(57)【要約】【課題】成形マンドレル上に形成する際に複合チャージを保持するための新規なクランプシステムを提供する。【解決手段】成形マンドレルに対して所定の位置に複合チャージを固定するためのクランプシステムが、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、マンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対するそれぞれの位置に複合チャージの対向する端部をクランプするための上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプを含む。ヒンジクランプの各々は、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、複合チャージの対応する端部を略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳むように構成される。ヒンジ軸の少なくとも1つは、マンドレル頂部と対向するマンドレル側面の少なくとも一方との交差部に近接して配置された折り畳み軸に略平行に向けられる。【選択図】図３
2019018552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレル頂部（204）によって相互接続された対向するマンドレル側面（212）を有する成形マンドレル（202）に対して所定の位置に複合チャージ（500）を固定するためのクランプシステム（200）であって
前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する際に、前記成形マンドレル（202）のマンドレル上流側端部（214）およびマンドレル下流側端部（216）に対するそれぞれの位置に前記複合チャージ（500）の対向する端部（506，508）をそれぞれクランプして保持する上流側ヒンジクランプ（302）および下流側ヒンジクランプ（304）
を備え、
前記ヒンジクランプ（302，304）の各々は、前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する際に、ヒンジ軸（330）を中心に略平坦な構成（332）から傾斜した構成（334）に折り畳むよう構成され、
前記ヒンジクランプ（302，304）の少なくとも1つの前記ヒンジ軸（330）は、前記複合チャージ（500）の折り畳み軸（336）に略平行に向けられ、前記マンドレル頂部（204）と少なくとも1つのマンドレル側面（212）との交差部に近接して配置される、
クランプシステム（200）。
【請求項２】
前記上流側ヒンジクランプ（302）が、前記マンドレル上流側端部（214）の直ぐ上流の位置にヒンジ取り付けブラケット（358）によって前記マンドレル上流側端部（214）に固定して結合されている、
請求項1に記載のクランプシステム（200）。
【請求項３】
前記上流側ヒンジクランプ（302）および前記下流側ヒンジクランプ（304）がそれぞれ、
前記ヒンジ軸（330）を中心として枢動可能な一対のヒンジ半部（326）を有するヒンジ（324）と、
前記一対のヒンジ半部（326）にそれぞれ結合された一対の下部プレート（306）と、
前記一対の下部プレート（306）にそれぞれに取り付け可能な一対の上部プレート（308）と、
それぞれが前記下部プレート（306）と前記上部プレート（308）との間に前記複合チャージ（500）をクランプする一対のクランプ装置（338）と、
前記ヒンジ軸（330）を中心に回転して、前記複合チャージ（500）を前記成形マンドレル（202）上に形成する際に、前記複合チャージ（500）を前記略平坦な構成（332）から前記傾斜した構成（334）に移行させる前記一対のヒンジ半部（326）と
を含む、請求項1または2に記載のクランプシステム（200）。
【請求項４】
前記クランプ装置（338）の少なくとも1つが、上部プレート（308）および下部プレート（306）上に取り付け可能なばねクランプ（340）である、
請求項3に記載のクランプシステム（200）。
【請求項５】
前記上部プレート（308）および前記下部プレート（306）の少なくとも一方が、前記複合チャージ（500）を把持するための機械的把持要素（316）を有する内側クランプ面（314）を有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のクランプシステム（200）。
【請求項６】
前記上部プレート（308）および前記下部プレート（306）の少なくとも一方が、前記下部プレート（306）の1つと整列する前記上部プレート（308）の少なくとも1つを保持するための1つまたは複数のプレート整列要素（318）を含む、
請求項1から5のいずれか一項に記載のクランプシステム（200）。
【請求項７】
成形マンドレル（202）上に複合チャージ（500）を形成するための成形システム（200）であって、
マンドレル上流側端部（214）と、マンドレル下流側端部（216）と、マンドレル頂部（204）によって相互接続された対向するマンドレル側面（212）とを有する、前記成形マンドレル（202）と、
前記成形マンドレル（202）の長手方向に沿ってブランケットアセンブリ（400）を並進移動させる際に前記複合チャージ（500）が通って摺動する前記ブランケットアセンブリ（400）を使用して前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する際に、前記マンドレル上流側端部（214）および前記マンドレル下流側端部（216）に対するそれぞれの位置に前記複合チャージ（500）の対向する端部（506，508）をそれぞれクランプして保持する、上流側ヒンジクランプ（302）および下流側ヒンジクランプ（304）と、
を備え、
前記ヒンジクランプ（302，304）の各々は、前記複合チャージ（500）を前記成形マンドレル（202）上に形成する際に、前記ヒンジクランプ（302，304）を移行するために、少なくとも1つのヒンジ軸（330）を中心に、前記複合チャージ（500）の対応する端部（506，508）を略平坦な構成（332）から傾斜した構成（334）に折り畳むよう構成され、
前記ヒンジクランプ（302，304）の少なくとも一方の前記ヒンジ軸（330）は、前記複合チャージ（500）の折り畳み軸（336）に略平行に向けられ、前記折り畳み軸（336）は、前記マンドレル頂部（204）と少なくとも1つの前記マンドレル側面（212）との交差部に近接して配置される、
成形システム（200）。
【請求項８】
前記上流側ヒンジクランプ（302）および前記下流側ヒンジクランプ（304）の少なくとも一方が、
前記少なくとも1つのヒンジ軸（330）を中心に枢動可能な一対のヒンジ半部（326）を有するヒンジ（324）と、
前記一対のヒンジ半部（326）にそれぞれ結合された一対の下部プレート（306）と、
前記一対の下部プレート（306）上にそれぞれに取り付け可能な一対の上部プレート（308）と、
前記一対の上部プレート（308）および下部プレート（306）上に取り付けられて、それぞれが前記上部プレート（308）と前記下部プレート（306）との間に前記複合チャージ（500）をクランプする一対のクランプ装置（338）と
を含む、請求項7に記載の成形システム（200）。
【請求項９】
前記マンドレル下流側端部（216）の前記下流側ヒンジクランプ（304）が、前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する際に前記複合チャージ（500）に長手方向の張力（460）を加えるチャージ張力付与機構（458）に枢動可能に結合されている、
請求項7または8に記載の成形システム（200）。
【請求項１０】
成形マンドレル（202）上に複合チャージ（500）を形成する方法（600）であって、
前記成形マンドレル（202）のマンドレル端部に位置するヒンジクランプ（302，304）に前記複合チャージ（500）の対向する端部（506，508）の少なくとも一方をクランプするステップと、
前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成するステップと、
前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する際に、前記ヒンジクランプ（302，304）を略平坦な構成（332）から傾斜した構成（334）に折り畳むステップと
を含む、方法（600）。
【請求項１１】
ヒンジクランプ（302，304）に複合チャージ（500）の対向する端部（506，508）の少なくとも一方をクランプする前記ステップが、
前記複合チャージ（500）のチャージ上流側端部（506）を、前記チャージ上流側端部（506）をマンドレル上流側端部（214）に対して所定の位置に保持する上流側ヒンジクランプ（302）にクランプするステップと、
前記複合チャージ（500）のチャージ下流側端部（508）を、前記チャージ下流側端部（508）をマンドレル下流側端部（216）に対して所定の位置に保持する下流側ヒンジクランプ（304）にクランプするステップと
を含む、請求項10に記載の方法（600）。
【請求項１２】
前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する前記ステップが、
ブランケットアセンブリ（400）および成形装置（338，450）を使用して前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成するステップであって、前記ブランケットアセンブリ（400）は、前記成形マンドレル（202）の長手方向に沿って前記ブランケットアセンブリ（400）を並進移動させる際に前記複合チャージ（500）が通って摺動する上部加熱ブランケット（404）および下部加熱ブランケット（406）を有し、前記成形装置（338，450）は、ブランケット後方延伸部（420）上に配置され、前記成形マンドレル（202）のマンドレル側面（212）に対して前記複合チャージ（500）上に成形装置圧力（424）を加える、ステップ
を含む、請求項10または11に記載の方法（600）。
【請求項１３】
前記複合チャージ（500）の下流側端部に位置するチャージ張力付与機構（458）に前記ヒンジクランプ（302，304）を結合するステップと、
前記ヒンジクランプ（302，304）を前記略平坦な構成（332）から前記傾斜した構成（334）に折り畳む際に、前記チャージ張力付与機構（458）を使用して前記複合チャージ（500）に長手方向の張力（460）を加えるステップと
をさらに含む、請求項10から12のいずれか一項に記載の方法（600）。
【請求項１４】
前記ヒンジクランプ（302，304）がピボットピン（360）によって前記チャージ張力付与機構（458）に枢動可能に結合されており、
前記チャージ張力付与機構（458）を使用して、チャージ中心線（502）が、前記成形マンドレル（202）上に前記複合チャージ（500）を形成する際にマンドレル中心線（210）と整列して維持されるように前記チャージの下流側端部（508）を横方向に操縦する（462）ステップ
をさらに含む、請求項13に記載の方法（600）。
【請求項１５】
前記ヒンジクランプ（302，304）が、マンドレル頂部（204）と対向するマンドレル側面（212）の少なくとも一方との交差部に近接して配置された折り畳み軸（336）に平行に向けられたヒンジ軸（330）を中心に枢動可能な一対のヒンジ半部（326）を有するヒンジ（324）と、前記一対のヒンジ半部（326）にそれぞれ結合された一対の下部プレート（306）と、前記一対の下部プレート（306）上にそれぞれ取り付けられた一対の上部プレート（308）と、前記下部プレート（306）および前記上部プレート（308）に取り付けられるようにそれぞれ構成された一対のクランプ装置（338）と、を備え、ヒンジクランプ（302，304）に前記複合チャージ（500）の対向する端部（506，508）の少なくとも一方をクランプする前記ステップが、
前記一対の下部プレート（306）上に前記複合チャージ（500）の端部を配置するステップと、
前記一対の下部プレート（306）にそれぞれ一対の上部プレート（308）を取り付けて、前記複合チャージ（500）が前記下部プレート（306）と前記上部プレート（308）との間に位置するようにするステップと、
前記一対の上部プレート（308）と下部プレート（306）にそれぞれ一対のクランプ装置（338）を設置するステップと
