(57)【要約】  本発明は、複合材料の複数の層の積層構成を有する少なくとも１つの補強要素（３）を備える荷重適用要素（１）に関する。補強要素（３）は、少なくとも部分的に外側ハウジング（２）で包囲されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．複合材料のいくつかの層からなる積層構成を有する少なくとも１つの補強要素（３）と、
ｂ．前記補強要素（３）を少なくとも部分的に包囲する外側ハウジング（２）と、
を備える荷重適用要素（１）。
【請求項２】
負荷手段（４）が、少なくとも１つの前記補強要素（３）に機械的に相互接続され、および／または組み込まれている、請求項１に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項３】
前記負荷手段（４）が、前記補強要素（３）内に少なくとも部分的に配置されたねじまたはブッシュである、請求項２に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項４】
前記負荷手段（４）が、金属またはセラミックまたはプラスチックまたは繊維強化プラスチックから作られる、請求項２または３に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項５】
前記外側ハウジング（２）が、前記荷重適用要素を外部構造体（１２）に固定するための少なくとも１つの固定手段（７）を備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項６】
前記補強要素（３）が、前記荷重適用要素を外部構造体（１２）に固定するための少なくとも１つの固定手段（７）を備える、請求項１から５までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項７】
前記荷重適用要素（１）が、少なくとも部分的に複合材料で作られた構造体（１２）の壁に埋め込み可能に構成されている、請求項１から６までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項８】
前記補強要素（３）が長方形、円形、ピラミッド形、楕円形または星形の形状を有する、請求項１から７までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項９】
前記外側ハウジング（２）がリブを有する、請求項１から８までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１０】
前記外側ハウジング（２）が、射出および／または圧縮および／または熱成形されたプラスチック材料から作られている、請求項１から９までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１１】
断面において、前記外側ハウジング（２）が前記補強要素（３）を少なくとも２つの側面上で取り囲んでいる、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１２】
前記外側ハウジング（２）が、短繊維を含むプラスチック材料から作られている、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの補強要素（３）が、長繊維を含む繊維強化プラスチックを有する、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの補強要素（３）が、炭素繊維および／またはガラス繊維および／またはアラミド繊維および／またはバサルト繊維を有する、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの補強要素（３）が、繊維半製品の複数の層を有する、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１６】
前記複数の層は、ステッチ縫合または一緒に縫い合わされている、請求項１５に記載の荷重適用要素（１）。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）を製造する方法であって、
ａ．外側ハウジング（２）を提供するステップと、
ｂ．乾燥織物半製品を前記外側ハウジング（２）内に挿入するステップと、
ｃ．樹脂を射出によって前記乾燥織物半製品に含浸させるステップと、
を含む荷重適用要素（１）の製造方法。
【請求項１８】
