(57)【要約】      （修正有）【課題】長手方向において比較的大きい起伏を有する横方向の表面に合致することのできるレールシステムを取付ける方法および装置を提供する。【解決手段】工具を支持するレールを着脱可能に取り付けるステップは、真空漏れがないように真空カップ１０の周縁を航空機のレール側表面にシールするステップと、レールを真空カップ１０のスタンドオフピンに取り付けるステップと、真空カップ１０と航空機のレール側表面の間の空間全体を真空源に接続するステップと、工具をレールの長軸に沿ってスライド可能に配置するステップと、を含んでいる。【選択図】図２
2011167841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適合可能で、工具を支持するレールと加工物のレール側表面の間を取外し可能に連結するための真空カップであって、
真空カップの内表面と、
真空カップの外表面と、
弾性材料を備え隣接部全体に接合される複数のパッドとを備え、各パッドと加工物のレール側表面の間にある領域がゾーンを画定し、
複数の補強要素をさらに備え、前記複数の補強要素のうちの少なくとも１つが前記パッドのそれぞれの中に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ前記補強要素がレールに取付け可能であり、
前記パッドに接合されて、前記パッドと加工物のレール側表面間にあるゾーンすべての周縁を取り囲む弾性の周縁シールをさらに備える、真空カップ。
【請求項２】
近接したパッド間に溝をさらに備え、前記溝が近接した補強材同士の間に可撓性のヒンジを設けることを特徴とする、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項３】
前記パッドと前記溝の間にスロットを備える少なくとも１つの切溝をさらに備える、請求項２に記載の真空カップ。
【請求項４】
前記溝が真空カップの外表面から弾性材料内に入り込み、かつ、前記切溝が真空カップの内表面から弾性材料内に入り込むことを特徴とする、請求項３に記載の真空カップ。
【請求項５】
真空カップの前記内表面と加工物の間に画定される体積を占める真空室であって、前記真空室が前記周縁シールによって取り囲まれるすべてのゾーンの間を連通する真空室と、
真空カップに穿孔する吸気口であって、これを通って流体が前記真空室から抜き取られるかまたは前記真空室に供給されることのできる吸気口と、
をさらに備える、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項６】
前記複数の補強材要素のそれぞれが、
前記補強材要素の長軸と、
前記補強材要素の前記長軸に対して直角の短軸と、
前記補強材要素の第３の軸と、
第１の軸および第２の軸に関するレールと加工物のうちの少なくとも１つの曲げに対する耐性を超える、前記補強材要素による第１の軸および第２の軸それぞれに関する曲げに対する耐性とを備え、使用のために、前記補強材要素の長軸がレールの長軸に垂直であり加工物のレール側表面に平行であるように真空カップが構成され、前記補強材要素の前記短軸は、レールの長軸および加工物のレール側表面に平行であり、前記第３の軸が加工物のレール側表面に垂直である、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項７】
前記複数のパッドが、第１の端部パッドおよび第２の端部パッドをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項８】
前記第１端部パッドに、少なくとも１つの貫通孔を設けることを特徴とする、請求項７に記載の真空カップ。
【請求項９】
前記第２の端部パッドに、少なくとも１つの貫通孔を設けることを特徴とする、請求項７に記載の真空カップ。
【請求項１０】
前記複数のパッドが、前記第１の端部パッドと前記第２の端部パッドの間に配置される少なくとも１つの中間パッドをさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の真空カップ。
【請求項１１】
前記周縁シールが接触リップをさらに備え、前記接触リップが加工物と連続的に接触して係合するよう構成され、前記接触リップが前記複数のパッドを取り囲むことを特徴とする、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項１２】
真空を真空カップに加える結果として生じるレールと加工物のレール側表面の間の取付け力をさらに備える、一方で前記接触リップがレールと加工物のレール側表面の間を連続的に接触させる、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項１３】
前記吸気口が、
前記第１の端部の補強材要素を貫通する入口孔と、
