接着ラインを制御する接着パッチ
構造物の一領域を再加工するためにパッチが使用される。パッチは接着剤層によって構造物に接着され、空気及び／又は過剰な接着剤が抜け出ることができる貫通孔を有することができる。パッチ及び構造物の間に配置されたスペーサは、接着剤及び／又は接着ラインの厚さを制御するために使用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して接着設備及び工程に関し、さらに具体的には接着パッチを使用して構造物の再加工を行う方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
接着剤は多様な応用形態においてパーツ及び構造物を接着するために使用することができる。航空機産業では例えば、接着剤を使用して外板等の構造物にパッチを接着して構造物の一領域を改善する、再加工する、及び/又は修理することができる。ある場合には、パッチ及び/又は構造物は複合材料でできていてよい。構造物及び/又はパッチに接着剤層を形成した後に、パッチに熱とともに圧力をかけて接着剤を硬化させてパッチ及び構造物において強い接着状態を形成する。この接着工程は現場で簡単に実施することができないため、通常は例えば非限定的に、特殊な取扱設備及び複合材の知識を持つ熟練の技術者が得られるメンテナンス／修理ハンガー施設内で通常制御された状態で実施されうる。
【０００３】
接着パッチの強度、及び/又は寿命は、接着剤の厚さ、パッチの領域上の接着剤の厚みの均一性、及び/又は非限定的に結合部の多孔性が原因で発生するパッチ及び構造物間の間隙又はエアポケットの存在に部分的に依存しうる。接着ラインの厚さと多孔性は、パッチ取付け時にパッチに印加される圧力を制御することによってある程度制御することができる。しかしながら、特定の接着ラインの厚さを得るのに必要な的確な圧力を判断するのは難しい場合があり、いずれにしても、この的確な圧力をパッチ全体に均一に印加することは困難でありうる。一定の厚さの膜タイプの接着剤は上述の問題に対する一つの可能な解決法であるが、しかしながら、膜接着剤の使用は、例えば非限定的に、使用準備ができるまで膜を冷蔵する必要がある等、膜接着剤に必要となりうる特殊な取扱要件により、ある応用形態においては現実的でない可能性がある。
【０００４】
したがって、パッチのほぼ全体領域上の接着ラインの厚さを綿密に制御することを可能にし、間隙に起因する接着部の多孔性を低減するまたは除去する、構造物にパッチを接着する方法が必要である。また、特殊な取扱いを必要とせず、取付け者の技術にそれほど依存せず、一貫した繰り返し可能な結果をもたらす接着剤を使用して、現場で実施可能な構造物にパッチを接着する方法も必要である。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の実施形態によれば、パッチのほぼ全体領域上で接着ライン又は接着剤の厚さを制御することができる、構造物にパッチを接着する方法が提供されている。本方法は取付け者に高い技術レベルを要求せず、現場で実施された場合にも一貫した繰り返し可能な結果をもたらすことができる。接着剤をパッチの領域上に均一に所望の厚さに塗布することを可能にするのを助けるためにスぺーサが使用される。ある実施形態では、スペーサはパッチと構造物の間に配置される。任意に、スペーサは接着剤を塗布した後に取り除くことができる、又は接着剤の圧縮を制限することで、パッチを圧縮し硬化させている時に所望の接着ラインの厚さが維持されるように、パッチと構造物の間に残すことができる。別の実施形態では、スペーサはパッチを構造物に対して圧縮するのに使用される工具の一部を形成する。任意にパッチに貫通孔をあけて、補修作業中にパッチが構造物に押し付けられているときにパッチから空気及び/又は過剰な接着剤を絞り出すことを可能にすることによって、接着部の多孔性を低減する又は除去することができる。パッチの取付けは一組の包装済みで事前設定した構造部品を使用して現場で比較的迅速に行うことができる。
【０００６】
ある開示の実施形態によれば、パッチを準備して、構造物とパッチの間に粘性のある接着剤層を配置することを含む、構造物の一領域を再加工する方法が提供されている。スペーサは、接着剤層の厚さを制御するのに使用される。スペーサの使用には、スペーサをパッチと構造物のうちの一つの上に配置することが含まれ、粘性のある接着剤層の配置には、スペーサを介してパッチ及び構造物のうちの一つに接着剤を塗布することが含まれる。本方法はさらに、パッチを構造物に対して圧縮する前に、パッチ及び構造物のうちの一つからスペーサを取り除くことを含むことができる。スペーサの使用には、スペーサをパッチと構造物の間に配置して、パッチを構造物に対して圧縮している時に接着剤の圧縮が制限されるようにすることも含まれうる。
【０００７】
別の開示の実施形態によれば、パッチを構造物に接着する方法が提供されている。本方法は、スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置して、パッチ及び構造物のうちの一つに粘性のある接着剤層を形成することを含む。接着剤の塗布には、スペーサを使用して接着剤を塗布している時に接着剤層の厚さを制御することを含みうる。本方法はさらに、パッチを構造物上に、接着剤をその間に挟んで配置し、パッチを構造物に対して圧縮し、接着剤を硬化させることを含む。本方法はまた、スペーサを使用して、パッチを構造物に対して圧縮している時に、接着剤層の圧縮を事前に選択した厚さに制限することも含むことができる。スペーサは、接着剤層が形成された後に取り除くことができる。
【０００８】
さらなる開示の実施形態によれば、構造物の一領域を再加工するためのキットが提供されている。このキットは、再加工領域を覆って構造物に対して圧縮するのに適したパッチと、パッチ部材を構造物に接着する粘性接着剤を含む。またスペーサも、パッチを構造物に接着するのに使用される接着剤層の厚さを制御するために提供される。パッチは硬化繊維強化ポリマー複合材であってよい。
【０００９】
さらなる実施形態によれば、構造物の一部分を再加工するために使用する複合パッチが提供される。複合パッチは、パッチと構造物の間に配置された接着剤層によって構造物に接着されるのに適した面を含む。パッチは、面全体に分布した複数のスペーサ要素を有し、接着剤層の厚さを制御するパッチと一体的に形成されている。
【００１０】
開示の実施形態は、比較的迅速に実施することができ、接着部の多孔性を低減する又は除去する一方で接着ラインの厚さを綿密に制御することが可能である、構造物上にパッチを接着剤で接着する方法及び装置の必要が満たされる。
【００１１】
１． 構造物の一領域を再加工する方法であって：
パッチを準備し；
粘性接着剤層を構造物とパッチの間に配置し；
スペーサを使用して接着剤層の厚さを制御し；
パッチを構造物に対して圧縮する
ことを含む方法。
【００１２】
２．スペーサの使用には、スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置することが含まれ、
粘性接着剤層の配置には、スペーサを介してパッチ及び構造物のうちの一つに接着剤を塗布することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１３】
３．パッチを構造物に対して圧縮する前に、パッチ及び構造物のうちの一つからスペーサを取り除く
ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【００１４】
４．スペーサの使用には、パッチを構造物に対して圧縮する時に接着剤の圧縮を制限するために、パッチ及び構造物の間にスペーサを配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１５】
５．スペーサの使用には：
スペーサをパッチ周囲の構造物に配置し；
スペーサを使用してパッチの構造物に対する圧縮を制限する
ことが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１６】
６．スペーサの使用には、相互に間隔を置いて配置されている構造物及びパッチの間に複数の細長いスペーサ要素を配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１７】
７．パッチの準備には、スペーサをパッチと一体的に形成することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１８】
８．パッチの準備には、パッチに複数の貫通孔を形成して、パッチを圧縮する時にパッチの下から空気が抜け出ることができるようにすることが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１９】
９．パッチを圧縮する時に、パッチの周辺部にかかる圧力を制限する
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【００２０】
１０．構造物上にパッチを接着させる方法であって：
スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置し；
粘性接着剤層をパッチ及び構造物のうちの一つに形成し、これには接着剤を塗布する時にスペーサを使用して接着剤層の厚さを制御することが含まれ；
パッチを構造物上に接着剤をその間に挟んで配置し；
パッチを構造物に対して圧縮し；
接着剤を硬化させる
ことを含む方法。
【００２１】
１１．パッチを構造物に対して圧縮する時に、スペーサを使用して接着剤層の圧縮を事前に選択した厚さに制限する
ことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【００２２】
１２．パッチ周囲の構造物上にスペーサを配置し；
構造物上に配置されたスペーサを使用して、パッチにかかる圧縮力に反作用してパッチの構造物に対する圧縮を制限する
ことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【００２３】
１３．スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つの上に配置するステップが、ビーズ、スクリーン、リング、細長いスペーサ要素、スペーサ隆起部及びピンのうちの少なくとも一つを配置することを含む
ことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【００２４】
１４．スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つの上に配置するステップが、複数のスペーサ要素をパッチと一体的に形成することを含む、請求項１０に記載の方法。
【００２５】
１５．構造物の一領域を再加工するキットであって：
再加工領域を覆って、構造物に対して圧縮されるのに適したパッチと；
パッチ部材を構造物に接着する粘性接着剤と；
パッチを構造物に接着するのに使用される接着剤層の厚さを制御するスペーサ
を含むキット。
【００２６】
１６．パッチが硬化繊維強化ポリマー複合材である、請求項１５に記載のキット。
【００２７】
１７．スペーサが、接着剤が通る実質的に非圧縮性のスクリーンを含む、請求項１５に記載のキット。
【００２８】
１８．スペーサがパッチと一体的に形成されている、請求項１５に記載のキット。
【００２９】
１９．スペーサが、接着剤に混合される事前に計量された量の実質的に非圧縮性のビーズを含む、請求項１５に記載のキット。
【００３０】
２０．スペーサが、パッチと構造物の間にそれぞれ配置される複数の細長い繊維を含む、請求項１５に記載のキット。
【００３１】
２１．スペーサがパッチに一体化される、請求項１５に記載のキット。
【００３２】
２２．スペーサが、複数の長さに切断され、構造物上に再加工領域を覆うように配置される、ある長さのフィラメントを含む、請求項１５に記載のパッチ。
【００３３】
２３．構造物を再加工するのに使用する：
面と構造物の間に配置される接着剤層によって構造物に接着される前記面を有する複合パッチであって、
前記面全体に分布し、接着剤層の厚さを制御するためにパッチと一体的に形成された
複数のスペーサ要素を含むパッチ。
【００３４】
２４．現場において複合航空機構造物を再加工する方法であって：
再加工する構造物の一領域を準備し；
パッチを形成し、これにはパッチに貫通孔を形成することが含まれ；
パッチと構造物のうちの一つにスペーサを配置し；
接着剤層をパッチ及び構造物のうちの一つに形成し、これには接着剤をスペーサを介して塗布することにより、接着剤層の厚さを制御することが含まれ；
接着剤層が形成された後にスペーサを除去し；
構造物にパッチを適用し；
当て板をパッチの上に配置し；
当て板と構造物の間に反当て板を配置し；
パッチ、当て板、及び反当て板の組合せの上に圧力付与装置を装着し；
前記圧力付与装置を使用して、当て板を介してパッチに圧力を印加し；
反当て板を使用して当て板によって印加された圧力をパッチの周囲に制限し；
パッチの上に熱パックを装着し；
熱パックを使用して接着剤を硬化させる
ことを含む方法。
【００３５】
２５．複合航空機構造物を再加工するためのキットであって：
構造物に対して圧縮され構造物に接着されるおおむね平面のパッチであって、複数の貫通孔を含み、これによりパッチを構造物に対して圧縮させるときにパッチと構造物の間の空気がパッチを通って抜け出ることが可能になるパッチと；
事前計量した量の接着剤と；
再加工する構造物上の領域を画定するために構造物上に配置されるマスクと；
接着剤を硬化させる熱パックと；
パッチを構造物に対して圧縮させる圧縮装置と；
パッチと構造物の間の接着ラインの厚さを制御するために、平面部材と構造物の間に配置される実質的に非圧縮性のスペーサであって、前記スペーサが、
接着剤と混ぜ合わされる事前計量された量のビーズと、
スペーサリングと、
個々の長さに切断され、再加工する構造物上の一領域を覆うように構造物上に配置される、ある長さのフィラメントと、
複数のスペーサピンと、
スクリーン
のうちの少なくとも一つを含む実質的に非圧縮性のスペーサ
を含むキット。
【００３６】
１．構造物の一領域を再加工する方法であって、
パッチを準備し、これにはパッチに複数の貫通孔を形成することが含まれ；
構造物とパッチの間に粘性の接着剤層を配置し；
パッチを構造物に押し付けて；
パッチ内の貫通孔を使用して、パッチが構造物に対して押し付けられるときに、パッチから空気及び／又は接着剤が絞り出されることを可能にする
ことを含む方法。
【００３７】
２．スペーサをパッチと構造物の間に配置することによって、接着剤層の厚さを制御する
ことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【００３８】
３．パッチと構造物の間にスペーサを配置するステップが、構造物とパッチの間に複数のビーズ及びスクリーンのうちの少なくとも一つを導入することを含む、請求項２に記載の方法。
【００３９】
４．スペーサを配置するステップが、構造物とパッチの間に接着剤を配置する前に、接着剤にスペーサを導入することを含む、請求項２に記載の方法。
【００４０】
５．構造物の表面を準備し；
少なくとも２つのリアクタンス性成分を混合することによって接着剤を準備し；
構造物の表面上にテンプレートを配置して再加工する構造物上の領域を画定し、接着剤の配置には、テンプレートを使用して接着剤を構造物の画定領域に塗布することが含まれ；
熱発生装置をパッチの上に適用して接着剤層を硬化させる
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【００４１】
６．パッチの下の全ての空気がほぼ除去されたことを、パッチ内の貫通孔を通る過剰な接着剤の流れを観察することによって確認する
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【００４２】
７．当て板を介してパッチの周囲に印加された圧力を制限するステップが、パッチ周囲外の構造物と当て板の間に反当て板を配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【００４３】
８．パッチを構造物に接着させる方法であって：
パッチを構造物上に配置し；
パッチと構造物の間に接着剤層を配置し；
パッチの上に当て板を配置し；
当て板に圧力をかけることによってパッチを構造物に押し付けて；
反当て板を使用して当て板を介してパッチの周囲に印加した圧力を制限する
ことを含む方法。
【００４４】
９．パッチ周囲に印加した圧力を制限するステップが、当て板の当て板周辺に印加された力に反作用することを含む、請求項８に記載の方法。
【００４５】
１０．力に反応するステップが、当て板と構造物の間の当て板の外側周辺に反当て板を配置することを含む、請求項８に記載の方法。
【００４６】
１１．パッチと構造物の間にスペーサを配置して接着剤層を所望の厚さに維持することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【００４７】
１２．スペーサをパッチと構造物の間に配置するステップが、それぞれ接着剤層の所望の厚さとおおむね等しい寸法を有するビーズを接着剤に導入することを含む、請求項１１に記載の方法。
【００４８】
１３．スペーサをパッチと構造物の間に配置するステップが、パッチ及び構造物の間に、接着剤層の所望の厚さにおおむね等しい厚さを有するスクリーンを導入することを含む、請求項１１に記載の方法。
【００４９】
１４．構造物の一領域の再加工に使用するパッチであって：
構造物に押し付けられて、接着剤層によって構造物に接着されるおおむね平面の部材であって、複数の貫通孔を含み、これによって平面部材が構造物に押し付けられるときに、パッチと構造物の間の空気が平面部材を通って抜け出ることが可能になる平面部材
を含むパッチ。
【００５０】
１５．平面部材の各貫通孔が、過剰な接着剤が貫通孔を通って流れ、パッチから流れ出るのを可能にするのに十分な幅を有する、請求項１４に記載のパッチ。
【００５１】
１６．平面部材が多数重なった複合材料である、請求項１４に記載のパッチ。
【００５２】
１７．複合材料が硬化される、請求項１６に記載のパッチ。
【００５３】
１８．平面部材と構造物の間の接着剤の厚さを制御するために、平面部材と構造物の間に配置されるスペーサをさらに含む、請求項１５に記載のパッチ。
【００５４】
１９．スペーサが、接着剤が通り抜けることができる実質的に非圧縮性のスクリーンを含む、請求項１８に記載のパッチ。
【００５５】
２０．スペーサが、接着剤内に分散した複数の実質的に非圧縮性のビーズを含む、請求項１８に記載のパッチ。
【００５６】
２１．接着剤で構造物表面上にパッチを接着させる装置であって：
接着工程において、パッチ上に配置されパッチに圧力を印加する当て板と；
当て板によってパッチの周囲に印加された圧力を制限する手段
を含む装置。
【００５７】
２２．圧力を制限する手段が、当て板と構造物表面の間の反当て板を含む、請求項２１に記載の装置。
【００５８】
２３．反当て板が実質的にパッチを囲む、請求項２１に記載の装置。
【００５９】
２４．反当て板は実質的に円形でパッチを囲んでおり、
当て板周辺部が反当て板を覆って係合する
請求項２２に記載の装置。
【００６０】
２５．現場において複合航空機構造物を再加工する方法であって：
再加工される構造物の一領域を準備し；
パッチを形成し、これにはパッチに貫通孔を形成することが含まれ；
接着剤層をパッチ及び構造物のうちの一つに形成し；
スペーサをパッチと構造物の間に配置することによって、接着剤層の厚さを制御し；
パッチを構造物に適用し；
当て板をパッチの上に配置し；
反当て板を当て板と構造物の間に配置し；
パッチ、当て板及び反当て板の組み合わせの上に圧力付与装置を装着し；
圧力付与装置を使用して、当て板を介してパッチに圧力を印加し；
反当て板を使用して、当て板によってパッチ周囲に印加された圧力を制限し；
熱パックをパッチの上に装着し；
熱パックを使用して接着剤を硬化させる
ことを含む方法。
【００６１】
２６．複合航空機構造物を再加工するためのパッチであって：
構造物に押し付けられて、接着剤層によって構造物に接着されるおおむね平面の部材であって、構造物に押し付けられた時に、パッチと構造物の間の空気が平面部材を通って抜け出ることを可能にする複数の貫通孔を含む平面部材と；
接着剤層の均一性を制御するために、平面部材と構造物の間に配置される実質的に非圧縮性のスクリーンと；
平面部材を構造物に接着する接着剤層と；
接着剤層の厚さを制御するための接着剤層内のビーズ
を含むパッチ。
【００６２】
特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成することができる、または下記の説明及び図面を参照することによってさらに詳細を理解することができる更に別の実施形態と組み合わせることができる。
【００６３】
有利な実施形態を特徴づけていると思われる新規特性は添付の請求項に記載されている。有利な実施形態だけでなく、使用の好ましいモード、更なる目的及びその利点はしかしながら、添付の図面と併せて読むときに、本発明の有利な実施形態の下記の詳細説明を参照することによって最適に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は有利な実施形態による航空機の製造及び就航方法を示す図である。
【図２】図２は有利な実施形態を実行できる航空機を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは接着剤で接着された２つのパーツの間に所望の接着ラインの厚さを維持するためにスペーサを使用する様子を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は有利な実施形態による接着環境を示す図である。
