(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の繊維強化プラスチック製素線の端末がソケット内に挿入され、このソケット内のすき間に上記素線の端末を定着させるための定着体が充填される繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記ソケット内に端末側から離れるに従って小径となる方向のテーパー状内周面が形成され、少なくとも端末側領域に充填される定着体が、バインダと、当該バインダよりも剛性が高く上記素線間のすき間に侵入可能な大きさの多数の高剛性体とで構成される複合定着体とされるとともに、少なくともこの複合定着体が充填される領域において、各素線の表面に当該表面を個別に被覆する被覆体が固着されていることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項２】
請求項１記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記被覆体を樹脂層を介して素線の表面に接着したことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記被覆体の少なくとも一部が筒状被覆体であることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記被覆体の少なくとも一部が可撓性を有する部材であることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項５】
請求項４記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記被覆体の少なくとも一部がコイルばね状被覆体であることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記高剛性体を球状としたことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記高剛性体をバインダよりも比重の大きい材料で構成したことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項８】
請求項７記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記高剛性体の充填密度を端末側に向かうに従って大きくしたことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記素線を導電性を有する繊維強化プラスチックで構成するとともに、上記被覆体を絶縁材料で構成したことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記ソケットの端末側端部とは反対側の端部を内径が軸方向に一定であるフラット部としたことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項１１】
請求項１０記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記フラット部の肉厚を他の部分の肉厚よりも小さくしたことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記ソケット内に充填された定着体の後方の位置に、各素線の端末が固定された状態で上記定着体に後方から接触する背圧付与部材を設けたことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項１３】
請求項１２記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、各素線の端末を当該端末同士が離間する状態で背圧付与部材に固定したことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、各素線を被覆する被覆体の端末部を端末に向かうに従って拡径するテーパー部とし、このテーパー部が嵌入可能なテーパー状貫通孔を背圧付与部材に設けたことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造。
【請求項１５】
