JP2014077213A - ジョイント用繊維基材及びジョイント用繊維強化複合材 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維束層の積層数を増加させることなく機械的特性を得ることができるジョイント用繊維基材及びジョイント用繊維強化複合材を提供すること。
【解決手段】ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材は、積層体１１の一部に、積層体１１の積層方向に沿った平面視で外方に凸となる湾曲状をした外周形状を有するとともにロッドと連結されるジョイント部２１を有している。ジョイント部２１は、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄ間の境界線Ｒが延びる方向に沿って延びる補強材３７によって外周形状を形成する外周面２０ａが覆われている。
【選択図】図６

Description

本発明は、積層体の少なくとも一部に、積層体の積層方向に沿った平面視で外方に凸となる湾曲状をした外周形状を有するとともに他部材と連結されるジョイント部を有するジョイント用繊維基材、及びジョイント用繊維強化複合材に関する。

軽量、高強度の材料として繊維強化複合材が使用されている。繊維強化複合材は、複数の繊維束層を積層して形成された繊維基材がマトリックス樹脂中に複合化されることにより、マトリックス樹脂自体に比べて力学的特性（機械的特性）が向上するため、構造部品として好ましい。また、このような繊維強化複合材は、ラグジョイント（ジョイント用繊維強化複合材）などと呼ばれて他部材とのジョイントとして用いられるものがある。

ジョイント用繊維強化複合材においては、ジョイント部の他部材との干渉を避けるために、ジョイント部は外方に凸となる湾曲状をした外周形状を有するとともに、ジョイント部には他部材と機械的に連結するためにボルトやピンが挿通される。このため、ジョイント部には、ボルトやピンからの引張荷重が局所的に作用するため、機械的特性の向上が要求されている。

機械的特性を向上させるために、特許文献１に開示の３次元繊維強化複合材ラグにおいては、互いに異なる配向パターンを有する複数の二次元配列糸層を必要強度に応じ、かつ各応力分担領域における繊維配向率が相互に均等になるように選択的に積層している。

特開２００４−９９６４８号公報

しかし、特許文献１においては、必要とされる機械的特性に応じて二次元配列糸層の積層数が決定されており、必要強度が大きければ二次元配列糸層の積層数が増加してしまい、厚みが厚く、重量化してしまう。

本発明は、繊維束層の積層数を増加させることなく機械的特性を得ることができるジョイント用繊維基材及びジョイント用繊維強化複合材を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の繊維束層が積層された積層体を有し、前記積層体の少なくとも一部に、前記積層体の積層方向に沿った平面視で外方に凸となる湾曲状をした外周形状を有するとともに他部材と連結されるジョイント部を有するジョイント用繊維基材であって、前記ジョイント部は、前記繊維束層間の境界線が延びる方向に沿って延びる繊維束によって前記外周形状を形成する外周面が覆われていることを要旨とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のジョイント用繊維基材にマトリックス樹脂を含浸させて形成されるものである。
これによれば、繊維束でジョイント部の外周面を覆うことで、ジョイント部の外周面に向けてジョイント部を引張る引張荷重は、繊維束層の積層体と、外周面を覆う繊維束に分散して受け止められる。このため、ジョイント部の機械的特性を、繊維束層の積層体だけで発現させる場合と比べて向上させることができる。よって、同じ引張荷重を受け止めるために必要とされる繊維束層の積層数は、外周面を覆う繊維束が無い場合と比べると減らすことができる。

また、前記積層体は、全ての前記繊維束層が積層されて形成された積層体本体と、該積層体本体から屈曲して延設される一対の延設部とを有し、前記積層体本体は前記ジョイント部を備え、かつ前記繊維束層の積層方向における一端側に第１面を有するとともに他端側に第２面を有し、一対の前記延設部は、全ての前記繊維束層を複数層ずつに２つに割いて形成され、前記積層体本体から屈曲して前記第１面及び前記第２面のいずれか一方側から他方側に向かって互いに逆方向に延び、前記第１面側に延設された一方の前記延設部の屈曲部における凸側の表面を形成する湾曲面と、前記第２面側に延設された他方の前記延設部の屈曲部における凸側の表面を形成する湾曲面との間の空間には、前記ジョイント部の外周面を覆う前記繊維束が延長して配設されていてもよい。

