた、本開示の範囲内のことである。例示的な非排他的実施例として、且つ図５に示されているように、第１開口部２４６は第１開口部２４６の各々の幅に平行な主開口軸２４７を画定しうる。また、図５に示されているように、複数の第１開口部２４６の１つに関連する第１の主開口軸２４８は、複数の第１開口部２４６の別の１つに関連する第２の主軸２４９に対してあるスキュー開口角２４５で配向されてもよい。本開示によるスキュー開口角２４５の例示的な非排他的実施例は、少なくとも５度の、少なくとも１０度の、少なくとも１５度の、少なくとも２０度の、少なくとも２５度の、少なくとも３０度の、少なくとも３５度の、少なくとも４０度の、又は少なくとも４５度のスキュー開口角、並びに９０度未満の、８５度未満の、８０度未満の、７５度未満の、７０度未満の、６５度未満の、６０度未満の、５５度未満の、５０度未満の、又は４０度未満のスキュー開口角を含む。追加的に又は代替的に、且つ図５に示されているように、複数の第１開口部２４６の少なくとも１つは、複数の第１開口部２４６の別の１つの主軸に対して少なくとも略平行な主開口軸２４７を含みうる。
【００３２】
母材金型２３４は、任意の好適な構成方法を使用して、任意の好適な材料から形成、及び／又は構成されてもよい。例示的な非排他的実施例として、母材金型２３４は一又は複数の高分子材料、樹脂材料、高分子樹脂、エポキシ、及び／又は金属材料から形成されてもよい。さらなる例示的な非排他的実施例として、母材金型２３４及び／又は母材金型の第１開口部２４６及び／又は第２開口部２５４は、機械加工、フォトリソグラフィ、及び／又は３次元印刷によって構成されてもよい。
【００３３】
半径充填材形成装置３００は、母材２９０を受け取り、母材から半径充填材３９０を製造するように構成された形成領域３１８などの、任意の好適な構造物を含みうる。半径充填材形成装置３００の例示的な非排他的実施例は、図３に示されており、また図７により詳細に図解されている。図７に示すように、母材２９０は、任意の好適な母材供給源２０５から母材供給経路２９４に沿って、半径充填材形成装置３００に供給されることがあり、母材供給源は本明細書では（例えば、母材形成装置２００及び／又は母材２９０の別ソースのように）母材ソースと称されることもある。半径充填材形成装置３００は、母材供給経路２９４内に配置される少なくとも１つの半径充填材金型３０６を含み、母材２９０を受け取って母材から半径充填材３９０を製造するように構成されている。
【００３４】
半径充填材形成装置３００は、任意の好適な数の半径充填材金型３０６を含むことがあり、半径充填材金型３０６の各々は、母材供給経路２９４内に選択的に配置されるように構成されている。例示的な非排他的実施例として、且つ図７に示されているように、半径充填材形成装置３００は、第１半径充填材金型３０８及び第２半径充填材金型３１２を金型選択構造物３２０と共に含みうる。金型選択構造物３２０は、第１の断面形状を含む半径充填材３９０の第１領域を製造するため、母材供給経路２９４内に第１の半径充填材金型３０８を選択的に配置し、且つ第２の断面形状を含む半径充填材３９０の第２領域を製造するため、母材供給経路２９４内に第２の半径充填材金型３１２を選択的に配置するように構成されてもよい。
【００３５】
本明細書でより詳細に説明されるよう、半径充填材製造アセンブリ１００及び／又はその中の複合テープ選択構造物２２０は、母材２９０及び／又は母材から製造されうる半径充填材３９０に含まれる複数の長さの複合テープ１６０の本数及び／又は構成を選択的に変えるように構成されてもよい。金型選択構造物３２０が、母材２９０の特定の部分に含まれる複数の長さの複合テープ１６０の本数及び／又は構成を含む任意の好適な金型選択基準、例示的な非排他的実施例、及び／又は複合テープ選択構造物２２０を参照して本明細書でさらに詳細に説明される任意の好適な選択基準、例示的な非排他的実施例に基づいて、母材供給経路２９４内に第１半径充填材金型３０８及び／又は第２半径充填材金型３１２を選択的に配置するようにプログラムされた制御装置３２４によって制御されるように構成されること、及び／又は制御されることは、本開示の範囲内のことである。
【００３６】
図７に破線で示されているように、半径充填材形成装置３００は、形成領域３１８及び／又はその半径充填材金型３０６によって母材２９０が受け取られる前に、母材２９０を予熱するように構成された一又は複数の予熱器３０４を含むこと、及び／又は熱的に連通していることがあってもよい。追加的に又は代替的に、且つ図７に破線で示されているように、半径充填材金型３０６は、直接的に又は間接的に母材２９０を加熱しうる半径充填材金型３０６を加熱するように構成された一又は複数の金型加熱器３１６を含むこと、及び／又は熱的に連通していることがあってもよい。本開示による予熱器３０４及び／又は金型加熱器３１６の例示的な非排他的実施例は、任意の好適な対流加熱器、伝導加熱器、放射加熱器、赤外線ランプ、電気加熱器、及び／又は燃焼加熱器を含む。
【００３７】
複合テープ１６０及び／又は複数の長さの複合テープは、半径充填材製造アセンブリ１００内で使用されること、及び／又は、母材２９０及び／又は半径充填材３９０の製造に利用されることがある、任意の好適な構造を含みうる。例示的な非排他的実施例として、複合テープ１６０は、樹脂材料によって被覆、封入、及び／又は別の方法で覆われていて、本明細書ではプリプレグ材料と呼ばれることもある補強繊維マトリクスを含む複合構造を含みうる。本開示による補強繊維マトリクスの例示的な非排他的実施例は、炭素、チタン、アルミニウム、ガラス、及び／又は金属材料を含む任意の好適な材料、例示的な非排他的実施例から形成されうる複数の補強繊維を含む。樹脂材料の例示的な非排他的実施例は、エポキシ材料及び／又は高分子材料を含む。
【００３８】
補強繊維マトリクス及び／又は複数の補強繊維が任意の好適な方向及び／又は相対方向で構成されうることは、本開示の範囲内のことである。例示的な非排他的実施例として、複数の補強繊維の一部、大部分、及び／又は全ての縦軸は、繊維軸に対して少なくとも略平行及び／又は平行であってもよい。同様に、半径充填材３９０は半径充填材縦軸を画定し、且つ繊維軸は半径充填材縦軸に対して平行であってもよく、及び／又は任意の好適な繊維角で配向されてもよい。本開示による繊維角の例示的な非排他的実施例は、少なくとも５度の、少なくとも１０度の、少なくとも１５度の、少なくとも２０度の、少なくとも２５度の、少なくとも３０度の、少なくとも３５度の、少なくとも４０度の、又は少なくとも４５度の繊維角、並びに８５度未満の、８０度未満の、７５度未満の、７０度未満の、６５度未満の、６０度未満の、５５度未満の、５０度未満の、又は４０度未満の繊維角を含む。
【００３９】
別の例示的な非排他的実施例として、複数の補強繊維の一部は２次元配置で配向されてもよく、その例示的な非排他的実施例は、補強繊維の任意の好適な網目、織物構造、布及び／又はランダムな２次元配列を含む。さらに別の例示的な非排他的実施例として、複数の補強繊維の一部は３次元配置で配向されてもよく、その例示的な非排他的実施例は、補強繊維の網目、織物構造、布、ランダムな３次元配列、及び／又は２つ以上の補強繊維の２次元配置が互いの上に積み重ねられた集合体を含む。
【００４０】
図３に破線で示されているように、複合テープ１６０、母材２９０、及び／又は半径充填材３９０は、駆動機構１２０と機械的に連通してもよい。追加的に又は代替的に、半径充填材製造アセンブリ１００、複合テープ供給源１５０、母材形成装置２００、及び／又は半径充填材形成装置３００は駆動機構１２０を含みうる。駆動機構１２０は、複合テープ供給源１５０と母材形成装置２００との間で複数の長さの複合テープ１６０を運び、母材形成装置２００と半径充填材形成装置３００との間で母材２９０を運び、複合テープ供給源１５０から複数の長さの複合テープ１６０を引き伸ばし、母材形成装置２００から母材２９０を引き伸ばし、及び／又は半径充填材形成装置３００から半径充填材３９０を引き伸ばすように構成されてもよい。
