WO2019058459A1 - Frp材の締結部構造、金属カラー及びその装着方法 - Google Patents

Frp材の締結部構造、金属カラー及びその装着方法 Download PDF

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hole
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大久保 洋志
隼人 櫻井
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a FRP material fastening portion structure, a metal collar and a method of mounting the same.
  • the adhesive creep-deforms, the relative positional relationship between the through hole and the metal collar, and hence the relative positional relationship between the FRP material and the object to be fastened, may change over time.
  • the frictional force in the insertion direction of the metal collar is likely to act on the This frictional force can be a factor such as breakage or peeling of the reinforcing fiber at the periphery of the hole.
  • An object of the present invention is, in a fastening portion structure in which a metal collar is attached to a through hole formed in FRP material, around the hole which may occur when attaching the metal collar while suppressing the influence of creep deformation of the adhesive.
  • the purpose is to prevent damage to the reinforcing fiber of the part.
  • the metal collar mounted in the through hole of the FRP material comprises a first collar member and a second collar member.
  • the first collar member has an outer circumferential surface and an inner circumferential surface. The outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the through hole.
  • a slit communicating from one end surface to the other end surface is formed.
  • the second collar member applies a pressing force radially outward to at least a part of the inner peripheral surface of the first collar member, or in a direction in which the inner surfaces are circumferentially separated from the inner surface of the slit. Apply pressure.
  • the second collar member is held by the first collar member by the reaction force of the pressing force, and the pressing force causes the first collar member to expand and deform, thereby pressing the outer circumferential surface thereof against the inner circumferential surface of the hole. .
  • fastening portion structure it is possible to prevent damage to the reinforcing fiber at the periphery of the hole which may occur when attaching the metal collar while suppressing the influence of the creep deformation of the adhesive.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of the fastening structure according to the first embodiment taken along the central axis of the through hole.
  • FIG. 1B is a lower side view of the fastening structure according to the first embodiment.
  • FIG. 1C is an exploded perspective view of the metal collar according to the first embodiment.
  • FIG. 1D is a partial cross-sectional view showing the structure of a microcapsule.
  • FIG. 1E is an explanatory view of an assembling step of the metal collar according to the first embodiment.
  • FIG. 1F is an explanatory view of an assembling step, following FIG. 1E.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view of a metal collar according to a second embodiment.
  • FIG. 2B is an explanatory view of the assembling process of the metal collar according to the second embodiment.
  • FIG. 2C is an explanatory view of the assembling process, following FIG. 2B.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the fastening structure according to the third embodiment taken along the central axis of the through hole.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB of FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a view schematically showing an example of the positional relationship between the outer peripheral surface of the inner collar member and the inner peripheral surface of the outer collar member according to the third embodiment, developed in the circumferential direction.
  • FIG. 3D is an exploded perspective view of the metal collar according to the third embodiment.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the fastening structure according to the third embodiment taken along the central axis of the through hole.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB of FIG.
  • FIG. 3E is a perspective view of a metal collar according to a third embodiment.
  • FIG. 3F is an explanatory view of the assembling process of the metal collar according to the third embodiment.
  • FIG. 3G is an explanatory view of the assembling process, following FIG. 3F.
  • FIG. 3H is a cross-sectional view taken along the line IIIH-IIIH of FIG. 3G.
  • FIG. 4A is an explanatory view of an assembling step of the metal collar according to the fourth embodiment.
  • FIG. 4B is an explanatory view of the assembling process continued from FIG. 4A.
  • FIG. 4C is an explanatory view of the assembling process, following FIG. 4B.
  • FIG. 5A is an exploded perspective view of a metal collar according to a fifth embodiment.
  • FIG. 5A is an exploded perspective view of a metal collar according to a fifth embodiment.
  • FIG. 5B is a partial cross-sectional view along a central axis of a through hole of a fastening structure according to a fifth embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view of an outer collar member according to a sixth embodiment.
  • FIG. 6B is an explanatory view of the assembling step of the metal collar according to the sixth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line VIC-VIC of FIG. 6B.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of main parts of a metal collar according to a seventh embodiment.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line IXB-IXB of FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view of a metal collar according to a modification of the seventh embodiment, taken along line IXC-IXC of FIG. 7A.
  • FIG. 7D is a view for explaining the operation of the low rigidity portion of the outer collar member according to the seventh embodiment.
  • FIG. 7E is a view for explaining the operation of the low rigidity portion of the outer collar member according to the seventh embodiment.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, illustrating the process of assembling the metal collar according to the eighth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, illustrating the assembly process following FIG. 8A, wherein the inner collar member is rotated relative to the FRP material to bring the outer collar member into contact with the inner circumferential surface of the hole
  • FIG. 8C is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, illustrating the assembling process subsequent to FIG. 8B, wherein the inner collar member is rotated relative to the outer collar member to expand the outer collar member with the inner collar member. It shows a deformed state.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view along a central axis of a through hole of a fastening structure according to a ninth embodiment.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view along a central axis of a through hole of a fastening structure according to a ninth embodiment.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of the fastening structure according to the tenth embodiment, taken along the central axis of the through hole.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view along the line XB-XB of FIG. 10A.
  • FIG. 10C is a diagram schematically showing, in the circumferential direction, an example of the positional relationship between the outer teeth of the inner collar member and the inner teeth of the outer collar member according to the tenth embodiment.
  • FIG. 10D is an explanatory view of the assembling step of the metal collar according to the tenth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 10E is a cross-sectional view taken along the line XE-XE of FIG. 10D.
  • FIG. 11 is a view schematically showing, in the circumferential direction, an example of the positional relationship between the external teeth of the inner collar member and the internal teeth of the outer collar member according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the assembly process of the metal collar according to the twelfth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, illustrating the assembly process following FIG. 12A, wherein the inner collar member is rotated relative to the outer collar member to expand the outer collar member with the inner collar member. It shows a deformed state.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the assembly process of the metal collar according to the twelfth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the
  • FIG. 12C is a view schematically showing the positional relationship between the outer teeth of the inner collar member of FIG. 12A and the inner teeth of the outer collar member in the circumferential direction.
  • FIG. 12D is a view schematically showing an example of the positional relationship between the external teeth of the inner collar member of FIG. 12B and the internal teeth of the outer collar member.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, illustrating the process of assembling the metal collar according to the thirteenth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 13B is a view schematically showing a positional relationship between outer teeth of the inner collar member of FIG. 13A and inner teeth of the outer collar member in the circumferential direction.
  • FIG. 13C shows an example of the positional relationship between the outer teeth of the inner collar member and the inner teeth of the outer collar member when the inner collar member is rotated relative to the outer collar member to expand and deform the outer collar member.
  • FIG. 14A is a view schematically showing, in the circumferential direction, the positional relationship between the outer teeth of the inner collar member and the inner teeth of the outer collar member when the metal collar according to the fourteenth embodiment is inserted into the through holes. It is.
  • FIG. 14B shows the outer teeth of the inner collar member and the inside of the outer collar member when the inner collar member is rotated relative to the outer collar member according to the fourteenth embodiment to expand and deform the outer collar member.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of essential parts of a metal collar according to a fifteenth embodiment, showing a state in which the inner collar member is inserted into the outer collar member.
  • FIG. 15B is an enlarged view of the XVB portion of FIG. 15A.
  • FIG. 15C is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the process of assembling the metal collar according to the fifteenth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view along a central axis of a through hole of a fastening structure according to a sixteenth embodiment.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line XVIB-XVIB of FIG. 16A.
  • FIG. 16C is a plan view of a metal collar according to a sixteenth embodiment.
  • FIG. 16D is an enlarged plan view of a slit of a metal collar according to a sixteenth embodiment.
  • FIG. 16E is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the assembly process of the metal collar according to the sixteenth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 17A is a plan view of a metal collar according to a seventeenth embodiment.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line XVIIB-XVIIB of FIG.
  • FIG. 17A is an explanatory drawing of the metal collar assembling step according to the eighteenth embodiment.
  • FIG. 19 is an enlarged view of a main part of a metal collar according to a nineteenth embodiment.
  • FIG. 20A is an enlarged view of a main part of a metal collar according to a twentieth embodiment.
  • FIG. 20B schematically shows an example of the positional relationship between the slit of the collar member and the wedge member when the wedge member is driven into the slit of the collar member according to the twentieth embodiment and the diameter of the collar member is enlarged and deformed by the wedge member.
  • FIG. FIG. 21A is a plan view of a metal collar according to a twenty-first embodiment.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view along the line XXIB-XXIB of FIG. 21A.
  • FIG. 21C is a view for explaining the function of the metal collar according to the twenty-first embodiment.
  • FIG. 21D is a view for explaining the operation of the metal collar according to the twenty-first embodiment, following FIG. 21C.
  • FIG. 22A is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, illustrating the process of assembling the metal collar according to the twenty-second embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • FIG. 22B is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the assembling process subsequent to FIG.
  • FIG. 23A is a plan view of a metal collar according to a twenty-third embodiment.
  • FIG. 23B is a plan view of the metal collar when a wedge member is driven into the slit of the collar member according to the twenty-third embodiment and the collar member is subjected to diameter expansion deformation with the wedge member.
  • FIG. 24A is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the assembly process of the metal collar according to the twenty-fourth embodiment, and shows a state in which the metal collar is inserted into the through hole.
  • 24B is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the through hole, for explaining the assembling process subsequent to FIG. 24A, in which the wedge member is driven into the slit of the collar member and the collar member is expanded and deformed by the wedge member Indicates
  • axial direction means the axial direction of the through hole formed in the FRP material, except when there is a special description
  • radial direction means the radial direction of the through hole.
  • cross-sectional shape of the through hole is an elliptical shape or a regular polygon shape
  • radial direction means a direction orthogonal to the central axis of the through hole.
  • circumferential direction means the direction in which the circumferential surface of each member extends, which is defined for each member.
  • the metal collar 2 is attached to the through hole H formed in the FRP material 1.
  • the metal collar 2 comprises an outer collar member 10 and an inner collar member 20, as shown in FIG. 1C.
  • the outer collar member 10 is made of, for example, a metal such as steel, and has an annular or tubular shape.
  • the outer collar member 10 includes an outer circumferential surface 11 and an inner circumferential surface 12.
  • the width (or axial length) of the outer collar member 10 is substantially equal to the depth of the through hole H (or the width of the hole inner circumferential surface Hs).
  • the outer collar member 10 has a slit 13 formed at one location in the circumferential direction of the outer peripheral surface 11 and has a C-shape in a plan view, and is resilient in the radial direction of the through hole H (in the diameter expansion / diameter reduction direction) It is deformable.
  • the slit 13 is in communication with the side surface 14 which is one end surface of the outer collar member 10 in the axial direction from the side surface 14 which is the other end surface.
  • the shape of the slit 13 is not limited to that illustrated, but may be inclined obliquely with respect to the axial direction, and may be a polygonal shape, a curved shape, or a combination thereof.
  • the inner collar member 20 is made of, for example, a metal such as steel, and includes a cylindrical main body 21 and a plate-like flange 22.
  • the flange portion 22 extends radially outward from the upper end portion of the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21.
  • an insertion hole 24 for inserting a fastener F such as a bolt (see FIGS. 21C and 21D) is opened.
  • the main body portion 21 of the inner collar member 20 is fitted into the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10, and the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 is inside the outer collar member 10. It abuts on the circumferential surface 12.
  • the outer collar member 10 is in a state of being fitted into the hole inner circumferential surface Hs, and the outer circumferential surface 11 is in contact with the hole inner circumferential surface Hs of the through hole H.
  • the side surface (rear surface) 22b on the lower side (outside collar member 10 side) 22b of the flange portion 22 and the side surface 14 on the upper side (flange portion 22 side) of the outer collar member 10 mutually
  • the axis of the through hole H is also opposed to and in contact with the “hole axis”.
  • the inner collar member 20 is press-fit into the outer collar member 10, and a pressing force is applied radially outward from the outer peripheral surface 23 (pressing surface) of the main body 21 to the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10. It is done. By this pressing force, the outer collar member 10 is deformed in the diameter expansion direction, and the outer peripheral surface 11 thereof is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the inner collar member 20 receives the reaction force of the pressing force from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10, and is held by the outer collar member 10 by the reaction force.
  • outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 are bonded by an adhesive. Further, the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 and the inner peripheral surface Hs of the hole are bonded by an adhesive.
  • the peripheral portion of the through hole H of the FRP material 1 constitutes a fastening portion together with the metal collar 2.
  • the fastening portion is fastened to a to-be-fastened object E (see FIGS. 21C and 21D) superimposed on the lower surface 1b of the FRP material 1 by the fastener F inserted into the insertion hole 24.
  • a metal washer may be interposed between the lower surface 1b of the FRP material 1 and the upper surface of the object E, and the FRP material 1 and the object E may be fastened in this state. It is.
  • the FRP material 1 is composed of reinforcing fibers and a matrix resin.
  • the reinforcing fibers are made of continuous fibers oriented along the surface direction of the FRP material 1, and may have, for example, a form of a laminated structure or a woven fabric in which reinforcing fiber bundles are laminated in one direction or at different angles.
  • the reinforcing fiber is not particularly limited, and for example, carbon fiber, glass fiber, polyaramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, boron fiber, silicon carbide fiber and the like can be used.
  • As the carbon fiber for example, polyacrylonitrile (PAN type), pitch type, cellulose type, vapor grown carbon fiber with hydrocarbon, graphite fiber, etc. can be used.
  • the matrix resin is not particularly limited.
  • known thermosetting resins such as epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, and heat A plastic resin can be used.
  • the reinforcing fibers of the FRP material 1 may be composed of discontinuous fibers such as long fibers and short fibers, or a combination of continuous fibers and discontinuous fibers. In addition, some or all of the reinforcing fibers may be randomly oriented.
  • the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 of the inner collar member 20 abuts on the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 to apply a pressing force to the inner peripheral surface 12 radially outward. ing.
  • the outer collar member 10 is deformed in the radial direction, and the outer peripheral surface 11 thereof is pressed against the hole inner peripheral surface Hs. Therefore, the layer thickness of the adhesive disposed in the gap between the outer circumferential surface 11 and the hole inner circumferential surface Hs can be smaller than in the case where the pressing force does not act.
  • the inner collar member 20 is held by the outer collar member 10 by the reaction force of the pressing force received from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the outer collar member 10 is restrained in shape by the hole inner circumferential surface Hs and the inner collar member 20. For this reason, a high pressing force can be stably obtained as compared to the case where the pressing force is obtained only from the elastic force of the outer collar member 10. Therefore, according to the fastening portion structure according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of creep deformation of the adhesive (such as the secular change of the positional relationship between the through hole H and the metal collar 2).
  • the outer collar member 10 is formed with the slits 13 at one place in the circumferential direction of the outer peripheral surface 11, and can be deformed in the radial direction of the through hole H. Therefore, when attaching the outer collar member 10 to the through hole H, the outer collar member 10 can be fitted while being reduced in diameter, whereby a high frictional force from the outer collar member 10 to the inner circumferential surface Hs is obtained. It can prevent acting. Further, since the outer collar member 10 mounted in the through hole H is disposed so that the outer peripheral surface 11 abuts on the inner peripheral surface Hs of the hole, when the inner collar member 20 is fitted into the outer collar member 10, The outer collar member 10 can protect the hole inner circumferential surface Hs. Therefore, according to the fastening portion structure according to the present embodiment, it is possible to prevent damage to the reinforcing fibers in the hole peripheral portion that may occur when attaching the metal collar 2.
  • the outer diameter of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 is smaller than the inner diameter of the hole inner circumferential surface Hs even when the outer collar member 10 is in the natural state. For this reason, when attaching the outer side collar member 10 to the through hole H, it is possible to more reliably prevent high frictional force from acting on the hole inner circumferential surface Hs from the outer side collar member 10.
  • the tolerance of the inner diameter of the through hole H of the FRP material 1 is generally about -0.2 mm to +0.2 mm, and the outer diameter of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 in the natural state is the tolerance It is preferable to make it smaller than the minimum value of. Thereby, the input of the frictional force to the hole inner peripheral surface Hs at the time of inserting the outer side collar member 10 in the through-hole H can be prevented much more reliably.
  • the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 is formed into the hole inner peripheral surface Hs with a simple configuration and high pressing force. It can be pressed.
  • the microcapsules M are coated with a resin as a binder on the surface to be coated and dried to form a film.
  • the microcapsule M is comprised from the adhesive agent which is core material Ma, and the film material Mb which encloses an adhesive agent, as shown to FIG. 1D.
  • the microcapsule M is broken by the application of the pressing force and the pressing force when the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 is pressed against the inner circumferential surface Hs, and the adhesive encapsulated in the inside is released.
  • the microcapsules M can be manufactured using a known method such as a chemical method such as interfacial polymerization, a physical chemical method such as coacervation, or a mechanical method such as pan coating.
  • the adhesive cures by the evaporation of the solvent in the adhesive, or by reaction with oxygen or moisture in the air, or by heat or ultraviolet light to cure, for example, epoxy type, acrylic type, etc.
  • Known adhesives can be used.
  • the adhesive may be a one-component type or a two-component mixture type.
  • the two-component mixture type adhesive is cured by breaking the film material Mb of the microcapsule M and, for example, the main agent and the curing agent are mixed.
  • the main agent and the curing agent may be separately contained in separate microcapsules M, or one microcapsule M may be provided with two compartments and separately contained in each compartment. Examples of adhesive-containing microcapsules M which are commercially available include “Mech processing” (manufactured by Three Bond Co., Ltd.).
  • the main body portion 21 of the inner collar member 20 is press-fit.
  • the outer peripheral surface 23 of the main body 21 is brought into contact with the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10, and a pressing force is applied radially outward from the outer peripheral surface 23 to the inner peripheral surface 12.
  • the outer collar member 10 is deformed in the radial direction, and the outer peripheral surface 11 is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the inner collar member 20 is held by the outer collar member 10 by the reaction force of the pressing force.
  • the microcapsule M applied to at least one of the outer circumferential surface 23 and the inner circumferential surface 12 is broken by the pressing force, and the adhesive encapsulated in the inside is released. Further, the microcapsule M applied to the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 is broken by the pressing force, and the adhesive encapsulated in the inside is released. Thereafter, the released adhesive is cured.
  • the above-mentioned fastening structure can be efficiently obtained (with high productivity in a simple process). Further, the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 can be pressed against the inner circumferential surface Hs while protecting the inner circumferential surface Hs of the outer collar member 10.
  • microcapsules are formed in advance on at least one of the outer peripheral surface 23 of the main body 21 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 and the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10. M is applied. Therefore, the application of the adhesive in the assembling process can be omitted, and the productivity is improved. In addition, since the microcapsules M release the adhesive by the action of the pressing force, the adhesive can be more reliably spread at the point where the pressing force acts. Therefore, the adhesive strength between the outer collar member 10 and the inner collar member 20 can be improved, and the strength and rigidity of the metal collar 2 with respect to the tightening torque input from the fastener F can be improved.
  • the microcapsules M release the adhesive by the action of the pressing force on the inner circumferential surface Hs of the hole, so the adhesive is surely spread by the point where the pressing force acts. You can Therefore, the adhesive strength between the FRP material 1 and the outer collar member 10 can be improved, and the strength and rigidity of the metal collar 2 with respect to the tightening torque input from the fastener F can be further improved.
  • the adhesive may be a foamable adhesive containing a foaming agent.
  • a foaming agent known blowing agents such as water and hydrocarbons can be used.
  • the foamable adhesive foams when released from the microcapsules M and spreads over a wider range than the non-foamable adhesive. Therefore, the gap between the outer collar member 10 and the inner collar member 20, the gap between the outer collar member 10 and the hole inner circumferential surface Hs, and the gap between the back surface 22b of the flange portion 22 and the upper surface 1a of the FRP material 1 are Filled with adhesive at higher fill rates. Thereby, high waterproofness can be exhibited with respect to penetration of water etc. to the above-mentioned crevice.
  • the fastening structure according to the second to fifteenth embodiments has the same configuration as that of the first embodiment. That is, also in the second to fifteenth embodiments, at least a part of the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 abuts on at least a part of the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10. A pressing force is applied radially outward to at least a portion of the circumferential surface 12.
  • the inner collar member 20 is held by the outer collar member 10 by the reaction force of the pressing force received from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the slit 13 is formed in one place of the circumferential direction of the outer peripheral surface 11, and the outer side collar member 10 is comprised so that deformation in the radial direction of the through-hole H is possible.
  • the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 mounted in the through hole H is in contact with the inner peripheral surface Hs of the through hole H. Therefore, also in the fastening portion structure according to the second to fifteenth embodiments, as in the first embodiment, the hole periphery that may occur when the metal collar 2 is attached while suppressing the influence of the creep deformation of the adhesive. It is possible to prevent damage to the reinforcing fiber of the part.
  • the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 as in the first embodiment.
  • the microcapsules M are applied in advance to at least one of the above and the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10. Therefore, as in the first embodiment, the productivity in the process of assembling the metal collar can be improved, and the strength and rigidity of the metal collar 2 to the tightening torque input from the fastener F can be improved. it can.
  • a self-tapping screw 23a is formed on the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 of the inner collar member 20.
  • the self-tapping screw 23a has an outer diameter larger than a value obtained by subtracting twice the radial thickness of the outer collar member 10 from the inner diameter of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the outer collar member 10 is fitted into the hole inner circumferential surface Hs, and the self-tapping screw 23a is screwed into the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the screw thread of the self-tapping screw 23a bites into the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10, and a pressing force is applied radially outward from the screw thread to the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 There is.
  • the outer collar member 10 is deformed in the radial direction, and the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the inner collar member 20 receives the reaction force of the pressing force from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10, and is held by the outer collar member 10 by the reaction force.
  • the radial thickness of the outer collar member 10 is an average value of the radial thickness of the outer collar member 10. For example, it can be determined as an average value of radial thickness measured at a plurality of positions at equal intervals in the circumferential direction.
  • the other steps are the same as the mounting method of the metal collar 2 according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the outer collar member 10 is provided with a projection on the surface of the jig for supporting the FRP material 1 and the outer collar member 10 from the lower side in the screwing process, for example, in contact with the outer collar member 10 This can be realized by inserting the lower end of the slit 13 of the color member 10.
  • a washer may be fixed to the periphery of the through hole H of the lower surface 1b of the FRP material 1, and the above-mentioned projection may be provided on the washer.
  • the inner peripheral surface 12 can be screwed into the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10.
  • the pressing force can be applied to the
  • a gap is formed between the thread valley and the inner circumferential surface 12, when the inner collar member 20 is inserted into the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10, it is applied to the inner circumferential surface 12 or the outer circumferential surface 23. It is possible to prevent the adhesive from being completely scraped off.
  • the self-tapping screw 23a is formed on the outer peripheral surface 23 of the main body 21 of the inner collar member 20, but the outer peripheral surface 23 of the main body 21 of the inner collar member 20 is a cylindrical surface.
  • An internal thread 12 may be provided on the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 so that it can be externally threaded.
  • the sum of the value obtained by subtracting the inner diameter of the internal thread from the outer diameter of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 and the outer diameter of the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 is from the inner diameter of the hole inner peripheral surface Hs. If set to be large, the same effect as described above can be obtained.
  • the outer circumferential surface 23 of the main body 21 of the inner collar member 20 and the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H. are formed in rounded equilateral triangles that are substantially similar to one another. Due to the difference in shape between the inner circumferential surface 12 and the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10, the radial thickness of the outer collar member 10 changes in the circumferential direction to take maximum values and minimum values at a plurality of circumferential positions.
  • the rounded, regular n-square shape (n is an integer of 3 or more) is formed of a curved line so that the entire circumference is convex radially outward.
  • the radius of curvature of the portion corresponding to the corner is smaller than the radius of curvature of the portion corresponding to the side.
  • the outer circumferential surface 23 of the main body portion 21 of the inner collar member 20 has a convex surface 25 at a position corresponding to the equilateral triangle corner.
  • the distance L1 (see FIG. 3H) from the center of the outer peripheral surface 23 of the main body 21 to the farthest point of the convex surface 25 and the average thickness in the radial direction of the outer collar member 10
  • the sum of T and the maximum value is larger than the radius of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the average thickness T in the radial direction means the radial thickness of the outer collar member 10 at three positions separated by 120 ° from each other in the circumferential direction of the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 (e.g. It is a value obtained by dividing the sum of t2 and t3) by the number 3 of the equilateral triangle corners.
  • the outer collar member 10 is fitted into the hole inner circumferential surface Hs, and the main body 21 of the inner collar member 20 is fitted into the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the outer collar member 10, and the convex surface 25 abuts on the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the convex surface 25 applies a pressing force radially outward to the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the outer collar member 10 is deformed in the diameter expansion direction, and the outer peripheral surface 11 thereof is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the inner collar member 20 receives the reaction force of the pressing force from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10, and is held by the outer collar member 10 by the reaction force.
  • the inner collar member 20 has a claw portion 26.
  • the claws 26 project radially outward from the lower end of the outer peripheral surface 23 of the main body 21 of the inner collar member 20 (the end opposite to the end where the flange 22 is provided).
  • the claw portion 26 abuts on the lower side surface 15 of the outer collar member 10 and holds the outer collar member 10 at an axial position between the claw portion 26 and the flange portion 22.
  • the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 When the outer collar member 10 is in the natural state, the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 has an outer diameter larger than the maximum value of the tolerance of the inner diameter of the hole inner peripheral surface Hs.
  • the outer collar member 10 receives an external force directed radially inward, whereby the outer diameter of the outer peripheral surface 11 becomes smaller than the minimum value of the tolerance of the inner diameter of the hole inner peripheral surface Hs while being held by the claws 26 It is configured to be elastically reduced in diameter and deformed.
  • the opening of the insertion hole 24 formed in the surface 22a of the flange portion 22 is formed in a hexagonal shape, and the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the outer collar member 10 using a hexagonal wrench.
  • the mechanism for enabling the rotation of the inner collar member 20 is not limited to that illustrated, and, for example, the shape of the outer peripheral edge portion of the flange portion 22 is a polygonal shape which can be rotated by a spanner or the like. It is also good.
  • the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 are formed in rounded equilateral triangles. ing. Further, the distance L1 from the center of the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 to the farthest point of the convex surface 25 corresponding to the equilateral triangle corner of the outer peripheral surface 23, and the average thickness in the radial direction of the outer collar member 10. The sum of T and the maximum value is larger than the radius of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the convex surface 25 of the outer collar member 10 is rotated by rotating the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10 about the hole axis in a state where the outer collar member 10 is inserted into the hole inner peripheral surface Hs.
