FR2942161A1

FR2942161A1 - Composite part i.e. composite connecting rod, manufacturing method, involves continuing to wind fibers to form outer layer of wall, while covering outer convex face of portion of insert and leaving attachment point/axial rod accessible

Info

Publication number: FR2942161A1
Application number: FR0950362A
Authority: FR
Original assignee: Conseil et Technique SAS
Current assignee: Conseil et Technique SAS
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-08-20

Abstract

The method involves winding fibers on a hub to form an inner layer (13) of a tubular wall (11) of a composite part (1). An externally convex rounded area is created at a location forming an area for applying radial pulling and/or compression forces. An insert (2) is placed on the convex rounded area, where the insert includes an attachment point or an axial rod (23) for rigidly connecting the point. Winding of the fibers is continued to form an outer layer (14) of the wall, while covering an outer convex face (22) of a portion (20) of the insert and leaving the point/rod accessible. The insert and the wall are made of composite material or thermoplastic matrix based material. An independent claim is also included for a composite part subjected to pulling and/or compression forces via an attachment point.

Description

La présente invention a trait au domaine des pièces réalisées en matériaux composites, et plus particulièrement des pièces destinées à être assemblées à d'autres, et susceptibles d'être soumises à des efforts en traction et/ou en compression. The present invention relates to the field of parts made of composite materials, and more particularly parts intended to be assembled to others, and likely to be subjected to tensile and / or compressive forces.

La présente invention a ainsi pour objet une telle pièce réalisée en matériau composite destinée à être soumise, au travers d'au moins un point d'attache, à des efforts en traction et/ou en compression. La présente invention trouve une application particulière dans le domaine de la fabrication des bielles, et a ainsi également pour objet une bielle et son procédé de fabrication. On sait que le point faible des matériaux composites est la matrice dans laquelle sont noyées les fibres de renfort, et qui consiste généralement en une résine, car elle a une résistance spécifique très inférieure à celle des fibres. Le mode de ruine d'une pièce en composite est généralement une rupture de la résine liant les fibres. Une bonne conception d'une pièce composite prend en compte ce phénomène et privilégie une transmission des efforts par la mise en traction ou en compression pure des fibres ce qui a pour effet de ne pas solliciter la résine. Ainsi, le matériau composite est constitué de couches de fibres orientées dans la direction desdits efforts ou dans des directions proches. S'il cela est aisément réalisable au niveau de l'essentiel de la pièce lorsque les formes sont simples et la direction des efforts maîtrisée, cela est délicat au niveau des zones de jonction avec une ou plusieurs autres pièces, notamment les zones ou s'exerce la traction ou la compression. De manière générale une telle zone de jonction comporte un insert muni d'un moyen d'accrochage permettant de réaliser la liaison et la transmission des efforts dans la pièce, mais la mise en place de tels inserts est particulièrement délicate, notamment lorsque les efforts changent de sens lors de l'utilisation de ladite pièce composite. The present invention thus relates to such a part made of composite material intended to be subjected, through at least one point of attachment, to tensile and / or compressive forces. The present invention finds particular application in the field of the manufacture of rods, and thus also relates to a rod and its manufacturing process. It is known that the weak point of the composite materials is the matrix in which the reinforcement fibers are embedded, and which generally consists of a resin, because it has a specific resistance much lower than that of the fibers. The ruin mode of a composite part is generally a breakage of the fiber-binding resin. A good design of a composite part takes into account this phenomenon and favors a transmission of forces by placing in tension or in pure compression of the fibers which has the effect of not solicit the resin. Thus, the composite material consists of layers of fibers oriented in the direction of said forces or in close directions. If it is easily achievable in most parts of the room when the shapes are simple and the direction of effort controlled, it is difficult at the junction areas with one or more other rooms, including areas where exercises traction or compression. In general, such a junction zone comprises an insert provided with a fastening means making it possible to effect the connection and the transmission of forces in the part, but the placing of such inserts is particularly delicate, especially when the forces change. sense when using said composite part.

