JPH10219853A - 繊維強化樹脂製パネルの結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用時においては複数枚のパネルを結合するこ
とができるとともに、不使用時においては分解して運搬
あるいは保管することが可能な繊維強化樹脂製パネルの
結合構造を提供することを目的とする。 【解決手段】金型１９〜２２によって複数枚のプリプレ
グ１１、１２を積層して成形する際に、これらのプリプ
レグ１１、１２を互いに主平面に平行にずらし、これに
よって側端側に突条２５と条溝２６とをそれぞれ形成
し、これらの突条２５と条溝２６とを組合わせることに
よって結合するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は繊維強化樹脂製パネ
ルの結合構造に係り、とくに繊維強化樹脂製パネルを組
合わせて大きなパネルを組立てるための結合構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平板状をなすパネルとして、木質系のボ
ードに代えて、繊維強化樹脂製パネルが用いられる傾向
にある。繊維強化樹脂製パネルは軽量でありながらしか
も高い機械的強度が得られるという特徴を有している。
例えば強化繊維として炭素繊維やガラス繊維を用いた繊
維強化複合材料によって構成された積層板が広く用いら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような繊維強化樹
脂製パネルの大きさは、このパネルを成形するためのオ
ートクレーブやプレス成形等の成形機の大きさによって
制限される。成形される単一のパネルよりも大きなパネ
ルを製作する場合には、成形されたそれぞれのパネルを
結合して使用しなければならない。

【０００４】このように複数枚のパネルを結合する場合
に、従来は積層板を結合するために別の結合部材を用い
るようにし、あるいはまた積層板に結合のための機械加
工を施して結合することによって製作するようにしてい
た。このような構造によると、後から機械加工を施さな
ければならず、工程数が増加し、コストが高くなる。

【０００５】成形された繊維強化樹脂製パネルの端面を
傾斜面とし、互いに隣接する傾斜面同士を接着剤によっ
て接合するようにした場合には、後から任意に切離すこ
とができなくなるという問題がある。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、成形される繊維強化樹脂製パネルの寸
法が制限されていても、このような繊維強化樹脂製パネ
ルを任意に組合わせることによって所望の寸法の大きな
パネルを得ることができるようにした繊維強化樹脂製パ
ネルの結合構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、繊維強化樹脂
製パネルを組合わせて大きなパネルを組立てるための結
合構造において、前記繊維強化樹脂製パネルの側端面に
側縁方向に延びる突条または条溝を成形し、これらの突
条または条溝を隣接する繊維強化樹脂製パネルの側端面
に形成されている条溝または突条と組合わせて結合する
ようにしたことを特徴とする繊維強化樹脂製パネルの結
合構造に関するものである。

【０００８】別の発明は、繊維強化樹脂製パネルを組合
わせて大きなパネルを組立てるための結合構造におい
て、前記繊維強化樹脂製パネルの側端面に側縁方向に延
びる段差を形成し、該段差を隣接する繊維強化樹脂製パ
ネルの側端面に形成されている段差と組合わせて結合す
るようにしたことを特徴とする繊維強化樹脂製パネルの
結合構造に関するものである。

【０００９】さらに別の発明は、繊維強化樹脂製パネル
を組合わせて大きなパネルを組立てるための結合構造に
おいて、互いに隣接して結合される前記繊維強化樹脂製
パネルの互いに対向する端面にそれぞれ条溝を形成し、
結合部位に沿って延びる結合部材を互いに隣接する両側
の前記繊維強化樹脂製パネルの互いに対向する端面の前
記条溝に係合させ、前記結合部材を介して結合するよう
にしたことを特徴とする繊維強化樹脂製パネルの結合構
造に関するものである。

【００１０】少なくとも一部の強化繊維が前記繊維強化
樹脂製パネルの主面と平行であって結合される側端面と
交差する方向に配向されていてよく、さらには少なくと
も一部の強化繊維が前記繊維強化樹脂製パネルの主面と
平行であって結合される側端面とほぼ直交する方向に配
向されていることがより好ましい。

【００１１】前記繊維強化樹脂製パネルが複数枚の繊維
強化樹脂製プリプレグの積層構造体から構成され、前記
繊維強化樹脂製プリプレグを前記繊維強化樹脂製パネル
の主面方向に互いにずらした状態で積層して成形するこ
とにより側端面に突条または条溝が形成されていてよ
い。また前記繊維強化樹脂製パネルが複数枚の繊維強化
樹脂製プリプレグの積層構造体から構成され、前記繊維
強化樹脂製プリプレグを前記繊維強化樹脂製パネルの主
面方向に互いにずらした状態で積層して成形することに
より側端面に段差が形成されていてよい。

