JP7314423B2

JP7314423B2 - 接合方法

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Publication number: JP7314423B2
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Inventors: 浩庸秋山; 俊幸高柳
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date: 2020-09-23
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Description

本開示は、それぞれ繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材および第２複合材を接合部材を介して接合する接合方法に関するものである。

繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ）で構成された複合材を接合する方法として、ボルトにより結合方法や、融着による結合方法が知られている。また、複数の複合材の接合強度を高めるため、複数の複合材の間に形成される空間にフィラー（詰め物）を配置することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第９３２７４７０号明細書

しかしながら、ボルトによる結合方法では、複合材に穴あけを行って、金属製のボルトおよびナットを用いて複数の複合材を結合する。そのため、穴あけやボルトの取付けによる組立工数が増加し、結合された製品の重量が増加してしまう。また、繊維基材として炭素繊維を用いた場合に電気化学的腐食が発生する可能性がある。

また、特許文献１に開示されるように、複数の複合材の間に形成される空間にフィラーを配置する場合、フィラーを直接的に加圧および加熱してフィラーを複合材に接合することが容易ではない。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、第１複合材および第２複合材の一対の接合領域に隣接する一対の隣接領域の間の形成される隙間に補強部を配置し、補強部を一対の隣接領域に接合させて剥離強度を向上させることを容易に行うことが可能な接合方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る接合方法は、それぞれ繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材および第２複合材を接合部材を介して接合する接合方法であって、前記第１複合材は、軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第１接合領域と前記第１接合領域に隣接する第１隣接領域とを有し、前記第２複合材は、前記軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第２接合領域と前記第２接合領域に隣接する第２隣接領域とを有し、前記第１接合領域が有する第１接合面と前記第２接合領域が有する第２接合面とが対向するように配置した状態で、前記第１隣接領域と前記第２隣接領域との間に前記軸線に沿って延びる隙間が形成され、前記接合部材は、熱伝導性材料と熱可塑性樹脂とを含み、前記軸線に沿って延びる板状に形成される熱伝導部と、前記熱伝導部に連結されるとともに前記隙間に対応する形状を有する補強部と、を有し、前記熱伝導部は、前記第１接合面に接合される第１被接合面と前記第２接合面に接合される第２被接合面とを有し、前記補強部は、前記第１隣接領域の第１隣接面に接合される第１補強面と、前記第２隣接領域の第２隣接面に接合される第２補強面とを有し、前記第１被接合面が前記第１接合面と接触し、前記第２被接合面が前記第２接合面と接触し、前記第１補強面が前記第１隣接面と接触し、前記第２補強面が前記第２隣接面と接触するように前記第１複合材、前記第２複合材、および前記接合部材を設置する設置工程と、前記熱伝導部を挟んだ状態で、一対の加圧部材を前記第１複合材の前記第１接合領域と前記第２複合材の前記第２接合領域に接触させた状態で前記軸線に沿って移動させて加圧する加圧工程と、一対の前記加圧部材を前記軸線に沿って移動させながら一対の前記加圧部材を介して前記熱伝導部を加熱し、前記第１被接合面と前記第１接合面とを接合させ、前記第２被接合面と前記第２接合面とを接合させ、前記第１補強面と前記第１隣接面とを接合させ、前記第２補強面と前記第２隣接面とを接合させる加熱工程と、を備える。

本開示の一態様に係る構造体は、繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材と、繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第２複合材と、前記第１複合材と前記第２複合材とを接合する接合部材と、を備え、前記第１複合材は、軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第１接合領域と前記第１接合領域に隣接する第１隣接領域とを有し、前記第２複合材は、前記軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第２接合領域と前記第２接合領域に隣接する第２隣接領域とを有し、前記第１接合領域が有する第１接合面と前記第２接合領域が有する第２接合面とが対向するように配置した状態で、前記第１隣接領域と前記第２隣接領域との間に前記軸線に沿って延びる隙間が形成され、前記接合部材は、熱伝導性材料と熱可塑性樹脂とを含み、前記軸線に沿って延びる板状に形成される熱伝導部と、前記熱伝導部に連結されるとともに前記隙間に対応する形状を有する補強部と、を有し、前記熱伝導部は、前記第１接合面に接合される第１被接合面と前記第２接合面に接合される第２被接合面とを有し、前記補強部は、前記第１隣接領域の第１隣接面に接合される第１補強面と、前記第２隣接領域の第２隣接面に接合される第２補強面とを有する。

本開示によれば、第１複合材および第２複合材の一対の接合領域に隣接する一対の隣接領域の間の形成される隙間に補強部を配置し、補強部を一対の隣接領域に接合させて剥離強度を向上させることを容易に行うことが可能な接合方法を提供することができる。

本開示の一実施形態に係る構造体を示す斜視図である。図１に示す構造体のＡ－Ａ矢視断面図である。第１複合材と第２複合材とを接合部材を介して接合する前の構造体を示す部分断面図である。第１複合材と第２複合材とを接合部材を介して接合した後の構造体を示す部分断面図である。本実施形態の接合方法を示すフローチャートである。加圧工程および加熱工程における構造体を示す部分断面図である。図６に示す構造体のＢ－Ｂ矢視断面図である。図７に示す一対の接合ローラの変形例を示す図である。加圧加熱機構の変形例を示す図である。接合部材の一例を示す断面図である。接合部材の一例を示す断面図である。接合部材の一例を示す断面図である。接合部材の一例を示す断面図である。接合部材の一例を示す断面図である。第１複合材と第２複合材と第３複合材を接合部材を介して接合する前の構造体の第１変形例を示す断面図である。第１複合材と第２複合材と第３複合材を接合部材を介して接合した後の構造体の第１変形例を示す断面図である。第１複合材と第２複合材と第３複合材を接合部材を介して接合する前の構造体の第２変形例を示す断面図である。第１複合材と第２複合材と第３複合材を接合部材を介して接合した後の構造体の第２変形例を示す断面図である。

以下、本開示にかかる実施形態について説明する。以下で説明する各実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではない。以下で説明する各実施形態は、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

以下、本開示の一実施形態に係る構造体１００および接合方法について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る構造体１００を示す斜視図である。図２は、図１に示す構造体１００のＡ－Ａ矢視断面図である。図３は、第１複合材１０と第２複合材２０とを接合部材３０を介して接合する前の構造体１００を示す部分断面図である。図４は、第１複合材１０と第２複合材２０とを接合部材３０を介して接合した後の構造体１００を示す部分断面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の構造体１００は、第１複合材１０と、第２複合材２０と、第１複合材１０と第２複合材２０を接合する接合部材３０とを備える。第１複合材１０および第２複合材２０は、軸線Ｘと平行な長手方向ＬＤに沿って延びる板状に形成される部材である。第１複合材１０は、軸線Ｘに直交する短手方向ＳＤに沿って凹凸形状を有する。第２複合材２０は、長手方向ＬＤと短手方向ＳＤの双方と平行な水平面に沿って延びる平坦形状を有する。

第１複合材１０は、シート状の三層の複合材料１０ａ，１０ｂ，１０ｃを積層して平坦状に形成された積層体（図示略）を賦形して成形したものである。第１複合材１０は、複数の折り曲げ部にて折り曲げられた断面視が略ハット型の形状を有する。第１複合材１０は、例えば、航空機の胴体部の構造体であるストリンガとして用いられる。本実施形態では、三層の複合材料１０ａ，１０ｂ，１０ｃを積層した第１複合材１０を用いることとしたが、２以上の任意の数の層を積層した第１複合材１０としてもよい。また、第１複合材１０を１層の複合材料により形成してもよい。

