(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未硬化のファイバ部材と硬化したファイバ部材とを有する補強構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）のファイバ部材の１部を硬化させるために使用される装置（１０，１００，２００，３００，４００）と、未硬化のファイバ部材および硬化したファイバ部材をそれぞれ有する第１および第２の補強構造物の少くとも１つの補強構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）の少くとも１部との組合せ体において、
ファイバ部材を有する未硬化のファイバ補強構造物およびファイバ部材を有する硬化したファイバ補強構造物から成る構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）と、
それぞれ、前記構造物の少くとも１部に接する少くとも１部を有し、前記未硬化ファイバ補強構造物の１部の前記ファイバ部材を圧密硬化させる上方部材（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）および下方部材（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）と、
から成り、
前記上方部材および下方部材は、それぞれ、圧力部材（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）と少くとも１つの端部部材（１８，１１８，２１８，３１８，４１８）とを有し、前記未硬化のファイバ補強構造物の前記未硬化ファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う、
ことを特徴とする、装置と補強構造物との組合せ体。
【請求項２】
前記上方部材および下方部材は、それぞれ加熱部材（２２，１２２，２２２，３２２，４２２）を有し、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加熱を行う、
ことを特徴とする請求項１の組合せ体。
【請求項３】
前記上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う複数の上方部材を含む請求項１に記載の組合せ体。
【請求項４】
前記下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う複数の下方部材を備えていることを特徴とする請求項３に記載の組合せ体。
【請求項５】
前記複数の上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際にスペーサ（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）によって互いに間隔を置いていることを特徴とする請求項３に記載の組合せ体。
【請求項６】
前記複数の下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際にスペーサによって互いに間隔を置いていることを特徴とする請求項４に記載の組合せ体。
【請求項７】
前記複数の上方部材の各上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う少くとも１つの端部部材を含むことを特徴とする請求項３に記載の組合せ体。
【請求項８】
前記複数の上方部材の少くとも１つの上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う複数の端部部材を含むことを特徴とする請求項７に記載の組合せ体。
【請求項９】
前記複数の上方部材の少くとも１つの上方部材は、その端部とその側面に端部部材を備えていることを特徴とする請求項８に記載の組合せ体。
【請求項１０】
前記複数の下方部材の各下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う少くとも１つの端部部材を有することを特徴とする請求項４に記載の組合せ体。
【請求項１１】
前記複数の下方部材の少くとも１つの下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う複数の端部部材を有することを特徴とする請求項１０に記載の組合せ体。
【請求項１２】
前記複数の下方部材の少くとも１つの下方部材は、その端部とその側面に端部部材を有することを特徴とする請求項１１に記載の組合せ体。
【請求項１３】
前記複数の上方部材の各上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う圧力部材を含むことを特徴とする請求項３に記載の組合せ体。
【請求項１４】
前記複数の下方部材の各下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う圧力部材を含むことを特徴とする請求項４に記載の組合せ体。
【請求項１５】
前記複数の上方部材の各上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加熱を行う少くとも１つの加熱部材を有する請求項３に記載の組合せ体。
【請求項１６】
