JP6761636B2 - 積層複合材翼構造体 - Google Patents
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Description
様々な実施形態が以下に記載され、対応する図中に示される。別段の定めがない限り、実施形態及び/又はその様々な構成要素は、本書で説明され、図示され、及び/又は本書に組み込まれた、構造体、構成要素、機能、及び/又は変形例のうちの少なくとも1つを包含してもよいが、それらを包含することが必要な訳ではない。更に、本教示に関連して本書で説明され、図示され、及び/又は本書に組み込まれた、構造体、構成要素、機能、及び/又は変形例は、他の類似の実施形態に含まれてもよいが、それらに含まれることが必要な訳ではない。様々な実施形態の下記の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、その応用又は用途を限定することを意図するものでは全くない。加えて、実施形態によって提供される利点は、後述のように、本質的に例示であり、全ての実施形態が同じ利点又は同じ程度の利点を提供する訳ではない。
以下の例は、例示的な実施形態についての選択された態様、並びに関連するシステム及び/又は方法を説明する。これらの例は例示を意図しており、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各例は、一つ以上の明確な発明、及び/又は、状況から得られる又は関連する情報、機能、及び/又は構造を含みうる。
本例は、例示的航空機100を説明する。図1〜図7を参照のこと。
本例は、航空機100の中に代替的に含まれ得る例示的なワンピースウィングの実施形態を記載する。図8〜図11を参照。
本例は、翼を補強する方法を説明する。図12を参照。本書に記載される構成要素の諸態様が、下記の方法ステップにおいて利用され得る。適切な場合には、各ステップを実行する際に用いられ得る、以前に記載された構成要素及びシステムへの参照がなされ得る。これらの参照は、例示のためであって、本方法の任意の特定のステップを実行する可能な方法を限定することを意図したものではない。
本例は、ストリンガ136(例えば、ストリンガ136a−z、136zz及び/又はストリンガ800a−k)などの、それぞれのストリンガが構造的に接合された、翼外板120などのテンションパネルを形成する(又は製造する)方法を説明する。図13〜図15を参照。
本節は、提示された実施形態についての追加の態様及び特徴を、一連のパラグラフとして限定なしに記載し、その一部又は全てが、明瞭及び効率のために、英数字で示され得る。これらのパラグラフの各々が、一つ以上の他のパラグラフと結び付けられることができ、及び/又は、米国特許出願の相互参照に見出される背景例を含む、本願中の他の場所からの開示と、任意の適切な仕方で、結び付けられることができる。以下のパラグラフのうちの幾つかは、他のパラグラフを明示的に参照し、及び更に限定し、適当な組合せのうちの幾つかの例を、限定することなく、提供する。
本書に記載された様々な実施形態は、翼を補強するための既知の解決法に対して、幾つかの利点を提供する。例えば、本書に記載された例示的な実施形態などによれば、ファスナが、翼外板を通って、翼外板に構造的に接合された積層複合材ストリンガの中実の台形断面を通って、及びリブを通って伸びることが可能になる。他の利点には、ストリンガツーリングの減少、及び積層板を通ってプライの配向を適合させる(例えば、厚板ストリンガの上部に向かって、0度のプライを多くする)能力が含まれ得る。しかし、本書で説明されている全ての実施形態が、同じ利点又は同一程度の利点を提供する訳ではない。
上述の開示は、独自の有用性を備えた複数の別個の実施形態を包含しうる。これらの実施形態の各々は、その好適な形態で開示されているが、本書で開示され、例示されている、それらの特定の詳細は、数多くの変形例が可能であることから、限定的な意味で捉えるべきものではない。本実施形態の主題は、本書で開示されている様々な要素、特徴、機能、及び/又は特性の、新規かつ非自明な組合せ及び部分的組合せの全てを含む。下記の特許請求の範囲は、新規かつ非自明であると見なされる、幾らかの組合せ及び部分的組合せを特に指し示すものである。特徴、機能、要素、及び/又は特性の他の組合せ及び部分的組合せについての実施形態が、本出願又は関連出願からの優先権を主張する出願において特許請求されうる。かかる特許請求の範囲もまた、異なる実施形態を対象とするか、又は同一の実施形態を対象とするかにかかわらず、かつ、当初の特許請求の範囲よりも広いか、狭いか、等しいか、又は異なるかにかかわらず、本開示の実施形態の主題の中に含まれると見なされる。
Claims (10)
- 翼(104)の翼長方向D1と概して平行に伸びる長さL1の内側表面(160)を有する翼外板(120)と、
積層複合材の第一のストリンガであって、その大部分が、スタック(500)として前記内側表面(160)に構造的に接合され、前記内側表面(160)の実質的な部分に沿って前記内側表面(160)及び前記翼長方向D1と概して平行に伸びる、積層された複数の概して平らな補強材料のプライによって特徴付けられ、前記第一のストリンガは、前記翼長方向D1と概して垂直である平面内で見たときに、前記積層された複数の概して平らなプライ(500)のうちの、前記内側表面(160)に近い第一のプライが、前記積層された複数の概して平らなプライ(500)のうちの、前記第一のプライよりも前記内側表面(160)から遠い第二のプライよりも広い幅W1を有するような、概して中実の台形断面を有する、第一のストリンガと、
