(57)【要約】【課題】各被接着部材の強度低下の抑制を図ると共に、該各被接着部材を接着する接着手段を剪断する方向に外力が加えられた際に各被接着部材が破損することを良好に抑制できる接着構造体を提供する。【解決手段】接着構造体１０は、２つの被接着部材１１，１２を備えており、該各被接着部材１１，１２は、それらの各接着面１３，１４を対向させた状態で配置されている。そして、各被接着部材１１，１２は、それらの各接着面１３，１４の間に接着剤からなる接着層１５を介在させることにより接着されている。また、各被接着部材１１，１２には、前記接着面１３，１４に沿う方向の縁部に凸状部１７がそれぞれ設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段により前記各被接着部材を一体化した接着構造体であって、
前記各被接着部材のうち少なくとも一方の被接着部材には、前記各接着面間に介在する接着手段の厚みを前記接着面に沿う全方向のうち少なくとも一方向の縁部において低減させるための接着厚み低減部を設けた接着構造体。
【請求項２】
前記接着厚み低減部は、該接着厚み低減部が設けられた前記少なくとも一方の被接着部材と接着面同士が対向するように配置された他方の被接着部材の接着面に向けて延びる凸状部で構成されている請求項１に記載の接着構造体。
【請求項３】
前記凸状部は、前記少なくとも一方の被接着部材に一体形成されている請求項２に記載の接着構造体。
【請求項４】
前記凸状部は、その形状が前記接着手段の厚みを前記接着面に沿う方向の縁部以外の部位から該縁部に向かうに従って次第に低減させる形状に形成されている請求項２又は請求項３に記載の接着構造体。
【請求項５】
前記各被接着部材は、強化繊維を含む強化繊維シートに樹脂を含浸させることによりそれぞれ形成されている請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の接着構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に接着手段を介在させて前記各被接着部材を接着することにより一体化した接着構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の接着構造体としては、図９（ａ）に示すような接着構造体５０が広く知られている。この接着構造体５０は、第１の被接着部材５１と第２の被接着部材５２とを備えており、各被接着部材５１，５２は、第１の被接着部材５１における接着面５３と第２の被接着部材５２における接着面５４とが対向するように配置されている。そして、各被接着部材５１，５２は、それらの各接着面５３，５４間に例えばエポキシ樹脂などの接着剤からなる接着層（接着手段）５５を介在させた状態で接着されている。
【０００３】
ところで、前記接着構造体５０に対して前記接着層５５を剪断する方向（図９（ａ）に矢印で示す方向）に沿う外力が各被接着部材５１，５２に働いた場合には、次のような現象が生じる。すなわち、前記各被接着部材５１，５２の接着面５３，５４のうち、前記接着層５５における該接着層５５を剪断する方向の端部（縁部）と対応する接着面端部５３ａ，５４ａに接着層５５の剪断に伴う応力が集中する。そのため、接着構造体５０では、図９（ｂ）に示すように、各被接着部材５１，５２の接着面端部５３ａ，５４ａのうち例えば一方の被接着部材５２の接着面端部５４ａが破損してしまう可能性があった。
【０００４】
特に、各被接着部材５１，５２が強化繊維（炭素繊維やガラス繊維など）からなる強化繊維シートに樹脂を含浸させた強化繊維プラスチックである場合には、各被接着部材５１，５２の接着面端部５３ａ，５４ａの破損が顕著に発生した。そこで、各被接着部材５１，５２の接着面端部５３ａ，５４ａの破損を回避すべく、従来から、例えば特許文献１に記載の接着構造体が提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載の接着構造体では、接着層の剪断に伴う応力が集中する被接着部材における接着面端部の近傍に切欠き部が形成されている。このように被接着部材に切欠き部を形成することにより、接着構造体に対して前記接着層を剪断する方向に各被接着部材に外力が働いた際に、接着層の剪断に伴う応力が前記各接着面端部に集中することなく、該接着面端部の破損が抑制されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２９１２１９号公報（請求項１、段落番号［００１３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の接着構造体では、接着層の剪断に伴う応力の集中を回避するために、前記被接着部材に切欠き部を形成している。