纤维复合组件制造技术

描述一种被设计为弹簧的纤维复合组件，包括至少一个弹簧区段和至少一个力传递结构(2)。在形成或包围所述力传递元件(3)的末端部分中，纤维复合组件(1)的纤维复合材料在垂直于所述力传递结构(2)的纵向方向的平面中被分隔成至少两个纤维复合材料束(4、4.1、4.2)。两个邻近纤维复合束(4、4.1、4.2)在相反方向上延伸，在特定的角部分上重叠且各自形成孔眼，其相互对置的侧面(7)在重叠部分中以力传递方式连接。

Fiber Composite Module

Describes a fiber composite assembly designed as a spring, comprising at least one spring section and at least one force transfer structure (2). In the end portion forming or enclosing the force transfer element (3), the fiber composite material of the fiber composite component (1) is separated into at least two fiber composite bundles (4, 4.1, 4.2) in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the force transfer structure (2). Two adjacent fibre bundles (4, 4.1, 4.2) extend in the opposite direction, overlap on specific angular parts and form holes respectively. The opposite sides (7) of the two bundles are connected by force transmission in the overlapping part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维复合组件本专利技术涉及一种体现为弹簧的纤维复合组件，包括至少一个弹簧区段和至少一个负载引入结构。纤维复合组件在许多应用中用于替换通常由钢生产的结构组件。此类结构组件还可例如是弹簧或弹簧元件，如车辆弹簧，例如，车轮悬架的一部分，如悬架臂或板簧。此类纤维复合组件是细长的，原因是其纵向延伸部比在其横向方向上的延伸部、且因此相对于这种组件的宽度和高度大许多倍。此类组件具有至少一个负载引入结构以用于附接到其它组件。所述负载引入结构通常体现为孔眼。在所论述类型的常规锻造组件中，此类孔眼大体上是闭合的。在板簧中，其中孔眼由滚动过程形成，所述孔眼有时也是开放的。在横向于组件的纵向延伸部的一侧或两侧上的组件的一端处从组件突出的附接销也可用作此类组件中的负载引入结构。所论述类型的纤维复合组件是先前已知的。举例来说，在DE102006047412B1中，描述了具有负载引入元件的杆状纤维复合结构。此纤维复合结构是液压致动器的结构组件。此先前已知的纤维复合结构由两个半壳构成，所述两个半壳由具有周向纤维增强物的绷带包围。DE102010009528A1公开了一种体现为板簧的纤维复合组件。轴承孔眼被设置为此先前已知的纤维复合组件中的负载引入结构。为了构造此负载引入结构，使用套筒作为负载引入元件，所述套筒由纤维复合材料的末端区段缠绕。为了由纤维复合材料形成闭合孔眼，所述纤维复合材料在其末端的区域中被切割成一定尺寸以形成更窄舌部。末端侧舌部在缠绕套筒之后被插入其中的开口被切割成与用于形成纤维复合组件的预浸渍带中的此末端侧舌部对准。舌部的从开口突出的末端区段被切断。以此方式，预浸渍带的末端侧端面在作为负载引入元件缠绕套筒之后向后引导到在此方面的实际弹簧区段的末端。