JP2013523509A - 複合材料製部品の連続した作製方法 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法であって、前記連結部品は、少なくとも１つの中空胴部（３２）と、前記胴部（３２）の各端部（３６）に少なくとも１つのキャップ（３４）とを備える方法において、連結部品（３０）の前記胴部（３２）および前記キャップ（３４）は、連続製造過程により得られる複合材料製の単一形鋼（Ｐ、Ｐ１、Ｐ２）からできることを特徴とする、方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、複合材料製の連結部品製の連結部品、および複合材料製の前記連結部品の作製方法に関する。

図１は、先行技術による連結部品１０を示し、この部品はコネクティングロッドとも呼ばれ、２つの素子を連結するのに使用される。

公知のように、コネクティングロッド１０は、細長い胴部１２を備え、前記胴部の各端部１６に少なくとも１つのキャップ１４を備える。

前記キャップ１４はそれぞれ、コネクティングロッドの胴部１２の長手軸に対してほぼ横断方向の軸２０に沿って設けられた穴１８を有し、この孔は、連結する素子の固定手段を通過させるために使用される。

特定の適用例では、コネクティングロッドは、力の負担が極めて大きい構造を作製するのに使用される。

これらの適用例のうち、特に本発明が焦点を当てている一適用例は、航空機の様々な部分に位置する航空機の構造の一部であって、とりわけ前記航空機のパネル下に位置する骨組みの一部となる部分の作製に関する。

さらに詳細には、航空機のこのような構造部分は、ボックス形状である。

したがって、機械的耐性および前記ボックスの剛性を確保する、またはより直接的にはパネルを垂直に支持するために、様々な長さの多数のコネクティングロッドを格子状に組み合わせる。

当然ながら、航空機が飛行する段階では、格子状のコネクティングロッドは、航空機の翼から、より一般には航空機の構造全体から受ける空気力学的応力を負担する一翼を担う。

したがって、航空機の構造は、燃料を節約し、航空機の飛行自律性を増大させるため、できるだけ軽量にする必要があることが知られている。

よって、コネクティングロッドは、強い引張応力／圧縮応力および座屈応力を負担することができ、安全係数が翼レベルで特に高く、可能なかぎり軽量にとどめておく機械特性を提供するものでなければならない。

質量と機械特性との間の譲歩に加え、コネクティングロッドの製造者は、最適な生産性を維持する必要がある。

したがって、複合材料の使用によって、一般に、前記コネクティングロッドを作製するのに製造者に課される課題に対応することができ、複合材料によって胴部が中空であるコネクティングロッドを作製でき、それに伴い質量を軽減でき、機械特性は、金属材料製のコネクティングロッドと同等またはそれを上回ることが知られている。

これらの課題は、航空機のメーカーが規定する複数の適性試験の際に確認され、この試験は、例えば様々な気温で、またはとりわけ湿気などの化学的な劣化サイクルの後、あるいは機械的疲労サイクルの後など、様々な条件で実施される。

航空機のボックスに使用されるコネクティングロッドの場合、格子状にすることで静安定性が極めて高い組み立て構造が形成され、適性を満たす耐性力はコネクティングロッドの硬直性によって決まるため、窓の寸法は比較的狭くならざるを得ない。コネクティングロッドは、必要な機械特性を提供するのに十分な素材を備えていなければならないが、それでも一定の断面積を超過せず、硬直性が大きすぎないようにしなければならない。

さらに、複合材料製コネクティングロッドは、一般に、同じ剛性でも金属製コネクティングロッドより衝撃に対して弱い。

しかしながら、前記複合材料製コネクティングロッド、特にその胴部は、衝撃により生じた損傷が見える穿孔試験を受けなければならない。

最後に、引き続き金属材料製コネクティングロッドと比較して、複合材料製コネクティングロッドの寸法決定のもう１つの難点は、前記コネクティングロッドキャップのピーニング圧力に対する耐性に関する点である。