前記乾燥織物半製品が、前記織物半製品を前記成形工具内に配置するために使用される少なくとも１つの開口部を有する、請求項１７に記載の荷重適用要素（１）の製造方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの開口部にはねじ山が設けられている、請求項１８に記載の荷重適用要素（１）の製造方法。
【請求項２０】
請求項１から１６までのいずれか一項に記載の荷重適用要素（１）を製造する方法であって、
ａ．少なくとも部分的に硬化した（半硬化した）繊維強化プラスチック材料から作製された補強要素（３）を成形ツール内に挿入するステップと、
ｂ．成形ツールを閉じるステップと、
ｃ．前記成形ツール内に材料を射出して外側ハウジング（２）を形成するステップと、
を含む荷重適用要素（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重適用要素および荷重適用要素の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大部分の用途において、繊維強化プラスチックから作られたような複合構造体への力の導入は、従来の材料から作られた構造体への力の導入と比べて困難であることが判明している。その理由の１つは、多くの複合材料は、異方性が高いとともに、例えば、従来の金属合金に比べて脆いからである。その結果、そのような材料から作られた構造体は、力がそれらにどのように導入されるかに非常に敏感であり得る。例えば、力伝達点を得るための、孔の穿孔およびその後のねじ切りは、一般に適用できない。なぜなら、殆どの複合構造体において、そのような手段によってもたらされる構造的な弱化が、従来の材料よりもはるかに高いからである。
【０００３】
したがって、複合構造体にその構造的能力を致命的に低下させることなく力を加えるために、様々な特定の装置が従来技術から知られている。そのような荷重適用要素の第１のグループは、「オンサート」（onserts）として知られている。荷重適用要素は、「接続部品」（fittings）と呼ばれることもある。オンサートは通常、接着剤および／または機械的拘束装置を用いて複合構造体の表面に接続される。したがって、外力がオンサートに加えられ、接着剤を横切って複合構造体に伝達される。結果として、オンサートは、少なくとも部分的に完成した複合構造体に主に適用される。荷重適用要素の第2のグループは、複合構造体内に少なくとも部分的に埋め込まれている。 「インサート」としても知られているこのようなタイプの荷重適用要素は、通常、その製造中に複合構造体内に既に配置される。
【０００４】
米国特許第５０７９０５５号公報（特許文献１）は、１９９２年１月７日に、Brian P. Doyleに代わって公開され、互いに結合された2つのラミネート層を含むラミネート合成材料のための補強材を開示している。米国特許第５０７９０５５号公報によれば、そのような補強材は、ボルトまたはリベットのような締結装置のより耐久的な取り付けを確立するために使用することができる。前記補強材は、積層体の合成プラスチック材料と適合する合成プラスチック材料から形成された本体を含む。さらに、補強材は、積層合成材料のラミネート層の間に結合されるようになっている。米国特許第５０７９０５５号公報による補強材は、ラミネート層に平行に、またはラミネート層に垂直に配置された複数の補強繊維を含む。ラミネート層に平行に配置された繊維は、ラミネート層全体にわたって補強材に加えられる応力を分配することを意図しているが、それらに垂直に配置された繊維は、補強材に、ラミネート層に対する実質垂直方向に加えられる応力に耐えるものである。米国特許第５０７９０５５号公報は、例えば金属製の固定手段を受け入れる、内側にねじが形成された開口部を有する補強材の実施形態をさらに記載している。
【０００５】
独国特許第１０１４８９５０号公報（特許文献２）は、EADS Deutschland GmbHに代わって２００３年４月２４日に公開され、管状荷重適用要素を含む炭素強化繊維構造体を開示している。この文献によれば、荷重適用要素は炭素繊維編組ホースの多層から作られている。荷重適用要素の一端はフランジとして形成され、炭素繊維強化材料で作られたほぼ層状のベース構造の２つの層の間に配置される。荷重適用要素は、樹脂マトリクスの注入およびその後の硬化中にベース構造体に接続される。
【０００６】