【図４】図４は有利な実施形態による接着剤の塗布断面を示す図である。
【図５】図５は有利な実施形態による接着剤層とビーズを塗布した構造物の断面図である。
【図６】図６は有利な実施形態によるパーツ上のマスクを示す図である。
【図７】図７は有利な実施形態による接着剤用に準備中のパーツを示す図である。
【図８】図８は有利な実施形態による接着剤とビーズの塗布を示す図である。
【図９】図９は有利な実施形態による接着剤とビーズを塗布したパーツを示す図である。
【図１０】図１０は有利な実施形態にしたがってパーツに接着剤を塗布する様子を示す図である。
【図１１】図１１は有利な実施形態にしたがって接着剤を塗布したパーツからスクリーンを除去する様子を示す図である。
【図１２】図１２は有利な実施形態にしたがって互いに接着された２つのパーツを示す図である。
【図１３】図１３は有利な実施形態にしたがってパーツを接着させる工程を示すフロー図である。
【図１４】図１４は有利な実施形態にしたがってパーツを接着させる工程を示すフロー図である。
【図１５】図１５は再加工が必要な領域を有する構造物の一部分の平面図である。
【図１６】図１６は図１５の線１６−１６に沿って切り取った断面図である。
【図１７】図１７は再加工が行われている領域の上に配置されているテンプレートを示す平面図である。
【図１８】図１８はパッチ内の貫通孔を示すパッチの等角投影図である。
【図１９】図１９はパッチと接着剤層が再加工を必要とする領域の上に配置されている、図１５に示す構造物の断面図である。
【図２０】図２０は図１９と同様の図であるが、パッチの上に装着されている当て板及び反当て板を示す図である。
【図２１】図２１は当て板を示す上面図であり、反当て板とパッチの位置が実体のないものとして図示されている。
【図２２】図２２はパッチに力を印加するための熱パックと圧縮機を含む、補修方法を実行するための装置の分解組立図である。
【図２３】図２３は接着されたパッチを使用して構造物を再加工する方法のステップを示すフロー図である。
【図２４】図２４は接着されたパッチを使用して構造物を再加工するのに使用できる包装済みのキットの構成部品を示すブロック図である。
【図２５】図２５はスペーサの代替実施形態の斜視図である。
【図２６】図２６は図２５の線２６−２６に沿って切り取った断面図である。
【図２７】図２７はパッチを圧縮している間接着ラインの厚さを維持するために図２５のスペーサを使用している様子を示す断面図である。
【図２８】図２８はスペーサの別の実施形態の斜視図である。
【図２９】図２９は図１５と同様の図であるが、接着剤を塗布する前に再加工領域の上に配置されている図２８の複数のスぺーサを示す図である。
【図３０】図３０は図２７と同様の図であるが、接着ラインの厚さを維持するために図２８のスペーサを使用する様子を示す図である。
【図３１】図３１は別の形態のスペーサを有するパッチの底部を示す斜視図である。
【図３２】図３２は図３１と同様の図であるが、さらなる形態のスペーサを示す図である。
【図３３】図３３は図３０と同様の図であるが、接着ラインの厚さを維持するために図３２のスペーサを使用する様子を示す図である。
【図３４】図３４は図２９と同様の図であるが、別の実施形態のスペーサを示す図である。
【図３５】図３５は別の形態のスペーサが適用されている、貫通孔が形成されたパッチの平面図である。
【図３６】図３６は図３５と同様の図であるが、貫通孔を有するパッチ上のスぺーサの異なるレイアウトを示す図である。
【図３７】図３７は別の形態のスペーサが形成されている、貫通孔を有するパッチの平面図である。
【図３８】図３８は図３７の線３８−３８に沿って切り取った断面図である。
【図３９】図３９は別の形態のスペーサが形成されている、貫通孔を有するパッチの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図面をさらに具体的に参照し、本開示の実施形態を図１に示す航空機の製造及び就航方法１００と図２に示す航空機２００において説明することができる。まず図１を見てみると、航空機の製造及び就航方法を示す図は有利な実施形態にしたがって図示されている。試作段階においては、例示の航空機の製造及び就航方法１００は図２の航空機２００の仕様及び設計１０２と、材料調達１０４を含むことができる。
【００６６】
製造段階においては、図２の航空機２００の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６と、システム統合１０８がおこなわれる。そのあとに、図２の航空機２００は、認可及び納品１１０を経て就航１１２される。顧客によって使用されている間、図２の航空機２００には所定の整備及び保守１１４（変更、再構成、改装、及びその他の整備及び保守も含むことができる）が予定される。
【００６７】
航空機の製造及び就航方法１００の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって行う又は実施することができる。これらの実施例ではオペレータは顧客であってよい。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００６８】
次に図２を参照すると、有利な実施形態を実行できる航空機の図が図示されている。この実施例では、航空機２００は図１の航空機の製造及び就航方法１００によって製造され、複数のシステム２０４及び内部装飾２０６を有する機体２０２を含むことができる。システム２０４の実施例は、一又は複数の推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、及び環境システム２１４を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙における実施例を示したが、異なる有利な実施形態を自動車産業等の他の業界に応用することができる。
【００６９】
本明細書に具現化された装置及び方法は、図１の航空機の製造及び就航方法１００の一又は複数の段階において採用することができる。例えば、図１の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６で製造された構成部品又はサブアセンブリは、図１の航空機２００が稼動１１２している間に製造される構成部品又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。
【００７０】
また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば非限定的に、航空機２００を実質的に組立てしやすくする、又は航空機２００にかかる費用を削減することによって、例えば図１の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６とシステム統合１０８等の製造段階において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはこれらの組み合わせを、航空機２００が稼動１１２している間に、又は図１の整備及び保守１１４において用いることができる。
【００７１】
例えば非限定的に、有利な実施形態を使用して、航空機２００の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６及び/又はシステム統合１０８において航空機２００のパーツを結合させることができる。加えて、有利な実施形態を整備及び保守１１４に採用して航空機２００の再構成及び/又は修理を行うことができる。
【００７２】
異なる有利な実施形態は、接着剤を塗布する現在の工程により、接着が行われる領域に塗布される接着剤層が均等にならない場合があることを認識し考慮に入れている。異なる有利な実施形態はまた、現在の工程により、接着剤を均等な層を形成するように塗布することができたとしても、接着剤層が所望の厚さにならない場合があることも認識し考慮に入れている。
【００７３】
図２Ａを参照すると、開示の実施形態にしたがって、パーツ３０４、３１０の一方又は両方に形成された接着剤層３３２を使用してパーツ３０４、３１０を相互に接着させる方法が提供されている。接着剤３３２の厚さ３３８は本明細書においてしばしば「接着ライン」とも呼ばれ、この「接着ライン」は一又は複数のスペーサ３１５をパーツ３０４、３１０の間に配置することによって制御することが可能である。後に記載するように、様々な形態のスペーサ３１５が可能である。ある実施形態では、スペーサ３１５を用いてパーツ３０４、３１０の一方又は両方にほぼ一定の厚さ３３８の均一な接着剤３３２の層を形成し、スペーサ３１５はパーツ３０４、３１０が相互に接着される前に取り除かれる。別の実施形態では、スペーサ３１５をパーツ３０４、３１０の間に残して、パーツ３０２、３１０が共に圧縮される時に、一定の接着ラインの厚さ３３８を維持するのを補助することができる。実際に、パーツ３０４、３１０が圧縮される時に、スペーサ３１５により接着剤３３２の圧縮が制限される。
【００７４】
図３を参照すると、ある実施形態において、スペーサ３１５はスクリーン３１８及び／又は接着剤３３２に混合されるビーズ３３４を含むことができる。接着剤３３２及び複数のビーズ３３４はスクリーン３１８を介して第１パーツ３０４の表面３２８に塗布されて、接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６が形成される。接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６を有する第１パーツ３０４の表面３２８は第２パーツ３１０の表面３４０に接触するように配置されて、ビーズ３３４を含む接着剤層３３６が形成され、構造物３０７が形成される。構造物３０７は次に硬化させることができる。
【００７５】
これらの実施例では、スクリーン３１８はある厚さを有することができ、接着剤３３２と複数のビーズ３３４をスクリーン３１８を介して第１パーツ３０４の第１面３２８に塗布することによって、実質的にスクリーン３１８の厚さ３３８を有する接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６を得ることができる。
【００７６】
複数のビーズ３３４は、パーツ３０４の第１面３２８に塗布された時に接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６がほぼ均一な厚さ３３８になるようなサイズを有することができる。ビーズ３３４は、パーツ３０４、３１０を共に結合させるときに、接着剤３３２の層がほぼ均一な厚さ３３８を保つようにすることができる。結合されている一又は複数のパーツ３０４、３１０に圧力を印加することによって不均一な厚さになるとは限らない。さらに、ビーズ３３４及び／又はスクリーン３１８のサイズにより圧力下で厚さ３３８が維持されうる。
【００７７】
図３においては、接着環境３００が有利な実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、接着環境３００を使用してパーツ３０４とパーツ３０６の間に構造接着状態３０２を形成することができる。パーツ３０４とパーツ３０６で構造物３０７を形成することができる。これらの実施例では、パーツ３０４とパーツ３０６はプラットフォーム３０８のパーツであってよい。これらの実施例では、プラットフォーム３０８は例えば図２の航空機２００であってよい。パーツ３０４は複合パーツ３０５の形態をとることができ、パーツ３０６は複合パーツ３１０の形態をとることができる。
【００７８】
これらの実施例では、複合パーツ３０５は外板３１２であってよいが、その他の構造物、例えば非限定的に、床板、壁、フレーム、ストリンガー、スパー、ドア、及び他の構造物も考えられる。複合パーツ３１０は外板３１２に適用される前はおおむね平面であってよいパッチ３１４であってよい。平面なパッチ３１４を外板３１２に適用した後で、パッチ３１４が外板３１２の表面の輪郭に一致することにより、外板３１２が湾曲しているところではパッチ３１４もこれらの応用形態において湾曲しうる。パッチ３１４は平面である必要はなく、ある実施形態では、パッチ３１４は外板３１４に適用される前は湾曲している、又は輪郭を有していてよい。パッチ３１４は未硬化であってよく、又は予め硬化させたものであってよい。パーツ３０４及びパーツ３０６は接着システム３１６を使用して相互に接着させることができる。接着システム３１６はスクリーン３１８、テンプレートマスク３２０、アプリケータ３２２、当て板３２４、及び熱源３２６を含むことができる。
【００７９】
テンプレートマスク３２０を複合パーツ３０５の第１面３２８に配置して領域３３０を露出させることができる。スクリーン３１８を次にテンプレートマスク３２０上に配置することができる。接着剤３３２及びビーズ３３４をスクリーン３１８を介して領域３３０の第１面３２８上に塗布して、接着剤及びビーズの層３３６を形成することができる。接着剤及びビーズの層３３６は硬化された時に、接着ライン３３７の形態をとることができる。
【００８０】
接着剤３３２及びビーズ３３４を多数の異なるやり方で塗布することができる。例えば、接着剤３３２をビーズ３３４と混合して共に塗布して、接着剤及びビーズの層３３６を形成することができる。他の有利な実施形態では、接着剤３３２をスクリーン３１８の開口部３４１を介して塗布することができる。開口部３４１は特定の実行形態によって様々な形状及びサイズを有することができる。
【００８１】
開口部３４１は、ビーズ３３４が開口部３４１を通ることができるサイズを有することができる。スクリーン３１８はまた、例えば非限定的に、スクリーンウィーブ、ねじ山間の開口部、ねじ山の直径、及び／又はその他好適なパラメータ等のその他のパラメータを有することもできる。これらのパラメータは、ビーズのサイズ、及び例えば、厚さ、粘着性、表面張力、粘性、及び／又はその他の付着性等の接着剤の特性と相互作用する場合がある。
【００８２】
その後、ビーズ３３４を領域３３０の第１面３２８上の接着剤３３２に加えて、接着剤とビーズの層３３６を形成することができる。これらの実施例では、スクリーン３１８はほぼ均一であり得る厚さ３３８を有することができる。この結果、接着剤とビーズの層３３６は実質的に厚さ３３８も有しうる。
【００８３】
ビーズ３３４の直径よりも大きい、結合前の厚さ３３８を有する接着剤３３２のある少ない量の過剰量を塗布して、複合パーツ３０５と複合パーツ３１０を結合させる時に発生しうる潜在的空隙を低減する及び／又は除去することができる。パーツ３０５とパーツ３１０を結合するときに、パーツを真空バッグ圧又はその他の圧力下に置いて、ビーズ３３４の直径に非常に近い厚さ３３２を有する均一な接着ラインを維持しながら、過剰な接着剤を絞り出すことができる。これにより全ての表面領域の上に十分に充填することができる。スクリーン３１８をパーツ３０５、３１０のうちの一つに配置し、その後接着剤３３２を、そして任意にビーズ３３６を、スクリーン３１８を通して接着剤／ビーズを押し出してスクリーン３１８上の過剰な接着剤をコテで取り除きパーツの上に塗布することによって、接着ラインの厚さ３３８を制御しやすくなりうる。
【００８４】
アプリケータ３２２を使用してスクリーン３１８を介して複合パーツ３０５の第１面３２８上に接着剤３３２及び／又はビーズ３３４を塗布することができる。アプリケータ３２２はスクリーン３１８から過剰な接着剤３３２及び／又はビーズ３３４を除去して、実質的に厚さ３３８を有する接着剤及びビーズ３３６の層を形成することができる。
【００８５】
接着剤及びビーズの層３３６が形成された後で、スクリーン３１８とテンプレートマスク３２０を取り除くことができる。複合パーツ３１０の第２面３４０を複合パーツ３０５の第１面３２８と接触するように配置することができる。接着剤及びビーズの層３３６内のビーズ３３４により、接着剤及びビーズの層３３６を実質的に厚さ３３８に維持することができる。ビーズ３３４により、厚さ３３８を実質的に同じレベルに維持することができる構造要素が提供されうる。接着剤及びビーズの層３３６のビーズ３３４がないと、厚さ３３８は圧縮後に領域３３０の部分においてまばらになる可能性がある。
【００８６】
異なる有利な実施形態では、接着剤３３２を、パーツ３０４及びパーツ３０６の間で構造接着状態３０２を形成するのに好適でありうる全ての接着剤から選択することができる。異なる有利な実施形態では、接着剤３３２は、スクリーン３１８が接着剤及びビーズの層３３６から除去された時に、接着剤及びビーズの層３３６が実質的に厚さ３３８を維持することができるような粘性を有することができる。
【００８７】
ある有利な実施形態では、接着剤３３２は未硬化状態にある時に、スクリーン３１８が取り除かれたときに適切な度合いの流れが起きるような粘性、粘着性、及び表面張力を有するように選択することができる。ビーズ３３４を有する又は有さない接着剤３３２は、接着剤３３２が構造物上にそのまま残り、スクリーン３１８が取り除かれた後わずかにリフローすることが可能となるような流れを維持しながら、第１面３２８に付着するようなものを選択することができる。接着剤３３２の選択は部分的に、接着剤３３２の塗布、及び複合パーツ３０５の第１面３２８と複合パーツ３１０の第２面３４０を結合している間に特性を維持できるような接着剤３３２の稼動時間を考慮に入れている。
【００８８】
接着剤３３２はパーツ３０４とパーツ３０６の材料によって変化させることができる。例えば非限定的に、パーツ３０４とパーツ３０６が複合パーツ３０５と複合パーツ３１０の形態を取る場合、接着剤３３２は複合構成部品に好適な接着剤であってよい。
【００８９】
パーツ３０５及び／又はパーツ３１０が金属又はアルミニウムパーツの形態をとる場合、異なる種類の接着剤が好適であり得る。選択される特定の接着剤は相互に接着されるパーツの材料、所望の接着強度、及びその他好適な要因に依存しうる。使用できる接着剤には、例えば非限定的に、エポキシ系接着剤、ウレタン接着剤、アクリル接着剤、及びその他好適な接着剤が含まれる。
【００９０】
ビーズ３３４はサイズ３３５を有することができる。サイズ３３５は厚さ３３８又はその他何らかの所望の厚さに基づいて選択することができる。ビーズ３３４のサイズ３５５は厚さ３３８前後であってよい。さらに、接着剤及びビーズの層３３６内のビーズ３３４の量は、特定の実行形態によって変化しうる。ビーズ３３４は、ガラス、金属、セラミック、ゴム、及び／又はその他何らかの好適な材料のうちの少なくとも一つから選択された材料からなるものであってよい。ビーズ３３４はこれらの実施例では実質的に非圧縮性であってよい。
【００９１】
この非圧縮性は厚さ３３８の減少を回避するのに望ましいものであり得る。本明細書で使用される「少なくとも一つの」という表現は、品目リストとともに使用される場合は、一以上の品目の異なる組み合わせを使用することができ、リストの中の各品目のうちの一つのみが必要であり得ることを意味する。例えば、「品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃのうちの少なくとも一つ」は非限定的に、品目Ａ、又は品目Ａ及び品目Ｂを含むことができる。この実施例はまた、品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ、又は品目Ｂ及び品目Ｃも含むことができる。
【００９２】
構造物３０７を硬化させて構造接着状態３０２を形成することができる。これらの実施例では、硬化を接着剤及びビーズの層３３６に対して実施してパーツ３０４とパーツ３０６の間に構造接着状態３０２を形成することができる。構造物３０７の硬化は熱源３２６を使用して行われる。熱源３２６は例えば非限定的に、熱パッド、オートクレーブ、又はその他何らかの好適な熱源であってよい。ある有利な実施形態では、硬化工程において当て板３２４を構造物３０７上に配置することができる。これらの実施例では、接着システム３１６を使用して行われる異なる作業は、人間のオペレータ３４２によって手動で、及び／又はロボット装置３４４によって自動的に行うことができる。
【００９３】
図３の接着環境３００は物理的又はアーキテクチャ制限を暗示するように図示されたものではなく、異なる有利な実施形態が実行可能である。ある有利な実施形態では、その他の構成部品を図示したものに加えて、又はその代わりに使用することができる。さらに別の有利な実施形態では、いくつかの構造部品は必要でない場合がある。
【００９４】
例えば、ある有利な実施形態では、硬化工程において当て板３２４の使用は必要でない場合がある。さらに別の有利な実施形態では、複合パーツ３１０がパッチの形態をとる場合、複合パーツ３１０に通気孔を形成することができる。通気孔により、接着剤及びビーズの層３３６内に閉じ込められた空気を絞り出しやすくなり得る。さらに別の有利な実施形態では、硬化工程において構造物３０７に真空バッグ処理を行うことができる。真空バッグ処理、又は真空バッグ処理とオートクレーブ圧縮により、接着ラインをビーズ３３４によって可能である最小の厚さにまで圧縮しやすくなり得る。
【００９５】
別の実施例として、ある有利な実施形態では、スクリーン３１８の上にテンプレートマスク３２０を載せて、スクリーン３１８を第１面３２８上に配置することができる。さらに別の有利な実施形態では、テンプレートマスク３２０は必要でない場合がある。さらに別の有利な実施形態では、接着剤３３２をパーツ３０６の第２面３４０上に配置する場合がある。さらに別の実施例では、有利な実施形態はパーツ３０６の第２面３４０上に活性化物質を配置することができる。活性化物質により、接着剤３３２が硬化する、又は硬化することができる状態に入ることができる。
【００９６】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤の断面図である図４を参照する。この実施例では、パーツ４００は図３のパーツ３０４の実施例である。
