(57)【要約】脚部６と、脚部の端部から伸びるウエブ８とを含む航空宇宙構造体に用いるＬ形状の多層複合体のストリンガー２からなる。脚部上の第１表面10は、補強すべき構造体に当接するように形作られる。脚部は、また、第１表面と反対側に第２表面を有する。ウエブ８は、第１、第３表面10,14と同一の複合材料の層にそれぞれ第３表面14と第４表面16を有する。ストリンガー２の形状は、第１表面10が第２表面12の方向に変位するとき、第４表面16が第３表面14の方向に変位するようにその長さに沿って変化する。ストリンガー２の脚部の遠方端からウエブの遠方端までの展開幅ＤＷは、ストリンガーの長さに沿う全ての断面に対して略一定となる。このような配置によって、ストリンガー２の製造中、前記ストリンガーの形状が変化する領域において、複合材料の多層に望ましくない湾曲、応力または伸張を生じさせる危険が軽減される。
2010531775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空宇宙構造物に使用するためのストリンガーであって、
該ストリンガーは、複数の層からなる複合材料から作られ、かつその長さ方向に沿って略Ｌ形状断面を有するように、脚部と、この脚部から伸びるウエブとを有し、さらに、
前記ストリンガーは、
補強されるべき構造体に当接するように形成される前記脚部の第１表面と、
該第１表面と反対側にある前記脚部の第２表面と、
前記第１表面と同一の複合材料の層であって前記ウエブ上またはウエブ内の第３表面と、
前記第２表面と同一側にあるウエブ上の第４表面とを形成しており、
前記ストリンガーの形状が、その長さ方向の少なくとも一部分に沿って変化しており、前記ストリンガーの長さに沿う方向に距離を増加させながら、前記第４表面が前記第３表面の方向に変位するにつれて、前記第１表面が前記第２表面の方向に変位し、これにより、前記ストリンガーの製造中、前記ストリンガーの形状が長さ方向に沿って距離を増加させながら変化する領域において、複合材料の多層に望ましくない湾曲、応力または伸張を生じさせる危険が軽減されることを特徴とするストリンガー。
【請求項２】
前記ストリンガーの形状が、その長さの少なくとも一部分に沿って変化し、その結果、前記長さに沿う方向に距離を増加させながら、前記第３表面が、第３表面から第４表面の方向に位置を変えるにつれて、前記第２表面が、第２表面から第１表面の方向に位置を変えることを特徴とする請求項１に記載のストリンガー。
【請求項３】
前記ストリンガーの断面形状は、その長さの少なくとも一部分に沿って変化し、その結果、前記ストリンガーの断面が第１、第２の仮想基準線と交差する複数点間の距離は、前記長さの少なくとも一部分に沿う前記ストリンガーのこのような断面の全てに対して略一定であり、前記距離は、前記断面において前記ストリンガーの表面に沿って測定され、各断面は、前記ストリンガーの長さ方向に平行な法線を有する平面上にあり、前記第１仮想基準線は、前記第１表面上にあって、前記脚部が前記ウエブから伸びる方向に垂直であり、前記第２仮想基準線は、前記第３表面上にあって、前記ウエブが前記脚部から伸びる方向に垂直であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のストリンガー。
【請求項４】
航空宇宙構造物に使用するためのストリンガーであって、
該ストリンガーは、複数の層からなる複合材料から作られ、かつ脚部と、この脚部から伸びるウエブとを有し、さらに、
前記ストリンガーは、
補強されるべき構造体に当接するように形成される前記脚部の第１表面と、
該第１表面と反対側にある前記脚部の第２表面と、
前記第１表面と同一の複合材料の層であって前記ウエブ上またはウエブ内の第３表面と、
前記第２表面と同一側にあるウエブ上の第４表面とを形成しており、
前記ストリンガーの断面形状が、その長さ方向の少なくとも一部分に沿って変化しており、その結果、前記ストリンガーの断面が第１、第２の仮想基準線と交差する複数点間の距離は、前記長さ方向の少なくとも一部分に沿う前記ストリンガーのこのような断面の全てに対して略一定であり、前記距離は、前記断面において前記ストリンガーの表面に沿って測定され、各断面は、前記ストリンガーの長さ方向に平行な法線を有する平面上にあり、前記第１仮想基準線は、前記第１表面上にあって、前記脚部が前記ウエブから伸びる方向に垂直であり、前記第２仮想基準線は、前記第３表面上にあって、前記ウエブが前記脚部から伸びる方向に垂直であり、これにより、前記ストリンガーの製造中、前記ストリンガーの形状が長さ方向に沿って距離を増加させながら変化する領域において、複合材料の多層に、望ましくない湾曲、応力または伸張を生じさせる危険が軽減されることを特徴とするストリンガー。
【請求項５】
前記ストリンガーは、略Ｔ形状の断面を有することを特徴とする請求項４に記載のストリンガー。
【請求項６】
前記ストリンガーは、略Ｙ形状の断面を有することを特徴とする請求項４に記載のストリンガー。
【請求項７】
前記ストリンガーは、略Ｌ形状の断面を有することを特徴とする請求項４に記載のストリンガー。
【請求項８】
前記ストリンガーのウエブは、前記ストリンガーの長さ方向の少なくとも一部分に沿う略同一平面上にあることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載のストリンガー。
【請求項９】
前記ストリンガーの長さ方向の少なくとも一部分は、前記ストリンガーの長さの大部分を表すことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のストリンガー。
【請求項１０】
前記ストリンガーの長さ方向の少なくとも一部分に沿って、前記ストリンガーの脚部の厚さは、略一定であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のストリンガー。
【請求項１１】
前記ストリンガーの長さ方向の少なくとも一部分に沿って、前記ストリンガーのウエブの厚さは、略一定であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のストリンガー。
【請求項１２】
航空宇宙構造物であって、その外側表面が外被によって形成され、この外被に取り付けられる複数のストリンガーによって、前記構造物を内部から前記外被が補強されており、前記複数のストリンガーの各々は、請求項１ないし１１のいずれかに記載のストリンガーであることを特徴とする航空宇宙構造物。
【請求項１３】
航空機であって、その外側表面が外被によって形成され、この外被に取り付けられる複数のストリンガーによって、前記航空機を内部から前記外被が補強されており、前記複数のストリンガーの各々は、請求項１ないし１１のいずれかに記載のストリンガーであることを特徴とする航空機。
【請求項１４】
脚部とウエブとを有する複合ストリンガーのための設計モデルを作るための方法であって、
前記ストリンガーのモデルにおける脚部の所望形状を形成し、基準面からの脚部の分離が、前記ストリンガーの長さ方向に沿って変化している、第１データを用意し、
