(57)【要約】      （修正有）【課題】高いＦＨＴを有するＣＦＲＰ製部材を提供する。【解決手段】積層板１とボルト２とファスナー３から構成される炭素繊維強化複合材料製部材であって、該部材のファスナー締め付け後の残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合材料製部材。積層板とボルトとファスナーから構成される炭素繊維強化複合材料製部材の製造方法であって、該ファスナーを５０度以上にして締め付けることを特徴とする炭素繊維強化複合材料製部材の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層板とボルトとファスナーから構成される炭素繊維強化複合材料製部材であって、該部材のファスナー締め付け後の残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合材料製部材。
【請求項２】
該積層板の線膨張係数が該ボルトの２００％以上２０００％以下である請求項１に記載の炭素繊維強化複合材料製部材。
【請求項３】
該ファスナーの材質がチタンである請求項１または２に記載の炭素繊維強化複合材料製部材。
【請求項４】
該積層板の層と層との間に熱可塑性粒子を含む層が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の炭素繊維強化複合材料製部材。
【請求項５】
該積層板の補強繊維が、該部材の弾性主軸と平行に２０％以上引き揃えられている請求項１〜４のいずれかに記載の炭素繊維強化複合材料製部材。
【請求項６】
該部材のファスナー締め付け後の残存トルクが１．０Ｎ・ｍ以上である炭素繊維強化複合材料製部材。
【請求項７】
積層板とボルトとファスナーから構成される炭素繊維強化複合材料製部材の製造方法であって、該ファスナーを部材温度を５０度以上にして締め付けることを特徴とする炭素繊維強化複合材料製部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量、高強度であり、かつ、優れたＦｉｌｌｅｄ  Ｈｏｌｅ  Ｔｅｎｓｉｏｎ（以下ＦＨＴと略することもある）を有し、輸送機器の外板などに好適に使用することができるＣＦＲＰ製部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰと略することもある）は比強度、比剛性、耐熱性、耐環境性に優れるため、スポーツ分野、航空機分野を始め、幅広く普及している。特に補強繊維に炭素繊維を用いた炭素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰと略することもある）は比強度、比剛性に優れ、さらに近年では、高伸度タイプと呼ばれる炭素繊維が開発され、この高伸度タイプの炭素繊維を用いたＣＦＲＰは特に比強度に優れるため、すでに航空機分野を始め多方面で活用されている。
【０００３】
しかしながらＣＦＲＰはボルト孔などに代表される切り欠きを有する場合は引張強度が大きく低下することが知られている（以下、切り欠きを有する部材の引張強度を切り欠き強度と略することもある）。例えば非特許文献１に代表されるように、スチールやアルミニウムに代表される金属類は、切り欠きを有していても強度の低下率は切り欠きの大きさに比例した低下率であるのに対し（例えば幅１０ｃｍの金属板の中心に１ｃｍの円孔が存在しているときは、その板の引張強度の低下率は１０％にしかならない）、ＦＲＰでは小規模の切り欠きが存在しているだけで大幅に強度が低下することが確認されている（例えば幅１０ｃｍのＦＲＰ板の中心に１ｃｍの円孔が存在しているときは、その板の引張強度は半減してしまう）。このメカニズムについては、切り欠き端部にかかる応力集中が関係している。すなわち、円孔などに代表される切り欠きを有する部材に一定の引張荷重をかけたときは、切り欠きの端部に応力が集中し、この部分の応力が他の領域の応力に比べて数倍に増幅される。例えば円孔を有する金属板に引張荷重をかけたときは、円孔の端部付近には、円孔から十分離れた領域にかかる応力と比べて、約３倍の応力がかかることが確認されている。しかしながら金属材料の場合は、切り欠き端部付近の材料が塑性変形を起こすことで応力を緩和するため、切り欠き端部の応力集中が引き起こす強度低下は重大な問題として顕在化する事はなかった。
【０００４】