前記周縁シールと一体であるかまたは接合されている、前記入口孔で真空の隔壁を設けるのに十分な厚さの弾性材料の被覆部と、
前記入口孔での前記被覆部の部分的な入口貫通部とを備え、前記被覆部が前記部分的な入口貫通部で十分な強度を保持し、前記取付け力を定めるのに利用される真空に対し真空の隔壁を設ける、請求項６に記載の真空カップ。
【請求項１４】
前記吸気口が、
前記部分的な入口貫通部を通る入口穿孔部と、
前記入口穿孔部に挿入される、かえし部のある管状の入口流体取付け具とを備え、前記かえし部のある入口取付け具が、弾性材料の前記被覆部を変形し、弾性材料の前記被覆部に十分に接合して、前記入口穿孔部で実質的に連続して真空をシールを設ける、請求項１３に記載の真空カップ。
【請求項１５】
前記吸気口が、
前記部分的な入口貫通部を通る入口穿孔部と、
前記入口穿孔部に挿入される、かえし部のある管状の入口流体取付け具とを備え、前記穿孔した入口貫通部がかえし部の後ろでかえし部のある入口取付け具を十分に閉止して、前記かえし部のある入口取付け具を前記穿孔した入口貫通部に挿入することによって記入口穿孔部での連続的な、真空シールを強化する、請求項１３に記載の真空カップ。
【請求項１６】
前記吸気口が、
第２の部分的な入口貫通部と、
前記第２の部分的な入口貫通部を通る第２の入口穿孔部と、
前記第２の入口穿孔部に取付け具を挿入せずに、さらなる真空カップに真空を連通するため第２のかえし部のある管状の入口貫通部の取付け具を挿入せずに、真空カップへ真空駆動の付属品を取付けることなく、真空カップが効果的な真空のシールを保つことができるのに十分な前記第２の入口穿孔部の再閉止部の１つと、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１３に記載の真空カップ。
【請求項１７】
排気口をさらに備え、
排気口が、
前記補強材要素を貫通する出口孔と、
前記周縁シールに一体であるかまたは接合されている、前記出口孔で真空の隔壁を設けるのに十分な厚さの弾性材料の被覆部と、
前記出口孔の前記被覆部の部分的な出口貫通部とを備え、前記被覆部は前記部分的な出口貫通部で十分な強度を保持し、真空の隔壁を設ける、
前記部分的な出口貫通部を通る出口穿孔部と、
前記出口穿孔部に挿入されるかえし部のある管状の出口流体取付け具とをさらに備え、前記かえし部のある出口取付け具が、弾性材料の前記被覆部を変形し、弾性材料の前記被覆部に十分に接合して、前記出口穿孔部で連続的な真空シールを設ける、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項１８】
前記排気口が、流路をさらに備え、その流路を通って前記吸気口からのガス流が付加的な真空カップ、検出器、および、ゲージのうちの少なくとも１つに流れることを特徴とする、請求項１７に記載の真空カップ。
【請求項１９】
前記弾性材料が、ウレタンエラストマー、ビニルエラストマー、非ウレタンエラストマー、非ビニルエラストマー、およびエラストマーの混合物のうちの１つを備えることを特徴とする、請求項１に記載の真空カップ。
【請求項２０】
適合可能で工具を支持するレールと加工物のレール側表面の間を取外し可能に連結するための真空カップであって、
真空カップの内表面と、
真空カップの外表面と、
弾性材料を含み、隣接部全体に接合される複数のパッドとを備え、各パッドおよび加工物のレール側表面の間にある領域がゾーンを画定し、
複数の補強要素をさらに備え、複数の補強要素のうちの１つがパッドのうちのそれぞれの中に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ前記補強要素がレールに取付け可能であり、
前記パッドに接合されて、前記パッドと加工物のレール側表面の間にあるすべてのゾーンの周縁を取り囲む弾性の周縁シールと、
レールに取付けられる複数のスタンドオフピンとをさらに備え、前記補強要素それぞれに前記スタンドオフピンの少なくとも１つが取付けられる、真空カップ。
【請求項２１】
前記複数のスタンドオフピンのそれぞれのうち少なくとも一端が、前記周縁シールを貫通することを特徴とする、請求項２０に記載の真空カップ。
【請求項２２】
前記複数のスタンドオフピンが、加工物側の端部およびレール側の端部をさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の真空カップ。
【請求項２３】
前記スタンドオフピンの前記加工物側の端部が、半球形の表面をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載の真空カップ。
【請求項２４】
前記複数のスタンドオフピンのそれぞれの前記加工物側の端部が、前記取付け力を受ける場合に前記ピンの前記加工物側の端部が混入物の埋め込みを阻止するのに十分な硬度の物質をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載の真空カップ。
