JP5462879B2 - 複合タイロッドおよびその作製方法 - Google Patents

Description

本開示は、一般に、インターレース加工されたフィラメントから形成された開放格子（open lattice）本体を有する複合タイロッドに関し、より詳細には、該本体へのロッド端部の取り付けに用いられる取り付け具を扱い、該ロッド端部は、取り付け点を形成する。

構造物間で引張および／または圧縮荷重を伝達するために、さまざまな細長接続部材が開発されてきた。これらの部材は、該部材を構造物に取り付け可能な点を形成する、各端部に固定されたまたは調節可能な取り付け具を有する長尺の本体を含んでいてもよい。例えば、航空機産業において、タイロッドは、頭上収納棚、洗面所、調理室、天井、機材ラックなどを据え付けおよび支持するために用いられてもよい。航空機において用いられる典型的なタイロッドは、アルミニウムといった金属または炭素繊維エポキシといった複合材料から形成される中空の円筒を含んでいてもよい。該円筒は、用途によって、金属または複合材料から形成される取り付け具を備えた先細の端部を含む。

航空機の用途において用いられる上記タイロッドは、効果的であり、耐久性があり、かつ、比較的軽量である。しかしながら、典型的な民間航空機または軍用機では数百本のタイロッドが用いられることがあるので、タイロッドのいかなる軽量化も、航空機において大幅に全体重量を低減できる。

トラス状グリッドを形成する長手方向フィラメントおよび螺旋方向フィラメントをインターレース加工することにより開放格子構造ケースが形成されている、引張または圧縮荷重の伝達に用いられる複合部材が知られている。長手方向フィラメントは、主に軸方向荷重および曲げ荷重を支える一方、螺旋方向フィラメントは、長手方向フィラメントを安定させるとともに、ねじり力と横方向剪断力との両方を支える。フィラメントの束は、樹脂マトリクス内に保持されており、硬化後に、強力、軽量かつ堅い構造部材を形成する。

硬化前または硬化後のいずれかに本体端部において個々のフィラメントにタイロッド／支柱の端部を取り付けることは困難であるので、タイロッドおよび／または支柱の用途に対して上記軽量開放格子複合本体を利用するには問題が存在する。

よって、従来のタイロッド端部か独特のタイロッド端部のいずれかを本体に接続できるようにする取り付け具を含む軽量開放格子本体を有する複合タイロッドが必要である。また、これらタイロッドおよび関連する取り付け具を製造する方法も必要である。

開示される実施形態によると、複合タイロッドおよびその作製のための関連方法は、固体マトリクス内に保持されているインターレース加工されたフィラメントから形成される開放格子タイロッド本体を使用する。取り付け点を形成するロッド端部は、所与の大きさの本体または一群の本体に対するさまざまな種類のロッド端部の使用を可能とする取り付け具により、本体に固定接続されている。本体の開放格子トラス状の性質は、タイロッド重量を著しく低減することができる。

開示される一実施形態によると、複合タイロッドは、固体マトリクス内に保持されているインターレース加工されたフィラメントから形成される開放格子本体と、各々がタイロッド上の取り付け点を形成している一対のロッド端部と、ロッド端部を本体の端部とそれぞれ固定接続するための一対の取り付け具とを含む。一実施例において、フィラメントの少なくともいくつかは、本体の端部を超えて延在しており、かつ、フィラメントを締め付けることにより取り付け具に留められている。別の実施例において、フィラメントは、取り付け具の開口にフィラメントを通すか、または、編むことにより取り付け具に接続されている。取り付け具は、ロッド端部を受容し、かつ、保持するための挿入物を含んでいてもよい。

開示される別の実施形態によると、タイロッドは、第１端部および第２端部を有する複合本体であって、剛性マトリクス内に保持された連続フィラメントから形成され、かつ、開放格子を形成するよう織り交ぜられている複合本体と、各々がタイロッド上の取り付け点を形成している一対のロッド端部と、ロッド端部を本体の第１端部および第２端部とそれぞれ固定接続している一対の取り付け具であって、各々が、本体の中心軸と概して平行に延在し、かつ、本体の領域と重複している部分を含み、重複部分が本体に締結されている一対の取り付け具とを含む。本体は、取り付け具の重複部分に巻き付けられているフィラメントを含んでいてもよい。取り付け具の各々は、ロッド端部と取り付け具の重複部分との間の先細り部分を含んでいてもよい。取り付け具の先細り部分は、ロッド端部を受容するためのねじ穴を含んでいてもよい。一実施例において、取り付け具の各々は、フィラメントが巻き付けられている一対の離間した板と、タイロッド上の取り付け点を規定するクレビスを形成する第２端部とを含んでいてもよい。