前記ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を形成し、基準面からの脚部の分離が変化する前記第１データにより定められる領域において、前記ウエブの形状に局所的な変化が発生することを含んでいる、第２データを生成し、
前記第１データと前記第２データを用いて、脚部とウエブを含むストリンガーのモデルを出力する、各工程を有し、
不具合の危険を軽減するために生成される前記ウエブの形状における局所的な変化は、前記ストリンガーのモデルに従う層状の複合材料から作られるストリンガーにおいて、作り出されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記脚部の形状における変化をオフセットするために前記ウエブにおける形状の変化を生じさせることによって、前記ストリンガーのモデルに従う層状の複合材料から作られるストリンガーにおいて作り出される前記不具合の危険が、ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を定める前記第２データを生成する工程中に軽減されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を定める前記第２データを生成する工程中に、前記脚部における段付きを確認し、かつ前記ウエブにおける対応する段付きを導くステップがあることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ストリンガーのモデルに従う層状の複合材料から作られるストリンガーにおいて作り出される前記不具合の危険が、前記ウエブにおける形状の変化を生じさせることによって、ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を定める前記第２データを生成する工程中に軽減され、これにより、前記ストリンガーの長さに続く前記脚部の表面上の第１基準線から前記ストリンガーの長さに続く前記ウエブの表面上の第２基準線まで、前記ストリンガーのモデルの表面に沿って測定される距離の変化を減少させることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を定める前記第２データを生成する工程は、前記第１基準線から前記第２基準線までの前記ストリンガーのモデルの表面に沿って測定される際に、距離の変化がないように実行されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ストリンガーの製造方法であって、該方法は、
請求項１４ないし１８のいずれかに従う方法によって生成されるストリンガーのモデルによる外形状を有するモールドツールを用意し、
該モールドツール上に複合材料の多層を堆積し、
この複合材料の多層を硬化する、各工程を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２０】
請求項１４ないし１８のいずれかの方法を実行するためにプログラムされたコンピュータ。
【請求項２１】
請求項１４ないし１８のいずれかの方法を実行するためにコンピュータでプログラムするためのソフトウエア製品であって、
ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を定めるデータを生成するために、前記ストリンガーのモデルにおける脚部の所望形状を定めるデータを処理するためのモジュールを含んでいることを特徴とするソフトウエア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空宇宙応用に用いるための複合材料構造体に関する。特に、これに限定されるものではないが、本発明は、複合ストリンガーの形式における複合パネル補強材に関する。また、本発明は、このようなストリンガーを、例えば、適切にプログラム化されたコンピュータを用いて設計及び製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストリンガーは、補強部材として用いられる。ストリンガーを用いる例としては、翼部分、機体部分、または同様な構造体の外被、即ちカバーを補強するものがある。ストリンガーは、断面Ｔ字形、断面Ｌ字形、又は他の適当な形状を有する。一般的に、ストリンガーは、補強すべき構造体の表面に当接する形状を有する脚部と、構造体の表面からを離れて前記脚から突出するウエブとを有する。ウエブは、ストリンガーの強度を増強するもので、時々、ストリンガーのブレードと呼ばれる。
【０００３】
補強すべき構造体の表面の厚さまたは外形状は、変えることができ、これにより、ストリンガーに当接する構造体の面に局所的な特徴を生じさせる。このため、ストリンガーの形状に対応する変化が必要となる。しかしながら、ストリンガーの外形状における局所的な変化は、複合ストリンガーを製造するときに製造上の問題を引き起こす。例えば、飛行機のウイングパネルの局所的な強度又は硬さを増加させるために、一般的に行われることは、特別の硬さ又は強度が必要とされる場所のパネルの厚さを局所的に変えることである。これは、ストリンガーの対向表面のパネル外形状に、パッド−アップ(pud-ups)を生じさせることになる。
【０００４】
この結果、パネルの厚さは、関連したストリンガーの長さ方向に沿って局所的により厚い部分と、より薄い部分とを作り上げる。パネル厚さの変化を調整するために、関連したストリンガーの脚部を対応して増減させる必要がある。それゆえ、ストリンガーの形状は、その長さ方向に沿う距離に応じて、断面形状の局所的な変化を含んでいる。パネルを補強するとき、ストリンガーの使用のための望ましい形状は、複雑であり、線形的な対称形状から外れることになる。
【０００５】
複雑な形状を有する複合ストリンガーを製造することは、困難である。ストリンガーの断面形状に局所的な変化が必要とされる場合、製造工程中に不具合が生じる。このような不具合は、通常、ファイバー材料の複数の層から生じる。それは、これらの層が、局所的形状から見て多くの材料を有する領域において、圧縮され又は折り曲げられるからである。
これは、最終の製品に、湾曲（crease）、一般的に横方向の湾曲を生じさせる。また、不具合は、局所的形状から見て非常にわずかな材料しかない領域においてファイバー材料の層が伸ばされ、および／または応力が加わることから生じる。
【０００６】
これは、最終製品に、湾曲、一般的に長手方向の湾曲を生じさせる。これらの上述した不具合の形式（あまりに材料が少ない、またはあまりに材料が多い）は、このような領域での複合材料における、いずれも望ましくない強度不足、および／または局所化された内部応力を生じさせる。このような不具合は、一般的に、強度不足の不具合に対抗するために、特別な材料をこの領域に付加することによって、許容され、また適切な余裕を作りだす。
【０００７】