【請求項２５】
前記半球形の表面が、前記取付け力を受ける場合に前記加工物の弾性変形の制限に適合する曲率半径をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載の真空カップ。
【請求項２６】
前記スタンドオフピンの前記レール側の端部が、前記レールに前記スタンドオフピンを取付けるのに適合する接合構成をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載の真空カップ。
【請求項２７】
前記接合構成が、めねじをさらに備えることを特徴とする、請求項２６に記載の真空カップ。
【請求項２８】
前記接合構成が、おねじをさらに備えることを特徴とする、請求項２６に記載の真空カップ。
【請求項２９】
前記接合構成が、リベット締めのための孔パターンをさらに備えることを特徴とする、請求項２６に記載の真空カップ。
【請求項３０】
前記接合構成が、溶接、ろう付け、およびはんだ付けのうち１つのためのプレートをさらに備えることを特徴とする、請求項２６に記載の真空カップ。
【請求項３１】
前記接合構成が、差し込み式の固定具をさらに備えることを特徴とする、請求項２６に記載の真空カップ。
【請求項３２】
長手方向軸を備えるレールと加工物のレール側表面の間の取付け装置であって、
レールの長手方向軸に対して横方向であり、加工物のレール側表面に対して平行な軸に沿って、真空カップを補強するための手段と、
真空の損失を防ぐために補強手段を加工物のレール側表面に取外し可能にシールするための手段と、
加工物のレール側表面上の位置に関してレール上に位置を厳密に決めるための手段と、
前記シールするための手段と加工物のレール側表面の間にある空間すべてを占める空間に真空供給源を結合するための手段と、
を備える、取付け装置。
【請求項３３】
前記取付け装置が、
実質的に均一な隙間によって近位の補強するための手段の隣接面を分離するための手段と、
前記分離するための手段によって定められた隣接面を真空が漏れないようにシールするための手段と、
前記分離するための手段において寸法を力学的に変動させつつ、前記シールするための手段の機能を確保するための手段と、
をさらに備える、請求項３２に記載の取付け装置。
【請求項３４】
長手方向軸を備えるレールを加工物のレール側表面に取外し可能に取付けるための方法であって、
レールの長手方向軸に対して横方向であり、加工物のレール側表面に対して平行な軸に沿って、真空カップを補強するステップと、
真空の損失を防ぐために真空カップの周縁を加工物のレール側表面に取外し可能にシールするステップと、
加工物のレール側表面上の位置に関してレール上に位置を厳密に決めるステップと、
真空カップと加工物のレール側表面の間にある空間すべてを占める空間に真空供給源を結合するステップと、
を備える、方法。
【請求項３５】
実質的に均一な隙間によって近接した補強パッドを互いから分離するステップと、
互いから分離した近接したパッドを真空の漏れを防ぐためにシールするステップと、
分離されたパッド間の分離の距離および角度を力学的に変動しつつ、シール機能を保持するステップと、
をさらに備える、長手方向軸を有するレールを加工物のレール側表面に取付けるための請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概して、工具の製造および自動化に関する。より詳細には、本発明は、レールを取付けた機械工具の、加工物の表面への取付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
航空機の胴体部分または翼の構造物の孔あけや固締のための、そして他の製造操作のため、他の車両タイプのため、静的な構造物のための、持ち運び可能な真空カップを取付けたシステムがすでに開発されている。しかし、このシステムは一般に、装置の長手方向における起伏がゼロであるか極めて小さい加工物の領域のみでの使用に最も実用的である。たとえば、いくつかの先行技術の真空カップシステムは、円筒状であるかまたは大きく湾曲した胴体の飛行方向に沿って、特に胴体が長くほぼ直線の範囲（すなわち、起伏がゼロに近い）を有するところに、容易に取付けられることができるが、胴体に円周方向に、または湾曲する翼小骨に沿って縦に、このようなシステムを取付けることで、時には不確定な結果が生じる傾向がある。
【０００３】
少数の大きな真空カップを使用する先行技術のシステムが使用されているが、非常に大きな（ｓｅｖｅｒｅ）起伏に円滑に合致することができない傾向がある。多数の小さな真空カップを使用する先行技術のシステムは、ある程度起伏に追従することができるが、各真空カップの周りに物理的な間隔を有する必要性、および、個々のカップの限られた利用可能な長さ‐幅比によって、利用可能な保持力において制限される傾向がある。
