特許第6812127号(P6812127)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6812127航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツール及び方法
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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】6812127
(24)【登録日】2020年12月18日
(45)【発行日】2021年1月13日
(54)【発明の名称】航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツール及び方法
(51)【国際特許分類】
   B23B 47/28 20060101AFI20201228BHJP
   B23B 35/00 20060101ALI20201228BHJP
   B23B 47/32 20060101ALI20201228BHJP
【FI】
   B23B47/28 Z
   B23B35/00
   B23B47/32
【請求項の数】18
【外国語出願】
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2016-78638(P2016-78638)
(22)【出願日】2016年4月11日
(65)【公開番号】特開2017-7083(P2017-7083A)
(43)【公開日】2017年1月12日
【審査請求日】2019年4月9日
(31)【優先権主張番号】14/692,866
(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】イーキンズ, ロバート ウィリアム
(72)【発明者】
【氏名】エヴァンズ, ライアン ポール
(72)【発明者】
【氏名】ハーン, ジェイソン ケネス
(72)【発明者】
【氏名】ホプキンズ, リチャード リン
(72)【発明者】
【氏名】マンスーリアン, マーロ エレン
(72)【発明者】
【氏名】マジョルガ, ディエゴ フェルナンド
(72)【発明者】
【氏名】モハマド, アブディファタ ムスタファ
【審査官】 中川 康文
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2003/0221306(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2003/0068207(US,A1)
【文献】 実開平03−130312(JP,U)
【文献】 特開昭60−248254(JP,A)
【文献】 実開平05−049210(JP,U)
【文献】 特開平09−029521(JP,A)
【文献】 特開2004−298998(JP,A)
【文献】 特表平01−500738(JP,A)
【文献】 特開2004−108519(JP,A)
【文献】 特表2010−517866(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B21J 15/00−15/50
B23B 35/00−49/06
B25B 25/00−33/00
B64C 1/00
F16B 5/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(i)複数の開口部位置に形成ツールが適用される接合部第1面と(ii)対向する接合部第2面とを含む航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツールであって、
前記接合部第2面に連結するように構成された複数のコネクタと、
前記複数のコネクタに連結された反作用バーであって、前記複数の開口部位置を横断して延在するように構成された前記反作用バーと、
前記反作用バーに連結された複数の反作用部材であって、前記反作用部材の各々は、固定面であって各々が前記複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、前記接合部第2面に連結するように構成された固定面を含む、複数の反作用部材と
を備える反作用ツール。
【請求項2】
前記反作用部材の各々は、前記形成ツールからの反作用の力を前記反作用バーに伝えるように更に構成されている、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項3】
前記反作用部材の各々は、前記形成ツールが前記接合部第1面から前記対応する開口部位置で前記接合部第2面を通って延在する際に、前記形成ツールを受容するように更に構成されている、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項4】
前記反作用部材の各々は、前記接合部第2面に対して前記固定面を付勢するように構成された付勢部材を通って、前記反作用バーに連結される、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項5】
前記付勢部材は、前記反作用バー内に配置され、前記反作用バーの上壁に対して反作用するように構成されている、請求項4に記載の反作用ツール。
【請求項6】
前記付勢部材は、前記反作用バーと前記固定面との間に配置され、前記反作用バーの外面に対して反作用するように構成されている、請求項4に記載の反作用ツール。
【請求項7】
前記付勢部材は、前記反作用バー内に配置され、前記反作用バー内に配置されたかんぬきを介して前記反作用バーの上壁に対して反作用するように構成されている、請求項4に記載の反作用ツール。
【請求項8】
前記反作用ツールは、前記反作用部材の前記固定面が前記航空機胴体接合部の湾曲に近似する輪郭を協働して示すように構成されている、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項9】
前記反作用バー内の前記反作用部材の少なくとも1つの円周位置は、前記反作用部材と前記開口部位置との整列を促進するため調整可能である、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項10】
前記各反作用部材は更に、前記反作用バーに対向して配置されたフットを含み、前記固定面は前記フット上に配置されている、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項11】
前記フットは、概して管状形状を有する、請求項10に記載の反作用ツール。
【請求項12】
前記フットは、概してU字形断面を有する、請求項10に記載の反作用ツール。
【請求項13】
前記フットは、概してL字形断面を有する、請求項10に記載の反作用ツール。
【請求項14】
前記複数のコネクタは、前記開口部位置から離間された複数の補助開口部で、前記接合部第2面に連結するように構成されている、請求項1に記載の反作用ツール。
【請求項15】
接合部第1面及び対向する接合部第2面を含む航空機胴体接合部の複数の開口部位置に締結具開口部を作成する方法であって、
反作用ツールの複数の固定面の各々が前記複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、前記反作用ツールの複数の固定面を前記接合部第2面に連結すること、
前記複数の開口部位置に前記締結具開口部を形成すること、及び
前記開口部位置から離間された複数の補助開口部で、前記反作用ツールの複数のコネクタを前記接合部第2面に着脱可能に連結すること
を含む方法。
【請求項16】
前記複数の固定面を前記連結することは更に、前記接合部第2面に対して前記固定面を付勢することを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
各固定面は前記反作用ツールの反作用部材の上に配置されており、前記締結具開口部を前記形成することは更に、形成ツールが前記接合部第1面から前記接合部第2面に延在する際に、前記反作用部材によって前記形成ツールを受容することを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記締結具開口部を前記形成することは更に、前記形成ツールからの反作用の力を前記反作用部材を通って前記反作用ツールの反作用バーに伝えることを含む、請求項17に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の分野は概して、複数のコンポーネントを通る開口部を形成することに関し、より具体的には、層間のバリ及び破片を低減しつつ複数のコンポーネントを通る開口部を形成するツール及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
