WO2014098066A1 - 締結部構造 - Google Patents

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WO2014098066A1
WO2014098066A1 PCT/JP2013/083721 JP2013083721W WO2014098066A1 WO 2014098066 A1 WO2014098066 A1 WO 2014098066A1 JP 2013083721 W JP2013083721 W JP 2013083721W WO 2014098066 A1 WO2014098066 A1 WO 2014098066A1
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WO
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fastening
rib wall
nylon
rib
strength
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PCT/JP2013/083721
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井上卓也
山口晃司
松岡英夫
中越宏明
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東レ株式会社
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    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/2457—Parallel ribs and/or grooves

Definitions

  • the present invention relates to a fastening portion structure, and more particularly, to a fastening portion structure that prevents undesirable breakage due to shearing from the fastening portion and can smoothly absorb the energy of an external load applied to the fastening portion around the fastening portion.
  • the member 31 having the fastening portion 32 in the member 31 having the fastening portion 32, the member 31 is fastened to another member using a fastening member such as a bolt in the fastening portion 32, but a large external load is applied to the member 31.
  • a fastening member such as a bolt in the fastening portion 32
  • the member 31 may be broken from the fastening portion 32 by shearing or the like due to shearing or the like.
  • ribs may be formed radially or concentrically around the fastening portion 32 (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 no special device other than the above-described structure is added to the fastening part itself, and a structure in which the strength of the member is weakened by a slit at a part other than the fastening part is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a structure in which an axial load from a fastener is reduced by a load reducing body.
  • none of these structures is effective in terms of preventing undesired breakage due to shearing from the fastening portion, smoothly absorbing the energy of the external load applied to the fastening portion around the fastening portion, Ineffective.
  • the fastening portion may be broken by successive breaking around the fastening portion. It is possible to smoothly absorb the energy of the applied external load.
  • reinforcement for increasing the strength and rigidity of the fastening portion is required, and if the ribs are broken simply by reinforcing them with the ribs, the strength and rigidity of the part will be reduced at a stretch, so energy can be smoothly absorbed. It is difficult to progress sequential destruction for absorption. In other words, it is difficult to reconcile a structure for smoothly proceeding with breakage and a structure for increasing the strength and rigidity of the fastening portion.
  • the subject of the present invention is to prevent undesirable breakage due to shearing from the fastening portion, in particular, by adding a special device to the structure around the fastening portion from the above viewpoint, and at the surrounding portion of the fastening portion. It is providing the fastening part structure which can absorb the energy of the external load added to a fastening part smoothly.
  • a fastening part structure is a fastening part structure having a plurality of concentric rib walls around a fastening part of a member having a fastening part, and is the closest to the fastening member.
  • the bearing strength of at least the second rib wall is lower than the bearing strength of the inner rib wall.
  • the bearing strength is expressed as a stress when the displacement of the inner peripheral surface portion starts to increase even if the load acting on the inner peripheral surface of the rib wall does not increase.
  • the bearing strength in at least the second rib wall is lower than the bearing strength in the innermost rib wall, when an external load is applied to the fastening part, In the second and subsequent rib walls, the rib wall tends to break down first, and breakage starts from a portion far from the fastening portion. That is, the process of sequential destruction is established around the fastening part, and the sequential destruction is started from a part far from the fastening part.
  • the material of the member is not particularly limited as long as it can cause the above-mentioned member to be sequentially broken as described above, but preferably, the member itself can be sequentially broken. It is desirable to consist of materials.
  • a material including a resin in particular, a material including a thermoplastic resin
  • a resin as such a material that can be sequentially destroyed for example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), polyester such as liquid crystal polyester, Polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene, styrene resins, polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polymethylene methacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), polyphenylene sulfide (PPS), polyphenylene ether (PPE), modified PPE, polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), polysulfone (P U), modified PSU, polyethersulfone (PES
  • Examples thereof include elastomers and the like, and these copolymers, modified products, and resins obtained by blending two or more types may be used.
  • a PC resin or ABS resin and a blended material thereof are more preferably used from the viewpoint of high elongation
  • a polyamide resin and a blended material thereof are more preferably used from the viewpoint of high strength.
  • a preferred polyamide resin used in the present invention is a polymer or copolymer mainly composed of amino acids, lactams or diamines and dicarboxylic acids.
