(57)【要約】【課題】交差部を有する繊維強化樹脂体において、当該交差部の強度低下を防止することができる繊維強化樹脂体を提供する。【解決手段】繊維強化樹脂体１０は、第１板部１７と第２板部１８とが交差する交差部１９を有する。交差部１９から第１板部１７の端までの距離をＬ１とし、交差部１９から第２板部１８の端までの距離をＬ２とし、第１板部１７および第２板部１８の繊維層の積層方向における第１板部１７の厚さをｔ１と、第２板部１８の厚さをｔ２とする。このとき（ａ）ｔ１≧５ｍｍかつＬ１≧２０ｍｍの場合には第１板部１７において、（ｂ）ｔ２≧５ｍｍかつＬ２≧２０ｍｍの場合には第２板部１８において、複数の繊維層１４ａ等のうちの一部の繊維層１４ｅ，１４ｊには、繊維層１４ｅ，１４ｊ以外の他の繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉが含む繊維束１５ａより熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている。【選択図】図３Ｂ
2020151852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の繊維層と、前記複数の繊維層に含まれる繊維束の間に含浸された樹脂とを有する繊維強化樹脂体であって、
前記複数の繊維層は、配向された繊維束を含み、
前記繊維強化樹脂体は、第１板部と、第２板部と、前記第１板部と前記第２板部とが交差する交差部とを有し、
前記交差部から前記第１板部の端までの距離をＬ１とし、
前記交差部から前記第２板部の端までの距離をＬ２とし、
前記第１板部および前記第２板部のそれぞれの前記複数の繊維層の積層方向における前記第１板部の厚さをｔ１と、前記第２板部の厚さをｔ２としたとき、
（ａ）ｔ１≧５ｍｍかつＬ１≧２０ｍｍ、または、（ｂ）ｔ２≧５ｍｍかつＬ２≧２０ｍｍの少なくとも１つの式を満たし、
前記（ａ）式を満たす場合には少なくとも前記第１板部において、
前記（ｂ）式を満たす場合には少なくとも前記第２板部において、
前記複数の繊維層のうちの一部の繊維層には、前記一部の繊維層以外の他の繊維層に含まれる繊維束より熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束が配置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記載の繊維強化樹脂体において、
前記高熱伝導性繊維束は、前記交差部から前記第１板部または前記第２板部の端に向かって配向されていることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の繊維強化樹脂体において、
前記他の繊維層に含まれる繊維束は、連続繊維で構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１〜３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板部の一部および前記第２板部の一部は、折り曲げられた１枚の繊維強化樹脂板により一体に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繊維含有率は、それぞれ４０〜７０体積％である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、
前記高熱伝導性繊維束を含む繊維層は、前記交差部の中心から前記第１板部または／および前記第２板部の端に至るまで、前記第１板部または／および前記第２板部の全体に亘って配置されてい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、
前記高熱伝導性繊維束を含む繊維層は、前記第１板部または／および前記第２板部の厚さ方向において略中央部に配置されていることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂体において、
前記高熱伝導性繊維束がピッチ系炭素繊維で構成されていることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項９】
請求項８記載の繊維強化樹脂体において、
前記高熱伝導性繊維束が連続繊維であることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項１０】
請求項１〜９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、当該複数の繊維層の全体の厚さに対する前記高熱伝導性繊維束を含む繊維層の厚さが１０〜５０％であることを特徴とする繊維強化樹脂体。
【請求項１１】
請求項１〜１０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板部および／または前記第２板部の端と前記高熱伝導性繊維束の端との間に介在する樹脂部を有し、
前記樹脂部の厚さをＳとするとき、
少なくとも（ｃ）Ｓ≦５／ｔ１または（ｄ）Ｓ≦５／ｔ２のいずれか１つの式を満たす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、複数の繊維強化樹脂層が同軸円筒状に積層された繊維強化樹脂体において、前記複数の繊維強化樹脂層をそれぞれ異なる種類の炭素繊維により補強した繊維強化樹脂体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４０４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、繊維強化樹脂体の形状や構造による強度への影響を調べるため、所定方向に配向した繊維束を含む複数の積層された繊維層からなる、交差部を有する繊維強化樹脂体に注目した。ここで、当該交差部を有する繊維強化樹脂体としては、例えば、Ｌ字、Ｖ字、Ｔ字、Ｙ字等の断面形状を有する繊維強化樹脂体が該当する。そして、本発明者は、当該繊維強化樹脂体において、交差部の強度低下が発生する可能性があることを確認した。以下、交差部の強度低下の理由について詳細に説明する。
【０００６】
繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂体の製造方法の一つに、上記繊維層に対応し、所定方向に配向した繊維束を含む繊維シートを複数積層して繊維体（プリフォーム）を形成する積層工程と、上記繊維体を所望の形状に賦形する賦形工程と、賦形された繊維体に樹脂を含浸する樹脂含浸工程とを行う製造方法がある。ここでは、樹脂含浸工程として、レジントランスファー成形（Resin Transfer Molding：ＲＴＭ）を使用する例で説明する。レジントランスファー成形を用いる場合には、樹脂含浸工程は、繊維体が装入された金型のキャビティに樹脂を流し込む樹脂注入工程と、その後、繊維体に含浸された樹脂を硬化する樹脂硬化工程と、大きく分けて２つの工程を含む。
【０００７】
一般に、樹脂硬化工程において、樹脂の硬化反応の反応熱が発生するため、樹脂が含浸された繊維体の内部温度は上昇する。この反応熱は、樹脂硬化工程中において、金型に接触している当該繊維体の表面から当該金型へと放熱される。しかしながら、繊維体を構成する繊維シートに含まれる繊維束は、繊維シートの面内に沿い配向しているため、面外方向（繊維束と交差する方向）への放熱性が低く、反応熱は、面内に沿い繊維束の端、すなわち繊維体の端から主に放熱される。
【０００８】
ここで、従来の断面Ｔ字形状の繊維強化樹脂体の断面図を図３Ａに示す。なお、図３Ａは、本発明に係る一実施形態である繊維強化樹脂体の断面図も兼ねており、９０，９００のように先頭に９が付された符号が示す構成要素は、従来の繊維強化樹脂体の構成要素であることを意味している。図３Ａに示すように、従来の繊維強化樹脂体９０を作製するための中間体である繊維体９００における交差部９９０にあっては、当該交差部９９０以外の箇所に比べて、繊維体９００の端までの距離が長い。例えば、繊維強化樹脂体９０において、交差部９９を構成する２枚の繊維強化樹脂板を第１板部９７および第２板部９８とする。繊維強化樹脂体９０の中間体である繊維体９００において、その第１板部９７０を基準にしたとき、繊維体において当該交差部９９０では第１板部９７０の長さ方向において上方端に第２板部９８０が接続されている。そのため、前記交差部９９０にあっては、第２板部９８０が接続されている方向（紙面において上下方向）において、下方端Ｅ１までの距離が交差部９９０の箇所に比べて長くなる。その結果、前記交差部９９０内で発生した熱が放熱されにくくなり、前記交差部９９０の内部温度がその他の箇所に比べて高い状態で樹脂の硬化反応が進行する。
【０００９】
