本發(fā)明涉及由纖維強(qiáng)化塑料(下面稱為frp)材料構(gòu)成的構(gòu)造體的緊固構(gòu)造的制造方法。

背景技術(shù)：

近年，發(fā)揮輕型且高強(qiáng)度、高剛性的特性，在大范圍的領(lǐng)域應(yīng)用frp。作為frp的用途，以往在衛(wèi)星用框體構(gòu)造、天線用反射器和天線罩等特別要求輕型性、高剛性的宇宙、通信用途中使用，但是近年也正在用于以航空器、汽車為中心的大型構(gòu)造物、移動(dòng)體。以往，通過對(duì)于金屬制的構(gòu)造體應(yīng)用輕型、高強(qiáng)度、高剛性的frp，能夠使構(gòu)造體輕型化，提高節(jié)能性、可搬運(yùn)性。

就原料以及成形方法而言，在宇宙、通信用途中，大多使用下述方法：使用被稱為預(yù)浸材料的使樹脂預(yù)浸漬在纖維之間的中間材料，被稱為熱壓器成形法的利用壓力釜加熱、加壓成形的方法。在這些原料以及成形方法中，存在材料和成形成本高這樣的課題，要求在擴(kuò)大用途的同時(shí)降低材料和成形成本。

這里，作為替代熱壓器成形法的frp的低成本成形方法，提出了真空浸漬成形法。真空浸漬成形法是通過大氣壓使液狀的樹脂浸漬在將纖維做成織物狀的纖維布的成形方法。作為具體的次序，將纖維布層疊在成形模具上，按照剝離層、流動(dòng)介質(zhì)的順序在纖維布之上層疊用于使樹脂在平面方向擴(kuò)散的流動(dòng)介質(zhì)和具有脫模性的剝離層，在周圍配置保持氣密的密封劑，設(shè)置注入、吸引口，由真空薄膜覆蓋并封閉整體。將吸引口連接于真空泵，在對(duì)真空薄膜內(nèi)部進(jìn)行真空吸引后，將注入口連接于樹脂槽，利用大氣壓使樹脂浸漬，使樹脂硬化，得到成形體。由于真空浸漬成形法不需要熱壓器等大規(guī)模的設(shè)備、牢固的成形模具，所以是能夠以低成本成形的方法。

在制造大型構(gòu)造體的情況下，為了構(gòu)成復(fù)雜的構(gòu)造，需要將多個(gè)部件緊固來組裝。在以往的金屬制構(gòu)造體的情況下，大多使用焊接或者螺栓、螺母等機(jī)械式緊固。若考慮frp制構(gòu)造體的情況，則由于不能像金屬那樣進(jìn)行焊接，所以考慮機(jī)械式緊固或使用粘接劑的粘接式緊固。另外，在frp的樹脂由熱塑性樹脂構(gòu)成的情況下，還考慮基于樹脂的熔接產(chǎn)生的緊固。在這些緊固方式中，粘接或者熔接雖然具有沒有緊固孔等缺陷，能夠?qū)⑤d荷分散地進(jìn)行大面積緊固的優(yōu)點(diǎn)，但是與機(jī)械式緊固相比，存在工序管理復(fù)雜，組裝現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)性差這樣的缺點(diǎn)。

鑒于上述的缺點(diǎn)，作為frp的緊固方法，現(xiàn)狀是大多使用機(jī)械式緊固。在機(jī)械式緊固法中，將螺栓等緊固用零件插入設(shè)于frp的緊固孔，利用緊固用零件和被緊固體之間的摩擦力來保持緊固構(gòu)造。摩擦力利用緊固用零件的軸向力來體現(xiàn)，但是，若軸向力降低，則摩擦力也降低，存在緊固構(gòu)造被破壞的可能性。

由于frp是由樹脂將纖維的層疊體一體化了的材料，所以，纖維沒有在厚度方向上定向，在緊固部?jī)H由樹脂承受軸向力。若軸向力長(zhǎng)期持續(xù)地作用于frp，則存在軸向力因樹脂的蠕變而降低，直至破壞緊固構(gòu)造的可能性。在機(jī)械式緊固適用于frp緊固構(gòu)造的過程中，需要防止上述的破壞的緊固構(gòu)造。