第１複合材１０に含まれる複合材料１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、繊維基材とマトリックス樹脂（樹脂材料）とを含む。複合材料１０ａ，１０ｂ，１０ｃに含まれる繊維基材は、例えば炭素繊維である。複合材料１０ａ，１０ｂ，１０ｃに含まれるマトリックス樹脂は、熱可塑性樹脂材料であり、例えば、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等である。

図１および図２に示すように、第１複合材１０は、山折り線ＭＬ１，山折り線ＭＬ２，谷折り線ＶＬ１，谷折り線ＶＬ２によって区画されるとともにそれぞれ長手方向ＬＤに沿って延びる第１領域Ｒ１，第２領域Ｒ２，第３領域Ｒ３，第４領域Ｒ４，第５領域Ｒ５を有する。第１領域Ｒ１は、山折り線ＭＬ１と山折り線ＭＬ２の間の領域である。第２領域Ｒ２は、山折り線ＭＬ１と谷折り線ＶＬ１の間の領域である。第３領域Ｒ３は、山折り線ＭＬ２と谷折り線ＶＬ２の間の領域である。第４領域Ｒ４は、谷折り線ＶＬ１を挟んで第２領域Ｒ２に隣接する領域である。第５領域Ｒ５は、谷折り線ＶＬ２を挟んで第３領域Ｒ３に隣接する領域である。

図３に示すように、第１複合材１０は、接合部材３０の熱伝導部３１に接合される第１接合領域１１と、第１接合領域１１に隣接して接合部材３０の補強部３２に接合される第１隣接領域１２とを有する。第１複合材１０は、短手方向ＳＤにおいて、第１接合領域１１と第１隣接領域１２との境界位置で折り曲げられている。

図４に示すように、第１接合領域１１が有する第１接合面１１ａは、接合部材３０の熱伝導部３１の第１被接合面３１ａに接合される。第１隣接領域１２が有する第１隣接面１２ａは、接合部材３０の補強部３２の第１補強面３２ａに接合される。

第２複合材２０は、シート状の三層の複合材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃを積層して平坦状に成形したものである。第２複合材２０は、例えば、航空機の胴体部の構造体であるスキンとして用いられる。本実施形態では、三層の複合材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃを積層した第２複合材２０を用いることとしたが、２以上の任意の数の層を積層した第２複合材２０としてもよい。また、第２複合材２０を１層の複合材料により形成してもよい。
また、第２複合材２０は、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成されるものとしたが、短手方向ＳＤに沿って曲率を有する円弧形状に形成されていてもよい。

第２複合材２０に含まれる複合材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、繊維基材とマトリックス樹脂（樹脂材料）とを含む。複合材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃに含まれる繊維基材は、熱伝導性および導電性を有する材料であり、例えば炭素繊維である。複合材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃに含まれるマトリックス樹脂は、熱可塑性樹脂材料である。熱可塑性樹脂材料の例は、第１複合材１０と同様である。

図３に示すように、第２複合材２０は、接合部材３０の熱伝導部３１に接合される第２接合領域２１と、第２接合領域２１に隣接して接合部材３０の補強部３２に接合される第２隣接領域２２とを有する。図４に示すように、第２接合領域２１が有する第２接合面２１ａは、接合部材３０の熱伝導部３１の第２被接合面３１ｂに接合される。第２隣接領域２２が有する第２隣接面２２ａは、接合部材３０の補強部３２の第２補強面３２ｂに接合される。

接合部材３０は、第１複合材１０と第２複合材２０とを接合する部材であり、熱伝導部３１と補強部３２とを有する。熱伝導部３１は、軸線Ｘに沿って延びる板状に形成され、長手方向ＬＤおよび短手方向ＳＤの双方に直交する高さ方向ＨＤの長さ（厚さ）が第１複合材１０および第２複合材２０よりも短い部材である。補強部３２は、熱伝導部３１の短手方向ＳＤに端部に連結される部材である。

熱伝導部３１は、第１複合材１０の第１接合面１１ａに接合される第１被接合面３１ａと、第２複合材２０の第２接合面２１ａに接合される第２被接合面３１ｂとを有する。補強部３２は、第１複合材１０の第１隣接領域１２の第１隣接面１２ａに接合される第１補強面３２ａと、第２複合材２０の第２隣接領域２２の第２隣接面２２ａに接合される第２補強面３２ｂとを有する。

図４に示すように、第１複合材１０の第１接合面１１ａと第２複合材２０の第２接合面２１ａとが接合部材３０を挟んで対向するように配置した状態で、第１複合材１０の第１隣接領域１２の第１隣接面１２ａと第２複合材２０の第２隣接領域２２の第２隣接面２２ａとの間に隙間ＣＬが形成される。隙間ＣＬは、軸線Ｘに沿って延びるように形成される。

図４に示すように、接合部材３０の補強部３２は、隙間ＣＬに対応する形状を有し、隙間ＣＬを埋めて空間が形成されないように配置される。本実施形態に補強部３２は、短手方向ＳＤに沿って延びる第２隣接面２２ａと、第２隣接面２２ａに対して傾斜角度θだけ傾斜した方向に延びる第１隣接面１２ａとの隙間ＣＬを埋める略三角形状の断面形状を有する。

接合部材３０は、導電性を有しかつ熱伝導性を有する熱伝導性材料と、熱可塑性樹脂とを含む。熱伝導性材料は、例えば、一方向または複数方向に配向された炭素繊維、導電性を有する不織布、導電性を有する織物、金属材料によりメッシュ状に形成された部材である。また、接合部材３０は、金属材料により形成される微粒子や、導電性フィラーを熱可塑性樹脂と混合させたものでもよい。導電性フィラーは、例えば、カーボンナノチューブやカーボンブラックである。

また、接合部材３０は、一方向または複数方向に配向されたガラス繊維およびアラミド繊維等の導電性を有しない繊維基材を有するものであってもよい。この場合、繊維基材自体は導電性を有しないため、導電性を有する別の材料（例えば、金属材料により形成される微粒子）を熱可塑性樹脂と混合させるものとする。もしくは、繊維表面に金属コーティングを施したり、導電性フィラーを生やしたりすることなどによって接合部材３０に導電性を持たせてもよい。

接合部材３０は、熱可塑性樹脂により熱伝導部３１と補強部３２とが一体となるように形成されている。また、接合部材３０には、熱伝導部３１と補強部３２の双方において、熱可塑性樹脂の内部に熱伝導性材料が混合されている。接合部材３０は、熱伝導部３１を加熱すると、熱伝導性材料を介して補強部３２に熱が容易に伝達される構造となっている。本実施形態では、熱伝導部３１を加熱することにより、補強部３２を間接的に加熱して、補強部３２と第１複合材１０および第２複合材２０との接合を行う構成を採用している。

次に、第１複合材１０と第２複合材２０とを接合部材３０を介して接合する接合方法について図面を参照して説明する。本実施形態の接合方法は、それぞれ繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材１０および第２複合材２０を、接合部材３０を介して接合する方法である。図５は、本実施形態の接合方法を示すフローチャートである。図６は、加圧工程および加熱工程における構造体１００を示す部分断面図である。図７は、図６に示す構造体１００のＢ－Ｂ矢視断面図である。

図５に示すように、ステップＳ１０１において、第１複合材１０を成形する。第１複合材１０は、シート状の三層の複合材料１０ａ，１０ｂ，１０ｃを積層して平坦状に形成された積層体（図示略）を賦形治具（図示略）に押し当て、加熱および加圧をしながら賦形することにより成形される。ステップＳ１０１により成形された第１複合材１０は、図２に示すように、長手方向ＬＤに直交する断面が略ハット型の形状を有する。

