特許第6807654号(P6807654)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6807654複合部品を製造するためのシステムとツーリング、及び関連方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6807654
(24)【登録日】2020年12月10日
(45)【発行日】2021年1月6日
(54)【発明の名称】複合部品を製造するためのシステムとツーリング、及び関連方法
(51)【国際特許分類】
   B29C 43/56 20060101AFI20201221BHJP
   B29C 43/50 20060101ALI20201221BHJP
   B29C 43/36 20060101ALI20201221BHJP
   B29C 70/44 20060101ALI20201221BHJP
【FI】
   B29C43/56
   B29C43/50
   B29C43/36
   B29C70/44
【請求項の数】10
【外国語出願】
【全頁数】48
(21)【出願番号】特願2016-78641(P2016-78641)
(22)【出願日】2016年4月11日
(65)【公開番号】特開2017-13486(P2017-13486A)
(43)【公開日】2017年1月19日
【審査請求日】2019年4月11日
(31)【優先権主張番号】14/693,363
(32)【優先日】2015年4月22日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】The Boeing Company
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】トンプソン, マイケル ピー.
(72)【発明者】
【氏名】レイトン, オーティス フランクリン
【審査官】 正 知晃
(56)【参考文献】
【文献】 特開平06−047824(JP,A)
【文献】 実開平05−017296(JP,U)
【文献】 実開平05−057067(JP,U)
【文献】 特開2006−175866(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 43/00−43/58
B29C 57/00−57/12
B29C 70/00−70/88
B29D 23/00−23/24
F16L 27/00−27/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合材料(38)から複合部品(22)を製造するように構成されたシステム(30)であって、前記複合部品(22)は、第1の端部(206)から第2の端部(208)まで延在している管状部(204)と、それぞれが前記管状部(204)から半径方向外向きに延在する第1のフランジ(210)及び第2のフランジとを備え前記第1のフランジ(210)が前記管状部(204)の前記第1の端部(206)に隣接して位置決めされ、前記管状部(204)と一体的に形成されており、前記第2フランジ(212)が前記第2の端部(208)に隣接して配置されており
前記システム(30)は、ツール(32)であって
第1のフランジ面(76)と、前記第1のフランジ面(76)の反対側第2のフランジ面(78)と、前記第1のフランジ面(76)から前記第2のフランジ面(78)まで延在している第1の複合材料受容面(54)とを備え、前記第1のフランジ面は、前記第2のフランジ面(78)に対して平行しない角度をつけて設けられている、第1のツールピース(34)と、
第3のフランジ面(80)と、前記第3のフランジ面(80)の反対側の第4のフランジ面(82)と、前記第3のフランジ面(80)から前記第4のフランジ面(82)まで延在している第2の複合材料受容面(56)とを備える第2のツールピース(36)とを備え、前記ツール(32)は、閉位置と開位置との間で選択的に移動されるように構成され、前記閉位置では、前記第2のツールピース(36)は、前記第1のツールピース(34)に隣接して位置決めされ、前記第3のフランジ面(80)と前記第1のフランジ面(76)は互いに平行し、前記第2のフランジ面(78)と前記第4のフランジ面(82)は互いに平行し、前記第1の複合材料受容面(54)は、前記第1の複合材料受容面(54)と前記第2の複合材料受容面(56)が、前記複合部品(22)が形成されうるツール空間(86)を画定するように前記第2の複合材料受容面(56)に面して配置され、前記ツール空間(86)は、前記第1のフランジ面(76)から前記第2のフランジ面(78)に向かって前記ツール空間(86)の中央を通って延在しているツール縦軸(74)を有し、前記第1の複合材料受容面(54)は、前記ツール縦軸(74)に沿って、前記第1のフランジ面(76)から前記第2のフランジ面(78)まで長手方向に延在しており、前記開位置では、前記第2のツールピース(36)の少なくとも一部は前記第1のツールピース(34)から間隔を置いて配置されている、前記ツール(32)、及び
前記第1の複合材料受容面(54)、前記第2の複合材料受容面(56)、及び前記ツール(32)の前記第1のフランジ面(76)に対して真空に引くことにより、それらに受容された前記複合材料(38)が前記第1の複合材料受容面(54)、前記第2の複合材料受容面(56)、及び前記ツール(32)の前記第1のフランジ面(76)に対して押圧されるように構成された真空装置(46)
を備え、前記システム(30)は、前記複合材料(38)を硬化させることにより、前記複合部品(22)を形成するように構成され、前記複合部品は硬化された後に前記ツール(32)から選択的に取り外し可能である、システム(30)。
【請求項2】
前記複合材料(38)及び前記ツール(32)に熱と圧力を印加するように構成された熱源(48)を更に備える、請求項1に記載のシステム(30)。
【請求項3】
前記ツール(32)に配置されることにより、前記ツール(32)の少なくとも一部を覆うように構成された真空バッグ(44)を更に備え、前記真空バッグ(44)は前記真空装置(46)に連結されており、前記真空装置(46)が真空に引いた時に前記ツール(32)を押圧するように構成され、前記真空バッグ(44)はエラストマーから構成されている、請求項1又は2に記載のシステム(30)。
【請求項4】
複合部品(22)を形成する方法(300)であって、前記複合部品(22)は、部品内面(62)と、部品外面(60)とを有し、前記部品外面(60)は、第1の部品端部(206)から第2の部品端部(208)まで前記複合部品(22)の中央を通って延在している部品中央縦軸(72)から半径方向外向きに面し、前記部品内面(62)は、前記複合部品(22)の空洞の内部空間(64)を画定し、前記部品中央縦軸(72)に向かって半径方向内向きに面しており、前記複合部品(22)は、前記第1の部品端部(206)に隣接して配置された第1のフランジ(210)と、前記第2の部品端部(208)に隣接して配置された第2のフランジ(212)とを更に含む、前記方法であって、
前記方法(300)は、ツール(32)を提供する(302)ことであって、前記ツール(32)は、
第1のフランジ面(76)と、前記第1のフランジ面(76)の反対側第2のフランジ面(78)と、前記第1のフランジ面(76)から前記第2のフランジ面(78)まで延在している第1の複合材料受容面(54)とを備え、前記第1のフランジ面は、前記第2のフランジ面(78)に対して平行しない角度をつけて設けられている第1のツールピース(34)と、
第3のフランジ面(80)と、前記第3のフランジ面(80)の反対側の第4のフランジ面(82)と、前記第3のフランジ面(80)から前記第4のフランジ面(82)まで延在している第2の複合材料受容面(56)とを備える第2のツールピース(36)とを備え、前記ツール(32)は、閉位置と開位置との間で選択的に移動されるように構成され、前記閉位置では、前記第2のツールピース(36)が前記第1のツールピース(34)に隣接して位置決めされ、前記第3のフランジ面(80)と前記第1のフランジ面(76)は互いに平行し、前記第2のフランジ面(78)と前記第4のフランジ面(82)は互いに平行し、前記第1の複合材料受容面(54)は、前記第1の複合材料受容面(54)と前記第2の複合材料受容面(56)、前記複合部品(22)が形成されうるツール空間(86)を画定するように前記第2の複合材料受容面(56)に面して配置され、前記ツール空間(86)は、前記第1のフランジ面(76)から前記第2のフランジ面(78)に向かって前記ツール空間(86)の中央を通って延在しているツール縦軸(74)を有し、前記第1の複合材料受容面(54)は、前記ツール縦軸(74)に沿って、前記第1のフランジ面(76)から前記第2のフランジ面(78)まで長手方向に延在しており、前記開位置では、前記第2のツールピース(36)の少なくとも一部は前記第1のツールピース(34)から間隔を置いて配置されている、前記ツール(32)を提供する(302)ことと、
複合材料(38)を、該材料が、前記ツール(32)の前記第1の複合材料受容面(54)及び前記第2の複合材料受容面(56)と一致するように、前記ツール(32)に適用する(304)ことであって、前記複合材料(38)の材料外面(66)が前記ツール(32)の前記第1の複合材料受容面(54)と前記第2の複合材料受容面(56)と直接接触するように、前記複合材料(38)を前記ツール(32)に適用することを含み、前記材料外面(66)は、前記複合部品(22)の前記部品外面(60)を形成するように構成されている、前記前記ツール(32)に前記複合材料(38)を適用する(304)ことと
前記複合材料(38)を硬化させる(308)ことであって、それによって、前記複合部品(22)を形成、前記ツール(32)は、前記複合部品(22)の三次元形状を画定するように構成されている、前記硬化させる(308)こと、とを含む、方法(300)
【請求項5】
前記ツール(32)を前記閉位置へ移動させる(302)ことと、前記ツール(32)を前記開位置へ移動させる(330)こととを更に含む、請求項4に記載の方法(300)。
【請求項6】
前記ツール(32)を前記開位置へ移動させる(330)こと、前記開位置において前記第1のツールピース(34)と前記第2のツールピース(36)が互いに間隔を置いて配置されるように、前記第1のツールピース(34)から前記第2のツールピース(36)を分離させる(330)ことを含む、請求項5に記載の方法(300)。
【請求項7】
前記複合材料(38)を硬化させた(308)後で、前記ツール(32)から前記複合部品(22)を取り外す(326)ことを更に含み、前記複合部品(22)を取り外す(326)こと、前記ツール(32)を前記開位置へ移動させた(330)後で行われる、請求項5又は6に記載の方法(300)。
【請求項8】
真空に引く(318)ことを更に含み、それにより、前記複合材料(38)を前記ツール(32)の前記第1の複合材料受容面(54)と前記第2の複合材料受容面(56)に対して圧縮させる(307)、請求項4から7のいずれか一項に記載の方法(300)。
【請求項9】
前記複合材料(38)と前記ツール(32)に熱と圧力を印加する(314)ことを更に含む、請求項4から8のいずれか一項に記載の方法(300)。
【請求項10】
前記複合材料(38)を適用する(304)こと、複数の複合材料片(58)を成形し、位置決めすることを含む、請求項4から9のいずれか一項に記載の方法(300)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合部品、例えばフランジ付きダクトを製造するためのシステムとツーリング(tooling)、及び関連方法に関する。
【背景技術】
【0002】
様々な工業用途の複合部品は多くの場合、型として機能する(本明細書において「ツール」とも呼ばれる)ツーリングのピース上に複合材料を「レイアップ」することによって製造される。材料は、ツーリングの適所で硬化(例:固化)させ、完成した成形部品は、材料が硬化した後にツーリングから取り外される。部品の形が異なるため、異なる製造課題が生じる。部品、例えば一又は複数の一体型フランジを有するダクト等を製造するための既存の方法及びツーリングを行うことは、技術的に及び/又は人間工学的に困難なことでありうる。例えば、上記フランジ付きダクトを形成するための既存のツーリングは、2つの平面プレートが(円筒形状の両端に1つずつ)取り付けられた円筒形状からなり、互いに角度をつけて配置されている。プレートと円筒形の交点により、円筒形の各端部に「雌型」フィレット半径ができ、複合材料は、円筒形の外周に、雌型フィレット半径に対して、またプレート上にレイアップされて、フランジが形成される。上記ツーリングは、様々な形状の複合材料の多数のピースを切断し成形し、ツーリング上で複数のピースを互いに適合させ、非常にわずかな作業空間しかない雌型フィレット半径内部で材料を形成する必要がある(例えば、部品はツーリングの円筒形の外面に形成され、材料は、円筒形とプレートとの間に形成されたフィレット半径内部に置かれなければならない)。これは、予測不能な結果、及び/又はブリッジング、皺を有する欠陥部品、及び/又は高い不良品発生率が生じる、困難でコストが高く、時間のかかる技術となりうる。
【発明の概要】
【0003】
開示の複合部品を製造するためのシステム、ツーリング、及び関連の方法により、処理時間が削減され、人間工学が向上する、及び/又は完成した部品の品質が改善されうる。複合材料から複合部品(例:フランジ付きダクト)を製造するように構成されたシステムの一例は、ツールと、ツール及び複合材料において真空に引くように構成された真空装置とを含みうる。複合材料は、複合部品の管状部を形成するために、ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に配置され、ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面とほぼ一致するように構成することができ、複合材料は、フランジ付きダクトの第1のフランジを形成するために、ツールの第1のフランジ面と一致するように構成することができる。真空装置は、複合材料を第1の複合材料受容面、第2の複合材料受容面、及びツールの第1のフランジ面に対して押圧するように構成することができ、システムは、複合材料を硬化させることによって、複合部品を形成するように構成することができ、複合部品は、複合部品が硬化した後に、ツールから選択的に取り外し可能である。
【0004】
複合部品を製造するための、本発明のツールは、ツールが開位置から閉位置まで選択的に移動しうるように、第1のツールピース(tool piece)に対して選択的に移動可能である第1のツールピース及び第2のツールピースを含む、ツーピースツールであってよい。第1のツールピースは、第1のフランジ面、第1のフランジ面の反対側の第2のフランジ面、及び第1のフランジ面から第2のフランジ面まで延在している第1の複合材料受容面を含みうる。第2のツールピースは、第3のフランジ面、第3のフランジ面の反対側の第4のフランジ面、及び第3のフランジ面から第4のフランジ面まで延在している第2の複合材料受容面を含みうる。閉位置において、第2のツールピースは、第1のツールピースに隣接して位置決めすることができ、第3のフランジ面及び第1のフランジ面は互いに平行していてよく、第2のフランジ面及び第4のフランジ面は互いに平行していてよく、第1の複合材料受容面は、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面とにより複合部品を形成しうるツール空間が定められるように、第2の複合材料受容面と向かい合うように配置されうる。開位置において、第2のツールピースの少なくとも一部は、第1のツールピースから間隔を置いて配置されることができ、硬化した複合部品が取り外しやすくなりうる。
【0005】
複合部品を形成する関連の方法は、本発明のシステム及びツールを用いることができる。例えば、関連の方法は、本発明によるツールを提供することと、複合材料がツールの第1の複合材料受容面及び第2の複合材料受容面と一致するように、複合材料をツールに当てることとを含むことができ、複合材料をツールに当てることは、複合材料の材料外面がツールの第1の複合材料受容面及び第2の複合材料受容面と直接接触するように、また材料外面が複合部品の部品外面を形成するように構成されるように、ツールに複合材料を当てることを含み、関連の方法は、複合材料を硬化させることにより、複合部品を形成することを含みうる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】本発明によるツーリング、システム、及び/又は方法を使用して製造された一又は複数の部品を含みうる航空機の例示的、及び非限定的な例の斜視図である。
図2】本発明による、複合部品を製造するためのシステムの例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図3】開位置にあるところを示す、本発明による複合部品を製造するためのツールの例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図4】閉位置にあるところを示す、本発明による複合部品を製造するためのツールの例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図5】開位置にあるところを示す、本発明による複合部品を製造するためのツールの例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図6】側面から見たところを示す、本発明による複合部品を製造するためのツールの例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図7】正面から見たところを示す、本発明によるツーリング、システム、及び/又は方法を使用して製造されうる複合部品の例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図8】側面から見たところを示す、本発明によるツーリング、システム、及び/又は方法を使用して製造されうる複合部品の例示的、及び非限定的な例の概略図である。
図9】本発明による第1のツールピースの一例の斜視図である。
図10】本発明による第2のツールピースの一例の斜視図である。
図11】閉位置に位置決めされたところを示す、図9の第1のツールピースと図10の第2のツールピースの斜視図である。
図12】閉位置にある、本発明によるツールの一例の斜視図である。
図13図12のツールの側面図である。
図14】ツールの適所に複合部品を有する、本発明によるツールの一例の斜視図である。
図15】ツールに形成されている部品を硬化させる準備をしている、本発明によるツールの一例の斜視図である。
図16】部品を形成するために使用する複合材料片の形状を示す、複合部品の一例の斜視図を概略的に示す。
図17】本発明によるシステム、ツール、及び/又は方法を使用して作製されうる、複合部品の一例の斜視図である。
図18】本発明による、複合部品を製造する方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
