JP2004520539A - 等トラス構造体 - Google Patents

Abstract

等トラス構造体１０は、少なくとも２つのヘリカル構成要素３０、３２と、対向する角度の向きに取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素３４とを備えている。ヘリカル及び逆ヘリカル構成要素の各々は、共通の軸１４の周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメント２２を有し、第１の四角形断面を形成することが好ましい。構造体は、少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素８０、９２と、少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素９８とを更に備えることができ、これらヘリカル構成要素は、ヘリカル及び逆ヘリカル構成要素に対して回旋させ、第１の四角形断面に対して回旋させた第２の四角形断面を形成する。構造体は直線状、湾曲型、可撓性とし又は山形部を形成することができる。

Description

【０００１】
【発明の背景】
１．発明の分野
本発明は、全体として、丈夫で且つ軽量な３次元的構造部材に関する。より具体的には、本発明は、軸周りに巻かれた複数のヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が端部相互を合わせてヘリカルの形体に接続された直線状セグメントを有する構造部材に関する。
２．背景技術
土木、機械、航空宇宙及びスポーツ分野にて構造的に効率の良い構造体を探求することは不断の要求である。効率的なトラス構造体は強度対重量比が大きく且つ（又は）硬さ対重量比が大きい構造体である。また、効率的なトラス構造体は比較的経済的であり、容易に製造し且つ組み立てられ、また材料を無駄にしない構造体であると説明することもできる。
【０００２】
トラスは、典型的に、荷重を支持し得る設計とされた完全束縛の静止構造体である。これらトラスは、各部材の端部にて継手により接続された直線状部材から成っている。部材は、２つの力部材であり、力は部材に沿って向けられる。２つの力部材は、部材内に張力及び圧縮力のような軸方向力のみを発生させることができる。トラスは橋及び建物の構造にしばしば使用される。トラスはトラスの平面内で作用する荷重を支承する設計とされている。このため、トラスは２次元的構造体として取り扱われ且つ解析されることがしばしばである。最も簡単な２次元的トラスは、三角形を形成し得るようにその端部にて接続された３つの部材から成っている。２つの部材を簡単な構造体及び新たな継手に順次に追加することにより、より大きい構造体を形成することができる。
【０００３】
最も簡単な３次元的トラスは、四面体を形成し得るようにその端部にて接続された６つの部材から成っている。３つの部材を四面体及び新たな継手に順次に追加することにより、より大きい構造体を形成することができる。この３次元的構造体は空間トラスとして既知である。
【０００４】
トラスと相違して、フレームはまた、典型的に完全束縛の静止構造体であるが、部材に沿って力が向けられない少なくとも１つの多数力部材を備えている。機械は可動部品を保持する構造体であり、力を伝達し且つ改変し得る設計とされている。機械は、フレームと同様に、少なくとも１つの多数力部材を保持している。多数力部材は、張力及び圧縮力を発生させるのみならず、せん断力及び曲げ力も発生させることができる。
【０００５】
従来の構造上の設計は、単一型式の荷重に抵抗する１次元的又は２次元的解析にのみ制限されている。例えば、Ｉビームは曲げ力に抵抗し得るように最適化され、管は捩れ力に抵抗し得るように最適化される。設計解析を２次元的に制限することにより、設計過程は簡略化されるが、複合荷重は無視することになる。３次元的荷重及び構造体を概念的に把握し且つ計算することは難しいため、３次元的解析は困難である。現実には、多数の構造体は多数の荷重に抵抗し得なければならない。より複雑な構造体をモデル化するため現在、コンピュータが利用されつつある。
【０００６】
【発明の概要】
強度、軽量さ等のような性能特性が向上した構造部材を開発することは有利であることが認識されている。
【０００７】
本発明は、１）少なくとも２つの隔てられたヘリカル状構成要素と、２）２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素とを備える３次元的構造体又は構造部材を提供するものである。ヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素は、共通の長手方向軸を有するが、軸周りにて反対方向への角度向きを有している。
【０００８】
更に、ヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素の各々は、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成するヘリカル状の形体にて端部相互を合わせて堅固に接続された細長い直線状セグメントを少なくもと４つ備えることが好ましい。このように、ヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素は第１の四角形断面を形成する。１つの面において、構造体は、４つのヘリカル構成要素と、４つの逆ヘリカル構成要素とを備えている。
【０００９】
更に、等トラス構造体は、１）回旋ヘリカル構成要素と、２）上記のヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素と同様であるが、これら構成要素に対して回旋させた回旋逆ヘリカル構成要素とを備えることができる。このように、回旋ヘリカル構成要素及び回旋逆ヘリカル構成要素は第１の四角形断面に対して回旋した第２の四角形断面を形成する。１つの面において、構造体は、４つの回旋ヘリカル構成要素と、４つの回旋逆ヘリカル構成要素という、合計１６個のヘリカル構成要素を備えている。
【００１０】
色々なヘリカル構成要素は外部交点及び内部交点にて直交している。１つの面において、これらの構成要素は８つの内部交点と、８つの外部交点とを形成する。長手方向又は軸方向構成要素は軸に対し平行に伸び且つ内部及び（又は）外部交点と直交する。１つの面において、構造体は８つの外部交点を備えている。かかる８つの交点構造体は予期しない構造上又は性能上の特性を有することが分かった。
【００１１】
本発明の一面によれば、該構造体は、ヘリカル構成要素を別の物体に取り付けるべくヘリカル構成要素の一端に取り付けられた端板を更に備えることができる。１つの面において、ヘリカル構成要素は端板の周りに巻くことのできる連続的な繊維ストランドにて形成することができる。端板は、繊維ストランドを受け入れる複数の凹部を有する周縁を備えることができる。
【００１２】
本発明の別の面によれば、構造体は、ヘリカル構成要素に取り付けられたコネクタ部材と、その他の物体をヘリカル構成要素及びセグメントに取り付けるセグメントとを更に備えることができる。コネクタ部材は、構成要素により形成された三角形の開口部を貫通して伸びる三角形の断面形状を含むことができる。
【００１３】
本発明の別の面によれば、ヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素はその間に約６０°以上の角度を形成することができる。かかる角度は、予期しない構造上又は性能上の特性を有することが分かった。
【００１４】
本発明の別の面によれば、ヘリカル部材及び逆ヘリカル部材は軸方向及び（又は）横方向に可撓性であるが、捩れ剛性であるようにすることができる。構造体は軸がほぼ直線状となる第１の直線位置と、軸がほぼ円弧状となる第２の円弧状位置との間にて曲がることができる。更に、構造体は長手方向に圧縮し且つ（又は）拡張することができる。その何れの場合にも、構造体はエネルギを蓄えることができ、このためばね部材として利用することができる。
【００１５】
本発明の別の面によれば、該構造体は円弧状とし、構成要素は円弧状軸周りに形成することができる。このように、円弧状構造体は単一の直線状の構造体よりも複雑な形状体を形成することができ、また、特定の用途に一層良く適したものとすることができる。
【００１６】
本発明の別の面によれば、構造体にはテーパを付けることができる。ヘリカル構成要素の各々のセグメントが軸に沿った長さを順次に短くし、構造部材にテーパが付けられるようにすることができる。このように、テーパ付き構造体は単一の直線状構造体よりも複雑な形状体を形成し、特定の用途に一層良く適したものとすることができる。
【００１７】
本発明の別の面によれば、等トラス構造体は掲示、電線等又は照明灯を保持するために利用することができる。等トラス構造体は、自転車のフレーム、航空機及び海上構造体等用に更に利用することができる。
【００１８】
本発明に従って等トラス構造体を製造する方法は、２つのヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素を形成し得るようにマンドレルの周りに繊維を巻くことを含むことができる。マトリックス又は樹脂を繊維に追加し且つ硬化させることができる。マンドレルは構造体から除去することができる。
【００１９】
マンドレルは繊維を受け入れ且つ保持し得るように配置された複数のヘッド部を含むことができる。マンドレルは折畳み可能又は融解可能なマンドレルとすることができる。
【００２０】
本発明の更なる特徴及び有利な点は、本発明の特徴を単に一例として共に示す添付図面に関する以下の詳細な説明に記載する。
【００２１】
【詳細な説明】
改良された等トラス構造体
等トラス構造体の幾つかの基本的な特徴は、その内容を参考として引用し本明細書に含めた、１９９９年７月１３日付けで発行された米国特許第５，９２１，０４８号に記載されている。図１から図５に図示するように、全体として参照番号１０で示した本発明による改良された等トラス構造体が図示されている。該等トラス構造体１０の好ましい実施の形体の構造及び幾何学的形体は多数の方法にて説明することができる。該等トラス構造体１０は、該構造体１０の長さ又は長手方向軸１４に沿って繰り返すパターンにて配置された複数の要素又は部材１２を備えている。構造体１０は、長手方向軸１４の周りを包み込む複数のヘリカル構成要素２０として概念化し且つ説明することができる。ヘリカル構成要素２０の各々は、端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて接続された複数の直線状セグメント２２を備えている。
【００２２】
一面において、ヘリカル構成要素２０の各々は、軸１４の周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの直線状セグメント２２を備えることが好ましい。このように、軸１４に沿って見たとき、４つの直線状セグメント２２は、図４に最も良く示すように四角形又は四角形の断面形状を有する。ヘリカル構成要素２０は、任意の数の直線状セグメント２２を確実に形成することを続ける。直線状セグメント２２が軸１４に対してある角度にて向けられている。好ましくは、直線状セグメント２２はその両端にて隣接する、すなわち順次的なセグメントに堅固に接続されるようにする。
【００２３】
１つの面において、等トラス構造体１０の基本的構造体は、１）少なくとも２つのヘリカル構成要素３０、３２と、２）少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素３４とを備え、これら構成要素の全ては軸１４を取り巻く。別の面において、基本的構造体１０は、１）４つのヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８と、２）４つの逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４とを備えている。ヘリカル構成要素３０、３２は、例えば、時計回り方向のような一方向に軸１４の周りで巻かれる一方、逆ヘリカル構成要素３４は、例えば、反時計回り方向のような反対方向に軸１４の周りで巻かれる。ヘリカル構成要素３０、３２及びそのセグメント２２は共通の角度の向き及び共通の軸１４を有している。逆ヘリカル構成要素３４及びそのセグメントはヘリカル構成要素３０、３２に対して同様のヘリカルな形体を有するが、角度の向きは反対方向にある。この基本的構造体１０は、端部又は軸１４から見たとき（図４）、四角形断面の仮想管状部材のように見える。
【００２４】
図５ａから図５ｖを参照すると、明確化のため構造体１０に個別に追加された色々なヘリカル構成要素が図示されている。第１のヘリカル構成要素３０が図５ａに図示されている。セグメント２２は、仮想線で示した四角形管５０を画成する。図５ａの目的のため、四角形管５０は、底側部と、頂側部と、左側部と、右側部と又はこれらの面とを備えている。第１のヘリカル構成要素３０は、左面の第１のセグメント５２と、頂部面の第２のセグメント５４と、右面の第３のセグメント５６と、底面の第４のセグメント５８とを備えている。ヘリカル構成要素３０は続けてより多数のセグメントを備えるようにすることができる。ヘリカル構成要素３０の４つのセグメント２２は軸１４の周りで単一の完全な回旋体を形成する。図５ｂから図５ｄを参照すると、第２、第３及び第４のヘリカルセグメント３２、３６、３８がそれぞれ太線で図示されている。
【００２５】
図５ｅを参照すると、第１の逆ヘリカルセグメント３４が太線で図示されている。第１の逆ヘリカル構成要素３４は、左面の第１のセグメント６０と、底面の第２のセグメント６２と、右面の第３のセグメント６４と、頂部面の第４のセグメント６６とを備えている。逆ヘリカル構成要素３４は続けてより多数のセグメントを備えるようにすることができる。逆ヘリカル構成要素３４の４つのセグメント２２は軸１４の周りで単一の完全な回旋体を形成する。図５ｆから図５ｈを参照すると、第２、第３及び第４の逆ヘリカル構成要素４０、４２、４４がそれぞれ太線で図示されている。
【００２６】
図５ｉを参照すると、ヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８の全ては強調して示してある。同様に、図５ｊを参照すると、逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４の全てが強調して示してある。図５ｋを参照すると、頂部面及び右面の全ての構成要素を強調して示してある。
【００２７】
図５ｌを再度参照すると、上述した等トラス構造体１０の基本構造上に構築するとき、等トラス構造体１０は、１）回旋ヘリカル構成要素と、２）逆回旋ヘリカル構成要素とを更に備える改良された基本的構造体を備えることが好ましい。回旋ヘリカル構成要素はヘリカル構成要素と同様であるが、ヘリカル構成要素に対して回旋させてある。同様に、逆回旋ヘリカル構成要素は、逆ヘリカル構成要素と同様であるが、逆ヘリカル構成要素に対し回旋させてある。回旋したヘリカル構成要素及び回旋した逆ヘリカル構成要素は、またヘリカル構成要素３０、３２と、逆ヘリカル構成要素３４とにより形成された四角形部に対し回旋させた軸１４に沿って見たとき、四角形部を形成する（図４）。
【００２８】
図５ｌから図５ｕを参照すると、色々な回旋ヘリカル構成要素が構造体１０に個別に取り付けられた状態で図示されており、明確化のため、ヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素は省略してある。第１の回旋ヘリカル構成要素８０が図５ｌに図示されている。セグメント２２は仮想線で示した四角形管８２を画成する。図５ｌの目的のため、四角形管５２は、前向き側部、後向き側部、上向き側部及び下向き側部又はそれらの面を備えている。第１のヘリカル構成要素８０は、前向き面の第１のセグメント８４と、下向き面の第２のセグメント８６と、後向き面の第３のセグメント８８と、上向き面の第４のセグメント９０とを備えている。回旋ヘリカル構成要素８０は、続けてより多数のセグメントを備えるようにすることができる。回旋ヘリカル構成要素８０の４つのセグメント２２は、軸１４の周りで単一の完全な回旋体を形成する。図５ｍから図５ｏを参照すると、第２、第３及び第４の回旋ヘリカルセグメント９２、９４、９６がそれぞれ太線で図示されている。
【００２９】
図５ｐを参照すると、第１の回旋逆ヘリカルセグメント９８が太線で図示されている。第１の回旋逆ヘリカル構成要素９８は前向き面の第１のセグメント１００と、上向き面の第２のセグメント１０２と、後向き面の第３のセグメント１０４と、下向き面の第４のセグメント１０６とを備えている。回旋逆ヘリカル構成要素９８は続けてより多数のセグメントを備えるようにすることができる。回旋逆ヘリカル構成要素９８の４つのセグメント２２は、軸１４の周りに単一の完全な回旋体を形成する。図５ｑから図５ｓを参照すると、第２、第３及び第４の回旋逆ヘリカル構成要素１１０、１１２、１１４がそれぞれ太線で図示されている。これら構成要素の全ては、図５に図示されている。
