(57)【要約】      （修正有）【課題】構造内に異なる種類の成形開口部を含むハニカム状構造（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ−ｌｉｋｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）を提供する。【解決手段】ハニカム状構造１００は、３つの異なるセルピッチを混合した複数のセルである。セルのピッチは、１つのセルを横切る幅（Ｗ）によって規定される。ハニカム状構造１００は、３つの異なるピッチを有する３つのセル群、すなわち、第１の複数のセル１０２、第２の複数のセル１０４、および第３の複数のセル１０６を有する。各セル群は、ハニカム状構造１００の縦軸１１４に沿って他のセル群に隣接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも継目なし樹脂注入繊維複合材料から形成されたハニカム状構造（１００、２００、３００、７０２）を備える部品であって、前記ハニカム状構造が、
第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）と、
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）とは異なる第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）と
を含む、部品
を備える構成要素。
【請求項２】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）と前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の両方と異なる第３の複数のハニカム状セル（１０６、２１０）をさらに備える、請求項１に記載の構成要素。
【請求項３】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）は、前記第１の複数のハニカム状セルのうちの任意の所与のハニカム状セルが前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）のうちの少なくとも１つのハニカム状セルに隣接するように、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）と混合される、請求項１または２に記載の構成要素。
【請求項４】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）の第１のセルが、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の第２のセルより大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項５】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）の第１のセルが、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の第２のセルに対して異なる壁厚さを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項６】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）の第１のセルが、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の第２のセルに対して異なる形状を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項７】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）の第１のセルが、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の第２のセルとは異なる壁厚さを有し、異なるサイズの壁が、一方の側壁から反対側の側壁にかけて厚さが変化し、外側セル壁部分が、内側セル壁部分と同じ高さを有するが、前記外側セル壁部分において厚くなっている、請求項１から６のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項８】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）の第１のセルが、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の第２のセルに対して、前記壁の上部または下部のどちらかまたは両方において異なる様々な厚さを有する壁を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項９】
前記ハニカム状構造内に配置される、ハニカムのない孔（６０２）
をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１０】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）が第１の材料を含み、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）が前記第１の材料とは異なる第２の材料を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１１】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）および前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）が共に、第１の部分に沿った第１の材料および第２の部分に沿った第２の材料を含み、前記第２の材料が前記第１の材料とは異なる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１２】
前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）の第２のセルが、前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）の第１のセルの内部に配置される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１３】
第１の表面（８１４）と、
前記第１の表面（８１４）の反対側の第２の表面（８１６）と
をさらに備え、前記ハニカム状構造が、前記第１の表面（８１４）と前記第２の表面（８１６）との間に挟まれる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１４】
前記第１の表面（８１４）および前記第２の表面（８１６）が第１の材料を含み、前記ハニカム状構造が、少なくとも、前記第１の材料とは異なる第２の材料を含み、前記第１の表面（８１４）および前記第２の表面（８１６）が、前記ハニカム状構造と共に単体構造を形成する、請求項１３に記載の構成要素。
【請求項１５】
前記第１の複数のハニカム状セル（１０２、２０４）が第２の材料を含み、前記第２の複数のハニカム状セル（１０４、２０６）が、前記第１の材料と前記第２の材料の両方と異なる第３の材料を含む、請求項１４に記載の構成要素。
【請求項１６】
部品を製造する方法であって、
付加製造法を用いて第１のハニカム状構造（１０２、２０４）を第２のハニカム状構造（１０４、２０６）と共に継目なく形成するステップであって、前記第１のハニカム状構造と前記第２のハニカム状構造が異なる、ステップを含む、方法。
【請求項１７】
前記第１のハニカム状構造（１０２、２０４）および前記第２のハニカム状構造（１０４、２０６）を形成する前に、付加製造法を用いて第１のパネル（３０２）を形成し、前記第１のパネル（３０２）上に前記第１のハニカム状構造（１０２、２０４）および前記第２のハニカム状構造（１０４、２０６）を形成することが行われるステップと、
前記第１のハニカム状構造および前記第２のハニカム状構造を形成した後で、付加製造法を用いて前記第１のハニカム状構造および前記第２のハニカム状構造上に第２のパネル（３０４）を形成するステップと
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のハニカム状構造（１０２、２０４）の第１のセルの第１の壁が様々な厚さを有し、前記第１のパネル（３０２）と前記第２のパネル（３０４）との間の中心点付近が最も薄く、
前記第１のハニカム状構造が第１の材料を含み、前記第２のハニカム状構造（１０４、２０６）が第２の材料を含み、前記第１の材料および前記第２の材料が異なり、
前記第１のハニカム状構造の第１のセルが、前記第２のハニカム状構造（１０４、２０６）の第２のセルに対して形状が異なる、請求項１６または１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は効率的な副構造（ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｓｕｂ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）に関する。より詳細には、本開示は、構造内に異なる種類の成形開口部を含むハニカム状構造（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ−ｌｉｋｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）を有する部品に関する。より詳細には、本開示は、航空機の飛行制御構造（ｆｌｉｇｈｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）用の効率的な副構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハニカム状内部構造を有する建築部品は、建築物と航空機などのビークルの両方のためのものが数十年前から知られている。