(57)【要約】【課題】ファブリックの様々な区分を互いに接合するためのスプライス継目を提供する。【解決手段】先ず最初にファブリック部分をそれらの構成プライに離層する。次いで、各ファブリック部分と関連したプライを互いに交互に重ね、互いに結合する。交互に重ねた各プライ間の表面積の量は、ファブリック部分間で所望レベルの負荷支持強度を達成するように調節できる。【選択図】図２Ａ
2011105304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプライス継目において、
第１及び第２のファブリック部分を含み、これらのファブリック部分の各々はバリヤプライ及びストレートプライを含み、前記バリヤプライは内面及び外面を有し、前記ストレートプライは内面及び外面を有し、
前記第１及び第２のファブリック部分の前記バリヤプライは、第１結合領域で接着剤で結合されており、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライ及び前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライは第２結合領域で結合されており、前記第１及び第２のファブリック部分の前記ストレートプライは第３結合領域で結合されている、スプライス継目。
【請求項２】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第１結合領域のところで、前記第２ファブリック部分の前記バリヤプライの前記外面が、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【請求項３】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第２結合領域のところで、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面が、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【請求項４】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第３結合領域のところで、前記第２ファブリック部分の前記内面及び前記第１ファブリック部分の前記外面が互いに隣接している、スプライス継目。
【請求項５】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第１結合領域のところで、前記第２ファブリック部分の前記バリヤプライの前記外面が、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接しており、前記第２結合領域のところで、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面が、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接しており、前記第３結合領域のところで、前記第２ファブリック部分の前記内面及び前記第１ファブリック部分の前記外面が互いに隣接している、スプライス継目。
【請求項６】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第１結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記外面が、前記第２ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【請求項７】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第２結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面と隣接している、スプライス継目。
【請求項８】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第３結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【請求項９】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第１結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記外面が、前記第２ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接しており、前記第２結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面と隣接しており、前記第３結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００７年１月８日に出願された米国特許出願第１１／６５１，２４３号の一部継続出願である。出典を明示することにより、この出願に開示された全ての内容は本明細書の開示の一部とされる。
【０００２】
本発明は、全体として、ファブリック部分の接合に使用される継目に関する。更に詳細には、本発明は、二枚又はそれ以上のファブリック部分を互いに接合し、飛行船用の球皮を形成するためのスプライス継目(splice seam) に関する。特に、本発明は、加えられた負荷のバランスを継目接合部に亘ってとり、接合部周囲の応力集中を低減するスプライス継目に関する。
【背景技術】
【０００３】
ブリンプ、軽気球、可導気球、空気よりも軽い乗り物、及び高高度飛行船とも呼ばれる飛行船は、所定容積のヘリウム等の浮揚ガスが入ったガス不透過性の球皮を有する。球皮は、代表的には、様々な継目によって接合された様々なファブリック部分を含む。飛行船の大きさのため、必要とされる継目の数は膨大な数にのぼる。
【０００４】