用于生产纤维复合组件的纤维复合材料的分层风险在以下情形中成问题：所论述类型的纤维复合组件在负载的情况下，具体地说在剪切和/或张力负载的情况下。由于这会导致纤维复合组件发生故障，因此这不是合乎希望的。尽管使用先前根据DE102010009528A1已知的纤维复合组件相对于其中负载引入结构由环路形成的其它纤维复合组件改进了分层风险，但这种纤维复合组件的载送能力大体上过低，在动态负载的情况下尤其如此。这可由板簧的对应更宽阔设计补偿。然而，为此目的所需的安装空间通常不可用。另外，这继而会不得不由此纤维复合组件所致而使用更多材料，这对于所需重量节省会产生不利影响。此外，预期成本会升高。从此论述的现有技术开始，本专利技术因此基于提供纤维复合组件的目的，这不仅准许在对材料的可接受使用的同时实现高负载，而且实际上此外分层风险相对于纤维复合组件而减少，所述纤维复合组件的负载引入结构由纤维复合材料环路提供。此目的根据本专利技术通过如从一开始所提及的所论述类型的纤维复合组件实现，其中纤维复合组件的纤维复合材料在横向于负载引入结构的纵向延伸部的平面中在形成或环绕负载引入元件的末端区段中被分隔成至少两个纤维复合材料束，且两个邻近纤维复合材料束在相反方向上被导引，同时形成在特定的角度量上延伸的重叠部分，从而各自形成孔眼，且以摩擦锁定的方式彼此连接，其中侧面在它们重叠布置的区段中面朝彼此。在此纤维复合组件中，负载引入结构由至少两个纤维复合材料束形成。负载引入结构通常是孔眼，所述孔眼可体现为开放孔眼或也可体现为闭合孔眼。根据本专利技术的纤维复合组件中的特殊特征在于邻近纤维复合材料束的缠绕或卷绕方向是在相反方向上以形成负载引入结构。这意味着在以下情况下：第一纤维复合材料束被顺时针导引以形成孔眼，而相比之下邻近纤维复合材料束中的一个或两个在相反缠绕或卷绕方向上被导引且因此被逆时针导引。纤维复合材料束被导引以形成负载引入结构的孔眼的缠绕大小至少足够大，从而邻近纤维复合材料束在特定的角度量上重叠。在重叠区域中，这些纤维复合材料束的面朝彼此的侧面在重叠布置的区域中彼此邻接。这些侧面此外以摩擦锁定的方式彼此连接，通常由纤维复合组件的固化树脂整体地接合。利用此设计的有利之处在于纤维复合材料在横向于其孔眼的纵向延伸部的平面中在其至少一个负载引入结构的区域中被分隔。负载引入元件的缠绕大小因此唯一地取决于纤维复合材料束的长度。纤维复合组件的剩余设计因此不会受到负载引入结构借助于此概念的形成的影响。负载引入结构可因此独立于纤维复合组件的剩余元件而设计。反之亦然，这也适用于纤维复合组件相对于负载引入结构的剩余部分的设计。关于邻近纤维复合材料束的相反缠绕方向的重叠使得能够具体地说也在两个邻近纤维复合材料束的大面积内形成平面接触。邻近纤维复合材料束与彼此的结合确保了大的力可被引入到负载引入结构中且此外有效地防止了分层。邻近纤维复合材料束的大面积结合在提供负载引入元件时有助于此元件紧固地容纳在负载引入结构的纤维复合结构中。由复合纤维材料束包围的这种负载引入元件可例如是金属套筒。孔眼优选地由每个纤维复合材料束形成为超过270°。这些纤维复合材料束的侧向接触面接着延伸超过至少90°。然而，由共同地形成负载引入结构的孔眼的纤维复合材料束形成的孔眼优选地体现为闭合或大致闭合的。纤维复合材料束的正面接点接着被导引到高达或几乎高达纤维复合材料的剩余部分的表面。闭合孔眼接着由每个纤维复合材料束借助于用于最终形成纤维复合组件的树脂形成，这种纤维复合材料束的返回端面之间的剩余间隙也被所述闭合孔眼充满。此外，这种纤维复合组件特别有利的是使其纤维复合材料束在横向于负载引入元件的纵向延伸部的平面中在末端处分隔以形成一负载引入结构，所述负载引入结构可关于其负载引入特性适应在应用中或在使用这种纤维复合组件时的要求。取决于预期负载，当然可提出在第一缠绕方向上形成孔眼的纤维复合材料束的总横截面积不同于在另一缠绕方向上形成对应一个或多个孔眼的纤维复合材料束的总横截面积。