(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸部を有するオス固定具、
前記凸部と相補的に構成された、凹部を有するメス固定具、及び
ストラップＲ部と、前記ストラップＲ部の対向端から延びる一対のストラップ平坦部とを有する、ストラップであって、前記ストラップ平坦部は、前記ストラップＲ部が前記凸部と前記凹部との間で挟持されて、前記コーナー固定具を側部から見たときに互いに平行であり、前記コーナー固定具を端部から見たときに互いに非平行である、ストラップ
を含む、コーナー固定具。
【請求項２】
前記凸部及び前記凹部が半円錐形状を有する、請求項１に記載のコーナー固定具。
【請求項３】
前記半円錐形状が、前記ストラップＲ部が前記凸部と前記凹部との間で挟持されると、ストラップ内側エッジの長さがストラップ外側エッジの長さに等しくなる形状である、請求項２に記載のコーナー固定具。
【請求項４】
前記オス固定具、前記メス固定具、及び前記ストラップＲ部を貫通して延びる、前記一対のストラップ平坦部にほぼ平行に向けられた、少なくとも１つのテンションファスナ孔を更に含む、請求項１から３の何れか一項に記載のコーナー固定具。
【請求項５】
前記ストラップが、前記テンションファスナ孔の向きにほぼ平行に向けられた強化繊維を有する、少なくとも１つの単方向複合プライで形成されている、請求項４に記載のコーナー固定具。
【請求項６】
横断方向の断面で見たときにＬ字型の断面を形成し、且つ前記ストラップ平坦部のストラップ内角にほぼ一致するラップ内角を定める一対のラップ平坦部を含む、ラップを更に含み、
前記ラップ平坦部が前記ストラップ平坦部と交互に配置されるか又は重ねられている、
請求項１から５の何れか一項に記載のコーナー固定具。
【請求項７】
前記オス固定具及び前記メス固定具のうちの少なくとも一方が、繊維強化ポリマーマトリクス材料で形成されている、請求項１から６の何れか一項に記載のコーナー固定具。
【請求項８】
前記オス固定具、前記ストラップ、及び前記メス固定具が、互いに共接合及び共硬化の何れかを実施されている、請求項１から７の何れか一項に記載のコーナー固定具。
【請求項９】
構造アセンブリを形成する方法であって、
ストラップのストラップＲ部を、オス固定具の凸部とメス固定具の凹部との間で、前記凸部及び前記凹部の対向する周方向端部から前記オス固定具及び前記メス固定具の外に一対のストラップ平坦部が突出するように、挟むことにより、コーナー固定具を組み立てるステップであって、前記ストラップ平坦部が側部から見たときに互いに平行であり、端部から見たときに互いに非平行である、ステップと、
前記コーナー固定具を、交差するビームによって画定される構造アセンブリコーナーに設置するステップと、
テンションファスナを、前記オス固定具、前記ストラップＲ部、前記メス固定具、及び前記交差するビームの少なくとも１つのフランジを貫通して、延在させるステップと、
前記一対のストラップ平坦部を、前記交差するビームのウェブのそれぞれの対に連結するステップと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記ストラップＲ部が、前記凸部と前記凹部との間で挟持されると半円錐形状を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ストラップが、前記テンションファスナにほぼ平行に向けられた強化繊維を有する、少なくとも１つの単方向複合プライで形成されている、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記テンションファスナが、前記交差するビームの前記ウェブにほぼ平行に向けられている、請求項９から１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記コーナー固定具を組み立てるステップが、
ラップを前記ストラップ平坦部に重ねること及び交互に配置することのうちの１つを含む、請求項９から１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ストラップ平坦部を前記ウェブに連結するステップが、
前記ストラップ平坦部を前記ウェブに共硬化及び共接合することのうちの少なくとも１つを含む、請求項９から１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーナー固定具を設置するステップが、
前記メス固定具の端面を、前記交差するビームの少なくとも１つのフランジの下側と接触させて配置することを含む、請求項９から１４の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は構造アセンブリに関し、より詳細には、構造アセンブリの複合材コーナー固定具（フィッティング）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の構造アセンブリでは、構造アセンブリの強度を高めるために付加的な特徴部が要求される。例えば、航空機の貨物室において、貨物室フロア上の貨物によって付与される垂直上方向の負荷に対してフロアビームを補強するために、交差するフロアビームのビーム接合部にコーナー固定具が設置されることがある。そのようなコーナー固定具は従来、金属材料で形成されてフロアビームに固定され、垂直の引張負荷を、貨物の固定部からフロアビームの垂直ウェブへと伝達し得る。残念ながら、そのような金属製のコーナー固定具は複合材料で作製したものと比べて重い。更に、航空機の衝撃事象などひずみ速度の大きい圧縮負荷事象において望まれているにも関わらず、金属製のコーナー固定具の垂直方向のエネルギー吸収能力はごく低い。
【０００３】
複合材料で形成されている構造物は、強度重量比が高く、耐食性が良好で、圧縮負荷事象でのエネルギーの比吸収能力が高いので有利である。ポリマーマトリクスに埋め込まれた強化繊維を含む複合プライをレイアップすることによって、複合材コーナー固定具が形成され得る。複合構造物は典型的に、負荷を繊維長に沿って伝達するよう設計されている。一繊維からの負荷は、マトリクス材料を通過して、同一層中の別の繊維または隣接層中の繊維に伝わり得る。しかしながら、マトリクスは典型的に繊維よりも弱いので、複合構造物上に面外方向又は繊維に非平行な十分に大きい負荷が加わった場合、マトリクスは破断することがある。
【０００４】
従来の複合構造物では、複合プライが構造物の外形に揃えられて外形を画定するのが典型的である。残念ながら、複合構造物は、繊維に非平行及び／又は複合プライの平面に対して面外方向に向いた負荷に晒されることがある。そのような非平行及び面外の負荷により、複合構造物の載荷能力を超える層間張力効果が引き起こされ得る。複合構造物の過負荷を避けるために追加の複合プライが要求され得、これにより複合構造物の重量と複雑性が増大してしまう。
【０００５】
このように、層間張力による効果を防止しつつ引張荷重をビームのウェブに効率よく伝達できる複合材コーナー固定具に対する需要が、当技術分野において存在する。
【発明の概要】
【０００６】
コーナー固定具に関連する上述の需要は、本開示によって具体的に対処され緩和される。本開示は、凸部を有するオス固定具と、凸部と相補的に構成された凹部を有するメス固定具とを含む、コーナー固定具を提供する。コーナー固定具は、ストラップＲ部と、ストラップＲ部の対向端から延びる一対のストラップ平坦部とを有する、ストラップを更に含み得る。ストラップＲ部が凸部と凹部との間で挟持されて、コーナー固定具を側部から見たとき、ストラップ平坦部は互いに平行であり得、コーナー固定具を端部から見たとき、ストラップ平坦部は互いに非平行であり得る。
【０００７】
互いに交差してビームアセンブリコーナーを形成する２つ以上のビームを有するビームアセンブリを含む、構造アセンブリも開示される。各ビームは、ウェブと、上方フランジ及び下方フランジなどの少なくとも１つのフランジとを有し得る。構造アセンブリは、ビームアセンブリコーナーに設置されたコーナー固定具を含み得る。コーナー固定具は、凸部を有するオス固定具、及び、凸部と相補的に構成された凹部を有するメス固定具を含み得る。コーナー固定具は、ストラップＲ部と、ストラップＲ部の対向端から延びる一対のストラップ平坦部とを有する、ストラップを更に含み得る。ストラップＲ部が凸部と凹部との間で挟持されて、コーナー固定具を側部から見たとき、ストラップ平坦部は互いに平行であり得、コーナー固定具を端部から見たとき、ストラップ平坦部は互いに非平行であり得る。構造アセンブリは、オス固定具、ストラップＲ部、及びメス固定具を通って、ビームのうちの少なくとも１つのフランジへと延びる、テンションファスナを更に含み得る。テンションファスナは、ビームのウェブにほぼ平行に向けられ得る。