しかしながらＣＦＲＰの場合は、補強繊維の塑性変形能力は金属材料と比較して小さい場合が多く、特に炭素繊維は、塑性変形をせずに脆性破壊を起こすため、切り欠き端部付近の応力集中により切り欠き端部付近の繊維が破断し、その破断が部材全体の破壊を引き起こすため、切り欠き強度が大幅に低下してしまうのである。
【０００５】
また、この傾向は切り欠きにボルトなどの接合材をいれて締め付けた後の強度を示すフィルド・ホール・テンション（以下、ＦＨＴと略する）でも同じである。特に実際の使用においては切り欠きを設けてその穴が空白のまま使用することはほとんどなく、部材間をボルトなどで接合させて使用するので、ＦＨＴの方がより実用上は重要な力学特性になると考えられている。
【０００６】
このような切り欠きを有する部材における強度低下の問題を解決するため特許文献１では穴周りを肉厚化し、強度の低下幅を断面積の増加によって補う方法が公開されている。しかしながらこの方法では、切り欠きによる強度の低下ひいてはＦＨＴの低下は補えるものの、部材が肉厚化し、結果重量増となって、軽量高強度というＣＦＲＰ本来の特長を損なってしまうという問題を抱えていた。また部分的に肉厚化する方法では、他部品との取り合いの関係からも設計上の制約が大きく、現実的に不可能であるケースが多々あるのである。
【０００７】
このように、切り欠きを有しながら、厚肉化などの重量増を引き起こさずに、かつＣＦＲＰ本来が持つ高い強度と剛性を維持し、高いＦＨＴを有するＣＦＲＰ製部材が望まれて久しいのである。
【特許文献１】特開平６−１９３２８１号公報
【非特許文献１】複合材料入門  原著者  Ｄ．ハル、宮入裕夫  株式会社培風館  １９８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、かかる従来技術の持つ課題を解決し、高いＦＨＴを有するＣＦＲＰ製部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、積層板とボルトとファスナーから構成される炭素繊維強化複合材料製部材であって、該部材のファスナー締め付け後の残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合材料製部材。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下に説明するとおり、切り欠きが存在した場合でも、高いＦＨＴを有するＣＦＲＰ製部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１を用いて詳細に説明する。
【００１２】
本発明のＣＦＲＰ製部材は積層板とボルトとファスナーからなり、該部材のファスナー締め付け後の残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下である。
【００１３】
本発明における、積層板は補強繊維とマトリックス樹脂からなる。
【００１４】
本発明で補強繊維は炭素繊維を用いる。炭素繊維を用いることで軽量でありながら剛性と強度が高い部材を得ることができる。炭素繊維の種類は特に限定されないがＰＡＮ系炭素繊維は特に引張強度と弾性率に優れるために好ましく用いることができる。特に引張伸度が１．８％以上の炭素繊維は、部材に必要な引張強度を容易に付与できるので好ましい。また、引張弾性率が３００ＧＰａ以上の炭素繊維は、部材に必要な剛性を容易に付与できるので好ましい。ここで炭素繊維の引張破断伸度と引張弾性率とはＪＩＳ  Ｒ  ７６０１（１９８６）で測定される値をいう。そして、炭素繊維の形状としては、その単繊維の断面形状が実質的に真円形であるものを用いるのが良い。単繊維の断面が実質的に真円形であることにより、繊維のいわゆるアンカー効果を低減させて、繊維とマトリックスとの接着が過度に高くなり部材の引張強度を低下させてしまうことを防ぐことができる。ここで言う断面形状が実質的に真円状であるとは、繊維軸方向に垂直な断面において、断面形状に外接する円の半径Ｒと内接する円の半径ｒとの比である真円度（＝Ｒ／ｒ）が１〜１．１であることを意味する。
【００１５】
