JP2000043171A - Frp structure and its manufacture - Google Patents

Frp structure and its manufacture

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JP2000043171A
JP2000043171A JP10217023A JP21702398A JP2000043171A JP 2000043171 A JP2000043171 A JP 2000043171A JP 10217023 A JP10217023 A JP 10217023A JP 21702398 A JP21702398 A JP 21702398A JP 2000043171 A JP2000043171 A JP 2000043171A
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JP
Japan
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frp
resin
core material
core
reinforcing fiber
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JP10217023A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunei Sekido
俊英 関戸
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily manufacture a lightweight, high strength and high rigidity FRP structure at a low cost by providing a resin diffusion means for a core with FRP reinforcing members arranged discontinuously any integrating reinforcing fiber bases and the core for an FRP plate with a resin. SOLUTION: Reinforcing bases 23 for forming FRP reinforcing members having parts extending perpendicularly with an FRP plate after molding are discontinuously arranged on one of the end parts of cores 22. Inside a mold 21, the cores 22 consisting of foams or the like are arranged and the reinforcing fiber bases 23 are arranged on at least both faces of the cores 22, each of which has a larger groove as a resin passage and many small grooves branching from the large groove. The resin is diffused in the planar direction of the reinforcing fiber bases 23 through the large groove and the small grooves and the reinforcing fiber bases 23 are impregnated with the resin thus diffused in the thickness direction of the base 23. Finally the impregnated resin is cured at normal temperature or by heating to obtain the completed FRP structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、FRP構造体およ
びその製造方法に関し、とくに複数のコア材を用いた軽
量で高強度のFRP構造体の、コア材およびその周辺部
の最適設計技術、およびそのFRP構造体を安価に効率
よく製造できる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an FRP structure and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an optimum design technique for a core material and its peripheral portion of a lightweight and high-strength FRP structure using a plurality of core materials. The present invention relates to a method for efficiently manufacturing the FRP structure at low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】軽量で高強度な素材として、FRP(繊
維強化プラスチック)が各種産業分野で注目されてお
り、中でもCFRP(炭素繊維強化プラスチック)が、
その優れた機械特性等から注目されている。
2. Description of the Related Art As a lightweight and high-strength material, FRP (fiber reinforced plastic) has attracted attention in various industrial fields.
Attention has been paid to its excellent mechanical properties and the like.

【0003】このFRPは、比較的大型の部材に成形す
る場合には、FRPのスキン材と軽量のコア材との組み
合わせ構造、とくにコア材の両面にFRPスキン板を配
置したサンドイッチ構造を採ることがある。このような
構成により、大型でありながら軽量で、必要な強度、剛
性を備えたFRP構造体が得られる。さらに補強するた
めに、適当な部位にリブやキャップ部材の補強部材を配
置することが有効であることも知られている。
When this FRP is formed into a relatively large member, a combined structure of an FRP skin material and a lightweight core material, particularly a sandwich structure in which FRP skin plates are arranged on both surfaces of the core material is adopted. There is. With such a configuration, an FRP structure that is large, lightweight, and has the necessary strength and rigidity can be obtained. It is also known that it is effective to arrange a reinforcing member such as a rib or a cap member at an appropriate position for further reinforcement.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
大型のFRP構造体は、ハンドレイアップ法等で成形さ
れることが多かったため、製造が容易ではなく、かつ、
コストも比較的高いという問題があった。
However, a relatively large FRP structure is often formed by a hand lay-up method or the like, and is not easy to manufacture.
There was a problem that the cost was relatively high.

【0005】今度本発明者らは、比較的大型のFRP構
造体を、容易にかつ安価に製造できる、しかも、成形さ
れるFRP構造体が部位に応じて最適な特性を有し、さ
らに成形も部位に応じて最適に行うことのできる成形技
術を確立した。
Now, the present inventors can easily and inexpensively produce a relatively large FRP structure, and furthermore, the FRP structure to be formed has optimal characteristics according to the part, and furthermore, the molding can be carried out. A molding technique that can be optimally performed according to the part has been established.

【0006】そこで本発明の課題は、従来の技術に対し
容易にかつ安価に製造できる、軽量かつ高強度、高剛性
のFRP構造体と、その製造方法を提供することにあ
り、とくに、複数のコア材を用いて成形する際のコア材
およびその周辺部の最適な構造を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a lightweight, high-strength, high-rigidity FRP structure which can be easily and inexpensively manufactured with respect to the prior art, and a method of manufacturing the same. An object of the present invention is to provide an optimal structure of a core material and its peripheral portion when molding using the core material.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のFRP構造体は、複数のコア材と、該コア
材の少なくとも片面に配置されたFRP板と、少なくと
も一部のコア材における各コア材の少なくとも一端部に
配置され、前記FRP板に対し実質的に垂直に延びる部
分を有するFRP製の補強部材とを備えたFRP構造体
であって、前記補強部材が、FRP構造体を全体的にみ
た場合に不連続に配列されており、かつ、前記コア材に
対して樹脂拡散手段が設けられており、少なくとも前記
FRP板の強化繊維基材とコア材が樹脂により一体化さ
れていることを特徴とするものからなる。
In order to solve the above-mentioned problems, an FRP structure according to the present invention comprises a plurality of core members, an FRP plate disposed on at least one surface of the core members, and at least a part of a core member. A reinforcing member made of FRP disposed at at least one end of each core member in the material and having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate, wherein the reinforcing member has an FRP structure. When viewed as a whole, the body is arranged discontinuously, and a resin diffusion means is provided for the core material, and at least the reinforcing fiber base material and the core material of the FRP plate are integrated with a resin. It is characterized by having been done.

【0008】また、本発明に係るFRP構造体は、複数
のコア材と、該コア材の少なくとも片面に配置されたF
RP板と、少なくとも一部のコア材における各コア材の
少なくとも一端部に配置され、前記FRP板に対し実質
的に垂直に延びる部分を有するFRP製の補強部材とを
備えたFRP構造体であって、前記補強部材のFRP構
造体における配置密度が、FRP構造体の部位によって
異なっており、かつ、前記コア材に対して樹脂拡散手段
が設けられており、少なくとも前記FRP板の強化繊維
基材とコア材が樹脂により一体化されていることを特徴
とするものからなる。
[0008] Further, the FRP structure according to the present invention comprises a plurality of core members and an FRP disposed on at least one surface of the core members.
An FRP structure comprising: an RP plate; and an FRP reinforcing member disposed at at least one end of each core material in at least a part of the core material and having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate. The arrangement density of the reinforcing member in the FRP structure is different depending on the portion of the FRP structure, and a resin diffusion means is provided for the core material, and at least the reinforcing fiber base material of the FRP plate is provided. And the core material are integrated by a resin.

【0009】また、本発明に係るFRP構造体は、複数
のコア材と、該コア材の少なくとも片面に配置されたF
RP板とを有するFRP構造体であって、少なくとも一
部のコア材が千鳥状に配列さており、かつ、前記コア材
に対して樹脂拡散手段が設けられており、少なくとも前
記FRP板の強化繊維基材とコア材が樹脂により一体化
されていることを特徴とするものからなる。このFRP
構造体においては、少なくとも一部のコア材における各
コア材の少なくとも一端部に、前記FRP板に対し実質
的に垂直に延びる部分を有するFRP製の補強部材が設
けられていてもよい。
Further, the FRP structure according to the present invention comprises a plurality of core members and an FRP disposed on at least one surface of the core members.
An FRP structure having an RP plate, wherein at least a part of the core materials is arranged in a staggered manner, and a resin diffusion means is provided for the core material, and at least a reinforcing fiber of the FRP plate is provided. It is characterized in that the base material and the core material are integrated by a resin. This FRP
In the structure, an FRP reinforcing member having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate may be provided at at least one end of each core material in at least a part of the core material.