【００４１】
駆動機構１２０は任意の好適な構造を含みうる。例示的な非排他的実施例として、駆動機構１２０は、半径充填材製造アセンブリ１００及び／又はその任意の好適なコンポーネントの任意の好適な部分内で、及び／又は部分から、複数の長さの複合テープ１６０、母材２９０、及び／又は半径充填材３９０を押す、引く、及び／又は別の方法で押し出すように構成された、任意の好適なモーター、ローラー、圧搾ローラーアセンブリ、及び／又はコンベヤーを含むことがある。
【００４２】
図８〜１０は本開示によるシステム及び方法を使用して形成されうる母材２９０の例示的な非排他的な実施例を提供し、一方、図１１〜１２は図８〜１０の母材２９０から形成されうる半径充填材３９０の例示的な非排他的実施例を提供する。第２開口部２５４が、任意の好適な断面形状を有する母材２９０を製造するための及び／又は製造するように構成された任意の好適な形状を含みうることは、本開示の範囲内のことであるが、図８に示すように、母材２９０は、図６の第２開口部２５４の形状に少なくとも略類似した断面形状を含む。
【００４３】
図８の母材２９０は、複数の補強繊維マトリクス２７０及び一又は複数の樹脂材料２７４を含む複数の長さの複合テープ１６０から形成される、第１領域２９６及び第２領域２９８を含む。図９は図８の第１領域２９６内で線９−９に沿って得られた母材２９０の横断面を図解しており、一方、図１０は図８の第２領域２９８内で線１０−１０に沿って得られた母材２９０の横断面を図解している。図９及び１０に図解され、本明細書でさらに詳細に説明されているように、第１領域２９６はさらに多くの数の長さの複合テープ１６０から形成されており、第２領域２９８よりもさらに多くの数の補強繊維マトリクス２７０を含む。
【００４４】
加えて、図９〜１０はまた、図５の第１開口部２４６の配向の結果として、複数の長さの複合テープ１６０（及び／又はその補強繊維マトリクス２７０の主軸２７８）の少なくとも１つは、複数の長さの複合テープ１６０（及び／又はその補強繊維マトリクス２７０の主軸２８０）の別の１つに対してあるスキュー角２７６で配置されてもよい。本開示によるスキュー角２７６の例示的な非排他的な実施例は、本明細書で図５のスキュー開口角２４５を参照してさらに詳細に説明される。追加的に又は代替的に、また第１開口部２４６を参照して説明されるように、複数の長さの複合テープ１６０（及び／又はその補強繊維マトリクス２７０の主軸）の少なくとも一部分は、少なくとも互いに略平行に配置されてもよい。
【００４５】
図４〜６を参照して説明されているように、複数の長さの複合テープ１６０は予備形成構造物２３０及び／又は母材金型２３４内で互いの上に収束されうる。この収束は、複数の長さの複合テープ１６０の少なくとも一部分の形状を圧縮、変形、及び／又は別の方法で変更することがあり、（図９〜１０に示すように）横断面で見た場合には完全には平面的でない補強繊維マトリクスを作り出すこと、及び／又は複数の長さの複合テープ１６０及び／又は母材２９０内に樹脂材料２７４を再分配することがあることを理解すべきである。
【００４６】
したがって、図９〜１０は母材２９０内の複数の長さの複合テープ１６０の実際の構造を概略的に及び／又は簡略化して図解している。本明細書で開示されているシステム及び方法は、母材２９０及び／又は複数の長さの複合テープ１６０を含む半径充填材３９０を製造するように構成されうるにもかかわらず、又既に説明されているように、複数の長さの複合テープ１６０（及び／又はその強化繊維マトリクス２７０の主軸）の少なくとも１本は、複数の長さの複合テープ１６０（及び／又はその強化繊維マトリクス２７０の主軸）の少なくとも他の１本と平行ではない。
【００４７】
複数の長さの複合テープ１６０を、母材２９０（及び／又は母材から形成される半径充填材３９０）内の任意の好適な相対角度及び／又は方向に配向できる能力は、母材２９０内に存在する複数の長さの複合テープ１６０の本数及び／又は構成に関して説明されている制御と共に、母材から製造される半径充填材３９０の最終形状及び／又は機械特性に関して、より高度な制御及び／又は柔軟性をもたらすことができる。例示的で非排他的な実施例として、これにより、半径充填材３９０の形状と半径充填材３９０によって充填される空洞の形状との間の不一致を考慮して、半径充填材３９０の外表面から粘着性被覆を取り除く、或いは塗布することが可能となり、従来の半径充填材製造技術と比較して半径充填材３９０の上により鋭い隅部を作ることが可能となり、空洞の断面形状に等しい、又は少なくとも略等しい断面形状を含む半径充填材３９０の使用が可能となり、及び／又は従来の半径充填材と比較して過充填の少ない（例えば、１０％未満、８％未満、６％未満、４％未満、又は２％未満）半径充填材の使用が可能となる。
【００４８】
ここで図８〜１０に戻ると、既に説明したように、母材２９０は、任意の好適な横断面形状、任意の好適な三角形横断面形状、及び／又は底部と複数の収束角端部を画定する横断面形状を含む例示的な非排他的実施例を、含む及び／又は画定しうる。半径充填材３９０を形成するための中間物として母材２９０を形成することで、母材２９０及び／又は半径充填材３９０の製造に必要となる力を軽減することが可能であり、及び／又は、母材２９０のような中間構造物を形成せずに複合テープから直接半径充填材を製造する工程と比較して、半径充填材３９０の製造に利用される半径充填材金型３０６の目詰まり及び／又は摩耗を減らすことができる。
【００４９】
母材２９０内に含まれる複数の長さの複合テープ１６０の各々は、任意の好適なテープ長及び／又はテープ幅を含みうる。例示的な非排他的実施例として、複数の長さの複合テープ１６０の少なくとも一部分は、少なくとも１メートル（ｍ）の、少なくとも２ｍの、少なくとも３ｍの、少なくとも４ｍの、少なくとも５ｍの、少なくとも６ｍの、少なくとも７ｍの、少なくとも８ｍの、少なくとも９ｍの、少なくとも１０ｍの、少なくとも１５ｍの、又は少なくとも２０ｍの長さのテープ、同様に５０ｍ未満の、４０ｍ未満の、３０ｍ未満の、２５ｍ未満の、２０ｍ未満の、１５ｍ未満の、１０ｍ未満の、又は５ｍ未満の長さのテープを含みうる。例示的な非排他的実施例として、複数の長さの複合テープ１６０の少なくとも一部分は、少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）の、少なくとも４ｍｍの、少なくとも５ｍｍの、少なくとも６ｍｍの、少なくとも７ｍｍの、少なくとも８ｍｍの、少なくとも９ｍｍの、少なくとも１０ｍｍの、少なくとも１１ｍｍの、少なくとも１２ｍｍの、少なくとも１４ｍｍの、少なくとも１６ｍｍの、少なくとも１８ｍｍの、少なくとも２０ｍｍの、又は少なくとも２４ｍｍの幅のテープ、同様に５０ｍｍ未満の、４５ｍｍ未満の、４０ｍｍ未満の、３５ｍｍ未満の、３０ｍｍ未満の、２５ｍｍ未満の、２０ｍｍ未満の、１８ｍｍ未満の、１６ｍｍ未満の、１４ｍｍ未満の、１２ｍｍ未満の、１０ｍｍ未満の、８ｍｍ未満の、６ｍｍ未満の、又は４ｍｍ未満の幅のテープを含みうる。複数の長さの複合テープ１６０の一部分の例示的な非排他的実施例は、１種類の長さの複合テープ、２種類の長さの複合テープ、３種類の長さの複合テープ、前記複数の長さの複合テープの少なくとも２５％、前記複数の長さの複合テープの少なくとも５０％、前記複数の長さの複合テープの少なくとも７５％、又は前記複数の長さの複合テープの１００％を含む。
【００５０】
