(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複雑繊維強化複合構造体（１４）を硬化させるための方法（１０２）であって、
前記複雑繊維強化複合構造体（１４）が、互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、前記複雑繊維強化複合構造体（１４）の内側部分（１８）が、前記少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定し、前記異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張係数のうち一つ以上を含み、
複雑繊維強化複合構造体（１４）の内側部分（１８）から前記複雑繊維強化複合構造体（１４）を伝導加熱するように、前記内側部分（１８）に第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）であって、前記内側部分（１８）の伝導加熱のために前記複雑繊維強化複合構造体（１４）の前記内側部分（１８）の露出部を前記第一熱源（２２）に接触させることを含む、第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）と、
前記複雑繊維強化複合構造体（１４）の外側表面（１６）から前記複雑繊維強化複合構造体（１４）を伝導加熱するように、前記外側表面（１６）に前記第一熱源（２２）とは異なる第二熱源（２４）から熱を加えるステップ（１０６）と、を備えた方法（１０２）。
【請求項２】
前記第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）に続いて、前記内側部分（１８）の中から前記複雑繊維強化複合構造体（１４）を冷却するように、前記複雑繊維強化複合構造体（１４）の前記内側部分（１８）からヒートシンク（２６）で熱を積極的に取り出すステップ（１０８）を更に備えた請求項１に記載の方法（１０２）。
【請求項３】
前記第一熱源（２２）及び前記ヒートシンク（２６）が、前記複雑繊維強化複合構造体（１４）の前記内側部分（１８）に対して熱を加えること（１０４）及び熱を取り出すこと（１０８）のための構造を共有する、請求項２に記載の方法（１０２）。
【請求項４】
前記内側部分（１８）が熱伝導繊維（５０）を含み、前記第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）が、前記内側部分（１８）から前記複雑繊維強化複合構造体（１４）を伝導加熱するように、前記内側部分（１８）内の前記熱伝導繊維（５０）の長さ方向に沿った伝導のために前記熱伝導繊維（５０）の端部に熱を加えることを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（１０２）。
【請求項５】
前記第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）が、前記第二熱源（２４）から熱を加えるステップ（１０６）の前に開始される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１０２）。
【請求項６】
前記第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）が、前記第二熱源（２４）から熱を加えるステップ（１０６）を停止する前に停止される、請求項５に記載の方法（１０２）。
【請求項７】
前記第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）が、前記第二熱源（２４）から熱を加えるステップ（１０６）を開始する前に停止される、請求項５に記載の方法（１０２）。
【請求項８】
前記第一熱源（２２）から熱を加えるステップ（１０４）と同時であって且つ前記第二熱源（２４）から熱を加えるステップ（１０６）の前に、前記外側表面（１６）を介して前記複雑繊維強化複合構造体（１４）から熱を取り出すステップ（１０８）を更に備えた請求項１から７のいずれか一項に記載の方法（１０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、繊維強化複合構造体の硬化に関する。
【背景技術】
【０００２】
複雑な幾何学的形状を有する繊維強化複合構造体の硬化は、複合材の熱特性により残留内部応力を生じさせることが多い。例えば、従来、繊維強化複合構造体をオートクレーブ内で硬化させる場合、構造体の外側表面からのみ構造体を加熱する。熱が外側表面から内側に伝わると、複合結合材が膨張する。そして、構造体が冷えると、外側表面から内側に、複合結合材が収縮する。膨張及び収縮の結果として、複合構造体が熱平衡に達した後であっても、内部応力が発生して残り得る。従って、繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステム及び方法の改善が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
複雑繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステム及び方法は、二つの異なる熱源を利用する。第一熱源は、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の内側部分に熱を加えるために利用される。第二熱源は、外側表面から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、複雑繊維強化複合構造体の外側表面に熱を加えるために利用される。一部のシステム及び方法は、任意で、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の内側部分から熱を積極的に取り出して、内側部分の中から複雑繊維複合構造体を冷却するためのヒートシンクも利用する。一部のシステム及び方法では、第一熱源は、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の内側部分の露出部に接触するヒーターを含む。ヒートシンクも利用するこうしたシステム及び方法では、ヒーター及びヒートシンクは、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の内側部分に対して熱を加える及び熱を取り出すための構造を共有する。一部のシステム及び方法では、第二熱源は、複雑繊維強化複合構造体を収容するサイズの内部空間を備えたオートクレーブ及びオーブンのうち一方を含む。一部のシステム及び方法では、第二熱源は、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の外側表面に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド又は加熱ブランケットを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】航空機の例示的で非限定的な一例の斜視図である。
【図２】複雑繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステムを概略的に示す図である。
【図３】複雑繊維強化複合構造体の例示的で非限定的な一例の断面図である。
【図４】複雑繊維強化複合構造体の例示的で非限定的な他の例の断面図である。
【図５】複雑繊維強化複合構造体の硬化に関するタイミングの例示的で非限定的な一例をグラフで示すチャートである。
【図６】複雑繊維強化複合構造体を硬化させるための方法と、複合装置を組み立てるための方法とを概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
複雑繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステム及び方法、複雑繊維強化複合構造体を組み立てる方法、複雑繊維強化複合構造体を備えた装置を組み立てる方法、及び、複雑繊維強化複合構造体を備えた装置が開示される。一般的に、図面において、所定の例に含まれる見込みの要素は実線で示されて、所定の例にとって任意の要素は破線で示される。しかしながら、実線で示されている要素が、本開示の全ての例にとって必須であるというわけではなく、実線で示されている要素が、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の例からは省略され得る。
