JP2016114139A - 炭素繊維強化樹脂材の締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】液体が炭素繊維強化樹脂（以下、「ＣＦＲＰ」と称する）材と金属製のカラーとの間に浸入することを抑制することにより、金属製のカラーの電食を抑制する。
【解決手段】カラー１５の第１部材１６は、貫通孔１４のＣＦＲＰ材１０の表面１０ａ側の周縁部に接着剤１８を介して当接するツバ部１９と、本体部２０と、を有する。カラー１５の第２部材１７は、貫通孔１４のＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂ側の周縁部に接着剤２３を介して当接する当接部２４と、対向部２５と、を有する。ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４にカラー１５を装着して、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とを離間して配置する。そして、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接するまで、カラー１５の第１部材１６と第２部材１７とを互いに近接する方向に押圧することにより、カラー１５をＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４の周縁部に固定させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、炭素繊維強化樹脂（以下、「ＣＦＲＰ」と称する）材の締結構造に関する。

従来から、締結具を用いてＣＦＲＰ材と被締結物とを締結するＣＦＲＰ材の締結構造が公知である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ボルトおよびナットを用いてＣＦＲＰ材とブラケットとを締結する技術が開示されている。

ＣＦＲＰを構成する樹脂はクリープ変形する性質を有するので、高強度のボルトを締結具として使用する場合、金属製のカラーをＣＦＲＰ材に装着して、ボルトの軸力を金属製のカラーで受けるようにすることがある。このようにすることにより、経時的にＣＦＲＰ材を構成する樹脂材にクリープ変形などによる肉痩せが生じてボルトの軸力が低下して、ボルトのゆるみが発生することを抑制することができる。

特開２００７−２９２１０６号公報

しかしながら、前述の締結構造では、液体（例えば、雨水や海水など）がＣＦＲＰ材と金属製のカラーとの間の隙間に浸入し、ＣＦＲＰ材と金属製のカラーとが接触している部分に液体が付着した場合に、金属製のカラーが電食し腐食が発生する可能性があるという問題があった。

そこで、本発明は、液体がＣＦＲＰ材と金属製のカラーとの間に浸入することを抑制することにより、金属製のカラーの電食を抑制することができるＣＦＲＰ材の締結構造を提供することを目的とする。

本発明に係るＣＦＲＰ材の締結構造では、金属製のカラーは、第１部材と、第２部材と、を備える。前記第１部材は、ＣＦＲＰ材の表面または裏面のうち一方の面における貫通孔の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤を介して当接するツバ部と、ツバ部の内周側から貫通孔内をＣＦＲＰ材の他方の面に向けて延在する本体部と、を有する。前記第２部材は、ＣＦＲＰ材の他方の面における貫通孔の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤を介して当接する当接部と、当接部に結合されると共に第１部材の本体部における端部に対向する対向部と、を有する。ＣＦＲＰ材の貫通孔にカラーを装着して、第１部材の本体部の端部と第２部材の対向部とを離間して配置する。そして、ＣＦＲＰ材を加熱した状態で、第１部材の本体部の端部と第２部材の対向部とが当接するまで、カラーの第１部材と第２部材とを互いに近接する方向に押圧することにより、カラーをＣＦＲＰ材の貫通孔の周縁部に固定させる。

本実施形態に係るＣＦＲＰ材の締結構造によれば、カラーの第１部材と第２部材との間を封止し、かつ、ＣＦＲＰ材とカラーとの間も接着剤によって封止することができる。従って、ＣＦＲＰ材と金属製のカラーとの間に液体が浸入することを抑制することにより、金属製のカラーの電食を抑制することができる。

本発明の第１施形態に係るＣＦＲＰ材の締結構造を示す断面図である。 （ａ）から（ｄ）は第１実施形態のＣＦＲＰ材に金属製のカラーを固定する手順を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るＣＦＲＰ材の締結構造を示す断面図である。 （ａ）から（ｄ）は第２実施形態のＣＦＲＰ材に金属製のカラーを固定する手順を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係るＣＦＲＰ材の締結構造の断面図である。 本発明の第４実施形態に係るＣＦＲＰ材の締結構造の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面とともに詳述する。