Le principal inconvénient est donc localisé au niveau de la jonction du corps de la pièce composite avec l'insert, et concerne la transmission de l'effort de l'un à l'autre. La présente invention a pour but de proposer une pièce réalisée en matériau composite destinée à être soumise, au travers d'au moins un point d'attache, à des efforts en traction et/ou en compression, qui permet de remédier aux divers inconvénients précités. La pièce en matériau composite selon l'invention, destinée à être soumise, au travers d'au moins un point d'attache, à des efforts en traction et/ou en compression, où ledit matériau composite est constitué, au niveau notamment de sa partie destinée à être soumises auxdits effort, de couches de fibres de renfort orientées dans la direction desdits efforts ou dans des directions proches, et noyées dans une matrice, et où ledit point d'attache consiste en un insert comprenant des moyens d'accrochage, ladite pièce se caractérise essentiellement en ce que ledit insert est constitué essentiellement de deux éléments prévus aptes à enserrer une paroi en matériau composite, lesdits éléments comprenant un élément interne dont le plan de contact avec ladite paroi est courbe convexe, et un élément externe dont le plan de contact avec ladite paroi est courbe concave, tandis que ladite paroi d'une part présente, dans sa partie enserrée entre lesdits éléments, une forme concordante avec celles de ces derniers, et d'autre part la partie desdites fibres qui la traverse est parallèle, ou sensiblement parallèle, audit plan de contact courbe convexe et/ou audit plan de contact courbe concave. Lors d'un effort en traction, la sollicitation de la matière est décomposée de la manière suivante, au niveau des parties où les fibres sont orientées dans la direction de l'effort, ce sont les fibres qui supportent cet effort et la résine n'est pas sollicitée, tandis qu'au niveau de l'attache, c'est-à-dire de l'insert, la résine est comprimée contre la partie courbe convexe de l'élément interne, en sorte qu'il n'y a pas de risque de délaminage des fibres. The main disadvantage is therefore located at the junction of the body of the composite part with the insert, and concerns the transmission of the force from one to the other. The present invention aims to provide a part made of composite material intended to be subjected, through at least one point of attachment, to efforts in tension and / or compression, which overcomes the various aforementioned drawbacks . The piece of composite material according to the invention, intended to be subjected, through at least one point of attachment, to tensile and / or compressive forces, where said composite material is constituted, particularly at the level of its part intended to be subjected to said force, layers of reinforcing fibers oriented in the direction of said forces or in close directions, and embedded in a matrix, and wherein said point of attachment consists of an insert comprising hooking means, said piece is essentially characterized in that said insert consists essentially of two elements provided capable of enclosing a wall of composite material, said elements comprising an inner element whose contact plane with said wall is convexly curved, and an external element whose plane of contact with said wall is concave curve, whereas said wall on the one hand has, in its portion sandwiched between said elements, a rme concordant with those of the latter, and secondly the portion of said fibers passing through it is parallel to, or substantially parallel to, said convex curved contact plane and / or concave curved contact plane. During a tensile stress, the solicitation of the material is decomposed in the following manner, at the parts where the fibers are oriented in the direction of the force, it is the fibers that support this effort and the resin does not. is not stressed, while at the fastener, that is to say the insert, the resin is pressed against the convex curved portion of the inner member, so that there is no risk of delamination of the fibers.

De la même manière, lors d'un effort en compression, la sollicitation de la matière est décomposée de la manière suivante, au niveau des parties où les fibres sont orientées dans la direction de l'effort, ce sont les fibres qui supportent cet effort et la résine n'est pas sollicitée, tandis qu'au niveau de l'attache, c'est-à-dire de l'insert, la résine est comprimée contre la partie courbe concave de l'élément externe, en sorte que là encore il n'y a pas de risque de délaminage des fibres. In the same way, during a compressive stress, the solicitation of the material is decomposed in the following manner, in the parts where the fibers are oriented in the direction of the effort, it is the fibers that support this effort and the resin is not stressed, while at the level of the fastener, that is to say of the insert, the resin is pressed against the curved concave part of the external element, so that there again there is no risk of delamination of the fibers.

