(57)【要約】【課題】軸部および頭部の両方を有する構成において強度の向上を図ることができる繊維強化樹脂製の締結部品、および、当該締結部品についての新規な製造方法を提供すること。【解決手段】繊維強化樹脂製の締結部品１は、一方向ＵＤに引き揃えられた複数の繊維３と、繊維３に含浸された樹脂４とを含んで一方向ＵＤに延びる棒状の材料によって形成される。締結部品１は、一方向ＵＤに延びる軸部７と、一方向ＵＤにおける軸部７の端部７Ａに連結された頭部８とを一体的に有している。締結部品１では、それぞれの繊維３が、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に引き揃えられた複数の繊維と、前記繊維に含浸された樹脂とを含んで前記一方向に延びる棒状の材料によって形成され、
前記一方向に延びる軸部と、前記一方向における前記軸部の端部に連結された頭部とを一体的に有し、
それぞれの前記繊維が、前記軸部および前記頭部の両方に亘って連続して延びていることを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品。
【請求項２】
前記一方向に対する直交方向において、前記頭部は、前記軸部よりも大きく、
前記複数の繊維は、前記軸部では、前記一方向に沿って延びていて、前記頭部では、前記直交方向における前記頭部の外側へ向けて放射状に延びていることを特徴とする、請求項１記載の繊維強化樹脂製の締結部品。
【請求項３】
前記繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１または２記載の繊維強化樹脂製の締結部品。
【請求項４】
前記樹脂が、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法であって、
前記締結部品と形状および寸法が同じ成形室と、前記成形室に対して前記一方向における一方側から連通した入口と、前記成形室に対して前記一方向における他方側から連通した出口とが形成された金型において、前記材料を前記入口から前記成形室にセットするステップと、
前記成形室にセットされた前記材料に対して前記一方向から圧力をかけることによって、前記材料を前記成形室に一致させて前記締結部品へと成形するステップと、
前記締結部品を前記出口から取り出すステップとを含むことを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法。
【請求項６】
前記金型において前記成形室が形成された部分は、前記成形室に露出される割れ目を有さない一体物であることを特徴とする、請求項５記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法。
【請求項７】
前記入口は、前記成形室に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることを特徴とする、請求項５または６記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、繊維強化樹脂製の締結部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）製の締結部品の一例として、ＦＲＰボルトが知られている。ＦＲＰボルトの中間材料として、プリプレグと呼ばれる中間材料が存在する。プリプレグとは、「前もって繊維に樹脂を含浸させた（Pre-Preg）」材料のことである。
下記特許文献１では、ＦＲＰボルトの製造方法として、丸棒状の芯材の表面にプリプレグのシートを巻回してから当該プリプレグを熱硬化させて繊維強化樹脂丸棒を製造し、この繊維強化樹脂丸棒の表面のプリプレグを切削してネジ山を形成することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１２−５２８７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、ＦＲＰボルトの軸部について言及されているが、ＦＲＰボルトの頭部およびネジ部については言及されていない。繊維強化樹脂製の締結部品が軸部および頭部の両方を有する場合、強度（特に、軸部と頭部との境界周辺における剪断強度）が懸念される。
また、シート状のプリプレグを用いる場合、カバーといった平面的な製品や、パイプといった中空の立体的な製品であれば、プリプレグを加工して容易に製造できる。しかし、ボルトやリベットといった締結部品のような中実の立体的な製品では、特許文献１のＦＲＰボルトのように芯材にプリプレグを巻き付けるような方法でなければ、プリプレグを用いた製造が困難であった。
