JP2019124351A - 繊維強化樹脂製ボルト製造方法及び繊維強化樹脂製ボルト - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の繊維強化樹脂製ボルトに比べ強度が高い繊維強化樹脂製ボルトを提供する。【解決手段】ＣＦＲＰ１２の向きが長手方向となるように、熱硬化性樹脂と一体化して帯状に形成されたＣＦＲＰ樹脂テープ１４を、ＣＦＲＰ１２が巻回軸の周りに同心状になるように巻回することによりＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を形成する巻回工程と、巻回工程により形成したＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を、内径壁面にネジ形状が施された金型４０に入れ、ＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を入れた金型４０を巻回軸の方向の一方から他方に向かって加圧して、ヒータ８２で加熱することによりＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を包含した樹脂を硬化させる硬化工程と、により形成した繊維強化樹脂製ボルト１。【選択図】図５

Description

本発明は、強化繊維及び樹脂材料からなる高強度のボルトに関する。
従来、繊維強化樹脂製のボルトとして、合成樹脂にカーボンファイバ等の長繊維を長手方向に配されるように含有させてなる棒状の素材をプレス成形してなる繊維強化樹脂製ボルトであって、少なくともストレート部の長繊維が、繊維強化樹脂性ボルトの外周部では軸方向に沿う直線状に配置され、軸心部では屈曲状に配されている構成のものがあった（例えば、特許文献１）。
特開平０６−１８５５１４号公報
しかしながら、上記従来の繊維強化樹脂製ボルトは、ストレート部の長繊維が外周部において軸方向に沿って直線状に配され、軸心部では屈曲状に配されているという構造であるため、ボルトとしての強度が十分でないという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、従来の繊維強化樹脂製ボルトに比べ強度が高い繊維強化樹脂製ボルトの製造方法及び繊維強化樹脂製ボルトを提供することを目的とする。
［適用例１］
本発明に係る繊維強化樹脂製ボルト製造方法は、
強化繊維（１２）の向きが長手方向となるように、樹脂と一体化して帯状に形成された強化繊維樹脂テープ（１４）を、前記強化繊維（１２）が巻回軸の周りに同心状になるように巻回して強化繊維樹脂テープ層（１０）を形成する巻回工程と、
前記巻回工程により形成した前記強化繊維樹脂テープ層（１０）を、内径壁面にネジ形状が施された型（４０）に入れ、該型（４０）に入れた前記強化繊維樹脂テープ層（１０）を、前記巻回軸の方向の一方から他方に向かって加圧して、前記強化繊維樹脂テープ層（１０）の樹脂を硬化させる硬化工程と、
により繊維強化樹脂製ボルト（１）を形成することを要旨とする。
このような繊維強化樹脂製ボルト製造方法では、強化繊維樹脂テープ（１４）が巻回軸の周りに同心円状に巻回されて強化繊維樹脂テープ層（１０）が形成される。
そして、形成された強化繊維樹脂テープ層（１０）が型（４０）に入れられた状態で、巻回軸の一方向から他方に向かって加圧されて、強化繊維樹脂テープ層（１０）の樹脂が硬化する（硬化工程）。
ここで、強化繊維樹脂テープ層（１０）が加圧されることにより強化繊維の層は巻回軸方向に螺旋状に延びて強化繊維層（７０）を形成する。
また、型（４０）の内壁面にはネジ形状が施され、強化繊維樹脂テープ層（１０）は、その巻回軸が、ネジ形状が施された内壁面と平行になるように型（４０）内に入れられて