米国特許出願公開第２００９／０３０１６４４号公報は、Georges Cahuzacらに代わって２００９年１２月１０日に公開され、複合構造体に使用することができるモノリシック強化インサートを開示している。この出願によれば、補強用インサートは、重ね合わされた繊維層を備え、当該繊維層は硬化樹脂に埋め込まれるとともに、その層間を横切る結合繊維によって結合されて、硬化樹脂に埋め込まれた繊維部分を形成している。これらの層の種々の整列ならびに層および材料の体積百分率が記載される。この文献によれば、このような補強インサートは、ねじまたは他の締結要素と組み合わせて使用することができるように、穿孔およびねじ切りすることができるだけでなく、所望の形状に加工することができる。この文献は、そのような補強インサートを製造する方法をさらに開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５０７９０５５号公報
【特許文献２】独国特許第１０１４８９５０号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／０３０１６４４号公報
【発明の概要】
【０００８】
先行技術から公知の荷重適用要素は、用途に応じていくつかの欠点を有し、それらは重大になり得る。
【０００９】
複合構造体の重要な適用分野である軽量構造体に関しては、荷重適用要素は、構成部品の総重量に実質的に寄与する可能性がある。これは特に、最も広く使用されているタイプの荷重適用要素を構成する金属からなる荷重適用要素に当てはまる。上述したように、多くの複合構造体は、それらがどのように荷重適用されるかに比較的敏感であり、構造体のより大きな領域にわたって複合構造体に加えなければならない外力を分配することを必要とすることが多い。そのような用途では、荷重適用要素の最小空間寸法は、大部分が装填ケースおよび複合構造体の種類によって与えられる。したがって、荷重負荷要素の重量は、主に、荷重適用要素が作られる材料の比重に依存することがある。
【００１０】
アルミニウムは、他の金属と比較して比重が比較的低いため、荷重導入要素に一般に使用される。しかしながら、ほとんどの複合材料と比較して、アルミニウムは対照的に比重が比較的高く、さらに、炭素繊維強化プラスチックからなる取付け構造体にガルバニック腐食を誘発することがある。このような腐食現象は、複合構造体の機械的能力および寿命を低下させる。従来技術では、電気化学的に非相溶性である材料の比較的広範な遮蔽および封止によって、電気化学的非相溶性が通常抑制される。
【００１１】
連続体プラスチック（continuum plastics）または短繊維強化プラスチックのような比重が比較的低い他の材料は、通常、機械的能力がかなり低い。
【００１２】
さらに、外部荷重が複合構造体に加えられる領域の構造的能力を最大限にするためには、複合構造体の構造的な異方性を考慮する必要がある。しかし、等方性材料（例えば、金属）から作られた荷重適用要素を使用することは、しばしば、複合構造体の異方性機械的特性に従うことを困難にする。異方性は、等方性材料から作られた力導入要素のサイズおよび形状を変更することによって、ある程度制御することができる。しかしながら、これはしばしば比較的複雑な形状を必要とし、したがって、低価格での大量生産には適していない。
【００１３】
従って、本発明の１つの目的は、従来技術から知られている荷重適用要素と比較して、複合構造体及び非複合構造体のための比較的軽量である機械的に能力のある荷重適用要素を提供することである。荷重適用要素は、通常、複合材および／または非複合材の構造体に取り付けられ、それと荷重を交換することが予期される。
【００１４】
本発明の更なる目的は、複合構造体を組み合わせて使用する際の腐食現象を低減することができる荷重適用要素を提供することである。本発明の更なる目的は、複合構造内に負荷ケース固有の分散力を導入することができる荷重適用要素を提供することである。
【００１５】
高い引抜き力のための荷重適用要素は、通常、等方性またはほぼもしくは準等方性の材料から作られ、比較的単純な形状を有する。それらは重くかさばり、腐食しやすい。本発明は、高い力が補強要素に吸収、分配され、そこから、荷重適用要素に機械的に相互接続された外部構造に直接または間接的に伝達されるという点でこの問題を解決する解決策を提供する。したがって、本発明による荷重適用要素は、複合材料のいくつかの層からの層状構成を備える少なくとも１つの補強要素を含む。場合により、他の材料からなる層、例えば金属からなる層を加えることができる。
【００１６】
