(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部品（６１０、１８１０）と複数の第２の部品（６１２、１８１２）を備える装置であって、前記第１の部品（６１０、１８１０）と前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）はサンドイッチ構造（６００、１８００）における空洞（６０８、１８０８）内に完全に適合するように構成され、
前記第１の部品（６１０、１８１０）は孔を有する少なくとも１つの長形の部材を含み、かつ前記サンドイッチ構造（６００、１８００）における構造用インサート（６０６、１８０６）を形成するように、前記サンドイッチ構造（６００、１８００）の前記空洞（６０８、１８０８）内で前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）とかみ合うように構成されており、
前記第１の部品（６１０、１８１０）は前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）を２つの区域に分割するように前記空洞（６０８、１８０８）の径方向に沿って伸長しており、
前記サンドイッチ構造（６００、１８００）は、第１の開口を有する第１の層（６０２、１８０２）と、第２の開口を有する第２の層（２０６）と、前記空洞（６０８、１８０８）を有するコア（６０４、１８０４）とを備え、前記第１の開口、前記孔及び前記第２の開口が前記サンドイッチ構造（６００、１８００）を完全に通り抜ける通路（２１６）を提供するように、前記構造用インサート（６０６、１８０６）を保持するように構成されており、
前記空洞（６０８、１８０８）は円形又は楕円形である、装置。
【請求項２】
前記構造用インサート（６０６、１８０６）は、荷重（２１１４）を前記サンドイッチ構造（２０１４）の表面（３０８）に渡り分散させるよう構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
コア（６０４、１８０４）は、発泡材コア、ハニカムコア、又は複合材コアのうちの１つから選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の部品（６１０、１８１０）の密度（２１３８）は、予想される前記荷重（２１１４）に基づいて、前記第１の部品（６１０、１８１０）の種々の部分に渡り異なる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記サンドイッチ構造（６００、１８００）はハニカムサンドイッチパネル（２０２）であり、前記ハニカムサンドイッチパネル（２０２）は、フロア（１２８）、戸棚（１２４）、及び壁（１２６）のうちの１つから選択される構造に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第１の層（６０２、１８０２）及び第２の層（２０６）は、鋼、アルミニウム、複合材料、ガラス繊維、又は炭素繊維のうちの少なくとも１つから選択された材料を含む任意の数の層の積層体である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の部品（６１０、１８１０）及び前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）は、複合材料、金属、アルミニウム、チタン、グラファイト、プラスチック、ポリカーボネート、ガラス、ガラス繊維、木材、コンクリート、鋼、炭素繊維、パラアラミド合成繊維、炭素繊維強化熱可塑性材料、又は炭素繊維熱硬化性ポリマーのうちの少なくとも１つから選択された任意の数の材料から構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記サンドイッチ構造（６００、１８００）は、移動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上ベース構造体、水上ベース構造体、宇宙ベース構造体、航空機、水上艦、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、家屋、製造工場、及び建造物のうちの１つから選択されるプラットフォームに位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
サンドイッチ構造（６００、１８００）を製造する方法であって、
前記サンドイッチ構造（６００、１８００）のコア（６０４、１８０４）に空洞（６０８、１８０８）を形成すること（２２０２）と、
前記コア（６０４、１８０４）の前記空洞（６０８、１８０８）内に構造用インサート（６０６、１８０６）を配置すること（２２０４）と、
前記コア（６０４、１８０４）を第１の開口を有する第１の層（６０２、１８０２）に取り付けることと、
前記構造用インサート（６０６、１８０６）を前記空洞（６０８、１８０８）内へ配置した後、第２の開口を有する第２の層（２０６）を前記コア（６０４、１８０４）又は前記構造用インサート（６０６、１８０６）のうちの少なくとも１つに取り付けることと、を含み、
前記前記構造用インサート（６０６、１８０６）は、荷重（２１１４）を受け、かつ前記コア（６０４、１８０４）の前記空洞（６０８、１８０８）内に適合されるよう構成され、前記構造用インサート（６０６、１８０６）は、第１の部品（６１０、１８１０）と複数の第２の部品（６１２、１８１２）を備え、前記第１の部品（６１０、１８１０）は孔を有する少なくとも１つの長形の部材を含み、かつ前記空洞（６０８、１８０８）内で前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）とかみ合うように構成され、前記第１の部品（６１０、１８１０）は前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）を２つの区域に分割するように前記空洞（６０８、１８０８）の径方向に沿って伸長しており、
前記第１の開口、前記孔及び前記第２の開口が前記サンドイッチ構造（６００、１８００）を完全に通り抜ける通路（２１６）を提供するように配置されており、
前記空洞（６０８、１８０８）は円形又は楕円形である、方法。
【請求項１０】
前記サンドイッチ構造（６００、１８００）に対して見込まれる前記荷重（２１１４）を特定することと、
前記第１の部品（６１０、１８１０）が、前記サンドイッチ構造（６００、１８００）内の前記構造用インサート（６０６、１８０６）を形成するために組み立てられる場合に前記荷重（２１１４）を受けるよう、前記第１の部品（６１０、１８１０）及び前記複数の第２の部品（６１２、１８１２）を設計すること（２１３４）と
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の部品（６１０、１８１０）の密度（２１３８）は、予想される前記荷重（２１１４）に基づいて、前記第１の部品（６１０、１８１０）の種々の部分に渡り異なる、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して航空機に関し、具体的には航空機の構造物に関する。さらに具体的には、本発明は、航空機内のハニカム構造で荷重を受けるよう構成される構造用インサートのための方法及び装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の設計及び製造において複合材料の割合は増大している。複合材料は航空機において、航空機の重量を削減するために使用される。軽量化により、ペイロード能力及び燃費効率などの性能特徴が改善される。さらに、複合材料により航空機の様々なコンポーネントの耐用寿命が延びる。
【０００３】