ステップＳ１０２において、第２複合材２０を成形する。第２複合材２０は、シート状の三層の複合材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃを積層して加熱および加圧をしながら平坦状に成形される。ステップＳ１０１により成形された第２複合材２０は、図２に示すように、長手方向ＬＤに直交する断面が短手方向ＳＤに沿って延びる平坦状に成形される。なお、ステップＳ１０２の第２複合材２０を成形する工程は、ステップＳ１０１の第１複合材１０を成型する工程よりも先に実行してもよいし、第１複合材１０を成型する工程と同時に実行してもよい。

ステップＳ１０３において、接合部材３０を成形する。接合部材３０は、熱可塑性樹脂の内部に熱伝導性材料を混合させ、図２から図４に示す断面形状を有するように、例えば金型（図示略）を用いて成形される。接合部材３０は、第１被接合面３１ａの形状が第１複合材１０の第１接合面１１ａの形状に対応し、第１補強面３２ａの形状が第１複合材１０の第１隣接面１２ａの形状に対応するように形成するのが望ましい。この場合、第１複合材１０の第１接合面１１ａの形状および第１隣接面１２ａの形状は、３次元スキャナ等を用いて予め計測しておくことが望ましい。

同様に、接合部材３０は、第２被接合面３１ｂの形状が第２複合材２０の第２接合面２１ａの形状に対応し、第２補強面３２ｂの形状が第２複合材２０の第２隣接面２２ａの形状に対応するように形成するのが望ましい。この場合、第２複合材２０の第２接合面２１ａの形状および第２隣接面２２ａの形状は、３次元スキャナ等を用いて予め計測しておくことが望ましい。

ステップＳ１０４において、第１複合材１０と第２複合材２０と接合部材３０とに活性化処理を施す。活性化処理としては、例えば、プラズマ処理が挙げられる。プラズマ処理に用いられるプラズマ照射装置（図示略）は、任意のガスにより形成されるプラズマを第１複合材１０に照射し、第１接合面１１ａおよび第１隣接面１２ａに活性化処理を施す。

また、プラズマ照射装置は、プラズマを第２複合材２０に照射し、第２接合面２１ａおよび第２隣接面２２ａに活性化処理を施す。また、プラズマ照射装置は、プラズマを接合部材３０に照射し、第１被接合面３１ａと、第２被接合面３１ｂと、第１補強面３２ａと、第２補強面３２ｂに活性化処理を施す。

なお、第１複合材１０と第２複合材２０と接合部材３０とに活性化処理を施す際に、表面が汚染されている場合、活性化処理に先立って、溶剤により部材の表面から汚れを除去し、あるいは部材の表面をサンディング・ブラスト処理（研磨処理）など、清浄化処理するのが好ましい。

プラズマ照射装置により活性化処理が施された面には、ヒドロキシ基，カルボキシ基、カルボニル基などの官能基が導入される。官能基が導入された面同士を重ね合わせた状態で後述する加圧工程および加熱工程が行われることにより、官能基の化学的結合が形成されるのに必要なエネルギーが付与され、官能基が導入された面同士が化学的に結合する。この化学的結合は、熱可塑性樹脂の融着による結合を補強し、第１複合材１０と接合部材３０との結合および第２複合材２０と接合部材３０との結合を強化する。

なお、ステップＳ１０４の活性化処理は、熱可塑性樹脂の融着による第１複合材１０と接合部材３０との結合および第２複合材２０と接合部材３０との結合が十分な強度を有するものであれば、省略する、活性化処理におけるプラズマの照射強度を弱める、あるいは活性化処理におけるプラズマの照射時間を短くするようにしてもよい。また、活性化処理として、プラズマの照射に替えて、ＵＶ（紫外線）やレーザの照射、あるいは火炎処理等の他の処理を用いてもよい。

ステップＳ１０５において、第１複合材１０、第２複合材２０、および接合部材３０を、第１複合材１０と第２複合材２０との間に接合部材３０が挟まれる状態となるように設置する。図４に示すように、第１複合材１０と第２複合材２０との間に接合部材３０が挟まれる状態では、接合部材３０の第１被接合面３１ａが第１複合材１０の第１接合面１１ａと接触し、接合部材３０の第２被接合面３１ｂが第２複合材２０の第２接合面２１ａと接触する。また、接合部材３０の第１補強面３２ａが第１複合材１０の第１隣接面１２ａと接触し、接合部材３０の第２補強面３２ｂが第２複合材２０の第２隣接面２２ａと接触する。

ステップＳ１０６において、一対の接合ローラ（加圧ローラ；加圧部材）２１０，２２０を用いて、第１複合材１０の第１接合領域１１の第１接合面１１ａと、第２複合材２０の第２接合領域２１の第２接合面２１ａとを近づけるように加圧する。接合ローラ２１０は第１回転軸２１１回りに回転するローラであり接合ローラ２２０は第２回転軸２２１回りに回転するローラである。一対の接合ローラ２１０，２２０には、加圧機構（図示略）により、高さ方向ＨＤにおいて、第１接合面１１ａと第２接合面２１ａとを近づける方向の加圧力が付与される。

図７に示すように、接合ローラ２１０は第１回転軸２１１を中心とした円筒状に形成され、接合ローラ２２０は第２回転軸２２１を中心とした円筒状に形成される。ステップＳ１０６においては、第１複合材１０および第２複合材２０を加圧する一対の接合ローラ２１０，２２０を、第１接合領域１１および第２接合領域２１に接触させた状態で回転させ、軸線Ｘ（長手方向ＬＤ）に沿って移動させる。

一対の接合ローラ２１０，２２０は、軸線Ｘ（長手方向ＬＤ）に沿って移動しながら第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤの各位置を加圧する。一対の接合ローラ２１０，２２０は、図７に示す実線の位置から破線の位置まで移動した後、更に図７の右方へ移動する。ステップＳ１０６の加圧工程による加圧は、後述するステップＳ１０７の加熱工程が終了するまで継続される。

ステップＳ１０７において、一対の接合ローラ２１０，２２０を用いて、第１複合材１０および第２複合材２０が加圧された状態で、第１複合材１０の第１接合領域１１と、第２複合材２０の第２接合領域２１と、接合部材３０の熱伝導部３１とを加熱する。一対の接合ローラ２１０，２２０は、第１複合材１０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となり、第２複合材２０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となり、かつ接合部材３０の熱伝導部３１に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となるように加熱する。

第１複合材１０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となり、接合部材３０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となるように加熱することにより、接合部材３０の第１被接合面３１ａと第１複合材１０の第１接合面１１ａとを接合させる。また、第２複合材２０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となり、接合部材３０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上となるように加熱することにより、接合部材３０の第２被接合面３１ｂと第２複合材２０の第２接合面２１ａとを接合させる。

また、接合部材３０が熱伝導性材料を含むため、熱伝導部３１から補強部３２に熱が伝達される。これにより、接合部材３０の第１補強面３２ａと第２補強面３２ｂとが、それぞれ接合部材３０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度以上に加熱される。そのため、ステップＳ１０７の加熱工程は、接合部材３０の第１補強面３２ａと第１複合材１０の第１隣接面１２ａとを接合させ、接合部材３０の第２補強面３２ｂと第２複合材２０の第２隣接面２２ａとを接合させる。

