(57)【要約】      （修正有）【課題】複合積層部品を真空バッグを用いてオートクレーブで硬化させる時に使用されるブリーザが部品の形状や表面輪郭に沿わないブリッジングと呼ばれる現象を減少する。【解決手段】伸縮可能なブリーザを粘着テープで伸縮可能な真空バッグに一体で取付けた真空バッグアセンブリを形成し、複合積層部品の上に密封するすることにより、真空バッグアセンブリは部品の輪郭にほぼ一致するように伸ばされて、ブリッジングを減少することが出来る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの輪郭を有する複合部品を真空バッグ処理する方法であって、
伸縮可能なブリーザを伸縮可能な真空バッグに取り付けることにより、真空バッグアセンブリを形成することと、
前記複合部品の上に前記真空バッグアセンブリを密封することと、
前記複合部品の前記輪郭にほぼ一致するように前記真空バッグアセンブリを伸ばすことと
を含む、方法。
【請求項２】
前記ブリーザを前記真空バッグに取り付けることが、前記真空バッグアセンブリの上の間隔を置いた位置において前記ブリーザを前記真空バッグに取り付けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ブリーザを前記伸縮可能な真空バッグに取り付けることが、前記ブリーザと前記真空バッグとの間に両面粘着テープを配置することによって実行される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記真空バッグアセンブリを伸ばすことが、
前記真空バッグを伸ばすことと、
前記ブリーザを伸ばすことと
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記真空バッグを伸ばすことおよび前記ブリーザを伸ばすことが、ほぼ同時に実行される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ブリーザを伸ばすことが、前記ブリーザを伸ばす量とほぼ同じ量前記真空バッグを伸ばすことを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記真空バッグアセンブリを伸ばすことが、
前記真空バッグ内を真空引きすることと、
前記ブリーザを伸ばすために前記真空バッグを使用することと
により実行される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記真空バッグアセンブリを伸ばすことが、前記ブリーザに対して前記真空バッグを伸ばすためにオートクレーブ圧力を使用することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記真空バッグアセンブリ内に少なくとも１つのプリーツを形成すること
をさらに含む、請求項１から４または７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
伸縮可能な真空バッグ、および
前記伸縮可能な真空バッグに取り付けられた伸縮可能なブリーザ
を含む、真空バッグアセンブリ。
【請求項１１】
前記ブリーザが、ブリーザ材のほぼ一枚のピースであり、かつ前記真空バッグとほぼ同一の広がりを持つ、請求項１０に記載の真空バッグアセンブリ。
【請求項１２】
前記ブリーザが、接着剤によって前記真空バッグに取り付けられている、請求項１０または１１に記載の真空バッグアセンブリ。
【請求項１３】
前記伸縮可能なブリーザが、比較的軽量の不織材料である、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の真空バッグアセンブリ。
【請求項１４】
前記不織材料が、ポリエステルである、請求項１３に記載の真空バッグアセンブリ。
【請求項１５】
前記伸縮可能なブリーザが、少なくとも約５０パーセント伸長することが可能である、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の真空バッグアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、複合部品の真空バッグ処理に関し、さらに具体的には、部品の輪郭形成された表面に適合する伸縮可能な真空バッグアセンブリを使用する真空バギングの方法を扱うものである。
【背景技術】
【０００２】
複合積層部品は、オートクレーブまたはオートクレーブ外プロセスを使用して硬化することができる。これらのプロセスは、通常、真空バッグによって適用された熱および圧力の組み合わせを利用して、部品を圧密化し強化する。空気および揮発性物質を積層物から逃がすことを可能にするために、ブリーザを部品と真空バッグとの間に配置することができ、それにより、これらのガスの望ましくない閉じ込めを避ける。
【０００３】