複合材料は、２つ以上の機能的コンポーネントを組み合わせることにより作成される頑丈かつ軽量な材料である。複合材料は例えば、ポリマー樹脂マトリクスに結合された強化繊維を含む。別の例として、ハニカム構造は複合材料の一種である。ハニカム構造はハニカムサンドイッチ構造であり得る。このタイプの構造では２つの層がコアのいずれの側にも結合される。これらの層はハニカム構造の表面板とされる。ハニカムサンドイッチ構造は通常、ハニカム構造を有する。
【０００４】
このタイプの構造では、中実コアを使用した構造又は中実パネルを含む構造と比較して、所望のレベルの曲げ剛性が低密度で達成され得る。低密度は航空機における望ましい重量削減につながる。
【０００５】
しかしながらこれらのハニカムサンドイッチ構造は、これらのハニカムサンドイッチ構造の表面板の１つに荷重がかかる場合、望ましい方法で荷重を支えないことがある。ハニカムサンドイッチ構造に対して追加的な耐荷重能力をもたらす方法の１つは、ポッティングされたコアの使用である。
【０００６】
ハニカムコアのポッティングは、ハニカムコアの開口領域をある材料で充填するプロセスである。この材料はポッティング材又は樹脂のような化合物である。
【０００７】
しかしながら、ハニカムコアにポッティング材を流入することで所望よりも時間がかかる。例えば、ポッティング材がコアに配置され硬化される。追加のポッティング材がコアに配置され硬化される。次いで、余剰な材料が研磨、機器操作、又は他のプロセスにより除去される。研磨又は機器操作の後に追加の材料が流入される場合もある。
【０００８】
こういったプロセスは、所望よりも時間と費用とがかかる。さらに、ポッティング材の使用により、所望よりも重量化されることになる。したがって、少なくとも上述の問題点のいくつかと、起こりうる他の問題点を考慮する方法及び装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００９】
一例示的実施形態において、装置は、第１の任意の数の部品と第２の任意の数の部品とを含む。第１の任意の数の部品は、荷重を受けるよう構成される。第２の任意の数の部品は、サンドイッチ構造の構造用インサートを形成するために、第１の任意の数の部品と共に組み立てられるよう構成される。
【００１０】
別の例示的実施形態で、ハニカムパネルは、第１の表面板、第２の表面板、ハニカムコア、及び構造用インサートを含む。ハニカムコアは第１の表面板と第２の表面板との間に位置する。構造用インサートはハニカムコアの空洞内に位置する。構造用インサートは、荷重を受けるよう構成される第１任意の数の部品、及び、第２の任意の数の部品を有する。
【００１１】
別の実施形態では、サンドイッチ構造を製造する方法が提供される。サンドイッチ構造のコアに空洞が形成される。構造用インサートが空洞内に配置される。構造用インサートは、荷重を受けるよう構成される第１の数の部品と、構造用インサートを形成するために第１の任意の数の部品と共に組み立てられる第２の任意の数の部品とを有する。
【００１２】
さらに別の実施形態では、航空機における荷重の取扱い方法が提供される。荷重はハニカムパネルで受けられる。ハニカムパネルは第１の表面板、第２の表面板、ハニカムコア、及び構造用インサートを含む。ハニカムコアは第１の表面板と第２の表面板との間に位置する。構造用インサートはハニカムコアの空洞内に位置する。構造用インサートは、荷重を受けるよう構成される第１任意の数の部品、及び、第２の任意の数の部品を有する。荷重は、構造用インサートにおける第１の任意の数の部品を介して分散される。
【００１３】
特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解されうる、さらに別の実施形態で組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
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規定される。しかしながら、実施形態と、好ましい使用モード、さらにはその目的と特徴は、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態の以下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。
【００１５】
【図１】例示的実施形態による航空機の図である。
【図２】例示的実施形態による、航空機のフロアの１セクションの詳細図である。
【図３】例示的実施形態によるハニカムサンドイッチ構造の図である。
【図４】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図である。
【図５】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図である。
【図６】例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造の図である。
【図７】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図である。
【図８】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図である。
【図９】例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造の図である。
【図１０】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図である。
【図１１】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図である。
【図１２】例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造の図である。
【図１３】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図である。
【図１４】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図である。
【図１５】例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造の断面図である。
【図１６】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図である。
【図１７】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図である。
【図１８】例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造の断面図である。
【図１９】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図である。
【図２０】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図である。
【図２１】例示的実施形態による構造用サンドイッチ環境のブロック図を示す。
【図２２】例示的実施形態による、サンドイッチ構造の製造プロセスのフロー図である。
【図２３】例示的実施形態によるサンドイッチ構造の設計プロセスのフロー図である。
【図２４】例示的実施形態による、航空機における荷重の取り扱いプロセスのフロー図である。
【図２５】例示的実施形態による、航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。
【図２６】例示的実施形態を実装可能な航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