限定するものではないが、航空機などの多くの構造体は、コンポーネントの重なり合う部分に形成される協働開口部を通って挿入される締結具によって連結されるコンポーネントを含む。少なくとも幾つかのこのような協働開口部は、連結のためにコンポーネントを整列すること、及びドリリングなどによって、各コンポーネントの連続層を通る開口部を形成することによって形成される。しかしながら、ドリルなどの形成ツールは、コンポーネントを通って移動する際に層を別々に押圧する傾向があるため、内層の開口部周囲にバリを、及び/又は層間に散在する破片を発生させる結果となる。コンポーネントは、層間のバリ及び破片を除去するため分離し、締結具を挿入するため再整列しなければならず、コンポーネントの連結プロセスのサイクルタイムとコストを増大させる結果となる。
【0003】
しかも、開口部を形成する際に、層間のバリ及び破片を低減するためには、コンポーネントの層を固定すべきことがわかっているが、少なくとも幾つかの既存の固定方法は不十分である。例えば、少なくとも幾つかの既存の固定方法は、各開口部形成領域に反作用力を印加するように、隣接する開口部に連結されるツールに依存している。しかしながら、各形成領域を網羅するためには、数多くの時間のかかるツール取り付けが必要となる。別の例として、少なくとも幾つかの既知の固定方法は磁気クランプに依存している。しかしながら、磁石の使用は固定システムを複雑で高価なものにし、しかもコンポーネントの厚みが増すと不十分な固定力しか提供できない。
【発明の概要】
【0004】
一態様では、航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツールが提供される。接合部は、(i)複数の開口部位置に形成ツールが適用される第1面と(ii)対向する第2面を含む。反作用ツールは、接合部第2面に連結するように構成された複数のコネクタ、及び複数のコネクタに連結された反作用バーを含む。反作用バーは、複数の開口部位置を横断して延在するように構成されている。反作用ツールはまた、反作用バーに連結された複数の反作用部材を含む。反作用部材の各々は、各固定面が複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むよう、接合部第2面に連結するように構成された固定面を含む。
【0005】
別の態様では、航空機胴体接合部の複数の開口部位置に締結具開口部を作成する方法が提供される。接合部は、第1面及び対向する第2面を含む。本方法は、各固定面が複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むよう、接合部第2面に反作用ツールの複数の固定面を連結することを含む。本方法はまた、複数の開口部位置に締結具開口部を形成することを含む。
【0006】
別の態様では、航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツールを作成する方法が提供される。接合部は、(i)複数の開口部位置に形成ツールが適用される第1面と(ii)対向する第2面を含む。本方法は、反作用バーに複数の反作用バーを連結することを含む。反作用バーは、複数の開口部位置を横断して延在するように構成されている。反作用部材の各々は、各固定面が複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むよう、接合部第2面に連結するように構成された固定面を含む。本方法はまた、反作用バーに複数のコネクタを連結することを含む。複数のコネクタの各々は、接合部第2面に連結するように構成されている。
【0007】
上述の特徴、機能及び利点は、様々な実施形態において独立に実現することが可能であり、また別の実施形態において組み合わせることも可能である。これらの実施形態について、以下の説明および添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図9に示す例示的な航空機に使用されうる胴体接合部の一部の例示的な実施形態の概略的な内部斜視図である。
図2図1に示す例示的な胴体接合部に連結される反作用ツールの第1の例示的な実施形態の概略断面図である。
図3図1に示す例示的な胴体接合部に連結される反作用ツールの第2の例示的な実施形態の概略斜視図である。
図4図1に示す例示的な胴体接合部に連結される反作用ツールの第3の例示的な実施形態の概略斜視図である。
図5図4に示す例示的な反作用ツールと共に使用されうるフットの例示的な代替実施形態の概略斜視図である。
図6図1に示す例示的な胴体接合部に連結される、図4に示す2つの例示的な反作用ツールの概略斜視図である。
図7図1に示す例示的な胴体接合部などの、胴体接合部に開口部を作成する例示的な方法のフロー図である。
図8】例示的な航空機の製造及び保守方法を示すフロー図である。
図9】例示的な航空機の概略図である。
図10図1に示す例示的な胴体接合部に適用される例示的な形成ツールの概略断面図である。
図11図1に示す例示的な胴体接合部などの、航空機胴体接合部の複数の開口部位置に締結具開口部を作成する例示的な方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本明細書に記載のツール及び方法の実施形態は、複数の重なり合うコンポーネント間の接合部で複数の開口部位置を横断して延在する反作用バーを有する反作用ツールを提供する。実施形態はまた、反作用バーに連結される複数の反作用部材を提供する。各反作用部材は、開口部が開口部位置に形成される間に、複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲む固定面を含む。したがって、コンポーネントの重なり合う部分は、開口部を形成し、層間のバリ及び破片を低減又は除去するプロセスの間に、接合部に沿って対面連結された関係に維持される。
【0010】
別途提示されない限り、「概して」及び「実質的に」などの近似的な言葉は、本明細書で使用されているように、そのように修正された用語は、絶対的又は完全な段階に対してではなく、当業者によって認識されうるように、近似的な段階に対してのみ当てはまりうる。加えて、別途提示されない限り、「第1」「第2」などの用語は、本明細書では単に符号として使用されるもので、それらの用語が表すアイテムに順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことは意図していない。例えば、「第2」のアイテムへの言及は、例えば「第1」の、又はより小さい数のアイテム、及び/又は、「第3」の、又はより大きい数のアイテムが存在することを、必要とすること、或いは排除することはない。
【0011】
本開示の実施形態を、図面を更に具体的に参照しながら、図8に示す例示的な航空機の製造及び保守方法800、及び図9に示す例示的な航空機902に照らして説明する。しかしながら、航空宇宙の実施例を示したが、本開示の原理は事実上制限はなく、他の構造体に適用されうることをい理解されたい。このような他の構造体での制限のない実施例には、海上構造体、自動車の構造体、エネルギー産業の構造体(例えば、太陽エネルギー又は風力エネルギー生成に関連する構造体)、及び民生用又は家庭用の構造体が含まれる。
【0012】
図1は、図9に示す例示的な航空機902の一部に使用されうる胴体接合部100の一部の例示的な実施形態の概略的な内部斜視図である。より具体的には、第1胴体セクション102及び第2胴体セクション104は、機体918の円周方向に延在する接合部100で重なり合うように構成される。したがって、接合部100は、閉じられ、概して湾曲し、図1では一部だけが見える形状を画定する。軸方向14は湾曲した形状の中心18を通る軸16に平行に画定され、半径方向10は中心18から接合部100上の各点を通るライン上に画定され、また、円周方向12は湾曲した形状の周囲に接するように画定される。第1胴体セクション102及び第2胴体セクション104は、接合部100に沿った複数の締結具開口部1006の各々に挿入される締結具1004(図10に示す)によって接合されるように構成されている。半径方向10に延在する各締結具開口部1006は、締結具1004を収容するため複数の開口部位置106のそれぞれに形成されなければならない。
【0013】
より具体的には、例示的な実施形態では、各開口部位置106に形成される開口部1006は、第1セクション102の外板110、第1セクション102に連結されるスプライスストラップ112、第2セクション104のT−コード114、及び第2セクション104に連結された複数のT−クリップ116の1つの円周フランジ118を通って延在しなければならない。ある実施形態では、外板110及びスプライスストラップ112は繊維強化複合材料から形成されるが、一方、T−コード114及びT−クリップ116は,例えば限定するものではないが、チタニウムなどの金属材料から形成される。代替的に、外板110、スプライスストラップ112、T−コード114、及びT−クリップ116の各々は、接合部100が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な材料から形成される。しかも、幾つかの実施形態では、ファイバーグラスシムなど、少なくとも1つのシム(図示せず)が、外板110、スプライスストラップ112、T−コード114、及びT−クリップ116の少なくとも1つの隣接するペアの間に配置される。代替的な実施形態では、第1胴体セクション102及び第2胴体セクション104の各々は、外板110、スプライスストラップ112、T−コード114、及びT−クリップ116以外の、或いはこれらに加えて、接合部100で重なり合うコンポーネントを含むことを理解されたい。