［第１実施形態］
第１実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造を図１および図２に基づいて説明する。

図１および図２に示すＣＦＲＰ材１０は、平板状に形成されているが、ＣＦＲＰ材１０全体が平板状に形成されていなくてもよく、少なくとも被締結物１１との締結部が平板状に形成されていればよい。また、ＣＦＲＰ材１０の図中の上下両面のうち図中上側の面１０ａを便宜的に「表面」と称し、図中下側の面１０ｂを便宜的に「裏面」と称する。これらの「表面」および「裏面」は、ＣＦＲＰ材１０に固定されるカラー１５Ａの向きを特定するものではなく、いずれか一方の面を示すものである。

図１に示すように、本実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造は、締結物であるＣＦＲＰ材１０と被締結物１１とを締結具（本実施形態では、ボルト１２およびナット１３）を用いて締結するものである。本実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、ＣＦＲＰ材１０に表面１０ａと裏面１０ｂとを貫通する貫通孔（下穴）１４を形成し、貫通孔１４に筒状に形成された金属製のカラー（金属カラー）１５Ａを装着する。そして、カラー１５Ａに被締結物１１を重ね合わせた状態でカラー１５Ａの内方および被締結物１１の貫通孔１１ｈにボルト１２を挿入したのちボルト１２にナット１３を締め付けることによって、ＣＦＲＰ材１０と被締結物１１とを締結する。

ＣＦＲＰ材１０は、例えば、フード（ボンネット）、ドアパネル、バンパー、トランクリッド、リアゲート、フェンダパネル、サイドボディパネル、ルーフパネルなど車両用構成部材に適用することができる。また、ＣＦＲＰ材１０は、車両用構成部材に限定されず、各種構成部材に適用することが可能である。

ＣＦＲＰ材１０は、ホットプレス成形法やオートクレーブ成形法など公知の方法を用いて成形することができる。具体的には、例えば、各層ごとに予めマトリックス樹脂を繊維材に含浸させたプリプレグを用意し、このプリプレグを所定形状に裁断したものを所定枚数積層して、加熱プレスやオートクレーブ内で加圧および加熱することでＣＦＲＰ材１０を成形する。また、各繊維材を所定の配向方向で配列した繊維プリフォームを金型に封入し、金型内にマトリックス樹脂を加圧注入する方法（レジントランスファー成形法）でＣＦＲＰ材１０を成形してもよい。

前記マトリックス樹脂は、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂など公知の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。また、前記繊維材を構成する炭素繊維は、特に限定されず、例えば、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維を用いることができる。

金属製のカラー１５Ａは、第１部材１６と、第２部材１７と、から構成される。

前記第１部材１６は、ＣＦＲＰ材１０の表面１０ａにおける貫通孔１４の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤１８を介して当接するツバ部１９と、ツバ部１９の内周側から貫通孔１４内をＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに向けて延在する本体部２０と、を有する。この第１部材１６は、全体としてはツバ付タイプのカラーの形状に形成されており、第１部材１６の本体部２０に、ボルト１２を挿通可能なボルト挿通孔２１が形成されている。ＣＦＲＰ材１０の表面１０ａにおける貫通孔１４の周縁部と第１部材１６のツバ部１９との間には、全周に亘って接着剤１８による接着剤層が介在している。また、ＣＦＲＰ材１０の表面１０ａと第１部材１６のツバ部１９の外周面との隅部には、電気的絶縁性を有する接着剤２２によるシール部が全周に亘って円環状に形成されている。

