(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドは、前記ハウジングの対応するガイド凹所内に延在する２つ以上のガイド突起を備え、
前記２つ以上のガイド突起及び前記対応するガイド凹所が、前記ハウジングに対する前記内部ガイドの摺動方向を規定する、アプリケータ。
【請求項２】
前記内部ガイドは、前記界面領域を部分的に画定しているファスナに密封式に係合するための内部ガイド接触面を備える、請求項１に記載のアプリケータ。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記界面領域を部分的に画定している部品に密封式に係合するためのハウジング接触面を備える、請求項１に記載のアプリケータ。
【請求項４】
前記内部ガイドは、後退位置と伸長位置との間で前記ハウジングに対して摺動するよう構成されている、請求項１に記載のアプリケータ。
【請求項５】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドは、後退位置と伸長位置との間で前記ハウジングに対して摺動するよう構成されており、
前記内部ガイドが前記伸長位置にある時に、前記内部ガイドの一部分は前記ハウジングの外部に延在する、アプリケータ。
【請求項６】
前記内部ガイドが前記後退位置にある時に、前記内部ガイドは前記ハウジングの前記空洞の中に配置される、請求項４に記載のアプリケータ。
【請求項７】
前記流れチャネルのハウジング接触面まで延在している部分の前記リング形状が途切れないように、前記２つ以上のガイド突起は前記ハウジング接触面まで延在しない、請求項１に記載のアプリケータ。
【請求項８】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドが伸長位置にある時に、前記流れチャネルが狭められる、アプリケータ。
【請求項９】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドは、多孔性であり、前記材料が前記内部ガイドを通過するよう構成されている、アプリケータ。
【請求項１０】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記ハウジングと前記内部ガイドとの間に配置され、前記内部ガイドを後退位置から伸長位置へと付勢する、付勢機構を備える、アプリケータ。
【請求項１１】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記ハウジングと前記内部ガイドとの間に配置され、前記内部ガイドを後退位置から伸長位置へと付勢する、付勢機構を備え、
前記付勢機構がばねである、アプリケータ。
【請求項１２】
更に、前記内部ガイドが伸長位置を越えて前記ハウジングから抜け出して伸長することを防止する、保持機構を備える、請求項１に記載のアプリケータ。
【請求項１３】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドが伸長位置を越えて前記ハウジングから抜け出して伸長することを防止する、保持機構を備え、
前記保持機構は、前記内部ガイドを通って突出しており、かつ、前記ハウジングにねじ式に取り付けられている、ボルトであり、前記内部ガイドは、前記ボルトに対して摺動可能に配置されており、後退位置と前記伸長位置との間で、前記ボルトに対して摺動するよう構成されている、アプリケータ。
【請求項１４】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドが伸長位置を越えて前記ハウジングから抜け出して伸長することを防止する、保持機構を備え、
前記内部ガイドが前記伸長位置にある時に、前記保持機構は前記流れチャネルを塞ぐ、アプリケータ。
【請求項１５】
界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、前記アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記ハウジングを前記内部ガイドに対して回転させるための、前記ハウジングに連結された回転機構を備える、アプリケータ。
【請求項１６】
界面領域内に材料を堆積させるための方法であって、当該界面領域は、部品とファスナとの接触部を含むとともに、当該接触部を取り囲むものであり、
アプリケータを提供することであって、当該アプリケータは、
空洞を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
前記ハウジング及び前記内部ガイドは、前記ハウジングの内壁と前記内部ガイドの外壁との間に前記空洞内の流れチャネルを形成し、
前記流れチャネルはリング形状を有し、
前記内部ガイドは、前記ハウジングの対応するガイド凹所内に延在する２つ以上のガイド突起を備え、
前記２つ以上のガイド突起及び前記対応するガイド凹所が、前記ハウジングに対する前記内部ガイドの摺動方向を規定する、アプリケータを提供すること、並びに
前記界面領域へ前記流れチャネルを通して前記材料を流すことによって、前記界面領域の外周部全体の周囲に同時に形成された連続的なリング形状を有する、前記材料の堆積を形成することを含む、方法。
【請求項１７】
更に、前記堆積を形成することに先立って、前記界面領域を、前記ファスナの残部表面及び前記部品の残部表面から密封することを含み、前記ファスナの前記残部表面は前記界面領域の外部にあり、前記部品の前記残部表面も前記界面領域の外部にある、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記界面領域を密封することは、内部ガイドが伸長位置にある時に、前記ファスナをアプリケータの前記内部ガイドの内部ガイド接触面に密封式に係合させることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記界面領域を密封することは更に、前記部品を前記ハウジングのハウジング接触面に密封式に係合させることを含み、前記部品を前記ハウジング接触面に密封式に係合させることは、前記内部ガイドを、前記伸長位置から後退位置へ、前記ハウジングに対して摺動させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ファスナを前記内部ガイド接触面に密封式に係合させることにより、前記アプリケータが前記ファスナ及び前記部品に対して位置合わせされる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
更に、前記堆積の形成後に、前記堆積を有する前記界面領域を露出することを含み、前記界面領域の露出後、前記ファスナの残部表面及び前記部品の残部表面は、前記材料がほぼ存在しない状態であり、前記ファスナの前記残部表面及び前記部品の前記残部表面は、前記界面領域の外部に配置される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記界面領域を露出することは、前記部品を前記アプリケータの前記ハウジングから離すことと、それに続き、前記ファスナを前記アプリケータの内部ガイドから離すこととを含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は一般的には、材料を界面領域に塗布する（ａｐｐｌｙ）ためのシステム及び方法に関し、より具体的には、界面領域の外部の構成部分は材料がほぼ存在しない状態に保たれるように、これらの界面領域を密封し、かつ、これらの界面領域に材料を供給するための、アプリケータを使用するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機構造物及び他の種類の構造物の多数の界面は、水などの様々な環境要素がこれらの界面を通って侵入することを防止するために、かつ場合によっては、内部環境の封じ込めを確実にするために、これらの要素から密封されうる。かかる界面の一例は、ファスナ（例えばリベット）と航空機外板との間の界面である。関心分野の１つは、翼、特に燃料タンクとしての役割を果たす翼の内部のファスナを密封することである。典型的な民間航空機は、密封される非常に数多くのリベット及び他のファスナを有しうることから、たとえ小さな間隙であっても、関心対象となりうる。これらの界面における間隙を覆うために、ファスナの取り付け中又は取り付け後に様々な密封剤が使用されうる。例えば、密封剤は、外板及びファスナによってそれらの間に形成された界面領域において、外板の内表面上に堆積されうる。この塗布は、典型的には手持ちツールを使用して実行され、分配ノズルをファスナに手作業で位置合わせすることを包含する。また更に、界面領域を材料で覆い、かつ満たすために、界面の外周部の周囲に分配ノズルの先端を導く、円運動が実行されうる。例えば、平面部品と接触しているファスナの一部分は、円形状を有しうるので、界面領域がリング形状になりうる。この円運動の最中に位置合わせ状態を維持することは困難であり、一部の材料は、界面から離れた領域に入り込む。また更に、材料の流れを途切れさせるためにも、同様の円運動が実行されうる。具体的には、塗布ツールを後退させ、塗布ツールを塗布された材料から分離させている間に、より具体的には、分配ノズルから密封剤の塗布糸引き部分（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｔｒｉｎｇ）を分離させる／切り離すために、円運動が実行されうる。この円運動は、アイスクリームコーンの中へのソフトクリームの充填を終わらせるために使用される運動に類似している。この塗布の結果として、通常の場合、界面領域だけでなくファスナが全体的に密封剤で覆われることになる。この手法には、いくつかの懸念事項がある。