一方、出来上がった部品の強度は、危険にさらすものではないが、この技術は、重量に対する不利益や過度の構造容積を導くものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点を軽減することを目的とし、さらに、本発明は、複合ストリンガーの形状の改善、設計改善方法、および／または同等物の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１形態に従う本発明は、航空宇宙構造物に使用するためのストリンガーであって、該ストリンガーは、複数の層からなる複合材料から作られ、かつその長さ方向に沿って略Ｌ形状断面を有するように、脚部と、この脚部から伸びるウエブとを有し、さらに、
前記ストリンガーは、
補強されるべき構造体に当接するように形成される前記脚部の第１表面と、
該第１表面と反対側にある前記脚部の第２表面と、
前記第１表面と同一の複合材料の層であって前記ウエブ上またはウエブ内の第３表面と、
前記第２表面と同一側にあるウエブ上の第４表面とを形成しており、
前記ストリンガーの形状が、その長さ方向の少なくとも一部分に沿って変化しており、その結果、前記ストリンガーの長さに沿う方向に距離を増加させながら、前記第４表面が前記第３表面の方向に変位するにつれて、前記第１表面が前記第２表面の方向に変位する。
【００１０】
これにより、本発明の第１形態によるストリンガーは、下方のウイングパネルの頂部に用いられ、ジョッグルアップ（段付け）する（第１表面から第２表面に向けて移動する）脚部と、ジョッグルアウトする（第４表面から第３表面に向けて移動する）ウエブとを有することができる。
【００１１】
ウエブ上の対応する段付けに対して脚部上の段付けを整合させることにより、局所的な湾曲、応力または伸張の危険を減少するストリンガーを形成する複合材料の多層を可能にする。その理由は、不具合をもたらす脚部の形状における変化（例えば、単純に直線形状からの変位）が、ウエブの形状変化によってオフセットされるからである。
【００１２】
また、第２形態に従う本発明は、航空宇宙構造物に使用するためのストリンガーであって、該ストリンガーは、複数の層からなる複合材料から作られ、かつ脚部と、この脚部から伸びるウエブとを有し、さらに、
前記ストリンガーは、
補強されるべき構造体に当接するように形成される前記脚部の第１表面と、
該第１表面と反対側にある前記脚部の第２表面と、
前記第１表面と同一の複合材料の層であって前記ウエブ上またはウエブ内の第３表面と、
前記第２表面と同一側にあるウエブ上の第４表面とを形成しており、
前記ストリンガーの断面形状が、その長さ方向の少なくとも一部分に沿って変化しており、その結果、前記ストリンガーの断面が第１、第２の仮想基準線と交差する複数点間の距離は、前記長さ方向の少なくとも一部分に沿う前記ストリンガーのこのような断面の全てに対して略一定であり、前記距離は、前記断面において前記ストリンガーの表面に沿って測定され、各断面は、前記ストリンガーの長さ方向に平行な法線を有する平面上にあり、前記第１仮想基準線は、前記第１表面上にあって、前記脚部が前記ウエブから伸びる方向に垂直であり、前記第２仮想基準線は、前記第３表面上にあって、前記ウエブが前記脚部から伸びる方向に垂直である。
【００１３】
これにより、本発明の第２形態によるストリンガーは、下方のウイングパネルの頂部に用いられ、翼幅方向（すなわち、翼弦を横切る方向）に伸びるストリンガーが、一定の横方向の展開幅（翼弦の方向における）を有する。
【００１４】
この例における横方向の展開幅は、ストリンガーの脚部の遠方端からストリンガーのウエブの遠方端までの前記第１、第３表面に沿う翼弦方向における距離である。このような一定の展開幅を有することによって、ストリンガーの製造中に作られるべきストリンガーを形成する複合材料の多層を可能にする。この方法により、複合材料におけるファイバーの局所的な湾曲または集積および／または局所的な伸張の危険を軽減する。
【００１５】
本発明の第１形態に関連して記載されているように、このような一定の翼弦幅を有するストリンガーを設計することは、脚部上のジョッグルをウエブ上のジョッグルに整合させることに効果がある。
【００１６】
この代わりに、または付加的に、一定の翼弦幅を有するストリンガーを設計することは、ストリンガーの長さに沿って脚部の段付けが上下するにつれて寸法が変化する、ウエブと脚部間の角部／湾曲部分を導くことに効果がある。
【００１７】
このような技術は、図面を参照して以下に記載されており、また、本発明と同日付けで出願され、発明の名称「拡張した複合構造部材における改善」（参照記号ＸＡ２３４５）と称する本出願人に係わる英国特許出願に記載かつ特許請求の範囲に記載されている。
この出願の内容は、参考文献としてここに包含されている。
【００１８】
本出願の特許請求の範囲は、上記出願に開示されたいくつかの特徴を有するものである。特に、本発明に記載の請求項は、ストリンガーの長さ方向に沿って段付けが上下することにより寸法が変化するストリンガーのウエブと脚部との間の角部／湾曲部分等の特徴を導入するために関連した特徴を含むように補正されている。
【００１９】
また、本発明のストリンガーは、上記関連出願に記載されかつ主張された拡張構造部材の特徴に関連して形成されている。
本発明のストリンガーは、飛行機の構造の一部分を形成する。例えば、ストリンガーは、飛行機のパネル上に取り付けることができる。
【００２０】
本発明は、航空宇宙構造物（たとえば、機体、翼、又はそれらの部分）であって、その外側表面が、外被によって形成され、前記外被は、この外被に取り付けられる複数のストリンガーによって、航空機を内部から補強している。複数のストリンガーの各々は、ここに記載され、または主張された本発明の何れかの構成に従うストリンガーである。
【００２１】
また、本発明は、航空機であって、その外側表面が外被によって形成され、この外被に取り付けられる複数のストリンガーによって、前記航空機を内部から前記外被が補強されており、前記複数のストリンガーの各々は、ここに記載され、または主張された本発明のいずれかの構成に従うストリンガーである。
【００２２】
さらに、本発明は、複合ストリンガーのための設計モデルを作るための方法であって、ストリンガーは、ここに記載され、または主張された本発明のいずれかの構成に従うストリンガーである。
【００２３】
この方法は、前記ストリンガーのモデルにおける脚部の所望形状を形成し、基準面からの脚部の分離が、前記ストリンガーの長さ方向に沿って変化している、第１データを用意し、
前記ストリンガーのモデルにおけるウエブの形状を形成し、基準面からの脚部の分離が変化する前記第１データにより定められる領域において、前記ウエブの形状に局所的な変化が発生することを含んでいる、第２データを生成し、
前記第１データと前記第２データを用いて、脚部とウエブを含むストリンガーのモデルを出力する、各工程を有する。
【００２４】
第１データは、ストリンガーによって補強されるべき構造体のモデルを形成するデータの少なくとも集積部分を形成する。それゆえ、このストリンガーのモデルにおける脚部の所望形状は、このような集積データから間接的に導くことができる。
【００２５】