請求項８記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法であって、ソケット内に各素線及びその被覆体を挿入する素線挿入工程と、ソケットの端末側端部と反対側の端部を上に向けた状態で当該反対側の端部からソケット内に流動状態のバインダと複数の高剛性体との複合定着体を注入する定着体注入工程と、ソケット内の高剛性体に外力を加えてその充填密度を端末側端部に近いほど高くする高密度化工程と、上記バインダを硬化させる硬化工程とを順に行うことを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法において、上記高密度化工程が、上記高剛性体の入ったソケットを振動させる加振工程であることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法において、上記挿入工程が、ソケットに各素線を挿通し、かつ、各素線に被覆体を被着して各素線の端末を共通の背圧付与部材に固定する工程と、当該背圧付与部材をソケット内に挿入する工程とからなることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法において、上記定着体注入工程が、流動状態のバインダをソケット内に注入するバインダ注入工程と、この注入されたバインダ内に高剛性体を浸漬させる高剛性体浸漬工程とからなることを特徴とする繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建築構造物の緊張材等に用いられるケーブルであって、繊維強化プラスチック（以下「ＦＲＰ」と称する。）製素線を用いたケーブルの端末定着構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、土木建築構造物の緊張材等に用いられるケーブルの素線として、ＦＲＰ製素線が注目されている。このＦＲＰは、炭素繊維等の非金属繊維とエポキシ樹脂等とからなる複合材料であり、軽量でありながら引張強度が非常に高く、構造物の緊張材として特に適した特性を有している。
【０００３】
従来、このようなＦＲＰ素線を用いたケーブルの端末定着構造として、図１０（ａ）（ｂ）に示すようなものが知られている。図において、複数本のケーブル素線９０の端末部が筒状のソケット９２内に挿入され、このソケット９２の入口側（図１０（ａ）では右側）開口がスペーサプレート９４によって塞がれている。ソケット９２内のすき間（素線９０同士のすき間及び素線９０とソケット９２の内周面とのすき間）にはエポキシ樹脂等からなる定着体９６が充填され、この定着体９６と素線９０との接着により、素線９０の定着が行われている。さらに、ソケット９２の入口側内周面は当該入口に向かうに従って縮径するテーパー面９３とされ、この領域において、素線９０さらにはこれに接着されている定着体９６に加えられる引張力（図１０（ａ）では右方向の引張力）がソケット径方向内側への圧縮力に変換され、この圧縮力によって素線９０の定着力の強化が図られている。
【０００４】
しかし、この構造では、基本的に素線９０と定着体９６との接着力のみで定着が行われているので、充分な定着を行うためにはソケット９０を非常に長くしなければならず、低廉化、コンパクト化は難しい。また、定着体９６の弾性率が低く、特に高荷重下では定着体自身の形状が保てなくなるため、大容量のＦＲＰケーブルには適用できない不都合もある。
【０００５】
そこで、特表平９−５０１７４８号公報には、エポキシ樹脂中に鋼球やガラス玉等の高剛性体を多数含有させたものを定着体として用いた構造が開示されている。この構成によれば、定着体全体の剛性を高めてその変形を抑止できるとともに、ソケット内テーパー面の存在により生ずる径方向内側への圧縮力を受けて定着体中の高剛性体が各素線に強い力で押圧されることにより、その摩擦力で素線端末の定着が行われる。従って、ソケット長を特に長くしなくても充分な定着力を確保することが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ＦＲＰ製素線は、軽量でかつ引張強度が高いという優れた特性をもつ反面、その軸方向に直交する方向の力（せん断力も含む）には弱くて脆いという欠点がある。