(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツーリングシステムであって、
硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、異種の構成要素ＣＴＥを有する２つ以上の構成要素で形成される複合品を硬化させるために構成される硬化ツール、
前記硬化ツールに固定的に取り付けられ、前記硬化ツールＣＴＥとは異なるバイアス要素ＣＴＥを有するバイアス要素、並びに
前記硬化ツールＣＴＥ及び前記バイアス要素ＣＴＥの組み合わせは、加熱されると、前記硬化ツールで加熱変位を引き起こし、前記複合品は、冷却されると、硬化複合品が実質的に設計通りの形状をとるように、歪んだ形状に硬化されるように構成されるバイアス要素
を備える、ツーリングシステム。
【請求項２】
複合品を製造する方法であって、
硬化ツールに固定的に取り付けられるバイアス要素を有する硬化ツールを提供することであって、前記硬化ツールは、硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、前記バイアス要素は、前記硬化ツールＣＴＥとは異なるバイアス要素ＣＴＥを有する、硬化ツールを提供すること、
複合品を前記硬化ツール上に装着することであって、前記複合品は、異種の構成要素ＣＴＥを有する構成要素から成る、複合品を装着すること、
前記複合品及び前記硬化ツールを硬化温度まで加熱すること、
前記硬化ツールＣＴＥ及び前記バイアス要素ＣＴＥの差のために、前記硬化ツールの前記温度を前記硬化温度まで上昇させることに応じて、前記硬化ツールを歪んだ形状に歪めること、
前記複合品を前記歪んだ形状で硬化させること、並びに
前記硬化複合品が歪んだ形状から設計通りの形状に変形するように、前記硬化複合品を冷却すること
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、複合体製造に関し、より具体的には、複合品の硬化中に熱的に誘導された形状歪みを制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのヘリコプター及び他のロータークラフトのメインローターブレードは、複合体の優れた剛性及び強度特性並びに耐食性のために複合材料から製造される。そのような高い剛性及び強度特性は、ヘリコプターの高振動環境におけるローターブレードの疲労寿命を増加させる。また、複合材料は、ローターブレードの空力性能を最適化するために、ローターブレードの長さに沿った異なる位置での質量及び剛性特徴を調整するための手段を提供する。
【０００３】
この点で、メインローターブレードは、特定の構造的剛性及びバランス特徴を実現するために、ローターブレードの翼形状内で異なる位置に位置決めされた異なる種類の材料で組み立てられ得る。異なる材料はまた、翼形状に沿った特定の位置に位置決めされ得、又は材料の厚さは、ローターブレードに操作可能な耐久性を提供するために、長さに沿って変更され得る。例えば、ローターブレードに腐食耐久性を提供するために、金属外板がローターブレードの複合桁の前縁に含まれることがある。
【０００４】
ローターブレード内で異なる構成要素に対して異なる種類の材料を使用すると、異種材料の熱膨張特徴に不均衡を生じることがある。例えば、金属外板は、複合桁の熱膨張係数より高い熱膨張係数を有することがある。金属外板は、硬化ツール内部で高温の硬化温度で複合桁に接着接合されることがある。金属外板及び複合桁の熱膨張係数が異なると、金属外板は、結果的に複合桁の収縮よりも大きく長さ方向に沿って収縮することがある。接着剤硬化中に発生する交差結合のために、剛性の結合ラインが、金属外板と複合桁との間に形成される。硬化された桁アセンブリにおける湾曲（ｂｏｗｉｎｇ）などの形状歪みをもたらし得る硬化温度からの冷却により、剛性の結合ラインは、金属外板と複合桁との間に応力強化をもたらす。
【０００５】
ローターブレードの製造中に形状歪みを最小にするための従来の手法には、高剛性であるように設計され、及び／又はローターブレードを所望の（例えば、真っすぐな）形状に維持するために、硬化サイクル中に歪みを最小限にするように、低い熱膨張係数を有する硬化ツールを使用することが含まれる。複雑な保持特性はまた、ローターブレード構成要素を所望の真っすぐな状態に固定するように、サブアセンブリ部品及び後に続く硬化ツールに組み込まれることもある。残念ながら、従来の手法は、硬化後の熱収縮に関する、異種材料の不均衡の結果として複合ローターブレードに生じる形状歪み（例えば、湾曲）に正しく対処することができない。硬化された複合サブアセンブリにおけるこのような形状歪みは、硬化されたサブアセンブリをその後の硬化ツールに適合する際に課題を提示し、最終品の完全性を損なうことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
理解されるように、当技術分野において、異種材料から成る硬化複合品の形状歪みを最小限にする又は除去するためのシステム及び方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
複合構造における熱的に誘導された形状歪みに関する上述の要求は、硬化ツールおよびバイアス要素を有するツーリングシステムを提供する本開示によって、具体的に対処及び軽減される。硬化ツールは、硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、異種の構成要素ＣＴＥを有する２つ以上の構成要素で形成された複合品を硬化させるために構成され得る。バイアス要素は、硬化ツールに固定的に取り付けられ得、硬化ツールＣＴＥとは異なり得るバイアス要素ＣＴＥを有する。バイアス要素は、硬化ツールＣＴＥ及びバイアス要素ＣＴＥの組み合わせが、加熱されると、加熱変位を引き起こし、硬化ツールの歪んだ形状をもたらすように構成され得る。複合品は、冷却されると、硬化複合品が実質的に設計通りの形状をとり得るように、歪んだ形状で硬化され得る。
【０００８】
さらなる実施形態では、硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、異種の構成要素ＣＴＥを有する２つ以上の構成要素で形成された複合品を硬化させるために構成され得る硬化ツールを備えるツーリングシステムが開示される。ツーリングシステムは、硬化ツールに固定的に取り付けられ得るバイアス要素をさらに含み得る。バイアス要素は、硬化ツールＣＴＥとは異なるバイアス要素ＣＴＥを有し得る。バイアス要素は、硬化ツールＣＴＥ及びバイアス要素ＣＴＥの組み合わせが、硬化温度まで加熱されると、硬化ツールで加熱変位を引き起こし、複合品が、周囲温度まで冷却されると、硬化複合品が、制御されない場合には、実質的に設計通りの形状をとるように、歪んだ形状で硬化されるように構成され得る。バイアス要素は、加熱変位が、非バイアス硬化ツールで硬化される硬化複合品の冷却変位に方向が実質的に対向するような硬化ツール上の位置で硬化ツールに固定的に取り付けら得る。
