(57)【要約】  コア（２０）を有する複合材構造の上部及び下部ラミネート（３０）の相対的な動きを抑える安定化機構（７２）は、下側把持用帯片（７８）と、そして少なくとも１つの上側把持用帯片（７６）と、を備える。下側把持用帯片（７８）は、治具（５０）に取り付けることができ、治具（５０）の上で、複合材構造を処理することができる。下側把持用帯片は、外側表面を含むことができ、外側表面は、複合材構造を構成する上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する少なくとも１つの係合形状部を有する。上側把持用帯片は、両側の外側表面を有することができ、これらの外側表面は、下側帯片、及び上部及び下部ラミネート（３０）のうちの少なくとも一方のラミネートに係合する、突起（７６ｅ）のような少なくとも１つの係合形状部を含むことができる。
2013513501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアを有する複合材構造の上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑える安定化機構であって、
治具に取り付けられており、かつ上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する少なくとも１つの係合形状部を含む外側表面を有する下側把持用帯片と、
両側の外側表面を有する少なくとも１つの上側把持用帯片であって、各外側表面が、下側把持用帯片、及び上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する係合形状部のうちの少なくとも１つを含む、上側把持用帯片と
を備える安定化機構。
【請求項２】
係合形状部が複数の突起を備える、請求項１に記載の安定化機構。
【請求項３】
下側把持用帯片が、内側表面及び外側表面を有するシート部材と、外側表面から延出する突起とを含む、請求項１に記載の安定化機構。
【請求項４】
上側把持用帯片が、一対のシート部材を含み、これらのシート部材は裏面同士が向かい合わせになるように内側表面で接続されており、突起がそれぞれの外側表面から外方に延出する、請求項３に記載の安定化機構。
【請求項５】
複合材構造は、複合材構造のトリミングマージンを定義するトリミングラインを有する外周部を含み、
上側及び下側把持用帯片は、トリミングマージン内に収まるように配置される、請求項１に記載の安定化機構。
【請求項６】
上側及び下側把持用帯片が、互いに対して略位置合わせされる、請求項５に記載の安定化機構。
【請求項７】
治具に取り付けられ、かつ上側把持用帯片の一部に重なる少なくとも１つの締め付けストラップをさらに備える、請求項１に記載の安定化機構。
【請求項８】
複合材構造を治具に密封して、圧縮力を上部及び下部ラミネートに加えて、上側及び下側把持用帯片との係合を強くするバギングフィルムをさらに備える、
請求項１に記載の安定化機構。
【請求項９】
複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、面取りコアにオートクレーブ力を加えている状態で面取りコアがコア潰れを起こすのを防止する安定化機構であって、上部及び下部ラミネートが、それぞれコアの上側及び下側表面に取り付けられており、かつそれぞれ上側及び下側プライを含み、複合材構造が、トリミングマージンを定義するトリミングラインをふくむ外周部を有している安定化機構であって、
トリミングマージン内で治具に接着して、かつ略細長金属シート部材を含む下側把持用帯片であって、この略細長金属シート部材が、内側及び外側表面を有し、かつ外側表面から外方に延出する複数の突起を含み、下側把持用帯片から延出するこれらの突起が、プライのうちの少なくとも２枚のプライに係合して下側把持用帯片に対する動きを防止する、下側把持用帯片と、
下側把持用帯片に略位置合わせされた少なくとも１つの上側把持用帯片であって、内側表面で、裏面同士が向かい合わせに接着された一対のシート部材を含み、各シート部材が、それぞれの外側表面から外方に延出する複数の突起を有し、上側把持用帯片から延出するこれらの突起が、下側把持用帯片に係合して下側把持用帯片に対する動きを防止して、上側把持用帯片の両側のプライのうちの少なくとも２枚のプライに係合して上側把持用帯片に対するプライの動きを防止する、少なくとも１つの上側把持用帯片と、
治具に取り付けられ、かつ上側把持用帯片の一部に重なる、少なくとも１つの締め付けストラップと、
複合材構造を治具に密封して上部及び下部ラミネートに圧縮力を加えて、上側及び下側把持用帯片との係合を強くするバギングフィルムと
を備える安定化機構。
【請求項１０】
複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、面取りコアのコア潰れを低減するシステムであって、
複合材構造を収容する治具と、
安定化機構と
を備え、安定化機構が、
治具に取り付けられ、かつ上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する、少なくとも１つの係合形状部を含む外側表面を有する下側把持用帯片と、
両側の外側表面を有する少なくとも１つの上側把持用帯片であって、各外側表面が、下側把持用帯片、及び上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する少なくとも１つの係合形状部を含む、少なくとも１つの上側把持用帯片と
を含み、そしてシステムがさらに、
上部ラミネートに圧縮力を加えて、上部及び下部ラミネートと上側及び下側把持用帯片との係合を強くする力付与機構と
を備えるシステム。
【請求項１１】
力付与機構が、
複合材構造を治具に密封し、治具内を真空にするバギングフィルム、及び、
複合材構造に加えるオートクレーブ圧力
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
係合形状部が複数の突起を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
下側把持用帯片が、内側及び外側表面を有するシート部材を含み、突起が外側表面から延出する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
上側把持用帯片が一対のシート部材を含み、これらのシート部材が内側表面で、突起がそれぞれの外側表面から外方に延出するように、裏面同士が向かい合わせに接続されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、面取りコアのコア潰れを低減する方法であって、
下側把持用帯片を治具に取り付けるステップと、
下部ラミネートを治具に積層させ、下部ラミネートを下側把持用帯片の一部に係合させるステップと、
コアを下部ラミネートの上に配置するステップと、
上側把持用帯片の一部が、下側把持用帯片に係合するように、上側把持用帯片を位置決めするステップと、
上部ラミネートの一部が上側把持用帯片に係合するように、上部ラミネートをコアの上に積層させるステップと
を含む方法。
【請求項１６】
上部ラミネートをコアの上に積層するステップが、
上部ラミネートの一部が下部ラミネートに重なり、かつ上側把持用帯片に係合するステップを含むように、上部ラミネートをコアの上に積層させる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
上部ラミネートが上側プライを含み、上部ラミネートを積層させるステップが、
相互にジグザグに上側プライのうちの少なくとも２枚の上側プライを終端させるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
上部及び下部ラミネートが、それぞれ上側及び下側プライを含み、そして方法がさらに、
上側及び下側把持用帯片の両方の把持用帯片に、上側及び下側プライのうちの少なくとも１枚のプライを係合させるように、上部及び下部ラミネートを積層させるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
複合材構造が、トリミングマージンを定義するトリミングラインを含む外周部を有し、下側把持用帯片を治具に取り付けるステップが、
