(57)【要約】【課題】複合樹脂部品を作製するための方法及び設備に関し、より詳細には、複合部品を硬化させる際に使用される電磁マンドレルシステムを提供すること。【解決手段】複合部品硬化に使用する電磁式支持ツーリングのための方法及び装置について説明する。一例において、マンドレルなどの支持ツーリングは、強磁性構成要素を有する弾性ハウジングを含む。マンドレルはまた、弾性ハウジング内に位置決めされるとともに弾性ハウジングの強磁性構成要素を電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために磁場を生成するように動作可能である電磁コイルを有する。弾性ハウジングの強磁性構成要素を電磁コイルにより反発させたときに、弾性ハウジングが剛性表面状態を呈する。弾性ハウジングの強磁性構成要素が電磁コイルに引き寄せられたときに、弾性ハウジングが圧潰される。【選択図】図１
2017132248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性構成要素を有する弾性ハウジングと、
前記弾性ハウジング内に位置決めされているとともに、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように動作可能である１つ又は複数の電磁コイルであって、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、前記弾性ハウジングが剛性表面状態を呈し、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素が前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、前記弾性ハウジングが圧潰される、前記１つ又は複数の電磁コイルと
を含むマンドレル。
【請求項２】
前記弾性ハウジングが、強磁性構成要素とゴムの混合物を含む、請求項１に記載のマンドレル。
【請求項３】
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つに埋め込まれている、請求項１又は２に記載のマンドレル。
【請求項４】
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つの壁の内面上に位置決めされている、請求項１から３のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項５】
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つの壁の外面上に位置決めされている、請求項１から４のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項６】
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つの壁の内面又は外面上にコーティングを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項７】
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの中心線に直線状に直交するように前記弾性ハウジングに沿って横方向に位置決めされている、請求項１から６のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項８】
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの中心線に直線状に平行となるように前記弾性ハウジングに沿って長手方向に位置決めされている、請求項１から７のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項９】
前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジングの複数の壁から等距離に位置決めされている、請求項１から８のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項１０】
第１の電流を受けることで前記１つ又は複数の電磁コイルにより前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を反発させるために前記１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを動作させ、且つ前記第１の電流と逆方向である第２の電流を受けることで前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せるために前記１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを動作させる、請求項１から９のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項１１】
前記１つ又は複数の磁場を生成するように動作させたときに、前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジング内に浮遊する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項１２】
前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに前記弾性ハウジングの断面に沿って反発させるか又は引き寄せるために前記１つ又は複数の磁場を生成する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項１３】
前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに前記弾性ハウジングの長さに沿って反発させるか又は引き寄せるために前記１つ又は複数の磁場を生成する、請求項１から１２のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項１４】
前記弾性ハウジング内の複数のツールセグメントであって、連続的に結合された前記複数のツールセグメントを更に含み、前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記複数のツールセグメント内の複数の電磁コイルを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載のマンドレル。
【請求項１５】
強磁性構成要素を有する弾性ハウジングを準備するステップと、
前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを前記弾性ハウジング内で動作させるステップであって、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、前記弾性ハウジングが剛性表面状態を呈し、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素が前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、前記弾性ハウジングが圧潰される、動作させるステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
硬化させる複合部品の内部空隙部に前記弾性ハウジングを挿入するステップと、
