JP6951282B2 - 繊維強化樹脂材 - Google Patents

Description

本発明は、複数の繊維強化樹脂成形体を備えた繊維強化樹脂材に関し、特に、繊維強化樹脂材を締結部材によって締結する構造の技術分野に属する。

一般に繊維強化樹脂材は軽量でかつ高剛性であるという利点を持っており、例えば車両や航空機の部品をはじめとして様々な分野で使用されている。

特許文献１には、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された板状の繊維強化複合材料の一方の面に凹凸を形成しておき、この凹凸が形成された面に熱可塑性樹脂を射出成形して該繊維強化複合材料と該熱可塑性樹脂とを一体化させることが開示されている。

特許文献２には、連続繊維補強材を中子の上に配置した後、キャビティ内に軟化もしくは溶融したマトリックス樹脂を供給するとともに中子を押し上げて連続繊維補強材をマトリックス樹脂に埋め込んで一体成形することが開示されている。マトリックス樹脂内には短繊維もしくは長繊維が含有されている。

特許文献３には、平織された連続繊維を含む第１プリプレグと、不連続繊維を含む第２プリプレグとを積層状態で加圧することで、連続繊維で補強した本体部と、不連続繊維で補強したリブとを一体成形し、自動車のバンパービームを得ることが開示されている。

特許文献４には、繊維とマトリックス樹脂との複合材からなる表層材の内側に、積層されたガラス繊維の織物が樹脂材にて固められて構成されたブロック状の内部部材を設けることが開示されている。特許文献４では、締結荷重を受ける締結用部材が、ガラス繊維の織物の積層方向が深さ方向となるように設けられた孔に圧入されている。

特開２０１０−２７４５０８号公報 特許第５４１８６８４号公報 特許第５７３４４５９号公報 特開２００８−２１５４６５号公報

ところで、特許文献１〜４に開示されているように、繊維強化樹脂材を構成するマトリックス樹脂の種類は多いとともに、強化繊維についても連続繊維、長繊維、短繊維等、様々あり、これらを組み合わせることが行われている。また特許文献３、４のように、繊維強化樹脂材を多層構造とすることも行われている。

ところで、特許文献４では、締結用部材が繊維強化樹脂材の一部に圧入されており、この締結用部材に対して締結時の締結荷重が作用するようになっている。しかしながら、例えば重い機械装置に対して繊維強化樹脂材が締結されていて、この締結部位によって機械装置を支持しなければならないような場合には、繊維強化樹脂材における締結用部材が圧入されている部分に対して外部から大きな荷重が作用することになる。また例えば特許文献３のように自動車のバンパービームを繊維強化樹脂材で構成する場合には、車両衝突時の衝撃荷重が、バンパービームにおける締結部分に対して作用することになる。

つまり、被締結部が形成されている部材を繊維強化樹脂材で構成する場合には、その被締結部周りの強度及び剛性をいかにして向上させるかが課題となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、締結部材によって締結される中空状の被締結突出部を設ける場合に、該被締結突出部周りの強度及び剛性をより一層向上させることにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第１繊維強化樹脂成形体と、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第２繊維強化樹脂成形体とが積層された部分を有する繊維強化樹脂材において、上記第１繊維強化樹脂成形体には、上記繊維強化樹脂材を締結する締結部材が挿入される開口部を有する中空状の被締結突出部と、該被締結突出部から離れた部分を貫通する貫通孔とが形成され、上記第２繊維強化樹脂成形体は、上記被締結突出部の内周面に積層され、上記被締結突出部の底部を一体に形成するとともに、上記貫通孔の内周面に達するまで延び、該貫通孔の内周面にも積層されていることを特徴とする。

この構成によれば、繊維強化樹脂材が、被締結突出部の開口部に挿入された締結部材によって締結される。被締結突出部は第１繊維強化樹脂成形体に形成されているが、この被締結突出部の内周面には第２繊維強化樹脂成形体が積層されて多層構造になっており、しかも、第２繊維強化樹脂成形体によって底部が一体に形成されているので、被締結突出部周りの強度及び剛性が向上する。さらに、被締結突出部の内周面に積層された第２繊維強化樹脂成形体は、第１繊維強化樹脂成形体の貫通孔の内周面に達するまで延びていて、この貫通孔の内周面にも積層されているので、第１繊維強化樹脂成形体の広い範囲に積層されることになるとともに、第１繊維強化樹脂成形体と強固に一体化することになる。このことにより、被締結突出部周りの強度及び剛性がより一層向上する。尚、被締結突出部の突出方向は特に限定されない。