ハニカム状構造は構成要素を軽量化し、場合によってはより大きな強度を伝えることができる。製造上の限界により、所与の部品のためのハニカム状構造は本質的に一様である。したがって、例えば、所与の部品内のすべてのハニカムが同じ形状およびサイズを有する。ハニカム構造を変える唯一の方法は、それぞれ異なるハニカム構造で製作された個々の部品を互いに固着させることであった。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の一実施形態は、少なくとも継目なし樹脂注入繊維複合材料から形成されたハニカム状構造を備える部品を含む構成要素を提供する。ハニカム状構造は、第１の複数のハニカム状セルと第１の複数のハニカム状セルとは異なる第２の複数のハニカム状セルとを含む。
【０００４】
本開示の別の実施形態はまた、部品を製造する方法を提供する。この方法は、付加製造法を用いて第１のハニカム状構造を第２のハニカム状構造と共に継目なく形成するステップを含む。第１のハニカム状構造と第２のハニカム状構造は異なる。
【０００５】
上記の形態および機能は、本開示の種々の実施形態で独立に実現することができる、あるいは、さらなる詳細が下記の説明および図面を参照して理解することができる他の実施形態では組み合わされてもよい。
【０００６】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規な形態は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかし、例示的な実施形態、ならびにこれらの実施形態の好ましい使用モード、他の目的および形態は、本開示の例示的な実施形態の下記の詳細な説明を参照して添付図面と共に読んだときに最も良く理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な一実施形態に従って描かれた様々なハニカム状構造の説明図である。
【図２】例示的な一実施形態に従って描かれた別の様々なハニカム状構造の説明図である。
【図３】例示的な一実施形態に従って描かれた別の様々なハニカム状構造の説明図である。
【図４】例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造の壁の様々な壁厚さの説明図である。
【図５】例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造の壁の様々な壁厚さおよび壁材料の説明図である。
【図６】例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造の軽減孔（ｌｉｇｈｔｅｎｉｎｇ  ｈｏｌｅｓ）の説明図である。
【図７】例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造を使用して形成された航空機翼パネルの説明図である。
【図８】例示的な一実施形態に従って描かれた構成要素のブロック図である。
【図９】例示的な一実施形態に従って描かれた構成要素を製造する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上記の例示的な諸実施形態は、構造およびビークル用の新しい効率的な副構造、ならびに飛行制御構造が付加製造法（ＡＭ）を用いて製作され得ることを認識し考慮する。付加製造法は、特定の工学応用に合わせた複雑な設計を有する構造を効率的に作ることができる。例えば、航空機部品の具体的な事例では、従来のリブまたは桁を全深さハニカムコア設計に置き換えるために特定の負荷および応力条件を満たすようにリブおよび桁を構築することができる。
【０００９】
本明細書では、「構造（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」という用語は、単体でもよくまたは部品から製作されてもよい全物体を意味する。「副構造（ｓｕｂ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」という用語は、大型構造に含まれるまたは大型構造に使用するためのものである部品を意味する。特に記載のない限り、副構造は、それ自体が他の副部品からは製作されていない単体構成要素であることを意図している。「単体の（ｕｎｉｔａｒｙ）」または「単体構造（ｕｎｉｔａｒｙ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）」という用語は、その物体が単一の隣接するものとして作られたものであり、複数の部品または副部品から組み立てられたものではないことを意味する。
【００１０】
例示的な諸実施形態は、場合によっては、航空機部品、航空機副構造、構造としての航空機、または航空機を操作する部品として使用される部品を意味する。しかし、そのような例は一例にすぎず、特許請求された発明を必ずしも限定するものではない。例示的な諸実施形態は、以下に限定するものではないが、ヘリコプタ、自動車、ボート、船、潜水艦、戦車を含む他の種類のビークルに使用される構造および副構造を具体的に検討する。例示的な諸実施形態はまた、建築物または他の物体に使用されるような他の種類の構造および副構造を具体的に検討する。したがって、「航空機（ａｉｒｃｒａｆｔ）」への言及は、特許請求された発明を必ずしも限定することなく、例示的な諸実施形態の一具体例として意図されるにすぎない。
