用于形成纤维增强复合结构的设备和方法

摘要

一种控制杆(23、24、25、46、100、120、136、152、168)用于合并到具有至少第一复合预制件(10)、第二复合预制件(13)和固化树脂的复合组件(40)，所述控制杆包括限定轴线的轴(50、105、128、174)，其中轴能够设置在复合组件中的孔(36、44)内，以及设置在轴的至少一部分上的多个螺纹(28)。所述轴由热塑性材料等制成。螺纹限定螺距，所述螺距包围形成第一复合层和第二复合层中的至少一者的多于一个的单独纤维层。

权利要求

1.一种用于合并到复合组件中的控制杆，所述复合组件包括由第一多个纤维层形成的至少第一复合预制件、由第二多个纤维层形成的第二复合预制件和固化树脂，所述控制杆包括：限定轴线的轴，其中所述轴能够设置为穿透整个所述第二复合预制件并且至少部分地穿透所述第一复合预制件；

多个螺纹，所述多个螺纹设置在所述轴的至少一部分上；以及沿所述轴的至少一部分设置的无螺纹部件，

其中所述轴包括热塑性材料，并且

其中所述螺纹限定螺距，所述螺距包围来自所述第一复合预制件和所述第二复合预制件中的至少一者的多于一个的纤维层。

2.如权利要求1所述的控制杆，其中所述螺纹以预定的螺纹角螺旋地设置在所述轴周围。

3.如权利要求1所述的控制杆，其中所述螺纹环状地设置在所述轴周围，从而形成沿所述轴的轴线间隔开的平行环。

4.如权利要求1所述的控制杆，其中所述轴包括顶端，所述顶端具有限定键槽的头部。

5.如权利要求1所述的控制杆，其中所述轴包括彼此相邻设置的至少两个可扩展部分。

6.如权利要求5所述的控制杆，其中所述控制杆进一步包括锁止杆，所述锁止杆能够插入所述可扩展部分之间使得所述螺纹接合孔的壁。

7.如权利要求1所述的控制杆，其中所述轴包括彼此相邻设置的至少三个可扩展部分。

8.如权利要求1所述的控制杆，其中：

所述螺纹的第一部分以预定的螺纹角螺旋地设置在所述轴的一部分周围；并且所述螺纹的第二部分环状地设置在所述轴的可扩展部分周围，从而形成沿所述轴的所述可扩展部分的轴线间隔开的平行环。

9.如权利要求1所述的控制杆，其进一步包括能够从所述控制杆上移除的顶端。

10.如权利要求1所述的控制杆，其中所述控制杆包括具有高于所述复合组件的固化树脂的固化温度的熔点的材料。

11.如权利要求1所述的控制杆，其中所述轴包括具有狭槽的顶端。

12.如权利要求11所述的控制杆，其中所述狭槽容纳艾伦内六角扳手或螺丝刀中的至少一者使得所述控制杆能够被驱动进孔中。

13.如权利要求1所述的控制杆，其中所述无螺纹部件沿所述轴设置在两个螺纹部件之间。

14.如权利要求13所述的控制杆，其中所述无螺纹部件沿所述轴的一部分设置以便定位在所述第一复合预制件和所述第二复合预制件之间的配合面处。

15.如权利要求1所述的控制杆，其中所述控制杆进一步包括：在所述控制杆的顶端处的沉头。

16.如权利要求1所述的控制杆，其中所述控制杆用脱模剂进行预处理。

17.一种复合组件，其包括：

第一复合预制件，所述第一复合预制件由第一多个纤维层形成；

第二复合预制件，所述第二复合预制件由第二多个纤维层形成，所述第二复合预制件设置在所述第一复合预制件顶部；以及设置在孔内的控制杆，所述控制杆包括：

限定轴线的轴，以及

设置在所述轴上并由所述轴向外延伸的多个螺纹；

其中所述轴包括热塑性材料，并且

其中所述螺纹限定螺距，所述螺距包围来自所述第一复合预制件和所述第二复合预制件中的至少一者的多于一个的纤维层。

18.如权利要求17所述的复合组件，其中所述螺纹为以预定的螺纹角螺旋地设置在所述轴周围或环状地设置在所述轴周围中的至少一者，从而形成沿所述轴的轴线间隔开的平行环。

19.如权利要求17所述的复合组件，其中所述轴包括顶端，所述顶端具有限定键槽的头部。

20.如权利要求17所述的复合组件，其中所述轴包括彼此相邻设置的至少两个可扩展部分，并且所述控制杆进一步包括锁止杆，所述锁止杆能够插入所述可扩展部分之间使得所述螺纹接合所述孔的壁。

21.如权利要求17所述的复合组件，其中所述控制杆包括能够从所述控制杆上移除的顶端。

22.如权利要求17所述的复合组件，其中所述控制杆包括具有高于浸渍所述第一复合预制件和所述第二复合预制件的树脂的固化温度的熔点的材料。

23.如权利要求17所述的复合组件，其中所述轴包括具有狭槽的顶端。

24.如权利要求23所述的复合组件，其中所述狭槽容纳艾伦内六角扳手或螺丝刀中的至少一者使得所述控制杆能够被驱动进所述孔中。

25.如权利要求17所述的复合组件，其进一步包括：沿所述轴的至少一部分设置的无螺纹部件。

26.如权利要求25所述的复合组件，其中所述无螺纹部件沿所述轴设置在两个螺纹部件之间。

27.如权利要求26所述的复合组件，其中所述无螺纹部件沿所述轴的一部分设置以便定位在所述第一预制件和所述第二预制件之间的配合面处。

28.如权利要求17所述的复合组件，其中所述控制杆进一步包括：在所述控制杆的顶端处的沉头。

29.如权利要求17所述的复合组件，其中所述控制杆用脱模剂进行预处理。

30.一种用于装配复合组件的方法，其包括：

通过将第二复合预制件铺设到第一复合预制件上来组装所述复合组件；

在所述复合组件上钻出孔，所述孔完全穿过所述第二复合预制件并且至少部分地穿过所述第一复合预制件；

将控制杆插入所述复合组件，所述控制杆包括限定轴线的轴和设置在所述轴上并由所述轴向外延伸的多个螺纹，其中所述轴包括热塑性材料，并且其中所述螺纹限定螺距，所述螺距包围来自所述第一复合预制件和所述第二复合预制件中的至少一者的多于一个的纤维层；以及固化具有插入所述孔中的所述控制杆的所述复合组件。

31.如权利要求30所述的方法，其进一步包括：移除所述控制杆的顶端使得所述控制杆至少与所述复合组件的表面平齐。

32.如权利要求31所述的方法，其中移除所述控制杆的所述顶端使得所述控制杆在所述复合组件的表面形成凹坑。

33.如权利要求30所述的方法，其中所述控制杆包括具有高于浸渍所述第一复合预制件和所述第二复合预制件的树脂的固化温度的熔点的材料。

34.一种复合组件，其包括：

第一复合预制件；

第二复合预制件，所述第二复合预制件与所述第一复合预制件连通；

第三复合预制件，所述第三复合预制件与所述第一复合预制件连通，并具有与所述第二复合预制件重叠的部分；以及控制杆，所述控制杆延伸穿过所述第三复合预制件、所述第二复合预制件并在所述第三复合预制件与所述第二复合预制件重叠的区域中至少部分地穿过所述第一复合预制件，所述控制杆包括热塑性材料。