【００３０】
図１から図５を再度参照すると、等トラス構造体１０は、１）４つのヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８と、２）４つの逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４と、３）４つの回旋ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６と、４）４つの回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４とを含む複数のヘリカル構成要素２０を備えている。このように、構造体１０は合計１６個のヘリカル構成要素２０を備えている。
【００３１】
上述したように、ヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８の直線状セグメント２２は、共通角度付き向き、すなわち共通の軸１４を有しており且つ等距離にて互いに隔てられている。同様に、逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４のセグメントは共通角度付き向き、すなわち共通の軸１４を有しており且つ等距離にて互いに隔てられている。しかし、逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４の直線状セグメントは、ヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８のセグメントの角度付き向きに対し反対の角度付き向きを有する。この場合にも、この構造体は、端部すなわち軸１４から見たとき、図４に図示するように、四角形断面の仮想管状部材のように見える。
【００３２】
回旋ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６の直線状セグメントは共通角度付き向き、すなわち共通の軸１４を有しており且つヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８と同様に、等距離にて互いに隔てられている。回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４のセグメントは共通角度付き向き、すなわち共通の軸１４を有しており且つ逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４と同様に、等距離にて互いに隔てられている。しかし、回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４の直線状セグメントは、回旋ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６のセグメントの角度付き向きと反対の角度付き向きを有する。
【００３３】
回旋ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６及び回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４は、ヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８及び逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４に対し回旋させてある。換言すれば、この構造体は、端部すなわち軸１４から見たとき、四角形断面の仮想管状部材のように見えるが、図４に図示するように、ヘリカル構成要素及び逆ヘリカル構成要素により形成された仮想管状部材に対し回旋させてある。ヘリカル、逆ヘリカル、回旋ヘリカル及び回旋逆ヘリカル構成要素は、共に、図４に図示するように、軸１４から見たとき、８星断面を有する仮想管状部材のように見える。
【００３４】
２つ又はより多くの単一の要素１２が継手１２０にて接続し又は直交する（図４）。要素１２は継手１２０にて堅固に接続し、撓み可能に接続し又は単に直交するようにすることができる。直交する要素１２が接続される箇所に交点が形成される。直交する要素１２が図４に最も良く図示するように、構造体１０の周縁にて合わさる箇所に外部交点１２２が形成される。直交する要素１２が図４に図示するように、構造体１０の内部にて合わさる箇所に内部交点１２４が形成される。等トラス構造体１０は、図４に最も良く図示するように、その８つの外部交点１２２があるため、８交点の形体と称することができる。
【００３５】
長手方向軸１４の方向に向けて測定した繰り返すユニット又はパターンにより格間１２８（図１、図２）が形成される。格間１２８は要素１２により形成された単一のパターンを保持している。構造体１０は、任意の数の格間１２８を備えることができる。更に、格間１２８の長さを変更することができる。
【００３６】
内角部１３０（図３）が四面体の２つの相応する要素１２により形成された面と、同一の四面体の対向する要素により形成された面とにより形成されている。
繰り返すパターンは、多数の三角形又は四面体として説明することができる。三角形及び四面体は色々な寸法とし、小さい三角形及び四面体がより大きい三角形及び四面体の間で分散されるようにする。
【００３７】
構造体１０は、図４に図示するように、８星のような断面を有する単一の仮想的な管を形成し得るように重ね合わせた四角形断面の仮想的な２つの管状部材として概念化することができる。また、端部すなわち長手方向軸１４から見たとき、構造体１０は、軸１４から隔てられ且つ構造体１０の内部にて多角形断面の仮想的管状部材を形成し得るように外周の周りで向きが設定された複数の三角形の外観を呈する。好ましい実施の形体の場合、８つの三角形は構造体１０の内部に八角形断面の仮想的管状部材を形成し得るように長手方向軸周りで隔てられている。
【００３８】
更に、端部すなわち軸１４から見たとき、軸１４に対して平行な８つの面を画成することが可能である。これらの面は８つ星の形体にて特定の外部交点１２２の間を伸びている。こられの面は４５°の間隔にて軸１４の周りに向きが設定されている。
【００３９】
更に、格間１２８内にて、強力な構造的性質を有すると考えられる三角形格子のリングが形成される。この三角形格子のリングは図４に図示するように、格間の中心にて構造体１０の内部を取り巻く。この強度は多数の接続部が存在するためであると考えられる。
【００４０】
ヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８は、外部交点１２２にて逆ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４と直交する。同様に、回旋ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６は外部交点１２２にて回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４と直交する。
【００４１】
ヘリカル構成要素３０、３２、４６、３８は内部交点１２４にて回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４と直交する。同様に、回旋ヘリカル構成要素３４、４０、４２、４４は内部交点１２４にて逆ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６と直交する。
【００４２】
ヘリカル構成要素３０、３２、３６、３８及び回旋ヘリカル構成要素８０、９２、９４、９６は直交しない。同様に、逆ヘリカル構成要素３６、４０、４２、４４及び回旋逆ヘリカル構成要素９８、１１０、１１２、１１４は直交しない。
【００４３】
複数のヘリカル部材に加えて、構造体１０は、また構造体１０の内部に配置されて、内部交点１２０にて複数のヘリカル部材２０と直交する８つの内部軸方向部材１３２（図２、図４）を備えることもできる。軸方向部材１３２は長手方向軸１４に対し平行である。
【００４４】
外部交点１２２及び内部交点１２４は、堅固な接続部を形成し又はこれら構成要素は互いに堅固に接続することができる。更に、軸方向部材１３２は内部交点１２４にて構成要素に堅固に接続することができる。これら構成要素は複合的材料で出来たものとすることができる。構造体１０のヘリカルな形体はこの構造体を複合的構造に特に適したものにする。構成要素は色々な構成要素の繊維が互いに重なり合うため共に結合される。繊維は、以下に更に詳細に説明するように、部材のヘリカルな形体に従ってマンドレルの周りにてヘリカル状パターンに巻くことができる。このことは、構成要素のセグメントが連続的な繊維ストランドにより形成されるため、高強度を提供する。要素又は構成要素は、熱硬化剤（エポキシ、ビニルエステル等）又は熱可塑剤（ポリエステル、ポリプロピレン、ＰＶＣ等）の如き基質内にて繊維ガラス、炭素、ホウ素、玄武岩又はケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（アラミド）のような繊維とすることができる。更に、紫外線保護剤又は化学的忌避剤のような添加剤を樹脂又は基質内に含めることができる。
【００４５】
これと代替的に、構造体１０は、木、金属、プラスチック又はセラミック等のような任意の適宜な材料で製造してもよい。部材の要素は交点１２２にてコネクタと共に接続される予め製造した部品から成るものとすることができる。コネクタは、要素を受け入れ得るように形成された凹部を有する。こられ凹部は部材１０の所望の幾何学的形体が得られるような向きとされる。
【００４６】
構造体１０の多数の対称及び高冗長的性質は魅力的、効率的で且つ損傷の受容性のある構造体を提供し、構造体１０の３次元的形体は局部的な屈曲に対する実質的な抵抗力を提供する。構造体１０は、中央キャビティの周りで反対方向に向けて部品ごとに線形の状態でスパイラルに伸びる部材を有する安定的な幾何学的形体を内蔵する。ヘリカル部材及び長手方向部材は、相互に繰り返して織られて、高冗長性で且つ安定的な形体を提供する。
【００４７】
更に、構造体１０は、主要な荷重経路内で連続的な繊維の機械的性質を活用する。荷重はビームセグメントを通じて交差部に伝達され、該交差部にて荷重はその他のビームセグメントを通じて分散される。部材の各々は、連続的な繊維強化複合体の性質上の強度及び剛さを活用して、主として軸方向荷重を支承する。ヘリカル部材は、主として捩れ及び横方向せん断荷重を支承し且つ撓み又は軸方向圧縮状態の荷重を受けたとき、長手方向部材を屈曲しないように安定化させる一方、長手方向部材は、主として軸方向荷重及び撓み荷重を支承し且つ捩れ又は横方向せん断荷重を受けたとき、ヘリカル部材を屈曲しないように安定化させる。継手又は交点にて長手方向部材及びヘリカル部材が多数相互に絡み合うことは、相互に依存するこの型式の３次元的安定化を可能にする強力な相互係止機構を提供する。
【００４８】
更に、構造体１０の極めて高冗長性の性質は該構造体を極めて損傷受容性のあるものにする。単一の部材を除去しても、構造体全体の一部のみしか劣化しない。実際には、完全な交点を除去すれば、Ｎが単一断面における交点の数を表わすとき、約１／Ｎだけ、効果的な性質は低下する。この損傷受容性能力は、従来の殻体構造体に優る顕著な性能上の利点をもたらす。
【００４９】
複合的な等格子構造体が破損すると、典型的に、改良された複合的構造体にて一般に見られるよりも全体的により延性な振る舞いを呈する。最初の応答性は極限荷重に対して依然として線形弾性的であるが、損傷が開始した後の以後の振る舞いは全体として非線形となる。圧縮時、この非線形性は、全体として部材が交点の１つを通じて破損する毎に、荷重が約１／Ｎだけ低下することを含む。撓み時、荷重はより少ない部材に集中するため、この破損は延性程度が減少する。
【００５０】
１つの型式の荷重下にて破損が開始する結果、別の方向に荷重が加えられたとき、強度は最小程度しか低下しないが、剛さはより大きく悪影響を受ける可能性がある。更に、主要な荷重支承部材が破損することは、２次的荷重支承部材が単純荷重に抵抗する能力に殆ど又は全く影響を与えない。圧縮時、１つの格間が破損することは構造体の捩れ能力に殆ど影響を与えないが、これに相応する靭性は低下する。換言すれば、主要部材の局部的破損は、２次的部材の能力に殆ど影響を与えない。
【００５１】
上述した構造体１０の基本的形体から、追加的な部材を追加することで幾つかの代替的な形体が可能である。図６から図８を参照すると、外部軸方向部材１４０を構造体１０の周縁に配置し且つ外部交点１２２にて複数のヘリカル部材２０と直交するようにすることができる。軸方向部材１４０は長手方向軸１４に対し平行である。更に、長手方向軸１４に対し垂直な面内に位置する交点１２２間の円周の周りに円周部材１４４を配置することができる。該円周部材１４４は、図８に図示するように、軸１４から見たとき多面体を形成する。
【００５２】
長手方向軸１４に対する対角線上で交点１２２の間にて構造体１０の円周の周りに円周部材１４４を配置することができる。複数のヘリカル構成要素２０の円周に巻かれた追加的なヘリカル構成要素のセグメントによってこれらの対角状の円周部材を形成することができる。対角状の円周部材は、隣接する交点１２２間を伸び又は交番的な交点１２２まで伸びるようにすることができる。かかる円周部材は、第１のすなわち二重等トラス構造体の周りに別の等トラス構造体を形成することができる。このような形体は、構造体の審美上の目的のため外板取付けを簡略化する比較的平滑な外面すなわち支持構造体を形成する。この二重等トラス構造体は、また単位重量当たりの剛さを向上させる。
【００５３】
上述したように、本発明の改良された等トラス構造体は、各々が四角形断面を形成し得るように軸１４の周りで完全な回旋体を形成する４つのセグメントを含み、また、８交点構造体と称することができる１６のヘリカル構成要素を備えることが好ましい。８交点及び６交点の形体を並べて比較する状態はそれぞれ図１０ａから図１０ｆ及び図１１ａから図１１ｆに図示されている。８交点構造体１０は図１０ａ、図１０ｂに図示される一方、６交点構造体は図１１ａ、図１１ｂに図示されている。
【００５４】
外部軸方向部材１４０及び円周部材１４４は８交点構造体に対し図１０ｃ、図１０ｄに図示した構造体に加えられ、また、６交点構造体に対し図１１ｃ、図１１ｄに図示した構造体に加えられている。上述したように、外部軸方向部材１４０及び円周部材１４４は第１のすなわち二重等トラス構造体の周りに別の等トラス構造体を形成することができる。８交点構造体に対し図１０ｅ、図１０ｆに図示した構造体及び６交点構造体に対し図１１ｅ、図１１ｆに図示した構造体から内部軸方向部材が除去されている。
【００５５】
８交点形体の結果、平行な側部を有する構造体１０となり、このことは、構造体をより四角形にし且つ四角形の形体を好む用途に一層良く適したものにする。例えば、８交点形体は、その平行で且つ垂直な側部のため箱に一層良く嵌まって、構造体の寸法が制限される多数の内部強化用途に対する一層の適合性を許容する。
【００５６】
更に、交点の数が増すことは、ヘリカル構成要素の各々の隣接するセグメント又は部材間の角度を増すことになる。６交点形体の場合、ヘリカル構成要素の各々が隣接するセグメント又は部材の間に比較的鋭角な角度を有する完全な回旋体又は三角形を形成する３つのセグメント又は部材を有することになることが理解されよう。かかる鋭角な角度は応力集中点として機能し、また、破損し易い。しかし、８交点形体の場合、ヘリカル構成要素の各々は、応力及び破損が減少する比較的より広い角度のほぼ完全な回旋体又は四角形を形成する４つのセグメント又は部材を有する。更に、交点は応力集中を更に減少させ得るようにより丸味を付けることができる。より広い角度を有する８交点の形体は丸味を付けた交点を容易にし、これにより応力集中を減少させる。
【００５７】
更に、８交点形体は、全断面積の比率としてより自由な内部空間（自由容積）を有し、６交点形体よりも製造を容易にし且つ非構造的目的のためより大きい内部容積を提供する。
性能特性
図９ａから図９ｆを参照すると、本発明の等トラス構造体１０の性能がその他の形体に関して図示されている。上述したように、本発明の等トラス構造体１０は、８つの外部交点１２２を有し、８交点構造体と称することができる。更に、本発明の等トラス構造体１０は、各々が四角形断面を形成し得るように軸１４の周りに完全な回旋体を形成する４つのセグメントを含む１６のヘリカル構成要素を備えている。米国特許第５，９２１，０４８号に開示された基本的構造体は１２のヘリカル構成要素のみを備え、これら構成要素の各々は三角形の断面を形成する３つの直線状セグメントのみを備え、これにより、６つの外部交点のみを備えている。８交点及び６交点の形体を並べた比較状態が図１０ａから図１０ｆ及び図１１ａから図１１ｆにそれぞれ図示されている。