例示的実施形態は、一又は複数の種々の検討事項を認識し考慮する。例えば例示的実施形態は、ポッティングなどの、ハニカム構造の樹脂での充填に対する代替は、インサートの使用であることを認識し考慮する。例えば例示的実施形態は、複合材インサートが、荷重を受けるためにハニカムサンドイッチパネルの一領域に配置され得ることを認識し考慮する。
【００１７】
しかしながら例示的実施形態は、中実のインサートを使用するとハニカムサンドイッチパネルが所望よりも重量化し得ることも認識し考慮する。この場合、航空機のパフォーマンスにおける燃費効率が低下する。
【００１８】
例示的実施形態は、ラピッドプロトタイピングシステムを使用することにより、ハニカムサンドイッチパネルでの使用のためにカスタマイズされた構造用インサートの設計と製造とが可能となり、これにより軽量化が実現されることを認識し考慮する。例えば、付加製造プロセスを使用して種々の部品が製造される。これらの部品は組み立てられ、ハニカムサンドイッチパネルにおいて望ましい方法で荷重を受ける構造用インサートを形成する。このタイプのプロセスは、ハニカム構造の部分を樹脂又は他のタイプのポッティング材で充填するよりも精密である。
【００１９】
したがって例示的実施形態において、装置は、荷重を受けるよう構成される第１の任意の数の部品と、サンドイッチ構造の構造用インサートを形成するために第１の任意の数の部品と共に組み立てられるよう構成される第２の任意の数の部品とを含む。
【００２０】
ここで図面を参照すると、特に図１では、例示的実施形態による航空機が示される。この実施例で航空機１００は、機体１０６に結合された翼１０２及び翼１０４を有する。航空機１００は、翼１０２に結合されたエンジン１０８と翼１０４に結合されたエンジン１１０とを含む。
【００２１】
機体１０６は、機首部分１１２及び尾部１１４を有する。水平安定板１１６、水平安定板１１８、及び垂直安定板１２０は機体１０６の尾部１１４に結合される。
【００２２】
航空機１００は、例示的実施形態によるサンドイッチ構造が実装可能な航空機の一例である。例示的実施形態は、例えば航空機１００の内装１２２において実装される。例えばサンドイッチ構造は、戸棚１２４、壁１２６、及びフロア１２８などの様々な部分、並びに航空機１００の内装１２２に存在する他の部分やモニュメントに実装され得る。フロア１２８のセクション１３０がより詳細に後述される。
【００２３】
航空機１００の図解は、種々の例示的実施形態が実装されうる方法を限定することを意図していない。例えば、例示的実施形態は、航空機１００以外のプラットフォームにおいて実装され得る。プラットフォームは例えば、限定しないが、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、及び宇宙構造物であってもよい。より具体的には、プラットフォームは、水上艦、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、家、製造施設、建造物、及び他の適切なタイプのプラットフォームであってよい。
【００２４】
次に図２を参照すると、例示的実施形態による航空機フロアのセクションが詳細に示される。図示のように、図１の航空機１００のフロア１２８のセクション１３０が詳細に示される。
【００２５】
この実施例でサンドイッチ構造２００はハニカムサンドイッチパネル２０２の形態をとる。この例に示すように、ハニカムサンドイッチパネル２０２は第１層２０４、第２層２０６、及びコア２０８を含む。
【００２６】
この実施例で、コア２０８は第１層２０４と第２層２０６との間に位置する。図示のように、コア２０８は第１層２０４及び第２層２０６に結合される。
【００２７】
ハニカムサンドイッチパネル２０２に対し、第１層２０４は第１表面板２１０を形成し第２層２０６は第２表面板２１２を形成する。この特定の実施例で、コア２０８はハニカムコア２１４の形態をとる。
【００２８】
図示のようにハニカムサンドイッチパネル２０２は孔２１６を有する。ハニカムサンドイッチパネル２０２の孔２１６は、ハニカムサンドイッチパネル２０２を航空機１００の別の構造（図示せず）に結合させるための留め具（図示せず）を受容する。この結合により、航空機１００の運航中ハニカムサンドイッチパネル２０２に荷重が加わることになる。
【００２９】
次に図３を参照すると、例示的実施形態によるハニカムサンドイッチ構造が示される。図示のように、サンドイッチ構造２００の露出図が示される。この図で第２層２０６は除去されている。
【００３０】
この露出図に示すように、構造用インサート３００がサンドイッチ構造２００のコア２０８の空洞３０２に配置される。空洞３０２は、構造用インサート３００を受容するよう構成される。
【００３１】
図示のように構造用インサート３００は円形断面を有し、第１の任意の数の部品３０４と第２の任意の数の部品３０６とを含む。第２の任意の数の部品３０６は、サンドイッチ構造２００の構造用インサート３００を形成するために、第１の任意の数の部品３０４と共に組み立てられるよう構成される。本明細書でアイテムに言及して「任意の数の」という場合は、一又は複数のアイテムを意味する。例えば「第１の任意の数の部品３０４」は一又は複数の部品を意味する。
【００３２】
実施例で構造用インサート３００は、構造用インサート３００の表面に渡って荷重を分散するよう構成される。例えば荷重は、サンドイッチ構造２００の第１層２０４の表面３０８に渡って分散される。図示のように、構造用インサート３００第１の任意の数の部品３０４は荷重を受けるよう構成される。構造用インサート３００がない場合、サンドイッチ構造２００の構成は、サンドイッチ構造２００の表面３０８に渡る荷重の分散に関しては低効率であろう。
【００３３】
これらの実施例では、第１の任意の数の部品３０４、第２の任意の数の部品３０６、又はそれらの双方が付加製造プロセスを使用して製造され得る。例えば付加製造プロセスは３Ｄプリントであり得る。コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）プログラム又は何らかの他の適切なソフトウェアなどのソフトウェアを使用し製作した対象物の設計が使用され、対象物がプリントされ得る。
【００３４】
この特定の実施例で、第１の任意の数の部品３０４は、構造用インサート３００に加えられた荷重を分散させるよう構成された形状を有する。例えば荷重は、コア２０８にほぼ垂直な矢印３１０の方向に加えられる。実施例で荷重は矢印３１２の方向に分散される。他の実施例では、矢印３１０に対して反対側から荷重が加えられる。他の実施例では、矢印３１０に対して他の方向へ荷重が加えられる。
【００３５】
ここで図４を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図が示される。図３の線４−４に沿った、サンドイッチ構造２００の断面図を示す。
【００３６】
この図で、第１の任意の数の部品３０４は部品４００を含む。第２の任意の数の部品３０６は、部品４０２と部品４０４とを含む。この実施例で部品４００は、部品４０２と部品４０４との間に嵌合する。部品４００、部品４０２、及び部品４０４はコア２０８の空洞３０２内に位置する。例えばこれらの部品は、所望の配列で既に組み立てられて空洞３０２内に配置される。他の実施例で、空洞３０２内に配置される前にこれらの部品が組み合わされてもよい。
【００３７】
ここで図５を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図が示される。この図で、図２のサンドイッチ構造２００の分解組立図を示す。
【００３８】
図示のように、第１層２０４と第２層２０６とはアルミニウムを含む。ハニカムコア２１４は繊維ガラスを含む。インサート３００の第１の任意の数の部品３０４はグラファイトを含む。インサート３００の第２の任意の数の部品３０６は複合材料を含む。
