JP2015025545A - Fiber-reinforced resin-based fastening component and manufacturing method - Google Patents

Fiber-reinforced resin-based fastening component and manufacturing method Download PDF

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和明 西籔
Kazuaki Nishiyabu
和明 西籔
修平 番匠
Shuhei Bansho
修平 番匠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber-reinforced resin-based fastening component capable of improving strength in a structure having both a shaft part and a head part, and a novel manufacturing method of the fastening component.SOLUTION: A fiber-reinforced resin-based fastening component 1 is formed with a rod-like material that contains a plurality of fibers 3 aligned in one direction UD and a resin 4 impregnated into the fibers 3, and extends in the one direction UD. The fastening component 1 has a shaft part 7 extending in the one direction UD and a head part 8 connected to an end part 7A of the shaft part 7 in the one direction UD, in an integrated manner. In the fastening component 1, the respective fibers 3 continuously extend over the shaft part 7 and the head part 8.

Description

この発明は、繊維強化樹脂製の締結部品およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a fastening part made of a fiber reinforced resin and a manufacturing method thereof.

繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）製の締結部品の一例として、ＦＲＰボルトが知られている。ＦＲＰボルトの中間材料として、プリプレグと呼ばれる中間材料が存在する。プリプレグとは、「前もって繊維に樹脂を含浸させた（Pre-Preg）」材料のことである。
下記特許文献１では、ＦＲＰボルトの製造方法として、丸棒状の芯材の表面にプリプレグのシートを巻回してから当該プリプレグを熱硬化させて繊維強化樹脂丸棒を製造し、この繊維強化樹脂丸棒の表面のプリプレグを切削してネジ山を形成することが提案されている。 An FRP bolt is known as an example of a fastening part made of fiber reinforced resin (FRP). An intermediate material called a prepreg exists as an intermediate material for FRP bolts. A prepreg is a material “pre-preg” in which fibers are impregnated with resin in advance.
In the following Patent Document 1, as a method of manufacturing an FRP bolt, a fiber reinforced resin round bar is manufactured by winding a sheet of a prepreg around the surface of a round bar-shaped core material and then thermosetting the prepreg. It has been proposed to cut the prepreg on the surface of the rod to form a thread.

特表２０１２−５２８７４６号公報Special table 2012-528746 gazette

特許文献１では、ＦＲＰボルトの軸部について言及されているが、ＦＲＰボルトの頭部およびネジ部については言及されていない。繊維強化樹脂製の締結部品が軸部および頭部の両方を有する場合、強度（特に、軸部と頭部との境界周辺における剪断強度）が懸念される。
また、シート状のプリプレグを用いる場合、カバーといった平面的な製品や、パイプといった中空の立体的な製品であれば、プリプレグを加工して容易に製造できる。しかし、ボルトやリベットといった締結部品のような中実の立体的な製品では、特許文献１のＦＲＰボルトのように芯材にプリプレグを巻き付けるような方法でなければ、プリプレグを用いた製造が困難であった。 Patent Document 1 refers to the shaft portion of the FRP bolt, but does not refer to the head portion and the screw portion of the FRP bolt. When the fastening part made of fiber reinforced resin has both the shaft portion and the head portion, there is a concern about strength (particularly, shear strength around the boundary between the shaft portion and the head portion).
When a sheet-like prepreg is used, a flat product such as a cover or a hollow three-dimensional product such as a pipe can be easily manufactured by processing the prepreg. However, solid solid products such as fastening parts such as bolts and rivets are difficult to manufacture using a prepreg unless the prepreg is wound around a core material like the FRP bolt of Patent Document 1. there were.

この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、軸部および頭部の両方を有する構成において強度の向上を図ることができる繊維強化樹脂製の締結部品、および、当該締結部品についての新規な製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made under such a background. A fastening part made of a fiber reinforced resin capable of improving strength in a configuration having both a shaft part and a head, and a novel part for the fastening part. An object of the present invention is to provide a simple manufacturing method.

請求項１記載の発明は、一方向（ＵＤ）に引き揃えられた複数の繊維（３）と、前記繊維に含浸された樹脂（４）とを含んで前記一方向に延びる棒状の材料（２）によって形成され、前記一方向に延びる軸部（７）と、前記一方向における前記軸部の端部（７Ａ）に連結された頭部（８）とを一体的に有し、それぞれの前記繊維が、前記軸部および前記頭部の両方に亘って連続して延びていることを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品（１）である。   The invention according to claim 1 is a rod-shaped material (2) including a plurality of fibers (3) arranged in one direction (UD) and a resin (4) impregnated in the fibers and extending in the one direction. ) And extending in one direction, and a head portion (8) connected to an end portion (7A) of the shaft portion in the one direction, A fastening part (1) made of a fiber reinforced resin, characterized in that the fiber continuously extends over both the shaft part and the head part.

請求項２記載の発明は、前記一方向に対する直交方向（ＴＤ）において、前記頭部は、前記軸部よりも大きく、前記複数の繊維は、前記軸部では、前記一方向に沿って延びていて、前記頭部では、前記直交方向における前記頭部の外側へ向けて放射状に延びていることを特徴とする、請求項１記載の繊維強化樹脂製の締結部品である。
請求項３記載の発明は、前記繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１または２記載の繊維強化樹脂製の締結部品である。 According to a second aspect of the present invention, in the orthogonal direction (TD) to the one direction, the head is larger than the shaft portion, and the plurality of fibers extend along the one direction in the shaft portion. The fastening part made of fiber-reinforced resin according to claim 1, wherein the head extends radially outwardly of the head in the orthogonal direction.
The invention according to claim 3 is the fastening part made of fiber reinforced resin according to claim 1 or 2, wherein the fiber is at least one of carbon fiber, glass fiber and aramid fiber.

請求項４記載の発明は、前記樹脂が、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品である。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法であって、前記締結部品と形状および寸法が同じ成形室（２９）と、前記成形室に対して前記一方向における一方側から連通した入口（３０）と、前記成形室に対して前記一方向における他方側から連通した出口（３１）とが形成された金型（２１）において、前記材料を前記入口から前記成形室にセットするステップと、前記成形室にセットされた前記材料に対して前記一方向から圧力をかけることによって、前記材料を前記成形室に一致させて前記締結部品へと成形するステップと、前記締結部品を前記出口から取り出すステップとを含むことを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法である。 The invention according to claim 4 is the fiber reinforced resin fastening part according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
Invention of Claim 5 is a manufacturing method of the fastening parts made from the fiber reinforced resin in any one of Claims 1-4, Comprising: The molding chamber (29) with the same shape and dimension as the said fastening parts, The said, In a mold (21) in which an inlet (30) communicated from one side in the one direction to the molding chamber and an outlet (31) communicated from the other side in the one direction to the molding chamber are formed. A step of setting the material from the inlet into the molding chamber, and applying pressure from the one direction to the material set in the molding chamber to align the material with the molding chamber and to fasten the material. A method for producing a fastening part made of fiber-reinforced resin, comprising: forming into a part; and taking out the fastening part from the outlet.

