拡張式表面ブリーザ及び方法
【課題】品のフィーチャにより形成された複雑な表面形状を含む場合、ブリーザ材料で部品レイアップを覆うことが困難である。部品レイアップの表面領域全体に、素早く且つ容易に広げることができ、真空バッグ処理の間に複雑な部品の輪郭に適合する一片のブリーザが必要とされている。
【解決手段】単一シート２６のブリーザを使用することにより、ブリーザ材料を取り付けるのに必要な作業量が低減し、ブリーザ材料を様々な大きさのストリップに切断する必要から生じる材料の無駄を低減することができる。単一シート２６のブリーザ材料に複数のスリット３４が切り込まれる。スリット３４は、元の長さより長く伸張することにより、ブリーザシートを拡張させることができる。成形プロセスの間に、スリット３４が拡張することにより、ブリーザシート２６は部品の表面フィーチャ２２a及び輪郭に適合する。
【解決手段】単一シート２６のブリーザを使用することにより、ブリーザ材料を取り付けるのに必要な作業量が低減し、ブリーザ材料を様々な大きさのストリップに切断する必要から生じる材料の無駄を低減することができる。単一シート２６のブリーザ材料に複数のスリット３４が切り込まれる。スリット３４は、元の長さより長く伸張することにより、ブリーザシートを拡張させることができる。成形プロセスの間に、スリット３４が拡張することにより、ブリーザシート２６は部品の表面フィーチャ２２a及び輪郭に適合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、複合部品の作製に使用される真空バッグ装備及び供給品に関し、具体的には、部品レイアップの、複雑な輪郭を持つ表面と適合する拡張式の表面ブリーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合部品の作製中に、表面ブリーザは、シールされた真空バッグの直下で、後に真空下で処理される部品レイアップの表面の上に配置される。ブリーザは、レイアップの表面上に概ね均一な通気経路を提供し、成形及び硬化処理のサイクルの間にレイアップから空気及び揮発性物質を逃がすことができる。空気及び揮発性物質を除去することは、部品の通気度を低減し、部品性能を向上させるために望ましい。ブリーザは、典型的には、ポリエステル又はナイロンの、特定の用途に適した大きさに切断された様々な重量及び厚みの不織布材料からなる。
【０００３】
部品が、部品のフィーチャにより形成された複雑な表面形状を含む場合、ブリーザ材料で部品レイアップを覆うことが困難である。このようなフィーチャの上にブリーザ材料の大きな切片を配置すると、表面のフィーチャに適合せずに、ブリッジングとしても知られる隙間ができることがある。このような隙間を避けるために、ブリーザ材料は、様々な幅の複数のストリップに切断され、それらの個々のストリップは、ブリッジングなしで部品レイアップをほぼ完全に覆うために、複雑な輪郭を有する表面のフィーチャの上及びそのようなフィーチャの周りに注意深く配置される。部品レイアップを覆うために複数のブリーザストリップを使用することは、長時間を要し、特に部品レイアップが極めて大きく、且つ複雑な外形を有する場合、材料が無駄になりうる。
【０００４】
したがって、部品レイアップの表面領域全体に、素早く且つ容易に広げることができ、真空バッグ処理の間に複雑な部品の輪郭に適合する一片のブリーザが必要とされている。また、人件費及び材料の無駄を低減し、ブリーザ材料のブリッジングをなくす複合部品作製方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
開示される表面ブリーザは、複合部品レイアップの全面積を覆って部品の複雑な表面形状に適合する一枚の不織布ブリーザ材料からなっている。単一シートのブリーザを使用することにより、ブリーザ材料を取り付けるのに必要な作業量が低減し、ブリーザ材料を様々な大きさのストリップに切断する必要から生じる材料の無駄を低減することができる。単一シートのブリーザ材料に複数のスリットが切り込まれる。スリットは、元の長さより長く伸張することにより、ブリーザシートを拡張させることができる。成形プロセスの間に、スリットが拡張することにより、ブリーザシートは部品の表面フィーチャ及び輪郭に適合する。スリットは、一般的な切断技術を用いて形成することができ、必要に応じて、シートの一又は複数の部分を拡張させる様々な寸法、形状、及び方向を有することができる。
【０００６】
開示される一実施形態によれば、複合部品を処理する真空バッグに用いるためのブリーザが提供され、このブリーザは、部品の上に配置される、少なくとも一のスリットを有する一枚の透過性材料のシートからなる。透過性材料のシートは、シートの厚みのほぼ全体にわたる複数のスリットを含み、各スリットは拡張可能である。一実施形態では、少なくともスリットの幾つかは互いにほぼ平行であり、シート全体にほぼ均一に分配されている。一実施形態では、スリットは複数の隣合う列に配列されており、各列のスリットは、隣接する列のスリットからずれている。
【０００７】
別の実施形態によれば、真空バッグ処理の間に、凹凸のある表面を有する複合部品から空気と揮発性物質とを逃がすことができるブリーザが提供される。ブリーザは、真空バッグ内部で部品上で伸張させることができる一枚の透過性材料のシートからなる。ブリーザは、真空バッグが部品に対して成形圧力を印加するときに拡張して部品表面の輪郭に適合することができる。一枚の透過性材料のシートは、成形プロセスの間にシートの拡張を可能にする複数の拡張可能なスリットを含む。一実施形態では、各スリットは、細長く、縦軸を有している。スリットは、縦軸にほぼ直行する方向に拡張可能である。透過性材料のシートは、部品のほぼ全体を覆う面積を有している。
【０００８】
また別の一実施形態によれば、部品を真空バッグ処理するための拡張可能なブリーザを作製する方法が提供される。この方法は、一枚のブリーザ材料のシートに少なくとも一つのスリットを形成することを含む。この方法は、シートにスリットを入れて材料シートに複数のスリットを形成することをさらに含む。一実施形態では、方法は、ブリーザ材料のシートを折り畳んで複数層のスタックを形成すること、及び層のスタックに複数の切り込みを入れることを含む。
【０００９】
また別の実施形態によれば、表面に凹凸のある複合部品を成形するための真空バッグアセンブリが提供される。この真空バッグアセンブリは、複合部品が上に配置されるツールと、ツールに対してシールされて部品を成形するために真空引きされる真空バッグとを備えている。真空バッグアセンブリは、部品とバッグとの間に、部品から空気と揮発性物質とを逃がすためのブリーザをさらに備えている。ブリーザは部品の面積のほぼ全体を覆い、その少なくとも一部は、真空バッグが真空引きされると、拡張して部品の表面の凹凸に適合する。ブリーザは、一枚の不織布材料のシートを含み、ブリーザの拡張可能な部分は複数の拡張可能なスリットを含んでいる。
【００１０】
また別の実施形態によれば、複雑な、凹凸のある表面を有する複合部品の作製方法が提供される。この方法は、複合プライレイアップを組み立てること、ブリーザにスリットを形成すること、複合プライレイアップの上にブリーザを配置すること、複合プライレイアップ及びブリーザを真空バッグ処理すること、及び真空バッグを用いてプライレイアップを成形することを含む。プライレイアップの上にブリーザを配置することは、一枚のブリーザ材料のシートをプライレイアップの表面全体に広げることを含む。ブリーザにスリットを形成することは、ブリーザの、真空バッグによるプライレイアプの成形の間に複合部品の凹凸のある表面にブリーザを適合させる領域内に切り込みを入れることを含む。
【００１１】
すなわち、本発明の一態様によれば、複合部品を処理する真空バッグに用いるためのブリーザが提供され、このブリーザは、部品の上に配置される、少なくとも一のスリットを有する一枚の透過性材料のシートからなる。
【００１２】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは、シートの厚みを貫通する複数のスリットを含み、各スリットは拡張可能である。
【００１３】
有利には、本ブリーザにおいて、スリットの少なくとも幾つかは互いに概ね平行である。
【００１４】
有利には、本ブリーザにおいて、部品は凹凸のある領域を含み、スリットの少なくとも幾つかは、部品の凹凸のある領域に適合することが必要なシートの領域に概ね均一に分配される。
【００１５】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは不織布材料である。
