KR20150081266A - 일체형 연결 로드 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필라멘트 와인딩에 의해 연결 로드(1)를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게, 상기 방법은 맨드릴(8) 주위의 프리프래그 섬유(17)를 감고, 맨드릴을 제거함으로써 제1구성요소(6)를 제공하여 내부 본체(5)를 형성하는 단계, 제2구성요소(7, 22)와 제1구성요소를 조립하는 단계, 상기 내부 본체(5) 주위 제1구성요소(6)의 제조에서 사용되는 것들과 동일한 프리프래그 섬유(17)를 감아, 외부 본체(14)를 형성하는 단계, 내부 본체 및 외부 본체로 형성되는 조립체를 중합하여 인체형 본체(18)을 형성하는 단계, 및 일체형 본체의 일 단부에 체결요소(19)을 가공하는 단계를 포함한다.

Description

일체형 연결 로드 및 그 제조 방법{ ONE-PIECE CONNECTING ROD AND PRODUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 복합체 연결 로드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 독점적은 아니지만, 항공 및 우주 분야에서 사용될 수 있는 연결 로드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이와 같은 연결로드에 관한 것이다.

연결 로드는 보강 요소 또는 운동 전달 요소 중 어느 하나라고 알려져 있다. 연결 로드에 의해 전달되는 힘은 주로 연결 로드의 단부에서 저항 토크를 기초로 한 견인력, 압축력 및 굽힘력이다.

항공 분야에서, 다수의 연결 로드가 사용된다. 연결 로드는 비행 제어 요소, 도어(door) 열기를 위한 랜딩 기어(landing gear) 등으로 사용될 수 있다. 예시적인 예로서, 도1은 단부에서 다른 고정 수단을 갖는 연결 로드의 일반적 다이어그램을 보여주고 있다. 이 수단들은 이동을 전달하거나, 이로부터 움직임을 수용 또는 체결을 제공해야 되는 요소에 대해 연결 로드가 고정되도록 한다.

연결 로드는 일부 기준을 충족시키도록 하는 요소이다. 이는 연결 로드가 55 및 120 ° C 사이 진동하는 온도의 대상이 되어, 상당한 열 변형을 견딜 수 있어야 한다. 또한, 이는 가능한 높은 기계적 강도/무게 비율을 가져야 한다.

다른 대부분의 일반적 설계에서, 연결 로드는 알루미늄 또는 스테인레스 강(stainless steel)으로 구성되지만, 복합체 물질로부터 형성된 연결 로드는 시장에서 존재한다.

WO 2010/149768 A2는 필라멘트 감기에 의해 복합체 연결 로드를 제조하는 방법을 설명한다. 방법에 따르면, 내부 본체는 분리형 맨드릴 주위에 프리프래그 섬유를 감아서 형성된다. 체결 수단을 수용하기 위해 설계된 엔드 피스는 내부 본체의 단부에 위치된다. 외부 분체는 내부 본체 및 엔드 피스 주위에 필라멘트 감기에 의해 형성된다. 마지막으로, 두 개의 본체는 내부 본체 및 외부 본체를 형성하기 위해 동일한 프리프래그 섬유의 사용 때문에, 인터페이스에 임의의 불연속성 다공성 없이 단일 피스(single piece)로 본체를 형성하도록 중합된다. 출원 WO　2010/149768 A2의 방법에 따라 획득된 연결 로드는 도 2에 도시되고, 하나는 단부에 엔드 피스를 파지하는 단일 피스에서 연결 로드 본체를 볼 수 있고, 엔드 피스는 체결 수단의 연속 나사 조임이 되도록 끼워진다.

WO　2010/149768 A2에 따른 연결 로드 본체 내에서의 물질 균일성은 열 변형 동안 임의의 차등있는 팽창 문제로부터 자유로운 본체를 형성하는 것이 가능하다. 그럼에도 불구하고, 이 방법은 엔드 피스가 제조 동안 위치되어, 연결 로드 본체의 주요 부분이 아니라는 단점을 갖는다. 결과적으로, 차등적인 팽창 문제는 연결 로드 본체 및 엔드 피스 사이 사용으로 나타날 수 있다. 그들은 인터페이스에서 균열 및 박리가 나타나는 결과가 일어날 것이다. 더욱이, 엔드 피스 및 연결 로드 본체가 다른 수지를 갖는 복합체 물질로부터 형성되는 경우에, 오염과 노화문제가 발생할 수 있다.