既に述べたように、図１１〜１２は図８〜１０の母材２９０から形成される半径充填材３９０の横断面の例示的な非排他的実施例の概略図である。図１１で母材２９０の第１領域２９６の横断面が示され、図８及び図１２からは図９の母材２９０の第２領域２９８の横断面図が示される。図１１及び１２は、図８〜１０の母材２９０の第１領域２９６から形成されうる半径充填材３９０の一部分が、母材２９０の第２領域２９８から形成される半径充填材３９０の一部分とは異なる断面形状、断面積、及び／又は任意の数の長さの複合テープ１６０の本数を含みうることを示している。これにより、半径充填材の長さに沿って変わることがある断面形状及び／又は一又は複数の機械特性を含む半径充填材３９０の製造を行うことが可能になり、これによって半径充填材３９０の形成及び／又はこれより形成されうる複合構造物の構成により高い柔軟性がもたらされる。
【００５１】
図１３〜１４は本開示による方法の例示的で非排他的な実施例を示すフロー図である。図１３〜１４では、いくつかのステップは点線で囲まれており、これは該ステップが任意選択であること、又は本開示による方法の任意のバージョンに対応するものであることを表す。とは言っても、本開示による全ての方法が、実線で囲まれたステップを含む必要はない。加えて、図１３〜１４に示す方法及びステップは限定されていないが、本明細書の説明から分かるように、図示したものよりも多い数のステップ又は少ない数のステップを有する方法を含む他の方法及び／又はステップも本開示の範囲内に含まれる。
【００５２】
図１３は本開示による母材作成の方法４００を図解する方法のフロー図である。方法４００は、４０５で複数の長さの複合テープを引き伸ばすことを含み、４１０で複数の長さの複合テープの構成を選択的に変更することを含みうる。方法４００は、４１５で予備形成構造物により複数の長さの複合テープを受け取ること、母材を形成するため、４２０で予備形成構造物内で複数の長さの複合テープを結合すること、及び／又は４２５で予備形成構造物から母材を引き出すことをさらに含む。
【００５３】
４０５で複数の長さの複合テープを引き伸ばすことは、複合テープ供給源から複数の長さの複合テープを運び込むことを含みうる。本開示による複合テープ供給源の例示的な非排他的実施例は、本明細書でより詳細に説明される。
【００５４】
４１０で複数の長さの複合テープの構成を選択的に変えることは、複数の長さの複合テープの少なくとも１本の幅、複数の長さの複合テープの少なくとも１本の複数の長さの複合テープの少なくとも他の１本に対する相対的な配向、複数の長さの複合テープの少なくとも１本の構成材料、複数の長さの複合テープの少なくとも１本に含まれる補強繊維マトリクスの配向、及び／又は複数の長さの複合テープに含まれる任意の数の長さの複合テープ、のうちの少なくとも１つを選択的に変えることを含みうる。選択的に変えることは、任意の好適な基準に基づいて選択的に変更すること、母材から形成される半径充填材の所望の断面積を含む例示的な非排他的実施例、母材から形成される半径充填材の所望の断面積、及び／又は母材から形成される半径充填材の所望の機械剛性を含みうることは、本開示の範囲内のことである。
【００５５】
例示的な非排他的実施例として、選択的に変えることは、母材から形成される半径充填材の断面積を増やすため任意の数の長さの複合テープを選択的に増やすこと、及び／又は母材から形成される半径充填材の機械剛性を変えることを含みうる。例示的な非排他的実施例として、選択的に変えることはまた、母材から形成される半径充填材の断面積を減ずるため任意の数の長さの複合テープを減ずること、及び／又は母材から形成される半径充填材の機械剛性を変えることを含みうる。選択的に変えることは、４０５で引き伸ばすこと、４１５で受け取ること、４２０で結合すること、及び／又は４２５で引き出すことと同時に実施されうる。
【００５６】
４１５で予備形成構造物により複数の長さの複合テープを受け取ることは、予備形成構造物の中に複数の長さの複合テープを引き込むこと及び／又は運び込むことを含みうる。例示的な非排他的実施例として、受け取ることは予備形成構造物の第１端部上にある複数の第１開口部を経由して複数の長さの複合テープを引き込むこと、及び／又は予備形成構造物内の複数のチャネルに沿って、又は内部に複数の長さの複合テープを運び込むことを含みうる
【００５７】
４２０で予備形成構造物内で複数の長さの複合テープを結合することは、母材を製造及び／又は形成するため複数の長さの複合テープを結合することを含みうる。例示的な非排他的実施例として、結合することは、複数の長さの複合テープの第２部分に平行ではない平面に配向されるように、及び／又は複数の長さの複合テープの第２部分によって画定される平面、又は第２部分に平行な平面に対してあるスキュー角で配置される平面に配向されるように、複数の長さの複合テープの少なくとも第１部分を配置することを含む。
【００５８】
例示的な非排他的実施例として、結合することは、母材を形成するため互いの上に複数の長さの複合テープを収束することを含みうる。収束することが、予備形成構造物内で収束すること、及び／又は予備形成構造物の母材金型内で収束することを含みうることは、本開示の範囲内のことである。さらに別の例示的な非排他的実施例として、収束することは、第１の長さの複合テープを第２の長さの複合テープに接触させることを含みうる。
【００５９】
４２５で予備成形構造物から母材を引き出すことは、予備形成構造物から母材を運び出すこと及び／又は取り除くことを含みうる。例示的な非排他的実施例として、引き出すことは、予備形成構造物の第２端部上の第２開口部から母材を引き伸ばすことを含みうる。引き出すことは、４０５で引き伸ばすこと、４１０で選択的に変更すること、４１５で受け取ること、及び／又は４２０で結合することと同時に及び／又は一斉に実施されうることは、本開示の範囲内のことである。
【００６０】
図１４は半径充填材を作成する本開示による方法５００を図解するフロー図である。方法５００は５０５で母材供給経路に沿って母材を引き伸ばすことを含み、５１０で母材を加熱すること及び／又は５１５で半径充填材金型内で母材を受け取ることを含みうる。方法５００はさらに、５２０で半径充填材金型により半径充填材を形成することを含み、５２５で半径充填材金型から半径充填材を引き出すこと、５３０で半径充填材金型を移動すること、５３５で第２の半径充填材金型により半径充填材を形成すること、及び／又は５４０で未処理領域、中間領域、及び形成済領域を含む連続した長さの複合材料を製造することを含みうる。
【００６１】
５０５で母材供給経路に沿って母材を引き伸ばすことは、半径充填材金型に向かって及び／又は経由して、半径充填材金型を含む半径充填材形成装置を経由して、及び／又は半径充填材金型を含む形成領域を経由して、母材を引き込むこと、押し込むこと、引き出すこと、押し出すこと、及び／又は別の方法で運び込むことを含みうる。追加的に又は代替的に、引き伸ばすことは母材形成装置及び／又は別の母材供給源から母材を引き伸ばすこと、本明細書でより詳細に説明される例示的な非排他的な実施例、及び／又は方法４００を用いて母材を作成することを含みうる。
【００６２】
５１０で母材を加熱することは、母材の任意の好適な部分を加熱すること、及び／又は母材を形成するように構成されている半径充填材製造アセンブリの任意の好適な部分を加熱すること、及び／又は母材を利用して半径充填材を形成することを含みうる。例示的な非排他的実施例として、加熱することは５２０及び／又５３５で形成に先立って母材を加熱すること、５２０及び／又５３５で形成中に母材を加熱すること、５１５で半径充填材金型により母材を受け取る前に母材を加熱すること、母材に放射熱を供給すること、及び／又は半径充填材金型を加熱することを含みうる。加熱することは、任意の好適な母材温度まで母材を加熱すること、少なくとも３５℃、少なくとも４０℃、少なくとも４５℃、少なくとも５０℃、少なくとも５５℃、少なくとも６０℃、少なくとも６５℃、又は少なくとも７０℃の母材温度を含む例示的な非排他的実施例を含みうることは、本開示の範囲内のことである。