【００５８】
図９ａを参照すると、構造体の色々な形体の曲げ強度が図示されている。特に、６、８、９、１０及び１２の交点を有する幾つかの構造体の曲げ強度が図示されている。図面から、８交点構造体は曲げ強度を顕著に増大させるという驚くべき且つ予期しない結果を有することが分かる。図９ｂを参照すると、色々な数の交点を有する色々な形体の構造体の捩れ強度が図示されている。この場合にも、８交点構造体１０は、構造体１０の捩れ強度を顕著に増大させるという驚くべき且つ予期しない結果を有することが図面から理解できる。交点の数を８以上に増やすことは曲げ強度及び捩れ強度の双方を増すことになるが、この増加は、６から８交点へ増加する程に顕著でない。
角度付きの形体
図２及び図３を再度参照すると、ヘリカル構成要素３０と逆ヘリカル構成要素３４又はそのセグメントとの間に角度１３０が形成される。好ましくは、この角度１３０は４５°以上、より好ましくは６０°以上、最も好ましくは７５°以上であるようにする。図９ａを再度参照すると、ヘリカル構成要素３０と逆ヘリカル構成要素３４との間の角度１３０が増大すると、曲げ強度は驚くべき且つ予期しない程に顕著な程度、増大することが理解できる。図９ｂを同様に参照すると、角度１３０が７５°であるとき、構造体１０の捩れ強度は、驚くべき且つ予期しない程に顕著な程度、増大する。捩れ特性は角度１３０が約９０°のとき、最大となると思われる。
【００５９】
図面から、構造体の曲げ及び軸方向（引張り）特性は、角度１３０の増加に伴って向上することが理解できる。しかし、屈曲及び捩れのようなその他の性質は、角度の増大に伴って減少すると思われる。管状の複合的構造体に伴う１つの問題点は、その曲げ性質が不良であること、すなわちこれら構造体は極めて容易に曲がる点である。しかし、本発明の構造体及び増大した角度は改良されたすなわちより剛い曲げ性質を実証する。
端部接続部
図１２ａ及び図１２ｂを参照すると、等トラス構造体１０をその他の構造体又は物体に取り付け且つ（又は）等トラス構造体１０の製造を容易にする端板１２０が図示されている。端板１２０は、ヘリカル構成要素及び構造体１０を別の物体に取り付けるべくヘリカル構成要素２０の一端に取り付けられる。端板１２０は、複数の開口１２１を有しており、ボルト等を該開口に通して使用し、端板１２０、従って等トラス構造体１０を別の物体に取り付けることができる。更に、端板１２０は、複数の凹部１２３ａを有する円周１２２を備えている。凹部１２３ａは、ヘリカル構成要素及び（又は）外部軸方向構成要素又はヘリカル構成要素又は外部軸方向構成要素を形成する繊維ストランドを受け入れることができる。例えば、繊維ストランドを、凹部１２３ａを通じて端板の周りに巻き、端板１２０を等トラス構造体１０と一体に形成し、これにより、端板１２０と等トラス構造体１０との間に堅固な取付け部を提供することができる。繊維ストランドは１つの凹部１２３ａを貫通して伸び、端板１２０の周りに巻かれ、別の凹部１２３ａを通って後方に進む。更に、端板１２０は中央開口１２４を備えることができ、以下に更に詳細に説明するように、製造過程中、マンドレルは該中央開口を通じて受け入れられる。内部軸方向部材１３２又は内部軸方向部材を備える繊維ストランドを受け入れるため更なる凹部１２３ｂを設けることもできる。
【００６０】
図１３を参照すると、長手方向軸１４に対してある角度にて等トラス構造体１０に取り付けるため角度付きの端板１２５を設けることができる。角度付き端板１２５は、角度付き端板１２５がその取り付けをある角度にて受け入れ得るように一方向に細長とされる点を除いて、多くの点にて端板１２０と同様である。かかる角度付き端板１２５は、２つの等トラス構造体をある角度にて互いに取り付けるために使用することができる。例えば、角度付き端板１２５は４５°の角度にて等トラス構造体に取り付ける形体とすることができる。このように、２つの等トラス構造体を角度付き端板１２５により接続しその間に９０°の角度を形成することができる。
【００６１】
図１４ａから図１４ｃを参照すると、構造体を別の物体に取り付け得るように構造体１０を取り付ける別の端板１２６が図示されている。端板１２６は、構造体を受け入れる溝又はスロット１２７を有している。好ましくは、溝１２７は構造体の内側部分を受け入れ得るように八角形である。溝又はスロット１２７は周壁１２８を形成する端縁又は円周付近にて板１２６の周りに形成することができる。周壁１２８は複数のフラップ又は指状体１３０を形成し得るようスロット１２９を形成することができ、フラップ又は指状体は、構造体を受け入れ得るように外方に曲がるよう可撓性であり且つ構造体が一度び受け入れられたならば、後方内方に曲がるよう弾性的であり、このため、構造体が板１２６と指状体１３０との間にて溝１２７内に「スナップ嵌め」されるようにする。
【００６２】
その他の溝又は凹部１３１を板１２６又は指状体１３０に形成し且つ構造体の色々なセグメントを受け入れ得るような配置及び向きとすることができ、指状体１３０が色々なセグメントの周りで「スナップ動作」し、構造体を板１２６に対し保持することができる。穴１３２を指状体１３０、溝１２７を通じて板１２６内に形成し、ボルト又はねじを受け入れて構造体を溝１２７内に更に固着することができる。ボルト又はねじがその色々なセグメントの周りで構造体を貫通するように穴１３２が配置されている。かかる形体は、構造体を板内にスナップ嵌めすることが可能であるという有利な点を有する。
【００６３】
図１５及び図１６を参照すると、構造体１０に取り付けるための別の端板１３６が図示されている。複数のＵ字形ボルト又は部材１３７は、構造体１０の色々なセグメント又は交点の周りを伸び且つ板１３６に固着されて構造体を板に固着する。Ｕ字形ボルト又は部材１３７は、ボルト又は部材１３７が構造体１０を通って半径方向に伸び且つ次に、端板１３６に向けて長手方向又は軸方向に角度を成すように角度を付けることができる。ボルト又は部材１３７を受け入れる穴を板１３６に形成することができ、これらボルト又は部材は、その端部に螺着したナットによって固着することができる。ボルト又は部材１３７は、図示するように、構造体１０の外側に配置するか又は構造体の内部に配置することができる。更に、ボルト又は部材１３７は外部交点１２２にて構造体１０に係合し、またヘリカル部材及び外部軸方向部材１４０の双方に係合することができる。かかる形体はより経済的に製造することができる。
【００６４】
図１７ａ及び図１７ｂを参照すると、構造体１０内に伸び且つ構造体１０の色々なセグメントの間に形成された開口部内に受け入れられる複数の指状体１４２を有する基部１４１を備える別の端部コネクタ１４０が図示されている。基部１４１は、環状であり、指状体１４２が環状の基部１４１の周りに配置され且つ長手方向又は軸方向に伸びるものとすることができる。好ましくは、基部１４１は、セグメント又はヘリカル部材の間の中央キャビティ又は空間内に嵌まり得る寸法とされている。更に、接続部１４０は、構造体１０のセグメントの間に形成された８つの三角形開口部又は空隙内に伸びる８つの指状体１４２を備えることが好ましい。中央リング１４３が中央キャビティ又は空間内に配置され且つボルトのような締結具１４４によって指状体１４２に取り付けられる。このように、中央リング１４３及び締結具１４４は指状体１４２及び基部１４１を構造体１０に固着する。その他の物体を構造体１０に取り付けるためかかる物体を基部１４１に固着することができる。接続部１４０の形体は、基部１４１及び指状体１４２を構造体の端部内に容易に摺動させ且つ締結具１４４により中央リング１４３に取り付けることを許容する。更に、接続部１４０は、接続部１４０が突き出さないように構造体１０の円周又は周縁内に完全に配置されている。指状体は、可撓性であり且つ締結具を締め付けたとき、内方に曲がって構造体を把持するよう弾性的とすることができる。
【００６５】
図１８ａ及び図１８ｂを参照すると、上述した中央リング１４３に代えてＣ字形クランプ型締結具１４７が利用される同様の接続部１４６が図示されている。更に、Ｌ字形部材１４８は、指状体１４２に固着され又は該指状体から突き出し且つ中央キャビティ又は空間内に伸びている。Ｃ字形クランプ１４７はＬ字形部材１４８の角度付き部分を取り巻き、これらＬ字形部材を互いに固着し、これにより指状体１４２及び基部１４１を構造体１０に固着する。接続部１４６のかかる形体は、Ｃ字形クランプ１４７を締め付けたとき、指状体１４２が中心に向けて内方に曲がるのを許容する。このように、指状体１４２は構造体１０を把持することができる。
【００６６】
図１９ａ及び図１９ｂを参照すると、指状体１４２が互いに対にされ又は対として接続された同様の接続部１５０が図示されている。Ｌ字形部材１５１は、各対に取り付けられ又は各対から構造体１０内の中央キャビティ又は空間の中間に向けて伸びている。対向するＬ字形部材１５１は、ボルトのような締結具１５２により共に接続されている。締結具１５２を締め付けてＬ字形部材１５１、従って指状体１４２を内方に引き寄せることができる。このように、指状体１４２は構造体１０を把持することができる。
【００６７】
図２０ａ及び図２０ｂを参照すると、別の端部接続部が、軸方向又は長手方向に伸びる複数の指状体１５５を有する端板１５４を備えている。好ましくは、指状体１５５は、構造体１０のセグメント間の開口部内に伸びるような寸法、形状及び配置とされるようにする。このように、該接続部は、セグメント間の開口部内に密に又は完全に嵌まり得るように三角形の断面形状を有する８つの指状体１５５を備えることが好ましい。更に、該接続部は、構造体１０の外側の周り、好ましくは狭小部分又は内部交点の周りに配置されたリング部材１５６を備えている。指状体１５５及びリング部材１５６は基部板１５４を構造体１０に固着するため締結具等によって取り付けられている。指状体１５５は、リング部材１５６を受け入れるスロット又は凹部を備えることができる。更に、リング部材１５６は、該リング部材１５６を狭小部分にて構造体１０の外側の周りに配置し得るようにセグメント化し又は１つ以上の部品にて形成することができる。
【００６８】
図２１ａ及び図２１ｂを参照すると、構造体１０を指状体１５５及び基部板１５４の上に保持し得るように複数の保持部材１５７が指状体１５５に取り付けられる同様の接続部が図示されている。指状体１５５は保持部材１５７を受け入れるスロット、穴等を備えることができる。保持部材１５７は、指状体及び構造体１０のセグメントを貫通して伸びることができる。このように、指状体１５５及び基部板１５４は構造体１０の端部まで及び指状体１５５及び構造体１０を通じて配置された保持部材１５７まで摺動することができる。
【００６９】
図２２ａ及び図２２ｂを参照すると、基部１６１と、複数の指状体１６２とを有する別の端部接続部１６０が図示されている。基部１６１は環状とし且つ構造体１０の外側の周りを伸びる寸法とすることができる。指状体１６２は環状の基部１６１から内方に伸びて構造体１０のセグメント間の空間内に受け入れることができる。基部１６１は、構造体を内部に受け入れ且つ構造体１０の円周又は周縁の周りを完全に伸びるように八角形であることが好ましい。その他の物体を基部１６１に取り付けることにより、かかる物体を構造体１０の外部に固着することができる。
【００７０】
図２３を参照すると、構造体１０の円周又は周縁の周りを一部分のみ伸びる基部１６５を有する同様の端部接続部１６４が図示されている。この場合にも、その他の物体を基部１６５に取り付けることにより、かかる物体を構造体１０に固着することができる。
【００７１】
図２４ａ及び図２４ｂを参照すると、２つの構造体１０、１７１を互いに、好ましくは端部相互を合わせた形体にて取り付ける別型式の端部接続部１７０が図示されている。かかる接続部１７０は、より大きい構造体を形成すべく多数の構造体１０、１７１を互いに組み立てるときに有用である。接続部１７０は、第１の構造体１０及び第２の構造体１７１にそれぞれ係合し且つ接続し得るような形体とされた対向する第１の端部１７２及び第２の端部１７３を備えている。接続部１７０は、構造体１０、１７１の軸又は長手方向に沿って伸びる形体とされた細長い軸方向部材１７４を備えている。軸方向部材１７４は、調節可能な取付け部材１７５により互いに調節可能に取り付けられた第１及び第２の部分にセグメント化されることが好ましい。第１及び第２の部分の基端はねじを形成することができる一方、取付け部材１７５は基端を受け入れる対向するねじ付き開口部を備えることができる。このように、取付け部材１７５を回転させると、第１及び第２の部分は互いに引き寄せられるか又はこれら部分は更に分離される。
【００７２】
端部１７２、１７３は構造体１０、１７１にそれぞれ係合し且つ取り付け得る形体とされている。端部１７２、１７３の各々は構造体のセグメントに固着すべく鉤状形体となるように形成されることが好ましい。端部１７２、１７３は構造体のセグメントに係合する角度付きＵ字形部材１７６を備えることができる。このように、部材１７６は端部から内方に構造体に向けて伸び、その後に長手方向又は軸方向に角度を成し鉤状部を形成する。更に、Ｕ字形部材１７６は軸方向部材の一側部に沿って伸びるようにすることができる。このように、Ｕ字形部材１７６は構造体に掛止し、取付け部材１７５を回転させることにより軸方向部材１７４の第１及び第２の部分を互いに引き寄せて第１及び第２の構造体１０、１７１を固着すなわち取り付けた関係にて共に引き寄せることができる。
【００７３】
図２５を参照すると、構造体１０、１７１のセグメントを取り巻くように端部１７２、１７３にてフープ又はループ１７９が形成される同様の取付け部１７８が図示されている。フープ又はループ１７９は、角度付きＵ字形部材により形成し、端部を軸方向部材１７４の端部１７２、１７３にてブラケット内に受け入れることができる。
中間接続部
等トラス構造体１０をその端部にて接続することに加えて、その他の物体を等トラス構造体の中間点にて接続することが必要であり又は望ましいことがある。図２６を参照すると、等トラス構造体１０を中間位置にて取り付けるための取付け部材１８０を提供することができる。取付け部材１８０は、三角形断面を有し又はその一部が三角形状断面を有するようにすることができる。このように、取付け部材１８０の三角形断面は、図２７に図示するように、等トラス構造体１０の三角形の開口部に受け入れることができる。好ましくは、取付け部材１８０の三角形の形状は、構造体１０の開口部寸法及び三角形形状に適合し、緊密嵌め又は強固な嵌め状態を形成するようにする。ヘリカル構成要素を受け入れるため複数の溝１８２を取付け部材に形成することができる。このため、その他の物体を等トラス構造体１０に取り付けるためそれらの物体を取付け部材１８０に取り付けることができる。例えば、電線等を支持すべく電柱のクロス部材のようなその他の物体を支持すべく１対の取付け部材１８０が構造体１０を貫通して伸びるようにすることができる。
【００７４】
図２７を参照すると、取付け部材１８０の端部は、ボルトのような締結具１８５を受け入れ且つその使用を容易にし得るように三角形断面にて形成された凹部１８４を備えることができる。凹部１８４は締結具１８５に対する平坦なフランジ１８６を形成する。
【００７５】
上述したように、構造体１０又は取付け部材１８０に色々なその他の物体を取り付けることができる。図２８ａ及び図２８ｂを参照すると、外側殻体１９０を構造体１０に取り付けることができる。構造体１０を保護するため、又はその他の物体を殻体１９０に、従って構造体１０に取り付けるプラットフォームとして殻体１９０を利用することができる。殻体１９０は任意の適宜な形状を有するものとすることができる。殻体１９０は、構造体１０の外部すなわち周縁に適合するように八角形とし又は八角形の断面を有することができる。上述したものと同様の取付け部材１９１が構造体１０を貫通して伸び、また三角形の断面を備えることができる。殻体１９０は、第１半体及び第２半体のような横方向又は半径方向部分に設けることができ、これら半体の各々は構造体１０の長さに沿って長手方向に又は軸方向に伸びるようにする。殻体１９０の半体の各々を取付け部材１９１の端部に取り付けることができる。例えば、殻体１９０に開口を形成し、また、取付け部材１９１の端部にて軸方向に穴を形成しボルトのような締結具を受け入れ、該ボルトが開口又は穴を貫通して伸びて殻体１９０を取付け部材１９１に固着する。殻体１９０は、構造体１０に昇るのを防止し、構造体１０を保護し又はその他の色々な物体を取り付けることができる。
【００７６】
