(57)【要約】【課題】第１の部分と、荷重が入力された場合に第１の部分よりもひずみが大きくなる第２の部分とを有する繊維強化樹脂体において、前記第２の部分を構成する繊維層に含まれる繊維束の配向の乱れを抑制し、当該第２の部分の強度の低下を防止する。【解決手段】繊維強化樹脂体は、積層された複数の繊維層１４ａ〜１４ｆを有し、第１の部分１１と、第１の部分１１よりもひずみの大きい第２の部分とを有し、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆは、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含む。第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄには、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄが含む繊維束が不連続となる不連続部１７ａが形成され、不連続部１７ａは、第１の部分１１に存在する。第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの間には、第３繊維層１４ｃが介在し、不連続部１７ａが複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において離隔している。【選択図】図１Ｄ
2020196159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の部材が取り付けられる取付け部を有する、積層された複数の繊維層からなる繊維強化樹脂体であって、
第１の部分と、前記取付け部に荷重が入力された場合に前記第１の部分よりもひずみが大きくなる第２の部分とを有し、
前記複数の繊維層は、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含み、
前記複数の繊維層のうち少なくとも２つの繊維層である第１繊維層および第２繊維層には、前記第１繊維層および前記第２繊維層が含む繊維束が不連続となる不連続部が形成され、
前記第１繊維層および前記第２繊維層に含まれる不連続部は、前記第１の部分に存在し、
前記第１繊維層および前記第２繊維層の間には、前記複数の繊維層のうち前記第１繊維層および前記第２繊維層以外の少なくとも１つの繊維層である第３繊維層が介在しており、
前記第１繊維層および前記第２繊維層に形成された不連続部は、前記第３繊維層により、前記複数の繊維層の積層方向において離隔されていることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維強化樹脂体であって、
前記第３繊維層には、その繊維束が不連続となる不連続部が形成されており、
前記第３繊維層に含まれる不連続部は、前記第１の部分に存在し、
前記第１繊維層および前記第２繊維層に含まれる不連続部と、前記第３繊維層に含まれる不連続部とは、前記複数の繊維層の積層方向に直交する方向において重複していないことを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項３】
請求項２に記載の繊維強化樹脂体において、
前記第１繊維層、前記第２繊維層または前記第３繊維層に含まれる不連続部のいずれかは、前記配向された連続繊維からなる繊維束が切断された切断部として形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項４】
請求項２または３に記載の繊維強化樹脂体において、
前記第１繊維層および前記第２繊維層に含まれる不連続部および前記第３繊維層に含まれる不連続部の前記複数の繊維層の積層方向に直交する方向における間隔は、前記第１繊維層、前記第２繊維層または前記第３繊維層のうち、積層方向における厚さが最も厚い繊維層の厚さをｔとした場合に、ｔ×１２５以上であることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂体において、
前記複数の繊維層の積層方向において、少なくとも前記第１の部分の表部には、繊維束が編み込まれた織物を含む繊維層が配置されており、
前記織物を含む繊維層は、その繊維束が不連続となる不連続部を含まないことを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂体において、
前記第１の部分の樹脂含有率は、前記第２の部分の樹脂含有率を１００とした場合に、９６以上１００以下であることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂体において、
前記繊維強化樹脂体は、その一部が屈曲する屈曲部を有し、
前記第２の部分は、前記屈曲部に存在していることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に組み込まれる構造部材として用いられる繊維強化樹脂体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂（Fiber Reinforced Plastics：ＦＲＰ）は、優れた機械特性、軽量化等の要求を満たすことから、例えば車両等を構成する構造部材として使用されてきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、繊維の第１と第２の織糸からなる織物と、熱可塑性樹脂とを有するプリプレグであって、前記第１と第２の織糸に対して斜め方向に伸び、平行に配列された断裂切断線上において、断続的に形成された切込みを備えるプリプレグが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１６３６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
所定方向に配向された繊維束を含む繊維層を複数積層してなる繊維強化樹脂体の適用対象である、例えば車両用構造部材のような構造部材は、一般的に、その一部が屈曲した屈曲部を含むような複雑な形状をしており、第１の部分と、当該構造部材へ外力が入力された場合に、例えば屈曲部での応力集中等により第１の部分よりひずみが大きくなる第２の部分を有している。ここで、上記特許文献１記載の従来技術は、繊維強化樹脂体において、繊維層を形成する素材であるプリプレグ（樹脂が含浸された繊維シート）に予め複数の切込みを設けることによって、賦形時における繊維束の配向の乱れを抑制してシワ・ヨレの発生を防止するものである。しかしながら、特許文献１記載の従来技術では、全てのプリプレグに切込みを設けており、繊維層の積層方向においてこれらの切込みが重複している。そのため、第２の部分を有する繊維強化樹脂体に特許文献１記載の技術を適用すると、第２の部分の繊維束の配向の乱れによるシワ・ヨレの発生は防止されるものの、第２の部分を構成する繊維層の繊維含有率が低下し、かつ、当該繊維層に含まれる繊維束の一部が切断されているため、第２の部分を構成する繊維層の強度・剛性が低下し、第１の部分よりも大きなひずみを生じうるような高応力下で、第２の部分を構成する繊維層が破損し、第２の部分が破壊する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、積層された複数の繊維層からなる繊維強化樹脂体であって、第１の部分と、荷重が入力された場合に第１の部分よりもひずみが大きくなる第２の部分とを有し、前記複数の繊維層は、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含む繊維強化樹脂体において、前記第２の部分を構成する繊維層に含まれる繊維束の配向の乱れを抑制し、当該第２の部分の強度の低下を防止できる繊維強化樹脂体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
［１］繊維強化樹脂体は、他の部材が取り付けられる取付け部を有するとともに、積層された複数の繊維層からなり、第１の部分と、前記取付け部に荷重が入力された場合に前記第１の部分よりもひずみが大きくなる第２の部分とを有し、前記複数の繊維層は、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含み、前記複数の繊維層のうち少なくとも２つの繊維層である第１繊維層および第２繊維層には、前記第１繊維層および前記第２繊維層が含む繊維束が不連続となる不連続部が形成され、前記第１繊維層および前記第２繊維層に含まれる不連続部は、前記第１の部分に存在し、前記第１繊維層および前記第２繊維層の間には、前記複数の繊維層のうち前記第１繊維層および前記第２繊維層以外の少なくとも１つの繊維層である第３繊維層が介在しており、前記第１繊維層および前記第２繊維層に形成された不連続部は、前記第３繊維層により、前記複数の繊維層の積層方向において離隔されている。
【０００９】
［２］［１］に記載の繊維強化樹脂体であって、前記第３繊維層には、その繊維束が不連続となる不連続部が形成されており、前記第３繊維層に含まれる不連続部は、前記第１の部分に存在し、前記第１繊維層および前記第２繊維層に含まれる不連続部と、前記第３繊維層に含まれる不連続部とは、前記複数の繊維層の積層方向に直交する方向において重複していない。
【００１０】
［３］［２］に記載の繊維強化樹脂体において、前記第１繊維層、前記第２繊維層または前記第３繊維層に含まれる不連続部のいずれかは、前記配向された連続繊維からなる繊維束が切断された切断部として形成されている。
【００１１】
［４］［２］または［３］に記載の繊維強化樹脂体において、前記第１繊維層および前記第２繊維層に含まれる不連続部および前記第３繊維層に含まれる不連続部の前記複数の繊維層の積層方向に直交する方向における間隔は、前記第１繊維層、前記第２繊維層または前記第３繊維層のうち、積層方向における厚さが最も厚い繊維層の厚さをｔとした場合に、ｔ×１２５以上である。
【００１２】
［５］［１］〜［４］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂体において、前記複数の繊維層の積層方向において、少なくとも前記第１の部分の表部には、繊維束が編み込まれた織物を含む繊維層が配置されており、前記織物を含む繊維層は、その繊維束が不連続となる不連続部を含まない。
【００１３】
［６］［１］〜［５］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂体において、前記第１の部分の樹脂含有率は、前記第２の部分の樹脂含有率を１００とした場合に、９６以上１００以下である。
【００１４】
［７］［１］〜［６］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂体において、前記繊維強化樹脂体は、その一部が屈曲する屈曲部を有し、前記第２の部分は、前記屈曲部に存在している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、積層された複数の繊維層からなる繊維強化樹脂体であって、第１の部分と、荷重が入力された場合に第１の部分よりもひずみが大きくなる第２の部分とを有し、前記複数の繊維層は、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含む繊維強化樹脂体において、前記第２の部分を構成する繊維層に含まれる繊維束の配向の乱れを抑制し、当該第２の部分の強度の低下を防止できる繊維強化樹脂体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】第１実施形態および検討例に係る連結部材を示す斜視図である。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る連結部材を示す側面図である。
【図１Ｃ】図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した構造を示す要部断面図である。
【図１Ｄ】図１ＢのＢ−Ｂ’線に沿って切断した構造を示す要部断面図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る連結部材の製造に使用する第２繊維層用シートを示す側面図である。
【図２Ｂ】第１実施形態に係る連結部材の製造に使用する第１繊維層用シートを示す側面図である。
【図２Ｃ】第１実施形態に係る連結部材の製造に使用する第３繊維層用シートを示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る連結部材において、疲労解析の結果を示す損傷度コンター図である。
【図４Ａ】本発明に係る実施例および比較例の試験片の平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す実施例１の試験片のｘｚ平面に沿う断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示す実施例２の試験片のｘｚ平面に沿う断面図である。
【図４Ｄ】図４Ａに示す比較例の試験片のｘｚ平面に沿う断面図である。
【図５】本発明に係る実施例１，２および比較例の引張強度試験の結果を示すグラフである。
【図６】第１実施形態の連結部材の製造方法に沿い作製した実物の連結部材を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明者は、例えば屈曲部を有する繊維強化樹脂体において、当該屈曲部における繊維束の配向の乱れを抑制し、屈曲部の強度の低下を防止することが難しいことを確認した。以下、この理由について、図１Ａおよび図１Ｃに示す検討例の繊維強化樹脂体９０に基づいて説明するが、本発明は、屈曲部を有する繊維強化樹脂体に限定されず、下記説明するように、外部から荷重が入力された場合にひずみが大きくなる第２の部分を有し、かつ当該第２の部分において賦形時に繊維束の配向の乱れが生じやすい繊維強化樹脂体に適用することができる。なお、繊維強化樹脂体において、その一部が屈曲部、狭小部その他の形状や寸法が変化する特異部分である場合、当該特異部分は、通常、第１の部分（定常部分）よりもひずみが大きくなる第２の部分であり、かつ、形状や寸法の変化により賦形時に繊維束の配向の乱れが生じやすい部分であるともいえる。すなわち、特異部分である第２の部分を構成する繊維層のせん断変形角度をθ１、定常部分である第１の部分を構成するの繊維層のせん断変形角度をθ２とすると、θ１−θ２＞０の関係が成り立つ。繊維束の乱れに起因する強度低下を抑制する点で、θ１−θ２は、１０°以下であることが望ましい。
【００１８】