【００１１】
例示的な諸実施形態はまた、重量を節減することができ、かつ負荷または応力要件を除いて特定の工学要件を満たすようにあつらえることができるずっと効率的な設計を提供にする。例えば、副構造は、高温エポキシ樹脂またはアルミニウム合金、あるいは両材料を組み合わせたもので作ることができる。フットなどのアルミニウムウェブおよび高温塑性界面により、副構造が電食の問題なしに炭素繊維外板に接合されることが可能になる。
【００１２】
例示的な諸実施形態は、ビークル部品の具体例では、桁、リブ、縦通材、および他の外板補剛材を含むことができる現在の副構造設計が、設計制限を有しかつ望ましくないほど重いことを認識し考慮する。例示的な諸実施形態の付加製造技法は、あつらえの設計および使用中のより効率的な負荷伝達を可能にする。例示的な諸実施形態は、本明細書に記載の技法を用いて、副構造が負荷（リーフやウェブなど）を分散させるように設計され得ること、および、高負荷の領域がウェブの厚さを増大させることによって補強され得ることを認識し考慮する。
【００１３】
重量を節減するために副構造に軽減孔を設けることもできる。例えば、ウェブの厚さが増大すると、副構造の重量も増大する。軽減孔は、副構造の剛性を損なわずに副構造内に配置することができる。さらに、軽減孔に関して、副構造が通常はオートクレーブまたはオーブン内で外板に接合されると、副構造内部の空気は、１つのセル内に閉じ込められず、副構造内を移動することができる。空気が移動する能力は、副構造全体を安定化するのに役立つ。さらに、この種の構造により、副構造内への追加圧力の導入が可能になり、副構造が硬化中につぶれないようにするのに役立つ。
【００１４】
したがって、例示的な諸実施形態は、異なるサイズのセル、異なるサイズの壁、および異なる形状のセルを有するハニカム状構造を提供する。セル壁の各部分は他の部分より厚くすることができ、そこで厚さは強度の所望の増大をもたらすことになる。厚さの増大は、異なるセルサイズに対応することができる。材料を組み合わせたもの、例えば、エポキシ樹脂とアルミニウムなどの金属とを組み合わせたものを使用することもできる。この構造は、非航空宇宙構造にも航空宇宙構造にも使用することができる。
【００１５】
一具体例では、例示的なセル構造が航空機翼に適用され得る。この例では、外壁は最も厚い部分であり、外壁は長手方向に延伸する。両壁から内方に移動するにつれて、最も大きいセル構造は、セル構造の中央に向かって徐々により小さいセル構造になる。壁厚さもまた、内方に移動するにつれて厚い壁から薄い壁へと変化する。セル構造は、長手方向に延伸する中心線を中心に鏡像とすることができる。
【００１６】
局部的にカスタマイズされたセルを有することにより、あつらえの強度および重量が可能になる。可変セル構造は、補助翼、スポイラ、およびフラップに適用することもできる。
【００１７】
壁の厚さは、一例ではハニカムの上部および下部が厚くなっている上から下までの態様で変化することができる。この変化は、上部および下部が、厚さが増大して固定または接合するための接触面積が増大する覆い面または平面と接触するところで特に有用である。
【００１８】
さらに、セル壁の材料は異なることができる。一例では、肉厚部は高温エポキシ樹脂で製作され、ウェブは金属である。構造を軽くするために、様々なサイズの孔がウェブに配置され得る。
【００１９】
したがって、例示的な諸実施形態は、異なるセルタイプを有するハニカム状構造を提供する。異なるセルタイプは異なるサイズのセルを含むことができる。異なるセルタイプは異なるサイズの壁を含むことができる。異なるセルタイプは異なる形状のセルを含むことができる。異なるサイズの壁は、一方の側壁から対向する側壁に向かって厚さが変化することができる。外側セル壁部分が、内側セル壁部分と同じ高さを有することができるが、外側セル壁部分において厚くなっていてもよい。異なるサイズの壁は、上部または下部のどちらかまたは両方の厚さが増大して変化することができる。構造は軽減孔を含むことができる。セルおよびセル壁は、異なる材料から形成することができる。
【００２０】
例示的な諸実施形態はまた、現在のハニカム状構造の物体が変更できないことを認識し考慮する。異なるハニカム状形状を有する異なる部品を互いに付着することはできるが、様々なセルを有するハニカム状構造を有するモノリシック物体を作ることはできない。例示的な諸実施形態はまた、モノリシック構造を使用して、ハニカム構造にとって深刻な懸念である吸湿を制限することを認識し考慮する。
【００２１】
