CN110871854B - 纤维增强树脂制构件 - Google Patents

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Abstract

本发明的纤维增强树脂制构件是碳纤维增强树脂制的加强件，其沿着轴芯而向一方向延伸，且具有碳纤维编织体。碳纤维编织体具有由多条中央线、多条第1编织线、多条第2编织线编织而成的结构。多条第1、第2编织线以如下方式设置：以与轴芯相交的编织角度进行缠绕。第1编织线与第2编织线彼此相交。加强件中，在长度方向上的中间区域，第1编织线及第2编织线的编织角度大于加强件中的长度方向上的其他区域的该编织线的编织角度。由此，能够获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，并且能够获得优异的振动衰减性能。

Description

纤维增强树脂制构件
技术领域
本发明涉及纤维增强树脂制构件，尤其涉及采用了编织物技术(braidingtechnique)的纤维增强树脂制构件。
背景技术
作为汽车、飞机、以及工业机械的结构件，有时会使用碳纤维增强树脂制的构件(日本专利公开公报特开2017-61170号(专利文献1)、日本专利公开公报特开2015-160551号(专利文献2))。
专利文献1中公开了一种如下的结构：为了加强汽车车身下部的刚性，使用了碳纤维增强树脂制的条形板件。专利文献1所公开的结构中，在车身发生变形时，会有一个扭矩作用于上述条形板件。
专利文献2中公开了一种如下的结构：作为汽车的转向轴而采用碳纤维增强树脂制的轴。专利文献2公开的轴所采用的碳纤维增强树脂利用了使碳纤维以指定的编织角度定向而将碳纤维彼此编织的编织物技术。
通过如上述文献所公开的那样采用碳纤维增强树脂制的构件，能够实现轻型化和高刚性化。
然而，以上述专利文献2所公开的技术为代表的以往技术难以兼顾高刚性和优异的衰减性能。即，在采用专利文献2所公开的技术的情况下，通过利用编织物技术来构成碳纤维增强树脂制构件而能够获得高刚性，然而，若将此技术应用到结构件时，则难以获得衰减性能。
例如，在将采用了编织物技术的碳纤维增强树脂制构件用作汽车车身中的加强件的情况下，若在所述纤维增强树脂制构件的长度方向的整个范围以使碳纤维的纤维方向与车宽方向平行地延伸的方式予以定向时，则在弯曲负荷施加于所述纤维增强树脂制构件时难以获得衰减。
相反，若在所述纤维增强树脂制构件的长度方向的整个范围以使碳纤维的纤维方向沿相对于车宽方向倾斜的方向延伸的方式予以定向时，则难以获得在弯曲负荷作用于所述纤维增强树脂制构件时承受该负荷的高刚性。
此外，所述那样的问题并不限于汽车等的车身，在各种结构体中也同样会发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种如下的纤维增强树脂制构件：通过采用编织物技术，来获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，且能够获得优异的振动衰减性能。
本发明的纤维增强树脂制构件是沿指定的一方向延伸的构件，其包括编织体，其中，所述编织体由第1编织线与第2编织线相互编织而成，所述第1编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的编织角度进行缠绕，所述第2编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的编织角度进行缠绕，所述编织体以如下方式构成：在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上的两端部之间的指定区域，所述第1编织线的所述编织角度亦即第1编织角度和所述第2编织线的所述编织角度亦即第2编织角度的至少一者大于其它区域的该编织线的所述编织角度。
根据本发明，能够获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，并且能够获得优异的振动衰减性能。
附图说明
图1是表示本发明的纤维增强树脂制构件的实施方式所涉及的车身的底面结构的示意仰视图。
图2是表示车身底面的局部结构的示意仰视图。
图3是表示车身中的车厢内的结构的示意立体图。
图4是表示加强件的结构的示意立体图。
图5是表示图4的A部分处的、加强件的碳纤维编织体的结构的示意图。
图6是表示图4的B部分处的、加强件的碳纤维编织体的结构的示意图。
图7是表示碳纤维编织体的制造方法的示意立体图。
图8的(a)是表示加强件的横剖面的图，是图4的A部分的横剖面。
图8的(b)是表示加强件的横剖面的图，是图4的B部分的横剖面。
图9是表示用于评价加强件中高衰减部所起的效果的阈值线的特性图形。