そのため、このような切欠き部を被接着部材に設けたことにより、特許文献１に記載の接着構造体では、被接着部材自身の強度が低下してしまうという新たな問題を招いていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、各被接着部材の強度低下の抑制を図ると共に、該各被接着部材を接着する接着手段を剪断する方向に外力が加えられた際に各被接着部材が破損することを良好に抑制できる接着構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の被接着部材の接着面同士を対向させ、該各接着面間に介在させた接着手段により前記各被接着部材を一体化した接着構造体であって、前記各被接着部材のうち少なくとも一方の被接着部材には、前記各接着面間に介在する接着手段の厚みを前記接着面に沿う全方向のうち少なくとも一方向の縁部において低減させるための接着厚み低減部を設けたことを要旨とする。
【０００９】
したがって、請求項１に記載の発明では、各被接着部材の接着面間に介在する接着手段の厚みが前記接着面に沿う方向の縁部において薄くなる。そのため、接着構造体に対して前記接着手段を剪断する方向に沿う外力が各被接着部材に働いた場合、接着手段の剪断に伴う応力が、各被接着部材における接着面のうち該接着面に沿う方向の縁部と対応する部位に集中することが抑制される。しかも、各被接着部材には、強度を低下させるような切欠き部が形成されていない。したがって、各被接着部材の強度低下の抑制を図ると共に、該各被接着部材を接着する接着手段を剪断する方向に外力が加えられた際に各被接着部材が破損することを良好に抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の接着構造体において、前記接着厚み低減部は、該接着厚み低減部が設けられた前記少なくとも一方の被接着部材と接着面同士が対向するように配置された他方の被接着部材の接着面に向けて延びる凸状部で構成されていることを要旨とする。
【００１１】
したがって、請求項２に記載の発明では、被接着部材の凸状部が設けられた部分では、接着手段を剪断する方向において前記凸状部が設けられていない部分よりも接着手段の厚みを薄くできる。そのため、接着構造体に対して前記接着手段を剪断する方向に沿う外力が各被接着部材に働いた場合に、接着手段の剪断に伴う応力が、被接着部材における接着面の凸状部が設けられた部位において緩和される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の接着構造体において、前記凸状部は、前記少なくとも一方の被接着部材に一体形成されていることを要旨とする。したがって、請求項３に記載の発明では、凸状部を被接着部材と別体構成とした場合に比して、部品点数の増加及び製造工程の増加を抑制できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の接着構造体において、前記凸状部は、その形状が前記接着手段の厚みを前記接着面に沿う方向の縁部以外の部位から該縁部に向かうに従って次第に低減させる形状に形成されていることを要旨とする。したがって、請求項４に記載の発明では、接着手段を剪断する方向に外力が加わった際に、その外力により凸状部が破損する虞を低減できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の接着構造体において、前記各被接着部材は、強化繊維を含む強化繊維シートに樹脂を含浸させることによりそれぞれ形成されていることを要旨とする。したがって、請求項５に記載の発明では、強化繊維シートに樹脂を含浸させることにより形成された被接着部材を用いた接着構造体の場合に、より好適に各被接着部材が破損を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、各被接着部材の強度低下の抑制を図ると共に、該各被接着部材を接着する接着手段を剪断する方向に外力が加えられた際に各被接着部材が破損することを良好に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「上下方向」、「左右方向」は図１における上下方向、左右方向をそれぞれ示すものとする。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の接着構造体１０は、略同一形状をなす複数（本実施形態では２つ）の被接着部材１１，１２を備えている。各被接着部材１１，１２は、それらの平面的な接着面１３，１４同士を対向させるように配置されており、それらの各接着面１３，１４間に接着剤（本実施形態では、エポキシ樹脂からなる接着剤）が充填されている。すなわち、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４間には、各被接着部材１１，１２を接着する接着層（接着手段）１５が形成されている。なお、以降の記載においては、各被接着部材１１，１２のうち下方に位置する被接着部材１１を「第１の被接着部材」、上方に位置する被接着部材１２を「第２の被接着部材」と示す場合もある。