【００６３】
５１５で半径充填材金型により母材を受け取ることは、半径充填材金型の第１端部で母材を受け取ることを含みうる。５２０で半径充填材金型により半径充填材を形成することは、母材を圧縮すること、母材から空洞を取り除くこと、母材から空洞域を取り除くこと、母材の形状を変えること、母材の形状を変えること、及び／又は半径充填材を製造するため母材を成形することを含みうる。これは、母材の横断面形状とは異なる横断面形状を画定する半径充填材を製造すること、及び／又は母材の横断面積とは異なる、又はより小さな横断面積を含む半径充填材を製造することを含みうる。
【００６４】
５２５で半径充填材金型から半径充填材を引き出すことは、半径充填材金型の第１端部とは異なる、又は対向する半径充填金型の第２端部から半径充填材を引き出すことを含みうる。形成することが、５０５で引き伸ばすこと、５１０で加熱すること、５１５で受け取ること。５２０で形成すること。５２５で引き出すこと、５３０で受け取ること、５３５で形成するここと、及び／又は５４０で製造することを含むことは、本開示の範囲内のことである。
【００６５】
５３０で半径充填材金型を移動することは、本明細書では第１の半径充填材金型とも呼ばれる半径充填材金型を母材供給経路の外へ移動すること、及び第２の半径充填材金型を母材供給経路の中へ移動することを含みうる。方法５００が、５３０で移動すること及び５３５で形成することを含む場合には、５２０で形成することは、第１の半径充填材金型で半径充填材を形成して、第１の断面形状を画定する半径充填材の第１領域を製造することを含むことがあり、５３５で形成することは、第２の半径充填材金型で半径充填材を形成して、第１の断面形状とは異なりうる第２の断面形状を画定する半径充填材の第２領域を製造することを含むことがある。したがって、方法５００は、複数の異なる半径充填材金型を形成することによって、複数の異なる断面形状を含む及び／又は画定する単一の半径充填材を形成することを含みうる。
【００６６】
方法５００が５３０で移動することを含む場合、移動することは５０５で引き伸ばすことと同時に、及び／又は５２５で引き出すことと同時に実施されうることは、本開示の範囲内のことである。追加的に又は代替的に、５３０で移動することは、５０５で引き伸ばすことを停止することなく、及び／又は５２５で引き出すことを停止することなく実施されうる。したがって、方法５００は、母材が引き伸ばされ、その結果得られる半径充填材の断面形状が、５０５で引き伸ばされる及び／又は５２５で引き出される間にリアルタイムで変えられる、連続的な又は少なくとも略連続的な工程を記述することがある。追加的に又は代替的に、方法５００はまた、５０５で引き伸ばすこと及び／又は５２５で引き出すことを停止することなく、半径充填材の第１領域の製造から半径充填材の第２領域の製造へ移行することを含む、連続的な又は少なくとも略連続的な工程を記述することがある。
【００６７】
５４０で未処理領域、中間領域、及び形成済領域を含む連続した長さの複合材料を製造することは、単一の複合構造物を製造することを含みうる。単一の複合構造物は、未処理領域に複数の明確な及び／又は個別の長さの複合テープを、中間領域に母材を、また形成済領域に半径充填材を含むことがある。第１の移行領域は、母材形成装置によって画定されうるが、複数の明確な長さの複合テープから母材への移行を引き起こすことがあり、母材はその中に複数の長さの複合テープを含む。同様に、第２の移行領域は、半径充填材形成装置によって画定されうるが、母材から半径充填材への移行を引き起こすことがあり、半径充填材は母材から形成される。
【００６８】
本明細書による発明対象物の例示的な非排他的な実施例は、以下に列挙される段落に記載される。
【００６９】
Ａ１．半径充填材用の母材を作成する方法であって、前記方法は、
任意選択により複数の長さの複合テープを引き伸ばすことと、
予備形成構造物で複数の予備形成構造物を受け取ることであって、前記予備形成構造物の第１端部上の複数の第１開口部を経由して前記複数の長さの複合テープを引き出すことを含む受け取ることと、
前記母材を形成するため前記予備形成構造物内で前記複数の長さの複合テープを結合することと、
前記予備形成構造物から前記母材を引き出すことであって、前記予備形成構造物の第２端部上の第２開口部から前記母材を引き伸ばすことを含む引き出すことと
を含み、さらに前記受け取ること、前記結合すること、及び前記引き出すことは同時に実施される方法。
【００７０】
Ａ２．前記方法はさらに、幅、相対方向、構成材料のうちの少なくとも１つを選択的に変えることをさらに含み、前記複数の長さの複合テープのうちの１つの方向が、少なくとも部分的に、前記母材から形成される半径充填材の所望の断面積、前記母材から形成される半径充填材の所望の断面形状、及び前記母材から形成される半径充填材の所望の機械剛性のうちの少なくとも１つに基づく、段落Ａ１に記載の方法。
【００７１】
Ａ３．前記複数の長さの複合テープは、任意の数の長さの複合テープを含み、さらに前記方法は前記任意の数の長さの複合テープを選択的に変えることを含む、段落Ａ１又はＡ２に記載の方法。
【００７２】
Ａ４．前記選択的に変えることは、前記母材から形成される半径充填材の断面積を増やすこと、及び前記母材から形成される半径充填材の機械剛性を変えることのうちの少なくとも１つを行うため、任意の数の長さの複合テープを選択的に増すことを含む、段落Ａ３に記載の方法。
【００７３】
Ａ５．前記選択的に変えることは、前記母材から形成される半径充填材の断面積を減ずること、及び前記母材から形成される半径充填材の機械剛性を変えることのうちの少なくとも１つを行うため、任意の数の長さの複合テープを選択的に減ずることを含む、段落Ａ３又はＡ４に記載の方法。
【００７４】
Ａ６．前記選択的に変えることは、前記引き伸ばすこと、前記受け取ること、前記結合すること、及び前記引き出すことのうちの少なくとも２つと、任意選択により少なくとも３つと、及び任意選択によりすべてと同時に行われる、段落Ａ２〜Ａ５のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００７５】
Ａ７．前記結合することは、前記複数の長さの複合テープの中の少なくとも第１の部分（又は長さ）の複合テープを配置することを含み、その結果、前記第１の部分（又は長さ）の複合テープは、前記複数の長さの複合テープの中の第２の部分（又は長さ）の複合テープに平行でない平面に配向される、段落Ａ１〜Ａ６のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００７６】
Ａ８．前記結合することは、前記複数の長さの複合テープの中の選択された長さの複合テープを配置することを含み、その結果、選択された長さの複合テープは、前記複数の長さの複合テープの中の少なくとも残存部分に関してスキュー角で配向される、段落Ａ１〜Ａ７のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００７７】
Ａ９．前記結合することは、前記母材を形成するため複数の長さの複合テープを１点に収束することを含み、且つ任意選択により１点に収束することは、複数の長さの複合テープを前記予備形成構造物及び母材金型のうちの少なくとも１つの中に収束する、段落Ａ１〜Ａ８のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００７８】