前記複数の上方部材の各上方部材は、複数の加熱部材を含むことを特徴とする請求項２に記載の組合せ体。
【請求項１７】
前記複数の下方部材の各下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加熱を行う少くとも１つの加熱部材を有する請求項４に記載の組合せ体。
【請求項１８】
前記複数の下方部材の各下方部材は、複数の加熱部材を備えていることを特徴とする請求項４に記載の組合せ体。
【請求項１９】
クランプ（１５０，２５０，３５０）が上方部材を下方部材に固定することを特徴とする請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２０】
複数のクランプが上方部材を下方部材に固定することを特徴とする請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２１】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に少くとも１つの固定具（２４）が前記上方部材を前記下方部材に固定する請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２２】
前記圧力部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加圧を行う膨張可能な部材（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）を含む請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２３】
各加熱部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加熱を行う電気加熱部材（２２，１２２，２２２，３２２，４２２）を含む請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２４】
前記上方部材の少くとも１つの端部部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材に対して可動である請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２５】
前記少くとも１つの端部部材（１８）は、少くとも１つのスロット（３８）を含み、前記スロットを貫通する固定具（３０）の一部が、前記上方部材に固定されることを特徴とする請求項２４に記載の組合せ体。
【請求項２６】
前記上方部材の少くとも１つの端部部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材に対し弾性的に偏倚されていることを特徴とする請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２７】
前記下方部材の少くとも１つの端部部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記下方部材に対して可動である請求項１に記載の組合せ体。
【請求項２８】
前記少くとも１つの端部部材（１８）は、少くとも１つのスロット（３８）を含み、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記スロットを貫通する固定具（３０）の一部が前記下方部材に固定されることを特徴とする請求項２７に記載の組合せ体。
【請求項２９】
前記下方部材の少くとも１つの端部部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記下方部材に対し弾性的に偏倚されていることを特徴とする請求項１に記載の組合せ体。
【請求項３０】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および前記下方部材の一方の圧力部材への圧力を制御する圧力制御弁（７００）と、
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記圧力制御弁を制御するコンピュータ装置（５００）とを有することを特徴とする請求項１に記載の組合せ体。
【請求項３１】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および前記下方部材の一方の加熱部材の温度を制御するコンピュータ装置（６００）を有する請求項２に記載の組合せ体。
【請求項３２】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および下方部材の一方の圧力部材への圧力を制御する圧力制御弁（７００）と、
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および下方部材の一方の前記圧力制御弁および前記加熱部材の一方の温度を制御するコンピュータ装置（５００，６００）と、を有することを特徴とする請求項２に記載の組合せ体。
【請求項３３】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および下方部材の圧力部材への圧力を制御する圧力制御弁と、