【０００３】
手作業での位置合わせ、及び、密封剤の塗布中に実行される円運動には、著しく時間がかかる。密封されるファスナが１台の航空機に非常に数多くあることを鑑みると、この時間は甚大になりうる。この時間は追加コストももたらす。また更に、手持ちツールの使用の結果として、界面を覆うために、必要な量よりも多い密封剤が堆積されることになる。材料消費の視点から見ると、この過剰分には費用がかかる。そのことはまた、密封されたファスナのせいで、成果物であるアセンブリに、多くの場合２０〜５０ポンドにもなる、その航空機としては過剰な重量を付加する。場合によっては、手持ちツールは（ロボット式ツールであっても）、密封領域の残部との位置合わせが困難なことがあり、たとえ過剰な量の密封剤が堆積されている場合でも、いくらかの間隙が露出したままでありうる。最後に、適切に密封されていないファスナは再加工されうるが、このことも、製造プロセスに相当な時間及び費用を付加する。
【発明の概要】
【０００４】
ファスナ及び部品によって形成された界面領域に材料を塗布するための、方法及びシステムが提供される。具体的には、材料が界面領域に塗布される一方で、ファスナ及び部品のこの界面領域の外部の部分は、材料がほぼ存在しない状態に保たれる。この開示においては、界面領域とは、部品とファスナとの間の界面（例えばシーム）を含み、それを取り囲み、かつ、この界面における間隙を覆う領域と、定義される。界面領域は、この界面を形成する部品及びファスナの周囲部分も含む。界面領域のサイズ及び形状は、部品及びファスナの幾何形状に、界面のサイズ及び形状に、及び／又は、密封、接合などといった様々な機能を果たすためにこの界面において使用される材料の量及び特質に、依拠しうる。材料が界面領域内に塗布される時に、界面領域は、アプリケータ（塗布器）によって、すなわちより具体的には、アプリケータのハウジング及び内部ガイドによって、部品及びファスナの残りの部分から封鎖されうる。そのため、界面領域によって画定された正確な場所内に、規制された量の材料が分配される。材料は、ハウジング外壁と内部ガイドとの間の環状の流れチャネルを通って供給されうる。内部ガイドはファスナに密封式に係合してよく、ある実施形態では、内部ガイドはファスナに対して同心であってよい。ハウジングは、部品に密封式に係合してよく、ある実施形態では、界面領域に材料を再分配するために、部品に対して回転しうる。
【０００５】
いくつかの実施形態では、アプリケータは、界面領域内に材料の堆積を形成するよう構成される。界面領域は、ファスナ及び部品によって形成されてよく、リング形状を有しうる。堆積は界面領域の中に封じ込められる一方で、ファスナの一部分（界面領域の外部）は材料が存在しない状態に維持される。
【０００６】
いくつかの実施形態では、アプリケータは、ハウジングと内部ガイドとを含む。ハウジングは空洞を画定する。内部ガイドは、ハウジングの空洞の中に、摺動可能に配置される。ハウジング及び内部ガイドは、空洞の中に流れチャネルを形成しうる。より具体的には、流れチャネルは、ハウジングの内壁と内部ガイドの外壁との間に形成される。流れチャネルは、リング形状を有しうる。より具体的には、流れチャネルの出口部における形状は、界面領域の形状と合致しうる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、ハウジングは、界面領域を部分的に画定している部品に密封式に係合するための、ハウジング接触面を有する。内部ガイドは、界面領域を部分的に画定しているファスナに密封式に係合するための、内部ガイド接触面を有しうる。内部ガイドは、後退位置と伸長位置との間で、ハウジングに対して摺動するよう構成されうる。内部ガイドがその伸長位置にある時に、内部ガイドの一部分は、ハウジング接触面を超えてハウジングの外側に延在しうる。内部ガイドは、その後退位置では、ハウジングの空洞の中に配置されうる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、内部ガイドは、ハウジングの対応するガイド凹所内へと延在する、２つ以上のガイド突起を含む。あるいは、ハウジングが、内部ガイドの対応するガイド凹所内へと延在する、２つ以上のガイド突起を含む。２つ以上のガイド突起及び対応するガイド凹所は、ハウジングに対する内部ガイドの摺動方向を規定する。いくつかの実施形態では、２つ以上のガイド突起は、少なくとも内部ガイドがその後退位置にある時には、ハウジング接触面まで延在しない。具体的には、流れチャネルのハウジング接触面まで延在している部分は、少なくとも内部ガイドがその後退位置にある時には、途切れていないものでありうる。換言すると、流れチャネルのハウジング接触面まで延在している部分のリング形状は、途切れていない。流れチャネルのこの部分は、部品とファスナとの間の界面領域に形成される材料の形状を画定しうる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、内部ガイドがその伸長位置にある時に、流れチャネルが狭められる。下記で更に説明するように、チャネル密封機構のような様々な特徴が、流れチャネルを狭めるために、内部ガイド及び／又はハウジングに提供されうる。いくつかの実施形態では、チャネル密封機構は、内部ガイドがその伸長位置を越えて摺動し、ハウジングに突き当たることを防止する、保持機構としても動作可能でありうる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、内部ガイドは多孔性である。具体的には、内部ガイドは、材料が内部ガイドを通過するよう構成されうる。例えば、内部ガイドは連続気泡発泡体で形成されうる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、アプリケータは、ハウジングと内部ガイドとの間に配置された付勢機構も含む。付勢機構は、内部ガイドを後退位置から伸長位置へと付勢しうる。付勢機構の一例はばねである。
【００１２】
いくつかの実施形態では、アプリケータは、内部ガイドが伸長位置を越えてハウジングの外部に伸長することを防止する、保持機構も含む。例えば、保持機構は、内部ガイドを通って突出しており、かつ、ハウジングにねじ式に取り付けられている、ボルトでありうる。内部ガイドは、ボルト上に摺動可能に配置されてよく、後退位置と伸長位置との間で、ボルト上で摺動するよう構成されうる。別の例では、保持機構は、内部ガイドが伸長位置にある時に、流れチャネルを塞ぎうる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、アプリケータは、部品に対して、かついくつかの実施形態では、内部ガイドに対して、ハウジングを回転させるための回転機構も含む。回転は、内部ガイドがファスナに密封式に係合している時に実行されうる。この回転中に、内部ガイドは、ファスナに対して静止状態でありうる。
【００１４】
いくつかの実施形態による界面領域内に材料を堆積させるための方法も、提供される。方法は、連続的なリング形状を有する材料の堆積を形成することを包含しうる。堆積は、界面領域の外周部全体の周囲に、同時に形成される。堆積は、界面領域へアプリケータの流れチャネルを通して材料を流すことによって、形成される。界面領域は、ファスナ及び部品によって画定される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、堆積を形成することに先立って、方法は、ファスナ及び部品によって形成された界面領域を、ファスナの残部表面及び部品の残部表面から密封することも包含する。ファスナの残部表面は、界面領域の外部に配置され、部品の残部表面も、界面領域の外部に配置される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、界面領域を密封することは、ファスナを、例えばアプリケータの内部ガイドに、すなわちより具体的には内部ガイドの密封表面に、密封式に係合させることを包含する。内部ガイドは、その伸長位置にありうる。いくつかの実施形態では、内部ガイドの一部分は、アプリケータのハウジングの外部に延在しうる。ファスナを密封式に係合させることにより、アプリケータのファスナに対する位置合わせも行われうる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、界面領域を密封することは、部品を、例えばアプリケータのハウジングに、すなわちより具体的にはハウジングの密封表面に、密封式に係合させることも包含しうる。この動作中に、内部ガイドは、その伸長位置からその後退位置に、ハウジングに対して摺動する。