本発明の実施形態において、不具合の危険を軽減するために生成されるウエブの形状における局所的な変化は、前記ストリンガーのモデルに従う層状の複合材料から作られるストリンガーにおいて、作り出される。例えば、ウエブの形状は、脚部の形状における変化に対して、オフセット又は補償するための変化を含む。代わりに、または付加的に、ウエブの形状は、脚部表面上の第１基準線からウエブ表面上の第２基準線までのストリンガーモデルの表面に沿って測定される際に、距離の変化を軽減するように設計することができる。
【００２６】
第１基準線は、例えば、ストリンガーモデルの脚部上の表面にあり、この基準線は、その長さに沿う全ての位置において、脚部がストリンガーモデルのウエブから伸びる方向に垂直であるように形成されている。
第２基準線は、ウエブ上の表面にあり、この表面は、第１基準線がある脚部の表面と同一側のストリンガー上にある。また、この第２基準線は、その長さに沿う全ての位置において、ウエブがストリンガーモデルの脚部から伸びる方向に垂直であるように形成される。
【００２７】
本発明の設計方法は、好ましくは、電気的に実行され、たとえば、適切にプログラムされたコンピュータを用いて実行される。一旦、ストリンガーモデルが生成されると、ストリンガーは、そのように生成されたモデルに従って製造することができる。ストリンガーモデルの線形は、ストリンガーモデルを表す電気データを用いて、１つの国で実行され、このモデルは、このような製造方法を用いて別の国に輸出される。
【００２８】
また、本発明は、ストリンガーを製造する方法であって、ここに記載され、または主張された本発明のいずれかの構成に従う設計方法によって生成されるストリンガーモデルによる外形状を有するモールドツールを用意し、該モールドツール上に複合材料の多層を堆積し、この複合材料の多層を硬化する、各工程を含んでいる。
【００２９】
本発明の１つの形態に関連して記載された特徴は、本発明の他の形態に包含され得ることは理解できよう。たとえば、本発明の方法は、本発明のストリンガーに関連して記載されたいくつかの特徴を包含することができ、また逆も同様である。また、本発明の第１形態に従うストリンガーは、本発明の第２形態に従うストリンガーに関連して記載されたいくつかの特徴を包含することができ、また逆も同様である。
本発明の実施形態は、添付の図面に関連したほんの一例として、以下に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】本発明の第１実施形態に従う、ウイングパネルに取り付けられた、図面に示された部分のみのＬ形状ストリンガーの透視図的に示す図である。
【図１ｂ】図１ａのストリンガー及びウイングパネルのみの部分を透視図的に示す図である。
【図１ｃ】図１ｂに示すＡ−Ａ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図１ｄ】図１ｃに示すＢ−Ｂ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図１ｅ】図１ｃに示すＣ−Ｃ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図１ｆ】図１ｃに示すＤ−Ｄ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図１ｇ】ストリンガーの相対寸法と断面の形状を容易に比較できる、図１ｅ及び図１ｆに示すストリンガー断面の一方を他方に重ねた合成図である。
【図２ａ】本発明の第２実施形態に従う、ウイングパネルに取り付けられた、図面に示された部分のみのＹ形状ストリンガーの透視図的に示す図である。
【図２ｂ】図２ａのストリンガー及びウイングパネルのみの部分を透視図的に示す図である。
【図２ｃ】図２ｂに示すＦ−Ｆ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図２ｄ】図２ｃに示すＧ−Ｇ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図２ｅ】図２ｃに示すＨ−Ｈ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図２ｆ】図２ｃに示すＪ−Ｊ平面に沿ってみたストリンガー及びウイングパネルの断面図である。
【図２ｇ】寸法の種々の指示値と共に示す、図２ｅに示すストリンガーの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に従うストリンガーの断面図である。
【図４ａ】本発明の第４実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図４ｂ】本発明の第４実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図５ａ】本発明の第２実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図５ｂ】本発明の第２実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図６ａ】本発明の第５実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図６ｂ】本発明の第５実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図７ａ】本発明の第１実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図７ｂ】本発明の第１実施形態に従うストリンガーを示す図である。
【図８】本発明の第６実施形態に従う設計方法を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１aは、ウイングパネル４上に取り付けたストリンガー２を図示し、ウイングパネル４の一部分のみが示されている。ストリンガー２は、使用において、ウイングパネル４を補強するように作用する。ストリンガー２とウイングパネル４は、共に、複合材料で作られ、複数の材料層からなる。この実施形態におけるストリンガー２は、ほぼ断面Ｌ形状であり、このＬ形状は、ストリンガーの取り付けられかつ平行に配置された脚部６によって形成される。ウイングパネル４とウエブ８は、脚部６の一端から垂直に伸びている（ウエブは、他の角度で脚部から伸びることも可能であることが理解できよう。）。また、ストリンガー２の複合材料の多層（図面では個々に図示されていない）は、一般的に断面Ｌ形状であり、ストリンガーの外形状として全体的に示されている。
【００３２】
こうして、ストリンガー２は、ウイングパネル４に当接する脚部の下側に、第１表面１０を有する。第１表面１０の反対側の、脚部６上に第２表面を有する。脚部６の第１表面１０は、ウエブ上で第３表面に合致し、第１、第３表面は、ストリンガー２と同一側にある。それゆえ、互いに複合材料の構造体に同一の層がある。第４表面１６は、第３表面１４と反対側にある。第４表面１６は、ウエブ上にあって、第２表面と同様に、ストリンガーと同一側にあり、かつ第２表面と同様に、複合材料構造体内の同一層にある。
