(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機の胴体などを製造するにあたり、従来技術である、フィラメントワインディング法と比較して、曲面や起伏のある面への対応、及び開口部などの二次加工の簡便な成形法を提供する。【解決手段】本システムは、自動繊維配置（ＡＦＰ）機、及びＡＦＰ機により支持されるレイアップマンドレルツールを備える。マンドレルツールは、トラスコア、及び前記トラスコアに取り付けられ、レイアップ面を形成する複数のマンドレルパネルを含み、曲面、起伏のある面への配置が効果的で、開口部を切り込む時間及び労力が短縮できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動繊維配置（ＡＦＰ）機、及び
ＡＦＰ機により支持されるレイアップマンドレルツールを備え、前記マンドレルツールは、トラスコア及び前記トラスコアに取り付けられレイアップ面を形成する複数のマンドレルパネルを含む、システム。
【請求項２】
前記ＡＦＰ機は、予めプログラムされた配向及び厚さでトウをマンドレルツール上に置くために、予めプログラムされた方向に移動可能な繊維配置ヘッドを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＡＦＰ機は、主軸台及び心押台を備え、且つ
前記レイアップマンドレルツールは、前記トラスコアを通って延び、前記主軸台および心押台に装着されるスピンドルをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記スピンドルは、ＡＦＰヘッドによるレイダウン中に前記マンドレルツールの振動を減衰させるように構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
装着細部は、振動を減衰させるためにスピンドルの端部に装着され、前記装着細部は、ＡＦＰヘッドからの圧力に起因した予測ねじり振動、予測応力及び変位に応じて設計される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記トラスコアは、スピンドル、前記スピンドルから外側に放射状に延びる横端部トラス、及び前記横トラスを跨ぐ縦ビームを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記トラスコアの角に、前記マンドレルパネルを前記トラスコアに取り付け且つ前記マンドレルパネルを前記トラスコアから取り外すためのトランジッションピースをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記マンドレルパネルは、完全な外形のレイアップ面を航空機の胴体セクションに提供するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
複数のマンドレルパネルをコアに組み立ててレイアップマンドレルツールを形成するステップであって、前記組み立てられたマンドレルパネルはレイアップ面を提供することを特徴とするステップ、及び
前記レイアップマンドレルツールを自動繊維配置（ＡＦＰ）機に装着するステップを含む方法。
【請求項１０】
前記ＡＦＰ機を使用してレイアップを前記レイアップ面に形成するステップ、
前記レイアップを前記レイアップ面から除去するステップ、
前記マンドレルパネルを前記コアから分解するステップ、及び
前記分解されたパネル及びコアを輸送する又は保管するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
軽量の繊維複合体は、航空機産業にかなり有望である。繊維複合体は、従来の金属合金を上回り比強度及び比剛性を著しく改善する。比強度及び比剛性の改善は軽量化につながり、さらに燃料節約及び操業コストの削減につながる。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維強化プラスチックなどの繊維複合体は、民間航空機の胴体を製造するために使用される。フィラメントワインディングによる製造中に、円筒形マンドレルツールが回転し、樹脂含浸テープが回転するツールのレイアップ面上に連続的に巻き付けられる。胴体のレイアップが形成されるまで、テープの層の後の層が塗布される。レイアップは、次いで硬化される。次いで、窓、乗客用ドア及び貨物用ドアの開口部が、胴体に切り込まれる。