前記第２部材１７は、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂにおける貫通孔１４の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤２３を介して当接する当接部２４と、当接部２４に結合されると共に第１部材１６の本体部２０における端部に対向する対向部２５と、を有する。この第２部材１７は、全体としては円環状に形成されており、第２部材１７の対向部２５に、ボルト１２を挿通可能なボルト挿通孔２６が形成されている。ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂにおける貫通孔１４の周縁部と第２部材１７の当接部２４との間には、全周に亘って接着剤２３による接着剤層が介在している。また、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂと第２部材１７の当接部２４の外周面との隅部には、電気的絶縁性を有する接着剤２７によるシール部が全周に亘って円環状に形成されている。

金属製のカラー１５Ａの二面幅（第１部材１６のツバ部１９と第２部材１７の当接部２４との間の間隔）Ｌ１（図２（ｄ）参照）は、ＣＦＲＰ材１０の厚さ寸法（板厚）Ｌ２（図２（ａ）参照）よりも小さく設定される（Ｌ１＜Ｌ２）。そして、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４に装着する際には、カラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接するまで、第１部材１６と第２部材１７とを互いに近接する方向に押圧する。このため、第１部材１６のツバ部１９および第２部材１７の当接部２４は、ＣＦＲＰ材１０を構成する樹脂材、すなわち貫通孔１４の周縁部に食い込んでいる。

本実施形態では、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４とカラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０とのはめあいは、中間ばめまたはしまりばめであり、好ましくは、しまりばめによる圧入である。しかしながら、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４とカラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０とのはめあいは、すきまばめとし、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４と本体部２０との間の隙間は、電気的絶縁性を有する接着剤によって埋めるようにしてもよい。

前記接着剤１８，２２，２３，２７は、電気的絶縁性を有するものであればよく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤を用いることができる。また、これらの接着剤１８，２２，２３，２７は、熱硬化性の接着剤であってもよく、熱可塑性の接着剤であってもよい。

被締結物１１の材質は、特に限定されず、金属材料や樹脂材料などを用いることができる。ボルト１２およびナット１３（締結具）の材質も、特に限定されず、金属材料や樹脂材料などを用いることができる。また、ＣＦＲＰ材１０と被締結物１１とを締結するのに用いる締結具は、ボルト１２およびナット１３に限定されず、例えば、ピン、リベット、タッピングボルト、スタッドボルトなどを用いることもできる。

次に、図２に基づいて、ＣＦＲＰ材１０に金属製のカラー１５Ａを固定する方法の一例を説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、成形前のＣＦＲＰ材１０（例えば、プリプレグを所定枚数積層したもの）に貫通孔１４を形成し、または、貫通孔１４が予め形成されたプリプレグを複数枚積層する。

次に、図２（ｂ）に示すように、カラー１５Ａの第１部材１６のツバ部１９におけるＣＦＲＰ材１０の表面１０ａに対する接着面に、接着剤１８，２２を塗布する。また、カラー１５Ａの第２部材１７の当接部２４におけるＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに対する接着面にも、接着剤２３，２７を塗布しておく。

次に、図２（ｃ）に示すように、カラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０をＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４に圧入（挿入）して、第１部材１６のツバ部１９を貫通孔１４の表面１０ａ側の周縁部に接着剤１８，２２を介して当接させる。また、カラー１５Ａの第２部材１７を対向部２５が第１部材１６の本体部２０の端部と対向するようにＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに重ね合わせて、第２部材１７の当接部２４を貫通孔１４の裏面１０ｂ側の周縁部に接着剤２３，２７を介して当接させる。ＣＦＲＰ材１０の加圧加熱成形前の状態では、図２（ｃ）に示すように、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５との間に隙間が設けられている。

次に、図２（ｄ）に示すように、ＣＦＲＰ材１０の加圧加熱成形時に、カラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接するまで、第１部材１６と第２部材１７とを互いに近接する方向に押圧する。このようにすることにより、加圧および加熱によってクリープ変形（塑性変形）をＣＦＲＰ材１０を構成する樹脂材に生じさせて、カラー１５Ａの第１部材１６のツバ部１９および第２部材１７の当接部２４を、ＣＦＲＰ材１０を構成する樹脂材に意図的に食い込ませる。