  • a radially outward pressing force can be applied to the inner circumferential surface 12 while being in contact with the inner circumferential surface 12.
  • the rotational torque when rotating the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10 about the hole axis the radially outward direction applied from the convex surface 25 to the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 It is possible to control the pressing force to the hole inner circumferential surface Hs of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 to an appropriate value. As a result, it is possible to prevent an excessive force from being input from the metal collar 2 to the periphery of the hole of the FRP material 1.
  • the claw portion 26 holds the outer collar member 10 between the claw portion 26 and the flange portion 22. For this reason, the outer side collar member 10 and the inner side collar member 20 can be handled integrally, and handling of the metal collar 2 in an assembly process etc. becomes easy. Further, since the claw portion 26 holds the outer collar member 10, the strength and rigidity of the metal collar 2 can be improved against the load for pulling out the inner collar member 20 toward the flange portion 22 with respect to the outer collar member 10. .
  • the shapes of the inner peripheral surface Hs of the hole and the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 are substantially similar noncircular shapes (for example, elliptical shapes, rounded polygons) Also in the case of the shape etc., the same configuration as this embodiment can be adopted.
  • the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 when the outer collar member 10 is in the natural state, has a radial dimension larger than the maximum tolerance of the radial dimension of the hole inner circumferential surface Hs. 10 has a radial dimension smaller than the minimum value of the tolerance of the radial dimension of the hole inner circumferential surface Hs when a radially inward external force is applied to elastically reduce the diameter.
  • the shapes of the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H are substantially similar, rounded regular polygon shapes (positive Squares other than triangles, regular pentagons, etc.) may be used.
  • the distance from the center of the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 to the farthest point of the convex surface 25 corresponding to the corner of the regular polygon in the outer peripheral surface 23 The sum with the maximum value of the average thickness T in the radial direction of the outer collar member 10 may be larger than the maximum value of the radial distance from the center of the inner circumferential surface Hs to the inner circumferential surface Hs. .
  • the average thickness T in the radial direction refers to the thickness in the radial direction of the outer collar member 10 at n positions spaced apart from each other by 360 ° / n in the circumferential direction of the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10. It is a value obtained by dividing the sum by n (n is the number of corners of the regular polygon shape).
  • n is the number of corners of the regular polygon shape.
  • the reaction force vectors of the pressing force cross each other (do not face each other). Therefore, when the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the outer collar member 10, the main body 21 of the inner collar member 20 can be automatically aligned inside the outer collar member 10. Further, the vectors of the pressing force transmitted from the inner collar member 20 to the outer collar member 10 do not oppose each other on the same axis, and the pressing force on the hole inner circumferential surface Hs is not excessively concentrated.
  • the adhesive used in the present embodiment and its modification is preferably a foamable adhesive.
  • the foamable adhesive foams when released from the microcapsules M and spreads over a wider range than the non-foamable adhesive. Therefore, the gap between the outer collar member 10 and the inner collar member 20, the gap between the outer collar member 10 and the hole inner circumferential surface Hs, and the gap between the back surface 22b of the flange portion 22 and the upper surface 1a of the FRP material 1 are Filled with adhesive at higher fill rates. Thereby, high waterproofness can be exhibited with respect to penetration of water etc. to the above-mentioned crevice.
  • the metal collar 2 and the strength and rigidity of the fastening portion can be improved.
  • the foamable adhesive is preferable as in the fourth to fifteenth embodiments described later.
  • the adhesive-containing microcapsule M for adhesively fixing the outer peripheral surface 23 of the main body 21 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 has a convex surface 25 of the main body 21 to save its usage. Alternatively, it may be provided only on the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 where the convex surface 25 abuts.
  • the inner collar member 20 is rotated to one side in the circumferential direction (clockwise in FIG. 3H; Z1 direction) around the hole axis with respect to the outer collar member 10, and as shown in FIG. A pressing force is applied radially outward from the convex surface 25 to the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 by being in contact with the inner peripheral surface 12 of 10.
  • the other steps are the same as the method of mounting the metal collar 2 according to the above embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the above-mentioned fastening part structure can be efficiently obtained (with high productivity in a simple process). Also, by controlling the rotational torque when rotating the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10 about the hole axis, the radially outward direction applied from the convex surface 25 to the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 It is possible to control the pressing force to the hole inner circumferential surface Hs of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 to an appropriate value.
  • the outer collar member 10 can be temporarily fixed to the FRP material 1 by pressing it against the hole inner circumferential surface Hs. Therefore, when the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the outer collar member 10, the outer collar member 10 is caused by the frictional force acting between the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 and the inner peripheral surface Hs. Rotation (slip) to the FRP material 1 of the present invention can be prevented.
  • the radial dimension of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 when the outer collar member 10 is in the natural state is larger than the maximum value of the tolerance of the radial dimension of the inner circumferential surface Hs. For this reason, the said frictional force can be heightened and rotation with respect to the FRP material 1 of the outer side collar member 10 can be prevented more reliably.
  • the surface roughness of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 may be roughened or the outer circumferential surface 11 may be knurled.
  • FIG. 10 a protrusion is provided on the surface of the jig that supports the FRP material 1 and the outer collar member 10 from the lower side in contact with the outer collar member 10, and the protrusion is a slit of the outer collar member 10 It can be realized by plugging in the lower end of 13.
  • a washer may be fixed to the periphery of the through hole H of the lower surface 1b of the FRP material 1, and the above-mentioned projection may be provided on the washer.
  • the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 is provided with a taper such that the radial dimension of the outer circumferential surface 11 becomes smaller toward the flange portion 22. .
  • the radial dimension at the lower end (the end farthest from the flange 22) of the taper is the tolerance of the radial dimension of the inner circumferential surface Hs.
  • Greater than the maximum value of The taper angle ⁇ e is, for example, about 1 ° with respect to the central axis X9 in a cross section including the central axis X9 of the outer collar member 10.
  • the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 is provided with a taper whose radial dimension becomes smaller toward the flange portion 22. Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the outer collar member 10 is inserted into the hole inner peripheral surface Hs, the adhesive applied to the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 is scraped off by the FRP material 1 Can be suppressed.
  • the force received from the inner peripheral surface Hs is As shown by the arrow in FIG. 4C, it has a downward component (directed toward the claw portion 26).
  • the downward force is transmitted to the flange portion 22 through the claw portion 26, so the back surface 22 b of the flange portion 22 is pressed against the surface 1 a of the upper side (flange portion 22 side) of the FRP material 1. Also, the downward force prevents the metal collar 2 from coming out of the through hole H upward.
  • the radial dimension of the outer circumferential surface 23 of the inner collar member 20 and the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 become smaller as they approach the flange portion 22.
  • Such a taper is provided.
  • the taper angle ⁇ f is, for example, about 1 ° with respect to the central axis X10 in a cross section including the central axis X10 of the outer collar member 10.
  • an adhesive is applied to at least one of the lower side (outer side collar member 10 side) 22 b of the flange portion 22 and the upper side (flange portion 22 side) side 14 of the outer collar member 10. Filled microcapsules M are applied.
  • the outer circumferential surface 23 of the inner collar member 20 and the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 are provided with a taper whose radial dimension becomes smaller toward the flange portion 22. Therefore, the reaction force of the pressing force that the inner collar member 20 receives from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 is directed downward (toward the tip of the inner collar member 20 or the flange portion as shown by the arrow in FIG. 5B) 22) has a component facing away from the side on which it is provided.
  • the downward force causes the upper side surface 14 of the outer collar member 10 to be pressed against the back surface 22b of the flange portion 22 so that the microcapsules M applied thereto can be broken more reliably, and adhesion at that site is achieved.
  • the pressure required to cure the agent can be secured.
  • the adhesive released from the microcapsule M applied to the upper side surface 14 of the outer collar member 10 or the back surface 22b of the flange portion 22 is the adhesive of the back surface 22b of the flange portion 22 and the upper surface 1a of the FRP material 1 It goes around the gap. Therefore, the adhesive strength between the outer collar member 10 and the inner collar member 20 can be further improved, and the waterproofness can be improved against the intrusion of water or the like from the gap.
  • the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 is positioned on one side (clockwise in FIG. 6A; Z1 direction) of the outer circumferential surface 11 with the slit 13 interposed therebetween. It is divided into a first semi-cylindrical surface 11A and a second semi-cylindrical surface 11B located on the other side of the outer circumferential surface 11 in the circumferential direction (counterclockwise in FIG. 6A; Z2 direction).
  • the radius of curvature r1 of the first half cylindrical surface 11A is smaller than the minimum value of the tolerance of the radius of the through hole H.
  • the radius of curvature r2 of the second half cylindrical surface 11B is larger than the maximum value of the tolerance of the radius of the through hole H.
  • the outer collar member 10 has a pair of slit peripheral portions 10 s that define the slits 13.
  • a protrusion 16 projecting upward is provided at an upper end (flange 22 side) end of the slit peripheral edge portion 10s on one circumferential direction (Z1 direction) of the pair of slit peripheral edge portions 10s.
  • a guide groove 27 having a substantially arc shape in plan view is provided on the side surface 22b on the lower side (the outer side collar member 10 side) of the flange portion 22.
  • the guide groove 27 accommodates the protrusion 16 so as to be relatively movable around the hole axis.
  • the guide groove 27 engages with the protrusion 16 when the protrusion 16 is located at the end of the guide groove 27 to prevent rotation of the inner collar member 20 about the hole axis relative to the outer collar member 10.
  • the guide groove 27 allows movement of the protrusion 16 in the guide groove 27 when the protrusion 16 is located at a portion other than the end of the guide groove 27, and a hole for the outer collar member 10 of the inner collar member 20. Allow rotation around the axis.
  • the length of the guide groove 27 is not particularly limited, but when the cross-sectional shape of the main body portion 21 of the inner collar member 20 is a positive n-square shape (n is an integer of 3 or more), the inner collar member 20 is shown in FIG. It is preferable to have a length that allows rotation by 180 ° / n from the position of (1) to one side in the circumferential direction (clockwise in FIG. 6C; Z1 direction) with respect to the outer collar member 10.
  • the outer collar member 10 While rotating clockwise (in the Z2 direction), the outer collar member 10 is fed in the axial direction of the hole, and the outer collar member 10 is fitted into the hole inner circumferential surface Hs. At this time, the second half cylindrical surface 11B is drawn into the through hole H while being slightly reduced in diameter according to the hole inner peripheral surface Hs, so that the outer collar member 10 can be easily fitted into the hole inner peripheral surface Hs. it can.
  • the other steps are the same as the mounting method of the metal collar 2 according to the third embodiment, so the description will be omitted.
  • the outer circumferential surface 11 of the outer side collar member 10 has the first half cylindrical surface 11A positioned on one circumferential side of the outer circumferential surface 11 with the slit 13 interposed therebetween, and the other circumferential side of the outer circumferential surface 11
  • the radius of curvature r1 of the first half cylindrical surface 11A is smaller than the minimum value of the tolerance of the radius of the hole inner circumferential surface Hs
  • the second The curvature radius r2 of the surface 11B is larger than the maximum value of the tolerance of the radius of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the second semi-cylindrical surface 11B is slightly copied along the inner circumferential surface Hs. It is drawn into the through hole H while reducing the diameter. For this reason, the outer side collar member 10 can be easily inserted in the hole inner peripheral surface Hs.
  • the guide groove 27 engages with the projection 16 when the projection 16 is located at the end of the guide groove 27 and prevents the rotation of the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10. Accordingly, by rotating the inner collar member 20 around the hole axis in a state where the projection 16 is engaged with the end of the guide groove 27, the end 10a of the outer collar member 10 is pulled toward the end 10b. The outer collar member 10 can be rotated about the bore axis.
  • the guide groove 27 allows movement of the protrusion 16 in the guide groove 27 when the protrusion 16 is located at a portion other than the end of the guide groove 27, and the outer collar member 10 of the inner collar member 20. Allow rotation around the hole axis for.
  • the convex surface 25 is brought into contact with the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 by reversing the rotation direction of the inner collar member 20.
  • a radially outward pressing force can be applied to the inner circumferential surface 12.
  • the rigidity of the portion of the outer collar member 10 to which the convex surface 25 of the inner collar member 20 abuts and applies a pressing force is as shown in FIGS. 7A to 7C. It is set lower than the other parts. More specifically, in the cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H, the thick wall portion 10A corresponding to the equilateral triangle side portion of the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 has the equilateral triangle shape. The rigidity against a radial load (the pressing force) is lower than that of the thin wall portion 10B corresponding to the portion.
  • a plurality of concave portions 14A and 15A each having a depth in the hole axial direction are formed on the upper side surface 14 and the lower side surface 15 of the thick wall portion 10A.
  • a partition wall is provided between the recessed portions 14A and 15A axially adjacent to each other.
  • Each recess 14A, 15A may be a hole penetrating in the axial direction, but when high waterproofness is required, it is preferable to provide a partition.
  • the rigidity of the portion of the outer collar member 10 to which the convex surface 25 of the inner collar member 20 abuts and applies a pressing force is set to be lower than the other portions. Therefore, even if the FRP material 1 becomes thin due to secular change and the position of the hole inner circumferential surface Hs recedes radially outward from the initial position, the low rigidity portion of the outer collar member 10 elastically restores. By doing this, the deformation of the FRP material 1 can be absorbed more than in the case where the low rigidity portion is not provided. Thereby, loosening of the metal collar 2 can be prevented.
  • the concave portions 14A and 15A having a depth in the hole axial direction are formed in the portion of the outer collar member 10 where the convex surface 25 of the inner collar member 20 abuts and applies a pressing force.
  • the middle region MR including the recesses 14A and 15A and the inner region IR and the outside not including the recesses 14A and 15A positioned so as to sandwich the middle region MR in the radial direction.
  • a region OR is formed. If these three regions are represented by three springs connected in series in the radial direction as shown in FIG.
  • the spring constant k2 of the middle region MR is the inner side of the portion where the recesses 14A and 15A are formed. It is smaller than the spring constant k1 of the region IR and the spring constant k3 of the outer region OR.
  • the combined spring constant of the three springs is also smaller than that in the case where the recesses 14A and 15A are not formed.
  • the middle region MR is restored elastically, which is larger than the case where the concave portions 14A and 15A are not provided, and the deformation amount ⁇ 1 of the FRP material 1 Can be absorbed.
  • the hole inner peripheral surface Hs and the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 are formed in an elliptical shape, respectively. ing.
  • the shape of the hole inner peripheral surface Hs and the shape of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 are substantially similar.
  • the distance L2 from the center of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 to the long axis end of the elliptical shape in the outer peripheral surface 11 is from the center of the hole inner peripheral surface Hs to the short axis end of the elliptical shape in the hole inner peripheral surface Hs. Is greater than the distance L3.
  • the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 are formed in rounded equilateral triangles There is.
  • the shape of the outer circumferential surface 23 of the main body 21 and the shape of the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 are substantially similar.
  • the maximum distance L1 from the center of the outer peripheral surface 23 of the main body 21 to the farthest point of the convex surface 25 corresponding to the equilateral triangle corner of the outer peripheral surface 23, and the maximum average thickness T of the outer collar member 10 in the radial direction The sum of the value and the value is larger than the distance L4 from the center of the hole inner circumferential surface Hs to the major axis end of the elliptical shape in the hole inner circumferential surface Hs.
  • the average thickness T in the radial direction refers to the radial thickness of the outer collar member 10 at three positions separated by 120 ° in the circumferential direction of the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 (for example, FIG. Is the value obtained by dividing the sum of t4, t5, and t6) by the number 3 of the equilateral triangle corners.
  • the outer collar member 10 is fitted into the hole inner circumferential surface Hs, and the main body 21 of the inner collar member 20 is fitted into the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the FRP material 1 and the outer collar member 10, and the convex surface of the outer collar member 10 abuts on the hole inner circumferential surface Hs.
  • the convex surface 25 is in contact with the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the convex surface 25 applies a pressing force radially outward to the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the outer collar member 10 is deformed in the radial direction, and the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the inner collar member 20 receives the reaction force of the pressing force from the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10, and is held by the outer collar member 10 by the reaction force.
  • the hole inner peripheral surface Hs and the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 are each formed in an elliptical shape.
  • the distance L2 from the center of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 to the farthest point of the convex surface corresponding to the long axis end of the elliptical shape in the outer peripheral surface 11 is the inner periphery of the hole from the center of the inner peripheral surface Hs. It is larger than the distance L3 to the short axis end of the elliptical shape in the plane Hs.
  • the outer peripheral surface 23 of the main body portion 21 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 are each formed into a rounded equilateral triangle There is. Further, the distance L1 from the center of the outer peripheral surface 23 of the main body 21 of the inner collar member 20 to the farthest point of the convex surface 25 corresponding to the equilateral triangle corner of the outer peripheral surface 23 The sum of the average thickness T and the maximum value of the average thickness T is larger than the distance L4 from the center of the hole inner circumferential surface Hs to the major axis end of the elliptical shape in the hole inner circumferential surface Hs.
  • the outer collar member 10 is rotated relative to the FRP material 1 with respect to the FRP material 1 by rotating the inner collar member 20 with respect to the FRP material 1 in a state where the outer collar member 10 is fitted into the hole inner circumferential surface Hs.
  • the convex surface of the outer collar member 10 can be brought into contact with the inner circumferential surface Hs by rotating around the hole axis.
  • the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the outer collar member 10, and the convex surface 25 of the inner collar member 20 is The pressing force can be applied to the inner circumferential surface 12 while being in contact with the circumferential surface 12.
  • the convex surface of the outer collar member 10 abuts on the hole inner circumferential surface Hs, and the outer collar member 10 is restrained from rotating in the through hole H so that the tightening torque to be input from the fastener F can be reduced. Strength is improved. Therefore, even if an excessive tightening torque is input from the fastener F, the metal collar 2 can be prevented from rotating relative to the FRP material 1 in advance.
  • the convex surface of the outer collar member 10 is brought into contact with the hole inner circumferential surface Hs, and the outer collar member 10 is restrained from rotating in the through hole H so as to be input from the fastener F
  • the rotational torque when rotating the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10 about the hole axis the pressing force of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 against the inner peripheral surface Hs of the hole can be It can be controlled to an appropriate value.
  • the inner circumferential surface Hs of the through hole H and the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H are not limited to an elliptical shape, and are formed into substantially similar rounded regular polygons. It may be done. Further, the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H are rounded regular polygons (other than regular triangles) It may be formed in the shape of a regular square, a regular pentagon, etc.).
  • the distance from the center of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 to the farthest point of the convex surface corresponding to the corner of the regular polygon in the outer circumferential surface 11 is the distance from the center of the inner circumferential surface Hs to the inner circumferential surface Hs It may be formed larger than the minimum value of the distance in the radial direction (the distance from the center of the hole inner peripheral surface Hs to the nearest point of the surface corresponding to the side of the regular polygonal shape of the hole inner peripheral surface Hs).
  • the distance from the center of the outer peripheral surface 23 of the main body 21 to the farthest point of the convex surface 25 corresponding to the corner of the regular polygon in the outer peripheral surface 23 and the average thickness T in the radial direction of the outer collar member 10 The sum of the maximum value and the maximum value of the radial distance from the center of the hole inner circumferential surface Hs to the hole inner circumferential surface Hs (from the center of the hole inner circumferential surface Hs to the corner of the regular polygonal shape of the hole inner circumferential surface Hs
  • the distance to the farthest point of the corresponding concave surface may be set larger.
  • the average thickness T in the radial direction is the sum of the radial thickness of the outer collar member 10 at n positions spaced apart from each other by 360 ° / n in the circumferential direction of the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10 Divided by n (n is the number of corners of the regular polygon shape). Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • the side surface 14 of the) is provided with a taper which is positioned on the upper side (surface 22a side of the flange portion 22) in the radially inward direction.
  • the taper angle ⁇ g is, for example, about 5 ° with respect to a line X13 orthogonal to the central axis X12 in a cross section including the central axis X12 of the inner collar member 20.
  • the side surface 14 on the flange portion 22 side of the outer collar member 10 and the back surface 22b of the flange portion 22 in contact with the side surface 14 are positioned on the surface 22a side of the flange portion 22 as moving radially inward.
  • Such a taper is provided. Therefore, when the axial force of the fastener F is input from the back surface 22 b to the side surface 14 of the outer collar member 10 through the flange portion 22, the radially outward force is unlikely to be applied to the outer collar member 10. Therefore, even when an excessive axial force is input from the fastener F, it is possible to prevent an excessive force from being applied radially outward to the hole inner circumferential surface Hs.
  • a plurality of external teeth T2 are formed side by side in the circumferential direction.
  • Inner cam surfaces C2 are provided on the radially outer side surfaces of the external teeth T2.
  • a plurality of inner teeth T1 are formed in line in the circumferential direction.
  • An outer cam surface C1 is provided on each of the radially inner side surfaces of the inner teeth T1.
  • the plurality of outer cam surfaces C1 are radially opposed to the plurality of inner cam surfaces C2, respectively.
  • the inner cam surface C2 and the outer cam surface C1 are each inclined such that one side in the circumferential direction is positioned radially inward of the other side in the circumferential direction in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H.
  • the maximum value RD1 of the radial distance from the center of the outer circumferential surface 23 of the inner collar member 20 to the inner cam surface C2 and the outer cam
  • the sum of the radial distance from the surface C1 to the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 and the maximum value RD2 of the radial distance is larger than the radius of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the outer collar member 10 is fitted into the hole inner circumferential surface Hs, and the main body 21 of the inner collar member 20 is fitted into the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • the inner collar member 20 is rotated to one side in the circumferential direction (clockwise in FIG. 10B; Z1 direction) about the hole axis with respect to the outer collar member 10, and the inner cam surface C2 of the inner collar member 20 is
  • the outer cam surface C1 is in contact with the outer cam surface C1, and a pressing force is applied radially outward to the outer cam surface C1.
  • the outer collar member 10 is deformed in the diameter expansion direction, and the outer peripheral surface 11 thereof is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the inner collar member 20 receives the reaction force of the pressing force from the outer cam surface C1, and is held by the outer collar member 10 by the reaction force.
  • a plurality of inner cam surfaces C2 are formed in the circumferential direction on the outer circumferential surface 23 of the inner collar member 20, and a plurality of inner cam surfaces C2 are formed on the inner circumferential surface 12 of the outer collar member 10.
  • a plurality of outer cam surfaces C1 respectively facing the cam surface C2 in the radial direction are formed side by side in the circumferential direction.
  • the inner cam surface C2 and the outer cam surface C1 are each inclined such that one side in the circumferential direction is positioned radially inward from the other side in the circumferential direction, and
  • the sum of the maximum value RD1 of the radial distance from the center of the outer peripheral surface 23 of the collar member 20 to the inner cam surface C2 and the maximum value RD2 of the radial distance from the outer cam surface C1 to the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 Is larger than the radius of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the inner collar member 20 is circumferentially about the hole axis with respect to the outer collar member 10 in the circumferential direction (clockwise in FIG. 10B; Z1 direction)
  • the inner cam surface C2 can be brought into contact with the outer cam surface C1, and a pressing force can be applied radially outward to the outer cam surface C1.
  • the outer peripheral surface 23 of the inner collar member 20 and the inner peripheral surface 12 of the outer collar member 10 are each formed in a rounded polygonal shape as in the third to ninth embodiments.
  • the volume of the gap formed between the collar member 20 and the outer collar member 10 can be reduced. For this reason, the usage-amount of the adhesive for filling a clearance gap can be reduced, and the rigidity of the metal collar 2 after adhesive curing can be improved.
  • the angle ⁇ b satisfies the following equation. tan ⁇ b ⁇ ⁇
  • the frictional force between the cam surface C2 and the outer cam surface C1 is larger. Therefore, it is possible to prevent the inner cam surface C2 from sliding relative to the outer cam surface C1, and to prevent the inner collar member 20 and the outer collar member 10 (metal collar 2) from being loosened.
  • the above-mentioned fastening part structure can be efficiently obtained (with high productivity in a simple process).
  • the amount of adhesive used to bond the inner collar member 20 and the outer collar member 10 is small, and a metal collar 2 with high rigidity can be efficiently obtained.
  • the radial outer end T2a of the external tooth T2 is formed at an acute angle in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H, and the angle ⁇ is The relationship between the angle ⁇ b and the following equation is satisfied. ⁇ ⁇ 90 °- ⁇ b
  • the rigidity of the radially outer end T2a of the external tooth T2 is lower than in the case where the angle ⁇ is in the relationship of ⁇ ⁇ 90 ° ⁇ b. For this reason, even if the FRP material 1 becomes thin due to secular change and the hole inner circumferential surface Hs recedes radially outward from the initial position, the end portion T2a is elastically restored so that the FRP material 1 is obtained. The deformation can be absorbed more (more than when the angle ⁇ is in the relationship ⁇ ⁇ 90 ° ⁇ b). Thereby, loosening of the metal collar 2 can be prevented.
  • the radial inner end T1a of the internal tooth T1 is formed at an acute angle in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H instead of or together with the radial outer end T2a of the external tooth T2. May be formed so as to satisfy the relationship of the angle ⁇ b and the following equation. ⁇ ⁇ 90 °- ⁇ b Even in this case, the rigidity of the radially inner end T1a of the internal tooth T1 can be made lower than in the case where the angle ⁇ is in the relation of ⁇ 9090 ° - ⁇ b, and the same effect as described above can be obtained. Can.
  • a protrusion 28 protruding radially outward is formed at the other end of the inner cam surface C2 in the circumferential direction.
  • the recessed part 17 is formed in the outer side cam surface C1. The recess 17 engages with the projection 28 when the inner cam surface C2 is at a predetermined circumferential position with respect to the outer cam surface C1, and rotates the inner collar member 20 to one side in the circumferential direction with respect to the outer collar member 10 Restrict.
  • the inner cam surface C2 is prevented from rotating to one side in the circumferential direction from the predetermined circumferential position with respect to the outer cam surface C1. Therefore, even when an excessive (more than a predetermined torque) rotational torque is input when rotating the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10 about the hole axis, the inner cam surface C2 to the outer cam surface C1 The radially outward pressing force to be applied, and hence the pressing force to the hole inner peripheral surface Hs of the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 can be suppressed to a certain upper limit or less. As a result, it is possible to prevent an excessive force from being input from the metal collar 2 to the periphery of the hole of the FRP material 1.
  • the predetermined circumferential direction position is previously calculated or experimented so that the pressing force of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 against the inner circumferential surface Hs of the outer circumferential surface 11 falls within the allowable surface pressure range of the inner circumferential surface Hs. It can be asked.