図６に示す一対の接合ローラ２１０，２２０は、金属製であり、一対の電極部２１２，２２２に接続されている。そのため、一対の電極部２１２，２２２は、接合ローラ２１０が接触する第１接合領域１１と、接合ローラ２２０が接触する第２接合領域２１と電気的に接続される。ステップＳ１０７（加熱工程）は、一対の電極部２１２，２２２に電圧を印加することにより、第１複合材１０の第１接合領域１１と、接合部材３０の熱伝導部３１と、第２複合材２０の第２接合領域２１に電流を流し、熱伝導部３１を加熱する。

第１複合材１０の第１接合領域１１と、接合部材３０の熱伝導部３１と、第２複合材２０の第２接合領域２１に電流が流れるのは、第１複合材１０に導電性を有する炭素繊維が含まれており、第２複合材２０に導電性を有する炭素繊維が含まれており、接合部材３０に導電性を有する熱伝導性材料が含まれているからである。

本実施形態のステップＳ１０７の加熱工程は、ステップＳ１０６の加圧工程と同時に行われる。図７に示すように、一対の接合ローラ２１０，２２０は、軸線Ｘ（長手方向ＬＤ）に沿って移動しながら第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤの各位置を加圧し、それと同時に第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤの各位置を加熱する。一対の接合ローラ２１０，２２０は、図７に示す実線の位置から破線の位置まで移動した後、更に図７の右方へ移動する。

ステップＳ１０６の加圧工程と、ステップＳ１０７の加熱工程は、図２に示す第１複合材１０の第４領域Ｒ４と第５領域Ｒ５の双方に対して行うものとする。第１複合材１０の第４領域Ｒ４と第５領域Ｒ５の双方に対して加圧工程および加熱工程を実行することにより、第１複合材１０の第４領域Ｒ４が接合部材３０を介して第２複合材２０に接合され、第１複合材１０の第５領域Ｒ５が接合部材３０を介して第２複合材２０に接合される。

ステップＳ１０８において、第１複合材１０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度未満となり、第２複合材２０に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度未満となり、かつ接合部材３０の熱伝導部３１に含まれる熱可塑性樹脂が融点温度未満となるように冷却する。ステップＳ１０８の処理が終了すると、第１複合材１０と第２複合材２０とが接合部材３０を介して接合された状態となり、図５に示す処理が終了する。

ステップＳ１０８における冷却は、例えば、構造体１００を所定の温度（例えば、０℃～３５℃程度）に維持される空間で所定時間に渡って放置することにより実行される。また、ステップＳ１０８における冷却は、水冷あるいは空冷等の冷却機構を用いて行ってもよい。

以上で説明した本実施形態の加熱工程（Ｓ１０７）は、第１接合領域１１および第２接合領域２１に電気的に接続された一対の電極部２１２，２２２に電圧を印加することにより、熱伝導部３１に電流を流して熱伝導部３１を加熱するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、図８に示すように、誘導コイル２１３，２２３により接合部材３０に含まれる熱伝導性材料に誘導電流を発生させることにより熱伝導部３１を加熱するようにしてもよい。

図８は、図７に示す一対の接合ローラ２１０，２２０の変形例を示す図である。図８に示す変形例の接合ローラ２１０，２２０は、図６に示す一対の電極部２１２，２２２には接続されていない。図８に示す変形例の接合ローラ２１０，２２０は、導電性を備えない材料により形成されており、内部に複数の誘導コイル２１３，２２３が配置されている。

誘導コイル２１３，２２３は、交流電源（図示略）から供給される所定周波数の交流電流により周囲に磁力線を発生させ、近接する位置に配置される導電性を有する接合部材３０の熱伝導部３１に電流を発生させる装置である。誘導コイル２１３，２２３は、導電性を有する熱伝導部３１に電流を発生させることにより熱伝導部３１を発熱させる、熱伝導部３１に含まれる熱可塑性樹脂と、第１複合材１０に含まれる熱可塑性樹脂と、第２複合材２０に含まれる熱可塑性樹脂とを、それぞれ融点以上に加熱する。

接合部材３０が熱伝導性材料により形成されているため、熱伝導部３１で発生した熱は、補強部３２へ伝達される。補強部３２に熱が伝達されると、接合部材３０の第１補強面３２ａと第１複合材１０の第１隣接面１２ａとが接合し、接合部材３０の第２補強面３２ｂと第２複合材２０の第２隣接面２２ａとが接合する。

以上で説明した本実施形態の加熱工程（Ｓ１０７）は、第１接合領域１１および第２接合領域２１に電気的に接続された一対の電極部２１２，２２２に電圧を印加することにより、熱伝導部３１に電流を流して熱伝導部３１を加熱するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、一対の接合ローラ２１０，２２０を超音波発振器（図示略）により振動させることにより、熱伝導部３１を加熱するようにしてもよい。

接合ローラ２１０を超音波発振器（図示略）により振動させることにより、第１複合材１０の第１接合面１１ａと接合部材３０の熱伝導部３１の第１被接合面３１ａとの接触部分が発熱する。また、接合ローラ２２０を超音波発振器（図示略）により振動させることにより、第２複合材２０の第２接合面２１ａと接合部材３０の熱伝導部３１の第２被接合面３１ｂとの接触部分が発熱する。接合部材３０が熱伝導性材料により形成されているため、熱伝導部３１で発生した熱は、補強部３２へ伝達される。

第１複合材１０の熱可塑性樹脂が融点以上に加熱され、かつ接合部材３０の熱伝導部３１の熱可塑性樹脂が融点以上に加熱されると、第１接合面１１ａと第１被接合面３１ａとが接合する。第２複合材２０の熱可塑性樹脂が融点以上に加熱され、かつ接合部材３０の熱伝導部３１の熱可塑性樹脂が融点以上に加熱されると、第２接合面２１ａと第２被接合面３１ｂとが接合する。

以上説明した本実施形態において、加圧工程および加熱工程で第１複合材１０および第２複合材２０を加圧および加熱する加圧加熱機構として、一対の接合ローラ２１０，２２０を用いるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、加圧加熱機構として、図９に示す加圧プレート（加圧部材）２１４，２２４を用いるようにしてもよい。

図９に示す加圧プレート２１４，２２４は、平坦状に形成される金属製の板状部材である。加圧プレート２１４，２２４には、加圧機構（図示略）により、高さ方向ＨＤにおいて、第１接合面１１ａと第２接合面２１ａとを近づける方向の加圧力が付与される。加圧プレート２１４，２１４の長手方向ＬＤの長さは、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤに沿った長さよりも短い。

図９に示す加圧プレート２１４，２２４を用いる場合、加圧プレート２１４，２２４で第１複合材１０および第２複合材２０の所定の領域を加圧および加熱した後、軸線Ｘ（長手方向ＬＤ）に沿って加圧プレート２１４，２２４を隣接する領域に移動させる。図９には、加圧プレート２１４，２２４の現在の位置を実線で示し、加圧プレート２１４，２２４が次に移動する位置を破線で示している。

図９に示す加圧プレート２１４，２２４を用いる場合、ステップＳ１０７（加熱工程）は、一対の電極部２１２，２２２に電圧を印加することにより、第１複合材１０の第１接合領域１１と、接合部材３０の熱伝導部３１と、第２複合材２０の第２接合領域２１に電流を流し、熱伝導部３１を加熱する。

