(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのアンカーポイントを定めるコア部であって、コアが少なくとも１つの表面を有するコア部と、コア部の表面に閉ループの形態で配置された繊維トウであって、ループが少なくとも１つのアンカーポイントを含む空間の境界を定める繊維トウと、繊維トウを覆う、織繊維シート材料から形成された保護殻と、を備える構造部材であって、コア、繊維トウ、および保護殻に硬化樹脂を含侵させて互いに結び付けた構造部材に関する。本発明はまた、構造部材を作製する方法に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアンカーポイントを定めるコア部であって、前記コアが少なくとも１つの表面を有するコア部と、
前記コア部の表面に閉ループの形態で配置された繊維トウであって、前記ループが前記少なくとも１つのアンカーポイントを含む空間の境界を定める繊維トウと、
前記繊維トウを覆う、織繊維シート材料から形成された保護殻と、
を備える構造部材であって、
前記コア、繊維トウ、および前記保護殻に硬化樹脂を含侵させて互いに結び付けた構造部材。
【請求項２】
２つの部品を互いに連結するのに使用される請求項１に記載の構造部材であって、
前記コア部が２つの互いに対向する表面を有し、
各表面が、織繊維シート材料から形成された保護殻によって覆われており、
各表面がまた、閉ループの形態で配置された連続フィラメントからなるトウを備え、前記ループが、前記少なくとも１つのアンカーポイントを含む空間の境界を定め、
各ループが、コア部と、前記保護殻のそれぞれ１つとの間に挟まれており、
前記殻および前記コアに硬化樹脂を含侵させて互いに結び付けた構造部材。
【請求項３】
前記構造部材が、前記表面または各表面と、関連する前記ループとの間に、織材料からなる内殻をさらに含み、前記内殻が、前記コア部から離れた方を向く側に溝を任意に含み、前記溝が、前記ループを受け止め、かつ組立て中に前記ループを案内する、請求項１または２に記載の構造部材。
【請求項４】
前記コア部が、外面に沿ったいかなる位置でも、
２つの互いに対向する表面間に最短距離と定められる厚さを有し、その厚さが、その位置での前記外面の前記殻の厚さの少なくとも１０倍である、請求項１に記載の構造部材。
【請求項５】
前記コアが、炭素繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維からなる低繊維体積（低繊維対複合材料比）材料を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項６】
前記コア部が、前記ループがたどる経路と一致する各外面に溝を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項７】
前記ループまたは前記ループのそれぞれが、２つ以上の前記アンカーポイントを囲む空間を定めつつ、最小長または最小に近い長さのループを定める経路をたどる、請求項１から６のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項８】
前記ループのそれぞれが、２つのアンカーポイント間を延びる直線部分を含み、前記直線部分が、隣接するアンカーポイントの外側を回って湾曲するフック部分により、前記ループに沿って、隣接する直線部分に接続されており、各ループの前記直線部分が、前記アンカーポイントを互いから引き離すために前記直線部分の各端部で前記アンカーポイントに加えられるいかなる力も前記ループ部分の前記直線部分に沿って直接作用するような向きになっている、請求項１から７のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項９】
前記２つのループが、形状および大きさが同一であり、一方のループ上の任意の点と他方のループ上の対応する点との間の間隔が、前記ループに沿ったすべての点について一定であるように互いに配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１０】
前記ループのそれぞれが、前記ループの周りに複数回巻かれたトウを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１１】