【０００８】
更に、構造アセンブリを形成する方法が開示される。本方法は、ストラップのストラップＲ部を、オス固定具の凸部とメス固定具の凹部との間で、凸部及び凹部の対向する周方向端部から一対のストラップ平坦部がオス固定具及びメス固定具の外に突出するように、挟むことにより、コーナー固定具を組み立てるステップを含む。ストラップ平坦部は、側部から見たときに互いに平行であり得、端部から見たときに非平行であり得る。本方法は更に、交差するビームによって画定される構造アセンブリコーナーに、コーナー固定具を設置することと、テンションファスナを、オス固定具、ストラップＲ部、メス固定具、及び、交差するビームの少なくとも１つのフランジを貫通して延在させることとを含み得る。本方法は更に、一対のストラップ平坦部を、交差するビームのウェブのそれぞれの対に連結することを含み得る。
【０００９】
本明細書に記載された特徴、機能及び利点は、本開示のさまざまな実施形態において独立して達成可能であり、又は、以下の説明及び図面を参照して更なる詳細が理解可能である更に他の実施形態において組み合わされてもよい。
【００１０】
更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。
【００１１】
条項１
互いに交差してビームアセンブリコーナーを形成する２つ以上のビームを有した、ビームアセンブリであって、各ビームはウェブ及びフランジを有する、ビームアセンブリと、
ビームアセンブリコーナーに設置されるコーナー固定具であって、
凸部を有するオス固定具、
凸部と相補的に構成された凹部を有するメス固定具、
ストラップＲ部と、ストラップＲ部の対向端から延びる一対のストラップ平坦部とを有するストラップであって、ストラップ平坦部は、ストラップＲ部が凸部と凹部との間で挟持されて、コーナー固定具を側部から見たときに互いに平行であり、コーナー固定具を端部から見たときに非平行である、ストラップ、並びに
オス固定具、ストラップＲ部、及びメス固定具を貫通してビームのうちの少なくとも１つのフランジへと延びるテンションファスナであって、各ビームのウェブにほぼ平行に向けられる、テンションファスナ
を含む、コーナー固定具と
を備える、構造アセンブリ。
【００１２】
条項２
凸部と凹部とが半円錐形状を有する、条項１に記載の構造アセンブリ。
【００１３】
条項３
ストラップが、テンションファスナにほぼ平行に向けられた強化繊維を有する少なくとも１つの単方向複合プライで形成されている、条項１又は２に記載の構造アセンブリ。
【００１４】
条項４
横断方向の断面で見たときにＬ字型の断面を形成し、且つストラップ平坦部のストラップ内角にほぼ一致するラップ内角を定める一対のラップ平坦部を含む、ラップを更に含み、
ラップ平坦部が、ストラップ平坦部と交互に配置され且つ／又は重ねられる、
条項１から３の何れか一項に記載の構造アセンブリ。
【００１５】
条項５
ビームは移動体のフロアビームである、条項１から４の何れか一項に記載の構造アセンブリ。
【００１６】
条項６
移動体が航空機である、条項１から５の何れか一項に記載の構造アセンブリ。
【００１７】
条項７
コーナー固定具が、ビームアセンブリに共硬化されているか又は共接合されている、条項１から６の何れか一項に記載の構造アセンブリ。
【００１８】
条項８
ビームアセンブリの少なくとも１つのフランジの上部に取り付けられ、テンションファスナを介してコーナー固定具に連結される、外付け固定具を更に含む、条項１から７の何れか一項に記載の構造アセンブリ。
【００１９】
本開示の上記の及びその他の特徴は、図面を参照することでより明白となり、図面では、全体を通して類似の番号が類似の部分を表している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】航空機の平面図である。
【図２】図１の線２に沿った航空機の胴体の断面図である。
【図３】交差するビームを含み、交差するビームの対応する構造アセンブリコーナー内に設置された一以上のコーナー固定具を含む構造アセンブリの斜視図である。
【図４】図３の構造アセンブリの分解斜視図であり、構造アセンブリコーナー内に設置されるコーナー固定具を示す。
【図５】図４のコーナー固定具の斜視図である。
【図６】図５のコーナー固定具の分解斜視図であり、コーナー固定具に含まれ得るラップを示す。
【図７】図５のコーナー固定具の分解側面図である。
【図８】図７の線８に沿ったコーナー固定具の分解斜視図である。
【図９】図３の線９で切り取った構造アセンブリの長手方向の断面図であり、ビームの両側に設置されたコーナー固定具を示す。
【図１０】図９の線１０で切り取った構造アセンブリの横断方向の断面図であり、構造アセンブリのウェブに連結されたコーナーアセンブリのストラップ及びラップを示す。
【図１１】ビームアセンブリの４つのビーム角セグメントを組み立てることにより形成されて、構造アセンブリコーナーに設置されたコーナー固定具によって補強され得る、構造アセンブリの一例の斜視図である。
【図１２】図１１の構造アセンブリの分解斜視図であり、構造アセンブリコーナー内に設置されたコーナー固定具を示す。
【図１３】オス固定具とメス固定具との間に挟持されたストラップを含むコーナー固定具の一例の斜視図である。
【図１４】図１３のコーナー固定具の分解斜視図である。
【図１５】図１３のコーナー固定具の分解側面図である。
【図１６】図１５の線１６に沿ったコーナー固定具の斜視図である。
【図１７】図１１の線１７で切り取った構造アセンブリの長手方向断面図である。
【図１８】図１７の線１８で切り取った構造アセンブリの横断方向の断面図であり、ビーム角セグメントのウェブに連結された各コーナー固定具のストラップを示す。
【図１９】構造アセンブリの製造方法に含まれ得る一以上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】
【００２１】
本開示の様々な実施形態を例示する目的で図面を参照する。図１は、本明細書に記載の一以上のコーナー固定具２００（図５）を組み込み得る航空機１００の平面図である。航空機１００は、機首及び尾部１０８を有した胴体１０２を含み得る。尾部１０８は、一以上の水平尾翼１１０と垂直尾翼１１２とを含み得る。航空機１００は、胴体１０２から外方向に延びる翼１０４を含み得、翼１０４によって支持され得る一以上の推進ユニット１０６を含み得る。
【００２２】
図２は、図１の航空機１００の胴体１０２の断面図である。胴体１０２は、客室１１４及び／又は貨物室１２０を含み得る。客室１１４は、客室１１４のフロア１２２に取り付けられた座席ポスト１１８によって支持された複数の客席１１６を含み得る。座席ポスト１１８は、飛行中の座席１１６の横方向の移動及び垂直上方向の移動を防止するように、フロア１２２に固定され得る。貨物室１２０は、貨物コンテナ（図示せず）を支持するように構成されたフロア１２２を含み得る。貨物コンテナは、飛行中の貨物コンテナの横方向及び垂直上方向の移動を防止するために、貨物固定リング１９０などの一以上の貨物固定具（図示せず）によって貨物室１２０のフロア１２２に固定され得る。
【００２３】
図２で、客室１１４のフロア１２２と貨物室１２０のフロア１２２とは、構造アセンブリ１５０によって支持され得る。構造アセンブリ１５０は、ビームアセンブリ１５２を形成する複数のフロアビーム１５８を含み得る。ビームアセンブリ１５２は、胴体１０２の長さ方向（例えば、前後方向）に沿って延びている長手方向のフロアビームと、胴体１０２の幅を横切って延びている横断方向のフロアビームとを含み得る。図示の例で、フロアビーム１５８は、垂直ウェブ１６０（図３）によって相互に接続された上方及び下方フランジ１６２（図３）をそれぞれ有するＩ型ビームとして構成され得る。ビーム１５８の交点で、構造アセンブリコーナー１５４（図３）が形成され得る。
【００２４】