图10的(a)是编织角度θ1为15°时的特性图形，是L3/L1＝0.01时的图形。
图10的(b)是编织角度θ1为15°时的特性图形，是L3/L1＝0.004时的图形。
图10的(c)是编织角度θ1为15°时的特性图形，是L3/L1＝0.002时的图形。
图10的(d)是编织角度θ1为15°时的特性图形，是L3/L1＝0.001时的图形。
图11的(a)是编织角度θ1为30°时的特性图形，是L3/L1＝0.01时的图形。
图11的(b)是编织角度θ1为30°时的特性图形，是L3/L1＝0.004时的图形。
图11的(c)是编织角度θ1为30°时的特性图形，是L3/L1＝0.002时的图形。
图11的(d)是编织角度θ1为30°时的特性图形，是L3/L1＝0.001时的图形。
图12是编织角度θ1为45°时的特性图形，表示L3/L1＝0.001的情况。
图13是表示本发明的变形例所涉及的加强件中的长度方向中央部处的碳纤维编织体的结构的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。此外，以下说明的实施方式是本发明的一例，本发明除了其本质结构以外，不受以下的实施方式任何限定。
此外，以下说明所用的附图中，图1至图3中的“Fr”表示车身前方，“Re”表示车身后方，“Le”表示车身左侧，“Ri”表示车身右侧，以设想成品车身时的车辆前进方向作为基准的方向。
[实施方式]
1.车身1的底面及车厢内的结构
利用图1至图3说明本实施方式所涉及的车身1的底面及车厢1b内的结构。图1是表示车身1的底面结构的示意仰视图，图2是表示车身1底面的局部结构的示意仰视图，图3是表示车身1中的车厢1b内的结构的示意立体图。
本实施方式所涉及的车辆的车身1为单壳式车身。如图1至图3所示，车身1包括：底板2，构成车厢1b的下侧面(底面)；前围板3，分隔发动机舱1a与车厢1b；左右一对前纵梁4，以从前围板3朝向前方延伸的方式而设；以及左右一对后纵梁5，以从底板2的后侧端部分朝向后方延伸的方式而设。
此外，前围板3以从底板2的前端部分朝向上方延伸的方式而设。
而且，车身1包括：左右一对下边梁6，设置在底板2的左右两端部分；左右一对铰链柱7，以从左右一对下边梁6的各前端部分朝向上方延伸的方式而设；左右一对中柱8，以从左右一对下边梁6的各中间部分朝向上方延伸的方式而设；左右一对前柱9，以从左右一对铰链柱7的各上端部分朝向斜后延伸的方式而设；以及左右一对车顶边梁10，以从左右一对前柱9的各后端部分朝向后方延伸的方式而设。
此外，左右一对车顶边梁10分别接合于中柱8中的上端部分且后端部分。
如图1至图3所示，车身1的底板2具备在从下方俯视时构成为大致矩形状的隧道部11。隧道部11在车宽方向(Le-Ri方向)的中央部分，沿前后方向(Fr-Re方向)延伸，且以相对于车厢1b突出的状态而设。
另外，在隧道部11的左右两端部分，设有分别沿前后方向(Fr-Re方向)延伸的左右一对隧道梁部12。左右一对隧道梁部12各自的剖面形状为大致帽状，协同底板2的下表面构成以与前后方向(Fr-Re方向)大致平行的状态延伸的大致矩形状的闭合剖面。
在左侧的下边梁6和左侧的隧道梁部12之间的部分以及在右侧的下边梁6和右侧的隧道梁部12之间的部分分别设有沿前后方向(Fr-Re方向)延伸且剖面形状为大致帽状的底板梁13。底板梁13分别以越往车身1的后侧(Re侧)而越靠近车身1外侧的方式设置，协同底板2的下表面构成以与前后方向(Fr-Re方向)大致平行的状态延伸的大致矩形状的闭合剖面。
各个底板梁13的前端部分接合于前纵梁4的后端部分。
底板2具备在车厢1b内以在跨越隧道部11的状态朝左右方向(Le-Ri方向)延伸的方式而设的横梁14、15。横梁14、15各自的剖面形状设置为大致帽状。并且，横梁14、15分别从隧道部11的侧壁部分遍及下边梁6的侧壁部分，协同底板2的上表面形成沿左右方向(Le-Ri方向)延伸的大致矩形状的闭合剖面。
横梁14设置于与铰链柱7和中柱8的中间部分对应的位置，上侧梁16的后端部分接合于横梁14的前侧壁部，该上侧梁16隔着底板2接合于底板梁13的前端侧部分。
横梁15以与横梁14大致平行的状态而设置，且设置于与中柱8对应的位置。
在车厢1b内，设置有左右一对前座椅(省略图示)。各座椅分别具备用于确保该座椅的强度及刚性的座椅框架(省略图示)，能够相对于左右一对座椅导轨17而滑动。
如图3所示，左右一对座椅导轨17中的车宽方向外侧的座椅导轨17中，前端部分(前侧座椅安装部)被固定于横梁14的车宽方向的外侧部分，后端部分(后侧座椅安装部)被固定于横梁15的车宽方向的外侧部分。