(本明細書においてツールとも呼ばれる)複合部品を製造するためのツーリング、システム、及び関連方法が本明細書に開示される。上記の本発明のツーリング、システム、及び方法を、例えば航空機、又はその他の大規模な輸送手段又は装置の構成要素であってよい複合部品の製造に使用可能である。幾つかの例では、上記ツーリング、システム、及び/又は方法を、図1に概略的に示すように、例えば装置10等の装置の複合部品の製造に使用可能である。例えば、装置10は、本発明によるツーリング、システム、及び/又は方法を使用して製造された一又は複数の複合部品22を含みうる。
【0008】
装置10は、旅客機12の形態で提供されうるが、他の装置10もまた本発明の範囲内にあり、本発明は航空機、及び航空機用途に限定されない。例えば、例示の非限定的な例として、本発明によるツーリング、システム、及び/又は方法(又はこれらを使用して構成された部品を含む)を使用して構成されうる他の装置10は、(非限定的に)船、陸上車、宇宙船、自動車、軍用車、及び/又はその他任意の装置を含む。更に、航空機12は、例えば民間航空機、軍用航空機、私用飛行機、又はその他何らかの好適な航空機を含む任意の好適な形態を取ることができる。図1に、固定翼航空機の形態の航空機12を示したが、(非限定的に)ヘリコプターを含む他の種類及び構成の航空機も本発明による航空機12の範囲内である。
【0009】
航空機12は、航空機12の特定構成及び/又は機能によって、本明細書においてたる形14とも呼ぶことができ、一般に例えば乗客、乗組員、貨物、及び/又は機器を保持する航空機12の本体に対応する機体14を含むことができる。通常、必要というわけではないが、航空機12の機体14は細長く、やや円筒形又は管状である。幾つかの実施形態では、機体14は、機体14に沿って縦方向に間隔を置いて配置された複数のセクションから構成され、互いに動作可能に結合されて機体14を画定しうる。 航空機12はまた、翼16、水平安定板18、及び垂直安定板20を含むことができ、これらはそれぞれ単一の構造として、あるいは、連続的に互いに組み立てられたサブセクションとして構成することができる。一又は複数の機体14、翼16、水平安定板18、垂直安定板20、又はこれらの構造的サブセクションは、本発明によるツーリング、システム、及び/又は方法を使用して構成された複合部品22を含みうる。例えば、(例えば、機体14及び/又は翼16内に、又はこれらに隣接して位置づけされうる)航空機燃料システムは、本発明のツーリング、システム及び/又は方法を使用して製造された一又は複数の複合部品22を含みうる。幾つかの例において、複合部品22は、管状部を有するダクト、及び管状部と一体的に形成された、一又は複数の半径方向に延在しているフランジであってよい。ある特定例では、複合部品22は、航空機12の燃料経路の加圧装置24であってよい。本発明のツーリング、システム及び方法により、従来の方法及びシステムと比べて、製造可能性が上がり、完成した複合部品22の品質が改善され、完成した複合部品22の皺が除去され、製造コストが削減され、製造プロセスの人間工学が改善され、製造時間が縮小し、及び/又はそうでなければ、上記複合部品22の製造プロセスが改善されうる。
【0010】
図2〜6は、概略図の形態で、本発明による複合部品を製造するためのシステム30及びツール32を示す図である。概して、図面では、所与の実施例に含まれる可能性が高い要素は実線で示されるが、所与の実施例で任意選択の要素は破線で示される。しかしながら、実線で示される要素は、本開示のすべての実施例に必須というわけではなく、本開示の範囲を逸脱しなければ、実線で示される要素を特定の実施例から省略してもよい。
【0011】
図2に示すように、(複合部品22の一例であってよい)複合部品40を製造するためのシステム30は一般に、ツール32、複合部品40を形成するための複合材料38、カバー42、真空バッグ44、真空装置46、及び/又は熱源48を含みうる。ツール32は、第1のツールピース34と第2のツールピース36とを含みうる。システム30は、複合材料38がツール32(例えば第1のツールピース34と第2のツールピース36)に適用され、(例えば真空装置46を使って真空に引くことによって、及び/又は熱源48を使用して熱を加えることによって)ツール32で硬化し、複合部品40が製造されて、硬化後にツール32から取り外すことができるように、動作可能であってよい。複合部品40は完成した複合部品になりうる、又は、ツール32から取り外す前、及び/又は取り外した後で、複合部品40に更に仕上げ工程を実施することができる。
【0012】
第1のツールピース34は、第1の複合材料受容面54を含むことができ、第2のツールピース36は、第2の複合材料受容面56を含むことができる。使用中は、複合材料38が第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に配置されるように構成することができ、真空装置46を、ツール32に対して真空に引くことにより、複合材料38が第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に対して押圧されるように構成することができる。このように、複合材料38が第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56とに一致する(例えば、複合材料38が柔軟であり、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に対して置かれ、これらの輪郭と形状に沿うようにツール32に適用されうる)ように、複合材料38を配置することができ、これにより、その構成で保持又は押圧されている間に材料が硬化する時に、複合材料38がツール32によって画定される形状を取るようになり、複合材料38が硬化すると(例えば堅くなると)、完成した複合部品40が出来上がる。次に、複合部品40を形成するように構成された複合材料38を受けるように、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56を構成することができる。
【0013】
複合材料38は、例えば炭素繊維、繊維ガラス、アラミド、及び/又は任意の繊維又はポリマー材料等の布(例えば織布又は不織布)の一又は複数の片を含みうる。幾つかの例において、複合材料38は、ポリマー、例えば樹脂等に予め含浸させた布又はその他の材料を含みうる。幾つかの例において、複合材料38を形成するために、樹脂又はその他のポリマーを布材料に適用する又は加えることができる。
【0014】
上記複合材料38は柔軟であり、既定の用途のためにカスタム可能なように構成することができる。例えば、複合材料38を、ツール32に配置するために必要に応じて成形する(例えば様々な布の形状及びサイズに切断する)ことができる。これにより、複合材料38がツール32上に配置され、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56と一致するように(その形状となるように)構成することができる。幾つかの例において、複合材料38は、ツール32に配置されうる複合材料38の複数の層52を含みうる。例えば、複数の層52は、一又は複数の各層52が、一又は複数のその他の各層52の少なくとも一部と重なるように配置されうるように、重なった構成で第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に配置されうる。幾つかの例において、複合材料38は、複合材料38の複数の片58を含むことができ、複数の片58のそれぞれの片は、複合材料38の複数の片58の一又は複数のその他の各片、第1の複合材料受容面54、及び/又は第2の複合材料受容面56と係合するように構成されるように成形される。更に、複合材料38は、複合材料の複数の層(又は「プライ」)を含むことができ、各層は、複合材料38の一又は複数の片58でできている。複合材料38が、ツール32と一致する構成で保持されている間に硬化した時に、複合材料38はツール32によって画定された形状に硬化し、ツール32から取り外された後に硬化した形状のままほぼ保たれうる。つまり、ツール32は、複合部品40を形成するための型として機能しうる。
【0015】
複合材料38をツール32の適所で硬化させるために、真空バッグ44がツール32と複合材料38に対して位置決めされうる。例えば、真空バッグ44をツール32に配置されるように構成することにより、ツール32と複合材料38の少なくとも一部をその中に覆うことができる。真空装置46で真空に引くことができ、これにより、複合材料38がツール32に対して(例えば、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に対して)押圧されることにより、複合材料38に圧力が印加されて圧縮が起こるよう、真空バッグ44が複合材料38に対して押圧されるように、真空バッグ44を真空装置46に連結させることができる。真空バッグ44は、柔軟で、ツール32の輪郭に一致可能に構成されたポリマーフィルム真空バッグを含みうる。幾つかの例において、真空バッグ44は、エラストマ(例:シリコーン)を含みうる。特定例において、真空バッグ44は、ツール32と共に使用するように構成するために特に成形されるようカスタム形成されたエラストマ真空ツールを備えうる。熱源48を、複合材料38が硬化している間に(例えば、真空装置46が複合材料38とツール32に対して真空に引いている間に)、ツール32及び/又は複合材料38に熱を加えるように位置決めし、構成することができる。幾つかの例において、熱源48が熱と圧力の両方を印加してもよい。例えば、熱源48は、硬化のためにツール32全体が内部に配置されるオートクレーブであってよい。幾つかの例において、熱源48は含まれていなくてもよく、複合材料38は室温で硬化しても差し支えない。
【0016】
完成した複合部品40は、部品外面60及び部品内面62を含み得る。部品外面60により、複合部品40の外部70が画定されうる。部品内面62により、複合部品40内の空洞の内部空間64が画定されうる。複合部品40は、部品外面60がツール32の第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56と係合するように、ツール32に形成することができる。例えば、複合材料38は、材料外面66と材料内面68とを含むことができ、材料外面66は部品外面60となり、部品外面60に対応し、材料内面68は部品内面62となり、部品内面62に対応する。このように、複合材料38は、材料外面66を第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に配置することができ、材料内面68が、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56から離れるように、半径方向内向きに面しうるように、ツール32に配置することができる。更に、完成した複合部品40(例えば複合部品40の外部70)は、複合材料38が第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に一致し、その構成で硬化されるために、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に一致しうる。複合部品40はツール32の他の面にも更に一致しうる。例えば、第1のツールピース34は、第1のフランジ面76と第2のフランジ面78とを含むことができ、第2のツールピース36は、第3のフランジ面80と第4のフランジ面82とを含むことができる。複合部品40の一又は複数の部分(例:一又は複数のフランジ84)は、第1のフランジ面76、第2のフランジ面78、第3のフランジ面80、及び/又は第4のフランジ面82に一致しうる。
【0017】
幾つかの例において、材料外面66が、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56と直接接触しうるように、複合材料38をツール32に配置することができる。本明細書に記載されたように、例えばツール面から硬化した複合材料を取り外しやすくする等のために、複合材料とツールとの間にコーティング又はその他の材料が配置された場合であっても、接触は「直接」のものと見なされる。このため、部品外面60は、複合材料38が硬化して複合部品40になる時に、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56と直接接触しうる。真空バッグ44を、材料内面68の内部に位置決めすることができる(また従って、複合材料38が硬化して複合部品40になる時に、部品内面62の内部に位置決めすることができる)。つまり、材料外面66(及び完成した部品外面60)を、複合部品40の部品縦軸72(図7参照)から半径方向外向きに配向させることができ、材料内面68(及び完成した部品内面62)を、ツール縦軸74(図3〜6)に対応しうる部品縦軸に面して半径方向内向きに配向させることができる。この構成では、真空バッグ44を、材料内面68(例えば完成した複合部品40の空洞の内部空間64内)に対して位置決めすることができ、また材料内面68に対して押圧することができ、これにより、真空に引いたときに、材料外面66がツール32に対して押圧される。
【0018】
図3〜6は、概略図の形態で、本発明による複合部品を製造するためのツール32を示す図である。ツール32は、チタン、アルミニウム、インバール、鋼鉄、ステンレス鋼、及び/又はこれらの組み合わせ等を含む金属、複合材料、ポリマー、ガラス、セラミック、及び/又は複合部品を形作り、硬化処理中に印加されうる圧力に耐えるほど十分堅くなるように構成することができるその他何らかの材料を含む任意の好適な材料で形成することができる。図3において良く分かるように、第1の複合材料受容面54は、ツール縦軸74に沿って、第1のフランジ面76から第2のフランジ面78まで縦方向に延在していてよく、第2の複合材料受容面56は、第3のフランジ面80から第4のフランジ面82まで縦方向に延在していてよい。軸方向に、第1の複合材料受容面54は第1のエッジ108から第2のエッジ110まで延在していてよく、第2の複合材料受容面56は第3のエッジ112から第4のエッジ114まで延在していてよい。第1のツールピース34は、第1のフランジ面76が第2のフランジ面78の反対になるように配置することができ、第2のツールピース36は、第3のフランジ面80が第4のフランジ面82の反対になるように配置することができる。第1のフランジ面76及び第2のフランジ面78は幾つかの例において互いに平行していてよく、その他の例においては互いに平行しない角度で配置されうる。同様に、第3のフランジ面80及び第4のフランジ面82は幾つかの例において互いに平行していてよく、その他の例においては互いに平行しない角度で配置されうる。第1のフランジ面76、第2のフランジ面78、第3のフランジ面80、及び/又は第4のフランジ面82は幾つかの例では平面でありうる。
【0019】
ツール32は、閉位置(図4及び6)と、開位置(図3及び5)との間で選択的に移動可能に構成されうる。図4及び6に示すように、閉位置では、第2のツールピース36は第1のツールピース34に隣接して位置決めされうる。閉位置では、第1のツールピース34及び第2のツールピース36を互いに連結させる、及び/又は互いに接触させることができる。幾つかの例において、ツール32は、第1のフランジ面76及び第3のフランジ面80が閉位置において互いにほぼ平行するように、及び/又は互いにほぼ同一平面上にあるように構成することができる。幾つかの例において、ツール32は、第2のフランジ面78及び第4のフランジ面82が閉位置において互いにほぼ平行するように、及び/又は互いにほぼ同一平面上にあるように構成することができる。図4からよくわかるように、第1の複合材料受容面54及び第2の複合材料受容面56を閉位置において互いに向かい合うように配置することにより、複合部品(例:複合部品40)が形成されうるツール空間86が画定されうる。ツール縦軸74は、第1のフランジ面76から第2のフランジ面78に向かう方向に、ツール空間86の中央を通って延在しうる。幾つかの例において、ツール空間86はほぼ管状の形の負空間であってよい(例えば、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56が、それぞれのエッジの間に弧状の形を形成するように、湾曲していてよい)。幾つかの例において、複合材料38を、第1のフランジ面76から第2のフランジ面78まで、及び第3のフランジ面80から第4のフランジ面82までのツール空間86を通して延在するように配置することができる。
【0020】
図3及び5から分かるように、開位置において、第2のツールピース36の少なくとも一部を、第1のツールピース34から間隔を置いて配置することができる。図3に示すように、ツール32が開いている時に、第2のツールピース36全体が第1のツールピース34から間隔を置いて配置されうるように、第2のツールピース36を第1のツールピース34から選択的に取り外しすることができる。図5に示すように、開いた構成において、第2のツールピース36の部分90が第1のツールピース34に隣接したままになり、開いた構成において第2のツールピース36の第2の部分91が第1のツールピース34から間隔を置いて配置されるように、第2のツールピース36を第1のツールピース34に対して選択的に移動可能にすることができる(例えば、第2のツールピース36は、第1のツールピース34及び第2のツールピース36に動作可能に連結されたヒンジ又は他の接合部88を中心として旋回可能であってよい)。接合部88は、例えば矢印92によって示される方向等に、接合部88を中心として第2のツールピース36が第1のツールピース34へ向かって及び/又は第1のツールピース34から離れるように選択的に旋回できるようにするように構成することができるが、他の構成及び動きのモードも本発明の範囲内である。
【0021】
幾つかの例において、第1のツールピース34は比較的固定されたままでありうるが、第2のツールピース36は選択的に移動する。例えば、第2のツールピース36は、ツール32が閉じた構成(図4及び6)にあることに対応する第1の位置から、ツール32が開いた構成(図3及び5)にあることに対応する一又は複数の異なる第2の位置まで選択的に移動可能であってよい。第2のツールピース36は、全てツール32が開いた構成にあることに対応しうる複数の異なる第2の位置まで移動可能でありうる(例えば第1のツールピース34へ近づくように、又は第1のツールピース34から更に離れるように移動する)。幾つかの例において、開いた位置では、第2の複合材料受容面56を、第1の複合材料受容面54から間隔を置いて配置することができる。加えて、又は代替的に、開位置において、第3のフランジ面80を第1のフランジ面76から間隔を置いて配置することができ、及び/又は第4のフランジ面82を第2のフランジ面78から間隔を置いて配置することができる。幾つかの例において、閉位置では、第1の複合材料受容面54の第1のエッジ108を、第2の複合材料受容面56の第3のエッジ112と隣接させて位置決めすることができ、及び/又は第1の複合材料受容面54の第2のエッジ110を、第2の複合材料受容面56の第4のエッジ114と隣接させて位置決めすることができる。開位置では、第1の複合材料受容面54の第1のエッジ108を、第2の複合材料受容面56の第3のエッジ112から間隔を置いて配置することができ、及び/又は第1の複合材料受容面54の第2のエッジ110を、第2の複合材料受容面56の第4のエッジ114から間隔を置いて配置することができる。
【0022】