【０００６】
本願において、“複雑繊維強化複合構造体”とは、繊維強化複合材から構成された構造体であって、互いに異なる物理的及び／又は熱的特性を有する少なくとも二つの異なる領域を含むものである。一つ以上の界面が、異なる領域間に画定され、又は、異なる領域の係合部若しくは交差部に画定される。異なる物理的特性の例として、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、異なる熱膨張係数等の特性が挙げられる。複雑繊維強化複合構造体において、二つの領域間の界面は、それら二つの領域間の熱的不連続性を形成する。従って、硬化プロセス等において複雑繊維強化複合構造体を加熱する際、界面が、一つの領域から界面を介した隣接する領域への熱伝導に影響し得る。
【０００７】
繊維強化複合構造体は、一般的に、少なくとも一つのエポキシ、樹脂若しくは他のポリマーや結合材を、繊維と共に含み、その繊維は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ホウ素繊維、パラアラミド繊維（例えば、ケブラー（登録商標）繊維）、及び／又は他の繊維で構成されるが、これらに限定されるものではない。一部の例では、複合構造体が、繊維強化複合材の多重層で構成され得る。従って、複雑繊維強化複合構造体は、繊維強化複合構造体の二つ以上の個別の部分の組み立て体を含み得て、それら個別の部分は、組み合わされて又は結合されて、上述のように界面を画定し、例えば、上述のように異なる繊維及び／又は結合材の特性を有する二つ以上の個別の部分である。
【０００８】
航空宇宙構造体等の多様な装置が、ますます繊維強化複合構造体で構成されるようになってきている。図１には、例えば航空機１２の形状の例示的な装置１０が概略的に示されていて、航空機全体にわたって多様な複雑繊維強化複合構造体１４を含むものとして示されている。例示的で非限定的な例として、ストリンガー（縦通材）、ストリンガー及びスキン（外板）の組み立て体、翼のスパー（桁）、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、一つよりも多くの繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上が、複雑繊維強化複合構造体１４を形成し得る。
【０００９】
図１の例及び本願での説明は、一般的に航空宇宙構造体に関するものであるが、航空機以外の装置１０も本開示の範囲内にあるものであり、複雑繊維強化複合構造体を含むことができる。例えば、複雑繊維強化複合構造体を含むことができる他の装置として、宇宙船、船舶、陸上車、風力タービン、構造タワー、マスト等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。更に、航空機１２は、あらゆる適切な形状を取り得て、民間航空機、軍事用航空機、自家用航空機、他の適切な航空機が挙げられる。図１は、固定翼型の民間航空機として航空機１２示すが、他の種類及び構成の航空機（例えば、ヘリコプターが挙げられるが、これに限られない）も、本開示に係る航空機１２の範囲内にある。
【００１０】
図２は、複雑繊維強化複合構造体１４を硬化させるためのシステム２０の例示的で非限定的な例の概略図を与える。システム２０は、少なくとも一つの第一熱源２２と、第一熱源とは異なる第二熱源２４とを含む。熱を表す矢印で概略的に示されるように、第一熱源２２は、内側部分から外側に向かう複雑繊維強化複合構造体の伝導加熱のために、硬化させる複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８に熱を加えるように構成される。また、同じく熱を表す矢印で概略的に示されるように、第二熱源２４は、外側表面から内側に向かう複雑繊維強化複合構造体の伝導加熱のために、複雑繊維強化複合構造体１４の外側表面１６に熱を加えるように構成される。
【００１１】
第一熱源２２は、ヒーター又は加熱装置２３を含み得て、そのヒーター２３は、内側部分の伝導加熱のために、つまりは、内側部分から外側に向かう複雑繊維強化複合構造体の伝導加熱のために、硬化させる複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８の露出部に接触するように構成される。ヒーター２３の例示的で非限定的な例として、加熱パッド、加熱ブランケット、抵抗ヒーターが挙げられるが、これらに限定されず、また、任意で、ＨＥＡＴＣＯＮ（登録商標）６５００、ＡＧＩＬＥＮＴ（登録商標）Ｕ８００１Ａ、ＨＰ（登録商標）６０１２Ｂ等の市販の電源によって電力供給される。
【００１２】
一般的に、第二熱源２４は、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の外側表面１６全体を加熱するように構成された熱源である。第二熱源２４の例示的で非限定的な例として、オートクレーブ、オーブン、加熱パッド、加熱ブランケットが挙げられるが、これらに限定されるものではない。図２には、硬化させる複雑繊維強化複合構造体１４を収容するようなサイズの内部空間３２を有するオートクレーブ又はオーブン３０が概略的に示されている。また、図２に任意で示されているように、一つ以上の加熱パッド又は加熱ブランケット３４が、外側表面から内側に向けて、硬化させる複雑繊維強化複合構造体を加熱するように外側表面１６に係合され得る。
【００１３】
任意で図２に示されるように、一部のシステム２０は、ヒートシンク２６を更に含み得て、そのヒートシンク２６は、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８から積極的に熱を取り出して、内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように構成される。積極的に熱を取り出すとは、ヒートシンクが、低温の周囲環境に単に置かれるのとは対照的に、硬化させる複雑繊維強化複合構造体から伝導を介して熱を取り出すように特別に設計されたそのための機構であることを意味する。図２では、任意のヒートシンク２６は、第一熱源２２と重なった関係で示されていて、これは、第一熱源又はそれに関連するヒーターが、硬化させる複雑繊維強化複合構造体の内側部分に対して熱を加えること及び熱を取り出すことの両方のための構造を共有していることを概略的に表している。実際、場合によっては、ヒートシンク及び第一熱源は任意で同一の機構又はツールであり得るが、システム２０のユーザー選択又は自動化に応じて、選択的に加熱を行い選択的に冷却を行うように動作可能である。
【００１４】
また、任意で図２に示されるように、一部のシステム２０は、冷却デバイス２７を更に含み得て、その冷却デバイス２７は、複雑繊維強化複合構造体１４の外側表面１６から熱を取り出すように構成され、例えば、第一熱源２２が積極的に内側部分１８を加熱している一方で、外側表面から複雑繊維強化複合構造体を冷却し、及び／又は、外側表面又はその一部の所望の温度を維持する。例示的で非限定的な一例では、冷却デバイスは、対流を利用し、一つ以上のファンやエアコンディショナーを含み得る。図２では、任意の冷却デバイス２７は、任意のオートクレーブ又はオーブン３０と重なった関係で示されていて、これは、冷却デバイスが、任意で、オートクレーブ又はオーブンと一体であるが、その部品であるが、それと共に利用されるものであり得て、例えば、オートクレーブ又はオーブン３０の内部空間３２内での対流プロセスを提供するものであることを概略的に表している。
【００１５】