いる。したがって、樹脂が硬化した際には、外壁面にネジが形成される。
このような製造方法により製造された繊維強化樹脂製ボルト（１）は、硬化した樹脂の内部に、巻回軸の周りに螺旋状に巻回された形状の強化繊維層（７０）を有するボルト（１）となる。
このような繊維強化樹脂製ボルト（１）を使用した場合、繊維強化樹脂製ボルト（１）には軸方向の引っ張り力と周方向への曲げ力とが加わる。この引っ張り力と曲げ力とを強化繊維（１２）で受けることになるが、強化繊維層（７０）が螺旋状になっているため、引っ張り力と曲げ力の両方の力を強化繊維（１２）で受けることとなる。
したがって、従来の軸方向にのみ強化繊維が配置されているボルトに比べ強度が高い繊維強化樹脂製ボルト（１）とすることができる。
［適用例２］
適用例１に記載の繊維強化樹脂製ボルト製造方法において、前記巻回工程の後に、前記巻回工程により形成した強化繊維樹脂テープ層（１０）を前記巻回軸に平行な軸に対して折り曲げる折り曲げ工程を有していることを要旨とする。
このような、繊維強化樹脂製ボルト製造方法によれば、巻回工程によって形成された強化繊維樹脂テープ層（１０）が、折り曲げ工程によって、巻回軸と平行な軸に対してさらに折り曲げられる。したがって、より多層の強化繊維樹脂テープ層（１０）が形成されるため、より強度の高い繊維強化樹脂製ボルト（１）を製造することができる。
さらに、巻回工程の際に、巻回して形成される強化繊維樹脂テープ層（１０）の直径を大きくしても、その後の折り曲げ工程により適度な直径の強化繊維樹脂テープ層（１０）を形成することができるため、巻回工程を容易にすることができる。
［適用例３］
本発明に係る繊維強化樹脂製ボルト製造方法は、
強化繊維（１２）の向きが長手方向となるように帯状に形成された強化繊維テープ（６２）を、前記強化繊維（１２）が巻回軸の周りに同心状になるように巻回することにより強化繊維テープ層（６０）を形成する巻回工程と、
前記巻回工程により形成した前記強化繊維テープ層（６０）を、内径壁面にネジ形状が施された型（４０）に入れ、前記強化繊維テープ層（６０）を入れた前記型（４０）に樹脂を注入する樹脂注入工程と、
前記樹脂注入工程により樹脂を注入した前記型（４０）を、前記巻回軸の方向の一方から他方に向かって加圧して、前記強化繊維テープ層（６０）を包含した樹脂を硬化させる硬化工程と、
により繊維強化樹脂製ボルト（１）を形成することを要旨とする。
このような繊維強化樹脂製ボルト製造方法では、強化繊維テープ（６２）が巻回軸の周りに同心円状に巻回されて強化繊維テープ層（６０）が形成される。
そして、形成された強化繊維テープ層（６０）が型（４０）に入れられ、樹脂が注入され（樹脂注入工程）、樹脂が注入された型（４０）に巻回軸の一方向から他方に向かって加圧し、強化繊維テープ層（６０）を包含した樹脂が硬化する（硬化工程）。
ここで、強化繊維テープ層（６０）が加熱、加圧される際に螺旋状に巻回軸方向に延びる。また、型（４０）の内壁面にはネジ形状が施され、強化繊維テープ層（６０）が、その巻回軸が、ネジ形状が施された内壁面と平行になるように型（４０）内に入れられてい
る。したがって、樹脂が硬化した際には、外壁面にネジが形成される。
このような製造方法により製造された繊維強化樹脂製ボルト（１）は、適用例１における繊維強化樹脂製ボルト（１）と同様に、従来の軸方向にのみ強化繊維が配置されているボルトに比べ強度が高い繊維強化樹脂製ボルト（１）とすることができる。
［適用例４］