左右一对座椅导轨17中的车宽方向内侧的座椅导轨17中，前端部分(前侧座椅安装部)被固定于横梁14的车宽方向的内侧部分，后端部分(后侧座椅安装部)被固定于横梁15的车宽方向的内侧部分。
另外，在底板2的下侧设置有多个加强件21～27。
2.加强件21～27的结构和安装到车身1的构件上的安装结构
利用图2及图4说明加强件21～27的结构和安装到车身1的构件上的安装结构。图4是表示加强件21(加强件21～27的一例)的结构的示意立体图。
如图2所示，本实施方式所涉及的车身1中，多个加强件21～27以左右对称的形态而设置。并且，加强件21架设在车身1右侧的下边梁6与隧道梁部12之间，并分别在固定部位P处受到固定。
加强件22以跨越隧道部11的状态架设在左右的隧道梁部12之间，并分别在固定部位P处受到固定。加强件23架设在车身1左侧的下边梁6与隧道梁部12之间，并分别在固定部位P处受到固定。
加强件24在加强件23的车身1前方侧，架设在车身1左侧的下边梁6与隧道梁部12之间，并分别在固定部位P处受到固定。加强件25以跨越隧道部11的状态架设在左右的隧道梁部12彼此之间，并分别在固定部位P处受到固定。
加强件26在加强件25的车身1后方侧，以跨越隧道部11的状态架设在左右的隧道梁部12彼此之间，并分别在固定部位P处受到固定。加强件27将加强件26的后端部分与加强件22及加强件21的各一端相连，且在固定部位P处固定于隧道梁部12。
如图4所示，加强件21是沿指定的一方向延伸的长形的筒状或棒状的构件。具体而言，加强件21具有以沿着指定的一方向延伸的方式而设的长筒部21a以及设在长筒部21a的各端部的固定部21b、21c。在各固定部21b、21c，设有允许螺栓插通(箭头C、D)的孔21d、21e。加强件21的固定部21b、21c是通过螺栓的紧固而固定至车身1的各个部时的部分。
此外，图4中，虽省略了图示，但加强件22～27也具有与加强件21同样的结构。但是，长筒部的长度是根据其被用于车身1的部位而适当设定的。
这里，本实施方式所涉及的加强件21～27中，长筒部21a使用碳纤维增强树脂(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)而构成。具体的结构将后述，但更具体而言，加强件21～27是利用所谓的编织物技术而形成的部件，具有碳纤维编织体和树脂部。
本实施方式所涉及的加强件21中，长筒部21a的长度为L1。并且，与长筒部21a的端部相距长度L2的部分，亦即长筒部21a的长度方向中央部和其周边的区域(箭头B所指示的区域)是具有低弹性模量和高振动衰减性的部分。
另一方面，加强件21中，除了箭头B所指示的区域以外的区域(例如箭头A所指示的区域)为具有高弹性模量的部分，是用于在弯曲负荷作用于加强件21时确保高刚性的部分。
3.碳纤维编织体210的结构
利用图5及图6说明加强件21～27中的碳纤维编织体210的结构。图5是表示图4的A部分处的、加强件21～27中的长筒部21a的碳纤维编织体210的结构的示意图，图6是表示图4的B部分处的、加强件21～27中的长筒部21a的碳纤维编织体210的结构的示意图。
首先，如图5所示，碳纤维编织体210具有由多条中央线211、多条编织线212与多条编织线213相互编织而成的结构。本实施方式所涉及的多条编织线212及多条编织线213中的其中一者相当于第1编织线，另一者相当于第2编织线。
如图5所示，多条中央线211分别以与碳纤维编织体210的轴芯Ax210大致平行的方式而设置。即，多条中央线211分别以相对于长筒部21a的延伸方向大致平行的方式而设置。相邻的中央线211彼此相互在周方向上隔开间隔而设置。
另一方面，多条编织线212分别以如下方式设置：以相对于轴芯Ax210为θ1的编织角度进行缠绕。相邻的编织线212彼此也互相在周方向上隔开间隔而设置。
多条编织线213分别以如下方式设置：以相对于轴芯Ax210为θ1的编织角度进行缠绕，且与多条编织线212相交。相邻的编织线213彼此也互相在周方向上隔开间隔而设置。
编织角度θ1例如被设定在15°以上且45°以下的范围内。
接下来，如图6所示，在长筒部21a的中间区域Ar1，编织线212的编织角度为θ2，编织线213的编织角度也为θ2。即，本实施方式中，将第1编织角度及第2编织角度这两者设为θ2。
编织角度θ2例如被设定在60°以上且小于90°的范围内。
这里，如图6所示，本实施方式所涉及的碳纤维编织体210中，以长筒部21a的长度方向中央CL为中心而将区域Ar1设为宽度L3。宽度L3例如以相对于长筒部21a的长度L1之比为0.001以上且0.01以下的范围内的比例而被规定。
4.碳纤维编织体210的制造方法