【0010】上記のようなFRP構造体においては、樹
脂拡散手段は、コア材に設けられて溝から形成されても
よく、あるいは、コア材とは別体の樹脂拡散手段に構成
されてもよい。
In the above-described FRP structure, the resin diffusion means may be provided in the core material and formed from a groove, or may be formed as a resin diffusion means separate from the core material. .

【0011】さらに、本発明に係るFRP構造体は、成
形時に樹脂の通り道となる溝を形成した複数のコア材
と、該コア材の少なくとも片面に配置されたFRP板と
を有するFRP構造体であって、前記コア材に形成され
た溝の形態がFRP構造体に部位によって異なってお
り、かつ、少なくとも前記FRP板の強化繊維基材とコ
ア材が樹脂により一体化されていることを特徴とするも
のからなる。このFRP構造体においても、少なくとも
一部のコア材における各コア材の少なくとも一端部に、
前記FRP板に対し実質的に垂直に延びる部分を有する
FRP製の補強部材が設けられていてもよい。
Further, the FRP structure according to the present invention is an FRP structure having a plurality of core members formed with a groove which becomes a passage of a resin at the time of molding, and an FRP plate disposed on at least one surface of the core member. The shape of the groove formed in the core material is different depending on the portion of the FRP structure, and at least the reinforcing fiber base material and the core material of the FRP plate are integrated by a resin. What you do. Also in this FRP structure, at least one end of each core material in at least a part of the core material,
An FRP reinforcing member having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate may be provided.

【0012】上記において、コア材に形成された溝の形
態がFRP構造体の部位によって異なる構造としては、
たとえば、溝の方向がFRP構造体の部位によって異な
っている構造、溝のピッチがFRP構造体の部位によっ
て異なっている構造、溝の深さがFRP構造体の部位に
よって異なっている構造、溝の幅がFRP構造体の部位
によって異なっている構造、さらにはこれらの組み合せ
構造を採用できる。
In the above, the structure of the groove formed in the core material differs depending on the portion of the FRP structure.
For example, a structure in which the direction of the groove is different depending on the part of the FRP structure, a structure in which the pitch of the groove is different depending on the part of the FRP structure, a structure in which the depth of the groove is different depending on the part of the FRP structure, A structure in which the width differs depending on the portion of the FRP structure, or a combination of these structures can be employed.

【0013】また、コア材の表面に溝を設ける場合に
は、たとえば、断面積の異なる少なくとも2種の溝であ
ることが好ましく、さらに好ましくは、断面積0.5〜
10cm2 の溝と、それに繋がるそれよりも断面積の小
さな溝との少なくとも2種からなるものである。
When the grooves are provided on the surface of the core material, for example, it is preferable that the grooves have at least two types of grooves having different cross-sectional areas, and more preferably 0.5 to 0.5.
It is composed of at least two kinds of grooves of 10 cm 2 and grooves having a smaller cross-sectional area connected to the grooves.

【0014】このようなFRP構造体においては、FR
P板の体積繊維含有率が35%以上65%以下であり、
ボイド率が5%以下であることが好ましく、より好まし
くは、体積繊維含有率が40%以上55%以下、ボイド
率が3%以下である。このような高体積繊維含有率、お
よび低ボイド率は、たとえば溝付きコア材を用いた一発
成形により容易に達成される。
In such an FRP structure, FR
The volume fiber content of the P board is 35% or more and 65% or less,
The void fraction is preferably 5% or less, more preferably the volume fiber content is 40% or more and 55% or less, and the void fraction is 3% or less. Such a high volume fiber content and a low void content can be easily achieved by, for example, one-shot molding using a grooved core material.

【0015】つまり、上記のようなFRP構造体は、少
なくとも前記FRP板が、強化繊維基材に樹脂が実質的
に同時に含浸され実質的に同時に硬化される一発成形に
より成形されていることを特徴とする。
That is, the above-mentioned FRP structure is characterized in that at least the FRP plate is formed by one-shot molding in which the reinforcing fiber base material is impregnated with resin substantially simultaneously and cured substantially simultaneously. Features.

【0016】上記FRP構造体において、FRP板をコ
ア材の片面側のみに配置する構造とすることもできる
が、好ましくは、コア材の両面にFRP板が配置された
サンドイッチ構造を有し、補強部材が両FRP板間にわ
たって延びている構造とすることが望ましい。このよう
なサンドイッチ構造により、軽量のコア材によってFR
P構造体全体の軽量性を確保しつつ、両面に配置された
FRP板で強度、剛性、表面の耐久性を確保でき、さら
に補強部材によってFRP構造体全体の一層高い強度、
剛性を確保できる。
In the above-mentioned FRP structure, a structure in which the FRP plate is disposed only on one side of the core material may be employed. However, it is preferable that the FRP plate has a sandwich structure in which the FRP plate is disposed on both surfaces of the core material. It is desirable that the member has a structure extending between the two FRP plates. Due to such a sandwich structure, FR
The strength, rigidity and surface durability of the FRP plate can be ensured by the FRP plates arranged on both sides while ensuring the lightness of the entire P structure.
Rigidity can be secured.

【0017】また、本発明に係るFRP構造体の製造方
法は、上記のようなFRP構造体を製造する方法であっ
て、型内に、複数のコア材と、該コア材の少なくとも片
面においてコア材の面方向に延びる強化繊維基材とを配
置するとともに、これらの上または上下に樹脂を面方向
に拡散するための媒体を配置するかまたはコア材に樹脂
を面方向に拡散するための樹脂拡散路を形成しておき、
全体をバッグ基材で覆った後バッグ基材で覆われた内部
を真空状態にし、樹脂を注入して少なくとも前記強化繊
維基材の表面に拡散させ、該樹脂を強化繊維基材に含浸
することにより一発成形することを特徴とする方法から
なる。
Further, a method of manufacturing an FRP structure according to the present invention is a method of manufacturing an FRP structure as described above, wherein a plurality of core members are provided in a mold and at least one side of the core members includes a core. A reinforcing fiber base material extending in the surface direction of the material, and a medium for spreading the resin in the surface direction above or below these materials, or a resin for spreading the resin in the core material in the surface direction. Form a diffusion path,
After covering the whole with the bag base material, vacuuming the inside covered with the bag base material, injecting a resin to diffuse at least to the surface of the reinforcing fiber base material, and impregnating the reinforcing fiber base material with the resin. In one shot.

【0018】この方法においては、型内の、少なくとも
一部のコア材における各コア材の少なくとも一端部に、
前記強化繊維基材に対し実質的に垂直に延びる部分を有
する補強部材形成用基材を配置することができる。
In this method, at least one end of each core material in at least a part of the core material in the mold is provided.
A reinforcing member forming substrate having a portion extending substantially perpendicular to the reinforcing fiber substrate can be arranged.

【0019】このような方法においては、注入された樹
脂は強化繊維基材の表面に連続的に拡散され、該樹脂が
強化繊維基材の厚み方向に順次含浸する。もちろん、樹
脂の強化繊維基材の表面に沿う面方向への拡散と、強化
繊維基材の厚み方向への含浸とが実質的に同時に行われ
る部位があってもよい。
In such a method, the injected resin is continuously diffused on the surface of the reinforcing fiber base, and the resin is sequentially impregnated in the thickness direction of the reinforcing fiber base. Of course, there may be a portion where the diffusion of the resin in the surface direction along the surface of the reinforcing fiber base and the impregnation in the thickness direction of the reinforcing fiber base are performed substantially simultaneously.

【0020】この一発成形により、比較的大型の補強部
材内蔵FRP構造体が、軽量かつ高強度、高剛性の特性
が確保されつつ、容易に効率よく、しかも安価に製造さ
れる。
By this one-shot molding, a relatively large FRP structure with a built-in reinforcing member can be easily, efficiently, and inexpensively manufactured while ensuring the characteristics of light weight, high strength, and high rigidity.