EP 0 626 250 A1는 체결 수단을 통합하는 복합체로부터 형성되는 일체형 연결 로드를 제조하기 위한 방법을 설명한다. 방법은 필라멘트 감기와 드레이핑(drape forming)에 의해 프리프래그 섬유를 위치시키기 위한 단계를 포함한다. 상기 방법은 몇몇 단점들을 포함한다. 우선, 이는 가용성 맨드릴, 및 이에 따른 각 연결 로드를 위한 새로운 맨드릴을 형성하는 단계를 요구한다. 또한, 가용성 맨드릴의 낮은 기계적 강도로 인하여, 이는 낮은 지름/길이 비율 및 작은 중심 거리를 갖는 포크와 함께 연결 로드를 형성하는 것을 가능하게 한다. 그리고, 이는 구조가 균일하지 않도록 어떤 섬유층들 사이 접착 필름 및 유리 패브릭을 요구한다. 또한, 마지막으로, 이는 성형 및 오토클레이브 중합 단계를 필요로 하는 단점을 갖는다.

마찬가지로, WO 2010/084286 A1는 가용성 코어를 필요로 하는 복합체 부분을 위해 필라멘트 감기에 의한 제조 방법을 개시한다.

또한, 드레이핑에 의한 연결 로드를 제조하기 위한 방법은 WO 2008/066606 A1에 개시된다. 드레이핑 방법은 필라멘트 감기의 경우에서만큼 정확한 섬유의 배치를 허용하지 않는다는 단점을 갖는다. 그러므로, 연결 로드의 감소된 섹션의 단부에서, 이는 컷(cut)이 커버되는 부분에 가능한 가깝게 접힘부(fold)를 위치시킬 수 있도록 하는데 필수적이다. 이처럼, 접힘부가 압축되는 동안, 섬유의 이동이 관찰될 수 있다. 섬유의 이 좋지 못한 위치 지정은 수지와 섬유 사이 사용에 있어서 힘의 분포에 부정적 영향을 가질 것이다. 또한, 드레이핑이 주로 수동 동작이기 때문에, 섬유의 교체가 일어날수 없으며, 따라서, 기계적 성능은 다음에 하나의 연결 로드로부터 완전히 동일할 것이다. 기계적 성능의 재현성 부족은 항공분야에서 매우 해롭다.

본 발명의 목적은 고정 수단이 연결 로드 본체에 통합되는 일체형 연결 로드를 형성하는데 있다.

그러므로, 이는 연결 로드가 완전히 균일한 구조를 가지고, 임의의 다공성 또는 불연속을 결여되게 하고, 기계적 및 열적 강도 기준을 충족시키도록 한다.

또한, 이는 필라멘트 감기에 의해 가용성 코어(fusible core)를 요구하지 않는 방법으로부터 연결 로드를 형성하도록 한다.

본 발명은,

맨드릴를 제공하는 단계;

상기 맨드릴 주위의 프리프래그 섬유(preimpregnated fiber)를 감아서 제1부분을 제조하고, 상기 맨드릴를 제거하고, 상기 제1부분을 제2부분과 조립하여, 내부 본체를 형성하는 단계;

상기 내부 본체 주위에 프리프래그 섬유를 감아 외부 본체를 형성하는 단계: 상기 프리프래그 섬유는 상기 제1부분의 제조동안 사용되는 것들과 동일함;

상기 내부 본체 및 상기 외부 본체에 의해 형성된 상기 조립체의 중합에 의해 일체형 본체(one-piece body)를 형성하는 단계;

상기 일체형 본체의 하나의 단부에 체결 요소(fastening element)를 가공하는 단계

를 포함하는 필라멘트 와인딩에 의해 연결 로드를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 상세한 실시예에 따르면, 본 발명은 하기 특징들 중 적어도 하나 또는 적절한 조합을 포함한다:

제2부분은 상기 맨드릴 주위에 프리프래그 섬유를 감아서 형성되고, 상기 프리프래그 섬유는 상기 제1부분 및 상기 외부 본체의 제조 동안 사용되는 것과 동일하며;

상기 제2부분에서 숄더부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 숄더부는 상기 제1부분과 조립하는 동안 베어링을 제공하고;