【００３３】
図１aに図示するウイングパネル４の端部１８から見られるように、ウイングパネル４の厚さは、ストリンガーの長さＬに沿って変化する。それゆえ、ウイングパネル４は、領域４ｂ等の隣接する領域よりもより厚い領域４a等の領域を含む。矢印Ｌによって示された方向にストリンガー２の長さに沿って動くと、ウイングパネル４の厚さは、薄い領域４ｄから厚い領域４aに、領域４ｃを介して傾きを上昇させ、そして、領域４ｅを介して薄い領域４ｂへ傾きを下降させる。ストリンガーの脚部６も同様に傾きを上昇及び下降させ、その結果、ストリンガーの第１表面１０（ウイングパネル４に当接する表面）が、ウイングパネル４の上部表面（図１aで図示するように）に続く。
【００３４】
図１ｂ、１ｃ、及び図１ｄは、ストリンガー２とウイングパネル４の部品を示しており、これらは、領域４ｄ、４aの領域にある。そして、上記及び図示された領域４aは、ストリンガーの形状がどのように変化するかを示し、ウイングパネル２aの薄い領域４ｄからパネルの厚い領域４aに、ランプ領域４ｃを介して、その長さ方向に沿う変移間の変化を示している。
【００３５】
図１ｂは、ストリンガーの斜視図である。図１ｃは、図１ｂの線Ａ−Ａで表示された垂直平面に沿ってみたストリンガー２とウイングパネル２の断面図を示している。図１ｄは、図１ｃの線Ｂ−Ｂで表示された水平面に沿ってみたストリンガー２とウイングパネル４の断面図を示す。図１ｃにおいて、領域４ｃによって表示されたランプ変移の領域において、ストリンガーの長さ方向（方向Ｌ）に沿って距離を増加させながら、第１表面１０が、矢印Ｔによって図１ｃで表示された方向に位置を変える。方向Ｔは、ストリンガーの長さＬに対して横切る方向であり、ストリンガーの脚部６の第１表面１０から第２表面１２への方向である。
【００３６】
図１ｄから明らかなように、脚部６の第１表面１０がストリンガーに沿って長さＬを増加しながら方向Ｔの方向に位置を変えると、ウエブ８の第４表面１６は、矢印Ｗによって、図１ｄで表示される方向に位置を変える。この方向Ｗは、また、ストリンガーの長さＬに対して横切る方向であり、ストリンガー２の第４表面１６から第３表面１４への方向である。図１ｃおよび図１ｄから明らかなように、脚部６とウエブ８の領域にあるストリンガーの厚さは、ストリンガーの長さ方向に沿って略一定である。それゆえ、長さＬを増加すると、第２表面１２は、Ｔの方向に位置を変え、または第３表面１４は、Ｗの方向に位置を変える。第２表面１２及び第３表面１４は、それぞれ第１表面１０及び第４表面１６の動きに続く。
【００３７】
ウイングパネル４の厚い領域４aに接する部分からランプダウン領域４ｅへ、ストリンガー２の長さＬに沿ってさらに移動すると、ウイングパネルの厚さが減少する。ウイングパネルの厚さは、ストリンガー２に沿って長さＬが増えるとともに減少するので、脚部６上の第１表面１０及び第２表面１２は、第３表面１４及び第４表面１６がＷ方向と反対の方向に動くように、Ｔ方向と反対の方向に動く。
【００３８】
図１ｅ及び図１ｆは、図１ｃの線Ｃ−Ｃ及び線Ｄ−Ｄを表す垂直平面に沿ってみたストリンガー２とウイングパネル４の断面を示す。図１ｅ及び図１ｆは、ストリンガーの長さＬに沿って略一定である２つの仮想線間で測定された、ストリンガーの展開幅（詳細は以下で更に説明される。）を示している。
【００３９】
このような一定の展開幅を有すると、ストリンガー２の断面形状の変化にもかかわらず、不具合、例えば、ストリンガー２を形成する複合材料の多層を作り上げるときに生じる湾曲を減少させる。このような展開幅によって表される寸法は、図１ｃ〜図１ｆを参照して説明する。
【００４０】
図１ｃ及び図１ｄは、第１仮想線２０及び第２仮想線２２を示し、両線は、ストリンガーの長さＬに対して、正確には平行ではないかもしれないが続いている。第１仮想線２０は、ストリンガー２の第１表面１０上にあり、その長さに沿って全ての位置で脚部６がウエブ８から伸びている（この実施形態におけるウエブの方向は、図１ｃに示すように方向Ｔに平行である。）。ストリンガー２が、ほぼ真っ直ぐな軸線に沿う長さＬを有している場合、第１仮想線２０は、ストリンガーの長さＬに平行な平面上にある。この平面は、脚部がウエブから伸び方向に仮想線を有し、この方向は、図１ｄに示すように、方向Ｗに平行である。（図１ｄにおいて、第１表面１０は、第２表面１２の背後にあるため見えないことが理解できるであろう。）
【００４１】
第３表面１４上の第２仮想線２２は、その長さ方向に沿う全ての位置で、ウエブ８が脚部６から伸びている方向に垂直である（この実施形態におけるウエブの方向は、図１ｄに示すように方向Ｗに平行である。）。ストリンガー２が、ほぼ真っ直ぐな軸線に沿う長さＬを有している場合、第２仮想線２２は、ストリンガーの長さＬに平行な平面にある。この平面は、ウエブが脚部から伸びる方向に仮想線を有し、この方向は、図１ｃに示すように、方向Ｔに平行である。（図１ｃにおいて、第３表面１４は、第４表面１６の背後にあるため見えないことが理解できるであろう。）
図１ｃ及び図１ｄから明らかなように、第１、第２仮想線２０,２２は、それぞれ第１、第３表面１０,１４に続くことにより、傾斜した部分をランプ間領域４ｃにそれぞれ収納する。
【００４２】
図１ｅに図示した断面部分は、展開幅の寸法を示す。即ち、第１、第２仮想線２０,２２間の距離は、この断面において、ストリンガー２の表面に沿って測定される。この寸法長さは、２つ矢頭の矢印２４によって表され、第１仮想線２０（図１ｅに図示されていない）に一致する第１端部２４aと、第２仮想線２２（図１ｅに図示されていない）に一致する第２端部２４ｂとを有する。同様に、図１ｆは、部分Ｄ−Ｄでのストリンガーの断面を示し、２つ矢頭の矢印２６を含む。この矢印２６は、第１仮想線２０（図１ｆに図示されていない）の位置２６aから第２仮想線２２（図１ｆに図示されていない）の位置２６ｂまでを断面で示した距離の長さを示している。図１ｅ及び図１ｆの２つ矢頭の矢印２４、２６によって表される展開幅は、ほぼ等しい（即ち、許容可能な寸法公差内で等しい）。
【００４３】
これを達成するために、方向Ｔに移動する第１表面の量が、方向Ｗへの第４表面の移動によってオフセットされる。その結果、図１aを参照すると、ストリンガー２の脚部６は、領域４ｃを介して領域４ｄから領域４aに移動しながらジョッグル（段付き）が形成され、ストリンガー２のウエブ８は、ジョッグル（図１aに示すように左側に）が外側に張り出す。
【００４４】
図１ｇは、図１ｅに示したストリンガーの断面２ｅと、図１ｆに示したストリンガーの断面２ｆとを合成図面として示している。第１仮想線２０の水平位置が、各断面上で破線２０’によって図１ｇに示されている。第２仮想線２２の垂直位置が、各断面上で破線２２’によって図１ｇに示されている。平面Ｃ−Ｃ（図１ｅに図示した部分）でストリンガーの断面２ｅに対して２つ矢頭の矢印２４で表された距離は、平面Ｄ−Ｄ（図１ｆに図示した部分）でストリンガーの断面２ｆに対して２つ矢頭の矢印２６で表された距離に等しい。
この場合、各ストリンガー断面のウエブ８の位置間の水平オフセットＺが、仮想の基準面２８上の脚部の高さの位置間の垂直オフセットＹに等しいことがわかるであろう。
