(57)【要約】      （修正有）【課題】炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されて悪影響が起きることを防ぐと共に、他の部材を結合固定する強度が高く、実用的で機能性に優れた炭素繊維複合材料製品の補強構造を提供する。【解決手段】炭素繊維複合材料製品の補強構造は、炭素繊維複合材料１の形成過程において、所定の位置に結合部材２が結合される。炭素繊維複合材料１は、結合部材２を介して他の部材と結合される。結合部材２は、ナット、ねじ又は穿孔部材である。結合部材２の外縁には、少なくとも２つの補強リブ２１が突設されている。【選択図】図１
0003197454.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維複合材料に結合部材が結合され、
前記炭素繊維複合材料は、前記結合部材を介して他の部材と結合されることを特徴とする、
炭素繊維複合材料製品の補強構造。
【請求項２】
前記結合部材は、ナット、ねじ又は穿孔部材のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維複合材料製品の補強構造。
【請求項３】
前記結合部材の外縁には、少なくとも２つの補強リブが突設されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維複合材料製品の補強構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、炭素繊維複合材料製品の補強構造に関し、特に、炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されて悪影響が起きることを防ぐ上、  他の部材を結合固定する強度が高く、実用的で機能性に優れた炭素繊維複合材料製品の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維（ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ）は、９３〜９５％の炭素量を繊維に含み、一般に高温下の熱分解方式により前駆体（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）を炭化し、炭素繊維を形成する。前駆体は、  レーヨン（ｒａｙｏｎ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ；ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）繊維、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）などからなる。炭素繊維は、アルミニウムより軽くて鋼より強度が高く、比重が鉄の１／４であり、強度が鉄の１０倍であるため、強度、硬度、耐化学性及び耐熱性が高い上、熱膨張が低い。
【０００３】
炭素繊維は、織物、フェルト（ｆｅｌｔ）、マット（ｍａｔ）、帯、紙又はその他の材料に加工され、材料の強度を高めるために、樹脂、金属、セラミック、コンクリートなどの材料が結合されて複合材料に形成され、航空宇宙、土木工程、軍事、カーレース、運動競技などの分野で幅広く使用されている。
【０００４】
一般に炭素繊維複合材料の製作では、炭素繊維が織られて形成された炭素繊維クロスに樹脂が含浸され、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを積層して金型に貼り付け、積層して貼り付けた炭素繊維クロスに対して加圧・乾燥作業を行い、炭素繊維クロスが乾燥された後、離型作業を行い、炭素繊維複合材料の製作が完了する。
【０００５】
しかし、上述した炭素繊維複合材料は、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを積層して貼り付けて製作し、求められた性能を得ることができるが、実際には炭素繊維複合材料を製作した後、炭素繊維複合材料に他の部材を螺着するため、炭素繊維複合材料に螺着孔を形成すると、炭素繊維複合材料の繊維組織が破壊されることがあるため、その全体構造の設計には依然として改善の余地があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、炭素繊維複合材料の形成過程で、予め設けた結合部材を介して他の部材を結合するため、炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されることを防ぐことができる上、他の部材の結合強度を高めることができる、炭素繊維複合材料製品の補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、炭素繊維複合材料に結合部材が結合され、前記炭素繊維複合材料は、前記結合部材を介して他の部材と結合されることを特徴とする炭素繊維複合材料製品の補強構造が提供される。
【０００８】
前記結合部材は、ナット、ねじ又は穿孔部材であることが好ましい。
【０００９】
前記結合部材の外縁には、少なくとも２つの補強リブが突設されていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す平面図である。
【図３】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す側面断面図である。
【図４】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す一部拡大平面図である。
【図５】本考案の他の実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す平面図である。
【図６】本考案のさらに他の実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す一部拡大平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【００１２】
図１〜図３を参照する。図１は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す斜視図である。図２は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す平面図である。図３は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す側面断面図である。
