(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単独で、又は前記複合ワイヤにより形成されるストランド（１２）又はロープの束の一部として使用するのに適した抑制された比重と高い牽引性を有する複合ワイヤ（１０）であって、
少なくとも保護機能を有する金属材質の外側マントル（１）と、
少なくとも繊維（２）からなる内層と
を備え、
前記外側マントル（１）は金属製で、長さ方向の端部で溶接されている被覆管であることを特徴とする、複合ワイヤ（１０）。
【請求項２】
繊維（２）の前記内層は、その中に別の繊維層（３）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合ワイヤ（１０）。
【請求項３】
前記別の繊維層（３）は引抜成形棒であることを特徴とする、請求項２に記載の複合ワイヤ（１０）。
【請求項４】
金属材質の外側マントル（１）は直線状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の複合ワイヤ（１０）。
【請求項５】
金属材料の外側マントル（１）は螺旋状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の複合ワイヤ（１０）。
【請求項６】
繊維（２）及び／又は引抜成形棒（３）のストランドは平行な束状に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合ワイヤ（１０）。
【請求項７】
繊維（２）及び／又は引抜成形棒（３）は螺旋状に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合ワイヤ（１０）。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の複数の複合ワイヤ（１０）を含むロープ（１３）のためのストランド（１２）。
【請求項９】
請求項８に記載の１以上のストランド（１２）を含むロープ（１３）。
【請求項１０】
前記繊維（２）を保護する前記外側マントル（１）はアルミニウムで実現されており、電気エネルギーを伝導する、請求項１に記載の複合ワイヤ（１０）の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有利な質量と耐性との割合によって特徴付けられた、単独で、又はストランド（strand）若しくはロープの形成に使用される、金属材質で実現される外側マントル（mantle）と繊維を含む内部を備える特定種類のワイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例で公知の例では、出願番号ＵＳ２０１０／３３０３６５がある。この文書では、
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）紡績糸を含むストランド状の複合材が記載されており、金属要素がＣＮＴ紡績糸を被覆して複合材を形成し、複合材は断面を有しており、金属要素材は複合材の断面にわたって広がる母材の形であり、ＣＮＴ紡績糸は複合材の体積の４％から１０％を占めている。
【０００３】
従来例では、異なる種類のワイヤ又はそのワイヤから得られるストランド及びロープが現在公知である。そしてそれは鋼又は他の金属材料で全て実現され、例えば以下のような確実な利点を有している。
−高い軸方向耐性。
−高い横方向の耐負荷性能。
−高い耐環境性能。
−高い耐腐食性。
【０００４】
上記装置は、例えば以下のような重大な欠点も同様に有する。
−火災に対する耐性がほとんどない、又はより一般的には高温に晒されると、顕著に金属部の耐性が犠牲になる。
−この比重に伴い実現される製品全体の高重量に必然的に繋がる、大きな材料比重。
【０００５】
この後者の側面は、公知の装置の最も重要な欠点を意味している。実際、特に垂直拡張構造が（例えば、索道、沖合クレーン、ひ押し坑道（drift mines）などとして）言及される際、更に非常に高く大きい構造の場合には、負荷に耐えるために使用する単一部材の重量を考慮しなければならない。
【０００６】
また、装置が水中での使用を意図している場合、装置全体重量が１３％のオーダーで軽量化される静水圧を得るが、材料比重に関連する側面は依然として重要である。実際、浮力に関連する重量の減少効果は、割合においては、使用される材料の比重がより小さい場合にも同じ大きさであることは明らかである。構造材料の大きな比重に関連した再寸法決めに対する可能な解決策として、例えば繊維である金属以外の材料を使用する可能性がある。この種の構造選択は、高度に発達した機械特性を有するワイヤの実現に繋がり、従って最終製品重量の大幅な削減を保証する。
【０００７】
しかし、完全に繊維からなるロープやストランドを実現するのは不可能である。実際、前記材料の高度に発達した機械特性が確実であっても、ワイヤ、ストランド、及びロープの実現において、単一の構造材料として繊維を使用することを妨げるような、例えば以下の重要な点がさらに存在する。
−急速な摩耗に関連する問題。
−軸応力に対する脆弱性。
−金属材料の損傷によるより大きな露出。
−起こり得る損傷をほとんど検知できない。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、質量と耐性の割合を最適化でき、内部の繊維の性能を維持する装置によって、従来技術特有の比重、効率、及び耐熱性に関する主要な問題を解決できる解決策を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、構造状態における材料の種類に関し、また、施される処理の種類に関して異なった使用が可能な装置を提供することである。
【００１０】
目的は、金属材質の外側マントル、及び、繊維及び／又は引抜成形棒を備える内部によって特徴付けられた新種の複合ワイヤによって解決され、これらの後者の使用により得られる構造的な利点を活用でき、保護的な被覆マントルによって摩耗露出及び損傷に関する問題をさらに回避できる。
