JP2004509293A - 特殊形状を備えた押しつぶし可能な構造部材、及び、該構造部材を作る方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は、特殊形状を備えた押しつぶし可能な複合構造部材（２）、及び、該構造部材を作る方法を提供する。特殊形状を備えた構造部材（２）は、支持部を挟み込むか又は構造体（６）を安定化させる、複合材料（４，８）を含んでいる。特殊形状を備えた構造部材（２）を、複合材料（４，８）及び支持構造部（６）を一緒にチューブローリングし（又は巻き付ける）、必要とあらば、それらを結合若しくは接続させることにより提供することができる。構造部材は、部材の構造内にイニシエーターを組み込むことにより押しつぶし可能に作られる。特殊に形状化され、押しつぶし可能で且つ略非平坦構造を用いるため、本発明の構造部材の用途は、ほとんど限定されない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造部材及び該構造部材を作るための方法に関する。特に、本発明は、変形した特殊形状を備えた押しつぶし可能な構造部材、及び、該構造部材を作る方法に関する。
【０００２】
本出願は、米国仮特許出願番号６０／２１６，６３６号から優先権を請求する。その全開示内容は、参照により本明細書中に組み込まれる。
【０００３】
【従来技術】
近年では、軽量複合材料の使用にますます重きがなされてきている。例えば、一つの用途が自動車の効率を改善するため使用されてきた。この目的のため、米国政府と、ダイムラークライスラー、フォード、及び、ジェネラルモータースを表している、自動車研究のための米国諮問委員会（ＵＳＣＡＲ）とは、新世代自動車パートナーシップ（ＰＮＧＶ）を形成するため提携した。新世代自動車パートナーシップの一つの目標は、例えば、今日の入手可能性、性能及び安全性を提供する一方で、燃料効率を３倍にするまで環境に優しい自動車を作るため使用することのできる複合材料等の技術を発展させることである。例えば、新世代自動車パートナーシップは、今日の自動車の燃料効率を約９．９ｋｍ／ｌ（約２８マイル／ガロン（ｍｐｇ））から約２９．３ｋｍ／ｌ（約８３ｍｐｇ）まで改善し、現在の制限重量（１４５１．５ｋｇ（３２００ポンド））において４０％乃至６０％の減少を達成することを欲している。
【０００４】
燃料効率を改善するための一つの方法は、今日の自動車の重量を減少させ、より軽量な材料を使用することである。今日の自動車で使用される材料、例えば鋼鉄及びアルミニウムは、複合材料に比べて非常に重いが、自動車の設計上の要求事項に合致させるため、引っ張り、圧縮、屈曲、薄層間せん断、及び、平面内せん断に関する各強度、並びに、他の機械的及び材料特性を始めとする十分な構造的特性を提供するため必要であってきた。
【０００５】
軽量複合材料の他の多くの応用は、例えば、鋼鉄、鋳造鉄及びアルミニウム等の構造材料の使用を増補し又は置換するためなされてきた。これらは、建築物、橋、娯楽車、航空宇宙産業、要塞、及び、スポーツ品、並びに、他の多くの用途を含んでいる。
【０００６】
複合物は、仕上げ状態の固体であり、互いに不溶性で、化学的性質の異なる２つ以上の材料の、マクロスケールでの混合物若しくは組み合わせである。混合物の型式は、薄層、粒子、繊維、薄片、及び、充填混合物である。しかし、複合物は、しばしば、自動車及び他の用途におけるそれらの幅広い使用を促進する上で上述した構造特性の組み合わせ及び／又は低コストを持つことを必要としてこなかった。
【０００７】
それらの構造上の強度の欠落にも拘わらず、幾つかの複合材料は、車両の製造において用いられてきた。例えば、上記した多層化された複合チューブは、重量を減少し、エネルギー吸収特性を増大するため車両内の構造部材として使用されてきた。典型的には、このチューブは、その長さに亘って略直線であり、軸上衝撃のエネルギーを吸収し、その位置で押しつぶされることによって、チューブ端部における軸上衝撃に耐える。複合チューブにおける押しつぶしによるエネルギー吸収のための既知の手段は、米国特許番号４，７４２，８９９号、５，７３２，８０１号及び５，９１４，１６３号に記載されているように、チューブの端部において、ナイフエッジ、スリット、ベーベル、及び、プラグ等を含んでいる。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。しかし、そのような複合材料の押しつぶし特性は、より伝統的な構造材料と比べると、なおまだかなり制限されたものである。例えば、そのようなエネルギー吸収手段は、チューブの端部とは異なる任意に選択された位置において始まる、所望の漸進的な押しつぶし特性を示すことができない。
【０００８】
複合材料の構造的特性、特に捩れ強度又は引っ張り強度を増加させるための一つの方法は、それらの材料を、構造上より効率的な形態に作り上げることである。一つの構造上効率的な形態では、複合材料を、例えばハニカム若しくは発泡構造等の支持構造に、複合材料のパネルの間に該支持構造を挟むことによって結合させることである。そのような結合の例が、米国特許番号５，００６，３９１号、５，１９５，７７９号、５，６５２，０３９号、５，８３４，０８２号、５，８４８，７６７号、５，８４９，１２２号及び５，８７５，６０９号に記載されている。それらの全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の結合例は、概して、比較的平坦な構造に限定され、その結果、かかる材料の用途が非常に制限される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特殊形状を備えた押しつぶし可能な構造部材、及び、該構造部材を作る方法を提供する。特殊形状を備えた構造部材は、支持部を挟み込むか又は構造体を安定化させる、複合若しくは金属材料を含んでいる。特殊形状を備えた構造体は、複合材料及び支持構造を一緒にチューブローリングする（巻き付ける（ｒｏｌｌ ｗｒａｐｐｉｎｇ））ことによって提供することができ、必要とあらば、それらを結合させるか又は接続させる。特殊形状を備えた押しつぶし可能な略平坦な構造体を用いると、本発明の構造部材の用途は、ほとんど限定されない。構造部材は、イニシエーターを構造部材に組み込むことにより押しつぶし可能に作られる。構造部材は、発揮した負荷のエネルギーを吸収することによりイニシエーターの位置で押しつぶれる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下の図面は、本発明の徹底的な理解を提供するため特別の詳細事項を提供する。しかし、当業者ならば、これらの特別の詳細事項を用いることなく本発明を実施することができることを理解するであろう。実際、本発明は、図示の構造部材及び方法を修正することによって実施することができ、当該産業分野で通常使用される装置及び方法と連係して使用することができる。
【００１２】
図１は、一つの特殊形状を備えた構造部材、即ち、本発明に係るほぼ円形の断面を備えた管状部材を示している。本発明の文脈において、「特殊形状を備えた」構造部材とは、そのような部材の外側又は内側周辺部の少なくとも一部分が湾曲、幾何学様式、不規則な各形状を始めとする、実質的に非平坦な形状である、任意形状、サイズ又は形態をいう。好ましくは、特殊形状を備えた構造部材は、以下で説明されるように、それらの製造を容易にする表面等の閉表面形態を有する。本発明の文脈では、「閉じた」構造部材は、そのような部材の表面の少なくとも一部分（内側表面及び／又は外側表面）が実質的に閉じられ又はほぼ連続しているところの任意形状、サイズ又は形態を有するものである。閉じた形態の例は、本明細書で図示され説明されるもののみならず、管状、ほぼ球状、多角柱、円錐、又は、他の類似の形状を含んでいる。
【００１３】
本発明の構造部材は、円柱形、又は、例えば、錐体、ピラミッド、ポッド、半球、又は、球等の非円柱形を持ち得る。本発明の構造部材は、円形又は例えば矩形、四角、六角、八角等の非円形の断面を持ち得る。それらは、非常に不規則な、閉じていない、ほぼ平坦な表面を含むこともできる。実際、本発明の構造部材は、任意の複雑な特殊形状又は特殊形状を備えた形状の組み合わせを持つことができる。本発明の構造部材は、それらが実質的に非平坦であり、これによって既知のシート形成コア化複合構造から区別されるという事実によって特徴付けられる。
【００１４】
図１では、管状構造部材２が、内側の区分又は部分４と、中間の区分又は部分６と、外側区分又は部分８と、光学コア領域１０と、を含んでいる。内側部４、外側部８と、光学コア領域１０とは、後述されるように任意の適切な複合材料から作ることができる。中間部６は、内側部及び外側部の両方に取り付けられ、これらの部分を支持し及び／又は安定化させる、「コア化」構造体である。
【００１５】
コア領域１０は、構造部材２の内側区分に配置され、後述されるように、そのサイズは、支持体又は構造部材を形成する際に使用されるマンドレルのサイズ付近である。コア領域１０は、構造部材２、構造部材２の形態及び構造部材２の所望の端部用途を作るため使用される製造プロセスにおいて、取り外し可能マンドレルに主要に依存する、任意サイズ、形状又は形態を持つことができる。
【００１６】
コア領域１０は中空であってもよいが、オプションで、例えば発泡、プラスチック、伝導又は絶縁材料、及び／又は金属等々の任意の所望のコア材料で部分的又は完全に充填されてもよい。コア材料を含むコア領域１０は、構造エレメントであってもよい。コア材料は、構造部材２が成形されるか又は構造体に一体に成形された後、追加されてもよい。コア材料が構造部材２の成形後に追加された場合、それは、接着剤又は当該技術分野で知られている他の適切な結合手段を使用して構造部材２に取り付けてもよい。
【００１７】
