ＦＲＰ成形物の継手構造および継手接合方法
【課題】ＦＲＰ成形物を船殻に使用しても、水流抵抗の増加や美観の悪化を回避できるようにする。
【解決手段】心材２を中にしてその両外側に繊維強化材３ａ，３ｂを積層し、この積層物の継手部となる端縁部に、この継手部の第１の心材となる金属板４の一端側４ａをその板厚中心面が積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物１を、金属板４を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合する際に、互いの金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を突合せ溶接するとともに、これら金属板４，４の前記埋込部を、それぞれボルト・ナット６，７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側に補助的に固定し、更にこれら補助的固定部および突合せ溶接部８を含む継手部全域に両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材９を付加し、外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸して一体化する。
【解決手段】心材２を中にしてその両外側に繊維強化材３ａ，３ｂを積層し、この積層物の継手部となる端縁部に、この継手部の第１の心材となる金属板４の一端側４ａをその板厚中心面が積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物１を、金属板４を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合する際に、互いの金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を突合せ溶接するとともに、これら金属板４，４の前記埋込部を、それぞれボルト・ナット６，７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側に補助的に固定し、更にこれら補助的固定部および突合せ溶接部８を含む継手部全域に両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材９を付加し、外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸して一体化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ成形物相互を接合する際の継手構造と接合方法に係り、より詳しくは、比較的大型の舟艇の船殻をＦＲＰ成形物で構成することを可能とするＦＲＰ成形物の継手構造および継手接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰ成形物の継手となる端縁部に金属板の一端側を埋め込み、あるいは挟み込んでボルト・ナットによりＦＲＰ成形物の本体側に固定することで、ＦＲＰ成形物の継手部を金属から構成し、これによってＦＲＰ成形物相互あるいはＦＲＰ成形物と金属構造物との接合を溶接によって行えるようにしたものが、本出願人により既に提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０５７５８号公報（図２、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなものにあっては、例えばプラント装置や舟艇内の各構造部分へのＦＲＰ成形物の使用が可能となり、その用途を広げることができる。しかしながら、従来はＦＲＰ成形物の継手部や継手となる金属板のＦＲＰ成形物本体への固定部（特にボルト・ナット）が露出されて凹凸状態にあり、ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となっていないため、このような継手部を有するＦＲＰ成形物を船殻に使用した場合、前記凹凸により水流抵抗が増加するだけでなく、美観の悪化も避けられない。
【０００５】
本発明の技術的課題は、ＦＲＰ成形物を船殻に使用しても、水流抵抗の増加や美観の悪化を回避できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造は、心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、この継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が突合せ溶接されているとともに、これら金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部および前記突合せ溶接部を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなるものである。
【０００７】
また、このＦＲＰ成形物の継手接合方法は、心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部にこの継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を対向させ、突合せ溶接する工程と、これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、これら金属板の前記補助的固定部と前記突合せ溶接部を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造は、心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部にこの継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が、別体からなる目違い修正用金属板を介して対向し、この目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接されているとともに、両金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部と両突合せ溶接部および目違い修正用金属板を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなるものである。
【０００９】
また、このＦＲＰ成形物の継手接合方法は、心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、この継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を別体からなる目違い修正用金属板を介して対向配置する工程と、目違い修正用金属板の両端に、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端をそれぞれ突合せ溶接する工程と、これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、これら金属板の前記補助的固定部と両突合せ溶接部および目違い修正用金属板を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部の直前までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなるものである。
【００１１】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなるものである。
【００１２】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記金属板の一端側の埋め込み部は、その末端が前記テーパ部の先端部にかかるように配置され、少なくとも前記積層物の表皮となる前記繊維強化材における前記テーパ部の内面と前記金属板の埋め込み部の末端部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間が第１の心材端部補強材で埋められてなるものである。
【００１３】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状に形成され、この断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められてなるものである。
【００１４】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、先端に前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状の勘合部を有し、その断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められているとともに、前記勘合部の断面コ字状の両肩部から後方へ前記テーパ部に沿って末広がり状に延出する後方片部が設けられてなるものである。