以上を踏まえて、本発明者は、前記交差部９９を有する繊維強化樹脂体９０を製造するにあたり、樹脂含浸工程における繊維体９００の当該交差部９９０の内部温度と、得られた繊維強化樹脂体９０の当該交差部９９の強度との関係を調べた。その結果、繊維体９００において第１板部９７０および／または第２板部９８０の長さおよび厚さ（つまり断面積）が一定以上に長くなると、当該交差部９９０で発生した反応熱の放熱が低下し、当該交差部９９０に含浸させた樹脂の硬化反応が加速され、樹脂温度が上昇し、その結果、得られた繊維強化樹脂体９０の交差部９９の強度が低下することがわかった。
【００１０】
上記課題は、レジントランスファー成形に限られるものではなく、交差部を有する繊維強化樹脂体に共通の課題である。特に、本発明者は、高圧で樹脂を注入させる高圧レジントランスファー成形（High Pressure-Resin Transfer Molding：ＨＰ−ＲＴＭ）にあっては、繊維体の内部温度の到達温度も高くなるため、上記課題が顕著に現れることを確認した。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、交差部を有する繊維強化樹脂体において、当該交差部の強度低下を防止することが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】
【００１２】
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。
【００１３】
［１］繊維強化樹脂体は、積層された複数の繊維層と、前記複数の繊維層に含まれる繊維束の間に含浸された樹脂とを有する。前記複数の繊維層は、配向された繊維束を含む。前記繊維強化樹脂体は、第１板部と、第２板部と、前記第１板部と前記第２板部とが交差する交差部とを有する。前記交差部から前記第１板部の端までの距離をＬ１とし、前記交差部から前記第２板部の端までの距離をＬ２とし、前記第１板部および前記第２板部のそれぞれの前記複数の繊維層の積層方向における前記第１板部の厚さをｔ１と、前記第２板部の厚さをｔ２としたとき、（ａ）ｔ１≧５ｍｍかつＬ１≧２０ｍｍ、または、（ｂ）ｔ２≧５ｍｍかつＬ２≧２０ｍｍの少なくとも１つの式を満たし、前記（ａ）式を満たす場合には少なくとも前記第１板部において、前記（ｂ）式を満たす場合には少なくとも前記第２板部において、前記複数の繊維層のうちの一部の繊維層には、前記一部の繊維層以外の他の繊維層に含まれる繊維束より熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束が配置されている。
【００１４】
［２］［１］に記載の繊維強化樹脂体において、前記高熱伝導性繊維束は、前記交差部から前記第１板部または前記第２板部の端に向かって配向されている。
【００１５】
［３］［１］または［２］に記載の繊維強化樹脂体において、前記他の繊維層に含まれる繊維束は、連続繊維で構成されている。
【００１６】
［４］［１］〜［３］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板部の一部および前記第２板部の一部は、折り曲げられた１枚の繊維強化樹脂板により一体に形成されている。
【００１７】
［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繊維含有率が、それぞれ４０〜７０体積％である。
【００１８】
［６］［１］〜［５］のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂体において、前記高熱伝導性繊維束を含む繊維層は、前記交差部の中心から前記第１板部または／および前記第２板部の端に至るまで、前記第１板部または／および前記第２板部の全体に亘って配置されている。
【００１９】
［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、前記高熱伝導性繊維束を含む繊維層は、前記第１板部または／および第２板部の厚さ方向において略中央部に配置されている。
【００２０】
［８］［１］〜［７］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂体において、前記高熱伝導性繊維束がピッチ系炭素繊維で構成されている。
【００２１】
［９］［８］に記載の繊維強化樹脂体において、前記高熱伝導性繊維束が連続繊維である。
【００２２】
［１０］［１］〜［９］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、当該複数の繊維層の全体の厚さに対する前記高熱伝導性繊維束を含む繊維層の厚さが１０〜５０％である。
【００２３】
［１１］［１］〜［１０］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板部および／または前記第２板部の端と前記高熱伝導性繊維束の端との間に介在する樹脂部を有し、前記樹脂部の厚さをＳとするとき、少なくとも（ｃ）Ｓ≦５／ｔ１または（ｄ）Ｓ≦５／ｔ２のいずれか１つの式を満たす。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、交差部を有する繊維強化樹脂体において、当該交差部の強度低下を防止することが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】
【００２５】
【図１Ａ】第１実施形態に係る連結部材（繊維強化樹脂体）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】第１実施形態に係る連結部材を示す平面図である。
【図２】図１Ｂ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３Ａ】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り、従来の繊維強化樹脂体の要部断面図を兼ねた図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＦ部分の要部拡大図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る連結部材の製造工程を示すフローである。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る連結部材の製造工程中の組合せ工程において、連結部材を構成する各部材を示す斜視図である。
【図５Ａ】第１実施形態の連結部材の構成を有する試験片において、樹脂含浸工程中の交差部の内部温度を示すグラフである。
【図５Ｂ】第１実施形態の連結部材の構成を有する試験片において、樹脂含浸工程後の交差部の比曲げ強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（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。
【００２７】
＜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として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の連結部材１０の平面図である。図２は、図１Ｂ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３Ａ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、図３Ｂは、図３ＡのＦ部分の要部拡大図である。なお、図３Ｂは、連結部材（繊維強化樹脂体）の中間体である繊維体の要部拡大図も兼ねている。
【００２８】
まず、第１態様に係る連結部材（繊維強化樹脂体）１０の特徴的な構成を説明する。図３Ｂに示すように、第１態様に係る繊維強化樹脂体１０は、積層された複数の繊維層１４ａ〜１４ｊと、複数の繊維層１４ａ〜１４ｊに含まれる繊維束１５ａ，１５ｂの間に含浸された樹脂１６とを有している。複数の繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉは、配向された（引き揃えられた）繊維束１５ａを含む。繊維強化樹脂体１０は、第１板部１７および第２板部１８を有し、第１板部１７と第２板部１８とが交差する交差部１９を有する。交差部１９から第１板部１７の下方端（端）Ｅ１までの距離をＬ１とし、交差部１９から第２板部１８の左方端（端）Ｅ２までの距離をＬ２とする。第１板部１７の複数の繊維層１４ａ〜１４ｅの積層方向における第１板部１７の厚さをｔ１と、第２板部１８の複数の繊維層１４ｆ〜１４ｊの積層方向における第２板部１８の厚さをｔ２とする。このとき、（ａ）ｔ１≧５ｍｍかつＬ１≧２０ｍｍ、または、（ｂ）ｔ２≧５ｍｍかつＬ２≧２０ｍｍの少なくとも１つの式を満たし、前記（ａ）式を満たす場合には少なくとも第１板部１７において、前記（ｂ）式を満たす場合には少なくとも第２板部１８において、複数の繊維層１４ａ〜１４ｊのうちの一部の繊維層１４ｅ，１４ｊには、当該繊維層１４ｅ，１４ｊ以外の他の繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉに含まれる繊維束（以下、この繊維束のことを主繊維束という場合がある。）１５ａより熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている。
