(57)【要約】【課題】ストリンガや補強材などの構造用複合部品からマンドレルを引き抜く際、構造用複合部品に対して損傷を与えるような力を加えることがないように構成されたマンドレル引抜ツールを提供する。【解決手段】アクチュエータアセンブリと、前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第１のマンドレルと係合するように構成された第１のマンドレルインターフェースアーム（３０９）とを含むマンドレル引抜ツール（３０１）である。前記マンドレル引抜ツールは、さらに、第１のマンドレルインターフェースアーム（３０９）と摺動可能に係合し、第２のマンドレルと係合する第２のマンドレルインターフェースアーム（３１３）を含む。マンドレルを引き抜くための方法であって、マンドレルを引き抜くために用いられるマンドレル引抜ツール（３０１）を準備することを含む。【選択図】図３
2009519142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレル引抜ツールであって、
アクチュエータアセンブリと、
前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第１のマンドレルと係合するように構成された第１のマンドレルインターフェースアームと、
前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第２のマンドレルと係合するように構成された第２のマンドレルインターフェースアームとを備え、
前記アクチュエータアセンブリが作動したとき、前記第１のマンドレルインターフェースアームが、前記第２のマンドレルインターフェースアームに対して概ね直線的に移動するように、前記第２のマンドレルインターフェースアームが、前記第１のマンドレルインターフェースアームに摺動可能に係合していることを特徴とするマンドレル引抜ツール。
【請求項２】
前記アクチュエータアセンブリが、
前記第１のマンドレルインターフェースアームに対してピボット可能な第１のハンドルと、
前記第１のハンドルに対してピボット可能で、かつ前記第２のマンドレルインターフェースアームに対してピボット可能な第２のハンドルと、
前記第１のハンドルに係合された駆動ねじと、
前記駆動ねじに螺合し、かつ前記第２のハンドルに係合されたナットとを備え、
前記駆動ねじを、前記ナットに対して螺進、螺退させたとき、前記第１のハンドルが、前記第２のハンドルに対してピボットされることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項３】
前記駆動ねじがボールねじであり、前記ナットがボールナットであることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項４】
前記駆動ねじを保持するためのカプリングと、
前記第１のハンドルに対してピボット可能で、かつ前記カプリングに取り付けられた第１のフィッティングと、
前記第１のハンドルに対してピボット可能で、かつ前記ナットに取り付けられた第２のフィッティングとをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項５】
前記第１のフィッティング及び前記第１のハンドルをピボット可能に係合する第１のピボットピンと、
前記第２のフィッティング及び前記第２のハンドルをピボット可能に係合する第２のピボットピンと、
前記第１のフィッティングによって画定されるスロット内に延在する、前記第１のハンドルから延出した第１のガイドピンと、
前記第２のフィッティングによって画定されるスロット内に延在する、前記第１のハンドルから延出した第２のガイドピンとをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項６】
前記駆動ねじの一部を取り囲むカバーをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項７】
前記駆動ねじに取り付けられたトルク制限装置をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項８】
前記トルク制限装置が、レンチの駆動部材を受容するためのソケットを画定することを特徴とする請求項７に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項９】
前記駆動ねじが、レンチによって駆動されるように構成されることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１０】
前記第２のマンドレルインターフェースアームによって画定されるスロット内を通って、前記第１のハンドルを貫通し、前記第１のマンドレルインターフェースアームに係合される第１のピンと、
前記第１のマンドレルインターフェースアームによって画定されるスロット内を通って、前記第２のハンドルを貫通し、前記第２のマンドレルインターフェースアームに係合される第２のピンとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１１】
前記第１のマンドレルインターフェースアームから延出する第１のマンドレルファスナと、
前記第２のマンドレルインターフェースアームから延出する第２のマンドレルファスナとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１２】
構造体に前記マンドレル引抜ツールを保持するためのクランプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１３】
前記第１のハンドル及び前記第２のハンドルの移動を制限するためのストッパをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１４】
前記第１のマンドレルインターフェースアーム及び前記第２のマンドレルインターフェースアームの１つから延出する支持プレートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１５】