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記圧力制御弁を制御するコンピュータ装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の組合せ体。
【請求項３４】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および下方部材の加熱部材の温度の制御をするコンピュータ装置を含む請求項２に記載の組合せ体。
【請求項３５】
硬化部分および未硬化部分から成り、該未硬化部分は未硬化ファイバ部材を有する補強構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）の一部と、前記補強構造物の少くとも一部の少くとも１つを硬化させ、局部的に固定する装置（１０，１００，２００，３００，４００）との組合せ体において、
ファイバ部材を有する未硬化のファイバ補強構造物の一部、および、ファイバ部材を有する硬化したファイバ補強構造物の他の一部から成る構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）と、
前記構造物の前記ファイバ部材の接着にそれぞれ用いられる上方部材（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）および下方部材（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）と、
を有し、前記上方部材および下方部材はそれぞれ、前記未硬化のファイバ補強構造の一部の未硬化ファイバ部材の圧密硬化および接着させる圧力部材（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）および少くとも１つの端部部材（１８，１１８，２１８，３１８，４１８）を有することを特徴とする装置と補強構造物との組合せ体。
【請求項３６】
前記上方部材および前記下方部材は、それぞれ前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加熱を行う加熱部材を備えていることを特徴とする請求項３５に記載の組合せ体。
【請求項３７】
前記上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の未硬化ファイバ部材を圧密硬化および接着する複数の上方部材を有することを特徴とする請求項３５に記載の組合せ体。
【請求項３８】
前記下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の未硬化ファイバ部材を圧密硬化および接着する複数の下方部材を有することを特徴とする請求項３７に記載の組合せ体。
【請求項３９】
前記複数の各上方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際にスペーサ（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）によって互いに間隔をおいていることを特徴とする請求項３７に記載の組合せ体。
【請求項４０】
前記複数の各下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際にスペーサによって互いに離れていることを特徴とする請求項３８に記載の組合せ体。
【請求項４１】
前記複数の各上方部材および各下方部材は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の未硬化ファイバ部材を圧密硬化および接着する少くとも１つの端部部材（１８，１１８，３１８，４１８）を含むことを特徴とする請求項３８に記載の組合せ体。
【請求項４２】
前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に前記上方部材および前記下方部材のそれぞれの加熱部材の温度を制御するコンピュータ装置（６００）を有することを特徴とする請求項３６に記載の組合せ体。
【請求項４３】
未硬化ファイバ部材と硬化したファイバ部材とを有する補強構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）のファイバ部材の一部を硬化させるために使用される装置（１０，１００，２００，３００，４００）と補強構造物との組合せ体の使用方法において、
ファイバ部材を有する未硬化のファイバ補強構造物と、ファイバ部材を有する硬化されたファイバ補強構造物とから成る構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）を準備することと、
それぞれ、圧力部材（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）と該圧力部材に連結された少くとも１つの端部部材（１８，１１８，２１８，３１８，４１８）とを有し、局部的加圧を行うことにより未硬化ファイバ補強構造物の一部のファイバ部材を圧密硬化する際に前記構造物の少くとも一部に接する少くとも一部分を有する上方部材（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）および下方部材（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）を準備することと、