下側把持用帯片をトリミングマージン内に収まるように、外周部に沿って位置決めするステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
内側及び外側表面と、外側表面から延出する突起とを有するシート部材により下側把持用帯片を形成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
突起がそれぞれの外側表面から外方に延出するように、裏面同士が向かい合わせになるようにシート部材の内側表面で一対のシート部材を接続する、ステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
圧縮力を複合材構造に加えて、上部及び下部ラミネートと上側及び下側把持用帯片との係合を強くするステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
圧縮力を加えるステップが、
バギングフィルム内を真空にして、複合材構造を治具に密封するステップ、及び
オートクレーブ圧力を複合材構造に加えるステップ、
のうちの少なくとも一方のステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
請求項１５に記載の方法に従って形成される複合材構造。
【請求項２５】
複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、オートクレーブ力をコアの面取り部に加えている状態で面取りコアに起こるコア潰れを低減する方法であって、複合材構造は治具に取り付けられ、かつトリミングマージンを定義するトリミングラインを含む外周部を有し、方法が、
トリミングマージン内に収まるように治具に下側把持用帯片を接着するステップであって、下側把持用帯片が、下側把持用帯片の外側表面から外方に延出する突起を有するステップと、
下側プライのうちの少なくとも２枚の下側プライが、下側把持用帯片の一部に係合するように、下部ラミネートの下側プライを治具に積層させるステップと、
相互にジグザグに下側把持用帯片の上で下側プライを終端させるステップと、
コアを下部ラミネートの上に、トリミングラインの内側に収まるように位置決めするステップと、
少なくとも１つの上側把持用帯片を、下側把持用帯片と略位置合わせするステップと、
上側把持用帯片を、下側把持用帯片の一部に係合させるステップと、
上側プライのうちの少なくとも２枚の上側プライを、上側把持用帯片の一部に重ね、かつ係合させるように、上部ラミネートの上側プライを、コアの上に積層させるステップと、
相互にジグザグに上側把持用帯片の上で上側プライを終端させるステップと、
少なくとも１つの締め付けストラップを治具に取り付けるステップと、
上側把持用帯片の少なくとも一部の上を、かつ上側把持用帯片の長さに沿って締め付けストラップを延出させるステップと、
圧縮力を複合材構造に加えて、上部及び下部ラミネートと上側及び下側把持用帯片との係合を強くするステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、複合材構造に関するものであり、特に複合材プライを互いに対して動くことがないように安定化させるシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハニカムコア材料または他の軽量コア材により構成される複合材サンドイッチ構造体は、他の複合材構造体よりも優れた幾つかの利点を提供する。サンドイッチ構造体は通常、コア材料を含み、このコア材料は、１枚以上の複合材料プライにより構成されるフェイスシートまたはラミネートによってコアの両側で区切られている。コアは比較的軽量であるので、コア、及び当コアの両側のラミネートを組み合わせると、剛性対重量比が、積層プライにより構成される複合材構造と比較して、相対的に高くなる。さらに、複合材サンドイッチ構造体は、コア材料の密度が比較的低いので、比較的高い強度対重量比を有する。これらには限定されないが、民間航空機の翼フラップ及び／又はドアのような特定の構造は、好ましい剛性特性を示し、かつ軽量であるので、複合材サンドイッチ構造の利点を活かすことができる。
【０００３】
複合材構造の製造段階では、圧力及び熱を通常、当構造を構成する複合材料積層体に加えて、複合材料を硬化させ、そして接着させる。オートクレーブは、熱及び圧力を、複合材サンドイッチ構造積層体のような複合材料積層体に加える手段として用いることができる。軽量コア材料を用いて形成される翼フラップの上述の例では、当フラップの幾何学構造及びサイズが、複合材料を硬化させ、そしてコアに接着させる方法に関して解決困難な課題をもたらす。
【０００４】
例えば、民間航空機の翼フラップは、複合材構造内の重量を最小にしようとする進行中の試みに応じるようにして、比較的大きなコア厚さ（例えば、６インチ以上）を有する可能性があり、コア厚さが厚くなる傾向にある。翼フラップはまた、コア厚さに、フラップの外周部に向かう方向に沿って傾斜を付ける１つ以上の面取り部を含むことができる。面取り角度は、１０度よりも大きくなる可能性があり、そしてフラップの幾何学構造によって異なるが、２０度以上という大きな値になる可能性がある。このような構成では、オートクレーブから圧力（例えば、約４５ｐｓｉ）が加わると、比較的大きな側方荷重（例えば、最大４，０００ポンド）がコア面取り部に加わってしまう。比較的大きな側方荷重によって、上部及び下部ラミネートのプライが、互いに対してフラップ外周部からコア面取り部に向かう方向に沿って動いてしまう、またはずれてしまう。さらに、プライの間にコアが挟まれる構成のこれらのプライが加熱されると、コアに接触する樹脂の粘度が低下する可能性があり、これによって、摩擦が小さくなり、そしてプライのずれをさらに容易にする虞がある。これらのプライが互いに対してずれることにより、コアが動いて、コアがプライの動きに応じて圧縮される、または潰れる。
【０００５】
コア潰れを防止しようとする先行技術による試みでは、フィルム接着剤及びガラス繊維シートを複合材パネルの境界部の周りに貼り付けて、コアがオートクレーブ圧力を掛けている間に動くことがないように安定させようとする。残念なことに、ガラス繊維シートがコアの表面を横切って延びて、重量が構造に付加されてしまう。コア潰れを防止しようとする他の試みでは、締め付けストラップを複合材料積層体の外周部に沿って接着する。これらの締め付けストラップは、ガラス繊維ストラップを含むことができ、これらのガラス繊維ストラップを治具に固く固定し、そして複合材料積層体の最上層のプライの上を延在させ、かつ当最上層のプライに接着させることができる。しかしながら、このような締め付けストラップは、大きい表面積の面取り部に、オートクレーブ圧力を掛けている間に加わる比較的大きな側方力に対して効果的とはならない可能性がある。
【０００６】
プライが複合材構造内でずれるのを防止しようとする別のアプローチでは、コアを、コアの略中央高さの位置の水平面に沿って分離する、または分割する。ガラス繊維層及び接着剤層を、コアが動かないようにコアを安定させるために、分割コアの上側部分と下側部分との間に取り付けることができる。残念なことに、ガラス繊維層及び接着剤層を貼り付けると、複合材パネルの非破壊検査を、超音波検査法を用いて実施する能力が、超音波信号がガラス繊維層で阻止されるので失われる。さらに、ガラス繊維シート及び接着剤を貼り付けると、複合材構造の重量が増える。
【０００７】
以上のことから分かるように、この技術分野では、複合材構造のプライを、互いに対して動くことがないように安定させて、当構造の硬化及び／又は圧密化中に生じるような、圧力を複合材構造に加えている間のコア潰れを防止するシステム及び方法が必要になる。さらに、この技術分野では、比較的急峻な面取り角度に形成される面取り部を有する比較的厚いコアに対して効果的である複合材構造のプライを安定させるシステム及び方法が必要になる。最後に、この技術分野では、複合材構造の重量を増やす可能性のある材料の追加を必要とすることなく、複合材構造のプライを動くことがないように安定させるシステム及び方法が必要になる。
【発明の概要】
【０００８】
