(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の積層体（１）および第２の積層体（２）を備え、相互接続された積層体からなる一体化されたパネルであって、
前記第１の積層体（１）が、積層された第１の金属層（５、５’、５”）と、前記第１の金属層（５、５’、５”）の互いに隣接する金属層間に少なくとも１つの繊維強化接着層（１９）とを備え、前記第２の積層体（２）が、積層された第２の金属層（４、４’、４”）と、前記第２の金属層（４、４’、４”）の互いに隣接する金属層間に少なくとも１つの繊維強化接着層（１９）とを備え、前記第１の金属層および前記第２の金属層から、金属層が、前記積層体の外面（７）を画定する外側金属層（５、４）を順に形成し、前記外面が、同一の連続的かつ均一に形成されたパネル面（６）を画定し、前記第１の積層体（１）の第１の外側金属層（５）と前記第２の積層体（２）の第２の外側金属層（４）とを備える一対の外側金属層の、前記第２の外側金属層（４）が、前記第１の外側金属層（５）の隣接するエッジ部（９）と重なり、接着剤（１０）によって前記第１の外側金属層（５）の前記エッジ部（９）の接着面（２５）に接着された、段付けエッジ部（８）を備え、前記接着面（２５）が前記パネル面（６）とは反対の方向に向いており、前記第１の外側金属層（５）の前記外面（７）から前記第２の外側金属層（４）の前記外面（７）への移行部の位置に、充填材（１１）が配置されている、パネルにおいて、
当該パネルがクラッド層（１４）をさらに備え、前記クラッド層（１４）が、前記充填材（１１）の両面に位置する前記外側金属層（５、４）の隣接する外面領域（１２、１３）全体にわたって延び前記外面領域（１２、１３）に接着される少なくとも１つの繊維材料層（１５、２４）と、前記充填材（１１）とを備え、前記クラッド層（１４）の外側が、接着層（１６）によって、または接着材料に埋め込まれた繊維層によって形成されていること、を特徴とするパネル。
【請求項２】
前記少なくとも１つの繊維材料層（１５、２４）が、接着材料に埋め込まれた繊維を備える、請求項１に記載のパネル。
【請求項３】
前記クラッド層（１４）が、前記クラッド層（１４）の外面を画定し、前記クラッド層（１４）の前記外面が、前記パネル面（６）を画定する、請求項１または２に記載のパネル。
【請求項４】
前記クラッド層（１４）によって画定された前記外面が、前記パネル面（６）と一致する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項５】
前記クラッド層（１４）が前記充填材（１１）に接着されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項６】
前記第１の積層体（１）および前記第２の積層体（２）が、前記クラッド層（１４）の位置で段付けされている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項７】
前記繊維材料層（１５、２４）が、接着材料に埋め込まれた繊維層を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項８】
前記クラッド層（１４）が、互いに接着されている複数の繊維材料層（１５、２４）を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項９】
前記外面（７）に沿って見て、より外側に位置する前記繊維材料層（１５）が、より内側に位置する前記繊維材料層（２４）に関連して延びている、請求項８に記載のパネル。
【請求項１０】
前記積層体（１、２）が、より外側に配置された延在する前記繊維材料層（１５）の位置で第１の距離にわたって段付けされ、より内側に配置された前記繊維材料層（２４）の位置で第２の距離にわたって段付けされることを特徴とする、請求項９に記載のパネル。
【請求項１１】
前記繊維材料層（１５、２４）の繊維方向が、前記第１の外側金属層（５）の前記エッジ部（９）の当接エッジ（２０）に対して横方向に配向されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１２】
繊維強化接着層（１９）が、前記第１の外側金属層（５）の前記エッジ部（９）の当接エッジ（２０）に対して横方向に配向された繊維を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１３】
繊維強化接着層（１９）が、前記第１の外側金属層（５）の前記エッジ部（９）の当接エッジ（２０）と同じ方向に配向された繊維を備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１４】