【0014】
例示的な実施形態では、接合部100はまた、第1胴体セクション102に連結された複数のスプライスアングル120を含む。各スプライスアングル120の一部は、対応するT−クリップ116の半径方向に延在するフランジ122に隣接して配置される。第1胴体セクション102と第2胴体セクション104を更に確実に連結するため、各スプライスアングル120と対応するT−クリップ半径フランジ122を通って、付加的な締結具(図示せず)が挿入される。代替的な実施形態では、接合部100はスプライスアングル120を含まない。
【0015】
例示的な実施形態では、接合部100は更に、各々が第1胴体セクション102及び第2胴体セクション104のうちの少なくとも1つにそれぞれ画定される複数の補助開口部124を含む。代替的な実施形態では、補助開口部124は、図1に描かれている特定の位置に加えて、及び/又はそれ以外の代替的な位置に配置される。ある実施形態では、少なくとも1つの補助開口部124が、反作用ツール101と共に使用する以外の究極の目的のために、接合部100に事前に形成されている。追加的に又は代替的に、少なくとも1つの補助開口部124が反作用ツール101と共に使用するため、単独で形成される。他の代替的な実施形態では、接合部100は補助開口部124を含まない。
【0016】
ある実施形態では、また図10を参照すると、開口部1006は、図1に示すように連結するため第1胴体セクション102と第2胴体セクション104を配置すること、及び第1胴体セクション102と第2胴体セクション104の整列された重なり合う層を通って各位置に開口部1006を形成することなどによって、各開口部位置106に形成される。例えば、限定するものではないが、電動ドリルなどの形成ツール1002は、各開口部位置106で外板110から半径方向外向きに配置され、各開口部1006を形成するため、外板110、スプライスストラップ112、T−コード114、T−クリップ116、及び他の任意の介在層を通って、例えば限定するものではないが、シムまで押圧される。
【0017】
図2は、胴体接合部100に連結される反作用ツール101の第1の例示的な実施形態の概略断面図である。反作用ツール101は、ドリルなどの形成ツール1002(図10に示す)が開口部位置106を通って半径方向に移動するにつれて、形成ツール1002によって印加される力と反対に作用するように構成されている。反作用ツール101は、層間のバリ及び破片を低減又は除去するプロセスの間に、接合部100に沿って対面連結された関係で、第1胴体セクション102と第2胴体セクション104の層を維持することを促進する。
【0018】
例示的な実施形態では、形成ツール1002は、接合部100の第1面126、例えば半径方向外側から開口部位置106を通って半径方向内向きに適用されるように構成されており、また反作用ツール101は、接合部100の対向する第2面128、例えば半径方向内側に連結されるように構成されている。例示的な実施形態では、接合部第1面126は、外板110の半径方向外面によって画定され、また接合部第2面128は、T−クリップ円周フランジ118、T−コード114の半径方向内面、及ぶスプライスストラップ112の半径方向内面のうちの少なくとも1つによって画定される。代替的な実施形態では、接合部第1面126及び対向する接合部第2面128の各々は、任意の好適に配置された接合部100のコンポーネントによって画定される。特に、ある代替的な実施形態では、接合部第2面128は接合部100の半径方向外面であり、接合部第1面126半径方向内面である。
【0019】
反作用ツール101は、第1端部154から第2端部156へ延在する反作用バー158を含む。第1端部154及び第2端部156は、反作用バー158が接合部100の少なくとも一部の円周に沿って延在し、更に反作用バー158が複数の開口部位置106を横断して延在するように配置されるべく構成されている。例示的な実施形態では、反作用バー158は、5個のT−クリップ116上に配置される10個の開口部位置106を横断して延在し、開口部位置106の各ペアは、対応するT−クリップ116の円周フランジ118のペアを通って延在する。代替的な実施形態では、反作用バー158は、任意の好適な接合部第2面128上に配置された任意の好適な数の開口部位置106を横断して延在する。
【0020】
反作用ツール101はまた、反作用バー158に連結された複数の反作用部材130を含む。各反作用部材130は、形成ツール1002の適用時に対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲む位置で、接合部第2面128に連結し、また、開口部位置106からの反作用力を反作用バー158に伝えるように構成された固定面144を含む。更に、各反作用部材130は、ドリルなどの形成ツール1002が形成プロセス中に、開口部位置106で接合部第1面126から接合部第2面128に延在する際に、形成ツールを受容するように構成されている。したがって、反作用部材130は、形成ツール1002との接触による損傷のリスクが低減されている。ある実施形態では、各反作用部材130は、形成ツール1002によって印加される力への反作用を促進する付勢部材140を通って反作用バー158に連結されている。
【0021】
反作用ツール101は更に、反作用ツール101を接合部100に着脱可能に連結するように構成された複数のコネクタ152を含む。ある実施形態では、コネクタ152は、反作用ツール101を接合部100にしっかりと連結するように構成されており、これによって、反作用バー158は形成ツール1002によって印加される力に反応することができる。例えば、幾つかの実施形態では、コネクタ152は、反作用バー158を接合部100の補助開口部124に着脱可能に連結するように構成されている。
【0022】
図2に示されている特定の例示的な実施形態では、反作用ツール101は反作用ツール201として指定されており、反作用部材130は反作用部材230として指定されており、固定面144は固定面244として指定されており、反作用バー158は反作用バー258として指定されており、また、コネクタ152はコネクタ252として指定されている。反作用ツール201のコネクタ252は、各々が外板110、スプライスストラップ112、及びT−コード114を通って延在する、接合部100の各補助開口部124に連結するように構成されている。例示的な実施形態では、コネクタ252は、反作用バー258の対向端部154及び156の近傍に配置される2つのコネクタ252を含み、各コネクタ252は、円周方向で開口部位置106に整列された対応する補助開口部124に連結するように構成されている。追加的に、図示した実施形態では、コネクタ252が連結する各補助開口部124は、10個の覆われた開口部位置106の円周外側の各開口部位置106に隣接して配置される。代替的な実施形態では、反作用ツール201は、各々のコネクタが、好適な補助開口部124に整列された反作用バー258の第1端部154と第2端部156との間の任意の好適な位置に配置された、任意の好適な数のコネクタ252を含む。
【0023】
例示的な実施形態では、各コネクタ252は、スタンドオフ270、ブッシングマウント272、及びブロック280を含む。ブッシングマウント272を通って画定される開口部274は、スタンドオフ270内に画定される補助開口部124及び第1開口部276に整列するように構成される。整列された開口部274、124及び276は、スタンドオフ270を接合部第2面128に着脱可能に連結するため、取り付け締結具278を受容するように構成されている。代替的な実施形態では、コネクタ252は、コネクタ252が接合部第2面128に連結することを可能にする、任意の好適な構造を含む。更に、例示的な実施形態では、ブロック280を通って画定される開口部284は、スタンドオフ270内に画定される第2開口部282に整列するように構成される。整列された開口部284及び282は、スタンドオフ270を反作用バー258に着脱可能に連結するため、スタンドオフ締結具286を受容するように構成されている。反作用バー258の底壁242は、締結具286が延在して通る開口部241を含む。
【0024】
ある実施形態では、ブロック280は反作用バー258内で摺動しうるように配置可能で、開口部241にはスロットが作られており、これにより、コネクタ252の円周位置は、補助開口部124の異なる場所、例えば接合部100に沿った円周上の異なる場所に適合するよう調整可能である。反作用バー258は、選択された円周位置で各ブロック280を保持するように構成された、任意の好適な構造を含む。
【0025】