第２の発明は、第１の発明において、上記第１繊維強化樹脂成形体は、凹部及び凸部の少なくとも一方を有し、上記第２繊維強化樹脂成形体は、上記第１繊維強化樹脂成形体の上記凹部及び凸部の少なくとも一方に沿うように形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１繊維強化樹脂成形体の凹部や凸部に沿うように第２繊維強化樹脂成形体が形成されているので、第１繊維強化樹脂成形体と第２繊維強化樹脂成形体との接触面積が増えるとともにアンカー効果を発生させることが可能になり、第１繊維強化樹脂成形体と第２繊維強化樹脂成形体との接合力が高まる。

第３の発明は、第１または２の発明において、上記第２繊維強化樹脂成形体には、弾性材からなるシール材が収容される環状の溝部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、環状の溝部を形成することにより、シール材が所定位置からずれないように位置決めされ、また第２繊維強化樹脂成形体の剛性が高まる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、上記第１繊維強化樹脂成形体と上記第２繊維強化樹脂成形体とが積層された部分には、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第３繊維強化樹脂成形体が積層されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１繊維強化樹脂成形体、第２繊維強化樹脂成形体及び第３繊維強化樹脂成形体が積層されることになるので、剛性がより一層高まる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、上記第１繊維強化樹脂成形体には、上記被締結突出部の外周面から上記貫通孔の周縁部へ向けて延びるリブが形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、リブによって被締結突出部と貫通孔の周縁部とが連結されるので、被締結突出部の変形が抑制されるとともに、被締結突出部から貫通孔の周縁部までの剛性が高まる。

第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、上記第２繊維強化樹脂成形体は、上記第１繊維強化樹脂成形体における上記貫通孔の周縁部を覆うように形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、貫通孔の周縁部の剛性が高まるとともに、第１繊維強化樹脂成形体と第２繊維強化樹脂成形体との接合力が高まる。

第７の発明は、第１から６いずれか１つの発明において、上記第２繊維強化樹脂成形体の周縁部には、フランジ形状部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第２繊維強化樹脂成形体の周縁部にフランジ形状部が形成されることで、剛性がより一層高まる。

第１の発明によれば、第１繊維強化樹脂成形体に、開口部を有する被締結突出部と貫通孔とを互いに離して形成し、被締結突出部の内周面に積層した第２繊維強化樹脂成形体によって被締結突出部の底部を一体に形成し、さらに、第２繊維強化樹脂成形体が貫通孔の内周面に達するまで延び、該貫通孔の内周面にも第２繊維強化樹脂成形体を積層したので、被締結突出部周りの強度及び剛性をより一層向上させることができる。

第２の発明によれば、第２繊維強化樹脂成形体が第１繊維強化樹脂成形体の凹部及び凸部の少なくとも一方に沿うように形成されているので、第１繊維強化樹脂成形体と第２繊維強化樹脂成形体との接合力を高めることができる。

第３の発明によれば、第２繊維強化樹脂成形体に、弾性材からなるシール材が収容される環状の溝部を形成したので、シール材を位置決めすることができるとともに、第２繊維強化樹脂成形体の剛性をより一層高めることができる。

第４の発明によれば、第１繊維強化樹脂成形体、第２繊維強化樹脂成形体及び第３繊維強化樹脂成形体が積層されることになるので、剛性をより一層高めることができる。

第５の発明によれば、被締結突出部の変形を抑制できるとともに、被締結突出部から貫通孔の周縁部までの剛性を高めることができる。

第６の発明によれば、第２繊維強化樹脂成形体が第１繊維強化樹脂成形体における貫通孔の周縁部を覆うように形成されているので、貫通孔の周縁部の剛性を高めることができるとともに、第１繊維強化樹脂成形体と第２繊維強化樹脂成形体との接合力を高めることができる。