前記繊維強化接着層（１９）の前記繊維および／または前記繊維材料層（１５、２４）の前記繊維が、ガラス繊維を備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１５】
前記繊維材料層（１５、２４）が、マトリクス材料中に埋め込まれた一方向繊維のプリプレグから形成されている、請求項１４に記載のパネル。
【請求項１６】
前記金属層（４、５）の前記相互に重なり合うエッジ部（８、９）間の前記接着剤（１０）が、支持された接着材料を備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１７】
前記充填材（１１）が、両方の前記外側金属層（４、５）間の支持された接着材料から構成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１８】
前記充填材（１１）が、前記段付けされた第２の外側金属層（４）の前記段付けエッジ部（８）の傾斜側、前記第１の外側金属層（５）の当接エッジ（２０）、および前記クラッド層（１４）によってカバーされている前記充填材（１１）の表面によって画定される三角形の断面を有するプリズム形状である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１９】
前記充填材（１１）が、前記外側金属層（４、５）の前記相互に重なり合うエッジ部（８、９）間からはみ出した接着剤として形成されている、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項２０】
前記繊維強化接着層（１９）が、前記第１の積層体（１）から前記第２の積層体（２）に連続的に延びている、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項２１】
パネルを製造するための方法であって、
モールド（２１）を設けるステップであって、そのモールド表面（２２）が製造されるパネルの外面の形状を呈する、ステップと、
前記モールド表面（２２）上にエッジ部（９）を呈する第１の金属層（５）を配置するステップと、
第２の金属層（４）のエッジ部（８）が前記第１の金属層（５）の前記エッジ部（９）と重なるように、前記モールド表面（２２）上に段付けされたエッジ部（８）を呈する第２の金属層（４）を配置するステップであって、重なり合う前記エッジ部（８、９）間に接着剤（１０）が提供される、ステップと、
接着剤またはプリプレグに埋め込まれた少なくとも１つの繊維層（１９）を前記金属層（４、５）上に配置するステップと、
さらなる金属層（５’）を前記接着剤に埋め込まれた少なくとも１つの繊維層（１９）上に配置するステップと、
接着剤に埋め込まれた繊維層を、予め配置された前記金属層および前記繊維層上に配置するステップと、さらなる金属層を前記繊維層上に配置するステップとの任意の繰り返しと、
このようにして形成された前記金属層および前記接着剤に埋め込まれた繊維層のパッケージを気密フィルムでカバーするステップと、
前記モールド（２１）に対して前記フィルムの前記パッケージの周りを密封するステップと、
前記フィルムと前記モールド（２１）との間に形成された空間から気体を抽出して前記パッケージに圧力を生成するステップと、
前記パッケージを加圧および加熱下に置くことにより前記パッケージを強化するステップと、
前記圧力および熱の影響下で、相互に重なり合う金属層の各対のうちの１つの金属層にジョグルを形成するステップと、
前記圧力および熱の影響下で、前記モールド表面（２２）の前記形状に従って前記パッケージの前記モールド表面（２２）に向けられた表面を形成するステップと
を含む方法において、
前記モールド表面（２２）上に前記相互に重なり合う金属層の第１の対（４、５）を配置するステップ前に、前記モールド表面（２２）上に少なくとも１つの繊維材料層（１５、２４）を含むクラッド層（１４）を配置するステップと、
次いで、前記相互に重なり合う金属層の第１の対（４、５）を、前記金属層（４、５）間の移行部で前記充填材（１１）の両面に位置するその隣接する外面領域（１２，１３）が前記クラッド層（１４）と接触しているように配置するステップと、
接着層または接着材料に埋め込まれた繊維層を含む前記クラッド層（１４）の前記強化ステップ中の前記圧力および熱の影響下で、前記相互に重なり合う金属層の第１の対（４、５）の前記隣接する外面領域（１２，１３）に接着結合させるステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２２】