【００２９】
第１態様では、上記のような構成を採用したことにより、交差部１９を有する連結部材（繊維強化樹脂体）１０において、当該交差部１９の強度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。
【００３０】
前述したように、図３Ａに示した従来の、第１板部９７、第２板部９８および第１板部９７と第２板部９８とが交差した交差部９９を有し、第１板部９７および／または第２板部９８の長さおよび厚さが一定以上に長い連結部材（繊維強化樹脂体）９０では、その製造にあたり、当該連結部材９０を製造するための中間体である繊維体（プリフォーム）９００の第１板部９７０および／または第２板部９８０の長さおよび厚さが一定以上に長くなる。そうすると、樹脂含浸工程において、交差部９９０内で発生した反応熱が放熱されにくくなり、交差部９９０の内部温度が上昇して含浸させた樹脂のガラス転移温度が低下し、その結果、得られた連結部材９０の交差部９９の強度が低下する可能性がある。
【００３１】
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３Ｂに示すように、前記（ａ）式を満たす場合には少なくとも第１板部１７において、複数の繊維層１４ａ〜１４ｅのうちの一部の繊維層１４ｅには、当該繊維層１４ｅ以外の他の繊維層１４ａ等に含まれる主繊維束１５ａより熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている。同様に、前記（ｂ）式を満たす場合には少なくとも第２板部１８において、複数の繊維層１４ｆ〜１４ｊのうちの一部の繊維層１４ｊには、当該繊維層１４ｊ以外の他の繊維層１４ｆ等に含まれる主繊維束１５ａより熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている。
【００３２】
第１態様の連結部材１０は、上記のように特徴的な構成を有することにより、その繊維体１００における交差部１９０内で発生した反応熱が主繊維束１５ａよりも熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束１５ｂにより交差部１９０の内部を効率的に伝導し、金型へ放熱されるようになる。その結果、交差部該当部分の内部温度の上昇が抑制され、第１板部１７０および／または第２板部１８０の長さおよび厚さが一定以上に長くなった場合でも、最終的に得られる連結部材１０の交差部１９の強度が低下するという事態を防止できる。
【００３３】
以上より、第１態様では、交差部１９を有する連結部材（繊維強化樹脂体）１０において、当該交差部１９の強度低下を防止することができる。
【００３４】
なお、以下で詳述するように、第１態様の連結部材１０にあっては、交差部１９は、その連結部１３の断面Ｔ字形状である場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。例えば、交差部を有する連結部の断面形状としては、Ｌ字形状、Ｖ字形状、Ｙ字形状、十字形状、大字形状、木字形状、米字形状等が挙げられる。連結部１３がＹ字形状である場合のように、３つ以上の板部が交差する場合には、３つ以上の板部のうち任意の１つの板部が第１板部に該当し、他の板部が第２板部に該当する。そして、各板部が上記（ａ）および（ｂ）の条件に当てはまる場合には、高熱伝導性繊維束が配置されるようにすればよい。
【００３５】
＜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。
【００３６】
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、第１態様に係る連結部材１０は、孔部１１を有する２つの挿入部１２と、２つの挿入部１２を互いに連結する連結部１３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つの挿入部１２は、例えば、略円筒形状に形成され、各々の孔部１１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。
【００３７】
なお、図１Ｂに示す右側と左側の孔部１１周りの構成は基本的に同一であり、左側の孔部１１の中心Ｏ１（中心軸Ｏ１）と右側の孔部１１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１１の中心Ｏ１（中心軸Ｏ１）周りの構成を例に説明し、右側の孔部１１周りの構成の説明は省略する。
【００３８】
また、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、孔部１１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つの挿入部１２のそれぞれの孔部１１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。）。
【００３９】
第１態様の連結部材１０は、その挿入部１２および連結部１３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、連結部材１０を構成する２つの挿入部１２および連結部１３は、図３Ｂに示すように、繊維束１５ａ，１５ｂを含む複数の繊維層１４ａ〜１４ｊと、繊維層１４ａ〜１４ｊが含む各繊維束１５ａ，１５ｂ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構成されている。
【００４０】
第１態様の連結部材１０では、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、その連結部１３は、ｙｚ平面に沿う断面視において略Ｔ字形状に形成されている。すなわち、連結部１３は、ｙ軸方向に延びる略長尺板状の第１板部１７およびｚ軸方向に延びる第２板部１８を有し、ｚ軸方向に沿い第２板部１８の中央部において、第１板部１７と第２板部１８とが交差する交差部１９を有している。そして、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、第２板部１８は、ｘ軸方向（第１板部１７の長手方向）において当該第１板部１７に沿い形成されている。すなわち、交差部１９は、ｘ軸方向（連結部１３の長手方向）において、連結部１３の全体に亘って形成されている。
【００４１】
第１態様の連結部材１０では、図３Ｂに示すように、第１板部１７の厚さｔ１が５ｍｍ以上であり、かつ、交差部１９の中心Ｏ３から第１板部１７の下方端（端）Ｅ１までの距離Ｌ１が２０ｍｍ以上である。そのため、第１板部１７を構成する複数の繊維層１４ａ〜１４ｅのうちの一部の繊維層１４ｅには、高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている。
【００４２】
また、第１態様の連結部材１０では、第２板部１８の厚さｔ２が５ｍｍ以上であり、かつ、交差部１９の中心Ｏ３から第２板部１８の左方端（端）Ｅ２までの距離Ｌ２が２０ｍｍ以上である。そのため、第２板部１８を構成する複数の繊維層１４ｆ〜１４ｊのうちの一部の繊維層１４ｊには、高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている。
【００４３】
さらに、好ましい形態である第１態様の第２板部１８では、交差部１９の中心Ｏ３から第２板部１８の右方端（端）Ｅ３までの距離Ｌ３は、中心Ｏ３から第２板部１８の左方端（端）Ｅ２までの距離Ｌ２と同一の長さであり、２０ｍｍ以上である。なお、第２板部１８において、距離Ｌ２と距離Ｌ３とは異なっていてもよく、例えば距離Ｌ３が２０ｍｍ未満である場合には、交差部１９から第２板部１８の右方端Ｅ３の範囲には、高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｊが配置されていなくてもよく、高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｊに替え、主繊維束１５ａを含む繊維層を配置しておけばよい。