Ａ１０．前記結合することは、複数の長さの複合テープの中の第１の長さの複合テープを複数の長さの複合テープの中の第２の長さの複合テープに接触させることを含み、且つ任意選択により、前記接触させることは、予備形成構造物及び母材金型のうちの少なくとも１つの中で、第１の長さの複合テープを第２の長さの複合テープに接触させることを含む、段落Ａ１〜Ａ９のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００７９】
Ａ１１．前記母材は横断面形状を画定し、任意選択により前記横断面形状は、三角形の横断面形状、くさび形の横断面形状、及び底部と複数の収束角端部を画定する横断面のうちの少なくとも１つを含み、さらに任意選択により、前記結合することは複数の長さの複合テープを横断面形状に形成することを含む、段落Ａ１〜Ａ１０のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００８０】
Ａ１２．前記引き伸ばすことは、複数の長さの複合テープを引っ張ること、押し込むこと、及び押し出すことのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１〜Ａ１１のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００８１】
Ａ１３．前記引き伸ばすことは、複合テープ供給源から複数の長さの複合テープを引き出すことを含み、且つ任意選択により前記複合テープ供給源は、複数の複合テープ供給源、１本の複合テープロール、複数の複合テープロールのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１〜Ａ１２のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００８２】
Ａ１４．前記複数の長さの複合テープの各々は補強繊維マトリクス及び樹脂材料を含む、段落Ａ１〜Ａ１３のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００８３】
Ａ１５．前記母材は段落Ｃ１〜Ｃ１７のいずれか１つの段落に記載の母材を含む、段落Ａ１〜Ａ１４のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００８４】
Ａ１６．前記予備形成構造物は段落Ｄ１〜Ｄ９のいずれか１つの段落に記載の前記母材金型を含む、段落Ａ１〜Ａ１５のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００８５】
Ｂ１．半径充填材を作成する方法であって、前記方法は、
半径充填材金型を通って延在する母材供給経路に沿って母材を引き伸ばすことと、
半径充填材金型内で半径充填材を形成することと
を含む方法。
【００８６】
Ｂ２．前記形成することは、前記半径充填材金型の第１端部で前記母材を受け取ること、及び前記半径充填材金型の第２端部から前記半径充填材を引き出すことを含み、任意選択により前記引き出すことは前記受け取ることと同時に行われる、段落Ｂ１に記載の方法。
【００８７】
Ｂ３．前記半径充填材金型は第１の半径充填材金型であって、前記形成することは、第１の断面形状を有する半径充填材の第１領域を製造するため、前記第１の半径充填材金型内に前記半径充填材を製造することを含み、さらに前記方法は、
前記母材供給経路の外へ前記第１の半径充填材金型を移動することと、
前記母材供給経路の中へ第２の半径充填材を移動することと、
第２の断面形状を有する前記半径充填材の第２領域を製造するため、前記第２の半径充填材金型で前記半径充填材を形成することと
を含み、前記第１の断面形状は前記第２の断面形状とは異なる、段落Ｂ１又はＢ２に記載の方法。
【００８８】
Ｂ４．前記第２の半径充填材金型内に前記半径充填材を形成することは、前記半径充填材金型の第１端部で前記母材を受け取ること、及び前記半径充填材金型の第２端部から前記半径充填材を引き出すことを含み、任意選択により前記引き出すことは前記受け取ることと同時に行われる、段落Ｂ３に記載の方法。
【００８９】
Ｂ５．前記移動することは、前記引き伸ばすことと同時に行われ、前記引き伸ばすことを停止することなく実施される、段落Ｂ３又はＢ４に記載の方法。
【００９０】
Ｂ６．前記移動することは、前記引き伸ばし作業を中断することなく、前記第１領域の製造から前記第２領域の製造へ移行することを含む、段落Ｂ３〜Ｂ５のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９１】
Ｂ７．前記方法は、前記第１の半径充填材金型及び第２の半径充填材金型を含む形成領域から前記半径充填材を引き出すことを含み、任意選択により、前記移動することは前記引き出すことと同時に行われる、段落Ｂ３〜Ｂ６のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９２】
Ｂ８．前記形成することは、前記母材を圧縮すること、前記母材から空洞を取り除くこと、前記母材を形成すること、前記母材から空洞域を取り除くこと、及び前記母材の形状を変えることのうちの少なくとも１つを含み、任意選択により前記母材の横断面形状は前記半径充填材の形状と異なり、さらに任意選択により前記母材の横断面積は前記半径充填材の横断面積よりも大きい、段落Ｂ１〜Ｂ７のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９３】
Ｂ９．前記方法は、第１の半径充填材金型及び第２の半径充填材金型のうちの少なくとも１つの半径充填材金型を含む形成領域から前記半径充填材を引き出すことをさらに含み、前記引き出すことは前記引き伸ばすことと同時に行われる、段落Ｂ１〜Ｂ８のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９４】
Ｂ１０．前記方法は母材を加熱することをさらに含み、任意選択により前記加熱することは、形成に先立って前記母材を加熱すること、形成中に前記母材を加熱すること、形成中に前記母材に放射熱に供給すること、及び前記半径充填材金型を加熱することのうちの少なくとも１つを含む、段落Ｂ１〜Ｂ９のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９５】
Ｂ１１．前記引き伸ばすことは、前記母材を引くこと、押すこと、及び押し出すことのうちの少なくとも１つを含む、段落Ｂ１〜Ｂ１０のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９６】
Ｂ１２．前記引き伸ばすことは、母材形成装置から母材を引き伸ばすことを含む、段落Ｂ１〜Ｂ１１のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９７】
Ｂ１３．前記方法は、前記母材を作成すること、任意選択により段落Ａ１〜１６のいずれか１つの段落に記載の方法を使用することをさらに含む、段落Ｂ１〜Ｂ１２のいずれか１つの段落に記載の方法。
【００９８】
Ｂ１４．前記方法は、未処理領域、中間領域、及び形成済領域を含む連続的な長さの複合材料を作成することを含み、前記未処理領域は複数の長さの複合テープを含み、前記中間領域は前記母材を含み、さらに前記形成済領域は前記半径充填材を含む、段落Ｂ１３に記載の方法。  
【００９９】
Ｂ１５．前記母材は、段落Ｃ１〜Ｃ１７のいずれか１つの段落に記載の母材を含む、段落Ｂ１〜Ｂ１３のいずれか１つの段落に記載の方法。
【０１００】
Ｃ１．半径充填材内に形成されるように構成された母材であって、前記母材は、