これによれば、ジョイント用繊維基材を用いてジョイント用繊維強化複合材を製造する際、２つの湾曲面の間の空間に樹脂溜りが形成されることを防止することができる。その結果、ジョイント用繊維強化複合材において、樹脂リッチな部分が形成されることを防止して、ジョイント用繊維強化複合材の機械的特性の低下を防止することができる。そして、空間を埋めるフィラーとしての機能を、外周面を覆う繊維束に兼用させることができる。よって、空間を埋めるフィラーと、ジョイント部の外周面を覆う繊維束とを別々の部材とする場合と比べると、ジョイント用繊維基材の製造を簡単に行うことができる。

また、前記ジョイント部には、前記積層体を積層方向に貫通するジョイント孔が形成されていてもよい。
これによれば、ジョイント部にジョイント孔が形成されることで、ジョイント孔から、ジョイント部の外周面までの距離が短くなり、ジョイント部の機械的特性の向上が必然となる。そして、繊維束でジョイント部の外周面を覆うことで、ジョイント孔が形成されていてもジョイント部の機械的特性を向上させ、ジョイント孔に挿通された部材を介してジョイント部が引張られても、ジョイント部が変形等することを防止することができる。

また、前記繊維束層を構成する繊維束と、前記ジョイント部の外周面を覆う繊維束は同じ材料からなる繊維束であってもよい。
これによれば、ジョイント用繊維基材にマトリックス樹脂を含浸させてジョイント用繊維強化複合材を製造した場合、その繊維束と他の材料が混在することによるジョイント用繊維強化複合材の機械的特性の低下を防止できる。

本発明によれば、繊維束層の積層数を増加させることなく機械的特性を得ることができる。

実施形態のジョイント用繊維強化複合材と他部材との連結状態を示す斜視図。 （ａ）及び（ｂ）はジョイント用繊維基材を示す斜視図。 （ａ）はジョイント用繊維強化複合材を示す図２（ａ）の３ａ−３ａ線断面図、（ｂ）はジョイント用繊維強化複合材を示す図２（ａ）の３ｂ−３ｂ線断面図。 （ａ）は第１〜第４の強化繊維束層を積層する状態を示す斜視図、（ｂ）は積層体を示す斜視図。 積層体本体、第１延設部及び第２延設部を示す斜視図。 補強材を接合する状態を示す斜視図。 別例のジョイント用繊維強化複合材を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。なお、図１及び図２では、説明を簡略するためのマトリックス樹脂Ｊの図示を省略している。
ジョイント用繊維強化複合材１０は、所定形状に形成されたジョイント用繊維基材３０にマトリックス樹脂Ｊを含浸させて形成されている。また、ジョイント用繊維基材３０は、積層体１１を備え、この積層体１１は、シート状をなす第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを積層し、積層方向に隣り合う繊維束層同士をバインダ等で結合して形成されている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄは、複数の経糸１５ａ（第１の糸）と、複数の緯糸１５ｂ（第２の糸）とを一本ずつ交互に組み合わせた平織りによって形成されている。また、複数の経糸１５ａは、繊維束からなり互いに平行に真っ直ぐに配列され、複数の緯糸１５ｂも繊維束からなり互いに平行にかつ経糸１５ａと交差（直交）する方向に真っ直ぐに配列されている。そして、経糸１５ａ及び緯糸１５ｂの繊維束は、それぞれ炭素繊維によって形成されている。

第１の強化繊維束層１１ａは、その長さ方向に対して経糸１５ａが０度、緯糸１５ｂが９０度となる状態に経糸１５ａと緯糸１５ｂが織られて形成されている。第２の強化繊維束層１１ｂは、その長さ方向に対して経糸１５ａが＋４５度、緯糸１５ｂが−４５度となる状態に経糸１５ａと緯糸１５ｂが織られて形成されている。第３の強化繊維束層１１ｃは、その長さ方向に対して経糸１５ａが０度、緯糸１５ｂが９０度となる状態に経糸１５ａと緯糸１５ｂが織られて形成されている。第４の強化繊維束層１１ｄは、その長さ方向に対して経糸１５ａが＋４５度、緯糸１５ｂが−４５度となる状態に経糸１５ａと緯糸１５ｂが織られて形成されている。

