特許 7577468 一体的に積層されたフィラー要素を有する複合積層板をレイアップするためのシステム及び方法

(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】

(24)【登録日】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】一体的に積層されたフィラー要素を有する複合積層板をレイアップするためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/38 20060101AFI20241028BHJP

   B29C 70/06 20060101ALI20241028BHJP

   B64F 5/10 20170101ALI20241028BHJP

   B29K 105/04 20060101ALN20241028BHJP

   B29L 31/30 20060101ALN20241028BHJP

【ＦＩ】

B29C70/38

B29C70/06

B64F5/10

B29K105:04

B29L31:30

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020113743

(22)【出願日】2020-07-01

(65)【公開番号】P2021020458

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2023-06-28

(31)【優先権主張番号】16/459,345

(32)【優先日】2019-07-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ナットソン， サミュエル ジェー．

(72)【発明者】

【氏名】スリヤアラッチ， ラビエンドラ エス．

(72)【発明者】

【氏名】スミス， カーラ ジー．

(72)【発明者】

【氏名】ベラスケス ルイス エフ．

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１５１６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７５１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０９６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７７９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３３７８６３３（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００９３４３２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／３８

Ｂ２９Ｃ ７０／００

Ｂ３２Ｂ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ストリンガ積層板（３００）をレイアップするための製造システム（１００）であって、
積層面（１２０）、並びに
分配方向（２５４）に沿って複合材料（２４０）を分配し、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿った、前記積層面（１２０）と積層ヘッド（２００）との間の相対運動の間、前記積層面（１２０）及び先に形成されたプライにプライを積層するように構成された複数の積層ヘッド（２００）であって、
前記積層面（１２０）に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライ（３５０）を積層し、複数のフレームフィラー位置（３４２）を画定するように構成された少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）と、
各フレームフィラー底部プライ（３５０）の重なり部分（３５４）が、各フレームフィラー位置（３４２）においてフレームフィラー内側プライ（３５５）によって覆われないように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー底部プライ（３５０）の突出部（３５２）の上に１つ又は複数の前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層するように構成された少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）と、
前記積層面（１２０）に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置（３４２）において前記重なり部分（３５４）と重なり合うストリンガ本体部分（３２０）を画定する１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層し、各ストリンガ本体プライ（３２５）をフレームフィラー内側プライ（３５５）と横並び配置にするように構成された少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）と、
各フレームフィラー位置（３４２）における前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）が、フレームフィラー底部プライ（３５０）とフレームフィラー上部プライ（３４８）との間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板（３００）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）から側方に突出する複数のフレームフィラー部分（３４０）を有するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）の上に前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層するように構成された前記フレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）と
を含む複数の積層ヘッド（２００）
を備えている製造システム（１００）。

【請求項2】

前記複数の積層ヘッド（２００）が、互いにエンドツーエンド関係で位置付けされ、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）、前記フレームフィラー内側プライ（３５５）、前記ストリンガ本体プライ（３２５）、及び前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層し、前記複数の積層ヘッド（２００）の互いに対する位置によって画定された所望のプライ積層シーケンスで前記ストリンガ積層板（３００）を生成するように構成されている、請求項１に記載の製造システム（１００）。

【請求項3】

前記複数の積層ヘッド（２００）が静止しており、前記積層面（１２０）が、前記ストリンガ積層板（３００）の積層の間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層ヘッド（２００）の下方を移動するように構成されている、請求項１又は２に記載の製造システム（１００）。

【請求項4】

前記積層面（１２０）が静止しており、前記複数の積層ヘッド（２００）が、前記ストリンガ積層板（３００）の積層の間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層面（１２０）の上方を移動するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項5】

前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）は、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの単一の側縁から突出するように、前記ストリンガ本体部分（３２０）を積層するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項6】

前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）は、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のそれぞれから突出するように、前記ストリンガ本体部分（３２０）を積層するように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項7】

前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）は、両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの少なくとも１つが斜角縁（３８２）として形成されるように、前記ストリンガ本体プライ（３２５）を積層するように構成され、
前記フレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）は、前記ストリンガ本体部分（３２０）の前記斜角縁（３８２）を補完する斜面隅角（３８０）を画定するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層するように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項8】

前記複数の積層ヘッド（２００）が、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー底部プライ（３５０）を積層する前に、前記フレームフィラー位置（３４２）の１つ又は複数において前記積層面（１２０）の上に少なくとも１つのフレームフィラー外部プライ（３６２）を積層するように構成されたフレームフィラー外部プライ積層ヘッド（２００）を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項9】

ストリンガ積層板（３００）をレイアップする方法であって、
少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）を使用して、積層面（１２０）に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライ（３５０）を積層し、複数のフレームフィラー位置（３４２）を画定することと、
少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）を使用して、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の重なり部分（３５４）が、各フレームフィラー位置（３４２）においてフレームフィラー内側プライ（３５５）によって覆われないように、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の突出部（３５２）の上に１つ又は複数の前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層することと、
少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を使用して、前記積層面（１２０）に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置（３４２）において前記重なり部分（３５４）と重なり合うストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層して、各ストリンガ本体プライ（３２５）をフレームフィラー内側プライ（３５５）と横並び配置とすることと、
前記フレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）を使用して、各フレームフィラー位置（３４２）における前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）が、フレームフィラー底部プライ（３５０）とフレームフィラー上部プライ（３４８）との間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板（３００）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）から側方に突出する複数のフレームフィラー部分（３４０）を有するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）の上に前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層することと、
複数のプライを積層する間、積層ヘッド（２００）の分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層ヘッド（２００）又は前記積層面（１２０）のいずれかを移動させることと
を含む方法。

【請求項10】

前記複数のプライを積層するステップが、互いにエンドツーエンド関係で配置された複数の前記積層ヘッド（２００）によって順次実施され、複数の前記積層ヘッド（２００）の互いに対する位置によって画定された所望のプライ積層シーケンスを有するストリンガ積層板（３００）が積層される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記積層ヘッド（２００）又は前記積層面（１２０）のいずれかを移動させることは、
複数の前記積層ヘッド（２００）が静止している間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層面（１２０）を前記積層ヘッド（２００）の下方で移動させることを含む、請求項９又は１０に記載の方法。

【請求項12】

前記積層ヘッド（２００）又は前記積層面（１２０）のいずれかを移動させることは、
前記積層面（１２０）が静止している間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層ヘッド（２００）を前記積層面（１２０）の上方で移動させることを含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記ストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、前記１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層することが、
前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を前記フレームフィラー底部プライ（３５０）に対して側方に位置付けし、各フレームフィラー位置（３４２）において前記ストリンガ本体部分（３２０）が、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）と重なり合うようにし、その結果、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの単一の側縁から突出することを含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記ストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、前記１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層することが、
前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を前記フレームフィラー底部プライ（３５０）に対して側方に位置付けし、各フレームフィラー位置（３４２）において前記ストリンガ本体部分（３２０）が、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）と重なり合うようにし、その結果、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のそれぞれから突出することを含む、請求項９から１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

少なくとも１つの処理材料（２４０）積層ヘッド（２００）を使用して、処理材料（２４０）を前記積層面（１２０）及び前記ストリンガ積層板（３００）のうちの少なくとも１つに施すことをさらに含み、
前記処理材料（２４０）が、接着材料（２４０）、保護材料（２４０）、及び剥離材料（２４０）のうちの少なくとも１つを含む、請求項９から１４のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、複合材の製造に関し、より具体的には、一体的に積層されたフィラー要素を有する複合積層板を製造するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複合構造体は、高い強度重量比、良好な耐食性、及びその他の好適な特性のために、幅広い用途において使用されている。航空機を構築するにあたって、翼、水平尾翼及び垂直尾翼、胴体、並びにその他の構成要素を製造するために、複合材を使用する量は増大している。例えば、航空機の胴体は、複数の複合材バレル部を端から端まで組み立てることによって製造され得る。

【0003】

複数の成形済みストリンガを製造することにより、胴体バレル部は作製され得る。各々の成形済みストリンガは、複合積層板（例えば、ストリンガ積層板）をレイアップし、成形することによって製造され得る。複数の成形済みストリンガを回転可能レイアップマンドレルに取り付けることができる。これに複合材料が重ね合わされ、外板パネルが形成される。外板パネルと成形済みのストリンガが共硬化又は共接合され、外周フレームなどの接合構造体が、バレル部の中で外板パネルに機械的に固定される。機械的ファスナを取り付けする前に、外周フレームと外板パネルの内側表面との間の間隙を充填しなければならない。間隙を充填する従来の方法には、複合フレームフィラーを作製することが伴ったが、それぞれのフレームフィラーを設置することは、労力を要しかつ時間のかかる工程であり、生産率に著しい影響を与える。

【0004】

以上から明らかなように、当該技術分野では、個々のフレームフィラーを手作業で作製かつ設置することに関連して、時間及び費用の増大を回避するシステム及び方法が必要とされている。

【発明の概要】

【0005】

フレームフィラーの製造に関わる上述の必要性は、特に、ストリンガ積層板をレイアップする製造システムを提供する本開示によって対処かつ緩和される。製造システムは、積層面を含む。さらに、製造システムは、分配方向に沿って複合材料を分配し、分配方向と概して整列した方向に沿った、積層面と積層ヘッドとの間の相対運動の間、積層面及び先に形成されたプライにプライを積層するように構成された複数の積層ヘッドを含む。複数の積層ヘッドは、積層面に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライを積層し、複数のフレームフィラー位置を画定するように構成された少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッドを含む。さらに、積層ヘッドは、各フレームフィラー底部プライの重なり部分が、各フレームフィラー位置においてフレームフィラー内側プライによって覆われないように、各フレームフィラー位置においてフレームフィラー底部プライの突出部の上に１つ又は複数のフレームフィラー内側プライを積層するように構成された少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッドを含む。さらに、積層ヘッドは、積層面に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置において重なり部分と重なり合うストリンガ本体部分を画定する１つ又は複数のストリンガ本体プライを積層し、各ストリンガ本体プライをフレームフィラー内側プライと横並び配置にするように構成された少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッドを含む。さらに、積層ヘッドは、各フレームフィラー位置における１つ又は複数のフレームフィラー内側プライが、フレームフィラー底部プライとフレームフィラー上部プライとの間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板が、ストリンガ本体部分から側方に突出する複数のフレームフィラー部分を有するように、各フレームフィラー位置において１つ又は複数のフレームフィラー内側プライの上にフレームフィラー上部プライを積層するように構成されたフレームフィラー外側プライ積層ヘッドを含む。

【0006】

さらに、ストリンガ積層板をレイアップする方法が開示される。当該方法は、少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッドを使用して、積層面に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライを積層し、複数のフレームフィラー位置を画定することを含む。さらに、当該方法は、少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッドを使用して、各フレームフィラー底部プライの重なり部分が、各フレームフィラー位置においてフレームフィラー内側プライによって覆われないように、各フレームフィラー底部プライの突出部の上に１つ又は複数のフレームフィラー内側プライを積層することを含む。さらに、当該方法は、少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッドを使用して、積層面に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置において重なり部分と重なり合う１つ又は複数のストリンガ本体部分を画定するように、１つ又は複数のストリンガ本体プライを積層して、各ストリンガ本体プライをフレームフィラー内側プライと横並び配置とすることを含む。当該方法は、フレームフィラー外側プライ積層ヘッドを使用して、各フレームフィラー位置における１つ又は複数のフレームフィラー内側プライが、フレームフィラー底部プライとフレームフィラー上部プライとの間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板が、ストリンガ本体部分から側方に突出する複数のフレームフィラー部分を有するように、各フレームフィラー位置において１つ又は複数のフレームフィラー内側プライの上にフレームフィラー上部プライを積層することをさらに含む。幾つかの実施例では、上述の方法は、フレームフィラー外部プライ積層ヘッドを使用して、複数の離間されたフレームフィラー位置の１つ又は複数において積層面の上に少なくとも１つのフレームフィラー外部プライを積層することを含み得る。

【0007】

さらに、積層面に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライを積層し、複数のフレームフィラー位置を画定することを含む、ストリンガ積層板をレイアップする方法が開示されている。当該方法は、フレームフィラー底部プライうちの少なくとも１つの重なり部分が、フレームフィラー内側プライによって覆われないように、フレームフィラー底部プライの１つ又は複数の突出部の上に少なくとも１つのフレームフィラー内側プライを積層することを含む。さらに、当該方法は、積層面に沿って延在しかつフレームフィラー位置の１つ又は複数において重なり部分と重なり合うストリンガ本体部分を画定するように、少なくとも１つのストリンガ本体プライを積層することを含む。当該方法は、フレームフィラー位置の少なくとも１つにおける少なくとも１つのフレームフィラー内側プライが、フレームフィラー底部プライとフレームフィラー上部プライとの間で捕捉されるように、フレームフィラー位置の１つ又は複数において少なくとも１つのフレームフィラー内側プライの上にフレームフィラー上部プライを積層することをさらに含む。