【００１６】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは、少なくとも一方向に伸張可能であり、少なくとも一つのスリットは少なくとも一方向に拡張可能である。
【００１７】
有利には、本ブリーザにおいて、スリットは複数の隣合う列に配列されており、各列のスリットは、隣接する列のスリットからずれている。
【００１８】
有利には、本ブリーザにおいて、少なくともスリットの一部は弓形である。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、真空バッグ処理の間に凹凸のある表面を有する複合部品から空気と揮発性物質とを逃がすことのできるブリーザであって、真空バッグ内部で部品の上に広げられる一枚の透過性材料のシートを含むブリーザが提供され、このブリーザは、真空バッグにより部品に成形圧力が印加されるとき、部品の凹凸のある表面に適合するように拡張可能である。
【００２０】
有利には、本ブリーザの透過性材料のシートは、シートが伸張するとシートに隙間を形成する複数の拡張可能なスリットを含む。
【００２１】
有利には、本ブリーザにおいて、スリットは、透過性材料のシートの厚み全体にわたって延びており、スリットの少なくとも幾つかは互いに概ね平行である。
【００２２】
有利には、本ブリーザにおいて、各スリットは細長く、縦軸を有しており、縦軸とほぼ直交する方向に拡張可能である。
【００２３】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは、部品のほぼ全体を覆う面積を有している。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、部品を真空バッグ処理するための拡張可能なブリーザの作製方法が提供され、この方法はブリーザ材料のシートに少なくとも一つのスリットを形成することを含む。
【００２５】
有利には、この方法は、ブリーザ材料のシートに複数のスリットを形成することをさらに含む。
【００２６】
有利には、この方法では、スリットを形成することは、ブリーザ材料のシートにスリットを切り込むことにより実行される。
【００２７】
有利には、この方法では、スリットを形成することは、ブリーザ材料のシートを折り畳んで複数層のスタックを形成すること、及び層のスタックに複数の切り込みを入れることを含む。
【００２８】
有利には、この方法では、スリットを形成することは、ブリーザ材料のシートに、概ね平行な複数の切り込みを入れることにより実行される。
【００２９】
本発明のさらなる態様によれば、凹凸のある表面を有する複合部品を成形するための真空バッグアセンブリが提供され、このアセンブリは、上に複合部品を載せるツールと、ツールにシールされて部品を成形するために真空引きされる真空バッグと、部品とバッグとの間に配置されて、部品から空気と揮発性物質とを逃がすブリーザとを含んでおり、ブリーザは部品の面積のほぼ全体を覆い、ブリーザの少なくとも一部は、真空バッグが真空引きされると、部品の表面形状に適合するように拡張可能である。
【００３０】
有利には、この真空バッグアセンブリにおいて、ブリーザは、一枚の不織布材料のシートを含み、ブリーザの拡張可能な部分は複数の拡張可能なスリットを含んでいる。
【００３１】
本発明のまた別の態様によれば、凹凸のある複雑な表面を有する複合部品の作製方法が提供され、この方法は、複合部品レイアップを組み立てること；ブリーザにスリットを形成すること；複合部品レイアップの上にブリーザを配置すること；複合部品レイアップとブリーザとを真空引きすること、及び真空バッグを用いて部品レイアップを成形することを含む。
【００３２】
有利には、この方法では、部品レイアップの上にブリーザを配置することは、ブリーザを伸張させることを含む。
【００３３】
有利には、この方法では、部品レイアップの上にブリーザを配置することは、一枚のブリーザ材料のシートを部品レイアップの表面全体に広げることを含む。
【００３４】
有利には、この方法では、ブリーザにスリットを形成することは、ブリーザの、真空バッグによる部品レイアップの成形の間に複合部品の凹凸のある表面にブリーザを適合させる領域内に切り込みを入れることを含む。
【００３５】
有利には、この方法では、ブリーザにスリットを形成することは、ブリーザ材料のシートを折り畳んで複数層のスタックを形成すること、及び層のスタックに複数の切り込みを入れることを含む。
【００３６】
上記のフィーチャ、及び機能は、本発明の様々な実施形態で独立に達成可能であるか、又は他の実施形態において組み合わせることが可能である。これらの実施形態について、後述の説明及び添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
新規のフィーチャと考えられる有利な実施形態の特徴は、特許請求の範囲に明記される。しかしながら、有利な実施形態と、好ましい使用モードと、さらにはその目的及び利点とは、添付図面を参照して本発明の有利な一実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【００３８】
【図１】開示される表面ブリーザを用いている真空バッグアセンブリの斜視図である。
【図２】図１に示す真空バッグアセンブリをさらに詳細に示す、部分的に展開した断面図である。
【図３】真空バッグを真空引きした後の、図２と同様の断面図である。
【図４】拡張させる前の、ブリーザ材料に設けられたスリットの一つを示している。
【図５】拡張させた後の、ブリーザ材料に設けられたスリットの一つを示している。
【図６】図１に示す表面ブリーザの平面図であり、スリットをさらに詳細に示している。
【図７】様々な構成のスリットを用いている別の実施形態による表面ブリーザの平面図である。
【図８】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、スリット形成に使用される一のステップを示している。
【図９】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、図８に連続するスリット形成ステップを示している。
【図１０】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、図９に連続するスリット形成ステップを示している。
【図１１】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、図１０に連続するスリット形成ステップを示している。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿った断面図であり、カッターも示されている。
【図１３】図８と同様の、一枚のブリーザ材料のシートの平面図であるが、図８〜１２に示す方法によりシートにはスリットが切り込まれている。
【図１４】開示される拡張可能なブリーザを用いた複合部品の作製方法のステップを示すフロー図である。
【図１５】航空機の製造及び保守方法を示すフロー図である。
【図１６】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
まず図１を参照する。図１に示す真空バッグアセンブリ２０は、複合部品レイアップ２２を形成し、成形し、及び／又は圧密化するために使用される。真空バッグアセンブリ２０は、広義には、ツール２４、ブリーザ材料のシート２６、柔軟な真空バッグ２８、及びエッジブリーザ３０を備えている。真空バッグ２８は、処理中にバッグ２８から空気と揮発性物質とを逃がすことのできる一又は複数の出口３１を有することができる。図示の実施形態では、複合部品レイアップ２２は、概ね平坦な頂部２２ｂに向かって集まる４つの湾曲した側面２２ａからなる、凹凸のある複雑な表面を有している。図１に示す複合部品レイアップ２２は、凹凸のある単純な又は複雑な表面、並びに／或いは一又は複数の湾曲した側面を有する多岐にわたる複合部品を例示しているにすぎない。ツール２４は、概ね平坦なツール表面２４ａを含むが、他の実施形態では、作製される複合部品の輪郭によっては、ツール表面２４ａは一又は複数の湾曲又は凹凸を有してもよい。
【００４０】
