JP2017132310A - Composite structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new and improved composite structure which can secure rigidity of a structure while structuring a hole part of a structure made from a fiber-reinforced resin using a metal member.SOLUTION: There is provided a composite structure which is composed using a fiber-reinforced resin containing a reinforced fiber and has an arm portion having a hole part on the tip, where in the arm portion, a metal member having a cylindrical portion having an opening forming the hole part and an extension portion, which is continuously provided on the outer periphery of the cylindrical portion and extends along the arm portion, is embedded in the fiber-reinforced resin.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、繊維強化樹脂を用いて構成される複合構造体に関する。   The present invention relates to a composite structure configured using a fiber reinforced resin.

近年、自動車の車体を始めとする構造体を構成する構造部材として、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等の繊維強化樹脂からなる立体形状の構造部材が使用されつつある。繊維強化樹脂からなる構造部材は、金属製の構造部材に比べて構造部材の軽量化を図ることができる。繊維強化樹脂からなる構造体は、例えば、強化繊維に熱硬化性のマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化樹脂シートを積層した繊維強化樹脂積層体を、オートクレーブ装置を用いて加熱及び加圧し、マトリックス樹脂を硬化させることにより製造される。   In recent years, a three-dimensional structural member made of a fiber reinforced resin such as carbon fiber reinforced resin (CFRP) is being used as a structural member constituting a structural body such as an automobile body. The structural member made of fiber reinforced resin can reduce the weight of the structural member as compared with the metallic structural member. A structure made of a fiber reinforced resin is obtained by, for example, heating and pressing a fiber reinforced resin laminate obtained by laminating a fiber reinforced resin sheet obtained by impregnating a reinforced fiber with a thermosetting matrix resin using an autoclave apparatus, Is produced by curing.

ここで、構造部材に、連結具等が挿入される孔が設けられる場合がある。例えば、特許文献１には、軸方向端部に、継手装置の装着部が設けられた繊維強化樹脂製の樹脂アームが開示されている。かかる樹脂アームの軸部は、例えば強化繊維として長繊維を含有させた溶融樹脂材料を用いて連続引出成形法によって得られた長材を、適当な長さで切断することによって製造される。また、樹脂アームの装着部としての筒状部は、例えば強化繊維として短繊維を含有させた溶融樹脂材料を、成形金型によって形成された成形キャビティ内に充填して冷却固化させることで製造される。   Here, the structural member may be provided with a hole into which a connector or the like is inserted. For example, Patent Document 1 discloses a resin arm made of a fiber reinforced resin in which a joint device mounting portion is provided at an axial end portion. The shaft portion of such a resin arm is manufactured by cutting a long material obtained by a continuous drawing method using a molten resin material containing long fibers as reinforcing fibers, for example, to an appropriate length. In addition, the cylindrical portion as the mounting portion of the resin arm is manufactured, for example, by filling a molten resin material containing short fibers as reinforcing fibers into a molding cavity formed by a molding die and cooling and solidifying. The

特開平１０−２７２７０７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-272707

しかしながら、特許文献１に記載の樹脂アームは、繊維強化樹脂を用いて製造されるものの、筒状部は、短繊維を含有させた溶融樹脂材料により形成されるものであり、サスペンションアームのように、高い剛性及び強度が要求される部品としては、剛性及び強度が充分とは言えない。また、繊維強化樹脂を用いることによる軽量化の効果を維持しつつ、孔部分の強度を上げる方法として、孔部分に金属製の部材を用いることが考えられる。ただし、この場合には、繊維強化樹脂と金属製の部材との接続を強固にして、複合構造体の剛性及び強度を確保することが必要となる。   However, although the resin arm described in Patent Document 1 is manufactured using a fiber reinforced resin, the cylindrical portion is formed of a molten resin material containing short fibers, like a suspension arm. For parts that require high rigidity and strength, rigidity and strength are not sufficient. Further, as a method of increasing the strength of the hole portion while maintaining the effect of reducing the weight by using the fiber reinforced resin, it is conceivable to use a metal member for the hole portion. However, in this case, it is necessary to secure the rigidity and strength of the composite structure by strengthening the connection between the fiber reinforced resin and the metal member.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、繊維強化樹脂製の構造体の孔部を金属製の部材を用いて構成しつつ、構造体の剛性及び強度を確保可能な、新規かつ改良された複合構造体を提供することにある。   Then, this invention is made | formed in view of the said problem, The place made into the objective of this invention is a structure body, comprising the hole part of the structure body made from a fiber reinforced resin using a metal member. It is an object of the present invention to provide a new and improved composite structure that can ensure the rigidity and strength of the composite.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、強化繊維を含む繊維強化樹脂を用いて構成され、先端部に孔部を有するアーム部を備えた複合構造体であって、アーム部は、孔部を形成する開口を有する円筒部と、円筒部の外周に連設されてアーム部に沿って延設された延在部と、を有する金属部材が、繊維強化樹脂に埋め込まれて構成される、複合構造体が提供される。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a composite structure including an arm portion that is configured by using a fiber reinforced resin including a reinforced fiber and has a hole portion at a tip portion. The part is embedded in a fiber reinforced resin with a metal member having a cylindrical part having an opening forming a hole part, and an extended part provided along the outer periphery of the cylindrical part and extending along the arm part. A composite structure is provided.

円筒部を被覆する繊維強化樹脂は、円筒部の周面に沿って配置される連続繊維を含んでもよい。   The fiber reinforced resin that covers the cylindrical portion may include continuous fibers disposed along the peripheral surface of the cylindrical portion.

延在部が、湾曲部又は屈曲部を有してもよい。   The extending part may have a curved part or a bent part.

複合構造体が、車両用のサスペンションアームであってもよい。   The composite structure may be a vehicle suspension arm.

以上説明したように本発明によれば、繊維強化樹脂製の構造体の孔部を金属製の部材を用いて構成しつつ、構造体の剛性及び強度を確保することができる。   As described above, according to the present invention, the rigidity and strength of the structure can be ensured while the hole of the structure made of fiber reinforced resin is formed using a metal member.