適用例３に記載の繊維強化樹脂製ボルト製造方法において、前記巻回工程の後に、前記巻回工程により形成した強化繊維テープ層（６０）を前記巻回軸に平行な軸に対して折り曲げる折り曲げ工程を有し、前記樹脂注入工程は、前記折り曲げ工程により形成した前記強化繊維テープ層（６０）を、内径壁面にネジ形状が施された型（４０）に入れ、前記強化繊維テープ層（６０）を入れた前記型（４０）に樹脂を注入することを要旨とする。
このような、繊維強化樹脂製ボルト製造方法によれば、適用例３と同様の効果を得ることができる。
［適用例５］
本発明に係る繊維強化樹脂製ボルト（１）は、繊維の向きが長手方向となるように帯状に形成された強化繊維（１２）を、前記強化繊維（１２）が中心軸の周りに螺旋状に巻回した状態に形成した強化繊維層（７０）と、前記強化繊維層（７０）を包含する樹脂層（２０）と、前記強化繊維層（７０）を前記樹脂層（２０）で包含した状態で加熱及び加圧することにより外周面に形成したネジ部（３０）と、を備えたことを要旨とする。
このような繊維強化樹脂製ボルト（１）は、適用例１の繊維強化樹脂製ボルト製造方法で製造した繊維強化樹脂製ボルト（１）と同様に、従来の軸方向にのみ強化繊維が配置されているボルトに比べ強度が高い繊維強化樹脂製ボルト（１）とすることができる。
［適用例６］
適用例３に記載の繊維強化樹脂製ボルト（１）において、前記強化繊維（１２）は、炭素繊維強化プラスチックであることを要旨とする。
このような繊維強化樹脂製ボルト（１）では、強化繊維（１２）として炭素繊維強化プラスチックを用いているため、軽量で強度の高い繊維強化樹脂製ボルト（１）とすることができる。
ＣＦＲＰ樹脂テープ、ＣＦＲＰテープ、ＣＦＲＰ樹脂テープ層及びＣＦＲＰテープ層の構成を示す概略図である。 リング状に形成したＣＦＲＰ樹脂テープ層又はＣＦＲＰテープ層を金型に入れた際の図である。 金型の構成を示す概略図である。 金型に挿通具５０を挿入して金型内の樹脂を加圧する様子を示す概略図である。 繊維強化樹脂製ボルトの断面写真である。 繊維強化樹脂製ボルトでの引張破断試験結果を示す図である。 炭素繊維含有率及び樹脂含有率が異なる場合の繊維強化樹脂製ボルトの引張破断試験結果を示す図である。 第３実施形態及び第５実施形態におけるＣＦＲＰ樹脂テープ及びＣＦＲＰテープの巻回方法とＣＦＲＰ樹脂テープ層及びＣＦＲＰテープ層の折り曲げ方法を説明するための概念図である。
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
（繊維強化樹脂製ボルトの製造）
図１〜図４に基づき、繊維強化樹脂製ボルト１（以下、単に「ボルト１」とも呼ぶ）の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、強化繊維１２として、炭素繊維強化プラスチック（以下、「ＣＦＲＰ１２」とも呼ぶ）を用いる。
先ず、図１（ａ）に示すように、ＣＦＲＰ１２を、その繊維の向きが長手方向となるように、所定の量の樹脂と一体化して帯状に形成されたＣＦＲＰ樹脂テープ１４を、図１（ｂ）（平面図）及び図１（ｃ）（側面図）に示すように、巻回軸の周りに同心円状に巻回し、リング状のＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を形成する（巻回工程）。このとき、ＣＦＲＰ樹脂テープ１４を巻回軸の周りにできる限り隙間がないように巻回する。
ここで、「ＣＦＲＰを、所定の量の樹脂と一体化する」とは、ＣＦＲＰの長繊維を帯状に配置し、それを樹脂に浸漬して固め、テープ状に形成することを意味している。このときのＣＦＲＰと樹脂の量は、ボルト１を所定の強度とするために必要となるＣＦＲＰの量であり、かつ、ボルト１としてねじ部３０を形成するために必要となる樹脂の量（巻回後の樹脂の量）、あるいは、熱硬化性樹脂の種類によって決定される。