これらの特定の課題に対応するため、様々な複合材料製コネクティングロッドおよび該コネクティングロッドの様々な作製方法が開発されてきた。

したがって、欧州特許第１，２１３，５２６号に記載されている先行技術に関する第１の文献には、２つの金属製先端部品を複合材料製の中空体と組み立て、この先端部品が前記コネクティングロッドキャップを形成することからなる、コネクティングロッドの作製方法が開示されている。

金属製先端部品と複合材料製胴部との間の接合は、接着剤を塗布したねじ山を介して実施され、金属製先端部品は、ねじを切った表面が中空体のねじを立てた先端にねじ止めされる。

生産性の面では、この第１の作製方法は最適ではない。なぜなら、２つの金属部品を加工するいくつかの精密な操作と、接着してねじ止めにより組み立てる細かい工程とを必要とするからである。

さらに、この第１の方法では、一体成形のコネクティングロッド、つまり製造から胴部とキャップが同時にできるコネクティングロッドを作製することができない。

国際特許第２００９／１３８６６０号に記載されている第２の方法では、両端部に孔を有する好ましくは金属製の２つのインサートを備えるコネクティングロッドを想定しており、ウェブが、前記インサートの間に介在され、熱硬化性または熱可塑性のマトリクスに含浸させた強化繊維を含む複合材の成形により得られ、ベルトが、アセンブリを縛り、熱硬化性または熱可塑性のマトリクスに含浸させたフィラメント巻線で構成され、組み立ては、ウェブを圧縮し、ベルトを引っ張ることによるプレストレスで実施される。

この第２の作製方法では、同一材料の製造から胴部とキャップが同時にできるコネクティングロッドを得ることができない。

また、異なる構成要素で組み立てられた部品は、不均質な部品を形成しており、その凝集力は、異なる材料で作製したために変化していくおそれがある。

さらに、様々に異なる製造工程により、このような方法の生産性が低下する。

国際特許第２０１０／０００９９０号に記載されている第３の方法では、プリフォームからのコネクティングロッドの作製を想定しており、この方法では、プリフォームを支持体の周囲に配置して前記プリフォームの接合部の縁同士が重なり合うようにし、前記接合部の縁を縫製により結合させ、前記支持体を取り出してその場所に金型コアを挿入してから、金型内部にアセンブリをセットして樹脂を金型に加圧注入し、その後に樹脂を重合する。

同一材料の製造から胴部とキャップが同時にできるコネクティングロッドを得ることはできるが、この第３の方法は複数の製造作業を含み、そのうちの重合工程は、生産サイクルの時間が数時間長くなる。

欧州特許第１，２１３，５２６号 国際特許第２００９／１３８６６０号 国際特許第２０１０／０００９９０号

本発明は、先行技術の欠点を緩和することに焦点を当て、同一材料の製造から胴部とキャップが同時にできるコネクティングロッドのような連結部品の作製方法であって、作業回数が少ないためにサイクル時間が短縮され、それによって前記連結部品の生産コストが削減される方法を提供する。

本発明は、先行技術のコネクティングロッドと比較して、機械特性が優れ、質量が軽減され、製造コストが最小に抑えられた連結部品の作製を目的とする。

そのために、本発明は、複合材料製連結部品、とりわけの航空機用コネクティングロッドの作製方法であって、前記連結部品は、少なくとも１つの中空胴部と、前記胴部の各端部に少なくとも１つのキャップとを備え、連結部品の前記胴部および前記キャップは、連続した製造過程により得られる複合材料製の単一形鋼からできる方法を目的とする。