前記支持プレートの構造体との接触面に配置される保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１６】
マンドレル引抜ツールであって、
アクチュエータアセンブリと、
前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携する引抜アセンブリとを備え、
前記引抜アセンブリが、マンドレルを構造体から概ね直線的に引き抜くように構成されることを特徴とするマンドレル引抜ツール。
【請求項１７】
マンドレルを引き抜くための方法であって、
マンドレル引抜ツールを準備するステップと、
前記マンドレル引抜ツールをマンドレルと係合させるステップと、
前記マンドレルに力を加えて、前記マンドレルを構造体の第１の部分から直線的に引き抜くステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記マンドレルに力を加えるステップが、
前記マンドレルに加える前記力を制限するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記マンドレル引抜ツールを、前記構造体の第２の部分に隣接するブロックと係合させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記マンドレル引抜ツールを、前記構造体に対して固定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料の製造に関するものである。より詳しくは、本発明は、マンドレル引抜ツール及びその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代の航空機の構造用部品は、複合材料で作られることが多い。これらの材料には、通常、高剛性のポリママトリクスに配置された布、マット、又は複数の他の繊維が含まれる。図１で示すように、そのような構造用部品１０１は、外板１０７の内面又は「インナーモールドライン」１０５に接着接合された１つ或いは複数の補強材又はストリンガ１０３を含む。ストリンガ１０３は、外板１０７が比較的薄い場合でも、構造用部品１０１に剛性や強度を与える。
【０００３】
図１の特定の実施例において、ストリンガ１０３は、そのストリンガ１０３の断面形状に関連して、「Ｔ」ストリンガ又は「Ｉ」ストリンガと呼ばれることが多い。ストリンガ１０３は、通常、２つのマンドレル１１１のそれぞれの周囲に、未硬化の複合材料を「Ｃ」字形状１０９をなすようにして取り付け、次にその２つの複合材料の所定の部分を、概ね１１３にて衝き合わせることによって作られる。複合材料の衝き合わされた部品の上下に生じるＲ（アール）部に、通常、Ｒ部充填材が充填される。１つ或いは複数の未硬化の複合材料の追加層が、衝き合わされた２つの複合材料の所定の部分を接触させた接触面１１３をはさむように、ストリンガ１０３の上面１１５及び底面１１７に取り付けられることが多い。未硬化のストリンガ１０３は、ポリママトリクスを硬化するために、その後、オートクレーブ内の圧力下で、真空バッグ内の真空下で、或いはその両者によって硬化され、高剛性の硬化されたストリンガ１０３を形成する。ストリンガ１０３は、外板１０７と共に硬化されることもあれば、外板１０７とは別々に硬化されることもある。
【０００４】
一般に、ストリンガ１０３を構成する複合材料のポリママトリクスは、硬化プロセス中に粘性がなくなり、流れ出すことがある。図２で示すように、ポリママトリクスの一部が、ストリンガ１０３からはみ出してマンドレル１１１の方へ流出し、ばり２０１を形成することがよくある。ストリンガ１０３を構成するポリママトリクスが、熱可塑性ポリマ材料の場合、熱硬化性高分子が架橋結合することによって、或いはストリンガ１０３を冷却することによって、ポリママトリクスは、硬化プロセスの間に剛体となる。どちらの場合も、ばり２０１によって、マンドレル１１１のストリンガ１０３からの取り外しが機械的にブロックされる。
【０００５】
マンドレル１１１の取り外しに関する問題を解決するため、多くの手法が生み出されている。例えば、ばり２０１を取り除くのに、研削又は研磨プロセスが用いられることがあり、それによって、マンドレル１１１をストリンガ１０３から取り外せるようにする。しかしながら、そのような研削又は研磨プロセスは、マンドレル１１１及び／又はストリンガ１０３を偶発的に損傷することがあり、その損傷したマンドレル１１１及び／又はストリンガ１０３を修理しなければならなくなる。くさびを使用して、力をかけてストリンガ１０３をマンドレルから取り外し、それによって、ばり２０１をとることもある。しかしながら、そのようなくさびを用いるプロセスでストリンガ１０３に加えられる力は、ストリンガ１０３のポリママトリクス及び／又は強化用繊維を偶発的に損傷することがあり、ストリンガ１０３の構造的完全性を損なってしまう。
【０００６】
さらに、マンドレル１１１をストリンガ１０３から機械的に取り外すためのツールが開発されてきた。しかしながら、これらのツールは、図１の矢印１１９で示されるように、ストリンガ１０３からマンドレル１１１を回転させるものである。マンドレル１１１を引き抜く際にマンドレル１１１を回転させることによって、ストリンガ１０３に加えられる力が、ストリンガ１０３のポリママトリクス及び／又は強化用繊維を偶発的に損傷することがあり、それによって、ストリンガ１０３の構造的完全性を損なってしまう。
【０００７】
当該技術分野において、硬化した複合構造体からマンドレルを取り外すための多くの手法が知られているが、まだ改良の余地がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ストリンガや補強材などの構造用複合部品の一部からマンドレルを引き抜く際、構造用複合部品に対して損傷を与えるような力を加えることがないように構成されたマンドレル引抜ツールが必要とされている。
【０００９】
