JP2006064010A - 繊維強化樹脂取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】締結具による締結部分の破損を防止し締結状態を十分に維持できる繊維強化樹脂取付構造を提供すること。
【解決手段】締結具4を用い中空構造の繊維強化樹脂部材2の外側に金属製部材3を取り付けるための繊維強化樹脂取付構造1であって、繊維強化樹脂部材2は二つのコ字形部材21、22の端部を重ね合わせて接合することによって構成され、締結具4は二つのコ字形部材21、22の接合部23及び金属製部材3を貫通し繊維強化樹脂部材2及び金属製部材3を共締めすることによって金属製部材3を繊維強化樹脂部材2に取り付けている。肉厚の大きい接合部23で繊維強化樹脂部材2を締結することによって、締結によるベアリング破壊を防止することができる。
【選択図】図2
【解決手段】締結具4を用い中空構造の繊維強化樹脂部材2の外側に金属製部材3を取り付けるための繊維強化樹脂取付構造1であって、繊維強化樹脂部材2は二つのコ字形部材21、22の端部を重ね合わせて接合することによって構成され、締結具4は二つのコ字形部材21、22の接合部23及び金属製部材3を貫通し繊維強化樹脂部材2及び金属製部材3を共締めすることによって金属製部材3を繊維強化樹脂部材2に取り付けている。肉厚の大きい接合部23で繊維強化樹脂部材2を締結することによって、締結によるベアリング破壊を防止することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、繊維強化樹脂部材に金属製部材を取り付けるための繊維強化樹脂取付構造に関するものである。
従来、繊維強化樹脂部材に他の部材を取り付ける取付構造として、例えば特開平4−1029号公報に記載されるように、筒状を呈する繊維強化プラスチック部材の内側に繊維強化プラスチック複合構造体を挿入し、それらを全て貫通するように締結ボルトを差し込み締結ボルトの先端に締結ナットを螺合させて、繊維強化プラスチック部材に繊維強化プラスチック複合構造体を取り付けるものが知られている。この取付構造は、内側の繊維強化プラスチック複合構造体にスリーブを取り付けておき、そのスリーブに締結ボルトを挿入して締結を行って、繊維強化プラスチック部材における締結部分の破損を防止しようとするものである。
特開平4−1029号公報
このような繊維強化プラスチックの取付構造にあっては、繊維強化プラスチックの締結ボルトが貫通する部分の肉厚が薄い場合には、その部分の破損を十分に防止することが困難である。例えば、スリーブと締結ボルトの間に挟まれる繊維強化プラスチックが強く押圧されることにより、ベアリング破壊を生ずるおそれがある。この対策として、締結ボルトの設置数を増やして押圧力の低減を図ることも考えられるが、締結具の設置数が増えることにより取付の作業性が悪くなってしまう。また、炭素繊維強化プラスチックに対し他の部材を取り付ける場合、炭素繊維強化プラスチックはクリープに対する耐性が低いため、締結具の締結が緩むおそれがあり、しっかりとした取付状態の維持が困難となる。
そこで本発明は、締結具による締結部分の破損を防止し締結状態を十分に維持できる繊維強化樹脂取付構造を提供することを目的とする。
すなわち、本発明に係る繊維強化樹脂取付構造は、締結具を用い中空構造の繊維強化樹脂部材の外側に金属製部材を取り付けてなる繊維強化樹脂取付構造であって、前記繊維強化樹脂部材は、二つの部材の端部を重ね合わせて接合することによって構成され、前記締結具は、前記繊維強化樹脂部材における前記二つの部材の接合部及び前記金属製部材を貫通し、前記繊維強化樹脂部材及び前記金属製部材を共締めすることによって前記金属製部材を前記繊維強化樹脂部材に取り付けていることを特徴とする。
また本発明に係る繊維強化樹脂取付構造は、前記繊維強化樹脂部材を構成する前記部材は、断面コ字形のコ字形部材であることを特徴とする。
これらの発明によれば、繊維強化樹脂部材の接合部に締結具を貫通させて、繊維強化樹脂部材及び金属製部材を共締めして金属製部材を繊維強化樹脂部材に取り付けることにより、肉厚の大きい接合部で繊維強化樹脂部材を締結できるため、締結によるベアリング破壊を防止することができ、締結状態を十分に維持できる。
また本発明に係る繊維強化樹脂取付構造は、前記繊維強化樹脂部材の内側に配置され、前記繊維強化樹脂部材及び前記金属製部材と共に共締めされる部材であって、前記締結具に貫通される前記繊維強化樹脂部材の貫通孔に挿入するためのカラー部を有する裏面金具を備えたことを特徴とする。
また本発明に係る繊維強化樹脂取付構造は、前記カラー部は、その先端が前記締結具の締結により前記金属製部材に当接していることを特徴とする。
これらの発明によれば、カラー部を繊維強化樹脂部材の貫通孔に挿入することにより、裏面金具を所望の位置に容易に配置でき、金属製部材の取付作業が効率よく行える。また、カラー部の先端を金属製部材に当接させて締結を行うことにより、締結具の締付け力を裏面金具と金属製部材で受けることができ、繊維強化樹脂部材に過剰な締付け力が加わることを防止でき、繊維強化樹脂部材のクリープを防止できる。