【００９７】
パーツ４００は例えば非限定的に、外板又はその他何らかの好適なパーツであってよい。パーツ４００は例えば非限定的に、複合材料、アルミニウム、チタン、及び／又はその他何らかの好適な材料等の材料からなるものであってよい。この実施例では、マスク４０２をパーツ４００の面４０４に配置することができる。スクリーン４０６はマスク４０２の上に配置することができる。これらの実施例では、マスク４０２により領域４０８を露出させることができる。接着剤４１０を領域４０８の面４０４に塗布することができる。マスク４０２により領域４０８外の面４０４の複数の部分４１２に接着剤４１０が塗布される又は付着するのを防止することができる。特定の実行形態によって、ビーズ４１４を接着剤４１０と混合することができる、又は単独で塗布することができる。
【００９８】
これらの実施例では、スクリーン４０６は厚さ４１６を有することができる。ビーズ４１４は直径４１８を有することができる。直径４１８は厚さ４１６とほぼ同じ値であってよく、ビーズ４１４のうちの異なるビーズ間でほぼ一貫していてよい。スクリーン４０６を使用することにより、接着剤とビーズの層４２０を厚さ４２２になるように塗布することができ、厚さ４２２は領域４０８の厚さ４１６とほぼ同じ厚さでありうる。つまり、スクリーン４０６の厚さ４１６により、接着剤４１０とビーズ４２０の層の厚さ４２２を設定することができる。スクリーン４０６が取り除かれた後、ビーズ４２０は実質的に厚さ４２２を維持することができる。
【００９９】
次に、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤とビーズの層を有する構造物の断面図である図５に注目する。この実施例では、パーツ４００の面４０４をパーツ５０２の面５００に接触するように配置することができる。パーツ５０２は例えばおおむね平面のパッチ又はパーツ４００のその他の修理部品であってよい。しかしながら、ある実施形態では、前述したように、パーツ４００は平面でなくてもよい。
【０１００】
異なる有利な実施形態では、力はパーツ５０２に矢印５０４の方向に加えられる場合がある。接着剤とビーズの層４２０内のビーズ４１４により、接着剤とビーズの層４２０のビーズ４１４の厚さよりも厚さ４２２が縮むのを低減する及び/又は防止することができる。さらに、ビーズ４１４により、接着剤とビーズの層４２０の領域４０８の厚さ４２２が不均一になるのを防止することができる。これらの実施例では、ビーズ４１４の形状は球であってよい。当然ながら、特定の実行形態によってどんな形状でも使用可能である。これらの実施例では、ビーズ４１４間の積み重なりを避けることができる任意の形状をビーズ４１４に使用することができる。
【０１０１】
ある有利な実施形態では、厚さ４２２は直径４１８よりも大きい。この種の実行形態では、接着剤とビーズの層４２０はビーズ４１４の直径４１８に基づき厚さ５０６まで値が減少する場合があり、これは最終的な接着ラインの厚さ３３８に対応する（図３）。
【０１０２】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤とビーズをパーツに塗布する様子を示す図である図６〜１２を参照する。図６は有利な実施形態によるパーツ上のマスクの図である。最初に図６を参照すると、マスク６００はパーツ６０４の面６０２に配置することができる。マスク６００は面６０２の領域６０６を露出させることができる。領域６０６は接着剤を塗布することができる一領域であってよい。
【０１０３】
図７を参照すると、接着剤用に準備中のパーツの図が有利な実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、スクリーン７００がパーツ６０４のマスク６００の上に配置されている。この結果、接着剤はパーツ６０４の領域６０６の面６０２までスクリーン７００のみを通過することができる。
【０１０４】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤とビーズを塗布する様子を示す図である図８を参照する。この実施例では、接着剤とビーズ８００はスクリーン７００を通して面６０２に塗布することができる。接着剤とビーズ８００はマスク６００があるために領域６０６にのみ塗布することが可能である。
【０１０５】
図９には、接着剤とビーズが塗布されたパーツの図が有利な実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、接着剤とビーズの層９００がスクリーン７００（図示せず）及びマスク（図示せず）を除去した後に残されている。パーツ６０４をここで結合させる及び/又は接着させることができる。
【０１０６】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示されたパーツに接着剤を塗布する様子を示す図である図１０を参照する。この実施例では、パーツ１０００は面１００４に配置されるスクリーン１００２を有する。接着剤１００６はスクリーン１００２を介して面１００４に塗布されている場合がある。この実施例では、接着剤１００６にビーズが含まれていなくてもよい。
【０１０７】
有利な実施形態にしたがって図示された、接着剤が塗布されたパーツからスクリーンを除去する様子を示す図１１に注目する。この実施例では、スクリーン１００２はパーツ１０００から取り外されている。ほぼ均一な接着剤層１１００が面１００４上に残されている。ある有利な実施形態では、接着剤層１１００は活性化物質の形態をとることができる。
【０１０８】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された相互に接着した２つのパーツを示す図である図１２を参照する。この実施例では、パーツ１０００はパーツ６０４に接して配置されており、硬化されて接着ライン１２０２として見られる構造接着状態１２００を形成する。パーツ１０００とパーツ６０４は熱と圧力の印加を利用して硬化させることができる。この実施例の構造接着状態１２００について、厚さ又は接着ラインは一貫したものであってよい。
【０１０９】
図６〜１２に示す異なる作業及び特徴は限定を意味するものではなく、異なる有利な実施形態が実行可能である。ある有利な実施形態は説明したものに加えて、又はそれの代わりに他の特徴及び/又は作業を有することができる。さらに、ある有利な実施形態では、幾つかの特徴及び/又は作業は不必要である場合がある。例えば、ある有利な実施形態では、接着剤１００６はパーツ１０００に対して不必要であり得る。さらに別の有利な実施形態では、スクリーン７００はその上にマスク６００を配置した状態で、パーツ６０４の面６０２上に配置することができる。
【０１１０】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示されたパーツを接着する工程のフロー図である図１３を参照する。図１３に示す工程は例えば図３の接着環境３００等の接着環境を使用して実行可能である。
【０１１１】
この工程は第１パーツの第１面上にマスクを配置することによって開始することができる（作業１３００）。この工程では次に、スクリーンをマスクの上に配置して第１パーツの第１面の露出領域を形成する（作業１３０２）。この工程では次に、接着剤と複数のビーズをスクリーンを通して第１パーツの第１面上に塗布して接着剤とビーズの均一な層を形成する（作業１３０４）。スクリーンは接着剤とビーズの層を均一にするためのレべラー装置として使用することができる。第1パーツの第１面上に接着剤とビーズの均一な層を残して、スクリーンを除去することができる（作業１３０６）。
【０１１２】
この工程では、接着剤とビーズの層が形成された第１パーツの第１面を第２パーツの第２面と接触するように配置して、構造物を形成することができる（作業１３０８）。この工程では、構造物を硬化させることができ（作業１３１０）、その後工程は終了する。
【０１１３】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示されたパーツを接着する工程のフロー図である図１４を参照する。図１４に示す工程は、例えば図３の接着環境３００等の接着環境を使用して実行可能である。
【０１１４】
この工程は、接着剤と複数のビーズを第１パーツの第１面上に塗布して、接着剤とビーズの層を形成することによって開始することができる（作業１４００）。この工程では次に、スクリーンを接着剤とビーズの層の中に嵌めこむことができる（作業１４０２）。過剰な接着剤をスクリーンの最上部から取り除いて、接着剤とビーズのほぼ均一な層を形成することができる（作業１４０４）。スクリーンを次に接着剤とビーズのほぼ均一な層から取り除くことができる（作業１４０６）。
【０１１５】
接着剤とビーズのほぼ均一な層が形成された第１パーツの第１面を第２パーツの第２面と接触するように配置して、構造物を形成することができる（作業１４０８）。この工程では次に構造物を硬化させることができ（作業１４１０）、その後工程は終了する。
【０１１６】
図１３及び１４のフロー図に示す工程は、多数の異なる方法で実施することができる。ある有利な実施形態では、その他の作業を説明したものに加えて、あるいはその代わりに使用することができる。さらに、ある作業は同時に行うことができる。さらに別の有利な実施形態では、ある作業を省略することができる。
【０１１７】
例えば、第１面を第２面に接触するように配置している時に、作業１３０６を省略してスクリーンとビーズを適所に配置したままにすることができる。さらに別の有利な実施形態では、ビーズとスクリーンを適所に残さずに、接着剤層をスクリーンを通して配置することができる。例えば、ある有利な実施形態では、接着剤を第２パーツの第２面に塗布することもできる。２つの成分を有する接着剤が使用されるさらに別の実施形態では、接着剤の第１成分を第１パーツの第１面に塗布することができ、接着剤の第２成分を第２パーツの第２面に塗布することができ、２つのパーツを向かい合わせて接触するように配置した時に、この２つの接着剤の成分が混ぜ合わさる。
【０１１８】
別の実施例では、接着剤はビーズを含まない場合がある。別の実施例として、接着剤と複数のビーズの第１面への塗布は、接着剤及び複数のビーズの混合物を塗布することによって実施することができる。別の有利な実施形態では、接着剤を第１面に塗布することができる。ビーズを次にスクリーンを通して第１面に塗布することができる。
【０１１９】
したがって、異なる有利な実施形態は、パーツを相互に接着させる方法及び装置を提供する。異なる有利な実施形態は、ほぼ所望の値前後の厚さを有することができる接着剤層を形成する能力を提供することができる。さらに、接着剤にビーズを使用することで、パーツに圧縮圧力が印加されている間及びその後で、所望の厚さの値を有する均一な接着剤層を維持することができる。
【０１２０】
一又は複数の有利な実施形態により、パーツの接着に再現性を提供することができる。図示した実施例では、再現性は、異なる有利な実施形態を使用してパーツの構造一貫性がさらに予測可能となり得るため、例えば非限定的に、一貫した構造接着状態、一貫した強度、一貫した設計、及び認証限度を含むことができる。これらの、そして可能な他の特徴により、パーツ及び/又は製品のより簡単で早い認証が提供できる。
【０１２１】
ここで、航空機に含まれるもの等の複合外板３１２を示す図１５及び１６に注目する。この実施例では、外板３１２は再加工される局在的な領域３１２ａを有する。本明細書で使用される「再加工」、「再加工された」、及び「再加工される」は広い意味で使用され、非限定的に、構造物をその元の載荷能力及び/又は仕様に戻す、又は一又は複数の点において構造物の性能を改善する又は増加することができる再加工、修理、修復、改善、及び変更が含まれる。しかしながら、開示の実施形態は既存の外板３１２の再加工を伴う応用形態を図示しているが、実施形態を航空機の初期の製造及びアセンブリの間に用いて、外板３１２の特定領域を形成する、及び/又は一又は複数の構成部品を外板３１２に取り付けることができることにも注目すべきである。したがって、下記の説明及び添付の請求項に使用される用語「パッチ」はさらに、航空機の初期の製造において航空機の構造物に接着される構造部品等の別の構造物に接着される様々な形態のパーツを含むように定義される。この実施例では、領域３１２ａは外側面３２８から下方向に延びて外板３１２の幾つかの層３１２ｂを貫通するくぼみ３２８ａ（図１６）である。他の応用形態では、領域３１２ａは単に一又は複数の層３１２ｂの中に下方向に延びているが、層を貫通しない外板３１２における変形部又は「へこみ」である。図面に示す外板３１２はほぼ平坦であるが、外板３１２は一又は複数の輪郭又は湾曲部を有することができ、この場合外板３１２に適用された平面のパッチ３１４は外板３１２の輪郭又は湾曲部に一致しうる。また、図面に示すパッチ３１４はほぼ平面であるが、他の実施形態では、パッチ３１４は非限定的に湾曲部、輪郭及び/又は先細部を含む他の形状を有することができる。また、前述したように、パッチ３１４は未硬化の又は予め硬化した複合材料であってよい。
【０１２２】
航空機が運航状態にあることが要求され、スケジュールの途切れを避けることが重要なある状況においては、特殊な取扱設備、特別な取扱い及び/又は熟練のメンテナンス技術者が得られるハンガー施設環境外の「現場において」再加工を行うことが必要となる場合がある。例えば、スケジュールの遅延を避けるために空港のゲートに航空機が駐機している間の制限された時間内に必要な再加工を行うことが必要となる場合がある。開示の実施形態にしたがって、複合材料の知識がわずかでありうるライン整備士等の作業員によって必要な再加工を比較的迅速に行うことができる。
【０１２３】
再加工は、再加工が必要な領域３１２ａをおおむね囲む部分１５００（図１５）を再加工することによって開始することができる。図１７を参照すると、テンプレートマスク３２０は中央開口部３２０ａを含み、この中央開口部３２０ａはこの実施例ではほぼ円形であり、再加工領域１５００と同一の広がりを持つが、応用形態によってその他の形状の開口部も可能である。中央開口部３２０ａは、外板３１２の面３２８の準備において研磨テンプレートとして、また再加工が必要な領域３１２ａの上にパッチ３１４（図１８）をセンタリングするためのテンプレートとしての両方の役割を果たすことができる。テンプレートマスク３２０はさらに、中央開口部３２０ａを同軸に囲むリング状の断続的な貫通孔３２０ｂを含む。リング状の貫通孔３２０ｂを使用して、再加工工程の一部において外板３１２から塗料が取り除かれる面３２０ａ上の外側の境界の印づけをすることができる。面３２８が接着されたパッチ３１４を受け入れるための準備工程のさらなる詳細を、さらに詳しく下に記す。
【０１２４】
図１８は、図１５〜１７に示す外板３１２上の領域３１２ａを再加工するのに好適なパッチ３１４を示す。この実施例では、おおむね平面のパッチ３１４はほぼ円形であり、パッチ３１４全体に分布する複数の貫通孔３１４ａを含む。下に説明するように、貫通孔３１４ａにより、矢印１８０２によって示すように、パッチの装着工程において外板３１２の面３２８に対して圧縮されている間にパッチ３１４の下から空気１８００を逃がすことが可能になり得る。各貫通孔３１４ａの直径又は最大幅「ｗ」は、パッチ３１４の下から過剰の接着剤１８０４を押し出すこともできるほど十分に大きいことが望ましい。
【０１２５】
ここで図１９を参照すると、パッチ３１４は予め硬化した複合材料の複数の層３１４ｂを含むことができる。他の実施形態では、パッチ３１４は未硬化であってよい。パッチ３１４は粘性の接着剤層３３６によって再加工される領域３１２ａを覆う外板３１２に接着され、制御された厚さ３３８を有する接着ライン３３７を形成する。本明細書で使用される「粘性のある」とは、接着剤３３６を塗ることができることであり、力が加わった時にある程度流れることができることを意味する。接着剤層３３６は、未硬化状態において所定の粘性、粘着性及び表面張力特性を選択することによって特定の応用形態に適合したすぐに硬化する種類の接着剤であってよい。接着剤３３６の粘性及び粘着性は、外板３１２及び/又はパッチ３１４にくっつくが、パッチ装着工程の完了時に流動性を保つようなものであるべきである。
【０１２６】
接着剤は前述したビーズ３３４、及び/又はスクリーン３１８を含むことができる（図３参照）。スクリーン３１８及び/又はビーズ３３４は、接着ライン３３７の所望の厚さ３３８に実質的に対応する厚さを有するスペーサ３３９として機能する。他の実施形態では、スクリーン３１８を使用して、接着剤３３２を所望の接着ライン３３７の制御された厚さ３３８に塗布することができ、その後パッチ３１４を適用する前にスクリーン３１８を取り外すことができ、この場合に残っているビーズ３３４が接着ライン３３７の厚さ３３８の制御を補助する。接着剤３３２及びビーズ３３４の層３３６により、外板３１２のへこみ３２８ａ（図１６）を含む再加工される領域３１２ａが実質的に充填される。他の実施形態では、領域３１２ａは接着剤３３２の組成とは異なる組成を有する好適な充填剤（図示せず）で充填し、その後接着剤３３２でカバーすることができる。
【０１２７】
パッチ３１４及び/又は外板３１２に塗布される接着剤３３２の量は、再加工が必要な領域３１２ａのサイズ及び深さを含む特定の応用形態によって変化し得る。ほぼ正確な量の接着剤３３２が塗布され、ほぼ均等に再加工領域３１２ａの上に広げられるところでは、パッチ３１４が圧縮される時に貫通孔３１４ａを通して絞り出されることができる過剰な接着剤３３２は少量である又は全くない可能性がある。この場合、接着剤３３２自体がパッチ３１４の下で再分布され、接着剤３３２の高い及び低い領域が平らになりエアポケットが充填された結果、（エアポケットからの）空気のみが排出されうる。しかしながら、正確な量以上の接着剤３３２が塗布されるその他の場合には、貫通孔３１４ａを通って絞り出される接着剤３３２の位置及び/又は過剰量の観察を、良好な接着状態を達成するための条件が満たされたか否かを判断する手引きとして利用することが可能であり得る。すべての場合において、貫通孔３１４ａは接着剤３３２がパッチ３１４のほぼ全体領域と接触するようにパッチ３１４の下で再分布され得るように助けることができる。再加工技術者の、貫通孔３１４ａを通って絞り出される過剰な接着剤３３２の観察を利用して、全てのエアポケットが実質的に取り除かれ、接着剤３３２がパッチ３１４のほぼ全体領域と接触していることを確認するのを助けることができる。
【０１２８】
ここで、パッチ３１４を外板３１２の面３２８上に下向きに圧縮する準備において、当て板３２４をパッチ３１４の上に配置する様子を示す図２０及び２１に注目する。開示の実施形態によれば、リング状の反当て板２０００の形態のスペーサが、当て板３２４の外側周辺部２００２近くの、当て板３２４及び外板３１２の面３２８の間に配置され、これにより当て板３２４が外側周辺部２００２において支持される。反当て板２００２の内側端部２００４はパッチ３１４の外側周囲２００６のわずか外側に放射状に間隔を置いて配置されている。反当て板２０００はパッチ３１４の結合厚さ３１４ｃと、接着ライン３３７の所望の厚さ３３８とほぼ等しい厚さ「ｔ」を有する。この実施例において示す外板３１２の面３２８と係合する反当て板２０００の底面２０１２（図２０）は平坦であるが、底面２０１２は外板３１２の面３２８の形状／輪郭と一致するように選択されうるその他の形状又は輪郭を有することができる。この実施例では、反当て板２０００は連続的なリング状（図２１参照）であるが、他の形状もまた可能である。例えば、反当て板２０００の外側周囲は正方形であってよい。全ての場合において、当て板３２４と反当て板２０００のフットプリントがほぼ一致することが通常望ましい。また、その他の実施形態では、反当て板２０００はパッチ３１４周囲の複数の場所で当て板３２４の外側周辺部２００２を支持する２つ以上の隣接した部分又は間隔を置いて配置された部分（図示せず）を含むことができる。
【０１２９】
反当て板２０００はパッチ３１４の外側周囲２００６近くで当て板３２４によってパッチ３１４に加えられた力に反作用するように機能する。当て板３２４の外側周辺部２００６を支持することによって、反当て板２０００は当て板３２４の実質的なティッピング、傾き及び/又は曲がりを低減する又は防止することができる。パッチ３１４の外側周囲２００６においてこの力を制御した結果、当て板３２４に印加された力２０１０はパッチ３１４の実質的に全体領域の上でほぼ一定である。その結果として、当て板３２４が（曲がり、ティッピング、傾きなどに起因して）パッチ３１４の外側周囲２００６近くにより強い力を加える傾向があるために、さもなければパッチ３１４の外側周囲２００６近くで接着ライン３３７が先細になることを避けることができる。したがって、接着ライン３３７の厚さ３３８は、圧縮工程においてパッチ３１４の全体領域の上でほぼ一定に保つことができる。加えて、反当て板２０００は、前述したようにパッチ３１４及び外板３１２の間に配置したままである時に、接着剤３３２の圧縮を所望の接着ラインの厚さ３３８（図３）になるように制限するスクリーン３１８によって提供される機能と同様のスペーサとして作用する。このため、ある実施形態では、スクリーン３１８を第１スペーサとして使用して外板３１２又はその他の構造物に塗布される接着剤３３２の厚さ及び均一性を制御することができる。接着剤３３２の層３３６が塗布された後にスクリーン３１８が取り外される応用形態においては、反当て板２０００を第２スペーサとして使用して圧縮工程の間、接着剤層３３６の圧縮を所望の接着ラインの厚さ３３８に制限することができる。
【０１３０】