作為防止因樹脂的蠕變而破壞緊固構(gòu)造的緊固構(gòu)造，有從兩面將帶法蘭的軸環(huán)插入到開設(shè)于frp制部件的緊固孔這樣的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。若為該方法，則通過用軸環(huán)保持軸向力，而使軸向力幾乎不作用于frp制部件，能夠防止厚度方向的蠕變。frp制部件與金屬制部件相比，厚度容易產(chǎn)生偏差，但是在該專利文獻(xiàn)1中，通過對(duì)于軸環(huán)刻出螺紋槽，能夠吸收frp制部件的厚度偏差。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-329336號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2014-141048號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1記載的一種緊固方法中，將具有螺紋槽的帶法蘭的軸環(huán)從緊固孔的兩面插入，以便將軸環(huán)彼此螺紋擰緊。調(diào)節(jié)螺紋的嚙合長(zhǎng)度，使法蘭之間的距離與frp制部件相匹配并固定，將螺栓插入軸環(huán)內(nèi)，與對(duì)方的部件緊固。通過螺紋部的調(diào)節(jié)，能夠不受frp制部件的厚度偏差的影響而無間隙、無松晃地固定軸環(huán)，通過由軸環(huán)保持螺栓的軸向力，能夠防止frp制部件的厚度方向的蠕變。

然而，在專利文獻(xiàn)1中，由于在軸環(huán)形成螺紋槽，為了確保軸環(huán)本身的強(qiáng)度，所以需要將軸環(huán)的厚度做成至少變厚與螺紋槽的深度相當(dāng)?shù)牧?。若軸環(huán)的厚度變厚，則與這部分相應(yīng)地使得形成于frp制部件的孔的大小也變大，從孔壁面到frp制部件的端部的余料部的長(zhǎng)度變短。若余料部的長(zhǎng)度變短，則在向frp制部件作用平面方向的載荷，且面壓載荷經(jīng)緊固用零件作用于孔壁面的情況下，存在因余料部的斷裂而破壞緊固構(gòu)造的可能性，frp制部件本身的強(qiáng)度降低。為了防止余料部的斷裂，需要增加frp制部件的厚度，隨之而來部件本身的重量增加。

存在如下這樣的方法：為了不需要螺紋槽等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，且不受frp制部件的厚度偏差的影響而無松晃地固定軸環(huán)等插件零件，預(yù)先將插件零件在成形frp制部件時(shí)埋入(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

在專利文獻(xiàn)2中記載的一種纖維強(qiáng)化復(fù)合材中，具有法蘭部的緊固部件在成形時(shí)被埋入而被一體化。由于緊固部件預(yù)先被埋入，所以不需要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過由緊固部件保持螺栓的軸向力，能夠防止frp制部件的厚度方向的蠕變。

然而，在專利文獻(xiàn)2記載的纖維強(qiáng)化復(fù)合材中，在螺栓軸向力方向的拉拔載荷經(jīng)緊固部件作用于纖維強(qiáng)化復(fù)合材的情況下，存在以緊固部件的法蘭部為起點(diǎn)，產(chǎn)生纖維強(qiáng)化復(fù)合材的層間剝離的可能性，frp制部件本身的強(qiáng)度降低。

這樣，在以往技術(shù)中存在frp制部件本身的強(qiáng)度因插件零件的插入而降低這樣的課題。

本發(fā)明是鑒于上述那樣的課題而做出的，其目的在于，在與熱壓器成形法相比為低成本，利用真空浸漬成形法成形的frp緊固構(gòu)造的制造方法以及frp緊固構(gòu)造中，防止因樹脂的蠕變而破壞緊固構(gòu)造，防止frp制部件本身的強(qiáng)度因插件零件的插入而降低。

用于解決課題的手段

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的frp緊固構(gòu)造的制造方法具備：將外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)嵌入成形模具的定位槽的第1工序；在所述成形模具上，將構(gòu)成frp成形體的纖維織物層疊于所述外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的外側(cè)的第2工序；將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)插入到所述外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的內(nèi)側(cè)并埋入所述纖維織物的緊固孔的第3工序；在所述纖維織物上，將樹脂浸漬輔助件層疊于除所述內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)以外的部分，并利用真空壓進(jìn)行吸引的第4工序；在所述樹脂浸漬輔助件之下，使液狀樹脂浸漬在所述纖維織物、所述外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)和所述內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)之間的第5工序；和在所述液狀樹脂硬化后，通過將在所述第5工序得到的成形體從所述成形模具脫模，且剝掉所述樹脂浸漬輔助件來得到所述frp成形體的第6工序。

另外，為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的frp緊固構(gòu)造具備：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)；內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)，其被插入所述外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的內(nèi)側(cè)，并被埋入frp成形體的緊固孔；和纖維織物的層疊體，其被形成于所述外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的外側(cè)，并構(gòu)成所述frp成形體，在所述纖維織物的層疊體、所述外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)和所述內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)之間形成液狀樹脂硬化物。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)被插入外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的內(nèi)側(cè)，被埋入構(gòu)成frp成形體的纖維織物的緊固孔，并且纖維織物的層疊體被層疊于外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的外側(cè)，在該纖維織物、外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)之間形成液狀樹脂，構(gòu)成frp成形體。

這樣，通過將外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)在組合了的狀態(tài)下埋入frp成形體進(jìn)行成形，能夠提供一種防止因樹脂的蠕變而破壞緊固構(gòu)造，防止frp本身的強(qiáng)度因插件零件的插入而降低的frp緊固構(gòu)造的制造方法以及frp緊固構(gòu)造。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的frp緊固構(gòu)造的剖視圖。

圖2是將圖1所示的frp構(gòu)造中的帶法蘭的軸環(huán)拔出的剖視圖，圖2的(a)表示外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的剖視圖，圖2的(b)表示內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的剖視圖。

圖3是表示由螺栓、螺母、墊片將本發(fā)明的實(shí)施方式1中的frp制部件緊固在對(duì)方部件的狀態(tài)的剖視圖。

圖4是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式1中的軸環(huán)配置工序中，將外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)向成形模具配置的狀態(tài)的剖視圖。

圖5是表示在圖4所示的狀態(tài)下，將纖維織物向成形模具層疊的狀態(tài)的剖視圖。

圖6是表示在圖5所示的狀態(tài)下，將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)插入到外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的狀態(tài)的剖視圖。

圖7是表示在圖6所示的狀態(tài)下，將剝離層以及流動(dòng)介質(zhì)層疊在纖維織物上的狀態(tài)的剖視圖。

圖8是表示在圖7所示的狀態(tài)下，整體由真空薄膜覆蓋并進(jìn)行了真空吸引的狀態(tài)的剖視圖。

圖9是表示在圖8所示的狀態(tài)下，利用真空浸漬成形填充樹脂，完成樹脂的硬化的狀態(tài)的剖視圖。

圖10是表示在圖9所示的狀態(tài)下，將frp成形體脫模的狀態(tài)的剖視圖。

圖11是表示在圖10所示的狀態(tài)下，對(duì)frp成形體的端部進(jìn)行了修邊的frp制部件的剖視圖。

圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的frp緊固構(gòu)造的剖視圖。

圖13是表示圖12所示的本發(fā)明的實(shí)施方式2中的成形模具的示意剖視圖。

圖14是表示在圖12所示的狀態(tài)下，整體由真空薄膜覆蓋并進(jìn)行了真空吸引的狀態(tài)的剖視圖。

圖15是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式3中的軸環(huán)插入工序中，將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)以及填孔銷向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)插入的狀態(tài)的剖視圖。

圖16是表示在圖15所示的狀態(tài)下，整體由真空薄膜覆蓋并進(jìn)行了真空吸引的狀態(tài)的剖視圖。

圖17是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的frp緊固構(gòu)造的制造工序的流程圖。

圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的實(shí)施例1的frp制部件的立體圖。

圖19是表示本發(fā)明的比較例1中的frp制部件的制造工序的流程圖。

圖20是表示基于圖19所示的比較例1的frp緊固構(gòu)造的剖視圖。

附圖標(biāo)記說明

1：frp緊固構(gòu)造；2：frp制部件；3：frp成形體；3a：frp成形體成形模具面；3b：frp成形體的大氣側(cè)面；3c：frp成形體內(nèi)表面；4：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)；4-1：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的法蘭部；4-2：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的軸環(huán)部；4a：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的法蘭部下表面；4b：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的法蘭部上表面；4c：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的軸環(huán)部外表面；4d：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的軸環(huán)部端面；4e：外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部?jī)?nèi)表面；5：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)；5-1：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的法蘭部；5-2：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的軸環(huán)部；5a：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的法蘭部上表面；5b：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的法蘭部下表面；5c：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的軸環(huán)部外表面；5d：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)的軸環(huán)部端面；5e：內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部?jī)?nèi)表面；6：對(duì)方部件；7：螺栓；8：螺母；9：墊片；10：成形模具；11：定位槽；12：纖維織物；13：剝離層；14：流動(dòng)介質(zhì)；15：真空薄膜；16：填孔銷；30：緊固孔。

具體實(shí)施方式

下面，根據(jù)合適的實(shí)施方式，使用附圖說明本發(fā)明的緊固構(gòu)造的制造方法。另外，在附圖的說明中，對(duì)相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。

實(shí)施方式1.