第７の発明によれば、第２繊維強化樹脂成形体の周縁部にフランジ形状部を形成したので、剛性をより一層高めることができる。

本発明の実施形態１に係る繊維強化樹脂材の斜視図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図４におけるＡ部の拡大図であり、締結部材によって締結された状態を示す。 穴開け加工前の第１繊維強化樹脂成形体を示しており、図１のIV−IV線に相当する断面図である。 穴開け加工後の図６相当図である。 第１繊維強化樹脂成形体と第２繊維強化樹脂成形体とを積層した状態を示しており、図１のIV−IV線に相当する断面図である。 実施形態１の変形例１に係る図８相当図である。 実施形態１の変形例２に係る図８相当図である。 実施形態１の変形例３に係る図５相当図である。 実施形態１の変形例４に係る図２相当図である。 実施形態１の変形例４に係る図３相当図である。 本発明の実施形態２に係る図６相当図である。 実施形態２に係る図７相当図である。 実施形態２に係る図８相当図である。 本発明の実施形態３に係る図８相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る繊維強化樹脂材１を示す斜視図である。この繊維強化樹脂材１は、例えばエンジンに設けられるカバー（フロントカバー、チェーンカバー、シリンダヘッドカバー等）や、オイルパン等として使用される部品である。繊維強化樹脂材１は、エンジン以外にも自動変速機のカバーやオイルパン、自動車の内装材や外装材、補強部材等として使用することができる。したがって、繊維強化樹脂材１は、自動車用部品と呼ぶことができる。

図２〜図４に繊維強化樹脂材１の各部の断面を示すように、繊維強化樹脂材１は、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第１繊維強化樹脂成形体１０と、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第２繊維強化樹脂成形体２０とが積層された部分を有している。第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０のマトリックス樹脂は、特に限定されるものではなく、従来から周知の樹脂を使用することができ、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、マトリックス樹脂には、ポリアミド樹脂を用いて、充填材、難燃剤、着色剤、安定化剤等を含有させることができる。

第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０のそれぞれに含まれる強化繊維は、例えば炭素繊維やガラス繊維を挙げることができる。第１繊維強化樹脂成形体１０に含まれる強化繊維は、連続繊維または不連続繊維を使用することができる。連続繊維は、第１繊維強化樹脂成形体１０の所定方向に連続した繊維であり、このような連続繊維を第１繊維強化樹脂成形体１０の一方向に並ぶように配置するとともに、その一方向に配置した第１繊維強化樹脂成形体１０の上に他方向に並ぶように配置して積層状態にすることができる。不連続繊維としては、長さが例えば２０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の繊維を使用することができ、このような繊維を、方向を定めずに配置してマトリックス樹脂によって固めることにより、繊維強化樹脂成形体を得ることができる。第２繊維強化樹脂成形体２０に含まれる強化繊維も、連続繊維または不連続繊維を使用することができる。この実施形態では、第１繊維強化樹脂成形体１０に含まれる強化繊維が連続繊維であり、第２繊維強化樹脂成形体２０に含まれる強化繊維が不連続繊維である。

繊維強化樹脂材１は、その全体に亘って第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０とが積層されていてもよいし、また、第１繊維強化樹脂成形体１０の全体に第２繊維強化樹脂成形体２０が積層され、更に外周の任意の部分が第２繊維強化樹脂成形体２０のみで構成されていてもよい。また、繊維強化樹脂材１の一部分だけ、第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０とが積層され、残りの部分が第１繊維強化樹脂成形体１０のみで構成されていてもよいし、第２繊維強化樹脂成形体２０のみで構成されていてもよい。

（第１繊維強化樹脂成形体１０の構成）
図１や図２等に示すように、第１繊維強化樹脂成形体１０は、本体板部１１と、本体板部１１の周縁部から該本体板部１１の厚み方向に突出して周方向に延びる周壁部１２と、周壁部１２の突出方向先端部から延出する延出板部１３とを有しており、本体板部１１、周壁部１２及び延出板部１３は一体成形されている。周壁部１２が本体板部１１の周縁部から厚み方向に突出しているので、第１繊維強化樹脂成形体１０は立体的な形状になり、特にカバー部材として使用するのに好適な形状となる。延出板部１３は、繊維強化樹脂材１を例えばエンジンや自動変速機の本体に締結するための部分であり、環状に形成されている。

本体板部１１における周縁部から離れた部分には、繊維強化樹脂材１を例えば車体等に締結するための締結部材（図示せず）が挿入される開口部１４ｂを有する中空状の被締結突出部１４が形成されている。この被締結突出部１４は、周壁部１２の突出方向とは反対方向に突出しており、この実施形態では所定方向に長い形状となっている。被締結突出部１４の形状は特に限定されるものではなく、例えば円錐状、多角錘状、台形状であってもよいし、略Ｌ字状をなすような形状であってもよい。また、被締結突出部１４の突出方向は、本体板部１１の表面方向であってもよいし、裏面方向であってもよい。