例示的な諸実施形態はまた、３次元（３Ｄ）印刷または付加製造法を用いると、壁の厚さが所望されるように変えられることを認識し考慮する。フットは、わずかに厚くするかまたはラッパ状に広がることができ、壁は、より大きな負荷を支持するために厚くすることができる。フットの幅が広いと、外板パネルを接合することができる接合面が大きくなる。セルのピッチおよび／または密度を変えると、セル壁厚さを変えることができる。一具体例では、セル壁厚さは、ピッチが１インチ以上に増大し、フットが０．１００インチの幅に広がると、０．０２０インチ〜０．０５０インチにすることができる。セルパターンは、六角形から他の所望の形状に変わることができる。
【００２２】
図１は、例示的な一実施形態に従って描かれた様々なハニカム状構造の説明図である。ハニカム状構造１００は、構成要素または副構造を形成するときに使用され得るハニカム状構造の一例である。ハニカム状構造１００は、３つの異なるセルピッチを混合した複数のセルである。セルのピッチは、１つのセルを横切る幅（Ｗ）によって規定される。ハニカム状構造１００は、３つの異なるピッチを有する３つのセル群、すなわち、第１の複数のセル１０２、第２の複数のセル１０４、および第３の複数のセル１０６を有する。この特定の例示的な実施形態では、各セル群は、ハニカム状構造１００の縦軸１１４に沿って他のセル群に隣接している。
【００２３】
第１の複数のセル１０２の第１のピッチは幅Ｗ  １０８である。第２の複数のセル１０４の第２のピッチは幅Ｗ２  １１０である。第２のピッチは第１のピッチより小さい。第３の複数のセル１０６の第３のピッチは幅Ｗ３  １１２である。第３のピッチは第２のピッチより小さい。各タイプのセルの壁の厚さは異なることができる。例えば、第１の複数のセル１０２の壁は、第２の複数のセル１０４の壁より厚くすることができ、第２の複数のセル１０４の壁は、第３の複数のセル１０６の壁より厚くすることができる。しかし、このパターンは変更することができる。例えば、小さいセルが最も厚い壁を有していてもよく、他の多くの変形形態も考えられる。
【００２４】
ピッチはセル群間で異なるため、間隙空間１１６や間隙空間１１８などの間隙空間が異なるセルタイプ群の間に形成される。間隙空間は、所望であれば、ある材料で満たされてもよい。
【００２５】
ハニカム状構造１００は、次に限定するものではないが、３Ｄ印刷などの付加製造技法を用いて製造することができる。付加製造技法により、広範な機械加工なしに一意の構造を作ることが可能になる。付加製造に使用される材料は、高温高強度構造をもたらすことができる。このような材料の例としては、単一ハニカム状構造内にエポキシ樹脂、アルミニウム、そしてさらに重要なことに、それらを組み合わせたものを含む。
【００２６】
図２は、例示的な一実施形態に従って描かれた別の様々なハニカム状構造の説明図である。ハニカム状構造２００は、図１のハニカム状構造１００の変形形態とすることができる。ハニカム状構造２００は、同じタイプのハニカム状構造の複数の隣接組を含む可変コアとすることができる。したがって、例えば、セル２０２は第１のサイズにすることができ、セル２０４、セル２０６、およびセル２０８はすべて第２のサイズにすることができ、セル２１０は第３のサイズにすることができる。
【００２７】
ハニカム状構造２００は、補助翼、スポイラ、フラップなどの小さい飛行操縦翼面（ｆｌｉｇｈｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）に適していることができる。ハニカム状構造２００は、付加製造技法を用いて製造することができる。ハニカム状構造２００は、図２のページに出入りする片面または両面上に外板パネルを含むことができる。外板パネルは固体積層板でよく、樹脂注入され、オーブン内で硬化することができる。ハニカム状構造２００は、付加製造技法を用いて作られたモノリシック構造でよく、あるいは、接合された部品（例えば、外板パネルをハニカム状構造２００などのモノリシックに構築されたハニカム状構造に接合したもの）でもよい。
【００２８】
図３は、例示的な一実施形態に従って描かれた別の様々なハニカム状構造の説明図である。ハニカム状構造３００は、外板パネルが取り付けられた状態の、図２のハニカム状構造２００の側面図とすることができる。したがって、例えば、図２に示されているのと同じセル構造が図３に存在するが、図３には、外板パネル３０２および外板パネル３０４が見える。
【００２９】
図４は、例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造の壁用の様々な壁厚さの説明図である。壁４００は、図１のハニカム状構造１００、図２のハニカム状構造２００、図３のハニカム状構造３００などのハニカム状構造内のハニカムセルの壁とすることができる。
【００３０】
壁４００は、第１のセクション４０２、第２のセクション４０４、および第３のセクション４０６を含む３つのセクションを含む。第１のセクション４０２および第３のセクション４０６は、第１のセクション４０２および第３のセクション４０６の端部に接合され得る外板パネルに対して追加の接合強度を与えるために、第２のセクション４０４から外方にラッパ状に広がることができる。第２のセクション４０４は、構造の全体強度を犠牲にすることなく、全体構造の重量を軽くするために薄くすることができる。他の例示的な実施形態では、第２のセクション４０４は、例えば、凸形状や凹形状などの異なる形状を有することができる。