図２２は、現場の応用形態においてパッチ３１４を加熱し圧縮するのに使用可能な設備の一実施形態を示す。熱パック３２６ａの形態の熱源３２６（図３）を当て板３２４の最上部に配置し、当て板３２４及び熱パック３２６ａの上に圧縮機２２００を位置づけする。圧縮機２２００は、圧縮装置２２００を外板３１２の面３２８上に取り外し可能に取付けする一連の吸引装置２２０２を含むことができる。熱パック３２６ａは接着剤層３３６の硬化に必要な熱を加える一方で、圧縮機２２００はパッチ３１４を外板３１２の面３２８に対して圧縮するのに必要な力を当て板３２４に加える。その他の形態のポータブル圧縮装置を用いて、必要な圧縮力をパッチ３１４に加えることができる。例えば、熱パック３２６ａ、当て板３２４及びパッチ３１４の上に真空バッグアセンブリ（図示せず）を組み立てた後に、外板３１２の面３２８に密閉することができる。あるいは、外板３１２上のパッチ３１４の位置によって、圧縮装置はパッチ３１４に必要な圧縮力を加えるために重力に依存した単純な重り（図示せず）を含むことができる。
【０１３１】
ここで、前述した複合外板３１２等の構造物上の領域３１２ａを再加工する方法のステップを広く示す図２３に注目する。本方法は、接着されたパッチ３１４を受け入れるために外板３１２等の構造物を準備するステップ２３００において開始する。基礎構造物の準備には、パッチ３１４を構造物の表面に平らに置くのに邪魔になり得る全ての突出した物質を取り除くことを含みうる。突出した物質は非限定的にトリミング又は研磨によって取り除くことができる。ステップ２３００はまた、構造物の上にテンプレートマスク３２０（図１７）を配置して、接着工程前に塗料及びその他の表面コーティングを取り除くことができる領域の外側境界３２０ｂ（図１７）に印づけをすることを含む。テンプレートマスク３２０はまた、ステップ２３００において表面物質を取り除く手引きとしても使用することができる。好適な溶剤をステップ２３００の一部に使用して、研磨ダストを含む構造物表面の汚れを綺麗にすることができる。
【０１３２】
次に、ステップ２３０２において、好適なパッチ３１４が準備され、ここでは、予め硬化されたダブラー（３１４）を選択し、再加工領域３１２ａの上に適切に適合するようなサイズと形状に調整する。ステップ２３０４では、テンプレートマスク３２０を外板の表面の上に配置して、テープ等で適所に保持することができる。
【０１３３】
ステップ２３０６において、スクリーン３１８を準備した面の上にテンプレートマスク３２０を覆うように配置して、接着剤の塗布準備をすることができる。ステップ２３０８では、任意に、前述したビーズ３３４を接着剤３３２の少なくとも一成分の中に混合することができ、ステップ２３１０において、接着剤３３２の複数の構成成分を互いに混合して、比較的早く渇く／硬化する接着剤を形成することができる。ある実施形態では、接着剤３３２は一成分のみを含むことができ、この場合、ビーズ３３４を単一成分の中に混合することができる。次に、ステップ２３１２において、任意にビーズ３３４を含む接着剤３３２の層を、例えば非限定的に、接着剤を所定の厚さにするのに使用することができる歯付コテ（図示せず）を含むことができるアプリケータ３２２を使用して、準備した外板表面３２８及び/又はパッチ３１４の上に広げることができる。２つの成分を有する接着剤を使用するある応用形態においては、成分のうちの一方を外板表面３２８とパッチ３１４のうちの一方の上に広げることができ、もう一方の成分を外板表面とパッチ３１４の他方の上に広げることができる。任意のスクリーン３１８が用いられる応用形態においては、スクリーン３１８を使用して接着剤層３３６の最終的な厚さを制御することができるため、最終的に必要な量よりもわずかに多い過剰量の接着剤を塗布して、エアポケットが発生する可能性を低減することができる。歯付コテを使用して、構造物の面３２８とパッチ３１４の上に接着剤を均等に広げることができるが、スクリーン３１８を使用するこれらの応用形態では、歯が付いていないコテ（図示せず）を使用して、接着剤３３２を構造物の面３２８の上に広げてスクリーン３１８を通して押し出すことができる。テンプレートマスク３２０を使用して、構造物の面３２８に塗布される接着剤層３３６の形状と位置を制御することができる。テンプレートマスク３２０及びスクリーン３１８を単一の構成部品として結合し、既知の写真平版術を使用して製造することができることを注記すべきである。
【０１３４】
ステップ２３１４において、テンプレートマスク３２０を使用してパッチ３１４を再加工領域３１２ａの上にセンタリングし、テンプレートマスク３２０をパッチを位置づけしセンタリングするガイドとして使用して、パッチ３１４を手で構造物の面３２８に適用する。ステップ２３１６において、反当て板２０００を装着した後で、ステップ２３１７において、パッチ３１４と反当て板２０００の両方の上に剥離層（図示せず）を配置することができる。次に、当て板３２４をステップ２３１８に示すように装着することができる。
【０１３５】
ステップ２３２０において、例えば熱パック３２６ａ（図２２）等の好適な加熱源３２６を当て板３２４の上に配置して活性化させることができる。熱パック３２６ａは、破ることができるシール（図示せず）を破いて、パックに含まれる化学薬品が濃くなって発熱反応によって熱を発生させるまでパックをもむことによって活性化される化学的な熱パック等の自給式パッケージであってよい。ある応用形態において、室温で硬化する接着剤３３２を用いることができ、この場合、熱パック３２６ａ又は同様の熱源は不必要であり得る。次に、ステップ２３２２において、幾つかの手段のうちの任意の手段で、熱パック３２６ａ、当て板３２４、及びパッチ３１４の組み合わせに圧力が加えられる。例えば、真空圧縮装置２２００をパッチ３２４の上に配置して、吸引カップ２２０２を使用して面３２８に固定することができる。圧縮装置２２００は、起動された時に再加工領域の上を真空化し、その結果、当て板３２４に下向きの力が加わり、これによりパッチ３１４が構造物の面３２８に下向きに押し付けられる真空装置を含むことができる。あるいは、真空バッグアセンブリ（図示せず）を再加工領域の上で組み立てて、外板の表面に密封した後で、バッグアセンブリを真空化してパッチ３１４に圧力をかけることができる。最後に、前述したように、ある応用形態では、当て板３２４の上に重り（図示せず）を載せることによってパッチ３１４に必要な圧力をかけることが可能でありうる。
【０１３６】
パッチ３１４が最初に構造物の面３２８に適用された時には、接着剤層３３６内部、又は接着剤層３３６とパッチ３１４の間のいずれかにエアポケット（図示せず）が存在する可能性がある。一以上のこれらエアポケットは、接着剤の高い所又は低い所を形成する接着剤層３３６の厚さにわずかなむらがあることが原因で生じうる。当て板３２４によりパッチ３１４に圧力が加わると、貫通孔３１４ａ（図１８）により過剰な接着剤１８０４だけでなく空気もパッチ３１４から抜け出る又は「絞り出され」、これにより接着剤をほぼ均一な所定の厚さ３３８に均等に広げることが可能になる。ビーズ３３４及び/又はスクリーン３１８は、所望の接着ラインの厚さ３３８を維持するのを助けるスペーサ３３９（図１９及び２０）として機能する。
【０１３７】
当て板３２４によってパッチ３１４に圧力が加わると、反当て板２０００は、パッチ３１４の周囲２００６近辺に加えられた力に反作用するスペーサとして機能し、これによりパッチ３１４の全体領域の上に加わった圧力がほぼ均一になりうる。さらに、圧縮及び硬化工程においてパッチ３１４に圧力が加わると、ビーズ３３４及び/又はスクリーン３１８は印加された圧力に部分的に反作用するスペーサ３３９として機能し、この結果接着ライン３３７が所望の厚さ３３８となる。
【０１３８】
ここで、職員が現場において複合外板又は同様の構造物の比較的迅速な再加工を行うために使用できる予めパッケージ化された再加工キット２４００の構成部品をブロック図の形態で示す図２４に注目する。キット２４は、事前設定されたダブラーパッチ３１４、予め計量された量のビーズ３３４、メッシュ様スクリーン、及び/又はスペーサ３１８、テンプレートマスク３２０、歯付コテ３２２等の接着剤アプリケータ、予め計量された量の複数の反応部分３３２ａ、３３２ｂを含む接着剤３３２、接着剤の硬化に使用する熱パック３２６ａ、パッチに圧力を加えるための圧縮装置２２００、事前に取り除かれた外板の表面上の全ての塗装を差し替えるのに使用できる塗装差し替えフィルム２４０、及び上述した再加工を行うのに必要であり得る例えば洗浄必需品、溶剤、手袋、剥離フィルム等の任意の数の追加の供給品２４０２を含むことができる。キット２４００は上述したものとおおよそ同程度の構成要素を含むことができる。
【０１３９】
ここで、前述した開示の方法を実行するのに使用できるスペーサ２６００の代替形態を示す図２５、２６、及び２７に注目する。スペーサ２６００は、所望の接着ラインの厚さ３３８に実質的に対応する高さ２６１６を有する（図２７）。この実施例では、スペーサ２６００は、周囲に間隔を置いて配置された、放射状に延びるスポーク２６０６によって接続された外側のスペーサリング２６０２と内側のスペーサリング２６０４を含む。実施例においては２つのリング２６０２、２６０４を示すが、応用形態によって２よりも多い数のリングを使用することができる。ある応用形態では単一のリング２６０２のみを使用することも可能である。
【０１４０】
各リング２６０２、２６０４及びスポーク２６０６は開口側部２６１２を有し、この開口側部２６１２により、接着剤（図示せず）が矢印２６０８で示すような軸方向、そして矢印２６１０で示すような横方向のどちらにも自由に通過することが可能になる。リング２６０２、２６０４の間の放射状の間隔「Ｒ」は応用形態に応じて変化させることができる。スペーサ２６００は例えば非限定的に金属及びポリマーを含む、圧縮中にパッチ３１４（図２７）に圧力が加わった時にスペーサ２６００が実質的に非圧縮性のままとどまるのに十分な構造剛性を提供する非限定的に金属及びポリマーを含む、任意の好適な材料で構成されうる。この実施例では、スポーク２６０６だけでなくリング２６０２、２６０４は図２６に示すように円形断面のワイヤと同様の円筒形要素２６１４でできていてよいが、その他の形状もまた可能である。図２７で良く分かるように、スペーサ２６００は、パッチ３１４が圧縮される時に、所望の接着ラインの厚さ３３８と対応するパッチ３１４と外板３１２の間に間隔を保持するパッチ３１４上の複数の位置に軸方向の支持を提供する。
【０１４１】
図２８、２９及び３０は別の形態のスペーサ２８００を示し、このスペーサ２８００は複数の個別の細長いスペーサ要素２８０２を含み、各スペーサ要素２８０２は接着ラインの厚さ３３８と実質的に対応する高さ「Ｈ」（図２８）を有する。スペーサ要素２８０２は柔軟な、例えば非限定的に、ポリマー又は金属等の任意の好適な実質的に非圧縮性の材料でできていてよい。例えば、個別のスペーサ要素２８０２をある長さの単一フィラメント（図示せず）から切り出すことができる。その他の実施形態では、各スペーサ要素２８０２は幾つかの既知の手法のうちの任意の手法によって集められた又は互いに束ねられた複数のフィラメント又は繊維を含むことができる。例えば、スぺーサ要素２８０２は炭素繊維のトウを含むことができる。個々のスペーサ２８０２をおおむね平行な間隔をおいて配置された状態で外板３２８上に再加工される部分１５００を覆うように配置することができる。各要素の端部２８０４のサイズは調整が可能である。しかしながら、要素２８０２の端部２８０４は、端部２８０４が再加工部分１５００の外側縁部から内向きに間隔を置いて配置されるように調整することが望ましい。図３０は、パッチ３１４と外板３１２の間に介在し、パッチ３１４の実質的に全体領域を横切って所望の接着ラインの厚さ３３８を維持する支持部として機能するスペーサ要素２８０２を示す。
【０１４２】
ここで、パッチ３１４の一体部分を形成することができるスペーサ３１００の別の実施形態を示す図３１に注目する。スペーサ３１００は、内側及び外側リング３１０２、３１０４にそれぞれ配置されるスペーサ要素を形成する複数の、周囲に間隔を置いて配置された湾曲したセグメント３１０８を含む。各セグメント３１０８は所望の接着ラインの厚さ３３８に実質的に対応する高さ３１１０を有する（図３０）。セグメント間の間隔を置いて配置された開口部３１０６により、スペーサ３１００を通ってパッチ３１４の底部３１１２全体に横方向に接着剤が流れて均一な接着ラインの厚さ３３８を得ることが可能になる（図３０参照）。個々のセグメント３１０８は、パッチ３１４に配置された実質的に非圧縮性の挿入部、又はパッチ３１４に一体的に形成された比較的狭いパッドアップを含むことができ、この場合パッチ３１４は複合材料でできている。
【０１４３】
図３２は、実質的に非圧縮性のピン３２０２の形態の複数のスペーサ要素を含むスペーサ３２００のさらに別の実施形態を示す。各ピン３２０１は、所望の接着ラインの厚さ３３８に実質的に対応する高さ３２０４を有する（図３０）。ピン３２０２は、パッチ３１４の底部３１１２の中に組み込むことができる、又はパッチ３１４とは分離していてよい。ピンは、規則的なまたは不規則的なパターンのいずれかにおいて、均一に又は非均一のいずれかでパッチ３１４全体に分布していてよい。図３３は、ピン３２０２をパッチ３１４と外板３１２の間に介在する個々のスペーサとして使用し、パッチ３１４の全体領域を実質的に横切って所望の接着ラインの厚さ３３８を維持する様子を示す。
【０１４４】
図３４は、図２８及び２９の実施形態と同様であるが、スペーサ要素２８０２が再加工領域１５００内で放射状のパターンに、領域３１２ａから外向きに放射するように配置されているさらなる実施形態を示す。この実施形態では、スペーサ要素２８０２を半径方向に配置することにより、圧縮中に過剰な接着剤（図示せず）の動きを再加工領域１５５０の外側縁部に向かって導くのを助けることができ、外側縁部において過剰な接着剤をパッチ３１４の下から絞り出すことができる。
【０１４５】
図３５は、スペーサ要素３５０２が複合パッチ３５００上に形成可能な線状の突起部又は隆起部の形態で提供されている別の実施形態を示し、このスペーサ要素３５０２は任意に複数の貫通孔３５０４を有することができる。貫通孔３５０４により、図１８に関連して前述したように、圧縮工程中に空気及び／又は過剰な接着剤が抜け出ることが可能になりうる。スペーサ要素３５０２は比較的短くてよく、貫通孔３５０４の間に延びる、平行な間隔を置いて配置された軸３５０６に沿っておおよそ整列していてよい。スペーサ要素３５０２間の距離、長さ、及び方向性は応用形態によって変化しうる。ある応用形態では、スペーサ要素３５０２は整列していない場合があり、無作為な方向性を有していてよい。図３５のスペーサ要素３５０２は、パッチ３５００の中に成形されたエポキシ樹脂を含むことができる、又はパッチ３５００と同時硬化される炭素又はガラス繊維（トウ）強化ポリマーであってよい。スペーサ要素３５０２は多数の直径の小さい単一フィラメントでそれぞれできたプリプレグトウ等のその他の繊維材料を含むことができる。図３５に示すスペーサ要素３５０２を貫通孔３５０４を有さないパッチ上に用いることができる。
【０１４６】
図３６は、図３５に示すものと同様の貫通孔を有するパッチ３５００のさらに別の実施形態を示しているが、無作為な方向性を有するスペーサ要素３５０２を示す。線状のスペーサ要素３５０２は、パッチ３５００が別の構造物（図示せず）に接着される時にパッチ３５００と同時硬化される炭素又はガラス繊維強化ポリマー等の未硬化の突起材料を含むことができる。
【０１４７】
パッチ３５００の面全体に分布した突起隆起部３７００の形態のスペーサ要素を有する貫通孔を有するパッチ３５００を示す図３７に注目する。この実施形態では、スペーサ要素３７００はパッチ３５００に部分的にはめ込まれた後でパッチ３５００とともに硬化されるビーズを含むことができる。あるいは、スペーサ要素３７００は、パッチ３５００と同時硬化される、又はパッチ３５００に未硬化状態でタックインされた後でパッチ３５００を構造物に接着するのに使用される接着剤と同時硬化される、長さの短い短炭素繊維強化ポリマーを含むことができる。隆起部３７００は図面において丸い形状を有するように描かれているが、その他の形状、例えば非限定的に、円錐台（図示せず）も可能である。
【０１４８】
図３９は、図３５及び３６を参照して説明したものと同様の線状スペーサ要素３９００がサンバースト状のパターン３９０２（明記するためにその内の一つのみを図３９に示す）で各貫通孔３５０４の周りに配置されているさらに別の実施形態を示す。スペーサ要素３９００を貫通孔３５０４の周りに放射状に配置することによって、過剰な接着剤の動きを貫通孔３５０４に向かって導くのを助けることができ、圧縮工程中に貫通孔３５０４において接着剤がパッチ３５００の下から絞り出されることができる。
【０１４９】
異なる有利な実施形態の記載は、図示及び説明の目的のために提示されたものであり、包括的、又は開示された形の実施形態に限定するように意図されたものではない。当業者には多数の修正及び変形例が明らかである。異なる有利な実施形態を航空機に関連させて説明してきたが、その他の有利な実施形態をその他の種類のプラットフォームに応用することができる。
【０１５０】
例えば非限定的に、その他の有利な実施形態を可動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、宇宙構造物、及び/又はその他何らかの適切な物体に応用することができる。さらに具体的には、異なる有利な実施形態は例えば非限定的に、潜水艦、バス、人員運搬車、タンク、列車、自動車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、水上艦、発電所、ダム、製造施設、建造物、及び/又はその他何らかの適切な物体に応用することができる。例えば、異なる有利な実施形態は建造物、ボート、及び／又はその他何らかの木材部品を含む物体等の物体の木材部品を接着するのに好適でありうる。
【０１５１】
さらに、その他の有利な実施形態と比較して、異なる有利な実施形態により異なる利点を得ることが可能である。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態及び実際の応用形態の原理を最適に説明するため、また、当業者が、考えられる特定の使用に好適である様々な修正を施した様々な実施形態の開示を理解できるように選択され記載されたものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して接着設備及び工程に関し、さらに具体的には接着パッチを使用して構造物の再加工を行う方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
接着剤は多様な応用形態においてパーツ及び構造物を接着するために使用することができる。航空機産業では例えば、接着剤を使用して外板等の構造物にパッチを接着して構造物の一領域を改善する、再加工する、及び/又は修理することができる。ある場合には、パッチ及び/又は構造物は複合材料でできていてよい。構造物及び/又はパッチに接着剤層を形成した後に、パッチに熱とともに圧力をかけて接着剤を硬化させてパッチ及び構造物において強い接着状態を形成する。この接着工程は現場で簡単に実施することができないため、通常は例えば非限定的に、特殊な取扱設備及び複合材の知識を持つ熟練の技術者が得られるメンテナンス／修理ハンガー施設内で通常制御された状態で実施されうる。
【０００３】
接着パッチの強度、及び/又は寿命は、接着剤の厚さ、パッチの領域上の接着剤の厚みの均一性、及び/又は非限定的に結合部の多孔性が原因で発生するパッチ及び構造物間の間隙又はエアポケットの存在に部分的に依存しうる。接着ラインの厚さと多孔性は、パッチ取付け時にパッチに印加される圧力を制御することによってある程度制御することができる。しかしながら、特定の接着ラインの厚さを得るのに必要な的確な圧力を判断するのは難しい場合があり、いずれにしても、この的確な圧力をパッチ全体に均一に印加することは困難でありうる。一定の厚さの膜タイプの接着剤は上述の問題に対する一つの可能な解決法であるが、しかしながら、膜接着剤の使用は、例えば非限定的に、使用準備ができるまで膜を冷蔵する必要がある等、膜接着剤に必要となりうる特殊な取扱要件により、ある応用形態においては現実的でない可能性がある。
【０００４】
したがって、パッチのほぼ全体領域上の接着ラインの厚さを綿密に制御することを可能にし、間隙に起因する接着部の多孔性を低減するまたは除去する、構造物にパッチを接着する方法が必要である。また、特殊な取扱いを必要とせず、取付け者の技術にそれほど依存せず、一貫した繰り返し可能な結果をもたらす接着剤を使用して、現場で実施可能な構造物にパッチを接着する方法も必要である。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の実施形態によれば、パッチのほぼ全体領域上で接着ライン又は接着剤の厚さを制御することができる、構造物にパッチを接着する方法が提供されている。本方法は取付け者に高い技術レベルを要求せず、現場で実施された場合にも一貫した繰り返し可能な結果をもたらすことができる。接着剤をパッチの領域上に均一に所望の厚さに塗布することを可能にするのを助けるためにスぺーサが使用される。ある実施形態では、スペーサはパッチと構造物の間に配置される。任意に、スペーサは接着剤を塗布した後に取り除くことができる、又は接着剤の圧縮を制限することで、パッチを圧縮し硬化させている時に所望の接着ラインの厚さが維持されるように、パッチと構造物の間に残すことができる。別の実施形態では、スペーサはパッチを構造物に対して圧縮するのに使用される工具の一部を形成する。任意にパッチに貫通孔をあけて、補修作業中にパッチが構造物に押し付けられているときにパッチから空気及び/又は過剰な接着剤を絞り出すことを可能にすることによって、接着部の多孔性を低減する又は除去することができる。パッチの取付けは一組の包装済みで事前設定した構造部品を使用して現場で比較的迅速に行うことができる。
【０００６】
ある開示の実施形態によれば、パッチを準備して、構造物とパッチの間に粘性のある接着剤層を配置することを含む、構造物の一領域を再加工する方法が提供されている。スペーサは、接着剤層の厚さを制御するのに使用される。スペーサの使用には、スペーサをパッチと構造物のうちの一つの上に配置することが含まれ、粘性のある接着剤層の配置には、スペーサを介してパッチ及び構造物のうちの一つに接着剤を塗布することが含まれる。本方法はさらに、パッチを構造物に対して圧縮する前に、パッチ及び構造物のうちの一つからスペーサを取り除くことを含むことができる。スペーサの使用には、スペーサをパッチと構造物の間に配置して、パッチを構造物に対して圧縮している時に接着剤の圧縮が制限されるようにすることも含まれうる。
【０００７】
別の開示の実施形態によれば、パッチを構造物に接着する方法が提供されている。本方法は、スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置して、パッチ及び構造物のうちの一つに粘性のある接着剤層を形成することを含む。接着剤の塗布には、スペーサを使用して接着剤を塗布している時に接着剤層の厚さを制御することを含みうる。本方法はさらに、パッチを構造物上に、接着剤をその間に挟んで配置し、パッチを構造物に対して圧縮し、接着剤を硬化させることを含む。本方法はまた、スペーサを使用して、パッチを構造物に対して圧縮している時に、接着剤層の圧縮を事前に選択した厚さに制限することも含むことができる。スペーサは、接着剤層が形成された後に取り除くことができる。
【０００８】
さらなる開示の実施形態によれば、構造物の一領域を再加工するためのキットが提供されている。このキットは、再加工領域を覆って構造物に対して圧縮するのに適したパッチと、パッチ部材を構造物に接着する粘性接着剤を含む。またスペーサも、パッチを構造物に接着するのに使用される接着剤層の厚さを制御するために提供される。パッチは硬化繊維強化ポリマー複合材であってよい。
【０００９】
さらなる実施形態によれば、構造物の一部分を再加工するために使用する複合パッチが提供される。複合パッチは、パッチと構造物の間に配置された接着剤層によって構造物に接着されるのに適した面を含む。パッチは、面全体に分布した複数のスペーサ要素を有し、接着剤層の厚さを制御するパッチと一体的に形成されている。
【００１０】
開示の実施形態は、比較的迅速に実施することができ、接着部の多孔性を低減する又は除去する一方で接着ラインの厚さを綿密に制御することが可能である、構造物上にパッチを接着剤で接着する方法及び装置の必要が満たされる。
【００１１】
１． 構造物の一領域を再加工する方法であって：
パッチを準備し；
粘性接着剤層を構造物とパッチの間に配置し；
スペーサを使用して接着剤層の厚さを制御し；
パッチを構造物に対して圧縮する
ことを含む方法。
【００１２】
２．スペーサの使用には、スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置することが含まれ、
粘性接着剤層の配置には、スペーサを介してパッチ及び構造物のうちの一つに接着剤を塗布することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１３】
３．パッチを構造物に対して圧縮する前に、パッチ及び構造物のうちの一つからスペーサを取り除く
ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【００１４】
４．スペーサの使用には、パッチを構造物に対して圧縮する時に接着剤の圧縮を制限するために、パッチ及び構造物の間にスペーサを配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１５】
５．スペーサの使用には：
スペーサをパッチ周囲の構造物に配置し；
スペーサを使用してパッチの構造物に対する圧縮を制限する
ことが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１６】
６．スペーサの使用には、相互に間隔を置いて配置されている構造物及びパッチの間に複数の細長いスペーサ要素を配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１７】
７．パッチの準備には、スペーサをパッチと一体的に形成することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１８】
８．パッチの準備には、パッチに複数の貫通孔を形成して、パッチを圧縮する時にパッチの下から空気が抜け出ることができるようにすることが含まれる、請求項１に記載の方法。
【００１９】
９．パッチを圧縮する時に、パッチの周辺部にかかる圧力を制限する
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【００２０】
１０．構造物上にパッチを接着させる方法であって：
スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置し；
粘性接着剤層をパッチ及び構造物のうちの一つに形成し、これには接着剤を塗布する時にスペーサを使用して接着剤層の厚さを制御することが含まれ；
パッチを構造物上に接着剤をその間に挟んで配置し；
パッチを構造物に対して圧縮し；
接着剤を硬化させる
ことを含む方法。
【００２１】
１１．パッチを構造物に対して圧縮する時に、スペーサを使用して接着剤層の圧縮を事前に選択した厚さに制限する
ことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【００２２】
１２．パッチ周囲の構造物上にスペーサを配置し；
構造物上に配置されたスペーサを使用して、パッチにかかる圧縮力に反作用してパッチの構造物に対する圧縮を制限する
ことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【００２３】
１３．スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つの上に配置するステップが、ビーズ、スクリーン、リング、細長いスペーサ要素、スペーサ隆起部及びピンのうちの少なくとも一つを配置することを含む
ことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【００２４】
１４．スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つの上に配置するステップが、複数のスペーサ要素をパッチと一体的に形成することを含む、請求項１０に記載の方法。
【００２５】
１５．構造物の一領域を再加工するキットであって：
再加工領域を覆って、構造物に対して圧縮されるのに適したパッチと；
パッチ部材を構造物に接着する粘性接着剤と；
パッチを構造物に接着するのに使用される接着剤層の厚さを制御するスペーサ
を含むキット。
【００２６】
１６．パッチが硬化繊維強化ポリマー複合材である、請求項１５に記載のキット。
【００２７】
１７．スペーサが、接着剤が通る実質的に非圧縮性のスクリーンを含む、請求項１５に記載のキット。
【００２８】
１８．スペーサがパッチと一体的に形成されている、請求項１５に記載のキット。
【００２９】
１９．スペーサが、接着剤に混合される事前に計量された量の実質的に非圧縮性のビーズを含む、請求項１５に記載のキット。
【００３０】
２０．スペーサが、パッチと構造物の間にそれぞれ配置される複数の細長い繊維を含む、請求項１５に記載のキット。
【００３１】
２１．スペーサがパッチに一体化される、請求項１５に記載のキット。
【００３２】
２２．スペーサが、複数の長さに切断され、構造物上に再加工領域を覆うように配置される、ある長さのフィラメントを含む、請求項１５に記載のパッチ。
【００３３】
２３．構造物を再加工するのに使用する：
面と構造物の間に配置される接着剤層によって構造物に接着される前記面を有する複合パッチであって、
前記面全体に分布し、接着剤層の厚さを制御するためにパッチと一体的に形成された
複数のスペーサ要素を含むパッチ。
【００３４】
２４．現場において複合航空機構造物を再加工する方法であって：
再加工する構造物の一領域を準備し；
パッチを形成し、これにはパッチに貫通孔を形成することが含まれ；
パッチと構造物のうちの一つにスペーサを配置し；
接着剤層をパッチ及び構造物のうちの一つに形成し、これには接着剤をスペーサを介して塗布することにより、接着剤層の厚さを制御することが含まれ；
接着剤層が形成された後にスペーサを除去し；
構造物にパッチを適用し；
当て板をパッチの上に配置し；
当て板と構造物の間に反当て板を配置し；
パッチ、当て板、及び反当て板の組合せの上に圧力付与装置を装着し；
前記圧力付与装置を使用して、当て板を介してパッチに圧力を印加し；
反当て板を使用して当て板によって印加された圧力をパッチの周囲に制限し；
パッチの上に熱パックを装着し；
熱パックを使用して接着剤を硬化させる
ことを含む方法。
【００３５】
２５．複合航空機構造物を再加工するためのキットであって：
構造物に対して圧縮され構造物に接着されるおおむね平面のパッチであって、複数の貫通孔を含み、これによりパッチを構造物に対して圧縮させるときにパッチと構造物の間の空気がパッチを通って抜け出ることが可能になるパッチと；
事前計量した量の接着剤と；
再加工する構造物上の領域を画定するために構造物上に配置されるマスクと；
接着剤を硬化させる熱パックと；
パッチを構造物に対して圧縮させる圧縮装置と；
パッチと構造物の間の接着ラインの厚さを制御するために、平面部材と構造物の間に配置される実質的に非圧縮性のスペーサであって、前記スペーサが、
接着剤と混ぜ合わされる事前計量された量のビーズと、
スペーサリングと、
個々の長さに切断され、再加工する構造物上の一領域を覆うように構造物上に配置される、ある長さのフィラメントと、
複数のスペーサピンと、
スクリーン
のうちの少なくとも一つを含む実質的に非圧縮性のスペーサ
を含むキット。
【００３６】
１．構造物の一領域を再加工する方法であって、
パッチを準備し、これにはパッチに複数の貫通孔を形成することが含まれ；
構造物とパッチの間に粘性の接着剤層を配置し；
パッチを構造物に押し付けて；
パッチ内の貫通孔を使用して、パッチが構造物に対して押し付けられるときに、パッチから空気及び／又は接着剤が絞り出されることを可能にする
ことを含む方法。
【００３７】
２．スペーサをパッチと構造物の間に配置することによって、接着剤層の厚さを制御する
ことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【００３８】
３．パッチと構造物の間にスペーサを配置するステップが、構造物とパッチの間に複数のビーズ及びスクリーンのうちの少なくとも一つを導入することを含む、請求項２に記載の方法。
【００３９】
４．スペーサを配置するステップが、構造物とパッチの間に接着剤を配置する前に、接着剤にスペーサを導入することを含む、請求項２に記載の方法。
【００４０】
５．構造物の表面を準備し；
少なくとも２つのリアクタンス性成分を混合することによって接着剤を準備し；
構造物の表面上にテンプレートを配置して再加工する構造物上の領域を画定し、接着剤の配置には、テンプレートを使用して接着剤を構造物の画定領域に塗布することが含まれ；
熱発生装置をパッチの上に適用して接着剤層を硬化させる
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【００４１】
６．パッチの下の全ての空気がほぼ除去されたことを、パッチ内の貫通孔を通る過剰な接着剤の流れを観察することによって確認する
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【００４２】
７．当て板を介してパッチの周囲に印加された圧力を制限するステップが、パッチ周囲外の構造物と当て板の間に反当て板を配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【００４３】
８．パッチを構造物に接着させる方法であって：
パッチを構造物上に配置し；
パッチと構造物の間に接着剤層を配置し；
パッチの上に当て板を配置し；
当て板に圧力をかけることによってパッチを構造物に押し付けて；
反当て板を使用して当て板を介してパッチの周囲に印加した圧力を制限する
ことを含む方法。
【００４４】
９．パッチ周囲に印加した圧力を制限するステップが、当て板の当て板周辺に印加された力に反作用することを含む、請求項８に記載の方法。
【００４５】
１０．力に反応するステップが、当て板と構造物の間の当て板の外側周辺に反当て板を配置することを含む、請求項８に記載の方法。
【００４６】
１１．パッチと構造物の間にスペーサを配置して接着剤層を所望の厚さに維持することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【００４７】
１２．スペーサをパッチと構造物の間に配置するステップが、それぞれ接着剤層の所望の厚さとおおむね等しい寸法を有するビーズを接着剤に導入することを含む、請求項１１に記載の方法。
【００４８】
１３．スペーサをパッチと構造物の間に配置するステップが、パッチ及び構造物の間に、接着剤層の所望の厚さにおおむね等しい厚さを有するスクリーンを導入することを含む、請求項１１に記載の方法。
【００４９】
１４．構造物の一領域の再加工に使用するパッチであって：
構造物に押し付けられて、接着剤層によって構造物に接着されるおおむね平面の部材であって、複数の貫通孔を含み、これによって平面部材が構造物に押し付けられるときに、パッチと構造物の間の空気が平面部材を通って抜け出ることが可能になる平面部材
を含むパッチ。
【００５０】
１５．平面部材の各貫通孔が、過剰な接着剤が貫通孔を通って流れ、パッチから流れ出るのを可能にするのに十分な幅を有する、請求項１４に記載のパッチ。
【００５１】
１６．平面部材が多数重なった複合材料である、請求項１４に記載のパッチ。
【００５２】
１７．複合材料が硬化される、請求項１６に記載のパッチ。
【００５３】
１８．平面部材と構造物の間の接着剤の厚さを制御するために、平面部材と構造物の間に配置されるスペーサをさらに含む、請求項１５に記載のパッチ。
【００５４】
１９．スペーサが、接着剤が通り抜けることができる実質的に非圧縮性のスクリーンを含む、請求項１８に記載のパッチ。
【００５５】
２０．スペーサが、接着剤内に分散した複数の実質的に非圧縮性のビーズを含む、請求項１８に記載のパッチ。
【００５６】
２１．接着剤で構造物表面上にパッチを接着させる装置であって：
接着工程において、パッチ上に配置されパッチに圧力を印加する当て板と；
当て板によってパッチの周囲に印加された圧力を制限する手段
を含む装置。
【００５７】
２２．圧力を制限する手段が、当て板と構造物表面の間の反当て板を含む、請求項２１に記載の装置。
【００５８】
２３．反当て板が実質的にパッチを囲む、請求項２１に記載の装置。
【００５９】
２４．反当て板は実質的に円形でパッチを囲んでおり、
当て板周辺部が反当て板を覆って係合する
請求項２２に記載の装置。
【００６０】
２５．現場において複合航空機構造物を再加工する方法であって：
再加工される構造物の一領域を準備し；
パッチを形成し、これにはパッチに貫通孔を形成することが含まれ；
接着剤層をパッチ及び構造物のうちの一つに形成し；
スペーサをパッチと構造物の間に配置することによって、接着剤層の厚さを制御し；
パッチを構造物に適用し；
当て板をパッチの上に配置し；
反当て板を当て板と構造物の間に配置し；
パッチ、当て板及び反当て板の組み合わせの上に圧力付与装置を装着し；
圧力付与装置を使用して、当て板を介してパッチに圧力を印加し；
反当て板を使用して、当て板によってパッチ周囲に印加された圧力を制限し；
熱パックをパッチの上に装着し；
熱パックを使用して接着剤を硬化させる
ことを含む方法。
【００６１】
２６．複合航空機構造物を再加工するためのパッチであって：
構造物に押し付けられて、接着剤層によって構造物に接着されるおおむね平面の部材であって、構造物に押し付けられた時に、パッチと構造物の間の空気が平面部材を通って抜け出ることを可能にする複数の貫通孔を含む平面部材と；
接着剤層の均一性を制御するために、平面部材と構造物の間に配置される実質的に非圧縮性のスクリーンと；
平面部材を構造物に接着する接着剤層と；
接着剤層の厚さを制御するための接着剤層内のビーズ
を含むパッチ。
【００６２】
特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成することができる、または下記の説明及び図面を参照することによってさらに詳細を理解することができる更に別の実施形態と組み合わせることができる。
【００６３】
有利な実施形態を特徴づけていると思われる新規特性は添付の請求項に記載されている。有利な実施形態だけでなく、使用の好ましいモード、更なる目的及びその利点はしかしながら、添付の図面と併せて読むときに、本発明の有利な実施形態の下記の詳細説明を参照することによって最適に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は有利な実施形態による航空機の製造及び就航方法を示す図である。
【図２】図２は有利な実施形態を実行できる航空機を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは接着剤で接着された２つのパーツの間に所望の接着ラインの厚さを維持するためにスペーサを使用する様子を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は有利な実施形態による接着環境を示す図である。
【図４】図４は有利な実施形態による接着剤の塗布断面を示す図である。
【図５】図５は有利な実施形態による接着剤層とビーズを塗布した構造物の断面図である。
【図６】図６は有利な実施形態によるパーツ上のマスクを示す図である。
【図７】図７は有利な実施形態による接着剤用に準備中のパーツを示す図である。
【図８】図８は有利な実施形態による接着剤とビーズの塗布を示す図である。
【図９】図９は有利な実施形態による接着剤とビーズを塗布したパーツを示す図である。
【図１０】図１０は有利な実施形態にしたがってパーツに接着剤を塗布する様子を示す図である。
【図１１】図１１は有利な実施形態にしたがって接着剤を塗布したパーツからスクリーンを除去する様子を示す図である。
【図１２】図１２は有利な実施形態にしたがって互いに接着された２つのパーツを示す図である。
【図１３】図１３は有利な実施形態にしたがってパーツを接着させる工程を示すフロー図である。
【図１４】図１４は有利な実施形態にしたがってパーツを接着させる工程を示すフロー図である。
【図１５】図１５は再加工が必要な領域を有する構造物の一部分の平面図である。
【図１６】図１６は図１５の線１６−１６に沿って切り取った断面図である。
【図１７】図１７は再加工が行われている領域の上に配置されているテンプレートを示す平面図である。
【図１８】図１８はパッチ内の貫通孔を示すパッチの等角投影図である。
【図１９】図１９はパッチと接着剤層が再加工を必要とする領域の上に配置されている、図１５に示す構造物の断面図である。
【図２０】図２０は図１９と同様の図であるが、パッチの上に装着されている当て板及び反当て板を示す図である。
【図２１】図２１は当て板を示す上面図であり、反当て板とパッチの位置が実体のないものとして図示されている。
【図２２】図２２はパッチに力を印加するための熱パックと圧縮機を含む、補修方法を実行するための装置の分解組立図である。
【図２３】図２３は接着されたパッチを使用して構造物を再加工する方法のステップを示すフロー図である。
【図２４】図２４は接着されたパッチを使用して構造物を再加工するのに使用できる包装済みのキットの構成部品を示すブロック図である。
【図２５】図２５はスペーサの代替実施形態の斜視図である。
【図２６】図２６は図２５の線２６−２６に沿って切り取った断面図である。
【図２７】図２７はパッチを圧縮している間接着ラインの厚さを維持するために図２５のスペーサを使用している様子を示す断面図である。
【図２８】図２８はスペーサの別の実施形態の斜視図である。
【図２９】図２９は図１５と同様の図であるが、接着剤を塗布する前に再加工領域の上に配置されている図２８の複数のスぺーサを示す図である。
【図３０】図３０は図２７と同様の図であるが、接着ラインの厚さを維持するために図２８のスペーサを使用する様子を示す図である。
【図３１】図３１は別の形態のスペーサを有するパッチの底部を示す斜視図である。
【図３２】図３２は図３１と同様の図であるが、さらなる形態のスペーサを示す図である。
【図３３】図３３は図３０と同様の図であるが、接着ラインの厚さを維持するために図３２のスペーサを使用する様子を示す図である。
【図３４】図３４は図２９と同様の図であるが、別の実施形態のスペーサを示す図である。
【図３５】図３５は別の形態のスペーサが適用されている、貫通孔が形成されたパッチの平面図である。
【図３６】図３６は図３５と同様の図であるが、貫通孔を有するパッチ上のスぺーサの異なるレイアウトを示す図である。
【図３７】図３７は別の形態のスペーサが形成されている、貫通孔を有するパッチの平面図である。
【図３８】図３８は図３７の線３８−３８に沿って切り取った断面図である。
【図３９】図３９は別の形態のスペーサが形成されている、貫通孔を有するパッチの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図面をさらに具体的に参照し、本開示の実施形態を図１に示す航空機の製造及び就航方法１００と図２に示す航空機２００において説明することができる。まず図１を見てみると、航空機の製造及び就航方法を示す図は有利な実施形態にしたがって図示されている。試作段階においては、例示の航空機の製造及び就航方法１００は図２の航空機２００の仕様及び設計１０２と、材料調達１０４を含むことができる。