図２では、内側部分１８を有する複雑繊維強化複合構造体１４が非常に概略的に示されているが、図３及び図４は、複雑繊維強化複合構造体１４のより具体的な例示的で非限定的な例を示す。例えば、図３の断面図では、複雑繊維強化複合構造体３８は、スキン４２に動作可能に結合されたスパー４０の形状の複雑繊維強化複合構造体１４を表し、スパーとスキンとの間の内側部分を画定する屈曲充填材（ｒａｄｉｕｓ  ｆｉｌｌｅｒ）又はヌードル４８を有し、複雑繊維強化複合材の残りの部分は、複雑繊維強化複合材の外側部分として任意で示されている。例えば、スパーは、航空宇宙応用における翼のスパーを表す。より具体的には、スパーは、二つのシート又はシート部分４４、４６によって画定されたものとして示されていて、それら二つのシート４４、４６は、互いに及びスキン４２に対して動作可能に結合され、まとめて外側部分を画定し、また、屈曲充填材４８が、内側部分を画定し、シート部分４４、４６とスキン４２との間の空間を充填する。屈曲充填材は、航空機のスキンに結合されたスパー、ストリンガー、フレーム部材等の応用において使用される構造であり、例えば、図３の例のように、複合材シートの湾曲部において、又は、スキン等の他の複合材シートに対する一つの複合材シートの末端や縁において互いに結合された二つの複合構造体の結果である空隙を充填する。
【００１６】
引き続き図３の例を参照すると、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８（例えば、ヌードル４８状）は、熱伝導繊維５０を含み得て、その熱伝導繊維の端部は露出される。従って、システム２０において、第一熱源２２は、熱伝導繊維の長さ方向に沿った伝導のために、熱伝導繊維の露出した端部に熱を加えるように構成され得る。更に、任意のヒートシンク２６を含むシステム２０では、ヒートシンクは、熱伝導繊維の露出した端部から熱を取り出して、内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように構成され得る。
【００１７】
例示的で非限定的な例として、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８の熱伝導繊維５０は、カーボン、ピッチ系カーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金のうち一つ以上で構成され得る。追加的に又は代替的に、熱伝導繊維５０は、周囲の結合材よりも高い熱伝導率を有する材料で構成され得る。追加的に又は代替的に、熱伝導繊維５０は、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、７００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、又は１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな熱伝導率を有し得る。追加的に又は代替的に、内側部分１８が全体として、このような熱伝導率を有し得る。
【００１８】
一部の複雑繊維強化複合構造体１４は、例えばスパー、ストリンガー、又はフレーム部材の長さに対応するような長手軸を有する細長体を有するものとして説明され得て、熱伝導繊維５０は一般的に長手軸に対して整列する。従って、第一熱源２２が熱伝導繊維５０の露出した端部に熱を加える場合、熱は、熱伝導繊維の長さ方向に沿って伝わり、内側部分１８を加熱し、硬化させる複雑繊維強化複合構造体１４を内側から加熱する。一部の複雑繊維強化複合構造体１４では、内側部分１８の外側の繊維が、複雑繊維強化複合構造体の長手軸に略整列しない、又は実質的に整列しないものとなり得て、例えば、複雑繊維強化複合構造体の二つの領域間で物理的特性が異なり界面が形成される一例となる。追加的に又は代替的に、内側部分１８の熱伝導繊維５０は、複雑繊維強化複合構造体１４の残りの部分の内部にある繊維とは異なる材料で構成され得て、複雑繊維強化複合構造体の二つの領域間で物理的特性が異なり界面が形成される他の例となる。
【００１９】
図４に示される複雑繊維強化複合構造体６０の例示的で非限定的な例を参照すると、複雑繊維強化複合構造体１４は、追加的に又は代替的に、繊維強化複合材の複数の層６８を含み得て、内側部分１８が、複数の層６８のうち少なくとも一つの内側層６６によって画定され、外側部分が、内側部分１８の反対側の一つ以上の外側層６２、６４によって画定される。
【００２０】
図２に戻ると、システム２０は、任意で制御装置２８も含み得て、その制御装置２８は、第一熱源２２から複雑繊維強化複合構造体１４に熱を加えるタイミングと、第二熱源２４から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングとを制御するように構成され又はプログラムされる。追加的に、制御装置２８は、硬化させる複雑繊維強化複合構造体１４の一つ以上の領域の温度を積極的に監視し、そうした監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングと、第二熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングとを積極的に制御するように構成され又はプログラムされ得る。制御装置２８は、第一熱源２２及び／又は第二熱源２４を含むシステム２０の動作を自動的に制御し、又はユーザーを介して選択的に制御するように適合、構成、設計、構築、及び／又はプログラムされ得るあらゆる適切な構造（一又は複数）を含み得る。例示的で非限定的な例として、制御装置２８は、電子制御装置、専用制御装置、特殊用途制御装置、パーソナルコンピューター、ディスプレイデバイス、論理デバイス、メモリーデバイス、器具、センサー（温度センサーを含む）等のうち一つ以上を含むか、及び／又はそれら自体であり得る。また、制御装置２８は、システム２０の動作を自動的に制御するための一つ以上のアルゴリズムを実行するようにプログラムされ得る。これは、制御装置２８に基づいたアルゴリズム、及び／又は、制御装置２８が、本開示に係る方法１０をシステム２０に行わせるアルゴリズムを含み得る。
【００２１】
例示的で非限定的な例として、図５を参照すると、内側部分１８の温度が二点鎖線１２０で示されていて、外側表面１６の温度が破線１２２で示されていて、制御装置２８が、第二熱源２４で複雑繊維強化複合構造体１４の加熱を開始する時点の前に、第一熱源２２で複雑繊維強化複合構造体１４の加熱を開始するようにプログラムされ得る。追加的に又は代替的に、図５は、時間に対する内側部分及び外側表面の温度だけではなく、内側部分及び外側表面に対して熱を加えること及び／又は熱を取り出すことと時間との関係を概略的に表している。例えば、ライン１２２の初期部分の平坦な箇所は、任意で、外側表面に熱が加えられていないことを表し、外側表面の温度は、内側部分からの熱の伝導によって、時間と共に増大し得る。
【００２２】
追加的に又は代替的に、制御装置２８は、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止する時点の前に、第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされ得る。追加的に又は代替的に、制御装置は、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する前に、第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされ得る。追加的に又は代替的に、制御装置は、第二熱源で複雑繊維強化複合構造体を加熱することを開始するのと同時に又はほぼ同時に、第一熱源で複雑繊維強化複合構造体を加熱することを停止するようにプログラムされ得る。
【００２３】
追加的に又は代替的に、任意のヒートシンク２６を含むシステム２０の例では、制御装置２８が、第二熱源２４で複雑繊維強化複合構造体を加熱することを開始する前に、ヒートシンク２６で複雑繊維強化複合構造体１４から熱を取り出すことを開始するようにプログラムされ得る。追加的に又は代替的に、制御装置は、第二熱源で複雑繊維強化複合構造体を加熱することを開始するのと同時に又はほぼ同時にヒートシンクで複雑繊維強化複合構造体から熱を取り出すことを開始するようにプログラムされ得る。追加的に又は代替的に、制御装置は、第二熱源２４で複雑繊維強化複合構造体を加熱することを開始した直後に、ヒートシンクで複雑繊維強化複合構造体から熱を取り出すことを開始するようにプログラムされ得る。他の例も本開示の範囲内にあり、図５は、本開示に係るシステム及び方法で実施可能な単に一つの例を示すものである。
【００２４】
追加的に又は代替的に、任意の冷却デバイス２７を含むシステム２０の例では、制御装置２８は、第一熱源２２が内側部分１８を加熱している期間中に、冷却デバイス２７で外側表面１６を介して複雑繊維強化複合構造体１４から熱を取り出すようにプログラムされ得る。