【００１５】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記テーパ部における前記第１の心材端部補強材の後方空間は、前記積層物の心材または該心材よりも高い剛性、強度をもった第２の心材端部補強材で埋められているとともに、前記積層物の心材または第２の心材端部補強材の先端に前記第１の心材端部補強材が接着されてなるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＦＲＰ成形物の継手構造においては、継手部の第１の心材となる両金属板の埋込部を、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定し、更にこれら補助的固定部および突合せ溶接部を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加してその外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸して一体化しているので、継手部の結合強度が向上するとともに、継手部の表面へのボルト頭やナットの突出（露出）を防止することができる。このため、本発明に係るＦＲＰ成形物を比較的大型の舟艇の船殻に適用することも可能となり、その場合には水流抵抗増加、美観の悪化などを防止することができる。
【００１７】
また、連結接合部を三次元的に塑性変形させることができる金属板から構成して、隣接するＦＲＰ成形物間で金属板の露出部先端を突合せ溶接しているので、接合箇所の目違いに対する修正が可能となる。その際、両金属板の露出部の先端間に別体からなる目違い修正用金属板を介在させて、これら金属板の露出部の先端を目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接することで、接合箇所の三次元的な目違いに対する修正が容易となる。
【００１８】
また、ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部を、先端が金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成するとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部までを覆うように金属製の当て板を継手部の両面に添設して接着し、これら当て板を、前記金属板の埋込部と共にそれぞれボルト・ナットによってＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定しているので、ＦＲＰ成形物に引張や圧縮などの面内荷重が負荷された時に、ＦＲＰ成形物に生ずる応力を当て板にも分担させることができる。このため、ＦＲＰ成形物内の応力が減少し、例えば圧縮荷重が加わった際には、ＦＲＰ成形物の板厚方向変形を抑制することができて、特に継手部の心材テーパの開始部分で生じ易い心材と表皮材である繊維強化材との境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。このような耐荷重性能は、前記のように当て板を継手部の両面に接着することで、更に高めることができる。
【００１９】
また、金属板の一端側の埋め込み部を、その末端が前記テーパ部の先端部にかかるように配置し、少なくとも積層物の表皮となる繊維強化材における前記テーパ部の内面と前記金属板の埋め込み部の末端部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間を第１の心材端部補強材で埋めるようにしているので、引張荷重が加わった際に、ＦＲＰ成形物１Ａの表皮形状が凹となる部分、つまり心材テーパの先端部分から平行に移行する箇所で生じ易い心材と表皮材である繊維強化材との境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状に形成され、この断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められるようにしているので、第１の心材端部補強材によって金属板の埋め込み部の心出しを行うことができ、製作時の目違いを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、先端に前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状の勘合部を有し、その断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間を埋めるとともに、前記勘合部の断面コ字状の両肩部から後方へ前記テーパ部に沿って末広がり状に延出する後方片部を設けているので、第１の心材端部補強材によって金属板の埋め込み部の心出しと、積層物端縁部のテーパ部の成形および保持を容易に行うことができる。
【００２２】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記テーパ部における前記第１の心材端部補強材の後方空間を、前記積層物の心材またはこの心材よりも高い剛性、強度をもった第２の心材端部補強材で埋め、積層物の心材または第２の心材端部補強材の先端に第１の心材端部補強材を接着するようにしているので、耐荷重性能を一層向上させることができる。
【００２３】
本発明のＦＲＰ成形物の継手接合方法においては、継手部の第１の心材となる接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を突合せ溶接し、これら金属板の埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定した後、これら金属板の前記補助的固定部と前記突合せ溶接部を含む継手部全域がこれら両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加し、継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する手順を践むので、継手部が完全に固定されている状態下で、継手部への第２の心材の付加作業、繊維強化材の積層作業、樹脂含浸作業が行われる。このため、ＦＲＰ成形物相互の継手接合作業が容易となる。
【００２４】
また、連結接合部が継手部の第１の心材となる三次元的に塑性変形可能な金属板から構成されているので、接合箇所に目違いが生じておれば、溶接前に金属板を塑性変形させて修正することができる。このため、溶接後に溶接部にスプリングバックのような力が作用せず、信頼性の確保が容易となる。更に、両金属板の露出部の先端間に別体からなる目違い修正用金属板を介在させ、これら金属板の露出部の先端を目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接することで、目違いの修正を目違い修正用金属板部分で行わせることができて、両側の金属板への負担（目違い修正のための折り曲げ負荷やこれが埋込部へ与える影響など）を無くする、あるいは軽減することができて、信頼性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態１．
以下、図示実施形態に基づき本発明を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図、図２はその継手接合方法を示す工程図である。
【００２６】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１は、その本体部が例えばシート状の心材２を中にしてその両外側にＦＲＰ表皮材となる同じくシート状の繊維強化材３ａ，３ｂを積層して構成され、またこの積層物の継手となる端縁部（ここでは心材２が無く繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている部分）に、継手部５の第１の心材となる金属板（例えばＳＵＳ）４の一端側４ａがその板厚中心面を前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致させて埋め込まれており、樹脂含浸させ、硬化させて一体化されている。また、ＦＲＰ成形物１の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部１０に形成されている。
【００２７】
継手部５は、隣接するＦＲＰ成形物１，１間で金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端が突合せ溶接されているとともに、これら金属板４，４の埋込部である一端側４ａ，４ａが、それぞれボルト６及びナット７により、両ＦＲＰ成形物１，１の本体側、ここでは繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部に、補助的に固定されており、更にこれらボルト６及びナット７による補助的固定部と突合せ溶接部８とを含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材となる心材９を付加されてその外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟まれ、樹脂含浸され、硬化されて板状に一体化されている。
【００２８】
これを更に詳述すると、本体部の心材２は、ここではポリウレタン等の心形成材に樹脂を含浸させたものを使用しているが、ポリウレタンの他に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン、ポリ塩化ビニルの発泡体やバルサなどの軽量材等の使用も可能である。また、継手部５の第２の心材９は、ここでは突出するボルト６及びナット７部分はパテで成形しながら発泡剤を充填して構成しているが、発泡剤に代えて本体部の心材２と同様の材料を使用することも可能である。
【００２９】
繊維強化材３ａ，３ｂとしては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の織物やマット等、使用可能である。