請求項６記載の発明は、前記金型において前記成形室が形成された部分（２７）は、前記成形室に露出される割れ目を有さない一体物であることを特徴とする、請求項５記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法である。
請求項７記載の発明は、前記入口は、前記成形室に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることを特徴とする、請求項５または６記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the portion (27) in which the molding chamber is formed in the mold is an integral body having no cracks exposed to the molding chamber. It is a manufacturing method of the fastening parts made from the fiber reinforced resin of description.
The invention according to claim 7 is the method for producing a fastening part made of fiber reinforced resin according to claim 5 or 6, characterized in that the inlet is tapered toward the molding chamber. .

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

請求項１記載の発明によれば、軸部と頭部とを一体的に有する繊維強化樹脂製の締結部品は、一方向に引き揃えられた複数の繊維と、繊維に含浸された樹脂とを含んで当該一方向に延びる棒状の材料によって形成されている。締結部品では、当該材料におけるそれぞれの繊維が、途中で途切れることなく、軸部および頭部の両方に亘って連続して延びていることから、軸部と頭部とが強固に一体化されている。よって、軸部および頭部の両方を有する繊維強化樹脂製の締結部品では、強度の向上を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the fastening part made of fiber reinforced resin integrally having the shaft portion and the head includes a plurality of fibers arranged in one direction and a resin impregnated in the fibers. It is formed of a rod-shaped material including and extending in the one direction. In the fastening component, each fiber in the material extends continuously over both the shaft and the head without being interrupted, so that the shaft and the head are firmly integrated. Yes. Therefore, in the fastening part made of fiber reinforced resin having both the shaft part and the head part, the strength can be improved.

請求項２記載の発明によれば、軸部および頭部の両方に亘って連続して延びている複数の繊維は、軸部では、軸部に沿った一方向（締結部品が軸力を発生させる軸力方向と一致している）に延びていているので、軸力方向における締結部品の強度の向上を図ることができる。一方、複数の繊維は、頭部では、一方向に対する直交方向における頭部の外側へ向けて放射状に延びていることから、繊維の束が放射状をなすように均等に分散しているので、軸部と頭部との境界周辺における強度の向上だけでなく、頭部自身の強度の向上も図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the plurality of fibers continuously extending over both the shaft portion and the head portion are formed in one direction along the shaft portion (the fastening component generates the axial force). Therefore, it is possible to improve the strength of the fastening part in the axial force direction. On the other hand, since the plurality of fibers extend radially toward the outside of the head in a direction orthogonal to one direction, the bundle of fibers is evenly dispersed so as to form a radial shape. Not only the strength around the boundary between the head and the head but also the strength of the head itself can be improved.

請求項３記載の発明のように、繊維強化樹脂製の締結部品を構成する繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかであることが好ましい。
請求項４記載の発明のように、繊維強化樹脂製の締結部品を構成する樹脂が、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることが好ましい。
請求項５記載の発明によれば、締結部品と形状および寸法が同じ成形室が形成された金型を準備し、一方向に引き揃えられた複数の繊維と繊維に含浸された樹脂とを含んだ棒状の材料を、金型において入口から成形室にセットして、この材料に当該一方向から圧力をかける。すると、当該材料は、成形室に一致する形状となることで締結部品へと成形される。このような新規な製造方法によって、本願発明における繊維強化樹脂製の締結部品を製造することができる。 As in the invention described in claim 3, it is preferable that the fiber constituting the fiber-reinforced resin fastening part is at least one of carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber.
As in the invention described in claim 4, it is preferable that the resin constituting the fastening part made of fiber reinforced resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
According to the fifth aspect of the present invention, a mold in which a molding chamber having the same shape and dimensions as the fastening component is prepared, and includes a plurality of fibers arranged in one direction and a resin impregnated in the fibers. A rod-shaped material is set in the mold from the inlet to the molding chamber, and pressure is applied to the material from the one direction. Then, the material is molded into a fastening part by having a shape that matches the molding chamber. By such a novel manufacturing method, a fastening part made of fiber reinforced resin in the present invention can be manufactured.

請求項６記載の発明によれば、金型において成形室が形成された部分は、割型でないことから、成形室に露出される割れ目を有していないので、成形室にセットされた材料に圧力をかけても、材料の一部が当該割れ目から漏れ出して「ばり」になることはない。よって、成形後の締結部品からばりを除去する手間を省けるし、締結部品における繊維の密度を高く保持して、締結部品の強度の向上を図ることもできる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the portion where the molding chamber is formed in the mold is not a split mold, it does not have a crack exposed in the molding chamber, so the material set in the molding chamber Even if pressure is applied, a part of the material does not leak from the crack and become a “flash”. Therefore, it is possible to save the trouble of removing the flash from the formed fastening part, and to keep the density of the fibers in the fastening part high, thereby improving the strength of the fastening part.

請求項７記載の発明によれば、金型では、入口が、成形室に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることから、これから成形室にセットされる材料を、成形室へ向けてガイドすることができる。よって、成形室に材料を円滑にセットすることができる。また、このように細くなった入口は、材料を成形室へ向けてガイドする際に、材料を細くする（絞る）ことによって材料における繊維の密度を高くすることができる。これにより、締結部品の強度の向上を図ることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, in the metal mold, the inlet is tapered toward the molding chamber, so that the material set in the molding chamber is guided toward the molding chamber. Can do. Therefore, the material can be set smoothly in the molding chamber. In addition, the narrowed inlet can increase the density of fibers in the material by narrowing (squeezing) the material when guiding the material toward the molding chamber. Thereby, the improvement of the intensity | strength of a fastening component can be aimed at.

図１は、本発明の一実施形態における繊維強化樹脂製の締結部品１を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a fastening part 1 made of fiber reinforced resin in one embodiment of the present invention. 図２は、繊維強化樹脂製の締結部品１の元となる材料２を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a material 2 that is a base of a fastening part 1 made of fiber reinforced resin. 図３は、材料２が繊維強化樹脂製の締結部品１になるまでの工程を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a process until the material 2 becomes the fastening part 1 made of fiber reinforced resin. 図４は、図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図の要部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a main part of a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図５は、本発明の変形例における繊維強化樹脂製の締結部品１を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a fastening part 1 made of fiber reinforced resin in a modification of the present invention. 図６は、材料２の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the material 2. 図７は、変形例に係るピン２３の側面図である。FIG. 7 is a side view of the pin 23 according to the modification.

