(57)【要約】ファイバー補強複合芯管（２０）と、該芯管（２０）の各端部における端部取付具（２４）と、該端部取付具（２４）および芯管（２０）を覆う樹脂含浸ファイバー（４４）の層とからなる複合リンク。ファイバー（４０）は、端部取付具（２４）に縦方向に巻きつけられた第１層（４６）、および該第１層（４６）および芯管（２０）の周りに横方向に巻きつけられた第２層（５０）として配置される。芯管（２０）、取付具（２４）およびファイバーの層（４６、５０）はペイントやポリマーなどのシールド材料層で覆われている。
2004510615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）四角形断面を有するファイバー補強複合芯管と、
ｂ）前記芯管は、四角形の内側断面を有する相対する開口端部を有し、
ｃ）前記芯管の各端部における端部取付具と、
ｄ）前記端部取付具のそれぞれは、取付突部を備えた取付本体を有し、
ｅ）前記取付突部のそれぞれは、前記管の開口端部の前記内部断面に実質的に対応する外側断面を有し、開口端部に着座され、
ｆ）前記取付具本体は、ほぼ四角形ブロックの形態のベース部分と部分的に円柱状のキャップ部分とを有し、
ｇ）前記取付具本体は、さらに相対する平行な側面と、各側面と同一平面上にあり前記キャップ部分の上を延伸するフランジとを有することによって前記フランジのあいだに凹部表面が形成されるものであって、
ｈ）前記ロッドの軸の上と前記端部取付具の上および周りとに縦方向に巻き付けられて、前記フランジの高さより低い高さにまで前記凹部表面を覆うファイバーの第１層を形成する樹脂含浸ファイバーのストランドと、
ｉ）前記ロッドと前記ファイバーの第１層との周りを横方向に巻きつけられて、ファイバーの第２層を形成する樹脂含浸ファイバーのストランドと、
ｊ）前記フランジ間における前記第１層と前記芯管の周りにおける前記第１および第２層との周りに形成されたシールド層と
を有する複合リンク。
【請求項２】
ａ）前記第１および第２層が、樹脂含浸ファイバーからなる連続的なストランドから形成されることを特徴とする請求項１記載の複合リンク。
【請求項３】
ａ）前記端部取付具が、アルミニウムから製造される請求項１記載の複合リンク。
【請求項４】
ａ）前記四角形断面を有する管が、第１の一対の相対する側面と第２の一対の相対する側面とを有し、
ｂ）前記第１の一対の相対する側面が、前記取付突部が前記管に着座された場合に、前記凹部表面の対応する端部と実質的に同一平面上にある外側表面を有する請求項１記載の複合リンク。
【請求項５】
ａ）前記フランジのそれぞれが、相対する自由端部を有し、各前記自由端部のそれぞれが前記凹部表面から外側に延伸する請求項４記載の複合リンク。
【請求項６】
ａ）前記第２の一対の相対する側面が、前記取付突部が前記管に着座された場合に、対応する取付本体の前記平行な側片に対して凹んでいる外側表面を有する請求項５記載の複合リンク。
【請求項７】
ａ）前記シールド層が、前記フランジの上面と実質的に同一平面上にある外側表面を有する請求項６記載の複合リンク。
【請求項８】
ａ）前記シールド層の外側表面が、さらに前記取付具本体の側面とも実質的に同一平面上にある請求項７記載の複合リンク。
【請求項９】
ａ）相対する開口端部を有するファイバー補強された複合芯管と、
ｂ）前記管の各端部における端部取付具と、
ｃ）前記端部取付具のそれぞれは、取付突部を有する取付本体を有し、
ｄ）前記取付突部のそれぞれは、前記管の断面に実質的に対応する断面を有する少なくとも１つの部分を有し、
ｅ）前記取付具本体は、部分的に円柱形のキャップ部分を有し、
ｆ）前記取付具本体は、さらに相対する平行な側面と、各側面と同一平面上にあり前記キャップ部分の上を延伸するフランジとを有することによって前記フランジのあいだに凹部表面が形成されるものであって、
ｇ）前記ロッドの軸の上と前記端部取付具の上および周りとに縦方向に巻き付けられて、前記フランジの高さより低い高さにまで前記凹部表面を覆うファイバーの第１層を形成する樹脂含浸ファイバーのストランドと、
ｈ）前記ロッドと前記ファイバーの第１層との周りを横方向に巻きつけられて、ファイバーの第２層を形成する樹脂含浸ファイバーのストランドと、
ｉ）前記フランジ間における前記第１層と前記芯管の周りにおける前記第１および第２層との周りに形成されたシールド層と
を有する複合リンク。
【請求項１０】
ａ）前記フランジのそれぞれが、相対する自由端部を有し、前記自由端部のそれぞれは、前記凹部表面から外側に延伸する請求項９記載の複合リンク。
【請求項１１】
ａ）前記ファイバーの第２層が、前記自由端部を前記フランジの高さより低い高さにまで覆う請求項１０記載の複合リンク。