【００４４】
なお、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、第１態様の連結部材１０は、各々が繊維強化樹脂からなるＬ字パーツ６０ａ，６０ｂ、背部パーツ７０、リング８０の４種のパーツを一体化することによって形成されている。図３Ａに示すように、連結部１３において、第２板部１８は、背部パーツ７０およびＬ字パーツ６０ａ，６０ｂの折曲片部６５ａ，６５ｂが一体となることにより、第１板部１７は、Ｌ字パーツ６０ａ，６０ｂの２つの連結片部６３が一体となることにより、各々構成されている。
【００４５】
また、図１Ｂおよび図２に示すように、ｘ軸方向において、連結部１３を構成する背部パーツ７０およびＬ字パーツ６０ａ，６０ｂの連結片部６３が略円管形状に成形されてなる両端部にリング８０が一体的に組み込まれることにより、挿入部１２は構成されている。以上のように、挿入部１２と連結部１３とは一体に形成され、連結部材１０を構成している。
【００４６】
以下、図１Ａ〜図１Ｃに示す第１態様に係る連結部材１０について、挿入部１２と、連結部１３とに分けて、各々の詳細構造を説明する。
【００４７】
＜挿入部＞
まず、第１態様に係る連結部材１０の挿入部１２の構成、すなわち孔部１１の外周部の構成について説明する。なお、図２および図３Ｂに示すように、断面Ｔ字形状である第１態様の連結部材１０は、ｚ軸方向における中心線Ｃに対し線対称となるよう構成されているので、ｚ軸方向において中心線Ｃの一方側に存在する構成要素（例えば、Ｌ字パーツ６０ａ等）について詳細に説明し、他方側に存在する構成要素（例えば、Ｌ字パーツ６０ｂ等）の説明は適宜省略する場合がある。
【００４８】
図２に示すように、第１態様に係る連結部材１０において、挿入部１２に形成された孔部１１の外周部は、積層部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有している。積層部２１ａ，２１ｂは、孔部１１の中心軸Ｏ１に略直交する方向に配向された繊維束を含む複数の繊維層で構成されている。積層部２１ｃは、孔部１１の中心軸Ｏ１に沿う方向に配向された繊維束を含む複数の繊維層で構成されている。積層部２１ｄは、積層部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを構成する繊維層に含まれる繊維束と異なる方向に配向された繊維束を含む複数の繊維層で構成されている。積層部２１ａ，２１ｂ，２１ｄの詳細な積層構造は、後述する連結部１３の項で詳細に説明する。
【００４９】
図２に示すように、第１態様に係る連結部材１０では、積層部２１ａ，２１ｂは、ｚ軸方向において、孔部１１の中央部に配置され、積層部２１ａ，２１ｂの外側に、積層部２１ｃ，２１ｄが配置されている。特に、第１態様に係る連結部材１０において、ｚ軸方向において、積層部２１ｃ，２１ｄは孔部１１の端部に配置されている。そして、孔部１１の中心軸Ｏ１に直交する方向（半径方向）において、積層部２１ｄは、積層部２１ｃよりも外周に配置されている。
【００５０】
積層部２１ａ，２１ｂを構成する繊維層の積層方向は、孔部１１の中心軸Ｏ１に沿う方向（ｚ軸方向）と一致している。また、積層部２１ｃ，２１ｄを構成する繊維層の積層方向は、孔部１１の中心軸Ｏ１に略直交する方向（ｙ軸方向）と一致している。なお、積層部２１ａは、連結部材１０を構成する部材のうちＬ字パーツ６０ａの連結片部６３のｘ軸方向における端部であり、積層部２１ｂは、Ｌ字パーツ６０ｂの連結片部６３のｘ軸方向における端部である。また、積層部２１ｃは、挿入部１２を構成しているリング８０、積層部２１ｄは、図１Ａ〜図１Ｃに示した連結部材１０を構成する部材のうち背部パーツ７０のｘ軸方向における端部である。
【００５１】
＜連結部＞
次に、図３Ｂを参照し、第１態様に係る連結部材１０の連結部１３の構造について説明する。
【００５２】
図３Ｂに示すように、第１態様に係る連結部１３は、上述したようにｙ軸方向に伸びる断面が略長方形状の第１板部１７と、ｚ軸方向において略中央部に第１板部１７の上方端が接続された第２板部１８と、第１板部１７と第２板部１８とが交差する交差部１９を有する断面略Ｔ字状に形成されており、第２板部１８の略全域に亘って折曲片部６５ａ，６５ｂを有している。上記したように断面略Ｔ字形状の連結部１３は、背部パーツ７０とＬ字パーツ６０ａ,６０ｂとで構成されており、これら３つのパーツが一体化されることにより連結部１３が形成される。
【００５３】
図３Ｂに示すように、第１態様に係る高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊは、上記したように第１板部１７および第２板部１８の厚さｔ１，ｔ２および交差部１９から第１板部１７または第２板部１８の端Ｅ１〜Ｅ３までの距離Ｌ１〜Ｌ３に基づいて第１板部１７および第２板部１８に配置されるが、距離Ｌ１〜Ｌ３の交差部における起点は、例えば交差部の形状が矩形状や三角形状等のように明らかに中心が存在する場合には当該交差部の中心を起点とすればよい。その点、第１態様の交差部１９は矩形状であるので、中心Ｏ３を起点として距離Ｌ１〜Ｌ３を定めている。一方で、中心が定まらないような交差部の形状の場合には、交差部内に定めた任意の点を起点とすればよく、例えば交差部の重心を起点としてもよい。
【００５４】
そして、第１態様の連結部１３の場合には、その第１板部１７は、Ｌ字パーツ６０ａの連結片部６３およびＬ字パーツ６０ｂの連結片部６３が一体化され構成されている。また、第１態様の第２板部１８は、Ｌ字パーツ６０ａの折曲片部６５ａ、Ｌ字パーツ６０ｂの折曲片部６５ｂおよび背部パーツ７０が一体化され構成されている。なお、第１態様の第２板部１８では、その下方部分を構成するＬ字パーツ６０ａの折曲片部６５ａおよびＬ字パーツ６０ｂの折曲片部６５ｂと上方部分を構成する背部パーツ７０の積層構造等は、ｙ軸方向において基準線Ｄに対し線対称となっている。つまり、第１態様の連結部１３では、ｚ軸方向においては中心軸Ｃに対し全体が線対称になっているとともに、ｙ軸方向においては基準線Ｄに対し第２板部１８が線対称となるよう構成されている。
【００５５】
したがって、第１態様の連結部材１０では、第１板部１７の厚さｔ１は、ｚ軸方向におけるＬ字パーツ６０ａの連結片部６３とＬ字パーツ６０ｂの連結片部６３との合計の厚さである。また、第２板部１８の厚さｔ２は、ｙ軸方向におけるＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の折曲片部６５ａ（６５ｂ）と背部パーツ７０との合計の厚さである。加えて、第１態様の連結部材１０にあっては、Ｌ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の連結片部６３と折曲片部６５ａ（６５ｂ）の各々の内側の辺の屈折点Ｏ３が交差部１９の中心Ｏ３である。したがって、交差部１９の中心Ｏ３から第１板部１７の下方端（端）Ｅ１までの距離Ｌ１は、上記屈折点Ｏ３からＬ字パーツ６０ａの連結片部６３の下方端（端）Ｅ１までの距離である。また、交差部１９の中心Ｏ３から第２板部１８の左方端（端）Ｅ２までの距離Ｌ２は、上記屈折点Ｏ３からＬ字パーツ６０ａの折曲片部６５ａの左方端（端）Ｅ２までの距離である。加えて、交差部１９の中心Ｏ３から第２板部１８の右方端（端）Ｅ３までの距離Ｌ３は、上記屈折点Ｏ３からＬ字パーツ６０ｂの折曲片部６５ｂの右方端（端）Ｅ３までの距離である。そして、上記厚さｔ１，ｔ２が５ｍｍ以上、上記距離Ｌ１〜Ｌ３が２０ｍｍ以上の場合に、相当する第１板部１７および第２板部１８に高熱伝導性繊維束１５ｂを有する繊維層１４ｅ，１４ｊが配置される。
【００５６】
図３Ｂに示すように、第１板部１７を構成するＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の連結片部６３は、積層部２１ａ（２１ｂ）で構成されている。また、第２板部１８を構成するＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の折曲片部６５ａ（６５ｂ）は積層部２１ｅ、背部パーツ７０は積層部２１ｄで構成されている。そして、積層部２１ａ（２１ｂ），２１ｅ，２１ｄは、各々主繊維束１５ａを含む繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉと、主繊維束１５ａよりも熱伝導率の高い高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊとにより構成されている。以下、各積層部２１ａ（２１ｂ），２１ｅ，２１ｄについて、詳細に説明する。なお、上述したように、第１態様の連結部１３では、ｚ軸方向においては中心軸Ｃに対し全体が線対称になっているとともに、ｙ軸方向においては基準線Ｄに対し第２板部１８が線対称となるよう構成されているので、第１板部１７を構成する積層部２１ａ，２１ｂについては積層部２１ａを、第２板部１８を構成する積層部２１ｅ，２１ｄについては積層部２１ｄを詳細に説明し、積層部２１ｂ，２１ｅの説明は省略する。