を含む、請求項10から14のいずれか一項に記載の方法（600）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、複合体の製造に関し、より詳細には、成形マンドレル上に形成する際に複合チャージを保持するためのクランプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料は、複合構造体によってもたらされる高い強度対重量比のために、構造用途にますます使用されている。例えば、航空機構造では、胴体、翼、垂直フィン、水平安定器、および他の構成要素を形成するために量を増加した複合材料が使用される。翼パネルは、複数の細長い複合ストリンガを複合材翼スキンに共硬化または共結合することによって製造され得る。各複合ストリンガを製造するプロセスは、略平坦な構成を有することができる複合チャージを形成するために、未硬化の複合プライのスタックをレイアップすることを含むことができる。各複合プライは、ポリマー母材（例えば、エポキシ樹脂）が含浸された強化繊維（例えば、炭素繊維）からなり得る。レイアップ後、複合チャージを細長い成形マンドレル上に形成することができ、複合チャージは成形マンドレルの断面形状に対応する傾斜した構成をとる。成形後、複合チャージを、複合スキンのような他の複合部品と共硬化または共結合することができる。
【０００３】
細長い成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、複合チャージの対向する端部は、成形マンドレルの対向する各端部に対して所定の位置に正確に保持されなければならない。加えて、複合チャージの皺の形成を低減または防止するために、成形プロセス中に複合チャージに長手方向の張力を加えなければならない。長手方向の張力は、複合チャージが略平坦な構成から傾斜した構成に移行する際に、連続的に加えられなければならない。さらに、複合チャージは、好ましくは、成形プロセス中に成形マンドレルに対して中心関係に維持される。成形後、複合チャージは、高い生産速度を可能にするために成形マンドレルから容易に除去可能でなければならない。上述の要件は、既知の成形システムで利用可能であるとは理解されていない。
【０００４】
理解され得るように、平坦な構成から傾斜した構成に移行する間に、複合チャージに長手方向の張力を連続的に加えることを可能にするように、成形マンドレルに対して所定の位置に複合チャージを正確に保持するためのシステムおよび方法の必要性が存在し、これは好ましくは複合チャージを成形マンドレル上の中心に維持するための手段を提供し、成形後に複合チャージを容易に除去することを可能にする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
成形マンドレル上に複合チャージを形成することに関連する上述の必要性は、成形マンドレルに対して所定の位置に複合チャージを固定するクランプシステムを提供する本開示によって具体的に対処され、緩和される。クランプシステムは、上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプを含み、これらは、ブランケットアセンブリを使用して成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、マンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対するそれぞれの位置に複合チャージの対向する端部をそれぞれクランプして保持し、成形マンドレルに沿ってブランケットアセンブリを並進移動させる際に複合チャージがブランケットアセンブリを通って摺動する。ヒンジクランプの各々は、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、複合チャージの対応する端部を、ヒンジ軸を中心に略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳む。
【０００６】
成形マンドレル上に複合チャージを形成するための成形システムも開示される。成形システムは、マンドレル上流側端部、マンドレル下流側端部、およびマンドレル頂部によって相互接続された対向するマンドレル側面を有する成形マンドレルを含む。さらに、成形システムは、上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプを含み、これらは、ブランケットアセンブリを使用して成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、マンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対するそれぞれの位置に複合チャージの対向する端部をそれぞれクランプして保持し、成形マンドレルの長手方向に沿ってブランケットアセンブリを並進移動させる際に複合チャージがブランケットアセンブリ通って摺動する。ヒンジクランプは、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、ヒンジクランプと、複合チャージの対応する端部とを少なくとも1つのヒンジ軸を中心に略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳む。ヒンジ軸の少なくとも1つは、複合チャージの折り畳み軸に略平行に向けられている。折り畳み軸は、マンドレル頂部と少なくとも1つのマンドレル側面との交差部に近接して配置される。
【０００７】
成形マンドレル上に複合チャージを形成する方法もまた開示される。この方法は、成形マンドレルのマンドレル端部に位置するヒンジクランプに、複合チャージの対向する端部の少なくとも一方をクランプするステップを含む。さらに、この方法は、成形マンドレル上に複合チャージを形成するステップと、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、ヒンジクランプを略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳むステップとを含む。
【０００８】
説明された特徴、機能、および利点を、本開示の様々な実施形態において独立して達成することができ、または、さらに別の実施形態で組み合わせることが可能であり、そのさらなる詳細が以下の説明および図面を参照して理解され得る。
【０００９】
本開示のこれらの特徴および他の特徴は、同じ符号が全体にわたって同じ部分を指す図面を参照することにより、より明らかにされよう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複数の複合ストリンガによって補強された複合翼パネルをそれぞれ備えた複合翼を有する航空機の斜視図である。
【図２】L字形ストリンガの一例の斜視図であり、そのうちの2つは、T字形複合ストリンガを形成するために背中合わせの関係で組み立てられてもよく、各L字形ストリンガは、成形マンドレル上に形成され、本明細書で開示されるようなヒンジクランプを使用して複合チャージの対向する端部のそれぞれの所定の位置に保持されてもよい。
【図３】成形マンドレルに沿って加熱ブランケットアセンブリを並進移動させることによって成形マンドレル上に複合チャージを形成するための成形システムの一例の斜視図であり、複合チャージはブランケットアセンブリを通って摺動し、上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプを用いてマンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部のそれぞれの所定の位置に保持される。
【図４】複合チャージが成形マンドレル上に形成される前の図3の成形システムの分解斜視図である。
【図５】複合チャージおよび、それぞれのマンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対する所定の位置に複合チャージを保持するための上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプの斜視図である。
【図６】複合チャージが成形マンドレル上に形成される前の成形システムの分解側面図である。
【図７】図6の成形システムの組み立てられた側面図である。
【図８】図7の成形システムの上面図である。
【図９】マンドレル上流側端部に対して複合チャージを保持するための上流側ヒンジクランプの一例の上部の部分破断図である。
【図１０】上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプに含まれる下部プレート、上部プレート、およびばねクランプの側面図である。
【図１１】下部プレートおよび上部プレートの上に取り付けるためのばねクランプの一例の斜視図である。
【図１２】ばねクランプを取り付ける前に複合チャージを挟んで組み立てられた下部プレートおよび上部プレートの側面図である。
【図１３】下部プレートと上部プレートとの間の複合チャージをクランプするばねクランプを示す側面図である。
【図１４】ヒンジ取り付けブラケットによってマンドレル上流側端部に結合された上流側ヒンジクランプの側面図である。
【図１５】略平坦な構成の上流側ヒンジクランプの端面図であり、上流側ヒンジクランプの傾斜した構成への枢動性を二点鎖線で示している。
【図１６】複合チャージをマンドレル下流側端部に対して保持するための下流側ヒンジクランプの一例の上面図である。
【図１７】略平坦な構成の下流側ヒンジクランプの端面図であり、下流側ヒンジクランプの傾斜した構成への枢動性を二点鎖線で示している。
【図１８】成形マンドレル上に形成する際に複合チャージに長手方向の張力を加えるための前方延伸要素に結合された下流側ヒンジクランプの側面図である。
【図１９】マンドレル上流側端部における傾斜した構成の上流側ヒンジクランプおよび複合チャージを示す成形マンドレルの側面図であり、略平坦な構成の下流側ヒンジクランプおよび複合チャージを示している。
【図２０】図19の線20に沿った成形システムの断面図であり、ブランケットアセンブリおよび複合チャージの略平坦な構成を示し、ブランケットアセンブリの一対のくさび要素の前方部分によって支持されている。
【図２１】図20（明確化のためにブランケットアセンブリが省略されている）の線21に沿った複合チャージの1つの側面の拡大断面図であり、複合チャージの最初の略平坦な構成を示している。
【図２２】図19の線22に沿った成形システムの断面図であり、複合チャージが漸進的に形成される際に上部加熱ブランケットによって複合チャージに加えられるブランケット形成圧力の適用のために複合チャージの横方向の対向面のそれぞれに誘導されるZ字形の外形を示している。
【図２３】図22の線23に沿った複合チャージの1つの側面の拡大断面図であり、くさび要素の上面側を有するマンドレル側面の接合部に沿って配置された横方向外側に移動する滑り領域を示し（明瞭化のためブランケットアセンブリは省略されている）、その中で成形マンドレルに沿ってブランケットアセンブリを並進移動させる際に、複合チャージを構成する複合プライが互いに層間に滑り合い、さらに、複合チャージの横方向外側部分をマンドレル頂部へのレベル接線に平行関係（例えば、水平）に維持するくさび要素を示している。
【図２４】図19の線24に沿った成形システムの断面図であり、くさび要素のテーパ部分の後方の位置で成形マンドレルに適合する複合チャージの各側面を示している。
【図２５】図24の線25に沿った複合チャージの1つの側面の拡大断面図であり、成形マンドレルのマンドレル側面に適合する複合チャージを示している。
【図２６】マンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対して所定の位置に複合チャージをそれぞれ保持するために、上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプを使用して成形マンドレル上に複合チャージを形成する方法に含まれる1つまたは複数の動作を有するフローチャートである。
【図２７】成形装置をブランケットアセンブリに適用する前の成形マンドレルに取り付けられたブランケットアセンブリおよび複合チャージを示す成形システムの側面図であり、略平坦な構成の上流側ヒンジクランプ、下流側ヒンジクランプ、および複合チャージを示している。
【図２８】マンドレル側面およびくさび要素への複合チャージの初期漸進的形成のために、テーパ部分の前端でブランケットアセンブリ上に取り付けられた成形装置を示す成形システムの側面図である。
【図２９】ブランケット後方延伸部上に静止して保持された成形装置を示す成形システムの側面図であり、また、マンドレル上流側端部における傾斜した構成の上流側ヒンジクランプおよび複合チャージを示している。
【図３０】マンドレルの下流側端部に向かってユニットとして並進移動される一方で、成形マンドレルの断面形状への複合チャージの漸進的形成中に、長手方向の張力がチャージの下流側端部に加えられる、ブランケットアセンブリおよび成形装置を示す成形システムの側面図である。