35.如权利要求34所述的复合组件，其中所述第一复合预制件、所述第二复合预制件和所述第三复合预制件与所述控制杆一同固化在合适位置。

36.如权利要求34所述的复合组件，其中所述控制杆包括具有凹坑的至少一个端部。

37.如权利要求34所述的复合组件，其中所述控制杆将所述第一复合预制件、所述第二复合预制件和所述第三复合预制件沿所述控制杆的轴向固定在一起。

38.如权利要求37所述的复合组件，其中所述控制杆包括轴，所述轴具有沿所述轴的至少一部分的螺纹。

说明书

用于形成纤维增强复合结构的设备和方法

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本专利申请要求2014年4月14日提交的第61/962,312号美国临时申请的优先权。

[0003] 本申请涉及序列号为12/669,563的美国专利申请，但不依赖于其优先权，该申请于2010年1月18日提交，作为国际申请日为2007年7月19日的第PCT/GB2007/002750号国际PCT专利申请进入美国国家专利和商标局的国家阶段，这两篇文献的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

[0004] 本发明涉及用于形成具有连接的至少两个部件的纤维增强复合结构的设备和方法，该结构的形成方式为：以增强纤维预制体的形式形成这些部件，将它们面对面定位在硬质基础工具面上或定位在硬质基础工具面之间，将液态树脂注射到纤维预制体以及固化该树脂以形成该复合结构。

背景技术

[0005] 先进复合材料的使用，特别是用于例如飞机机身结构的制造的碳/环氧材料，近年来已经显著地更广泛用于商业和军用飞机。目标是用于生产质轻、耐腐蚀和耐疲劳的结构。具体来说，由于改善的强度和刚度，已经获得15％和25％之间的重量减轻，并且由于实现了提高的耐疲劳性，这导致大大减少了维护和检验费用。该技术使能够生成光滑的空气动力学轮廓，同时避免发生在生产具有复杂三维曲率的金属部件中的高额工具费用。

[0006] 已经开发出高压釜固化的“预浸料”(即，用树脂预浸渍并且然后根据需要组装的单个纤维部件)，但传统上生产起来昂贵并且产生工艺困难。

[0007] 因此，开发出了层压工艺，其涉及将低粘度结构性树脂灌注至“干燥”碳纤维预制体内，该碳纤维预制体为固定在预定的方向上的碳纤维预制层。这些工艺通常被称为“树脂转移模塑”和“树脂转移灌注”。以这种方式生产的典型结构为用于飞机的机翼和稳定器结构，其中，例如，其可能需要生产具有间隔开的、大体上平行的加固件的机翼蒙皮以便蒙皮和加固件必须是安全地紧固在一起，以这样的方式避免最终部件中的过度应力，并且其中避免了在生产期间需要使用应用到结构的大量芯轴的材料昂贵和耗时的程序。

[0008] 利用对工具的两面均使用硬质匹配工具加工的树脂转移模塑工艺，可以实现这些部件的形成中的高尺寸精度。在此工艺中，一个或多个干燥纤维预制体首先在由上、下匹配的硬质工具部分形成的模腔内压缩。接着，为了完全浸渍这些预制体，液态树脂在加压下被注射到模腔内。如果涉及两个部件，那么这些部件一同形成并具有归因于匹配的工具部件的精度。可在有或没有真空辅助的条件下进行液态树脂的注射。

[0009] 因为在预制体的两面上均进行硬质工具加工，所以树脂被沿边缘注射至纤维预制体中，而且必须因此穿过整个预制体灌注以达到完全润湿。对于树脂转移模塑工艺仍然存在许多局限。这些局限包括：

[0010] a)对于两部分硬质工具，特别地对于大部件产生了相当高的成本；

[0011] b)成品部件的尺寸精度和相对定位，其取决于纤维预制体的压缩性以及工具加工的刚度、工具与注射压力的匹配精度。

[0012] c)用来实现完全灌注预制体的时间可能超出可用的树脂注射时间；

[0013] d)在工具闭合期间施加在工具边缘上的力可能很高、导致可能的损伤、预制体厚度改变或移动；

[0014] e)上部和底部工具的完美匹配(工具的密封和高真空完整性可能难以实现，特别是对于复杂的和大的部件)；以及

[0015] f)除非工具部件和预制体的热膨胀系数是接近匹配的，否则尺寸精度可能受到影响。

[0016] 由于规范GB 2316036描述的替代性树脂转移灌注工艺使用柔性的(通常是弹性体)装袋垫，该装袋垫与单个硬质基础工具协作以形成密封式外壳，因此克服了上述的一些困难。在这种情况下，所述预制体(有或没有进一步的预制体部件)安放在基础工具上，并且该柔性垫被应用于预制体上方，整个组装被放置在炉子、高压釜或压力釜中。在袋内区域施加真空以用于从预制体中抽出空气，同时允许液态树脂被吸入预制体内。通过该垫子提供了柔性上部工具，有助于整个预制体的上表面的树脂灌注，这不同于作为大部分是边缘灌注的树脂转移模塑工艺。因此，利用RTI工艺可形成更大和更复杂的部件。

[0017] 然而，柔性上部工具的使用使得其难以获得部件的精确的最终厚度，这是因为柔性垫占用最终的位置，这取决于多种因素，包括所需要的树脂的量、纤维的空气重量、树脂的流变特性、胶体和固化特性、在注射之前的预制体中的真空水平、垫子所提供的阻力及施加的外部压力、以及纤维预制体的润湿效率。可以通过合并厚度控制板和隔离棒来大体避免这些困难。

[0018] 此外，在两个纤维预制体件被叠加到垫子的下面的情况下，需要确保的是，部件保持在正确的布置中，并且在树脂灌注期间不会受到相对移动。通过使用复杂和昂贵的可移除芯轴矩阵已经实现精确定位以在树脂灌注之前和树脂灌注期间确定部件的相对位置。

发明内容

[0019] 本发明的目的是通过提供可替代方法避免使用这样的芯轴用于确保预制体部件的位置和相对布置。

[0020] 因此，一种用于形成可具有至少两个部件的纤维增强树脂复合结构的设备，其包括：硬质基础工具，其存在具有层合区域的工具面，该层合区域用于第一增强纤维预制体的铺叠；第二工具元件，其在层合区域上方存在第二工具面以抵靠第一增强纤维预制体定位第二增强纤维预制体；柔性装袋垫，其用于覆盖层合区域并且与工具面协作以形成密封外壳，该外壳包围第一和第二增强纤维预制体；液态树脂源；以及液态树脂入口，其与密封外壳连通，并且其与液态树脂源连接以用于将液体树脂注射至密封外壳内以形成液态树脂/增强纤维预制体系统，该系统用于增强纤维预制体的液态树脂浸渍。其特征在于，至少一种刚性控制杆插入到钻眼内以便穿过(至少部分地穿过)第一和第二增强纤维预制体，以在液体树脂注射期间保持所述预制体的相对布置。