【０００４】
先行技術のレールを取付けた機械工具システムは、工具と一体化されるモータおよびギア装置を使用して、レールに取付けられる工具を前進させる性能を備えることができる。測定装置は、同様に工具と一体化されて、工具の位置を高精度で測定できる。それでもなお、先行技術のシステムは、一般化された表面に合致する性能において制限される傾向があり、低度の起伏の経路に沿って位置決めすることには最適である。
【０００５】
したがって、望ましくは、レールシステムおよびその上に支持される工具によって、長手方向において比較的大きい起伏を有する横方向の表面に合致することのできるレールシステムを取付ける方法および装置を提供することである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
いくつかの実施形態に記載される共形（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）真空カップは、弾性のカップ部材を備え、このカップ部材はレールシステムの長手方向軸に沿って互いに隣り合う一連の強性の補強要素を有するものである。レールは、補強要素に取付けることによって支持される。典型的な実施形態において、補強要素およびレールに取付けられるスタンドオフピンを使用して、補強要素がレールから間隔を置いて配置されることができる。それぞれ対の補強要素間には、レールが比較的鋭く湾曲した起伏にわたって抵触せずに撓むことができるのに十分な隙間がある。金型の中で組立てられる補強要素のグループが、ウレタン等のエラストマー材料を用いて一体成形（ｏｖｅｒｍｏｌｄｅｄ）されることが可能であり、一体成形によって、すべての補強要素を取り囲み、外周リップを付け加えて真空カップを完成する。こうして形成される真空カップは、隣接した補強要素同士の間にある隙間に形成される切溝の形状を有することができ、一体成形されたエラストマーの存在にかかわらず、補強要素間での実質的な運動が可能になる。上述のスタンドオフピンは、一体成形されたエラストマーの頂部および／または底部の表面から突出することができる。
【０００７】
別の態様において、合致可能で工具を支持するレールと加工物のレール側表面の間を取外し可能に連結するための真空カップが、
真空カップの内表面と、
真空カップの外表面と、
隣接部全体（ｗｈｏｌｅ）（ここで、各パッドと加工物のレール側表面の間にある領域がゾーンを画定する）に接合される複数の弾性パッドと、
複数の補強要素（ここで、複数の補強要素のうちの少なくとも１つが、パッドそれぞれの中に少なくとも部分的に埋め込まれ、補強要素がレールに取付け可能である）と、
パッドに接合されて、パッドと加工物のレール側表面の間にあるゾーンすべての周縁を取り囲む弾性の周縁シールと、を備える。
【０００８】
さらに別の態様において、合致可能で工具を支持するレールと加工物のレール側表面の間を取外し可能に連結するための真空カップが、
真空カップの内表面と、
真空カップの外表面と、
隣接部全体に接合される複数の弾性パッド（ここで、各パッドと加工物のレール側表面の間にある領域がゾーンを画定する）と、
複数の補強要素（ここで、複数の補強要素のうちの１つがパッドそれぞれの中に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ補強要素がレールに取付け可能である）と、
パッドに接合されて、パッドと加工物のレール側表面の間にあるゾーンすべての周縁を取り囲む弾性の周縁シールと、
レールに取付けられる複数のスタンドオフピンと、を備え、
スタンドオフピンの少なくとも１つが各補強要素のうちのそれぞれ１つに取付けられる。
【０００９】
さらに別の態様において、長手方向軸を備えるレールと加工物のレール側表面の間の取付け装置が、
レールの長手方向軸に対して横方向であり、加工物のレール側表面に対して平行な軸に沿って、真空カップを補強するための手段と、
真空の損失を防ぐために補強手段を加工物のレール側表面に取外し可能にシールするための手段と、
加工物のレール側表面上の位置に対してレール上に位置を厳密に決めるための手段と、
シールするための手段と加工物のレール側表面の間にある空間すべてを占める空間体積に真空供給源を結合するための手段と、を備える。
【００１０】
さらに別の態様において、長手方向軸を備えるレールを加工物のレール側表面に取外し可能に取付けるための方法が、
レールの長手方向軸に対して横方向であり、加工物のレール側表面に対して平行な軸に沿って、真空カップを補強することと、
真空の損失を防ぐために真空カップの周縁を加工物のレール側表面に取外し可能にシールすることと、
加工物のレール側表面上の位置に関してレール上に位置を厳密に決めることと、
真空供給源を真空カップと加工物のレール側表面の間にある空間すべてを占める空間体積と結合することと、を備える。
【００１１】