【図３１】ブランケットアセンブリおよび成形装置をマンドレルの下流側端部に配置して示す成形システムの側面図であり、傾斜した構成の上流側ヒンジクランプ、下流側ヒンジクランプ、および複合チャージを示している。
【図３２】成形マンドレルからのブランケットアセンブリおよび成形装置の除去を示す成形システムの側面図であり、成形マンドレルの断面形状に適合した複合チャージを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで本開示の好ましい多様な実施形態を説明するための図面を参照すると、図1に示すのは航空機100であり、航空機100は、現在開示されているチャージクランプシステム300（図3）および成形方法（図26）を使用して製造することができる1つまたは複数の複合構造体102を組み込むことができる。航空機100は、1つまたは複数の水平尾部108および垂直尾部110を含む尾翼を有する胴体104を含むことができる。さらに、航空機100は、胴体104から外向きに延伸する一対の翼106を含むことができる。胴体104、翼106、水平尾部108、垂直尾部110、および他の構成要素は、複数の細長い複合ストリンガ112によって補強された複合スキン（図示せず）を含むことができる。複合ストリンガ112は、それぞれ、成形マンドレル202（図3）上に未硬化の複合チャージ500を形成することによって製造され得る。
【００１２】
現在開示されている成形システム200（図3）および方法600（図26）では、複合チャージ500における皺の形成を低減または防止するための手段として、成形マンドレル202上に複合チャージ500を形成するプロセスの間に、複合チャージ500が略平坦な構成332（図3）から傾斜した構成334（図3）に移行する際に、長手方向の張力460（図8）が複合チャージ500に加えられる任意の成形技術を実施することができる。これに関して、複合チャージ500の対向する端部は、現在開示されているクランプシステム300を使用して成形マンドレル202の対向する各端部に対して所定の位置に正確に保持される。長手方向の張力460は、複合チャージ500が略平坦な構成332から傾斜した構成334（図3）に移行するときに連続的に加えられる。現在開示されているシステム200および方法600では、複合チャージ500は、成形プロセス中に成形マンドレル202に中心関係に維持され、その後、複合チャージ500が成形マンドレル202から除去される。一実施形態では、本明細書でグライド成形と呼ばれる一般的なインテンション個別押出（GLIDE）成形として知られている技術を使用して、成形マンドレル202上に未硬化の複合チャージ500を形成することができる。成形マンドレル202上に未硬化複合チャージ500をグライド形成する際、現在開示されているクランプシステム300は、成形マンドレル202の対向する各端部に対して所定の位置に複合チャージ500の対向する端部を固定し、ブランケットアセンブリ400は、複合チャージ500がブランケットアセンブリ400の間を摺動するときに成形マンドレル202に沿って並進移動される。図2は、成形マンドレル202上に形成され得るL字形ストリンガ114の一例の斜視図である。
【００１３】
図3は、ブランケットアセンブリ400を成形マンドレル202の長手方向に沿って並進移動させることによって成形マンドレル202上に複合チャージ500をグライド形成するための成形システム200の一例を示しており、複合チャージ500は、ブランケットアセンブリ400の上部加熱ブランケット404と下部加熱ブランケット406との間を摺動する。成形マンドレル202は、マンドレル上流側端部214と、マンドレル下流側端部216とを有する。複合チャージ500は、現在開示されているクランプシステム300の上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304を使用して、マンドレル上流側端部214およびマンドレル下流側端部216のそれぞれに対して所定の位置にクランプされ保持されたチャージ上流側端部506およびチャージ下流側端部508を有する。
【００１４】
成形技術にかかわらず、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304は、例えば、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って長手方向に並進移動されるときのグライド形成の間に、複合チャージ500が略平坦な構成332から傾斜した構成334に移行する際に、複合チャージ500に長手方向の張力460（図8）を連続的に加えることを可能にするのが好適である。さらに、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304は、成形マンドレル202上に形成する際に複合チャージ500の各端部506，508の正確な配置および確実なクランプを可能にし、また、成形マンドレル202上に複合チャージ500を形成した後、複合チャージ500の端部506，508の迅速な解放も可能にする。さらに、下流側ヒンジクランプ304は、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って並進移動されるとき、長手方向の張力460（図8）を加える際に、成形マンドレル202に整列またはセンタリングされたチャージ中心線502（図4）を維持するために、複合チャージ500の横方向操縦462（図8）を可能にするように構成される。
【００１５】
図3を参照すると、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304の各々は、ヒンジクランプ302，304および複合チャージ500の対応する端部506，508を少なくとも1つのヒンジ軸330（図9および図16）を中心に折り畳むように構成されたヒンジ324を含む。上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304は、それぞれ、略平坦な構成332と傾斜した構成334との間で折り畳まれるか、または枢動するように構成される。ヒンジクランプ302，304の傾斜した構成334は、一対のマンドレル側面212を相互接続するマンドレル頂部204を有する成形マンドレル202の断面形状に対応することができる。各ヒンジ軸330は、好ましくは、複合チャージ500の折り畳み軸336に略平行（例えば、30度以内）および／または一致するように向けられている。折り畳み軸336（図21）は、マンドレル頂部204（図21）またはレベル接線208（図21）と、成形マンドレル202の対向するマンドレル側面212の少なくとも1つとの交差部に画定されるか、またはそれに近接して配置される。図21〜図25に示すような逆V字形断面を有する成形マンドレル202の例では、マンドレル頂部204は、逆V字形断面のマンドレル側面212を相互接続する丸みのある頂点206として説明されてもよい。しかし、図示されていない他の成形マンドレルの実施形態では、マンドレル側面212を相互接続するマンドレル頂部は、必ずしも好ましい半径方向の断面プロファイルを有する必要はないが、代わりに、複合湾曲プロファイルまたは鋭い角などの丸みのない角（図示せず）を有していてもよい。
【００１６】
逆V字形断面のマンドレル側面212が図15、図17、および図20〜図25に鋭角をなすように示されているが、マンドレル側面212は、成形マンドレル202によって形成されるストリンガの脚部間の角度に応じて様々な角度のいずれか1つに向けられてもよい。例えば、マンドレル側面212は、鋭角、鈍角、または直角を形成することができる。さらに、現在開示されているヒンジクランプ302，304は、図示のように、対向する一対の傾斜したマンドレル側面212を相互接続した丸みのある頂点206を有する逆V字形断面を有する成形マンドレル202上に複合チャージ500を形成するという文脈で記載されているが、ヒンジクランプ302，304は、複数の折り畳み軸336を有する断面形状を含む様々な他の断面形状のうちのいずれか1つを有する成形マンドレル202上に複合チャージ500を形成するように構成され得ると考えられる。例えば、図示されていないが、ヒンジクランプ302，304は、それぞれ水平基部フランジで終端する一対の垂直ウェブまたは傾斜ウェブを相互接続する水平キャップを有するハット部分ストリンガ（図示せず）を製造するために、台形形状または矩形形状（例えば、オメガ形状）の断面（図示せず）を有する成形マンドレル上に複合チャージ500を形成するように構成されてもよい。そのような台形または矩形の成形マンドレル（図示せず）は、それぞれのマンドレル側面と全体的に平坦な水平マンドレル頂部との交差部にそれぞれ位置する離間した一対の折り畳み軸を有することができる。各マンドレル側面と水平マンドレル頂部との交差部は、丸みを帯びていてもよい。このような実施形態では、複合チャージの各端部は、並んで配置された一対のヒンジクランプ（図示せず）によって所定の位置に保持され、それぞれが、マンドレル側面をマンドレル頂部に接続する半径の1つの軸線に略平行に向けられたヒンジ軸を有することができる。
【００１７】
図3において、複合チャージ500は、上部加熱ブランケット404と下部加熱ブランケット406との間に配置され、それぞれはブランケット前方端部408（例えば、加熱ブランケット入口）およびブランケット後方端部410（例えば、加熱ブランケット出口）を有する。上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406の各々は、好ましくは複合チャージ500の幅よりもブランケット幅が広くない。上部加熱ブランケット404および／または下部加熱ブランケット406は、それぞれ、複合チャージ500を加熱するための少なくとも1つの加熱要素432（図4）を含むことができる。上部加熱ブランケット404および／または下部加熱ブランケット406からの熱434（図27）は、複合チャージ500内の樹脂の粘度を低下させて、複合チャージ500を成形マンドレル202の断面形状にわたって形成しやすくすることができる。
【００１８】
図3〜図4を参照すると、ブランケットアセンブリ400は、下部加熱ブランケット406の下側と成形マンドレル202の各マンドレル側面212との間に配置可能な一対のくさび要素436を含む。一対のくさび要素436は、任意選択で弾性的に圧縮可能であってもよいし、下部加熱ブランケット406に恒久的にまたは取外し可能に取り付けられてもよい。くさび要素436の各々は、テーパ部分442（図4および図6〜図7）を含み、それに沿って、複合チャージ500は、テーパ部分442の前方の位置で最初は略平坦な構成332から、テーパ部分442の後方の位置で傾斜した構成334に移行し、ここで、複合チャージ500は成形マンドレル202の断面形状に適合している。上部加熱ブランケット404の重量は、複合チャージ500上にブランケット形成圧力424（図27〜図30）を及ぼして、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って並進移動されるとき、マンドレル側面212およびくさび要素上面438（例えば、図4、図6、図7、図20、および図23）に対して複合チャージ500を漸進的に形成する。これに関して、ブランケット形成圧力424は、複合チャージ500の横方向の対向面のそれぞれにおいて、各マンドレル側面212とくさび要素上面438との接合部に沿って配置された横方向に外向きに移動する滑り領域512（図23）を有するZ字形の外形510（図22〜図23）を誘導し、その中で、上部加熱ブランケット404および／または下部加熱ブランケット406からの熱434による複合チャージ500の樹脂粘度の低下によって促進され、複合プライ504（図23）が互いに層間に滑り合う。樹脂粘度の低下は複合プライ504間の層間摩擦を減少させ、複合プライ504同士の層間の滑りを容易にする。
【００１９】
任意の質量要素426（図4）が、上部加熱ブランケット404の上に適用されるか、上部加熱ブランケット404に含まれて、少なくともテーパ部分442の長さに沿って複合チャージ500上のブランケット形成圧力424を増加させることができる。質量要素426は、上部加熱ブランケット404上に均一に分布した可撓性材料の質量層428（図4）であってもよい。代替的にまたは追加的に、質量要素426は、上部加熱ブランケット404に取り付けられ、一対の斜めのノッチ422に沿ってそれぞれ配置された一対の個別質量ストリップ430（図3）であってもよい。斜めのノッチ422は、くさび要素上面438と成形マンドレル202のマンドレル側面212との接合部で、成形マンドレル202の対向する側面にそれぞれ形成されている。