さらなる実施形態によると、タイロッドは、第１端部および第２端部を有する複合本体であって、剛性マトリクス内に保持され、かつ、開放格子を形成するよう織り交ぜられた連続フィラメントから形成されている複合本体と、それぞれ本体の第１端部および第２端部上の一対のロッド端部であって、各々が、第１部材および第２部材を含み、第１部材および第２部材の各々が、周りにまきつけられているフィラメントの少なくともいくつかを有し、かつ、本体に部材を固定している第１端部と、第２端部とを含む一対のロッド端部とを含む。部材の各々の第２端部は、タイロッド上の取り付け点を形成する特徴を含んでいてもよい。

開示されている方法の実施形態によると、複合タイロッドの製造は、マトリクス内に保持された連続フィラメントをインターレース加工することを含む、開放格子複合本体を形成することと、フィラメントの少なくともいくつかを取り付け具に締結することにより本体の各端部上に取り付け具を留めることとを含む。該方法は、取り付け具の各々にタイロッド上の取り付け点を形成するロッド端部を留めることをさらに含んでいてもよい。取り付け具を留めることは、取り付け具内にフィラメントのいくつかを締め付けること、取り付け具内にフィラメントを編み込むこと、または、取り付け具の周りにフィラメントを巻き付けることを含んでいてもよい。

１０． 第１端部および第２端部を有する複合本体であって、剛体マトリクス内に保持され、かつ、開放格子を形成するよう織り交ぜられた連続フィラメントから形成されている複合本体と、
各々がタイロッド上の取り付け点を形成している一対のロッド端部と、
本体の第１端部および第２端部とそれぞれロッド端部を固定接続している一対の取り付け具であって、各々が、本体の中心軸と概して平行に延在し、かつ、本体の領域と重複する部分を含み、重複部分が、本体に締結されている一対の取り付け具と
を含むタイロッド。
１１． 本体が、取り付け具の重複部分の周りに巻き付けられたフィラメントを含む請求項１０に記載のタイロッド。
１２． 取り付け具の重複部分が、本体に締め付けられている請求項１０に記載のタイロッド。
１３． 本体が、取り付け具の重複部分の中に編み込まれたフィラメントを含む請求項１０に記載のタイロッド。
１４． 取り付け具の各々が、一対の離間した板を含み、
板の各々が、周りに巻き付けられたフィラメントの少なくともいくつかを有する第１端部と、クレビスを規定する第２端部とを含む
請求項１０に記載のタイロッド。
１５． 第１端部および第２端部を有する長尺の複合本体であって、剛体マトリクス内に保持され、かつ、開放格子を形成するよう織り交ぜられた連続フィラメントから形成されている複合本体と、
それぞれ本体の第１端部および第２端部上の一対のロッド端部であって、各々が、第１部材および第２部材を含み、第１部材および第２部材の各々が、周りに巻き付けられたフィラメントの少なくともいくつかを有し、かつ、本体に部材を固定する第１端部と、第２端部とを含む一対のロッド端部と
を含むタイロッド。
１６． 第１部材および第２部材の各々の第２端部が、各々、タイロッド上の取り付け点を形成する特徴を含む請求項１５に記載のタイロッド。
１７． 特徴が、めどであり、かつ、第１部材および第２部材の第２端部が、クレビスを形成している請求項１６に記載のタイロッド。
１８． 第１部材および第２部材の各々の第１端部が、巻き付けられたフィラメントを把持するためのセレーションを含む請求項１５に記載のタイロッド。
１９． 第１部材および第２部材が、離間されている請求項１５に記載のタイロッド。