【００６６】
製造段階においては、図２の航空機２００の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６と、システム統合１０８がおこなわれる。そのあとに、図２の航空機２００は、認可及び納品１１０を経て就航１１２される。顧客によって使用されている間、図２の航空機２００には所定の整備及び保守１１４（変更、再構成、改装、及びその他の整備及び保守も含むことができる）が予定される。
【００６７】
航空機の製造及び就航方法１００の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって行う又は実施することができる。これらの実施例ではオペレータは顧客であってよい。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００６８】
次に図２を参照すると、有利な実施形態を実行できる航空機の図が図示されている。この実施例では、航空機２００は図１の航空機の製造及び就航方法１００によって製造され、複数のシステム２０４及び内部装飾２０６を有する機体２０２を含むことができる。システム２０４の実施例は、一又は複数の推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、及び環境システム２１４を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙における実施例を示したが、異なる有利な実施形態を自動車産業等の他の業界に応用することができる。
【００６９】
本明細書に具現化された装置及び方法は、図１の航空機の製造及び就航方法１００の一又は複数の段階において採用することができる。例えば、図１の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６で製造された構成部品又はサブアセンブリは、図１の航空機２００が稼動１１２している間に製造される構成部品又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。
【００７０】
また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば非限定的に、航空機２００を実質的に組立てしやすくする、又は航空機２００にかかる費用を削減することによって、例えば図１の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６とシステム統合１０８等の製造段階において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはこれらの組み合わせを、航空機２００が稼動１１２している間に、又は図１の整備及び保守１１４において用いることができる。
【００７１】
例えば非限定的に、有利な実施形態を使用して、航空機２００の構成部品及びサブアセンブリの製造１０６及び/又はシステム統合１０８において航空機２００のパーツを結合させることができる。加えて、有利な実施形態を整備及び保守１１４に採用して航空機２００の再構成及び/又は修理を行うことができる。
【００７２】
異なる有利な実施形態は、接着剤を塗布する現在の工程により、接着が行われる領域に塗布される接着剤層が均等にならない場合があることを認識し考慮に入れている。異なる有利な実施形態はまた、現在の工程により、接着剤を均等な層を形成するように塗布することができたとしても、接着剤層が所望の厚さにならない場合があることも認識し考慮に入れている。
【００７３】
図２Ａを参照すると、開示の実施形態にしたがって、パーツ３０４、３１０の一方又は両方に形成された接着剤層３３２を使用してパーツ３０４、３１０を相互に接着させる方法が提供されている。接着剤３３２の厚さ３３８は本明細書においてしばしば「接着ライン」とも呼ばれ、この「接着ライン」は一又は複数のスペーサ３１５をパーツ３０４、３１０の間に配置することによって制御することが可能である。後に記載するように、様々な形態のスペーサ３１５が可能である。ある実施形態では、スペーサ３１５を用いてパーツ３０４、３１０の一方又は両方にほぼ一定の厚さ３３８の均一な接着剤３３２の層を形成し、スペーサ３１５はパーツ３０４、３１０が相互に接着される前に取り除かれる。別の実施形態では、スペーサ３１５をパーツ３０４、３１０の間に残して、パーツ３０２、３１０が共に圧縮される時に、一定の接着ラインの厚さ３３８を維持するのを補助することができる。実際に、パーツ３０４、３１０が圧縮される時に、スペーサ３１５により接着剤３３２の圧縮が制限される。
【００７４】
図３を参照すると、ある実施形態において、スペーサ３１５はスクリーン３１８及び／又は接着剤３３２に混合されるビーズ３３４を含むことができる。接着剤３３２及び複数のビーズ３３４はスクリーン３１８を介して第１パーツ３０４の表面３２８に塗布されて、接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６が形成される。接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６を有する第１パーツ３０４の表面３２８は第２パーツ３１０の表面３４０に接触するように配置されて、ビーズ３３４を含む接着剤層３３６が形成され、構造物３０７が形成される。構造物３０７は次に硬化させることができる。
【００７５】
これらの実施例では、スクリーン３１８はある厚さを有することができ、接着剤３３２と複数のビーズ３３４をスクリーン３１８を介して第１パーツ３０４の第１面３２８に塗布することによって、実質的にスクリーン３１８の厚さ３３８を有する接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６を得ることができる。
【００７６】
複数のビーズ３３４は、パーツ３０４の第１面３２８に塗布された時に接着剤３３２とビーズ３３４の層３３６がほぼ均一な厚さ３３８になるようなサイズを有することができる。ビーズ３３４は、パーツ３０４、３１０を共に結合させるときに、接着剤３３２の層がほぼ均一な厚さ３３８を保つようにすることができる。結合されている一又は複数のパーツ３０４、３１０に圧力を印加することによって不均一な厚さになるとは限らない。さらに、ビーズ３３４及び／又はスクリーン３１８のサイズにより圧力下で厚さ３３８が維持されうる。
【００７７】
図３においては、接着環境３００が有利な実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、接着環境３００を使用してパーツ３０４とパーツ３０６の間に構造接着状態３０２を形成することができる。パーツ３０４とパーツ３０６で構造物３０７を形成することができる。これらの実施例では、パーツ３０４とパーツ３０６はプラットフォーム３０８のパーツであってよい。これらの実施例では、プラットフォーム３０８は例えば図２の航空機２００であってよい。パーツ３０４は複合パーツ３０５の形態をとることができ、パーツ３０６は複合パーツ３１０の形態をとることができる。
【００７８】
これらの実施例では、複合パーツ３０５は外板３１２であってよいが、その他の構造物、例えば非限定的に、床板、壁、フレーム、ストリンガー、スパー、ドア、及び他の構造物も考えられる。複合パーツ３１０は外板３１２に適用される前はおおむね平面であってよいパッチ３１４であってよい。平面なパッチ３１４を外板３１２に適用した後で、パッチ３１４が外板３１２の表面の輪郭に一致することにより、外板３１２が湾曲しているところではパッチ３１４もこれらの応用形態において湾曲しうる。パッチ３１４は平面である必要はなく、ある実施形態では、パッチ３１４は外板３１４に適用される前は湾曲している、又は輪郭を有していてよい。パッチ３１４は未硬化であってよく、又は予め硬化させたものであってよい。パーツ３０４及びパーツ３０６は接着システム３１６を使用して相互に接着させることができる。接着システム３１６はスクリーン３１８、テンプレートマスク３２０、アプリケータ３２２、当て板３２４、及び熱源３２６を含むことができる。
【００７９】
テンプレートマスク３２０を複合パーツ３０５の第１面３２８に配置して領域３３０を露出させることができる。スクリーン３１８を次にテンプレートマスク３２０上に配置することができる。接着剤３３２及びビーズ３３４をスクリーン３１８を介して領域３３０の第１面３２８上に塗布して、接着剤及びビーズの層３３６を形成することができる。接着剤及びビーズの層３３６は硬化された時に、接着ライン３３７の形態をとることができる。
【００８０】
接着剤３３２及びビーズ３３４を多数の異なるやり方で塗布することができる。例えば、接着剤３３２をビーズ３３４と混合して共に塗布して、接着剤及びビーズの層３３６を形成することができる。他の有利な実施形態では、接着剤３３２をスクリーン３１８の開口部３４１を介して塗布することができる。開口部３４１は特定の実行形態によって様々な形状及びサイズを有することができる。
【００８１】
開口部３４１は、ビーズ３３４が開口部３４１を通ることができるサイズを有することができる。スクリーン３１８はまた、例えば非限定的に、スクリーンウィーブ、ねじ山間の開口部、ねじ山の直径、及び／又はその他好適なパラメータ等のその他のパラメータを有することもできる。これらのパラメータは、ビーズのサイズ、及び例えば、厚さ、粘着性、表面張力、粘性、及び／又はその他の付着性等の接着剤の特性と相互作用する場合がある。
【００８２】
その後、ビーズ３３４を領域３３０の第１面３２８上の接着剤３３２に加えて、接着剤とビーズの層３３６を形成することができる。これらの実施例では、スクリーン３１８はほぼ均一であり得る厚さ３３８を有することができる。この結果、接着剤とビーズの層３３６は実質的に厚さ３３８も有しうる。
【００８３】
ビーズ３３４の直径よりも大きい、結合前の厚さ３３８を有する接着剤３３２のある少ない量の過剰量を塗布して、複合パーツ３０５と複合パーツ３１０を結合させる時に発生しうる潜在的空隙を低減する及び／又は除去することができる。パーツ３０５とパーツ３１０を結合するときに、パーツを真空バッグ圧又はその他の圧力下に置いて、ビーズ３３４の直径に非常に近い厚さ３３２を有する均一な接着ラインを維持しながら、過剰な接着剤を絞り出すことができる。これにより全ての表面領域の上に十分に充填することができる。スクリーン３１８をパーツ３０５、３１０のうちの一つに配置し、その後接着剤３３２を、そして任意にビーズ３３６を、スクリーン３１８を通して接着剤／ビーズを押し出してスクリーン３１８上の過剰な接着剤をコテで取り除きパーツの上に塗布することによって、接着ラインの厚さ３３８を制御しやすくなりうる。
【００８４】
アプリケータ３２２を使用してスクリーン３１８を介して複合パーツ３０５の第１面３２８上に接着剤３３２及び／又はビーズ３３４を塗布することができる。アプリケータ３２２はスクリーン３１８から過剰な接着剤３３２及び／又はビーズ３３４を除去して、実質的に厚さ３３８を有する接着剤及びビーズ３３６の層を形成することができる。
【００８５】
接着剤及びビーズの層３３６が形成された後で、スクリーン３１８とテンプレートマスク３２０を取り除くことができる。複合パーツ３１０の第２面３４０を複合パーツ３０５の第１面３２８と接触するように配置することができる。接着剤及びビーズの層３３６内のビーズ３３４により、接着剤及びビーズの層３３６を実質的に厚さ３３８に維持することができる。ビーズ３３４により、厚さ３３８を実質的に同じレベルに維持することができる構造要素が提供されうる。接着剤及びビーズの層３３６のビーズ３３４がないと、厚さ３３８は圧縮後に領域３３０の部分においてまばらになる可能性がある。
【００８６】
異なる有利な実施形態では、接着剤３３２を、パーツ３０４及びパーツ３０６の間で構造接着状態３０２を形成するのに好適でありうる全ての接着剤から選択することができる。異なる有利な実施形態では、接着剤３３２は、スクリーン３１８が接着剤及びビーズの層３３６から除去された時に、接着剤及びビーズの層３３６が実質的に厚さ３３８を維持することができるような粘性を有することができる。
【００８７】
ある有利な実施形態では、接着剤３３２は未硬化状態にある時に、スクリーン３１８が取り除かれたときに適切な度合いの流れが起きるような粘性、粘着性、及び表面張力を有するように選択することができる。ビーズ３３４を有する又は有さない接着剤３３２は、接着剤３３２が構造物上にそのまま残り、スクリーン３１８が取り除かれた後わずかにリフローすることが可能となるような流れを維持しながら、第１面３２８に付着するようなものを選択することができる。接着剤３３２の選択は部分的に、接着剤３３２の塗布、及び複合パーツ３０５の第１面３２８と複合パーツ３１０の第２面３４０を結合している間に特性を維持できるような接着剤３３２の稼動時間を考慮に入れている。
【００８８】
接着剤３３２はパーツ３０４とパーツ３０６の材料によって変化させることができる。例えば非限定的に、パーツ３０４とパーツ３０６が複合パーツ３０５と複合パーツ３１０の形態を取る場合、接着剤３３２は複合構成部品に好適な接着剤であってよい。
【００８９】
パーツ３０５及び／又はパーツ３１０が金属又はアルミニウムパーツの形態をとる場合、異なる種類の接着剤が好適であり得る。選択される特定の接着剤は相互に接着されるパーツの材料、所望の接着強度、及びその他好適な要因に依存しうる。使用できる接着剤には、例えば非限定的に、エポキシ系接着剤、ウレタン接着剤、アクリル接着剤、及びその他好適な接着剤が含まれる。
【００９０】
ビーズ３３４はサイズ３３５を有することができる。サイズ３３５は厚さ３３８又はその他何らかの所望の厚さに基づいて選択することができる。ビーズ３３４のサイズ３５５は厚さ３３８前後であってよい。さらに、接着剤及びビーズの層３３６内のビーズ３３４の量は、特定の実行形態によって変化しうる。ビーズ３３４は、ガラス、金属、セラミック、ゴム、及び／又はその他何らかの好適な材料のうちの少なくとも一つから選択された材料からなるものであってよい。ビーズ３３４はこれらの実施例では実質的に非圧縮性であってよい。
【００９１】
この非圧縮性は厚さ３３８の減少を回避するのに望ましいものであり得る。本明細書で使用される「少なくとも一つの」という表現は、品目リストとともに使用される場合は、一以上の品目の異なる組み合わせを使用することができ、リストの中の各品目のうちの一つのみが必要であり得ることを意味する。例えば、「品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃのうちの少なくとも一つ」は非限定的に、品目Ａ、又は品目Ａ及び品目Ｂを含むことができる。この実施例はまた、品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ、又は品目Ｂ及び品目Ｃも含むことができる。
【００９２】
構造物３０７を硬化させて構造接着状態３０２を形成することができる。これらの実施例では、硬化を接着剤及びビーズの層３３６に対して実施してパーツ３０４とパーツ３０６の間に構造接着状態３０２を形成することができる。構造物３０７の硬化は熱源３２６を使用して行われる。熱源３２６は例えば非限定的に、熱パッド、オートクレーブ、又はその他何らかの好適な熱源であってよい。ある有利な実施形態では、硬化工程において当て板３２４を構造物３０７上に配置することができる。これらの実施例では、接着システム３１６を使用して行われる異なる作業は、人間のオペレータ３４２によって手動で、及び／又はロボット装置３４４によって自動的に行うことができる。
【００９３】
図３の接着環境３００は物理的又はアーキテクチャ制限を暗示するように図示されたものではなく、異なる有利な実施形態が実行可能である。ある有利な実施形態では、その他の構成部品を図示したものに加えて、又はその代わりに使用することができる。さらに別の有利な実施形態では、いくつかの構造部品は必要でない場合がある。
【００９４】
例えば、ある有利な実施形態では、硬化工程において当て板３２４の使用は必要でない場合がある。さらに別の有利な実施形態では、複合パーツ３１０がパッチの形態をとる場合、複合パーツ３１０に通気孔を形成することができる。通気孔により、接着剤及びビーズの層３３６内に閉じ込められた空気を絞り出しやすくなり得る。さらに別の有利な実施形態では、硬化工程において構造物３０７に真空バッグ処理を行うことができる。真空バッグ処理、又は真空バッグ処理とオートクレーブ圧縮により、接着ラインをビーズ３３４によって可能である最小の厚さにまで圧縮しやすくなり得る。
【００９５】
別の実施例として、ある有利な実施形態では、スクリーン３１８の上にテンプレートマスク３２０を載せて、スクリーン３１８を第１面３２８上に配置することができる。さらに別の有利な実施形態では、テンプレートマスク３２０は必要でない場合がある。さらに別の有利な実施形態では、接着剤３３２をパーツ３０６の第２面３４０上に配置する場合がある。さらに別の実施例では、有利な実施形態はパーツ３０６の第２面３４０上に活性化物質を配置することができる。活性化物質により、接着剤３３２が硬化する、又は硬化することができる状態に入ることができる。
【００９６】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤の断面図である図４を参照する。この実施例では、パーツ４００は図３のパーツ３０４の実施例である。
【００９７】
パーツ４００は例えば非限定的に、外板又はその他何らかの好適なパーツであってよい。パーツ４００は例えば非限定的に、複合材料、アルミニウム、チタン、及び／又はその他何らかの好適な材料等の材料からなるものであってよい。この実施例では、マスク４０２をパーツ４００の面４０４に配置することができる。スクリーン４０６はマスク４０２の上に配置することができる。これらの実施例では、マスク４０２により領域４０８を露出させることができる。接着剤４１０を領域４０８の面４０４に塗布することができる。マスク４０２により領域４０８外の面４０４の複数の部分４１２に接着剤４１０が塗布される又は付着するのを防止することができる。特定の実行形態によって、ビーズ４１４を接着剤４１０と混合することができる、又は単独で塗布することができる。
【００９８】
これらの実施例では、スクリーン４０６は厚さ４１６を有することができる。ビーズ４１４は直径４１８を有することができる。直径４１８は厚さ４１６とほぼ同じ値であってよく、ビーズ４１４のうちの異なるビーズ間でほぼ一貫していてよい。スクリーン４０６を使用することにより、接着剤とビーズの層４２０を厚さ４２２になるように塗布することができ、厚さ４２２は領域４０８の厚さ４１６とほぼ同じ厚さでありうる。つまり、スクリーン４０６の厚さ４１６により、接着剤４１０とビーズ４２０の層の厚さ４２２を設定することができる。スクリーン４０６が取り除かれた後、ビーズ４２０は実質的に厚さ４２２を維持することができる。
【００９９】
次に、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤とビーズの層を有する構造物の断面図である図５に注目する。この実施例では、パーツ４００の面４０４をパーツ５０２の面５００に接触するように配置することができる。パーツ５０２は例えばおおむね平面のパッチ又はパーツ４００のその他の修理部品であってよい。しかしながら、ある実施形態では、前述したように、パーツ４００は平面でなくてもよい。
【０１００】
異なる有利な実施形態では、力はパーツ５０２に矢印５０４の方向に加えられる場合がある。接着剤とビーズの層４２０内のビーズ４１４により、接着剤とビーズの層４２０のビーズ４１４の厚さよりも厚さ４２２が縮むのを低減する及び/又は防止することができる。さらに、ビーズ４１４により、接着剤とビーズの層４２０の領域４０８の厚さ４２２が不均一になるのを防止することができる。これらの実施例では、ビーズ４１４の形状は球であってよい。当然ながら、特定の実行形態によってどんな形状でも使用可能である。これらの実施例では、ビーズ４１４間の積み重なりを避けることができる任意の形状をビーズ４１４に使用することができる。
【０１０１】
ある有利な実施形態では、厚さ４２２は直径４１８よりも大きい。この種の実行形態では、接着剤とビーズの層４２０はビーズ４１４の直径４１８に基づき厚さ５０６まで値が減少する場合があり、これは最終的な接着ラインの厚さ３３８に対応する（図３）。
【０１０２】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤とビーズをパーツに塗布する様子を示す図である図６〜１２を参照する。図６は有利な実施形態によるパーツ上のマスクの図である。最初に図６を参照すると、マスク６００はパーツ６０４の面６０２に配置することができる。マスク６００は面６０２の領域６０６を露出させることができる。領域６０６は接着剤を塗布することができる一領域であってよい。
【０１０３】
図７を参照すると、接着剤用に準備中のパーツの図が有利な実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、スクリーン７００がパーツ６０４のマスク６００の上に配置されている。この結果、接着剤はパーツ６０４の領域６０６の面６０２までスクリーン７００のみを通過することができる。
【０１０４】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された接着剤とビーズを塗布する様子を示す図である図８を参照する。この実施例では、接着剤とビーズ８００はスクリーン７００を通して面６０２に塗布することができる。接着剤とビーズ８００はマスク６００があるために領域６０６にのみ塗布することが可能である。
【０１０５】