【００３０】
注入する樹脂は、成形物のマトリックス樹脂となるものであり、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が使用可能である。
【００３１】
次に、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法について図２を用いて説明する。まず、心材２を中にして繊維強化材３ａ，３ｂと心材２とを積層し、この積層物の継手部５となる端縁部に、この継手部５の第１の心材となる金属板４の一端側４ａをその板厚中心面が前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物（例えばＦＲＰ船殻ブロック）１を得る（ａ）。次いで、接続すべきＦＲＰ成形物１，１相互の金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を対向させ（ｂ）、突合せ溶接する（ｃ）。次に、これら金属板４，４の埋込部すなわち一端側４ａ，４ａを、それぞれボルト６及びナット７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側（ここでは繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部）に補助的に固定する（ｄ）。その後、これら金属板４，４のボルト６及びナット７による補助的固定部と突合せ溶接部８とを含む継手部全域に、これら両ＦＲＰ成形物１，１の本体部（心材２入りの部分）の表面と面一となるように第２の心材９を付加し（ｅ）、さらに心材９を外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸させて一体化する（ｆ）。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、連結接合すべきＦＲＰ成形物１，１間で継手部５の第１の心材となる金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を突合せ溶接するとともに、両金属板４，４の埋込部すなわち一端側４ａ，４ａを、それぞれボルト・ナット６，７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側に補助的に固定し、これら補助的固定部および突合せ溶接部８を含む継手部全域を、両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材９を付加してその外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸して一体化しているので、継手部５の結合強度を上げることができ、かつ継手部５の表面へのボルト頭やナットの突出（露出）を防止することができる。このため、ＦＲＰ成形物１を比較的大型の舟艇の船殻ブロックに適用することも可能となり、その場合には水流抵抗増加、美観の悪化などを防止することができる。
【００３３】
また、連結接合部を三次元的に塑性変形させることができる金属板４，４から構成してので、接合箇所に目違いが生じておれば、隣接するＦＲＰ成形物１，１間で金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を突合せ溶接する前に金属板４，４を塑性変形させて修正することができる。このため、溶接後に溶接部にスプリングバックのような力が作用せず、信頼性の確保が容易となる。
【００３４】
また、連結接合部を突合せ溶接およびボルト・ナット６，７により固定してから、連結接合部における第２の心材９や表皮となる繊維強化材１１ａ，１１ｂの積層作業および樹脂含浸作業を行うので、ＦＲＰ成形物１，１相互の継手接合作業が容易となる。
【００３５】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図、図４はその継手接合方法を示す工程図であり、各図中、前述の第１実施形態のものと同一部分には同一符号を付してある。
【００３６】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１そのものは、前述の第１実施形態のものと同一構成を有している。すなわち、ＦＲＰ成形物１は、その本体部がシート状の心材２を中にしてその両外側にＦＲＰ表皮材となる同じくシート状の繊維強化材３ａ，３ｂを積層して構成され、またこの積層物の継手となる端縁部（ここでも心材２が無く繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている部分）に、継手部５の第１の心材となる金属板（例えばＳＵＳ）４の一端側４ａがその板厚中心面を前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致させて埋め込まれており、樹脂含浸させ、硬化させて一体化されている。また、ＦＲＰ成形物１の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部１０に形成されている。
【００３７】
継手部５０は、隣接するＦＲＰ成形物１，１間で金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端が別体からなる目違い修正用金属板４０を介して対向し、この目違い修正用金属板４０の両端にそれぞれ突合せ溶接（溶接部８ａ，８ｂ）されているとともに、両側の金属板４，４の埋込部である一端側４ａ，４ａが、それぞれボルト６及びナット７により、両ＦＲＰ成形物１，１の本体側すなわち繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部に、補助的に固定されており、更にこれらボルト６及びナット７による補助的固定部と両突合せ溶接部８ａ，８ｂとを含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材となる心材９を付加されてその外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟まれ、樹脂含浸され、硬化されて板状に一体化されている。
【００３８】
次に、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法について図４を用いて説明する。まず、心材２を中にして繊維強化材３ａ，３ｂと心材２とを積層し、この積層物の継手部５となる端縁部に、この継手部５の第１の心材となる金属板４の一端側４ａをその板厚中心面が前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物（例えばＦＲＰ船殻ブロック）１を得る（ａ）。次いで、接続すべきＦＲＰ成形物１，１相互の金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を別体からなる目違い修正用金属板４０を介して対向させ（ｂ）、目違い修正用金属板４０の両端にそれぞれ突合せ溶接する（ｃ）。次に、両側の金属板４，４の埋込部すなわち一端側４ａ，４ａを、それぞれボルト６及びナット７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側（繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部）に補助的に固定する（ｄ）。その後、これら金属板４，４のボルト６及びナット７による補助的固定部と両突合せ溶接部８ａ，８ｂとを含む継手部全域に、これら両ＦＲＰ成形物１，１の本体部（心材２入りの部分）の表面と面一となるように第２の心材９を付加し（ｅ）、さらに心材９を外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸させて一体化する（ｆ）。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、連結接合部を三次元的に塑性変形させることができる金属板４，４から構成するとともに、両金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端間に同じく三次元的に塑性変形させることができる別体からなる目違い修正用金属板４０を介在させ、金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を目違い修正用金属板４０の両端にそれぞれ突合せ溶接するようにしているので、前述の第１実施形態の持つ作用、効果に加え、目違いの修正を目違い修正用金属板４０部分で行わせることができて、両側の金属板４，４への負担（目違い修正のための折り曲げ負荷やこれが埋込部へ与える影響など）を無くする、あるいは軽減することができて、信頼性をより向上させることができるという利点を有する。