[0021] 真空出口可以与密封外壳连通并且其适用于与真空发生装置连接以在密封外壳内建立的至少部分真空。

[0022] 所述或每个控制杆可以被永久性地永久地插入到预制体内。

[0023] 所述或每个控制杆可以可移除地插入到预制体内。

[0024] 所述至少两个部件可以具有面对面设置的共平面的表面。

[0025] 所述或每个控制杆可以完全穿过预制体之一的一部分以及只部分穿过另一个预制体的一部分。

[0026] 所述或每个操纵杆可以完全穿过预制体的相应的部分。

[0027] 隔离杆可以穿过预制体之一的一部分以及抵接另一个预制体的相邻面。

[0028] 所述至少一个控制杆可以至少部分带有螺纹，并且设置成在树脂注射之前便于将部件固定在一起。

[0029] 预制体的至少一个可以被预钻孔以接纳所述或每个至少部分具有螺纹的控制杆，在预制体的至少一个中的所述或每个预钻孔的直径等于所述杆的螺纹的最小直径。

[0030] 所述或每个具有螺纹的控制杆可以具有遍布其长度的螺纹。

[0031] 预钻孔可以是深度小于将被插入到其中的杆的长度，因此以空出预钻孔区域用于树脂填充。

[0032] 所述或每个控制杆或多个控制杆中的至少一个可以是金属的。

[0033] 所述或每个控制杆或多个控制杆中的至少一个可形成为增强纤维预制件。

[0034] 如前所述的用于形成纤维增强树脂复合结构的设备可设置为与高压釜组合，该高压釜适于包含并且包围包括硬质基础工具、第二工具元件、增强纤维预制件和柔性装袋毯的组件。

[0035] 一种形成具有至少两个部件的纤维增强树脂复合结构的方法，可包括以下步骤：提供设有工具面的硬质基础工具，该工具面具有用于铺叠第一增强纤维预制件的层合区域；提供设有第二工具面的第二工具元件，该第二工具面位于层合区域的上方用于将第二增强纤维预制件抵靠第一增强纤维预制件而定位；提供覆盖层合区域并与这些工具面协作以形成密封外壳的柔性装袋毯，该密封外壳包围第一和第二增强纤维预制件；将液体树脂注射到密封外壳中以形成液体树脂/增强纤维预制件系统，从而实现增强纤维预制件的液体树脂浸渍；以及使树脂固化；其特征在于，至少一个刚性控制杆预插入钻眼中，以便至少部分地穿过第一和第二增强纤维预制件以在液体树脂注射期间保持所述预制件的相对布置。

[0036] 在密封外壳内部可建立至少部分真空。

[0037] 所述或每个控制杆可保持永久插入在预制件内。

[0038] 所述或每个控制杆可在固化后从预制件移除。

[0039] 各个部件可具有共平面的表面，并可面对面设置在所述外壳内。

[0040] 所述方法可包括以下步骤：将包括硬质基础工具的组件、预制件和柔性装袋毯包围在高压釜内部，其中，在树脂注射期间及其后续建立预定压力用于固化。

[0041] 一方面，本发明提供了一种合并到复合组件中的控制杆，复合组件包括至少第一复合预制件、第二复合预制件和固化树脂，所述控制杆包括限定出轴线的轴，其中该轴可设置在复合组件中的孔内；以及设置在该轴的至少一部分上的多个螺纹。轴由热塑性材料等材料制成。所述多个螺纹限定螺距，所述螺距包围多于一个的单独纤维层，所述多于一个的单独纤维层形成所述第一复合层和所述第二复合层中的至少一者。

[0042] 可以设想，所述多个螺纹可以以预定的螺纹角螺旋地设置在所述轴周围。

[0043] 还可以设想，所述多个螺纹可以环状地设置在所述轴周围，从而形成沿所述轴的轴线间隔开的平行环。

[0044] 所述轴可以包括顶端，所述顶端具有限定键槽的头部。

[0045] 所述轴可以包括彼此相邻设置的至少两个可扩展部分。

[0046] 在一个设想的实施例中，控制杆可包括锁止杆，所述锁止杆能够插入所述可扩展部分之间使得所述多个螺纹接合所述孔的壁。

[0047] 所述轴可以包括彼此相邻设置的至少三个可扩展部分。

[0048] 还可以设想，控制杆可具有：第一部分螺纹，其以预定的螺纹角螺旋地设置在轴的一部分周围；第二部分螺纹，其环状地设置在轴的可扩展部分周围，以形成沿轴的可扩展部分的轴线间隔设置的平行环。

[0049] 控制杆可设想为构造成使得：顶端可从所述控制杆上移除。

[0050] 可以设想，控制杆由具有比树脂固化温度更高的熔点的材料制成。

[0051] 轴可设有其中具有狭槽的顶端。如果是这样，狭槽可容纳艾伦内六角扳手或螺丝刀中的至少一种，使得控制杆可被驱动进所述孔中。

[0052] 可以设想，控制杆可具有沿轴的至少一部分设置的无螺纹部件。如果是这样，无螺纹部件可沿轴定位在两个无螺纹部件之间。

[0053] 可以设想，无螺纹部件可沿轴的一部分设置，以便定位在第一预制件和第二预制件之间的配合面处。

[0054] 控制杆可具有设在其顶端处的沉头。

[0055] 在一个设想的实施例中，控制杆可用脱模剂进行预处理。

[0056] 本发明还提供了一种复合组件，其包括：第一复合层；第二复合层，其设置在第一复合层顶部；孔，其穿透整个第二复合层并至少部分穿过第一复合层；树脂，其浸渍第一复合层合第二复合层；以及控制杆，其设置在孔内；控制杆包括限定出轴线的轴以及设置在轴上并从轴向外延伸的多个螺纹，其中，轴包括热塑性材料；其中，螺纹限定螺距，所述螺距包围形成所述第一复合层和所述第二复合层中的至少一者的多于一个的单独纤维层。

[0057] 上面所列的控制杆的各方面还可设想为应用于本发明的复合组件。

[0058] 本发明还提供了一种组装复合组件的方法。所述方法包括：通过将第二复合层铺设在第一复合层至上来组装复合组件；在复合组件上钻出孔，该孔完全穿过第二复合层并至少部分穿过第一复合层；将控制杆插入复合组件，该控制杆包括限定出轴线的轴以及设置在轴上并从轴向外延伸的多个螺纹，其中，轴由热塑性材料制成；其中，螺纹限定螺距，所述螺距包围形成所述第一复合层和所述第二复合层中的至少一者的多于一个的单独纤维层；固化具有插入所述孔中的所述控制杆的所述复合组件。

[0059] 所述方法还可包括：移除所述控制杆的顶端使得所述控制杆至少与所述复合组件的表面平齐。

[0060] 可移除所述控制杆的顶端使得所述控制杆至少与所述复合组件的表面平齐。

[0061] 控制杆可由具有比树脂固化温度更高的熔点的材料制成。

[0062] 本发明还提供了一种复合组件。所述复合组件包括：第一复合预制件；第二复合预制件，其与第一复合预制件连通；第三复合预制件，其与第一复合预制件连通并具有与所述第二复合预制件重叠的部分；以及控制杆，其延伸穿过第三复合预制件和第二复合预制件并在所述第三复合预制件与所述第二复合预制件重叠的区域中至少部分地穿过所述第一复合预制件，其中，控制杆可由热塑性材料制成。