本発明で好適に用いられるマトリックス樹脂は特に限定されないが、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等の熱硬化樹脂が成形性に優れていて好ましく、ナイロンやポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂等の熱可塑樹脂も力学特性に優れていて好ましい。特にエポキシ樹脂は成形性と力学特性のバランスに優れていて、かつ、炭素繊維との接着性にも優れていおり、また、後述するが、積層板に耐衝撃性を付与する目的で熱可塑性微粒子を混ぜる際にも親和性が高く、特に好ましい。エポキシ樹脂としては、分子内に複数のエポキシ基を有する化合物が用いられ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノール化合物とジシクロペンタジエンの共重合体を原料とするエポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、およびこれらの樹脂の組み合わせが好適に用いられる。特に、ビスフェノールＡ、ＡＤ、ＳおよびＦ型から選ばれる、もしくは、これらを組み合わせて得られるエポキシ樹脂を好ましくは５から５０重量部と、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を好ましくは５０から９５重量部含むエポキシ樹脂は、力学物性と取り扱い性のバランスに優れており、特に好ましく用いられる。
【００１６】
また、本発明で用いられるマトリックス樹脂はエポキシ樹脂と組み合わせて硬化剤を用いることができる。エポキシ樹脂と組み合わせて用いられる硬化剤としては、例えば、芳香族アミン、脂肪族アミン、カルボン無水物およびルイス酸錯体などが挙げられる。またこれらの硬化剤は、硬化活性を高めるために適当な硬化助剤を組み合わせて用いることができる。エポキシ樹脂に硬化助剤を組み合わせる場合の好ましい例としては、ジシアンジアミドに、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１、１−ジメチル尿素（ＤＣＭＵ）などの尿素誘導体を硬化助剤として組み合わせる例、芳香族アミンに酸フッ化ホウ素エチルアミン錯体を硬化助剤として組み合わせる例、およびカルボン酸無水物やノボラック樹脂に３級アミンを硬化助剤として組み合わせる例などが挙げられる。
【００１７】
本発明では、硬化後のマトリックス樹脂において、相溶する、または、ミクロ相分離構造を形成する熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂に含んでいても良い。このような熱可塑性樹脂としては、主鎖に、炭素炭素結合、アミド結合、イミド結合、エステル結合、エーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、尿素結合、チオエーテル結合、スルホン結合、イミダゾール結合およびカルボニル結合からなる群から選ばれた結合を有するものが挙げられる。特に、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミドおよびポリイミドからなる群から選ばれた１種以上の樹脂が好ましく用いられる。熱可塑性樹脂を混合させるときは、エポキシ樹脂１００重量部に対して熱可塑性樹脂を好ましくは１から４０重量部混合させることにより、エポキシ樹脂に適度な粘弾性や力学特性を与えることができる。
【００１８】
なお積層板は他の力学特性、例えば衝撃後圧縮強度（以下ＣＡＩと略することもある）を得るために層と層との間（以下、層間と略すこともある）に熱可塑性粒子を含む層が設けられていても良い。層間に熱可塑性粒子が存在することで、積層板に衝撃が加わったときに層間の熱可塑性粒子がその衝撃を吸収し、衝撃後の積層板の力学特性を保持することが可能となる。また、後述するが、層間に樹脂層が形成されることにより、線膨張係数の大きいマトリックス樹脂の体積含有率が大きくなるため、ファスナー締め付け時とその後の温度変化による積層板の厚さ変化が適度に大きくなり、最終的に、本発明で必要とされる、ファスナー締め付け後の積層板の厚さ方向応力が実質的に０となるＣＦＲＰ部材を容易に得ることができる。ここで、熱可塑性微粒子は、未硬化のマトリックス樹脂に、熱可塑性樹脂、エラストマー、熱可塑エラストマーまたは／およびエラストマー等を溶解配合させ、硬化後において形成させるようにしたものでも、また未硬化のマトリックス樹脂に、それに不溶な微粒子などを配合して硬化させ形成されるものであっても良い。好ましく用いられる微粒子は、ポリアミド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンおよびポリアラミドからなる群から選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる微粒子である。
【００１９】