【0021】そして成形されたFRP構造体において
は、FRP構造体の部位に応じてコア材や補強部材の配
列、密度が変えられたり、特殊な配列にされたりしてい
るので、FRP構造体はその部位に応じて最適な機械特
性をもつことが可能となる。
In the molded FRP structure, the arrangement and density of the core material and the reinforcing members are changed or specially arranged according to the portion of the FRP structure. It is possible to have optimal mechanical characteristics according to the part.

【0022】また、成形時においては、たとえば、コア
材に形成された溝の方向やピッチ、深さ、幅等が部位に
応じて設定されるので、樹脂の流れの均一化や、樹脂が
流れにくい部位により積極的に樹脂を流すことができ、
一発成形が一層効率よく行われるとともに、均一なある
いは部位に応じて強化度合を変えた、望ましい特性のF
RP構造体に成形される。
Further, during molding, for example, the direction, pitch, depth, width, etc. of the grooves formed in the core material are set according to the parts, so that the flow of the resin is made uniform, Resin can be flowed more aggressively in difficult areas,
The one-shot molding is performed more efficiently, and the uniformity or the degree of strengthening is changed according to the part, and the desired characteristics of F
Molded into RP structure.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。本発明に係るF
RP構造体は、複数のコア材と、該コア材の少なくとも
片面に配置されたFRP板とを備えたものからなり、必
要に応じて、少なくとも一部のコア材における各コア材
の少なくとも一端部に配置され、FRP板に対し実質的
に垂直に延びる部分を有する(つまり、L字形やコ字
形、T字形、I字形等の断面を有する)FRP製の補強
部材を備えたものである。このFRP板と補強部材は、
強化繊維とマトリックス樹脂とを含む複合材料である。
これらFRP材の強化繊維としては、炭素繊維の織物、
マット、ストランドや、ガラス繊維の織物、マット、ロ
ービングを単独あるいは混合して使用することが好まし
い。特に軽量化効果を最大限に発揮するためには炭素繊
維の使用が好ましい。そして、その炭素繊維も、炭素繊
維糸1本のフィラメント数が通常の10,000本未満
のものではなく、10,000〜300,000本の範
囲、より好ましくは50,000〜150,000本の
範囲にあるトウ状の炭素繊維フィラメント糸を使用する
方が、樹脂の含浸性、強化繊維基材としての取扱い性、
さらには強化繊維基材の経済性において、より優れるた
め、好ましい。またFRP構造体の表面に炭素繊維の織
物を配置すると、表面の意匠性が高められ、より好まし
い。また、必要に応じて、あるいは要求される機械特性
等に応じて、強化繊維の層を複数層に積層して強化繊維
基材を形成し、その強化繊維基材に樹脂を含浸する。積
層する強化繊維層には、一方向に引き揃えた繊維層や織
物層を適宜積層でき、その繊維配向方向も、要求される
強度の方向に応じて適宜選択できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. F according to the present invention
The RP structure includes a plurality of core members and an FRP plate disposed on at least one surface of the core members. If necessary, at least one end of each core member in at least a part of the core members. And a reinforcing member made of FRP having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate (that is, having a cross section of L-shape, U-shape, T-shape, I-shape, etc.). This FRP plate and reinforcing member
It is a composite material containing a reinforcing fiber and a matrix resin.
As reinforcing fibers of these FRP materials, carbon fiber woven fabrics,
It is preferable to use mats, strands, glass fiber fabrics, mats, and rovings alone or in combination. Particularly, in order to maximize the effect of weight reduction, it is preferable to use carbon fiber. And the carbon fiber also has a number of filaments of one carbon fiber yarn of less than ordinary 10,000, but is in a range of 10,000 to 300,000, more preferably 50,000 to 150,000. It is better to use tow-like carbon fiber filament yarn in the range of resin impregnation, handleability as a reinforcing fiber substrate,
Further, it is preferable because the economical efficiency of the reinforcing fiber base is more excellent. Further, it is more preferable to arrange a carbon fiber woven fabric on the surface of the FRP structure because the surface design is enhanced. In addition, a reinforcing fiber base is formed by laminating a plurality of layers of reinforcing fibers as necessary or in accordance with required mechanical properties or the like, and the reinforcing fiber base is impregnated with a resin. On the reinforcing fiber layer to be laminated, a fiber layer or a fabric layer aligned in one direction can be appropriately laminated, and the fiber orientation direction can be appropriately selected according to the direction of required strength.

【0024】FRPの樹脂としては、エポキシ、不飽和
ポリエステル、フェノール、ビニルエステルなどの熱硬
化性樹脂が、成形性・コストの点で好ましい。ただし、
ナイロンやABS樹脂等の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂も使用可能である。
As the FRP resin, a thermosetting resin such as epoxy, unsaturated polyester, phenol, and vinyl ester is preferable in terms of moldability and cost. However,
A thermoplastic resin such as nylon or ABS resin, or a mixed resin of a thermosetting resin and a thermoplastic resin can also be used.

【0025】なお、FRPの樹脂を無機材料に代えた複
合材料、すなわち、繊維強化無機材料は、とくに耐火材
への応用などに好ましい。したがって、繊維強化無機材
料の板状物を用いた繊維強化無機材料の構造体は、かか
る観点から好ましいものである。好ましい無機材料の例
としては、セメント、モルタル、コンクリートやアルカ
リ珪酸塩、石膏などが挙げられる。とくにセメントやモ
ルタルがより好ましい。
A composite material in which the FRP resin is replaced with an inorganic material, that is, a fiber-reinforced inorganic material is preferable particularly for application to a refractory material. Therefore, the structure of the fiber-reinforced inorganic material using the plate-like material of the fiber-reinforced inorganic material is preferable from this viewpoint. Examples of preferred inorganic materials include cement, mortar, concrete, alkali silicate, gypsum and the like. Particularly, cement and mortar are more preferable.

【0026】コア材としては、発泡体や木材等を使用で
き、軽量化の点で発泡体が好ましい。発泡体の材質とし
ては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、PVC、シリコンなどを用い、その比重
は0.02から0.2の間で選択することが好ましい。
比重が0.02未満のものを用いると、十分な強度が得
られなくなる恐れが生じる。また、比重が0.2を超え
ると、強度は高くなるが、重量が嵩み軽量化という目的
に反するものになってしまう。また、コア材としてハニ
カム材を用いることもできる。ハニカム材の材質として
はアルミハニカム、アラミドハニカムなどがあり、必要
とされる強度等によりその材質、寸法を選択することが
できる。
As the core material, a foam, wood, or the like can be used, and a foam is preferable in terms of weight reduction. As the material of the foam, polyurethane, polystyrene, polyethylene, polypropylene, PVC, silicon, or the like is used, and its specific gravity is preferably selected from 0.02 to 0.2.
If the specific gravity is less than 0.02, sufficient strength may not be obtained. On the other hand, when the specific gravity exceeds 0.2, the strength is increased, but the weight is increased, which is contrary to the purpose of reducing the weight. Also, a honeycomb material can be used as the core material. Examples of the material of the honeycomb material include an aluminum honeycomb and an aramid honeycomb, and the material and dimensions thereof can be selected according to the required strength and the like.