この実施形態では、繊維強化樹脂材１を車体等に締結するための締結部材が２つ使用されるので、被締結突出部１４には、２つの開口部１４ｂが該被締結突出部１４の先端壁部１４ａに開口するように形成されている。２つの開口部１４ｂは被締結突出部１４の長手方向に間隔をあけて配置されており、一方の開口部１４ｂは被締結突出部１４の長手方向の一端部近傍に、他方の開口部１４ｂは被締結突出部１４の長手方向の他端部近傍に位置している。各開口部１４ｂにはナット部材３０が挿入され、締結部材で締結される。締結部材は、例えばボルト等である。

延出板部１３には、繊維強化樹脂材１を例えばエンジンや自動変速機の本体Ｂ（図５に示す）に締結するため締結部材Ｃ（図５に示す）が挿入される貫通孔１３ａが形成されている。この貫通孔１３ａは、第１繊維強化樹脂成形体１０の周縁部近傍に位置しているので、第１繊維強化樹脂成形体１０における被締結突出部１４から離れた部分を貫通することになる。貫通孔１３ａは複数形成することができ、この場合、延出板部１３の周方向に互いに間隔をあけて形成する。また貫通孔１３ａは円形とされている。

図１に示すように、本体板部１１には、被締結突出部１４の外周面から貫通孔１３ａの周縁部へ向けて延びるリブ１５が形成されている。図３に示すように、リブ１５は内部が中空とされた中空リブであり、本体板部１１から被締結突出部１４の突出方向と同方向に膨出するように形成されている。リブ１５の高さは、被締結突出部１４側の端部が最も高く、貫通孔１３ａに近づくにつれて次第に低くなっている。

リブ１５は、被締結突出部１４の長手方向一端部の外周面の２箇所からそれぞれ延びるものと、被締結突出部１４の長手方向他端部の外周面の２箇所からそれぞれ延びるものとが含まれている。リブ１５の数は、特に限定されるものではなく、１つであってもよい。リブ１５は、第１繊維強化樹脂成形体１０から突出する凸部である。また、図示しないが、本体板部１１には、凹部を形成してもよい。

（第２繊維強化樹脂成形体２０の構成）
第２繊維強化樹脂成形体２０は、第１繊維強化樹脂成形体１０の本体板部１１、周壁部１２及び延出板部１３に積層されている。第２繊維強化樹脂成形体２０における第１繊維強化樹脂成形体１０側の面と、第１繊維強化樹脂成形体１０における第２繊維強化樹脂成形体２０側の面とが接合されて第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０とが一体化されている。

第２繊維強化樹脂成形体２０は、第１繊維強化樹脂成形体１０の被締結突出部１４の内周面に積層されるとともに、被締結突出部１４の底部を一体に形成しており、さらに、貫通孔１３ａの内周面に達するまで延び、該貫通孔１３ａの内周面にも積層されている。すなわち、図２に示すように、第２繊維強化樹脂成形体２０における本体板部１１に積層されている部分は、第１繊維強化樹脂成形体１０の被締結突出部１４の内周面に積層されるように膨出した膨出部２１を有している。膨出部２１の外周面が被締結突出部１４の内周面に接合されている。膨出部２１の内部には、リブ２３が形成されている。リブ２３は、膨出部２１の長手方向と交差する方向に延びており、両端部が膨出部２１の内面に連なっている。

第２繊維強化樹脂成形体２０における延出板部１３に積層されている部分は、第１繊維強化樹脂成形体１０の貫通孔１３ａの内周面に積層されるように形成された外側筒状部２２を有している。外側筒状部２２の外周面が第１繊維強化樹脂成形体１０の貫通孔１３ａの内周面に接合されている。

外側筒状部２２は、貫通孔１３ａから延出板部１３の厚み方向に突出している。外側筒状部２２の突出方向は、被締結突出部１４の突出方向と反対方向である。第２繊維強化樹脂成形体２０における外側筒状部２２よりも内周側には、例えばゴム等の弾性材からなるシール材Ｄ（図５に示す）が収容される溝部２２ｂが形成されている。溝部２２ｂは、延出板部１３の周縁部に沿うように形成された環状溝部である。シール材Ｄは、溝部２２ｂの全周に亘って連続した環状シール材であり、溝部２２ｂに収容された状態で該溝部２２ｂの内周面に接触するとともに、エンジンや自動変速機の本体Ｂに接触し、これにより、繊維強化樹脂材１と本体Ｂとの間をシールすることができるようになっている。また、溝部２２ｂは、外側筒状部２２の外側にあってもよい。