【００３９】
図示のように第１層２０４は厚さ５００を有し、第２層２０６は厚さ５０２を有し、ハニカムコア２１４は厚さ５０４を有する。この実施例で、構造用インサート３００は径５０６及び厚さ５０８を有する。
【００４０】
この実施例で、様々な寸法は特定の実装によって異なる。図示のように、厚さ５００は約０．１インチ、厚さ５０２は約０．１インチ、及び厚さ５０４は約１．０インチである。径５０６は約３．０インチであり厚さ５０８は約１．０インチである。
【００４１】
ここで図６を参照すると、例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造が示される。この実施例で、サンドイッチ構造６００の露出図が示される。サンドイッチ構造６００は、図１の航空機１００におけるフロア１２８のセクション１３０に使用され得るサンドイッチ構造の別の実施例である。
【００４２】
この露出図に示すように、サンドイッチ構造６００は第１層６０２、コア６０４、及び構造用インサート６０６を含む。サンドイッチ構造６００の第２層はこの露出図には示されない。
【００４３】
この実施例で構造用インサート６０６は、サンドイッチ構造６００のコア６０４の空洞６０８に位置する。図示のように構造用インサート６０６は楕円形断面を有する。
【００４４】
構造用インサート６０６は、第１の任意の数の部品６１０と第２の任意の数の部品６１２とを含む。第１の任意の数の部品６１０は、サンドイッチ構造６００に加えられる荷重を受けるよう構成される。
【００４５】
ここで図７を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図が示される。図６のライン７−７に沿った、サンドイッチ構造６００の断面図を示す。
【００４６】
この図で、第１の任意の数の部品６１０は部品７００を含む。第２の任意の数の部品６１２は、部品７０２と部品７０４とを含む。
【００４７】
ここで図８を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図が示される。この図では、図６のサンドイッチ構造６００の分解組立図を示す。
【００４８】
ここで図９を参照すると、例示的実施形態による、構造用インサートを伴うサンドイッチ構造が示される。図示の例で、サンドイッチ構造９００の露出図を示す。図示のようにサンドイッチ構造９００は、図１の航空機１００におけるフロア１２８のセクション１３０に使用され得るサンドイッチ構造のさらなる別の実施例である。
【００４９】
この露出図ではサンドイッチ構造９００が、第１層９０２、コア９０４、及び構造用インサート９０６を含む。サンドイッチ構造９００の第２層はこの露出図では示されない。
【００５０】
この実施例で構造用インサート９０６は、サンドイッチ構造９００のコア９０４の空洞９０８に位置する。図示のように構造用インサート９０６は円形断面を有する。
【００５１】
構造用インサート９０６は第１の任意の数の部品９１０と第２の任意の数の部品９１２とを含む。第１の任意の数の部品９１０は、サンドイッチ構造９００に加えられる荷重を受けるよう構成される。
【００５２】
次に図１０を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図が示される。図９のライン１０−１０に沿った、サンドイッチ構造９００の断面図を示す。
【００５３】
この図で、第１の任意の数の部品９１０は部品１０００を含む。第２の任意の数の部品９１２は部品１００２を含む。図示のように部品１０００は部品１００２内に配置される。この実施例では、部品１０００の部品１００２内への組み立てが構造用インサート９０６を形成する。
【００５４】
次に図１１を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図を示している。この図では図９のサンドイッチ構造９００の分解組立図を示す。
【００５５】
次に図１２を参照すると、例示的実施形態による構造用インサートを伴うサンドイッチ構造が示される。この実施例では、サンドイッチ構造１２００が示される。図示のようにサンドイッチ構造１２００は、図１の航空機１００におけるフロア１２８のセクション１３０に使用され得るサンドイッチ構造の別の実施例である。
【００５６】
この図でサンドイッチ構造１２００は、第１層１２０２、コア１２０４、第２層１２０６、及び構造用インサート１２０８を含む。図示のように構造用インサート１２０８は、サンドイッチ構造１２００のコア１２０４の空洞１２１０内に位置する。図示のように構造用インサート１２０８は円形断面を有する。
【００５７】
構造用インサート１２０８は第１の任意の数の部品１２１２と第２の任意の数の部品１２１４とを含む。第１の任意の数の部品１２１２はサンドイッチ構造１２００に加えられる荷重を受けるよう構成される。
【００５８】
ここで図１３を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図が示される。図１２のライン１３−１３に沿った、サンドイッチ構造１２００の断面図を示す。
【００５９】
この図では第１の任意の数の部品１２１２が部品１３００を含む。第２の任意の数の部品１２１４は部品１３０２と部品１３０４とを含む。図示のように、部品１３００は部品１３０２と部品１３０４との間に配置されるよう構成されている。例えば、部品１３００は部品１３０２上に配置される。次いで、部品１３０４が部品１３０２の上部に配置される。部品１３０４と部品１３０２とのこの組み立てにより、構造用インサート１２０８を形成するアセンブリの所定位置に部品１３００を保持する。
【００６０】
ここで図１４を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図を示している。この図では図１２のサンドイッチ構造１２００の分解組立図を示す。
【００６１】
次に図１５を参照すると、例示的実施形態による構造用インサートを伴うサンドイッチ構造が示される。この実施例で、サンドイッチ構造１５００の露出図を示す。サンドイッチ構造１５００は、図１の航空機１００におけるフロア１２８のセクション１３０に使用され得るサンドイッチ構造の別の実施例である。
【００６２】
この露出図に示すように、サンドイッチ構造１５００は第１層１５０２、コア１５０４、及び構造用インサート１５０６を含む。サンドイッチ構造１５００の第２層はこの露出図では示されない。
【００６３】
この実施例で構造用インサート１５０６は、サンドイッチ構造１５００のコア１５０４の空洞１５０８に位置する。図示のように構造用インサート１５０６は矩形断面を有する。
【００６４】
構造用インサート１５０６は、第１の任意の数の部品１５１０と第２の任意の数の部品１５１２とを含む。第１の任意の数の部品１５１０は、サンドイッチ構造１５００に加えられる荷重を受けるよう構成される。
【００６５】
ここで図１６を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図が示される。図１５のライン１６−１６に沿った、サンドイッチ構造１５００の断面図を示す。
【００６６】
この断面図で、第１の任意の数の部品１５１０は部品１６００を含む。第２の任意の数の部品１５１２は部品１６０２、部品１６０４、部品１６０６、及び部品１６０８を含む。
【００６７】
ここで図１７を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図が示される。この図では図１５のサンドイッチ構造１５００の分解組立図を示す。
【００６８】
ここで図１８を参照すると、例示的実施形態による構造用インサートを伴うサンドイッチ構造が示される。この実施例ではサンドイッチ構造１８００の露出図が示される。図示のようにサンドイッチ構造１８００は、図１の航空機１００におけるフロア１２８のセクション１３０に使用され得るサンドイッチ構造のさらに別の実施例である。