【０００９】
また、複合品の製造方法が開示される。方法は、硬化ツールに固定的に取り付けられるバイアス要素を有する硬化ツールを提供することを含み得る。硬化ツールは、硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。バイアス要素は、硬化ツールＣＴＥとは異なるバイアス要素ＣＴＥを有し得る。方法は、複合品を硬化ツールに装着することを含み得る。複合品は、異種の構成要素ＣＴＥを有する構成要素から成り得る。方法は、複合品及び硬化ツールを硬化温度まで加熱することを含み得る。方法はさらに、硬化ツールＣＴＥ及びバイアス要素ＣＴＥの差のために、硬化ツールの温度を硬化温度まで上昇させることに応じて、硬化ツールを歪んだ形状に歪めることを含む。方法はまた、複合品を歪んだ形状で硬化させること、次に硬化複合品が歪んだ形状から設計通りの形状に変形するように、硬化複合品を冷却することを含む。
【００１０】
既に説明した特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態で独立して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。
【００１１】
本発明の開示のこれらの特徴及び他の特徴は、図面を参照すればより明確となり、これらの図面全体を通して、類似の番号は類似の部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】予め硬化された複合Ｄ型桁及びＤ型桁（Ｄ−ｓｐａｒ）に接合された金属腐食ストリップを備えるローターブレードの桁アセンブリの斜視図であって、Ｄ型桁及び金属腐食ストリップが、異なる熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し得る、斜視図である。
【図２】Ｄ型桁の前縁に金属ストリップを接合し、図１に示された桁アセンブリを形成するために実施され得るようなツーリングシステムの実施形態の斜視図である。
【図３】支持フレーム上で支持される硬化ツール、及び硬化ツールのツールベースの下側に固定的に取り付けられたバイアス要素をさらに示すツーリングシステムの側面図であって、バイアス要素の熱膨張係数（ＣＴＥ）が硬化ツールＣＴＥとは異なる、側面図である。
【図４】ツールベースの下側に取り付けられたバイアス要素、並びにツールベース及びツールキャップによって画定される硬化ツール空洞内に装着される金属腐食ストリップ及び複合Ｄ型桁をさらに示す、図３の線４に沿ったツーリングシステムの断面図である。
【図５】ツールベースの上側に装着されたツールキャップ及びツールベースの下側に固定的に取り付けられたバイアス要素を有する硬化ツールの斜視図である。
【図６】硬化ツール、バイアス要素、及び桁アセンブリの分解斜視図であって、硬化ツールに装着され得る金属腐食ストリップ及びＤ型桁を示す、分解斜視図である。
【図７】ツールキャップ、硬化ツール、バイアス要素を含むツーリングシステムの分解断面図であって、硬化ツールを使用してＤ型桁に接合され得る桁アセンブリをさらに示す分解断面図である。
【図８】図８は、バイアス要素を含まない非バイアスツーリングシステムの分解側面図であり、図８Ａは、ツールキャップ及びツールベースを含み、バイアス要素を含まない非バイアスツーリングシステムの分解断面図である。
【図９】図９は、組み立てられた状態の図８の非バイアスツーリングシステムの側面図であり、図９Ａは、図９の非バイアスツーリングシステムの断面図である。
【図１０】非バイアスツーリングシステムで硬化された桁アセンブリの側面図であって、複合Ｄ型桁及び金属腐食ストリップの熱膨張係数が異なる結果として、翼長方向に沿った湾曲形状で桁アセンブリに発生する冷却変位を示す側面図である。
【図１１】図１１は、ツールベースの下側に固定的に取り付けられたバイアス要素を有する、本明細書で開示されるようなツーリングシステムの実施形態の分解側面図であり、図１１Ａは、図１１のツーリングシステムの分解側面図である。
【図１２】図１１及び図１１Ａのツーリングシステムで硬化される桁アセンブリの側面図であって、バイアス要素ＣＴＥと硬化ツールＣＴＥとの差に起因する、硬化温度まで加熱された場合の硬化ツールの加熱変位、並びに桁アセンブリを歪んだ（例えば、湾曲した）形状に硬化させることを示す側面図である。
【図１３】硬化温度からの冷却後にツーリングシステムから取り外され、その結果、翼長方法に沿って実質的に真っすぐな又は湾曲しない形状をとる桁アセンブリの側面図である。
【図１４】複合品の製造方法に含まれ得る１又は複数の工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで図面を参照するが、これらの図面は、本開示の好ましい様々な実施形態を例示する目的で示されており、図１には、ヘリコプター用などのローターブレード１９０に対する桁アセンブリ２０２の斜視図が示される。桁アセンブリ２０２は、異なる構成要素の熱膨張係数（ＣＴＥ）１７６を有する少なくとも２つの構成要素１７４を含む複合品１７０を備える。この点について、桁アセンブリ２０２は、ローターブレード１９０の付根１９２から先端１９４まで延びる複合Ｄ型桁２０４を備え、スウェプト先端部分（ｓｗｅｐｔ  ｔｉｐ  ｐｏｒｔｉｏｎ）１９６を有し得る複合構成要素１７４を含み得る。複合Ｄ型桁２０４は、複合レイアップ熱膨張係数（ＣＴＥ）１８０を有する繊維強化材料の複合レイアップ１７８として形成され得る。桁アセンブリ２０２は、金属構成要素ＣＴＥ１８４を有する金属ストリップ１８６を備える金属構成要素１８２をさらに含み得る。金属ストリップ１８６は、高温の硬化温度で複合Ｄ型桁２０４の前縁２００に接着接合され得る。付根１９２からスウェプト先端部分１９６まで延びる金属ストリップ１８６が図示されるが、メインローターブレード１９０は、金属ストリップ１８６が、例えば、先端１９４などの任意の場所で終結し得るように組み立てられてもよい。
【００１４】
図２は、有利には、硬化複合品１７２（図１）の著しい形状歪みがない、図１に示された桁アセンブリ２０２などの複合品１７０を製造するための製造プロセスにおいて、使用され得るツーリングシステム１００の実施形態を示す。例えば、図２のツーリングシステム１００は、高温の硬化温度で金属ストリップ１８６（図１）を複合Ｄ型桁２０４に接合するための接着剤１８８（図１）を硬化させるために使用され得る。しかしながら、本明細書で開示されるツーリングシステム１００は、限定なく、様々な異なるサイズ、形状及び構成のうちの任意の１つを有する複合品１７０を製造するために構成され得、ローターブレード１９０（図１）の桁アセンブリ２０２を製造することに限定されない。
【００１５】