【００１８】
前記各被接着部材１１，１２は、ガラス繊維などの強化繊維（長繊維）を含む複数枚（図２では４枚）の強化繊維シート（「プリフォーム」ともいう）１６（図２参照）に熱硬化性樹脂（本実施形態では、エポキシ樹脂）を含浸させて硬化させた強化繊維プラスチックにより構成されている。なお、本実施形態の各被接着部材１１，１２は、レジントランスファーモールディング法（ＲＴＭ法）にて成形されたものである。
【００１９】
また、前記各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４には、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４同士を対向させた際に、互いに対向する被接着部材１１，１２の接着面１３，１４に向けて延びる凸状部１７がそれぞれ一体形成されている。そして、前記第１の被接着部材１１では、該第１の被接着部材１１における接着面１３の縁部に凸状部１７が設けられている。同様に、前記第２の被接着部材１２には、該第２の被接着部材１２における接着面１４の縁部に凸状部１７が設けられている。また、第１の被接着部材１１に設けられた凸状部１７は、図１（ｂ）に示すように、円弧状をなすように形成されると共に、第２の被接着部材１２に設けられた凸状部１７も、円弧状をなすように形成されている。
【００２０】
また、前記各凸状部１７は、接着面１３、１４と直交する断面形状が三角形状をなしている。そのため、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４の間に充填された接着剤からなる接着層１５の厚みは、各被接着部材１１，１２の凸状部１７が配置されている部分において、接着層１５の中央部分から外縁部に向かうに従い徐々に薄くなっている。その一方、前記接着層１５の厚みは、各被接着部材１１，１２の凸状部１７が配置されていない中央部分では一定となっている。すなわち、本実施形態では、各被接着部材１１，１２の凸状部１７が、前記各接着面１３，１４間に介在する接着層（接着手段）１５の厚みを該接着層１５を剪断する方向（接着面１３，１４に沿う方向）の縁部において低減させるための接着厚み低減部として機能するようになっている。
【００２１】
次に、ＲＴＭ法による各被接着部材１１，１２の製造方法について図２に基づき以下説明する。
図２に示すように、ＲＴＭ法の製造装置２０は、下方に設置される凹型（下型）２１と、上方に設置される凸型（上型）２２とを備えており、該凸型２２には、凹型２１の凹部（キャビティ）２１ａ内に熱硬化性樹脂を供給するための樹脂供給通路２３が貫通形成されている。そして、この製造装置２０で被接着部材１１，１２を製造する際には、まず、凹型２１の凹部２１ａ内に複数枚（４枚）の前記強化繊維シート１６を積層状態で収容する。そして次に、凸型２２を下方に移動させることにより凹型２１との間で各強化繊維シート１６のプレスを開始すると共に、図示しない吸引ポンプにより前記凹部（キャビティ）２１ａ内を真空化する。また、凸型２２に貫通形成された樹脂供給通路２３を介して外部から熱硬化性樹脂を凹型２１の凹部（キャビティ）２１ａ内に供給する。すると、各強化繊維シート１６に熱硬化性樹脂が含浸し、その状態において凹型２１及び凸型２２を介して前記凹部（キャビティ）２１ａ内の熱硬化性樹脂（及び強化繊維シート１６）を加熱すると、熱硬化性樹脂が熱硬化する。
【００２２】
その後、この熱硬化性樹脂が十分に硬化した後に凸型２２を上方に退避させ、被接着部材１１，１２を凹型２１の凹部２１ａ内から離型させる。なお、凹型２１の凹部２１ａの底面２１ｂには、各被接着部材１１，１２の凸状部１７に対応した凹状穴（図示略）が形成されており、該凹状穴内へ前記凹部２１ａ内に供給された熱硬化性樹脂が流入して熱硬化する。そのため、各被接着部材１１，１２の凸状部１７には、強化繊維が含まれない。
【００２３】
次に、前記各複数部材１１，１２を接着して接着構造体１０を製造する方法について以下説明する。