以上の説明においては、加圧プレート２１４，２１４の長手方向ＬＤの長さは、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤに沿った長さよりも短いものとした。この場合、加圧プレート２１４，２１４を長手方向ＬＤに沿って移動させながら、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤの全領域を加圧および加熱する。他の態様として、加圧プレート２１４，２１４の長手方向ＬＤの長さを、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤに沿った長さと同じか、それよりも長くしてもよい。この場合、加圧プレート２１４，２１４を長手方向ＬＤに沿って移動させることなく、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤの全領域を加圧および加熱することができる。

第１複合材１０および第２複合材２０を加圧および加熱する加圧加熱機構として、図９に示す加圧プレート２１４，２２４とは異なる他の機構を採用してもよい。例えば、第１複合材１０を図７に示す接合ローラ２１０で加圧および加熱し、第２複合材２０を図９に示す加圧プレート２２４で加圧および加熱する機構としてもよい。図９に示す加圧プレート２１４，２２４を平面視が円形のものとし、第１複合材１０および第２複合材２０を局所的（スポット的）に加圧および加熱するようにしてもよい。

以上説明した本実施形態の接合方法のステップＳ１０３（接合部材成形工程）において、図１０に示すように、熱伝導性材料と熱可塑性樹脂とを含む平坦状に形成される一定の厚みを有する熱伝導シートの一端を巻き込むように複数回折り曲げて補強部３２を形成するようにしてもよい。図１０は、接合部材３０の一例を示す断面図である。図１０に示す接合部材３０は、一定の厚みを有する熱伝導シートの一端を複数回折り曲げ、熱伝導シートの一端を中心に巻き込むようにして略三角形状の補強部３２としたものである。

本変形例によれば、平坦状に形成される熱伝導シートの一端を複数回折り曲げる比較的簡易な動作により補強部３２を形成することができる。また、熱伝導シートの一端を巻き込むようにして補強部を形成するため、熱伝導シートの熱伝導部３１に隣接した領域が第１補強面３２ａおよび第２補強面３２ｂとなる。そのため、熱伝導部３１から第１補強面３２ａおよび第２補強面３２ｂへの熱伝達特性を向上させることができる。

また、図１０に示す接合部材３０に変えて、図１１に示す接合部材３０Ａを採用してもよい。図１１は、接合部材３０Ａの一例を示す断面図である。図１１に示す接合部材３０Ａは、第１接合層３０Ａａと、第２接合層３０Ａｂと、第３接合層３０Ａｃとの三層からなる部材である。第１接合層３０Ａａと、第２接合層３０Ａｂと、第３接合層３０Ａｃは、それぞれ熱伝導性材料と、熱可塑性樹脂とを含む。

図１１に示すように、第１接合層３０Ａａは、短手方向ＳＤの一端を巻き込むように複数回折り曲げて補強部３２の略三角形状部分を形成する層である。第２接合層３０Ａｂは、第１接合層３０Ａａの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。第３接合層３０Ａｃは、第２接合層３０Ａｂの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。

第２接合層３０Ａｂおよび第３接合層３０Ａｃよりも柔軟性が高くなるように第１接合層３０Ａａを形成するのが好ましい。また、第１接合層３０Ａａよりも熱伝導性が高くなるように第２接合層３０Ａｂおよび第３接合層３０Ａｃを形成するのが好ましい。第１接合層３０Ａａの柔軟性を高くすることにより、補強部３２の略三角形状部分を容易に形成することができる。また、第２接合層３０Ａｂおよび第３接合層３０Ａｃの熱伝導性を高くすることにより、一対の接合ローラ２１０，２２０により付与される熱を補強部３２に効率よく伝達することができる。

第１接合層３０Ａａの柔軟性を高くするために、例えば、第１接合層３０Ａａが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さを、第２接合層３０Ａｂおよび第３接合層３０Ａｃが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さよりも短くするのが好ましい。この場合、第２接合層３０Ａｂおよび第３接合層３０Ａｃが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さが、第１接合層３０Ａａが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さよりも長くなる。そのため、第２接合層３０Ａｂおよび第３接合層３０Ａｃの熱伝導性を高くし、一対の接合ローラ２１０，２２０により付与される熱を補強部３２に効率よく伝達することができる。

また、図１０に示す接合部材３０に変えて、図１２に示す接合部材３０Ｂを採用してもよい。図１２は、接合部材３０Ｂの一例を示す断面図である。図１２に示す接合部材３０Ｂは、第１接合層３０Ｂａと、第２接合層３０Ｂｂと、第３接合層３０Ｂｃとの三層からなる部材である。第１接合層３０Ｂａと、第２接合層３０Ｂｂと、第３接合層３０Ｂｃは、それぞれ熱伝導性材料と、熱可塑性樹脂とを含む。

図１２に示すように、第１接合層３０Ｂａは、短手方向ＳＤの一端を巻き込むように複数回折り曲げて補強部３２の略三角形状部分を形成する層である。第２接合層３０Ｂｂは、第１接合層３０Ｂａの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。第３接合層３０Ｂｃは、第２接合層３０Ｂｂの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される領域と、第１接合層３０Ｂａを折り曲げた略三角形状部分に向けて折り曲げられる領域とを有する。折り曲げられる領域は、第１接合層３０Ｂａを折り曲げた略三角形状部分に接合される。

また、図１０に示す接合部材３０に変えて、図１３に示す接合部材３０Ｃを採用してもよい。図１３は、接合部材３０Ｃの一例を示す断面図である。図１３に示す接合部材３０Ｃは、第１接合層３０Ｃａと、第２接合層３０Ｃｂと、第３接合層３０Ｃｃとの三層からなる部材である。第１接合層３０Ｃａと、第２接合層３０Ｃｂと、第３接合層３０Ｃｃは、それぞれ熱伝導性材料と、熱可塑性樹脂とを含む。

図１３に示すように、第２接合層３０Ｃｂは、短手方向ＳＤの一端を巻き込むように複数回折り曲げて補強部３２の略三角形状部分を形成する層である。第１接合層３０Ｃａは、第２接合層３０Ｃｂの上面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。第３接合層３０Ｃｃは、第２接合層３０Ｃｂの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。

第２接合層３０Ｃｂは、第１接合層３０Ｃａおよび第３接合層３０Ｃｃよりも柔軟性が高くなるように形成するのが好ましい。また、第２接合層３０Ｃｂよりも熱伝導性が高くなるように第１接合層３０Ｃａおよび第３接合層３０Ｃｃを形成するのが好ましい。第２接合層３０Ｃｂの柔軟性を高くすることにより、補強部３２の略三角形状部分を容易に形成することができる。また、第１接合層３０Ｃａおよび第３接合層３０Ｃｃの熱伝導性を高くすることにより、一対の接合ローラ２１０，２２０により付与される熱を補強部３２に効率よく伝達することができる。

第２接合層３０Ｃｂの柔軟性を高くするために、例えば、第１接合層３０Ｃａが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さを、第１接合層３０Ｃａおよび第３接合層３０Ｃｃが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さよりも短くするのが好ましい。

この場合、第１接合層３０Ｃａおよび第３接合層３０Ｃｃが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さが、第１接合層３０Ａａが含む短手方向ＳＤに沿って配向される繊維基材の長さよりも長くなる。そのため、第１接合層３０Ｃａおよび第３接合層３０Ｃｃの熱伝導性を高くし、一対の接合ローラ２１０，２２０により付与される熱を補強部３２に効率よく伝達することができる。

また、図１０に示す接合部材３０に変えて、図１４に示す接合部材３０Ｄを採用してもよい。図１４は、接合部材３０Ｄの一例を示す断面図である。図１４に示す接合部材３０Ｄは、第１接合層３０Ｄａと、第２接合層３０Ｄｂと、第３接合層３０Ｄｃとの三層からなる部材である。第１接合層３０Ｄａと、第２接合層３０Ｄｂと、第３接合層３０Ｄｃは、それぞれ熱伝導性材料と、熱可塑性樹脂とを含む。