さらに、本明細書で開示されるツーリングシステム１００及び方法は、異種の構成要素１７４を接合するための接着剤１８８（図１）を硬化させることに限定されない。この点において、本明細書で開示されるツーリングシステム１００は、異種の構成要素ＣＴＥ１７６を有する２つ以上の構成要素１７４（例えば、材料）から成る任意の種類の複合品１７０の任意の種類の高温処理のために実施され得る。例えば、ツーリングシステム１００及び方法は、少なくとも１つの硬化されていない複合レイアップ１７８（図１）を含む複合品１７０を硬化させるために、及び／又は異種の構成要素ＣＴＥ１７６を有する２つの構成要素を接合するための接合動作において接着剤１８８を硬化させるために実施され得る。ツーリングシステム１００はまた、上昇した処理温度での共硬化動作及び／又は共結合動作に対して、若しくは異なる構成要素ＣＴＥ１７６を有する少なくとも２つの構成要素１７４を含む複合品１７０における別の種類の処理高温に対して実施され得る。
【００１６】
例えば、ツーリングシステム１００は、複合構成要素で形成される複合品１７０を処理するために実施され得る。そのような複合構成要素は、繊維強化ポリマ材料、例えば、繊維強化熱可塑性マトリックス又は繊維強化熱硬化性マトリックスなど、若しくは樹脂、例えば、エポキシ樹脂又は別の種類の樹脂などで形成される複合レイアップ１７８（図１）を含み得る。熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、及び他の種類の繊維を含むがこれらに限定されない様々な異なる種類の繊維のうちの任意の１つで強化され得る。ツーリングシステム１００はまた、金属構成要素、複合構成要素、並びに／若しくは非金属構成要素、又はこれらの構成要素のうちの少なくとも２つが異種の構成要素ＣＴＥ１７６を有する任意の組み合わせを含む複合品１７０を処理するために実施され得る。
【００１７】
図２では、ツーリングシステム１００は、硬化複合品１７０を含む硬化ツール１０８を支持するための実質的に剛性の支持フレーム１０２を含み得る。硬化ツール１０８は、複合品１７０、例えば、設計通りの形状１６０などを含むための硬化ツール空洞１２０を含み得る。硬化ツール１０８は、有利には、硬化ツール１０８に固定的に取り付けられ得るバイアス要素１３０を含み得る。有利には、バイアス要素１３０は、硬化ツールＣＴＥ１１０とは異なるバイアス要素ＣＴＥ１３４を有し得る。以下で詳細を説明すると、硬化ツールＣＴＥ１１０及びバイアス要素ＣＴＥ１３４の組み合わせにより、硬化ツール１０８及び複合品１７０が硬化温度まで加熱されると、硬化ツール１０８が歪むように、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８上でサイズ決定され、構成され、及び位置決めされる。例えば、硬化ツールＣＴＥ１１０及びバイアス要素ＣＴＥ１３４の組み合わせにより、硬化ツール１０８及び複合品１７０が硬化温度又は他の処理温度まで上昇すると、硬化ツール１０８は加熱変位１５０（図１２）又は形状変形を受け得る。複合品１７０が硬化温度から低い温度（ａ  ｒｅｄｕｃｅｄ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、例えば、周囲温度又は室温まで冷却されると、硬化複合品１７２（図１）が、以下でより詳細に説明されるように、硬化ツール１０８によって制御されない場合には、設計通りの形状をとり得るように、硬化ツール１０８の複合品１７０は、歪んだ形状１６２（図１２）で硬化され得る。
【００１８】
図２及び図３において、支持フレーム１０２は、支持フレーム１０２と硬化ツール１０８との間を延びる複数のブレース１０４、１０６を含み得る。ブレース１０４、１０６は、硬化ツール１０８に取り付けられ、概して垂直に方向付けられ、互いに離間され得る。ブレースのうちの１又は複数は、固定ブレース１０４を含み得、残りのブレースは、浮きブレース１０６であり得る。例えば、図２及び図３では、中心に配置されたブレースのうちの１つは、固定ブレース１０４であり得、残りのブレースは、浮きブレース１０６であり得る。固定ブレース１０４（例えば、浮いていないブレース）は、硬化ツール１０８上の位置において支持フレーム１０２に対する硬化ツール１０８の移動を防止するために、硬化ツール１０８の１点を支持フレーム１０２に移動不能に固定するように構成され得る。浮きブレース１０６のうちの１又は複数は、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０が加熱変位１５０（図１２）の方向１５４（図１２）において移動でき、その一方で、硬化ツール１０８の他の方向への移動、例えば、ねじれ移動、側方移動、又は加熱変位１５０の方向１５４ではない硬化ツール１０８の別の移動などを抑制するように構成され得る。
【００１９】
図４を参照すると、支持フレーム１０２から上に向かって延びるブレース１０４、１０６によって支持される硬化ツール１０８を示すツーリングシステム１００の断面が示される。図４の断面の位置において、硬化ツール１０８は、非垂直に方向付けられて示されており、それは、ローターブレード１９０（図５）の桁アセンブリ２０２（図５）に設計され得る翼長方向のブレードのねじりを示し得る。支持フレーム１０２は、支持フレーム１０２に対する比較的高いねじり剛性及び高い曲げ剛性を提供するように構成される比較的堅い構造として構成され得る。支持フレーム１０２の高いねじり剛性及び曲げ剛性は、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０の移動を、加熱変位１５０（図１２）に対応する移動に制限又は限定し得る。この点に関して、支持フレーム１０２は、硬化ツール１０８の移動、例えば、複合品１７０が高温の硬化温度での硬化中に、さもなければ好ましくない方法でとり得る、所望されない硬化ツール１０８のねじれ移動又は側方移動などを実質的に防止又は最小化するように構成され得る。
【００２０】
本明細書中で説明されるように、ローターブレード１９０（図５）に対して桁アセンブリ２０２（図５）を硬化させる文脈において、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０の加熱変位１５０（図１２）は、先ほど述べられたように、加熱時の硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０の歪んだ形状１６２への、熱的に誘導された湾曲１６４（図１２）を含み得る。支持フレーム１０２及びブレース１０４、１０６は、硬化ツール１０８のねじれ移動又は側方移動を防止するように構成され得る。支持フレーム１０２及びブレース１０４、１０６は、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０が加熱下で熱膨張でき、硬化ツール１０８の歪んだ形状１６２（図２）への湾曲１６４を促進するよう構成され得、その後、冷却されると、硬化複合品１７２（図１）は、設計通りの形状をとり、硬化複合品１７２は、実質的に真っすぐになる。硬化温度での歪んだ形状１６２から周囲温度（例えば、室温）での設計通りの形状１６０までの変化は、硬化複合品１７２の異種の構成要素ＣＴＥ１７６のために冷却中に硬化複合品１７２で発生する、熱的に誘導された機械適応力の結果である。