前記クラッド層（１４）の前記位置で、前記圧力および熱の影響下で、金属層（４、４’、４”；５、５’、５”）および接着剤に埋め込まれた繊維層（１９）の前記パッケージを段付けするステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
段付けされた前記第２の金属層（４）の段付けされた前記エッジ部（８）の傾斜側、前記第１の金属層（５）の前記当接エッジ（２０）、および前記クラッド層（１４）によって画定された空間に前記接着材（１０）の一部がはみ出すように、重なり合う前記エッジ部（８、９）間を前記圧力および熱の影響下で押すステップと、
はみ出した接着剤から接着充填材（１１）を形成するステップと、
を含む、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記モールド表面（２２）上に直接配置された接着剤またはプリプレグ（１５）に埋め込まれた少なくとも１つの繊維層から前記クラッド層（１４）を形成するステップを含む、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記モールド表面（２２）上に直接配置された少なくとも１つの接着層（１６）と、前記接着層上に配置された接着剤またはプリプレグ（１５）に埋め込まれた少なくとも１つの繊維層とから前記クラッド層（１４）を形成するステップを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互接続された積層体からなる一体化されたパネルに関するものであり、このパネルは、第１の積層体と第２の積層体を含み、第１の積層体は、積層された第１の金属層と、第１の金属層の隣接する金属層間に少なくとも１つの繊維強化接着層とを含み、第２の積層体は、積層された第２の金属層と、第２の金属層の隣接する金属層間に少なくとも１つの繊維強化接着層とを含み、積層体の第１および第２の金属層から、金属層は、その積層体の外面を画定する外側金属層を順に形成し、前記外面は、まったく同一の連続的かつ均一に形成されたパネル面を画定し、第１の積層体の第１の外側金属層と第２の積層体の第２の外側金属層とを含む一対の外側金属層の、第２の外側金属層は、第１の外側金属層の隣接するエッジ部と重なり、接着剤によって第１の外側金属層のエッジ部の接着面に接着された、段付け（ジョグルが形成された）エッジ部を呈し、その接着面は前記パネル面とは反対の方向に向いており、第１の外側金属層の外面から第２の外側金属層の外面への移行部の位置に、充填材が配置されている。
【背景技術】
【０００２】
このような繊維金属積層体のパネルは、国際公開第０２／０７８９５０号パンフレットから公知である。繊維金属積層体（ＦＭＬ）は、アルミニウム合金のような金属合金と比較して、特に亀裂伝播に対して改善された耐疲労性を有する。耐損傷性は、航空宇宙工学における重要な目的である。ただし、例えば、Ｇｌａｒｅ（登録商標）（アルミニウム層の間のガラス繊維複合材）の胴体パネルなどのＦＭＬパネルである、航空機構造などの構造におけるＦＭＬの挙動を、国際公開第０２／０７８９５０号パンフレットから公知の技術水準によるスプライス（重ね継ぎ）を用いて、さらに改良することができる。
【０００３】
スプライスを有するＦＭＬ積層体パネルの製造後に、外側エッジを処理するためにいくつかの追加の動作が必要とされ、その結果、空気力学的および表面的な要件を満たす滑らかな外面が実現される。これらの動作は、パネルを製造する際にスプライスからはみ出した接着剤として主に形成される最も外側の充填材の後処理を主に含む。このはみ出した接着剤は、プリズム状であり、航空機の外側に自由に配置されている。オートクレーブ処理後のこのプリズム状のはみ出した接着剤が、多くの場合、小さい気泡のような表面上の欠陥を示し、このため、スクラッチオープン、研削、洗浄、接着剤による充填、２４時間の硬化、再研削および塗装によって、製造工程の一部として後処理しなければならないことは、好ましくない。その結果、製造の動作および時間の点で、１つまたは複数のスプライスを有するこのようなＦＭＬ積層体パネルの製造プロセスの好ましくない拡張が生じる。
【０００４】