内側区分４及び外側区分８のための材料は、同じか又は異なる材料であってもよい。好ましくは、内側部分４及び外側部分８は同じ材料からなる。本発明の一態様では、内側部分又は外側部分のための材料は、任意の適切に補強された樹脂マトリックス材料（ＲＲＭＭ）を含んでいる。この樹脂マトリックス材料は、樹脂マトリックス内に埋め込まれた連続的若しくは不連続的な補強材料を備えた樹脂マトリックス材料（ＲＭＭ）である。本発明の一態様では、樹脂マトリックス材料は、有機樹脂マトリックス材料（ＯＲＭＭ）である。例えば、米国特許番号５，７２５，９２０号及び５，３０９，６２０号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００１８】
本発明の一態様では、有機樹脂マトリックス材料は、熱硬化性の樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂は、加熱されたとき不可逆的に設定されるポリマー材料である。熱硬化性樹脂の例は、エポキシ、ビスメライミド（ｂｉｓｍｅｌｅｉｍｉｄｅ）、ポリエステル、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン、ウレタン、フェノール樹脂、フラン、シリコン、ビニールエステル（ｖｉｎｙｌ ｅｓｔｅｒ）、アルキド樹脂、又は、これらの組み合わせを含んでいる。熱硬化性樹脂は、当該技術分野で知られている様々な添加物、例えば、架橋剤、硬化剤、充填剤、結合剤、又は、紫外線抑制剤等を含むことができる。好ましくは、エポキシ、ビニールエステル、又は、ポリエステル樹脂が、本発明において熱硬化性樹脂として用いられる。
【００１９】
本発明の別の態様では、有機樹脂マトリックス材料は、熱硬化性樹脂マトリックス材料であってもよい。熱硬化性樹脂は、加熱されたとき、不可逆性をもたないポリマー材料である。例えば、それらは、熱にさらされたとき軟化し、冷却されたときそれらの元の状態に戻る。熱硬化性樹脂の例は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル（ＰＥＴ，ＰＢＴ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、硫化ポリフェニール（ＰＰＳ）、酸化ポリフェニール（ＰＰＯ）及びその合金、及び、ポリビニール樹脂又はこれらの組み合わせを含んでいる。熱硬化性樹脂は、架橋剤、硬化剤、充填剤、結合剤、又は紫外線抑制剤等の当該技術分野で知られている様々な添加物を含むことができる。好ましくは、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリカーボネート、及び、ポリプロピレンの各樹脂は、本発明において熱硬化性樹脂として用いられる。
【００２０】
本発明の樹脂マトリックス材料を補強するため使用される材料は、樹脂マトリックスを補強する任意形態とすることができる。補強形態の例は、単方向性テープ、多方向性テープ、織物ファブリック、移動ファブリック、マットファブリック、予備的形成品、繊維、フィラメント、結晶、及び、これらの組み合わせを含んでいる。樹脂マトリックス材料を補強するため使用される材料の型式は、そのような補強機能を発揮する任意型式の材料であってもよい。好ましくは、樹脂マトリックスのための補強材料の形態は、連続的又は不連続的な繊維等の繊維材料である。本発明で用いることのできる材料の例は、ガラスｓ、ガラスｅ、アラミド、グラファイト、カーボン、超高分子重量のポリエチレン、ホウ素、炭化シリコン、セラミック、クォーツ、金属、同位体金属（アルミニウム、マグネシウム及びチタニウム）、金属被覆有機繊維、ＣＡＭＰ、これらの繊維の合成物、これらの繊維の組み合わせを含んでいる。例えば、米国特許番号６，１１７，５３４号を参照せよ。その開示内容は、参照により本明細書中に組み込まれる。
【００２１】
本発明の更に別の態様では、非硬化又は部分硬化の複合材料が、内側区分及び／又は外側区分のための材料として使用される。複合物は、仕上げられた状態で固体であり、互いに不溶性であり、化学的性質が異なっている２つ以上の材料のマクロスケールでの混合物又は組み合わせである。例えば、薄層、粒子、繊維、薄片及び充填複合物等、当該技術分野で知られている任意の複合物を、本発明において用いることができる。非硬化又は部分硬化複合材料は、連続的繊維で補強された有機樹脂マトリックス材料（熱硬化性又は熱可塑性）である。
【００２２】
内側区分４及び外側区分８のため使用される好ましい複合材料は、典型的には、処方された樹脂に複数の繊維補強トウを浸透させることにより形成することのできるシート又はラミネートの形態にあるＢ段階（Ｂ−ｓｔａｇｅ）のプレプレッグシートと、シートそれ自体とを作る方法が周知されている。例えば、米国特許番号４，４９５，０１７号に説明されたシートを参照せよ。その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。硬化されたとき、プレプレッグ材料は、金属に比べてより強固及び堅くなると共に、疲労、化学品、磨耗及び腐食に対する抵抗をより大きくする。プレプレッグのための好ましい補強は、アラミド、ガラス材料、炭化ニッケル、炭化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｃａｒｂｉｄｅ）、セラミック、カーボン及び超高分子重量ポリエチレン、又は、それらの組み合わせを含んでいる。例えば、米国特許番号４，９６８，５４５号、５，１０２，７２３号、５，４９９，６６１号、５，５７９，６０９号及び５，７２５，９２０号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。カーボン、ガラス、金属及び特別の等方性金属状のアルミニウム、マグネシウム及びチタニウム、金属被覆有機繊維及びアラミド繊維又はそれらの組み合わせも、繊維として用いることができる。例えば、米国特許番号５，６０１，８９２号及び５，６２４，１１５号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。好ましくはカーボン繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維、及び、より好ましくは、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）２９又は４９の繊維が、本発明において用いられる。
【００２３】
プレプレッグ中の繊維の容量は、機械的、電気的、及び、熱的特性を最大にするように変更してもよい。例えば、米国特許番号５，８４８，７６７号を参照せよ。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。高い繊維容量部分は剛性であり、熱伝導繊維の場合には、これらの部分は、より熱伝導的である。本発明における繊維体積は、約５％から約９５％の範囲に亘り、好ましくは、約５０％から約６５％の範囲に亘るのがよい。プレプレッグの繊維は、例えば約０度から約９０度までの当該技術分野で知られているような任意の所望の方向にプレプレッグ材料内部に配位され、両方向にバランスする等しい数の繊維を含んでいてもよい。例えば、米国特許番号４，９４６，７２１号を参照せよ。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００２４】
本発明の更に別の態様では、シート鋳造合成物（ＳＭＣ）が、内側又は外側部分のための材料として使用することができる。シート鋳造合成物は、不連続的繊維で補強されたＢ段階の熱硬化性の樹脂から作られたシートである。シート鋳造合成物は、追加の調合剤無しにシート、層、又は、薄板へと典型的に成形される不連続的な繊維補強材料を有する、完全に処方された有機樹脂マトリックス合成物である。例えば、米国特許番号６，１０３，０３２号を参照せよ。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。本発明のシート鋳造合成物で使用することのできる樹脂には、上述した熱硬化性樹脂のうち任意のものが含まれる。好ましくは、ポリエステル、ビニールエステル（ｖｉｎｙｌ ｅｓｔｅｒｓ）、又は、エポキシ樹脂が、本発明のシート鋳造合成物の樹脂として用いられる。本発明のシート鋳造合成物で使用することのできる繊維には、上述したもののうち任意のものが含まれる。好ましくは、ガラス、カーボン、又は、アラミド繊維、及び、より好ましくは、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）２９又は４９の繊維が、シート鋳造合成物の繊維として使用することができる。シート鋳造合成物中の繊維体積は、機械的特性及び熱的特性を最大化するように変化させてもよい。
【００２５】
シート鋳造合成物は、そのベースとしての不飽和樹脂システムにおいて、所望の処理及び鋳造の特性、並びに、例えば機械的強度、衝撃抵抗、剛性及び寸法安定性（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）等の最適な物理的及び機械的特性のため他の材料を組み込んでいる。これら組み込まれた材料には、ポリマー、補強用繊維、樹脂、繊維、充填剤、重合を促進するための触媒、粘性剤、潤滑油、鋳型解放剤、触媒、増粘剤、色素剤、ポリエチレン粉末、難燃剤、紫外線吸収剤、及び、他の添加剤が含まれる。添加剤の各々は、処理工程若しくは鋳造工程のいずれかの間、又は、仕上げられた部品において、重要な特性をシート鋳造合成物に提供することができ、本発明のシート鋳造合成物に組み込むことができる。
【００２６】