また、例示的な実施形態では、各反作用部材230は、ピストンヘッド234と対向するように配置された固定面244との間に延在するピストン232を含む。ピストンヘッド234は反作用バー258内に配置され、各ピストン232は底壁242の開口部233を通って延在する。上述のように、固定面244は、対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲む位置で、接合部第2面128に連結し、また、開口部位置106からの反作用力をピストン232を経由して反作用バー258に伝えるように構成されている。ピストン232は更に、ドリルなどの形成ツール1002(図10に示す)が、形成プロセス中に開口部位置106で接合部第2面128を通って延在する際に、ピストン232内で受容可能になるように、固定面244に近接して構成される。例えば、例示的な実施形態では、ピストン232は固定面244とピストンヘッド234との間に一般的に管状形状を有し、管状形状の内径は十分に大きく、開口部位置106で開口部の形成に使用されるドリルビットを収容することができる。代替的な実施形態では、ピストン232は概して固定面244の近傍で管状形状を有し、ピストンヘッド234近傍の中実形状に移行する。他の代替的な実施形態では、ピストン232は、ピストン232が明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な構成を有する。
【0026】
例示的な実施形態では、各ピストン232は固定面244近傍にウィンドウ246を含む。ウィンドウ246は、固定面244が対応する開口部位置106の周囲に適切に配置されていることを、例えば直接目視すること又はカメラによって、ユーザーが検証できるように構成されている。例えば、限定するものではないが、ウィンドウ246は、固定面244の半周から材料の一部を切断することによって形成される。代替的な実施形態では、少なくとも1つのピストン232はウィンドウ246を含まない。
【0027】
更に例示的な実施形態では、反作用バー258は底壁242に対向する上壁238を含み、上壁238は反作用バー258に着脱可能に連結する。例えば、上壁238は、複数の着脱可能な締結具239を使用して、反作用バー258に連結されている。側壁243のペア(図2の断面図では一方だけが見えている)は、底壁242と上壁238との間に延在する。底壁242、上壁238、及び側壁243は協働して、概して矩形の断面を有する中空の反作用バー258を形成する。例示的な実施形態では、ピストンヘッド234は概して管状のピストンホルダ236内に配置され、ピストンホルダ236は反作用バー258内に配置される。付勢部材140、例えば、限定するものではないが、らせんバネは、半径方向10に対してピストンヘッド234と上壁238との間で、半径方向の位置でピストンホルダ236に連結されている。付勢部材140は、付勢部材140がピストンヘッド234を反作用バー底壁242に向かって半径方向外向きに付勢するように、上壁238に対して反作用するように構成されており、これによってピストン232の固定面244を接合部第2面128に対して付勢する。反作用バー258は、開口部位置106から離間されている補助開口部124で、複数のコネクタ 252によって接合部100に連結されているため、形成ツール1002が各開口部位置106を通って移動する際に、接合部第2面128に対する固定面244の付勢は実質的に維持され、これによって、接合部100の層110、112、114、及び118を近接した状態に維持し、層間のバリ及び破片を低減又は除去する。
【0028】
ある実施形態では、少なくとも1つのピストンホルダ236は反作用バー258内で摺動しうるように配置可能で、対応する少なくとも1つの開口部233にはスロットが作られており、これにより、少なくとも1つの反作用部材230の円周位置は、反作用部材230と開口部位置106との整列を促進するように調整可能である。例えば、開口部位置106間の距離は、接合部100に沿った円周上の異なる場所で一定ではなく、反作用ツール201内の少なくとも1つの反作用部材230の円周位置は調整可能で、これにより、反作用部材230は、接合部100に沿った円周上の異なる場所で、様々に離間された開口部位置106に整列することができる。例えば、ある実施形態では、反作用部材230の円周位置を調整するため、上壁238は反作用バー258から分離され、各ピストンホルダ236は反作用バー258内の選択された円周上の位置に移動され、対応するピストン232及び付勢部材140は各ピストンホルダ236内に挿入され、次に上壁238は反作用バー258にしっかりと連結される。追加的に又は代替的に、上壁238は、対応するピストン232を緩めて、円周位置の微調整をできるようにするため、限定するものではないが、六角レンチなどのツールを各ピストンヘッド234に挿入可能にする、少なくとも1つのスロット(図示せず)を含む。代替的な実施形態では、反作用バー258は、選択された円周位置で各ピストンホルダ236を保持するように構成された、任意の好適な構造を含む。
【0029】
加えて、幾つかの実施形態では、反作用ツール101は、接合部100の湾曲を収容するように構成されている。より具体的には、反作用ツール101は、固定面144が協働して接合部100の湾曲に対して相補的な輪郭を示すように構成されている。代替的な実施形態では、反作用ツール101は、接合部100の湾曲を収容するように構成されていない。例えば、限定するものではないが、反作用ツール101は、3つのT−クリップ116だけにわたって延在するように構成されており、また、3つのT−クリップ116に沿った接合部100の曲率は十分に小さいため、固定面144を有する反作用ツール101を、各開口部位置106で形成ツール1002からの力に反作用する実質的に平坦な輪郭に配置することができる。特に、反作用ツール101が接合部100の湾曲を収容するように構成されている実施形態では、反作用ツール101は、平坦な輪郭を有する反作用ツールと比較して、多数のT−クリップ116に効果的に適用可能である。
【0030】
図2の実施形態では、反作用バー258は、実質的に平坦な中央部分250、及び各端部154及び156に近接した傾斜部分248を含む。各傾斜部分248は、反作用バー258によって覆われた複数のT−クリップ116の円周外側の各T−クリップ116を横断して延在するように構成されている。各傾斜部分248から延在する反作用部材230は、固定面144が協働して接合部100の湾曲に対して相補的な輪郭を示すように、反作用バー258の中央部分250から延在する反作用部材に対して斜めに延在する。少なくとも1つの傾斜部分248を有する反作用バー258を形成することにより、反作用ツール201は、製造が比較的単純なコンポーネントの組み合わせを使用して、接合部100の湾曲を収容することができる。代替的な実施形態では、固定面144が協働して接合部100の湾曲に近似する輪郭を示すように、反作用バー258は、別の好適な形状、例えば、限定するものではないが、連続的に湾曲した形状を有する。
【0031】
図3は、胴体接合部100に連結される反作用ツール101の第2の例示的な実施形態の概略斜視図である。図3に示されている特定の例示的な実施形態では、反作用ツール101は反作用ツール301として指定されており、反作用部材130は反作用部材330として指定されており、固定面144は固定面344として指定されており、反作用バー158は反作用バー358として指定されており、また、コネクタ152はコネクタ352として指定されている。反作用ツール301のコネクタ352は、各々が外板110及びスプライスストラップ112を通って延在する、接合部100の補助開口部124に連結するように構成されている。例示的な実施形態では、コネクタ352は、反作用バー358の対向端部154及び156の近傍に配置される2つのコネクタ352を含み、各コネクタ352は、開口部位置106に関して軸方向にオフセットされる対応する複数の補助開口部124に連結するように構成されている。代替的な実施形態では、反作用ツール301は、各々が反作用バー358の第1端部154と第2端部156との間の任意の好適な位置に配置された、任意の好適な数のコネクタ352を含み、これにより、反作用ツール301が本明細書に記載のように機能することができる。
【0032】
例示的な実施形態では、各コネクタ352は、ベース354、コネクタクランプ356、及びコネクタクランプアクチュエータ357を含む。例えば、例示的な実施形態では、各ベース354はI字形ブロックである。代替的な実施形態では、ベース354は、コネクタ352を本明細書に記載のように機能させることができる任意の好適な構造を有する。
【0033】
各ベース354の半径方向外面366は、スプライスストラップ112に対して連結するように構成されている。ベース354を通って画定される複数の取り付け開口部360は、それぞれの複数の補助開口部124と整列するように構成されている。整列された開口部360及び124は、ベース354を接合部第2面128に着脱可能に連結するため、締結具(見えない)を受容するように構成されている。代替的な実施形態では、コネクタ352は、コネクタ352が接合部第2面128に連結することを可能にする任意の好適な構造を含む。更に、例示的な実施形態では、ベース354を通って画定される複数のコネクタ開口部362は、コネクタクランプ356で画定される対応する複数の開口部364と整列するように構成される。整列された開口部362及び364は、ベース354をコネクタクランプ356に着脱可能に連結するため、締結具(見えない)を受容するように構成されている。代替的な実施形態では、対応するベース354に直接連結される各コネクタクランプ356以外にも、複数のベース354が、円周方向で接合部100と平行に延在する部材(図示せず)によって連結されており、また、複数のコネクタクランプ356の各々は円周上に延在する部材に連結されている。