第1のフランジ面76を、第1の複合材料受容面54の第1のエッジ108と隣接する第2のフランジ面78から第1の距離だけ、及び第1の複合材料受容面54の第2のエッジ110に隣接する第2のフランジ面78から第2の距離だけ間隔を置いて配置することができる。幾つかの例において、第1の距離及び第2の距離は、互いにおおよそ等しいものであってよい(例えば、第1のフランジ面76は、第2のフランジ面78とほぼ平行しうる)。その他の例において、第1の距離は第2の距離よりも長くてよい、又は第2の距離は第1の距離よりも長くてよい(例えば、第1のフランジ面76と第2のフランジ面78は、互いに平行しない角度で配置されうる)。第1の距離は、第1のエッジ108の第1の長さ116によって画定することができ(例えば第1の長さと等しい)、第2の距離は、第2のエッジ110の第2の長さ118によって画定することができる。同様に、第3のフランジ面80を、第2の複合材料受容面56の第3のエッジ112と隣接する第4のフランジ面82から第3の距離だけ間隔を置いて配置することができ、第2の複合材料受容面56の第4のエッジ114に隣接する第4のフランジ面82から第4の距離だけ間隔を置いて配置することができる。幾つかの例において、第3の距離及び第4の距離は、互いにおおよそ等しいものであってよい(例えば、第3のフランジ面80は、第4のフランジ面82とほぼ平行しうる)。その他の例において、第3の距離は第4の距離よりも長くてよい、又は第4の距離は第3の距離よりも長くてよい(例えば、第3のフランジ面80と第4のフランジ面82は、互いに平行しない角度で配置されうる)。第3の距離は、第3のエッジ112の第3の長さ120によって画定することができ、第4の距離は、第4のエッジ114の第4の長さ122によって画定することができる。
【0023】
ツール32は、第1のツールピース34及び/又は第2のツールピース36を支持するように構成されうる基部50を含みうる。基部50は、第1のツールピース34がその上に支持され、及び/又は基部50が真空バッグのシール面を提供するように構成されうる、第1のツールピース34に隣接して配置された平面94を含みうる。幾つかの例において、第1のツールピース34は基部50に(例えば平面94に)結合させることができ、及び/又は第1のツールピース34は幾つかの例においては、基部50から分離可能であってよい。基部50は、ツール32と同じ単一材料又は同じ複数の材料を含むことができる、及び/又はツール32とは異なる材料を含むことができる。幾つかの例において、第1のツールピース34を基部50と一体的に形成することができる(例えば、第1のツールピース34を基部50に取り外せないように結合させる、及び/又は第1のツールピース34と同じ材料で形成することができる)。幾つかの例では、第1のツールピース34を基部50に対して、第1のフランジ面76及び/又は第2のフランジ面78が平面94に対してほぼ垂直になるように位置決めすることができる。幾つかの例では、第1のツールピース34を基部50に対して、第1のフランジ面76及び/又は第2のフランジ面78が平面94に対して非垂直の角度で配置されるように位置決めすることができる。ツール32が閉位置にある時に、第1のツールピース34の第1の下部96を基部50に隣接させて位置決めすることができ、反対の、第1のツールピース34の第1の上部98を、第2のツールピース36に隣接させて位置決めすることができる。同様に、ツール32が閉位置にある時に、第2のツールピース36の第2の下部100を第1のツールピース34に隣接させて位置決めすることができ、第2のツールピース36の第2の上部102は第2の下部100の反対側でありうる。
【0024】
図4から最も良くわかるように、ツール32は第1の周長104を形成することができ、第1の周長104は第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56によって画定されている。図4の閉位置において、第1の周長104はほぼ連続的であってよい。図3及び5等に示す開位置では、ツール32が開位置にある時に、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56が互いに間隔を置いて配置されるため、第1の周長104は非連続的でありうる。幾つかの例では、第1の周長104はほぼ円形であり、第1のフランジ面76と第3のフランジ面80に隣接しうる。同様に、第2の周長106は、第2のフランジ面78と第4のフランジ面82に隣接して、複数のピースの反対側の第1のツールピース34と第2のツールピース36によって形成されうる。第2の周長106はほぼ円形であってよい、又は例えば楕円形、長円形、多角形等のその他任意の形状であってよい。同様に、第1の周長104は様々な例において、楕円形、長円形、多角形、又はその他任意の好適な形状であってよい。
【0025】
図6に示すように、第1のツールピース34は、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126とを含むことができ、第2のツールピース36は、第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130とを含むことができる。第1のフランジプレート124は、第1のフランジ面76、及び第1の内面132を画定しうる。第2のフランジプレート126は、第2のフランジ面78、及び第2の内面134を画定しうる。第3のフランジプレート128は、第3のフランジ面80、及び第3の内面136を画定しうる。第4のフランジプレート130は、第4のフランジ面82、及び第4の内面138を画定しうる。第1のフランジプレート124及び第2のフランジプレート126は、第1の内面132と第2の内面134とが互いに向かい合うように、配置することができる。同様に、第3のフランジプレート128及び第4のフランジプレート130は、第3の内面136と第4の内面138とが互いに向かい合うように、配置することができる。
【0026】
ツール32は、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126との間に位置決めされた複数の第1のスペーサプレート140を含みうる。第1のスペーサプレート140の幾つか又は全ては、第1のフランジプレート124から第2のフランジプレート126までほぼ延在しうる。第1のスペーサプレート140の幾つか、又は全ては、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126との間の距離のほんの一部のみ延在しうる。第1のスペーサプレート140はそれぞれ、第1の上面142と、反対の第1の下面144とを含むことができ、第1の上面142は、第1のスペーサプレート140それぞれの周長周囲に延在している第1の結合面146を画定している第1の厚さによって第1の下面144から分離している。幾つかの例においては、第1の結合面146の第1の部分148を、第1の内面132に結合させることができ、及び/又は第1の結合面146の第2の部分150を第2の内面134に結合させることができる。第1の部分148は、第1のフランジプレート124の第1の内面132に溶接する、又は他のやり方で結合させることができる、及び/又は第2の部分150は、第2のフランジプレート126の第2の内面134に溶接する、又は他のやり方で結合させることができる。
【0027】
同様に、ツール32は、第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130との間に位置決めされた複数の第2のスペーサプレート152を含みうる。第2のスペーサプレート152の幾つか、又は全ては、第3のフランジプレート128から第4のフランジプレート130までほぼ延在しうる。第2のスペーサプレート152の幾つか、又は全ては、第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130との間の距離のほんの一部のみ延在しうる。第2のスペーサプレート152はそれぞれ、第2の上面154と、反対側の第2の下面156とを含むことができ、第2の上面154は、第2のスペーサプレート152それぞれの周長周囲に延在している第2の結合面158を画定している第2の厚さによって第2の下面156から分離している。幾つかの例においては、第2の結合面158の第3の部分160を、第3の内面136に結合させることができ、及び/又は第2の結合面158の第4の部分162を第4の内面138に結合させることができる。第3の部分160は、第3のフランジプレート128の第3の内面136に溶接する、又は他のやり方で結合させることができる、及び/又は第4の部分162は、第4のフランジプレート130の第4の内面138に溶接する、又は他のやり方で結合させることができる。
【0028】
ツール32は、第1のツールピース34を第2のツールピース36に固定する、及び/又は合わせて位置調整するための一又は複数の固定プレートを含みうる。例えば、第1の固定プレート164は、第1のツールピース34に結合させることができ、第2の固定プレート166は、第2のツールピース36に結合させることができる。第1の固定プレート164と第2の固定プレート166を、互いに選択的に結合されるように構成することができ、これにより、ツール32が閉位置に少なくとも部分的に固定される。幾つかの例では、ツール32を開位置まで移動させるために、第1の固定プレート164を第2の固定プレート166から間隔を置いて配置することができる。第1の固定プレート164と第2の固定プレート166を、一又は複数の好適な締め具(例えば一又は複数のピン、ボルト、ねじ、リベット等)を使用して互いに選択的に結合させることができる。幾つかの例では、第1の固定プレート164と第2の固定プレート166を互いにヒンジで連結させることができる。第1の固定プレート164は、複数の第1の固定プレートを含むことができ、第1のツールピース34の第1の上部98に隣接させる等、第1のツールピース34のどこにでも位置決めすることができる。同様に、第2の固定プレート166は、複数の第2の固定プレートを含むことができ、第2のツールピース36の第2の下部100に隣接させる等、第2のツールピース36のどこにでも位置決めすることができる。
【0029】
幾つかの例では、第1の固定プレート164は、第1の複合材料受容面54の第1のエッジ108及び/又は第2のエッジ110に隣接して位置決めされうる。第2の固定プレート166は、第2の複合材料受容面56の第3のエッジ112及び/又は第4のエッジ114に隣接して位置決めされうる。他の構成もまた可能である。第1の固定プレート164は、第1のフランジ面76と第2のフランジ面78との間(例えば、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126との間)、例えば第1の内面132と第2の内面134との間に位置決めされうる。第2の固定プレート166は、第3のフランジ面80と第4のフランジ面82との間(例えば、第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130との間)、例えば第3の内面136と第4の内面138との間に位置決めされうる。幾つかの例では、第1の固定プレート164は、第1の内面132及び/又は第2の内面134に結合されうる。同様に、第2の固定プレート166は、第3の内面136及び/又は第4の内面138に結合されうる。更に、又は代替として、第1の固定プレート164は、第1のフランジ面76及び/又は第2のフランジ面78に結合させることができ、第2の固定プレート166は、第3のフランジ面80及び/又は第4のフランジ面82に結合させることができる。
【0030】
図4から最も良く分かるように、ツール32は、ツール32が閉位置にある時に、ツール32に配置されるように構成された取り外し可能なカバー42であってよいカバー42を含みうる。例えば、取り外し可能なカバー42を、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126(図6参照)との間の第1の間隙168を少なくとも部分的にカバーするように、及び/又は第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130(図6参照)との間の第2の間隙170を少なくとも部分的にカバーするように、ツール32に配置されるように構成することができる。取り外し可能なカバー42は、一又は複数の第1のスペーサプレート140及び/又は一又は複数の第2のスペーサプレート152と係合するように構成されうる。その他の例において、カバー42を、例えば複数の第1の間隙168の少なくとも一部及び複数の第2の間隙170の少なくとも一部を少なくとも部分的にカバーするようにツール32に溶接される、又は他のやり方で機械的に結合させること等によって、ツール32に結合させることができる。幾つかの例では、カバー42は第1のカバーと第2のカバーとを含み、第1のカバーは第1のツールピース34に結合され、第2のカバーは第2のツールピース36に結合されている。
【0031】
図3〜4から分かるように、第1の複合材料受容面54及び/又は第2の複合材料受容面56は、一又は複数の溝172を含みうる。例えば、溝172は、図3〜4で示すように、ツール空間86とツール縦軸74とに沿って形成された第1の複合材料受容面54及び/又は第2の複合材料受容面56に沿って形成された一又は複数の縦溝を含みうる。更に、又は代替として、溝172はツール縦軸74周囲に配向された一又は複数の円周溝を含みうる。溝172は、ツール32に適用された複合材料38から全ての余剰分を受けるように構成することができる。
【0032】
図7〜8は、本発明によるツール32及び/又はシステム30を使用して製造されうる、(複合部品22の例であってよい)複合部品40を概略的な形態で示す図である。図7は、正面から見た複合部品40を示す概略図であり、図8は、側面から見た複合部品40を示す概略図である。複合部品40をフランジ付きダクト200の形態で示したが、多数の異なる複合部品40を、本発明によるツール32及び/又はシステム30を使用して製造することが可能である。幾つかの例では、複合部品40は、航空機の構成要素であってよい。例えば、複合部品40は、航空機の燃料経路が通過しうる、航空機燃料システムの加圧装置等の航空機の燃料システムに結合されるように構成することができる。
【0033】
複合部品40は、部品内面62と部品外面60とを含み、部品内面62により、部品内面62内部に空洞の内部空間64が定められる。例えば、部品内面62により、複合部品40の中央を通って延在しうる、部品縦軸72に沿って延在している貫通孔202が画定されうる。貫通孔202は、フランジ付きダクト200等の場合に、複合部品40全体を通って延在しうる。複合部品40は、第1の部品端部206から第2の部品端部208まで延在する管状部204を含むことができ、管状部204により、貫通孔202と空洞の内部空間64が定められる。つまり、管状部204はほぼ円筒形であり、部品縦軸72から半径方向外向きに向いている部品外面60によって、また部品縦軸72に向かって半径方向内向きに向いている部品内面62によって形成されうる。管状部204は、第1の部品端部206に隣接する第1の周長209を形成しうる。例えば、第1の周長209は円形又は非円形(例えば、楕円形、長円形、多角形等)であってよい。管状部204は、第2の部品端部208に隣接し、同様に形状が円形、非円形、楕円形、長円形、及び/又は多角形であってよい、対応する第2の周長を含みうる。管状部204は、円形の垂直断面を有しうる、又は楕円形、長円形、多角形、又はその他何らかの形状の垂直断面を有しうる。
【0034】
複合部品40は、例えば第1のフランジ210と第2のフランジ212等の一又は複数のフランジを含みうる。第1のフランジ210及び/又は第2のフランジ212は、管状部204と一体的に形成されうる。幾つかの例では、第1のフランジ210は、第1の部品端部206に隣接して位置決めすることができ、第2のフランジ212は、第2の部品端部208に隣接して位置決めすることができる。第1のフランジ210と第2のフランジ212は、管状部204から半径方向外向き(部品縦軸72から離れるように半径方向外向き)に延在するように構成されうる。第1のフランジ210及び/又は第2のフランジ212は、幾つかの例では、管状部204の全外周周囲で管状部204から半径方向外向きに延在しうる。言い換えれば、第1のフランジ210及び/又は第2のフランジ212は、管状部204の外周の一部の周囲で管状部204から半径方向外向きに延在しうる。
【0035】
第1のフランジ210は、第1のフランジ210と管状部204との間で第1のフランジ角214を形成しうる。幾つかの例では、第1のフランジ角214は、第1のフランジ210が管状部204に対しておおよそ垂直となるように約90度でありうる。その他の例では、第1のフランジ角214は、鋭角又は鈍角でありうる。同様に、第2のフランジ212は、第2のフランジ212と管状部204との間に第2のフランジ角216を形成しうる。第2のフランジ角216は、第2のフランジ212が管状部204に対しておおよそ垂直となるように約90度でありうる。その他の例では、第2のフランジ角216は、鋭角又は鈍角でありうる。第1のフランジ角214及び/又は第2のフランジ角216は、幾つかの例では、管状部204の外周周囲でほぼ一定でありうる。その他の例では、第1のフランジ角214及び/又は第2のフランジ角216は、管状部204の外周周囲で変化しうる。例えば、図8に示すように、第1のフランジ210は、第1のフランジ角214が複合部品40の広がった部分218に隣接して鈍角であり、複合部品40の狭まった部分220に隣接して鋭角でありうるように、管状部204に対して角度をなしていてよい。
【0036】
幾つかの例では、第1のフランジ210と第2のフランジ212は互いにほぼ平行しうる。その他の例では、図8に示すように、第1のフランジ210と第2のフランジ212は、互いに非平行の角度で配置されうる。このため、広がった部分218に隣接する、第1の部品端部206と第2の部品端部208との間の広がった距離222は、狭まった部分220に隣接する、第1の部品端部206と第2の部品端部208との間の狭まった距離224よりも広い可能性がある。従って、第1の部品端部206と第2の部品端部208との間の距離は、管状部204の外周周囲で変化しうる。つまり(例えば第1のフランジ210と第2のフランジ212が互いにほぼ平行している例において)、第1の部品端部206と第2の部品端部208との間の距離は、管状部204の外周周囲でほぼ一定でありうる。
【0037】
複合部品40がツール32で形成された場合、部品外面60はツールに係合し、ツールと一致しうる(例えば部品外面60は、ツール32の第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56と係合し、一致しうる)。加えて、複合部品40は第1のフランジ面76、第2のフランジ面78、第3のフランジ面80、及び/又は第4のフランジ面82と一致しうる。例えば、複合部品40がツール32において形成されている時、複合部品40の第1のフランジ210は、ツール32の第1のフランジ面76と第3のフランジ面80と係合し、一致することができ、第2のフランジ212は、ツール32の第2のフランジ面78と第4のフランジ面82と係合し、一致することができる。従って、ツール32は、複合部品40の三次元形状を画定し、形成するように構成可能である。