いくつかの目的のために、荷重適用要素は、本明細書で後述するように、少なくとも部分的に補強要素を取り囲む外側ハウジングも備えることができる。したがって、導入された力は、外側ハウジングによって少なくとも部分的に外部構造体に伝達され得る。本発明の別の変形形態では、外側ハウジングは、外側ハウジングの機械的能力を向上させ、および／または外側ハウジングから隣接する構造体への荷重伝達を制御するために、補強リブを備えることができる。特定の用途では、荷重適用要素は、以下に詳細に説明するように、少なくとも１つの補強要素に機械的に相互接続され、かつ／または組み込まれている負荷手段を備えていてもよい。本発明の変形例では、荷重適用要素は、複数の負荷手段を備えていてもよい。
【００１７】
本発明の一態様によれば、加えられた荷重は補強要素に導入され、そこから、先行技術で知られている装置と比較して効率的に、荷重適用要素に取り付けられた周囲構造体に空間的に分配される。積層された複合材料によって、荷重の分配は効率的に制御されかつ、加えられた力の方向および大きさならびに隣接する機械的構造体の局所的な特性に適合させることができる。荷重分布は、補強要素の外形寸法および形状、例えば層の配置順序や個々の配向である補強要素のレイアップ、ならびに繊維の選択を含む複数の手段によって制御することができる。これに代えてまたは加えて、負荷分散を制御するとともに負荷経路の一部を形成するために、外側ハウジング（存在する場合）の壁厚を使用することができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、荷重適用要素は、取り扱われるべき荷重ならびに荷重が導入されなければならない構造の機械的特性に比較的容易に適合させることができる。これは、本明細書に記載の異なる材料間の相互作用によって達成することができる。
【００１９】
本発明による荷重適用要素は、特定の形状に限定されず、したがって、補強要素は、例えば、長方形、円形、ピラミッド型、楕円形または星型の形状を有してよい。
【００２０】
本発明の変形例では、荷重適用要素は、金属またはセラミックまたはプラスチックまたは繊維強化プラスチックから作られた（またはその中に組み込まれた）負荷手段を含む。負荷手段が短繊維強化プラスチックで作られている場合、特に軽量で低コストの荷重適用要素を得ることができる。
【００２１】
外側ハウジングが繊維の有無にかかわらずプラスチック材料で作られている場合、良好な結果が得られる。したがって、外側ハウジングは、後述するように、例えば、射出成形または圧縮成形プロセスまたは熱成形によって製造することができる。
【００２２】
腐食現象を低減するために、荷重適用要素は、十分に高い電気抵抗を有するプラスチック材料から少なくとも部分的に作られた外側ハウジングを備えることができる。このため、外側ハウジングは、例えば、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリエチレンから作られていてよい。
【００２３】
外側ハウジングの剛性を高めるために、本発明の変形例では、短繊維を含むプラスチック材料から作られた外側ハウジングを使用することができる。補強要素および／または外側ハウジングがリサイクルされた材料および／またはカットもしくはトリムスクラップから製造された繊維を含む場合、経済的かつエコロジー的に有利な荷重適用要素を得ることができる。したがって、特に、カットもしくはトリムスクラップを効率的にリサイクルすることができる。
【００２４】
ガラス繊維、バサルト繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される短繊維を用いることで良好な結果を得ることができる。例えば、これらの繊維は、例えば炭素繊維と比べて、比較的高い電気抵抗を有する。したがって、これらの材料の１つまたは複数の繊維によって強化されたプラスチックを含む外側ハウジングを有する本発明の変形形態は、高い機械的能力および腐食現象に対する非常に良好な保護の両方を提供し得る。
【００２５】
外側ハウジングを含む本発明の変形形態では、外側ハウジングは、少なくとも１つの固定手段を有する。そのような固定手段は、外側ハウジングを複合構造体などの別の構造体と機械的に相互接続するために使用されてよい。これに代えてまたは加えて、このような固定手段は、外側ハウジングを、そのような複合構造体を製造するために使用される成形工具に一時的に相互接続するために使用することができる。これに代えてまたは加えて、そのような固定手段を使用して、荷重適用要素を構造体上または成形工具内に正確に配置することもできる。
