JP4483712B2 - 接着構造体及び接着構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に接着手段を介在させて前記各被接着部材を接着することにより一体化した接着構造体、及び該接着構造体の製造方法に関する。

一般に、接着構造体は、複数の被接着部材を接着剤（例えばエポキシ樹脂からなる接着剤）で接着することにより形成されている。このような接着構造体の製造方法としては、まず、樹脂などからなる被接着部材を成形し、その後、該被接着部材の外郭形状を整えるべく被接着部材のトリミングを行う（例えば特許文献１）。すなわち、トリミング用の治具の所定位置に被接着部材を設置し、その被接着部材の外形を基準として被接着部材のトリミングを行う。そして、トリミングされた被接着部材の接着面同士を対向させた状態で、該各被接着部材を、それらの外形を基準に位置合せを行い、その後、各接着面間に介在させた前記接着剤からなる接着層（接着手段）により各被接着部材を接着することで、前記接着構造体を製造するようにしている。
特開２００４−２３７５３５号公報

ところで、上述した接着構造体の製造方法では、被接着部材を成形した後に、該被接着部材を成形用の型枠から取り外して前記トリミング用の治具の所定位置に設置し、その被接着部材の外形を基準として、被接着部材をトリミング用の治具でトリミングするようにしている。そのため、トリミングされる被接着部材の外形が、ばり等により寸法的な誤差を有している場合には、トリミング用の治具で被接着部材をトリミングする際の基準に誤差を有することになり、被接着部材の外郭形状（外形）を正確にトリミングできない可能性があった。したがって、そのように外形が不正確にトリミングされた被接着部材同士を、それらの外形を基準に位置合せして接着される接着構造体についても製造誤差が生じてしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形後に外形をトリミングされた複数の被接着部材を、それらの接着面同士を対向させた状態で位置合せし、各接着面間に介在させた接着手段により接着した場合における製造誤差を小さくできる接着構造体及び接着構造体の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、接着構造体にかかる請求項１に記載の発明は、複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段により前記各被接着部材を一体化した接着構造体であって、前記各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材の接着面に該少なくとも一つの被接着部材をトリミングする際の基準となる基準部を設け、前記各被接着部材のうち前記少なくとも一つの被接着部材と接着面同士が対向するように配置される他の被接着部材の接着面には、前記各被接着部材を接着する際に前記基準部に位置合せされる位置合せ部を設け、前記基準部は、前記少なくとも一つの被接着部材の接着面に設けられた凸部であり、前記位置合せ部は、前記他の被接着部材の接着面に前記凸部に対応して設けられた挿通孔又は挿通穴であることを要旨とする。

したがって、請求項１に記載の発明では、各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材は、その外形（外郭形状）が接着面に設けられた基準部を基準にしてトリミングが行われる。そのため、従来のように外形を基準としてトリミングされる場合とは異なり、トリミングが行われた被接着部材の外形の寸法誤差を小さくすることができる。

また、各被接着部材の接着を行う際に、それらの接着面に設けられた基準部と位置合せ部とで位置合せを行って接着面同士を対向させた状態にして接着すれば、各被接着部材からなる接着構造体の製造誤差を小さくできる。

さらに、各被接着部材の位置合せを行う際には、少なくとも一つの被接着部材の凸部を他の被接着部材の挿通孔内又は挿通穴内に挿通させるだけでよいため、容易に各被接着部材の位置合せを行うことができる。