本発明の一態様では、内側区分４及び外側区分８は、そのような有機樹脂マトリックス材料の少なくとも１つの層を含んでいる。１つの層は、夫々の内側区分又は外側区分を形成するのに十分であり、構造部材２のための所望の構造特性を提供する。追加の層を、構造部材２の強度、剛性又は他の物理的特性を改善するため追加することができる。相補的な配位を有する繊維を備えた単一層を使用することが可能である。しかし、後述されるように、Ｂ段階の材料が完全に硬化されたとき生じる、これらの区分を作り上げる層における内在応力を、バランスさせるため相補的な配位で複数の層を使用することが好ましい。相補的にするためには、連続する層内の繊維は、図２に示されたように、これらの繊維を、（例えば、一方の層から別の層に等しく且つ反対方向の量だけシート軸からオフセットさせることによって）、対称的であり且つバランスされているべきである。これらの繊維は、構成部品の設計パラメータと合致させるように配位されてもよい。例えば予測される負荷に対する構造上の強度を最適化するため、該構成部品内に繊維が組み込まれる。これらの繊維は、０度から約９０度に亘る、±１５度、±３０度、±４５度、±６０度及び±７５度を含んだ任意の適切な角度で又は当該技術分野で知られている他の仕方で配位することができる。例えば、米国特許再登録番号３５，０８１号及び米国特許番号５，０６１，５８３号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００２７】
内側部分４及び外側部分８の形態を、構造部材２内で変えることができる。例えば、内側及び／又は外側部分（４、８）の複合的な繊維配位、及び、湾曲、厚さ、形状及び他の特性のために使用される材料は、構造部材２の長さ及び幅に沿って異なり得る。例えば、米国特許番号５，７１８，２１２号を参照せよ。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
本発明の構造部材２の中間部分６は、内側部分４及び外側部分８を隔て及び／又は支持し、並びに、これら２つの部材の間に配置されたとき、該２つの部材の構造的特性を強化する任意構造を有する。更には、中間区分６は、外側部分８に関して内側部分４を隔て、支持し、安定化させ、連結し、装着する任意の適切な材料から作ることができる。内側区分４及び外側区分８の間に中間区分６を介在させることは、適切に形成されただけの一緒に連結された内側区分４及び外側区分８からなる部材の特性を超える、構造部材２の工学的機械及び機械的工学の周知の原理に従って構造特性を改善する。好ましくは、図１に示されたように、中間部分は、内側区分４の外側表面及び外側区分８の内側表面とほぼ連続する。例えば、中間区分６は、それらの表面のほとんどの離散的ポイントにおいて、全てではないにせよ、内側区分４及び／又は外側区分８と接触する。
【００２９】
本発明の一実施形態では、中間部分６は、リブ構造（ＲＳ）、即ち、構造の単一部材（リブ）が内側（又は外側）部分の近傍の位置から外側（又は内側）部分の近傍の位置まで連続的に延在しているところの該構造を有する。本発明の別の態様では、リブ構造は、任意のリブが一方の端部で内側（又は外側）部分の少なくとも１つの層の近傍の位置に接続し、他方の端部で、別のリブに当接し即ち接続するところの構造である。リブ構造の例には、波形材料、ポスト、曲線材料、ハニカムコア等が含まれる。これらの構造並びに他のリブ構造が図３に示されている。
【００３０】
リブ構造は、追加される重量のため構造部材の構造的特性がしばしば実質的に増大するが故に有利である。リブ構造は、「リブ」と、大きい体積のボイドと、の両方を含んでいる。リブ構造のリブは、構造部材の構造的特性を強化すると共に、ボイドは、リブ構造の重量を最小にするため設けられる。本発明で使用されるリブ構造で与えられるリブ及びボイドの夫々の量は、選択されたリブ構造の形態に依存している。例えば、図３に示されたものの形態が選択される。好ましくは、ボイドの量が最大化されリブの量が最小にされるべきであり、これにより、リブ構造又は構造部材で必要となる（又は所望の）構造的特性が得られた場合に最大強度に対して最小重量を与える。
【００３１】
本発明で用いられるリブ構造は、任意の適切な態様で構造部材内に組み込むことができる。本発明の一態様では、リブ構造は、例えば図３に示された形態のように、内側部分の少なくとも１つの層から外側部分の少なくとも１つの層へと延在するスタンドアロンの「リブ」として組み込むことができる。本発明の別の態様では、リブは、支持シートか或いは該シート若しくは他のリブそれ自体が内側又は外側部分の少なくとも１つの層に接続されるところの別のリブに接続することができる。
【００３２】
所望ならば、追加の材料をリブ構造に組み込むことができる。リブ構造に組み込むことができる追加の材料の例は、例えば樹脂、発泡材料、絶縁材料、又はＮＶＨ（ノイズ、振動又は目障りなもの）減衰材料等、空気とは異なる材料で充填されるものが含まれる。
【００３３】
リブ構造は、構造部材内で均一である必要はない。当該実施形態の一つの態様では、リブ構造内のリブの型式は、位置毎に変えることができる。更には、多数の型式のリブ構造を、中間部分の少なくとも１つの層内に結合させることができる。本発明の別の態様では、リブの周期性及び／又は厚さを、中間部分の少なくとも１つの層の異なる領域で変えることができる。本発明の別の態様では、リブの強度及び他の物理的特性を位置毎に変えることができる。
【００３４】
リブ構造のリブは、所望の構造特性を示す任意の適切な材料から作ることができる。適切な材料は、ビード、波形材料、熱可塑性鋳造材料、ハニカム材料、木材（バルサ材）、並びに、例えば剛性膨張プラスチック発泡材、ポリマー発泡材、金属構成要素、可撓性金属（即ちアルミニウム）発泡材等の発泡剤、又は、これらの材料のうち任意の組み合わせ等でできた個々の細胞状部を有する材料を含んでいる。例えば、米国特許番号５，３４４，０３８号、４，５７３，７０７号、５，５６２，９８１号、４，１２８，９６３号、４，９６８，５４５号及び５，８９４，０４５号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００３５】
好ましい中間部分６は、ハニカム材料（ハニカムコアとしても知られる）を使用して形成してもよい。これらの材料は、通常、様々なランダム性若しくは幾何学的な細胞状形態に形成された、例えばペーパー又はアルミニウムフォイル等の材料の薄い一枚のシート（又は複数のシート）から構成される。米国特許番号５，８７６，６５４号を参照せよ。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。幾何学的な細胞状形態を有するハニカムコアは、比較可能な密度を備えるほとんどの発泡若しくは固体のコアよりも優れた構造的特性又は特徴を持つことが知られている。ハニカムコアは、例えばアルミニウム、コレックス（Ｋｏｒｅｘ；商標名）等のアラミド材料、ノメックス（Ｎｏｍｅｘ；商標名）等のナイロン材料、プラスチック、補強フェノール、カーボン及び繊維ガラス、又は、それらの組み合わせ等の様々な形状及び型式のものから作ることができる。好ましくは、ノメックス（Ｎｏｍｅｘ；商標名）から作られたハニカムが、中間部分６のための材料として用いられるのがよい。
【００３６】
細胞状部の材料及び形態（幅、長さ及び幾何学的形状）を、内側部分及び外側部分に所望の支持及び／又は安定性を提供するため最適化することができる。例えば、細胞状部のサイズは、約０．６４ｃｍ（約１／４インチ）から約１．９ｃｍ（約３／４インチ）までの範囲に及ぶことができ、好ましくは、約０．４８ｃｍ（約３／１６インチ）である。
【００３７】
ハニカムコアの細胞状部を、例えば樹脂、発泡材料、絶縁材料、又はＮＶＨ（ノイズ、振動又は目障りなもの）減衰材料等、空気とは異なる材料で充填することができる。使用される材料の型式、厚さ、細胞状形態、及び、中間部分６のための「充填」材料を、構造部材２の長さに沿って変化させることができる。
【００３８】
本発明の構造部材は、所望ならば、外側部分８の外側に、追加の層若しくは部分を持つことができる。一例では、金属、絶縁、別の複合材料又はハニカムコア材料の層が外側部分８に亘って配置されてもよい。多数の追加の部分若しくは層は、類似の若しくは異なる複合材料を含み、類似の態様で追加することができる。加えて、少なくとも１つの構造構成要素、例えばブラケット、カプラー、キャップ等は、構造部材２に配置することができる。
【００３９】
本発明の構造部材は、任意の実質的に非平坦な特殊輪郭又は形状を持ち得る。図４は、そのような幾つかの形状を示している。図４に示された構造部材は、チューブの断面が実質的に円形ではないという点で、図１に示された構造部材とは異なっている。
【００４０】
構造部材２を、当該技術分野の任意態様により押しつぶし可能に作ることができる。本発明の一態様では、構造部材は、部分４、部分６、及び／又は部分８に隣接して（又はそれらの内に）、少なくとも１つの押しつぶしイニシエーター（又はイニシエーター）を備えることによって、押しつぶし可能に作られる。例えば、図１２に表されているように、少なくとも１つのイニシエーター１４を、外側部分８内に組み込むことができる。しかし、少なくとも１つのイニシエーターを、内側部分４、中間部分６、及び／又は、外側部分８内に、並びに、これらの部分の間に組み込むことができる。
【００４１】
イニシエーターは、外部から負荷が印加されるとき構造部材２が変形し始める位置を制御する。しばしば、構造部材は、その長さ方向軸線に沿って衝撃に抵抗する。イニシエーターを備えることによって、本発明の構造部材は、例えば、横せん断、薄層折り曲げ、或いは、単胞撓み（ｍｏｎｏｃｅｌｌ ｂｕｃｋｌｉｎｇ）、面しわ形成（ｆａｃｅ ｗｒｉｎｋｌｉｎｇ）若しくはコアせん断不安定性（ｃｏｒｅ−ｓｈｅａｒ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ）のような局所的撓み等々のモードにおいて、該イニシエーターが配置されるところで局所化された押しつぶしを受けることによって、負荷のエネルギーを吸収する。かくして、イニシエーターは、構造部材が他の場所で壊れないように、該部材の局所化された押しつぶしをもたらす。イニシエーターを組み込むことによって、構造部材の押しつぶしの好ましい箇所を、予期される負荷が印加される前に選択することができる。