튜브는 상기 숄더부를 형성하기 위해 상기 제2부분으로 삽입되고, 상기 튜브는 상기 내부 본체 및 상기 외부 본체를 위해 사용되는 것들과 동일한 프리프래그 섬유을 이용하여 필라멘트 감는 방법을 통해 제조되고;

상기 튜브는 상기 제2부분으로 삽입전에 수지층으로 코팅되고, 상기 수지는 상기 내부 본체 및 상기 외부 본체의 형성 동안 사용되는 상기 프리프래그 섬유의 것과 동일하고;

적어도 제1부분은 조립 전에 부분적으로 중합되고;

프리프래그 섬유의 추가층은 상기 외부 본체의 형성 동안 상기 내부 본체의 하나의 단부 또는 두 단부 상에 감겨지고;

상기 일체형 본체의 상기 다른 단부에 체결요소를 가공하는 단계를 포함하고;

상기 제2부분은 상기 제1부분과 조립 동안 베어링을 제공하는 숄더부와 함께 제공되는 엔드 피스이고;

상기 필라멘트 감는 각도는 상기 외부 본체의 형성 동안 내부 본체를 따라 가변적이고;

상기 맨드릴은 연결부에 의해 직사각형 단면을 갖는 부분과 연결된다.

또한, 본 발명은 두 개의 연결 로드 머리부를 연결하는 연결 로드 본체를 포함하는 연결 로드에 관한 것으로, 상기 연결 로드 머리부 중 하나는 체결요소이고, 일체형 조립체로부터 상기 연결 로드 본체 및 체결 오소는 하나의 동일한 복합 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상세한 실시예에 따르면, 상기 연결 로드는 하기의 특징들 중 적어도 하나 또는 적절한 조합을 포함한다:

상기 연결 로드 머리부는 체결요소이고, 상기 연결 로드 본체 및 두 개의 연결 로드 머리부는 상기 하나의 동일한 복합 재료로부터 형성되는 상기 일체형 조립체를 형성하고;

상기 다른 연결 로드 머리부는 엔드 피스를 포함하고;

상기 엔드피스는 금속, 탄소 또는 플라스틱 재료로부터 형성되고;

이는 상기 단일 피스 조립체(single-piece assembly)의 전체 단면 및 전체 종단면(longitudinal section)을 통해 임의의 불연속 및 다공성을 갖지 않는다.

본 발명은 고정 수단이 연결 로드 본체에 통합되는 일체형 연결 로드를 형성할 수 있다.

도 1은 상술된 연결 로드의 다른 체결 수단을 갖는 종래의 기술에 따른 금속 연결 로드의 일반적인 다이어그램을 보여주고 있다.
도 2는 상술된 종래 기술(체결 수단 없음)에 따른 복합체 연결 로드의 종단면을 보여주고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 복합체 연결 로드의 정면도를 보여주고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 연결 로드의 내부 본체의 구성 요소 중 하나의 종단면과, 그 부분의 단면도를 보여주고 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 연결 로드의 내부 본체를 형성하기 위해 사용되는 맨드릴의 평면도 및 정면도를 보여주고 있다.
도 6은 숄더부를 형성하기 위한 튜브를 갖는 본 발명에 따른 연결 로드의 내부 본체의 구성 부품 중 하나인 조립체와, 조립체의 절반을 도시한다.
도 7은 조립 후에 본 발명에 따른 연결 로드의 내부 본체의 다양한 부품의 종단면을 보여주고 있다.
도 8은 본 발명에 따른 연결 로드의 내부 본체의 단부에서 베어링 저널의 배치를 도시한다.
도 9는 도 8의 베어링 저널 상에 조의 배치를 도시한다.
도 10은 내부 본체 주위에 필라멘트 감는 단계를 도시한다.
도 11은 내부 본체의 단부에 추가층과 함께 내부 본체 주위에 와이어 층의 적층을 보여주고 있다.
도 12는 이전에 본 발명에 따른 연결 로드의 내부 본체 및 외부 본체의 종단면을 보여주고 있다.
도 13 및 도 14는 포스트-컬링(post-curing) (트러니언(trunnion)의 제거 전 후, 각각) 후에 본 발명에 따른 연결 로드의 단일-피스 본체의 종단면을 보여주고 있다.
도 15는 체결요소의 가공 후에 본 발명에 따른 연결 로드의 하나의 단부의 3차원 도면을 보여주고 있다.
도 16은 연결 로드 본체 및 연결 로드 머리브 사이 섬유의 연속성에 대한 3차원 도면을 보여주고 있다.
도 17은 두 종단면에서, 본 발명의 하나의 대안에 따른 도 4에 따른 부분의 하나의 단부를 갖는 엔드 피스의 조립 단계를 보여주고 있다.