【００１２】このような発明の繊維強化樹脂製パネルに
用いられる強化繊維としては、炭素繊維、アラミド繊
維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、または
高強力ポリアリエート繊維が用いられてよい。

【００１３】またこのような強化繊維によって強化され
るマトリックス樹脂には、エポキシ樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、架橋ポリエステルアミド（ＣＰレ
ジン）樹脂であってよい。

【００１４】上述のような強化繊維と樹脂との複合材料
は、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸し、半硬化状態
でシート状にしたプリプレグであってよい。この場合に
強化繊維は一方向に配列したタイプのものであってよ
く、あるいはまた予め強化繊維が織物構造をなした織物
プリプレグが用いられるようにしてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
るパネルの全体の構成を示している。すなわちここでは
８枚の繊維強化樹脂製パネル１０を互いに縦方向および
横方向に組合わせることによって、大きなパネルが結合
されて組立てられるようになっている。８枚の繊維強化
樹脂製パネル１０はその側端に設けられている結合構造
によって互いに着脱可能に組立てられており、必要に応
じてそれぞれの繊維強化樹脂製パネル１０を分離して分
解できるようにしている。

【００１６】図２および図３はそれぞれの繊維強化樹脂
製パネル１０の構造を示している。それぞれの繊維強化
樹脂製パネル１０の構造について説明すると、ここでは
９枚のプリプレグ１１、１２が用いられている。すなわ
ち上側の３層は０°方向のプリプレグ１１と９０°方向
のプリプレグ１２と０°方向のプリプレグ１１の積層構
造体から成っている。中間の３層も同様の積層構造にな
っている。また下側の３層についても同様の積層構造を
なしている。しかも上側の３枚の積層構造と下側の３枚
の積層構造に対し、中間の３枚の積層構造を繊維強化樹
脂製パネル１０の主面の方向に平行に横にずらすように
して積層している。

【００１７】このように９枚のプリプレグ１１、１２を
積層した状態において、その上側には上型１９を配し、
下側には下型２０を配している。また中間の３層が横方
向にずれることによってその上下の部分にそれぞれ形成
される凹部には横型２１が配されている。また中間の３
層が横にずれることによって反対側に形成される凹部に
は横型２２が挿入される。このような状態においてプリ
プレグ１１、１２から成る積層体を加圧下において加熱
することによって、マトリックス樹脂を完全に硬化させ
て所定の形状にする。なおこのプロセスは、プレス成形
法、オートクレーブ法の何れかの方法によって行なわれ
てよい。

【００１８】このような成形によって図３に示すよう
に、９枚のプリプレグ１１、１２の積層構造体から成る
繊維強化樹脂製パネル１０が得られる。このパネルは、
その一方の側端面に中間の３枚のプリプレグ１１、１２
によって突条２５が形成されるとともに、反対側の端面
には条溝２６が形成される。なおここで繊維強化樹脂製
パネル１０の全体の板厚が例えば３ｍｍの場合に、突条
２５の突出量は例えば８ｍｍであってよい。また条溝２
６の深さは例えば１２ｍｍであってよい。

【００１９】図４は上記のような繊維強化樹脂製パネル
１０の変形例を示している。ここでは上側の３層と下側
の３層とにそれらの側端に互いに整合するようにＬ字状
の切込みを形成するとともに、中間の３層については反
対側の位置に切込みを形成するようにしている。このよ
うな組合わせによって、繊維強化樹脂製パネル１０の側
端に突条２５と条溝２６とが交互に形成されるようにし
ている。なおこのパネル１０の反対側の端面には上記の
突条２５と条溝２６の位置関係が逆になった状態でこれ
らの突条２５と条溝２６とが形成されている。

【００２０】図５はさらに別の変形例を示している。こ
の変形例においては、繊維強化樹脂製パネル１０の互い
に直交して隣接する２つの側端面にそれぞれ突条２５と
条溝２６とを形成するように、上側の３層と下側の３層
に対して中間の３層を前後方向および横方向にそれぞれ
ずらして成形するようにしたものである。

【００２１】図６および図７は図３に示す繊維強化樹脂
製パネル１０の結合動作を示している。すなわち互いに
隣接する繊維強化樹脂製パネル１０の内の一方のパネル
１０の側端面に形成されている突条２５を反対側の繊維
強化樹脂製パネル１０の条溝２６に組合わせるようにす
る。このときに突条２５の突出方向の寸法よりも条溝２
６の深さをやや深くしておくことによって、突条２５の
先端部が条溝２６の底部に当接することがなく、これに
よって繊維強化樹脂製パネル１０の接合面において隙間
が生ずることが防止される。