エッジブリーザ３０は、複合部品レイアップ２２の外縁を囲んでおり、加熱及び成形されるとき、部品レイアップ２２から空気と揮発性物質とを逃がす働きをする。ブリーザ材料のシート２６（以降シート２６又はブリーザシート２６と呼ぶ）は、部品レイアップ２２の表面領域のほぼ全体を覆うもので、空気及び揮発性物質を通すことのできるナイロン又はポリエステルといった従来の透過性の不織布材料から形成することができる。後述でさらに詳細に説明するように、ブリーザ材料のシート２６は複数のほぼ平行なスリット３４を含み、これらのスリットは、シート２６の厚みｔを貫通しており、伸張２５することによりシートを拡張させて、凹凸のある表面領域２２ａ、２２ｂにブリーザシート２６を容易に適合させることができる。真空バッグ２８は、エッジシーラント３２によりツール表面２４ａにシールされる膜又は従来の柔軟なバッグから構成することができる。有利には、後述するように、図１に示すコンポーネントを組立てる間に部品レイアップ２２の上に一枚のシート２６が広げられるので、ブリーザ材料の個々のストリップを切断して凹凸のある表面領域２２ａ、２２ｂの上及び周囲に配置する必要がなく、よって真空バッグ処理のためにレイアップ２２を準備するのに要する時間が短縮される。図示の実施形態では一枚のブリーザシート２６を使用して部品レイアップ２２の全領域を覆うが、他の用途においては、開示される実施形態の有利な利点は、部品レイアップを覆うために複数のブリーザシート２６を使用することにより実現されてもよい。
【００４１】
図２は、図１に示す真空バッグアセンブリ２０の他のコンポーネントを示している。随意で、剥離層３８、４０が部品レイアップ２２の上と下に配置されてもよい。また、剥離層４０の上に放出膜（図示しない）を配置することができ、レイアップ２２の上、真空バッグ２０の下、又は真空バッグ２０の上に一又は複数の当て板（図示しない）を配置することにより、部品レイアップ２２の様々なフィーチャに成形圧力を分配することができる。図３は、バッグ２８が真空引きされた後の真空バッグアセンブリ２０を示している。部品レイアップ２２を生成する間に、バッグ２８を真空引きすると、バッグ２８によってブリーザシート２６が部品レイアップ２２の凹凸のある表面２２ａ、２２ｂの上に押し付けられる。また、バッグ２８の真空引きにより、空気と揮発性物質は部品レイアップ２２から引き抜かれる。引き抜かれる空気と揮発性物質とはブリーザシート２６を通過して出口３１からバッグ２８を出る。真空バッグ２８の真空引きを行う間に、バッグ２８によりブリーザ材料のシート２６は部品レイアップ２２の凹凸のある表面２２ａ、２２ｂに押し付けられる。バッグ２８によりブリーザ２６に印加される気圧はスリット３４を拡張させ、これにより、必要に応じてブリーザ材料のシート２６が拡張して凹凸のある表面２２ａ、２２ｂに適合する。
【００４２】
図４及び図５に示されるように、各スリット３４は細長く、縦軸３７を有している。真空バッグ２８によってブリーザ材料のシート２６が部品レイアップ２２上に押し付けられると、スリット３４が拡張３５して４０の位置で広がるか、又は隙間が開き（図５）、スリット３４に近接するシート２６の領域が部品レイアップ２２の実際の凹凸に適合する。スリット３４は、スリット３４の縦軸３７に直交する方向に拡張する。
【００４３】
次に図６を参照する。図４及び５に示すスリット３４の拡張により、シート２６は、元の長さＬ１からＬ２へと伸びることにより拡張することができる。スリット３４の大きさ、数、位置、及び形状は、複合部品レイアップ２２の用途と、表面の凹凸及びフィーチャとに応じて様々でよい。図６は、スリット３４に可能な多くのレイアウト構成のうちの一つを例示しているに過ぎない。図６では、スリット３４は、隣合うほぼ平行な列３３ａ、３３ｂに配列されており、隣接する列３３ａ、３３ｂ内のスリット３４は、互いからずれているので、スリット３４は互い違いに並んでいる。このようにスリット３４を互い違いに配置することにより、ブリーザシート２６の伸張がさらに均一なものになる。各スリット３４の長さ４８と、隣接する列３３ａ、３３ｂ内のスリット間の距離４６とは、用途に応じてすべて変化させることができる。各スリット３４の幅４２も変化させることができる。例えば、一実施形態では、各スリット３４の幅４２はスリット３４を形成するために使用されるカッター（図示しない）の厚みと概ね同じである。しかしながら、他の実施形態では、スリットは、カッターの幅より大きな幅４２を有し、ブリーザシート２６上においてスロット状の開口となっている。スリット３４は、図６に示した実施形態では互いにほぼ平行であるが、他の実施形態では非平行でもよい。
【００４４】
前述のように、スリット３４の大きさ、形状、及び位置と、その数とは、用途に応じて変化させることができる。例えば、図７では、ブリーザシート２６の領域５０には、実質的にランダムに配置された平行なスリット３４が設けられており、これらスリット４８の長さは同じでもばらばらでもよい（図６）。同じブリーザシート２６の別の領域５２に設けられたスリット３４の長さ４８は、領域５０内のスリット３４より長くすることができ、その数は領域５０内のスリット３４の数より少なくても多くてもよい。幾つかの実施形態では、前述のように、スリット３４は直線以外の形状を有することができる。例えば、ブリーザシート２６の領域５３に設けられたスリット３４の各々は、弓形で、部品レイアップ２２のフィーチャ（図示しない）に対応する円形パターンに配置されており、これによりブリーザシート２６はフィーチャの周囲に適合することができる。他の実施形態では、ブリーザシート２６は、交差する二つ一組の拡張可能なスリット３４’、３４’’を含む一又は複数の領域５５を有することができ、このような領域により、ブリーザシート２６は、スリット３４’、３４’’の相対的な角度方向に応じて、複数の方向、例えば縦横に伸張することができる。また別の実施形態では、互いに交差する三つ以上のスリット３４を設けることにより、ブリーザシート２６は三つ以上の方向に伸張可能である。
【００４５】
次に、図８〜１２を参照する。図８〜１２は、迅速且つ容易にブリーザシート２６にスリット３４を形成する方法の連続するステップを示している。図８に示すように、適切なブリーザ材料からなるシート２６を、折り畳み線５６に沿って折り畳む（５４）。次に、図９に示すように、折り畳んだシート２６を、第２の折り畳み線５８に沿って再び折り畳む（５４）。次に、図１０に示すように、折り畳み線６０に沿ってシート２６をさらに折り畳み（５４）、図１１及び１２に示すような折り畳まれた層６５のスタック６２を生成する。図８〜１０に示す折り畳みステップは、ブリーザシート２６の大きさ及び厚みと特定の用途とに応じて、任意の回数にわたって繰り返すことができる。次に図１１及び１２を参照する。図１１及び１２に示すように、スタック６２の両側の縁６２ａ、６２ｂに、折り畳まれたスタック６２を貫通する切り込み６４を入れる。切り込み６４の長さ、方向、及び間隔は、複合部品レイアップ２２の用途及び形状に応じて変化させることができる。図１２は、切り込み６４を入れるために、折り畳まれたスタック６２に垂直に通過させる（６８）カッター６６の使用を示している。カッター６６は、ガーバー（Gerber）カッターのようないずれかの適切なデバイス、又は手動式はさみ（どちらも図示しない）を含むことができる。上述から明らかなように、ブリーザシート６２を折り畳まれたスタック２６に形成することにより、一つ一つの切り込み６４により多数のスリット３４が生成される。
【００４６】
このようにして完成したスリット３４付きブリーザシート２６を図１３に示す。図１１及び図１２に示される切断技術を用いることで、スリット３４ａの幾つかはシート２６の縁２６ａに達する。他の実施形態では、図１１に示す切り込み６４は、スタック６２の縁６２ａ、６２ｂの内側に位置しているので、図１３に示すスリット３４ａはシートの縁２６ａの内側に位置することになる。図８〜１２に示される、ブリーザシート２６にスリット３４を形成する方法は、スリット３４を形成するために利用できる広範な技術を例示しているにすぎない。例えば、スリット３４はレーザカッター（図示しない）、又はプレス機を使用したダイカット（図示しない）により形成することができる。しかしながら、図８〜１２に示す方法は、単純な切断設備を用いて非熟練者によって迅速に実行することが可能なため、一部の製造環境において有利でありうる。
【００４７】