  • Representative examples of the raw materials include amino acids such as 6-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and paraaminomethylbenzoic acid, lactams such as ⁇ -caprolactam and ⁇ -laurolactam, tetramethylenediamine, penta Methylenediamine, hexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4- / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5 -Aliphatic diamines such as methylnonamethylenediamine, aromatic diamines such as metaxylylenediamine, paraxylylenediamine, 1,
  • polyamides include polycaproamide (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polytetramethylene sebacamide (nylon 410), Polypentamethylene adipamide (nylon 56), polypentamethylene sebamide (nylon 510), polyhexamethylene sebamide (nylon 610), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polydecamethylene adipamide ( Nylon 106), polydecane methylene sebamide (nylon 1010), polydecane methylene dodecane (nylon 1012), polyundecanamide (nylon 11), polydodecanamide (nylon 12), polycaproamide / polyhexamethylene adipa Midcopolymer (Nylon 6/66), polycaproamide / polyhexamethylene terephthalamide copolymer (nylon 6 / 6T), polyhexamethylene adipamide / polyhe
  • polyamide having a melting point of 220 ° C. to 330 ° C. is preferable.
  • the heat resistance deflection temperature under load
  • the decomposition of the polyamide can be suppressed during the production of the resin composition, and the heat resistance, high-temperature rigidity, mechanical strength, and resistance of the molded product obtained from the resin composition can be suppressed. Impact properties can be further improved.
  • the melting point of the polyamide in the present invention is 20 ° C./min after the temperature of the polyamide is lowered from the molten state to 30 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min using a differential scanning calorimeter. Is defined as the temperature of the endothermic peak that appears when the temperature is raised to the melting point + 40 ° C. However, when two or more endothermic peaks are detected, the temperature of the endothermic peak having the highest peak intensity is defined as the melting point.
  • the glass transition temperature of the polyamide is preferably 30 ° C. to 150 ° C.
  • the glass transition temperature is 30 ° C. or higher, the high-temperature rigidity, mechanical strength, and impact resistance of the molded product can be further improved. More preferably, it is 45 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature is 150 ° C. or lower, a resin composition suitable for molding can be obtained by moderately suppressing the crystallization rate during molding.
  • the glass transition temperature of the polyamide in the present invention was raised at a rate of temperature increase of 20 ° C./min after rapidly cooling the polyamide with liquid nitrogen in an inert gas atmosphere using a differential scanning calorimeter. It is defined as the temperature at the midpoint of the stepped endothermic peak that appears in the case.
  • polyamides having a melting point of 220 ° C. to 330 ° C. and a glass transition temperature of 30 ° C. to 150 ° C. include nylon 6, nylon 610, nylon 66, nylon 46, nylon 410, nylon 56, nylon 6T / 66.
  • Copolymers, copolymers having hexamethyl terephthalamide units such as nylon 6T / 6I copolymer, nylon 6T / 12, nylon 6T / 5T, nylon 6T / M5T, nylon 6T / 6 copolymer, nylon 9T, nylon 9T / M8T, Nylon 10T, nylon 10T / 612, nylon 10T / 66, nylon 12T, etc. can be mentioned. It is also practically preferable to blend two or more of these polyamides as required.
  • the degree of polymerization of the polyamide is not particularly limited, but the relative viscosity measured in a 98% concentrated sulfuric acid solution having a resin concentration of 0.01 g / ml at 25 ° C. is preferably in the range of 1.5 to 5.0.
  • the relative viscosity is 1.5 or more, the mechanical strength, impact resistance, heat resistance and high temperature rigidity of the obtained molded product can be improved.
  • a relative viscosity of 2.0 or more is more preferable.
  • the relative viscosity is 5.0 or less, the fluidity is excellent and the molding processability is excellent.
  • a low-order condensate is obtained by heating the diamine and dicarboxylic acid or salts thereof as raw materials
  • Examples thereof include a method for increasing the degree of polymerization by solid phase polymerization and / or melt polymerization.
  • Two-stage polymerization in which the low-order condensate is once taken out and solid-phase polymerization and / or melt polymerization is performed.
  • solid-phase polymerization and / or melt polymerization is performed in the same reaction vessel. Either of these may be used.
  • Solid phase polymerization refers to a step of heating in a temperature range of 100 ° C. or higher and lower than the melting point under reduced pressure or in an inert gas
  • melt polymerization refers to a step of heating to a melting point or higher under normal pressure or reduced pressure. Point to.