  • the pressing force of the outer circumferential surface 11 of the outer collar member 10 against the inner circumferential surface Hs of the outer collar member 10 is controlled to an appropriate value, and an excessive force from the metal collar 2 to the periphery of the hole of the FRP material 1 Can be prevented more reliably.
  • projections 28 may be formed radially inward at one circumferential end of the outer cam surface C1.
  • the projection is engaged with the protrusion to limit rotation of the inner collar member 20 to one side with respect to the outer collar member 10 Of the inner cam surface C2. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • the radial outer end T2a of the external tooth T2 is formed at an acute angle in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H, and the outer cam surface C1 is divided into a first cam surface C11 and a second cam surface C12.
  • the second cam surface C12 is bent from one end of the first cam surface C11 in the circumferential direction and extends to one side in the circumferential direction.
  • the angle ⁇ 1 is larger than the angle ⁇ 2.
  • the angle ⁇ 1 is an angle formed by a normal line N1 of the first cam surface C11 at a point on the first cam surface C11 and a straight line X5 connecting the point on the first cam surface C11 and the center of the inner collar member 20. Of which is the smaller corner.
  • the angle ⁇ 2 is the angle between the normal N2 of the second cam surface C12 at a point on the second cam surface C12 and a straight line X6 connecting the point on the second cam surface C12 and the center of the inner collar member 20. Of which is the smaller corner.
  • the radially outer end T2a of the external tooth T2 serves as the first cam surface between the first cam surface C11 and the second cam surface C12.
  • the rate of increase per unit rotation angle of the rotational torque necessary for rotating the inner collar member 20 to one side in the circumferential direction decreases discontinuously. Therefore, an operator or a machine for attaching metal collars (hereinafter referred to as an operator or the like) that the end T2a of the external tooth T2 has passed through the boundary between the first cam surface C11 and the second cam surface C12 ( It is possible to sense or detect that the state shown in FIG. 13B has changed to the state shown in FIG.
  • the relationship between the internal teeth T1 and the external teeth T2 may be reverse to the above.
  • the radially inner end T1a (see FIG. 11) of the internal tooth T1 is formed at an acute angle in the cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H, and the inner cam surface C2 is formed as the third cam surface And the fourth cam surface that is bent from the end on the other side in the circumferential direction of the third cam surface and extends to the other side in the circumferential direction.
  • a straight line connecting the normal to the third cam surface at a point on the third cam surface, the point on the third cam surface, and the center of the inner collar member 20 Of the smaller of the two angles, the normal to the fourth cam surface at a point on the fourth cam surface, and a straight line connecting the point on the fourth cam surface and the center of the inner collar member 20 It may be larger than the smaller angle ⁇ 4 of the angles formed by. Also in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • the worker or the like has the end T2a on the outer side in the radial direction of the external tooth T2 passing the boundary line (in the modification, the end T1a on the inner side in the radial direction of the internal tooth T1 is a boundary ) Can be sensed or detected. Therefore, when the pressing force applied from the outer peripheral surface 11 of the outer collar member 10 to the inner peripheral surface Hs reaches an appropriate value, the end T2a of the external gear T2 (in the modified example, the end of the internal gear T1 By setting T1a) to pass through the boundary, an operator or the like can sense or detect that the pressing force has reached an appropriate value.
  • the second cam surface C12 of the thirteenth embodiment is formed with a recess 18 with which the radially outer end T2a of the external gear T2 is engaged.
  • the angle ⁇ 2 (see FIG. 13B) is 0 ° or more and 1 ° or less.
  • the second cam surface C12 is formed with the recess 18 with which the radially outer end T2a of the external tooth T2 is engaged.
  • the rotational torque necessary to rotate the inner collar member 20 with respect to the outer collar member 10 is It decreases for a moment and then sharply increases (after the end T2a engages the recess 18). Therefore, a worker or the like can sense or detect that the end T2a of the external tooth T2 is engaged with the recess 18 (a click feeling can be obtained). And by stopping rotation of the inner side collar member 20 at this time, excessive rotation of the inner side collar member 20 can be prevented.
  • the angle ⁇ 2 is 0 ° or more and 1 ° or less.
  • the rotational torque necessary for rotating the inner collar member 20 to one side in the circumferential direction around the hole axis with respect to the outer collar member 10 is determined by the end T2a of the external tooth T2 having the first cam surface C11 and the second cam surface C11. After passing the boundary between the cam surface C12, there is almost no increase. Therefore, even if the end T2a passes over the recess 18 and rotation of the inner collar member 20 to one side in the circumferential direction is continued, an excessive force is input from the metal collar 2 to the hole peripheral portion of the FRP material 1 Can be prevented.
  • the worker or the like can sense or detect that the end T2a of the external tooth T2 is engaged with the recess 18 (a click feeling can be obtained). And by stopping rotation of the inner side collar member 20 at this time, excessive rotation of the inner side collar member 20 can be prevented.
  • the fourth cam surface according to the modification of the thirteenth embodiment may be provided with a recess in which the radially inner end portion T1a of the inner tooth T1 is engaged.
  • the angle ⁇ 4 may be set to 0 ° or more and 1 ° or less. Also in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • the method of mounting the metal collar 2 according to this modification when the inner collar member 20 is rotated about the hole axis with respect to the outer collar member 10, the rotation is performed until the end T1a of the internal tooth T1 engages with the recess.
  • the mounting method is the same as the mounting method according to the fourteenth embodiment except for the point to be made.
  • the fifteenth embodiment In the fifteenth embodiment, as shown in FIGS. 15A and 15B, one circumferential end of the inner cam surface C2 and one circumferential end of the outer cam surface C1 radially face each other, and With the other end of the cam surface C2 in the circumferential direction and the other end of the outer cam surface C1 in the radial direction, the inner cam surface C2 and the outer cam surface facing each other in the radial direction
  • the size of the minimum gap ⁇ formed between C1 and C1 satisfies the following equation. ⁇ R / 45 ⁇ sin ⁇ c ⁇ Avg. ⁇ ⁇ ⁇ R / 30 ⁇ sin ⁇ c However, Avg.
  • average value of the minimum gap ⁇
  • R radial distance from the other end of the inner cam surface C2 in the circumferential direction to the center of the inner collar member 20 in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H
  • ⁇ c inside The smaller of the angles formed by the normal line N3 of the inner cam surface C2 at a point on the cam surface C2 and the straight line X7 connecting the point on the inner cam surface C2 and the center of the inner collar member 20.
  • the gap ⁇ is a gap of the narrowest region among the gaps formed between the pair of radially opposed inner cam surfaces C2 and the outer cam surface C1.
  • the average value of the minimum gaps ⁇ is the average value of the minimum gaps ⁇ formed on all the inner cam surfaces C2. For example, it can be determined as an average value of the minimum gaps ⁇ measured on some of the inner cam surfaces C2 evenly arranged in the circumferential direction.
  • the inner collar member 20 is such that one circumferential end of the inner cam surface C2 and one circumferential end of the outer cam surface C1 radially face each other,
  • the inner cam surface C2 and the outer cam surface C1 A gap having a size of at least the minimum gap ⁇ is formed between Therefore, when the inner collar member 20 is inserted into the outer collar member 10, the outer collar member 10 can be easily inserted without any diameter expansion deformation, and the efficiency of the assembling operation of the metal collar 2 is improved. Further, after the insertion, as shown in FIG.
  • the inner cam surface C2 is rotated outward by rotating the inner collar member 20 by 8 ° to 12 ° circumferentially around the hole axis with respect to the outer collar member 10 in one circumferential direction.
  • the outer collar member 10 can be elastically expanded in diameter by contacting the cam surface C1 and rotating the inner collar member 20 by a slight angle. In this state, the outer collar member 10 can be held (temporarily fixed) on the outer circumferential surface 23 of the inner collar member 20 by the restoring force of the outer collar member 10, so that the metal collar 2 can be easily handled during assembly work. Become.
  • the contact pressure between the outer cam surface C1 and the inner cam surface C2 at this time can be controlled to the necessary minimum, even when the adhesive-containing microcapsules M are applied to the cam surfaces C1 and C2, the outer side in the assembly process It is possible to prevent the microcapsule M from being broken in a process (conveyance of the metal collar 2, insertion into the through hole H, and the like) prior to the diameter expansion deformation of the collar member 10.
  • the rotational direction of the inner collar member 20 at the time of applying a pressing force radially outward from the inner cam surface C2 to the outer cam surface C1 (one side in the circumferential direction (Z1 direction
  • the rotation direction (one side in the circumferential direction (Z1 direction)) is the same as the direction of the tightening torque input to the inner collar member 20 when the fastener F is tightened.
  • the metal collar 2 is attached to the through hole H formed in the FRP material 1.
  • the metal collar 2 comprises a collar member 30 and a wedge member 40, as shown in FIGS. 16C and 16D.
  • the collar member 30 is made of, for example, a metal such as steel, and includes a cylindrical main body 31 and a plate-like flange 32.
  • the flange portion 32 extends radially outward from the upper end portion of the main body portion 31.
  • the outer peripheral surface 33 of the main body 31 is in contact with the inner peripheral surface Hs of the through hole H.
  • An insertion hole 24 for inserting a fastener F such as a bolt is opened on the upper side surface (surface) 32 a of the flange portion 32.
  • (Back surface) 32 b on the lower side (FRP material 1 side) of the flange portion 32 and the surface 1 a on the upper side (flange portion 32 side) of the FRP material 1 are opposed to each other in the axial direction of the through hole H There is.
  • a slit 34 is formed at one location in the circumferential direction of the outer peripheral surface 33, and has a C shape in plan view, and is elastically deformed in the radial direction of the through hole H (in the diameter expansion / diameter reduction direction) It is possible.
  • the slit 34 is in communication with the surface 32 a, which is one end surface in the axial direction of the collar member 30, from the lower side surface, which is the other end surface.
  • the wedge member 40 is, for example, a columnar member made of metal such as steel and having a length substantially equal to the axial length of the main body portion 31 of the collar member 30.
  • the wedge member 40 is driven into the slit 34 of the collar member 30.
  • the side surface 41 (pressure surface) of the wedge member 40 applies a pressing force to the inner surface 34 a of the slit 34 in the direction in which the inner surfaces 34 a are separated in the circumferential direction.
  • the collar member 30 is deformed in the diameter expansion direction, and the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 is pressed against the hole inner peripheral surface Hs.
  • the wedge member 40 receives the reaction force of the pressing force from the inner surface 34 a of the slit 34, and is held by the collar member 30 by the reaction force.
  • the side surface 41 of the wedge member 40 and the inner surface 34 a of the slit 34 are bonded by an adhesive. Further, the outer peripheral surface 33 of the main body portion 31 of the collar member 30 and the hole inner peripheral surface Hs are bonded by an adhesive.
  • the wedge member 40 applies a pressing force to the inner surface 34 a of the slit 34 in the direction in which the inner surfaces 34 a are separated in the circumferential direction.
  • the collar member 30 is deformed in the diameter expansion direction, and the outer peripheral surface 33 thereof is pressed against the hole inner peripheral surface Hs. Therefore, the layer thickness of the adhesive disposed in the gap between the outer circumferential surface 33 and the hole inner circumferential surface Hs can be smaller than in the case where the pressing force does not act. Further, the wedge member 40 is held by the collar member 30 by the reaction force of the pressing force received from the inner surface 34 a of the slit 34.
  • the collar member 30 is restrained in shape by the hole inner circumferential surface Hs and the wedge member 40. Therefore, a higher pressing force can be stably obtained as compared to the case where the pressing force is obtained only from the elastic force of the collar member 30. Therefore, according to the fastening portion structure according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of creep deformation of the adhesive (such as the secular change of the positional relationship between the through hole H and the metal collar 2).
  • the collar member 30 is formed with the slits 34 at one place in the circumferential direction of the outer peripheral surface 33, and can be deformed in the radial direction of the through hole H. Therefore, when attaching the collar member 30 to the through hole H, the collar member 30 can be fitted while being reduced in diameter, whereby a high frictional force acts on the inner peripheral surface Hs of the hole from the collar member 30. Can be prevented. Further, since the collar member 30 mounted in the through hole H is disposed so that the outer peripheral surface 33 abuts on the hole inner peripheral surface Hs, when the wedge member 40 is driven into the collar member 30, the collar member 30 is used. The hole inner circumferential surface Hs can be protected. Therefore, according to the fastening portion structure according to the present embodiment, it is possible to prevent damage to the reinforcing fibers in the hole peripheral portion that may occur when attaching the metal collar 2.
  • static friction coefficient between the inner surface 34 a of the slit 34 and the wedge member 40 Therefore, even if an external force in the circumferential direction of the collar member 30 acts on the wedge member 40, the inner surface 34 a of the slit 34 of the external force The friction force between the wedge member 40 and the inner surface 34a of the slit 34 is larger than the component parallel to the direction. Therefore, the sliding of the wedge member 40 with respect to the inner surface 34 a of the slit 34 can be prevented, and the loosening of the collar member 30 and the wedge member 40 (metal collar 2) can be prevented.
  • the wedge member 40 is driven into the slit 34.
  • the side surface 41 (pressure surface) of the wedge member 40 is brought into contact with the inner surface 34a of the slit 34, and a pressing force is applied in a direction in which the inner surfaces 34a of the slits 34 are separated in the circumferential direction from the side surface 41 to the inner surface 34a.
  • the collar member 30 is deformed in the radial direction, and the outer peripheral surface 33 thereof is pressed against the hole inner peripheral surface Hs. Further, the collar member 30 is made to hold the wedge member 40 by the reaction force of the pressing force.
  • the microcapsule M applied to at least one of the side surface 41 and the inner surface 34a is broken by the pressing force, and the adhesive encapsulated in the inside is released. Further, the microcapsule M applied to the outer peripheral surface 33 of the color member 30 is broken by the pressing force, and the adhesive encapsulated in the inside is released. Thereafter, the released adhesive is cured.
  • the above-mentioned fastening structure can be efficiently obtained (with high productivity in a simple process).
  • the microcapsules M are applied in advance to at least one of the side surface 41 of the wedge member 40 and the inner surface 34a of the slit 34 and the outer peripheral surface 33 of the main body 31 of the collar member 30. It is done. Therefore, the application of the adhesive in the assembling process can be omitted, and the productivity is improved. In addition, since the microcapsules M release the adhesive by the action of the pressing force, the adhesive can be more reliably spread at the point where the pressing force acts. Therefore, the adhesive strength between the wedge member 40 and the collar member 30 can be improved, and the strength and rigidity of the metal collar 2 with respect to the tightening torque input from the fastener F can be improved.
  • the adhesive is surely spread by the point where the pressing force acts. You can Therefore, the adhesive strength between the FRP material 1 and the collar member 30 can be improved, and the strength and rigidity of the metal collar 2 with respect to the tightening torque input from the fastener F can be further improved.
  • a foamable adhesive is suitable.
  • the foamable adhesive foams when released from the microcapsules M and spreads over a wider range than the non-foamable adhesive. Therefore, the gap between the slit 34, the gap between the wedge member 40 and the collar member 30, the gap between the collar member 30 and the hole inner circumferential surface Hs, and the gap between the back surface of the flange portion 32 and the upper surface 1a of the FRP material 1 Filled with adhesive at higher fill rates. Thereby, high waterproofness can be exhibited with respect to penetration of water etc. to the above-mentioned crevice.
  • the fastening structure according to the seventeenth to twenty-fourth embodiments has the same configuration as that of the sixteenth embodiment. That is, also in the seventeenth to twenty-fourth embodiments, the wedge member 40 applies a pressing force to the inner surface 34a of the slit 34 in the direction in which the inner surfaces 34a are separated in the circumferential direction. Further, the wedge member 40 is held by the collar member 30 by the reaction force of the pressing force received from the inner surface 34 a of the slit 34. Furthermore, a slit 34 is formed at one place in the circumferential direction of the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 so that the collar member 30 can be deformed in the radial direction of the through hole H.
  • the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 mounted in the through hole H is in contact with the inner peripheral surface Hs of the through hole H. Therefore, also in the fastening portion structure according to the seventeenth to twenty-fourth embodiments, as in the sixteenth embodiment, the periphery of the hole that may occur when the metal collar 2 is attached while suppressing the influence of the creep deformation of the adhesive. It is possible to prevent damage to the reinforcing fiber of the part.
  • the wedge member 40 has a columnar wedge portion 42 having a trapezoidal cross section, and a plate-like member protruding from the side surface of the wedge portion 42 at the end of the wedge portion 42. And a collar portion 43.
  • the collar 42 is driven into the slit 34.
  • the flange portion 43 extends along the flange portion 32 of the collar member 30 in a state where the flange portion 42 is driven into the slit 34 and covers the end of the slit 34 opened in the flange portion 32.
  • the collar portion 43 protruding from the side surface of the collar portion 42 extends along the flange portion 32.
  • the axial movement of the through hole H of the wedge member 40 is blocked by the interference between the flange 43 and the flange 32. Thereby, drop-off
  • the flange portion 43 covers the end of the slit 34 opened to the flange portion 32. Therefore, the entry of foreign matter into the slit 34 can be prevented.
  • the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 is the hole inner peripheral surface Hs.
  • the radial dimension OD is smaller than the minimum value dmin of the tolerance of the radial dimension.
  • the outer circumferential surface 33 of the collar member 30 has a radial dimension OD which is larger than the maximum value of the tolerance of the radial dimension of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the radial dimension OD of the outer circumferential surface 33 of the collar member 30 can be smaller than the radial dimension of the hole inner circumferential surface Hs.
  • the radial dimension of the hole inner circumferential surface Hs is the maximum value of the tolerance
  • the external force applied to the collar member 30 is removed, and the through hole is formed.
  • the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 can be brought into contact with the hole inner peripheral surface Hs.
  • the outer circumferential surface 33 is pressed against the hole inner circumferential surface Hs by the restoring force of the collar member 30, and the collar member 30 can be temporarily fixed to the FRP material 1 .
  • the outer peripheral surface 33 against the inner peripheral surface Hs in advance, the amount of deformation of the collar member 30 due to the driving of the wedge member 40 can be suppressed, and the angle ⁇ d can be set small.
  • the wedge member 40 is driven into the slit 34, and the side surface 41 (pressure surface) of the wedge member 40 is brought into contact with the inner surface 34a of the slit 34, and the inner surface of the slit 34 of the wedge member 40 from the side surface 41 to the inner surface 34a.
  • a pressing force is applied in a direction in which the members 34a are separated in the circumferential direction.
  • the inner circumferential surface Hs of the hole and the outer circumferential surface 33 of the collar member 30 have a noncircular shape (for example, an elliptical shape, a rounded polygonal shape, etc.) Also in the case, the same configuration as the present embodiment can be adopted.
  • the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 is smaller than the minimum value of the tolerance of the radial direction dimension of the hole inner peripheral surface Hs in a state in which the diameter of the collar member 30 is reduced so that the inner surfaces 34a of the slits 34 abut. It has a radial dimension.
  • the outer circumferential surface 33 of the collar member 30 has a radial dimension larger than the maximum value of the tolerance of the radial dimension of the hole inner circumferential surface Hs.
  • a plurality of ratchet teeth 35 are formed along the driving direction of the wedge member 40. Further, on the side surface 41 of the wedge member 40, a locking claw 44 engageable with the ratchet teeth 35 is formed.
  • the tip of the locking claw 44 has a tapered shape, and when the locking claw 44 engages with the ratchet teeth 35, the tip of the locking claw 44 elastically deforms in accordance with the shape of the ratchet teeth 35.
  • the tip end of the locking claw 44 has a tapered shape, and elastically deforms in accordance with the shape of the ratchet teeth 35 when the locking claw 44 engages with the ratchet teeth 35.
  • the adhesion to the ratchet teeth 35 is improved. Thereby, the penetration
  • a recess 36 is formed on the surface 32 a of the flange portion 32.
  • the recess 36 accommodates the collar 43 in a state where the collar 42 is driven into the slit 34.
  • a plurality of ratchet teeth 37 are formed side by side along the driving direction of the wedge member 40.
  • a locking claw 45 engageable with the ratchet teeth 37 is formed on a surface of the flange 43 opposite to the side surface 36 a of the recess 36.
  • the tip of the locking claw 45 has a tapered shape, and when the locking claw 45 engages with the ratchet teeth 37, the tip of the locking claw 45 elastically deforms in accordance with the shape of the ratchet teeth 37. .
  • the locking claw 45 of the collar 43 locks the ratchet teeth 37, whereby the side surface 36a of the recess 36 and the surface of the collar 43 opposite to the side surface 36a of the recess 36 are in close contact with each other. , Can close the gap between them. Thereby, the penetration
  • the tip of the locking claw 45 has a tapered shape, and when the locking claw 45 engages with the ratchet teeth 37, the tip of the locking claw 45 elastically deforms in accordance with the shape of the ratchet teeth 37. . Therefore, the adhesion between the side surface 36 a of the recess 36 and the surface of the flange 43 opposite to the side surface 36 a of the recess 36 is improved, and the intrusion of water or the like is more reliably prevented.
  • the surface 43a of the collar 43 is parallel to the surface 32a of the flange 32 in a state in which the collar 43 is accommodated in the recess 36. Further, at two places in the circumferential direction of the hole peripheral portion of the insertion hole 24, the side surface of the flange 43 and the side surface 36a of the recess 36 (specifically, they are engaged with the pair of locking claws 45 The ratchet teeth 37 abut). Further, a ridge 46 is formed on the hole peripheral edge portion of the surface 43 a of the flange portion 43.
  • the ridges 46 extend continuously in the circumferential direction of the hole peripheral portion so as to connect two points at which the side surface of the flange portion 43 and the side surface 36 a of the recess 36 abut. Further, in the state in which the flange portion 43 is accommodated in the recess 36, the convex bar 46 protrudes higher than the hole peripheral portion in the surface 32 a of the flange portion 32.
  • the amount of protrusion of the ridges 46 from the surface 32 a of the flange portion 32 is not particularly limited, but is, for example, about 0.1 mm.
  • the ridges 46 are crushed and deformed by the axial force of the fastener F inserted into the insertion hole 24.
  • the ridges 46 extend in the circumferential direction of the hole periphery at the hole periphery at the surface 43 a of the collar 43 and are higher than the hole periphery at the surface 32 a of the flange 32 It protrudes. Therefore, after the wedge member 40 is driven into the slit 34, the fastener F is inserted into the insertion hole 24 as shown in FIG. 21C, and the fastener F is fastened as shown in FIG. 21D. An axial force can be applied to the ridges 46 from the head of the fastener F, and the ridges 46 can be crushed and deformed (plastic deformation).
  • the ridges 46 extend continuously in the circumferential direction of the hole peripheral portion so as to connect two points at which the side surface of the flange 43 and the side surface 36 a of the recess 36 abut. Therefore, even if there is a step between the surface 43a of the flange 43 and the surface 32a of the flange 32 housed in the recess 36, the surface 43a of the flange 43 and the head of the fastener F are formed.
  • the gap formed can be closed by the ridges 46. Thereby, it is possible to prevent water and the like from entering the insertion hole 24 from the outside through the gap.
  • the inner circumferential surface Hs and the outer circumferential surface 33 of the main body 31 of the collar member 30 are substantially similar to each other in a cross section perpendicular to the axial direction of the through hole H. It is formed in an elliptical shape.
  • the collar member 30 after the diameter expansion deformation of the collar member 30, as shown in FIG. 22B, the collar member 30 is restrained from rotating in the through hole H so that the tightening torque input from the fastener F Can improve the strength of the fastening portion.
  • the inner circumferential surface Hs of the hole and the outer circumferential surface 33 of the main body 31 of the collar member 30 are not limited to the elliptical shape, but may be formed into rounded polygonal shapes that are substantially similar to each other. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • the slit 34 is bent in the axial direction of the through hole H, and a radial slit 34A and a circumferential slit 34B into which the wedge member 40 is driven; Is equipped.
  • the circumferential slit 34B extends in parallel with the outer circumferential surface 33 from the radially outer end of the radial slit 34A.
  • the circumferential direction is positioned radially outside thereof.
  • the state in which the inner surfaces 34a of the slits 34B are in contact with each other can be maintained. For this reason, compared with the case where the circumferential direction slit 34B is not provided, it is possible to suppress the entry of water or the like into the radial direction slit 34A from the outside.
  • the notches 38 are formed at circumferential positions different from the circumferential position at which the slits 34 on the inner circumferential surface of the collar member 30 are formed.
  • the notch 38 is formed at a position opposite to the slit 34 (a position opposed to the slit 34 in the radial direction) across the insertion hole 24 in a plan view of the collar member 30.
  • the notch 38 extends over the entire axial length of the collar member 30 and has a depth outward in the radial direction.
  • the rigidity against radial deformation of the collar member 30 can be reduced as compared with the case where the notches 38 are not formed. Therefore, the ratio of the pressing force (output) of the outer peripheral surface 33 of the collar member 30 to the inner peripheral surface Hs of the outer peripheral surface 33 with respect to the driving force of the wedge member 40, ie, the pressing force (input) of the wedge member 40 to the slit 34 inner surface 34a
  • the amplification factor can be increased as compared to the case where the notch 38 is not formed.
  • the positions and the number of the notches 38 are not limited to those illustrated, and a plurality of notches 38 may be formed at circumferential positions different from the circumferential position at which the slits 34 are formed.
  • the shape of the notch 38 is not limited to that illustrated, but may be U-shaped, V-shaped, or the like in a plan view of the collar member 30.
  • Embodiments Another embodiment is a combination of two or more embodiments selected from the third to fifteenth embodiments (including their modifications). Yet another embodiment is a combination of two or more embodiments selected from the sixteenth to twenty-fourth embodiments (including their modifications). In the embodiment according to these combinations, each effect of the embodiments corresponding to each combined element can be obtained.
  • the metal collar 2 includes the first collar member (outer collar member 10, collar member 30) and the second collar member (inner collar member 20, wedge member 40).
  • the first collar member (10, 30) is mounted in the through hole H
  • a slit (13, 34) communicating with one end surface to the other end surface is formed at one location in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and is configured to be radially deformable. ing.
  • the second collar member (20, 40) When the second collar member (20, 40) is inserted into the inner peripheral surface (12) of the first collar member (10), the second collar member (20, 40) is pushed radially outward with respect to at least a part of the inner peripheral surface (12).
  • the inner surfaces are separated in the circumferential direction with respect to the inner surface (34a) of the slit (34) when the pressure surface (23) for applying pressure and the slit (34) of the first collar member (30) are inserted.