複合構造体の一例としてのロアアームが備えられたサスペンション装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the suspension apparatus provided with the lower arm as an example of a composite structure. サスペンション装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a suspension apparatus. 本発明の実施の形態にかかる複合構造体（ロアアーム）を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the composite structure (lower arm) concerning embodiment of this invention. 同実施形態にかかる複合構造体の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the composite structure concerning the embodiment. 同実施形態にかかる複合構造体の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the composite structure concerning the embodiment. 同実施形態にかかる複合構造体の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the composite structure concerning the embodiment. 金属部材の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a metal member.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. In the present specification and drawings, a plurality of components having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numeral. However, when it is not necessary to particularly distinguish each of a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given.

＜１．複合構造体＞
（１−１．ロアアームの概略）
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態にかかる複合構造体の一例としてのロアアーム（サスペンションアーム）２０について説明する。図１は、ロアアーム２０を備えた車両の前輪のサスペンション装置１００の構成例を説明するための模式図であり、図２は、ロアアーム２０及びサスペンションクロスメンバ１０８の分解斜視図である。 <1. Composite structure>
(1-1. Outline of lower arm)
First, a lower arm (suspension arm) 20 as an example of a composite structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a configuration example of a suspension device 100 for a front wheel of a vehicle provided with a lower arm 20, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the lower arm 20 and the suspension cross member 108.

サスペンション装置１００において、エンジンルーム１０２の左右は、車体フレームの構成要素であるフロントホイールエプロン１０３で仕切られている。フロントホイールエプロン１０３は、車体の前後方向に延在する左右一対のサイドフレーム１０５に接合されている。また、フロントホイールエプロン１０３の後部にストラットタワー１０６が形成されている。ストラットタワー１０６に、ストラット式のサスペンション１０７が収容されている。サスペンション１０７の上部は、ストラットタワー１０６の上部に形成されたストラット支持部１０６ａに、ストラットアッパマウント１０７ａを介して支持されている。   In the suspension device 100, the left and right sides of the engine room 102 are partitioned by a front wheel apron 103 that is a component of the vehicle body frame. The front wheel apron 103 is joined to a pair of left and right side frames 105 extending in the front-rear direction of the vehicle body. A strut tower 106 is formed at the rear of the front wheel apron 103. A strut suspension 107 is accommodated in the strut tower 106. The upper portion of the suspension 107 is supported by a strut support portion 106a formed on the upper portion of the strut tower 106 via a strut upper mount 107a.

エンジンルーム１０２の下部には、サスペンションクロスメンバ１０８が配設されている。サスペンションクロスメンバ１０８の車幅方向両端の上面が、サイドフレーム１０５に対して、ボルト及びナット等の締結具を介して固定されている。また、サスペンションクロスメンバ１０８の上面には、図示しないエンジンの後部が、エンジンマウントを介して搭載される。また、サスペンションクロスメンバ１０８の車幅方向両端部の下面に、アーム支持部１０９が突設されている。左右の各アーム支持部１０９は、所定間隔を開けて前後左右に対向する一対のブラケット１０９ａ，１０９ｂを備え、各ブラケット１０９ａ，１０９ｂにボルト挿通孔１０９ｃが穿設されている。ブラケット１０９ａ，１０９ｂ間には、ロアアーム２０の一方の基端に設けられた筒状の第１の基部２１が配置されている。   A suspension cross member 108 is disposed below the engine room 102. Upper surfaces of both ends of the suspension cross member 108 in the vehicle width direction are fixed to the side frame 105 via fasteners such as bolts and nuts. Further, the rear portion of the engine (not shown) is mounted on the upper surface of the suspension cross member 108 via an engine mount. In addition, arm support portions 109 project from the lower surfaces of both ends of the suspension cross member 108 in the vehicle width direction. Each of the left and right arm support portions 109 includes a pair of brackets 109a and 109b facing the front, rear, left and right with a predetermined interval, and bolt insertion holes 109c are formed in the brackets 109a and 109b. Between the brackets 109a and 109b, a cylindrical first base portion 21 provided at one base end of the lower arm 20 is disposed.

ロアアーム２０は、一方の基端となる第１の基部２１から先端部２３に連続するとともに、中央部から分岐して後方に延びて他方の基端となる第２の基部２２に連続する、略Ｔ字状あるいはＬ字状の平面形状を有する。ロアアーム２０の第１の基部２１内には、図示しないブッシュが圧入される。ブッシュには、ブラケット１０９ａ，１０９ｂに穿設されているボルト挿通孔１０９ｃに対して外方から挿通されたボルト１１２の軸部が貫通され、ボルト１１２の軸部はナット１１３によって締結されている。   The lower arm 20 continues from the first base portion 21 serving as one base end to the distal end portion 23, branches from the central portion, extends rearward, and continues to the second base portion 22 serving as the other base end. It has a T-shaped or L-shaped planar shape. A bush (not shown) is press-fitted into the first base portion 21 of the lower arm 20. A shaft portion of a bolt 112 inserted from the outside through a bolt insertion hole 109 c formed in the brackets 109 a and 109 b is penetrated through the bush, and the shaft portion of the bolt 112 is fastened by a nut 113.

また、第２の基部２２には、図示しないブッシュが圧入される。第２の基部２２は、ブッシュを介してサイドフレーム１０５に軸支される。さらに、揺動端となる先端部２３には、図示しないブッシュが圧入される。先端部２３は、ブッシュを介して図示しないボールジョイントに連結され、前輪１１１を固定する図示しないホイールハブが回動自在に支持される。これにより、ロアアーム２０は、図示しないハブハウジングを介して、サスペンション１０７の下部を支持するとともに、サスペンションクロスメンバ１０８及びサイドフレーム１０５に揺動可能に支持される。   Further, a bush (not shown) is press-fitted into the second base portion 22. The second base 22 is pivotally supported on the side frame 105 via a bush. Further, a bush (not shown) is press-fitted into the distal end portion 23 serving as the swing end. The distal end portion 23 is connected to a ball joint (not shown) via a bush, and a wheel hub (not shown) that fixes the front wheel 111 is rotatably supported. As a result, the lower arm 20 supports the lower portion of the suspension 107 via a hub housing (not shown) and is swingably supported by the suspension cross member 108 and the side frame 105.