【００４２】
当該技術分野で知られている任意の適切なイニシエーターは、米国特許番号４，７４２，８８９、５，７３２，８０１号、５，８９５，６９９号及び５，９１４，１６３号で説明されているものを始めとして、本発明で用いることができる。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。イニシエーターは、押しつぶし強度及び押しつぶし長さを含む所望の特性に依存して構造部材２の任意位置に配置することができる。好ましくは、イニシエーターは構造部材２の端部には配置されないのがよい。更に好ましくは、イニシエーターは、構造部材２の端部から少なくとも約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）ほど離れて配置される。
【００４３】
幾つかの位置で変形（従って押しつぶす）させるため、多数のイニシエーターを、構造部材２の別個の部分に沿って配置することができる。選択された位置で変形させるため、多数のイニシエーターを構造部材２の単一部分において互いに近接して配置することもできる。イニシエーターの数は、所望の押しつぶし強度及び押しつぶし長さに応じて変えることができる。
【００４４】
イニシエーターは、様々な形状、サイズ及び構成を持ち得るが、部分４、中間部分６及び／又は部分８の構成とほぼ類似しているべきである。イニシエーターの幅は、予期される負荷、所望の押しつぶし強度、及び、所望の押しつぶし長さに依存して変えることができる。例えば、当該幅は、約０．１６ｃｍ（約１／１６インチ）から約２．５４ｃｍ（約１インチ）までの範囲に及び、好ましくは、約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）である。イニシエーターの形状も、予期される負荷、所望の押しつぶし強度、及び、所望の押しつぶし長さに依存して変えることができる。一般には、当該形状は、イニシエーターが組み込まれるところの構造部材２の当該部分に類似している。このように、当該形状は、円形から、矩形若しくは三角形、任意の多角形状に変えることができる。
【００４５】
多数のイニシエーターが用いられるとき、それらを任意の所望位置に配置することができる。本発明の一態様では、イニシエーターは、ジグザグ形状又は直列のいずれかとすることができる。イニシエーターは直列とすることができ、これは多数のイニシエーターが構造部材の長さ又は直径に沿って整列されているということを意味する。イニシエーターは、半ジグザグか又は完全にジグザグとしてもよい。半ジグザグの配置では、イニシエーターは、構造部材の長さ又は直径に沿って部分的にのみ整列され、例えば、それらは（図１３に示されるような）重なり合った位置を有する。完全にジグザグの配置では、イニシエーターは構造部材の長さ又は直径に沿っては整列されておらず、例えば、それらは（図１４に示されるような）重なり合った位置を持っていない。
【００４６】
任意の適切な材料を、本発明のイニシエーターのため使用することができる。イニシエーターのため使用される適切な材料は、以下で説明されるように、夫々の内側及び／又は外側部分を変形させ、内側部分、中間部分及び／又は外側部分で使用される材料には接着されない任意材料とすることができる。適切な材料の例は、テフロン（Ｒ）、ゴムバンド、臭素化テフロン（Ｒ）被覆ガラスファブリック（臭素化フィルム）、解離フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）テープ、バッキングペーパー、又は、それらの組み合わせを含んでいる。本発明の一態様では、臭素化フィルム（ブロモ（ｂｒｏｍｏ））が、本発明のイニシエーターのための好ましい材料として用いられる。
【００４７】
ブロモフィルムは、臭素化ＰＴＦＥ被覆ガラスファブリックフィルムである。ブロモフィルムは、通常、（後述されるように）硬化プロセスの間、複合材料に結合しない不浸透性層である。イニシエーター材料として用いることができる２つの型式のブロモフィルムが存在している。即ち、多孔性と、非多孔性と、である。好ましくは、非多孔性のブロモフィルムがイニシエーター材料として用いられる。これは、任意の所望位置において未結合領域が存在し、特定の位置で破損を引き起こすことを確実にする。エアーテクアドヴァンストマテリアルグループにより販売されている「リリースイーズ２３４ＴＥＰ」を始めとした、多数のブロモフィルムが、市販されている。
【００４８】
イニシエーターは、内側部分、中間部分及び／又は外側部分における連続層の欠如に起因して作動すると考えられる。かくして、イニシエーターは、内側部分、中間部分及び／又は外側部分の層におけるギャップ又は不連続部分（例えば、応力上昇部（ｓｔｒｅｓｓ ｒｉｓｅｒ））であってもよい。不連続部分は、例えば、折り畳み若しくは不規則性、又は、任意の所望形状及びサイズを有する切り抜きの列等の複数の不連続性であるとすることができる。例えば、図１５に示されるように、切り抜きの列は、組み立てられたとき、構造部材２が少なくとも１つのイニシエーター１４を含むように、内側及び／又は外側部分並びに中間部分の層内に配置することができる。加えて、衝撃的負荷が軸上負荷である場合、イニシエーターが、局所的応力上昇部として作用する任意材料（又はその欠如部分）であってもよい。
【００４９】
本発明は、構造部材２の構造を提供する任意の適切なプロセスによって作ることができる。複合層を作るための適切なプロセスは、例えば熱成形のブラッダー若しくは樹脂転移鋳造、又は、膨張可能マンドレルプロセス等々、当該技術分野で知られている任意プロセスを含む。これらのプロセスは、米国特許番号５，２２５，０１６号、５，１９２，３８４号、５，５６０，５０８号、４，３６５，９５２号、５，２２５，０１６号、５，６２４，５１９号、５，５６７，４９９号及び５，８５１，３３６号に説明されている。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。別の適切なプロセスは、例えば米国特許番号５，８４８，７６７号で説明されているように、真空袋入れプロセス（ｖａｃｃｕｍ ｂａｇｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）である。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。他の適切なプロセスは、フィラメント巻き上げプロセス又は、シート若しくはチューブのローリング（巻き付け（ｒｏｌｌ ｗｒａｐｐｉｎｇ）プロセスとして知られている）である。例えば、米国特許番号５，６３２，９４０，５，４３７，４５０号、４，３６５，９５２号、５，６２４，５２９号、５，７５５，５５８号、４，８８５，８６５号、５，３３２，６０６号、５，５４０，８７７号、５，８４０，３４７号、及び、５，９１４，１６３号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００５０】
フィラメント巻き上げプロセスでは、所望材料でできたフィラメントが、結合剤材料のマトリックス内に分散され、構造部材２の所望の形状（コア領域１０）に略対応する形状を備えた任意の適切な支持体、例えばマンドレルアッセンブリの回りに巻かれる。米国特許番号５，７９５，５２４号、５，６４５，６６８号、５，１９２，３８４号、５，７８０，０７５号、５，６３２，９４０号、５，８１７，２０３号及び５，９１４，１６３号に記載されているものを始めとする任意の適切なマンドレルを本発明において用いることができる。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。支持体又はマンドレルは、十分な強度、所望の形状を持たなければならず、また、構造部材を作るための処理条件に耐えることができなければならない。適切なマンドレルは、鉄及びアルミニウムのような金属、ポリカーボネート、熱可塑性材料、又は、補強された樹脂マトリックス材料から作られたものを含んでいる。マンドレルは中実又は中空のいずれであってもよい。
【００５１】
フィラメントは、マンドレルに亘って巻かれ、部分４を構築するため、マンドレルの長さ方向軸又は巻き軸に沿ってマンドレルに対して往復して位置を変える。例えば追加の金属層又は複合層のような、追加の部分、構造又は層を、本明細書中で説明し又は当該技術分野で知られているように追加することができる。
【００５２】
好ましくは、本発明は、本発明の構造部材を作るためチューブのローリングプロセス（「巻き付け（ｒｏｌｌ ｗｒａｐｐｉｎｇ）プロセス」としても知られている）を用いるのがよい。一例としてのチューブ巻き付けプロセスは、図５に示されている。チューブ巻き付けプロセスは、フィラメントというよりも、金属含有材料でできた離散シート（パイル若しくは薄層）又は所望の複合材料でできたシートを用いる。該シートは、少なくとも１つのマンドレル２０等のマンドレルアッセンブリに亘って、交互に重ねられ、包まれ、又は、転がされる。所望ならば、解離フィルムを、任意のマンドレルをその上で転がす前にマンドレルに適用してもよい。１つより多くのシートが用いられるとき、巻き付けプロセス前又は該プロセス中に、これらのシートを、手作業又は任意の適切な機械的装置によって、複合材料の繊維が所望の配位で配向されている状態で、図２に示されたように積み重ねることができる。連続的な金属シートが使用されるとき、そのような積み重ね作業は必要ない。内側部４を成形した後、中間部分６を構成する材料が、構造部材ラッピング又はローリングによって、手又は機械的装置により内側部分４上に配置される。次に、巻き付けプロセスが、外側部分８の材料を適用するため再開される。巻き付けプロセスについての更なる詳細事項は、ＡＳＭインターナショナルによる、「工学技術材料ハンドブック第１巻」の複合材料の章、５６９〜５７４頁（１９８７年）で説明されている。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。追加の層又は材料、例えばコーティング等を、所望ならば、当該技術分野で知られているもの又はそれと類似の態様で、外側部分８に亘って追加することができる。