【００５７】
連結部１３の第１板部１７を構成する積層部２１ａに含まれる繊維層１４ａ〜１４ｅの積層方向は、ｚ軸方向と一致している。積層部２１ａでは、繊維層１４ａ〜１４ｅは、それぞれ、ｚ軸方向（積層方向）において第１板部１７の左側面側（外側）から中心線Ｃ側（内側）に向かい繊維層１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの順に積層されている。また、連結部１３の第２板部１８を構成する積層部２１ｄに含まれる繊維層１４ｆ〜１４ｊの積層方向は、ｙ軸方向と一致している。積層部２１ｄでは、繊維層１４ｆ〜１４ｊは、それぞれ、ｙ軸方向（積層方向）において第２板部１８の上面側（外側）から基準線Ｄ側（内側）に向かい繊維層１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊの順に積層されている。従って、第１態様の連結部１３にあっては、高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊは、厚さ方向において第１板部１７および第２板部１８の略中央部に配置されている。こうすることで、樹脂硬化反応の際に交差部１９の内部温度が最も上昇しやすい交差部１９の中心Ｏ３付近の熱を効果的に逃がすことができる。
【００５８】
第１態様の積層部２１ａが含む繊維層１４ｅは、高熱伝導性繊維束１５ｂ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。）に対し直交する方向に配向された（引き揃えられた）繊維束（以下、９０°繊維束という場合がある。）であり、ｘｙ平面に配置された繊維束（以下、９０°ｘｙ繊維束という場合がある。ここで、「ｘｙ」はｘｙ平面を意味するものとし、「ｘｚ」，「ｙｚ」についても同様。）を有している。また、積層部２１ｄが含む繊維層１４ｊは、高熱伝導性繊維束１５ｂとして、９０°ｘｚ繊維束を有している。この繊維層１４ｅ，１４ｊが含む９０°ｘｙ繊維束または９０°ｘｚ繊維束（高熱伝導性繊維束１５ｂ）は、交差部１９から第１板部１７の端（下方端）Ｅ１または第２板部１８の左方端（端）Ｅ２、右方端（端）Ｅ３に向かって配向されている。これにより、高熱伝導性繊維束１５ｂが配置されている方向と、高熱伝導性繊維束１５ｂの繊維方向（熱伝導しやすい方向）とが一致するため、交差部１９において樹脂硬化反応の際に発生する熱を、交差部１９から第１板部１７の端Ｅ１または第２板部１８の端Ｅ２，Ｅ３に向かって効果的に逃がすことができる。なお、クラックの進展による繊維層１４ｅの破壊を抑制するため、高熱伝導性繊維束１５ｂとして、配向方向の異なる０°ｘｙ繊維束または０°ｘｚ繊維束を含んでもよい。この場合には、０°繊維束と９０°繊維束とが互いに編み込まれた織物で構成されていることが望ましい。なお、第１板部１７を構成する積層部２１ａ（Ｌ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の連結片部６３）は、上述したように挿入部１２の一部も構成しているが（図２参照）、挿入部１２を構成する積層部２１ａには、高熱伝導性繊維束１５ｂを有する繊維層１４ｅを含まなくてもよい。同様に、第２板部１８を構成する積層部２１ｄ（背部パーツ７０）は、上述したように挿入部１２の一部も構成しているが（図２参照）、挿入部１２を構成する積層部２１ｄには、高熱伝導性繊維束１５ｂを有する繊維層１４ｅを含まなくてもよい。
【００５９】
そして、積層部２１ａ，２１ｄのうち、上記高熱伝導性繊維束１５ｂが配置された繊維層１４ｅ，１４ｊを除く繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉの積層構造は、異配向繊維層積層構造のうち、最も好ましい形態である疑似等方積層構造である。以下、具体的に説明する。
【００６０】
第１態様の各繊維層１４ａ〜１４ｄ,１４ｆ〜１４ｉは、主繊維束１５ａとして、各々、配向方向の異なる２種の繊維束を含んでいる。具体的には、積層部２１ａの繊維層１４ｂ，積層部２１ｄの繊維層１４ｇは、主繊維束１５ａとして、ｘｙ平面またはｘｚ平面内に配置された０°繊維束と、９０°繊維束との、配向方向の異なる２種の繊維束を含んでいる。
【００６１】
また、ｚ軸方向（積層方向）において上記繊維層１４ｂよりも外側に配置された繊維層１４ａ、および、ｙ軸方向（積層方向）において上記繊維層１４ｇよりも上側に配置された繊維層１４ｆは、主繊維束１５ａとして、繊維層１４ｂ，１４ｇの有する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に配向された４５°繊維束と、上記４５°繊維束の内側に配置された、上記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に引き揃えられた−４５°繊維束との、配向方向の異なる２種の繊維束を含んでいる。
【００６２】
そして、積層部２１ａでは、その積層方向（ｚ軸方向）において繊維層１４ｂと繊維層１４ｃとの界面、積層部２１ｄでは、その積層方向（ｙ軸方向）において繊維層１４ｇと繊維層１４ｈとの界面を線対称面として、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１４ｃ，１４ｈおよび繊維層１４ｄ，１４ｉが配置されている。すなわち、積層部２１ａではｚ軸方向に沿って、積層部２１ｄではｙ軸方向に沿って、繊維束が、−４５°，４５°，９０°，０°，０°，９０°，４５°，−４５°の順に積層されている。すなわち、積層部２１ａの各繊維層１４ａ〜１４ｄ，積層部２１ｄの各繊維層１４ｆ〜１４ｉに含まれる主繊維束１５ａは、ｘｙ平面またはｘｚ平面内に含まれるいずれかの方向に配向している。
【００６３】
上記疑似等方積層構造を有する積層部２１ａ（２１ｂ），２１ｅ，２１ｄで構成された第１板部１７および第２板部１８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出来る。
【００６４】
第１態様の連結部材１０では、積層部２１ａを構成する繊維層１４ａ〜１４ｅ，積層部２１ｄを構成する繊維層１４ｆ〜１４ｊの積層方向において、複数の繊維層１４ａ〜１４ｅの全体の厚さに対する高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊの厚さは１０〜５０％である。繊維層１４ｅ，１４ｊの厚さを１０％以上とすることで、交差部１９から第１板部１７および第２板部１８への放熱効果を十分に発揮することができる。また、繊維層１４ｅ，１４ｊの厚さを５０％以下とすることで、上記放熱効果と連結部材１０の製造コスト低減との両立を図ることができる。
【００６５】
また、図３Ｂに示すように、第１態様の連結部材１０では、高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊは、交差部１９の中心Ｏ３から第１板部１７の端（下方端）Ｅ１および第２板部１８の端（左方端、右方端）Ｅ２，Ｅ３に至るまで、第１板部１７及び第２板部１８の全体に亘って配置されている。こうすることで、交差部１９において樹脂硬化反応の際に発生する熱を、交差部１９から第１板部１７の端Ｅ１および第２板部１８の端Ｅ２，Ｅ３に向かって効果的に逃がすことができる。
【００６６】
なお、好ましい形態である第１態様の連結部材１０にあっては、図３Ｂに示すように、高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊは、交差部１９の中心Ｏ３から第１板部１７の端Ｅ１および第２板部１８の端Ｅ２，Ｅ３に至るまで、第１板部１７および第２板部１８の全体に亘って配置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。例えば、繊維層１４ｅ，１４ｊは第１板部１７または第２板部１８の一部にのみ配置されていてもよく、交差部１９内に配置されていなくてもよい。高熱伝導性繊維束１５ｂが第１板部１７または第２板部１８の少なくとも一部に配置されていれば、前述のように交差部１９の内部温度の上昇を抑えることができる。
【００６７】
［第１板部および第２板部に共通の構成］