【0008】

上述の特徴、機能、および利点は、本開示の様々な実施形態において単独で達成することができるか、又は、さらなる別の実施形態において組み合わせることができ、そのさらなる詳細は、以下の説明及び図面を参照して確認することができる。

【0009】

本開示のこれらの特徴及び他の特徴は、図面を参照することにより明確となり、全体を通して類似の参照番号は類似の部分を指す。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一体的なフレームフィラーを有する複合積層板（例えば、ストリンガ積層板）をレイアップするための製造システムの一実施例の上面図である。

【図2】図１のライン２－２に沿って切り取られた製造システムの側面図である。

【図3】図１の参照番号３によって特定された円で囲まれた領域の拡大上面図であり、複合プライをレイアップ（例えば、積層）するための積層テーブル上に支持され、一体的なフレームフィラーを有するストリンガ積層板を生成する複数の積層ヘッドを例示する。

【図4】図３のライン４－４に沿って切り取られた製造システムの側面図であり、ストリンガ積層板の積層の間、右から左へと移動する積層テーブル上に支持された、端と端が接続した配置の複数の積層ヘッドを例示する。

【図5】図３のライン５－５に沿って切り取られた製造システムの断面図であり、両端が垂直ポストのペアに取り付けられたクロスビームによって支持された積層ヘッドを例示する。

【図6】図５のライン６－６に沿って切り取られた積層ヘッドの一実施例の側面図である。

【図7】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの１つとしてのフレームフィラー外側プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、フレームフィラー外側プライ積層ヘッドは、積層テーブルに沿って間隔を空けてフレームフィラー底部プライを積層し、複数のフレームフィラー位置を画定する。

【図8】図７のライン８－８に沿って切り取られた断面図であり、積層テーブル上で支持されたフレームフィラー底部プライを例示する。

【図9】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの追加のものとしての第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドは、各フレームフィラー位置においてフレームフィラー底部プライの突出部の上に第１のフレームフィラー内側プライを積層する。

【図10】図９のライン１０－１０に沿って切り取られた断面図であり、フレームフィラー底部プライの上にレイアップされた第１のフレームフィラー内側プライを例示する。

【図11】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの追加のものとしての第２のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、第２のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドは、各フレームフィラー位置において第１のフレームフィラー内側プライの上に第２のフレームフィラー内側プライを積層する。

【図12】図１１のライン１２－１２に沿って切り取られた断面図であり、第１のフレームフィラー内側プライの上にレイアップされた第２のフレームフィラー内側プライを例示する。

【図13】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの追加のものとしての第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドは、各フレームフィラー位置において第２のフレームフィラー内側プライの上に第３のフレームフィラー内側プライを積層する。

【図14】図１３のライン１４－１４に沿って切り取られた断面図であり、第２のフレームフィラー内側プライの上にレイアップされた第３のフレームフィラー内側プライを例示する。

【図15】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの追加のものとしての第１のストリンガ本体プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、第１のストリンガ本体プライ積層ヘッドは、積層面に沿って連続的に延在しかつ各フレームフィラー位置においてフレームフィラー底部プライの重なり部分と重なり合う第１のストリンガ本体プライを積層する。

【図16】図１５のライン１６－１６に沿って切り取られた断面図であり、フレームフィラー底部プライの重なり部分の上にレイアップされた第１のストリンガ本体プライを例示する。

【図17】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの追加のものとしての第２のストリンガ本体プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、第２のストリンガ本体プライ積層ヘッドは、第１のストリンガ本体プライの上で連続的に延在する第２のストリンガ本体プライを積層する。

【図18】図１７のライン１８－１８に沿って切り取られた断面図であり、第１のストリンガ本体プライの上にレイアップされた第２のストリンガ本体プライを例示する。

【図19】ストリンガ積層板をレイアップするための複数の積層ヘッドのうちの追加のものとしての第３のストリンガ本体プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図であり、第３のストリンガ本体プライ積層ヘッドは、第２のストリンガ本体プライの上で連続的に延在する第３のストリンガ本体プライを積層する。

【図20】図１９のライン２０－２０に沿って切り取られた断面図であり、第２のストリンガ本体プライの上にレイアップされた第３のストリンガ本体プライを例示する。

【図21】各フレームフィラー位置において第３のフレームフィラー内側プライ及びストリンガ本体部分の上にフレームフィラー上部プライをレイアップするフレームフィラー外側プライ積層ヘッドの一実施例の斜視図である。

【図22】図２１のライン２２－２２に沿って切り取られた断面図であり、第３のフレームフィラー内側プライの上にレイアップされ、第３のストリンガ本体プライの幅にわたって延在するフレームフィラー上部プライを例示する。

【図23】ストリンガ本体部分と、ストリンガ本体部分のストリンガ本体側縁のうちの一方から側方に突出する複数のフレームフィラー部分とを有するストリンガ積層板の一実施例の斜視図である。

【図24】図２３のストリンガ積層板の分解斜視図である。

【図25】図２４のストリンガ積層板の一実施例の上面図である。

【図26】図２５のライン２６－２６に沿って切り取られた断面図であり、ストリンガ本体部分を構成するストリンガ本体プライを例示し、それぞれ斜角縁として形成された両側のストリンガ本体側縁をさらに例示する。

【図27】図２５のライン２７－２７に沿って切り取られたストリンガ積層板の断面図であり、ストリンガ本体部分の斜角縁を補完する斜面隅角を画定するフレームフィラー内側プライのうちの対応するプライと横並び配置のストリンガ本体プライを例示し、フレームフィラー底部プライとフレームフィラー上部プライとの間で捕捉されたフレームフィラー内側プライをさらに例示する。

【図28】図２５のライン２８－２８に沿って切り取られた断面図であり、斜角縁を画定する、フレームフィラー底部プライ、フレームフィラー内側プライ、及びフレームフィラー上部プライの両側の端縁を例示する。

【図29】ストリンガ本体部分のストリンガ本体側縁のうちの一方から突出するフレームフィラー部分を有するストリンガ積層板を成形かつ硬化した後に台形断面形状を有する成形済みストリンガの一実施例の斜視図である。

【図30】図２９のライン３０－３０に沿って切り取られた成形済みストリンガの断面図であり、それぞれ斜角縁として形成された両側のストリンガ本体側縁を有する成形済みストリンガの両側のフランジ部分を例示する。

【図31】図２９のライン３１－３１に沿って切り取られた成形済みストリンガの断面図であり、成形済みストリンガの一方の側のフランジ部分から突出するフレームフィラー部分を例示する。

【図32】複数の成形済みストリンガが組み付けられた外板パネルを有する複合構造体の一実施例の斜視図である。複数の成形済みストリンガは、それぞれそのストリンガ本体側縁のうちの一方から突出するフレームフィラー部分を有している。

【図33】外板パネルに連結された複数の成形済みストリンガを有するパネルアセンブリとして構成された複合構造体の一実施例の斜視図であり、複合構造体への連結のための一対のフレームをさらに例示しており、最前方のフレームは、ストリンガ積層板のフランジ部分及びフレームフィラー部分によって集合的に画定された接合面に連結されているように示されており、最後方のフレームは、フレームフィラー部分及びフランジ部分によって画定された接合面から離間されているように示されている。

【図34】図３３のライン３４－３４に沿って切り取られた複合構造体の断面図であり、フランジ部分及びフレームフィラー部分によって集合的に画定された接合面に取り付けられたフレームのフレームフランジを例示し、フレームフランジを外板パネルに連結する機械的ファスナをさらに例示する。

【図35】図３４のライン３５－３５に沿って切り取られた複合構造体の断面図であり、フレームフィラー部分上で支持され、外板パネルに機械的に固定されたフレームのフレームフランジを例示する。

【図36】図３４の参照番号３６によって特定された円で囲まれた領域の拡大図であり、外板パネルにわたって隣接する成形済みストリンガのストリンガ本体側縁まで延在する成形済みストリンガのうちの１つのフレームフィラー部分を明瞭に例示するために、フレーム及び機械的ファスナが除外されている。

【図37】概して長手方向に配向された複数の成形済みストリンガを有し、外側外板パネルによって覆われた複数の軸方向に離間した外周フレームを有する胴体バレル部として構成された複合構造体の一実施例の斜視図である。外側外板パネルは、成形済みストリンガ及び外周フレームの周りで３６０度延在する。

【図38】図３７の参照番号３８によって特定された胴体バレル部の円で囲まれた領域の拡大図であり、成形済みストリンガのフランジ部分及びフレームフィラー部分に機械的に固定された外周フレームを例示する。

【図39】隣接する成形済みストリンガのフランジ部分の厚さの差異に適応するために、フレームフィラー底部プライのうちの１つの外側に積層されるようにレイアップされたフレームフィラー外部プライを有するストリンガ積層板のさらなる実施例の分解斜視図である。

【図40】図３９のライン４０－４０に沿って切り取られたストリンガ積層体の断面図であり、フレームフィラー底部プライの下方に位置するフレームフィラー外側プライを例示する。

【図41】図３９及び図４０と同様に構成されたストリンガ積層板を成形かつ硬化した後の成形済みストリンガの一実施例の斜視図であり、フレームフィラー部分のうちの１つの上にあるフレームフィラー外部プライをさらに例示する。

【図42】ストリンガ本体部分の両側のストリンガ本体側縁のそれぞれから突出するフレームフィラー部分を有するストリンガ積層板の一実施例の上面図である。

【図43】図４２のライン４３－４３に沿って切り取られたストリンガ積層板の断面図であり、ストリンガ本体部分の両側のフレームフィラー内側プライのうちの対応するプライと横並び配置であり、かつストリンガ本体部分の両側の斜角縁を補完する斜面隅角を画定するストリンガ本体プライを例示する。

【図44】両側のストリンガ本体側縁のそれぞれから突出するフレームフィラー部分を有するストリンガ積層板を成形かつ硬化した後の成形済みストリンガの一実施例の斜視図である。

【図45】外板パネルに連結された複数の成形済みストリンガを有するパネルアセンブリとして構成された複合構造体の一実施例の斜視図であり、両側のストリンガ本体側縁のそれぞれから突出するフレームフィラー部分を有する成形済みストリンガのうちの１つを示す。

【図46】フレームフィラー積層ヘッドのうちの１つが、互いに対して離間され平行な関係のフレームフィラー内側プライのペアを同時に積層するためのデュアルスピンドル型積層ヘッドとして構成された製造システムの一実施例の斜視図である。

【図47】図４６のライン４７－４７に沿って切り取られた断面図であり、フレームフィラー底部プライの上に形成されたフレームフィラー内側プライの離間されたペアを例示する。

【図48】静止状態の複数の積層ヘッドの下方で移動可能な連続ループ積層ベルトを有する製造システムの一実施例の上面図である。

【図49】図４８のライン４９－４９に沿って切り取られた製造システムの側面図であり、複数の積層ヘッドの下方で移動可能な積層ベルト上で支持されたストリンガ積層板を例示する。

【図50】デュアルスピンドル型積層ヘッドとして構成された積層ヘッドを例示する製造システムの断面図である。

【図51】静止状態の積層面、及びストリンガ積層板の製造の間、積層面の上を移動するように構成された複数の積層ヘッドを有する製造システムの一実施例の上面図である。

【図52】図５１のライン５２－５２に沿って切り取られた製造システムの側面図である。

【図53】図５２のライン５３－５３に沿って切り取られた製造システムの断面図である。

【図54】ストリンガ積層板をレイアップする方法の工程を含むフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

これより、本開示の様々な実施例を例示する図面を参照する。図１では、複合積層板２９８と一体である一体型延在部３９８（例えば、フレームフィラー部分３４０）を備えた、未硬化の複合積層板２９８（例えば、ストリンガ積層板３００）をレイアップするための製造システム１００の実施例の上面図が示されている。図２は、図１の製造システム１００の側面図である。製造システム１００の本開示の実施例は、一体化されたフレームフィラー部分３４０（すなわち、一体型延在部３９８）を有するストリンガ積層板３００（例えば、図２３）をレイアップすることに関連して説明されている。ストリンガ積層板３００は、所望の断面形状の成形済みストリンガ４００（例えば、図２９）に形成され得る。