前記補強構造物の一部に対し前記上方部材を配置することと、
前記補強構造物の他の一部に対し、前記上方部材に対向する位置で前記下方部材を配置することと、
前記上方部材および下方部材のそれぞれの圧力部材を加圧することと、
前記補強構造物の前記ファイバ部材の前記部分を硬化させることと、
から成る方法。
【請求項４４】
前記上方部材および下方部材の各々は、前記未硬化のファイバ補強構造物の一部の前記未硬化のファイバ部材を圧密硬化および接着する際に局部的加熱を行うための加熱部材（２２，１２２，２１２，３１２，４１２）を備えている請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記補強構造物の前記ファイバ部材の一部を硬化するように前記上方部材の前記加熱部材を作動することを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記補強構造物の前記ファイバ部材の一部を硬化するように前記下方部材の前記加熱部材を作動することを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記上方部材および前記下方部材の加熱部材を作動させて前記補強構造物の前記ファイバ部材の一部を硬化させることを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記上方部材は少くとも１つの端部部材が連結された複数の上方部材を備えていることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
前記下方部材は、少くとも１つの端部部材が連結された複数の下方部材を有することを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
前記上方部材と前記下方部材とのそれぞれの一部の間に配置されたスペーサ（１６）を用いて前記上方部材と前記下方部材との間に間隔を設けることを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５１】
複数の上方部材のそれぞれの一部の間に配置されたスペーサを用いて各上方部材の間に間隔を設けることを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５２】
複数の下方部材のそれぞれの一部の間に配置されたスペーサ（１６，１１６，３１６，４１６）を用いて各下方部材の間に間隔を設けることを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項５３】
前記補強構造物の一部に対して隣接する前記上方部材の端部部材の位置を調整することを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５４】
前記補強構造物の一部に対して隣接する前記下方部材の端部部材の位置を調整することを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５５】
前記上方部材の圧力部材への圧力を制御することを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５６】
前記下方部材の圧力部材への圧力を制御することを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５７】
前記上方部材又は前記下方部材のいづれかの加熱部材の温度を制御することを含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項５８】
前記上方部材および下方部材を前記補強構造物の一部に固定することを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５９】
未硬化ファイバ部材と硬化したファイバ部材とを有する補強構造物のファイバ部材の一部を硬化させるために使用される装置（１０，１００，２００，３００，４００）と補強構造物との組合せ体の使用方法において、
ファイバ部材を有する未硬化のファイバ補強構造物と、ファイバ部材を有する硬化されたファイバ補強構造物とから成る構造物（１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２，１０１４）を準備することと、
それぞれ、圧力部材（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）と該圧力部材に連結された少くとも１つの端部部材（１８，１１８，２１８，３１８，４１８）とを有し、局部的加圧を行うことにより未硬化ファイバ強化構造物の一部のファイバ部材を圧密硬化する際に前記構造物の少くとも一部に接する少くとも一部分を有する上方部材（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）および下方部材（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）を準備することと、
前記補強構造物の一部に対し前記上方部材を配置することと、
前記補強構造物の他の一部に対し、前記上方部材に対向する位置で前記下方部材を配置することと、
前記上方部材および下方部材のそれぞれの圧力部材を加圧することと、