前記２つの外殻が前記互いに対向する表面を覆い、前記コア部の周囲に連続的な保護外殻を形成するために、前記コア部の側面も併せて覆う、請求項１から１０のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１２】
構造部材が、アンカーポイントと、このアンカーポイントの周りを通るループの部分との間に配置された充填片を含む、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１３】
スタッドまたはボルト等の締結具を受け入れるために、前記アンカーポイントの１つに、外殻と前記コア部との両方を通る孔が設けられている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１４】
前記殻のそれぞれが、高繊維分率織シート材料を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１５】
３つのアンカーポイントを有するウィッシュボーンストラットとして構成されており、前記ループが前記３つのアンカーポイントを接続しその周りを通過する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１６】
２つのアンカーポイントを有するドッグボーン構造体として構成されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の構造部材。
【請求項１７】
前記構造部材が、車両用のストラットあるいは航空機の翼用のストラットを備えるか、または車体あるいはシャーシの一体部分を備える、請求項１５または１６に記載の構造部材。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載の構造部材を作製する方法であって、
前記コア部を設けるステップと、
ループの形態の連続フィラメントからなる前記トウを一方の表面に設置するステップと、
外殻を前記ループ上に配置するステップと、
少なくとも前記外殻に未硬化樹脂を含浸させるステップと、
含浸させた前記樹脂を硬化させるステップと、を含む方法。
【請求項１９】
前記樹脂を含浸および硬化させる前に、第２のループを他方の外面に設置し、その後そのループ上に第２の外殻を設けることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
樹脂を含浸させる前記ステップが、前記コア部と前記殻または各殻との両方に樹脂を含浸させることを含む、請求項１８または１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部品を互いに接続するために使用する構造部材、例えばウィッシュボーン状連結部の改良に関する。本発明は、特に、繊維強化構造部材に関する。
【発明の概要】
【０００２】
構造部材を使用して２つの部品を互いに接続することが望ましい場合が多くある。ホイールキャリアを車両のシャーシに接続する場合が良い例である。この場合、ホイールキャリアは車体に対して所定の位置に保持されていなければならず、運転中の衝撃荷重に耐えるとともに車両の重量を支えなければならない。ウィッシュボーン状構造部材は、３点での接続を行うために、即ち２点を１つの部品に接続し、残りの１点を他の部品に接続するために使用される場合がある。また、各部品に対して１点ずつ、２点での接触を行うために、ドッグボーン状構造部材が使用される場合もある。他の例としては、航空機の翼の外面を互いから離して保持する支持ストラットの格子が挙げられる。
【０００３】
多くの場合、特に自動車、飛行機、列車、およびボートを含む車両では、構造部材が所与の剛性の割に比較的軽量であり、製造における費用対効果も高いことが望ましい。重量を減らすと車両を動かすのに必要なエネルギー量が減る。多くの場合、重量を減らすと有効荷重を増やすことができる。例えば、トラックがより軽い場合には、車両自体の重量を含む最大総積載重量が規定されたトラックは、より多くの荷物を運ぶことができる。
【０００４】
ウィッシュボーン等の従来の構造部材は、管状に、または鋳物として金属から作られている。これらの構造部材は製造が簡単で比較的安価であるが、所与の剛性の割に比較的重い。鋼が最も広く使われているが、アルミニウムが使われる場合もある。アルミニウムは密度が低いが剛性も低いため、鋼と比べても重量はほとんど削減できない場合が多い。