（１−２．ロアアームの構成例）
次に、本実施形態にかかる複合構造体としてのロアアーム２０の構成例について詳細に説明する。図３は、ロアアーム２０の一例を示す斜視図である。ロアアーム２０は、略Ｔ字状あるいはＬ字状の平面形状を有し、サスペンションクロスメンバ１０８に連結される第１の基部２１と、サイドフレーム１０５に連結される第２の基部２２と、ボールジョイントが連結され、揺動端とされる先端部２３とを有する。かかるロアアーム２０は、本体部１８と、第１の基部２１、第２の基部２２、及び先端部２３に設けられた孔部１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、孔部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ内に配置された円筒部材２７，２８，２９とを有する。第１の基部２１、第２の基部２２、及び先端部２３は、それぞれアーム部２５ａ，２５ｂ，２５ｃの先端側に設けられる。 (1-2. Configuration example of lower arm)
Next, a configuration example of the lower arm 20 as a composite structure according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 3 is a perspective view showing an example of the lower arm 20. The lower arm 20 has a substantially T-shaped or L-shaped planar shape, and includes a first base 21 connected to the suspension cross member 108, a second base 22 connected to the side frame 105, and a ball joint. Are connected to each other and have a tip portion 23 which is a swing end. The lower arm 20 is disposed in the main body 18, the holes 19a, 19b, and 19c provided in the first base 21, the second base 22, and the tip 23, and the holes 19a, 19b, and 19c. And cylindrical members 27, 28, and 29. The first base portion 21, the second base portion 22, and the distal end portion 23 are provided on the distal end sides of the arm portions 25a, 25b, and 25c, respectively.

本体部１８は、例えば、連続繊維を含む繊維強化樹脂シートを用いて成形される。連続繊維を含む繊維強化樹脂シートは、連続する繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成されるものである。また、本体部１８は、互いに接合された第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとにより構成される。第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとは、第１の基部２１、第２の基部２２、及び先端部２３を通過する平面に沿った接合面で接合されている。第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂは、それぞれ連続繊維を含む繊維強化樹脂シートを用いて成形される。第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとの接合方法は、特に限定されるものではなく、接着剤による接合、振動溶融圧着、熱溶融圧着をはじめとして、種々の方法を採用することができる。   The main body 18 is formed using, for example, a fiber reinforced resin sheet containing continuous fibers. The fiber reinforced resin sheet containing continuous fibers is formed by impregnating continuous fibers with a matrix resin. Moreover, the main-body part 18 is comprised by the 1st half body 18a and the 2nd half body 18b which were mutually joined. The first half 18 a and the second half 18 b are joined at a joining surface along a plane passing through the first base 21, the second base 22, and the tip 23. The first half 18a and the second half 18b are each molded using a fiber reinforced resin sheet containing continuous fibers. The joining method of the first half 18a and the second half 18b is not particularly limited, and various methods such as joining with an adhesive, vibration melting and pressure bonding, and heat melting and pressure bonding should be adopted. Can do.

使用される連続繊維としては、例えば、炭素繊維が挙げられるが、他の繊維が用いられてもよく、さらには複数の繊維が組み合わせられて用いられてもよい。ただし、炭素繊維は、機械特性に優れていることから、強化繊維が炭素繊維を含むことが好ましい。   Examples of continuous fibers used include carbon fibers, but other fibers may be used, and a plurality of fibers may be used in combination. However, since carbon fibers are excellent in mechanical properties, it is preferable that the reinforcing fibers include carbon fibers.

繊維強化樹脂のマトリックス樹脂には、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂などが例示される。   As the matrix resin of the fiber reinforced resin, a thermoplastic resin or a thermosetting resin is used. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, ABS resin, polystyrene resin, AS resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, thermoplastic polyester resin, PPS (polyphenylene sulfide) resin, fluorine Examples thereof include resins, polyetherimide resins, polyetherketone resins, polyimide resins and the like.

マトリックス樹脂としては、これらの熱可塑性樹脂うちの１種類、あるいは２種類以上の混合物を使用することができる。あるいは、マトリックス樹脂は、これらの熱可塑性樹脂の共重合体であってもよい。また、マトリックス樹脂をこれらの熱可塑性樹脂の混合物とする場合には相溶化剤を併用してもよい。さらには、マトリックス樹脂は、難燃剤としての臭素系難燃剤や、シリコン系難燃剤、赤燐等を含んでいてもよい。   As the matrix resin, one or a mixture of two or more of these thermoplastic resins can be used. Alternatively, the matrix resin may be a copolymer of these thermoplastic resins. Further, when the matrix resin is a mixture of these thermoplastic resins, a compatibilizing agent may be used in combination. Furthermore, the matrix resin may contain a brominated flame retardant as a flame retardant, a silicon flame retardant, red phosphorus, or the like.

この場合、使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、芳香族ポリアミド等の樹脂が挙げられる。中でも熱可塑性マトリックス樹脂が、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン及びフェノキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。   In this case, examples of the thermoplastic resin used include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyether ketone, Examples of the resin include polyether sulfone and aromatic polyamide. Among them, the thermoplastic matrix resin is preferably at least one selected from the group consisting of polyamide, polyphenylene sulfide, polypropylene, polyether ether ketone, and phenoxy resin.

また、マトリックス樹脂として使用可能な熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などが例示される。マトリックス樹脂としては、これらの熱硬化性樹脂のうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物を使用することができる。これらの熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂に使用する場合、熱硬化性樹脂に、適切な硬化剤や反応促進剤が添加されてもよい。   Examples of the thermosetting resin that can be used as the matrix resin include epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, phenol resins, polyurethane resins, and silicon resins. As the matrix resin, one type of these thermosetting resins or a mixture of two or more types can be used. When these thermosetting resins are used for the matrix resin, an appropriate curing agent or reaction accelerator may be added to the thermosetting resin.

円筒部材２７，２８，２９には、ブッシュが圧入される。そのため、円筒部材２７，２８，２９としては、例えば、金属製の円筒部材が用いられる。使用され得る金属としては、例えば、ステンレス鋼、鋳鉄、チタン、チタン合金等が挙げられるが、これらの金属に限られない。第２の基部２２及び先端部２３に配置される円筒部材２８，２９は、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂを接合し、孔部１９ｂ，１９ｃを形成した後に圧入されてもよい。あるいは、第２の基部２２及び先端部２３に配置される円筒部材２８，２９は、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂそれぞれに孔部１９ｂ，１９ｃを形成し、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂを接合した後に、圧入されてもよい。   A bush is press-fitted into the cylindrical members 27, 28, and 29. Therefore, as the cylindrical members 27, 28, 29, for example, metal cylindrical members are used. Examples of metals that can be used include, but are not limited to, stainless steel, cast iron, titanium, titanium alloys, and the like. The cylindrical members 28 and 29 disposed on the second base portion 22 and the distal end portion 23 may be press-fitted after joining the first half 18a and the second half 18b to form the holes 19b and 19c. Good. Alternatively, the cylindrical members 28 and 29 arranged at the second base portion 22 and the distal end portion 23 form holes 19b and 19c in the first half 18a and the second half 18b, respectively, and the first half 18a and the second half 18b. After the body 18a and the second half 18b are joined, they may be press-fitted.