【0012】

ストリンガ積層板３００は、本開示の製造システム１００を使用してレイアップされ得る様々な複合積層板２９８のうちの１つを表す。一実装形態では、ストリンガ積層板３００を所望の断面プロファイルの成形済みストリンガ４００に形成することができ、外板パネルを補強するために、複数の成形済みストリンガ４００を、外板パネルと共に組み付け、共硬化又は共接合することができる。一実施例では、複数の成形済みストリンガ４００が、回転可能なレイアップマンドレル（図示せず）上に位置付けされてもよく、外側外板パネル４５６（図３７－３８）が、成形済みストリンガ４００及びレイアップマンドレルの上にレイアップされ得る。外側外板パネル４５６と成形済みストリンガ４００を共硬化することができ、以下でより詳細に説明するように、外周フレーム４２０（例えば、図３７－３８）などの接合構造体を外板パネル４５６の内表面に機械的に固定し、胴体バレル部４５２（例えば、図３７－３８）を作ることができる。ストリンガ積層板３００のフレームフィラー部分３４０は、外周フレーム４２０と外板パネル４５６の内表面との間に存在する上述の間隙（図示せず）を充填する。

【0013】

有利には、フレームフィラー部分３４０をストリンガ積層板３００と一体化することにより、フレーム４２０と外板パネル４５６との間の間隙を充填するという、労力を要しかつ時間のかかる従来の方法に比べ、バレル部４５２の組み立てにおいて著しい改善が可能になる。例えば、かような一従来方法には、複合プライを固有の形状のストリップに切断し、そのストリップを指定された折り線に沿って折り、適切な長さ、幅、及び厚さを有するフレームフィラーを作ることにより、手作業で個々のフレームフィラー（図示せず）を製作することが伴っていた。一旦切断及び折りの工程が完了すると、外板パネルをレイアップする前に、手作業で各フレームフィラーをレイアップマンドレル（図示せず）の適切な位置に設置しなければならない。隣接するストリンガのフランジの厚さの差異に適応するため、胴体バレル部の特定の位置では追加の複合プライパッチ（図示せず）が必要とされる場合がある。かようなプライパッチも、手作業で複合材料から切り出し、レイアップマンドレルの適切な位置に取り付ける必要がある。個々のフレームフィラーを手作業で切断し、折り、かつ胴体バレル部の複数の位置に設置することは、労力を要しかつ／又は費用のかかる工程であり、生産率に著しい影響を与える。

【0014】

フレームフィラーを制作する別の従来方法には、互いに隣接する成形済みストリンガ（例えば、図３７）間の湾部の幅に適応する幅で各ストリンガ積層板（図示せず）をレイアップすることが伴う。一旦ストリンガ積層板のレイアップが完了すると、ストリンガ積層板がトリム加工されて、各外周フレームが順次設置されるストリンガの長さに沿った位置においてストリンガ積層板の側部のうちの少なくとも１つから突出する突出タブ（ｔａｂ ｏｕｔ）（すなわち、フレームフィラー）が作られる。各ストリンガ積層板をトリム加工して、ストリンガの長さに沿って複数の突出タブを作ることは、ストリンガの生産時間を著しく増大させる。さらに、トリム加工されたストリンガ積層板の部分があるということは、未使用の複合材料が比較的大量にあることを示し、ストリンガ生産の総コストを増大させる。

【0015】

有利には、製造システム１００の本開示の実施例は、時宜に適った、費用効率の高い方法で、一体型延在部３９８（図１）を有する複合積層板２９８（例えば、図１－２）の様々な異なる構成のうちの任意の１つをレイアップすることを可能にする。上述のように、製造システム１００の実施例は、連続して複合ストリンガ（図２９）へと形成するために、フレームフィラー部分３４０を有するストリンガ積層板３００をレイアップすることに限定されない。

【0016】

図１から図２の実施例では、製造システム１００は、ストリンガ本体部分３２０の長さに沿って離間された複数のフレームフィラー位置３４２のそれぞれにおいて、フレームフィラー部分３４０（図２３）を積層するために複合プライ３０２を同時にレイアップしながら、ストリンガ積層板３００のストリンガ本体部分３２０（図２３）の複合プライ３０２（例えば、図７から図２２）をレイアップするように構成された複数の積層ヘッド２００を含む。有利には、本開示の製造システム１００及び方法５００（図５４）は、複合ストリンガの製作、及び個々のフレームフィラーを製作するという労力のかかる別個の工程の必要性を回避する。さらに、本開示の製造システム１００及び方法５００は、複合構造体４５０（例えば、図３７）のフレームの取り付け位置において個々のフレームフィラー（図示せず）を位置付けするという時間のかかる工程を回避する。そのため、本開示の製造システム１００及び方法５００を使用して製作されたストリンガ積層板３００により、結果的に、複合構造体４５０を作るために組み立てなければならない部品の総量が減少し、複合ストリンガによって補強された複合構造体４５０の製作の生産スループットの向上が可能になる。

【0017】

図１から図４を参照すると、製造システム１００は、積層面１２０、及び複数の積層ヘッド２００を含む。積層ヘッド２００は、分配方向２５４と概して整列した方向に沿った、積層面１２０と積層ヘッド２００との間の相対運動の間、分配方向２５４（図６）に沿って、複合材料２３８の複合プライ３０２（例えば、図７から図２２）を積層面１２０及び／又は先に加えられた複合プライ３０２にレイアップするように構成されている。積層ヘッド２００は、分配方向２５４に沿って、複合プライ３０２をレイアップするように構成され得る。複数の積層ヘッド２００は、少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２（例えば、図７及び図２１）、少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４（例えば、図９、図１１、及び図１３）、及び少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド２１０（例えば、図１５、図１７、及び図１９）を含む。

【0018】

図１から図４に示す実施例では、製造システム１００は、それぞれのフレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０を積層するためのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２（図７）を含む。例示的な製造システム１００は、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４（図１５、図１７、図１９）から側方にオフセットされた３つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８（図９、図１１、及び図１３）をさらに有する。フレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８は、それぞれ、各フレームフィラー位置３４２において、フレームフィラー内側プライ３５５をフレームフィラー底部プライ３５０の上に又は先に加えられたフレームフィラー内側プライ３５５の上に積層するように構成されている。以下でより詳細に説明されているように、フレームフィラー内側プライ３５５は、各フレームフィラー位置３４２において、積み重なった形でレイアップされる。本開示の例示的な製造システム１００は、３つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッドを有するが、製造システム１００の他の実施例は、各フレームフィラー位置３４２において対応する数量のフレームフィラー内側プライ３５５を積層するために任意の数のフレームフィラー内側プライ積層ヘッドを含んでもよい。

【0019】

図示の実施例では、製造システム１００は、上述のように、フレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８から側方にオフセットされた３つのストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４（図１５、図１７、及び図１９）をさらに含む。ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４は、それぞれ、ストリンガ本体プライ３２５（図１５、図１７、図１９）をレイアップするように構成され得る。各ストリンガ本体プライ３２５は、積層面１２０に沿って延在し、各フレームフィラー位置３４２に位置するフレームフィラー底部プライ３５０と重なり合うか、又は先に加えられたストリンガ本体プライ３２５と重なり合う。以下でより詳細に説明されているように、ストリンガ本体プライ３２５は、重なり合った形となり、ストリンガ積層板３００のストリンガ本体部分３２０を集合的に画定する。各ストリンガ本体プライ３２５は、フレームフィラー内側プライ３５５（図２２）と横並び配置になる。幾つかの実施例では、ストリンガ本体プライ３２５の数量がフレームフィラー内側プライ３５５の数量と等しくなるように、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４の数量は、フレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８の数量と等しくてもよい。本開示の製造システム１００の実施例は、３つのストリンガ本体プライ積層ヘッドを有するが、製造システム１００の他の実施例は、任意の数のストリンガ本体プライ積層ヘッドを含んでもよい。

【0020】

図１から図４に示す実施例では、製造システム１００は、それぞれのフレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー上部プライ３４８を積層するためのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２（図２１）を含む。代替的に、フレームフィラー底部プライ３５０のレイアップに使用されるフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２が、フレームフィラー上部プライ３４８のレイアップに使用されてもよい。フレームフィラー上部プライ３４８は、各フレームフィラー位置３４２において、ストリンガ本体部分３２０とフレームフィラー内側プライ３５５との組み合わされた幅にわたって延在する。各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー内側プライ３５５は、フレームフィラー底部プライ３５０とフレームフィラー上部プライ３４８との間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板３００は、ストリンガ本体部分３２０の少なくとも１つのストリンガ本体側縁３２４から側方に突出する複数のフレームフィラー部分３４０を有する。フレームフィラー底部プライ３５０、フレームフィラー内側プライ３５５、ストリンガ本体プライ３２５、及びフレームフィラー上部プライ３４８は、すべて一定の幅の複合材料２３８から形成され得、それにより、レイアップが完了した後にストリンガ積層板３００をトリム加工する必要性がなくなる。

【0021】

図１から図４では、積層ヘッド２００は、静止しており、製造システム１００の積層ステーション１９８を画定する。複数の積層ヘッド２００は、支持フレーム１０４によって支持され、互いにエンドツーエンド関係（ｅｎｄ－ｔｏ－ｅｎｄ ｒｅｌａｔｉｏｎ）で位置付けされ、一連の積層ヘッド２００を画定し得る。複数の積層ヘッド２００は、互いから均一に離間されているように示されているが、複数の積層ヘッド２００は、不均一に離間されてもよい。複数の積層ヘッド２００は、互いに近接しているように示されているが、複数の積層ヘッド２００の間に間隙があるように配置されてもよい。フレームフィラー底部プライ３５０（図７）、フレームフィラー内側プライ３５５（図９から図１４）、ストリンガ本体プライ３２５（図１５から図２０）、及びフレームフィラー上部プライ３４８（図２１から図２２）を順次レイアップするように一連の積層ヘッド２００を配置することができ、それにより、積層ヘッド２００の互いに対する位置によって画定された所望のプライ積層シーケンスでストリンガ本体部分３２０及びフレームフィラー部分３４０が積層される。一連の積層ヘッド２００は、線形配置で示されているが、積層ヘッド２００は、非線形（例えば、円弧形状（図示せず））に配置されてもよい。したがって、複数の積層ヘッド２００が端から端へと連続することによって集合的に画定される分配方向２５４は、線形であってもよく、又は非線形であってもよい。

【0022】

図１から図４では、積層面１２０は、ストリンガ積層板３００のレイアップの間、分配方向２５４（図６）と概して整列した方向に沿って、積層ヘッド２００の下方を移動するように構成されている。図１から図４の積層ヘッド２００は、製造システム１００の少なくとも長さ方向に沿って移動不可であるが、任意の１つ又は複数の積層ヘッド２００は、（長さ方向に対して直交する）横断方向に沿って移動可能であり得る。さらに、任意の１つ又は複数の積層ヘッド２００は、以下でより詳細に説明されるように、積層面１２０に対して垂直に移動可能であってもよい。

【0023】

図１から図４では、積層面１２０は、製造システム１００の基部部材１０２上に支持された静止状態の剛性積層テーブル１２２の外表面又は上面を含む。積層テーブル１２２は、分配方向２５４に対して平行な方向に沿って、積層ヘッド２００の下方で移動可能な、概して剛性の構造体であり得る。積層テーブル１２２は、基部部材１０２の長さ方向に沿って延在する長手方向レール１２４上で支持され得る。製造システム１００は、長手方向レール１２４に沿って積層テーブル１２２を移動させるための駆動モータに連結されたスクリュードライバなどの線形作動機構（図示せず）を含み得る。

【0024】

図１及び図２では、積層テーブル１２２は、積層面ホーム位置１３０から移動可能であり、積層面後方位置１３２に到着する前に積層ステーション１９８を通過し得る。幾つかの実施例では、積層テーブル１２２が積層ステーション１９８を一回通過する際に、積層テーブル１２２は、ストリンガ積層板３００をレイアップするために単一方向に沿った移動に制限され得る。しかしながら、他の実施例では、積層テーブル１２２は、ストリンガ積層板３００をレイアップするために、積層ヘッド２００の下方で前後に移動するように構成されてもよい。例えば、積層テーブル１２２は、ストリンガ積層板３００をレイアップするために、積層ステーション１９８を両方向に２度通過し得る。ストリンガ積層板３００のレイアップが完了すると、積層テーブル１２２は、積層面オフローディング位置（図示せず）まで移動可能であり得る。