本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態における繊維強化樹脂製の締結部品１（以下では、単に「締結部品１」と略称する）を示す模式図である。図１（ａ）は、締結部品１の側面図を示しており、図１（ｂ）は、締結部品１の断面図を示している。
図１（ａ）を参照して、この実施形態における締結部品１は、リベットである。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a fastening part 1 made of fiber reinforced resin (hereinafter simply referred to as “fastening part 1”) in one embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a side view of the fastening part 1, and FIG. 1B shows a cross-sectional view of the fastening part 1.
With reference to Fig.1 (a), the fastening component 1 in this embodiment is a rivet.

締結部品１は、図２（ａ）に示す材料２から形成される。材料２は、一方向ＵＤ（Uni-Direction）に引き揃えられた複数（多数）の繊維３と、それぞれの繊維３に含浸された樹脂４とを含んだ繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成されていて、一方向ＵＤに延びる棒状（円柱状の中実体）である。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、材料２の外周面２Ａにおいて、外周面２Ａ側の繊維３を実線で示しているが、実際は、外周面２Ａでは樹脂４が露出されているのであって、繊維３は外周面２Ａから露出されていない。また、以下では、一方向ＵＤを基準として説明を行なう。   The fastening component 1 is formed from the material 2 shown to Fig.2 (a). The material 2 is formed of a fiber reinforced resin (FRP) including a plurality (many) of fibers 3 arranged in one direction UD (Uni-Direction) and a resin 4 impregnated in each of the fibers 3. And a rod-like shape (columnar solid body) extending in one direction UD. In FIG. 2A, for convenience of explanation, in the outer peripheral surface 2A of the material 2, the fiber 3 on the outer peripheral surface 2A side is shown by a solid line, but actually, the resin 4 is exposed on the outer peripheral surface 2A. Thus, the fibers 3 are not exposed from the outer peripheral surface 2A. In the following, description will be made with reference to one direction UD.

一方向ＵＤに対する直交方向ＴＤに沿って材料２を切断したときの材料２の断面（図２（ａ）における材料２の端面２Ｂを参照）では、一方向ＵＤにおけるいずれの位置においても、複数の繊維３が均等に分布していて、各繊維３は、隣り合う繊維３との間に隙間を隔てつつ一方向ＵＤに沿って直線状に延びている。当該隙間は、樹脂４によって塞がれている。   In the cross section of the material 2 when the material 2 is cut along the direction TD perpendicular to the one direction UD (see the end surface 2B of the material 2 in FIG. 2A), a plurality of positions are obtained at any position in the one direction UD. The fibers 3 are evenly distributed, and each fiber 3 extends linearly along one direction UD with a gap between adjacent fibers 3. The gap is closed by the resin 4.

繊維３は、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかである。炭素繊維の場合には、材料２は、Ｃ（Carbon）ＦＲＰ製であり、ガラス繊維の場合には、材料２は、Ｇ（Glass）ＦＲＰ製であり、アラミド繊維（ケブラー（登録商標）等の繊維）の場合には、材料２は、Ａ（Aramid）ＦＲＰ製である。なお、炭素繊維およびガラス繊維（一例として、Ａｌ２Ｏ３の繊維）は、無機繊維のグループに属し、アラミド繊維は、有機繊維のグループに属する。繊維３に用いることができる他の有機繊維として、ＰＰ（ポリプロピレン）の繊維や、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）の繊維や、金属繊維が挙げられる。さらに、繊維３として、天然繊維を用いてもよい。また、それぞれの繊維３は、１本の糸であってもよいし、複数本の糸を撚ったものであってもよい。 The fiber 3 is at least one of carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber. In the case of carbon fiber, the material 2 is made of C (Carbon) FRP. In the case of glass fiber, the material 2 is made of G (Glass) FRP, and aramid fiber (Kevlar (registered trademark) or the like is used. In the case of fiber), the material 2 is made of A (Aramid) FRP. Carbon fibers and glass fibers (for example, Al 2 O 3 fibers) belong to the inorganic fiber group, and aramid fibers belong to the organic fiber group. Other organic fibers that can be used for the fiber 3 include PP (polypropylene) fiber, PEEK (polyether ether ketone) fiber, and metal fiber. Furthermore, natural fibers may be used as the fibers 3. Each fiber 3 may be a single yarn, or may be a twist of a plurality of yarns.

樹脂４は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である。熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）であれば、難燃性に優れた締結部品１を提供できる。熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）であれば、再加熱による再加工が可能なので、リサイクル性に優れた締結部品１を提供できる。
材料２は、当初から図２（ａ）に示すような棒状であってもよい。または、図２（ｂ）に示すプリプレグシート５を棒状に丸めることによって材料２が準備されてもよい。 The resin 4 is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. If it is a thermosetting resin (epoxy resin), the fastening component 1 excellent in the flame retardance can be provided. If it is a thermoplastic resin (polypropylene etc.), since rework by reheating is possible, the fastening component 1 excellent in recyclability can be provided.
The material 2 may have a rod shape as shown in FIG. Alternatively, the material 2 may be prepared by rolling the prepreg sheet 5 shown in FIG.

プリプレグシート５は、シート状であって、プリプレグシート５では、一方向ＵＤに引き揃えられた（一方向ＵＤに沿って平行に延びた）複数の繊維３に樹脂４が含浸されている。図２（ｂ）のプリプレグシート５において一番大きく見えている面を、表面５Ａといい、表面５Ａとは反対側の面を裏面５Ｂということにすると、単品状態のプリプレグシート５では、裏面５Ｂに剥離紙６が貼り付けられている。なお、図２（ｂ）では、説明の便宜上、プリプレグシート５の表面５Ａにおいて、繊維３を実線で示しているが、実際は、表面５Ａでは樹脂４が露出されているのであって、繊維３は表面５Ａから露出されていない。このことは、プリプレグシート５における他の外側面（裏面５Ｂ等）においても当てはまる。   The prepreg sheet 5 has a sheet shape, and in the prepreg sheet 5, a plurality of fibers 3 aligned in one direction UD (extending in parallel along the one direction UD) are impregnated with the resin 4. In FIG. 2 (b), the most visible surface of the prepreg sheet 5 is referred to as the front surface 5A, and the surface opposite to the front surface 5A is referred to as the back surface 5B. The release paper 6 is affixed to the surface. In FIG. 2B, for convenience of explanation, the fiber 3 is shown by a solid line on the surface 5A of the prepreg sheet 5, but in reality, the resin 4 is exposed on the surface 5A, and the fiber 3 is It is not exposed from the surface 5A. This also applies to the other outer surface (back surface 5B, etc.) of the prepreg sheet 5.