【０００３】
自動繊維配置（ＡＦＰ）による製造は、フィラメントワインディングに取って代わるものである。ＡＦＰ中に、繊維配置ヘッドは、繊維の束（「トウ」）を回転しているマンドレルツール上に置く。トウは、テープよりも幅が狭く、扱いやすい。材料を曲面又は起伏のある面に配置するときには、ＡＦＰが最も効果的である。
【０００４】
大型の民間航空機の胴体のレイアップを形成するためにＡＦＰを使用することが望ましいだろう。ＡＦＰは、高応力エリアに追加的なプライを付加し、低応力エリアではプライを減らすことができる。また、ＡＦＰは、異なる長さ及び配向でトウを置き、レイアップに開口部を形成することができる。これにより、胴体が硬化した後に開口部を切り込む時間及び労力が取り除かれるだろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示での一つの実施形態によれば、システムは、自動繊維配置（ＡＦＰ）機、及びＡＦＰ機により支持されるレイアップマンドレルツールを備える。マンドレルツールは、トラスコア及び前記トラスコアに取り付けられレイアップ面を形成する複数のマンドレルパネルを含む。
【０００６】
本開示での別の実施形態によれば、マンドレルツールは、コア、及びコアに取り付け可能で且つコアから取り外し可能な複数のマンドレルパネルを含む。コアに取り付けられるときには、マンドレルパネルは、航空機の胴体バレルの完全な外形のレイアップ面を形成する。
【０００７】
本開示の別の実施形態によれば、方法は、複数のマンドレルパネルをコアに組み立ててレイアップマンドレルツールを形成するステップ、及びレイアップマンドレルツールを自動繊維配置（ＡＦＰ）機に装着するステップを含む。組み立てられたマンドレルパネルは、レイアップ面を提供する。
【０００８】
これらの特徴、及び機能は、種々の実施形態において単独で達成することができるか、または他の実施形態において組み合わせることができる。実施形態のさらなる詳細は、下記の説明及び図面を参照することによって理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】複合体構造のレイアップを形成するためのＡＦＰシステムの図である。
【図２】航空機の図である。
【図３】レイアップマンドレルツールの図である。
【図３Ａ】レイアップマンドレルツールの図である。
【図４】レイアップマンドレルツールの図である。
【図５】レイアップマンドレルツールの図である。
【図６】レイアップマンドレルツールのマンドレルパネルの図である。
【図７】図６のマンドレルパネルにより作成される胴体の部分の図である。
【図８】ＡＦＰシステムを使用して複合体構造のレイアップを形成する方法の図である。
【図９Ａ】レイアップマンドレルツールとＡＦＰ機との間のインターフェースの図である。
【図９Ｂ】繊維配置中にマンドレルツールの振動を減らすためのスピンドル装着ブロックの図である。
【図９Ｃ】繊維配置中にマンドレルツールの振動を減らすためのスピンドル装着ブロックの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
レイアップマンドレルツール１５０のレイアップ面に繊維トウを置くためのＡＦＰ機１１０を備えるＡＦＰシステム１００を示す図１を参照する。ＡＦＰ機１１０は、繊維配置ヘッド１１２及びキネマティクス１１４を備える。プロセッサをベースとするコントローラー１１６は、予めプログラムされた方向に繊維配置ヘッド１１２を移動するようにキネマティクス１１４に命令し、且つ、予めプログラムされた配向及び厚さで要求された量の繊維トウを置くように繊維配置ヘッド１１２に命令する。キネマティクス１１４は、大きな多軸機を備えることができる。たとえば、キネマティクス１１４は、エンドエフェクタ、ひいては繊維配置ヘッド１１２をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って直線的に且つＡ軸、Ｂ軸及びＣ軸周囲を回転して移動させる６軸機を備えることができる。いくつかの実施形態では、繊維配置ヘッド１１２は、エンドエフェクタに取り付けられてもよい。他の実施形態では、繊維配置ヘッド１１２は、エンドエフェクタのパーツとすることができる。