積層体１１は、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄの積層物を、図４（ｂ）の２点鎖線に示す位置から積層方向に切断し、所定形状に成形することで形成されている。よって、積層体１１は、各経糸１５ａと緯糸１５ｂの配列方向により、全体で４軸配向となっている。なお、積層体１１の厚み方向であり、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄが積層された方向を、積層体１１の積層方向とする。

図２（ａ）及び図３に示すように、積層体１１において、積層方向の一端部に配設された第１の強化繊維束層１１ａの表面を、積層体１１の第１面Ｍ１とし、積層方向の他端部に配設された第４の強化繊維束層１１ｄの表面を、積層体１１の第２面Ｍ２とする。

図５に示すように、積層体１１は、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを全て備える細長板状の積層体本体２０を備える。積層体本体２０の面に沿う方向に対し直交し、かつ連続する面であり、積層体１１の積層方向に沿った平面視で外方に凸となる湾曲状をなす面を、外周面２０ａとする。積層体本体２０における外周面２０ａは、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄの積層面によって形成されており、四層構造になっている。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、積層体本体２０は、長さ方向の一端部にジョイント孔２０ｂが積層方向に貫通して形成されている。また、積層体本体２０の長さ方向一端部は、ジョイント孔２０ｂを囲む円弧状に形成されたジョイント部２１となっている。ジョイント部２１は、積層体１１の積層方向に沿った平面視で、積層体本体２０の外周面２０ａが外方に凸となる湾曲状に形成されている。すなわち、ジョイント部２１は、積層体１１の積層方向に沿った平面視で外方に凸となる湾曲状をした外周形状を有する。よって、ジョイント部２１は、平面視で凹んで外周面２０ａが曲線状になっているものではない。また、ジョイント部２１は、外周面２０ａが円弧状のもののほか、若干直線状のものを含んでいたり弧状のものであってもよい。

積層体本体２０の面に沿う方向で、かつ長さ方向に直交する方向を積層体本体２０の幅方向とし、積層体本体２０の幅方向に延び、かつジョイント孔２０ｂの中心を通過する直線を基準線Ｈで示す。この場合、基準線Ｈよりも積層体本体２０の長さ方向一端側では、ジョイント孔２０ｂからジョイント部２１での外周面２０ａまでの距離Ｋは、ジョイント孔２０ｂの周方向に一定となっている。一方、基準線Ｈよりも積層体本体２０の長さ方向他端側では、ジョイント孔２０ｂから外周面２０ａまでの距離Ｋが周方向に異なっている。ジョイント部２１では、ジョイント孔２０ｂから外周面２０ａまでの距離Ｋが、ジョイント部２１以外での距離Ｋより短くなっている。そして、距離Ｋが短いジョイント部２１が、他部材であるロッド１２と連結される。

図５に示すように、ジョイント部２１での外周面２０ａには、積層方向に隣り合う強化繊維束層１１ａ〜１１ｄ同士の間に形成される境界線Ｒが積層方向に３本形成されている。積層体１１は、積層体本体２０の長さ方向の他端から屈曲して延設される第１延設部３１及び第２延設部３５を一体に備える。第１延設部３１は、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを、第３の強化繊維束層１１ｃと第４の強化繊維束層１１ｄに割いて形成された２層構造であり、第２延設部３５は、第１の強化繊維束層１１ａと第２の強化繊維束層１１ｂに割いて形成された２層構造である。

図３（ｂ）に示すように、第１延設部３１は、積層体本体２０の第１面Ｍ１側から第２面Ｍ２側に向かう方向に延びて形成されている。第１延設部３１は、積層体本体２０から屈曲する第１屈曲部３２を含むとともに、第１屈曲部３２において、凸側の表面を形成する湾曲面３２ａは円弧状に形成されている。第１延設部３１は、第１屈曲部３２を除いて板状に形成され、第２面Ｍ２に対し直交する方向に延びている。