【００４５】
図２aは、本発明の第２実施形態に従うストリンガー１０２の斜視図を示している。このストリンガー１０２は、略Ｙ形状の断面を有する。断面Ｙ形状は、（図２aに図示する方向に）反転されている。その結果、Ｙ形状のアーム部分がウイングパネル１０４に当接し、これにより、ストリンガー１０２の脚部１０６を定める。
【００４６】
Ｙ形状の翼部は、ストリンガー１０２のウエブ１０８（ときどきブレードと呼ばれることがある。）の一部分を形成する。図２ｂは、図２aの矢印Ｅによって示された領域におけるストリンガー１０２及びウイングパネル１０４の一部分を示す。第１実施形態と同様な方法で、ウイングパネル１０４は、異なる厚さを有する長手方向Ｌに沿って連続する複数の領域を含む。その結果、このパネルは、傾斜上昇領域（領域１０４ｂ）を介して厚い領域に導く薄い領域（領域１０４a）を有している。
【００４７】
第１実施形態と同様な方法で、第２実施形態のストリンガー１０２の脚部１０６は、第１、第２、第３及び第４表面１１０,１１２,１１４,１１６を形成する。（図１において見られる左右の）各側に対して、それぞれ脚部１０６があり、ストリンガー１０２は、ウイングパネル１０４に接する脚部１０６の下側に第１表面１１０（ストリンガーの外側）を有する。第１表面１１０の反対側に、脚部１０６の第２表面１１２（また、ストリンガーの外側）がある。ウエブの上側に第３表面１１４が形成され、ウエブ１０８の内側に、第３表面が第１表面１１０と同様に複合材料構造体の同一層で形成されている。また、第４表面１１６が、（ストリンガーの外側に）あり、この表面は、第２表面１１２と同様に複合材料構造体の同一層で形成されている。それゆえ、第４表面１１６は、ウエブ上にあり、第２表面１１２と同様にストリンガーと同一側にある。
【００４８】
第１仮想線に一致する第１表面１１０上の点から第２仮想線に一致する第３表面１１４上の点までの、ストリンガーの与えられた断面に対する展開幅は、ストリンガーの横方向断面の全てに対して略一定である。（第１及び第２仮想線は、第１実施形態と同様に定義されている。）
【００４９】
この第２実施形態において、展開幅は、一定に保たれており、これは、ストリンガーの脚部をジョッグルアップまたはダウンさせるように、ストリンガーのウエブを左右に段付けすることではなくて、ストリンガー１０２の脚部１０６とウエブ１０８の間で角部１０７を形成することによってなされる。角部１０７（ストリンガーを横切って測定される）の幅は、仮想基準面１２８からの脚部１０６の高さにしたがって変化する。この角部１０７は、図２ｂにおいて、透視図的に見ることができる。
【００５０】
脚部１０６とウエブ１０８を接合する角部１０７は、第５及び第６表面１３０,１３２を形成する。第５表面１３０は、第１,第３表面１１０,１１４の間に配置されて第１、第３表面を接合する。また、第６表面１３２は、第２、第４表面１１２,１１６の間に配置されて第２、第４表面を接合する。この実施形態における角部１０７は、脚部１０６から約４５°の角度に伸び、ウエブ１０８から約４５°の角度に伸びている。ウエブ１０８は、脚部１０６に垂直である。脚部と角部との間の角度及び角部とウエブとの間の角度は、本発明の他の実施形態ではもちろん異なる場合もある。
【００５１】
第５及び第６表面１３０,１３２は、第１,第２,第３及び第４表面１１０,１１２,１１４,１１６のいくつかと平行でない。角部１０７は、ウエブ１０８の一部を形成するものと考えられる。
【００５２】
図２ｃ及び図２dは、それぞれ平面Ｆ−Ｆ（図２aに示す）及び平面Ｇ−Ｇ（図２ｃに示す）に沿ってみたストリンガー１０２の断面図を示している。図２ｃ及び図２dの左から右に（矢印Ｌに従い）ストリンガーの長さに続いて見ることができるように、仮想基準面１２８上方のストリンガー１０２の脚部１０６の高さが上昇するにつれて、角部領域１０７は、より小さくなる。その結果、角部領域１０７は、脚部１０６が上方向（図２ｃの矢印Ｔ）に移動するとき、より小さくなる。
【００５３】
図２ｃ及び図２ｄは、ストリンガーの断面の展開幅が測定される、第１および第２仮想線１２０,１２２の位置を示している。図２ｅおよび図２ｆは、図２ｃの線Ｈ−Ｈ及び線Ｊ−Ｊによって表される平面に関してみた断面を示している。これらの断面は、第１、第２仮想線間の展開幅ＤＷは、各断面で同一である。これは、ストリンガー１０２の脚部１０６が上方に移動するとき、角部領域１０７を短くすることによって達成される。
【００５４】
第１実施形態のストリンガーと対比すると、ストリンガー１０２のウエブ１０８の水平位置（図２ｅ及び図２ｆに示すように）は、ストリンガーの長さＬを増加させても変わらない。図２aでみられるように、ストリンガー１０２の一方側の脚部１０６とウエブ１０８は、ストリンガーの他方側の脚部１０６とウエブ１０８と対称となっている。ウエブ１０８がストリンガーの中心線に沿って伸びており、左右に段差付けされることがない。
【００５５】
図２ｇは、与えられた横方向断面での２つの仮想線間の展開幅を一定に維持するために、必要とされる角部の幅を計算する方法を示している。角部がないストリンガーの断面に対する展開幅ＤＷ1は、角部１０７を含むストリンガーの断面の近くに図示されている。このストリンガー展開幅ＤＷ2を有する。第１仮想線の水平位置は、破線１２０’によって図２ｇに示され、第２仮想線の垂直位置は、破線１２２’によって示されている。
【００５６】
ストリンガー１０２のウエブ１０８は、角部がないラインＤＷ1から距離Ｚだけオフセットされている。脚部１０６の下側の第１表面１１０は、角部がないラインＤＷ1から垂直距離Ｙだけ離れている。角部１０７は、脚部１０６から角度θで伸びており、第１表面１１０上方の垂直距離Ｘで終端する。望ましいオフセットＹ及びＺを与えると、角部がどの距離において開始しかつ終端するかを知る必要があり、これは、次の式によって計算することができる。（ウエブが脚部に対して垂直であると仮定すると、この式は、この実施形態に当てはまる。）
【００５７】
Ｘ＝Ｙ＋Ｚ／[１＋(１/tanθ)−(１/sinθ）]
θ＝４５°の場合には、この式は、単純化される：
Ｘ＝1.707×（Ｙ＋Ｚ）
【００５８】
本（第２）実施形態では、水平オフセットＺは、ストリンガー１０２のウエブ１０８が、左右に段付けされないように、一定でゼロに設定される。それゆえ、上記式は、更に、Ｘ＝1.707Ｙに単純化される。同等の公式は、異なる形状を説明するために導くことが容易にでき、この形状には、脚部がウエブから９０°の角度に伸びていないものも含んでいる（角部の曲率、フレット半径、及び他の局所的特徴を無視するとき）。
【００５９】
２つの仮想線間の距離の展開幅ＤＷは、他の形状的特徴を導くストリンガーの長さに沿う断面において一定に維持される。例えば、ストリンガーの脚部とウエブ管の接合部に角部を設ける代わりに、例えば、湾曲表面を設けることもできる。
【００６０】