负载引入结构可使用此概念关于负载引入结构的中心横向平面对称地或不对称地设计。不对称设计暗示其自身用于此类应用，举例来说，其中当这些负载从具体功能性方向接合时扭转负载不得不经由负载引入结构被吸收。形成和/或包围负载引入结构的孔眼的纤维复合材料束的数目为至少两个。然而，优选地选择奇数数目的纤维复合材料束以能够设计在两个方向上从其中心横向平面对称地开始的相反缠绕方向的交替。这涉及交替且未必涉及每个纤维复合材料束的宽度。复合材料束的数目越大，其中邻近纤维复合材料束各自在相反方向上缠绕以形成负载引入结构的孔眼，负载引入结构因此提供的载送能力就越高。对于许多应用，如果纤维复合材料束的数目是3或5将是足够的。单向定向纤维以及纤维束，例如编织纤维材料、纤维非编织材料等，可用作纤维复合材料。如果不使用在其末端区域中可容易地分隔成所需纤维复合材料束的纤维束，那么负载引入结构有待在此处形成的末端区段被一个或多个切口分隔成在相反方向上缠绕所需的纤维复合材料束。这种纤维复合组件在多个点处可具有这种负载引入结构。举例来说，如果纤维复合组件是板簧，那么所述纤维复合组件在其两个末端处将配备有这种负载引入结构。这种纤维复合组件当然还可以是框架、辅助框架、悬架臂等，所述纤维复合组件具有至少一个此类负载引入结构。在一个示范性实施例中，常见负载引入元件，例如，金属套筒，由这种负载引入结构的纤维复合材料束的孔眼包围。这种金属套筒的横截面积可具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体现为弹簧的纤维复合组件，包括至少一个弹簧区段和至少一个负载引入结构(2、2.1)，其特征在于，纤维复合组件(1)的纤维复合材料在横向于所述负载引入结构(2、2.1)的纵向延伸部的平面中在形成或包围负载引入元件(3)的末端区段中被分隔成至少两个纤维复合材料束(4、4.1、4.2)，且两个邻近纤维复合材料束(4、4.1、4.2)在相反方向上被导引，同时形成在特定的角度量上延伸的重叠部分，从而在每种情况下形成孔眼，且以摩擦锁定方式彼此连接，其侧面(7)在它们重叠布置的区段中面朝彼此。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 DE 202016103285.71.一种体现为弹簧的纤维复合组件，包括至少一个弹簧区段和至少一个负载引入结构(2、2.1)，其特征在于，纤维复合组件(1)的纤维复合材料在横向于所述负载引入结构(2、2.1)的纵向延伸部的平面中在形成或包围负载引入元件(3)的末端区段中被分隔成至少两个纤维复合材料束(4、4.1、4.2)，且两个邻近纤维复合材料束(4、4.1、4.2)在相反方向上被导引，同时形成在特定的角度量上延伸的重叠部分，从而在每种情况下形成孔眼，且以摩擦锁定方式彼此连接，其侧面(7)在它们重叠布置的区段中面朝彼此。2.根据权利要求1所述的纤维复合组件，其特征在于，奇数数目的纤维复合材料束(4、4.1、4.2)参与构造所述负载引入结构(2、2.1)。3.根据权利要求1或2所述的纤维复合组件，其特征在于，各纤维复合材料束的横截面积相等。4.根据权利要求1或2所述的纤维复合组件，其特征在于，所述纤维复合材料束的总横截面积在两个缠绕方向上相等。5.根据权利要求1到4中任一项所述的纤维复合组件，其特征在于，由所述纤维复合材料束(4、4.1、4.2)进行的孔眼形成相对于所述负载引入结构(2、2.1)的纵向范围的中心横向平面对称地设置。6.根据权利要求1到4中任一项所述的纤维复合组件，其特征在于，由所述纤维复合材料束进行的所述孔眼形成相对于所述负载引入结构的所述纵向范围的所述中心横向平面不对称地设置。7.根据权利要求1到6中...

【专利技术属性】
技术研发人员：N克里格，
申请(专利权)人：索葛菲高清悬架德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE