JPH0377340B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂マトリツクス材料内に埋め
込まれた繊維から成り互いに角度を成して位置し
ている円形横断面を有する２本の棒材間を接着結
合するための継手要素であつて、該継手要素が、
前記２本の棒材の成す角度の２等分線に対して実
質的に対称的に構成されており、かつ実質的に扁
平な区分と、該扁平区分に接続していて前記棒材
横断面に相応して湾曲され該棒材に対して90゜〜
180゜の巻掛け角を有する２つの湾曲区分とから成
つている形式のものに関する。

〔従来の技術〕

米国特許4136984号明細書に基づいて公知にな
つている前記形式の継手要素は、金属薄板から成
り、かつ該継手要素の実質的に扁平な区分は、互
いに結合すべき両棒材の、ほぼ軸線平面内に位置
しており、かつまた、両湾曲区分の端部は、前記
軸線平面に対してほぼ垂直に突合さつている。継
手要素に両棒材を固定するために、ホースクラン
プが設けられており、該ホースクランプは、湾曲
区分に接して扁平区分内に設けられている切り込
み部を通つて導かれている。しかしながら引張り
応力を受けた際に皮剥ぎ応力が発生するために、
接着結合のためにはこのような継手要素は適して
いない。さらに材料が異なつた熱膨張係数を有し
ている場合、特に棒材が、合成樹脂マトリツクス
材料内に埋め込まれた繊維から成つている場合、
接着接合は強度の点で問題を孕んでいる。それば
かりでなく、このような棒材が賞用される極度に
軽量な構造物に対しては、金属薄板から成る継手
要素は重い荷重を負荷することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の継手要素
を改良して、繊維補強された合成樹脂で製作可能
であり、かつ皮剥ぎ応力を発生させることなく継
手要素を接着によつて、合成樹脂マトリツクス材
料内に埋め込まれた繊維から成る棒材と結合でき
るようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するための構成手段は、継手要
素の実質的に扁平な区分が湾曲区分に接線方向で
接続しており、かつ継手要素が板状芯材と、該板
状芯材の少なくとも片側に配置された少なくとも
１層の単方向繊維層と、ホース長手方向に対して
角度を成して交差していて合成樹脂マトリツクス
材料内に埋め込まれた繊維をもつた製織ホースと
から成り、該製織ホースが扁平にストレツチをか
けられて前記板状芯材と単方向繊維層とを包囲
し、かつ前記単方向繊維層が前記角度２等分線に
対して直角に延在している点にある。

また本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲
第２項に記載されている。

〔実施例〕

次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

第１図には横断面円形の２本の棒材から成るＴ
継手が示されている。両棒材は、合成樹脂マトリ
ツクス材料内に埋め込まれた繊維から成つてい
る。一貫して延在する棒棒材２０には、この場合
は他の棒材２２が垂直に接続されている。該棒材
２２は棒材２０に突合されており、この場合棒材
２２の端面を棒材２０に当接させる必要はない。
両棒材２０，２２の結合は、以下に詳説する２つ
の継手要素２４によつて行われる。第３図に示し
た角継手は前記に類似した方式で構成されてい
る。この場合棒材２３は棒材２１に対して側面か
ら当接している。両棒材２１と２３の結合は、２
つの継手要素２４を介して行われる。ここでは第
２の継手要素は第１の継手要素に対して鏡映対称
に対向配置されている。

第２図には立体的な継手が示されている。一貫
して延在する棒材２０には、棒材２２に対して垂
直に、もう１つの棒材２２ａが接続されている。
この場合の結合は、３つの継手要素２４によつて
行われる。

前記継手要素２４の詳細は第４図〜第７図に示
されている。

第４図及び第５図から判るように、継手要素
は、結合すべき棒材間の角度を２等分する２等
は、結合すべき棒材間の角度を２等分する２等分
線、つまり第４図に示した−断面線を通つて
延びる２等分線、に対して実質的に対称的に構成
されている。該継手要素は、実質的に扁平な区分
２５を有し、該扁平区分は、結合すべき棒材の軸
線を超えるまで延びている。両棒材間で形成され
る角度のところで前記扁平区分２５には接線方向
で湾曲区分２７が接続し、該湾曲区分は、棒材の
外周に相応して湾曲されて巻掛け角90゜〜180゜で
棒材に巻掛けられている。