  • a pressing surface (41) for applying a pressing force in the direction is provided.
  • the second collar member (20, 40) is held by the first collar member (10, 30) by the reaction force of the pressing force, and the diameter of the first collar member (10, 30) is deformed by the pressing force.
  • the outer peripheral surface (11, 33) of the first collar member (10, 30) is pressed against the inner peripheral surface Hs of the hole.
  • the adhesive-containing microcapsules M may be applied to at least one of the peripheral surface (12). Furthermore, the adhesive-containing microcapsules M may be applied to the outer peripheral surface (11, 33) of the first color member (10, 30).
  • the adhesive may be a foamable adhesive that foams and hardens when released from the microcapsules M.
  • the above-described FRP material fastening portion structure, metal collar and mounting method thereof may be used for structural members of vehicles such as automobiles, such as hoods, door panels, bumpers, trunk lids, rear gates, fender panels, side body panels, roof panels, etc. it can. Moreover, it can utilize also for components, such as transport machines, such as an aircraft, a ship, and a rail vehicle, household appliances, power generation equipment, production machines, housing equipment, furniture, leisure goods, and the like.

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Abstract

FRP材の貫通孔に装着された金属カラーが、第1カラー部材と第2カラー部材とを備える。第1カラー部材は、外周面と内周面とを備える。外周面は、貫通孔の孔内周面に当接している。第1カラー部材の周方向の一箇所には、スリットが形成されている。第2カラー部材は、第1カラー部材の内周面の少なくとも一部に対して径方向外方へ押圧力を付与するか、スリットの内面に対して該内面同士が周方向に離間する方向へ押圧力を付与する。第2カラー部材は、その押圧力の反力によって第1カラー部材に保持されており、その押圧力によって第1カラー部材を拡径変形させて、その外周面を孔内周面に押しつけている。

Description

FRP材の締結部構造、金属カラー及びその装着方法
 本発明は、FRP材の締結部構造、金属カラー及びその装着方法に関する。
 従来から繊維強化プラスチックからなる部材(以下、FRP材)に被締結物を締結する際、FRP材に形成された貫通孔に金属カラーを装着し、その金属カラーに挿通した締結具によりFRP材と被締結物とを締結する方法がある。金属カラーは、その外周面と孔内周面との隙間に配置された接着剤により、FRP材に接着固定される。特開2007-332975号公報は、関連する技術を開示している。
 しかしながら、接着剤はクリープ変形するため、貫通孔と金属カラーとの相対的な位置関係、ひいてはFRP材と被締結物との相対的な位置関係が経年変化することがある。これを抑制する方法としては、上記隙間を極力小さくして接着剤の層を薄くすることが考えられるが、隙間を小さくすればその分、金属カラーを貫通孔に挿入する際、孔内周面に金属カラーの挿入方向の摩擦力が作用しやすくなる。この摩擦力は、孔周辺部の強化繊維の折れや剥離などの要因となり得る。
 本発明の目的は、FRP材に形成された貫通孔に金属カラーを装着した締結部構造において、接着剤のクリープ変形による影響を抑制しつつ、金属カラーを装着する際に発生し得る、孔周辺部の強化繊維の損傷を防止することにある。
 本発明の一態様では、FRP材の貫通孔に装着された金属カラーが、第1カラー部材と第2カラー部材とを備える。第1カラー部材は、外周面と内周面とを備える。外周面は、貫通孔の孔内周面に当接している。第1カラー部材の周方向の一箇所には、一方の端面から他方の端面に連通するスリットが形成されている。第2カラー部材は、第1カラー部材の内周面の少なくとも一部に対して径方向外方へ押圧力を付与するか、スリットの内面に対して該内面同士が周方向に離間する方向へ押圧力を付与する。第2カラー部材は、その押圧力の反力によって第1カラー部材に保持されており、その押圧力によって第1カラー部材を拡径変形させて、その外周面を孔内周面に押しつけている。
 上記締結部構造によれば、接着剤のクリープ変形による影響を抑制しつつ、金属カラーを装着する際に発生し得る、孔周辺部の強化繊維の損傷を防止することができる。
図1Aは、第1実施形態にかかる締結部構造の貫通孔の中心軸に沿った断面図である。 図1Bは、第1実施形態にかかる締結部構造の下側側面図である。 図1Cは、第1実施形態にかかる金属カラーの展開斜視図である。 図1Dは、マイクロカプセルの構造を示す部分断面図である。 図1Eは、第1実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図である。 図1Fは、図1Eに続く、組み付け工程の説明図である。 図2Aは、第2実施形態にかかる金属カラーの展開斜視図である。 図2Bは、第2実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図である。 図2Cは、図2Bに続く、組み付け工程の説明図である。 図3Aは、第3実施形態にかかる締結部構造の貫通孔の中心軸に沿った断面図である。 図3Bは、図3AのIIIB-IIIB線に沿った断面図である。 図3Cは、第3実施形態にかかる内側カラー部材の外周面と外側カラー部材の内周面の位置関係の例を周方向に展開して模式的に示す図である。 図3Dは、第3実施形態にかかる金属カラーの展開斜視図である。 図3Eは、第3実施形態にかかる金属カラーの斜視図である。 図3Fは、第3実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図である。 図3Gは、図3Fに続く、組み付け工程の説明図である。 図3Hは、図3GのIIIH-IIIH線に沿った断面図である。 図4Aは、第4実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図である。 図4Bは、図4Aに続く、組み付け工程の説明図である。 図4Cは、図4Bに続く、組み付け工程の説明図である。 図5Aは、第5実施形態にかかる金属カラーの展開斜視図である。 図5Bは、第5実施形態にかかる締結部構造の貫通孔の中心軸に沿った部分断面図である。 図6Aは、第6実施形態にかかる外側カラー部材の平面図である。 図6Bは、第6実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図6Cは、図6BのVIC-VIC線に沿った断面図である。 図7Aは、第7実施形態にかかる金属カラーの要部断面図である。 図7Bは、図7AのIXB-IXB線に沿った断面図である。 図7Cは、第7実施形態の変形例にかかる金属カラーの、図7AのIXC-IXC線に沿った断面図である。 図7Dは、第7実施形態にかかる外側カラー部材の低剛性部の作用を説明する図である。 図7Eは、第7実施形態にかかる外側カラー部材の低剛性部の作用を説明する図である。 図8Aは、第8実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図8Bは、図8Aに続く組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、FRP材に対し内側カラー部材を回転させて外側カラー部材を孔内周面に当接させた状態を示す。 図8Cは、図8Bに続く組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、外側カラー部材に対し内側カラー部材を回転させて内側カラー部材で外側カラー部材を拡径変形させた状態を示す。 図9は、第9実施形態にかかる締結部構造の貫通孔の中心軸に沿った部分断面図である。 図10Aは、第10実施形態にかかる締結部構造の貫通孔の中心軸に沿った断面図である。 図10Bは、図10AのXB-XB線に沿った断面図である。 図10Cは、第10実施形態にかかる内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係の例を周方向に展開して模式的に示す図である。 図10Dは、第10実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図10Eは、図10DのXE-XE線に沿った断面図である。 図11は、第11実施形態にかかる内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係の例を周方向に展開して模式的に示す図である。 図12Aは、第12実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図12Bは、図12Aに続く組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、外側カラー部材に対し内側カラー部材を回転させて内側カラー部材で外側カラー部材を拡径変形させた状態を示す。 図12Cは、図12Aの内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係を周方向に展開して模式的に示す図である。 図12Dは、図12Bの内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係の例を模式的に示す図である。 図13Aは、第13実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図13Bは、図13Aの内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係を周方向に展開して模式的に示す図である。 図13Cは、外側カラー部材に対し内側カラー部材を回転させて内側カラー部材で外側カラー部材を拡径変形させたときの、内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係の例を模式的に示す図である。 図14Aは、第14実施形態にかかる金属カラーが貫通孔に嵌入されたときの、内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係を周方向に展開して模式的に示す図である。 図14Bは、第14実施形態にかかる外側カラー部材に対し内側カラー部材を回転させて内側カラー部材で外側カラー部材を拡径変形させたときの、内側カラー部材の外歯と外側カラー部材の内歯の位置関係の例を模式的に示す図である。 図15Aは、第15実施形態にかかる金属カラーの要部断面図であり、外側カラー部材に内側カラー部材が挿入された状態を示す。 図15Bは、図15AのXVB部の拡大図である。 図15Cは、第15実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図16Aは、第16実施形態にかかる締結部構造の貫通孔の中心軸に沿った断面図である。 図16Bは、図16AのXVIB-XVIB線に沿った断面図である。 図16Cは、第16実施形態にかかる金属カラーの平面図である。 図16Dは、第16実施形態にかかる金属カラーのスリットの拡大平面図である。 図16Eは、第16実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図17Aは、第17実施形態にかかる金属カラーの平面図である。 図17Bは、図17AのXVIIB-XVIIB線に沿った断面図である。 図18は、第18実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程の説明図である。 図19は、第19実施形態にかかる金属カラーの要部拡大図である。 図20Aは、第20実施形態にかかる金属カラーの要部拡大図である。 図20Bは、第20実施形態にかかるカラー部材のスリットに楔部材を打ち込んで楔部材でカラー部材を拡径変形させたときの、カラー部材のスリットと楔部材の位置関係の例を模式的に示す図である。 図21Aは、第21実施形態にかかる金属カラーの平面図である。 図21Bは、図21AのXXIB-XXIB線に沿った断面図である。 図21Cは、第21実施形態にかかる金属カラーの作用を説明する図である。 図21Dは、図21Cに続く、第21実施形態にかかる金属カラーの作用を説明する図である。 図22Aは、第22実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図22Bは、図22Aに続く組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、カラー部材のスリットに楔部材を打ち込んで楔部材でカラー部材を拡径変形させた状態を示す。 図23Aは、第23実施形態にかかる金属カラーの平面図である。 図23Bは、第23実施形態にかかるカラー部材のスリットに楔部材を打ち込んで楔部材でカラー部材を拡径変形させたときの、金属カラーの平面図である。 図24Aは、第24実施形態にかかる金属カラーの組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、金属カラーが貫通孔に嵌入された状態を示す。 図24Bは、図24Aに続く組み付け工程を説明する、貫通孔の中心軸に垂直な断面図であって、カラー部材のスリットに楔部材を打ち込んで楔部材でカラー部材を拡径変形させた状態を示す。
 以下、いくつかの実施形態にかかるFRP材の締結部構造について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における「上」「下」など方向を表す用語は、各部の位置関係を説明するために便宜上定めたものであり、実際の取り付け姿勢等を限定するものではない。また、本明細書では、特別の記載がある場合を除き、「軸方向」とは、FRP材に形成された貫通孔の軸方向を意味し、「径方向」とは、貫通孔の径方向を意味する。貫通孔の断面形状が楕円形状や正多角形状である場合、「径方向」は貫通孔の中心軸と直交する方向を意味する。また、「周方向」とは、各部材ごとに定義される、各部材の周面が延在する方向を意味する。
<第1実施形態>  
 第1実施形態にかかる締結部構造について、図1A乃至図1Fを参照して説明する。
 図1A及び図1Bに示すように、第1実施形態にかかる締結部構造では、FRP材1に形成された貫通孔Hに金属カラー2が装着されている。金属カラー2は、図1Cに示すように、外側カラー部材10と、内側カラー部材20とを備えている。
 外側カラー部材10は、例えば、鋼などの金属から構成され、環状または筒状の形状を有する。外側カラー部材10は、外周面11と内周面12とを備える。外側カラー部材10の幅(または軸方向長さ)は、貫通孔Hの深さ(または孔内周面Hsの幅)に略等しい。
 外側カラー部材10は、その外周面11の周方向の一箇所にスリット13が形成され、平面視C字状を呈し、貫通孔Hの径方向に(拡径/縮径方向に)弾性的に変形可能である。スリット13は、外側カラー部材10の軸方向の一方の端面である側面14から他方の端面である側面15へ連通している。スリット13の形状は、図示したものに限らず、軸方向に対して斜めに傾斜していてもよく、折れ線状、曲線状、またはそれらの組合せからなる形状であってもよい。外側カラー部材10が自然状態にあるとき、外側カラー部材10の外周面11は、貫通孔Hの孔内周面Hsの内径より小さい外径を有する。
 内側カラー部材20は、例えば、鋼などの金属から構成され、筒状の本体部21と、板状のフランジ部22とを備える。フランジ部22は、本体部21の外周面23の上側端部から径方向外方に延出している。フランジ部22の上側の側面(表面)22aには、ボルト等の締結具F(図21C,図21D参照)を挿入するための挿入孔24が開口している。
 図1A及び図1Bに示すように、内側カラー部材20の本体部21は、外側カラー部材10の内周面12に嵌入されており、本体部21の外周面23は、外側カラー部材10の内周面12に当接している。外側カラー部材10は、孔内周面Hsに嵌入された状態であり、その外周面11は、貫通孔Hの孔内周面Hsに当接している。また、フランジ部22の下側(外側カラー部材10側)の側面(裏面)22bと、外側カラー部材10の上側(フランジ部22側)の側面14とは、互いに貫通孔Hの軸方向(以下、貫通孔Hの軸を「孔軸」とも呼ぶ)に対向して当接している。
 内側カラー部材20は、外側カラー部材10に圧入されており、本体部21の外周面23(押圧面)から外側カラー部材10の内周面12に対して、径方向外方へ押圧力が付与されている。この押圧力により、外側カラー部材10は拡径方向に変形させられており、その外周面11は、孔内周面Hsに押しつけられている。内側カラー部材20は、押圧力の反力を外側カラー部材10の内周面12から受けており、この反力により外側カラー部材10に保持されている。
 内側カラー部材20の本体部21の外周面23と、外側カラー部材10の内周面12とは、接着剤により接着されている。また、外側カラー部材10の外周面11と、孔内周面Hsとは、接着剤により接着されている。
 FRP材1の貫通孔Hの周辺部は、金属カラー2とともに、締結部を構成している。締結部は、挿入孔24に挿通される締結具Fにより、FRP材1の下側の表面1bに重ねられた被締結物E(図21C,図21D参照)に締結される。また、FRP材1の下側の表面1bと被締結物Eの上面との間に、金属製の座金を介在させ、その状態で、FRP材1と被締結物Eとを締結することも可能である。
 FRP材1は、強化繊維とマトリックス樹脂とから構成される。強化繊維は、FRP材1の面方向に沿って配向された連続繊維からなり、例えば、強化繊維束を一方向もしくは角度を変えて積層した積層構造、或いは織物の形態を有し得る。強化繊維は、特に限定されず、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアラミド繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などを用いることができる。炭素繊維は、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN系)、ピッチ系、セルロース系、炭化水素による気相成長系炭素繊維、黒鉛繊維などを用いることができる。これらの繊維を2種類以上組み合わせて用いてもよい。マトリックス樹脂は、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂など公知の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、FRP材1の強化繊維は、長繊維、短繊維などの不連続な繊維、または連続繊維と不連続繊維との組み合わせからなるものであってもよい。また、強化繊維は、その一部または全部が、ランダムに配向されていてもよい。
 以下、本実施形態の作用効果について説明する。
 本実施形態では、内側カラー部材20の本体部21の外周面23が、外側カラー部材10の内周面12に当接し、該内周面12に対して径方向外方へ押圧力を付与している。この押圧力によって、外側カラー部材10は拡径方向に変形させられ、その外周面11は孔内周面Hsに押しつけられている。従って、上記押圧力が作用しない場合よりも、外周面11と孔内周面Hsとの隙間に配置された接着剤の層厚を小さくすることができる。また、内側カラー部材20は、外側カラー部材10の内周面12から受ける、上記押圧力の反力によって外側カラー部材10に保持されている。つまり、外側カラー部材10は、孔内周面Hsと内側カラー部材20とによって形状拘束されている。このため、外側カラー部材10の弾性力のみから押圧力を得る場合よりも、高い押圧力を安定して得ることができる。従って、本実施形態にかかる締結部構造によれば、接着剤のクリープ変形による影響(貫通孔Hと金属カラー2との位置関係の経年変化など)を抑制することができる。
 また、本実施形態では、外側カラー部材10は、外周面11の周方向の一箇所にスリット13が形成され、貫通孔Hの径方向に変形可能になっている。従って、外側カラー部材10を貫通孔Hに装着する際に、外側カラー部材10を縮径変形させつつ嵌入することができ、これにより、外側カラー部材10から孔内周面Hsに高い摩擦力が作用することを防止することができる。また、貫通孔Hに装着された外側カラー部材10は、その外周面11が孔内周面Hsに当接するように配置されるので、外側カラー部材10に内側カラー部材20を嵌入する際に、外側カラー部材10によって孔内周面Hsを保護することができる。従って、本実施形態にかかる締結部構造によれば、金属カラー2を装着する際に発生し得る、孔周辺部の強化繊維の損傷を防止することができる。
 また、本実施形態では、外側カラー部材10の外周面11の外径は、外側カラー部材10が自然状態にあるときでも、孔内周面Hsの内径より小さい。このため、外側カラー部材10を貫通孔Hに装着する際に、外側カラー部材10から孔内周面Hsに高い摩擦力が作用することをより確実に防止することができる。なお、一般的にFRP材1の貫通孔Hの内径の公差は-0.2mm~+0.2mm程度であり、自然状態にあるときの外側カラー部材10の外周面11の外径は、この公差の最小値より小さくすることが好ましい。これにより、外側カラー部材10を貫通孔Hに嵌入する際の孔内周面Hsへの摩擦力の入力をより一層確実に防ぐことができる。
 また、本実施形態では、内側カラー部材20が外側カラー部材10に圧入されているため、簡単な構成で、かつ、高い押し付け力で、外側カラー部材10の外周面11を孔内周面Hsに押し付けることができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態の金属カラー2の装着方法について、図1D乃至図1Fを参照して説明する。
(1)接着剤塗布工程
 後述する組み付け工程に先立ち、本体部21の外周面23と、外側カラー部材10の内周面12とのうち少なくともいずれか一方、及び、外側カラー部材10の外周面11に、予めマイクロカプセルMを塗布し、乾燥させておく。
 マイクロカプセルMは、被塗布面上に樹脂をバインダーとして塗布され、乾燥されて被膜を構成する。マイクロカプセルMは、図1Dに示すように、芯材Maである接着剤と、接着剤を内包する膜材Mbとから構成されている。マイクロカプセルMは、上記押圧力や、外側カラー部材10の外周面11が孔内周面Hsに押し付けられたときの押し付け力が作用することによって破れ、内部に封入されていた接着剤を放出する。マイクロカプセルMは、界面重合法などの化学的方法や、コアセルベーション法などの物理化学方法や、パンコーティング法などの機械的方法など公知の方法を用いて製造することができる。
 接着剤は、接着剤中の溶剤が蒸発して硬化したり、空気中の酸素や水分と反応して硬化したり、熱や紫外線を受けて硬化したりする、例えば、エポキシ系、アクリル系など公知の接着剤を用いることができる。接着剤は、一液型でも、二液混合型でもよい。二液混合型の接着剤は、マイクロカプセルMの膜材Mbが破れて、例えば主剤と硬化剤とが混ざり合うことで硬化する。主剤と硬化剤は、別々のマイクロカプセルMに分けて収容してもよく、一つのマイクロカプセルMに2つの部屋を設けて、各部屋に分けて収容してもよい。市販されている接着剤入りマイクロカプセルMとしては、例えば、「メック加工」(株式会社スリーボンド製)がある。
(2)組み付け工程
 組み付け工程では、まず、図1Eに示すように、FRP材1の貫通孔Hの孔内周面Hsに、外側カラー部材10を嵌入する。
 次に、外側カラー部材10を下側から支持してFRP材1に対する外側カラー部材10の下方への移動を拘束しつつ、図1Fに示すように、上方から外側カラー部材10の内周面12に、内側カラー部材20の本体部21を圧入する。これにより、本体部21の外周面23を外側カラー部材10の内周面12に当接させ、外周面23から内周面12に対し、径方向外方へ押圧力を付与させる。この押圧力により外側カラー部材10を径方向に変形させ、その外周面11を孔内周面Hsに押しつける。また、この押圧力の反力により内側カラー部材20を外側カラー部材10に保持させる。
 そして、上記押圧力によって、外周面23と内周面12とのうち少なくともいずれか一方に塗布したマイクロカプセルMを破り、その内部に封入されていた接着剤を放出させる。また、上記押し付け力によって、外側カラー部材10の外周面11に塗布されたマイクロカプセルMを破り、その内部に封入されていた接着剤を放出させる。その後、放出した接着剤を硬化させる。
 この装着方法によれば、上記締結部構造を効率的に(簡単な工程で生産性よく)得ることができる。また、外側カラー部材10で孔内周面Hsを保護しつつ、外側カラー部材10の外周面11を孔内周面Hsに押し付けることができる。
 また、上記組み付け工程によれば、予め本体部21の外周面23と、外側カラー部材10の内周面12とのうち少なくともいずれか一方、及び、外側カラー部材10の外周面11に、マイクロカプセルMが塗布されている。そのため、組み付け工程における接着剤の塗布を省略でき、生産性が向上する。また、マイクロカプセルMは、上記押圧力の作用により接着剤を放出するので、押圧力が作用するポイントにより確実に接着剤を行き渡らせることができる。従って、外側カラー部材10と内側カラー部材20との接着強度を向上させることができ、締結具Fから入力される締付トルクに対する、金属カラー2の強度及び剛性を向上させることができる。
 また、本体部21の外周面23においても、マイクロカプセルMは、孔内周面Hsへの押し付け力の作用により接着剤を放出するので、上記押し付け力が作用するポイントにより確実に接着剤を行き渡らせることができる。従って、FRP材1と外側カラー部材10との接着強度を向上させることができ、締結具Fから入力される締付トルクに対する、金属カラー2の強度及び剛性をさらに向上させることができる。
 なお、接着剤は、発泡剤を含む発泡性接着剤であってもよい。発泡剤としては、水や炭化水素系など公知の発泡剤を使用できる。発泡性接着剤は、マイクロカプセルMから放出されると発泡して、非発泡性の接着剤よりも広い範囲に行き渡る。このため、外側カラー部材10と内側カラー部材20との隙間、外側カラー部材10と孔内周面Hsとの隙間、フランジ部22の裏面22bとFRP材1の上側の表面1aとの隙間が、より高い充填率で接着剤により充填される。これにより、上記隙間への水等の侵入に対して高い防水性を発揮することができる。
<第2乃至第15実施形態>
 次に、第2乃至第15実施形態にかかる締結部構造について、図2A乃至図15Cを参照して説明する。
 なお、第2乃至第15実施形態にかかる締結部構造は、第1実施形態と同様の構成を備えている。すなわち、第2乃至第15実施形態においても、内側カラー部材20の外周面23の少なくとも一部が、外側カラー部材10の内周面12の少なくとも一部に当接して、外側カラー部材10の内周面12の少なくとも一部に対して、径方向外方へ押圧力を付与している。また、内側カラー部材20は、外側カラー部材10の内周面12から受ける、押圧力の反力によって外側カラー部材10に保持されている。さらに、外側カラー部材10は、外周面11の周方向の一箇所にスリット13が形成されて貫通孔Hの径方向に変形可能に構成されている。また、貫通孔Hに装着された外側カラー部材10の外周面11は、貫通孔Hの孔内周面Hsに当接している。従って、第2乃至第15実施形態にかかる締結部構造でも、第1実施形態と同様に、接着剤のクリープ変形による影響を抑制しつつ、金属カラー2を装着する際に発生し得る、孔周辺部の強化繊維の損傷を防止することができる。
 また、詳細な説明は省略するが、第2乃至第15実施形態の組み付け工程においても、第1実施形態と同様に、本体部21の外周面23と、外側カラー部材10の内周面12とのうち少なくともいずれか一方、及び、外側カラー部材10の外周面11に、予めマイクロカプセルMが塗布されている。従って、第1実施形態と同様に、金属カラーの組み付け工程における生産性を向上させることができ、また、締結具Fから入力される締付トルクに対する金属カラー2の強度及び剛性を向上させることができる。
 以下、第2乃至第15実施形態に関する説明では、先行する実施形態及び変形例と異なる構成についてのみ説明することとし、先行する実施形態等において既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同じ符号を付して、その説明を省略する。
<第2実施形態> 
 第2実施形態では、図2Aに示すように、内側カラー部材20の本体部21の外周面23に、セルフタップねじ23aが形成されている。セルフタップねじ23aは、孔内周面Hsの内径から外側カラー部材10の径方向厚さの2倍を差し引いた値より大きな外径を有している。また、図2Cに示すように、孔内周面Hsには、外側カラー部材10が嵌入され、外側カラー部材10の内周面12には、セルフタップねじ23aがねじ込まれている。セルフタップねじ23aのねじ山は、外側カラー部材10の内周面12に食い込んでおり、ねじ山から外側カラー部材10の内周面12に対して、径方向外方へ押圧力が付与されている。この押圧力により、外側カラー部材10は拡径方向に変形させられ、外側カラー部材10の外周面11は、孔内周面Hsに押しつけられている。内側カラー部材20は、押圧力の反力を外側カラー部材10の内周面12から受け、この反力により外側カラー部材10に保持されている。なお、外側カラー部材10の径方向厚さとは、外側カラー部材10の径方向厚さの平均値である。例えば、周方向に等間隔の複数位置で計測された径方向厚さの平均値として求めることができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態にかかる組み付け工程では、図2Bに示すように、孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入した後、外側カラー部材10に回り止めを施してFRP材1に対する外側カラー部材10の孔軸周りの回転を拘束しつつ、外側カラー部材10の内周面12にセルフタップねじ23aをねじ込む。これにより、図2Cに示すように、セルフタップねじ23aのねじ山を外側カラー部材10の内周面12に食い込ませ、本体部21の外周面23から外側カラー部材10の内周面12に対して、径方向外方へ押圧力を付与する。他の工程は、第1実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。なお、外側カラー部材10の回り止めは、例えば、ねじ込み工程においてFRP材1及び外側カラー部材10を下側から支持する治具の外側カラー部材10と当接する面に突起を設け、当該突起を外側カラー部材10のスリット13の下端部に差し込むことで実現できる。FRP材1の下側の表面1bの貫通孔Hの周辺部に座金を固定し、その座金に上記突起を設けてもよい。
 本実施形態によれば、内側カラー部材20の外周面23にセルフタップねじ23aが形成されているので、外側カラー部材10の内周面12にセルフタップねじ23aをねじ込むことで、内周面12に上記押圧力を付与することができる。また、ねじ谷と内周面12との間に隙間が形成されるため、外側カラー部材10の内周面12に内側カラー部材20を嵌入する際に内周面12または外周面23に塗布された接着剤が完全に掻き落とされてしまうことを防止することができる。