【００１１】
コントローラー１１６は、要求される配向及び厚さで要求される量の繊維トウを置くようにプログラムされる。たとえば、製造されている構造が異なる負荷レベルを支える異なるエリアを含むなら、各エリアは、特定の配向及び厚さで特定量のトウを含むことにより特定の負荷要求に対応するように設計される。要求される量、配向及び厚さは、製造されている構造の工学的定義から決定される。工学的定義は、穴、トリミング場所、及び工学的なパーツのエッジなどの外形及び特性を含む表面形状を定義することができる。また、工学的定義は、プライドロップ、プライバンダリー積層順序及び各プライ内での繊維配向を規定することができる。
【００１２】
繊維トウは、標準的な幅及び厚さを有する強化繊維の束である。樹脂を予め含浸させたトウは、冷蔵機能を備えた「クリールハウス」のスプールで保管される。ＡＦＰ機１１０は、繊維配置ヘッド１１２に多数のトウを供給するためのトウ経路１１８を備える。いくつかの実施形態では、予め含浸されたトウは、繊維配置ヘッド１１２上のヒーター及び圧縮ローラーへ送り込まれ、レイアップ面全域のコースに置かれる。
【００１３】
ＡＦＰ機１１０は、マンドレル支持体１２０をさらに備える。いくつかの実施形態では、マンドレル支持体１２０は、主軸台及び心押台を有する。レイアップマンドレルツール１５０は、主軸台及び心押台に回転するよう装着される。
【００１４】
作動中に、ＡＦＰ機１１０は、レイアップマンドレルツール１５０を回転させる。レイアップマンドレルツール１５０が回転する間に、キネマティクス１１４は、マンドレルツール１５０に沿って繊維配置ヘッド１１２を移動させ、繊維配置ヘッド１１２は、レイアップ面にトウを置く。繊維配置中に振動閾値を超えると、自動停止機１２２は、繊維配置ヘッド１１２の破損を避けるためにＡＦＰ機１１０を停止する。
【００１５】
レイアップマンドレルツール１５０は、トラスコア１５２、及びトラスコア１５２に取り付けられレイアップ面を形成する複数のマンドレルパネル１５４を含む。トラスコア１５２を通り延びるスピンドル１５６は、マンドレル支持体１２０に装着される。レイアップマンドレルツール１５０のいくつかの実施形態では、マンドレルパネル１５４は、トラスコア１５２に張り付けられる。他の実施形態では、マンドレルパネル１５４は、トラスコア１５２に取り付け可能であり、且つトラスコア１５２から取り外し可能であるとする。取り外し可能なマンドレルパネル１５４は、いくつかの利点を提供するが、それらは以下で述べられる。
【００１６】
本開示のＡＦＰシステムは、任意の特定の用途に限定されない。ＡＦＰシステムは、潜水艦船体、航空機の翼、及び装甲車両本体及びその大砲など、大きな構造のレイアップを形成するために使用できる。しかしながら、ここでのＡＦＰシステムは、大きな複合体航空機胴体のレイアップを形成するために特に役立つ。
【００１７】
複合体航空機２００の例を示す図２を参照する。航空機２００は、概して、胴体２１０、翼アセンブリ２２０、及び尾部２３０を備える。いくつかの実施形態では、胴体２１０全体は、単独の一体複合体セクションとする。他の実施形態では、胴体２１０は、多数の一体複合体セクションにより形成されてもよい。図２に示される例では、胴体２１０は、以下の一体複合体バレルセクションから形成される。すなわち、機首運転台セクション（セクション４１）、三つの中間セクション（セクション４３、４４及び４６）、及び端部セクション（セクション４７及び４８）である。
【００１８】
ここでのＡＦＰシステムは、窓２４０、貨物用ドア２５０及び乗客用ドア２６０の開口部を含む、胴体の外板のレイアップを形成することができる。ＡＦＰシステムは、高応力エリアに追加のプライを付加し、低応力エリアではプライを減らすことができる。いくつかの実施形態では、ここでのＡＦＰシステムは、胴体外板だけではなく下部の剛性基礎構造を含むレイアップを形成することができる。