本発明で用いるボルトの形状や材質は、部材の設計要件を満たせばよいので特に限定されないが、形状としては円形のボルトは孔周りに応力を均一にかけることができるので好ましく用いることができる。また、ボルトの材質はスチール、アルミ、ステンレス、チタンなど特に限定されないが、なかでもチタンは剛性、強度に優れ、かつ、耐腐食性にも優れるので好ましい。積層板の穴形状は、使用するボルトの形状に合えば良いので特に限定されないが、ボルトと同様に円形であるとボルトからの応力を均一に受けることができるので好ましい。
【００２０】
本発明において、ファスナーとは、ボルトと積層板とが一体として機能するように取り付けられるものであり、一般的にはナットと同義である。積層板／ボルト／ファスナーが一体となり、設計要件で必要とされる荷重の伝達が行えれば良いため、本発明でもちいるファスナーは特に限定されないが、セルフロック式（以下ＳＬ式と略することもある）のファスナーは一定トルクで締め付けた後はゆるむことの無い機構を有しているので、取り付け後の信頼性確保や点検の容易さからも好ましい。また、ファスナーの材質も特に限定されないが、ボルトと同じ材質であると、使用期間における摩耗性や耐腐食性などがボルトと同じであるため、管理が容易になり好ましい。中でもチタン製であると、ボルトと同様に剛性、強度に優れ、かつ、耐腐食性にも優れるため特に好ましい。
【００２１】
そして本発明のＣＦＲＰ製部材は、ファスナー締め付け後の残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下であり、これは、ファスナーを締め付け後の厚さ方向の応力が実質的にゼロであることと同義である。この原理を図２〜図３を用いて説明する。
【００２２】
図２は積層板１にボルト２のみをはめ込みファスナー３はボルト２の先端に取り付けるも、まだ締め付けていない状態を指す。この状態では積層板１にはなんら応力はかかっておらず、また、ファスナー３もしまっていないため緩い状態である。
【００２３】
この後図３のようにファスナー３を締め付けていくと、ファスナー３はやがて積層板と接触する。さらに締め付けていくとファスナー３は積層板１をボルト２と挟むことにより厚さ方向に圧縮しながらしまっていき、やがて必要トルクまで締め付けられると完全に固定された状態になる（図３中の点線４は締め付ける前の積層板１の状態での外形、実線５は締め付け後で変形した後の積層板１の状態での外形を示したものであり、矢印６は積層板１中に残存している厚さ方向の圧縮応力を示す）。この状態が一般に積層板にボルトとファスナーを締め付けた状態であるが、発明者らは、この状態での厚さ方向の残存応力がＦＨＴの低下を引き起こしていることを見出し、その解決方法を鋭意検討した結果、本発明に至ったのである。
【００２４】
ここで厚さ方向の残存応力とはボルトとファスナーによって積層板が締め付けられている状態であるので、残存応力が存在しているときはボルトとファスナーが摩擦によりそれ以上回転しない状態を示している。具体的にはファスナーを締め付けた後に４．０Ｎ・ｍをこえるトルクをかけなければファスナーが回転しない状態を指す。
【００２５】
本発明の炭素繊維強化複合材料製部材の製造方法は、積層板とボルトとファスナーから構成され、該ファスナーを部材温度を５０度以上にして締め付けることを特徴とするものである。部材温度を５０度以上として、該ファスナーを締め付けることにより、通常部材を使用する室温での残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下になり、ひいては、積層板の厚さ方向の残存応力が実質的にゼロとなり、ＦＨＴが高い部材を提供することができるものである。このような取り付け方法の一例を図４を用いて模式的に示す。図４の状態は部材が製造後使用される環境の温度（以下雰囲気温度と略することもある）での状態であり、部材に必要なＦＨＴもこの雰囲気温度で測定される。ここでは一般にＦＨＴ試験が行われる室温約２０度として説明する。仮にファスナーを締め付けるときに、この２０度よりも十分高い温度で締め付けを始めた場合、積層板、ボルト、およびファスナーは熱膨張により点線７のように室温下の状態よりも若干膨張した状態で締め付けられる。この締めつけ後に部材を室温に戻すと積層板、ボルト、及びファスナーいずれも熱収縮により寸法が縮んでいく。ここで、一般に積層板を構成するＣＦＲＰの厚さ方向の線膨張係数は、５０μｍ／℃程度であるため、ボルト、ファスナーの材質（ここでは説明のためにチタンを例に挙げる）の線膨張係数８．５μｍ／℃よりも十分に大きい。その結果、ＣＦＲＰの厚さ方向の収縮幅はボルトやファスナーの収縮幅よりも大きいため、室温に戻した時には実線８のように、ボルトとファスナーを締め付けた状態よりは十分縮んでいるため、ボルトとファスナーにより積層板を挟み込んだ力は大幅に低減されており、結果として積層板の厚さ方向の残存応力は限りなくゼロに近い状態となる（図４では説明のために積層板とファスナーとの間に大きな隙間を設けたが、実際には軽く接した状態でも十分残存応力はゼロに近い状態となっている）。
