JPH09324376A - 連続繊維を用いた引張材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軽量で且つ耐錆性があるため耐久性に優れる炭
素繊維等の材料を用いて簡易に接続が可能な構造物に用
いる引張材を提供する 【解決手段】両端部に引張力が付与されるための引張材
であって、端部に円弧形状を有する端部部材に、連続長
繊維を巻付けてなる引張材

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、建築・土木分野
で用いられるトラス部材の引張材、吊り橋等のワイヤー
部、チェーン、ベルトコンベヤー等として用いられる引
張材に関するものであり、詳しくは、従来の鋼材に代わ
り、軽量でかつ耐錆性があるため耐久性に優れた材料
で、簡易に接続ができる引張材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、橋梁等の構造物において、鉄筋等
の鋼材が引張材として使用されている。鋼材は、その加
工が比較的容易であるものの、重く、錆びるため耐久性
に欠けるという問題点有している。一方、近年、炭素繊
維等の高弾性率の繊維を樹脂で棒状又はロープ状に固め
たロッドを、鉄筋や鉄骨に代えて引張材として用いるこ
とが提案されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
棒状またはロープ状の繊維強化樹脂ロッドでは、鋼材の
様に溶接もできず、切削部の強度が極端に低下するため
ネジ加工等をして金物を介して接続するのも難しく、ロ
ッド同士の接続が容易でないという問題があった。従っ
て、特に長尺の引張材を要求されている場合に、ロッド
同士を接続し、引張力の伝達をするのは困難という問題
があった。

【０００４】しかして、本願発明の目的は、軽量で且つ
耐錆性があるため耐久性に優れる炭素繊維等の材料を用
いて簡易に接続が可能な構造物に用いる引張材を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決すべく検討した結果、新たな着眼点で、上記高
弾性率の繊維を用いた引張材を用いることを検討し、本
願発明に到達したものである。しかして本願発明の要旨
は、両端部に引張力が付与されるための引張材であっ
て、端部に円弧形状を有する端部部材に、連続長繊維を
巻付けてなる引張材に存する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図１には、本願発明の引張材を複数接続した場合の一例
を示す。図２には本願発明の引張材の上面図を図３及び
図４には、本願発明の引張材の側面図の一例をそれぞれ
示す。

【０００７】本願発明の引張材は、両端部に引張力が付
与されるための引張材である。そしてその構成は、少な
くとも、端部に円弧形状を有する端部部材（１）と、そ
の端部部材に巻き付けられた連続長繊維（２）を有す
る。端部部材としては、引張材に引張力を付加した際の
両端にあたる部分が少なくとも円弧形状を有しているも
のであれば、任意の形状を採用することができる。例え
ば、図３に示すような円筒状の端部部材を２つ両端に設
ける場合や、図４に示すように、両端部が円弧状になっ
た１つのベルト形状のものを設ける場合が挙げられ、材
質についても任意のものが用いられる。例えば、鋼材の
パイプ、樹脂製のロールなどでも良い。

【０００８】かかる端部部材の端部は円弧状であるた
め、繊維の急激な折れ曲がりがなく、滑車の張力の様
に、引張力の応力伝達が容易になるという利点を有す
る。一方、本発明の引張材に用いられる連続長繊維とし
ては、高弾性率の繊維、例えば炭素繊維、ガラス繊維、
アラミド繊維、ビニロン繊維、炭化珪素繊維、ホウ素繊
維、セラミック繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ポリエ
ステル繊維等が挙げられ、２種以上を組み合わせても良
いが、弾性率、強度及び耐久性の面で炭素繊維が好まし
い。特に引張強度が２００ｋｇｆ／ｍｍ²以上、引張弾
性率が１０ｔｆ／ｍｍ²以上の高特性繊維、特に炭素繊
維を用いることが好ましい。

【０００９】本願発明の連続長繊維とは、連続した単繊
維を用いること、予め単繊維が集束した繊維束を用いる
こと、予め繊維を１軸または２軸方向に配列したもの、
織ったものまたはランダムに配列したものを束ね一定幅
のシート状にした繊維シートを用いること、及びこれら
に樹脂を含浸させた樹脂集束繊維、樹脂含有繊維シート
等またはこれらを樹脂で硬化させたものの形態を含む意
味であり、含浸させる樹脂としては例えばエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド、
ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂又は常温硬化樹脂が
挙げられる。長さとしては、０．５ｍ以上、好ましくは
０．５ｍ以上１００ｍ以下のものが好ましい。

【００１０】本願発明の好ましい態様としては、図１に
示すようにかかる引張材を複数用いて、各引張端部部材
の端部に内接して設けられた連結材（３）を用いて連結
する形態が挙げられる。かかる連結材としては、端部の
円弧に内接する形状であれば任意のものが採用でき、例
えば棒状、パイプ状の鋼材または樹脂材、繊維強化樹脂
材等が用いられる。更に好ましい形態としては、１つの
端部部材の中央部に繊維を巻きつけた引張材と端部部材
の両側部に繊維をそれぞれ繊維を巻付けた形態を採用し
て、例えば図１に示すように交互に連結する態様が挙げ
られる。

【００１１】

【発明の効果】このように、本願発明によれば、軽量で
かつ耐錆性のある炭素繊維等の高弾性率の繊維材料を用
いて、複雑な機構を有さずに簡易に接続可能で引張力の
応力伝達が可能な引張材を提供することができる。その
ため、橋梁に用いる引張材等のように長尺の引張材を必
要とする分野で耐久性及び引張力伝達の安全性に優れ、
かつ設計が容易な引張材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の複数の引張材を連結した一例を示す
図

【図２】本願発明の引張材の一例を上面からみた図

【図３】本願発明の引張材を側面からみた一例を示す図

【図４】本願発明の引張材を側面からみた一例を示す図

【符号の説明】

１…端部部材、２…繊維、３…連結材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端部に引張力が付与されるための引張
   材であって、端部に円弧形状を有する端部部材に、連続
   長繊維を巻付けてなる引張材。
2. 【請求項２】 複数の請求項１記載の引張材を、端部部
   材の端部に内接して設けられた連結材を用いて連結して
   なる引張材。