第２延設部３５は、積層体本体２０の第２面Ｍ２側から第１面Ｍ１側に向かう方向に延びて形成され、第１延設部３１と第２延設部３５は互いに逆方向に延びている。第２延設部３５は、積層体本体２０から屈曲する第２屈曲部３６を含むとともに、第２屈曲部３６において、凸側の表面を形成する湾曲面３６ａは円弧状に形成されている。第２延設部３５は、第２屈曲部３６を除いて板状に形成され、第１面Ｍ１に対し直交する方向に延びている。

図５に示すように、第１延設部３１と第２延設部３５を、積層体１１を割いて形成している関係上、第１屈曲部３２と第２屈曲部３６の裂目Ｑは、ジョイント部２１での外周面２０ａの延長線上に位置している。よって、第１屈曲部３２と第２屈曲部３６の間に形成される裂目Ｑは、ジョイント部２１の外周面２０ａに形成された境界線Ｒの延長線上に位置し、ジョイント部２１の外周面２０ａ（境界線Ｒ）、積層体本体２０の外周面２０ａ（境界線Ｒ）、及び裂目Ｑは同一直線上に位置している。

図２に示すように、積層体１１において、ジョイント部２１及び積層体本体２０の外周面２０ａには、補強材３７が接合されている。補強材３７は、複数本の強化繊維を束ねてなる強化繊維束を用いて形成されている。なお、「強化繊維」とは補強材３７を、ジョイント用繊維強化複合材１０の繊維基材として使用した際に、ジョイント用繊維強化複合材１０のマトリックス樹脂Ｊを強化する役割を担う繊維束を意味する。そして、本実施形態では、強化繊維として炭素繊維が使用されている。

図３（ａ）に示すように、補強材３７は、繊維束の延びる方向に直交する断面形状が扁平状をなすとともに、繊維束の延びる方向に長尺状の帯状に形成されている。そして、補強材３７において、断面形状の長手方向を補強材３７の幅方向とし、断面形状の短手方向を補強材３７の厚み方向とする。補強材３７の幅方向への長さ（幅）は、積層体本体２０の積層方向に沿った外周面２０ａの長さと同じに設定されている。

補強材３７は、積層体本体２０及びジョイント部２１の外周面２０ａを覆う状態でバインダによって接合されている。補強材３７は、幅方向が積層体本体２０の積層方向に沿って延びる状態で、外周面２０ａを積層方向全体に亘って覆う状態に接合されている。また、補強材３７は、繊維束が、外周面２０ａでの境界線Ｒの延びる方向に沿って延びる状態で外周面２０ａに接合されている。

図３（ｂ）に示すように、第１屈曲部３２の湾曲面３２ａと、第２屈曲部３６の湾曲面３６ａとの間の空間には、ジョイント部２１の外周面２０ａを覆う補強材３７が延長して配設されるとともに、両湾曲面３２ａ，３６ａの間の空間の全体が補強材３７によって覆われている。すなわち、補強材３７は、繊維束が第１屈曲部３２と第２屈曲部３６の裂目Ｑの延びる方向に沿って延びている。

図２に示すように、補強材３７は、第１屈曲部３２の湾曲面３２ａと、第２屈曲部３６の湾曲面３６ａとの間の空間に入り込んだ状態に設けられ、その空間を埋めている。よって、補強材３７は、ジョイント部２１から積層体本体２０を跨いで第１延設部３１と第２延設部３５の間にも設けられ、積層体本体２０を全周に亘って囲む状態に設けられている。そして、ジョイント用繊維基材３０は、積層体１１を、積層体本体２０と、第１屈曲部３２と、第２屈曲部３６とを含む形状に成形するとともに、積層体本体２０にジョイント部２１を設け、さらに、補強材３７を設けて形成されている。

ジョイント用繊維強化複合材１０は、上記構成のジョイント用繊維基材３０（積層体１１）にマトリックス樹脂Ｊが含浸硬化されて形成されている。マトリックス樹脂Ｊは、積層体本体２０、ジョイント部２１、第１延設部３１、第２延設部３５、及び補強材３７に含浸し、一体に硬化している。また、ジョイント部２１に形成されたジョイント孔２０ｂの内周面はマトリックス樹脂Ｊに覆われている。ジョイント用繊維強化複合材１０のジョイント孔２０ｂには、他部材から延びるロッド１２を連結するために連結ピンＰが挿通されている。