 なお、本実施形態では、内側カラー部材20の本体部21の外周面23にセルフタップねじ23aを形成していたが、内側カラー部材20の本体部21の外周面23を円筒面とし、その円筒面に対しておねじ切りが可能なめねじを、外側カラー部材10の内周面12に設けてもよい。この場合、外側カラー部材10の外周面11の外径から当該めねじの内径を差し引いた値と、内側カラー部材20の外周面23の外径との和が、孔内周面Hsの内径より大きくなるように設定すれば、上記と同じ効果を得ることができる。
<第3実施形態> 
 第3実施形態では、図3A及び図3Bに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カラー部材20の本体部21の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12が、互いに略相似な、丸みを帯びた正三角形状に形成されている。外側カラー部材10の内周面12と外周面11の形状差により、外側カラー部材10の径方向厚さは、周方向に変化して、周方向の複数位置において極大値及び極小値をとる。本明細書における、丸みを帯びた正n角形状(nは3以上の整数)は、全周が径方向外側に凸になるように湾曲した曲線から構成されている。その角部に対応する部分の曲率半径は、辺部に対応する部分の曲率半径より小さい。
 内側カラー部材20の本体部21の外周面23は、正三角形状の角部に対応する位置に凸面25を有している。貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、本体部21の外周面23の中心から凸面25の最遠点までの距離L1(図3H参照)と、外側カラー部材10の径方向の平均厚さTの最大値との和は、孔内周面Hsの半径より大きい。径方向の平均厚さTとは、外側カラー部材10の内周面12の周方向に互いに120°ずつ離間した3つの位置における外側カラー部材10の径方向厚さ(例えば、図3Hのt1、t2、t3)の和を、上記正三角形状の角部の個数3で割った値である。
 孔内周面Hsには、外側カラー部材10が嵌入され、外側カラー部材10の内周面12には、内側カラー部材20の本体部21が嵌入されている。この状態で、内側カラー部材20は外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させられ、凸面25が外側カラー部材10の内周面12に当接している。凸面25は、外側カラー部材10の内周面12に対して径方向外方へ押圧力を付与している。この押圧力により、外側カラー部材10は拡径方向に変形させられ、その外周面11は、孔内周面Hsに押しつけられている。内側カラー部材20は、押圧力の反力を外側カラー部材10の内周面12から受けており、この反力により外側カラー部材10に保持されている。
 また、図3B及び図3Cに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、凸面25と外側カラー部材10の内周面12との接点CP1を通る、該接点CP1と内側カラー部材20の外周面23の中心とを結ぶ直線X1に垂直な直線X2と、接点CP1における接線Y1とがなす角のうち小さい方の角θaは、次の式を満たしている。
  tanθa ≦ μ
  ただし、μ:凸面25と外側カラー部材10の内周面12との間の静止摩擦係数
 また、図3D及び図3Eに示すように、内側カラー部材20は、爪部26を有している。爪部26は、内側カラー部材20の本体部21の外周面23の下側端部(フランジ部22が設けられた端部とは反対側の端部)から径方向外方に突出している。爪部26は、外側カラー部材10の下側の側面15に当接して、爪部26とフランジ部22との間の軸方向位置に外側カラー部材10を保持している。
 外側カラー部材10が自然状態にあるとき、外側カラー部材10の外周面11は、孔内周面Hsの内径の公差の最大値より大きい外径を有している。外側カラー部材10は、径方向内側向きの外力を付与されることにより、爪部26に保持されたまま、外周面11の外径が孔内周面Hsの内径の公差の最小値より小さくなるまで弾性的に縮径変形可能に構成されている。
 また、フランジ部22の表面22aに形成された挿入孔24の開口は、六角形状に形成されており、六角レンチを使って、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させることが可能になっている。なお、この内側カラー部材20の回転を可能にするための機構は、図示したものに限らず、例えば、フランジ部22の外周縁部の形状を、スパナ等で回転させることが可能な多角形状としてもよい。
 本実施形態によれば、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カラー部材20の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12は、それぞれ丸みを帯びた正三角形状に形成されている。また、内側カラー部材20の外周面23の中心から該外周面23における正三角形状の角部に対応する凸面25の最遠点までの距離L1と、外側カラー部材10の径方向の平均厚さTの最大値との和は、孔内周面Hsの半径より大きい。このため、孔内周面Hsに外側カラー部材10が嵌入された状態で、内側カラー部材20を、外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させることで、凸面25を外側カラー部材10の内周面12に当接させて、当該内周面12に対して径方向外方への押圧力を付与することができる。
 また、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際の回転トルクを制御することで、凸面25から外側カラー部材10の内周面12に付与される径方向外方への押圧力、ひいては外側カラー部材10の外周面11の孔内周面Hsへの押し付け力を、適切な値に制御することができる。これにより、金属カラー2からFRP材1の孔周辺部に過剰な力が入力されることを防止することができる。
 さらに、爪部26は、爪部26とフランジ部22との間に外側カラー部材10を保持している。このため、外側カラー部材10と内側カラー部材20とを一体に扱うことができ、組み付け工程等における金属カラー2の取扱いが容易になる。また、爪部26が外側カラー部材10を保持しているので、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対してフランジ部22側に引き抜く荷重に対する金属カラー2の強度及び剛性を向上させることができる。
 また、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、上記角θaは、次の式を満たしている。
  tanθa ≦ μ
  ただし、μ:凸面25と外側カラー部材10の内周面12との間の静止摩擦係数
 従って、内側カラー部材20に対して径方向の外力が作用しても、当該外力の接線Y1に平行な成分より、凸面25と外側カラー部材10の内周面12との間の摩擦力の方が大きくなる。このため、外側カラー部材10の内周面12に対する凸面25の滑りを防止して、内側カラー部材20及び外側カラー部材10(金属カラー2)の緩みを防止することができる。
 なお、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面における、孔内周面Hs及び外側カラー部材10の外周面11の形状が、互いに略相似な非円形状(例えば、楕円形状、丸みを帯びた多角形状など)である場合にも、本実施形態と同様の構成を採用することができる。この場合、外側カラー部材10の外周面11は、外側カラー部材10が自然状態にあるとき、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最大値より大きい径方向寸法を有し、外側カラー部材10が径方向内側向きの外力を付与されて弾性的に縮径変形したとき、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最小値より小さい径方向寸法を有する。
 さらに、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面における、内側カラー部材20の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12の形状は、互いに略相似な、丸みを帯びた正多角形状(正三角形状以外の正四角形状、正五角形状など)であってもよい。この場合は、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カラー部材20の外周面23の中心から外周面23における正多角形状の角部に対応する凸面25の最遠点までの距離と、外側カラー部材10の径方向の平均厚さTの最大値との和が、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsまでの半径方向距離の最大値より大きくなるようにすればよい。ここで、径方向の平均厚さTとは、外側カラー部材10の内周面12の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における外側カラー部材10の径方向の厚さの和をnで割った値である(nは、当該正多角形状の角部の個数)。 角部の数が奇数個の正多角形状の場合は、押圧力の反力のベクトルが互いに交差する(対向しない)。このため、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、外側カラー部材10の内部で内側カラー部材20の本体部21を自動調心させることができる。また、内側カラー部材20から外側カラー部材10に伝達される押圧力のベクトルが同一軸上で対向することがなく、孔内周面Hsへの押し付け力が過度に集中することがない。
 また、本実施形態及びその変形例で使用する接着剤は、発泡性接着剤が好適である。発泡性接着剤は、マイクロカプセルMから放出されると発泡して、非発泡性の接着剤よりも広い範囲に行き渡る。このため、外側カラー部材10と内側カラー部材20との隙間、外側カラー部材10と孔内周面Hsとの隙間、フランジ部22の裏面22bとFRP材1の上側の表面1aとの隙間が、より高い充填率で接着剤により充填される。これにより、上記隙間への水等の侵入に対して高い防水性を発揮することができる。また、内側カラー部材20と外側カラー部材10との間の相対移動または相対回転、ならびにFRP材1と外側カラー部材10との間の相対移動または相対回転がより強固に拘束されるため、金属カラー2及び締結部の強度及び剛性を向上させることができる。発泡性接着剤が好適であることは、後述する第4乃至第15実施形態でも同様である。
 なお、本体部21の外周面23と外側カラー部材10の内周面12とを接着固定するための接着剤入りマイクロカプセルMは、その使用量を節約するために、本体部21の凸面25、または外側カラー部材10の内周面12において凸面25が当接する部位にのみ設けてもよい。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態及びその変形例にかかる組み付け工程では、図3Fに示すように、FRP材1の孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入する際、外側カラー部材10に対して外力を付与して外側カラー部材10を縮径変形させ、その外周面11の径方向寸法を孔内周面Hsの径方向寸法より小さくした状態で嵌入する。外力を付与したときの外側カラー部材10の外周面11の径方向寸法は、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最小値より小さくなるため、嵌入時、外側カラー部材10から孔内周面Hsに高い摩擦力が作用することを防ぐことができる。
 そして、内側カラー部材20を、外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる前に、図3G及び図3Hに示すように、外側カラー部材10に付与していた外力を取り除き、貫通孔Hの内部で外側カラー部材10を弾性的に拡径方向に復元させる。
 その後、内側カラー部材20を、外側カラー部材10に対して孔軸周りに周方向一側(図3Hにおいて時計回り;Z1方向)へ回転させ、図3Bに示すように、凸面25を外側カラー部材10の内周面12に当接させて、凸面25から外側カラー部材10の内周面12に対して、径方向外方へ押圧力を付与する。他の工程は、上記実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、上記締結部構造を効率的に(簡単な工程で生産性よく)得ることができる。また、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際の回転トルクを制御することで、凸面25から外側カラー部材10の内周面12に付与される径方向外方への押圧力、ひいては外側カラー部材10の外周面11の孔内周面Hsへの押し付け力を、適切な値に制御することができる。
 さらに、貫通孔Hの内部で外側カラー部材10に付与していた外力を取り除き、外側カラー部材10を弾性的に拡径方向に復元させることで、外側カラー部材10の外周面11をその復元力で孔内周面Hsに押し付け、FRP材1に対して外側カラー部材10を仮固定することができる。このため、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、外側カラー部材10の外周面11と孔内周面Hsとの間に働く摩擦力によって、外側カラー部材10のFRP材1に対する回転(滑り)を防止することができる。また、外側カラー部材10が自然状態にあるときの外側カラー部材10の外周面11の径方向寸法は、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最大値より大きい。このため、上記摩擦力を高め、外側カラー部材10のFRP材1に対する回転をより確実に防止することができる。さらに摩擦力を高めるために、外側カラー部材10の外周面11の表面粗さを粗くしたり、外周面11にローレット加工を施したりしてもよい。
 なお、FRP材1に対する外側カラー部材10の回転をより確実に防止するべく、外側カラー部材10に回り止めを施してもよい。外側カラー部材10の回り止めは、例えば、FRP材1及び外側カラー部材10を下側から支持する治具の外側カラー部材10と当接する面に突起を設け、当該突起を外側カラー部材10のスリット13の下端部に差し込むことで実現できる。FRP材1の下側の表面1bの貫通孔Hの周辺部に座金を固定し、その座金に上記突起を設けてもよい。
 なお、後述する第4、第5、第7及び第9実施形態の金属カラーの装着方法は、第3実施形態のそれと同様であるため、第4、第5、第7及び第9実施形態については、金属カラーの装着方法の説明を省略する。
<第4実施形態> 
 第4実施形態では、図4A乃至図4Cに示すように、外側カラー部材10の外周面11に、外周面11の径方向寸法がフランジ部22に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられている。図4Aに示すように、外側カラー部材10が自然状態にあるとき、テーパの下端部(フランジ部22から最も離れた端部)における径方向寸法は、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最大値より大きい。テーパの角度θeは、例えば、外側カラー部材10の中心軸X9を含む断面において、中心軸X9に対して1°程度である。
 本実施形態によれば、外側カラー部材10の外周面11に、その径方向寸法がフランジ部22に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられている。このため、図4A及び図4Bに示すように、孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入する際、外側カラー部材10の外周面11に塗布した接着剤がFRP材1によって掻き落とされるのを抑制することができる。
 また、外側カラー部材10の外周面11に上記テーパが設けられているので、外側カラー部材10の外周面11が孔内周面Hsに押しつけられた際に孔内周面Hsから受ける力は、図4Cに矢印で示すように、下向き(爪部26側向き)の成分を有している。この下向きの力は、爪部26を介してフランジ部22に伝達されるため、フランジ部22の裏面22bはFRP材1の上側(フランジ部22側)の表面1aに押し付けられる。また、この下向きの力によって、金属カラー2が貫通孔Hから上側へ抜けることが防止される。
<第5実施形態> 
 第5実施形態では、図5A及び図5Bに示すように、内側カラー部材20の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12に、それらの径方向寸法がフランジ部22に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられている。テーパの角度θfは、例えば、外側カラー部材10の中心軸X10を含む断面において、中心軸X10に対して1°程度である。
 また、フランジ部22の下側(外側カラー部材10側)の側面(裏面)22bと、外側カラー部材10の上側(フランジ部22側)の側面14とのうち少なくともいずれか一方には、接着剤入りマイクロカプセルMが塗布されている。
 本実施形態によれば、内側カラー部材20の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12に、それらの径方向寸法がフランジ部22に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられている。このため、内側カラー部材20が外側カラー部材10の内周面12から受ける押圧力の反力は、図5Bに矢印で示すように、下向き(内側カラー部材20の先端部側向き、またはフランジ部22が設けられた側とは反対側向き)の成分を有している。この下向きの力により、外側カラー部材10の上側の側面14はフランジ部22の裏面22bに押し付けられるため、そこに塗布されたマイクロカプセルMをより確実に破ることができ、また、当該部位において接着剤の硬化に必要な圧力を確保することができる。
 また、外側カラー部材10の上側の側面14またはフランジ部22の裏面22bに塗布されたマイクロカプセルMから放出された接着剤は、フランジ部22の裏面22bとFRP材1の上側の表面1aとの隙間にも行き渡る。従って、外側カラー部材10と内側カラー部材20との接着強度を一層向上させることができるとともに、上記隙間からの水等の侵入に対し、防水性を向上させることができる。
<第6実施形態> 
 第6実施形態では、図6Aに示すように、外側カラー部材10の外周面11は、スリット13を挟んで外周面11の周方向一側(図6Aにおいて時計回り側;Z1方向)に位置する第1の半円筒面11Aと、外周面11の周方向他側(図6Aにおいて反時計回り側;Z2方向)に位置する第2の半円筒面11Bとに区分されている。第1の半円筒面11Aの曲率半径r1は、貫通孔Hの半径の公差の最小値より小さい。第2の半円筒面11Bの曲率半径r2は、貫通孔Hの半径の公差の最大値より大きい。
 外側カラー部材10は、スリット13を規定する一対のスリット周縁部10sを有している。一対のスリット周縁部10sのうち周方向一側(Z1方向)のスリット周縁部10sにおける上側(フランジ部22側)の端部には、上側に向けて突出する突起16が設けられている。
 また、フランジ部22の下側(外側カラー部材10側)の側面22bには、図6B及び図6Cに示すように、平面視略円弧状のガイド溝27が設けられている。ガイド溝27は、突起16を孔軸周りに相対移動可能に収容している。
 ガイド溝27は、突起16がガイド溝27の端部に位置しているとき、突起16に係合して、内側カラー部材20の外側カラー部材10に対する孔軸周りの回転を阻止する。また、ガイド溝27は、突起16がガイド溝27の端部以外の部分に位置しているとき、突起16のガイド溝27内の移動を許容し、内側カラー部材20の外側カラー部材10に対する孔軸周りの回転を許容する。
 内側カラー部材20の本体部21の外周面23と外側カラー部材10の内周面12との周方向位相が揃っているとき、すなわち、図6Cに示すように、本体部21の外周面23における正三角形状の角部に対応する凸面25と、外側カラー部材10の内周面12における正三角形状の角部に対応する凹面12aとが径方向に対向して位置しているとき、突起16はガイド溝27の周方向一側(Z1方向)の端部に位置する。ガイド溝27の長さは、特に限定されないが、内側カラー部材20の本体部21の断面形状が正n角形状(nは3以上の整数)である場合は、内側カラー部材20が、図6Cの位置から外側カラー部材10に対して周方向一側(図6Cにおいて時計回り;Z1方向)へ180°/nだけ回転することを許容する長さであることが好ましい。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態にかかる組み付け工程では、孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入する際、スリット13の周方向一側に隣接する端部10aを、スリット13を挟んで周方向他側に位置する端部10bの方へ(スリット13の幅が狭まる方向へ)牽引しつつ、外側カラー部材10を孔軸周りに回転させる。具体的には、突起16をガイド溝27の周方向一側(Z1方向)の端部に係合させた状態で、内側カラー部材20を、孔軸周りに周方向他側(図6Cにおいて反時計回り;Z2方向)へ回転させつつ孔軸方向に送り、外側カラー部材10を孔内周面Hsに嵌入する。このとき、第2の半円筒面11Bが孔内周面Hsに倣って若干縮径しながら貫通孔H内に引き込まれるため、容易に外側カラー部材10を孔内周面Hsに嵌入することができる。他の工程は、第3実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 本実施形態によれば、外側カラー部材10の外周面11は、スリット13を挟んで外周面11の周方向一側に位置する第1の半円筒面11Aと、外周面11の周方向他側に位置する第2の半円筒面11Bとに区分され、第1の半円筒面11Aの曲率半径r1は、孔内周面Hsの半径の公差の最小値より小さく、かつ、第2の半円筒面11Bの曲率半径r2は、孔内周面Hsの半径の公差の最大値より大きい。このため、孔内周面Hsの半径が公差の最大値である場合でも、第2の半円筒面11Bで孔内周面Hsとの間に適切な摩擦力を確保することができ、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際に、孔内周面Hsに対する外側カラー部材10の滑りを防止できる。また、孔内周面Hsの半径が公差の最小値である場合でも、第1の半円筒面11Aを第2の半円筒面11Bより先に貫通孔Hの内部に進入させつつ、外側カラー部材10の端部10aが端部10bよりも先行する方向(Z2方向)に外側カラー部材10を孔軸周りに回転させることで、第2の半円筒面11Bが孔内周面Hsに倣って若干縮径しながら貫通孔H内に引き込まれる。このため、外側カラー部材10を容易に孔内周面Hsに嵌入することができる。
 また、ガイド溝27は、突起16がガイド溝27の端部に位置しているとき、突起16に係合して内側カラー部材20の外側カラー部材10に対する回転を阻止する。従って、突起16をガイド溝27の端部に係合させた状態で内側カラー部材20を孔軸周りに回転させることで、外側カラー部材10の端部10aを端部10bの方へ牽引しつつ、外側カラー部材10を孔軸周りに回転させることができる。また、ガイド溝27は、突起16がガイド溝27の端部以外の部分に位置しているときは、突起16のガイド溝27内の移動を許容して、内側カラー部材20の外側カラー部材10に対する孔軸周りの回転を許容する。従って、外側カラー部材10の孔内周面Hsへの嵌入が完了した後、内側カラー部材20の回転方向を反転することで、凸面25を外側カラー部材10の内周面12に当接させ、当該内周面12に対して径方向外方への押圧力を付与することができる。
<第7実施形態> 
 第7実施形態では、外側カラー部材10における、内側カラー部材20の凸面25が当接して押圧力を付与している部分の剛性が、図7A乃至図7Cに示すように、外側カラー部材10における他の部分よりも低く設定されている。より具体的には、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、外側カラー部材10の内周面12の正三角形状の辺部に対応する厚肉壁部10Aが、該正三角形状の角部に対応する薄肉壁部10Bよりも、径方向荷重(上記押圧力)に対する剛性が低い。
 図7Bに示すように、厚肉壁部10Aの上側側面14及び下側側面15には、それぞれ孔軸方向に深さを有する凹部14A,15Aが複数形成されている。軸方向に隣り合う凹部14A,15A同士の間には、隔壁が設けられている。なお、図7Cに示すように、厚肉壁部10Aの上側側面14または下側側面15のうち一方にのみ、複数の凹部を設けてもよい。各凹部14A,15Aは、軸方向に貫通する孔であってもよいが、高い防水性が要求される場合は、隔壁を設けた方が好ましい。
 本実施形態によれば、外側カラー部材10における、内側カラー部材20の凸面25が当接して押圧力を付与している部分の剛性を、他の部分よりも低く設定した。このため、FRP材1が経年変化により肉痩せし、孔内周面Hsの位置が当初の位置よりも径方向外側へ後退したとしても、外側カラー部材10の上記低剛性部が弾性的に復元することで、低剛性部を設けなかった場合よりも多く、FRP材1の変形分を吸収することができる。これにより、金属カラー2の緩みを防止できる。
 また、本実施形態では、外側カラー部材10における、内側カラー部材20の凸面25が当接して押圧力を付与している部分に、孔軸方向に深さを有する凹部14A,15Aが形成されている。これにより、図7Dに示すように、当該部分に、凹部14A,15Aを含む中間領域MRと、中間領域MRを径方向に挟むように位置する、凹部14A,15Aを含まない内側領域IR及び外側領域ORとが形成される。これら3つの領域を、図7Dに示すように、径方向に直列につながれた3つのバネに置き換えて表せば、中間領域MRのバネ定数k2は、凹部14A,15Aが形成されている分、内側領域IRのバネ定数k1や外側領域ORのバネ定数k3より小さくなる。3つのバネの合成バネ定数も、凹部14A,15Aが形成されていない場合のそれより小さくなる。このため、本実施形態によれば、図7Eに示すように、主に中間領域MRが弾性的に復元することで、凹部14A,15Aを設けなかった場合より多く、FRP材1の変形分δ1を吸収することができる。
<第8実施形態> 
 第8実施形態では、図8A乃至図8Cに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、孔内周面Hs及び外側カラー部材10の外周面11が、それぞれ楕円形状に形成されている。孔内周面Hsの形状と外側カラー部材10の外周面11の形状は、略相似である。また、外側カラー部材10の外周面11の中心から外周面11における楕円形状の長軸端までの距離L2は、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsにおける楕円形状の短軸端までの距離L3より大きい。
 また、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カラー部材20の本体部21の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12は、それぞれ丸みを帯びた正三角形状に形成されている。本体部21の外周面23の形状と外側カラー部材10の内周面12の形状は、略相似である。本体部21の外周面23の中心から該外周面23における正三角形状の角部に対応する凸面25の最遠点までの距離L1と、外側カラー部材10の径方向の平均厚さTの最大値との和は、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsにおける楕円形状の長軸端までの距離L4より大きい。ここで、径方向の平均厚さTとは、外側カラー部材10の内周面12の周方向に互いに120°ずつ離間した3つの位置における外側カラー部材10の径方向厚さ(例えば、図8Aのt4、t5、t6)の和を、上記正三角形状の角部の個数3で割った値である。
 孔内周面Hsには、外側カラー部材10が嵌入され、その外側カラー部材10の内周面12には、内側カラー部材20の本体部21が嵌入されている。その状態で、内側カラー部材20は、FRP材1及び外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させられ、外側カラー部材10の凸面は、孔内周面Hsに当接し、内側カラー部材20の凸面25は、外側カラー部材10の内周面12に当接している。凸面25は、外側カラー部材10の内周面12に対し、径方向外方へ押圧力を付与している。この押圧力により、外側カラー部材10は、拡径方向に変形させられ、外側カラー部材10の外周面11は、孔内周面Hsに押しつけられている。内側カラー部材20は、押圧力の反力を外側カラー部材10の内周面12から受けており、この反力により外側カラー部材10に保持されている。
 本実施形態によれば、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、孔内周面Hs及び外側カラー部材10の外周面11が、それぞれ楕円形状に形成されている。また、外側カラー部材10の外周面11の中心から該外周面11における楕円形状の長軸端部に対応する凸面の最遠点までの距離L2は、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsにおける楕円形状の短軸端までの距離L3より大きい。さらに、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カラー部材20の本体部21の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12は、それぞれ丸みを帯びた正三角形状に形成されている。また、内側カラー部材20の本体部21の外周面23の中心から該外周面23における正三角形状の角部に対応する凸面25の最遠点までの距離L1と、外側カラー部材10の径方向の平均厚さTの最大値との和は、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsにおける楕円形状の長軸端までの距離L4より大きい。このため、孔内周面Hsに外側カラー部材10が嵌入された状態で、内側カラー部材20をFRP材1に対して孔軸周りに回転させることで、外側カラー部材10をFRP材1に対して孔軸周りに回転させて、外側カラー部材10の凸面を孔内周面Hsに当接させることができる。また、その後さらに内側カラー部材20の回転を継続することで、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させて、内側カラー部材20の凸面25を外側カラー部材10の内周面12に当接させ、当該内周面12に対して押圧力を付与することができる。
 また、外側カラー部材10の凸面が、孔内周面Hsに当接して、外側カラー部材10が貫通孔H内で回転不能に拘束されているため、締結具Fから入力される締付トルクに対する強度が向上する。従って、締結具Fから過大な締付トルクが入力された場合でも、金属カラー2がFRP材1に対して回転することを未然に防止することができる。
<金属カラーの装着方法> 
 本実施形態にかかる組み付け工程では、図8Aに示すように、孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入した後、内側カラー部材20をFRP材1に対して孔軸周りに周方向一側(図8Aにおいて時計回り;Z1方向)へ回転させることで、外側カラー部材10をFRP材1に対して孔軸周りに回転させ、図8Bに示すように、外側カラー部材10の凸面を孔内周面Hsに当接させる。その後、さらに内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに周方向一側(図8Aにおいて時計回り;Z1方向)へ回転させて、図8Cに示すように、内側カラー部材20の凸面25を外側カラー部材10の内周面12に当接させ、凸面25から外側カラー部材10の内周面12に対して押圧力を付与する。他の工程は、第3実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、外側カラー部材10の凸面を孔内周面Hsに当接させて、外側カラー部材10を貫通孔H内で回転不能に拘束することで、締結具Fから入力される締付トルクに対して優れた強度を有する締結部構造を得ることができる。また、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際の回転トルクを制御することで、外側カラー部材10の外周面11の孔内周面Hsへの押し付け力を、適切な値に制御することができる。