【０００５】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、軸部および頭部の両方を有する構成において強度の向上を図ることができる繊維強化樹脂製の締結部品、および、当該締結部品についての新規な製造方法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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、一方向（ＵＤ）に引き揃えられた複数の繊維（３）と、前記繊維に含浸された樹脂（４）とを含んで前記一方向に延びる棒状の材料（２）によって形成され、前記一方向に延びる軸部（７）と、前記一方向における前記軸部の端部（７Ａ）に連結された頭部（８）とを一体的に有し、それぞれの前記繊維が、前記軸部および前記頭部の両方に亘って連続して延びていることを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品（１）である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記一方向に対する直交方向（ＴＤ）において、前記頭部は、前記軸部よりも大きく、前記複数の繊維は、前記軸部では、前記一方向に沿って延びていて、前記頭部では、前記直交方向における前記頭部の外側へ向けて放射状に延びていることを特徴とする、請求項１記載の繊維強化樹脂製の締結部品である。
請求項３記載の発明は、前記繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１または２記載の繊維強化樹脂製の締結部品である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記樹脂が、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品である。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法であって、前記締結部品と形状および寸法が同じ成形室（２９）と、前記成形室に対して前記一方向における一方側から連通した入口（３０）と、前記成形室に対して前記一方向における他方側から連通した出口（３１）とが形成された金型（２１）において、前記材料を前記入口から前記成形室にセットするステップと、前記成形室にセットされた前記材料に対して前記一方向から圧力をかけることによって、前記材料を前記成形室に一致させて前記締結部品へと成形するステップと、前記締結部品を前記出口から取り出すステップとを含むことを特徴とする、繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法である。
【０００９】
請求項６記載の発明は、前記金型において前記成形室が形成された部分（２７）は、前記成形室に露出される割れ目を有さない一体物であることを特徴とする、請求項５記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法である。
請求項７記載の発明は、前記入口は、前記成形室に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることを特徴とする、請求項５または６記載の繊維強化樹脂製の締結部品の製造方法である。
【００１０】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、軸部と頭部とを一体的に有する繊維強化樹脂製の締結部品は、一方向に引き揃えられた複数の繊維と、繊維に含浸された樹脂とを含んで当該一方向に延びる棒状の材料によって形成されている。締結部品では、当該材料におけるそれぞれの繊維が、途中で途切れることなく、軸部および頭部の両方に亘って連続して延びていることから、軸部と頭部とが強固に一体化されている。よって、軸部および頭部の両方を有する繊維強化樹脂製の締結部品では、強度の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、軸部および頭部の両方に亘って連続して延びている複数の繊維は、軸部では、軸部に沿った一方向（締結部品が軸力を発生させる軸力方向と一致している）に延びていているので、軸力方向における締結部品の強度の向上を図ることができる。一方、複数の繊維は、頭部では、一方向に対する直交方向における頭部の外側へ向けて放射状に延びていることから、繊維の束が放射状をなすように均等に分散しているので、軸部と頭部との境界周辺における強度の向上だけでなく、頭部自身の強度の向上も図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明のように、繊維強化樹脂製の締結部品を構成する繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかであることが好ましい。