上述のプロセスを使用して複合積層部品および接着剤を硬化することは、部品が内側半径部分（ｉｎｓｉｄｅ  ｒａｄｉｉ）などの特定の形状および／または表面輪郭を有するという数多くの課題を提示する。例えば、ブリーザは、部品上の内側半径部分への適合が難しい場合があり、ブリーザおよび重なった真空バッグが半径部分の領域の上をまたがる、一般的に「ブリッジング（ｂｒｉｄｇｉｎｇ）」と呼ばれる結果となる。ブリッジングは、部品に適用される局所的な圧密圧力を減少するという、好ましくない影響を有しうる。ブリッジングの問題に対する１つの部分的解決は、ブリッジングが生じうる表面輪郭の周りに手を使って個別に配置された複数のピースのブリーザを適用することである。代替的には、輪郭形成された部分領域においてブリーザ材を使用することを完全に避けることができるかもしれないが、これらの領域においてブリーザが存在しないことは、空気および揮発性物資が積層物から逃げる能力を制限しうる。複数のピースのブリーザは、切削および据え付けが労働集約的であり、材料のクズがでる結果となる。幾つかの適用例では、ブリッジングが起こりそうな部分領域においてブリーザが存在しないことは、これらの領域の不適切なブリージングが生じる結果となりうる。
【０００４】
特定の形状をもつ部品の真空バッグ処理において提示される別の課題は、ブリーザの上の真空バッグの配置および位置決めを含む。バギング処理の間、バルク真空バッグ材料が、部品の上にかけられ、手を使って部品の一般形状に緩くフィットされる。バギング処理は、通常、部品の一部の領域における過剰なバッグ材料が局所的に蓄積する結果となる。この過剰なバッグ材料は集められ、手を使ってプリーツに形成される。硬化の間、ブリーザ材料のブリッジングを減少するために、これらのプリーツを部品上の正確な位置において慎重に形成することがしばしば必要である。例えば、複数の内側半径部分を有する部品の場合、バッグ材料内のプリーツは、これらの各々の半径部分の正確な位置において手を使用して形成されなければならない。半径部分領域においてバッグのプリーツが存在することにより、バッグが半径部分内に膨張し、半径部分領域内で圧密圧力を維持することが可能になる。しかしながら、バッグ材料内の各々のプリーツを手を使用して形成する必要があることは、時間がかかり、労働集約的である。さらに、部品の半径状領域内でバッグのプリーツを使用することは、ブリーザ材料のブリッジングを所望される程度まで減少させることができない可能性がある。
【０００５】
したがって、真空バッグ材料の好ましくないブリッジングを減少またはなくし、かつ労働および材料のコストを減少させる、輪郭形成された複合積層部品を真空バッグ処理する方法が必要である。さらに、部品の内側半径部分などの表面の輪郭に適合可能であり、素早く簡単に据え付けることができる真空バッグアセンブリが必要である。
【発明の概要】
【０００６】
開示される実施形態は、バギングの時間、バッグの取り扱い、人件費および材料のくずを減少させる、真空バッグが複合積層部品を処理する方法を提供する。実施形態は、素早く簡単に設置し、かつ部品の上に緩くフィットすることができる真空バッグアセンブリを採用する。部品上の正確な位置でバッグのプリーツを手動形成することはほぼなくなり、その代わりに、必要とされうる任意のバッグのプリーツを部品上の任意の便利な位置で形成することができる。真空バッグアセンブリは、真空バッグとほぼ同一の広がりを持つ一体型の伸縮可能なブリーザに取り付けられた伸縮可能な真空バッグを採用する。一体型のブリーザの使用は、部品のすべての領域がブリーザ材で覆われることを可能にし、個別のブリーザ部材の切削および手動配置の必要をなくす。硬化の間、オートクレーブおよび真空バッグの圧力が熱とともに適用されるとき、ブリーザは、伸びて、内側半径部分などの部品の表面特徴に適合する。ブリーザが伸びることができることにより、真空バッグの下にギャップおよび関連する低圧領域が生じる結果となりうるブリーザのブリッジングをほぼ減少またはなくす。
【０００７】
開示される１つの実施形態によれば、少なくとも１つの輪郭を有する複合部品を真空バッグ処理する方法が提供される。該方法は、伸縮可能なブリーザを伸縮可能な真空バッグに取り付けることにより真空バッグアセンブリを形成すること、および該真空バッグアセンブリを複合部品の上に密封することを含む。真空バッグアセンブリは、複合部品の輪郭にほぼ一致するように伸ばされる。ブリーザは、真空バッグアセンブリの上で間隔を置いた位置において真空バッグに取り付けられうる。この取り付けのプロセスは、ブリーザと真空バッグとの間に両面粘着テープを配置することによって実行することができる。真空バッグアセンブリを伸ばすことは、真空バッグを伸ばすこと、かつブリーザを伸ばすことを含む。真空バッグを伸ばし、かつブリーザを伸ばすことは、ほぼ同時に実行することができる。ブリーザを伸ばすことは、ブリーザを伸ばす量とほぼ同じ量真空バッグを伸ばすことを含む。真空バッグアセンブリを伸ばすことは、真空バッグ内を真空引きすること、およびブリーザを伸ばすために真空を使用することにより実行される。伸ばすステップは、ブリーザに対して真空バッグを伸ばすためにオートクレーブ圧力を使用することをさらに含みうる。該方法は、真空バッグアセンブリ内に少なくとも１つのプリーツを形成することをさらに含みうる。