【００２２】またこのようなパネル１０は図３に示すよ
うに、上側の３層の内の２層が矢印１３で示す０°方向
に強化繊維が配向したプリプレグから構成され、中間の
３層についても同様にその内の２層が矢印１３で示すよ
うに０°方向に強化繊維が配向したプリプレグから構成
されている。さらに下側の３層についてもその内の２層
が矢印１３で示す０°方向の配向をしたプリプレグから
構成されている。従ってこのような配列によれば、図７
に示す矢印４１、４２の方向の曲げモーメントに対して
大きな強度を有するようになる。

【００２３】このように本実施の形態によれば、０°方
向のプリプレグと９０°方向のプリプレグ１２とを図２
および図３に示すように目的とする形態に合わせて積層
し、その形状に合わせた図２に示すような金型１９〜２
１を用いて加圧成形することによって、側端面にそれぞ
れ結合構造をもつ繊維強化樹脂製パネル１０が得られる
ことになる。プリプレグ１１、１２の側端の形状やずら
し方を工夫することによって、図４あるいは図５に示す
ような異なった結合構造を形成することが可能になる。

【００２４】このような繊維強化樹脂製パネル１０の特
徴は、このパネル１０を図２に示すように積層板に成形
する際にその側端側に突条２５あるいは条溝２６から成
る結合構造を同時に成形することにある。しかも繊維強
化樹脂製パネル１０はその結合体に加わる曲げ応力に対
応して、繊維強化樹脂製パネル１０を成形するプリプレ
グ１１、１２の強化繊維の配向方向を予め所定の方向と
することによって、とくに力がかかる方向に対して大き
な強度を有するように設定している。

【００２５】また成形された繊維強化樹脂製パネル１０
を任意の枚数組合わせ、それらの側端の突条２５と条溝
２６とから成る結合構造を組合わせることによって、こ
れらを任意に組合わせて図１に示すように大きなパネル
を組立てるようにしている。また結合された後において
も、突条２５と条溝２６との組合わせを解除することに
よって、必要に応じて分離できるようにしている。

【００２６】従ってこのような実施の形態によれば、結
合構造を有する繊維強化樹脂製パネル１０を任意の大き
さに組立てて使用することが可能になる。また任意に切
離すことができるために、パネルの運搬あるいは保管の
際に大きなスペースを必要としなくなる。

【００２７】図８は別の実施の形態を示すものである。
この実施の形態においては、突条２５の断面が台形状を
なしており、その先端側の部分が根元側の部分よりも大
きな幅を有している。これに対応して条溝２６の断面形
状も台形状をなし、その入口側の部分の方が底部よりも
幅が狭くなっている。

【００２８】このような構造は、図２に示す横型２１、
２２の形状を工夫することによって成形される。あるい
はまた繊維強化樹脂製パネル１０が成形された後に機械
加工を行なうことによって突条２５と条溝２６の断面形
状をそれぞれ図８に示すような台形状の形状としてもよ
い。

【００２９】図９および図１０はさらに別の実施の形態
を示している。この実施の形態は一方の側端面に形成さ
れる突条２５の上端側の段部と下端側の段部の深さを互
いに変化させるようにしている。これに対応して反対側
の端面に形成される条溝２６の上側の突片と下側の突片
の長さを変化させるようにしている。このような構造に
よれば、組合わされた場合に図１０に示すように、その
上面と下面の接合部位が互いにずれることになり、結合
部の強度がより高くなる。

【００３０】図１１および図１２はさらに別の形態を示
している。この実施の形態においては、繊維強化樹脂製
パネル１０の一方の側端面に段差３０を形成するととも
に、反対側の端面には段差３０と係合される逆の段差３
１を形成するようにしている。そして２枚の繊維強化樹
脂製パネル１０を組合わせる場合に、これらの段差３
０、３１が図１２に示すように互いに組合わされるよう
にしている。このような段差３０、３１の組合わせによ
っても、上記実施の形態とほぼ同様の作用効果を奏する
ことが可能になる。

【００３１】図１３および図１４はさらに別の実施の形
態を示している。この実施の形態は、繊維強化樹脂製パ
ネル１０の両側の側端面にそれぞれ条溝３５を形成する
ようにしている。なおこれらの条溝３５の位置および寸
法は互いに等しくてよい。そしてこれらの条溝３５と長
尺の結合部材３６とを組合わせるようにしている。結合
部材３６は図１４に示すようにその両側がそれぞれ両側
のパネル１０の条溝３５に係合されるようになり、この
ような結合部材３６を介して繊維強化樹脂製パネル１０
が互いに結合されることになる。なおここで２枚の繊維
強化樹脂製パネル１０の条溝３５にそれぞれ両端が組合
わされる結合部材３６は金属、繊維強化樹脂製の成形
板、木質系材料等の各種の材料が用いられてよい。