【０００５】
コストがそれほど問題にならず究極的な軽量さが要求される分野、例えばレーシングカーのサスペンションでは、マンドレル周りの外皮部を形成するための織炭素繊維材料のシートを使用して構造部材が開発されている。マンドレルは、中空の炭素繊維複合殻を残すために使用前に取り外されてもよく、または使用中にその場に残されていてもよい。後者は製造がより簡単であるが、最軽量の発砲体状マンドレルが使用される場合であっても、わずかに重量上の不利益が生じる。しかし、このような構造部材は、構造体全体に使用される材料のためだけでなく、材料を重ねるのに時間がかかり工程が複雑であるために、ほとんどの用途にとってひどく高価である。
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の構造部材に関連する問題の少なくともいくつかを改善する構造部材を提供することである。
【０００７】
第１の態様によれば、本発明は、少なくとも１つのアンカーポイントを定めるコア部であって、コアが少なくとも１つの表面を有するコア部と、コア部の表面に閉ループの形態で配置された繊維トウであって、ループが少なくとも１つのアンカーポイントを含む空間の境界を定める繊維トウと、繊維トウを覆う、織繊維シート材料から形成された保護殻と、を備える構造部材であって、コア、繊維トウ、および保護殻に硬化樹脂を含侵させて互いに結び付けた構造部材を提供する。
【０００８】
好ましい構成では、本発明は、２つの部品を互いに連結するのに使用される構造部材であって、コア部が少なくとも２つの互いに離れたアンカーポイントを定め、コアが、２つの互いに対向する表面を有し、各表面が、織繊維シート材料から形成された保護殻によって覆われており、各表面がまた、閉ループの形態で配置された繊維トウを備え、ループが、少なくとも１つのアンカーポイントを含む空間の境界を定め、各ループが、コア部と、保護殻のそれぞれ１つとの間に挟まれており、殻およびコアに硬化樹脂を含侵させて互いに結び付けた構造部材を提供する。
この構成では、コアが、各側を２つのループおよび保護殻によって挟まれた中央層を含んでもよい。
【０００９】
代わりに、少なくとも１つのトウのループを挟む２つのコア部があり、コア部がそれぞれの保護殻によって覆われていてもよい。したがって、保護殻はコアによりループから分離しているが、それでもなお覆いの役割を果たしており、これによりループとコアとの両方を保護する。
【００１０】
ループまたは各ループが、少なくとも２つのアンカーポイントを含む空間を画定してもよい。
【００１１】
構造部材は、コアの表面または各表面と、関連するループ状繊維トウとの間に、織物材料の内殻をさらに含んでもよい。この材料は、乾式織の炭素繊維、ガラス繊維、もしくは他の繊維、または炭素／ガラス織物等の混成物を含んでもよい。この殻はコアからトウを分離させる。
【００１２】
バルクコア部および炭素繊維トウのループを設ける。炭素繊維トウのループは多数の炭素繊維糸から形成されており、バルクコア部の互いに対向する外面のそれぞれに設けられている。すべての層に含侵する樹脂が、バルクコア部と炭素繊維トウのループとを互いに結び付ける。これにより、張力がかかった状態、および圧縮された状態、ならびに曲げモーメントがかかった状態であっても優れた性能を有し、制御下で２つの部品を互いに対して適切な位置に保持することが可能な構造部材を提供することができる。このバルクキャリアにより確実に２つのループが互いからずれ、屈曲中の性能が向上する。これは、そのような動きがループのうちの１つの一部に、そのループの繊維が耐える張力を生じさせるためである。ループの連続繊維は、張力下で非常によく働く。
【００１３】
トウとは、通常は不織の連続フィラメントの束を意味する。ここで各フィラメントは、炭素繊維またはグラファイト繊維などの人造繊維であってもよく、またはトウ内の異なるフィラメントの混合物であってもよい。フィラメントは連続的であることが好ましく、それぞれが少なくとも１回、または１回より多くループの周りに延びてもよい。
【００１４】
コア部は、構造部材に沿っていかなる所与の位置でも構造部材の厚さの大部分を占めてもよく、各殻は比較的薄い。コア部の厚さは、構造部材を通るいかなる所与の断面においても、殻の厚さの少なくとも１０倍、または少なくとも５０倍であってもよい。
【００１５】