【００４０】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図、図６はＦＲＰ成形物に圧縮荷重が加わった場合の応力集中部の説明図、図７はＦＲＰ成形物に引張荷重が加わった場合の応力集中部の説明図であり、各図中、前述の第１実施形態のものと同一部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法については、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでは主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００４１】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ａは、そのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０、さらにテーパ部１０から本体部の直線部への変更点部分１０ａまでを覆うように金属製の当て板６１，６２が継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板６１，６２が、金属板４の埋込部である一端側４ａと共にそれぞれ前記ボルト・ナット６，７によって本体側に補助的に固定されるようになっている。すなわち、各当て板６１，６２は、ボルト締結の際の面圧を分散するストレート部６１ａ，６２ａと、テーパ部１０を覆うようにストレート部６１ａ，６２ａの一端側に折曲形成されて、テーパ部１０の板厚方向変形を抑制する第１ナックル部６１ｂ，６２ｂと、変更点部分１０ａを覆うように折曲形成されて、変更点部分１０ａの板厚方向変形を抑制する第２ナックル部６１ｃ，６２ｃとから構成されている。
【００４２】
また、金属板４の埋め込み部の末端４ｃがテーパ部１０の先端部にかかるようにテーパ部１０内に挿入配置され、積層物の表皮となる繊維強化材３ａ，３ｂにおけるテーパ部１０の内面と金属板４の埋め込み部の末端部の両面すなわち金属板４のテーパ部１０内挿入部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２が充填されている。それ以外の構成は、前述の第１実施形態のものと同様である。
【００４３】
図６及び図７のように当て板６０ａ，６０ｂがボルト締結の際の面圧を分散する機能しか持たない短尺のストレート部のみから形成され、金属板４の埋め込み部の末端４ｃがテーパ部１０内に挿入されていない、つまりテーパ部１０の先端部にくさび状空間が形成されておらず、心材端部補強が施されていない場合、図６のように圧縮荷重が加わると、ＦＲＰ成形物１Ａの本体部の端部すなわち心材テーパの開始部分Ａでは、圧縮力の一部（分力）はテーパ部１０の表皮すなわち繊維強化材３ａ，３ｂを剥離させようとする力として働く。また、図７のように引張荷重下では、張力は表皮が直線となるように作用するため、ＦＲＰ成形物１Ａの表皮形状が凹となる部分、つまり心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂでは、表皮すなわち繊維強化材３ａ，３ｂを金属板４から剥離させようとする力として働く。
【００４４】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、ＦＲＰ成形物１Ａのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０、さらにテーパ部１０から本体部の直線部への変更点部分１０ａまでを覆うように金属製の当て板６１，６２が継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板６１，６２が、金属板４の埋込部である一端側４ａと共にそれぞれ前記ボルト・ナット６，７によって本体側に補助的に固定されるようになっているので、ＦＲＰ成形物１Ａに圧縮や引張などの面内荷重が負荷された時に、ＦＲＰ成形物１Ａに生ずる応力を当て板６１，６２にも分担させることができる。このため、圧縮荷重が加わった際にＦＲＰ成形物１Ａの本体部の端部すなわち心材テーパの開始部分Ａに生ずる応力の局部集中を当て板６１，６２によって緩和させることができるとともに、ＦＲＰ成形物１Ａの板厚方向変形を抑制することができ、心材テーパの開始部分Ａにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。このような耐荷重性能は、前記のように当て板６１，６２を継手部の両面に接着することで、より高まることは言うまでもない。
【００４５】
また、金属板４の埋め込み部の末端４ｃがテーパ部１０の先端部にかかるようにテーパ部１０内に挿入配置され、積層物の表皮となる繊維強化材３ａ，３ｂにおけるテーパ部１０の内面と金属板４の埋め込み部の末端部の両面すなわち金属板４のテーパ部１０内挿入部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するようにしているので、引張荷重が加わった際に表皮が直線になろうとする性質によって継手部の凹部となる部分、つまり心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂに生ずる応力の局部集中を第１の心材端部補強材７１，７２によって緩和させることができ、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。さらに、部分Ｂに生ずる応力の局部集中を当て板６１，６２によっても緩和させることができるため、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度をより向上させることができる。
【００４６】
実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００４７】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｂは、第１の心材端部補強材７３に金属板４の埋め込み部の心出しと、継手側端縁部のテーパ部１０の成形および保持機能を持たせたものである。
【００４８】
これを更に詳述すると、第１の心材端部補強材７３は、アルミからなり、先端に金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状の勘合部７３ｅを有し、その断面コ字状の両端片部７３ａ，７３ｂが前述のくさび状空間（図５のパテ充填部）に差し込まれているとともに、勘合部７３ｅの断面コ字状の両肩部から後方へテーパ部１０に沿って末広がり状に延出する後方片部７３ｃ，７３ｄが設けられてなるものである。それ以外の構成は、前述の第３実施形態のものと同様である。
【００４９】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、第１の心材端部補強材７３がアルミからなり、先端に前記金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状の勘合部７３ｅを有し、その断面コ字状の両端片部７３ａ，７３ｂによりくさび状空間を埋めるとともに、勘合部７３ｅの断面コ字状の両肩部から後方へテーパ部１０に沿って末広がり状に延出する後方片部７３ｃ，７３ｄを設けているので、当て板６１，６２による応力緩和効果に加え、第１の心材端部補強材７３によって金属板４の埋め込み部の心出しを行うことができ、製作時の目違いを防止することができるとともに、積層物端縁部のテーパ部１０の成形および保持を容易に行うことができる。
【００５０】
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００５１】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｃは、前述の第３実施形態のものと同様に、くさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するとともに、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７１，７２の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋め、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７１，７２を接着するようにしたものである。それ以外の構成は、前述の第３実施形態のものと同様である。
【００５２】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、くさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するとともに、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７１，７２の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋め、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７１，７２を接着するようにしているので、当て板６１，６２による応力緩和効果に加え、圧縮や引張に対する耐荷重性能を一層向上させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態で説明した、第１の心材端部補強材の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材で埋め、第２の心材端部補強材の先端に第１の心材端部補強材を接着することについては、前述の第３及び第４実施形態にも適用可能であることは言うまでもない。
【００５４】
実施の形態６．