また、本実施形態では、樹脂としてビニルエステルなどの熱硬化性樹脂を使用している。さらに、ＣＦＲＰ１２と熱硬化性樹脂の比率は、ＣＦＲＰ１２：５０〜６０重量％、熱硬化性樹脂：５０〜４０重量％であり、特に本実施形態では、ＣＦＲＰ１２：５７％、熱硬化性樹脂：４３％とした。
なお、図１（ａ）及び図１（ｃ）においては、ＣＦＲＰ１２の繊維を表すため、概念化した図とし、図１（ｂ）においては、巻回されたＣＦＲＰ樹脂テープ１４の積層状態を分かりやすくするため、実際よりも隙間を大きく描いている。
次に、金型４０のヒータ８２に電力を供給し、熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度となるように、金型４０を予熱（ビニルエステルの場合９０℃程度）しておく。
次に、図２に示すように、リング状に形成したＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を、巻回軸が金型４０のネジ部４６の軸方向と略一致するように金型４０のネジ部４６の円筒部４４に近い部分に入れる。
金型４０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ＳＵＳ材などの金属のブロックを半割形状（一方を金型４０ａ、他方を金型４０ｂとする）としたものであり、ボルト４１及びナット４２で一体化できるようになっている。また、半割形状のそれぞれ金型４０ａ及び金型４０ｂの内面の形状がボルト１の外径形状となっている。
なお、図３において図３（ａ）及び図３（ｂ）は二点鎖線Ａ−Ａ‘に対して線対称の関係になっている。
つまり、図３（ａ）に示すように、ボルト１の頭部４３ａ、円筒部４４ａ、不完全ネジ部４５ａ、ネジ部４６ａを形成するための型形状となっている。また、金型４０の一端部に、樹脂を圧縮するための挿通具５０の挿入部５１を挿入する孔である挿入孔４７ａが設けられている。
金型４０ｂには、金型４０ｂの線対称の位置に、金型４０ａのものと同形状の頭部４３
ｂ、円筒部４４ｂ、不完全ネジ部４５ｂ、ネジ部４６ｂ及び挿入孔４７ｂが形成されている。なお、以下挿入孔４７ａと挿入孔４７ｂで形成される孔を挿入孔４７と呼ぶ。
また、金型４０ａには、ボルト４１及びナット４２で金型４０ｂと一体化するための４個の貫通孔４９ａ及び一体化の際に位置決めを行うための２本のピン４８ａが設けられている。
金型４０ｂには、金型４０ａの線対称の位置に４個の貫通孔４９ｂ及び２本のピン４８ａのそれぞれに嵌合する２個の穴４８ｂが設けられている。
さらに、金型４０ａ及び４０ｂには、それぞれ２個（金型４０としては計４個）のヒータ８２が埋め込まれており、外部からヒータ８２に電源を供給することにより金型４０を加熱できるようになっている。
この金型４０にＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を入れた後、ボルト４１とナット４２で半割形状の金型４０を一体化した後、図４（ａ）に示すように、挿入孔４７に挿通具５０を挿入する。この挿通具５０は、ＳＵＳ材などの金属製であり、挿入孔４７の直径に対し僅かに小さな外径を有する挿入部５１と挿入部５１の一端に設けられた円柱状の頭部５２を備えている。
そして、図４（ｂ）に示すように、挿入孔４７に挿通具５０の挿入部５１を挿入した状態で、金型４０を、頭部５２を上にしてプレス機のボルスタプレート８０上に載置し、頭部５２をプレス機のスライド８１で押下することにより金型４０内の樹脂を加圧した後、ヒータ８２へ電源供給をし、金型４０の温度（つまり樹脂の温度。ビニルエステルの場合１５０℃程度）を樹脂の硬化温度まで上昇させて樹脂を硬化させる（硬化工程）。