【０００８】
さらに開示される実施形態によれば、少なくとも１つの内側半径部分の表面を有する複合積層部品をオートクレーブが硬化する方法が提供される。伸縮可能なブリーザが、複合積層部品の上に配置され、かつ伸縮可能な真空バッグが伸縮可能なブリーザの上に配置される。伸縮可能な真空バッグが、複合積層部品の上に密封され、かつブリーザが、内側半径部分の表面に向けて伸びて適合する。ブリーザの配置は、ブリーザ材の１枚のシートでほぼ全体部分を覆うことによって実行することができる。該方法は、真空バッグが部品の上に密封される前に、真空バッグにブリーザを取り付けることをさらに含みうる。ブリーザと真空バッグとの間に接着ストリップを配置することにより、ブリーザは真空バッグに取り付けられうる。該方法は、１つの内側半径部分の表面以外の位置においてブリーザおよび真空バッグの組み合わせ内で少なくとも１つのプリーツを形成することをさらに含みうる。真空バッグを密封することは、部品が支持されているツールに真空バッグを密封することによって実行することができる。真空バッグを伸ばすことは、真空バッグを排気し、真空バッグにオートクレーブ圧力を適用することによって実行することができる。
【０００９】
またさらに開示される実施形態によれば、輪郭を有する部品を真空バギングする方法が提供される。該方法は、伸縮可能な真空バッグを伸縮可能なブリーザと組み合わせ、かつ伸縮可能な真空バッグおよび伸縮可能なブリーザの組み合わせを伸ばし、部品の輪郭にほぼ一致させることを含む。バッグとブリーザを組み合わせることは、ブリーザに真空バッグを取り付けることによって実行される。ブリーザに真空バッグを取り付けることは、真空バッグとブリーザとの間に両面粘着テープのストリップを配置することによって実施されうる。伸ばすことは、真空バッグ内を真空引きし、かつ真空バッグにオートクレーブ圧力を適用することによって実行される。
【００１０】
別の開示される実施形態によれば、伸縮可能な真空バッグ、および伸縮可能な真空バッグに取り付けられた伸縮可能なブリーザを含む、真空バッグアセンブリが提供される。ブリーザは、ブリーザ材のほぼ一枚のピースであり、かつ真空バッグとほぼ同一の広がりを持っている。ブリーザは、接着剤によって真空バッグに取り付けることができ、かつ比較的軽量の不織材料を含みうる。不織材料は、ポリエステルでありうる。伸縮可能なブリーザは、少なくとも約５０パーセント伸長することが可能であり、かつ多孔性である。
【００１１】
要約すると、本発明の一態様によれば、伸縮可能なブリーザを伸縮可能な真空バッグに取り付けることにより真空バッグアセンブリを形成することと、複合部品の上に真空バッグアセンブリを密封することと、および複合部品の輪郭にほぼ一致するように真空バッグアセンブリを伸ばすこととを含む、少なくとも１つの輪郭を有する複合部品を真空バッグ処理する方法が提供される。
【００１２】
有利には、該方法において、真空バッグにブリーザを取り付けることは、真空バッグアセンブリの上の間隔を置いた位置において真空バッグにブリーザを取り付けることを含む。
【００１３】
有利には、該方法において、伸縮可能な真空バッグにブリーザを取り付けることは、ブリーザと真空バッグとの間に両面粘着テープを配置することによって実行される。
【００１４】
有利には、該方法において、真空バッグアセンブリを伸ばすことは、真空バッグを伸ばすこと、およびブリーザを伸ばすことを含む。
【００１５】
有利には、該方法において、真空バッグを伸ばし、かつブリーザを伸ばすことは、ほぼ同時に実行される。
【００１６】
有利には、該方法において、ブリーザを伸ばすことは、ブリーザを伸ばす量とほぼ同じ量真空バッグを伸ばすことを含む。
【００１７】
有利には、該方法において、真空バッグアセンブリを伸ばすことは、真空バッグ内を真空引きし、かつブリーザを伸ばすために真空バッグを使用することにより実行される。
【００１８】
有利には、該方法において、真空バッグアセンブリを伸ばすことは、ブリーザに対して真空バッグを伸ばすためにオートクレーブ圧力を使用することを含む。
【００１９】
有利には、該方法は、真空バッグアセンブリ内に少なくとも１つのプリーツを形成することをさらに含む。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、複合積層部品の上に伸縮可能なブリーザを配置することと、伸縮可能なブリーザの上に伸縮可能な真空バッグを配置することと、複合積層部品の上に伸縮可能な真空バッグを密封することと、ブリーザを内側半径部分の表面に向けて伸ばし適合させることとを含む、少なくとも１つの内側半径部分の表面を有する複合積層部品をオートクレーブが硬化する方法が提供される。        