図１Ａおよび図１Ｃに示すように、検討例の繊維強化樹脂体９０は、積層された複数の繊維層９４を有し（以下、複数の繊維層の積層方向をｚ軸方向とする。本実施の形態においても同じ。）、複数の繊維層９４は、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含んでいる。そして、検討例の繊維強化樹脂体９０は、短手方向（ｙ軸方向）における断面視において、平坦面部１０４および湾曲面部１０５ａ，１０５ｂを有する略コ字形状である。さらに、図１Ａに示すように、検討例の繊維強化樹脂体９０は、ｘｙ平面における平面視において、略Ｖ字形状に形成され、繊維強化樹脂体９０の長手方向（ｘ軸方向）において、その一部が屈曲した屈曲部１８を有している。検討例の繊維強化樹脂体９０では、第１の部分１１と、荷重が入力された場合に応力が集中し、拡大した応力のため第１の部分１１よりもひずみが大きくなる第２の部分１２とを有している。この第２の部分１２は、応力集中が生じやすい屈曲部１８に主に存在している。
【００１９】
繊維強化樹脂体９０の製造方法の一例として、プリプレグを複数積層し、オートクレーブ内で加熱・加圧しながら賦形・樹脂硬化し、繊維強化樹脂体９０を得る製造方法がある。本発明者は、繊維強化樹脂体９０を製造する工程のうち賦形工程において、特に屈曲部１８では、当該屈曲部１８を構成する繊維層に含まれる繊維束の過度なせん断変形により繊維束の配向が乱れ、その程度が大きい場合にはシワ・ヨレが発生することを確認した。すなわち、検討例の繊維強化樹脂体９０のように繊維束の配向が乱れると、強度・剛性が低下するという問題があることを確認した。そして、応力集中が生じやすい屈曲部１８に存在する第２の部分１２で、繊維束の配向が乱れ第２の部分１２の強度が低下すると、応力集中により拡大した応力下で第２の部分１２が破損する可能性があることがわかった。
【００２０】
以上のように、屈曲部１８を有する検討例の繊維強化樹脂体９０では、賦形工程によって、屈曲部１８を構成する繊維層に含まれる繊維束の配向の乱れが発生し、これによって、繊維強化樹脂体９０の強度・剛性が低下するということがわかった。なお、ここでは屈曲部１８を有する繊維強化樹脂体９０を例に説明したが、上記のように第１の部分１１よりもひずみが大きくなる第２の部分１２を有し、成形（賦形）の際に、当該第２の部分１２を形成すべき繊維層を構成する繊維束がその配向を維持できないような変形を起こしうる繊維強化樹脂体であれば同様の課題を有する。そして、本発明者は、かかる検討例を通じて本発明に係る繊維強化樹脂体を想到した。
【００２１】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る好ましい実施形態である第１実施形態（以下、第１態様と称する場合がある。）の繊維強化樹脂体について、図面を参照して説明する。
【００２２】
＜第１態様の繊維強化樹脂体の構成およびその作用効果＞
以下、第１態様の繊維強化樹脂体の構成について説明する。第１態様に係る繊維強化樹脂体１０は、その好ましい適用例である連結部材として適用した形態である。そのため、第１態様として、繊維強化樹脂体を適用した連結部材を例に以下説明する。図１Ａは、第１態様に係る連結部材１０を示す斜視図、図１Ｂは、図１Ａの連結部材１０の側面図、図１Ｃは、図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した構造を示す要部断面図、図１Ｄは、図１ＢのＢ−Ｂ’線に沿って切断した構造を示す要部断面図である。
【００２３】
まず、第１態様に係る連結部材（繊維強化樹脂体）の特徴的な構成を説明する。図１Ｄに示すように、第１態様に係る繊維強化樹脂体は、積層された複数の繊維層１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆからなっている。そして、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、連結部材である繊維強化樹脂体１０は、他の部材が取付けられる取付け部である孔部１０１を有し、さらに、第１の部分１１と、孔部（取付け部）１０１に荷重が入力された場合に第１の部分１１よりもひずみが大きくなる第２の部分１２とを有している。複数の繊維層１４ａ〜１４ｆは、それぞれ連続繊維からなる配向された繊維束を含んでいる。また、図１Ｄに示すように、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆのうち少なくとも２つの繊維層である第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄには、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄが含む繊維束が不連続となる不連続部（以下、第１不連続部という場合がある。）１７ａが形成されており、当該第１不連続部１７ａは、第１の部分１１に存在している。
【００２４】
また、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの間には、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆのうち第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄ以外の少なくとも１つの繊維層である第３繊維層１４ｃが介在しており、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄに形成された第１不連続部１７ａは、第３繊維層１４ｃにより、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において離隔されている。
【００２５】
ここで、連結部材の第１の部分および第２の部分について説明する。図１Ａを参照して説明したように、検討例の連結部材９０の屈曲部１８には、連結部材９０に荷重が入力された場合に、応力が集中するとともに製造工程（賦形工程）において、繊維束の配向が乱れるため強度・剛性が低下する第２の部分１２が存在する。一方で、上記繊維束の配向の乱れを抑制するため第２の部分１２に不連続部（切断部）を形成すると、当該不連続部により第２の部分１２の強度が低下するため、応力集中により拡大した応力下で第２の部分１２が破損する可能性がある。そこで、本発明では、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、連結部材（繊維強化樹脂体）１０において、その一部が屈曲した屈曲部１８に存在する第２の部分１２における繊維束の配向の乱れの発生を抑制し強度・剛性の低下を防止しつつ、第２の部分１２を避けるように（つまり第１の部分１１に）、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの不連続部１７ａおよび後述する第３繊維層１４ｃの不連続部（以下、第２不連続部という場合がある。）１７ｂを形成する点に一つの特徴がある。つまり、図１Ｂに示すように、第１態様の連結部材１０においては、孔部（取付け部）１０１に荷重が入力された場合に、応力集中による拡大した応力下にある第２の部分１２よりもひずみが小さくなる第１の部分１１に、第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂを形成している。
【００２６】
上記のように、第２の部分１２を避け、第１の部分１１に第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂを配置するため、第２の部分１２の範囲を適正に画定する必要がある。第２の部分１２の範囲の画定方法の一例について以下説明する。本発明者は、第２の部分１２を画定するため、連結部材１０の孔部（取付け部）１０１に荷重を入力した場合に生じる応力およびひずみの発生状態を分析した。図３は、検討例の連結部材９０の損傷解析の結果を示す損傷度コンター図であり、損傷度、つまりひずみ量が一定以上となる部分が濃く示されている。図３に示すように、損傷度（ひずみ量）が一定以上となる箇所が局所的に存在することがわかる。本発明者は、図３に示す連結部材１０の損傷度（ひずみ量）の結果を踏まえて、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第１態様の連結部材１０において、このひずみ量が一定以上となる箇所を第２の部分１２と画定した。具体的には、孔部１０１に対し荷重が入力された場合に、下記式１で定義するように、連結部材１０の各部分に生じる最大主ひずみε１、最小主ひずみε２の絶対値の最大値を主ひずみＤとする。
【００２７】
Ｄ＝Ｍａｘ[|ε１|,|ε２|]    （式１）
【００２８】
ここで、式中のＭａｘは括弧内の最大主ひずみの絶対値|ε１|または最小主ひずみの絶対値|ε２|のうち大きい値をとることを意味している。そして、第２の部分１２は、連結部材１０の破断ひずみをＤｍａｘとしたとき、主ひずみＤと破断ひずみＤｍａｘの比Ｄ／Ｄｍａｘが、０．９以上となる部分とした。
【００２９】
なお、連結部材１０における第１の部分１１および第２の部分１２の占める位置および面積（体積）は、後述する連結部１０３の形状によって変動する。従って、図１Ｂに示す不連続部１７ａおよび不連続部１７ｂの位置は一例であり、連結部１０３の形状に基づいて定められる第１の部分１１に第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂが形成されていればよい。また、孔部１０１周辺には応力が集中するため、孔部１０１を構成する繊維層には第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂを形成しないことが望ましい。
【００３０】
図１Ａ〜図１Ｄに示す第１態様の連結部材（繊維強化樹脂体）１０では、上記のような構成を採用したことにより、第２の部分１２を構成する繊維層１４ａ〜１４ｆに含まれる繊維束の配向の乱れを防止し、強度の低下を防止することができる。以下、その理由について具体的に説明する。
【００３１】
図１Ａを参照して前述したように、例えば屈曲部１８を有する検討例の繊維強化樹脂体９０において、製造工程によって、屈曲部１８等を構成する繊維層に含まれる繊維束の配向の乱れが発生し、これによって、繊維強化樹脂体９０の強度・剛性が低下するという問題があった。一方、全ての繊維層に切込みを設け、繊維層の積層方向においてこれらの切込みが重複していると、繊維強化樹脂体９０の繊維含有率が低下し、かつ、繊維束の一部が切断されているため、繊維強化樹脂体９０を構成する繊維層の強度・剛性が低下してしまう。
【００３２】
これに対して、第１態様の連結部材（繊維強化樹脂体）１０はその特徴的な構成として、図１Ｄに示すように、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄには、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄが含む繊維束が不連続となる第１不連続部１７ａが形成され、第１不連続部１７ａは、第１の部分１１に存在している。そして、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの間には、第３繊維層１４ｃが介在して、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄを構成するそれぞれの繊維層に形成された第１不連続部１７ａが、第３繊維層１４ｃにより、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において離隔されている。
【００３３】
第１態様の連結部材（繊維強化樹脂体）にあっては、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄに繊維束が不連続となる第１不連続部１７ａが形成されているため、繊維層の賦形性（形状追従性）が高まり、第２の部分１２における繊維束の配向の乱れの発生を防止できる。そして、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄに形成された２つの第１不連続部１７ａは、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの間に介在する第３繊維層１４ｃにより、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において離隔されているため、連結部材（繊維強化樹脂体）に引張または圧縮等の応力が集中した場合であっても、第１不連続部１７ａを起点とする層間剥離を抑制し、繊維強化樹脂体の破壊を防止することができる。
【００３４】
＜第１態様の連結部材の構成＞
以下、第１態様の連結部材の構成について説明する。以下の「連結部材」は、適宜、「繊維強化樹脂体」と読み替えることができる。
【００３５】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第１態様に係る連結部材１０は、他の部材が取付けられる取付け部である孔部１０１を有する２つの固定部１０２と、２つの固定部１０２を互いに連結する連結部１０３とを有している。特に限定されるものではないが、好ましい形態である第１態様に係る連結部材１０は、例えば車両用のアッパーアーム（アッパーリンク）として構成されている。従って、２つの固定部１０２は、例えば、略円筒形状に形成され、各々の孔部１０１にはシャフト等の軸部材が挿入可能なように構成されている。なお、本実施形態の取付け部は固定部１０２を貫通する貫通孔状の孔部１０１であるが、取付け部は孔部に限定されない。例えば、固定部１０２に取付け部として凹部を設け、この凹部に他の部材に設けられた凸部を挿入することにより、他の部材が連結部材１０へ固定されるように構成してもよい。また、固定部１０２に取付け部として接着面を設け、接着剤により他の部材と固定してもよい。
【００３６】
なお、図１Ｂに示す右側と左側の孔部１０１周りの構成は基本的に同一であり、左側の孔部１０１の中心Ｏ１（中心軸Ｏ１）と右側の孔部１０１の中心Ｏ２（中心軸Ｏ２）とは、便宜上の区別に過ぎないため、以下では左側の孔部１０１の中心Ｏ１（中心軸Ｏ１）周りの構成を例に説明し、右側の孔部１０１周りの構成の説明は省略する。
【００３７】
また、図１Ａに示すように、孔部１０１の中心軸Ｏ１に沿った方向をｚ軸方向（図１Ｂにおいて紙面に対し垂直方向）と、２つの固定部１０２のそれぞれの孔部１０１の中心Ｏ１，Ｏ２を結ぶ線分に沿う方向であってｚ軸に直交する方向をｘ軸方向（図１Ｂにおいて紙面に対し水平方向）と、ｘ軸およびｚ軸の双方に対し直交する方向をｙ軸方向（図１Ｂにおいて紙面に対し上下方向）とそれぞれ定義する（以下、全ての図において同様。）。
【００３８】
第１態様の連結部材１０は、その固定部１０２および連結部１０３が全て繊維強化樹脂で構成された繊維強化樹脂体であり、図１Ｃおよび図１Ｄに示すように、連結部材１０を構成する２つの固定部１０２および連結部１０３は、繊維束を含む複数の繊維層１４ａ〜１４ｆと、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆが含む各繊維束の間に含浸された樹脂１６とを有する繊維強化樹脂体により一体に構成されている。