前記弾性ハウジングが前記剛性表面状態を呈するように前記１つ又は複数の電磁コイルにより前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を反発させるために１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを前記弾性ハウジング内で動作させるステップと、
続いて、前記弾性ハウジングを前記複合部品の硬化後に圧潰させるように前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを前記弾性ハウジング内で動作させるステップと、
前記複合部品の前記内部空隙部から前記弾性ハウジングを取り外すステップと
を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、複合樹脂部品を作製するための方法及び設備に関し、より詳細には、複合部品を硬化させる際に使用される電磁マンドレルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機を製造する際に使用されるものなどの、複合部品は、フィラメントワインディング、テープ配置、オーバーブレイド、チョップ繊維ロービング、コーティング、ハンドレイアップ、又は他の複合加工技術及び硬化プロセスなどの、種々の生産方法を使用して構築することができる。これらのプロセスのほとんどは、上に複合材料を貼り付け、次いで硬化させて剛性複合部品にする、剛性の硬化ツール／マンドレルを使用する。例えば、複合レイアップを形成するために、自動繊維配置（ＡＦＰ）機を使用して、成形型又はマンドレル上に繊維強化材を配置してもよい。その後、硬化サイクル中に部品に熱及び圧力を加えるオートクレーブ内で複合部品を硬化させてもよい。
【０００３】
複合部品のいくつかの幾何学形状は、複合材料の貼り付け中又はオートクレーブ圧力下で加工されるときに部品の幾何学形状が適切に維持されることを確実にするために空隙部内に配置される支持用ブラダーなどのツールを必要とし得る内部空隙部を含む。支持用ブラダーは、硬化前に内部空隙部に容易に嵌合でき、次いで部品に印加されるオートクレーブ圧力に反応するようにオートクレーブ硬化プロセス中に膨張させることができる膨張可能なブラダーであってもよい。典型的には、このような膨張可能なブラダーは、真空バッグを通じてオートクレーブ圧力までブラダー内のガスを抜くことにより加圧される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、オートクレーブ硬化のために複合部品（例えば、ストリンガ又は骨組みにおける他の長手方向構造片）を支持するために使用されるブラダーは、（例えば、修理で実行されるように）オートクレーブを用いずに部品を別の方法で硬化させるときに好適でない場合がある。この場合、部品及びブラダーは、オートクレーブ内での条件とは異なる温度及び圧力条件にさらされ、その結果、膨張可能なブラダーが適切に機能しない場合があり且つ実際には最終部品の特性に悪影響を及ぼす可能性がある。このことにより、硬化前に複合部品の空隙部に嵌合でき、脱オートクレーブ硬化中に部品空隙部の内部の幾何学形状と一致でき、且つ硬化後に部品から取り外されるように最終的に大きさを縮小できる支持ツールの必要性が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一例では、強磁性構成要素を有する弾性ハウジングと、弾性ハウジング内に位置決めされるとともに弾性ハウジングの強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように動作可能である１つ又は複数の電磁コイルとを含むマンドレルについて説明する。弾性ハウジングの強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、弾性ハウジングが剛性表面状態を呈する。弾性ハウジングの強磁性構成要素が１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、弾性ハウジングが圧潰される。
【０００６】
別の例では、分極磁性材料を有する弾性ハウジングと、弾性ハウジング内に位置決めされるとともに弾性ハウジングの強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように動作可能である１つ又は複数の電磁コイルとを含む別のマンドレルについて説明する。弾性ハウジングの強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、弾性ハウジングが第１の容積を有する。弾性ハウジングの強磁性構成要素が１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、弾性ハウジングは、第１の容積よりも小さい第２の容積を有する。
【０００７】
更に別の例では、強磁性構成要素を有する弾性ハウジングを準備するステップと、弾性ハウジングの強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように１つ又は複数の電磁コイルを弾性ハウジング内で動作させるステップとを含む方法について説明する。弾性ハウジングの強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、弾性ハウジングが剛性表面状態を呈する。弾性ハウジングの強磁性構成要素が１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、弾性ハウジングが圧潰される。
【０００８】
これまで述べてきた特徴、機能、及び利点は、種々の実施形態において個別に達成することができ、又は更に他の実施形態において組み合わせることができ、これら実施形態の更なる詳細については、以下の説明及び図面を参照して確認することができる。
【０００９】
例示的な実施形態に特有であると考えられる新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態、並びに、好ましい使用形態、更にその目的及び説明は、添付の図面と併せて読むとき、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、最も良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、例示的な実施形態による、部品レイアップを形成し且つ／又は硬化させるために使用されるマンドレルを含む例示的なシステムを図示する。
【図２】図２は、例示的な実施形態による、図１で説明するようなマンドレルの使用により利益を得る可能性のある複合構成要素の例を図示する。
【図３】図３は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素が弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つに埋め込まれる弾性ハウジングの例示的な構成を図示する。
【図４】図４は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素が弾性ハウジングの壁に埋め込まれる弾性ハウジングの別の例示的な構成を図示する。
【図５】図５は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素が弾性ハウジングの壁の内面上に位置決めされる弾性ハウジングの別の例示的な構成を図示する。
【図６】図６は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素が弾性ハウジングの壁の外面上に位置決めされる弾性ハウジングの別の例示的な構成を図示する。