まず、各被接着部材１１，１２を、それらの接着面１３，１４同士が対向するように配置する。すると、前記各接着面１３，１４間の隙間は、図１の左右方向において、中心部における各接着面１３，１４間の間隔幅の方が縁部における各接着面１３，１４間の間隔幅よりも広くなる。そして次に、前記各接着面１３，１４のうち少なくとも一方の接着面に予め塗布してある接着剤により、該各接着面１３，１４間の隙間内に接着層１５を形成すると、この接着層１５を介して各被接着部材１１，１２が接着された接着構造体１０が構成される。この場合、前記各接着面１３，１４間の隙間の形状に対応して、接着層１５は、端部の厚みが中心部の厚みよりも薄くなる。そして、前記接着剤が完全に硬化した後に、接着構造体１０に対して接着層１５を剪断する方向（図１の左右方向）に沿う外力が各被接着部材１１，１２に働いた場合、接着層１５を剪断する方向に沿う各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４の縁部１３ａ，１４ａには、接着層１５の剪断に伴う応力がそれぞれ働く。なお、前記接着面１３，１４の縁部１３ａ，１４ａは、接着面１３，１４において凸状部１７の形成位置に対応する部位のことを示す。
【００２４】
しかし、本実施形態では、前記応力が集中する接着面１３，１４の縁部１３ａ，１４ａでは、他の部分（中心部分）に比して接着層１５の厚みが薄い。すなわち、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４において、接着層１５の厚みが薄くなっている部分では、接着層１５の厚みが薄くなっていない中心部分よりも接着剤による引っ張り力が弱くなる。そのため、前記接着面１３，１４の縁部１３ａ，１４ａに加わる前記応力は、各被接着部材の接着面に凸状部を設けなかった従来の接着構造体に比して弱くなる。したがって、接着構造体１０に対して接着層１５を剪断する方向に沿う外力が各被接着部材１１，１２に働いた場合に、各被接着部材１１，１２における接着面１３，１４の縁部１３ａ，１４ａの前記応力に基づく破損が抑制される。また、各被接着部材１１，１２には、該各被接着部材１１，１２自身の強度を弱くするような切込みなどが形成されていないため、各被接着部材１１，１２の強度低下が抑制される。
【００２５】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）各被接着部材１１，１２に凸状部（接着厚み低減部）１７を設けることにより、凸状部１７が配設された部分では、該凸状部１７が配設されていない中央部分よりも接着層１５の厚みが薄くなる。そのため、接着構造体１０に対して前記接着層１５を剪断する方向に沿う外力が各被接着部材１１，１２に働いた場合、接着層１５の剪断に伴う応力が、各被接着部材１１，１２の接着面１３，１４のうち該接着面１３，１４に沿う縁部１３ａ，１４ａと対応する部位に集中することが抑制される。しかも、各被接着部材１１，１２には、強度を低下させるような切欠き部が形成されていない。したがって、各被接着部材１１，１２の強度低下の抑制を図ると共に、該各被接着部材１１，１２を接着する接着層１５を剪断する方向に外力が各被接着部材１１，１２に働いた際に該各被接着部材１１，１２が破損することを良好に抑制できる。
【００２６】
（２）各被接着部材１１，１２に凸状部１７をそれぞれ設けることにより、該凸状部１７が設けられた部分では、接着層（接着手段）１５を剪断する方向において凸状部１７が設けられていない中央部分よりも接着層１５の厚みを薄くできる。そのため、接着構造体１０に対して前記接着層１５を剪断する方向に沿う外力が各被接着部材１１，１２に働いた場合に、接着層１５の剪断に伴う応力が、各被接着部材１１，１２における接着面１３，１４の縁部１３ａ，１４ａ（凸状部１７が設けられた部位）において緩和される。
【００２７】
（３）凸状部１７を各被接着部材１１，１２と別体構成とした場合に比して、部品点数の増加及び製造工程の増加を抑制できる。
（４）接着層（接着手段）１５を剪断する方向に外力が加わった際に、その外力により凸状部１７が破損する虞を低減できる。
【００２８】
（５）強化繊維シート１６を複数枚積層することにより形成された被接着部材１１，１２を用いた接着構造体１０の場合に、より好適に各被接着部材１１，１２が破損を抑制できる。
【００２９】
なお、前記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２は、繊維強化プラスチックではなく、任意の材料（例えば、熱可塑性樹脂からなるプラスチック）であってもよい。
【００３０】
○  前記実施形態において、各強化繊維シート１６に含浸させる熱硬化性樹脂は、任意の熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）であってもよい。
○  前記実施形態において、強化繊維シート１６に含まれる強化繊維は、任意の強化繊維（例えば、炭素繊維）であってもよい。
【００３１】