図２９を参照すると、上述したような取付け部材１８０は群又は対の形体とすることが可能であることが理解されよう。更に、対の取付け部材１８０を互いの方向に向くように向きを設定し、砂時計のプロフィールを形成し又は互いに反対方向に向くようにし、菱形のプロフィールを形成することができる。更に、取付け部材１８０を両側部から伸びるように且つ（又は）図示するように、４つの直交側部のような２つ以上の側部にて外方に放射するように群にまとめ且つその向きを設定することができる。
【００７７】
ブラケット１９３は対の取付け部材１８０の端部を取り巻く形体とすることができる。図示するように、その他の物体を吊下げるアイ部のような色々な物体をブラケット１９３に取り付けることができる。
【００７８】
図３０を参照すると、プラットフォーム１９５を対の取付け部材１８０に取り付けることができる。
図３１を参照すると、多数の取付け部材１８０は、四角形の形体にて構造体１０を貫通して伸び多数の側部から取り付けることを許容する形体とすることができる。取付け部材１８０の各々は細長い突出部１９４を備え且つ隣接する部材に取り付けることができる。
【００７９】
上述した取付け部材は構造体１０を貫通して伸びる開口部に適合するように三角形であることが好ましい。図３２を参照すると、平坦な取付け部材２００は構造体の開口部を貫通して伸びることができる。該平坦な取付け部材２００は標識を備え、また、掲示として利用することができ、又はプラットフォームとして利用することができる。外部の軸方向部材のようなセグメントに平坦な取付け部材２００を取り付けるためＵ字形ボルト２０１を使用することができる。
【００８０】
図３３を参照すると、その他の平坦な部材２０６を構造体１０の外部に取り付けることができる。構造体１０のセグメントに係合し又は掛止し得るように平坦な部材２０６の一側部に鉤状部２０７を形成することができる。その他の物体を平坦な部材２０６の反対側部に取り付け又は反体側部に標識を設けることができる。
【００８１】
図３４ａ及び図３４ｂを参照すると、上述したものと同様の取付け部材２１１を利用して平坦な部材２１０を構造体１０の外部に取り付けることができる。１つ以上の取付け部材２１１が外部付近にて構造体１０を貫通して伸びるようにすることができる。Ｕ字形ボルトのような締結具２１２は、取付け部材２１１の周りを伸び且つ開口を貫通して伸びる等によって平坦な部材２１０に取り付けることができる。
【００８２】
図３５を参照すると、取付け部材２１６は、構造体１０を貫通して伸び且つ平坦な部材２１７に直接取り付けることができる。取付け部材２１６は構造体１０により係合し得るようにブロックＵ字形の形体とすることができる。これと代替的に、図３６に図示するように、丸味を付けたＵ字形の取付け部材２１８が構造体１０を貫通して伸びるようにしてもよい。
【００８３】
上述した取付け部材の多くは構造体１０を貫通して伸びるものとして説明した。図３７ａ及び図３７ｂを参照すると、取付け部材２２０は構造体１０内に伸び且つ構造体１０を完全に貫通して伸びずに、中央キャビティ又は空間内にて接続することができる。部材２２０には、締結具によって取り付けられるフランジを設けることができる。
【００８４】
更に、取付け部材はその他の断面形状を備え、また、構造体のその他の断面開口部を貫通して伸びる形体とすることができる。例えば、取付け部材は、四辺形の断面形状を有し且つ構造体の四辺形の開口部を貫通して伸びるようにすることができる。
【００８５】
構造体への物体の取り付けを容易にし得るように１つ又は２つ以上の交点を除去し又は省略することができる。例えば、１つの交点を省略することはより平坦な側部を提供することになる。更に、両側の交点を省略し構造体を通じて取り付けるためのより平坦な両側部となるようにすることができる。
テーパ付き等トラス構造体
図３８ａ及び図３８ｂを参照すると、上述した等トラス構造体１０と同様であるが、１以上の方向にテーパが付けられた等トラス構造体が図示されている。図３８ａを参照すると、等トラス構造体２３０は、より幅の広い第１の端部２３１からより狭小な第２の端部２３２にテーパが付けられている。構造体２３０のヘリカル構成要素を形成する個別のセグメント１２は、第１の端部２３１にて長く、第２の端部２３２にて短く、構造体２３０の全体にテーパが付けられるように長さが変化する。ヘリカル構成要素は同一角度の向きにて長手方向軸周りに巻く状態を続けることができる。構造体２３０は、構造体２３０の長手方向軸１４と平行でない軸方向部材２３３を備えることもできる。
【００８６】
図３８ｂを参照すると、別の等トラス構造体２３４は狭小な端部２３５、２３６と、より幅の広い中間部分２３７とを備えることができる。この場合にも、ヘリカル構成要素を形成する個別のセグメント１２は、中間部分２３７にて長い状態から端部２３５、２３６にて短い状態まで長さが変化するようにすることが可能である。構造体は中間にてテーパを付け、従って、より幅広の端部と、より狭小な中間部とを有することが可能であることは勿論、理解される。
可撓性又は曲げ可能な等トラス構造体
図３９を参照すると、上述した等トラス構造体１０と多くの点にて同様であるが、何らの軸方向部材を備えない可撓性又は曲げ可能な等トラス構造体２４０が図示されている。この場合にも、個別の構成要素１２及びヘリカル部材は、堅固に相互に接続することができるが、セグメント２２はある程度の可撓性を備えることができる。このように、等トラス構造体２４０は、図５ｔと同様の第１の形体である直線状の形体と、図３９に図示した第２の形体である湾曲した形体との間にて横方向に曲がることができる。直線状の位置において、構造体２４０は、図５ｔに図示するように、直線状の長手方向軸１４を備えている。図３９及び湾曲した位置を参照すると、セグメント及びヘリカル構成要素は曲がり且つ撓み、構造体２４０の全体が円弧状又は湾曲軸２４２の周りで横方向に曲がっている。
【００８７】
長手方向構成要素が存在しないことは、構造体２４０が横方向に曲がり又は撓むことを許容する。しかし、構造体２４０は横方向に曲がることができるが、構造体２４０はその捩れ剛性を保ち又は長手方向軸１４の周りでの回転に抵抗する状態を続けることが分かった。
【００８８】
更に、同様の構造体は軸方向又は長手方向に圧縮し且つ（又は）拡張することも可能である。このように、構造体が拡張し且つ（又は）圧縮し、好ましくはエネルギを蓄え、構造体がばね部材として機能するようにすることができる。
角度付き等トラス構造体
図４０ａを参照すると、上述した構造部材１０と多くの点にて同様であるが、互いにある角度を形成する２つの部分２５２、２５４を備える構造部材２５０が図示されている。例えば、２つの部分２５２、２５４は直角を形成することができる。更に、２つの部分２５２、２５４は一体に形成し、又は１つの部分２５２のヘリカル構成要素が第２の部分２５４のヘリカル構成要素を形成する状態を続けるようにすることができる。このように、構造体２５０は、何らかの型式の接続部を備えて形成された別個の構造体よりも堅牢である連続的な角度付き構造体を形成する。かかる配置又は形体はより複雑な構造体を形成するときに利用することができる。
【００８９】
構造体２５０は外部交点１２２に取り付けられた外部軸方向部材２５６を備えることができる。これと代替的に、構造体２５８は、角度を付けるが、図４０ｂに図示するように、外部軸方向部材が存在しないようにしてもよい。
湾曲等トラス構造体
図４１を参照すると、上述した等トラス構造体１０と同様であるが、湾曲し又は円弧状の長手方向軸２７２を有する湾曲等トラス構造体２７０が図示されている。円弧状構造体２７０を形成するヘリカル構成要素は高さの異なるセグメントを有する。例えば、湾曲部の内側の内部セグメント２７４を湾曲部の外側の外部セグメント２７６よりも短くすることができる。更に、軸方向部材２７８も湾曲しており且つ湾曲した長手方向軸２７２に対し平行である。かかる湾曲構造体２７０は、鋭角な角度の場合よりも小さい応力を発生させる。
【００９０】
図４２を参照すると、円形の等トラス構造体２８０を形成することができる。該円形の構造体２８０は、図示するように、連続的なものとすることができる。円形の構造体は外部軸方向部材を備えることができる。
【００９１】
等トラス構造体の湾曲又は円形の形体は湾曲し且つ円形の構造体に対し直線状の等トラス構造体におけると同一の構造上の利点を付与すると考えられる。
図４３を参照すると、等トラス構造体３００は、直線状とすることができる他の部分３０４、３０６に接続する湾曲部分３０２を備えることができる。かかる形体は、図４０ｂに図示した鋭角な角度の形体と同様であるが、部分３０４、３０６の接続部にて湾曲部を提供する。湾曲部分３０２は上述した湾曲構造体２７０と同様である。このような形体は、以下に更に詳細に説明するより複雑な構造体に利用することができる。かかる湾曲部分は、より堅牢であり且つより鋭角な角度の場合、応力集中を防止することができる。
【００９２】
構造体は、図４３に図示した広い湾曲部分を備え又は図４４に図示したより鋭角な湾曲部分を備えることができる。図４４を参照すると、構造体３２０が外部交点３２４の周りで直角の曲げ部分を形成する構造体３２０が示してある。このように、多数のヘリカル構成要素が交点３２４を通るようにすることができる。ヘリカル構成要素は湾曲部を通じて連続的に形成することができる。構造体は外部軸方向構成要素３２６を備えることができる。
【００９３】
図４５を参照すると、等トラス構造体３３０には、多数の曲げ部又は湾曲部３３２及び（又は）より複雑な又は鋭角な湾曲部を形成することができる。例えば、構造体には、多数の直角湾曲部を形成することができる。別の例として、構造体には、鋭角な湾曲部、広い湾曲部又はＳ字形のような多数の異なる湾曲部を形成することができる。
編組予成形体
上述したように、上記の構造体の多くは、樹脂含浸繊維によって形成し、堅固な構造体を形成することができる。上述した構造体の多くは、編組予成形体の形体にて提供することもできる。構造体は、繊維ストランドを互いに巻くことにより形成することができる。更に、更なる繊維ストランドをセグメントの周りに巻いて繊維を互いに保持することができる。しかし、繊維ストランドは、その樹脂が無いならば、可撓性のままであり、所望に応じて収縮且つ拡張させることができる。このように、かかる編組予成形体は、輸送等のため小さい面積となるように収縮させすなわち実質的に圧密化することができる。次に、編組予成形体を拡張させ且つ樹脂を含浸させて所望の構造体を形成することができる。
【００９４】
図４６を参照すると、セグメントすなわちヘリカル部材を形成する長繊維を繊維の周りに配置された編組ソックス状体３４８内に収納することができる。かかるソックス状体３４８は内部の長繊維を互いに保持し絡まり等を防止する。
【００９５】
更に、繊維を圧密化するため繊維又はセグメントを撚ることができる。更に、セグメント又はその繊維を圧密化のためその他の繊維とヘリカル状等に巻くこともできる。
一体型コネクタ
図４７を参照すると、構造体１０の端部にはコネクタ３５０を設けることができる。かかるコネクタ３５０には、構造体１０とコネクタ３５０との間を連続的に伸びる繊維強化樹脂のような構造体１０を一体的に形成することができる。コネクタ３５０は、構造体１０を合わさるコネクタ又は構造体に取り付け又は接続し得る形体とされている。このように、コネクタ３５０は、対向する凹部又は突出部又は雌型及び雄型コネクタとそれぞれ合わさる雄型及び雌型コネクタのような突出部又は凹部として形成することができる。
【００９６】
コネクタ３５０は、円筒状複合管と同様の円形断面形状を備え、また、以下に説明するように、受け入れコネクタの円形の開口部内に受け入れることができる。コネクタ３５０は、図４９に図示するように、ねじ付き３５３とし又は外ねじを有し且つ以下に説明するように、受け入れコネクタの内ねじ部と螺着可能に合わさるようにすることができる。コネクタ３５０は、図示するように、突出部又は雄型コネクタとし或いは凹部又は雌型コネクタとすることができる。これと代替的に、コネクタ３５０は、図４８に図示するように、同様の形状のコネクタ３５７と合わさる六角形断面形状３５６又は八角形断面形状を有するようにしてもよい。コネクタは、例えば、四角形又は三角形を含む任意の適宜な形状を有するようにすることも可能であることは、勿論、理解される。
【００９７】
構造体を接続するため色々な形状の部材を設けることができる。例えば、自在継手３６０又は３６１は、２つの構造体からコネクタ３５２又は３５６を受け入れる対向する開口部を備え、図５０及び図５１に図示するように、端部相互を合わせた形体にて構造体を互いに接続することができる。エルボ３６２は９０°角度のような角度付きの形体を有し、図５２に図示するように、ある角度にて２つの構造体を互いに接続することができる。任意の適宜な角度を提供することが可能であることは勿論、理解される。Ｔ字形３６４又は３５７は、図５３、図５４に図示するように、ある角度にて構造体を接続するＴ字形本体を備えることができる。クロス３６６は、図５５に図示するように、４つの開口部を備えることができる。その他のコネクタは図５６に図示するように、構造体を基部３５４に接続することができる。
その他の取り付け方法
その他の取り付け方法もまた可能である。例えば、図５７、図５８を参照すると、複数の部材３８０又は３８１が構造体を通って互いに横断状に伸びている。部材３８０、３８１は重なり合う関係にて互いに合わさる溝３８２を備えることができる。例えば、６交点構造体の場合、３つの部材３８０は構造体を貫通して伸び且つこれら部材が互いに重なり合うとき、合わさる。ボルトのような締結具を受け入れる穴３８４を部材３８０に形成することができ、該ボルトは部材３８０を通って基部３８６又は３８７内に伸びるようにする。このように、部材３８０は構造体を貫通して伸びて構造体を板３８６に取り付ける。
掲示
図５９から図６１を参照すると、上述したような等トラス構造体は掲示を保持するために使用することができる。図５９を参照すると、直線状の等トラス構造体４００は垂直に向きを設定し、地面のような支持面に固着された第１の端部４０２と、第１の端部４０２から上方に持上げられた他端の第２の端部とを有している。掲示４０６は等トラス構造体４００の上端４０４に取り付けることができる。掲示４０６は色々な標識を含むことができる。
【００９８】
図６０を参照すると、等トラス構造体４１０は、垂直構成要素４１２と、水平構成要素４１４と、垂直構成要素４１２及び水平構成要素４１４を接続する湾曲構成要素４１６とを備えることができる。垂直構成要素４１２は垂直に向きを設定し且つ道路側部のような支持面に固着することができる。水平部分４１４は、上述したように、湾曲部分又は円弧状部分４１６を通じる等により垂直部分４１２に固着することができる。掲示部材４１６を水平部材４１４に固着することができる。このように、掲示４１６を道路の上方に吊下げ又は持上げることができる。
【００９９】
図６１を参照すると、等トラス構造体４２０は、道路の両側部に配置された１対の垂直部材４２２、４２４を備えることができる。水平構成要素４２６を２つの垂直部分４２２、４２４の間にて吊下げることができる。掲示部材４２８を水平部材に固着することができる。
電柱
図６２を参照すると、等トラス構造体４４０は垂直に向きを設定し且つ地面のような支持面に取り付けることができる。１つ以上のアーム４４２を地面の上方の位置にて等トラス構造体４４０に固着し、又は取り付け且つほぼ水平に外方に伸びるようにすることができる。かかるアーム４４２は上述した取付け部材と同様のものとすることができる。電話線、ケーブル又は電線のようなユーティリティー線４４４をアーム４４２から吊下げることができる。
【０１００】
図６３を参照すると、構造部材４４０はユーティリティー線４４４を構造体に取り付ける非導電性の取付け部材４４６を備えてもよい。ユーティリティー線４４４は等トラス構造体４４０の長さの一部分に沿って伸びることができる。
【０１０１】
図６４を参照すると、等トラス構造体４５０は、垂直に向きを設定し且つその上端４５２に照明用の照明構造体又は光源４５４を設けることができる。光源４５４は、上述した端板如き物を用いて上端４５２に固着することができる。
自転車フレーム
図６５から図７４を参照すると、上述した等トラス構造体は自転車フレーム用に利用して、強度及び軽量さの有利な点を都合良く提供することができる。自転車フレームは、ハンドルバー５０２及び（又は）フロントフォーク５０４に取り付けられたハンドルバー部分５００と、シート軸部５０８に取り付けるためのシート部分５０６と、ペダル組立体５１２に取り付けられたペダル部分５１０と、後輪５１６に取り付けられた後輪部分５１４とを有している。フレーム５２０は、ハンドルバー部分５００、シート部分５０６、ペダル部分５１０、後輪部分５１４まで且つこれらの部分の間を伸びる複数の部材を備えている。例えば、フレーム５２０は、ペダル部分５１０とシート部分５０６との間を伸びる垂直部材５２２を備えている。更に、フレーム５２０はハンドルバー部分５００とシート部分５０６との間を伸びる水平部材５２４を備えている。最後に、フレーム部材５２０は、ハンドルバー部分５００とペダル部分５１０との間を伸びる対角部材５２６を備えている。色々な構成要素すなわち部分５２２、５２４、５２６は、上述した等トラス構造体と同様であり且つ三角形フレーム５２０を形成するように組み立てられる。フレーム５２０は強度及び軽量さを提供する。