【図７】図７は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素が壁の内面上にコーティングを含む弾性ハウジングの別の例示的な構成を図示する。
【図８】図８は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素が壁の外面上にコーティングを含む弾性ハウジングの別の例示的な構成を図示する。
【図９】図９は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素のいくつかが弾性ハウジングの中心線に直線状に直交するように弾性ハウジングに沿って横方向に位置決めされる弾性ハウジングの例示的な構成を図示する。
【図１０】図１０は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素のいくつかが弾性ハウジングの中心線に直線状に平行となるように弾性ハウジングに沿って長手方向に位置決めされる弾性ハウジングの例示的な構成を図示する。
【図１１】図１１は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング内に位置決めされた電磁コイルを備えた弾性ハウジングの例示的な構成を図示する。
【図１２】図１２は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング内に位置決めされるとともに弾性ハウジングを圧潰するように動作させた電磁コイルを備えた弾性ハウジングの例示的な構成を図示する。
【図１３】図１３は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング内で互いに連結された複数のツールセグメントを含むマンドレルの例を図示する。
【図１４】図１４は、例示的な実施形態による、多数の連結された板の例を図示する。
【図１５】図１５は、例示的な実施形態による、マンドレルを動作させるための例示的な方法のフローチャートを示す。
【図１６】図１６は、例示的な実施形態による、マンドレルを動作させるための別の例示的な方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、開示の実施形態の全てではなく一部が示されている、添付図面を参照して、開示の実施形態を以下により完全に説明する。実際に、いくつかの異なる実施形態を説明することができ、これら実施形態は、本明細書に明記される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が綿密且つ完全なものであり且つ当業者に本開示の範囲を完全に伝えるために説明される。
【００１２】
例では、複合部品の硬化のための機械的支持ツーリング及び／又はマンドレルについて説明する。追加的に、弾性ツーリングマンドレルからの硬化した複合部品の制御された電磁誘導による抜き取りについて説明する。マンドレルは、強磁性構成要素を有する弾性ハウジングと、弾性ハウジング内に位置決めされるとともに弾性ハウジングの強磁性構成要素を電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために磁場を生成するように動作可能である電磁コイルとを含み得る。弾性ハウジングの強磁性構成要素を電磁コイルにより反発させたときに、弾性ハウジングが剛性表面状態を呈し、且つ弾性ハウジングの強磁性構成要素が電磁コイルに引き寄せられたときに、弾性ハウジングが圧潰される。したがって、外側弾性ブラダーを中央コイルに引き寄せるか又は中央コイルから反発させるために磁場を利用することにより、ハウジングが剛性となるか又は圧潰されてもよい。
【００１３】
一例として、マンドレルの外側弾性ブラダーは、エラストマー内における鉄系粉末又は類似物の均一混合物で成形される。ブラダーは、中実のマンドレルツール上に組み付けられる。作動時に外側弾性ブラダーを硬質ツーリング形状に反発させるか又は引き寄せるように構成された１つ又は一連の電磁コイルをマンドレル内に組み込んでもよい。
【００１４】
マンドレルは、硬化させる必要がある複合部品の空隙部を満たすために使用することができ、次いで、引き出され取り外されるように大きさを縮小できる（例えば、断面寸法の縮小など）。マンドレルの幾何学形状は、未硬化の複合部品に挿入され、次いで、脱オートクレーブ硬化圧力に耐えることができる中実の補剛材を形成するために拡張されるように、マンドレルの大きさが縮小することを可能にする。マンドレルは更に、部品から取り外されるように硬化後にマンドレルの大きさを縮小できるので、再使用可能である。
【００１５】
ここで図１を参照するに、例示的な実施形態による、繊維強化ポリマー樹脂の多数のプライ（図示せず）を含む部品レイアップ１０２を形成し且つ／又は硬化させるために、マンドレル１００を使用してもよい。例えば、プライを所望の部品形状に形成するために、繊維強化ポリマープライの多数のプライがマンドレル１００上にレイアップされる。部品レイアップ１０２は、マンドレル１００を部分的又は完全に取り囲んでもよく、その結果、マンドレル１００が部品レイアップ１０２により少なくとも実質的に包囲される。マンドレル１００は、ツールセグメント１０６が内部に位置決めされる弾性ハウジング１０４を含み、且つ弾性ハウジング１０４は、レイアップを圧縮し且つ／又は硬化させた後にマンドレル１００が部品レイアップ１０２から引き出されることを可能にする可撓性状態に弾性ハウジング１０４が置かれたときに内方に圧潰し得る筐体を形成する。取り外しを可能にするために、ツールセグメント１０６を拡張し且つ圧潰してもよい。ツールセグメント１０６は、他のツールセグメントへの連結を可能にするジョイントリンク機構１０８を更に含み得る。ツールセグメント１０６の弾性ハウジング１０４は、弾性ハウジング１０４内に強磁性構成要素１１０を更に含む。１つ又は複数の電磁コイル１０９は、弾性ハウジング１０４内に位置決めされるとともに、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９に反発させるか又は引き寄せるために磁場を生成するように動作可能である。弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９により反発させたときに、弾性ハウジング１０４が剛性表面状態を呈する。弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０が電磁コイル１０９に引き寄せられたときに、弾性ハウジング１０４が可撓性となるか又は圧潰される。
【００１６】
別の例では、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９により反発させたときに、弾性ハウジング１０４が第１の容積を有する。弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０が電磁コイル１０９に引き寄せられたときに、弾性ハウジング１０４は、第１の容積よりも小さい第２の容積を有し、したがって、硬化させる複合部品から取り外すことができる。
【００１７】
また、電磁コイル１０９を動作させるために、ツールセグメント１０６内に電源１１１が含まれてもよい。別の例において、電源１１１は、マンドレル１００とは別体の構成要素であってもよく、且つ電磁コイル１０９に給電するために電磁コイル１０９と有線通信してもよい。
【００１８】
マンドレル１００は、テフロン（登録商標）（Ｅ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）でコーティングされたシリコーン又は硬質ゴムなどの任意のエラストマー材料で形成してもよく、且つマンドレル１００が種々の構成と一致できるように柔軟であってもよい。弾性ハウジング１０４を、例えば、限定されるものではないが、可撓性シリコンゴムから形成してもよく、したがって、弾性ハウジング１０４は、ハウジングがレイアップに損傷を与えず且つ／又はレイアップを汚染せずに未硬化の複合レイアップに接触し得るような可撓性ハウジング又は弾性ハウジングであってもよい。
【００１９】
強磁性構成要素１１０は、任意のタイプの磁性材料で構成されるとともに所定の方式で弾性ハウジング１０４内に配設された磁石片であってもよい。一例として、弾性ハウジング１０４は、強磁性構成要素１１０が弾性ハウジング１０４に埋め込まれるように、強磁性構成要素１１０とゴムの混合物を含み得る。別の例として、強磁性構成要素１１０は、分極磁性材料、又はネオジム−鉄−ホウ素などの任意の種類の磁性材料若しくは希土類磁石のいずれかを含む他のタイプの永久磁石を含み得る。強磁性構成要素１１０は、弾性ハウジング１０４の壁に含まれる別体の中実構成要素（個々の磁性材料片など）であってもよく、又は所定の方式で弾性ハウジング１０４の表面内に均一に混合された磁性粒子であってもよい。強磁性構成要素１１０は、弾性ハウジング１０４に埋め込まれたより小さな磁性粒子（例えば、小さな磁石片）を更に含み得る。任意のタイプの磁石を強磁性構成要素１１０用に使用してもよい。強磁性構成要素１１０はまた、弾性ハウジング１０４内に配置されるが弾性ハウジング１０４とは別体である構造であってもよい。
【００２０】
長さに沿って均一又は不均一な断面を有する完全又は部分的な筐体を形成する、様々な複合構成要素、複合構造、又は複合部品のいずれかを形成するために、部品レイアップ１０２を硬化させてもよい。例えば、硬化した部品は、例えば、限定されるものではないが、ビークルを含む多種多様な用途で使用される空気ダクト及び燃料配管などの、流体を輸送するために使用されるダクト（図示せず）又は導管（図示せず）を含み得る。部品レイアップ１０２を形成するためのマンドレル１００及びツールセグメント１０６の使用により利益を得る可能性のある複合構成要素の例が図２に図示されている。
【００２１】
図２では、開示の可撓性装置及び硬化方法を、１つ又は複数の内部空隙部を有する、種々の幾何学形状の様々な複合樹脂部品を硬化させるために用いてもよい。例えば、限定されるものではないが、開示の可撓性ブラダー及び硬化方法を、繊維強化複合樹脂ストリンガ２００の作製において使用してもよい。一配置において、ストリンガ２００は、プリプレグのマルチプライレイアップを含み得る。図示の配置において、ストリンガ２００は、ストリンガ内部空隙部２０４を形成するハットセクション２０２と、横方向に延びる１対のフランジセクション２０６と、硬化中にフランジセクション２０６と共に圧密化される実質的に平坦な外皮セクション２０８とを含む。当業者が認識するように、代替的なストリンガ幾何学形状が可能である。
【００２２】
マンドレル１００に挿入されたツールセグメント１０６を用いて部品レイアップ１０２をマンドレル１００に貼り付けることにより、図１のマンドレル１００及びツールセグメント１０６を使用してストリンガ２００を作製してもよい。硬化後、部品レイアップ１０２は、ストリンガ２００を形成する。ツールセグメント１０６は、中空の台形空間又は台形開口部であるストリンガ空隙部２０４を満たす。ツールセグメント１０６は、硬化中にストリンガ２００の形状及び外形を維持するように機能し、且つ大きさが縮小されるように圧潰可能であり、且つ硬化後に取り外し可能である。
【００２３】
他の実施形態において、ストリンガ２００は、予備成形され且つ未硬化である。マンドレル１００は、マンドレル１００をストリンガ空隙部２０４内に位置決めできるように大きさを縮小できる断面を有し得、且つマンドレル１００及び弾性ハウジング１０４が硬化中にストリンガ２００を支持し得るようにマンドレル１００を拡張させたときに対応するストリンガ空隙部２０４と実質的に一致する形状を有する。マンドレルは異なる形状のストリンガと一致する任意の数の他の形状を有することができるが、図示の実施形態のマンドレル１００は、ハット状のストリンガ２００と一致する台形状を有する。
【００２４】
本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、列挙された特性、パラメータ、又は値が正確に設定される必要はないが、例えば、許容誤差、測定誤り、測定精度限界及び当業者に知られている要素を含む偏差又は変化が、その特性が提供しようとする効果を排除しない範囲内で発生し得ることを意味する。同様に、「約」という用語は、例えば、許容誤差、測定誤り、測定精度限界及び当業者に知られている要素を含む偏差又は変化を許容する、列挙された特性、パラメータ、又は値の態様、並びにそのような変化をもたらす妥当な量だけ広がるパラメータの範囲を含む。
【００２５】
ストリンガ２００用に使用される例示的な複合材料は、一般に、未硬化の予め含浸された補強テープ又は織物（すなわち、「プリプレグ」）などの、軽量材料であってもよい。テープ又は織物は、ポリマー（例えば、エポキシ又はフェノール）などの母材に埋め込まれた黒鉛繊維などの複数の繊維を含むことができる。テープ又は織物は、所望の補強の程度に応じて一方向性のもの又は織られたものとすることができる。したがって、マンドレル１００により画定される所望の形状のストリンガ２００にプリプレグテープ又は織物を予備成形するために、テープ又は織物がマンドレル１００（又は成形型）上に載置される。ストリンガ２００は、種々の程度の補強を与えるのに好適な任意の寸法とすることができ、又はプリプレグテープ若しくは織物の任意の数のプライを含むことができる。
【００２６】
図３〜図１０は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング１０４内又は弾性ハウジング１０４上の強磁性構成要素１１０の種々の配置を示す弾性ハウジング１０４の例示的な構成を図示している。図３〜図１０において、弾性ハウジング１０４は、略台形状を有する。この台形状は、硬化のために、図２に示す、ストリンガ２００のストリンガ空隙部２０４を満たすのに適している。他の例において、弾性ハウジング１０４は、複合部品の特定の空隙部を満たすのに必要とされる他の形状で構成してもよい。例として、弾性ハウジング１０４は、三角形状ではなく矩形又は正方形であってもよい。更に他の例において、弾性ハウジング１０４は丸みを帯びたハット形状を形成してもよく、又はマンドレル１００の用途に応じて更に他の形状も可能である。
【００２７】
図３は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０が弾性ハウジング１０４の複数の壁の少なくとも１つに埋め込まれる弾性ハウジング１０４の例示的な構成を図示している。図３において、弾性ハウジング１０４は、外壁１２０と、内壁１２２及び１２４とを含む。強磁性構成要素１１０は、外壁１２０と内壁１２２との間に埋設される。強磁性構成要素１１０は、所定の方式で壁内に配設された材料片の帯状体として示されている。内壁１２２及び１２４は、例えば、弾性ハウジング１０４内にある任意選択の２次的内部構造又はブラダーを画定してもよい。この２次的内部構造の外側に強磁性構成要素１１０を位置決めしてもよい。
【００２８】
図４は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０が弾性ハウジング１０４の壁１２６に埋め込まれる弾性ハウジング１０４の別の例示的な構成を図示している。壁１２６を内面１２８及び外面１３０により画定してもよい。この例において、強磁性構成要素１１０は、壁１２６内に分散させた円形の材料片として示されているが、強磁性構成要素１１０は、マンドレル１００の特定の用途に望ましい任意の大きさ又は形状であってもよい。
【００２９】
図５は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０が弾性ハウジング１０４の壁１２６の内面１２８上に位置決めされる弾性ハウジング１０４の別の例示的な構成を図示している。壁１２６は、内面１２８と外面１３０とを有し、且つ図５に示す構成では、強磁性構成要素１１０は、壁１２６の内面１２８上に位置決めされた磁性材料の帯状体を含む。強磁性構成要素１１０を、例えば、エポキシを使用して内面１２８上の位置に接着固定してもよい。
【００３０】
図６は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０が弾性ハウジング１０４の壁１２６の外面１３０上に位置決めされる弾性ハウジング１０４の別の例示的な構成を図示している。この構成では、強磁性構成要素１１０を、例えば、エポキシを使用して外面１３０上の位置に接着固定してもよい。加えて、図６において、強磁性構成要素１１０は、強磁性構成要素が外面１３０と面一になるように外面１３０に埋め込まれる。このことは、強磁性構成要素１１０により生じる硬化した最終部品における型跡又は他の窪みを避けるための設置に有用であり得る。
【００３１】
したがって、図５〜図６に示すように、強磁性構成要素１１０、すなわち分極磁性材料を、弾性ハウジング１０４の内面１２８又は外面１３０上に位置決めすることができる。
【００３２】
図３〜図６に示すように、強磁性構成要素１１０は、弾性ハウジング１０４全体にわたって実質的に均一に位置決めされる。しかしながら、いくつかの例では、強磁性構成要素１１０を、例えば、壁１２６の一方の側部のみに沿って、又は壁１２６の上部及び底部に沿って、又は壁１２６の側部に沿って、又は壁１２６の上部、底部及び側部の任意の組み合わせに沿って位置決めしてもよい。例えば、いくつかの例では、構成要素を、弾性ハウジング１０４の十分な表面剛性を必要とする用途のために均等に分布させてもよく、且つ他の例では、構成要素を、硬化時の部品構成及び硬化中のある特定の箇所における圧力の必要性に対応する特定の箇所に位置決めしてもよい。
【００３３】
図７は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０が壁１２６の内面１２８上にコーティング１３２を含む弾性ハウジング１０４の別の例示的な構成を図示している。図８は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０が壁１２６の外面１３０上にコーティング１３２を含む弾性ハウジング１０４の別の例示的な構成を図示している。コーティング１３２は、壁の表面に塗布できる、箔などの、磁性材料の薄膜を含み得る。コーティング１３２の厚さは、使用される材料のタイプによって決まってもよく、例えば、場合により、約０．０５インチ〜約２インチであってもよい。コーティング１３２はまた、硬化プロセス中に十分な可撓性をもたらしてもよい。
【００３４】
図９は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０ａ、１１０ｂのいくつかが弾性ハウジング１０４の中心線１３４に直線状に直交するように弾性ハウジング１０４に沿って横方向に位置決めされる弾性ハウジング１０４の例示的な構成を図示している。加えて、強磁性構成要素１１０ｃなどの他の強磁性構成要素を、中心線１３４に対して約４５°の角度で位置決めしてもよい。
【００３５】
図１０は、例示的な実施形態による、強磁性構成要素１１０ａ、１１０ｂのいくつかが弾性ハウジングの中心線１３４に直線状に平行となるように弾性ハウジング１０４に沿って長手方向に位置決めされる弾性ハウジング１０４の例示的な構成を図示している。この構成でも、強磁性構成要素１１０ｃを中心線１３４に対して約４５°の角度で位置決めしてもよい。
【００３６】
したがって、図９、図１０に示すように、強磁性構成要素１１０、すなわち分極磁性材料を、中心線１３４に直線状に直交するように弾性ハウジング１０４に沿って横方向に又は中心線１３４に直線状に平行となるように弾性ハウジング１０４に沿って長手方向に位置決めすることができる。また、弾性ハウジング１０４内に横方向に、長手方向に、斜めに位置決めされるか又は弾性ハウジング１０４内のこれらの全ての配置の強磁性構成要素１１０を提供するために、強磁性構成要素１１０のレイアウトの任意の組み合わせを使用してもよい。硬化処理を受ける部品の構成に基づいて必要とされる圧力の最適化のためにそれぞれ異なる構成を使用してもよい。
【００３７】
図１１は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング１０４内に位置決めされた電磁コイル１０９を備えた弾性ハウジング１０４の例示的な構成を図示している。図１１に示す例において、電磁コイル１０９は、弾性ハウジング１０４の壁１２６の上部、底部及び側部から等距離に位置決めされる。いくつかの例では、例えば、弾性ハウジング１０４が円形であり得る場合に、電磁コイル１０９を壁１２６の内面１２８の各部分から等距離に位置決めすることができる。
【００３８】
図１１は、剛性外面１３０を有する弾性ハウジング１０４を図示している。図１１では、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を矢印で示すように外方に反発させるために磁場を生成するように電磁コイル１０９を動作させる。このように、磁場は、強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９から押し離す。磁場を生成するように動作させたときに、電磁コイル１０９は、弾性ハウジング１０４内に浮遊する。動作させていないときには、電磁コイル１０９は、重力により弾性ハウジング１０４の底壁に落下していてもよい。代替的に、弾性ハウジング１０４の中央領域内に電磁コイル１０９を保持する弾性ハウジング１０４の内側の容器内に電磁コイル１０９を位置決めしてもよい。
【００３９】
図１２は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング１０４内に位置決めされるとともに弾性ハウジング１０４を圧潰するように動作させた電磁コイル１０９を備えた弾性ハウジング１０４の例示的な構成を図示している。壁１２６の内面１２８及び外面１３０を引き込む電磁コイル１０９に強磁性構成要素１１０を引き寄せるように電磁コイル１０９を動作させる。したがって、この状態では、弾性ハウジング１０４は内方に圧潰する。強磁性構成要素１１０の構成及び配置により弾性ハウジング１０４の全ての側部を均等に引き寄せるように電磁コイル１０９を作動させてもよい。電磁コイル１０９が弾性ハウジング１０４の中央領域内に浮遊するか又は別様に装着される例では、弾性ハウジング１０４の全ての側部を均等に引き寄せることがより有益であり得る。
【００４０】
図１１では、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９により反発させ、且つ弾性ハウジング１０４が図示のように第１の容積を有する。図１２では、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０が電磁コイル１０９に引き寄せられ、且つ弾性ハウジング１０４が第１の容積よりも小さい第２の容積を有する。このようにして、弾性ハウジング１０４は圧潰可能である。