本発明の一態様では、マンドレル引抜ツールが提供される。マンドレル引抜ツールは、アクチュエータアセンブリと、前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第１のマンドレルと係合するように構成された第１のマンドレルインターフェースアームを含む。マンドレル引抜ツールは、さらに、前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第２のマンドレルと係合するように構成された第２のマンドレルインターフェースアームを含む。前記アクチュエータアセンブリが作動されたとき、前記第１のマンドレルインターフェースアームが、前記第２のインターフェースアームに対して概ね直線的に移動するように、前記第２のマンドレルインターフェースアームは、前記第１のマンドレルインターフェースアームに摺動可能に係合される。
【００１０】
別の態様では、本発明はマンドレル引抜ツールを提供する。マンドレル引抜ツールは、アクチュエータアセンブリと、前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携する引抜アセンブリとを含む。前記引抜アセンブリは、構造体からマンドレルを概ね直線的に引き抜くように構成されている。
【００１１】
本発明のまた別の態様では、マンドレルを引き抜くための方法が提供される。マンドレルを引き抜くための方法は、マンドレル引抜ツールを準備し、前記マンドレル引抜ツールをマンドレルと係合させ、前記マンドレルに力を加え、構造体の第１の部分から前記マンドレルを直線的に引き抜くことを含む。
【００１２】
本発明には、次のような有意な利点がある。（１）ストリンガ又は他の補強材からマンドレルを引き抜く際に加えられる力を制限する。（２）マンドレルを、個々に、ストリンガ又は他の補強材から概ねまっすぐに引き抜き、ストリンガ又は他の補強材が曲げ荷重によって損傷しないようにする。
【００１３】
さらなる態様、特徴及び利点は、以下に記載の説明より明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の新規の特徴と信じられる特徴は、特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本発明自体に加えて、使用する際の好適なモード、及び本発明の更なる目的及び利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を参照することによってより良く理解することができるであろう。参照符号の左側からの１つ或いは複数の桁は、各参照符号が最初に現れる図面を示している。
【００１５】
本発明は、様々な変更及び代替形態をなすようにすることが可能であり、その特定の実施形態のうちのいくつかの実施例を図面を用いて示し、その詳細について以下に説明する。しかしながら、以下の特定の実施形態の説明は、本発明を本願明細書中で開示する特定の形態に制限しようとするものではなく、むしろ、特許請求の範囲で定義される発明の精神及び範囲に含まれる、全ての変更、同等物及び代替物をカバーしようとするものであることを理解されたい。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。説明を明瞭にするため、本願明細書中では、実際の実施に係る全ての特徴を記載しているわけではない。任意のそのような実際の実施形態の開発では、システムに関連する規則や権利に関連する制限などに適合して開発者が特定の目的を遂げるために、実装例に固有の様々な決定をする必要があり、それらは、実装例ごとに異なることがあることを理解されたい。さらに、そのような開発努力は複雑で、時間がかかることがあるが、本開示の利益を享受する当業者が取り組むべきものとして定められていることを理解されたい。
【００１７】
本発明は、マンドレルをストリンガ又は補強材などの構造用複合部品から引き抜く際に、損傷を与えるような力をその構造用複合部品に対して加えないように構成されたツールを提供する。具体的には、本発明のマンドレル引抜ツールは、マンドレルを回転させずに、マンドレルをストリンガ又は補強材から引き抜くものである。さらに、本発明のマンドレル引抜ツールは、マンドレルをストリンガ又は補強材から引き抜くために加える力の大きさを制限するように構成される。例えば、一実施形態において、マンドレル引抜ツールは、特定のトルク設定に調整される。本発明は、さらに、マンドレル引抜ツールを使用するための方法を提供する。
【００１８】
図３及び４は、本発明に係るマンドレル引抜ツール３０１の例示的な実施形態を図示する。マンドレル引抜ツール３０１は、ダブルクレビス構造（double clevis configuration）で、ピン３０７によってピボット可能に係合された第１のハンドル３０３及び第２のハンドル３０５を含む。図示の実施形態では、ピン３０７が段付きねじであることに留意されたい。ナット４０１は、段付きねじの所定の位置で固定される。第１のハンドル３０３は、ピン３１１を介して、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９にピボット可能に係合される。第２のハンドル３０５は、ピン３１５を介して、第２のマンドレルインターフェースアーム３１３にピボット可能に係合される。図３で示すように、第２のマンドレルインターフェースアーム３１３は、ピン３１１を通すスロット３１７を画定する。第１のマンドレルインターフェースアーム３０９は、スロット３１７と同様の、ピン３１５を通すスロット５０１（図５Ｂで図示）を画定する。一般に、上述の構造では、第１のハンドル３０３を、ピン３０７にて第２のハンドル３０５に対してピボットさせると、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３を、互いに対して概ね直線的に移動させることができる。
【００１９】
図５Ａ及び５Ｂは、ハンドル３０３、３０５と、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３との間の接触面の特定の構造を図示する。図５Ａを詳細に参照すると、スロット３１７内において、ブッシング５０３が、ピン３１１と第２のマンドレルインターフェースアーム３１３との間に配置されている。第１のハンドル３０３を、ピン３０７にて第２のハンドル３０５に対してピボットさせたとき（図３で図示）、ブッシング５０３は、ピン３１１がスロット３１７に沿って自由に摺動することができるようにする。ブッシング５０５は、第１のハンドル３０３内に配置され、ピン３１１を通す開口を画定する。第１のハンドルを、ピン３０７にて第２のハンドル３０５に対してピボットさせたとき、ブッシング５０５は、第１のハンドル３０３がピン３１１に対して自由に回転することができるようにする。ピン３１１は、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９に螺合し、レンチ又は同様のツールをピン３１１の平面部３１９に取り付けることによって、ピン３１１を締めたり、緩めたりすることができる。