ここで、前記特表平９−５０１７４８号公報のものでは、剛性の高い多数の高剛性体が素線表面に対して少ない接触面積（ほぼ点接触）で押圧されるため、ＦＲＰ製素線にとって不利な方向（すなわち軸方向と直交する方向）の圧力最大値が非常に高くなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、充分な定着力を確保しながら、ＦＲＰ素線にその軸方向と直交する方向に発生する応力を有効に下げることができるＦＲＰ製素線を用いたケーブルの端末定着構造及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、複数本の繊維強化プラスチック製素線の端末がソケット内に挿入され、このソケット内のすき間に上記素線の端末を定着させるための定着体が充填される繊維強化プラスチック製素線を用いたケーブルの端末定着構造において、上記ソケット内に端末側から離れるに従って小径となる方向のテーパー状内周面が形成され、少なくとも端末側領域に充填される定着体が、バインダと、当該バインダよりも剛性が高く上記素線間のすき間に侵入可能な大きさの多数の高剛性体とで構成される複合定着体とされるとともに、少なくともこの複合定着体が充填される領域において、各素線の表面に当該表面を個別に被覆する被覆体が固着されているものである。
【０００９】
この構造によれば、少なくとも端末側領域に充填される定着体のバインダ中に高剛性体が含まれているので、その分定着体が変形しにくく、大容量ケーブルの使用にも耐え得る構造とすることができる。また、ソケット内面のテーパー作用により高剛性体が被覆体表面に押付けられ、この押付けによる摩擦力で素線が保持されるので、素線と定着体との接着力のみで定着を行う構造に比べ、ソケット長を小さくしながら充分な定着力を確保することが可能である。しかも、各高剛性体と素線との間に被覆体が介在することにより、各高剛性体から素線に加えられる局部的な押付け力が素線表面に分散されると同時に、定着体から素線に作用する押付力が軸方向に分散され、素線にその軸方向と直交する方向に生ずる応力の最大値が下がり、素線中の繊維の破損が未然に防止される。
【００１０】
また、この定着構造では、素線に作用する曲げ荷重によってソケットの入口側端部付近に応力が集中する傾向があるが、この応力集中についても上記被覆体の存在によって緩和することができ、構造全体での応力最大値を大幅に下げることができる。
【００１１】
また、上記被覆体を樹脂層を介して素線の表面に接着することにより、上記被覆体だけでなく接着樹脂層によっても応力が分散され、応力最大値はさらに低減する。
【００１２】
ここで、上記被覆体の少なくとも一部を筒状被覆体とすれば、素線を高剛性体からより確実に保護することができる。一方、上記被覆体の少なくとも一部を上記筒状被覆体よりも曲げ変形しやすい可撓性を有する部材とすれば、その配設部位で素線をソケットに応じた形状に湾曲させることが可能になる。可撓性を有する部材としては、軟質管や薄膜ラッピング等を用いてもよいが、コイルバネ状被覆体とすれば、軟質管よりも素線に追従させることができ、しかも、薄膜ラッピングより丈夫にすることができる。
【００１３】
上記高剛性体の具体的な形状は問わないが、これを球状とすれば、充填密度を均一にすることができ、また、被覆体を傷つけるおそれがなく、さらに、高剛性体の向きにかかわらず当該高剛性体と被覆体との接触状態を一定にすることができる。
【００１４】
上記高剛性体の材質も、比較的剛性の高いものであれば特に問わないが、この高剛性体をバインダよりも比重の大きい材料（より好ましくは、比較的比重が大きくて入手の容易な鋼材等）で構成すれば、後述の製造方法により高剛性体の充填度の高い端末定着構造を得ることができ、また、高剛性体の充填密度を端末側に向かうに従って大きくすることができる。このように高剛性体の充填密度に勾配を与える、すなわち定着体の剛性に勾配を与えることにより、ソケット入口側に集中しやすい素線応力をさらに軸方向に分散させることが可能になる。
【００１５】
上記素線の材質も、ＦＲＰであればその具体的な種類を問わないが、この素線を炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のように導電性を有するＦＲＰで構成する場合には、上記被覆体を絶縁材料で構成することにより、電気腐食を防ぐことができる。
【００１６】
