(57)【要約】      （修正有）【課題】構造パネルをパネル交差部で支えるＰｉ接合部の接合方法を提供する。【解決手段】加圧流体の源に連結可能な膨張式成形用ブラダー１２を備える、複合パネル１８間に接合部２０を成形するための接合成形装置１０である。ブラダー支持構造１６は、ブラダーをパネルの交差部１７に隣接したそれぞれの位置に支持し、この場合、膨張したとき、ブラダー１２は、パネル１８の交差部に形成された接合部２０を支持して、接合部２０の未硬化部分の硬化中に、接合部２０をパネル交差部１７で所望の構成に保持する接合成形装置１０。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合部をパネル交差部で成形するための接合成形装置であって、
加圧流体の源に連結可能な少なくとも２つの膨張式成形用ブラダーと、
前記ブラダーをパネルの交差部に隣接したそれぞれの位置に支持するように構成されたブラダー支持構造であって、この場合、膨張したとき、前記ブラダーは、パネルの前記交差部に形成された接合部を支持して、前記接合部の未硬化部の硬化中に、前記接合部を前記パネル交差部で所望の構造に保持する、ブラダー支持構造と
を備える、接合成形装置。
【請求項２】
前記ブラダー支持構造は、ブラダーの膨張が圧力を前記接合部に加えるように、前記ブラダーを支持するように構成される、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項３】
前記装置は、４つの膨張式成形用ブラダーを含み、
前記ブラダー支持構造は、前記４つのブラダーをそれぞれのパネル接合四半部で支持するように構成され、この場合、膨張したとき、前記ブラダーは、前記接合部の前記未硬化部分の硬化中に、各接合四半部から前記接合部に半径方向内方に向けられた圧力を加える、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項４】
前記ブラダーは、膨張したとき、Ｐｉ接合部を前記パネル交差部で支持するように構成されて、前記Ｐｉ接合部の未硬化複合樹脂部分の硬化中に、前記Ｐｉ接合部を前記パネル交差部で所望の構成に保持する、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項５】
前記ブラダー支持構造は、前記ブラダーを外方移動に対して支え、前記ブラダーを前記接合部の対応するそれぞれの部分に対して内方に拡張させるように配置された、裏当部材を含む、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項６】
前記ブラダー支持構造は、前記裏当部材の対向端部に係合し、前記裏当部材の対向端部を前記接合部から離れる半径方向外方の移動に対して保持するように構成された、２つのエンドキャップを含む、請求項５に記載の接合成形装置。
【請求項７】
前記ブラダー支持構造は、前記２つのエンドキャップの間に軸方向に延在し、前記２つのエンドキャップに開放可能に連結する、少なくとも１つの保持ロッドを含む、請求項６に記載の接合成形装置。
【請求項８】
各ブラダーは、前記複合樹脂を硬化するのに充分な熱を提供するように構成された、埋め込まれたシリコーンゴムの可撓性の加熱器を含む、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項９】
前記ブラダーは、前記裏当部材と前記パネルとの間の隙間を充填し封止するように構成され、また未硬化樹脂が前記隙間を通って前記接合部から漏れるのを防止するように構成された、それぞれが膨張可能な封止領域を含む、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項１０】
各ブラダーと前記接合部との間に挿入可能な半剛体補強部をさらに含み、各補強部は、前記ブラダーより堅く、所望の接合輪郭を提供するように形状される、請求項１に記載の接合成形装置。
【請求項１１】
接合部を複合パネル間に成型するための方法であって、
パネルの交差部で未硬化複合樹脂を備える接合部を形成するステップと、
ブラダーを前記パネルの交差部に隣接したそれぞれの位置に支持するステップと、
前記接合部の未硬化部分の硬化中に前記ブラダーが前記接合部を支持するまで、前記ブラダーを膨張させることにより、前記接合部を前記パネルの交差部で所望の構成に形成するステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
接合部を形成する前記ステップは、前記接合部を形成するためにＰｉ接合部を使用することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ブラダーを支持する前記ステップは、前記パネル間のそれぞれの位置に、かつ前記ブラダーが前記それぞれの裏当部材と前記接合部との間に配置されるように前記接合部から離間された、ブラダー裏当部材を配置することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ブラダーを支持する前記ステップは、前記裏当部材を前記接合部に対して定位置に保持するために、エンドキャップを前記裏当部材の対向端部に設置することを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般にパネルの交差部における接合部の成形に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の組立工程中、一部の構造部品は、接着剤を使用して一緒に接合されることが公知である。このような部品は、接着剤の硬化中に、互いに対して定位置に固定されなければならない。