第６図及び第７図に示した継手要素の実施態様
は、合成樹脂マトリツクス材料内に埋め込まれ扁
平にストレツチングのかけられた製織ホース２８
を板状芯材２６の上に有している。この場合前記
板状芯材２６に接して、多数の単方向繊維層から
成る少なくとも１層の単方向繊維層３０が、引張
り力及び圧縮力を伝達するために配置されてお
り、該単方向繊維層に対して、前記板状芯材２６
と単方向繊維層３０とを包囲する製織ホース２８
が圧着している。例えば曲げ剛さの強い板紙から
成る板状芯材２６によつて、製織ホース２８は、
その幅が狭まるのを防止されている。単方向繊維
層３０を支持する方の板状芯材２６の側とは反対
の側では、該板状芯材２６上には扁平区分２５を
補強するために芯補強材３２が配置されており、
該芯補強材は気泡プラスチツク材料から成つてい
る。第４図から判るように、芯補強材３２は三角
形の形状を有し、該三角形は１辺で板状芯材２６
の縦縁に接しかつ他の２辺３４では板状芯材２６
の方に向かつて斜めに面取りされている。

継手要素を製作する場合、１つの一貫して延び
る帯板状の芯材の一方の面上に適当な間隔をおい
て複数の芯補強材３２が接着される。帯板状の芯
材の反対側の面には単方向繊維層３０が固着され
る。このようにして準備された帯板状の芯材に、
次いで製織ホース２８が被せ嵌められ、該製織ホ
ースの製織はホース縦方向に対して或る所定の角
度を成して交差している。このように形成された
基材から、平面図で見て台形状の断裁片が切断さ
れる訳であるが、この場合芯補強材３２は夫々中
央に位置している。この素材は合成樹脂で含浸さ
れ、次いで型にはめこまれ、該型内において、前
記三角形の斜辺に隣接した範囲が、結合すべき棒
材の半径に相応した曲率半径で湾曲せしめられ
る。充分な接着面を得るために、棒材に対する継
手要素２４の巻掛け角は少なくとも90゜でなけれ
ばならない。該巻掛け角は最大180゜まで可能であ
る。巻掛け角が比較的小さくてむ場合には、結合
すべき棒材で直接に継手要素２４に巻掛け成形を
施すことも可能である。

次いで接触面に適当な接着剤を塗布したのち継
手要素２４は棒材２０，２２と接合される。継手
にかかる負荷が比較的強い場合には２つの継手要
素を設けるのが有利であり、その場合第２の継手
要素は向い合せに装着される。継手要素２４の前
記構成に基づいて、両棒材相互を直接結合するこ
となしに、高い強度をもつた突合延在する繊維
は、必要な抗張・抗圧性を保証する。継手要素に
おいて要求される座屈剛さは芯補強材を介して得
られる。接着剤接合部を介して伝達される力は主
として剪断力である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による継手要素を用いて結合さ
れた２本の棒材の平面的な突合せ継手の斜視図、
第２図は３本の棒材の立体的な突合せ継手の斜視
図、第３図は２本の棒材の角継手の斜視図、第４
図は本発明による継手要素の平面図、第５図は第
４図の−線に沿つた断面図、第６図は第４図
の−線に沿つた拡大断面図、第７図は第５図
に鎖線円Ｅで示した部分の拡大図である。 ２０，２１，２２，２２ａ，２３…棒材、２４
…継手要素、２５…扁平区分、２６…板状芯材、
２７…湾曲区分、２８…製織ホース、３０…単方
向繊維層、３２…芯補強材、３４…２つの辺。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂マトリツクス材料内に埋め込まれた
   繊維から成り互いに角度を成して位置している円
   形横断面を有する２本の棒材２１，２３間を接着
   結合するための継手要素２４であつて、該継手要
   素が、前記２本の棒材の成す角度の２等分線に対
   して実質的に対称的に構成されており、かつ実質
   的に扁平な区分２５と、該扁平区分に接続してい
   て前記棒材横断面に相応して湾曲され該棒材に対
   して90゜〜180゜の巻掛け角を有する２つの湾曲区
   分２７とから成つている形式のものにおいて、継
   手要素２４の実質的に扁平な区分２５が前記湾曲
   区分２７に接線方向で接続しており、かつ継手要
   素２４が板状芯材２６と、該板状芯材の少なくと
   も片側に配置された少なくとも１層の単方向繊維
   層３０と、ホース長手方向に対して角度を成して
   交差していて合成樹脂マトリツクス材料内に埋め
   込まれた繊維をもつた製織ホース２８とから成
   り、該製織ホース２８が扁平にストレツチをかけ
   られて前記板状芯材２６と単方向繊維層３０とを
   包囲し、かつ前記単方向繊維層３０が前記角度２
   等分線に対して直角に延在していることを特徴と
   する、円形横断面を有する２本の棒材のための継
   手要素。 ２ 扁平区分内の板状芯材２６が、湾曲区分２７
   を有する側に硬質気泡材料から成る三角形状の芯
   補強材３２を支持し、該芯補強材も製織ホース２
   ８によつて包囲されている、特許請求の範囲第１
   項記載の継手要素。