また、第１の基部２１に配置される円筒部材２７は、金属からなり、アーム部２５ａの構成要素の１つである繊維強化樹脂に埋め込まれている。図７は、円筒部材（以下、「金属部材」ともいう。）２７の一例を示す斜視図である。図示した金属部材２７は、開口２１’を有する円筒部２７ａと、円筒部２７ａの外周部に連設された延在部２７ｂとを有する。延在部２７ｂは、アーム部２５ａに沿って配置される。したがって、繊維強化樹脂に埋め込まれた金属部材２７は、円筒部２７ａの外周面と、延在部２７ｂの表面とで、本体部１８の構成材料である繊維強化樹脂に対して接触する。これにより、金属製の金属部材２７と繊維強化樹脂との接触面積が増大し、アーム部２５ａの剛性及び強度が高められている。また、金属部材２７が、円筒部２７ａだけでなく、アーム部２５ａに沿って配置された延在部２７ｂの部分でも繊維強化樹脂に埋め込まれるために、例えば、アーム部２５ａに対して横方向から負荷される荷重にも耐えることができる。   The cylindrical member 27 disposed on the first base portion 21 is made of metal and embedded in a fiber reinforced resin that is one of the components of the arm portion 25a. FIG. 7 is a perspective view showing an example of a cylindrical member (hereinafter also referred to as “metal member”) 27. The illustrated metal member 27 includes a cylindrical portion 27a having an opening 21 'and an extending portion 27b that is connected to the outer peripheral portion of the cylindrical portion 27a. The extending part 27b is disposed along the arm part 25a. Therefore, the metal member 27 embedded in the fiber reinforced resin comes into contact with the fiber reinforced resin that is a constituent material of the main body portion 18 at the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27a and the surface of the extending portion 27b. Thereby, the contact area of the metal metal member 27 and the fiber reinforced resin is increased, and the rigidity and strength of the arm portion 25a are increased. Further, since the metal member 27 is embedded in the fiber reinforced resin not only in the cylindrical portion 27a but also in the extending portion 27b arranged along the arm portion 25a, for example, from the lateral direction with respect to the arm portion 25a. It can withstand the load applied.

また、図７に示した金属部材２７において、延在部２７ｂは、湾曲部２７ｂｂを有する。これにより、延在部２７ｂの延在方向に沿う長さが等しい場合には、延在部２７ｂの表面積が増加し、繊維強化樹脂との接触面積が増大する。また、湾曲部２７ｂｂが繊維強化樹脂に埋め込まれることで、金属部材２７が繊維強化樹脂から抜けにくくなる。したがって、アーム部２５ａの剛性及び強度がより高められる。なお、湾曲部２７ｂｂの代わりに屈曲部が設けられてもよく、さらには、突部等の段差部分が設けられてもよい。また、延在部２７ｂは、１つに限られず、複数設けられてもよい。   In the metal member 27 shown in FIG. 7, the extending portion 27b has a curved portion 27bb. Thereby, when the length along the extension direction of the extension part 27b is equal, the surface area of the extension part 27b increases and a contact area with fiber reinforced resin increases. Further, since the curved portion 27bb is embedded in the fiber reinforced resin, the metal member 27 is less likely to come out of the fiber reinforced resin. Therefore, the rigidity and strength of the arm portion 25a are further increased. A bent portion may be provided instead of the curved portion 27bb, and a stepped portion such as a protrusion may be further provided. Moreover, the extension part 27b is not restricted to one, A plurality may be provided.

かかる金属部材２７は、例えば、円筒部２７ａと延在部２７ｂとが一体成形された部材であってもよい。具体的には、鍛造、鋳造、型成形等によって、金属部材２７が一体的に作製された部材とすることができる。これにより、円筒部２７ａと延在部２７ｂとの接続部分の表面の凹凸を減らし、繊維強化樹脂との接合を強固にすることができる。ただし、円筒部２７ａと延在部２７ｂとは、例えば溶接により接合されてもよい。この場合、延在部２７ｂの一端の少なくとも一部が、円筒部２７ａの外周面に形成された凹部あるいは孔部に挿入され、接合されてもよい。   For example, the metal member 27 may be a member in which the cylindrical portion 27a and the extending portion 27b are integrally formed. Specifically, a member in which the metal member 27 is integrally manufactured can be obtained by forging, casting, molding, or the like. Thereby, the unevenness | corrugation of the surface of the connection part of the cylindrical part 27a and the extension part 27b can be reduced, and joining with a fiber reinforced resin can be strengthened. However, the cylindrical part 27a and the extending part 27b may be joined by welding, for example. In this case, at least a part of one end of the extending portion 27b may be inserted into and joined to a recess or a hole formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27a.

かかる金属部材２７は、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂのそれぞれに孔部１９ａ及びアーム部２５ａの半体を形成し、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂを接合する際に、当該半体部分に金属部材２７を挟み込んで接合してもよい。このとき、金属部材２７が接合される第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂの内面は、成形型４０の成形面により形成される面ではないため、切削加工等によって、金属部材２７の外形に対応する内面を形成した上で、金属部材２７を接合してもよい。   The metal member 27 forms a hole 19a and a half of the arm 25a in each of the first half 18a and the second half 18b, and the first half 18a and the second half 18b are formed. At the time of joining, the metal member 27 may be sandwiched between the half parts and joined. At this time, the inner surfaces of the first half 18a and the second half 18b to which the metal member 27 is joined are not surfaces formed by the molding surface of the molding die 40. After forming the inner surface corresponding to the outer shape of the metal member 27, the metal member 27 may be joined.

