(57)【要約】  構造物を接続するメカニカルフィッティングは、ベース構造（５０４）とプレート部材（５０６，５０８）と、を含む。前記メカニカルフィッティングは更に、前記プレート部材を前記ベース構造から所定の間隔を置いて支持する支持構造（５１０，５１４）を含む。前記支持構造はトラス構造を含む。
2015501409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を接続するメカニカルフィッティングであって：
ベース構造と、
プレート部材と、
前記プレート部材を前記ベース構造から所定の間隔を置いて支持する支持構造と、
を備える、メカニカルフィッティング。
【請求項２】
更に：
ファスナーと、
前記プレート部材に形成されて前記ファスナーを収容する穴と、を備え、前記ファスナーは、前記メカニカルフィッティングを別のメカニカルフィッティングに取り付けるように適合させる、請求項１に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項３】
前記支持構造はトラス構造を備える、請求項１または２に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項４】
前記トラス構造は：
前記プレート部材と前記ベース構造との間を延在する第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと、
前記プレート部材と前記ベース構造との間を延在する第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと、
を備える、請求項３に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項５】
更に、前記ベース構造から延在する少なくとも１つの側壁を備え、前記第１傾斜プレートは、前記プレート部材と前記ベース構造及び前記少なくとも１つの側壁が形成する交差部との間を延在する、請求項４に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項６】
更に、前記ベース構造から延在する少なくとも１つの他方の側壁を備え、前記第２傾斜プレートは、前記プレート部材と前記ベース構造及び前記少なくとも１つの他方の側壁が形成する交差部との間を延在する、請求項５に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項７】
前記第１の所定角度及び前記第２の所定角度は等しい、請求項４に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項８】
前記第１の所定角度及び前記第２の所定角度は異なる角度である、請求項４に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項９】
前記ベース、前記プレート部材、前記第１傾斜プレート、及び前記第２傾斜プレートは、同じ材料により一体的に形成される、請求項４乃至８のいずれか一項に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項１０】
前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートは、前記プレート部材に一体的に形成される、請求項４乃至９のいずれか一項に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項１１】
前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートは、前記ベース構造と前記プレート部材との間の圧縮力に対して、前記ベース構造を形成する材料と比較して、耐性の優れた機械的特性を有する材料により形成される、請求項４乃至１０のいずれか一項に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項１２】
更に：
前記ベース構造の１つの辺から延出する第１側壁と、
前記第１側壁とは反対側の前記ベース構造の対向辺から延出する第２側壁と、
前記プレート部材に取り付けられる帯状体と、
前記帯状体及び前記プレート部材が形成する交差部に当接する第１端部、並びに前記第１側壁及び前記ベース構造が形成する交差部に当接する反対側端部、を含む第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと、
前記帯状体及び前記プレート部材が形成する交差部に当接する第１端部、並びに前記ベース構造及び前記第２側壁が形成する交差部に当接する反対側端部、を含む第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと、
を備える、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項１３】
更に：
前記ベース構造の１つの辺から延出する第１側壁と、
前記第１側壁とは反対側の前記ベース構造の対向辺から延出する第２側壁と、
ヌードル体と、
前記ヌードル体の周りを延在して前記プレート部材を画定し、かつ前記ヌードル体から延出する第１帯状体部分及び第２帯状体部分を含む分岐帯状体と、
前記ヌードル体の周りの前記帯状体に当接する第１端部、並びに前記第１側壁及び前記ベース構造が形成する交差部に当接する反対側端部、を含む第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと、
前記ヌードル体の周りの前記帯状体に当接する第１端部、並びに前記ベース構造及び前記第２側壁が形成する交差部に当接する反対側端部、を含む第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと、
前記第１帯状体部分と前記第２帯状体部分との間に配置されて前記帯状体を所定位置に保持するカムと、
を備える、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のメカニカルフィッティング。
【請求項１４】
構造物を接続する方法であって：
ファスナーの一方の端部を、メカニカルフィッティングのベース構造の開口部を通って収容して、前記ファスナーを結合メカニカルフィッティングにファスナー結合する工程と、
前記ファスナーの反対側端部を、前記メカニカルフィッティングのプレート部材で保持する工程であって、前記ファスナーの前記反対側端部が、前記プレート部材で保持されるように適合させる、前記保持する工程と、
第１傾斜プレートを、前記プレート部材と前記ベース構造との間で延在させる工程であって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートを延在させる工程と、
第２傾斜プレートを、前記プレート部材と前記ベース構造との間で延在させる工程であって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートを延在させる工程と、
を含む、方法。
【請求項１５】
前記メカニカルフィッティングは、前記ベース構造から延出する側壁を含み、前記方法は更に、航空機の構造物を前記側壁に取り付ける工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、航空機、宇宙船、他のビークル、及び他の構造物に関するものであり、特に２つの構造物を接続し、そして軸方向荷重をこれらの構造物の間で、フィッティング内の曲げ応力及びせん断応力を最小限に抑えて伝達するトラスエンドパッドフィッティングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機、土木構造物、及び他の大規模構造物のような構造物は、アセンブリ群から組み立てることができ、これらのアセンブリは今度は、サブアセンブリ群から組み立てることができる。このような構造物では、大きな荷重を、１つのアセンブリと隣のアセンブリまたはサブアセンブリとの間で伝達する必要がある場合が多い。例えば、１つの片翼スパン長の航空機翼は、胴体の構造物に取り付けることができる。翼が、上方に向かう空気荷重が翼に作用することに起因して上方に湾曲すると、圧縮応力が上側翼面に生じ、そして引張荷重が下側翼面に発生する。翼が航空機胴体に取り付けられる翼の付け根、または翼設計によって異なる別の片翼スパン長の翼の付け根では、大きな圧縮荷重または引張荷重を１つの構造物から別の構造物に伝達することが必要となる。引張荷重を伝達することは、本明細書において記載される理由により、圧縮荷重よりも難しい解決課題である。これらの荷重を伝達するために使用される場合が多い構造的細部または機械的取付具は通常、テンションクリップ、またはテンションフィッティングと表記される。異なる種類のこのようなフィッティングの例を図１〜４に示す。このようなフィッティングの種々の構成部材の寸法は広範に変わり得る。異なる種類のフィッティングは、本明細書において記載されるのと同様の構成部材群を含むことができる。図１は、構造物群を接続するために使用することができる先行技術によるアングルクリップ１００の一例の斜視図である。アングルクリップ１００は、エンドパッド１０２を含むことができる。エンドパッド１０２は、エンドパッド１０２に形成されて、ボルトのようなファスナー１０６、または他の種類のファスナーを収容する開口部１０４を含むことができる。ファスナー１０６は、シャンク１０９及びヘッド１１０を含むことができる。開口部１０４は、ファスナー１０６のヘッド１１０が開口部１０４を通り抜けるのを防止するサイズに形成される。エンドパッド１０２は、任意の隣接する壁への締結荷重を、図２Ｂに示すのと同様なせん断力及び曲げ力、またはせん断荷重、または曲げ荷重によって支持するプレートとすることができる。通常、エンドパッド１０２は、形状が略四角形、例えば略矩形である。
【０００３】
ファスナー１０６またはボルトは、アングルクリップ１００または他のフィッティングを、隣接構造物の結合フィッティングに接続することができる。アングルクリップ１００または他のフィッティングは、隣接構造物の結合フィッティングに当接させることができる。隣接構造物に取り付けられる結合フィッティングに当接するフィッティングの一例が図１４に図示されている。
【０００４】
本明細書において記載される全てのテンションクリップ及びテンションフィッティングは、これらのクリップ及びフィッティングが引張荷重を２つの構造物の間で伝達する過程に共通する特定の特徴を有している：引張荷重は、１つのフィッティングに一方の構造物から、当該構造物に取り付けられる（または一体化された）フィッティングの壁を通って伝達され、そしてこれらの荷重は、別の構造物に高引張強度ファスナー（または、高引張強度ファスナー群）を介して伝達される。図２Ｂは、チャネルテンションクリップの側壁及び高引張強度ファスナーシャンク１０９に作用する引張力を示している。従って、一対の結合フィッティングが、これらのエンドパッドが湾曲し、そして隣接する２つのフィッティングの間の側壁が互いから分離するような大きな荷重を受ける場合、荷重経路は次のように記述することができる：引張荷重は１つの構造物から、１つのフィッティングの側壁群に伝達されて当該フィッティングのエンドパッドに達し、テンションボルトを通過して隣接するフィッティングのエンドパッドに伝達され、そして次に、隣接する当該フィッティングの側壁群に達し、そして次に、隣接する構造物に達する。
【０００５】
アングルクリップ１００は、エンドパッド１０２に対して略直角に、かつファスナー１０６またはボルトの軸線に対して略平行に突出することができる隣接壁または側壁１０８を含むことができる。隣接側壁を有する四角形エンドパッド１０２の４つの辺のうちの３辺を含むフィッティングは、チャネルフィッティング（ｃｈａｎｎｅｌ  ｆｉｔｔｉｎｇ）と表記される。隣接する３つの側壁４０２，４０４，及び４０６を含むチャネルフィッティング４００の一例を図４に示す。チャネルフィッティングの側壁４０６はバックプレーン（ｂａｃｋ  ｐｌａｎｅ）とも表記される。１つの共通コーナー部で交差する２つの辺だけが、エンドパッド１０２との接合辺になる場合、当該フィッティングはアングルフィッティング（ａｎｇｌｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）と表記される。隣接する２つの接合側壁３０２及び３０４を含むアングルフィッティング３００の一例を図３に示す。四角形の辺のうちの１つの辺だけが、１つの側壁に接合される場合、当該フィッティングは、図１に示すようなアングルクリップ（ａｎｇｌｅ  ｃｌｉｐ）１００と表記される。四角形エンドパッド１０２の対向する２つの辺がそれぞれ、側壁２０２及び２０４に接合される場合、当該フィッティングは、チャネルテンションクリップ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｔｅｎｓｉｏｎ  ｃｌｉｐ）と表記される。チャネルテンションクリップ２００の一例は図２Ａに、対向する２つの側壁２０２及び２０４を備える構成として図示されている。