最も外側のスプライスの重なりの位置では、最も外側の金属層の端部領域の外面は自由であり、最も外側の金属層の薄いエッジは、航空機胴体パネルの隣接する最も外側のプリズム状のはみ出した接着剤に当接するエッジに接着される。この当接接着結合は好ましくない。設計上、ＦＭＬ積層体の接着結合は、せん断耐性が良好であり、引っ張り力に耐えにくい。ただし、プリズム状のはみ出した接着剤上の金属エッジの当接接着結合は、引っ張り力を受けやすく、これは望ましくない。航空機の繰り返し飛行により、周期的な負荷が、温度効果（−５５°Ｃ〜１００°Ｃ）と、胴体の周期的な機械的負荷および変形（機室圧力と曲げモーメント）の形で発生する。これらの周期的な負荷により、アルミニウムエッジの位置における最も外側のはみ出した接着剤は、ヘアクラック（微小亀裂）の発生に敏感である。塗装されたＦＭＬ積層体パネルでこれらが発生すると、これらは塗料層の微小亀裂の形で表面的な欠陥として航空機の外側に見える可能性がある。
【０００５】
さらに、公知のスプライスでは、最も外側の金属間の重なりには、支持された接着材料が設けられ（ナイロンキャリヤが設けられ）、はみ出した接着剤の最も外側のプリズムは、プリズム状のはみ出した接着剤を処理する際に積層体からナイロンキャリヤを引き出すことができないようにするために、（キャリヤなしの）支持されていない接着材料を含む。したがって、支持された接着剤が２つの金属層の間の重なりに適用される場合、はみ出した接着剤の隣接する最も外側のプリズムのための支持されていない接着剤を付着させるために追加の製造動作が必要である。
【０００６】
前文で説明されているタイプのパネルも本に見られる：“Ｆｉｂｒｅ  Ｍｅｔａｌ  Ｌａｍｉｎａｔｅｓ、ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ”、ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ａｄ  Ｖｌｏｔ  ｅｔ  ａｌ．、Ｋｌｕｗｅｒ  ２００１、ｐａｇｅｓ  ２６７−２８０、Ｃｈａｐｔｅｒ  １７：“Ｄｅｔａｉｌｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ  ｃｏｎｃｅｐｔｓ”ｂｙ  Ｏ．Ｃ．ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｊａｇｔ  ｅｔ  ａｌ．
【０００７】
ＦＭＬ積層体は、モールド上に積み重ねて互いに組み立てられる、一方向ガラス繊維のプリプレグ、接着材料、および、アルミニウムプレートのような薄い金属プレートの、サンドイッチ部材として作成される。ガラスプリプレグは、マトリクス材料に埋め込まれたガラス繊維マットである。金属プレートは、モールド内で重なってスプライスを形成するように互いに重ね合わされる。積層プロセスの後、製品を有するモールドをオートクレーブに入れる。その後、高圧高温下で、オートクレーブ内で製品を接着させ、硬化させる。この結果、積層体製品は、航空機の外側を形成する滑らかなモールド面を伴って現れる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、前述の欠点を有していないパネルを作成することである。この目的は、クラッド層をさらに含むパネルによって実現され、このクラッド層は、充填材と、充填材の両面に位置する外側金属層の隣接する外面領域にわたって延在し、外面領域と、接着層または接着材料に埋め込まれた繊維層によって形成されるクラッド層の外側に接着される、少なくとも１つの繊維材料層を含む。
【０００９】
これは、最も外側のアルミニウム層のスプライスの最も外側のプリズム状のはみ出した接着剤が、例えば接着剤の層とそれに埋め込まれた架け渡しするガラス繊維からなる局所的なクラッドによって効果的にカバーされるという利点を有する。このカバーは、視線上にあるため後処理する必要がある小さな気泡などの表面的な欠陥がオートクレーブに形成されるのを防ぐ。その結果、スクラッチオープン、研削、洗浄、接着剤による充填、２４時間の硬化、再研削および塗装のような後処理工程が省略され、より効率的な製造プロセスが得られる。
【００１０】
さらに、架け渡しする最も外側の繊維材料層は、最も外側のスプライスの重なりによる最も外側の金属層のエッジ領域から、充填材またはプリズム状のはみ出した接着剤へ、および最も外側のスプライスの重なりの、最も内側の金属層の隣接する領域への、張力の架け渡しとして使用され、これにより、スプライスの重なり領域の前後の張力は、うまく徐々に増減する。
【００１１】
このように、積層体製品は、例えば、航空機の壁パネルとして使用する場合など、周期的な負荷を長期間吸収する位置にあり、繰り返しの飛行に起因して、周期的な温度効果（−５５°Ｃ〜１００°Ｃ）と、胴体の周期的な機械的負荷および変形（機室圧力と曲げモーメント）が起こる。本発明による積層体製品は、これらの周期的な負荷に長時間、より頻繁に微小亀裂が発生することなく耐えることができる。最も外側のスプライス上に架け渡しするガラス繊維を有するパネルは、したがって、従来技術によるパネルよりも多くの飛行サイクルに耐性がある。