前記補強構造物の前記ファイバ部材の前記部分を接着させることと、
から成る方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバ補強構造の製造装置および製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、構造中のファイバ部材を強化、硬化および結合する遠隔操作型局所加圧・加熱装置およびその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空宇宙および航空機の分野において、廉価で丈夫で軽量に容易に製造される広範な寸法および形状の部品を使用することが望ましい。航空機の骨組み、燃料タンク、胴体パネル、翼外皮等のような複合した補強強化構造は、一般的には、複合構造の比較的軽重量、高強度および堅さに関してアルミニウム、チタニウムまたはその組み合わせから製造される従来の金属組立体に関して航空機の分野において顕著な利点を提供する。すべての複合構造を受け入れることは、反復可能な廉価な製造方法および装置の欠如によって妨げられてきた。特に、複合構造を補強することが望ましい場合、適当な高圧釜は構造を形成するファイバ部材の硬化には利用できない。要するに、この構造は、硬化する際に既存の公知のオートクレーブには大きすぎ、硬化する適当なオートクレーブまで搬送することができない。したがって、このような多数の構造は、価格競争のない他の分野、例えば高性能の軍事および航空機産業に制限される。
【０００３】
複合した骨組み構造は、ねじれおよび曲げ抵抗に対して骨組み構造へ大きな硬度を付与するために連続した骨組み構造に隣接した以降「リブ」および「隔壁」と称される外側の分離した補強部材を必要とする。複合した骨組み構造が大きくなればなるほど、また、応力が大きくなればなるほど、さらに、動作環境が、厳しくなればなるほど、このような補強部材の必要性が大きくなる。このような補強部材は、互いに別になっているか間隔を置いており、相互に平行な関係に配置されるか、複合構造に必要な補強部材を形成するために交差する関係で配置される。この場合、この構造の補強リブおよび隔壁は、セグメントとして形成され、連続的な骨組みを形成する前に、複合構造を補強するために交差する点で連続的に結合される。このようなことは、複合構造が大きく、補強リブおよび隔壁を必要とし、リブおよび隔壁および・または全体の構造形状のいずれかにおいて、複雑な形状を有する場合において特に有利である。
【０００４】
この複合構造の補強用リブおよび隔壁は、通常、「複合繊維部材」または「繊維部材」から形成され、これらの部材は硬化可能な結合剤を含浸またはコートされた炭素繊維を含む。一例として制限はしないが、複合繊維は、ガラス、黒鉛、ボロンまたはスペシフィケーション・インジケートのようなポリアミド（Kevlar（商品名））を含む。
【０００５】
リブおよび隔壁の部品を個々に形成してもよいが、複合材料の連続した骨組みに取り付けるためにリブと隔壁部品を完全な補強構造に連続して組み立てる必要がある。個々のリブおよび隔壁部品を組み立てて硬化し、補強構造全体を形成するために、リブおよび隔壁部品のファイバ部材を局所的に、特に、隣接したリブおよび隔壁の間の結合点でクランプおよび硬化する装置および方法が必要になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、繊維補強構造の製造装置および製造方法に関する。本発明は、複合構造において、繊維部材を硬化、強化および結合する遠隔操作型局所圧力加熱装置およびその工具の使用方法に関する。本発明の装置は、結合すべきファイバ部材の所望の部分をクランプするクランプ部材と、圧力部材と、加熱部材とを有する装置を含む。本発明の方法は、クランプ装置の取付および使用方法に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１を参照すると、航空機の分野のタンクの補強構造１０００が示されている。ファイバ部材で形成された補強構造１０００は、第１の隔壁１００２と、第２の隔壁１００４と、隔壁１００２と１００４とを相互に接続する補強リブ１００６、１００８、１０１０、１０１２および１０１４を含む。隔壁１００２、リブ１００６、１００８、１０１０、１０１２および１０１４との間の接続部分を形成するために、補強構造の未硬化部分に局所的に圧力および熱を加え、このような構造１０００を形成するために、ファイバ部材を硬化および強化する本発明の装置１０が使用される。
【０００８】
本発明の装置１０は、ファイバ部材の硬化および強化中に未硬化補強構造１０００の種々の部分を拘束し、所望の強度および耐久性のある接続部分をつくる。ファイバ部材を硬化および強化して補強構造１０００を形成した後、装置１０は、そこから取り外される。この装置１０は補強構造１０００の種々の部材の間に１つの結合点を形成するために単独で使用されるか、補強構造を同時に結合する結合点を形成するために複数個使用することもできる。補強構造１０００の結合点の硬化の前後のいずれかの時点で、本発明の装置１０は、硬化または強化しない補強構造１０００の他の点を補強および硬化するために使用される。本発明の装置１０の動作の制御装置は、その作動のために提供される。
【０００９】