【0025】

図５及び図６を参照すると、図５では、積層テーブル１２２に対して静止状態の積層ヘッド２００を示す製造システム１００の断面図が示されている。積層テーブル１２２は、基部部材１０２に取り付けられた長手方向レール１２４上で支持されているように示されている。各積層ヘッド２００は、上述の支持フレーム１０４によって支持され得る。支持フレーム１０４は、基部部材１０２から上方に延在する垂直ポスト１０６のペアに両端がそれぞれ取り付けられたクロスビーム１０８を含み得る。複数の積層ヘッド２００を互いに対して側方に位置付けするために、積層ヘッド２００は、線形作動機構（図示せず）を介して、クロスビーム１０８に沿って水平に（例えば、側方に）移動可能であり得る。積層ヘッド２００は、クロスビーム１０８に沿って単独で側方に移動可能であり、これにより、積層ヘッド２００の側方の位置付けが可能となり、ストリンガ本体部分３２０及びフレームフィラー部分３４０（図１）のために種々の幅の要件を有するストリンガ積層板３００の様々な構成のうちの１つをレイアップすることが可能になり得る。

【0026】

クロスビーム１０８に沿った側方運動能力に加えて、各々の積層ヘッド２００は、積層ヘッド２００からのレイアップ材料２３６の分配の開始及び停止に対応するように垂直に移動可能であり得る。例えば、クロスビーム１０８の両端は、線形作動機構（図示せず）を介して、ポスト１０６に対して垂直移動が可能であり得る。本明細書に開示された実施例（例えば、図１から図２１、及び図４８から図５３）のいずれかでは、積層面１２０（例えば、積層テーブル１２２）の運動、積層ヘッド２００の運動（例えば、長さに沿った運動、側方の位置付け、垂直運動）、及び各積層ヘッド２００の後述の構成要素の動作は、演算可能であり読み取り可能なプログラム指令（例えば、数値制御プログラム）を実行するコントローラ１１６（図５）によって制御され得る。例えば、図１から図２１に示す製造システム１００では、コントローラ１１６は、積層ヘッド２００に対する積層テーブル１２２の長さに沿った運動を制御しながら、静止状態の積層ヘッド２００の側方位置付け及び垂直運動を制御することができる。図４８から図５０に示す例示的な製造システム１００では、コントローラ１１６は、移動可能な積層ベルト１２６に対する静止状態の積層ヘッド２００の側方位置付け及び垂直運動を制御することができる。図５１から図５３に示す例示的な製造システム１００では、コントローラ１１６は、積層ヘッド２００の長さに沿った運動を制御しながら、さらに静止状態の積層面１２０に対する積層ヘッド２００の側方位置付け及び垂直運動を制御することができる。

【0027】

図６は、積層ヘッド２００の実施例の側面図である。各積層ヘッド２００は、分配方向２５４に沿って、レイアップ材料２３６（例えば、複合材料２３８）を分配するように構成されている。積層ヘッド２００の構成要素は、支持フレーム１０４のクロスビーム（例えば、図５）又はガントリ１１０（例えば、図５３）に連結され得る取り付けフレーム２３０に取り付けられ得る。図示の実施例では、積層ヘッド２００は、レイアップ材料２３６の材料ロール２３４を支持するように構成された少なくとも１つの材料供給ドラム２３２を含み得る。レイアップ材料２３６は、裏打ちされた材料２４０又は裏打ちされていない材料（図示せず）であってもよい。裏打ちされた材料２４０は、裏打ち層２４２によって裏打ちされ得る。裏打ち層２４２は、レイアップ材料２３６が、材料ロール２３４上の隣接する巻かれたレイアップ材料２３６付着することを防止する。

【0028】

上述のように、レイアップ材料２３６は、ストリンガ積層板３００（図１）を形成するために、複合プライ３０２をレイアップ（すなわち、積層）するための複合材料２３８であり得る。複合材料２３８は、予め含浸された繊維強化ポリマー材料若しくは樹脂であってもよく、又は、複合材料２３８は、ストリンガ積層板３００の積層が完了し、ストリンガ積層板が所望の断面形状に形成された後、樹脂（例えば、ポリマー材料）が注入される乾燥繊維材料であってもよい。樹脂又はポリマー材料は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であってもよい。当該繊維は、ガラス繊維（例えば、繊維ガラス）、炭素繊維、ケブラー繊維、ボロン繊維、アラミド繊維、金属繊維、セラミック繊維、及び／又はその他の繊維材料であってもよい。複合材料２３８は、一方向テープ、布、織物、又はその他の構成で提供され得る。複合材料２３８を分配することに加えて、積層ヘッド２００は、ストリンガ積層板３００のレイアップの間、非複合材料（例えば、金属箔又は金属メッシュ）を分配するようにさらに構成されてもよい。レイアップ材料２３６は、ストリンガ積層板３００の処理に使用される処理材料をさらに含み得る。かような処理材料は、ストリンガ積層板３００の積層、形成、強化、デバルキング、及び／若しくは硬化を容易にすることができ、又は、ストリンガ積層板３００と他の複合材部品（例えば、外板パネル４５６（図３２））又は非複合構造体（図示せず）との接合及び／若しくは組み立てを容易にすることができる。

【0029】

例えば、ストリンガ積層板３００をレイアップする前、積層ヘッド（図示せず）の１つ又は複数は、積層面１２０に保護材料（例えば、ピールプライ）を分配するように構成され得る。この保護材料は、ストリンガ積層板３００の表面の汚染を防止する保護層３０６（図７及び図８）として機能し、成形済みストリンガ（例えば、図３２）と別の複合部品（例えば、上述の外板パネル４５６）との接合を容易にする。ストリンガ積層板３００の複合プライ３０２のレイアップの完了時、積層ヘッド（図示せず）は、ストリンガ積層板３００の上部に保護層（図示せず）を施し、ストリンガ積層板３００のその後のハンドリング（例えば、ストリンガ積層板３００を所望の断面形状の成形済みストリンガ４００（例えば、図２９）に形成することなど）の間の汚染を防止するようにさらに構成され得る。別の実施例では、積層ヘッド２００の１つ又は複数は、ストリンガ積層板３００と積層面１２０との間の接着を向上させるために、及び／又はストリンガ積層板３００と他の複合部品との組み立てを容易にするために、ストリンガ積層板３００の両面の一方又は両方に接着層をレイアップ（例えば、積層）するための接着材料（例えば、粘着膜（図示せず）を分配するように構成され得る。さらに別の実施例では、積層ヘッド２００の１つ又は複数は、ストリンガ積層板３００と別の表面（例えば、成形マンドレル（図示せず）及び／又は硬化マンドレル（図示せず））との接着を防止するために、ストリンガ積層板３００の両面の一方又は両方に剥離層をレイアップ（例えば、積層）するための剥離材料（例えば、フッ素化エチレンプロピレン）を分配するように構成され得る。

【0030】

さらに図６を参照すると、積層ヘッド２００は、レイアップ材料２３６を積層ヘッド２００の構成要素を通して誘導するための１つ又は複数の再方向付けローラ２４４を含み得る。積層ヘッド２００は、各フレームフィラー位置３４２において、フレームフィラー底部プライ（例えば、図７）、フレームフィラー内側プライ（例えば、図９、図１１、及び図１３）、及びフレームフィラー上部プライ（例えば、図１５、図１７、及び図１９）をレイアップするときなどに、レイアップ材料２３６の分配を開始かつ停止する間、レイアップ材料２３６を切削するためのカッターアセンブリ２４６をさらに含み得る。複合材料２３８などの裏打ちされた材料２４０に対しては、カッターアセンブリ２４６は、裏打ち層２４２を損傷せずに複合材料２３８を切削するように構成され得る。積層ヘッド２００は、レイアップ材料２３６を積層面１２０上に又は先に加えられたレイアップ材料２３６の上に加え、圧縮するための圧縮デバイス２５０（例えば、圧縮ローラ又は圧縮シュー（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｓｈｏｅ））を含み得る。さらに、積層ヘッド２００は、レイアップ材料２３６を裏打ち層２４２から分離するための裏打ち層セパレータ２４８、及びレイアップ材料２３６から分離された後に裏打ち層２４２を取り込むように構成された裏打ち層回収ドラム２５２を含み得る。

【0031】

図７から図２２を参照すると、ストリンガ積層板３００（図２１及び図２２）を積層するための、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２（図７及び図２１）、フレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８（図９、図１１、及び図１３）、及びストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４（図１５、図１７、及び図１９）による、複合プライ３０２の連続レイアップが示されている。上述のように、本開示の製造システム１００の実施例は、複合積層板２９８と一体である一体型延在部３９８（例えば、フレームフィラー部分３４０）を備えた、未硬化の複合積層板２９８（例えば、ストリンガ積層板３００）をレイアップするように構成されている。図７から図２２は、製造システム１００によってレイアップされ得る複合積層板２９８（図１及び図２）の様々な構成のうちの任意の１つの一実施例としてのストリンガ積層板３００をレイアップすることを例示する。したがって、図７から図２２の積層ヘッド２００は、一体型フレームフィラー部分３４０を有するストリンガ積層板３００として構成された複合積層板２９８をレイアップするように構成されている。フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２は、一体型延在外側プライ積層ヘッドと記載されてもよい。同様に、フレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８は、一体型延在内側プライ積層ヘッド記載されてもよい。ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４は、積層板本体プライ積層ヘッドと記載されてもよい。

【0032】

図７は、積層テーブル１２２に沿って離間された各フレームフィラー位置３４２において、フレームフィラー底部プライ３５０をレイアップするフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２の一実施例を示す。図示の実施例では、積層テーブル１２２は、静止状態であり得る積層ヘッド２００に対して移動可能であり得る。しかしながら、製造システム１００は、図５１から図５３に示された後述の実施例のように、静止状態の積層面１２０に対して移動可能である積層ヘッド２００を含み得る。図８は、図７のフレームフィラー位置３４２のうちの１つを切り取り、積層テーブル１２２上の保護層３０６で支持されたフレームフィラー底部プライ３５０を示す製造システム１００の概略断面図である。フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２は、各フレームフィラー底部プライ３５０を共通の幅で積層するために、複合材料２３８を分配するよう構成され得る。フレームフィラー底部プライ３５０は、積層面１２０（例えば、積層テーブル１２２）に直接レイアップされてもよい。代替的に、フレームフィラー底部プライ３５０は、処理材料積層ヘッド（図示せず）によって積層面１２０に先に施された処理層３０４の上にレイアップされてもよい。上述のように、保護層３０６は、ストリンガ積層板３００の底面の汚染を防止し得る。さらに、ストリンガ積層板３００の複合材料２３８内の樹脂が、保護層３０６に軽く接着し、レイアップ処理中にストリンガ積層板３００がシフトすることを防止し得る。本開示の製造システム１００の実施例のいずれかでは、積層面１２０は、任意選択的に、レイアップ中にストリンガ積層板３００の移動を防止するために複合プライ３０２上に真空圧力を引くための真空圧力源（図示せず）に連結された複数の開孔（図示せず）を含み得る。

【0033】

図９から図１４を参照すると、ストリンガ積層板３００のフレームフィラー内側プライ３５５をレイアップする、上述のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８の実施例が示されている。図９は、製造システム１００の斜視図であり、各フレームフィラー底部プライ３５０の重なり部分３５４（図２４）が、各フレームフィラー位置３４２において第１のフレームフィラー内側プライ３５６によって覆われないように、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２（図２４）の上に第１のフレームフィラー内側プライ３５６をレイアップするための第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４を示す。フレームフィラー底部プライ３５０が積層テーブル１２２の上にレイアップされた直後に、第１のフレームフィラー内側プライ３５６が、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の上にレイアップされ得る。図１０は、図９のフレームフィラー位置３４２を切り取り、フレームフィラー底部プライ３５０上にレイアップされた第１のフレームフィラー内側プライ３５６を示す製造システム１００の概略断面図である。図９では、第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４は、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２から側方にオフセットされ得る。さらに、第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４は、後述のように、フレームフィラー内側プライがフレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２のみを覆って、第１のストリンガ本体プライ３２６（図１５）がレイアップされる前に、重なり部分３５４が一時的に露出されたままになるように、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２によって分配された複合材料２３８の幅より狭い幅を有する複合材料２３８を分配するように構成され得る。