【請求項１２】
ａ）前記シールド層が、前記フランジの上面と実質的に同一平面上にある外側表面を有する請求項１１記載の複合リンク。
【請求項１３】
ａ）前記シールド層の外側表面が、さらに前記取付具本体の側面とも実質的に同一平面上にある請求項１２記載の複合リンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、「複合リンク」という表題の１９９７年８月１３日に出願された出願番号０８／９１０，３７３号の一部継続出願である。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、概してリンクに関する。さらに詳しくは、複合ファイバー構造を有するサスペンションリンクなどに関する。
【０００３】
［発明の背景］
リンクは、２つの構成要素を連結するために用いられる。車両に適用される場合、リンクは主にサスペンションシステムにおいて用いられる。こういった意味合いで、典型的にリンクとは、サスペンションシステムの構成要素が一つの軸に沿って相対的に移動することを可能とするものである。
【０００４】
リンクとして公知であるタイプとして、金属を鋳造または鍛造したものがある。各リンクの端部には金属シリンダが設けられている。これらシリンダの軸は、互いに平行である。これらシリンダは、金属製のロッドまたは管によって互いに連結されている。各シリンダには円柱状のゴム製インサートが圧入されている。各インサートには、中空の金属製ブッシングが着座されている。これらブッシングの中を延伸するボルトが各構成要素に連結される。このリンクを保持するために各ボルトの上にナットが固定される。
【０００５】
平行なブッシングによって、リンクの各端部における構成要素が軸の周りを回動し得る。ゴム製インサートによって角度移動および水平移動が限定される。これらゴム製インサートはさらに振動およびショックを緩和する。したがって、リンクの一端部における振動およびショックは他方から絶縁される。
【０００６】
しかしながら、この種のリンクには数多くの問題が伴う。リンクは主に金属製であるため、車両に対してかなりの重量が加わる。重量が増加すると燃費効率が下がる。さらに、リンクを組み立てるために必要な鍛造、鋳造または溶接作業は多額の費用を伴うものである。
【０００７】
［発明の概要］
本発明の目的は、改良された複合リンクを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、以前のものと同じぐらいか、またはそれ以上に頑丈でありながらより軽量でより安価である、改良された複合リンクを提供することである。
【０００９】
これらおよびそのほかの目的は、相対する端部取付具を有する複合リンクであって、取付具のあいだを縦方向に巻き付けられたファイバーストランドから形成されるファイバーの第１の層と、この第１の層の横方向に巻き付けられたストランドから形成されるファイバーの第２の層とによって連結されたものによって実現される。第１および第２の層を形成するストランドは、連続的なストランドであることが好ましい。このストランドは、ガラスファイバーまたは別の種類のファイバーであり得る。ストランドは、巻き付けの前に樹脂にて湿らされる。
【００１０】
一実施の形態において、複合リンクは、第１の断面形状を有する連結ロッドを有している。このロッドの相対する端部の上には端部取付具が着座される。少なくとも一つの取付具は、第１および第２の端部を有する。第１の端部は、第１の断面形状と実質的に一致する第２の断面形状を有し、第２の段部は、第２の断面形状とは異なる第３の断面形状を有する。ファイバーが第２の端部の周りと、第１の端部における一部の上と、連結ロッドの一部との上とに巻き付けられている。
【００１１】
他の実施の形態において、複合リンクは、第１の断面形状を有する中央部材を有する。一つの端部の取付具は、少なくとも第１の凹部表面と、この第１の凹部表面を含む、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状と、移行部分とを有する。この移行部分は、第１の端部において第１の断面形状と実質的に一致する第２の断面形状と、第２の端部において第１の凹部表面と実質的に一致する第３の断面形状とを有する。ファイバーが第１における凹部表面の一部の上と、移行部分の一部の上と、中央部材の一部の上とに巻き付けられている。
【００１２】