図３は、本発明の第３実施形態を図示している。この図は、このような代替技術をどのように使用するかを示している。再び、仮想の展開幅ＤＷ1が設定されると、ストリンガー２０２の脚部２０６での位置が最も高くなる。展開幅ＤＷ1は、断面においてストリンガーの表面に沿って、さらに、ストリンガーの第１、第３、及び第４表面を通過して再び測定される。（上述の第２実施形態を参照して記載されているように、第１、第３、及び第４表面は、ストリンガー上／内の同一表面である。）
【００６１】
その結果、第１表面２１０は、脚部２０６の下側に位置し、第３表面２１４は、ウエブ２０８内に位置し、第５表面２３０は、第１、第３表面に接合する。この第３実施形態では、第５表面は、一定の湾曲半径を有するスムーズな曲面によって形成される。仮想の展開幅ＤＷ1に対応する第５表面の曲率半径は、Ｒ1である。展開幅ＤＷを一定に維持するために、第５表面の曲率半径は、脚部２０６の位置で垂直方向にオフセットおよび／またはウエブ２０８の位置で水平方向にオフセットされるように変えることができる。このようなオフセットは、図３に、それぞれＹ及びＺの距離で図示されている。
【００６２】
与えられたオフセットＹ及びＺ及び展開幅ＤＷ＝ＤＷ1＝ＤＷ2を一定に維持するために、半径Ｒ2で規定される、ストリンガー２０２の第５表面２３０の曲率半径は、次の式を満足しなければならない。
【００６３】
Ｒ2＝Ｒ1＋（Ｙ＋Ｚ）／[（２−（π／２）]
【００６４】
図４a及び図４ｂは、本発明の第４実施形態に従うストリンガー３０２を示している。図４aは、一方向からのストリンガー３０２を示し、図４ｂは、他方向からのストリンガーを示す。ストリンガー３０２は、反転したＹの形式の断面を有し、このストリンガー３０２は、脚部分３０６とウエブ部分３０８を含む。各脚部分３０６は、湾曲部分３０７を介してウエブ部分３０８に接続される。湾曲部分３０７は、ある湾曲半径と、ストリンガーの脚部３０６がウイングパネル３０４の厚さの変化に適合して段差が上下するように、ストリンガー３０２の長さに沿って変化する幅とを有する。ストリンガーのウエブ３０８は、上方からみるときほぼ真っ直ぐに続いており、横方向の段付きを含まない。湾曲部分３０７の曲率半径は、次式を満足する。
【００６５】
Ｒ2＝Ｒ1＋Ｙ／[（２−（π／２）]
ここで、Ｙは、仮想基準面上方のストリンガーの脚部の垂直変位の長さを表し、Ｒ1は、予め設定された定数である。
【００６６】
図５a及び図５ｂは、第２実施形態に従うストリンガーの対向端を示し、図４a〜図７ｂによって図示されたストリンガー間での比較を助けることを含む。
図６a及び図６ｂは、第１、第２実施形態の両方からの概念を用いた第５実施形態に従うストリンガー４０２を図示する。
【００６７】
図６aを参照すると、ストリンガーの左側部分４０２Ｌは、Ｌ形状によって形成され、ストリンガー４０２の脚部４０６がウイングパネルの厚さを変えるために段差を上下につけるように、左右に段付きを形成するウエブを有する。ストリンガーの左側部分４０２Ｌは、本発明の第１実施形態のＬ字形状のストリンガーと同等である。ストリンガーの右側部分４０２Ｒ（図６aに示すように右側の）は、面取り部分（図６ｂで最も良く見ることができ、ストリンガーを対向端から見るとき、ストリンガーのこの右側部分４０２Ｒは左側に示される。）を含んでいる。この面取り部分の幅は、ウイングパネルの厚さが変化し、またストリンガーの左側部分４０２Ｌのウエブを段付けするように変化させる場合、脚部の段付けを上下するにしたがって変化する。
【００６８】
ストリンガーの右側部分４０２Ｒは、本発明の第２実施形態のストリンガーの半分と同等である。この場合、ストリンガーの形状に段差をつけるために湾曲部分を含み、また、一方展開幅を略一定に維持することによって、多層の複合ストリンガーを製造するとき、不具合を減少させる利点を有する。第５実施形態のストリンガーが第２実施形態のストリンガーと異なり、ストリンガーのウエブが、左右（図６a及び図６ｂに示す方向に）の段付けを含むことに注目してほしい。
【００６９】
図７a及び図７ｂは、第１実施形態に従うストリンガーの反対側端部を示し、完全を期すために、図４a〜図７ｂによって図示された全ストリンガーの比較の助けとなる。
ストリンガーのコンピュータモデルを設計する方法に関連して、第６実施形態を以下に記載する。このコンピュータモデルは、複合材料からストリンガーを製造するために用いられる。図８は、ソフトウエア５０４を用いてプログラムされたコンピュータ５０２を概略示すブロック図であり、コンピュータ５０２が、このソフトウエアによって第６実施形態に従う方法を実行することができる。
【００７０】
ウイングパネルのモデル５０８の形状を定める第１データ組５０６が設けられている。ウイングパネルモデル５０８は、ウイングパネルの上部表面５１０（図８に示すように）の形状を定めるデータを含む。作られるストリンガーモデルは、このモデルの下側表面が、ウイングパネルの上部表面５１０に接するように設計される。こうして、データ５０６は、基準面５１２からウイングパネル５０８の上記表面５１０の離れるようになる。この分離（セパレーション）は、図８において、矢印Ｖによって示される方向に測定される。生成されるストリンガーモデルは、ウイングパネル５０８の上部表面５１０に対応する形状を有する脚部と、この脚部から伸びるウエブとを含む。
【００７１】
第６実施形態の方法は、コンピュータ５０２が入力データ５０６を受け入れるステップを含む。このデータ５０６は、ストリンガーモデルの脚部の所望形状を効果的に定め、基準面５１２から脚部のセパレーションに関係する情報を与える。このセパレーションは、ストリンガーの長さ方向に沿って変化する（ストリンガーの長さは、矢印Ｌによって図８に示されている）。コンピュータ５０２を用いてプログラムされたソフトウェア５０４は、ストリンガーモデル５１２の形状を定める出力データ５１４を発生させるために、入力データ５０６を処理するモジュールを含む。このコンピュータ５０２は、ソフトウエア５０４の制御の下でストリンガーモデルの脚部形状及ウエブ形状を生じさせる。ストリンガーモデル５１２のウエブ形状は、ストリンガーモデルの脚部形状における局所的変化に応じて、コンピュータによって生成される。ストリンガーモデルのウエブ形状が生成される方法は、本発明の変形例の上記具体例のいずれかによる。
【００７２】
例えば、ウエブは、（図８において２つの矢頭を有する矢印Ｗを見よ）ストリンガーの幅を横切って左右に揺れるようになる。代わりに、または付加的に、第２、第３の実施形態にしたがって、ウエブ内に（ある領域内の脚部の幅をおそらく減少させる）面取り又はＲ面を導く。ストリンガーモデルのウエブ形状におけるこのような局所的な変化は、ストリンガー内に作られる不具合の危険を軽減し、ストリンガーモデルに従う層状の複合材料から作られる。ストリンガーモデル５１２の形状を表すデータからなるデータ５１４は、コンピュータ５０４から出力される。
【００７３】