裏面５Ｂから剥離紙６を剥がし、各繊維３が一方向ＵＤに沿って直線状になったままとなるように、かつ、直交方向ＴＤに歪まないようにプリプレグシート５を丸めると、図２（ａ）に示す棒状の材料２が得られる。
このような材料２によって形成された締結部品１の全体形状は、棒状（円柱状）の材料２において一方向ＵＤにおける一端部だけを太らせたものとほぼ一致している。そのため、締結部品１は、図１（ａ）に示すように、一方向ＵＤに延びる中心軸１Ａを有する円柱状の中実体であって、一方向ＵＤにおける一端部１Ｂが一段拡径されている。 When the release paper 6 is peeled from the back surface 5B and the prepreg sheet 5 is rolled so that each fiber 3 remains in a straight line along one direction UD and is not distorted in the orthogonal direction TD, FIG. A rod-shaped material 2 shown in a) is obtained.
The overall shape of the fastening part 1 formed of such a material 2 is substantially the same as that obtained by thickening only one end portion in one direction UD in the rod-shaped (columnar) material 2. Therefore, as shown in FIG. 1A, the fastening component 1 is a cylindrical solid body having a central axis 1A extending in one direction UD, and one end portion 1B in the one direction UD is enlarged by one step. .

具体的に、締結部品１は、一方向ＵＤに延びる軸部７と、一方向ＵＤにおける軸部７の端部（一端部）７Ａに連結された頭部８とを一体的に有している。軸部７は、一方向ＵＤに細長い円柱状の中実体であって、その中心軸は、締結部品１の中心軸１Ａと一致している。頭部８は、締結部品１の一端部１Ｂである。頭部８は、軸部７よりも大径で一方向ＵＤにおいて扁平な円柱状の中実体であって、その中心軸は、締結部品１の中心軸１Ａと一致している。なお、頭部８の外周面（後述する円周面８Ｄ）は、一方向ＵＤから見て、円形であってもよいし、多角形（たとえば六角形）であってもよい。いずれにせよ、一方向ＵＤに対する直交方向ＴＤ（締結部品１の径方向でもある）において、頭部８は、軸部７よりも大きく、一方向ＵＤから見て、頭部８の輪郭が、軸部７の輪郭よりも外側に張り出している。   Specifically, the fastening component 1 integrally includes a shaft portion 7 extending in one direction UD and a head portion 8 connected to an end portion (one end portion) 7A of the shaft portion 7 in the one direction UD. . The shaft portion 7 is a cylindrical solid body elongated in one direction UD, and the center axis thereof coincides with the center axis 1A of the fastening component 1. The head 8 is one end 1 </ b> B of the fastening part 1. The head portion 8 is a cylindrical solid body having a diameter larger than that of the shaft portion 7 and flat in one direction UD, and the central axis thereof coincides with the central axis 1A of the fastening component 1. The outer peripheral surface (circumferential surface 8D described later) of the head 8 may be circular or polygonal (for example, hexagonal) when viewed from one direction UD. In any case, in the direction TD orthogonal to the one direction UD (also the radial direction of the fastening part 1), the head 8 is larger than the shaft 7, and the contour of the head 8 is Projecting outward from the contour of the portion 7.

図１（ｂ）は、一方向ＵＤに沿って締結部品１の中心軸１Ａを通る平坦面によって締結部品１を切断した場合における締結部品１の切断面を示している。図１（ｂ）において締結部品１の輪郭の内側に存在する多数の細長い線のそれぞれが、繊維３である。
図１（ｂ）に示すように、締結部品１では、一方向ＵＤにおけるいずれの位置においても、材料２における全ての繊維３が、直交方向ＴＤにおける全域（直交方向ＴＤに沿った断面）において均一に分布しており、それぞれの繊維３が、軸部７と頭部８との境界９で途切れることなく、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びている。それぞれの繊維３は、軸部７において頭部８と反対側の端面（図１（ｂ）では上端面）７Ｂを始点として頭部８へ向かって延び、境界９を経由して、頭部８の外表面８Ａ（軸部７側の端面８Ｂ、軸部７とは反対側の端面８Ｃおよび円周面８Ｄのいずれか）まで達している。なお、締結部品１において繊維３以外の部分（隣り合う繊維３の隙間を塞いでいる部分）は、樹脂４である。 FIG. 1B shows a cut surface of the fastening part 1 when the fastening part 1 is cut along a flat surface passing through the central axis 1A of the fastening part 1 along one direction UD. In FIG. 1 (b), each of a large number of elongated lines existing inside the contour of the fastening part 1 is a fiber 3.
As shown in FIG. 1B, in the fastening component 1, all the fibers 3 in the material 2 are uniform in the entire area in the orthogonal direction TD (cross section along the orthogonal direction TD) at any position in the one direction UD. Each fiber 3 extends continuously over both the shaft portion 7 and the head portion 8 without being interrupted at the boundary 9 between the shaft portion 7 and the head portion 8. Each fiber 3 extends toward the head 8 starting from an end surface (an upper end surface in FIG. 1B) 7B opposite to the head 8 in the shaft portion 7, and passes through the boundary 9 to the head 8. To the outer surface 8A (one of the end surface 8B on the shaft portion 7 side, the end surface 8C on the opposite side of the shaft portion 7 and the circumferential surface 8D). In the fastening component 1, a portion other than the fiber 3 (a portion blocking a gap between adjacent fibers 3) is the resin 4.

また、締結部品１の中心軸１Ａ側に位置する繊維３は、軸部７および頭部８のいずれにおいても一方向ＵＤに沿って直線状に延びている。一方、中心軸１Ａから直交方向ＴＤにおける外側へ離れた位置にある繊維３は、軸部７では一方向ＵＤに沿って延びていて、境界９周辺または頭部８内で直交方向ＴＤへ向けて湾曲している。そのため、締結部品１における複数（ほとんど）の繊維３は、軸部７では、一方向ＵＤに沿って延びていて、頭部８では、直交方向ＴＤにおける頭部８の外側へ向けて放射状に延びている。なお、図１（ｂ）における繊維３の分布は、理想のものであって、実際には、若干の繊維３が、途中で途切れていたり、軸部７で一方向ＵＤに沿って延びていなかったり、頭部８で湾曲していなくてもよい。   Further, the fiber 3 located on the side of the central axis 1 </ b> A of the fastening part 1 extends linearly along one direction UD in both the shaft portion 7 and the head portion 8. On the other hand, the fiber 3 located at a position away from the central axis 1A outward in the orthogonal direction TD extends along the one direction UD in the shaft portion 7 and toward the orthogonal direction TD around the boundary 9 or in the head 8. It is curved. Therefore, the plural (almost) fibers 3 in the fastening part 1 extend along one direction UD in the shaft portion 7, and extend radially toward the outside of the head 8 in the orthogonal direction TD in the head portion 8. ing. In addition, the distribution of the fibers 3 in FIG. 1B is ideal, and actually, some fibers 3 are not interrupted in the middle or extend along the one direction UD at the shaft portion 7. Or the head 8 may not be curved.