【００２６】
代替的にまたは追加的に、補強要素は、荷重適用要素を外部構造体に固定するための少なくとも１つの固定手段を備えてもよい。
【００２７】
代替的にまたは追加的に、荷重適用要素は、特定の構造体の外面と整列するように形成された面を有する外側ハウジングを備えることができる。したがって、本発明のこのような変形は、接着剤によって構造体に取り付けられ、力の導入のためにオンサートとして使用され得る。
【００２８】
外側ハウジングが射出成形プロセスを使用して製造される場合、良好な結果が得られる。したがって、再現可能な機械的特性および／または比較的複雑な外部形状を有する荷重適用要素を妥当な価格で大量生産することが可能になり得る。
【００２９】
用途に応じて、補強要素は、少なくとも部分的に、繊維強化プラスチック、金属、セラミックまたはこれらの組み合わせから作製されてよい。しかしながら、本発明は、これらのタイプの材料に限定されず、例えば、繊維補強材を含まないプラスチックも他の材料と組み合わせて使用することができる。
【００３０】
いくつかの用途では、相互に間隔をおいて配置された前方パッドと後方パッドとを有するインサートが、補強要素に少なくとも部分的に埋め込まれていてよい。したがって、補強要素内の荷重分配をより良好に制御することができる。少なくとも１つの中間パッドが前方パッドと後方パッドとの間に配置される場合、良好な結果が得られる。補強繊維の少なくとも１つの層が前方パッドと後方パッドとの間に配置される場合、非常に良好な力分配が得られる。
【００３１】
本発明の一変形形態では、補強要素は、熱伝導率が低くかつ熱損傷に対して高い耐性を有する材料から作られる。荷重適用要素のこのような変形例は、ブレーキシステムのような少なくとも一時的に上昇した温度を示す他の構造体に機械的に連結されなければならない場合、複合構造体が熱的に損傷するのを防止するために使用され得る。
【００３２】
補強要素は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、バサルト繊維、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
【００３３】
低重量および高剛性ならびに（所望により）異方性挙動を有する力導入要素を得るために、長い繊維で強化されたプラスチックを使用することができる。
【００３４】
補強要素が繊維半製品を使用して製造される場合、良好な結果が得られる。そのような繊維半製品は、例えば、プリプレグ、二軸織物、三軸織物、四軸織物の群から選択することができる。
【００３５】
本発明の変形例では、補強要素は、それ自体がプライから作られていてよい繊維半製品の複数のプライから製造されてもよい。いくつかの用途では、繊維半製品は織布であってもよい。他の用途では、ステッチボンデッドファブリック（ステッチ縫合布）を使用すると良好な結果が得られる。したがって、比較的大きな空間寸法を有する補強要素も製造することができる。
【００３６】
いくつかの用途では、補強要素は、ＴＦＰ（Tailored Fiber Placement）プロセスによって作製することもできる。本発明のそのような変形例は、非常に複雑な外形および／または所定の機械的異方性を有する荷重適用要素を得るために有利であり得る。
【００３７】
いくつかの用途では、荷重適用要素は、補強要素内の開口部および／または外側ハウジングから延びる補強要素の外の突出部を含む負荷手段を有することができる。
【００３８】
本発明の変形例では、荷重適用要素は、補強要素内にねじ穴を有する負荷手段を備えていてもよい。用途および補強要素に使用される材料に応じて、負荷手段はまた、少なくとも部分的に補強要素に存在するねじ付きブッシュおよび／または螺旋状インサート（ねじ山付きインサート）のようなブッシュまたはねじ付きインサートを備えることができる。このようなねじ付きインサートは、例えばスチール、アルミニウムまたはチタンのような金属から作ることができる。
【００３９】
しかし、荷重適用要素が、補強要素の一体部分であり補強要素と同じ材料からなるねじ孔を含む負荷手段を備える場合、特に軽量の荷重適用要素を得ることができる。補強要素に、該補強要素の製造中に既に予備孔が設けられ、その後タップを用いてねじが切られる場合、高い機械的能力を有するねじ孔が得られる。
【００４０】