有利には、本開示のコーナー固定具２００（図３）の一以上の実施例が、構造アセンブリコーナー１５４（図３）のうちの１つ以上に設置されて、２つ以上の構造部材（例えば、２つ以上の交差するビーム１５８）を相互接続し得る。本開示のコーナー固定具２００により、ビームアセンブリ１５２の耐荷重能力が向上し得る。従って、コーナー固定具２００は、下記で詳述するように、引張荷重６００をビーム１５８の垂直ウェブ１６０（図３）にせん断（ｓｈｅａｒ）することにより、比較的大きな引張荷重６００（図２−３）を構造アセンブリ１５０へと効率よく伝達し得る。そのような大きな引張荷重６００は、飛行操縦中もしくは乱気流によって起こる、座席１１６（図２）及び乗員によって座席ポスト／フロア接続部に対し付与される垂直上方向の負荷に起因して生じ得る。貨物室１２０において、引張荷重６００は、飛行中、貨物固定部／フロア接続部に対して貨物コンテナ（図示せず）によって付与される、垂直上方向の負荷に起因して生じ得る。コーナー固定具２００はまた、ウェブ１６０に平行に向いた比較的高いひずみ速度圧縮負荷６０８（図２）が構造アセンブリ１５０に対して加わる際に、構造アセンブリ１５０が圧砕負荷に対して反応する能力も高め得る。幾つかの例で、コーナー固定具２００は、繊維強化ポリマーマトリクス材料（例えば、複合材料）で形成され、航空機の衝撃事象などに生じ得るそのような高いひずみ速度圧縮負荷６０８において、構造アセンブリ１５０により高いエネルギー吸収能力レベルをもたらし得、従来の金属製コーナー固定具（図示せず）がもたらすより低い量の保護と比較して、乗客及び貨物により高い保護を提供し得る。
【００２５】
本開示のコーナー固定具２００は航空機１００のフロア１２２ビームアセンブリ１５２の文脈で説明されているが、コーナー固定具２００は、引張荷重６００をビームアセンブリのビーム１５８のウェブ１６０に伝達するなど、引張荷重６００を構造部材に伝達することが望ましい任意のタイプの構造アセンブリ１５０に設置されてよい。コーナー固定具２００は、任意のタイプの移動体の構造アセンブリ１５０に組み込まれてよく、航空機１００での設置に限定されない。従って、コーナー固定具２００は、任意のタイプの地上移動体、海洋移動体、航空移動体、及び／又は宇宙移動体の構造アセンブリ１５０に組み込まれてよい。更に、コーナー固定具２００は、建物など他のタイプの構造アセンブリ、サブアセンブリ、及びシステムなどの静止物体を含む、任意のタイプの非移動体用途において設置されてもよい。
【００２６】
図３は、交差するビーム１５８で形成され、交差するビーム１５８の対応する構造アセンブリコーナー１５４内に設置された一以上のコーナー固定具２００を有した、構造アセンブリ１５０の一例の斜視図である。図示の例で、ビーム１５８は、垂直ウェブ１６０によって相互接続された水平の上方及び下方フランジ１６２をそれぞれ有する、Ｉ型ビームとして構成されている。ある実施形態で、構造アセンブリ１５０は、一続きの（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）ビームと、一続きのビームの両側で一続きのビームに交差する一対のビームセグメントとを含み得る。一実施例で、ビーム１５８は、後述のように複合材コーナー固定具２００と共硬化又は共接合され得る、未硬化の複合材料で形成され得る。あるいは、ビーム１５８が金属材料で形成され、コーナー固定具２００がビーム１５８に接着接合、且つ／又は機械的に固定されてもよい。
【００２７】
図３は、ビームアセンブリ１５２の上部に取り付けられた外付け固定具１８０を示す。外付け固定具１８０はバスタブ固定具１８２として構成され得るが、任意の多種多様なタイプの外付け固定具１８０がビームアセンブリ１５２に取り付けられてよい。図示の例で、バスタブ固定具１８２は、交差するビーム１５８のうちの１つ以上の上方フランジ１６２に、機械的に固定且つ／又は接着接合され得る。貨物固定リング１９０のねじスタッド１９２をバスタブ固定具１８２のねじ中央孔１８８にねじ係合することなどにより、貨物固定リング１９０がバスタブ固定具１８２に連結され得る。バスタブ固定具１８２は、バスタブ固定具底壁１８４と、バスタブ固定具１８２の周囲で延びる、垂直に向けられたバスタブ固定具側壁１８６とを含み得る。バスタブ固定具側壁１８６は、固定リング１９０が折り畳み位置（図示せず）で配置されると貨物固定リング１９０を受け入れるようなサイズであり得る。バスタブ固定具底壁１８４に、一以上のテンションファスナ孔１９４が、中央孔１８８を囲む空間を空けた位置に、形成され得る。テンションファスナ孔１９４は、ビーム１５８のフランジ１６２のうちの１つ以上を貫通して延び得る。
【００２８】
図４は、図３の構造アセンブリ１５０の分解斜視図であり、構造アセンブリコーナー１５４内に設置するためのコーナー固定具２００を示す。下記で詳述するように、各コーナー固定具２００は、オス固定具４００、メス固定具５００、及び細長いストラップ２０２を含み得る。コーナー固定具２００は任意選択的に、Ｌ字型の断面を有するラップ３００（図６）を含んでもよい。ストラップ２０２は、ストラップＲ部２０４（図６）と、ストラップＲ部２０４の対向端から延びる一対のストラップ平坦部２０６（図６）と、を含み得る。幾つかの例では、ラップ３００（図６）が、ストラップ平坦部２０６と交互に配置されるか又は重ねられてもよい。
【００２９】
図４に示すように、ビーム１５８のフランジ１６２及び／又は構造アセンブリ１５０に（例えば、その上部に）取り付けられ得る外付け固定具１８０（例えば、バスタブ固定具１８２）に、コーナー固定具２００を連結するために、オス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップＲ部２０４に、少なくとも１つのテンションファスナ孔１９４が、テンションファスナ１９６を受け入れるために形成され得る。テンションファスナ１９６は、固定リング１９０（図３）からの上方向の引張荷重６００（図３）をコーナー固定具２００へ伝達し得る。ストラップ平坦部２０６は、引張荷重６００をビーム１５８のウェブ１６０にせん断（ｓｈｅａｒ）し得る。上述のように、コーナー固定具２００は任意選択的に、一対のストラップ平坦部２０６を相互に連結し機械的に安定させるためのラップ３００（図６）を含んでもよい。ラップ３００もまた、交差するビーム１５８のウェブ１６０を相互に接続することによって、交差するビーム１５８の相対的な移動を防止することで、交差するビーム１５８間のジョイントの機械的安定性を向上させ得る。
【００３０】
図５は、図４のコーナー固定具２００の斜視図であり、オス固定具４００、メス固定具５００、ストラップ２０２、及びラップ３００を示す。図６は、図５のコーナー固定具２００の分解斜視図である。オス固定具４００は、凸部４０２（図６）と、凸部４０２に対向して位置するオス固定具端面４０６とを含み得る。メス固定具５００は、凹部５０２（図６）と、凹部５０２に対向して位置するメス固定具端面５０６とを含み得る。メス固定具５００の凹部５０２は、オス部の凸部４０２に相補的なサイズ及び形状であり得る。例えば、凸部４０２の曲率半径は、凹部５０２の曲率半径に相補的であり得、凹部５０２と凸部４０２との間に挟持されたときのストラップＲ部２０４のストラップの厚み２１８（図６）を収容し得る。
【００３１】
図６に示すように、ストラップＲ部２０４は、凸部４０２と凹部５０２との間で挟持されるか又は挟まれると、１８０°の弧を形成する半円錐形状を有し得る。一対のストラップ平坦部２０６は、ストラップＲ部２０４が凸部４０２と凹部５０２との間で挟持されると、凸部４０２及び凹部５０２の対向する周方向端部４０４、５０４から、同じ方向に外方向に突出し得る。コーナー固定具２００を側部（図７）又は正面（図８）から見たとき、ストラップ平坦部２０６は互いに平行であり得る。ストラップ平坦部２０６は、コーナー固定具２００を端部から見たとき、又は図１０に示すようにストラップ平坦部２０６を横断方向の断面で見たとき、互いに非平行であり得る。図１０は、各ストラップ平坦部２０６の平面が、ストラップ平坦部２０６が連結されている各ウェブ１６０の平面に平行であることを示している。
【００３２】