【００２１】
有利には、該方法において、ブリーザを配置することは、ブリーザ材の一枚のシートでほぼ全体部分を覆うことを含む。
【００２２】
有利には、該方法は、真空バッグが部品の上に密封される前に、真空バッグにブリーザを取り付けることをさらに含む。
【００２３】
有利には、該方法において、真空バッグにブリーザを取り付けることは、ブリーザと真空バッグとの間に接着ストリップを配置することによって実行される。
【００２４】
有利には、該方法は、少なくとも１つの内側半径部分の表面以外の位置においてブリーザおよび真空バッグの組み合わせ内で少なくとも１つのプリーツを形成することをさらに含む。
【００２５】
有利には、該方法において、真空バッグを密封することは、部品が支持されているツールに真空バッグを密封することによって実行される。
【００２６】
有利には、該方法において、ブリーザを伸ばすことは、真空バッグを排気し、真空バッグにオートクレーブ圧力を適用することによって実行される。
【００２７】
本発明のさらに別の態様によれば、伸縮可能な真空バッグを伸縮可能なブリーザと組み合わせることと、ならびに部品の輪郭にほぼ一致するように伸縮可能な真空バッグおよび伸縮可能なブリーザの組み合わせを伸ばすこととを含む、輪郭を有する部品を真空バギングする方法が提供される。
【００２８】
有利には、該方法において、真空バッグをブリーザと組み合わせることは、ブリーザに真空バッグを取り付けることによって実行される。
【００２９】
有利には、該方法において、ブリーザに真空バッグを取り付けることは、真空バッグとブリーザとの間に両面粘着テープのストリップを配置することによって実行される。
【００３０】
有利には、該方法において、伸ばすことは、真空バッグ内を真空引きし、かつ真空バッグにオートクレーブ圧力を適用することによって実行される。
【００３１】
本発明のさらに別の態様によれば、伸縮可能な真空バッグ、および伸縮可能な真空バッグに取り付けられた伸縮可能なブリーザを含む、真空バッグアセンブリが提供される。
【００３２】
有利には、ブリーザが、ブリーザ材のほぼ一枚のピースであり、かつ真空バッグとほぼ同一の広がりを持つ、真空バッグアセンブリ。
【００３３】
有利には、ブリーザが、接着剤によって真空バッグに取り付けられる、真空バッグアセンブリ。
【００３４】
有利には、伸縮可能なブリーザが、比較的軽量の不織材料である、真空バッグアセンブリ。
【００３５】
有利には、不織材料がポリエステルである、真空バッグアセンブリ。
【００３６】
有利には、伸縮可能なブリーザが少なくとも約５０パーセント伸長することが可能である、真空バッグアセンブリ。
【００３７】
有利には、伸縮可能なブリーザが多孔性である、真空バッグアセンブリ。
【００３８】
特徴、機能および利点は、本発明の様々な実施形態において単独で達成することができ、または他の実施形態において組み合わせることができ、これらの実施形態のさらなる詳細は、後述の説明および図面を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、さらにはその目的および利点とは、添付図面を参照して、本開示の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【００４０】
【図１】図１は、共接合された複合ストリンガーで補強された複合外板の斜視図を示す。
【図２】図２は、共接合された複合ストリンガーおよび外板、ならびに硬化に備えてストリンガーおよび外板の上に最初にかけられた伸縮可能な真空バッグアセンブリの断面図を示す。
【図３】図３は、図２に示した伸縮可能な真空バッグアセンブリの一実施形態の分解図を示す。
【図４】図４は、図３に示した伸縮可能な真空バッグアセンブリの実施形態の平面図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、図４の線４Ａ−４Ａに沿って切り取った断面図を示す。
【図５】図５は、図４と類似の図であるが、伸縮可能な真空バッグアセンブリの代替的な実施形態を示す。
【図６】図６は、図４と類似の図であるが、伸縮可能な真空バッグアセンブリのさらなる実施形態を示す。
【図７】図７は、図２と類似の図であるが、ストリンガーおよび外板の上に緩くフィットされ、かつツールに密封された真空バッグアセンブリを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、図７で図７Ａと指定された領域であり、ブリーザが伸びている位置を破線で示す。