【００３９】
具体的には、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第１態様の連結部材１０では、その連結部１０３は、ｘｙ平面における平面視において、略Ｖ字形状に形成され、連結部材１０の長手方向（ｘ軸方向）において屈曲部１８を有している。
【００４０】
また、図１Ｃに示すように、第１態様の連結部材１０では、その固定部および連結部１０３は、ｙｚ平面に沿う断面視において略コ字形状に形成されている。すなわち、固定部および連結部１０３は、ｘｙ平面に平坦面を有する平坦面部１０４と、平坦面部１０４のｙ軸方向の端（上下端）にそれぞれ接続され、ｙ軸方向からｚ軸正方向への湾曲面を有する湾曲面部１０５ａ，１０５ｂとを有している。
【００４１】
＜第１態様の連結部材の積層構造＞
以下、第１態様に係る連結部材１０について、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層構造について、詳細に説明する。
【００４２】
前述したように、固定部と連結部１０３とは１つの繊維強化樹脂体として一体に形成されているため、固定部の積層構造と、連結部１０３の積層構造とは同じである。そのため、連結部１０３の積層構造について詳細に説明し、固定部の積層構造は省略する。また、図１Ｄに示すように、連結部１０３の積層構造は疑似等方積層構造であり、ｚ軸方向において中心線Ｃに対し線対称となっているため、ｚ軸方向において中心線Ｃの上方側の積層構造について詳細に説明し、下方側の積層構造の説明は適宜省略する場合がある。
【００４３】
図１Ｄに示すように、第１態様に係る連結部１０３は、積層された１２層（複数）の繊維層１４ａ〜１４ｆおよび樹脂１６を有している。複数の繊維層１４ａ〜１４ｆを積層順に示すと、ｚ軸方向において積層方向の上から、繊維層１４ｆ，１４ｅ，１４ｄ，１４ｃ，１４ｂ，１４ａ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆとなる。１２層の繊維層の積層方向は、ｚ軸方向と一致している。繊維層１４ａ〜１４ｆは、それぞれ所定の方向に配向された（引き揃えられた）繊維束を含んでいる。そして、連結部１０３のマトリックスを構成する樹脂１６は、繊維層１４ａ〜１４ｆを構成する繊維束の間に含浸された状態で存在している。
【００４４】
前述したように、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄには、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄが含む連続繊維からなる繊維束の一部が不連続となる第１不連続部１７ａが形成されている。第１態様にあっては、積層された１２層の繊維層のうちの４層が第１不連続部１７ａを有する第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄとして構成されている。具体的に上方側の積層構造についていうと、積層方向の上から順に見たとき、上から３層目の第２繊維層１４ｄと上から５層目の第１繊維層１４ｂとの間には、第３繊維層１４ｃが介在して、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄに形成された第１不連続部１７ａが、繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において離隔されている。また、上方側の第１繊維層１４ｂと下方側の第１繊維層１４ｂとの間にも、第３繊維層として機能する２つの繊維層１４ａが介在しており、上下２つの第１繊維層１４ｂに形成された第１不連続部１７ａが、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において離隔されている。
【００４５】
また、図１Ｂに示すように、第１態様の第１不連続部１７ａは、ｙ軸と平行である基準線Ｄ１に沿って一直線状に形成されている。そして、第１態様の第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄには、第１不連続部１７ａが、第２の部分１２を挟むように間隔Ｌ１をおいて２箇所形成されている。
【００４６】
図１Ｄに示す第１態様に係る連結部１０３において、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄとの間に介在する第３繊維層１４ｃには、第３繊維層１４ｃが含む繊維束が不連続となる第２不連続部１７ｂが形成されており、当該第２不連続部１７ｂは、第１の部分１１に存在している。なお、本実施形態の第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄと、第３繊維層１４ｃは、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において隣接している。
【００４７】
さらに、第１不連続部１７ａと、第２不連続部１７ｂとは、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向に直交する方向（連結部１０３の長手方向であるｘ軸方向）において重複していない。これを、言い換えると、第１不連続部１７ａと、第２不連続部１７ｂとは、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向（ｚ軸方向）において、略一直線とならず、整列（並列）していない。
【００４８】
このように、第１態様の連結部１０３にあっては、第１不連続部１７ａに加え、第１不連続部１７ａを含む第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの間に介在する第３繊維層１４ｃにも更に第２不連続部１７ｂが形成されているため、繊維層１４ａ〜１４ｆの賦形性（形状追従性）がさらに高まり、第２の部分１２を構成する各繊維層１４ａ〜１４ｆに含まれる繊維束の配向の乱れの発生をより確実に防止できる。特に、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄと第３繊維層１４ｃとがｚ軸方向において隣接しているため、複数の繊維層全体としての賦形性（形状追従性）をより高めることができる。
【００４９】
そして、このように第１態様の連結部１０３に第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂの両方が形成されている場合であっても、第１不連続部１７ａと第２不連続部１７ｂとは、連結部１０３の長手方向（ｘ軸方向）において重複していない。そのため、連結部１０３に引張または圧縮等の応力が集中した場合であっても、第１不連続部１７ａまたは第２不連続部１７ｂを起点とする層間剥離を抑制し、連結部材１０の破壊をより効果的に防止することができる。
【００５０】
また、図１Ｂに示すように、第１態様の第２不連続部１７ｂは、ｙ軸と平行である基準線Ｄ２に沿って一直線状に形成されている。そして、第１態様の第３繊維層には、第２不連続部１７ｂが、第２の部分１２を挟むように間隔Ｌ２をおいて２箇所形成されている。
【００５１】