【0034】
各コネクタクランプ356は、反作用バー358に動作可能に連結されている。より具体的には、コネクタクランプアクチュエータ357が開放位置から係合位置へ移動されると、コネクタクランプ356は、反作用バー358が開口部位置106に対して付勢されるように、反作用バー358上で半径方向10に力を及ぼす。例えば、例示的な実施形態では、各コネクタクランプ356は好適な市販のトグルクランプで、各コネクタクランプアクチュエータ357は、トグルプランプと一体化された手動式のレバーである。代替的な実施形態では、ベース354は、コネクタ352を本明細書に記載のように機能させることができる任意の好適な構造を有する。
【0035】
例示的な実施形態では、各反作用部材330は反作用バー358に連結されたピストン332を含む。例示的な実施形態では、各ピストン332は概して中実な円筒形を有する。例えば、限定するものではないが、各ピストン332はねじ切りされたボルトである。代替的な実施形態では、各ピストン332は、反作用ツール301を本明細書に記載のように機能させることができる任意の好適な構造を有する。フット334は反作用バー358に対向する各ピストン332の端部に配置され、固定面344は反作用バー358に対向する各フット334の端部に配置される。上述のように、各固定面344は、対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲む位置で、接合部第2面128に連結し、また、開口部位置106からの反作用力を反作用部材330を経由して反作用バー358に伝えるように構成されている。フット334は、ドリルなどの形成ツール1002(図10に示す)が、形成プロセス中に開口部位置106で接合部第2面128を通って延在する際に、フット334内で受容可能になるように構成されている。例えば、例示的な実施形態では、フット334は概して管状形状を有し、管状形状の内径は十分に大きく、開口部位置106で開口部1006(図10に示す)の形成に使用されるドリルビットを収容することができる。代替的な実施形態では、フット334は、反作用部材330を本明細書に記載のように機能させることができる任意の好適な構成を有する。ある実施形態では、各フット334は固定面344近傍にウィンドウ(図示せず)を含み、ピストン232に関しては上述のウィンドウ246と同様である。
【0036】
例示的な実施形態では、反作用バー358は概して矩形の断面を有する中実のバーから形成される。したがって、反作用バー358は、反作用バー158の幾つかの他の実施形態と比較して、製造が比較的単純である。代替的な実施形態では、反作用バー358は、反作用バー358が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な構造を有する。例示的な実施形態では、ピストン332は、反作用バー358内に画定される少なくとも1つの開口部336を通って延在し、各ピストン332は、対向して配置されるねじ切りされたナット338のペアによって、反作用バー358に連結されている。ねじ切りされたナット338は、反作用バー358に対してピストン332の半径方向の位置を調整可能にするため、ピストン332に沿って再配置可能である。代替的な実施形態では、ピストン332は、ピストン332を本明細書に記載のように機能させることができる任意の好適な方法で、反作用バー358に連結されている。
【0037】
例示的な実施形態では、少なくとも1つの開口部336にはスロットが作られており、少なくとも1つのピストン332は、少なくとも1つの開口部336内で摺動しうるように配置可能で、これにより、少なくとも1つの反作用部材330の円周位置は、反作用部材330と開口部位置106との整列を促進するように調整可能である。例示的な実施形態では、ねじ切りされたナット338は、選択された円周位置で各ピストン332を開放可能に固定するように調整可能である。代替的な実施形態では、反作用ツール301は、選択された円周位置で各反作用部材330を保持するように構成された、任意の好適な構造を含む。他の代替的な実施形態では、少なくとも1つの開口部336内で摺動しうるように配置可能なピストン332は1つもない。
【0038】
各反作用部材330、例えば限定するものではないが、らせんバネの付勢部材140は、反作用バー358とフット334との間の位置で、半径方向10に、ピストン332の周囲に配置される。付勢部材140は、付勢部材140がフット334の固定面344を接合部第2面128に対して付勢するように、反作用バー358の半径方向外面359に対して反作用するように構成されている。反作用バー358は、開口部位置106から離間されている補助開口部124で、複数のコネクタ352によって接合部100に連結されているため、形成ツール1002が各開口部位置106を通って移動する際に、接合部第2面128に対する固定面344の付勢は実質的に維持され、これによって、接合部100の層110、112、114、及び118を近接した状態に維持し、層間のバリ及び破片を低減又は除去する。
【0039】
幾つかの実施形態では、反作用ツール301は、上述のように、接合部100の湾曲を収容するように構成されている。例えば、例示的な実施形態では、各フット334は、好適なスイベル接続(図示せず)を通って、対応するピストン332に連結されている。固定面344が接合部第2面128に対して付勢されると、スイベル機構により、各固定面344は、各開口部位置106で、接合部100の局所輪郭に同一平面内で係合することができる。追加的に又は代替的に、各ベース354の接触面366は、ベース354が連結される複数の補助開口部124のそれぞれにおいて、接合部100の局所輪郭と連携するように 形成されている。他の実施形態では、反作用ツール301は、接合部100の湾曲を収容するように構成されていない。
【0040】
図4は、胴体接合部100に連結される反作用ツール101の第3の例示的な実施形態の概略斜視図である。図4に示されている特定の例示的な実施形態では、反作用ツール101は反作用ツール401として指定されており、反作用部材130は反作用部材430として指定されており、固定面144は固定面444として指定されており、反作用バー158は反作用バー458として指定されており、また、コネクタ152はコネクタ452として指定されている。反作用ツール201のコネクタ452は、各々が外板110及びスプライスストラップ112を通って延在する、接合部100の補助開口部124に連結するように構成されている。例示的な実施形態では、コネクタ452は、反作用バー458の対向端部154及び156の近傍に配置される2つのコネクタ452を含み、各コネクタ452は、開口部位置106に関して軸方向にオフセットされる対応する複数の補助開口部124に連結するように構成されている。代替的な実施形態では、反作用ツール401は、各々が反作用バー458の第1端部154と第2端部156との間の任意の好適な位置に配置された、任意の好適な数のコネクタ452を含み、これにより、反作用ツール401が本明細書に記載のように機能することを可能にする。
【0041】
例示的な実施形態では、各コネクタ452は、スタンドオフ454、スタンドオフ456、及びハンドル457を含む。例えば、例示的な実施形態では、各ベース454は実質的に平坦で、ハンドル457はベース454に連結された湾曲した部材で、スタンドオフ456はハンドル457と一体形成されている。ハンドル457は、コネクタ452のハンドリングを促進するため、半径方向内向きに延在する。代替的な実施形態では、各コネクタ452は、コネクタ452が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な構造を有する。
【0042】
各ベース454の半径方向外面466は、スプライスストラップ112に対して連結するように構成されている。ベース454を通って画定される複数の取り付け開口部460は、それぞれの複数の補助開口部124と整列するように構成されている。整列された開口部460及び124は、ベース454を接合部第2面128に着脱可能に連結するため、締結具(見えない)を受容するように構成されている。代替的な実施形態では、コネクタ452は、コネクタ452が接合部第2面128に連結することを可能にする任意の好適な構造を含む。更に、例示的な実施形態では、各スタンドオフ456を通って画定される少なくとも1つのコネクタ開口部462は、反作用バー458内で画定される、対応する少なくとも1つの開口部464と整列するように構成される。整列された開口部462及び464は、スタンドオフ456を、また、これによってコネクタ452を反作用バー458に着脱可能に連結するため、締結具465を受容するように構成されている。代替的な実施形態では、反作用バー458は、反作用ツール401が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な方法で連結されている。