その他の特徴および利点は、貼付の図面を参照して例のみを目的として挙げた、本発明に関する以下の説明から明らかになるであろう。

先行技術による連結部品の斜視図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の斜視図である。 本発明による連結部品の形鋼の断面図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の断面図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の一部を示す図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の一部におけるキャップの切り取りを示す図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼のキャップに取り付けられた補強材を示す図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の断面の第１の変形例を示す図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の断面の第２の変形例を示す図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の断面の第３の変形例を示す図である。 本発明による好適な第１の実施形態の連結部品の形鋼の断面の第４の変形例を示す図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の形鋼の断面図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の第１の形鋼の一部を示す図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の第１の形鋼の一部におけるキャップの切り取りを示す図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の第１の形鋼と第２の形鋼とを組み合わせた図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の第１の形鋼および第２の形鋼の断面の第１の変形例を示す図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の第１の形鋼および第２の形鋼の断面の第２の変形例を示す図である。 本発明による好適な第２の実施形態の連結部品の第１の形鋼および第２の形鋼の断面の第３の変形例を示す図である。

本発明は、最小の質量で、高い機械特性を提供する連結部品の製造に関する。本発明は、特に、航空機の様々な部分に位置するボックスの剛性を保つ格子を作製するのに使用される連結部品の製造に焦点を当てている。

当然ながら、この特定の適用例は何ら限定的なものではない。

いくつかの材料の構成要素により、ある量の素材に対して極めて高い機械特性を提供することができ、それに伴い質量を最小にできることから、本発明は、複合材料製の連結部品の作製方法を提供する。

とりわけ図２に示したこのような連結部品３０は、少なくとも１つの中空胴部３２と、前記胴部の各端部３６に少なくとも１つのキャップ３４とを備える。

前記キャップ３４はそれぞれ、少なくとも１つ、好ましくは２つの耳部３８を備え、この耳部には孔４０が貫通し、この孔は、横断軸４２に沿って、かつ前記胴部３２の長手方向軸４４に対してほぼ直角に設けられる。

本発明に必要なために選択した複合材料の機械特性を有利にするため、また後に本明細書で詳述するように、連結部品の胴部３２は中空に設計してもよい。

このような中空胴部３２にすると、とりわけ航空分野に適用する場合の適性を満たす耐性力が決定されるという観点から、連結部品３０が重くなり過ぎず、硬直性が大きくなりすぎないようにすることができる。

本発明によれば、胴部３２は、連結部品３０の一部と定義されており、この胴部の主機能は、前記連結部品が用いられた組み立て構造の中でこの部品が受ける応力を負担することである。

航空機の様々な部分に位置するボックスの格子状の組み立て構造の一部となる連結部品３０の場合、前記胴部の役割は主に、前記連結部品の座屈を回避するために引張応力／圧縮応力を負担することである。

本発明による製作方法では、連結部品のコストおよび生産サイクル時間を大幅に削減するため、連結部品３０の前記中空胴部３２および前記キャップ３４は、複合材料製の単一形鋼Ｐから作る。

さらに、引き続き生産性を改善する目的で、前記形鋼Ｐは、連続製造過程により得られる。

形鋼とは、本発明では、１つの生産ラインで連続生産された一定の断面を持つ部品のことであり、形鋼の生産ラインの様々な作業は、中断されることなく順次行われる。

このような連続製造過程により、前記形鋼の生産時間および生産コストを削減でき、これによって連結部品の製造時間および製造コストも削減できる。

本発明による作製方法では、形鋼Ｐの連続製造過程は引抜成形であることが好ましく、この引抜成形は、繊維の形成およびマトリクスの重合または溶解および圧縮が実施される、加熱工程を含む引抜加工機を介してマトリクスのプリプレグを引き抜く方法である。

使用する繊維は、高機能繊維のなかでもとりわけ炭素繊維であり、用いられるマトリクスは、例えばエポキシド、ポリウレタンまたはビニルエステル樹脂などの熱硬化性有機ポリマー、または熱可塑性有機ポリマーである。

次に、最小量の素材に対して最大の機械特性を連結部品３０に与えるため、本発明による方法では、好ましくは中実の少なくとも１つのウェブ４８で連結された少なくとも２つのフランジ４６を有する形鋼Ｐの作製を想定する。

図３の形鋼の断面図に示したように、ウェブ４８は、形鋼Ｐのほぼ垂直かつほぼ長方形の部分であり、フランジ４６は、前記ウェブで連結されたほぼ水平、ほぼ長方形かつほぼ平行な部分である。