【００６９】
この露出図でサンドイッチ構造１８００は、第１層１８０２、コア１８０４、及び構造用インサート１８０６を含む。サンドイッチ構造１８００の第２層はこの露出図では示されない。
【００７０】
この実施例で構造用インサート１８０６は、サンドイッチ構造１８００のコア１８０４の空洞１８０８に位置する。図示のように構造用インサート１８０６は円形断面を有する。
【００７１】
構造用インサート１８０６は、第１の任意の数の部品１８１０と第２の任意の数の部品１８１２とを含む。第１の任意の数の部品１８１０は、サンドイッチ構造１８００に加えられる荷重を受けるよう構成される。
【００７２】
図示のように、第１の任意の数の部品１８１０は、構造用インサート１８０６に加えられる荷重を分散させるよう構成された形状を有する。例えば荷重は、構造用インサート１８０６の中心１８１６において矢印１８１４の方向に、すなわちコア１８０４にほぼ垂直に加えられる。この実施例で荷重は矢印１８１８の方向に分散される。
【００７３】
この実施例で荷重は、構造用インサート１８０６の中央１８１６付近において最大であり、次いで、中心点１８１９から矢印１８１８の方向に減少する。同様に、第１の任意の数の部品１８１０は矢印１８１８の方向に厚さを減少させる形状を有する。したがって、第１の任意の数の部品１８１０の形状は、構造用インサート１８０６の中央１８１６付近に最大の構造用支持をもたらす。中央１８１６付近では荷重が最大であり、第１の任意の数の部品１８１０の厚さが矢印１８１８の方向に減少するにつれ構造用支持が低下する。第１の任意の数の部品１８１０の形状により、重量削減を促進できると同時に十分な構造用支持をもたらすことが可能となる。
【００７４】
さらに、第１の任意の数の部品１８１０は部品（部位）１８２０と部品（部位）１８２２とを有する。この実施例で部位１８２０及び部位１８２２は、半円形の切抜き部である。他の実施例で部位１８２０及び部位１８２２は、パラボラ、三角形、弧、又は他の形状から選択される形状を有する。部位１８２０及び部位１８２２は、構造用インサート１８０６に加えられる荷重を分配するのに必要とされない材料を、第１の任意の数の部品１８１０から除去する。この手法で、第１の任意の数の部品１８１０の密度が変化し、構造用インサート１８０６の重量削減を可能にする構造が作成される。他の実施例では、穴あけ、材料除去、異なる材料の併用、又は他の技術により、第１の任意の数の部品１８１０の密度を変更できる。
【００７５】
次に図１９を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の断面図が示される。図１８のライン１９−１９に沿った、サンドイッチ構造１８００の断面図を示す。
【００７６】
この図で、第１の任意の数の部品１８１０は部品１９００を含む。第２の任意の数の部品１８１２は部品１９０２と部品１９０４とを含む。
【００７７】
次に図２０を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の分解組立図が示される。この図では図１８のサンドイッチ構造１８００の分解組立図を示す。
【００７８】
構造用インサートを伴うサンドイッチ構造の図２〜１７の種々の図解は、サンドイッチ構造及び構造用インサートのいくつかの実装例を提供するのみである。これらの図解は、他の例示的実施形態が実装される方法を限定することを意図していない。
【００７９】
例えば、サンドイッチ構造が第１層、第２層、及び層間のコアを有するよう図示されているが、サンドイッチ構造が他の構造を有し得る。例えば、図示のように１つの層のみの代わりに、２つの層がコアのいずれの側にも存在し得る。さらに、複数の層が同タイプの材料又は異なるタイプの材料から形成されてもよい。換言すれば、第１層は第２層と同じ材料又は異なる材料を含んでもよい。
【００８０】
サンドイッチ構造が平坦であるように図示されているが、別の実施例として、サンドイッチ構造が他の形状を有し得る。例えば、サンドイッチ構造はこれらの実施例に示すように平坦である代わりに湾曲していてもよい。
【００８１】
さらに別の実施例では、図示した種々の構造用インサートに加えて、一又は複数の構造用インサートが使用され得る。さらに、構造用インサートがサンドイッチ構造の中央に位置するよう図示されているが、構造用インサートはサンドイッチ構造の他の位置に配置されてもよい。
【００８２】
さらに、種々の構造用インサートは図示されたものとは異なる形状を有し得る。構造用インサートは例えば、励起する断面（ｅｘｃｉｔａｂｌｅ  ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ）、不規則な断面、又は他の適切な形状を有し得る。さらに別の実施例で構造用インサートは、球、円錐台、又は他のタイプの体積を有し得る。
【００８３】
ここで図２１を参照すると、例示的実施形態による構造用サンドイッチ設計環境のブロック図が示される。図示のように構造用サンドイッチ環境２１００は、サンドイッチ構造２１０４のための設計２１０２を生成するよう構成され、またサンドイッチ構造２１０４を製造するのに使用される。
【００８４】
実施例で設計器２１０６は、設計２１０２を生成するよう構成され、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせとして実装される。ソフトウェアを使用する場合、設計器２１０６によって実行されるプロセスは、プロセッサユニット上で実行されるように構成されたプログラムコードに実装することができる。ファームウェアを使用する場合、設計器２１０６によって実施される作業は、プロセッサユニット上で実行されるようプログラムコードに実装され、固定記憶域に保存することができる。ハードウェアが採用される場合には、ハードウェアは設計器２１０６の作業を実施するように動作する回路を含むことができる。
【００８５】
これらの実施例でハードウェアは、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、または任意の数の動作を実行するよう構成された別の適する種類のハードウェアの形態をとることができる。プログラム可能論理デバイスにより、デバイスは任意の数の作業を実施するよう構成される。このデバイスは、任意の数の作業を実行するように恒久的に構成することも、後で再構成することもできる。プログラマブル論理デバイスの例として、例えばプログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、および他の適切なハードウェアデバイスが挙げられる。加えて、これらのプロセスは無機的なコンポーネントと統合された有機的なコンポーネント内で実行されてよく、及び／又はこれらのプロセスは人間以外の有機的なコンポーネントで全体的に構成されてよい。たとえば、これらのプロセスは有機半導体の回路として実装可能である。
【００８６】
この実施例で、設計器２１０６はコンピュータシステム２１０８に位置する。コンピュータシステム２１０８は任意の数のコンピュータを含む。コンピュータシステム２１０８内に複数のコンピュータが存在する場合、これらのコンピュータはネットワークなどの通信媒体を使用して相互通信することができる。
【００８７】
図示のように設計器２１０６は入力２１１０を受信し、サンドイッチ構造２１０４のための設計２１０２を生成するのに使用する。例えば、入力２１１０は入力パラメータ２１１２を含む。入力パラメータ２１１２は例えば、荷重２１１４、重量２１１６、又は他の適切なパラメータを表す。
【００８８】