次に図１４を参照する。図１４は、上述のブリーザシート２６を用いて、複雑な表面形状を有する複合部品を作製する方法のステップを示している。本方法は、ステップ７０において、適切なブリーザ材料のシート２６を準備することにより開始される。上述のように、ブリーザ材料は、ポリエステル又はナイロンのような、部品レイアップ２２の表面から空気及び揮発性物質を逃がすことのできる透過性の不織布材料から構成することができる。有利には、シート２６は、一片のブリーザ材料からであり、部品レイアップの面積のほぼ全体を覆うのに十分な面積を有している。次に、７２に示すように、ステップ７０で準備したブリーザ材料のシートに適切な切り込み６４を入れる。一実施形態では、７４に示すように、ブリーザシート２６を一又は複数回に亘って折り畳むことにより、複数層のスタック６５を形成する。次いで、７６に示すように、層のスタック６５に適切な切り込み６４を入れることにより、層のスタック６５に個々の切り込みを入れる間に複数のスリット３４を同時に形成する。スリット３４は、部品レイアップ２２の特定の輪郭にシート２６を適合させる又はカスタマイズするように、ブリーザシート２６に配置される。７８では、従来のプライレイアップ技術を用いて複合部品レイアップ２２をツール２４上に組み立てることにより、一又は複数の単純な又は複雑な凹凸のある部品表面２２ａ、２２ｂを有する部品２２を形成する。図１４には示さないが、ステップ７８において部品レイアップ２２を完成させた後で、一又は複数の剥離層、放出膜、当て板又は真空バッグアセンブリに一般に使用される他のコンポーネントを取り付けることができる。ステップ８０では、ブリーザシート２６を部品レイアップの上に広げ、部品レイアップ２２の表面上で引き伸ばす。次に、８２では、真空バッグ２８をツール２４にシールし、部品レイアップ２２とブリーザシートとを覆う。８４では、バッグ２８を真空引きしてバッグ２８をブリーザシート２６と部品レイアップ２２との上に押し付けることにより、部品レイアップ２２を成形及び／又は圧密化する。８６では、ブリーザシート２６のスリット３４により、ブリーザシート２６が拡張して部品レイアップ２２の表面形状２２ａ、２２ｂに適合する。ステップ８８において、真空バッグ２８、ブリーザ２６、及び真空バッグアセンブリ２０の他のコンポーネントを除去した後、ステップ９０で、成形された部品レイアップ２２を取り出す。
【００４８】
本発明の実施形態は、様々な用途に使用される可能性を有し、例えば航空宇宙、船舶、自動車、及び自動レイアップ装備が使用される他の用途を含む特に輸送産業に用途を見出すことができる。したがって、図１５及び図１６に示すように、本発明の実施形態は、図１５に示す航空機の製造及び保守方法９２、及び図１６に示す航空機９４に関して使用することが可能である。開示される実施形態の航空機の応用分野には、例えば、限定されないが、広範な複合部品及びコンポーネントのいずれかの、レイアップ、成形、及び硬化が含まれ、そのような部品及びコンポーネントとは、幾つか例を挙げると、限定されないが、梁、桁、及び縦通材を含むスチフナーメンバーなどである。製造前の段階では、例示的な方法９２は、航空機９４の仕様及び設計９６と、材料調達９８とを含みうる。製造段階では、航空機９４のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１００と、システムインテグレーション１０２とが行われる。その後、航空機９４は認可及び納品１０４を経て運航１０６される。顧客により運航される間に、航空機９４は定期的な整備及び保守１０６（改造、再構成、改修なども含みうる）を受ける。
【００４９】
方法９２の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、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むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、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。
【００５０】
図１６に示されるように、例示的方法９２によって製造された航空機９４は、複数のシステム１１２及び内装１１４を有する機体１１０を含むことができる。高レベルのシステム１１２の例には、推進システム１１６、電気システム１１８、油圧システム１２０、及び環境システム１２２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てもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、船舶及び自動車産業などの他の産業にも適用可能である。
【００５１】
本明細書に具現化されたシステムと方法は、製造及び保守方法９２の一又は複数の任意の段階で採用することができる。例えば、製造工程１００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９４が運航１０６中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造される。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９４の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機９４のコストを削減することにより、製造段階１００及び１０２の間に利用することができる。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９４の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守１０８に利用することができる。
【００５２】
上述した種々の有利な実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の有利な実施形態は、他の有利な実施形態とは異なる利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。
【符号の説明】
【００５３】
２０ 真空バッグアセンブリ
２２ 部品レイアップ
２２ａ、 部品の、凹凸のある表面領域
２２ｂ 部品表面の、概ね平坦な頂部
２４ ツール
２４ａ ツール表面
２５ 伸張
２６ ブリーザ材料のシート
２６ａ シートの縁
２８ 真空バッグ
３０ エッジブリーザ
３１ 出口
３２ エッジシーラント
３３ａ、３３ｂ スリットの列
３４、 スリット
３５ 拡張
３７ スリットの縦軸
３８、４０ 剥離層
４２ スリットの幅
４６ スリット間の距離
４８ スリットの長さ
５０、５２、５３、５５ ブリーザシート上の一領域
５６、５８、６０ 折り畳み線
６２ スタック
６２ａ、６２ｂ スタックの縁
６４ 切り込み
６５ 層のスタック
６６ カッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、複合部品の作製に使用される真空バッグ装備及び供給品に関し、具体的には、部品レイアップの、複雑な輪郭を持つ表面と適合する拡張式の表面ブリーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合部品の作製中に、表面ブリーザは、シールされた真空バッグの直下で、後に真空下で処理される部品レイアップの表面の上に配置される。ブリーザは、レイアップの表面上に概ね均一な通気経路を提供し、成形及び硬化処理のサイクルの間にレイアップから空気及び揮発性物質を逃がすことができる。空気及び揮発性物質を除去することは、部品の通気度を低減し、部品性能を向上させるために望ましい。ブリーザは、典型的には、ポリエステル又はナイロンの、特定の用途に適した大きさに切断された様々な重量及び厚みの不織布材料からなる。
【０００３】
部品が、部品のフィーチャにより形成された複雑な表面形状を含む場合、ブリーザ材料で部品レイアップを覆うことが困難である。このようなフィーチャの上にブリーザ材料の大きな切片を配置すると、表面のフィーチャに適合せずに、ブリッジングとしても知られる隙間ができることがある。このような隙間を避けるために、ブリーザ材料は、様々な幅の複数のストリップに切断され、それらの個々のストリップは、ブリッジングなしで部品レイアップをほぼ完全に覆うために、複雑な輪郭を有する表面のフィーチャの上及びそのようなフィーチャの周りに注意深く配置される。部品レイアップを覆うために複数のブリーザストリップを使用することは、長時間を要し、特に部品レイアップが極めて大きく、且つ複雑な外形を有する場合、材料が無駄になりうる。
【０００４】
したがって、部品レイアップの表面領域全体に、素早く且つ容易に広げることができ、真空バッグ処理の間に複雑な部品の輪郭に適合する一片のブリーザが必要とされている。また、人件費及び材料の無駄を低減し、ブリーザ材料のブリッジングをなくす複合部品作製方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