開示されている実施形態のその他の特徴、恩恵および利点は、添付の図面および請求項にしたがって考慮すると、以下の実施形態の説明から明らかとなるだろう。

図１は、開放格子本体を有する複合タイロッドの斜視図である。 図２は、図１に示したタイロッドの一端部の分解斜視図である。 図３は、取り付け具の断面が示されている図１および図２に示したタイロッドの一端部を示している。 図４は、代替の実施形態の分解斜視図である。 図５は、図４の５−５線断面図である。 図６は、タイロッドの別の実施形態の一端部を示した側面図である。 図７は、タイロッドの別の実施形態の一端部を示した側面図である。 図８は、タイロッドの別の実施形態の一端部を示した斜視図である。 図９は、タイロッドの別の実施形態の一端部を示した斜視図である。 図１０は、図９の１０−１０線断面図である。 図１１は、タイロッドのさらなる実施形態の分解斜視図である。 図１１ａは、図１１に示した取り付け具の側面図である。 図１２は、タイロッドの別の実施形態の分解斜視図である。 図１３は、図１２に示した取り付け具にロッド端部を装着するための代替手段を示した断面図である。 図１４は、取り付け具の別の実施形態の断面図である。 図１５は、取り付け具のさらなる実施形態を示している。 図１６は、取り付け具の別の形態を示した断面図である。 図１７は、図１６の１７−１７線断面図である。 図１８は、取り付け具のさらに別の実施形態の一端部を部分的に断面で示している。 図１９は、図１８に示した取り付け具内にロッド端部を接続するための代替方法の断面図である。 図２０は、クレビスによって形成されたロッド端部を有する取り付け具の別の実施形態を示した側面図である。 図２１は、一体に形成されたロッド端部を有するタイロッドのさらなる実施形態の側面図である。 図２２は、図２１に示したタイロッドの上面図である。 図２３は、タイロッドのさらなる実施形態の分解側面図である。 図２４は、図２３に示したロッド端部の上面図である。 図２５は、タイロッドのさらなる実施形態の側面図である。 図２６は、図２５に示した取り付け具にロッド端部を留めるための代替方法を示した側面図である。 図２７は、取り付け具のさらなる実施形態の斜視図である。 図２８は、マンドレルが巻き付けられる前の図２７に示した取り付け具の側面図である。 図２９は、タイロッドの別の実施形態の斜視図である。 図３０は、図２９の「Ａ」が付された領域の拡大図である。 図３１は、取り付け具の別の実施形態の斜視図である。 図３２は、図３１に示した取り付け具の側面図である。 図３３は、取り付け具の別の実施形態の斜視図である。 図３４は、図３３と同様の図であるが、円錐体の据付後の図である。 図３５は、図３４に示した円錐体の側断面図である。 図３６は、図３３に示した取り付け具のねじ山付き中央部材形成部の側面図である。 図３７は、タイロッドのさらなる実施形態の斜視図である。 図３８は、複合タイロッドを製造するための方法の工程を示した大まかなフロー図である。

まず図１〜図３を参照して、番号５０で全体が示されている複合タイロッドは、その対向する端部が取り付け具５８によりロッド端部５４に固定接続されている長尺の概して円筒形の本体５２を含む。ここで用いられているように、「タイロッド」は、引張荷重を伝達する構成部品に限定されず、典型的に長尺であり、かつ、圧縮および／または張力における荷重を伝達するよう意図されているコネクティングロッド、支柱、リンクなどといった広範な構造部材を含むようより広く定義される。

本体５２は、織り交ぜられた長手方向部材６８および螺旋方向部材７０から形成される開放格子グリッド状ケースである。螺旋方向部材７０は、本体５２の長手方向に沿って節７２を形成するよう交差していてもよい。部材６８、７０は、硬化させて、軽量で堅い強力構造構成部品を形成する、炭素繊維強化エポキシといった樹脂マトリクス内に保持された連続フィラメントの束を含んでいてもよい。ここで用いられているように、「フィラメント」は、硬化前の部材６８、７０を指し、該部材は、可撓性であるので、組立てプロセス中に巻くか、巻き付けるか、そうでなければ所望の構成に配置することができる。フィラメントは、炭素繊維フィラメントのような概して平行な連続フィラメントのよられていない束またはより糸を含むトウとして配置されてもよい。

長手方向部材６８および螺旋方向部材７０は、さまざまな手法で織り交ぜて、種々の構造的用途にかなったその他の構成の開放格子構造物を形成することができる。ここで用いられているように、「格子」、「格子作り」および「開放格子構造物」は、構造物を形成するためにグリッド状または格子状パターンにつなぎ合わされた個々の要素から形成された広範な構造物を包含する。米国特許第５，９２１，０４８号明細書に開示されている開放格子構造部材の一例は、単位質量あたりの荷重耐力が高められており、複数の装荷に耐えることができる。そのような部材を組み立てる適切なプロセスが米国特許第７，１３２，０２７号明細書に説明されており、そこでは、連続樹脂含浸繊維が、マンドレルまたは金型に巻き付けられ、その後、硬化されて、剛性の高いトラス状構造物を形成している。

上に触れたように、タイロッド５０は、ロッド端部５４が取り付けられている構造物（図示せず）間で引張荷重および圧縮荷重のいずれかまたは両方を伝達してもよい。タイロッド５０が引張または圧縮荷重を伝達する能力は、取り付け具５６の設計に依存していてもよい。ある取り付け具設計により、タイロッド５０が実質的に引張荷重のみの伝達に適したものとなっていてもよい一方、他の設計により、タイロッドが、実質的に圧縮荷重のみを伝達できるようになっていてもよい。さらに他の取り付け具設計により、タイロッド５０が、引張荷重と圧縮荷重との両方を伝達できるようにしてもよい。これに加えて、部材６８、７０の織り交ぜられた幾何学形状によっては、本体５２は、ある程度の側面衝撃荷重にも耐えることができる。