【0038】
ここで、例示的、及び非限定的なツール32とシステム30の例を示す図9〜17を参照する。必要に応じて、図1〜8の概略図の参照番号が、図9〜17の対応する部品を指定するために使用されるが、図9〜17の例は非限定的であり、ツール32又はシステム30を図9〜17の例示の実施形態に限定するものではない。つまり、ツール32とシステム30は、図9〜17に示す特定の実施形態に限定されず、図1〜8の概略図及び/又は図9〜17の実施形態を参照しながら例示し説明したツール32及び/又はシステム30の任意の数の様々な態様、構成、特徴、特性、及びそれらの変形例等とを包含し得るが、そのような態様、構成、特徴、特性などのすべてを包含する必要はない。簡潔にするために、先ほど説明された各構成要素、部品、部分、態様、分野など、又はそれらの変形例は、図9〜17に示すツール32及び/又はシステム30に関して再び説明、図示及び/又は表示はしないが、先ほど説明した特徴、変形例などはツール32及び/又はシステム30の各例に利用され得る本発明の範囲内である。
【0039】
一般に、図9は、第1のツールピース34の一例を示す図であり、図10は第2のツールピース36の一例を示す図であり、図11は、第2のツールピース36が第1のツールピース34に隣接して位置決めされている、閉位置にあるツール32の一例を示す図である。図12は、図11に示したものとは異なる角度から見た、閉位置にあるツール32の一例を示す図であり、図13は、ツール32の片側から見た、閉位置にあるツール32の一例を示す図である。
【0040】
図9〜13の例から分かるように、第1のツールピース34(図9及び11〜13)は、第1のフランジ面76、第1のフランジ面76の反対側の第2のフランジ面78、及び第1のフランジ面76から第2のフランジ面78まで延在している第1の複合材料受容面54を含みうる。同様に、第2のツールピース36(図10〜13)は、第3のフランジ面80、第3のフランジ面80の反対側の第4のフランジ面82、及び第3のフランジ面80から第4のフランジ面82まで延在している第2の複合材料受容面56を含みうる。図9及び10に、第2のツールピース36(図10)が第1のツールピース34(図9)から間隔を置いて配置されている、開位置にあるツール32を示す。図11〜13に、第2のツールピース36が第1のツールピース34に隣接して位置決めされている、閉位置にあるツール32を示す。図11〜13に示すように、閉位置においては、第1のフランジ面76は第3のフランジ面80とほぼ平行していてよい、及び/又は第2のフランジ面78は第4のフランジ面82にほぼ平行していてよい。加えて、第1の複合材料受容面54が第2の複合材料受容面56と向かい合わせになることにより、複合部品(例:複合部品40)を形成可能なツール空間86(図12)が定められるように、第1の複合材料受容面54を配置可能である。ツール縦軸74(図13)は、ツール空間86の中央を通って延在しうる。
【0041】
図11及び12から最も良く分かるように、閉位置においては、ツール32は、ツール空間86を囲んでいる第1の周長104及び第2の周長106を形成しうる。例えば、第1の複合材料受容面54は、第1のフランジ面76との交点において第1の雄型フィレット半径234を形成することができ、第2の複合材料受容面56は、第3のフランジ面80との交点において第3の雄型フィレット半径238を形成することができる。第1の雄型フィレット半径234と第3の雄型フィレット半径238は基本的に、幾つかの例では、連続的な円形の第1の周長104を形成することができるが、その他の形状もまた可能である(例えば長方形、楕円形、長円形、多角形等)。同様に、第1の複合材料受容面54は、第2のフランジ面78との交点において第2の雄型フィレット半径236を形成することができ、第2の複合材料受容面56は、第4のフランジ面82との交点において第4の雄型フィレット半径240を形成することができる。幾つかの例において、第2の雄型フィレット半径236と第4の雄型フィレット半径240は基本的に、連続的な円形の第2の周長106を形成しうる。
【0042】
第1の雄型フィレット半径234、第2の雄型フィレット半径236、第3の雄型フィレット半径238、及び第4の雄型フィレット半径240により、複合部品を雌型フィレット半径内部に押圧する代わりに雄型フィレット半径の周囲に形成することができるように、ツール32が型として機能することが可能になりうる。従来のツーリング及び製造技術と比べて、本発明のツール32及びシステム30は、例えばフランジ付きダクト等の複合部品を製造するための人間工学的に単純な方法を提供しうる。
【0043】
図9〜13に示すように、第1のフランジ面76と第2のフランジ面78は幾つかの例において平行であってよく、第1のフランジ面76は、(図12〜13から最も良く分かるように)ツール32の一方の側が他方よりも狭くなるように、第2のフランジ面78に対して非平行の角度で配置されうる。例えば、第1の複合材料受容面54は(図9から良く分かるように)第1のエッジ108から第2のエッジ110まで延在していてよく、第1のツールピース54は、第1のフランジ面76が第2のフランジ面78から第1のエッジ108に隣接して第1の距離だけ間隔を置いて配置され、第2のフランジ面78から第2のエッジ110に隣接して第2の距離だけ間隔を置いて配置され、第2の距離が第1の距離よりも長くなるように、第1のエッジ108に隣接させてより狭くすることができる。言い換えれば、(第1のフランジ面76と第2のフランジ面78との間の第1の距離に対応する)第1のエッジ108の長さは、(第1のフランジ面76と第2のフランジ面78との間の第2の距離に対応する)第2のエッジ110の長さよりも短くてよい。第2の複合材料受容面56の第3のエッジ112と第4のエッジ114に対し、また第3のフランジ面80と第4のフランジ面82との間の様々な距離に対して、同様の構成が存在しうる。
【0044】
図11から最も良く分かるように、第1のツールピース34を第2のツールピース36に結合させるように、一又は複数の第1の固定プレート164と一又は複数の第2の固定プレート166を構成可能である。図11の第1の複合材料受容面54の第2のエッジ110と、第2の複合材料受容面56の第4のエッジ114に隣接して示したように、第1の固定プレート164は、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126との間に位置決めすることができ、第2の固定プレート166は、第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130との間に位置決めすることができる。例えば、第1の固定プレート164を、第1のフランジプレート124の第1の内面132と、第2のフランジプレート126の第2の内面134に結合させることができる。同様に、第2の固定プレート166を、第3のフランジプレート128の第3の内面136と、第4のフランジプレート130の第4の内面138に結合させることができる。更に、又は代替として、第1の固定プレート164及び/又は第2の固定プレート166を、図11の第1の複合材料受容面54の第1のエッジ108と、第2の複合材料受容面56の第3のエッジ112とに隣接して示すように、フランジプレートに対して少なくとも部分的に外側に位置決めすることができる。幾つかの例では、第1の固定プレート164の少なくとも一部を、第1のフランジ面76及び/又は第2のフランジ面78に結合させることができる、及び/又は第2の固定プレート166の少なくとも一部を、第3のフランジ面80及び/又は第4のフランジ面82に結合させることができる。一又は複数の締め具167(例:ボルト、ピン、ネジ、クリップ、ブラケット、ヒンジ、リベット、及び/又はその他何らかの好適な締め具)を使用して、第1の固定プレート164を第2の固定プレート166に結合させる、及び/又は第2の固定プレート166に合わせて位置調整することができる。第1の固定プレート164を第2の固定プレート166に合わせて位置調整しやすくすることで、第1のツールピース34を第2のツールピース36に合わせて位置調整するように締め具167を構成することも可能である。
【0045】
図14に、複合部品40を形成するために、ツール32の適所に配置された複合材料38を有する、閉位置にあるツール32を示す。図14に示すように、複合材料38を、第1の複合材料受容面54、第2の複合材料受容面56、第1のフランジ面76、第2のフランジ面78、第3のフランジ面80、及び第4のフランジ面82に当てることができる。複合材料38の材料外面66を、第1の複合材料受容面54と第2の複合材料受容面56に対して配置することにより、フランジ付きダクト200の管状部204等の複合部品40の部品外面60を形成することができる。材料内面68を、ツール空間86と向かい合うように半径方向内向きに配向させることができ、管状部204の内面を画定する部品内面62を形成することができる。第1のフランジ210を、第1のフランジ面76と第3のフランジ面80に対して配置された複合材料38の部分によって形成することができる。ツール32の反対側では、第2のフランジ面78と第4のフランジ面82に対して配置された複合材料38の部分によって、第2のフランジ212を形成することができる。従って、複合材料38が第1のフランジ面76から第2のフランジ面78まで(及び第3のフランジ面80から第4のフランジ面82まで)ツール空間86を通って延在するように、複合材料38をツール32に配置することができる。図15に、ツール32の少なくとも一部の上の適所に真空バッグ44を有する、コール(caul)39の下のツール32の適所に配置された複合材料38を示す。コール39は、強化材料で形成することができ、やや柔軟なものであってよい、及び/又は所望の完成した複合部品と同様の形のものであってよい。コール39を、複合材料の上に配置して、複合材料をツール32に一致しやすくすることができる。図15に示すように、真空に引いたときに、真空バッグ44が複合材料38とコール39とに対して押圧されることにより、複合材料38が第1のフランジ面76、第2のフランジ面78、第3のフランジ面80、第4のフランジ面82、第1の複合材料受容面54、及び第2の複合材料受容面56に対して圧縮されるように、少なくとも部分的にツール32を真空バッグ44で覆い隠すことができ、真空バッグ44をツール空間86を通して延在させることができる。図15には、柔軟なポリマーフィルムの真空バッグ44を示したが、その他の構成もまた可能である。例えば、ポリマーフィルムの真空バッグ44とコール39の代わりに、(エラストマの真空ツールとも呼ばれる)エラストマの真空バッグを使用して、複合材料38をツール32に対して圧縮することができる。その他の例では、柔軟なポリマーフィルムの真空バッグ44を、コール39なしで用いることができる。
【0046】
図14に戻って参照する。複数の第1のスペーサプレート140を、第1のフランジプレート124と第2のフランジプレート126との間に位置決めすることができ、複数の第2のスペーサプレート152を第3のフランジプレート128と第4のフランジプレート130との間に位置決めすることができる。任意の数のスペーサプレートを提供することができる。例えば、ツール32は、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、及び/又は7つ以上の第1のスペーサプレート140及び/又は第2のスペーサプレート152を含みうる。各第1のスペーサプレート140をそれぞれ、その他の第1のスペーサプレート140各々から間隔を置いて配置することができ、これにより、隣接する第1のスペーサプレート140の間に第1の間隙168が形成される。同様に、それぞれ隣接する各対の第2のスペーサプレート152の間に、第2の間隙170が形成されうる。図14に示していないが、一又は複数の第1のスペーサプレート140及び/又は第2のスペーサプレート152に係合させることにより、第1のスペーサプレート140及び/又は第2のスペーサプレート152上に置かれるように、フランジプレート間に位置決めされるよう、カバーを構成することができる。カバーをツール32に結合させる、及び/又はそれから選択的に取り外すことができる。幾つかの例では、フランジプレート間に画定された容積の大部分は空洞であってよく、第1のスペーサプレート140及び第2のスペーサプレート152はツール32の安定性を上げるように構成されている。
【0047】
図16は、複合部品40を形成するために、どのように複合材料38をツール32に配置しうるかを概略的に示す、フランジ付きダクト200の形態の、複合部品40の一例を示す図である。例えば、複合部品40を実質的に、複数のおおよそ等しい部分に分割することができる。例えば、複合材料38を複数の片58に形成することができ、各片58は、複合部品40の約4分の1におおよそ対応するように成形しサイズ設定される。ある特定の例では、第1の複合片226、第2の複合片228、第3の複合片230、及び第4の複合片232をツール32に配置して、複合部品40の1つの層(又はプライ)を形成することができる。各複合片58をそれぞれ、隣接する対の各複合片58の間(例えば、第1の複合片226と第2の複合片228との間)にほぼ縦の接合部233が形成されうるように、ツール32に配置することができる。例えば、各縦の接合部233は、第1の部品端部206から第2の部品端部208まで(例えば第1のフランジ210を越えて、第1の複合材料受容面54及び/又は第2の複合材料受容面56に沿って縦方向に、それから第2のフランジ212を越えて)延在しうる。複合部品40は、複合材料38の複数の層(例:2以上、4以上、6以上、10以上、12以上、15以上、20以上、又は30以上の層)を圧縮することによって形成することができ、各層は、複合材料38の一又は複数の片58を含む。図16に示す例には、複合材料38の層ごとに4つの片58が示されているが、層ごとの複合材料38の片58がもっと多い又は少ないその他の構成も可能である。更に、隣接する片58間の接合部は縦方向に配向させる必要はなく、別の構成で配置することができる。
【0048】
第1の内側雌型フィレット半径242を、管状部204と第1のフランジ210との間の界面周囲に形成することができ、第1の内側雌型フィレット半径242は例えば、ツール32の第1の雄型フィレット半径234及び第3の雄型フィレット半径238に対して相互補完的であり、ツール32の第1の雄型フィレット半径234及び第3の雄型フィレット半径238によって形成される。同様に、第2の内側雌型フィレット半径244を、管状部204と第2のフランジ212との間の界面周囲に形成することができ、第2の内側雌型フィレット半径244は例えば、ツール32の第2の雄型フィレット半径236及び第4の雄型フィレット半径240に対して相互補完的であり、ツール32の第2の雄型フィレット半径236及び第4の雄型フィレット半径240によって形成される。
【0049】
図17に、航空機で使用されうる背景での、フランジ付きダクト200の形態の複合部品40の一例を示す。フランジ付きダクト200は、航空機12の燃料経路248の加圧装置24として機能しうる。例えば、加圧装置24は、航空機12の圧力ドーム246と、燃料経路248との間の連結器として機能することができ、燃料経路248は、加圧装置24の中央を通って延在している。加圧装置24の第1のフランジ210と第2のフランジ212は、第1のフランジ210が燃料経路248と係合し、第2のフランジ212が圧力ドーム146と係合するように、嵌合面として機能することができる。図17は、本発明のツール32及び/又はシステム30を使用して製造された複合部品40の用途に関する単なる例であり、限定するものではない。
【0050】
図18は、本開示による方法300の例示的で非限定的な実施例を表すフロー図を概略的に提供する図である。図18では、一部のステップは点線で囲まれている。これは、これらのステップが任意であってもよいことを示すか、或いは、本開示に係る方法の任意のバージョンに対応しうることを示す。とはいえ、本開示に係るすべての方法が、実線で囲まれたステップを含む必要はない。図18に示す方法及びステップは限定されないが、本明細書の説明から分かるように、図示したものよりも多い数のステップ又は少ない数のステップを有する方法を含む他の方法及びステップも本開示の範囲内に含まれる。
【0051】
本発明によるツール(例:ツール32)及び/又はシステム(例:システム30)を使用して、複合部品(例:複合部品22又は複合部品40)を形成する方法300もまた開示される。一般に、方法300は、302において本発明によるツールを提供することと、304において、複合材料がツール(例えば、ツール32の第1の複合材料受容面54、第2の複合材料受容面56、第1のフランジ面76、第2のフランジ面78、第3のフランジ面80、及び/又は第4のフランジ面82)の形と一致するように、複合材料(例えば複合材料38)を当てることと、306においてツールを準備することと、307において複合材料を圧縮することと、308においてツールの複合材料を硬化させることとを含みうる。このように、ツールを、(完成した複合部品の三次元形状を画定している)部品を成形するための型として使用して、複合部品を形成することができる。ある方法300では、304においてツールに複合材料を当てることは、材料外面(例えば、材料外面66)がツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と直接接触するように、複合材料を当てることを含むことができ、材料外面は、完成した複合部品の部品外面(例:部品外面60)を形成する。ある方法300では、304において複合材料を当てることは、複合材料が、第1の複合材料受容面、第2の複合材料受容面、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面(例:第1の雄型フィレット半径234、第2の雄型フィレット半径236、第3の雄型フィレット半径238、及び第4の雄型フィレット半径240)の内の一又は複数によって画定される凸部半径と一致するように、複合材料を当てることを含むことができる。
【0052】
304において複合材料を当てることは、ツールに予め含浸させた複合材料を当てる、及び/又は複合材料の複数の層を当てることを含みうる。複合材料に予め含浸させていない例においては、304において複合材料を当てることは、複合材料に樹脂と、硬化剤化合物を適用することも含みうる。更に、又は代替として、304において複合材料を当てることは、複合材料(例:繊維ガラス又は炭素繊維布等の織布)の片を、ツールと一致し、互いに合わせて位置調整されるように構成されるように成形された複数の片に成形する又は形成することを含みうる。このように、304において複合材料を当てることは、310において、例えば2つ以上の片を相対的に配置する、複合材料の2以上の片の一部を重ねること、及び/又は複合材料の2以上の片を互いに係合させること等によって、複合材料の2以上の片を互いに接合させることを含みうる。
【0053】