【００２５】
図６は、本開示に係る方法１００の例示的で非限定的な例を表すフローチャートを概略的に与える。図６では、いくつかのステップが、破線のボックス内に示されているが、これは、そうしたステップが、任意のものであるか、又は本開示に係る方法の任意のバージョンに対応し得るものであることを示している。とは言うものの、本開示に係る全ての方法が、実線のボックス内に示されるステップを含むことを要するものではない。図６に示される方法及びステップは限定的なものではなく、他の方法及びステップも本開示の範囲内にあるものであり、本願での説明から理解されるように、図示されているステップの数よりも多い又は少ない数のステップを有する方法も本開示の範囲内にある。以下の説明では、システム２０の部品、複雑繊維強化複合構造体、対応する参照符号を参照するが、方法１００は、本開示に係るシステム２０での実施に限定されるものではない。
【００２６】
図６の実線のボックス内に示されるように、複雑繊維強化複合構造体１４を硬化させる方法１０２は、内側部分からの複雑繊維強化複合構造体の伝導加熱のために、第一熱源２２から複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８に熱を加えること１０４と、外側表面からの複雑繊維強化複合構造体の伝導加熱のために、第一熱源２２とは異なる第二熱源２４から複雑繊維強化複合構造体１４の外側表面１６に熱を加えること１０６とを含む。熱を加えること１０６は、熱を加えること１０４の下に概略的に図示されているが、方法１０２は、第二熱源から熱を加える時点の前に、第一熱源から熱を加えることを必ず開始しなければならないものに限定されない。
【００２７】
一部の方法１０２においては、熱を加えること１０４は、内側部分１８の伝導加熱のために、つまりは、複雑繊維強化複合構造体を内部から加熱するために、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８の露出部を第一熱源２２に接触させることを含み得る。
【００２８】
複雑繊維強化複合構造体の内側部分が熱伝導繊維５０を含むような一部の方法１０２においては、熱を加えること１０４は、内側部分の中の熱伝導繊維の長さ方向に沿った伝導のために、つまりは、複雑繊維強化複合構造体を内側部分から加熱するために、熱伝導繊維５０の露出した端部に熱を加えることを含み得る。
【００２９】
図６に概略的に任意で示されるように、一部の方法１０２は、熱を加えること１０４に続いて、内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように、ヒートシンク２６で、硬化させる複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８から積極的に熱を取り出すこと１０８も含み得る。このような方法１０２では、熱を取り出すこと１０８は、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように、熱伝導繊維５０の端部から熱を取り出すことを含み得る。
【００３０】
一部の方法１０２では、熱を加えること１０４は、熱を加えること１０６の時点の前に開始され得る。追加的に又は代替的に、熱を加えること１０４は、熱を加えること１０６を停止する時点の前に停止され得る。追加的に又は代替的に、熱を加えること１０４は、熱を加えること１０６の開始の前に停止され得る。追加的に又は代替的に、熱を加えること１０４は、熱を加えること１０６の開始と同時に又はほぼ同時に停止され得る。追加的に又は代替的に、任意の熱を取り出すこと１０８を含む方法１０２では、熱を取り出すこと１０８は、熱を加えること１０６の開始の前に開始され得る。追加的に又は代替的に、熱を取り出すこと１０８は、熱を加えること１０６の開始と同時に又はほぼ同時に開始され得る。追加的に又は代替的に、一部の方法１０２は、複雑繊維強化複合構造体の一つ以上の領域の温度を積極的に監視して、その積極的な監視に少なくとも部分的に基づいて、熱を加えること１０４、熱を加えること１０６、任意で熱を取り出す１０８のタイミングを積極的に制御することを更に含む。
【００３１】
図６に概略的に任意で示されるように、一部の方法１０２は、熱を加えること１０４と同時に、冷却デバイス２７で外側表面１６を介して複雑繊維強化複合構造体１４から熱を取り出すこと１０９も含み得る。こうした方法１０２では、熱を取り出すこと１０９は、熱を加えること１０４の間において外側表面の所望の温度を維持するように行われ得る。こうした方法１０２では、熱を取り出すこと１０９は対流を介して熱を取り出すことを含み得る。
【００３２】
方法１００は、図６に概略的に示されるように、硬化１０２の前に複雑繊維強化複合構造体１４を組み立てること１１０を含み得る。つまり、組み立てること１１０は、本願で説明されるように、少なくとも二つの領域を含み、領域間に界面を有し、任意で内側部分１８を含む複雑繊維強化複合構造体１４を構築することを含み得る。
【００３３】
方法１００は、硬化１０２に続いて、一つ以上の複雑繊維強化複合構造体を１４で装置１０を組み立てること１１２を含み得る。
【００３４】
本開示に係る発明の主題の例示的で非限定的な例を以下の項に列挙する。
【００３５】
項Ａ
複雑繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステムであって、
内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体の内側部分に熱を加えるように構成された第一熱源と、
外側表面から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体の外側表面に熱を加えるように構成された第二熱源と、を備えたシステム。
【００３６】
項Ａ１
内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように複雑繊維強化複合構造体の内側部分から熱を積極的に取り出すように構成されたヒートシンクを更に備えた項Ａに記載のシステム。
【００３７】
項Ａ２
第二熱源が、複雑繊維強化複合構造体を収容するサイズの内部空間を備えたオートクレーブ及びオーブンのうち一方を含む、項ＡからＡ１のいずれかに記載のシステム。
【００３８】
項Ａ３
第二熱源が、外部表面に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド又は加熱ブランケットを含む、項ＡからＡ２のいずれかに記載のシステム。
【００３９】
項Ａ４
第一熱源が、内側部分の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体の内側部分の露出部に接触するように構成されたヒーターを含む、項ＡからＡ３のいずれかに記載のシステム。
【００４０】
項Ａ４．１
ヒーター及びヒートシンクが、複雑繊維強化複合構造体の内側部分に対して熱を加えること及び熱を取り出すことのための構造を共有する、項Ａ１から従属し項Ａ４に記載のシステム。
【００４１】
項Ａ５
複雑繊維強化複合構造体を更に備えた項ＡからＡ４．１のいずれか記載のシステム。
【００４２】
項Ａ５．１
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定する、項Ａ５に記載のシステム。
【００４３】
項Ａ５．１．１
異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、項Ａ５．１に記載のシステム。
【００４４】
項Ａ５．２
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる熱的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複雑構造体の内側部分が少なくとも二つの領域のうち一つを含む、項Ａ５からＡ５．１．１のいずれかに記載のシステム。
【００４５】
項Ａ５．３
複雑繊維強化複合構造体が、二つの領域間の少なくとも一つの界面を含み、界面が、二つの領域間の熱的不連続性を形成し、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が二つの領域のうち一方を含む、項Ａ５からＡ５．２のいずれかに記載のシステム。