図１〜図３に示すように、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料１は、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを積層して貼り合わせるか、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを巻き付けて製作するか、炭素繊維材料を直接注入して製作し、且つ炭素繊維複合材料１の形成過程で、所定の位置に結合部材２を設置して炭素繊維複合材料１を製作し、炭素繊維複合材料１の所望の箇所に結合部材２が固設される。
【００１３】
図４を参照する。図４は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す一部拡大平面図である。
図４に示すように、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造は、アルミニウム、鉄、鋼などの金属材料からなる。結合部材２の内縁には、ねじ山が形成されるか、結合部材２をナット、ねじ又は穿孔部材に形成してもよい。また、結合部材２の外縁には、少なくとも２つの補強リブ２１が突設されている。
【００１４】
図５を参照する。図５は、本考案の他の実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す平面図である。
図５に示すように、本考案の他の実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造の結合部材２は、例えば六角形などの多角形でもよいし、多葉型（本考案のさらに他の実施形態に係る炭素繊維複合材料製品の補強構造を示す一部拡大平面図である図６を併せて参照する。）でもよいし、さらには円形状に形成してもよい。
【００１５】
上述したことから分かるように、本考案の炭素繊維複合材料製品の補強構造の炭素繊維複合材料１は、リム（ｗｈｅｅｌ  ｒｉｍ）、ホイールディスク（ｗｈｅｅｌ  ｄｉｓｋ）、車両用部品、車体、スクリュープロペラなどの製作に応用し、炭素繊維複合材料１自身の特性を利用し、製作した製品の軽量化、高強度を達成し、予め炭素繊維複合材料１内に設置した結合部材２を介し、簡便に他の部品を結合・固定することができるため、炭素繊維複合材料１の使用強度に悪影響を与える虞がない。
【００１６】
本考案の炭素繊維複合材料製品の補強構造は、従来の構造と比べて以下（１）〜（３）の長所を有する。
（１）炭素繊維複合材料の形成過程で、予め設けた結合部材を介して他の部材を結合し、炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されることを防ぐことができる。
（２）結合部材を多角形又は多葉型に形成することができる上、結合部材の外縁に少なくとも２つの補強リブを突設するため、結合部材と炭素繊維複合材料との結合がより安定し、他の部材が結合される際のトーションが大きすぎて緩んでしまうことを防ぎ、他の部材を固定する際の強度を高めることができる。
（３）炭素繊維複合材料をリム、ホイールディスク、車両用部品、車体、スクリュープロペラなどの製作に応用し、炭素繊維複合材料自身が有する特性を利用し、製作した製品の軽量化、高強度を達成する。
【００１７】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００１８】
１    炭素繊維複合材料
２    結合部材
２１  補強リブ
【図１】
0003197454.tif 000003
【図２】
0003197454.tif 000004
【図３】
0003197454.tif 000005
【図４】
0003197454.tif 000006
【図５】
0003197454.tif 000007
【図６】
0003197454.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月9日(2015.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維複合材料に結合部材が結合されたことを特徴とする、
炭素繊維複合材料の補強構造。
【請求項２】
前記結合部材は、ナット、ねじ又は穿孔部材のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維複合材料の補強構造。
【請求項３】
前記結合部材の外縁には、少なくとも２つの補強リブが突設されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維複合材料の補強構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、炭素繊維複合材料の補強構造に関し、特に、炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されて悪影響が起きることを防ぐ上、  他の部材を結合固定する強度が高く、実用的で機能性に優れた炭素繊維複合材料の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維（ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ）は、９３〜９５％の炭素量を繊維に含み、一般に高温下の熱分解方式により前駆体（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）を炭化し、炭素繊維を形成する。前駆体は、  レーヨン（ｒａｙｏｎ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ；ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）繊維、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）などからなる。炭素繊維は、アルミニウムより軽くて鋼より強度が高く、比重が鉄の１／４であり、強度が鉄の１０倍であるため、強度、硬度、耐化学性及び耐熱性が高い上、熱膨張が低い。
【０００３】
炭素繊維は、織物、フェルト（ｆｅｌｔ）、マット（ｍａｔ）、帯、紙又はその他の材料に加工され、材料の強度を高めるために、樹脂、金属、セラミック、コンクリートなどの材料が結合されて複合材料に形成され、航空宇宙、土木工程、軍事、カーレース、運動競技などの分野で幅広く使用されている。