【０００６】
重量効率の観点では、チャネルテンションフィッティングはチャネルフィッティングよりも効率的であり、当該チャネルフィッティングは今度は、アングルフィッティングよりも効率的であり、当該アングルフィッティングは今度は、チャネルクリップまたはアングルクリップよりも効率的である。加工コストがチャネルフィッティング及びチャネルテンションクリップの設計に影響するが、外部宇宙空間で使用される航空機または構造物の構造上の全ての構成部材の重量を最小限に抑えることが極めて望ましい。これは、構造物の寿命に亘って、ビークルの各パーツの各単体の重量が、関連コストを伴なう非常に大きな燃料量を表わしているからである。重量節減によって、合計ビークル重量を減らすことができるので、例えば製造コスト及びメンテナンスコストのような他の恩恵または利点が更にもたらされる。図１〜４を参照して説明されるフィッティングを設計することにより、軸方向荷重、隣接する壁に対するファスナーまたはボルトの位置、及びフィッティングの材料特性のようなパラメータ群によって異なるが、特定の重量を持つパーツが得られる。従って、パーツまたはアセンブリの重量を、構造的完全性を犠牲にすることなく、または法外な製造コストまたはメンテナンスコストを伴なうことなく低減することができるフィッティング及び他の構成部材が必要となる。
【０００７】
また、図２Ｂに示す矢印２０６で指示されるような、ファスナー１０６またはボルトからの軸方向荷重が更に、図２Ｂに示すエンドパッド１０２に、エンドパッド１０２を挟み付けるファスナーヘッド１１０の機構によって主として伝達される。この位置から、当該荷重が側壁２０２及び２０４に、せん断力及び曲げ力が合成されることにより伝達される。別の表現をすると、エンドパッド１０２は、梁と同様な挙動をする。荷重を１つの位置から別の位置に、湾曲することにより伝達する現象は、荷重を軸方向力により伝達する現象ほどには効率的に進まないので、湾曲することによって荷重を伝達するためにプレート群を使用すると、本質的に非効率が生じる。
【０００８】
ボルトを使用して、所定の偏心量で接続部を強制的に偏心させる。ボルトは、通常ボルトシャンクの直径の１．６倍であるヘッドを有するので、これらの側壁は、当該ボルトの軸線から、当該ボルトの直径の０．８倍よりも決して接近することができない。しかしながら、これらのフィッティングは、肉厚のフィレット半径部を、エンドパッド１０２と側壁１０８，２０２，２０４，３０２，３０４，４０２，４０４，及び４０６の接合部に持つように形成して、亀裂が起きないように偏心効果を更に高める必要もある。また、孔付きソケットヘッドを使用しない限り、ソケットレンチをボルトのヘッドに被せて取り付ける必要がある。この最小限の偏心によって、エンドパッドを特定の最小サイズにすることができる。梁の場合、長さが長くなると、応力が増大し、非効率が生じる。
【０００９】
従来のテンションフィッティング及びクリップのテンションボルトは、多くの場合、大きな直径を有するサイズに形成されて、フィッティングエンドパッド曲げ強度を大きくしている。ボルトヘッドをより大きくすると、フィッティング強度が、エンドパッドに生じるモーメントが小さくなることにより（詳細には、実効エンドパッド“レバーアーム”長さ、ボルトの周縁とフィッティング壁との間のスパンが短くなることにより）高くなる。しかしながら、フィッティング強度を高くするこの手法では、重量ペナルティーが大きくなる。大きな重量のボルトを至るところに用いると、最後には、フィッティング自体よりも高い引張耐性を有することになり、これにより、構造的な非効率が生じる。
【００１０】
フィッティングの幾何学形状、及びエンドパッド１０２を通って側壁に至る荷重の経路は、曲げに起因する高応力位置が、側壁２０２及び２０４がエンドパッド１０２に接合されるコーナー部を通過することを前提としている。構造物のこの領域は、図２Ｂに示すように、荷重について高い応力集中係数を有する。従って、肉厚のフィレット半径部を設ける場合でも、フィッティングにはこれらの位置において疲労亀裂が生じる。
【００１１】
フィッティングは多くの場合、板材または押し出し型材により形成されるので、図２Ｂのフィレット２１０のようなフィレット２１０が必ず形成され、このフィレットでは、最大応力の方向が、図２Ｂに示すプレート２１２の短い横断面における材料流動方向になっている。この材料流動方向は普通、最も強度が低く、かつ最も脆弱な方向である。少なくとも１つのフィレットにこの方向に荷重が加わることは避けることができないので、脆弱ではない金属合金を選択する必要がある。しかしながら、この延性を付与する代償として、最終的な強度が低下する。許容応力のこの低下によって、フィッティングの非効率性が増大する。
【００１２】
ボルトは、シャンク及びヘッドにより構成される。シャンク部分は、ボルトにねじ込むナットを受け入れるネジ切り部分と、そしてネジ無し部分と、を有している。軸方向引張荷重を受けている状態では、最大応力の位置は、第１ネジ山の下の正味面積に位置する。従って、ネジ無し領域のボルト材料には、当該材料の最終的な耐荷重性能に達するまでの荷重は加わらないが、その理由は、荷重がこれらのネジ山の下の正味面積によって限定されるからである。更に、これらのネジ山は、ネジ山に形成される切り欠きによって応力集中を伴なう。従って、ネジ切りボルト自体が本質的に効率が低下している。この効率低下によって、ボルト径を、これらの影響がないとした場合のボルト径よりも大きくせざるを得ず、これによって今度は、エンドパッドを、これらの影響がないとした場合に必要となる幅よりも広くせざるを得なくなる。従って、ボルトの効率低下は、フィッティングの残りの部分に複合的な影響を与える。この複合的な影響は、逆の方向にも作用する。ジョイントの偏心が大きくなると、曲げ力がボルトに加わる。ボルトでこれらの曲げモーメントを支持する場合、ボルト径を大きくしてこれらの曲げモーメントを支える必要がある。従って、ボルトサイズが大きくなると、偏心が一層大きくなって、偏心自体が複雑な形になる。
【００１３】
フィッティングは、単一の材料から加工、鍛造、または押し出し成形により形成される。フィッティングの特定の部分が、引張荷重を受けるのに対し、他の部分は、圧縮またはせん断荷重を受ける。現在のフィッティングに使用されるこれらの材料は、これらの異なる荷重をフィッティングの異なる部分で受け持つように選択される。これにより、フィッティングの重量が余分に増え、そしてコストが増えるといった非効率が生じる。従って、異なる荷重がフィッティングの異なる部分で支持されることを考慮に入れて、引張荷重及び圧縮荷重を更に効率的に支持すると同時に、重量及びコストを低減することができるフィッティングが必要になる。
【発明の概要】
【００１４】
１つの実施形態によれば、構造物を接続するメカニカルフィッティングは、第１プレートと、エンドプレートまたはベース構造と、そして第２プレートまたはプレート部材と、を含むことができる。前記メカニカルフィッティングは更に、前記プレート部材を前記エンドプレートまたはベース構造から所定の間隔を置いて支持する支持構造を含むことができる。
【００１５】
別の実施形態によれば、構造物を接続するメカニカルフィッティングは、第１プレートと、エンドプレートまたはベース構造と、そして第２プレートまたはプレート部材と、を含むことができる。前記メカニカルフィッティングは更に、前記エンドプレートまたはベース構造から延出して１つの構造物に取り付けられる少なくとも１つの側壁を含むことができる。前記メカニカルフィッティングは更に、前記プレート部材と前記少なくとも１つの側壁及び前記ベース構造が形成する交差部との間を延在する第１傾斜プレートを含むことができる。前記第１傾斜プレートは、前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在することができる。前記メカニカルフィッティングは更に、前記プレート部材と前記ベース構造との間を延在する第２傾斜プレートを含むことができる。前記第２傾斜プレートは前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在することができる。
【００１６】
別の実施形態によれば、構造物を接続する方法は、ファスナーの一方の端部を、メカニカルフィッティングのベース構造の開口部を通って収容して、前記ファスナーを結合メカニカルフィッティングにファスナー結合する工程を含むことができる。前記方法は更に、前記ファスナーの反対側端部を、前記メカニカルフィッティングのプレート部材で保持する工程を含むことができる。前記ファスナーの前記反対側端部は、前記プレート部材で保持されるように適合させる。前記方法は更に、第１傾斜プレートを、前記プレート部材と前記ベース構造との間で延在させる工程を含むことができる。前記第１傾斜プレートは前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在することができる。前記方法は更に、第２傾斜プレートを、前記プレート部材と前記ベース構造との間で延在させる工程を含むことができる。前記第２傾斜プレートは前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在することができる。
【００１７】
更に別の実施形態によれば、構造物を接続するメカニカルフィッティングは：ベース構造と；プレート部材と；そして前記プレート部材を前記ベース構造から所定の間隔を置いて支持する支持構造と、を備えることができる。
【００１８】
有利な点として、前記メカニカルフィッティングは更に：ファスナーと；そして前記プレート部材に形成されて前記ファスナーを収容する穴と、を備え、前記ファスナーは、前記メカニカルフィッティングを別のメカニカルフィッティングに取り付けるように適合させ；前記支持構造はトラス構造を備え；前記トラス構造は：前記プレート部材と前記ベース構造との間を延在する第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと；そして前記プレート部材と前記ベース構造との間を延在する第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと、を備える。
【００１９】
前記メカニカルフィッティングは更に：前記ベース構造から延在する少なくとも１つの側壁であって、前記第１傾斜プレートが、前記プレート部材と前記ベース構造及び前記少なくとも１つの側壁が形成する交差部との間を延在する、前記少なくとも１つの側壁と；前記ベース構造から延在する少なくとも１つの他方の側壁であって、前記第２傾斜プレートが、前記プレート部材と前記ベース構造及び前記少なくとも１つの他方の側壁が形成する交差部との間を延在する、前記少なくとも１つの他方の側壁と、を備え；前記第１の所定角度及び前記第２の所定角度は、等しい角度、及び異なる角度のうちの一方の角度であり；  前記ベース、前記プレート部材、前記第１傾斜プレート、及び前記第２傾斜プレートは、同じ材料により一体的に形成され；前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートは、前記プレート部材に一体的に形成され；そして前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートは、前記ベース構造と前記プレート部材との間の圧縮力に対して、前記ベース構造を形成する材料と比較して、耐性の優れた機械的特性を有する材料により形成される。
【００２０】