Selon un premier mode de réalisation de la pièce composite selon l'invention, sa partie essentiellement soumise à l'effort de traction et/ou de compression, est de forme tubulaire, tandis que d'une part le plan de contact convexe de l'élément interne de l'insert présente une forme de calotte du pôle de laquelle s'étend axialement un fût fileté, et que d'autre part le plan de contact concave de l'élément externe présente une forme de calotte au pole de laquelle est percé un puits taraudé permettant le vissage dudit fût. Selon un second mode de réalisation de la pièce composite selon l'invention, la pièce comporte au moins un enroulement rigide de fibres en forme de boucle, qui comprend une partie intermédiaire constituée de deux segments rectilignes parallèles à l'axe de l'effort de traction et/ou de compression, et au moins une partie extrême reliant lesdits deux segments et qui présente une forme courbe en U; tandis que d'une part le plan de contact convexe de l'élément interne de l'insert présente une forme cylindrique ou partiellement cylindrique, et que d'autre part le plan de contact concave de l'élément externe de l'insert présente une forme en portion de tube cylindrique, en sorte que lesdits plans de contact délimitent un espace dans lequel s'insère étroitement ladite partie extrême en forme de U. Selon une caractéristique additionnelle du second mode de réalisation de la pièce selon l'invention, l'insert et le ou les enroulements de fibres sont solidarisables de manière réversible. According to a first embodiment of the composite part according to the invention, its part essentially subjected to the tensile and / or compressive force, is of tubular shape, while on the one hand the convex contact plane of the internal element of the insert has a cap-like shape of the pole of which extends axially a threaded barrel, and that on the other hand the concave contact plane of the outer element has a cap-like shape at the pole of which is pierced a threaded well for screwing said barrel. According to a second embodiment of the composite part according to the invention, the part comprises at least one rigid winding of fibers in the form of a loop, which comprises an intermediate portion consisting of two rectilinear segments parallel to the axis of the tension force. traction and / or compression, and at least one end portion connecting said two segments and which has a U-shaped curved shape; while on the one hand the convex contact plane of the inner element of the insert has a cylindrical or partially cylindrical shape, and that on the other hand the concave contact plane of the external element of the insert has a in the form of a cylindrical tube portion, such that said contact planes delimit a space in which said U-shaped end part tightly fits. According to an additional characteristic of the second embodiment of the part according to the invention, the insert and the fiber winding or windings are reversibly lockable.

On notera que de manière préférentielle, mais non limitative, les courbures des plans de contact des éléments interne et externe, sont de rayon constant, en sorte que lesdits plans de contact sont, selon la géométrie de la pièce à réaliser, de forme hémicylindrique ou hémisphérique, ou en partie cylindrique ou en partie sphérique. La présente demande a également pour objet une bielle, laquelle consiste en une pièce en matériau composite telle que définie précédemment, et comprenant deux inserts entre lesquels s'étendent les fibres. L'utilisation des matériaux composites permet de réaliser des bielles résistantes et légères. Un tube composite peut avantageusement présenter une résistance en traction, en compression et au flambage pour le peu qu'il soit composé principalement de fibres à hautes caractéristiques mécaniques et dont l'orientation est proche de la direction axiale. Un tel positionnement des fibres peut se faire sur un mandrin par enroulement filamentaire de la fibre composite. Cependant la faiblesse d'une telle bielle réside dans l'assemblage du tube ainsi constitué avec les moyens d'accrochage disposés aux extrémités de la bielle. La liaison entre le tube et ces pièces d'extrémité fait apparaître des modes de sollicitation mal supportés par le matériau composite, particulièrement s'il est formé de fibres unidirectionnelles. Note that preferably, but not limited to, the curvatures of the contact planes of the inner and outer elements are of constant radius, so that said contact planes are, depending on the geometry of the part to be produced, of hemicylindrical or hemispherical, or partly cylindrical or partly spherical. The present application also relates to a rod, which consists of a piece of composite material as defined above, and comprising two inserts between which the fibers extend. The use of composite materials allows to make rods resistant and light. A composite tube may advantageously have a tensile strength, compression and buckling for the little it is composed mainly of high mechanical properties fibers and whose orientation is close to the axial direction. Such positioning of the fibers can be done on a mandrel by filament winding of the composite fiber. However, the weakness of such a connecting rod lies in the assembly of the tube thus formed with the attachment means disposed at the ends of the connecting rod. The connection between the tube and these end pieces shows modes of stress poorly supported by the composite material, particularly if it is formed of unidirectional fibers.

La présente invention remédie à cet inconvénient, et permet de concevoir des bielles en matériaux composites, qu'elle soit tubulaire ou non, et qui comporte deux points d'attache reliés par un corps en matériau composite. La présente demande a également pour objet un procédé de fabrication d'une bielle telle que définie précédemment, lequel se caractérise en ce que ce qu'il consiste à réaliser les opérations suivantes : - disposer les deux éléments internes de deux inserts à une certaine distance l'un de l'autre, en les maintenant éventuellement au moyen d'arbre axial et/ou un noyau, fusible ou non, - enrouler des fibres en passant successivement sur les plans de contact convexes desdits éléments internes, - mettre en place les éléments externes des inserts en enserrant le matériau composite, - polymériser le matériau composite. Selon une variante du procédé selon l'invention, l'enroulement de la fibre sur les deux éléments internes est associé à un mouvement relatif de rotation axiale desdits deux éléments internes. The present invention overcomes this disadvantage, and allows to design connecting rods of composite materials, whether tubular or not, and which has two attachment points connected by a body of composite material. The present application also relates to a method of manufacturing a rod as defined above, which is characterized in that it consists in carrying out the following operations: - arranging the two internal elements of two inserts at a distance from each other, possibly holding them by means of an axial shaft and / or a fusible or non-fusible core, - winding fibers passing successively on the convex contact planes of said internal elements, - putting in place the external elements of the inserts by enclosing the composite material, - polymerizing the composite material. According to a variant of the method according to the invention, the winding of the fiber on the two internal elements is associated with a relative axial rotation movement of said two internal elements.