次に、ジョイント用繊維強化複合材１０の製造方法について説明する。
図４（ａ）に示すように、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを積層し、その積層物を図４（ｂ）の２点鎖線に示す位置から切断する。そして、切り出された積層物を所定形状に成形して積層体１１を形成する。

次に、積層体１１の外周面２０ａに補強材３７を接合する。補強材３７の外周面２０ａへの接合は、まず、積層体本体２０及びジョイント部２１の外周面２０ａと、第１屈曲部３２の湾曲面３２ａ及び第２屈曲部３６の湾曲面３６ａにバインダを散布する。このバインダとしては熱可塑性樹脂を粉末状にしたもの、あるいは液状の接着剤（樹脂））が使用される。

図６に示すように、ボビン４０に予め巻装された補強材３７を、加熱・加圧ローラ４１で外周面２０ａに押し付けながらバインダを加熱溶融させ、硬化したバインダによって接合させる。そして、積層体１１からジョイント用繊維基材３０を形成し、そのジョイント用繊維基材３０を、マトリックス樹脂Ｊに含浸するとともに、マトリックス樹脂Ｊが硬化することでジョイント用繊維強化複合材１０が形成される。このマトリックス樹脂Ｊの含浸処理は、レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法が採用される。そして、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄがマトリックス樹脂Ｊの硬化に伴い一体化されている。なお、マトリックス樹脂Ｊ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、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の他、ナイロンやＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が使用される。また、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。そして、ジョイント用繊維強化複合材１０において、積層体本体２０の長さ方向一端側にジョイント孔２０ｂを形成する。

次に、ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０の作用を記載する。
ロッド１２が、ジョイント用繊維強化複合材１０（ジョイント用繊維基材３０）から離間する方向へ移動すると、連結ピンＰもジョイント用繊維強化複合材１０から離間する方向へ移動する。このとき、図２の矢印Ｙに示すように、ジョイント部２１においては、その外周面２０ａに向かう方向へ連結ピンＰから引張荷重が掛かる。ジョイント部２１においては、引張荷重が掛かる方向の外周面２０ａに補強材３７が接合され、ジョイント部２１の機械的特性が向上している。そして、引張荷重はジョイント部２１だけでなく、補強材３７によっても受け止められる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ジョイント用繊維基材３０において、積層体１１のジョイント部２１での外周面２０ａに補強材３７を接合し、ジョイント部２１の機械的特性を向上させた。そして、このジョイント用繊維基材３０から得られたジョイント用繊維強化複合材１０において、ジョイント部２１に挿通された連結ピンＰを介してジョイント部２１に引張荷重が掛かったとき、ジョイント部２１による引張荷重の受け止め力は小さいが、補強材３７でも引張荷重を受け止めることができる。よって、引張荷重がジョイント部２１と補強材３７に分散され、引張荷重によるジョイント部２１の変形を防止できる。したがって、強化繊維束層の積層数を増やすことなくジョイント部２１での機械的特性を上げることができる。よって、同じ引張荷重を受け止めるために必要とされる強化繊維束層の積層数は、補強材３７が無い場合と比べると減らすことができ、ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０の厚みを薄くし、かつ軽量化を図ることができる。

（２）ジョイント孔２０ｂを囲むように繊維束を、外方に凸となる湾曲状にするとともに、その湾曲させた繊維束を積層してジョイント部２１を形成する方法がある。この場合は、繊維束の内周側と外周側とで繊維長さに差が生じ、内周側の繊維束は緩んだり、蛇行したりしてしまい、引張荷重等の力を受け止める力が低下してしまう。しかし、本実施形態のジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０においては、積層体１１を切断してジョイント部２１を形成し、そのジョイント部２１の外周面２０ａに補強材３７を接合しているため、繊維束を湾曲させたときのような繊維束の緩みや蛇行が生じず、繊維束による機械的強度を発揮させることができる。