【００２０】
図５Ｂを参照すると、図５Ａを参照しつつ説明した第１のハンドル３０３及びマンドレルインターフェースアーム３０９、３１３の係合部分と同様の形態で、第２のハンドル３０５が、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３と係合されている。具体的には、スロット５０１内において、ブッシング５０７が、ピン３１５と第１のマンドレルインターフェースアーム３０９との間に配置されている。第１のハンドル３０３を、ピン３０７にて第２のハンドル３０５に対してピボットさせたとき、ブッシング５０７は、ピン３１５がスロット５０１に沿って自由に摺動できるようにする。ブッシング５０９は、第２のハンドル３０５内に配置され、ピン３１５を通す開口を画定する。第１のハンドル３０３を、ピン３０７にて第２のハンドル３０５に対してピボットさせたとき、ブッシング５０９は、第２のハンドル３０５がピン３１５に対して自由に回転できるようにする。ピン３１５は、第２のマンドレルインターフェースアーム３１３と螺合し、レンチ又は同様のツールをピン３１５の平面部５１１に取り付けることによって、ピン３１５を締めたり、緩めたりすることができる。
【００２１】
図３及び４を再び参照すると、駆動ねじ３２１が、ハンドル３０３、３０５の間に延在し、ナット３２３と係合され、またカプリング３２５で保持されている。一実施形態では、駆動ねじ３２１は、ボールねじからなり、ナット３２３は、前記ボールねじと係合するボールナットである。クラッチなどのトルク制限装置３２７が、カプリング３２５に取り付けられ、レンチ又は同様のツールと係合するように構成されている。図示の実施形態では、トルク制限装置３２７は、ソケット４０３を画定し、ソケット４０３にラチェットレンチ（図示なし）の駆動部材を挿入することができる。したがって、トルク制限装置３２７を回転させると、それに対応して駆動ねじ３２１がカプリング３２５を介して回転される。駆動ねじ３２１は、トルク制限装置３２７にかかるトルクが所定のレベルを下回っている限り回転する。一実施形態では、トルク制限装置３２７は、様々なトルク制限値に調整することが可能である。図示の実施形態では、駆動ねじ３２１は、トルク制限装置３２７を介してレンチなどで駆動されるように構成されている。しかしながら、駆動ねじ３２１は、レンチなどで直接的に駆動されるように構成することもできる。
【００２２】
カプリング３２５は、第１のフィッティング３２９を介して第１のハンドル３０３に取り付けられ、ナット３２３は、第２のフィッティング３３１を介して第２のハンドル３０５に取り付けられる。一般に、駆動ねじ３２１が回転されると、ハンドル３０３、３０５は、ピン３０７にて互いに対してピボットする。図６Ａ及び６Ｂでより明瞭に示すように、ハンドル３０３、３０５とフィッティング３２９、３３１との間の角度の関係は、ハンドル３０３、３０５がピン３０７にて互いに対してピボットするのにつれて変化する。したがって、第１のフィッティング３２９は、ピボットピン３３３及びガイドピン３３５を介して第１のハンドル３０３に取り付けられる。ガイドピン３３５は、第１のハンドル３０３に固定的に取り付けられ、第１のフィッティング３２９によって画定されるガイドスロット３３７内に配置される。したがって、第１のフィッティング３２９を、ピボットピン３３３にて第１のハンドル３０３に対してピボットさせると、ガイドピン３３５は、ガイドスロット３３７内で移動する。同様に、第２のフィッティング３３１は、ピボットピン３３９及びガイドピン３４１を介して第２のハンドル３０５に取り付けられる。ガイドピン３４１は、第２のハンドル３０５に固定的に取り付けられ、第２のフィッティング３０５によって画定されるガイドスロット３４３内に配置される。したがって、第２のフィッティング３３１を、ピボットピン３３９にて第２のハンドル３０５に対してピボットさせると、ガイドピン３４１は、ガイドスロット３４３内で移動する。
【００２３】
図示の実施形態では、アクチュエータアセンブリが、ハンドル３０３、３０５、ピン３０７、駆動ねじ３２１、ナット３２３、カプリング３２５、フィッティング３２９、３３１、ピボットピン３３３、３３９、及びガイドピン３３５、３４１から形成されることに留意されたい。アクチュエータアセンブリが作動されたとき、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９が、第２のマンドレルインターフェースアーム３１３に対して概ね直線的に動作するように、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３は、アクチュエータアセンブリに機能的に連携している。マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３を動作させる又は移動させるために、別のアクチュエータアセンブリを用いることができることにも留意されたい。そのような別のアクチュエータアセンブリは、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００２４】
図３を詳細に参照すると、駆動ねじ３２１を汚れや破片から保護するため、スパイラルカバー又はベローズカバー３４５、３４７が、駆動ねじ３２１の周囲に配置されている。カバー３４５は、一方の端部が第１のハンドル３０３に取り付けられ、もう一方の端部が第２のハンドル３０５に取り付けられる。カバー３４７は、一方の端部がナット３２３に取り付けられ、もう一方の端部が、駆動ねじ３２１に回転自在に取り付けられた回転フィッティング３４９に取り付けられる。ピボットハンドル３０３、３０５が互いに離れていくように駆動ねじ３２１が回転されるのにつれて、カバー３４５は引き伸ばされる又は長くなり、その一方でカバー３４７は格納される又は短くなる。反対に、ピボットハンドル３０３、３０５が互いに近づくように駆動ねじ３２１が回転されるのにつれて、カバー３４５は格納される又は短くなり、その一方でカバー３４７は引き伸ばされる又は長くなる。