取り付け具５６の各々は、円錐体５８とキャップ６０とを含む。キャップ６０は、形状が概して円筒形であり、かつ、本体５２の端部を覆っている。キャップ６０は、熱硬化性プラスチックまたはその他のプラスチック材料から形成されていてもよく、かつ、本体５２に接着されるか、これと共硬化されていてもよい。キャップ６０は、円錐体５８を本体５２に取り付ける手段を提供する。円錐体５８は、先細の固体部５８ａと、キャップ６０を袖のように覆い、かつ、これに接着されている円筒形中空部５８ｂとを含む。先細固体部５８ａは、金属または複合体のような堅い剛性材料から形成してもよく、かつ、ロッド端部５４のねじ山付き軸６４を受容するためのねじ山付き中央穴６２を含む。ロッド端部５４は、タイロッド５０上の取り付け点を形成するめど６６を含む従来の構成であってもよい。従来のロッド端部５４の使用により、タイロッド５０とタイロッド５０が取り付けられている構造物（図示せず）との間に存在する可能性のあるあらゆる重要でない軸方向および／または長手方向位置ずれを考慮しておくことができる。下に取り上げるように、開示された実施形態に関連して、後に説明するクレビス型のロッド端部のように、その他さまざまな種類の従来のロッド端部を用いてもよい。

ここで、金属挿入物７８および金属キャップ８４を大まかに含む取り付け具５６ａの代替の形態を描写する図４および図５に注目する。挿入物７８は、本体５２の端部内に配置された円錐形部分７８ｂに移行する外側円筒部７８ａを含む。挿入物７８の円筒部７８ａは、キャップ８４内に形成されたねじ山８０ａと一致する一組のねじ山８０を含む。キャップ８４は、ロッド端部５４を形成するめど６６を備える一体に形成された延長部分８４ａをさらに含む。挿入物７８の円筒部７８ａは、その中に円周方向に離間され、かつ、長手方向に延在する一組の溝８２を含む。長手方向フィラメント６８は、本体５２の端部を超えて延在して、溝８２内にそれぞれ受容されるフィラメント延長部分６８ａを形成する。使用時は、挿入物７８のねじ山付き円筒部７８ａ内にキャップ８４をねじ止めする。ねじ山付き円筒部７８ａ内にキャップ８４をはめる前に、ねじ山付き円筒部７８ａに適切な接着剤（図示せず）を塗布してもよい。

キャップ８４を挿入物７８にねじ止めすると、フィラメント延長部分６８ａは、キャップ８４と挿入物７８との間に取り込まれ、かつ、機械的に保持される。本体５２の硬化に続き、フィラメント延長部分６８ａと取り付け具５６ａとの機械的接続により、ロッド端部５４が本体５２に固定接続される。

図６は、本体５２と取り付け具５６ｂとの間の機械的接続を用いて本体５２がロッド端部（図示せず）に接続されている取り付け具５６ｂの別の形態を描写している。本実施例において、長手方向部材６８と螺旋方向部材７０との両方の端部におけるフィラメント延長部分６８ａは、それぞれ先細の金属挿入物８８の外側表面上に広がっている。挿入物８８の外側表面は、一組の円形段差９２をも含んでいる。フィラメント延長部分６８ａは、挿入物８８の段差のある輪郭を辿り、かつ、その場で硬化可能である。挿入物８８のねじ山付き穴９６により、ロッド端部５４（図２参照）を取り付け具５６ｂの端部内に通すことができる。

図７は、プラスチック、金属またはその他の材料から形成され、かつ、一体に形成されたロッド端部５４を有する単一の挿入物９８を含む取り付け具５６ｃの別の形態を示している。挿入物９８は、取り付けめど６６が設けられた延長部分１００と一体に形成されたドーム形下側表面１０４を有する。挿入物９８は、繊維により強化されていてもよいプラスチック樹脂材料から形成することができる。本実施例において、フィラメント延長部分６８ａは、ドーム形表面１０４にわたりその上に広がっており、本体５２とロッド端部５４との間を固定接続するために挿入物９８と共硬化されている。

図８は、図７に示したものと同様であるが、本体５２の端部に追加のフープ強度を与えるために、挿入物９８の一端部が、本体５２の端部内に一体に形成されたフープ状リング１０４ａを含む別の取り付け具５６ｄを示している。

ここで、取り付け具５６ｅのさらなる形態を描写した図９および図１０に注目する。取り付け具５６ｅは、金属または炭素繊維エポキシといった強化プラスチック樹脂から形成されていてもよい円錐形挿入物１０８を含む。円錐形挿入物１０８はその中に、長手方向部材６８の一部を成すフィラメント延長部分６８ａをそれぞれ受容する長手方向に延在する複数の受容溝１０９を含む。フィラメント延長部分６８ａは、受容溝１０９内に接着されていてもよく、円錐体１０８内の金属挿入物１０６は、ロッド端部５４を受容し、かつ、装着する。