【００２６】
なお、積層板の厚さ方向の残存応力を実質的にゼロにするには単にファスナーを限界まで締め付けずに、軽く締めただけでも同様の状態が得られるが、その場合はファスナーがきちんとしまっていないため、例えば繰り返し疲労のように何回も応力がかかる場合には徐々にファスナーがゆるんでいきやがてボルトとファスナーがはずれてしまうという不具合が生じてしまう。
【００２７】
このようにファスナー締め付け時には十分なトルクが必要になるも、締め付けてファスナーが十分に固定された後には、ボルトとファスナーが積層板を挟んでなかば回転フリーになる状態を保つという相反した状態を、発明者らは材料の線膨張係数の差を利用して簡易に得られる製造方法を発明するに至ったのである。
【００２８】
なお、残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下であり、かつ１．０Ｎ・ｍ以上であれば、上述したように高いＦＨＴを維持できるのみならず、例えばベアリング強度に代表されるように引張以外の他の物性も損なうことがなく、さらに好ましい。
【００２９】
このような製造方法により、確実に積層板の厚さ方向の残存応力を実質的にゼロにするには、積層板とボルトの線膨張係数の差が２００％以上２０００％以下であることが好ましい。線膨張係数の差がこの範囲にあると、上述したような熱膨張を利用した締め付け方法が行うことができる。２００％未満であると熱変形による差が十分にでずに、残存応力が残ってしまう可能性があり、逆に２０００％を超えるとボルトやファスナーと積層板との間の隙間が大きくなりすぎてしまうので好ましくない。なお、本発明のように、積層板の材質として、マトリックス樹脂にエポキシ樹脂を用いたＣＦＲＰを用い、ボルトとファスナーの材質に一般的な金属材料、特に、チタンを用いることで上述した線膨張係数の範囲差を得ることができる。
【００３０】
積層板の構成は設計要件によって決定されるため特に限定されないが、弾性主軸と平行な方向に補強繊維が２０％以上揃えられていると、繊維方向の力学特性に優れたＣＦＲＰの長所を生かすことができて好ましい。特に擬似等方とよばれる［−４５／０／４５／９０］ｓ（ｓは鏡面対称であることを示す）構成は各方向に補強繊維が２５％ずつバランス良く揃えられており好ましい。また［３０／５０／２０］構成と呼ばれる［４５／９０／−４５／０／４５／９０／−４５／０／０／４５／−４５／０／０／−４５／９０／４５／０／−４５／９０／４５］ｓ構成は、やはり各方向の強度剛性のバランスに優れており特に好ましい。なお弾性主軸とはＣＦＲＰ製部材が最も高い剛性を持つ方向のことを指す。
【００３１】
本発明のＣＦＲＰ製部材に適用する積層板は、同方向に引き揃えられた炭素繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを用いて成形することにより、従来の複合材料部材とほとんど変わらないプロセスで製造することができる。従って製造コストは従来とほとんど変わらない。そして、かかる積層板を用いた本発明のＣＦＲＰ製部材は、切り欠きを有し、その切り欠きにボルトとファスナーを通して接合するいかなるＣＦＲＰ製部材に適用でき、例えば航空機や自動車のパネルやフレームなどの輸送機器用途に適用できる。
【実施例】
【００３２】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
【００３３】
（実施例１）
（１）硬化板の作製
東レ（株）社製プリプレグＰ２３５２Ｗ−１９を３０ｃｍ角に切った後、このプリプレグを、［４５／９０／−４５／０／４５／９０／−４５／０／０／４５／−４５／０／０／−４５／９０／４５／０／−４５／９０／４５］ｓ（記号ｓは、鏡面対称を示す。）の構成で積層し、オートクレーブ中で温度１７７℃、圧力０．６ＭＰａで２時間加熱硬化し、ＣＦＲＰ製積層板を得た。この積層板の線膨張係数を測定したところ５６．０μｍ／℃であった。
【００３４】
（２）ボルトとファスナーの取り付け