図１０は本発明の実施の形態６に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第４及び第５実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できるた。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００５５】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｄは、第１の心材端部補強材７５が、金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状のアルミから形成され、その断面コ字状の両端片部７５ａ，７５ｂが前述のくさび状空間（図９のパテ充填部）に差し込まれている。また、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７５の後方空間が、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋められ、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７５が接着されている。それ以外の構成は、前述の第４および第５実施形態のものと同様である。
【００５６】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、第１の心材端部補強材７５を金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状のアルミから形成し、その断面コ字状の両端片部７５ａ，７５ｂによりくさび状空間が埋められるようにしているので、当て板６１，６２による応力緩和効果に加え、第１の心材端部補強材７５によって金属板４の埋め込み部の心出しを行うことができ、製作時の目違いを防止することができる。
【００５７】
また、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７５の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋め、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７５を接着しているので、圧縮や引張に対する耐荷重性能を一層向上させることができる。
【００５８】
実施の形態７．
図１１は本発明の実施の形態７に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００５９】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｅは、継手部の両面に添設されて接着される金属製の当て板６３，６４が、ボルト６及びナット７による補助的固定部を覆うストレート部６３ａ，６４ａのみから形成されているが、前述の応力集中部の説明のために用いた図６、図７のものとは異なり、その基端側（ＦＲＰ成形物本体側）６３ｂ，６４ｂは、テーパ部１０の直前まで延出して設けられている。
【００６０】
また、金属板４の埋め込み部の末端４ｃが、前述の第３乃至第６実施形態と同様にテーパ部１０の先端部にかかるようにテーパ部１０内に挿入配置され、積層物の表皮となる繊維強化材３ａ，３ｂにおけるテーパ部１０の内面と金属板４の埋め込み部の末端部の両面すなわち金属板４のテーパ部１０内挿入部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２が充填されている。それ以外の構成は、前述の第３実施形態のものと同様である。
【００６１】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、当て板６３，６４を、ＦＲＰ成形物１Ｅのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０の直前まで延出して設けているので、引張荷重を受けた際の応力をＦＲＰ成形物１Ｅに生ずる応力を当て板６３，６４に分担させることができる。さらに、金属板４の埋め込み部の末端４ｃをテーパ部１０内に挿入配置することによって金属板４と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの間に形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するようにしているので、引張荷重が加わった際に心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂ（図７参照）に生ずる応力の局部集中を第１の心材端部補強材７１，７２によっても緩和させることができる。このため、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００６２】
また、当て板６３，６４は、ナックル部を全く形成する必要がなく、ストレート板から構成できるので、製作が極めて容易である。
【００６３】
なお、本実施形態においても前述の第５及び第６実施形態で説明した第２の心材端部補強材７４を適用できることは言うまでもない。
【００６４】
また、本実施形態においても前述の第４実施形態で説明したアルミ製の第１の心材端部補強材７３や、前述の第６実施形態で説明した断面コ字状のアルミから形成される第１の心材端部補強材７５を適用できることは言うまでもない。
【００６５】
実施の形態８．
図１２は本発明の実施の形態８に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００６６】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｆは、継手部の両面に添設されて接着される金属製の当て板６５，６６が、そのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０までを覆うように形成されている。すなわち、各当て板６５，６６は、ボルト締結の際の面圧を分散するストレート部６５ａ，６６ａと、テーパ部１０を覆うようにストレート部６５ａ，６６ａの一端側に折曲形成されて、テーパ部１０の板厚方向変形を抑制する第１ナックル部６５ｂ，６６ｂとから構成されている。つまり、前述の第３実施形態のものとは、第２ナックル部が設けられていない点で異なっている。それ以外の構成は、全て前述の第３実施形態のものと同一である。
【００６７】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、当て板６５，６６を、ＦＲＰ成形物１Ｆのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０のまでを覆うように金属製の当て板６５，６６が継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板６５，６６が、金属板４の埋込部である一端側４ａと共にそれぞれ前記ボルト・ナット６，７によって本体側に補助的に固定されるようになっているので、ＦＲＰ成形物１Ｆに圧縮や引張などの面内荷重が負荷された時に、ＦＲＰ成形物１Ａに生ずる応力を当て板６１，６２にも分担させることができる。このため、圧縮荷重が加わった際にＦＲＰ成形物１Ｆの本体部の端部すなわち心材テーパの開始部分Ａ（図６参照）に生ずる応力の局部集中を当て板６５，６６によって緩和させることができるとともに、ＦＲＰ成形物１Ｆの板厚方向変形を抑制することができ、心材テーパの開始部分Ａにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００６８】
また、前述の第３実施形態のものと同様に、金属板４の埋め込み部の末端４ｃをテーパ部１０内に挿入配置することによって金属板４と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの間に形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するように構成しているので、引張荷重が加わった際に心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂ（図７参照）に生ずる応力の局部集中を第１の心材端部補強材７１，７２によっても緩和させることができる。このため、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００６９】
また、当て板６５，６６は、ナックル部が第１ナックル部６５ｂ，６６ｂのみとなり、第２ナックル部を形成する必要がないので、その分、製作が容易である。
【００７０】
なお、本実施形態においても前述の第５及び第６実施形態で説明した第２の心材端部補強材を適用できることは言うまでもない。
【００７１】
また、本実施形態においても前述の第４実施形態で説明したアルミ製の第１の心材端部補強材７３や、前述の第６実施形態で説明した断面コ字状のアルミから形成される第１の心材端部補強材７５を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法を示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法を示す工程図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図６】ＦＲＰ成形物に圧縮荷重が加わった場合の応力集中部の説明図である。
【図７】ＦＲＰ成形物に引張荷重が加わった場合の応力集中部の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ ＦＲＰ成形物
２，９ 心材
３ａ，３ｂ，１１ａ，１１ｂ 繊維強化材
４ 金属板（継手部の第１の心材）
４ａ 金属板の一端側（金属板の埋込部）
４ｂ 金属板の露出部
４ｃ 金属板の埋め込み部の末端