図１４に示すように、第１接合層３０Ａａは、熱伝導性材料と熱可塑性樹脂を含むシート状の部材を複数回折り曲げ、略三角形状の補強部３２としたものである。第２接合層３０Ｄｂは、第１接合層３０Ｄａの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。第３接合層３０Ｄｃは、第２接合層３０Ｄｂの下面に接合される層であり、短手方向ＳＤに沿って平坦状に形成される層である。

第２接合層３０Ｄｂおよび第３接合層３０Ｄｃよりも柔軟性が高くなるように第１接合層３０Ｄａを形成するのが好ましい。また、第１接合層３０Ｄａよりも熱伝導性が高くなるように第２接合層３０Ｄｂおよび第３接合層３０Ｄｃを形成するのが好ましい。第１接合層３０Ｄａの柔軟性を高くすることにより、略三角形状に容易に形成することができる。また、第２接合層３０Ｄｂおよび第３接合層３０Ｄｃの熱伝導性を高くすることにより、一対の接合ローラ２１０，２２０により付与される熱を補強部３２に効率よく伝達することができる。

なお、第１接合層３０Ｄａは、図５のステップＳ１０６（加圧工程）およびステップＳ１０７（加熱工程）を実行する前に、第２接合層３０Ｄｂおよび第３接合層３０Ｄｃと一体となるように形成することが望ましいが、他の態様であってもよい。例えば、第１接合層３０Ｄａと第２接合層３０Ｄｂと第３接合層３０Ｄｃとの接合（融着）は、図５のステップＳ１０６（加圧工程）およびステップＳ１０７（加熱工程）と同時に行われてもよい。

以上で説明した接合部材３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、三層の接合層からなるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、補強部３２の略三角形状部分を形成する接合層を含むものであれば、二層以上の任意の数の接合層からなるものとしてもよい。

本実施形態において、接合部材３０の長手方向ＬＤに沿った長さは、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤに沿った長さと同一としてもよいし、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤに沿った長さよりも短くしても良い。短くする場合、複数の接合部材３０を長手方向ＬＤに沿って並べて配置して、第１複合材１０および第２複合材２０の長手方向ＬＤに沿った長さと同一とするのが好ましい。

本実施形態において、接合部材３０の補強部３２の形状は、長手方向ＬＤに沿った各位置で同一としてもよいし、長手方向ＬＤに沿って少なくとも一部が異なる形状となるようにしてもよい。ここで、異なる形状とは、第１複合材１０の第１隣接領域１２の第１隣接面１２ａと第２複合材２０の第２隣接領域２２の第２隣接面２２ａとの間に形成される隙間ＣＬに対応する形状であり、かつ高さ方向ＨＤおよび短手方向ＳＤの長さが異なる形状をいう。

すなわち、接合部材３０の補強部３２の形状は、長手方向ＬＤの位置に応じて、図３に示す略三角形状と相似な形状であれば、任意の形状とすることができる。例えば、第１複合材１０と第２複合材２０と接合部材３０との接合強度として高い強度が要求される長手方向ＬＤの位置においては、補強部３２の高さ方向ＨＤおよび短手方向ＳＤの長さを長くするのが望ましい。

本実施形態において、第１複合材１０は軸線Ｘに直交する短手方向ＳＤに沿って凹凸形状を有し、第２複合材２０は長手方向ＬＤと短手方向ＳＤの双方と平行な水平面に沿って延びる平坦形状を有するものとしたが、他の態様であってもよい。第１複合材１０および第２複合材２０は、第１接合面１１ａと第２接合面２１ａとが対向するように配置した状態で、第１隣接領域１２と第２隣接領域２２との間に隙間ＣＬが形成される形状であれば、他の形状であってもよい。

例えば、図１５および図１６に示すように、第１複合材１０Ｃを断面視が略Ｌ字型の形状としてもよい。図１５および図１６に示す構造体１００Ｃは、断面視が略Ｌ字型の第１複合材１０Ｃと、平坦形状を有する第２複合材２０Ｃと、断面視が略Ｌ字型の第３複合材４０Ｃとを、接合部材３０Ｃを介して融着することにより接合したものである。図１５は第１複合材１０Ｃと第２複合材２０Ｃと第３複合材４０Ｃとを接合する前の構造体１００Ｃを示し、図１６は第１複合材１０Ｃと第２複合材２０Ｃと第３複合材４０Ｃとを接合した後の構造体１００Ｃを示す。

図１５および図１６に示すように、接合部材３０Ｃは、熱伝導部３１Ｃａと、熱伝導部３１Ｃｂと、熱伝導部３１Ｃｃと、補強部３２Ｃとが一体となるように形成されている。第１複合材１０Ｃと第２複合材２０Ｃとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｃａを加熱することにより、熱伝導部３１Ｃａを介して第１複合材１０Ｃと第２複合材２０Ｃとが融着する。また、熱伝導部３１Ｃａから伝達される熱により補強部３２Ｃが間接的に加熱され、補強部３２Ｃと第１複合材１０Ｃとが融着し、補強部３２Ｃと第２複合材２０Ｃとが融着する。

また、第３複合材４０Ｃと第２複合材２０Ｃとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｃｂを加熱することにより、熱伝導部３１Ｃｂを介して第３複合材４０Ｃと第２複合材２０Ｃとが融着する。さらに、熱伝導部３１Ｃｂから伝達される熱により補強部３２Ｃが間接的に加熱され、補強部３２Ｃと第３複合材４０Ｃとが融着し、補強部３２Ｃと第２複合材２０Ｃとが融着する。

また、第１複合材１０Ｃと第３複合材４０Ｃとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｃｃを加熱することにより、熱伝導部３１Ｃｃを介して第１複合材１０Ｃと第３複合材４０Ｃとが融着する。さらに、熱伝導部３１Ｃｃから伝達される熱により補強部３２Ｃが間接的に加熱され、補強部３２Ｃと第１複合材１０Ｃとが融着し、補強部３２Ｃと第３複合材４０Ｃとが融着する。

また、例えば、図１７および図１８に示すように、第１複合材１０Ｄおよび第２複合材２０Ｄの双方を断面視が略Ｌ字型の形状としてもよい。図１７および図１８に示す構造体１００Ｄは、それぞれ断面視が略Ｌ字型の第１複合材１０Ｄと、第２複合材２０Ｄと、第３複合材４０Ｄと、第４複合材５０Ｄとを、接合部材３０Ｄを介して融着することにより接合したものである。図１７は第１複合材１０Ｄと第２複合材２０Ｄと第３複合材４０Ｄと第４複合材５０Ｄとを接合する前の構造体１００Ｄを示し、図１８は第１複合材１０Ｄと第２複合材２０Ｄと第３複合材４０Ｄと第４複合材５０Ｄとを接合した後の構造体１００Ｄを示す。

図１７および図１８に示すように、接合部材３０Ｄは、熱伝導部３１Ｄａと、熱伝導部３１Ｄｂと、熱伝導部３１Ｄｃと、熱伝導部３１Ｄｄと、補強部３２Ｄとが一体となるように形成されている。第１複合材１０Ｄと第２複合材２０Ｄとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｄａを加熱することにより、熱伝導部３１Ｄａを介して第１複合材１０Ｄと第２複合材２０Ｄとが融着する。また、熱伝導部３１Ｄａから伝達される熱により補強部３２Ｄが間接的に加熱され、補強部３２Ｄと第１複合材１０Ｄとが融着し、補強部３２Ｄと第２複合材２０Ｄとが融着する。