複数の長さの複合テープを含み、前記複数の長さの複合テープのうちの少なくとも選択された長さの複合テープは、前記複数の長さの複合テープの中の少なくとも残存部分に関してあるスキュー角で配向される母材。
【０１０１】
Ｃ２．前記選択された長さの複合テープは第１の長さの複合テープであって、前記スキュー角は第１のスキュー角であって、さらに前記母材は前記複数の長さの複合テープの中の前記第１の長さの複合テープ及び前記残存部分に対して第２のスキュー角で配置される第２の長さの複合テープを含む、段落Ｃ１に記載の母材。
【０１０２】
Ｃ３．前記スキュー角は少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、又は少なくとも４５度である、段落Ｃ１又はＣ２に記載の母材。
【０１０３】
Ｃ４．前記スキュー角は９０度未満、８５度未満、８０度未満、７５度未満、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、又は４０度未満である、段落Ｃ１〜Ｃ３のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１０４】
Ｃ５．前記スキュー角は前記母材の横断面積で測定される段落Ｃ１〜Ｃ４のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１０５】
Ｃ６．前記母材は横断面形状を画定し、任意選択により前記横断面形状は、三角形の横断面形状、くさび形の横断面形状、及び底部と複数の収束角端部を画定する横断面のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ１〜Ｃ５のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１０６】
Ｃ７．複数の長さの複合テープは少なくとも２種類の、少なくとも４種類の、少なくとも６種類の、少なくとも８種類の、少なくとも１０種類の、少なくとも１２種類の、少なくとも１４種類の、少なくとも１６種類の、少なくとも１８種類の、少なくとも２０種類の、少なくとも２５種類の、或いは少なくとも３０種類の長さの複合テープを含む、段落Ｃ１〜Ｃ６のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１０７】
Ｃ８．前記母材に含まれる任意の数の長さの複合テープは前記母材の長さに沿って変化する、段落Ｃ７に記載の母材。
【０１０８】
Ｃ９．複数の長さの複合テープの各々は長さと幅を画定する、段落Ｃ１〜Ｃ８のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１０９】
Ｃ１０．前記複数の長さの複合テープの一部分の長さは、（ｉ）少なくとも１メートル（ｍ）、少なくとも２ｍ、少なくとも３ｍ、少なくとも４ｍ、少なくとも５ｍ、少なくとも６ｍ、少なくとも７ｍ、少なくとも８ｍ、少なくとも９ｍ、少なくとも１０ｍ、少なくとも１５ｍ、又は少なくとも２０ｍ、及び（ｉｉ）５０ｍ未満、４０ｍ未満、３０ｍ未満、２５ｍ未満、２０ｍ未満、１５ｍ未満、１０ｍ未満、又は５ｍ未満、のうちの少なくとも１つである、段落Ｃ９に記載の母材。
【０１１０】
Ｃ１１．前記複数の長さの複合テープの一部分の幅は、（ｉ）少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも１１ｍｍ、少なくとも１２ｍｍ、少なくとも１４ｍｍ、少なくとも１６ｍｍ、少なくとも１８ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、又は少なくとも２４ｍ、及び（ｉｉ）５０ｍｍ未満、４５ｍｍ未満、４０ｍｍ未満、３５ｍｍ未満、３０ｍｍ未満、２５ｍｍ未満、２０ｍｍ未満、１８ｍｍ未満、１６ｍｍ未満、１４ｍｍ未満、１２ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、８ｍｍ未満、６ｍｍ未満、又は４ｍｍ未満、のうちの少なくとも１つである、段落Ｃ９又はＣ１０に記載の母材。
【０１１１】
Ｃ１２．前記複数の長さの複合テープの一部分は、１種類の長さの複合テープ、２種類の長さの複合テープ、３種類の長さの複合テープ、前記複数の長さの複合テープの少なくとも２５％、前記複数の長さの複合テープの少なくとも５０％、前記複数の長さの複合テープの少なくとも７５％、又は前記複数の長さの複合テープの１００％、のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ１０又はＣ１１に記載の母材。
【０１１２】
Ｃ１３．前記複数の長さの複合テープの各々は補強繊維マトリクス及び樹脂材料を含む、段落Ｃ１〜Ｃ１２のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１１３】
Ｃ１４．前記補強繊維マトリクスは複数の補強繊維を含み、任意選択により前記複数の補強繊維は炭素、チタン、アルミニウム、ガラス、及び金属のうちの少なくとも１つから形成される、段落Ｃ１３に記載の母材。
【０１１４】
Ｃ１５．前記複数の補強繊維の各々の繊維縦軸は繊維軸に略平行で、前記半径充填材は半径充填材縦軸を画定し、任意選択により前記繊維軸は、平行なものであって前記半径充填材縦軸に対して繊維角で配向されており、任意選択により前記繊維角は、（ｉ）少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、又は少なくとも４５度、及び（ｉｉ）８５度未満、８０度未満、７５度未満、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、又は４０度未満、のうちの少なくとも１つの繊維角を含む、段落Ｃ１４に記載の母材。
【０１１５】
Ｃ１６．前記複数の補強繊維は複数の長さの複合テープの少なくとも一部分の中に２次元配置を形成し、任意選択により前記２次元配置は補強繊維の網目、織物構造、布、及びランダムな配列のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ１４に記載の母材。
【０１１６】
Ｃ１７．前記複数の補強繊維は複数の長さの複合テープの少なくとも一部分の中に３次元配置を形成し、任意選択により前記３次元配置は補強繊維の網目、織物構造、布、ランダムな配列、及びの互いの上に積み重ねられた補強繊維の２次元以上の配列のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ１４に記載の母材。
【０１１７】
Ｃ１８．前記樹脂材料はエポキシを含む、段落Ｃ１３〜Ｃ１７のいずれか１つの段落に記載の母材。
【０１１８】
Ｃ１９．段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の母材から形成される半径充填材。
【０１１９】
Ｃ２０．段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の母材を含む半径充填材。
【０１２０】
Ｃ２１．前記半径充填材は外側の粘着性被覆を含まない、段落Ｃ１９又はＣ２０に記載の半径充填材。
【０１２１】
Ｃ２２．段落Ｃ１９〜Ｃ２１のいずれか１つの段落に記載の半径充填材を含む複合構造物。
【０１２２】
Ｃ２３．段落Ｃ１９〜Ｃ２１のいずれか１つの段落に記載の前記半径充填材又は段落Ｃ２２に記載の前記複合構造物を含む航空機。
【０１２３】
Ｄ１．半径充填材用の母材を形成するように構成された母材金型であって、前記母材金型は、
金型本体であって第１端部及び第２端部を含む金型本体と、
複数の長さの複合テープを受け取るように構成された金型本体の第１端部上の複数の第１開口部と、
金型本体の第２端部上の第２開口部とを含み、前記複数の第１開口部は金型本体内の第２開口部に収束し、さらに前記母材は第２開口部から引き出されるように構成されている母材金型。