開示される表面ブリーザは、複合部品レイアップの全面積を覆って部品の複雑な表面形状に適合する一枚の不織布ブリーザ材料からなっている。単一シートのブリーザを使用することにより、ブリーザ材料を取り付けるのに必要な作業量が低減し、ブリーザ材料を様々な大きさのストリップに切断する必要から生じる材料の無駄を低減することができる。単一シートのブリーザ材料に複数のスリットが切り込まれる。スリットは、元の長さより長く伸張することにより、ブリーザシートを拡張させることができる。成形プロセスの間に、スリットが拡張することにより、ブリーザシートは部品の表面フィーチャ及び輪郭に適合する。スリットは、一般的な切断技術を用いて形成することができ、必要に応じて、シートの一又は複数の部分を拡張させる様々な寸法、形状、及び方向を有することができる。
【０００６】
開示される一実施形態によれば、複合部品を処理する真空バッグに用いるためのブリーザが提供され、このブリーザは、部品の上に配置される、少なくとも一のスリットを有する一枚の透過性材料のシートからなる。透過性材料のシートは、シートの厚みのほぼ全体にわたる複数のスリットを含み、各スリットは拡張可能である。一実施形態では、少なくともスリットの幾つかは互いにほぼ平行であり、シート全体にほぼ均一に分配されている。一実施形態では、スリットは複数の隣合う列に配列されており、各列のスリットは、隣接する列のスリットからずれている。
【０００７】
別の実施形態によれば、真空バッグ処理の間に、凹凸のある表面を有する複合部品から空気と揮発性物質とを逃がすことができるブリーザが提供される。ブリーザは、真空バッグ内部で部品上で伸張させることができる一枚の透過性材料のシートからなる。ブリーザは、真空バッグが部品に対して成形圧力を印加するときに拡張して部品表面の輪郭に適合することができる。一枚の透過性材料のシートは、成形プロセスの間にシートの拡張を可能にする複数の拡張可能なスリットを含む。一実施形態では、各スリットは、細長く、縦軸を有している。スリットは、縦軸にほぼ直行する方向に拡張可能である。透過性材料のシートは、部品のほぼ全体を覆う面積を有している。
【０００８】
また別の一実施形態によれば、部品を真空バッグ処理するための拡張可能なブリーザを作製する方法が提供される。この方法は、一枚のブリーザ材料のシートに少なくとも一つのスリットを形成することを含む。この方法は、シートにスリットを入れて材料シートに複数のスリットを形成することをさらに含む。一実施形態では、方法は、ブリーザ材料のシートを折り畳んで複数層のスタックを形成すること、及び層のスタックに複数の切り込みを入れることを含む。
【０００９】
また別の実施形態によれば、表面に凹凸のある複合部品を成形するための真空バッグアセンブリが提供される。この真空バッグアセンブリは、複合部品が上に配置されるツールと、ツールに対してシールされて部品を成形するために真空引きされる真空バッグとを備えている。真空バッグアセンブリは、部品とバッグとの間に、部品から空気と揮発性物質とを逃がすためのブリーザをさらに備えている。ブリーザは部品の面積のほぼ全体を覆い、その少なくとも一部は、真空バッグが真空引きされると、拡張して部品の表面の凹凸に適合する。ブリーザは、一枚の不織布材料のシートを含み、ブリーザの拡張可能な部分は複数の拡張可能なスリットを含んでいる。
【００１０】
また別の実施形態によれば、複雑な、凹凸のある表面を有する複合部品の作製方法が提供される。この方法は、複合プライレイアップを組み立てること、ブリーザにスリットを形成すること、複合プライレイアップの上にブリーザを配置すること、複合プライレイアップ及びブリーザを真空バッグ処理すること、及び真空バッグを用いてプライレイアップを成形することを含む。プライレイアップの上にブリーザを配置することは、一枚のブリーザ材料のシートをプライレイアップの表面全体に広げることを含む。ブリーザにスリットを形成することは、ブリーザの、真空バッグによるプライレイアプの成形の間に複合部品の凹凸のある表面にブリーザを適合させる領域内に切り込みを入れることを含む。
【００１１】
すなわち、本発明の一態様によれば、複合部品を処理する真空バッグに用いるためのブリーザが提供され、このブリーザは、部品の上に配置される、少なくとも一のスリットを有する一枚の透過性材料のシートからなる。
【００１２】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは、シートの厚みを貫通する複数のスリットを含み、各スリットは拡張可能である。
【００１３】
有利には、本ブリーザにおいて、スリットの少なくとも幾つかは互いに概ね平行である。
【００１４】
有利には、本ブリーザにおいて、部品は凹凸のある領域を含み、スリットの少なくとも幾つかは、部品の凹凸のある領域に適合することが必要なシートの領域に概ね均一に分配される。
【００１５】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは不織布材料である。
【００１６】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは、少なくとも一方向に伸張可能であり、少なくとも一つのスリットは少なくとも一方向に拡張可能である。
【００１７】
有利には、本ブリーザにおいて、スリットは複数の隣合う列に配列されており、各列のスリットは、隣接する列のスリットからずれている。
【００１８】
有利には、本ブリーザにおいて、少なくともスリットの一部は弓形である。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、真空バッグ処理の間に凹凸のある表面を有する複合部品から空気と揮発性物質とを逃がすことのできるブリーザであって、真空バッグ内部で部品の上に広げられる一枚の透過性材料のシートを含むブリーザが提供され、このブリーザは、真空バッグにより部品に成形圧力が印加されるとき、部品の凹凸のある表面に適合するように拡張可能である。
【００２０】
有利には、本ブリーザの透過性材料のシートは、シートが伸張するとシートに隙間を形成する複数の拡張可能なスリットを含む。
【００２１】
有利には、本ブリーザにおいて、スリットは、透過性材料のシートの厚み全体にわたって延びており、スリットの少なくとも幾つかは互いに概ね平行である。
【００２２】
有利には、本ブリーザにおいて、各スリットは細長く、縦軸を有しており、縦軸とほぼ直交する方向に拡張可能である。
【００２３】
有利には、本ブリーザにおいて、透過性材料のシートは、部品のほぼ全体を覆う面積を有している。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、部品を真空バッグ処理するための拡張可能なブリーザの作製方法が提供され、この方法はブリーザ材料のシートに少なくとも一つのスリットを形成することを含む。
【００２５】
有利には、この方法は、ブリーザ材料のシートに複数のスリットを形成することをさらに含む。
【００２６】
有利には、この方法では、スリットを形成することは、ブリーザ材料のシートにスリットを切り込むことにより実行される。
【００２７】
有利には、この方法では、スリットを形成することは、ブリーザ材料のシートを折り畳んで複数層のスタックを形成すること、及び層のスタックに複数の切り込みを入れることを含む。
【００２８】
有利には、この方法では、スリットを形成することは、ブリーザ材料のシートに、概ね平行な複数の切り込みを入れることにより実行される。
【００２９】
本発明のさらなる態様によれば、凹凸のある表面を有する複合部品を成形するための真空バッグアセンブリが提供され、このアセンブリは、上に複合部品を載せるツールと、ツールにシールされて部品を成形するために真空引きされる真空バッグと、部品とバッグとの間に配置されて、部品から空気と揮発性物質とを逃がすブリーザとを含んでおり、ブリーザは部品の面積のほぼ全体を覆い、ブリーザの少なくとも一部は、真空バッグが真空引きされると、部品の表面形状に適合するように拡張可能である。
【００３０】
有利には、この真空バッグアセンブリにおいて、ブリーザは、一枚の不織布材料のシートを含み、ブリーザの拡張可能な部分は複数の拡張可能なスリットを含んでいる。
【００３１】
本発明のまた別の態様によれば、凹凸のある複雑な表面を有する複合部品の作製方法が提供され、この方法は、複合部品レイアップを組み立てること；ブリーザにスリットを形成すること；複合部品レイアップの上にブリーザを配置すること；複合部品レイアップとブリーザとを真空引きすること、及び真空バッグを用いて部品レイアップを成形することを含む。
【００３２】
有利には、この方法では、部品レイアップの上にブリーザを配置することは、ブリーザを伸張させることを含む。
【００３３】
有利には、この方法では、部品レイアップの上にブリーザを配置することは、一枚のブリーザ材料のシートを部品レイアップの表面全体に広げることを含む。
【００３４】