Les avantages et les caractéristiques de la pièce selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente plusieurs modes de réalisation non limitatifs. Dans le dessin annexé : - la figure 1 représente une vue schématique partielle en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une bielle en matériau composite selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une partie de la même bielle. - la figure 3 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une variante d'une bielle selon l'invention. - les figures 4a, 4b, 4c et 4d, représentent des vues schématiques, de plusieurs étapes successives du procédé de fabrication d'une bielle selon l'invention. - la figure 5 représente une vue schématique en perspective d'un second mode de réalisation d'une bielle selon l'invention. - la figure 6 représente une vue schématique en perspective et en éclaté de cette même bielle. - la figure 7 représente une vue schématique en perspective d'une variante de ce second mode de réalisation d'une bielle selon l'invention. - la figure 8 représente une vue schématique en perspective d'une partie de cette même bielle. - la figure 9 représente une vue schématique en perspective d'une autre partie de cette même bielle. - la figure 10 représente une vue schématique en perspective d'une partie d'une pièce composite selon l'invention. - la figure 11 représente une vue schématique en coupe de 5 la même pièce composite. En référence à la figure 1, on peut voir une bielle 1 selon l'invention, conçue selon un premier mode de réalisation. Cette bielle 1 comprend un corps tubulaire 10 en matériau composite et deux extrémités 11, dont une est représentée sur la 10 figure 2, qui comportent chacune un moyen de fixation 2 d'un moyen d'accrochage non représenté. Le corps tubulaire 10 est constitué de couches superposées des fibres, orientées parallèlement, ou sensiblement parallèlement, à l'axe XX' de la bielle 1, et noyées dans une 15 résine. On notera que les fibres peuvent être unidirectionnelles ou bien tissées. Chacun des moyens de fixation 2 consiste en un insert, de préférence mais non limitativement réalisé en métal, constitué de deux parties, un élément interne 3 et un élément externe 4. 20 Dans ce mode de réalisation, l'élément interne 3 comporte une coupelle 30 dont la paroi extérieure 31 est de forme hémisphérique, prolongée à son pôle d'un fût 32 fileté et taraudé, tandis que l'élément externe 4 comprend une coupelle 40 présentant une cavité 41 de forme hémisphérique de rayon 25 supérieur à celui de la paroi 31, percée à son pôle d'un trou 42 prolongé d'un puits taraudé 43. Les éléments interne 3 et externe 4 sont assemblés, par vissage du fût 32 dans le puits 43, pour former un moyen de fixation 2, les coupelles 30 et 40 emprisonnant par, 30 respectivement, la paroi extérieure hémisphérique 31 et la cavité hémisphérique 41, le bord extrême 12 du corps tubulaire 10, qui présente une forme de coupole hémisphérique, traversée axialement par le fût 32. On notera que le vissage du fût 32 dans le puits 43 permet 35 d'ajuster le serrage du bord extrême 12. The advantages and characteristics of the part according to the invention will become more clearly apparent from the description which follows and which refers to the appended drawing, which represents several non-limiting embodiments thereof. In the accompanying drawing: - Figure 1 shows a partial schematic view in longitudinal section of a first embodiment of a connecting rod composite material according to the invention. - Figure 2 shows a schematic longitudinal sectional view of a portion of the same rod. - Figure 3 shows a schematic longitudinal sectional view of a variant of a connecting rod according to the invention. FIGS. 4a, 4b, 4c and 4d show diagrammatic views of several successive steps of the method of manufacturing a connecting rod according to the invention. - Figure 5 shows a schematic perspective view of a second embodiment of a rod according to the invention. - Figure 6 shows a schematic perspective and exploded view of the same rod. - Figure 7 shows a schematic perspective view of a variant of this second embodiment of a connecting rod according to the invention. - Figure 8 shows a schematic perspective view of a portion of the same rod. - Figure 9 shows a schematic perspective view of another part of this same rod. - Figure 10 shows a schematic perspective view of a portion of a composite part according to the invention. - Figure 11 shows a schematic sectional view of the same composite part. Referring to Figure 1, we can see a connecting rod 1 according to the invention, designed according to a first embodiment. This connecting rod 1 comprises a tubular body 10 made of composite material and two ends 11, one of which is shown in FIG. 2, each of which comprises means 2 for attaching a not shown fastening means. The tubular body 10 consists of superimposed layers of fibers, oriented parallel or substantially parallel to the axis XX 'of the connecting rod 1, and embedded in a resin. Note that the fibers can be unidirectional or woven. Each of the fastening means 2 consists of an insert, preferably but not exclusively made of metal, consisting of two parts, an inner member 3 and an outer member 4. In this embodiment, the inner member 3 comprises a cup 30 whose outer wall 31 is of hemispherical shape, extended at its pole with a threaded and threaded shaft 32, while the outer element 4 comprises a cup 40 having a cavity 41 of hemispherical shape with a radius greater than that of the wall 31, pierced at its pole with a hole 42 extended by a threaded well 43. The inner 3 and outer 4 elements are assembled by screwing the shaft 32 in the well 43, to form a fastening means 2, the cups 30 and 40 trapping 30, respectively, the hemispherical outer wall 31 and the hemispherical cavity 41, the end edge 12 of the tubular body 10, which has a hemispherical dome shape, axially traversed by the shank 32. It will be noted that the screwing of the shank 32 in the well 43 makes it possible to adjust the tightening of the end edge 12.