多くの飛行船の球皮を形成するために一般的に使用されている一つの種類の従来技術の継目は、突き合わせ継目であり、添付図面のうち図１に示すように全体に参照番号１０が付してある。突き合わせ継目１０は、飛行船の作動上の要件を満たす適度な耐久性及びレジリエンスを持つことがわかっている。突き合わせ継目１０は、少なくとも第１及び第２の向き合ったファブリック部分１２及び１４を提供し、これらのファブリック部分の向き合った縁部を互いに隣接して位置決めすることによって形成される。これらの縁部は、接合領域１５を形成するように、当接するように、又は僅かに間隔が隔てられるように位置決めされる。別の態様では、ファブリック１２及び１４の縁部は、互いに僅かに重なって接合領域１５を形成してもよい。しかしながら、このような構成は、代表的には、回避される。ファブリック部分１２及び１４は、各々、接着剤を介して互いに積層されたストレートプライ１８Ａ、１８Ｂ及びバリヤプライ１６Ａ、１６Ｂで形成されていてもよい。本明細書中で使用されるように、添字Ａは、ファブリック部分１２と関連しており、添字Ｂは、ファブリック部分１４と関連している。飛行船に組み込まれたとき、ストレートプライ１８Ａ、１８Ｂは球皮の内部容積に面し、バリヤプライ１６Ａ、１６Ｂは外部環境に面する。更に、ファブリック部分１２、１４の各々は、外結合面２０及び内結合面２２の夫々を提供する。ファブリック部分１２及び１４は、接着剤を支持するカバーテープ２４及び接着剤を支持する継目テープ２６を使用して接合される。これらのテープは、夫々、外結合面２０及び内結合面２２に接着剤を介して積層される。換言すると、カバーテープ２４は、外面２０上に接着剤を介して配置され、継目テープ２６は内面２２に積層態様で適用されるのである。継目テープ２６は、継目１０に加わった力による負荷を分配し、カバーテープ２４は接合領域１５のストレートプライ１８Ａ、１８Ｂ及びバリヤプライ１６Ａ、１６Ｂの剥き出しの縁部を紫外線等の環境力から保護すると同時に、球皮の浮揚ガス保持性を向上するために設けられている。更に、バリヤプライ１６Ａ、１６Ｂの外面２０及びカバーテープ２４には、飛行船の球皮を形成する継目１０及びファブリック部分１２、１４を通る浮揚ガスの透過性を減少するのに役立つアルミニウムコーティングが施してある。
【０００５】
上文中に論じた突き合わせ継目１０は単一の継目テープ２６を使用しているけれども、継目１０の強度及び耐久性を更に向上するのが有利である。強度をこのように増大するための一つの方法は、カバーテープ２４の代わりに別の継目テープ区分２６を使用し、ダブルテープ突き合わせ継目を形成することである。残念なことに、バリヤプライ１６Ａ、１６Ｂで第２の継目テープ２６を使用した場合、継目１０の強度を増大することにならない。これは、第２継目テープが取り付けられるバリヤプライ１６Ａ、１６Ｂが、飛行船の主な負荷支持方向（たが方向及び軸線方向）で継目１０の負荷支持部材ではないためである。従って、従来の継目構成を使用する飛行船設計者は、一般的には、単一の継目テープ２６を使用する突き合わせ継目を使用することによって得られる強度に制限される。
【０００６】
更に、飛行船の球皮の形成におけるように、突き合わせ継目１０を使用して大きなファブリック部分を接合する場合、大量の継目領域が発生する。これは、構造テープ２６及びカバーテープ２４を使用するため、飛行船に望ましからぬ重量が加わる。更に、突き合わせ継目１０を形成するときに突き合わせ継目１０の継目テープ２６がファブリック部分１２、１４の内面２２にしか適用されないため、継目１０に加わった負荷は、継目の内面に亘ってバランスがとれていない態様で分配される。更に、負荷の分配が不均等であるため、突き合わせ継目１０の表面に応力集中が生じ、接合部１５の周囲の接合されたファブリック部分１２、１４間の接着界面に存在する傷に対して支持が提供されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、継目テープ又はカバーテープを使用しない、又は継目の重量を低減するようにカバーテープをなくしたスプライス継目が必要とされている。更に、加えられた負荷による力をスプライス継目の接合部に亘って均等に分配できるスプライス継目が必要とされている。更に、負荷が加わった場合に応力集中を低減するスプライス継目が必要とされている。更に、ヘリウムの透過性を減少したスプライス継目が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上に鑑み、本発明の第１の特徴は、スプライス継目用のシステム及び方法を提供することである。
【０００９】
本発明の別の特徴は、第１及び第２のファブリック部分を含み、これらのファブリック部分はバリヤプライ及びストレートプライを含み、バリヤプライは内面及び外面を有し、ストレートプライは内面及び外面を有し、第１及び第２のファブリック部分のバリヤプライを第１結合領域で接着剤で結合し、第１ファブリック部分のバリヤプライ及び第２ファブリック部分のストレートプライを第２結合領域で結合し、第１及び第２のファブリック部分のストレートプライを第３結合領域で結合したスプライス継目である。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の特徴及び利点は、以下の説明、特許請求の範囲、及び添付図面を参照することにより更によく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術の突き合わせ継目の部分断面斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の概念によるスプライス継目の部分断面分解斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の概念による図２Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の概念による、外継目テープを使用するスプライス継目の一実施例の部分断面分解斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の概念による図３Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の概念による、内継目テープを使用するスプライス継目の別の実施例の部分断面分解斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の概念による図４Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の概念による、内継目テープ及び外継目テープを使用するスプライス継目の更に別の実施例の部分断面分解斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の概念による図５Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の概念による、第１及び第２の突き合わせたファブリック部分及び外継目テープを使用するスプライス継目の実施例の部分断面分解斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の概念による図６Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の概念による、内継目テープを使用するスプライス継目の実施例の部分断面分解斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の概念による図７Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、スプライス継目の別の実施例の部分断面分解斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の概念による図８Ａに示すスプライス継目の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図面のうち、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明の概念によるスプライス継目の全体に参照番号１００が付してある。スプライス継目１００の特定の形体を論じる前に、スプライス継目で使用される構成要素を概括的に論じる。下文における議論の目的のため、「ストレートプライ」という用語は、互いに対して実質的に垂直な経糸（縦糸）及び緯糸（横糸）を持つファブリックに関して使用され、「バリヤプライ」又は「バイアスプライ」という用語は、本明細書中で使用されているように、互いに垂直な経糸（縦糸）及び緯糸（横糸）を持ち、バイアスプライの経糸及び緯糸がストレートプライファブリックの糸及びバリヤフィルムの機械方向（長さ方向）に対してほぼ４５°をなすようにガスバリヤフィルム及びストレートプライと積層したファブリックに関する。しかしながら、織製ファイバ及び不織ファイバを使用した、バイアス配向の又はバイアス配向でないファブリックを使用してもよいということは理解されよう。更に、本明細書に添付した全ての図面は、継目の分解図であるということは理解されるべきである。これらの分解図は、継目の様々な構成要素の位置関係を明瞭に示すのに使用される。組み立てた継目の様々な構成要素は、図示の位置配向で互いに接触した関係にあるということは理解されよう。更に、飛行船の球皮又は他の同様の構造を形成するために比較的大きなファブリック部分が互いに接合されるため、継目の部分図だけが示してあるということは理解されよう。
【００１３】
スプライス継目１００は、２枚のファブリック部分１０２及び１０４から形成されている。各ファブリック部分１０２／１０４は、バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂを含み、これらのプライは、接着剤を介して互いに積層されている。本明細書中で使用されているように、添字Ａは、ファブリック部分１０２と関連した構成要素を示すのに使用され、添字Ｂは、ファブリック部分１０４と関連した構成要素を示すのに使用される。バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂを互いに結合するのに使用される接着剤は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）又は例えば熱硬化性接着剤を含む任意の他の適当な接着剤を含んでいてもよいということは理解されるべきである。バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂは、夫々、バリヤフィルム１１０Ａ／１１０Ｂ及び布バイアスプライ１１２Ａ／１１２Ｂを含み、これらは、例えば熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）等の適当な接着剤によって互いに積層されている。バリヤフィルム１１０Ａ／１１０Ｂは、カプトン（カプトン（ＫＡＰＴＯＮ）は登録商標である）商標のフィルム材料又は浮揚ガスに対して不透過性の他の同様の材料で形成されていてもよい。ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂ及び／又はバイアスプライ１１２Ａ／１１２Ｂは、例えばベクロン（ベクトラン（ＶＥＣＴＲＡＮ）は登録商標である）商標の糸から形成されたファブリック等の高モジュラスで高靱性で低伸びの任意のファブリックで形成されていてもよい。更に、ファブリック１０２／１０４の全体構造は、米国特許出願第１１／２３１，５６９号に論じられている。出典を明示することにより、この出願に開示された全ての内容は本明細書の開示の一部とされる。バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂは、夫々、縁部１２０Ａ／１２０Ｂを有する。ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂは、夫々、縁部１３０Ａ／１３０Ｂを有する。更に、ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂ及び／又はバイアスプライ１１２Ａ／１１２Ｂは、高モジュラスで高靱性で低伸びのファブリックで形成されていてもよいが、低モジュラス及び／又は低靱性及び／又は高伸びの他のファブリックを使用してもよいということは理解されるべきである。
【００１４】