図１Ｄに示すように、第１態様の連結部材にあっては、第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂのいずれかは、配向された繊維束が切断された切断部として形成されている。このように、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄが含む繊維束が不連続となる第１不連続部１７ａまたは第３繊維層１４ｃが含む繊維束が不連続となる第２不連続部１７ｂのいずれかを繊維束が切断された切断部として形成することにより、第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂを連結部材の製造工程において容易に形成することができる。
【００５２】
また、第１態様の連結部材にあっては、互いに隣接する第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂの複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向に直交する方向（連結部１０３の長手方向、ｘ軸方向）における間隔（分散距離）Ｌ３は、第１繊維層１４ｂ、第２繊維層１４ｄおよび第３繊維層１４ｃを構成する繊維層のうち、積層方向における厚さが最も厚い繊維層の厚さをｔとした場合に、ｔ×１２５以上である。このように、繊維層の厚さｔを基準として分散距離Ｌ３を規定した理由を、以下説明する。
【００５３】
すなわち、繊維束が存在しない第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂには、後述の成形工程によって樹脂１６が充填され、樹脂１６のみが存在するため、それ以外の箇所に比べて樹脂含有率が高くなる。ここで、樹脂含有率とは、繊維強化樹脂（繊維束および樹脂）の全体積に対する樹脂の体積の比率を意味する。第１不連続部１７ａを含む第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄまたは第２不連続部１７ｂを含む第３繊維層１４ｃの厚さが厚くなるに従って、連結部１０３中の樹脂含有率の高い部分が多くなる。樹脂含有率の高い部分は、繊維の含有率が低くなる分、それ以外の箇所に比べて剛性および強度が低い。そのため、第１繊維層１４ｂ、第２繊維層１４ｄおよび第３繊維層１４ｃを構成する繊維層のうち、最も厚い繊維層の厚さを基準にして間隔（分散距離）Ｌ３を定めることにより、連結部１０３に第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂの両方が形成されている場合であっても、第１不連続部１７ａまたは第２不連続部１７ｂを起点とする層間剥離を確実に抑制し、繊維強化樹脂体の破壊を防止することができる。
【００５４】
なお、図１Ｄに示すように、第１態様の連結部１０３では、第１不連続部１７ａを含む第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの厚さをｔ１、第２不連続部１７ｂを含む第３繊維層１４ｃの厚さをｔ２とすると、厚さｔ１とｔ２とを同じにしている（すなわち、ｔ＝ｔ１＝ｔ２）が、後述の実施例に示すように、厚さｔ１＞ｔ２とすることもできる。例えば、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの繊維方向に製品の強度や剛性を向上させたい場合、第１不連続部１７ａを含む第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄの厚さｔ１を、第２不連続部１７ｂを含む第３繊維層１４ｃの厚さｔ２よりも厚くすることで、後述の積層工程における積層数を増加させずに製品の特性を向上させることができる。
【００５５】
第１態様の連結部材において、第１の部分１１の樹脂含有率は、第２の部分１２の樹脂含有率を１００とした場合に、９６以上１００以下である。このように、第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂを含む第１の部分１１の樹脂含有率を第２の部分１２の樹脂含有率と同等とすることで、第１不連続部１７ａおよび第２不連続部１７ｂに変形が集中することを防止し、第１不連続部１７ａまたは第２不連続部１７ｂを起点とする層間剥離を抑制し、繊維強化樹脂体の破壊をより効果的に防止することができる。
【００５６】
なお、第１態様の連結部１０３の積層構造は疑似等方積層構造であるが、各繊維層１４ａ〜１４ｆの繊維束の配向パターンは特に限定されるものではないが、好ましい形態である第１態様の連結部１０３が含む４つの繊維層１４ａ〜１４ｄは、各々異なった繊維束の配向パターン（配向角度）を有する４種の繊維層が積層された構造（以下、この積層構造を異配向繊維層積層構造という場合がある。）を含んでいる。なお、異配向繊維層積層構造を構成する各繊維層の繊維束の配向パターンは、３種以上あればよい。そして、本実施形態の積層構造は、異配向繊維層積層構造のうち、最も好ましい態様である疑似等方積層構造である。
【００５７】
すなわち、第１態様の連結部１０３が含む繊維層１４ａ〜１４ｄは、それぞれ繊維束として、図１Ｂに示すｘｙ平面において、ｘ軸方向（以下、ｘ軸に沿う方向（配向角度）を０°方向と定義する。）に沿う方向に配向された繊維束（以下、０°繊維束という場合がある。）と、０°繊維束に対し略直交する方向（図１Ｂに示す９０°方向）に配向された繊維束（以下、９０°繊維束という場合がある。）と、０°繊維束および９０°繊維束のいずれに対しても交差する方向（図１Ｂに示す４５°方向）に配向された繊維束（以下、４５°繊維束という場合がある。）と、０°繊維束、９０°繊維束および４５°繊維束のいずれに対しても交差する方向（図１Ｂに示す−４５°方向）に配向された繊維束（以下、−４５°繊維束という場合がある。）を含んでいる。
【００５８】
上記疑似等方積層構造を有する連結部１０３を含む連結部材１０によれば、多方向からの作用する応力に対し十分な強度を有するとともに、成形後に発生する反りなどの不具合を抑制することができる。
【００５９】
また、図１Ｄに示すように、第１態様の連結部１０３において、複数の繊維層１４ａ〜１４ｆの積層方向において、少なくとも第１の部分１１の表部Ｐ１，Ｐ２には、繊維束が編み込まれた織物を含む繊維層１４ｅ，１４ｆが配置されており、この織物を含む繊維層１４ｅ，１４ｆは、その繊維束が不連続となる不連続部を含んでいない。具体的には、第１態様の連結部１０３が含む繊維層１４ｅ，１４ｆは、４５°繊維束と−４５°繊維束とが互いに編み込まれた織物を含んでいる。
【００６０】
このように、連結部１０３の表部Ｐ１，Ｐ２に繊維束同士が編まれているため繊維がほどけにくい織物を含む繊維層を配置することにより、連結部１０３の表部Ｐ１，Ｐ２を起点とする連結部材の初期破壊の発生を確実に抑制することができる。
【００６１】
また、第１態様の連結部１０３では、その積層方向（ｚ軸方向）の中央を線対称面として、繊維束の繊維方向（配向角度）の配向パターンが対称となるように、繊維層が配置されている。すなわち、連結部１０３ではｚ軸方向に沿って、繊維束が、織物（−４５°，４５°），織物（−４５°，４５°），−４５°，４５°，０°，９０°，９０°，０°，４５°，−４５°，織物（４５°，−４５°），織物（４５°，−４５°）の順に積層されている。すなわち、連結部１０３の各繊維層に含まれる繊維束はｘｙ平面に含まれるいずれかの方向に配向している。
【００６２】