【００１１】
本発明のこれらの及び他の特徴は、図面１／３、２／３、及び３／３を参照し、好ましい実施形態の以下の説明で強調される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】各ワイヤが金属材質の外側マントル及び繊維を含む内部によって特徴付けられた数本のワイヤを含むストランドの好ましい実施形態の断面図。
【図２】各ワイヤが全体が圧縮処理を受けた後である、金属材質の外側マントル、繊維の第１内層、及び引抜成形棒で表される第２内層によって特徴付けられた数本のワイヤを含むストランドの好ましい実施形態の断面図。
【図３】各ワイヤが金属材質の外側マントル及び繊維を含む内部を有し、各ストランドが数本のワイヤによって特徴付けられ、順に配置されたストランドからなるロープの好ましい実施形態の断面図。
【図４】金属材質の直線的な外側マントル及び平行な束状に配置された繊維を含む内部によって特徴付けられたワイヤの好ましい実施形態の３次元図。
【図５】金属材質の直線的な外側のマントル、平行な束状に配置された繊維を含む第１内部、及び引抜成形棒を含む第２内部によって特徴付けられたワイヤの好ましい実施形態の３次元図。
【図６】金属材質の直線的な外側マントル及び互いに周囲に巻き付けられた繊維を含む内部によって特徴付けられたワイヤの好ましい実施形態の３次元図。
【図７】金属材質の螺旋状の外側マントル及び平行な束状に配置された繊維を含む内部によって特徴付けられたワイヤの好ましい実施形態の３次元図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記のように、本発明の目的は、従来例での比重及び高温高圧に対する脆弱性に関連した問題を克服可能で、有利な質量と耐性との割合によって特徴付けられた保護機能を有する金属材質の外側マントル１、及び繊維２を含む内部を有する特定の革新的な種類の複合ワイヤである。
【００１４】
金属材質で実現される外側マントル１を使用することで、繊維２に特有の横方向負荷の問題に対する損傷及び脆弱性を解消できる。
【００１５】
同様に、繊維２及び／又は引抜成形棒３を含む内部の導入により、例えば以下のような顕著な優位点を得ることができる。
−構造材料の比重の顕著な減少（例えば、ワイヤ１０の可能な好ましい実施形態において、４０％は鋼からなり、残りの６０％は比重約１．４の高耐性繊維からなり、空気中では鋼の比重の５０％、又は水中では４０％に相当する比重を有する最終的な装置となる。）
−より高い耐火性。
−とりわけ複合ワイヤ１０がガラス繊維３の内部の核を含む場合、高温の場合のより高い耐性。
−高温に長時間晒された場合、ワイヤ１０の内部温度上昇を遅延させる可能性。
−全体の負荷容量への貢献。
【００１６】
図４から図７は、本発明の好ましい実施形態の３次元図を表す。それらのうちの一部は２つの層のみからなる。即ち、直線状（図４及び図６）又は螺旋状（図７）の金属材質の外側マントル１、及び、平行な束状（図４及び図７）又は互いに周囲に巻き付けられた状態（図６）に配置された繊維２を含む内部のみからなる。その他の１つはまた、引抜成形棒３（図５）によって表されるもう１つの内部を備える。例えば、ワイヤ１０（図２及び図５）の最も内部としてガラス繊維３の棒を使用することは、耐性及び耐高温と横方向の耐圧縮負荷の特徴を付与するために顕著に貢献する。
【００１７】
明らかに、複合ワイヤ１０の弾性と同様に軸方向及び横方向の寸法と耐性の特徴は、異なる耐性、直径、又は厚みを有し、可能であればさらに螺旋状に曲げられている金属製の外側マントル１を使用して、さらに平行又は螺旋の束（図４から図７）に使用できる、繊維２及び／又は引抜成形棒３の異なる組み合わせで順に組み合わせを変えて、異なって調整できる。
【００１８】
また、ワイヤ１０の耐食性に関する外側の特徴は、長軸方向の縁部の溶接の有無に拘わらず、それぞれの表面仕上げと同様に、外側マントル１を実現する材料選択によって異なって決定されてもよい。この最後の場合、他のすべての特徴を確実に考慮し、ワイヤ１０のねじれ抵抗性の増大を検出できる。
【００１９】
最後に、繊維２の処理及び含浸（樹脂、潤滑剤、緩衝剤）の異なる方式は、使用材料の別の意味合いに寄与する。
【００２０】
上記のように、上記の複合ワイヤ１０は、特定の端部又は接続部が設けられている限り、単独で使用されてもよいし、又は、束の一部であるストランド１２（図１）を構成しても良く、これらのストランドはまた圧縮されており、若しくは、上記のストランド１２（図３）からなるロープ１３の一部を構成してもよい。
【００２１】
本発明の装置対象特有の軽さと耐性に関するこれらの特徴があれば、様々な要素の比重に関連する側面が特に重要である全分野（沖合の深海、ひ押し坑道、航空、建築）において、この装置の使用を主に意図することは明らかである。しかしながら上記使用は、好ましい使用可能性を表しており、他の可能で適切な使用を排除するものではない。
【００２２】
特に、ワイヤはまた、アルミニウムマントル１で被覆された繊維２を使用して、電気エネルギーを伝導する手段として使用できることが強調されるべきである。このような可能性により、鋼とアルミニウムケーブルを使用することに主に特徴のある現在利用可能な解決策についての重量及び熱膨張に関連する多くの問題が解決できる。
【００２３】
記載されているのは、本発明の好ましい実施形態の一部のみである。これは、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨から逸脱することなく、修正及び/又は変形が可能であることを意図している。
【符号の説明】
【００２４】
１  マントル
２  繊維
３  引抜成形棒
１０  ワイヤ
１２  ストランド
１３  ロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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