【００３２】実施例１ 東邦レーヨン株式会社製一方向タイプＵＤプリプレグ、
ＨＴＡ＃１１１Ｂを枚用いて０°方向のプリプレグ１１
と９０°方向のプリプレグ１２とをそれぞれ用意し、こ
のようなプリプレグ１１、１２を図２に示すように積層
し、上型１９、下型２０、横型２１、２２と組合わせて
加圧下で ℃の温度で成形し、図３に示す繊維強化
樹脂製パネル１０を得た。

【００３３】このようなパネル１０はそれらを互いに結
合することによって、図１に示すような所望の大きさの
大きなパネルに組立てることが可能になるとともに、不
使用時においては任意に切離すことができる大きなパネ
ルが得られた。従ってこのようなパネルは、その運搬あ
るいは保管時においては分解して収納するとともに、使
用時において条溝２５と突条２６とを組合わせることに
よって、所定の大きさのパネルとすることが可能になっ
た。

【００３４】実施例２ 東邦レーヨン株式会社製織物プリプレグ、Ｗ３１０１／
Ｑ１１２を用いて０°方向の繊維の配向割合が６５％で
あって、９０°方向の繊維の配向割合が３５％となるよ
うにこのような織物プリプレグを複数枚積層した。そし
てこのようなプリプレグを複数枚重ねるとともに、それ
らを横方向に互いにずらすことによって図２に示すよう
な積層構造とした。このような積層構造のプリプレグを
用いて実施例１と同様の方法で成形を行なうことによ
り、繊維強化樹脂製パネル１０を得た。このようなパネ
ル１０も実施例１と同様に使用時に組立てることがで
き、不使用時においては分離して収納できるようになる
ことが確認された。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、繊維強化樹脂製パネルの側端
面に側縁方向に延びる突条または条溝を成形し、これら
の突条または条溝を隣接する繊維強化樹脂製パネルの側
端面に形成されている条溝または突条と組合わせて結合
するようにしたものである。

【００３６】従って本発明によれば、突条と条溝とを組
合わせることによって、繊維強化樹脂製パネルを組合わ
せて大きなパネルを組立てることが可能になる。

【００３７】別の発明は、繊維強化樹脂製パネルの側端
面に側縁方向に延びる段差を形成し、該段差を隣接する
繊維強化樹脂製パネルの側端面に形成されている段差と
組合わせて結合するようにしたものである。

【００３８】従ってこの発明によれば、互いに隣接する
繊維強化樹脂製パネルの側端面の段差を組合わせること
によって大きなパネルを組立てることが可能になる。

【００３９】さらに別の発明は、互いに隣接して結合さ
れる繊維強化樹脂製パネルの互いに対向する端面にそれ
ぞれ条溝を形成し、結合部位に沿って延びる結合部材を
互いに隣接する両側の繊維強化樹脂製パネルの互いに対
向する端面の条溝に係合させ、結合部材を介して結合す
るようにしたものである。

【００４０】従ってこの発明によれば、結合部材を隣接
する両側の繊維強化樹脂製パネルの互いに対向する端面
に係合させることによって、繊維強化樹脂製パネルを組
合わせて大きなパネルを組立てることが可能になる。

【００４１】少なくとも一部の強化繊維が繊維強化樹脂
製パネルの主面と平行であって結合される側端面と交差
する方向に配向されるようにした構成によれば、結合面
と直交する方向に弓形に曲げようとする応力に対して大
きな強度を有することになる。

【００４２】少なくとも一部の強化繊維が前記繊維強化
樹脂製パネルの主面と平行であって結合される側端面と
ほぼ直交する方向に配向されている構成によれば、結合
面と直交する方向に弓形に曲げようとする応力に対して
より大きな強度を有することになる。

【００４３】繊維強化樹脂製パネルが複数枚の繊維強化
樹脂製プリプレグの積層構造体から構成され、繊維強化
樹脂製プリプレグを繊維強化樹脂製パネルの主面方向に
互いにずらした状態で積層して成形することにより側端
面に突条または条溝が形成されるようにした構成によれ
ば、繊維強化樹脂製パネルの成形時に結合構造を構成す
る突条または条溝が形成されることになる。