このように、軸部７と頭部８とを一体的に有する締結部品１は、一方向ＵＤに引き揃えられた複数の繊維３と、繊維３に含浸された樹脂４とを含んで当該一方向ＵＤに延びる棒状の材料２（図２（ａ）参照）によって形成されている。締結部品１では、材料２におけるそれぞれの繊維３が、途中で途切れることなく、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びていることから、軸部７と頭部８とが強固に一体化されている。よって、軸部７および頭部８の両方を有する締結部品１では、強度（特に、軸部７と頭部８との境界９周辺における剪断強度）の向上を図ることができる。   Thus, the fastening component 1 integrally having the shaft portion 7 and the head portion 8 includes the plurality of fibers 3 aligned in one direction UD and the resin 4 impregnated in the fibers 3. The rod-shaped material 2 (see FIG. 2A) extending in the direction UD is formed. In the fastening component 1, each fiber 3 in the material 2 extends continuously over both the shaft portion 7 and the head portion 8 without being interrupted in the middle, so that the shaft portion 7 and the head portion 8 are It is firmly integrated. Therefore, in the fastening component 1 having both the shaft portion 7 and the head portion 8, the strength (particularly, the shear strength around the boundary 9 between the shaft portion 7 and the head portion 8) can be improved.

特に、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びている複数の繊維３は、軸部７では、軸部７に沿った一方向ＵＤ（締結部品１が軸力を発生させる軸力方向と一致している）に延びていている（配向されている）ので、軸力方向における締結部品１の強度の向上を図ることができる。一方、複数の繊維３は、頭部８では、一方向ＵＤに対する直交方向ＴＤにおける頭部８の外側へ向けて放射状に延びていることから、繊維３の束（複数の繊維３の集合体）が放射状をなすように均等に分散しているので、軸部７と頭部８との境界９周辺における強度の向上だけでなく、頭部８自身の強度の向上も図ることができる。   In particular, the plurality of fibers 3 continuously extending over both the shaft portion 7 and the head portion 8 are formed in the shaft portion 7 in one direction UD along the shaft portion 7 (the fastening component 1 generates an axial force). Therefore, it is possible to improve the strength of the fastening part 1 in the axial force direction. On the other hand, since the plurality of fibers 3 radially extend toward the outside of the head 8 in the direction TD orthogonal to the one direction UD in the head 8, a bundle of fibers 3 (aggregate of the plurality of fibers 3). Are evenly distributed so as to form a radial shape, not only the strength around the boundary 9 between the shaft portion 7 and the head 8 but also the strength of the head 8 itself can be improved.

次に、このような締結部品１の製造方法について説明する。
図３は、材料２が締結部品１になるまでの工程を示す模式図である。
図３を参照して、締結部品１の製造装置２０は、金型２１と、フレーム２２と、ピン２３と、ヒーター２４と、プレス機２５と、冷却器２６とを主に含んでいる。製造装置２０の説明に関し、前述した一方向ＵＤおよび直交方向ＴＤを用いることにする。 Next, a method for manufacturing such a fastening part 1 will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a process until the material 2 becomes the fastening part 1.
With reference to FIG. 3, the manufacturing apparatus 20 for the fastening part 1 mainly includes a mold 21, a frame 22, a pin 23, a heater 24, a press machine 25, and a cooler 26. Regarding the description of the manufacturing apparatus 20, the above-described one direction UD and orthogonal direction TD will be used.

金型２１は、一方向ＵＤにおいて、本体部２７と、ガイド部２８とに分割されている。
図３（ａ）を参照して、本体部２７は、内部に成形室２９が形成された中空体である。成形室２９は、本体部２７の中空部分を構成する空洞であって、一方向ＵＤに沿って延びていて、一方向ＵＤにおいて本体部２７を貫通している。成形室２９は、（成形後の）締結部品１と形状および寸法が同じである。具体的に、成形室２９は、締結部品１の軸部７に一致する円柱状の輪郭を有する第１成形室２９Ａと、締結部品１の頭部８に一致する円柱状の輪郭を有する第２成形室２９Ｂとを一体的に有しており、第１成形室２９Ａと第２成形室２９Ｂとは一方向ＵＤに並んでいて互いに連通している。本体部２７は、割型でない。つまり、本体部２７は、成形室２９に露出される割れ目を有さない一体物である（図４における本体部２７の断面も参照）。 The mold 21 is divided into a main body portion 27 and a guide portion 28 in one direction UD.
With reference to Fig.3 (a), the main-body part 27 is a hollow body in which the shaping | molding chamber 29 was formed. The molding chamber 29 is a cavity that constitutes a hollow portion of the main body 27, extends along one direction UD, and penetrates the main body 27 in one direction UD. The molding chamber 29 has the same shape and dimensions as the fastening part 1 (after molding). Specifically, the molding chamber 29 includes a first molding chamber 29A having a cylindrical contour that matches the shaft portion 7 of the fastening part 1 and a second contour having a cylindrical contour that matches the head 8 of the fastening part 1. The molding chamber 29B is integrally provided, and the first molding chamber 29A and the second molding chamber 29B are aligned in one direction UD and communicate with each other. The main body 27 is not a split mold. That is, the main body 27 is an integral body that does not have a crack exposed in the molding chamber 29 (see also the cross section of the main body 27 in FIG. 4).

ガイド部２８は、本体部２７に対して第１成形室２９Ａ側から接続される。ガイド部２８は、内部に入口３０が形成された中空体である。入口３０は、一方向ＵＤに沿って延びていて、一方向ＵＤにおいてガイド部２８を貫通している。ガイド部２８が本体部２７に接続された状態において、入口３０は、本体部２７の成形室２９に対して一方向ＵＤにおける一方側（図３では上側）から連通している。ガイド部２８において入口３０を区画する内周面２８Ａは、成形室２９に近づくに従って次第に縮径される円錐面になっている。そのため、入口３０は、成形室２９に近づくに従ってテーパー状に細くなっている。   The guide portion 28 is connected to the main body portion 27 from the first molding chamber 29A side. The guide portion 28 is a hollow body having an inlet 30 formed therein. The inlet 30 extends along one direction UD and penetrates the guide portion 28 in the one direction UD. In a state where the guide part 28 is connected to the main body part 27, the inlet 30 communicates with the molding chamber 29 of the main body part 27 from one side (upper side in FIG. 3) in one direction UD. An inner peripheral surface 28 </ b> A that defines the inlet 30 in the guide portion 28 is a conical surface that is gradually reduced in diameter as it approaches the molding chamber 29. Therefore, the inlet 30 is tapered in a taper shape as it approaches the molding chamber 29.

このような入口３０に対応して、金型２１には、出口３１が形成されている。出口３１は、本体部２７において成形室２９（第２成形室２９Ｂ）が露出された部分であり、成形室２９に対して一方向ＵＤにおける他方側（図３では下側）から連通している。
フレーム２２は、入口３０および出口３１を避けた（塞がない）位置で、金型２１を所定位置に固定する枠である。 Corresponding to such an inlet 30, an outlet 31 is formed in the mold 21. The outlet 31 is a portion of the main body 27 where the molding chamber 29 (second molding chamber 29B) is exposed, and communicates with the molding chamber 29 from the other side (lower side in FIG. 3) in one direction UD. .
The frame 22 is a frame that fixes the mold 21 at a predetermined position at a position where the inlet 30 and the outlet 31 are avoided (not blocked).