５，５０ 継手部
６ ボルト
７ ナット
８，８ａ，８ｂ 突合せ溶接部
９ 心材（第２の心材）
１０ テーパ部
４０ 目違い修正用金属板
６１，６２，６３，６４，６５，６６ 金属製の当て板
７１，７２，７３，７５ 第１の心材端部補強材
７３ａ，７３ｂ，７５ａ，７５ｂ 断面コ字状の両端片部
７３ｃ，７３ｄ 後方片部
７３ｅ 断面コ字状の勘合部
７４ 第２の心材端部補強材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ成形物相互を接合する際の継手構造と接合方法に係り、より詳しくは、比較的大型の舟艇の船殻をＦＲＰ成形物で構成することを可能とするＦＲＰ成形物の継手構造および継手接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰ成形物の継手となる端縁部に金属板の一端側を埋め込み、あるいは挟み込んでボルト・ナットによりＦＲＰ成形物の本体側に固定することで、ＦＲＰ成形物の継手部を金属から構成し、これによってＦＲＰ成形物相互あるいはＦＲＰ成形物と金属構造物との接合を溶接によって行えるようにしたものが、本出願人により既に提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０５７５８号公報（図２、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなものにあっては、例えばプラント装置や舟艇内の各構造部分へのＦＲＰ成形物の使用が可能となり、その用途を広げることができる。しかしながら、従来はＦＲＰ成形物の継手部や継手となる金属板のＦＲＰ成形物本体への固定部（特にボルト・ナット）が露出されて凹凸状態にあり、ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となっていないため、このような継手部を有するＦＲＰ成形物を船殻に使用した場合、前記凹凸により水流抵抗が増加するだけでなく、美観の悪化も避けられない。
【０００５】
本発明の技術的課題は、ＦＲＰ成形物を船殻に使用しても、水流抵抗の増加や美観の悪化を回避できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造は、心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、この継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が突合せ溶接されているとともに、これら金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部および前記突合せ溶接部を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなるものである。
【０００７】
また、このＦＲＰ成形物の継手接合方法は、心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部にこの継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を対向させ、突合せ溶接する工程と、これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、これら金属板の前記補助的固定部と前記突合せ溶接部を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造は、心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部にこの継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が、別体からなる目違い修正用金属板を介して対向し、この目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接されているとともに、両金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部と両突合せ溶接部および目違い修正用金属板を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなるものである。
【０００９】
また、このＦＲＰ成形物の継手接合方法は、心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、この継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を別体からなる目違い修正用金属板を介して対向配置する工程と、目違い修正用金属板の両端に、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端をそれぞれ突合せ溶接する工程と、これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、これら金属板の前記補助的固定部と両突合せ溶接部および目違い修正用金属板を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部の直前までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなるものである。
【００１１】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなるものである。
【００１２】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記金属板の一端側の埋め込み部は、その末端が前記テーパ部の先端部にかかるように配置され、少なくとも前記積層物の表皮となる前記繊維強化材における前記テーパ部の内面と前記金属板の埋め込み部の末端部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間が第１の心材端部補強材で埋められてなるものである。
【００１３】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状に形成され、この断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められてなるものである。
【００１４】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、先端に前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状の勘合部を有し、その断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められているとともに、前記勘合部の断面コ字状の両肩部から後方へ前記テーパ部に沿って末広がり状に延出する後方片部が設けられてなるものである。
【００１５】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記テーパ部における前記第１の心材端部補強材の後方空間は、前記積層物の心材または該心材よりも高い剛性、強度をもった第２の心材端部補強材で埋められているとともに、前記積層物の心材または第２の心材端部補強材の先端に前記第１の心材端部補強材が接着されてなるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＦＲＰ成形物の継手構造においては、継手部の第１の心材となる両金属板の埋込部を、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定し、更にこれら補助的固定部および突合せ溶接部を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加してその外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸して一体化しているので、継手部の結合強度が向上するとともに、継手部の表面へのボルト頭やナットの突出（露出）を防止することができる。このため、本発明に係るＦＲＰ成形物を比較的大型の舟艇の船殻に適用することも可能となり、その場合には水流抵抗増加、美観の悪化などを防止することができる。
【００１７】
また、連結接合部を三次元的に塑性変形させることができる金属板から構成して、隣接するＦＲＰ成形物間で金属板の露出部先端を突合せ溶接しているので、接合箇所の目違いに対する修正が可能となる。その際、両金属板の露出部の先端間に別体からなる目違い修正用金属板を介在させて、これら金属板の露出部の先端を目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接することで、接合箇所の三次元的な目違いに対する修正が容易となる。
【００１８】
また、ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部を、先端が金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成するとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部までを覆うように金属製の当て板を継手部の両面に添設して接着し、これら当て板を、前記金属板の埋込部と共にそれぞれボルト・ナットによってＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定しているので、ＦＲＰ成形物に引張や圧縮などの面内荷重が負荷された時に、ＦＲＰ成形物に生ずる応力を当て板にも分担させることができる。このため、ＦＲＰ成形物内の応力が減少し、例えば圧縮荷重が加わった際には、ＦＲＰ成形物の板厚方向変形を抑制することができて、特に継手部の心材テーパの開始部分で生じ易い心材と表皮材である繊維強化材との境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。このような耐荷重性能は、前記のように当て板を継手部の両面に接着することで、更に高めることができる。