このように構成されるロアアーム２０において、筒状の第１の基部２１に配置された金属部材２７の円筒部２７ａは、車両の前後方向に略一致する中心軸を有し、先端部２３の上下方向の揺動を可能にする。また、第２の基部２２に配置された円筒部材２８は、略鉛直方向に沿う中心軸を有し、先端部２３の水平方向の揺動を可能にする。かかるロアアーム２０には、車体への荷重や振動が伝達されるため、第１の基部２１、第２の基部２２、及び、先端部２３には、それぞれ大きな負荷が発生し得る。したがって、第１の基部２１、第２の基部２２、及び、先端部２３には、高い剛性及び強度が要求される。このため、本実施形態にかかるロアアーム２０では、金属部材２７が繊維強化樹脂に埋め込まれ、孔部１９ｂ，１９ｃの周囲に沿って連続繊維が配置され、孔部１９ｂ，１９ｃの強度が高められている。   In the lower arm 20 configured as described above, the cylindrical portion 27a of the metal member 27 disposed on the cylindrical first base portion 21 has a central axis that substantially coincides with the longitudinal direction of the vehicle, and Allows swinging of direction. In addition, the cylindrical member 28 disposed on the second base portion 22 has a central axis along a substantially vertical direction, and enables the tip portion 23 to swing in the horizontal direction. Since the load and vibration to the vehicle body are transmitted to the lower arm 20, a large load can be generated in each of the first base portion 21, the second base portion 22, and the distal end portion 23. Therefore, high rigidity and strength are required for the first base portion 21, the second base portion 22, and the tip portion 23. For this reason, in the lower arm 20 according to the present embodiment, the metal member 27 is embedded in the fiber reinforced resin, the continuous fibers are arranged around the holes 19b and 19c, and the strength of the holes 19b and 19c is increased. Yes.

＜２．複合構造体の製造方法＞
次に、本実施形態にかかる複合構造体の製造方法の一例について説明する。ここでは、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化樹脂シートを成形型上に積層した後にバッギングを行い、さらに、オートクレーブ装置を用いて、バッグ内を減圧しながら、バッグ全体を加圧しつつ加熱し、繊維強化樹脂の積層体を硬化させて本体部を形成しつつ、金属部材２７あるいは円筒部材２８，２９を取り付けるロアアーム２０の製造方法の例を説明する。 <2. Manufacturing method of composite structure>
Next, an example of the manufacturing method of the composite structure concerning this embodiment is demonstrated. Here, bagging is performed after a fiber reinforced resin sheet in which a reinforcing fiber is impregnated with a matrix resin is laminated on a mold, and further, an autoclave device is used to heat the bag while pressurizing the entire bag while reducing the pressure inside the bag. An example of a method for manufacturing the lower arm 20 to which the metal member 27 or the cylindrical members 28 and 29 are attached while the main body portion is formed by curing the laminated body of the fiber reinforced resin will be described.

本実施形態にかかる複合構造体の製造方法は、以下の工程を含む。
・プリプレグカット工程
・積層工程
・バッギング工程
・成形工程
・インプラント及び接合工程
・孔開け工程 The manufacturing method of the composite structure concerning this embodiment includes the following processes.
・ Prepreg cutting process ・ Lamination process ・ Bugging process ・ Molding process ・ Implant and bonding process ・ Drilling process

以下、図３に示した複合構造体の製造方法について、図４〜図７を適宜参照しながら、工程順に説明する。図４〜図６は、本実施形態にかかるロアアーム２０の製造方法の流れを示す説明図である。   Hereinafter, the manufacturing method of the composite structure shown in FIG. 3 will be described in the order of steps while referring to FIGS. 4 to 7 as appropriate. 4-6 is explanatory drawing which shows the flow of the manufacturing method of the lower arm 20 concerning this embodiment.

（２−１．プリプレグカット工程）
図４に示すように、プリプレグカット工程では、所定幅の繊維強化樹脂シート５が、製造する繊維強化樹脂構造体に適した大きさ、あるいは、長さに切断されて、プレプレグ１２が作製される。プリプレグ１２の形状は、本体部１８を展開した形状に略一致させることができ、この場合、プリプレグ１２の寸法は、本体部１８の外形よりも大きくされていてもよい。 (2-1. Prepreg cutting process)
As shown in FIG. 4, in the prepreg cutting step, the fiber reinforced resin sheet 5 having a predetermined width is cut into a size or length suitable for the fiber reinforced resin structure to be manufactured, and the prepreg 12 is produced. . The shape of the prepreg 12 can be made to substantially match the shape of the developed main body 18. In this case, the dimension of the prepreg 12 may be larger than the outer shape of the main body 18.

連続繊維を含む繊維強化樹脂シート５は、例えば、公知のフィルム含浸法や溶融含浸法等により、強化繊維を連続的に送り出しながらマトリックス樹脂を当該強化繊維に含浸させることにより製造される。この繊維強化樹脂シート５が適宜切断されて、所望の平面形状を有するプリプレグ１２が作製される。１枚の繊維強化樹脂シート５又はプリプレグ１２の厚さは、例えば、０．０３〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることができる。   The fiber reinforced resin sheet 5 including continuous fibers is manufactured by, for example, impregnating a matrix resin into the reinforcing fibers while continuously feeding the reinforcing fibers by a known film impregnation method or melt impregnation method. The fiber reinforced resin sheet 5 is appropriately cut to produce a prepreg 12 having a desired planar shape. The thickness of one fiber reinforced resin sheet 5 or prepreg 12 can be set to a value within a range of 0.03 to 1.0 mm, for example.

（２−２．積層工程）
図５に示すように、積層工程では、複数枚のプリプレグ１２が積層されて、繊維強化樹脂積層体１４が作製される。プリプレグ１２は、例えば、成形型４０の成形面上に積層される。積層されるプリプレグ１２の数は、特に限定されるものではなく、製造する複合構造体の用途等に応じて選択し得るが、例えば、３〜６枚のプリプレグ１２を積層することができる。このとき、それぞれのプリプレグ１２の連続繊維の配向方向を一方向にそろえて積層し、繊維強化樹脂積層体１４が作製されてもよい。これにより、製造されるロアアーム２０における、連続繊維の配向方向に沿う特定方向の強度を高めることができる。あるいは、一部又は全部のプリプレグ１２の連続繊維の配向方向を異ならせて積層し、繊維強化樹脂積層体１４が作製されてもよい。これにより、製造されるロアアーム２０の強度に異方性を持たせることができる。 (2-2. Lamination process)
As shown in FIG. 5, in the laminating step, a plurality of prepregs 12 are laminated to produce a fiber reinforced resin laminate 14. The prepreg 12 is laminated on the molding surface of the molding die 40, for example. The number of prepregs 12 to be laminated is not particularly limited, and can be selected according to the use of the composite structure to be manufactured. For example, 3 to 6 prepregs 12 can be laminated. At this time, the fiber reinforced resin laminate 14 may be manufactured by aligning the orientation directions of the continuous fibers of the prepregs 12 in one direction. Thereby, the intensity | strength of the specific direction in alignment with the orientation direction of a continuous fiber in the lower arm 20 manufactured can be raised. Or the fiber reinforced resin laminated body 14 may be produced by laminating the continuous fibers of some or all of the prepregs 12 with different orientation directions. Thereby, the intensity | strength of the lower arm 20 manufactured can be given anisotropy.