前記メカニカルフィッティングは更に：前記ベース構造の１つの辺から延出する第１側壁と；前記第１側壁とは反対側の前記ベース構造の対向辺から延出する第２側壁と；前記プレート部材に取り付けられる帯状体と；前記帯状体及び前記プレート部材が形成する交差部に当接する第１端部と、そして前記第１側壁及び前記ベース構造が形成する交差部に当接する反対側端部と、を含む第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと；そして前記帯状体及び前記プレート部材が形成する交差部に当接する第１端部と、そして前記ベース構造及び前記第２側壁が形成する交差部に当接する反対側端部と、を含む第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと、を備える。
【００２１】
前記メカニカルフィッティングは更に：前記ベース構造の１つの辺から延出する第１側壁と；前記第１側壁とは反対側の前記ベース構造の対向辺から延出する第２側壁と；ヌードル体と；前記ヌードル体の周りを延在して前記プレート部材を画定し、かつ前記ヌードル体から延出する第１帯状体部分及び第２帯状体部分を含む分岐帯状体と；前記ヌードル体の周りの前記帯状体に当接する第１端部と、そして前記第１側壁及び前記ベース構造が形成する交差部に当接する反対側端部と、を含む第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと；前記ヌードル体の周りの前記帯状体に当接する第１端部と、そして前記ベース構造及び前記第２側壁が形成する交差部に当接する反対側端部と、を含む第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと；そして前記第１帯状体部分と前記第２帯状体部分との間に配置されて前記帯状体を所定位置に保持するカムと、を備える。
【００２２】
更に別の実施形態によれば、構造物を接続するメカニカルフィッティングが開示され、該メカニカルフィッティングは：ベース構造と；プレート部材と；前記ベース構造から延出して構造物に取り付けられる少なくとも１つの側壁と；前記プレート部材と前記少なくとも１つの側壁及び前記ベース構造が形成する交差部との間を延在する第１傾斜プレートであって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートと；そして前記プレート部材と前記ベース構造との間を延在する第２傾斜プレートであって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートと、を備える。
【００２３】
有利な点として、前記メカニカルフィッティングは更に：ファスナーであって、前記プレート部材が前記ファスナーを保持するように適合させた、前記ファスナーと；そして前記ベース構造の開口部であって、該開口部を通って、前記ファスナーを、前記ベース構造を貫通して延出させて前記メカニカルフィッティングを結合メカニカルフィッティングに接続することにより、前記構造物を別の構造物に接続する、前記開口部と、を備え、前記メカニカルフィッティングを前記結合フィッティングに接続すると、圧縮荷重が前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートに加わり；前記構造物及び前記他の構造物は、航空機の構造物を構成し；前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートは前記プレートに一体的に形成され；そして前記第１傾斜プレート及び前記第２傾斜プレートは、前記ベース構造と前記プレート部材との間の圧縮力に対して、前記ベース構造を形成する材料と比較して、耐性の優れた機械的特性を有する材料により形成される。
【００２４】
更に別の実施形態によれば、構造物を接続する方法が開示され、該方法は：ファスナーの一方の端部を、メカニカルフィッティングのベース構造の開口部を通って収容して、前記ファスナーを結合メカニカルフィッティングにファスナー結合する工程と；前記ファスナーの反対側端部を、前記メカニカルフィッティングのプレート部材で保持する工程であって、前記ファスナーの前記反対側端部が、前記プレート部材で保持されるように適合させた、前記保持する工程と；第１傾斜プレートを、前記プレート部材と前記ベース構造との間で延在させる工程であって、該第１傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の平面を基準として第１の所定角度で延在する、前記第１傾斜プレートを延在させる工程と；そして第２傾斜プレートを、前記プレート部材と前記ベース構造との間で延在させる工程であって、該第２傾斜プレートが前記ベース構造から、前記ベース構造の前記平面を基準として第２の所定角度で延在する、前記第２傾斜プレートを延在させる工程と、を含み；前記メカニカルフィッティングは、前記ベース構造から延出する側壁を備え、そして前記方法は更に、航空機の構造物を前記側壁に取り付ける工程を含む。
【００２５】
請求項によってのみ規定される本開示の他の態様及び特徴は、この技術分野の当業者には、本開示に関する以下の非限定的な詳細な説明を、添付の図と併せて精査することにより明らかになる。
【００２６】
実施形態についての以下の詳細な説明では、本開示の特定の実施形態を図示する添付の図面を参照する。異なる構造及び動作を有する他の実施形態は、本開示の範囲から逸脱しない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、構造物を接続するために使用することができる先行技術によるアングルクリップの一例の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、構造物を接続するために使用することができる先行技術によるチャネルテンションクリップの一例の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの先行技術によるチャネルテンションクリップの上面図であり、チャネルテンションクリップに加わる力または荷重、及びクリップ内の内部引張応力及び圧縮応力を示している。
【図３】図３は、構造物を接続するために使用される先行技術によるアングルフィッティングの一例の斜視図である。
【図４】図４は、構造物を接続するために使用される先行技術によるチャネルフィッティングの一例の斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本開示の１つの実施形態による構造物を接続し、かつエンドパッド支持構造を含むメカニカルフィッティングの一例の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルテンションクリップの上面図であり、テンションクリップ及びトラスエンドパッドフィッティングに加わる力または荷重、及びフィッティング内の内部引張応力及び圧縮応力を示している。
【図６】図６は、本開示の１つの実施形態による構造物を接続するトラスエンドパッドメカニカルフィッティング及び結合トラスエンドパッドメカニカルフィッティングの上面図である。
【図７】図７は、本開示の別の実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルテンションクリップの一例の上面図である。
【図８】図８は、本開示の更に別の実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルテンションクリップの一例の上面図である。
【図９】図９は、本開示の更に別の実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルテンションクリップの一例の上面図である。
【図１０】図１０は、本開示の１つの実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルフィッティングの一例の上面図である。
【図１１】図１１は、本開示の１つの実施形態によるつま先領域が無く、かつトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルフィッティングの一例の斜視図である。
【図１２】図１２は、本開示の別の実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスチャネルフィッティングの一例の斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本開示の１つの実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングを含むトラスアングルフィッティングの一例の斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、直線１３Ｂ−１３Ｂに沿った図１３Ａの例示的なトラスアングルフィッティングの端面図であり、フィッティング内の内部引張応力及び圧縮応力を示している。
【図１４】図１４は、ファスナー結合されて２つの構造物を接続する先行技術による一対のアングルテンションクリップの上面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本開示の１つの実施形態による２つの構造物を接合するトラスエンドパッド支持構造を含む一対のトラスアングルテンションクリップの上面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａの一対のトラスアングルテンションクリップの上面図であり、テンションクリップ及びトラスエンドパッドフィッティングに加わる力または荷重、及びフィッティング内の内部引張応力及び圧縮応力を示している。
【図１６】図１６は、ファスナー結合されて２つの構造物を接続する先行技術による一対のアングルテンションフィッティングの上面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本開示の１つの実施形態による２つの構造物を接合するトラスエンドパッド支持構造を含む一対のトラスアングルテンションフィッティングの上面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａの一対のトラスアングルテンションフィッティングの上面図であり、トラスアングルテンションフィッティングに加わる力または荷重、及びフィッティング内の内部引張応力及び圧縮応力を示している。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本開示の１つの実施形態による直角多角形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本開示の１つの実施形態による直角多角形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、本開示の１つの実施形態による直角多角形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、本開示の１つの実施形態による直角多角形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１８Ｅ】図１８Ｅは、本開示の１つの実施形態による直角多角形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１８Ｆ】図１８Ｆは、本開示の１つの実施形態によるエンドプレートが取り外されている、または変更されている状態の異なるフィッティングの斜方投影図である。
【図１８Ｇ】図１８Ｇは、本開示の１つの実施形態によるエンドプレートが取り外されている、または変更されている状態の異なるフィッティングの斜方投影図である。
【図１８Ｈ】図１８Ｈは、本開示の１つの実施形態によるエンドプレートが取り外されている、または変更されている状態の異なるフィッティングの斜方投影図である。
【図１８Ｉ】図１８Ｉは、本開示の１つの実施形態によるエンドプレートが取り外されている、または変更されている状態の異なるフィッティングの斜方投影図である。