少なくとも１つのウェブ４８および少なくとも２つのフランジ４６を有するこのような形鋼Ｐの構想であれば、必要とされる最低限の機械特性を形鋼に与えることができる。

しかしながら、図４から図７に示した本発明による形鋼の好適な第１の実施形態では、前記形鋼Ｐ１は、少なくとも２つのフランジ４６を連結する少なくとも２つの中実のウェブ４８を備えているため、形鋼の中央部分５０を空けることができ、形鋼の機械特性、とりわけ座屈に対する耐性を向上させることができる。

引き続きこの第１の実施形態では、形鋼Ｐ１は、様々な衝撃および衝突に対する防護用の外部カバー５２も備える。前記外部カバー５２は、形鋼Ｐ１のフランジ４６を包囲する膜５４の形態であり、概ね形鋼Ｐ１の断面Ｓ１の外周に沿って延びる。

前記外部カバー５２は、前記形鋼Ｐ１の長さＬ１に沿って筒状であることが好ましい。

また、この好適な第１の実施形態では、フランジ４６を連結する少なくとも２つの中実のウェブ４８は、防護用外部カバー５２と一体化した一部でもある。

その結果、この好適な第１の実施形態では、フランジ４６はほぼ平坦であるのに対し、２つのウェブ４８は、ほぼ湾曲して対面し、外部カバー５２の残りの部分を形成する湾曲した２つの部分５６で連結される。

この好適な第１の実施形態では、前記形鋼Ｐ１の連続製造の結果、図５から図７に示したように、本発明による作製方法は、少なくとも、
− 複合材料製の形鋼Ｐ１から、規定の長さＬ１である部分５８を取り出し、
− 前記部分の各端部６０でキャップ３４の切り取りを実施し、
− 切り取りを施した前記キャップを貫通する孔４０を設ける
ことからなる。

有利には、キャップ３４に孔４０を設ける作業は、連結部品を使用する組み立て構造にこの連結部品３０を取り付けるときに実施することができる。

さらに詳細には、取り出される形鋼Ｐ１の長さＬ１は、連結部品３０に与える最終の長さＬＦ１に依存し、取り出される長さＬ１は、後に行う連結部品のキャップの切り取りを容易にするために、最終の長さＬＦ１より長くしてもよい。

前記切り取り作業では、一方で、取り出される形鋼Ｐ１の長さＬ１の端部６０で、かつ前記形鋼Ｐ１のフランジ４６の両側で、外部カバー５２を斜めに切断し６２、この斜めの切断６２は、概ね外部カバーの湾曲部分５６で実施される。

他方で、前記切り取り作業では、形鋼Ｐ１の中実のウェブ４８を、両側の斜めの切り取り部６２に対して垂直に、直線状の切り取り部６４で止める作業も行い、形鋼Ｐ１のフランジ４６の端部６６を完全に露出させるようにする。

最後に、前記切り取り作業では、連結部品３０のキャップ３４の耳部３８を最終形状にする作業も行う。

前記耳部３８は、形鋼Ｐ１のフランジ４６の端部６６に、外部カバー５２の斜めの切り取り部６２およびウェブ４８の直線状の切り取り部６４からやや出た所で切り取られ、前記耳部は、好ましくは丸形状である。

そのため、この第１の実施形態は、同じ複合材料での製造から胴部３２、キャップ３４および防護用カバー５２が同時にできるコネクティングロッドのような連結部品３０を得ることができるため、特に有利であることがわかる。

当然ながら、本発明は、この好適な第１の実施形態から想像できる様々な変形例も範囲に含める。

例として、図８Ａは、形鋼Ｐ１の断面ＳＩの第１の変形例を示し、この変形例では、外部カバー５２は、連続しておらず、フランジ４６の両側にある中実のウェブ４８から延びる湾曲した延長部６８のみを有する。

同じく、図８Ｂに示したように、本発明は、形鋼Ｐ１の断面ＳＩの第２の変形例も範囲に含め、この変形例では、外部カバー５２は、連続しておらず、フランジ４６の両側にある中実のウェブ４８から延びる直線状の延長部７０のみを有する。

図９は、本発明の範囲に含まれる、形鋼Ｐ１の断面Ｓ１の第３の変形例を示し、この変形例では、形鋼Ｐ１は、外部カバー５２の一部である２つのウェブ４８のほか、２つの中実の中央ウェブ４８を有する。

最後に、本発明は、図１０に示した第４の変形例も範囲に含め、この変形例では、形鋼Ｐ１は、外部カバー５２の一部である２つのウェブ４８のほか、中空かつほぼ筒状の中央ウェブ４８を有する。

図１１から図１４に示した、本発明による形鋼の好適な第２の実施形態では、連結部品３０は、フランジ４６を連結する少なくとも２つの中実のウェブ４８を有する第１の形鋼Ｐ２から作製され、これによって、前述したように、形鋼Ｐ２の中央部分７２を空にすることができ、形鋼の機械特性、とりわけ座屈に対する耐性を向上させることができる。

この好適な第２の実施形態では、２つのフランジ４６はほぼ平坦かつ平行であり、ウェブ４８もほぼ平坦かつ平行である。

引き続きこの好適な第２の実施形態では、第１の形鋼Ｐ２は、様々な衝撃および衝突に対する防護用外部カバー７４を受けることもでき、前記外部カバー７４は、第２の形鋼Ｐ３の形状を取る。

前記外部カバー７４、すなわち第２の形鋼Ｐ３は、第１の形鋼Ｐ２のフランジ４６およびウェブ４８を包囲する膜７６の形態を取り、第１の形鋼Ｐ２の断面Ｓ２の外周に延びる。

前記外部カバー７４、すなわち第２の形鋼Ｐ３は、前記第１の形鋼Ｐ２の長さＬ２に沿って筒状であることが好ましい。

また、この第２の実施形態では、連結部品３０の前記中空胴部３２および前記キャップ３４は、主に連結部品が受ける応力を負担する一翼を担い、複合材料製の単一の第１の形鋼Ｐ２でできているのに対し、防護用外部カバー７４は、第２の形鋼Ｐ３でできている。

前記第１の形鋼Ｐ２は、連続製造過程により得られる。

再度記載するが、形鋼とは、本発明では、１つの生産ラインで連続生産された一定の断面を持つ部品のことであり、形鋼の生産ラインの様々な作業は、中断されることなく順次行われる。

本発明による作製方法では、前記第１の形鋼Ｐ２の連続製造過程は引抜成形であることが好ましく、この引抜成形は、繊維の形成およびマトリクスの重合または溶解および圧縮が実施される、加熱工程を含む引抜加工機を介してマトリクスのプリプレグを引き抜く方法であり、使用される繊維は、高機能繊維のなかでもとりわけ炭素繊維であり、用いられるマトリクスは、例えばエポキシド、ポリウレタンまたはビニルエステル樹脂などの熱硬化性有機ポリマー、または熱可塑性有機ポリマーである。

外部カバー７４を形成する前記第２の形鋼Ｐ３は、引抜成形のような連続製造過程により得ることもできる。

しかしながら、この好適な第２の実施形態では、外部カバー７４は、連結部品３０が受ける応力を負担する一翼を担うことはなく、その他の製造過程を検討してこの第２の形鋼Ｐ３を得てもよい。

例として、前記第２の形鋼Ｐ３は、フィラメントワインディング、オートクレーブ成形、接触成形、真空射出成形および／または低圧射出成形など、その他のあらゆる加工手段により得られる複合材料で作製することができる。