【００４１】
電磁コイル１０９を動作させるために、磁場を生成して弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を引き寄せるために第１の電流を電磁コイルに印加してもよく、且つ磁場を生成して弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を反発させるために、第１の電流と逆方向である第２の電流を電磁コイル１０９に印加してもよい。電磁コイル１０９の動作は、弾性ハウジング１０４の拡張及び収縮のために電源１１１を手動で動作させることなどによる、手動による動作であってもよい。他の例では、剛性又は可撓性の外面１３０を生じさせるために必要に応じて強磁性構成要素１１０を引き寄せるか又は反発させるために対応する極性の電流を電源１１１が電磁コイル１０９に供給するようにプログラムされたマイクロプロセッサを使用してプログラム方式で電磁コイル１０９の動作を実行してもよい。より強い又はより弱い磁場を生み出すために、より多くの又はより少ない電力を電磁コイル１０９に供給することができる。使用用途に基づいて、又は例えば、どれだけ多くの強磁性材料が弾性ハウジング１０４内に含まれるかに基づいて磁場の強さを決定してもよい。
【００４２】
強磁性構成要素１１０を弾性ハウジング１０４全体にわたって均等に分布させた状態で、弾性ハウジング１０４の壁１２６を均等に引き寄せるか又は反発させるために、電磁コイル１０９により生成する磁場を均等に分布させてもよい。一例において、電磁コイル１０９は、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９に弾性ハウジング１０４の断面に沿って反発させるか又は引き寄せるために磁場を生成する。他の例において、電磁コイル１０９は、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９に弾性ハウジング１０４の長さに沿って反発させるか又は引き寄せるために磁場を生成する。なお更に、電磁コイル１０９は、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を電磁コイル１０９に弾性ハウジング１０４の断面に沿って及び長さに沿って反発させるか又は引き寄せるために磁場を生成してもよい。例えば、硬化処理を受ける部品の構成に基づいて必要に応じて強磁性構成要素を反発させるか又は引き寄せるために電磁コイル１０９の動作を実行してもよい。
【００４３】
図１３は、例示的な実施形態による、弾性ハウジング１０４内で互いに連結された複数のツールセグメント１０６を含むマンドレル１００の例を図示している。この例示的な構成において、各ツールセグメント１０６は電磁コイル１０９を含み、且つ弾性ハウジング１０４は強磁性構成要素１１０を含む。マンドレル１００はまた、複数のツールセグメント１０６を連続的に結合又は連結する複数のジョイントリンク機構１０８を含む。電源１１１は、弾性ハウジング１０４の外側に位置決めされるとともに、例えば、電力ケーブル１７３、１７４及び１７５を通じて電磁コイル１０９の各々に連結される。複数のジョイントリンク機構１０８は、複数のツールセグメント１０６の互いに対する移動を可能にする。
【００４４】
したがって、図１３に示す例示的な構成において、各ツールセグメント１０６は電磁コイル１０９を含み、且つ電源１１１は、ツールセグメント１０６の全てを同時に動作させるように機能する。連動するツールセグメント１０６は、可撓性の弾力性ブラダーであり得る、弾性ハウジング１０４の内側に位置決めされ、且つジョイントリンク機構１０８は、マンドレル１００がストリンガ内側の外形にぴったり一致するとともに剛性を維持するようにマンドレル１００の可撓性を許容する。いくつかの例において、ツールセグメント１０６のいくつかは、部品の長さに沿った部品断面の変化にマンドレル１００が対応することを可能にする異なる断面を有し得る。
【００４５】
ジョイントリンク機構１０８は、ツールセグメント１０６間の分離をもたらし、且つツールセグメント１０６相互の移動を可能にする。電力ケーブル１７３、１７４及び１７５は、それぞれのツールセグメント１０６を貫通して位置決めされ、且つそれぞれのジョイントリンク機構１０８に取り付けられる。
【００４６】
ジョイントリンク機構１０８は、ツールセグメント１０６の略中央領域に結合し、且つ多数の連結された板１７６は、隣り合うツールセグメント１０６間のそれぞれのギャップを包囲するように設けられる。多数の連結された板１７６は、ツールセグメント１０６の互いに対する移動を可能にするために互いに摺動する。
【００４７】
図１４は、例示的な実施形態による、多数の連結された板１７６の例を図示している。多数の連結された板は、板１８０、１８２、１８４及び１８６を含む。板１８０は、ピボット点１８８において板１８２に連結される。板１８２は、ピボット点１９０において板１８４に連結される。板１８４は、ピボット点１９２において板１８６に連結される。多数の連結された板１７６は、肘関節のように働き、且つツールセグメント１０６間の隙間を包囲しつつ移動を可能にするように板１８０、１８２、１８４及び１８６が互いに摺動することを可能にする。板１８０、１８２、１８４及び１８６は、移動を可能にする金属板、プラスチック板、ゴム板などであってもよい。
【００４８】
図１４に示すマンドレル１００は、特定の用途で必要とされる任意の数のツールセグメント１０６を有するように構成することができる。一例として、複合部品の修理のために、マンドレルの全長は約６〜１２インチの長さであってもよく、且つ各ツールセグメント１０６は数インチ（例えば、３〜５インチの部片）であってもよい。マンドレル１００の長さは、端部ジョイントリンク機構において別のツールセグメント１０６を取り付けることより延長することができる。
【００４９】
動作時には、修理のために、マンドレル１００を、複合部品の空隙部に嵌合するように収縮又は圧潰するように動作させ、次いで、空隙部の長さに沿った外形と一致するように動作させることができる。電磁コイル１０９の下降電流電磁鎖（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｄｏｗｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｈａｉｎ）を提供することにより、生成する磁場が弾性ハウジング１０４の内面１２８に対して反発してマンドレルを拡張又は膨張させるように圧潰可能なマンドレル１００を動作させる。マンドレル１００を、外形領域に挿入し、次いで拡張させ、構造的剛性構成要素として使用することができる。電流を逆向きにすると、生成する磁場が逆向きになり、その領域からマンドレル１００を容易に取り外すことができるように弾性ハウジング１０４の壁１２６が圧潰する。磁場の強度を、印加する電流量により決定することができる。このことにより、硬化させる複合材に対するマンドレル１００の圧力を微調整できるようになる。
【００５０】
図１５は、例示的な実施形態による、マンドレル１００を動作させるための例示的な方法３００のフローチャートを示している。図１５に示す方法３００は、例えば、図１に示すマンドレルに対して使用できる方法の実施形態を提示する。いくつかの例では、マンドレル１００の構成要素を、特定の方式で動作させたときなどに、機能を実行するように適合されるように、機能を実行できるように、又は機能を実行するのに好適であるように配設してもよい。方法３００は、ブロック３０２〜３０８のうちの１つ又は複数により図示するように、１つ又は複数の動作、機能、又は行為を含み得る。ブロックが連続した順序で図示されているが、これらのブロックを、並行に、及び／又は本明細書で説明される順序と異なる順序で実行してもよい。また、種々のブロックを、所望の実施態様に基づいて、組み合わせてより少数のブロックにし、更なるブロックに分割し、及び／又は除去してもよい。