前記内側表面(160)と隣接して配置され、前記翼長方向D1と概して垂直に伸びるリブ(140a)であって、前記リブ(140a)は、リブフランジ(402)を含み、前記リブフランジ(402)と前記内側表面(160)との間に通路(600)を画定するように形作られており、前記台形断面が前記リブフランジ(402)とインターフェイス接続されるようにして、前記第一のストリンガが前記通路(600)を通り抜ける、リブ(140a)と、
前記翼外板(120)、前記台形断面、及び前記リブフランジ(402)を通って伸びる、少なくとも一つのファスナと、を含む翼(104)。 - 前記ストリンガは、前記翼(104)の一つの翼端から、対応する胴体(108)に対して前記翼(104)の反対側の翼端(104d)へ連続的に伸びる、請求項1に記載の翼(104)。
- 前記通路(600)は、前記リブフランジ(402)から前記翼外板(120)の前記内側表面(160)に伸びる高さを有し、前記台形断面は、前記内側表面(160)と局所的に垂直な方向に伸びる高さを有し、前記通路(600)の前記高さは、前記台形断面の前記高さと実質的に同じ高さである、請求項1に記載の翼(104)。
- 前記通路(600)の前記高さは、前記内側表面(160)に局所的に垂直な方向に前記内側表面(160)から2インチを超えて伸びていない、請求項3に記載の翼(104)。
- 前記翼外板(120)は、前記翼(104)の下部翼外板(120)であり、前記内側表面(160)の反対側に外側表面を有し、前記外側表面は、前記翼の下部外側部を形成する、請求項1に記載の翼(104)。
- 前記第一のストリンガに加えて複数のストリンガ(136)を更に含み、前記複数のストリンガ(136)の各々が、前記内側表面(160)に構造的に接合され、前記第一のストリンガに隣接して前記内側表面(160)の実質的な部分に沿って前記内側表面(160)及び前記翼長方向D1と概して平行に伸びる、それぞれの複数の積層された概して平らな補強材料のプライ(500)によって特徴付けられる積層複合材であり、前記リブフランジ(402)は、前記第一のストリンガに加えて前記複数のストリンガ(136)のうちの少なくとも第一のサブセットのストリンガとインターフェイス接続される概して線織面の下面(402a)を有し、前記リブフランジ(402)の前記下面の直下の前記内側表面(160)の大部分が、前記リブフランジ(402)の前記下面と接触しない、請求項5に記載の翼(104)。
- 前記リブ(140a)が、前記第一のストリンガと前記複数のストリンガ(136)のうちの第二のセットとの間で前記下部翼外板(120)と接触し、前記下部翼外板(120)を通って及び前記リブ(140a)を通って伸びる一つ以上のファスナによって前記下部翼外板(120)に取付けられる、請求項6に記載の翼(104)。
- リブ(140a)が翼(104)の翼長方向D1と概して垂直に方向付けられるように、前記翼(104)の積層複合材下部翼外板(120)の内側表面(160)に隣接して前記リブ(140a)を配置するステップであって、前記翼(104)は、前記内側表面(160)に構造的に接合され、前記内側表面(160)の実質的な部分に沿って前記内側表面(160)及び前記翼長方向D1と概して平行に伸びる、概して平らな補強材料のプライ(500)のテーパの付いたスタック(500)によって形成される積層複合材ストリンガであって、前記翼長方向D1と概して垂直である平面内で見たときに、積層された複数の概して平らなプライ(500)のうちの、前記内側表面(160)に近い第一のプライが、積層された複数の概して平らなプライ(500)のうちの、前記第一のプライよりも前記内側表面(160)から遠い第二のプライよりも広い幅W1を有するような、概して中実の台形断面を有する積層複合材ストリンガと、前記内側表面(160)と隣接して配置され、前記翼長方向D1と概して垂直に伸びるリブ(140a)であって、前記リブ(140a)は、リブフランジ(402)を含み、前記リブフランジ(402)と前記内側表面(160)との間に通路(600)を画定するように形作られており、前記台形断面が前記リブフランジ(402)とインターフェイス接続されるようにして、前記積層複合材ストリンガが前記通路(600)を通り抜ける、リブ(140a)とを含むステップと、
少なくとも一つのファスナを、前記下部翼外板(120)、概して平らなプライ(500)の前記テーパの付いたスタック、及び前記リブ(140a)のフランジを通して伸ばすことによって、少なくとも部分的に、前記リブ(140a)を前記下部翼外板(120)及び前記積層複合材ストリンガに動作的に連結し、これにより前記翼(104)を補強するステップと、
を含む、前記翼(104)を補強する方法。 - 前記テーパの付いたスタックは、前記翼長方向D1と概して垂直な平面内に概して中実の台形断面を有し、前記中実の台形断面の少なくとも大部分が、前記平らな補強材料のプライによって特徴付けられ、開口が、前記下部翼外板(120)及び前記台形断面を通って形成され、前記伸ばすステップは、前記少なくとも一つのファスナを前記開口の中に配置することと、前記ファスナを前記リブ(140a)の前記フランジの中に挿入することとを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記配置するステップは、前記テーパの付いたスタックに隣接して前記内側表面(160)に前記フランジの隣接部分を配置することを更に含み、前記動作的に連結するステップは、少なくとも一つの他のファスナを前記下部翼外板(120)及び前記フランジの前記隣接部分を通って伸ばすことにより、前記フランジの前記隣接部分を前記内側表面(160)に締結することを更に含む、請求項8に記載の方法。
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