【００４６】
項Ａ５．４
複雑繊維強化複合構造体の内側部分が屈曲充填材を含む、項Ａ５からＡ５．３のいずれかに記載のシステム。
【００４７】
項Ａ５．５
複雑繊維強化複合構造体が、界面を画定する少なくとも二つの繊維強化複合材シートを含む、項Ａ５からＡ５．４のいずれかに記載のシステム。
【００４８】
項Ａ５．６
複雑繊維強化複合構造体が、少なくとも二つの繊維強化複合材シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材とを含む、項Ａ５からＡ５．５のいずれかに記載にシステム。
【００４９】
項Ａ５．７
複雑繊維強化複合構造体が繊維強化複合材の複数の層を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、項Ａ５からＡ５．６のいずれかに記載のシステム。
【００５０】
項Ａ５．８
複雑繊維強化複合構造体が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、項Ａ５からＡ５．７のいずれかに記載のシステム。
【００５１】
項Ａ５．９
内側部分が熱伝導繊維を含み、第一熱源が、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、内側部分の中の熱伝導繊維の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維の端部に熱を加えるように構成されている、項Ａ５からＡ５．８のいずれかに記載のシステム。
【００５２】
項Ａ５．９．１
ヒートシンクが、熱伝導繊維の端部から熱を取り出し、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように構成されている、項Ａ５．９に記載のシステム。
【００５３】
項Ａ５．９．２
熱伝導繊維が、カーボン、ピッチカーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金、及び、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、７００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、又は１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな熱伝導率を有する材料のうち一つ以上で構成されている、項Ａ５．９からＡ５．９．１のいずれかに記載のシステム。
【００５４】
項Ａ５．９．３
複雑繊維強化複合構造体が長手軸を有し、熱伝導繊維が長手軸に対して略整列している、項Ａ５．９からＡ５．９．２のいずれかに記載のシステム。
【００５５】
項Ａ５．９．３．１
複雑繊維強化複合構造体の内側部分の外側の繊維が、長手軸に対して略整列しているか、略整列していないか、又は実質的に整列していない、項Ａ５．９．３に記載のシステム。
【００５６】
項Ａ５．９．４
熱伝導繊維が、複雑繊維強化複合構造体の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、項Ａ５．９からＡ５．９．３．１のいずれかに記載のシステム。
【００５７】
項Ａ６
複雑繊維強化複合構造体の外側表面から熱を取り出し、外側表面の所望の温度を維持するように構成された冷却デバイスを更に備えた項ＡからＡ５．９．４のいずれかに記載のシステム。
【００５８】
項Ａ７
第一熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングと、第二熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングとを制御するようにプログラムされた制御装置を更に備えた項ＡからＡ６のいずれかに記載のシステム。
【００５９】
項Ａ７．１
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する時点の前に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始するようにプログラムされている、項Ａ７に記載のシステム。
【００６０】
項Ａ７．２
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止する時点の前に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされている、項Ａ７からＡ７．１のいずれかに記載のシステム。
【００６１】
項Ａ７．３
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する前に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされている、項Ａ７からＡ７．２のいずれかに記載のシステム。
【００６２】
項Ａ７．４
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始するのと同時に又はほぼ同時に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされている、項Ａ７からＡ７．２のいずれかに記載のシステム。
【００６３】
項Ａ７．５
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する前にヒートシンクでの複雑繊維強化複合構造体からの熱の取り出しを開始するようにプログラムされている、項Ａ１から従属し項Ａ７からＡ７．４のいずれかに記載のシステム。
【００６４】
項Ａ７．６
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始するのと同時に又はほぼ同時にヒートシンクでの複雑繊維強化複合構造体からの熱の取り出しを開始するようにプログラムされている、項Ａ１から従属し項Ａ７からＡ７．４のいずれかに記載のシステム。
【００６５】
項Ａ７．７
制御装置が、第一熱源が内側部分を加熱している間に外側表面から熱を取り出すように冷却装置に命令するように構成されている、項Ａ６から従属し項Ａ７からＡ７．６のいずれかに記載のシステム。
【００６６】
項Ａ７．８
制御装置が、複雑繊維強化複合構造体の一つ以上の領域の温度を積極的に監視して、その監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングと、第二熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングとを積極的に制御するようにプログラムされている、項Ａ７からＡ７．７のいずれかに記載のシステム。
【００６７】
項Ａ８
項ＢからＢ２３のいずれかに記載の方法を少なくとも部分的に行うように構成された項ＡからＡ７．８のいずれかに記載のシステム。
【００６８】
項Ａ９
項ＡからＡ８のいずれかに記載のシステムの使用。
【００６９】
項Ｂ
複雑繊維強化複合構造体を硬化させるための方法であって、
内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、複雑繊維強化複合構造体の内側部分に第一熱源から熱を加えるステップと、
外側表面から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、複雑繊維強化複合構造体の外側表面に第一熱源とは異なる第二熱源から熱を加えるステップと、を備えた方法。
【００７０】
項Ｂ１
第一熱源から熱を加えるステップに続いて、内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように、複雑繊維強化複合構造体の内側部分からヒートシンクで熱を積極的に取り出すステップを更に備えた項Ｂに記載の方法。
【００７１】
項Ｂ２
第二熱源が、複雑繊維強化複合構造体を収容するサイズの内部空間を備えたオートクレーブ及びオーブンのうち一方を含む、項ＢからＢ１のいずれかに記載の方法。
【００７２】
項Ｂ３
第二熱源が、外側表面に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド又は加熱ブランケットを含む、項ＢからＢ２のいずれかに記載の方法。
【００７３】
項Ｂ４