有利には、この方法では、ブリーザにスリットを形成することは、ブリーザの、真空バッグによる部品レイアップの成形の間に複合部品の凹凸のある表面にブリーザを適合させる領域内に切り込みを入れることを含む。
【００３５】
有利には、この方法では、ブリーザにスリットを形成することは、ブリーザ材料のシートを折り畳んで複数層のスタックを形成すること、及び層のスタックに複数の切り込みを入れることを含む。
【００３６】
上記のフィーチャ、及び機能は、本発明の様々な実施形態で独立に達成可能であるか、又は他の実施形態において組み合わせることが可能である。これらの実施形態について、後述の説明及び添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
新規のフィーチャと考えられる有利な実施形態の特徴は、特許請求の範囲に明記される。しかしながら、有利な実施形態と、好ましい使用モードと、さらにはその目的及び利点とは、添付図面を参照して本発明の有利な一実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【００３８】
【図１】開示される表面ブリーザを用いている真空バッグアセンブリの斜視図である。
【図２】図１に示す真空バッグアセンブリをさらに詳細に示す、部分的に展開した断面図である。
【図３】真空バッグを真空引きした後の、図２と同様の断面図である。
【図４】拡張させる前の、ブリーザ材料に設けられたスリットの一つを示している。
【図５】拡張させた後の、ブリーザ材料に設けられたスリットの一つを示している。
【図６】図１に示す表面ブリーザの平面図であり、スリットをさらに詳細に示している。
【図７】様々な構成のスリットを用いている別の実施形態による表面ブリーザの平面図である。
【図８】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、スリット形成に使用される一のステップを示している。
【図９】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、図８に連続するスリット形成ステップを示している。
【図１０】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、図９に連続するスリット形成ステップを示している。
【図１１】一枚のブリーザ材料のシートの平面図であり、図１０に連続するスリット形成ステップを示している。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿った断面図であり、カッターも示されている。
【図１３】図８と同様の、一枚のブリーザ材料のシートの平面図であるが、図８〜１２に示す方法によりシートにはスリットが切り込まれている。
【図１４】開示される拡張可能なブリーザを用いた複合部品の作製方法のステップを示すフロー図である。
【図１５】航空機の製造及び保守方法を示すフロー図である。
【図１６】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
まず図１を参照する。図１に示す真空バッグアセンブリ２０は、複合部品レイアップ２２を形成し、成形し、及び／又は圧密化するために使用される。真空バッグアセンブリ２０は、広義には、ツール２４、ブリーザ材料のシート２６、柔軟な真空バッグ２８、及びエッジブリーザ３０を備えている。真空バッグ２８は、処理中にバッグ２８から空気と揮発性物質とを逃がすことのできる一又は複数の出口３１を有することができる。図示の実施形態では、複合部品レイアップ２２は、概ね平坦な頂部２２ｂに向かって集まる４つの湾曲した側面２２ａからなる、凹凸のある複雑な表面を有している。図１に示す複合部品レイアップ２２は、凹凸のある単純な又は複雑な表面、並びに／或いは一又は複数の湾曲した側面を有する多岐にわたる複合部品を例示しているにすぎない。ツール２４は、概ね平坦なツール表面２４ａを含むが、他の実施形態では、作製される複合部品の輪郭によっては、ツール表面２４ａは一又は複数の湾曲又は凹凸を有してもよい。
【００４０】
エッジブリーザ３０は、複合部品レイアップ２２の外縁を囲んでおり、加熱及び成形されるとき、部品レイアップ２２から空気と揮発性物質とを逃がす働きをする。ブリーザ材料のシート２６（以降シート２６又はブリーザシート２６と呼ぶ）は、部品レイアップ２２の表面領域のほぼ全体を覆うもので、空気及び揮発性物質を通すことのできるナイロン又はポリエステルといった従来の透過性の不織布材料から形成することができる。後述でさらに詳細に説明するように、ブリーザ材料のシート２６は複数のほぼ平行なスリット３４を含み、これらのスリットは、シート２６の厚みｔを貫通しており、伸張２５することによりシートを拡張させて、凹凸のある表面領域２２ａ、２２ｂにブリーザシート２６を容易に適合させることができる。真空バッグ２８は、エッジシーラント３２によりツール表面２４ａにシールされる膜又は従来の柔軟なバッグから構成することができる。有利には、後述するように、図１に示すコンポーネントを組立てる間に部品レイアップ２２の上に一枚のシート２６が広げられるので、ブリーザ材料の個々のストリップを切断して凹凸のある表面領域２２ａ、２２ｂの上及び周囲に配置する必要がなく、よって真空バッグ処理のためにレイアップ２２を準備するのに要する時間が短縮される。図示の実施形態では一枚のブリーザシート２６を使用して部品レイアップ２２の全領域を覆うが、他の用途においては、開示される実施形態の有利な利点は、部品レイアップを覆うために複数のブリーザシート２６を使用することにより実現されてもよい。
【００４１】
図２は、図１に示す真空バッグアセンブリ２０の他のコンポーネントを示している。随意で、剥離層３８、４０が部品レイアップ２２の上と下に配置されてもよい。また、剥離層４０の上に放出膜（図示しない）を配置することができ、レイアップ２２の上、真空バッグ２０の下、又は真空バッグ２０の上に一又は複数の当て板（図示しない）を配置することにより、部品レイアップ２２の様々なフィーチャに成形圧力を分配することができる。図３は、バッグ２８が真空引きされた後の真空バッグアセンブリ２０を示している。部品レイアップ２２を生成する間に、バッグ２８を真空引きすると、バッグ２８によってブリーザシート２６が部品レイアップ２２の凹凸のある表面２２ａ、２２ｂの上に押し付けられる。また、バッグ２８の真空引きにより、空気と揮発性物質は部品レイアップ２２から引き抜かれる。引き抜かれる空気と揮発性物質とはブリーザシート２６を通過して出口３１からバッグ２８を出る。真空バッグ２８の真空引きを行う間に、バッグ２８によりブリーザ材料のシート２６は部品レイアップ２２の凹凸のある表面２２ａ、２２ｂに押し付けられる。バッグ２８によりブリーザ２６に印加される気圧はスリット３４を拡張させ、これにより、必要に応じてブリーザ材料のシート２６が拡張して凹凸のある表面２２ａ、２２ｂに適合する。
【００４２】
図４及び図５に示されるように、各スリット３４は細長く、縦軸３７を有している。真空バッグ２８によってブリーザ材料のシート２６が部品レイアップ２２上に押し付けられると、スリット３４が拡張３５して４０の位置で広がるか、又は隙間が開き（図５）、スリット３４に近接するシート２６の領域が部品レイアップ２２の実際の凹凸に適合する。スリット３４は、スリット３４の縦軸３７に直交する方向に拡張する。
【００４３】
次に図６を参照する。図４及び５に示すスリット３４の拡張により、シート２６は、元の長さＬ１からＬ２へと伸びることにより拡張することができる。スリット３４の大きさ、数、位置、及び形状は、複合部品レイアップ２２の用途と、表面の凹凸及びフィーチャとに応じて様々でよい。図６は、スリット３４に可能な多くのレイアウト構成のうちの一つを例示しているに過ぎない。図６では、スリット３４は、隣合うほぼ平行な列３３ａ、３３ｂに配列されており、隣接する列３３ａ、３３ｂ内のスリット３４は、互いからずれているので、スリット３４は互い違いに並んでいる。このようにスリット３４を互い違いに配置することにより、ブリーザシート２６の伸張がさらに均一なものになる。各スリット３４の長さ４８と、隣接する列３３ａ、３３ｂ内のスリット間の距離４６とは、用途に応じてすべて変化させることができる。各スリット３４の幅４２も変化させることができる。例えば、一実施形態では、各スリット３４の幅４２はスリット３４を形成するために使用されるカッター（図示しない）の厚みと概ね同じである。しかしながら、他の実施形態では、スリットは、カッターの幅より大きな幅４２を有し、ブリーザシート２６上においてスロット状の開口となっている。スリット３４は、図６に示した実施形態では互いにほぼ平行であるが、他の実施形態では非平行でもよい。