このように、本発明の特定の実施形態をかなり大まかに概説してきたのは、本願明細書においてその詳細な説明をより理解し、技術に対する本発明の貢献をより認識し得るためである。もちろん、本発明のさらなる実施形態があり、以下で説明され、本願明細書に添付される特許請求の範囲の主題をなすであろう。
【００１２】
この点において、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その用途において、構造の詳細、および以下に記載または図面に示される構成要素の配置に制限されないことを理解されたい。本発明は、記載される実施形態に加え、様々な方法で実行し実施することが可能である。また、本願明細書および要約書において使用される表現および用語は、説明のためにあり、制限するものとみなすべきでないことを理解されたい。
【００１３】
当業者には明らかなように、この開示が基礎とする概念を、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、およびシステムを考案するための基礎として、容易に使用することが可能である。それゆえに、重要であるのは、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない限り、特許請求の範囲がこのような同等の構造を含むとみなされることである。
【００１４】
詳細な説明
本発明による様々な実施形態が、真空カップ装置、および、たとえば一連の孔をあける等の操作において使用されるレールシステム等の装置を取付けるための方法を提供する。この孔は、飛行機のシート表面を通って下にある構造物内にねじまたはリベットを装着するために必要とされ得るものである。航空機製造に関連して記載されているが、様々な実施形態がまた、他の製造業において有用であり得る。ここで、図面を参照しつつ本発明を説明する。図面において、同様の参照番号は、全体にわたり同様の部分を示すものとする。
【００１５】
図１は、例示的な実施形態に係る、完全に圧縮された真空カップ１０を示す底面斜視図である。真空カップ１０は、外部の真空システム（図１０に示す）からの真空がカップ１０および加工物７０の間にある体積に加えられ、外気圧がカップ１０を加工物７０に押しつけた場合に、下から透明な加工物（加工物７０、図７および図１１に示される）が見えるように撓んで示される周縁シールリップ１２を有する。例示的な真空カップ１０は、３つの中間パッド１６と並んで２つの端部パッド１４を備える。各パッド１４または１６は、真空カップ１０の弾性材料に封入される補強材（補強材２６および２８は図２に示される）を備え、下端部２０を有する２つのスタンドオフピン１８をさらに備え、このスタンドオフピンは、カップ１０が圧縮される場合に加工物を直接接触させることができる。適当な締結具を使用して、スタンドオフピンの頂部２２がレールに取付けられることができる（レール７２は図７および１１に示される）。真空システムの取付けを可能にするために使用される１つ以上の部分孔２４が、各端部パッド１４において、そして、さらに詳細に図５および図６において示されている。
【００１６】
図２は、上から見た真空カップ１０の破断斜視図である。典型的なパッド１４および１６が切断されて示されており、それらのそれぞれのパッド１４および１６の中に端部パッドの補強材２６および中間パッドの補強材２８が見える。類似した補強材が、図３および図４に完全に示される。
【００１７】
図３は、端補強材３０を示す分解斜視図であり、図２における対応する補強材２６に実質的に類似している。補強材３０は、挿入するために配向された２つのスタンドオフピン１８を備えて示される。図３における各例示的なスタンドオフピン１８が、レール７２（図７および図１１に示される）に取付けるための面取り部３２およびめねじ３４を備えるピン頂部２２を有する。各スタンドオフピン１８にあるテーパ部分３６および締り嵌め部分３８によって、ピン１８を対応する孔４０に実質的に永久に押圧することができる。肩４２は、完全な止めを提供することができ、ピンの下端部２０が補強材２６または３０の底部面４４から均一な距離で、ピン１８を補強材２６または３０に支持することを可能にする。端補強材３０にある３つの孔４６が、真空接続のための経路（図５および図６に示す）を提供するのに使用されることができる。
【００１８】
図４は、図２の対応する補強材２８に実質的に類似した中間補強材４８を示す分解斜視図である。補強材４８は、挿入のために配向された２つのスタンドオフピン１８を備えて示される。図４における各スタンドオフピン１８が、レール７２（図７および図１１に示される）に取付けるための面取り部３２およびめねじ３４を備えるピン頂部２２を有する。各ピン１８にあるテーパ部分３６および締り嵌め部分３８によって、ピン１８を対応する孔４０に本質的に永久に押圧することができる。肩４２によって、ピンの下端部２０が補強材２８または４８の底部面５０から均一な距離で、ピン１８を補強材４８に支持可能に止めることができる。