Dans le corps tubulaire 10, les fibres de renfort sont parallèles à l'axe principal XX', tandis que dans le bord extrême 12 en forme de coupole, les fibres contournent la coupelle 30 en demeurant parallèles ou sensiblement parallèles à la paroi 31 et/ou à la cavité 41. En traction l'effort est réalisé contre la coupelle 30, tandis qu'en compression il est réalisé contre la coupelle 40 ce qui permet d'éviter un délaminage des fibres. Le taraudage du fût 32 permet la fixation d'un moyen d'accrochage, tel qu'un anneau ou une chape, non représenté. Cependant les éléments interne 3 et externe 4 peuvent être configurés en sorte d'incorporer des moyens d'accrochage comme c'est le cas de la bielle 1 représentée sur la figure 3. En référence maintenant aux figures 4a, 4b, 4c et 4d, on peut voir des étapes successives de fabrication d'une bielle 5 tubulaire selon l'invention. Cette bielle 5 est non cylindrique et non symétrique, puisque sa forme peut être adaptée à sa fonction. Sur la figure 4a, on peut voir un arbre support S qui traverse axialement un noyau N destiné à définir la forme intérieure du tube, et les deux éléments internes 3 d'inserts 2, enfilés sur l'arbre support S et enserrant le noyau N, pour former un mandrin d'enroulement. Sur la figure 4b, le mandrin d'enroulement est monté sur une machine M d'enroulement filamentaire, qui permet d'enrouler des fibres F sur le noyau N, en passant alternativement sur chacune des coupelles 30 des éléments internes 3 parallèlement ou sensiblement parallèlement à celles-ci, et en opérant une rotation axiale R pour former le corps tubulaire 50 de la bielle 5, comme cela est visible sur la figure 4c. Sur la figure 4d, avant ou après polymérisation du matériau composite, on met en place les éléments externes 4 des inserts 2, la polymérisation étant faite sur le montage pour permettre de conserver la rectitude des fibres composites. In the tubular body 10, the reinforcing fibers are parallel to the main axis XX ', while in the dome-shaped end edge 12, the fibers circumvent the cup 30 while remaining parallel or substantially parallel to the wall 31 and / or in the cavity 41. In tension the force is made against the cup 30, while in compression it is made against the cup 40 which avoids delamination of the fibers. Tapping the barrel 32 allows the attachment of a hooking means, such as a ring or a yoke, not shown. However, the inner 3 and outer 4 elements may be configured so as to incorporate hooking means as is the case of the rod 1 shown in Figure 3. Referring now to Figures 4a, 4b, 4c and 4d, successive stages of manufacture of a tubular connecting rod according to the invention can be seen. This connecting rod 5 is non-cylindrical and non-symmetrical, since its shape can be adapted to its function. FIG. 4a shows a support shaft S which passes axially through a core N intended to define the internal shape of the tube, and the two internal elements 3 of inserts 2 threaded onto the support shaft S and enclosing the core N , to form a winding mandrel. In FIG. 4b, the winding mandrel is mounted on a filament winding machine M, which makes it possible to wind fibers F onto the core N, alternately passing on each of the cups 30 of the internal elements 3 in parallel or substantially parallel manner. to these, and by operating an axial rotation R to form the tubular body 50 of the rod 5, as can be seen in Figure 4c. In FIG. 4 d, before or after polymerization of the composite material, the external elements 4 of the inserts 2 are put in place, the polymerization being done on the assembly to make it possible to maintain the straightness of the composite fibers.