如上所述，本实施方式所涉及的碳纤维编织体210中，中央区域Ar1的编织角度被设为大于其他区域(例如图4的箭头A所指示的区域)的编织角度，利用图7说明具有此结构的碳纤维编织体210的制造方法。图7是表示用于制造碳纤维编织体210的制造装置的局部结构的示意立体图。
如图7所示，在制造碳纤维编织体210时，使用编织物制作装置500。编织物制作装置500包括多个线轴501、轨道502及托架503。多个线轴501在维持彼此的相对位置关系的情况下回转，并且放出碳纤维(中央线211、编织线212、213)，在简略地图示的圆柱状的心轴M的外周进行卷绕。
心轴M与该心轴M周围的多个线轴501等在心轴M的长度方向上，以相对速度V1相对移动(即相对性的直线移动)。并且，本实施方式中，仅在进行碳纤维编织体210中的相当于区域Ar1的部分的编织线212、213的卷绕的期间，减慢相对性的移动速度V1。或者，仅在进行碳纤维编织体210中的相当于区域Ar1的部分的编织线212、213的卷绕的期间，加大多个线轴501的公转速度及自转速度。
5.长筒部21a的内径D1、D2及外径D3、D4
利用图8说明长筒部21a的内径D1、D2及外径D3、D4。图8的(a)是表示加强件21的横剖面的图，是图4的A部分的横剖面，图8的(b)是表示加强件21的横剖面的图，是图4的B部分的横剖面。
如图8的(a)所示，在图4的A部分中，长筒部21a的内径为D1，外径为D3。
另一方面，如图8的(b)所示，在图4的B部分(区域Ar1)，长筒部21a的内径为D2，外径为D4。本实施方式所涉及的长筒部21a中，内径D1、D2的关系及外径D3、D4的关系如下。
D1＞D2 (式1)
D3＝D4 (式2)
上述式1的关系起因于编织线212、213的编织角度θ1与编织角度θ2的关系。即，如上所述，根据θ2＞θ1的关系，编织线212与编织线213的重合而构成的角度在周方向上变得宽阔，由此，在通过上述制造方法抽除心轴而煅烧时，区域Ar1的内周面的直径往径向内侧缩小，由此满足上述式1的关系。
6.区域Ar1的长度L3的设定和编织角度θ2的设定
利用图9至图12说明区域Ar1的长度L3的设定和编织角度θ2的设定。图9是表示用于使加强件21～27中的区域Ar1作为高衰减部发挥作用的阈值线的特性图形。图10的(a)～(d)是编织角度θ1为15°时的特性图形，图10的(a)表示L3/L1＝0.01的情况，图10的(b)表示L3/Li＝0.004的情况，图10的(c)表示L3/L1＝0.002的情况，图10的(d)表示L3/L1＝0.001的情况。图11的(a)～(d)是编织角度θ1为30°时的特性图形，图11的(a)表示L3/L1＝0.01的情况，图11的(b)表示L3/L1＝0.004的情况，图11的(c)表示L3/L1＝0.002的情况，图11的(d)表示L3/L1＝0.001的情况。图12是编织角度θ1为45°时的特性图形，表示L3/L1＝0.001的情况。
(1)阈值线的设定
如图9所示，规定横轴表示长筒部21a的刚性，纵轴表示衰减性的特性图。但是，横轴和纵轴的绝对值因测试片的形状及材质而不同。
图9中实线所示的线是以一样的编织角度卷绕编织线，形成长筒部时的特性线。
本实施方式中，如图9的虚线所示，与以一样的编织角度卷绕编织线的情况相比，假定能够在维持相同的刚性的情况下能够将衰减性提高50％的线，将其规定为阈值线。本实施方式中，进行区域Ar1的长度L3的设定和编织角度θ2的设定，以成为图9所示图形中的、阈值线右上的区域。
此外，图9中，以衰减性为0.00125而沿着横轴延伸的虚线是表示衰减率的下限值的线。
(2)θ1＝15°的情况
图10的(a)～(d)是表示图4的A部分处的编织线212、213的编织角度θ1为15°时的刚性与衰减率的关系的图形。
如图10的(a)所示，在L3/L1＝0.01的情况下，当θ2＝60°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝60°，能够将衰减性提高50％。
如图10的(b)所示，在L3/L1＝0.004的情况下，当θ2＝83.5°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝83.5°，能够将衰减性提高50％。
如图10的(c)所示，在L3/L1＝0.002的情况下，当θ2＝85°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝85°，能够将衰减性提高50％。
如图10的(d)所示，在L3/L1＝0.001的情况下，当θ2＝87°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝87°，能够将衰减性提高50％。
(3)θ1＝30°的情况