図９には、接着剤とビーズが塗布されたパーツの図が有利な実施形態にしたがって図示されている。この実施例では、接着剤とビーズの層９００がスクリーン７００（図示せず）及びマスク（図示せず）を除去した後に残されている。パーツ６０４をここで結合させる及び/又は接着させることができる。
【０１０６】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示されたパーツに接着剤を塗布する様子を示す図である図１０を参照する。この実施例では、パーツ１０００は面１００４に配置されるスクリーン１００２を有する。接着剤１００６はスクリーン１００２を介して面１００４に塗布されている場合がある。この実施例では、接着剤１００６にビーズが含まれていなくてもよい。
【０１０７】
有利な実施形態にしたがって図示された、接着剤が塗布されたパーツからスクリーンを除去する様子を示す図１１に注目する。この実施例では、スクリーン１００２はパーツ１０００から取り外されている。ほぼ均一な接着剤層１１００が面１００４上に残されている。ある有利な実施形態では、接着剤層１１００は活性化物質の形態をとることができる。
【０１０８】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示された相互に接着した２つのパーツを示す図である図１２を参照する。この実施例では、パーツ１０００はパーツ６０４に接して配置されており、硬化されて接着ライン１２０２として見られる構造接着状態１２００を形成する。パーツ１０００とパーツ６０４は熱と圧力の印加を利用して硬化させることができる。この実施例の構造接着状態１２００について、厚さ又は接着ラインは一貫したものであってよい。
【０１０９】
図６〜１２に示す異なる作業及び特徴は限定を意味するものではなく、異なる有利な実施形態が実行可能である。ある有利な実施形態は説明したものに加えて、又はそれの代わりに他の特徴及び/又は作業を有することができる。さらに、ある有利な実施形態では、幾つかの特徴及び/又は作業は不必要である場合がある。例えば、ある有利な実施形態では、接着剤１００６はパーツ１０００に対して不必要であり得る。さらに別の有利な実施形態では、スクリーン７００はその上にマスク６００を配置した状態で、パーツ６０４の面６０２上に配置することができる。
【０１１０】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示されたパーツを接着する工程のフロー図である図１３を参照する。図１３に示す工程は例えば図３の接着環境３００等の接着環境を使用して実行可能である。
【０１１１】
この工程は第１パーツの第１面上にマスクを配置することによって開始することができる（作業１３００）。この工程では次に、スクリーンをマスクの上に配置して第１パーツの第１面の露出領域を形成する（作業１３０２）。この工程では次に、接着剤と複数のビーズをスクリーンを通して第１パーツの第１面上に塗布して接着剤とビーズの均一な層を形成する（作業１３０４）。スクリーンは接着剤とビーズの層を均一にするためのレべラー装置として使用することができる。第1パーツの第１面上に接着剤とビーズの均一な層を残して、スクリーンを除去することができる（作業１３０６）。
【０１１２】
この工程では、接着剤とビーズの層が形成された第１パーツの第１面を第２パーツの第２面と接触するように配置して、構造物を形成することができる（作業１３０８）。この工程では、構造物を硬化させることができ（作業１３１０）、その後工程は終了する。
【０１１３】
ここで、有利な実施形態にしたがって図示されたパーツを接着する工程のフロー図である図１４を参照する。図１４に示す工程は、例えば図３の接着環境３００等の接着環境を使用して実行可能である。
【０１１４】
この工程は、接着剤と複数のビーズを第１パーツの第１面上に塗布して、接着剤とビーズの層を形成することによって開始することができる（作業１４００）。この工程では次に、スクリーンを接着剤とビーズの層の中に嵌めこむことができる（作業１４０２）。過剰な接着剤をスクリーンの最上部から取り除いて、接着剤とビーズのほぼ均一な層を形成することができる（作業１４０４）。スクリーンを次に接着剤とビーズのほぼ均一な層から取り除くことができる（作業１４０６）。
【０１１５】
接着剤とビーズのほぼ均一な層が形成された第１パーツの第１面を第２パーツの第２面と接触するように配置して、構造物を形成することができる（作業１４０８）。この工程では次に構造物を硬化させることができ（作業１４１０）、その後工程は終了する。
【０１１６】
図１３及び１４のフロー図に示す工程は、多数の異なる方法で実施することができる。ある有利な実施形態では、その他の作業を説明したものに加えて、あるいはその代わりに使用することができる。さらに、ある作業は同時に行うことができる。さらに別の有利な実施形態では、ある作業を省略することができる。
【０１１７】
例えば、第１面を第２面に接触するように配置している時に、作業１３０６を省略してスクリーンとビーズを適所に配置したままにすることができる。さらに別の有利な実施形態では、ビーズとスクリーンを適所に残さずに、接着剤層をスクリーンを通して配置することができる。例えば、ある有利な実施形態では、接着剤を第２パーツの第２面に塗布することもできる。２つの成分を有する接着剤が使用されるさらに別の実施形態では、接着剤の第１成分を第１パーツの第１面に塗布することができ、接着剤の第２成分を第２パーツの第２面に塗布することができ、２つのパーツを向かい合わせて接触するように配置した時に、この２つの接着剤の成分が混ぜ合わさる。
【０１１８】
別の実施例では、接着剤はビーズを含まない場合がある。別の実施例として、接着剤と複数のビーズの第１面への塗布は、接着剤及び複数のビーズの混合物を塗布することによって実施することができる。別の有利な実施形態では、接着剤を第１面に塗布することができる。ビーズを次にスクリーンを通して第１面に塗布することができる。
【０１１９】
したがって、異なる有利な実施形態は、パーツを相互に接着させる方法及び装置を提供する。異なる有利な実施形態は、ほぼ所望の値前後の厚さを有することができる接着剤層を形成する能力を提供することができる。さらに、接着剤にビーズを使用することで、パーツに圧縮圧力が印加されている間及びその後で、所望の厚さの値を有する均一な接着剤層を維持することができる。
【０１２０】
一又は複数の有利な実施形態により、パーツの接着に再現性を提供することができる。図示した実施例では、再現性は、異なる有利な実施形態を使用してパーツの構造一貫性がさらに予測可能となり得るため、例えば非限定的に、一貫した構造接着状態、一貫した強度、一貫した設計、及び認証限度を含むことができる。これらの、そして可能な他の特徴により、パーツ及び/又は製品のより簡単で早い認証が提供できる。
【０１２１】
ここで、航空機に含まれるもの等の複合外板３１２を示す図１５及び１６に注目する。この実施例では、外板３１２は再加工される局在的な領域３１２ａを有する。本明細書で使用される「再加工」、「再加工された」、及び「再加工される」は広い意味で使用され、非限定的に、構造物をその元の載荷能力及び/又は仕様に戻す、又は一又は複数の点において構造物の性能を改善する又は増加することができる再加工、修理、修復、改善、及び変更が含まれる。しかしながら、開示の実施形態は既存の外板３１２の再加工を伴う応用形態を図示しているが、実施形態を航空機の初期の製造及びアセンブリの間に用いて、外板３１２の特定領域を形成する、及び/又は一又は複数の構成部品を外板３１２に取り付けることができることにも注目すべきである。したがって、下記の説明及び添付の請求項に使用される用語「パッチ」はさらに、航空機の初期の製造において航空機の構造物に接着される構造部品等の別の構造物に接着される様々な形態のパーツを含むように定義される。この実施例では、領域３１２ａは外側面３２８から下方向に延びて外板３１２の幾つかの層３１２ｂを貫通するくぼみ３２８ａ（図１６）である。他の応用形態では、領域３１２ａは単に一又は複数の層３１２ｂの中に下方向に延びているが、層を貫通しない外板３１２における変形部又は「へこみ」である。図面に示す外板３１２はほぼ平坦であるが、外板３１２は一又は複数の輪郭又は湾曲部を有することができ、この場合外板３１２に適用された平面のパッチ３１４は外板３１２の輪郭又は湾曲部に一致しうる。また、図面に示すパッチ３１４はほぼ平面であるが、他の実施形態では、パッチ３１４は非限定的に湾曲部、輪郭及び/又は先細部を含む他の形状を有することができる。また、前述したように、パッチ３１４は未硬化の又は予め硬化した複合材料であってよい。
【０１２２】
航空機が運航状態にあることが要求され、スケジュールの途切れを避けることが重要なある状況においては、特殊な取扱設備、特別な取扱い及び/又は熟練のメンテナンス技術者が得られるハンガー施設環境外の「現場において」再加工を行うことが必要となる場合がある。例えば、スケジュールの遅延を避けるために空港のゲートに航空機が駐機している間の制限された時間内に必要な再加工を行うことが必要となる場合がある。開示の実施形態にしたがって、複合材料の知識がわずかでありうるライン整備士等の作業員によって必要な再加工を比較的迅速に行うことができる。
【０１２３】
再加工は、再加工が必要な領域３１２ａをおおむね囲む部分１５００（図１５）を再加工することによって開始することができる。図１７を参照すると、テンプレートマスク３２０は中央開口部３２０ａを含み、この中央開口部３２０ａはこの実施例ではほぼ円形であり、再加工領域１５００と同一の広がりを持つが、応用形態によってその他の形状の開口部も可能である。中央開口部３２０ａは、外板３１２の面３２８の準備において研磨テンプレートとして、また再加工が必要な領域３１２ａの上にパッチ３１４（図１８）をセンタリングするためのテンプレートとしての両方の役割を果たすことができる。テンプレートマスク３２０はさらに、中央開口部３２０ａを同軸に囲むリング状の断続的な貫通孔３２０ｂを含む。リング状の貫通孔３２０ｂを使用して、再加工工程の一部において外板３１２から塗料が取り除かれる面３２０ａ上の外側の境界の印づけをすることができる。面３２８が接着されたパッチ３１４を受け入れるための準備工程のさらなる詳細を、さらに詳しく下に記す。
【０１２４】
図１８は、図１５〜１７に示す外板３１２上の領域３１２ａを再加工するのに好適なパッチ３１４を示す。この実施例では、おおむね平面のパッチ３１４はほぼ円形であり、パッチ３１４全体に分布する複数の貫通孔３１４ａを含む。下に説明するように、貫通孔３１４ａにより、矢印１８０２によって示すように、パッチの装着工程において外板３１２の面３２８に対して圧縮されている間にパッチ３１４の下から空気１８００を逃がすことが可能になり得る。各貫通孔３１４ａの直径又は最大幅「ｗ」は、パッチ３１４の下から過剰の接着剤１８０４を押し出すこともできるほど十分に大きいことが望ましい。
【０１２５】
ここで図１９を参照すると、パッチ３１４は予め硬化した複合材料の複数の層３１４ｂを含むことができる。他の実施形態では、パッチ３１４は未硬化であってよい。パッチ３１４は粘性の接着剤層３３６によって再加工される領域３１２ａを覆う外板３１２に接着され、制御された厚さ３３８を有する接着ライン３３７を形成する。本明細書で使用される「粘性のある」とは、接着剤３３６を塗ることができることであり、力が加わった時にある程度流れることができることを意味する。接着剤層３３６は、未硬化状態において所定の粘性、粘着性及び表面張力特性を選択することによって特定の応用形態に適合したすぐに硬化する種類の接着剤であってよい。接着剤３３６の粘性及び粘着性は、外板３１２及び/又はパッチ３１４にくっつくが、パッチ装着工程の完了時に流動性を保つようなものであるべきである。
【０１２６】
接着剤は前述したビーズ３３４、及び/又はスクリーン３１８を含むことができる（図３参照）。スクリーン３１８及び/又はビーズ３３４は、接着ライン３３７の所望の厚さ３３８に実質的に対応する厚さを有するスペーサ３３９として機能する。他の実施形態では、スクリーン３１８を使用して、接着剤３３２を所望の接着ライン３３７の制御された厚さ３３８に塗布することができ、その後パッチ３１４を適用する前にスクリーン３１８を取り外すことができ、この場合に残っているビーズ３３４が接着ライン３３７の厚さ３３８の制御を補助する。接着剤３３２及びビーズ３３４の層３３６により、外板３１２のへこみ３２８ａ（図１６）を含む再加工される領域３１２ａが実質的に充填される。他の実施形態では、領域３１２ａは接着剤３３２の組成とは異なる組成を有する好適な充填剤（図示せず）で充填し、その後接着剤３３２でカバーすることができる。
【０１２７】
パッチ３１４及び/又は外板３１２に塗布される接着剤３３２の量は、再加工が必要な領域３１２ａのサイズ及び深さを含む特定の応用形態によって変化し得る。ほぼ正確な量の接着剤３３２が塗布され、ほぼ均等に再加工領域３１２ａの上に広げられるところでは、パッチ３１４が圧縮される時に貫通孔３１４ａを通して絞り出されることができる過剰な接着剤３３２は少量である又は全くない可能性がある。この場合、接着剤３３２自体がパッチ３１４の下で再分布され、接着剤３３２の高い及び低い領域が平らになりエアポケットが充填された結果、（エアポケットからの）空気のみが排出されうる。しかしながら、正確な量以上の接着剤３３２が塗布されるその他の場合には、貫通孔３１４ａを通って絞り出される接着剤３３２の位置及び/又は過剰量の観察を、良好な接着状態を達成するための条件が満たされたか否かを判断する手引きとして利用することが可能であり得る。すべての場合において、貫通孔３１４ａは接着剤３３２がパッチ３１４のほぼ全体領域と接触するようにパッチ３１４の下で再分布され得るように助けることができる。再加工技術者の、貫通孔３１４ａを通って絞り出される過剰な接着剤３３２の観察を利用して、全てのエアポケットが実質的に取り除かれ、接着剤３３２がパッチ３１４のほぼ全体領域と接触していることを確認するのを助けることができる。
【０１２８】
ここで、パッチ３１４を外板３１２の面３２８上に下向きに圧縮する準備において、当て板３２４をパッチ３１４の上に配置する様子を示す図２０及び２１に注目する。開示の実施形態によれば、リング状の反当て板２０００の形態のスペーサが、当て板３２４の外側周辺部２００２近くの、当て板３２４及び外板３１２の面３２８の間に配置され、これにより当て板３２４が外側周辺部２００２において支持される。反当て板２００２の内側端部２００４はパッチ３１４の外側周囲２００６のわずか外側に放射状に間隔を置いて配置されている。反当て板２０００はパッチ３１４の結合厚さ３１４ｃと、接着ライン３３７の所望の厚さ３３８とほぼ等しい厚さ「ｔ」を有する。この実施例において示す外板３１２の面３２８と係合する反当て板２０００の底面２０１２（図２０）は平坦であるが、底面２０１２は外板３１２の面３２８の形状／輪郭と一致するように選択されうるその他の形状又は輪郭を有することができる。この実施例では、反当て板２０００は連続的なリング状（図２１参照）であるが、他の形状もまた可能である。例えば、反当て板２０００の外側周囲は正方形であってよい。全ての場合において、当て板３２４と反当て板２０００のフットプリントがほぼ一致することが通常望ましい。また、その他の実施形態では、反当て板２０００はパッチ３１４周囲の複数の場所で当て板３２４の外側周辺部２００２を支持する２つ以上の隣接した部分又は間隔を置いて配置された部分（図示せず）を含むことができる。
【０１２９】
反当て板２０００はパッチ３１４の外側周囲２００６近くで当て板３２４によってパッチ３１４に加えられた力に反作用するように機能する。当て板３２４の外側周辺部２００６を支持することによって、反当て板２０００は当て板３２４の実質的なティッピング、傾き及び/又は曲がりを低減する又は防止することができる。パッチ３１４の外側周囲２００６においてこの力を制御した結果、当て板３２４に印加された力２０１０はパッチ３１４の実質的に全体領域の上でほぼ一定である。その結果として、当て板３２４が（曲がり、ティッピング、傾きなどに起因して）パッチ３１４の外側周囲２００６近くにより強い力を加える傾向があるために、さもなければパッチ３１４の外側周囲２００６近くで接着ライン３３７が先細になることを避けることができる。したがって、接着ライン３３７の厚さ３３８は、圧縮工程においてパッチ３１４の全体領域の上でほぼ一定に保つことができる。加えて、反当て板２０００は、前述したようにパッチ３１４及び外板３１２の間に配置したままである時に、接着剤３３２の圧縮を所望の接着ラインの厚さ３３８（図３）になるように制限するスクリーン３１８によって提供される機能と同様のスペーサとして作用する。このため、ある実施形態では、スクリーン３１８を第１スペーサとして使用して外板３１２又はその他の構造物に塗布される接着剤３３２の厚さ及び均一性を制御することができる。接着剤３３２の層３３６が塗布された後にスクリーン３１８が取り外される応用形態においては、反当て板２０００を第２スペーサとして使用して圧縮工程の間、接着剤層３３６の圧縮を所望の接着ラインの厚さ３３８に制限することができる。
【０１３０】
図２２は、現場の応用形態においてパッチ３１４を加熱し圧縮するのに使用可能な設備の一実施形態を示す。熱パック３２６ａの形態の熱源３２６（図３）を当て板３２４の最上部に配置し、当て板３２４及び熱パック３２６ａの上に圧縮機２２００を位置づけする。圧縮機２２００は、圧縮装置２２００を外板３１２の面３２８上に取り外し可能に取付けする一連の吸引装置２２０２を含むことができる。熱パック３２６ａは接着剤層３３６の硬化に必要な熱を加える一方で、圧縮機２２００はパッチ３１４を外板３１２の面３２８に対して圧縮するのに必要な力を当て板３２４に加える。その他の形態のポータブル圧縮装置を用いて、必要な圧縮力をパッチ３１４に加えることができる。例えば、熱パック３２６ａ、当て板３２４及びパッチ３１４の上に真空バッグアセンブリ（図示せず）を組み立てた後に、外板３１２の面３２８に密閉することができる。あるいは、外板３１２上のパッチ３１４の位置によって、圧縮装置はパッチ３１４に必要な圧縮力を加えるために重力に依存した単純な重り（図示せず）を含むことができる。
【０１３１】
ここで、前述した複合外板３１２等の構造物上の領域３１２ａを再加工する方法のステップを広く示す図２３に注目する。本方法は、接着されたパッチ３１４を受け入れるために外板３１２等の構造物を準備するステップ２３００において開始する。基礎構造物の準備には、パッチ３１４を構造物の表面に平らに置くのに邪魔になり得る全ての突出した物質を取り除くことを含みうる。突出した物質は非限定的にトリミング又は研磨によって取り除くことができる。ステップ２３００はまた、構造物の上にテンプレートマスク３２０（図１７）を配置して、接着工程前に塗料及びその他の表面コーティングを取り除くことができる領域の外側境界３２０ｂ（図１７）に印づけをすることを含む。テンプレートマスク３２０はまた、ステップ２３００において表面物質を取り除く手引きとしても使用することができる。好適な溶剤をステップ２３００の一部に使用して、研磨ダストを含む構造物表面の汚れを綺麗にすることができる。
【０１３２】
次に、ステップ２３０２において、好適なパッチ３１４が準備され、ここでは、予め硬化されたダブラー（３１４）を選択し、再加工領域３１２ａの上に適切に適合するようなサイズと形状に調整する。ステップ２３０４では、テンプレートマスク３２０を外板の表面の上に配置して、テープ等で適所に保持することができる。
【０１３３】
ステップ２３０６において、スクリーン３１８を準備した面の上にテンプレートマスク３２０を覆うように配置して、接着剤の塗布準備をすることができる。ステップ２３０８では、任意に、前述したビーズ３３４を接着剤３３２の少なくとも一成分の中に混合することができ、ステップ２３１０において、接着剤３３２の複数の構成成分を互いに混合して、比較的早く渇く／硬化する接着剤を形成することができる。ある実施形態では、接着剤３３２は一成分のみを含むことができ、この場合、ビーズ３３４を単一成分の中に混合することができる。次に、ステップ２３１２において、任意にビーズ３３４を含む接着剤３３２の層を、例えば非限定的に、接着剤を所定の厚さにするのに使用することができる歯付コテ（図示せず）を含むことができるアプリケータ３２２を使用して、準備した外板表面３２８及び/又はパッチ３１４の上に広げることができる。２つの成分を有する接着剤を使用するある応用形態においては、成分のうちの一方を外板表面３２８とパッチ３１４のうちの一方の上に広げることができ、もう一方の成分を外板表面とパッチ３１４の他方の上に広げることができる。任意のスクリーン３１８が用いられる応用形態においては、スクリーン３１８を使用して接着剤層３３６の最終的な厚さを制御することができるため、最終的に必要な量よりもわずかに多い過剰量の接着剤を塗布して、エアポケットが発生する可能性を低減することができる。歯付コテを使用して、構造物の面３２８とパッチ３１４の上に接着剤を均等に広げることができるが、スクリーン３１８を使用するこれらの応用形態では、歯が付いていないコテ（図示せず）を使用して、接着剤３３２を構造物の面３２８の上に広げてスクリーン３１８を通して押し出すことができる。テンプレートマスク３２０を使用して、構造物の面３２８に塗布される接着剤層３３６の形状と位置を制御することができる。テンプレートマスク３２０及びスクリーン３１８を単一の構成部品として結合し、既知の写真平版術を使用して製造することができることを注記すべきである。
【０１３４】
ステップ２３１４において、テンプレートマスク３２０を使用してパッチ３１４を再加工領域３１２ａの上にセンタリングし、テンプレートマスク３２０をパッチを位置づけしセンタリングするガイドとして使用して、パッチ３１４を手で構造物の面３２８に適用する。ステップ２３１６において、反当て板２０００を装着した後で、ステップ２３１７において、パッチ３１４と反当て板２０００の両方の上に剥離層（図示せず）を配置することができる。次に、当て板３２４をステップ２３１８に示すように装着することができる。