本発明のさらに他の実施の形態において、複合リンクは、ファイバー補強複合物から製造される正方形断面の形を有する中央部材を有する。このリンクは、さらに管の各端部において端部取付具を有している。各取付具は、実質的に四角形断面を有する取り付け突部と、実質的に円柱状のヘッドとを有する。各取付具における取付突部は、管の対応する端部において受け入れられる。
【００１３】
本発明において、第２の層を形成するファイバーストランドは、ロッドの隣接する一端から隣接する他端へと高いピッチ角にて巻き付けられる。そののちファイバーストランドは、相対する端部のあいだにおいて第２の第１ストランドの上を低いピッチ角にて巻き付けられる。
【００１４】
［好ましい実施例の説明］
図１は、本発明の一形態における特徴を実施する複合リンク２０を示す斜視図である。この複合リンク２０は、たとえば車両におけるサスペンションシステムにおけるサスペンションリンクとして使用され得る。さらに、その内容を参照することによって本文において組み込まれている、米国特許第５，４０６，０３３号明細書に開示されているように絶縁体としても用いられ得る。絶縁体として用いる場合、この複合リンク２０にはウェザーシェッド（ｗｅａｔｈｅｒｓｈｅｄ）が取り付けられる。
【００１５】
図２ないし４を参照すると、この複合リンク２０は、連結ロッド２２と２つの端部取付具２４とを有する。連結ロッド２２は、要求される負荷が高い場合にはファイバーガラスを引き出し成形することにより、また要求される負荷が低い場合はポリマーを押し出し成形することによって得られる中空の管状部材であることが好ましい。連結ロッド２２は、円形の断面を有する。
【００１６】
各端部取付具２４は、別の端部取付具２４と同一構造のものである。しかしながら、これら端部取付具２４は、別の構造のものでもあり得る。各端部取付具２４は、外体３６内に着座されたブッシング２６を有する。このブッシング２６は、たとえば鉄鋼またはアルミニウムなどの金属製であり、円柱形であることが好ましい。
【００１７】
外体３６は、移行部分２８の形を取るロッド取付突部、凹部表面３０、フランジ３２および連結ロッド凹部３４を有する。外体３６は、ゴム、ポリウレタンまたはそのほかの弾性素材からなる成形エラストマーであることが好ましい。外体３６は、ブッシング２６の周りに成形される。成形する以前に、ブッシング２６の外側に接着剤が塗布される。この接着剤によってブッシング２６が外体３６内に保持される。外体３６をブッシング２６の上に成形することに代えて、ブッシング２６は予め成形された外体３６に対して加圧組立することもできる。
【００１８】
凹部表面３０が、フランジ３２のあいだに形成されている。各フランジ３２は、凹部表面３０から外側に向かって放射状に延伸する。この凹部表面３０は、外体３６の移行部分２８に隣接する、たとえば上面などの一方側から始まり、外体３６の移行部分２８に隣接する、たとえば底部などの反対側の周りを湾曲している。外体３６の周りを湾曲する代わりに、凹部表面３０は一連の連結された平らな表面を有することも可能である。凹部表面３０はまた、丸形であっても、溝が形成されていても、またはそのほかの表面質感を有していてもよい。
【００１９】
また外体３６は、移行部分２８に隣接するその各側面において段３８を有することが好ましい。各段３８は、対応するフランジ２３の厚さに相当し、後述するように巻き付けられたファイバーの所望の厚さとほぼ等しい高さを有することが好ましい。
【００２０】
この段３８と凹部表面３０とは、取付突部または移行部分２８とともに概念的な連結を形成する。図５に示されるように、（両側における）段３８に隣接する移行部分２８と（上面と底部における）凹部表面３０との断面は四角形である。移行部分２８は凹部表面３０と同一平面上にあり、段３８が移行部分２８をこえて外体３６の外側へと延伸することが好ましい。したがって、図５に示される四角形の断面における２つの縁は２つの凹部表面３０と同一平面上にある。
【００２１】
図２、５および６を参照すると、移行部分２８は連結ロッド凹部３４を有している。連結ロッド凹部３４は、端部取付具２４の内端に形成される。連結ロッド凹部３４は、連結ロッド２２の端部を受け入れるような形状を有している。したがって、本実施の形態における連結ロッド凹部３４は円形である。この連結ロッド凹部３４の深さは３／４または１インチであることが好ましいが、そのほかの寸法も可能である。連結ロッド２２は、連結ロッド凹部３４内へとスライドしながらもこの連結ロッド凹部３４内に対して密入されることが好ましい。
【００２２】