上記ソケット内にテーパー面を形成する領域は、適宜設定すればよいが、このテーパー面がソケット入口端まで至っている場合には、そのテーパー作用に起因して素線にその軸方向と直交する方向に作用する荷重が最大となる位置と、ケーブルの曲げ荷重に起因して素線にその軸方向と直交する方向に作用する荷重が最大となる位置とがソケット入口端に重なることになり、応力集中度合いが高くなる。これに対し、上記ソケットの端末側と反対側の端部を内径が軸方向に一定であるフラット部とし、ソケット入口端にはテーパー作用による荷重が作用しないようにすることにより、上記の応力集中の重なりを避けることができる。
【００１７】
さらに、上記フラット部の肉厚を他の部分の肉厚よりも小さくして当該フラット部を撓みやすくすれば、ケーブルに作用する曲げ荷重を上記フラット部の撓みによって分散させることができ、素線応力をさらに緩和できる。
【００１８】
各素線の端末は、定着体内に埋め込んでもよいが、上記ソケット内に充填された定着体の後方の位置に、各素線の端末が固定された状態で上記定着体に後方から接触する背圧付与部材を設ければ、各素線に作用する引張荷重を利用して定着体に背圧（端末側からの圧力）を付与することができ、この背圧によってテーパー作用による定着力をさらに高めることが可能になる。
【００１９】
そして、各素線の端末を当該端末同士が離間する状態で背圧付与部材に固定することにより、素線端末同士の間に適当なすき間を確実に保つことができ、そのすき間に高剛性体を侵入させることができる。これにより、高剛性体から被覆体に与えられる押圧力の等方性を高め、当該押圧力の方向が偏ることに起因する素線の局部曲げ応力の発生を防ぐことができる。
【００２０】
なお、上記背圧付与部材へ各素線端末を固定する手段は特に問わないが、各素線を被覆する被覆体の端末部を端末に向かうに従って拡径するテーパー部とし、このテーパー部が嵌入可能なテーパー状貫通孔を背圧付与部材に設ければ、この背圧付与部材から素線及び被覆体が前方に抜けるのを確実に防止できる。
【００２１】
また本発明は、上記端末定着構造の製造方法であって、ソケット内に各素線及びその被覆体を挿入する素線挿入工程と、ソケットの端末側端部と反対側の端部を上に向けた状態で当該反対側の端部からソケット内に流動状態のバインダと複数の高剛性体との複合定着体を注入する定着体注入工程と、ソケット内のソケット内の高剛性体に外力を加えてその充填密度を端末側端部に近いほど高くする高密度化工程と、上記バインダを硬化させる硬化工程とを行うものである。
【００２２】
ここで、上記高密度化工程としては、例えばソケットの端末側端部から同ソケット内の高剛性体をエア吸引もしくは磁気的に吸引するようにしてもよいが、高剛性体の入ったソケット全体を振動させる加振工程を行うだけの簡単な方法でも上記高密度化が可能である。
【００２３】
この方法によれば、上記加振工程でソケットを振動させることにより、簡単な構成でソケット内の高剛性体の充填密度を高め、ひいては定着体全体の剛性を有効に高めることができる。しかも、端末側に向かうに従って高くなるような充填密度勾配（すなわち剛性勾配）を自動的に形成することができる。
【００２４】
ここで、上述の背圧付与部材を導入する場合には、上記挿入工程として、ソケットに各素線を挿通し、かつ、各素線に被覆体を被着して各素線の端末を共通の背圧付与部材に固定する工程と、当該背圧付与部材をソケット内に挿入する工程とを行えばよい。
【００２５】
また、上記定着体注入工程としては、流動状態のバインダをソケット内に注入するバインダ注入工程と、この注入されたバインダ内に高剛性体を浸漬させる高剛性体浸漬工程とを行うようにすればよい。この場合、バインダ注入工程と高剛性体浸漬工程の順序はどちらが先でもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１に示す定着端末構造では、ケーブルを構成する多数本のＦＲＰ製素線１０（図では便宜上１本のみ表示）がソケット２０内に挿入され、各素線１０の端末がバックプレート（背圧付与部材）３０に固定されている。
【００２８】
なお、本発明において、ＦＲＰ製素線１０に用いられる強化用繊維及び合成樹脂の種類は問わず、前者としては、ガラス、ホウ素、炭化ケイ素、アルミナ、炭素、アラミド、鋼等が好適であり、後者としては、エポキシ、ナイロン、ポリエステル等が好適である。
【００２９】