開示されるのは、コアを有する複合材構造の上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑える安定化機構である。上部及び下部ラミネートは、治具に取り付けることができる。安定化機構は、治具に取り付けられる下側把持用帯片を備えることができ、かつ外側表面を有することができ、さらに上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する少なくとも１つの係合形状部を含むことができる。安定化機構は、少なくとも１つの上側把持用帯片を含むことができ、上側把持用帯片は、両側の外側表面を有することができ、これらの外側表面の各外側表面は、下側把持用帯片、及び上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する係合形状部のうちの少なくとも１つの係合形状部を含むことができる。
【０００９】
さらに開示されるのは、上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑える安定化機構であり、上部及び下部ラミネートを複合材構造の面取りコアに取り付けることにより、面取りコアのコア潰れを防止することができる。複合材構造は、治具に取り付けることができる。コア潰れは、オートクレーブ力をコアに形成される面取り部に加えている状態で起こり得る。複合材構造は、コアの上側及び下側表面にそれぞれ取り付けられる上部及び下部ラミネートを含むことができる。上部及び下部ラミネートはそれぞれ、上側及び下側プライにより構成することができる。複合材構造は、トリミングマージンを定義するトリミングラインを含むことができる外周部を有することができる。安定化機構は、治具に、トリミングマージン内に収まるように接着される下側把持用帯片を備えることができ、そして内側及び外側表面を有する略細長金属シート部材を含むことができる。安定化機構は、外側表面から外方に延出する複数の突起を含むことができる。下側把持用帯片から延出する突起は、プライのうちの少なくとも２枚のプライに係合して、下側把持用帯片に対する動きを防止することができる。
【００１０】
安定化機構は、少なくとも１つの上側把持用帯片を含むことができ、上側把持用帯片は、上側把持用帯片が下側把持用帯片に略位置合わせされるように位置決めされ、かつ内側表面で裏面同士が向かい合わせになるように接着される一対のシート部材を含むことができる。シート部材の各シート部材は、それぞれの外側表面から外方に延出する複数の突起を有することができる。上側把持用帯片から延出する突起は、下側把持用帯片に係合して、下側把持用帯片に対する動きを防止し、そして上側把持用帯片の両側のプライのうちの少なくとも２枚のプライに係合して、上側把持用帯片に対するプライの動きを防止することができる。少なくとも１つの締め付けストラップは、治具に取り付けることができ、かつ上側把持用帯片の一部に重なることができる。バギングフィルムで複合材構造を治具に密封して圧縮力を上部及び下部ラミネートに加えて、上側及び下側把持用帯片との係合を強くすることができる。
【００１１】
本開示はさらに、複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、面取りコアのコア潰れを低減するシステムを含む。システムは、複合材構造を収容する治具と、そして安定化機構と、を備えることができる。安定化機構は、治具に取り付けられる下側把持用帯片を含むことができ、下側把持用帯片は、上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する少なくとも１つの係合形状部を含む外側表面を有することができる。安定化機構は、両側の外側表面を有することできる少なくとも１つの上側把持用帯片を含むことができ、これらの外側表面の各外側表面は、下側把持用帯片、及び上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合する少なくとも１つの係合形状部を含むことができる。システムは、圧縮力を上部ラミネートに加えて、上側及び下側把持用帯片との上部及び下部ラミネートの係合を強くする力付与機構を含むことができる。
【００１２】
さらに開示されるのは、複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、面取りコアのコア潰れを低減する方法である。方法は、下側把持用帯片を治具に取り付けるステップと、そして下部ラミネートを治具に積層させて、下部ラミネートが下側把持用帯片の一部に係合するようにするステップと、を含むことができる。方法はさらに、コアを下部ラミネートの上に配置するステップと、上側把持用帯片を位置決めして、上側把持用帯片の一部が、下側把持用帯片に係合するようにするステップと、そして上部ラミネートをコアの上に積層させて、上部ラミネートの一部が上側把持用帯片に係合するようにするステップと、を含むことができる。
【００１３】
さらに別の実施形態では、開示されるのは、複合材構造の面取りコアに取り付けられる上部及び下部ラミネートの相対的な動きを抑えて、オートクレーブ力を面取り部に加えている状態で面取りコアに起こるコア潰れを低減する方法である。複合材構造は治具に取り付けることができ、そしてトリミングマージンを定義するトリミングラインを含むことができる外周部を有することができる。コアは少なくとも１つの面取り部を有することができる。方法は、下側把持用帯片を治具にトリミングマージン内に収まるように接着するステップを含むことができる。下側把持用帯片は、下側把持用帯片の外側表面から外方に延出する突起を有することができる。方法は、下部ラミネートの下側プライを治具に積層させて、下側プライのうちの少なくとも２枚の下側プライが、下側把持用帯片の一部に係合するようにするステップを含むことができる。下側プライは、相互にジグザグに、下側把持用帯片の上で終端させることができる。
【００１４】
方法は、コアを下部ラミネートの上に、トリミングラインの内側に収まるように位置決めするステップと、少なくとも１つの上側把持用帯片を、上側把持用帯片が下側把持用帯片に略位置合わせされるように位置決めするステップと、そして上側把持用帯片を、下側把持用帯片の一部に係合させるステップと、を含むことができる。方法は、上部ラミネートの上側プライを、コアの上に積層させて、上側プライのうちの少なくとも２枚の上側プライが、上側把持用帯片の一部に重なり、かつ係合するようにするステップを含むことができる。上側プライは、相互にジグザグに、上側把持用帯片の上で終端させることができる。方法はさらに、少なくとも１つの締め付けストラップを治具に取り付けるステップと、そして締め付けストラップを、上側把持用帯片の少なくとも一部の上を、かつ上側把持用帯片の長さに沿って延出させるステップと、を含むことができる。圧縮力を複合材構造に加えて、上側及び下側把持用帯片との上部及び下部ラミネートの係合を強くすることができる。
【００１５】
本開示のこれらの特徴、及び他の特徴は、同様の参照番号が同様の構成要素を、図面全体を通じて示しているこれらの図面を参照することにより一層明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、複合材構造を含むことができる航空機の上面図であり、この複合材構造に、プライの動きを防止する安定化機構を装着することができる。
【図２】図２は、翼フラップとして構成され、かつ治具に取り付けられる複合材構造の積層体の斜視図であり、さらに、コアをラミネートの間に挟んだ構成の複合材構造の上部及び下部ラミネートを示している。
【図３】図３は、治具に取り付けられた複合材構造の上面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３の４Ａ−４Ａに沿って切断したときの複合材構造の断面図であり、安定化機構の１つの実施形態を装着しない場合に起こり得るプライの動きを示している。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３の４Ｂ−４Ｂに沿って切断したときの複合材構造の断面図であり、プライの動きを抑える安定化機構を示しており、安定化機構は、治具に取り付けられる下側把持用帯片と、そして下側把持用帯片に、かつ上部及び下部ラミネートのうちの少なくとも一方のラミネートに係合することができる上側把持用帯片と、を備えることができる。