第１部材１６のツバ部１９におけるＣＦＲＰ材１０の表面１０ａに対する接着面に塗布した接着剤１８，２２の一部は隙間から押し出されて、ＣＦＲＰ材１０の表面１０ａと第１部材１６のツバ部１９の外周面との隅部でシール部を形成する。また、第２部材１７の当接部２４におけるＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに対する接着面に塗布した接着剤２３，２７の一部は隙間から押し出されて、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂと第２部材１７の当接部２４の外周面との隅部でシール部を形成する。

そして、カラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５との間の隙間がなくなり、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接した状態で、ＣＦＲＰ材１０の加圧加熱成形が完了するようにする。

なお、図２に示すような方法でＣＦＲＰ材１０に金属製のカラー１５Ａを固定する場合、カラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０とＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４との間に隙間を設け、この隙間を接着剤によって埋めるようにしてもよい。すなわち、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４とカラー１５Ａの第１部材１６の本体部２０とのはめあいは、しまりばめによる圧入とするのではなく、すきまばめとし、第１部材１６の本体部２０とＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４とを接着剤によって接着するようにしてもよい。

また、カラー１５ＡをＣＦＲＰ材１０と同時に成形せずにＣＦＲＰ材１０を成形したのち、機械加工や手作業などによりＣＦＲＰ材１０に貫通孔１４を形成し、この貫通孔１４の周縁部にカラー１５Ａを固定して、図１に示す締結構造と同様な構造とするようにしてもよい。すなわち、カラー１５Ａを、図２に示すようにＣＦＲＰ材１０と同時に成形するのではなく、ＣＦＲＰ材１０のみを成形したのちに成形するようにしてもよい。ただし、カラー１５ＡをＣＦＲＰ材１０と同時に成形する方が、ＣＦＲＰ材１０のみを成形したのちにカラー１５Ａを成形する場合と比較して、工数低減およびコスト低減を図ることが可能となり有利である。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

本実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、金属製のカラー１５Ａは、第１部材１６と、第２部材１７と、を備える。第１部材１６は、ＣＦＲＰ材１０の表面１０ａまたは裏面１０ｂのうち一方の面における貫通孔１４の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤１８を介して当接するツバ部１９と、ツバ部１９の内周側から貫通孔１４内をＣＦＲＰ材１０の他方の面に向けて延在する本体部２０と、を有する。第２部材１７は、ＣＦＲＰ材１０の他方の面における貫通孔１４の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤２３を介して当接する当接部２４と、当接部２４に結合されると共に第１部材１６の本体部２０における端部に対向する対向部２５と、を有する。ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４にカラー１５Ａを装着して、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とを離間して配置する。そして、ＣＦＲＰ材１０を加熱した状態で、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接するまで、カラー１５Ａの第１部材１６と第２部材１７とを互いに近接する方向に押圧することにより、カラー１５ＡをＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４の周縁部に固定させる。

本実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造によれば、カラー１５Ａの第１部材１６と第２部材１７との間を封止し、かつ、ＣＦＲＰ材１０とカラー１５Ａとの間も接着剤１８，２３によって封止することができる。従って、ＣＦＲＰ材１０と金属製のカラー１５Ａとの間に液体が浸入することを抑制することにより、金属製のカラー１５Ａの電食を抑制することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造を図３および図４に基づいて説明する。

図３に示す第２実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂにおける貫通孔１４の周縁部に面取部３０を形成することによって、面取部３０とカラー１５Ｂの第２部材１７の当接部２４との間に隙間が設けられている。この隙間には、電気的絶縁性を有する接着剤３１が充填されている。このため、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂにおける貫通孔１４の周縁部に形成した面取部３０と、カラー１５Ｂの第２部材１７の当接部２４との間には、全周に亘って接着剤３１による接着剤溜まりが介在している。

この接着剤溜まりを形成する接着剤３１は、前記接着剤１８，２２，２３，２７と同様のものを用いることができる。すなわち、この接着剤３１は、電気的絶縁性を有するものであればよく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤を用いることができる。また、この接着剤３１は、熱硬化性の接着剤であってもよく、熱可塑性の接着剤であってもよい。