請求項２に記載の発明は、複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段により前記各被接着部材を一体化した接着構造体であって、前記各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材の接着面に該少なくとも一つの被接着部材をトリミングする際の基準となる基準部を設け、前記少なくとも一つの被接着部材は、強化繊維を含む強化繊維シートに樹脂を含浸させることにより形成された被接着部材本体を有しており、該被接着部材本体に前記基準部は前記樹脂により一体形成されていることを要旨とする。したがって、請求項２に記載の発明では、被接着部材本体内には強化繊維が含まれることになるが、基準部内には強化繊維が含まれない。そのため、前記他の被接着部材の位置合せ部の形状に対して、基準部の形状を変更する場合に容易に対応できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の接着構造体において、前記少なくとも一つの被接着部材の接着面には、前記各被接着部材を接着する際において前記他の被接着部材の接着面との間に所定間隔の隙間を形成するためのスペーサ部が一体形成されていることを要旨とする。したがって、請求項３に記載の発明では、各被接着部材を、それらの接着面同士が対向するように配置した場合、少なくとも一つの被接着部材に設けられたスペーサ部によって、前記各接着面間には、接着手段を介在させるためのスペースが形成される。そのため、被接着部材とは別体構成のスペーサ部材を設ける必要もなくなり、製造工程を良好に低減できる。また、スペーサ部材の設置を忘れてしまうという製造工程上のミスをなくすことができる。

一方、接着構造体の製造方法にかかる請求項４に記載の発明は、複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段によって前記各被接着部材を一体化する接着構造体の製造方法であって、前記各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材の接着面に基準部を設けると共に、前記少なくとも一つの被接着部材と接着面同士が対向するように配置される他の被接着部材の接着面には前記基準部に対応する位置合せ部を設け、前記基準部を基準として前記少なくとも一つの被接着部材のトリミングを行い、その後、前記少なくとも一つの被接着部材の接着面と前記他の被接着部材の接着面とを前記基準部と前記位置合せ部との位置合せを行って対向させ、その後、前記各被接着部材の接着面間に介在させた前記接着手段によって前記各被接着部材を接着するようにしたことを要旨とする。

したがって、請求項４に記載の発明では、トリミング用の基準と、各被接着部材の位置合せ用の基準とを別体に設ける必要がないため、被接着部材の構成の複雑化を回避できる。

本発明によれば、成形後に外形をトリミングされた複数の被接着部材を、それらの接着面同士を対向させた状態で位置合せし、各接着面間に介在させた接着手段により接着した場合における製造誤差を小さくできる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「上下方向」は図２における上下方向を示すものとする。

図１及び図２に示すように、本実施形態の接着構造体１０は、複数（本実施形態では２つ）の被接着部材１１，１２を備えている。各被接着部材１１，１２は、それらの接着面１３，１４同士が対向するように配置されており、それらの各接着面１３，１４間に接着剤（本実施形態では、エポキシ樹脂からなる接着剤）が充填されている。すなわち、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４間には、各被接着部材１１，１２を接着する接着層（接着手段）１５が形成されている。なお、以降の記載においては、各被接着部材１１，１２のうち下方に位置する被接着部材１１を「第１の被接着部材」、及び上方に位置する被接着部材１２を「第２の被接着部材」と示す場合もある。

前記第１の被接着部材１１は、ガラス繊維などの強化繊維（長繊維）を含む複数枚（図３では４枚）の強化繊維シート（「プリフォーム」ともいう）１６（図３参照）に熱硬化性樹脂（本実施形態では、エポキシ樹脂）を含浸させて硬化させた強化繊維プラスチックにより構成されている。なお、本実施形態の第１の被接着部材１１は、レジントランスファーモールディング法（ＲＴＭ法）にて成形されたものである。

また、前記第１の被接着部材１１には、被接着部材本体１１ａと、接着面１３から第２の被接着部材１２の接着面１４に向けて延びる複数（本実施形態では４つ）の柱状部（凸部）１７とが設けられている。前記各柱状部１７は、図２に示すように、その基端側（下側）が略円柱形状をなす大径部１７ａとされると共に、その先端側（上側）が大径部１７ａよりも小さな直径を有する小径部１７ｂとされている。なお、各柱状部１７は、被接着部材本体１１ａに一体形成されている。

前記第２の被接着部材１２の接着面１４には、前記第１の被接着部材１１の各柱状部１７に対応して、複数（本実施形態では４つ）の挿通孔１８が形成されている。前記各挿通孔１８は、その孔形状が略円形状をなしており、その直径が前記柱状部１７の大径部１７ａの直径よりも小さく且つ前記小径部１７ｂの直径よりも大きくなるように形成されている。そのため、各挿通孔１８内には、該各挿通孔１８と位置的に対応する第１の被接着部材１１における柱状部１７の小径部１７ｂが挿通されるようになっており、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４間には、各柱状部１７の大径部１７ａによって所定幅の隙間が形成されている。