  • the member has three or more concentric rib walls around the fastening part, and a diameter at a portion between the innermost rib wall and the second rib wall. It can be set as the structure whose directional strength is larger than the radial direction strength in the site
  • the rib walls can be brought into contact with each other at a portion having a larger outside area among the portions arranged concentrically.
  • the rib walls are in contact with each other, it becomes possible to handle a large load, and it is possible to effectively prevent the propagation of breakage to the outside, effectively preventing the entire member from breaking. .
  • radial ribs extending in the radial direction are provided between the concentric rib walls. Since the radial rib extending in the radial direction can efficiently handle the radial load, the installation of the radial rib extending in the radial direction greatly increases the strength and rigidity of the fastening portion. That is, while increasing the strength and rigidity of the fastening portion, it is possible to smoothly absorb the energy of the external load through the sequential destruction in the peripheral portion of the fastening portion.
  • the fastening part structure it is possible to employ a structure in which a collar is fitted around the fastening member in the fastening part.
  • a collar By fastening through the collar, it is possible to avoid the screw part of the fastening member from coming into direct contact with the inner surface of the hole of the component, and to distribute the load evenly when an external load is transmitted. Therefore, an excessive local load is prevented from being applied to the minute part, and smoother energy absorption is possible through the state.
  • the type of the fastening member is not particularly limited, but a bolt can be typically used.
  • the bearing strength of the rib wall provided concentrically has a specific relationship, and the strength and rigidity of the fastening portion are increased, and the farther from the fastening portion. Since it is possible to start the sequential fracture from the site, it is possible to achieve both the reinforcement of the fastening portion and the smooth energy absorption of the external load due to the sequential fracture.
  • FIG. 1 shows a fastening part structure according to an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a member made of a sequentially breakable material having a fastening portion 2, and a plurality of concentric rib walls 3 and 4 are provided around the fastening portion 2 of the member 1.
  • two rib walls 3 and 4 are provided, but three or more concentric rib walls may be provided.
  • a plurality of ribs 5 extending radially between the rib walls 3 and 4 are provided between the rib walls 3 and 4.
  • At least the bearing strength in the rib wall 4 of the second layer is higher than the bearing strength in the innermost layer rib wall 3 closest to the fastening member (not shown) inserted into the hole of the fastening part 2 for fastening. Is set lower.
  • the bearing strength in at least the second rib wall 4 is set lower than the bearing strength in the innermost rib wall 3, an external load is applied to the fastening part 2. At this time, it is attempted to start the fracture from the portion on the rib wall 4 side far from the fastening portion 2, and the sequential fracture process from the outer layer side is established. As a result, the strength and rigidity of the fastening portion 2 are enhanced by the reinforcing structure including the innermost layer rib wall 3, and the energy of the external load applied to the fastening portion 2 due to the start of sequential fracture from a portion far from the fastening portion 2. Will be absorbed smoothly through sequential failure, and both the reinforcement of the fastening portion 2 and the smooth energy absorption of the external load due to sequential failure will be realized.
  • reference numeral 11 denotes a member made of a material having a fastening portion and capable of being sequentially broken.
  • reinforcing ribs 12 and 13 extending in the vertical and horizontal directions are arranged on the member 11.
  • the member 11 is provided with a fastening portion 14, and a bolt 15 is used as a fastening member for the fastening portion 14.
  • a plurality of (three layers in this embodiment) rib walls 16, 17, and 18 are provided concentrically around the fastening portion 14 of the member 11. In this fastening portion structure, concentric rib walls 16, 17, 18 may be provided.
  • the bearing strength at least in the second rib wall 17 is higher than the bearing strength at the innermost rib wall 16 closest to the bolt 15 inserted for fastening into the hole of the fastening portion 14. It is set low. Furthermore, it is preferable that the bearing strength in the third-layer rib wall 18 is set lower than the bearing strength in the second-layer rib wall 17.
  • a plurality of radially extending ribs 19 and 20 are provided between the rib walls 16 and 17 and between the rib walls 17 and 18, respectively. However, a thickness difference is provided between the ribs 19 and 20.
  • the radial strength at the site between the innermost rib wall 16 and the second rib wall 17 is the radial strength at the site between the second rib wall 17 and the third rib wall 18.
  • the radial strength at the portion between the rib wall 17 of the second layer and the rib wall 18 of the third layer is larger than the innermost rib wall 16 and the rib wall 17 of the second layer.
  • the structure is weaker than the radial strength in the region between the two.