【００２０】
図3〜図4および図6〜図8において、成形システム200は、ブランケットアセンブリ400のブランケット後方延伸部420上に支持された成形装置450を含む。これに関して、成形装置450は、複合チャージ500が成形マンドレル202の半径にわたって全体的に形成された位置でくさび要素436の上流側に配置される。成形装置450は、複合チャージ500を成形マンドレル202の断面形状に形成するために、複合チャージ500に成形装置圧力452（図19および図28〜図31）を均一に加えるように弾性的に圧縮可能であってもよい。成形装置450の弾性的に圧縮可能な性質は、成形マンドレル202の長手方向に沿った断面形状の変動に適応する。一実施形態では、成形装置450は膨張式ブラダであってもよい。例えば、成形装置450は、軸456を有する転動要素454であってもよい。転動要素454の動きを制御するために、ロボット装置368（図8）などの並進機構366が軸456に係合されてもよい。これに関して、並進機構366は、最初に、くさび要素436のテーパ部分442の前端部（例えば、図28参照）に転動要素454を適用し、転動要素454をテーパ部分442に沿って上流方向に後方ブランケット延伸部に向けて転がし（例えば、図29参照）、その後、転動要素454は、後方ブランケット延伸部に静止して（すなわち、非転がり状態）に保持される。上述したように、並進機構366は、ブランケットアセンブリ400および成形装置450が、図29〜図31に示され、以下に説明されるように、成形マンドレル202に沿って同じまたは別個の並進機構366によってユニットとして並進移動されるとき、複合チャージ500を成形マンドレル202の断面形状に適合させるために成形装置450にブランケット後方延伸部420に成形装置圧力452（図28〜図31）を加えるように構成され得る。
【００２１】
図3〜図4において、上述したように、複合チャージ500は、成形マンドレル202の断面形状に対応する傾斜した構成334に形成される前に、最初に、略平坦なまたは平坦な構成332を有することができる。複合チャージ500は、積み重ねられた形態の複数の複合プライ504（図21）としてレイアップされてもよい。複合プライ504は、繊維強化ポリマー母材からなり得る。例えば、複合プライ504は、炭素繊維強化エポキシ材料などの繊維強化ポリマー母材であってもよく、プリプレグ熱硬化性材料またはプリプレグ熱可塑性材料として提供されてもよい。ただし、繊維強化ポリマー母材は、金属、ガラス、セラミック、または他の繊維組成物を含む任意の材料で形成された繊維からなり得る。母材は、熱硬化性母材または熱可塑性母材のいずれのタイプであってもよい。
【００２２】
図4〜図5を参照すると、上流側ヒンジクランプ302は、マンドレル上流側端部214の直ぐ上流の位置にヒンジ取り付けブラケット358によってマンドレル上流側端部214に固定して結合されている。ヒンジ取り付けブラケット358は、成形マンドレル202を支持するフレームまたは固定具（図示せず）に取り付けられてもよい。上述したように、上流側ヒンジクランプ302は、複合チャージ500のチャージ上流側端部506にクランプするように構成される。上流側ヒンジクランプ302は、成形マンドレル202に対して静止しており、ヒンジ軸330を中心に枢動するだけである。下流側ヒンジクランプ304は、マンドレル下流側端部216に配置され、複合チャージ500のチャージ下流側端部508にクランプするように構成される。下流側ヒンジクランプ304は、マンドレル下流側端部216に取り付けられておらず、マンドレル下流側端部216に対して所定の位置にチャージ下流側端部508を保持するように構成される。図示された例では、下流側ヒンジクランプ304は、前方延伸要素364に結合されており、これは、順に、複合チャージ500に長手方向の張力460（図8）を加えるように構成されたチャージ張力付与機構458（図8）に結合される。チャージ張力付与機構458は、ロボット装置368（図8）、オーバーヘッドガントリ（図示せず）、またはチャージ下流側端部508から複合チャージ500に長手方向の張力460（図8）を加えるための様々な他の装置のいずれかであってもよい。
【００２３】
さらに図4〜図5を参照すると、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304は、それぞれ、少なくとも1つのヒンジピン328によって互いに枢動可能に結合された一対のヒンジ半部326を有するヒンジ324を含む。例えば、上流側ヒンジクランプ302は単一のヒンジピン328を含み、この単一のヒンジピン328を中心として、図9に示され、以下でより詳細に説明されるようにヒンジ半部326が枢動可能である。下流側ヒンジクランプ304は一対のヒンジピン328を含み、この一対のヒンジピン328を中心として、図16に示され、以下でより詳細に説明されるように、ヒンジ半部326がそれぞれ枢動可能である。上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304はそれぞれ、互いに並んで配置され、ヒンジ軸330の両側に位置し、それぞれ一対のヒンジ半部326に結合された一対の下部プレート306を含む。また、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304はそれぞれ、一対の下部プレート306の上にそれぞれ取り付けられるように構成された一対の上部プレート308を含む。上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304はそれぞれ、ヒンジクランプ302，304の対向する側面のそれぞれの側に設けられている上部プレート308と下部プレート306との間に複合チャージ500をクランプするために、一対の上部プレート308および下部プレート306の上にそれぞれ取り付けられるように構成された一対の取外し可能なクランプ装置338を含む。上述したように、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304はそれぞれ、少なくとも1つのヒンジ軸330を中心に回転または枢動するように構成され、複合チャージ500が、成形マンドレル202上に複合チャージ500を漸進的に形成する際に、略平坦な構成332（図3〜図9）から傾斜した構成334（図3）に移行することができる。
【００２４】
図6は、上部加熱ブランケット404と下部加熱ブランケット406との間に位置する複合チャージ500を示す成形システム200の分解側面図である。上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406はそれぞれ、ブランケット前方端部408とブランケット後方端部410との間に延伸するブランケット長さを有する。上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406は、好ましくは、ブランケット前方端部408およびブランケット後方端部410において互いにおおよそ（例えば、25mm以内に）整列される。上部加熱ブランケット404と複合チャージ500との間、および下部加熱ブランケット406と複合チャージ500との間には、成形プロセス中の複合チャージ500の汚染を防ぐために、取外し可能な保護層412（例えば、ポリエステル、ナイロン、フッ素化エチレンプロピレン）を含めることができる。複合チャージ500の対向する端部506，508は、それぞれのマンドレル上流側端部214およびマンドレル下流側端部216を越えて延伸する。チャージ上流側端部506は、マンドレル上流側端部214に位置するヒンジ取り付けブラケット358に固定して結合されている上流側ヒンジクランプ302に固定されている。チャージ下流側端部508は、マンドレル下流側端部216においてチャージ張力付与機構458（図8）に結合された前方延伸要素364に結合されている。
【００２５】
図6〜図7を参照すると、上述の一対のくさび要素436はそれぞれ、テーパ部分442および前方部分444に沿って延伸するくさび要素上面438（図20）を有する。くさび要素上面438は、成形マンドレル202に沿ってブランケットアセンブリ400を移動させる際に、くさび要素436の上を通過するブランケットアセンブリ400および複合チャージ500の部分を支持する。くさび要素内側面440（図20）は、対向するマンドレル側面212に当接している。くさび要素436の前方部分444は、略平坦な構成332（例えば、図20〜図21）の複合チャージ500を支持し、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って並進移動されるときに、複合チャージ500がテーパ部分442を通過する前に、上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406が複合チャージ500を加熱し、樹脂粘度を低下させることができる位置を提供する。各くさび要素436のテーパ部分442は、テーパ部分442の前方端部からテーパ部分442の後方端部まで先細りになったり、高さが低くなったりする。複合チャージ500がテーパ部分442の上を通過するとき、複合チャージ500上のブランケット形成圧力424は、図20〜図25に示され、以下により詳細に説明されるように、複合チャージ500を、略平坦な構成332から傾斜した構成334へと漸進的に移行させ、成形マンドレル202の断面形状に適合させる。
【００２６】
図3〜図4および図6〜図8を参照すると、上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406はそれぞれ、前方ブランケット端部にバー、プレート、またはロッドのような剛性要素414を含む。各剛性要素414は、成形マンドレル202に沿ってブランケットアセンブリ400を並進移動させるための並進機構366（図8）によって係合されてもよい。例えば、並進機構366は、軌道システム372に沿って移動可能であり、剛性要素414を把持または係合するように構成されたエンドエフェクタ370を有するロボット装置368（図8）であってもよい。ロボット装置368のエンドエフェクタ370は、上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406の剛性要素414を互いに向かって付勢して、ブランケット前方端部408において複合チャージ500上にブランケット入口クランプ圧力418を生成するように構成され得る。ブランケット形成圧力424の結果として、並進機構366によるブランケットアセンブリ400の引っ張りは、少なくともブランケット前方端部408と成形装置450との間に位置する複合チャージ500の部分において、長手方向の張力460（図8）を生じる。長手方向の張力460（図8）は、テーパ部分442の上を通過する複合チャージ500の横方向の対向面に誘導される上述のZ字形の外形510（図22〜図23）の結果として蓄積する可能性がある過剰の複合チャージ材料（図示せず）を吸収または収容することによって、複合チャージ500内の一般に長手方向の皺（図示せず）および／または折り目の形成を低減または防止する。
【００２７】
図8を参照すると、前方延伸要素364を介して下流側ヒンジクランプ304に結合されたチャージ張力付与機構458（図8）によって、チャージ下流側端部508で複合チャージ500に長手方向の張力460を加えることもできる。チャージ張力付与機構458は、成形マンドレル202に沿ってブランケットアセンブリ400を並進移動させる際に複合チャージ500に発生し得るスラックを吸収するための手段として、成形プロセス中に一定の長手方向の張力460を複合チャージ500に加えることができる。加えて、チャージ張力付与機構458は、以下でより詳細に説明するように、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って並進移動されるときに、横方向にチャージ下流側端部508を横方向操縦462することによって、チャージ中心線502を成形マンドレル202と整列および／または中心に維持するための（例えば、ブランケット前方端部408の瞬間位置での）横方向操縦462機構として機能することができる。
【００２８】