【0027】図1に、本発明に係るFRP構造体の代表
的な構造例を示す。FRP構造体1は、複数のコア材2
と、コア材2の少なくとも一面(本実施態様では両面)
に配置されたFRP板3a、3bと、各コア材2の少な
くとも一端部(本実施態様では両端部)に配置された断
面コ字状のFRP製の補強部材4a、4bとを有してい
る。FRP構造体1の中央部に配置された補強部材4a
は、補強用リブとして機能し、端部に配置された補強部
材4bはキャップ部材として機能している。これら補強
部材4a、4bの断面形状はコ字状以外にも、L字形や
T字形、I字形等であっもよい。FRP板3aまたは3
bに対し実質的に垂直に延びる部分とを有する形状であ
ればよい。図示例の補強部材では、FRP板3a、3b
に対し実質的に並行に延びる部分を有しており、このF
RP板に対し実質的に並行に延びる部分、図1の例では
コ字状断面形状のフランジ部が、コア材2の端部の少な
くとも一面に形成された切り欠き凹部2aに嵌着されて
いる。この切り欠き凹部2aの深さと、そこに嵌着され
る補強部材部分の厚さとは実質的に等しいことが好まし
く、それによってその上に配置されるFRP板の平面性
が確保される。
FIG. 1 shows a typical structural example of an FRP structure according to the present invention. The FRP structure 1 includes a plurality of core materials 2
And at least one surface of the core material 2 (both surfaces in the present embodiment)
And FRP reinforcing members 4a and 4b each having a U-shaped cross section and disposed at at least one end (both ends in the present embodiment) of each core material 2. . Reinforcing member 4a arranged at the center of FRP structure 1
Functions as a reinforcing rib, and the reinforcing member 4b disposed at the end functions as a cap member. The cross-sectional shape of the reinforcing members 4a and 4b may be L-shaped, T-shaped, I-shaped, or the like, in addition to the U-shape. FRP board 3a or 3
Any shape having a portion extending substantially perpendicular to b may be used. In the illustrated reinforcing member, the FRP plates 3a, 3b
And a portion extending substantially in parallel to
A portion that extends substantially parallel to the RP plate, that is, a flange portion having a U-shaped cross section in the example of FIG. 1 is fitted into a cutout recess 2 a formed on at least one surface of an end of the core material 2. . It is preferable that the depth of the cutout recess 2a is substantially equal to the thickness of the reinforcing member portion fitted therein, so that the flatness of the FRP plate disposed thereon is ensured.

【0028】コア材2の切り欠き凹部は、たとえば図2
に示すように形成されている。図2において、(イ)
は、たとえば発泡体からなるコア材用の素材11であ
り、たとえば矩形に形成されている。この素材11の少
なくとも一端部に、図2の(ロ)、(ハ)に示すように
凹部が切り欠かれる。図2(ロ)に示す例では、図1に
示したような断面コ字状の補強部材が装着できるよう
に、両面に切り欠き凹部12a、12bが設けられたコ
ア材13とされ、図2(ハ)に示す例では、片面のみに
切り欠き凹部14が設けられたコア材15とされてい
る。
The cutout recess of the core material 2 is, for example, as shown in FIG.
It is formed as shown in FIG. In FIG. 2, (a)
Is a core material 11 made of, for example, a foam, and is formed, for example, in a rectangular shape. At least one end of the material 11 is cut out in a concave portion as shown in FIGS. In the example shown in FIG. 2B, the core member 13 is provided with cutout recesses 12a and 12b on both sides so that a reinforcing member having a U-shaped cross section as shown in FIG. In the example shown in (c), the core member 15 has the cutout recess 14 provided on only one side.

【0029】本発明に係るコア材や補強部材の配列や、
形態を説明する前に、一発成形について説明する。上記
のようなFRP構造体は、真空バッグ法による一発成形
法によって成形できる。この一発成形は、たとえば図3
に示すように行われる。図3では、サンドイッチ構造を
有するFRP構造体の成形について説明する。
The arrangement of the core material and the reinforcing member according to the present invention,
Before describing the form, one-shot molding will be described. The above-described FRP structure can be formed by a one-shot molding method using a vacuum bag method. This one-shot molding is performed by, for example, FIG.
Is performed as shown in FIG. FIG. 3 illustrates molding of an FRP structure having a sandwich structure.

【0030】図3に示す方法においては、型21内に、
発泡体等からなる複数のコア材22が配置されるととも
に、少なくともその両面に強化繊維基材23が配置され
る。本実施態様では、複数のコア材22が平面的にみて
縦横に配列されている。配列されたコア材22の列の端
部は、上記強化繊維基材23がコア材22を包み込むよ
うに配置されてもよいし、図3に示すように、コ字状の
キャップ状強化繊維基材28を配置してもよい。
In the method shown in FIG.
A plurality of core members 22 made of a foam or the like are arranged, and a reinforcing fiber base material 23 is arranged on at least both surfaces thereof. In the present embodiment, the plurality of core members 22 are arranged vertically and horizontally as viewed in plan. The ends of the rows of the arranged core materials 22 may be arranged so that the reinforcing fiber base material 23 wraps the core material 22 or, as shown in FIG. 3, a U-shaped cap-shaped reinforcing fiber base. Material 28 may be arranged.

【0031】各コア材22はたとえば図4に示すように
構成される(コア材の各種変化例については後述す
る)。このコア材22は、樹脂の通り道となる大溝24
と、該大溝24から分岐した多数の小溝25を有してい
る。この大溝24および小溝25を介して樹脂が強化繊
維基材23の面方向に拡散され、拡散された樹脂が強化
繊維基材23の厚み方向に基材23に含浸される。この
実施態様では、コア材22自身に、溝部分により、樹脂
を基材面方向に拡散するための拡散路を付与してある
が、この構造とは別に、あるいはこの構造とともに、別
部材からなる、樹脂を強化繊維基材の面方向に拡散する
シート状の媒体を設けてもよい。この媒体は、強化繊維
基材23の上面側に、あるいは上下両面側に配置するこ
とができる。媒体の構造は特に限定されないが、図4に
示したと同様の溝構造を有するシート状部材、あるいは
縦横に溝を有するシート状部材、さらには網状部材等か
ら構成できる。
Each core member 22 is configured, for example, as shown in FIG. 4 (variable examples of the core member will be described later). The core material 22 is provided with a large groove 24 serving as a path for the resin.
And a large number of small grooves 25 branched from the large groove 24. The resin is diffused through the large grooves 24 and the small grooves 25 in the surface direction of the reinforcing fiber base 23, and the diffused resin is impregnated into the base 23 in the thickness direction of the reinforcing fiber base 23. In this embodiment, the core member 22 itself is provided with a diffusion path for diffusing the resin in the direction of the substrate surface by the groove portion. However, separately from this structure or together with this structure, a separate member is formed. Alternatively, a sheet-like medium that diffuses the resin in the surface direction of the reinforcing fiber base may be provided. This medium can be arranged on the upper surface side of the reinforcing fiber base material 23 or on both upper and lower surfaces. Although the structure of the medium is not particularly limited, the medium can be composed of a sheet-like member having a groove structure similar to that shown in FIG. 4, a sheet-like member having vertical and horizontal grooves, or a net-like member.

【0032】そして図4に示した実施態様では、コア材
22の両側部(または四辺部)に切り欠き凹部26が形
成されており、該切り欠き凹部26に図3に示すように
断面コ字状のリブ用補強部材を形成するための強化繊維
基材27が配置されている。パネルの中央部ではこのリ
ブを形成するコ字状強化繊維基材27同士が突き合わさ
れており、配列されたコア材22の端部部分では、コ字
状のキャップ用強化繊維基材28が配置されており、こ
れらがコア材22とともに、両面に配置した強化繊維基
材23で覆われている。但し、配列されたコア材22の
端部部分を強化繊維基材23で覆うようにする場合等に
は、該端部部分のコ字状のキャップ状強化繊維基材28
は必ずしも設ける必要はない。
In the embodiment shown in FIG. 4, cutout recesses 26 are formed on both sides (or four sides) of the core material 22, and the cutout recesses 26 have a U-shaped cross section as shown in FIG. The reinforcing fiber base material 27 for forming the rib-shaped reinforcing member is disposed. At the center of the panel, the U-shaped reinforcing fiber bases 27 forming the ribs abut against each other, and at the end of the arranged core material 22, a U-shaped cap reinforcing fiber base 28 is disposed. These are covered with a reinforcing fiber base material 23 disposed on both sides together with the core material 22. However, when the end portions of the arranged core members 22 are to be covered with the reinforcing fiber base material 23, the U-shaped cap-shaped reinforcing fiber base material 28 at the end portions is used.
Need not necessarily be provided.