  • the rib wall of the second layer rather than the portion between the innermost rib wall 16 and the rib wall 17 of the second layer in the sequential fracture process as described above. Since the part between the rib wall 18 of the 17th layer and the third layer can be destroyed first, the rib wall is located at the part having the larger outer area among the parts arranged concentrically. 17, 18 can be brought into contact with each other first. When the rib walls 17 and 18 are in contact with each other, it is possible to handle a large load at this portion, so that propagation of the breakage to the outside can be effectively prevented, and the entire member is broken. Is effectively prevented. Similar to the embodiment described above, both the reinforcement of the fastening portion 14 and the smooth energy absorption of the external load due to the sequential failure are realized in the same manner as the embodiment described above.
  • the radial strength in the portion between the innermost rib wall 16 and the second rib wall 17 is the portion in the portion between the second rib wall 17 and the third rib wall 18.
  • the following configuration can be adopted.
  • (1) The interval between the concentric rib walls is changed. Specifically, when the interval between the innermost layer and the second rib wall is made smaller than the interval between the second layer and the third layer, It becomes easier to buckle between the second layer and the third layer, and the same effect can be obtained.
  • the number of radial ribs between the innermost layer and the second concentric rib wall is the number of radial ribs between the second layer and the third layer. More than Even if it does in this way, the radial rib between the 2nd layer and the 3rd layer becomes easy to buckle, and the same effect is acquired.
  • the concentric rib wall and the radial rib the height of the rib is increased as the innermost layer is closer. Even if it does in this way, radial direction intensity
  • the fastening part structure according to the present invention can be applied to fastening parts in all fields where both the reinforcement of the fastening part and the smooth energy absorption of the external load due to sequential fracture are required.

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Abstract

締結部（１４）を有する部材（１１）の該締結部（１４）周囲に同心円状の複数のリブ壁（１７）を有する締結部構造であって、締結部材（１５）に最も近い最内層リブ壁（１７）におけるベアリング強度よりも、少なくとも２層目のリブ壁（１７）におけるベアリング強度を低くした締結部構造。同心円状のリブ壁（１７）のベアリング強度に特定の関係を持たせ、締結部（１４）の強度、剛性を高めるとともに、締結部（１４）から遠い方の部位からの逐次破壊開始を可能としたので、締結部（１４）の補強と、逐次破壊による円滑な外部荷重のエネルギー吸収とを両立できる。