首先，一面參照?qǐng)D1～圖3一面對(duì)本實(shí)施方式1中的frp緊固構(gòu)造1進(jìn)行說明。

如圖1所示，frp緊固構(gòu)造1是frp制部件2的一部分，由frp成形體3、外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5構(gòu)成。frp制部件2是以形成為frp成形體3的frp為主材料，經(jīng)frp緊固構(gòu)造1與其它的部件緊固并構(gòu)成特定的制品構(gòu)造的部件。外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5被埋入frp成形體3的緊固孔30。frp成形體3和外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4使frp成形體3的成形模具面3a和外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1(參照?qǐng)D2的(a))的上表面4b，以及frp成形體3的緊固孔30的孔壁面和外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的外表面4c粘接。

frp成形體3和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5使frp成形體3的大氣側(cè)面3b和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1(參照?qǐng)D2的(b))的下表面5b粘接。外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5使外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2(參照?qǐng)D2的(a))的端面4d和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的下表面5b，以及外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的內(nèi)表面4e和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部5-2的外表面5c經(jīng)后述的粘接劑(未圖示出)粘接。

frp成形體3、外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5在所述的各面相接的狀態(tài)下，通過后述的次序被一體地成形，不會(huì)在frp成形體3產(chǎn)生厚度方向的殘存應(yīng)力。

內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部5-2的端面5d與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1的下表面4a相比不能處于圖1的下方。即，圖2的(b)所示的內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的高度h比該圖2的(a)所示的外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的高度h和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的厚度t之和小。換言之，若內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部5-2的端面5d與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)法蘭部4的下表面4a相比在圖1中處于下方，則后述的墊片9和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5產(chǎn)生干擾，因此，內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部5-2的端面5d與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1的下表面4a相比，在圖1中必須處于上方。

外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的厚度由作用于frp緊固構(gòu)造1的緊固載荷的大小來決定。內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部5-2的厚度只要是為防止內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5和外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的錯(cuò)位所需的最低限的厚度即可。內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部5-2的內(nèi)徑由被插入frp緊固構(gòu)造1的螺栓7(參照?qǐng)D3)等緊固零件的直徑來決定。

外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的材質(zhì)從利用與螺栓7、螺母8以及墊片9的摩擦力來緊固的觀點(diǎn)出發(fā)，希望是與螺栓7、螺母8以及墊片9同種的金屬，為了提高耐磨損性，被實(shí)施表面硬化處理。這些材質(zhì)只要是鐵、不銹鋼、鋁合金等能夠支撐螺栓7的軸向力的材質(zhì)即可，沒有特別限定。但也取決于使用環(huán)境，存在如下的情況：在frp成形體3的強(qiáng)化纖維是碳素纖維的情況下，從電腐蝕的觀點(diǎn)出發(fā)避開鋁合金為好。

frp成形體3的緊固孔30是圓形，如圖1所示，frp成形體3的緊固孔30的直徑是d。該frp成形體3被設(shè)置成從其端面3d離開距離b。d和b的關(guān)系優(yōu)選b的大小至少是d的0.5倍以上，若是1.25倍以上則更合適。若相對(duì)于d而言，b的大小過小，則在載荷作用于圖1的紙張的垂直方向的情況下，存在frp成形體3在從frp成形體3的端面到frp成形體3的緊固孔30的壁面的余料部斷裂的可能性。

另外，雖未在圖1中表示，但也可以對(duì)于1個(gè)frp制部件2設(shè)置多個(gè)frp緊固構(gòu)造1。此時(shí)，優(yōu)選frp緊固構(gòu)造1之間的距離，即，frp成形體3的緊固孔30的中心之間的距離相對(duì)于frp成形體3的緊固孔30的直徑d而言至少是2倍以上，若是3.5倍以上則更合適。

如圖3所示，frp制部件2經(jīng)螺栓7、螺母8以及墊片9與對(duì)方部件6緊固。螺栓7的螺紋部貫通對(duì)方部件6和frp緊固構(gòu)造1，與螺母8的螺紋部進(jìn)行螺紋擰緊，產(chǎn)生軸向力。利用該軸向力，在對(duì)方部件6和frp緊固構(gòu)造1之間產(chǎn)生摩擦力而被一體地緊固。軸向力在圖3中由內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1以及外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2承載。由于軸向力幾乎不作用于frp成形體3，所以，沒有在frp成形體3產(chǎn)生蠕變，能夠防止軸向力的降低。

雖然對(duì)方部件6被緊固成與frp緊固構(gòu)造1的內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1相接，但是，對(duì)方部件6也可以被緊固成與frp緊固構(gòu)造1的外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1相接。同樣，雖然螺栓7的頭部處于對(duì)方部件6這一側(cè)，螺母8處于frp制部件2這一側(cè)，但是，也可以是螺栓7的頭部處于frp制部件2這一側(cè)，螺母8處于對(duì)方部件6這一側(cè)。另外，雖然在圖3中，在frp制部件2和對(duì)方部件6這兩側(cè)使用墊片9，但是，frp制部件2這一側(cè)的墊片9也可以由外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4或者內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5代用，所以并非一定使用。