【図８】図８は、図７と類似の図であるが、ストリンガーおよび外板に向けて伸ばされた真空バッグアセンブリを示す。
【図９】図９は、伸縮可能な真空バッグアセンブリを採用した、真空バギングの方法のフロー図を示す。
【図１０】図１０は、航空機の製造および保守方法のフロー図を示す。
【図１１】図１１は、航空機のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１を参照すると、開示される実施形態は、複合ストリンガー２０によって補剛された複合外板２８などの複合積層部品の真空バッグ処理に関する。ストリンガー２０および外板２８は、接合接着剤（図時せず）を使用して共接合されるが、オートクレーブまたはオートクレーブ外プロセスを使用する技法を含め、真空バギングを要する他の結合技法も可能である。図示されている実施形態では、各々のストリンガー２０は、ウェブ２６によって接続された上部キャップ２２および下部キャップ２４を含む「Ｉ」形状の断面を有する。限定はしないが、「Ｃ」、「Ｚ」、「Ｌ」、「Ｊ」および「帽子」の形状を含む、他のストリンガーの断面形状も可能である。ストリンガー２０および複合外板２８は、下記で記載される実施形態に従って、真空バッグアセンブリを使用して処理しうる、一または複数の輪郭を有する、広範囲の複合部品の単なる例示に過ぎない。
【００４２】
ここで図２を参照すると、オートクレーブ（図示せず）内の処理を含みうる硬化に備えてツール３０上に配置された部品アセンブリ３５が示されている。部品アセンブリ３５は、ボンドライン４５に沿って接着剤によって互いに接合されたＩ形状の複合ストリンガー２０および複合外板２８を備える。ストリンガー２０は、キャップ２２、２４とウェブ２６との間の接合点においてそれぞれ位置付けられた４つの内側半径部分３２を含む。適切なリリースフィルム３４は、下部キャップ２４の両側の外板２８上に配置される。エッジブリーザ３６は、ツール３０上に配置され、部品アセンブリ３５を取り囲む。
【００４３】
後で図７に関連して説明されるように、適合可能な真空バッグアセンブリ４０は、最初に部品アセンブリ３５の上にかけられ、次いで部品アセンブリ３５の形状に緩くフィットされる。真空バッグアセンブリ４０は、内側の伸縮可能なブリーザ４４に取り付けられた外側のフレキシブルで伸縮可能な真空バッグ４２を備える。真空バッグ４２の外側エッジ４０ａは、ブリーザ４４を越えて延在することができ、それにより、外側エッジ４０ａがツール３０を密封することが可能になる。真空バッグアセンブリ４０は、真空バッグ４２がブリーザ４４にあらかじめ取り付けられたキットとして提供されうる。ブリーザ４４に真空バッグ４２を取り付けることは、バギングのプロセスを促進し、部品をバギングする時間を節約することができる。他の実施形態およびその適用例では、互いに取り付けられることなく、かつ部品２０、２８の上に個別に据え付けられた、伸縮可能な真空バッグ４２および伸縮可能なブリーザ４４を使用することが可能であることに留意されたい。
【００４４】
真空バッグ４２は、限定はしないが、シリコンまたはナイロンなどの任意の適切な材料で形成されうる。ブリーザ４４は、例えば、限定はしないが、伸縮および伸長する能力がある多孔性のブリーザ材の一体型シートを含みうる。１つの実施形態では、伸縮可能なブリーザ４４は、少なくとも約５０パーセント伸長することができる。真空バッグ４２およびブリーザ４４は、真空バッグ４２の外側エッジ４０ａがブリーザ４４をわずかに越えて延在しうる以外は、実質的に同一の大きさおよび形状、すなわち、同一の広がりを持ちうる。しかしながら、他の実施形態では、ブリーザ４４は、伸縮可能なブリーザ材の複数のピース（図示せず）で形成することができ、それぞれが真空バッグ４２に取り付けられる。以下でより詳細に説明されるように、硬化プロセスの間に伸縮可能なブリーザ４４が伸長する能力は、ブリーザ４４が伸びて部品の輪郭形成された表面に対して引き下げられることを可能にし、それにより、ブリーザのブリッジングが実質的に減少またはなくなる。
【００４５】
真空バッグ４２およびブリーザ４４の両方が、例えば、内側半径部分３２などの部品アセンブリ３５の輪郭形成されたフィーチャに適合する能力を高めるために、比較的薄くて軽量であることができる。部品アセンブリ３５を処理するのに適切な実施形態では、例えば、真空バッグ４２およびブリーザ４４は、それぞれ伸びるときに少なくとも約５０パーセント伸長しうる。ブリーザ４４は、例えば、限定はしないが、不織布の混合デニールポリエステル繊維材料（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ，  ｂｌｅｎｄｅｄ  ｄｅｎｉｅｒ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｆｉｂｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を含みうる。典型的には、真空バッグ４２は、ブリーザ４４よりも伸長することができる、フレキシブルなナイロンまたはフレキシブルなシリコンなどの材料で形成されうる。