本発明の変形例では、荷重適用要素は、補強要素に少なくとも部分的に埋め込まれ、補強要素から延びる負荷手段を備えていてもよい。このような本発明の変形例は、ピン接続部（ピンジョイント）を使用して構造体を他の構造体に接続するために有利であり得る。
【００４１】
本発明による荷重適用要素は、複合構造体と組み合わせて使用されることに限定されず、他の種類の構造体に力を導入するために使用されてもよいことは明らかである。
【００４２】
本発明による荷重適用要素は、異なる方法を用いて製造することができる。
【００４３】
本発明による荷重適用要素を製造する方法の第１の変形例によれば、まず、複合材料のいくつかの層を含む補強要素をモールド内に挿入する。その後、この補強要素の周りに外側ハウジングが作られる。したがって、射出成形および／または圧縮成形ならびに熱成形を使用することができる。本発明のそのような変形例では、モールド内に挿入される補強要素は、少なくとも部分的に硬化した繊維強化プラスチック材料であってもよい。
【００４４】
本発明による荷重負荷要素を製造する方法の第２の変形例によれば、複合材料からなる複数の層を含む補強要素が、先行工程で製造された外側ハウジング内に挿入される。補強要素は、乾燥織物半製品であってもよい。続く工程では、補強要素に樹脂を含浸させるため樹脂注入が行われる。この方法の変形例では、補強要素の複数の層は、後続の工程中の位置ずれを防止するために、ステッチ縫合または一緒に縫い合わされていてよい。代替的または追加的に、複数の層は、樹脂注入中に固定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本明細書に記載された発明は、以下の詳細な説明および添付図面からより完全に理解され、これらは添付の特許請求の範囲に記載された本発明を限定するものとみなされるべきではない。
【００４６】
【図１】荷重適用要素の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の荷重適用要素を概略的に示す正面図である。
【図３】図２の断面Ａ−Ａを示す図である。
【図４】荷重適用要素の別の実施形態の断面Ａ−Ａと同様の断面を示す図である。
【図５】荷重適用要素の別の実施形態の断面Ａ−Ａと同様の断面を示す図である。
【図６】荷重適用要素の別の実施形態の断面Ａ−Ａと同様の断面を示す図である。
【図７】荷重適用要素の別の実施形態の断面Ａ−Ａと同様の断面を示す図である。
【図８】説明目的のためにその一部が切り取られている荷重適用要素の実施形態を示す斜視図である。
【図９】補強要素として使用することができる織物半製品の実施形態を示す図である。
【図１０】説明目的のためにその一部が切り取られている荷重適用要素の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】複合構造体に取り付けられた図９の荷重適用要素を示す図である。
【図１２】接続部材によって複合構造体に固定された荷重適用要素の実施形態を示す図である。
【図１３】荷重適用要素の実施形態を示す図である。
【図１４】荷重適用要素の実施形態を示す図である。
【図１５】荷重適用要素の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
前述の発明の概要、ならびに以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことでよりよく理解される。本発明を例示する目的で、図面のいくつかの図を通して類似の符号が類似の部分を表す、現在好ましい実施形態が示されているが、本発明は開示された特定の方法および手段に限定されないことが理解される。
【００４８】
図１および２は、荷重適用要素１の実施形態を斜視図で示している。荷重適用要素１は、短繊維強化プラスチックで作られた外側ハウジング２を備える。外側ハウジング２は、図１２で説明されるように、荷重適用要素１を構造体（図示せず）と機械的に相互接続するために使用され得る複数の固定手段７を備える。そのような固定手段７は、構造体を製造する際に荷重適用要素１を複合構造体に位置決めかつ仮固定するために用いられ得る。したがって、このような構造体の力導入点の適切な位置決めが保証される。さらに、図１および図２に示される荷重適用要素１の実施形態は、連結されるべき構造体と整列する形状（幾何学的形状）を有する取付面を備える。したがって、荷重適用要素１は、例えば、そのような構造体と接着フィルム（図示せず）によって相互接続される。
【００４９】