【００３１】
図５は、例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造の壁用の様々な壁厚さおよび壁材料の説明図である。壁５００は、図１のハニカム状構造１００、図２のハニカム状構造２００、図３のハニカム状構造３００などのハニカム状構造内のハニカムセルの壁とすることができる。壁５００は、図４の壁４００の変形形態とすることができる。
【００３２】
壁５００は、第１のセクション５０２、第２のセクション５０４、および第３のセクション５０６を含む３つのセクションを含む。第１のセクション５０２および第３のセクション５０６は、第１のセクション５０２および第３のセクション５０６の端部に接合され得る外板パネルに対して追加の接合強度を与えるために、第２のセクション５０４から外方にラッパ状に広がることができる。第２のセクション５０４は、構造の全体強度を犠牲にすることなく、全体構造の重量を軽くするために薄くすることができる。他の例示的な実施形態では、第２のセクション５０４は、例えば、凸形状や凹形状などの異なる形状を有することができる。
【００３３】
壁４００と壁５００との間の１つの違いは、壁５００の第２のセクション５０４が第１のセクション５０２および第３のセクション５０６とは異なる材料から形成され得ることである。例えば、第１のセクション５０２および第３のセクション５０６は、壁５００を炭素繊維強化パネルなどの複合外板パネルにより容易に接合するために、高温エポキシ樹脂またはプラスチックから形成することができる。しかし、第２のセクション５０４は、全体ハニカム状構造を強化しかつ／または軽くするために、次に限定するものではないが、アルミニウムなどの金属から形成することができる。特定の例では、アルミニウムは壁５００の剛性を高め、それによって、壁５００などの壁を有するハニカムを使用して形成された構成要素の全体強度を高めることができる。
【００３４】
図６は、例示的な一実施形態による、ハニカム状構造用の壁の軽減孔の説明図である。パネル６００は、例えば、図３のハニカム状構造３００などの構成要素の上面図とすることができる。孔６０２、孔６０４、孔６０６などの軽減孔がパネル６００に含まれ得る。
【００３５】
これらの孔はそれぞれ、構成要素を完全にまたは部分的に貫通して延伸することができる。例えば、これらの孔はそれぞれ、外板パネルのみを貫通して延伸して、ハニカム状構造の下面を露出させることができる。別の例では、孔は、ハニカム状構造内の空間に対応することができる。別の例では、これらの孔は、ハニカム状構造の壁を効果的に除去し、それによって当該の構成要素を貫通してずっと延伸することができる。他の多くの変形形態も考えられる。
【００３６】
孔の密度、孔のサイズ、および孔のパターンは、パネル６００の表面全体にわたって異なることができる。したがって、例えば、第１群の孔６０８は、単列の３つの孔で配置された第１のサイズの３つの孔とすることができる。第２群の孔６１０は、第１のサイズより大きい第２のサイズであり、２列の２つの孔でなる４つの孔の群で配置することができる。第３群の孔６１２は、第２のサイズより大きい第３のサイズであり、２列の３つの孔でなる６つの孔の群で配置することができる。図６に示されている例から他の多くの変形形態も考えられる。
【００３７】
図７は、例示的な一実施形態に従って描かれたハニカム状構造を使用して形成された航空機翼パネルの説明図である。翼７００は、図１のハニカム状構造１００、図２のハニカム状構造２００、図３のハニカム状構造３００などのハニカム状構造を使用して構築することができる構成要素の一例である。翼７００を形成するハニカム状構造の壁は、図４または図５に関して述べたように異なることができる。図６に示されているような軽減孔は、随意に翼７００内に設けることができる。
【００３８】
翼７００の一部または全部が、ハニカム状構造７０２などのハニカム状構造を含むことができる。この特定の例示的な実施形態では、ハニカム状構造７０２は、図３に示されているハニカム状構造３００と同じパターンであるが、他のハニカム状構造も考えられる。各構造の壁は、図４および図５に示されているように異なることができる。
【００３９】
従来の翼構造または操縦翼面（補助翼、方向舵、昇降舵、フラップ、スポイラなど）は副構造として桁およびリブを有する。外板パネルは、縦通材で補剛されるか、ハニカムコアで補剛されるかのどちらかである。全深さコアもまた、これが重量的に優位であれば、補助翼、スポイラおよびフラップのような一部の構造に使用される。
【００４０】
したがって、方向舵や昇降舵などの大きい飛行操縦翼面の場合、または小さい翼の場合、例示的な実施形態は、ハニカムコア補剛外板パネルを積層外板パネルに置き換えることを検討する。同様に、ハニカムコア補剛リブが、付加製造法を用いて作られた可変リブおよび副構造に置き換えられてもよい。外板パネルは、場合により、樹脂注入され、ハニカム状構造に取り付けられ、次いでオーブン内で硬化されてもよい。