图11的(a)～(d)是表示图4的A部分处的编织线212、213的编织角度θ1为30°时的刚性与衰减率的关系的图形。
如图11的(a)所示可知，在L3/L1＝0.01的情况下，实测线达不到阈值线的图形右上，无法将衰减性提高50％。
如图11的(b)所示，在L3/L1＝0.004的情况下，当θ2＝89°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝89°，能够将衰减性提高50％。
如图11的(c)所示，在L3/L1＝0.002的情况下，当θ2＝89°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝89°，能够将衰减性提高50％。
如图11的(d)所示，在L3/L1＝0.001的情况下，当θ2＝89°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝89°，能够将衰减性提高50％。
(4)θ1＝45°的情况
图12是表示图4的A部分处的编织线212、213的编织角度θ1为45°且L3/L1＝0.001时的刚性与衰减率的关系的图形。此外，图12中虽省略了L3/L1＝0.001以外的特性图形，但可确认，在图4的A部分处的编织线212、213的编织角度θ1为45°的情况下，当L3/L1＝0.01、L3/L1＝0.004、L3/L1＝0.002时，实测线达不到阈值线的图形右上，无法将衰减性提高50％。
如图12所示，在L3/L1＝0.001的情况下，当θ2＝89.9°时，衰减率为下限值。并且可知，通过设θ1＝15°且θ2＝89.9°，能够将衰减性提高50％。
(5)总结
将以上的结果总结示于下表。
表1
Figure BDA0002174103690000091
表1中，表示为“NG”之处是实测线达不到阈值线的图形右上，无法将哀减性提高50％之处。
如表1所示可知，为了在将长筒部21a的刚性维持得较高的情况下使振动衰减率提高50％以上，L3/L1之比与θ1及θ2的关系存在关联。具体而言，L3/L1之比越小，则即使θ1大到一定程度的情况下(表1中为45°)，仍可设定能使衰减率提高50％以上的θ2。
另外，θ1越小，则即使将θ2设定得小到一定程度(表1中为60°)，仍可设定能使衰减率提高50％以上的θ2。
7.效果
本实施方式所涉及的加强件21～27的长筒部21a中，具备由包含碳纤维的中央线211及编织线212、213编织而成的碳纤维编织体210，因此能够确保高刚性。即，本实施方式所涉及的长筒部21a中，由于在编织线212和编织线213被编织的基础上，通过树脂进行增强，因此能够确保高刚性。
另外，本实施方式所涉及的长筒部21a中，使长度方向的中央的区域Ar1的编织线212、213的编织角度θ2大于其他区域(长筒部21a的端部，例如图4的A部分)的编织角度θ1，因此能够降低该区域Ar1的弹性模量，提高振动衰减性。因此，通过将区域Ar1亦即编织角度θ2大于编织角度θ1的区域设在长筒部21a的长度方向中间处，能够获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，并且能够获得优异的振动衰减性能。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，如利用图9至图12及表1所说明的那样，通过将编织角度θ2设为60°以上且小于90°的范围内，能够更切实地获得区域Ar1中的优异的振动衰减性能。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，如利用图9至图12及表1所说明的那样，通过将编织角度θ1设为15°以上且45°以下的范围内，能够提高长筒部21a的中央部分以外的区域的弹性模量。因此，本实施方式所涉及的长筒部21a中，当弯曲负荷作用时，能够在中央部分以外的区域确保高刚性。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，将长度方向上的区域Ar1的长度L3与全长L1之比设定在0.001以上且0.01以下的范围内，由此，能够兼顾在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性的确保与优异的振动衰减性能的确保。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，在碳纤维编织体210中，还编织有沿着轴芯Ax210延伸的中央线211，由此能够确保长筒部21a的更高的刚性。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，如利用图8所说明的那样，通过将外径D3与外径D4设为同径，从而在弯曲负荷作用于长筒部21a时，难以产生应力集中在周面的局部的情况，在确保高刚性方面更优异。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，使区域Ar1中的编织角度θ2大于编织角度θ1，因此区域Ar1中的编织线212、213的密度比其他区域(端部区域等)高(编织线212、213彼此重合的部分致密地形成)，如上所述，内径D2小于内径D1。因此，能够将外径D3与外径D4设为同径而提高外观性，且既能避免局部性的应力集中，又能在区域Ar1中降低弹性模量并提高振动衰减性。