請求項４記載の発明のように、繊維強化樹脂製の締結部品を構成する樹脂が、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることが好ましい。
請求項５記載の発明によれば、締結部品と形状および寸法が同じ成形室が形成された金型を準備し、一方向に引き揃えられた複数の繊維と繊維に含浸された樹脂とを含んだ棒状の材料を、金型において入口から成形室にセットして、この材料に当該一方向から圧力をかける。すると、当該材料は、成形室に一致する形状となることで締結部品へと成形される。このような新規な製造方法によって、本願発明における繊維強化樹脂製の締結部品を製造することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明によれば、金型において成形室が形成された部分は、割型でないことから、成形室に露出される割れ目を有していないので、成形室にセットされた材料に圧力をかけても、材料の一部が当該割れ目から漏れ出して「ばり」になることはない。よって、成形後の締結部品からばりを除去する手間を省けるし、締結部品における繊維の密度を高く保持して、締結部品の強度の向上を図ることもできる。
【００１５】
請求項７記載の発明によれば、金型では、入口が、成形室に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることから、これから成形室にセットされる材料を、成形室へ向けてガイドすることができる。よって、成形室に材料を円滑にセットすることができる。また、このように細くなった入口は、材料を成形室へ向けてガイドする際に、材料を細くする（絞る）ことによって材料における繊維の密度を高くすることができる。これにより、締結部品の強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における繊維強化樹脂製の締結部品１を示す模式図である。
【図２】図２は、繊維強化樹脂製の締結部品１の元となる材料２を示す模式図である。
【図３】図３は、材料２が繊維強化樹脂製の締結部品１になるまでの工程を示す模式図である。
【図４】図４は、図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図の要部を示す図である。
【図５】図５は、本発明の変形例における繊維強化樹脂製の締結部品１を示す模式図である。
【図６】図６は、材料２の断面図である。
【図７】図７は、変形例に係るピン２３の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態における繊維強化樹脂製の締結部品１（以下では、単に「締結部品１」と略称する）を示す模式図である。図１（ａ）は、締結部品１の側面図を示しており、図１（ｂ）は、締結部品１の断面図を示している。
図１（ａ）を参照して、この実施形態における締結部品１は、リベットである。
【００１８】
締結部品１は、図２（ａ）に示す材料２から形成される。材料２は、一方向ＵＤ（Uni-Direction）に引き揃えられた複数（多数）の繊維３と、それぞれの繊維３に含浸された樹脂４とを含んだ繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成されていて、一方向ＵＤに延びる棒状（円柱状の中実体）である。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、材料２の外周面２Ａにおいて、外周面２Ａ側の繊維３を実線で示しているが、実際は、外周面２Ａでは樹脂４が露出されているのであって、繊維３は外周面２Ａから露出されていない。また、以下では、一方向ＵＤを基準として説明を行なう。
【００１９】
一方向ＵＤに対する直交方向ＴＤに沿って材料２を切断したときの材料２の断面（図２（ａ）における材料２の端面２Ｂを参照）では、一方向ＵＤにおけるいずれの位置においても、複数の繊維３が均等に分布していて、各繊維３は、隣り合う繊維３との間に隙間を隔てつつ一方向ＵＤに沿って直線状に延びている。当該隙間は、樹脂４によって塞がれている。
【００２０】