【００４１】
スポイラ、フラップ、補助翼などのより小さい飛行操縦翼面には、全深さコアが使用され得る。異なるコア密度が、同じモノリシック構造に使用されてもよく、あるいは、部品を強化するために所望されるように継ぎ合わされた異なる構造に使用されてもよい。他の多くの変形形態も考えられる。
【００４２】
図８は、例示的な一実施形態に従って描かれた構成要素のブロック図である。構成要素８００は、上述したように、ハニカム状構造を有する副構成要素の変形形態とすることができる。例えば、ハニカム状構造７０２を有する翼７００は、構成要素８００の一具体例とすることができる。
【００４３】
構成要素８００は部品８０２であり得る。部品８０２は構成要素８００と区別される、というのは、部品８０２は構成要素８００の副部品であり得るが、他の例示的な実施形態では、構成要素８００全体であり得るからである。
【００４４】
いずれにせよ、構成要素８００は、少なくとも継目なし樹脂注入繊維複合材料から形成されたハニカム状構造８０４を含む部品８０２であり得る。ハニカム状構造８０４は、第１の複数のハニカム状セル８０６を含む。ハニカム状構造８０４は、第１の複数のハニカム状セル８０６とは異なる第２の複数のハニカム状セル８０８も含む。随意に、ハニカム状構造８０４は、第１の複数のハニカム状セル８０６と第２の複数のハニカム状セル８０８の両方と異なる第３の複数のハニカム状セル８１０を含むことができる。
【００４５】
ハニカム状構造８０４は変更され得る。例えば、例示的な一実施形態では、第１の複数のハニカム状セル８０６は、第１の複数のハニカム状セル８０６のうちの任意の所与のハニカム状セルが第２の複数のハニカム状セル８０８のうちの少なくとも１つのハニカム状セルに隣接するように、第２の複数のハニカム状セル８０８と混合され得る。別の例では、第１の複数のハニカム状セル８０６の第１のセルは、第２の複数のハニカム状セル８０８の第２のセルより大きくすることができる。
【００４６】
別の例示的な例では、第１の複数のハニカム状セル８０６の第１のセルは、第２の複数のハニカム状セル８０８の第２のセルに対して異なる壁厚さを有することができる。別の例示的な例では、第１の複数のハニカム状セル８０６の第１のセルは、第２の複数のハニカム状セル８０８の第２のセルに対して異なる形状を有することができる。
【００４７】
別の例示的な例では、第１の複数のハニカム状セル８０６の第１のセルは、第２の複数のハニカム状セル８０８の第２のセルとは異なる壁厚さを有することができ、異なるサイズの壁は、一方の側壁から対向する側壁にかけて厚さが変化することができる。この場合は、外側セル壁部分が、内側セル壁部分と同じ高さを有することができるが、外側セル壁部分において厚くなっている。
【００４８】
別の例示的な実施形態では、第１の複数のハニカム状セル８０６の第１のセルは、第２の複数のハニカム状セル８０８の第２のセルに対して、壁の上部または下部のどちらかまたは両方において異なる様々な厚さを有する壁を有することができる。別の例示的な実施形態では、ハニカム状構造８０４内に、ハニカム状構造のない孔８１２が配置されてもよい。
【００４９】
別の例示的な実施形態では、第１の複数のハニカム状セル８０６は第１の材料で製作することができ、第２の複数のハニカム状セル８０８は第１の材料とは異なる第２の材料で製作することができる。別の変形形態では、第１の複数のハニカム状セル８０６および第２の複数のハニカム状セル８０８は共に、第１の部分に沿った第１の材料および第２の部分に沿った第２の材料で製作することができる。この場合、第２の材料は第１の材料とは異なることができる。別の変形形態では、第２の複数のハニカム状セル８０８の第２のセルは、第１の複数のハニカム状セル８０６の第１のセルの内部に配置される。
【００５０】
他の変形形態も考えられる。例えば、構成要素８００は、第１の表面８１４と第１の表面８１４の反対側の第２の表面８１６とをさらに含むことができる。この場合、ハニカム状構造８０４は、第１の表面８１４と第２の表面８１６との間に挟まれる。
【００５１】
別の変形形態では、第１の表面８１４および第２の表面８１６は第１の材料で製作することができ、ハニカム状構造は、少なくとも第１の材料とは異なる第２の材料を含む。この場合、第１の表面８１４および第２の表面８１６は、ハニカム状構造８０４と共に単体構造を形成することができる。別の変形形態として、第１の複数のハニカム状セル８０６は第２の材料で製作することができ、第２の複数のハニカム状セル８０８は、第１の材料と第２の材料の両方と異なる第３の材料で製作することができる。
【００５２】
別の変形形態では、部品は航空機部品とすることができる。より詳細には、航空機部品は、単体片として製作された翼とすることができる。航空機部品はまた、単体胴体、あるいは胴体を構成する複数のパネルおよび構成要素のパネルでもよい。航空機部品はまた、桁、縦通材、または航空機に使用される他の構成要素でもよい。