【００４６】
真空バッグ４２がブリーザ４４よりも伸びることができる適用例では、部品の表面輪郭に適合するために真空バッグアセンブリ４０が伸びることができる度合は、ブリーザ４４が伸びる能力によって制限されうる。真空バッグ４２およびブリーザ４４のそれぞれの厚さおよび重量、ならびに伸縮および伸長する能力は、特定の用途に応じて決まる。例えば、限定はしないが、Ｉ形状の複合ストリンガー２０が複合外板２８と共接合し、かつ硬化中に真空バッグがオートクレーブ内で処理される１つの典型的な適用例では、３ミル（０．００３インチ）の厚さを有するナイロンの真空バッグ、および約２ｏｚ／ｙｄ２の重量を有し、かつ少なくとも約５０パーセント伸長することができる一体型の不織布ポリエステルのブリーザ４４を使用して、適切な結果が得られた。
【００４７】
ここで図３、４、および４Ａを参照すると、真空バッグ４２は、これらの表面４２ａ、４２ｂに沿って、間隔を置いたかつ選択された位置において、任意の適切な手段によってブリーザ４４に取り付けることができる。しかしながら、幾つかの実施形態では、真空バッグ４２をブリーザ４４に、それらの表面４２ａ、４２ｂのほぼ全体にわたって取り付けることが可能である。図３に示される実施例では、接合面４２ａ、４４ａは、限定はしないが、両面粘着テープと呼ばれることがある、弾性接着剤５８、６０の層を表裏に有する弾性フィルム５６などの任意の適切な伸縮可能な接着剤を含みうる伸縮可能な接着パッチ５４によって取り付けられる。図４で最もよくわかるように、接着パッチは、マトリックス状の規則的配列に並べられる可能性があり、あらかじめ選択された距離で互いに間隔が空けられうる。他の実施形態では、接着パッチ５４は、規則的に並べられない、または均一に分布されない可能性があり、様々な距離で互いに間隔が空けられうる。
【００４８】
図５は、真空バッグアセンブリ４０の別の実施形態を示し、真空バッグ４２およびブリーザ４４が、概して平行であり、かつ一定の距離で互いに間隔が空けられている、連続接着ストリップ６４によって取り付けられる。図６に示されるさらに別の実施形態では、真空バッグ４２が、不規則に並べられた不連続接着ストリップ６６によってブリーザ４４に取り付けられうる。限定はしないが、溶接を含む幅広い他の技法を、用途に応じて、真空バッグ４２をブリーザ４４に取り付けるまたは連結するために使用することができる。取り付け技法の選択に影響を与える要因には、限定はしないが、覆われる部品の大きさ、真空バッグ４２およびブリーザ４４の厚さおよび重量、ならびに真空バッグ４２およびブリーザ４４が製造された材料が含まれうる。
【００４９】
例示および説明を簡単にするため、図３〜６は、真空バッグ４２およびブリーザ４４が同じ大きさを有するものとして示していることに留意されたい。しかしながら、実際の用途においては、密封テープ３８または他の類似したシールによって真空バッグ４２がツール３０に直接密封されることを可能にするために、真空バッグ４２の外側エッジ４０ａ（図２を参照）は、ブリーザ４４をわずかに越えて延在する。
【００５０】
ここで図７および７Ａを参照すると、図２に示すように、真空バッグアセンブリ４０が部品アセンブリ３５の上にかけられた後、真空バッグアセンブリ４０は、キャップ２２、２４、ウェブ２６、および外板２８などの部品アセンブリ３５のフィーチャの周りに緩くフィットされる。このフィッティングプロセスは、真空バッグアセンブリ４０を、部品アセンブリ３５に手で合わせ、かつ部品アセンブリ３５に向けて押圧することによって、手動で実施することができる。
【００５１】
しかしながら、用途に応じて、フィッティングプロセスを少なくとも部分的に実施するために、機構またはツール（図示せず）を使用することが可能である。幾つかの用途では、部品の形状に応じて、フィッティングプロセスにより過剰な真空バッグアセンブリ材料が蓄積する結果となりうる。この過剰な材料は集められ、部品アセンブリ３５の周りの任意の位置において一または複数のプリーツ５２に形成されることができる。内側半径部分３２においてプリーツ５２を位置付けする必要はない。例示的な実施例では、プリーツ５２はウェブ２６に沿って形成されている。他の用途においては、真空バッグアセンブリ４０内で任意のプリーツ５２を形成する必要がない場合がある。内側半径部分３２などの特定の表面輪郭を有する部品アセンブリ３５の領域において、真空バッグアセンブリ４０のフィッティングは、初期のフィッティングプロセスの間にこれらの領域の上で真空バッグアセンブリ４０がある程度ブリッジング４６する結果となりうる。
【００５２】