【0034】

図１１は、ストリンガ積層板３００をレイアップするための複数の積層ヘッド２００の追加の１つとして第２のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０６を示す製造システム１００の斜視図である。製造システム１００は、第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４のよる第１のフレームフィラー内側プライ３５６のレイアップの直後に、第２のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０６が、各フレームフィラー位置３４２において第１のフレームフィラー内側プライ３５６の上に第２のフレームフィラー内側プライ３５８をレイアップするように構成され得る。図１２は、図１１のフレームフィラー位置３４２を切り取り、第１のフレームフィラー内側プライ３５６の上にレイアップされた第２のフレームフィラー内側プライ３５８を示す製造システム１００の概略断面図である。幾つかの実施例では、フレームフィラー部分３４０の少なくとも１つのフレームフィラー側縁３４６（図１４）に斜角縁３８２（図１４）を作り出す手段として、第２のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０６によって分配された複合材料２３８は、第１のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４によって分配された複合材料２３８より狭い幅を有し得る。後述のように、ストリンガ本体プライ３２５（図２２）も、フレームフィラー内側プライ３５５の斜角縁３８２を補完する斜角縁３８２を結果として得ることができるように、漸進的に狭くなる幅でレイアップされ得る。

【0035】

図１３は、ストリンガ積層板３００をレイアップするための複数の積層ヘッド２００の追加の１つとして第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０８を示す製造システム１００の斜視図である。第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０８は、各フレームフィラー位置３４２において第２のフレームフィラー内側プライ３５８の上に第３のフレームフィラー内側プライ３６０をレイアップするように構成されている。第２のフレームフィラー内側プライ３５８のレイアップの直後に、第３のフレームフィラー内側プライ３６０がレイアップされ得る。図１４は、図１３のフレームフィラー位置３４２を切り取り、第２のフレームフィラー内側プライ３５８の上にレイアップされた第３のフレームフィラー内側プライ３６０を示す製造システム１００の概略断面図である。第１のフレームフィラー内側プライ３５６と第２のフレームフィラー内側プライ３５８との間の上述の複合材料２３８の幅の差と同じように、第３のフレームフィラー内側プライ３６０は、フレームフィラー部分３４０のフレームフィラー側縁３４６に斜角縁３８２（図１４）を作り出すために、第２のフレームフィラー内側プライ３５８より狭い幅を有し得る。

【0036】

図１５から図２０を参照すると、フレームフィラー内側プライ３５５に隣接してストリンガ本体プライ３２５をレイアップするストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４の実施例が示されている。上述のように、ストリンガ本体プライ３２５は、ストリンガ本体部分３２０を画定する。ストリンガ本体プライ３２５の１つ又は複数が、ストリンガ積層板３００の長さに沿って連続的に延在し得る。しかしながら、図示されていない他の実施例では、ストリンガ積層板３００は、ストリンガ本体プライ３２５の１つ又は複数をストリンガ積層板３００の長さに沿って結果的に非連続的にする、１つ又は複数のスプライス又は他の態様（例えば、プライドロップ及び／又はプライ付加物（ｐｌｙ ａｄｄｓ））を含み得る。図１５は、ストリンガ本体部分３２０の第１のストリンガ本体プライ３２６をレイアップする第１のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０の一実施例を示す製造システム１００の斜視図である。第１のストリンガ本体プライ３２６は、積層面１２０に沿って連続的に延在し、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の重なり部分３５４と重なり合うように示されている。しかしながら、上述のように、第１のストリンガ本体プライ３２６は、結果的に第１のストリンガ本体プライ３２６がストリンガ積層板３００の長さに沿って非連続的であるように、１つ又は複数のスプライスを含み得る。例えば、第１のストリンガ本体プライ３２６は、終端が互いに重なり合う２つ以上のストリンガ本体プライセグメント（図示せず）から構成されてもよい。代替的に又は追加的に、第１のストリンガ本体プライ３２６がストリンガ積層板３００においてプライドロップ（図示せず）を画定するように、第１のストリンガ本体プライ３２６はストリンガ積層板３００の全長より短い長さを有し得る。第１のストリンガ本体プライ３２６は、第１のフレームフィラー内側プライ３５６と横並び配置（例えば、突き合わせ接合）しているように示されている。しかしながら、図示されていない他の実施例では、第１のストリンガ本体プライ３２６は、第１のフレームフィラー内側プライ３５６の一部と重なり合ってもよい。図１６は、フレームフィラー位置３４２のうちの１つを切り取り、第１のストリンガ本体プライ３２６が、フレームフィラー底部プライ３５０の重なり部分３５４の上にレイアップされ、第１のフレームフィラー内側プライ３５６と横並び配置であるように示した製造システム１００の概略断面図である。第１のストリンガ本体プライ３２６の幅は、フレームフィラー底部プライ３５０の幅と第１のフレームフィラー内側プライ３５６の幅との間の差におよそ均等であり得る。幾つかの実施例では、ストリンガ本体プライの縁は、第１のフレームフィラー内側プライ３５６の縁と当接し、重複せずに接触し得る。しかしながら、幾つかの実施例では、比較的小さなプライ間隙３７０（例えば、０．０３０インチ未満）が、第１のストリンガ本体プライ３２６の縁とフレームフィラー内側プライの縁との間に存在してもよい。

【0037】

図１７は、第１のストリンガ本体プライ３２６の上を連続的に延在しているように示される第２のストリンガ本体プライ３２８をレイアップするための第２のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１２の一実施例を示す製造システム１００の斜視図である。しかしながら、第１のストリンガ本体プライ３２６に関連して上述されているように、第２のストリンガ本体プライ３２８が、１つ又は複数のスプライス又は他の態様を含み得ることにより、第２のストリンガ本体プライ３２８は、結果的にストリンガ積層板３００の長さに沿って非連続であり得る。図１８は、フレームフィラー位置３４２のうちの１つを切り取り、第１のストリンガ本体プライ３２６の上にレイアップされた第２のストリンガ本体プライ３２８を示す製造システム１００の概略断面図である。フレームフィラー内側プライ３５５の斜面隅角３８０（図２２）を補完する斜角縁３８２をストリンガ本体プライ３２５において作り出す手段として、第２のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１２によって分配された複合材料２３８は、第１のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０によって分配された複合材料２３８より大きな幅を有し得る。さらに、第２のストリンガ本体プライ３２８は、ストリンガ本体側縁３２４が、結果的に斜角縁３８２（図２２）を有するようになる幅を有し得る。図１６に示す上述の配置と同様に、図１８の第２のストリンガ本体プライ３２８は、プライ間隙３７０を最小化するように第２のフレームフィラー内側プライ３５８と横並び配置であり得る。

【0038】

図１９は、第２のストリンガ本体プライ３２８の上を連続的に延在しているように示される第３のストリンガ本体プライ３３０をレイアップするための第３のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１４の一実施例を示す製造システム１００の斜視図である。しかしながら、第１のストリンガ本体プライ３２６及び第２のストリンガ本体プライ３２８に関して上述されているように、第３のストリンガ本体プライ３３０は、任意選択的に、ストリンガ積層板３００の長さに沿って非連続であり得る。図２０は、フレームフィラー位置３４２のうちの１つを切り取り、第２のストリンガ本体プライ３２８の上にレイアップされた第３のストリンガ本体プライ３３０を示す製造システム１００の概略断面図である。図１５から図１８に示す上述の配置と同様に、フレームフィラー内側プライ３５５の斜面隅角３８０を補完する斜角縁３８２を作り出すために、第３のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１４によって分配された複合材料２３８は、第２のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１２によって分配された複合材料２３８より大きな幅を有し得る。

【0039】

図２１は、各フレームフィラー位置３４２において第３のフレームフィラー内側プライ３６０及びストリンガ本体部分３２０の上にフレームフィラー上部プライ３４８をレイアップするフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２の一実施例を示す製造システム１００の斜視図である。図２２は、フレームフィラー位置３４２のうちの１つを切り取り、第３のフレームフィラー内側プライ３６０の上にレイアップされたフレームフィラー上部プライ３４８を示す製造システム１００の概略断面図である。各フレームフィラー位置３４２において、第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ３５６、３５８、３６０が、フレームフィラー底部プライ３５０とフレームフィラー上部プライ３４８との間に捕捉されるように、各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー上部プライ３４８は、第３のストリンガ本体プライ３３０と第３のフレームフィラー内側プライ３６０との組み合わされた幅にわたって延在する。図２２では示されていないが、フレームフィラー上部プライ３４８及びフレームフィラー底部プライ３５０は、それぞれ、フレームフィラー内側プライ３５５及びストリンガ本体プライ３２５の斜面隅角３８０を補完する（例えば、実質的に適合する）幅でレイアップされ得る。上述のように、第１、第２、及び第３のストリンガ本体プライ３２６、３２８、３３０は、それぞれ、第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ３５６、３５８、３６０のうちの対応するプライと横並び配置にある。しかしながら、ストリンガ積層体３００は、第１、第２、及び／又は第３のストリンガ本体プライ３２６、３２８、３３０が、第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ３５６、３５８、３６０のうちの対応するプライと重なり合う関係で配置される構成でレイアップされてもよい。ストリンガ本体側縁３２４が斜角縁３８２であるストリンガ積層板３００の実施例では、フレームフィラー内側プライ３５５は、ストリンガ本体プライ３２５の前にレイアップされ得る。ストリンガ本体側縁３２４が斜角ではない、図示されていないストリンガ積層板３００の他の実施例では、ストリンガ本体プライ３２５は、フレームフィラー内側プライ３５５のレイアップの前か後にレイアップされてもよい。図２２では、フレームフィラー側縁３４６は斜角ではないように示されているが、図３６に示すように、フレームフィラー側縁３４６は、フレームフィラー部分３４０の斜角縁３８２が、別の成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６の斜角縁３８２に近接して位置付けされるように、隣接する成形済みストリンガ４００のストリンガ本体側縁３２４の斜面隅角３８０を補完する斜面隅角３８０で斜角にされてもよい。さらに、図２２のストリンガ積層板３００は、接合構造体（例えば、図３３）を受け容れるための一貫した表面（例えば、一定の高さ）を設けるために、均等な数のストリンガ本体プライとフレームフィラー内側プライを有するが、ストリンガ積層板３００は、フレームフィラー内側プライの数がストリンガ本体プライの数と異なる構成（図示せず）でレイアップされてもよい。さらに、ストリンガ積層板３００は、任意のフレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー内側プライの数が、残りのフレームフィラー位置３４２の１つ又は複数におけるフレームフィラー内側プライの数と異なる構成（図示せず）でレイアップされてもよい。

【0040】

図２３から図２８を参照すると、図７から図２２に例示された上述の工程でレイアップされたストリンガ積層板３００の実施例が示されている。上述のように、ストリンガ積層板３００は、本開示の製造システム１００の実施例のいずれかによってレイアップされ得る、様々な異なる複合積層板２９８（図１及び図２）の構成の一実施例を表す。図２３は、ストリンガ本体部分３２０と、対応する複数のフレームフィラー位置３４２においてストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４のうちの１つから側方に突出する複数のフレームフィラー部分３４０とからなるストリンガ積層板３００の斜視図である。図２４は、図２３のストリンガ積層板３００の分解斜視図を示す。上述のように、フレームフィラー底部プライ３５０はそれぞれ、突出部３５２及び重なり部分３５４を含む、フレームフィラー内側プライ３５５は、突出部３５２の上にレイアップされ、ストリンガ本体プライ３２５は、重なり部分３５４の上にレイアップされる。図２３から図２８は、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２（図２１）に対して側方に位置付けされた、第１、第２、及び第３のストリンガ本体プライ積層プライヘッド２１０、２１２、２１４（図２１）を使用して形成され、結果的に、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２が、ストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４の単一の側縁から突出するストリンガ積層板３００の実施例を示す。しかしながら、後述の他の実施例（図４２及び図４３）では、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４は、結果的に各フレームフィラー位置３４２における突出部３５２がストリンガ本体部分３２０の両側のストリンガ本体側縁３２４のそれぞれから突出するように、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２に対して位置付けされてもよい。

【0041】

図２５から図２８を参照すると、図２５では、複数のフレームフィラー部分３４０が、ストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４から突出するストリンガ積層板３００の一実施例の上面図が示されている。上述のように、ストリンガ本体部分３２０は、各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー上部プライ３４８、ストリンガ積層板３００の長さ方向に沿って延在する１つ又は複数のストリンガ本体プライ３２５、及び各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー底部プライ３５０から構成される。幾つかの実施例では、ストリンガ本体部分３２０は、長さと幅のアスペクト比が２以上となるように形成され得る。上述のように、ストリンガ本体部分３２０は、ストリンガ本体の長さを画定するストリンガ本体縁端３２２を有する。さらに、ストリンガ本体部分３２０は、ストリンガ本体部分３２０の幅を画定する両側のストリンガ本体側縁３２４を有する。さらに、上述のように、ストリンガ積層板３００は、各フレームフィラー位置３４２において、フレームフィラー上部プライ３４８、１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ３５６、及びフレームフィラー底部プライ３５０からそれぞれ構成された複数のフレームフィラー部分３４０を含む。