図9を参照すると、複合チャージ500をマンドレル上流側端部214に対して保持するための上流側ヒンジクランプ302の上下方向の部分破断図が示されている。上述したように、上流側ヒンジクランプ302は、ヒンジピン328によって共に枢動可能に結合された一対のヒンジ半部326を含む。さらに、上流側ヒンジクランプ302は、互いに並んで配置され、かつ一対のヒンジ半部326にそれぞれ結合された一対の下部プレート306を含む。図示の例では、下部プレート306の各々は、主部分310とタン部分312とを有する。主部分310は、複合チャージ500と接するように構成された内側クランプ面314を含む。タン部分312は、主部分310から長手方向に延伸し、ヒンジ半部326の1つに機械的に締結される。ただし、図示されていない実施形態では、各下部プレート306およびヒンジ半部326は、一体構造として一体的に形成されてもよい。図9において、一対の上部プレート308は、一対の下部プレート306上にそれぞれ取り付け可能である。チャージ上流側端部506は、上部プレート308と下部プレート306との間に配置される。上流側ヒンジクランプ302は、さらに詳細に後述するように、上部プレート308と下部プレート306との間にチャージ上流側端部506をそれぞれクランプするために、一対の上部プレート308および下部プレート306にそれぞれ取り付け可能な一対のクランプ装置338を追加的に含む。
【００２９】
図9〜図12において、上部プレート308および／または下部プレート306は、上部プレート308および下部プレート306を互いに対して整列して配置するための1つまたは複数のプレート整列要素318を含むことができる。図示の例では、プレート整列要素318を、各下部プレート306に固定して取り付けられた一対の整列ピン320として設けることができる。例えば、一対の整列ピン320は、下部プレート306に形成された穴（図示せず）に圧入されてもよい。あるいは、整列ピン320は、下部プレート306と（例えば、機械加工、鋳造などで）一体的に形成されてもよい。整列ピン320は、対応する上部プレート308に形成された隙間嵌めの穴322（例えば、整列ピンの直径よりも0．15mm大きい）内に摺動可能に受容されるように構成されてもよい。あるいは、一対の整列ピン320は、対応する下部プレート306に形成された隙間嵌めの穴322内に受容されるように各上部プレート308に固定して取り付けられてもよい。好適には、整列ピン320は、複合チャージ500をクランプする間、上部プレート308を下部プレート306と迅速かつ容易に整列させるための手段を提供する。図9〜図19において、上流側ヒンジクランプ302は、好ましくは、複合チャージ500と少なくとも同じ幅の全幅303を有する。上流側ヒンジクランプ302の幅303を、ヒンジクランプの1つの側面の1つの上部プレート308または下部プレート306の外縁部から、ヒンジクランプの対向側面の対向する上部プレート308または下部プレート306の外縁部まで測定することができる。ヒンジ324、ヒンジピン328、上部プレート308および下部プレート306を、アルミニウム、チタン、鋼、または他の金属材料のような金属材料から形成することができる。追加的にまたは代替的に、ヒンジ324、ヒンジピン328、上部プレート308、および下部プレート306を、カーボン繊維強化プラスチック（例えば、グラファイトエポキシ）などの繊維強化ポリマー材料を含む複合材料などの非金属材料から形成することができる。
【００３０】
上部プレート308および下部プレート306は、全体的に平面であってもよく、上部プレート308と下部プレート306との間にクランプされた場合、複合チャージ500を把持するために、内側クランプ面314に形成された機械的把持要素316をそれぞれ有してもよい。図示の例では、機械的把持要素316は、複合チャージ500の長手方向を横断する方向に沿って向けられたセレーションまたは溝を含むことができる。ただし、機械的把持要素316は、任意のサイズ、形状、向き、および構成の機械的特徴を含むことができる。例えば、機械的把持要素316は、限定するものではないが、セレーション、溝、隆起、窪み、突起、スパイク、および／または複合チャージ500と機械的に係合し、成形マンドレル202の断面形状に複合チャージ500を形成するプロセスの間、上部プレート308と下部プレート306との間の複合チャージ500の滑りを防止することができる様々な他の特徴のいずれかを含んでもよい。
【００３１】
図9〜図12を参照すると、図9に示す上流側ヒンジクランプ302の各側面の上部プレート308および下部プレート306上に取り付け可能なワンピース型のばねクランプ340（図10）として構成されたクランプ装置338の例が示されている。ばねクランプ340は、図11に示すように対向する自由端342を有する細長いC字形の断面を有する。上部プレート308および下部プレート306の上にばねクランプ340を取り付けるために、図12に示すように、ばねクランプ340の自由端342を広げて、ばねクランプ340のための十分に大きな開口部をばねクランプ340に設け、複合チャージ500が上部プレート308と下部プレート306との間にクランプされたときに、上部プレート308および下部プレート306を通過させることができる。図13に示すように、ばねクランプ340の自由端342は、上部プレート308および下部プレート306上に解放され得るため、ばねクランプ340は、上部プレート308と下部プレート306によって複合チャージ500上に均一に分配されるプレートクランプ力344を発揮する。
【００３２】
図10〜図13を参照すると、ばねクランプ340は、ばね鋼などの金属材料および／または繊維強化ポリマー母材（例えば、グラファイトエポキシ）などの非金属材料であり得る弾性的に可撓性の材料から形成され得る。自由端342間の間隔、ばねクランプ材料の厚さ、およびヒンジクランプ302，304の各側の上部プレート308と下部プレート306との間にクランプされると複合チャージ500上に所望のプレートクランプ力344を提供するように最適化され得る他のパラメータを含む、ばねクランプ340の幾何形状を考慮に入れて、ばねクランプ340は、複合チャージ500上に所望のプレートクランプ力344を提供するように製造されてもよい。複合チャージ500の端部が、長手方向の張力460（図8）の下での複合チャージ500の場合に、上部プレート308と下部プレート306との間にクランプされたときに移動不能であるようなプレートクランプ力344が好ましい。図31に示されるように、ブランケットアセンブリ400が、下流側ヒンジクランプ304およびマンドレル下流側端部216に位置する前方延伸要素364の上に引っ張られると、ばねクランプ340は、好ましくは、上部加熱ブランケット404と下部加熱ブランケット406が広げられて通過しなければならない総厚さを最小にするように、比較的低いプロファイルまたは高さを有する。
【００３３】
図9および図11を簡単に参照すると、ばねクランプ340および上部プレート308および／または下部プレート306は、ばねクランプ整列機構346を含むことができる。ばねクランプ整列機構346は、ばねクランプ340を上部プレート308および下部プレート306に対してセンタリングすることを容易にすることができ、上部プレート308および下部プレート306が、プレートクランプ力344を複合チャージ500上に均一に分配することができる。これに関して、ばねクランプ340を上部プレート308および下部プレート306に対してセンタリングすることによって、長手方向の張力460（図8）を複合チャージ500の幅にわたって均一に分布させることができる。ばねクランプ整列機構346の実施形態では、ばねクランプ340は、それぞれ、ばねクランプ340の自由端342の各々に形成されたノッチ348（図11）を含むことができる。上部プレート308および／または下部プレート306は、センタリングマーク350（図9）の形態のばねクランプ整列機構346を含むことができ、長手方向のマークおよび／または横方向のマークを含むことができる。センタリングマーク350を、上部プレート308および／または下部プレート306の外面にエンボス加工、刻み付け、塗装、彫刻、機械加工、鋳造、または任意の方法で形成することができる。一実施形態では、センタリングマーク350は、上部プレート308および下部プレート306の外面に形成（例えば、機械加工）され得る横方向に延伸する溝351（図10、図12〜図13）を含むことができる。このような溝351は、各ばねクランプ340の自由端342（図10〜図13）の内縁部と係合することにより、ばねクランプ340の設置を所定の位置に案内することができる。さらに、これに関して、センタリングマーク350（例えば、溝）の交差点は、一般に、上部プレート308または下部プレート306の幾何学的中心を指定することができる。図9に示すように、ばねクランプ340を上下方向に見たときに、長手方向のマークと横方向のマークとの交差点がノッチ348を通って見えるように、ばねクランプ340を配置することによって、ばねクランプ340を、一般に、上部プレート308および下部プレート306上にセンタリングすることができる。
【００３４】
図14〜図15を参照すると、上記ヒンジ取り付けブラケット358によって上流側ヒンジクランプ302とマンドレル上流側端部214との結合の例が示されている。ヒンジ取り付けブラケット358は、マンドレル上流側端部214に直接取り付けられて示されているが、ヒンジ取り付けブラケット358は、成形マンドレル202を支持し得る固定具（図示せず）に取り付けられてもよい。上流側ヒンジクランプ302は、ヒンジピン328に結合され、成形マンドレル202に対して取り付け可能な上流側ヒンジ支持部352を含むことができる。図示の例では、上流側ヒンジクランプ302の上流側ヒンジ支持部352は、ヒンジ324の対向する端部にそれぞれ結合された対向する端部を有するU字形ブラケットを備える。これに関して、ヒンジピン328は、U字形ブラケットの対向する端部を通って延伸する。U字形ブラケットの下部を、機械的締結、溶接、または任意の他の適切な取り付け手段などにより、ヒンジ取り付けブラケット358に取り付けることができる。上流側ヒンジ支持部352は、上流側ヒンジクランプ302の対向する側面の、略平坦な構成332（図15に実線で示す）から傾斜した構成334（図15に二点鎖線で示す）への枢動を妨げないように、ヒンジ取り付けブラケット358に構成されて取り付けられる。上流側ヒンジクランプ302は、上流側ヒンジクランプ302が略平坦な構成332にあるときに、マンドレル上流側端部214における複合チャージ500が、マンドレル頂部204よりも高くないように、好ましくは、マンドレル頂部204のわずかに下側（例えば、13mm以下）であるように、成形マンドレル202に対して構成され配置される。このようにして、複合チャージ500は、複合チャージ500が略平坦な構成332にあるか、または傾斜した構成334にあるかにかかわらず、マンドレル頂部204と接触する。
【００３５】
図16は、複合チャージ500をマンドレル下流側端部216に対して所定の位置に保持するための下流側ヒンジクランプ304の一例の上面図である。下流側ヒンジクランプ304は、上述の上流側ヒンジクランプ302と同様に構成されている。例えば、下流側ヒンジクランプ304は並んで配置された一対の下部プレート306を含み、それぞれがヒンジ半部326に結合されている。一対の上部プレート308は、一対の下部プレート306上にそれぞれ取り付け可能であり、上述の整列ピン320などの1つまたは複数のプレート整列要素318を使用して互いに整列することができる。下流側ヒンジクランプ304は、図10〜図13に示す上述のばねクランプ340のような一対のクランプ装置338をさらに含み、一対の上部プレート308と下部プレート306のそれぞれに取り付け可能であり、上部プレート308と下部プレート306との間にチャージ下流側端部508をそれぞれクランプする。
【００３６】
図16〜図17を参照すると、下流側ヒンジクランプ304は、対応するヒンジ軸330を備えた平行な一対のヒンジピン328を有し、このヒンジ軸330を中心として、ヒンジ半部326は、ヒンジ324が略平坦な構成332（図17に実線で示す）から傾斜した構成334（図17に二点鎖線で示す）に移行するときにそれぞれ枢動可能である。上流側ヒンジクランプ302は、ヒンジピン328に結合され、成形マンドレル202に対して取り付け可能な下流側ヒンジ支持部354を含むことができる。図示の例では、下流側ヒンジ支持部354は、ヒンジ324の対向する端部にそれぞれ結合された対向する端部を有する逆U字形ブラケットを備える。平行な一対のヒンジピン328はそれぞれ、逆U字形ブラケットの対向する端部を通って延伸する。逆U字形ブラケットの上部は、機械的締め具を介して前方延伸要素364に取り付けられている。一対のスペーサ356は、逆U字形ブラケットの上部と前方延伸要素364との間に挟まれている。スペーサ356は、スペーサ356が前方延伸要素364に物理的に接触している位置で傾斜していてもよい。上流側ヒンジクランプ302の単一ヒンジ軸330の代わりに一対の平行ヒンジ軸330を有する下流側ヒンジクランプ304を構成することにより、ブランケットアセンブリ400がマンドレルの下流側端部216に向けて並進移動されるとき、前方延伸要素364は複合チャージ500の略平坦な部分を比較的高レベルにまたは水平方向に維持することができる。