Après polymérisation, l'arbre support S est démonté, le noyau N est laissé en place ou supprimé selon sa nature, ce qui peut être réalisé de manière thermique, mécanique ou chimique. Le procédé tel que décrit n'est pas exhaustif, et des variantes peuvent être utilisées comme par exemple, le moulage de tissus drapés dans un moule et gonflé par une vessie ou un noyau expansible en mousse, silicone, cire etc .... De manière avantageuse la fibre composite est disposée en continu, sans rupture de continuité, et la forme des inserts 2 permet la continuité de forme de la paroi composite du corps tubulaire 50. On notera que la forme des coupelles 30 et 40 des éléments respectivement interne 3 et externe 4, ne sont pas de forme hémisphérique, mais d'une forme proche. After polymerization, the support shaft S is disassembled, the core N is left in place or removed according to its nature, which can be achieved thermally, mechanically or chemically. The method as described is not exhaustive, and variants may be used, for example, the molding of fabrics draped in a mold and inflated by a bladder or an expandable core of foam, silicone, wax, etc. Advantageously, the composite fiber is arranged continuously, without breaking continuity, and the shape of the inserts 2 allows the continuity of shape of the composite wall of the tubular body 50. It will be noted that the shape of the cups 30 and 40 of the respective internal elements 3 and external 4, are not hemispherical, but of a near form.

En référence maintenant aux figures 5 et 6, on peut voir un second mode de réalisation d'une bielle 6 selon l'invention, qui diffère de celles précédemment décrite en ce qu'elle n'est pas tubulaire. Cette bielle 6 comporte un corps composé de deux 20 enroulements 60 rigides en forme de boucle, faits en matériau composite, associés à deux moyens de fixation 7. Chacun des enroulements 60 comprend une partie intermédiaire constituée de deux segments rectilignes 61 parallèles à l'axe principal de la bielle 6, et deux parties 25 extrêmes 62 reliant les deux segments 61 et qui présentent chacune une forme courbe en U. Du point de vue fabrication, chacun des enroulements 60 peut être réalisé par moulage au moyen de deux coquilles mises en place autour d'enroulement de fibres, en sorte de pouvoir 30 presser celles-ci avant et pendant leur polymérisation. Chacun des moyens de fixation 7 est fait, non limitativement, d'une seule pièce réalisée de préférence mais non limitativement en métal, et il incorpore une paire d'éléments internes 8 et une paire d'éléments externes 9, ainsi 35 qu'un moyen d'accrochage, en l'occurrence un anneau 70. Referring now to Figures 5 and 6, we can see a second embodiment of a connecting rod 6 according to the invention, which differs from those previously described in that it is not tubular. This connecting rod 6 comprises a body consisting of two rigid loop-shaped windings 60, made of composite material, associated with two fixing means 7. Each of the windings 60 comprises an intermediate portion consisting of two rectilinear segments 61 parallel to the axis. main end of the connecting rod 6, and two end portions 62 connecting the two segments 61 and each having a U-shaped curved shape. From the manufacturing point of view, each of the windings 60 can be made by molding using two shells placed in place. around the winding of fibers, so that they can be pressed before and during their polymerization. Each of the fastening means 7 is made, without limitation, of a single piece preferably but not limited to metal, and incorporates a pair of internal elements 8 and a pair of external elements 9, as well as a means of attachment, in this case a ring 70.