また、第３複合材４０Ｄと第４複合材５０Ｄとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｄｂを加熱することにより、熱伝導部３１Ｄｂを介して第３複合材４０Ｄと第４複合材５０Ｄとが融着する。さらに、熱伝導部３１Ｄｂから伝達される熱により補強部３２Ｄが間接的に加熱され、補強部３２Ｄと第３複合材４０Ｄとが融着し、補強部３２Ｄと第４複合材５０Ｄとが融着する。

また、第１複合材１０Ｄと第３複合材４０Ｄとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｄｃを加熱することにより、熱伝導部３１Ｄｃを介して第１複合材１０Ｄと第３複合材４０Ｄとが融着する。さらに、熱伝導部３１Ｄｃから伝達される熱により補強部３２Ｄが間接的に加熱され、補強部３２Ｄと第１複合材１０Ｄとが融着し、補強部３２Ｄと第３複合材４０Ｄとが融着する。

また、第１複合材１０Ｄと第４複合材５０Ｄとの間に挟んだ熱伝導部３１Ｄｄを加熱することにより、熱伝導部３１Ｄｄを介して第１複合材１０Ｄと第４複合材５０Ｄとが融着する。さらに、熱伝導部３１Ｄｄから伝達される熱により補強部３２Ｄが間接的に加熱され、補強部３２Ｄと第１複合材１０Ｄとが融着し、補強部３２Ｄと第４複合材５０Ｄとが融着する。

以上説明した実施形態に記載の接合方法は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る接合方法は、それぞれ繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材（１０）および第２複合材（２０）を接合部材（３０）を介して接合する方法であって、前記第１複合材（１０）は、軸線（Ｘ）に沿って延びる板状に形成されるとともに第１接合領域（１１）と前記第１接合領域（１１）に隣接する第１隣接領域（１２）とを有し、前記第２複合材（２０）は、前記軸線（Ｘ）に沿って延びる板状に形成されるとともに第２接合領域（２１）と前記第２接合領域（２１）に隣接する第２隣接領域（２２）とを有し、前記第１接合領域（１１）が有する第１接合面（１１ａ）と前記第２接合領域（２１）が有する第２接合面（２１ａ）とが対向するように配置した状態で、前記第１隣接領域（１２）と前記第２隣接領域（２２）との間に前記軸線（Ｘ）に沿って延びる隙間（ＣＬ）が形成され、前記接合部材（３０）は、熱伝導性材料と熱可塑性樹脂とを含み、前記軸線（Ｘ）に沿って延びる板状に形成される熱伝導部（３１）と、前記熱伝導部（３１）に連結されるとともに前記隙間（ＣＬ）に対応する形状を有する補強部（３２）と、を有し、前記熱伝導部（３１）は、前記第１接合面（１１ａ）に接合される第１被接合面（３１ａ）と前記第２接合面（２１ａ）に接合される第２被接合面（３１ｂ）とを有し、前記補強部（３２）は、前記第１隣接領域（１２）の第１隣接面（１２ａ）に接合される第１補強面（３２ａ）と、前記第２隣接領域（２２）の第２隣接面（２２ａ）に接合される第２補強面（３２ｂ）とを有し、前記第１被接合面（３１ａ）が前記第１接合面（１１ａ）と接触し、前記第２被接合面（３１ｂ）が前記第２接合面（２１ａ）と接触し、前記第１補強面（３２ａ）が前記第１隣接面（１２ａ）と接触し、前記第２補強面（３２ｂ）が前記第２隣接面（２２ａ）と接触するように前記第１複合材（１０）、前記第２複合材（２０）、および前記接合部材（３０）を設置する設置工程（Ｓ１０５）と、前記熱伝導部（３１）を挟んだ状態で、前記第１複合材（１０）の前記第１接合領域（１１）と前記第２複合材（２０）の前記第２接合領域（２１）とを近づけるように加圧する加圧工程（Ｓ１０６）と、前記加圧工程（Ｓ１０６）により加圧された状態で前記熱伝導部（３１）を加熱し、前記第１被接合面（３１ａ）と前記第１接合面（１１ａ）とを接合させ、前記第２被接合面（３１ｂ）と前記第２接合面（２１ａ）とを接合させ、前記第１補強面（３２ａ）と前記第１隣接面（１２ａ）とを接合させ、前記第２補強面（３２ｂ）と前記第２隣接面（２２ａ）とを接合させる加熱工程（Ｓ１０７）と、を備える。

本開示に係る接合方法によれば、設置工程において、接合部材の第１被接合面が第１複合材の第１接合面と接触し、接合部材の第２被接合面が第２複合材の第２接合面と接触し、接合部材の第１補強面が第１複合材の第１隣接面と接触し、接合部材の第２補強面が第２複合材の第２隣接面と接触した状態となる。加圧工程において、第１複合材の第１接合領域と第２複合材の第２接合領域とが、接合部材の熱伝導部に密着した状態となる。

加熱工程において、接合部材の熱伝導部を加熱することにより、接合部材の第１被接合面と第１複合材の第１接合面とが接合し、接合部材の第２被接合面と第２複合材の第２接合面とが接合する。また、接合部材が熱伝導性材料を含むため、熱伝導部から補強部に熱が伝達される。これにより、接合部材の第１補強面と第１複合材の第１隣接面とが接合し、接合部材の第２補強面と第２隣接面とが接合する。

このように、本開示に係る接合方法によれば、加熱工程において、接合部材の熱伝導部を加熱することにより、接合部材の熱伝導部を加熱するのと同時に補強部も容易に加熱することができる。そのため、第１複合材および第２複合材の一対の接合領域に隣接する一対の隣接領域の間の形成される隙間に補強部を配置し、補強部を一対の隣接領域に接合させて剥離強度を向上させることを容易に行うことができる。

本開示に係る接合方法において、前記第１複合材および前記第２複合材には、導電性材料が含まれており、前記接合部材に含まれる前記熱伝導性材料は導電性を有し、前記加熱工程は、前記第１接合領域および前記第２接合領域に電気的に接続された一対の電極部（２１２，２２２）に電圧を印加することにより、前記熱伝導部に電流を流して該熱伝導部を加熱する構成としてもよい。
本構成に係る接合方法によれば、一対の電極部に電圧を印加して熱伝導部に電流を流すことにより熱伝導部を加熱し、熱伝導部から補強部へ更に熱を伝達することができる。

本開示に係る接合方法において、前記接合部材に含まれる前記熱伝導性材料は導電性を有し、前記加熱工程は、誘導コイルにより前記熱伝導性材料に電流を発生させることにより、前記熱伝導部を加熱する構成としてもよい。
本構成の接合方法によれば、誘導コイルにより接合部材に含まれる熱伝導性材料に電流を発生させることにより熱伝導部を加熱し、熱伝導部から補強部へ更に熱を伝達することができる。

本開示に係る接合方法において、前記加熱工程は、超音波発振器を介して前記第１接合領域（１１）を振動させることにより、前記熱伝導部（３１）を加熱する構成としてもよい。
本構成の接合方法によれば、超音波発振器を介して第１複合材の第１接合領域を振動させることにより熱伝導部を加熱し、熱伝導部から補強部へ更に熱を伝達することができる。