繊維３は、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維の少なくともいずれかである。炭素繊維の場合には、材料２は、Ｃ（Carbon）ＦＲＰ製であり、ガラス繊維の場合には、材料２は、Ｇ（Glass）ＦＲＰ製であり、アラミド繊維（ケブラー（登録商標）等の繊維）の場合には、材料２は、Ａ（Aramid）ＦＲＰ製である。なお、炭素繊維およびガラス繊維（一例として、Ａｌ２Ｏ３の繊維）は、無機繊維のグループに属し、アラミド繊維は、有機繊維のグループに属する。繊維３に用いることができる他の有機繊維として、ＰＰ（ポリプロピレン）の繊維や、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）の繊維や、金属繊維が挙げられる。さらに、繊維３として、天然繊維を用いてもよい。また、それぞれの繊維３は、１本の糸であってもよいし、複数本の糸を撚ったものであってもよい。
【００２１】
樹脂４は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である。熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）であれば、難燃性に優れた締結部品１を提供できる。熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）であれば、再加熱による再加工が可能なので、リサイクル性に優れた締結部品１を提供できる。
材料２は、当初から図２（ａ）に示すような棒状であってもよい。または、図２（ｂ）に示すプリプレグシート５を棒状に丸めることによって材料２が準備されてもよい。
【００２２】
プリプレグシート５は、シート状であって、プリプレグシート５では、一方向ＵＤに引き揃えられた（一方向ＵＤに沿って平行に延びた）複数の繊維３に樹脂４が含浸されている。図２（ｂ）のプリプレグシート５において一番大きく見えている面を、表面５Ａといい、表面５Ａとは反対側の面を裏面５Ｂということにすると、単品状態のプリプレグシート５では、裏面５Ｂに剥離紙６が貼り付けられている。なお、図２（ｂ）では、説明の便宜上、プリプレグシート５の表面５Ａにおいて、繊維３を実線で示しているが、実際は、表面５Ａでは樹脂４が露出されているのであって、繊維３は表面５Ａから露出されていない。このことは、プリプレグシート５における他の外側面（裏面５Ｂ等）においても当てはまる。
【００２３】
裏面５Ｂから剥離紙６を剥がし、各繊維３が一方向ＵＤに沿って直線状になったままとなるように、かつ、直交方向ＴＤに歪まないようにプリプレグシート５を丸めると、図２（ａ）に示す棒状の材料２が得られる。
このような材料２によって形成された締結部品１の全体形状は、棒状（円柱状）の材料２において一方向ＵＤにおける一端部だけを太らせたものとほぼ一致している。そのため、締結部品１は、図１（ａ）に示すように、一方向ＵＤに延びる中心軸１Ａを有する円柱状の中実体であって、一方向ＵＤにおける一端部１Ｂが一段拡径されている。
【００２４】
具体的に、締結部品１は、一方向ＵＤに延びる軸部７と、一方向ＵＤにおける軸部７の端部（一端部）７Ａに連結された頭部８とを一体的に有している。軸部７は、一方向ＵＤに細長い円柱状の中実体であって、その中心軸は、締結部品１の中心軸１Ａと一致している。頭部８は、締結部品１の一端部１Ｂである。頭部８は、軸部７よりも大径で一方向ＵＤにおいて扁平な円柱状の中実体であって、その中心軸は、締結部品１の中心軸１Ａと一致している。なお、頭部８の外周面（後述する円周面８Ｄ）は、一方向ＵＤから見て、円形であってもよいし、多角形（たとえば六角形）であってもよい。いずれにせよ、一方向ＵＤに対する直交方向ＴＤ（締結部品１の径方向でもある）において、頭部８は、軸部７よりも大きく、一方向ＵＤから見て、頭部８の輪郭が、軸部７の輪郭よりも外側に張り出している。
【００２５】
図１（ｂ）は、一方向ＵＤに沿って締結部品１の中心軸１Ａを通る平坦面によって締結部品１を切断した場合における締結部品１の切断面を示している。図１（ｂ）において締結部品１の輪郭の内側に存在する多数の細長い線のそれぞれが、繊維３である。
図１（ｂ）に示すように、締結部品１では、一方向ＵＤにおけるいずれの位置においても、材料２における全ての繊維３が、直交方向ＴＤにおける全域（直交方向ＴＤに沿った断面）において均一に分布しており、それぞれの繊維３が、軸部７と頭部８との境界９で途切れることなく、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びている。それぞれの繊維３は、軸部７において頭部８と反対側の端面（図１（ｂ）では上端面）７Ｂを始点として頭部８へ向かって延び、境界９を経由して、頭部８の外表面８Ａ（軸部７側の端面８Ｂ、軸部７とは反対側の端面８Ｃおよび円周面８Ｄのいずれか）まで達している。なお、締結部品１において繊維３以外の部分（隣り合う繊維３の隙間を塞いでいる部分）は、樹脂４である。