【００５１】
本明細書に開示するこの及び他のプロセス並びに方法について、フローチャートが本実施形態の１つの可能な実施態様の機能性及び動作を示すことを理解するべきである。当業者であれば当然理解するように、含まれる機能性に応じて、実質的に同時又は逆順を含む、示された順序又は述べられた順序とは異なる順序で機能が実行され得る代替的な実施態様も、本開示の例示的な実施形態の範囲内に含まれる。
【００５２】
ブロック３０２において、方法３００は、強磁性構成要素１１０を有する弾性ハウジング１０４を準備するステップを含む。ブロック３０４において、方法３００は、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を１つ又は複数の電磁コイル１０９に反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように１つ又は複数の電磁コイル１０９を弾性ハウジング１０４内で動作させるステップを含む。ブロック３０６において、方法３００は、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を１つ又は複数の電磁コイル１０９により反発させたときに、弾性ハウジング１０４が剛性表面状態を呈することを含む。ブロック３０８において、方法３００は、弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０が１つ又は複数の電磁コイル１０９に引き寄せられたときに、弾性ハウジング１０４が圧潰されることを含む。
【００５３】
図１６は、例示的な実施形態による、マンドレル１００を動作させるための別の例示的な方法３２０のフローチャートを示している。ブロック３２２において、方法３２０は、硬化させた複合部品２００の内部空隙部２０４に弾性ハウジング１０４を挿入するステップを含む。ブロック３２４において、方法３２０は、弾性ハウジング１０４が剛性表面状態を呈するように１つ又は複数の電磁コイル１０９により弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を反発させるために１つ又は複数の磁場を生成するように１つ又は複数の電磁コイル１０９を弾性ハウジング１０４内で動作させるステップを含む。ブロック３２６において、方法３２０は、続いて、弾性ハウジング１０４を複合部品２００の硬化後に圧潰させるように弾性ハウジング１０４の強磁性構成要素１１０を１つ又は複数の電磁コイル１０９に引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように１つ又は複数の電磁コイル１０９を弾性ハウジング１０４内で動作させるステップを含む。ブロック３２８において、方法３２０は、複合部品２００の内部空隙部２０４から弾性ハウジング１０４を取り外すステップを含む。
【００５４】
いくつかの例では、例えば、弾性ハウジング１０４が１回の通電サイクル後に取り外されないように、硬化させるべき部品のタイプに応じて弾性ハウジング１０４が剛性表面状態及び圧潰状態を複数回呈するようにするために、硬化中に２回以上の通電サイクルを経て進行するようにマンドレル１００を動作させてもよい。
【００５５】
したがって、動作時には、マンドレル１００を、硬化のために剛性表面状態を呈するように動作させ、次いで硬化した部品から取り外されるように圧潰させることができる。磁性構成要素、及び磁場の使用は、ツーリング用途に必要とされる空気圧又は他の圧力の使用に置き換えられる。
【００５６】
例において、マンドレル１００は、複合部品の製造の際に、又は複合部品の修理の際に使用することができる。本開示の実施形態を、例えば、航空宇宙、海洋、自動車用途、並びに複合部品のオートクレーブ硬化が使用され得る他の用途を含む、多種多様な潜在的用途、特に運輸産業において使用してもよい。一例として、本開示の実施形態を、航空機の製造及び保守点検との関連で使用してもよい。開示の実施形態の航空機用途は、数例を挙げると、例えば、非限定的に、ビーム、スパー及びストリンガなどの補剛部材の硬化を含み得る。
【００５７】
更に、本開示は以下の条項に記載の実施形態を含む。
【００５８】
条項１
強磁性構成要素を有する弾性ハウジングと、
前記弾性ハウジング内に位置決めされているとともに、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように動作可能である１つ又は複数の電磁コイルであって、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、前記弾性ハウジングが剛性表面状態を呈し、且つ前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素が前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、前記弾性ハウジングが圧潰される、前記１つ又は複数の電磁コイルと
を含む、マンドレル。
【００５９】
条項２
前記弾性ハウジングが、強磁性構成要素とゴムの混合物を含む、条項１に記載のマンドレル。
【００６０】
条項３
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つに埋め込まれている、条項１に記載のマンドレル。
【００６１】
条項４
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つの壁の内面上に位置決めされている、条項１に記載のマンドレル。
【００６２】
条項５
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つの壁の外面上に位置決めされている、条項１に記載のマンドレル。
【００６３】
条項６
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの複数の壁の少なくとも１つの壁の内面又は外面上にコーティングを含む、条項１に記載のマンドレル。
【００６４】
条項７
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの中心線に直線状に直交するように前記弾性ハウジングに沿って横方向に位置決めされている、条項１に記載のマンドレル。
【００６５】
条項８
前記強磁性構成要素が、前記弾性ハウジングの中心線に直線状に平行となるように前記弾性ハウジングに沿って長手方向に位置決めされている、条項１に記載のマンドレル。
【００６６】
条項９
前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジングの複数の壁から等距離に位置決めされている、条項１に記載のマンドレル。
【００６７】
条項１０
第１の電流を受けることで前記１つ又は複数の電磁コイルにより前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を反発させるために前記１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを動作させ、且つ前記第１の電流と逆方向である第２の電流を受けることで前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せるために前記１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを動作させる、条項１に記載のマンドレル。