【０００３】
Ｐｉ接合部は、通常、航空機の構造パネルをパネル交差部で支えるために使用される。Ｐｉ接合部（ほぼπ型のその断面形状に因んで名付けられた）は接着剤で被覆され、Ｐｉ接合部の平行な表面が第１のパネルに傾斜して第２のパネルに受領され得るように、第１のパネルに固定される。一旦、接着剤が硬化すると、Ｐｉ接合部は、パネル交差部に形成された接合部の永久部品になる。
【発明の概要】
【０００４】
接合部をパネル交差部で成形するための接合成形装置が提供される。該装置は、加圧流体の源に連結可能な少なくとも２つの膨張式成形用ブラダー、およびブラダーをパネルの交差部に隣接したそれぞれの位置に支持するように構成されたブラダー支持構造を備え、この場合、膨張したとき、ブラダーは、パネルの交差部に形成された接合部を支持して、接合部の未硬化部分の硬化中に、未硬化複合樹脂をパネル交差部で所望の接合構成に形成する。
【０００５】
また、接合部を複合パネル間に成形するための方法も提供される。該方法は、パネルの交差部に未硬化複合樹脂を備える接合部を形成するステップ、ブラダーをパネルの交差部に隣接したそれぞれの位置に支持するステップ、および接合部の未硬化部分の硬化中にブラダーが接合部を支持するまで、ブラダーを膨張させることにより未硬化複合樹脂をパネル交差部で所望の接合構成に形成するステップを含む。
【０００６】
これらのおよび他の特徴ならびに利点は、本発明の１つまたは複数の実施形態の以下の詳述および図面とともに当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】パネルをパネル交差部で支持する接合成形装置の斜視図である。
【図２】４つの内方圧力ブラダー、４つの直角の裏当部材、および２つのＰｉ接合部を明らかにするために軸エンドキャップを取り外して示した、図１の成形装置の斜視図である。
【図３】図２の成形装置の分解図である。
【図４】図１の成形装置、パネル、およびＰｉ接合部の断面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
接合部を複合パネルの交差部で成形するための接合成形装置は、概ね図１〜４において１０で示されている。装置１０は、空気圧縮機などの加圧流体１４の源に連結可能な膨張式成形用ブラダー１２を含む。また装置１０は、ブラダー１２をパネル１８の交差部に隣接したそれぞれの位置に支持するように構成されたブラダー支持構造１６も含んでもよく、この場合、膨張した（すなわち、所望の膨張圧力を維持するのに充分な流体で満たされた）とき、ブラダー１２は、パネル１８の交差部１７に形成された接合部２０のそれぞれに対応する部分を支持して、接合部２０の未硬化部分の硬化中に、接合部２０をパネル交差部１７で所望の接合構成に保持する。
【０００９】
図４に最もよく示されているように、ブラダー支持構造１６は、ブラダーの膨張が圧力を接合部２０に加えて、所望の接合部２０の寸法を維持するのに役立つように、ブラダー１２を支持するように構成されてもよい。好ましい実施形態では、ブラダー支持構造１６は、ブラダー１２を外方移動に対して支えるように配置され、ブラダーの膨張圧力が接合部２０に対して半径方向内方に働くように、接合部２０の対応するそれぞれの部分に対してブラダーの拡大を内方に向けるように配置された、裏当部材２２を含んでもよい。図１〜４に示されたように、接合部２０が（「Ｔ字」交差部ではなく）交わる交差部であるパネル交差部１７に形成される場合、接合成形装置１０は４つのブラダー１２を含んでもよく、ブラダー支持構造１６は、４つのブラダー１２をそれぞれのパネル接合四半部に支持するように位置付けられた４つの裏当部材２２を含んでもよく、この場合、膨張したとき、４つのブラダー１２は、接合部２０の未硬化部分の硬化中に、それぞれの接合四半部から接合部２０に半径方向内方に向けられた圧力を加える。
【００１０】
好ましい実施形態では、また図２および３に最もよく示されているように、ブラダー支持構造１６は、裏当部材２２の対向端部２８に係合し、裏当部材２２の対向端部２８を接合部２０から離れる半径方向外方の移動に対して保持する、軸突部２６を備える２つの軸エンドキャップ２４を含んでもよい。したがって、ブラダー支持構造１６は、接合部２０に向かって半径方向内方に拡張するためにブラダー１２を押し付けてもよい。エンドキャップ２４は、概ね正方形状であってもよく、合計８つの長方形角柱形状の軸突部２６を担ってもよく、軸突部２６のうちの２つは、各軸エンドキャップ２４の隣接したそれぞれの４つの縁部３０から軸方向に、かつ各軸エンドキャップ２４のそれぞれの４つの縁部３０に沿って延在する。