【００２６】
また、締結部品１の中心軸１Ａ側に位置する繊維３は、軸部７および頭部８のいずれにおいても一方向ＵＤに沿って直線状に延びている。一方、中心軸１Ａから直交方向ＴＤにおける外側へ離れた位置にある繊維３は、軸部７では一方向ＵＤに沿って延びていて、境界９周辺または頭部８内で直交方向ＴＤへ向けて湾曲している。そのため、締結部品１における複数（ほとんど）の繊維３は、軸部７では、一方向ＵＤに沿って延びていて、頭部８では、直交方向ＴＤにおける頭部８の外側へ向けて放射状に延びている。なお、図１（ｂ）における繊維３の分布は、理想のものであって、実際には、若干の繊維３が、途中で途切れていたり、軸部７で一方向ＵＤに沿って延びていなかったり、頭部８で湾曲していなくてもよい。
【００２７】
このように、軸部７と頭部８とを一体的に有する締結部品１は、一方向ＵＤに引き揃えられた複数の繊維３と、繊維３に含浸された樹脂４とを含んで当該一方向ＵＤに延びる棒状の材料２（図２（ａ）参照）によって形成されている。締結部品１では、材料２におけるそれぞれの繊維３が、途中で途切れることなく、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びていることから、軸部７と頭部８とが強固に一体化されている。よって、軸部７および頭部８の両方を有する締結部品１では、強度（特に、軸部７と頭部８との境界９周辺における剪断強度）の向上を図ることができる。
【００２８】
特に、軸部７および頭部８の両方に亘って連続して延びている複数の繊維３は、軸部７では、軸部７に沿った一方向ＵＤ（締結部品１が軸力を発生させる軸力方向と一致している）に延びていている（配向されている）ので、軸力方向における締結部品１の強度の向上を図ることができる。一方、複数の繊維３は、頭部８では、一方向ＵＤに対する直交方向ＴＤにおける頭部８の外側へ向けて放射状に延びていることから、繊維３の束（複数の繊維３の集合体）が放射状をなすように均等に分散しているので、軸部７と頭部８との境界９周辺における強度の向上だけでなく、頭部８自身の強度の向上も図ることができる。
【００２９】
次に、このような締結部品１の製造方法について説明する。
図３は、材料２が締結部品１になるまでの工程を示す模式図である。
図３を参照して、締結部品１の製造装置２０は、金型２１と、フレーム２２と、ピン２３と、ヒーター２４と、プレス機２５と、冷却器２６とを主に含んでいる。製造装置２０の説明に関し、前述した一方向ＵＤおよび直交方向ＴＤを用いることにする。
【００３０】
金型２１は、一方向ＵＤにおいて、本体部２７と、ガイド部２８とに分割されている。
図３（ａ）を参照して、本体部２７は、内部に成形室２９が形成された中空体である。成形室２９は、本体部２７の中空部分を構成する空洞であって、一方向ＵＤに沿って延びていて、一方向ＵＤにおいて本体部２７を貫通している。成形室２９は、（成形後の）締結部品１と形状および寸法が同じである。具体的に、成形室２９は、締結部品１の軸部７に一致する円柱状の輪郭を有する第１成形室２９Ａと、締結部品１の頭部８に一致する円柱状の輪郭を有する第２成形室２９Ｂとを一体的に有しており、第１成形室２９Ａと第２成形室２９Ｂとは一方向ＵＤに並んでいて互いに連通している。本体部２７は、割型でない。つまり、本体部２７は、成形室２９に露出される割れ目を有さない一体物である（図４における本体部２７の断面も参照）。
【００３１】
ガイド部２８は、本体部２７に対して第１成形室２９Ａ側から接続される。ガイド部２８は、内部に入口３０が形成された中空体である。入口３０は、一方向ＵＤに沿って延びていて、一方向ＵＤにおいてガイド部２８を貫通している。ガイド部２８が本体部２７に接続された状態において、入口３０は、本体部２７の成形室２９に対して一方向ＵＤにおける一方側（図３では上側）から連通している。ガイド部２８において入口３０を区画する内周面２８Ａは、成形室２９に近づくに従って次第に縮径される円錐面になっている。そのため、入口３０は、成形室２９に近づくに従ってテーパー状に細くなっている。
【００３２】
このような入口３０に対応して、金型２１には、出口３１が形成されている。出口３１は、本体部２７において成形室２９（第２成形室２９Ｂ）が露出された部分であり、成形室２９に対して一方向ＵＤにおける他方側（図３では下側）から連通している。