図３は、図２の断面Ａ−Ａを示している。図示されているように、荷重適用要素１の実施形態は、長繊維強化プラスチックで作られた内側補強要素３を備える。補強要素３は、（ｚ方向にレイアップされた）複数の繊維層であって、異なる層間で繊維の配向が変えられた複数の繊維層を備える。補強要素３内には、図示の実施形態ではねじ付きブッシュである負荷手段４が埋め込まれている。
【００５０】
図４は、荷重適用要素１の他の実施形態の断面を示している。図３に示される実施形態とは対照的に、図４に示されている荷重適用要素１は、外側ハウジング２内にも部分的に埋め込まれた負荷手段を備え、負荷手段に追加の引き抜き強度を加えることができるようになっている。
【００５１】
図５に示すように、負荷手段４は、係止によって補強要素３におけるその固定を改善するために、歯のような突出部あるいは別のタイプの固定手段をその表面に備えてもよい。
【００５２】
図６は、僅かに異なる形状を有する外側ハウジング２を有する荷重適用要素１の別の実施形態を示している。外側ハウジング２内には、負荷手段４が中央補強要素３内に埋め込まれており、中央補強要素３自体が周辺補強要素６に部分的に埋め込まれている。したがって、このような実施形態では、負荷伝達およびそれぞれの力分布をより効率的に制御することができる。
【００５３】
図７は、負荷手段４が螺旋形インサートである、荷重適用要素１の別の実施形態を示している。このようなタイプの負荷手段４は、例えば、比較的重い金属成分の量を最小限に抑えることができるので、特に軽量の荷重適用要素１を得るために使用することができる。かくして、用途に応じて、螺旋形インサートは、例えば炭素繊維と電気化学的に適合する鋼合金から製造することができので、炭素繊維を含む補強要素３と組み合わせて使用することができる。
【００５４】
図８は、その内部構造体を説明するために一部が切り取られた荷重適用要素１の別の実施形態を示している。本発明のこの実施形態では、負荷手段４は、外側ハウジング２から大きく突出している。負荷手段４はまた、補強要素３内でのその固定を改善する突出部５を備えている。このような荷重適用要素１の実施形態は、外部の構造体（図示せず）へのピン結合を確立するために使用され得る。
【００５５】
図９は、本発明による荷重適用要素１のための補強要素３を製造するために使用され得る織物半製品９の一変形例を示している。このタイプの繊維半製品９は、補強繊維（詳細には示されていない）を含む織物の複数のプライ（層）１０を備える。プライ１０は、複数のステッチ１１によってステッチボンディングされる。このようにして、荷重適用要素の製造プロセス中の繊維半製品９のプライの位置ずれが防止される。
【００５６】
図１０および図１１は、その形状もしくは幾何学的形状および機械的特性が複合構造体１２に適合された荷重適用要素１の別の実施形態を示している。荷重適用要素１は、ｚ方向で変化する楕円形断面を有する。図１１に示すように、取り付けたとき、荷重適用要素は複合構造体内に部分的に埋め込まれる。
【００５７】
図１２は、複合構造体１２の表面に取り付けられた荷重適用要素１の別の実施形態を示す。力導入要素および複合構造体は、締結手段内に配置されたねじである接続部材１３によって接続される。負荷手段４は、補強要素３に直接切り込まれたねじ山である。したがって、負荷手段４は、補強要素３と同じ材料で作られ、補強要素３と一体的に形成される。
【００５８】
図１３は、複合構造体１２の穴（ボア）を通って係合させることができる荷重適用要素１の実施形態を示している。
【００５９】
図１４および１５は、異なる幾何学的形状を有する本発明による２つの他の実施形態の荷重適用要素１を示している。図１４に示す荷重適用要素１は本質的に星形であり、２つの負荷手段４を備える。このような形態は、隣り合う複合構造体の異方性を考慮して、加えられた荷重をより広範に分配するために有利である。図１５に示される荷重適用要素１は、本質的に円筒形の形状と、ただ１つの負荷手段４とを有する。
【符号の説明】
【００６０】
１  荷重適用要素
２  ハウジング
３  補強要素
４  負荷手段
５  突出部
６  周辺補強要素
７  固定手段
８  取付面
９  織物半製品
１０  プライ
１１  ステッチ
１２  複合構造体
１３  接続部材
【図１】
2018514417.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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