304において複合材料を当てることは、ツールに複合材料の1以上、2以上、4以上、8以上、10以上、及び/又は15以上の片を当てることを含みうる。ある具体例では、304において複合材料を当てることは、ツールに複合材料の4つの片を当てることを含むことができ、各片は、完成した部品の表面積の約20〜30%におおよそ等しい。304において複合材料を当てることは、304において、複合材料の複数の層がツールに適用されうるように、複合材料の適用を繰り返すことも含むことができ、各層は複合材料の一又は複数の片から形成される。更に、又は代替として、310において複合材料の片を接合させることは、接合部が、完成した複合部品の第1の部品端部(例:第1の部品端部206)から第2の部品端部(例:第2の部品端部208)まで縦方向に延在するように、複合材料の複数の片を接合させることを含みうる(例えば、接合部、又は複合材料の隣接する片の重なった部分がツールと部品の縦軸と実質的に合うように位置調整されるように、ツールに対して複合材料の複数の片を配置することができる)。幾つかの例において、304において複合材料を当てることは、複合材料が第1の複合材料受容面、第1のフランジ面、及び第2のフランジ面と一致するように、ツールに複合材料の一又は複数の第1の片を当てることを含みうる。更に、又は代替として、304において複合材料を当てることは、複合材料が第2の複合材料受容面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面と一致するように、ツールに複合材料の一又は複数の第2の片を当てることを含みうる。
【0054】
306においてツールを準備することは、ツールがツールの適所において複合材料を硬化させるように構成されるように、ツールを準備するのに所望される又は必要な任意のステップを含みうる。例えば、306においてツールを準備することは、312においてツールにカバー(例:取り外し可能なカバーであってよいカバー42)を適用することと、314においてツール及び/又は複合材料に熱及び/又は圧力を印加することと、315においてツールに剥離剤コーティングを適用すること(例えば、第1の複合材料受容面、第2の複合材料受容面、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び/又は第4のフランジ面にシリコンベースの剥離剤のコーティング等の液体の離型剤を適用すること)と、316においてツールの上に真空バッグを適用することと(例えば、真空バッグ44等の真空バッグでツールの少なくとも一部を覆いうる)、318において真空に引くことにより、ツール及び複合材料に対して真空バッグを真空に引き、ツールに対して複合材料を圧縮する(例えば、複合材料をツールの第1の複合材料受容面、第2の複合材料受容面、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び/又は第4のフランジ面に押圧する)こととを含みうる。ある方法300では、316において真空バッグを適用することは、真空バッグをツールの基部(例:基部50)に連結させることを含みうる。318において真空に引いた時に、真空バッグが第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と一致することにより、複合材料が第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に対して圧縮されるように、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面との間に画定された空間(例:ツール空間86)を通して配置されるように、316において、真空バッグが適用されうる。
【0055】
更に、又は代替として、306においてツールを準備することは、322において複合材料と真空バッグとの間に通気材料及び/又は(本明細書において「プライ剥離」材とも呼ばれる)剥離材料を適用する(例えば、プライ剥離材と第1の複合材料受容面との間に複合材料を挟み、及び/又はプライ剥離材と第2の複合材料受容面との間に複合材料を挟んで、プライ剥離材が複合材料と通気材料との間に挟まれる)ことを含みうる。通気材料を、複合材料が圧縮される及び/又は硬化する時に、複合材料から過剰な樹脂又は他の材料を吸収するように構成することができ、剥離材を、通気材料が複合材料に付着するのを防止するように構成することにより、硬化後に通気材料を複合部品から除去しやすくなりうる。306においてツールを準備することは更に、又は代替として、324において一又は複数のコールを適用することにより、ツールとコールとの間に複合材料を挟むことを含みうる。324において一又は複数のコール(例:一又は複数のコール39)を適用することは、第1の複合材料受容面と第1のフランジ面との間の第1の嵌合界面に第1のコールを適用することと、第1の複合材料受容面と第2のフランジ面との間の第2の嵌合界面に第2のコールを適用することと、第2の複合材料受容面と第3のフランジ面との間の第3の嵌合界面に第3のコールを適用することと、及び/又は第2の複合材料受容面と第4のフランジ面との間の第4の嵌合界面に第4のコールを適用することとを含みうる。コールは324において、一又は複数のコールが互いに一体的に形成されるように適用されうる。ある方法300では、324において一又は複数のコールを適用することは、304における複合材料のプライの適用と、307における材料の圧縮を複数回繰り返した後に行われ得る。例えば、324において一又は複数のコールを適用することは、複合材料の最後のプライがツールに配置された後に行われ得る。ある方法では、コールは例えばグラファイト強化ゴム等の軟性強化材料を含みうる。
【0056】
312において取り外し可能なカバーを適用することは、308において複合材料を硬化させる前、及び316において真空バッグを適用し、318において真空に引く前に行われうる。こうすれば、取り外し可能なカバーにより、真空バッグが係合する面が提供され、これによりツールの任意の隣接するスペーサプレート間の空間に真空バッグが引っ張られることが実質的に防止されうる。
【0057】
307において複合材料を圧縮させることは、ツール上に配置されている複合材料の一又は複数の層(プライ)に真空圧縮を行うことが含まれうる。例えば、ある方法では、304においてツールに配置された複合材料の2又は3の層ごとに、307において圧縮が行われうる。例えば、304において複合材料の一又は複数の層を当てることができ、複合材料をデバルク(例えば、閉じ込められた空気を全て引き出)して、複合材料をツールにぴったり一致させるために、307において第1の圧縮が行われうる。次に、複合材料の別の2又は3の層を304において当てることができ、307において第2の圧縮が行われうる。この交互プロセスは、304において複合材料の所望の数の層が当てられるまで繰り返されうる。複合材料の全ての層がツールに適用されたら、複合材料を308において硬化させて、完成した複合部品を形成することができる。
【0058】
308において複合材料を硬化させることは、複合材料がツールに対して圧縮されることにより、複合材料が少なくとも部分的に硬化して(例:固まって)ツールによって画定された形になる間、十分な時間待機することを含みうる。ある方法300では、308において複合材料を硬化させることは、ツール、複合材料、及び真空バッグを十分な温度及び圧力のオートクレーブに配置して、複合材料を硬化させ複合部品を完成させることを含みうる。少なくとも部分的に硬化したら、326においてツールから完成した複合部品を取り外すことが可能である。ある方法300では、328において取り外し可能なカバーがツールから取り外されうる、及び/又は326においてツールから部品を取り外す前に、330において第2のツールピースを第1のツールピースに対して移動させること等によって、ツールが開かれた構成に開放されうる。330において第2のツールピースを移動させることは、332において、ツールが閉位置に保持されなくなるように、一又は複数の第1の固定プレート(例えば、第1の固定プレート164)を一又は複数の第2の固定プレート(例:第1の固定プレート166)から分離させることを含みうる。更に、又は代替として、330において第2のツールピースを移動させることは、ツールヒンジ(例:ヒンジ88)を中心として第2のツールピースを旋回させることにより、第2のツールピースを第1のツールピースに対して移動させて、第2の複合材料受容面を第1の複合材料受容面から分離させることを含みうる。
【0059】
方法300はまた、308において部品が少なくとも部分的に硬化し、及び/又は326においてツールから複合部品を取り外した後に、334において、完成した複合部品に一又は複数の仕上げ工程を行うことも含みうる。例えば、334において一又は複数の仕上げ工程を行うことは、やすり研磨、バフ研磨、トリミング、塗装、コーティング、シーリング、検査、加熱、及び/又はその他何らかの所望の仕上げ工程を含みうる。
【0060】
本明細書で使用されるように、装置の一又は複数の構成要素若しくは特徴の動作、運動、構成、又はその他の動作を修正する場合の「選択的な」及び「選択的に」という用語は、その特定の動作、運動、構成又はその他の動作が、装置の一又は複数の構成要素の態様の、ユーザによる操作の直接的又は間接的な結果であることを意味する。
【0061】
本明細書による発明対象の例示的かつ非排他的な例が、以下に列挙される段落に記載される。
【0062】
A1.複合部品を製造するためのツールであって、前記ツールは、
第1のフランジ面、第1のフランジ面の反対側の第2のフランジ面、及び第1のフランジ面から第2のフランジ面まで延在している第1の複合材料受容面を含む第1のツールピースと、
第3のフランジ面、第3のフランジ面の反対側の第4のフランジ面、及び第3のフランジ面から第4のフランジ面まで延在している第2の複合材料受容面を含む第2のツールピースとを含み、前記ツールは、閉位置と開位置との間で選択的に移動するように構成され、閉位置では、第2のツールピースが第1のツールピースに隣接して位置決めされ、第3のフランジ面と第1のフランジ面が互いに平行し、第2のフランジ面と第4のフランジ面が互いに平行し、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面により、複合部品が形成されうるツール空間が定められるように、第1の複合材料受容面が第2の複合材料受容面と向かい合うように配置され、ツール空間は、第1のフランジ面から第2のフランジ面に向かって、ツール空間の中央を通って延在しているツール縦軸を有し、開位置では、第2のツールピースの少なくとも一部が第1のツールピースから間隔を置いて配置されている。
【0063】
A1.1.第2のツールピースが、第1の位置と第2の位置との間で選択的に移動可能に構成されており、第1の位置は、閉位置にあるツールに対応し、第2の位置は開位置にあるツールに対応している、段落A1に記載のツール。
【0064】
A1.2.第1のツールピースと第2のツールピースに動作可能に連結されたツールヒンジを更に備え、ツールヒンジは、ツールヒンジを中心として、第2のツールピースを第1のツールピースに向かって、又は第1のツールピースから離れるように選択的に旋回させることを可能にするように構成されている、段落A1.1に記載のツール。
【0065】
A1.3.第2のツールピースを第1のツールピースから選択的に取り外し可能である、段落A1からA1.2のいずれか一段落に記載のツール。
【0066】
A2.第1のツールピースと第2のツールピースを支持するように構成された基部を更に備える、段落A1からA1.3のいずれか一段落に記載のツール。
【0067】
A3.第1の平面を備える、段落A2に記載のツール。
【0068】
A4.第1のフランジ面と第2のフランジ面が基部に対して垂直になるように、第1のツールピースが基部に対して位置決めされている、段落A2からA3のいずれか一段落に記載のツール。
【0069】
A5.第1のツールピースが基部に対して、第1のフランジ面と第2のフランジ面が基部と共に非垂直角度を形成するように位置決めされる、段落A2からA3のいずれか一段落に記載のツール。
【0070】
A6.第1のツールピースが基部から選択的に取り外し可能である、段落A2からA5のいずれか一段落に記載のツール。
【0071】
A7.第1のツールピースが、任意選択的に取り外せないように基部に連結されている、段落A2からA6のいずれか一段落に記載のツール。
【0072】
A7.1.第1のツールピースが、第1の上部と第1の下部とを備える、段落A1からA7のいずれか一段落に記載のツール。
【0073】
A7.2.ツールが閉位置にある時に、第1の上部が第2のツールピースに隣接して位置決めされ、第1の下部は基部に隣接して位置決めされている、段落A7.1に記載のツール。
【0074】
A7.3.第2のツールピースが、第2の上部と第2の下部とを備える、段落A1からA7.2のいずれか一段落に記載のツール。
【0075】
A7.4.閉位置では、第2の下部が第1の上部に隣接して位置決めされている、段落A7.3に記載のツール。
【0076】
A8.第1のフランジ面は平面である、段落A1からA7.4のいずれか一段落に記載のツール。
【0077】
A9.第2のフランジ面は平面である、段落A1からA8のいずれか一段落に記載のツール。
【0078】
A10.第3のフランジ面は平面である、段落A1からA9のいずれか一段落に記載のツール。
【0079】
A11.第4のフランジ面は平面である、段落A1からA10のいずれか一段落に記載のツール。
【0080】
A12.第2のツールピースは、第1のツールピースから選択的に取り外し可能であり、開位置において、第2のツールピース全体が第1のツールピースから間隔を置いて配置されている、段落A1からA11のいずれか一段落に記載のツール。
【0081】
A13.開位置では、第2の複合材料受容面は第1の複合材料受容面から間隔を置いて配置されている、段落A1からA12のいずれか一段落に記載のツール。
【0082】
A14.開位置では、第3のフランジ面は第1のフランジ面から間隔を置いて配置されている、段落A1からA13のいずれか一段落に記載のツール。
【0083】
A15.開位置では、第4のフランジ面は第2のフランジ面から間隔を置いて配置されている、段落A1からA14のいずれか一段落に記載のツール。
【0084】
A16.閉位置では、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面によって画定された第1の周長は円形であり、第1の周長は第1のフランジ面と第3のフランジ面に隣接している、段落A1からA15のいずれか一段落に記載のツール。
【0085】
A17.閉位置では、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面によって画定された第2の周長は円形であり、第2の周長は第2のフランジ面と第4のフランジ面に隣接している、段落A1からA16のいずれか一段落に記載のツール。
【0086】
A18.第1のフランジ面と第2のフランジ面は互いに平行している、段落A1からA17のいずれか一段落に記載のツール。
【0087】
A19.第1のフランジ面と第2のフランジ面は互いに非平行角度で配置されている、段落A1からA18のいずれか一段落に記載のツール。
【0088】
A20.第3のフランジ面と第4のフランジ面は互いに平行している、段落A1からA19のいずれか一段落に記載のツール。
【0089】
A21.第3のフランジ面と第4のフランジ面は互いに非平行角度で配置されている、段落A1からA20のいずれか一段落に記載のツール。
【0090】
A22.第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面によって画定された空間が、ほぼ管状の負空間である、段落A1からA21のいずれか一段落に記載のツール。
【0091】
A23.閉位置では、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面は、複合部品を形成するように構成された複合材料を受けるように構成されている、段落A1からA22のいずれか一段落に記載のツール。
【0092】
A24.閉位置では、第1のツールピースと第2のツールピースは、複合材料が第1のフランジ面から第2のフランジ面まで空間を通って延在しうるように、構成されている、段落A23に記載のツール。
【0093】
A25.閉位置では、第1のツールピースと第2のツールピースは、複合材料が、第3のフランジ面から第4のフランジ面まで空間を通って延在しうるように、構成されている、段落A23又はA24に記載のツール。
【0094】
A26.第1の複合材料受容面は、第1のエッジから第2のエッジまで延在している、段落A1からA25のいずれか一段落に記載のツール。
【0095】
A26.1.第1のフランジ面は、第1の複合材料受容面の第1のエッジに隣接する第2のフランジ面から第1の距離に位置決めされており、第1の距離は、第1の複合材料受容面の第1のエッジの第1の長さに等しく、第1のフランジ面は、第1の複合材料受容面の第2のエッジに隣接する第2のフランジ面から第2の距離に位置決めされており、第2の距離は第1の複合材料受容面の第2のエッジの第2の長さと等しく、第2の距離は第1の距離よりも長い、段落A26に記載のツール。
【0096】
A27.第2の複合材料受容面は、第3のエッジから第4のエッジまで延在している、段落A1からA26.1のいずれか一段落に記載のツール。
【0097】
A27.1.第3のフランジ面は、第2の複合材料受容面の第3のエッジに隣接する第4のフランジ面から第3の距離に位置決めされており、第3の距離は、第2の複合材料受容面の第3のエッジの第3の長さに等しく、第3のフランジ面は、第2の複合材料受容面の第4のエッジに隣接する第4のフランジ面から第4の距離に位置決めされており、第4の距離は第2の複合材料受容面の第4のエッジの第4の長さと等しく、第4の距離は第3の距離よりも長い、段落A27に記載のツール。
【0098】
A28.閉位置では、第1の複合材料受容面の第1のエッジが、第2の複合材料受容面の第3のエッジに隣接して位置決めされており、第1の複合材料受容面の第2のエッジは、第2の複合材料受容面の第4のエッジに隣接して位置決めされている、段落A26及びA27に記載のツール。
【0099】
A29.第1の距離は第3の距離とほぼ等しく、第3の距離は第4の距離とほぼ等しい、段落A28に記載のツール。
【0100】
A30.第1のツールピースは第1のフランジプレートと第2のフランジプレートとを備え、第1のフランジプレートにより、第1のフランジ面と第1の内面が画定され、第2のフランジプレートにより、第2のフランジ面と第2の内面が画定され、第1のフランジプレートと第2のフランジプレートは、第1の内面と第2の内面が互いに向かい合うように配置されている、段落A1からA29のいずれか一段落に記載のツール。
【0101】
A31.第1のツールピースの第1のフランジプレートと第2のフランジプレートとの間に位置決めされた複数の第1のスペーサプレートを更に備え、各第1のスペーサプレートは、第1のスペーサ周長周囲に延在している第1の連結面を画定する第1の厚さによって分離されている第1の上方スペーサ面と第1の下方スペーサ面とを有し、第1の連結面の第1の部分は第1の内面と連結されており、第1の連結面の第2の部分は第2の内面と連結されている、段落A30に記載のツール。
【0102】
A32.第1の連結面の第1の部分は、第1のフランジプレートの第1の内面に溶接されており、第1の連結面の第2の部分は、第2のフランジプレートの第2の内面に溶接されている、段落A31に記載のツール。
【0103】
A33.複数の第1のスペーサプレートの各々は、第1の上面と第1の下面がそれぞれ、第1のフランジプレートの第1の内面と第2のフランジプレートの第2の内面に対して垂直であるように配置されている、段落A31からA32のいずれか一段落に記載のツール。