【００１８】
堆積の形成後、方法は続いて、堆積を有する界面領域を露出しうる。いくつかの実施形態では、界面領域を露出することは、部品をアプリケータから離すことと、その後にファスナをアプリケータから離すこととを包含しうる。界面領域の露出後、界面領域を超えたファスナの残部表面及び部品の残部表面は、材料がほぼ存在しない状態でありうる。ファスナの残部表面及び部品の残部表面は、界面領域の外部に位置付けられる。
【００１９】
本開示の例は一般論として説明されており、以下で添付図面を参照するが、それらは必ずしも正寸で描かれているわけではなく、複数の図を通して、類似の参照記号は同一又は類似の部分を指し示している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】いくつかの実施形態による、アプリケータの様々な内部コンポーネントを示すアプリケータの概略断面図である。
【図１ＢＣ】図１Ｂ及び図１Ｃは、いくつかの実施形態による、図１Ａに示すアプリケータの、アプリケータの長さ方向に沿った別々の場所における２つの概略断面図である。
【図１Ｄ】いくつかの実施形態による、アプリケータの流れチャネルを狭めるよう動作可能な、異なる保持機構を含む、アプリケータの概略断面図である。
【図１ＥＦ】図１Ｅ及び図１Ｆは、いくつかの実施形態による、保持機構の様々な特徴を更に示す、図１Ｄのアプリケータの一部分の概略拡大図であり、内部ガイドがその後退位置及び伸長位置にある状態で示されている。
【図１Ｇ】いくつかの実施形態による、内部ガイド、及び、アプリケータの流れチャネル内に配置された発泡体インサートを含むアプリケータの概略断面図である。
【図１Ｈ】いくつかの実施形態による、内部ガイドが発泡体で作られているアプリケータの概略断面図である。
【図１ＩＪ】図１Ｉ及び図１Ｊは、いくつかの実施形態による、内部ガイドがそれぞれその伸長位置と後退位置にある状態で示されている、チャネル密封機構を含むアプリケータの概略断面図である。
【図１ＫＬ】図１Ｋ及び図１Ｌは、いくつかの実施形態による、内部ガイドがそれぞれその伸長位置と後退位置にある状態で示されている、異なるチャネル密封機構を含むアプリケータの概略断面図である。
【図１Ｍ】いくつかの実施形態による、ガイド突起を含むアプリケータの概略斜視図である。
【図２】いくつかの実施形態による、材料を界面領域に塗布するための方法に対応するプロセスフロー図である。
【図３Ａ】いくつかの実施形態による、ファスナをアプリケータの内部ガイドの内部ガイド接触面に密封式に係合させた後の、アプリケータ及びファスナアセンブリの概略断面図である。
【図３ＢＣ】図３Ｂは、いくつかの実施形態による、部品をハウジングのハウジング接触面に密封式に係合させた後の、アプリケータ及びファスナアセンブリの概略断面図であり、図３Ｃは、いくつかの実施形態による、図３Ｂで図示されている一部分の概略拡大図であり、図３Ｂに示すファスナアセンブリのファスナ及び部品の残部から密封され隔離された界面領域を示す。
【図３ＤＥ】図３Ｄは、いくつかの実施形態による、材料を界面領域に供給した後の、アプリケータ及びファスナアセンブリの概略断面図であり、図３Ｅは、いくつかの実施形態による、図３Ｄで図示されている一部分の概略拡大図であり、材料で満たされた界面領域を示す。
【図３ＦＧ】図３Ｆは、いくつかの実施形態による、部品をハウジングのハウジング接触面から離した後の、アプリケータ及びファスナアセンブリの概略断面図であり、図３Ｇは、いくつかの実施形態による、図３Ｆで図示されている一部分の概略拡大図である。
【図３ＨＩ】図３Ｈは、いくつかの実施形態による、アプリケータがファスナアセンブリから離れ、かつ、界面領域が材料で満たされ、露出された後の、ファスナアセンブリの概略断面図であり、図３Ｉは、いくつかの実施形態による、図３Ｈで図示されている一部分の概略拡大図である。
【図４】本書で説明されている材料塗布技術による、材料がアセンブリの界面領域に塗布された、ファスナアセンブリの試料の写真である。
【図５】本書で説明されている一又は複数の材料塗布システム及び材料塗布方法を利用しうる、航空機の製造及び保守方法の図である。
【図６】部品及びファスナを、本書で説明されている材料塗布システム及び材料塗布方法を使用してそれらの界面が密封された状態で利用しうる、航空機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の説明では、提示されている概念の包括的な理解を提供するために、多数の具体的な詳細事項が明記される。提示されている概念は、これらの具体的な詳細事項の一部を含まずに実践されうる。他の事例においては、説明される概念を不必要に分かりにくくしないように、よく知られているプロセス操作については詳細に説明していない。一部の概念は特定の例を踏まえて説明されるが、これらの例は限定を意図するものではないことを、理解されたい。
【００２２】
序論
上述のように、粘性液体、スラリ、及び他の類似の種類の材料を、比較的迅速かつ正確な様態で特定の領域に塗布することは、困難な課題である。これらの塗布される材料は、材料が界面を十分に覆い、空隙すなわち間隙を有しないように、これらの界面を密封するため、又は他の目的（例えば接合）のために、使用されうる。ファスナと部品との間の界面領域に材料を塗布するための、方法及びシステムが提供される。具体的には、材料は、ファスナの少なくとも一部分は材料が存在しない状態に保たれるように、界面領域に塗布される。ファスナのこの部分は、界面領域の外部に延在する。界面領域は、材料が、指定された封止空間を超えて広がらないように、密封されうる。そのため、規制された量の材料が、正確な場所内に分配される。このプロセスで使用されるアプリケータは、ハウジングと、このハウジングの中に摺動可能に配置された内部ガイドとを含みうる。材料は、ハウジング壁と内部ガイドとの間の環状流れチャネルを通って供給されうる。内部ガイドは、ファスナに密封式に係合してよく、ある実施形態では、ファスナに対して同心であってよい。ハウジングは、部品に密封式に係合してよく、かついくつかの実施形態では、界面領域に材料を再分配するために部品に対して回転しうる。
【００２３】
このアプリケータは、密封剤、接着剤、及び他の類似の材料といった様々な材料を塗布するために使用されうる。塗布される材料がより少量の場合であっても、それは、界面領域の中の間隙を満たしうる。同時に、界面から離れた他の領域内に過剰な材料が堆積されることはない。また更に、空隙がなく、間隙のない材料堆積を確実にするために、材料は界面領域の中に再分配されうる。いくつかの実施形態では、界面領域に塗布される材料は、ファスナヘッドの基部の周囲に円形フィレット（リボン）の形状を有しうる。ファスナヘッドと部品との間の界面を密封することについて言及しているが、当業者は、この開示が、具体的に特許請求の範囲に記載されない限り、いかなる特別な例にも限定されないことを、理解するだろう。例えば、界面の密封は、ナットが航空機の内部に配置される（例えば、部品は航空機の外板でありうる）ように、ファスナのナットと部品との間に行われうる。それ以外の応用及び界面の密封も、本発明の範囲に含まれうる。
【００２４】
提示されている方法及びシステムは、堆積される材料の量を減少させるために役立ち、結果として、重量の低減及び費用の削減をもたらす。また更に、これらの方法及びシステムは、例えば、多くの業界において現在使用されている手作業の塗布技術と比較して、処理時間を顕著に減少させる。例えば、提示されている方法及びシステムは、従来型の操作技術において使用されることが多い切り離し動作すなわち円運動を不要にする。最後に、これらの方法及びシステムは、空隙がなく、間隙のない、界面の密封を確実にする。
【００２５】
装置の例
図１Ａは、いくつかの実施形態による、アプリケータ１００の様々な内部コンポーネントの詳細及び配設を示す、アプリケータ１００の概略断面図である。ファスナ１５６及び部品１５２を含むファスナアセンブリ１５０が、参照のためにこの図に示されているが、それはアプリケータ１００の一部ではない。アプリケータ１００は、ファスナ１５６と部品１５２との間の界面領域１５７（図１Ａに点線で示す）に材料を塗布するが、ファスナ１５６の界面領域１５７の外部の部分は、塗布される材料が存在しない状態に維持するよう、構成される。また更に、部品１５２の界面領域１５７の外部の部分も、塗布される材料が存在しない状態に維持される。界面領域１５７は、フィレットの形状を有しうるか、密封及び他の特性を提供する、他の好適な形状を有しうる。
【００２６】