【0033】上記強化繊維基材23の型の上面側が、バ
ッグ基材29で覆われ、内部が真空ポンプ30による吸
引によって真空状態にされる。次いで、バルブ31を開
いて、液状の樹脂32が上記真空状態に保たれた型21
内に注入される。注入は、多孔質材等からなるエッジブ
リーザ33を介して行われ、ポンプ30への吸引も同様
のエッジブリーザ34を介して行われる。樹脂の注入位
置、真空吸引位置、エッジブリーザは33、34の設置
位置は、適宜変更できる。たとえば、FRP構造体の中
央部から樹脂を注入するようにすることもできる。ま
た、本実施態様では、強化繊維基材23の上面を直接バ
ッグ基材29で覆うようにしたが、必要に応じて、間に
成形後に剥離される離型資材(図示略)を介装してもよ
い。上記実施態様では、バッグ基材29自身が離型資材
の機能を備えている。必要に応じて設ける離型資材とし
ては、樹脂は通過できるが硬化後に剥がされFRP構造
体から取り除くことが可能な離型資材(たとえば、ナイ
ロン製タフタ織物シートなど)が好ましい。さらにま
た、バッグ基材29と強化繊維基材23の型の上面側と
の間に、鉄板等の剛性板を配置してもよい。
The upper surface side of the mold of the reinforcing fiber base 23 is covered with a bag base 29, and the inside is evacuated by suction by a vacuum pump 30. Next, the valve 31 is opened and the mold 21 in which the liquid resin 32 is
Injected into. The injection is performed through an edge breather 33 made of a porous material or the like, and the suction to the pump 30 is also performed through a similar edge breather 34. The resin injection position, the vacuum suction position, and the installation positions of the edge breathers 33 and 34 can be appropriately changed. For example, the resin may be injected from the center of the FRP structure. Further, in the present embodiment, the upper surface of the reinforcing fiber base 23 is directly covered with the bag base 29. However, if necessary, a release material (not shown) which is peeled off after molding is interposed. You may. In the above embodiment, the bag base material 29 has the function of a release material. The release material provided as necessary is preferably a release material (for example, a nylon taffeta woven sheet or the like) that can pass through the resin but can be peeled off after being cured and removed from the FRP structure. Furthermore, a rigid plate such as an iron plate may be arranged between the bag base material 29 and the upper surface of the mold of the reinforcing fiber base material 23.

【0034】注入された樹脂は、前述の如く、コア材2
2の大溝24、小溝25に沿って強化繊維基材23の表
面の面方向に速やかに拡散しつつ、強化繊維基材23の
厚み方向に徐々に含浸される。このとき同時に、リブや
キャップを形成するコ字状強化繊維基材27、28にも
樹脂が含浸され、リブやキャップが一体に成形される。
含浸された樹脂が、常温で、場合によっては加熱によっ
て硬化され、FRP構造体が完成する。硬化後にバッグ
基材29が取り除かれ、硬化したFRP構造体が型21
から取り出される。このように、FRP構造体が一発成
形される。
The injected resin is, as described above, the core material 2
While being rapidly diffused in the surface direction of the reinforcing fiber base material 23 along the second large groove 24 and the small groove 25, it is gradually impregnated in the thickness direction of the reinforcing fiber base material 23. At the same time, the resin is also impregnated into the U-shaped reinforcing fiber base materials 27 and 28 forming the ribs and the cap, and the ribs and the cap are integrally formed.
The impregnated resin is cured at room temperature and possibly by heating to complete the FRP structure. After curing, the bag base material 29 is removed, and the cured FRP structure is removed from the mold 21.
Taken out of Thus, the FRP structure is formed by one shot.

【0035】上記成形において、コア材に設けられた溝
は、成形の際の樹脂の通り道となる。この溝と前述のコ
ア材に設ける切り欠き凹部との関係は、各種の態様を採
ることができる。
In the above-mentioned molding, the grooves provided in the core material serve as paths for the resin during molding. The relationship between the groove and the cutout recess provided in the core material described above can take various forms.

【0036】たとえば図5(イ)に示すように、コア材
41に溝42を複数条並設し、該溝42を、端部に設け
た切り欠き凹部43と連通するように形成すれば、成形
時に樹脂を円滑に切り欠き凹部43に導いて、該部分に
配置されている補強部材形成用基材に容易に樹脂を拡散
させることができる。また、図5(ロ)に示すように、
溝52が切り欠き凹部53の底面まで延びるコア材51
とすれば、一層良好な樹脂の拡散を行わせることができ
るとともに、この延長部分は樹脂のみあるいは樹脂リッ
チの部分に成形されるのでボイドの逃げ場にもなり、F
RP成形部分のボイド率の低下にも寄与できる。
For example, as shown in FIG. 5 (a), if a plurality of grooves 42 are arranged in the core material 41 and the grooves 42 are formed so as to communicate with the cutout recesses 43 provided at the ends, At the time of molding, the resin can be smoothly guided to the notch concave portion 43, and the resin can be easily diffused into the reinforcing member forming base material arranged at this portion. Also, as shown in FIG.
The core material 51 in which the groove 52 extends to the bottom surface of the notch recess 53
In this case, the resin can be more favorably diffused, and the extended portion is formed into only the resin or a resin-rich portion, so that the extended portion also serves as a void escape area.
It can also contribute to a reduction in the void ratio of the RP molded part.

【0037】上記図5(イ)、(ロ)に示したコア材4
1、51に、FRP製の補強部材61、62あるいは該
補強部材形成用の強化繊維基材を配置した構造は、それ
ぞれ、図6の(イ)、(ロ)のようになる。
The core material 4 shown in FIGS.
The structures in which the FRP reinforcing members 61 and 62 or the reinforcing fiber base material for forming the reinforcing members are disposed on the components 1 and 51 are as shown in FIGS. 6A and 6B, respectively.

【0038】さらに、図5の(ハ)に示すように、コア
材71に、切り欠き凹部73の延設方向と並行する方向
に延びる溝72を刻設することもでき、さらにコア材7
1の他の部位の表面に、溝72と並行する溝74を刻設
しておくこともできる。溝72は、主として補強部材部
分への樹脂の拡散に寄与し、溝74はFRP板形成用強
化繊維基材への樹脂拡散に寄与する。
Further, as shown in FIG. 5C, a groove 72 extending in a direction parallel to the extending direction of the cutout concave portion 73 can be formed in the core material 71.
A groove 74 parallel to the groove 72 may be formed on the surface of one other portion. The groove 72 mainly contributes to the diffusion of the resin to the reinforcing member portion, and the groove 74 contributes to the resin diffusion to the reinforcing fiber base material for forming the FRP plate.

【0039】まあ、各コア材の全体形状としては、各種
の形態を採り得る。たとえば図7に示すように、コア材
81の四辺(又は三辺)に切り欠き凹部82が設けら
れ、片面あるいは両面に、大溝83と小溝84からなる
溝を刻設することができる。
The overall shape of each core material may take various forms. For example, as shown in FIG. 7, cutout recesses 82 are provided on four sides (or three sides) of a core material 81, and a groove including a large groove 83 and a small groove 84 can be carved on one or both sides.

【0040】また、図8に示すように、コア材91の側
面に周方向に延びる溝92を形成し、同時に、片面ある
いは両面に大溝93、小溝94を形成することができ
る。小溝94は、全周にわたって延びていてもよい。こ
のようなコア材91では、図9に示すように、その端部
に補強部材形成用強化繊維基材95を配置する場合に
は、該強化繊維基材95に溝92に通じる孔を開けてお
き、この孔96を通して成形時に樹脂が溝92内に行き
わたるようにすることができる。
As shown in FIG. 8, a groove 92 extending in the circumferential direction is formed on the side surface of the core material 91, and at the same time, a large groove 93 and a small groove 94 can be formed on one or both surfaces. The small groove 94 may extend all around. In the case of such a core material 91, as shown in FIG. 9, when the reinforcing member-forming reinforcing fiber base material 95 is disposed at the end thereof, a hole communicating with the groove 92 is formed in the reinforcing fiber base material 95. The resin can be made to pass through the holes 96 into the grooves 92 during molding.