Chaque élément interne 8 consiste en un bout d'arbre cylindrique 80, d'axe perpendiculaire à l'axe de la bielle 6, d'un diamètre égal à celui interne d'une partie extrême 62 en U, qui est destinée à y être assujettie. Les deux bouts d'arbres cylindriques 80 d'une paire d'éléments internes sont alignés, et font chacun saillie de part et d'autre d'une paroi centrale 71. Chaque élément externe 9 consiste en une portion de tube cylindrique, coaxial à un bout d'arbre 8, faisant saillie de la paroi 71, et dont la paroi concave 90 est d'un rayon égal à celui externe d'une partie extrême 62 en U, en sorte de délimiter avec un bout d'arbre 8, une gorge 72 en forme de U dans laquelle peut venir s'insérer étroitement une partie extrême 62. Dans la partie extrême 62, les fibres sont donc parallèles 15 ou sensiblement parallèles la surface du bout d'arbre 8 et à la paroi 90. L'assemblage de deux enroulements 60 à deux moyens de fixation permet de constituer une bielle 6 apte à supporter des efforts en traction et en compression, sans risque de délaminage 20 des fibres. De manière avantageuse, dans le mode de réalisation représenté toutes les pièces sont d'une fabrication aisée, tout en étant d'une grande modularité puisque d'une part on peut choisir la longueur des enroulements 60 pour fabriquer une 25 bielle 6, et les moyens de fixation 7 peuvent présenter des configurations différentes, adaptées à l'utilisation souhaitée. Dans le mode de réalisation représenté, la bielle 6 comporte deux enroulements 60, mais il est possible qu'elle n'en comporte qu'un seul ou plus de deux. 30 Ainsi par exemple, en référence aux figures 7, 8 et 9, on peut voir une bielle 6 comprenant deux moyens de fixation 7 entre lesquels s'étendent trois enroulements 60 disposés selon des plans écartés angulairement deux à deux de 120°. Dans ce mode de réalisation, chacun des moyens de fixation 35 7 est constitué de l'assemblage d'un élément interne 8 et d'un élément externe 9, ce dernier comportant un trou central 91 dans lequel peut être engagé étroitement un fût 81 que comporte l'élément interne 8. La solidarisation des deux éléments 8 et 9 peut être réalisée par vissage, le fût 81 étant fileté et, soit le trou 91 est taraudé, soit un écrou de blocage est vissé sur le fût 81 après son engagement dans le trou 91. La présente invention n'est pas limitée à la fabrication d'une bielle, elle s'applique en effet, à toute forme de pièces en matériaux composites présentant une zone pouvant être sollicitée selon un axe d'effort en traction et en compression. Each inner element 8 consists of a cylindrical shaft end 80, with an axis perpendicular to the axis of the connecting rod 6, of a diameter equal to the internal diameter of a U-shaped end portion 62, which is intended to be there subject. The two ends of cylindrical shafts 80 of a pair of internal elements are aligned, and each protrude on either side of a central wall 71. Each outer element 9 consists of a cylindrical tube portion, coaxial with a shaft end 8 protruding from the wall 71, and whose concave wall 90 has a radius equal to the outer radius of a U-shaped end portion 62, so as to delimit with a shaft end 8, a U-shaped groove 72 in which an end portion 62 can be inserted tightly. In the end portion 62, the fibers are therefore parallel or substantially parallel to the surface of the shaft end 8 and to the wall 90. assembly of two windings 60 with two fixing means makes it possible to constitute a connecting rod 6 able to withstand tensile and compressive forces, without risk of delamination of the fibers. Advantageously, in the embodiment shown, all the parts are easy to manufacture, while being of great modularity since on the one hand the length of the windings 60 can be chosen to manufacture a connecting rod 6, and the fastening means 7 may have different configurations, adapted to the desired use. In the embodiment shown, the connecting rod 6 comprises two windings 60, but it is possible that it comprises only one or more than two. Thus, for example, with reference to FIGS. 7, 8 and 9, it is possible to see a connecting rod 6 comprising two fixing means 7 between which three windings 60 extend arranged in planes angularly spaced apart by two pairs of 120 °. In this embodiment, each of the fastening means 35 consists of the assembly of an inner member 8 and an outer member 9, the latter comprising a central hole 91 in which a barrel 81 may be closely engaged. comprises the inner element 8. The fastening of the two elements 8 and 9 can be achieved by screwing, the drum 81 being threaded and either the hole 91 is threaded, or a locking nut is screwed onto the drum 81 after its engagement in Hole 91. The present invention is not limited to the manufacture of a connecting rod, it applies in effect to any form of composite material parts having a zone that can be biased along an axis of tensile stress and in compression.