본 발명은 복합체 연결 로드에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복합체 연결 로드(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 연결 로드 머리부(3)를 연결하는 중공 원통형부(2)를 포함한다. 두 개의 연결 로드 머리부(3)은 원통형부(2)를 향하여 머리부(3)로부터 증가한 섹션(section) 및 얇은 벽 두께를 갖는 실질적인 원뿔형부(4)에 의해 원통형부(2)와 연결되고, 실질적인 원뿔형부(4) 및 원통형부(2)는 연결 로드 본체를 형성한다.

본 발명에 따르면, 연결 로드 머리부의 하나 또는 두 부분은 연결 로드 본체로서 동일한 물질로 형성되고, 체결 요소의 형태, 예를 들어 포크 유형이다. 그리고, 원통형부(2)의 조립체, 원뿔형부(4) 및 연결 로드 머리부(3)은 일체형 연결 로드(1)을 형성한다. "일체형"은 전체 연결 로드가 접착물, 접착제 또는 유리 천(glass fabric)과 같은 다른 물질 없이 하나의 동일한 복합체 물질로 구성되는 것을 의미한다. 이는 구조가 컷(cut)이 형성되는 위치에 관계없이 연결 로드의 전체 수직단면 또는 종단면에 걸쳐 (임의의 불연속 없이) 균질하다는 것을 의미한다. 그러므로, 균질한 구조는 평면 관절(joint plane), 접합 결함 또는 인터페이스 결함이 없다. 또한, 확장함으로써, "일체형 연결 로드"라는 연결 로드 머리부가 연결 로드의 핵심 부분이고, 이에 따라, 연결 로드 본체로서 동일한 물질로 구성되는 연결 로드를 의미할 것이다. 다른 머리부는 WO 2010/149768 A2에 설명된 바와 같이 위치된 엔드 피스를 포함한다. 이러한 경우에, 체결 요소는 부착된 엔드 피스의 핵심 부분일 수 있고, 후자(latter)는 체결 요소를 수용하기 위해 끼워질 수 있다. 또한, 다른 방법은 본 명세서에 설명될 것이다.

우선, 본 발명에 따른 방법은 연결 로드 본체와 같은 물질로 형성된 두 개의 연결 로드 머리부를 포함하는 일체형 연결 로드의 제조를 위해 하기 설명된다.

제1단계 a) 이름에 나타난 바와 같이 손실 맨드릴이라고 불려지는 내부 본체를 형성하도록 구성하는 단계는 최종 제품에서 없어질 것이다. 내부 본체는 두 개의 부분(6, 7)를 조립하여 형성되고, 하기와 같이 차례대로 남들어 진다. 제1부분(6)은 부분 중합하여 통합하고 맨드릴을 제거하면서, 맨드릴(도면에 도시되지 않은 감기)상에 프리프래그 섬유를 감아서 구성하는 종래의 필라맨트 감기 방법을 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 형성된다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 맨드릴(8)은 체결 요소의 형태에서 연결 로드 머리부를 형성하도록 설계된 직사각형 단면부를 갖는 부분(11)으로 끝나고, 연결 로드의 실질적인 원뿔형부(4)에 대응하는 연결부(10)에 의해 확장된 연결 로드와 실질적으로 대응하는 형태를 갖는 원통형부(9)를 포함한다. 연결부(10)는 3개의 연속 면(도 5a 참조)으로 확장된 상단면, 하단면, 평면부(20)상에 포함한다.

또한, 제2부분(7)은 맨드릴(8) 주위에 감기고, 부분적으로 중합되는 필라멘트에 의해 형성되고, 맨드릴은 부분 중합 후 제거된다. 이는 두 개의 부분(6, 7)이 요구되는 다양한 길이를 갖는 원통형부를 가질 수 있게 한다. 예를 들면, 제1부분은 제2부분의 것보다 더 큰 길이를 갖는 원통형부를 포함할 수 있다.