本实施方式所涉及的长筒部21a中，使中央线211及编织线212、213包含碳纤维，因此在确保高的弯曲刚性方面更优异。
如上所述，由于本实施方式所涉及的加强件21～27具备作为碳纤维增强树脂制构件的长筒部21a，因此，通过采用编织物技术而能获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，并且能够获得优异的振动衰减性能。
[变形例]
利用图13说明变形例所涉及的碳纤维编织体310的结构。图13是表示变形例所涉及的加强件中的、长度方向中央的区域Ar1及其周边区域的碳纤维编织体310的结构的示意图。此外，在本变形例所涉及的碳纤维增强树脂制构件中，除了碳纤维编织体310的结构以外，其余均与上述实施方式相同，因此省略重复说明。
如图13所示，本变形例所涉及的碳纤维编织体310也是由多条中央线311与多条编织线312、313编织而构成。中央线311与上述实施方式所涉及的中央线211同样地以沿着碳纤维编织体310的轴芯Ax310呈直线状延伸的方式而设置。
编织线312、313在长度方向中央的区域Ar1处，以相对于轴芯Ax310为θ2的编织角度缠绕的方式而卷绕，在长度方向的端部区域处，以相对于轴芯Ax310为θ1的编织角度缠绕的方式而卷绕。关于这些，在图13中省略了图示，但与上述实施方式相同。
本变形例与上述实施方式的不同之处在于：在碳纤维编织体310的长度方向上，在区域Ar1的两旁的部分设有区域Ar2、Ar3，在该区域中，编织线312、313以θ3的编织角度缠绕的方式而卷绕。编织角度θ3被设定为满足下述关系。
θ2＞θ3＞θ1 (式3)
本变形例所涉及的碳纤维编织体310中，通过设置如上所述的区域Ar2、Ar3，能够抑制编织线312、313的编织角度在碳纤维编织体310的长度方向中央区域Ar1与长度方向端部区域之间的急遽变化，从而能够抑制伴随编织角度的变化引起的应力集中。
此外，关于具有本变形例所涉及的碳纤维编织体310的加强件，由于具备除了碳纤维编织体310的结构以外的、与上述实施方式所涉及的加强件21～27相同的结构，因此能够直接起到上述效果。
[其他变形例]
上述实施方式及上述变形例中，作为纤维增强树脂制的构件的一例，采用了用于加强车身1的底面的加强件21～27，但本发明并不限定于此。例如，其也可用作横向连接杆。
另外，本发明中，不仅可以将上述那样的结构的构件用作加强某一部位的构件，还可以将其用作结构件自身，即使这样也能够获得与上述同样的效果。例如，在车身的情形下，其可以应用于车顶边梁或中柱、此外还可以应用于前柱等。
另外，关于上述结构的构件，并不限于汽车等的车身，其还能够应用于各种结构体(例如工业机器等)。
另外，上述实施方式及上述变形例中，作为纤维增强树脂制构件的一例，采用了空心圆筒形状的长筒部21a，但本发明并不受此限定。例如，其也能够应用于实心构件，关于横剖面形状，也不限于圆形，其也可采用椭圆形或长圆形、或者多边形剖面等。
另外，上述实施方式及上述变形例中，举了以多条中央线211、311设置于长筒部的长度方向的整个区域的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如也可在长度方向中央的区域Ar1省略多条中央线的一部分或全部。由此，能够容易取得中央区域中的刚性和振动衰减性的平衡。
另外，上述实施方式及上述变形例中，编织线212、312及编织线213、313这两者均采用了在长度方向中央的区域Ar1使编织角度θ2大于其他区域的编织角度θ1的结构，但本发明并不限定于此。例如，也可采用仅有其中一个编织线在长度方向中央的区域使编织角度大于其他区域的结构。
另外，上述实施方式及上述变形例中，采用了在长度方向中央的区域Ar1使编织线212、312及编织线213、313的编织角度θ2大于其他区域的编织角度θ1的结构，但关于使编织线的编织角度大于其他区域的指定区域，并不限定于所述纤维增强树脂制构件的长度方向中央。例如，也可在从纤维增强树脂制构件的长度方向中央向其中一端侧偏移的区域中，使编织线的编织角度大于其他区域。另外，加大编织线的编织角度的指定区域并不限定于纤维增强树脂制构件的长度方向的一个区域，也可设为多个区域。