【図５Ａ】図５Ａは、一対のシート部材を、裏面同士が向かい合わせになるように接着して合体させることにより形成される実施形態における上側把持用帯片の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、これらのシート部材のうちの一方のシート部材により形成される実施形態における下側把持用帯片の斜視図である。
【図６】図６は、１つの実施形態における安定化機構のブロック図である。
【図７】図７は、複合材構造の面取りコアのコア潰れを低減する方法のフロー図を示している。
【図８】図８は、航空機製造及び整備方法のフロー図である。
【図９】図９は、航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図示が本開示の好適な種々の実施形態のみを示すためにのみ行なわれ、かつこれらの実施形態を限定するために行なわれるのではない図面を参照するに、図１に図示されるのは、多種多様な応用のうちの１つの応用例としての航空機１２０の平面図であり、安定化機構７２（図２〜３）を設けて、プライ３２，３４（図２）が、複合材構造１０を製造している間に互いに対して動くのを防止することができる。図１から分かるように、航空機１２０は、胴体１２２から外側に向かって、機内１４から機外１６に向けて延設され、かつ推進ユニット１３４を有する１対の翼１２４を含む。航空機１２０は、水平尾翼１３０、垂直尾翼１３２を有する尾翼部分１２８、及び／又は他の制御翼面１２６を含むことができる。航空機１２０は、他の部品を含むことができ、これらの部品は、本明細書において開示される安定化機構７２（図２〜３）を、複合材構造１０を製造している間に利用することができるので有利である。
【００１８】
例えば、航空機１２０は、１つ以上の翼フラップ１３６を含むことができ、これらの翼フラップ１３６は、複合材構造１０として形成することができ、安定化機構７２（図２〜３）の利点を生かして、組立プロセス中にプライ３２，３４（図２）が動き、そしてコア２０（図２）が潰れるのを防止する。この点に関して、本明細書において開示される安定化機構７２が翼フラップ１３６に関連して、航空機１２０に使用されるものとして説明されているが、安定化機構７２は、複合材構造１０を製造する際に、全ての輸送用途、または輸送用途以外の用途に用いることができ、そしてこれらには限定されないが、船舶産業及び自動車産業を含む全ての産業において利用することができることに留意されたい。さらに、本明細書において開示される安定化機構７２及び方法は、ハニカムコア２０のような軽量開口セルコアを有するサンドイッチパネルにおける使用に限定されず、かつ安定化機構７２及び方法では、プライが動く虞のある層状プライ３２，３４（図２）により構成される全ての複合材構造１０を製造することができる。
【００１９】
図２を参照するに、図示されているのは、複合材構造１０であり、この複合材構造１０は、複合材構造１０を圧密化及び／又は硬化させる前の複合材構造１０の積層及び形成に使用することができるように、翼フラップ１３６として構成され、そして治具５０に取り付けられる。翼フラップ１３６として構成されるように図２に図示されているが、複合材構造１０は、これらには限定されないが、本明細書において開示される安定化機構７２の利点を生かすことができる多種多様な別の形状、サイズ、及び構造になるように構成することができる。治具５０は、複合材構造１０を製造プロセス中に拘束する治具固定具５２を含むことができる。複合材構造１０は、図２に示すように、治具５０の治具表面５４に載置することができる。治具５０は、複合材構造１０を積層装置からオートクレーブ装置に移動させて、熱及び／又は圧力を硬化中に加えることができるように可搬型とすることもできる。
【００２０】
図２から分かるように、複合材構造１０は、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０を含むことができ、これらのラミネートの間に、コア２０を挟むことができる。複合材構造１０は外周部４８を含むことができ、この外周部４８に沿って、安定化機構７２を配置することができる。下部ラミネート３０は、下側プライ３４により構成することができ、これらの下側プライの上に、コア２０を取り付けることができる。上部ラミネート２８は、上側プライ３２により構成することができ、これらの上側プライをコア２０の上に載置することができ、そしてさらに、下部ラミネート３０にコア２０の周縁部で重ねて外板部材１２を形成することができる。コア２０は、これらには限定されないが、アルミニウムのような金属材料、アラミド、ガラス繊維、または他の何れかの適切な材料を含む何れかの適切なコア２０材料により形成することができる。同様に、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０をそれぞれ構成する上側プライ３２及び下側プライ３４は、これらには限定されないが、予め含浸させた織布、または一方向テープ材料のような何れかの適切な材料により形成することができる。
【００２１】
図２から分かるように、複合材構造１０は、１つ以上の面取り部４０を含むことができ、これらの面取り部は何れかの角度に形成することができる。本明細書において開示される安定化機構７２は、プライが、例えば外周部４８からコア面取り部４０に向かう方向に沿って動くのを少なくとも殆ど防止することができる。安定化機構７２は、図２及び３に示すように、複合材パネル１８の外周部４８の周りに配置することができる。安定化機構７２は、圧密化及び／又は硬化中のような圧力を複合材構造１０に加えている状態における面取りコア２０のコア潰れを防止することができる。複合材構造１０の硬化プロセスでは、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０を、コア２０材料の上面２２及び下面２４のうちの当する面に接着させることができる。
【００２２】
次に、図３を具体的に参照するに、図示されているのは、治具５０に取り付けられる複合材構造１０の平面図であり、複合材構造１０の外周部４８を示しており、この外周部４８の上に、安定化機構７２を配置することができる。図３から分かるように、上部ラミネート２８は、図３において部分的に破断されて上部ラミネート２８が安定化機構７２の上に重なる様子を示すものとして図示される上側プライ３２により形成することができる。安定化機構７２は、下側把持用帯片（ｌｏｗｅｒ  ｇｒｉｐ  ｓｔｒｉｐ）７８を含むことができ、この下側把持用帯片７８は、治具５０に内側表面で接着させることができる、またはそれ以外には、治具５０に取り付けることができる。さらに、安定化機構７２は、少なくとも１つの上側把持用帯片７６を含むことができ、これらの上側把持用帯片７６は、任意であるが、下側把持用帯片７８に略一致して配置することができ、かつ下側把持用帯片７８に係合させることができる。上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８を上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０に係合させることにより、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０を構成する上側プライ３２及び下側プライ３４が相対的に動くのを抑える、拘束する、または防止することができる。このようにして、安定化機構７２は、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の取り付け先のコア２０が複合材構造１０内で動くのを抑えることができる。このようにして、安定化機構７２は、コア２０のコア潰れを最小にする、または無くすことができる。
【００２３】