ピン２３は、たとえば金属製であり、材料２とほぼ同径の円柱状である。
ヒーター２４は、金型２１を加熱する装置であり、たとえば、電熱線２４Ａを金型２１に接続させている。
プレス機２５は、金型２１の成形室２９にセットされた材料２に一方向ＵＤから圧力をかける装置であり、図３では、プレス機２５の一部を構成するアーム３２（図３（ｂ）および図３（ｃ）参照）および蓋３３（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）が図示されている。アーム３２の先端部３２Ａは、金型２１に対して入口３０側（図３では上側）に配置されていて、蓋３３は、金型２１に対して出口３１側（図３では下側）に配置されている。アーム３２および蓋３３のそれぞれは、プレス機２５におけるサーボモータ（図示せず）の駆動によって移動可能である。 The pin 23 is made of, for example, metal, and has a cylindrical shape having substantially the same diameter as the material 2.
The heater 24 is a device that heats the mold 21. For example, a heating wire 24 </ b> A is connected to the mold 21.
The press machine 25 is a device that applies pressure from one direction UD to the material 2 set in the molding chamber 29 of the mold 21. In FIG. 3, an arm 32 (FIG. 3B) constituting a part of the press machine 25 is used. ) And FIG. 3 (c)) and a lid 33 (see FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b)). The tip 32A of the arm 32 is disposed on the inlet 30 side (upper side in FIG. 3) with respect to the mold 21 and the lid 33 is on the outlet 31 side (lower side in FIG. 3) with respect to the mold 21. Has been placed. Each of the arm 32 and the lid 33 can be moved by driving a servo motor (not shown) in the press machine 25.

冷却器２６は、金型２１を冷却する装置であり、たとえば、水等の冷却液を流す冷却管２６Ａを金型２１に接続させている。
このような製造装置２０を用いて、材料２から締結部品１を製造する。
まず、図３（ａ）に示すように、蓋３３によって出口３１が塞がれた状態の金型２１を、ヒーター２４によって目標温度まで加熱する。 The cooler 26 is a device that cools the mold 21. For example, a cooling pipe 26 </ b> A through which a coolant such as water flows is connected to the mold 21.
The fastening part 1 is manufactured from the material 2 using such a manufacturing apparatus 20.
First, as shown in FIG. 3A, the mold 21 with the outlet 31 closed by the lid 33 is heated to the target temperature by the heater 24.

次いで、金型２１が目標温度まで加熱された状態を維持しながら、一方向ＵＤに沿った姿勢の材料２およびピン２３を、この順番で、金型２１の入口３０に挿入する（図３（ａ）の実線矢印を参照）。図３（ａ）では、挿入後の材料２およびピン２３が点線で示されている。材料２は、入口３０から成形室２９にセットされていて、一部（図３（ａ）における上端部）が成形室２９に収まりきらずに、入口３０にはみ出ている。ピン２３は、材料２を成形室２９まで押し込む機能を有している。材料２を成形室２９まで押し込んだ状態のピン２３では、一部（図３（ａ）における上端部）が入口３０の外にはみ出ている。   Next, while maintaining the state where the mold 21 is heated to the target temperature, the material 2 and the pin 23 in a posture along the one direction UD are inserted into the inlet 30 of the mold 21 in this order (FIG. 3 ( (See solid line arrow in a)). In Fig.3 (a), the material 2 and the pin 23 after insertion are shown with the dotted line. The material 2 is set in the molding chamber 29 from the inlet 30, and a part (the upper end portion in FIG. 3A) does not fit in the molding chamber 29 and protrudes from the inlet 30. The pin 23 has a function of pushing the material 2 into the molding chamber 29. In the pin 23 in a state where the material 2 is pushed into the molding chamber 29, a part (the upper end portion in FIG. 3A) protrudes outside the inlet 30.

次いで、図３（ｂ）に示すように、プレス機２５のアーム３２を一方向ＵＤに沿って移動させることによって、アーム３２の先端部３２Ａを入口３０側からピン２３（入口３０からはみ出ている部分）に当接させ、ピン２３を成形室２９側へ押し込む。これに応じて、ピン２３は、成形室２９にセットされた材料２を出口３１側へ押し込むのだが、出口３１が蓋３３によって塞がれているので、成形室２９にセットされた材料２に対して、ピン２３と蓋３３との間で、一方向ＵＤから圧力がかけられる。   Next, as shown in FIG. 3B, by moving the arm 32 of the press machine 25 along one direction UD, the tip end portion 32A of the arm 32 protrudes from the inlet 30 side from the pin 23 (from the inlet 30). The pin 23 is pushed into the molding chamber 29 side. In response to this, the pin 23 pushes the material 2 set in the molding chamber 29 toward the outlet 31, but the outlet 31 is blocked by the lid 33, so that the material 2 set in the molding chamber 29 is On the other hand, a pressure is applied between the pin 23 and the lid 33 from one direction UD.

図３（ｂ）に示すように、ピン２３が成形室２９の直前（入口３０と成形室２９との境界）まで到達すると、アーム３２の移動が停止する。これにより、材料２が成形室２９内に閉じ込められ、ピン２３と蓋３３との間で材料２に対して一方向ＵＤから所定の圧力がかけられた状態が維持されるので、材料２は、次第に成形室２９の形状（つまり、締結部品１の形状）に一致するように変形していく。特に、材料２において第２成形室２９Ｂに位置する部分（締結部品１の頭部８になる部分）は、直交方向ＴＤに広がっていく。これにより、当該部分では、繊維３が、直交方向ＴＤにおける頭部８の外側へ向けて放射状に配列される。   As shown in FIG. 3B, when the pin 23 reaches just before the molding chamber 29 (the boundary between the inlet 30 and the molding chamber 29), the movement of the arm 32 stops. Thereby, the material 2 is confined in the molding chamber 29, and a state in which a predetermined pressure is applied from one direction UD to the material 2 between the pin 23 and the lid 33 is maintained. Gradually, it is deformed to match the shape of the molding chamber 29 (that is, the shape of the fastening part 1). In particular, the portion of the material 2 located in the second molding chamber 29B (the portion that becomes the head 8 of the fastening component 1) spreads in the orthogonal direction TD. Thereby, in the said part, the fiber 3 is radially arranged toward the outer side of the head 8 in the orthogonal direction TD.