図２を参照すると、本発明の装置１０は、補強構造１０００のリブ１０１４に関して示される。本発明の装置は、リブを形成するファイバ部材の硬化および強化を通して、接続されるべきリブの部分の結合形状の断面形状に適合するように構成されている。本発明の装置１０は、補強構造１０００のファイバ部材の硬化および強化について容易に入手可能な材料から形成することができが、装置１０は、構造１０００の重量を低減するようにアルミニウム、チタン、合金またはその組み合わせのような高強度の計量材料で形成することが好ましい。装置１０は、選択的に構造１０００に設定される間、支持体を必要とする。装置１０は、上方部材１２と、下方部材１４と、スペーサ１６と、端部部材１８と、圧力部材２０（図示せず）と、加熱部材２２（図示せず）と、固定具２４と、を含む。上方部材１２は、硬化および強化すべきファイバ部材から形成されたリブとかみ合う適当な形状および構成である。上方部材１２は、溶接、ねじ込み固定具等のような適当な手段によって接続される個別の部材１２´を組み立てたものか、または、機械加工された形状の一体的な固定部材である。各上方部材１２には、それとともに伸びる固定具２４用の複数の開口３４が形成されている。上方部材１２の個々の端部部分１２´は、その上に端部部材１８を保持するために固定具３０用の複数の開口２８を含む。下方部材１４は、補強構造１０００を形成するファイバ部材の硬化および強化を行うための便利な適当な寸法、形状および構成である。下方部材１４は、その中に含まれ保持されている加熱部材２２によって発生された所望の温度水準で圧力部材２０によって発生された荷重を保持するために十分な強度を備えているように形成される。下方部材１４は、それを貫通して伸びる固定具２４の複数の開口部３２（図示せず）を有するスペーサ１６によって上方部材１２から間隔を隔てている。各端部部材１８は、複数のスロット３８を有するように隔てており、固定具３０がその複数のスロット３８を通り、その端部部材１８を保持し、上方部材１２および下方部材１４内に加圧部材２０および加熱部材２２を閉じこめるように上方部材１２または下方部材１４に開口２８および３６とかみ合う。端部部材１８は、構造１０００を形成するファイバ部材の硬化および強化中、装置１０が設定される補強構造１０００の部分に端部部材１８が接触することなく、上方部材１２または下方部材１４内に圧力部材２０（図示せず）および加熱部材２２（図示せず）を保持するように固定具３０およびスロット３８を使用して端部部材１８が調整される。通常、必ずしも必要ではないが、端部部材１８と補強構造１０００との間に、小さい空隙が維持される。補強部材１０００の一部に対する端部部材１８の配置を容易にするために、破線で示したばね１８は、一端が上方部材１２または下方部材１４に固定され、端部部材１８に接触する他端は、部材１８を所望の位置に偏倚するように使用される。さらに上方部材１２および下方部材１４は開口４０を備え、開口４０は、加圧流体を中に含まれる（図示しない）圧力部材２０に供給するように適当な加圧流体源に接続された圧力ライン４２に接続されている。各上方部材１２と、下方部材��４と、スペーサ１６と、端部部材１８の形状は、それを使用する補強構造１０００の部分と対応している。図１に示すように、リブ１０１４は、Ｔ形状の断面形状を備え、Ｔ形状のステムは、リブ１０１４の局所領域においてＴ形状のステムおよびクロスアームの双方を包囲している。上方部材１２および下方部材１４の端部部材１８は、Ｔ形状リブ１０１４のステム部分またはクロスアーム部分のいずれかに隣接はするが、接触しないように伸びている。固定具２４および３０は、上方部材１２と、下方部材１４と、端部部材１８とともに使用するために、この産業界において公知の適当な寸法、長さ、リブ１０１４を形成するファイバ部材を硬化および強化する際に使用する圧力部材２０（図示せず）および加熱部材２２（図示せず）からの荷重において、適当でなものである。端部部材１８は、上方部材１２と下方部材１４とを越えて圧力部材２０が伸びるのに所望の形状および構成である。端部部材１８は、上方部材１２および下方部材１４の１つまたは複数の端面および側面に配置されている。
【００１０】
図３を参照すると、図２に示す装置１０は、一部が破断した断面の側面図に示される。図示するように圧力部材２０は、リブ１０１４を形成するファイバ部材の硬化および強化について使用する適当な膨張可能な圧力部材２０である。圧力部材２０はシリコンエラストマー、ゴム、合成ゴム、ネオプレン、およびナイロン、Kevlar,等で補強されている。圧力部材２０は、それが包囲するリブの部分の形状に柔軟になるように構造が薄いことが好ましい。各圧力部材２０は、ねじによる固定、溶接等のような適当な方法によって保持された上方部材および下方部材１４の開口４０に接続され、その開口４０を貫通するライン４２を通して液圧が供給される。供給される加圧液体は、エア、窒素等のような容易に使用できる適当な加圧液体である。圧力部材２０は、リブ１０１４と上方部材１２および下方部材１４の荷重のバランスをとるのと同じ膨張圧力水準で作動する対向した対として作動することが好ましい。加熱部材２２は、リブ１０１４を形成するファイバ部材または構造１００の他の部分の硬化および強化の際に使用するのに適当な上方部材１２および下方部材１４内の適当な寸法および形状の公知の市販されている電力加熱部材である。