 なお、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面における、孔内周面Hs及び外側カラー部材10の外周面11は、楕円形状に限らず、互いに略相似な、丸みを帯びた正多角形状に形成されてもよい。また、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面における、内側カラー部材20の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12は、互いに略相似な、丸みを帯びた正多角形(正三角形以外の正四角形、正五角形など)状に形成されてもよい。この場合、外側カラー部材10の外周面11の中心から外周面11における正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離は、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsまでの半径方向距離の最小値(孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsの正多角形状の辺部に対応する面の最近点までの距離)より大きく形成すればよい。さらに、本体部21の外周面23の中心から該外周面23における正多角形状の角部に対応する凸面25の最遠点までの距離と、外側カラー部材10の径方向の平均厚さTの最大値との和を、孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsまでの半径方向距離の最大値(孔内周面Hsの中心から孔内周面Hsの正多角形状の角部に対応する凹面の最遠点までの距離)より大きく形成すればよい。ここで、径方向の平均厚さTとは、外側カラー部材10の内周面12の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における外側カラー部材10の径方向厚さの和をnで割った値である(nは、当該正多角形状の角部の個数)。この場合でも、上記と同じ効果を得ることができる。
<第9実施形態>
 第9実施形態では、図9に示すように、内側カラー部材20のフランジ部22の下側(外側カラー部材10側)の側面(裏面)22bと、外側カラー部材10の上側(フランジ部22側)の側面14とに、径方向内方に向かうに従って上側(フランジ部22の表面22a側)に位置するようなテーパが設けられている。テーパの角度θgは、例えば、内側カラー部材20の中心軸X12を含む断面において、中心軸X12に直交する線X13に対して、5°程度である。
 本実施形態によれば、外側カラー部材10のフランジ部22側の側面14と、これに当接するフランジ部22の裏面22bとに、径方向内方に向かうに従ってフランジ部22の表面22a側に位置するようなテーパが設けられている。このため、締結具Fの軸力がフランジ部22を介してその裏面22bから外側カラー部材10の側面14に入力されるとき、外側カラー部材10に径方向外側向きの力がかかりにくい。従って、締結具Fから過大な軸力が入力された場合でも、孔内周面Hsに対して径方向外方へ過度な力が付与されることを防止することができる。また、締結具Fから過大な締付トルクが入力された場合でも、フランジ部22の裏面22bから外側カラー部材10のフランジ部22側の端部に径方向内側向きの力が作用して、外側カラー部材10が内側カラー部材20に拘束されるので、内側カラー部材20の外側カラー部材10に対する回転(滑り)を防止することができる。なお、本実施形態の効果は、外側カラー部材10の側面14よりも径方向の幅が大きいフランジ部22の裏面22bに上記テーパが設けられていれば、外側カラー部材10の側面14のテーパを省略しても得ることができる。
<第10実施形態> 
 第10実施形態では、図10A乃至図10Cに示すように、内側カラー部材20の本体部21の外周面23に、複数の外歯T2が周方向に並んで形成されている。外歯T2の径方向外側側面には、各々、内側カム面C2が設けられている。また、外側カラー部材10の内周面12には、複数の内歯T1が周方向に並んで形成されている。内歯T1の径方向内側側面には、各々、外側カム面C1が設けられている。複数の外側カム面C1は、各々、複数の内側カム面C2と径方向に対向している。
 内側カム面C2及び外側カム面C1は、各々、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、周方向一側が周方向他側より径方向内側に位置するように傾斜している。図10B及び図10Cに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カラー部材20の外周面23の中心から内側カム面C2までの半径方向距離の最大値RD1と、外側カム面C1から外側カラー部材10の外周面11までの半径方向距離の最大値RD2との和は、孔内周面Hsの半径より大きい。孔内周面Hsには、外側カラー部材10が嵌入され、外側カラー部材10の内周面12には、内側カラー部材20の本体部21が嵌入されている。その状態で、内側カラー部材20は、外側カラー部材10に対して孔軸周りに周方向一側(図10Bにおいて時計回り;Z1方向)へ回転させられ、内側カラー部材20の内側カム面C2は、外側カム面C1に当接し、外側カム面C1に対して径方向外方へ押圧力を付与している。この押圧力により、外側カラー部材10は、拡径方向に変形させられ、その外周面11は、孔内周面Hsに押しつけられている。内側カラー部材20は、押圧力の反力を外側カム面C1から受けており、この反力により外側カラー部材10に保持されている。
 また、図10B及び図10Cに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カム面C2と外側カム面C1との接点CP2を通る、該接点CP2と内側カラー部材20の中心とを結ぶ直線X3に垂直な直線X4と、接点CP2における接線Y2とがなす角のうち小さい方の角θbは、次の式を満たしている。
  tanθb ≦ μ
  ただし、μ:内側カム面C2と外側カム面C1との間の静止摩擦係数
 本実施形態によれば、内側カラー部材20の外周面23には、複数の内側カム面C2が周方向に並んで形成されており、外側カラー部材10の内周面12には、複数の内側カム面C2と径方向に各々対向する複数の外側カム面C1が周方向に並んで形成されている。貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、内側カム面C2及び外側カム面C1は、各々、周方向一側が周方向他側より径方向内側に位置するように傾斜しており、かつ、内側カラー部材20の外周面23の中心から内側カム面C2までの半径方向距離の最大値RD1と、外側カム面C1から外側カラー部材10の外周面11までの半径方向距離の最大値RD2との和は、孔内周面Hsの半径より大きい。このため、孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入した状態で、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに周方向一側(図10Bにおいて時計回り;Z1方向)へ回転させることで、内側カム面C2を外側カム面C1に当接させて、当該外側カム面C1に対し、径方向外方へ押圧力を付与することができる。
 また、第3乃至第9実施形態のように、内側カラー部材20の外周面23及び外側カラー部材10の内周面12を、それぞれ丸みを帯びた多角形状に形成した場合と比較して、内側カラー部材20と外側カラー部材10との間に形成される隙間の容積を小さくすることができる。このため、隙間を充填するための接着剤の使用量を低減することができ、接着剤硬化後の金属カラー2の剛性を向上させることができる。
 また、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、角θbは、次の式を満たす。
  tanθb ≦ μ
  ただし、μ:内側カム面C2と外側カム面C1との間の静止摩擦係数
 従って、内側カラー部材20に対して径方向の外力が作用しても、当該外力の接線Y2に平行な成分より内側カム面C2と外側カム面C1との間の摩擦力の方が大きくなる。このため、外側カム面C1に対する内側カム面C2の滑りを防止して、内側カラー部材20及び外側カラー部材10(金属カラー2)の緩みを防止することができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態にかかる組み付け工程では、図10D及び図10Eに示すように、孔内周面Hsに外側カラー部材10を嵌入した後、FRP材1に対する外側カラー部材10の孔軸周りの回転を拘束しつつ、内側カラー部材20を、外側カラー部材10に対して周方向一側へ(Z1方向に)孔軸周りに回転させる。これにより、図10Bに示すように、複数の内側カム面C2を複数の外側カム面C1に当接させて、内側カム面C2から外側カム面C1に対し、径方向外方へ押圧力を付与する。他の工程は、上記実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、上記締結部構造を効率的に(簡単な工程で生産性よく)得ることができる。また、内側カラー部材20と外側カラー部材10との接着に使用される接着剤の量が少なく、剛性の高い金属カラー2を、効率的に得ることができる。
 なお、後述する第11及び第15実施形態の金属カラーの装着方法は、第10実施形態のそれと同様であるため、第11及び第15実施形態については、金属カラーの装着方法の説明を省略する。
<第11実施形態>
 第11実施形態では、図11に示すように、外歯T2の径方向外側の端部T2aが、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、その角度αは、上記角θbと次の式の関係を満たしている。
 α < 90°-θb
 本実施形態によれば、外歯T2の径方向外側の端部T2aの剛性は、角度αが、α≧90°-θbの関係にある場合よりも低くなる。このため、FRP材1が経年変化により肉痩せし、孔内周面Hsが当初の位置よりも径方向外側へ後退したとしても、上記端部T2aが弾性的に復元することでFRP材1の変形分をより多く(角度αが、α≧90°-θbの関係にある場合よりも多く)吸収することができる。これにより、金属カラー2の緩みを防止できる。
 なお、外歯T2の径方向外側の端部T2aに代えて、またはこれと併せて内歯T1の径方向内側の端部T1aを、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成し、その角度βを、角θbと次の式の関係を満たすように形成してもよい。
 β < 90°-θb
 この場合でも、内歯T1の径方向内側の端部T1aの剛性を、その角度βが、β≧90°-θbの関係にある場合よりも低くすることができ、上記と同じ効果を得ることができる。
<第12実施形態> 
 第12実施形態では、図12A乃至図12Dに示すように、内側カム面C2の周方向他側の端部に、径方向外方に突出した突起28が形成されている。また、外側カム面C1には、図12B及び図12Dに示すように、凹部17が形成されている。凹部17は、内側カム面C2が外側カム面C1に対して所定の周方向位置にあるときに突起28と係合し、外側カラー部材10に対する内側カラー部材20の周方向一側への回転を制限する。
 本実施形態によれば、内側カム面C2が外側カム面C1に対して所定の周方向位置より周方向一側へ回転することが防止される。このため、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際に過大な(既定トルク以上の)回転トルクが入力された場合でも、内側カム面C2から外側カム面C1に付与される径方向外方への押圧力、ひいては外側カラー部材10の外周面11の孔内周面Hsへの押し付け力を、一定の上限値以下に抑えることができる。これにより、金属カラー2からFRP材1の孔周辺部に過剰な力が入力されることを防止することができる。なお、所定の周方向位置は、外側カラー部材10の外周面11の孔内周面Hsへの押し付け力が孔内周面Hsの許容面圧の範囲内に収まるように、予め計算や実験により求めることができる。
<金属カラーの装着方法> 
 本実施形態にかかる組み付け工程では、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、図12B及び図12Dに示すように、突起28が凹部17と係合するまで回転させる。他の工程は、第10実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、外側カラー部材10の外周面11の孔内周面Hsへの押し付け力を適切な値に制御して、金属カラー2からFRP材1の孔周辺部に過剰な力が入力されることをより確実に防止することができる。
 なお、突起28に代えて、またはこれと併せて外側カム面C1の周方向一側の端部に径方向内方に突出した突起を形成してもよい。この場合、内側カム面C2が外側カム面C1に対して所定の周方向位置にあるときに上記突起と係合し、内側カラー部材20の外側カラー部材10に対する周方向一側への回転を制限する凹部を内側カム面C2に形成する。この場合でも、上記と同じ効果を得ることができる。
<第13実施形態> 
 第13実施形態では、図13A及び13Bに示すように、外歯T2の径方向外側の端部T2aが、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、外側カム面C1は、第1カム面C11と、第2カム面C12とに区画されている。第2カム面C12は、第1カム面C11の周方向一側の端部から屈曲して周方向一側へ延在している。
 また、図13Bに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、角θ1は角θ2より大きい。角θ1は、第1カム面C11上の点における第1カム面C11の法線N1と、当該第1カム面C11上の点と内側カラー部材20の中心とを結ぶ直線X5とがなす角のうち小さい方の角である。角θ2は、第2カム面C12上の点における第2カム面C12の法線N2と、当該第2カム面C12上の点と内側カラー部材20の中心とを結ぶ直線X6とがなす角のうち小さい方の角である。
 本実施形態によれば、角θ1が角θ2より大きいので、外歯T2の径方向外側の端部T2aが第1カム面C11と第2カム面C12との間の境界線を第1カム面C11側から第2カム面C12側へ通過する際、内側カラー部材20を周方向一側へ回転させるために必要な回転トルクの単位回転角当たりの増加率が不連続に減少する。そのため、作業者または金属カラー取付用機械(以下、作業者等)は、外歯T2の端部T2aが、第1カム面C11と第2カム面C12との間の境界線を通過したこと(図13Bに示す状態から図13Cに示す状態に変化したこと)を感知または検知することができる。従って、外側カラー部材10の外周面11から孔内周面Hsに付与される押し付け力が適切な値に到達した時点で、外歯T2の端部T2aが上記境界線を通過するように設定し、その時点で作業者等による内側カラー部材20の回転を停止すれば、金属カラー2からFRP材1の孔周辺部に過剰な力が入力されることを防止することができる。
 なお、内歯T1と外歯T2との関係は、上記と逆の関係であってもよい。具体的には、内歯T1の径方向内側の端部T1a(図11参照)を、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成し、内側カム面C2を、第3カム面と、第3カム面の周方向他側の端部から屈曲して周方向他側へ延在する第4カム面とに区画してもよい。そして、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、第3カム面上の点における第3カム面の法線と、当該第3カム面上の点と内側カラー部材20の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ3を、第4カム面上の点における第4カム面の法線と、当該第4カム面上の点と内側カラー部材20の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ4より大きくしてもよい。この場合も上記と同じ効果を得ることができる。
<金属カラーの装着方法> 
 本実施形態にかかる組み付け工程では、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、図13Bの状態から、図13Cに示すように外歯T2の径方向外側の端部T2aが第1カム面C11と第2カム面C12との間の境界線を越えるまで回転させる。上記変形例にかかる組み付け工程では、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、内歯T1の径方向内側の端部T1aが第3カム面と第4カム面との間の境界線を越えるまで回転させる。他の工程は、第10実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、作業者等が、外歯T2の径方向外側の端部T2aが境界線を通過したこと(変形例においては、内歯T1の径方向内側の端部T1aが境界線を通過したこと)を、感知または検知することができる。従って、外側カラー部材10の外周面11から孔内周面Hsに付与される押し付け力が適切な値に到達した時点で、外歯T2の端部T2a(変形例では、内歯T1の端部T1a)が上記境界線を通過するように設定することで、作業者等は、上記押し付け力が適切な値に到達したことを感知または検知することができる。
<第14実施形態> 
 第14実施形態では、図14A及び図14Bに示すように、第13実施形態の第2カム面C12に、外歯T2の径方向外側の端部T2aが係合する凹部18が形成されている。また、角θ2(図13B参照)は、0°以上1°以下である。
 本実施形態によれば、第2カム面C12に、外歯T2の径方向外側の端部T2aが係合する凹部18が形成されている。外歯T2の端部T2aが凹部18に係合する際は、端部T2aが凹部18の内部に入り込む時に、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して回転させるために必要な回転トルクが一瞬減少し、その後(端部T2aが凹部18に係合した後)急増する。このため、作業者等は、外歯T2の端部T2aが凹部18に係合したことを感知または検知する(クリック感を得る)ことができる。そして、この時点で内側カラー部材20の回転を停止することにより、内側カラー部材20の過剰な回転を防止することができる。
 また、外歯T2の端部T2aは、径方向外方への押圧力を受けているので、凹部18に係合した端部T2aは、その状態に保持される。これにより、内側カラー部材20が外側カラー部材10に対して周方向他側へ戻り回転すること(内側カラー部材20の緩み)を防止することができる。
 さらに、角θ2は、0°以上1°以下である。この場合、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに周方向一側へ回転させるために必要な回転トルクは、外歯T2の端部T2aが第1カム面C11と第2カム面C12との間の境界線を通過した後は、ほとんど増加しない。従って、仮に端部T2aが凹部18を乗り越えて、内側カラー部材20の周方向一側への回転が継続されたとしても、金属カラー2からFRP材1の孔周辺部に過剰な力が入力されることを防止することができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態にかかる組み付け工程では、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、図14Aに示す状態から、図14Bに示すように外歯T2の径方向外側の端部T2aが凹部18に係合するまで回転させる。他の工程は、第10実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、作業者等が、外歯T2の端部T2aが凹部18に係合したことを感知または検知する(クリック感を得る)ことができる。そして、この時点で内側カラー部材20の回転を停止することにより、内側カラー部材20の過剰な回転を防止することができる。
 なお、内歯T1と外歯T2との関係は、上記と逆の関係であってもよい。具体的には、第13実施形態の変形例にかかる第4カム面に、内歯T1の径方向内側の端部T1aが係合する凹部を形成してもよい。また、角θ4を、0°以上1°以下に設定してもよい。この場合も上記と同じ効果を得ることができる。なお、この変形例にかかる金属カラー2の装着方法は、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに回転させる際、内歯T1の端部T1aが凹部に係合するまで回転させる点を除き、第14実施形態にかかる装着方法と同様である。
<第15実施形態> 
 第15実施形態では、図15A及び図15Bに示すように、内側カム面C2の周方向一側端部と外側カム面C1の周方向一側端部とが径方向に対向し、かつ、内側カム面C2の周方向他側端部と外側カム面C1の周方向他側端部とが径方向に対向している状態において、互いに径方向に対向している内側カム面C2と外側カム面C1との間に形成される最小隙間δの大きさが、次の式を満たしている。
 πR/45×sinθc ≦ Avg.δ ≦ πR/30×sinθc
 ただし、Avg.δ:最小隙間δの平均値、R:貫通孔Hの軸方向に垂直な断面における、内側カム面C2の周方向他側端部から内側カラー部材20の中心までの半径方向距離、θc:内側カム面C2上の点における内側カム面C2の法線N3と、当該内側カム面C2上の点と内側カラー部材20の中心とを結ぶ直線X7とがなす角のうち小さい方の角
 なお、最小隙間δとは、径方向に対向している一対の内側カム面C2と外側カム面C1と間に形成される隙間のうち、最も幅狭な領域の隙間である。また、最小隙間δの平均値とは、全ての内側カム面C2に形成される最小隙間δの平均値である。例えば、周方向に均等配置された内側カム面C2のうちのいくつかで計測された最小隙間δの平均値として求めることができる。
 本実施形態によれば、内側カラー部材20が外側カラー部材10に対し、内側カム面C2の周方向一側端部と外側カム面C1の周方向一側端部とが径方向に対向し、かつ、内側カム面C2の周方向他側端部と外側カム面C1の周方向他側端部とが径方向に対向するような角度位置にあるとき、内側カム面C2と外側カム面C1との間に少なくとも最小隙間δの大きさを有する隙間が形成される。このため、内側カラー部材20を外側カラー部材10に挿入する際、外側カラー部材10を拡径変形させることなく容易に挿入でき、金属カラー2の組立て作業の効率が向上する。また、挿入後、図15Cに示すように、内側カラー部材20を外側カラー部材10に対して孔軸周りに周方向一側へ8°~12°程度回転させることで、内側カム面C2を外側カム面C1に当接させ、さらに若干の角度だけ内側カラー部材20を回転させることで、外側カラー部材10を弾性的に拡径変形させることができる。この状態では、外側カラー部材10の復元力によって外側カラー部材10を内側カラー部材20の外周面23に保持(仮固定)させることができるので、組付け作業時の金属カラー2の取扱いが容易になる。また、このときの外側カム面C1と内側カム面C2との接触圧は必要最小限に制御できるので、カム面C1,C2に接着剤入りマイクロカプセルMを塗布した場合でも、組付け工程における外側カラー部材10の拡径変形より前の工程(金属カラー2の搬送、貫通孔Hへの挿入など)でマイクロカプセルMが破れてしまうことを防止することができる。
 なお、第10乃至第15実施形態において、内側カム面C2から外側カム面C1に対して径方向外方へ押圧力を付与する際の内側カラー部材20の回転方向(周方向一側(Z1方向))、並びに、第3乃至第9実施形態において、内側カラー部材20の凸面25から外側カラー部材10の内周面12に対して径方向外方へ押圧力を付与する際の内側カラー部材20の回転方向(周方向一側(Z1方向))は、締結具Fを締結する際に内側カラー部材20に入力される締付トルクの向きと同一である。従って、締付トルクが内側カラー部材20に入力された場合でも、凸面25と外側カラー部材10の内周面12の接着面や、内側カム面C2と外側カム面C1の接着面には圧縮方向の力が作用する。このため、金属カラー2が緩みにくい。
<第16実施形態> 
 次に、第16実施形態にかかる締結部構造について、図16A乃至図16Eを参照して説明する。なお、上記において既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
 図16A及び図16Bに示すように、第16実施形態にかかる締結部構造では、FRP材1に形成された貫通孔Hに金属カラー2が装着されている。金属カラー2は、図16C及び図16Dに示すように、カラー部材30と、楔部材40とを備える。
 カラー部材30は、例えば、鋼などの金属から構成され、筒状の本体部31と、板状のフランジ部32とを備える。フランジ部32は、本体部31の上側端部から径方向外方に延出している。本体部31の外周面33は、貫通孔Hの孔内周面Hsに当接している。
 フランジ部32の上側の側面(表面)32aには、ボルト等の締結具Fを挿入するための挿入孔24が開口している。フランジ部32の下側(FRP材1側)の(裏面)32bと、FRP材1の上側(フランジ部32側)の表面1aとは、互いに貫通孔Hの軸方向に対向して当接している。
 カラー部材30は、その外周面33の周方向の一箇所にスリット34が形成され、平面視C字状を呈し、貫通孔Hの径方向に(拡径/縮径方向に)弾性的に変形可能である。スリット34は、カラー部材30の軸方向の一方の端面である表面32aから他方の端面である下側側面へ連通している。
 楔部材40は、例えば、鋼などの金属から構成された、カラー部材30の本体部31の軸方向長さと同程度の長さを有する柱状の部材である。楔部材40は、カラー部材30のスリット34に打ち込まれている。楔部材40の側面41(押圧面)は、スリット34の内面34aに対し、該内面34a同士が周方向に離間する方向へ押圧力を付与している。この押圧力により、カラー部材30は、拡径方向に変形させられ、カラー部材30の外周面33は、孔内周面Hsに押しつけられている。楔部材40は、押圧力の反力をスリット34の内面34aから受けており、この反力によりカラー部材30に保持されている。
 図16Dに示すように、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、スリット34の内面34aの楔部材40が当接している面領域と、該面領域上の点とカラー部材30の中心とを結ぶ直線X8とがなす角θdは、次の式を満たしている。
  tanθd ≦ μ
  ただし、μ:スリット34の内面34aと楔部材40との間の静止摩擦係数
 楔部材40の側面41と、スリット34の内面34aとは、接着剤により接着されている。また、カラー部材30の本体部31の外周面33と、孔内周面Hsとは、接着剤により接着されている。
 以下、本実施形態の作用効果について説明する。
 本実施形態では、楔部材40が、スリット34の内面34aに対して、該内面34a同士が周方向に離間する方向へ押圧力を付与している。この押圧力によって、カラー部材30は拡径方向に変形させられ、その外周面33は孔内周面Hsに押しつけられている。従って、上記押圧力が作用しない場合よりも、外周面33と孔内周面Hsとの隙間に配置された接着剤の層厚を小さくすることができる。また、楔部材40は、スリット34の内面34aから受ける押圧力の反力によってカラー部材30に保持されている。つまり、カラー部材30は、孔内周面Hsと楔部材40とによって形状拘束されている。このため、カラー部材30の弾性力のみから押圧力を得る場合よりも、高い押圧力を安定して得ることができる。従って、本実施形態にかかる締結部構造によれば、接着剤のクリープ変形による影響(貫通孔Hと金属カラー2との位置関係の経年変化など)を抑制することができる。
 また、本実施形態では、カラー部材30は、外周面33の周方向の一箇所にスリット34が形成され、貫通孔Hの径方向に変形可能になっている。従って、カラー部材30を貫通孔Hに装着する際に、カラー部材30を縮径変形させつつ嵌入することができ、これにより、カラー部材30から孔内周面Hsに高い摩擦力が作用することを防止することができる。また、貫通孔Hに装着されたカラー部材30は、その外周面33が孔内周面Hsに当接するように配置されるので、楔部材40をカラー部材30に打ち込む際に、カラー部材30によって孔内周面Hsを保護することができる。従って、本実施形態にかかる締結部構造によれば、金属カラー2を装着する際に発生し得る、孔周辺部の強化繊維の損傷を防止することができる。
 また、本実施形態では、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、スリット34の内面34aの楔部材40が当接している面領域と、該面領域上の点とカラー部材30の中心とを結ぶ直線X8とがなす角θdは、次の式を満たしている。
  tanθd ≦ μ
  ただし、μ:スリット34の内面34aと楔部材40との間の静止摩擦係数
 従って、楔部材40に対してカラー部材30の周方向の外力が作用しても、当該外力のスリット34の内面34aに平行な成分より、楔部材40とスリット34の内面34aとの間の摩擦力の方が大きくなる。このため、スリット34の内面34aに対する楔部材40の滑りを防止して、カラー部材30及び楔部材40(金属カラー2)の緩みを防止することができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態の金属カラー2の装着方法について、図16A、図16B及び図16Eを参照して説明する。
(1)接着剤塗布工程
 後述する組み付け工程に先立ち、楔部材40の側面41と、スリット34の内面34aとのうち少なくともいずれか一方、及び、カラー部材30の本体部31の外周面33に、予めマイクロカプセルMを塗布し、乾燥させておく。マイクロカプセルMは、上記押圧力や、本体部31の外周面33が孔内周面Hsに押しつけられたときの押し付け力が作用することによって破れ、内部に封入されていた接着剤を放出する。
(2)組み付け工程
 組み付け工程では、まず、図16Eに示すように、FRP材1の貫通孔Hの孔内周面Hsに、カラー部材30を嵌入する。
 次に、打ち込み治具を用いて、図16A及び図16Bに示すように、スリット34に楔部材40を打ち込む。これにより、楔部材40の側面41(押圧面)をスリット34の内面34aに当接させ、側面41から内面34aに対し、スリット34の内面34a同士が周方向に離間する方向の押圧力を付与させる。この押圧力によりカラー部材30を径方向に変形させ、その外周面33を孔内周面Hsに押しつける。また、この押圧力の反力により楔部材40をカラー部材30に保持させる。
 そして、上記押圧力によって、側面41と内面34aとのうち少なくともいずれか一方に塗布したマイクロカプセルMを破り、その内部に封入されていた接着剤を放出させる。また、上記押し付け力によって、カラー部材30の外周面33に塗布したマイクロカプセルMを破り、その内部に封入されていた接着剤を放出させる。その後、放出した接着剤を硬化させる。
 この装着方法によれば、上記締結部構造を効率的に(簡単な工程で生産性よく)得ることができる。
 また、上記組み付け工程によれば、予め楔部材40の側面41と、スリット34の内面34aのうち少なくともいずれか一方、及び、カラー部材30の本体部31の外周面33に、マイクロカプセルMが塗布されている。そのため、組み付け工程における接着剤の塗布を省略でき、生産性が向上する。また、マイクロカプセルMは、上記押圧力の作用により接着剤を放出するので、押圧力が作用するポイントにより確実に接着剤を行き渡らせることができる。従って、楔部材40とカラー部材30との接着強度を向上させることができ、締結具Fから入力される締付トルクに対する、金属カラー2の強度及び剛性を向上させることができる。
 また、本体部31の外周面33においても、マイクロカプセルMは、孔内周面Hsへの押し付け力の作用により接着剤を放出するので、上記押し付け力が作用するポイントにより確実に接着剤を行き渡らせることができる。従って、FRP材1とカラー部材30との接着強度を向上させることができ、締結具Fから入力される締付トルクに対する、金属カラー2の強度及び剛性をさらに向上させることができる。