なお、複数のプリプレグ１２を積層して繊維強化樹脂積層体１４を成形する場合、それぞれの繊維強化樹脂シートに含まれる強化繊維の種類や含有率等が異なっていてもよい。また、積層される複数枚の繊維強化樹脂シートにおいて、マトリックス樹脂は、相溶性を有する異なる材料が用いられてもよく、あるいは、同一のマトリックス樹脂に対して異なる添加物等が混合されていてもよい。この場合においても、繊維強化樹脂積層体１４の溶融及び硬化を効率的に行えるように、融点が近似するマトリックス樹脂が用いられるとよい。   In addition, when laminating | stacking the several prepreg 12 and shape | molding the fiber reinforced resin laminated body 14, the kind, content rate, etc. of the reinforced fiber contained in each fiber reinforced resin sheet may differ. Further, in a plurality of fiber reinforced resin sheets to be laminated, the matrix resin may be made of different compatible materials, or different additives may be mixed with the same matrix resin. Good. Even in this case, a matrix resin having an approximate melting point may be used so that the fiber reinforced resin laminate 14 can be efficiently melted and cured.

ここで、積層工程でプリプレグ１２を積層する際に、少なくとも第１の基部２１が形成されるアーム部２５ａのうち、孔部１９ａに対応する部分を含む先端側に、アーム部２５ａの延在方向に沿って連続繊維が配置されるように積層されてもよい。これにより、アーム部２５ａの根元側と孔部１９ａに対応する部分の繊維の連続性が確保され、剛性及び強度を向上させることができる。また、このように連続繊維が配置されれば、孔部１９ａの周方向に沿って、すなわち、後に埋め込まれる金属部材２７の円筒部２７ａの周方向に沿って連続繊維が配置されることになり、孔部１９ａの強度を高めることができる。   Here, when laminating the prepreg 12 in the laminating step, the extending direction of the arm portion 25a on the distal end side including the portion corresponding to the hole portion 19a of at least the arm portion 25a where the first base portion 21 is formed. It may be laminated so that continuous fibers are arranged along. Thereby, the continuity of the fiber of the part corresponding to the base side of the arm part 25a and the hole part 19a is ensured, and rigidity and intensity | strength can be improved. Further, if the continuous fibers are arranged in this way, the continuous fibers are arranged along the circumferential direction of the hole 19a, that is, along the circumferential direction of the cylindrical portion 27a of the metal member 27 to be embedded later. The strength of the hole 19a can be increased.

このとき、一方向に配向する連続繊維を含む繊維強化樹脂シート（ＵＤ（Ｕｎｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）材）からなる連続繊維補強シートが、孔部１９ｂ，１９ｃに相当する部位（以下、「孔開け予定部位」ともいう。）の周囲に沿って配置されてもよい。これにより、孔開け加工を行った後においても孔部１９ｂ，１９ｃの周囲の繊維の連続性が保たれ、孔部１９ｂ，１９ｃの周囲の剛性及び強度の低下を防ぐことができる。連続繊維補強シートは、上述した繊維強化樹脂シート５（図４を参照）を、所定の長さ及び幅に切断して形成することができる。すなわち、連続繊維補強シートの厚さは、プリプレグ１２の厚さと同じであってよい。配置される連続繊維補強シートの数は特に限定されない。   At this time, a continuous fiber reinforcing sheet made of a fiber reinforced resin sheet (UD (Uni-Directional) material) containing continuous fibers oriented in one direction is a portion corresponding to the holes 19b and 19c (hereinafter referred to as “perforated portions to be drilled”). It may also be arranged along the periphery of. As a result, the continuity of the fibers around the holes 19b and 19c is maintained even after the drilling process is performed, and the rigidity and strength around the holes 19b and 19c can be prevented from being lowered. The continuous fiber reinforced sheet can be formed by cutting the fiber reinforced resin sheet 5 (see FIG. 4) described above into a predetermined length and width. That is, the thickness of the continuous fiber reinforcing sheet may be the same as the thickness of the prepreg 12. The number of continuous fiber reinforced sheets to be arranged is not particularly limited.

（２−３．バッギング工程）
図５に示すように、バッギング工程では、成形型４０上に配置された繊維強化樹脂積層体１４の上に、例えばゴム製のバッグ３１が設置され、バッグ３１と成形型４０とがクランプされる。成形型４０は、例えば、金型であってもよいし、繊維強化樹脂製の成形型であってもよい。バッグ３１は、変形可能な材質のバッグであればよく、ゴム製のバッグに限られない。ただし、成形型４０及びバッグ３１は、いずれも、後工程におけるオートクレーブ装置を用いた加熱処理に耐え得る材料により構成される。かかるバッギングにより、少なくとも成形型４０とバッグ３１とにより形成される成形空間３３が気密状態にされる。 (2-3. Bagging process)
As shown in FIG. 5, in the bagging process, for example, a rubber bag 31 is placed on the fiber reinforced resin laminate 14 disposed on the mold 40, and the bag 31 and the mold 40 are clamped. . For example, the mold 40 may be a mold or a fiber-reinforced resin mold. The bag 31 may be a bag made of a deformable material, and is not limited to a rubber bag. However, both the mold 40 and the bag 31 are made of a material that can withstand heat treatment using an autoclave device in a subsequent process. By such bagging, the molding space 33 formed by at least the molding die 40 and the bag 31 is airtight.