この実施例で荷重２１１４は、一又は複数の力、形成、加速、又はサンドイッチ構造２１０４に加えられるこれらの何らかの組み合わせである。荷重２１１４は他の構造物から引き起こされてもよい。荷重２１１４に対する入力パラメータ２１１２は、力の方向、力の大きさ、及び他の適切な要素を含み得る。力の方向は例えば、サンドイッチ構造２１０４における力の分散又は望ましい分散のうちの少なくとも１つを表す。
【００８９】
入力２１１０を使用して、設計器２１０６は設計２１０２を生成するよう構成される。特に設計器２１０６は、サンドイッチ構造２１０４のための設計パラメータ２１１８を生成する。
【００９０】
図示のように設計パラメータ２１１８は様々なパラメータを含み得る。例えば、設計パラメータ２１１８はサンドイッチ構造２１０４のコンポーネント２１２０を表す。コンポーネント２１２０は例えば、サンドイッチ構造２１０４の第１層２１２２、第２層２１２４、コア２１２６、及び構造用インサート２１２８のうちの少なくとも１つを含む。
【００９１】
実施例で設計パラメータ２１１８は、寸法２１３０、材料２１３２、位置２１３３、又はサンドイッチ構造２１０４の様々なコンポーネントを表す他の適切なパラメータのうちの少なくとも１つを含む。
【００９２】
例えば、寸法２１３０及び材料２１３２は、入力２１１０で指定された荷重２１１４を支えるためのサンドイッチ構造２１０４に対して望まれる重量２１１６に適合するよう、構造用インサート２１２８をカスタマイズするのに使用され得る。例えば寸法２１３０及び材料２１３２は、構造用インサート２１２８の第１の任意の数の部品２１３４と第２の任意の数の部品２１３６とを表すのに使用され得る。
【００９３】
実施例で、寸法２１３０は様々な形態をとりうる。これらの形態は図２〜２１に示す実施例のものを含み得る。
【００９４】
第１の任意の数の部品２１３４及び第２の任意の数の部品２１３６のための材料２１３２は、複合材料、金属、アルミニウム、チタン、グラファイト、プラスチック、ポリカーボネート、ガラス、ガラス繊維、木材、コンクリート、鋼、炭素繊維、パラアラミド合成繊維、炭素繊維強化熱可塑性材料、炭素繊維熱硬化性ポリマー、又は他の適切な材料のうちの少なくとも１つから選択された任意の数の材料から構成され得る。材料の選択２１３２はまた、第１の任意の数の部品２１３４又は第２の任意の数の部品２１３６のうちの少なくとも１つの密度２１３８を生成するために使用され得る。
【００９５】
寸法２１３０はまた、第１の任意の数の部品２１３４又は第２の任意の数の部品２１３６のうちの少なくとも１つに対し密度２１３８を変更するために使用される、孔又は他のフィーチャの特定を含む。例えば寸法２１３０は、孔、間隙、又は密度２１３８の変更に望ましい他のフィーチャの特定を含む。結果として、入力２１１０における荷重２１１４に指定されるよう、構造用インサート２１２８に加えられる又は構造用インサート２１２８により受けられることが予想される荷重に基づいて、第１の任意の数の部品２１３４の種々の部分に渡り、第１の任意の数の部品２１３４の密度２１３８が異なる可能性がある。
【００９６】
構造用インサート２１２８の種々の部分に対する密度２１３８の変更および選択は、入力２１１０で指定された荷重２１１４に対する重量２１１６を達成するために使用され得る。このように、望ましい手法で荷重の取扱い処理がもたらされる一方で、重量削減が達成される。
【００９７】
さらに寸法２１３０及び材料２１３２は、第１層２１２２、第２層２１２４、又はコア２１２６も表す。実施例で、第１層２１２２及び第２層２１２４は、鋼、アルミニウム、複合材料、ガラス繊維、又は炭素繊維のうちの少なくとも１つから選択された材料を含む任意の数の層の積層体である。
【００９８】
これらの実施例で、第１層２１２２又は第２層２１２４のうちの少なくとも１つの材料２１３２は、鋼、アルミニウム、複合材料、ガラス繊維、又は炭素繊維のうちの少なくとも１つから選択され得る。
【００９９】
コア２１２６の材料２１３２は、ガラス繊維、紙、厚紙、木材、発泡材、鋼、複合材料、樹脂を含浸させた炭素繊維のうちの少なくとも１つから選択され得る。選択される材料は、コア２１２６に使用するコアのタイプに基づく。例えばコア２１２６は、発泡材コア、ハニカムコア、複合材コア、又は何らかの他の適切なタイプのコアのうちの１つから選択される。
【０１００】
この実施例で位置２１３３は、サンドイッチ構造２１０４における構造用インサート２１２８の位置を表す。位置２１３３は入力２１１０から特定され得る。例えば荷重２１１４は、力がサンドイッチ構造２１０４に加えられる位置を表す。力の位置は、構造用インサート２１２８の位置２１３３の特定に使用され得る。
【０１０１】
設計２１０２により、設計器２１０６はサンドイッチ構造２１０４に対しシミュレーション２１４０を行う。シミュレーション２１４０の結果に基づき、入力２１１０の入力パラメータ２１１２を達成する又はこれに適合するよう、必要に応じて設計２１０２に調整がなされる。
【０１０２】
さらに設計２１０２は、サンドイッチ構造２１０４を製造する製造システム２１４２により使用される。特に、第１の任意の数の部品２１３４又は第２の任意の数の部品２１６のうちの少なくとも１つが、製造システム２１４２の付加製造装置２１４４を使用して製造され得る。
【０１０３】
第１層２１２２、第２層２１２４、コア２１２６、第１の任意の数の部品２１３４、及び第２の任意の数の部品２１３６を伴って、オペレータ２１４６はサンドイッチ構造２１０４を組み立てる。オペレータ２１４６は例えば、人間のオペレータ又はロボットのオペレータであり得る。
【０１０４】
図２１に示す構造用サンドイッチ環境２１００は、例示的な実施形態を実施できる方式に対する物理的又はアーキテクチャ的な制限を示唆するものではない。図示したコンポーネントに加えてまたは代えて、他のコンポーネントを使用できる。いくつかのコンポーネントは不要になることがある。また、いくつかの機能コンポーネントを図解するためにブロックが提示されている。例示的な実施形態において実施される場合、これらのブロックの一又は複数を、異なるブロックに統合、分割、或いは統合且つ分割することができる。
【０１０５】
例えば、付加製造装置２１４４に代えて又は加えて他のタイプの製造装置が使用され得る。例えば、成形装置、複合材製造装置、旋盤、ウォータージェット、レーザ、又は他の適切なタイプの装置が、構造用インサート２１２８の第１の任意の数の部品２１３４及び第２の任意の数の部品２１３６の製造に使用され得る。
【０１０６】
加えて、図１から図１７に示す様々なコンポーネントを、図２１のコンポーネントと組み合わせるか、図２１のコンポーネントに使用するか、又はそれら２つの場合を組み合わせることができる。また、図１から図１７のコンポーネントのいくつかは、図２１のブロック図に示されたコンポーネントをどのように物理的構造体として実施できるかを示す実施例である。
【０１０７】
次に図２２を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の製造プロセスのフロー図が示される。図２２に示すプロセスは、図２１の構造用サンドイッチ環境２１００で実装することができる。特に、一又は複数の種々の作業は、製造システム２１４２又は何らかの他の適切なコンポーネントを使用して実装され得る。サンドイッチ構造は、図１の航空機１００のようなプラットフォームでの及び他のプラットフォームでの使用のために製造される。
【０１０８】
プロセスは、サンドイッチ構造のための第１層を結合することによって開始される（作業２２００）。プロセスは次いで、サンドイッチ構造のコアに空洞を形成する（作業２２０２）。その後、構造用インサートが空洞内に配置される（作業２２０４）。
【０１０９】
構造用インサートを空洞内に配置後、次いで第２層が、コア又は構造用インサートのうちの少なくとも１つに結合され（作業２２０６）、その後プロセスは終了する。
【０１１０】