例えば、図４Ａを参照するに、図示されているのは、締め付けストラップ（ｔｉｅ  ｓｔｒａｐ）７４を有する実施形態における複合材構造１０の断面図であり、この締め付けストラップ７４は、治具５０に取り付けることができ、かつプライ３２，３４の上を部分的に延びている。図４Ａから分かるように、プライの動き１０４が、プライ３２，３４に生じると、コア２０が動いてコア潰れ１００が生じる。コア潰れ１００の領域は、コア２０を構成する個々のセル２６の密度がやや増大しているものとして図示されている。この点に関して、コアの動き１０６、及びコア潰れ１００は、コアセル２６が、面取り部４０に加わるオートクレーブ圧力１１０によって生じるオートクレーブ力１１２によって、または他の外部圧力によって面取り部４０に加わる側方力１０８に応じて圧縮される結果として生じる。その結果、複合材構造１０の面取り部４０は、パネルの撓み１０２、またはパネルの変形を呈する。コア２０の厚さが比較的厚く（例えば、６インチ超）、かつ面取り角度が比較的大きい（例えば、１０度超）場合、オートクレーブ力１１２、または側方力１０８の大きさは、コア潰れ１００を、プライ３２，３４の動きを拘束する機構を設けない状態で起こすために十分な大きさである。
【００２４】
次に、図４Ｂを参照するに、図示されているのは、安定化機構７２を、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０に、構造１０の外周部３８に沿って係合させた状態の複合材構造１０の断面図である。安定化機構７２は、外周部４８からコア面取り部４０の方に向かう方向に沿ったプライ３２，３４の動きを抑えるように構成される。安定化機構７２は、プライ３２，３４の動きを抑えることができ、これにより、コア２０の動きを抑える、または防止することができる。図４Ｂから分かるように、安定化機構７２は、少なくとも１つの上側把持用帯片７６と、そして上側把持用帯片７６に係合する下側把持用帯片７８と、を含むことができる。下側把持用帯片７８は、シート部材７８ａとして形成することができ、かつ治具５０に、例えば下側把持用帯片７８の内側表面７８ｂを治具５０に接着剤９２を使用して接着させることにより取り付けることができる。しかしながら、下側把持用帯片７８は治具５０に、これらには限定されないが、接着法及び／又は機械的締結手段を含む何れかの適切な手段により取り付けることができる。安定化機構７２は、治具５０の帯状縁領域４２内に配置されて、複合材構造１０の硬化または圧密化が完了すると、安定化機構７２の微調整または取り外しが可能になることが好ましい。図４Ｂは、トリミングマージン４６を複合材構造の外周部４８に沿って画定するトリミングライン４４を示している。安定化機構７２は、トリミングマージン４６内に収まるように配置されることが好ましい。
【００２５】
図４Ｂを参照し続けると、下側把持用帯片７８は、治具５０に取り付けることができ、かつ上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０のうちの少なくとも一方に係合する突起７８ｅのような少なくとも１つの係合形状部７８ｄを有する外側表面７８ｃを含むことができる。例えば、下部ラミネート３０は、３枚のプライＰ１、Ｐ２、及びＰ３を含むことができ、これらのプライは、下側把持用帯片７８の上を延在して、プライ−帯片重なり領域９４内で当帯片７８と重なるようになっている。プライ−帯片重なり９４は、下側把持用帯片７８との各下側プライの１インチの重なりのような何れかの幅になるように設定することができる。プライ−帯片重なり９４の幅は、下側プライ３４が下側把持用帯片７８に容易に係合して、下側プライ３４の動きを抑えるために十分な値であることが好ましい。
【００２６】
図４Ｂは、３枚のプライ３４が下側把持用帯片７８に係合しているものとして示しているが、下側把持用帯片７８に係合させることができる下側プライ３４は、何れの枚数としてもよく、かつ下側プライ３４を下側把持用帯片７８に、何れのプライ−帯片重なり９４幅で係合するようにしてもよい。この点に関して、プライ３４を１枚だけ下側把持用帯片７８に重なるように係合させることができる構成が想到される。下側把持用帯片７８とのプライ３４の重なり幅は、下側把持用帯片７８の幅によって部分的に決定される。１つの実施形態では、下側把持用帯片７８は、３インチの幅に、または６インチの幅になるように設けることができる。同様に、上側把持用帯片７６は、利用可能な材料によって異なるが、３インチまたは６インチの幅になるように設けることができる。しかしながら、下側把持用帯片７８及び上側把持用帯片７６は、複合材構造１０の外周部４８に沿って、何れかの幅になるように、または複数の幅の何れかの組み合わせになるように設けることができる。
【００２７】
図４Ｂを参照し続けると、上側把持用帯片７６は任意であるが、下側把持用帯片７８に略位置合わせされるように配置されているものとして図示されている。この点に関して、上側把持用帯片７６は、下側把持用帯片７８と同じ材料、または同様の材料により形成することができる。例えば、上側把持用帯片７６は、内側表面７６ｂで接着剤９３により接合された一対のシート部材７６ａとして形成することができるが、上側把持用帯片７６は、何れかの適切な構成の単一構造として形成してもよい。この点に関して、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、同様の材料、または異なる材料により形成することができる。上側把持用帯片７６は、上部ラミネート２８が上側把持用帯片７６に係合するように配置されることが好ましい。さらに具体的には、上部ラミネート２８を構成する上側プライ３２は、上側把持用帯片７６に重なるように係合させることができる。図４Ｂから分かるように、上部ラミネート２８の上側プライＰ４及びＰ５は、上側把持用帯片７６の両側に配置することができる。しかしながら、下部ラミネート３０及び上部ラミネート２８を上側把持用帯片７６に直接係合させる構成を想到することもできる。
【００２８】
例えば、下部ラミネート３０のプライＰ３を、上側把持用帯片７６の底面に係合させることができるのに対し、上部ラミネート２８のプライＰ４を、上側把持用帯片７６の上面に係合させることができる。この点に関して、上側把持用帯片７６は、シート部材７６ａとして形成することができ、そして上側把持用帯片７６の外側表面７６ｃの各外側表面７６ｃに形成されて下側把持用帯片７８に係合し、そして／または上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０のうちの少なくとも一方のラミネートに係合する突起７６ｅのような少なくとも１つの係合形状部７６ｄを有することができる。図から分かるように、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０を上側把持用帯片７６に対して配置することにより、上側プライ３２及び下側プライ３４を上側把持用帯片７６に対して層状に配置する多種多様な構成を実現することができる。特に、上側把持用帯片７６は、下側把持用帯片７８の一部に沿って係合し、そしてさらに、上部ラミネート２８の上側プライ３２のうちの１枚以上のプライ３２に係合することが好ましい。
【００２９】
図４Ｂを参照し続けると、上側把持用帯片７６は下側把持用帯片７８に、把持用帯片重なり９６として図示される幅だけ重なっていることが分かる。１つの実施形態では、把持用帯片重なり９６は、約６インチの把持用帯片幅のうちの約２インチとして測定することができる。この点に関して、把持用帯片重なり９６の幅は、下側把持用帯片７８との係合に利用することができる合計幅の約２０％〜４０％を構成することができる。同様に、これらのプライ−帯片重なり９４の各重なり９４は、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の合計幅の約１０％〜２０％を構成することができる。しかしながら、プライ−帯片重なり９４及び把持用帯片重なり９６は、何れかの相対的な幅になるように設定することができ、そして本明細書において例示され、かつ開示される値に限定されない。
【００３０】
また、安定化機構７２は、図４Ｂでは、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８を１つだけ含むものとして図示されているが、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、どのような数にしても良いように設けることができ、そして互いに対して、かつ上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０に対してどのような配置にしても良いように設けることができることに留意されたい。例えば、安定化機構７２は、複数の上側把持用帯片７６を備えることができ、これらの上側把持用帯片は、互いに対して、かつ上側プライ３２及び／又は下側プライ３４のうちの１枚以上のプライに係合させることができる。上側把持用帯片７６のうちの１つの上側把持用帯片７６は、治具５０に取り付けることができる下側把持用帯片７８に少なくとも部分的に重なり、かつ係合することができる。これらの上側把持用帯片７６は、下側把持用帯片７８に少なくとも部分的に重なり、かつ係合することができる。これらの上側把持用帯片７６はさらに、これらには限定されないが、多種多様な異なる配置のうちの何れか１つの配置で、互いに対して少なくとも部分的に重なり、かつ係合することができる。