【０１２４】
Ｄ２．前記第１端部は概して前記第２端部に対向している、段落Ｄ１に記載の母材金型。
【０１２５】
Ｄ３．前記複数の第１開口部はある収束角で前記第２開口部に収束し、任意選択により前記収束角は、スキュー角及び７０度未満の、６５度未満の、６０度未満の、５５度未満の、５０度未満の、４５度未満の、４０度未満の、３５度未満の、３０度未満の、２５度未満の、２０度未満の、又は１５度未満の角のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｄ１又はＤ２に記載の母材金型。
【０１２６】
Ｄ４．前記複数の第１開口部は少なくとも２個の、少なくとも４個の、少なくとも６個の、少なくとも８個の、少なくとも１０個の、少なくとも１２個の、少なくとも１４個の、少なくとも１６個の、少なくとも１８個の、少なくとも２０個の、少なくとも２５個の、又は少なくとも３０個の第１開口部を含む、段落Ｄ１〜Ｄ３のいずれか１つの段落に記載の母材金型。
【０１２７】
Ｄ５．前記複数の第１開口部は、複数の長方形開口部、複数の直線開口部、及び複数の線形開口部のうちの少なくとも１つを画定する、段落Ｄ１〜Ｄ４のいずれか１つの段落に記載の母材金型。
【０１２８】
Ｄ６．前記複数の第１開口部の各々は、複数の第１開口部の各第１開口部の幅に平行な主開口軸を画定し、さらに複数の第１開口部の中の選択された第１開口部の選択された主開口軸は、複数の第１開口部の中の別の第１開口部の主開口軸に対してあるスキュー角で配向される、段落Ｄ１〜Ｄ５のいずれか１つの段落に記載の母材金型。
【０１２９】
Ｄ７．前記第２開口部は第２開口部の形状を画定し、任意選択により前記第２開口部の形状は、三角形、くさび形、及び底部と複数の収束角端部を画定する形状のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｄ１〜Ｄ６のいずれか１つの段落に記載の母材金型。
【０１３０】
Ｄ８．前記金型本体は、高分子材料、樹脂材料、高分子樹脂、及びエポキシのうちの少なくとも１つから形成される、段落Ｄ１〜Ｄ７のいずれか１つの段落に記載の母材金型。
【０１３１】
Ｄ９．前記複数の第１開口部及び第２開口部は、機械加工、フォトリソグラフィ、及び３次元印刷のうちの少なくとも１つによって形成される、段落Ｄ１〜Ｄ８のいずれか１つの段落に記載の母材金型。
【０１３２】
Ｅ１．半径充填材用の母材を形成するように構成された装置であって、前記装置は、
複数の長さの複合テープを供給するように構成された複合テープ供給源と、
前記複数の長さの複合テープを受け取り、前記母材を製造するため前記複数の長さの複合テープを１点に収束するように構成された予備形成構造物と、
前記複合テープ供給源と前記予備形成構造物との間で前記複数の長さの複合テープを運ぶように構成された駆動機構と
を含む装置。
【０１３３】
Ｅ２．前記装置は、予備形成構造物に前記複数の長さの複合テープを選択的に供給するように構成された複合テープ選択構造物をさらに含む、段落Ｅ１に記載の装置。
【０１３４】
Ｅ３．前記複数の長さの複合テープは任意の数の長さの複合テープを含み、さらに前記複合テープ選択構造物は、前記任意の数の長さの複合テープを選択的に増すこと、前記任意の数の長さの複合テープを選択的に減じること、及び選択基準に対応して前記複数の長さの複合テープの少なくとも１つの構成を選択的に変更することのうちの少なくとも１つを行うようにプログラムされる制御装置を含む、段落Ｅ２に記載の装置。
【０１３５】
Ｅ４．前記選択基準は、前記母材から形成される前記半径充填材の所望の断面積、前記母材から形成される前記半径充填材の所望の断面形状、前記母材から形成される前記半径充填材の所望の機械剛性、及び前記半径充填材の形成に利用される半径充填材金型の形状のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｅ３に記載の装置。
【０１３６】
Ｅ５．前記複合テープ供給源は、複数の複合テープ供給源及び複数の複合テープ取り出し容器のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｅ１〜Ｅ４のうちの少なくとも１つの段落に記載の装置。
【０１３７】
Ｅ６．前記複合テープ供給源は複合テープの複数のロールを含む、段落Ｅ１〜Ｅ５のうちの少なくとも１つの段落に記載の装置。
【０１３８】
Ｅ７．前記予備形成構造物は、段落Ｄ１〜Ｄ９のいずれか１つの段落に記載の母材金型を含む、段落Ｅ１〜Ｅ６のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１３９】
Ｅ８．前記装置は前記母材を含み、任意選択により段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の母材を含む、段落Ｅ１〜Ｅ７のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４０】
Ｅ９．前記母材は、段落Ａ１〜Ａ１６のいずれか１つの段落に記載の方法を使用して形成される、段落Ｅ１〜Ｅ８のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４１】
Ｅ１０．前記装置は制御装置を含み、任意選択により前記制御装置は、段落Ａ１〜Ａ１６のうちのいずれか１つの段落に記載の方法を使用して前記装置の動作を制御するようにプログラムされている、段落Ｅ１〜Ｅ９のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４２】
Ｆ１．半径充填材内に形成されるように構成された装置であって、前記装置は、
母材供給経路に沿って母材を供給するように構成された母材供給源と
前記母材供給経路内に配置された半径充填材金型とを含み、前記半径充填材金型は前記母材を受け取り、母材から前記半径充填材を製造するように構成された装置。
【０１４３】
Ｆ２．前記半径充填材金型は、前記母材供給経路内に選択的に配置され、前記母材を受け取り、母材から第１断面形状を有する前記半径充填材の第１領域を製造するように構成されている第１の半径充填材金型であり、前記装置はさらに
前記母材供給経路内に選択的に配置され、母材を受け取り、母材から第２断面形状を有する半径充填材の第２領域を製造するように構成された第２の半径充填材金型と、
前記第１領域を製造するため、前記母材供給経路内に前記第１半径充填材金型を選択的に配置し、前記第２領域を製造するため、前記母材供給経路内に前記第２半径充填材金型を選択的に配置するように構成された金型選択構造物と
を含む、段落Ｆ１に記載の装置。
【０１４４】
Ｆ３．前記装置は、前記半径充填材金型によって前記母材が受け取られる前に前記母材を予熱するように構成された予熱器をさらに含む、段落Ｆ１又はＦ２に記載の装置。
【０１４５】
Ｆ４．前記装置は、第１の半径充填材金型、及び第２の半径充填材金型のうちの少なくとも１つの前記半径充填材金型を加熱するように構成された金型加熱器をさらに含む、段落Ｆ１〜Ｆ３のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４６】
Ｆ５．前記装置は、段落Ｂ１〜Ｂ１５のいずれか１つの段落に記載の方法を使用して、前記半径充填材を形成するように構成されている、段落Ｆ１〜Ｆ４のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４７】
Ｆ６．前記装置はさらに制御装置を含み、任意選択により前記制御装置は、段落Ｂ１〜Ｂ１５のうちのいずれか１つの段落に記載の方法を使用して前記装置の動作を制御するようにプログラムされている、段落Ｆ１〜Ｆ５のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４８】