次に、図４に基づいて、ＣＦＲＰ材１０に金属製のカラー１５Ｂを固定する手順の一例を説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、成形前のＣＦＲＰ材１０（例えば、プリプレグを所定枚数積層したもの）に貫通孔１４を形成すると共に面取部３０を形成し、または、貫通孔１４および面取部３０が予め形成されたプリプレグを複数枚積層する。

次に、図４（ｂ）に示すように、カラー１５Ｂの第１部材１６のツバ部１９におけるＣＦＲＰ材１０の表面１０ａに対する接着面に、接着剤１８，２２を塗布すると共に、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４に、接着剤３１を塗布する。また、カラー１５Ｂの第２部材１７の当接部２４におけるＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに対する接着面にも、接着剤２３，２７を塗布しておく。

次に、図４（ｃ）に示すように、カラー１５Ｂの第１部材１６の本体部２０をＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４に圧入（挿入）して、第１部材１６のツバ部１９を貫通孔１４の表面１０ａ側の周縁部に接着剤１８，２２を介して当接させる。また、カラー１５Ｂの第２部材１７を対向部２５が第１部材１６の本体部２０の端部と対向するようにＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに重ね合わせて、第２部材１７の当接部２４を貫通孔１４の裏面１０ｂ側の周縁部に接着剤２３，２７を介して当接させる。ＣＦＲＰ材１０の加圧加熱成形前の状態では、図４（ｃ）に示すように、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５との間に隙間が設けられている。

次に、図４（ｄ）に示すように、ＣＦＲＰ材１０の加圧加熱成形時に、カラー１５Ｂの第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接するまで、第１部材１６と第２部材１７とを互いに近接する方向に押圧する。このようにすることにより、加圧および加熱によってクリープ変形（塑性変形）をＣＦＲＰ材１０を構成する樹脂材に生じさせて、カラー１５Ｂの第１部材１６のツバ部１９および第２部材１７の当接部２４を、ＣＦＲＰ材１０を構成する樹脂材に意図的に食い込ませる。

第１部材１６のツバ部１９におけるＣＦＲＰ材１０の表面１０ａに対する接着面に塗布した接着剤１８，２２の一部は隙間から押し出されて、ＣＦＲＰ材１０の表面１０ａと第１部材１６のツバ部１９の外周面との隅部でシール部を形成する。また、第２部材１７の当接部２４におけるＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂに対する接着面に塗布した接着剤２３，２７の一部は隙間から押し出されて、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂと第２部材１７の当接部２４の外周面との隅部でシール部を形成する。さらに、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４に塗布した接着剤３１は、カラー１５Ｂの第１部材１６を圧入した際にＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂ側に集められて、前記面取部３０とカラー１５Ｂの第２部材１７の当接部２４との間で接着剤溜まりを形成する。

そして、カラー１５Ｂの第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５との間の隙間がなくなり、第１部材１６の本体部２０の端部と第２部材１７の対向部２５とが当接した状態で、ＣＦＲＰ材１０の加圧加熱成形が完了するようにする。

なお、図４に示すような方法でＣＦＲＰ材１０に金属製のカラー１５Ｂを固定する場合、カラー１５Ｂの第１部材１６の本体部２０とＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４との間に隙間を設け、この隙間を接着剤３１によって埋めるようにしてもよい。すなわち、ＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４とカラー１５Ｂの第１部材１６の本体部２０とのはめあいは、しまりばめによる圧入とするのではなく、すきまばめとし、第１部材１６の本体部２０とＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４とを接着剤３１によって接着するようにしてもよい。