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２は、凸状部１７が一体形成されていないものであってもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、第２の被接着部材１２には、その接着面１４の縁部１４ａに嵌合穴３０を形成し、該嵌合穴３０に凸状部１７を嵌合するようにしてもよい。また、第１の被接着部材１１も、同様に構成したものであってもよい。
【００３２】
また、図３（ｂ）に示すように、第２の被接着部材１２に略コ字状をなす接着厚み低減部材３１をねじ３２によって固定するようにしてもよい。また、第１の被接着部材１１も、同様に構成したものであってもよい。
【００３３】
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２には、図４（ａ）に示すように、円弧面を有する凸状部３３をそれぞれ設けてもよい。
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２のうち第１の被接着部材１１には、図４（ｂ）に示すように、該第１の被接着部材１１の全体を覆うように設けられた凸状部３４を設けてもよい。この場合、第２の被接着部材１２には、凸状部を設けなくてもよい。
【００３４】
○  前記実施形態において、凸状部１７は、図５に示すように、側断面視四角形状をなすものであってもよい。
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２には、図６に示すように、それらの接着面１３，１４が各被接着部材１１，１２の端部に設けられてもよい。
【００３５】
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２の凸状部は、それぞれ異なる形状であってもよい。すなわち、図７（ａ）に示すように、第１の被接着部材１１の凸状部３５は、第２の被接着部材１２の凸状部３６よりも小さいものであってもよい。
【００３６】
○  前記実施形態において、各被接着部材１１，１２のうちいずれか一方のみに、凸状部１７が設けられたものであってもよい。例えば、図７（ｂ）に示すように、第２の被接着部材１２のみに凸状部１７を設けた構成であってもよい。また、第１の被接着部材１１のみに凸状部１７を設けた構成であってもよい。
【００３７】
○  前記実施形態において、被接着部材１１の凸状部１７は、図８（ａ）に示すように、平面視略Ｌ字状をなすものであってもよい。同様に、被接着部材１２の凸状部１７も、平面視略Ｌ字状をなすものであってもよい。
【００３８】
○  前記実施形態において、被接着部材１１の凸状部１７は、図８（ｂ）に示すように、接着面１３の一辺側（図８（ｂ）では左辺側）に設けられたものであってもよい。同様に、被接着部材１２の凸状部１７も、接着面１４の一辺側に設けられたものであってもよい。このように構成した場合、各接着面１３，１４間の接着層１５を、接着面１３，１４に沿う前方向のうち少なくとも一方向の縁部において低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は本実施形態における接着構造体の側断面図、（ｂ）は被接着部材の平面図。
【図２】ＲＴＭ法の製造装置にて被接着部材を製造する際の概念図。
【図３】（ａ）は別例の被接着部材を示す側断面図、（ｂ）は他の別例の被接着部材を示す側断面図。
【図４】（ａ）は別例の被接着部材を示す側断面図、（ｂ）は一つの被接着部材のみに凸状部を設けた場合の側断面図。
【図５】本実施形態の凸状部とは異なる形状の凸状部を各被接着部材に設けた場合の側断面図。
【図６】各被接着部材における接着面が端部に設けられた場合の側断面図。
【図７】（ａ）は各被接着部材に設けられる凸状部の形状がそれぞれ異なる場合の側断面図、（ｂ）は一つの被接着部材のみに凸状部を設けた場合の側断面図。
【図８】（ａ）は別例の凸状部が設けられた被接着部材の斜視図、（ｂ）は他の別例の凸状部が設けられた被接着部材の斜視図。
【図９】（ａ）は従来の接着構造体を示す側断面図、（ｂ）は、被接着部材が破損した場合を示す側断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０…接着構造体、１１…第１の被接着部材、１２…第２の被接着部材、１３，１４…接着面、１３ａ，１４ａ…縁部（接着面に沿う方向の縁部）、１５…接着層（接着手段）、１６…強化繊維シート、１７，３３、３４，３５，３６…凸状部（接着厚み低減部）、３１…接着厚み低減部材（接着厚み低減部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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