【００３７】
図16〜図18を参照すると、下流側ヒンジクランプ304は、チャージ張力付与機構458（図8）に枢動可能に結合されてもよい。例えば、下流側ヒンジクランプ304の下流側ヒンジ支持部354は、ヒンジ軸330に対して略垂直に向けられた（例えば、垂直に向けられた）ピボット軸362を有するピボットピン360を含むことができる。ピボットピン360は、下流側ヒンジ支持部354を、チャージ張力付与機構458に結合された前方延伸要素364に枢動可能に結合する。図8に示すように、チャージ張力付与機構458は、前方延伸要素364の下流側端部を把持し、複合チャージ500に長手方向の張力460（図8）を加えるように構成されたエンドエフェクタ370を有するオーバーヘッドガントリ（図示せず）またはロボット装置368として構成され得る。好適には、下流側ヒンジクランプ304の前方延伸要素364への枢動可能な接続により、下流側ヒンジクランプ304は、ブランケットアセンブリ400がマンドレル下流側端部216に接近するときに、チャージ下流側端部508の角度方向の変化に適応するように枢動することができる。下流側ヒンジクランプ304が垂直ピボット軸362を中心に枢動する能力は、長手方向の張力460が複合チャージ500の長手方向に平行に向けられたままになることを補償し、それによって、複合チャージ500の横方向の幅にわたる長手方向の張力460の不均一な分布により複合チャージ500に不必要に皺を発生させる結果となり得る複合チャージ500のトルキングを回避する。
【００３８】
上述したように、図8および図16〜図19を参照すると、チャージ張力付与機構458は、複合チャージ500を横方向に操縦する能力を有し、その結果、チャージ中心線502は、複合チャージ500が成形マンドレル202の長手方向に沿ってブランケットアセンブリ400を移動させる間に成形マンドレル202上に漸進的に形成されるときに、マンドレル中心線210（図4）にセンタリングされたままになる。複合チャージ500を横方向に操縦する能力は、好適には、複合チャージ500に長手方向の張力460（図8）が絶えず加えられている間に、複合チャージ500が非直線成形マンドレル202（図示せず）上に形成されること可能にする。これに関して、チャージ張力付与機構458は、上下方向に見たときに成形マンドレル202の直線形状からのいかなる湾曲または偏差にもかかわらず、マンドレル中心線210に対して複合チャージ500を中心に維持するためのチャージ操縦機構として機能することができる。好適には、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304が略平坦な構成332（図3）から傾斜した構成334（図3）に枢動する能力により、複合チャージ500が成形マンドレル202の断面形状に漸進的に適合される際に、長手方向の張力460が複合チャージ500に連続的に加えられることを可能にする。
【００３９】
図19〜図25を参照すると、くさび要素436の構成はまた、複合チャージ500がくさび要素436のテーパ部分442の上を通過するとき、複合チャージ500の対向する横方向外側部分516を水平方向に維持することによって、複合チャージ500の内側角部に沿った複合プライ504の皺または座屈の発生を低減または防止する。各テーパ部分442に沿って、くさび要素上面438は、図19に示すように成形マンドレル202を側面から見たときに、マンドレル頂部204に対して下方に傾斜しているかまたはスロープ状になっている。複合チャージ500がテーパ部分442の上を通過するとき、複合チャージ500は、以下でより詳細に説明するように、略平坦な構成332（図19〜図20）から傾斜した構成334（図24〜図25）に移行する。また、図19には、成形装置450の後方の位置でブランケット後方延伸部420に任意選択で取り付けることができる逆V字形の成形プレート464も示されている。成形プレート464は、複合チャージ500を成形マンドレル202の断面形状にさらに適合させることができる。
【００４０】
図20は、図19の成形システム200の断面図であり、一対のくさび要素436の前方部分444（図19）によって成形マンドレル202に支持された複合チャージ500を示している。複合チャージ500は、最初は、略平坦な構成332を有する。成形マンドレル202は、マンドレル側面212を相互接続する頂点206に対してレベル接線208を有する。図示の例では、レベル接線208は水平に向けられている。
【００４１】
図21は、図20の複合チャージ500の1つの側面を拡大した図であり、最初は略平坦な構成332である。くさび要素436を含むブランケットアセンブリ400は、明瞭化のために省略されている。複合チャージ500は、複数の複合プライ504からなる。また、図21には、滑り領域512（図23）内での複合プライの互いの滑りを説明するために、互いに等間隔で離間した一連の垂直二点鎖線が示されている。
【００４２】
図22は、図19の成形システム200の断面図であり、複合チャージ500の横方向の対向面のそれぞれにZ字形の外形510が形成されている様子を示している。複合チャージ500は、一般に、上部加熱ブランケット404および任意選択の質量要素426（図3〜図4）によって複合チャージ500に加えられるブランケット形成圧力424の結果として、Z字形の外形510に形成される。ただし、上述したように、成形装置は成形マンドレル202の形状に複合チャージ500を形成する。図22において、各Z字形の外形510は、各マンドレル側面212とくさび要素上面438との接合部に沿って（例えば、図3の斜めのノッチ422に沿って）横方向外側に移動する滑り領域512（図23）を有する。
【００４３】
図23は、複合プライ504のZ字形の外形510を示す図22の複合チャージ500の1つの側面の拡大図であり、ブランケットアセンブリ400およびくさび要素436は明瞭化のために省略されている。ブランケット形成圧力424は、複合プライ504を滑り領域512内で互いに層間に滑らせ、これは、上部加熱ブランケット404および／または下部加熱ブランケット406による複合チャージ500の加熱による樹脂粘度の低下によって促進される。上述したように、樹脂粘度の低下は複合プライ504間の層間摩擦を減少させ、複合プライ504の互いに対する層間滑りを容易にする。図示されているように、滑り領域512内の垂直二点鎖線（図21）だったものは、ここでは、非垂直方向に向けられている（図23）。非滑り領域514が、滑り領域512の各側に生じる。非滑り領域514内では、複合プライ504は、互いに静止しているか、または滑っていない。複合チャージ500の横方向外側部分516は、非滑り領域514である。複合チャージ500の傾斜部分は、非滑り領域514および事前の滑り領域でもある。
【００４４】
好適には、くさび要素上面438は、成形マンドレル202の頂点206に対するレベル接線208（例えば、水平）に対して略平行な関係（例えば、略水平）で複合チャージ500の横方向外側部分516を支持し、これにより、横方向外側部分516内の複合プライ504の滑りを防止し、滑り領域512を比較的狭い幅に維持する。滑り領域512を比較的狭い横方向幅に維持することにより、複合チャージ500の各側面が一度にマンドレル側面212に対して形成された場合に、隣接する複合プライ504の間に生じる可能性がある層間せん断量が減少する。好適には、層間せん断の減少は、複合プライ504における圧縮力の蓄積を低減または最小にするように、複合プライ504を互いに対して滑らせることを可能にし、それによって硬化したとき複合チャージの強度および／または剛性を低下させる可能性がある複合プライ504の局部的な皺または座屈の発生を防止する。
【００４５】
図24は、図19の成形システム200の断面図であり、くさび要素436の後方の位置で成形マンドレル202に適合する複合チャージ500の各側面を示している。断面はブランケットアセンブリ400に任意に含まれるブランケット後方延伸部420内で切り取られる。
【００４６】
図25は、図26の複合チャージ500の拡大断面図であり、成形マンドレル202のマンドレル側面212に適合する複合チャージ500を示している。上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406を含むブランケットアセンブリ400は、明瞭化のために省略されている。図20〜図25の図は、成形マンドレル202上の複合チャージ500の対向する側面を一度に折り畳むことによって複合チャージ500が形成された場合に生じる可能性がある複合チャージ500の内側角部に沿った皺、折り目、および／またはバックルを形成することなく、複合チャージ500を成形マンドレル202に適合させる順序を示している。
【００４７】
図27〜図32をさらに参照して図26を参照すると、マンドレル上流側端部214およびマンドレル下流側端部216に対して所定の位置に複合チャージ500をそれぞれ保持するために、現在開示されている上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304を使用して成形マンドレル202上に複合チャージ500を形成する方法600に含まれる1つまたは複数の動作を有するフローチャートが示されている。この方法は、最初に、下部加熱ブランケット406を成形マンドレル202に取り付けるステップ、および対向するマンドレル側面212と下部加熱ブランケット406の下側との間に一対のくさび要素436をそれぞれ配置するステップを含む。この方法は、複合チャージ500の対向する端部506，508がそれぞれ少なくとも成形マンドレル202のマンドレル上流側端部214およびマンドレル下流側端部216まで延伸するように、複合チャージ500を下部加熱ブランケット406の上に配置するステップをさらに含む。
【００４８】
方法600のステップ602は、マンドレル端部214，216の一方に配置されたヒンジクランプ302，304に複合チャージ500の対向する端部506，508の少なくとも一方をクランプするステップを含む。例えば、この方法は、チャージ上流側端部506を上流側ヒンジクランプ302にクランプして、チャージ上流側端部506をマンドレル上流側端部214に対して所定の位置に保持するステップ、およびチャージ下流側端部508を下流側ヒンジクランプ304にクランプして、チャージ下流側端部508をマンドレル下流側端部216に対して所定の位置に保持するステップを含む。上述し図示したように、上流側ヒンジクランプ302は、図7および図14に示され、上述したヒンジ取り付けブラケット358を使用してマンドレル上流側端部214に結合され得る。下流のヒンジクランプ304は、図8および図18に示され、上で説明した前方延伸要素364を介してチャージ張力付与機構458に結合され得る。複合チャージ500、したがって上流側ヒンジクランプ302は、最初は、略平坦な構成332を有する。
【００４９】
図9〜図17を簡単に参照すると、チャージ上流側端部506およびチャージ下流側端部508は、図7および図16に示すように、複合チャージ500の端部を一対の下部プレート306の上に配置することによって、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304にそれぞれクランプされ得る。一対の上部プレート308は、複合チャージ500をその間に挟んで一対の下部プレート306上にそれぞれ取り付けられ得る。この方法は、図10に示すように、1つまたは複数のプレート整列要素318を使用して、上部プレート308の各々を下部プレート306の対応する1つと整列させるステップを含むことができる。図示の例では、プレート整列要素318を、上部プレート308または下部プレート306に固定して取り付けられた一対の整列ピン320とすることができる。整列ピン320は、上部プレート308および下部プレート306に形成された対応する一対の隙間穴内に摺動可能に受容されるように構成され得る。複合チャージ500の把持は、上部プレート308および／または下部プレート306の内側クランプ面314に含まれ得る機械的把持要素316（セレーション、凹部、突起、溝、隆起など）によって促進され得る。
【００５０】