ここで図１１および図１１ａを参照して、別の実施形態において、取り付け具５６ｆは、強化材を含んでいても、含んでいなくてもよい熱硬化性プラスチックのようなプラスチック樹脂から形成された先細部材１１０を含むことができる。先細部材１１０は、本体５２上のフィラメント延長部分６８ａに対して重複する関係でレイアップされ、かつ、これと共硬化している予備含浸繊維フィラメントの複数の指状束１１２を含んでいる。重複するフィラメント延長部分６８ａとフィラメント束１１２との共硬化により、本体５２と円錐形部材１１０との間の固定接続が形成される。図１１ａに示されているように、ねじ山付き開口１１３ａを備えた金属挿入物１１３は、ロッド端部５４のねじ山付き軸６４を受容し、かつ、装着するために、部材１１０内に挿入されてもよい。

図１２において、取り付け具５６ｇの別の実施形態を示す。金属および／または複合材料から形成された先細の取り付け具部材１１４は、取り付けめど６６が設けられたロッド端部５４のねじ山付き軸６４を受容するための中央ねじ山付き穴１１８を有する。部材１１４は、本体５２の端部に金属部材１１４を接合するためにフィラメント延長部分６８ａを通すことができる長手方向に延在する複数の穴１１６を備えていてもよい。

図１３は、ロッド端部５４が部材１１４内に固定保持されているため調節できない取り付け具５６ｇと同様の取り付け具５６ｈの別の形態を示している。この固定接続は、部材１１４の底部１１４ａにおいて軸６４の端部１２２をスエージ加工することにより達成可能である。

ここで、取り付け具５６ｈのさらなる形態が描写されている図１４および図１５に注目する。取り付け具５６ｈは、円筒形の金属円筒１２８を受容する中央穴１２５を有する外側プラスチック樹脂リング１２４を含む。円筒１２８は、リング１２４の穴１２５と同軸のねじ山付き穴１２６を備えている。フィラメント延長部分６８ａは、プラスチック樹脂リング１２４を通しても、この中に成型してもよい。プラスチックリング１２４が硬化すると、フィラメント延長部分６８ａがリング１２４のプラスチック樹脂と共硬化し、これにより、本体５２が取り付け具５６ｈにしっかりと固定される。ロッド端部５４（図示せず）は、挿入物１２８内に通すことができる。図１５にもっともよく示されているように、いくつかの用途においては、本体５２の端部５２ａは、取り付け具５６ｈを覆うように組み立てプロセス中に先細りさせてもよい。したがって、長手方向フィラメント６８および螺旋方向フィラメント７０は、リング１２４の外側表面を実質的に覆って、本体５２と取り付け具５６ｈとの間の固定接続を形成する。

ここで、取り付け具５６ｉの別の実施形態を描写している図１６および図１７に注目する。金属および／または複合材料から形成されている取り付け具部材１３０は、図１２に示したものと同様に、ロッド端部５４のねじ山付き軸６４を受容するための一組のねじ山１３６を備えた中央穴１３２を含む。取り付け具部材１３０は、円周方向に離間され、かつ、長手方向に延在する複数の溝１３４をさらに含む。フィラメント延長部分６８ａは、フィラメント延長部分６８ａの群が溝１３４内に存在するように、取り付け具部材１３０の周りに長手方向に巻き付けられている。

図１８は、先細のプラスチック樹脂取り付け具部材１３８が本体５２の端部において例えば成型により形成された取り付け具５６ｊのさらなる実施形態を描写している。取り付け具部材１３８の形成材料である成型プラスチック樹脂は、本体５２の端部内に延在していてもよく、かつ、長手方向部材６８と螺旋方向部材７０との間の空隙のいくつかを充填していてもよい。希望に応じて、フィラメント延長部分６８ａのいくつかを取り付け具部材１３８内に成型してもよい。ロッド端部５４は、取り付け具部材１３８内に成型されており、かつ、ロッド端部５４を取り付け具部材１３８内にしっかり固定する拡大部分１２２を有する軸６４を含む。

図１９は、金属挿入物１４０がプラスチック樹脂取り付け具部材１３８内に成型されていること以外は図１８に示した取り付け具５６ｊと同様の取り付け具５６ｋの別の実施形態を示している。挿入物１４０は、ロッド端部５４のねじ山付き軸６４を受容するための中央ねじ山付き穴を備えている。