Ｆ７．前記装置は前記母材を含み、任意選択により前記母材は段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の母材を含む、段落Ｆ１〜Ｆ６のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１４９】
Ｆ８．前記母材供給源は、段落Ｅ１〜Ｅ１０のいずれか１つの段落に記載の装置を含む、段落Ｆ１〜Ｆ７のいずれか１つの段落に記載の装置。
【０１５０】
Ｇ１．段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の前記母材のいずれか、段落Ｃ１９〜Ｃ２１のいずれかの段落に記載の前記半径充填材のいずれか、段落Ｃ２２に記載の前記複合構造物、段落Ｃ２３に記載の前記航空機、段落Ｄ１〜Ｄ９のいずれかに記載の前記母材金型、又段落Ｅ１〜Ｆ８のいずれか１つの段落に記載の装置を有する、段落Ａ１〜Ｂ１５のいずれか１つの段落に記載の方法の使用。
【０１５１】
Ｇ２．段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の前記母材のいずれか、段落Ｃ１９〜Ｃ２１のいずれか１つの段落に記載の前記半径充填材のいずれか、段落Ｃ２２に記載の前記複合構造物、段落Ｃ２３に記載の前記航空機、段落Ｄ１〜Ｄ９のいずれか１つの段落に記載の前記母材金型、又は段落Ａ１〜Ｂ１５のいずれか１つの段落に記載の方法のいずれかを有する段落Ｅ１〜Ｆ８のいずれか１つの段落に記載の装置の使用。
【０１５２】
Ｇ３．段落Ａ１〜Ｂ１５のいずれか１つの段落に記載の方法のいずれか、段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれか１つの段落に記載の母材のいずれか、段落Ｃ１９〜Ｃ２１のいずれか１つの段落に記載の半径充填材のいずれか、段落Ｄ１〜Ｄ９のいずれか１つの段落に記載の母材金型、又は半径充填材、複合構造物、或いは航空機を製造するための段落Ｅ１〜Ｆ８のいずれか１つの段落に記載の装置の使用。
【０１５３】
Ｇ４．複数の長さの複合テープを含む母材の使用であって、複数の長さの複合テープの少なくとも第１部分は、前記複数の長さの複合テープの第２部分に対してあるスキュー角で配向される母材の使用。
【０１５４】
Ｇ５．複数の長さの複合テープを含む半径充填材の使用であって、複数の長さの複合テープの少なくとも第１部分は、前記複数の長さの複合テープの第２部分に対してあるスキュー角で配向され、複合構造物を形成する半径充填材の使用。
【０１５５】
本明細書で使用されるように、「選択的な」及び「選択的に」という表現は、一又は複数のコンポーネントの動作、運動、構成、又はその他の活動、あるいは装置の特性を変更する場合には、特定の動作、運動、構成、又はその他の活動が、装置の１つの特徴、又は一又は複数のコンポーネントについて行われる使用者による直接的または間接的操作であることを意味する。
【０１５６】
本明細書で使用されるように、「適合した」及び「構成された」という表現は、要素、コンポーネント、又は他の主題が所与の機能を果たすように設計されている及び／又は意図されていることを意味する。このように、「適合した」及び「構成された」という表現の使用は、所与の要素、コンポーネント、又は他の主題が、単純に、所与の機能を実行する「ことができる」という意味ではなく、そのような要素、コンポーネント、及び／又は他の主題が、そのような機能を実行することを目的として特に選択、作製、実施、利用、プログラム、及び／又は設計されていることを意味する。特定の機能を実行するように適合されているものとして記載されている要素、コンポーネント、及び／又は他の主題は、追加的に又は代替的に、そのような機能を実行するように構成されているものとして記載することができ、逆もまた可であることはまた、本開示の範囲内のことである。同様に、特定の機能を実行するように構成されるものとして述べられている主題は、追加的に又は代替的に、当該機能を実行するように動作可能であるものとして記載されてもよい。
【０１５７】
本明細書に開示されている装置の種々の開示されている要素及び方法のステップは、本発明に係るすべての装置及び方法にとって必要となるものではなく、また本発明は、本明細書に開示されている種々の要素及びステップのすべての新規かつ非自明の組み合わせ及び部分組み合わせを含む。さらに、本明細書に開示されている一又は複数の種々の要素及びステップは、開示された装置又は方法のすべてとは分離された別の独立した発明の主題を定義する可能性がある。したがって、このような発明の主題は本明細書に明示的に開示される特定の装置及び方法に関連している必要はなく、このような発明の主題は、本明細書に明示的に開示されていない装置及び／又は方法に有用性を見出す可能性がある。
【符号の説明】
【０１５８】
２０    航空機
２１    操縦室
２２    胴体
２３    主翼
２４    尾翼
２５    垂直安定板
２６    水平安定板
２７    操縦翼面
２８    内装
３０    複合構造物
３１    複合材料
３２    外板
３４    ウェブ
３６    補強材
３８    空隙
４０    移行領域
４２    第１平面（表面）
４４    第２平面（表面）
１００    半径充填材製造アセンブリ
１２０    駆動機構
１５０    複合テープ供給源
１５５    複合テープ取り出し容器
１５８    複合テープのロール
１６０    複合テープ
１７０    複合材料
１７２    未処理領域
１７４    中間領域
１７６    形成済領域
２００    母材形成装置
２０５    母材供給源
２２０    複合テープ選択構造物
２２４    制御装置
２３０    予備形成構造物
２３４    母材金型
２３８    金型本体
２４２    第１端部
２４５    スキュー開口角
２４６    第１開口部
２４７    主開口軸
２４８    第１主開口軸
２４９    第２主軸
２５０    第２端部
２５４    第２開口部
２５６    チャネル
２６０    収束角
２７０    補強繊維マトリクス
２７４    樹脂材料
２７６    スキュー角
２７８    主軸
２８０    主軸
２９０    母材
２９４    母材供給経路
２９６    第１領域
２９８    第２領域
３００    半径充填材形成装置
３０４    予熱器
３０６    半径充填材金型
３０８    第１半径充填材金型
３１２    第２半径充填材金型
３１６    金型加熱器
３１８    形成領域
３２０    金型選択構造物
３２４    制御装置
３９０    半径充填材
【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】
2014037137.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014037137.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014037137.tif 000014
【図１４】
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【外国語明細書】
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2014037137000002.pdf
2014037137000003.pdf
2014037137000004.pdf