【００５３】
個々の部分（内側、中間及び外側）の層は、巻き付け時に個々のシートの端部がロール時に当接し、これにより、突合せ継ぎ手（ｂｕｔｔ ｊｏｉｎｔ）３０を形成するように、切り取り及び／又はパターン形成することができる。好ましくは、任意の単一シートの端部により形成された突合せ継ぎ手は、図６に示されるように、隣接するシートの端部により形成された突合せ継ぎ手からずらされるのがよい。勿論、連続的な金属シートが転がされるとき、突合せ継ぎ手は生じない。
【００５４】
内側部分４及び外側部分８は、異なる方法を使用して形成されてもよい。例えば、内側部分４をフィラメント巻き上げプロセスにより形成することができ、外側部分８を巻き付けることにより形成することができる。その逆も可能である。本発明のこの態様では、内側部分４は、中間部分６の適用前に完全に硬化されてもよい。同様に、内側部分４及び中間部分６は、外側部分８の適用前に一緒に適用され及び硬化されてもよい。当該技術分野で知られている他の方法は、例えば上述されたように、様々な方法による別々の工程を実行することによって、構造部材を作るため巻き付けプロセスと組み合わせることもできる。例えば、内側部分４をフィラメント巻き上げプロセスを使用して成形し、中間部分６及び外側部分８を、巻き付けプロセスを使用して成形することもでき、次に、この中間的構造を、真空袋入れプロセスを使用して拘束することができる。
【００５５】
所望ならば、結合剤を、部分４、６及び／又は８の連続的層の間に配置することができる。結合剤を、選択された領域のみに配置することができ、或いは、例えば列及び／又は行に、又は、層／部分の全領域に亘って、配置することができる。これらの層を結合するのに役立つ任意の適切な剤は、構造部材２を作るため用いられるプロセスの全てに適合可能であり、接着剤、硬化剤、接着材料、又は、これらの組み合わせを含む。例えば、米国特許番号５，６３５，３０６号を参照せよ。その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。結合剤は、支持体上での夫々の部分の組み立て前、組み立て中、又は、組み立て後に、手又は機械的装置により塗布することができる。
【００５６】
部分４、６及び８が未硬化の状態（例えば、Ｂ段階状態）で連続的に層が積み重ねられた場合、当該構造体は、中間部分６上に存在する外側部分８を有し、このとき該中間部分は内側部分４上に存在し、該内側部分４はマンドレル上に存在する。内側部分４、中間部分６及び外側部分８を一緒により良く結合し接続させることが必要ならば、これらの部分により形成される中間構造体を拘束することができる。中間構造体を、適切な圧縮力を適用することにより拘束することができる。これは、圧縮ダイ若しくは鋳型、真空袋入れを含む任意の適切な手段を使用することによって、或いは、適切な拘束手段、例えば、プラスチック若しくは金属鋳型内にそれを配置するか、又は、適切な収縮包装テープ２２、若しくは、ナイロン、シリコン若しくはポリプロピレンから作られたチューブを適用することによって、なすことができる。後述される硬化プロセスの間、圧縮手段（例えば、収縮包装テープ又はチューブ）は、構造部材２の材料が互いに接触するように、物理的又は化学的変化により適切な圧縮力を適用する。樹脂マトリックス材料が本発明の内側部分及び／又は外側部分で使用されるとき、圧縮力は、この硬化プロセスの間に、余剰の樹脂を搾り出す。例えば、米国特許番号５，６００，９１２号及び５，６９８，０５５号を参照せよ。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００５７】
更に、中間構造体で材料をより良く結合し接続することがなおまだ必要であるならば、それらは適切な化学反応を経験することができる。例えば、内側部分４及び／又は外側部分８が硬化可能な材料（例えば、Ｂ段階のエポキシプレプレッグ）であるとき、中間構造体は、熱及び／又は圧力を適用し、又は、紫外線（Ｕ．Ｖ．）若しくはマイクロ波による硬化を使用することによるオーブン式硬化等、任意の適切な手段２４により硬化させることができる。必要となる熱及び／又は圧力は、マンドレルアッセンブリのサイズと、構造部材２内で使用される材料に依存する。硬化プロセスの間、収縮包装テープ又はチューブは、適切な圧縮力を印加する。樹脂マトリックス材料が本発明の内側部分及び／又は外側部分で使用されるとき、圧縮力は、この硬化プロセスの間、余剰の樹脂を搾り出す。
【００５８】
上記プロセスは、少なくとも１つの平坦領域、又は、湾曲度合いが構造部材２の他の表面と実質的に異なっている領域を有する外側直径を備えるものを含んでいる、ほぼ円形の断面を持っていない構造部材のため修正することができる。そのような構造部材の例が、図４に示されている。図７に示されるように、外側直径が少なくとも１つの比較的平坦な領域を有する場合、中間構造体に適用される収縮包装材料（及びこれに伴う圧縮力）は均一ではあり得ない。かくして、これらの材料を互いに結合し接続することは、均一性をもたらし得ず、このため、構造部材２の完全な状態を損なうおそれがある。そのような材料をより均一に結合し接続するためには、少なくとも１つの圧力分配器２６が、収縮包装材料を適用する前に外側部分８の比較的平坦な領域に亘って配置される。この圧力分配器は、そのような平坦領域により均等に、印加圧縮力を「分配」し、中間構造体の全領域へのより均一な圧縮力を可能ならしめる。
【００５９】
中間構造体への印加圧縮力を均等に分配する圧力分配器の任意の適切な形状を、本発明で用いることができる。圧力分配器の一例としての形状は、（事実上円形表面を提供する）略半円形状の、及び、Ｔ字形状の分配器を含んでおり、後者は、Ｔ字の平坦端部が中間構造体の平坦領域と当接し（及びサイズにおいて合致する）、Ｔ字の長い方の端部が外側に延在している。複数の構成部品というより単一の構成部品を含む、他の形状及び形態は、それらが平坦領域に亘って圧縮力を均等に分配する場合に用いることができる。図４に示されたような構造部材２に対して、ほぼ半円形の圧力分配器２６が図７に表されている。本発明の圧力分配器は、圧縮力を受けたときその形状を維持する任意の適切な材料、例えば、アルミニウム、鉄及びシリコン等から作ることができる。好ましくは、アルミニウムが圧力分配器のための材料として用いられるのがよい。
【００６０】
収縮包装材料を圧力分配器の下方及び／又は上方に配置することができる。圧力分配器の下方に存在する収縮包装材料は、コーナーを加圧し、並びに、圧力分配器が中間構造体に突き刺さらないようにしておく。圧力分配器の上方に存在する収縮包装材料は、平坦領域を加圧する。
【００６１】
上記プロセスは、内側部分及び外側部分が例えば図１１に表されたものと同じ形状を持っていない、構造部材に対しても修正することができる。異なる形状の内側及び外側部分を製造する任意の適切なプロセス変更は、本発明において用いることができる。上記プロセスに対する次の２つの変更は、このコンセプトを実証している。他の変更も、たとえ以下で実証されないとしても、適用可能と考えることができる。
【００６２】
第１に、内側部分は、ほぼ円形断面を持ち、外側部分は非円形断面を持つことができる。そのような例では、図８に示されたように、円形状構造部材を作るプロセスは、以下で説明されるように続行される。外側部分の形状を変えるため、幾つかの圧力分配器が、拘束及び硬化ステージの前に、円形状の外側部分に亘って配置される。使用される圧力分配器の数は、所望の平坦な側部の数、例えば、矩形に対しては４つ、六角形に対しては６つ等々、に対応している。次に、上述されたプロセスは、拘束及び硬化ステージのために続けられる。拘束及び硬化プロセスの間、円形外側形状は、圧力分配器を介して発揮された圧力により所望の多角形状の平坦な側部に変更される。
【００６３】
第２に、内側部分は、ほぼ多角形状（即ち、矩形）を持ち、外側部分はほぼ円形状を持ち得る。図９に表されたような本発明のこの態様では、矩形形状の構造部材を作るプロセスは、上述されたように続行される。外側部分の形状を変えるため、通常、拘束及び硬化ステージの前に外側部分に亘って配置された圧力分配器が省略される。かくして、矩形形状の外側部分は拘束手段により包まれる。上記プロセスは、拘束及び硬化ステージのために続行される。拘束及び硬化プロセスの間、外側形状は、拘束手段を解して発揮された圧力によりほぼ円形に変えられる。
【００６４】
使用時には、拘束手段は、中間構造体から取り外される。プラスチック又は金属製の鋳型に対しては、該鋳型が解放され、取り外される。収縮包装テープ若しくはテープが、薄い細胞状部を形成するため、硬化プロセスの間に反応する。所望ならば、手又は機械的装置により、それを除去してもよい。使用時には、圧力分配器も取り外される。
【００６５】
本発明の別の態様では、拘束手段を、一時的又は永久的のいずれかで、外側部分に残しておくことができる。例えば、収縮包装テープが、輸送の間の保護のため薄い細胞状部としての形態で構造部材に残してもよく、その後に除去することができる。別の例では、収縮包装テープを、保護コーティングとして永久的に構造部材上に残すことができる。
【００６６】
上述した拘束及び硬化プロセスを通して、内側部分及び外側部分は、中間部分に化学的に装着され及び／又は接続される。好ましくは、内側部分及び外側部分の材料が両方とも、中間部分の材料に化学的に結合し、かくしてほぼ永久的な物理的結合を形成する。
【００６７】