上述のように、一度真空バッグアセンブリ４０が部品アセンブリ３５の上に緩くフィットされたら、従来の真空バッグ密封テープを含みうるシール３８によって、真空バッグアセンブリ４０の外側エッジ４０ａがツール３０を密封し、部品アセンブリ３５を取り囲む真空チャンバ３３が形成される。真空バギングされた部品アセンブリ３５は、次いでオートクレーブ（図示せず）内に配置されることができ、真空バッグアセンブリ４０は、真空バッグアセンブリ４０内を排気して真空引きする適切な真空ソース（図示せず）と連結される。熱および圧力は、オートクレーブによって部品アセンブリ３５にさらに適用される。
【００５３】
ここで図７Ａおよび８を具体的に参照すると、外部オートクレーブ圧力５５と共に内部真空圧５３は、熱した部品アセンブリ３５に対して真空バッグアセンブリ４０を引き下げ、それにより、積層部品が圧密化および圧縮される。まず、真空バッグ４２内の内部真空圧５３は、真空バッグ４２およびブリーザ４４の両方を伸ばして部品アセンブリ３５に対して引き下げ、部品の形状に概して適合させる。真空バッグアセンブリ４０内の真空圧５３と組み合わされた、適用されたオートクレーブ圧力５５は、内側半径部分３２の領域内で真空バッグ４２およびブリーザ４４の両方を伸ばし４８、それにより、ブリッジ部分４６が内側半径部分３２へおよび部品アセンブリ３５に対して押圧されると同時に引き下げられる。真空バッグ４２およびブリーザ４４は、同じ量伸び、真空バッグアセンブリ４０が内側半径部分３２内へ引き下げられるにつれて、ほぼ同時に伸びる。真空バッグ４２がブリーザ４４よりも伸びることができる材料で形成されている適用例では、真空バッグアセンブリ４２が内側半径部分３２などの部品アセンブリ３５の表面輪郭に適合する能力は、ブリーザ４４が伸縮および伸長する能力によって制限されうる。オートクレーブによって供給される熱は、真空バッグ４２およびブリーザ４４の両方を軟化し、それらが伸びる４８能力を強化する。例示された真空バギング方法および真空バッグアセンブリ４０は、オートクレーブを使用する適用例において説明されたが、オートクレーブ外の硬化技法を使用して複合部品を処理するために使用することも可能である。
【００５４】
図９は、前述の種類の伸縮可能な真空バッグアセンブリ４０を採用した真空バギング方法のステップを概略的に示している。ステップ６８では、伸縮可能な真空バッグ４２が提供され、ステップ７０では、伸縮可能なブリーザ４４が提供される。各々の真空バッグ４２およびブリーザ４４は、バルク材料から所望の大きさ及び形状に切削することができる。ステップ７２では、真空バッグアセンブリ４０は、任意の様々な取り付け技法を使用して、前述のように、伸縮可能なブリーザ４４を伸縮可能な真空バッグ４２に取り付けることによって形成される。ステップ７４では、複合部品２０、２８の一または複数が、真空バッグアセンブリ４０によって覆われ、次いで密封され、それにより部品２０、２８の周りに真空バッグチャンバ３３が形成される。
【００５５】
ステップ７６では、真空バッグアセンブリ４０は、例えば内側半径部分３２などの複合部品２０、２８の表面輪郭にほぼ一致するように伸ばされる。このような方法で、ブリーザ４４を伸ばすことを含め真空バッグアセンブリ４０を伸ばすことは、真空バッグ４２およびブリーザ４４の両方が複合部品２０、２８の表面輪郭に適合することを可能にする。この伸ばすことは、熱と内部真空圧５３との組み合わせを使用し、外部オートクレーブ圧力５５に助けられて達成される。
【００５６】
本発明の実施形態は、様々な潜在的な適用に用途を見出すことができ、特に、例えば航空宇宙、船舶、自動車における適用、および部品を圧縮または強化するために真空バギングを使用して部品を処理する他の適用を含む、輸送産業に用途を見出すことができる。したがって、図１０及び１１に示したように、本発明の実施形態は、図１０に示す航空機の製造および保守方法７８、ならびに図１１に示す航空機８０に関して使用することが可能である。本発明の実施形態の航空機への適用は、例えば、限定はしないが、複合積層部品を硬化すること、または複合部品を同時硬化または共接合することを含みうる。例えば、本発明の実施形態は、複合ストリンガーを複合外板と共接合する真空バッグ処理に利用されうる。製造前の段階では、例示的な方法７８は、航空機８０の仕様および設計８２と、材料調達８４とを含むことができる。製造段階では、航空機８０のコンポーネントおよびサブアセンブリの製造８６と、システムインテグレーション８８とが行われる。その後、航空機８０は、認可および納品９０を経て運航９２に供される。顧客により運航される間に、航空機８０は、定期的な整備および保守９４（改造、再構成、改修なども含みうる）が予定される。
【００５７】