あるいはまた、前記第２の形鋼Ｐ３は、例えば金属材料またはプラスチック材料など、複合材料以外の材料で作製してもよい。

また、この好適な第２の実施形態では、前記第１の形鋼Ｐ２と前記第２の形鋼Ｐ３との間に、固定手段７８を設けてもよい。

この固定手段７８は、必ずしも必要なものではなく、前記形鋼Ｐ２およびＰ３は、互いに対してスライド接触するように寸法を調整することができる。

しかしながら、この固定手段７８は、当業者に公知の様々な形態を取ることもでき、第１の形鋼および／または第２の形鋼に取り付けてもよい。

したがって、この固定手段７８は、形鋼Ｐ２およびＰ３がスライド接触するように両者の寸法を調節したのち、互いをしかるべき位置で固定するように極めて局所的に接着することからなる手段にすることができる。

これらの固定手段７８は、第１の形鋼Ｐ２の周囲に設けられ、第２の形鋼Ｐ３の内周８２と一致する形状である、少なくとも１つの補剛材８０、および／または前記第１の形鋼Ｐ２に取り付けられ、第２の形鋼Ｐ３の並進運動を止める少なくとも１つのストッパー８４からなる手段であってもよい。

例えば形鋼Ｐ２とＰ３との間へのフォーム材の注入など、その他の固定手段７８を設けてもよい。

この好適な第２の実施形態では、第１の形鋼および第２の形鋼の製造の結果、図１２から図１４に示したように、本発明による作製方法は、少なくとも、
− 複合材料製の第１の形鋼Ｐ２から、規定の長さＬ２である部分８６を取り出し、
− 前記部分の各端部８８でキャップ３４の切り取りを実施し、
− 第２の形鋼Ｐ３を適切な長さＬ３に準備し、
− 第１の形鋼Ｐ２の周囲に、とりわけ固定手段７８を介して前記第２の形鋼Ｐ３を取り付け、
− 切り取った前記キャップを貫通する孔４０を設ける
ことからなる。

有利には、キャップ３４に孔４０を設ける作業は、連結部品を使用する組み立て構造にこの連結部品を取り付けるときに実施することができる。

さらに詳細には、取り出される第１の形鋼Ｐ２の長さＬ２は、このようにして作製された連結部品３０の最終の長さＬＦ２に依存し、取り出される長さＬ２は、後に行う連結部品のキャップの切り取りを容易にするために、最終の長さＬＦ２より長くしてもよい。

同じく、第２の形鋼の長さＬ３は、このようにして作製された連結部品３０の最終の長さＬＦ２に依存し、前記長さＬ３を最終の長さＬＦ２に対して調整して、端部８８およびそれに伴い第１の形鋼Ｐ２のキャップ３４を露出させるようにすることが好ましい。

一方で、第１の形鋼Ｐ２の切り取り作業では、第１の形鋼Ｐ２の中実のウェブ４８を、前記第１の形鋼のフランジ４６の端部９２から引っ込んだ直線状の切り取り部９０で止める作業を行う。

他方で、前記切り取り作業では、連結部品のキャップ３４の耳部３８を最終形状にする作業も行う。

前記耳部３８は、形鋼のフランジ４６の端部９２で、ウェブ４８の直線状の切り取り部９０からやや出た所で切り取られ、前記耳部３８は、好ましくは丸形状である。

この第２の実施形態により、同じ複合材料での製造から胴部３２とキャップ３４が同時にできるコネクティングロッドのような連結部品３０を得ることができる一方で、防護カバー７４は、連結部品を衝撃から防護することが主な機能であることから、該カバー７４は、コストがごくわずかな材料かつ方法で得られることがわかる。

しかしながら、前記カバー７４により、屈曲に対する慣性力が増大し、圧縮状態の座屈に対するコネクティングロッドの耐性がさらに一層増強される。

当然ながら、本発明は、この好適な第２の実施形態から想像できる様々な変形例も範囲に含める。

例として、図１５は、第１の形鋼および第２の形鋼（Ｐ２、Ｐ３）の断面（Ｓ２、Ｓ３）の第１の変形例を示し、この変形例では、ウェブ４８は、第１の形鋼Ｐ２の中央部分７２の方に移動している。