以上で説明した、繊維強化樹脂体の各繊維層は、例えば一方向材、ノンクリンプ織物（Non-crimp fabric：ＮＣＦ）材、または、平織り材等を用いて構成することができる。ノンクリンプ織物材とは、所定の方向に配向された繊維束の層を複数積層し、ナイロンやポリエステル等の糸によってステッチ加工したものである。また、平織り材とは、例えば、互いに直交（交差）する向きに配向された１組の繊維束を編み込んだものである。
【００６３】
繊維強化樹脂体の各繊維層が一方向材やノンクリンプ織物材により構成されている場合は、平織り材を用いた場合に比べ、繊維層の積層構造により繊維束の配向パターンを適切に設定することで、繊維強化樹脂体の強度を容易に調整可能な点で有利である。一方、繊維強化樹脂体の各繊維層が平織り材により構成されている場合は、繊維束同士が編んであるため繊維がほどけにくい点で、一方向材やノンクリンプ織物材を用いた場合に比べて有利である。
【００６４】
また、各繊維層が含む繊維束を構成する繊維の種類は特に限定されず、炭素繊維、合成繊維やガラス繊維等の各種の繊維を用いることができるが、機械的強度が高くかつ軽量な繊維強化樹脂体を得ることができる点で、当該繊維束には炭素繊維を用いることが好適である。
【００６５】
なお、第１態様に係る連結部材にあっては、図１Ｄに示す連結部１０３が１２層の繊維層で構成されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。また、繊維層１４ａ〜１４ｄは、各々、１種類の繊維束を含み、繊維層１４ｅ，１４ｆは、配向方向の異なる２種類の繊維束を含む場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。
【００６６】
＜第１態様の連結部材の製造方法＞
以下、第１態様の連結部材の製造方法について説明する。第１態様の連結部材の製造方法は、裁断工程、積層工程および成形工程を含んでおり、この順序で連結部材を製造する例である。
【００６７】
＜裁断工程＞
裁断工程では、所定の配向パターンを有する繊維束に樹脂が含浸された繊維層用シート（プリプレグ）を複数用意し、図１Ｄに示す繊維層１４ａ〜１４ｆを形成するための各繊維層用シートを、例えば裁断機（シートカッター）により所定の大きさに裁断する。その後、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、複数の繊維層用シートのうち、第１繊維層用シート５４ｂおよび第２繊維層用シート５４ｄに切断部（第１不連続部）５７ａを、第３繊維層用シート５４ｃに切断部（第２不連続部）５７ｂをそれぞれ設ける。
【００６８】
ここで、各繊維層を構成する繊維層用シートについて具体的に説明する。図２Ａは、第１態様に係る連結部材の製造に使用する、第２繊維層用シート５４ｄを示す側面図、図２Ｂは、第１繊維層用シート５４ｂを示す側面図、図２Ｃは、第３繊維層用シート５４ｃを示す側面図である。
【００６９】
図２Ａ〜図２Ｃに示すように、第１繊維層用シート５４ｂ、第２繊維層用シート５４ｄおよび第３繊維層用シート５４ｃは、それぞれ後述の成形工程によって、図１Ｄに示す第１繊維層１４ｂ、第２繊維層１４ｄおよび第３繊維層１４ｃになる繊維シートである。従って、第１繊維層用シート５４ｂ、第２繊維層用シート５４ｄおよび第３繊維層用シート５４ｃには、それぞれ孔部１０１に該当する部分（以下、孔部該当部分という場合がある。以下、説明する固定部および連結部についても同様。）５０１を有する２つの固定部該当部分５０２と、２つの固定部該当部分５０２を互いに連結する連結部該当部分５０３とを有している。
【００７０】
図２Ａに示すように、第１態様の裁断工程では、−４５°繊維束を含む第２繊維層用シート５４ｄにおいて、ｙ軸（９０°）方向と平行である基準線Ｄ１に沿って−４５°繊維束を切断し、切断部（第１不連続部）５７ａを、第２の部分を挟むように間隔Ｌ１をおいて２箇所形成する。同様に、図２Ｂに示すように、第１態様の裁断工程では、０°繊維束を含む第１繊維層用シート５４ｂにおいて、ｙ軸（９０°）方向と平行である基準線Ｄ１に沿って０°繊維束を切断し、切断部（第１不連続部）５７ａを、第２の部分を挟むように間隔Ｌ１をおいて２箇所形成する。また同様に、図２Ｃに示すように、第１態様の裁断工程では、４５°繊維束を含む第３繊維層用シート５４ｃにおいて、ｙ軸（９０°）方向と平行である基準線Ｄ２に沿って４５°繊維束を切断し、切断部（第２不連続部）５７ｂを、第２の部分を挟むように間隔Ｌ２をおいて２箇所形成する。この際、図１Ｂに示した第１不連続部１７ａと第２不連続部１７ｂとの間隔Ｌ３が所定の間隔となるよう、Ｌ１とＬ２との間隔を設定する。
【００７１】
なお、第１繊維層用シート５４ｂ、第２繊維層用シート５４ｄおよび第３繊維層用シート５４ｃは、後述の成形工程によって、それぞれ変形を伴って、図１Ｄに示す第１繊維層１４ｂ、第２繊維層１４ｄおよび第３繊維層１４ｃになる。そのため、図２Ａ〜図２Ｃに示す第１繊維層用シート５４ｂ、第２繊維層用シート５４ｄおよび第３繊維層用シート５４ｃに形成した切断部（不連続部）５７ａ，５７ｂは、図１Ｂに示す第１繊維層、第２繊維層および第３繊維層に形成されている切断部（不連続部）１７ａ，１７ｂとは、配置されている位置が若干ずれることが考えられる。ただし、本発明の趣旨からして問題がないため、図１Ｂおよび図１Ｄでは便宜上図２Ａ〜図２Ｃと同一に切断部（不連続部）が配置されているように表現している。
【００７２】
また、ここでは、不連続部として切断部を形成した場合を例に説明したが、前述したように、繊維束が不連続となっていればよいため、繊維束を切断する工程以外に繊維束の端部を揃えて不連続部を形成する工程であってもよい。以上により、裁断工程が完了する。
【００７３】
＜積層工程＞
積層工程では、前記裁断工程後の各繊維層用シートを積層する。１つの繊維層用シートが、図１Ｄに示す複数の繊維層１４ａ〜１４ｆのうちの１つの繊維層に相当するため、各繊維層用シートの積層順は、図１Ｄに示す通りである。以上により、積層工程が完了する。
【００７４】
＜成形工程＞
成形工程では、前記積層工程によって積層された各繊維層用シートを、その積層方向に沿って加圧・加熱しながら賦形・樹脂硬化する。具体的には、各繊維層用シートをバギングフィルム（真空脱気用包材）に袋詰めし、内包された空気や揮発物を真空除去しながら、オートクレーブ内で加熱・加圧して各繊維層用シートに含まれる樹脂を硬化させる。以上により、成形工程が完了する。以上の工程により、図１Ａ〜図１Ｄに示す第１態様の連結部材１０が完成する。
【００７５】
なお、各繊維層用シートを、繊維束に樹脂が含浸されたプリプレグではなく、所定の方向に配向された繊維束のみを含む繊維シートにより構成してもよい。この場合には、成形工程において、積層された各繊維シートを賦形してプリフォーム（中間体）を形成し、このプリフォームに樹脂を含浸させ硬化させる。
【００７６】
上記裁断工程〜成形工程を経て得られた連結部材（繊維強化樹脂体）を図６に示す。図６に示すように、得られた連結部材の第２の部分を含む屈曲部内では、いずれの箇所にも、繊維束の配向の乱れに起因するシワ・ヨレは観察されなかった。
【００７７】
（実施例）
以下、図４Ａ〜図４Ｄおよび図５を参照し、本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。図４Ａは、本発明に係る実施例１，２および比較例の試験片の平面図、図４Ｂは、図４Ａに示す実施例１の試験片１０ａのｘｚ平面に沿う断面図、図４Ｃは、図４Ａに示す実施例２の試験片１０ｂのｘｚ平面に沿う断面図、図４Ｄは、図４Ａに示す比較例の試験片８０のｘｚ平面に沿う断面図である。また、図５は、実施例１，２および比較例の引張強度試験の結果を示すグラフである。