【0043】
例示的な実施形態では、各反作用部材430は反作用バー458に連結されたピストン432を含む。例示的な実施形態では、各ピストン432は概して中実な円筒形を有する。代替的な実施形態では、各ピストン432は、反作用ツール401が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な構造を有する。フット434は反作用バー458に対向する各ピストン432の端部に配置され、固定面444は反作用バー458に対向する各フット434の端部に配置される。上述のように、固定面444は、対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲む位置で、接合部第2面128に連結し、また、開口部位置106からの反作用力を反作用部材430を経由して反作用バー458に伝えるように構成されている。各フット434は、ドリルなどの形成ツール1002(図10に示す)が、形成プロセス中に開口部位置106で接合部第2面128を通って延在する際に、フット434内で受容可能になるように構成されている。例えば、例示的な実施形態では、フット434は概して半径方向に沿ってU字形断面を有し、U字形状内の空間は十分に大きく、開口部位置106で開口部1006(図10に示す)の形成に使用されるドリルビットを収容することができる。しかも、フット434のU字形断面は、反作用ツール401が接合部100に連結されている間に、付加的なツールによって、開口部位置106へのアクセスを促進し、これによって、接合部100での胴体セクション102及び104の連結のためのサイクル時間短縮を促進する。例えば、限定するものではないが、フット434のU字形断面は、開口部1006が形成された後、反作用ツール401が接合部100に連結されている間に、開口部位置106での締結具1004(図10に示す)の取り付けを促進する。代替的な実施形態では、フット434は、反作用部材430が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な構成を有する。
【0044】
更に、例示的な実施形態では、反作用バー458は、ハウジング上壁438及び対向して配置されるハウジング底壁442を含む。側壁443のペア(図4では、反作用バー458の内側を見ることができるようにするため、側壁のペアの一方は隠されている)は、それぞれハウジング上壁438とハウジング底壁442との間に延在する。例えば、各側壁443は、複数の着脱可能な締結具(図示せず)を使用して、底壁442と上壁438のそれぞれに連結可能である。ハウジング上壁438、ハウジング底壁442、及び側壁443は協働して、概して矩形の断面を有する中空の反作用バー458を形成する。かんぬき436は、ハウジング上壁438に近接する反作用バー458内に連結されている。各ピストン432は、ハウジング底壁442内に画定される開口部446を通って、反作用バー458内へ延在する。
【0045】
各反作用部材430の付勢部材140、例えば限定するものではないが、らせんバネは、かんぬき436とピストン432との間の位置で、半径方向10に、ハウジング底壁442に近接して配置される。付勢部材140は、付勢部材140がピストン432の固定面444を接合部第2面128に対して付勢するように、かんぬき436に対して反作用するように構成されている。反作用バー458は、開口部位置106から離間されている補助開口部124で、複数のコネクタ 452によって接合部100に連結されているため、形成ツール1002が各開口部位置106を通って移動する際に、接合部第2面128に対する固定面444の付勢は実質的に維持され、これによって、接合部100の層110、112、114、及び118を近接した状態に維持し、層間のバリ及び破片を低減又は除去する。
【0046】
ある実施形態(図示せず)では、少なくとも1つの開口部446にはスロットが作られており、反作用ツール301の開口部336に関して上述のように、少なくとも1つのピストン432は、少なくとも1つの開口部446内で摺動しうるように配置可能で、これにより、少なくとも1つの反作用部材430の円周位置は、反作用部材430と開口部位置106との整列を促進するように調整可能である。代替的な実施形態では、少なくとも1つの開口部446内で摺動しうるように配置可能なピストン432は1つもない。
【0047】
ある実施形態では、反作用バー458はまた、少なくとも1つのかんぬき調整機構468を含む。各かんぬき調整機構468は、ピストン432上の付勢部材140によって与えられる力が、対応して調整されるように、半径方向10に沿って反作用バー458内にかんぬき436を配置するように、操作可能である。例えば、例示的な実施形態では、各かんぬき調整機構468は、ねじ切りされて調整ノブ472と連通する、ばね負荷ボルト470を含む。ばね負荷ボルト470は、ノブ472の操作がかんぬき436の半径方向の位置を調整するように、かんぬき436に連結されている。かんぬき436の調整された半径方向の位置は、付勢部材140の圧縮を調整し、これによって与えられる力を調整する。代替的な実施形態では、かんぬき調整機構468は、かんぬき調整機構468が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の好適な構造を含む。他の代替的な実施形態では、反作用バー458はかんぬき調整機構468を含まない。
【0048】
幾つかの実施形態では、反作用ツール401は、上述のように、接合部100の湾曲を収容するように構成されている。例えば、例示的な実施形態では、かんぬき436の底及びハウジング底壁442はそれぞれ、接合部100の湾曲に近似するように、円周方向に形成される。したがって、かんぬき436からハウジング底壁442を通って延在する反作用部材430の少なくとも一部は、反作用部材430のその他の部分とは平行ではなく、各反作用部材430は、固定面444が各開口部位置106で接合部100の局所輪郭に同一平面内で係合するように、相対的な角度で延在する。代替的な実施形態では、反作用ツール401は、反作用ツール401が接合部100の湾曲を収容することを可能にする他の任意の好適な構造を有する。他の代替的な実施形態では、反作用ツール401は、接合部100の湾曲を収容するように構成されていない。
【0049】
図5は、反作用ツール401に連結されるフット434の例示的な代替実施形態の概略斜視図である。ある実施形態では、少なくとも1つの開口部位置106は、例示的な実施形態のスプライスアングル120など、別のコンポーネントの十分近くに配置されている。そのため、他のコンポーネントは、上述のように、U字形の断面を有するフット434が、対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲むことを妨げる可能性がある。したがって、例示的な実施形態では、少なくとも1つのフット434には、固定面444の近傍に概してL字形の断面が備わっている。例えば、例示的な実施形態では、フット434は、固定面444がT−クリップ円周フランジ118に連結されるとき、スプライスアングル120によって妨げられないように形作られた部分レッグ474を含む。固定面444の近傍にL字形の断面を有するフット434により、固定面444は、形成ツール1002の適用時に、対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲むことができ、また、開口部位置106からの反作用力を反作用バー458に伝えることができる。代替的な実施形態では、L字形の断面を有するフット434は部分レッグ474を含まないが、フット434は、半径方向10の長さの実質的にすべてに沿って、L字形の断面を有する。他の代替的な実施形態では、フット434は、形成ツール1002の適用時に、フット434が、対応する開口部位置106を少なくとも部分的に取り囲み、開口部位置106からの反作用力を反作用バー458に伝えることを可能にする、任意の好適な断面を固定面444の近傍に有する。
【0050】
図6は、共通のコネクタ452を通って胴体接合部100に連結される、2つの例示的な反作用ツール401の概略斜視図である。より具体的には、コネクタ452及び反作用ツール401は、第1反作用ツール401の第1端部154及び第2反作用ツール401の第2端部156の各々が、共通のコネクタ452のスタンドオフ456に連結可能であるように構成されている。例示的な実施形態では、第1反作用ツール401の第1端部154内に画定される開口部464は、第1及び第2反作用ツール401がコネクタ452に連結するように配置されるときには、第2反作用ツール401の第2端部156内に画定される開口部464から軸方向にオフセットされるように構成されている。加えて、スタンドオフ456は、同様に軸方向にオフセットされる2つのコネクタ開口部462(図4に示す)を含み、これにより、第1及び第2反作用ツール401がコネクタ452に連結するように配置されるときには、2つのコネクタ開口部462の一方は、第1反作用ツール401の第1端部154内に画定される開口部464に整列し、2つのコネクタ開口部462の他方は、第2反作用ツール401の第2端部156内に画定される開口部464に整列する。したがって、第1反作用ツール401の第1端部154及び第2反作用ツール401の第2端部156の各々は、それぞれの締結具465を使用して、スタンドオフ456に連結可能である。代替的な実施形態では、コネクタ452及び反作用ツール401は、第1反作用ツール401及び第2反作用ツール401が共通のコネクタ452に連結することを可能にする、任意の好適な構造を含む。各反作用ツール401に別々の複数のコネクタを使用するのではなく、2つの反作用ツール401を共通のコネクタ452に連結することにより、接合部100の円周の周りに複数の反作用ツール401を連結するのに必要となる時間とツールの量が低減される。より具体的には、コネクタ452及び反作用ツール401のうちの少なくとも1つは、第1反作用ツール401の第1端部154及び第2反作用ツール401の第2端部156の各々が、共通のコネクタ452に連結可能であるように構成されていない。