アプリケータ１００の中に配置され、後に、界面領域１５７内に分配される材料３０２は、図３Ａから図３Ｉに示されており、下記で更に説明する。いくつかの実施形態では、界面領域１５７に塗布される材料３０２は、密封剤でありうる。ファスナ１５６は、リベット、ボルト、ＨＩ−ＬＯＣＫ（商標）（螺合ピン及び螺合カラーを含み、螺合カラーは楕円形のめねじ形状でありうる）でありうる。いくつかの実施形態では、ファスナアセンブリは、ボルトとナット−カラーとの組み合わせであり、その組み合わせにおいては、ナット−カラーの底部と構造物との間の下部シーム、並びに、ナット−カラーとボルトとの間の上部シームが密封される。いくつかの実施形態では、部品１５２は、航空機の外板でありうる。当業者は、アプリケータ１００は様々な材料を様々な種類の規制された領域に塗布するために使用されうることを、理解するだろう。
【００２７】
アプリケータ１００は、ハウジング１２０と内部ガイド１３０とを含む。ハウジング１２０は、内部ガイド１３０のための空間を提供する空洞１２８を画定する。ハウジング１２０は、下記で図２、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して更に説明するように、部品１５２に密封式に係合するためのハウジング接触面１２４を有する。ハウジング接触面１２４は、ハウジング１２０の先端１２５に配置される。
【００２８】
ハウジング１２０及び内部ガイド１３０は、空洞１２８の中に流れチャネル１４０を形成する。具体的には、流れチャネル１４０は、例えば図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、ハウジング１２０の内壁１２９と内部ガイド１３０の外壁１３１との間に形成される。流れチャネル１４０は、図１Ｃ及び他の図を参照して下記で更に説明するように、リング形状を有しうる。
【００２９】
図１Ａは、ハウジング１２０、又はより一般的にはアプリケータ１００の中心軸１１２も示している。いくつかの実施形態では、中心軸１１２がファスナ１５６の中心軸１５９に一致しうるように、アプリケータ１００は、ファスナ１５６に対して自己心出しを行う。この自己心出しは、下記で更に説明するように、例えば、内部ガイド１３０が密封式にファスナ１５６に係合する時に、すなわちより具体的には、内部ガイド接触面１３２がファスナ表面１５８に接触する時に、実現されうる。
【００３０】
内部ガイド１３０は、ハウジング１２０の空洞１２８の中に摺動可能に配置されうる。内部ガイド１３０は、下記で図２及び図３Ａを参照して更に説明するように、ファスナ１５４に密封式に係合する内部ガイド接触面１３２を含む。内部ガイド１３０は、その後退位置１０３と伸長位置１０１との間で、ハウジング１２０に対して摺動するよう構成されうる。例えば、内部ガイド１３０は、中心軸１１２に沿って、ハウジング１２０の中で、かつ、ハウジング１２０に対して、摺動しうる。図１Ａは、伸長位置１０１にある内部ガイド１３０を示している。いくつかの実施形態では、内部ガイド１３０の一部分は、この伸長位置１０１では、ハウジング接触面１２４を超えてハウジング１２０の外部に延在しうる。このように延在していることは、稼働中に、内部ガイド１３０をファスナ１５６に対して最初に位置合わせするために役立ちうる。内部ガイド１３０がそれぞれのファスナ１５６に接触する時に、内部ガイド１３０とそれぞれのファスナ１５６との間で、追加の自己位置合わせが行われうることに、留意すべきである。あるいは、内部ガイド１３０は、内部ガイド１３０がその伸長位置１０１にある時であっても、ハウジング１２０の空洞１２８の中に配置されうる。
【００３１】
図３Ｄ及び図３Ｅは、後退位置１０３にある内部ガイド１３０を示している。通常、内部ガイド１３０がその後退位置１０３にある時には、内部ガイド１３０はハウジング１２０の外部に延在しない。内部ガイド１３０がその伸長位置１０１からその後退位置１０３へと移動するにつれて、内部ガイド１３０は、ハウジング１２０の空洞１２８の更なる深部へと移動する。このような後方の位置において、内部ガイド１３０は、内部ガイド１３０がその後退位置１０３にある時であっても、ハウジング１２０の外部に延在しうる。いくつかの実施形態では、内部ガイド１３０及び／又はハウジング１２０は、プラスチックで作られる。例えば、内部ガイド１３０及び／又はハウジング１２０は、部品１５２及びファスナ１５６に対して回転し、内部ガイド１３０及び／又はハウジング１２０のより軟性の材料が、より硬性の材料で作られうる部品１５２及びファスナ１５６を保護する。例えば、部品１５２及びファスナ１５６は金属で作られうる一方で、内部ガイド１３０及びハウジング１２０はプラスチックで作られうる。また更に、アプリケータ１００は使い捨て（ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ）でありうる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、アプリケータ１００は、ハウジング１２０と内部ガイド１３０との間に、すなわちより具体的には、ハウジング１２０の中心支持体１２２と内部ガイドとの間に配置された、付勢機構１４２も含む。付勢機構１４２は、内部ガイド１３０をその後退位置１０３からその伸長位置１０１へと付勢しうる。付勢機構１４２の一例は、コイルばね、空圧シリンダ、発泡体構造体、ゴム構造体などのようなばねである。動作において、付勢機構１４２は、内部ガイド１３０をファスナ１５６に対して密封式に係合させるため、すなわちより具体的には、内部ガイド接触面１３２をファスナ表面１５８に対して密封式に係合させるためにも役立つ。図３Ｂに示すような、付勢機構１４２が内部ガイド１３０を、後退位置から（その伸長位置１０１へと）付勢する力１４３は、（例えば、界面領域１５７内に供給される材料３０２の圧力、粘度、及び表面張力、並びに、界面領域の幾何形状に基づいて、）十分な密封を提供するよう選択されうる。また更に、この力は、内部ガイド１３０をその後退位置１０３へと進行させ、かつ、ハウジング１２０を部品１５２に密封式に係合させる能力に基づいて、選択されうる。例えば図１Ａに示すようなボルトなどの保持機構１４０がアプリケータ１００内で使用される場合には、保持機構１４０が、付勢機構１４２を通って延在しうる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、アプリケータ１００は、内部ガイド１３０が内部ガイド１３０の伸長位置１０１を超えて、ハウジング１２０の外部に延在することを防止する、保持機構１４０も含む。保持機構１４０は例としては、例えば図１Ａに示すように、内部ガイド１３０を通って突出しており、かつ、ハウジング１２０の中心支持体１２２にねじ式に取り付けられた、ボルトでありうる。内部ガイド１３０は、保持機構１４０上に摺動可能に配置されてよく、後退位置１０３と伸長位置１０１との間で保持機構１４０に対して摺動するよう構成されうる。
【００３４】
保持機構１４０の別の例を、図１Ｄから図１Ｆに示している。具体的には、保持機構１４０のこの例は、ガイド突起１６３及びハウジング突起１６２によって形成される。内部ガイド１３０が、図１Ｅに示すようにその伸長位置１０１にある時に、ガイドの径方向突起１６３は、ハウジングの径方向突起１６２に接触し、それによって、ハウジング１２０に対する内部ガイド１３０の更なる動きを規制する。ガイドの径方向突起１６３とハウジングの径方向突起１６２との間のこの接触はまた、流れチャネル１０４を狭める（又はそれを塞ぎうる）ことに、留意すべきである。例えば、ガイドの径方向突起１６３及びハウジングの径方向突起１６２は、リング形状を有しうる。チャネルのこの閉塞は、流れチャネル１０４内に残留している材料３０２を環境から隔離するために（例えば、流れチャネル１０４内の材料３０２の硬化プロセスを遅らせるために）使用されうる。図１Ｆに示すように、内部ガイド１３０がその後退位置１０３内へと進行するにつれて、ガイドの径方向突起１６３も、ハウジングの径方向突起１０２から離れるように移動してよく、それによって、流れチャネル１０４が開く。いくつかの実施形態では、内部ガイド１３０がその後退位置１０３にある時に、ガイドの径方向突起１６３の位置がハウジング凹所１６４と一致しうる一方で、ハウジングの径方向突起１６２は、ガイド凹所１６５と一致しうる。この特徴は、流れチャネル１０４を通る材料３０２の、あまり狭められない流れを維持するために、使用されうる。保持機構１４０の他の例は、ロッド、ストラップ、段差、及び他の類似の機構を含みうる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、アプリケータ１００は、部品１５２に対して、ハウジング１２０を回転させるための、回転機構１１０も含み、より具体的な実施形態においては、回転機構１１０は、内部ガイド１３０に対して、ハウジング１２０を回転させる。回転は、図２及び図３Ａから図３Ｅを参照して下記で更に説明するように、内部ガイド１３０がファスナ１５６に密封式に係合する時に実行されうる。この回転中に、内部ガイド１３０は、ファスナ１５６に対して静止状態であってよい。回転機構１１０は、電動モータ、油圧モータ、空圧モータ、ロボット式アクチュエータ、又は他の類似の回転機構を含みうる。いくつかの実施形態では、回転機構１１０は、材料３０２を界面領域１５７内に供給している時、及び／又は供給した後に、ハウジング１２０を回転させるために使用されうる。この回転は、材料３０２に空隙、間隙、及び／又は不整合がないこと、例えば、界面領域１５７内に堆積された材料３０２によってより強固な密封が形成されることを、確実にする。