【図１８Ｊ】図１８Ｊは、本開示の１つの実施形態によるエンドプレートが取り外されている、または変更されている状態の異なるフィッティングの斜方投影図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、本開示の１つの実施形態による不規則形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本開示の１つの実施形態による不規則形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、本開示の１つの実施形態による不規則形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、本開示の１つの実施形態による不規則形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図１９Ｅ】図１９Ｅは、本開示の１つの実施形態による不規則形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティングの上面図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、本開示の１つの実施形態による別のトラスチャネルフィッティングの一部の斜視図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、図２０Ａの例示的なトラスチャネルフィッティングの平面図であり、２つの結合フィッティングを示している。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、直線２０Ｃ−２０Ｃに沿った図２０Ｂの例示的なトラスチャネルフィッティングの断面図である。
【図２０Ｄ】図２０Ｄは、直線２０Ｄ−２０Ｄに沿った図２０Ｂの例示的なトラスチャネルフィッティングの断面図である。
【図２０Ｅ】図２０Ｅは、直線２０Ｅ−２０Ｅに沿った図２０Ｂの例示的なトラスチャネルフィッティングの端面図である。
【図２１】図２１は、本開示の１つの実施形態によるトラスエンドパッドフィッティングに使用される傾斜プレートの一例である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ａ−２２Ａに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｂ−２２Ｂに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｃ−２２Ｃに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｄ】図２２Ｄは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｄ−２２Ｄに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｅ】図２２Ｅは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｅ−２２Ｅに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｆ】図２２Ｆは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｆ−２２Ｆに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｇ】図２２Ｇは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｇ−２２Ｇに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｈ】図２２Ｈは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｈ−２２Ｈに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｉ】図２２Ｉは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｉ−２２Ｉに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２２Ｊ】図２２Ｊは、本開示の異なる実施形態による図２１の直線２２Ｊ−２２Ｊに沿った傾斜プレートの異なる断面の一例である。
【図２３】図２３は、本開示の１つの実施形態による第１構造物を少なくとも１つの他方の構造物に接続する方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施形態に関する以下の詳細な説明では、本開示の特定の実施形態を例示する添付の図面を参照する。異なる構造及び動作を有する他の実施形態は、本開示の範囲から逸脱しない。同様の参照番号は、異なる図面における同じ要素または構成要素を指すことができる。
【００２９】
図５Ａは、本開示の１つの実施形態による構造物を接続するために使用することができ、かつエンドパッド支持構造５０２を含むメカニカルフィッティング５００の一例の斜視図である。図５Ａの例示的なメカニカルフィッティング５００は、トラスチャネルテンションクリップ型メカニカルフィッティングである。支持構造またはエンドパッド支持構造５０２について最初に、トラスチャネルテンションクリップ型メカニカルフィッティングを参照して説明されるが；エンドパッド支持構造５０２または当該エンドパッド支持構造の変形例は、本明細書において記載されるように、またはこの技術分野の当業者が理解しているように、他の種類のフィッティングに関連して使用することができる。メカニカルフィッティング５００は、第１プレートと、エンドプレートまたはベース構造５０４と、そして第２プレートまたはプレート部材５０６と、を含むことができる。エンドパッド支持構造５０２または複数のエンドパッド支持構造は、第２プレートまたはプレート部材５０６を、ベース構造５０４から所定の間隔を置いて支持する。ベース構造５０４及びプレート部材５０６は互いに略平行とすることができるが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば、プレート部材５０６はベース構造５０４の平面に対して所定の角度で傾けることができる。
【００３０】
エンドパッド支持構造５０２は、トラス支持構造５０８または同様の構造を含むことができる。トラス支持構造５０８は、プレート部材５０６とベース構造５０４との間を延びる第１傾斜プレート５１０を含むことができる。第１傾斜プレート５１０は、ベース構造５０４から、図５Ｂの直線５１２で示すベース構造５０４の平面に対して第１所定角度θで延びる。
【００３１】
トラス支持構造５０８は更に、プレート部材５０６とベース構造５０４との間を延びる第２傾斜プレート５１４を含むことができる。第２傾斜プレート５１４は、ベース構造５０４から、ベース構造５０４の平面５１２に対して第２所定角度βで延びる。第１所定角度θ及び第２所定角度βは互いに等しくすることができる、または他の実施形態では、図９に示す構成と同様に、異なる角度とすることができる。
【００３２】
メカニカルフィッティング５００は更に、ファスナー５１６を含むことができる。ファスナー５１６は、ボルトとするか、または本明細書において記載されるファスナーと同様の他の種類のファスナーとすることができる。穴または開口部５１８は、ベース構造５０４に形成してファスナー５１６を収容することができる。別の穴または開口部５２０は、プレート部材５０６に形成してファスナー５１６を収容することができる。ファスナー５１６は、メカニカルフィッティング５００を、図６，１５Ａ，及び１７Ａに示すフィッティングと同様の結合メカニカルフィッティングに取り付けるように適合させることができる。
【００３３】
メカニカルフィッティング５００は、ベース構造５０４から延びる少なくとも１つの側壁を含むことができる。この構成では、メカニカルフィッティング５００は、図１５Ａ及び１５Ｂに示す結合アングルクリップトラスフィッティング群の各々と同様のアングルクリップトラスフィッティングを表わしている。図５Ａ及び５Ｂに示すメカニカルフィッティング５００またはトラスチャネルテンションクリップは、第１側壁５２２及び第２側壁５２４を含む。側壁５２２及び５２４は、エンドパッド支持構造５０２またはトラス支持構造５０８のいずれの側のベース構造５０４の対向端部からも延びることができる。第１傾斜プレート５１０は、プレート部材５０６とベース構造５０４及び第１側壁５２２が形成する交差部５２６との間を延在することができる。第２傾斜プレート５１４は、プレート部材５０６とベース構造５０４及び第２側壁５２４が形成する交差部５２８との間を延在することができる。トラス支持構造５０８は、力系の平衡を、内部引張荷重及び圧縮荷重によって満たし、そして部材５０４，５１０，及び５１４の曲げモーメントを最小限に抑えるので、側壁５２２及び５２４にはより小さなモーメントが伝達されることになる。この理由から、側壁５２２及び５２４は、図１〜４に示すメカニカルフィッティングのような従来のメカニカルフィッティングよりも薄くすることができる。
【００３４】
異なる実施形態によれば、トラス支持構造５０８は、図１〜４に示すフィッティングのような従来のテンションフィッティングのエンドパッド、及びエンドパッドの任意の変形例の代わりに用いることができる、または本明細書において例示され、かつ記載されるメカニカルフィッティングの他の種類のメカニカルフィッティングのエンドパッドの代わりに用いることができる。
【００３５】
図５Ｂは、図５Ａのトラス支持構造５０８を含むメカニカルフィッティング５００の上面図であり、メカニカルフィッティング５００及びトラス支持構造５０８に加わる力または荷重、及びメカニカルフィッティング５００内の内部引張応力及び圧縮応力を示している。傾斜プレート５１０及び５１４は、ファスナー引張荷重またはボルト引張荷重を側壁５２２及び５２４に、ファスナー５１６またはテンションボルトに平行に作用する荷重成分を介して伝達する。傾斜があるために、これらの傾斜プレート５１０及び５１４は更に、荷重の水平成分を交差部５２６及び５２８に伝達する。側壁５２２及び５２４内の荷重成分は、図５Ｂの矢印５３０及び５３２で示す引張荷重成分である。傾斜プレート５１０及び５１４は、図５Ｂの矢印５３４及び５３６で示す圧縮荷重のみを支持する。エンドプレートまたはベース構造５０４は、ファスナー５１６に対して略垂直に作用し、かつ傾斜プレート５１０及び５１４を介して伝達される水平荷重成分を支持する。ベース構造５０４は、図５Ｂの矢印５３８及び５４０で示す引張荷重のみを支持する。
【００３６】
引張力が図１〜４の先行技術によるエンドプレートメカニカルフィッティングのそれぞれのファスナー１０２またはボルトに加わると、当該フィッティングのエンドプレート１０２は、エンドプレート１０２が、図１４に示す結合フィッティングと同様の結合フィッティングのエンドプレート１０２に押圧当接する場合に圧縮状態になる。メカニカルフィッティング５００では、ボルト引張力またはファスナー引張力は、図５Ｂに示すように、かつ前に説明したように、軸方向圧縮状態になっている傾斜プレート５１０及び５１４を介して作用する。傾斜プレート５１０及び５１４は、圧縮部材またはピラミッド面と表記することもできる。メカニカルフィッティング５００がファスナー１０６の近傍で占める割合、及びファスナー１０６の近傍のメカニカルフィッティング５００の寸法は、ボルト引張力から極めて大きな曲げモーメントが、トラス構造５０８の傾斜プレート５１０及び５１４または圧縮部材に加わることがないように設定される。
【００３７】
傾斜プレート５１０及び５１４、または圧縮性部材内の力は、各側壁５２２及び５２４にあるベース構造５０４及び側壁から反作用を受ける。傾斜プレート５１０及び５１４内の力の垂直成分は、側壁５２２及び５２４によってのみ支持される。傾斜プレート５１０及び５１４内の力の水平成分は、ベース構造５０４によって支持される。
【００３８】
図５Ａ及び５Ｂに示す例示的な実施形態では、ファスナー５１６は、２つの側壁５２２と５２４との中間に位置する。各側壁５２２及び５２４は、ファスナー５１６内の引張力の略２分の１を支持する。ベース構造５０４が支持する荷重の絶対値は、各傾斜プレート５１０及び５１４とベース構造５０４とがなす角度θ及びβによって変化する。角度θ及びβが大きくなると、ベース構造５０４が支持する力が小さくなる。角度θ及びβが小さくなると、ベース構造５０４が支持する力が大きくなる。
【００３９】