Description

締結部構造
　本発明は、締結部構造に関し、とくに、締結部からの剪断等による望ましくない破断を防止し、締結部の周囲部で締結部に加わる外部荷重のエネルギーを円滑に吸収可能な締結部構造に関する。
　一般的に、例えば図４に示すように、締結部３２を有する部材３１においては、締結部３２にボルト等の締結部材を用いて部材３１を他部材に締結するが、部材３１に大きな外部荷重が負荷されると、剪断等により締結部３２から剪断等により部材３１が破断することがある。このような破断を防止し、締結部３２やその周囲部を補強するために、締結部３２の周囲部に放射状や同心円状にリブを形成しておくことがある(例えば、特許文献１、２)。
　特許文献１では、締結部自体には上記のような構造以外特別な工夫は加えられておらず、締結部以外の部位でスリットにより部材の強度を弱める構造が開示されている。特許文献２では、締結具からの軸方向荷重を荷重軽減体によって軽減するようにした構造が開示されている。しかし、これらいずれの構造も、締結部からの剪断等による望ましくない破断を防止する点、締結部の周囲部で締結部に加わる外部荷重のエネルギーを円滑に吸収する点では、効果が無いか、効果に乏しい。
　ところで、逐次破壊可能な材料、例えば、逐次破壊可能な樹脂や繊維強化樹脂からなる部材においては、締結部に剪断等による破断が発生しないかぎり、締結部の周囲部での逐次破壊により締結部に加わる外部荷重のエネルギーを円滑に吸収することが可能である。しかし、締結部に強度や剛性を高めるための補強を求められる場合が多く、単にリブ等で補強するだけでは、リブ等が破断した場合その部位の強度や剛性が一気に低下するので、円滑にエネルギー吸収のための逐次破壊を進行させることが難しい。換言すれば、円滑に逐次破壊を進行させるための構造と、締結部の強度や剛性を高めるための構造とを両立させることが難しい。
特開２００８－２７８５８１号公報 特開２０１２－２００９７９号公報
　そこで本発明の課題は、上記のような観点から、とくに締結部周囲の構造に特別な工夫を加えることにより、締結部からの剪断等による望ましくない破断を防止し、締結部の周囲部にて締結部に加わる外部荷重のエネルギーを円滑に吸収可能な締結部構造を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る締結部構造は、締結部を有する部材の該締結部周囲に同心円状の複数のリブ壁を有する締結部構造であって、締結部材に最も近い最内層リブ壁におけるベアリング強度よりも、少なくとも２層目のリブ壁におけるベアリング強度を低くしたことを特徴とするものからなる。ここで、ベアリング強度とは、リブ壁の内周面に作用する荷重が増大しないでも該内周面部位の変位が増大し始めるときの応力として表される。
　このような本発明に係る締結部構造においては、少なくとも２層目のリブ壁におけるベアリング強度が最内層リブ壁におけるベアリング強度よりも低いので、外部荷重が締結部に加わる際、最内層リブ壁よりも２層目以降のリブ壁の方が先に破壊を生じようとし、締結部から遠い方の部位から破壊を開始しようとする。すなわち、締結部の周囲において逐次破壊のプロセスが成立し、かつ、締結部から遠い方の部位から逐次破壊が開始されることになる。したがって、最内層リブ壁を含む締結部の補強構造により締結部の強度、剛性が安定して高く維持されつつ、締結部から遠い方の部位からの逐次破壊の開始により、締結部に加わる外部荷重のエネルギーが逐次破壊を介して円滑に吸収されていくことになる。つまり、締結部の強度や剛性を高めるための補強と、逐次破壊による円滑な外部荷重のエネルギー吸収とを両立させることが可能になる。
　上記本発明に係る締結部構造においては、上記部材に上述したような逐次破壊を生じさせることができさえすれば、部材の材質は特に限定されないが、好ましくは、上記部材自体が逐次破壊可能な材料からなることが望ましい。
　このような逐次破壊可能な部材構成材料として、とくに樹脂を含む材料、中でも、熱可塑性樹脂を含む材料を挙げることができる。このような逐次破壊可能な材料としての樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、スチレン系樹脂の他や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、変性ＰＳＵ、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、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）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等が挙げられ、これらの共重合体、変性体、および２種類以上ブレンドした樹脂などであってもよい。とりわけ、高伸度の観点からはＰＣ樹脂やＡＢＳ樹脂およびそれらのブレンド材が、高強度の観点からはポリアミド樹脂およびそれらのブレンド材がより好ましく用いられる。