連結ロッド凹部３４に隣接する、移行部分２８の自由端において、移行部分２８の断面形状と連結ロッド２２の断面形状とは概して一致する。図６に示されるように、移行部分２８の自由端の断面は、その角部が弧状または面取りされた四角形である。これら弧状または面取りされた角部４０によって、この点において外体３６が円形の連結ロッド２２に対して実質的に一致する。角部４０を弧状に形成するかまたは面取りする量は、段３８と凹部表面３０との概念的な連結から外体３６の端部と連結ロッド凹部３４とのあいだの連結にいくにつれて増加する。したがって、移行部分２８は凹部表面３０または図５における断面から弧状または面取りされた角部４０または図６における断面へと次第に変化する。
【００２３】
この取付突部または移行部分２８によって凹部表面３０の形状から連結ロッド２２の表面の形状への実質的にスムーズな移行が可能となる。また移行部分２８によって凹部表面３０の寸法から連結ロッド２２の寸法へのスムーズな移行が可能となる。たとえば、図５における断面は３／４インチ×３／４インチの四角形であり、図６における断面は、その角部が弧状または面取りされた５／８インチ×５／８インチの四角形である。
【００２４】
取付突部または移行部分２８は、これを取り囲む１つまたはそれ以上の溝４２を有する。２つの円形の溝４２が角部４０から横方向に延伸し、移行部分２８に沿って均等に離間させられていることが好ましい。後述するように、これら溝４２が端部片２４を連結ロッド２２に取り付ける際の助けとなる。
【００２５】
図２に概略的に示されているように、前述した２つの端部取付具２４と連結ロッド２２とが互いに隣接して配置される。具体的には、連結ロッド２２の一端が一方の端部取付具２４の連結ロッド凹部３４内に配置され、連結ロッド２２の他端が他方の端部取付具２４の連結ロッド凹部３４内に配置される。
【００２６】
図７および８を参照すると、複合リンク２０は、１つ以上のファイバーストランド４４からなる少なくとも１つの巻き付けを有している。これらファイバー４４はガラスファイバーであることが好ましいが、そのほかの、たとえばカーボン（黒鉛）、ポリマー（アラミド）または結合ファイバーを使用してもよい。各種ガラスファイバーが適当であるものの、好ましいファイバーは「Ｅ−ガラス」である。「Ｅ−ガラス」とは、その機械強度が強い、安価な電気的グレードのファイバーである。図７には複数のファイバー４４が図示されているが、ファイバー４４は単一のファイバー４４またはファイバー４４をクロス編みしたテープからなり得る。
【００２７】
複合リンク２０は、樹脂コーティングをしたファイバー４４を端部取付具２４およびロッド２２の周りを巻き付けることによって得られる。一般的に、ファイバー４４は端部取付具２４のあいだかつその周りを縦方向に巻き付けられている。この縦方向の巻き付けによって樹脂コーティングされたファイバー４４の第１層４６が形成され、複合リンク２０の一体的な部分として端部取付具２４に対して結合する。
【００２８】
図８に示されるように、同一の連続ファイバー４４がそののち第１層４６の周りに横方向に巻き付けられてファイバー４４の第２層５０を形成する。または、第１または第２層４６，５０におけるいかなる部分に対して異なるファイバー４４の１つ以上のストランドを用いてもよい。
【００２９】
これら巻き付けの工程は、公知の巻き付け方法を用いて実施される。関連する特許の列挙を含み、フィラメント巻き付け技術について語る際に、ＳＡＭＰＥ（材料・工程技術向上協会）出版、ピーターズ（Ｐｅｔｅｒｓ），ハンフェリー（Ｈｕｍｐｈｒｅｙ）およびフォーラル（Ｆｏｒａｌ）著、「フィラメント巻き付け」が参照でき、その内容は本明細書に組み込まれている。
【００３０】
図７および８を参照すると、複合リンク２０のファイバー４４の巻き付けに関する詳細が図示されている。まず図７および８において示されている相対位置において端部取付具２４が冶具（図示せず）を用いて固定されている。これら端部取付具２４は、軸方向に並列されており、所望の距離をおいて配置されている。ブッシング２６の軸１Ａから他方のブッシング２６の軸１Ｂまでの距離Ｌは、複合リンク２０のおおよその長さを表わす。冶具によって端部取付具２４がブッシング２６に連結することによって固定され、複合リンク２０の製造において端部片２４のある程度の相対移動を可能にするものである。
【００３１】
フランジ２３、段３８およびブッシング２６の端部によって形成される端部取付具２４の側面５２は、ファイバー４４を巻き付けるあいだ、冶具またはそのほかのカバーリングによって覆われることが好ましい。このカバーリングによって、ファイバー４４の樹脂によって表面５２とブッシング２６の端部とが汚れることが防止される。
【００３２】