【００１２】
さらなる利点は、はみ出した接着剤のプリズムを処理するときに、クラッド層がこのはみ出した接着剤のプリズムをナイロンキャリヤの出口から効果的に保護する場合、支持された接着材料を、最も外側のはみ出した接着剤のプリズムに使用できることである。したがって、接着された最も外側の金属間の重なりと最も外側のはみ出した接着剤のプリズムの両方を形成するために、重なりとプリズムの両方をカバーする支持された接着材料の単一のストリップのみが必要とされる。支持されていない接着剤が必要でないため、これにより製造動作を省くことができる。
【００１３】
ガラスプリプレグおよび接着材料で覆われたスプライス領域は、航空機の外部からの水分および化学物質が最も外側のはみ出した接着剤に沿って浸透することができず、最も外側のスプライスの重なりの接着剤の継ぎ目に浸透することができないことをさらに確実にする。
【００１４】
別のパネルが米国特許第２００８／０００６７４１号明細書に開示されている。前記従来技術のパネルは、航空機胴体用のスキンパネルに関するものであり、このパネルは、周方向に配向された段差接続領域を形成する繊維強化接着層を介して互いに接着された多数の重なり合う金属層からなる。金属ストリップは、パネルの外側で前記段差接続領域をカバーする。この外側の金属ストリップと段差領域の隣接する外側の表面領域との間の移行部は、滑らかではなく、代わりに険しい特徴を有する。これは、前述したように、空気力学的および表面的な要件を満たす航空機構造を提供することとは相違している。
【００１５】
本発明によれば、クラッド層は、充填材と外側金属層の隣接する外面領域によって画定された領域に限定され、前記外側金属層の残りの領域は自由に残る。前記残りの領域は、クラッド層によってカバーされた領域よりも大きく、例えば少なくとも１桁大きい。
【００１６】
クラッド層の少なくとも１つの繊維材料層は、接着材料に埋め込まれた繊維を含むことができる。クラッド層は、クラッド層の外面を画定することができ、前記クラッド層の外面は、パネル面を画定することができる。
【００１７】
特に、クラッド層によって画定された外面は、パネル面と一致することができる。さらに、クラッド層を充填材に接着させることもできる。好ましくは、第１および第２の積層体は、クラッド層の位置で内側に段付けされる。このように、パネルの外側の、空気力学的に中断されない滑らかな輪郭が維持される。
【００１８】
繊維材料層は、接着材料に埋め込まれたガラス繊維層などの繊維層を含むことができる。この埋め込まれた繊維層は外側を形成することができる。これは、埋め込まれた繊維層の接着材料がクラッド層の外側を形成し得ることを意味する。さらに、この実施形態では、繊維層の繊維は、外側表面に存在してもよく、外側表面で囲まれていてもよく、および／または外側表面に接していてもよく、したがって、埋め込まれた繊維層の接着材料とともにクラッド層の外側表面を形成し画定する。別の変形例によれば、クラッド層の外側は、代替的に接着剤の層によって形成されてもよい。さらに、クラッド層は、互いに接着されているいくつかの繊維材料層を含んでもよい。その場合、好ましくは、外面に沿って見て、より外側に位置する繊維材料層が、より内側に位置する繊維材料層に関連して延在するように提供される。この場合、パネルの滑らかな外側輪郭を維持するために、積層体は、より外側に配置された延在する繊維材料層の位置で第１の距離にわたって段付けされ、より内側に配置された繊維材料層の位置で第２の距離にわたって段付けされることができる。
【００１９】
好ましくは、繊維材料層の繊維方向は、第１の外側金属層のエッジ部のエッジに対して横方向に配向される。さらに、繊維強化接着層は、第１の外側金属層のエッジ部のエッジに対して横方向に配向された繊維を含むことができる。加えて、第１の外側金属層のエッジ部のエッジと同じ方向に配向された繊維を含む別の繊維強化接着層が提供されてもよい。上述したように、繊維強化接着層の繊維および／または繊維材料層の繊維は、ガラス繊維を含むことができる。特に、繊維材料層は、マトリクス材料中に埋め込まれた一方向繊維のプリプレグを含むことができる。繊維強化接着層は、第１の積層体から第２の積層体に連続的に延在し得る。
【００２０】