第一熱源から熱を加えるステップが、内側部分の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体の内側部分の露出部を第一熱源に接触させることを含む、項ＢからＢ３のいずれかに記載の方法。
【００７４】
項Ｂ４．１
第一熱源及びヒートシンクが、複雑繊維強化複合構造体の内側部分に対して熱を加えること及び熱を取り出すことのための構造を共有する、項Ｂ１から従属して項Ｂ４に記載の方法。
【００７５】
項Ｂ５
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定する、項ＢからＢ４．１のいずれかに記載の方法。
【００７６】
項Ｂ５．１
異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、項Ｂ５に記載の方法。
【００７７】
項Ｂ６
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる熱的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、少なくとも二つの領域のうち一つを含む、項ＢからＢ５．１のいずれかに記載の方法。
【００７８】
項Ｂ７
複雑繊維強化複合構造体が二つの領域間の少なくとも一つの界面を含み、任意で、界面が二つの領域間の熱的不連続性を形成し、任意で、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が二つの領域のうち一方を含む、項ＢからＢ６のいずれかに記載の方法。
【００７９】
項Ｂ８
複雑繊維強化複合構造体の内側部分が屈曲充填材を含む、項ＢからＢ７のいずれかに記載の方法。
【００８０】
項Ｂ９
複雑繊維強化複合構造体が、界面を画定する少なくとも二つの繊維強化複合材シートを含む、項ＢからＢ８のいずれかに記載の方法。
【００８１】
項Ｂ１０
複雑繊維強化複合構造体が、少なくとも二つの繊維強化複合構造体シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材とを含む、項ＢからＢ９のいずれかに記載の方法。
【００８２】
項Ｂ１１
複雑繊維強化複合構造体が、繊維強化複合材の複数の層を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、項ＢからＢ１０のいずれかに記載の方法。
【００８３】
項Ｂ１２
複雑繊維強化複合構造体が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、項ＢからＢ１１のいずれかに記載の方法。
【００８４】
項Ｂ１３
内側部分が熱伝導繊維を含み、第一熱源から熱を加えるステップが、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、内側部分の中の熱伝導繊維の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維の端部に熱を加えることを含み、任意で、熱伝導繊維が、複雑繊維強化複合構造体の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、項ＢからＢ１２のいずれかに記載の方法。
【００８５】
項Ｂ１３．１
ヒートシンクで熱を取り出すステップが、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように熱伝導繊維の端部から熱を取り出すことを含む、項Ｂ１から従属し項Ｂ１３に記載の方法。
【００８６】
項Ｂ１３．２
熱伝導繊維が、カーボン、ピッチカーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金、及び、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、７００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、又は１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな熱伝導率を有する材料のうち一つ以上で構成されている、項Ｂ１３からＢ１３．１のいずれかに記載の方法。
【００８７】
項Ｂ１３．３
複雑繊維強化複合構造体が長手軸を有し、熱伝導繊維が長手軸に対して略整列している、項Ｂ１３からＢ１３．２のいずれかに記載の方法。
【００８８】
項Ｂ１３．３．１
複雑繊維強化複合構造体の内側部分の外側の繊維が、長手軸に対して略整列しているか、略整列していないか、又は実質的に整列していない、項Ｂ１３．３に記載の方法。
【００８９】
項Ｂ１４
第一熱源から熱を加えるステップが、第二熱源から熱を加えるステップの時点の前に開始される、項ＢからＢ１３．３．１のいずれかに記載の方法。
【００９０】
項Ｂ１５
第一熱源から熱を加えるステップが、第二熱源から熱を加えるステップを停止する時点の前に停止される、項ＢからＢ１４のいずれかに記載の方法。
【００９１】
項Ｂ１６
第一熱源から熱を加えるステップが、第二熱源から熱を加えるステップの開始の前に停止される、項ＢからＢ１５のいずれかに記載の方法。
【００９２】
項Ｂ１７
第一熱源で熱を加えるステップが、第二熱源で熱を加えるステップの開始と同時に又はほぼ同時に停止される、項ＢからＢ１５のいずれかに記載の方法。
【００９３】
項Ｂ１８
ヒートシンクで熱を取り出すステップが、第二熱源で熱を加えるステップの開始の前に開始される、項Ｂ１から従属して項Ｂ１からＢ１７のいずれかに記載の方法。
【００９４】
項Ｂ１９
ヒートシンクで熱を取り出すステップが、第二熱源で熱を加えるステップの開始と同時に又はほぼ同時に開始される、項Ｂ１から従属して項Ｂ１からＢ１７のいずれかに記載の方法。
【００９５】
項Ｂ２０
（任意で第一熱源から熱を加えるステップと同時であって且つ第二熱源から熱を加えるステップの前に）外側表面を介して複雑繊維強化複合構造体から熱を取り出すステップを更に備えた項ＢからＢ１９のいずれかに記載の方法。
【００９６】
項Ｂ２１
複雑繊維強化複合構造体の一つ以上の領域の温度を積極的に監視するステップと、
積極的な監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源から熱を加えるステップのタイミングと、第二熱源から熱を加えるステップのタイミングとを動的に制御するステップと、を更に備えた項ＢからＢ２０のいずれかに記載の方法。
【００９７】
項Ｂ２２
項ＢからＢ２１のいずれかに記載の方法を行うステップと、
その方法を行うステップの前に、複雑繊維強化複合構造体を組み立てるステップと、を備えた方法。
【００９８】
項Ｂ２３
装置を組み立てる方法であって、
項Ｂ２２に記載の方法を行うステップと、
その方法を行うステップに続いて、一つ以上の繊維強化複合材を含む装置を組み立てるステップと、を備え、任意で、その装置が、車両、航空宇宙機、又は船舶を含むか又はそれ自体である、方法。
【００９９】
項Ｂ２４
項ＡからＡ８のいずれかに記載のシステムによって少なくとも部分的に行われる項ＢからＢ２３のいずれかに記載の方法。
【０１００】
項Ｃ
繊維強化複合材で構成された内側部分及び繊維強化複合材で構成された外側部分を有する細長体を備えた複雑繊維強化複合構造体であって、内側部分が、細長体に沿って長手方向に延伸する複数の熱伝導繊維を含み、熱伝導繊維が露出した端部を備え、露出した端部が、細長体の中から複雑繊維強化複合構造体を少なくとも部分的に硬化させるための熱伝導繊維を伝導加熱するための熱源に動作可能に結合されるように構成されている、複雑繊維強化複合構造体。
【０１０１】
項Ｃ１
細長体が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、複雑繊維強化複合構造体。
【０１０２】
項Ｃ２
内側部分が屈曲充填材を含む、項ＣからＣ１のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０３】
項Ｃ３
内側部分及び外側部分が互いに異なる物理的特性を有する、項ＣからＣ２のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０４】
項Ｃ３．１