【0041】以上のような各種形態のコア材を複数個用
いてFRP構造体の成形に供することができる。そし
て、本発明においては、たとえば図10に示すように、
成形時に型内に、複数のコア材101をたとえば平面的
に配置し、そのうちの少なくとも一部のコア材101に
ついては、コア材101の少なくとも一端部に、成形後
のFRP板に対し実質的に垂直に延びる部分を有する補
強部材形成用の強化繊維基材102、たとえば前述した
ようなコ字状断面の強化繊維基材102が、不連続に配
置されている。この不連続の配置においては、図示の如
く、一部については強化繊維基材同士がつながっていて
もよく、全体的な配置でみた場合に不連続であればよ
い。
The FRP structure can be formed by using a plurality of core materials in various forms as described above. In the present invention, for example, as shown in FIG.
During molding, a plurality of core materials 101 are arranged, for example, in a plane, and at least a part of the core materials 101 is substantially provided at least at one end of the core material 101 with respect to the FRP plate after molding. The reinforcing fiber base 102 for forming the reinforcing member having a vertically extending portion, for example, the reinforcing fiber base 102 having a U-shaped cross section as described above is discontinuously arranged. In this discontinuous arrangement, as shown in the drawing, the reinforcing fiber substrates may be partially connected to each other, and it is sufficient if the entire arrangement is discontinuous.

【0042】また、図11に示すように、複数種のサイ
ズのコア材111を配置し、それらコア材111の端部
に設けられるリブ形成用の強化繊維基材112の配置密
度を、成形されるFRP構造体の部位によって変えるこ
とができる。
As shown in FIG. 11, a plurality of sizes of core materials 111 are arranged, and the arrangement density of the reinforcing fiber base material 112 for forming ribs provided at the end of the core materials 111 is determined. Can vary depending on the site of the FRP structure.

【0043】このように、成形されるFRP構造体の部
位に応じて、リブ形成用の強化繊維基材を不連続に配置
したり、配置密度を変えることで、成形後のFRP構造
体は、部位に応じて最適な機械特性をもつことが可能に
なる。たとえば、特定の部位について、圧縮強度や剪断
強度を局部的に向上させることが可能になる。
As described above, by arranging the reinforcing fiber base material for forming ribs discontinuously or changing the arrangement density in accordance with the portion of the FRP structure to be molded, the FRP structure after molding can be It is possible to have optimal mechanical characteristics depending on the part. For example, it is possible to locally improve the compressive strength and the shear strength for a specific part.

【0044】また、前述したような、樹脂の通り道とな
る各種溝を有するコア材を複数種用いることができる。
たとえば図12に示すように、コーナ部等の成形時に比
較的樹脂が流れにくい部位には、より樹脂が流れ易く拡
がり易いような溝122を刻設したコア材121を用
い、中央部の比較的樹脂流れの良い部位には、より迅速
に樹脂を拡散できるように溝123を刻設したコア材1
24を用いることができる。このようなコア材の配置に
より、樹脂の迅速の拡散と、隅々まで樹脂を均一に行き
渡らせる特性とを両立させることができ、成形の容易化
とともに、成形されるFRP構造体の特性向上をはかる
ことができる。
As described above, a plurality of kinds of core materials having various grooves which become passages of the resin can be used.
For example, as shown in FIG. 12, a core material 121 having a groove 122 formed so that the resin can flow and spread easily is used in a portion where the resin is relatively hard to flow at the time of molding, such as a corner portion. The core material 1 is provided with a groove 123 at a portion where the resin flow is good so that the resin can be more quickly diffused.
24 can be used. With such an arrangement of the core material, it is possible to achieve both the rapid diffusion of the resin and the property of uniformly distributing the resin to all corners, thereby facilitating the molding and improving the properties of the FRP structure to be molded. Can be measured.

【0045】また、各コア材に形成される溝は、図13
に示すように、そのピッチp、深さh、幅wを、成形条
件(温度、圧力等)や用いる樹脂の粘度等に応じて適宜
設定できる。たとえば、 (a)200≧w×h≧5(mm2 ),(b)300≧
p≧10(mm) より好ましくは、 (a)100≧w×h≧10(mm2 ),(b)100
≧p≧20(mm) に設定される。w×hが小さすぎると成形速度が遅くな
る。逆に大きすぎると樹脂が多くなり、成形体の重量が
大きくなる。pが狭すぎると樹脂が多くなり、成形体の
重量が大きくなる。逆に広すぎると成形速度が遅く、ま
た、含浸不良となり、安定成形が困難になる。そして、
このコア材の溝のピッチについては、成形されるFRP
構造体の部位に応じて変更することができる。このよう
に、溝のピッチや幅、深さ等を適切に変更することによ
り、成形時には樹脂の流れにくい部位においてはより流
れ易くすることも可能になり、均一かつ良好な樹脂の拡
散性を向上できるとともに、成形されるFRP構造体に
ついては、特性の均一化をはかったり、局部的に特性を
意図的に変えたりすることができる。
The grooves formed in each core material are shown in FIG.
As shown in (1), the pitch p, the depth h, and the width w can be appropriately set according to the molding conditions (temperature, pressure, etc.), the viscosity of the resin used, and the like. For example, (a) 200 ≧ w × h ≧ 5 (mm 2 ), (b) 300 ≧
p ≧ 10 (mm) More preferably, (a) 100 ≧ w × h ≧ 10 (mm 2 ), (b) 100
≧ p ≧ 20 (mm) is set. If w × h is too small, the molding speed becomes slow. Conversely, if it is too large, the amount of resin increases and the weight of the molded body increases. If p is too narrow, the amount of resin increases and the weight of the molded body increases. Conversely, if it is too wide, the molding speed is slow, impregnation is poor, and stable molding becomes difficult. And
Regarding the pitch of the groove of this core material, the FRP to be molded
It can be changed according to the site of the structure. In this way, by appropriately changing the pitch, width, depth, etc. of the groove, it becomes possible to make the resin flow more easily in the part where resin does not easily flow during molding, and to improve uniform and good resin diffusion. In addition, the characteristics of the molded FRP structure can be made uniform or the characteristics can be locally changed intentionally.

【0046】さらに、図14に示すように、コア材の配
置を全体にわたって、あるいは部分的に、特定の配置に
することも可能である。図14に示す例では、コア材1
31の溝132の方向は揃えられているが、各コア材1
31が千鳥状に配列されている。このような千鳥状の配
列にすれば、コア材131間に位置するリブ(あるいは
リブ形成用部材)も、千鳥格子状になるので、多方向に
おける機械特性が向上する。
Further, as shown in FIG. 14, it is possible to arrange the core material entirely or partially in a specific manner. In the example shown in FIG.
Although the directions of the grooves 132 of the core material 31 are aligned, each core material 1
31 are arranged in a staggered manner. With such a staggered arrangement, the ribs (or rib forming members) located between the core members 131 also have a staggered lattice shape, so that the mechanical characteristics in multiple directions are improved.