また、カラー１５ＢをＣＦＲＰ材１０と同時に成形せずにＣＦＲＰ材１０を成形したのち、機械加工や手作業などによりＣＦＲＰ材１０に貫通孔１４および面取部３０を形成し、前記貫通孔１４の周縁部にカラー１５Ｂを固定して、図３に示す締結構造と同様な構造とするようにしてもよい。すなわち、カラー１５Ｂを、図４に示すようにＣＦＲＰ材１０と同時に成形するのではなく、ＣＦＲＰ材１０のみを成形したのちに成形するようにしてもよい。ただし、カラー１５ＢをＣＦＲＰ材１０と同時に成形する方が、ＣＦＲＰ材１０のみを成形したのちにカラー１５Ｂを成形する場合と比較して、工数低減およびコスト低減を図ることが可能となり有利である。

以下に、第２実施形態による作用効果を説明する。

第２実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、ＣＦＲＰ材１０の裏面１０ｂにおける貫通孔１４の周縁部に面取部３０を形成することによって、面取部３０とカラー１５Ｂの第２部材１７の当接部２４との間に隙間が設けられる。そして、この隙間には、電気的絶縁性を有する接着剤３１が充填されている。

このようにすることにより、カラー１５Ｂの第１部材１６と第２部材１７との間からＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４へと至る液体の浸入経路を接着剤３１によって封止することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造を図５に基づいて説明する。

図５に示す第３実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、カラー１５Ｃの第１部材１６の本体部２０の端部における外周側の角部に面取部５０を形成することによって、面取部５０とカラー１５Ｃの第２部材１７の対向部２５との間に隙間が設けられている。この隙間には、電気的絶縁性を有する接着剤５１が充填されている。このため、カラー１５Ｃの第１部材１６の本体部２０の端部における外周側の角部に形成した面取部５０と、カラー１５Ｃの第２部材１７の対向部２５との間には、全周に亘って接着剤５１による接着剤溜まりが介在している。

この接着剤溜まりを形成する接着剤５１は、前記接着剤１８，２２，２３，２７と同様のものを用いることができる。すなわち、この接着剤５１は、電気的絶縁性を有するものであればよく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤を用いることができる。また、この接着剤５１は、熱硬化性の接着剤であってもよく、熱可塑性の接着剤であってもよい。

以下に、第３実施形態による作用効果を説明する。

第３実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、カラー１５Ｃの第１部材１６の本体部２０の端部における外周側の角部に面取部５０を形成することによって、面取部５０とカラー１５Ｃの第２部材１７の対向部２５との間に隙間が設けられる。そして、この隙間には、電気的絶縁性を有する接着剤５１が充填されている。

このようにすることによっても、カラー１５Ｃの第１部材１６と第２部材１７との間からＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４へと至る液体の浸入経路を接着剤５１によって封止することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造を図６に基づいて説明する。

図６に示す第４実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、カラー１５Ｄの第２部材１７の対向部２５は、当接部２４の内周側から貫通孔１４内をＣＦＲＰ材１０の表面１０ａに向けて延在している。すなわち、第２実施形態の第２部材１７は、第１部材１６と同様に、全体としてはツバ付タイプのカラーの形状に形成されている。

また、第４実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、カラー１５Ｄの第１部材１６の本体部２０の端部における外周側の角部に、面取部６０を形成している。その一方で、カラー１５Ｄの第２部材１７の対向部２５の端部における外周側の角部に面取部６１を形成することによって、これらの面取部６０，６１間に隙間が設けられる。この隙間には、電気的絶縁性を有する接着剤６２が充填されている。このため、カラー１５Ｄの第１部材１６の本体部２０の端部における外周側の角部に形成した面取部６０と、第２部材１７の対向部２５の端部における外周側の角部に形成した面取部６１との間には、全周に亘って接着剤６２による接着剤溜まりが介在している。

この接着剤溜まりを形成する接着剤６２は、前記接着剤１８，２２，２３，２７と同様のものを用いることができる。すなわち、この接着剤６２は、電気的絶縁性を有するものであればよく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤を用いることができる。また、この接着剤６２は、熱硬化性の接着剤であってもよく、熱可塑性の接着剤であってもよい。