【００４４】
前述のように、スリット３４の大きさ、形状、及び位置と、その数とは、用途に応じて変化させることができる。例えば、図７では、ブリーザシート２６の領域５０には、実質的にランダムに配置された平行なスリット３４が設けられており、これらスリット４８の長さは同じでもばらばらでもよい（図６）。同じブリーザシート２６の別の領域５２に設けられたスリット３４の長さ４８は、領域５０内のスリット３４より長くすることができ、その数は領域５０内のスリット３４の数より少なくても多くてもよい。幾つかの実施形態では、前述のように、スリット３４は直線以外の形状を有することができる。例えば、ブリーザシート２６の領域５３に設けられたスリット３４の各々は、弓形で、部品レイアップ２２のフィーチャ（図示しない）に対応する円形パターンに配置されており、これによりブリーザシート２６はフィーチャの周囲に適合することができる。他の実施形態では、ブリーザシート２６は、交差する二つ一組の拡張可能なスリット３４’、３４’’を含む一又は複数の領域５５を有することができ、このような領域により、ブリーザシート２６は、スリット３４’、３４’’の相対的な角度方向に応じて、複数の方向、例えば縦横に伸張することができる。また別の実施形態では、互いに交差する三つ以上のスリット３４を設けることにより、ブリーザシート２６は三つ以上の方向に伸張可能である。
【００４５】
次に、図８〜１２を参照する。図８〜１２は、迅速且つ容易にブリーザシート２６にスリット３４を形成する方法の連続するステップを示している。図８に示すように、適切なブリーザ材料からなるシート２６を、折り畳み線５６に沿って折り畳む（５４）。次に、図９に示すように、折り畳んだシート２６を、第２の折り畳み線５８に沿って再び折り畳む（５４）。次に、図１０に示すように、折り畳み線６０に沿ってシート２６をさらに折り畳み（５４）、図１１及び１２に示すような折り畳まれた層６５のスタック６２を生成する。図８〜１０に示す折り畳みステップは、ブリーザシート２６の大きさ及び厚みと特定の用途とに応じて、任意の回数にわたって繰り返すことができる。次に図１１及び１２を参照する。図１１及び１２に示すように、スタック６２の両側の縁６２ａ、６２ｂに、折り畳まれたスタック６２を貫通する切り込み６４を入れる。切り込み６４の長さ、方向、及び間隔は、複合部品レイアップ２２の用途及び形状に応じて変化させることができる。図１２は、切り込み６４を入れるために、折り畳まれたスタック６２に垂直に通過させる（６８）カッター６６の使用を示している。カッター６６は、ガーバー（Gerber）カッターのようないずれかの適切なデバイス、又は手動式はさみ（どちらも図示しない）を含むことができる。上述から明らかなように、ブリーザシート６２を折り畳まれたスタック２６に形成することにより、一つ一つの切り込み６４により多数のスリット３４が生成される。
【００４６】
このようにして完成したスリット３４付きブリーザシート２６を図１３に示す。図１１及び図１２に示される切断技術を用いることで、スリット３４ａの幾つかはシート２６の縁２６ａに達する。他の実施形態では、図１１に示す切り込み６４は、スタック６２の縁６２ａ、６２ｂの内側に位置しているので、図１３に示すスリット３４ａはシートの縁２６ａの内側に位置することになる。図８〜１２に示される、ブリーザシート２６にスリット３４を形成する方法は、スリット３４を形成するために利用できる広範な技術を例示しているにすぎない。例えば、スリット３４はレーザカッター（図示しない）、又はプレス機を使用したダイカット（図示しない）により形成することができる。しかしながら、図８〜１２に示す方法は、単純な切断設備を用いて非熟練者によって迅速に実行することが可能なため、一部の製造環境において有利でありうる。
【００４７】
次に図１４を参照する。図１４は、上述のブリーザシート２６を用いて、複雑な表面形状を有する複合部品を作製する方法のステップを示している。本方法は、ステップ７０において、適切なブリーザ材料のシート２６を準備することにより開始される。上述のように、ブリーザ材料は、ポリエステル又はナイロンのような、部品レイアップ２２の表面から空気及び揮発性物質を逃がすことのできる透過性の不織布材料から構成することができる。有利には、シート２６は、一片のブリーザ材料からであり、部品レイアップの面積のほぼ全体を覆うのに十分な面積を有している。次に、７２に示すように、ステップ７０で準備したブリーザ材料のシートに適切な切り込み６４を入れる。一実施形態では、７４に示すように、ブリーザシート２６を一又は複数回に亘って折り畳むことにより、複数層のスタック６５を形成する。次いで、７６に示すように、層のスタック６５に適切な切り込み６４を入れることにより、層のスタック６５に個々の切り込みを入れる間に複数のスリット３４を同時に形成する。スリット３４は、部品レイアップ２２の特定の輪郭にシート２６を適合させる又はカスタマイズするように、ブリーザシート２６に配置される。７８では、従来のプライレイアップ技術を用いて複合部品レイアップ２２をツール２４上に組み立てることにより、一又は複数の単純な又は複雑な凹凸のある部品表面２２ａ、２２ｂを有する部品２２を形成する。図１４には示さないが、ステップ７８において部品レイアップ２２を完成させた後で、一又は複数の剥離層、放出膜、当て板又は真空バッグアセンブリに一般に使用される他のコンポーネントを取り付けることができる。ステップ８０では、ブリーザシート２６を部品レイアップの上に広げ、部品レイアップ２２の表面上で引き伸ばす。次に、８２では、真空バッグ２８をツール２４にシールし、部品レイアップ２２とブリーザシートとを覆う。８４では、バッグ２８を真空引きしてバッグ２８をブリーザシート２６と部品レイアップ２２との上に押し付けることにより、部品レイアップ２２を成形及び／又は圧密化する。８６では、ブリーザシート２６のスリット３４により、ブリーザシート２６が拡張して部品レイアップ２２の表面形状２２ａ、２２ｂに適合する。ステップ８８において、真空バッグ２８、ブリーザ２６、及び真空バッグアセンブリ２０の他のコンポーネントを除去した後、ステップ９０で、成形された部品レイアップ２２を取り出す。
【００４８】
本発明の実施形態は、様々な用途に使用される可能性を有し、例えば航空宇宙、船舶、自動車、及び自動レイアップ装備が使用される他の用途を含む特に輸送産業に用途を見出すことができる。したがって、図１５及び図１６に示すように、本発明の実施形態は、図１５に示す航空機の製造及び保守方法９２、及び図１６に示す航空機９４に関して使用することが可能である。開示される実施形態の航空機の応用分野には、例えば、限定されないが、広範な複合部品及びコンポーネントのいずれかの、レイアップ、成形、及び硬化が含まれ、そのような部品及びコンポーネントとは、幾つか例を挙げると、限定されないが、梁、桁、及び縦通材を含むスチフナーメンバーなどである。製造前の段階では、例示的な方法９２は、航空機９４の仕様及び設計９６と、材料調達９８とを含みうる。製造段階では、航空機９４のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１００と、システムインテグレーション１０２とが行われる。その後、航空機９４は認可及び納品１０４を経て運航１０６される。顧客により運航される間に、航空機９４は定期的な整備及び保守１０６（改造、再構成、改修なども含みうる）を受ける。
【００４９】
方法９２の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、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むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、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。
【００５０】
図１６に示されるように、例示的方法９２によって製造された航空機９４は、複数のシステム１１２及び内装１１４を有する機体１１０を含むことができる。高レベルのシステム１１２の例には、推進システム１１６、電気システム１１８、油圧システム１２０、及び環境システム１２２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てもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、船舶及び自動車産業などの他の産業にも適用可能である。
【００５１】