この構造の特徴として、各素線１０の端末部、すなわち、ソケット２０内に挿入されている部分には、筒状被覆体１２及びコイルばね状被覆体１４が被着されている。筒状被覆体１２は、素線端末から長さＬ１までの領域に配せられ、コイルばね状被覆体１４は、筒状被覆体１２の端部から長さＬ２までの領域に配せられている。これらの被覆体１２，１４は、図３に示すような樹脂（例えばエポキシ樹脂）によって素線１０の表面に接着されている。
【００３０】
なお、本発明において各被覆体１２，１４の具体的な材質は問わず、鋼材、非鉄金属、ガラス、ゴム、セラミック、プラスチック、合成樹脂、紙等、種々のものが適用可能である。ただし、素線１０が導電性を有するＦＲＰ（例えば炭素繊維強化プラスチック）からなるものである場合には、被覆体１２，１４を樹脂等の絶縁材料で構成することにより、素線１０による電気腐食を回避できる利点が得られる。
【００３１】
ソケット２０の本体部２２は、前後に開口する筒状をなし、その大半部は端末側（図１では右側）から離れるに従って縮径する方向のテーパー角θをもつテーパー状内周面２４を有している。これに対し、端末側端部（図１では右側端部）及び入口側端部（同図左側端部）は、それぞれテーパー状内周面２４と連続するフラット内周面（軸方向に内径が均一な内周面）をもつフラット部２６，２８とされ、さらに、入口側のフラット部２８は、それ以外の本体部２２よりも薄肉の形状（すなわち外径が小さい形状）とされている。
【００３２】
各素線１０の端末は、図２（ａ）（ｂ）にも示すようなバックプレート３０に固定され、このバックプレート３０は端末側のフラット部２６内に挿入されている。各素線１０の端末固定位置は、当該素線端末同士が離間する位置に設定されている。すなわち、バックプレート３０への端末固定により、端末同士のすき間が確保されている。詳しくは、図３に示すように、素線１０に接着されている筒状被覆体１２の端末部が端末側に向かうに従って拡径する方向のテーパー部１２ａとされる一方、バックプレート３０には当該テーパー部１２ａに合致するテーパー状の貫通孔３２が正面からみて蜂の巣状に点在しており、各貫通孔３２に上記テーパー部１２ａが嵌まり込むことにより、バックプレート３０からソケット入口側への素線１０及び筒状被覆体１２の抜け止めがなされている。
【００３３】
ソケット２０内のすき間（すなわちソケット２０の内周面と素線１０とのすき間及び素線１０同士のすき間）には、バインダ５０中に多数の高剛性体５２を含有する定着体が充填されている。高剛性体５２は、バックプレート３０からソケット中間部までの領域Ａ１にのみ充填され、バインダ５０は、上記領域Ａ１に加え、ソケット入口に至る領域Ａ２（すなわちソケット内全領域Ａ１，Ａ２）にも充填されている。
【００３４】
バインダ５０の材質としては、流動状態から加熱等の適当な処置により硬化する特性を有するものが好ましく、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の他、ゴム、あるいはシリコン等の無機材料が適用可能である。
【００３５】
高剛性体５２の材質は、なるべく剛性の高いものが好ましく、鋼材の他、非鉄金属、ガラス、ゴム、セラミック、砂、プラスチック、鉱物等が適用可能である。特に、バインダよりも比重の大きな材料を用いることにより、後述のより優れた効果が得られ、この効果は当該比重が大きいほど顕著となる。
【００３６】
高剛性体５２の直径は、素線１０間のすき間に侵入可能な範囲で設定すればよく、例えば素線同士のすき間の寸法が４ｍｍの場合には、直径が０．７〜１．５ｍｍ程度の高剛性体５２を用いるのがよい。また、この高剛性体５２は必ずしも球状でなくてもよく、カプセル状、破片状等であってもよいが、球状にすれば、被覆体１２や素線１０を傷つけるおそれがほとんどなく、また、被覆体１２に対する高剛性体５２の接触状態や充填密度を高剛性体５２の向きにかかわらず一定にすることができる。
【００３７】
なお、素線１０同士は、ソケット２０の入口から離れた位置でクランプにより収束されている。
【００３８】
この定着端末構造によれば、次のような効果を得ることができる。
【００３９】