継目１００を形成するため、先ず最初に、ファブリック部分１０２及び１０４を部分的に離層することにより、バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂ及び夫々のストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂを互いから分離し、これによって、スプライス継目１００の形成に使用される様々な対面する表面を形成する。離層プロセスは、バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂとストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂとの間に配置された接着剤が流動化し、又は溶融し、プライ１０６Ａ／１０６Ｂ及び１０８Ａ／１０８Ｂの各々を個々に分離できるまで、ファブリック１０２、１０４に熱を加えることによって開始される。更に、完成したファブリック部分１０２及び１０４を形成するための接着剤を介した積層を最初に行わないで、ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂ及びバリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂを別個に提供してもよい。しかしながら、ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂ及びバリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂは、代表的には、本明細書中で論じる様々な継目の形成前に接着剤で積層されている。これは、継目の形成効率及び速度を高めるためである。一つの特徴では、プライ１０６Ａ／１０６Ｂ及び１０８Ａ／１０８Ｂは、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）又は例えば熱硬化性接着剤を含む任意の他の適当な接着剤を使用して互いに結合されていてもよい。
【００１５】
ファブリック部分１０２及び１０４を離層し分離すると、ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂは、夫々の外方に面する表面１４０Ａ／１４０Ｂ及び夫々の内方に面する表面１４２Ａ／１４２Ｂを露呈する。これに対し、バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂは、夫々の外バリヤ面１４４Ａ／１４４Ｂ及び夫々の内バリヤ面１４６Ａ／１４６Ｂを露呈する。次に、第１ファブリック部分１０２のバリヤプライ１０６Ａ及びストレートプライ１０８Ａを第２ファブリック部分１０４のバリヤプライ１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ｂに挿入し、交互に重ねる。このように挿入し交互に重ねた構成を得るため、ストレートプライ１０８Ｂは、結合面１５２がストレートプライ１０８Ｂの真っ直ぐな外面１４０Ｂ上で露呈されるように変更してある。バリヤプライ１０６Ｂの縁部１２０Ｂの一部を除去することによって、又はバリヤプライ１０６Ｂをストレートプライ１０８Ｂに結合する接着剤を加熱し、バリヤプライ１０６Ｂの縁部１２０Ｂをストレートプライ１０８Ｂの縁部１３０Ｂからトリム除去し、結合面１５２を露呈することによって、バリヤプライ１０６Ｂをこのように変更できる。次に、第１ファブリック部分１０２のバリヤプライ１０６Ａ及びストレートプライ１０８Ａを分離し、第２ファブリック部分１０４のバリヤプライ１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ｂをこれらの間に置く、又は挿入できるようにする。詳細には、交互に重ねた構成は、ストレートプライ１０８Ｂの内方に面する表面１４２Ｂがストレートプライ１０８Ａの外方に面する表面１４０Ａと隣接し、ストレートプライ１０８Ｂの外方に面する表面１４０Ｂがバリヤプライ１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ｂと隣接するように形成されている。最後に、ストレートプライ１０８Ｂの外方に面する表面１４０Ｂが提供する結合面１５２がバリヤプライ１０６Ａの内バリヤ面１４６Ａと隣接し、バリヤプライ１０６Ｂの外バリヤ面１４４Ｂがバリヤプライ１０６Ａの内バリヤ面１４６Ａと隣接するように、継目１００を完成する。
【００１６】
図２Ａに示し、図２Ｂに更に明瞭に示すように、第１及び第２のファブリック１０２、１０４を挿入し、交互に重ねた後、バリヤプライ１０６Ｂの縁部１２０Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ、１０８Ｂの縁部１３０Ａ及び１３０Ｂによって、多くの段１６２、１６４、１７０、１８０、及び１８２が形成される。更に、本明細書中で論じる様々な構造の段は、様々なプライ１０６Ａ、１０６Ｂ、１０８Ａ、及び１０８Ｂの縁部によって形成されるが、バリヤプライ１０６Ａ、１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ、１０８Ｂの相対的な厚さのため、実際の継目における様々な段の存在は、一般的には、物理的に現れない。様々な段領域と縁部との間の相対的な間隔（即ち重なり）が、第１及び第２のファブリック部分１０２及び１０４間に形成される結合強度の量を決定する。かくして、バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ、１０８Ｂが上文中に論じたように交互に重ねられたとき、プライ１０６Ａ、１０６Ｂ、１０８Ａ、及び１０８Ｂの各々は、それらの段１６２、１６４、１７０、１８０、及び１８２及び縁部１２０Ａ／１２０Ｂ及び１３０Ａ／１３０Ｂに関して横方向に配置される。これは、ファブリック部分１０２、１０４間に所望レベルの結合を達成するためである。このように、縁部１３０Ａと縁部１３０Ｂとの間の距離が、ストレートプライ１０８Ａと１０８Ｂとの間の結合領域１９０を決定する。換言すると、結合領域１９０では、内面１４２Ｂが外面１４０Ａに結合される。同様に、縁部１２０Ｂと段１７０との間の距離は、ストレートプライ１０８Ｂとバリヤプライ１０６Ｂとの間に別の結合領域１９２を形成し、段１８２と段１８０との間の距離が、ストレートプライ１０８Ｂとバリヤプライ１０６Ａとの間の結合領域１９４を決定する。同様に、結合領域１９２では、内面１４６Ｂが外面１４０Ｂに結合され、結合領域１９４では、内面１４６Ａは、更に、外面１４０Ｂに結合される。最後に、段１８０と縁部１２０Ａとの間の距離が、バリヤプライ１０６Ｂと１０６Ａとの間の結合領域１９６を決定する。詳細には、結合領域１９６では、内面１４６Ａは外面１４４Ｂに結合される。図２Ａ及び図２Ｂから明らかなように、各結合領域１９０、１９２、１９４、及び１９６が形成する距離は、第１及び第２のファブリック部分１０２及び１０４間で所望の結合距離が得られるように、横方向で調節できる。
【００１７】