【００１９】
本開示のＡＦＰシステムについてのレイアップマンドレルツール３１０の実施形態を示す、図３から図５までを参照する。レイアップマンドレルツール３１０は、スピンドル３１５、トラスコア３２０、及び四つのマンドレルパネル３３０を備える。トラスコア３２０は、おおよそ矩形断面を有する細長い形状である。スピンドル３１５は、トラスコア３２０を通って延びる。
【００２０】
トラスコア３２０は、縦ビーム３２２、縦トラス３２４、及び横トラス３２６を含む。縦トラス３２４は、トラスコア３２０の対向端部に配置される。各縦トラス３２４は、ハブ３２４ａ、及びハブ３２４ａから外側に放射状に延びるビーム３２４ｂを含む。横トラス３２６は結合され、縦ビーム３２２により軸方向に間隔を開けて配置される。スピンドルは、ハブ３２４ａ内で回転可能に装着される。
【００２１】
各横トラス３２６は、平面的な織物を含む。各横トラス３２６は、縦トラス３２４に隣接する。これらの横トラス３２６は、それらの隣接する縦トラス３２４に結合される。それらは、縦ビーム３２２にも結合される。織物は、レイアップマンドレルツール３１０に強化された安定性を提供する。縦トラス３２４と横トラス３２６との組み合わせは、効果的で均一な負荷分散を提供する。
【００２２】
トラスコア３２０は、少なくとも一つの中間横トラス（すなわち、端部トラス３２６間の一又は複数の横トラス３２６）を含む。いくつかの実施形態では、中間縦トラスが、中間横トラスに提供される。
【００２３】
レイアップマンドレルツール３１０は、異なる胴体サイズ及び形状に適応するよう調節された直径及び長さを有する。トラス要素の長さが調節され、トラスコア３２０の直径を調節する。たとえば、直径は、トラス要素の長さを増加させることにより増加する。縦ビーム３２２の長さ及び横トラス３２６の数は、トラスコア３２０の長さを調節するために変更できる。たとえば、図３Ａに示されるトラスコア３２０は、縦ビーム３２２を伸ばして中間横トラス３２６を付加することにより、伸ばされる。いくつかの実施形態では、縦ビーム３２２は、調節可能な長さを有し、留め具を調節することで調節される。いくつかの実施形態では、縦ビーム３２２は、さらに長いビームに取り換えることができる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、本開示のマンドレルパネルは、胴体外板にレイアップ面を提供する。図３から図５までのマンドレルレイアップツール３１０において、マンドレルパネル３３０は、胴体外板のレイアップだけではなく、下部の剛性基礎構造も形成するよう構成される。
【００２５】
各マンドレルパネル３３０は、レイアップ面のセグメントを提供するための表面板３３２を備える。トラスコア３２０に取り付けられるときには、四つのマンドレルパネル３３０の表面板３３２は、胴体バレルセクションの完全な外形のレイアップ面を形成する。マンドレルパネル３３０は、レイアップ面を湾曲させる。レイアップ面は大きな直径（たとえば、少なくとも１９フィート）を有する。
【００２６】
各マンドレルパネル３３０は、剛性支持体構造３３４をさらに有し、繊維配置中に表面板３３２が必要な剛性を有することを確実にする。くぼみ及びしわの形成を避けるために繊維配置ヘッド１１２が表面板３３２と接触するときには、剛性支持体構造３３４は、最小限の変位を維持する。また、剛性支持体構造３３４は、表面板３３２をトラスコア３２０とインターフェースで接続する。
【００２７】
レイアップ面の全径は、トラスコアのサイズだけではなく、マンドレルパネルの深さも作用する。レイアップ面の直径は、マンドレルパネルの高さに応じて調節される。
【００２８】
図３の実施形態では、マンドレルパネル３３０は、トラスコア３２０に取り付けることができ、且つトラスコア３２０から取り外すこともできる。レイアップマンドレルツール３１０は、トラスコア３２０の角に、マンドレルパネル３３０をトラスコア３２０に取り付け且つマンドレルパネル３３０をトラスコア３２０から取り外すためのトランジッションパネル３４０を備える。マンドレルパネル３３０は、トランジッションパネル３４０の取り付け溝内にスライド自在に装着され固定される。いくつかの実施形態では、マンドレルパネル３３０は、トランジッションパネル３４０にボルトで留められる。