コアは、炭素繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維からなる低繊維体積（低繊維対複合材料比）材料を含むことが好ましい。バルクキャリアはフェルトのような低コスト材料を含むことが好ましい。この材料は多孔質である場合がある。この材料には、ループを封入する硬化樹脂を含浸させる場合がある。低体積とは、０．３未満、おそらく０．２未満の繊維体積分率を意味する場合がある。コアのバルク材料は、チョップド繊維のフェルト、例えばリサイクル複合繊維材料を含んでもよい。
【００１６】
体積分率が低いとコアのコストが低く保たれる。部品の主な強度が殻とループとによって提供される場合には、このことも容認できる。
【００１７】
コア部は、各外面に溝を有してもよい。この溝は、ループがたどる経路と一致する。
【００１８】
内殻は、ループを受け止めるコア部から離れた方を向く側に溝を含んでもよく、組立て中にループを案内する。溝は、案内部を形成することに加えてループ材料を制約する。このためループ材料が引張荷重下で真っ直ぐになることはできない。
【００１９】
溝は、最も外側の表面から最も内側の表面まで内殻を真っ直ぐに貫通してスロットを形成してもよい。この場合、内殻は２つの部分、即ちループによって定められる空間の境界の外側にある一方の部分と、ループによって定められる空間の境界の内側にある他方の部分とにあってもよい。これら２つの部分は、構造部材の製造中に互いに接続されてもよく、または独立した構成要素であってもよい。
【００２０】
修正形態では、内殻を設けることなく溝をコア部の表面に形成してもよい。いくつかの構成では、案内部を設けることなく、ループが引張荷重の下で真っ直ぐになるのを防ぐためにさらなる強化材料をループの周りに巻き付けてもよい。このさらなる材料が外殻の一部を形成していてもよい。
【００２１】
内殻に硬化樹脂を含浸させて、内殻と保護殻とを接合する樹脂内にループを封じ込めてもよい。したがって、樹脂は、コア、内殻、およびトウ全体に連続的に広がり、外殻にも広がる場合がある。
【００２２】
トウのループのそれぞれは、２つ以上のアンカーポイントを取り囲みつつ、長さが最短または最短に近いループを定める経路をたどってもよい。
【００２３】
最短の長さを達成するために、各ループは、２つのアンカーポイント間に延びる直線部分を含んでもよい。この直線部分は、隣接するアンカーポイントの外周りを湾曲するフック部分により、ループに沿って隣接する直線部分に接続されている。
【００２４】
各ループの直線部分は、アンカーポイントを互いから引き離すために直線部分の各端部でアンカーポイントに加えられる力がループの直線部分に沿って直接作用するような向きになっていてもよい。
【００２５】
２つのループは形状および大きさが同一であってもよく、一方のループ上の任意の点と他方のループ上の対応する点との間の間隔が、ループに沿ったすべての点について一定であるように互いに配置されてもよい。
【００２６】
この部品は、２つ以上のアンカーポイントのそれぞれが単一の平面内にあり、２つのループも平面状になるように成形されていてもよい。しかし、アンカーポイントはすべてが単一平面内にあるとは限らない。
【００２７】
アンカーポイントがすべて単一平面内にある場合、コア部が平面状であり、２つのループがコア部の中心軸の対向する両側に配置されていてもよい。
【００２８】
トウのループ、例えば連続炭素繊維フィラメントのループのそれぞれは、連続フィラメントの束からループ周辺から多数回巻かれていてもよい。これらの２つにおけるフィラメントの数、トウおよびフィラメントの直径、ならびにトウの層数は、必要とされる完成部材の構造強度に合わせて調整されてもよい。
【００２９】
これら２つは複数のフィラメントを含んでもよい。これらのフィラメントは、織られることなく、または織られてまとめられロープにされ、その後このロープはループに複数回巻き付く。
【００３０】
２つの外殻は互いに対向する表面を覆ってもよく、一緒にコア部の側面も覆って連続的な保護外殻を形成してもよい。
【００３１】
ループの各々は、表面上に置かれた平らな細片即ちリボンを形成するために、ループの厚さよりも大きな、コア部の外面を横切る幅を有してもよい。
【００３２】
ループは、単方向炭素繊維フィラメントが散りばめられたトウリボンを含む一巻き以上の２つを含んでもよい。リボンとは、フィラメントが平らな細片に配置されていることを意味する。