相互に重なり合う金属層のエッジ部間の接着剤は、グルーに埋め込まれたマットのような支持された接着剤を含むことができる。このようにして、両方の外側金属層の間の充填材は、グルーから構成され得る。この場合、前述したように、充填材は、段付けされた第２の外側金属層の段付けエッジ領域の傾斜側、第１の外側金属層の当接エッジ、およびクラッド層によってカバーされている充填材の表面によって画定される三角形の断面を有するプリズムのようなプリズム形状であってもよい。充填材は、相互に重なり合う外側金属層のエッジ部間ではみ出した接着剤として形成されてもよい。
【００２１】
本発明はまた、パネルを製造するための方法に関するものであり、本方法は以下のステップを含む：
・モールドを作成するステップであって、そのモールド表面が製造されるパネルの外面の形状を呈するステップ、
・モールド表面上にエッジ部を呈する第１の金属層を配置するステップ、
・第２の金属層のエッジ部が第１の金属層のエッジ部と重なるように、モールド表面上にエッジ部を呈する第２の金属層を配置するステップであって、重なり合うエッジ部間に接着剤が提供される、ステップ、
・接着剤またはプリプレグに埋め込まれた少なくとも１つの繊維層を金属層上に配置するステップ、
・さらなる金属層を接着剤に埋め込まれた少なくとも１つの繊維層上に配置するステップ、
・接着剤に埋め込まれた繊維層を予め配置された金属層および繊維層上に配置するステップと、さらなる金属層を繊維層上に配置するステップとの任意の繰り返し、
・このようにして形成された金属層および接着剤に埋め込まれた繊維層のパッケージを気密フィルムでカバーするステップ、
・モールドに対してフィルムのパッケージの周りを密封するステップ、
・フィルムとモールドとの間に形成された空間から気体を抽出してパッケージに圧力を生成するステップ、
・パッケージを加圧および加熱下に置くことによりパッケージを強化するステップ、
・圧力および熱の影響下で、相互に重なり合う金属層の各対のうちの１つの金属層にジョグルを形成するステップ、
・圧力および熱の影響下で、モールド表面の形状に従ってパッケージのモールド表面に向けられた表面を形成するステップ。
【００２２】
このような方法は知られている。本発明によるパネルを実現するために、本方法は以下の追加のステップを含む：
・モールド表面上に相互に重なり合う金属層の第１の対を配置するステップ前に、モールド表面上に少なくとも１つの繊維材料層を含むクラッド層を配置するステップ、
・次いで、相互に重なり合う金属層の第１の対を、これらの金属層の間の移行部の両面に位置するその隣接する外面領域がクラッド層と接触しているように配置するステップ、
・クラッド層の強化ステップ中の圧力および熱の影響下で、相互に重なり合う金属層の第１の対のこれらの隣接する外面領域に接着結合させるステップ。
【００２３】
さらに、本方法は、パネルの滑らかな外側輪郭が確保されるように、クラッド層の位置で、圧力および熱の影響下で、金属層および接着剤に埋め込まれた繊維層のパッケージを段付けするステップを含んでもよい。
【００２４】
本方法はまた、以下のステップを含んでもよい：
・重なり合うエッジ領域間の接着剤の少なくとも一部を圧力および熱の影響下で外側に押すステップ、
・段付けされた第２の金属層の段付けエッジ領域の傾斜側、第１の金属層の当接エッジ、およびクラッド層によって画定された空間にはみ出した接着剤から接着充填材を形成するステップ。
【００２５】
クラッド層は、モールド表面上に直接配置された接着剤またはプリプレグに埋め込まれた少なくとも１つの繊維層から形成されてもよい。別の可能性として、本方法は、モールド表面上に直接配置された少なくとも１つの接着層と、接着層上に配置された接着剤またはプリプレグに埋め込まれた少なくとも１つの繊維層とからクラッド層を形成するステップを含んでもよい。
【００２６】
以下では、図面を用いて本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】航空機胴体のようなスプライスを有する湾曲パネルの内部の断面図および斜視図である。
【図２】図１に係るパネルの外側を示す図である。
【図３】図１および図２に係るパネルのスプライスの別の図である。
【図４】図３のＩＶに係るスプライスのより詳細な図である。
【図５】図１から図４に係るスプライスをより大きなスケールの断面で示す詳細図である。
【図６】図１から図５に係るパネルの製造中のモールド上の積層を示す図である。
【図７ａ】スプライスの変形例を断面で示す図である
【図７ｂ】スプライスの別の変形例を断面で示す図である。
【図７ｃ】スプライスのさらに別の変形例を断面で示す図である。
【図７ｄ】スプライスのさらに別の変形例を断面で示す図である。