（３）積層体１１は、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを積層したものを所定形状に切断して形成され、その切断面となる積層体本体２０及びジョイント部２１の外周面２０ａには補強材３７が接合されている。このため、切断面を補強材３７で覆って切断面からの繊維の解れを防止することができる。したがって、マトリックス樹脂Ｊを含浸して得られるジョイント用繊維強化複合材１０においては、繊維が解れた部位に樹脂リッチな部分が形成されることを防止することができ、ジョイント用繊維強化複合材１０の機械的特性の低下を防止することができる。

（４）第１延設部３１における第１屈曲部３２の湾曲面３２ａと、第２延設部３５における第２屈曲部３６の湾曲面３６ａとの間の空間には、補強材３７が設けられている。このため、上記空間が補強材３７によって埋められ、ジョイント用繊維強化複合材１０において、樹脂溜りが形成されることが防止される。

（５）第１延設部３１における第１屈曲部３２の湾曲面３２ａと、第２延設部３５における第２屈曲部３６の湾曲面３６ａとの間の空間を埋めるために、ジョイント部２１の外周面２０ａを覆う補強材３７を延長して配設した。補強材３７は、ジョイント部２１を補強する機能と、空間を埋めるフィラーとしての機能を有し、フィラーとしての機能を発揮する部材を別に設ける場合と比べると、ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０の部品点数を減らすことができ、また、製造も簡素化することができる。

（６）補強材３７は、ジョイント部２１だけでなく、積層体本体２０の外周面２０ａ全体を覆っている。このため、積層体１１を積層方向に補強することができ、得られるジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０を全体に亘って機械的特性を向上させることができる。

（７）補強材３７は、バインダによって積層体本体２０及びジョイント部２１の外周面２０ａ、さらには第１及び第２屈曲部３２，３６に接合されている。よって、マトリックス樹脂Ｊを積層体１１に含浸させるとき、補強材３７が積層体１１から剥がれることを防止することができ、補強材３７が剥がれないように押さえる必要がなく、ジョイント用繊維強化複合材１０を簡単に製造することができる。

（８）補強材３７は、繊維束の延びる方向が、外周面２０ａでの境界線Ｒの延びる方向に沿っている。また、補強材３７は、幅がジョイント部２１の外周面２０ａの積層方向への長さと同じになっている。このため、補強材３７を積層体本体２０の周方向に沿って接合しやすく、また、ジョイント部２１の外周面２０ａを積層方向全体に亘って補強材３７で覆い、ジョイント部２１の機械的特性を確実に向上させることができる。

（９）ジョイント部２１には、ジョイント孔２０ｂが形成されている。このため、ジョイント部２１において、ジョイント孔２０ｂから外周面２０ａまでの距離Ｋが短くなり、ジョイント部２１の機械的特性の向上が必然となる。そして、補強材３７でジョイント部２１の外周面２０ａを覆うことで、ジョイント孔２０ｂが形成されていてもジョイント部２１の機械的特性を向上させることができる。よって、ジョイント孔２０ｂに挿通された連結ピンＰを介してジョイント部２１が引張られても、ジョイント部２１が変形等することを防止することができる。

（１０）第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄと、補強材３７をそれぞれ炭素繊維で形成した。このため、ジョイント用繊維強化複合材１０においては、炭素繊維以外の材料が混在することによる強度低下を無くすことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図７に示すように、ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０の形状は、第１延設部３１及び第２延設部３５が無い形状でもよく、積層体本体２０の長さ方向他端側がテーパ状に形成されていてもよい。

○ 実施形態では、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを平織りで形成した織物としたが、織り方は、朱子織りや綾織りであってもよい。
○ 実施形態では、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄを織物としたが、繊維束を一方向に配列したものであってもよい。

○ 実施形態では、ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０にジョイント孔２０ｂを形成し、ジョイント孔２０ｂに挿通した連結ピンＰを介してロッド１２と連結したが、ジョイント用繊維基材３０及びジョイント用繊維強化複合材１０のジョイント部２１は、ジョイント孔２０ｂが無い状態で他部材と連結されていてもよい。

○ 実施形態では、補強材３７は一層としたが、複数層としてもよい。
○ 補強材３７の幅を、ジョイント部２１での外周面２０ａの積層方向長さより長くしてもよいし、短くしてもよい。