【００３３】
複数回巻かれたトウが設けられてもよく、このトウは、ループが平らな細片を形成するように配置されている。これにより、細片を横切る方向への屈曲に対して、この部材が非常によく耐えることができるようになる。
【００３４】
この細片は、深さがトウのループ１つ分であってもよく、複数のより糸分であってもよい。
【００３５】
第２または第３のトウのループを、コア部の外面に場合によっては内殻によって離して設けてもよい。これらは、１つを他のものの中に入れて入れ子にしてもよい。第２のループが設けられた場合、このループは、アンカー部を含まない空間を定める場合があり、そのためアンカー部が、第２のループと第１のループとの間に定められた空間内にあることになる。
【００３６】
外殻および任意の内殻の厚さは、各位置で必要とされる部品の剛性に応じて、構造部品における互いに異なる位置で異なる場合がある。
【００３７】
構造部材は、アンカーポイントとこのアンカーポイントの周りを通るループの部分との間に配置された充填片を含んでもよい。この充填片は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金のような金属の部品を含んでもよい。
【００３８】
充填片は、アンカーから繊維ループからなるフック部に効果的に荷重を伝達する一助となる場合がある。
【００３９】
充填片は、アンカーポイントに接続されるアンカーのための信頼性があり確実な接続ポイントとしても機能する場合がある。アンカーは、例えばスタッドを含んでもよい。
【００４０】
構造部材の剛性を制御するために、様々な他の充填片が構造部材に組み込まれていてもよい。例えば、さらなる撓みが必要とされる場合、比較的柔軟な材料からなる非多孔質充填片がコア部と外殻との間に配置されてもよい。これによりその位置における硬化樹脂の占める割合が減少するため、この部品はより柔軟になる。
【００４１】
充填片は、外殻の下に配置されてもよく、または外殻と同一平面上にあって構造部材の最も外側の部分を形成してもよい。したがって、外殻は、充填片を収容するために切り取られる場合がある。
【００４２】
充填片には樹脂を含浸させてもよい。または充填片は、非多孔質であり、硬化樹脂により構造部材の残りの部分に結合されていてもよい。そこで構造部材は充填片の下面と接触する。
【００４３】
ボルトのスタッド等の締結具を受け入れるために、１つ以上のアンカーポイントに、外殻とコア部との両方を通る孔が設けられてもよい。
【００４４】
各殻は、炭素繊維、ガラス繊維、または炭素繊維とガラス繊維との混成物からなる高繊維分率織シート材料を含んでもよい。高繊維とは、コア部の少なくとも０．４の分率、または少なくとも２倍の分率を意味する場合がある。
【００４５】
各保護殻、および各任意の内殻は、単一の連続シートまたは層状に配置された複数のシートを含んでもよい。組立ての前には、各シートは乾いていてもよい。乾いているとは繊維を含み樹脂を含まないことを意味する。または硬化性樹脂を予め含浸させた織繊維を含むプリプレグであってもよい。
【００４６】
構造部材は、３つのアンカーポイントを有するウィッシュボーンストラットを備えてもよい。ループが３つのアンカーポイントを接続しその周りを通過する。
【００４７】
または、構造部材は、２つのアンカーポイントを有するドッグボーン状ストラットを含んでもよい。ループは、ドッグボーン状に配置されてもよく、コア部状または単にトウのループ状に配置されてもよい。
【００４８】
もちろん、多くの他の形状およびアンカーポイントの数が、本発明の範囲内で供される可能性があり、前述したものは例示目的で述べられたに過ぎない。
【００４９】
構造部材は、車両用のストラットまたは航空機の翼用のストラットを含んでもよい。
【００５０】
第２の態様によれば、本発明は、第１の態様に記載の構造部材を作製する方法であって、コア部を設けるステップと、ループの形態の連続フィラメントからなるトウを一方の表面に設置するステップと、外殻をループ上に配置するステップと、少なくとも外殻に未硬化樹脂を含浸させるステップと、含浸させた樹脂を硬化させるステップと、を含む方法を提供する。
【００５１】
この方法は、関連するループを有する他の外面に設けることと、その後そのループ上に他の外殻を設けることと、を含む場合がある。