フレーム２２は、入口３０および出口３１を避けた（塞がない）位置で、金型２１を所定位置に固定する枠である。
【００３３】
ピン２３は、たとえば金属製であり、材料２とほぼ同径の円柱状である。
ヒーター２４は、金型２１を加熱する装置であり、たとえば、電熱線２４Ａを金型２１に接続させている。
プレス機２５は、金型２１の成形室２９にセットされた材料２に一方向ＵＤから圧力をかける装置であり、図３では、プレス機２５の一部を構成するアーム３２（図３（ｂ）および図３（ｃ）参照）および蓋３３（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）が図示されている。アーム３２の先端部３２Ａは、金型２１に対して入口３０側（図３では上側）に配置されていて、蓋３３は、金型２１に対して出口３１側（図３では下側）に配置されている。アーム３２および蓋３３のそれぞれは、プレス機２５におけるサーボモータ（図示せず）の駆動によって移動可能である。
【００３４】
冷却器２６は、金型２１を冷却する装置であり、たとえば、水等の冷却液を流す冷却管２６Ａを金型２１に接続させている。
このような製造装置２０を用いて、材料２から締結部品１を製造する。
まず、図３（ａ）に示すように、蓋３３によって出口３１が塞がれた状態の金型２１を、ヒーター２４によって目標温度まで加熱する。
【００３５】
次いで、金型２１が目標温度まで加熱された状態を維持しながら、一方向ＵＤに沿った姿勢の材料２およびピン２３を、この順番で、金型２１の入口３０に挿入する（図３（ａ）の実線矢印を参照）。図３（ａ）では、挿入後の材料２およびピン２３が点線で示されている。材料２は、入口３０から成形室２９にセットされていて、一部（図３（ａ）における上端部）が成形室２９に収まりきらずに、入口３０にはみ出ている。ピン２３は、材料２を成形室２９まで押し込む機能を有している。材料２を成形室２９まで押し込んだ状態のピン２３では、一部（図３（ａ）における上端部）が入口３０の外にはみ出ている。
【００３６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、プレス機２５のアーム３２を一方向ＵＤに沿って移動させることによって、アーム３２の先端部３２Ａを入口３０側からピン２３（入口３０からはみ出ている部分）に当接させ、ピン２３を成形室２９側へ押し込む。これに応じて、ピン２３は、成形室２９にセットされた材料２を出口３１側へ押し込むのだが、出口３１が蓋３３によって塞がれているので、成形室２９にセットされた材料２に対して、ピン２３と蓋３３との間で、一方向ＵＤから圧力がかけられる。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、ピン２３が成形室２９の直前（入口３０と成形室２９との境界）まで到達すると、アーム３２の移動が停止する。これにより、材料２が成形室２９内に閉じ込められ、ピン２３と蓋３３との間で材料２に対して一方向ＵＤから所定の圧力がかけられた状態が維持されるので、材料２は、次第に成形室２９の形状（つまり、締結部品１の形状）に一致するように変形していく。特に、材料２において第２成形室２９Ｂに位置する部分（締結部品１の頭部８になる部分）は、直交方向ＴＤに広がっていく。これにより、当該部分では、繊維３が、直交方向ＴＤにおける頭部８の外側へ向けて放射状に配列される。
【００３８】
なお、材料２に圧力がかけられている間は、ヒーター２４は、金型２１を加熱し続けている。
このように材料２が加熱および加圧された状態が目標時間まで経過すると、材料２は、締結部品１へと成形される。当該目標時間に到達すると、加熱および加圧を停止し、代わりに、冷却器２６によって、金型２１および金型２１内の締結部品１を所定時間に亘って冷却する。
【００３９】
冷却後、図３（ｃ）に示すようにヒーター２４および冷却器２６を取り除き、蓋３３を金型２１の出口３１から外す。そして、プレス機２５のアーム３２を動かして、アーム３２の先端部３２Ａによってピン２３を出口３１側へ少し移動させる。これにより、ピン２３が成形室２９に進入して締結部品１を出口３１側へ押し出すことによって、いままで成形室２９にあった締結部品１が出口３１から金型２１の外に取り出される。これにより、成形後の締結部品１の金型２１からの離型が達成される。
【００４０】