【０１０２】
図６６を参照すると、単一の対角部材５３２のみがハンドルバー部分５００から垂直部材５２２まで伸びている。フレーム５３０はほぼＴ字形を形成し且つ重量を軽減するため構成要素を省略する。
【０１０３】
図６７を参照すると、別の自転車フレーム５４０は、シート部分５０６からペダル部分５１０まで伸びる円弧状部材５４２と、ハンドルバー部分５００から円弧状部材５４２まで伸びる対角部材５３２とを備えることができる。円弧状部材５４２は、後輪５１６の曲率に一致し且つ更なる曲げ強度を提供することができる。図６８を参照すると、別の自転車フレーム５５０は、シート部分５０６から後輪部分５１４まで伸びる部材５５２と、ペダル部分５１０から後輪部分５１４まで伸びる別の部材５５４又は等トラス構造体にて形成された三角形とを備えることができる。このように、より多くのフレームを軽量な等トラス構造体にて形成することができる。
【０１０４】
図６９を参照すると、別の自転車フレーム５６０は、中央部分５６２に向けて内方に伸びる複数の部材を備えることができる。対角部材５６４がハンドルバー部分５００から中央部分５６２まで伸びることができる。同様に、下方部材５６６がペダル部分から中央部分５６２まで伸びることができる。最後に、上方部材５１２がシート部分５６０から中央部分５６２まで伸びることができる。かかる形体は製造がより容易である直線状構造体を利用する。
【０１０５】
図７０を参照すると、別の自転車フレーム５７０は、曲部材又は円弧状部材を利用することができる。例えば、上方部材５７２はハンドルバー部分５００からシート部分５０６を経て後輪部分５１４まで広く湾曲することができる。下方部材５７４はハンドルバー部分５００からペダル部分５１０まで広い円弧にて伸びることができる。部材５７２、５７４の曲率は更なる強度を提供することができる。図７１を参照すると、別のフレーム５８０は、ハンドルバー部分５００からペダル部分５１０まで伸びる幅の広い円弧状部材５８２を備えることができる一方、追加の部材５８４は円弧状部材５８２からシート部分５０６を経て後輪部分５１４に向けて伸びる。
【０１０６】
図７２を参照すると、別の自転車フレーム５９０は、ハンドルバー部分５００からシート部分を経て後輪部分５１４まで伸びる上方に湾曲する部材５９２を備えることができる一方、下方部材５９４はハンドルバー部分からペダル部分５１０を経て後輪部分５１４に向けて伸びる。このように、フレーム５９０の全体は等トラス構造体にて形成される。
【０１０７】
図７３を参照すると、別の自転車フレーム６００は、ハンドルバー部分５００から第１の円弧にて伸び且つペダル部分５１０に向けて伸びる第２の円弧にて曲がるＳ字形部材６０２を備えることができる。上方部材６０４はシート部分５０６から円弧状にＳ字形部材６０２に向けて伸びる。図７４を参照すると、別の自転車フレーム６１０は、ハンドルバー部分５００からペダル部分５１０まで伸びるＳ字形部材６１２を形成する。垂直部材６１４はペダル部分５１０からシート部分５０６に向けて上方に伸びている。最後に、後方部材６１６は水平部材６１４から後輪部分５１４に向けて伸びている。
【０１０８】
図７５及び図７６を参照すると、等トラス構造体がコネクタ間に配置された別の自転車フレーム６２０が図示されている。ハンドルバーコネクタ６２２は、ハンドルバー部分５００に配置し且つ上方水平部材６２４及び下方対角部材６２６を受け入れる形体とされている。上方水平部材６２４及び下方対角部材６２６をハンドルバーコネクタ６２２の伸長部にて受けることができる。シートコネクタ６２８をシート部分５０６に配置することができ、また、該コネクタは上方水平部材６２４及び垂直部材６３０を受ける伸長部を備えている。下方部材６３２がペダル部分５１０に取り付けられており、また、該部材は下方対角部材６２６及び垂直部材６３０を受ける伸長部を有している。このように、相対的に直線状の等トラス構造体６２４、６２６、６３０を利用し且つコネクタ６２２、６２８、６３２に取り付けることができる。
製造方法
上述したように、等トラス構造体は、樹脂を含浸させた繊維にて形成されることが好ましい。更に、等トラス構造体又はヘリカル構成要素は。長手方向軸周りで且つ等トラス構造体の長さに沿って巻く連続的な繊維ストランドにて形成されることが好ましい。かかる複合的等トラス構造体は、マンドレルを使用して形成することができる。等トラス構造体の複雑な幾何学的形状は製造上の困難な課題を提供することが理解されよう。
【０１０９】
図７７を参照すると、上述した等トラス構造体を形成する繊維７０２が配置されたマンドレル７００が図示されている。マンドレル７００は細長とし且つ等トラス構造体の所望の形状に適合する形状とすることができる。例えば、図７７に図示するように、マンドレル７００は細長で且つ直線状とし、細長で且つ直線状の等トラス構造体を形成するようにする。マンドレル７００は湾曲させ又は円弧状とし又は等トラス構造体の所望の形状に従ってその他の角度を形成するようにすることができることは勿論、理解される。更に、マンドレル７００は、回転可能に配置し、繊維７０２が巻かれるとき、マンドレル７００が回転し得るようにすることができる。
【０１１０】
マンドレル７００は、細長いコアすなわち本体７０４と、該マンドレル上に配置された複数のヘッド部７０６とを備えることができる。コアすなわち本体７０４は等トラス構造体に対して縮小した直径すなわちより小さい直径を有し、コアすなわち本体７０４がセグメント又はヘリカル構成要素の何れとも干渉せずに等トラス構造体内に位置するようにすることが好ましい。ヘッド部７０６はコアすなわち本体７０４から隔てられることが好ましい。ヘッド部７０６はコアすなわち本体７０４から等トラス構造体の外部交点１２２に向けて半径方向に伸びている。ヘッド部７０６は、繊維ストランドがマンドレル７００の周りに巻かれるとき、これら繊維ストランド７０２を受け得る形体とされている。このため、８交点等トラス構造体の場合、８つのヘッド部７０６がコアすなわち本体７０４の円周の周りを半径方向に伸びている。更に、多数のヘッド部７０６が所望の等トラス構造体の長さに従ってコアすなわち本体７０４の長さに沿って伸びている。
【０１１１】
図７８を参照すると、ヘッド部７０６が更に詳細に図示されている。ヘッド部７０６の各々は繊維ストランド７０２を受け入れる複数の凹部７１０を備えることが好ましい。凹部７１０は、対向する１対のヘリカル構成要素を形成する繊維ストランド７０２を受け入れる２組の深い凹部７１２、７１４を備えることが好ましい。このように、組みの深い凹部７１２、７１４はセグメントの角度に適合する角度にて下方に伸びることが好ましい。各組みの深い凹部７１２、７１４は、その組みの凹部の各々が同一のヘリカル構成要素の異なるセグメントを予め形成するように互いに対しある角度にて形成された２つの整合した凹部を備えることが好ましい。凹部７１６の内側部分は等トラス構造体の外部交点１２２に配置されている。
【０１１２】
更に、凹部７１０は１組以上の浅い凹部７１８、７２０を備えることが好ましい。１組の浅い凹部７１８は等トラス構造体の長手方向構成要素を形成するように利用することができる一方、その他の浅い凹部７２０は等トラス構造体の半径方向又は横方向構成要素を形成するように利用することができる。
【０１１３】
上述したような等トラス構造体を形成するためには、繊維ストランドをマンドレルの周りに巻いてヘリカル構成要素及びそのセグメントを形成することができる。ヘリカル構成要素に関して、上述したように、繊維ストランド７０２をマンドレルの周りに巻いて繊維ストランドをヘッド部の凹部内に配置することができる。更に、繊維ストランドは、マンドレル７００に巻くとき、樹脂を含浸させることができる。これと代替的に、上述したように、繊維ストランドに樹脂を含浸させずに、編組予成形体を形成し得るように繊維ストランドをマンドレルの周りに巻いてもよい。次に、樹脂を硬化させ且つマンドレルを等トラス構造体から除去することができる。これと代替的に、等トラス構造体にマンドレルを一体に形成し、マンドレルがその内部に残るようにしてもよい。
【０１１４】
等トラス構造体の複雑な幾何学的形状及びヘッド部がマンドレルから伸びるようにすることは、マンドレルを等トラス構造体から除去するとき困難な課題を生じさせることが理解されよう。等トラス構造体を形成し得るように色々な型式のマンドレルを利用することができる。例えば、融解可能なマンドレルは、マンドレルを等トラス構造体から除去し得るよう融解したバインダと共に塩又は砂にて形成することができる。別の例として、等トラス構造体から溶融して分離可能である共晶金属を使用することもできる。別の例として、砂にて充填され且つマンドレルを形成し得るように真空密封され、その後に、真空を解放する砂充填ブラダーを備えるバルーンマンドレルを利用することができ、該ブラダーから砂を排出してマンドレルを等トラス構造体から除去することができる。
【０１１５】
更に、等トラス構造体は、内部金型の周りに繊維を湿又は乾燥巻きして形成し、次に、射出成形法の場合と同様に外部金型によりこの構造体を包み込むことができる。かかる成形法は、優れた圧密化、優れた形状の画成及び優れた表面仕上げ度を提供することができる。
【０１１６】
図７９を参照すると、等トラス構造体から除去し且つ都合良く再使用することができる収縮可能なマンドレル７２０が図示されている。収縮可能なマンドレル７２０は、上述したマンドレル７００と同様であり、細長い管状本体７２２と、複数のヘッド部７２４とを備えることができる。中空の管状本体７２２は複数のピン７２８を受け入れる複数の穴すなわち開口７２６を備えることができる。ピン７２８は管状本体７２２の穴すなわち開口７２６に挿入し、ヘッド部７２４をピン７２８の上に配置することができる。このように、ヘッド部７２４はピン７２８上にて管状本体７２２から伸びている。細長いコア７３０が管状本体７２２内に取外し可能に配置されている。更に、複数の挿入体７３２は、またコア７３０と管状本体７２２との間にて管状本体７２２内に取外し可能に配置されている。挿入体７３２はピン７２８を受け入れる複数の穴すなわち開口７３４も備えている。このように、ピン７２８は管状本体７２２及び挿入体７３４を貫通して伸びてコア７３０に当接する。このように、コア７３０は、ピン７７８上にて管状本体７２２から伸びるヘッド部を保つ。
【０１１７】
等トラス構造体がマンドレル７２０上にて形成された後、コア７３０を管状本体７２２から外方に摺動させることにより、コア７３０を管状本体７２２から除去することができる。コア７３０を除去することは、挿入体７３２を管状本体７２２から除去し且つピン７２８を管状本体７２２内に内方に動かすことを許容する。このように、ピンを除去し、管状本体７２２を等トラス構造体から除去することができる。更に、ヘッド部７２４を除去することができる。
【０１１８】
図７７を再度参照すると、端板１２０をマンドレル７００の上にその一端又は両端にて配置することができる。図１２ａ及び図１２ｂに関して上述したように、端板１２０は穴すなわち開口１２４を有し、マンドレル７００のコアすなわち本体７０４を該開口を通じて受け入れることができる。次に、繊維ストランド７０２を端板１２０を通じて凹部１２３の周りに巻いて端板１２０を等トラス構造体と一体に形成することができる。次に、端板１２０の開口１２４を通じてマンドレル７００のコアすなわち本体７０４を除去することができる。
【０１１９】
ピン７２８をコアすなわち管７２２の開口内に挿入することにより、マンドレル７４０を組み立てることができる。上述したように、一体型コネクタを形成し得るように管７２２の端部にカラーを配置することもできる。ヘッド部７２４はピン７２８上に配置される。繊維をヘッド部７２４の周りに巻いてヘリカル部材及び軸方向部材を形成する。更に、繊維をカラーの周りに巻いて一体型コネクタを形成する。構造体が残るようにマンドレルを除去する。
更なる適用例
図８０を参照すると、支持部材７５０は、プレキャストコンクリート形成体７５４を保持し且つ固着し得るように上述した細長い等トラス構造体７５２を利用することができる。支持部材７５０は、接続部材７５４、７５６を受け入れて地面及びコンクリート成形体７５４に係合し得るようにその端部に端板１２０を有する等トラス構造体７５２を備えることができる。等トラス構造体７５２の強度はプレキャストコンクリート成形体７５４を保持する強度を提供する一方、等トラス構造体７５２の軽量さは、支持部材７５０を容易に操作し且つ取り扱うことを許容する。
【０１２０】
図８１を参照すると、バスケットボール支柱７６２を支持するバスケットボール支持体７６０が図示されている。バスケットボール支持体７６０は、上述したように、等トラス構造体７６４を備えることができる。バスケットボール支持体７６０は、垂直等トラス構造体７６６と、バスケットボール支柱７６２をコートの上方で伸ばすべく垂直部分７６６に接続された水平等トラス構造体７６８とを備えることができる。
【０１２１】
図８２を参照すると、バックパック７７０は、上述したように、等トラス構造体７７４を利用するフレーム７７２を備えることができる。フレーム７７２は、１対の隔てられた垂直部材と、相互に接続する水平部材とを有する等トラス構造体にて形成された周縁を備えることができる。等トラス構造体７７４はバックパック７７０に対し強度及び軽量さを提供する。図８３を参照すると、ボート７９４又はその他の海上構造体のマスト又はその他の支持構造体７９２を形成するため等トラス構造体７９０を利用することができる。等トラス構造体７９０は複合材料で形成し、従って耐食性であるようにすることができる。
【０１２２】
図８４を参照すると、等トラス構造体８０２を利用する橋８００が図示されている。等トラス構造体８０２は円弧状とし、該構造体から色々な橋構成要素を懸架させることができる。
【０１２３】
図８５及び図８６を参照すると、石油掘削用プラットフォーム８１０を支持する支持柱として等トラス構造体８１２を利用する石油掘削用プラットフォーム８１０が図示されている。この場合にも、これら等トラス構造体８１２は耐食性を持つように複合材料にて形成されることが好ましい。更に、等トラス構造体８１２の開放した構造は構造体に加わる小さい抗力を提供する。
【０１２４】
図８７を参照すると、潜水艦８３２に対して利用される等トラス構造体８３０が図示されている。等トラス構造体８３０は、潜水艦８３２の船殻８３４を支持する内部構造体を提供する。このように、船殻８３４は等トラス構造体８３０の周りに形成される一方、等トラス構造体８３０の内部を乗組員及び内部の壁支持体として利用することができる。更に、装置、配管等用として等トラス構造体８３０のセグメントすなわちヘリカル構成要素の間に中空のすなわち開放した構造体を利用することもできる。その他の構造体、車及び船用として等トラス構造体を利用することも可能であることは勿論、理解される。
【０１２５】
図８８を参照すると、大砲又はミサイル８４２のような航空機又は空中装置に対し等トラス構造体８４０を利用することができる。この場合にも、等トラス構造体８４０は外板を支持する外殻体すなわち外骨格及びその他の物品を保持する内部を提供する。このように、等トラス構造体８４０は強度及び軽量さを提供し、このことは、航空機又は空中の用途にて特に有用である。図８９ａ及び図８９ｂを参照すると、航空機の胴体の一部として等トラス構造体８４２を含めることができる。乗客シートを構造体８４２の中央空隙すなわち空間内に配置する一方、配線、液圧装置、燃料管等のようなその他の構成要素を構造体８４２自体の内部に又はセグメントの間に配置することができる。かかる等トラス構造体は、また、航空機の翼構造体及びその他の構成要素に利用することもできる。
【０１２６】
図９０を参照すると、上述した構造体は、また、人工衛星又はその他の軌道上を旋回する構造体８４４のような航空宇宙の用途にて利用することもできる。制限された貨物スペースを最適にし得るよう構造体は折畳み可能／拡張可能とすることができる。構造体は上述した編組予成形体のように部分的に形成し、最後に空間内で形成することもできる。
【０１２７】
図９１を参照すると、等トラス構造体８４６は、また水中塔の用途にて利用することもできる。