【００２９】
ここで、レイアップマンドレルツール３１０のマンドレルパネル３３０を示す図６を参照する。表面板３３２はストリンガを形成するための溝３３２aを有しており、それらは剛性基礎構造のパーツを形成する。ＡＦＰ機１１０は、短いコースのトウをレイダウンし、溝３３２ａの内側を覆う。短いコースをレイダウンして溝を埋めた後に、ＡＦＰ機１１０は、表面板３３２上で長いコースをレイダウンして胴体外板を製造する。剛性構造３３４のカットアウトにより、剛性構造３３４が軽量化される。
【００３０】
さらに、図６のパネル３３０により作成された胴体の部分７１０を示す図７を参照する。部分７１０は、ストリンガ７３０と統合される胴体外板７２０を含む。外板７２０及びストリンガ７３０は、共に硬化され、一体の胴体バレルセクションを形成する。
【００３１】
図４及び図５は、ＡＦＰ機に装着されたレイアップマンドレル３１０を示す。スピンドル３１５は、ＡＦＰ機の主軸台５２０及び心押台５３０に装着される。
【００３２】
ここで、主軸台５２０及び心押台５３０へのスピンドル３１５の装着方法の例を示す図９Ａを参照する。スピンドル３１５の端部におけるツーリングフェースプレート９１０は、ＡＦＰ機の機械フェースプレート９２０にしっかり留められる。ツーリングフェースプレート９１０は、スピンドル３１５に溶接され、機械フェースプレート９２０にボルトで留められてもよい。機械フェースプレート９２０は、ＡＦＰ機のスピンドル９３０により回転する。
【００３３】
レイアップマンドレルツール３１０は、繊維配置中に振動を減衰させるように構成することもできる。振動は、二つの主要源から生じる。すなわち、繊維配置ヘッドの周期的接触に起因した応力及び変位、及びそのような極端に大きな構造を回転させることによる角加速度に起因したねじり応力及び変位である。
【００３４】
作動角加速度での回転中にレイアップツールのねじり振動を正確に予測するために、有限要素モデリング（ＦＥＭ）及び応力解析が実行される。ＦＥＭは、ＡＦＰヘッドからの圧力に起因した応力及び変位を予測するために実行される。
【００３５】
次に、図９Ｂ及び図９Ｃを参照する。周波数同調された端部装着細部９４０をスピンドル３１５の両端部に付加することにより、振動が減衰される。細部は、成形されたプレートを含む。装着細部９４０のサイズ、形状及び厚さ、並びに縦トラス３２４とフェースプレート９１０との間の相対的な距離は、予測されたねじり振動、応力及び変位に基づくとする。プレート９１０と装着細部９４０との間のリッジ９４５が使用され、振動を減衰させるために付加的な周波数同調を実行する。
【００３６】
装着細部９４０は、ツーリングフェースプレート９１０とトラスコア３２０との間のスピンドル３１５に装着される。たとえば、装着細部９４０は、スピンドル３１５に溶接される。スピンドル３１５に細部９４０を装着することは、マンドレルパネルが分解される実施形態に有利である。スピンドルに装着された細部９４０は、トラスコア３２０のねじり振動に影響しない。それらは、マンドレルパネル３３０の解体を妨げない。トラスコア３２０の代わりに細部９４０をスピンドル３１５に装着することにより、トラスコア３２０は分解しやすくなる。また、それにより、繊維配置ヘッド１１２へのアクセスが容易になる。
【００３７】
ここで、本開示のＡＦＰ機の使用方法を示す図８を参照する。ブロック８１０では、トラスコアがＡＦＰ機の主軸台及び心押台に装着される。ブロック８２０では、複数のマンドレルパネルがトラスコアに取り付けられ、レイアップ面を形成する。ブロック８３０では、ＡＦＰ機が使用され、レイアップ面にレイアップを形成する。
【００３８】
ブロック８４０では、レイアップが硬化される。第一の例として、レイアップマンドレルツールは、硬化用のオートクレーブに移動する。第二の例として、レイアップは、外側成形ラインツールに移動する（胴体セクションの外面に航空品質の仕上げを施す）。レイアップは、外側成形ラインツール上で硬化される。硬化されると、レイアップはレイアップマンドレルツールから除去される。