Dans une telle pièce il suffit de prévoir une paroi locale, ou bossage, présentant une forme globalement en partie sphérique coopérant avec un élément interne et un élément externe. Les figures 10 et 11 montrent une telle pièce, et plus 15 exactement dans une partie d'une pièce P, la partie configurée selon l'invention. Ainsi cette pièce P comporte en un point destiné à être fixé à une autre pièce ou à un objet, un moyen de fixation comprenant un élément interne I et un élément externe E entre 20 lesquels est emprisonnée étroitement une partie de la paroi de la pièce P, au travers de surface de contact hémisphériques ou sensiblement hémisphériques. On notera que, quel que soit le mode de réalisation, les inserts, ou au moins l'un d'eux, peut être réalisé en matériau 25 composite, et être surmoulé sur la paroi. In such a room simply provide a local wall, or boss, having a generally spherical shape cooperating with an inner member and an outer member. Figures 10 and 11 show such a part, and more exactly in a part of a part P, the part configured according to the invention. Thus this piece P comprises at a point intended to be fixed to another part or to an object, a fastening means comprising an inner member I and an outer member E between which is tightly imprisoned a portion of the wall of the piece P through hemispherical or substantially hemispherical contact surfaces. It will be appreciated that, regardless of the embodiment, the inserts, or at least one of them, can be made of composite material, and be overmoulded on the wall.

Claims

1) Composite material part (1; 6; P), intended to be subjected, through at least one point of attachment, to tensile and / or compressive forces, wherein said composite material is constituted, at particular level of its portion intended to be subjected to said force, layers of reinforcing fibers (F) oriented in the direction of said forces or in close directions, and embedded in a matrix, and wherein said attachment point consists of an insert (2; 7) comprising hooking means (70), characterized in that said insert (2; 7) consists essentially of two elements (3, 4; 8, 9; I, E) provided adapted to grip a wall of composite material (12; 62), said elements (3, 4; 8, 9; I, E) comprising an inner element (3; 8; I) whose contact plane (31; 80) with said wall ( 12; 62) is a convex curve, and an outer member (4; 9; E) whose contact plane (41; 90) with said wall (12; 62) is concave curved; Ndis said wall (12; 62) on the one hand, in its portion sandwiched between said elements (3, 4; 8, 9; I, E), a shape matching those of the latter, and secondly the portion of said fibers (F) passing through it is parallel to, or substantially parallel to, said convex curved contact plane (31; 80) and / or said concave curve contact plane (41; 90).

2) composite material part according to claim 1, characterized in that its portion (10; 50) substantially subjected to the tensile force and / or compression, is of tubular shape, while on the one hand the plane of convex contact (31) of the inner element (3) of the insert (2) has a cap-like shape of the pole of which extends axially a threaded barrel (32), and that on the other hand the contact plane concave (41) of the outer member (4) has a cap-like shape at the pole from which is drilled a threaded well (43) for screwing said barrel (32).

3) composite material part according to claim 1, characterized in that it comprises at least one rigid winding (60) of loop-shaped fibers, which comprises an intermediate portion consisting of two rectilinear segments (61) parallel to the axis of the tensile and / or compressive force, and at least one end portion (62) connecting said two segments (61) and having a U-shaped curved shape; while on the one hand the convex contact plane (80) of the inner element (8) of the insert (7) has a cylindrical or partially cylindrical shape, and on the other hand the concave contact plane (90) ) of the outer member (9) of the insert (7) has a cylindrical tube portion shape, so that said contact planes (80, 90) delimit a space (72) into which said U-shaped end portion (62).

4) Composite material part according to claim 3, characterized in that the insert (7) and the fiber winding (s) (60) are reversibly lockable.

5) Composite material part according to any one of the preceding claims, characterized in that the curvatures of the contact planes (31, 41; 80, 90) of the inner (3; 8) and outer (4; 9) elements, are of constant radius, so that said contact planes (31, 41; 80, 90) are, according to the geometry of the part to be produced, of hemi-cylindrical or hemispherical, or partly cylindrical or partly spherical

6) Composite connecting rod (1; 5; 6) characterized in that it consists of a piece of composite material according to any one of the preceding claims, and which comprises two attachment points connected by a body of composite material .

7) A method of manufacturing a rod of composite material according to claim 6, characterized in that it consists in carrying out the following operations: - arrange the two internal elements (3;

8) of two inserts (2; 7) at a distance from each other, possibly holding them by means of axial shaft (S) and / or a core (N), fusible or not, - winding fibers (F) passing successively on the convex contact planes (31; 80) of said internal elements (3; 8), - putting in place the external elements (4;

9) inserts 5 (2; 7) enclosing the composite material, - polymerize the composite material. 8) A method of manufacturing a rod of composite material according to claim 7, characterized in that the winding of the fiber on the two inner elements is associated with a relative movement (R) of axial rotation of said two internal elements ( 3; 8).