(57)【要約】      （修正有）【課題】繊維複合材料の二次加工による繊維分断で強度劣化の無い、金属や樹脂材料と繊維素材の長所を活かした繊維強化複合部品を提供する。【解決手段】板材輪郭形状端面に溝加工を施した部材に樹脂を含浸した繊維材料５ｂを溝に沿って巻き付け、硬化させた後に機械加工した。【選択図】図５
0003205271.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム、アルミニウムなどの各種合金や樹脂の板材を任意の輪郭形状に加工し端面外周にＶ字、Ｕ字状等任意の溝形状加工を施したものに樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のために二次加工を施した構造部品
【請求項２】
射出成型された端面にＶ字、Ｕ字状等の溝形状のある樹脂形状物の溝部分に樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のために二次加工を施した構造部品
【請求項３】
ダイキャスト成型された端面にＶ字、Ｕ字状等の溝形状のある金属形状物の溝部分に樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のために二次加工を施した構造部品
【請求項４】
プレス成型された任意の輪郭形状を持つ板材の端面外周にＶ字、Ｕ字状等任意の溝形状加工を施したものに樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のために二次加工を施した構造部品
【請求項５】
請求項１、２、３、４の物で最終形状に加工後、樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させ完成させた構造部品
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は各種金属や樹脂材料を炭素繊維等で補強した構造部品に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の平織りされたカーボンシートなどを任意の形状に切削加工した構造部品は、
加工による繊維の分断が生じるために繊維強化材料が持つ強度が損なわれ、
かつ加工により不要部分を除去し廃棄されるという無駄があった。
また、一般にＣＦＲＰなど繊維強化樹脂材料自体には穴加工などで精度を出す事が難易であるという欠点があった。
本件の類似技術として特開２００４−２５５８４８があるが、これは外部から予め形状が形成された複合材料をはめ込む事を手段としており本件の考案の構造部品では形状的に施行は不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開２００４−２５５８４８号
【非特許文献】
【０００４】    「複合材料が一番わかる」、技術評論社
「ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）の切削加工」、日刊工業新聞社
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  カーボンロービングなどの繊維が最終形状で加工による分断がされていない、または分断を最小限に留める事により、軽く強靭な繊維材料と加工精度を出せる金属合金素材や樹脂素材等それぞれが本来持つ特性を活かしつつ材料の無駄を省いた構造部品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するために、本考案は、図１、図２に示すように各種金属や樹脂材料を任意の輪郭形状に切り出した板構造体の端面外周にＶ字、Ｕ字形状等の溝加工を施し、図３の様にその溝部分に炭素繊維などの繊維材料を巻付け樹脂で固めた物に機械加工を施した図４、図６に示す繊維強化複合部品の構造としている。
【考案の効果】
【０００７】  以上の説明から明らかなように、本考案の請求項１で構成された部品にあっては次に列挙する効果が得られる。【０００８】（１）本考案の構造部品は、他部品との連結部分には加工精度の要求を満たす金属等の材料が配置されその周囲を繊維材料で補強する事により引っ張りや曲げ強さなどの機械的強度を付加する事が可能である。【０００９】（２）繊維材料が構造部品溝内部に配置され、繊維部分には加工が外周部分のみと最小限度に留められるので従来品のような加工による繊維材料の分断による強度劣化を防ぐ効果があり、繊維材料の無駄も大幅に回避できる。【００１０】（３）以下、請求項２、３、４、５の構造部品にも前記（１）、（２）と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案に係わる金属や樹脂板材を任意の輪郭形状に加工し端面外周に任意形状の溝加工を施した構造部品または金型により成型した構造部品の正面図である。
【図１ａ】図１の形状を右側面から表した図である。
【図１ｂ】図１の形状を下面から表した図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図を現すものである。
【図２ａ】、
【図２ｂ】、
【図２ｃ】は
【図２】Ｑ囲み部分の他の溝加工形状の例である
【図３】図１の形状溝２の部分外周に沿って樹脂を含浸した繊維材料を巻きつけた状態を示す断面図である。
【図４】は図３の工程後構造部品を最終的な任意形状に加工した物の正面図である。