本発明によると、ファイバー４４の連続的なストランドは、液体樹脂の槽（図示せず）において制御された形で「湿らされる」。たとえば、ファイバー４４はポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、熱可塑性ポリマーまたはそのほかの類似した特性を有する素材を用いてコーティングされる。この樹脂は、良好な機械的結合を可能にし、図１、３および４にて示されるシールド層４８を形成するためには高温での成形、ペインティングまたはディッピングに適してなければならない。ビニルエステルを用いるのが好ましい。ガラスファイバーの樹脂に対する好ましい比率は、約７ないし３０パーセントである。所望の引張り強さに応じて異なる比率を用いてもよい。樹脂は、個々のファイバー４４を連結すべく、ファイバー４４のあいだを拡散する。または、従来の技術を用いて予めファイバー４４を含浸してもよい。
【００３３】
樹脂コーティングののち、ファイバー４４は一方の端部取付具２４から他方の端部取付具２４へと繰り返し巻き付けられて連続的なファイバー４４のループを形成する。この巻き付けは、図３に示されるようにファイバー４４が各端部取付具２４の凹部表面３０をこの凹部表面３０の全長に亘って覆うまで続けられる。このファイバー４４の縦方向への巻き付けによって第１のファイバー層が凹部表面３０の周りにおいてフランジの高さのおよそ１／２の厚さになるように形成される。複合リンク２０の端部片の数が、たとえば３などの奇数である場合、これら端部片のうち１つはより高いフランジ３２および／またはより広い凹部表面３０を有し、前述した他方の２つの端部片２４を覆うのに必要な追加のファイバーの巻き付けを受け入れるようにすることが好ましい。
【００３４】
図８は第２層５０を形成するファイバー４４の別の巻き付けを示している。第２層５０を形成するために、第１層４６を形成するのに使用したのと同じファイバーのストランド４４を１つの連続的な長さとして巻き付けることが好ましい。第２層を巻き付けるために、ファイバー４４はまず一方の端部取付具２４から第１層４６を亘ってめぐらされそののち端部取付具２４のあいだにおいて第１層４６の周りを巻き付けられる。そののち、ファイバー４４を一方の端部取付具２４から他方の端部取付具２４へと複数のパスにおいて巻き付けられることが好ましい。
【００３５】
ファイバー４４は、図８および８Ａにおいて示されるように第２層５０形成の第１パスにおいて低いピッチ、すなわち１０または１７０°の角度（ｚ）にて軸２へと緩く巻き付けられることが好ましい。しかしながら異なる角度を採用してもよい。第２のパスにおいて、ファイバー４４は高いピッチ、すなわち約９０°の角度にて軸２へときつく巻き付けられる。
【００３６】
ファイバー４４をきつく巻き付けるためには、第２層５０を巻き付ける際にファイバー４４を張力下にて第１層４６に対して引っ張られる。このきつい巻き付けによって第１層４６が端部取付具２４の周りを巡るその元のループパスから内側に引かれて第１層４６から空気を押し出す。このきつい巻き付けによってさらに図１における複合リンク２０の形状もが作られる。これら以外の角度、パスおよび変化する引張り力を用いてもよい。たとえば、複合リンク２０の強度を増加させるためにパスの数を増加させることができる。
【００３７】
第２のパスのあいだ、各端部取付具２４に隣接する第２層５０をより厚く形成するために複数の横方向におけるファイバー４４の巻き付けが用いられる。具体的には、ファイバー４４は段３８の高さに近い厚さにまで移行部分２８の周りを巻き付けられる。移行部分２８における溝４２によって第２層５０のファイバー４４がスロープ状の移行部分２８の上においてその位置を保つことが可能となる。複数の横方向におけるファイバー４４によって複合リンク２０の耐負荷特性が助けられて側面５２からシールド層４８へのスムーズな移行を可能とする（図１および４を参照）。たとえば複合リンク２２の中央において巻き付けを厚くするなど、連結ロッド２２におけるそのほかの部分においても複数の横方向におけるファイバー４４を用いてもよい。
【００３８】
第１層４６を内側に引っ張るだけでなく、第２層５０を巻き付ける際に付与される引張り力によって各端部取付具２４が互いに近づく方向に引っ張られる。この力により端部取付具２４が連結ロッド２２上に保持される。とくに連結ロッド２２が最初に各凹部３４の全深さに亘って挿入されていない場合、この力によって端部取付具２４をより近づけて引っ張ることも可能である。この力によって端部取付具２４のエラストマー素材もが圧縮される傾向にある。
【００３９】
複合リンク２０を形成すべくファイバー４４を前述の方法で巻き付けたのち、液状の樹脂が硬化する。この硬化によって端部取付具２４と連結ロッド２２とが恒久的に連結される。製造処理を早めるために、所望により樹脂をオーブン内にて硬化させることも可能である。