本明細書に具現化されたシステムと方法は、製造及び保守方法９２の一又は複数の任意の段階で採用することができる。例えば、製造工程１００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９４が運航１０６中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造される。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９４の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機９４のコストを削減することにより、製造段階１００及び１０２の間に利用することができる。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９４の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守１０８に利用することができる。
【００５２】
上述した種々の有利な実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の有利な実施形態は、他の有利な実施形態とは異なる利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。
【符号の説明】
【００５３】
２０ 真空バッグアセンブリ
２２ 部品レイアップ
２２ａ、 部品の、凹凸のある表面領域
２２ｂ 部品表面の、概ね平坦な頂部
２４ ツール
２４ａ ツール表面
２５ 伸張
２６ ブリーザ材料のシート
２６ａ シートの縁
２８ 真空バッグ
３０ エッジブリーザ
３１ 出口
３２ エッジシーラント
３３ａ、３３ｂ スリットの列
３４、 スリット
３５ 拡張
３７ スリットの縦軸
３８、４０ 剥離層
４２ スリットの幅
４６ スリット間の距離
４８ スリットの長さ
５０、５２、５３、５５ ブリーザシート上の一領域
５６、５８、６０ 折り畳み線
６２ スタック
６２ａ、６２ｂ スタックの縁
６４ 切り込み
６５ 層のスタック
６６ カッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合部品の真空バッグ処理に用いられるブリーザであって、
前記部品の上に配置される、透過性材料からなるシートであって、少なくとも一つのスリットを有するシート
を含むブリーザ。
【請求項２】
前記透過性材料のシートには、シートの厚みを貫通する複数のスリットが設けられており、
前記スリットの各々は拡張可能である、
請求項１に記載のブリーザ。
【請求項３】
前記スリットの少なくとも幾つかが互いに概ね平行である、請求項２に記載のブリーザ。
【請求項４】
部品が凹凸のある領域を含み、前記部品の凹凸のある領域に適合することが必要な前記シートの領域に、前記スリットの少なくとも幾つかが概ね均一に分配されている、請求項２又は３に記載のブリーザ。
【請求項５】
前記透過性材料のシートが不織布材料である、請求項２ないし４のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項６】
前記透過性材料のシートが少なくとも一方向に伸張可能であり、
前記少なくとも一つのスリットが少なくとも一方向に拡張可能である、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項７】
前記スリットが複数の隣接する列に配列されており、
前記列の各々に含まれるスリットは、隣接する列内のスリットからずれている、
請求項２ないし６のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項８】
前記スリットの少なくとも一部は弓形である、請求項２ないし７のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項９】
部品の真空バッグ処理に使用される拡張式ブリーザの作製方法であって、
一枚のブリーザ材料のシートに少なくとも一つのスリットを形成すること
を含む方法。
【請求項１０】
ブリーザ材料のシートに複数のスリットを形成すること
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記スリットを形成することが、ブリーザ材料のシートにスリットを切ることにより実行される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スリットを形成することが、
ブリーザ材料のシートを折り畳むことにより、複数層のスタックを形成すること、及び
前記層のスタックに複数の切り込みを入れること
を含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記スリットを形成することが、ブリーザ材料のシートに、概ね平行な複数の切り込みを入れることにより実行される、請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
複合部品の真空バッグ処理に用いられるブリーザであって、
前記部品の上に配置される、透過性材料からなるシートであって、少なくとも一つのスリットを有するシート
を含むブリーザ。
【請求項２】
前記透過性材料のシートには、シートの厚みを貫通する複数のスリットが設けられており、
前記スリットの各々は拡張可能である、
請求項１に記載のブリーザ。
【請求項３】
前記スリットの少なくとも幾つかが互いに概ね平行である、請求項２に記載のブリーザ。
【請求項４】
部品が凹凸のある領域を含み、前記部品の凹凸のある領域に適合することが必要な前記シートの領域に、前記スリットの少なくとも幾つかが概ね均一に分配されている、請求項２又は３に記載のブリーザ。
【請求項５】
前記透過性材料のシートが不織布材料である、請求項２ないし４のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項６】
前記透過性材料のシートが少なくとも一方向に伸張可能であり、
前記少なくとも一つのスリットが少なくとも一方向に拡張可能である、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項７】
前記スリットが複数の隣接する列に配列されており、
前記列の各々に含まれるスリットは、隣接する列内のスリットからずれている、
請求項２ないし６のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項８】
前記スリットの少なくとも一部は弓形である、請求項２ないし７のいずれか一項に記載のブリーザ。
【請求項９】
部品の真空バッグ処理に使用される拡張式ブリーザの作製方法であって、
一枚のブリーザ材料のシートに少なくとも一つのスリットを形成すること
を含む方法。
【請求項１０】
ブリーザ材料のシートに複数のスリットを形成すること
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記スリットを形成することが、ブリーザ材料のシートにスリットを切ることにより実行される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スリットを形成することが、
ブリーザ材料のシートを折り畳むことにより、複数層のスタックを形成すること、及び
前記層のスタックに複数の切り込みを入れること
を含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記スリットを形成することが、ブリーザ材料のシートに、概ね平行な複数の切り込みを入れることにより実行される、請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の方法。
【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】
【公開番号】特開２０１３−１０７７０７（Ｐ２０１３−１０７７０７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２４９３３３（Ｐ２０１２−２４９３３３）
【出願日】平成２４年１１月１３日（２０１２．１１．１３）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４９３３３（Ｐ２０１２−２４９３３３）
【出願日】平成２４年１１月１３日（２０１２．１１．１３）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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