【0051】
図7は、接合部100などの航空機胴体接合部に、締結具開口部1006などの開口部を形成するため、反作用ツール101、201、301、及び401のいずれかなどの反作用ツールを作成する方法700の例示的な実施形態のフロー図である。図1図7及び図10を参照すると、例示的な実施形態では、接合部は、(i)形成ツール1002などの形成ツールが、開口部位置106などの複数の開口部位置で適用される接合部第1面126などの第1面、及び(ii)接合部第2面128などの対向する第2面を含む。方法700は、反作用部材130、230、330、及び430のいずれかなどの複数の反作用部材を、反作用バー158、258、358、及び458のいずれかなどの反作用バーに連結することを含む。反作用バーは、複数の開口部位置を横断して延在するように構成されている。反作用部材の各々は、各固定面が複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、接合部第2面に連結するように構成された、固定面144、244、344、及び444のいずれかなどの固定面を含む。
【0052】
方法700はまた、コネクタ152、252、352、及び452のいずれかなどの複数のコネクタを、反作用バーに連結すること704を含む。複数のコネクタの各々は、接合部第2面に連結するように構成されている。追加的に又は代替的に、反作用部材の各々は更に、接合部第1面から対応する開口部位置で接合部第2面を通って延在する際に、形成ツールを受容するように構成されている。追加的に又は代替的に、複数のコネクタは、開口部位置から離間されている少なくとも幾つかの補助開口部124などの複数の補助開口部で、接合部第2面に連結するように構成されている。
【0053】
ある実施形態では、複数の反作用部材を反作用バーに連結するステップ702は、接合部第2面に対して固定面を付勢するように構成された付勢部材140などの付勢部材によって、反作用部材の各々を反作用バーに連結すること706を含む。追加的に又は代替的に、方法700は、フット334又はフット434などのフットを反作用部材の各々の上に配置することを含み、反作用部材の固定面はフットの上に配置される。
【0054】
図10は、開口部位置106で締結具開口部1006を形成するため、接合部100に適用された形成ツール1002の例示的な実施形態の概略断面図である。反作用ツール101(特に、図2に示した反作用ツール201)の特定の実施形態は、形成プロセス中に接合部100に連結しているように描かれているが、反作用ツール201、301、及び401のいずれかを含む反作用ツール101の任意の実施形態は、代替的に、形成プロセス中に胴体接合部100に連結されうることを理解されたい。しかも、締結具1004は、他の開口部1006が形成される間に、締結具開口部1006の一部の中に連結されるように描かれているが、幾つかの実施形態では、反作用ツールによって離間された各開口部位置106に開口部1006が形成される後まで、及び/又は反作用ツール101が接合部100から分離される後まで、締結具1004は取り付けられないことを理解されたい。
【0055】
図11は、接合部100などの航空機胴体接合部に、開口部位置106な複数の開口部位置に、締結具開口部1006などの締結具開口部を作成する方法1100の例示的な実施形態のフロー図である。図1図7及び図10を参照すると、例示的な実施形態では、接合部は接合部第1面126などの第1面、及び接合部第2面128などの対向する第2面を含む。方法1100は、各固定面が複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、反作用ツール(例えば、反作用ツール101、201、301、及び401のいずれか)の複数の固定面(例えば、固定面144、244、344、及び444のいずれか)を接合部第2面に連結することを含む。方法1100はまた、複数の開口部位置に締結具開口部を形成することを含む。
【0056】
ある実施形態では、複数の固定面を連結するステップ1102は、付勢部材140などによって、接合部第2面に対して固定面を付勢すること1106を含む。幾つかの実施形態では、固定面は反作用ツールの反作用部材(例えば、反作用部材130、230、330、及び430のいずれか)の上に配置され、締結具開口部を形成するステップ1104は更に、形成ツールが接合部第1面から接合部第2面に延在する際に、反作用部材によって、形成ツール1002などの形成ツールを受容すること1108を含む。加えて、ある実施形態では、締結具開口部を形成するステップ1104は更に、形成ツールからの反作用の力を反作用部材を通って反作用ツールの反作用バー(例えば、反作用バー158、258、358、及び458のいずれか)まで伝えること1110を含む。
【0057】
幾つかの実施形態では、方法1100は更に、反作用ツールの複数のコネクタ(例えば、コネクタ152、252、352、及び452のいずれか)を、開口部位置から離間された複数の補助開口部(例えば、補助開口部124のいずれか)で、接合部第2面に着脱可能に連結すること1112を含む。
【0058】
製造前の段階では、図8に示す例示的な航空機の製造及び保守方法800、及び図9に示す例示的な航空機902を再度参照すると、例示的な方法800は、航空機902の仕様及び設計804並びに材料の調達806を含みうる。製造段階では、航空機902のコンポーネント及びサブアセンブリの製造802と、システムインテグレーション810とが行われる。その後、航空機902は認可及び納品812を経て運航814に供されうる。顧客により運航される間に、航空機902は、定期的な整備及び保守816(改造、再構成、改修なども含みうる)が予定される。
【0059】
方法800のプロセスの各々は、システムインテグレータ、第三者、及び/又はオペレータ(例えば顧客)によって実行され、又は実施されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定するものではないが、任意の数の航空機製造者及び主要システムの下請業者を含み、第三者は、限定するものではないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、かつ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。
【0060】
図9に示すように、例示的方法800によって製造される航空機902は、複数のシステム920及び内装922を有する機体918を含むことがある。高レベルのシステム920の例には、推進システム924、電気システム926、油圧システム928、及び環境システム930のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示したが、本開示の原理は、自動車産業などの他の産業にも適用しうる。
【0061】
本明細書で具現化される装置および方法は、製造及び保守方法800の任意の一又は複数の段階で、並びに、例えば特に、コンポーネント及びサブアセンブリの製造808、システムインテグレーション810、及び機体918に対する定期的な整備及び保守816、のうちの少なくとも1つの間に、採用されうる。例えば、製造プロセス808に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機902の運航期間中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと類似の方法で作製又は製造されうる。また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせは、例えば、航空機902の組立を実質的に効率化するか、又は航空機802のコストを削減することにより、製造段階808及び810において利用されうる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせのうちの一又は複数を、航空機902の運航期間中に、限定する訳ではないが例としては整備及び保守816に、利用することができる。
【0062】