【００５２】
内殻が設けられる場合、この方法は、外殻で覆う前に、内殻によって定められた案内部上にループを巻き付けることを含む場合がある。
【００５３】
樹脂を含浸させる工程は、コア部と殻の両方に樹脂を含浸させることを含む場合がある。
【００５４】
樹脂を硬化させる工程は、例えば部品をバッグに入れ、樹脂を加える前にバッグから空気を抜くことにより、真空で実施される場合がある。
【００５５】
この方法は、内殻、ループ、および外殻をサンドイッチ状に設けることと、その後組み立てられたサンドイッチ状のものをコア部の表面に配置することと、を含む場合がある。
【００５６】
樹脂を硬化させる工程は、熱および圧力のうちの１つ以上を利用して実施される場合がある。
【００５７】
この方法は、プリフォームとして内殻および外殻を形成することを含む場合がある。
【００５８】
次に、添付の図面を参照しながら、添付の図面に示されているように、本発明の一実施形態を単なる一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一態様による完成した構造部材の例を示す斜視図である。
【図２】図１の構造部材の主要部分の分解図である。
【図３】図１の構造部材の破断図である。
【図４】アンカーポイントのそれぞれに充填部を含む、代替的な構造部材の例を示す断面図である。
【図５】図４の構造部材を斜視図である。
【図６】コア部の一方の面のみに２つのループを有し、かつ１つのアンカーポイントを有する構造部材のさらなる実施形態の破断図である。
【図７】単一のトウのループが２つのコア部間に配置された別の実施形態の破断図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
本発明は、繊維強化複合材料を用いて形成された構造部材に関する。繊維強化複合材料は、繊維材料で強化されたポリマーマトリックスから作られたいかなる繊維強化材料であってもよい。繊維材料は、例えば、炭素、ガラス、アラミド、または当技術分野において知られているいかなる他の適切な強化繊維であってもよい。ポリマーマトリックスは、エポキシ、ビニルエステル、またはポリエステル熱硬化性プラスチック等の、複合材料の形状を整えるために使用されるいかなる適切な材料であってもよい。繊維強化複合構造体は、例えば、自動車産業、航空宇宙産業、または建設産業で使用するのに適した炭素繊維材料またはガラス繊維材料であってもよい。
【００６１】
本発明の第１の態様に含まれる構造部材１の例が、図面の図１〜図３に示されている。構造部材１は、車体（不図示）とホイールキャリア（不図示）とのような２つの部分を互いに接続するウィッシュボーンを含む。構造部材の３つの角のそれぞれによりアンカーポイント６が定まる。この例では、アンカーポイント６には貫通孔が設けられている。この貫通孔は、車体またはホイールキャリアに固定されたスタッドを受け入れることができる。孔の代わりにスタッドが各アンカーポイントで構造部材１の表面に溶接または接着されている場合もある。スタッドと孔とが組み合わされて設けられている場合もある。当業者ならば、本発明が３つのアンカーポイントに限定されないことと、３つのアンカーポイントが設けられる場合には、図１に示される構造部材の形状に限定されないことと、を理解するであろう。例えば、アンカーポイントが置かれた２つの端部とＶ字形の角とを有するＶ字形のような他の形状が用いられる場合もある。
【００６２】
図１に見られるように、構造部材は、独自の一対のアンカーポイント間をそれぞれ延びる３つの細長い直線部を含む。この構造部品の重量を減らすために、これら３つの直線部の中央には大きな開口が設けられている。このためこの例における３つの部材が三角形を形成している。図２は、構造部材１の組立てに使用される主要部分の分解図である。図３は、これらの部品がどのように互いに接続しているかを示す破断図である。
【００６３】
図２および図３に最もよく示されているように、構造部材１の肝要部はコア部２である。コア部２により、この部材の全体的な形状および厚さが定まる。この部分がこの部材の体積の大部分を占め、この例では体積分率が約０．２の低繊維体積材料を含む。コア部２は、互いに対向する２つの主要な外面２ａおよび外面２ｂを有する。外面２ａおよび外面２ｂは、外周壁および内周壁によって接続されている。この例では、２つの外面のそれぞれが、それぞれの１つの平面上にあるが、本発明はそのような構成に限定されるものではない。