【0042】

上述のように、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４は、種々の幅を有する複合材料２３８を分配し、結果的に、両側のストリンガ本体側縁３２４のうちの少なくとも１つが斜角縁３８２として形成され得る。例えば、図２６は、図２５のストリンガ本体部分３２０の断面図であり、斜角縁３８２として形成された両側のストリンガ本体側縁３２４の両方を示す。図２７は、図２５のフレームフィラー位置３４２のうちの１つで切り取られた、ストリンガ積層板３００の断面図である。ストリンガ積層板３００は、図２２のストリンガ積層板３００から反転した配向で示されており、図２７では、フレームフィラー底部プライ３５０がストリンガ積層板３００の上部にあり、フレームフィラー上部プライ３４８が底部にある。ストリンガ本体プライ３２５は、対応するフレームフィラー内側プライ３５５と横並び配置にある。ストリンガ本体側縁３２４の斜面隅角３８０は、フレームフィラー内側プライ３５５の斜面隅角３８０を補完する。図２８は、フレームフィラー部分３４０のうちの１つの長さ方向に沿って切り取った断面図であり、フレームフィラープライの両側のフレームフィラー縁端３４４が斜面隅角３８０を画定するところを示す。本明細書に開示された実施例のいずれかでは、斜角縁３８２を有するストリンガ本体部分３２０及び／又はフレームフィラー部分３４０を積層することにより、応力集中が低減し得る。応力集中は、他の状況下では、ストリンガ積層板３００に組み付けられる外板パネル４５６（図３２）又は他の複合部品で生じ得る。

【0043】

図２９から図３５を参照すると、本開示の製造システム１００及び方法を使用して製造されたストリンガ積層板３００（図２５）を形成することから結果的に生じた成形済みストリンガ４００の実施例を示す。図示の実施例では、成形済みストリンガ４００は、ストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４のうちの一方からフレームフィラー部分３４０が突出するストリンガ積層板３００を成形かつ硬化した後に台形断面形状を有する。ストリンガ積層板３００は、上述の台形形状、若しくは円形断面形状、四角断面形状、三角断面形状、又はその他の断面形状を含む、様々な代替的な形状のうちのいずれかに形成され得るが、これらに限定されない。

【0044】

図２９から図３２では、成形済みストリンガ４００は、フランジ部分４０６のペア、及びキャップ部分４０２によって相互接続されたウエブ部分４０４のペアを有する。図３０は、ストリンガ本体部分３２０に沿って切り取られた成形済みのストリンガ４００の断面図である。成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６は、それぞれ、斜角縁３８２として形成されたストリンガ本体側縁３２４を有する。図３１は、フレームフィラー部分３４０のうちの１つに沿って切り取られた成形済みのストリンガ４００の断面図である。フレームフィラー部分３４０は、成形済みストリンガ４００の一側部のフランジ部分４０６から突出しているように示されている。図３２は、（例えば、硬化済み又は未硬化の）複数の成形済みストリンガ４００が組み付けられた（例えば、硬化済み又は未硬化の）外板パネル４５６を有する複合構造体４５０の一実施例の斜視図である。複数の成形済みストリンガ４００は、それぞれそのストリンガ本体側縁３２４のうちの一方から突出するフレームフィラー部分３４０を有している。各成形済みストリンガ４００から突出するフレームフィラー部分３４０は、隣接する成形済みストリンガ４００のストリンガ本体側縁３２４まで延在する。成形済みストリンガ４００は、外板パネル４５６と共接合又は共硬化され得る。フレームフィラー部分３４０及びフランジ部分４０６は、フレーム４２０（図３３）などの他の構造対を取り付けることができる同一面上の接合面４０８を設け得る。

【0045】

例えば、図３３は、外板パネル４５６に共接合又は共硬化された複数の成形済みストリンガ４００を有するパネルアセンブリ４５４として構成され、外板パネル４５６に機械的に固定され得るフレーム４２０のペアをさらに含む複合構造体４５０を示す。外板パネル４５６は、平坦な形状を有するように示されているが、外板パネル４５６は、非平坦な形状を有してもよく、成形済みストリンガ４００は、外板パネル４５６の非平坦形状を補完するように形成されてもよい。例えば、成形済みストリンガ４００は、それぞれ、長さ方向に沿って微妙に湾曲して、外板パネル４５６の対応する湾曲に適合し得る。各フレーム４２０は、共に組み立てられたフレームウエブ４２４及びフレームフランジ４２２を含み得る。しかしながら、図示されていない他の実施例では、各フレーム４２０が一体構造になるように、フレームウエブ４２４及びフレームフランジ４２２が一体化され得る。各フレーム４２０のフレームウエブ４２４及びフレームフランジ４２２は、外板パネル４５６上の成形済みストリンガ４００のサイズ及び間隔を補完するように寸法形成かつ構成されたストリンガ切り欠き部４２６を含み得る。図３３では、フレーム４２０のうちの１つが、ストリンガ積層板３００のフランジ部分４０６及びフレームフィラー部分３４０によって集合的に画定された接合面４０８に取り付けられているように示されている。フランジ部分４０６及びフレームフィラー部分３４０によって集合的に画定された接合面４０８を示すために、残りのフレーム４２０が、成形済みストリンガ４００及び外板パネル４５６から離されているように示されている。

【0046】

図３４は、図３３の複合構造体４５０の断面図であり、フランジ部分４０６とフレームフィラー部分３４０との組み合わせによって画定された接合面４０８に取り付けられたフレーム４２０のフレームフランジ４２２を示す。フレームフランジ４２２を外板パネル４５６に連結する機械的ファスナ４２８も示されている。図示されているように、フレームフィラー部分３４０及びフランジ部分４０６は、フレームフランジ４２２のための同一面上の接合面４０８を設ける。図３５は、複合構造体４５０の断面図であり、フレームフィラー部分３４０上で支持され、かつ外板パネル４５６に固定された、フレーム４２０のフレームフランジ４２２を示す。図３６は、外板パネル４５６に連結された成形済みストリンガ４００を示す。フレーム４２０及び機械的ファスナ４２８が図３６で省略されることにより、隣接する成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６と（例えば、０．０１０インチの範囲内で）実質的に同一面である成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６及びフレームフィラー部分３４０によって画定された接合面４０８が例示されている。

【0047】

図３７及び図３８を参照すると、概して長手方向に配向された複数の成形済みストリンガ４００を有する胴体バレル部４５２として構成された複合構造体４５０の実施例が示されている。さらに、胴体バレル部４５２は、複数の軸方向に離間した外周フレーム４２０、並びに成形済みストリンガ４００及び外周フレームの周りで３６０度延在する外側外板パネル４５６を含む。フレームの少なくとも一部は、概して円形（例えば、楕円）の断面形状を有し得る。外周フレーム４２０は、成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６及びフレームフィラー部分３４０によって画定された接合面４０８に連結され得る。図３４から図３６に示す上述の配置と同様に、胴体バレル部４５２の外周フレーム４２０は、外板パネル４６６、成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６及びフレームフィラー部分３４０に機械的に固定され得る。

【0048】

図３９から図４１を参照すると、図３９では、フレームフィラー部分３４０のうちの１つと共に含まれるフレームフィラー外部プライ３６２を有するストリンガ積層板３００の一実施例の分解斜視図が示されている。図４０に示すように、フレームフィラー外部プライ３６２が、ストリンガ積層板３００のフレームフィラー上部プライ３４８、フレームフィラー内側プライ３５５、及びフレームフィラー底部プライ３５０に追加されている。図３９から図４１のストリンガ積層板３００を製造するために、製造システム１００は、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０をレイアップする前に、フレームフィラー位置３４２の１つ又は複数において１つ又は複数のフレームフィラー外部プライ３６２（例えば、プライパッチ）を積層面１２０上にレイアップするように構成されたフレームフィラー外部プライ積層ヘッド（図示せず）を含み得る。ストリンガ積層板３００をレイアップした後、ストリンガ積層板３００は、図４１に示すように、フレームフィラー外部プライ３６２がフレームフィラー突出部３５２の上側に位置し、成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６にわたって延在するように形成されてもよい。複合構造体４５０の隣接する成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６のより大きな厚さに適応するために、ストリンガ積層板３００は、１つ又は複数のフレームフィラー位置３４２でフレームフィラー外部プライ３６２の１つ又は複数を含むようにレイアップされ得る。

【0049】

図４２は、ストリンガ本体部分３２０の両側のストリンガ本体側縁３２４のそれぞれから突出するフレームフィラー部分３４０を有するストリンガ積層板３００の一実施例の上面図である。図４３は、フレームフィラー位置３４２のうちの１つで切り取られたストリンガ積層板３００の断面図であり、ストリンガ本体部分３２０の両側の対応するフレームフィラー内側プライ３５５と横並び配置のストリンガ本体プライ３２５を示す。フレームフィラー内側プライ３５５及びストリンガ本体プライ３２５は、ストリンガ本体部分３２０の両側の斜面隅角３８０を画定するような幅でレイアップされ得る。かようなストリンガ積層板３００を製造するために、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４（図１５、１７、１９）は、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０がストリンガ本体部分３２０の両側のストリンガ本体側縁３２４のそれぞれから延在するように、ストリンガ本体プライ３２５をレイアップするよう構成され得る。製造システム１００は、ストリンガ本体部分３２０の両側にフレームフィラー内側プライ３５５をレイアップするための追加のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド（図示せず）を含み得る。

【0050】

一実施例では、製造システム１００は、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の両側のそれぞれにおいてフレームフィラー内側プライ３５５を同時にレイアップするために、後述のように、少なくとも１つのデュアルスピンドル型積層ヘッド２１６（例えば、図４６）を含み得る。さらに、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２（図４６）は、フレームフィラー上部プライ３４８が、ストリンガ本体部分３２０の両側のストリンガ本体側縁３２４からそれぞれ突出し、各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２を補完する両側の突出部３５２を有するように、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー上部プライ３４８（図４３）をレイアップするように構成され得る。このようにして、ストリンガ本体部分３２０の両側のフレームフィラー内側プライ３５５は、各フレームフィラー位置３４２において、フレームフィラー底部プライ３５０とフレームフィラー上部プライ３４８との間に捕捉される。

【0051】

図４４及び図４５を参照すると、図４４では、両側のストリンガ本体側縁３２４のそれぞれから突出するフレームフィラー部分３４０を有するストリンガ積層板３００を成形した結果として得られた成形済みストリンガ４００の一実施例が示されている。図４５は、外板パネル４５６に連結された複数の成形済みストリンガ４００を有するパネルアセンブリ４５４の一実施例を示す。成形済みストリンガ４００のうちの２つが、フレームフィラー部分３４０のない状態で製造されている。残りの成形済みストリンガ４００は、両側のストリンガ本体側縁３２４のそれぞれから突出するフレームフィラー部分３４０を有する。フレームフィラー部分３４０は、隣接する成形済みストリンガ４００のストリンガ本体側縁３２４まで延在するように寸法形成かつ構成されており、別の構成要素（例えば、フレーム４２０のフレームフランジ４２２）（図３４から図３６）を受け容れるための同一面上の接合面４０８を設ける。

【0052】

図４６及び図４７を参照すると、図４６では、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６を有する製造システム１００の一実施例が示されている。上述のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８（図９、図１１、図１３）のうちの少なくとも１つが、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６として構成されてもよい。上述のように、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６は、図４７に示すように、各フレームフィラー位置３４２において、離間されたフレームフィラー内側プライ３５５のペアを同時に積層することができる。代替的に又は追加的に、上述のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４（図１５、図１７、図１９）のうちの少なくとも１つは、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６として構成され得、これにより、２つの平行なストリンガ本体プライ３２５を互いに対して横並び配置で積層することが可能になる。各デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６は、デュアル材料ロール２３４を含み得る。デュアル材料ロール２３４は、レイアップ材料２３６の２つのストリームをそれぞれデュアルカッターアセンブリ２４６に供給し得る。材料ロール２３４が裏打ちされた材料２４０を含む実施例では、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６は、デュアル裏打ち層セパレータ２４８及びデュアル裏打ち層回収ドラム２５２を含み得る。