【００４０】
図１、３および４を参照すると、ついでシールド層４８が複合リンク２０の巻き付け４４の上に設けられる。このシールド層４８はペイント層、ディッピング系素材のコーティングまたは射出成形コーティングである。シールド層４８のために用いられる素材の種類は、費用と、美観と、環境からの保護の必要性とによって異なる。射出成形のために使用される素材は、たとえばシリコーンゴムなどのポリマーである。射出成形は、複合リンク２０からの絶縁体を形成するために使用されることが好ましい。この絶縁体は同一構造のものであるが、シールド層４８の上にまたはこれとともにウェザーシェッドを成形する。
【００４１】
シールド層４８は、第１および第２のファイバー層４６および５０を完全に覆うために設けられる。たとえば前述したような冶具によって、表面５２と各端部取付具２４上のブッシング２６における晒された部分とが覆われる。したがって、冶具は、ブッシング２６の内側を含む端部取付具２４の晒された部分をマスクする。そののちシールド層４８は、乾燥または硬化させられる。乾燥または硬化後のシールド層４８は、段３８に沿って側面５２と、また凹部表面３０の上のフランジ３２と同一平面上にあることが好ましい。
【００４２】
図９を参照すると、連結ロッド２２の別の例が示されている。連結ロッド２２には、その軸２に沿って曲げ部分５４が形成されている。連結ロッド凹部３４は、この曲げ部分５４の度合いに応じて端部取付具２４に向かって角度をなすことが好ましい。または各連結ロッド凹部３４への挿入する連結ロッド２２の端部は、軸２に対して平行であるように角度をなす。連結ロッド２２の端部またはそのほかの部分を含む連結ロッド２２は、別の形状を有し得る。
【００４３】
ロッド２２が５４のように曲げられている場合、ファイバー４４は第１層４６を形成するために前述とは異なる方法で巻き付けられることが好ましい。ファイバー４４は、一方の端部取付具２４からそのほかの端部取付具２４へと、およびその周りに繰り返し巻き付けられる。しかしながら、ファイバー４４のループを形成する代わりに、ファイバー４４は図示されるように端部取付具２４のあいだを螺旋状に巻き付けられる。図７および８に関連して説明したようなファイバー４４の巻き付けと同様、図３に示されるようにファイバー４４が各端部取付具２４の凹部表面３０をこの凹部表面３０の全幅に亘って覆うまでファイバー４４が巻き付けられる。第２層５０も、前述したように形成される。
【００４４】
図１０ないし１０Ｅを参照すると、いくつかの端部取付具２４の他の実施の形態が示されている。図１０Ａにおいて、ブッシング２６は、球状ベアリングジョイント５８を有する球状のブッシングである。このブッシング２６は、鋼鉄製、アルミニウム製、高強度ファイバー補強ポリマー製成形体またはそのほかの素材からなる。外体３６は、前述のとおり一体物であるか、図示されているように２つの部分に分割される。これら２つの部分は、凹部表面３０を形成するように嵌め合わされ得る。また図示されているように、外体３６はブッシング２６に向かって先細りとなっている。この外体３６の先細り部分とブッシング２６の晒された外側面とは公知である粉塵カバー５６によって覆われている。従来技術において知られているように、この粉塵カバー５６によって球状のベアリングジョイント５８が保護される。
【００４５】
図１０Ｂにおいて、さらに端部取付具２４の他の実施の形態が示されている。この端部取付具２４は、シリンダ部分６０と移行部分２８とを有する。しかしながら、これら移行部分２８とシリンダ部分６０とは異なる２つの部分である。シリンダ部分６０は、たとえば金属ブッシングなどの大きなブッシングを有する。他の実施の形態の断面において示されるように、シリンダ部分６０はフランジ３２を有し得る。
【００４６】
移行部分２８は金属部分であることが好ましいが、そのほかの素材を用いてもよい。移行部分２８は前述の移行部分２８と基本的には同一であるが、溝４２は有しなくともよい。さらに、この他の実施の形態における移行部分２８は、移行部分２８から延伸する枝分かれ部分６２を有し得る。これら枝分かれ部分６２は、移行部分２８をシリンダ部分６０に隣接して保持するためにシリンダ部分６０の一部分の周りに嵌め合う形状を有する。または、そして好ましくは、移行部分２８はシリンダ部分６０に接着されている。シリンダ部分６０と移行部分２８とを連結するために枝分かれ部分６２と接着剤との両方を用いることも可能である。移行部分２８は、前述したようにシリンダ部分６０と連結ロッド２２とを連結する。
【００４７】