（２−４．成形工程）
図５に示すように、成形工程では、バッギングされた繊維強化樹脂積層体１４がオートクレーブ装置内に投入される。オートクレーブ装置は、釜の内部を高圧状態にしつつ、加熱処理を行う装置である。繊維強化樹脂積層体１４がオートクレーブ装置内に投入された後、ポンプ３５等により成形空間３３内の空気が吸引されて、成形空間３３内が真空状態にされる。これにより、繊維強化樹脂積層体１４は、プリプレグ１２内の空気が脱気されつつ、加圧下で加熱され、硬化させられる。これにより、本体部１８を構成する第１の半体１８ａが成形される。成形空間３３内を真空状態にしつつ、加圧下で加熱することにより、成形される第１の半体１８ａの空洞率を低下させることができ、第１の半体１８ａの機械的強度を高めることができる。また、成形空間３３内が真空状態にされることから、成形型４０に接する面の反対面も、比較的きれいな仕上がりになる。 (2-4. Molding process)
As shown in FIG. 5, in the molding step, the bagged fiber reinforced resin laminate 14 is put into an autoclave apparatus. The autoclave device is a device that performs heat treatment while keeping the inside of the kettle in a high pressure state. After the fiber reinforced resin laminate 14 is put into the autoclave device, the air in the molding space 33 is sucked by the pump 35 or the like, and the molding space 33 is evacuated. Thereby, the fiber reinforced resin laminate 14 is heated and cured under pressure while the air in the prepreg 12 is degassed. Thereby, the 1st half 18a which comprises main part 18 is fabricated. By heating under pressure while the molding space 33 is in a vacuum state, the cavity ratio of the first half 18a to be molded can be reduced, and the mechanical strength of the first half 18a is increased. Can do. Further, since the inside of the molding space 33 is evacuated, the surface opposite to the surface in contact with the mold 40 has a relatively clean finish.

なお、ここまで説明したプリプレグカット工程、積層工程、バッギング工程、及び、成形工程と同様の手順により、第２の半体１８ｂも形成される。   The second half 18b is also formed by the same procedure as the prepreg cut process, the lamination process, the bagging process, and the molding process described so far.

（２−５．孔開け工程）
図６に示すように、孔開け工程では、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂそれぞれにおける、第２の基部２２及び先端部２３の孔開け予定部位に対して孔開け加工が行われ、孔部１９ｂ，１９ｃが形成される。図６には、第１の半体１８ａに対して孔部１９ｂ，１９ｃを形成した様子が示されている。第２の半体１８ｂについても、同様に孔部１９ｂ，１９ｃが形成される。孔開け加工は、ウォータージェット加工、レーザー加工、又は、ドリルやエンドミル等の工具を用いた穿孔加工等を採用することができる。ただし、孔開け加工は、かかる例に限定されない。 (2-5. Drilling step)
As shown in FIG. 6, in the drilling step, drilling is performed on the planned drilling portions of the second base 22 and the tip 23 in the first half 18a and the second half 18b, respectively. Holes 19b and 19c are formed. FIG. 6 shows a state in which the holes 19b and 19c are formed in the first half 18a. Similarly, the holes 19b and 19c are formed in the second half 18b. As the drilling process, a water jet process, a laser process, or a drilling process using a tool such as a drill or an end mill can be employed. However, the drilling process is not limited to this example.

（２−６．インプラント・接合工程）
図６に示すように、インプラント・接合工程では、第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとが接合されて、本体部１８が作製される。接合方法は、特に限定されるものではなく、接着剤による接合、振動溶融圧着、熱溶融圧着をはじめとして、種々の方法を採用することができる。本実施形態にかかるロアアーム２０の製造方法の例では、第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとが接合されることによって、第１の基部２１の孔部１９ａが形成される。 (2-6. Implant / joining process)
As shown in FIG. 6, in the implant / joining step, the first half 18 a and the second half 18 b are joined to produce the main body 18. The joining method is not particularly limited, and various methods can be adopted including joining with an adhesive, vibration fusion pressing, and thermal fusion pressing. In the example of the method for manufacturing the lower arm 20 according to the present embodiment, the hole 19a of the first base 21 is formed by joining the first half 18a and the second half 18b.

また、本実施形態では、インプラント・接合工程において、第１の基部２１に金属部材２７が埋め込まれる。具体的に、第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとを接合する際に、アーム部２５ａに相当する部分の先端側に金属部材２７を挟み込み、金属部材２７と、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂとの接合も同時に行う。このとき、金属部材２７の円筒部２７ａは、第１の基部２１の孔部１９ａに相当する部分に配置され、延在部２７ｂは、孔部１９ａからアーム部２５ａの根元側にかけて配置される。金属部材２７と、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂとは、例えば接着剤により接合することができるが、接合方法は他の方法であってもよい。   In the present embodiment, the metal member 27 is embedded in the first base 21 in the implant / joining process. Specifically, when the first half 18a and the second half 18b are joined, the metal member 27 is sandwiched between the distal ends of the portions corresponding to the arm portions 25a, and the metal member 27 and the first half 18b are joined. The body 18a and the second half 18b are also joined at the same time. At this time, the cylindrical portion 27a of the metal member 27 is disposed at a portion corresponding to the hole portion 19a of the first base portion 21, and the extending portion 27b is disposed from the hole portion 19a to the root side of the arm portion 25a. The metal member 27 and the first half 18a and the second half 18b can be joined by, for example, an adhesive, but the joining method may be other methods.

これにより、金属部材２７が第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂによって補強され、アーム部２５ａの剛性及び強度が高められる。また、アーム部２５ａの根元側から先端側に向けて、かつ、孔部１９ａの周方向に沿って連続繊維が配置されている場合には、さらに孔部１９ａの剛性及び強度が高められる。   Thereby, the metal member 27 is reinforced by the first half 18a and the second half 18b, and the rigidity and strength of the arm portion 25a are increased. Further, when continuous fibers are arranged from the base side to the tip side of the arm portion 25a and along the circumferential direction of the hole portion 19a, the rigidity and strength of the hole portion 19a are further increased.