【００３１】
図３を簡単に参照するに、下側把持用帯片７８は、下部ラミネート３０の下側プライ３４の下を延在するものとして観察することができる。プライＰ１、Ｐ２、及びＰ３は、Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３に対して相互にジグザグ８０に終端して、下側プライ３４のうちの少なくとも１枚の下側プライ３４の一部が、下側把持用帯片７８に直接係合８２するものとして図示されている。上側把持用帯片７６は、下側把持用帯片７８の最も外側の部分に係合するものとして観察することができる。図３を参照し続けると、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、複合材構造１０の外周部４８に沿って延在するものとして図示されている。さらに、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、或る幅の複合材構造１０に沿って、材料の連続部分または長さ部分として延在するものとして図示されている。しかしながら、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８が、何れかの数の帯片部分を複合材構造１０の外周部４８に沿って含むようにしてもよい。さらに、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、外周部４８の一部に沿って、連続して延在する、または上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の帯片部分が並ぶようにして延在することができる。
【００３２】
図４Ｂを参照するに、図示されているのは、締め付けストラップ７４であり、この締め付けストラップ７４は、任意であるが、治具５０に治具表面５４に沿って取り付けることができ、そして上側把持用帯片７６に重なるように配置することができる。締め付けストラップ７４はさらに、上部ラミネート２８の上側プライ３２のうちの最上層のプライ３２に、締め付けストラップ重なり９８として図示される幅だけ重ねることができる。締め付けストラップ７４は、下側把持用帯片７８に対する上側把持用帯片７６の動きを一層強く抑えることができる。締め付けストラップ７４は、治具表面５４に、これらには限定されないが、接着剤９４による接合を含む何れかの適切な手段により、そして／または機械的取り付け手段により取り付けることができる。
【００３３】
締め付けストラップ７４は、個々のテープ部分を含むことができ、そして／またはテープ帯片として形成することができ、このテープ帯片は、図３に示すように、外周部４８の長さに沿って、または或る幅の外周部４８に沿って延出させることができる。図４Ｂを参照し続けると、締め付けストラップ７４は、治具５０に取り付けることができ、そして上側把持用帯片７６の少なくとも一部に、上側把持用帯片７６の長さに沿って、例えば構造１０の外周部４８に沿って重ねることができる。図４Ｂを参照するに、下側把持用帯片７８は、非常に薄い金属平板状シート部材７８ａを含む何れかの適切な材料により形成することができ、この平板状シート部材７８ａは、前に説明したように、内側表面７８ｂ及び外側表面７８ｃを含むことができる。この点に関して、下側把持用帯片７８は、略細長形状を有し、かつ平板状シート部材７８ａから外方に延出する複数の突起７８ｅを含むことができる単一の平板状シート部材７８ａにより構成することができる。
【００３４】
これらの突起７８ｅは、上部ラミネート２８及び／又は下部ラミネート３０に係合する係合形状部７８ｄを含むことができる。これらの突起７８ｅは、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の上側プライ３２及び下側プライ３４のうちの少なくとも１枚のプライに係合するために十分な高さまで外方に延出することができる。例えば、繊維平織りプリプレグ（ｗｏｖｅｎ  ｆｉｂｅｒ  ｐｒｅｐｒｅｇ）が約０．００７インチの厚さを有する場合、これらの突起７８ｅが少なくとも、プライ３２，３４のうちの１枚のプライの厚さに略等しい高さに外方に延出することができる構成を想到することができる。１つの実施形態では、これらの突起７８ｅが、少なくとも約０．０１０インチの高さを有することにより、プライ３２，３４の動き、またはずれを防止するために十分可能な程度に、プライ３２，３４のうちの１枚のプライとの係合を容易にすることができる。
【００３５】
図５Ａ〜５Ｂを参照するに、図示されているのは、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の実施形態の斜視図である。図５Ａから分かるように、上側把持用帯片７６は、一対のシート部材７６ａを含むことができる。これらのシート部材７６ａは、例えば内側表面７６ｂで、かつ裏面同士が向かい合わせになるように接着させる、またはそれ以外には、締結固定して合体させる、或いは接続することができる。図５Ｂから分かるように、下側把持用帯片７８は、これらのシート部材７６ａのうちの１枚のシート部材７８ａのみを含むことができる。上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８のシート部材７６ａ、７８ａの各１枚のシート部材は、何れかの適切な材料により形成されるシート材料を含むことができる。１つの実施形態では、シート部材７６ａ、７８ａは、係合形状部７６ｄ、７８ｄを含むことができ、これらの係合形状部は、それぞれの外側表面７６ｃ、７８ｃから外方に延出する複数の突起７６ｅ，７８ｅ含むことができる。１つの実施形態では、これらのシート部材７６ａ、７８ａの各１枚のシート部材は、何れかの組成の比較的薄い（例えば、０．００５インチ）材料により形成することができる。例えば、シート部材７６ａ、７８ａは、これらには限定されないが、アルミニウム及びステンレス鋼を含む金属材料により形成することができる。突起７６ｅ，７８ｅは、シート材料を打ち抜いて、突起７６ｅ，７８ｅがシート部材７６ａ、７８ａに一体形成されるようにする。
【００３６】
この点に関して、シート部材７６ａ、７８ａの各１枚のシート部材は、複数の穿孔（図示せず）を含むことができ、これらの穿孔によって、圧密化中及び／又は硬化中のような、熱及び／又は圧力を複合材構造１０（図４Ｂ）に加えている間に発生する可能性のある揮発性物質及び他のガスの排出または放出を容易にすることができる。さらに、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の各把持用帯片は、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０（図４Ｂ）との適切な係合を容易にして、これらのラミネートが相対的に動くのを防止するように構成されることが好ましい。例えば、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８から外方に延出する突起７６ｅ、７８ｅは、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０（図４Ｂ）の上側プライ３２及び下側プライ３４（図４Ｂ）のうちの少なくとも１枚のプライの厚さを突き抜けるために十分な高さを有するように構成することができる。
【００３７】