【0104】
A34.複数の第1のスペーサプレートは、各第1の上面と第1の下面がそれぞれ、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面によって画定された空間から半径方向外向きに延在するように配置されている、段落A31からA33のいずれか一段落に記載のツール。
【0105】
A35.複数の第1のスペーサプレートは、少なくとも2つの第1のスペーサプレート、少なくとも3つの第1のスペーサプレート、少なくとも4つの第1のスペーサプレート、少なくとも5つの第1のスペーサプレート、少なくとも6つの第1のスペーサプレート、少なくとも7つの第1のスペーサプレート、少なくとも8つの第1のスペーサプレート、及び/又は8を超える第1のスペーサプレートを備える、段落A31からA34のいずれか一段落に記載のツール。
【0106】
A36.各第1のスペーサプレートはそれぞれ、各他方の第1のスペーサプレートから間隔を置いて配置されている、段落A31からA35のいずれか一段落に記載のツール。
【0107】
A36.1.隣接する各対の第1のスペーサプレートの間に開いた空間が形成され、各開いた空間は、1つの各第1のスペーサプレートの1つの第1の上面、隣接する第1のスペーサプレートの1つの第1の下面、及び基部の第1の平面の内の少なくとも2つによって画定されている、段落A3及びA36に記載のツール。
【0108】
A37.第2のツールピースは、第3のフランジプレートと第4のフランジプレートとを備え、第3のフランジプレートは、第3のフランジ面と第3の内面によって画定されており、第4のフランジプレートは、第4のフランジ面と第4の内面とによって画定されており、第3のフランジプレートと第4のフランジプレートは、第3の内面と第4の内面とが互いに向かい合うように配置されている、段落A1からA36.1のいずれか一段落に記載のツール。
【0109】
A38.第2のツールピースの第3のフランジプレートと第4のフランジプレートとの間に位置決めされた複数の第2のスペーサプレートを更に備え、各第2のスペーサプレートは、第2のスペーサ周長周囲に延在している第2の連結面を画定する第2の厚さによって分離されている第2の上方スペーサ面と第2の下方スペーサ面とを有し、第2の連結面の第1の部分は、第3の内面に連結されており、第2の連結面の第2の部分は第4の内面に連結されている、段落A37に記載のツール。
【0110】
A39.第2の連結面の第1の部分が第3のフランジプレートの第3の内面に溶接され、第2の連結面の第2の部分が第4のフランジプレートの第4の内面に溶接されている、段落A38に記載のツール。
【0111】
A40.複数の第2のスペーサプレートはそれぞれ、各第2の上面と第2の下面がそれぞれ第3のフランジプレートの第3の内面及び第4のフランジプレートの第4の内面に対して垂直となるように配置される、段落A38からA39のいずれか一段落に記載のツール。
【0112】
A41.複数の第2のスペーサプレートは、各第2の上面と第2の下面がそれぞれ、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面によって画定された空間から半径方向外向きに延在するように配置されている、段落A38からA40のいずれか一段落に記載のツール。
【0113】
A42.複数の第2のスペーサプレートは、少なくとも2つの第2のスペーサプレート、少なくとも3つの第2のスペーサプレート、少なくとも4つの第2のスペーサプレート、少なくとも5つの第2のスペーサプレート、少なくとも6つの第2のスペーサプレート、少なくとも7つの第2のスペーサプレート、少なくとも8つの第2のスペーサプレート、及び/又は8を超える第2のスペーサプレートを含む、段落A38からA41のいずれか一段落に記載のツール。
【0114】
A43.各第2のスペーサプレートは各々、各他方の第2のスペーサプレートから間隔を置いて配置されている、段落A38からA42のいずれか一段落に記載のツール。
【0115】
A43.1.開いた空間が、それぞれ隣接する対の第2のスペーサプレート間に形成され、各開いた空間は、1つの各第2のスペーサプレートの1つの第2の上面、隣接する第2のスペーサプレートの1つの第2の下面によって画定されている、段落38に記載のツール。
【0116】
A44.第1のツールピースに連結された第1の固定プレートと、第2のツールピースに連結された第2の固定プレートとを更に備え、第1の固定プレートと第2の固定プレートは、互いに選択的に連結されることにより、ツールを閉位置に少なくとも部分的に固定するように構成されている、段落A1からA43.1のいずれか一段落に記載のツール。
【0117】
A45.ツールが、開位置において、第1の固定プレートと第2の固定プレートが互いに間隔を置いて配置されるように構成されている、段落A44に記載のツール。
【0118】
A46.第1の固定プレートを第2の固定プレートに選択的に連結するように構成された少なくとも第1の締め具を更に備える、段落A44からA45のいずれか一段落に記載のツール。
【0119】
A47.第1の固定プレートと第2の固定プレートは互いにヒンジで連結されている、段落A44からA46のいずれか一段落に記載のツール。
【0120】
A48.第1の固定プレートは、第1のツールピースの第1の上部に隣接して位置決めされている、段落A7.1及び段落A44からA47のいずれか一段落に記載のツール。
【0121】
A49.第2の固定プレートは、第2のツールピースの第2の下部に隣接して位置決めされている、段落A7.3及び段落A44からA48のいずれか一段落に記載のツール。
【0122】
A50.第1の固定プレートは、第1の複合材料受容面の第2のエッジに隣接して位置決めされている、段落A26と、段落A44からA49のいずれか一段落に記載のツール。
【0123】
A51.第2の固定プレートは、第2の複合材料受容面の第4のエッジに隣接して位置決めされている、段落A27、及びA44からA50のいずれか一段落に記載のツール。
【0124】
A52.第1の固定プレートは、第1のフランジ面と第2のフランジ面との間に位置決めされている、段落A44からA51のいずれか一段落に記載のツール。
【0125】
A53.第1の固定プレートは、第1のフランジプレートと第2のフランジプレートとの間に位置決めされている、段落A30及び段落A44からA52のいずれか一段落に記載のツール。
【0126】
A54.第1の固定プレートは、第1の内面及び第2の内面に連結されている、段落A30及び段落A44からA53のいずれか一段落に記載のツール。
【0127】
A55.第2の固定プレートは、第3のフランジ面と第4のフランジ面との間に位置決めされている、段落A44からA54のいずれか一段落に記載のツール。
【0128】
A56.第2の固定プレートは、第3のフランジプレートと第4のフランジプレートとの間に位置決めされている、段落A37及び段落A44からA55のいずれか一段落に記載のツール。
【0129】
A57.第2の固定プレートは、第3の内面と第4の内面とに連結されている、段落A37及び段落A44からA56のいずれか一段落に記載のツール。
【0130】
A57.1.第1の固定プレートは、第1のフランジ面と第2のフランジ面とに連結されている、段落A44からA57のいずれか一段落に記載のツール。
【0131】
A57.2.第2の固定プレートは、第3のフランジ面と第4のフランジ面とに連結されている、段落A44からA57.1のいずれか一段落に記載のツール。
【0132】
A58.第1のツールピースに連結された第3の固定プレートと、第2のツールピースに連結された第4の固定プレートとを更に備え、第3の固定プレートと第4の固定プレートとは互いに選択的に連結されることにより、ツールを閉位置に少なくとも部分的に固定するように構成されている、段落A1からA57.2のいずれか一段落に記載のツール。
【0133】
A59.ツールは、開位置において、第3の固定プレートと第4の固定プレートが互いに間隔を置いて配置されるように構成されている、段落A58に記載のツール。
【0134】
A60.第3の固定プレートを第4の固定プレートに選択的に連結させるように構成された少なくとも第2の締め具を更に備える、段落A58からA59のいずれか一段落に記載のツール。
【0135】
A61.第3の固定プレートと第4の固定プレートが互いにヒンジで連結されている、段落A58からA60のいずれか一段落に記載のツール。
【0136】
A62.第3の固定プレートは、第1のツールピースの第1の上部に隣接して位置決めされている、段落A7.1及び段落A58からA61のいずれか一段落に記載のツール。
【0137】
A63.第4の固定プレートは、第2のツールピースの第2の下部に隣接して位置決めされている、段落A7.3及び段落A58からA62のいずれか一段落に記載のツール。
【0138】
A64.第3の固定プレートは、第1の複合材料受容面の第1のエッジに隣接して位置決めされている、段落A26及び段落A58からA63のいずれか一段落に記載のツール。
【0139】
A65.第4の固定プレートは、第2の複合材料受容面の第3のエッジに隣接して位置決めされている、段落A27及び段落A58からA64のいずれか一段落に記載のツール。
【0140】
A66.第3の固定プレートは、第1のフランジ面と第2のフランジ面との間に位置決めされている、段落A58からA65のいずれか一段落に記載のツール。
【0141】
A67.第3の固定プレートは、第1のフランジプレートと第2のフランジプレートとの間に位置決めされている、段落A30及び段落A58からA66のいずれか一段落に記載のツール。
【0142】
A68.第3の固定プレートは、第1の内面及び第2の内面に連結されている、段落A30及び段落A58からA67のいずれか一段落に記載のツール。
【0143】
A69.第4の固定プレートは、第3のフランジ面と第4のフランジ面との間に位置決めされている、段落A58からA68のいずれか一段落に記載のツール。
【0144】
A70.第4の固定プレートは、第3のフランジプレートと第4のフランジプレートとの間に位置決めされている、段落A37及び段落A58からA69のいずれか一段落に記載のツール。
【0145】
A71.第4の固定プレートは、第3の内面及び第4の内面に連結されている、段落A37及び段落A58からA70のいずれか一段落に記載のツール。
【0146】
A72.第3の固定プレートは、第1のフランジ面と第2のフランジ面とに連結されている、段落A58からA71のいずれか一段落に記載のツール。
【0147】
A73.第4の固定プレートは、第3のフランジ面と第4のフランジ面とに連結されている、段落A58からA72のいずれか一段落に記載のツール。
【0148】
A74.取り外し可能なカバーを更に備える、段落A1からA73のいずれか一段落に記載のツール。
【0149】
A75.取り外し可能なカバーは、ツールが閉位置にある時にツールに配置されるように構成されている、段落A74に記載のツール。
【0150】
A76.取り外し可能なカバーは、第1のフランジプレートと第2のフランジプレートとの間の第1の間隙を少なくとも部分的にカバーし、第3のフランジプレートと第4のフランジプレートとの間の第2の間隙を少なくとも部分的にカバーするよう、ツールに配置されるように構成されている、段落A30、A37、及び段落A74からA75のいずれか一段落に記載のツール。
【0151】
A77.取り外し可能なカバーは、複数の第1のスペーサプレートと係合するように構成されている、段落A31及び段落A74からA76のいずれか一段落に記載のツール。
【0152】
A78.取り外し可能なカバーは、複数の第2のスペーサプレートと係合するように構成されている、段落A37及び段落A74からA77のいずれか一段落に記載のツール。
【0153】
A79.取り外し可能なカバーは、アーチ状部によって接続されている第1の細長い部分と第2の細長い部分とを有するおおむねU字状のプレートを備え、第1の細長い部分は、アーチ状部から第1のカバー端部まで延在し、第2の細長い部分は、アーチ状部から第2のカバー端部まで延在している、段落A74からA78のいずれか一段落に記載のツール。
【0154】
A80.取り外し可能なカバーのアーチ状部は、第2のツールピースの第2の上部に隣接して位置決めされている、段落A7.3及びA79に記載のツール。
【0155】
A81.取り外し可能なカバーの第1のカバー端部と第2のカバー端部は、第1のツールピースの第1の下部に隣接して位置決めされている、段落A7.1及び段落A79からA80のいずれか一段落に記載のツール。
【0156】
A82.取り外し可能なカバーの少なくとも一部は、第2のツールピースが第1の位置から第2の位置まで移動可能であるように、第2のツールピースに沿って選択的に移動可能である、段落A1.1及び段落A74からA81のいずれか一段落に記載のツール。
【0157】
A83.取り外し可能なカバーは、取り外し可能なカバーの第1の部分が、カバーのヒンジを中心として、取り外し可能なカバーの第2の部分に向かって、又は取り外し可能なカバーの第2の部分から離れるように選択的に旋回することを可能にするように構成されたカバーのヒンジを備える、段落A74からA81のいずれか一段落に記載のツール。
【0158】
A84.第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面によって画定された容積の大部分が空洞である、段落A1からA83のいずれか一段落に記載のツール。
【0159】
A85.ツールは金属を含む、段落A1からA84のいずれか一段落に記載のツール。
【0160】
A86.ツールは、チタン、アルミニウム、インバール、ステンレス鋼、及び鋼鉄の内の一又は複数を含む、段落A1からA85のいずれか一段落に記載のツール。
【0161】
A87.第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、第4のフランジ面、第1の複合材料受容面、及び第2の複合材料受容面は金属を含む、段落A1からA86のいずれか一段落に記載のツール。
【0162】
A88.コールを更に含む、段落A1からA87のいずれか一段落に記載のツール。
【0163】
A89.第1の複合材料受容面と、第2の複合材料受容面に形成された溝を更に備える、段落A1からA88のいずれか一段落に記載のツール。
【0164】
A90.溝は、第1の複合材料受容面と、第2の複合材料受容面とに沿って形成された周方向の溝を含む、段落A89に記載のツール。
【0165】
A91.溝は、ツール縦軸に沿って配向された縦溝を含む、段落A89からA90のいずれか一段落に記載のツール。
【0166】
A92.溝は、複数の溝を含む、段落A89からA91のいずれか一段落に記載のツール。
【0167】
A93.溝は、複合部品を形成するために、ツールに適用された1つの/その複合材料からの過剰な材料を受けるように構成されている、段落A89からA92のいずれか一段落に記載のツール。
【0168】
A94.ツールが製造するように構成されている複合部品は部品内面及び部品外面を備え、複合部品により、部品内面内部の空洞の内部空間が画定され、ツールは、ツールにおいて複合部品が形成されている時に、部品外面が第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と係合するように構成されている、段落A1からA93のいずれか一段落に記載のツール。
【0169】
A95.ツールが製造するように構成されている複合部品は、ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と一致する、段落A1からA94のいずれか一段落に記載のツール。
【0170】
A96.ツールが製造するように構成されている複合部品は、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面と一致する、段落A1からA95のいずれか一段落に記載のツール。
【0171】
A97.ツールは、ツールが製造するように構成されている複合部品の三次元形状を画定し、形成するように構成されている、段落A1からA96のいずれか一段落に記載のツール。
【0172】
B1.複合材料から複合部品を製造するシステムであって、
段落A1からA97のいずれか一段落に記載のツールと、
ツールにおいて真空に引くことにより、複合材料をツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に対して押圧するように構成された真空装置と
を備えるシステム。
【0173】
B1.1.複合材料を更に備える、段落B1に記載のシステム。
【0174】
B2.複合材料は、予め含浸させた複合材料である、段落B1.1に記載のシステム。
【0175】
B3.複合材料は、炭素繊維、アラミド、繊維ガラス及び繊維強化ポリマー材料の内の一又は複数を含む、段落B1.1からB2のいずれか一段落に記載のシステム。
【0176】
B4.ツールに配置されることにより、ツールの少なくとも一部を覆うように構成されている真空バッグであって、真空装置に連結され、真空装置により真空に引かれた時にツールを押圧するように構成されている真空バッグを更に備える、段落B1からB3のいずれか一段落に記載のシステム。
【0177】
B5.真空バッグはポリマーフィルムを含む、段落B4に記載のシステム。
【0178】
B6.真空バッグはエラストマを含む、段落B4からB5のいずれか一段落に記載のシステム。
【0179】
B7.真空バッグはシリコーンを含む、段落B4からB6のいずれか一段落に記載のシステム。
【0180】
B8.真空バッグはエラストマ製真空ツールを備える、段落B4からB7のいずれか一段落に記載のシステム。
【0181】
B9.真空バッグは、ツールと共に使用する構成にカスタム形成される、段落B4からB8のいずれか一段落に記載のシステム。
【0182】
B10.ツールと、ツールに配置された複合材料に熱及び/又は圧力を印加するように構成された熱源を更に備える、段落B1からB9のいずれか一段落に記載のシステム。
【0183】
B10.1.熱源は、ツールと複合材料を硬化させるために配置することができるオートクレーブを備える、段落B10に記載のシステム。
【0184】
B11.システムは、複合材料を硬化させることによって、複合部品を形成するように構成されている、段落B1からB10.1のいずれか一段落に記載のシステム。
【0185】
B12.複合材料を更に備え、複合材料は繊維複合材料を備える、段落B1からB11のいずれか一段落に記載のシステム。
【0186】
B13.複合材料を更に備え、複合材料は織複合材料を含む、段落B1からB12のいずれか一段落に記載のシステム。
【0187】
B14.複合材料を更に備え、複合材料は、複合材料の複数の層を含み、複数の層は、ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に部分的に重なった構成で配置されている、段落B1からB13のいずれか一段落に記載のシステム。
【0188】
B15.複合材料を更に備え、複合材料は複数のピースを含み、複数のピースは各々、一又は複数の各他のピース、ツールの第1の複合材料受容面、及び/又は第2の複合材料受容面と係合するように構成されるよう成形されている、段落B1からB14のいずれか一段落に記載のシステム。
【0189】