【0053】

図４８から図５０を参照すると、図４８では、積層面１２０が連続ループ積層ベルト１２６である製造システム１００の実施例の上面図が示されている。積層面１２０は、積層ヘッド２００の分配方向２５４（図６）に対して概して平行な方向に沿って移動可能な積層ベルト１２６の外表面を含む。図４９は、積層ヘッド２００の下方で移動可能な積層ベルト１２６上に支持されたストリンガ積層板３００を示す製造システム１００の側面図である。図５０は、連続ループ積層ベルト１２６の上方で支持されているように示された積層ヘッド２００の実施例を示す。積層ヘッド２００は、上述のように、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６として構成される。しかしながら、図４８から図５０の製造システム１００は、上述のように、積層ヘッド２００の１つ又は複数のシングルスピンドル構成を含み得る。積層ヘッド２００は、静止しており、ビーム支持体１１２によって支持され得る。例えば、１つ又は複数の積層ヘッド２００のための支持構造体は、１つ又は複数のポスト１０６によって支持された１つ又は複数のクロスビーム１０８を含み得る。

【0054】

図４８から図５０の積層ベルト１２６は、上述の製造システム１００のうちのいずれかに適用可能である。例えば、図４８から図５０の積層ヘッド２００は、図９から図２２に示す構成のような上述の実施例のいずれかに類似する態様で、構成かつ操作されてもよい。積層ベルト１２６は、弾性的に屈曲可能な材料（例えば、ゴム、プラスチック、又は他の可撓性材料）から作られてもよい。可撓性材料の代わりに、積層ベルト１２６は、一連のヒンジ付き金属メッシュ、又は端から端まで接続された比較的短い剛性プレートから作られてよい。積層ベルト１２６は、複数のローラ１２８によって支持されてもよく、ローラのうちの少なくとも１つが、駆動モータ（図示せず）によって駆動され得る。さらに、ローラ１２８は、レイアップ材料２３６が施される積層上面の歪みを防止するために、剛性をもたらす。

【0055】

図５１から図５３を参照すると、図５１では、静止状態の積層面１２０、及びストリンガ積層板３００の製造の間、積層面１２０の上を移動するように構成された複数の積層ヘッド２００を有する製造システム１００の一実施例の上面図が示されている。図５１から図５３の積層ヘッド２００は、上述の配置のいずれかに類似する態様で、構成かつ操作されてもよい。例えば、図５１から図５３の積層ヘッド２００は、図９から図２２に示す上述の構成と同様に構成されてもよい。図５２は、図５１の製造システム１００の側面図であり、図５３は、製造システム１００の断面図である。上述のように、積層面１２０は静止しており、積層ヘッド２００は、ストリンガ積層板３００のレイアップの間、分配方向２５４（図６）と概して整列した方向に沿って、積層面１２０の上を移動するように構成されている。図示の実施例では、積層ヘッド２００は、基部部材１０２に沿って移動可能なガントリ１１０によって支持され得る。例えば、ガントリ１１０は、ビーム支持体１１２のペアに両側がそれぞれ連結されたクロスビーム１０８を含み得る。クロスビーム１０８は、ビーム支持体１１２に対して垂直に移動可能であり得る。各ビーム支持体１１２は、基部部材１０２に組み込まれ得るガントリトラック１１４に沿ってそれぞれ水平に移動可能であり得る。ガントリ１１０によって支持されているように示されているが、積層ヘッド２００は、限定しないが、１つ又は複数のロボットデバイス、片持ち支持システム、又はその他の構成を含む様々な構成のうちにいずれかによって支持されてもよい。

【0056】

図５４を参照すると、ストリンガ積層板３００をレイアップする方法５００の工程を含むフロー図が示されている。ストリンガ積層板３００をレイアップする前に、当該方法は、積層面１２０及びストリンガ積層板３００のうちの少なくとも１つに処理層３０４を施すことを含み得る。上述のように、製造システム１００は、任意選択的に、ストリンガ積層板３００をレイアップする前、途中、又は後に様々な処理材料のうちのいずれかを施すための１つ又は複数の処理材料積層ヘッド（図示せず）を含み得る。かような処理材料には、接着材料、保護材料、又は剥離材料が含まれ得る。一部の処理材料は、レイアップ後のストリンガ積層板３００の処理を助けることができる。例えば、図７から図２２は、ストリンガ積層板３００の外表面の汚染を防止するために施された保護層３０６を示す。

【0057】

図７及び図８を参照すると、方法５００のステップ５０２は、少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２を使用して、積層面１２０に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライ３５０を積層し、複数のフレームフィラー位置３４２を画定することを含む。図示の実施例では、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２は、図７に示すように、一定の幅を有する複合材料２３８を分配して、複数のフレームフィラー底部プライ３５０を、移動する積層テーブル１２２又は積層テーブル１２２に先に加えられた処理層３０４（例えば、保護層３０６）の上に積層する。

【0058】

図９から図１４を参照すると、方法５００のステップ５０４は、少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４を使用して、各フレームフィラー底部プライ３５０の重なり部分３５４が、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー内側プライ３５５によって覆われないように、各フレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２の上に１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ３５５を積層することを含む。例えば、第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８は、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２の上に、積み重なった形で第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ３５６、３５８、３６０を連続的にレイアップし得る。
一連の積層ヘッド（例えば、図７から図２１）の中では、第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８は、互いに対して概して整列し、１つ又は複数のフレームフィラー外側プライ積層ヘッドに対して側方にオフセットされ得る。さらに、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー内側プライ３５５の幅は、フレームフィラー底部プライ３５０の幅より小さく、結果的に、フレームフィラー内側プライ３５５は、フレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２のみを覆い、フレームフィラー底部プライ３５０の重なり部分３５４が一時的に露出する。幾つかの実施例では、フレームフィラー内側プライ３５５を積層するステップ５０４は、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６（図４６及び図４７）を使用して実行することができ、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー内側プライ３５５のペアが、互いに対して離間された平行関係で同時にレイアップされる。

【0059】

図１５から図２０を参照すると、方法５００のステップ５０６は、少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド２１０、２１２、２１４を使用して、積層面１２０に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置３４２において重なり部分３５４と重なり合うストリンガ本体部分３２０を画定するように、１つ又は複数のストリンガ本体プライ３２５を積層して、各ストリンガ本体プライ３２５をフレームフィラー内側プライ３５５と横並び配置とすることを含む。例えば、第１、第２、及び第３のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４は、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０の重なり部分３５４の上に、積み重なった形で第１、第２、及び第３のストリンガ本体プライ３２６、３２８、３３０を連続的にレイアップし得る。第１、第２、及び第３のストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４は、互いに対して概して整列し、第１、第２、及び第３のフレームフィラー内側プライ積層ヘッド２０４、２０６、２０８に対して側方にオフセットされ得る。ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４によって分配される複合材料２３８は、フレームフィラー底部プライ３５０とフレームフィラー内側プライ３５５との幅の違いにおよそ均等な幅を有し得る。以上で説明され、図２０に示されるように、各ストリンガ本体プライ３２５は、フレームフィラー内側プライ３５５と横並び配置であってもよい。ストリンガ本体部分３２０が比較的大きな幅を有する実施例では、デュアルスピンドル型積層ヘッド２１６（図５０）を使用してストリンガ本体プライ３２５を積層するステップ５０６を実行してもよく、これにより、ストリンガ本体プライ３２５のペアが、互いに対して離間された平行関係で積層される。

【0060】

図７から図２２を参照すると、ストリンガ本体プライ３２５を積層するステップ５０６は、ストリンガ本体部分３２０が、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０と重なり合い、結果的に、各フレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２が、ストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４の一方のみから突出するように、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４をフレームフィラー底部プライ３５０に対して側方に位置付けすることを含み得る。例えば、図２３から図２５の上述のストリンガ積層板３００は、ストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４の一方のみから突出する、各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー部分３４０を有する。図３２に示すように、各成形済みストリンガ４００では、（ストリンガ本体側縁３２４から突出する）フレームフィラー部分３０４は、隣接する成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６まで延在し、それにより、他の構成要素（例えば、図３３のパネルアセンブリ４５４のフレーム）が取り付けられ得る接合面４０８が設けられる。

【0061】

図４２から図４５に示す代替的な実施例では、ストリンガ本体プライ３２５を積層するステップ５０６は、ストリンガ本体部分３２０が、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー底部プライ３５０と重なり合い、結果的に、各フレームフィラー底部プライ３５０の突出部３５２が、ストリンガ本体部分３２０の両側のストリンガ本体側縁３２４のそれぞれから突出するように、ストリンガ本体プライ積層ヘッド２１０、２１２、２１４をフレームフィラー底部プライ３５０に対して側方に位置付けすることを含み得る。例えば、図４２から図４５のストリンガ積層板３００は、ストリンガ本体部分３２０の両方のストリンガ本体側縁３２４から突出する、各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー部分３４０を有する。図４５に示すように、成形済みストリンガ４００のうちの１つの両方のストリンガ本体側縁３２４から突出するフレームフィラー部分３４０は、成形済みストリンガ４００の両側の隣接するストリンガのフランジ部分４０６まで延在する。

【0062】

図２７を参照すると、ストリンガ本体プライ３２５を積層するステップ５０６は、両側のストリンガ本体側縁３２４のうちの少なくとも１つが、斜角縁３８２として形成されるように、ストリンガ本体プライ３２５を積層することを含み得る。このようなシナリオでは、フレームフィラー内側プライ３５５を積層するステップ５０４は、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー内側プライ３５５を積層して、ストリンガ本体部分３２０の斜角縁３８２を補完する斜面隅角３８０を画定することを含み得る。図２７では、両方のストリンガ本体側縁３２４が斜角縁３８２を有しているように示されている。図２８を参照すると、フレームフィラー内側プライ３５５を積層するステップ５０４は、両側のフレームフィラー側縁３４４のうちの少なくとも１つが斜角縁３８２として形成されるように、フレームフィラー内側プライ３５５を積層することを含み得る。図２８では、両方のフレームフィラー縁端３４４が、非垂直な斜面隅角３８０で形成される。

【0063】

図２１及び図２２を参照すると、方法５００のステップ５０８は、フレームフィラー外側プライ積層ヘッド２０２を使用して、各フレームフィラー位置３４２におけるフレームフィラー内側プライ３５５が、フレームフィラー底部プライ３５０とフレームフィラー上部プライ３４８との間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板３００が、各フレームフィラー位置３４２においてストリンガ本体部分３２０のストリンガ本体側縁３２４のうちの少なくとも１つから側方に突出するフレームフィラー部分３４０を有するように、各フレームフィラー位置３４２においてフレームフィラー内側プライ３５５の上にフレームフィラー上部プライ３４８を積層することを含む。上述のように、各フレームフィラー上部プライ３４８は、各フレームフィラー位置３４２において、ストリンガ本体プライ３２５及びフレームフィラー内側プライ３５５の幅にわたって延在する。

【0064】

本開示の方法５００では、フレームフィラー底部プライ３５０、フレームフィラー内側プライ３５５、ストリンガ本体プライ３２５、及びフレームフィラー上部プライ３４８をそれぞれ積層するステップ５０２、５０４、５０６、５０８は、互いにエンドツーエンド関係で配置された複数の積層ヘッド２００によって順次実施され、ストリンガ本体部分３２０及びフレームフィラー部分３４０において所望のプライ積層シーケンスを有するストリンガ積層板３００が生成され得る。プライ積層シーケンスは、一連の積層ヘッド２００において積層ヘッド２００の互いに対する位置によって画定され得る。

【0065】

図３９及び図４０を参照すると、方法５００は、任意選択的に、フレームフィラー底部プライ３５０を積層する前に、フレームフィラー外部プライ積層ヘッド２００（図示せず）を使用して、各フレームフィラー位置３４２において積層面１２０の上に少なくとも１つのフレームフィラー外部プライ３６２を積層することを含み得る。図４１に示しかつ以上で説明されているように、成形済みストリンガ４００において、フレームフィラー外部プライ３６２が、成形済みストリンガ４００のフランジ部分４０６と重なり合うように、フレームフィラー外部プライ３６２は、フレームフィラー内側プライ３５５と少なくとも同じ幅であり、かつ好ましくはストリンガ本体部分３２０内へ延在する幅を有し得る。