同じく、図１６に示したように、本発明は、第１の形鋼および第２の形鋼（Ｐ２、Ｐ３）の断面（Ｓ２、Ｓ３）の第２の変形例も範囲に含め、この変形例では、外部カバー７４は、連続していない。

最後に、本発明は、図１７に示した第１の形鋼および第２の形鋼（Ｐ２、Ｐ３）の断面（Ｓ２、Ｓ３）の第３の変形例も範囲に含め、この変形例では、第１の形鋼Ｐ２は、第１の形鋼の２つのフランジ４６の間に、中空かつほぼ筒状の中央のウェブ４８を有する。

好適な第１の実施形態においても第２の実施形態においても、本発明による方法は、キャップ３４の耳部３８の辺りに補強材９４を取り付けるようにすることができ、この補強材によって、ピーニング圧力に対するキャップの耐性を増大させることができるとともに、連結部品３０を使用する組み立て構造の受容手段の寸法に応じて、耳部３８の厚みを容易に調整することができる。

前記補強材９４は、金属製で、耳部３８の形状を取り、接着によって第１の形鋼Ｐ２と一体化し、連結部品のキャップの耳部３８に孔４０を設けるのと同時に孔を開けることが好ましい。

好適な一実施形態では、本発明による方法は、図７に示したように、キャップ３４の各耳部３８の両側に補強材９４を配置するようにする。

連結部品の機械特性をさらに一層増大させるため、本発明による方法は、連結部品の中空胴部を充填するようにしてもよく、様々な形鋼（Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）には、好ましくは気泡が閉鎖された多孔性材料を充填することができ、該充填は、フォーム材またはその他のあらゆる低密度の材料を注入することにより得られる。

当然ながら、本発明は、本発明による方法に従って作製したコネクティングロッドのようなあらゆる連結部品、および本発明に従って作製した連結部品のあらゆる使用法で、例えば航空機の構造には関与しない航空機の一部または航空機以外の構造への使用も範囲に含める。

Claims (21)