另外，上述实施方式及上述变形例中，作为纤维增强树脂的一例，采用了碳纤维增强树脂，但本发明并不限定于此。例如，也可采用玻璃纤维增强树脂(GFRP)、芳纶纤维增强树脂(ArFRP)、碳化硅纤维增强树脂(SiCFRP)或者使用非铁金属等金属纤维的纤维增强树脂等。
以上所说明的与上述实施方式相关的车辆用照明装置主要具备以下特征。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件是沿指定的一方向延伸的构件，其包括编织体(例如碳纤维编织体等的纤维编织体)，其中，所述编织体由第1编织线与第2编织线相互编织而成，所述第1编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的编织角度进行缠绕，所述第2编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的编织角度进行缠绕，所述编织体以如下方式构成：在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上的两端部之间的指定区域，所述第1编织线的所述编织角度亦即第1编织角度和所述第2编织线的所述编织角度亦即第2编织角度的至少一者大于其它区域的该编织线的所述编织角度。也就是，上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件是沿指定的一方向延伸的构件，其包括编织体，其中，所述编织体由第1编织线与第2编织线相互编织而成，所述第1编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的第1编织角度进行缠绕，所述第2编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的第2编织角度进行缠绕，所述编织体以如下方式构成：在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上的两端部之间的指定区域的所述第1编织角度大于在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上的所述指定区域亦即其它区域的所述第1编织角度，和/或，在所述指定区域的所述第2编织角度大于在所述其它区域的所述第2编织角度。
以上述方式构成的纤维增强树脂制构件具备编织体，因此能够确保高刚性。即，上述的纤维增强树脂制构件中，通过编织第1编织线和第2编织线而形成了编织体，并且还通过树脂进行了增强，因此能够确保高刚性。
另外，上述的纤维增强树脂制构件中，由于使上述指定区域中的第1编织角度及第2编织角度大于上述其它区域，因此能够降低该指定区域的弹性模量，提高振动衰减性。因此，通过将上述指定区域亦即第1编织角度和第2编织角度中至少一者的角度大于其它区域的区域设在本实施方式所涉及的构件的长度方向的中间处，能够获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，并且能够获得优异的振动衰减性能。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：所述第1编织角度及所述第2编织角度为60°以上且小于90°。例如，所述指定区域的所述第1编织角度及所述第2编织角度可以为60°以上且小于90°。
如上所述，通过将第1编织角度及第2编织角度设定在60°以上且小于90°的范围内，能够更切实地获得上述指定区域中的优异的振动衰减性能。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：所述其它区域的所述第1编织线及所述第2编织线的所述编织角度为15°以上且45°以下。
如上所述，通过将上述指定区域以外的其它区域的第1编织线及第2编织线的编织角度设定在15°以上且45°以下的范围内，能够提高上述其它区域中的弹性模量。因此，在采用上述结构的情况下，在弯曲负荷作用于纤维增强树脂制构件时，能够在上述其它区域确保高刚性。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上，所述指定区域的长度相对于所述构件的全长之比值为0.001以上且0.01以下。
如上所述，通过使所述纤维增强树脂制构件的长度方向上的上述指定区域的长度处于相对于构件全长之比为0.001以上且0.01以下的范围内，能够兼顾在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性的确保与优异的振动衰减性能的确保。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：所述编织体中，除了所述第1编织线及所述第2编织线以外，还编织有以沿所述一方向延伸的方式设置的中央线。也就是，所述编织体还可以由以沿所述一方向延伸的方式设置的中央线编织而成。