(a) 定着体として、エポキシ樹脂等からなるバインダ５０中に高剛性体５２を含有したものを用いているので、エポキシ樹脂等のみで定着体を構成するものに比べ、定着体が変形しにくくて大容量ケーブルの使用にも耐え得る構造とすることができる。また、高剛性体５２が被覆体１２，１４に押付けられることによる摩擦力で素線１０を定着させるので、素線と定着体との接着のみで定着を行う構造と異なり、ソケット２０を長くしなくても充分な定着力を確保できる。
【００４０】
ここで、もし、図４（ａ）に示すように高剛性体５２が直接素線１０に接触する構造とするならば、その接触面積が非常に小さく、しかも高剛性体５２が素線表面に押付けられる圧力が大きいので、素線１０にその軸方向と直交する方向に発生する応力σｂの最大値が非常に高くなり、素線１０を破損するおそれが生ずる。これに対して本構造では、同図（ｂ）に示すように素線１０の表面に樹脂１６を介して被覆体１２（１４）を接着し、この被覆体１２の表面に高剛性体５２が押付けられるようにしているので、当該押付け力を素線１０の表面に分散することができる。従って、素線１０にその軸方向と直交する方向に発生する局部応力σｂの最大値を大幅に下げることができる。
【００４１】
また、この被覆体１２，１４の存在による応力集中緩和は、端末定着構造全体についてみても著しい効果を発揮する。例えば、図５（ａ）に示す構造において、被覆体１２を省略した場合には、同図（ｂ）の破線に示すように、ソケット２０の入口側端部付近に応力が著しく集中するが、被覆体１２を設けることにより、同図（ｂ）の実線に示すように応力を軸方向に分散させることができ、端末定着構造全体での応力最大値を大幅に下げることができる。
【００４２】
(b) ソケット２０内の端末側領域では、筒状被覆体１２を配しているので、この領域に充填されている高剛性体５２から素線１０を確実に保護することができる。これに対し、上記筒状被覆体１２よりもソケット入口側の領域には、筒状被覆体１２よりも曲げ変形が容易なコイルばね状被覆体１４を配しているので、この領域で素線１０をソケット２０内の形状に良好に沿わせることができる。
【００４３】
(c) 図５（ａ）に示すように、ソケット２０内のテーパー面２４をソケット入口端まで形成した構造では、当該入口端までテーパー効果による圧縮力（素線１０の軸方向に直交する方向の力）が素線１０に加えられる。しかも、このソケット入口端では、素線１０に生じる曲げ応力も最大となるので、当該ソケット入口端に応力が集中することになる。これに対して図１に示した構造では、ソケット２０の入口側端部にフラット部２８を設け、この部分ではテーパー作用による圧縮力が素線１０に作用しないようにしているので、ソケット入口端での応力集中の重なりを避けることができる。特に、この実施の形態では、フラット部２８内に比較的柔軟な樹脂を定着材として充填しているため、当該フラット部２８で素線を弾性支持することにより応力集中をさらに緩和できる構造となっている。
【００４４】
なお、このフラット部２８は他の部分と肉厚が同一のものでもよいが、図示のように薄肉にして撓み変形し易い構造にすれば、当該撓み変形により、ケーブルに作用する曲げ荷重を分散させ、その分素線１０の曲げ応力をさらに下げることができる効果が得られる。
【００４５】
(d) バインダ５０及び高剛性体５２からなる定着体の後方にバックプレート（背圧付与部材）３０を配し、これに各素線１０の端末を固定しているので、素線１０に作用する引張力を利用して定着体に背圧を付与することができ、この背圧によってテーパー作用を高め、定着力をさらにアップすることができる。特に、図示の構造では、筒状被覆体１２の端末に形成したテーパー部１２ａをバックプレート３０のテーパー状貫通孔３２に嵌入するようにしているので、バックプレート３０に各素線１０の端末を確実に固定することができる。
【００４６】
また、このバックプレート３０への固定によって、各素線１０の端末同士の間に充分な寸法のすき間を確実に保つことができ、このすき間内に高剛性体５２を確実に侵入させることにより、各素線１０に対して高剛性体５０が押付けられる方向を均一化することができる。この均一化により、当該押付け方向の偏りに起因する素線曲げ応力の発生を避けることができるとともに、定着体全体の剛性を向上させることができる。
【００４７】
なお、被覆体１２，１４の厚みは適宜設定すればよい。ただし、図６（ａ）に示すように、当該厚みが１．０ｍｍを超えると定着効率が急激に低下するので、この厚みは１．０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