【００１１】
上述の好ましい実施形態では、接合部２０は、４つの直角の裏当部材２２、４つのブラダー１２、概ね正方形のエンドキャップ２４などを必要とする、直角に交わる交差部である。しかし、他の実施形態では、あらゆる角度のあらゆる交差構成（Ｔ継手、Ｌ継手、Ｙ継手など）が、あらゆる形状および数のブラダー１２、裏当部材２２、エンドキャップ２４などを利用することにより、同様に支持されてもよく、その結果、ブラダー支持構造の裏当部材２２は、ブラダー１２を外方移動に対して支え、ブラダーの膨張圧力が接合部２０に対して半径方向内方に働くように、ブラダーの拡大を接合部２０の対応するそれぞれの部分に対して内方に向けるように配置される。
【００１２】
図２および３に最もよく示されているように、ブラダー支持構造１６は、２つのエンドキャップ２４の間で軸方向に延在し、２つのエンドキャップ２４を開放可能に連結する、保持ロッド３２を含んでもよい。保持ロッド３２は、エンドキャップ２４内の穴３４を通って延在してもよく、各保持ロッド３２の各端部は、１つまたは複数の締結具３６によりエンドキャップ２４に固定されてもよい。したがって保持ロッド３２は、エンドキャップ２４の軸位置を互いに対して固定させることにより、軸突部２６と裏当部材２２の端部２８との係合を維持させてもよい。
【００１３】
好ましい実施形態によれば、また図３および４に最もよく示されているように、１つまたは複数の接合部２０はＰｉ接合部であってもよく、またはＰｉ接合部を備えてもよく、ブラダー１２は、膨張したとき、Ｐｉ接合部２０を支持するように構成され位置付けられてもよい。Ｐｉ接合部２０は、パネル交差部１７に形成されており、未硬化複合樹脂を備えて、Ｐｉ接合部２０内の未硬化樹脂の硬化中、Ｐｉ接合部２０および接合されたパネル１８をパネル交差部１７で所望の構成に保持する。しかし他の実施形態では、ブラダーは、あらゆる他のタイプの接合部を支持するように構成され位置付けられてもよい。
【００１４】
図４に最もよく示されているように、各ブラダー１２は、当技術分野では周知であるように、埋め込まれたシリコーンゴムの可撓性の電気抵抗式加熱器３８を含んでもよく、加熱器３８のそれぞれは、電源３９に接続し、通電されると接合部２０の複合樹脂を硬化するのに充分な熱を提供するように構成されてもよい。
【００１５】
図４に示されたように、ブラダー１２は、裏当部材２２とパネル１８との間の隙間を充填し封止するように構成され、また未硬化樹脂が隙間を通って成形領域から漏れるのを防止するように構成された、それぞれが膨張可能な封止領域４０を含んでもよい。
【００１６】
図３および４に最もよく示されているように、半剛体補強部４２は、各ブラダー１２と接合部２０の対応する部分との間に挿入されてもよい。各補強部４２はブラダー１２より堅くてもよく、所望の接合輪郭を提供するような形状を有してもよい。
【００１７】
実際には、Ｐｉ接合部であってもよく、またはＰｉ接合部を備えてもよい、接合部２０を形成することにより、パネル１８はパネル交差部１７で接合されてもよく、未硬化複合樹脂を交差部１７に備える。次いでブラダー１２は、パネル１８間のそれぞれの位置に、かつブラダー１２がそれぞれの裏当部材２２と接合部２０との間に配置されるように接合部２０から離間された、ブラダー裏当部材２２を配置することにより、また裏当部材２２を接合部２０に対して定位置に保持するために、エンドキャップ２４を裏当部材２２の対向端部に設置することにより、パネル１８の交差部１７に隣接したそれぞれの位置に支持されてもよい。次いで接合部２０は、接合部２０の未硬化部分の硬化中に、ブラダー１２が接合部２０のそれぞれの対応する部分を圧迫し支持するまで、ブラダー１２を膨張させることにより所望の構成に保持されてもよい。接合部２０の未硬化部分を、その形状を保持するのに充分に硬化することができた後、ブラダー１２は収縮され、裏当パネル１８およびエンドキャップ２４に沿って取り除かれてもよい。
【００１８】
上述のように構築され利用された接合成形装置は、接合部を成形させ、硬化炉を必要とせず複合パネル間で硬化させることができる。このことは、恩恵のなかでとりわけ、構造を、従業者が硬化炉に入る必要なく、硬化プロセス中に手動調整および監視にアクセス可能なままにする。
【００１９】
本記載は、発明の限定を説明することではなく、特許請求の範囲に列挙された本発明の一実施形態を示すに過ぎない。したがって本記載の言語は、記述専用であり非限定である。明らかに、本発明を記載が教示するものから修正することは可能である。特許請求の範囲内で、上記以外の本発明を実施してもよい。
【図１】
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【図２】
2015155197.tif 000004
【図３】
2015155197.tif 000005
【図４】
2015155197.tif 000006
【外国語明細書】
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