그리고, 숄더부(12)는 제2부분(7)의 원통형부에 배치된다. 숄더부(12)는 도 6에 도시된 바와 같이 원뿔형부에 닿을 때까지, 원통형부 내에 튜브(13)을 추가하여 형성된다. 물론 튜브는 원통형부의 내부 지름보다 다소 작은 외부 지름을 갖는다. 본 발명에 따르면, 튜브는 필라멘트 감기 방법을 이용하여 미리 형성되고, 부분적으로 중합된다. 본 발명에 따른 일체형 본체를 형성하기 위해서, 튜브를 제조하는데 사용되는 프리프래그 섬유는 부분(6, 7)를 위해 사용되는 것과 동일하다. 그러므로, 튜브는 제 2 부분 및 제1부분을 갖는 조립체로 삽입전에 프리프래그 섬유의 것과 동일한 수지층으로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 코팅의 목적은 부분(6, 7) 및 튜브(13) 사이에 다공성 형성을 피하기 위한 것이고, 따라서, 본 발명에 따른 일체형 연결 로드를 획득하는 것이 가능하게 된다.

또한, 숄더부(12)는 튜브의 삽입을 통해 형성되지 않고 제2 부분(7)으로 가공될 수 있다.

그리고, 두 개의 부분(6, 7)는 조립되고, 제1부분(6)은 제2부분(도 7참조)의 숄더부(12)에 기초한다.

제2단계b) 도 12에 도시된 바와 같이 내부 본체(5) 주위에 외부 본체(14)를 형성하여 구성된다. 결국, 필라멘트 감기 기계 상에 후자의 조립체를 위해 내부 본체의 단부에 베어링 저널(15) 및 조(16)을 위치시킨 후, 프리프래그 섬유(17)는 전체 내부 본체(5)(도 8내지 10 참조)상에 감겨진다. 본 발명에 따르면, 궁극적으로 두 개의 본체 사이 임의의 불연속성 없이 제품을 형성하기 위해, 내부 본체 및 외부 본체를 제조하는데 사용되는 프리프래그 섬유는 동일하다(동일한 섬유, 동일한 수지). 열결 로드 머리부에서 원하는 두께를 얻기 위해, 추가층(21)은 도 11에 도시된 바와 같이, 내부 본체(5)의 단부에 위치될 수 있다. 추가 층(21)은 직사각형 단면을 갖는 연결 로드 머리부 및 부분적으로 연결부에 위치될 수 있다. 내부 본체를 따라 섬유의 연속적인 층을 추가함으로써, 도 12에 도시된 바와 같이 연결 로드 본체의 완성된 외부 형태는 획득된다. 획득된 연결 로드의 기계적 부분을 강화하기 위해, 감는 각도는 단부에서 변화할 수 있다.

제3단계 c)에서, 외부 본체(14) 및 내부 본체(5)는 두 개의 본체(도 13 및 도 14 참조) 사이의 인터페이스에서 임의의 불연속성 또는 다공성 없이, 내부 및 외부 본체가 하나의 본체만을 형성 하는 일체형 본체(18)을 획득하기 위해 중합된다. 그러므로, 단면에서, 이는 더 이상 외부 본체로부터 내부본체를 구분하지 못하게 한다.

제4단계 d) 에서 , 체결 요소(19)는 각 연결 로드 머리부(3)로 가공되고, 원뿌형부(4)(도 15참조)으로 부분적으로 가공된다. 모든 음영을 넣은(crosshatched) 영역은 각 단부에서 포크와 함께, 이전에 도 3에 도시된 바와 같이, 일체형 연결 로드를 궁극적으로 형성하도록 가공되는 부분을 구분한다. 또한, 더 이격된 음영을 넣은 영역을 갖는 외부 영역은 가공되고, 체결요소의 다른 유형이 형성된다.

상술된 바와 같이 연결 로드를 제조하는 방법은 하나의 연결 로드 머리부만이 체결 요소를 형성하도록 가공되는 경우, 적용되고, 다른 머리부는 위치된 엔드 피스를 포함한다. 상기 대안을 따르면, 제1단계 a)에서, 숄더부(12)와 함께 제공되는 엔드 피스(22)는 구성요소 부분(6)(도 17 참조)의 원형 단면을 갖는 단부에 배치된다. 엔드 피스는 금속으로 이루어질 수 있고, 대상 어플리케이션에 적합한 고 저항 플라스틱 물질, 탄소 또는 다른 물질로 구성될 수 있다. 상술된 바와 같이, 엔드 피스는 체결 요소를 나중에 수용하기 위해 끼우거나, 아니면, 이는 체결요소를 직접적으로 포함할 수 있다.