【００２１】
理解され得るように、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０は、硬化ツール１０８の加熱変位１５０の任意の種類又は方向１５４を促進するために、様々な異なる形状、サイズ及び構成のうちの任意の１つで構成され得、硬化ツール１０８の湾曲形状（図１２）への加熱変位１５０に限定されない。この点において、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０は、加熱変位１５０が多次元加熱変位１５０を発生させるように構成され得、その構成において、硬化ツール１０８は、複雑な屈曲形状に歪み、本質的に１次元の加熱変位１５０、例えば、本明細書中で説明されるような、桁アセンブリ２０２（図５）の１次元湾曲などに限定されない。さらに、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０は、以下でより詳細に説明されるように、高温の硬化温度又は処理温度で硬化ツール１０８に非線形加熱変位１５０を発生させるように構成され得る。
【００２２】
図４の実施形態において、バイアス要素１３０は、チタニウムなどの金属材料、若しくは他の金属又は非金属材料で形成され得る。硬化ツール１０８は、インバー、鋼又は他の合金で形成され得る。硬化ツール１０８はまた、複合材料又は他の非金属材料で形成され得る。バイアス要素１３０は、硬化ツールＣＴＥ１１０とは異なるバイアス要素ＣＴＥ１３４を有する任意の材料で形成され得る。図示された実施形態では、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８の下側に固定的に取り付けられ得る。例えば、バイアス要素１３０は、間にあるインターフェース１４４で硬化ツール１０８に固定的に取り付けられ得る。ツーリングシステム１００は、ブレース１０４、１０６がバイアス要素１３０に接触しない関係で配置され、加熱中及び冷却中にバイアス要素１３０の無制限の熱膨張及び収縮が可能となるように、ブレース１０４、１０６（図３）に切り欠き（ｃｕｔｏｔ）を含み得る。代替的には、硬化ツール１０８の各ブレース位置には、バイアス要素１３０の対向する側面に別個のブレース１０４、１０６が含まれ得、ブレース１０４、１０６は、バイアス要素１３０と接触しない関係で配置され、加熱中及び冷却中にバイアス要素１３０の無制限の熱膨張及び収縮が可能となる。
【００２３】
図４では、バイアス要素１３０は、任意の適切な金属材料及び／又は非金属材料で形成された実質的に剛性の部材を含み得、バイアス要素１３０は、硬化ツールＣＴＥ１１０とは異なるバイアス要素ＣＴＥ１３４を有する。例えば、バイアス要素ＣＴＥ１３４は、硬化ツール１０８の歪んだ形状１６２（図２）への加熱変位１５０（図１２）の所望の方向１５４（図２）をもたらすように、硬化ツールＣＴＥ１１０よりも低い又は高いとされ得る。図示された実施形態では、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８に固定的に取り付けられ得る。例えば、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８の少なくとも長さ方向１１２（図３）のバイアス要素１３０と硬化ツール１０８との間の相対的な移動を防止するように、硬化ツール１０８に機械的に締められ、溶接され、又はそうでなければ取り付けられ得る。このように、バイアス要素の熱膨張及び収縮は、硬化ツール１０８に直接付与され得る。しかしながら、バイアス要素１３０は、少なくとも加熱変位１５０に対応する方向１５４に沿って、それらの間の相対的な移動を防止するように、硬化ツール１０８に取り付けられ得、加熱変位１５０に関連しない方向への相対的移動を可能にするように浮遊し得ると考えられる。
【００２４】
図５を参照すると、簡略化のために支持フレーム及びブレースが省略された、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０の斜視図が示される。バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８の付根１９２端部から、複合品１７０のスワップされた先端（ｓｗａｐｐｅｄ  ｔｉｐ）１９４の位置まで延び得る。しかしながら、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８の任意の長さ又は部分に沿って延びるように構成され得、硬化ツール１０８の全長に沿って延びることに限定されない。さらに、バイアス要素１３０は、硬化温度又は他の処理温度まで上昇すると、硬化ツール１０８の所望の歪んだ形状１６２（図２）を実現するために、非連続的な部材として構成され得る。図示された実施形態では、バイアス要素１３０は、冷却前に硬化複合品１７２（図１）の所望の歪んだ形状を実現するために、限定されないが、バイアス要素長１４２（図６）で、任意のサイズ、形状及び構成のバイアス要素断面１３６を有して提供され得る。
【００２５】
図６を参照すると、硬化ツール１０８、バイアス要素１３０、及び桁アセンブリ２０２の分解図が示される。図示される実施形態では、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８の長さ方向１１２に沿って延びるバイアス要素長１４２で提供され得る。バイアス要素１３０は、限定されることなく、任意のサイズ、形状及び構成のバイアス要素断面１３６を有し得る。この点において、バイアス要素１３０は、図６に示されるバイアス要素断面１３６の一般的な長方形に限定されない。
【００２６】
図６では、複合Ｄ型桁２０４の前縁２００への設置、及び組み立てられた金属ストリップ１８６及び複合Ｄ型桁２０４の硬化ツール空洞１２０への装着に先立ち、金属ストリップ１８６（例えば、腐食ストリップ）が示される。硬化ツール１０８キャップは、硬化ツール１０８の長さに沿って延び得、硬化複合品１７０（例えば、桁アセンブリ２０２）を含むための硬化ツール空洞１２０を囲むように構成され得る。本明細書で開示されるような硬化ツール１０８は、ツールキャップ１２４によって囲まれる雌型硬化ツール空洞１２０を含むが、硬化ツール１０８は、雄型の硬化ツール構成（図示されず）を含む任意の構成で提供されてもよく、複合レイアップなどの複合品が雄型硬化ツール上に適合されてもよいことに留意すべきである。硬化ツール１０８は、任意のサイズ、形状及び構成で提供され得、硬化ツール１０８に固定的に取り付けられるバイアス要素１３０であって、硬化温度からの冷却によって、設計通りの形状１６０をとる硬化複合品１７２（図１）をもたらす複合品１７０の加熱変位１５０（図１２）を発生させるために、硬化ツールＣＴＥ１１０とは異なるバイアス要素ＣＴＥ１３４（図５）を有するバイアス要素１３０を含み得る。
【００２７】