ここで、一対の隔壁部材１５０により離間した関係で保持されている長尺で実質的に平坦な一対の板１４４を含む取り付け具５６ｌのさらなる実施形態を示す図２０に注目する。板１４４は、各々が、本体５２がその上に形成されている外側表面上に一連のセレーション１４８を含み、その結果、長手方向部材６８および螺旋方向部材７０が、セレーション１４８上にきつく巻き付けられることにより、取り付け具５６ｌを本体５２に堅く固定していてもよい。板１４４の外側先端部１４５は、各々が、タイロッド５０上のクレビス状取り付け点を形成する貫通穴取り付け具１４６を備えている。

ここで、図２１および図２２を参照して、一体に形成されたロッド端部５４を有する取り付け具５６ｍの別の実施形態を示す。本実施形態において、取り付け具５６ｍは、本体５２の延長部分１５８を形成する一連の高密度予備含浸樹脂フィラメント巻線１５２を含む。高密度フィラメント巻線１５２は、本体５２の長手方向部材６８および螺旋方向部材７０の延長部分を形成する連続フィラメントを含んでいてもよく、または、本体５２の端部に取り付けられた別個のフィラメント巻線を含んでいてもよい。高密度フィラメント巻線１５２は、プラスチック樹脂（図示せず）を充填した後、硬化させて、本体５２と一体化された固化構造物を形成してもよい。中央めど６６を有するロッド端部軸受けカートリッジ１５４は、ロッド端部５４を設けるために、高密度フィラメント巻線１５２内にしっかりと閉じ込められていてもよい。

取り付け具５６ｎの別の実施形態を図２３および図２４に示すが、ここでは、ねじ山付き貫通穴１６６が設けられた先細の首状部１６４を有する概して円筒形の金属部材１６２が、本体５２の端部内に配置されている。本実施例において、長手方向部材６８および螺旋方向部材７０は、取り付け具５６ｎの首状部１６４の一部を含む円筒形部材１６２の周りに巻かれている。円筒形部材１６２の外側円筒形表面１６３は、長手方向部材６８および螺旋方向部材７０をより良好に把持するためにセレーション（図示せず）を含むことができる。ロッド端部５４のねじ山付き軸６４は、首状部１６４のねじ山付き開口１６６内に受容されている。本実施例において、ロッド端部５４は、タイロッド５０上の取り付け点を形成する貫通穴６６を有するＵ字形クレビス１６０を備えている。

ここで図２５を参照して、本体５２の先細の端部部分１６８上に締め付けられている取り付け具５６ｏのさらなる実施形態を示す。取り付け具５６ｏは、一対の歯１７０、１７２を有する取り付け具部材１６９を含み、これら歯１７０、１７２は、先細の端部部分１６８に対して歯１７０、１７２を締め付けるロッド１７３により接続されている。本実施例において、ロッド端部５４は、取り付け点を形成するめど６６を含む取り付け具部材１６９の首状部１７５により形成されている。

図２６は、図２５に示した取り付け具５６ｏの変形例を示している。本実施例において、取り付け具部材１６９の首状部１７６は、ロッド端部５４のねじ山付き軸６４を受容するための中央ねじ山付き穴１７８を含む。ねじ山付き軸６４およびねじ山付き穴１７８により、ロッド端部５４が、本体５２に対して長手方向に調節可能となる。

ここで、取り付け具５６ｐのさらなる実施形態を示す図２７および図２８に注目する。本実施形態において、金属および／または複合材料から形成された先細の端部取り付け具１８４は、ロッド端部５４を受容するためのねじ山付き中央穴（図示せず）を含む。端部取り付け具１８４は、端部取り付け具１８４とマンドレル１８２の外側表面同士が実質的に連続した先細表面１８５を形成するように、円錐形マンドレル１８２の端部と結合されている（図２８）。炭素繊維エポキシトウなどの複合繊維１８０は、連続表面１８５上に渦巻きまたはその他の幾何学的パターンで巻き付けられて、複合覆い１８７を形成する（図２７）。複合覆い１８７は、本体５２と共硬化して、先細の端部取り付け具５６ｐと本体５２とを固定接続する。一実施形態において、マンドレル１８２は、硬化した覆い１８７の下方に永久に位置し続け、かつ、これを強化する巻線マンドレルとして作用する十分なフープ強度を有する軽量プラスチック材料を含んでいてもよい。ただし、別の実施形態では、軽量化のために、マンドレル１８２は、共硬化工程後に適切な溶剤を用いて溶解させて、端部取り付け具１８４および硬化した覆い１８７を残すことができる材料から形成されていてもよい。

図２９および図３０は、先細の金属円錐体１８８が、その内部に複数の貫通穴開口１９０を備えている取り付け具５６ｑのさらに別の実施形態を示している。先細の円錐体１８８を本体５２に固定するために、フィラメント延長部分６８ａが開口１９０を通って編まれている。図示していないが、上記実施形態と同様に、先細の円錐体１８８は、ロッド端部５６を保持するためのねじ山付き挿入物を内部に備えていてもよい。先細の円錐体１８８は、例えば、炭素またはチタンを含んでいてもよい。フィラメント延長部分６８ａの周りおよびその上に追加の予備含浸繊維１８９を巻き付けてもよい。