図６で、各ストラップ平坦部２０６は、ストラップ平坦部長さ２１４とストラップ平坦部幅２１６とを有し得る。ストラップ平坦部長さ２１４は、ストラップ端部エッジ２０８とストラップ内側エッジ２１０に沿った、ストラップ平坦部２０６がストラップＲ部２０４に接する点との間の距離として定められ得る。ストラップ平坦部幅２１６は、ストラップ内側エッジ２１０からストラップ外側エッジ２１２までの距離として定められ得る。図示の例で、一対のストラップ平坦部２０６は、同じストラップ平坦部長さ２１４及び同じストラップ平坦部幅２１６を有し得る。しかしながら、他の実施例では、一対のストラップ平坦部２０６が同じでないストラップ平坦部長さ２１４及び／又は同じでないストラップ平坦部幅２１６を有していてもよい。ストラップ平坦部長さ２１４及びストラップ平坦部幅２１６は、ストラップ平坦部２０６がウェブ１６０に連結、接合、共接合、或いは共硬化されると、ストラップ平坦部２０６とウェブ１６０との間の境界でのせん断応力が、ストラップ平坦部２０６をウェブ１６０に接合する樹脂及び／又は接着剤が許容可能なせん断応力よりも低くなる量の、ストラップ平坦部２０６の表面積をもたらすようなサイズとされ得る。
【００３３】
図６で、コーナー固定具２００は、コーナー固定具２００が設置される構造アセンブリコーナー１５４（図１０）のコーナー内角１５６（図１０）に相補的であるストラップ内角２２４をストラップ平坦部２０６が定めるように、構成され得る。ストラップ内角２２４は、コーナー固定具２００が構造アセンブリコーナー１５４に設置されると、各ストラップ平坦部２０６が各ウェブ１６０（図１０）に平行であるようなものであり得る。幾つかの例で、ストラップ平坦部２０６は、構造アセンブリコーナー１５４の９０°のコーナー内角１５６（図１０）に相補的であり得る、９０°のストラップ内角２２４を定め得る。９０°のコーナー内角１５６は、互いに垂直な交差するビーム１５８を有する構造アセンブリ１５０で形成され得る。しかしながら、コーナー固定具２００は、コーナー固定具２００が非９０°のコーナー内角を有する構造アセンブリコーナー１５４に設置されることが可能となるように、ストラップ平坦部２０６が非９０°のコーナー内角（図示せず）を定めるように構成されてもよい。
【００３４】
図５−８を参照すると、オス固定具４００の凸部４０２とメス固定具５００の凹部５０２とはそれぞれ半円錐形状に形成され得るので、ストラップＲ部２０４が凸部４０２と凹部５０２との間で挟持されると、半円錐形状によってストラップ平坦部２０６が（例えば、端部から或いは横断方向の断面で見たとき）コーナー固定具２００が設置され得る構造アセンブリコーナー１５４（図１０）のコーナー内角１５６（図１０）にほぼ（例えば、±５°の範囲内で）一致するストラップ内角２２４をとり得る。しかしながら、コーナー固定具２００は、凸部４０２及び凹部５０２の半円錐形状に限定されず、結果としてストラップ平坦部２０６が構造アセンブリコーナー１５４のコーナー内角１５６にほぼ一致するストラップ内角２２４を定める、凸部４０２及び凹部５０２の任意のタイプの単曲率の形状（図示せず）を含んでいてもよい。ある実施形態では、ストラップＲ部２０４が凸部４０２と凹部５０２との間で挟持されると、凸部４０２及び凹部５０２の単曲率形状の軸に沿った任意の軸方向位置で、単曲率形状が一定の曲率半径を有し得る。あるいは、凸部４０２及び凹部５０２が、所与の軸方向位置における様々な周方向位置で異なる曲率半径を有してもよい。更なる実施形態で、凸部４０２及び凹部５０２の単曲率形状（図示せず）は、凹部５０２及び／又は凸部４０２に形成された一以上の平坦部（図示せず）を含み得る。凸部４０２及び凹部５０２は、形状に関わらず、ストラップＲ部２０４が凸部４０２と凹部５０２との間で挟持されると、一対のストラップ平坦部２０６が、コーナー固定具２００が設置され得る構造アセンブリコーナー１５４のコーナー内角１５６にほぼ一致するストラップ内角２２４を定めるような形状で提供され得る。
【００３５】
更に図５−８を参照すると、オス固定具４００の凸部４０２とメス固定具５００の凹部５０２とが、ストラップＲ部２０４がオス固定具４００とメス固定具５００との間で挟持されると、ストラップ内側エッジ２１０の長さがストラップ外側エッジ２１２の長さとほぼ（例えば、０．０１０インチの範囲内で）等しくなるように構成された、半円錐形状を有し得る。そのような構成では、ストラップＲ部内のストラップ内側エッジの曲率半径が、図７に示すようにオス固定具４００及びメス固定具５００の側面視において、凸部４０２と凹部５０２との間の境界がストラップ平坦部２０６の長さ方向に対して非直角に向いたプロファイル（例えば、破線で示す）を画定するように、ストラップＲ部内のストラップ外側エッジの曲率半径よりも小さい必要がある。
【００３６】
図６を参照すると、凸部４０２及び凹部５０２の形状を、ストラップ内側エッジ２１０の長さとストラップ外側エッジ２１２とが等しくなるように構成することにより、ストラップ２０２が一以上の単方向複合プライ２２６（例えば、プライスタック（図示せず））で構成され得る。そのような構成では、ストラップ２０２の単方向プライのうちの少なくとも１つの強化繊維２２８が、コーナー固定具２００をビーム１５８フランジ１６２（図３）及び／又は外付け固定具１８０（図３）に連結しているテンションファスナ１９６の向きと平行に向けられ得る。図６に示す実施例で、ストラップ２０２の複合プライ２２６のうちの少なくとも１つの強化繊維２２８は、対向するストラップ端部エッジ２０８間で一続きであり得る。更に、ストラップ２０２における複合プライ２２６のうちの少なくとも１つにおける強化繊維２２８は、ストラップ平坦部２０６の長さ方向に平行に向けられ得る。スストラップ２０２は、ストラップ平坦部２０６の長さ方向に平行に向けられた繊維を有する単方向複合プライ２２６で形成され得るが、ストラップ２０２が、ストラップ平坦部２０６の長さ方向に非平行に向けられた（例えば、擬似等方レイアップを形成する）単方向プライ、及び／もしくは織物で形成された（例えば、二方向織物（図示せず））複合プライ２２６又はその他のプライ構成もしくは繊維配向を更に含んでもよいことに留意されたい。
【００３７】
コーナー固定具２００の幾つかの実施例では、ストラップ２０２及び／又はラップ３００が、樹脂（例えば、プリプレグ複合プライ２２６）を予め含浸させた一以上の複合プライ２２６で形成され得る。例えば、ストラップ２０２及び／又はラップ３００は、複数のプリプレグ複合プライ２２６（例えば、プリプレグ単方向テープ）で形成されて、プライスタック（図示せず）を形成していてもよい。ストラップ２０２は、フラットなパターンレイアウト（図示せず）で見たときに矩形状を有し得る。上述のように、ストラップ２０２の複合プライ２２６の強化繊維２２８の少なくとも一部は、テンションファスナ１９６の向きにほぼ平行（例えば、±１０度の範囲内）に、且つ／又はストラップ平坦部２０６の長さ方向に平行に向けられ得る。
【００３８】
テンションファスナ１９６は、ストラップ平坦部２０６が連結されるウェブ１６０の両方に平行であり得る。ストラップ２０２は、強化繊維２２８がストラップ内側エッジ２１０に平行に、且つ／又はストラップ外側エッジ２１２に平行に向けられるように構成され得る。例えば、上述のように、ストラップ２０２はフラットなパターンレイアウトで見たときに矩形状を有し得る。ストラップ側部エッジ２１０、２１２は直線状であり、且つストラップ端部エッジ２０８に垂直であり得、ストラップ端部エッジ２０８もまた直線状であり得る。本開示で図示しているコーナー固定具２００の実施例は、ストラップ外側エッジ２１２に平行なストラップ内側エッジ２１０を有しているが、ストラップ２０２は、ストラップ内側エッジ２１０に非平行、且つ／又はストラップ外側エッジ２１２に非平行なストラップ内側エッジ２１０を有するように構成されてもよい。ストラップ内側エッジ２１０及び／又はストラップ外側エッジ２１２は、湾曲した形状などの非直線状形状を有してもよく、図示のような直線状形状に限定されない。
【００３９】
幾つかの例で、ストラップ２０２及び／又はラップ３００が、プリプレグ複合プライ２２６以外の材料で形成され得る。例えば、ストラップ２０２及び／又はラップ３００が、金属材料（例えば、ステンレス鋼、チタンなどのシート金属）で、繊維と金属の積層体（例えば、ガラス積層アルミニウム強化エポキシ（ＧＬＡＲＥ）又はチタン／グラファイト）として、且つ／又は非プリプレグ複合材料として形成され得る。非プリプレグ複合材料の一例で、ストラップ２０２及び／又はラップ３００は、一以上のドライ繊維複合プライ２２６（図示せず）をレイアップし、多種多様な樹脂注入プロセスのうちの任意のものを用いてドライ繊維複合プライ２２６に樹脂を注入することによって形成され得る。例えば、コーナー固定具２００は、一以上のドライ繊維複合プライ２２６をレイアップしてストラップ２０２を形成し、ストラップ２０２のストラップＲ部２０４をオス固定具のドライ繊維プリフォーム（図示せず）とメス固定具のドライ繊維プリフォーム（図示せず）との間で挟持し、ドライ繊維アセンブリ（図示せず）に樹脂を注入して、コーナー固定具２００が設置され得る構造アセンブリコーナー１５４のコーナー内角１５６とほぼ一致するストラップ内角２２４内にストラップ平坦部２０６が維持されている間に硬化させることによって、製造され得る。