また本発明に係る繊維強化樹脂取付構造は、前記締結具は、ボルトとナットから構成され、前記ナットは、前記裏面金具の前記カラー部の裏側に固着されていることを特徴とする。
この発明によれば、カラー部を繊維強化樹脂部材の貫通孔に挿入して裏面金具を配置することにより、ナットを所望の位置に配することができる。このため、ボルトをカラー部に挿通することでナットに容易に螺合することができ、取付作業が効率よく行える。
本発明によれば、繊維強化樹脂部材に対し他の部材を取り付ける際に、締結具による締結部分の破損を防止でき、その締結状態を十分に維持することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1、2は本発明の実施形態に係る繊維強化樹脂取付構造の構成概要図である。図1は本実施形態に係る繊維強化樹脂取付構造を側方からみた外観図であり、図2は図1のII−IIにおける繊維強化樹脂取付構造の断面図である。
図1、2に示すように、繊維強化樹脂取付構造1は、繊維強化樹脂部材2に金属製部材3を取り付けるための取付構造である。繊維強化樹脂部材2は、繊維強化樹脂(FRP)からなる部材であり、中空構造となっている。この繊維強化樹脂部材2としては、例えば炭素繊維強化樹脂(CFRP)からなるものが用いられる。繊維強化樹脂部材2として炭素繊維強化樹脂製のものを用いることにより軽量で高い剛性のものが得られる。
繊維強化樹脂部材2は、二つのコ字形部材21、22の端部を重ね合わせて接合することにより構成されている。コ字形部材21、22は、断面をコ字形とした長尺状の部材である。このコ字形部材21、22の端部を接合することによって、断面矩形とした中空構造の繊維強化樹脂部材2が形成される。この繊維強化樹脂部材2は、例えば中空成形法により形成される。すなわち、CFRPプリプレグからなるコ字形部材21、22をそれぞれ金型にセットし、これらのコ字形部材21、22の端部が重なるようにしてレイアップし、コ字形部材21、22の部分を真空引きすると共に袋体によってコ字形部材21、22の内側に内圧を加え、繊維強化樹脂部材2を中空成形する。
繊維強化樹脂部材2は、コ字形部材21、22の重ね合わせによる接合部23を有している。この接合部23は、繊維強化樹脂部材2の他の部分と比べて肉厚が厚くなっており機械的強度が高くなっている。この接合部の一方には、内外を連通する貫通孔24が形成されている。繊維強化樹脂部材2の外側には、金属製部材3が配置され、締結具4により繊維強化樹脂部材2に取り付けられている。
締結具4は、繊維強化樹脂部材2の接合部23及び金属製部材3を貫通し、繊維強化樹脂部材2及び金属製部材3を共締めすることによって金属製部材3を繊維強化樹脂部材2に取り付けている。金属製部材3には、繊維強化樹脂部材2の貫通孔24に対応する部分に貫通孔31が形成されている。締結具4は、ボルト41とナット42により構成されている。ボルト41を貫通孔31及び貫通孔24に挿通させ、繊維強化樹脂部材2の内側に配置されるナット42に螺合させることにより、締結具4の締結が行われる。この締結により、繊維強化樹脂部材2及び金属製部材3が共締めされ、金属製部材3が繊維強化樹脂部材2に取り付けられる。
このとき、ボルト41が繊維強化樹脂部材2の接合部23を貫通し、肉厚の大きい接合部23で繊維強化樹脂部材2を締結できるため、締結によるベアリング破壊を防止することができ、締結状態の維持を十分に図ることができる。
ナット42と接合部23との間には、裏面金具5が配設されている。裏面金具5は、長尺状の金属製板体であり、繊維強化樹脂部材2の長手方向に向けて配置されている。この裏面金具5には、その板状の部分から筒状に突出するカラー部51が形成されている。カラー部51は、貫通孔24に挿入するためのものであり、貫通孔24の形成数及び形成位置に合わせて設けられている。本実施形態では、繊維強化樹脂部材2に二つの貫通孔24が形成されており、それに合わせてカラー部51も二つ形成されている。
裏面金具5には、ナット42が固着されている。ナット42は、この固着によりウエルドナットとなっている。ナット42の固着は、例えば溶接などによって行われる。カラー部51を貫通孔24に挿入して裏面金具5を配置した状態で、貫通孔24にボルト41を挿通すれば、そのボルト41をナット42に容易に螺合させることができる。
図3及び図4は、繊維強化樹脂取付構造1における締結部分の拡大図である。
図3に示すように、裏面金具5のカラー部51は、繊維強化樹脂部材2の貫通孔24に挿入される。このとき、貫通孔24の長さLに対し、カラー部51の突出長さXは、80〜100%の長さとされる。好ましくは、カラー部51の突出長さXは、貫通孔24の長さLより短い長さとされ、例えば貫通孔24の長さLに対し80〜95%の長さとされる。