【図７ｅ】スプライスのさらに別の変形例を断面で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１から図４に示すパネルは、第１の積層体１と第２の積層体２からなり、これらは全体に符号３で示されるスプライスによって相互接続されている。第１の積層体１は、図示の例では、３つの金属層５、５’、５”からなり、第２の積層体２は３つの金属層４、４’、４”からなり、繊維強化接着層１９がその間に配置されている。図示した例では、両方の繊維強化接着層１９は、それぞれ、接着剤またはプリプレグに埋め込まれた２つの繊維材料層１９からなる。これらのプリプレグにおける繊維１９の配向は異なり、１つのプリプレグは、好ましくは、金属層４、４’、４”および５、５’、５”の端部のエッジ２０に平行に配向されるが、他のプリプレグの繊維の配向は、これらのエッジ２０に対して垂直に配向され得る。金属層４、４’、４”および５、５’、５”は、以下に説明するようにスプライスの位置において不連続であり、相互に重なり合っているが、繊維強化接着層１９は、１つの積層体１から別の積層体２に向かって、そしてその中へスプライスを通って連続的に延びている。パネルを使用する際、外側では、連続的で均一な形状のパネル面６が、一対の金属層４、５の外面７によって画定される。これらの金属層４、５はパネルの外側に配置されているので、これらも外側金属層４、５として示されている。
【００２９】
図５の拡大断面図において、外側金属層４の１つが、他方の外側金属層５の隣接するエッジ部９と重なり、接着層１０によって他のエッジ部９の接着面２５に接着されている、段付けエッジ部８を有することが分かる。さらに内側に位置する金属層４’、４”および５’、５”の対はまた、段付けエッジ部８’、８”および直線エッジ部９’、９”の位置において重なり合う位置で互いに接着され、接着層１０’、１０”によってそこで相互接続されている。これらのすべての接続において、接着プリズムまたは充填材１１、１１ａ、１１’、１１”と呼ばれるものが、パネルを製造する際に形成される。熱と圧力の影響下で相互に重なり合うエッジ部８、９、８’、９’、８”、９”の間で接着層１０、１０’、１０”がはみ出しているため、接着プリズム１１、１１ａ、１１’、１１”が生じ、これにより、相互に重なり合う金属層の間の移行部において三角形のプリズム状領域（図５の断面において三角形）を充填している。
【００３０】
実際には、外側金属層４、５の間に位置する最も外側の接着プリズム１１は、空気介在物や、亀裂などの表面的な欠陥を引き起こす可能性がある。特に、これらは、第１の積層体１の金属層５の直線エッジ部９の当接エッジ２０上に生じることがある。このような欠陥に対抗する目的で、両方の積層体１、２の外側金属層５、４の表面領域１２、１３にクラッド１４が施される。これらの外面領域１２、１３は、両面に位置し、最も外側の接着プリズム１１に直接隣接している。図５に例示されているように、クラッド１４は、接着剤（繊維強化接着層）またはプリプレグ１５に埋め込まれた繊維材料の層と、外側にわたって延在する接着層１６とからなる。このプリプレグ１５における繊維の配向は、好ましくは、エッジ２０に対して垂直に配向されている。この接着層１６の外面は、完成したパネルにおいてパネル面６の輪郭と一致する。プリプレグ１５および接着層１６が、パネルの製造中に小さくても明確な厚さを呈するとすれば、ジョグル１７または１８がそれぞれ積層体１、２に生じる。このようにして、クラッド１４の先端には、微小な接着プリズム２３も形成される。
【００３１】
既に述べたように、パネルのさまざまなジョグルは、モールド上で熱と圧力の下でそれらを成形することによって実現される。図５および図６に示すように、パネルを製造する際、所望のモールド表面２２を有するモールド２１が使用される。このモールド表面２２上には、上述したパネルのさまざまな層が堆積され、積み重ねられる。これ関連して、第１段階として、接着層１６のプリカーサ１６’が固体形態で表面２２上に堆積される。次に、その上に繊維強化接着層（プリプレグ）１５のプリカーサ１５’が配置され；これらのプリカーサ１５’、１６’は、パネルが製造された後、最終的に、クラッド１４の固体接着層１６および繊維強化接着層１５を形成することになる。その後、第１の積層体１の外側金属層５が、プリカーサ１５’、１６’の左側部分に重ねられる。その上に、接着層１０のプリカーサ１０ａが置かれる。このプリカーサ１０ａは、例えば、グルーに埋め込まれたマットを含むことができる。
【００３２】