硬化工程が終了した後、ヒータ８２への電源供給を停止して、金型４０のナット４２を緩め、金型４０を分解し、ボルト１を金型４０から取り出す。
（ボルト１の特徴）
このような製造方法により製造された繊維強化樹脂製ボルト１は、図５（ａ）に示すように、樹脂層２０、ネジ部３０、頭部３１、円筒部３２、不完全ネジ部３３を備えたものとなる。また、繊維強化樹脂製ボルト１は、巻回工程によりリング状に形成したＣＦＲＰ樹脂テープ層１０が、硬化工程における加圧により、金型４０の内部で巻回軸方向に押されて螺旋状になる。
したがって、繊維強化樹脂製ボルト１は、硬化した樹脂層２０の内部に、巻回軸の周りに螺旋状に巻回された形状のＣＦＲＰ層７０を有するボルトとなる。実際の繊維強化樹脂製ボルト１の全体の断面写真を図５（ａ）に示し、繊維強化樹脂製ボルト１のネジ部３０を拡大した断面写真を図５（ｂ）に示す。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ＣＦＲＰ層７０が繊維強化樹脂製ボルト１の樹脂層２０の内部全体にわたって形成されていることが分かる。
このような繊維強化樹脂製ボルト１に加わる軸方向の引っ張り力と周方向への曲げ力とをＣＦＲＰ１２で受けることになるが、ＣＦＲＰ層７０が螺旋状になっているため、引っ張り力と曲げ力の両方の力をＣＦＲＰ１２で受けることとなる。
したがって、従来の軸方向にのみ強化繊維が配置されているボルトに比べ強度が高い繊維強化樹脂製ボルト１とすることができる。
また、繊維強化樹脂製ボルト１では、強化繊維１２としてＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）を用いているため、軽量で強度の高い繊維強化樹脂製ボルト１とすることができる。
ここで、図６に、ＪＩＳ Ｂ １０５１に準拠した試験方法により、Ｍ８サイズの繊維強化樹脂製ボルト１、ＲＥＮＹ（登録商標）製ボルト（ガラス繊維５０％強化ポリアミドＭＸＤ６製ボルト）、ＰＥＥＫ製ボルト（ポリエーテルエーテルケトン製ボルト）で引張破断試験を行った結果を示す。なお、前述したように、繊維強化樹脂製ボルト１は、ＣＦＲＰ１２：５７重量％、熱硬化性樹脂４３％となっている。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、繊維強化樹脂製ボルト１では、ボルトが破断する引張破断断荷重は、１４３４６．３［Ｎ］となり、従来のＲＥＮＹ製ボルトの引張破断荷重の６０２３．５［Ｎ］に比べ約２．４倍、ＰＥＥＫ製ボルトの引張破断荷重の３１５８．６［Ｎ］に比べ約４．５倍、の引張破断強度を得ることができる。
［第２実施形態］
次に、繊維強化樹脂製ボルト１の炭素繊維含有率と樹脂含有率を変化させた第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態における繊維強化樹脂製ボルト１の素材や製法は、第１実施形態における繊維強化製ボルト１の素材や製法と同じであるため、説明を省略する。
図７に炭素繊維含有率及び樹脂含有率を変化させた場合の繊維強化樹脂製ボルト１の引張破断試験結果を示す。引張破断試験は、図６に示す場合と同様、ＪＩＳ Ｂ １０５１に準拠した試験方法で行った。
試験体として、Ｍ３サイズの繊維強化樹脂製ボルト１を用い、図７（ａ）に示すように、・ケースＮｏ．１：炭素繊維含有率４３．８％、樹脂含有率５６．２％
・ケースＮｏ．２：炭素繊維含有率５０．９％、樹脂含有率４９．１％
・ケースＮｏ．３：炭素繊維含有率５６．４％、樹脂含有率４３．６％
の３ケースで引張破断試験を行った。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、繊維強化樹脂製ボルト１の引張断裂強度は、ケースＮｏ．１では、引張破断荷重：２０３０［Ｎ］、ケースＮｏ．２では、引張破断荷重：２３７０［Ｎ］、ケースＮｏ．３では、引張破断荷重：２０４２［Ｎ］となっている。