【００２５】
第１のマンドレルファスナ３５１は、球面座金３５３を通して、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９に取り付けられる。第２のマンドレルファスナ３５５は、球面座金３５７を通して、第２のマンドレルインターフェースアーム３１３に取り付けられる。マンドレルファスナ３５１、３５５は、引き抜くべきマンドレルと螺合するように構成されるが、その詳細は後述する。球面座金３５３、３５７は、マンドレルファスナ３５１、３５５がマンドレルと螺合するときの角度変化を許容するようにする。図示の実施形態では、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３はそれぞれ、マンドレルファスナ３１５、３５５を介してマンドレルと係合するように構成されている。しかしながら、本発明の範囲は、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３が、マンドレルと係合するように適合された他の方法も含むものであることに留意されたい。
【００２６】
また、図示の実施形態では、引抜アセンブリが、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９、第２のマンドレルインターフェースアーム３１３、ピン３１１、３１５、及びマンドレルファスナ３５１、３５５から形成されることに留意されたい。上述のアクチュエータアセンブリを作動させたとき、マンドレルを概ね直線的にストリンガから引き抜くように引抜アセンブリを動作させるために、上述のアクチュエータアセンブリは、引抜アセンブリに機能的に連携する。他の引抜アセンブリを用いて、マンドレルをストリンガから引き抜くこともでき、そのような他の引抜アセンブリも、本発明の範囲内に含まれることに留意されたい。
【００２７】
ストッパ３５９、３６１はそれぞれ、ハンドル３０３、３０５から延出しており、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３が十分に広げられたとき、ストッパ３５９はストッパ３６１と接触する。ストッパ３５９、３６１は、引抜プロセスの間、マンドレル引抜ツール３０１のユーザに対して、引き抜きの進み具合を示す指示を提供する。さらに、ストッパ３５９、３６１は、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３が広がりすぎないように機械的な制限を提供する。
【００２８】
図示の実施形態では、マンドレル引抜ツール３０１は、さらに、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９から延出する第１の支持プレート３６３、及び第２のマンドレルインターフェースアーム３１３から延出する第２の支持プレート３６５を含む。支持プレート３６３、３６５は、マンドレルが引き抜かれるストリンガ又は補強材の上面上に配置されるが、その詳細は後述する。一実施形態では、保護層３６７、３６９はそれぞれ、支持プレート３６３、３６５の、支持プレート３６３、３６５が構造体と接触する接触面の表面に配置され、ストリンガ又は補強材を支持プレート３６３、３６５による偶発的な損傷から保護し、またマンドレル引抜ツール３０１が使用されるとき、支持プレート３６３、３６５が、ストリンガ又は補強材の上を摺動しやすくなるようにする。
【００２９】
ある実施例では、複数のマンドレルの引き抜きをしやすくするため、マンドレル引抜ツール３０１に追加のクランプ手段を提供することを求められることがある。そのため、図７Ａ及び７Ｂで示すように、マンドレル引抜ツール３０１の一実施形態は、バー７０３及び前記バー７０３を貫通して配置される蝶ネジ７０５、７０７を含むクランプ７０１を備える。
【００３０】
マンドレル引抜ツールの実施形態の一部は、図３、４、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、及び７Ｂで図示した様々な要素を省略することがあることに留意されたい。例えば、トルク制限装置３２７、スパイラルカバー３４５、３４７、回転フィッティング３４９、球面座金３５３、３５７、ストッパ３５９、３６１、支持プレート３６３、３６５、保護材３６７、３６９、ブッシング５０３、５０５、５０７、５０９、及び／又はクランプ７０１が省略される実施形態も本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００３１】
図６Ａ、６Ｂ、７Ａ、及び７Ｂは、マンドレル６１１、６１３をストリンガ６１５から引き抜くためにマンドレル引抜ツール３０１を用いる様々な特定の方法を図示する。本願明細書中では、マンドレル引抜ツール３０１は、１つ或いは複数のマンドレルを構造用複合部品のストリンガから取り外すのに用いられるものとして説明されているが、本発明は、それに限定されるものではないことに留意されたい。むしろ、マンドレル引抜ツール３０１は、その様々な構成において、マンドレルによって形成された任意の部品からマンドレルを引き抜くために使用することができる。
【００３２】
図６Ａは、マンドレル引抜ツール３０１が十分に収縮された位置を示す。言い換えれば、マンドレルファスナ３５１、３５５は、互いに対して最も近接した位置にある。この位置にあるとき、１つ或いは両方のマンドレルファスナ３５１、３５５は、マンドレル６１１、６１３によって画定される、ねじ山のついた対応する開口と螺合する。マンドレルファスナ３５１、３５５は、マンドレル６１１、６１３の中にきっちりと収まるまで進入させられる。
【００３３】