接着層１０のプリカーサ１０ａの上に、第２の積層体２の外側金属層４が置かれ、その後、さらなる金属層および繊維強化接着層が交互に配置される。これらの層はすべて、最初はまだ平坦である。このパッケージは、モールド２１に対して密閉された気密性のフィルムの下に収容され、全体が同時に減圧抽出および加熱（オートクレーブ）によって加圧される。このようにして、パッケージ内の層は互いに強固に接着結合され、図５に示すようにさまざまなジョグルが得られる。このジョグルを得るためのプロセスは、自己形成技術とも呼ばれる。加圧加熱処理により、さらに、両端のプリプレグ１５が金属層４、５に一定の長さにわたって接着され、これによりせん断接続が実現される。その後、パネルが完成する。
【００３３】
図５の変形例は、本発明によるパネルの多くの可能な実施形態の１つのみを形成する。さらなる可能な実施形態が、図７ａから図７ｅに示されているが、完全には示されていない。図７ａの変形例では、クラッド１４は、図５の変形例の接着層１６の下側（パネル面上）には存在せず、プリプレグ１５から単に構成されている。プリプレグ１５の接着剤は、製造工程中に溶融され、それにより、接着が得られ、端部に接着プリズム２３が生じる。この場合であっても、金属層４、５と一定の長さにわたって接着されるプリプレグ１５により、せん断接続が実現される。
【００３４】
図７ｂの変形例は、最も外側の接着層１６と、次に比較的長いプリプレグ１５と、その上の比較的短いプリプレグ２４から最初に作られたクラッド１４を示している。その結果、スプライス３の中央に向かって次第に増加するジョグルがパネル内で実現される。また、プリプレグ１５、２４を金属層４、５に接触させることにより、２つのせん断接続が実現される。
【００３５】
図７ｃの変形例はまた、接着層を間に置くことなく、ただし、図７ｂのように下側（パネル面上）に最も外側の接着層を有さずに、互いの上に直接置かれる比較的長いプリプレグ１５と比較的短いプリプレグ２４とを示している。この例においても、スプライス３の中央に向かって次第に増加するジョグルは、２つのせん断接続部と同様にパネル内で実現される。
【００３６】
図７ｄの変形例では、比較的長いプリプレグ１５と、接着層１６と、その上の比較的短いプリプレグ２４とからなるクラッド１４を示している。また、これにより、スプライス３の中央に向かってサイズが次第に大きくなる完成したパネルのジョグルと、２つのせん断接続部が生じる。
【００３７】
（図７ｄの変形例に関連して）図７ｅの最後の変形例によれば、図７ｅに示すように、比較的長いプリプレグ１６の下にさらに別の最も外側の接着層２６を追加してもよい。
【００３８】
本発明はまた、最も外側の金属層４、５が、スプライス３の位置で連続しておらず、最も外側の接着プリズム１１の形成の下で互いに重なり合って接着され、他の金属層４’、５’および／または４”、５”のうちの１つまたは複数が、スプライス３の位置で連続しており、互いに接着が重なり合わず、単一の連続金属層を形成する、積層体パネルにおいて同じ技術的利点を有して適用されてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  第１の積層体
２  第２の積層体
３  スプライス
４、４’、４”  金属層
５、５’、５”  金属層
６  パネル面
７  外面
８、８’、８”  段付けエッジ部
９、９’、９”  エッジ部
１０、１０’、１０”  接着剤、接着層
１０ａ  接着剤のプリカーサ、接着層のプリカーサ
１１  充填材または（最も外側の）接着プリズム
１１ａ、１１’、１１”  充填材または接着プリズム
１２、１３  外面領域
１４  クラッド、クラッド層
１５  繊維強化接着層（プリプレグ）
１５’  繊維強化接着層（プリプレグ）のプリカーサ
１６  接着層
１６’  接着層のプリカーサ
１７、１８  ジョグル
１９  プリプレグ、繊維強化接着層
２０  金属層のエッジ
２１  モールド
２２  モールド表面
２３  接着プリズム
２４  プリプレグ
２５  接着面
２６  接着層
【図１】
0006583966.tif 000002
【図２】
0006583966.tif 000003
【図３】
0006583966.tif 000004
【図４】
0006583966.tif 000005
【図５】
0006583966.tif 000006
【図６】
0006583966.tif 000007
【図７ａ】
0006583966.tif 000008
【図７ｂ】
0006583966.tif 000009
【図７ｃ】
0006583966.tif 000010
【図７ｄ】
0006583966.tif 000011
【図７ｅ】
0006583966.tif 000012