【００５３】
様々なセルタイプ、セル壁厚さ、異なる材料、および他の変形形態のカスタムまたは一意のハニカム状セル構造を製作するために付加製造法を使用することができるので、他の多くの変形形態も考えられる。したがって、上述した例示の実施形態は、特許請求された発明または本明細書に記載の他の例を必ずしも限定するものではない。
【００５４】
図９は、例示的な一実施形態に従って描かれた構成要素を製造する方法の流れ図である。方法９００は、図１から図８に関連して説明した種々の構造を作るために使用することができる。方法９００は、部品を製造する方法と特徴付けることができる。
【００５５】
方法９００は、付加製造法を用いて第１のハニカム状構造を第２のハニカム状構造と共に継目なく形成することであって、第１のハニカム状構造と第２のハニカム状構造が異なること、と広く特徴付けることができる（作業９０４）。随意に、第１のハニカム状構造および第２のハニカム状構造を形成する前に、付加製造法を用いて第１のパネルを形成し、第１のパネル上に第１のハニカム状構造および第２のハニカム状構造を形成することが行われる（作業９０２）。随意に、第１のハニカム状構造および第２のハニカム状構造を形成した後で、付加製造法を用いて第１のハニカム状構造および第２のハニカム状構造上に第２のパネルを形成する（作業９０６）。
【００５６】
方法９００は、さらに変更することができる。例えば、第１のハニカム状構造の第１のセルの第１の壁は様々な厚さを有することができ、第１のパネルと第２のパネルとの間の中心点付近が最も薄くてよい。別の例では、第１のハニカム状構造は第１の材料で製作することができる。第２のハニカム状構造は第２の材料で製作することができる。第１の材料および第２の材料は異なることができる。別の例では、第１のハニカム状構造の第１のセルは、第２のハニカム状構造の第２のセルに対して形状が異なることができる。飛行機構造の上下外板は別々にレイアップされ、次いで、オートクレーブまたはオーブン内でハニカム状構造に接合され得る。外板は予め硬化されてもよく、あるいはハニカム状構造に接合されるときに未硬化でもよい。
【００５７】
多かれ少なかれ作業を追加することができる。例えば、方法９００は、部品が交換または維持される航空機の製造または保守作業の一部とすることができる。したがって、上述した例示の実施形態は、特許請求された発明または本明細書に提供される他の例を必ずしも限定するものではない。
【００５８】
項１．少なくとも継目なし樹脂注入繊維複合材料から形成されたハニカム状構造を備える部品であって、ハニカム状構造が、
第１の複数のハニカム状セルと、
第１の複数のハニカム状セルとは異なる第２の複数のハニカム状セルと
を含む、部品
を備える構成要素。
【００５９】
項２．部品が航空機部品を含む、項１に記載の構成要素。
【００６０】
項３．航空機部品が単体片として製作された翼を含む、項２に記載の構成要素。
【００６１】
様々な例示的な実施形態に関する記述は、例示および説明のために提示されており、網羅的とする、あるいは開示されている形の実施形態に限定するためのものではない。多くの修正形態および変形形態が当業者には明らかとなろう。さらに、異なる例示的な実施形態が、他の例示的な実施形態と比べて、異なる形態をもたらすことができる。選定される１つまたは複数の実施形態は、実施形態の原理および実用的用途を最も良く説明するとともに、当業者が、検討される特定の使用に適するように、種々の修正形態を有する種々の実施形態の開示を理解することを可能にするために、選択され説明される。
【符号の説明】
【００６２】
１００  ハニカム状構造
１０２  第１の複数のセル
１０４  第２の複数のセル
１０６  第３の複数のセル
１０８  幅Ｗ
１１０  幅Ｗ２
１１２  幅Ｗ３
１１４  縦軸
１１６、１１８  間隙空間
２００  ハニカム状構造
２０２、２０４、２０６、２０８、２１０  セル
３００  ハニカム状構造
３０２  外板パネル、第１のパネル
３０４  外板パネル、第２のパネル
４００  壁
４０２  第１のセクション
４０４  第２のセクション
４０６  第３のセクション
５００  壁
５０２  第１のセクション
５０４  第２のセクション
５０６  第３のセクション
６００  パネル
６０２、６０４、６０６  孔
６０８  第１群の孔
６１０  第２群の孔
６１２  第３群の孔
７００  翼
７０２  ハニカム状構造
８００  構成要素
８０２  部品
８０４  ハニカム状構造
８０６  第１の複数のハニカム状セル
８０８  第２の複数のハニカム状セル
８１０  第３の複数のハニカム状セル
８１２  孔
８１４  第１の表面
８１６  第２の表面
９００  方法
９０２、９０４、９０６  作業
【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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【外国語明細書】
2018131194000001.pdf