【００１９】
また、金属板の一端側の埋め込み部を、その末端が前記テーパ部の先端部にかかるように配置し、少なくとも積層物の表皮となる繊維強化材における前記テーパ部の内面と前記金属板の埋め込み部の末端部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間を第１の心材端部補強材で埋めるようにしているので、引張荷重が加わった際に、ＦＲＰ成形物１Ａの表皮形状が凹となる部分、つまり心材テーパの先端部分から平行に移行する箇所で生じ易い心材と表皮材である繊維強化材との境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状に形成され、この断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められるようにしているので、第１の心材端部補強材によって金属板の埋め込み部の心出しを行うことができ、製作時の目違いを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記第１の心材端部補強材は、先端に前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状の勘合部を有し、その断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間を埋めるとともに、前記勘合部の断面コ字状の両肩部から後方へ前記テーパ部に沿って末広がり状に延出する後方片部を設けているので、第１の心材端部補強材によって金属板の埋め込み部の心出しと、積層物端縁部のテーパ部の成形および保持を容易に行うことができる。
【００２２】
また、本発明に係るＦＲＰ成形物の継手構造において、前記テーパ部における前記第１の心材端部補強材の後方空間を、前記積層物の心材またはこの心材よりも高い剛性、強度をもった第２の心材端部補強材で埋め、積層物の心材または第２の心材端部補強材の先端に第１の心材端部補強材を接着するようにしているので、耐荷重性能を一層向上させることができる。
【００２３】
本発明のＦＲＰ成形物の継手接合方法においては、継手部の第１の心材となる接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を突合せ溶接し、これら金属板の埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定した後、これら金属板の前記補助的固定部と前記突合せ溶接部を含む継手部全域がこれら両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加し、継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する手順を践むので、継手部が完全に固定されている状態下で、継手部への第２の心材の付加作業、繊維強化材の積層作業、樹脂含浸作業が行われる。このため、ＦＲＰ成形物相互の継手接合作業が容易となる。
【００２４】
また、連結接合部が継手部の第１の心材となる三次元的に塑性変形可能な金属板から構成されているので、接合箇所に目違いが生じておれば、溶接前に金属板を塑性変形させて修正することができる。このため、溶接後に溶接部にスプリングバックのような力が作用せず、信頼性の確保が容易となる。更に、両金属板の露出部の先端間に別体からなる目違い修正用金属板を介在させ、これら金属板の露出部の先端を目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接することで、目違いの修正を目違い修正用金属板部分で行わせることができて、両側の金属板への負担（目違い修正のための折り曲げ負荷やこれが埋込部へ与える影響など）を無くする、あるいは軽減することができて、信頼性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態１．
以下、図示実施形態に基づき本発明を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図、図２はその継手接合方法を示す工程図である。
【００２６】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１は、その本体部が例えばシート状の心材２を中にしてその両外側にＦＲＰ表皮材となる同じくシート状の繊維強化材３ａ，３ｂを積層して構成され、またこの積層物の継手となる端縁部（ここでは心材２が無く繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている部分）に、継手部５の第１の心材となる金属板（例えばＳＵＳ）４の一端側４ａがその板厚中心面を前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致させて埋め込まれており、樹脂含浸させ、硬化させて一体化されている。また、ＦＲＰ成形物１の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部１０に形成されている。
【００２７】
継手部５は、隣接するＦＲＰ成形物１，１間で金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端が突合せ溶接されているとともに、これら金属板４，４の埋込部である一端側４ａ，４ａが、それぞれボルト６及びナット７により、両ＦＲＰ成形物１，１の本体側、ここでは繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部に、補助的に固定されており、更にこれらボルト６及びナット７による補助的固定部と突合せ溶接部８とを含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材となる心材９を付加されてその外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟まれ、樹脂含浸され、硬化されて板状に一体化されている。
【００２８】
これを更に詳述すると、本体部の心材２は、ここではポリウレタン等の心形成材に樹脂を含浸させたものを使用しているが、ポリウレタンの他に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン、ポリ塩化ビニルの発泡体やバルサなどの軽量材等の使用も可能である。また、継手部５の第２の心材９は、ここでは突出するボルト６及びナット７部分はパテで成形しながら発泡剤を充填して構成しているが、発泡剤に代えて本体部の心材２と同様の材料を使用することも可能である。
【００２９】
繊維強化材３ａ，３ｂとしては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の織物やマット等、使用可能である。
【００３０】
注入する樹脂は、成形物のマトリックス樹脂となるものであり、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が使用可能である。
【００３１】
次に、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法について図２を用いて説明する。まず、心材２を中にして繊維強化材３ａ，３ｂと心材２とを積層し、この積層物の継手部５となる端縁部に、この継手部５の第１の心材となる金属板４の一端側４ａをその板厚中心面が前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物（例えばＦＲＰ船殻ブロック）１を得る（ａ）。次いで、接続すべきＦＲＰ成形物１，１相互の金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を対向させ（ｂ）、突合せ溶接する（ｃ）。次に、これら金属板４，４の埋込部すなわち一端側４ａ，４ａを、それぞれボルト６及びナット７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側（ここでは繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部）に補助的に固定する（ｄ）。その後、これら金属板４，４のボルト６及びナット７による補助的固定部と突合せ溶接部８とを含む継手部全域に、これら両ＦＲＰ成形物１，１の本体部（心材２入りの部分）の表面と面一となるように第２の心材９を付加し（ｅ）、さらに心材９を外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸させて一体化する（ｆ）。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、連結接合すべきＦＲＰ成形物１，１間で継手部５の第１の心材となる金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を突合せ溶接するとともに、両金属板４，４の埋込部すなわち一端側４ａ，４ａを、それぞれボルト・ナット６，７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側に補助的に固定し、これら補助的固定部および突合せ溶接部８を含む継手部全域を、両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材９を付加してその外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸して一体化しているので、継手部５の結合強度を上げることができ、かつ継手部５の表面へのボルト頭やナットの突出（露出）を防止することができる。このため、ＦＲＰ成形物１を比較的大型の舟艇の船殻ブロックに適用することも可能となり、その場合には水流抵抗増加、美観の悪化などを防止することができる。