[0063] 上面所列的控制杆的各方面可设想为应用到复合组件的这个实施例。

[0064] 复合组件可构造为使得：第一复合预制件、第二复合预制件和第三复合预制件与控制杆一同固化在合适位置。

[0065] 此外，控制杆可将所述第一复合预制件、所述第二复合预制件和所述第三复合预制件沿所述控制杆的轴向固定在一起。

[0066] 从下面的讨论可清楚了解本发明的其它方面。

附图说明

[0067] 下面将参照附图仅以示例方式对本发明的实施例进行描述，附图中：

[0068] 图1示意性地图示了一种用于形成诸如具有翼梁或横梁的飞机机翼等纤维增强复合结构的传统系统；

[0069] 图2等距地图示了图1的系统的各部分；

[0070] 图3为双部件复合结构的一部分的局部截面图；

[0071] 图4为图3中示出的结构的不同实施例的类似视图；

[0072] 图5A为图3和图4中示出的双部件的紧固件的放大局部截面图；

[0073] 图5AA和图5AAA为图3和图4中示出的双部件的可替代紧固件的放大局部截面图；

[0074] 图5B和5D为在原位的紧固件的螺纹部件的进一步放大视图；

[0075] 图6是示出了用于接纳紧固件的钻出的孔的视图；

[0076] 图7是紧固件的不同形式；

[0077] 图8图示了根据本发明制作的多部件增强树脂复合结构的典型应用；

[0078] 图9示出了在结构的形成之前紧固件的不同形式；

[0079] 图10是在结构的形成之后类似于图9的视图；

[0080] 图11是安放于基础工具顶部的复合预制体堆叠(例如，通常由干粉粘合剂保持在一起的干燥纤维)的截面侧视图；

[0081] 图12是图11中图示的复合预制体堆叠的截面侧视图，示出了已经在复合预制体堆叠中钻出孔的钻头；

[0082] 图13是在从孔或者孔洞中移除钻头之后，图12中图示的复合预制体堆叠的截面侧视图；

[0083] 图14是图13中图示的复合预制体堆叠的截面侧视图，示出为在将螺纹控制杆插入到孔或者孔洞中之后；

[0084] 图15是图14中图示的复合预制体堆叠的截面侧视图，示出为在移除螺纹控制杆的顶部区段之后；

[0085] 图16是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第一设想实施例的放大截面图；

[0086] 图17是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第二设想实施例的放大截面图；

[0087] 图18是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第三设想实施例的放大截面图；

[0088] 图19是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第四设想实施例的放大截面图；

[0089] 图20是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第五设想实施例的放大截面图；

[0090] 图21是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第六设想实施例的放大截面图；

[0091] 图22是用于图15中图示的螺纹控制杆的螺纹图案的第七设想实施例的放大截面图；

[0092] 图23是根据本发明的控制杆的另一设想实施例的侧视图；

[0093] 图24是根据本发明的控制杆的再一设想实施例的侧视图；

[0094] 图25是根据本发明的控制杆的又一设想实施例的侧视图；

[0095] 图26是根据本发明的控制杆的再一设想实施例的侧视图；

[0096] 图27是图26中图示的控制杆的端视图，其中，从其中心移除了膨胀杆；

[0097] 图28是图26中图示的控制杆的端视图，其中，将膨胀杆插入到其中心中；

[0098] 图29是根据本发明的控制杆的再一实施例的侧视图，示出了处于闭合条件下的可膨胀端；

[0099] 图30是图29中图示的控制杆的侧视图，示出了处于打开条件下的可膨胀端；

[0100] 图31是根据本发明的控制杆的另一个实施例的侧视图，其中，液体控制杆具有足够高的粘度以便阻止液体灌注到预制体中，以及其中，液体控制杆在室温下变为固体；

[0101] 图32是将液体控制杆插入到复合预制体堆叠中的孔洞中的截面侧视图；以及[0102] 图33是描绘了根据本发明的用于使复合组件与一个或多个控制杆一起固化的设想方法的流程图。

具体实施方式

[0103] 现在参考图1和图2，在通常的系统中，待用在例如机翼蒙皮的构造中的第一增强纤维预制体10被放置在硬质基础工具11上，硬质基础工具11配置为代表第一预制体10所需的曲率。然后将加固件12面对面地放置在预制体10上，并且每个加固件12均由凸缘13(在图3中清楚地看到)和大体上垂直于凸缘13的直立腹板14组成。每个加固件12与双部件上部工具15重叠。

[0104] 导管16(见图3)设置用于向预制体10和12供应液体树脂，其中，可以将树脂注射到这两个预制体的纤维结构中以便使其在形成过程期间完全浸透。导管16可以位于(如被认为是典型的)连接至凹腔的加固件的端部，该凹腔在双部件上部工具15中的上凸缘上方和预制体周界周围。

[0105] 柔性装袋毯17设置在具有条棒19的支撑结构18的下方以便使得该装袋毯在树脂注射期间形成在预制体10和12上方和周围。夹紧装置20可以设置用于将支撑结构18向下迫使到零件的组件上方。

[0106] 通常，在装袋毯17与预制体的上表面之间插入了复杂且因此昂贵的肋板和芯轴板系统21。该肋板和芯轴板在图2中图示，并且这需要在22处被固定至硬质基础工具11。

[0107] 在树脂注射工艺期间，尽管柔性毯17在某种程度上将组件的部分定位在正确布置中，然而，由于柔性毯17在树脂注射期间可以允许一定移动，所以也需要肋板和芯轴板21来确保在加固件12的每个位置处的准确定位。

[0108] 在整个组件上需要多个这种肋板和芯轴板21。

[0109] 现在参考图3并且根据本发明的第一实施例，肋板和芯轴板由紧固件或者控制杆来代替，紧固件或者控制杆永久地或者可移除地至少部分地穿过第一增强纤维预制体和第二增强纤维预制体以便在液体树脂注射期间维持所述预制体的相对布置。应注意，术语“紧固件”和“控制杆”在本文中可互换使用。如在下文的讨论中明显可见的是，术语“控制杆”意在比术语“紧固件”意义更为广泛。

[0110] 在该示例中，第一控制杆23穿过加固件12的凸缘13并且部分地穿过预制体10。控制杆23可以是金属或者陶瓷材料、或者是复合材料(其包括干燥预制体、和/或热塑性材料本身或由纤维和/或颗粒增强的热塑性材料，如下文更加详细地讨论的)。在所示出的示例中，纤维复合材料的另一控制杆24也穿过凸缘13并且部分地穿过预制体10。在这种情况下，如果加固件12(其是预制体)的复合性质不是完全被压实的，则复合材料杆24促进在树脂注射期间的一定较小移动。在杆23的下方留出较小凹腔，该较小凹腔将填充注射的树脂，或者该较小凹腔可以由少量“软质/干燥”纤维玻璃、软质玻璃、陶瓷或者诸如绝缘体等其它材料占据。