傾斜プレート５１０及び５１４、ベース構造５０４、及び側壁５２２及び５２４の交差部の形状は、各部材の中心面が共通の交差点で交差するように形成することができる。図５Ｂに示すように、破線が傾斜プレート５１４、ベース構造５０４、及び側壁５２４の中心面に沿って延びて共通点５４２で交差するように図示されている。この配置により、高圧縮強度傾斜プレート５１０及び５１４、ベース構造５０４、及び側壁５２２及び５２４内に、力の位置がこのように一列に並んでいない場合に起こる偏心から生じる曲げモーメントを最小限に抑えることができる。
【００４０】
図６は、本開示の１つの実施形態による構造物６０６及び６０８を接続するトラスエンドパッドメカニカルフィッティング６００、及び結合トラスエンドパッドメカニカルフィッティング６０２の一例の上面図である。図６に示す例示的なトラスエンドパッドメカニカルフィッティング６００及び６０２はそれぞれ、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明したトラス支持構造と同様のトラス支持構造５０８を含むトラスチャネルテンションクリップ型メカニカルフィッティング５００と同様である。トラスエンドパッドメカニカルフィッティング６００及び６０２は、図６に示すように、互いに押圧当接させることができる。ファスナー５１６またはテンションボルトは、２つのフィッティング６００及び６０２を接続合体させる。側壁５２２及び５２４は構造物を支持することもできる。図６に示す例では、トラスエンドパッドフィッティング６０２の側壁５２２は構造物６０６を支持し、そしてトラスエンドパッドフィッティング６０２の側壁５２２は構造物６０８を支持する。構造物６０６及び６０８は側壁５２２に、ファスナー群を介して、または別の適切な取り付け機構を介して取り付けることができる。構造物６０６及び６０８は、航空機の構造物、アセンブリ、またはサブアセンブリとするか、または橋、建物、または他の土木構造物のような構造物とすることができる。隙間Ｇを構造物６０６と６０８との間に設けることができる。
【００４１】
トラスエンドパッドメカニカルフィッティング６００は、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明した例示的なメカニカルフィッティング５００と同様の単一材料部材により形成することができる、または当該フィッティングは、異なる構成部材により形成することができる。図７は、本開示の別の実施形態による個別構成部材であるトラス支持構造７０８を含むトラスエンドパッドメカニカルフィッティング７００の一例の上面図である。トラス支持構造７０８は、エンドプレートまたはベース構造７０４及び側壁７２２及び７２４とは別に一体形成することができる第２プレートまたはプレート部材７０６、及び第１及び第２傾斜プレート７１０及び７１４を含むことができる。傾斜プレート７１０及び７１４の各々の端部は、ベース構造７０４、及び側壁７２２及び７２４の各側壁が形成する交差部７２６及び７２８に当接するか、または接触することができる。
【００４２】
トラス支持構造７０８は、ベース構造７０４及び側壁７２２及び７２４とは異なる材料により形成することができる。トラス支持構造７０８の材料を選択して、第１及び第２傾斜プレート７１０及び７１４が、圧縮状態における有利な機械的特性、またはベース構造７０４とプレート部材７０６のとの間の圧縮力または圧縮荷重に耐える耐性がベース構造７０４、及び側壁７２２及び７２４を形成するように選択することができる材料よりも高い機械的特性を有する材料により形成されるようにすることができる。同様に、ベース構造７０４、及び側壁７２２及び７２４の材料を選択して、引張荷重または引張力を受けている状態で有利な機械的特性、または引張荷重または引張力に耐える耐性が高い機械的特性を実現することができる。
【００４３】
更に、フィッティングの用途、または用法によって異なるが、異なる電気的特性、導電性、耐熱性、絶縁性、または他の有利な特性のような異なる特性を有する材料を選択して、トラス支持構造７０８及びベース構造７０４、及び側壁７２２及び７２４を形成することができる。トラス支持構造７０８は、他の種類のメカニカルフィッティングに適用することもできる。トラス支持構造７０８は、圧縮性部材と表記することもできる。傾斜部材７１０及び７１４の断面積は、これらの部材が交差部７３０及び７３２に接触する箇所であるこれらの部材の端部で大きくすることができる。面積をこのように大きくすると、部材７１０，７１４内、及び交差部７３０及び７３２の近傍の材料内の支持応力を低減することができる。更に、傾斜部材７１０及び７１４の端部の拡大半径部は、フィレット半径部７３４及び７３６と結合して、ベース構造７０４内の応力集中を更に低減することができる。更に、ショットピーニング、潤滑剤、及びコーティングを含む表面処理によって、ベース構造７０４、フィレット半径部７３４及び７３６、及びトラス支持構造７０８の間の接触面を保護することができる。更に、トラス支持構造７０８は、特定の用途において有利となり得る電気絶縁材料により形成することができる。
【００４４】
図８は、本開示の更に別の実施形態によるトラス支持構造８０８を含むトラスエンドパッドメカニカルフィッティング８００の一例の上面図である。トラスエンドパッドメカニカルフィッティング８００は、メカニカルフィッティング５００及び７００と、ファスナー５１６またはボルトを、帯状体８１６または他の種類のテンション部材のような別の種類のテンション部材により置き換えることができることを除いて同様とすることができる。別の違いは、傾斜プレート８１０及び８１４、または圧縮部材は、第２プレートまたはプレート部材８０６に一体的に形成されていないことである。テンション部材または帯状体８１６がネジ切りボルトよりも優れる１つの利点は、帯状体８１６によってネジ山を無くすことができるので、帯状体８１６が更に効率的になることである。引張力をテンション部材または帯状体８１６に加えるために、力を帯状体８１６に、矢印８３４の方向に加えて、引張力を帯状体８１６内に発生させ、そして圧縮力を圧縮部材または傾斜プレート８１０及び８１４内に発生させることができる。
【００４５】
帯状体８１６は、図８に示すように、プレート部材８０６に一体的に形成することができるか、またはプレート部材８０６は帯状体８１６に或る機構により取り付けることができる。第１傾斜プレート８１０は、帯状体８１６及びプレート部材８０６が形成する交差部に当接する第１端部８２６を含むことができる。第１傾斜プレート８１０の反対側端部８２８は、第１側壁８２２及びエンドプレートまたはベース構造８０４が形成する交差部に当接する。第１傾斜プレート８１０は、ベース構造８０４から、ベース構造８０４の平面に対して第１所定角度θで延びることができる。
【００４６】
第２傾斜プレート８１４は、帯状体８１６及びプレート部材８０６が形成する交差部に当接する第１端部８３０を含むことができる。第２傾斜プレート８１４の反対側端部８３２は、ベース構造８０４及びトラスエンドパッドメカニカルフィッティング８００の第２側壁８２４が形成する交差部に当接することができる。第２傾斜プレート８１４は、ベース構造８０４から、ベース構造８０４の平面に対して第２所定角度βで延びることができる。帯状体８１６及び第１及び第２傾斜プレート８１０及び８１４は、他の種類のメカニカルフィッティングに適用することもできる。
【００４７】
図９は、本開示の更に別の実施形態によるトラス支持構造９０８を含むトラスエンドパッドメカニカルフィッティング９００の一例の上面図である。トラスエンドパッドメカニカルフィッティング９００は、図５Ａのメカニカルフィッティング５００と、ファスナー９１６が、これらの側壁のうちの一方の側壁により近接していることを除き同様とすることができ、そしてトラス支持構造９０８は、図９に示すファスナー９１６と同様に中心からずれている。トラスエンドパッドメカニカルフィッティング９００は側壁９２４を含むことができ、側壁９２４は他方の側壁９２２よりも、それぞれの側壁９２２及び９２４からのファスナー９１６の距離に比例して厚くすることができる。更に、傾斜部材９１０及び９１４の角度は、エンドプレートまたはベース構造９０４の平面に対して異なっており、そして傾斜部材９１０及び９１４の厚さは、圧縮荷重の違いを吸収するように変えることができる。傾斜部材９１０及び９１４の角度及び厚さは、メカニカルフィッティング９００の最小重量を維持し、かつ偏心から生じるモーメントを必ず最小限に抑えるように調整することができる。
【００４８】
図５〜９を参照して説明した支持構造またはトラス支持構造５０８〜９０８は、他の種類のフィッティングに適用することもできる。図１０は、本開示の１つの実施形態によるトラス支持構造１００８を含むトラスチャネルフィッティング１０００の一例の上面図である。トラスチャネルメカニカルフィッティング１０００は、隣接側壁またはバックプレーン１０２６を側壁１０２２と１０２４との間に含む。それ以外は、トラスチャネルフィッティング１０００は、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明したメカニカルフィッティング５００と同様である。傾斜プレート１０１０及び１０１４または圧縮性部材の幅は、ボルト１０１６近傍の狭幅“Ｗ１”から側壁１０２２及び１０２４近傍の広幅“Ｗ２”に変化するので、傾斜プレート１０１０及び１０１４の厚さも、ボルト１０１６近傍の肉厚寸法から各側壁１０２２及び１０２４近傍の肉薄寸法または薄厚に変化する。傾斜プレート１０１０及び１０１４または圧縮性部材の幅及び厚さは、傾斜プレート１０１０及び１０１４の断面積が略一定となるように変えることができる。
【００４９】
本明細書において記載される例示的なトラスエンドパッドフィッティングは、構造物の母材の剛性または硬度に近い剛性または硬度を構造物の接続部に付与することができる。これは、本明細書において記載される例示的なトラスエンドパッドフィッティングが、図６に示すトラスエンドパッドフィッティングと同様に、テンション部材（例えば、ファスナーまたはボルト）から傾斜プレートまたは圧縮部材を通って、テンション部材の反対側端部の取り付け先の隣接ミラー対称フィッティングまたは結合フィッティングに当接するエンドプレートまたはベース構造の領域に至る直接的な荷重経路となるからである。従って、図４のつま先領域４０８のような先行技術によるフィッティングに通常、必要とされる“つま先”領域が必要ではなくなる。開口部１０２８は、除去されたつま先領域を示している。
【００５０】
図１１は、本開示の１つの実施形態によるつま先領域が無く、かつトラスエンドパッド構造１１０８を含むトラスチャネルフィッティング１１００の一例の斜視図である。開口部１１０２は、除去されたつま先領域を示している。ファスナーまたはテンション部材１１１６からの力は、傾斜プレート１１１０及び１１１４または圧縮部材によって直接支持されて、エンドプレートまたはベース部材またはベース構造１１０４及び側壁１１２２及び１１２４に伝達される。これらの力の長手方向成分は、側壁１１２２及び１１２４により支持されて、バックプレーン１１２６にせん断力により伝達される。トラスチャネルフィッティング１１００は、傾斜プレート１１１０及び１１１４と側壁１１２２及び１１２４の交差部にある別の側の隣接ミラー対称フィッティングで効果的に締め付けることができ、そして本明細書において記載されるトラス構造の無い先行技術によるエンドパッドフィッティングにおけるようなボルトまたはファスナーの位置で締め付けられることがない。
【００５１】
前に説明したように、先行技術によるフィッティングの限界は、当該フィレット半径部における早期亀裂を防ぐためのバックプレーンとエンドプレートまたはエンドパッドとの間のフィレット半径部のサイズである。図１１の例示的なトラスチャネルフィッティング１１００は、この不具合を、ベース部材またはベース構造１１０４とバックプレーン１１２６との間の接合部を、開口部１１０２を形成してつま先領域を除去して無くすことにより回避している。荷重経路がテンション部材１１１６とバックプレーン１１２６との間を直接通過することがなくなっているので、これらの２つの部材の間の交差部分が除去されている。更に、材料がフィッティングの当該部分に存在すると、当該材料が存在したとした場合の応力が小さく、かつフィッティングの他の部分のいずれの部分の安定性も必要がないので、フィッティングの前方近傍のバックプレーン内の材料を除去して開口部１１０２を形成することにより、図１０及び１１の実施形態に図示される“ｓｃａｌｌｏｐｅｄ（貝殻）”形状部を有するようにしている。