【００６８】
条項１１
前記１つ又は複数の磁場を生成するように動作させたときに、前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジング内に浮遊する、条項１に記載のマンドレル。
【００６９】
条項１２
前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに前記弾性ハウジングの断面に沿って反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成する、条項１に記載のマンドレル。
【００７０】
条項１３
前記１つ又は複数の電磁コイルが、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに前記弾性ハウジングの長さに沿って反発させるか又は引き寄せるために前記１つ又は複数の磁場を生成する、条項１に記載のマンドレル。
【００７１】
条項１４
前記弾性ハウジング内の複数のツールセグメントであって、連続的に結合された前記複数のツールセグメントを更に含み、前記１つ又は複数の電磁コイルが前記複数のツールセグメント内の複数の電磁コイルを含む、条項１に記載のマンドレル。
【００７２】
条項１５
分極磁性材料を有する弾性ハウジングと、
前記弾性ハウジング内に位置決めされているとともに、前記弾性ハウジングの前記分極磁性材料を前記１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように動作可能である１つ又は複数の電磁コイルであって、前記弾性ハウジングの前記分極磁性材料を前記１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、前記弾性ハウジングが第１の容積を有し、且つ前記弾性ハウジングの前記分極磁性材料が前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、前記弾性ハウジングが前記第１の容積よりも小さい第２の容積を有する、前記１つ又は複数の電磁コイルと
を含む、マンドレル。
【００７３】
条項１６
前記分極磁性材料が強磁性構成要素を含み、且つ前記弾性ハウジングが強磁性構成要素とゴムの混合物を含む、請求項１５に記載のマンドレル。
【００７４】
条項１７
前記分極磁性材料が、前記弾性ハウジングの内壁又は外面上に位置決めされている、請求項１５に記載のマンドレル。
【００７５】
条項１８
前記分極磁性材料が、前記弾性ハウジングの中心線に直線状に直交するように前記弾性ハウジングに沿って横方向に又は前記弾性ハウジングの前記中心線に直線状に平行となるように前記弾性ハウジングに沿って長手方向に位置決めされている、請求項１５に記載のマンドレル。
【００７６】
条項１９
強磁性構成要素を有する弾性ハウジングを準備するステップと、
前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を１つ又は複数の電磁コイルに反発させるか又は引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを前記弾性ハウジング内で動作させるステップであって、前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルにより反発させたときに、前記弾性ハウジングが剛性表面状態を呈し、且つ前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素が前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せられたときに、前記弾性ハウジングが圧潰される、動作させるステップと
を含む、方法。
【００７７】
条項２０
硬化させる複合部品の内部空隙部に前記弾性ハウジングを挿入するステップと、
前記弾性ハウジングが剛性表面状態を呈するように前記１つ又は複数の電磁コイルにより前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を反発させるために１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを前記弾性ハウジング内で動作させるステップと、
続いて、前記弾性ハウジングを前記複合部品の硬化後に圧潰させるように前記弾性ハウジングの前記強磁性構成要素を前記１つ又は複数の電磁コイルに引き寄せるために１つ又は複数の磁場を生成するように前記１つ又は複数の電磁コイルを前記弾性ハウジング内で動作させるステップと、
前記複合構成部品の前記内部空隙部から前記弾性ハウジングを取り外すステップと
を更に含む、条項１９に記載の方法。
【００７８】
異なる有利な配置は、例示及び説明の目的で提示したものであり、網羅的であること、又は開示した形の実施形態に限定されることを意図するものではない。多くの変更及び変形が当業者には明らかであろう。更に、異なる有利な実施形態は、他の有利な実施形態と比較して異なる利点を説明し得る。選択された１つ又は複数の実施形態は、それらの実施形態の原理及び実際の用途を解説するため、並びに、企図される特定の使用に適合するような種々の変更を伴う種々の実施形態に関する開示内容を当業者が理解できるようにするために、選択及び説明される。
【符号の説明】
【００７９】
１００  マンドレル
１０２  部品レイアップ
１０４  弾性ハウジング
１０６  ツールセグメント
１０８  ジョイントリンク機構
１０９  電磁コイル
１１０  強磁性構成要素
１１１  電源
１１０  強磁性構成要素
２００  ストリンガ
２０２  ハットセクション
２０４  空隙部
２０６  フランジセクション
２０８  外皮セクション
１２０  外壁
１２２  内壁
１２４  内壁
１２６  壁
１２８  内面
１３０  外面
１３２  コーティング
１１０ａ  強磁性構成要素
１１０ｂ  強磁性構成要素
１１０ｃ  強磁性構成要素
１３４  中心線
１７３  電力ケーブル
１７４  電力ケーブル
１７５  電力ケーブル
１７６  多数の連結された板
１８０  板
１８２  板
１８４  板
１８６  板
１８８  ピボット点
１９０  ピボット点
１９２  ピボット点
３００  方法
３０２  ブロック
３０４  ブロック
３０６  ブロック
３０８  ブロック
３２０  方法
３２２  ブロック
３２４  ブロック
３２６  ブロック
【図１】
2017132248.tif 000003
【図２】
2017132248.tif 000004
【図３】
2017132248.tif 000005
【図４】
2017132248.tif 000006
【図５】
2017132248.tif 000007
【図６】
2017132248.tif 000008
【図７】
2017132248.tif 000009
【図８】
2017132248.tif 000010
【図９】
2017132248.tif 000011
【図１０】
2017132248.tif 000012
【図１１】
2017132248.tif 000013
【図１２】
2017132248.tif 000014
【図１３】
2017132248.tif 000015
【図１４】
2017132248.tif 000016
【図１５】
2017132248.tif 000017
【図１６】
2017132248.tif 000018
【外国語明細書】
2017132248000001.pdf