1. 複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法であって、前記連結部品は、少なくとも１つの中空胴部（３２）と、前記胴部（３２）の各端部（３６）に少なくとも１つのキャップ（３４）とを備える方法において、連結部品（３０）の前記胴部（３２）および前記キャップ（３４）は、連続製造過程により得られる複合材料製の単一形鋼（Ｐ、Ｐ１、Ｐ２）からできることを特徴とする、方法。
2. 前記形鋼（Ｐ、Ｐ１、Ｐ２）は、少なくとも１つの中実のウェブ（４８）を連結する少なくとも２つのフランジ（４６）を有することを特徴とする、請求項１に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
3. 前記形鋼（Ｐ１）は、防護用外部カバー（５２）を有することを特徴とする、請求項２に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
4. 前記外部カバー（５２）は、前記形鋼（Ｐ１）の前記フランジ（４６）を包囲する膜（５４）の形態であり、前記形鋼（Ｐ１）の断面（Ｓ１）の外周に沿って延びることを特徴とする、請求項３に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
5. 前記外部カバー（５２）は、前記形鋼（Ｐ１）の長さ（Ｌ１）に沿って筒状であることを特徴とする、請求項４に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
6. 前記形鋼（Ｐ１）は、少なくとも２つのフランジ（４６）を連結する少なくとも２つの中実のウェブ（４８）を有することと、前記フランジ（４６）を連結する少なくとも２つの中実のウェブ（４８）は、防護用外部カバー（５２）と一体化した一部であることとを特徴とする、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
7. 前記フランジ（４６）は平坦であることを特徴とする、請求項３〜６のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
8. 少なくとも、
   − 複合材料製の形鋼（Ｐ１）から、規定の長さ（Ｌ１）である部分（５８）を取り出し、
   − 前記部分の各端部（６０）でキャップ（３４）の切り取りを実施し、
   − 切り取りを施した前記キャップを貫通する孔（４０）を設ける
   ことからなることを特徴とする、請求項３〜７のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
9. 前記切り取り作業は、取り出される形鋼（Ｐ１）の長さ（Ｌ１）の端部（６０）で、かつ前記形鋼（Ｐ１）のフランジ（４６）の両側で斜めに切断し（６２）、前記形鋼（Ｐ１）の前記中実のウェブ（４８）を、前記両側の斜めの切り取り部（６２）に対して垂直に、直線状の切り取り部（６４）で止め、前記連結部品（３０）の前記キャップ（３４）の前記耳部（３８）を最終形状にすることからなることを特徴とする、請求項８に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
10. 前記第１の形鋼（Ｐ２）は、前記フランジ（４６）を連結する少なくとも２つの中実のウェブ（４８）を有することを特徴とする、請求項２に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
11. 前記２つのフランジ（４６）は、平坦かつ平行であることを特徴とする、請求項１０に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
12. 前記第１の形鋼（Ｐ２）は、衝撃に対する防護用外部カバー（７４）を受けることと、前記外部カバー（７４）は、第２の形鋼（Ｐ３）の形状を取ることとを特徴とする、請求項１０または１１に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
13. 前記外部カバー（７４）、すなわち前記第２の形鋼（Ｐ３）は、第１の形鋼（Ｐ２）のフランジ（４６）およびウェブ（４８）を包囲する膜（７６）の形態を取り、前記第１の形鋼（Ｐ２）の断面（Ｓ２）の外周に延びることを特徴とする、請求項１２に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
14. 前記外部カバー（７４）、すなわち前記第２の形鋼（Ｐ３）は、前記第１の形鋼（Ｐ２）の長さ（Ｌ２）に沿って筒状であることを特徴とする、請求項１２に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
15. 前記第１の形鋼（Ｐ２）と前記第２の形鋼（Ｐ３）との間に、固定手段（７８）が設けられることを特徴とする、請求項１２〜１４のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
16. 前記固定手段（７８）は、前記第１の形鋼（Ｐ２）の周囲に設けられ、前記第２の形鋼（Ｐ３）の内周（８２）と一致する形状である、少なくとも１つの補剛材（８０）、および／または前記第１の形鋼（Ｐ２）に取り付けられ、前記第２の形鋼（Ｐ３）の並進運動を止める少なくとも１つのストッパー（８４）からなることを特徴とする、請求項１５に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
17. 前記固定手段（７８）は、前記形鋼（Ｐ２）および（Ｐ３）がスライド接触するように両者の寸法を調節したのち、互いをしかるべき位置で固定するように極めて局所的に接着することからなることを特徴とする、請求項１５に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
18. 少なくとも、
    − 複合材料製の前記第１の形鋼（Ｐ２）から、規定の長さ（Ｌ２）である部分（８６）を取り出し、
    − 前記部分の各端部（８８）でキャップ（３４）の切り取りを実施し、
    − 前記第２の形鋼（Ｐ３）を適切な長さ（Ｌ３）に準備し、
    − 前記第１の形鋼（Ｐ２）の周囲に、とりわけ前記固定手段（７８）を用いて前記第２の形鋼（Ｐ３）を取り付け、
    − 切り取った前記キャップ（３４）を貫通する孔（４０）を設ける
    ことからなることを特徴とする、請求項１２〜１７のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
19. 前記第１の形鋼（Ｐ２）の切り取り作業は、前記第１の形鋼（Ｐ２）の前記中実のウェブ（４８）を、前記第１の形鋼の前記フランジ（４６）の端部（９２）から引っ込んだ直線状の切り取り部（９０）で止め、前記キャップ（３４）の前記耳部（３８）を最終形状にすることからなることを特徴とする、請求項１８に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
20. 前記形鋼は、引抜成形により得られることを特徴とする、請求項１〜１９のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。
21. 前記キャップ（３８）に補強材（９４）を取り付けるようにすることを特徴とする、請求項１〜２０のうちいずれか一項に記載の複合材料製連結部品（３０）、とりわけ航空機用コネクティングロッドの作製方法。

Images