【０００４】
一般に炭素繊維複合材料の製作では、炭素繊維が織られて形成された炭素繊維クロスに樹脂が含浸され、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを積層して金型に貼り付け、積層して貼り付けた炭素繊維クロスに対して加圧・乾燥作業を行い、炭素繊維クロスが乾燥された後、離型作業を行い、炭素繊維複合材料の製作が完了する。
【０００５】
しかし、上述した炭素繊維複合材料は、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを積層して貼り付けて製作し、求められた性能を得ることができるが、実際には炭素繊維複合材料を製作した後、炭素繊維複合材料に他の部材を螺着するため、炭素繊維複合材料に螺着孔を形成すると、炭素繊維複合材料の繊維組織が破壊されることがあるため、その全体構造の設計には依然として改善の余地があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、炭素繊維複合材料の形成過程で、予め設けた結合部材を介して他の部材を結合するため、炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されることを防ぐことができる上、他の部材の結合強度を高めることができる、炭素繊維複合材料の補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、炭素繊維複合材料に結合部材が結合されたことを特徴とする炭素繊維複合材料の補強構造が提供される。
【０００８】
前記結合部材は、ナット、ねじ又は穿孔部材であることが好ましい。
【０００９】
前記結合部材の外縁には、少なくとも２つの補強リブが突設されていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す平面図である。
【図３】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す側面断面図である。
【図４】本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す一部拡大平面図である。
【図５】本考案の他の実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す平面図である。
【図６】本考案のさらに他の実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す一部拡大平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【００１２】
図１〜図３を参照する。図１は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す斜視図である。図２は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す平面図である。図３は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す側面断面図である。
図１〜図３に示すように、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料１は、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを積層して貼り合わせるか、樹脂が含浸された炭素繊維クロスを巻き付けて製作するか、炭素繊維材料を直接注入して製作し、且つ炭素繊維複合材料１の形成過程で、所定の位置に結合部材２を設置して炭素繊維複合材料１を製作し、炭素繊維複合材料１の所望の箇所に結合部材２が固設される。
【００１３】
図４を参照する。図４は、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す一部拡大平面図である。
図４に示すように、本考案の一実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造は、アルミニウム、鉄、鋼などの金属材料からなる。結合部材２の内縁には、ねじ山が形成されるか、結合部材２をナット、ねじ又は穿孔部材に形成してもよい。また、結合部材２の外縁には、少なくとも２つの補強リブ２１が突設されている。
【００１４】
図５を参照する。図５は、本考案の他の実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す平面図である。
図５に示すように、本考案の他の実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造の結合部材２は、例えば六角形などの多角形でもよいし、多葉型（本考案のさらに他の実施形態に係る炭素繊維複合材料の補強構造を示す一部拡大平面図である図６を併せて参照する。）でもよいし、さらには円形状に形成してもよい。
【００１５】
上述したことから分かるように、本考案の炭素繊維複合材料の補強構造の炭素繊維複合材料１は、リム（ｗｈｅｅｌ  ｒｉｍ）、ホイールディスク（ｗｈｅｅｌ  ｄｉｓｋ）、車両用部品、車体、スクリュープロペラなどの製作に応用し、炭素繊維複合材料１自身の特性を利用し、製作した製品の軽量化、高強度を達成し、予め炭素繊維複合材料１内に設置した結合部材２を介し、簡便に他の部品を結合・固定することができるため、炭素繊維複合材料１の使用強度に悪影響を与える虞がない。
【００１６】
本考案の炭素繊維複合材料の補強構造は、従来の構造と比べて以下（１）〜（３）の長所を有する。
（１）炭素繊維複合材料の形成過程で、予め設けた結合部材を介して他の部材を結合し、炭素繊維複合材料自体の繊維組織が破壊されることを防ぐことができる。
（２）結合部材を多角形又は多葉型に形成することができる上、結合部材の外縁に少なくとも２つの補強リブを突設するため、結合部材と炭素繊維複合材料との結合がより安定し、他の部材が結合される際のトーションが大きすぎて緩んでしまうことを防ぎ、他の部材を固定する際の強度を高めることができる。
（３）炭素繊維複合材料をリム、ホイールディスク、車両用部品、車体、スクリュープロペラなどの製作に応用し、炭素繊維複合材料自身が有する特性を利用し、製作した製品の軽量化、高強度を達成する。
【００１７】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００１８】
１    炭素繊維複合材料
２    結合部材
２１  補強リブ