【００４０】
図５−８を更に参照すると、オス固定具４００及び／又はメス固定具５００は、構造アセンブリコーナー１５４（図４）と相補的に構成され得る。図７で最もよく見てとれるように、オス固定具４００は、オス固定具４００の厚みを定め得る、オス固定具内面４０８及びオス固定具外面４１０を含み得る。オス固定具４００の厚みは好ましくは、少なくともストラップＲ部２０４内ではストラップ平坦部幅２１６より小さくない。この方式で、ストラップＲ部２０４の全領域がオス固定具４００の凸部４０２によって支持され、オス固定具４００からストラップＲ部２０４への引張荷重６００（図４）の分散が最大化され得る。
【００４１】
オス固定具端面４０６は、テンションファスナ１９６（図４）のヘッドもしくはナット１９８（図４）又はその他のねじ式受容部を受けるように構成され得る。例えば、オス固定具端面４０６は、オス固定具４００のテンションファスナ孔１９４に直角に向けられた概して平坦な構成を有し得る。しかしながら、オス固定具端面４０６が非平坦な形状（図示せず）を有してもよく、テンションファスナ孔１９４の周囲の領域が、テンションファスナ１９６のヘッド又はナット１９８が位置する平滑で平坦な表面をもたらす座ぐり部（図示せず）を含んでもよい。ファスナ１９６は、図示のようなねじボルト及びナット１９８に限定されず、コーナー固定具２００をフランジ１６２（図３）及び／又は外付け固定具１８０（図３）に連結して、フランジ１６２及び／又は外付け固定具１８０からオス固定具４００へと引張荷重６００（図３）を伝達できる、任意のタイプのファスナを含んでもよいことに留意されたい。オス固定具４００は任意選択的に、オス固定具端面４０６、オス固定具内面４０８、オス固定具外面４１０、及び凸部４０２によって定められた空間に、オス固定具４００の重量を低減させる手段として、一以上の中空領域（図示せず）を含んでもよい。
【００４２】
図５−８で、幾つかの例では、メス固定具５００が、コーナー固定具２００が設置され得る構造アセンブリのコーナー１５４（図４）と相補的に構成され得る、メス固定具側面５０８を含み得る。メス固定具側面５０８のうちの一方又は両方が、各ストラップ平坦部２０６が定める平面に平行に向けられ得る。メス固定具側面５０８は、構造アセンブリコーナー１５４のコーナー内角１５６とほぼ一致する内角を定め得る。従って、メス固定具側面５０８の一方又は両方の少なくとも一部が、メス固定具側面５０８が対向して位置し得る各ウェブ１６０（図１０）の平面に平行であるか又は同一平面である平面を画定し得る。従って、メス固定具側面５０８は、構造アセンブリコーナー１５４を形成している交差するビーム１５８の各ウェブ１６０（図１０）に直接的に接触して納まるように構成され得る。しかしながら、メス固定具５００が、コーナー固定具２００が構造アセンブリコーナー１５４に設置されると、メス固定具側面５０８が構造アセンブリ１５０のウェブ１６０の一方又は両方と非接触の関係に配置されるように構成されてもよい。
【００４３】
メス固定具端面５０６は、フランジ１６２（図９）又は他の構造アセンブリ１５０（図９）の下側と相補的に構成され得る。コーナー固定具２００が設置される一実施例で、メス固定具端面５０６（図９）の少なくとも一部は、構造アセンブリコーナー１５４の交差するビーム１５８のフランジ１６２のうちの１つ以上の下側に、直接接触して位置するように構成され得る。従って、テンションファスナ１９６がメス固定具５００を、フランジ１６２の下側に対して押し付け得る。メス固定具５００は任意選択的に、メス固定具端面５０６、メス固定具側面５０８、及び凹部５０２によって画定される空間に、メス固定具５００の重量を低減させる手段として、一以上の中空領域（図示せず）を含んでもよい。
【００４４】
図５−８を更に参照すると、ある実施形態で、オス固定具４００及び／又はメス固定具５００が繊維強化ポリマーマトリクス材料などのポリマー材料で形成され得る。一実施例で、オス固定具４００及び／又はメス固定具５００は、ストラップ２０２の熱膨張率（ＣＴＥ）と同様のＣＴＥを有し得る、ポリマー樹脂マトリクス（図示せず）に埋め込まれたチョップドファイバー（図示せず）で形成され得る。別の例では、オス固定具４００及び／又はメス固定具５００が、プリプレグ織物プライ（図示せず）又はプリプレグ単方向プライ（図示せず）のレイアップなどの、プリプレグ複合プライ２２６で形成され得る。しかしながら、オス固定具４００及び／又はメス固定具５００が非繊維ポリマー材料で形成されていてもよい。更なる実施形態では、オス固定具４００及び／又はメス固定具５００が、好ましくはストラップ２０２を形成する複合材料及び／又は金属材料と化学的に適合し且つ温度上適合する、金属材料で形成され得る。
【００４５】
図６を参照すると、コーナー固定具２００は任意選択的に、ラップ屈曲Ｒ部３０２によって相互に接続された一対のラップ平坦部３０４を有するラップ３００を含んでもよい。一対のラップ平坦部３０４及びラップ屈曲Ｒ部３０２は集合的に、ラップ３００を横断方向の断面（図１０）に見たときにラップ内角３０６を定めるＬ字型の断面を形成し得る。ラップ内角３０６は、ストラップ平坦部２０６によって定められるストラップ内角２２４にほぼ（例えば、±５°の範囲内で）一致し、ラップ平坦部３０４がストラップ平坦部２０６と重ねられ、且つ／又は交互に配置されることを可能にし得る。図５の例では、ラップ平坦部３０４の一方又は両方が、各ストラップ平坦部２０６のストラップ外面２２２に重ねられ得る。ストラップ外面２２２は、ストラップ平坦部２０６が連結され得るウェブ１６０に面した表面として定められ得る。あるいは、ストラップ平坦部２０６がウェブ１６０と直接的、物理的に接触して配置されて、ストラップ平坦部２０６のウェブ１６０に対する直接的な接合、共接合、共硬化、及び／又は機械的固定を促すように、ラップ平坦部３０４の一方又は両方が、ストラップ平坦部２０６のストラップ内面２２０に重ねられてもよい。
【００４６】
図６で、上述のように、コーナー固定具２００は、ストラップＲ部２０４が凹部５０２と凸部４０２との間で挟持されると、オス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップＲ部２０４を貫通して延びる、少なくとも１つのテンションファスナ孔１９４を含み得る。図示の例で、テンションファスナ孔１９４は、凸部４０２、ストラップＲ部２０４、及び凹部５０２の中心又は頂点を貫通して延びる。しかしながら、コーナー固定具２００が、凸部４０２及び凹部５０２の頂点の中心からずれた位置に、オス固定具４００、ストラップＲ部２０４、及びメス固定具５００を貫通して延びる、複数のテンションファスナ孔１９４を備えていてもよい。一実施例で、コーナー固定具２００を側部から見たときに、一以上のテンションファスナ孔１９４が、ストラップ平坦部２０６の長さ方向に対してほぼ（例えば、±１０°）平行に向けられ得る。テンションファスナ孔１９４は、引張荷重６００（例えば、上方向の負荷）を外付け固定具１８０（例えば、バスタブ固定具１８２）からコーナー固定具２００へと伝達するように構成されたテンションファスナ１９６を受容するように構成されたサイズであり得る。あるいは、外付け固定具１８０が構造アセンブリ１５０から除かれて、テンションファスナ１９６がコーナー固定具２００を構造アセンブリ１５０のフランジ１６２のうちの１つ以上に直接連結して、フランジ負荷（図示せず）のウェブ１６０への伝達を支援してもよい。
【００４７】