【００３９】
ブロック８５０では、レイアップマンドレルツールの分解が決定されると、マンドレルパネルは、トラス構造から分解される。ブロック８６０では、マンドレルパネル及びトラスコアは保管場所に置かれる、又は別の場所に別個に輸送される。
【００４０】
レイアップマンドレルツール３１０を分解しその後に再びそれを組み立てる技術は、大きな民間航空機胴体の製造には特に価値のあることである。たとえば、レイアップマンドレルツール３１０がある場所で分解され、種々のコンポーネント３２０及び３３０は第二の場所に別個に輸送され、そのコンポーネント３２０及び３３０は第二の場所で再び組み立てられる。単独の大きな構造の代わりにコンポーネントを輸送することにより、輸送手配及びコストが軽減され、諸経費を削減できる。いくつかの実施形態では、ビーム３２２及びトラス３２４及び３２６は留め具で結合することができるので、トラスコア３２０は、輸送簡略化のために組み立て及び分解が可能になる。
【００４１】
コンポーネント３２０及び３３０が輸送されないとしても、レイアップマンドレルツール３１０の分解及びそれに続く再度の組み立てにより、フロアスペースをより効果的に使用できるようになる。組み立てられたレイアップマンドレルツール３１０は、製造施設のフロアで大きな専有面積を占める。レイアップマンドレルツール３１０が使用されていない間は、フロアスペースを解放することができる。レイアップマンドレル３１０は分解され、そのコンポーネントは保管場所に移動される。レイアップマンドレルツールが必要なときには、そのコンポーネントが保管場所から持ち出され、梱包が解かれて再度組み立てられる。
【００４２】
パネル３３０が取り外し可能であることは、ツーリングコスト削減というさらなる理由からも有利である。一組のパネル３３０は、一つの構成を有する胴体セクションのトラスコア３２０に取り付けられ、別の組のパネル３３０は、別の構成を有する胴体セクションのトラスコア３２０に取り付けられる。異なる構成は、限定されることなく、異なる直径及び異なる表面構成を有することができる。たとえば、異なる組のパネル３３０は、図２の航空機２００のセクション４３、４４及び４６の異なるレイアップを形成するために使用できる。トラスコア３２０は、それらの異なる組のパネル３３０で再び使用できる。
【００４３】
本出願により、以下の態様が開示される。
態様１．
自動繊維配置（ＡＦＰ）機、及び
ＡＦＰ機により支持されるレイアップマンドレルツールを備え、前記マンドレルツールは、トラスコア及び前記トラスコアに取り付けられレイアップ面を形成する複数のマンドレルパネルを含む、システム。
態様２．
前記ＡＦＰ機は、予めプログラムされた配向及び厚さでトウをマンドレルツール上に置くために、予めプログラムされた方向に移動可能な繊維配置ヘッドを備える、態様１に記載のシステム。
態様３．
前記ＡＦＰ機は、主軸台及び心押台を備え、且つ
前記レイアップマンドレルツールは、前記トラスコアを通って延び、前記主軸台および心押台に装着されるスピンドルをさらに含む、態様１に記載のシステム。
態様４．
前記スピンドルは、ＡＦＰヘッドによるレイダウン中に前記マンドレルツールの振動を減衰させるように構成される、態様３に記載のシステム。
態様５．
装着細部は、振動を減衰させるためにスピンドルの端部に装着され、前記装着細部は、ＡＦＰヘッドからの圧力に起因した予測ねじり振動、予測応力及び変位に応じて設計される、態様４に記載のシステム。
態様６．
前記トラスコアは、スピンドル、前記スピンドルから外側に放射状に延びる横端部トラス、及び前記横トラスを跨ぐ縦ビームを含む、態様１に記載のシステム。
態様７．
前記トラスコアの角に、前記マンドレルパネルを前記トラスコアに取り付け且つ前記マンドレルパネルを前記トラスコアから取り外すためのトランジッションピースをさらに備える、態様１に記載のシステム。
態様８．
前記トラスコアは、矩形断面を有する細長い形状とし、且つ前記パネルは、前記レイアップ面を湾曲させる、態様１に記載のシステム。
態様９．