したがって、本実施形態では、各柱状部１７の小径部１７ｂが、各被接着部材１１，１２を接着する際に前記第１の被接着部材（少なくとも一つの被接着部材）１１と第２の被接着部材（他の被接着部材）１２との位置合せの基準となる基準部として機能するようになっている。また、各柱状部１７の大径部１７ａが、各被接着部材１１，１２の間に接着層（接着手段）１５を介在させるための隙間を形成するスペーサ部として機能するようになっている。そして、第２の被接着部材１２の各挿通孔１８が、前記各柱状部１７の小径部（基準部）１７ｂに対応する位置合せ部として機能するようになっている。

また、前記第１の被接着部材１１における各柱状部１７の小径部１７ｂには、前記各被接着部材１１，１２の位置合せが行われた状態で、内歯形のティースワッシャ１９がそれぞれ嵌合されている。これら各ティースワッシャ１９は、前記接着層１５を形成する接着剤が完全に硬化する前に、第１の被接着部材１１と第２の被接着部材１２とが相対的に移動することを規制するものである。

次に、本実施形態の接着構造体１０の製造方法について図３に基づき以下説明する。
図３に示すように、ＲＴＭ法の製造装置２０は、下方に設置される凹型（下型）２１と、上方に設置される凸型（上型）２２とを備えており、該凸型２２には、凹型２１の凹部（キャビティ）２１ａ内に熱硬化性樹脂を供給するための樹脂供給通路２３が貫通形成されている。そして、この製造装置２０で第１の被接着部材１１を製造する際には、まず、凹型２１の凹部２１ａ内に複数枚（４枚）の前記強化繊維シート１６を積層状態で収容する。そして次に、凸型２２を下方に移動させることにより凹型２１との間で各強化繊維シート１６のプレスを開始すると共に、図示しない吸引ポンプにより前記凹部（キャビティ）２１ａ内を真空化する。また、凸型２２に貫通形成された樹脂供給通路２３を介して外部から熱硬化性樹脂を凹型２１の凹部（キャビティ）２１ａ内に供給する。すると、各強化繊維シート１６に熱硬化性樹脂が含浸し、その状態において凹型２１及び凸型２２を介して前記凹部（キャビティ）２１ａ内の熱硬化性樹脂（及び強化繊維シート１６）を加熱すると、熱硬化性樹脂が熱硬化する。

その後、この熱硬化性樹脂が十分に硬化した後に凸型２２を上方に退避させ、第１の被接着部材１１を凹型２１の凹部２１ａ内から離型させる。なお、凹型２１の凹部２１ａの底面２１ｂには、第１の被接着部材１１の柱状部１７に対応した穴部２４が形成されており、該穴部２４内へ前記凹部２１ａ内に供給された熱硬化性樹脂が流入して熱硬化する。したがって、被接着部材１１の各柱状部１７には、強化繊維が含まれない。

そして次に、前記製造装置２０にて成形された第１の被接着部材１１のトリミングを行う。すなわち、前記凹型２１の凹部２１ａから離型した第１の被接着部材１１の各柱状部１７（小径部１７ｂ）をトリミング用の治具（図示略）が支持し、この状態で第１の被接着部材１１（被接着部材本体１１ａ）には、その外郭形状（外形）を整えるべくトリミングが行われる。この際に、各柱状部１７を基準として第１の被接着部材１１のトリミングを行うため、トリミング後の第１の被接着部材１１は、その外形の寸法誤差が少なくなるように形成される。

そして次に、第１の被接着部材１１における各柱状部１７の小径部１７ｂを基準として、各被接着部材１１，１２の位置合せが行われる。すなわち、第１の被接着部材１１における各柱状部１７の小径部１７ｂが、第２の被接着部材１２の各挿通孔１８内にそれぞれ挿通され、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４の間には、各柱状部１７の大径部１７ａの高さに相当する一定間隔の隙間が形成される。そして次に、前記各柱状部１７の小径部１７ｂには、第１の被接着部材１１が第２の被接着部材１２から相対的に移動することを規制すべく、ティースワッシャ１９がそれぞれ嵌合される。そして、前記各接着面１３，１４のうち少なくとも一方の接着面に予め塗布してある接着剤により、各接着面１３，１４間に接着層１５が形成される。その後、接着層１５（接着剤）が完全に硬化すると、接着構造体１０が完成する。

したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）第１の被接着部材（少なくとも一つの被接着部材）１１は、その外形（外郭形状）が接着面１３に設けられた柱状部１７の小径部（基準部）１７ｂを基準にしてトリミングが行われる。そのため、従来のように外形を基準としてトリミングされる場合とは異なり、トリミングが行われた第１の被接着部材１１の外形の寸法誤差を小さくすることができる。したがって、トリミングされた第１の被接着部材１１と第２の被接着部材１２とを、各被接着部材１１，１２の外形を基準として位置合せしたとしても、それらの各接着面１３，１４間に介在させた接着層（接着手段）１５により接着した場合における製造誤差を小さくできる。

（２）各被接着部材１１，１２の接着を行う際に、それらの接着面１３，１４に設けられた柱状部１７の小径部（基準部）１７ｂと挿通孔（位置合せ部）１８とで位置合せを行って接着面１３，１４同士を対向させた状態にして接着すれば、各被接着部材１１，１２からなる接着構造体１０の製造誤差を小さくできる。

（３）各被接着部材１１，１２の位置合せを行う際には、第１の被接着部材（少なくとも一つの被接着部材）１１における各柱状部１７の小径部１７ｂを第２の被接着部材（他の被接着部材）１２の各挿通孔１８内に挿通させる。そのため、容易に各被接着部材１１，１２の位置合せを行うことができる。

（４）第１の被接着部材１１において、被接着部材本体１１ａ内には強化繊維が含まれることになるが、各柱状部１７の小径部（基準部）１７ｂ内には強化繊維が含まれない。そのため、第２の被接着部材１２の挿通孔１８の孔形状に対応して、各柱状部１７の小径部１７ｂの形状を変更する場合に容易に変更できる。

（５）各被接着部材１１，１２を、それらの接着面１３，１４同士が対向するように配置した場合、第１の被接着部材（少なくとも一つの被接着部材）１１に設けられた各柱状部１７の大径部（スペーサ部）１７ａによって、前記各接着面１３，１４間には、接着層（接着手段）１５を介在させるためのスペースが確実に形成される。そのため、第１の被接着部材１１とは別体構成のスペーサ部材を設ける必要もなくなり、製造工程を良好に低減できる。また、スペーサ部材の設置を忘れてしまうという製造工程上のミスをなくすことができる。

（６）各被接着部材１１，１２の位置合せを行った際に、第２の被接着部材１２の各挿通孔１８は、第１の被接着部材１１における各柱状部１７の大径部１７ａによって閉塞される。そのため、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４間に接着剤が前記各挿通孔１８から第２の被接着部材１２の上面側に漏れ出ることを抑制できる。

（７）各被接着部材１１，１２の位置合せが行われた状態で、第１の被接着部材１１における各柱状部１７の小径部１７ｂには、ティースワッシャ１９がそれぞれ嵌合される。そのため、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４間に介在する接着層１５（接着剤）が完全に硬化する前に、第１の被接着部材１１と第２の被接着部材１２とが相対的に移動することを、専用の治具を使用することなく規制できる。

なお、前記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
○ 前記実施形態において、第１の被接着部材１１には、図４に示すように、基準部としての柱状部３０とスペーサ部３１とを別々に設けてもよい。

○ また、第１の被接着部材１１には、スペーサ部として機能する部位を被接着部材本体１１ａに一体形成しなくてもよい。この場合、図５に示すように、各被接着部材１１，１２の位置合せを行う際に、それらの各接着面１３，１４の間にスペーサ部材３２を配設することが望ましい。