[0111] 在预制体10形成机翼的外蒙皮的情况下，由于控制杆23和24未完全地延伸通过预制体10，所以提供了雷击保护。此外，在控制杆23下方留出的较小凹腔(在设置有凹腔的情况下)可以帮助隔绝雷击。如所指出的，较小凹腔可以根据需要或者根据期望而填充有树脂、“软质/干燥”纤维玻璃、软质玻璃、陶瓷、绝缘体、电介质、或者其它材料。

[0112] 现在参考图4，在另一实施例中，控制杆25完全延伸通过预制体10和凸缘13，从而控制预制体10与加固件12组合的移动。

[0113] 现在参考图5A，图3和图4中的控制杆23、24、25中的每一个均可以形成有螺纹部28，从而使控制杆23、24、25用作紧固件，该紧固件不仅防止预制体10和凸缘13的相对滑动移动，而且在控制杆23、24、25的轴向方向上将这两个部件牢固地固定在一起。

[0114] 现在参考图5AA，图3和图4中的控制杆23、24、25中的每一个均可以形成为全螺纹杆23a，该全螺纹杆23a具有用于螺丝刀或者艾伦内六角扳手的狭槽23b以便将螺纹杆23a驱动到位。这种形式的控制杆23、24、25适用于主要经受剪切负载的接头。控制杆23、24、25的总螺纹长度支撑可能存在的任何小幅拉伸负载。

[0115] 现在参考图5AAA，图3和图4的控制杆23、24、25可以形成有非螺纹中央部23c以便为剪切负载提供与图5AA的螺纹杆23a相比增加的强度。

[0116] 当使用这种类型的螺纹杆23a时，穿过凸缘13并部分穿过预制件10预钻出孔以允许插入螺纹杆23a。预钻是为了在杆23、24、25的端部之外留下小间隙29，用于在注射期间固结树脂，且在稍微轴向张紧力下安装杆23、24、25也用于促进固结。间隙29可以填充诸如陶瓷或玻璃纤维的绝缘材料(或合适的电介质材料)以改进电隔离用于防雷击目的。可以理解的是，杆23、24、25在干燥条件下(即在树脂注射之前)插入部件，并且如果需要的话可以合并脱模接口以便于移除。

[0117] 图5A包括在图5B中放大示出的示意性矩形部分，图5C进一步放大地示出干燥纤维如何被压入杆23、24、25的螺纹28，使得在树脂注射后纤维可以部分地重新对准，这一点在图5D中可以看出。当灌注的树脂围绕并固化杆23、24、25的螺纹28时，则获得理想的匹配。术语“理想的匹配”并不旨在限制本发明。其意在表示存在杆23、24、25以及纤维与树脂之间建立的零公差(或者近似零公差)。

[0118] 图6示出在容纳杆23、24、25的螺纹部件23a的第一直径d1处和接纳无螺纹部件23c的第二较大直径处的组件的预钻。该减小的直径d1等于螺纹部件的内径d2。在使用具有沉头的杆23、24、25的情况下，凸缘13还在D处形成沉头孔。

[0119] 现在参考图7，其示出一个实施例，其中控制杆23、24、25的螺纹部件30具有更深、更平滑的螺纹以最小化预制件层的分层风险，并且在这种情况下将以等于螺纹的内径的均匀直径进行预钻。这种螺纹也在图5AAA中以示例的方式示出。螺纹的形式可以确定为用于对在使用中预料的负载提供足够的耐磨性。

[0120] 现在参考图8，其图示出包括预制件10和具有螺纹控制杆28的加固件12的多部件增强树脂复合结构40的实际的应用。该示例示出交叉加固件31，同时加固件12具有支撑腹板32，另外的杆33和34穿过支撑腹板32插入。图8中图示的整个组件40可以以单次注射工艺或多次注射工艺形成。

[0121] 从此图示应明显可见的是，加固件12和交叉加固件31位于预制件10顶部。在此图示中，加固件12和交叉加固件31都是T形的。当然，加固件12和交叉加固件31在不偏离本发明的范围内可以具有任何其它截面形状。如图所示，支撑腹板32被合并至加固件12中。与加固件12和交叉加固件31的情况类似，支撑腹板32在不偏离本发明的范围内可以具有任何其它形状。

[0122] 如在图8中所示，加固件12从交叉加固件31的相应侧延伸并且各自意图在两个交叉加固件31之间跨越(未示出)。加固件12具有阶梯状凸缘13，该梯状凸缘抵靠在预制件10的顶面并且与交叉加固件31的凸缘13的顶面重叠。在图8中明显可见的是，两个支撑腹板32设置在每个加固件12的相对侧上以便于对其提供支撑。支撑腹板32可以与加固件12一体成型或者是分开的预制件。很显然，在不偏离本发明的范围内，可以采用从加固件12的一侧延伸的仅一个支撑腹板32。

[0123] 图8中示出的控制杆28、33、34(可以替代地构建为本文描述的任意其它的控制杆23、24、25等)被设置为至少部分地穿过预制件10、加固件12、交叉加固件31和支撑腹板32中的两个或多个。控制杆28、33、34将预制件10、加固件12、交叉加固件31和支撑腹板32互相连接。如图8所示和本发明所描述，控制杆28、33、34被设想为部分地或全部地穿透它们所插入的结构。

[0124] 虽然本发明不限制，但控制杆28示出为至少部分地插入穿过加固件12和预制件10的凸缘13。更具体地，控制杆28示出为延伸穿过加固件12的凸缘13并且部分地进入预制件10。类似地，控制杆34被设想为穿透加固件12上的凸缘13、交叉加固件31上的凸缘13并且部分地进入预制件10。控制杆33至少部分地穿透支撑腹板32和交叉加固件31。更具体地，控制杆33穿透支撑腹板32并且至少部分地进入交叉加固件31。可替代地，单个控制杆33可以在交叉加固件31的一侧延伸穿过第一支撑腹板32、穿过交叉加固件31、在交叉加固件31的另一侧穿过第二支撑腹板32。明显可见的是，控制杆28、33、34的实施例仅是用于说明设想用于被包括在复合结构40中的控制杆28、33、34的不同的类型、取向和位置。

[0125] 除了其它益处外，控制杆28、33、34还可以用作机械紧加固件以能够防止加固件12、交叉加固件31、支撑腹板32和预制件10的分层。当加固件12、交叉加固件31、支撑腹板32和预制件10被固化在一起时，则形成增强树脂复合结构40。可以设想的是，在沿特定矢量施加力的情况下，增强树脂复合结构40会沿加固件12、交叉加固件31、支撑腹板32和预制件10之间的接口破裂和分层。控制杆28、33、34干扰这些力，从而有助于复合结构40抵抗破裂和分层。

[0126] 根据非限制性实施例，复合结构40被设想为形成飞机机翼的结构，其中预制件10、加固件12、交叉加固件31、支撑腹板32以及控制杆28、34和33被固化在一起。在这种实施例中，预制件10用作机翼蒙皮，交叉加固件31用作纵梁，加固件12和支撑腹板32用作在纵梁之间延伸的拉条。