図３Ｂに示すように、第１態様の連結部材１０にあっては、第１板部１７の端Ｅ１と高熱伝導性繊維束１５ｂの端との間に介在する樹脂部２２を有している。同様に、第２板部１８の端Ｅ２，Ｅ３と高熱伝導性繊維束１５ｂの端との間に介在する樹脂部２２を有している。樹脂部２２は、樹脂１６からなり、例えば、樹脂含浸工程において、高熱伝導性繊維束１５ｂの端と金型との間で樹脂１６のみが硬化することによって形成されるスキン層に相当するものである。かかるスキン層である樹脂部２２は、例えば繊維束が炭素繊維や金属繊維で構成された繊維束である場合に生じる可能性のある電蝕の問題を解消することができるものの、熱伝導率が低いため放熱性を低下させる恐れがある。
【００６８】
このため、第１態様の連結部材１０にあっては、樹脂部２２の厚さをＳとするとき、少なくとも（ｃ）Ｓ≦５／ｔ１または（ｄ）Ｓ≦５／ｔ２のいずれか１つの式を満たしていることが望ましい。こうすることで、高熱伝導性繊維束１５ｂよりも熱伝導率が低い樹脂１６からなる樹脂部２２が、第１板部１７または第２板部１８の端Ｅ１〜Ｅ３と高熱伝導性繊維束１５ｂの端との間に介在した場合であっても、交差部１９から高熱伝導性繊維束１５ｂの端に伝導した熱を第１板部１７または第２板部１８の端Ｅ１〜Ｅ３から放熱させることができる。
【００６９】
なお、樹脂部２２は第１板部１７および第２板部１８の全ての端Ｅ１〜Ｅ３に形成されている場合を例に説明したが、いずれか１つの端にのみ形成されていてもよく、形成されている樹脂部２２が上記関係を満たせばよい。
【００７０】
また、第１態様の連結部材１０において、第１板部１７の一部および第２板部１８の一部は、折り曲げられた１枚の板状の繊維強化樹脂により一体に形成されている。具体的には、第１態様の連結部材１０を構成するＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）では、それぞれ積層された１枚の板状の繊維強化樹脂を、図３Ｂ中の一点鎖線で示す折曲線の部分で折り曲げることにより、ｙ軸方向に延びる積層部２１ａ（２１ｂ）と、積層部２１ａ（２１ｂ）の上端からｚ軸方向に延びる積層部２１ｅとを形成している。
【００７１】
すなわち、第１態様の連結部材１０では、ｘｙ平面に配置される繊維束を有する繊維層１４ａ〜１４ｅで構成された積層部２１ａ（２１ｂ）を折り曲げて折曲片部６５ａ（６５ｂ）を形成することによって、ｘｚ平面に配置される繊維束を有する繊維層１４ｆ〜１４ｊで構成された積層部２１ｅを形成している。こうすることで、別体である積層部２１ａ（２１ｂ）と積層部２１ｅとを結合してＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）を形成する場合に比べて、強度を低下させることなくＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）を形成することができる。
【００７２】
［繊維層の詳細な構成］
図３Ｂに示すように、各繊維層１４ａ〜１４ｊが含む繊維束１５ａ，１５ｂは、上記した熱伝導率の関係を満たす限り、当該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。ただし、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。
【００７３】
特に、繊維層１４ｅ，１４ｊに含まれる高熱伝導性繊維束１５ｂは、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の繊維束であることが望ましく、具体的には、熱伝導率が１５０〜１０００Ｗ／ｍ・Ｋ程度と高い熱伝導率を有する、石炭ピッチ等を原料としたピッチ系炭素繊維からなる繊維束であることが望ましい。高熱伝導性繊維束１５ｂを金属と同等以上の熱伝導率を有するピッチ系炭素繊維により構成することで、樹脂硬化反応における交差部１９の内部温度を効果的に下げることができる。なお、高熱伝導性繊維束１５ｂは、例えば金属繊維により構成してもよい。
【００７４】
また、高熱伝導性繊維束１５ｂは、連続繊維であることが好ましい。これにより、交差部１９から外部への熱伝導の効率をより高めることができる。
【００７５】
各繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉに含まれる主繊維束１５ａは、例えば、アクリル繊維を原料としたＰＡＮ系の炭素繊維からなり、その熱伝導率は約１０〜１００Ｗ／ｍ・Ｋである。このような主繊維束で繊維層を構成することにより、高強度な繊維強化樹脂体を低コストで実現することができる。また、主繊維束１５ａは、連続繊維で構成されていることが望ましい。こうすることで、連結部材１０において繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉの破損を抑制することができる。
【００７６】
また、好ましい形態である第１態様に係る連結部材１０において、複数の繊維層１４ａ〜１４ｊの繊維含有率は、それぞれ４０〜７０体積％である。ここで繊維含有率（Ｖｆ）とは、繊維強化樹脂（繊維束および樹脂）の全体積に対する繊維束の体積の比率を意味する。複数の繊維層１４ａ〜１４ｊの繊維含有率を４０体積％以上とすることで、連結部材１０において繊維層の破損抑制の効果を十分に発揮することができる。また、複数の繊維層１４ａ〜１４ｊの繊維含有率を７０体積％以下とすることで、複数の繊維層１４ａ〜１４ｊに樹脂１６を確実に含浸させることができ、その結果、複数の繊維層１４ａ〜１４ｊにボイド（空孔）が発生する可能性を低減することができる。
【００７７】
また、高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊの繊維含有率は、主繊維束１５ａを含む繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉの繊維含有率よりも高いことが好ましい。こうすることで、高熱伝導性繊維束１５ｂによる放熱効率を向上することができる。
【００７８】
上記説明した各繊維層１４ａ〜１４ｊは、１つの繊維層が、複数（具体的には２つ）の繊維束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。各繊維層は、例えば、１つの方向に配向された（引き揃えられた）繊維束のみを含んでいてもよい。具体的には、０°繊維束のみを含む繊維層，９０°繊維束のみを含む繊維層，４５°繊維束のみを含む繊維層，−４５°繊維束のみを含む繊維層が、積層部２１ａ〜２１ｅごとに上記した積層構造で積層された構成であってもよい。この場合は、１つの繊維層につき１種類の繊維束を含むことになる。
【００７９】
以上で説明した、連結部材（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。
【００８０】
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。
【００８１】
第１態様に係る連結部材１０において、樹脂１６は熱硬化性樹脂からなり、例えばエポキシ樹脂からなる。樹脂１６の熱伝導率は、例えば約１Ｗ／ｍ・Ｋ未満である。
【００８２】
なお、第１態様に係る連結部材１０にあっては、積層部２１ａ〜２１ｅがそれぞれ５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、好ましい形態である第１態様の積層部２１ａ（２１ｂ），２１ｄ，２１ｅは、それぞれ疑似等方積層構造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。
【００８３】
＜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。図４Ａは、第１態様に係る連結部材の製造工程を示すフロー、図４Ｂは、第１態様に係る連結部材の製造工程中の組合せ工程において、連結部材を構成する各部材を示す斜視図である。
【００８４】
図４Ａに示すように、第１態様の連結部材の製造方法は、積層、裁断工程（Ｓ１１）、賦形工程（Ｓ１２）、組合せ工程（Ｓ１３）および樹脂含浸工程（Ｓ１４）を含んでおり、この順序で連結部材を製造する例である。
【００８５】
積層、裁断工程（Ｓ１１）では、所定の配向パターンを有する繊維束等を含む繊維シートを複数用意する。なお、各繊維シートの表面には、例えばエポキシ樹脂などのバインダー（結合材）を付着させている。そして、繊維シートを複数枚積層する。繊維シートの積層順については、下記賦形工程（Ｓ１２）において詳述する。積層された繊維シートは、例えば裁断機（シートカッター）により所定の大きさおよび形状に裁断する。以上により、積層、裁断工程（Ｓ１１）が完了する。
【００８６】
賦形工程（Ｓ１２）では、積層、裁断工程（Ｓ１１）によって積層された各繊維シートを、金型等を用いて、その積層方向に沿って加圧しつつ加熱し、図３Ｂに示す繊維体（プリフォーム）１００を形成する。
【００８７】