等トラス構造体は建物及び建築物にて使用することができる。図９２を参照すると、屋根システム９００は、上述したものと同様の等トラス構造体を利用することができる。傾斜し又は水平の等トラス構造体９０２は屋根９０４を支持する梁を形成することができる。垂直等トラス構造体９０６は屋根の傾斜した等トラス構造体９０２を支持する柱として使用することができる。等トラスは構造的強度を提供し且つ軽量である。
【０１２８】
等トラス構造体は船、ボート及び船舶にて使用することができる。図９３を参照すると、カヤック９１０は、上述したようなテーパ付き等トラス構造体を利用することができる。フレーム９１２は各端部にてテーパが付けられた等トラス構造体により形成することができる。外板又は殻体９１４はフレーム９１２の上に形成することができる。等トラスの格間の一部分又は側部９１６はカヤック９１０内へのアクセスを許容し、またユーザの体がフレーム９１２を貫通し且つフレームの中空部内に伸びるのを許容するように除去することができる。等トラスはカヤックに構造的強度を提供する一方、乗客に対する内部スペースを提供する。
【０１２９】
図９４を参照すると、等トラス構造体９１８を備える固体燃料ロケット９１７が図示されている。固体ロケット燃料は等トラスの部材の周りに配置することができる。等トラスはロケット燃料が燃焼するのに伴って燃焼し、ロケットケーシングの落下を解消する。ノズル９１９は、燃料及び等トラスが燃焼するのに伴い、ロケット９１７に沿って移動し得る形体とすることができる。
【０１３０】
図９５を参照すると、複数の等トラス構造体９２２を使用して人工漁礁９２０を形成することができる。等トラスは海底まで沈下するように重りを付けることができる。例えば、コンクリートのような重り９２４を等トラスの一端に取り付けることができる。他端は海底から上方に自由に伸びるようにすることができる。このように、等トラスは所望の位置まで輸送し且つ船から投下することができる。幾つかの等トラス構造体を互いに取り付けることができる。等トラス構造体は、等トラスにて成長を促進し得るように環境的に調和可能なエポキシにて形成することができる。
【０１３１】
等トラス構造体は、またトルク又は回転動作を伝達するためにも使用することができる。図９６を参照すると、駆動軸９３０は上述したものと同様の等トラス構造体９３２にて形成することができる。駆動軸すなわち等トラスは剛く又は可撓性であるようにすることができる。駆動軸９３０の一端をエンジン又は変速機９３４に接続することができる一方、他端はトランスファーケース又は車輪９３６に接続することができる。かかる形体は乗物にとって有用である。かかる駆動軸はその他の用途にても同様に使用可能であることが理解されよう。更に、等トラスは油、水及び鉱山掘削機のような掘削機用に使用することができる。かかる形体において、一端はドライバに接続する一方、他端はドリルビット又はカッターに接続される。
【０１３２】
図９７を参照すると、衝撃吸収器９４０は軸方向部材が存在しない等トラス構造体９４２を利用する。このように、等トラス構造体は、長手方向又は軸方向に圧縮して衝撃を吸収することができる。更に、ガス充填ブラダーのようなブラダー９４４を等トラス内に配置することができる。
【０１３３】
図９８を参照すると、等トラス構造体９５０は剛い部分９５２及び可撓性部分９５４の双方を備えて継手を形成する形体とすることができる。剛い部分９５２は硬さ又は剛性が得られるよう軸方向部材にて形成する一方、可撓性部分９５４は可撓性を得られるよう軸方向部材無しで形成することができる。
【０１３４】
図９９を参照すると、タンク又は圧力容器９６０は連続的な内壁９６４が形成された等トラス構造体９６２を備えることができる。タンク又は圧力容器９６０は液体又はガスのような流体を保持することができる。
【０１３５】
図１００を参照すると、歯車装置９７０は、回転し且つ互いに係合する等トラス構造体にて形成された複数の歯車９７２を備えている。歯車９７２又は等トラス構造体の外部交点は互いに噛合う。
【０１３６】
図１０１ａ及び図１０１ｂを参照すると、衝撃バリア９７４及び９７６は等トラス構造体を備えることができる。等トラス構造体は、図１０１ａに図示するように、軸方向又は長手方向に衝撃を加え又は図１０１ｂに図示するように、横方向に衝撃を加え得るように向きを設定することができる。図１０２ａ及び図１０２ｂを参照すると、衝撃バリアは、等トラス構造体の内部及び（又は）その周りに配置された発泡材のような圧縮可能な材料を備えることができる。１つの面において、発泡材料９８０は等トラス構造体の全て又は一部の周りに、また、内部交点と外部交点との間に殻体を形成することができる。別の面において、等トラス構造体の内部に発泡材料９８２を配置することができる。
【０１３７】
図１０３ａから図１０３ｃを参照すると、等トラス構造体は細長い断面を形成し得るように一側部にて又は一方向に細長くすることができる。かかる形体は、床根太のような、一方向が好ましい荷重方向を有する用途に一層良く適し又はより効率的である。この形体は、異なる方向に異なる構造的性質を有し、等トラスを特定の用途の荷重に対応した形体とすることができる。
【０１３８】
図１０３ａから図１０３ｃに図示した形体は、上述し且つ本明細書に示した等トラス構造体と多くの点にて同様である。ヘリカル構成要素のセグメントの一部が他方に対して細長くしてあり又は細長の断面を形成し得るようにより長い長さを有する。更に、隣接し又は逐次的な幾つかのセグメント間角度の向きはより大きい。
【０１３９】
図１０３ａを参照すると、８交点の等トラス構造体１０００が図示されている。ヘリカル構成要素の幾つかは矩形の断面形状体を形成し得るようより長いセグメント１００２及びより短いセグメント１００４を備えている。例えば、ヘリカル及び逆ヘリカル構成要素は矩形の断面形状体を形成することができる。他方のヘリカル構成要素は幾つかの隣接するセグメント間により大きい角度部分１００６を備え、また、その他の隣接するセグメント間により小さい角度部分１００８を備えて菱形の断面を形成する。例えば、回旋ヘリカル構成要素及び回旋逆ヘリカル構成要素は菱形の断面を形成することができる。
【０１４０】
図１０３ｂを参照すると、より楕円形の形状となるように細長くされた１０交点の等トラス構造体１０１０が図示されている。ヘリカル構成要素は、隣接するセグメントの間の１）異なる長さのセグメント、２）異なる角度部分のセグメントの双方を備えることができる。例えば、ヘリカル及び逆ヘリカル構成要素は第１の細長い五角形体１０１２を形成する一方、回旋ヘリカル構成要素及び回旋逆ヘリカル構成要素は第２の細長い五角形体１０１４を形成し、これらの五角形体は互いに楕円形の形状を形成する。更に、ヘリカル構成要素は単一のほぼ完全な回旋体を形成する５つのセグメントを備えている。
【０１４１】
図１０３ｃを参照すると、多数の断面形状を有する別の等トラス構造体１０２０が図示されている。構造体１０２０は矩形の断面形状体及び細長い菱形の断面形状体の双方を備えることができる。ヘリカル構成要素は１回旋体当たり４つのセグメントを有するが、典型的な構造体において、２つのヘリカル構成要素毎に３つのヘリカル構成要素を利用する。
【０１４２】
上述した等トラス構造体はその他の用途にても同様に利用することができる。例えば、帆が接続されたボートのマストに等トラス構造体を含めてもよい。旗が接続されたフラグポストに等トラス構造体を含めることができる。フェンス部材が取り付けられたフェンスポストに等トラス構造体を含めることができる。
【０１４３】
更に、外板、覆い又は包み材を構造体の周りに配置することができる。かかる外板は構造体を強化し、昇るのを防止し且つ（又は）審美的である。
上述した等トラス構造体は、また、コンクリートを強化するために利用することもできる。例えば、コンクリートを構造体の周りに注入し又はその他の方法で形成し、構造体の内部を充填することができる。
【０１４４】
ヘリカル構成要素が４つの直線状セグメントを備え、軸周りで単一の完全な回旋体を形成する８交点構造体に特に関して等トラス構造体を上記に説明した。例えば、５、６、７、９、１２等の交点を有する構造体を含むその他の形体も有用であることが勿論理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による等トラス構造体の斜視図である。
【図２】図１の等トラス構造体の側面図である。
【図３】図１の等トラス構造体の部分斜視図である。
【図４】図１の等トラス構造体の端面図である。
【図５】図５ａは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｂは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｃは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｄは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｅは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｆは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｇは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｈは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｉは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｊは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｋは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｌは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｍは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｎは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｏは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｐは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｑは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｒは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｓは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。図５ｔは、本発明のヘリカル構成要素を示す、図１の等トラス構造体の部分斜視図である。
【図６】本発明による別の等トラス構造体の斜視図である。
【図７】図６の等トラス構造体の側面図である。
【図８】図６の等トラス構造体の端面図である。
【図９】図９ａは、本発明による等トラス構造体の性能を実証するグラフである。図９ｂは、本発明による等トラス構造体の性能を実証するグラフである。
【図１０】図１０ａは、図１の等トラス構造体の端面図である。図１０ｂは、図１の等トラス構造体の側面図である。図１０ｃは、図６に示す別の等トラス構造体の端面図である。図１０ｄは、図６に示す別の等トラス構造体の側面図である。図１０ｅは、別の等トラス構造体の端面図である。図１０ｆは、図１０ｅに示す別の等トラス構造体の側面図である。
【図１１】図１１ａは、従来技術の等トラス構造体の端面図である。図１１ｂは、図１１ａの等トラス構造体の側面図である。図１１ｃは、従来技術の等トラス構造体の端面図である。図１１ｄは、図１１ｃの等トラス構造体の側面図である。図１１ｅは、従来技術の等トラス構造体の端面図である。図１１ｆは、図１１ｅの等トラス構造体の側面図である。
【図１２】図１２ａは、本発明による端板の斜視図である。図１２ｂは、図１０ａの端板の端面図である。
【図１３】本発明の角度板の端面図である。
【図１４】図１４ａは、別の端板の頂面図である。図１４ｂは、図１４ａの端板の断面側面図である。図１４ｃは、図１４ａの端板の部分断面図である。
【図１５】等トラス構造体に固着された本発明による別の端板の側面図である。
【図１６】図１５の端板の頂面図である。
【図１７】図１７ａは、本発明による端部接続部の斜視図である。図１７ｂは、等トラス構造体と図１７ａの端部接続部の頂面図である。
【図１８】ず１８ａは、本発明による端部接続部の斜視図である。図１８ｂは、等トラス構造体と図１８ａの端部接続部の底面図である。
【図１９】図１９ａは、本発明による端部接続部の斜視図である。図１９ｂは、等トラス構造体と図１９ａの端部接続部の底面図である。
【図２０】図２０ａは、等トラス構造体と本発明による端部接続部の斜視図である。図２０ｂは、図２０ａの端部接続部の側面図である。
【図２１】図２１ａは、等トラス構造体と本発明による端部接続部の斜視図である。図２１ｂは、図２１ａの端部接続部の頂面図である。
【図２２】図２２ａは、本発明による端部接続部の斜視図である。図２２ｂは、図２２ａの端部接続部の頂面図である。
【図２３】本発明による接続部の斜視図である。
【図２４】図２４ａは、本発明による接続部の斜視図である。図２４ｂは、２つの等トラス構造体を取り付ける図２４ａの接続部の部分斜視図である。
【図２５】図２５ａは、本発明による別の接続部の斜視図である。
【図２６】本発明による取付け部材の斜視図である。
【図２７】図２６の取付け部材を有する等トラス構造体の斜視図である。
【図２８】図２８ａは、本発明による外部殻体を備える等トラス構造体の斜視図である。図２８ｂは、図２８ａの外部殻体の斜視図である。
【図２９】図２６の取付け部材の斜視図である。
【図３０】プラットフォームを支持する取付け部材を備える等トラス構造体の斜視図である。
【図３１】別の形体の取付け部材を備える等トラス構造体の斜視図である。
【図３２】本発明に従って等トラス構造体に取り付けられた平坦な部材の側面図である。
【図３３】本発明に従って等トラス構造体に取り付けられた平坦な部材の斜視図である。
【図３４】図３４ａは、本発明に従って等トラス構造体に取り付けられた平坦な部材の側面図である。図３４ｂは、図３４ａの平坦な部材の端面図である。
【図３５】本発明に従って平坦な部材を等トラス構造体に取り付ける部分の端面図である。
【図３６】本発明に従って平坦な部材を等トラス構造体に取り付ける部分の端面図である。
【図３７】図３７ａは、本発明に従って等トラス構造体に取り付ける部分の頂面図である。図３７ｂは、図３７ａの取付け部の斜視図である。
【図３８】図３８ａは、本発明のテーパ付き等トラス構造体の側面図である。図３８ｂは、本発明における別のテーパ付き等トラス構造体の側面図である。
【図３９】湾曲した形体にて図示する本発明における可撓性の等トラス構造体の側面図である。
【図４０】図４０ａは、本発明による山形等トラス構造体の側面図である。
図４０ｂは、本発明による別の山形等トラス構造体の側面図である。
【図４１】本発明による湾曲した等トラス構造体の側面図である。
【図４２】本発明による円形の等トラス構造体の側面図である。
【図４３】本発明による湾曲した山形等トラス構造体の側面図である。
【図４４】本発明による別の湾曲した山形等トラス構造体の側面図である。
【図４５】本発明による別の等トラス構造体の側面図である。
【図４６】本発明による編組ソックス状体の詳細な斜視図である。
【図４７】本発明による一体型コネクタの側面図である。
【図４８】本発明による別の一体型コネクタの側面図である。
【図４９】本発明による別の一体型コネクタの側面図である。
【図５０】本発明によるユニオンコネクタの側面図である。
【図５１】本発明によるユニオンコネクタの側面図である。
【図５２】本発明によるエルボコネクタの側面図である。
【図５３】本発明によるＴ字形コネクタの側面図である。
【図５４】本発明によるＴ字形コネクタの側面図である。
【図５５】本発明による十字形コネクタの側面図である。
【図５６】本発明による別のコネクタの側面図である。
【図５７】本発明によるその他の取付け部の概略分解図である。
【図５８】本発明によるその他の取付け部の概略分解図である。
【図５９】本発明による等トラス構造体を利用する掲示の側面図である。
【図６０】本発明による等トラス構造体を利用する別の側面図である。
【図６１】本発明による等トラス構造体を利用する別の側面図である。
【図６２】本発明による等トラス構造体を利用する電柱の側面図である。
【図６３】本発明による等トラス構造体を利用する電柱の側面図である。
【図６４】本発明の等トラス構造体を利用する照明灯柱の側面図である。