【００７８】
＜実施例＞
実施例として、以下説明するように平板形状の試験片を作製し、下記詳述する引張試験に供した。
【００７９】
［試験片の構成］
試験片の形状について、図４Ａを参照し、説明する。なお、図４Ａにおいて、紙面に対し水平方向（試験片の長手方向）をｘ軸方向、上下方向（試験片の幅方向）をｙ軸方向、垂直方向（試験片の厚さ方向）をｚ軸方向と定義する。図４Ａに示すように、本発明の実施例に係る試験片１０ａ，１０ｂおよび比較例に係る試験片８０のｘ軸方向における両端部には、試験装置の試験片把持手段への取付け部としてガラス繊維強化樹脂（Glass-Fiber-Reinforced Plastics、以下ＧＦＲＰと称する。）製タブ７０が接合されている。そして、試験片１０ａ，１０ｂ，８０のＧＦＲＰ製タブ７０を含む寸法は、ｘ軸方向の長さＬを２００ｍｍ、ｙ軸方向の幅Ｗを１０ｍｍ、ｚ軸方向の厚さＴ（図４Ｂ〜図４Ｄ参照）を１．２８ｍｍとし、試験片１０ａ，１０ｂ，８０自体のｘ軸方向の長さＬｔは８０ｍｍとした。なお、試験片１０ａ，１０ｂ，８０は、上記説明した製造方法に沿い、全ての繊維層に含まれる繊維束の配向方向がｘ軸方向（０°方向）に沿うよう、東レ製炭素繊維Ｔ８００一方向プリプレグをｚ軸方向に複数積層し、その後成形することにより作製した。
【００８０】
＜実施例１＞
実施例１の試験片１０ａの構成について、図４Ｂを参照し説明する。なお、図４Ｂでは、図４Ａに示すＧＦＲＰ製タブ７０を除いた試験片１０ａのみの構成を示している（図４Ｃおよび図４Ｄに示す試験片１０ｂ，８０についても同様）。実施例１の試験片１０ａは、ｚ軸方向における試験片１０ａの中心線Ｏ４に対し上下で線対称となるよう積層された各々４層の繊維層１４ａ〜１４ｄを有しており、各繊維層１４ａ〜１４ｄの厚さｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４はいずれも０．１６ｍｍとした。この試験片１０ａでは、ひずみの大きい第２の部分１２は、ｘ軸方向における中心線Ｏ３を中心とした試験片１０ａの中央部の１０ｍｍの範囲であり、第１の部分１１は、第２の部分１２以外の試験片１０ａの両端部に存在していた。そして、第１繊維層１４ｂおよび第２繊維層１４ｄに形成した切断部（第１不連続部）１７ａは、左方の第１の部分１１に配置されるよう、ｘ軸方向における試験片１０ａの中心線Ｏ３を基準に、中心線Ｏ３から左方へ距離Ｌ１が１０ｍｍの位置に、第３繊維層１４ｃに形成した切断部（第２不連続部）１７ｂは、右方の第１の部分１１に配置されるよう、中心線Ｏ３から右方へ距離Ｌ２が１０ｍｍの位置に、各々ｙ軸方向において試験片１０ａを横断するように配置した。各切断部１７ａ，１７ｂは、ｚ軸方向における試験片１０ａの中心線Ｏ４に対し上下で線対称となるよう配置した。なお、本実施例１の試験片１０ａにおいて、ｚ軸方向の中心線Ｏ４に最も隣接する２つの繊維層１４ａにも切断部１７ｂが形成されている。試験片１０ａは、中心線Ｏ４に対し線対称となるよう２つの繊維層１４ａに形成された切断部１７ｂは配置されているため、当該２つの切断部１７ｂは、ｘ軸方向において重複し、ｚ軸方向に沿い連続している例となっている。このような例であっても、本発明に係る実施例１の試験片１０ａは、上記したように構成されているので、その作用効果を奏することができる。
【００８１】
＜実施例２＞
図４Ｃに示す実施例２の試験片１０ｂは基本的に上記実施例１の試験片と同様に構成したが、中心線Ｏ４に対し線対称となるよう３層の繊維層１４ａ〜１４ｃを積層した点、第３繊維層１４ｂの厚さｔ２を０．３２ｍｍとした点で相違している。このように、繊維層１４ａ〜１４ｃの一部の繊維層１４ｂの厚さを厚くすることにより、試験片１０ｂのひずみの大きい第２の部分１２は、実施例１の試験片より拡大し、そのｘ軸方向における範囲は中央部の３０ｍｍの範囲となった。このため、第１繊維層１４ａおよび第２繊維層１４ｃに形成した切断部（第１不連続部）１７ａは、右方の第１の部分１１に配置されるよう、ｘ軸方向における試験片１０ｂの中心線Ｏ３を基準に、中心線Ｏ３から右方へ距離Ｌ２が２０ｍｍの位置に、第３繊維層１４ｂに形成した切断部（第２不連続部）１７ｂは、左方の第１の部分１１に配置されるよう、中心線Ｏ３から左方へ距離Ｌ１が２０ｍｍの位置に、各々ｙ軸方向において試験片１０ｂを横断するように配置した。なお、ｚ軸方向における中心線Ｏ４を介し隣接する２つの繊維層（第１繊維層）１４ａには、上記実施例１と同様にｚ軸方向において連続するように第１不連続部１７ａが形成されているが、このような場合には、厚さがｔ３の隣接した２つの繊維層１４ａを、厚さがｔ３×２である１つの繊維層とみなし、この厚さｔ３×２を基準として繊維層１４ａに形成される第１不連続部１７ａの位置を設定することが好ましい。つまり、実施例２では、２つの繊維層１４ａに形成される第１不連続部１７ａは、中心線Ｏ３から右方へ距離Ｌ２が２０ｍｍの位置に、ｙ軸方向において試験片１０ｂを横断するように配置した。このように、隣接する繊維層に連続して不連続部が形成される場合に、当該隣接する繊維層を一つの繊維層とみなし不連続部の位置を設定した構成は、上記実施例１に適用してもかまわない。
【００８２】
＜比較例＞
図４Ｄに示す比較例の試験片８０は基本的に上記実施例１の試験片と同様に構成したが、各繊維層１４ａ〜１４ｄに形成した切断部８７ａ，８７ｂは、ｘ軸方向においていずれも重複している。具体的には、切断部８７ａ，８７ｂは、ひずみの大きい第２の部分１２に含まれる、ｘ軸方向における試験片８０の中心線Ｏ３上に全て配置されており、ｚ軸方向に沿い切断部８７ａ，８７ｂが連続している点で実施例１の試験片と相違している。
【００８３】
＜試験結果＞
図５に、上記試験片１０ａ，１０ｂ，８０の引張試験の結果を示す。引張試験は、試験速度１ｍｍ／分で実施し、引張強度の測定を行った。なお、図５に示す比引張強度とは、比較例の引張強度を１（基準）とし、各試験片で得られた引張強度を正規化した数値である。実施例１の引張強度は６．６、実施例２は５．９であった。
【００８４】
以上の結果から、本発明に係る繊維強化樹脂体の構成を適用した実施例１，２の試験片は、適用しなかった比較例の試験片に対し、強度の低下が防止できることが示された。
【００８５】
本発明は前記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，９０  連結部材（繊維強化樹脂体）
１０ａ，１０ｂ，８０  試験片
１１  第１の部分
１２  第２の部分
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，９４  繊維層
１６  樹脂
１７ａ，５７ａ  第１不連続部（切断部）
１７ｂ，５７ｂ  第２不連続部（切断部）
８７ａ，８７ｂ  切断部
１８  屈曲部
５４ｂ  第１繊維層用シート
５４ｃ  第３繊維層用シート
５４ｄ  第２繊維層用シート
７０  ＧＦＲＰ製タブ
１０１  孔部
１０２  固定部
１０３  連結部
１０４  平坦面部
１０５ａ，１０５ｂ  湾曲面部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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