図７を参照すると、ツールキャップ１２４、硬化ツール１０８、及びバイアス要素１３０を含むツーリングシステム１００の分解図が示される。また、複合Ｄ型桁２０４に適合され得、金属ストリップ１８６を複合Ｄ型桁２０４に接合する接着剤１８８を硬化させるための硬化ツール空洞１２０に装着され得る金属ストリップ１８６を含む桁アセンブリ２０２が示される。硬化ツール空洞１２０は、モールド部分１１６及びツールキャップ１２４によって画定され得る。ツールベース１１４は、モールド部分１１６から側方に外に向かって延びる１対のベースフランジ１１８を含み得る。ツールキャップ１２４は、キャップ部分１２６、及びキャップ部分１２６から側方に外に向かって延びる１対のキャップフランジ１２８を含み得る。キャップフランジ１２８は、キャップ部分１２６をモールド部分１１６と位置合わせした状態を維持するためのベースフランジ１１８に形成され得る対応する１対の凹部１２２内で受けることができる。ツールキャップ１２４は、ツールベース１１４に取り外し可能に接合できるように構成され得る。キャップ部分１２６及びモールド部分１１６は、硬化ツール空洞１２０を一体的に画定し得る又は囲み得る。
【００２８】
図７では、バイアス要素幅１４０及びバイアス要素高さ１３８を有する長方形のバイアス要素断面１３６を有するバイアス要素１３０が示される。しかしながら、バイアス要素断面１３６は、任意の形状及びサイズで提供され得、長方形に限定されない。さらにこの点に関して、バイアス要素断面１３６は、硬化ツール１０８の長さに沿って変わり得る。例えば、高温の硬化温度までの加熱中に硬化ツール１０８の非線形の歪みを実現するために、バイアス要素断面１３６面積は、バイアス要素幅１４０、バイアス要素高さ１３８、及び／又はバイアス要素形状を変更することにより、変更され得る。
【００２９】
ツールベース１１４の底面に装着されるバイアス要素１３０が示される。バイアス要素ＣＴＥ１３４が硬化ツールＣＴＥ１１０とは異なるため、長さ方向１１２のバイアス要素１３０の熱膨張によって、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０は、それらが湾曲し歪んだ形状１６２（図２）をとる加熱変位１５０（図１２）を受ける。理解され得るように、バイアス要素１３０は、以下でより詳しく説明されるように、加熱変位１５０が、非バイアス硬化ツール３０２（図９及び図９Ａ）で硬化される硬化複合品３７０（図１０）の冷却変位３５０（図１０）と方向１５４（図１２）が実質的に対向し、冷却変位３５０と大きさ１５２（図１２）が実質的に等しいような、硬化ツール１０８上の位置で硬化ツール１０８に固定的に取り付けられ得る。
【００３０】
図８及び図８Ａを参照すると、非バイアスツーリングシステム３００がバイアス要素１３０を含まないことを除き、図２から図７に示されたツーリングシステム１００に類似して構成される、非バイアスツーリングシステム３００の分解斜視図及び分解断面図が示される。非バイアスツーリングシステム３００は、複合品１７０が、高温の硬化温度で一般的に歪んでいない形状１６２（図２）で硬化されると発生し、次に周囲温度まで冷却されると歪む冷却変位３５０（図１０）を示すために、本明細書中で開示される。図８及び図８Ａにおいて、非バイアスツーリングシステム３００は、長さ方向３０４を有する非バイアス硬化ツール３０２を含む。非バイアス硬化ツール３０２は、モールド部分３０８及び１対のベースフランジ３１０を有するツールベース３０６を含み得る。それらは、キャップ部分１２６（図７）及びベースフランジ３１０を係合するための１対のキャップフランジ１２８（図７）を有するツールキャップ１２４（図７）を含み得る。非バイアスツーリングシステム３００で硬化複合品１７０は、図２から図７に示されるツーリングシステム１００と実質的に同一の構成を有し得る。
【００３１】
図９及び図９Ａを参照すると、組み立てられた状態の図８及び図８Ａの非バイアスツーリングシステム３００の図が示される。複合品１７０（図８）は、ツールベース３１４の硬化ツール空洞３１２に装着され得る。非バイアスツーリングシステム３００の温度は、硬化温度まで上昇し得る。非バイアスツーリングシステム３００が高温の硬化温度まで加熱されると、ツールベース３１４及びツールキャップ３１６は、一般的に湾曲していない形状又は真っすぐな形状に熱膨張し得る。
【００３２】
図１０を参照すると、図８から図９Ａに示された非バイアスツーリングシステム３００で硬化され得る硬化桁アセンブリ２０２の側面図が示される。図１０は、硬化桁アセンブリ２０２の翼長方向１９８に沿った湾曲１６４形状の硬化桁アセンブリ２０２の冷却中に発生する冷却変位３５０を示す。硬化桁アセンブリ２０２は、冷却変位３５０の大きさ３５２及び方向３５４を有する。硬化桁アセンブリ２０２の湾曲３５６は、金属ストリップ１８６と複合Ｄ型桁２０４との異種のＣＴＥの結果として生じ得る。この点に関して、硬化桁アセンブリ２０２の冷却は、異種構成要素ＣＴＥ１７６のために硬化複合品１７２における熱的に誘導された機械応力の不均衡に対する硬化複合品１７２（図１）の応答を表す。
【００３３】
図１１及び図１１Ａを参照すると、図２から図７に示されたツーリングシステム１００の分解斜視図及び分解断面図が示される。ツーリングシステム１００は、有利には、ツールベース１１４に固定的に取り付けられたバイアス要素１３０を含む。先ほど説明したように、バイアス要素１３０は、図８から図９Ａまでに示された非バイアスツーリングシステム３００上で硬化される硬化複合品３７０（図１０）の冷却変位３５０方向（図１０）と対向して配置される硬化ツール１０８の側面（例えば、下側）に取り付けられ得る。
【００３４】
図１２を参照すると、高温の硬化温度におけるツーリングシステム１００の側面図であって、硬化温度まで加熱される場合の硬化ツール１０８の加熱変位１５０を示す側面図である。先ほど示されたように、ツーリングシステム１００は、バイアス要素ＣＴＥ１３４が硬化ツールＣＴＥ１１０とは異なる結果として、加熱変位１５０に対応する歪んだ形状１６２（例えば、湾曲形状）をとり得る。実施形態において、バイアス要素１３０は、バイアス要素ＣＴＥ１３４、並びに図８から図９Ａに示される非バイアスツーリングシステム３００を使用して、硬化桁アセンブリ２０２の冷却変位３５０（図１０）の大きさ３５２（図１０）に実質的に等しい冷却ツール１０８の加熱変位１５０の大きさ１５２を生じるバイアス要素断面１３６を有し得る。
【００３５】
図１３を参照すると、高温の硬化温度からの冷却後にツーリングシステム１００（図１２）から取り外される硬化桁アセンブリ２０２が示される。複合Ｄ型桁２０４のＣＴＥに対する金属ストリップ１８６のＣＴＥの差によって生じる硬化桁アセンブリ２０２の熱的に誘導された応力の不均衡のため、硬化桁アセンブリ２０２は、翼長方向１９８に沿った桁アセンブリ２０２の一般的に真っすぐな又は湾曲しない形状を有利には含み得る設計通りの形状１６０をとり得る。図１４を参照すると、硬化複合品１７２（図１）の製造方法４００において含まれ得る１又は複数の工程を示すフロー図である。有利には、方法は、異なる構成要素ＣＴＥ１７６（図１）を有する構成要素１７４（図１）で形成される複合品１７０（図１）で発生する熱的に誘導された機械応力の不均衡を利用するための手段を提供する。