異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、項Ｃ３に記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０５】
項Ｃ４
内側部分及び外側部分が互いに異なる熱的特性を有する、項ＣからＣ３．１のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０６】
項Ｃ５
内側部分と外側部分との間の界面が、二つの部分間の熱的不連続性を形成する、項ＣからＣ４のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０７】
項Ｃ６
細長体が、界面を画定する少なくとも二つの繊維強化複合材シートを含む、項ＣからＣ５のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０８】
項Ｃ７
細長体が、少なくとも二つの繊維強化複合材シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材とを含む、項ＣからＣ６のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１０９】
項Ｃ８
細長体が、繊維強化複合材の複数の層を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、項ＣからＣ７のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１１０】
項Ｃ９
熱伝導繊維が、カーボン、ピッチカーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金、及び、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、７００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな、又は１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きな熱伝導率を有する材料のうち一つ以上で構成されている、項ＣからＣ８のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１１１】
項Ｃ１０
細長体が長手軸を有し、熱伝導繊維が長手軸に対して略整列している、項ＣからＣ９のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１１２】
項Ｃ１０．１
外側部分の中の繊維が、長手軸に対して略整列しているか、略整列していないか、又は実質的に整列していない、項Ｃ１０に記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１１３】
項Ｃ１１
熱伝導繊維が、外側部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、項ＣからＣ１０．１のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
【０１１４】
項Ｃ１２
項ＣからＣ１１のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体の使用。
【０１１５】
本願において、“適合されている”及び“構成されている”との用語は、要素、部品、又は他の主題が、所定の機能を行うように設計及び／又は意図されていることを意味する。従って、“適合されている”及び“構成されている”との用語の使用は、所定の要素、部品、又は他の主題が、単純に所定の機能を行うことが“できる”ことを意味するものではなく、要素、部品及び／又は他の主題が、その機能を行う目的のために特別に選択、形成、実現、利用、プログラム及び／又は設計されていることを意味する。特定の機能を行うように適合されているとして記載されている要素、部品及び／又は他の主題が追加的に又は代替的にその機能を行うように構成されていると記載され得ること及びその逆も本開示の範囲内にあるものである。同様に、特定の機能を行うように構成されていると記載されている主題は、追加的に又は代替的にその機能を行うように動作可能であると記載され得る。
【０１１６】
更に、本開示は以下の節に係る実施形態を有する。
【０１１７】
節１
複雑繊維強化複合構造体１４を硬化させるための方法１０２であって、
内側部分１８から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８に第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４であって、内側部分１８の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８の露出部を第一熱源２２に接触させることを含む、第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４と、
外側表面１６から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体１４の外側表面１６に第一熱源２２とは異なる第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６と、を備えた方法１０２。
【０１１８】
節２
第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４に続いて、内側部分１８から複雑繊維強化複合構造体１４を冷却するように複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８からヒートシンク２６で熱を積極的に取り出すステップ１０８を更に備えた節１に記載の方法１０２。
【０１１９】
節３
第一熱源２２及びヒートシンク２６が、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８に対して熱を加えること１０４及び熱を取り出すこと１０８のための構造を共有する、節２に記載の方法１０２。
【０１２０】
節４
第二熱源２４が、複雑繊維強化複合構造体１４を収容するサイズの内部空間３２を備えたオートクレーブ３０又はオーブン３０のうち一方を含む、節１から３のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２１】
節５
第二熱源２４が、外側表面１６に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド３４又は加熱ブランケット３４を含む、節１から３のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２２】
節６
複雑繊維強化複合構造体１４が互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８が、少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定し、異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２３】
節７
複雑繊維強化複合構造体１４が互いに異なる熱的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８が少なくとも二つの領域のうち一つを含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２４】
節８
複雑繊維強化複合構造体１４が二つの領域間の少なくとも一つの界面を含み、界面が二つの領域間の熱的不連続性を形成し、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８が二つの領域のうち一方を含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２５】
節９
複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８が屈曲充填材４８を含む、節１から８のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２６】
節１０