【００５２】
この考え方を利用して、より大きな偏心、例えば図１２のボルト１２１６の偏心が大きい例示的なトラスチャネルフィッティング１２００に対処することもできる。図１２は、本開示の別の実施形態による偏心トラスエンドパッド構造１２０８を含むトラスチャネルフィッティング１２００の一例の斜視図である。この実施形態では、トラスのように機能する側方部材１２２２及び１２２４を、図１１の中身が詰まった側壁１１２２及び１１２４の代わりに用いる。このフィッティングでは、図１１に示すトラスチャネルフィッティング１１００におけるのと丁度同じように、ボルト１２１６の引張荷重は、圧縮性部材１２１０及び１２１４により支持されて、側方部材１２２２及び１２２４に伝達されるが、荷重がバックプレーン１２２６にせん断力により伝達されるのではなく、当該荷重は、側方部材１２２２及び１２２４の軸方向引張力で支持される。次に、この軸方向引張力がせん断力となって、トラスチャネルフィッティング１２００の端部１２２８の近傍のバックプレーン１２２６に伝達される。
【００５３】
トラス支持構造１２０８の偏心が大きい状態では、トラスチャネルフィッティング１２００が貝殻１２０２の近傍のバックプレーン１２２６の位置で広がるのを防止するために水平部材が必要となる。ベース部材またはベース構造１２０４の穴１２１８が密嵌合穴である場合、側方荷重がトラスチャネルフィッティング１２００に伝達される可能性が生じる。側方荷重がトラスチャネルフィッティング１２００に伝達される可能性を避けるための緩嵌穴１２１８を図１２に示す。この場合、対角部材１２３０及び１２３２を図１２に示すように追加して、この側方荷重を効率的に伝達することができるようにする。
【００５４】
図１３Ａは、本開示の１つの実施形態によるトラスエンドパッド構造１３０８を含むトラスアングルフィッティング１３００の一例の斜視図である。図１３Ｂは、図１３Ａの例示的なトラスアングルフィッティング１３００を直線１３Ｂ−１３Ｂに沿って見たときの端面図である。図１３Ｂは更に、エンドプレート１３０４、及び傾斜プレート１３１０及び１３１４の内部引張応力、及び内部圧縮応力を示している。本明細書において記載される他のメカニカルフィッティングと同様に、ボルト１３１６または他のファスナー内の引張力は、２つの傾斜プレート１３１０及び１３１４または圧縮部材によって支持されて、ベース構造１３０４及び側壁１３２２及び１３２４に伝達される。図１３Ａ及び１３Ｂに示すトラスアングルフィッティング１３００では、側壁１３２２及び１３２４に圧縮部材１３１０及び１３１４または傾斜プレート群を介して伝達される力は、このように支持されて、トラスアングルフィッティング１３００の端部構成部分１３２０に、トラスアングルフィッティング１３００の端部構成部分１３２０の近傍で交差する、または合体する、側壁１３２２及び１３２４の外側弦材１３２６及び上側弦材１３２８をそれぞれ介して伝達される。
【００５５】
図１４は、２つの構造物１４００及び１４０２を接続するためにファスナー結合される先行技術による一対のアングルクリップ１００の上面図である。これらのアングルクリップ１００は、図１を参照して説明したアングルクリップ１００と同様である。図１５Ａは、一対のトラスアングルテンションクリップ１５００の上面図であり、各トラスアングルテンションクリップは、本開示の１つの実施形態による２つの構造物１５０４及び１５０６を接合するトラスエンドパッド支持構造１５０２を含む。図１５Ｂは、図１５Ａの一対のトラスアングルテンションクリップ１５００の上面図であり、力または荷重がこれらのトラスアングルテンションクリップ１５００及びトラスエンドパッド支持構造１５０２に作用し、そして引張応力及び圧縮応力がフィッティングのこれらの部材内に生じる様子を示している。これらのトラスアングルテンションクリップ１５００の各々は、ベース部材またはベース構造１５０８、及びプレート部材１５１０を含むことができる。第１傾斜プレート１５１２及び第２傾斜プレート１５１４、または圧縮部材群は、プレート部材１５１０とベース構造１５０８との間を延在することができる。これらのトラスアングルテンションクリップ１５００は、テンション部材１５１６またはボルトによって締め付け合体させることができる。これらのトラスアングルテンションクリップ１５００の各々は、ベース構造１５０８から延びる側壁１５１８を含む。各側壁１５１８は、ベース構造１５０８に対してほぼ垂直に延びることができるが、用途によって異なるように、側壁１５１８は、エンドプレート１５０８から他の或る角度で延びることができる。トラスエンドパッド支持構造１５０２は、テンション部材１５１６に起因する曲がりを除去することができる。従って、テンション部材１５１６は、図１４の先行技術によるアングルクリップ１００に接続されるテンション部材よりも小さく形成することができる。更に、これらの側壁１５１８の厚さは、図１５Ａ及び１５Ｂを図４と比較することにより分かるように、側壁群１０８と比較して薄くすることができるが、その理由は、曲げ応力が、図１４の先行技術によるアングルクリップ１００と比較して、トラスエンドパッド支持構造１５０２によって、大幅に最小化されるからである。
【００５６】
図１５Ａ及び１５Ｂに図示されているように、トラスエンドパッド支持構造１５０２の一方の側の傾斜プレート１５１２または圧縮部材は、当該傾斜プレートまたは圧縮部材に隣接する側壁または垂直脚部を有していない。これは、トラスフィッティングの目的が、２つの側壁１５１８を、２つのフィッティングの間の結合面で強固に締め付け合体させることであるので重要ではない。傾斜プレート１５１２及び１５１４または圧縮部材群は、対称性が必要であるという理由からだけで設けているので、テンション部材１５１６のヘッド（頭部）に作用する力とベース部材群またはベース構造群１５０８の結合面に沿って作用する力は平衡する。正味の水平方向の力を除くと、力の平衡が、傾斜プレート１５１２及び１５１４に起因して生じる。正味の水平方向の力は、引っ張り状態になっている一対のベース構造１５０８によって平衡する。
【００５７】
図１５Ａ及び１５Ｂに図示される傾斜プレート１５１２及び１５１４または圧縮部材の配置は、アングルフィッティング、チャネルフィッティング、及び他のメカニカルフィッティングに適用することもできる。  図１６は、ファスナー結合されて２つの構造物１６０２及び１６０４を接続する先行技術による一対のアングルテンションフィッティング１６００の上面図である。図１７Ａは、一対のトラスアングルテンションフィッティング１７００の上面図であり、各トラスアングルテンションフィッティングは、本開示の１つの実施形態による２つの構造物１７０４及び１７０６を接合するトラスエンドパッド支持構造１７０２を含む。図１７Ｂは、図１７Ａの一対のトラスアングルテンションフィッティング１７００の上面図であり、力または荷重がテンションクリップ、及びトラスエンドパッド支持構造１７０２に作用する様子、及び内部引張応力及び圧縮応力を示している。図１７Ａ及び１７Ｂの実施形態では、これらのトラスエンドパッド支持構造１７０２は、トラスアングルテンションフィッティング１７００とは別体の構成部材であり、そして個別に形成されている。トラスエンドパッド支持構造１７０２は、図７を参照して説明したトラス支持構造７０８と同様とすることができる、またはトラスエンドパッド支持構造１７０２は、図６を参照して説明したように、一体的に配置することができる。他の実施形態では、トラスエンドパッド支持構造１７０２は、図８を参照して説明したように、別部材として配置することができる。図１５及び１６のフィッティング１５００及び１７００は、互いにミラー対称となるように、または略同一となるように図示されているが、これらのフィッティングはこのようにする必要はなく、異なる構成を有することができる、または異なる種類のフィッティングとすることができる。
【００５８】
トラスアングルテンションフィッティング１７００の１つの特徴は、当該トラスアングルテンションフィッティングが、荷重を１つのフィッティングから、当該フィッティングの結合先のフィッティングに、バックアップ構造を有する境界群の全てに沿ってスムーズに伝達することができることである。トラスエンドパッド配置の大きな利点は、このトラスエンドパッド配置によって、先行技術によるフィッティングについて節［０００３］で説明したように、離れた位置（ボルトまたはテンション部材の位置）で締め付けられる先行技術によるフィッティングとは異なり、これらの結合面を、当該結合面の位置に極めて近接して締め付けることができることである。先行技術によるフィッティングは、エンドパッド湾曲部で“広がる（ｏｐｅｎ  ｕｐ）”傾向を示すので、ジョイント剛性が低くなる。本発明において記載されるフィッティングは、当該フィッティングのジョイント剛性を、より大きな荷重を受けている状態で、テンション部材が、これらのフィッティングが分離されるように極めて大きく伸長するまで維持する。従って、アングルクリップの場合、一方の側面が強固に締め付けられる。チャネルテンションクリップの場合、対向する２つの面が締め付けられる。アングルクリップの場合、隣接する２つの面が締め付けられる。チャネルフィッティングの場合、３つの面が締め付けられる。アングルテンションクリップの場合、更に別の側面が更に締め付けられる。この更に別の側面は、軸方向荷重を一方のフィッティングから他方のフィッティングに伝達しないが、この更に別の側面は、アングルテンションフィッティングのボルト、圧縮部材群、及び他の脚部または側壁について力系の対称性をほぼ保持することができる。
【００５９】
アングルフィッティング及びチャネルフィッティングの場合、全ての４つの側面は、これらの側面の全てが、荷重を一方のフィッティングから結合フィッティングに伝達する訳ではないのであるが、締め付けられる。しかしながら、アングルテンションクリップの場合と丁度同じように、他の側面を締め付けると、荷重バランスを、ボルト、圧縮部材群、または傾斜プレート群、及び側壁群の位置で確保することができる。
【００６０】
トラスエンドパッドフィッティングの異なる実施形態について、直角多角形の側面の一部を使用して荷重を一方のフィッティングから結合フィッティングに伝達する構成の直角多角形を用いて例示し、そして記載してきた。図１８Ａ〜１８Ｅはそれぞれ、本開示の１つの実施形態による直角多角形トラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティング１８００〜１８０８の上面図である。図１８Ａのフィッティングは、側壁がアングルテンションクリップ１８００の１つの辺１８１０（クロスハッチで図示される）からのみ延びている構成のアングルテンションクリップ１８００である。図１８Ｂのフィッティングは、トラスエンドパッドフィッティング１８０２の対向する２つの辺から延びる側壁１８１２及び１８１４（クロスハッチで図示される）を含むチャネルテンションクリップである。図１８Ｃのフィッティングは、アングルフィッティング１８０４の隣接する２つの辺から延びる側壁１８１６及び１８１８を含むアングルフィッティング１８０４である。図１８Ｄのフィッティングは、チャネルフィッティング１８０６の３つの辺から延びる側壁１８２０，１８２２，及び１８２４を含むチャネルフィッティング１８０６である。図１８Ｅのフィッティングは、全周包囲フィッティング１８０８の全ての４つの辺から延びる側壁１８２６〜１８３２を含む全周包囲フィッティング１８０８である。これらの側壁は、図１８Ａ〜１８Ｅのクロスハッチで図示されている。
【００６１】
次に、図１８Ｆを参照するに、チャネルテンションフィッティング１８３０が図示されている。この構成は、これまでに説明してきた構成とは、この構成に、エンドプレートを設けていない点で異なっている。エンドプレートの機能（ピラミッド形１８３２の底辺が広がって離れるのを防止する機能）は、傾斜ピラミッド形１８３２の下側構成部分を引っ張り状態で、ピラミッドベース１８３２の底辺に平行であり、かつファスナー１８３３の長軸に略垂直である方向に伸長させることにより行なわれる。側壁１８３６及び１８３８から延びる各フィッティングのベース構造またはベース部材１８３４は、側壁１８３６と１８３８との間を部分的にしか延びないようにすることができる。図１８Ｇは、引張力及び圧縮力が図示のピラミッド１８３２内に生じている状態のピラミッド１８３２のみを示している。これらのピラミッド面内の圧縮力は、図５Ｂ、１５Ｂ、及び１７Ｂに示す傾斜プレート内の圧縮力と同様の方向を向いている。底辺の近傍のこれらのピラミッド面の下側構成部分は、引張力をピラミッド１８３２の底辺に沿った周方向に受ける。