【0066】

方法５００は、プライを積層するとき、積層ヘッド２００の分配方向２５４（図６）と概して整列した方向に沿って、積層ヘッド２００又は積層面１２０のいずれかを移動させることを含み得る。図１から図４に示された製造システム１００の実施例を参照すると、当該方法は、分配方向２５４と概して整列した方向に沿って、積層ヘッド２００の下方で積層面１２０を移動させることを含む。図１から図４の実施例では、積層ヘッド２００は、ストリンガ積層板３００のレイアップの間、少なくとも分配方向２５４に沿って静止状態であり得る。図１から図４及び図７から図２１の実施例では、当該方法は、積層テーブル１２２の外表面の上及び／又は積層ヘッド２００によって先にレイアップされたプライの上にプライをレイアップする間、少なくとも１つの方向に沿って、剛性積層テーブル１２２を積層ステーション１９８へと移動させることを含む。このような構成では、当該方法は、積層テーブル１２２が積層ステーション１９８を１回又は複数回にわたって通過する間、ストリンガ積層板３００をレイアップすることを含み得る。図４８から図５０に示す製造システム１００の実施例では、積層ヘッド２００の下方で積層面１２０を移動させることは、積層ベルト１２６の外表面の上及び／又は積層ヘッド２００によって先に形成された複合プライ３０２の上に複合プライ３０２を積層する間、積層ヘッド２００の下方で少なくとも１つの連続ループ積層ベルト１２６を移動させることを含み得る。

【0067】

図５１から図５３に示すさらに別の実施例では、当該方法は、ストリンガ積層板３００のレイアップ中に積層面１２０が静止している間、分配方向２５４（図６）と概して整列する方向に沿って、積層面１２０の上方で積層ヘッド２００を移動させることを含み得る。かような実施例では、積層ヘッド２００は、上述のように、ガントリトラック１１４に沿って移動可能であるガントリ１１０を介して、積層面１２０の上で移動可能であり得る。

【0068】

さらに、本開示は、以下に列挙した条項に記載された実施例を含む。

【0069】

条項Ａ１
ストストリンガ積層板（３００）をレイアップするための製造システム（１００）であって、積層面（１２０）、並びに分配方向（２５４）に沿って複合材料（２４０）を分配し、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿った、前記積層面（１２０）と積層ヘッド（２００）との間の相対運動の間、前記積層面（１２０）及び先に形成されたプライにプライを積層するように構成された複数の積層ヘッド（２００）であって、前記積層面（１２０）に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライ（３５０）を積層し、複数のフレームフィラー位置（３４２）を画定するように構成された少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）と、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の重なり部分（３５４）が、各フレームフィラー位置（３４２）においてフレームフィラー内側プライ（３５５）によって覆われないように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー底部プライ（３５０）の突出部（３５２）の上に１つ又は複数の前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層するように構成された少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）と、前記積層面（１２０）に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置（３４２）において前記重なり部分（３５４）と重なり合うストリンガ本体部分（３２０）を画定する１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層し、各ストリンガ本体プライ（３２５）をフレームフィラー内側プライ（３５５）と横並び配置にするように構成された少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）と、各フレームフィラー位置（３４２）における前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）が、フレームフィラー底部プライ（３５０）とフレームフィラー上部プライ（３４８）との間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板（３００）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）から側方に突出する複数のフレームフィラー部分（３４０）を有するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）の上に前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層するように構成された前記フレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）とを含む複数の積層ヘッド（２００）を備えている製造システム（１００）。

【0070】

条項Ａ２
前記複数の積層ヘッド（２００）が、互いにエンドツーエンド関係で位置付けされ、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）、前記フレームフィラー内側プライ（３５５）、前記ストリンガ本体プライ（３２５）、及び前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層し、前記複数の積層ヘッド（２００）の互いに対する位置によって画定された所望のプライ積層シーケンスで前記ストリンガ積層板（３００）を生成するように構成されている、条項Ａ１に記載の製造システム（１００）。

【0071】

条項Ａ３
前記複数の積層ヘッド（２００）が静止しており、前記積層面（１２０）が、前記ストリンガ積層板（３００）の積層の間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層ヘッド（２００）の下方を移動するように構成されている、条項１又は２に記載の製造システム（１００）。

【0072】

条項Ａ４
前記積層面（１２０）が、前記積層ヘッド（２００）の下方で移動可能な少なくとも１つの剛性積層テーブル（１２２）の外表面、前記積層ヘッド（２００）の下方で移動可能な連続ループ積層ベルト（１２６）の外表面のうちの一つを含む、条項Ａ３に記載の製造システム（１００）。

【0073】

条項Ａ５
前記積層面（１２０）が静止しており、前記複数の積層ヘッド（２００）が、前記ストリンガ積層板（３００）の積層の間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層面（１２０）の上方を移動するように構成されている、条項Ａ１からＡ４のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0074】

条項Ａ６
前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）は、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの単一の側縁から突出するように、前記ストリンガ本体部分（３２０）を積層するように構成されている、条項Ａ１からＡ５のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0075】

条項Ａ７
前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）は、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のそれぞれから突出するように、前記ストリンガ本体部分（３２０）を積層するように構成されている、条項Ａ１からＡ６のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0076】

条項Ａ８
少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）及び／又は少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）が、離間され平行なストリンガ本体プライ（３２５）のペア、及び離間され平行なフレームフィラー内側プライ（３５５）のペアをそれぞれ同時に積層するように構成されたデュアルスピンドル型積層ヘッド（２００）として構成されている、条項Ａ７に記載の製造システム（１００）。

【0077】

条項Ａ９
前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）は、両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの少なくとも１つが斜角縁（３８２）として形成されるように、前記ストリンガ本体プライ（３２５）を積層するように構成され、前記フレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）は、前記ストリンガ本体部分（３２０）の前記斜角縁（３８２）を補完する斜面隅角（３８０）を画定するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層するように構成されている、条項Ａ１からＡ８のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0078】

条項Ａ１０
前記複数の積層ヘッド（２００）が、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー底部プライ（３５０）を積層する前に、前記フレームフィラー位置（３４２）の１つ又は複数において前記積層面（１２０）の上に少なくとも１つのフレームフィラー外部プライ（３６２）を積層するように構成されたフレームフィラー外部プライ積層ヘッド（２００）を含む、条項Ａ１からＡ９のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0079】

条項Ｂ１
ストリンガ積層板（３００）をレイアップする方法であって、少なくとも１つのフレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）を使用して、積層面（１２０）に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライ（３５０）を積層し、複数のフレームフィラー位置（３４２）を画定することと、少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）を使用して、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の重なり部分（３５４）が、各フレームフィラー位置（３４２）においてフレームフィラー内側プライ（３５５）によって覆われないように、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の突出部（３５２）の上に１つ又は複数の前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層することと、少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を使用して、前記積層面（１２０）に沿って延在しかつ各フレームフィラー位置（３４２）において前記重なり部分（３５４）と重なり合うストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層して、各ストリンガ本体プライ（３２５）をフレームフィラー内側プライ（３５５）と横並び配置とすることと、前記フレームフィラー外側プライ積層ヘッド（２０２）を使用して、各フレームフィラー位置（３４２）における前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）が、フレームフィラー底部プライ（３５０）とフレームフィラー上部プライ（３４８）との間で捕捉され、その結果、未硬化のストリンガ積層板（３００）が、前記ストリンガ本体部分（３２０）から側方に突出する複数のフレームフィラー部分（３４０）を有するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）の上に前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層することと、前記複数のプライを積層する間、前記積層ヘッド（２００）の分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層ヘッド（２００）又は前記積層面（１２０）のいずれかを移動させることとを含む方法。

【0080】

条項Ｂ２
前記複数のプライを積層するステップが、互いにエンドツーエンド関係で配置された前記複数の積層ヘッド（２００）によって順次実施され、前記複数の積層ヘッド（２００）の互いに対する位置によって画定された所望のプライ積層シーケンスを有するストリンガ積層板（３００）が積層される、条項Ｂ１に記載の方法。

【0081】

条項Ｂ３
前記積層ヘッド（２００）又は前記積層面（１２０）のいずれかを移動させることは、前記複数の積層ヘッド（２００）が静止している間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層面（１２０）を前記積層ヘッド（２００）の下方で移動させることを含む、条項Ｂ１又はＢ２に記載の方法。

【0082】

条項Ｂ４
前記積層面（１２０）を前記積層ヘッド（２００）の下方で移動させることが、前記プライを、プライ積層テーブル（１２２）の外表面、及び前記積層ヘッド（２００）によって先に形成されたプライの上に積層する間、剛性積層テーブル（１２２）を前記積層ヘッド（２００）の下方で移動させることと、前記プライを、前記積層ベルト（１２６）の外表面、及び前記積層ヘッド（２００）によって先に形成されたプライの上に積層する間、少なくとも１つの連続ループ積層ベルト（１２６）を前記積層ヘッド（２００）の下方で移動させることとのうちの１つを含む、条項Ｂ３に記載の方法。

【0083】

条項Ｂ５
前記積層ヘッド（２００）又は前記積層面（１２０）のいずれかを移動させることは、前記積層面（１２０）が静止している間、前記分配方向（２５４）と概して整列した方向に沿って、前記積層ヘッド（２００）を前記積層面（１２０）の上方で移動させることを含む、条項Ｂ１からＢ４のいずれか一項に記載の方法。

【0084】

条項Ｂ６
前記ストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、前記１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層することが、前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を前記フレームフィラー底部プライ（３５０）に対して側方に位置付けし、各フレームフィラー位置（３４２）において前記ストリンガ本体部分（３２０）が、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）と重なり合うようにし、その結果、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの単一の側縁から突出することを含む、請求項Ｂ１からＢ５のいずれか一項に記載の方法。

【0085】

条項Ｂ７
前記ストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、前記１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層することが、前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を前記フレームフィラー底部プライ（３５０）に対して側方に位置付けし、各フレームフィラー位置（３４２）において前記ストリンガ本体部分（３２０）が、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）と重なり合うようにし、その結果、各フレームフィラー底部プライ（３５０）の前記突出部（３５２）が、前記ストリンガ本体の両側のストリンガ本体側縁（３２４）のそれぞれから突出することを含む、請求項Ｂ１からＢ６のいずれか一項に記載の方法。

【0086】

条項Ｂ８
前記１つ又は複数のストリンガ本体プライ（３２５）を積層することと、前記１つ又は複数のフレームフィラー内側プライ（３５５）を積層することとが、それぞれ、前記少なくとも１つのストリンガ本体積層ヘッド（２１０、２１２、２１４）を使用して、両側のストリンガ本体側縁（３２４）のうちの少なくとも１つが斜角縁（３８２）として形成されるように、前記ストリンガ本体プライ（３２５）を積層することと、前記フレームフィラー内側プライ積層ヘッド（２０６）を使用して、前記ストリンガ本体部分の前記斜角縁（３８２）を補完する斜面隅角（３８０）を画定するように、各フレームフィラー位置（３４２）において前記フレームフィラー内側プライ（３５５）を積層することとを含む、条項Ｂ１からＢ７のいずれか一項に記載の方法。

【0087】

条項Ｂ９
少なくとも１つの処理材料（２４０）積層ヘッド（２００）を使用して、処理材料（２４０）を前記積層面（１２０）及び前記ストリンガ積層板（３００）のうちの少なくとも１つに施すことをさらに含み、前記処理材料（２４０）が、接着材料（２４０）、保護材料（２４０）、及び剥離材料（２４０）のうちの少なくとも１つを含む、条項Ｂ１からＢ８のいずれか一項に記載の方法。

【0088】

条項Ｃ１
ストリンガ積層板（３００）をレイアップする方法であって、積層面（１２０）に沿って間隔を空けて複数のフレームフィラー底部プライ（３５０）を積層し、複数のフレームフィラー位置（３４２）を画定することと、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）のうちの少なくとも１つの重なり部分（３５４）が、フレームフィラー内側プライ（３５５）によって覆われないように、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）の１つ又は複数の突出部（３５２）の上に少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ（３５５）を積層することと、前記積層面（１２０）に沿って延在しかつ前記フレームフィラー位置（３４２）の１つ又は複数において前記重なり部分（３５４）と重なり合うストリンガ本体部分（３２０）を画定するように、少なくとも１つのストリンガ本体プライ（３２５）を積層することと、前記フレームフィラー位置（３４２）の少なくとも１つにおける前記少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ（３５５）が、前記フレームフィラー底部プライ（３５０）とフレームフィラー上部プライ（３４８）との間で捕捉されるように、前記フレームフィラー位置（３４２）の１つ又は複数において前記少なくとも１つのフレームフィラー内側プライ（３５５）の上に前記フレームフィラー上部プライ（３４８）を積層することを含む方法。

【0089】

本開示の追加的な修正及び改善は、当業者には明白であり得る。したがって、本明細書に記載され且つ示される部分の特定の組み合わせは、本開示のある特定の実施形態を表すことを意図するのみであり、本開示の精神及び範囲内にある代替的な実施形態又は装置を限定するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】