B16.複合材料を更に備え、システムが製造するように構成されている複合部品は、部品内面と部品外面とを備え、部品内面により、複合部品内部に空洞の内部空間が画定され、複合材料は材料内面と、反対側の材料外面とを備え、システムは、材料外面がツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に配置されるように複合材料を配置するように構成され、材料外面は、複合部品が製造されると部品外面となるように構成されており、材料内面は、複合部品が製造されると部品内面となるように構成されている、段落B1からB15のいずれか一段落に記載のシステム。
【0190】
B17.システムは、1つの/その部品外面がツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と直接接触するように複合部品を製造するように構成され、システムは、真空バッグが1つの/その部品内面の内側に位置決めされるように構成され、複合部品は、部品外面が複合部品の部品縦軸から半径方向外向きに配向されるように構成され、部品縦軸はツール縦軸に対応し、部品外面により、複合部品の外側部分が画定され、部品内面は、半径方向内向きに複合部品の部品縦軸に面するように配向され、部品内面により複合部品の空洞の内部空間が定められる、段落B4及び段落B1からB16のいずれか一段落に記載のシステム。
【0191】
B18.ツールが製造するように構成されている複合部品は、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と一致する、段落B1からB17のいずれか一段落に記載のシステム。
【0192】
B19.ツールが製造するように構成されている複合部品は、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面と一致する、段落B1からB18のいずれか一段落に記載のシステム。
【0193】
C1.段落A1からA97のいずれか一段落に記載のツール、及び/又は段落B1からB19のいずれか一段落に記載のシステムを使用して製造された複合部品。
【0194】
C2.複合部品はダクトを含む、段落C1に記載の複合部品。
【0195】
C3.複合部品は航空機の加圧装置を含む、段落C1からC2のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0196】
C4.複合部品は航空機の部品を含む、段落C1からC3のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0197】
C5.複合部品は、航空機の燃料システムに連結されるように構成されている、段落C1からC4のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0198】
C6.複合部品は、第1の端部から第2の端部まで延在している管状部を含む、段落C1からC5のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0199】
C6.1.管状部は、第1の端部から第2の端部まで複合部品の1つの/その中央を通って延在している1つの/その部品縦軸から半径方向外向きに面する1つの/その部品外面を備え、管状部は更に、複合部品の1つの/その空洞の内部空間を画定し、部品縦軸に向かって半径方向内向きに面する1つの/その部品内面を備える、段落C6に記載の複合部品。
【0200】
C6.2.部品外面は、ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と一致する、段落C6からC6.1のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0201】
C6.3.複合部品の管状部は、航空機の燃料経路がその中を通って延在するように構成されている、段落C6からC6.2のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0202】
C7.複合部品は、管状部の第1の端部に隣接して位置決めされた第1のフランジを備え、第1のフランジは、管状部から半径方向外向きに延在している、段落C6からC6.3のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0203】
C7.1.第1のフランジは、ツールの第1のフランジ面と第3のフランジ面と一致する、段落C7に記載の複合部品。
【0204】
C8.第1のフランジは、管状部とともに第1の角度を形成し、第1の角度は、第1のフランジが複合部品の管状部に対しておおよそ垂直となるように約90度である、段落C7又はC7.1に記載の複合部品。
【0205】
C9.第1のフランジは、管状部と共に第1の角度を形成し、第1の角度は鋭角である、段落C7に記載の複合部品。
【0206】
C10.第1のフランジは管状部と共に第1の角度を形成し、第1の角度は鈍角である、段落C7に記載の複合部品。
【0207】
C11.第1のフランジは管状部と共に1つの/その第1の角度を形成し、第1の角度は管状部の外周周囲でほぼ一定である、段落C7からC10のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0208】
C12.第1のフランジは管状部と共に1つの/その第1の角度を形成し、第1の角度は管状部の外周周囲で変化する、 段落C7からC10のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0209】
C13.第1のフランジは、管状部の全外周周囲で管状部から半径方向外向きに延在している、段落C7からC12のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0210】
C14.複合部品は、管状部の第2の端部に隣接して位置決めされた第2のフランジを備え、第2のフランジは、管状部から半径方向外向きに延在している、段落C6からC13のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0211】
C14.1.第2のフランジは、ツールの第2のフランジ面と第4のフランジ面とに一致する、段落C14に記載の複合部品。
【0212】
C15.第2のフランジは、管状部と共に第2の角度を形成し、第2の角度は、第2のフランジが複合部品の管状部に対しておおよそ垂直となるように約90度である、段落C14又はC14.1に記載の複合部品。
【0213】
C16.第2のフランジは、管状部と共に第2の角度を形成し、第2の角度は鋭角である、段落C14に記載の複合部品。
【0214】
C17.第2のフランジは、管状部と共に第2の角度を形成し、第2の角度は鈍角である、段落C14に記載の複合部品。
【0215】
C18.第2のフランジは、管状部と共に1つの/その第2の角度を形成し、第2の角度は管状部の外周周囲でほぼ一定である、段落C14からC17のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0216】
C19.第2のフランジは、管状部と共に1つの/その第2の角度を形成し、第2の角度は、管状部の外周周囲で変化する、段落C14からC17のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0217】
C20.第2のフランジは、管状部の全外周周囲で管状部から半径方向外向きに延在している、段落C14からC19のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0218】
C21.管状部はほぼ円筒形である、段落C6からC20のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0219】
C22.第1の端部の第1の周長は円形である、段落C6からC21のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0220】
C23.第1の端部の第1の周長は非円形である、段落C6からC21のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0221】
C24.第1の周長が楕円形である、段落C23に記載の複合部品。
【0222】
C25.第2の端部の第2の周長は円形である、段落C6からC24のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0223】
C26.第2の端部の第2の周長は非円形である、段落C6からC24のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0224】
C27.第2の周長は楕円形である、段落C26に記載の複合部品。
【0225】
C28.管状部は、円形の垂直断面を有する、段落C6からC27のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0226】
C29.第1の端部と第2の端部との間の距離は、管状部の外周周囲で変化する、段落C6からC28のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0227】
C30.第1の端部と第2の端部との間の距離は、管状部の円周周囲でほぼ一定である、段落C6からC28のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0228】
D1.段落C1からC30のいずれか一段落に記載の複合部品を含む航空機。
【0229】
E1.複合部品を形成する方法であって、複合部品は、部品内面と部品外面とを有し、部品外面は、複合部品の中央を通って第1の部品端部から第2の部品端部まで延在している部品中央縦軸から半径方向外向きに面し、部品内面により、複合部品の空洞の内部空間が画定され、部品内面は部品縦軸に向かって半径方向内向きに面しており、本方法は、
段落A1からA97のいずれか一段落に記載のツールを提供することと、
複合材料がツールと一致するように、複合材料をツールに当てることと、
複合材料を硬化させることにより、複合部品を形成することを含み、ツールは、複合部品の三次元形状を画定するように構成されている方法。
【0230】
E1.1.ツールに複合材料を当てることは、複合材料がツールの第1の複合材料受容面と一致するように複合材料を当てることを含む、段落E1に記載の方法。
【0231】
E1.2.ツールに複合材料を当てることは、複合材料がツールの第2の複合材料受容面と一致するように複合材料を当てることを含む、段落E1からE1.1のいずれか一段落に記載の方法。
【0232】
E2.ツールを提供することは、段落B1からB19のいずれか一段落に記載のシステムを提供することを含む、段落E1からE1.2のいずれか一段落に記載の方法。
【0233】
E3.ツールを開位置に移動させることを更に含む、段落E1からE2のいずれか一段落に記載の方法。
【0234】
E3.1.ツールを開位置へ移動させることは、第1のツールピースから第2のツールピースを取り外すことを含む、段落E3に記載の方法。
【0235】
E3.2.ツールを開位置へ移動させることは、1つの/その第1の固定プレートを1つの/その第2の固定プレートから分離させることを含み、第1の固定プレートと第2の固定プレートは、ツールを閉位置に少なくとも部分的に保持するように構成されている、段落E3からE3.1のいずれか一段落に記載の方法。
【0236】
E3.3.ツールを開位置へ移動させることは、1つの/その第3の固定プレートを1つの/その第4の固定プレートから分離させることを含み、第3の固定プレートと第4の固定プレートは、ツールを閉位置に少なくとも部分的に保持するように構成されている、段落E3からE3.2のいずれか一段落に記載の方法。
【0237】
E3.4.ツールを開位置へ移動させることは、第1のツールピースに対して第2のツールピースを移動させることを含む、E3からE3.3のいずれか一段落に記載の方法。
【0238】
E3.5.ツールを開位置へ移動させることは、1つの/そのツールヒンジを中心として第2のツールピースを旋回させることにより、第1のツールピースに対して第2のツールピースを移動させて、第2の複合材料受容面を第1の複合材料受容面から分離させることを含む、段落E3からE3.4のいずれか一段落に記載の方法。
【0239】
E4.ツールを開位置へ移動させることは、複合材料が硬化した後に行われる、段落E3からE3.5のいずれか一段落に記載の方法。
【0240】
E5.硬化後に、ツールから複合部品を取り外すことを更に含む、段落E1からE4のいずれか一段落に記載の方法。
【0241】
E6.ツールから複合部品を取り外すことは、ツールを開位置へ移動させた後で行われる、段落E5及び段落E3からE4のいずれか一段落に記載の方法。
【0242】
E7.複合材料とツールに熱及び/又は圧力を印加することを更に含む、段落E1からE6のいずれか一段落に記載の方法。
【0243】
E8.複合材料を硬化させることは、複合材料とツールに熱及び/又は圧力を印加することを含む、段落E1からE7のいずれか一段落に記載の方法。
【0244】
E8.1.複合材料を硬化させることは、複合材料とツールをオートクレーブ内部に配置することを含む、段落E1からE8のいずれか一段落に記載の方法。
【0245】
E9.真空に引くことにより、複合材料を第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に対して圧縮させることを更に含む、段落E1からE8のいずれか一段落に記載の方法。
【0246】
E10.複合材料を硬化させることは、複合材料が第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に対して圧縮されるように真空に引くことを含む、段落E1からE9のいずれか一段落に記載の方法。
【0247】
E11.複合材料を当てることは、予め含浸させた複合材料を当てることを含む、段落E1からE10のいずれか一段落に記載の方法。
【0248】
E12.複合材料を当てることは、複合材料の複数の片を成形し、位置決めすることを含む、段落E1からE11のいずれか一段落に記載の方法。
【0249】
E12.1.複合材料の複数の片は、複合材料の4つの片を含む、段落E12に記載の方法。
【0250】
E12.2.複合材料を当てることは、複合材料の複数の層を当てることを含む、段落E1からE12.1のいずれか一段落に記載の方法。
【0251】
E12.3.複合材料の複数の層は各々、複合材料の1つの/その複数の片を含む、段落E12.2に記載の方法。
【0252】
E13.複合材料を当てることは、複合材料に樹脂及び硬化剤を適用することを含む、段落E1からE12.3のいずれか一段落に記載の方法。
【0253】
E14.1つの/その取り外し可能なカバーをツールに配置することを更に含む、段落E1からE13のいずれか一段落に記載の方法。
【0254】
E15.取り外し可能なカバーをツールに配置することは、複合材料を硬化させる前に行われる、段落E14に記載の方法。
【0255】
E16.ツールから取り外し可能なカバーを取り外すことを更に含む、段落E14からE15のいずれか一段落に記載の方法。
【0256】
E17.ツールから取り外し可能なカバーを取り外すことは、複合材料を硬化させた後で行われる、段落E16に記載の方法。
【0257】
E18.複合材料に通気材料と、プライ剥離材料を適用することを更に含み、これにより、プライ剥離材料と第1の複合材料受容面との間に複合材料を挟む、及び/又はプライ剥離材料と第2の複合材料受容面との間に複合材料を挟むことを更に含む、段落E1からE17のいずれか一段落に記載の方法。
【0258】
E19.ツールの少なくとも一部を真空バッグで覆うことを更に含み、真空バッグが、ツール及び複合材料に対して引き寄せられることにより、複合材料がツールに対して圧縮されるように構成されている、段落E1からE18のいずれか一段落に記載の方法。
【0259】
E20.ツールの少なくとも一部を真空バッグで覆うことは、真空バッグをツールの1つの/その基部に連結させることを含む、段落E19に記載の方法。
【0260】
E21.ツールの少なくとも一部を真空バッグで覆うことは、ツールの少なくとも一部をエラストマ製真空バッグで覆うことを含む、段落E19からE20のいずれか一段落に記載の方法。
【0261】
E22.ツールの少なくとも一部をエラストマ製真空バッグで覆うことは、ツールと共に使用するように構成されたカスタム形成されたエラストマ製真空バッグでツールの少なくとも一部を覆うことを含む、段落E19からE21のいずれか一段落に記載の方法。
【0262】
E23.ツールの少なくとも一部を真空バッグで覆うことは、真空に引いた時に、真空バッグが第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と一致することにより、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に対して複合材料を圧縮させるように、第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面によって画定された空間を通して真空バッグを配置することを含む、段落E19からE22のいずれか一段落に記載の方法。
【0263】
E24.複合部品に仕上げ工程を行うことを更に含む、段落E1からE23のいずれか一段落に記載の方法。
【0264】
E25.仕上げ工程を行うことは、複合部品をツールから取り外した後に行われる、段落E24及び段落E5からE6のいずれか一段落に記載の方法。
【0265】
E26.複合材料がコールとツールとの間に挟まれるように、コールを適用することを更に含む、段落E1からE25のいずれか一段落に記載の方法。
【0266】
E27.ツールに複合材料を当てることは、複合材料がツールの第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面に一致するように、複合材料を当てることを含む、段落E1からE26のいずれか一段落に記載の方法。
【0267】
E28.ツールに複合材料を当てることは、複合材料の材料外面が、ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面に直接接触するように、ツールに複合材料を当てることを含み、材料外面は、複合部品の部品外面を形成するように構成されている、段落E1からE27のいずれか一段落に記載の方法。
【0268】
E29.ツールに複合材料を当てることは、1つの/その複合材料の複数のピースを互いに接合させることを含む、段落E1からE28のいずれか一段落に記載の方法。
【0269】
E30.複合材料の複数のピースを共に接合させることは、複合材料の複数のピースを互いに接合させることを含み、接合部は第1の部品端部から第2の部品端部まで縦方向に延在している、段落E29に記載の方法。
【0270】
E31.ツールに複合材料を当てることは、複合材料が第1の複合材料受容面、第2の複合材料受容面、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面と一致するように、ツールに複合材料を当てることを含む、段落E1からE30のいずれか一段落に記載の方法。
【0271】
E32.ツールに複合材料を当てることは、複合材料の第1の片が、第1の複合材料受容面、第1のフランジ面、及び第2のフランジ面と一致するように、ツールに複合材料の第1の片を当てることを含む、段落E1からE31のいずれか一段落に記載の方法。