これに対し、従来のＭ３のＲＥＮＹ製ボルトは、７６２［Ｎ］の引張断裂荷重となっており、繊維強化樹脂製ボルト１は、ＲＥＮＹ製ボルトに比べ約２．７倍〜３．１倍の引張破断強度となっていることが分かる。
また、従来のＭ３のＰＥＥＫ製ボルトは、４３０［Ｎ］の引張断裂荷重となっており、繊維強化樹脂製ボルト１は、ＰＥＥＫ製ボルトに比べ約４．７倍〜５．５倍の引張破断強度となっていることが分かる。
以上より、ＣＦＲＰ１２と熱硬化性樹脂の比率は、ＣＦＲＰ１２：４０〜６０重量％、熱硬化性樹脂：６０〜４０重量％の含有比率においても十分な引張断裂強度が得られることが分かる。
［第３実施形態］
次に、第１実施形態における巻回工程の後に、折り曲げ工程を追加した第３実施形態について説明する。
（巻回工程）
第３実施形態における巻回工程では、第１実施形態におけるＣＦＲＰ樹脂テープ１４の巻回形状と異なり、ＣＦＲＰ樹脂テープ１４を直径が数ｃｍとなるように、巻回軸の周りに同心円状に巻回し、リング状のＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を形成する。
このときの巻回方法としては、図８（ａ）に示すように、円柱状や円筒状のバー材９０あるいは、図８（ｂ）に示すように、平行に配置された２本の棒状のバー材９１ａ、９１ｂに巻き付けるようにする。
（折り曲げ工程）
折り曲げ工程では、図８（ｃ）に示すように、巻回工程で形成したリング状のＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を横方向から潰して帯状にし、一端部を２本の細い金属棒９２ａ，９２ｂで挟み、金属棒９２ａの軸を中心として、図８（ｃ）及び図８（ｄ）中に矢印で示すように同心円状に巻いていく。このようにすることで、より層数の多いＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を形成することが可能となる。
（硬化工程）
第３実施形態における硬化工程は、第１実施形態における硬化工程と同じであるため、説明を省略する。
以上のような工程の製造方法で製造された繊維強化樹脂製ボルト１は、ＣＦＲＰ層６０がより多層化されるため、ボルトとしての強度（引張破断荷重）が向上する。
さらに、巻回工程の際に、巻回して形成されるＣＦＲＰ樹脂テープ層１０の直径を大きくしても、その後の折り曲げ工程により適度な直径のＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を形成することができるため、巻回工程を容易にすることができる。
［第４実施形態］
次に、ＣＦＲＰ樹脂テープ１４の代わりにＣＦＲＰテープ６２を用いた繊維強化樹脂製ボルト１について説明する。
ＣＦＲＰ樹脂テープ１４は、ＣＦＲＰの繊維の向きが長手方向となるように、所定の量の樹脂と一体化して帯状に形成したものであったが、ＣＦＲＰテープ６２は、ＣＦＲＰの繊維の向きが長手方向となるようにＣＦＲＰの長繊維を並べたて結束したり、少量の樹脂で繊維束を帯状に形成したりしたものである。
（巻回工程）
第４実施形態における巻回工程は、ＣＦＲＰ樹脂テープ１４を用いてＣＦＲＰ樹脂テープ層１０を形成する代わりに、ＣＦＲＰテープ６２を用いてＣＦＲＰテープ層６０を形成することを除けば、第１実施形態の巻回工程と同じであるため、詳細な説明は省略する。
（樹脂注入工程）
この金型４０にＣＦＲＰテープ層６０を入れた後、ボルト４１とナット４２で半割形状の金型４０を一体化し、挿入孔４７から、ビニルエステルなどの熱硬化性樹脂を金型４０の内部に注入する。