こうして、ストリンガーの基準形状と比較して、ウエブは、わずかな段付き、面取り、Ｒ面、又は、あるラインの展開幅に影響を与える他の形状なしで、脚部の端部から垂直に伸びている。また、ストリンガーは、ストリンガーの表面を横切るウエブ上の点から、断面で見てストリンガーの脚部上の点に伸びている。本発明の方法では、ストリンガーのウエブ形状における変化を発生させ、ストリンガーの脚部形状における変化をオフセットさせる。例えば、ストリンガーモデルのウエブ形状は、ストリンガーの長さに続く脚部の表面上の第１仮想線から、ストリンガーの長さに続くウエブ表面上の第２仮想線まで、ストリンガーモデルの表面に沿って測定される距離の如何なる変化も軽減させることができる（例えば、第２実施形態のストリンガーを示す図２ｃ及び第２ｄに示す仮想線１２０，１２２を見よ）。
【００７４】
望ましくは、ストリンガーモデルのウエブは、第１仮想線及び第２仮想線の間で測定される距離に変化がないように生成される（この距離は、ストリンガーの長さに沿って測定されたストリンガーモデルの各断面に対して略一定である）。上述したように、ストリンガーモデルの形状をコントロール及び設計することは、材料の積層において、ファイバーを集積又は伸ばすことなく、複合ストリンガーが、平らな形状から予め決められた不均一な形状の複合材料の積層（多層）で作りだすことが可能である。このように製造されたストリンガーでは、湾曲及び不具合を導くことになる。
【００７５】
ストリンガーモデル５１２が一旦生成されると、強さ及び他の機械的特性を決定するためにコンピュータ的な試験及びモデリングが実行され、また、ストリンガーに必要な種々の基準に適合するようにチェックし、商業的な飛行機のウイングボックスまたは同等の構造体におけるストリンガーに応じて実行する。
【００７６】
ストリンガーモデルのデータ５１４は、ストリンガーを製造する方法に用いることができる。このストリンガーは、良く知られた標準の公知技術に従って製造することができる。例えば、ホットドレイプ形成技術 (hot drape forming techniques)が用いられ、モールドツールで複合材料の多層を作り上げる。このツールは、前に作られたストリンガーモデル５１２の形状に従う外形状を有する。モールドツールで一旦作られた複合材料の多層は、従来の技術に従うオートクレーブ(autoclave)によって硬化される。
【００７７】
本発明は、特定の実施形態に関連して記述かつ図示されてきたが、当業者であれば、本発明は、個々に図示した特定のものでなく、種々の変形例が可能であることを理解できるであろう。例として、以下に可能な変形例を記述する。
上記実施形態は、形状及びウイングパネルに取り付けられたストリンガーの形状に関する。もちろん、上記本発明の実施形態の原理は、飛行機の構造の他のパーツにも適用することができる。この中には、ストリンガーによって補強される飛行機のパネルまたは外被がある。このように、本発明の実施形態のための応用は、航空宇宙分野内に広げることができ、更に、厚さが変化するパネルに必要とされる複合ストリンガーを含むことができる。
【００７８】
複数の図で示されたように、ストリンガーのウエブは、ほぼ平坦な表面上にある端部表面（図面に示すようなウエブの頂部）を有する。複合ストリンガーは、硬化された後に機械加工される。その結果、ストリンガーウエブの頂部は、直線上に続いていない。例えば、このウエブは、１つ以上のカットアウトを含み、飛行機の他の部品に適合する。同様に、ストリンガーの脚部は、ほぼ平坦な表面上にある端部表面を必要としない（例えば、ストリンガーの端部は、図２ｂで示すように、かなり右側に離れている）。例えば、脚部は、１つ以上のカットアウトを有し、飛行機の他の部品、または、ストリンガーが当接するパネルの形状変化に適合する。
【００７９】
ストリンガーは、図面において、ほぼ直線に沿って長手方向に伸びているように図示されている。飛行機のウイングパネル及び他の翼表面は、一般的に湾曲し、非平面である。このようなことから、ストリンガーは、一方向に伸びる形状を有するものであるが、添付の図面で概略的に示す例示的なストリンガーの直線形状からそれている。当業者であれば、付加的な機械加工ステップを実行することなく、複合材料に急な傾斜をつけることは難しいので、ストリンガーの表面に沿う傾斜の変化は、緩やかになることは、理解できるであろう。
【００８０】
第１、第２の仮想線、例えば、ライン２０,２２は、最短線の形式となる。第１、第３表面を横切って測定される第１、第２仮想線間の測地的セパレーションは、ストリンガーの長さの少なくとも一部分に対して一定となる。（さらに、または代わりに、仮想線間の距離は、断面で測定されるストリンガーの連続する断面において一定である。）
上記１つ以上の実施形態に従うストリンガーの部分、及び上記実施形態のいずれかに従わないストリンガーの部分は、本発明の範囲内にある。
【００８１】
上述した記載において、構成体又は要素は、公知の、明白あるいは予測できる等価物として言及され、このような等価物は、個別に説明されたものとして、ここに包含される。本発明における真の特許請求の範囲を決定するために、請求項に記載の構成が参照され、また、このような等価物を包含するように構成すべきである。読者には理解できるように、好適な、有益かつ便利な同等物として記載されている本発明の構成または特徴は、選択可能であり、独立請求項の範囲を制限するものではない。
【符号の説明】
【００８２】
２,１０２、２０２,３０２  ストリンガー
４,１０４、２０４，３０４  ウイングパネル
４ａ,４ｂ,４ｃ,４ｄ  領域
６,１０６,２０６,３０６  脚部
８,１０８,２０８,３０８  ウエブ
１０,１１０  第１表面
１２,１１２  第２表面
１４,１１４  第３表面
１６,１１６  第４表面
１３０  第５表面
１３２  第６表面
２０  第１仮想基準線
２２  第２仮想基準線
【図１ａ】
2010531775.tif 000003
【図１ｂ】
2010531775.tif 000004
【図１ｃ】
2010531775.tif 000005
【図１ｄ】
2010531775.tif 000006
【図１ｅ】
2010531775.tif 000007
【図１ｆ】
2010531775.tif 000008
【図１ｇ】
2010531775.tif 000009
【図２ａ】
2010531775.tif 000010
【図２ｂ】
2010531775.tif 000011
【図２ｃ】
2010531775.tif 000012
【図２ｄ】
2010531775.tif 000013
【図２ｅ】
2010531775.tif 000014
【図２ｆ】
2010531775.tif 000015
【図２ｇ】
2010531775.tif 000016
【図３】
2010531775.tif 000017
【図４ａ．５ａ．６ａ．７ａ】
2010531775.tif 000018
【図４ｂ．５ｂ．６ｂ．７ｂ】
2010531775.tif 000019
【図８】
2010531775.tif 000020
【国際調査報告】
2010531775.tif 000021
2010531775.tif 000022
2010531775.tif 000023
2010531775.tif 000024
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