【００３６】
図１４の方法４００のステップ４０２は、硬化ツール１０８に固定的に取り付けられるバイアス要素１３０（図３）を有する硬化ツール１０８（図３）を提供することを含み得る。先ほど示されたように、バイアス要素１３０は、硬化ツールＣＴＥ１１０（図３）とは異なるバイアス要素ＣＴＥ１３４（図３）を有し得る。例えば、バイアス要素ＣＴＥ１３４は、硬化ツールＣＴＥ１１０よりも高くても低くてもよい。図２から図８において、バイアス要素１３０は、バイアス要素１３０の長さに沿って一定の断面１３６形状及びサイズを有する。一般的な一定の断面１３６形状及びサイズを有する硬化ツール１０８について、図２から図８に示されるバイアス要素１３０の構成は、硬化ツール１０８の長さ方向に沿った硬化ツール１０８の線形変位を生じ得る。
【００３７】
しかしながら、硬化ツール１０８（図７）は、バイアス要素１３０（図７）が硬化ツール１０８の長さに沿って線形に又は非線形に変化する少なくとも１つのバイアス要素パラメーター１３２（図７）を有する実施形態で提供され得る。硬化ツール１０８の長さに沿って変化し得るバイアス要素パラメーター１３２の例は、バイアス要素ＣＴＥ１３４、バイアス要素断面１３６（図７）、並びに／若しくはバイアス要素１３０剛性又はヤング係数を含むが、これらに限定されない。バイアス要素断面１３６は、断面サイズ及び／又は断面形状を含み得る。例えば、図７では、バイアス要素１３０は、バイアス要素幅１４０及びバイアス要素高さ１３８を有する一般的な長方形断面を含む。バイアス要素幅１４０及び／又はバイアス要素高さ１３８は、バイアス要素１３０の断面積を変更し、硬化ツール１０８の非線形加熱変位１５０（図１２）を実現するために、バイアス要素１３０の長さに沿って変更され得る。バイアス要素断面１３６形状はまた、バイアス要素１３０の長さに沿っても変更され得る。例えば、バイアス要素１３０は、硬化ツール１０８を特定の歪んだ形状１６２（図１２）に歪めるために、長方形から異なる断面形状、例えば、Ｉ型ビーム形状又は任意の他の形状などに変化する断面で提供され得る。
【００３８】
バイアス要素パラメーター１３２（図６）は、処理温度において非線形である硬化ツール１０８の加熱変位１５０（図１２）をもたらすために、硬化ツール１０８（図６）の長さに沿って非線形に変更され得る。このように、複合品１７０（図６）は、周囲温度まで冷却されると特定の設計通りの形状１６０（図１３）をとる硬化複合品１７２（図１１）をもたらす特定の歪んだ形状１６２（図１２）で硬化し得る。例えば、バイアス要素パラメーター１３２のうちの１又は複数は、桁アセンブリ２０２（図６）の長さに沿って金属ストリップ１８６（図６）の先細の厚さから生じ得る硬化複合品１７２（図１１）の非線形の熱的に誘導された応力に対応するために、硬化ツール１０８の長さに沿って非線形に変更され得る。
【００３９】
さらにこの点に関して、ツーリングシステム１００は、ツールベース１１４（図６）に固定的に取り付けられ得る２つ以上の別個のバイアス要素１３０（図６）を含み得る。バイアス要素１３０は、異種のバイアス要素パラメーター１３２を有し得る。例えば、異種のＣＴＥを有する異なる材料で形成される２つ以上の別個のバイアス要素１３０は、エンドツーエンドで接合され、ツールベース１１４に固定的に取り付けられ得る。硬化ツール１０８（図６）及びバイアス要素１３０を設計された硬化温度又は処理温度まで加熱すると、非線形の加熱変位１５０（図１２）は、複合品１７２の構成要素のうちの１又は複数の機械特性の非線形外形の結果として硬化複合品１７２（図１３）で発生し得る非線形の冷却変位３５０（図１０）に対応するために、硬化ツール１０８で生成され得る。例えば、桁アセンブリ２０２（図６）の金属ストリップ１８６（図６）は、Ｄ型桁２０４（図６）の長さに沿って先細の厚さを有し得る。
【００４０】
図１４の方法４００のステップ４０４は、硬化ツール１０８（図６）上又は内に複合品１７０（図６）を装着することを含み得る。複合品１７０は、異種の構成要素ＣＴＥ１７６（図６）を有する２つ以上の構成要素１７４（図６）から成り得る。例えば、図６では、桁アセンブリ２０２の金属ストリップ１８６は、複合Ｄ型桁２０４の複合構成要素ＣＴＥ１７６とは異なる金属構成要素ＣＴＥ１８４を有し得る。しかしながら、複合品１７０は、限定されることなく、任意の材料で形成される構成要素１７４を含み得る。例えば、複合品１７０のうちの１又は複数は、限定されることなく、硬化されていない複合レイアップ、予め硬化された複合レイアップ、金属構成要素、接着剤、若しくは任意の種類の金属構成要素又は非金属構成要素を含み得る。
【００４１】
図１４の方法４００のステップ４０６は、複合品１７０（図７）及び硬化ツール１０８（図７）を高温の硬化温度まで加熱することを含み得る。この点に関して、複合品１７０は、周囲温度、室温、又は他の温度で硬化ツール１０８上に又は内に装着され得る。硬化ツール１０８は、次にオートクレーブ（図示されず）内部に位置決めされ得、金属ストリップ１８６（図７）を複合Ｄ型桁２０４（図７）に接合するための接着剤１８８（図７）を硬化させるために必要な指定された硬化温度まで、温度が上昇し得る。しかしながら、硬化ツール１０８及び複合品１７０は、任意の手段によって加熱されてもよく、オートクレーブを使用しての加熱に限定されない。
【００４２】
さらに、複合品１７０（図７）の硬化ツール１０８（図７）は、任意の温度に加熱されてもよく、接着剤１８８（図７）の硬化温度又は複合レイアップ１７８（図７）の硬化温度への加熱に限定されない。例えば、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０（図７）は、接着剤１８８又は複合レイアップ１７８の硬化温度よりも高い温度まで上昇し得、硬化ツール１０８に加熱変位１５０（図１２）量の増加をもたらし得る。硬化ツール１０８に加熱変位１５０量の増加をもたらすことによって、硬化複合品１７２（図７）は、周囲温度まで冷却されると形状変化量の増加を受け得る。
【００４３】
図１４の方法４００のステップ４０８は、硬化ツール１０８（図１２）及び複合品１７０（図１２）を、硬化ツール１０８の温度を硬化温度まで上昇させることに応じて、加熱変位１５０（図１２）に関連付けられた歪んだ形状１６２（図１２）に歪めることを含み得る。歪みは、バイアス要素ＣＴＥ１３４に対する硬化ツールＣＴＥ１１０（図１２）の差の結果として、硬化ツール１０８で発生し得る。例えば、図１２は、硬化温度まで加熱されると、長さ方向１１２に沿って湾曲形状に歪む硬化ツール１０８を示す。
【００４４】