一実施例で、貨物固定リング１９２（図３）に対する垂直上方向の負荷が、外付け固定具１８０（図３）をコーナー固定具２００に連結しているテンションファスナ１９６（図３）において、引張荷重６００（図３）を発生させ得る。テンションファスナ１９６における引張荷重６００は、オス固定具４００の凸部４０２がストラップＲ部２０４に対して上方向に押し付けられると、オス固定具４００に圧縮負荷６０６（図５）を引き起こし得る。ストラップＲ部２０４の丸みを帯びた形状（例えば、半円錐形状）により、オス固定具４００における圧縮負荷６０６が結果としてストラップＲ部２０４におけるフープ負荷６０２（図６）となる。ストラップＲ部２０４のフープ負荷６０２はストラップＲ部２０４の対向する周方向端部の各々へと移動し、各々ストラップ平坦部２０６における引張荷重６００（図６）となる。各ストラップ平坦部２０６における引張荷重６００は、ストラップ平坦部２０６が連結されるビーム１５８の各ウェブ１６０へ、せん断負荷６０４（図９）として伝達される。
【００４８】
図９は、構造アセンブリ１５０の、図３の線９で切り取った長手方向の断面図であり、ビーム１５８の両側で、対向する構造アセンブリコーナー１５４に設置されたコーナー固定具２００を示す。テンションファスナ１９６は各コーナー固定具２００を貫通して延び、構造アセンブリ１５０の上部に取り付けられ得る外付け固定具１８０（例えば、バスタブ固定具１８２）に、コーナー固定具２００を機械的に連結する。しかしながら、上記のように、外付け固定具１８０が除かれて、コーナー固定具２００が、引張荷重６００（例えば、上方向の負荷）をフランジ１６２からビーム１５８のウェブ１６０へ伝達する手段として設置されてもよい。各コーナー固定具２００は、オス固定具４００の凸部４０２とメス固定具５００の凹部５０２との間で挟持されるストラップＲ部２０４を有したストラップ２０２を含む。ストラップ平坦部２０６は、テンションファスナ１９６から各ストラップ２０２部が連結されている各ウェブ１６０へと、引張荷重６００を伝達する。各ストラップ平坦部２０６の引張荷重６００は、せん断負荷６０４として各ウェブ１６０へ伝達される。
【００４９】
図９で、ストラップ平坦部２０６は、せん断負荷６０４がウェブ１６０へと伝達される表面積を最大化する手段として、ストラップ平坦部２０６が連結されるウェブ１６０の高さに相補的なストラップ平坦部長さ２１４で、提供され得る。幾つかの例で、ストラップ平坦部長さ２１４はウェブ１６０の高さにほぼ等しくてよい。しかしながら、他の実施例では、ストラップ平坦部長さ２１４がウェブ１６０の高さ未満であり得る。更なる実施例では、ストラップ２０２が、異なる長さを有する複数の複合プライ２２６を含み得る。例えば、ストラップ平坦部２０６の複合プライ２２６のうちの幾つかがウェブ１６０の高さ全体に沿って延びており、同じストラップ平坦部２０６の他の複合プライ２２６が、ウェブ１６０の高さの一部に沿って延びていてもよい。
【００５０】
図１０は、図９の構造アセンブリ１５０の横断方向の断面図であり、構造アセンブリ１５０のウェブ１６０に連結されたコーナー固定具２００（図９）のストラップ２０２及びラップ３００を示す。上述のように、ストラップ２０２及びラップ３００はそれぞれ複合プライ２２６で形成され得る。幾つかの例で、ラップ平坦部３０４がビーム１５８の各ウェブ１６０と直接、物理的に接触するように、ラップ平坦部３０４はストラップ内面２２０に重なり得る。その他の例では、ストラップ平坦部２０６がビーム１５８の各ウェブ１６０と直接、物理的に接触するように、ラップ３００がストラップ外面２２２に重なってもよい。更なる実施例では、ストラップ平坦部２０６の複数の複合プライ２２６がラップ平坦部３０４の複数の複合プライ２２６と交互に配置され得る。
【００５１】
後述のように、一実施例で、オス固定具４００、メス固定具５００、ストラップ２０２、及び任意選択的にラップ３００が、個別に複合材料で形成されアセンブリとして組み立てられて共硬化されて、硬化されたコーナー固定具２００を形成した後、硬化済みのコーナー固定具２００が構造アセンブリコーナー１５４に設置されて、硬化済みのストラップ平坦部２０６が各ウェブ１６０へ共接合、接着接合、及び／又は機械的に固定され得る。ストラップ平坦部２０６をウェブ１６０に連結する前もしくはその後に一以上のテンションファスナ１９６をオス固定具４００、ストラップＲ部２０４、及びメス固定具５００を貫通して延在させ、コーナー固定具２００をビーム１５８のフランジ１６２及び／又はフランジ１６２に取り付けられた外付け固定具１８０に連結し得る。しかしながら、別の実施形態では、オス固定具４００、メス固定具５００、ストラップ２０２、及び任意選択的にラップ３００が、個別に複合材料で形成されて、別々のアイテムとして硬化されてもよい。別々に硬化されたオス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップ２０２、及び任意選択的にはラップ３００が、組み立てられて且つ／又は図４に示すように構造アセンブリコーナー１５４に設置され得る。別々に硬化されたオス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップ２０２、及び任意選択的にはラップ３００は、互いに接合されるか、又は接合せずにおかれ得る。テンションファスナ１９６が設置されて、ビーム１５８フランジ１６２に取り付けられたビームフランジ１６２及び／又は外付け固定具１８０に、コーナー固定具２００が固定され得る。ストラップ平坦部２０６及び任意選択的にはラップ平坦部３０４が、共接合、接着接合、及び／又は機械的固定などにより、ビーム１５８の各ウェブ１６０に連結され得る。
【００５２】
更に別の例では、構造アセンブリ１５０が、未硬化の複合材料（例えば、プリプレグ複合プライ２２６）のレイアップとして形成され得る。同様に、コーナー固定具２００は、未硬化のプリプレグ複合プライ２２６のレイアップとして形成され得（例えば、ストラップ２０２及び／又はラップ３００を形成）、且つ／又は、チョップドファイバーで強化されたポリマーマトリクス材料で形成され得（例えば、オス固定具４００及びメス固定具５００を形成）、構造アセンブリコーナー１５４に設置されて、構造アセンブリ１５０と共硬化され得る。別の例では、構造アセンブリ１５０が、予め硬化された複合構造アセンブリ１５０として提供されてもよい。コーナー固定具２００は、未硬化の複合材料で形成されて、構造アセンブリコーナー１５４に設置され、共接合されて、コーナー固定具２００を硬化すると同時にストラップ平坦部２０６を構造アセンブリ１５０のウェブ１６０に接合し得る。テンションファスナ孔１９４に、テンションファスナ１９６が設置されて、構造アセンブリ１５０に取り付けられたコーナー固定具２００をウェブ１６０のフランジ１６２及び／又は外付け固定具１８０（例えば、バスタブ固定具１８２）に連結し得る。
【００５３】
図１１は、４つのビーム角セグメント１７０を互いに背中合わせの関係で組み立てることにより形成された構造アセンブリ１５０の更なる実施例の斜視図である。ビーム角セグメント１７０は、ビームアセンブリ１５２の交差するビームの少なくとも一部を形成し得る。構造アセンブリコーナー１５４のうちの１つ以上に、コーナー固定具２００が設置され得る。図示していないが、任意選択的に、組み立てられたビーム角セグメント１７０のフランジ１６２の上部など構造アセンブリ１５０の上部に、外付け固定具１８０が取り付けられてもよい。テンションファスナ１９６が、ビーム角セグメント１７０のフランジ１６２に形成されたテンションファスナ孔１９４を貫通して延び、コーナー固定具２００をフランジ１６２及び／又は外付け固定具（図示せず）に連結し得る。ビーム角セグメント１７０は金属材料又は複合材料で形成され得る。例えば、ビーム角セグメント１７０はプリプレグ複合プライ２２６で形成されて、コーナー固定具２００と共接合又は共硬化され得る。図示の例で、ビーム角セグメント１７０は、構造アセンブリコーナー１５４におけるフランジ１６２の厚みが増したエリアを表すパッドアップ（ｐａｄ−ｕｐｓ）１７２を含み得る。複合ビーム角セグメント１７０のパッドアップ１７２は、複合ビーム角セグメント１７０をレイアップする際に、交差するフランジ１６２の一続きの複合プライ（図示せず）を重ねることに起因し得る。
【００５４】