プライ１０６Ａ／Ｂ及び１０８Ａ／Ｂを上文中に論じたように配向した後、これらのプライをそれらの結合領域１９０、１９２、１９４、及び１９６のところで互いに結合する。しかしながら、第１及び第２のファブリック部分１０２及び１０４を形成するバリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂが、前に、接着剤で積層されているため、スプライス継目１００を形成する上で、この継目の向き合った表面の各々に追加の接着剤を配置する必要がない。換言すると、離層プロセスによる残留接着剤を再使用するのである。一つの特徴では、ストレートプライ１０８Ａと１０８Ｂとの間の結合領域１９０の幅は約６．３５ｃｍ（約２．５インチ）であってもよいが、必ずしもこの大きさでなくてもよい。ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂが負荷支持プライであるため、結合領域１９０の幅は、これらのプライに加わった負荷について、力を十分に分配するように寸法が定められる。同様に、バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂの結合領域１９６の幅は、例えば、約２．５４ｃｍ（約１．０インチ）であってもよい。更に、バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂは負荷支持プライでないため、結合領域１９６の幅は、負荷を支持する結合領域１９０の幅よりも小さいように形成されていてもよい。
【００１８】
本発明の別の特徴では、全体に参照番号２００を付した交互に挿入し重ねたスプライス継目が、添付図面のうち、図３Ａ及び図３Ｂに示してある。スプライス継目２００は、交互に挿入し重ねたスプライス継目１００とほぼ同じであるが、縁部１３０Ｂがバリヤプライ１０６Ｂの縁部１２０Ｂを越えて延びておらず、外継目テープ２０２を導入した点が異なっている。継目テープ２０２は、テープ内面２０４及びテープ外面２０６を有し、ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂが形成されているのと同じファブリックで形成されているが、飛行船の球皮の形成に適した任意の材料を使用してもよい。外継目テープ２０２のテープ外面２０６を、両ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂの内方に面する表面１４２Ａ及び１４２Ｂに、積層態様で、接着剤を介して、テープ２０２の中央部がストレートプライ１０８Ａの縁部１３０Ａと整合するように配置する。バリヤプライ１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ｂの縁部１２０Ｂ及び１３０Ｂが互いに整合しているため、図２Ａ及び図２Ｂに示す結合領域１９４及び結合面１５２を必要としない。外継目テープ２０２の幅が形成する結合領域２１０が、外継目テープ２０２とストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂとの間に形成される。詳細には、結合領域２１０は、継目テープ２０２の対面表面をストレートプライ１０８Ｂの内面１４２Ｂ及びストレートプライ１０８Ａの内面１４２Ａに結合する。外継目テープ２０２のこのような配向は、ストレートプライ１０８Ａと１０８Ｂとの間に継目２００に亘って追加の結合強度を提供し、各ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂ間の継目２００に加わる力が均等になるようにバランスをとるのに役立つ。かくして、図３Ａ及び図３Ｂに示すスプライス継目２００は、図１に示す従来技術の突き合わせ継手の約２倍の負荷支持性能を提供できる。一つの特徴では、結合領域２１０の幅は、例えば、約６．３５ｃｍ（約２．５インチ）であってもよい。結合領域１９６の幅は約３．１７５ｃｍ（約１．２５インチ）であってもよく、結合領域１９０及び１９２の幅もまた、約３．１７５ｃｍ（約１．２５インチ）であってもよい。
【００１９】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、変形例のスプライス継目の全体に参照番号３００が付してある。継目３００は、上文中に論じたように、ファブリック部分１０２、１０４のプライ１０６Ａ／１０６Ｂ、１０８Ａ／１０８Ｂを互いに結合するために元々使用されていた接着剤を露呈するように、これらのファブリック部分１０２、１０４を離層することによって形成されていてもよい。詳細には、スプライス継目３００は、第１及び第２のストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂが、接合部３１０を形成するように夫々の縁部１３０Ａ及び１３０Ｂに沿って当接するように形成されている。換言すると、各ファブリック部分１０２、１０４は、当接するように、又は僅かに間隔が隔てられるように互いに隣接して位置決めされた向き合った縁部を有する。接合部３１０の両側に設けられた外方に面する表面１４０Ａ及び１４０Ｂは、夫々、外積層ゾーン３１２Ａ及び３１２Ｂである。ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂを接合するため、テープ外面３２２及びテープ内面３２４を持つ内継目テープ３２０を使用する。詳細には、内継目テープ３２０のテープ外面３２２は、ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂを互いに接合するように、積層ゾーン３１２Ａ及び３１２Ｂ上に配置される。積層ゾーン３１２Ａ及び３１２Ｂの幅を変化することによって、ストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂと内継目テープ３２０との間で様々な程度の結合強度を実現できる。更に、バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂは、第１バリヤプライ１０６Ａの内バリヤ面１４６Ａが内継目テープ３２０のテープ外面３２２上に配置され、バリヤプライ１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ｂが第１バリヤプライ１０６Ａの外バリヤ面１４４Ａ上に配置されるように配向され、かくして継目３００を完成するということは理解されるべきである。
【００２０】
バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂを内継目テープ３２０上に配置した後、一対の段３４０及び３４２を第１及び第２のバリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂに形成する。このように、縁部１２０Ａと段３４０との間の距離によって形成された結合領域３３０が、バリヤプライ１０６Ａと継目テープ３２０の対面表面との間に形成される。この際、縁部１２０Ｂと段３４２との間の距離によって定義される結合領域３３２は、バリヤプライ１０６Ｂとバリヤプライ１０６Ａとの間に形成される。かくして、結合領域３３０及び３３２の幅を変化することによって、第１及び第２のファブリック部分１０２及び１０４間で様々な程度の結合強度を実現できる。一つの特徴では、継目３００は、内継目テープ３２０の幅が約６．３５ｃｍ（約２．５インチ）であり、結合領域３３２の距離が約３．１７５ｃｍ（約１．２５インチ）であるように形成されていてもよい。
【００２１】
本発明の別の実施例では、添付図面のうち図５Ａ及び図５Ｂにおいて、スプライス継目の全体に参照番号４００が付してある。スプライス継目４００は、上文中に論じ且つ図４Ａ及び図４Ｂに示したスプライス継目３００と実質的に同じであるが、外継目テープ２０２を追加したことが異なっている。接合部３１０の両側のストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂの外対面表面１４２Ａ及び１４２Ｂ内に内積層ゾーン４１０Ａ及び４１０Ｂが形成されている。継目４００を完成するため、外継目テープ２０２のテープ外面２０６は、内積層ゾーン４１０Ａ及び４１０Ｂに対し、夫々のストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂを接合するように、接着剤を介して積層される。かくして、継目４００は、外継目テープ２０２を内継目テープ３２０とともに使用することによって、接合部３１０の前後に加えられた負荷のバランスを効果的にとることができ、信頼性を向上し、接合部３１０の周囲の応力集中を低減する。
【００２２】
本発明の概念によるスプライス継目の別の実施例の全体に、添付図面のうちの図６Ａ及び図６Ｂにおいて、参照番号５００が付してある。この実施例のスプライス継目５００は、図５Ａ及び図５Ｂに示すスプライス継目４００と実質的に同じであるが、外継目テープ２０２だけを使用し、内継目テープ３２０を使用しないように変更がなされている。継目５００は、先ず最初に、ファブリック部分１０２及び１０４をこれらのファブリック部分の構成プライ１０６Ａ／１０６Ｂ及び１０８Ａ／１０８Ｂに離層することによって形成される。次に、ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂがこれらのプライの縁部１３０Ａ及び１３０Ｂの周囲で当接し、接合部３１０によって離間されるように、バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂを交互に重ねる。図５Ａ及び図５Ｂに示すスプライス継目４００に関して上文中に論じたように、外継目テープ２０２を接着剤を介して積層ゾーン４１０Ａ及び４１０Ｂ上に配置する。バリヤプライ１０６Ａ／１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ／１０８Ｂは、バリヤプライ１０６Ａの内バリヤ面１４６Ａがストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂの外対面表面１４０Ａ及び１４０Ｂと隣接するように配置される。バリヤプライ１０６Ａの外面１４４Ａの一部がバリヤプライ１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ｂと隣接する。更に、バリヤプライ１０６Ａの縁部１２０Ａは、接合部３１０を越えて延びており、そのため、バリヤプライ１０６Ａと両ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂとの間に結合領域４２０が形成される。更に、バリヤプライ１０６Ｂの縁部１２０Ｂと段５２０との間の距離が、バリヤプライ１０６Ａの外バリヤ面１４４Ａとバリヤプライ１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ｂとの間の結合領域４２２を決定する。
【００２３】
外継目テープ２０２を、外積層ゾーン４１０Ａ及び４１０Ｂを介して、ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂと積層し、継目５００を完成する。更に、積層ゾーン４１０Ａ及び４１０Ｂ及び４２０を調節することにより、ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂと外継目テープ２０２との間の結合強度を変化してもよい。一つの特徴では、外継目テープ２０２の幅は約６．３５ｃｍ（約２．５インチ）であってもよく、結合領域４２２の幅は約２．５４ｃｍ（約１インチ）であってもよい。
【００２４】
図７Ａ及び図７Ｂは、全体に参照番号６００を付した、本発明の概念によるスプライス継目の別の実施例を示す。継目６００はファブリック部分１０２及び１０４を含み、これらのファブリック部分は、離層されたとき、バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂとの様々な面を露呈する。離層後、ファブリック部分１０２のバリヤプライ１０６Ａ及びストレートプライ１０８Ａは、ファブリック部分１０４のバリヤプライ１０６Ｂとストレートプライ１０８Ａとの間に配置される。ファブリック部分１０２及び１０４を挿入し、交互に重ねる前に、内継目テープ３２０を、内継目テープ３２０の中心線がストレートプライ１０８Ａの縁部１３０Ａと整合するように、バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂとストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂとの間に配置する。換言すると、挿入し／交互に重ねたバリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂ及びストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂ、及び内継目テープ３２０は、テープ外面３２２がバリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ａ及び１４６Ｂの一部と隣接し、テープ内面３２４がストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂの外方に面する表面１４０Ａ及び１４０Ｂの一部と隣接するように配向される。バリヤプライ１０６Ａ及び１０６Ｂ、ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂ、及び内継目テープ３２０を上文中に論じ且つ図示したように配向した後、接着剤を介して上文中に論じたように互いに積層する。