【００３６】
図１Ｂは、いくつかの実施形態による、図１Ａに示すアプリケータ１００の、アプリケータ１００の長さ方向に沿った、Ａ−Ａと図示された場所における、概略断面図である。図１Ｂに示すように、ハウジング１２０は、中心支持体１２２を含み、中心支持体１２２は、保持機構１４０及び／又は支持的な付勢機構１４２とねじ式に係合するために使用されうる。中心支持体１２２は、一又は複数のスポーク１２６を使用して、ハウジング１２０の外壁１２３に連結されうる。図１Ｂは、流れチャネル１０４を通って延在し、等しく離間されたスポーク１２６を示している。
【００３７】
図１Ｃは、いくつかの実施形態による、図１Ａに示すアプリケータ１００の、アプリケータ１００の長さ方向に沿った、Ｂ−Ｂと図示された場所における、別の概略断面図である。図１Ｃに示すように、ハウジング１２０及び内部ガイド１３０は、材料３０２が流れるための流れチャネル１０４を形成しうる。具体的には、アプリケータ１００の稼働中に、材料３０２は、アプリケータ１００からハウジング接触面１２４へ、すなわち、より具体的には、界面領域１５７内へと流れる。いくつかの実施形態では、流れチャネル１０４は、環形状を有する。より具体的には、流れチャネル１０４は、内部ガイド１３０の周囲に延在しうる。いくつかの実施形態では、一又は複数のガイド突起１３６が、流れチャネル１０４を通って延在しうる。
【００３８】
具体的には、内部ガイド１３０は、ハウジング１２０の対応するガイド凹所１２７内へと延在する、２つ以上のガイド突起１３６を含みうる。図１Ｃは、３つのガイド突起１３６を示している。当業者は、任意の数のガイド突起１３６が使用されうることを理解するだろう。ガイド突起１３６及びガイド凹所１２７は、ハウジング１２０に対する内部ガイド１３０の摺動方向を規定しうる。いくつかの実施形態では、この摺動方向は線形（例えば図１Ｃに示すＸ軸）である。あるいは、ガイド突起１３６及びガイド凹所１２７は、ハウジング１２０が内部ガイド１３０に対して（Ｘ軸の周囲で）回転しうると共に、ハウジング１２０が内部ガイド１３０に対して（Ｘ軸に沿って）進行するように、螺旋状でありうる。換言すると、ハウジング１２０は、（例えばその中心軸の周囲で）回転すると同時に、内部ガイド１３０に対して（例えば同じ軸に沿って）線形に進行する。図１Ｃは内部ガイド１３０の部分であるガイド突起１３６、及び、ハウジング１２０の部分であるガイド凹所１２７を示しているが、いくつかの実施形態では、ガイド突起１３６がハウジング１２０の部分となると共に、ガイド凹所１２７は内部ガイド１３０の部分となる。
【００３９】
図１Ｃは、ガイド突起１３６が流れチャネル１０４を狭める（又はそれを塞ぐ）、一例も示している。そのため、流れチャネル１０４は途切れており、その部分１０５ａ〜１０５ｃは、流れチャネル１０４を通って延在するガイド突起１３６によって画定され、分離されている。いくつかの実施形態では、流れチャネル１０４の、アプリケータ１００の稼働中に界面領域１５７を覆うように延在する部分は、いかなるガイド突起１３６又はスポーク１２６によっても遮られず、一定で途切れていない断面プロファイルを有する。そのため、流れチャネル１０４は、連続的なリング状構造を有する。より具体的には、少なくとも内部ガイド１３０がその後退位置１０３にある時には、２つ以上のガイド突起１３６はハウジング接触面１２４まで延在しない。そのため、流れチャネル１０４のハウジング接触面１２４まで延在している部分は、少なくとも内部ガイド１３０が後退位置１０３にある時には、途切れていないものでありうる。当業者は、流れチャネル１０４のこの部分が、界面領域１５７内に堆積される材料３０２の形状を画定することを理解するだろう。
【００４０】
図１Ｍは、いくつかの実施形態による、図１Ａに示すアプリケータ１００の概略斜視図である。内部ガイド１３０は、ハウジング１２０から突出して示されており、内部ガイド１３０がその後退位置１０３にあることを図示している。内部ガイド接触面１３２も図示されている。内部ガイド接触面１３２の形状は、例えば、密封式の係合を確実にするために、かついくつかの実施形態では、内部ガイド１３０、すなわちより一般的にはアプリケータ１００のファスナ１５６に対する位置合わせを確実にするために、ファスナ１５６の形状に対応しうる。内部ガイド１３０のための保持機構１４０も図示されている。ハウジング接触面１２４は、この図に図示されている。ハウジング接触面１２４の形状は、密封式の係合を確実にするために、部品１５２の形状に対応しうる。最後に、図１Ｍは、内部ガイド１３０上に図示されたガイド突起１３６を示している。ガイド突起１３６については、図１Ｄから図１Ｆを参照して上述されている。
【００４１】
図１Ｇは、いくつかの実施形態による、アプリケータ１００の流れチャネル１０４内に配置された発泡体インサート１７０を有する、アプリケータ１００の概略断面図である。発泡体インサート１７０は、流れチャネル１０４を通る材料３０２の供給を規制するために、かついくつかの実施形態では、材料３０２が発泡体インサート１７０を通過する時に材料３０２を更に分散させ、かつ／又は混合するために、使用されうる。そのため、発泡体インサート１７０は、静的ミキサとして動作可能でありうる。発泡体インサート１７０は、連続気泡発泡材料で作られうる。いくつかの実施形態では、発泡体インサート１７０は、内部ガイド１３０をハウジング１２０に対して支持するためにも使用されうる。また更に、発泡体インサート１７０は、保持機構１４０として、かつ／又は付勢機構１４２として、動作可能でありうる。例えば、発泡体インサート１７０の柔軟性は、内部ガイド１３０を、内部ガイド１３０の後退位置１０３と伸長位置１０１との間で、ハウジング１２０に対して移動させるために使用されうる。
【００４２】
発泡体インサート１７０は、前方インサート面１７２を有しうる。アプリケータ１００の稼働中に、前方インサート面１７２は、界面領域１５７の中まで延在して、界面領域１５７を材料３０２で満たしうる。より具体的には、前方インサート面１７２は、材料３０２が界面領域１５７内に供給されている時に、部品表面１５４に接触しうる。いくつかの実施形態では、発泡体インサート１７０の内部表面は、材料３０２が界面領域１５７内に供給されている時に、ファスナ表面１５８に接触しうる。表面が接触するこの特徴は、材料３０２が適正な部品表面１５４及び／又はファスナ表面１５８に供給されることを確実にするために、役立ちうる。また更に、発泡体インサート１７０は、部品表面１５４及び／又はファスナ表面１５８に接触している時に、圧縮されうる。ハウジング１２０が部品１５２から離れつつある時に、前方インサート面１７２が界面領域１５７内に延在してよく、材料３０２の供給が続きうることにも、留意すべきである。材料３０２の分配は、発泡体インサート１７０の形状によって規制される。換言すると、材料３０２は、発泡体インサート１７０の直近を取り囲む領域を越えては、分配されないことがある。
【００４３】
図１Ｈは、内部ガイドとして動作可能な発泡体リザーバ１７４を有する、アプリケータ１００の概略断面図である。発泡体リザーバ１７４は、上記で図１Ｇを参照して説明した発泡体インサート１７０と同様に機能しうる。具体的には、発泡体リザーバ１７４は、材料３０２の供給を規制するために、かついくつかの実施形態では、材料３０２を更に分散させ、かつ／又は混合するために、使用されうる。発泡体リザーバ１７４は、連続気泡発泡材料で作られうる。いくつかの実施形態では、発泡体リザーバ１７４は、供給された材料３０２で満たされると、膨張する。発泡体インサート１７０を備えたアプリケータとは異なり、発泡体リザーバ１７４を有するアプリケータ１００は、別の内部ガイドを有しない。
【００４４】
発泡体リザーバ１７４は、リザーバ前面１７８を含みうる。発泡体リザーバ１７４は、例えば、リザーバ前面１７８が界面領域１５７内まで延在する時に、すなわちより具体的には、界面領域１５７の中でファスナ表面１５８及び／又は部品表面１５４に接触する時に、材料３０２を界面領域１５７内へと供給する。発泡体リザーバ１７４は、ハウジング１２０の外壁１２３、及び／又はハウジング１２０の中心支持体１２２によって支持されうる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、アプリケータ１００は、使い捨てのアプリケータである。具体的には、アプリケータ１００は、アプリケータ１００によって供給される材料３０２がアプリケータ１００の内部で硬化し始めると、例えば、アプリケータ１００が長期間（材料３０２の硬化特性に依拠する）にわたり使用されなかった後に、廃棄されうる。いくつかの実施形態では、アプリケータ１００の内部の材料３０２の硬化は、アプリケータ１００内に残留している材料３０２を環境から隔離することによって、遅くなりうるか、又は完全に止まることすらある。チャネル１０４を密封するために使用される特徴の一例は、図１Ｄから図１Ｆを参照して上述されている。かかる特徴の追加の例が、図１Ｉから図１Ｌに提示されている。アプリケータ１００を廃棄する別の理由は、例えば、材料３０２が硬化する前であってもアプリケータ１００が詰まった状態になる場合である。