図１２は、図１１の構造アセンブリ１５０を構成するビーム角セグメント１７０の分解斜視図であり、各構造アセンブリコーナー１５４内に設置され得るコーナー固定具２００を示す。図示の例で、各ビーム角セグメント１７０は９０°の角度をなし、垂直ウェブ１６０によって相互に接続された上方及び下方フランジ１６２を有する。上述のように、ビーム角セグメント１７０のうち４つが、互いに背中合わせの関係で組み立てられて、直交するビームアセンブリ１５２を形成し得る。しかしながら、ビーム角セグメントが組み立てられたときに互いに対して非直角をなすように、ビーム角セグメント１７０が非９０°の角度をなしていてもよい。組み立てられたビーム角セグメント１７０は、他のノードから延び得る複数の一続きのビーム（図示せず）を相互に接続する、ノード（図示せず）として機能し得る。相互に接続されたビームは、フロア１２２（図２）又はその他の構造物などの構造アセンブリ１５０として機能し得る。
【００５５】
図１２で、構造アセンブリ１５０は、十字形状をそれぞれ有する一以上のビームキャップ１６４を含み得る。ビームキャップ１６４は、組み立てられたビーム角セグメント１７０の上側でフランジ１６２に取り付けられ得、ビームキャップ１６４は、組み立てられたビーム角セグメント１７０の下側でフランジ１６２に取り付けられ得る。ビームキャップ１６４は、背中合わせのビーム角セグメント１７０のフランジ１６２を相互に接続し、フランジ１６２においてせん断負荷６０４を伝達し得る。ビームアセンブリ１５２は、組み立てられたビーム角セグメント１７０間に設置され得る、シート金属材料及び／又は複合シート材料で形成された十字部１６８も含み得る。そのような十字部１６８は、隣り合うビーム角セグメント１７０のウェブ１６０を相互に接続し、隣り合うビーム角セグメント１７０のウェブ１６０において負荷を伝達し得る。更に、構造アセンブリ１５０は、十字部１６８の厚みに等しい厚みを有するシートとして形成された、一以上のビームシム１６６を含み、背中合わせのウェブが互いに固定又は接合される位置で、ウェブ１６０に面外屈曲を引き起こすことなく、組み立てられたビーム角セグメント１７０の背中合わせのウェブ１６０が共に固定されることを可能にし得る。
【００５６】
図１３は、オス固定具４００とメス固定具５００との間で挟持されたストラップ２０２を含むコーナー固定具２００の更なる実施例の斜視図である。図１４は、図１３のコーナー固定具２００の分解斜視図である。図１３−１４のコーナー固定具２００からはラップ３００（図５−８）が省略されているが、コーナー固定具２００は、上述のようにＬ字型の断面で形成され、構成され設置されたラップ３００を含んでいてもよい。図１３−１６のオス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップ２０２は、図５−８の上述のオス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップ２０２と同様に構成され得る。しかしながら、下記で詳述するように、図１３−１６のオス固定具４００の凸部４０２、及びメス固定具５００の凹部５０２が、後で樹脂が注入され得る、ストラップ２０２のドライ繊維プリフォーム版を挟むか又は挟持するように構成されてもよい。更に、図１３−１４に示すメス固定具５００は、図１１−１２に示すように、フランジ１６２の下側に相補的な外形であり得るメス固定具端面５０６を含み得る。図１３−１４に示すオス固定具４００は、図５−８に示すオス固定具４００のオス固定具端面４０６よりも、オス固定具端面４０６が凸部４０２の近くに位置するようなオス固定具端面４０６を有し得る。
【００５７】
図１５は、図１３のコーナー固定具２００の分解側面図である。図１６は、図１５のコーナー固定具２００の斜視図である。上述のように、図１３−１６の各オス固定具４００及びメス固定具５００の凸部４０２及び凹部５０２は、図５−８に示す凸部４０２及び凹部５０２の角度が付けられた半円錐形状ほど複雑でない、単純化された半円錐形状を有し得る。従って、図１３−１６のコーナー固定具２００を図１５に示すように側部から見たとき、凸部４０２と凹部５０２との間の境界は、ストラップ平坦部２０６の長さ方向に対して直角に向けられたプロファイルを画定する。図１３−１６の凸部４０２及び凹部５０２の単純化された構成により、一以上のドライ繊維単方向複合プライ２２６（例えば、単方向テープ（図示せず））で形成された、ドライ繊維プリフォームの使用が可能となり、各単方向複合プライ２２６内の強化繊維２２８（図示せず）が、ストラップが半円錐形状の外形に形成されると、同じ単方向複合プライ２２６の隣接する強化繊維２２８に対して、軸方向に沿ってわずかにスリップ又は移動し得る。ストラップが半円錐形状に形成されるとストラップＲ部２０４の強化繊維２２８が互いに対して軸方向にスリップできることにより、強化繊維２２８が両方のウェブ１６０に平行に向けられつつ、ストラップＲ部２０４において且つストラップ平坦部２０６へと、強化繊維２２８のまっすぐな経路が維持される（即ち、複合プライの面内方向に湾曲しない）ことが可能となる。有利には、強化繊維２２８が軸方向にスリップできることにより、ストラップＲ部２０４が単純化された半円錐形状に沿う一方で、ストラップ平坦部２０６の強化繊維２２８が引張荷重６００の方向に対して非平行（例えば、ストラップ平坦部の長さ方向に対して非平行、及び／又はウェブ１６０に対して非平行）に向けられていた場合に発生し得る、単方向複合プライ２２６の隣接する強化繊維２２８間の層間張力を防止する手段がもたらされる。
【００５８】
図１７は、図１１の構造アセンブリ１５０の長手方向の断面図であり、コーナー固定具２００をフランジ１６２及び外付け固定具１８０に固定しているテンションファスナ１９６を示す。図１８は、構造アセンブリ１５０の横断方向の断面図であり、組み立てられたビーム角セグメント１７０のウェブ１６０に連結された、各コーナー固定具２００のストラップ平坦部２０６を示す。図示の例で、ストラップ平坦部２０６は複合材料で形成され得、組み立てられた（やはり複合材料で形成され得る）ビーム角セグメント１７０のウェブ１６０に共硬化又は共接合され得る。有利には、オス及びメス固定具５００の各々の凸部４０２及び凹部５０２の半円錐形状により、単方向複合プライ２２６を用いて引張荷重６００をビーム１５８のウェブ１６０に効率よく伝達することが可能となる。複合材コーナー固定具２００は、従来の金属製のコーナー固定具２００に対し、強度効率の増大と耐疲労性の向上をもたらす。更に、上述のように、ストラップ２０２中の強化繊維２２８の垂直配向を含む、コーナー固定具２００の繊維強化ポリマーマトリクス構成は、構造アセンブリがひずみ速度の大きい圧縮負荷６０８（図２）に晒されるとき、エネルギー吸収能力のより低い金属製のコーナー固定具と比較してエネルギー吸収能力レベルの向上を構造アセンブリ１５０にもたらし得る。複合材コーナー固定具２００がもたらすこのようなエネルギー吸収能力の増大により構造アセンブリ１５０がひずみ速度の大きい圧縮負荷を受ける間の運動エネルギーを減衰させて、乗客及び貨物の保護を有利に増強することができる。
【００５９】
図１９は、構造アセンブリ１５０の製造方法７００に含まれ得る、一以上の工程を示すフロー図である。方法７００のステップ７０２は、構造アセンブリ１５０の構造アセンブリコーナー１５４に設置するためのコーナー固定具２００を提供することを含み得る。上述のように、コーナー固定具２００は、ストラップ２０２のストラップＲ部２０４をオス固定具４００の凸部４０２とメス固定具５００の凹部５０２との間で挟むことにより、組み立てられ得る。凸部４０２及び凹部５０２は、互いに相補的に構成され得、半円錐形状を有し得る。ストラップ２０２は、凸部４０２及び凹部５０２の対向する周方向端部４０４、５０４から、組み立てられたオス固定具４００及びメス固定具５００から突出し得る、一対のストラップ平坦部２０６を含み得る。上述のように、オス固定具４００とメス固定具５００との間で挟持されると、ストラップＲ部２０４は凸部４０２及び凹部５０２の半円錐形状をとり、ストラップ平坦部２０６を側部から見て互いに平行にさせ（図７−８及び１５−１６）、端部から見てもしくは横断方向の断面で（図１０及び１８）互いに非平行にさせ、ストラップ内角２２４を定める。方法は、コーナー固定具２００にラップ３００を組み立てるか又は含めることを含み得る。上述のように、ラップ３００（図３）は、ラップ屈曲Ｒ部３０２によって相互に接続された一対のラップ平坦部３０４によって形成されたＬ字型の断面を有し得る。一対のラップ坦部３０４は、一対のストラップ平坦部２０６と重なる関係及び／又は交互に配置される関係で、組み立てられ得る。
【００６０】