【図４ａ】図４の形状を右側面から表した図である。
【図４ｂ】図４の形状を下面から表した図である。
【図５】図４の形状のＢ−Ｂ線断面図である
【図６】図４の構造部品の斜視図である。
【図７】、
【図８】は本考案により作成された部品の利用形態を示すものである
【図９】本考案の利用形態を示す正面図で
【図９ａ】は右側面図
【図９ｂ】は上面図である
【考案を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】（１  図１に示す金属や樹脂板から切削加工で切り出した任意の輪郭形状の板材の端面外周にサイドカッター等により図２の様な溝加工の施された構造部品を作成する。
（２）図１のＡ−Ａ断面図２に示す端面外周の溝に樹脂を含浸した炭素繊維等の繊維材料を巻き付け図３の様に溝部分を充填し硬化させる
（３）図４、図６に示す通り（２）の工程を施した物に二次切削加工を施し構造部品を完成させる。
場合により繊維部分にも加工を施して外観形状を整える
【実施例２】
【００１３】（１）図１に示す任意の輪郭形状を持ち端面外周に図２に示すような形状の溝部分を持つ樹脂の部品を射出成型機から作成する
以下、実施例１の（２）、（３）と同作業を行い部品を完成させる
【実施例３】
【００１４】（１  図１に示す任意の輪郭形状を持ち端面外周に図２に示すような形状の溝部分を持つ金属の部品をダイキャスト成型機から作成する
以下、実施例１の（２）、（３）と同作業を行い部品を完成させる
【実施例４】
【００１５】（１）図１に示す金属や樹脂板からプレス加工により任意の輪郭形状を切り出した板材の端面外周にサイドカッター等により図２の様な溝加工の施された構造部品を作成する。
以下、実施例１の（２）、（３）と同作業を行い部品を完成させる
【実施例５】
【００１６】  実施例１、２、３、４において（１）の工程で最終形状まで仕上げた後（２）の作業を行い（３）の工程は省略する
【産業上の利用可能性】
【００１７】〔図６〕に本考案により作成された連結具部品として使用されている状態を示す
〔図７〕に本考案により作成されたドローンのフレームとして使用されている部品の状態を示す
〔図８〕に本考案の作業を施して補強した模型飛行機の主翼部品を示す
【符号の説明】
【００１８】    １  本考案の基となる任意の輪郭形状端面外周に溝形状加工を施した構造部品
２  位置決め用の穴
３  溝加工形状の例
Ｑ  溝部分の囲みを示す
３ａ  正面から見た溝加工の輪郭形状
４  溝加工部分に繊維材料を巻き付けた構造部品
５  構造部品溝の繊維部分
５ｂ  図４ｂのＢ−Ｂ切断面の繊維部分
６  完成させた本考案の構造部品の例
７  軽量化の為にくり貫いた部分
８  ねじ止め用に開けた穴
９  軽量化の為に円錐状に加工した部分
１０  軽量化の為に上面を切削した部分
１１  本考案による作業を施した部品
１２  ドローンの胴体
１３  本考案による作業を施した模型飛行機の主翼部分
１４  上面図切断面Ｃ−Ｃに示す繊維補強部分
【図１】
0003205271.tif 000003
【図１ａ】
0003205271.tif 000004
【図１ｂ】
0003205271.tif 000005
【図２】
0003205271.tif 000006
【図２ａ】
0003205271.tif 000007
【図２ｂ】
0003205271.tif 000008
【図２ｃ】
0003205271.tif 000009
【図３】
0003205271.tif 000010
【図４】
0003205271.tif 000011
【図４ａ】
0003205271.tif 000012
【図４ｂ】
0003205271.tif 000013
【図５】
0003205271.tif 000014
【図６】
0003205271.tif 000015
【図７】
0003205271.tif 000016
【図８】
0003205271.tif 000017
0003205271.tif 000018
【図９ａ】
0003205271.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月20日(2016.4.20)
【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】
マグネシウム、アルミニウムなどの各種合金や樹脂の板材を任意の輪郭形状に加工し端面外周にＶ字、Ｕ字状等任意の溝形状加工を施したものに樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のための切削加工を施した繊維強化複合部品
【請求項２】
射出成型された端面にＶ字、Ｕ字状等の溝形状のある樹脂形状物の溝部分に樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のための切削加工を施した繊維強化複合部品
【請求項３】
ダイキャスト成型された端面にＶ字、Ｕ字状等の溝形状のある金属形状物の溝部分に樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のための切削加工を施した繊維強化複合部品
【請求項４】
プレス成型された任意の輪郭形状を持つ板材の端面外周にＶ字、Ｕ字状等任意の溝形状加工を施したものに樹脂を含浸した炭素繊維や各種繊維を溝に沿って巻付け硬化させた後に仕上げや軽量化のための切削加工を施した繊維強化複合部品