次に、支持体又はマンドレルを、コア領域１０を形成するため構造部材２から取り外してもよい。マンドレルを、任意の適切なプロセスにより取り外すことができる。該プロセスには、構造部材２に悪影響を及ぼすこと無しにマンドレルを安全に取り外す当該技術分野で知られている任意の技術が含まれ、例えば、米国特許番号５，９００，１９４号及び５，３０６，３７１号で開示されている。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。所望ならば、コア領域１０は、当該技術分野で知られている任意の所望の材料により充填することができる。
【００６８】
マンドレルは、取り外し可能マンドレル又は一体型マンドレルのいずれであってもよい。取り外し可能マンドレルは、上述されたように、巻き付けプロセスで使用され、次いで内部１０を形成するため除去される。一体型マンドレルは、構造部材２の一部分となるマンドレルであって、取り外されない。かくして、マンドレルは、コア領域１０内に留まり、構造部材２の一部分となる。
【００６９】
一体型マンドレルを使用するとき、構造部材２及び該部材を作るためのプロセスは、上記記載内容から修正される。本発明のこの態様では、中間部分が、一体型マンドレルに亘って設けられ、次に、外側部分が該中間部分に亘って設けられる。構造部材は、一体型マンドレルが取り外されないということを除いて、上述したプロセス処理に従う。かくして、一体型マンドレルは、内側部分として機能することができる。所望ならば、内側部分が一体型マンドレルに亘って備えられ、一体型マンドレル、内側部分、中間部分、及び、外側部分を備えた構造部材を形成してもよい。
【００７０】
少なくとも１つのイニシエーター１４が、当該技術分野で知られている方法を含む、任意の適切な方法により本発明に備えられてもよい。一つの層のみが部分４、中間部分５及び／又は部分８のために用いられている場合、イニシエーターを、単一層の下方、内部又は上方に形成することができる。一層より多くの層が、そのような部分に対して用いられる場合、そのようなイニシエーターは、夫々の部分を作り上げる層の間に、追加的又は交互に備えられることができる。
【００７１】
例えば、イニシエーターが、部分４、中間部分６及び／又は部分８における隙間又は不連続部分であるとき、当該部分の所望の区分を、除去し又は変えることができる。巻き付け作業の前に材料中に任意の隙間又は不連続部分を形成することが好ましいが、必ずしもそうする必要はない。イニシエーターは、例えば、打ち抜き工程等、当該技術分野で知られている任意の適切なプロセスにより切り抜かれた、夫々の材料中における図１５に例示されたようにな任意の所望の形状及びサイズの切り抜きの列若しくは行から構成することができる。イニシエーターのための所望の形態が選択され、構造部材の変形のための所望の位置が決定され、イニシエーターが、巻き付け作業の前か後のいずれかで、部分４、部分６及び／又は部分８の夫々の層に隙間又は不連続部分を形成することによって配置される。
【００７２】
別の例として、イニシエーターが図１２に示されたものに類似しているとき、所望の幅のイニシエーター材料を、部分４、部分６及び／又は部分８の選択された位置に配置することができる。夫々の内側部分、中間部分及び／又は外側部分の下方又はその上にイニシエーター材料を巻き付けることにより該イニシエーター材料を配置することができる。その代わりに、例えばイニシエーターが内部に形成された状態でシートを製造することによって、巻き付けプロセスの前に、イニシエーター材料をシート内又はシート上に配置することができる。イニシエーターのための所望の材料及び形態が選択され、構造部材の変形の所望の位置が決定され、次いでイニシエーターが、巻き付け作業の前か後のいずれかで、部分４、部分６及び／又は部分８の夫々の層の下方、上方又は内部に配置される。
【００７３】
本発明の構造部材は、一旦形成されると、任意の所望の使用法のため変形されるか又は切除されることができる。例えば、図５及び７乃至９に示された構造部材は、２つの構造部材を提供するため、その長さに沿って半分に切断されたものである。同様に、構造部材は、所望の長さを備えた任意数の部材を提供するためその長さに沿って切断することができる。特に本発明のプロセスの最も広い態様と組み合わされるとき、多数の形状及び形態を、構造部材の任意寸法に沿って切断することにより作ることができる、そのような形状及び形態の幾つかの例が図１０に示されている。所望ならば、例えばブラケット、ファスナー、カプラー、キャップ等々の少なくとも１つの構造部品を、構造部材２に、例えば、その端部等に設けることができる。
【００７４】
巻き付け工程は、本発明の構造部材を作るための好ましい方法である。しかし、構造部材を作るため、本発明の一態様において、異なる方法による別々の工程を実行することによって、上述した他の方法を巻き付け工程と組み合わせることができる。例えば、内側部分４を、フィラメント巻上げプロセスを使用して形成することができ、中間部分６及び外側部分８を、巻き付けプロセスを使用して形成することができ、そして、中間構造体を真空袋入れプロセスを使用して拘束することができる。
【００７５】
本発明の構造部材は、例えば、タイ、トーションバー、チューブ、ビーム、コラム、シリンダー等々、多数の使用法を有しており、多数の産業分野で使用することができる。主要には、構造部材を、軽量で強固な円柱状物体が必要とされるときは何時でも使用することができる。本発明の構造部材は、自動車、輸送、航空宇宙及び防御の各産業において、例えば飛行機部品、トラック、列車、輸送コンテナ等の車両部品等の用途、保護関連用途、バイク、帆マスト、ゴルフクラブ及びラケット用のシャフト等の娯楽関連用途、又は、橋及び建築物等の商業用途において使用することができる。
【００７６】
次の例は本発明を示している。
（例１）
円形断面を備えた中空円柱構造部材が次のプロセスに従って作られた。解放材料（フレコテ７００ＮＣ又はアクセルＥＭ６０６ＳＬ／ＳＰ）の薄いコートが、１２２ｃｍ（４８インチ）の長さで直径６．１ｃｍ（２．４インチ）の円柱アルミニウム製マンドレルに塗布された。
【００７７】
エポキシベースの樹脂内に異方性ケブラー繊維を含んだ２対のＢ段階のプレプレッグ薄層シート（４つの個別シート）が、幅にして約２３．６ｃｍ（約９．２９インチ）から約２７．４ｃｍ（約１０．８インチ）、長さにして約１１１．８ｃｍ（約４４インチ）の測定値で切断された。次に、個々の薄層シートの（より小さい幅を持つ）第１の対が、連続するシート内の繊維が±１５度の角度で対称的且つバランスが取れるように重ね合わされた。積み重ねられたシートの間の空気がローラー又は他の適切な装置を使用することにより除去された。積み重ねられたプレプレッグシートの対が、手によりアルミニウム製マンドレル上に巻き付けられた。
【００７８】
次に、１．２７ｃｍ（１／２インチ）幅の細片のブロモフィルムが測定され、マンドレル上に積み重ねられたシートの外径に類似した長さ、例えば、長さにして３１．７５ｃｍ（１２．５インチ）ほど、切断された。ブロモフィルムの細片は、マンドレル上でプレプレッグシートに亘って巻き付けられた。これらの細片は、構造部材が以下で述べるように切断されたとき、該細片が構造部材の任意の所望の端部から約５．１ｃｍ（約２インチ）ほど離れるように配置された。
【００７９】
次に、六角形状の細胞状部を備えた約０．５１ｃｍ（約０．２インチ）の厚さのハニカム形状のヘックセル−ノメックス（Ｈｅｘｃｅｌｌ Ｎｏｍｅｘ；登録商標）コアが測定され、約３３．０２ｃｍ（１３インチ）×約１１１．８ｃｍ（約４４インチ）の寸法に切断された。このハニカムコアは、積み重ねられたプレプレッグシートの第１の対及びブロモフィルムの細片上で手により巻き付けられた。
【００８０】
他方の１．２７ｃｍ（１／２インチ）幅のブロモフィルムの細片が測定され、ハニカムコアの外径に類似した長さに切断された。これらの細片は、ハニカムコアの下の細片と整列されるためハニカムコアに亘って巻き付けられた。個々の薄層シートの（より大きい幅を備えた）第２の対が、連続するシート内の繊維が±１５度の角度で対称的且つバランスが取れるように重ね合わされた。積み重ねられたシートの間の空気がローラー又は他の適切な装置を使用することにより除去された。積み重ねられたプレプレッグシートの第２の対が、ハニカムコア及びブロモフィルムの細片上に巻き付けられた。
【００８１】
次に、結果として生じた中間構造体は、収縮包装された。ポリエチレンベースの収縮包装テープの１つの層が、結果として生じた構造体に、ゲージ部材１５０を使用して収縮包装装置により巻き付けられた。ナイロンベースの収縮包装テープの別の層が、ゲージ部材２００を使用して収縮包装装置により巻き付けられた。ナイロンベースの収縮包装テープの追加の外側層が、圧力分配器に亘って、ゲージ部材２００を使用して収縮包装装置により巻き付けられた。
【００８２】
この巻き付けプロセスの後、最終的な構造体が、約１２０分間の間、約１２１．１℃（約２５０°Ｆ）で硬化プロセスを受けた。この間、収縮包装テープは、中間構造体に圧縮力を印加した。この硬化プロセスの後、外側シェル（硬化プロセスの間、外側の収縮包装テープにより形成された）、圧力分配器及び内側シェル（硬化プロセスの間、「内側」の収縮包装テープにより形成された）は、手によりナイフを用いて除去された。次にマンドレルは、手によりチューブの中心から除去され、該チューブは、所望の長さに切断された。
（例２）
四角断面を備えた中空円柱構造部材が次のプロセスに従って作られた。解放材料（フレコテ７００ＮＣ又はアクセルＥＭ６０６ＳＬ／ＳＰ）の薄いコートが、７．６２ｃｍ（３．０インチ）の四角外径で１８２．９ｃｍ（７２インチ）の長さの円柱アルミニウム製マンドレルに塗布された。
【００８３】
エポキシベースの樹脂内に異方性ケブラー繊維を含んだ４対のＢ段階のプレプレッグ薄層シート（８つの個別シート）が、幅にして約２９．５ｃｍ（約１１．６インチ）から約３４ｃｍ（約１３．４インチ）、長さにして約１６２．６ｃｍ（約６４インチ）の測定値で切断された。次に、個々の薄層シートが、連続するシート内の繊維が±１５度の角度で対称的且つバランスが取れるように重ね合わされた。積み重ねられたシートの間の空気がローラー又は他の適切な装置を使用することにより除去された。積み重ねられたプレプレッグシートの２対が、手によりアルミニウム製マンドレル上に巻き付けられた。