なお、図3では、締結具4により十分に締結を行う前の状態であり、締結具4により十分に締結を行った場合には、図4に示すように、接合部23が押圧され、カラー部51の先端が金属製部材3に当接する。このため、ボルト41とナット42による締付け力を裏面金具4及び金属製部材3で受けることができ、繊維強化樹脂部材2に過剰な締付け力が加わることを防止でき、繊維強化樹脂部材2のクリープを防止できる。また、仮に繊維強化樹脂部材2がクリープ変形したとしても、ボルト41とナット42の締結状態が緩むことを防止でき、しっかりした締結状態を維持することができる。
図5は、繊維強化樹脂取付構造1をシートフレームに適用した場合の説明図である。
図5に示すように、繊維強化樹脂部材2を車両に設置されるシートフレームのフレーム部として用い、金属製部材3をリクライニング用の金具として用いることが好ましい。この場合、繊維強化樹脂部材2が軽量かつ高強度のものであるため、シートフレーム自体を軽量で高強度なものとして構成できる。そして、溶接により金属製部材3を接続できない繊維強化樹脂部材2を本実施形態に係る繊維強化樹脂取付構造1によってしっかりと取り付けることができる。
以上のように、本実施形態に係る繊維強化樹脂取付構造1によれば、繊維強化樹脂部材2の接合部23に締結具4を貫通させて、繊維強化樹脂部材2及び金属製部材3を共締めして金属製部材3を繊維強化樹脂部材2に取り付けることにより、肉厚の大きい接合部23で繊維強化樹脂部材2を締結できるため、締結によるベアリング破壊を防止することができ、締結状態を十分に維持できる。
また、カラー部51を繊維強化樹脂部材2の貫通孔24に挿入することにより、裏面金具5を所望の位置に容易に配置できるため、金属製部材3の取付作業が効率よく行える。また、カラー部51の先端を金属製部材3に当接させて締結を行うことにより、締結具4の締付け力を裏面金具5と金属製部材3で受けることができ、繊維強化樹脂部材2に過剰な締付け力が加わることを防止でき、繊維強化樹脂部材2のクリープを防止できる。また、仮に繊維強化樹脂部材2がクリープ変形したとしても、ボルト41とナット42の締結状態が緩むことが防止され、しっかりした締結状態を維持することができる。
また、ナット42を裏面金具5の裏側に固着することにより、カラー部51を貫通孔24に挿入すれば、ナット42を所望の位置に配することができる。このため、ボルト41をカラー部52に挿通することでナット42に容易に螺合することができ、取付作業が効率よく行える。
なお、本実施形態では、繊維強化樹脂取付構造をシートフレームに適用する場合について説明したが、本発明に係る繊維強化樹脂取付構造はそのようなものに限られるものではなく、シートフレーム以外のものに適用したものであってもよい。
1…繊維強化樹脂取付構造、2…繊維強化樹脂部材、3…金属製部材、4…締結具、5…裏面金具、21…コ字形部材、22…コ字形部材、23…接合部、24…貫通孔、31…貫通孔、41…ボルト、42…ナット、51…カラー部。
Claims (5)
- 締結具を用い中空構造の繊維強化樹脂部材の外側に金属製部材を取り付けてなる繊維強化樹脂取付構造であって、
前記繊維強化樹脂部材は、二つの部材の端部を重ね合わせて接合することによって構成され、
前記締結具は、前記繊維強化樹脂部材における前記二つの部材の接合部及び前記金属製部材を貫通し、前記繊維強化樹脂部材及び前記金属製部材を共締めすることによって前記金属製部材を前記繊維強化樹脂部材に取り付けていること、
を特徴とする繊維強化樹脂取付構造。 - 前記繊維強化樹脂部材を構成する前記部材は、断面コ字形のコ字形部材であることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化樹脂取付構造。
- 前記繊維強化樹脂部材の内側に配置され、前記繊維強化樹脂部材及び前記金属製部材と共に共締めされる部材であって、前記締結具に貫通される前記繊維強化樹脂部材の貫通孔に挿入するためのカラー部を有する裏面金具を備えたこと、
を特徴とする請求項1又は2に記載の繊維強化樹脂取付構造。 - 前記カラー部は、その先端が前記締結具の締結により前記金属製部材に当接していることを特徴とする請求項3に記載の繊維強化樹脂取付構造。
- 前記締結具は、ボルトとナットから構成され、
前記ナットは、前記裏面金具の前記カラー部の裏側に固着されていること、
を特徴とする請求項3又は4に記載の繊維強化樹脂取付構造。
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JP2004244263A JP2006064010A (ja) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | 繊維強化樹脂取付構造 |
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-
2004
- 2004-08-24 JP JP2004244263A patent/JP2006064010A/ja active Pending
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