○ 前記実施形態において、第１の被接着部材１１は、繊維強化プラスチックではなく、任意の材料（例えば、熱可塑性樹脂からなるプラスチック）であってもよい。
○ 前記実施形態において、各強化繊維シート１６に含浸させる熱硬化性樹脂は、任意の熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）であってもよい。

○ 前記実施形態において、強化繊維シート１６に含まれる強化繊維は、任意の強化繊維（例えば、炭素繊維）であってもよい。
○ 前記実施形態において、第２の被接着部材１２には、図６に示すように、第１の被接着部材１１における柱状部１７の小径部１７ｂに対応する位置合せ部として、挿通孔１８ではなく挿通穴３３を設けてもよい。

○ 前記実施形態において、第１の被接着部材１１において基準部として機能する凸部は、柱状ではなく突起であってもよい。
○ 前記実施形態において、基準部は、図７に示すように、基準用穴３４であってもよい。この場合、各被接着部材１１，１２の位置合せを行う場合に、第２の被接着部材１２の挿通孔１８と、スペーサ部材３２の孔部３２ａと、第１の被接着部材１１の基準用穴３４とを挿通するシャフト３５を設けることが望ましい。

本実施形態における接着構造体の斜視図。 図１における２−２線矢視断面図。 ＲＴＭ法の製造装置の概念図。 別例の接着構造体の一部を示す断面図。 他の別例の接着構造体の一部を示す断面図。 更なる別例の接着構造体の一部を示す断面図。 更なる別例の接着構造体の一部を示す断面図。

符号の説明

１０…接着構造体、１１…第１の被接着部材（少なくとも一つの被接着部材）、１１ａ…被接着部材本体、１２…第２の被接着部材（他の被接着部材）、１３，１４…接着面、１５…接着層（接着手段）、１６…強化繊維シート、１７ａ…柱状部の大径部（スペーサ部）、１７ｂ…柱状部の小径部（基準部、凸部）、１８…挿通孔（位置合せ部）、３０…柱状部（基準部、凸部）、３１…スペーサ部、３３…挿通穴（位置合せ部）、３４…基準用穴（基準部）。

Claims (4)

1. 複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段により前記各被接着部材を一体化した接着構造体であって、
   前記各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材の接着面に該少なくとも一つの被接着部材をトリミングする際の基準となる基準部を設け、
   前記各被接着部材のうち前記少なくとも一つの被接着部材と接着面同士が対向するように配置される他の被接着部材の接着面には、前記各被接着部材を接着する際に前記基準部に位置合せされる位置合せ部を設け、
   前記基準部は、前記少なくとも一つの被接着部材の接着面に設けられた凸部であり、前記位置合せ部は、前記他の被接着部材の接着面に前記凸部に対応して設けられた挿通孔又は挿通穴である接着構造体。
2. 複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段により前記各被接着部材を一体化した接着構造体であって、
   前記各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材の接着面に該少なくとも一つの被接着部材をトリミングする際の基準となる基準部を設け、
   前記少なくとも一つの被接着部材は、強化繊維を含む強化繊維シートに樹脂を含浸させることにより形成された被接着部材本体を有しており、該被接着部材本体に前記基準部は前記樹脂により一体形成されている接着構造体。
3. 前記少なくとも一つの被接着部材の接着面には、前記各被接着部材を接着する際において前記他の被接着部材の接着面との間に所定間隔の隙間を形成するためのスペーサ部が一体形成されている請求項１又は請求項２に記載の接着構造体。
4. 複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段によって前記各被接着部材を一体化する接着構造体の製造方法であって、
   前記各被接着部材のうち少なくとも一つの被接着部材の接着面に基準部を設けると共に、前記少なくとも一つの被接着部材と接着面同士が対向するように配置される他の被接着部材の接着面には前記基準部に対応する位置合せ部を設け、前記基準部を基準として前記少なくとも一つの被接着部材のトリミングを行い、その後、前記少なくとも一つの被接着部材の接着面と前記他の被接着部材の接着面とを前記基準部と前記位置合せ部との位置合せを行って対向させ、その後、前記各被接着部材の接着面間に介在させた前記接着手段によって前記各被接着部材を接着するようにした接着構造体の製造方法。

Images