엔드 피스(22)를 갖는 부분(6)의 조립체는 내부 본체(5)를 형성하고, 단계 b)에서 프리프래그 섬유는 이전에 원하는 방법과 유사하게 외부 본체를 형성하기 위해 내부 본체 주위에 감긴다. 또한, 단계 c)는 동일하다. 제4단계d)에서, 체결 요소는 직사각형 단면을 갖는 연결 로드 머리부만으로 이전처럼 가공된다.

상기 벙법의 두 대안에서, 맨드릴의 형태, 연결 로드 본체 및 연결 로드 머리부는 도면과 같이 제공된다. 연결 로드의 소위 "원통형" 부 는 타원형, 사각형 등과 같은 원형 이외의 형태를 가질 수 있고, 맨드릴의 형태는 이에 따라 수정될 수 있다. 체결 요소의 가공 전에 직사각형 단면을 갖는 소위 "실질적인 원뿔"부 및 연결 로드 머리부은 마찬가지로 동일하다. 마찬가지로, 연결 로드 머리부는 가공후에 포크의 형태로 보여주지만, 필요에 따라, 이들은 다른 형태를 가정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 섬유는 카본 섬유인 것이 바람직하며, 수지는 포스트 컬링 단계c) 전에 연결 로드의 모든 구성요소 부분을 위한 충분한 강성을 보장하도록 선택되어야 한다. 예를 들면 이는 에폭시 수지일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 이점

- 본 발명에 따르면, 체결 요소(들)을 포함하는 전체 연결 로드는 프리프래그 섬유(preimpregnated fiber)로 형성된다. 동일한 수지 및 동일한 섬유를 사용하는 단계는

임의의 차등 있는 열 팽장 문제로부터 자유로운 단계 c)에서 포스트 컬링동안 일체형 본체가 형성되도록 한다.

- 추가 단계 동안 후자를 배치시키는 단계는 더 이상 필요하지 않기 때문에, 체결요소를 결합한 연결 로드의 제조는 가격을 감소시킨다.

- 복합체 물질에서 전체적으로 연결 로드를 형성하는 단계는 부착된 금속 엔드 피스를 갖는 연결 로드와 비교하여 무게를 가볍게 한다.

- 도 16에 도시된 바와 같이, 연결 로드 본체 및 포크(fork)사이에서 연속적이다. 포크가 기계적으로 압박되는 경우, 연결 로드 본체의 섬유가 힘을 얻기 때문에, 이는 섬유는 피로거동(fatigue behavior)을 향상시킨다.

- 본 발명에 따른 방법은 유연하다.

하나의 단부에서의 체결 요소 및 다른 단부에서의 나사형 엔드 피스를 포함하는 연결 로드를 생산가능하게 하고, 이 때, 체결요소는 이후 나사형 엔드 피스로 고정된다. 연결 로드의 상기 유형은 요구사항 및 비행기 내에서 이용 가능한 공간에 따라 (나사조임 때문에) 다양한 길이를 갖는다는 이점을 갖는다.

- 본 발명에 따른 방법은 제조 비용을 낮추는 종래의 필라멘트 감기 방법을 이용하여 복잡한 부분을 형성할 수 있는 이점을 가진다. 이득(gain)은 연결 로드 자체의 방법 및 설계의 구현에 있다.

본 발명에 따른 방법은 임의의 가용성 코어를 필요로 하지 않는다. 이는 제조 가격을 낮추고, 맨드릴의 붕괴와 굴곡없이 낮은 직경/길이 비를 갖는 연결 로드를 제작하고, 3mm만큼 낮은 포크의 거리로 작은 중심을 갖는 연결 로드를 제조하고, 연결 로드 내에 더 나은 표면 마감을 획득하여, 초음파 검사 동안 신호의 더 나은 수신을 얻을 수 있게 한다.