【図６５】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図６６】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図６７】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図６８】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図６９】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図７０】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図７１】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図７２】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図７３】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図７４】本発明による等トラス構造体を利用するフレームを備える自転車の側面図である。
【図７５】本発明による等トラス構造体を利用する自転車フレームの分解図である。
【図７６】図７８の自転車フレームの斜視図である。
【図７７】本発明の等トラス構造体を形成するマンドレルの側面図である。
【図７８】本発明による等トラス構造体を形成するマンドレル用のヘッド部の斜視図である。
【図７９】本発明による等トラス構造体を形成する折畳み可能なマンドレルの斜視図である。
【図８０】本発明による等トラス構造体を利用する支持部材の図である。
【図８１】本発明による等トラス構造体を利用するバスケットボール支持体の側面図である。
【図８２】本発明による等トラス構造体を利用するバックパックの側面図である。
【図８３】本発明による等トラス構造体を利用するマスト又は支持体を備えるボートの斜視図である。
【図８４】本発明による等トラス構造体を利用する橋の側面図である。
【図８５】本発明による等トラス構造体を利用する石油掘削用プラットフォームの側面図である。
【図８６】本発明による等トラス構造体を利用する石油掘削用プラットフォームの側面図である。
【図８７】本発明の等トラス構造体を利用する潜水艦の断面端面図である。
【図８８】本発明による等トラス構造体を利用するミサイル又はロケットの斜視図である。
【図８９】図８９ａは、本発明による等トラス構造体を利用する航空機の斜視図である。図８９ｂは、図８９ａの航空機の断面端面図である。
【図９０】本発明の等トラス構造体を利用する人工衛星の斜視図である。
【図９１】本発明の等トラス構造体を利用する水中タワーの側面図である。
【図９２】本発明による等トラス構造体を利用する屋根システムの部分側面図である。
【図９３】本発明による等トラス構造体を利用するカヤックの切欠き側面図である。
【図９４】本発明による等トラス構造体を利用するロケットの部分切欠き側面図である。
【図９５】本発明の等トラス構造体を利用する人工漁礁の側面図である。
【図９６】本発明の等トラス構造体を利用する駆動軸の部分側面図である。
【図９７】本発明による等トラス構造体を利用する衝撃吸収装置の側面図である。
【図９８】本発明の等トラス構造体を利用する撓み継手の側面図である。
【図９９】本発明による等トラス構造体を利用する圧力容器又はタンクの断面端面図である。
【図１００】本発明の等トラス構造体を利用する歯車装置の側面図である。
【図１０１】図１０１ａは、本発明による等トラス構造体を利用する衝撃障壁の側面図である。図１０１ｂは、本発明による等トラス構造体を利用する衝撃障壁の側面図である。
【図１０２】図１０２ａは、本発明による等トラス構造体を利用する衝撃障壁の断面端面図である。図１０２ｂは、本発明による等トラス構造体を利用する衝撃障壁の断面端面図である。
【図１０３】図１０３ａは、本発明による等トラス構造体の端面図である。
図１０３ｂは、本発明による等トラス構造体の端面図である。図１０３ｃは、本発明による等トラス構造体の端面図である。

Claims (45)

1. 構造部材において、
   ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
   １）共通の長手方向軸と、
   ２）軸周りの共通角度付き向きと、
   ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備え、
   ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
   １）少なくとも２つのヘリカル構成を有する共通の長手方向軸と、
   ２）２つのヘリカル構成要素に対して対向する角度付き向きと、
   ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備える前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素を備える、構造部材。
2. 請求項１に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素の全てが連続的な繊維ストランドを備え、ヘリカル構成要素がヘリカル構成要素の繊維を重ね合わせることにより交差する位置において互いに取り付けられる、構造部材。
3. 請求項１に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素が、材料が実質的に存在しない中空の内部を画成する、構造部材。
4. 請求項１に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素がその間に開口部を画成する、構造部材。
5. 請求項１に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素が四角形断面の仮想管状部材を画成する、構造部材。
6. 請求項１に記載の構造部材において、
   ａ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、少なくとも２つの離間回旋ヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル要素の各々が、
   １）共通の回旋した長手方向軸と、
   ２）回旋した長手方向軸周りの共通角度付き向きと、
   ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、回旋した軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備え、
   ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
   １）少なくとも２つの回旋したヘリカル構成を有する共通の回旋した長手方向軸と、
   ２）２つの回旋したヘリカル構成要素に対して対向する角度付き向きと、
   ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備える前記逆ヘリカル構成要素を更に備える、構造部材。
7. 請求項６に記載の構造部材において、長手方向軸及び回旋した長手方向軸が同心状であり、ヘリカル構成要素のセグメントが８星の断面を有する仮想管状部材を形成する、構造部材。
8. 請求項６に記載の構造部材において、長手方向軸及び回旋した長手方向軸が同心状であり、セグメントが、共通の長手方向軸を有する２つの四角形の断面を有するが、一方の四角形が他方の四角形に対して回旋させた仮想管状部材を形成する、構造部材。
9. 請求項１に記載の構造部材において、
   ヘリカル構成要素を別の物体に取り付け得るようにヘリカル構成要素の一端に取り付けられた端板を更に備える、構造部材。
10. 請求項９に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素要素が連続的な繊維ストランドを備え、該連続的な繊維ストランドを端板の周りに巻くことにより端板が取り付けられる、構造部材。
11. 請求項９に記載の構造部材において、端板が、円周と、繊維ストランドを受け入れ得るように円周の周りに形成された複数の凹部と、端板を別の物体に取り付ける複数の穴とを備える、構造部材。
12. 請求項１に記載の構造部材において、
    ヘリカル構成要素及びセグメントが繰り返す三角形及び四面体のパターンを形成し、
    ヘリカル構成要素及びセグメントに取り付けられ、他の物体をヘリカル構成要素及びセグメントに取り付けるコネクタを更に備え、該コネクタは細長とされ、また、ほぼ三角形の断面形状を有し、該コネクタがヘリカル構成要素及びセグメントにより形成された少なくとも２つの三角形を貫通して伸びるようにした、構造部材。
13. 請求項１に記載の構造部材において、軸が、垂直方向に向きを設定され、下端が支持面に取り付けられ、上端が下端の上方に配置され、標識を有する掲示プラカードと、ユーティリティー電線等を保持し得るような形体とされた水平のユーティリティー部材と、光源とから成る群から選ばれた、上端に取り付けられた別の物体を更に備える、構造部材。
14. 構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の長手方向軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備え、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成を有する共通の長手方向軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対して対向する角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記逆ヘリカル構成要素と、
    ｃ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、隔てられた少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素を備え、該回旋ヘリカル要素の各々が、
    １）共通の回旋した長手方向軸と、
    ２）回旋した長手方向軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、回旋した軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備え、
    ｄ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つの回旋したヘリカル構成を有する共通の回旋した長手方向軸と、
    ２）２つの回旋したヘリカル構成要素に対して対向する角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続され、軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを備える前記逆ヘリカル構成要素を備える、構造部材。
15. 請求項１４に記載の構造部材において、長手方向軸及び回旋した長手方向軸が同心状であり、ヘリカル構成要素のセグメントが８星の断面を有する仮想管状部材を形成する、構造部材。
16. 請求項１４に記載の構造部材において、長手方向軸及び回旋した長手方向軸が同心状であり、セグメントが、共通の長手方向軸を有する２つの四角形の断面を有するが、一方の四角形が他方の四角形に対して回旋させた仮想管状部材を形成する、構造部材。
17. 構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル要素の各々が、
    １）共通の長手方向軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続される少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備え、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成を有する共通の長手方向軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対して対向する角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続される少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備える前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素と、
    ｃ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に対し６０°以上の角度を形成する少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素とを備える、構造部材。
18. 請求項１７に記載の構造部材において、少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素が、少なくとも２つのヘリカル構成要素に対し約７５°以上の角度を形成する、構造部材。
19. 請求項１７に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素の各々が、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントを備える、構造部材。
20. 可撓性の構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の長手方向軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続される少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備え、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成を有する共通の長手方向軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対して対向する角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備えた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素と、
    ｃ）横方向に可撓性であり且つ
    １）軸がほぼ直線状である第１の直線状位置と、
    ２）軸がほぼ円弧状である第２の円弧状位置との間にて曲げ可能であるヘリカル構成要素とを備える、可撓性の構造部材。
21. 請求項２０に記載の構造部材において、ヘリカル部材が第２の円弧状位置にてエネルギを蓄える、構造部材。
22. 請求項２０に記載の構造部材において、ヘリカル部材が長手方向軸周りで回旋可能に剛性である、構造部材。
23. 円弧状構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の円弧状軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備え、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成を有する共通の円弧状軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対し対向する角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備える前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素を備える、円弧状構造部材。
24. 請求項２３に記載の構造部材において、円弧状軸が円形である、構造部材。
25. 請求項２３に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素の各々が、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントを備える、構造部材。
26. 請求項２３に記載の構造部材において、円弧状軸が第１の曲率と、異なる第２の曲率とを有する、構造部材。
27. テーパ付き構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の長手方向軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備え、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成を有する共通の長手方向軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対し対向する角度付き向きと、