図１４の方法４００のステップ４１０は、複合品１７０（図１２）を歪んだ形状１６２（図１２）で硬化させることを含み得る。図１２では、複合品１７０が硬化温度である場合、金属ストリップ１８６と複合Ｄ型桁２０４との間の接着剤１８８が硬化し得る。実施形態において、複合品１７０は、指定された期間に指定された硬化温度で保持されると硬化し得る樹脂マトリックス（例えば、熱硬化性樹脂）、及び／又は熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度まで冷却されると凝固し得る樹脂マトリックス（例えば、熱可塑性樹脂）を有する硬化されていない複合レイアップ１７８（例えば、プリプレグ複合プライ）を含み得る。
【００４５】
図１４の方法４００のステップ４１２は、硬化複合品１７２（図１３）が硬化ツール１０８（図１２）から取り外される、又は硬化複合品１７２が制御されない場合に、硬化複合品１７２が歪んだ形状１６２（例えば、硬化温度における）（図１２）から設計された通りの形状１６０（例えば、周囲温度における）に変形するように、硬化複合品１７２（図１３）を（例えば、周囲温度まで）冷却することを含み得る。例えば、図１３は、金属ストリップ１８６及び複合Ｄ型桁２０４の異種のＣＴＥによって引き起こされる熱的に誘導された応力のために、低い温度（例えば、周囲温度）まで冷却されると、実質的に真っすぐになる硬化桁アセンブリ２０２を示す。
【００４６】
実施形態において、本明細書中に開示される方法は、ツーリングシステム１００（図７）を使用して、任意の種類の構成要素、例えば、１又は複数の硬化されていない又は予め硬化された複合レイアップ１７８（例えば、複合Ｄ型桁２０４）など、並びに任意の金属構成要素、例えば、複合レイアップ１７８で積層され得る金属ストリップ１８６（図７）などから、ヘリコプターローターブレード１９０（図７）を形成することを含み得る。しかしながら、ツーリングシステム１００は、異種の構成要素ＣＴＥ１７６（図７）を含む２つ以上の構成要素１７４（図７）を有する様々な異なる複合品１７０（図７）のうちの任意の１つを形成するために実施され得、ローターブレード１９０を形成することに限定されない。
【００４７】
図示されない実施形態において、加熱変位１５０を引き起こし、複合品１７０の硬化を可能にするために、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０を高温まで加熱した後に、硬化複合品１７２が、屈曲形状であり得る最終的な設計通りの形状への変形を受けるように、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０が構成され得る。例えば、図には示されていないが、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０は、加熱に先立ち、硬化されていない複合品１７０を屈曲形状に保持するように初期に構成され得る。硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０は、高温の硬化温度まで加熱され得、硬化ツール１０８及びバイアス要素１３０が、歪んだ形状、例えば、真っすぐな形状などへの加熱変位を受けることになる。周囲温度まで冷却されると、硬化複合品１７２は、屈曲形状をとり得る。
【００４８】
本発明のさらなる修正及び改良は、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載され、示される部分の特定の組み合わせは、本開示のある特定の実施形態を表すことを意図するのみであり、本開示の精神及び範囲内にある代替的な実施形態又は装置を限定するものではない。
【００４９】
代替的実施形態が、以下のように主張され得る。
【００５０】
Ａ１．
ツーリングシステムであって、
硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）（１１０）を有し、異種の構成要素ＣＴＥ（１７６）を有する２つ以上の構成要素（１７４）で形成される複合品（１７０）を硬化させるために構成される硬化ツール（１０８）、
前記硬化ツール（１０８）に固定的に取り付けられ、前記硬化ツールＣＴＥ（１１０）とは異なるバイアス要素ＣＴＥ（１３４）を有するバイアス要素（１３０）、並びに
前記硬化ツールＣＴＥ（１１０）及び前記バイアス要素ＣＴＥ（１３４）の組み合わせは、加熱されると、前記硬化ツール（１０８）で加熱変位を引き起こし、前記複合品（１７０）は、冷却されると、前記硬化複合品（１７２）が実質的に設計通りの形状（１６０）をとるように、歪んだ形状（１６２）で硬化されるように構成されるバイアス要素（１３０）
を備える、ツーリングシステム。
【００５１】
Ａ２．
前記バイアス要素（１３０）は、前記加熱変位（１５０）が、非バイアス硬化ツール（３０２）上で硬化される硬化複合品（３７０）の冷却変位（３５０）と方向（１５４）が実質的に対向するような位置で前記硬化ツール（１０８）に固定的に取り付けられる、Ａ１に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５２】
Ａ３．
前記バイアス要素（１３０）は、前記加熱変位（１５０）が、前記非バイアス硬化ツール（３０２）上で硬化される硬化複合品（３７０）の前記冷却変位（３５０）と大きさ（１５２）が実質的に等しいように構成される、Ａ１又はＡ２に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５３】
Ａ４．
前記加熱変位（１５０）は、前記硬化ツール（１０８）の長さ方向（１１２）に沿って湾曲（１６４）を備える、Ａ１からＡ３の何れか一項に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５４】
Ａ５．
前記バイアス要素（１３０）は、前記硬化ツール（１０８）の長さに沿って変化する少なくとも１つのバイアス要素パラメーター（１３２）を有し、前記バイアス要素パラメーター（１３２）は、
前記バイアス要素ＣＴＥ（１３４）、
バイアス要素断面（１３６）、及び
バイアス要素（１３０）剛性
のうちの少なくとも１つを含む、Ａ１からＡ４の何れか一項に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５５】
Ａ６．
前記バイアス要素パラメーター（１３２）は、前記硬化ツール（１０８）の長さ方向（１１２）に沿って非線形に変化する、Ａ１からＡ５の何れか一項に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５６】
Ａ７．
前記バイアス要素（１３０）は、異種のバイアス要素パラメーター（１３２）を有する前記バイアス要素（１３０）のうちの少なくとも２つを備え、
前記バイアス要素（１３０）は、前記硬化ツール（１０８）において非線形の加熱変位（１５０）を生成するように構成される、Ａ１からＡ６の何れか一項に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５７】
Ａ８．