なお、孔部１９ａの内面は、成形型４０の成形面により形成される面ではないため、第１の半体１８ａと第２の半体１８ｂとを接合する前に、第１の半体１８ａ及び第２の半体１８ｂに切削加工等を施し、金属部材２７の外形に対応する内面を形成した上で、金属部材２７を接合してもよい。その後、図示しないものの、本体部１８に形成された孔部１９ｂ，１９ｃに対して、それぞれ円筒部材２８，２９が配置されて、ロアアーム２０が製造される。   Since the inner surface of the hole 19a is not a surface formed by the molding surface of the mold 40, the first half 18a is joined before joining the first half 18a and the second half 18b. Further, the metal member 27 may be joined after the second half body 18b is subjected to cutting or the like to form an inner surface corresponding to the outer shape of the metal member 27. Thereafter, although not shown, the cylindrical members 28 and 29 are respectively disposed in the holes 19b and 19c formed in the main body 18, and the lower arm 20 is manufactured.

以上説明したように、本実施形態にかかるロアアーム２０では、アーム部２５ａに、孔部１９ａを形成する開口２１’を有する円筒部２７ａと、円筒部２７ａの外周に連設された延在部２７ｂとを有する金属部材２７が配置される。そして、金属部材２７の円筒部２７ａにより孔部１９ａが形成され、かつ、円筒部２７ａの周方向に沿って連続繊維が配置されている。したがって、孔部１９ａの強度が高められている。   As described above, in the lower arm 20 according to the present embodiment, the arm portion 25a has the cylindrical portion 27a having the opening 21 ′ that forms the hole portion 19a, and the extending portion 27b continuously provided on the outer periphery of the cylindrical portion 27a. A metal member 27 having the following is arranged. And the hole 19a is formed by the cylindrical part 27a of the metal member 27, and the continuous fiber is arrange | positioned along the circumferential direction of the cylindrical part 27a. Therefore, the strength of the hole 19a is increased.

また、金属部材２７は、円筒部２７ａの外周部に連設された延在部２７ｂを有しており、かかる延在部２７ｂを含めて、繊維強化樹脂に埋め込まれている。したがって、金属部材２７と繊維強化樹脂との接合面積が増加してアーム部２５ａの剛性及び強度を高めることができるとともに、第１の基部２１の横方向からの荷重に対する剛性を高めることができる。また、本実施形態にかかるロアアーム２０は、円筒部材２８，２９が配置される孔部１９ｂ，１９ｃの周囲に沿って連続繊維が配置され、第２の基部２２及び先端部２３の機械的強度が高められている。したがって、荷重又は振動による負荷に対する耐久性に優れたロアアーム２０を得ることができる。   Further, the metal member 27 has an extending portion 27b continuously provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion 27a, and the extending portion 27b is embedded in the fiber reinforced resin. Therefore, the joint area between the metal member 27 and the fiber reinforced resin can be increased to increase the rigidity and strength of the arm portion 25a, and the rigidity of the first base portion 21 with respect to the load from the lateral direction can be increased. Further, in the lower arm 20 according to this embodiment, continuous fibers are arranged along the periphery of the holes 19b and 19c in which the cylindrical members 28 and 29 are arranged, and the mechanical strength of the second base portion 22 and the tip portion 23 is high. Has been enhanced. Therefore, it is possible to obtain the lower arm 20 having excellent durability against a load due to a load or vibration.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

また、上記実施形態では、バッギング工程、及びオートクレーブ装置を用いた成形工程を含む製造方法により得られるロアアーム２０を例に採って説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、熱可塑性樹脂を用いて、繊維強化樹脂積層体を加熱溶融した後に、冷却しながらプレス成形する工程を含む製造方法であっても、本発明のロアアーム２０を得ることができる。   In the above embodiment, the lower arm 20 obtained by the manufacturing method including the bagging process and the molding process using the autoclave device has been described as an example, but the present invention is not limited to such an example. For example, the lower arm 20 of the present invention can be obtained even in a manufacturing method including a step of heat-melting a fiber-reinforced resin laminate using a thermoplastic resin and then press-molding while cooling.

また、上記実施形態では、複合構造体としてロアアーム２０を例に採って説明したが、本発明を適用可能な複合構造体はロアアームに限られない。車体の構造部材以外の様々な用途に用いられる構造部材についても、本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the lower arm 20 has been described as an example of the composite structure. However, the composite structure to which the present invention is applicable is not limited to the lower arm. The present invention can also be applied to structural members used for various purposes other than the structural member of the vehicle body.

５ 繊維強化樹脂シート
１２ プリプレグ
１４ 繊維強化樹脂積層体
１８ 本体部
１８ａ 第１の半体
１８ｂ 第２の半体
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ 孔部
２０ 複合構造体（ロアアーム）
２１ 第１の基部
２２ 第２の基部
２３ 先端部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ アーム部
２７ 金属部材
２７ａ 円筒部
２７ｂ 延在部
２８，２９ 円筒部材
４０ 成形型
5 Fiber Reinforced Resin Sheet 12 Prepreg 14 Fiber Reinforced Resin Laminated Body 18 Main Body 18a First Half 18b Second Half 19a, 19b, 19c Hole 20 Composite Structure (Lower Arm)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 1st base part 22 2nd base part 23 Tip part 25a, 25b, 25c Arm part 27 Metal member 27a Cylindrical part 27b Extension part 28, 29 Cylindrical member 40 Mold

Claims (4)

強化繊維を含む繊維強化樹脂を用いて構成され、先端部に孔部を有するアーム部を備えた複合構造体であって、
前記アーム部は、前記孔部を形成する開口を有する円筒部と、前記円筒部の外周に連設されて前記アーム部に沿って延設された延在部と、を有する金属部材が、前記繊維強化樹脂に埋め込まれて構成される、複合構造体。 It is composed of a fiber reinforced resin containing a reinforced fiber, and is a composite structure including an arm portion having a hole at the tip,
The arm portion is a metal member having a cylindrical portion having an opening that forms the hole portion, and an extending portion that is continuous with the outer periphery of the cylindrical portion and extends along the arm portion. A composite structure that is embedded in fiber-reinforced resin. 前記円筒部を被覆する前記繊維強化樹脂は、前記円筒部の周面に沿って配置される連続繊維を含む、請求項１に記載の複合構造体。   The composite structure according to claim 1, wherein the fiber reinforced resin covering the cylindrical portion includes continuous fibers arranged along a peripheral surface of the cylindrical portion. 前記延在部が、湾曲部又は屈曲部を有する、請求項１又は２に記載の複合構造体。   The composite structure according to claim 1, wherein the extending portion has a curved portion or a bent portion. 前記複合構造体が、車両用のサスペンションアームである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合構造体。
The composite structure according to claim 1, wherein the composite structure is a suspension arm for a vehicle.
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