以下に、第４実施形態による作用効果を説明する。

第４実施形態に係るＣＦＲＰ材１０の締結構造では、カラー１５Ｄの第２部材１７の対向部２５は、当接部２４の内周側から貫通孔１４内をＣＦＲＰ材１０の一方の面に向けて延在している。また、カラー１５Ｄの第１部材１６の本体部２０の端部における外周側の角部と第２部材１７の対向部２５の端部における外周側の角部とに面取部６０，６１をそれぞれ形成することによって、これらの面取部６０，６１間に隙間が設けられる。そして、この隙間には、電気的絶縁性を有する接着剤６２が充填されている。

このようにすることによっても、カラー１５Ｄの第１部材１６と第２部材１７との間からＣＦＲＰ材１０の貫通孔１４へと至る液体の浸入経路を接着剤６２によって封止することができる。

ところで、本発明のＣＦＲＰ材の締結構造は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１０ ＣＦＲＰ材（炭素繊維強化樹脂材）
１１ 被締結物
１２ ボルト（締結具）
１３ ナット（締結具）
１４ 貫通孔
１５ カラー
１６ 第１部材
１７ 第２部材
１８ 接着剤
１９ ツバ部
２０ 本体部
２３ 接着剤
２４ 当接部
２５ 対向部
３０ 面取部
３１ 接着剤
５０ 面取部
５１ 接着剤
６０ 面取部
６１ 面取部
６２ 接着剤

Claims (4)

1. 締結物である炭素繊維強化樹脂材に表面と裏面とを貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に筒状に形成された金属製のカラーを装着し、このカラーに被締結物を重ね合わせた状態で前記カラーの内方に締結具を挿入したのち締結具を締め付けることによって、前記炭素繊維強化樹脂材と前記被締結物とを締結する炭素繊維強化樹脂材の締結構造であって、
   前記金属製のカラーは、
   前記炭素繊維強化樹脂材の表面または裏面のうち一方の面における貫通孔の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤を介して当接するツバ部、および、このツバ部の内周側から前記貫通孔内を前記炭素繊維強化樹脂材の他方の面に向けて延在する本体部を有する第１部材と、
   前記炭素繊維強化樹脂材の他方の面における貫通孔の周縁部に電気的絶縁性を有する接着剤を介して当接する当接部、および、この当接部に結合されると共に前記第１部材の本体部における端部に対向する対向部を有する第２部材と、を備え、
   前記炭素繊維強化樹脂材の貫通孔に前記カラーを装着して、第１部材の本体部の端部と第２部材の対向部とを離間して配置したのち、
   前記炭素繊維強化樹脂材を加熱した状態で、前記第１部材の本体部の端部と第２部材の対向部とが当接するまで、前記カラーの第１部材と第２部材とを互いに近接する方向に押圧することにより、
   前記カラーを前記炭素繊維強化樹脂材の貫通孔の周縁部に固定させたことを特徴とする炭素繊維強化樹脂材の締結構造。
2. 前記炭素繊維強化樹脂材の他方の面における貫通孔の周縁部に面取部を形成することによって、この面取部と前記カラーの第２部材の当接部との間に隙間が設けられ、この隙間に電気的絶縁性を有する接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂材の締結構造。
3. 前記カラーの第１部材の本体部の端部における外周側の角部に面取部を形成することによって、この面取部と前記カラーの第２部材の対向部との間に隙間が設けられ、この隙間に電気的絶縁性を有する接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載の炭素繊維強化樹脂材の締結構造。
4. 前記カラーの第２部材の対向部は、前記当接部の内周側から前記貫通孔内を前記炭素繊維強化樹脂材の一方の面に向けて延在しており、
   前記カラーの第１部材の本体部の端部における外周側の角部と第２部材の対向部の端部における外周側の角部とに面取部をそれぞれ形成することによって、これらの面取部間に隙間が設けられ、この隙間に電気的絶縁性を有する接着剤が充填されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の炭素繊維強化樹脂材の締結構造。

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