方法７８のプロセスの各々は、システムインテグレーター、第三者、および／またはオペレーター（例えば顧客）によって実施または実行されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、任意の数の航空機メーカー、および主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、および供給業者を含むことができ、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。
【００５８】
図１１に示されるように、例示的方法７８によって製造された航空機８０は、複数のシステム９８および内装１００を有する機体９６を含むことができる。高レベルのシステム９８の例には、推進システム１０２、電気システム１０４、油圧システム１０６、および環境システム１０８のうちの一または複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、海運および自動車産業などの他の産業にも適用可能である。
【００５９】
本明細書に具現化されたシステムおよび方法は、製造および保守方法７８の一または複数の任意の段階の間に採用されうる。例えば、製造プロセス８６に対応するコンポーネントまたはサブアセンブリは、航空機８０の運航中にコンポーネントまたはサブアセンブリが製造されるのと類似する方法で作製または製造されうる。また、一または複数の装置の実施形態、方法の実施形態、あるいはそれらの組み合わせは、例えば、航空機８０の組立てを実質的に効率化するか、または航空機８０のコストを削減することにより、製造段階８６および８８の間に利用することができる。同様に、一または複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせは、航空機８０の運航中に、例えば、限定しないが、整備および保守９４に利用することができる。
【００６０】
本明細書で使用されているように、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムの一または複数の種々の組み合わせが使用可能であり、かつ列挙された各アイテムのうちの一つだけあればよいということを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、限定しないが、「アイテムＡ」、「アイテムＡおよびアイテムＢ」、または「アイテムＢ」を含みうる。この例は、「アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣ」、または「アイテムＢおよびアイテムＣ」をさらに含みうる。アイテムは、特定の対象物、物、またはカテゴリであってもよい。すなわち、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、および列挙された中から使用できる任意の数のアイテムを意味するが、列挙されたアイテムのすべてが必要となるわけではない。
【００６１】
上述した種々の例示的な実施形態の説明は、例示および説明を目的とするものであり、完全な説明であること、またはこれらの実施形態の開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多くの修正例および変形例が自明である。さらに、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比べて異なる利点を提供しうる。選択された一または複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、および他の当業者が、考慮される特定の用途に適した様々な修正とともに様々な実施形態の開示内容を理解することを可能にするために選択および記述されている。
【符号の説明】
【００６２】
２０  複合ストリンガー
２２  上部キャップ
２４  下部キャップ
２６  ウェブ
２８  複合外板
３０  ツール
３２  内側半径
３３  真空チャンバ
３４  リリースフィルム
３５  部品アセンブリ
３６  エッジブリーザ
３８  密封テープ
４０  真空バッグアセンブリ
４０ａ  外側エッジ
４２  伸縮可能な真空バッグ
４２ａ  表面、接合面
４２ｂ  表面
４４ａ  接合面
４４  伸縮可能なブリーザ
４５  ボンドライン
４６  ブリッジ部分
４８  伸ばし
５２  プリーツ
５３  内部真空圧
５４  伸縮可能な接着パッチ
５５  外部オートクレーブ圧力
５６  弾性フィルム
５８  弾性接着剤
６０  弾性接着剤
６４  連続接着ストリップ
６６  不連続接着ストリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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2015013475000002.pdf
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