図１０Ｂに示される他の実施の形態において、ブッシングを有するゴム製インサートがシリンダ部分６０内へと圧入される。ファイバー４４は、ゴム製インサートを取り外しできるようにシリンダ部分６０の周りに巻き付けられる。しかしながら、前述したようにファイバー４４によって端部取付具２４が連結ロッド２２に対して保持される。
【００４８】
図１０Ｅにおいて、さらに端部取付具２４の他の実施の形態が示されている。この端部取付具２４はヨーク６４を有する。ヨーク６４はスリーブ６６を備えている。このスリーブ６６は連結ロッド２２内またはその上に圧入またはスライドされる。スリーブ６６は丸形であることが好ましいが、連結ロッド２２の断面形状に一致する断面を有するものであってもよい。スリーブ６６または連結ロッド２２の上に別の移行部分２８を追加してもよい。ファイバー４４は、アーム６８間においてヨーク６４の周りを巻き付けられる。移行部分２８が使用される場合、前述したように移行部分２８によってヨーク６４から連結ロッド２２への移行がよりスムーズになる。
【００４９】
前述した端部取付具２４のうちいずれかが複合リンク２０上において使用され得る。複合リンク２０上におけるすべての端部取付具２４が同一種類のものであっても異なる種類のものであってもよい。
【００５０】
つぎに、図１１および１２を参照すると、１２０として本発明の特徴を具体化する別の複合リンクが示されている。このリンク１２０は、たとえばトラックなどの重量車両におけるトルクロッドリンクとしてとくに有利に適用される。
【００５１】
図１１および１２に示される複合リンク１２０は、本発明によると図１３および１４に示される芯管１２２と、図１５および１６に示される一対の端部取付具１２４（ただし、一方のみが図示されている）と、図１７に示されるガラスファイバー１４４巻き付けの第１および第２層と、シールド層１４８とを用いて製造される。シールド層１４８は、図１１および１２に示されている。
【００５２】
図１３および１４を参照すると、芯管１２２は、ファイバー補強複合素材からなり、正方形の断面を有し、好ましくは引き出し成形によって形成された中空管である。本実施例においてその断面（外側）寸法は２．５０×２．５０インチであり、その長さは２２．８８インチである。この管は相対する側壁１２７と相対する側壁１２８とを有する。図示される実施の形態において壁厚は０．２５０インチである。管の各端部は四角形の開口部１２９である。
【００５３】
図１５を参照すると、各端部取付具１２４は、アルミニウムから鋳造される。各端部取付具は、取付突部１３４を有する取付具本体１３６を有する。
【００５４】
取付具本体１３６は、概して四角形のブロックの形をしたベース部分１２３と半円柱状のキャップ部分１２５とを有する。ベース部分１２３とキャップ部分１２５との接続部にその中央部がある円柱状の孔１２６が本体１３６を横方向に延伸する。この孔１２６は、円柱状のゴム製インサートとインサート内における円柱状の金属ブッシング（図示せず）とを受け入れるために用いられ、これによりリンク２０がたとえばサスペンションシステムの構成要素に対して連結される。
【００５５】
本体１３６は、孔１２６が開口する相対する側面１３３を有する。ベース部分１２３は、底部面１４１を有し、そこから取付突部１３４が延伸する。側面１３３はこの底部面１４１において終端する。
【００５６】
相対するフランジ１３２が本体１３６の各側面１３３に沿って、キャップ部分１２５をこえて、底部面１４１の相対する側面のあいだを延伸する。これらフランジ１３２によって、これらのあいだに取付具１２４のキャップ部分１２５をこえて延伸して同様にその相対する端部において底部面１４１にて終端する凹部表面１３０が形成される。各フランジ１３２は、表面１３０から０．１５０インチ上を延伸して対応する側面１３３と同一平面上にある。
【００５７】
図１６を参照すると、取付具１２４が対応する取付突部１３４を管に挿入することによって各管１２２の各端部内に着座される。各取付具１２４における突部１３４は、その面取りされた角部が１３５で示される四角形の断面を有する。突部の面１３９は、取付具本体１３６の底部面１４１が管の端部に係合するまで管１２２の端部１２９内にぴったりとスライドするような外側寸法を有する。
【００５８】
図１６に示されるように、取付具１２４が管１２２内に着座された状態において、管の相対する側壁１２７の外側面が凹部表面１３０と同一平面上にある。したがって、フランジ１３２の自由端１４９は、管の側壁１２７の側面１２８から０．１５０インチ分外側に突出している。しかしながら、管１２２の相対する側壁１２８の外側表面は、本体１３６の対応する側面１３３に対して凹んでいる。この凹みの量は約０．１５０インチである。
【００５９】