硬化板からＡＳＴＭ  Ｄ５７６６−９５に従って試験片を切り出し、中心にはボール盤を使用して直径６．３５ｍｍの円孔を空けた。また、ファスナーにＮＡＳ５０５０（材質チタン）、ボルトにＤＡＮ８−８−３（材質チタン）を別途用意し、積層板、ボルト、ファスナーを６５℃のオーブンに３０入れた後に、このオーブン中でボルトを積層板の円孔にはめ、ファスナーを７．９Ｎ・ｍのトルクで締め付け、ボルトとファスナーが取り付けられた積層板試験片を作成した。
【００３５】
（３）積層板の厚さ方向の残存応力の測定
（２）で得られた積層板を室温に戻した後十分に時間をかけた。その後に、ファスナにトルクレンチをはめ回したところ、ボルトとファスナーは２．６Ｎ・ｍで空回りした。
【００３６】
（４）ＣＦＲＰの物性測定
この試験片を、ＡＳＴＭ  Ｄ５７６６−９５に従って、ＦＨＴを測定した。また、ＡＳＴＭ  Ｄ３０９３−９２に従って引張引張荷重を１０万回負荷したのちに、ボルトとファスナーの状態を確認した。さらに、ＡＳＴＭ  Ｄ５９６１−０５に従って、ベアリング強度を測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例２〜４、比較例１〜３）
実施例１に従い、表１のとおりボルト、ファスナー、締め付け時の雰囲気温度を変えＦＨＴとベアリング強度を測定した。同時に、やはり実施例１に従い、引張引張疲労負荷後のボルトとファスナーの状態を確認した。また、比較例２は３．６Ｎ・ｍのトルクでファスナーを軽く締め付ける程度にした。そして、実施例４ではファスナーを全く締め付けずに、すなわち、ファスナーと積層板との間に隙間がある状態で、（表中では０Ｎ・ｍと表記する）代わりに接着剤を用いてファスナーがはずれないように固定した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2008224030.tif 000003
【００３９】
以上の各実施例と各比較例の構成と得られた結果を、次の表１に纏めて示す。実施例１〜４のように、締め付け時の雰囲気温度が６０℃以上で締め付けた試験片は（実施例４では締め付けずに接着剤を用いて固定）、残存トルクが４．０Ｎ・ｍ以下であったことが確認でき、またＦＨＴも高い値を示した。さらに、実施例１〜３のように、締め付け時の雰囲気温度を利用して残存トルクが１．０以上〜４．０以下の範囲に収まっていた場合は、ベアリング強度も高い値を維持した。これに対し、例えば比較例１のように実施例１と締め付け時の雰囲気温度のみを変更した試験片は、残存トルクが８．１Ｎ・ｍと積層板の厚さ方向の残存応力が十分に残っていることが確認でき、またＦＨＴも低い値を示した。また、比較例２のように取り付け時にトルクをかけずに軽く締めただけの試験片は、残存トルクを測定するときに、ファスナーが最初の状態からしまっていき、結果として、７．８Ｎ・ｍまで締め付けトルクが上昇した。また、残存トルクを測定せずに、３．６Ｎ・ｍの状態のままの試験片を測定したところＦＨＴは高い値を示したが、引張引張荷重を２３０００回負荷したところでファスナーがゆるんではずれてしまった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、軽量、高強度であり、かつ、優れたＦＨＴを有し、航空機や自動車などの輸送機器の外板に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の炭素繊維強化複合材料製部材の一態様を示す概略図である。
【図２】本発明の一態様において、ファスナーが締め付けられていない状態を示す概略図である。
【図３】本発明の一態様において、ボルトとファスナーが締め付けられている状態を示す概略図である。
【図４】本発明において熱膨張の差を利用して積層板の残存応力を低減させるメカニズムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    積層板
２    ボルト
３    ファスナー
４    ファスナーを締め付ける前の状態での積層板の外形
５    ファスナーを締め付けた後の状態での積層板の外形
６    積層板の厚さ方向の圧縮応力
７    ６５度の雰囲気温度下でファスナーを締め付けた後の状態での積層板の外形
８    ６５度の雰囲気温度下でファスナーを締め付けた後に室温に戻した状態での積層板の外形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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