第２繊維強化樹脂成形体２０における外側筒状部２２よりも外周側の周縁部には、縦板部２２ａが形成されており、この縦板部２２ａは、第１繊維強化樹脂成形体１０の延出板部１３に接合されている。縦板部２２ａには、外方へ突出するフランジ形状部２２ｃが形成されている。フランジ形状部２２ｃは、延出板部１３の周縁部に沿うように環状に形成されている。フランジ形状部２２ｃは、第１繊維強化樹脂成形体１０の周縁部に接合されている。

外側筒状部２２には金属製の筒部材３１が挿入されている。筒部材３１は、締結部材Ｃによる締結荷重を受けるための部材である。締結部材Ｃは、エンジンや自動変速機の本体Ｂに形成されたネジ孔Ｂ１に螺合することによって繊維強化樹脂材１を本体Ｂに締結する。符号Ｃ１はワッシャである。締結部材Ｃによる締結荷重を受けた筒部材３１が座屈しないように、該筒部材３１の強度が設定されている。これにより、締結部材Ｃによる締結時に第１繊維強化樹脂成形体１０や第２繊維強化樹脂成形体２０が損傷しないようにすることができる。

図３に示すように、第２繊維強化樹脂成形体２０は、第１繊維強化樹脂成形体１０のリブ１５の内面に沿うように形成されており、第２繊維強化樹脂成形体２０は第１繊維強化樹脂成形体１０のリブ１５の内面に積層された状態で接合されている。第２繊維強化樹脂成形体２０には、リブ１５の内面に沿うように形成された部分に、リブ２４が設けられており、当該部分の変形が抑制されている。

尚、第１繊維強化樹脂成形体１０に凹部を形成した場合には、凹部の内面または外面に沿うように第２繊維強化樹脂成形体２０を形成すればよい。この場合、第１繊維強化樹脂成形体１０の凹部の内面または外面に第２繊維強化樹脂成形体２０を接合する。

図４に示すように、第２繊維強化樹脂成形体２０は、被締結突出部１４の内周面に沿うように形成された内側筒状部２５を有している。内側筒状部２５の外周面が被締結突出部１４の内周面に対して全周に亘って接合されている。内側筒状部２５には、被締結突出部１４を閉塞するように延びる底部２５ａが一体成形されている。この底部２５ａを内側筒状部２５の端部に一体成形したことにより、繊維強化樹脂材１の内部と外部とが仕切られることになる。

内側筒状部２５には、金属製のナット部材３０が圧入されている。ナット部材３０には、繊維強化樹脂材１を例えば車体等に締結するための締結部材が螺合するようになっている。

（繊維強化樹脂材１の製造方法）
次に、繊維強化樹脂材１の製造方法について説明する。図６に示すように、マトリックス樹脂及び強化繊維で構成された第１繊維強化樹脂成形体１０を図示しない金型を使用したプレス成形法により得る。図６に示す状態では、第１繊維強化樹脂成形体１０に貫通孔１３ａ及び開口部１４ｂが形成されていない。

その後、図７に示すように、第１繊維強化樹脂成形体１０に貫通孔１３ａ及び開口部１４Ｂを形成する。開口部１４Ｂは、内側筒状部２５が形成される前の状態を示している。

次いで、第１繊維強化樹脂成形体１０を加熱装置（図示せず）によって加熱するとともに、射出成形用金型（図示せず）にセットして該金型を型締めする。型締め後、第２繊維強化樹脂成形体２０の材料を金型内に射出する。第２繊維強化樹脂成形体２０の材料に不連続繊維を含ませることができる。