【００４４】繊維強化樹脂製パネルが複数枚の繊維強化
樹脂製プリプレグの積層構造体から構成され、繊維強化
樹脂製プリプレグを繊維強化樹脂製パネルの主面方向に
互いにずらした状態で積層して成形することにより側端
面に段差が形成されるようにすると、繊維強化樹脂製パ
ネルの成形時に結合構造を構成する段差を形成すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】繊維強化樹脂製パネルを組合わせて成る大きな
パネルの平面図である。

【図２】繊維強化樹脂製パネルの成形を示す縦断面図で
ある。

【図３】成形された繊維強化樹脂製パネルの拡大斜視図
である。

【図４】変形例に係る繊維強化樹脂製パネルの要部斜視
図である。

【図５】さらに別の変形例の繊維強化樹脂製パネルの要
部斜視図である。

【図６】繊維強化樹脂製パネルの結合構造を示す斜視図
である。

【図７】結合された状態を示す縦断面図である。

【図８】変形例に係る繊維強化樹脂製パネルの結合構造
を示す要部拡大断面図である。

【図９】別の実施の形態の繊維強化樹脂製パネルの結合
構造を示す分解斜視図である。

【図１０】同要部拡大断面図である。

【図１１】別の実施の形態の繊維強化樹脂製パネルの結
合構造を示す分解斜視図である。

【図１２】同結合状態を示す組立て断面図である。

【図１３】さらに別の実施の形態の繊維強化樹脂製パネ
ルの結合構造を示す分解斜視図である。

【図１４】同結合構造を示す要部縦断面図である。

【符号の説明】 １０ 繊維強化樹脂製パネル １１ ０°方向のプリプレグ １２ ９０°方向のプリプレグ １３ 矢印（０°方向） １４ 矢印（９０°方向） １９ 上型 ２０ 下型 ２１、２２ 横型 ２５ 突条 ２６ 条溝 ３０、３１ 段差 ３５ 突条 ３６ 結合部材 ４１、４２ 矢印

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維強化樹脂製パネルを組合わせて大きな
   パネルを組立てるための結合構造において、 前記繊維強化樹脂製パネルの側端面に側縁方向に延びる
   突条または条溝を成形し、 これらの突条または条溝を隣接する繊維強化樹脂製パネ
   ルの側端面に形成されている条溝または突条と組合わせ
   て結合するようにしたことを特徴とする繊維強化樹脂製
   パネルの結合構造。
2. 【請求項２】繊維強化樹脂製パネルを組合わせて大きな
   パネルを組立てるための結合構造において、 前記繊維強化樹脂製パネルの側端面に側縁方向に延びる
   段差を形成し、 該段差を隣接する繊維強化樹脂製パネルの側端面に形成
   されている段差と組合わせて結合するようにしたことを
   特徴とする繊維強化樹脂製パネルの結合構造。
3. 【請求項３】繊維強化樹脂製パネルを組合わせて大きな
   パネルを組立てるための結合構造において、 互いに隣接して結合される前記繊維強化樹脂製パネルの
   互いに対向する端面にそれぞれ条溝を形成し、 結合部位に沿って延びる結合部材を互いに隣接する両側
   の前記繊維強化樹脂製パネルの互いに対向する端面の前
   記条溝に係合させ、前記結合部材を介して結合するよう
   にしたことを特徴とする繊維強化樹脂製パネルの結合構
   造。
4. 【請求項４】少なくとも一部の強化繊維が前記繊維強化
   樹脂製パネルの主面と平行であって結合される側端面と
   交差する方向に配向されていることを特徴とする請求項
   １〜３の何れかに記載の繊維強化樹脂製パネルの結合構
   造。
5. 【請求項５】少なくとも一部の強化繊維が前記繊維強化
   樹脂製パネルの主面と平行であって結合される側端面と
   ほぼ直交する方向に配向されていることを特徴とする請
   求項１〜３の何れかに記載の繊維強化樹脂製パネルの結
   合構造。
6. 【請求項６】前記繊維強化樹脂製パネルが複数枚の繊維
   強化樹脂製プリプレグの積層構造体から構成され、前記
   繊維強化樹脂製プリプレグを前記繊維強化樹脂製パネル
   の主面方向に互いにずらした状態で積層して成形するこ
   とにより側端面に突条または条溝が形成されていること
   を特徴とする請求項１または３の何れかに記載の繊維強
   化樹脂製パネルの結合構造。
7. 【請求項７】前記繊維強化樹脂製パネルが複数枚の繊維
   強化樹脂製プリプレグの積層構造体から構成され、前記
   繊維強化樹脂製プリプレグを前記繊維強化樹脂製パネル
   の主面方向に互いにずらした状態で積層して成形するこ
   とにより側端面に段差が形成されていることを特徴とす
   る請求項２に記載の繊維強化樹脂製パネルの結合構造。