【0047】また、図15に示す構造では、さらに千鳥
に配列されたコア材141の溝142の方向が、成形さ
れるFRP構造体の部位に応じて変更されている。前述
の図12に示した構造においても、千鳥配列ではない
が、コア材の溝の方向が部位に応じて変更されている。
このように、コア材141の溝142の方向を部位に応
じて変更することによっても、成形されるFRP構造体
の特性の均一化や、逆に特定の部位について機械特性を
向上したりできるようにする。
Further, in the structure shown in FIG. 15, the direction of the grooves 142 of the core members 141 arranged in a staggered manner is changed according to the portion of the FRP structure to be formed. Also in the structure shown in FIG. 12 described above, the direction of the groove of the core material is changed according to the portion, although not in a staggered arrangement.
As described above, by changing the direction of the groove 142 of the core material 141 in accordance with the portion, the characteristics of the FRP structure to be formed can be made uniform, and conversely, the mechanical characteristics of a specific portion can be improved. To

【0048】これらコア材やその配列形態の変化は、上
記の各形態を組み合わせることも可能である。
These core materials and the arrangement of the cores can be changed by combining the above embodiments.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のFRP構
造体およびその製造方法によれば、とくに複数のコア材
の配列、溝形態の最適化、さらに補強部材の配置や配置
密度の最適化により、軽量で高強度、高剛性の比較的大
型の、最適な特性を有するFRP構造体を一発成形によ
り容易にかつ安価に製造できる。
As described above, according to the FRP structure and the method of manufacturing the same according to the present invention, particularly, the arrangement of a plurality of core materials, the optimization of the groove shape, and the optimization of the arrangement and the arrangement density of the reinforcing members. Accordingly, a relatively large, lightweight, high-strength, high-rigidity FRP structure having optimal characteristics can be easily and inexpensively manufactured by one-shot molding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係るFRP構造体の断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an FRP structure according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明におけるコア材の切り欠き凹部の形成例
を示す部分斜視図である。
FIG. 2 is a partial perspective view showing an example of forming a cutout concave portion of a core material according to the present invention.

【図3】本発明に係る成形方法の一例を示す概略構成図
である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a molding method according to the present invention.

【図4】図3の方法で用いられるコア材の拡大斜視図で
ある。
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a core material used in the method of FIG.

【図5】コア材の溝形成例を示す部分斜視図である。FIG. 5 is a partial perspective view showing an example of forming a groove in a core material.

【図6】図5の(イ)、(ロ)に対応するコア材の端部
断面図である。
6 is an end sectional view of a core material corresponding to FIGS. 5A and 5B. FIG.

【図7】コア材の別の構造例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another example of the structure of the core material.

【図8】コア材のさらに別の構造例を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing still another example of the structure of the core material.

【図9】図8のコア材に補強部材形成用強化繊維基材を
取り付けた場合の部分縦断面図である。
9 is a partial longitudinal sectional view when a reinforcing member-forming reinforcing fiber base material is attached to the core material of FIG. 8;

【図10】コア材と補強部材形成用強化繊維基材の配置
例を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing an arrangement example of a core material and a reinforcing fiber base material for forming a reinforcing member.

【図11】コア材と補強部材形成用強化繊維基材の別の
配置例を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing another arrangement example of a core material and a reinforcing fiber base material for forming a reinforcing member.

【図12】溝付きコア材と補強部材形成用強化繊維基材
の配置例を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view illustrating an arrangement example of a grooved core material and a reinforcing fiber base material for forming a reinforcing member.

【図13】コア材の溝部の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a groove of a core material.

【図14】溝付きコア材と補強部材形成用強化繊維基材
の別の配置例を示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing another arrangement example of a grooved core material and a reinforcing fiber base material for forming a reinforcing member.

【図15】溝付きコア材と補強部材形成用強化繊維基材
のさらに別の配置例を示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing still another arrangement example of the grooved core material and the reinforcing fiber base material for forming the reinforcing member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 FRP構造体 2、13、15、22、41、51、71、81、9
1、101、111、121、124、131、141
コア材 3a、3b FRP板 4a、4b、61、62 補強部材 11 コア材の素材 12a、12b、14、26、43、53、73、82
切り欠き凹部 21 型 23 強化繊維基材 24、25、42、52、72、74、83、84、9
2、93、94、122、123、132、142 溝 27、28 コ字状強化繊維基材 29 バッグ基材 30 真空ポンプ 31 バルブ 32 樹脂 33、34 エッジブリーザ 95、102、112 補強部材形成用強化繊維基材 96 孔
1 FRP structure 2, 13, 15, 22, 41, 51, 71, 81, 9
1, 101, 111, 121, 124, 131, 141
Core material 3a, 3b FRP plate 4a, 4b, 61, 62 Reinforcement member 11 Core material 12a, 12b, 14, 26, 43, 53, 73, 82
Notched recess 21 type 23 reinforcing fiber base material 24, 25, 42, 52, 72, 74, 83, 84, 9
2, 93, 94, 122, 123, 132, 142 Groove 27, 28 U-shaped reinforcing fiber base material 29 Bag base material 30 Vacuum pump 31 Valve 32 Resin 33, 34 Edge breather 95, 102, 112 Reinforcement for forming reinforcing member Fiber substrate 96 holes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 105:08 307:04 Fターム(参考) 4F100 AA01B AD11B AE01 AE06 AK01B AK04 AK07 AK12 AK15 AK21 AK33 AK44 AK51 AK52 AK53 AP00 AS00A AS00C BA02 BA03 BA06 BA10A BA10C BA13 BA41A BA41C CB00 DB17A DB17C DB20A DB20C DC23A DC23C DD05A DD05C DG01B DH02A DH02B DH02C DJ00B DJ01A DJ01C EH312 EJ592 EJ822 EJ952 JK01 JL03 YY00B 4F205 AA18 AA37 AA39 AA41 AD16 AD17 AD23 AG03 AG28 HA06 HA09 HA14 HA24 HA33 HA37 HA47 HB01 HB12 HC05 HC06 HC16 HC17 HF01 HF30 HK05 HK17 HM02 HT03 HT12 HT27──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B29K 105: 08 307: 04 F term (Reference) 4F100 AA01B AD11B AE01 AE06 AK01B AK04 AK07 AK12 AK15 AK21 AK33 AK44 AK51 AK52 AK53 AP00 AS00A AS00C BA02 BA03 BA06 BA10A BA10C BA13 BA41A BA41C CB00 DB17A DB17C DB20A DB20C DC23A DC23C DD05A DD05C DG01B DH02A DH02B DH02C DJ00B HA01AHA01A14A03A14A03A03A03A14A03A03 HA37 HA47 HB01 HB12 HC05 HC06 HC16 HC17 HF01 HF30 HK05 HK17 HM02 HT03 HT12 HT27