以上のように、締結部品１と形状および寸法が同じ成形室２９が形成された金型２１を準備し、材料２を、金型２１において入口３０から成形室２９にセットして、この材料２に一方向ＵＤから圧力をかけると、材料２は、成形室２９に一致する形状となることで締結部品１へと成形される。このような新規な製造方法によって、本願発明における繊維強化樹脂製の締結部品１を製造することができる。
【００４１】
また、前述したように、金型２１において成形室２９が形成された部分である本体部２７は、割型でないことから、成形室２９に露出される割れ目を有していない。よって、成形室２９にセットされた材料２に圧力をかけても、材料２の一部が当該割れ目から漏れ出して「ばり」になることはない。よって、成形後の締結部品１からばりを除去する手間を省けるし、締結部品１における繊維３の密度を高く保持して、締結部品１の強度の向上を図ることもできる。
【００４２】
そして、金型２１では、入口３０が、成形室２９に近づくに従ってテーパー状に細くなっていることから、これから成形室２９にセットされる材料２を、成形室２９へ向けてガイドすること（誘い込むこと）ができる。よって、成形室２９に材料２を円滑にセットすることができる。また、このように細くなった入口３０は、材料２を成形室２９へ向けてガイドする際に、材料２を細くする（絞る）ことによって材料２における繊維３の密度を高くすることができる。これにより、締結部品１の強度の向上を図ることができる。
【００４３】
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、締結部品１は、前述した実施形態ではリベットであったが、図５に示すように軸部７の外周面７Ｃにネジ山４０が形成されたボルトであってもよい。ネジ山４０は、ネジ山４０に対応した金型２１（ネジ山４０に相当する溝を有するスライドコアが成形室２９に内蔵されている）によって圧縮成形の際に軸部７および頭部８と同時に形成される。また、軸部７においてネジ山４０の周囲の繊維３は、いずれも切断されていない（図５（ｂ）参照）。
【００４４】
また、金型２１では、本体部２７とガイド部２８とが分割されていたが（図３参照）、本体部２７とガイド部２８とは一体化されていてもよい。
また、前述した実施形態の材料２では、図６（ａ）に示すように、一方向ＵＤにおける両方の端面２Ａが直交方向ＴＤに沿って平坦であり、全ての繊維３において、一方向ＵＤにおける長さが同じである。全ての繊維３の長さが同じだと、場合によっては、成形時において、一部の繊維３で座屈（よれたり、うねったりすること）が生じる虞があるので、座屈が生じないように、繊維３の長さを位置によって変えてもよい。たとえば、図６（ｂ）に示すように、一方（図６（ｂ）では上側）の端面２Ａにおいて、円柱状の材料２の中心軸側に凹部２Ｂを形成し、凹部２Ｂを取り囲むように一方向ＵＤにおける外側へ突出する環状の凸部２Ｃ（先端がとがっていてもよい）を形成する。または、図６（ｃ）に示すように、両方の端面２Ａにおいて、凹部２Ｂおよび凸部２Ｃを形成してもよい。いずれにせよ、直交方向ＴＤにおいて凸部２Ｃと同じ位置にある繊維３は、直交方向ＴＤにおいて凹部２Ｂと同じ位置にある繊維３よりも、一方向ＵＤにおいて長くなっている。このように、凹部２Ｂ側と凸部２Ｃ側とで繊維３の長さを変えることによって、前述した座屈を抑制することができる。
【００４５】
このように材料２における個々の繊維３の長さを位置によって変える以外に、成形時に材料２を圧縮するピン２３の先端部（材料２に接触する部分）に、図７に示すような凹部２３Ａおよび凸部２３Ｂを設けてもよい。図７の場合、ピン２３の先端部において、環状の凹部２３Ａが形成されていて、凹部２３Ａの内側および外側に、一方向ＵＤにおける外側へ突出する凸部２３Ｂが形成されている。このようなピン２３の先端部が材料２に接触すると、ピン２３から材料２に作用する力が、凹部２３Ａと凸部２３Ｂとで異なるため、これによっても、前述した座屈を抑制することができる。
【００４６】
そして、この実施形態でいう繊維強化樹脂として、繊維３によって樹脂４を強化することを意図した物だけでなく、繊維３（たとえば炭素繊維）同士の接着剤として樹脂４を用いることを意図した物も該当する。
【符号の説明】
【００４７】
１    繊維強化樹脂製の締結部品
２    材料
３    繊維
４    樹脂
７    軸部
７Ａ  端部
８    頭部
２１  金型
２７  本体部
２９  成形室
３０  入口
３１  出口
ＵＤ  一方向
ＴＤ  直交方向  
【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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