○ 実施形態では、補強材３７をジョイント部２１だけでなく積層体本体２０全体と、第１屈曲部３２と第２屈曲部３６の湾曲面３２ａ，３６ａを覆うようにしたが、ジョイント部２１の外周面２０ａだけを覆ってもよいし、ジョイント部２１と積層体本体２０の外周面２０ａだけを覆ってもよい。

○ 実施形態では、補強材３７をバインダを用いて外周面２０ａに接合したが、補強材３７は外周面２０ａを覆っていれば、接合されていなくてもよい。
○ 実施形態では、補強材３７を帯状（断面扁平状）としたが、補強材３７は帯状でなくてもよい。

○ 実施形態では、積層体１１において、積層体本体２０の一部にジョイント部２１を形成したが、積層体１１を円盤状に形成するとともに、その積層体１１にジョイント孔２０ｂを形成し、積層体１１全体をジョイント部としてもよい。

○ 実施形態では、第１〜第４の強化繊維束層１１ａ〜１１ｄと、補強材３７をそれぞれ炭素繊維で形成したが、別々の繊維材料で形成されていてもよい。この場合、補強材３７を形成する繊維材料の方が強度が高いのが好ましい。

○ 実施形態では、積層体１１における強化繊維束層を４層で形成したが、２層、３層、５層以上であってもよい。
○ ジョイント用繊維基材３０にマトリックス樹脂Ｊを含浸、硬化させてジョイント用繊維強化複合材１０を製造する方法はＲＴＭ法に限らない。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記繊維束層及び前記補強材は炭素繊維から形成されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のジョイント用繊維基材。

Ｊ…マトリックス樹脂、Ｒ…境界線、Ｍ１…第１面、Ｍ２…第２面、１０…ジョイント用繊維強化複合材、１１…積層体、１１ａ〜１１ｄ…繊維束層としての第１〜第４の強化繊維束層、１２…他部材としてのロッド、２０…積層体本体、２０ａ…外周面、２０ｂ…ジョイント孔、２１…ジョイント部、３０…ジョイント用繊維基材、３１…第１延設部、３２…第１屈曲部、３２ａ，３６ａ…湾曲面、３５…第２延設部、３６…第２屈曲部、３７…外周面を覆う繊維束としての補強材。

Claims (5)

1. 複数の繊維束層が積層された積層体を有し、
   前記積層体の少なくとも一部に、前記積層体の積層方向に沿った平面視で外方に凸となる湾曲状をした外周形状を有するとともに他部材と連結されるジョイント部を有するジョイント用繊維基材であって、
   前記ジョイント部は、前記繊維束層間の境界線が延びる方向に沿って延びる繊維束によって前記外周形状を形成する外周面が覆われているジョイント用繊維基材。
2. 前記積層体は、全ての前記繊維束層が積層されて形成された積層体本体と、該積層体本体から屈曲して延設される一対の延設部とを有し、前記積層体本体は前記ジョイント部を備え、かつ前記繊維束層の積層方向における一端側に第１面を有するとともに他端側に第２面を有し、一対の前記延設部は、全ての前記繊維束層を複数層ずつに２つに割いて形成され、前記積層体本体から屈曲して前記第１面及び前記第２面のいずれか一方側から他方側に向かって互いに逆方向に延び、前記第１面側に延設された一方の前記延設部の屈曲部における凸側の表面を形成する湾曲面と、前記第２面側に延設された他方の前記延設部の屈曲部における凸側の表面を形成する湾曲面との間の空間には、前記ジョイント部の外周面を覆う前記繊維束が延長して配設されている請求項１に記載のジョイント用繊維基材。
3. 前記ジョイント部には、前記積層体を積層方向に貫通するジョイント孔が形成されている請求項１又は請求項２に記載のジョイント用繊維基材。
4. 前記繊維束層を構成する繊維束と、前記ジョイント部の外周面を覆う繊維束は同じ材料からなる繊維束である請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のジョイント用繊維基材。
5. 請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のジョイント用繊維基材にマトリックス樹脂を含浸させて形成されるジョイント用繊維強化複合材。