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のコア材と、該コア材の少なくとも
片面に配置されたFRP板と、少なくとも一部のコア材
における各コア材の少なくとも一端部に配置され、前記
FRP板に対し実質的に垂直に延びる部分を有するFR
P製の補強部材とを備えたFRP構造体であって、前記
補強部材が、FRP構造体を全体的にみた場合に不連続
に配列されており、かつ、前記コア材に対して樹脂拡散
手段が設けられており、少なくとも前記FRP板の強化
繊維基材とコア材が樹脂により一体化されていることを
特徴とするFRP構造体。
1. A plurality of core members, an FRP plate disposed on at least one surface of the core members, and at least one end of each core member in at least a part of the core members, wherein the core members are substantially arranged with respect to the FRP plate. FR having a portion extending perpendicular to
A reinforcing member made of P, wherein the reinforcing members are arranged discontinuously when the FRP structure is viewed as a whole, and a resin diffusing means with respect to the core material. Is provided, and at least the reinforcing fiber base material and the core material of the FRP plate are integrated by a resin.
【請求項2】 複数のコア材と、該コア材の少なくとも
片面に配置されたFRP板と、少なくとも一部のコア材
における各コア材の少なくとも一端部に配置され、前記
FRP板に対し実質的に垂直に延びる部分を有するFR
P製の補強部材とを備えたFRP構造体であって、前記
補強部材のFRP構造体における配置密度が、FRP構
造体の部位によって異なっており、かつ、前記コア材に
対して樹脂拡散手段が設けられており、少なくとも前記
FRP板の強化繊維基材とコア材が樹脂により一体化さ
れていることを特徴とするFRP構造体。
2. A plurality of core materials, an FRP plate disposed on at least one surface of the core material, and at least one end of each core material in at least a part of the core material, wherein the FRP plate is substantially disposed with respect to the FRP plate. FR having a portion extending perpendicular to
A reinforcing member made of P, wherein an arrangement density of the reinforcing member in the FRP structure is different depending on a portion of the FRP structure, and a resin diffusing means for the core material is provided. An FRP structure, wherein at least a reinforcing fiber base material and a core material of the FRP plate are integrated with a resin.
【請求項3】 複数のコア材と、該コア材の少なくとも
片面に配置されたFRP板とを有するFRP構造体であ
って、少なくとも一部のコア材が千鳥状に配列さてお
り、かつ、前記コア材に対して樹脂拡散手段が設けられ
ており、少なくとも前記FRP板の強化繊維基材とコア
材が樹脂により一体化されていることを特徴とするFR
P構造体。
3. An FRP structure having a plurality of core members and an FRP plate disposed on at least one surface of the core members, wherein at least a part of the core members is arranged in a staggered manner, and A resin diffusion means is provided for the core material, and at least the reinforcing fiber base material of the FRP plate and the core material are integrated by a resin.
P structure.
【請求項4】 少なくとも一部のコア材における各コア
材の少なくとも一端部に、前記FRP板に対し実質的に
垂直に延びる部分を有するFRP製の補強部材が設けら
れている、請求項3のFRP構造体。
4. The FRP reinforcing member having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate is provided on at least one end of each core material in at least a part of the core material. FRP structure.
【請求項5】 前記コア材に対して配された樹脂拡散手
段が、コア材に設けられた溝からなる、請求項1ないし
4のいずれかに記載のFRP構造体。
5. The FRP structure according to claim 1, wherein the resin diffusion means provided for the core material comprises a groove provided in the core material.
【請求項6】 成形時に樹脂の通り道となる溝を形成し
た複数のコア材と、該コア材の少なくとも片面に配置さ
れたFRP板とを有するFRP構造体であって、前記コ
ア材に形成された溝の形態がFRP構造体に部位によっ
て異なっており、かつ、少なくとも前記FRP板の強化
繊維基材とコア材が樹脂により一体化されていることを
特徴とするFRP構造体。
6. An FRP structure comprising: a plurality of core members formed with a groove that becomes a path of a resin during molding; and an FRP plate disposed on at least one surface of the core member. An FRP structure characterized in that the shape of the groove differs depending on the portion of the FRP structure, and at least the reinforcing fiber base material and the core material of the FRP plate are integrated with a resin.
【請求項7】 溝の方向がFRP構造体の部位によって
異なっている、請求項6のFRP構造体。
7. The FRP structure according to claim 6, wherein the direction of the groove differs depending on the position of the FRP structure.
【請求項8】 溝のピッチがFRP構造体の部位によっ
て異なっている、請求項6または7のFRP構造体。
8. The FRP structure according to claim 6, wherein a pitch of the groove is different depending on a portion of the FRP structure.
【請求項9】 溝の深さがFRP構造体の部位によって
異なっている、請求項6ないし8のいずれかに記載のF
RP構造体。
9. The FRP according to claim 6, wherein the depth of the groove differs depending on the portion of the FRP structure.
RP structure.
【請求項10】 溝の幅がFRP構造体の部位によって
異なっている、請求項6ないし9のいずれかに記載のF
RP構造体。
10. The F according to claim 6, wherein the width of the groove differs depending on the portion of the FRP structure.
RP structure.
【請求項11】 少なくとも一部のコア材における各コ
ア材の少なくとも一端部に、前記FRP板に対し実質的
に垂直に延びる部分を有するFRP製の補強部材が設け
られている、請求項6ないし10のいずれかに記載のF
RP構造体。
11. An FRP reinforcing member having a portion extending substantially perpendicular to the FRP plate is provided at at least one end of each core material in at least a part of the core material. F described in any of 10 above
RP structure.
【請求項12】 コア材の表面に断面積の異なる少なく
とも2種の溝が形成されている、請求項1〜11のいず
れかに記載のFRP構造体。
12. The FRP structure according to claim 1, wherein at least two types of grooves having different cross-sectional areas are formed on the surface of the core material.
【請求項13】 FRP板の体積繊維含有率が35%以
上65%以下であり、ボイド率が5%以下である、請求
項1〜12のいずれかに記載のFRP構造体。
13. The FRP structure according to claim 1, wherein the volume fiber content of the FRP plate is 35% or more and 65% or less, and the void ratio is 5% or less.
【請求項14】 FRP構造体の強化繊維として、1本
当たりのフィラメント数が10,000〜300,00
0本の範囲にある炭素繊維を用いることを特徴とする、
請求項1〜13のいずれかに記載のFRP構造体。
14. The reinforcing fiber of the FRP structure has a filament number of 10,000 to 300,00 per filament.
Characterized by using carbon fibers in the range of 0 strands,
The FRP structure according to claim 1.
【請求項15】 前記コア材の両面に前記FRP板が配
置されたサンドイッチ構造を有し、補強部材が両FRP
板間にわたって延びている、請求項1ないし14のいず
れかに記載のFRP構造体。
15. A sandwich structure in which the FRP plate is disposed on both surfaces of the core material, and the reinforcing member is formed of both FRP plates.
The FRP structure according to claim 1, wherein the FRP structure extends between the plates.
【請求項16】 前記コア材が発泡体からなる、請求項
1ないし15のいずれかに記載のFRP構造体。
16. The FRP structure according to claim 1, wherein the core material is made of a foam.
【請求項17】 少なくとも前記FRP板が、強化繊維
基材に樹脂が実質的に同時に含浸され実質的に同時に硬
化される一発成形により成形されていることを特徴とす
る、請求項1ないし16のいずれかに記載のFRP構造
体。
17. The method according to claim 1, wherein at least the FRP plate is formed by one-shot molding in which the reinforcing fiber base material is impregnated with the resin substantially simultaneously and cured substantially simultaneously. The FRP structure according to any one of the above.
【請求項18】 請求項1ないし17のいずれかに記載
のFRP構造体におけるFRP板に代えて繊維強化無機
材料の板状物を有することを特徴とする繊維強化無機材
料の構造体。
18. A structure made of a fiber-reinforced inorganic material, comprising a plate-like material made of a fiber-reinforced inorganic material instead of the FRP plate in the FRP structure according to any one of claims 1 to 17.
【請求項19】 型内に、複数のコア材と、該コア材の
少なくとも片面においてコア材の面方向に延びる強化繊
維基材とを配置するとともに、これらの上または上下に
樹脂を面方向に拡散するための媒体を配置するかまたは
コア材に樹脂を面方向に拡散するための樹脂拡散路を形
成しておき、全体をバッグ基材で覆った後バッグ基材で
覆われた内部を真空状態にし、樹脂を注入して少なくと
も前記強化繊維基材の表面に拡散させ、該樹脂を強化繊
維基材に含浸することにより一発成形することを特徴と
する、請求項1ないし17のいずれかに記載のFRP構
造体の製造方法。
19. A mold in which a plurality of core materials and a reinforcing fiber base material extending in the surface direction of the core material on at least one side of the core material are arranged, and a resin is vertically or vertically applied to the core material. Place a medium for diffusion or form a resin diffusion path in the core material to diffuse resin in the surface direction, cover the whole with the bag base material, and then vacuum the inside covered with the bag base material. 18. A state is formed, and a resin is injected and diffused at least on the surface of the reinforcing fiber base material, and the resin is impregnated into the reinforcing fiber base material to perform one-shot molding. 3. The method for producing an FRP structure according to item 1.
【請求項20】 型内の、少なくとも一部のコア材にお
ける各コア材の少なくとも一端部に、前記強化繊維基材
に対し実質的に垂直に延びる部分を有する補強部材形成
用基材を配置する、請求項19のFRP構造体の製造方
法。
20. A reinforcing member forming base material having a portion extending substantially perpendicular to the reinforcing fiber base material is disposed at at least one end of each core material in at least a part of the core material in the mold. 20. A method for manufacturing an FRP structure according to claim 19.
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