【００１９】
図２に戻る。シールリップ１２が、ゆるめられて下方へその静止の方向に撓んで示されている。切溝または下方のスロット６０は、各パッド１４および１６の周縁のほとんどで内接する。上部の溝またはスロット６２が同様に存在する。２つの切溝６０および溝６２が、各２つの補強材２６、２８、３０、または４８の間をある程度互いに分離し、補強材が固締されるレール７２（図７および図１１に示す）によって曲げられるように、補強材２６、２８、３０、または４８が互いに引っ張るかまたは離れて移動可能となり、および／または、取付けられたレール７２の湾曲外形によってそのように駆動される場合には互いにねじれることが可能となる。
【００２０】
図５は、図１の切断線５−５による部分である。これにより示されるのは、端部パッド１４の底部面５２にある第１の部分孔２４が、図２に示す端部パッド１４の頂部面５６にある第２の部分孔５４と心合わせすることである。２つの部分孔２４および５４が隔壁５８によって分離され、そして、端補強材２６および３０にある孔４６のうちの１つの中に好ましくは配置されてもよい。
【００２１】
図６は、真空カップ１０に挿入されるかえし部のある管継手６４の断面図である。たとえば通常の縫針を使用して隔壁５８が穿孔されたあと、適当な寸法のかえし部のある継手６４が、第２の部分孔５４に挿入されることができる。かえし部のある継手６４は、図示のように好ましくは各端部上に単一のかえし部を支えているが、穿孔された隔壁５８を通過し、かえし部のある継手６４を保持するために固定要素として、穿孔された隔壁５８を使用するのが好ましい。孔４６を通ってピンの下端部２０を超えて延び加工物７０に接触するまで、かえし部のある継手６４を好ましくは延ばさないにもかかわらず、かえし部のある継手６４にある複数のかえし部の端部を使用することや、または、穿孔された隔壁５８および第１の部分孔２４を通ってかえし部のある継手６４を通過すること等、使用目的によって様々な選択をすることが好ましい。かえし部のある管継手６４の頂部は、直角部６６に配置されるように示されている。好ましくは、示される直角部６６が、真空経路６８によって、経路６８内で鋭く曲がることなく真空を真空カップに供給することが可能となる。他の角度および他の嵌込み様式は、いくつかの用途において好ましいものとなり得る。
【００２２】
再度図１に戻る。多数の端部パッド１４の部分孔２４が、任意の真空を接続するために使用可能である。いくつかの実施形態において、あらゆる真空カップ１０を一般的なマニホルドに個々に配管することが好ましい。このことによって、バルブを付けたマニホルドが系統的に真空を加えることが可能となるが、それはたとえば、最初に中央レールの近くに位置する真空カップ１０に真空を加え、ついで外側のカップを両端部に向かって経時的に作動させるなどである。
【００２３】
材料および寸法の少なくともいくつかの組合せのための実験によって、隔壁にかえし部のない継手６４が設置される場合に、穿孔された隔壁５８が実質的に空気を漏らす可能性はないことが示されている。このことによって、穿孔された隔壁５８が中に存在する真空カップ１０が、真空を受け入れるように保持することができる。延ばすことによって、真空カップ１０が、未使用であるが穿孔された複数の隔壁５８で使用可能な状態のままであり得る。
【００２４】
例示的実施形態のための基本的な構成が真空カップ１０全体の下にある共通領域を使用するので、第１の穿孔された部分孔２４で吸い込まれた真空が、第２の穿孔された部分孔２４を通って外に延びることができる（図１０に示すように）。真空供給源で真空カップ１０ごとにマニホルドポートを使用せずに、別のかえし部のある管継手６４が加えられ、真空供給源を第２の真空カップ１０に接続することが可能である。実施形態における充分な数の部分孔２４を設けることによって、レールを取付けた機械工具システムにおける真空を、単一の設計の真空カップ１０を使って分配するための様々な選択が可能となる。さらなる部分孔２４が利用可能となることによって、さらなる真空カップ１０と同様に、検出器、ゲージなどを付け加えることが可能になる。
【００２５】
図１において続ける。スタンドオフピン１８は、パッド１４および１６のエラストマーによって取り囲まれて示されている。ピンの下端部２０は、加えられた真空と、さらにレールを取付けた孔あけシステムの一部の重量とから生じる圧力によってもたらされる、加工物７０の弾性変形と概ね等しい半径を有する半球形にされ得る。加工物７０の弾性変形がごくわずかに示されることができると、ついで、加工物に直角の平坦な表面および滑らかな縁部丸めの満足のいくようなピン下端部２０の形状を得ることができる。少なくとも加工物７０のスカッフィングまたは擦傷を最小限に抑えるために、ピン下端部２０の形状、曲率半径、および寸法が、好ましくは選ばれてもよい。