【００４６】
具体的には、図１Ｉ及び図１Ｊは、第１シール１８２、第２シール１８４、及びバイパス１８０によって形成されたチャネル密封機構を含む、アプリケータ１００の概略断面図である。この例では、第１シール１８２及び第２シール１８４は、内部ガイド１３０に取り付けられるか、又は少なくとも、それと共に移動可能である。また更に、バイパス１８０が、内部ガイド１３０内に設けられる。バイパス１８０は、流れチャネル１０４の第１シール１８２と第２シール１８４との間に配置された部分と、流れチャネル１０４の第２シール１８４と内部ガイド接触面１３２との間に配置された部分とを、相互接続する。当業者は、他の実施形態では、第１シール１８２、第２シール１８４、及びバイパス１８０はハウジングの部分でありうることを、理解するだろう。
【００４７】
図１Ｉは、内部ガイド１３０を備えたアプリケータ１００を示しており、内部ガイド１３０はその伸長位置１０１で図示されている。この位置では、第１シール１８２は、材料３０２が、空洞１２８からハウジング接触面１２４へ流れることができないように、流れチャネル１０４を狭める（場合によってはそれを塞ぐ）。そのため、内部ガイド１３０がその伸長位置１０１にある時には、材料３０２は供給されることができない。同時に、空洞１２８の中のいかなる材料３０２も、第１シール１８２によって環境から隔離される。第１シール１８２とハウジング接触面１２４との間に残留しているいかなる材料３０２も、アプリケータ１００の後の使用に先立って、流し出されうる。
【００４８】
図１Ｊは、内部ガイド１３０を備えたアプリケータ１００を示しており、内部ガイド１３０はその後退位置１０３で図示されている。この位置では、第２シール１８４が同様に、流れチャネル１０４を狭める（場合によってはそれを塞ぐ）。物質３０２は、バイパス１８０を通って、空洞１２８からハウジング接触面１２４に流れることができる。そのため、内部ガイド１３０がこの位置にあると、バイパス１８０は、流れチャネル１０４の一部と見なされうる。
【００４９】
図１Ｋ及び図１Ｌは、内部ガイド１３０に連結されているか、又は少なくとも、それと共に移動可能である、主シール１９２を使用してチャネル１０４が密封される場合の、アプリケータ１００の概略断面図である。これらの実施形態では、流れチャネル１０４は、中心軸１１２に沿って異なるプロファイルを有する。具体的には、流れチャネル１０４は、ハウジング接触面１２４に近いほど狭くなっており、空洞１２８の中に向かって広がっている。このプロファイルの違いにより、流れチャネル１０４は、内部ガイド１３０の位置に応じて、主シール１９２によって狭められる（場合によっては塞がれる）か、そうならないかのいずれかになる。具体的には、図１Ｋは、内部ガイド１３０がその伸長位置１０１にあり、主シール１９２によって流れチャネル１０４が狭められている（場合によっては塞がれている）場合の、アプリケータ１００を示している。この位置では、主シール１９２は、流れチャネル１０４の狭い部分に配置される。図１Ｌは、内部ガイド１３０がその後退位置１０３にあり、主シール１９２によって流れチャネル１０４が狭められて（又は塞がれて）いない場合の、アプリケータ１００を示している。この位置では、主シール１９２は、流れチャネル１０４がより広く、主シール１９２の周囲の流れチャネル１０４を通って材料３０２が流れることができる場所に、移動する。
【００５０】
方法の例
図２は、いくつかの実施形態による、材料３０２を界面領域１５７に塗布するための方法２００に対応するプロセスフロー図である。方法２００は、その様々な例が上述されているアプリケータ１００を使用しうる。いくつかの実施形態では、方法２００は、他の種類のアプリケータ又は器材を用いて実施されうる。界面領域１５７は、例えば、部品１５２とファスナ１５６との間の界面を取り囲む領域として画定される。方法２００において界面領域１５７内に形成される材料３０２の堆積は、フィレットの形態でありうるか、又は、界面に密封を提供する他の任意の形状を有しうる。いくつかの実施形態では、方法２００は、材料３０２を、必ずしも界面領域として画定されないことがある、他の任意の規制された領域に塗布するために使用されうることに、留意すべきである。通常、方法２００は、規制された領域を取り囲む他の領域が塗布された物質３０２で汚染されないように、材料３０２を規制領域に塗布するために、使用されうる。
【００５１】
方法２００では、工程２０１において、界面領域１５７を密封することが進行しうる。界面領域１５７は、いくつかの実施形態に従って、ファスナ１５６の残部表面及び部品１５２の残部表面から密封される。これらの残部表面は、界面領域１５７内には延在しない。
【００５２】
いくつかの実施形態では、工程２０１は、工程２０２においてファスナ１５６に密封式に係合することと、それに続き、工程２０４において部品１５２に密封式に係合することとを、包含する。具体的には、ファスナ１５６は、工程２０２において、内部ガイド１３０によって密封式に係合されうる。内部ガイド接触面１３２は、ファスナ表面１５８に押圧されうる。
【００５３】
図３Ａは、工程２０２の後の、アプリケータ１００及びファスナアセンブリ１５０の概略断面図である。この段階において、ファスナ１５６は内部ガイド１３０に接触しており、すなわちより具体的には、内部ガイド接触面１３２がファスナ表面１５８に押圧されている。いくつかの実施形態では、内部ガイド接触面１３２がファスナ表面１５８に押圧されると、アプリケータ１００は、ファスナ１５６に対して、自己位置合わせされる。この自己位置合わせは、内部ガイド接触面１３２の特定の形状を使用することによって、実現しうる。内部ガイド接触面１３２の特定の形状とは、例えば、ファスナ表面１５８と噛み合って、内部ガイド１３０を、より一般的にはアプリケータ１００を、特定の姿勢に強制する形状である。
【００５４】
図３Ａは、伸長位置１０１にある内部ガイド１３０を示しており、内部ガイド１３０の一部分１１３がハウジング１２０の外部に延在している。内部ガイド１３０は、下記で更に説明するその後の工程において、その後退位置１０３へと移動する。界面領域１５７は、この段階では、完全には密封されていない。また更に、材料３０２は、この段階では、界面領域１５７内に供給されていない。内部ガイド接触面１３２は、密封のためにファスナ表面１５８のプロファイルを有しうる。例えば、内部ガイド接触面１３２は、（少なくとも部分的には）ファスナ１５６のヘッド上の面取り部でありうるファスナ表面１５８と合致する、円錐形状を有しうる。当業者は、内部ガイド接触面１３２が、スプラインナット／ヘッド、六角ナット／ヘッド等といった、他の任意の形状のファスナにも適応する形状でありうることを、理解するだろう。
【００５５】
図２を再び参照するに、工程２０２の後、工程２０４において、部品１５２は密封式に係合されうる。具体的には、アプリケータ１００の内部ガイド１３０は、ハウジング１２０が部品１５２に接触するまで、すなわちより具体的には、ハウジング接触面１２４が部品表面１５４に密封式に係合するまで、ハウジング１２０に対して、かつハウジング１２０の内部で、摺動しうる。この工程の後に、界面領域１５７は、密封され、材料３０２を受容できる状態になりうる。界面領域１５７が密封されていることから、材料３０２が界面領域１５７の外部に達することはない。
【００５６】
図３Ｂは、工程２０４の後の、アプリケータ１００及びファスナアセンブリ１５０の概略断面図である。内部ガイド１３０はここでは、その後退位置１０３にある。この例で示すように、内部ガイド１３０は、内部ガイド１３０が空洞１２８の外部に延在しないように、ハウジング１２０の空洞１２８の中に配置されうる。図３Ｃは、界面領域１５７の周囲の部分（図３Ｂの点線の囲みによっても図示されている）の概略拡大図である。プロセスのこの段階では、界面領域１５７は空隙を有する。いくつかの実施形態では、界面領域１５７は、この状態ではいかなる材料３０２も含まないことがある。あるいは、いくらかの材料３０２が、工程２０４において、例えばハウジング１２０を部品１５２に向かって進行させることによって、界面領域１５７内に送り込まれうる。
【００５７】
再び図２を参照するに、界面領域１５７が密封された後に、方法２００では、工程２０５において、界面領域１５７内に材料３０２の堆積３１４を形成することが進行しうる。堆積３１４は、界面領域１５７の外周部全体の周囲に、同時に形成される。具体的には、材料３０２は、界面領域へアプリケータの流れチャネルを通って流れうる。