【００２５】
内継目テープ３２０及び様々なプライ１０６Ａ／１０６Ｂ、１０８Ａ／１０８Ｂの交互に重ねた配向により、第２バリヤプライ１０６Ｂに段５１０及び５１２が形成され、段５１４及び５１６が第１バリヤプライ１０６Ａ及び第２ストレートプライ１０８Ｂの夫々に形成される。更に、内継目テープ３２０の中心線は第１ストレートプライ１０８Ａの縁部１３０Ａとほぼ整合しているため、内継目テープ３２０は、様々なファブリック縁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０Ａ、１３０Ｂ、及び段５１０、５１２、５１４、及び５１６によって各々形成された四つの結合領域５２０、５２２、５２４、５２６の夫々に割り当てられる。結合領域５２０及び５２２は、内継目テープ３２０のテープ外面３２２とバリヤプライ１０６Ａ、１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ａ及び１４６Ｂの夫々との間に配向される。かくして、縁部１２０Ｂと段５１０との間の距離が、内バリヤ面１４６Ｂと外バリヤ面１４４Ａとの間の結合領域５２０を形成する。更に、段５１０と第５１２との間の距離は、バリヤプライ１０６Ｂの内バリヤ面１４６Ｂと内継目テープ３２０のテープ外面３２２との間の結合領域５２２を形成する。結合領域５２４及び５２６は、内継目テープ３２０のテープ内面３２４とストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂの夫々の外方に面する表面１４０Ａ及び１４０Ｂとの間に配置される。かくして、ストレートプライ１０８Ａの縁部１３０Ａと段５１４との間の距離が、ストレートプライ１０８Ａの外面１４０Ａと内継目テープ３２０のテープ内面３２４との間の結合領域５２４を形成する。更に、段５１６と段５１２との間の距離が、ストレートプライ１０８Ｂの外面１４０Ｂと内継目テープ３２０のテープ内面３２４との間の結合領域５２６を形成する。更に、内面１４２Ａと外面１４０Ｂとの間、及び内面１４６Ａと内継目テープ３２０の対面表面との間に結合領域があるということは理解されよう。上文中に論じたように、結合領域即ちゾーン５２０、５２２、５２４、５２６の距離を変化することによって、ファブリック部分１０２及び１０４間の結合強度を変化させることができる。
【００２６】
図８Ａ及び図８Ｂは、全体に参照番号７００を付した、本発明の概念によるスプライス継目の更に別の実施例を示す。この実施例には、一杯に交互に重ねたスプライス継目が示してある。図２、図３、及び図７に示す、一方のファブリック部分を他方のファブリック部分の二枚のプライ間に挿入した、挿入し交互に重ねた実施例と異なり、この実施例では、ファブリック部分１０２及び１０４の各プライを他方のファブリック部分のプライと交互に重ねている。換言すると、ファブリック部分の各プライを、向き合ったファブリック部分の他の二枚のプライ間に位置決めするか或いは、他のファブリック部分の対応するプライと隣接して配置する。この構造は、図８Ａ及び図８Ｂを見て、以下の説明を読むことにより、容易に明らかになる。
【００２７】
他の実施例におけるのと同様に、継目７００は、ファブリック部分１０４に固定されたファブリック部分１０２を提供する。ファブリック部分１０２と関連した全ての構成要素には添字Ａが付してあり、ファブリック部分１０４と関連した全ての構成要素には添字Ｂが付してある。詳細には、ファブリック部分１０２は、上述の実施例に記載されているように、ストレートプライ１０８Ａ上に配置されており且つこれに取り付けられたバリヤプライ１０６Ａを提供する。同様に、ファブリック部分１０４は、バリヤプライ１０６Ｂがストレートプライ１０８Ｂに接着された構造を備えている。バリヤプライ１０６の各端には参照番号１２０が付してあり、ストレートプライ１０８の端部には参照番号１３０が付してある。各ストレートプライ１０８Ａ及び１０８Ｂは、対応する外面１４０Ａ及び１４０Ｂ及び内面１４２Ａ及び１４２Ｂを有する。上掲の実施例に記載されているように、内面１４２Ａ及び１４２Ｂは、ファブリック部分１０２及び１０４を含む積層材料によって形成された飛行船の球皮内の空気よりも軽いガスと隣接する。
【００２８】
ストレートプライ１０８には対応するバリヤプライ１０６が接着されている。各バリヤプライは、内面１４６Ａ及び１４６Ｂの反対側の外面１４４Ａ及び１４４Ｂを提供する。上掲の実施例に記載されているように、外面１４４Ａ及び１４４Ｂは積層材料の外側を形成する。積層材料の外側は、ファブリック部分１０２及び１０４で形成された飛行船に当たる外部環境エレメントに面する。
【００２９】
上掲の実施例に記載されているように、ファブリック部分１０２及び１０４を互いに固定するため、これらのファブリック部分１０２及び１０４の縁部を加熱プロセスによって離層し、プライ１０６及び１０８を互いに固定する接着剤を溶融し、これらのプライを各区分の縁部に沿って所定距離に亘って分離する。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、バリヤプライ１０６Ａがバリヤプライ１０６Ｂとストレートプライ１０８Ｂとの間に挟まれるように、離層したこれらの層を互いに交互に重ねる。同様に、ストレートプライ１０８Ｂは、バリヤプライ１０６Ａとストレートプライ１０８Ａとの間に挟まれる。
【００３０】