加熱部材２２は、Ｔ形状のリブ１０１４のクロスアーム部分を加熱し、並びにＴ形状のリブ１０１４のステム部分を加熱する双方の部材２２を含む。この方法において、圧力は、圧力部材２０を通して加えられ、熱は、ファイバ部材を局所的に硬化および強化するために加熱部材を通して加えられる。所望なときに必要に応じて（破線で示す）圧力部材２０は、硬化および強化処理中にＴ形状のリブ１０１４のステム部分に圧力を追加して加えるように使用される。スペーサ１６の開口３２並びに端部部材１８の開口２６、上方部材１２の開口２６、下方部材１４の開口３４が示されている。さらに、端部部材１８とＴ形状リブ１０１４のクロスアーム部分１８との間の関係、すなわち、リブ１０１４を形成するファイバ部材の硬化および強化の間、端部部材１８がクロスアーム部分に隣接しているが、それとは接触せずに配置されている関係が示されている。ファイバ部材の硬化および強化の間に、リブ１０１４への圧力荷重のバランスをとることが望ましいので、圧力部材２０が同じ膨張圧力水準で、ほぼ同時に作動し、圧力と熱をリブ１０１４にほぼ均一に加えるように加熱部材２２が作動することが好ましい。
【００１１】
図４を参照すると、本発明の装置の第２の実施例１００が示されている。この装置１００は、一般的には、リブ１００６を隔壁１００４に接続するために使用される。この装置１００は、上方部材１１２と、下方部材１１４と、スペーサ１１６と、端部部材１１８と、固定具１２４，１３０とを含む前述した装置１０と同様である。この装置１００は、複数のＣ形状のクランプ１５０を含み、この複数のＣ形状のクランプ１５０は、リブ１００６と隔壁１００４に部材を保持し、ファイバ部材の硬化および強化時には所定の位置に伸びている。装置１００においてＣ形状のクランプ１５０は、上方部材１１２と下方部材１１４との外側コーナーに設置され、固定具１２４によって保持固定される。各上方部材１１２と下方部材１１４は、ファイバ部材１００６と隔壁１００４の硬化および強化中に圧力部材１２０（図示せず）を保持するために、その前端および後端およびその外側面に端部部材１２０を含む。Ｃ形状クランプ部材１５０は、圧力部材２０（図示せず）によって、上方部材１１２および下方部材１１４の荷重に対して十分な強度を備え、硬化および強化すべき構造１０００のリブおよび隔壁のファイバ部材の部分にアクセスを行う所望の形状および所望の材料である。しかしながら、装置１００は、取り扱いおよび使用が容易な強い軽量な材料であることが好ましい。
【００１２】
図面の図５を参照すると、装置１００は、一部を破断した部分断面図である。図示したように、端部部材１１８は、上方部材１１２と下方部材１１４の端部と側面との間に配置され、それらの間に圧力部材１２０と加熱部材１２２を備えている。図示したように、加熱部材１２２は、部材１２２の加熱する電力を供給するために電線および接続部分２３を含む。装置１００は、通常、個々の上方部材１１２と個々の下方部材１１２との間にではあるが、接続すべきリブ１００６と隔壁１００４の形状によっては上方部材１１２と下方部材１１４との間ではない場所にスペーサ１１６を含む。
【００１３】
図６を参照すると、本発明の装置２００の第３の実施例が示されている。図示するように、装置２００は、上方部材２１２と、下方部材２１４と、スペーサ２１６と、リブ１０１２および隔壁１００２のファイバ部材の部分の硬化および強化するために上方部材２１２の一端およびその側面におよび下方部材２１４の一端とその側面に配置された端部部材２１８と、前述したような上方部材２１２と下方部材２１４との間に配置された圧力部材２２０（図示せず）と、前述したような上方部材２１２と下方部材２１４との間に配置された加熱部材２２２と、を備えている。本発明の装置２００において、前述したような複数の下方部材ではなく、１つの下方部材２１４が使用される。１つの下方部材２１４の使用によって、隔壁１００２に接続すべきリブ１０１２の端部の異なる形状に適応する。さらに図示したように、リブ１０１２および隔壁１００２のファイバ部材の部分の硬化および強化中に、上方部材２１２および下方部材２１４を保持するためにC形状クランプ２５０が２つのみ使用されている。前述したように、端部部材２１８は、上方部材２２０と下方部材２１４との間に圧力部材２２０と、加熱部材２２２（図示せず）とを閉じこめる。リブ１０１２がその間に伸びるように、上方部材２１２を互いに分離するために装置２００に１つのスペーサ２１６のみを使用する。
【００１４】
図７を参照すると、図６に示した装置が部分断面図として示される。上方部材２１２と、下方部材２１４と、スペーサ２１６と、部材２１２および２１４の端部側面の端部部材２１８と、圧力部材２２２と、リブおよび隔壁１００２に関係するＣ形状のクランプ２５０とが示されている。図示したように、スペーサ２１６は、上方部材２１２の間に伸びており、下方部材２１４は、Ｃ形状クランプ２５０によって上方部材２１２に接続されている。
【００１５】
図８を参照すると、本発明の第４の実施例３００が示されている。装置３００は、上方部材３１２と、下方部材３１４と、スペーサ３１６と、端部部材３１８と、Ｃ形状クランプ３５０とを有する。上方部材３１２と下方部材３１４は、形成するファイバ部材の部分を硬化し強化する間、リブ１００６と、リブ１０１４と、隔壁の種々の部分とをクランプし保持する。上方部材３１２および下方部材３１４は、リブ１００６，１０１４および隔壁１００２の一部に適応するような異なる角度を形成し、Ｃ形状クランプ３５０によって所定の位置に保持される。