1: 연결로드(Connecting rod)
2: 연결 로드의 원통형부
3: 연결 로드 머리부(Connecting rod head)
4: 실질적인 원뿔형부
5: 내부 본체
6: 제1부분
7: 제2부분
8: 맨드릴
9: 맨드릴의 원통형부
10: 맨드릴의 연결부
11: 맨드릴의 직사각형 단면부
12: 숄더부(Shoulder)
13: 튜브
14: 외부 본체
15: 베어링 저널(Bearing journal)
16: 조(Jaws)
17: 프리프래그 섬유
18: 일체형 본체
19: 체결 요소
20: 평면 단면(Flat section)
21: 추가층
22: 엔드피스

Claims (16)

1. 필라멘트 와인딩에 의해 연결 로드(1)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
   상기 방법은,
   맨드릴(8)를 제공하는 단계;
   상기 맨드릴(8) 주위의 프리프래그 섬유(preimpregnated fiber)(17)를 감아서 제1부분(6)을 제조하고, 상기 맨드릴(8)를 제거하고, 상기 제1부분(6)을 제2부분(7, 22)과 조립하여, 내부 본체(5)를 형성하는 단계;
   상기 내부 본체(5) 주위에 프리프래그 섬유(17)를 감아 외부 본체(14)를 형성하는 단계: 상기 프리프래그 섬유(17)은 상기 제1부분(6)의 제조동안 사용되는 것들과 동일함;
   상기 내부 본체(5) 및 상기 외부 본체(14)에 의해 형성된 상기 조립체의 중합에 의해 일체형 본체(one-piece body)(18)를 형성하는 단계;
   상기 일체형 본체(18)의 하나의 단부에 체결 요소(fastening element)(19)를 가공하는 단계
   를 포함하는 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2부분(7)은 상기 맨드릴(8) 주위에 프리프래그 섬유(17)을 감아서 형성되고, 상기 프리프래그 섬유(17)은 상기 제1부분(6) 및 상기 외부 본체(14)의 제조 동안 사용되는 것과 동일한 것들을 특징으로 하는 방법.
   
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2부분(7)에서 숄더부(12)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 숄더부(12)는 상기 제1부분(6)과 조립하는 동안 베어링을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 튜브(13)는 상기 숄더부(12)를 형성하기 위해 상기 제2부분(7)으로 삽입되고, 상기 튜브(13)은 상기 내부 본체(5) 및 상기 외부 본체(14)를 위해 사용되는 것들과 동일한 프리프래그 섬유(17)를 이용하여 필라멘트 감는 방법을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 튜브(13)는 상기 제2부분(7)으로 삽입 전에 수지층(layer of resin)으로 코팅되고, 상기 수지는 상기 내부 본체(5) 및 외부 본체(14)의 형성동안 사용되는 상기 프리프래그 섬유의 것과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
   
6. 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 제1부분(6)은 조립 점에 부분적으로 중합되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프리프래그 섬유(17)의 추가 층(21)은 상기 외부 본체(14)의 형성동안 상기 내부 본체(5)의 하나의 단부 또는 두 단부 상에 감겨지는 것을 특징으로 하는 방법.
   
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한에 있어서,
   상기 일체형 본체(18)의 다른 단부에 체결 요소(19)를 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
9. 제 1항 또는 제7항에 있어서,
   상기 제2부분은 상기 제1부분(6)과 조립 동안 베어링을 제공하는 숄더부(12)와 함께 제공되는 엔드 피스(end piece)(12)인 것을 특징으로 하는 방법.
   
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필라멘트 감는 각도(filament winding angle)는 상기 외부 본체(14)의 형성 동안 상기 내부 본체(5)를 따라 가변적인 것을 특징으로 하는 방법.
    
11. 제 1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맨드릴(8)은 연결부(10)에 의해 직사각형 단면(rectangular section)(11)을 갖는 부분과 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
    
12. 두 개의 연결 로드 머리부(3)를 연결하는 연결 로드 본체(2, 4)를 포함하고, 상기 연결 로드 머리부 중 하나는 체결 요소(19)이고, 일체형 조립체로부터 상기 연결 로드 본체(2, 4) 및 체결요소(19)는 하나의 동일한 복합 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 연결 로드(1).
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 다른 연결 로드 머리부(3)는 체결 요소(19)이고, 상기 연결 로드 본체(2, 4) 및 두 개의 연결 로드 머리부(3)는 상기 하나의 동일한 복합 재료로부터 형성되는 상기 일체형 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 연결 로드.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 다른 연결 로드 머리부(3)는 엔드 피스(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 로드.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 엔드 피스(22)는 금속, 탄소 또는 플라스틱 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 연결 로드.
    
16. 제 12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일체형 조립체의 전체 단면 및 전체 종단면을 통해 임의의 불연속 및 다공성이 없는 것을 특징으로 하는 연결 로드.
    

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