図５Ａ〜５Ｂを参照し続けると、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８を形成することができる原材料となるシート部材７６ａ、７８ａは、何れかの適切な構成の何れかの適切な材料を含むことができ、そしてシート部材７６ａ、７８ａに一体形成される突起７６ｅ、７８ｅを有する金属構成に限定されない。例えば、シート部材７６ａ、７８ａの各１枚のシート部材は、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０（図４Ｂ）の上側プライ３２及び下側プライ３４（図４Ｂ）が摩擦係合するような粒状材料から成るシート（図示せず）を含むことができる。さらに、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、同様の構成を有することができるので、下側把持用帯片７８との上側把持用帯片７６の相互係止または係合を容易にすることができる。しかしながら、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８は、異なる材料により形成してもよく、そして異なるサイズ、形状、及び構成となるように設けることができ、そして上側把持用帯片７６が、下側把持用帯片７８が形成されるときの原材料となる部材と同様の一対の金属シート部材７６ａにより形成される構成に限定されない。さらに、本明細書において図示され、かつ説明される上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の構成は、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の別の実施形態を限定するものとして捉えられるべきではない。
【００３８】
図４Ｂを参照するに、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８はさらに、面取りコア２０を有する複合材構造１０に生じ得るようなコア潰れを低減するシステム７０の一部を含むことができる。システム７０は、力付与機構１１６を含むことができ、この力付与機構１１６は、オートクレーブ圧力１１０または真空バッグ圧力（図示せず）のような外部圧力源によって実現することができる。力付与機構１１６によって、圧縮力１１４を上部ラミネート２８に加えて、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８との上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の係合を強めることができる。圧縮力１１４を加えて、当圧縮力が上部ラミネート２８に作用する様子を図４Ｂに観察することができ、そしてこの圧縮力を、上側把持用帯片７６、下部ラミネート３０、及び下側把持用帯片７８に伝達して、これらの部材の間の係合を強めることができる。
【００３９】
この点に関して、安定化機構７２は、オートクレーブ圧力１１０の結果として圧縮力１１４が強くなると、上部ラミネート２８に加わる圧縮力１１４も強くなり、これによって今度は、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８との上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の係合を強めることができるので付加的な利点をもたらすことができる。この点に関して、安定化機構７２によって、上部ラミネート２８に加わる圧縮力１１４を、面取り部４０に掛かる側方力１０８またはオートクレーブ力１１２の増加に比例して容易に強くすることができる。力付与機構１１６が、複合材構造１０を治具５０に密封するために使用することができるようなバギングフィルム５６の内部を真空にした結果として得られる構成を想到することもできる。例えば、図４Ｂに示すように、バギングフィルム５６は、治具５０の治具表面５４に、シーラントテープのようなシーラント５８によって固く固定する、または密封することができる。複合材構造１０は任意であるが、通気（ｂｒｅａｔｈｅｒ）層６０、放出（ｂｌｅｅｄｅｒ）層６２、離型フィルム６４、及び／又は複合材構造１０の製造に関連する他の部品を含むことができる。
【００４０】
図４Ｂを参照し続けると、下側把持用帯片７８は、下側把持用帯片７８から外方に延出する突起７８ｅが、上側プライ３２または下側プライ３４のうちの少なくとも２枚のプライに重なって係合して配置されるように構成することができる。しかしながら、安定化機構７２は、下側把持用帯片７８に重なるように、何れの枚数の下側プライ３４でも配置することができるように構成することができる。同様に、上側把持用帯片７６は、上側プライ３２または下側プライ３４のうちの少なくとも２枚のプライに、上側把持用帯片７６が係合するように構成することができる。しかしながら、前に述べたように、安定化機構７２の構成は、下側把持用帯片７８との間で行なわれる係合の他に、上側把持用帯片７６を、何れの枚数の下側プライ３４、及び何れの枚数の上側プライ３２にも係合させることができるような構成とすることができる。
【００４１】
図６を参照するに、図示されているのは、複合材構造１０のコア２０のコア潰れを低減するシステム７０のブロック図である。前に説明したように、システム７０は治具５０を備えることができ、この治具５０の上に、複合材構造１０を取り付けることができる。構造１０は、上側プライ３２を有する上部ラミネート２８と、そして下側プライ３４を有する下部ラミネート３０と、を備えることができ、上部ラミネート２８と下部ラミネート３０との間に、コア２０が挟まれている。複合材構造１０の外周部は、治具５０に取り付けられる下側把持用帯片７８を有する安定化機構７２に係合させることができる。上に説明したように、安定化機構７２は、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０のうちの少なくとも一方のラミネートに係合する突起７８ｅのような少なくとも１つの係合形状部７８ｄを含む外側表面を有する下側把持用帯片７８により構成することができる。同様に、上側把持用帯片７６は、両側の外側表面７６ｃを有することができ、これらの外側表面７６ｃの各外側表面７６ｃは、下側把持用帯片７８に係合し、かつ上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０のうちの少なくとも一方のラミネートに係合する突起７８ｅのような少なくとも１つの係合形状部７６ｄを含むことができる。さらに、システム７０は、圧縮力を上部ラミネート２８に加えて、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８との上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の係合を強めるオートクレーブ圧力１１０、または真空圧力下のバギングフィルム５６のような力付与機構１１６を備えることができる。
【００４２】
次に、図７を参照するに、図示されているのは、図２〜４Ｂに示す複合材構造１０のコア２０のような面取り４０コア２０のコア潰れ１００を低減する方法を示すフロー図である。図７に示すように、当方法は、図４Ｂに示すように、下側把持用帯片７８を治具５０に、トリミングマージン４６内に収まるように接着するステップ２００を含むことができる。下側把持用帯片７８は、治具５０に何れの手段によっても取り付けることができ、そして取り付けは、接着に限定されない。例えば、下側把持用帯片７８は、治具５０に機械的に締結固定することができる。前に説明したように、下側把持用帯片７８は、下側把持用帯片７８の外側表面７８ｃから外方に延出する複数の突起７８ｅのような係合形状部を含むことができる。当方法のステップ２０２では、下部ラミネート３０の下側プライ３４を治具５０の上に積層することができる。例えば、図４Ｂは、下部ラミネート３０の下側プライ３４を構成することができるプライＰ１、Ｐ２、及びＰ３を示している。このようなプライを治具５０の上に積層させて、下側プライ３４のうちの少なくとも２枚の下側プライ（すなわち、Ｐ１及びＰ２）が、下側把持用帯片７８の少なくとも一部に係合するようにする。例えば、図４Ｂに示すように、プライＰ１、Ｐ２、及びＰ３を下側把持用帯片７８に重なるように配置して、下側把持用帯片７８の一部が剥き出しのままになるようにする。
【００４３】