前記硬化ツール（１０８）を支持するための支持フレーム（１０２）であって、前記硬化ツール（１０８）の移動を前記加熱変位（１５０）と関連付けられた方向（１５４）に限定するように構成される支持フレーム（１０２）をさらに備える、Ａ１からＡ７の何れか一項に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５８】
Ａ９．
前記硬化ツール（１０８）は、ヘリコプターローターブレード（１９０）の桁アセンブリ（２０４）のための硬化ツール（１０８）を備え、
前記複合品（１７０）の前記構成要素（１７４）は、複合レイアップＣＴＥ（１８０）を有する複合レイアップ（１７８）、及び前記複合レイアップＣＴＥ（１８０）とは異なる金属構成要素ＣＴＥ（１８４）を有する金属構成要素（１８２）を備える、Ａ１からＡ８の何れか一項に記載のツーリングシステム（１００）。
【００５９】
Ａ１０．
ツーリングシステム（１００）であって、
硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）（１１０）を有し、異種の構成要素ＣＴＥ（１７６）を有する２つ以上の構成要素（１７４）で形成される複合品（１７０）を硬化させるために構成される硬化ツール（１０８）、
前記硬化ツール（１０８）に固定的に取り付けられ、前記硬化ツールＣＴＥ（１１０）とは異なるバイアス要素ＣＴＥ（１３４）を有するバイアス要素（１３０）、
前記硬化ツールＣＴＥ（１１０）及び前記バイアス要素ＣＴＥ（１３４）の組み合わせは、硬化温度まで加熱されると、前記硬化ツール（１０８）で加熱変位（１５０）を引き起こし、前記複合品（１７０）は、周囲温度まで冷却されると、前記硬化複合品（１７２）が、制御されない場合には、実質的に設計通りの形状（１６０）をとるように、歪んだ形状（１６２）で硬化されるように構成されるバイアス要素（１３０）、並びに
前記加熱変位（１５０）が、非バイアス硬化ツール（３０２）上で硬化される硬化複合品（３７０）の冷却変位（３５０）に方向（１５４）が実質的に対向するような位置で前記硬化ツール（１０８）に固定的に取り付けられるバイアス要素（１３０）
を備える、ツーリングシステム（１００）。
【００６０】
Ａ１１．
複合品（１７０）を製造する方法であって、
硬化ツール（１０８）に固定的に取り付けられるバイアス要素（１３０）を有する硬化ツール（１０８）を提供することであって、前記硬化ツール（１０８）は、硬化ツール熱膨張係数（ＣＴＥ）（１１０）を有し、前記バイアス要素（１３０）は、前記硬化ツールＣＴＥ（１１０）とは異なるバイアス要素ＣＴＥ（１３４）を有する、硬化ツール（１０８）を提供すること、
複合品（１７０）を前記硬化ツール（１０８）上に装着することであって、前記複合品（１７０）は、異種の構成要素ＣＴＥ（１７６）を有する構成要素（１７４）から成る、複合品（１７０）を装着すること、
前記複合品（１７０）及び前記硬化ツール（１０８）を硬化温度まで加熱すること、
前記硬化ツールＣＴＥ（１１０）及び前記バイアス要素ＣＴＥ（１３４）の差のために、前記硬化ツール（１０８）の前記温度を前記硬化温度まで上昇させることに応じて、前記硬化ツール（１０８）を歪んだ形状（１６２）に歪めること、
前記複合品（１７０）を前記歪んだ形状（１６２）で硬化させること、並びに
前記硬化複合品（１７２）が歪んだ形状（１６２）から設計通りの形状（１６０）に変形するように、前記硬化複合品（１７２）を冷却すること
を含む、方法。
【００６１】
Ａ１２．
前記硬化複合品（１７２）の加熱変位（１５０）が、非バイアス硬化ツール（３０２）上で硬化される硬化複合品（３７０）の冷却変位（３５０）に方向（１５４）が実質的に対向するような位置で、前記硬化ツール（１０８）に取り付けられるバイアス要素（１３０）を、前記硬化ツール（１０８）に提供するステップをさらに含む、Ａ１１に記載の方法。
【００６２】
Ａ１３．
前記加熱変位（１５０）が、前記冷却変位（３５０）と大きさ（１５２）が実質的に等しくなるような位置で前記硬化ツール（１０８）に取り付けられるバイアス要素（１３０）を、前記硬化ツール（１０８）に提供するステップをさらに含む、Ａ１１又はＡ１２に記載の方法。
【００６３】
Ａ１４．
前記硬化ツール（１０８）の長さ方向（１１２）に沿って変化するバイアス要素パラメーター（１３２）を有するバイアス要素（１３０）を、前記硬化ツール（１０８）に提供するステップをさらに含み、前記バイアス要素パラメーター（１３２）は、
前記バイアス要素ＣＴＥ（１３４）、
バイアス要素断面（１３６）、及び
バイアス要素（１３０）剛性
のうちの少なくとも１つを含む、Ａ１１からＡ１３の何れか一項に記載の方法。
【００６４】
Ａ１５．
前記硬化ツール（１０８）の前記長さ方向（１１２）に沿って非線形に変化するバイアス要素パラメーター（１３２）を有するバイアス要素（１３０）を、前記硬化ツール（１０８）に提供するステップをさらに含む、Ａ１１からＡ１４の何れか一項に記載の方法。
【００６５】
Ａ１６．
前記硬化ツール（１０８）において非線形の加熱変位（１５０）を生成するように構成される異種のバイアス要素パラメーター（１３２）を有する少なくとも２つのバイアス要素（１３０）から形成されるバイアス要素（１３０）を、前記硬化ツール（１０８）に提供するステップをさらに含む、Ａ１１からＡ１５の何れか一項に記載の方法。
【００６６】
Ａ１７．
前記硬化ツール（１０８）及び前記複合品（１７０）が、前記硬化温度まで加熱されると、前記歪んだ形状（１６２）に湾曲することを可能にするステップ、並びに
前記複合品（１７０）が、周囲温度まで冷却されると、設計通りの形状（１６０）まで実質的に真っすぐになることを可能にするステップ
をさらに含む、Ａ１１からＡ１６の何れか一項に記載の方法。
【００６７】
Ａ１８．
前記複合品（１７０）を前記硬化ツール（１０８）上に装着するステップは、
硬化されていない複合レイアップ（１７８）、予め硬化された複合レイアップ（１７８）、金属構成要素（１８２）、及び接着剤（１８８）のうちの少なくとも１つの構成要素（１７４）を前記硬化ツール（１０８）上に装着することを含む、Ａ１１からＡ１７の何れか一項に記載の方法。
【００６８】
Ａ１９．
前記複合品（１７０）を硬化させるステップは、
前記構成要素（１７４）の樹脂マトリックスを硬化させること、及び
前記構成要素（１７４）を接合するための接着剤（１８８）を硬化させること
のうちの少なくとも１つを含む、Ａ１１からＡ１８の何れか一項に記載の方法。
【００６９】
Ａ２０．
前記硬化ツール（１０８）を使用して、複合レイアップ（１７８）及び前記硬化ツール（１０８）に前記複合レイアップ（１７８）とともに含まれる金属構成要素（１８２）からヘリコプターローターブレード（１９０）を形成するステップをさらに含む、Ａ１１からＡ１９の何れか一項に記載の方法。
【図１】
0006505602.tif 000002
【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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