前述した好ましい構造は、正方形断面を有する芯管１２２と正方形断面を有する取付具突部１３４との両方を有している。しかしながら、これらの形状が相補的である限り正方形でなくとも四角形であってもよいことは理解され得る。
【００６０】
図１６に加えて図１７を参照すると、樹脂によって湿らされたファイバーのストランド１４４が両方の取付具１２４の表面１３０を、これら表面を覆ってファイバーの第１層１４６を形成するまで長手方向に繰り返し巻き付けられる。第１層１４６は、各表面１３０の周りを約０．１００インチの厚さを有するように巻き付けられる。そののち、同じストランド１４４が第１層１４６の上において管１２２の周りを横方向に巻き付けられて第２層１５０を形成する。第２層１５０を巻き付けるにおいて、管１２２の対応する平らな面に対して第１層１４６がきつく引っ張られる。
【００６１】
第１層１４６と第２層１５０とにおいてストランド１４４を巻き付けるパターンは、図７および８との関連において説明したパターンと同様である。第１層１４６は、フランジ１３２の高さの２／３の厚さを有する。第２層１５０の厚さは約０．１００インチであるため、その外側表面が取付具本体１２４の表面１３３に対して内側に凹んでいる。
【００６２】
そののち、ファイバーストランド層１４６および１５０は、前述した方法を用いてシールド層１４８によって覆われる。このシールド層１４８は、たとえばペイントまたは成形されたシリコーンゴムを用いて形成され得る。シールド層は、各フランジ１３２の上面と取付具本体の側面１３３とともに同一平面上になるような厚さに設けられる。
【００６３】
本発明の好ましい実施の形態について説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明から逸脱することなく変形することが可能であることは理解されるべきである。たとえば、シールド層を有しない形で複合リンクを形成することが可能であり、同心状に巻き付けられる代わりにガラス層を互いに重なり合う形で巻き付けてもよく、第２層は螺旋状あるいはクロス巻き付けされ得、２つ以上の層を有してもよく、ストランドは好ましくは巻き付け全体に亘って連続的ではあるが、複数の異なるストランドを含むものであってもよい。したがって、本発明の範囲は添付した請求の範囲によって定義され、これら請求の範囲の趣旨に文字通りまたは等価物として含まれるすべての装置は、これらによって包含されるものであるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一形態における特徴を実施する複合リンクを示す斜視図である。
【図２】
図１における複合リンクの構成要素のうちいくつかを示す斜視図である。
【図３】
図１の複合リンクの３−３線断面図である。
【図４】
図１の複合リンクの４−４線拡大断面図である。
【図５】
図２の端部取付要素の５−５線断面図である。
【図６】
図２の端部取付要素の６−６線断面図である。
【図７】
図１に示されるリンクにおいてファイバーを巻き付けるための構成および方法における一工程を示す図である。
【図８】
図１に示されるリンクにおいてファイバーを巻き付けるための別の構成および方法における一工程を示す図である。
【図８Ａ】
図８の８Ａ−８Ａ線断面図である。
【図８Ｂ】
図８における連結ロッドの巻き付けパターンを示す拡大側面立面図である。
【図９】
折り曲げられた連結ロッドとファイバーの巻き付けを有する複合絶縁体を示す斜視図である。
【図１０Ａ】
球状ブッシングを有する端部取付具を示す断面図である。
【図１０Ｂ】
別個のシリンダと移行部分とを有する端部取付具を示す斜視図である。
【図１０Ｃ】
別のシリンダを示す断面図である。
【図１０Ｄ】
さらに別のシリンダを示す断面図である。
【図１０Ｅ】
ヨーク端部片を示す斜視図である。
【図１１】
本発明の特徴を実施する、別の複合リンクを示す斜視図である。
【図１２】
図１１における複合リンクを示す側面立面図である。
【図１３】
図１１および１２におけるリンクの芯管を示す斜視図である。
【図１４】
図１３における芯管を示す側面立面図である。
【図１５】
図１１および１２における複合リンクの端部取付具を示す斜視図である。
【図１６】
図１３および１４における芯管と図１５における端部取付具とのあいだの嵌合関係を示す斜視図である。
【図１７】
ファイバーストランドを巻き付ける作業における、図１１および１２の複合リンクを示す拡大斜視図である。
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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