　本発明で用いられる好ましいポリアミド樹脂としては、アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主たる原料とする重合体または共重合体である。その原料の代表例としては、６－アミノカプロン酸、１１－アミノウンデカン酸、１２－アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε－カプロラクタム、ω－ラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、２－メチルペンタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４－／２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジアミン、５－メチルノナメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミンなどの芳香族ジアミン、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１－アミノ－３－アミノメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキサン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３－メチル－４－アミノシクロヘキシル）メタン、２，２－ビス（４－アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエチルピペラジンなどの脂環族ジアミン、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２－クロロテレフタル酸、２－メチルテレフタル酸、５－メチルイソフタル酸、５－ナトリウムスルホイソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、１，３－シクロヘキサンジカルボン酸、１，２－シクロヘキサンジカルボン酸、１，３－シクロペンタンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸などが挙げられる。本発明においては、これらの原料から誘導されるポリアミドホモポリマーまたはコポリマーを２種以上配合してもよい。
　ポリアミドの具体的な例としては、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリテトラメチレンセバカミド（ナイロン４１０）、ポリペンタメチレンアジパミド（ナイロン５６）、ポリペンタメチレンセバカミド（ナイロン５１０）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリデカメチレンアジパミド（ナイロン１０６）、ポリデカメチレンセバカミド（ナイロン１０１０）、ポリデカメチレンドデカミド（ナイロン１０１２）、ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー（ナイロン６／６６）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリドデカンアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／１２）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ）、ポリキシリレンアジパミド（ナイロンＸＤ６）、ポリキシリレンセバカミド（ナイロンＸＤ１０）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリペンタメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／５Ｔ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリ－２－メチルペンタメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ）、ポリペンタメチレンテレフタルアミド／ポリデカメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン５Ｔ／１０Ｔ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド／ポリ－２－メチルオクタメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン９Ｔ／Ｍ８Ｔ）、ポリデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１０Ｔ）、ポリデカメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン１０Ｔ／６６）、ポリデカメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンドデカンアミド（ナイロン１０Ｔ／６１２）、ポリドデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１２Ｔ）およびこれらの共重合体などが挙げられる。ここで、「／」は共重合体を示し、以下同じである。
　とりわけ、２２０℃～３３０℃の融点を有するポリアミドが好ましい。２２０℃以上の融点を有するポリアミドを用いることにより、耐熱性（荷重たわみ温度）をより向上させることができる。一方、３３０℃以下の融点を有するポリアミドを用いることにより、樹脂組成物製造時にポリアミドの分解を抑制することができ、樹脂組成物から得られる成形品の耐熱性、高温剛性、機械強度、および耐衝撃性をより向上させることができる。ここで、本発明におけるポリアミドの融点は、示差走査熱量計を用いて、不活性ガス雰囲気下、ポリアミドを、溶融状態から２０℃／分の降温速度で３０℃まで降温した後、２０℃／分の昇温速度で融点＋４０℃まで昇温した場合に現れる吸熱ピークの温度と定義する。ただし、吸熱ピークが２つ以上検出される場合には、ピーク強度の最も大きい吸熱ピークの温度を融点とする。
　本発明において、ポリアミドのガラス転移温度は、３０℃～１５０℃であることが好ましい。ガラス転移温度が３０℃以上であれば、成形品の高温剛性、機械強度および耐衝撃性をより向上させることができる。より好ましくは４５℃以上である。一方、ガラス転移温度が１５０℃以下であれば、成形時の結晶化速度を適度に抑え、成形加工に適した樹脂組成物を得ることができる。ここで、本発明におけるポリアミドのガラス転移温度は、示差走査熱量計を用いて、不活性ガス雰囲気下、ポリアミドを、液体窒素にて急冷した後、２０℃／分の昇温速度で昇温した場合に現れる階段状吸熱ピークの中点の温度と定義する。