[0127] 现在参考图9，其中图示了替代图3的杆23和24的一对预制的干燥纤维控制杆35，在这种情况下，杆35具有与其要被安装在其中的预钻出的孔36相比减小的直径，但是所述杆具有与孔36相比更大的长度。

[0128] 现在参考图10，可以看出上部工具15在树脂注射期间与纤维杆35相抵靠，杆35被压缩以填充孔36从而在其相应的孔36内实现杆35的过盈配合。组件40的部分的一些受控制的移动还可以通过使用这两个可压缩的纤维杆35来提供。在图9和图10中图示出的这种布置将在树脂注射前后提供组件40的增加的强度。

[0129] 并不希望将本发明限制在本文所描述和图示的示例中。构成增强树脂复合结构的许多不同配置的纤维部件可以按需要选择，然而通过使用每对邻近部件之间的至少一个控制杆来确保两个或多个部件的相对布置，控制杆在树脂注射期间确保相应部件的精确位置和相对布置。所述杆或者每个杆在干燥状态下，即在树脂注射之前，插入部件之间，因此在树脂灌注到部件的纤维结构时控制部件的定位。

[0130] 一旦结构完成并固化，只需要从硬质工具上移除同时避免了对复杂而昂贵的肋板和芯轴板的需要。

[0131] 控制杆，尤其是那些至少部分具有螺纹的控制杆，如果需要，可以用脱模剂预处理从而在结构成形之后可以将它们移除。这非常有用，尤其在结构随后被固定至另一结构的情况下，或者在特定种类的紧加固件被附接至该结构以接纳例如电缆线路等的情况更是如此。在其它情况下，预处理可以有助于与预制件的结合。

[0132] 图11是图8中图示的多部件增强树脂复合组件40的局部截面图。出于连贯性，复合组件40的截面图示出第一纤维预制件10和覆盖硬质基础工具11的第二纤维预制件，诸如凸缘13。

[0133] 应注意，复合组件40不限于两个复合纤维预制件10、13。相反，复合组件40可以包括任何数量的复合纤维预制件10、13而不脱离本发明的范围。虽然复合组件40被图示为具有两个复合预制件10、13，但是设想复合组件40可以将12个或更多个预制件10、13组合在一起。如根据前述应当明显可见的，预制件10、13可以是如上文讨论的加固件12、31以及支撑腹板32的部分。应注意，术语预制件、加固件、支撑腹板等的使用不应被理解为将本发明限制，因为不同的复合层压结构无论相关联的名称为何均可以本文所述的方式彼此连接。

[0134] 为了提供各个预制件之间的视觉区分，使用不同的阴影图案来图示图中所示的复合预制件。不同的阴影不应被解释为表示不同材料或不同类型的纤维层。由相同材料和相同类型的纤维层或不同材料和不同类型的纤维层形成不同预制件都在本发明的范围内。

[0135] 参考图11，工具11可以是第三层。具体地，工具11的指定可以由支撑腹板32、交叉加固件31等来替代。换句话来说，如上文提及，虽然图11(和其它图)图示了彼此抵靠的两个预制件10、13，但是可依赖于相同的图来图示彼此抵靠的三个预制件10、12、13、31、32。如本文所述，本发明的复合结构可以将两个或更多个预制件10、12、13、31、32组合在一起。

[0136] 图12是图11中图示的复合组件40的部分的截面侧视图。在此侧视图中，钻机42穿透第一复合预制件10和第二复合预制件13以产生孔44，诸如图9中图示的孔36。

[0137] 图13是图12中图示的复合组件40的部分的截面侧视图。在此视图中，已移除钻机42，留下钻至第一复合预制件10和第二复合预制件13中的孔44。

[0138] 图14是图13中图示的复合组件40的部分的截面侧视图。在此视图中，已将螺纹控制杆46插入至孔44中。这类似于例如图5AA中图示的实施例。

[0139] 螺纹控制杆46穿透第一复合预制件10和第二复合预制件13的几乎全部深度进而到达硬质基础工具11。控制杆46包括头部48、轴50和多个螺纹52。控制杆46的顶部处的头部48包括与工具(诸如螺丝刀、艾伦内六角扳手等)互补的键槽54。键槽54容纳工具使得可以将控制杆46螺纹式地插入至复合组件10中。

[0140] 螺纹控制杆46的底端具有凹坑56。凹坑56在控制杆46的底端处界定圆形边缘58。控制杆46的底端还包括凹槽60。圆形边缘58和凹槽60设置成促进控制杆46的底端的变形，从而帮助防止控制杆46不利地撞击如上文讨论的硬质基础工具11或不利地撞击下文讨论的硬质基础工具15。

[0141] 在将控制杆46插入至复合组件40中达预定深度之后，沿虚线64移除控制杆46的顶端62。移除顶端62使得控制杆46不会突出至复合组件40的顶面66上方。这有助于防止控制杆46不利地撞击如结合例如图15讨论的硬质基础工具15。

[0142] 图15图示了移除控制杆46的顶端62之后的复合组件40。如切割线64所示，设想将以使得凹坑68在复合堆叠40的顶面66下面界定表面的方式切割控制杆46。以此方式切割控制杆46保证控制杆46不会突出至复合堆叠40的顶面66上方。

[0143] 如上文提及，在将控制杆46插入至复合堆叠40之后，将树脂注射至复合堆叠40中。鉴于控制杆46在其顶端和底端处包括凹坑56、68，设想树脂将占据凹坑58、68，由此保证平滑的顶面66和平滑的底面70。

[0144] 结合控制杆46，设想控制杆46是由诸如热塑性材料的材料制成。因而，可以上文所述的方式沿切割线64切割热塑性材料。切割工具可以是包括但不限于熔化控制杆46的热塑性材料的加热刀片的任何类型。还设想热塑性材料比其它材料更具延展性，并且因此可以将热塑性材料模制以免其突出至顶面66的上方或复合堆叠40的底面70的下方。

[0145] 图16至22图示了本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案的各种实施例。如应当明显可见的是，螺纹图案可以应用于本发明所涵盖的控制杆的任何实施例。

[0146] 图16提供了用于控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案72的第一实施例的部分的截面。螺纹图案72包括具有尖头顶端的多个螺纹轮廓74。

[0147] 图17是设想用于本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案76的第二实施例的部分的截面图。螺纹图案76包括为具有弯曲尖端和槽的大致V形的多个螺纹轮廓78。

[0148] 图18是设想用于本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案80的第三实施例的部分的截面侧视图。与图17中图示的实施例相比，螺纹图案80包括具有更尖锐的尖端和槽的多个V形的螺纹图案82。

[0149] 图19是用于本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案84的第四实施例的部分的截面侧视图。螺纹图案84具有正方形形状的螺纹轮廓86。

[0150] 图20是设想用于本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案88的第五实施例的截面侧视图。螺纹图案88包括多个梯形形状的螺纹轮廓90。

[0151] 图21是设想用于本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案92的第六实施例的截面侧视图。螺纹图案92包括多个偏斜的V形螺纹轮廓94。