図10〜図13を簡単に参照すると、この方法は、複合チャージ500の対向側面上の一対の上部プレート308および下部プレート306にそれぞれ一対のクランプ装置338を設置するステップを含むことができる。例えば、この方法は、上部プレート308および下部プレート306の各々にワンピース型のばねクランプ340を取り付けるステップを含むことができる。図12に示すように、ばねクランプ340は、複合チャージ500がその間にクランプされている上部プレート308および下部プレート306上にばねクランプ340を通すのに十分な大きさのばねクランプ340の開口部を設けるように広げられた対向する自由端342を有し、その後、自由端342は上部プレート308および下部プレート306上に解放され、これにより、ばねクランプ340は、図13に示すように、上部プレート308および下部プレート306によって複合チャージ500上に分配されるプレートクランプ力344を発揮する。この方法は、ばねクランプ340のばねクランプ整列機構346を、上部プレート308および／または下部プレート306のばねクランプ整列機構346と整列させるステップを含むことができる。例えば、この方法は、ばねクランプ340の自由端342に形成されたノッチ348（図9および図16）を、上部プレート308および／または下部プレート306に含まれる一組のセンタリングマーク350（図9および図16）と整列させるステップを含むことができる。
【００５１】
図27を参照すると、複合チャージ500が略平坦な構成332にあり、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304にクランプされた状態で、この方法は、複合チャージ500上に上部加熱ブランケット404を配置し、ブランケット前方端部408が下部加熱ブランケット406のブランケット前方端部408と略整列しているようにするステップを含むことができる。この方法は、上部加熱ブランケット404および／または下部加熱ブランケット406を使用して複合チャージ500に熱434を加えて、複合チャージ500の樹脂の粘度を低下させ、複合チャージ500を成形マンドレル202上に形成するのを容易にするステップをさらに含むことができる。この方法は、ロボット装置368（図8）を使用して、テーパ部分442の前方端部でブランケットアセンブリ400上に転動要素454のような成形装置450を下げるステップを含むことができる。
【００５２】
図28は、ブランケットアセンブリ400の部分の上の成形マンドレル202の上流方向に沿って（例えば、ロボット装置368によって）転動される転動要素454と、テーパ部分442を覆う複合チャージ500とを、複合チャージ500のそのような部分を成形マンドレル202の断面形状に漸進的に適合させる手段として示している。複合チャージ500が、上述のように、複合チャージ500の内側角部に皺が発生することなく、成形マンドレル202の断面形状に漸進的に適合される際に、テーパ部分442にわたる転動要素454の転動と、上部加熱ブランケット404によって加えられるブランケット形成圧力424は、複合チャージ500の横方向の対向面のZ字形の外形510（図22〜図23）を誘導する。転動要素454は、ブランケット後方延伸部420上に転動されてもよく、その後、転動要素454は、ブランケットアセンブリ400に対して静止して保持される。図9に示すように、上流側ヒンジクランプ302および複合チャージ500は、転動要素454（図28）が複合チャージ500の上流部分を成形マンドレル202の断面形状（図24〜図25）に漸進的に適合させる（図20〜図23）際に、略平坦な構成332から傾斜した構成に好適に移行する。
【００５３】
図29〜図31を参照すると、この方法は、ブランケットアセンブリ400と成形装置450とを成形マンドレル202の長手方向に沿ってユニットとして並進移動させ、複合チャージ500をブランケット前方端部408からブランケット後方端部410に摺動させるステップを含む。ブランケットアセンブリ400の並進移動を、ロボット装置368（図8）を用いて、ブランケット前方端部408で上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406にそれぞれ結合された一対の剛性要素414を係合して引っ張ることによって行うことができる。この方法は、ブランケットアセンブリ400および成形装置450が成形マンドレル202に沿って並進移動されるときに、上部加熱ブランケット404を使用して複合チャージ500にブランケット形成圧力424を加えるステップを含む。ブランケットアセンブリ400および成形装置450の並進移動中、上部加熱ブランケット404および下部加熱ブランケット406の剛性要素414を互いに向かって付勢して、複合チャージ500上に上述のブランケット入口クランプ圧力418を生成することができる。剛性要素414を互いに向かって付勢するステップは、剛性要素414に結合されたクランプばねなどのばね機構416（図19）を使用するステップを含むことができる。ブランケット入口クランプ圧力418が複合チャージ500に加えられると、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って並進移動されるときにブランケット前方端部408と成形装置450との間に位置する複合チャージ500の部分に、長手方向の張力460（図8）が加えられる。上述したように、長手方向の張力460は、複合チャージ500がテーパ部分442の上を通過する際に複合チャージ500に生じる可能性がある皺および／または折り目の形成を低減または防止する。
【００５４】
方法600のステップ604は、ブランケットアセンブリ400の並進移動中に複合チャージ500が上部加熱ブランケット404と下部加熱ブランケット406との間で摺動するときに、成形マンドレル202上に複合チャージ500を形成するステップを含む。図22〜図23を参照すると、この方法は、複合チャージ500の横方向の対向面のそれぞれに、各マンドレル側面212とくさび要素上面438との接合部に沿って位置する横方向外側に移動する滑り領域512を有するZ字形の外形510を誘導するステップを含み、その中で複合プライ504を減少した層間摩擦を伴って互いに層間に滑らせ、これは、複合チャージ500の加熱による樹脂粘度の低下によって促進される。この方法は、複合チャージ500が上部加熱ブランケット404と下部加熱ブランケット406との間で摺動するとき、マンドレル頂部204に対してレベル接線208（例えば、水平方向）に略平行（例えば、水平）関係で、複合チャージ500の各横方向の対向面にZ字形の外形510の横方向外側部分516を支持するステップを含む。この方法は、上述したように、テーパ部分442の後方でブランケットアセンブリ400に取り付けられた成形装置450（および図19の任意の成形プレート464）を使用して、成形マンドレル202に対して（例えば、マンドレル側面212に対して）複合チャージ500を形成するステップをさらに含む。
【００５５】
方法600のステップ606は、複合チャージ500を成形マンドレル202上に形成する際に、ヒンジクランプ302，304を略平坦な構成332から傾斜した構成334に折り畳むステップを含む。例えば、転動要素454がテーパ部分442の上を上流方向に転動するとき、転動要素454が複合チャージ500の上流部分を成形マンドレル202の断面形状に漸進的に適合させる結果として、上流側ヒンジクランプ302および複合チャージ500が、図27に示す略平坦な構成332から図28に示す傾斜した構成334に移行するとき、上流側ヒンジクランプ302はヒンジ軸330（図9および図15）を中心に枢動する。同様に、ブランケットアセンブリ400をマンドレル下流側端部216に並進移動させる結果として、下流側ヒンジクランプ304および複合チャージ500が図30に示す略平坦な構成332から図31に示す傾斜した構成334に移行する際に、下流側ヒンジクランプ304は一対のヒンジ軸330（図16〜図17）を中心に枢動する。
【００５６】
上述のように、本方法は、下流側ヒンジクランプ304を、チャージ下流側端部508に配置されたチャージ張力付与機構458に結合するステップと、複合チャージ500を成形マンドレル202の断面形状に形成する際に、チャージ張力付与機構458を使用して複合チャージ500に長手方向の張力460（図8）を加えるステップとを含む。上述したように、チャージ張力付与機構458は、ロボット装置368（図8）、オーバーヘッドガントリ（図示せず）、またはチャージ下流側端部508から長手方向下方に延伸する前方延伸要素364（図16〜図19および図27〜図31）を引っ張るための他の装置であってもよい。図8の例では、ロボット装置368は、前方延伸要素364に係合することができるエンドエフェクタ370を含むことができる。ロボット装置368は、成形装置450が成形マンドレル202に沿って並進移動されるときに、複合チャージ500に一定の長手方向の張力460を加えるように構成され得る。
【００５７】
図8および図16〜図19を簡単に参照すると、上述したように、下流側ヒンジクランプ304は、ピボットピン360によってチャージ張力付与機構458に枢動可能に結合され得る。そのような構成では、方法は、ブランケットアセンブリ400がマンドレル上流側端部214からマンドレル下流側端部216に並進移動されるときに、チャージ中心線502（図3）がマンドレル中心線210（図4）に略整列して（例えば、約25mm以内）維持されるように、チャージ下流側端部508を横方向に操縦する（図8）ステップを含むことができる。複合チャージ500を横方向に操縦する能力は、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202に沿って並進移動されるとき、（例えば、上下方向に見たときに）成形マンドレル202に湾曲部を収容するための手段を提供する。好適には、チャージ張力付与機構458は、複合チャージ500を横方向に操縦しながら、長手方向の張力460（図8）をチャージ下流側端部508に連続的に加えることができる。
【００５８】
図32は、ブランケットアセンブリ400が成形マンドレル202の全長に沿って並進移動された後の成形マンドレル202からのブランケットアセンブリ400および成形装置450の取外しを示している。複合チャージ500の全長は、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304が傾斜した構成334にある状態で、成形マンドレル202の断面形状に適合して示されている。チャージ上流側端部506およびチャージ下流側端部508は、ばねクランプ340（図10〜図13）を取り外し、上部プレート308を下部プレート306（図10）から分離することによって、上流側ヒンジクランプ302および下流側ヒンジクランプ304からクランプ解除されることができる。形成された複合チャージ500を、成形マンドレル202から取り外して硬化させることができる。あるいは、形成された複合チャージ500は、T字形断面（図示せず）を形成するように、別の複合チャージ500と組み立てられてもよく、それを硬化させ、次に複合スキンのような別の複合部品と共結合または共硬化させることができる。
【００５９】
さらに、本開示は、以下の列挙された項に記載される例を含む。
【００６０】
項1．マンドレル頂部によって相互接続された対向するマンドレル側面を有する成形マンドレルに対して所定の位置に複合チャージを固定するためのクランプシステムであって、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、成形マンドレルのマンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対するそれぞれの位置に複合チャージの対向する端部をそれぞれクランプして保持する上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプを備え、ヒンジクランプの各々は、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、ヒンジ軸を中心に略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳み、ヒンジクランプの少なくとも1つのヒンジ軸は、複合チャージの折り畳み軸に略平行に向けられ、マンドレル頂部と少なくとも1つのマンドレル側面との交差部に近接して配置される。
【００６１】
項2．上流側ヒンジクランプが、マンドレル上流側端部の直ぐ上流の位置にヒンジ取り付けブラケットによってマンドレル上流側端部に固定して結合されている、項1に記載のクランプシステム。
【００６２】
項3．上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプが、それぞれ、ヒンジ軸を中心として枢動可能な一対のヒンジ半部を有するヒンジと、一対のヒンジ半部にそれぞれ結合された一対の下部プレートと、一対の下部プレートにそれぞれに取り付け可能な一対の上部プレートと、それぞれが下部プレートと上部プレートとの間に複合チャージをクランプする一対のクランプ装置と、ヒンジ軸を中心に回転して、複合チャージを成形マンドレル上に形成する際に、複合チャージを略平坦な構成から傾斜した構成に移行させる一対のヒンジ半部と、を含む、項1に記載のクランプシステム。