ここで図３１および図３２を参照して、取り付け具５６ｒの別の形態を描写する。鳥かご円錐体１９２は、プリプレグトウの覆いにより形成された円周方向に延在する複数の部材１９６、および、円周方向に離間され、かつ、長手方向に延在する突出した（pultruded）複数の炭素ロッド１９４により形成されている。鳥かご円錐体１９２は、肩状領域１９６ａにおいてプリプレグ繊維覆い１９５により本体５２に接合されていてもよい。鳥かご１９２の端部に取り込まれた金属挿入物１９８は、調節可能なロッド端部５６を受容する。鳥かご円錐体１９２は、ロッド端部５６と本体５２との間で特に軽量で強度の高い固定接続を形成する。

ここで、取り付け具５６ｓのさらに別の形態を示した図３３〜図３６に注目する。中央部材２０２（図３６）は、調節可能なロッド端部５４（図３３および図３４）を受容するためのねじ山付き中央穴２０３を有し、本実施例において、調節可能なロッド端部５４は、クレビス１６６を含んでいる。中央部材２０２は、ねじ山付き円筒形外側表面２１０と、プリプレグ繊維２０８が巻き付けられた直径の小さい部分２０６とを含む。円錐体２００は、中央部材２０２を受容するための中央ねじ山付き穴２０４を有し、かつ、本体５２に接着可能な下側円筒形ケース２０３（図３４および図３５）を含む。ケース２０３および本体５２は、円錐体２００を本体５２にしっかりと固定するために、図３３に示されているようにプリプレグ繊維２０３が巻き付けられていてもよい。

図３７は、本体５２の各端部が先細の部分２１２へと移行するよう形成されている取り付け具５６ｔのさらに別の実施形態を示している。金属挿入物２１３は、先細の部分２１２の外側端部内に配置されており、かつ、ロッド端部５４を受容するためのねじ山付き穴（図示せず）を含んでいてもよい。挿入物２１３の一部および本体５２の先細の部分２１２は、先細の部分２１２を挿入物２１３に固定するために、炭素繊維エポキシトウといったプリプレグ繊維２１４が巻き付けられていてもよい。本体５２の先細の部分２１２は、プリプレグ繊維２１４の覆いを支持するのに役立つ可能性がある溶解可能なマンドレル２１６上に形成されていてもよい。マンドレル２１６は、本体およびプリプレグ繊維２１４が共硬化された後、適切な溶剤により溶解されてもよい。

図３８は、上記種類の複合タイロッドを製造する方法の工程を示している。２１８においてはじめに、マンドレル（図示せず）上にプリプレグフィラメントを巻き付け、かつ、インターレース加工することにより、タイロッド５０の本体５２を形成する。次に、２２０において、上に説明したさまざまな手法のいずれかにより、端部取り付け具５６を形成する。次いで、２２２において、本体５２と端部取り付け具５６とを接続する。最後に２２４において、端部取り付け具５６内にロッド端部５４を装着してもよい。