（硬化工程）
金型４０に樹脂を注入した後、第１実施形態と同様に、挿入孔４７に挿通具５０を挿入し、その状態で、頭部５２をプレス機のスライド８１で押下することにより金型４０内の樹脂を加圧しつつ、ヒータ８２に電源を供給することで金型４０を加熱し、樹脂を硬化させる。
硬化工程が終了した後、金型４０のナット４２を緩め、金型４０を分解し、ボルト１を金型４０から取り出す。
このような製造方法により製造された繊維強化樹脂製ボルト１は、第１実施形態と同様の構造及び性能を有する繊維強化樹脂製ボルト１となる（図５及び図６参照）
［第５実施形態］
次に第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第３実施形態と同様（第１実施形態において巻回工程の後に、折り曲げ工程を追加する）に、第４実施形態において、折り曲げ工程を追加する実施形態である。この場合は、第３実施形態において用いたＣＦＲＰ樹脂テープ１４の代わりにＣＦＲＰテープ６２を用いることを除けば、第３実施形態と同じ内容の工程となるため、詳細な説明は省略する（図８参照）。
第５実施形態による製造方法で製造された繊維強化樹脂製ボルト１は、第３実施形態による製造方法で製造された繊維強化樹脂製ボルト１と同様の構造及び性能を有する。また、第３実施形態と同様に、巻回工程を容易にすることができる。
［その他の実施形態］
（１）上記実施形態では、強化繊維１２としてＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）を用いたが、ＣＦＲＰの代わりに、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）などの無機繊維系の強化繊維やアラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）などの有機繊維系の強化繊維を用いてもよい。
（２）上記実施形態では、樹脂としてビニルエステルなどの熱硬化性樹脂を用いたが、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、テフロン（登録商標）などの熱可塑性樹脂を用いてもよい。その場合、硬化工程において、金型４０を熱硬化温度まで加熱する必要はない。
（３）上記実施形態では、ＣＦＲＰ樹脂テープ層１０及びＣＦＲＰテープ層６０を形成する折り曲げ工程において、リング状のＣＦＲＰ樹脂テープ層１０及びＣＦＲＰテープ層６０を横方向から潰して帯状にし、一端部が中心軸となるように同心円状に巻いたが、リング状のＣＦＲＰ樹脂テープ層１０及びＣＦＲＰテープ層６０を巻回軸に平行な軸を折り曲げ軸として数回折り曲げるようにしてもよい。換言すれば、ＣＦＲＰ樹脂テープ層１０及びＣＦＲＰテープ層６０をＣＦＲＰ１２の繊維の向きと直角方向に数回折り曲げるように
してもよい。
（４）上記実施形態では、金型４０の内面形状をボルト１の外形形状の一例として示したが、この形状に限定されるものではなく、例えば、円筒部３２がないようななど他の形状であってもよい。
（５）上記実施形態では、金型４０を加熱するためにヒータ８２を用いたが、熱硬化性樹脂の硬化温度まで金型４０を加熱することができる方法、例えば、加熱した液体を金型４０内に循環させたり、金型４０の周囲にニクロム線を巻いたりするなど、他の加熱手段を用いてもよい。
