[发明专利]制造包括加强轭的复合材料制成的连杆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造包括主体的由复合材料制成的连杆的方法，主体的一部分（诸如一端）被加强以经受机械应力集中。

背景技术

图1示出一个这样的连杆1，该连杆包括在其每个端部处由双轭3、4延伸的大致管状中空主体2。

每个双轭3、4包括两个臂3a、3b、4a和4b，所有的双轭都由比连杆的其余部分的复合材料的名义厚度大的复合材料厚度构成。每个轭的两个臂平行于中空主体的总体方向AX放置，且每个臂包括孔，孔中安装有金属轴承。

在从专利文献FR2893532得知的方法中，该连杆由切成图2所示形状的一件加强纤维组织制成。该形状包括用于中空主体2的中心部分和用于每个对应于双轭臂的延伸部。

所使用的组织是2.5D型的具有恒定厚度的碳纤维组织，即包括多个重叠的编织纤维层，这些编织纤维层通过连接纤维（也称为横向纤维）而彼此连接。

该连杆的制造包括通过对其施加芯棒等来折叠图2中的组织件，然后将树脂注入到加强纤维组织并固化该组合物以聚合该树脂。

在成形该组织之前，通过在轭的水平面处切除2.5D组织的基层的连接纤维，从而将这些基层彼此局部分离以增加轭的厚度。

然后在所分离的基层之间局部地插入交错层，这能够局部地增加厚度。在添加交错层后，所谓的横向纤维穿过该组件以将所有层固定在一起。

每个轭的诸臂的厚度由此显著大于连杆的其余部分的厚度以提高轭抵抗沿方向AX施加在其上的力的机械阻力。这些力来自当连杆的轭安装在图中未示出的轴上时在连杆上的正常负载。

实践中，可实现的增加的厚度受到难以在所使用的2.5D组织的每个层与下一层之间添加多于一个交错层的因素限制。可产生的厚度增加上的限制体现在轭的机械强度和由此作为整体的连杆的机械强度的限制。

发明内容

本发明的目的是提出一种进一步增加连杆的一部分的机械强度的解决方案。

为此，本发明提供一种制造包括适于接纳机械轴的轭的复合材料连杆的方法，该轭包括垂直于所述机械轴的定向（AZ）的两个平行臂，该方法包括以下步骤：

-制造芯棒，该芯棒形成足够的整体刚性以接纳纤维层；

-在轭的水平面处对该芯棒施加构成连杆的加强纤维基层和在基层之间交错的附加层，以在该处构成增加的厚度；

-在轭的每个臂的水平面处，根据该轭所要安装在其上的机械轴的定向将接线片插入穿过交错层和基层；

-将树脂注入到基层并注入到交错层并聚合该树脂。

通过该解决方案，平行于轭所要安装在其上的机械轴定向的接线片通过纵向定向的力看上去提高了轭的机械强度。

本发明还提供了如上所限定的方法，其中，基层是围绕芯棒编织的加强纤维层，且每个交错层由围绕芯棒缠绕的加强纤维捆绑物和芯棒承载的一个或多个基层形成。

本发明还提供了如上所限定的方法，其中，用于交错层的捆绑物是加强纤维组织带。

本发明还提供了如上所限定的方法，其中，插入的接线片由振动支承承载。

本发明还提供了如上所限定的方法，其中，振动支承包括基板，该基板的一面承载短柱，且具有比这些短柱的长度大的厚度的可压缩材料垫片附连抵靠承载短柱的该面，使这些柱部分地穿过垫片，并且每个接线片由振动支承承载，面向相应短柱插入在垫片中。

附图说明

已经描述的图1是已知的具有两个双轭的复合材料连杆的总体视图；

已经描述的图2是用于通过已知方法制造图1的连杆的加强纤维组织件在摊平时的视图；

图3示出通过本发明的方法制造的连杆轭的穿过其纵向轴线的剖面立体图；

图4示出通过本发明的方法制造的连杆轭的穿过其纵向轴线的剖面侧视图；

图5是可用于使用本发明的方法来制造连杆的芯棒的立体图；

图6是示意性示出围绕图5中的芯棒堆积加强纤维编织层的操作的立体图；

图7是示意性示出围绕承载编织加强纤维层的芯棒缠绕加强纤维层的操作的立体图；

图8至14示出将接线片插入本发明的轭臂的操作步骤。

具体实施方式

本发明在于实现其上安装有轭的机械轴在其上施加沿连杆的纵向轴线定向的力，但这导致轭臂的应力垂直于该纵向轴线定向，这在该组件处于负载下时通过分层开始损坏轭。

根据本发明，通过加强将构成每个臂的平行层紧固在一起的连接来提高每个轭臂的强度，而不是增加构成这些臂的增加的厚度。