複雑繊維強化複合構造体１４が、少なくとも二つの繊維強化複合材シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材４８とを含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２７】
節１１
複雑繊維強化複合構造体１４が、繊維強化複合材の複数の層６８を含み、複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８が、複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２８】
節１２
複雑繊維強化複合構造体１４が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１２９】
節１３
内側部分１８が熱伝導繊維５０を含み、第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４が、内側部分１８から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように、内側部分１８の中の熱伝導繊維５０の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維５０の端部に熱を加えることを含む、節１から５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１３０】
節１４
熱伝導繊維５０が、複雑繊維強化複合構造体１４の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、節１３に記載の方法１０２。
【０１３１】
節１５
複雑繊維強化複合構造体１４が長手軸を有し、熱伝導繊維５０が長手軸に対して略整列している、節１３に記載の方法１０２。
【０１３２】
節１６
第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４が、第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６の時点の前に開始される、節１から１５のいずれかに記載の方法１０２。
【０１３３】
節１７
第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４が、第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６を停止する時点の前に停止される、節１６に記載の方法１０２。
【０１３４】
節１８
第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４が、第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６の開始の前に停止される、節１６に記載の方法１０２。
【０１３５】
節１９
複雑繊維強化複合構造体１４の一つ以上の領域の温度１２０、１２２を積極的に監視するステップと、
積極的な監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４のタイミング及び第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６のタイミングを積極的に制御するステップと、を更に備えた節１から１８のいずれかに記載の方法１０２。
【０１３６】
節２０
第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４と同時であって且つ第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６の前に、外側表面１６を介して複雑繊維強化複合構造体１４から熱を取り出すステップ１０８を更に備えた節１及び３から１９のいずれかに記載の方法１０２。
【０１３７】
節２１
複雑繊維強化複合構造体１４を硬化させるための方法１０２であって、
内側部分１８から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように、長手軸を有する複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８に第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４であって、内側部分１８が長手軸に対して略整列した熱伝導繊維５０を含み、熱伝導繊維５０が、複雑繊維強化複合構造体１４の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されていて、内側部分１８から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように内側部分１８の中の熱伝導繊維５０の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維５０の端部に熱を加えることを含む、第一熱源２２から熱を加えるステップ１０４と、
外側表面１６から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体１４の外側表面１６に第一熱源２２とは異なる第二熱源２４から熱を加えるステップ１０６と、を備え、第二熱源２４が、オートクレーブ３０、オーブン３０、加熱パッド３４、及び加熱ブランケット３４のうち少なくとも一つを含む、方法１０２。
【０１３８】
節２２
複雑繊維強化複合構造体１４を硬化させるためのシステム２０であって、
内側部分１８から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分１８に熱を加える１０４ように構成された第一熱源２２であって、内側部分１８の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体１４の内側部分の露出部に接触するように構成されたヒーターを含む第一熱源２２と、
外側表面１６から複雑繊維強化複合構造体１４を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体１４の外側表面１６に熱を加える１０６ように構成された第一熱源２２とは異なる第二熱源２４と、を備えたシステム２０。
【０１３９】
節２３
繊維強化複合材で構成された内側部分１８及び繊維強化複合材で構成された外側部分１６を有する細長体を備えた複雑繊維強化複合構造体１４であって、内側部分が、細長体に沿って長手方向に延伸する複数の熱伝導繊維５０を含み、熱伝導繊維５０が露出した端部を有し、露出した端部が、細長体の中から複雑繊維強化複合構造体１４を少なくとも部分的に硬化させるように熱伝導繊維５０を伝導加熱するために熱源２２に動作可能に結合されるように構成されている、複雑繊維強化複合構造体１４。
【０１４０】
開示される装置の多様な要素及び開示される方法のステップは、本開示に係る全ての装置及び方法に必要なものではなく、本開示は、開示される多様な要素及びステップのあらゆる新規で進歩的な組み合わせ及びサブコンビネーションを含む。更に、開示される多様な要素及びステップのうち一つ以上が、開示される装置や方法全体とは別途の独立した進歩的な主題を定め得る。従って、そうした進歩的な主題は、本願で明示的に開示される具体的な装置及び方法に関連する必要があるものではなく、そうした進歩的な主題は、本願で明示的に開示されていない装置及び／又は方法における利用性を見出すものであり得る。
【符号の説明】
【０１４１】
１０  装置
１２  航空機
１４  複雑繊維強化複合構造体
１６  複雑繊維強化複合構造体の外側表面
１８  複雑繊維強化複合構造体の内側部分
２０  システム
２２  第一熱源
２４  第二熱源
２６  ヒートシンク
２８  制御装置
３０  オートクレーブ、オーブン
３２  オートクレーブ、オーブンの内部空間
３４  加熱パッド、加熱ブランケット
５０  熱伝導繊維
【図１】
0006719867.tif 000002
【図２】
0006719867.tif 000003
【図３】
0006719867.tif 000004
【図４】
0006719867.tif 000005
【図５】
0006719867.tif 000006
【図６】
0006719867.tif 000007