 本実施形態で使用する接着剤としては、発泡性接着剤が好適である。発泡性接着剤は、マイクロカプセルMから放出されると発泡して、非発泡性の接着剤よりも広い範囲に行き渡る。このため、スリット34の隙間、楔部材40とカラー部材30との隙間、カラー部材30と孔内周面Hsとの隙間、フランジ部32の裏面とFRP材1の上側の表面1aとの隙間が、より高い充填率で接着剤により充填される。これにより、上記隙間への水等の侵入に対して高い防水性を発揮することができる。
 なお、後述する第17、第19、第20及び第22乃至第24実施形態の金属カラーの装着方法は、第16実施形態のそれと同様であるため、第17、第19、第20及び第22乃至第24実施形態については、金属カラーの装着方法の説明を省略する。
<第17乃至第24実施形態>
 次に、第17乃至第24実施形態にかかる締結部構造について、図17A乃至図24Bを参照して説明する。
 なお、第17乃至第24実施形態にかかる締結部構造は、第16実施形態と同様の構成を備えている。すなわち、第17乃至第24実施形態においても、楔部材40が、スリット34の内面34aに対して、該内面34a同士が周方向に離間する方向へ押圧力を付与している。また、楔部材40は、スリット34の内面34aから受ける、押圧力の反力によってカラー部材30に保持されている。さらに、カラー部材30は、外周面33の周方向の一箇所にスリット34が形成されて貫通孔Hの径方向に変形可能に構成されている。また、貫通孔Hに装着されたカラー部材30の外周面33は、貫通孔Hの孔内周面Hsに当接している。従って、第17乃至第24実施形態にかかる締結部構造でも、第16実施形態と同様に、接着剤のクリープ変形による影響を抑制しつつ、金属カラー2を装着する際に発生し得る、孔周辺部の強化繊維の損傷を防止することができる。
 また、詳細な説明は省略するが、第17乃至第24実施形態の組み付け工程においても、第16実施形態と同様に、楔部材40の側面41と、スリット34の内面34aとのうち少なくともいずれか一方、及び、カラー部材30の本体部31の外周面33に、予めマイクロカプセルMが塗布されている。従って、第16実施形態と同様に、金属カラーの組み付け工程における生産性を向上させることができ、また、締結具Fから入力される締付トルクに対する、金属カラー2の強度及び剛性を向上させることができる。また、使用される接着剤として発泡性接着剤が好適であることも、第16実施形態と同様である。
 以下、第17乃至第24実施形態に関する説明では、先行する実施形態及びそれらの変形例と異なる構成についてのみ説明することとし、先行する実施形態等において既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同じ符号を付して、その説明を省略する。
<第17実施形態> 
 第17実施形態では、図17A及び図17Bに示すように、楔部材40は、台形状断面を有する柱状の楔部42と、楔部42の端部において楔部42の側面から突出した板状のつば部43とを有する。楔部42は、スリット34に打ち込まれている。つば部43は、楔部42がスリット34に打ち込まれた状態において、カラー部材30のフランジ部32に沿って延在し、フランジ部32に開口するスリット34の端部を覆っている。
 本実施形態によれば、楔部42がスリット34に打ち込まれた状態で、楔部42の側面から突出したつば部43が、フランジ部32に沿って延在しているので、カラー部材30に対する楔部材40の貫通孔Hの軸方向の移動が、つば部43とフランジ部32との干渉によって阻止される。これにより、楔部材40の脱落を防止することができる。
 また、つば部43がフランジ部32に開口するスリット34の端部を覆っている。このため、スリット34内への異物の侵入を防止することができる。
<第18実施形態> 
 第18実施形態では、図18に示すように、カラー部材30がスリット34の内面34a同士が当接するように縮径変形した状態において、カラー部材30の外周面33が、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最小値dminより小さい径方向寸法ODを有する。また、カラー部材30の自然状態において、カラー部材30の外周面33が、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最大値より大きい径方向寸法ODを有する。 
 本実施形態によれば、孔内周面Hsの径方向寸法が公差の最小値dminであった場合でも、カラー部材30に対して外力を付与してカラー部材30を縮径変形させることで、カラー部材30の外周面33の径方向寸法ODを孔内周面Hsの径方向寸法より小さくすることができる。これにより、カラー部材30を孔内周面Hsに嵌入する際、カラー部材30から孔内周面Hsに高い摩擦力が作用することをより確実に防ぐことができる。
 また、孔内周面Hsの径方向寸法が公差の最大値であった場合でも、カラー部材30を孔内周面Hsに嵌入した後、カラー部材30に付与していた外力を取り除き、貫通孔Hの内部でカラー部材30を弾性的に拡径方向に復元させることで、カラー部材30の外周面33を孔内周面Hsに当接させることができる。これにより、楔部材40をスリット34に打ち込む前に、カラー部材30の復元力でその外周面33を孔内周面Hsに押し付け、FRP材1に対してカラー部材30を仮固定することができる。また、予め外周面33を孔内周面Hsに押し付けた状態にすることで、楔部材40の打ち込みによるカラー部材30の変形量を抑えることができ、上記角θdを小さく設定することができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態にかかる組み付け工程では、FRP材1の貫通孔Hの孔内周面Hsに、カラー部材30を嵌入する際、カラー部材30に対して外力を付与して、カラー部材30を縮径変形させ、カラー部材30の外周面33の径方向寸法ODを孔内周面Hsの径方向寸法より小さくした状態で嵌入する。
 そして、スリット34に楔部材40を打ち込む前に、カラー部材30に付与していた外力を取り除き、貫通孔Hの内部でカラー部材30を弾性的に拡径方向に復元させる。
 その後、スリット34に楔部材40を打ち込み、楔部材40の側面41(押圧面)をスリット34の内面34aに当接させて、側面41から内面34aに対して、楔部材40のスリット34の内面34a同士が周方向に離間する方向の押圧力を付与させる。他の工程は、第16実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 なお、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面における、孔内周面Hs及びカラー部材30の外周面33の形状が、非円形状(例えば、楕円形状、丸みを帯びた多角形状など)である場合にも、本実施形態と同様の構成を採用することができる。この場合、カラー部材30の外周面33は、カラー部材30がスリット34の内面34a同士が当接するように縮径変形した状態において、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最小値より小さい径方向寸法を有する。また、カラー部材30の自然状態において、カラー部材30の外周面33は、孔内周面Hsの径方向寸法の公差の最大値より大きい径方向寸法を有する。
<第19実施形態> 
 第19実施形態では、図19に示すように、スリット34の内面34aに、複数のラチェット歯35が楔部材40の打ち込み方向に沿って並んで形成されている。また、楔部材40の側面41には、ラチェット歯35に係合可能な係止爪44が形成されている。係止爪44の先端は、先細形状を有しており、係止爪44がラチェット歯35に係合したとき、係止爪44の先端がラチェット歯35の形状に倣って弾性変形する。
 本実施形態によれば、スリット34に打ち込まれた楔部材40の緩み(スリット34の内面34aに対する楔部材40の滑り)を防止することができる。また、係止爪44の先端は、先細形状を有しており、係止爪44がラチェット歯35に係合したときにラチェット歯35の形状に倣って弾性変形するため、係止爪44とラチェット歯35との密着性が向上する。これにより、スリット34の内面34aと楔部材40との間からの水等の侵入をより確実に防止することができる。
<第20実施形態> 
 第20実施形態では、図20A及び図20Bに示すように、フランジ部32の表面32aに、凹部36が形成されている。凹部36は、楔部42がスリット34に打ち込まれた状態において、つば部43を収容する。凹部36の側面36aには、複数のラチェット歯37が楔部材40の打ち込み方向に沿って並んで形成されている。つば部43における凹部36の側面36aと対向する面には、ラチェット歯37に係合可能な係止爪45が形成されている。また、係止爪45の先端は、先細形状を有しており、係止爪45がラチェット歯37に係合したとき、係止爪45の先端がラチェット歯37の形状に倣って弾性変形する。
 本実施形態によれば、つば部43の係止爪45がラチェット歯37に係止することで、凹部36の側面36aと、つば部43における凹部36の側面36aに対向する面とが密着し、それらの間の隙間を塞ぐことができる。これにより、当該隙間からの水等の侵入を防止することができる。また、係止爪45の先端は、先細形状を有しており、係止爪45がラチェット歯37に係合したとき、係止爪45の先端がラチェット歯37の形状に倣って弾性変形する。このため、凹部36の側面36aと、つば部43における凹部36の側面36aに対向する面との密着性が向上し、水等の侵入がより確実に防止される。
<第21実施形態> 
 第21実施形態では、図21A及び図21Bに示すように、つば部43が凹部36に収容された状態において、つば部43の表面43aは、フランジ部32の表面32aと平行である。また、挿入孔24の孔周縁部の周方向の二箇所において、つば部43の側面と凹部36の側面36aとが(具体的には、一対の係止爪45とこれらに係合しているラチェット歯37とが)当接している。また、つば部43の表面43aにおける孔周縁部には、凸条46が形成されている。凸条46は、つば部43の側面と凹部36の側面36aとが当接する二つの点同士を結ぶように孔周縁部の周方向に連続して延在している。また、凸条46は、つば部43が凹部36に収容された状態において、フランジ部32の表面32aにおける孔周縁部よりも高く突出している。フランジ部32の表面32aからの凸条46の突出量は、特に限定されないが、例えば、0.1mm程度である。凸条46は、挿入孔24に挿入された締結具Fの軸力によりつぶれ変形する。
 本実施形態によれば、凸条46は、つば部43の表面43aにおける孔周縁部において、孔周縁部の周方向に延在し、かつ、フランジ部32の表面32aにおける孔周縁部よりも高く突出している。このため、スリット34に楔部材40を打ち込んだ後、図21Cに示すように挿入孔24に締結具Fを挿入し、図21Dに示すように締結具Fを締結することにより、締結具Fの軸力を締結具Fの頭部から凸条46に付与し、凸条46をつぶれ変形(塑性変形)させることができる。
 また、凸条46は、つば部43の側面と凹部36の側面36aとが当接する二つの点同士を結ぶように孔周縁部の周方向に連続して延在している。このため、凹部36に収容されたつば部43の表面43aとフランジ部32の表面32aとの間に段差がある場合でも、つば部43の表面43aと締結具Fの頭部との間に形成される隙間を凸条46によって塞ぐことができる。これにより、外部から水等が当該隙間を介して挿入孔24に侵入することを防止することができる。
<金属カラーの装着方法>
 本実施形態にかかる組み付け工程では、スリット34に楔部材40を打ち込む際、つば部43を凹部36に収容させつつ楔部42をスリット34に打ち込む。その後、挿入孔24に締結具Fを挿入して、締結具Fを締結することにより、締結具Fの軸力を頭部から凸条46に作用させて、凸条46をつぶれ変形させる。他の工程は、第16実施形態にかかる金属カラー2の装着方法と同様であるため、説明を省略する。
 上記の装着方法によれば、防水性の高い締結部を得ることができる。
<第22実施形態> 
 第22実施形態では、図22A及び22Bに示すように、孔内周面Hs及びカラー部材30の本体部31の外周面33が、貫通孔Hの軸方向に垂直な断面において、互いに略相似な楕円形状に形成されている。
 本実施形態によれば、カラー部材30の拡径変形後、図22Bに示すように、カラー部材30が貫通孔H内で回転不能に拘束されるため、締結具Fから入力される締付トルクに対する締結部の強度を向上させることができる。
 なお、孔内周面Hs及びカラー部材30の本体部31の外周面33は、楕円形状に限らず、互いに略相似な、丸みを帯びた多角形状に形成されてもよい。この場合でも、上記と同じ効果を得ることができる。
<第23実施形態>
 第23実施形態では、図23A及び23Bに示すように、スリット34が、貫通孔Hの軸方向視において屈曲しており、楔部材40が打ち込まれる径方向スリット34Aと、周方向スリット34Bと、を備えている。周方向スリット34Bは、径方向スリット34Aの径方向外側端から外周面33と平行に延びている。そして、カラー部材30が径方向に変形すると、周方向スリット34Bの内面34a同士が外周面33の周方向に沿って相対的に摺動する。
 本実施形態によれば、図23Bに示すように、スリット34に楔部材40を打ち込んで、径方向スリット34Aの径方向外側端部の幅を拡げても、その径方向外側に位置する周方向スリット34Bの内面34a同士が接触した状態を維持できる。このため、周方向スリット34Bを設けなかった場合と比較して、外部から径方向スリット34A内への水等の侵入を抑制することができる。
<第24実施形態>
 第24実施形態では、図24A及び図24Bに示すように、カラー部材30の内周面のスリット34が形成された周方向位置とは異なる周方向位置に、切欠き38が形成されている。切欠き38は、カラー部材30の平面視において、挿入孔24を挟んでスリット34と反対側の位置(スリット34と径方向に対向する位置)に形成されている。切欠き38は、カラー部材30の軸方向長さの全域に渡って延在し、径方向外方に深さを有している。
 本実施形態によれば、切欠き38を形成することにより、カラー部材30の径方向の変形に対する剛性を、切欠き38を形成しなかった場合よりも低下させることができる。このため、楔部材40の打ち込み力すなわち楔部材40のスリット34内面34aへの押圧力(入力)に対する、カラー部材30の外周面33の孔内周面Hsへの押しつけ力(出力)の比(増幅率)を、切欠き38を形成しなかった場合よりも増加させることができる。これにより、楔部材40の打ち込み力を調節することで、上記押し付け力をより正確に制御することが可能になる。
 なお、切欠き38の位置及び個数は、図示したものに限らず、スリット34が形成された周方向位置とは異なる周方向位置に切欠き38を複数形成してもよい。切欠き38の形状は、図示したものに限らず、カラー部材30の平面視において、U字状、V字状等であってもよい。
<他の実施形態> 
 他の実施形態としては、第3乃至第15実施形態(それらの変形例含む)のなかから選択される2以上の実施形態を組み合わせたものがある。さらに他の実施形態としては、第16乃至第24実施形態(それらの変形例含む)のなかから選択される2以上の実施形態を組み合わせたものがある。これら組み合わせにかかる実施形態では、組み合わされた各要素にあたる実施形態の各効果を得ることができる。
<金属カラー>
 以上説明したように、上記実施形態及び変形例にかかる金属カラー2は、第1カラー部材(外側カラー部材10、カラー部材30)と第2カラー部材(内側カラー部材20、楔部材40)とを備えている。第1カラー部材(10、30)は、貫通孔Hに装着されたとき、貫通孔Hの孔内周面Hsに当接する外周面(11、33)と、外周面より貫通孔Hの径方向内側に位置する内周面とを備え、かつ、外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリット(13、34)が形成されて径方向に変形可能に構成されている。第2カラー部材(20、40)は、第1カラー部材(10)の内周面(12)に嵌入されたとき、内周面(12)の少なくとも一部に対し、径方向外方へ押圧力を付与する押圧面(23)と、第1カラー部材(30)のスリット(34)に嵌入されたとき、スリット(34)の内面(34a)に対し、該内面同士が周方向に離間する方向へ押圧力を付与する押圧面(41)と、のうちいずれか一方を備えている。第2カラー部材(20、40)は、上記押圧力の反力により第1カラー部材(10、30)に保持されるとともに、上記押圧力により第1カラー部材(10、30)を拡径変形させて、第1カラー部材(10、30)の外周面(11、33)を孔内周面Hsに押しつける。
接着剤
 また、第2カラー部材(20、40)の押圧面(23、41)と、押圧面により押圧力を付与される第1カラー部材(10、30)のスリットの内面(34a)または内周面(12)とのうち、少なくともいずれか一方には、接着剤入りマイクロカプセルMが塗布されてもよい。さらに、第1カラー部材(10、30)の外周面(11、33)に、接着剤入りマイクロカプセルMが塗布されてもよい。また、接着剤は、マイクロカプセルMから放出されると発泡して硬化する発泡性接着剤であってもよい。
 以上、いくつかの実施形態及び変形例について説明したが、これら実施形態等は発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎない。発明の技術的範囲は、上記実施形態等で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含む。
 上記FRP材の締結部構造、金属カラー及びその装着方法は、例えば、フード、ドアパネル、バンパー、トランクリッド、リアゲート、フェンダパネル、サイドボディパネル、ルーフパネルなど自動車等車両の構成部材に利用することができる。また、航空機、船舶、鉄道車両など輸送機、家庭用電気製品、発電設備、生産機械、住宅機材、家具、レジャー用品などの構成部材にも利用することができる。
 1 FRP材
  1a 上側の側面(表面)
 H 貫通孔
 Hs 孔内周面
 M マイクロカプセル
 F 締結具
 2 金属カラー
 10 外側カラー部材(第1カラー部材、第1部材)
 11 外周面
  11A 第1の半円筒面
  11B 第2の半円筒面
 12 内周面
 13 スリット
 14 上側側面(フランジ部側の側面)
  14A,15A 貫通孔の軸方向に深さを有する凹部
 16 ガイド溝に収容される突起
 17 カム面に形成された突起と係合する凹部
 18 外歯の端部が係合する凹部
 20 内側カラー部材(第2カラー部材、第2部材)
 21 本体部
 22 フランジ部
  22a 上側の側面(表面)
  22b 下側の側面(裏面)
 23 外周面(押圧面)
  23a セルフタップねじ
 24 挿入孔
 25 正多角形の角部に対応する凸面
 26 爪部
 27 ガイド溝
 28 カム面に形成された突起
 T1 内歯
  T1a 径方向内側の端部
 T2 外歯
  T2a 径方向外側の端部
 C1 外側カム面
 C2 内側カム面
  C11 第1カム面
  C12 第2カム面
 30 カラー部材(第1カラー部材、第1部材)
 31 本体部
 32 フランジ部
  32a 上側の側面(表面)
 33 外周面
 34 スリット
  34a 内面
  34A 径方向スリット
  34B 周方向スリット
 35 ラチェット歯(第2のラチェット歯)
 36 凹部
  36a 凹部の側面
 37 ラチェット歯(第1のラチェット歯)
 38 切欠き
 40 楔部材(第2カラー部材、第2部材)
 41 側面(押圧面)
 42 楔部
 43 つば部
  43a 表面
 44 係止爪(第2の係止爪)
 45 係止爪(第1の係止爪)
 46 凸条

Claims (66)

  1.  FRP材に形成された貫通孔に装着された金属カラーを備え、
     前記金属カラーは、
     外周面が前記貫通孔の孔内周面に当接し、かつ、前記外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリットが形成された、環状または筒状の外側カラー部材と、
     前記外側カラー部材の内周面に嵌入され、外周面の少なくとも一部が、前記内周面の少なくとも一部に当接して、該内周面の少なくとも一部に対し、前記貫通孔の径方向外方へ押圧力を付与している内側カラー部材と、
    を備え、
     前記内側カラー部材は、前記押圧力の反力により前記外側カラー部材に保持されるとともに、前記押圧力により前記外側カラー部材を拡径変形させて、前記外側カラー部材の外周面を前記孔内周面に押しつけている、FRP材の締結部構造。
  2.  前記外側カラー部材に前記内側カラー部材が圧入されている、請求項1に記載されたFRP材の締結部構造。
  3.  前記内側カラー部材の外周面に、前記孔内周面の内径から前記外側カラー部材の前記径方向の厚さの2倍を差し引いた値より大きな外径を有するセルフタップねじが形成されており、
     前記セルフタップねじのねじ山が、前記外側カラー部材の内周面に食い込んで、該内周面に対し、前記径方向外方へ前記押圧力を付与している、請求項1に記載されたFRP材の締結部構造。
  4.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カラー部材の外周面及び前記外側カラー部材の内周面は、それぞれ丸みを帯びた正多角形状に形成され、かつ、前記内側カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離と、前記外側カラー部材の前記径方向の平均厚さTの最大値との和は、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最大値より大きく、
     前記内側カラー部材の凸面が、前記外側カラー部材の内周面に当接して、当該内周面に対し、前記径方向外方へ前記押圧力を付与している、請求項1に記載されたFRP材の締結部構造。
     ただし、平均厚さT:前記外側カラー部材の内周面の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における前記外側カラー部材の前記径方向の厚さの和をnで割った値、n:前記正多角形状の角部の個数
  5.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記凸面と前記外側カラー部材の内周面との接点を通る、該接点と前記内側カラー部材の外周面の中心とを結ぶ直線に垂直な直線と、前記接点における接線とがなす角のうち小さい方の角θが、次の式を満たしている、請求項4に記載されたFRP材の締結部構造。
      tanθ ≦ μ
      ただし、μ:前記凸面と前記外側カラー部材の内周面との間の静止摩擦係数
  6.  前記内側カラー部材は、前記内側カラー部材の外周面の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部と、前記フランジ部が設けられた端部とは反対側の端部から前記径方向外方に突出した爪部とを有しており、
     前記爪部が、当該爪部と前記フランジ部との間に前記外側カラー部材を保持している、請求項4または5に記載されたFRP材の締結部構造。
  7.  前記内側カラー部材は、前記内側カラー部材の外周面の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部を有しており、
     前記内側カラー部材の外周面及び前記外側カラー部材の内周面には、当該外周面及び内周面の径方向寸法が前記フランジ部に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられている、請求項4乃至6のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  8.  前記外側カラー部材における、前記内側カラー部材の前記凸面が当接して前記押圧力を付与している部分の径方向荷重に対する剛性を、前記外側カラー部材における他の部分よりも低く設定した、請求項4乃至7のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  9.  前記外側カラー部材における、前記内側カラー部材の前記凸面が当接して前記押圧力を付与している部分には、前記貫通孔の軸方向に深さを有する凹部が形成されている、請求項8に記載されたFRP材の締結部構造。
  10.  前記内側カラー部材は、前記内側カラー部材の外周面の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部を有しており、
     前記フランジ部は、締結具を挿入するための挿入孔の開口が形成された表面と、前記外側カラー部材の前記フランジ部側の側面と当接する裏面とを有しており、
     前記裏面には、前記径方向内方に向かうに従って前記表面側に位置するようなテーパが設けられている、請求項4乃至9のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  11.  前記内側カラー部材は、前記内側カラー部材の外周面の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部を有しており、
     前記外側カラー部材の外周面には、当該外周面の径方向寸法が、前記フランジ部に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられている、請求項4乃至10のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  12.  前記外側カラー部材の外周面は、前記スリットを挟んで前記外周面の周方向一側に位置する第1の半円筒面と、前記外周面の周方向他側に位置する第2の半円筒面とに区分され、
     前記第1の半円筒面の曲率半径は、前記孔内周面の半径の公差の最小値より小さく、かつ、前記第2の半円筒面の曲率半径は、前記孔内周面の半径の公差の最大値より大きい、請求項4乃至10のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  13.  前記内側カラー部材は、前記内側カラー部材の外周面の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部を有しており、
     前記外側カラー部材は、前記スリットを規定する一対のスリット周縁部を有しており、
     前記一対のスリット周縁部のうち前記周方向一側のスリット周縁部における前記フランジ部側の端部には、前記フランジ部側に向けて突出する突起が設けられており、
     前記フランジ部の前記外側カラー部材側の側面には、前記突起を前記貫通孔の軸周りに相対移動可能に収容するガイド溝が設けられており、
     前記ガイド溝は、前記突起が前記ガイド溝の端部に位置しているとき、前記突起に係合して前記外側カラー部材に対する前記内側カラー部材の前記貫通孔の軸周りの回転を阻止し、前記突起が前記ガイド溝の端部以外の部分に位置しているとき、前記突起の前記ガイド溝内の移動を許容して、前記内側カラー部材の前記外側カラー部材に対する前記貫通孔の軸周りの回転を許容する、請求項12に記載されたFRP材の締結部構造。
  14.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記孔内周面及び前記外側カラー部材の外周面は、それぞれ楕円形状または丸みを帯びた正多角形状に形成され、かつ、前記外側カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記楕円形状の長軸端部または前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離は、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最小値より大きく、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カラー部材の外周面及び前記外側カラー部材の内周面は、それぞれ丸みを帯びた正多角形状に形成され、かつ、前記内側カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離と、前記外側カラー部材の前記径方向の平均厚さTの最大値との和は、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最大値より大きく、
     前記外側カラー部材の凸面が前記孔内周面に当接し、
     前記内側カラー部材の凸面が前記外側カラー部材の内周面に当接して、当該内周面に対し、前記径方向外方へ前記押圧力を付与している、請求項4乃至11のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
     ただし、平均厚さT:前記外側カラー部材の内周面の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における前記外側カラー部材の前記径方向の厚さの和をnで割った値、n:前記正多角形状の角部の個数
  15.  前記内側カラー部材の外周面には、複数の内側カム面が周方向に並んで形成されており、
     前記外側カラー部材の内周面には、前記複数の内側カム面と前記径方向に各々対向する複数の外側カム面が周方向に並んで形成されており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カム面及び前記外側カム面は、各々、周方向一側が周方向他側より前記径方向内側に位置するように傾斜しており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カラー部材の外周面の中心から前記内側カム面までの半径方向距離の最大値と、前記外側カム面から前記外側カラー部材の外周面までの半径方向距離の最大値との和は、前記孔内周面の半径より大きく、
     前記内側カム面は、前記外側カム面に当接して、当該外側カム面に対し、前記径方向外方へ前記押圧力を付与している、請求項1に記載されたFRP材の締結部構造。
  16.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カム面と前記外側カム面との接点を通る、該接点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線に垂直な直線と、前記接点における接線とがなす角のうち小さい方の角θは、次の式を満たす、請求項15に記載されたFRP材の締結部構造。
      tanθ ≦ μ
      ただし、μ:前記内側カム面と前記外側カム面との間の静止摩擦係数
  17.  前記内側カラー部材の外周面には、前記内側カム面を各々備えた複数の外歯が周方向に並んで形成されており、
     前記外側カラー部材の内周面には、前記外側カム面を各々備えた複数の内歯が周方向に並んで形成されており、
     前記外歯の前記径方向外側の端部または前記内歯の前記径方向内側の端部のうち少なくとも一方は、前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、その角度αは、次の式の関係を満たす、請求項15または16に記載されたFRP材の締結部構造。
     α < 90°-θ
     ただし、θ:前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カム面と前記外側カム面との接点を通る、該接点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線に垂直な直線と、前記接点における接線とがなす角のうち小さい方の角
  18.  前記内側カム面の前記周方向一側端部と前記外側カム面の前記周方向一側端部とが前記径方向に対向し、かつ、前記内側カム面の前記周方向他側端部と前記外側カム面の前記周方向他側端部とが前記径方向に対向している状態において、互いに前記径方向に対向している前記内側カム面と前記外側カム面との間に形成される最小隙間δの大きさは、次の式を満たす、請求項15乃至17のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
      πR/45×sinθc ≦ Avg.δ ≦ πR/30×sinθc
     ただし、Avg.δ:前記最小隙間δの平均値、R:前記貫通孔の軸方向に垂直な断面における、前記内側カム面の前記周方向他側端部から前記内側カラー部材の中心までの半径方向距離、θc:前記内側カム面上の点における前記内側カム面の法線と、当該内側カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角
  19.  前記内側カム面の前記周方向他側の端部には、前記径方向外方に突出した突起が形成され、