【００２６】
図７は、加工物７０に押圧され、スタッド７４、ナット７６およびワッシャ７８を有するレール７２に取付けられる真空カップ１０の構造物が見られる、部分破断図を備える側面図である。リップ１２は、真空の用途のためその静止位置から上向きに曲げられる。図７において、平坦な加工物７０は、スタンドオフピン１８によって接触する、レール７２が加工物７０に対して平行な、平坦な形状をとることになる。
【００２７】
図８は、図１の真空カップ１０を通る部分図であり、この図において、真空カップ１０が切溝６０および上部溝６２が平坦な加工物７０に配置されるように示されている。加工物７０の表面が湾曲している所で、スタンドオフピン１８（図１および図２に示す）が、真空によって吸引されてその曲線に合致し、補強材２８および３０を移動し、切溝６０および上部溝６２の間にあるエラストマーが曲がる。このように曲げることによって、真空カップ１０が比較的鋭利な湾曲部を有する加工物７０に合致可能となり、その結果、レール７２がそのように適合する。加工物７０のねじれは同様に、必要に応じて曲がっているエラストマーによって適応可能である。
【００２８】
図９は、上部の溝６２を保持するが切溝のない代替の真空カップの構成を通る部分である。この構成は、たとえば湾曲がレール長手方向軸に沿ってわずかであるか存在しないいくつかの加工物に好ましいものであり得る。
【００２９】
レールにスタンドオフピンを固締するための代替の方法は、フランジがリベットまたは他の締結具のための複数の半径方向に配列された孔を有することができる各スタンドオフピンの頂部にフランジを適用するのと同様に、溶接、ろう付けおよび同等な冶金学的結合方法を含むことができる。例示的実施形態のスタッド７４、ナット７６およびワッシャ７８は、ワッシャの有無にかかわらないねじ等の他のねじ締結具によって置き換えられることができ、防振材料、つぶしねじおよび他の技術の適用によって、ゆるみを防止することができる。
【００３０】
図１０は、別の設計によるコンフォーマルな真空カップ１０の斜視図である。ここでは、リップ１２が、図１から図９のような直線で縁取られる代わりに波形で作られる。示される実施形態において、エラストマー材料８０は、取付け装置の肩８２より上で補強材２８および３０を取り囲まない。示される実施形態は、１つの入口真空経路８４および１つの出口真空経路８６を有し、さらなる真空経路を備えない。この実施形態において、ねじ孔をシールして、真空ホース８４におよそ直角で接続するように、取付け具８８が使用される。図１０は、真空カップ１０を使用するための、真空ホース８４によって接続される真空供給源９２の使用を、概略図の形でさらに示す。示される実施形態において、第２の取付け具８８が第２の真空ホース８６に接続し、真空を別の真空カップ１０に、または、ゲージ等の附属品に運ぶ。
【００３１】
図１１は、スタッド７４、ナット７６およびワッシャ７８を使用する曲りレール７２に取付けられる図１０のコンフォーマルな真空カップ１０の複数のサンプルを示す。凸状に湾曲した加工物７０がまた、示されている。レール７２の湾曲には、図３および図４に示される個々の補強材３０および４８の図面に互いに適応するように、コンフォーマルな真空カップ１０を曲げる必要がある。
【００３２】
本願明細書において記載した補強材２６、２８、３０、および４８が、特有の物理的特性を備える材料で好ましくは作製可能である。このような望ましい補強材の１つの特性は、特に使用される厚さにおいて、レール７２および／または加工物７０よりも高い曲げ抵抗である。別の望ましい補強材特性は、ピン１８の挿入との適合性であり、この適合性は、十分な展性を含み、ピン１８を挿入し、ピン１８に対する膨張の温度係数において類似し得る。別の望ましい補強材の特性は、オーバーモールド成形可能なエラストマー材料との適合性であり、この適合性は、成形が行われる温度公差とオーバーモールド成形している材料との化学的適合性を含むものである。おそらく適当であろう典型的な材料は、様々なアルミニウム合金およびステンレス鋼合金と、繊維強化フェノール樹脂と、ＰＥＥＫ（登録商標）等エンジニアリングプラスチックなどを含む。
【００３３】
真空カップをオーバーモールド成形する材料のための適当なエラストマーは、一般的にウレタンとして知られている合成ゴムの種類を含む。他の形成可能な材料と同様に、ビニル等の他の種類のエラストマーは、ウレタンのように十分な範囲のデュロメータ値と繰り返し使用するため引裂き抵抗等の受け入れ可能な物理的特性とを有してもよく、粗い処理に耐える能力を示してもよい。デュロメータの好適範囲にあるウレタンは、いくつかの配合で表面にぴったりつく望ましい能力を示すことができ、この能力が真空カップ１０の位置決め力に加えられてもよい。ビニルはウレタンよりもそれほどぴったりとくっつかず、このことはいくつかの実施形態において好ましいものであり得る。他のエラストマーは、同様に、特有の用途のための望ましい属性の組合せを示してもよい。