接著，參照?qǐng)D4～圖11，對(duì)frp緊固構(gòu)造1的制造方法進(jìn)行說明。

如圖4所示，成形模具10具有定位槽11。成形模具10在成形前被實(shí)施脫脂以及脫模處理。在軸環(huán)配置工序中，在定位槽11內(nèi)配置外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1。通過由定位槽11進(jìn)行外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的定位，可防止在以后的工序中的外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的錯(cuò)位。

在向成形模具10的定位槽11配置了外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4后，如圖5所示，將纖維織物12向成形模具10上層疊。外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4插入預(yù)先將纖維織物12切開的孔，即，frp成形體3的緊固孔30或者纖維織物12的線圈。若插入纖維織物12的線圈，則不會(huì)使纖維斷裂，能夠防止frp成形體3的強(qiáng)度降低。其中，在外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的外徑大的情況下，預(yù)先將纖維織物12切開時(shí)能夠更容易進(jìn)行層疊。

作為纖維織物12的纖維種類，可列舉出碳素纖維、玻璃纖維、其它的有機(jī)纖維等，沒有特別限定。作為纖維織物12的織造組織，可列舉出平紋組織、緞紋組織、斜紋組織、無皺褶織物等，沒有特別限定。

在圖5中，使纖維織物12的層疊體片數(shù)為12片，但是，纖維的層疊片數(shù)未被特別限定。其中，纖維織物12在以后的工序中，利用大氣加壓而被向成形模具10按壓，成為規(guī)定的成形厚度。希望外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的高度h是與該成形厚度大致相同的值，因此，在纖維織物12的層疊完成的時(shí)刻，如圖5所示，最表層的纖維織物12與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的端面4d相比處于上方。

在向成形模具10上層疊了纖維織物12后，如圖6所示，將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4插入。如前所述，由于在纖維織物12的層疊完成的時(shí)刻，最表層的纖維織物12與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的端面4d相比處于上方，所以，外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的端面4d和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的下表面5b離開。

在將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5插入外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4后，如圖7所示，在纖維織物12上層疊剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14。剝離層13是用于在樹脂浸漬、硬化后，將流動(dòng)介質(zhì)14從frp成形體3剝掉的附屬材料。流動(dòng)介質(zhì)14是用于輔助樹脂向纖維織物12浸漬的附屬材料。剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14預(yù)先將與內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5相接的部分切開。據(jù)此，防止樹脂向內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的內(nèi)部填充。

在層疊了剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14后，如圖8所示，由真空薄膜15覆蓋整體，進(jìn)行真空吸引。另外，剝離層13、流動(dòng)介質(zhì)14以及后述的真空薄膜15構(gòu)成樹脂浸漬輔助件。此時(shí)，纖維織物12利用大氣壓而被按壓于成形模具10，內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4進(jìn)行推入。此時(shí)，外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的端面4d和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的下表面5b相接，決定frp緊固構(gòu)造1的厚度。

接著，利用真空壓將液狀樹脂向纖維織物12內(nèi)浸漬。在所述的由真空薄膜15覆蓋的工序中，設(shè)置樹脂的注入口以及吸引口，將注入口與樹脂槽連接，將吸引口與真空泵連接。在液狀樹脂浸漬到纖維織物12整體后，停止樹脂注入以及真空吸引，經(jīng)由常溫或者加熱而使樹脂硬化。在樹脂注入工序中，液狀樹脂浸漬在纖維織物12、外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5之間，通過硬化而將三者粘接固定，據(jù)此，如圖9所示，被成形為一體。

液狀樹脂的種類可以考慮環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、氰酸酯樹脂、聚酯樹脂等，若在常溫為低粘度，則不作特別限定。常溫下的粘度優(yōu)選在500mpa·s以下。

另外，若對(duì)外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的各軸環(huán)部的表面，即，軸環(huán)部外表面4c、軸環(huán)部端面4d、軸環(huán)部?jī)?nèi)表面4e以及軸環(huán)部外表面5c、軸環(huán)部端面5d、軸環(huán)部?jī)?nèi)表面5e預(yù)先實(shí)施研磨處理，則能夠在frp成形體3以及帶法蘭的軸環(huán)4、5被一體成形時(shí)，提高粘接強(qiáng)度。

另外，若在插入內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5前，在外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部?jī)?nèi)表面4e、軸環(huán)部端面4d以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的軸環(huán)部外表面5c、法蘭部下表面5b涂敷液狀樹脂，則能夠防止軸環(huán)之間的樹脂未浸漬部的產(chǎn)生，更可靠地粘接。