本開示に係る接合方法は、前記第１接合面と、前記第１被接合面と、前記第２接合面と、前記第２被接合面とを活性化処理する活性化工程（Ｓ１０４）を備える構成としてもよい。
本構成の接合方法によれば、活性化処理をすることにより、第１接合面と第１被接合面との接合強度を高め、第２接合面と第２被接合面との接合強度を高めることができる。

本開示に係る接合方法は、前記加圧工程は、一対の加圧部材（２１０，２２０）を前記第１接合領域および前記第２接合領域に接触させた状態で前記軸線に沿って移動させる構成としてもよい。
本構成の接合方法によれば、一対の加圧ローラを軸線に移動させることにより、第１複合部材と第２複合部材の軸線に沿った各領域を連続的に加圧することができる。

本開示に係る接合方法は、前記熱伝導性材料と熱可塑性樹脂とを含む平坦状に形成される熱伝導シートの一部を巻き込むように複数回折り曲げて前記補強部を形成する接合部材成形工程（Ｓ１０３）と、を備える構成としてもよい。
本構成の接合方法によれば、平坦状に形成される熱伝導シートの一部を複数回折り曲げる比較的簡易な動作により補強部を形成することができる。また、熱伝導シートの一部を巻き込むようにして補強部を形成するため、熱伝導部から第１補強面および第２補強面への熱伝達特性を向上させることができる。

以上説明した実施形態に記載の構造体は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る構造体は、繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材と、繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第２複合材と、前記第１複合材と前記第２複合材とを接合する接合部材と、を備え、前記第１複合材は、軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第１接合領域と前記第１接合領域に隣接する第１隣接領域とを有し、前記第２複合材は、前記軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第２接合領域と前記第２接合領域に隣接する第２隣接領域とを有し、前記第１接合領域が有する第１接合面と前記第２接合領域が有する第２接合面とが対向するように配置した状態で、前記第１隣接領域と前記第２隣接領域との間に前記軸線に沿って延びる隙間が形成され、前記接合部材は、熱伝導性材料と熱可塑性樹脂とを含み、前記軸線に沿って延びる板状に形成される熱伝導部と、前記熱伝導部に連結されるとともに前記隙間に対応する形状を有する補強部と、を有し、前記熱伝導部は、前記第１接合面に接合される第１被接合面と前記第２接合面に接合される第２被接合面とを有し、前記補強部は、前記第１隣接領域の第１隣接面に接合される第１補強面と、前記第２隣接領域の第２隣接面に接合される第２補強面とを有する。

本開示に係る構造体によれば、接合部材の第１被接合面と第１複合材の第１接合面とが接合され、接合部材の第２被接合面と第２複合材の第２接合面とが接合されている。また、接合部材が熱伝導性材料を含むため、接合部材の熱伝導部と第１複合部材および第２複合部材を接合する際に、熱伝導部から補強部に熱が伝達される。そして、接合部材の第１補強面と第１複合材の第１隣接面とが接合され、接合部材の第２補強面と第２隣接面とが接合されている。

このように、本開示に係る構造体によれば、接合部材の第１被接合面と第１複合材の第１接合面とが接合され、接合部材の第２被接合面と第２複合材の第２接合面とが接合されているだけでなく、接合部材の第１補強面と第１複合材の第１隣接面とが接合され、接合部材の第２補強面と第２隣接面とが接合されている。これより、第１複合材および第２複合材の一対の接合領域に隣接する一対の隣接領域の間の形成される隙間に補強部を配置し、補強部を一対の隣接領域に接合させて剥離強度を向上させることができる。

１０第１複合材
１１第１接合領域
１１ａ第１接合面
１２第１隣接領域
１２ａ第１隣接面
２０第２複合材
２１第２接合領域
２１ａ第２接合面
２２第２隣接領域
２２ａ第２隣接面
３０接合部材
３１熱伝導部
３１ａ第１被接合面
３１ｂ第２被接合面
３２補強部
３２ａ第１補強面
３２ｂ第２補強面
１００構造体
２１０接合ローラ（加圧ローラ；加圧部材）
２１１第１回転軸
２１２電極部
２１３誘導コイル
２１４加圧プレート
２２０接合ローラ
２２１第２回転軸
２２２電極部
２２３誘導コイル
２２４加圧プレート（加圧部材）
ＣＬ隙間
ＨＤ高さ方向
ＬＤ長手方向
ＳＤ短手方向
θ 傾斜角度

Claims

それぞれ繊維基材と熱可塑性樹脂とを含む第１複合材および第２複合材を接合部材を介して接合する接合方法であって、
前記第１複合材は、軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第１接合領域と前記第１接合領域に隣接する第１隣接領域とを有し、
前記第２複合材は、前記軸線に沿って延びる板状に形成されるとともに第２接合領域と前記第２接合領域に隣接する第２隣接領域とを有し、
前記第１接合領域が有する第１接合面と前記第２接合領域が有する第２接合面とが対向するように配置した状態で、前記第１隣接領域と前記第２隣接領域との間に前記軸線に沿って延びる隙間が形成され、
前記接合部材は、熱伝導性材料と前記熱可塑性樹脂とを含み、前記軸線に沿って延びる板状に形成される熱伝導部と、前記熱伝導部に連結されるとともに前記隙間に対応する形状を有する補強部と、を有し、
前記熱伝導部は、前記第１接合面に接合される第１被接合面と前記第２接合面に接合される第２被接合面とを有し、
前記補強部は、前記第１隣接領域の第１隣接面に接合される第１補強面と、前記第２隣接領域の第２隣接面に接合される第２補強面とを有し、
前記第１被接合面が前記第１接合面と接触し、前記第２被接合面が前記第２接合面と接触し、前記第１補強面が前記第１隣接面と接触し、前記第２補強面が前記第２隣接面と接触するように前記第１複合材、前記第２複合材、および前記接合部材を設置する設置工程と、
前記熱伝導部を挟んだ状態で、一対の加圧部材を前記第１複合材の前記第１接合領域と前記第２複合材の前記第２接合領域に接触させた状態で前記軸線に沿って移動させて加圧する加圧工程と、
一対の前記加圧部材を前記軸線に沿って移動させながら一対の前記加圧部材を介して前記熱伝導部を加熱し、前記第１被接合面と前記第１接合面とを接合させ、前記第２被接合面と前記第２接合面とを接合させ、前記第１補強面と前記第１隣接面とを接合させ、前記第２補強面と前記第２隣接面とを接合させる加熱工程と、を備える接合方法。
前記第１複合材および前記第２複合材には、導電性材料が含まれており、
前記接合部材に含まれる前記熱伝導性材料は導電性を有し、
前記加熱工程は、前記第１接合領域および前記第２接合領域に電気的に接続された一対の電極部に電圧を印加することにより、前記熱伝導部に電流を流して該熱伝導部を加熱する請求項１に記載の接合方法。
前記接合部材に含まれる前記熱伝導性材料は導電性を有し、
前記加熱工程は、誘導コイルにより前記熱伝導性材料に電流を発生させることにより、前記熱伝導部を加熱する請求項１に記載の接合方法。
前記加熱工程は、超音波発振器を介して前記第１接合領域を振動させることにより、前記熱伝導部を加熱する請求項１に記載の接合方法。
前記第１接合面と、前記第１被接合面と、前記第２接合面と、前記第２被接合面とを活性化処理する活性化工程を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接合方法。
前記熱伝導性材料と前記熱可塑性樹脂とを含む平坦状に形成される熱伝導シートの一部を巻き込むように複数回折り曲げて前記補強部を形成する接合部材成形工程と、を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の接合方法。