【0272】
E33.ツールに複合材料を当てることは、複合材料の第2の片が、第2の複合材料受容面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面と一致するように、ツールに複合材料の第2の片を当てることを含む、段落E1からE32のいずれか一段落に記載の方法。
【0273】
E34.ツールに複合材料を当てることは、複合材料が、第1の複合材料受容面、第2の複合材料受容面、第1のフランジ面、第2のフランジ面、第3のフランジ面、及び第4のフランジ面の内の一又は複数によって画定される凸部半径と一致するように、複合材料を当てることを含む、段落E1からE33のいずれか一段落に記載の方法。
【0274】
E35.第1のコールを、第1の複合材料受容面と第1のフランジ面との間の第1の嵌合界面に適用することを更に含む、段落E1からE34のいずれか一段落に記載の方法。
【0275】
E36.第2のコールを、第1の複合材料受容面と第2のフランジ面との間の第2の嵌合界面に適用することを更に含む、段落E1からE35のいずれか一段落に記載の方法。
【0276】
E37.第3のコールを、第2の複合材料受容面と第3のフランジ面との間の第3の嵌合界面に適用することを更に含む、段落E1からE36のいずれか一段落に記載の方法。
【0277】
E38.第4のコールを、第2の複合材料受容面と第4のフランジ面との間の第4の嵌合界面に適用することを更に含む、段落E1からE37のいずれか一段落に記載の方法。
【0278】
E39.第1のコールと第3のコールは、互いに一体的に形成される、段落E35及びE37に記載の方法。
【0279】
E40.第2のコールと第4のコールは、互いに一体的に形成される、段落E36及びE38に記載の方法。
【0280】
F1.段落E1からE40の何れか一段落に記載の方法を使用して作られた複合部品。
【0281】
F2.複合部品は、第1の部品端部から第2の部品端部まで延在している管状部を備え、管状部は、第1の部品端部から第2の部品端部まで複合部品の中央を通って延在している部品縦軸から半径方向外向きに面している部品外面を備え、管状部は更に、部品縦軸へ向かって半径方向内向きに面している部品内面であって、複合部品の空洞の内部空間を画定している部品内面を備える、段落F1に記載の複合部品。
【0282】
F3.複合部品はダクトを備える、段落F1からF2のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0283】
F4.複合部品は第1のフランジを備える、段落F1からF3のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0284】
F5.第1のフランジは、管状部と一体的に形成されている、段落F2及びF4に記載の複合部品。
【0285】
F6.複合部品は第2のフランジを備える、段落F1からF5のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0286】
F7.第2のフランジは、管状部と一体的に形成されている、段落F2及びF6に記載の複合部品。
【0287】
F8.複合部品は加圧装置を備える、段落F1からF7のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0288】
F9.複合部品は燃料システムの一部を形成するように構成されている、段落F1からF8のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0289】
F10.複合部品は航空機の部品である、段落F1からF9のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0290】
F11.複合部品は、航空機の圧力ドームに燃料経路を接続させるように構成されている、段落F1からF10のいずれか一段落に記載の複合部品。
【0291】
G1.段落F1からF10のいずれか一段落に記載の部品を含む航空機。
【0292】
H1.複合部品を形成するための、段落A1からA97のいずれか一段落に記載のツールの使用。
【0293】
I1.航空機の製造における、段落A1からA97のいずれか一段落に記載のツールの使用。
【0294】
J1.航空機の、段落C1からC30のいずれか一段落に記載の複合部品の使用。
【0295】
K1.複合部品を形成するための、段落B1からB19のいずれか一段落に記載のシステムの使用。
【0296】
L1.航空機の製造における、段落B1からB19のいずれか一段落に記載のシステムの使用。
【0297】
本明細書で使用されているように、「適合された」及び「構成された」という表現は、要素、構成要素、又は他の対象が所与の機能を果たすように設計されている及び/又は意図されていることを意味する。したがって、「適合される」及び「構成される」という表現の使用は、所与の要素、構成要素、又はその他の対象が、単に所与の機能を実行「できる」ことを意味するのではなく、要素、構成要素、及び/又はその他の対象が、その機能を実行する目的で、具体的に選択、形成、実施、利用、プログラム化、及び/又は設計されることを意味すると解釈されるべきである。特定の機能を実行するように適合されるとして列挙される要素、構成要素、及び/又はその他の列挙される対象を、追加的に又は代替的に、その機能を実行するように構成されると説明できること、且つ逆の場合もあり得ることも、本開示の範囲内に含まれる。同様に、特定の機能を実行するように構成されるとして列挙される対象が、追加的に又は代替的に、その機能を実行するように動作可能であると説明してもよい。
【0298】
更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。
【0299】
条項1.複合材料から複合部品を製造するように構成されたシステムであって、前記複合部品は、第1の端部から第2の端部まで延在している管状部と、前記管状部から半径方向外向きに延在し、前記管状部の前記第1の端部に隣接して位置決めされ、前記管状部と一体的に形成されている第1のフランジとを備えており、
前記システムは、ツールを備え、前記ツールは、
第1のフランジ面と、前記第1のフランジ面の反対側の第2のフランジ面と、前記第1のフランジ面から前記第2のフランジ面まで延在している第1の複合材料受容面とを備える第1のツールピースと、
第3のフランジ面と、前記第3のフランジ面の反対側の第4のフランジ面と、前記第3のフランジ面から前記第4のフランジ面まで延在している第2の複合材料受容面とを備える第2のツールピースであって、前記ツールは、閉位置と開位置との間で選択的に移動されるように構成され、前記閉位置では、前記第2のツールピースが前記第1のツールピースに隣接して位置決めされ、前記第3のフランジ面と前記第1のフランジ面は互いに平行し、前記第2のフランジ面と前記第4のフランジ面は互いに平行し、前記第1の複合材料受容面は、前記第1の複合材料受容面と前記第2の複合材料受容面により、前記複合部品が形成されうるツール空間が定められるように前記第2の複合材料受容面に面して配置され、前記ツール空間は、前記第1のフランジ面から前記第2のフランジ面に向かって前記ツール空間の中央を通って延在している縦ツール軸を有し、前記開位置では、前記第2のツールピースの少なくとも一部は前記第1のツールピースから間隔を置いて配置されている、前記第2のツールピースとを備え、前記システムは、
前記第1の複合材料受容面、前記第2の複合材料受容面、及び前記ツールの前記第1のフランジ面に対して真空に引くことにより、それらに受容された前記複合材料が前記第1の複合材料受容面、前記第2の複合材料受容面、及び前記ツールの前記第1のフランジ面に対して押圧されるように構成された真空装置とを備え、前記システムは、前記複合材料を硬化させることにより、前記複合部品を形成するように構成され、前記複合部品は硬化された後で前記ツールから選択的に取り外し可能である、システム。
【0300】
条項2.前記複合材料を更に備え、前記複合材料は、予め含浸させた複合繊維材料である、条項1に記載のシステム。
【0301】
条項3.前記複合材料及び前記ツールに熱と圧力を印加するように構成された熱源を更に備える、条項1に記載のシステム。
【0302】
条項4.複合部品及び複合材料とを更に備え、前記複合部品は、部品内面と、部品外面とを備え、前記部品内面は、前記複合部品内部に空洞の内部空間を画定し、前記複合材料は材料内面と、反対側の材料外面とを備え、前記システムは、前記材料外面が前記ツールの前記第1の複合材料受容面と、前記第2の複合材料受容面に配置されるように、前記複合材料を配置するように構成されており、前記材料外面は、前記複合部品が製造されると、前記部品外面となるように構成されており、前記材料内面は、前記複合部品が製造されると前記部品内面となるように構成されている、条項1に記載のシステム。
【0303】
条項5.前記ツールに配置されることにより、前記ツールの少なくとも一部を覆うように構成された真空バッグを更に備え、前記真空バッグは前記真空装置に連結され、前記真空装置が真空に引いた時に、前記ツール上に押圧されるように構成されており、前記真空バッグはエラストマを含む、条項1に記載のシステム。
【0304】
条項6.前記複合部品を更に備え、前記複合部品の部品外面は、前記ツールの前記第1の複合材料受容面と、前記第2の複合材料受容面に直接接触し、前記システムは、前記真空バッグが前記複合部品の部品内面の内側に位置決めされるように構成され、前記複合部品は、前記部品外面が前記複合部品の部品縦軸から半径方向外向きに配向されるように構成されており、前記部品縦軸は、前記ツール縦軸に対応し、前記部品外面により、前記複合部品の外側部分が画定され、前記部品内面は半径方向内向きに配向され、前記複合部品の部品縦軸に面しており、前記部品内面により、前記複合部品の空洞の内部空間が定められる、条項5に記載のシステム。
【0305】
条項7.前記複合部品を更に備え、前記複合部品は、前記第1の複合部品受容面、前記第2の複合部品受容面、前記第1のフランジ面、前記第2のフランジ面、前記第3のフランジ面、及び前記第4のフランジ面と一致する、条項1に記載のシステム。
【0306】
条項8.複合部品を形成する方法であって、前記複合部品は、部品内面と、部品外面とを有し、前記部品外面は、第1の部品端部から第2の部品端部まで前記複合部品の中央を通って延在している部品中央縦軸から半径方向外向きに面し、前記部品内面は、前記複合部品の空洞の内部空間を画定し、前記部品中央縦軸に向かって半径方向内向きに面しており、前記方法は、
前記ツールを提供することを含み、前記ツールは、
第1のフランジ面と、前記第1のフランジ面の反対側の第2のフランジ面と、前記第1のフランジ面から前記第2のフランジ面まで延在している第1の複合材料受容面とを備える第1のツールピースと、
第3のフランジ面と、前記第3のフランジ面の反対側の第4のフランジ面と、前記第3のフランジ面から前記第4のフランジ面まで延在している第2の複合材料受容面とを備える第2のツールピースであって、前記ツールは、閉位置と開位置との間で選択的に移動されるように構成され、前記閉位置では、前記第2のツールピースが前記第1のツールピースに隣接して位置決めされ、前記第3のフランジ面と前記第1のフランジ面は互いに平行し、前記第2のフランジ面と前記第4のフランジ面は互いに平行し、前記第1の複合材料受容面は、前記第1の複合材料受容面と前記第2の複合材料受容面により、前記複合部品が形成されうるツール空間が定められるように前記第2の複合材料受容面に面して配置され、前記ツール空間は、前記第1のフランジ面から前記第2のフランジ面に向かって前記ツール空間の中央を通って延在しているツール縦軸を有し、前記開位置では、前記第2のツールピースの少なくとも一部は前記第1のツールピースから間隔を置いて配置されている、前記第2のツールピースとを備え、前記方法は、
複合材料が前記ツールの第1の複合材料受容面と第2の複合材料受容面と一致するように、前記ツールに前記複合材料を当てることであって、前記ツールに前記複合材料を当てることは、前記複合材料の材料外面が前記ツールの前記第1の複合材料受容面と前記第2の複合材料受容面と直接接触するように、前記複合材料を前記ツールに当てることとを含み、前記材料外面は前記複合部品の前記部品外面を形成するように構成されている、当てることと、
前記複合材料を硬化させることによって、前記複合部品を形成することであって、前記ツールは、前記複合部品の三次元形状を画定するように構成されている、硬化させることと
を含む方法。
【0307】
条項9.前記ツールを前記閉位置まで移動させることと、前記ツールを前記開位置まで移動させることとを更に含む、条項8に記載の方法。
【0308】
条項10.前記ツールを前記開位置まで移動させることは、前記開位置において前記第1のツールピースと前記第2のツールピースが互いに間隔を置いて配置されるように、前記第2のツールピースを前記第1のツールピースから分離させることを含む、条項9に記載の方法。
【0309】
条項11.前記第2のツールピースを前記第1のツールピースから分離させることは、前記第1のツールピースの第1の固定プレートを前記第2のツールピースの第2の固定プレートから分離させることを含み、前記第1の固定プレートと、前記第2の固定プレートとは互いに選択的に連結されるように構成され、前記第1の固定プレートを前記第2の固定プレートに選択的に連結させることで、前記ツールが少なくとも部分的に閉位置に保持される、条項10に記載の方法。
【0310】
条項12.前記複合材料を硬化させた後で前記ツールから前記複合材料を取り外すことを更に含み、前記複合部品の取り外しは、前記ツールを前記開位置まで移動させた後で行われる、条項9に記載の方法。
【0311】
条項13.真空に引くことにより、前記複合材料を前記ツールの前記第1の複合材料受容面と、前記第2の複合材料受容面に対して圧縮させることを更に含む、条項8に記載の方法。
【0312】
条項14.前記複合材料と前記ツールに熱及び圧力を印加することを更に含む、条項8に記載の方法。
【0313】
条項15.前記複合材料を当てることは、複合材料の複数の片を成形し、位置決めすることを含む、条項8に記載の方法。
【0314】
条項16.前記複合部品に仕上げ工程を行うことを更に含み、前記仕上げ工程を行うことは、前記複合材料を硬化させた後に行われる、条項8に記載の方法。
【0315】
条項17.複合部品を製造するためのツールであって、前記ツールは、
第1のフランジ面と、前記第1のフランジ面の反対側の第2のフランジ面と、前記第1のフランジ面から前記第2のフランジ面まで延在している第1の複合材料受容面とを備える第1のツールピースと、
第3のフランジ面と、前記第3のフランジ面の反対側の第4のフランジ面と、前記第3のフランジ面から前記第4のフランジ面まで延在している第2の複合材料受容面とを備える第2のツールピースであって、前記ツールは、閉位置と開位置との間で選択的に移動されるように構成され、前記閉位置では、前記第2のツールピースが前記第1のツールピースに隣接して位置決めされ、前記第3のフランジ面と前記第1のフランジ面は互いに平行し、前記第2のフランジ面と前記第4のフランジ面は互いに平行し、前記第1の複合材料受容面は、前記第1の複合材料受容面と前記第2の複合材料受容面により、前記複合部品が形成されうるツール空間が定められるように前記第2の複合材料受容面に面して配置され、前記ツール空間は、前記第1のフランジ面から前記第2のフランジ面に向かって前記ツール空間の中央を通って延在しているツール縦軸を有し、前記開位置では、前記第2のツールピースの少なくとも一部が前記第1のツールピースから間隔を置いて配置され、前記閉位置では、前記第1の複合材料受容面と前記第2の複合材料受容面とが前記複合部品を形成するように構成された複合材料を受けるように構成され、前記開位置では、前記第2のツールピースの少なくとも一部が前記第1のツールピースから間隔を置いて配置されている、前記第2のツールピースと
を備えるツール。
【0316】
条項18.前記第1のツールピースは第1のフランジプレートと、第2のフランジプレートとを備え、前記第1のフランジプレートは前記第1のフランジ面及び第1の内面を画定し、前記第2のフランジプレートは前記第2のフランジ面及び第2の内面を画定し、前記第1のフランジプレートと前記第2のフランジプレートは、前記第1の内面と前記第2の内面とが互いに面するように配置され、前記第2のツールピースは、第3のフランジプレートと第4のフランジプレートとを備え、前記第3のフランジプレートは、前記第3のフランジ面と第3の内面とによって画定され、前記第4のフランジプレートは、前記第4のフランジ面と第4の内面とによって画定され、前記第3のフランジプレートと前記第4のフランジプレートは、前記第3の内面と前記第4の内面とが互いに面するように配置されており、前記ツールは更に、
前記第1のツールピースの前記第1のフランジプレートと前記第2のフランジプレートとの間に位置決めされた複数の第1のスペーサプレートであって、前記第1のスペーサプレートは各々、第1のスペーサ周長周囲に延在している第1の連結面を画定する第1の厚さによって分離された第1の上方スペーサ面と第1の下方スペーサ面とを有し、前記第1の連結面の第1の部分は、前記第1の内面に連結され、前記第1の連結面の第2の部分は、前記第2の内面に連結されている前記複数の第1のスペーサプレートと、
前記第2のツールピースの前記第3のフランジプレートと前記第4のフランジプレートとの間に位置決めされた複数の第2のスペーサプレートであって、前記第2のスペーサプレートは各々、第2のスペーサ周長周囲に延在している第2の連結面を画定する第2の厚さによって分離された第2の上方スペーサ面と第2の下方スペーサ面とを有し、前記第2の連結面の第1の部分は、前記第3の内面に連結され、前記第2の連結面の第2の部分は、前記第4の内面に連結されている前記複数の第2のスペーサプレートとを備える、条項17に記載のツール。
【0317】
条項19.取り外し可能なカバーが前記第1のフランジプレートと前記第2のフランジプレートとの間の第1の間隙を少なくとも部分的にカバーするように、また、前記取り外し可能なカバーが前記第3のフランジプレートと前記第4のフランジプレートとの間の第2の間隙を少なくとも部分的にカバーするように、前記ツールに配置されるように構成された前記取り外し可能なカバーを更に備え、前記取り外し可能なカバーは、前記複数の第1のスペーサプレートの少なくとも一部と、前記複数の第2のスペーサプレートの少なくとも一部と係合するように構成されている、条項18に記載のツール。
【0318】
本明細書で開示される装置及びシステムの様々な開示要素、及び方法のステップは、本開示に係るすべての装置、システム、及び方法で必要とされるわけではなく、本開示は、本明細書で開示される様々な要素及びステップのすべての新規及び非自明の組み合わせ並びに部分的組み合わせを含む。更に、本明細書で開示される様々な要素及びステップのうちの1つ又は複数は、開示される装置、システム、又は方法全体とは別個の分離した、独立した発明の対象を画定し得る。従って、そのような発明の対象は、本明細書中で明確に開示される特定の装置、システム、及び方法と関連付けられる必要はなく、そのような発明の対象は、本明細書で明確に開示されない装置、システム、及び/又は方法の有用性を見い出し得る。
図1
図2
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