なお、材料２に圧力がかけられている間は、ヒーター２４は、金型２１を加熱し続けている。
このように材料２が加熱および加圧された状態が目標時間まで経過すると、材料２は、締結部品１へと成形される。当該目標時間に到達すると、加熱および加圧を停止し、代わりに、冷却器２６によって、金型２１および金型２１内の締結部品１を所定時間に亘って冷却する。 Note that the heater 24 continues to heat the mold 21 while pressure is applied to the material 2.
When the state in which the material 2 is heated and pressurized in this way has elapsed until the target time, the material 2 is molded into the fastening part 1. When the target time is reached, heating and pressurization are stopped, and instead, the cooler 26 cools the mold 21 and the fastening component 1 in the mold 21 over a predetermined time.

冷却後、図３（ｃ）に示すようにヒーター２４および冷却器２６を取り除き、蓋３３を金型２１の出口３１から外す。そして、プレス機２５のアーム３２を動かして、アーム３２の先端部３２Ａによってピン２３を出口３１側へ少し移動させる。これにより、ピン２３が成形室２９に進入して締結部品１を出口３１側へ押し出すことによって、いままで成形室２９にあった締結部品１が出口３１から金型２１の外に取り出される。これにより、成形後の締結部品１の金型２１からの離型が達成される。   After cooling, the heater 24 and the cooler 26 are removed as shown in FIG. 3 (c), and the lid 33 is removed from the outlet 31 of the mold 21. Then, the arm 32 of the press machine 25 is moved, and the pin 23 is slightly moved toward the outlet 31 by the tip 32A of the arm 32. As a result, the pin 23 enters the molding chamber 29 and pushes the fastening part 1 toward the outlet 31, whereby the fastening part 1 that has been in the molding chamber 29 is taken out of the mold 21 from the outlet 31. Thereby, mold release of the fastening component 1 after shaping | molding from the metal mold | die 21 is achieved.

以上のように、締結部品１と形状および寸法が同じ成形室２９が形成された金型２１を準備し、材料２を、金型２１において入口３０から成形室２９にセットして、この材料２に一方向ＵＤから圧力をかけると、材料２は、成形室２９に一致する形状となることで締結部品１へと成形される。このような新規な製造方法によって、本願発明における繊維強化樹脂製の締結部品１を製造することができる。   As described above, the mold 21 in which the molding chamber 29 having the same shape and dimensions as the fastening part 1 is formed is prepared, and the material 2 is set in the molding chamber 29 from the inlet 30 to the molding chamber 29. When pressure is applied from one direction UD, the material 2 is molded into the fastening part 1 by having a shape that matches the molding chamber 29. By such a novel manufacturing method, it is possible to manufacture the fastening component 1 made of fiber-reinforced resin in the present invention.

また、前述したように、金型２１において成形室２９が形成された部分である本体部２７は、割型でないことから、成形室２９に露出される割れ目を有していない。よって、成形室２９にセットされた材料２に圧力をかけても、材料２の一部が当該割れ目から漏れ出して「ばり」になることはない。よって、成形後の締結部品１からばりを除去する手間を省けるし、締結部品１における繊維３の密度を高く保持して、締結部品１の強度の向上を図ることもできる。   Further, as described above, the main body portion 27, which is a portion where the molding chamber 29 is formed in the mold 21, is not a split mold, and therefore has no cracks exposed to the molding chamber 29. Therefore, even if pressure is applied to the material 2 set in the molding chamber 29, a part of the material 2 does not leak from the crack and become a “burr”. Therefore, the trouble of removing the flash from the molded fastening part 1 can be saved, and the density of the fibers 3 in the fastening part 1 can be kept high, and the strength of the fastening part 1 can be improved.

そして、金型２１では、入口３０が、成形室２９に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることから、これから成形室２９にセットされる材料２を、成形室２９へ向けてガイドすること（誘い込むこと）ができる。よって、成形室２９に材料２を円滑にセットすることができる。また、このように細くなった入口３０は、材料２を成形室２９へ向けてガイドする際に、材料２を細くする（絞る）ことによって材料２における繊維３の密度を高くすることができる。これにより、締結部品１の強度の向上を図ることができる。   In the mold 21, since the inlet 30 is tapered toward the molding chamber 29, the material 2 set in the molding chamber 29 from now on is guided (invited) toward the molding chamber 29. be able to. Therefore, the material 2 can be smoothly set in the molding chamber 29. In addition, the inlet 30 thus narrowed can increase the density of the fibers 3 in the material 2 by narrowing (squeezing) the material 2 when the material 2 is guided toward the molding chamber 29. Thereby, the improvement of the intensity | strength of the fastening component 1 can be aimed at.

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、締結部品１は、前述した実施形態ではリベットであったが、図５に示すように軸部７の外周面７Ｃにネジ山４０が形成されたボルトであってもよい。ネジ山４０は、ネジ山４０に対応した金型２１（ネジ山４０に相当する溝を有するスライドコアが成形室２９に内蔵されている）によって圧縮成形の際に軸部７および頭部８と同時に形成される。また、軸部７においてネジ山４０の周囲の繊維３は、いずれも切断されていない（図５（ｂ）参照）。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, the fastening component 1 is a rivet in the above-described embodiment, but may be a bolt in which a thread 40 is formed on the outer peripheral surface 7C of the shaft portion 7 as shown in FIG. The screw thread 40 is formed with the shaft portion 7 and the head 8 during compression molding by a mold 21 corresponding to the screw thread 40 (a slide core having a groove corresponding to the screw thread 40 is built in the molding chamber 29). Formed simultaneously. Further, none of the fibers 3 around the screw thread 40 in the shaft portion 7 is cut (see FIG. 5B).

また、金型２１では、本体部２７とガイド部２８とが分割されていたが（図３参照）、本体部２７とガイド部２８とは一体化されていてもよい。
また、前述した実施形態の材料２では、図６（ａ）に示すように、一方向ＵＤにおける両方の端面２Ａが直交方向ＴＤに沿って平坦であり、全ての繊維３において、一方向ＵＤにおける長さが同じである。全ての繊維３の長さが同じだと、場合によっては、成形時において、一部の繊維３で座屈（よれたり、うねったりすること）が生じる虞があるので、座屈が生じないように、繊維３の長さを位置によって変えてもよい。たとえば、図６（ｂ）に示すように、一方（図６（ｂ）では上側）の端面２Ａにおいて、円柱状の材料２の中心軸側に凹部２Ｂを形成し、凹部２Ｂを取り囲むように一方向ＵＤにおける外側へ突出する環状の凸部２Ｃ（先端がとがっていてもよい）を形成する。または、図６（ｃ）に示すように、両方の端面２Ａにおいて、凹部２Ｂおよび凸部２Ｃを形成してもよい。いずれにせよ、直交方向ＴＤにおいて凸部２Ｃと同じ位置にある繊維３は、直交方向ＴＤにおいて凹部２Ｂと同じ位置にある繊維３よりも、一方向ＵＤにおいて長くなっている。このように、凹部２Ｂ側と凸部２Ｃ側とで繊維３の長さを変えることによって、前述した座屈を抑制することができる。 Moreover, in the metal mold | die 21, although the main-body part 27 and the guide part 28 were divided | segmented (refer FIG. 3), the main-body part 27 and the guide part 28 may be integrated.
Further, in the material 2 of the above-described embodiment, as shown in FIG. 6A, both end faces 2A in one direction UD are flat along the orthogonal direction TD, and all the fibers 3 are in one direction UD. The length is the same. If all the fibers 3 have the same length, in some cases, there is a possibility that some fibers 3 may buckle (sink or swell) during molding. In addition, the length of the fiber 3 may be changed depending on the position. For example, as shown in FIG. 6B, on one end surface 2A (upper side in FIG. 6B), a concave portion 2B is formed on the central axis side of the columnar material 2 so as to surround the concave portion 2B. An annular convex portion 2C (the tip may be sharp) protruding outward in the direction UD is formed. Or as shown in FIG.6 (c), you may form the recessed part 2B and the convex part 2C in both end surface 2A. In any case, the fiber 3 at the same position as the convex portion 2C in the orthogonal direction TD is longer in the one direction UD than the fiber 3 at the same position as the concave portion 2B in the orthogonal direction TD. Thus, the buckling mentioned above can be suppressed by changing the length of the fiber 3 between the concave portion 2B side and the convex portion 2C side.