前記トラスコアは、長さ及び直径が延長できる、態様１に記載のシステム。
態様１０．
各マンドレルパネルは、表面板及び剛性支持体構造を備え、前記支持構造はトラスコアに隣接する、態様１に記載のシステム。
態様１１．
前記レイアップマンドレルツールは、少なくとも１９フィートの直径を有する、態様１に記載のシステム。
態様１２．
前記マンドレルパネルは、完全な外形のレイアップ面を航空機の胴体セクションに提供するよう構成される、態様１に記載のシステム。
態様１３．
前記レイアップ面は、胴体外板を形成する部分及びストリンガを形成する溝を有する、態様１２に記載のシステム。
態様１４．
コア、及び
前記コアに取り付け可能であり且つ前記コアから取り外し可能である複数のマンドレルパネルを備え、コアに取り付けられるときに、前記マンドレルパネルは、航空機胴体バレルの完全な外形のレイアップ面を形成することを特徴とする、マンドレルツール。
態様１５．
前記コアはトラス構造を有する、態様１４に記載のマンドレルツール。
態様１６．
前記トラス構造は、横端部トラス及び前記横トラスを跨ぐ縦トラスを含む、態様１５に記載のマンドレルツール。
態様１７．
前記コアを通って延びるスピンドル、及び
自動繊維配置ヘッドからの圧力に起因した予測ねじり振動、予測応力及び変位を減衰させるためのスピンドルの端部における装着細部をさらに有する、態様１４に記載のマンドレルツール。
態様１８．
前記マンドレルパネルは、完全な外形のレイアップ面を航空機の胴体セクションに提供するよう構成される、態様１４に記載のマンドレルシステム。
態様１９．
複数のマンドレルパネルをコアに組み立ててレイアップマンドレルツールを形成するステップであって、前記組み立てられたマンドレルパネルはレイアップ面を提供することを特徴とするステップ、及び
前記レイアップマンドレルツールを自動繊維配置（ＡＦＰ）機に装着するステップを含む方法。
態様２０．
前記ＡＦＰ機を使用してレイアップを前記レイアップ面に形成するステップ、
前記レイアップを前記レイアップ面から除去するステップ、
前記マンドレルパネルを前記コアから分解するステップ、及び
前記分解されたパネル及びコアを輸送する又は保管するステップをさらに含む、態様１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００４４】
２００    航空機
２１０    胴体
２２０    翼アセンブリ
２３０    尾部
２４０    窓
２５０    貨物用ドア
２６０    乗客用ドア
３１０    レイアップマンドレルツール
３１５    スピンドル
３２０    トラスコア
３３０    マンドレルパネル
３２２    縦ビーム
３２４    縦トラス
３２４ａ  ハブ
３２４ｂ  ビーム
３２６    横トラス
３３２    表面板
３３４    剛性支持体構造
３４０    トランジッションパネル
５２０    主軸台
５３０    心押台
７１０    胴体部分
７２０    胴体外板
７３０    ストリンガ
９１０    ツーリングフェースプレート
９２０    機械フェースプレート
９３０    スピンドル
９４０    装着細部
９４５    リッジ
【図１】
2013173352.tif 000002
【図２】
2013173352.tif 000003
【図３】
2013173352.tif 000004
【図３Ａ】
2013173352.tif 000005
【図４】
2013173352.tif 000006
【図５】
2013173352.tif 000007
【図６】
2013173352.tif 000008
【図７】
2013173352.tif 000009
【図８】
2013173352.tif 000010
【図９Ａ】
2013173352.tif 000011
【図９Ｂ】
2013173352.tif 000012
【図９Ｃ】
2013173352.tif 000013
【外国語明細書】
2013173352000001.pdf
2013173352000002.pdf
2013173352000003.pdf
2013173352000004.pdf