[发明专利]整体式连杆和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造复合连杆的制造方法。本发明更为特别地不过并不仅仅涉及一种用于制造在航空航天领域中可使用的连杆的制造方法。本发明还涉及这样的连杆。

背景技术

已知连杆是这样一种组成件，所述组成件或者是硬质的组成件，或者是运动传递组成件。由连杆传递的作用力主要是基于在连杆端部的抗转矩的拉力、压力和弯曲力。

在航空领域中，使用大量的连杆。可列举在用于控制飞行、起落架、开门等的控制机构中使用的连杆。作为示例，图1是连杆——在端部具有不同的固定部件——的一般简图；这些部件保证将连杆固定在连杆应将运动传递到其上或连杆应从其接收运动或保证固定的机构上。

连杆是应满足多个标准的组成件。连杆应耐抗较大的热力变化，连杆经历在-55℃到120℃之间变化的温度。连杆还应具有尽可能高的机械强度/重量比。

在最为常见的设计中，连杆以铝或以不锈钢制成，不过在连杆市场上也存在复合材料制成的连杆。

专利文献WO 2010/149768 A2描述了一种通过纤丝卷绕制造复合连杆的制造方法。根据这种制造方法，通过围绕可取出的芯棒卷绕预浸渍的纤维来制造内部主体。用于接纳固定部件的接头继而附接在内部主体的端部。然后通过围绕内部主体和接头进行纤丝卷绕来制造外部主体。最后，两个主体被聚合以形成整体式主体，借助于对于制造内部主体和外部主体使用相同的预浸渍纤维，而在接口处无间断和孔隙。根据专利申请WO2010/149768A2的方法所获得的连杆在图2上示出，在图2上可以看见整体式连杆的主体，在端部夹紧接头，接头被攻丝扣以允许固定部件在之后的旋紧。

在根据专利文献WO 2010/149768 A2的连杆的主体中的材料的均匀性允许制造在热力变化时没有任何差别膨胀问题的一种主体。不过，这种方法具有这样的弊端：接头在制造时进行附接，从而并不成为连杆主体的整体组成部分。其结果是会在使用时在连杆主体和接头之间出现差别膨胀问题。这通过在接口处出现裂缝和剥离体现。此外，在以具有不同树脂的复合材料制造接头和连杆主体的情形下，还会出现污染和老化问题。

专利文献EP 0 626 250 A1描述了一种用于制造集成有固定部件的由复合材料制成的整体式连杆的制造方法。所述制造方法包括通过纤丝卷绕和通过覆布成形来布置预浸渍纤维的步骤。该方法具有多个弊端。首先，需要可熔性芯棒，和从而对于每个连杆都制造新的芯棒。此外，由于可熔性芯棒的机械强度不高，不可能制造具有直径/长度比小和具有孔距较小的分叉部的连杆。然后，在一定的纤维层之间需要胶水膜和玻璃纤维，因此结构不是均匀的。最后，还具有的这样的缺点：所述制造方法要求压缩和高压聚合步骤。

相同地，专利文献WO 2010/084286 A1公开了一种用于通过纤丝卷绕制造复合构件的制造方法，该制造方法需要可熔性型芯。

还从专利文献WO 2008/066606 A1已知一种用于通过覆布成形来制造连杆的制造方法。所述覆布成形的方法具有这样的缺点：其并不允许如在纤丝卷绕的情形中同样精确的纤维布置。因此，在连杆的缩小截面的端部，需要进行切割，以能够尽可能接近要覆盖的部分来定位皱褶。同样地，在压缩皱褶时，会观察到纤维的移动。这种纤维的不佳布置将在使用时在树脂和纤维之间的作用力的分布上具有负面影响。覆布成形也是一种主要地手动的操作，不能够保证纤维置位和从而不能保证机械特性在连杆之间是完全相同的；这种机械特性的可重复性的缺失在航空领域是极其不利的。

发明内容

本发明旨在制造这样的整体式连杆，其中，固定部件集成在连杆主体上。

本发明从而在于这样的连杆：所述连杆具有完全均匀的结构，没有任何孔隙或间断，并且响应机械强度和耐热性的标准。

本发明此外旨在基于不需要可熔性型芯的方法和通过纤丝卷绕来制造连杆。

本发明涉及一种用于制造连杆的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

－布置芯棒；

－通过以下步骤制造内部主体：

－通过围绕所述芯棒卷绕预浸渍纤维来制造第一构件；

－取出芯棒；

－将第一构件与第二构件进行组装，

－通过围绕所述内部主体卷绕预浸渍纤维来制造外部主体，所述预浸渍纤维与在制造第一构件时所使用的预浸渍纤维是相同的；

－通过使由内部主体和外部主体形成的组件的聚合来制造整体式主体；

－在整体式主体的一端部机加工固定元件。

根据本发明的具体实施方式，所述制造方法包括至少一以下特征或以下特征的至少一合适的组合：