【００３４】
真空カップシステムを通ってたとえば圧縮機からの空気を圧入することによって、空気軸受としてカップが機能可能となり、工具がより簡単でより迅速に移動する。リップの形状、接合表面の状態、エラストマー材料の選定、および利用可能な空気流量等の特有の特徴によって、このような使用が抑制され、あるいは容易になり得る。
【００３５】
本発明の多くの特徴および効果は、詳細な明細書から明らかであり、したがって、添付の請求の範囲によって、真の本発明の精神と範囲にある本発明のあらゆるこのような特徴および効果に適用されることを目的とする。さらに、数多くの変形および変更が当業者に容易に生ずるので、例示され記載されている完全な構造および操作に本発明を限定することは望ましくなく、したがって、あらゆる適当な変形および同等物が、本発明の範囲内にあるものに用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る、完全に圧縮された共形真空カップを下から示す斜視図である。
【図２】図１の実施形態に係る、共形真空カップの破断図を備える、上から見た斜視図である。
【図３】図１の実施形態に係る、端補強材および関連するスタンドオフピンの分解図である。
【図４】図１の実施形態に係る、中間補強材および関連するスタンドオフピンの分解図である。
【図５】完全な隔壁を備える真空接続部の断面図である。
【図６】かえし部のある管継手が設置された穿孔した隔壁を備える、真空接続部の断面図である。
【図７】図１の実施形態に係る、レール上に取付けられ加工物に押圧される、共形真空カップの破断図を備える側面図である。
【図８】図１の実施形態に係る、２つのパッドを分離する溝および切溝の断面図である。
【図９】切溝のない溝の断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係る、共形真空カップの上から見た斜視図である。
【図１１】レールおよび湾曲した加工物への取付けを示す、図１０の別の実施形態に係る、多数の共形真空カップの側面図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年4月5日(2011.4.5)
【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】
航空機の製造方法において、
工具を支持するレールを前記航空機の起伏に合致させるステップであって、前記工具を支持するレールの曲率は、一連のスタンドオフピンを通じて真空カップに埋め込まれた一連の補強パッドに伝えられるステップと、
工具を支持するための長軸を有する前記工具を支持するレールを、前記真空カップによって、前記真空カップの前記補強パッドが前記レールに長軸に直交し、前記航空機のレール側表面に平行な第２軸に沿うように、前記航空機の前記レール側表面に着脱可能に取り付けるステップと、を含み、
前記工具を支持するレールを着脱可能に取り付ける前記ステップは、
真空漏れがないように前記真空カップの周縁を前記航空機の前記レール側表面にシールするステップと、
前記レールを前記真空カップのスタンドオフピンに取り付けるステップと、
前記真空カップと前記航空機の前記レール側表面の間の空間全体を真空源に接続するステップと、
工具を前記レールの前記長軸に沿ってスライド可能に配置するステップと、
を含んでいる方法。
【請求項２】
前記工具が孔あけをする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工具が固締をする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
均一な隙間によって、前記一連の補強パッドの近接した補強パッドは互いから分離しており、
前記互いから分離した近接した補強パッドからなる前記一連の補強パッドは、真空の漏れを防ぐために一体にシールされ、
前記分離した補強パッド間の分離の距離および角度を力学的に変動する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記工具を支持するレールを前記航空機の起伏のある表面に着脱可能に取り付けるステップであって、前記起伏のある表面は高い曲率を有し、前記真空カップと前記工具を支持するレールは前記高い曲率に共形であるステップを含む請求項１の方法。
【請求項６】
前記起伏のある表面が前記航空機の胴体の表面を含む請求項５の方法。
【請求項７】
前記起伏のある表面が前記航空機の翼の表面を含む請求項５の方法。
【外国語明細書】
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2011167841000002.pdf
2011167841000003.pdf
2011167841000004.pdf