本明細書に記載の実施形態は、複数のコンポーネントによる開口部の形成に関して、少なくとも幾つかの既知のツール及び方法に対する改善をもたらす。複数のコンポーネントによる開口部の形成に関して、少なくとも幾つかの既知のツール及び方法と比較して、本明細書に記載の実施形態は、開口部が形成されるとき、層間のバリ及び破片の低減又は除去をもたらす。例えば、実施形態は、複数の開口部位置を横断して延在する反作用バー、及び開口部が形成される間に、各々が複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲む固定面を含む複数の反作用部材、を有する反作用ツールを提供する。したがって、コンポーネントの重なり合う層は、形成プロセスの間に、接合部に沿って対面連結された関係に維持される。層間のバリ及び破片の低減又は除去により、コンポーネントを分離して層間のバリ及び破片を清掃し、締結具を挿入するため形成された開口部を再整列する必要なしに接合部を完成されることができるため、接合部の完成に必要な時間とコストが低減される。しかも、実施形態は、複数の開口部位置を越えて延在する反作用バーを提供するため、接合部の円周の範囲を網羅するのに必要な反作用ツールの取り付けは比較的少なく、接合部を完成するのに必要な時間とコストを更に低減する。
【0063】
本明細書では、最良のモードを含め、様々な実装を開示する実施例を使用しているため、当業者は任意の機器やシステムの作成ならびに使用、及び組込まれた任意の方法の実施を含む実装を実行することができる。特許性の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者が想到する他の例も含み得る。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を有する場合、あるいは、それらが特許請求の範囲の文言とわずかに異なる均等な構成要素を有する場合は、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図する。
【0064】
したがって、要約すると、本発明の第1の態様により、下記が提供される。
【0065】
A1. (i)複数の開口部位置に形成ツールが適用される第1面と(ii)対向する第2面とを含む航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツールであって、
前記接合部第2面に連結するように構成された複数のコネクタと、
前記複数のコネクタに連結された反作用バーであって、前記複数の開口部位置を横断して延在するように構成された前記反作用バーと、
前記反作用バーに連結された複数の反作用部材であって、前記反作用部材の各々は、前記固定面の各々が前記複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、前記接合部第2面に連結するように構成された固定面を含む、複数の反作用部材と
を備える反作用ツール。
【0066】
A2. 前記反作用部材の各々は更に、前記形成ツールからの反作用の力を前記反作用バーに伝えるように構成されている、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0067】
A3. 前記反作用部材の各々は更に、前記接合部第1面から前記対応する開口部位置で前記接合部第2面を通って延在する際に、前記形成ツールを受容するように更に構成されている、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0068】
A4. 前記反作用部材の各々は、前記接合部第2面に対して前記固定面を付勢するように構成された付勢部材を通って、前記反作用バーに連結される、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0069】
A5. 前記付勢部材は、前記反作用バー内に配置され、前記反作用バーの上壁に対して反作用するように構成されている、段落A4に記載の反作用ツールも提供される。
【0070】
A6. 前記付勢部材は、前記反作用バーと前記固定面との間に配置され、前記反作用バーの外面に対して反作用するように構成されている、段落A4に記載の反作用ツールも提供される。
【0071】
A7. 前記付勢部材は、前記反作用バー内に配置され、前記反作用バー内に配置されたかんぬきに対して反作用するように構成されている、段落A4に記載の反作用ツールも提供される。
【0072】
A8. 前記反作用ツールは、前記反作用部材の前記固定面が航空機胴体接合部の湾曲に近似する輪郭を協働して示すように構成されている、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0073】
A9. 前記反作用バー内の前記反作用部材の少なくとも1つの円周位置は、前記反作用部材と前記開口部位置との整列を促進するため調整可能である、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0074】
A10. 前記反作用部材の各々は更に、前記反作用バーに対向して配置されたフットを含み、前記固定面は前記フット上に配置されている、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0075】
A11. 前記フットは、概して管状形状を有する、段落A10に記載の反作用ツールも提供される。
【0076】
A12. 前記フットは、前記反作用ツールが前記航空機胴体接合部に連結される間、前記開口部位置へのアクセスを促進する形状を有する、段落A10に記載の反作用ツールも提供される。
【0077】
A13. 前記フットは、概してU字形断面を有する、段落A10に記載の反作用ツールも提供される。
【0078】
A14. 前記フットは、概してL字形断面を有する、段落A10に記載の反作用ツールも提供される。
【0079】
A15. 前記複数のコネクタは、前記開口部位置から離間された複数の補助開口部で、前記接合部第2面に連結するように構成されている、段落A1に記載の反作用ツールも提供される。
【0080】
本発明のさらなる態様によれば、下記が提供される。
【0081】
B1. 第1面及び対向する第2面を含む航空機胴体接合部の複数の開口部位置に締結具開口部を作成する方法であって、
各固定面が前記複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、反作用ツールの複数の固定面を前記接合部第2面に連結すること、及び
前記複数の開口部位置に前記締結具開口部を形成すること
を含む方法。
【0082】
B2. 前記複数の結合面を前記連結することは更に、前記接合部第2面に対して前記固定面を付勢することを含む、段落B1に記載の方法も提供される。
【0083】
B3. 各固定面は前記反作用ツールの反作用部材の上に配置されており、前記締結具開口部を前記形成することは更に、形成ツールが前記接合部第1面から前記接合部第2面に延在する際に、前記反作用部材によって前記形成ツールを受容することを含む、段落B1に記載の方法も提供される。
【0084】
B4. 前記締結具開口部を前記形成することは更に、前記形成ツールからの反作用の力を前記反作用部材を通って前記反作用ツールの反作用バーに伝えることを含む、段落B3に記載の方法も提供される。
【0085】
B5. 前記開口部位置から離間された複数の補助開口部で、前記接合部第2面に前記反作用ツールの複数のコネクタを着脱可能に連結することを更に含む、段落B1に記載の方法も提供される。
【0086】
本発明のさらなる態様によれば、下記が提供される。
【0087】
C1. (i)複数の開口部位置に形成ツールが適用される第1面と(ii)対向する第2面とを含む航空機胴体接合部に開口部を形成するための反作用ツールを作成する方法であって、
前記複数の開口部位置を横断して延在するように構成された反作用バーに複数の反作用部材を連結することであって、前記反作用部材の各々は、各固定面が前記複数の開口部位置の対応する1つを少なくとも部分的に取り囲むように、前記接合部第2面に連結するように構成された固定面を含む、連結すること、及び
複数のコネクタを前記反作用バーに連結することであって、前記複数のコネクタの各々は前記接合部第2面に連結するように構成されている、連結すること
を含む方法。
【0088】
C2. 前記複数の各反作用部材を前記反作用バーに前記連結することは、前記接合部第2面に対して前記固定面を付勢するように構成された付勢部材を通って、前記反作用バーに前記反作用部材の各々を連結することを含む、段落C1に記載の方法も提供される。
【0089】
C3. 前記各反作用部材は更に、前記接合部第1面から前記対応する開口部位置で前記接合部第2面を通って延在する際に、前記形成ツールを受容するように更に構成されている、段落C1に記載の方法も提供される。
【0090】
C4. 前記反作用部材の各々の上にフットを配置することを更に含み、前記反作用部材の前記固定面は前記フット上に配置される、段落C1に記載の方法も提供される。
【0091】
C5. 前記複数のコネクタは、前記開口部位置から離間された複数の補助開口部で、前記接合部第2面に連結するように構成されている、段落C1に記載の方法も提供される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11