【００８４】
次に、１．２７ｃｍ（１／２インチ）幅の細片のブロモフィルムが測定され、マンドレル上に積み重ねられたシートの外径に類似した長さ、例えば、長さにして３１．７５ｃｍ（１２．５インチ）ほど、切断された。ブロモフィルムの細片は、マンドレル上でプレプレッグシートに亘って巻き付けられた。これらの細片は、構造部材が以下で述べるように切断されたとき、該細片が構造部材の任意の所望の端部から約５．１ｃｍ（約２インチ）ほど離れるように配置された。
【００８５】
次に、六角形状の細胞状部を備えた約０．５１ｃｍ（約０．２インチ）の厚さのハニカム形状のヘックセル−ノメックス（Ｈｅｘｃｅｌｌ Ｎｏｍｅｘ；登録商標）コアが測定され、約３３．０２ｃｍ（１３インチ）×約１６２．６ｃｍ（約６４インチ）の寸法に切断された。このハニカムコアは、積み重ねられたプレプレッグシートの第１の対及びブロモフィルムの細片上で手により巻き付けられた。
【００８６】
追加の１．２７ｃｍ（１／２インチ）幅のブロモフィルムの細片が測定され、ハニカムコアの外径に類似した長さに切断された。これらの細片は、ハニカムコアの下の細片と整列されるためハニカムコアに亘って巻き付けられた。個々の薄層シートの（より大きい幅を備えた）第２の対が、連続するシート内の繊維が±１５度の角度で対称的且つバランスが取れるように重ね合わされた。積み重ねられたシートの間の空気がローラー又は他の適切な装置を使用することにより除去された。積み重ねられたプレプレッグシートの他方の２対が、ハニカムコア及びブロモフィルムの細片上に巻き付けられた。
【００８７】
次に、結果として生じた中間構造体は、収縮包装された。ポリエチレンベースの収縮包装テープの１つの層が、結果として生じた構造体に、ゲージ部材１５０を使用して収縮包装装置により巻き付けられた。ナイロンベースの収縮包装テープの別の層が、ゲージ部材２００を使用して収縮包装装置により巻き付けられた。アルミニウムでできた４つの１０．１６ｃｍ（４インチ）Ｔ字形状の圧力分配器が装置の４つの辺に配置された。ナイロンベースの収縮包装テープの追加の外側層が、圧力分配器に亘って、ゲージ部材２００を使用して収縮包装装置により巻き付けられた。
【００８８】
この巻き付けプロセスの後、最終的な構造体が、約１２０分間の間、約１２１．１℃（約２５０°Ｆ）で硬化プロセスを受けた。この間、収縮包装テープは、中間構造体に圧縮力を印加した。この硬化プロセスの後、外側シェル（硬化プロセスの間、外側の収縮包装テープにより形成された）、圧力分配器及び内側シェル（硬化プロセスの間、「内側」の収縮包装テープにより形成された）は、手によりナイフを用いて除去された。次にマンドレルは、手によりチューブの中心から除去され、該チューブは、所望の長さに切断された。
【００８９】
本発明の好ましい実施形態が説明されたが、請求の範囲により画成された本発明は、上記説明中に記載された特定の詳細事項に限定されるものではなく、その多数の明白な変更が、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図２】
図２は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図２は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図３】
図３は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図３は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図４】
図４は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図４は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図５】
図５は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図５は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図６】
図６は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図６は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図７】
図７は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図７は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図８】
図８は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図８は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図９】
図９は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図９は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図１０】
図１０は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１０は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図１１】
図１１は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図１２】
図１２は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図１３】
図１３は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１３は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図１４】
図１４は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１４は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。
【図１５】
図１５は、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法を示す図面であり、上記説明と連係されて与えられた図１５は、完全というよりも、本発明に係る構造部材及び該構造部材を作る方法の一部分のみを特に示した図面である。

Claims (35)

1. 特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
   複合材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
   複合材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
   細胞状形態及び少なくとも１つのイニシエーターを備える材料を含む、少なくとも１つの中間層（６）と、
   を備える、構造部材（２）。
2. 前記構造部材は、閉じた形状を有する、請求項１に記載の構造部材。
3. 前記少なくとも１つの内側層（４）の内側表面により画成された内部領域（１０）を更に含む、請求項２に記載の構造部材。
4. 前記内部領域（１０）は中空であり、部分的に充填されているか又は完全に充填されている、請求項３に記載の構造部材。
5. 少なくとも１つの前記複合材料は、プレプレッグ材料から形成されている、請求項３に記載の構造部材。
6. 前記複数のプレプレッグ材料は、複数の層でできている、請求項５に記載の構造部材。
7. 前記複数の層は、約０度から約９０度までの範囲で配位された複数の繊維を有する、請求項６に記載の構造部材。
8. 前記構造部材は、少なくとも１つの端部を有し、前記少なくとも１つのイニシエーター（１４）が該少なくとも１つの端部の近傍でないところに配置されている、請求項１に記載の構造部材。
9. 前記少なくとも１つのイニシエーター（１４）は、前記少なくとも１つの端部から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）離れて配置されている、請求項８に記載の構造部材。
10. 前記少なくとも１つの中間層（６）の前記細胞状形態は、前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）を接続するリブ構造である、請求項１に記載の構造部材。
11. 前記リブ構造は、ハニカムコア材料である、請求項１０に記載の構造部材。
12. 特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
    幾何学的な細胞状形態を有する、少なくとも１つの中間層（６）と、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）と、
    を備える、構造部材（２）。
13. 前記構造部材は、少なくとも１つの端部を有し、前記少なくとも１つのイニシエーター（１４）が該少なくとも１つの端部から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）離れて配置されている、請求項１２に記載の構造部材。
14. 前記少なくとも１つの中間層（６）の前記細胞状形態は、前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）を接続するリブ構造である、請求項１３に記載の構造部材。