　２２０℃～３３０℃の融点を有し、３０℃～１５０℃のガラス転移温度を有するポリアミドとしては、例えば、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン４１０、ナイロン５６、ナイロン６Ｔ／６６コポリマー、ナイロン６Ｔ／６Ｉコポリマー、ナイロン６Ｔ／１２、ナイロン６Ｔ／５Ｔ、ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ、ナイロン６Ｔ／６コポリマーなどのヘキサメチレテレフタルアミド単位を有する共重合体や、ナイロン９Ｔ、ナイロン９Ｔ／Ｍ８Ｔ、ナイロン１０Ｔ、ナイロン１０Ｔ／６１２、ナイロン１０Ｔ／６６、ナイロン１２Ｔなどを挙げることができる。これらのポリアミドを必要に応じて２種以上配合することも実用上好適である。
　ポリアミドの重合度には特に制限はないが、樹脂濃度０．０１ｇ／ｍｌの９８％濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度が１．５～５．０の範囲であることが好ましい。相対粘度が１．５以上であれば、得られる成形品の機械強度、耐衝撃性、耐熱性および高温剛性より向上させることができる。相対粘度２．０以上がより好ましい。一方、相対粘度が５．０以下であれば、流動性に優れることから成形加工性に優れる。
　本発明で用いられるポリアミドの製造方法としては、例えば、ジアミンとジカルボン酸を主たる原料とするポリアミドの場合、原料となるジアミンとジカルボン酸またはその塩を加熱して低次縮合物を得て、さらに固相重合および／または溶融重合により高重合度化する方法などが挙げられる。低次縮合物を一旦取り出して、固相重合および／または溶融重合する２段重合、低次縮合物の製造工程に続いて、同一反応容器内で固相重合および／または溶融重合する１段重合のどちらを用いてもよい。なお、固相重合とは、１００℃以上融点以下の温度範囲で、減圧下あるいは不活性ガス中で加熱する工程を指し、溶融重合とは、常圧または減圧下で融点以上に加熱する工程を指す。
　また、本発明に係る締結部構造においては、上記部材が締結部周囲に３層以上の同心円状のリブ壁を有し、最内層リブ壁と２層目のリブ壁との間の部位における径方向強度が、２層目のリブ壁と３層目のリブ壁との間の部位における径方向強度よりも大きい構造とすることができる。すなわち、２層目のリブ壁と３層目のリブ壁との間の部位の強度を意図的に弱めた構造である。このような構造においては、逐次破壊の過程において、最内層リブ壁と２層目のリブ壁との間の部位よりも、２層目のリブ壁と３層目のリブ壁との間の部位の方を先に破壊させるようにすることができるので、同心円状に配置された部位のうち、外側の面積の大きい側の部位においてリブ壁同士を接触させることが可能になる。リブ壁同士が接触した状態になると、大きな荷重を受け持つことが可能になり、それよりも外側への破断の伝播を効果的に防止でき、部材全体が破断に至ることが効果的に防止される。
　また、とくに本発明に係る締結部構造においては、上記同心円状のリブ壁間に、径方向に延びる放射状のリブが設けられていることが好ましい。径方向に延びる放射状のリブは、効率よく径方向の荷重を受け持つことができるので、径方向に延びる放射状のリブの設置により、締結部の強度、剛性が大幅に高められる。すなわち、締結部の強度、剛性を高めつつ、締結部の周囲部における逐次破壊を介して外部荷重のエネルギーの円滑な吸収が可能になる。
　また、本発明に係る締結部構造においては、上記締結部において、上記締結部材の周囲にカラーが嵌合されている構造を採用することができる。カラーを介して締結することにより、締結部材のネジ部等が部品の孔内面に直接接触することが回避され、また、外部荷重が伝達される際に荷重を均等に分散させることが可能になるので、微小部位に過大な局部荷重が負荷されることが防止され、その状態を通してより円滑なエネルギー吸収が可能となる。
　また、上記締結部材の種類としてはとくに限定されないが、代表的にはボルトを使用することができる。
　このように、本発明に係る締結部構造によれば、同心円状に設けられたリブ壁のベアリング強度に特定の関係を持たせ、締結部の強度、剛性を高めるとともに、締結部から遠い方の部位からの逐次破壊の開始を可能としたので、締結部の補強と、逐次破壊による円滑な外部荷重のエネルギー吸収とを両立させることが可能になる。
本発明の一実施態様に係る締結部構造の概略平面図（Ａ）と概略断面図（Ｂ）である。 本発明の別の実施態様に係る締結部構造の概略斜視図である。 図２の締結部構造の拡大概略平面図である。 従来の一般的な締結部構造の概略平面図（Ａ）と概略断面図（Ｂ）である。
　以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の一実施態様に係る締結部構造を示している。図１において、１は締結部２を有する逐次破壊可能な材料からなる部材を示しており、部材１の締結部２の周囲に同心円状の複数のリブ壁３、４が設けられている。本実施態様では、２つのリブ壁３、４が設けられているが、３つ以上の同心円状のリブ壁が設けられていてもよい。また、本実施態様では、リブ壁３、４間に、リブ壁３、４間にわたって放射状に延びる複数のリブ５が設けられている。この締結部構造において、締結部２の孔に締結のために挿入される締結部材(図示略)に最も近い最内層リブ壁３におけるベアリング強度よりも、少なくとも２層目のリブ壁４におけるベアリング強度の方が低く設定されている。