     前記外側カム面には、前記内側カム面が前記外側カム面に対して所定の周方向位置にあるときに、前記突起と係合して前記外側カラー部材に対する前記内側カラー部材の前記周方向一側への回転を制限する凹部が形成されている、請求項15乃至18のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  20.  前記外側カム面の前記周方向一側の端部には、前記径方向内方に突出した突起が形成され、
     前記内側カム面には、前記内側カム面が前記外側カム面に対して所定の周方向位置にあるときに、前記突起と係合して前記外側カラー部材に対する前記内側カラー部材の前記周方向一側への回転を制限する凹部が形成されている、請求項15乃至19のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  21.  前記内側カラー部材の外周面には、前記内側カム面を各々備えた複数の外歯が周方向に並んで形成されており、
     前記外歯の前記径方向外側の端部は、前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、
     前記外側カム面は、第1カム面と、前記第1カム面の前記周方向一側の端部から屈曲して前記周方向一側へ延在する第2カム面とに区画されており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記第1カム面上の点における前記第1カム面の法線と、当該第1カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ1は、前記第2カム面上の点における前記第2カム面の法線と、当該第2カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ2より大きい、請求項15乃至18のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  22.  前記第2カム面には、前記外歯の前記径方向外側の端部が係合する凹部が形成されている、請求項21に記載されたFRP材の締結部構造。
  23.  前記角θ2は、0°以上1°以下である、請求項21または22に記載されたFRP材の締結部構造。
  24.  前記外側カラー部材の内周面には、前記外側カム面を各々備えた複数の内歯が周方向に並んで形成されており、
     前記内歯の前記径方向内側の端部は、前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、
     前記内側カム面は、第3カム面と、前記第3カム面の前記周方向他側の端部から屈曲して前記周方向他側へ延在する第4カム面とに区画されており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記第3カム面上の点における前記第3カム面の法線と、当該第3カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ3は、前記第4カム面上の点における前記第4カム面の法線と、当該第4カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ4より大きい、請求項15乃至18のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  25.  前記第4カム面には、前記内歯の前記径方向内側の端部が係合する凹部が形成されている、請求項24に記載されたFRP材の締結部構造。
  26.  前記角θ4は、0°以上1°以下である、請求項24または25に記載されたFRP材の締結部構造。
  27.  FRP材に形成された貫通孔に装着された金属カラーを備え、
     前記金属カラーは、
     外周面が前記貫通孔の孔内周面に当接し、かつ、前記外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリットが形成されたカラー部材と、
     前記スリットに打ち込まれ、前記スリットの内面同士が前記周方向に離間する方向へ押圧力を付与している楔部材と、
    を備え、
     前記楔部材は、前記押圧力の反力により前記カラー部材に保持されるとともに、前記押圧力により前記カラー部材を拡径変形させて、前記カラー部材の前記外周面を前記孔内周面に押しつけている、FRP材の締結部構造。
  28.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記スリットの内面のうち前記楔部材が当接している面領域と、前記面領域上の点と前記カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角θが、次の式を満たしている、請求項27に記載されたFRP材の締結部構造。
      tanθ ≦ μ
      ただし、μ:前記スリットの内面の前記面領域と前記楔部材との間の静止摩擦係数
  29.  前記カラー部材は、筒状の本体部と、前記本体部の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部とを有しており、
     前記楔部材は、前記スリットに打ち込まれる楔部と、前記楔部の側面から突出したつば部とを有しており、
     前記つば部は、前記楔部が前記スリットに打ち込まれた状態において前記フランジ部に沿って延在している、請求項27または28に記載されたFRP材の締結部構造。
  30.  前記つば部は、前記楔部が前記スリットに打ち込まれた状態において前記フランジ部に開口する前記スリットの端部を覆う、請求項29に記載されたFRP材の締結部構造。
  31.  前記フランジ部の表面には、前記楔部が前記スリットに打ち込まれた状態において前記つば部を収容可能な凹部が形成されており、
     前記凹部の側面には、複数の第1のラチェット歯が前記楔部材の打ち込み方向に沿って並んで形成されており、
     前記つば部における前記凹部の側面と対向する面には、前記第1のラチェット歯に係合可能な第1の係止爪が形成されている、請求項29または30に記載されたFRP材の締結部構造。
  32.  前記第1の係止爪の先端は、先細形状を有しており、前記第1の係止爪が前記第1のラチェット歯に係合したとき、前記第1の係止爪の先端が前記第1のラチェット歯の形状に倣って弾性変形可能に構成されている、請求項31に記載されたFRP材の締結部構造。
  33.  前記フランジ部の表面には、締結具を挿入するための挿入孔の開口と、前記楔部が前記スリットに打ち込まれた状態において前記つば部を収容可能な凹部と、が形成されており、
     前記つば部が前記凹部に収容された状態において、前記つば部の表面は、前記フランジ部の表面と平行であり、かつ、前記挿入孔の孔周縁部の周方向の二箇所において前記つば部の側面と前記凹部の側面とが当接しており、かつ、
     前記つば部の表面における前記孔周縁部には、前記つば部の側面と前記凹部の側面とが当接する二つの点同士を結ぶように前記孔周縁部の周方向に連続して延在し、かつ、前記フランジ部の表面における前記孔周縁部よりも高く突出した、前記挿入孔に挿入される前記締結具の軸力によりつぶれ変形可能な凸条が形成されている、請求項29乃至32のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  34.  前記スリットの内面には、複数の第2のラチェット歯が前記楔部材の打ち込み方向に沿って並んで形成されており、
     前記楔部材における前記スリットの内面と対向する面には、前記第2のラチェット歯に係合可能な第2の係止爪が形成されている、請求項27乃至33のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  35.  前記第2の係止爪の先端は、先細形状を有しており、前記第2の係止爪が前記第2のラチェット歯に係合したとき、前記第2の係止爪の先端が前記第2のラチェット歯の形状に倣って弾性変形可能に構成されている、請求項34に記載されたFRP材の締結部構造。
  36.  前記カラー部材の外周面の径方向寸法は、前記カラー部材が前記スリットの内面同士が当接するように縮径変形したとき、前記孔内周面の径方向寸法の公差の最小値より小さく、かつ、前記カラー部材が自然状態にあるとき、前記孔内周面の径方向寸法の公差の最大値より大きい、請求項27乃至35のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  37.  前記孔内周面及び前記カラー部材の外周面は、前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、楕円形状または丸みを帯びた多角形状に形成されている、請求項27乃至36のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  38.  前記スリットは、前記貫通孔の軸方向視において屈曲しており、前記楔部材が打ち込まれる径方向スリットと、前記径方向スリットの前記径方向外側端から前記外周面と平行に延びる周方向スリットと、を備え、
     前記カラー部材が前記径方向に変形すると、前記周方向スリットの内面同士が前記外周面の周方向に沿って摺動するように構成されている、請求項27乃至37のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  39.  前記カラー部材の内周面には、前記スリットが形成された周方向位置とは異なる周方向位置に切欠きが形成されており、該切欠きは、前記カラー部材の前記貫通孔の軸方向長さの全域に渡って延在し、前記径方向外方に深さを有している、請求項27乃至38のいずれか一項に記載されたFRP材の締結部構造。
  40.  FRP材に形成された貫通孔に金属カラーを装着する方法であって、
     前記貫通孔に装着されたとき、前記貫通孔の孔内周面に当接する外周面を備え、かつ、前記外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリットが形成されて前記貫通孔の径方向に変形可能に構成された、環状または筒状の外側カラー部材と、
     前記外側カラー部材の内周面に嵌入されたときに、前記内周面の少なくとも一部に対し、前記径方向外方へ押圧力を付与することが可能な押圧面を、外周面の少なくとも一部に備えた内側カラー部材と、
    を備えた金属カラーを準備し、
     前記貫通孔の孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入し、
     前記外側カラー部材の内周面に前記内側カラー部材を嵌入し、
     前記押圧面を前記外側カラー部材の内周面の少なくとも一部に当接させて、当該内周面の少なくとも一部に対し、前記押圧面から前記径方向外方へ押圧力を付与させ、
     前記押圧力の反力により前記内側カラー部材を前記外側カラー部材に保持させるとともに、前記押圧力により前記外側カラー部材を拡径変形させて、前記外側カラー部材の外周面を前記孔内周面に押しつける、金属カラーの装着方法。
  41.  前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入した後、前記外側カラー部材に前記内側カラー部材を圧入する、請求項40に記載された金属カラーの装着方法。
  42.  前記内側カラー部材の外周面に、前記孔内周面の内径から前記外側カラー部材の前記径方向の厚さの2倍を差し引いた値より大きな外径を有するセルフタップねじを形成し、
     前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入した後、前記外側カラー部材の内周面に前記セルフタップねじをねじ込み、前記セルフタップねじのねじ山を前記外側カラー部材の内周面に食い込ませる、請求項40に記載された金属カラーの装着方法。
  43.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カラー部材の外周面及び前記外側カラー部材の内周面を、それぞれ丸みを帯びた正多角形状に形成し、かつ、前記内側カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離と、前記外側カラー部材の前記径方向の平均厚さTの最大値との和が、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最大値より大きくなるように形成し、
     前記内側カラー部材を、前記孔内周面に嵌入された前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させ、前記凸面を前記外側カラー部材の内周面に当接させて、当該内周面に対して前記押圧力を付与する、請求項40に記載された金属カラーの装着方法。
     ただし、平均厚さT:前記外側カラー部材の内周面の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における前記外側カラー部材の前記径方向の厚さの和をnで割った値、n:前記正多角形状の角部の個数
  44.  前記外側カラー部材を、その外周面の径方向寸法が前記孔内周面の径方向寸法の公差の最小値より小さくなるまで前記径方向に弾性変形可能に形成し、かつ、自然状態における前記外側カラー部材の外周面の径方向寸法を、前記孔内周面の径方向寸法の公差の最大値より大きく形成し、
     前記外側カラー部材に対して外力を付与して、前記外側カラー部材を縮径変形させ、前記外側カラー部材の外周面の径方向寸法を前記孔内周面の径方向寸法より小さくした状態で、前記外側カラー部材を前記孔内周面に嵌入し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる前に、前記外側カラー部材に付与していた前記外力を取り除き、前記貫通孔の内部で前記外側カラー部材を弾性的に拡径変形させる、請求項43に記載された金属カラーの装着方法。
  45.  前記外側カラー部材の外周面を、前記スリットを挟んで前記外周面の周方向一側に位置する第1の半円筒面と、前記外周面の周方向他側に位置する第2の半円筒面とに区分し、
     前記第1の半円筒面の曲率半径を、前記孔内周面の半径の公差の最小値より小さく形成し、かつ、前記第2の半円筒面の曲率半径を、前記孔内周面の半径の公差の最大値より大きく形成し、
     前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入する際、前記スリットの前記周方向一側に隣接する前記外側カラー部材の端部を、前記スリットを挟んで前記周方向他側に位置する端部の方へ牽引しつつ、前記外側カラー部材を前記貫通孔の軸周りに回転させる、請求項43に記載された金属カラーの装着方法。
  46.  前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記孔内周面及び前記外側カラー部材の外周面を、それぞれ楕円形状または丸みを帯びた正多角形状に形成し、かつ、前記外側カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記楕円形状の長軸端部または前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離が、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最小値より大きくなるように形成し、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カラー部材の外周面及び前記外側カラー部材の内周面を、それぞれ丸みを帯びた正多角形状に形成し、かつ、前記内側カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離と、前記外側カラー部材の前記径方向の平均厚さTの最大値との和が、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最大値より大きくなるように形成し、
     前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入した後、前記内側カラー部材を前記FRP材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させることで、前記外側カラー部材を前記FRP材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させて、前記外側カラー部材の凸面を前記孔内周面に当接させ、その後、さらに前記内側カラー部材を前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させて、前記内側カラー部材の凸面を前記外側カラー部材の内周面に当接させ、当該内周面に対して前記押圧力を付与する、請求項43に記載された金属カラーの装着方法。
     ただし、平均厚さT:前記外側カラー部材の内周面の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における前記外側カラー部材の前記径方向の厚さの和をnで割った値、n:前記正多角形状の角部の個数
  47.  前記内側カラー部材の外周面には、複数の内側カム面が周方向に並んで形成されており、
     前記外側カラー部材の内周面には、前記複数の内側カム面と前記径方向に各々対向する複数の外側カム面が周方向に並んで形成されており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カム面及び前記外側カム面は、各々、周方向一側が周方向他側より前記径方向内側に位置するように傾斜しており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記内側カラー部材の外周面の中心から前記内側カム面までの半径方向距離の最大値と、前記外側カム面から前記外側カラー部材の外周面までの半径方向距離の最大値との和は、前記孔内周面の半径より大きく、
     前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入した後、前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させ、前記内側カム面を前記外側カム面に当接させて、当該外側カム面に対し、前記径方向外方へ前記押圧力を付与する、請求項40に記載された金属カラーの装着方法。
  48.  前記内側カム面の前記周方向他側の端部に、前記径方向外方に突出した突起を形成し、
     前記外側カム面に、前記内側カム面が前記外側カム面に対して所定の周方向位置にあるときに、前記突起と係合して前記外側カラー部材に対する前記内側カラー部材の前記周方向一側への回転を制限する凹部を形成し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる際、前記凹部が前記突起と係合するまで回転させる、請求項47に記載された金属カラーの装着方法。
  49.  前記外側カム面の前記周方向一側の端部に、前記径方向内方に突出した突起を形成し、
     前記内側カム面に、前記内側カム面が前記外側カム面に対して所定の周方向位置にあるときに、前記突起と係合して前記外側カラー部材に対する前記内側カラー部材の前記周方向一側への回転を制限する凹部を形成し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる際、前記凹部が前記突起と係合するまで回転させる、請求項47または48に記載された金属カラーの装着方法。
  50.  前記内側カラー部材の外周面には、前記内側カム面を各々備えた複数の外歯が周方向に並んで形成されており、
     前記外歯の前記径方向外側の端部は、前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、
     前記外側カム面を、第1カム面と、前記第1カム面の前記周方向一側の端部から屈曲して前記周方向一側へ延在する第2カム面とに区画し、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記第1カム面上の点における前記第1カム面の法線と、当該第1カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ1を、前記第2カム面上の点における前記第2カム面の法線と、当該第2カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ2より大きく形成し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる際、前記外歯の前記径方向外側の端部が前記第1カム面と前記第2カム面との間の境界線を越えるまで回転させる、請求項47に記載された金属カラーの装着方法。
  51.  前記第2カム面に、前記外歯の前記径方向外側の端部が係合する凹部を形成し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる際、前記外歯の前記径方向外側の端部が前記凹部に係合するまで回転させる、請求項50に記載された金属カラーの装着方法。
  52.  前記外側カラー部材の内周面には、前記外側カム面を各々備えた複数の内歯が周方向に並んで形成されており、
     前記内歯の前記径方向内側の端部は、前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、鋭角に形成されており、
     前記内側カム面を、第3カム面と、前記第3カム面の前記周方向他側の端部から屈曲して前記周方向他側へ延在する第4カム面とに区画し、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記第3カム面上の点における前記第3カム面の法線と、当該第3カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ3を、前記第4カム面上の点における前記第4カム面の法線と、当該第4カム面上の点と前記内側カラー部材の中心とを結ぶ直線とがなす角のうち小さい方の角θ4より大きく形成し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる際、前記内歯の前記径方向内側の端部が前記第3カム面と前記第4カム面との間の境界線を越えるまで回転させる、請求項47に記載された金属カラーの装着方法。
  53.  前記第4カム面に、前記内歯の前記径方向内側の端部が係合する凹部を形成し、
     前記内側カラー部材を、前記外側カラー部材に対して前記貫通孔の軸周りに回転させる際、前記内歯の前記径方向内側の端部が前記凹部に係合するまで回転させる、請求項52に記載された金属カラーの装着方法。
  54.  前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入する前に、前記内側カラー部材の押圧面と、前記押圧面により前記押圧力を付与される前記外側カラー部材の内周面とのうち、少なくともいずれか一方に、接着剤入りマイクロカプセルを塗布し、
     前記押圧面から前記外側カラー部材の内周面に対して付与される前記押圧力によって、前記マイクロカプセルを破り、その内部に封入されていた前記接着剤を放出させる、請求項40乃至53のいずれか一項に記載された金属カラーの装着方法。
  55.  前記孔内周面に前記外側カラー部材を嵌入する前に、前記外側カラー部材の外周面に、接着剤入りマイクロカプセルを塗布し、
     前記外側カラー部材の外周面を前記孔内周面に押しつける押し付け力によって、前記マイクロカプセルを破り、その内部に封入されていた前記接着剤を放出させる、請求項40乃至54のいずれか一項に記載された金属カラーの装着方法。
  56.  FRP材に形成された貫通孔に金属カラーを装着する方法であって、
     前記貫通孔に装着されたとき、前記貫通孔の孔内周面に当接する外周面を備え、かつ、前記外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリットが形成されて前記貫通孔の径方向に変形可能に構成されたカラー部材と、
     前記スリットに打ち込まれたときに、前記スリットの内面に対し、該内面同士が前記周方向に離間する方向へ押圧力を付与することが可能な押圧面を備えた楔部材と、
    を備えた金属カラーを準備し、
     前記貫通孔の孔内周面に前記カラー部材を嵌入し、
     前記スリットに前記楔部材を打ち込み、
     前記押圧面を前記スリットの内面に当接させて、当該スリットの内面に対し、該内面同士が前記周方向に離間する方向の押圧力を前記押圧面から付与させ、
     前記押圧力の反力により前記楔部材を前記カラー部材に保持させるとともに、前記押圧力により前記カラー部材を拡径変形させて、前記カラー部材の外周面を前記孔内周面に押しつける、金属カラーの装着方法。
  57.  前記カラー部材を、前記カラー部材が前記スリットの内面同士が当接するように弾性的に縮径変形したとき、前記カラー部材の外周面の径方向寸法が前記孔内周面の径方向寸法の公差の最小値より小さくなり、かつ、前記カラー部材が自然状態にあるとき、前記カラー部材の外周面の径方向寸法が前記孔内周面の径方向寸法の公差の最大値より大きくなるように形成し、
     前記カラー部材に対して外力を付与して、前記カラー部材を縮径変形させ、前記カラー部材の外周面の径方向寸法を前記孔内周面の径方向寸法より小さくした状態で、前記カラー部材を前記孔内周面に嵌入し、
     前記スリットに前記楔部材を打ち込む前に、前記カラー部材に付与していた前記外力を取り除き、前記貫通孔の内部で前記カラー部材を弾性的に拡径変形させる、請求項56に記載された金属カラーの装着方法。
  58.  前記カラー部材は、筒状の本体部と、前記本体部の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部とを有しており、
     前記楔部材は、前記スリットに打ち込まれる楔部と、前記楔部の側面から突出したつば部とを有しており、
     前記フランジ部の表面には、締結具を挿入するための挿入孔の開口と、前記楔部が前記スリットに打ち込まれた状態において前記つば部を収容可能な凹部と、が形成されており、
     前記つば部は、前記凹部に収容されたときに、前記つば部の表面が前記フランジ部の表面と平行になり、かつ、前記挿入孔の孔周縁部の周方向の二箇所において前記つば部の側面と前記凹部の側面とが当接するように形成されており、かつ、
     前記つば部の表面における前記孔周縁部には、前記つば部の側面の前記凹部の側面と当接する二つの点同士を結ぶように前記孔周縁部の周方向に連続して延在し、かつ、前記つば部が前記凹部に収容されたとき、前記フランジ部の表面における前記孔周縁部よりも高く突出する凸条が形成されており、
     前記スリットに前記楔部材を打ち込む際に、前記つば部を前記凹部に収容させつつ前記楔部を前記スリットに打ち込み、
     前記押圧面から前記スリットの内面に対して前記押圧力を付与させた後、前記挿入孔に前記締結具を挿入し、前記締結具の軸力により前記凸条をつぶれ変形させる、請求項56または57に記載された金属カラーの装着方法。
  59.  前記孔内周面に前記カラー部材を嵌入する前に、前記楔部材の押圧面と、前記押圧面により前記押圧力を付与される前記スリットの内面とのうち、少なくともいずれか一方に、接着剤入りマイクロカプセルを塗布し、
     前記押圧面から前記スリットの内面に対して付与される前記押圧力によって、前記マイクロカプセルを破り、その内部に封入されていた前記接着剤を放出させる、請求項56乃至58のいずれか一項に記載された金属カラーの装着方法。
  60.  前記孔内周面に前記カラー部材を嵌入する前に、前記カラー部材の外周面に、接着剤入りマイクロカプセルを塗布し、
     前記カラー部材の外周面を前記孔内周面に押しつける押し付け力によって、前記マイクロカプセルを破り、その内部に封入されていた前記接着剤を放出させる、請求項56乃至59のいずれか一項に記載された金属カラーの装着方法。
  61.  FRP材に形成された貫通孔に装着された金属カラーを備え、
     前記金属カラーは、
     前記貫通孔の孔内周面に当接した外周面と、前記外周面より前記貫通孔の径方向内側に位置する内周面とを備え、かつ、前記外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリットが形成された第1部材と、
     前記内周面の少なくとも一部に対し、前記径方向外方へ押圧力を付与する、または、前記スリットの内面に対し、該内面同士が前記周方向に離間する方向へ押圧力を付与する第2部材と、
    を備え、
     前記第2部材は、前記押圧力の反力により前記第1部材に保持されるとともに、前記押圧力により前記第1部材を拡径変形させて、前記第1部材の外周面を前記孔内周面に押しつけている、FRP材の締結部構造。
  62.  FRP材に形成された貫通孔に装着される金属カラーであって、
     前記貫通孔に装着されたとき、前記貫通孔の孔内周面に当接する外周面と、前記外周面より前記貫通孔の径方向内側に位置する内周面とを備え、かつ、前記外周面の周方向の一箇所に一方の端面から他方の端面へ連通するスリットが形成されて前記貫通孔の径方向に変形可能に構成された第1カラー部材と、
     前記第1カラー部材の前記内周面に嵌入されたとき、前記内周面の少なくとも一部に対し、前記径方向外方へ押圧力を付与する押圧面と、前記第1カラー部材の前記スリットに嵌入されたとき、前記スリットの内面に対し、該内面同士が前記周方向に離間する方向へ押圧力を付与する押圧面と、のうちいずれか一方を備えている第2カラー部材と、
    を備え、
     前記第2カラー部材は、前記押圧力の反力により前記第1カラー部材に保持されるとともに、前記押圧力により前記第1カラー部材を拡径変形させて、前記第1カラー部材の外周面を前記孔内周面に押しつける、金属カラー。
  63.  前記第2カラー部材の押圧面と、前記押圧面により押圧力を付与される前記第1カラー部材の前記スリットの内面または前記内周面とのうち、少なくともいずれか一方に、接着剤入りマイクロカプセルが塗布されており、
     前記マイクロカプセルは、前記押圧力によって破れ、その内部に封入されていた前記接着剤が放出されるように構成されている、請求項62に記載された金属カラー。
  64.  前記第1カラー部材の外周面に、接着剤入りマイクロカプセルが塗布されており、
     前記マイクロカプセルは、前記第1カラー部材の外周面が前記孔内周面に押しつけられたときの押し付け力によって破れ、その内部に封入されていた前記接着剤が放出されるように構成されている、請求項62または63に記載された金属カラー。
  65.  前記第2カラー部材は、前記第1カラー部材の内周面と前記径方向に対向する外周面と、該外周面の端部から前記径方向外方に延出したフランジ部と、を有しており、 
     前記第1カラー部材の前記フランジ部側の側面と、前記フランジ部の前記第1カラー部材側の側面とは、互いに前記貫通孔の軸方向に対向して当接しており、
     前記貫通孔の軸方向に垂直な断面において、前記第2カラー部材の外周面及び前記第1カラー部材の内周面は、それぞれ丸みを帯びた正多角形状に形成され、かつ、前記第2カラー部材の外周面の中心から該外周面における前記正多角形状の角部に対応する凸面の最遠点までの距離と、前記第1カラー部材の前記径方向の平均厚さTの最大値との和は、前記孔内周面の中心から前記孔内周面までの半径方向距離の最大値より大きく、
     前記第2カラー部材の凸面は、前記第1カラー部材の内周面に対して前記径方向外方へ前記押圧力を付与する前記押圧面を構成しており、
     前記第2カラー部材の外周面及び前記第1カラー部材の内周面には、当該外周面及び内周面の径方向寸法が前記フランジ部に近づくほど小さくなるようなテーパが設けられており、
     前記第1カラー部材の前記フランジ部側の側面と、前記フランジ部の前記第1カラー部材側の側面とのうち、少なくともいずれか一方に、接着剤入りマイクロカプセルが塗布されている、請求項62乃至64のいずれか一項に記載された金属カラー。
     ただし、平均厚さT:前記第1カラー部材の内周面の周方向に互いに360°/nずつ離間したn個の位置における前記第1カラー部材の前記径方向の厚さの和をnで割った値、n:前記正多角形状の角部の個数
  66.  前記接着剤は、前記マイクロカプセルから放出されると発泡して硬化する発泡性接着剤である、請求項63乃至65のいずれか一項に記載された金属カラー。
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