【００６２】
図１８Ｈは、ピラミッド形１８４０の別の実施形態の一例である。図１８Ｈでは、材料をピラミッド１８４０の底面に追加してこの構成または形態を、図１８Ｇに示す構成と比較して、剛性を高くし、そして効率を高めている。
【００６３】
図１８Ｉは、ピラミッド１８４２の別の実施形態の一例である。図１８Ｉでは、ピラミッド１８３２の傾斜プレート群の代わりに、ピラミッド１８４２の稜線にほぼ沿った細長部材群を用いている。これらの細長部材は圧縮力を支持する。ピラミッド１８４２の底辺の外周縁も、引張力を支持する細長部材群により構成される。従って、これらの細長外周部材は、エンドプレートを含む図５Ｂ、１５Ｂ、及び１７ｂに示すフィッティングのエンドプレートと同じ拘束機能を果たす。
【００６４】
図１８Ｊに示すピラミッド１８４４の構成または形態は、図１８Ｉに示す構成または形態と、これらの細長外周部材の代わりに、対角線状細長部材群を用いていることを除き、同様である。これらの対角線状細長部材は引張力を支持し、そして図１８Ｉに示す構成の細長外周部材群のように、拘束機能も果たす。この技術分野の当業者であれば、これらのピラミッド、及び底辺の材料は、多くの方法で配置することができ、これらの方法のうちのほんの幾つかの方法だけが本明細書において例示されていることが理解できるであろう。
【００６５】
図１８Ｈを参照するに、フィッティングの底面１８４６の材料は、底辺の平面にあることに注目されたい。図１８Ｊを参照するに、これらの細長部材は、これらの細長部材が、別の構造物または隣接するフィッティングに結合する底辺の平面から或る距離だけ離れることによりボルトヘッドに、より近づくように配置されていることに注目されたい。この距離によって微小モーメントが傾斜細長部材群に発生する。しかしながら、細長外周部材群をこのように配置することが、製造が更に容易になるという理由から有利となる場合、これらの非常に小さいモーメントは容易に許容することができる。この一般的原理は、本開示における全てのフィッティングに当てはまる。重量の節減による最大の利点は、傾斜プレート群及び／又は細長部材群を、これらの部材が軸方向引張力または圧縮力を支持するように配置することにより実現することができるが、理想的な幾何学形状からの微小な逸脱によって発生する微小モーメントは、製造が一層容易になる、または組立が容易であるといった他の理由が大きな利点をもたらす場合に許容することができる。
【００６６】
トラスエンドパッドフィッティングは、異なる形状に形成することもできる、または例えば、３つ以上の辺を持つ不規則多角形のような異なる形状のエンドプレート群を含むことができる。これらの稜線の一部は、荷重を１つのフィッティングから結合フィッティングに伝達することができる。荷重を伝達する、または伝達しない辺の配置に関する制限はない。効率を最高にする場合、圧縮部材群または傾斜プレート群は、結合構造を有するこれらの点または稜線に配置される。図１９Ａ〜１９Ｅはそれぞれ、本開示の１つの実施形態による不規則な形状のトラスエンドパッドフィッティングを含む異なるフィッティング１９００〜１９０８の上面図である。不規則形状フィッティング１９００〜１９０８から延びる側壁を、紙面から飛び出して延びる側壁にクロスハッチを付けることにより図示している。図１９Ｄ及び１９Ｅは、フィッティングの側壁が真っ直ぐである必要がないことを示している。側壁群、傾斜プレート群、及びエンドプレート群が真っ直ぐであると通常、最も効率的であるが、真っ直ぐではない側壁群、傾斜プレート群、またはエンドプレート群を用いることができる。
【００６７】
図２０Ａは、本開示の１つの実施形態によるトラスエンドパッドフィッティング２０００の一例の一部の斜視図である。図２０Ｂは、図２０Ａの例示的なトラスエンドパッドフィッティング２０００の平面図である。図２０Ｃは、直線２０Ｃ−２０Ｃに沿った図２０Ｂの例示的なトラスエンドパッドフィッティング２０００の断面図である。図２０Ｄは、直線２０Ｄ−２０Ｄに沿った図２０Ｂの例示的なトラスエンドパッドフィッティング２０００の断面図である。図２０Ｅは、直線２０Ｅ−２０Ｅに沿った位置での図２０Ｂの例示的なトラスエンドパッドフィッティング２０００の端面図である。
【００６８】
各トラスエンドパッドフィッティング２０００は支持フィッティング２００２を含む。支持フィッティング２００２は、一体的に形成されるエンドプレート、ベース構造またはメンブレン２００４、及び側壁２００６及び２００８を含むことができる。メンブレン２００４、及び側壁２００６及び２００８は、支持フィッティング２００２の空洞２２０９を形成することができる。トラスエンドパッドフィッティング２０００は更に、テンション部材または帯状体２０１０を含むことができる。帯状体２０１０は、引張荷重を支持し、そして従来のトラスエンドパッドフィッティングのファスナーまたはボルトに代わって使用される。図２０Ｃに最も明瞭に図示されているように、支持フィッティング２００２のベース構造またはメンブレン２００４は、内部に開口部２０１１を含み、この開口部２０１１を通って、帯状体２０１０が、図２０Ｂに最も明瞭に図示されているように、結合支持フィッティング２００２ａと２００２ｂとの間を延在することができる。一方の支持フィッティング２００２ａのベース構造またはメンブレン２００４ａは、図２０Ｂに図示されているように、結合支持フィッティング２００２ｂのベース構造またはメンブレン２００４ｂとは異ならせることができる。ベース構造またはメンブレン２００４ａは、支持フィッティング２００２ａの空洞２００９の内部に向かって湾曲することができる。或いは、ベース構造またはメンブレン２００４ａは、支持フィッティング２００２ａの空洞２００９の内部に突出するフランジ２００４ｂを有することができる。他の実施形態では、これらのエンドプレートは同じとすることができる。
【００６９】
トラスエンドパッドフィッティング２０００は更に、圧縮荷重を支持する一対の圧縮部材、傾斜プレートまたはエルボウ部２０１２及び２０１４を含むことができる。エルボウ部２０１２及び２０１４は、前に説明した傾斜プレート群と同じ、または同様とすることができる。
【００７０】
ヌードル体２０１６または他の保持機構は、帯状体２０１０が、エルボウ部２０１２及び２０１４を通り過ぎた後にも摺動するのを阻止する。ヌードル体２０１６は、エルボウ部２０１２及び２０１４の各々の端部を図２０Ａ及び２０Ｂに図示されるように保持することができる任意の形状とすることができる。帯状体２０１０は、第１帯状体部分２０１０ａ及び第２帯状体部分２０１０ｂを含む分岐帯状体である。帯状体２０１０は、ヌードル体２０１６の周りを延在し、そして第２プレートを画定することができる、またはこれまでの実施形態における第２プレートの機能を果たす。ヌードル体２０１６はまた、エルボウ部２０１２及び２０１４、圧縮部材群、または傾斜プレート群も保持しながらボルトヘッドまたはファスナーヘッドに代わって用いることができる。従って、第１エルボウ部２０１２または傾斜プレートの端部は、ヌードル体２０１６の周りを延在する帯状体２０１０、または第２プレートにより形成される交差部または停止部に当接することができる。第１エルボウ部２０１２の反対側端部は、支持フィッティング２００２のメンブレン２００４及び側壁２００８が形成する交差部に当接することができる。同様に、第２エルボウ部２０１４または傾斜プレートは、ヌードル体２０１６の周りを延在する帯状体２０１０により形成される交差部または停止部に当接することができ、そして第１エルボウ部２０１２の反対側端部は、支持フィッティング２００２のメンブレン２００４及び他方の側壁２００６が形成する交差部に当接することができる。第１エルボウ部２０１２及び第２エルボウ部２０１４の各々は、メンブレン２００４から、メンブレン２００４の平面を基準として所定角度で延びることができる。
【００７１】
エルボウ部２０１２及び２０１４は、これらのエルボウ部の端部が、支持フィッティング２００２の第１帯状体部分２０１０ａ及び第２帯状体部分２０１０ｂ、及びエンドプレートまたはメンブレン２００４に押圧収納されて、支持応力を低減することができるように特別に形成されるようにすることができる。エルボウ部２０１２及び２０１４の端部は、境界がこれらのエルボウ部と支持フィッティング２００２の２つの材料の間に存在することが有利となるような材料で処理するか、または被覆することができる。例えば、コーティングを選択して、構成部材群をガルバニック腐食から保護することにより、これらの構成部材の間の摩擦係数を大きくするか、または小さくすることができ、例えばこれらの構成部材を潤滑剤またはコーティングで被覆することにより、他の或る所望の目的または性能特性を満たすことができる。この特徴は、図７及び８を参照して説明したフィッティングに適用することもできる。歪み計測素子をエルボウ部２０１２及び２０１４に取り付けて、または埋設してフィッティング２０００内の荷重を測定することもできる。
【００７２】
トラスエンドパッドフィッティング２０００は更に、帯状体２０１０の２つの帯状体部分の間隔を広げて分離するカム２０１８または同様の形状部を含むことにより、追加の引張力を帯状体部分２０１０ａ及び２０１０ｂに付与することができる。帯状体２０１０は、従来のフィッティングのボルトまたは他のファスナーに代わって用いられる。カム２０１８は、カム２０１８を動作させるノブ２０１９を含むことにより、図２０Ｃに最も明瞭に図示されているように、引張力を帯状体２０１０に付与することができる。帯状体２０１０は、金属材料により、または高引張強度を有する任意の他の材料により形成することができる。帯状体２０１０は、極めて高い剛性を有する必要はないが、カム２０１８で、帯状体部分２０１０ａ及び２０１０ｂをピンと緊張させる際に効果的になるように十分高い剛性を有する必要がある。カム２０１８は、略楕円形の形状とすることにより、カム２０１８の姿勢を調節して、組み付け時に帯状体２０１０の軸線と直交する方向の寸法が小さくなるようにすることができる。フィッティング２０００の全ての構成部材が所定位置に配置された後、カム２０１８を回転させて、カム２０１８の長手寸法が、帯状体部分２０１０ａ及び２０１０ｂの軸線に垂直になるようにすることにより、これらの帯状体部分の間隔を広げて、引張力を帯状体２０１０に付与し、そしてエルボウ部２０１２及び２０１４を所定位置に保持することができる。引張力が、カム２０１８を回転させることにより付与されると、引張歪みが、帯状体部分２０１０ａ及び２０１０ｂに十分に加わって、所望の大きさの予荷重をフィッティング２０００に発生させることができる。
【００７３】
帯状体２０１０が中身の詰まった金属材料により形成されている場合、帯状体２０１０は、カム２０１８が作用して間隔が広がると、降伏破壊を起こす虞がある。従って、帯状体２０１０は、フィッティング２０００がメンテナンスのために解体される場合のコッタピンと同様の消耗品、または使い捨て品となってしまう。更に、帯状体２０１０は、ケーブル状のヌードル体２０１６に巻き付けることができる複数のワイヤにより形成することができる。複数のワイヤは十分高い剛性を有することができ、かつ引張強度を高くすることができるが、曲げに対して十分高い可撓性を有することができる。従って、カム２０１８が作用して間隔が広がると、大きな曲げ応力が、ヌードル体２０１６の近傍、及びカム２０１８の近傍の複数のワイヤに発生することがない。微細ワイヤの許容応力は通常、中身の詰まった材料の場合に観測される許容応力よりも大きい。従って、微小断面積を用いることができる。複数のワイヤは、疲労劣化に対する耐性を維持することもできる。仮に、１本のワイヤに亀裂が生じた場合、欠陥は、中身の詰まった展性金属帯状体の場合のように隣接するワイヤに広がるということはない。
【００７４】