15. 特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
    前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）を接続するリブ構造を有する、少なくとも１つの中間層（６）と、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）と、
    を備える、構造部材（２）。
16. 前記構造部材は、少なくとも１つの端部を有し、前記少なくとも１つのイニシエーター（１４）が該少なくとも１つの端部から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）離れて配置されている、請求項１５に記載の構造部材。
17. 少なくとも１つの端部を有する、特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
    前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）を接続するリブ構造を有する、少なくとも１つの中間層（６）と、
    前記少なくとも１つの端部から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）離れて配置されている少なくとも１つのイニシエーター（１４）と、
    を備える、構造部材（２）。
18. 特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
    前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）を接続するハニカム構造を有する、少なくとも１つの中間層（６）と、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）と、
    を備える、構造部材（２）。
19. 少なくとも１つの端部を有する、閉じた特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
    前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）を接続するハニカム構造を有する、少なくとも１つの中間層（６）と、
    前記少なくとも１つの端部から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）離れて配置されている少なくとも１つのイニシエーター（１４）と、
    を備える、構造部材（２）。
20. 閉じた特殊形状を備えた構造部材（２）であって、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）と、
    補強樹脂マトリックス材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された外側層（８）と、
    前記少なくとも１つの内側層（４）及び前記少なくとも１つの外側層（８）と実質的に連続するハニカム構造を有する、少なくとも１つの中間層（６）と、
    少なくとも１つの端部から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）から約５．１ｃｍ（約２インチ）離れて配置されている少なくとも１つのイニシエーター（１４）と、
    を備える、構造部材（２）。
21. 特殊形状を備えた構造部材（２）を作る方法であって、
    複合材料を含む、少なくとも１つの特殊に形状化された内側層（４）を設け、
    少なくとも１つの内側層（４）に亘って、細胞状形態を有する少なくとも１つの中間層（６）を巻き付け、
    少なくとも１つの中間層（６）に亘って、複合材料を含む少なくとも１つの外側層（８）を設け、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）を設け、
    前記少なくとも１つの内側層及び外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に接続する、各工程を含む、方法。
22. 少なくとも１つの内側層（４）を支持体（２０）に亘って巻き付けることにより少なくとも１つの内側層（４）を設ける工程を含む、請求項２１に記載の方法。
23. 少なくとも１つの外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に亘って巻き付けることにより少なくとも１つの外側層（８）を設ける工程を含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記支持体（２０）を取り外す工程を更に含む、請求項２３に記載の方法。
25. 前記支持体（２０）を取り外すことによって形成された内部領域（１０）を部分的又は完全に充填する工程を含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記少なくとも１つの外側層を拘束する工程と、前記支持体（２０）を取り外す前に前記少なくとも１つの内側層（４）又は少なくとも１つの外側層（８）における反応可能な材料を反応させる工程と、を更に含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記少なくとも１つの外側層（８）に亘って収縮包装材料（２２）の少なくとも１つの層を巻き付けることにより該少なくとも１つの外側層（８）を拘束する工程を含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記収縮包装材料（２２）の少なくとも１つの層を、反応後に除去する工程を含む、請求項２７に記載の方法。
29. 前記少なくとも１つの外側層（８）に亘って少なくとも１つの圧力分配手段（２６）を設ける工程を更に含む、請求項２７に記載の方法。
30. 前記構造部材は少なくとも１つの端部を有し、前記少なくとも１つのイニシエーター（１４）を該少なくとも１つの端部の近傍でないところに配置する工程を更に含む、請求項２１に記載の方法。
31. 複雑な特殊形状を備えた構造部材（２）を作る方法であって、
    補強された樹脂マトリックス材料を含む少なくとも１つの内側層（４）を支持体（２０）に亘って巻き付け、
    前記少なくとも１つの内側層（４）に亘って、リブ構造を有する少なくとも１つの中間層（６）を巻き付け、
    前記少なくとも１つの中間層（６）を覆いながら、補強された樹脂マトリックス材料を含む少なくとも１つの外側層（８）を巻き付け、
    前記少なくとも１つの内側層及び外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に接続し、
    前記支持体（２０）を取り外す、各工程を含む、方法。
32. 少なくとも１つの端部を有する、特殊形状を備えた構造部材（２）を作る方法であって、
    複合材料を含む少なくとも１つの内側層（４）を設け、
    少なくとも１つの内側層（４）に亘って、細胞状形態を有する少なくとも１つの中間層（６）を巻き付け、
    少なくとも１つの中間層（６）に亘って、複合材料を含む少なくとも１つの外側層（８）を設け、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）を前記１つの端部の近傍でないところに設け、
    前記少なくとも１つの内側層及び外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に接続する、各工程を含む、方法。
33. 特殊形状を備えた構造部材（２）であって、該構造部材は、
    複合材料を含む少なくとも１つの内側層（４）を設け、
    少なくとも１つの内側層（４）に亘って、細胞状形態を有する少なくとも１つの中間層（６）を巻き付け、
    少なくとも１つの中間層（６）に亘って、複合材料を含む少なくとも１つの外側層（８）を設け、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）を設け、
    前記少なくとも１つの内側層及び外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に接続する、各工程を含む方法によって作られる、構造部材（２）。
34. 特殊形状を備えた構造部材（２）であって、該構造部材は、
    補強された樹脂マトリックス材料を含む少なくとも１つの内側層（４）を支持体（２０）に亘って巻き付け、
    少なくとも１つの内側層（４）に亘って、リブ構造を有する少なくとも１つの中間層（６）を巻き付け、
    少なくとも１つの中間層（６）を覆いながら、補強された樹脂マトリックス材料を含む少なくとも１つの外側層（８）を巻き付け、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）を設け、
    前記少なくとも１つの内側層及び外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に接続し、
    前記支持体（２０）を取り外す、各工程を含む方法によって作られる、構造部材（２）。
35. 少なくとも１つの端部を有する、特殊形状を備えた構造部材（２）であって、該構造部材は、
    複合材料を含む少なくとも１つの内側層（４）を設け、
    少なくとも１つの内側層（４）に亘って、細胞状形態を有する少なくとも１つの中間層（６）を巻き付け、
    少なくとも１つの中間層（６）に亘って、複合材料を含む少なくとも１つの外側層（８）を設け、
    少なくとも１つのイニシエーター（１４）を前記１つの端部の近傍でないところに設け、
    前記少なくとも１つの内側層及び外側層（８）を少なくとも１つの中間層（６）に接続する、各工程を含む方法によって作られる、構造部材（２）。