次に図２３を参照すると、例示的実施形態によるサンドイッチ構造の設計プロセスのフロー図が示される。一実施例では、このフロー図のプロセスは図２１の設計器２１０６で実装され得る。実施例でプロセスは、サンドイッチ構造２１０４のための設計２１０２の生成に使用される。
【０１１１】
プロセスは、サンドイッチ構造のための入力を受信することによって開始される（作業２３００）。プロセスは、サンドイッチ構造のための入力から、入力パラメータを特定する（作業２３０２）。入力パラメータは例えば、サンドイッチ構造に加えられる荷重を含む。荷重を表す入力パラメータは、荷重の方向及び大きさを表してもよい。さらにパラメータは、サンドイッチ構造のコンポーネントに対するサンドイッチ構造の望ましい重量も指定し得る。
【０１１２】
プロセスは次いで、サンドイッチ構造のための設計パラメータを生成する（作業２３０４）。設計パラメータは例えば、寸法、材料、及びサンドイッチ構造のための他のパラメータを含み得る。特にこれらのパラメータは、サンドイッチ構造の第１層、第２層、コア、及び構造用インサートなどのコンポーネントを表し得る。プロセスは次いで、１つの設計内に設計パラメータを記憶する（作業２３０６）。
【０１１３】
次いで、この設計を使用してシミュレーションが行われる（作業２３０８）。次に、設計における設計パラメータが入力パラメータに適合するか否かに関する判定がなされる（作業２３１０）。設計における設計パラメータが入力パラメータに適合する場合、プロセスは終了する。そうでない場合、設計パラメータに対し調整がなされ（作業２３１２）、その後プロセスは作業２３０８に戻る。
【０１１４】
ここで図２４を参照すると、例示的実施形態による航空機における荷重の取扱いプロセスを示すフロー図が示される。図２４に示すプロセスは、図１の航空機１００などの航空機におけるハニカムパネルなどのサンドイッチ構造で実装され得る。
【０１１５】
プロセスは、ハニカムパネルで荷重を受けることにより開始される（作業２４００）。この実施例でハニカムパネルは、第１の表面板、第２の表面板、第１の表面板と第２の表面板との間に位置するハニカムコア、及びハニカムコアの空洞に位置する構造用インサートを含む。構造用インサートは、荷重を受けるよう構成される第１任意の数の部品、及び、第２の任意の数の部品を有する。
【０１１６】
プロセスは次いで、構造用インサートの第１の任意の数の部品を介して荷重を分散させ（作業２４０２）、その後プロセスは終了する。この実施例で、荷重がハニカムパネルの表面板に渡って分散するよう、荷重は第１の任意の数の部品を介して分散される。この実施例で表面板は、コアのいずれの側の、第１の表面板又は第２の表面板であり得る。
【０１１７】
図示した種々の実施形態でのフロー図及びブロック図は、装置及び方法のいくつかの可能な実装の構造、機能、及び操作を示している。これに関し、フロー図又はブロック図の各ブロックは、１つのモジュール、セグメント、機能及び／又は操作或いはステップの部分を表わすことができる。例えば、一又は複数のブロックは、ハードウェア内のプログラムコードとしてハードウェア内に、又はプログラムコードとハードウェアの組合せとして実装可能である。ハードウェア内に実装した場合、ハードウェアは、例えば、フロー図又はブロック図の一又は複数の作業を実施するように製造又は構成された集積回路の形態をとりうる。プログラムコードとハードウェアとの組み合わせとして実装されると、この実装はファームウェアの形態を取ることがある。
【０１１８】
例示的実施形態のいくつかの代替的実装では、ブロックに記載された一つ又は複数の機能は、図中に記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、含まれる機能性によっては、連続して示される２つのブロックは実質的に同時に実行される場合があり、又はブロックは時に逆の順序で実行され得る。また、フロー図又はブロック図に描かれているブロックに加えて他のブロックが追加されることもあり得る。
【０１１９】
例えば作業２２０２の空洞の形成は、作業２２００の第１層へのコアの結合よりも前に又は後に実施されてよい。他の例として、ハニカム構造を生成及び設計するプロセスは、シミュレーション結果がどのように作用するかに基づいて、設計に対し調整がなされる作業も含み得る。
【０１２０】
本発明の例示の実施形態は、図２５の航空機の製造および点検方法２５００と図２６の航空機２６００に関連して記載されている。まず図２５を参照すると、例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守のブロック図が示される。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法２５００は、図２６の航空機２５００の仕様及び設計２５０２、並びに材料の調達２５０４を含む。
【０１２１】
製造段階では、図２６の航空機２５００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造２５０６及びシステムインテグレーション２５０８とが行われる。その後、図２６の航空機２６００は認可及び納品２５１０を経て運航２５１２に供される。顧客による運航２５１２中、図２６の航空機２６００は、定期的な整備及び点検２５１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備または点検を含み得る）がスケジューリングされる。
【０１２２】
航空機の製造及び保守方法２５００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータによって実施又は実行されることがある。これらの実施例では、オペレータは顧客であってもよい。本明細書の目的では、システムインテグレーターは、任意の数の航空機製造者、および主要システムの下請業者を含むことができ（これらに限定せず）、サードパーティは、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（これらに限定せず）、オペレータは航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
【０１２３】
ここで図２６を参照すると、例示的実施形態を実装可能な航空機のブロック図が示される。この実施例では、航空機２６００は、図２５の航空機の製造及び点検方法２５００によって製造され、複数のシステム２６０４及び内装２６０６を有する機体２６０２を含むことができる。システム２６０４の例には、推進システム２６０８、電気システム２６１０、油圧システム２６１２、及び環境システム２６１４の１つ以上が含まれる。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、自動車産業などの他の産業に種々の例示的な実施形態を適用することができる。
【０１２４】
本明細書で具現化される装置および方法は、図２５の航空機の製造および点検方法２５００のうちの少なくとも１つの段階で採用可能である。例えば、例示的実施形態による構造用インサートを伴うサンドイッチ構造は、コンポーネント及びサブアセンブリの製造２５０６中に製造され得る。サンドイッチ構造は、システムインテグレーション２５０８中に航空機２６００に実装され得る。さらに、例示的実施形態による構造用インサートを伴うサンドイッチ構造は、航空機２６００の整備及び点検２５１４中に実装され得る。例えば、整備及び点検２５１４の間の定期的な整備、改修、アップグレード、又は他の作業の実施中に、サンドイッチ構造が他のサンドイッチ構造に置き換えられて使用され得る。別の例として、航空機２６００の運航２５１２期間中に、例示的実施形態による構造用インサートを伴うサンドイッチ構造を航空機２６００で使用することによって、航空機の操作経費を抑えることができる。例えば、重量削減により航空機２６００の燃費を抑えパフォーマンスを増大させることができる。