図６Ａ及び６Ｂで示すマンドレル引抜ツール３０１の特定の使用方法では、両方のマンドレル６１１、６１３が、ストリンガ６１５から同時に引き抜かれる。図６Ｂで示すように、トルク制限装置３２７は、トルク制限装置３２７に係合させたレンチ又は他の適切なツールを用いて、例えば、矢印６０１で示される方向に回転させられる。駆動ねじ３２１（図３で図示）は、カプリング３２５を介してトルク制限装置３２７に係合されるため、トルク制限装置３２７が回転するのにつれて、駆動ねじ３２１が回転される。駆動ねじ３２１を回転させることにより、ナット３２３が駆動ねじ３２１に沿って移動し、したがって、ハンドル３０３、３０５がピボットして互いに対して近づけられる。上述したように、ハンドル３０３、３０５が、ピン３０７にてピボットして接近するように動くため、マンドレルインターフェースアーム３０９、３１３が広げられ、マンドレルファスナ３５１、３５５は、より離れていくように移動される。マンドレルファスナ３５１、３５５が、より離れていくように動かされるため、マンドレル６１１、６１３は、少なくとも一部がストリンガ６１５から引き抜かれる。トルク制限装置３２７は、ストッパ３５９、３６１が接触するまで回転され、マンドレル引抜ツール３０１が十分に動作したことを示す。トルク制限装置３２７は、ストッパ３５９、３６１が接触した後にトルク制限装置３２７が更に回転されても、駆動ねじ３２１の更なる回転を防止するようなものであることに留意されたい。
【００３４】
トルク制限装置３２７は、ストリンガ６１５に損傷を与えるのに十分な大きさの力が、ストリンガ６１５に加えられないように設定されることに留意されたい。上述したように、一実施形態では、トルク制限装置３２７は、１つ或いは複数のマンドレルが引き抜かれる複合構造体の構成及び強度に応じて、トルク制限を様々に調整することができる。
【００３５】
図７Ａ及び７Ｂで示すように、マンドレル引抜ツール３０１は、クランプ６０１を含むことがあり、マンドレル６１１、６１３などのうちの１つのマンドレルだけが引き抜かれるようにすることもできる。クランプ６０１は、マンドレル引抜ツール３０１に対して更なる安定性を提供するように用いられることもある。ある特定の使用方法では、図７Ａで示すように、クランプ６０１の蝶ネジ６０５が、ストリンガ６１９内のマンドレル６１７に係合され、クランプ６０１の蝶ネジが、ストリンガ６１５内のマンドレル６１３に係合される。マンドレル引抜ツール３０１は、次に、図７Ｂで示すように、マンドレル６１１をストリンガ６１５から引き抜くために作動される。同様に、マンドレル引抜ツール３０１は、代替的に、ストリンガ６２３内のマンドレル６２１に蝶ネジ６０５が係合され、ストリンガ６１５からマンドレル６１１を引き抜くように用いられることもある。しかしながら、図６Ａ及び６Ｂを参照しつつ説明したように、マンドレル６１１、６１３は、クランプ６０１を使用せずに、同時に引き抜くことができるので、クランプ６０１の使用は任意である。
【００３６】
マンドレル引抜ツール３０１は、マンドレルを複合構造体から引き抜くために、様々な構成及び方法が用いられることがある。図６及び７を参照しつつ説明したように、マンドレル引抜ツール３０１は、クランプ６０１の有無に関係なく、２つのマンドレルを同時に引き抜くように用いられることがある。図８及び９は、マンドレルを複合構造体から取り外すために用いられる、マンドレル引抜ツール３０１の２つの追加の例示的な構成を図示する。図８及び９では、マンドレル引抜ツール３０１の使用方法をより明瞭に説明するため、マンドレル引抜ツール３０１は、図式化した概略の形態で示されていることに留意されたい。
【００３７】
図８で示すマンドレル引抜ツール３０１の構成は、マンドレル８０１をストリンガ８０３から引き抜くために使用されるものである。マンドレル８０５は、ストリンガ８０３内にあってもよいし、ストリンガ８０３内になくてもよいことに留意されたい。この実施例では、第２のマンドレルファスナ３５５が、マンドレル８０１と係合する。第１のマンドレルファスナ３５１は、マンドレル８０１を引き抜くのには用いられない、したがって、図８では示されていない。クランプ６０１の蝶ネジ６０５は、隣接したストリンガ８０９内に配置されたマンドレル８０７に係合され、マンドレル８０１を引き抜く間、マンドレル８０１に加えられる力に対抗する。マンドレル８０１を引き抜くために、ハンドル３０３、３０５は、駆動ねじ３２１（図３で図示）及びナット３２３（図３、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、及び７Ｂで図示）の相互作用によって、矢印８１１、８１３で示されるように、互いに対して近づくように動かされ、ハンドル３０３、３０５が、ピン３０７にて互いに対してピボットするようにする。第２のマンドレルインターフェースアーム３１３は、したがって、マンドレル８０１を引き抜くために、概ね矢印８１５で示される方向に移動される。
【００３８】
図９で示す例示的な実施例では、マンドレル引抜ツール３０１が、マンドレル９０１をストリンガ９０３から引き抜くために用いられる。マンドレル９０５は、ストリンガ９０３内にあってもよいし、ストリンガ９０３内になくてもよいことに留意されたい。この実施例では、第１のマンドレルファスナ３５１が、マンドレル９０１と係合する。第２のマンドレルファスナ３５５は、隣接したストリンガ９０９に接したスペーサ又はブロック９０７と係合し、マンドレル９０１を引き抜く間、マンドレル９０１に加えられる力に対抗する。マンドレル９０１を引き抜くために、ハンドル３０３、３０５は、駆動ねじ３２１（図３で図示）及びナット３２３（図３、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、及び７Ｂで図示）の相互作用によって、矢印９１１、９１３で示されるように、互いに対して近づくように動かされ、ハンドル３０３、３０５が、ピン３０７にて互いに対してピボットするようにする。第２のマンドレルインターフェースアーム３１３が、第２のマンドレルファスナ３５５を介してブロック９０７に固定されるため、第１のマンドレルインターフェースアーム３０９は、マンドレル９０１を引き抜くために、概ね矢印９１５で示される方向に移動される。或いは、第２のマンドレルファスナ３５５を、ブロック９０７と係合させるよりも、むしろ、第２のマンドレルファスナ３５５又は第２のマンドレルインターフェースアーム３１３を、ブロック９０７に係合させてもよい。図９で示すブロック９０７の特定の幾何学的形状は、単なる例示にすぎないことに留意されたい。