ここで、各繊維シートの表面には、上記のとおりバインダーを付着させているので、加圧および加熱により各繊維シート同士が仮接合された繊維体を得ることができ、当該繊維体は、その後の工程での取り扱い等により形崩れすることがない。以上により、賦形工程（Ｓ１２）が完了する。
【００８８】
第１態様の連結部材の製造方法では、上記賦形工程において、図４Ｂに示す、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂ、背部パーツ用繊維体７００、リング用繊維体８００の４種のパーツを形成し、この４種のパーツを下記組合せ工程で組み合わせることにより一つの繊維体１００を作製する。以下、各パーツの構成について詳細に説明する。
【００８９】
図４Ｂに示すＬ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂは、上記したＬ字パーツ６０ａ，６０ｂ（図１〜図３Ｂ参照）の中間体であり、図３Ｂに示した繊維層１４ａ，１４ｆ、繊維層１４ｂ，１４ｇ、繊維層１４ｃ，１４ｈ、繊維層１４ｄ，１４ｉにそれぞれ対応する主繊維束１５ａを含む複数の繊維シート、および、繊維層１４ｅ，１４ｊに対応する高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維シートを、図３Ｂに示した順に積層して形成された繊維体である。
【００９０】
図４Ｂに示すように、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂは、それぞれ、貫通孔６０１を有する２つの挿入片部６０２と、ｘ軸方向において各々両端に配置された２つの挿入片部６０２を互いに連結する連結片部６０３とを有している。また、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）は、断面Ｌ字状に形成されており、連結片部６０３の上端部の略全域に亘って折曲片部６０５ａ（６０５ｂ）を有している。Ｌ字パーツ用繊維体６００ａの折曲片部６０５ａはｚ軸負方向に、Ｌ字パーツ用繊維体６００ｂの折曲片部６０５ｂはｚ軸正方向にそれぞれ突出している。なお、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）の連結片部６０３が、図１〜図３Ｂに示したＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の連結片部６３に、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）の折曲片部６０５ａ（６０５ｂ）が、図１〜図３Ｂに示したＬ字パーツ６０ａ（６０ｂ）の折曲片部６５ａ（６５ｂ）に相当する。
【００９１】
また、背部パーツ用繊維体７００は、上記した背部パーツ７０（図１〜図３Ｂ参照）の中間体であり、図３Ｂに示した繊維層１４ｆ〜１４ｉにそれぞれ対応する主繊維束１５ａを含む複数の繊維シート、および、繊維層１４ｊに対応する高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維シートを、図３Ｂに示した順に積層して形成された繊維体である。図４Ｂに示すように、背部パーツ用繊維体７００は、間隙７０４を介し、ｚ軸方向において相対するように配置された一対（２つ）の挿入片部７０２ａ，７０２ｂの組を２組と、ｘ軸方向において各々両端に配置された前記２組の挿入片部７０２ａ，７０２ｂを互いに連結する連結片部７０３とを有している。前記一対の挿入片部７０２ａ，７０２ｂは、それぞれ大径孔部７０１を有している。そして、挿入片部７０２ａ，７０２ｂは、互いの大径孔部７０１の中心軸が一致するように、配置されている。
【００９２】
リング用繊維体８００は、上記したリング８０（図１〜図３Ｂ参照）の中間体であり、繊維束を巻回状に積層して形成された繊維体である。リング用繊維体８００は、略円筒形状であり、貫通孔８０１を有している。この貫通孔８０１の径寸法と上記Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）の貫通孔６０１の径寸法とは略同一である。また、上記背部パーツ用繊維体７００の挿入片部７０２ａ（７０２ｂ）の大径孔部７０１の径寸法は、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）の貫通孔８０１よりも大きく、リング用繊維体８００の外径と略同一である。
【００９３】
上記のように、各繊維体６００ａ，６００ｂ，７００，８００が含む各繊維シートの繊維束の配向パターンは、図３Ｂに示した当該繊維体が形成すべき積層部２１ａ〜２１ｄが含む繊維層１４ａ〜１４ｊの繊維束１５ａ，１５ｂの配向パターンに対応している。
【００９４】
組合せ工程（Ｓ１３）では、図４Ｂに示すように、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂ、背部パーツ用繊維体７００、リング用繊維体８００を組み合わせる。具体的には、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａとＬ字パーツ用繊維体６００ｂとを、その折曲片部６０５ａ，６０５ｂがｚ軸方向において互いに外方へ突出するように、かつ、それぞれの挿入片部６０２の貫通孔６０１の中心軸が互いに一致させるように組み合わせる。
【００９５】
次に、上記のように組み合わせたＬ字パーツ用繊維体６００ａの折曲片部６０５ａおよびＬ字パーツ用繊維体６００ｂの折曲片部６０５ｂのそれぞれの上面と背部パーツ用繊維体７００の連結片部７０３の下面とが接するように組み合わせる。この際、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂの挿入片部６０２が、背部パーツ用繊維体７００の一対の挿入片部７０２ａ，７０２ｂの間の間隙７０４に嵌入されるように、かつ、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂのそれぞれの挿入片部６０２の貫通孔６０１の中心軸と背部パーツ用繊維体７００の挿入片部７０２ａ，７０２ｂの大径孔部７０１の中心軸とが一致するようにする。こうすることで、図１〜図３Ｂに示した連結部１３に相当する部分が、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂおよび背部パーツ用繊維体７００の連結片部７０３により形成される。
【００９６】
すなわち、図１〜図３Ｂに示した第２板部１８が、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａの折曲片部６０５ａ，Ｌ字パーツ用繊維体６００ｂの折曲片部６０５ｂおよび背部パーツ用繊維体７００の連結片部７０３により、第１板部１７がＬ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）の２つの連結片部６０３によりそれぞれ形成される。
【００９７】
次に、図４Ｂに示すように、背部パーツ用繊維体７００の各挿入片部７０２ａ，７０２ｂの大径孔部７０１に、それぞれリング用繊維体８００を嵌め込む。こうすることで、図１〜図３Ｂに示した挿入部１２が、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂの挿入片部６０２，背部パーツ用繊維体７００の挿入片部７０２ａ，７０２ｂおよびリング用繊維体８００により形成される。そして、上記のように、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）、背部パーツ用繊維体７００、リング用繊維体８００を組合せることにより、リング用繊維体８００の貫通孔８０１、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）の貫通孔６０１が連通し、図１〜図３Ｂに示した孔部１１が形成される。以上より、組合せ工程（Ｓ１３）が完了し、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）、背部パーツ用繊維体７００、リング用繊維体８００の４種のパーツが組合せられた、図３Ｂに示す繊維体１００が形成される。
【００９８】
樹脂含浸工程（Ｓ１４）では、例えばレジントランスファー成形やインフュージョン成形により、上記繊維体１００に樹脂を含浸させ硬化させる。この際、前述したように、樹脂硬化工程において、樹脂の硬化反応の反応熱が発生するため、繊維体１００において、図３Ｂに示した繊維体１００における交差部１９０の内部温度は上昇する。しかし、繊維体１００を構成するＬ字パーツ用繊維体６００ａ，６００ｂおよび背部パーツ用繊維体７００には、図３Ｂに示した高熱伝導性繊維束１５ｂを含む繊維層１４ｅ，１４ｊに対応するよう高熱伝導性繊維束を含む繊維シートが配置されているため、繊維体１００の交差部１９０内で発生した熱を、金型に接触している当該繊維体１００の端から外部へと逃がすことができる。以上の工程により、第１態様の連結部材１０が完成する。