【００４８】
この被覆体１２の構造は、定着体からの押付力を素線に伝えることが可能な構造とするのが好ましい。具体的には、被覆体１２の両サイドにスリットが形成された構造等が挙げられる。
【００４９】
また、ソケット内テーパー面２４のテーパー角θも、適宜設定すればよいが、図６（ｂ）に示すように、テーパー角度θが２°未満及び５°を超える範囲では、定着効率が著しく低下するので、当該角度θは２°〜５°の範囲で設定するのが、より好ましい。
【００５０】
次に、上記端末定着構造を製造するための方法の一例を、図７〜図９に基づいて説明する。
【００５１】
１）複数本のＦＲＰ素線１０を直線状にして束ねる（図７（ａ））。
【００５２】
２）素線束をソケット２０内に挿通する（同図（ｂ））。
【００５３】
３）各素線１０の端末側部分を広げてバックプレート３０の各貫通孔３２に挿通する（同図（ｃ））。
【００５４】
４）各素線１０の端末側部分であって、バックプレート３０よりも後方まで導かれた部分に被覆体１２，１４を被着する（図８（ａ））。
【００５５】
５）バックプレート３０を後退させてその貫通孔３２内に各筒状被覆体１２の端末テーパー部を嵌入する（同図（ｂ））。
【００５６】
６）バックプレート３０をソケット２０の後端部に挿入し、これを後方からキャップ４０で覆う。また、ソケット２０から前方に充分離間した位置で素線１０同士をクランプ４２で収束させる（同図（ｃ））。この収束位置とバックプレート３０との間の最外層素線の収束角度α（＝tan-1(ｂ／ｄ）；ｂはケーブル中心線から最外層素線までの距離、ｄはバックプレート３０から素線収束位置までの距離）が２°以下となるように前記距離ｂ，ｄを設定するのがよい。このようにして収束角度αをコントロールすることにより、ソケット２０内での素線１０の曲率を小さくしてその曲げ応力を低減させることができる。
【００５７】
７）ソケット２０の入口を上に向けてソケット２０を立直させる（図９（ａ））。
【００５８】
８）ソケット２０内の全域（領域Ａ１＋領域Ａ２）に流動状態のバインダ５０を流し込む（同図（ｂ））。
【００５９】
９）ソケット２０内の領域Ａ１に多数の高剛性体５２を充填する（同図（ｃ））。なお、この９）の工程と前記８）の工程は順序が逆でもよい。
【００６０】
１０）バイブレータ６０によってソケット２０を振動させる（加振工程；同図（ｄ））。これにより、ソケット２０内の高剛性体５２が最密充填状態に近づき、これにより定着体の剛性が高まる。この効果は、高剛性体５２にバインダよりも比重の大きい材料を用いることにより得られ、その比重が大きいほど顕著となる。また、バックプレート３０に適当な孔を開けて当該孔からソケット２０内の高剛性体５２をエアとともに吸引したり、磁石で高剛性体５２をバックプレート３０側に直接吸引したりするようにしても、同様に高密度化が可能である。
【００６１】
１１）構造全体を所定温度まで加熱し、エポキシ樹脂等のバインダ５０を硬化させる（同図（ｅ））。
【００６２】
このようにして製造したケーブル端末定着構造では、前記１０）の加振工程によって、高剛性体５２の充填密度が下側（すなわち端末側）に近いほど高くなり、定着体の剛性も端末側に向かうに従って大きくなるような勾配になる。一方、素線１０に対してその軸方向と直交する方向に作用する荷重は、ソケット入口側に向かうに従って高くなる傾向があるため、上記のような剛性勾配を形成することにより、素線１０に作用する荷重を均一化でき、強度的により有利なものにすることができる。
【００６３】
【実施例】
次の表１は、本発明にかかる定着構造を採用した実施例と、同定着構造における被覆体を省略した比較例とにおいて、その引張荷重容量（各素線の破断引張荷重の総和）と、実際に定着が崩壊し始めた時の荷重（実破断荷重）と、この実破断荷重を前記引張荷重容量で除した定着効率とを示したものである。
【００６４】
【表１】
0003816665.tif 000002
【００６５】