ある例示的実施形態に関して本開示の実施形態を説明してきたが、他の変形例に当業者が想到するであろうから、該特定の実施形態が限定目的ではなく例示目的のものであることは、理解されるべきである。
また、本発明は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
固体マトリクス内に保持されているインターレース加工されたフィラメントから形成される開放格子本体であって、第１端部および第２端部を有する本体と、
一対のロッド端部であって、各々が、タイロッド上の取り付け点を形成しているロッド端部と、
ロッド端部を本体の第１端部および第２端部にそれぞれ固定接続するための一対の取り付け具と
を含む複合タイロッド。
（態様２）
フィラメントの少なくともいくつかが、本体の第１端部および第２端部を超えて延在しており、かつ、
取り付け具の各々が、フィラメントの少なくともいくつかを締め付けるための手段を含んでいる、
態様１に記載の複合タイロッド。
（態様３）
取り付け具の各々が、第１部分および第２部分を含み、かつ、
フィラメントの少なくともいくつかが、本体の各端部を超えて延在しており、かつ、取り付け具の１つの第１部分と第２部分との間に締め付けられているフィラメント延長部分を含んでいる、
態様１に記載の複合タイロッド。
（態様４）
取り付け具の各々の第１部分が、本体の端部の１つに留められており、かつ、
取り付け具の他方の部分が、ロッド端部の１つを含み、かつ、取り付け具の第１部分に締結されている、
態様３に記載の複合タイロッド。
（態様５）
取り付け具の第１部分が、フィラメント延長部分をそれぞれ受容するための溝を内部に含んでおり、かつ、
取り付け具の各々が、取り付け具の第２部分を第１部分にねじ止めすることを可能とするねじ山を含んでいる、
態様４に記載の複合タイロッド。
（態様６）
取り付け具の各々の第２部分と、対応するロッド端部とが、一体に形成されている、態様４に記載の複合タイロッド。
（態様７）
取り付け具の各々の第１部分が、概して先細りしている、態様４に記載の複合タイロッド。
（態様８）
ロッド端部の各々が、対応する取り付け具にねじ山によって接続されている、態様４に記載の複合タイロッド。
（態様９）
取り付け具の各々が、その内部に一組の貫通穴を含み、かつ、
フィラメントの少なくともいくつかが、本体の各端部を超えて延在するフィラメント延長部分を含み、これらのフィラメント延長部分が、貫通穴を通過して、取り付け具に締結されている、態様１に記載の複合タイロッド。
（態様１０）
複合タイロッドを製造する方法であって、
マトリクス内に保持された連続フィラメントをインターレース加工することを含む、開放格子複合本体を形成することと、
フィラメントの少なくともいくつかを取り付け具に締結することにより本体の各端部上に取り付け具を留めることと
を含む方法。
（態様１１）
取り付け具の各々にタイロッド上の取り付け点を形成するロッド端部を留めることをさらに含む、態様１０に記載の方法。
（態様１２）
取り付け具を留めることが、取り付け具内にいくつかのフィラメントを締め付けることを含む、態様１０に記載の方法。
（態様１３）
取り付け具を留めることが、取り付け具内にいくつかのフィラメントを編み込むことを含む、態様１０に記載の方法。
（態様１４）
取り付け具を留めることが、取り付け具の周りにいくつかのフィラメントを巻き付けることを含む、態様１０に記載の方法。
（態様１５）
取り付け具を留めることが、本体の対向する端部上に取り付け具を締め付けることを含む、態様１０に記載の方法。

Claims (5)

1. 複合タイロッド（５０）であって、
   第１端部および第２端部を有する本体（５２）と、
   一対のロッド端部（５４）であって、各々が、タイロッド上の取り付け点を形成しているロッド端部と、
   ロッド端部を本体の第１端部および第２端部にそれぞれ固定接続するための一対の取り付け具（５６）と
   を含み、
   前記本体が、固体マトリクス内に保持されているインターレース加工されたフィラメント（６８，７０）から形成される開放格子タイロッド本体（５２）であり、
   取り付け具（５６ａ）の各々が、第１部分および第２部分（７８，８４）を含み、かつ、
   フィラメント（６８，７０）の少なくともいくつかが、本体（５２）の各端部（５４）を超えて延在しており、かつ、取り付け具の１つの第１部分と第２部分（７８，８４）との間に締め付けられているフィラメント延長部分（６８ａ）を含んでおり、
   取り付け具（５６ａ）の各々の第１部分（７８）が、本体（５２）の端部の１つに留められており、かつ、
   取り付け具の他方の部分（８４）が、ロッド端部の１つを含み、かつ、取り付け具の第１部分（７８）に締結されており、
   取り付け具の第１部分（７８）が、フィラメント延長部分（６８ａ）をそれぞれ受容するための溝（８２）を内部に含んでおり、かつ、
   取り付け具の各々が、取り付け具の第２部分（８４）を第１部分にねじ止めすることを可能とするねじ山（８０，８０ａ）を含んでいる、複合タイロッド（５０）。
   
2. 取り付け具の各々の第２部分（８４）と、対応するロッド端部とが、一体に形成されている、請求項１に記載の複合タイロッド（５０）。
3. 取り付け具の各々の第１部分（７８）が、概して先細りしている、請求項１に記載の複合タイロッド（５０）。
4. ロッド端部（５４）の各々が、対応する取り付け具（５６）にねじ山（８０）によって接続されている、請求項１に記載の複合タイロッド（５０）。
5. 複合タイロッド（５０）であって、
   第１端部および第２端部を有する本体（５２）と、
   一対のロッド端部（５４）であって、各々が、タイロッド上の取り付け点を形成しているロッド端部と、
   ロッド端部を本体の第１端部および第２端部にそれぞれ固定接続するための一対の取り付け具（５６）と
   を含み、
   前記本体が、固体マトリクス内に保持されているインターレース加工されたフィラメント（６８，７０）から形成される開放格子タイロッド本体（５２）であり、さらに
   取り付け具（５６）の各々が、その内部に一組の貫通穴（１１６）を含み、かつ、
   フィラメントの少なくともいくつかが、本体（５２）の各端部を超えて延在するフィラメント延長部分を含み、これらのフィラメント延長部分が、貫通穴（１１６）を通過して、取り付け具に締結されている、複合タイロッド（５０）。

Images