【００５８】
工程２０５において、材料３０２は、界面領域１５７の中にほぼ封じ込められる。換言すると、材料３０２が、界面領域１５７の中ではない、ファスナ１５６及び部品１５２の他の部分上に達することはない。堆積３１４は、例えば図４に示され、かつ下記で更に説明するように、連続的なリング形状を有しうる。工程２０５において、堆積３１４は、界面領域１５７の外周部全体の周囲に、同時に形成される。また更に、図１Ａから図１Ｍを参照して上述しているように、アプリケータの流れチャネルを通して材料３０２を流すことによって、材料３０２は界面領域１５７に供給される。流れチャネルは、リング形状を有し、アプリケータのハウジングの内壁によって、並びにアプリケータの内部ガイドの外壁によって、画定される。
【００５９】
いくつかの実施形態では、工程２０６において、及び／又は、それに続く工程２０６において、材料３０２が供給されている時に、方法２００は、アプリケータ１００の少なくとも一部分をファスナ１５６及び部品１５２に対して回転させることを包含しうる。例えば、アプリケータ１００のハウジング１２０は、ファスナ１５６及び部品１５２に対して回転しうるが、内部ガイド１３０は静止状態のままでありうる。あるいは、ハウジング１２０は静止状態のままでありうるが、内部ガイド１３０は、ファスナ１５６及び部品１５２に対して回転しうる。また更に、内部ガイド１３０及びハウジング１２０は両方とも、（例えば同一の回転スピードで、）ファスナ１５６及び部品１５２に対して回転しうる。回転は、材料３０２を界面領域１５７の中に再分配することによって界面領域１５７内に提供された材料３０２内の、いかなる空隙又は不整合も消去するために使用されうる。例えば、材料３０２内のいかなる空隙又は不整合も消去することは、表面張力、材料３０２の粘度、及び他の要因によるものでありうる。回転はオプションであり、いくつかの実施形態では、回転は実行されないことに、留意すべきである。また更に、回転が実行される場合、それは、界面領域１５７が密封されたままである時に実行されることに、留意すべきである。そのため、この回転は、上述の従来型のプロセスにおいて使用される旋回運動とは異なる。また更に、回転は、フィレット、又はより一般的には、材料３０２によって形成された堆積３１４をうまく作るためのものでありうる。
【００６０】
図３Ｄは、いくつかの実施形態による、工程２０６の後のアプリケータ１００及びファスナアセンブリ１５０の概略断面図であり、図３Ｅは、（図３Ｄに点線の囲みで図示されている）一部分の概略拡大図である。この段階では、界面領域１５７は、材料３０２で満たされている。材料３０２は、ハウジング１２０が部品１５２に密封式に係合したままであり、かつ、内部ガイドがファスナ１５６に密封式に係合したままであることから、界面領域１５７の中に封じ込められる。
【００６１】
図２を再び参照するに、材料３０２が界面領域１５７に供給された後に、工程２０７において、方法２００は続けて、界面領域１５７を露出しうる。この工程の後、界面領域１５７は、材料３０２で満たされたままであるが、界面領域１５７の外部のファスナ１５６及び部品１５２の表面は、材料３０２がほぼ存在しない状態でありうる。いくつかの実施形態では、工程２０７は、工程２０８においてハウジング１２０から部品１５２を離すことと、次いで、工程２１０において内部ガイド１３０からファスナ１５６を離すこととを、包含しうる。工程２０８において、内部ガイド１３０は、内部ガイド１３０の後退位置１０３から伸長位置１０１へと、ハウジング１２０に対して摺動しうる。
【００６２】
図３Ｆは、工程２０８の後の、アプリケータ１００及びファスナアセンブリ１５０の概略断面図であり、図３Ｇは、（図３Ｆに点線の囲みで図示されている）一部分の概略拡大図である。工程２０８において部品１５２がハウジング１２０から離れつつある時に、ファスナ１５６は、この工程の間内部ガイド１３０に係合したままであることに、留意すべきである。
【００６３】
図２を再び参照するに、工程２０８が完遂した後に、工程２１０が実行されうる。工程２１０において、ファスナ１５６は、内部ガイド１３０から、すなわちより具体的には、内部ガイド接触面１３２から離れる。工程２１０の後、界面領域１５７は、十分に露出され、材料３０２で満たされている。換言すると、ハウジング１２０及び内部ガイド１３０は、部品１５２にも、ファスナ１５６にも、又は、界面領域１５７の中に配置された材料３０２にも、接触していない。材料３０２は、その粘度により、界面領域１５７の中に封じ込められうる。いくつかの実施形態では、材料３０２は、工程２１０の最後に少なくとも部分的に硬化され、またこれにより、工程２０７は完遂する。
【００６４】
図３Ｈは、工程２０７が完遂した後の、ファスナアセンブリ１５０の概略断面図である。アプリケータはファスナアセンブリ１５０から離れており、従って、図３Ｈには示されない。図３Ｉは、図３Ｈに点線の囲みで図示されている一部分の概略拡大図である。堆積３１４は、界面領域１５７内に配置され、フィレットの形状又は他の任意の好適な形状を有しうる。いくつかの実施形態では、堆積３１４の形状は、その前の工程において密封された界面領域１５７の形状と、ほぼ同一である。界面領域１５７は、材料３０２で満たされ、それによって堆積３１４を形成するが、ファスナ１５６及び部品１５２の残部表面（界面領域の外部）は、材料３０２が存在しない状態でありうる。
【００６５】
実験結果
図４は、本書で説明されている技術による、ファスナ１５６及び部品１５２によって形成された界面領域１５７内に材料３０２の堆積３１４を有する、ファスナアセンブリ１５０の写真である。写真は、ファスナ１５６の上面に、材料３０２がほぼ存在していないことを示している。また更に、写真は、堆積３１４が、少なくとも材料の視認可能な表面に、いかなる間隙又は空隙も有していないことを示している。また更に、堆積３１４は、連続的なリング形状を有する。
【００６６】
従来技術を使用して同じ材料が塗布される場合、材料はファスナを完全に覆う。かかる様態の材料堆積の先端は不均一な表面を有することがあり、このことが、いくつかの実施形態では、空隙をもたらしうる。また更に、いかなる特定の理論にも縛られはしないが、従来技術を使用して堆積された材料の量は、本書で説明されている技術を使用して堆積された材料の量の少なくとも二倍になることが、推定されている。実際、材料がより規制された場所内（例えば、密封のために使用される場合には界面領域内）に分配されることから、本書で説明されている方法及びシステムを使用して堆積された材料の密封特性は向上すると考えられる。また更に、いくつかの実施形態では、堆積された材料は、空隙を消去するために、それが界面領域内に配置された後に再分配される。
【００６７】
航空機応用の例
この開示の例は、図５に示す航空機の製造及び保守方法１１００と、図６に示す航空機１１０２に照らして説明されうる。製造前の段階では、例示的な方法１１００は、航空機１１０２の仕様及び設計（工程１１０４）と材料調達（工程１１０６）とを含みうる。製造段階では、航空機１１０２のコンポーネント及びサブアセンブリの製造（工程１１０８）とシステムインテグレーション（工程１１１０）とが行われる。その後、航空機１１０２は、認可及び納品１１１２を経て運航（工程１１１４）に供されうる。顧客により運航されている期間に、航空機１１０２には、改造、再構成、改修なども含みうる定期的な整備及び保守（工程１１１６）が予定される。様々な物質が、工程１１０８、１１１０、１１１４、及び１１１６のうちの一又は複数において、本書で説明されている技術を使用して塗布されうる。
【００６８】
例示的な方法１１００のプロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって実行又は実施されうる。この明細書において、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造者及び主要システムの下請業者を含みうる。同様に、第三社は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含みうる。いくつかの実施形態では、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りうる。
【００６９】
図６に示すように、航空機１１０２は、複数の高レベルのシステム１１２０、及び内側部分１１２２を備えた機体１１１８を含みうる。高レベルのシステム１１２０の例には、推進システム１１２４、電気システム１１２６、油圧システム１１２８、及び環境システム１１３０のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムも含まれうる。この実施例は、航空宇宙応用に関する。本書で開示されている原理は、自動車産業のような他の産業にも適用されうる。従って、本書で開示されている原理は、航空機１１０２に加えて、例えば陸上ビークル、海洋ビークル、宇宙ビークルなどの他のビークルにも適用しうる。本書で説明されている密封技術は、翼又は胴体部の外板を通過しての侵入を密封するため、又は、外表面を貫通するファスナを密封するために、或いは、機内の湿気に露出される可能性がある環境におけるファスナを密封するために、使用されうる。