帯状体２０１０は、炭素繊維、Ｋｅｖｌａｒ繊維、または非常に高い強度及び剛性を有する同様の繊維材料のような繊維により形成することもできる。Ｋｅｖｌａｒは、米国、他の国、または両方にあるＥ．Ｉ．  Ｄｕｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。このような繊維材料を使用すると、断面積を更に小さくすることができ、これにより今度は、偏心を、前に説明した偏心と同様に小さくすることができる。非金属（非導電）材料を帯状体２０１０に使用する場合、１本の金属ワイヤ（または、細い一連の金属ワイヤ）は、帯状体２０１０内の荷重、従ってフィッティング２０００内の荷重を測定する歪み計として機能することができる。
【００７５】
カム２０１８は、カム２０１８を所定位置に、引張状態になっている帯状体２０１０で係止することができることにより、カム２０１８が、振動または他の環境による影響に起因して当該カムの好適な配向角からずれて回転してしまうのを防止する戻り止め機構または他の機構を含むことができる。
【００７６】
カバーまたは保持バー２０２０を設けて、ヌードル体２０１６、及びエルボウ部２０１２及び２０１４が、支持フィッティング２００２の下部壁２０２２から垂直方向に離れて、そしてフィッティング２０００の空洞２００９から外側に移動するのを防止することができる。
【００７７】
帯状体２０１０、エルボウ部２０１２及び２０１４、及び他の構成部材群は別体であるので、これらの構成部材はそれぞれ、フィッティング２０００の設計及び用途によって異なる導電性または絶縁性、熱伝導性または熱絶縁性、または他の材料特性のような異なる材料特徴または材料特性を有する異なる材料により形成することができる。これらの構成部材は更に、望ましい場合に、または必要な場合に、或る程度の振動絶縁を図ることができる形状部を含むことができる。フィッティング２０００が、更に小さい荷重を受けるフィッティングである場合、当該フィッティングの特定の構成部材の代わりに、或る程度の振動絶縁を図ることができる振動吸収材料を用いることができる。これらの形状部は、本明細書において記載される他のフィッティングに適用することもできる。
【００７８】
図２１は、本開示の１つの実施形態に従って本明細書において記載されるフィッティングと同様のメカニカルフィッティングに使用されるトラス支持構造２１００の一例である。トラス支持構造２１００は、圧縮部材と表記することもできる。トラス支持構造２１００または圧縮部材は、図２１に示すように、略ピラミッド形とすることができる。これまでに説明してきたトラス支持構造と同様に、トラス支持構造２１００は、上側または上部プレート２１０６で接合される２つの傾斜プレート２１０２及び２１０４、または２つのピラミッド面を含むことができる。上部プレート２１０６は、ファスナー（図２１には図示されず）を収容するように適合させることができる。上部プレート２１０６は、当該上部プレート内に形成されて、本明細書において記載されるボルトまたはファスナーと同様のボルトまたは他のファスナーのようなテンション部材またはファスナーを収容する開口部２１０８を有することができる。テンション部材またはファスナーは、開口部２１０８の周縁または境界に当接する、または接触するヘッドまたはフィッティングを含むことができることにより、当該ファスナーがトラス支持構造２１００によって把持または保持されて、引張力が当該ファスナーに加わるときに、引張力をファスナーに加え、そして圧縮力をトラス支持構造２１００の傾斜プレート２１０２及び２１０４内に、または本明細書において例示され、かつ記載される圧縮部材と同様の圧縮部材内に発生させることができる。
【００７９】
図２１に示し、かつ上に説明した他のトラスエンドプレートフィッティング形態に図示されるトラス支持構造２１００は、略平坦な傾斜プレート２１０２及び２１０４を含むものとして図示されている。もっと大きな荷重を受けるフィッティングの場合、トラス支持構造２１００の厚さＴは、座屈または変形によって生じる構造的不安定性が懸念事項にならないように、傾斜プレート２１０２及び２１０４の斜高Ｈと比較して十分大きくする必要がある。しかしながら、もっと小さな荷重を受けるフィッティングの場合、傾斜プレート２１０２及び２１０４の厚さは、これらの傾斜プレートの形状が座屈を起こす場合でも十分小さくすることができる。この場合、傾斜プレート２１０２及び２１０４は、断面をほぼ一定とする必要はないが、厚さは変えてもよい、または高剛性部材を有することができる、または異なる形状に形成することができる。図２２Ａ〜２２Ｊはそれぞれ、図２１の直線２２Ａ−２２Ａに沿った傾斜プレート２１０２及び２１０４の異なる断面の一例である。応用形態及び荷重によって異なるが、傾斜プレート２１０２及び２１０４はそれぞれ、図２２Ａ〜２２Ｊに示す例示的な断面のうちの異なる断面を有することができる。
【００８０】
図２３は、本開示の１つの実施形態による第１構造物を少なくとも１つの他の構造物に接続する方法２３００の一例のフローチャートである。第１構造物及び少なくとも１つの他の構造物は、航空機、土木構造物、または他のアセンブリまたはサブアセンブリの構造物とすることができる。ブロック２３０２では、ファスナーの端部を、メカニカルフィッティングのエンドプレート内の開口部を通って収容して、ファスナーを結合メカニカルフィッティングにファスナー結合して、第１構造物を少なくとも１つの他の構造物に接続する。
【００８１】
ブロック２３０４では、ファスナーの反対側端部を、メカニカルフィッティングの第２プレートまたは上側プレートで保持する。当該ファスナーの反対側端部は、第２プレートまたは上部プレートで把持される、または保持されるように適合させる。
【００８２】
ブロック２３０６では、圧縮部材の第１傾斜プレートまたはピラミッド面を、第２プレートまたは上側プレートとエンドプレートとの間で延在させることができる。圧縮部材の第１傾斜プレートまたはピラミッド面は、エンドプレートから、エンドプレートの平面を基準として第１の所定角度で延在させることができる。第１傾斜プレートまたはピラミッド面は、第２プレートまたは上側プレートと一体的に形成することができる、またはトラス支持構造の個別構成部材とするか、または圧縮部材とすることができる。第１傾斜プレートまたはピラミッド面は、エンドプレートとは異なる材料により形成することにより、圧縮荷重下での優れた耐荷重性、軽量性などのような所望の性能特性または選択特性を実現することができる。
【００８３】
ブロック２３０８では、圧縮部材の第２傾斜プレートまたはピラミッド面を、第２プレートまたは上側プレートとエンドプレートとの間で延在させることができる。第２傾斜プレートまたはピラミッド面は、エンドプレートから、エンドプレートの平面を基準として第２の所定角度で延在させることができる。第２傾斜プレートまたはピラミッド面は、第２プレートと一体的に形成することができる、または支持構造の個別構成部材とするか、または圧縮部材とすることができる。第２傾斜プレートまたはピラミッド面も、エンドプレートとは異なる材料により形成することにより、圧縮荷重下での優れた耐荷重性、軽量性などのような所望の性能特性または選択特性を実現することができる。
【００８４】
ブロック２３１０では、航空機構造物、土木構造物のような構造物、または他の構造物を、メカニカルフィッティングのエンドプレートから延びる側壁に取り付けて、アセンブリを形成することができる。
【００８５】
本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態について記述するためにのみ用いられるのであり、本開示を限定するために用いられるのではない。本明細書において使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、本文中に明確にそうではないことが指示されていない限り、複数形も含むように用いられる。更に、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」及び／又は「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、本明細書において使用される場合には、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又はコンポーネントの存在を指定し、かつ１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はこれらのグループの存在または追加を排除しないことを理解されたい。
【００８６】
特定の実施形態を本明細書において例示し、そして説明してきたが、この技術分野の当業者であれば、同じ目的を達成するために想定される全ての構成を、提示されるこれらの特定の実施形態の代わりに用いることができ、そして本明細書におけるこれらの実施形態は、他の用途を他の環境において有することができることを理解できるであろう。本出願は、本開示の如何なる適応形態または変更形態も包含するものである。以下の請求項は決して、本開示の範囲を本明細書において説明される特定の実施形態に限定するものではない。
【図１】
2015501409.tif 000003
【図２Ａ】
2015501409.tif 000004
【図２Ｂ】
2015501409.tif 000005
【図３】
2015501409.tif 000006
【図４】
2015501409.tif 000007
【図５Ａ】
2015501409.tif 000008
【図５Ｂ】
2015501409.tif 000009
【図６】
2015501409.tif 000010
【図７】
2015501409.tif 000011
【図８】
2015501409.tif 000012
【図９】
2015501409.tif 000013
【図１０】
2015501409.tif 000014
【図１１】
2015501409.tif 000015
【図１２】
2015501409.tif 000016
【図１３Ａ】
2015501409.tif 000017
【図１３Ｂ】
2015501409.tif 000018
【図１４】
2015501409.tif 000019
【図１５Ａ】
2015501409.tif 000020
【図１５Ｂ】
2015501409.tif 000021
【図１６】
2015501409.tif 000022
【図１７Ａ】
2015501409.tif 000023
【図１７Ｂ】
2015501409.tif 000024
【図１８Ａ】
2015501409.tif 000025
【図１８Ｂ】
2015501409.tif 000026
【図１８Ｃ】
2015501409.tif 000027
【図１８Ｄ】
2015501409.tif 000028
【図１８Ｅ】
2015501409.tif 000029
【図１８Ｆ】
2015501409.tif 000030
【図１８Ｇ】
2015501409.tif 000031
【図１８Ｈ】
2015501409.tif 000032
【図１８Ｉ】
2015501409.tif 000033
【図１８Ｊ】
2015501409.tif 000034
【図１９Ａ】
2015501409.tif 000035
【図１９Ｂ】
2015501409.tif 000036
【図１９Ｃ】
2015501409.tif 000037
【図１９Ｄ】
2015501409.tif 000038
【図１９Ｅ】
2015501409.tif 000039
【図２０Ａ】
2015501409.tif 000040
【図２０Ｂ】
2015501409.tif 000041
【図２０Ｃ】
2015501409.tif 000042
【図２０Ｄ】
2015501409.tif 000043
【図２０Ｅ】
2015501409.tif 000044
【図２１】
2015501409.tif 000045
【図２２Ａ】
2015501409.tif 000046
【図２２Ｂ】
2015501409.tif 000047
【図２２Ｃ】
2015501409.tif 000048
【図２２Ｄ】
2015501409.tif 000049
【図２２Ｅ】
2015501409.tif 000050
【図２２Ｆ】
2015501409.tif 000051
【図２２Ｇ】
2015501409.tif 000052
【図２２Ｈ】
2015501409.tif 000053
【図２２Ｉ】
2015501409.tif 000054
【図２２Ｊ】
2015501409.tif 000055
【図２３】
2015501409.tif 000056
【国際調査報告】
2015501409.tif 000057
2015501409.tif 000058