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの構造部品で仕上げや軽量化のための切削加工を省略した繊維強化複合部品
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】  従来の平織りされたカーボンプレートなどを任意の形状に切削加工した構造部品は、加工による繊維の分断が生じるために繊維強化材料が持つ強度が損なわれ、かつ加工により不要部分を除去し廃棄されるという無駄があった。
また、一般にＣＦＲＰなど繊維強化樹脂材料自体には穴加工などで精度を出す事が難しいという欠点があった。
本件の類似技術として特開２００４−２５５８４８があるが、これは外部から予め形状が形成された複合材料をはめ込む事を手段としており本件の考案の構造部品では形状的に施行は不可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【図１】本考案に係わる金属や樹脂板材を任意の輪郭形状に加工し端面外周に任意形状の溝加工を施した構造部品または金型により成型した構造部品の正面図である。
【図１ａ】図１の形状を右側面から表した図である。
【図１ｂ】図１の形状を下面から表した図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図を現すものである。
【図２ａ】符号Ｑで囲んだ部分の溝加工形状の例である。
【図２ｂ】符号Ｑで囲んだ部分の溝加工形状の例である。
【図２ｃ】符号Ｑで囲んだ部分の溝加工形状の例である。
【図３】図２の溝加工形状３の部分外周に沿って樹脂を含浸した繊維材料を巻きつけた状態を示す断面図である。
【図４】図３に記述した工程後の構造部品を任意形状に切削加工した物の正面図である。
【図４ａ】図４の形状を右側面から表した図である。
【図４ｂ】図４の形状を下面から表した図である。
【図５】図４ｂの形状のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図４の構造部品の斜視図である。
【図７】本考案により作成された部品の利用形態を示すものである。
【図８】本考案により作成された部品の利用形態を示すものである。
【図９】本考案の利用形態を示す正面図である。
【図９ａ】図９の形状を右側面から表した図である。
【図９ｂ】図９の形状を上面から表した図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】  上記目的を達成するために、本考案は、図１、図２に示すように各種金属や樹脂材料を任意の輪郭形状に切り出した板構造体の端面外周にＶ字、Ｕ字形状等の溝加工を施し、図３の様にその溝部分に炭素繊維などの繊維材料を巻付け樹脂で固めた物に切削加工を施した図４、図６に示す繊維強化複合部品の構造としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】（１）図１に示す金属や樹脂板から切削加工で切り出した任意の輪郭形状の板材の端面外      周にサイドカッター等により図２の様な溝加工の施された構造部品を作成する。
（２）図１のＡーＡ断面図２に示す端面外周の溝に樹脂を含浸した炭素繊維等の繊維材料      を巻き付け図３の様に溝部分を充填し硬化させる
（３）図４、図６に示す通り（２）の工程を施した物に仕上げや軽量化のための切削加工      を施し構造部品を完成させる。
場合により繊維部分にも切削加工を施して外観形状を整える
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】実施例１、２、３、４のいずれかの部品において、（３）の工程は省略して完成させる
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【図７】に本考案により作成された連結具部品として使用されている状態を示す
【図８】  に本考案により作成されたドローンのフレームとして使用されている部品の状態を示す
【図９】に本考案の作業を施して補強した模型飛行機の主翼部品を示す
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003205271.tif 000020
【図１ａ】
0003205271.tif 000021
【図１ｂ】
0003205271.tif 000022
【図２】
0003205271.tif 000023
【図２ａ】
0003205271.tif 000024
【図２ｂ】
0003205271.tif 000025
【図２ｃ】
0003205271.tif 000026
【図３】
0003205271.tif 000027
【図４】
0003205271.tif 000028
【図４ａ】
0003205271.tif 000029
【図４ｂ】
0003205271.tif 000030
【図５】
0003205271.tif 000031
【図６】
0003205271.tif 000032
【図７】
0003205271.tif 000033
【図８】
0003205271.tif 000034
【図９】
0003205271.tif 000035
【図９ａ】
0003205271.tif 000036
【図９ｂ】
0003205271.tif 000037