図７を参照し続けると、ステップ２０４では、図４Ｂに示すように、下側プライ３４を下側把持用帯片７８の上で、相互にジグザグに終端させて、各プライでプライ−帯片重なり幅を定義することにより、下側把持用帯片７８とのプライの各１枚のプライの所定の係合度を保つことができる。ステップ２０６では、上に説明したハニカムコア２０のようなコア２０を、下部ラミネート３０の上に位置決めすることができる。この点に関して、ハニカムコア２０は、面取り部をコア２０に形成して、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の上側プライ３２及び下側プライ３４を当コアの上に積層することができるようなサイズに機械加工することができる。コア２０は、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０を付与した後の複合材構造１０の最終形状に収まるサイズに形成されることが好ましい。ステップ２０８では、上側把持用帯片７６を位置決めして、上側把持用帯片７６が下側把持用帯片７８に略位置合わせされる。例えば、上側把持用帯片７６は、図４Ｂに示すように、下側把持用帯片７８と同様の幅を有するものとして図示されており、上側把持用帯片７６は、下側把持用帯片７８の上に、図４Ｂの積層体のトリミングマージン４６内に収まるように位置決めされるものとして図示されている。
【００４４】
図７を参照し続けると、ステップ２１２では、図４Ｂに示すように、上部ラミネート２８の上側プライ３２をコア２０の上に積層させて、上側プライ３２のうちの少なくとも２枚の上側プライを上側把持用帯片７６の一部に重ね、そして係合させることができる。例えば、図４Ｂは、上側把持用帯片７６の両側に配置され、かつ上側把持用帯片７６に直接接触するプライＰ４及びＰ５を示している。さらに、上側プライ３２のプライＰ６は図４Ｂでは、上側把持用帯片７６に上側把持用帯片７６の上面で重なるものとして図示されている。この点に関して、当方法は、上側プライ３２を、上側把持用帯片７６の上で、相互にジグザグに終端させて、上側把持用帯片７６への最大枚数のプライの取り付けを容易にするステップ２１４を含むことができる。
【００４５】
図７を参照するに、ステップ２１６では、図４Ｂに示すように、少なくとも１つの締め付けストラップ７４を治具５０に取り付けて、プライの動きを抑える力を増大させることができる。上に説明したように、締め付けストラップ７４は、上側把持用帯片７６の長さに沿って延出する材料を含むことができる。締め付けストラップ７４は、テープ状材料を含むことができ、このテープ状材料を、図３に示すように、複合材構造１０の複数辺の各辺に沿って外周部４８で、切り分けて貼り付けるか、または連続する長さ部分として貼り付けることができる。この点に関して、図４Ｂは、プライの一部を、上側把持用帯片７６の上面に直接係合させることができるので、プライの動きを抑える力を増大させることができる様子を示している。
【００４６】
図７を参照し続けると、ステップ２２０では、圧縮力１１４を複合材構造１０に加えることができる。圧縮力１１４を加えることによる主要な結果は、複合材構造１０の上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０、及びコア２０を圧密化することができることであり、これに付随する結果として、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８との上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０の係合を強めることができる。上に説明したように、このような圧縮力１１４は、複合材構造１０をバギングフィルム５６内に収容することにより容易に加えることができ、バギングフィルム５６は、図４Ｂに示すように、治具表面５４にシーラント５８によって密封することができる。バギングフィルム５６内を真空にして圧縮力１１４を発生させることができ、この圧縮力１１４を安定化機構７２に加える。別の構成として、圧縮力１１４を複合材構造１０に加えるステップでは、オートクレーブ圧力を複合材構造１０に加えることもでき、例えば上に説明したように、複合材構造１０を圧密化または硬化するオートクレーブ処理中に加えることができる。
【００４７】
当方法ではさらに、上部ラミネート２８及び下部ラミネート３０を積層させて、上側プライ３２及び下側プライ３４のうちの少なくとも１枚のプライを、上側把持用帯片７６及び下側把持用帯片７８の両方に係合させることができる。このようにして、これらのプライの動きを小さくする、または防止することができる。当方法ではさらに、上部ラミネート２８をコア２０の上に積層させて、上部ラミネート２８の一部を下部ラミネート３０に重ね、かつ上側把持用帯片７６に係合させることができる。これも上に説明したことであるが、上部ラミネート２８は上側プライ３２を含み、これらの上側プライ３２は、上側把持用帯片７６に、相互にジグザグに終端させることができる。同様に、下部ラミネート３０の下側プライ３４を積層させて、下側プライ３４のうちの少なくとも２枚の下側プライ３４を下側把持用帯片７８の上で、相互にジグザグに配置することができる。
【００４８】
図８〜９を参照するに、本開示の実施形態は、図８に示す航空機製造及び整備方法３００、及び図９に示す航空機３０２に関連して記載することができる。製造前段階では、例示的な方法３００において、航空機３０２の仕様決定及び設計３０４、及び材料調達３０６を行なうことができる。製造段階では、航空機３０２の部品及びサブアセンブリ製造３０８、及びシステム統合３１０が行なわれる。その後、航空機３０２は、証明書発行及び機体引き渡し３１２を経て、供用３１４に付される。顧客が供用３１４している間、航空機３０２は、日常的なメンテナンス及び整備３１６を行うようにスケジューリングされる（このメンテナンス及び整備３１６は、改修、再構成、改装など含むこともできる）。
【００４９】
方法３００のプロセスの各プロセスは、システムインテグレータ、サードパーティ、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）によって行なうことができるか、または実行することができる。この説明を進めるために、システムインテグレータとして、これらには限定されないが、何れかの数の航空機製造業者、及び航空機大手システムサブコントラクタを挙げることができ；サードパーティとして、これらには限定されないが、何れかの数のベンダー、サブコントラクタ、及びサプライヤーを挙げることができ；そしてオペレータは、航空会社、リース会社、軍隊、航空機整備機関などとすることができる。
【００５０】
図９に示すように、例示的な方法３００により製造される航空機３０２は、複数のシステム３２０を搭載した機体３１８と、そして機内３２２と、を含むことができる。高位システム３２０の例として、推進システム３２４、電気システム３２６、油圧システム３２８、及び環境システム３３０のうちの１つ以上を挙げることができる。何れかの数の他のシステムを含めてもよい。航空宇宙用の例を示しているが、開示の実施形態の原理は、自動車産業のような他の産業に適用することができる。
【００５１】
本明細書において具体化される装置及び方法は、製造及び整備方法３００の種々の段階のうちの何れか１つ以上の段階において用いることができる。例えば、製造プロセス３０８に対応する部品またはサブアセンブリは、航空機３０２を供用３１４している状態で製造される部品またはサブアセンブリと同様の方法で組み立てる、または製造することができる。また、１つ以上の装置実施形態、方法実施形態、またはこれらの組み合わせは、製造段階３０８及び３１０において、例えば航空機３０２の組み立てを大幅に促進することにより、または航空機３０２のコストを大幅に低減することにより利用することができる。同様に、装置実施形態、方法実施形態、またはこれらの組み合わせのうちの１つ以上は、航空機３０２を供用３１４している間に、例えばこれに限定されないが、メンテナンス及び整備３１６中に利用することができる。
【００５２】
本開示の付加的な変更及び改良は、この技術分野の当業者であれば明らかに想到することができる。従って、本明細書において説明され、そして例示される構成要素の特定の組み合わせは、本開示の特定の実施形態のみを表わすために用いられ、そして本開示の思想及び範囲に含まれる別の実施形態または装置を限定するために用いられるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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