[0152] 图22是设想用于本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的螺纹图案96的第七实施例的部分的截面侧视图。螺纹图案96包括具有弯曲尖端和槽的多个螺纹轮廓98。

[0153] 通过图16至图22应明显可见的是，控制杆23、24、25、33、34、35、46可以包括任何类型的螺纹图案72、76、80、84、88、92、96。因此，本发明不应被视为限于任何特定的螺纹图案72、76、80、84、88、92、96。

[0154] 图23是根据本发明的控制杆100的一个设想实施例的侧视图。控制杆100包括头部102、上轴104、可插入的中心杆106(又称为“锁止杆”106)、第一膨胀区段108和第二膨胀区段110。控制杆100还包括上轴104中的钻眼112以及膨胀区段108、110之间的中心间隙114。
膨胀区段在其上包括多个螺纹116(又称为肋部116)。

[0155] 如本文所述的控制杆23、24、25、33、34、35、46的先前实施例，设想控制杆100被插入至孔44中。然而，不同于控制杆23、24、25、33、34、35、46，设想控制杆100被按压配合至复合堆叠组件40中的孔44中。结果，设想控制杆100不包括键槽。

[0156] 一旦插入至复合组件40中的孔44中，锁止杆106可以插入至钻眼112中。可替代地，可以将锁止杆106预装载至钻眼112中使得以图23中所示的状态接纳控制杆100。随着锁止杆106按压在第一膨胀区段108与第二膨胀区段110之间，将第一膨胀区段108和第二膨胀区段110抵着孔44的壁向外推，由此将控制杆110固定在孔44中。可按要求或根据需要，锁止杆106可以具有任何合适的长度用于控制杆100的理想功能。

[0157] 如所提及，不同于控制杆23、24、25、33、34、35、46中的其它控制杆，控制杆100在膨胀区段108、110上并不包括螺旋形盘绕螺纹。相反地，将螺纹116模制至膨胀区段108、110的表面上作为平行肋部116。由于锁止杆106插入至控制杆100中而将螺纹116/肋部116按压成与孔44的壁接合。如图所示，根据要求或需要，螺纹116可以具有不同尺寸。另外，螺纹可以根据要求或需要以规则或不规则图案彼此分开。

[0158] 关于控制杆100的构造，如同本发明的控制杆23、24、25、33、34、35、46的其它实施例，设想控制杆100将至少部分由热塑性材料制成。根据要求或需要，可利用填充剂材料(诸如纤维填充剂、陶瓷填充剂、粉末填充剂、针状填充剂等)加强热塑性材料。还设想锁止杆106由合适的热塑性材料(具有或不具有填充剂材料)制成。

[0159] 在控制杆100的所图示的实施例中，设想头部102和上轴104将以与移除控制杆46的顶端62相同的方式切割。如果是，那么设想膨胀区段108、110和锁止杆106在移除头部102和上轴104之后将保持在孔44中。为了便于参考，头部102和上轴104称为控制杆100的顶端118，这符合结合控制杆46中采用的命名法。

[0160] 图24是根据本发明的控制杆120的又一个设想实施例的侧视图。设想控制杆120的此实施例类似于上文讨论的控制杆46的实施例。如前所述，设想控制杆120由热塑性材料制成。

[0161] 如图24中所示，控制杆120具有带有键槽124的头部122。头部122坐落在轴128的无螺纹部件126的顶部上。头部122和轴128的无螺纹部件126一同形成控制杆120的顶端130。螺纹132以螺距134和螺距角θ设置在轴128上。螺距134是指相邻螺纹132之间的距离。明显可见地，螺距134无需沿轴128的整个长度均相同。另外，螺距角θ可以根据要求或根据需要为任何角度值。正如控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100的先前实施例，设想顶端130在控制杆120插入至复合堆叠组件40中的孔44中之后切割。

[0162] 图25是控制杆136的另一设想实施例的侧视图。在此实施例中，控制杆包括界定键槽140的头部138。控制杆136包括无螺纹轴部分142和螺纹轴部分144。头部138和无螺纹轴部分142界定控制杆136的顶端146。螺纹148设置在控制杆136的螺纹轴部分144上。螺纹148具有螺距150和螺距角θ。正如控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120的先前实施例，设想顶端146在控制杆136插入至复合堆叠组件40中的孔44中之后切割。

[0163] 图26是根据本发明的控制杆152的进一步设想实施例的侧视图。此控制杆152包括至少三个可膨胀区段154、156、158(图27和图28中所示)和插入至中心开口162中的锁止杆160。可膨胀区段154、156、158包括螺纹164。设想螺纹164在构造、设计和分布上类似于结合图23中图示的控制杆100讨论的螺纹116。可膨胀区段154、156、158通过间隙166彼此分离。

[0164] 图27和图28有助于图示复合组件40中的孔44中的控制杆152的安装。具体地，设想控制杆152将以图27中所示的折叠状态插入至孔44中。如所示，中心开口162并不包括锁止杆160。另外，三个可膨胀区段154、156、158彼此接触。在锁止杆160插入之后，如图28中所示，将可膨胀区段154、156、158按压成与孔44的壁接合。螺纹164以与本发明的控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136的其它实施例相同的方式将控制杆152固定在孔44中。

[0165] 图29至图30图示了根据本发明的控制杆168的又一实施例。一般来说，控制杆168的此实施例结合了控制杆46和控制杆100的多个方面。

[0166] 控制杆168包括具有键槽172的头部170。轴174从头部170延伸并且在其上包括多个螺旋设置螺纹176。控制杆168的底端178包括通过间隙184彼此分离的第一可分离部分180和第二可分离部分182。可分离部分180、182的尖端经由分离器186彼此连接。

[0167] 当控制杆168插入至复合组件40中的孔44中时，最终将分离器186推抵孔44的底端。随着用户继续将控制杆168在箭头188的方向上插入至孔中，分离器186从可分离部分180、182的端部中脱位。一旦与可分离部分180、182分离，分离器186推抵可分离部分180、
182以将它们推动分开，由此导致可分离部分180、182压靠孔44的侧壁。以此方式，控制杆
168进一步固定在孔44中。

[0168] 图31是上文讨论的控制杆46的放大细节。在此图示中更容易地明白控制杆46的细节。

[0169] 图32是根据本发明的控制杆190的又一图示的截面侧视图。这里，将控制杆190以液体形式从分配器192注射至复合组件40中的孔中。在固结之后，设想控制杆190占据复合组件40中的孔44的全部容积。

[0170] 在本发明的每个实施例中，设想控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190将由热塑性材料制成。虽然本文使用了术语“热塑性材料”，但是应注意该材料不一定仅仅限于塑料材料。设想控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以采用各种聚合物材料而不脱离本发明的范围。

[0171] 另外，如本文所提及，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190不一定由单一材料制成。设想控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以由若干材料制成而不脱离本发明的范围。例如，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以由利用纤维材料(包括但不限于碳纤维、聚芳基酰胺纤维、尼龙纤维、陶瓷细丝、金属细丝、金属丝等)加强的热塑性材料制成。如上文所提及，控制杆23、24、25、
28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以由包括任何数量的填充剂材料的材料制成而不脱离本发明的范围。