【０１２５】
一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、航空機２６００が図２５における運航２５１２、及び／又は整備及び保守２５１４の間に、利用することができる。任意の数の種々の例示的実施形態の利用により、航空機２６００の組立てを大幅に効率化すること、及び／又はコストを削減することができる。
【０１２６】
このように、一又は複数の実施形態は、荷重を支えるサンドイッチ構造のための方法及び装置を提供する。一例示的実施形態で、サンドイッチ構造は、サンドイッチ構造の表面に渡って荷重を分散させるよう構成される構造用インサートを含む。
【０１２７】
実施例で構造用インサートは２つ以上の部品を含む。第１の任意の数の部品は、荷重を受けるよう構成される。この第１の任意の数の部品はまた、荷重を分散させるよう構成される。第２の任意の数の部品は、構造用インサートを形成するために、第１の任意の数の部品と共に組み立てられるよう構成される。
【０１２８】
実施例では構造用インサートの種々の部品が異なる密度を有する。密度は、使用する材料のタイプ、孔の密度、低密度化が望まれる領域からの材料の除去、又は他の適切な技術に基づいて異なる。このように、サンドイッチ構造の重量削減と共に荷重の望ましい取扱いが達成され得る。
【０１２９】
上述した種々の実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を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、多くの修正例及び変形例が自明である。さらに、異なる例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態とは異なる特徴を提供することができる。選択された一又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、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。さらに、本発明は、以下の条項による実施形態を含む。
【０１３０】
条項１２
第１の表面板（２１０）と、
第２の表面板（２１２）と、
第１の表面板（２１０）と第２の表面板（２１２）との間に位置するハニカムコア（２１４）と、
ハニカムコア（２１４）の空洞（３０２）に位置する構造用インサート（２１２８）とを含むハニカムパネルであって、
構造用インサート（２１２８）は、荷重（２１１４）を受けるよう構成される第１の任意の数の部品（２１３４）、及び、第２の任意の数の部品（２１３６）を有する、ハニカムパネル。
【０１３１】
条項１３
構造用インサート（２１２８）は付加製造プロセスを使用して製造される、条項１２に記載のハニカムパネル。
【０１３２】
条項１４
第１の任意の数の部品（２１３４）の密度（２１３８）は、予想される荷重（２１１４）に基づいて、第１の任意の数の部品（２１３４）の種々の部分に渡り異なる、条項１２に記載のハニカムパネル。
【０１３３】
条項２０
航空機における荷重（２１１４）の取扱い方法であって、
第１の表面板（２１０）と、第２の表面板（２１２）と、第１の表面板（２１０）及び第２の表面板（２１２）の間に位置するハニカムコア（２１４）と、ハニカムコア（２１４）の空洞（３０２）に位置する構造用インサート（２１２８）とを含むハニカムパネルで荷重（２１１４）を受けること（２４００）であって、構造用インサート（２１２８）は、荷重（２１１４）を受けるよう構成される第１の任意の数の部品（２１３４）、及び、第２の任意の数の部品（２１３６）を有する、受けること（２４００）と、
構造用インサート（２１２８）の第１の任意の数の部品（２１３４）を介して荷重（２１１４）を分散すること（２４０２）
とを含む、方法。
【０１３４】
条項１５
サンドイッチ構造（２１０４）を製造する方法であって、
サンドイッチ構造（２１０４）のコア（２１２６）に空洞（３０２）を形成すること（２２０２）と、
空洞（３０２）内に構造用インサート（２１２８）を配置すること（２２０４）であって、構造用インサート（２１２８）は、荷重（２１１４）を受けるよう構成される第１の任意の数の部品（２１３４）、及び、構造用インサート（２１２８）を形成するために第１の任意の数の部品（２１３４）と共に組み立てられるよう構成される第２の任意の数の部品（２１３６）を含む、配置すること（２２０４）と
を含む、方法。
【０１３５】
条項１９
サンドイッチ構造（２１０４）はハニカムサンドイッチパネル（２０２）であり、ハニカムサンドイッチパネル（２０２）は、フロア（１２８）、戸棚（１２４）、及び壁（１２６）のうちの少なくとも１つから選択される構造に位置する、条項１５に記載の方法。
【符号の説明】
【０１３６】
１００    航空機
１０２、１０４    翼
１０６    胴体
１０８、１１０    エンジン
１１２    機首部分
１１４    尾部
１１６、１１８    水平安定板
１２０    垂直安定板
１２２    内装
１２４    戸棚
１２６    壁
１２８    フロア
１３０    セクション
２００    サンドイッチ構造
２０２    ハニカムサンドイッチパネル
２０４    第１層
２０６    第２層
２０８    コア
２１０    第１表面板
２１２    第２表面板
２１４    ハニカムコア
２１６    孔
３００    構造用インサート
３０２    空洞
３０４    第１の任意の数の部品
３０６    第２の任意の数の部品
３０８    表面
３１０、３１２    矢印（方向）
４００、４０２、４０４    部品
５００、５０２、５０４    厚さ
５０６    径
５０８    厚さ
６００    サンドイッチ構造
６０２    第１層
６０４    コア
６０６    構造用インサート
６０８    空洞
６１０    第１の任意の数の部品
６１２    第２の任意の数の部品
７００、７０２、７０４    部品
９００    サンドイッチ構造
９０２    第１層
９０４    コア
９０６    構造用インサート
９０８    空洞
９１０    第１の任意の数の部品
９１２    第２の任意の数の部品
１０００、１００２    部品
１２００    サンドイッチ構造
１２０２    第１層
１２０４    コア
１２０６    第２層
１２０８    構造用インサート
１２１０    空洞
１２１２    第１の任意の数の部品
１２１４    第２の任意の数の部品
１３００、１３０２、１３０４    部品
１５００    サンドイッチ構造
１５０２    第１層
１５０４    コア
１５０６    構造用インサート
１５０８    空洞
１５１０    第１の任意の数の部品
１５１２    第２の任意の数の部品
１６００、１６０２、１６０４、１６０８    部品
１８００    サンドイッチ構造
１８０２    第１層
１８０４    コア
１８０６    構造用インサート
１８０８    空洞
１８１０    第１の任意の数の部品
１８１２    第２の任意の数の部品
１８１４    矢印（方向）
１８１６    中心
１８１８    矢印（方向）
１８１９    中心点
１８２０、１８２２    部品（部位）
１９００、１９０２、１９０４    部品
【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５】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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