如上所述，在编织体中，还编织有沿一方向延伸的中央线，由此，能够确保纤维增强树脂制构件的更高的刚性。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：所述纤维增强树脂制构件的外径尺寸在所述长度方向的整个区域为相同尺寸。
如上所述，通过使所述纤维增强树脂制构件的外径尺寸在长度方向的整个区域为相同尺寸，从而在弯曲负荷作用于所述纤维增强树脂制构件时，难以产生应力集中在外周面的局部的情况，在确保高刚性方面更优异。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：所述纤维增强树脂制构件为空心的筒状构件，所述纤维增强树脂制构件在所述指定区域的内径尺寸小于在所述其它区域的内径尺寸。
由于在上述指定区域中，第1编织角度和第2编织角度中至少一者大于其它区域，因此编织线的密度在该指定区域中较高(编织线彼此重合的部分致密地形成)，如上所述，所述纤维增强树脂制构件的内径尺寸在上述指定区域较小。因此，在内径尺寸小于上述其它部分的上述指定区域中，能够降低弹性模量，提高振动衰减性。
上述实施方式所涉及的纤维增强树脂制构件中，也可为：所述第1编织线及所述第2编织线包含碳纤维。例如，所述第1编织线及所述第2编织线可以由碳纤维而成。
如上所述，通过将碳纤维用作第1编织线及第2编织线，在确保高的弯曲刚性方面更优异。
上述纤维增强树脂制构件中，通过采用编织物技术，能够获得在弯曲负荷作用时承受该负荷的高刚性，并且能够获得优异的振动衰减性能。

Claims (8)

1.一种纤维增强树脂制构件，是沿指定的一方向延伸的构件，其特征在于包括编织体，其中，
所述编织体由第1编织线与第2编织线相互编织而成，
所述第1编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的编织角度进行缠绕，
所述第2编织线以如下方式设置：以与所述一方向相交的编织角度进行缠绕，
所述编织体以如下方式构成：在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上的两端部之间的指定区域，所述第1编织线的所述编织角度亦即第1编织角度和所述第2编织线的所述编织角度亦即第2编织角度的至少一者大于其它区域的该编织线的所述编织角度，
所述编织体由所述长度方向上的所述两端部和位于所述两端部之间的中央部构成，
所述长度方向上的所述两端部之间的所述指定区域是所述中央部，所述其它区域是所述两端部。
2.根据权利要求1所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
所述第1编织角度及所述第2编织角度为60°以上且小于90°。
3.根据权利要求1所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
所述其它区域的所述第1编织线及所述第2编织线的所述编织角度为15°以上且45°以下。
4.根据权利要求1所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
在所述纤维增强树脂制构件的长度方向上，所述指定区域的长度相对于所述构件的全长之比值为0.001以上且0.01以下。
5.根据权利要求1所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
所述编织体中，除了所述第1编织线及所述第2编织线以外，还编织有以沿所述一方向延伸的方式设置的中央线。
6.根据权利要求1所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
所述纤维增强树脂制构件的外径尺寸在所述长度方向的整个区域为相同尺寸。
7.根据权利要求1所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
所述纤维增强树脂制构件为空心的筒状构件，
所述纤维增强树脂制构件在所述指定区域的内径尺寸小于在所述其它区域的内径尺寸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的纤维增强树脂制构件，其特征在于：
所述第1编织线及所述第2编织线包含碳纤维。
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