【０１３５】
ステップ２３２０において、例えば熱パック３２６ａ（図２２）等の好適な加熱源３２６を当て板３２４の上に配置して活性化させることができる。熱パック３２６ａは、破ることができるシール（図示せず）を破いて、パックに含まれる化学薬品が濃くなって発熱反応によって熱を発生させるまでパックをもむことによって活性化される化学的な熱パック等の自給式パッケージであってよい。ある応用形態において、室温で硬化する接着剤３３２を用いることができ、この場合、熱パック３２６ａ又は同様の熱源は不必要であり得る。次に、ステップ２３２２において、幾つかの手段のうちの任意の手段で、熱パック３２６ａ、当て板３２４、及びパッチ３１４の組み合わせに圧力が加えられる。例えば、真空圧縮装置２２００をパッチ３２４の上に配置して、吸引カップ２２０２を使用して面３２８に固定することができる。圧縮装置２２００は、起動された時に再加工領域の上を真空化し、その結果、当て板３２４に下向きの力が加わり、これによりパッチ３１４が構造物の面３２８に下向きに押し付けられる真空装置を含むことができる。あるいは、真空バッグアセンブリ（図示せず）を再加工領域の上で組み立てて、外板の表面に密封した後で、バッグアセンブリを真空化してパッチ３１４に圧力をかけることができる。最後に、前述したように、ある応用形態では、当て板３２４の上に重り（図示せず）を載せることによってパッチ３１４に必要な圧力をかけることが可能でありうる。
【０１３６】
パッチ３１４が最初に構造物の面３２８に適用された時には、接着剤層３３６内部、又は接着剤層３３６とパッチ３１４の間のいずれかにエアポケット（図示せず）が存在する可能性がある。一以上のこれらエアポケットは、接着剤の高い所又は低い所を形成する接着剤層３３６の厚さにわずかなむらがあることが原因で生じうる。当て板３２４によりパッチ３１４に圧力が加わると、貫通孔３１４ａ（図１８）により過剰な接着剤１８０４だけでなく空気もパッチ３１４から抜け出る又は「絞り出され」、これにより接着剤をほぼ均一な所定の厚さ３３８に均等に広げることが可能になる。ビーズ３３４及び/又はスクリーン３１８は、所望の接着ラインの厚さ３３８を維持するのを助けるスペーサ３３９（図１９及び２０）として機能する。
【０１３７】
当て板３２４によってパッチ３１４に圧力が加わると、反当て板２０００は、パッチ３１４の周囲２００６近辺に加えられた力に反作用するスペーサとして機能し、これによりパッチ３１４の全体領域の上に加わった圧力がほぼ均一になりうる。さらに、圧縮及び硬化工程においてパッチ３１４に圧力が加わると、ビーズ３３４及び/又はスクリーン３１８は印加された圧力に部分的に反作用するスペーサ３３９として機能し、この結果接着ライン３３７が所望の厚さ３３８となる。
【０１３８】
ここで、職員が現場において複合外板又は同様の構造物の比較的迅速な再加工を行うために使用できる予めパッケージ化された再加工キット２４００の構成部品をブロック図の形態で示す図２４に注目する。キット２４は、事前設定されたダブラーパッチ３１４、予め計量された量のビーズ３３４、メッシュ様スクリーン、及び/又はスペーサ３１８、テンプレートマスク３２０、歯付コテ３２２等の接着剤アプリケータ、予め計量された量の複数の反応部分３３２ａ、３３２ｂを含む接着剤３３２、接着剤の硬化に使用する熱パック３２６ａ、パッチに圧力を加えるための圧縮装置２２００、事前に取り除かれた外板の表面上の全ての塗装を差し替えるのに使用できる塗装差し替えフィルム２４０、及び上述した再加工を行うのに必要であり得る例えば洗浄必需品、溶剤、手袋、剥離フィルム等の任意の数の追加の供給品２４０２を含むことができる。キット２４００は上述したものとおおよそ同程度の構成要素を含むことができる。
【０１３９】
ここで、前述した開示の方法を実行するのに使用できるスペーサ２６００の代替形態を示す図２５、２６、及び２７に注目する。スペーサ２６００は、所望の接着ラインの厚さ３３８に実質的に対応する高さ２６１６を有する（図２７）。この実施例では、スペーサ２６００は、周囲に間隔を置いて配置された、放射状に延びるスポーク２６０６によって接続された外側のスペーサリング２６０２と内側のスペーサリング２６０４を含む。実施例においては２つのリング２６０２、２６０４を示すが、応用形態によって２よりも多い数のリングを使用することができる。ある応用形態では単一のリング２６０２のみを使用することも可能である。
【０１４０】
各リング２６０２、２６０４及びスポーク２６０６は開口側部２６１２を有し、この開口側部２６１２により、接着剤（図示せず）が矢印２６０８で示すような軸方向、そして矢印２６１０で示すような横方向のどちらにも自由に通過することが可能になる。リング２６０２、２６０４の間の放射状の間隔「Ｒ」は応用形態に応じて変化させることができる。スペーサ２６００は例えば非限定的に金属及びポリマーを含む、圧縮中にパッチ３１４（図２７）に圧力が加わった時にスペーサ２６００が実質的に非圧縮性のままとどまるのに十分な構造剛性を提供する非限定的に金属及びポリマーを含む、任意の好適な材料で構成されうる。この実施例では、スポーク２６０６だけでなくリング２６０２、２６０４は図２６に示すように円形断面のワイヤと同様の円筒形要素２６１４でできていてよいが、その他の形状もまた可能である。図２７で良く分かるように、スペーサ２６００は、パッチ３１４が圧縮される時に、所望の接着ラインの厚さ３３８と対応するパッチ３１４と外板３１２の間に間隔を保持するパッチ３１４上の複数の位置に軸方向の支持を提供する。
【０１４１】
図２８、２９及び３０は別の形態のスペーサ２８００を示し、このスペーサ２８００は複数の個別の細長いスペーサ要素２８０２を含み、各スペーサ要素２８０２は接着ラインの厚さ３３８と実質的に対応する高さ「Ｈ」（図２８）を有する。スペーサ要素２８０２は柔軟な、例えば非限定的に、ポリマー又は金属等の任意の好適な実質的に非圧縮性の材料でできていてよい。例えば、個別のスペーサ要素２８０２をある長さの単一フィラメント（図示せず）から切り出すことができる。その他の実施形態では、各スペーサ要素２８０２は幾つかの既知の手法のうちの任意の手法によって集められた又は互いに束ねられた複数のフィラメント又は繊維を含むことができる。例えば、スぺーサ要素２８０２は炭素繊維のトウを含むことができる。個々のスペーサ２８０２をおおむね平行な間隔をおいて配置された状態で外板３２８上に再加工される部分１５００を覆うように配置することができる。各要素の端部２８０４のサイズは調整が可能である。しかしながら、要素２８０２の端部２８０４は、端部２８０４が再加工部分１５００の外側縁部から内向きに間隔を置いて配置されるように調整することが望ましい。図３０は、パッチ３１４と外板３１２の間に介在し、パッチ３１４の実質的に全体領域を横切って所望の接着ラインの厚さ３３８を維持する支持部として機能するスペーサ要素２８０２を示す。
【０１４２】
ここで、パッチ３１４の一体部分を形成することができるスペーサ３１００の別の実施形態を示す図３１に注目する。スペーサ３１００は、内側及び外側リング３１０２、３１０４にそれぞれ配置されるスペーサ要素を形成する複数の、周囲に間隔を置いて配置された湾曲したセグメント３１０８を含む。各セグメント３１０８は所望の接着ラインの厚さ３３８に実質的に対応する高さ３１１０を有する（図３０）。セグメント間の間隔を置いて配置された開口部３１０６により、スペーサ３１００を通ってパッチ３１４の底部３１１２全体に横方向に接着剤が流れて均一な接着ラインの厚さ３３８を得ることが可能になる（図３０参照）。個々のセグメント３１０８は、パッチ３１４に配置された実質的に非圧縮性の挿入部、又はパッチ３１４に一体的に形成された比較的狭いパッドアップを含むことができ、この場合パッチ３１４は複合材料でできている。
【０１４３】
図３２は、実質的に非圧縮性のピン３２０２の形態の複数のスペーサ要素を含むスペーサ３２００のさらに別の実施形態を示す。各ピン３２０１は、所望の接着ラインの厚さ３３８に実質的に対応する高さ３２０４を有する（図３０）。ピン３２０２は、パッチ３１４の底部３１１２の中に組み込むことができる、又はパッチ３１４とは分離していてよい。ピンは、規則的なまたは不規則的なパターンのいずれかにおいて、均一に又は非均一のいずれかでパッチ３１４全体に分布していてよい。図３３は、ピン３２０２をパッチ３１４と外板３１２の間に介在する個々のスペーサとして使用し、パッチ３１４の全体領域を実質的に横切って所望の接着ラインの厚さ３３８を維持する様子を示す。
【０１４４】
図３４は、図２８及び２９の実施形態と同様であるが、スペーサ要素２８０２が再加工領域１５００内で放射状のパターンに、領域３１２ａから外向きに放射するように配置されているさらなる実施形態を示す。この実施形態では、スペーサ要素２８０２を半径方向に配置することにより、圧縮中に過剰な接着剤（図示せず）の動きを再加工領域１５５０の外側縁部に向かって導くのを助けることができ、外側縁部において過剰な接着剤をパッチ３１４の下から絞り出すことができる。
【０１４５】
図３５は、スペーサ要素３５０２が複合パッチ３５００上に形成可能な線状の突起部又は隆起部の形態で提供されている別の実施形態を示し、このスペーサ要素３５０２は任意に複数の貫通孔３５０４を有することができる。貫通孔３５０４により、図１８に関連して前述したように、圧縮工程中に空気及び／又は過剰な接着剤が抜け出ることが可能になりうる。スペーサ要素３５０２は比較的短くてよく、貫通孔３５０４の間に延びる、平行な間隔を置いて配置された軸３５０６に沿っておおよそ整列していてよい。スペーサ要素３５０２間の距離、長さ、及び方向性は応用形態によって変化しうる。ある応用形態では、スペーサ要素３５０２は整列していない場合があり、無作為な方向性を有していてよい。図３５のスペーサ要素３５０２は、パッチ３５００の中に成形されたエポキシ樹脂を含むことができる、又はパッチ３５００と同時硬化される炭素又はガラス繊維（トウ）強化ポリマーであってよい。スペーサ要素３５０２は多数の直径の小さい単一フィラメントでそれぞれできたプリプレグトウ等のその他の繊維材料を含むことができる。図３５に示すスペーサ要素３５０２を貫通孔３５０４を有さないパッチ上に用いることができる。
【０１４６】
図３６は、図３５に示すものと同様の貫通孔を有するパッチ３５００のさらに別の実施形態を示しているが、無作為な方向性を有するスペーサ要素３５０２を示す。線状のスペーサ要素３５０２は、パッチ３５００が別の構造物（図示せず）に接着される時にパッチ３５００と同時硬化される炭素又はガラス繊維強化ポリマー等の未硬化の突起材料を含むことができる。
【０１４７】
パッチ３５００の面全体に分布した突起隆起部３７００の形態のスペーサ要素を有する貫通孔を有するパッチ３５００を示す図３７に注目する。この実施形態では、スペーサ要素３７００はパッチ３５００に部分的にはめ込まれた後でパッチ３５００とともに硬化されるビーズを含むことができる。あるいは、スペーサ要素３７００は、パッチ３５００と同時硬化される、又はパッチ３５００に未硬化状態でタックインされた後でパッチ３５００を構造物に接着するのに使用される接着剤と同時硬化される、長さの短い短炭素繊維強化ポリマーを含むことができる。隆起部３７００は図面において丸い形状を有するように描かれているが、その他の形状、例えば非限定的に、円錐台（図示せず）も可能である。
【０１４８】
図３９は、図３５及び３６を参照して説明したものと同様の線状スペーサ要素３９００がサンバースト状のパターン３９０２（明記するためにその内の一つのみを図３９に示す）で各貫通孔３５０４の周りに配置されているさらに別の実施形態を示す。スペーサ要素３９００を貫通孔３５０４の周りに放射状に配置することによって、過剰な接着剤の動きを貫通孔３５０４に向かって導くのを助けることができ、圧縮工程中に貫通孔３５０４において接着剤がパッチ３５００の下から絞り出されることができる。
【０１４９】
異なる有利な実施形態の記載は、図示及び説明の目的のために提示されたものであり、包括的、又は開示された形の実施形態に限定するように意図されたものではない。当業者には多数の修正及び変形例が明らかである。異なる有利な実施形態を航空機に関連させて説明してきたが、その他の有利な実施形態をその他の種類のプラットフォームに応用することができる。
【０１５０】
例えば非限定的に、その他の有利な実施形態を可動プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、宇宙構造物、及び/又はその他何らかの適切な物体に応用することができる。さらに具体的には、異なる有利な実施形態は例えば非限定的に、潜水艦、バス、人員運搬車、タンク、列車、自動車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、水上艦、発電所、ダム、製造施設、建造物、及び/又はその他何らかの適切な物体に応用することができる。例えば、異なる有利な実施形態は建造物、ボート、及び／又はその他何らかの木材部品を含む物体等の物体の木材部品を接着するのに好適でありうる。
【０１５１】
さらに、その他の有利な実施形態と比較して、異なる有利な実施形態により異なる利点を得ることが可能である。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態及び実際の応用形態の原理を最適に説明するため、また、当業者が、考えられる特定の使用に好適である様々な修正を施した様々な実施形態の開示を理解できるように選択され記載されたものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．構造物の一領域を再加工する方法であって：
パッチを準備し；
粘性接着剤層を構造物とパッチの間に配置し；
スペーサを使用して接着剤層の厚さを制御し；
パッチを構造物に対して圧縮する
ことを含む方法。
【請求項２】
２．スペーサの使用には、スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置することが含まれ、
粘性接着剤層の配置には、スペーサを介してパッチ及び構造物のうちの一つに接着剤を塗布することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
３．パッチを構造物に対して圧縮する前に、パッチ及び構造物のうちの一つからスペーサを取り除く
ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
４．スペーサの使用には、パッチを構造物に対して圧縮する時に接着剤の圧縮を制限するために、パッチ及び構造物の間にスペーサを配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
５．スペーサの使用には：
スペーサをパッチ周囲の構造物に配置し；
スペーサを使用してパッチの構造物に対する圧縮を制限する
ことが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
６．スペーサの使用には、相互に間隔を置いて配置されている構造物及びパッチの間に複数の細長いスペーサ要素を配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
７．パッチの準備には、スペーサをパッチと一体的に形成することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
８．パッチの準備には、パッチに複数の貫通孔を形成して、パッチが圧縮される時にパッチの下から空気が抜け出ることができるようにすることが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
９．パッチを圧縮する時に、パッチの周辺部にかかる圧力を制限する
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
１０．構造物の一領域を再加工するキットであって：
再加工領域を覆って、構造物に対して圧縮されるのに適したパッチと；
パッチ部材を構造物に接着する粘性接着剤と；
パッチを構造物に接着するのに使用される接着剤層の厚さを制御するスペーサ
を含むキット。
【請求項１１】
１１．パッチが硬化繊維強化ポリマー複合材である、請求項１０に記載のキット。
【請求項１２】
１２．スペーサが、接着剤が通る実質的に非圧縮性のスクリーンを含む、請求項１０に記載のキット。
【請求項１３】
１３．スペーサがパッチと一体的に形成されている、請求項１０に記載のキット。
【請求項１４】
１４．スペーサが、接着剤に混合される事前に計量された量の実質的に非圧縮性のビーズを含む、請求項１０に記載のキット。
【請求項１５】
１５．スペーサが、パッチと構造物の間にそれぞれ配置される複数の細長い繊維を含む、請求項１０に記載のキット。
【請求項１】
１．構造物の一領域を再加工する方法であって：
パッチを準備し；
粘性接着剤層を構造物とパッチの間に配置し；
スペーサを使用して接着剤層の厚さを制御し；
パッチを構造物に対して圧縮する
ことを含む方法。
【請求項２】
２．スペーサの使用には、スペーサをパッチ及び構造物のうちの一つに配置することが含まれ、
粘性接着剤層の配置には、スペーサを介してパッチ及び構造物のうちの一つに接着剤を塗布することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
３．パッチを構造物に対して圧縮する前に、パッチ及び構造物のうちの一つからスペーサを取り除く
ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
４．スペーサの使用には、パッチを構造物に対して圧縮する時に接着剤の圧縮を制限するために、パッチ及び構造物の間にスペーサを配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
５．スペーサの使用には：
スペーサをパッチ周囲の構造物に配置し；
スペーサを使用してパッチの構造物に対する圧縮を制限する
ことが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
６．スペーサの使用には、相互に間隔を置いて配置されている構造物及びパッチの間に複数の細長いスペーサ要素を配置することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
７．パッチの準備には、スペーサをパッチと一体的に形成することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
８．パッチの準備には、パッチに複数の貫通孔を形成して、パッチが圧縮される時にパッチの下から空気が抜け出ることができるようにすることが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
９．パッチを圧縮する時に、パッチの周辺部にかかる圧力を制限する
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
１０．構造物の一領域を再加工するキットであって：
再加工領域を覆って、構造物に対して圧縮されるのに適したパッチと；
パッチ部材を構造物に接着する粘性接着剤と；
パッチを構造物に接着するのに使用される接着剤層の厚さを制御するスペーサ
を含むキット。
【請求項１１】
１１．パッチが硬化繊維強化ポリマー複合材である、請求項１０に記載のキット。
【請求項１２】
１２．スペーサが、接着剤が通る実質的に非圧縮性のスクリーンを含む、請求項１０に記載のキット。
【請求項１３】
１３．スペーサがパッチと一体的に形成されている、請求項１０に記載のキット。
【請求項１４】
１４．スペーサが、接着剤に混合される事前に計量された量の実質的に非圧縮性のビーズを含む、請求項１０に記載のキット。
【請求項１５】
１５．スペーサが、パッチと構造物の間にそれぞれ配置される複数の細長い繊維を含む、請求項１０に記載のキット。
【図１】
【図２】
【図２Ａ】
【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２】
【図２Ａ】
【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】
【公表番号】特表２０１３−５０３７６３（Ｐ２０１３−５０３７６３Ａ）
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２７８８４（Ｐ２０１２−５２７８８４）
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４４２３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２８３５５
【国際公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【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）】
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４４２３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２８３５５
【国際公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【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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