[0172] 关于选定用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的构造的材料，本领域技术人员可能考虑几种变化。

[0173] 应注意，复合组件40中的树脂通常是在小于约180℃的温度下固化。因此，设想控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190将由具有高于180℃的熔点的材料制成。通过将用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料的熔点保持高于180℃，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190将抵抗在树脂固化过程期间的熔化变形。

[0174] 还应注意，飞机上的复合组件40的工作温度范围通常介于-70℃与+82℃之间。因此，设想选定用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料将适用于在此温度范围内操作。因此设想该材料防止在此温度范围内破裂、断裂、粉碎、疲劳、降解等。

[0175] 因为设想飞机在延长的寿命期间继续服役，所以也可以针对耐久性选择选定用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料。例如，民用飞机可以继续工作服役几十年。因此，设想选定用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料将在整个相同时段中保持稳定。

[0176] 还设想用于构造控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料将抵抗来自包括树脂的侵蚀性流体的化学攻击。此外，用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料可以选自这样的组分，其在暴露于飞机上通常可以找到的流体(诸如燃料、液压油、水、酸、水蒸气等)下时抵抗降解。该材料还可以被选择成抵抗源于微生物(诸如在燃料、油和其它碳氢化合物中生长的微生物类型)的降解。

[0177] 此外，选择用来构造控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料设想被选择成使得在固化过程之前或期间注射到复合组件40中的树脂与该材料结合。通过使用与树脂结合的材料，可以在复合组件40的工作寿命期间确保牢固的连接。

[0178] 关于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168，设想可以对其施加表面处理以在固化过程期间改善控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168与复合组件40之间的粘附。例如，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的表面中的一个或多个可以被研磨、设置突起、包括纤毛部(即纤毛状或毛发状结构)、包括表面涂层、已经受等离子、电晕放电等。显然，存在很多种可以将控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的表面修改以改善与复合组件40的粘附的方式。这些变型例旨在被本发明所囊括，犹如在本文中陈述过那样。

[0179] 正如上面提示的那样，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168被设想成在将顶端62、118、130、146移除之后，在任一端包括凹坑56、68。对于控制杆190，设想液体将以下列方式表现，其中弯液面将在复合组件40的顶面66附近、至少在顶端处形成凹坑。不管凹坑56、58中的一个或多个的形成方式，设想凹坑将有助于固化过程期间复合组件40的固结。

[0180] 在固化期间(其涉及在复合组件40外部施加压力)，复合组件40被认为发生固结。换言之，构成复合组件40的层10、13发生轻微的压实。凹坑56、58被设想有助于压实，因为凹坑允许相关联的控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168在施加外部压力期间受到挤压。

[0181] 在这个方面，注意到选择用于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料也可以具有一定程度的韧性。换言之，设想选择用于控制杆23、24、25、28、
33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料可以在施加压力(除了其它外部作用力外，还例如包括温度)的情况下发生变形，以有助于固化期间的压实操作。

[0182] 对于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190，还设想可以在孔中设置环氧树脂，以进一步增强控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190与孔44的内壁之间的粘附。

[0183] 结合文中描述的控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的实施例，设想用于构造控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的材料可以为高模量材料。高模量材料是本领域技术人员所熟悉的，因此文中不再提供额外的讨论。

[0184] 关于与控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的实施例中的一个或多个相关联的螺距134、150，设想具有多于一个复合织物层的一些实施例将落在单个螺距134、150内。借助这种构造，设想可以降低相邻织物层出现分层的可能性。

[0185] 正如可以从上述内容中明显可见的那样，本发明的一个方面在于控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168可以被制造成具有一个长度。在将顶端62、118、130、
146移除之后，为孔44合适地设计控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的尺寸，与孔44的深度无关。

[0186] 正如上面提示的那样，在将控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190插入到孔44中之后，复合组件44被固化。在固化期间，复合组件44受到压缩，树脂在构成复合组件40的织物层内以及周围流动。因此，在固化期间，树脂流入间隙及控制杆23、24、
25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190周围的区域，以进一步将控制杆23、24、25、28、
33、34、35、46、100、120、136、168、190固定在孔44内。

[0187] 对于文中描述的控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的各个实施例，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190的宽度不被认为对于本发明的操作而言是关键的。设想控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以根据要求或者需求具有任何合适的宽度。此外，对于复合组件40的一个特定构造，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以具有较大的宽度，呈稀疏分散。在复合组件40的另一特定构造中，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190可以具有较窄的宽度，紧凑地分散。

[0188] 图33为示出了根据本发明的一个设想的方法200的流程图。该方法200包括多个步骤，因此复合组件40与根据本发明的一个或多个控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190一起被固化。

[0189] 方法200在步骤202处开始。

[0190] 该方法从步骤202进行到步骤204，其中复合组件40由至少两个复合层(诸如复合纤维预制件10、13)组装而成。正如上面提示的那样，复合纤维层10、13可以被预浸渍有树脂，或者可以为干燥材料(即未预浸渍有树脂)。

[0191] 该方法200从步骤204进行到步骤206，其中在复合组件中钻出孔44。正如数个附图中示出的那样，设想孔44将至少部分贯穿复合层中的两层。具体地，设想孔将至少部分延伸穿过复合纤维预制件10、13。应理解，孔44可以被钻成沿孔44的长度在不同位置上具有不同的宽度。例如，孔44可以沿孔44的上部具有第一宽度，沿孔44的底部具有比第一宽度小的第二宽度。

[0192] 该方法200从步骤206进行到步骤208，其中控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190被插入到复合组件40中的孔44中。

[0193] 接着，在步骤210，其为可选步骤(正如上面讨论的那样)，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的顶端62、18、130、146被切割，从而在复合组件40的顶面66处留下凹坑68。在控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190整个被留在孔44中的情况下，步骤210被省略。显然，在控制杆190的情况下，由于控制杆190在液态下被引入到孔44中，因此没有顶端要被移除。

[0194] 正如上面讨论的那样，当控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的顶端62、118、130、146被切割时，设想在存留于孔中的控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168的底部上将形成凹坑68。正如讨论的那样，这种凹坑68可以在固化过程期间有助于复合组件40的固结。可替代地，控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、
168的顶端62、118、130、146可以被移除，使得控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、
136、168的底部与复合堆叠40的表面66平齐。

[0195] 在可选步骤210之后，方法200进行到步骤212。在步骤212处，复合组件40与插入到其中的孔44中的控制杆23、24、25、28、33、34、35、46、100、120、136、168、190一起固化。正如上面提示的那样，在该步骤期间，树脂可以被引入或者不被引入到复合组件40中。

[0196] 该方法200在步骤214处结束。

[0197] 已经结合一个或多个实施例对本发明进行了描述。设想来自一个实施例的特征可以被替换为其它实施例中的特征，而不背离本发明的范围。此外，对于本领域技术人员明显可见的是，这些实施例存在大量的对于本领域技术人员而言明显可见的变型和等同例。本发明期望涵盖这些变型和等同例，犹如其在文中描述过那样。