【００７０】
本書で図示及び説明されている装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１１００の、一又は複数の任意の段階において用いられうる。例えば、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１１０８に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機１１０２の運航期間中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の様態で製作又は製造されうる。また、装置、方法又はそれらの組み合わせの一又は複数の態様は、例えば、航空機１１０２の組立てを大幅に効率化するか、又は航空機１１０２のコストを削減することにより、工程１１０８及び１１１０において利用されうる。同様に、装置又は方法の実現、或いはそれらの組み合わせの一又は複数の態様は、例えば、航空機１１０２の運航期間中に、整備及び保守１１１６などに利用されうる。
【００７１】
結論
多種多様なコンポーネント、特徴及び機能を含む、装置及び方法の種々の例及び態様が、本書で開示されている。本書で開示されている装置及び方法の様々な例及び態様は、本書で開示されている装置及び方法の他の例及び態様のうちの任意のものの、任意のコンポーネント、特徴及び機能を、任意の組み合わせにおいて含むことが可能であり、かつ、かかる可能性は、本開示の本質及び範囲に含まれることが意図されていると、理解すべきである。
【００７２】
本書に明記された本開示の多数の変形例及び他の例が、本開示が関連する技術分野における当業者には、上述の説明及び添付の図面に提示された教示の恩恵を受けて、想起されるであろう。
【００７３】
ゆえに、まとめると、本発明の第１態様により、下記が提供される。
【００７４】
Ａ１．界面領域内に材料の堆積を形成するためのアプリケータであって、
空洞を画定するハウジングと、
ハウジングの空洞の中に摺動可能に配置された内部ガイドとを備え、
ハウジング及び内部ガイドは、ハウジングの内壁と内部ガイドの外壁との間に空洞内の流れチャネルを形成し、
流れチャネルはリング形状を有する、アプリケータ。
【００７５】
Ａ２．内部ガイドは、界面領域を部分的に画定しているファスナに密封式に係合するための内部ガイド接触面を備える、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００７６】
Ａ３．ハウジングは、界面領域を部分的に画定している部品に密封式に係合するためのハウジング接触面を備える、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００７７】
Ａ４．内部ガイドは、後退位置と伸長位置との間でハウジングに対して摺動するよう構成されている、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００７８】
Ａ５．内部ガイドが伸長位置にある時に、内部ガイドの一部分はハウジングの外部に延在する、段落Ａ４に記載のアプリケータも提供される。
【００７９】
Ａ６．内部ガイドが後退位置にある時に、内部ガイドはハウジングの空洞の中に配置される、段落Ａ４に記載のアプリケータも提供される。
【００８０】
Ａ７．内部ガイドは、ハウジングの対応するガイド凹所内に延在する２つ以上のガイド突起を備え、
２つ以上のガイド突起及び対応するガイド凹所が、ハウジングに対する内部ガイドの摺動方向を規定する、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００８１】
Ａ８．流れチャネルのハウジング接触面まで延在している部分のリング形状が途切れないように、２つ以上のガイド突起はハウジング接触面まで延在しない、段落Ａ７に記載のアプリケータも提供される。
【００８２】
Ａ９．内部ガイドが伸長位置にある時に、流れチャネルが狭められる、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００８３】
Ａ１０．内部ガイドは、多孔性であり、材料が内部ガイドを通過するよう構成されている、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００８４】
Ａ１１．更に、ハウジングと内部ガイドとの間に配置され、内部ガイドを後退位置から伸長位置へと付勢する付勢機構を備える、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００８５】
Ａ１２．付勢機構がばねである、段落Ａ１１に記載のアプリケータも提供される。
【００８６】
更に、内部ガイドが伸長位置を越えてハウジングから抜け出して伸長することを防止する保持機構を備える、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００８７】
Ａ１４．保持機構は、内部ガイドを通って突出しており、かつ、ハウジングにねじ式に取り付けられている、ボルトであり、内部ガイドは、ボルトに対して摺動可能に配置されており、後退位置と伸長位置との間で、ボルトに対して摺動するよう構成されている、段落Ａ１３に記載のアプリケータも提供される。
【００８８】
Ａ１５．内部ガイドが伸長位置にある時に、保持機構は流れチャネルを塞ぐ、段落Ａ１３に記載のアプリケータも提供される。
【００８９】
Ａ１６．更に、ハウジングを内部ガイドに対して回転させるための、ハウジングに連結された回転機構を備える、段落Ａ１に記載のアプリケータも提供される。
【００９０】
本発明の更なる態様により、下記が提供される。
【００９１】
Ｂ１７．界面領域内に材料を堆積させるための方法であって、
ファスナ及び部品によって画定された界面領域へアプリケータの流れチャネルを通して材料を流すことによって、界面領域の外周部全体の周囲に同時に形成された連続的なリング形状を有する、材料の堆積を形成することを含む、方法。
【００９２】
Ｂ１８．更に、堆積を形成することに先立って、界面領域をファスナの残部表面及び部品の残部表面から密封することを含み、ファスナの残部表面は界面領域の外部にあり、部品の残部表面も界面領域の外部にある、段落Ｂ１７に記載の方法も提供される。
【００９３】
Ｂ１９．界面領域を密封することは、内部ガイドが伸長位置にある時に、ファスナをアプリケータの内部ガイドの内部ガイド接触面に密封式に係合させることを含む、段落Ｂ１８に記載の方法も提供される。
【００９４】
Ｂ２０．界面領域を密封することは更に、部品をハウジングのハウジング接触面に密封式に係合させることを含み、部品をハウジング接触面に密封式に係合させることは、内部ガイドを、伸長位置から後退位置へ、ハウジングに対して摺動させることを含む、段落Ｂ１９に記載の方法も提供される。
【００９５】
Ｂ２１．ファスナを内部ガイド接触面に密封式に係合させることにより、アプリケータがファスナ及び部品に対して位置合わせされる、段落Ｂ１９に記載の方法も提供される。
【００９６】
Ｂ２２．更に、堆積の形成後に、堆積を有する界面領域を露出することを含み、界面領域の露出後、ファスナの残部表面及び部品の残部表面は、材料がほぼ存在しない状態であり、ファスナの残部表面及び部品の残部表面は、界面領域の外部に配置される、段落Ｂ１７に記載の方法も提供される。
【００９７】
Ｂ２３．界面領域を露出することは、部品をアプリケータのハウジングから離すことと、それに続き、ファスナをアプリケータの内部ガイドから離すこととを含む、段落Ｂ２２に記載の方法も提供される。
【図１Ａ】
0006761256.tif 000002
【図１ＢＣ】
0006761256.tif 000003
【図１Ｄ】
0006761256.tif 000004
【図１ＥＦ】
0006761256.tif 000005
【図１Ｇ】
0006761256.tif 000006
【図１Ｈ】
0006761256.tif 000007
【図１ＩＪ】
0006761256.tif 000008
【図１ＫＬ】
0006761256.tif 000009
【図１Ｍ】
0006761256.tif 000010
【図２】
0006761256.tif 000011
【図３Ａ】
0006761256.tif 000012
【図３ＢＣ】
0006761256.tif 000013
【図３ＤＥ】
0006761256.tif 000014
【図３ＦＧ】
0006761256.tif 000015
【図３ＨＩ】
0006761256.tif 000016
【図４】
0006761256.tif 000017
【図５】
0006761256.tif 000018
【図６】
0006761256.tif 000019