これにより、第２繊維強化樹脂成形体２０の材料が第１繊維強化樹脂成形体１０に沿うように流動して固化し、膨出部２１、外側筒状部２２、リブ２３、２４、内側筒状部２５、底部２５ａが形成されるとともに、第２繊維強化樹脂成形体２０が第１繊維強化樹脂成形体１０に接合されて一体化し、繊維強化樹脂材１が得られる（図８に示す）。第１繊維強化樹脂成形体１０を加熱装置によって予め加熱しているので、第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０との密着性を高めることができる。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態によれば、繊維強化樹脂材１を、被締結突出部１４の開口部１４ｂに挿入したナット部材３０に締結部材を締結することによって例えば車体等に締結することができる。被締結突出部１４は第１繊維強化樹脂成形体１０に形成されているが、この被締結突出部１４の内周面には第２繊維強化樹脂成形体２０が積層されて多層構造になっており、第２繊維強化樹脂成形体２０により補強されている。しかも、第２繊維強化樹脂成形体２０によって被締結突出部１４の底部２５ａが一体に形成されているので、被締結突出部１４周りの強度及び剛性が向上する。さらに、被締結突出部１４の内周面に積層された第２繊維強化樹脂成形体２０は、第１繊維強化樹脂成形体１０の貫通孔１３ａの内周面に達するまで延びていて、この貫通孔１３ａの内周面にも積層されているので、第１繊維強化樹脂成形体１０の広い範囲に第２繊維強化樹脂成形体２０が積層されることになるとともに、第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０とを強固に一体化することができる。これにより、被締結突出部１４周りの強度及び剛性がより一層向上させることができる。

また、第２繊維強化樹脂成形体２０が第１繊維強化樹脂成形体１０のリブ１５の内面に沿うように形成されているので、第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０との接合力を高めることができる。

また、第２繊維強化樹脂成形体２０に、弾性材からなるシール材Ｄが収容される環状の溝部２２ｂを形成したので、シール材Ｄを位置決めすることができるとともに、第２繊維強化樹脂成形体２０の剛性をより一層高めることができる。

（実施形態１の変形例）
図９は実施形態１の変形例１を示すものである。実施形態１の変形例１では、第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０とが積層された部分に、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第３繊維強化樹脂成形体４０が積層されて接合されている。これにより、繊維強化樹脂材１の一部は３層構造となる。第３繊維強化樹脂成形体４０は、第１繊維強化樹脂成形体１０の被締結突出部１４の突出方向先端側から基端側に亘って設けられており、これにより、被締結突出部１４の剛性及び強度がより一層向上する。

例えば、第１繊維強化樹脂成形体１０に連続繊維を用いて、第３繊維強化樹脂成形体４０に、第１繊維強化樹脂成形体１０を例えば２０〜５０ｍｍカットしたチョップド成形体を複数用いることによって、第１繊維強化樹脂成形体１０の被締結突出部１４に、第３繊維強化樹脂成形体４０を積層させることができる。

図１０は実施形態１の変形例２を示すものである。実施形態１の変形例２では、変形例１を基にして、４層構造となるように、第１繊維強化樹脂成形体１０に、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第４繊維強化樹脂成形体４１が積層されて接合されている。第４繊維強化樹脂成形体４１は、第１繊維強化樹脂成形体１０の被締結突出部１４の突出方向先端側から基端側に亘って設けられており、これにより、被締結突出部１４の剛性及び強度がより一層向上する。

尚、実施形態１の変形例２と同様に、第４繊維強化樹脂成形体４１に、第１繊維強化樹脂成形体１０を例えば２０〜５０ｍｍにカットしたチョップド成形体を複数用いることによって、第１繊維強化樹脂成形体１０の被締結突出部１４に、第４繊維強化樹脂成形体４１を積層させることができる。

図１１は実施形態１の変形例３を示すものである。実施形態１の変形例３では、第２繊維強化樹脂成形体２０は、第１繊維強化樹脂成形体１０における貫通孔１３ａの周縁部を覆うように形成されている。すなわち、第２繊維強化樹脂成形体２０には、貫通孔１３ａの周縁部を覆う被覆部２２ｄが、外側筒状部２２の端部に一体成形されている。これにより、第１繊維強化樹脂成形体１０と第２繊維強化樹脂成形体２０との接合力を高めることができる。

図１２及び図１３は実施形態１の変形例４を示すものである。実施形態１の変形例４では、図１２に示すように、膨出部２１の内部に設けられるリブ２６が膨出部２１の内面に沿って延びており、また図１３に示すように、リブ１５の内面に沿うように形成された部分に設けられるリブ２７が、当該部分の内面に沿って延びている。

（実施形態２）
図１４〜図１６は、本発明の実施形態２に係るものである。実施形態２では、中空状の被締結突出部１６が、実施形態１の被締結突出部１４とは反対方向に突出している点で実施形態１と異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には実施形態１と同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。被締結突出部１６は、本発明の被締結突出部であり、本発明の被締結突出部の突出方向はどの方向であってもよい。