【００３９】
本願明細書中で説明する任意の実施例において、マンドレル引抜ツール３０１の配置が逆になることがあることに留意されたい。例えば、図９の例示的な実施例に代わるものとして、第１のマンドレルファスナ３５１が、ブロック９０７と係合され、第２のマンドレルファスナ３５５が、マンドレル９０１と係合されることもある。この構成のマンドレル引抜ツール３０１を動作させると、図９を参照しつつ説明した構成と同様に、マンドレル９０１を引き抜くという結果が得られる。
【００４０】
特にマンドレルが長い場合、マンドレルの長さ方向に沿って、複数の位置にてマンドレル引抜ツール３０１を動作させる必要があることがある。例えば、図１０で示すように、マンドレル引抜ツール３０１は、マンドレル１００１を複合構造体１００５のストリンガ１００３から引き抜くために用いられる。この実施例では、第１のマンドレルファスナ３５１（図３、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、及び７Ｂで図示）が、マンドレル１００１と係合し、第２のマンドレルファスナ３５５（図３、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、及び７Ｂで図示）が、ブロック１００７と係合又は接合する。ブロック１００７は、ストリンガ１００３に隣接したストリンガ１００９に接している。この構成は、図９で図示した構成に対応する。図示の実施例では、マンドレル引抜ツール３０１は、概ね位置１０１１にてマンドレル１００１に取り付けられたものであり、図１０のマンドレル引抜ツール３０１の位置にてマンドレル１００１をストリンガ１００３から引き抜いている。マンドレル引抜ツール３０１は、その後、概ね位置１０１３にてマンドレル１００１に対して動作し、概ね位置１０１５にてマンドレル１００１が十分に引き抜かれるように動作する。位置１０１１、１０１３、１０１５は、単なる例示にすぎないものであることに留意されたい。マンドレル１００１をストリンガ１００３から引き抜くために、マンドレル引抜ツール３０１を、マンドレル１００１の長さ方向に沿って、１つ或いは複数の位置にてマンドレル１００１に対して動作させることを理解されたい。
【００４１】
上述の特定の実施形態は、単に例示を目的とするものであり、本発明は、本願明細書中で教示した利益を享受する当業者には明らかな様々なしかし均等な方法で変更を加えることや実施することができる。さらに、本願明細書中で図示した構成又はデザインの詳細に対して特許請求の範囲の記載以外の制限を加えることは意図していない。したがって、上述の特定の実施形態を変更又は変形することができることは明らかであり、そのような変更又は変形がすべて、本発明の範囲及び精神に含まれるものとする。したがって、本願明細書で求められる保護が、特許請求の範囲に記載されている。本発明が、その有意な効果とともに説明及び図示されていることは明らかであろう。本発明の限られた数の形態しか図示していないが、本発明はこれらの形態に制限されるものではなく、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変更又は変形をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の構造用複合部品を示す断面図である。
【図２】図１の構造用複合部品の一部を拡大した断面図である。
【図３】本発明に係るマンドレル引抜ツールの実施形態を示す側面図である。
【図４】図３のマンドレル引抜ツールを示す端面図である。
【図５Ａ】図３の５Ａ−５Ａ線に沿った図３のマンドレル引抜ツールの一部を示す断面図である。
【図５Ｂ】図３の５Ｂ−５Ｂ線に沿った図３のマンドレル引抜ツールの一部を示す断面図である。
【図６Ａ】マンドレルを構造用複合部品から引き抜く前の、図３のマンドレル引抜ツールを示す側面図である。
【図６Ｂ】マンドレルを構造用複合部品から引き抜いた後の、図３のマンドレル引抜ツールを示す側面図である。
【図７Ａ】マンドレルを構造用複合部品から引き抜く前の、任意のクランプを備える図３のマンドレル引抜ツールを示す側面図である。
【図７Ｂ】マンドレルを構造用複合部品から引き抜いた後の、図７Ａの任意のクランプを備える図３のマンドレル引抜ツールを示す側面図である。
【図８】本発明に係る様々な例示的な方法を図式的に示す概略図である。
【図９】本発明に係る様々な例示的な引き抜き方法を図式的に示す概略図である。
【図１０】構造用複合部品からマンドレルを引き抜くために用いられる、本発明に係るマンドレル引抜ツールの例示的な実施形態を示す平面図である。
【図１】
2009519142.tif 000003
【図２】
2009519142.tif 000004
【図３】
2009519142.tif 000005
【図４】
2009519142.tif 000006
【図５Ａ】
2009519142.tif 000007
【図５Ｂ】
2009519142.tif 000008
【図６Ａ】
2009519142.tif 000009
【図６Ｂ】
2009519142.tif 000010
【図７Ａ】
2009519142.tif 000011
【図７Ｂ】
2009519142.tif 000012
【図８】
2009519142.tif 000013
【図９】
2009519142.tif 000014
【図１０】
2009519142.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月31日(2007.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレル引抜ツールであって、
アクチュエータアセンブリと、
前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第１のマンドレルと係合するように構成された第１のマンドレルインターフェースアームと、
前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携し、第２のマンドレルと係合するように構成された第２のマンドレルインターフェースアームとを備え、