このように材料２における個々の繊維３の長さを位置によって変える以外に、成形時に材料２を圧縮するピン２３の先端部（材料２に接触する部分）に、図７に示すような凹部２３Ａおよび凸部２３Ｂを設けてもよい。図７の場合、ピン２３の先端部において、環状の凹部２３Ａが形成されていて、凹部２３Ａの内側および外側に、一方向ＵＤにおける外側へ突出する凸部２３Ｂが形成されている。このようなピン２３の先端部が材料２に接触すると、ピン２３から材料２に作用する力が、凹部２３Ａと凸部２３Ｂとで異なるため、これによっても、前述した座屈を抑制することができる。   In this way, in addition to changing the length of each fiber 3 in the material 2 depending on the position, a recess 23A as shown in FIG. 7 is formed at the tip of the pin 23 that compresses the material 2 during molding (the portion in contact with the material 2). Moreover, you may provide the convex part 23B. In the case of FIG. 7, an annular recess 23 </ b> A is formed at the tip of the pin 23, and a protrusion 23 </ b> B protruding outward in one direction UD is formed inside and outside the recess 23 </ b> A. When the tip of such a pin 23 comes into contact with the material 2, the force acting on the material 2 from the pin 23 differs between the concave portion 23 </ b> A and the convex portion 23 </ b> B. it can.

そして、この実施形態でいう繊維強化樹脂として、繊維３によって樹脂４を強化することを意図した物だけでなく、繊維３（たとえば炭素繊維）同士の接着剤として樹脂４を用いることを意図した物も該当する。   And as a fiber reinforced resin in this embodiment, not only a product intended to reinforce the resin 4 by the fiber 3, but also a product intended to use the resin 4 as an adhesive between the fibers 3 (for example, carbon fibers). Also applies.

１ 繊維強化樹脂製の締結部品
２ 材料
３ 繊維
４ 樹脂
７ 軸部
７Ａ 端部
８ 頭部
２１ 金型
２７ 本体部
２９ 成形室
３０ 入口
３１ 出口
ＵＤ 一方向
ＴＤ 直交方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fastening part made from fiber reinforced resin 2 Material 3 Fiber 4 Resin 7 Shaft part 7A End part 8 Head 21 Mold 27 Main body part 29 Molding chamber 30 Inlet 31 Outlet UD One direction TD Orthogonal direction

Claims (7)

一方向に引き揃えられた複数の繊維と、前記繊維に含浸された樹脂とを含んで前記一方向に延びる棒状の材料によって形成され、
前記一方向に延びる軸部と、前記一方向における前記軸部の端部に連結された頭部とを一体的に有し、
それぞれの前記繊維が、前記軸部および前記頭部の両方に亘って連続して延びていることを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品。 Formed of a rod-like material extending in the one direction including a plurality of fibers aligned in one direction and a resin impregnated in the fibers;
Integrally having a shaft portion extending in the one direction and a head portion connected to an end portion of the shaft portion in the one direction;
A fastening part made of fiber reinforced resin, characterized in that each of the fibers continuously extends over both the shaft part and the head part. 前記一方向に対する直交方向において、前記頭部は、前記軸部よりも大きく、
前記複数の繊維は、前記軸部では、前記一方向に沿って延びていて、前記頭部では、前記直交方向における前記頭部の外側へ向けて放射状に延びていることを特徴とする、請求項１記載の繊維強化樹脂製の締結部品。 In the direction orthogonal to the one direction, the head is larger than the shaft portion;
The plurality of fibers extend along the one direction in the shaft portion, and extend radially outward from the head in the orthogonal direction in the head portion. Item 2. A fastening part made of fiber-reinforced resin according to Item 1. 前記繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１または２記載の繊維強化樹脂製の締結部品。   The fastening part made of fiber reinforced resin according to claim 1 or 2, wherein the fiber is at least one of carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber. 前記樹脂が、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品。   The fastening part made of fiber reinforced resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. 請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法であって、
前記締結部品と形状および寸法が同じ成形室と、前記成形室に対して前記一方向における一方側から連通した入口と、前記成形室に対して前記一方向における他方側から連通した出口とが形成された金型において、前記材料を前記入口から前記成形室にセットするステップと、
前記成形室にセットされた前記材料に対して前記一方向から圧力をかけることによって、前記材料を前記成形室に一致させて前記締結部品へと成形するステップと、
前記締結部品を前記出口から取り出すステップとを含むことを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法。 A method for producing a fastening part made of fiber-reinforced resin according to claim 1,
A molding chamber having the same shape and dimensions as the fastening part, an inlet communicating with the molding chamber from one side in the one direction, and an outlet communicating with the molding chamber from the other side in the one direction are formed. Setting the material from the inlet into the molding chamber in a molded mold,
Forming the material into the fastening part in accordance with the molding chamber by applying pressure from the one direction to the material set in the molding chamber;
And a step of taking out the fastening part from the outlet. A method for producing a fastening part made of fiber-reinforced resin. 前記金型において前記成形室が形成された部分は、前記成形室に露出される割れ目を有さない一体物であることを特徴とする、請求項５記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法。   6. The manufacture of a fastening part made of fiber reinforced resin according to claim 5, wherein the part in which the molding chamber is formed in the mold is an integral part having no cracks exposed to the molding chamber. Method. 前記入口は、前記成形室に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることを特徴とする、請求項５または６記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法。   The method for manufacturing a fastening part made of fiber-reinforced resin according to claim 5 or 6, wherein the inlet is tapered in a tapered shape as it approaches the molding chamber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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