在確認(rèn)了樹脂的硬化后，如圖10所示，將frp成形體3從成形模具10取下，將剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14剝掉。由于剛剛脫模后的frp成形體3存在端部的毛刺等，所以，如圖11所示那樣進(jìn)行后加工成為規(guī)定的尺寸，由此能夠得到包括frp緊固構(gòu)造1的frp制部件2。

通過上面的工序，能夠制造由frp成形體3、外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5構(gòu)成的frp緊固構(gòu)造1。在上述的真空吸引工序中，通過將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4推入，外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的端面4d和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的下表面5b相接，決定frp緊固構(gòu)造1的厚度。

即，由于消除由利用真空浸漬成形進(jìn)行成形而造成的偏差的影響，由外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的尺寸決定frp緊固構(gòu)造1的厚度，所以不需要厚度偏差的調(diào)整機(jī)構(gòu)。因此，由于能夠使軸環(huán)部4-2以及5-2的厚度變薄與不需要的厚度偏差調(diào)整機(jī)構(gòu)相當(dāng)?shù)牧?，所以，可降低frp成形體3的緊固孔30的直徑，能夠防止frp成形體3的強(qiáng)度降低。

另外，因?yàn)檩S環(huán)部4-2以及5-2的薄度能夠根據(jù)適用部件的條件(尺寸、所作用的載荷、使用年數(shù))而改變，所以，作為基準(zhǔn)是直徑與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的內(nèi)徑相同的螺栓、螺母的螺紋槽深度的程度。

實(shí)施方式2.

實(shí)施方式2中的緊固構(gòu)造的制造方法與上述的實(shí)施方式1中的緊固構(gòu)造的制造方法相比，外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4、內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5以及成形模具10的軸環(huán)定位槽11的形狀不同，法蘭部4-1及5-1以及定位槽11的外周部成為錐狀。其中，除外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4、內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5以及成形模具10的軸環(huán)定位槽11的形狀以外其它的部分相同，對(duì)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略說明。

在圖12所示的本實(shí)施方式中的frp緊固構(gòu)造1的剖視圖中，如圖所示，外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部4-1以及5-1的外周部成為錐狀。錐的方向是錐面和frp成形體3所成的角成為鈍角的方向。通過使法蘭部的外周部成為錐狀，能夠降低軸環(huán)4、5的重量，并且能夠在法蘭外周部和frp相接的部位，降低在外力發(fā)揮作用的情況下的應(yīng)力集中，提高frp緊固構(gòu)造1的強(qiáng)度。

圖13是表示本實(shí)施方式中的成形模具10的剖視圖。如圖13所示，成形模具10的定位槽11成為與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1的形狀嵌合的形狀，外周部成為錐狀。通過使外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的法蘭部4-1的形狀和成形模具10的定位槽11的形狀成為嵌合的形狀，能夠防止成形時(shí)的軸環(huán)4、5的錯(cuò)位。

在向成形模具10配置了外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4后，以與上述的實(shí)施方式1同樣的次序，層疊纖維織物12，將內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5插入，層疊剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14，而且由真空薄膜15覆蓋整體，進(jìn)行真空吸引。

圖14是表示在本實(shí)施方式2中的真空浸漬成形工序中，由真空薄膜15覆蓋整體進(jìn)行了真空吸引的狀態(tài)的剖視圖。如圖所示，通過使內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的外周部成為錐狀，能夠容易地使真空薄膜15無皺、無鼓起地緊貼到法蘭部5-1上表面。在由真空薄膜15覆蓋整體進(jìn)行了真空吸引后，通過以與上述的實(shí)施方式1同樣的次序進(jìn)行真空浸漬成形，能夠得到frp緊固構(gòu)造1。

實(shí)施方式3.

本實(shí)施方式3中的緊固構(gòu)造的制造方法與上述的實(shí)施方式1和2中的緊固構(gòu)造的制造方法相比，在向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4插入內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的工序的同時(shí)將填孔銷16插入這點(diǎn)不同。此外，在附屬材料層疊工序中，剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14如圖16所示還被層疊于帶法蘭的軸環(huán)、填孔銷16上部這點(diǎn)不同。其中，除該填孔銷16的存在以及附屬材料的層疊范圍以外的其它部分相同，對(duì)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略說明。

本實(shí)施方式中的緊固構(gòu)造的制造方法以與上述的實(shí)施方式1和2同樣的次序向成形模具10配置軸環(huán)，層疊纖維織物12。如圖15以及圖16所示，通過將填孔銷16插入內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的更內(nèi)側(cè)，能夠防止樹脂向內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5內(nèi)部填充。填孔銷16整體預(yù)先被實(shí)施脫模處理，以便在frp成形體3的脫模后取出。