【００９９】
また、第１態様の連結部材１０の製造方法にあっては、繊維体１００を、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）、背部パーツ用繊維体７００、リング用繊維体８００の４種のパーツに分割し、賦形工程（Ｓ１２）でこれら４種のパーツを形成した後に、４種のパーツを組み合わせる組合せ工程（Ｓ１３）を有することで、連結部材等の形状が複雑なものや、繊維束の配向方向が複雑なものを容易に作製することができる。
【０１００】
なお、組合せ工程（Ｓ１３）は、上記で説明したように、賦形工程（Ｓ１２）と樹脂含浸工程（Ｓ１４）との間に行ってもよいし、樹脂含浸工程（Ｓ１４）の後に行ってもよい。組合せ工程（Ｓ１３）を賦形工程（Ｓ１２）と樹脂含浸工程（Ｓ１４）との間に行う場合には、Ｌ字パーツ用繊維体６００ａ（６００ｂ）、背部パーツ用繊維体７００、リング用繊維体８００の４つのパーツが樹脂により一体化されるため、各パーツ間の接合を強固にすることができる。一方、組合せ工程（Ｓ１３）を樹脂含浸工程（Ｓ１４）の後に行う場合には、各パーツの表面から樹脂を含浸させることができるため、樹脂の充填率を高めることができる。
【０１０１】
（実施例）
以下、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。
【０１０２】
＜実施例＞
実施例として、図１Ａ〜図３Ｂに示す第１態様の連結部材１０のうち、連結部１３のみの構成を有する試験片を作製し、下記詳述する試験に供した。
【０１０３】
［試験片の構成］
第１態様の連結部１３の構成を有する試験片として、図３Ｂに示すように、交差部１９の中心Ｏ３から第１板部１７の端（下方端）Ｅ１までの距離Ｌ１を１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３５ｍｍ、５０ｍｍ、６５ｍｍとした５種類の試験片を用意した。いずれの試験片においても、第１板部１７の厚さｔ１を５ｍｍ、第２板部１８の厚さｔ２を５ｍｍ、交差部１９の中心Ｏ３から第２板部１８の端（左方端）Ｅ２および右方端Ｅ３までの距離Ｌ２及びＬ３を２０ｍｍと、それぞれ同一条件とした。なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、交差部１９の中心Ｏ３から第１板部１７の端（下方端）Ｅ１までの距離Ｌ１を横軸として表示している。
【０１０４】
そして、実施例に係る試験片においては、第１板部１７を構成する複数の繊維層１４ａ〜１４ｅのうちの一部の繊維層１４ｅ、および、第２板部１８を構成する複数の繊維層１４ｆ〜１４ｊのうちの一部の繊維層１４ｊには、それぞれ熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋの高熱伝導性繊維束１５ｂを配置した。一方、複数の繊維層１４ａ〜１４ｄ，１４ｆ〜１４ｉには、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋの繊維束１５ａを配置した。
【０１０５】
［試験片の製造工程および交差部の内部温度測定］
図４Ａに示す第１態様の連結部材１０の製造方法に沿って、各試験片を作製した。特に、図４Ａに示す工程中、樹脂含浸工程（Ｓ１４）では、高圧レジントランスファー成形を用いた。そして、各試験片における交差部１９の内部温度を測定し、樹脂注入後から樹脂硬化反応が完了するまでの間の最大到達温度を内部温度として記録した。その結果を、図５Ａに示す。
【０１０６】
［試験片の交差部の曲げ強度試験］
各試験片の第２板部１８から突出した第１板部１７を切断し、表面を平坦に研磨した後、４０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの曲げ試験片をそれぞれ切り出した。各曲げ試験片に対し、第２板部１８において第１板部１７を切断して表面を研磨した面を下にして、ｎ＝５、スパン間距離２５ｍｍ、試験速度１ｍｍ／分で曲げ強度試験の測定を行った。その結果を図５Ｂに示す。なお、図５Ｂに示す比曲げ強度とは、実施例に係るＬ１が１０ｍｍの試験片から切り出した曲げ試験片の曲げ強度を基準とし、各曲げ試験片で得られた曲げ強度を正規化した数値である。
【０１０７】
＜比較例＞
比較例の試験片は、第１板部１７を構成する複数の繊維層１４ａ〜１４ｅのうちの一部の繊維層１４ｅ、および、第２板部１８を構成する複数の繊維層１４ｆ〜１４ｊのうちの一部の繊維層１４ｊに、高熱伝導性繊維束１５ｂではなく主繊維束１５ａを配置した以外は、上記実施例の試験片と同様に作製した（５種類）。これらの試験片について、上記実施例と同様に、交差部１９の内部温度測定を行った。比較例の試験片についても、実施例と同様に上記曲げ強度試験を行った。
【０１０８】
＜試験結果＞
図５Ａは、樹脂含浸工程中の交差部の内部温度の測定結果を示すグラフである。図５Ａに示すように、比較例では、Ｌ１が２０ｍｍを超えた試験片では内部温度が１２０℃を超え、Ｌ１が大きくなるに従って、内部温度が上昇していくことがわかった。そして、図５Ｂに示すように、Ｌ１が２０ｍｍを超えた試験片では、曲げ強度が低下していくことがわかった。このことから、交差部を有する繊維強化樹脂体において、Ｌ１≧２０ｍｍ、かつ、ｔ１≧５ｍｍの場合であって、本発明を適用しない場合には、交差部の強度が低下する結果となった。第２板部についても、Ｌ２≧２０ｍｍかつｔ２≧５ｍｍの場合には、同様の結果になるものと推察される。
【０１０９】
一方、図５Ａに示すように、実施例では、比較例と同様にＬ１が２０ｍｍを超えた試験片では内部温度が１２０℃を超え、Ｌ１が大きくなるに従って、内部温度が上昇していくが、その内部温度はいずれも比較例よりも低くなった。そして、図５Ｂに示すように、実施例では、比較例と同様に、Ｌ１が２０ｍｍを超えた試験片では、Ｌ１が大きくなるに従って、曲げ強度が低下していくが、その低下率は、例えばＬ１が６５ｍｍの場合でも５％未満であり、９％近く低下した比較例よりも低くなった。これは、実施例に適用した高熱伝導性繊維束が、樹脂含浸工程中における交差部の内部温度を低下させたことを意味しており、交差部を有する繊維強化樹脂体において、Ｌ１≧２０ｍｍ、かつ、ｔ１≧５ｍｍの場合では、交差部の強度の低下を抑制可能な点で、本発明が有効であることがわかった。第２板部についても、Ｌ２≧２０ｍｍかつｔ２≧５ｍｍの場合には、同様と推察される。
【０１１０】
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の試験片は、適用しなかった比較例の試験片に対し、当該交差部の強度低下を防止できることが示された。
【０１１１】
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】
【０１１２】
１０  連結部材（繊維強化樹脂体）
１１  孔部
１２  挿入部
１３  連結部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊ  繊維層
１５ａ  繊維束（主繊維束）
１５ｂ  高熱伝導性繊維束
１６  樹脂
１７，１７０  第１板部
１８，１８０  第２板部
１９，１９０  交差部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ  積層部
２２  樹脂部
６０ａ，６０ｂ  Ｌ字パーツ
６３，６０３，７０３  連結片部
６５ａ，６５ｂ，６０５ａ，６０５ｂ  折曲片部
７０  背部パーツ
８０  リング
１００  繊維体（プリフォーム）
６００ａ，６００ｂ  Ｌ字パーツ用繊維体
６０１，８０１  貫通孔
６０２，７０２ａ，７０２ｂ  挿入片部
７００  背部パーツ用繊維体
７０１  大径孔部
８００  リング用繊維体
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020151852.tif 000004
【図１Ｃ】
2020151852.tif 000005
【図２】
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【図３Ａ】
2020151852.tif 000007
【図３Ｂ】
2020151852.tif 000008
【図４Ａ】
2020151852.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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