【００１６】
図９を参照すると、上方部材３１２と、下方部材３１４と、部材３１２，３１４の端面および側面の端部部材３１８と、圧力部材３２０と、加熱部材３２２との間の関係を示すために装置３００が断面で示されている。圧力部材３２０と加熱部材３２４は、説明したような硬化および強化の間にファイバ部材に圧力と熱を加えるために配置される。
【００１７】
図１０を参照すると、本発明の装置の第５の実施例４００が示されている。この装置４００は、上方部材４１２と、下方部材４１４と、スペーサ４１６と、端部部材４１８とを有する。上方部材は、固定具４２４によって一緒に固定され、下方部材は、固定具４２４によって一緒に固定される。上方部材４１２および下方部材４１４は、使用中に上方部材４１２および下方部材４１４の支持部材として使用されるリブ２００２および２００４の部分に追加的に固定される。この方法において、上方部材４１２は、互いにリブ２００２に固定され、下方部材４１４は、リブ２００４の一部に同様に固定される。上方部材４１２および下方部材４１４の支持部材としてリブ２００２および２００４の一部を使用することによって、部材４１２および４１４を互いに固定する必要がなくなる。
【００１８】
図１１を参照すると、上方部材４１２およびリブ２００２の間、下方部材４１４とリブ２００４、スペーサ４１６、部材４１２，４１４の端面および側面上の端部部材４１８，圧力部材４２０，加熱部材４２２の間の関係を示す装置４００が示されている。
【００１９】
図１２を参照すると、本発明の装置の加熱部材の制御をするコンピュータコントローラ６００とともに、本発明の装置の圧力部材への圧力を制御するコンピュータコントローラが示されている。図示したように、コンピュータコントローラ５００は、接続部分５０２を介して圧力制御弁７００に接続され、この圧力制御弁７００は、中の圧力部材２０を制御するために本発明の個々の装置１０に接続されている。流体圧が、ライン７０４を介して弁７００に供給され、ライン７０２によって各装置１０に搬送される。コンピュータ６００がライン６０２を介してリブおよび隔壁のファイバ部材の部分の硬化および強化中に加熱および冷却を制御するために各装置１０の加熱部材２２に接続されている。所望のスケジュールで加えられる所望の圧力は、一般的には、３．５２ｋｇ/ｃｍ2(５０ポンド/平方インチ)ないし５．６３ｋｇ/cm2（８０ポンド/平方インチ）であるが、それ以上またはそれ以下のものを使用してもよい。所望のスケジュールで加えられる所望の温度は、装置１０の加熱部材２２を使用するコーティングによって必要とされるファイバ部材の部分を硬化するために使用される。コンピュータコントローラ５００および６００は、所望の圧力および温度を制御する。コンピュータ５００によって作動する圧力制御弁は、適当に都合のよい市販されているタイプのものを使用する。同様に、コンピュータ５００および６００は、所望の制御機能を有するように容易にプログラムされる適当に都合のよい市販されているデジタルコンピュータである。所望ならば、加圧部材２０の圧力と加熱部材２２の熱の双方を制御するために１つのコンピュータのコントローラが使用される。さらに、所望ならば、本発明の装置は、中の圧力部材２０のみを含むように構成されており、この構造は、構造１０００を形成するファイバ部材の部分を硬化または強化する間、熱が加えられるオートクレーブに配置される。本発明の装置および本発明の方法は、複合構造のファイバ部材の硬化および/または結合に関する。
【００２０】
異なる形状および構成の装置の多少の圧力部材等および加熱部材のような本発明に関する変化、修正、追加、および削除が行われることは当業者には明らかである。このようなものは、本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を使用して構成される一般的な補強部材の斜視図である。
【図２】本発明の装置の第１の実施例の斜視図である。
【図３】図２の本発明の第１の実施例の部分断面図である。
【図４】本発明の装置の第２の実施例の斜視図である。
【図５】図４の本発明の第２の実施例の部分断面図である。
【図６】本発明の装置の第３の実施例の斜視図である。
【図７】本発明の装置の第３の実施例の一部分が断面の正面図である。
【図８】本発明の装置の第４の実施例の斜視図である。
【図９】本発明の装置の第４の実施例の断面図である。
【図１０】本発明の装置の第５の実施例の斜視図である。
【図１１】本発明の第５の実施例の部分断面図である。
【図１２】リブおよび隔壁の補強構造に関する制御装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０  本発明の装置
１２, １１２  上方部材
１４, １１４  下方部材
１６  スペーサ
１８  端部部材
２０  圧力部材
２２  加熱部材
２４  固定具
２６, ３２  開口
１１６  スペーサ
１１８  端部部材
１２４，１３０  固定具
１０００  補強構造
１００４  隔壁
１０１４  リブ
【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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