【００６４】
外面２ａおよび外面２ｂのそれぞれに当接しているのは内殻３であり、内殻３の周囲は外面の周囲と一致する。内殻３には、コア部２から離れた方を向く表面にループ状の溝が形成されている。この溝は、単方向繊維トウリボンからなるループ４を受け止める。ループ４は、各アンカーポイントの外側を通る。内殻３の溝が写されてこの内殻の下面の隆起部となる。この隆起部は、コア部２の表面の対応する溝内に配置される。このことは、組立て中にすべてが確実に正しく並ぶための一助となる。
【００６５】
そして、内殻３とループ４とのそれぞれは、織繊維シート材料から形成された保護外殻５によって覆われる。図示されているように、外殻５はコア部の壁を下向きには延びていないが、コア部２を完全に包囲するために外殻５が壁の下に延びる場合があることは、本発明の範囲内であると想定される。
【００６６】
コア部２、内殻３、および外殻５に樹脂を含浸させ、この樹脂を硬化させて、完全な構造部材を形成する。
【００６７】
アンカーポイント６間のループ４の部分が直線状であることが図２から分かる。これにより、アンカーポイントを互いから遠ざけようとするいかなる力に対しても、ループ４は高い抵抗力を発揮することができる。樹脂と織繊維材料からなる外殻とにより、いかなる圧縮にも耐える。
【００６８】
使用可能な構造部材を組み立てる方法は以下の通りである。
【００６９】
第１の工程では、所望の厚さを得るために、材料のバルクシートから切り出すか、または材料を数層重ねることにより、コア部２を形成する。そして、内殻３を一方の表面に置き、繊維からなるループを内殻の溝に入れる。この作業を行うためにロボットが使用される場合がある。そして、外殻５を嵌合し、一部形成済みのこの部材を裏返す。
【００７０】
そして、内殻３、ループ４、および外殻５を加える工程を第２の外面上で繰り返す。
【００７１】
この工程が完了したら、一部形成済みのこの部材を真空バッグに入れ、空気を抜く。そして、樹脂をこの部材に注入する。内殻および外殻、ならびにコア部に樹脂を含浸させる。
【００７２】
最後に、製造者の仕様に沿って、熱と場合によっては圧力とを加えて樹脂を硬化させる。完成した部材を真空バッグから取り出し冷却させる。そして、例えばアンカーポイントでアンカーを溶接するために、またはこの部材に必要な任意の孔を機械加工するために、いかなる後加工が実施されてもよい。
【００７３】
多数の修正形態があり得る。例えば、図４および図５は、同様の部材を示している。この部材は、上殻２００および下殻２０１を含む。上殻２００および下殻２０１は、この部材の側面を包み、コア部２０２を完全に囲んでいる。これらの２つの上殻２００および下殻２０１は、この部材の側壁を下に向かう途中で互いに出会う。この実施形態では、内殻２０３および内殻２０４もコア部の側面を覆っている。この部材はまた、挿入部即ち充填片２０５を含む。充填片２０５は、この例では、アンカーポイントからループ内への荷重の伝達を制御するために、各アンカーポイント６とループ４との間に置かれている。図示されているように、充填片２０５はコア部の表面に置かれているが、コア部またはコア部の置き換え部分に埋め込まれている場合がある。これらの充填材は金属部品である場合がある。
【００７４】
充填片は異なる位置の範囲、おそらく一対のアンカーポイント間に配置され、それらのアンカーポイント間で構造部材の撓みを増減させる場合がある。
【００７５】
図６および図７は、２つの代替的な構成を示している。明確性および便宜上の理由から、図３で使用されているのと同じ参照番号が、類似の部品を示すためにこれらの図でも使用される。見れば分かるように、図６の例では、コア部の片面のみにループが設けられている。図７の例では、２つのコア部がループを挟んでおり、可撓性シートがループの各面に配置されている。この場合、外側の保護層がループからさらに離れているが、それでもループおよびコアに対して同じ保護機能を果たす。
【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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【国際調査報告】
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