図１９の方法７００のステップ７０４は、コーナー固定具２００を構造アセンブリ１５０の構造アセンブリコーナー１５４に設置することを含み得る。上述のように、ある実施形態で、構造アセンブリ１５０は、ビームアセンブリ１５２を形成している複数の交差するビーム１５８を含み得る。一実施例でビーム１５８は、航空機の客室１１４又は貨物室１２０のフロア１２２のフロアビーム１５８などの、移動体のフロアビーム１５８であり得る。しかしながら、上述のように、構造アセンブリ１５０は様々な構成のうち任意のものに提供されてよく、フロア１２２のビームアセンブリ１５２に限定されない。従って、本開示のコーナー固定具２００は、引張荷重６００を一以上の構造部材のウェブ１６０に、ストラップ平坦部２０６からウェブ１６０へとせん断負荷６０４を介して伝達することが望まれる、任意のタイプの構造アセンブリ１５０に設置され得る。
【００６１】
コーナー固定具２００を構造アセンブリコーナー１５４に設置するステップは、メス固定具５００のメス固定具端面５０６を、構造アセンブリコーナー１５４を画定している一以上の構造部材のフランジ（一又は複数）１６２（図９）の下側と接触させて配置することを含み得る。幾つかの例で、メス固定具端面５０６は、フランジ１６２の下側に沿う形状で（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ）又は相補的に構成され得る。図５は、図９のフランジ１６２の平坦な下側に接触して配置されるように構成された、平坦形状を有するメス固定具端面５０６を示す。図１３は、図１７の起伏のある（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ）フランジ１６２の下側と相補的に構成された、起伏のあるメス固定具端面５０６を示す。方法は更に、メス固定具側面５０８のうちの少なくとも１つを、構造アセンブリコーナー１５４の各ウェブ１６０の一方又は両方と接触させて配置することを含み得る。しかしながら、幾つかの実施形態では、メス固定具側面５０８の一方又は両方が、構造アセンブリコーナー１５４の各ウェブ１６０と非接触の関係で配置されてもよい。
【００６２】
図１９の方法７００のステップ７０６は、少なくとも１つのテンションファスナ１９６を、各コーナー固定具２００のオス固定具４００、ストラップＲ部２０４、及びメス固定具５００を貫通して延在させることを含み得る。一実施例で、テンションファスナ１９６は、ストラップ平坦部長さ２１４にほぼ平行（例えば、±１０°）に向けられ得る。しかしながら、ストラップ平坦部２０６がビーム１５８のウェブ１６０に引張荷重６００を効率よく（例えば、せん断を介して）伝達することが可能となる一方で、テンションファスナ１９６が、ストラップ平坦部長さ２１４の向きに対して非平行に（例えば、１０°よりも大きく）向けられてもよいことが企図されている。単方向複合プライ２２６などの複合材料で形成されたストラップ２０２において、テンションファスナ１９６は、幾つかの例では対向するストラップ端部エッジ２０８間でストラップ２０２の長さ方向に沿って一続きに延び得る強化繊維２２８のうちの少なくとも幾つか２３０の向きに、ほぼ平行に向けられ得る。テンションファスナ１９６は、構造アセンブリ１５０を形成しているビーム１５８のうちの少なくとも１つの少なくとも１つのフランジ１６２を貫通して延び得る。
【００６３】
方法は、テンションファスナ１９６を用いて、少なくとも１つの外付け固定具１８０を、構造アセンブリコーナー１５４に設置されたコーナー固定具２００に連結することを含み得る。上述のように、外付け固定具１８０は、構造アセンブリ１５０の上部に取り付けられ得る。例えば、図３−４は、交差するビーム１５８のフランジ１６２の上部に取り付けられた、バスタブ固定具１８２を示す。しかしながら、他の実施形態では、構造アセンブリ１５０が外付け固定具１８０を有さず、テンションファスナ１９６が構造アセンブリ１５０のフランジ１６２のうちの１つ以上をコーナー固定具２００に連結するように機能し、フランジ１６２の屈曲又は上向き負荷に対する耐性を向上させ得る。
【００６４】
図１９の方法７００のステップ７０８は、一対のストラップ平坦部２０６を構造アセンブリコーナー１５４の各ウェブに連結すること１６０を含み得る。ある実施形態で、ストラップ平坦部２０６は、ウェブ１６０との直接接触して配置され得、接着接合、共接合、共硬化、及び／又は機械的固定によって、ウェブ１６０に連結され得る。その他の例では、コーナー固定具２００が構造アセンブリコーナー１５４に設置されると、ラップ平坦部３０４が、ウェブ１６０と直接触して配置されて、接着接合、共接合、共硬化、及び／又は機械的固定によってウェブ１６０に連結され得るように、コーナー固定具２００が、各ストラップ内面２２０に位置し得るラップ平坦部３０４を有するラップ３００を含み得る。
【００６５】
コーナー固定具２００を一以上のフランジ１６２及び／又は外付け固定具１８０に連結する一以上のテンションファスナ１９６の設置が、構造アセンブリ１５０のウェブ１６０に対するストラップ平坦部２０６の連結（例えば、接合、共接合、共硬化、及び／又は機械的固定）の前に又は後に実施されてよいことに留意されたい。上述のように、ストラップ平坦部２０６のウェブ１６０への連結は、ストラップ平坦部２０６をウェブ１６０に共硬化又は共接合することを含み得る。例えば、構造アセンブリ１５０のビーム１５８は、プリプレグ複合プライ２２６などの未硬化の複合材料で形成され得、ストラップ２０２、オス固定具４００、及び／又はメス固定具５００も同様にプリプレグ複合プライ２２６で形成され得る。しかしながら他の実施例では、オス固定具４００及びメス固定具５００が、ポリマー樹脂マトリクス（図示せず）に埋め込まれたチョップドファイバー（図示せず）で形成され得る。未硬化のコーナー固定具２００は、ストラップＲ部２０４が固定具４００の凸部４０２とメス固定具５００の凹部５０２との間で挟持されるように組み立てられ得る。
【００６６】
未硬化のコーナー固定具２００が構造アセンブリコーナー１５４に設置され得、テンションファスナ１９６が、コーナー固定具２００、フランジ１６２、及び／又は外付け固定具１８０を貫通して延びるテンションファスナ孔１９４に設置され得る。ストラップ平坦部２０６は、ウェブ１６０に対向して位置し得る。構造アセンブリ１５０の少なくとも一部は真空バギングされ得、構造アセンブリ１５０とコーナー固定具２００とを共硬化するために、構造アセンブリ１５０及び／又はコーナー固定具２００に圧密化圧力及び熱が加えられ得る。あるいは、コーナー固定具２００が、未硬化の構造アセンブリコーナー１５４への設置の前に、予め硬化されてもよい。コーナー固定具２００の少なくともストラップ平坦部２０６が、構造アセンブリ１５０の硬化中にコーナー固定具２００を含む構造アセンブリ１５０に共接合され得るように、構造アセンブリ１５０の少なくとも一部が真空バギングされ得る。
【００６７】
更に別の実施形態では、未硬化のコーナー固定具２００が、硬化された構造アセンブリコーナー１５４に設置され得る。構造アセンブリ１５０の、コーナー固定具２００を含む部分が真空バギングされ得、コーナー固定具２００は、ストラップ平坦部２０６が構造アセンブリ１５０のウェブ１６０に共接合する際に硬化され得る。更に、本開示は、ストラップ２０２が金属材料で形成され、ストラップ平坦部２０６が、複合材料及び／又は金属材料で形成された構造アセンブリ１５０の各ウェブ１６０に機械的に固定され得ることを企図している。本開示の各実施形態において、少なくとも１つのテンションファスナ１９６が、オス固定具４００、メス固定具５００、及びストラップＲ部２０４を、少なくとも１つのフランジ１６２及び／又は構造アセンブリ１５０に取り付けられ得る外付け固定具１８０に連結し得る。上述のように、テンションファスナ１９６は有利には、引張荷重６００をストラップ２０２に伝達し、次いで引張荷重６００が構造アセンブリ１５０のウェブ１６０に効率よくせん断され得る。
【００６８】
本開示の追加的な修正及び改良は、当業者には明らかであり得る。したがって、本明細書に説明され図示されている、部品の特定の組み合わせは、本開示のある種の実施形態のみを表すことを意図し、本開示の趣旨及び範囲に含まれる代替的な実施形態または装置を限定することを意図していない。
【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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