本体板部１１には、被締結突出部１６が周壁部１２の突出方向と同方向となるように設けられている。被締結突出部１６には、繊維強化樹脂材１を例えば車体等に締結するための締結部材（図示せず）が挿入される開口部１６ｂが形成されている。第２繊維強化樹脂成形体２０の内側筒状部２５は、被締結突出部１６の内周面に沿うように形成されており、内側筒状部２５の外周面が被締結突出部１６の内周面に対して全周に亘って接合されている。この実施形態２のものも実施形態１と同様な作用効果を奏することができる。図１５では、内側筒状部２５が形成される前の開口部を開口部１６Ｂとして示している。

（実施形態３）
図１７は、本発明の実施形態３に係るものである。実施形態３では、被締結突出部１４の開口部１４ｂの開口方向が実施形態１と異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には実施形態１と同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

被締結突出部１４の開口部１４ｂは、本体板部１１の延びる方向に向けて開口しており、貫通孔１３ａの開口方向と直交する関係となっている。貫通孔１３ａの締結方向は、延出板部１３の厚み方向（図の上下方向）であるのに対し、被締結突出部１４に挿入する締結部材（図示せず）による締結方向は、図の左右方向となる。この実施形態３のものも実施形態１と同様な作用効果を奏することができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る繊維強化樹脂材は、例えば自動車用部品として用いることができる。

１ 繊維強化樹脂材
１０ 第１繊維強化樹脂成形体
１３ａ 貫通孔
１４ 被締結突出部
１４ｂ 開口部
１５ リブ（凸部）
２０ 第２繊維強化樹脂成形体
２２ 外側筒状部
２２ｂ 溝部
２２ｃ フランジ形状部
２５ 内側筒状部
２５ａ 底部
４０ 第３繊維強化樹脂成形体
Ｄ シール材

Claims (7)

1. マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第１繊維強化樹脂成形体（１０）と、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第２繊維強化樹脂成形体（２０）とが積層された部分を有する繊維強化樹脂材（１）において、
   上記第１繊維強化樹脂成形体（１０）には、上記繊維強化樹脂材（１）を締結する締結部材が挿入される開口部（１４ｂ）を有する中空状の被締結突出部（１４）と、該被締結突出部（１４）から離れた部分を貫通する貫通孔（１３ａ）とが形成され、
   上記第２繊維強化樹脂成形体（２０）は、上記被締結突出部（１４）の内周面に積層され、上記被締結突出部（１４）の底部（２５ａ）を一体に形成するとともに、上記貫通孔（１３ａ）の内周面に達するまで延び、該貫通孔（１３ａ）の内周面にも積層されていることを特徴とする繊維強化樹脂材（１）。
2. 請求項１に記載の繊維強化樹脂材（１）において、
   上記第１繊維強化樹脂成形体（１０）は、凹部及び凸部（１５）の少なくとも一方を有し、
   上記第２繊維強化樹脂成形体（２０）は、上記第１繊維強化樹脂成形体（１０）の上記凹部及び凸部（１５）の少なくとも一方に沿うように形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂材（１）。
3. 請求項１または２に記載の繊維強化樹脂材（１）において、
   上記第２繊維強化樹脂成形体（２０）には、弾性材からなるシール材（Ｄ）が収容される環状の溝部（２２ｂ）が形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂材（１）。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂材（１）において、
   上記第１繊維強化樹脂成形体（１０）と上記第２繊維強化樹脂成形体（２０）とが積層された部分には、マトリックス樹脂が強化繊維で強化された第３繊維強化樹脂成形体（４０）が積層されていることを特徴とする繊維強化樹脂材。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂材において、
   上記第１繊維強化樹脂成形体（１０）には、上記被締結突出部（１４）の外周面から上記貫通孔（１３ａ）の周縁部へ向けて延びるリブ（１５）が形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂材（１）。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂材（１）において、
   上記第２繊維強化樹脂成形体（２０）は、上記第１繊維強化樹脂成形体（１０）における上記貫通孔（１３ａ）の周縁部を覆うように形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂材（１）。
7. 請求項１から６いずれか１つに記載の繊維強化樹脂材（１）において、
   上記第２繊維強化樹脂成形体（２０）の周縁部には、フランジ形状部（２２ｃ）が形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂材（１）。

Images