前記アクチュエータアセンブリが作動したとき、前記第１のマンドレルインターフェースアームが、前記第２のマンドレルインターフェースアームに対して概ね直線的に移動するように、前記第２のマンドレルインターフェースアームが、前記第１のマンドレルインターフェースアームに摺動可能に係合していることを特徴とするマンドレル引抜ツール。
【請求項２】
前記アクチュエータアセンブリが、
前記第１のマンドレルインターフェースアームに対してピボット可能な第１のハンドルと、
前記第１のハンドルに対してピボット可能で、かつ前記第２のマンドレルインターフェースアームに対してピボット可能な第２のハンドルと、
前記第１のハンドルに係合された駆動ねじと、
前記駆動ねじに螺合し、かつ前記第２のハンドルに係合されたナットとを備え、
前記駆動ねじを、前記ナットに対して螺進、螺退させたとき、前記第１のハンドルが、前記第２のハンドルに対してピボットされることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項３】
前記駆動ねじがボールねじであり、前記ナットがボールナットであることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項４】
前記駆動ねじを保持するためのカプリングと、
前記第１のハンドルに対してピボット可能で、かつ前記カプリングに取り付けられた第１のフィッティングと、
前記第１のハンドルに対してピボット可能で、かつ前記ナットに取り付けられた第２のフィッティングとをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項５】
前記第１のフィッティング及び前記第１のハンドルをピボット可能に係合する第１のピボットピンと、
前記第２のフィッティング及び前記第２のハンドルをピボット可能に係合する第２のピボットピンと、
前記第１のフィッティングによって画定されるスロット内に延在する、前記第１のハンドルから延出した第１のガイドピンと、
前記第２のフィッティングによって画定されるスロット内に延在する、前記第１のハンドルから延出した第２のガイドピンとをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項６】
前記駆動ねじの一部を取り囲むカバーをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項７】
前記駆動ねじに取り付けられたトルク制限装置をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項８】
前記トルク制限装置が、レンチの駆動部材を受容するためのソケットを画定することを特徴とする請求項７に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項９】
前記駆動ねじが、レンチによって駆動されるように構成されることを特徴とする請求項２に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１０】
前記第２のマンドレルインターフェースアームによって画定されるスロット内を通って、前記第１のハンドルを貫通し、前記第１のマンドレルインターフェースアームに係合される第１のピンと、
前記第１のマンドレルインターフェースアームによって画定されるスロット内を通って、前記第２のハンドルを貫通し、前記第２のマンドレルインターフェースアームに係合される第２のピンとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１１】
前記第１のマンドレルインターフェースアームから延出する第１のマンドレルファスナと、
前記第２のマンドレルインターフェースアームから延出する第２のマンドレルファスナとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１２】
構造体に前記マンドレル引抜ツールを保持するためのクランプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１３】
前記第１のハンドル及び前記第２のハンドルの移動を制限するためのストッパをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１４】
前記第１のマンドレルインターフェースアーム及び前記第２のマンドレルインターフェースアームの１つから延出する支持プレートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１５】
前記支持プレートの構造体との接触面に配置される保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のマンドレル引抜ツール。
【請求項１６】
マンドレル引抜ツールであって、
アクチュエータアセンブリと、
前記アクチュエータアセンブリに機能的に連携する引抜アセンブリとを備え、
前記引抜アセンブリが、マンドレルを構造体から概ね直線的に引き抜くように構成されることを特徴とするマンドレル引抜ツール。
【請求項１７】
マンドレルを引き抜くための方法であって、
マンドレル引抜ツールを準備するステップと、
前記マンドレル引抜ツールをマンドレルと係合させるステップと、
前記マンドレルに力を加えて、前記マンドレルを構造体の第１の部分から直線的に引き抜くステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記マンドレルに力を加えるステップが、
前記マンドレルに加える前記力を制限するステップを伴うことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記マンドレル引抜ツールを、前記構造体の第２の部分に隣接するブロックと係合させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記マンドレル引抜ツールを、前記構造体に対して固定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2009519142.tif 000016