　このような実施態様に係る締結部構造においては、少なくとも２層目のリブ壁４におけるベアリング強度が最内層リブ壁３におけるベアリング強度よりも低く設定されているので、外部荷重が締結部２に加わる際、締結部２から遠い方のリブ壁４側部位から破壊を開始しようとし、外層部側からの逐次破壊のプロセスが成立することになる。その結果、最内層リブ壁３を含む補強構造により締結部２の強度、剛性が高められつつ、締結部２から遠い方の部位からの逐次破壊の開始により、締結部２に加わる外部荷重のエネルギーが逐次破壊を介して円滑に吸収されていくことになり、締結部２の補強と、逐次破壊による円滑な外部荷重のエネルギー吸収との両立が実現される。
　図２、図３は、本発明の別の実施態様に係る締結部構造を示している。図において、１１は締結部を有する逐次破壊可能な材料からなる部材を示しており、本実施態様では、部材１１には縦横に延びる補強リブ１２、１３が配置されている。この部材１１に締結部１４が設けられており、締結部１４には締結部材としてボルト１５が用いられている。部材１１の締結部１４の周囲に、同心円状に複数の(本実施態様では、３層の)リブ壁１６、１７、１８が設けられている。この締結部構造において、同心円状のリブ壁１６、１７、１８が設けられていてもよい。また、本実施態様では、締結部１４の孔に締結のために挿入されるボルト１５に最も近い最内層リブ壁１６におけるベアリング強度よりも、少なくとも２層目のリブ壁１７におけるベアリング強度の方が低く設定されている。さらに、２層目のリブ壁１７におけるベアリング強度よりも、３層目のリブ壁１８におけるベアリング強度の方が低く設定されていることが好ましい。そして本実施態様では、リブ壁１６、１７間とリブ壁１７、１８間とに、放射状に延びる複数のリブ１９、２０がそれぞれ設けられているが、リブ１９、２０間に厚み差を与えることにより、最内層リブ壁１６と２層目のリブ壁１７との間の部位における径方向強度が、２層目のリブ壁１７と３層目のリブ壁１８との間の部位における径方向強度よりも大きい構造(逆に言えば、２層目のリブ壁１７と３層目のリブ壁１８との間の部位における径方向強度が、最内層リブ壁１６と２層目のリブ壁１７との間の部位における径方向強度よりも弱められている構造)とされている。
　このような実施態様に係る締結部構造においては、前述したような逐次破壊の過程において、最内層リブ壁１６と２層目のリブ壁１７との間の部位よりも、２層目のリブ壁１７と３層目のリブ壁１８との間の部位の方を先に破壊させるようにすることができるので、同心円状に配置された部位のうち、外側の面積の大きい側の部位においてリブ壁１７、１８同士を先に接触させることが可能になる。リブ壁１７、１８同士が接触した状態になると、この部分で大きな荷重を受け持つことが可能になるので、それよりも外側への破断の伝播を効果的に防止でき、部材全体が破断に至ることが効果的に防止される。前述した実施態様と同様、締結部１４の補強と、逐次破壊による円滑な外部荷重のエネルギー吸収との両立は、前述した実施態様と同様に実現される。
　上記のように、最内層リブ壁１６と２層目のリブ壁１７との間の部位における径方向強度が、２層目のリブ壁１７と３層目のリブ壁１８との間の部位における径方向強度よりも大きい構造を実現するために、次のような形態を採用することも可能である。
（１）同心円状のリブ壁の間隔を変える、具体的には、最内層と２層目のリブ壁の間の間隔を、２層目と３層目の間の間隔に比べて小さくすると、２層目と３層目の間の方が座屈しやすくなり、同様の効果が得られる。
（２）また、上記（１）と同様、放射状リブに関して、最内層と２層目の同心円状のリブ壁間の放射状リブの本数を、２層目と３層目の間の放射状リブの本数に比べて多くする。このようにしても、２層目と３層目の間の放射状リブの方が座屈しやすくなり、同様の効果が得られる。
（３）さらに、同心円状リブ壁や放射状リブに関して、最内層に近いほど、リブの高さを高くする。このようにしても、外層側における部位ほど径方向強度を弱めることができ、同様の効果が得られる。
　なお、上記（１）～（３）の形態および図２、図３に示した形態は、それぞれ単独で、あるいは任意の組み合わせをもって採用可能である。
　本発明に係る締結部構造は、締結部の補強と、逐次破壊による円滑な外部荷重のエネルギー吸収との両立が求められるあらゆる分野の締結部に適用可能である。
１、１１　部材
２、１４　締結部
３、４、１６、１７、１８　同心円状のリブ壁
５、１９、２０　放射状に延びるリブ
１５　締結部材としてのボルト

Claims (8)

  1. 　締結部を有する部材の該締結部周囲に同心円状の複数のリブ壁を有する締結部構造であって、締結部材に最も近い最内層リブ壁におけるベアリング強度よりも、少なくとも２層目のリブ壁におけるベアリング強度を低くしたことを特徴とする締結部構造。
  2. 　前記部材が、逐次破壊可能な材料からなる、請求項１に記載の締結部構造。
  3. 　前記部材が、樹脂を含む材料から構成されている、請求項１または２に記載の締結部構造。
  4. 　前記部材が、熱可塑性樹脂を含む材料から構成されている、請求項１～３のいずれかに記載の締結部構造。
  5. 　前記部材が締結部周囲に３層以上の同心円状のリブ壁を有し、最内層リブ壁と２層目のリブ壁との間の部位における径方向強度が、２層目のリブ壁と３層目のリブ壁との間の部位における径方向強度よりも大きい、請求項１～４のいずれかに記載の締結部構造。
  6. 　前記同心円状のリブ壁間に、径方向に延びる放射状のリブが設けられている、請求項１～５のいずれかに記載の締結部構造。
  7. 　前記締結部において、締結部材の周囲にカラーが嵌合されている、請求項１～６のいずれかに記載の締結部構造。
  8. 　前記締結部材がボルトからなる、請求項１～７のいずれかに記載の締結部構造。
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