圖16是表示層疊了剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14后，由真空薄膜15覆蓋整體，進(jìn)行了真空吸引的狀態(tài)的剖視圖。如圖所示，剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14被層疊至內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5以及填孔銷16上部。

在上述的實(shí)施方式1中的該工序中，為了防止樹脂向內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5內(nèi)部填充，需要將軸環(huán)插入位置的剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14挖開，但是，通過將填孔銷16插入，即使不將軸環(huán)4、5的插入位置挖開，也能夠防止樹脂向內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的內(nèi)部填充。

據(jù)此，能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化成形工序，能夠提高生產(chǎn)性。另外，由于若使填孔銷16的高度成為與外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4的軸環(huán)部4-2的高度和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的厚度之和相同的值，則內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5的法蘭部5-1的上表面和填孔銷16的上端面成為同一平面，在剝離層13和填孔銷16的上端面消除間隙，所以能夠無皺、無鼓起地容易地層疊剝離層13、流動(dòng)介質(zhì)14以及真空薄膜15。

在由真空薄膜15覆蓋整體進(jìn)行真空吸引后，通過以與上述的實(shí)施方式1和2相同的次序進(jìn)行真空浸漬成形，能夠得到frp緊固構(gòu)造1。另外，在圖15和圖16中，外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4、內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5以及成形模具10的軸環(huán)定位槽11的形狀是與上述的實(shí)施方式2相同的形狀，然而，即使是與上述的實(shí)施方式1相同的形狀，也能夠得到同樣的效果。

＜實(shí)施例＞

實(shí)施例1.

下面，作為上述的實(shí)施方式1中的frp制部件2的制造方法的實(shí)施例1，參照?qǐng)D17所示的流程圖以及圖18所示的frp制部件2的立體圖進(jìn)行說明。

首先，圖18所示的frp制部件2是具有u字型的恒定截面的部件，在兩端的u字型底部具有各3處、共6處frp緊固構(gòu)造1。尺寸例如是寬度200mm、高度100mm、長(zhǎng)度1000mm，厚度在整體范圍內(nèi)為7mm。

另外，frp緊固構(gòu)造1的形狀與圖2所示的外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4以及內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5相同，各自的尺寸例如為h＝h＝10mm，以及t＝t＝3mm。

再有，作為圖5等所示的纖維織物12，層疊了35片切成寬度500mm以及長(zhǎng)度1100mm的碳素纖維布材(例如，東麗制造、t700碳素纖維平紋布材)。在該纖維織物12切開6處隨后成為緊固孔30的φ18mm的孔。

接著，如圖4所示，向定位槽11配置6個(gè)外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4(圖17的第1工序)，所述定位槽11被設(shè)置于實(shí)施了脫模處理的u字型的成形模具10的規(guī)定的位置。

接著，如圖5所示，在成形模具10上層疊纖維織物12，以便將外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4插入預(yù)先切開的孔(圖17的第2工序)。此時(shí)，由臨時(shí)固定帶將纖維織物12的端部固定于成形模具10。

而且，如圖6所示，在層疊了所有的纖維織物12后，向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4插入內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5(圖17的第3工序)。

接著，如圖7所示，將預(yù)先切開了6處孔的剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14向纖維織物12上層疊(圖17的第4工序)。剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14也與纖維織物12同樣，由臨時(shí)固定帶將端部固定于成形模具10。

接著，如圖8所示，沿纖維織物12端部的長(zhǎng)邊方向?qū)⒆⑷肟谝约拔谙嘞虻卦O(shè)置成線狀，由真空薄膜15覆蓋整體。進(jìn)而，在將注入口關(guān)閉的狀態(tài)下，將吸引口與真空泵連接，進(jìn)行真空吸引(圖17的第4工序)。

其結(jié)果為，纖維織物12利用大氣壓被按壓于成形模具10，向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4推入內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5。

接著，如圖9所示，將注入口與樹脂層連接，將注入口開放，利用真空壓使液狀樹脂(例如，日本優(yōu)必佳制造，環(huán)氧丙烯酸酯樹脂neopol(ネオポール)8197(100重量份)、過氧化物328e(1重量份)、異辛酸鈷(0.2重量份)的混合樹脂)向纖維織物12內(nèi)浸漬(圖17的第5工序)。

液狀樹脂從注入口朝向吸引口沿寬度方向浸漬。在液狀樹脂浸漬到纖維織物12整體后，停止樹脂注入以及真空吸引，以常溫使樹脂硬化。

在確認(rèn)了樹脂的硬化后，如圖10所示，將frp成形體3從成形模具10取下，將剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14剝掉(圖17的第6工序)。

而且，如圖11所示，利用加工將frp成形體3端部的毛刺等除去，得到包括6處frp緊固構(gòu)造1的u字型的frp制部件2。

＜比較例＞

比較例1.