この表から明らかなように、本発明の実施例にかかる構造によれば、比較例にかかる構造（被覆体を省略した構造）に比して定着効率を飛躍的に向上させることが可能になる。これは、被覆体のない比較例構造では、特にソケットの入口近辺での素線の応力集中が厳しく、この部分で破断しやすいのに対し、本発明の実施例にかかる構造では、素線と高剛性体との間に被覆体が介在することによって高剛性体から素線に加えられる圧力が軸方向に分散され、その結果、応力集中が効果的に緩和されるためである。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ＦＲＰ製素線の端末が挿入されるソケット内に端末側から離れるに従って小径となる方向のテーパー状内周面を形成し、少なくとも端末側領域に充填される定着体をバインダ中に当該バインダよりも剛性の高い複数の高剛性体を含有する複合定着体で構成するとともに、少なくともこの複合定着体が充填される領域において、各素線の表面に当該表面を個別に被覆する被覆体を固着したものであるので、定着体内の高剛性体によって充分な定着力を確保しながら、各高剛性体から素線に加えられる局部的な押付力が素線表面に分散されると同時に、この定着体がＦＲＰ素線に対してその軸方向と直交する方向に押圧する力を軸方向に分散し、この２つの作用により、素線に直交する方向の押圧力の最大値を有効に下げることができる。
【００６７】
また本発明は、上記端末定着構造の製造方法であって、ソケット内に各素線及びその被覆体を挿入する素線挿入工程と、ソケットの端末側端部と反対側の端部を上に向けた状態で当該反対側の端部からソケット内に流動状態のバインダと複数の高剛性体との複合定着体を注入する定着体注入工程と、上記ソケット内のソケット内の高剛性体に外力を加えてその充填密度を端末側端部に近いほど高くする高密度化工程と、上記バインダを硬化させる硬化工程とを順に行うものであるので、ソケット内の高剛性体の充填密度を高め、ひいては定着体全体の剛性を有効に高めるとともに、端末側に向かうに従って高くなるような充填密度勾配（すなわち剛性勾配）を自動的に形成し、応力集中を緩和できる構造を容易に製造することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるＦＲＰ製素線を用いたケーブル端末定着構造の断面正面図である。
【図２】（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は上記端末定着構造の側面図である。
【図３】図２（ａ）のＢ部拡大図である。
【図４】（ａ）は素線に直接高剛性体が押付けられる場合の応力分布を示した図、（ｂ）は素線表面に配された被覆体に高剛性体が押付けられる場合の応力分布を示した図である。
【図５】（ａ）は本発明構造のモデル図、（ｂ）は（ａ）のモデル図に対応する素線応力分布を示すグラフである。
【図６】（ａ）は被覆体の厚みと定着効率との関係を示すグラフ、（ｂ）はソケット内テーパー角度と定着効率との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明にかかるケーブル端末定着構造の製造工程図である。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明にかかるケーブル端末定着構造の製造工程図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は本発明にかかるケーブル端末定着構造の製造工程図である。
【図１０】（ａ）は従来のケーブル端末構造の一例を示す断面正面図、（ｂ）は断面側面図である。
【符号の説明】
１０  素線
１２  筒状被覆体
１２ａ  テーパー部
１４  コイルばね状被覆体
１６  被覆層
２０  ソケット
２２  ソケット本体部
２４  テーパー状内周面
２８  フラット部
３０  バックプレート（背圧付与部材）
３２  貫通孔
５０  バインダ
５２  高剛性体
６０  バイブレータ
【図１】
0003816665.tif 000003
【図２】
0003816665.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003816665.tif 000006
【図５】
0003816665.tif 000007
【図６】
0003816665.tif 000008
【図７】
0003816665.tif 000009
【図８】
0003816665.tif 000010
【図９】
0003816665.tif 000011
【図１０】
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