【００６３】
項4．クランプ装置の少なくとも1つが、上部プレートおよび下部プレート上に取り付け可能なばねクランプである、項3に記載のクランプシステム。
【００６４】
項5．ばねクランプが、上部プレートおよび下部プレート上にばねクランプをセンタリングするためのばねクランプ整列機構を含む、項4に記載のクランプシステム。
【００６５】
項6．ばねクランプが、対向する自由端を有するC字形の断面を有し、上部プレートおよび下部プレートの少なくとも一方は、上部プレートおよび下部プレートの外面に形成され、ばねクランプの自由端の少なくとも1つに係合する溝を含む、項4に記載のクランプシステム。
【００６６】
項7．上部プレートおよび下部プレートの少なくとも一方が、複合チャージを把持するための機械的把持要素を有する内側クランプ面を有する、項3に記載のクランプシステム。
【００６７】
項8．上部プレートおよび下部プレートの少なくとも一方が、下部プレートの1つと整列する上部プレートの少なくとも1つを保持するための1つまたは複数のプレート整列要素を含む、項3に記載のクランプシステム。
【００６８】
項9．成形マンドレル上に複合チャージを形成するための成形システムであって、成形システムは、マンドレル上流側端部と、マンドレル下流側端部と、マンドレル頂部によって相互接続された対向するマンドレル側面とを有する成形マンドレルと、成形マンドレルの長手方向に沿ってブランケットアセンブリを並進移動させる際に複合チャージが通って摺動するブランケットアセンブリを使用して成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、マンドレル上流側端部およびマンドレル下流側端部に対するそれぞれの位置に複合チャージの対向する端部をそれぞれクランプして保持する、上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプと、を備え、ヒンジクランプの各々は、複合チャージを成形マンドレル上に形成する際に、ヒンジクランプを移行するために少なくとも1つのヒンジ軸を中心に複合チャージの対応する端部を略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳み、ヒンジクランプの少なくとも一方のヒンジ軸は、複合チャージの折り畳み軸に略平行に向けられ、折り畳み軸は、マンドレル頂部と少なくとも1つのマンドレル側面との交差部に近接して配置される。
【００６９】
項10．上流側ヒンジクランプが、ヒンジ取り付けブラケットによってマンドレル上流側端部に固定して結合されている、項9に記載の成形システム。
【００７０】
項11．上流側ヒンジクランプおよび下流側ヒンジクランプの少なくとも一方が、少なくとも1つのヒンジ軸を中心に枢動可能な一対のヒンジ半部を有するヒンジと、一対のヒンジ半部にそれぞれ結合された一対の下部プレートと、一対の下部プレート上にそれぞれに取り付け可能な一対の上部プレートと、一対の上部プレートおよび下部プレート上に取り付けられて、それぞれが上部プレートと下部プレートとの間に複合チャージをクランプする一対のクランプ装置とを含む、項9に記載の成形システム。
【００７１】
項12．マンドレル下流側端部の下流側ヒンジクランプが、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に複合チャージに長手方向の張力を加えるチャージ張力付与装置に枢動可能に結合されている、項9に記載の成形システム。
【００７２】
項13．チャージ張力付与装置が複合チャージの長手方向の張力を維持しながら複合チャージを横方向に操縦できるように、下流側ヒンジクランプがチャージ張力付与装置に枢動可能に結合されている、項9に記載の成形システム。
【００７３】
項14．成形マンドレル上に複合チャージを形成する方法であって、成形マンドレルのマンドレル端部に位置するヒンジクランプに複合チャージの対向する端部の少なくとも一方をクランプするステップと、成形マンドレル上に複合チャージを形成するステップと、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際に、ヒンジクランプを略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳むステップとを含む、方法。
【００７４】
項15．ヒンジクランプに複合チャージの対向する端部の少なくとも一方をクランプするステップが、複合チャージのチャージ上流側端部を、チャージ上流側端部をマンドレル上流側端部に対して所定の位置に保持する上流側ヒンジクランプにクランプするステップと、複合チャージのチャージ下流側端部を、チャージ下流側端部をマンドレル下流側端部に対して所定の位置に保持する下流側ヒンジクランプにクランプするステップとを含む、項14に記載の方法。
【００７５】
項16．成形マンドレル上に複合チャージを形成するステップが、ブランケットアセンブリおよび成形装置を使用して成形マンドレル上に複合チャージを形成するステップであって、ブランケットアセンブリは、成形マンドレルの長手方向に沿ってブランケットアセンブリを並進移動させる際に複合チャージが通って摺動する上部加熱ブランケットおよび下部加熱ブランケットを有し、成形装置は、ブランケット後方延伸部上に配置され、成形マンドレルのマンドレル側面に対して複合チャージ上に成形装置圧力を加える、ステップを含む、項14に記載の方法。
【００７６】
項17．複合チャージの下流側端部に位置するチャージ張力付与装置にヒンジクランプを結合するステップと、ヒンジクランプを略平坦な構成から傾斜した構成に折り畳む際に、チャージ張力付与装置を使用して複合チャージに長手方向の張力を加えるステップとを含む、項14に記載の方法。
【００７７】
項18．ヒンジクランプがピボットピンによってチャージ張力付与装置に枢動可能に結合されており、チャージ張力付与装置を使用して、チャージ中心線が、成形マンドレル上に複合チャージを形成する際にマンドレル中心線と整列して維持されるようにチャージ下流側端部を横方向に操縦するステップをさらに含む、項17に記載の方法。
【００７８】
項19．ヒンジクランプが、マンドレル頂部と対向するマンドレル側面の少なくとも一方との交差部に近接して配置された折り畳み軸に平行に向けられたヒンジ軸を中心に枢動可能な一対のヒンジ半部を有するヒンジと、一対のヒンジ半部にそれぞれ結合された一対の下部プレートと、一対の下部プレート上にそれぞれ取り付けられた一対の上部プレートと、下部プレートおよび上部プレートに取り付けられるようにそれぞれ構成された一対のクランプ装置とを備え、ヒンジクランプに複合チャージの対向する端部の少なくとも一方をクランプするステップが、一対の下部プレート上に複合チャージの端部を配置するステップと、一対の下部プレートにそれぞれ一対の上部プレートを取り付けて、複合チャージが下部プレートと上部プレートとの間に位置するようにするステップと、一対の上部プレートと下部プレートにそれぞれ一対のクランプ装置を設置するステップとを含む、項14に記載の方法。
【００７９】
項20．一対の上部プレートと下部プレートにそれぞれ一対のクランプ装置を設置するステップが、一対の上部プレートと下部プレートにそれぞれ一対のばねクランプを取り付けるステップを含む、項19に記載の方法。
【００８０】
本開示の多くの修正形態および他の構成は当業者が想到し得るものであり、本開示は、前述の説明および関連する図面に提示された教示の利益を有してこれに関連する。本明細書に記載された構成は例示的なものであり、限定的または網羅的であることを意図するものではない。特定の用語が本明細書中で使用されているが、これは、一般的かつ説明的な意味で使用されているだけであり、限定の目的のためではない。
【符号の説明】
【００８１】
100  航空機
102  複合構造体
104  胴体
106  翼
108  水平尾部
110  垂直尾部
112  複合ストリンガ
114  L字形ストリンガ
200  成形システム
202  成形マンドレル
204  マンドレル頂部
206  頂点
208  レベル接線
210  マンドレル中心線
212  マンドレル側面
214  マンドレル上流側端部
216  マンドレル下流側端部
300  クランプシステム
302  上流側ヒンジクランプ
303  幅
304  下流側ヒンジクランプ
306  下部プレート
308  上部プレート
310  主部分
312  タン部分
314  内側クランプ面
316  機械的把持要素
318  プレート整列要素
320  整列ピン
322  隙間嵌めの穴
324  ヒンジ
326  ヒンジ半部
328  ヒンジピン
330  ヒンジ軸
332  略平坦な構成
334  傾斜した構成
336  折り畳み軸
338  クランプ装置
340  ばねクランプ
342  自由端
344  プレートクランプ力
346  ばねクランプ整列機構
348  ノッチ
350  センタリングマーク
351  溝
352  上流側ヒンジ支持部
354  下流側ヒンジ支持部
356  スペーサ
358  ヒンジ取り付けブラケット
360  ピボットピン
362  垂直ピボット軸
364  前方延伸要素
366  並進機構
368  ロボット装置
370  エンドエフェクタ
372  軌道システム
400  ブランケットアセンブリ
404  上部加熱ブランケット
406  下部加熱ブランケット
408  ブランケット前方端部
410  ブランケット後方端部
412  保護層
414  剛性要素
416  ばね機構
418  ブランケット入口クランプ圧力
420  ブランケット後方延伸部
422  斜めのノッチ
424  ブランケット形成圧力
426  質量要素
428  質量層
430  質量ストリップ
432  加熱要素
434  熱
436  くさび要素
438  くさび要素上面
440  くさび要素内側面
442  テーパ部分
444  前方部分
450  成形装置
452  成形装置圧力
454  転動要素
456  軸
458  チャージ張力付与機構
460  長手方向の張力
462  横方向操縦
464  成形プレート
500  複合チャージ
502  チャージ中心線
504  複合プライ
506  チャージ上流側端部
508  チャージ下流側端部
510  Z字形の外形
512  滑り領域
514  非滑り領域
516  横方向外側部分
【図１】
2019018552.tif 000003
【図２】
2019018552.tif 000004
【図３】
2019018552.tif 000005
【図４】
2019018552.tif 000006
【図５】
2019018552.tif 000007
【図６】
2019018552.tif 000008
【図７】
2019018552.tif 000009
【図８】
2019018552.tif 000010
【図９】
2019018552.tif 000011
【図１０】
2019018552.tif 000012
【図１１】
2019018552.tif 000013
【図１２】
2019018552.tif 000014
【図１３】
2019018552.tif 000015
【図１４】
2019018552.tif 000016
【図１５】
2019018552.tif 000017
【図１６】
2019018552.tif 000018
【図１７】
2019018552.tif 000019
【図１８】
2019018552.tif 000020
【図１９】
2019018552.tif 000021
【図２０】
2019018552.tif 000022
【図２１】
2019018552.tif 000023
【図２２】
2019018552.tif 000024
【図２３】
2019018552.tif 000025
【図２４】
2019018552.tif 000026
【図２５】
2019018552.tif 000027
【図２６】
2019018552.tif 000028
【図２７】
2019018552.tif 000029
【図２８】
2019018552.tif 000030
【図２９】
2019018552.tif 000031
【図３０】
2019018552.tif 000032
【図３１】
2019018552.tif 000033
【図３２】
2019018552.tif 000034
【外国語明細書】
2019018552000001.pdf