下面，作為針對(duì)上述的實(shí)施例1的比較例，參照?qǐng)D19所示的表示frp制部件的制造工序的流程圖以及圖20所示的frp制部件2進(jìn)行說明。

另外，本比較例1與實(shí)施例1相比，frp緊固構(gòu)造及其制造方法不同。其中，除frp緊固構(gòu)造及其制造方法以外的其它部分相同，對(duì)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略說明。另外，附圖標(biāo)記與上述的實(shí)施例1同樣，使用實(shí)施方式1的附圖標(biāo)記。

本比較例1中的frp制部件2的形狀以及尺寸與圖18所示的實(shí)施例1中的frp制部件2相同。與實(shí)施例1同樣，在兩端的u字型底部具有各3處共6處frp緊固構(gòu)造1。

首先，準(zhǔn)備形狀、尺寸與實(shí)施例1相同的帶法蘭的軸環(huán)4、5各6個(gè)。

接著，作為纖維織物12，準(zhǔn)備35片切成寬度500mm、長(zhǎng)度1100mm的碳素纖維布材(例如，東麗制造、t700碳素纖維平紋布材)。其中，在本比較例1中，沒有在纖維織物12上切開孔。

接著，向?qū)嵤┝嗣撃Ｌ幚淼膗字型的成形模具10上層疊纖維織物12(圖19的第1工序)。

其中，定位槽11未設(shè)置于本比較例1中的成形模具10。在將纖維織物12層疊在成形模具10上后，由臨時(shí)固定帶將纖維織物12的端部固定于成形模具10。

接著，將剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14層疊在纖維織物12上(圖19的第2工序)。其中，在本比較例1中的剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14上沒有切開孔。剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14也與纖維織物12同樣，由臨時(shí)固定帶將端部固定于成形模具10。

接著，沿纖維織物12端部的長(zhǎng)邊方向，將注入口以及吸引口相向地設(shè)置成線狀，由真空薄膜15覆蓋整體。進(jìn)而，在將注入口關(guān)閉的狀態(tài)下，將吸引口與真空泵連接，進(jìn)行真空吸引(圖19的第2工序)。

據(jù)此，纖維織物12利用大氣壓而被按壓于成形模具10。

接著，將注入口與樹脂層連接，將注入口開放，利用真空壓使液狀樹脂(例如，日本優(yōu)必佳制造，環(huán)氧丙烯酸酯樹脂neopol(ネオポール)8197(100重量份)、過氧化物328e(1重量份)、異辛酸鈷(0.2重量份)的混合樹脂)向纖維織物12內(nèi)浸漬(圖19的第3工序)。

液狀樹脂從注入口朝向吸引口沿寬度方向浸漬。在液狀樹脂浸漬到纖維織物12整體后，停止樹脂注入以及真空吸引，以常溫使樹脂硬化。

在確認(rèn)了樹脂的硬化后，將frp成形體3從成形模具10取下，將剝離層13以及流動(dòng)介質(zhì)14剝掉(圖19的第4工序)。

利用加工將frp成形體3端部的毛刺等除去，在規(guī)定的位置加工6處軸環(huán)埋入用的孔(圖19的第5工序)。

接著，如圖20所示，向外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4、內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5以及加工出的孔的壁面涂敷粘接劑17(nagasechemtex公司制造的二液環(huán)氧粘接劑av138/hv998)，相互組合地從孔的一方插入外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4，從孔的另一方插入內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5，進(jìn)行粘接(圖19的第6工序)。而且以常溫使粘接劑硬化，得到包括6處frp緊固構(gòu)造1的u字型的frp制部件2。

即，在本比較例1中，如圖20所示，在成形了frp成形體3后，實(shí)施成為緊固孔30的孔加工，將帶法蘭的軸環(huán)4、5插入該孔，由粘接劑17粘接，因此，在法蘭外周部和frp成形體3之間產(chǎn)生因粘接劑17而形成的階梯差。

在上述的實(shí)施例1中的frp緊固構(gòu)造1中，由于同時(shí)進(jìn)行frp成形體3的成形和帶法蘭的軸環(huán)的粘接，所以不需要粘接劑，沒有產(chǎn)生階梯差。

在本比較例1的制造方法中，存在如下的情形：在frp成形體3的成形厚度出現(xiàn)偏差的情況下，在外側(cè)帶法蘭的軸環(huán)4和內(nèi)側(cè)帶法蘭的軸環(huán)5之間或者在帶法蘭的軸環(huán)4、5和frp成形體3之間形成過大的粘接層17，不能得到利用帶法蘭的軸環(huán)4、5來保持軸向力的效果。