これらの層を上文中に説明したように交互に重ねた後、再積層し、ファブリック部分１０２及び１０４を互いに固定する結合領域を形成する。詳細には、外面１４４Ａと内面１４６Ｂとの間に結合領域７１０を形成する。結合領域７１２は、内面１４６Ａと外面１４０Ｂとの間に形成される。第３結合領域７１４が内面１４２Ｂと外面１４０Ａとの間に形成される。更に、端部１２０Ａのところで段７２０がバリヤプライ１０６Ｂに形成され、端部１３０Ｂによって段７２２が層１０６Ａに形成されるということは理解されよう。
【００３１】
上文中に説明したように、対応する区分１０２及び１０４のバリヤプライ及びストレートプライを再積層することによって、高高度飛行船の構造用の丈夫で軽量のガス不透過性継目を提供するスプライス継目が得られるものと考えられる。換言すると、飛行船が上昇するとき、及び高高度から下降するとき、温度及び圧力が大きく変化するため、ファブリック部分に大きな応力及び歪みが加わる。その結果、このような応力及び歪みが各ファブリック部分に加わり、スプライス継目の一体性が損なわれる恐れがある。スプライス継目により、これらの力がファブリック部分間で確実に均等に分配されるとともに、内継目テープ又は外継目テープが必要とされない限り、重量の追加が最小となる。これにより、飛行船の重量が減少し、内継目形体を必要とする構造よりも高い高度まで上昇する性能を提供する。
【００３２】
従って、本発明の一つ又はそれ以上の実施例の一つの利点は、飛行船の形成でスプライス継目を使用することにより継目テープの使用をなくすことができ、結果的に継目の重量を低減することであるということは理解されよう。本発明の概念によるスプライス継目の更に別の利点は、飛行船の球皮の形成に使用される垂直継目等の継目の重なりをなくすため、スプライス継目のバリヤプライとストレートプライとの間で継目テープを使用してもよいということである。本明細書中に開示した様々なスプライス継目の実施例を飛行船の構造で使用することにより、ヘリウムの透過性を減少し、ヘリウムの漏れを減少し、望ましからぬ応力集中を低減する。開示のスプライス継目は、同幅の従来技術の突き合わせ継目の約二倍の強度を提供する。
【００３３】
本発明を特定の実施例を参照してかなり詳細に説明したが、この他の実施例が可能である。従って、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書中に含まれる実施例の説明に限定されない。
【符号の説明】
【００３４】
１００  スプライス継目
１０２、１０４  ファブリック部分
１０６Ａ、１０６Ｂ  バリヤプライ
１０８Ａ、１０８Ｂ  ストレートプライ
１１０Ａ、１１０Ｂ  バリヤフィルム
１１２Ａ、１１２Ｂ  布バイアスプライ
１２０Ａ、１２０Ｂ  縁部
１３０Ａ、１３０Ｂ  縁部
１４０Ａ、１４０Ｂ  外方に面する表面
１４２Ａ、１４２Ｂ  内方に面する表面
１４４Ａ、１４４Ｂ  外バリヤ面
１４６Ａ、１４６Ｂ  内バリヤ面
１５２  結合面
１６２、１６４、１７０、１８０、１８２  段
１９０、１９２、１９４、１９６  結合領域
【図１Ａ】
2011105304.tif 000003
【図２Ａ】
2011105304.tif 000004
【図２Ｂ】
2011105304.tif 000005
【図３Ａ】
2011105304.tif 000006
【図３Ｂ】
2011105304.tif 000007
【図４Ａ】
2011105304.tif 000008
【図４Ｂ】
2011105304.tif 000009
【図５Ａ】
2011105304.tif 000010
【図５Ｂ】
2011105304.tif 000011
【図６Ａ】
2011105304.tif 000012
【図６Ｂ】
2011105304.tif 000013
【図７Ａ】
2011105304.tif 000014
【図７Ｂ】
2011105304.tif 000015
【図８Ａ】
2011105304.tif 000016
【図８Ｂ】
2011105304.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月14日(2011.1.14)
【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】
スプライス継目において、
第１及び第２のファブリック部分を含み、これらのファブリック部分の各々はバリヤプライ及びストレートプライを含み、前記バリヤプライは内面及び外面を有し、前記ストレートプライは内面及び外面を有し、
前記第１及び第２のファブリック部分の前記バリヤプライは、第１結合領域で接着剤で結合されており、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライ及び前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライは第２結合領域で結合されており、
前記第１及び第２のファブリック部分の前記ストレートプライは第３結合領域で結合されており、前記第１結合領域では、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記外面が前記第２ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【請求項２】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第２結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面と隣接している、スプライス継目。
【請求項３】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第３結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【請求項４】
請求項１に記載のスプライス継目において、
前記第２結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記バリヤプライの前記内面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面と隣接しており、前記第３結合領域のところで、前記第１ファブリック部分の前記ストレートプライの前記外面が、前記第２ファブリック部分の前記ストレートプライの前記内面と隣接している、スプライス継目。
【外国語明細書】
2011105304000001.pdf