１…繊維強化樹脂製ボルト（ボルト） １０…強化繊維樹脂テープ層（ＣＦＲＰ樹脂テープ層） １２…強化繊維（ＣＦＲＰ） １４…強化繊維樹脂テープ（ＣＦＲＰ樹脂テープ） ２０…樹脂層 ３０…ネジ部 ３１…頭部 ３２…円筒部 ３３…不完全ネジ部 ４０，４０ａ，４０ｂ…金型 ４１…ボルト ４２…ナット ４３，４３ａ，４３ｂ…頭部 ４４，４４ａ，４４ｂ…円筒部 ４５，４５ａ、４５ｂ…不完全ネジ部 ４６，４６ａ，４６ｂ…ネジ部 ４７…挿入孔 ４８ａ…ピン，４８ｂ…穴 ４９ａ，４９ｂ…貫通孔 ５０…挿通具 ５１…挿入部 ５２…頭部 ６０…強化繊維テープ層（ＣＦＲＰテープ層） ６２…強化繊維テープ（ＣＦＲＰテープ） ７０…強化繊維層（ＣＦＲＰ層）
８０…ボルスタプレート ８１…スライド ８２…ヒータ ９０，９１ａ，９１ｂ…バー材 ９２ａ，９２ｂ…金属棒

Claims (6)

  1. 強化繊維（１２）の向きが長手方向となるように、樹脂と一体化して帯状に形成された強化繊維樹脂テープ（１４）を、前記強化繊維（１２）が巻回軸の周りに同心状になるように巻回して強化繊維樹脂テープ層（１０）を形成する巻回工程と、
    前記巻回工程により形成した前記強化繊維樹脂テープ層（１０）を、内径壁面にネジ形状が施された型（４０）に入れ、該型（４０）に入れた前記強化繊維樹脂テープ層（１０）を、前記巻回軸の方向の一方から他方に向かって加圧して、前記強化繊維樹脂テープ層（１０）の樹脂を硬化させる硬化工程と、
    により繊維強化樹脂製ボルト（１）を形成することを特徴とする繊維強化樹脂製ボルト製造方法。
  2. 請求項１に記載の繊維強化樹脂製ボルト製造方法において、
    前記巻回工程の後に、前記巻回工程により形成した前記強化繊維樹脂テープ層（１０）を前記巻回軸に平行な軸に対して折り曲げる折り曲げ工程を有していることを特徴とする繊維強化樹脂製ボルト製造方法。
  3. 強化繊維（１２）の向きが長手方向となるように帯状に形成された強化繊維テープ（６２）を、前記強化繊維（１２）が巻回軸の周りに同心状になるように巻回することにより強化繊維テープ層（６０）を形成する巻回工程と、
    前記巻回工程により形成した前記強化繊維テープ層（６０）を、内径壁面にネジ形状が施された型（４０）に入れ、前記強化繊維テープ層（６０）を入れた前記型（４０）に樹脂を注入する樹脂注入工程と、
    前記樹脂注入工程により樹脂を注入した前記型（４０）を、前記巻回軸の方向の一方から他方に向かって加圧して、前記強化繊維テープ層（６０）を包含した樹脂を硬化させる硬化工程と、
    により繊維強化樹脂製ボルト（１）を形成することを特徴とする繊維強化樹脂製ボルト製造方法。
  4. 請求項３に記載の繊維強化樹脂製ボルト製造方法において、
    前記巻回工程の後に、前記巻回工程により形成した強化繊維テープ層（６０）を前記巻回軸に平行な軸に対して折り曲げる折り曲げ工程を有し、
    前記樹脂注入工程は、
    前記折り曲げ工程により形成した前記強化繊維テープ層（６０）を、内径壁面にネジ形状が施された型（４０）に入れ、前記強化繊維テープ層（６０）を入れた前記型（４０）に樹脂を注入する
    ことを特徴とする繊維強化樹脂製ボルト製造方法。
  5. 繊維の向きが長手方向となるように帯状に形成された強化繊維（１２）を、前記強化繊維（１２）が中心軸の周りに螺旋状に巻回した状態に形成した強化繊維層（７０）と、
    前記強化繊維層（７０）を包含する樹脂層（２０）と、
    前記強化繊維層（７０）を前記樹脂層（２０）で包含した状態で加熱及び加圧することにより外周面に形成したネジ部（３０）と、
    を備えたことを特徴とする繊維強化樹脂製ボルト（１）。
  6. 請求項５に記載の繊維強化樹脂製ボルト（１）において、
    前記強化繊維（１２）は、炭素繊維強化プラスチックであることを特徴とする繊維強化樹脂製ボルト（１）。
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