    ３）端部相互を合わせてヘリカル状の形体にて堅固に接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを備える前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素と、
    ｃ）構造部材にテーパが付くように、軸に沿った長さを順次に短縮するヘリカル構成要素の各々のセグメントとを備える、テーパ付き構造部材。
28. 請求項２７に記載の構造部材において、ヘリカル構成要素の各々が、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントを備える、構造部材。
29. 予成形体部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素であって、各々が、
    端部相互を合わせてヘリカル状の形体に接続された少なくとも３つのセグメントを有する前記ヘリカル構成要素と、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    端部相互を合わせてヘリカル状の形体に接続された少なくとも３つのセグメントを有する前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素と、
    ｃ）繊維を有し且つ樹脂マトリックスにて含浸される迄、可撓性で且つ収縮可能であるヘリカル構成要素とを備える、予成形体部材。
30. 請求項２９に記載の予成形体部材において、ヘリカル構成要素が共に結束さたれ複数の繊維ストランドを備える、予成形体部材。
31. 自転車フレームにおいて、
    ａ）ハンドルバー及びフロントフォークに取り付け得る形体とされたハンドルバー部分と、
    ｂ）シートに取り付け得る形体とされたシート部分と、
    ｃ）ペダル組立体に取り付け得る形体とされたペダル部分と、
    ｄ）後輪に取り付け得る形体とされた後輪部分と、
    ｅ）各々がハンドルバー部分、シート部分、ペダル部分及び後輪部分の少なくとも１つまで且つ該部分の間を伸びる複数の部材と、
    ｆ）少なくとも１つの部材とを備え、該少なくとも１つの部材が、
    １）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素であって、各々が、
    ｉ）共通の長手方向軸と、
    ｉｉ）軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する、前記少なくとも２つのヘリカル構成要素と、
    ２）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、各々が、
    ｉ）少なくとも２つのヘリカル構成要素を有する共通の長手方向軸と、
    ｉｉ）対向する角度付き向きにて軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせたヘリカル状の形体に堅固に形成された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する、前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素とを備える、自転車フレーム。
32. 請求項３１に記載の自転車フレームにおいて、ヘリカル構成要素の各々が、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせたヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントを備える、自転車フレーム。
33. 構造部材の製造方法において、
    ａ）マンドレルを提供する工程と、
    ｂ）構成要素の各々が少なくとも４つの細長い直線状セグメントを有する少なくとも２つのヘリカル構成要素を形成し得るように繊維をマンドレルの周りに巻き、少なくとも２つのヘリカル構成要素が共通の長手方向軸と、軸周りの共通角度付き向きとを有するようにし、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する工程と、
    ｃ）少なくとも２つのヘリカル構成要素と共通の長手方向軸を有するが、対向する角度付き向きを有する少なくとも４つの細長い直線状セグメントを有する少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素を形成し得るように繊維をマンドレルに巻き、軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する工程と、
    ｄ）マトリックスを繊維に追加する工程と、
    ｅ）マトリックスを硬化させる工程とを備える、構造部材の製造方法。
34. 請求項３３に記載の方法において、マンドレルを提供する工程が、
    細長いコアと、コアの周りで長手方向に且つ半径方向に配置された複数のヘッド部とを有し、ヘッド部の各々が、少なくとも２つの対向するヘリカル構成要素に対する繊維を受け取り且つ保持し得る形体とされ、ヘリカル構成要素の各々に対し２つの角度付き凹部と４つの角度付き凹部とを有するマンドレルを提供することを更に備える、方法。
35. 請求項３３に記載の方法において、
    長手方向軸に対し平行な少なくとも１つの長手方向構成要素を形成し得るように繊維を１本のマンドレルに沿って巻く工程を更に備え、マンドレルを提供する工程が、
    細長いコアと、コアの周りで長手方向に且つ半径方向に配置された複数のヘッド部とを有し、ヘッド部の各々が少なくとも２つの対向するヘリカル構成要素及び少なくとも１つの長手方向構成要素に対する繊維を受け取り且つ保持し得る形体とされ、ヘリカル構成要素の各々に対する２つの角度付き凹部と、長手方向構成要素に対する２つの凹部とを含む、少なくとも６つの凹部を有するマンドレルを提供することを更に備える、方法。
36. 請求項３３に記載の方法において、マンドレルを提供する工程が、収縮可能なマンドレルであって、
    ａ）複数の穴を有する細長い中空管と、
    ｂ）管内に取外し可能に配置された細長いコアと、
    ｃ）コアと管との間に取外し可能に配置され、複数の穴を有する複数の挿入体と、
    ｄ）管の穴及び挿入体内に取外し可能に配置された複数のピンと、
    ｅ）ピン上に配置された複数のヘッド部とを有する前記収縮可能なマンドレルを提供することを更に備え、
    ａ）硬化後コアを管から除去する工程と、
    ｂ）挿入体をコアから除去する工程と、
    ｃ）ピンを穴から管内に偏位させる工程と、
    ｄ）管を除去する工程と、
    ｅ）ヘッド部を除去する工程とを更に備える、方法。
37. 電柱において、
    ａ）長手方向軸と、上端と、下端とを有する垂直方向に向きが設定された細長い部材を備え、該部材が、
    １）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素であって、各々が、
    ｉ）長手方向軸周りに共通角度付き向きと、
    ｉｉ）軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも２つのヘリカル構成要素と、
    ２）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    ｉ）２つのヘリカル構成要素に対し対向する角度付き向きと、
    ｉｉ）軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素とにより形成され、
    ｂ）細長い部材の下端に取り付けられ、細長い部材の下端を支持面に取り付け得る形体とされた端板と、
    ｃ）上端付近にて細長い部材に取り付けられ、ほぼ水平方向に伸びて、ユーティリティー線を保持する形体とされたアームとを備える、電柱。
38. 請求項３７に記載の電柱において、細長い部材が、
    ａ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、隔てられた少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル要素の各々が、
    １）共通の回旋長手方向軸と、
    ２）回旋長手方向軸周りで共通角度付き向きと、
    ３）回旋軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有し、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素と共通の回旋長手方向軸と、
    ２）２つの回旋ヘリカル構成要素に対し対向する角度付き向きと、
    ３）軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素を更に備える、電柱。
39. 請求項３７に記載の電柱において、ヘリカル構成要素の各々のセグメントが、軸に沿って長さが順次に短縮し、構造部材にテーパが付けられるようにした、電柱。
40. 掲示柱において、
    ａ）長手方向軸と、上端と、下端とを有する垂直に向きが設定された細長い部材を備え、該細長い部材の各々が、
    １）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素であって、各々が、
    ｉ）長手方向軸周りの共通角度付き向きと、
    ｉｉ）軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも２つのヘリカル構成要素と、
    ２）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    ｉ）２つのヘリカル構成要素に対し対向する角度付き向きと、
    ｉｉ）軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせたヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素とを有する形成された前記細長い部材とを備え、
    ｂ）細長い部材の下端に取り付けられ、細長い部材の下端を支持面に取り付ける形体とされた端板と、
    ｃ）細長い部材に接続され、標識を含む掲示とを備える、掲示柱。
41. 請求項４０に記載の掲示柱において、細長い部材が、
    ａ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらの構成要素に対して回旋させた、隔てられた２つの回旋ヘリカル構成要素を備え、該回旋ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の回旋長手方向軸と、
    ２）回旋長手方向軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）回旋軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有し、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対し回旋させた少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素に対し共通回旋長手方向軸と、
    ２）２つの回旋ヘリカル構成要素に対し対向する角度付き向きと、
    ３）軸周りで単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素を更に備える、掲示柱。
42. 請求項４０に記載の掲示柱において、
    ａ）細長い部材の上端に取り付けられた第１の端部を有する円弧状部材を備え、該円弧状部材が、
    １）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素であって、各々が、
    ｉ）共通の円弧状軸と、
    ｉｉ）軸周りの共通角度付き向きと、
    ｉｉｉ）ヘリカル状の形体にて端部相互を合わせて堅固に接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを有し、
    ２）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    ｉ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に対する共通の円弧状軸と、
    ｉｉ）２つのヘリカル構成要素に対する対向する角度付き向きと、
    ｉｉｉ）端部相互を合わせたヘリカル状の形体に堅固に接続された少なくとも３つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素を備え、
    ｂ）円弧状部材に接続された掲示を更に備える、掲示柱。
43. 構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の長手方向軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された４つの細長い直線状セグメントとを有し、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成要素に対する共通の長手方向軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対する対向する角度付き向きと、
    ３）軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素を備える、構造部材。
44. 請求項４３に記載の構造部材において、
    ａ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対して回旋状態とされた、隔てられた少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル要素の各々が、該回旋ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の回旋長手方向軸と、
    ２）回旋長手方向軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）回旋軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された４つの細長い直線状セグメントとを有し、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素及び少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素に取り付けられ且つこれらのヘリカル構成要素に対し回旋させた少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つの回旋ヘリカル構成要素に対する共通の回旋長手方向軸と、
    ２）２つの回旋ヘリカル構成要素に対する対向する角度付き向きと、
    ３）軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された４つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの回旋逆ヘリカル構成要素を更に備える、構造部材。
45. 構造部材において、
    ａ）隔てられた少なくとも２つのヘリカル構成要素を備え、該ヘリカル構成要素の各々が、
    １）共通の長手方向軸と、
    ２）軸周りの共通角度付き向きと、
    ３）軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された５つの細長い直線状セグメントとを有し、
    ｂ）少なくとも２つのヘリカル構成要素に取り付けられた少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素であって、
    １）少なくとも２つのヘリカル構成要素に対する共通の長手方向軸と、
    ２）２つのヘリカル構成要素に対する対向する角度付き向きと、
    ３）軸周りに単一のほぼ完全な回旋体を形成する端部相互を合わせてヘリカル状の形体に堅固に接続された５つの細長い直線状セグメントとを有する前記少なくとも１つの逆ヘリカル構成要素を備える、構造部材。

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