【００３３】
また、連結接合部を三次元的に塑性変形させることができる金属板４，４から構成してので、接合箇所に目違いが生じておれば、隣接するＦＲＰ成形物１，１間で金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を突合せ溶接する前に金属板４，４を塑性変形させて修正することができる。このため、溶接後に溶接部にスプリングバックのような力が作用せず、信頼性の確保が容易となる。
【００３４】
また、連結接合部を突合せ溶接およびボルト・ナット６，７により固定してから、連結接合部における第２の心材９や表皮となる繊維強化材１１ａ，１１ｂの積層作業および樹脂含浸作業を行うので、ＦＲＰ成形物１，１相互の継手接合作業が容易となる。
【００３５】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図、図４はその継手接合方法を示す工程図であり、各図中、前述の第１実施形態のものと同一部分には同一符号を付してある。
【００３６】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１そのものは、前述の第１実施形態のものと同一構成を有している。すなわち、ＦＲＰ成形物１は、その本体部がシート状の心材２を中にしてその両外側にＦＲＰ表皮材となる同じくシート状の繊維強化材３ａ，３ｂを積層して構成され、またこの積層物の継手となる端縁部（ここでも心材２が無く繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている部分）に、継手部５の第１の心材となる金属板（例えばＳＵＳ）４の一端側４ａがその板厚中心面を前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致させて埋め込まれており、樹脂含浸させ、硬化させて一体化されている。また、ＦＲＰ成形物１の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部１０に形成されている。
【００３７】
継手部５０は、隣接するＦＲＰ成形物１，１間で金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端が別体からなる目違い修正用金属板４０を介して対向し、この目違い修正用金属板４０の両端にそれぞれ突合せ溶接（溶接部８ａ，８ｂ）されているとともに、両側の金属板４，４の埋込部である一端側４ａ，４ａが、それぞれボルト６及びナット７により、両ＦＲＰ成形物１，１の本体側すなわち繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部に、補助的に固定されており、更にこれらボルト６及びナット７による補助的固定部と両突合せ溶接部８ａ，８ｂとを含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物１，１の本体部の表面と面一となるように第２の心材となる心材９を付加されてその外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟まれ、樹脂含浸され、硬化されて板状に一体化されている。
【００３８】
次に、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法について図４を用いて説明する。まず、心材２を中にして繊維強化材３ａ，３ｂと心材２とを積層し、この積層物の継手部５となる端縁部に、この継手部５の第１の心材となる金属板４の一端側４ａをその板厚中心面が前記積層物すなわち本体部の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させてこれらが一体化されたＦＲＰ成形物（例えばＦＲＰ船殻ブロック）１を得る（ａ）。次いで、接続すべきＦＲＰ成形物１，１相互の金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を別体からなる目違い修正用金属板４０を介して対向させ（ｂ）、目違い修正用金属板４０の両端にそれぞれ突合せ溶接する（ｃ）。次に、両側の金属板４，４の埋込部すなわち一端側４ａ，４ａを、それぞれボルト６及びナット７により両ＦＲＰ成形物１，１の本体側（繊維強化材３ａ，３ｂのみが積層されている端縁部）に補助的に固定する（ｄ）。その後、これら金属板４，４のボルト６及びナット７による補助的固定部と両突合せ溶接部８ａ，８ｂとを含む継手部全域に、これら両ＦＲＰ成形物１，１の本体部（心材２入りの部分）の表面と面一となるように第２の心材９を付加し（ｅ）、さらに心材９を外側より繊維強化材１１ａ，１１ｂで挟み、樹脂含浸させて一体化する（ｆ）。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、連結接合部を三次元的に塑性変形させることができる金属板４，４から構成するとともに、両金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端間に同じく三次元的に塑性変形させることができる別体からなる目違い修正用金属板４０を介在させ、金属板４，４の露出部４ｂ，４ｂの先端を目違い修正用金属板４０の両端にそれぞれ突合せ溶接するようにしているので、前述の第１実施形態の持つ作用、効果に加え、目違いの修正を目違い修正用金属板４０部分で行わせることができて、両側の金属板４，４への負担（目違い修正のための折り曲げ負荷やこれが埋込部へ与える影響など）を無くする、あるいは軽減することができて、信頼性をより向上させることができるという利点を有する。
【００４０】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図、図６はＦＲＰ成形物に圧縮荷重が加わった場合の応力集中部の説明図、図７はＦＲＰ成形物に引張荷重が加わった場合の応力集中部の説明図であり、各図中、前述の第１実施形態のものと同一部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法については、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでは主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００４１】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ａは、そのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０、さらにテーパ部１０から本体部の直線部への変更点部分１０ａまでを覆うように金属製の当て板６１，６２が継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板６１，６２が、金属板４の埋込部である一端側４ａと共にそれぞれ前記ボルト・ナット６，７によって本体側に補助的に固定されるようになっている。すなわち、各当て板６１，６２は、ボルト締結の際の面圧を分散するストレート部６１ａ，６２ａと、テーパ部１０を覆うようにストレート部６１ａ，６２ａの一端側に折曲形成されて、テーパ部１０の板厚方向変形を抑制する第１ナックル部６１ｂ，６２ｂと、変更点部分１０ａを覆うように折曲形成されて、変更点部分１０ａの板厚方向変形を抑制する第２ナックル部６１ｃ，６２ｃとから構成されている。
【００４２】
また、金属板４の埋め込み部の末端４ｃがテーパ部１０の先端部にかかるようにテーパ部１０内に挿入配置され、積層物の表皮となる繊維強化材３ａ，３ｂにおけるテーパ部１０の内面と金属板４の埋め込み部の末端部の両面すなわち金属板４のテーパ部１０内挿入部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２が充填されている。それ以外の構成は、前述の第１実施形態のものと同様である。
【００４３】
図６及び図７のように当て板６０ａ，６０ｂがボルト締結の際の面圧を分散する機能しか持たない短尺のストレート部のみから形成され、金属板４の埋め込み部の末端４ｃがテーパ部１０内に挿入されていない、つまりテーパ部１０の先端部にくさび状空間が形成されておらず、心材端部補強が施されていない場合、図６のように圧縮荷重が加わると、ＦＲＰ成形物１Ａの本体部の端部すなわち心材テーパの開始部分Ａでは、圧縮力の一部（分力）はテーパ部１０の表皮すなわち繊維強化材３ａ，３ｂを剥離させようとする力として働く。また、図７のように引張荷重下では、張力は表皮が直線となるように作用するため、ＦＲＰ成形物１Ａの表皮形状が凹となる部分、つまり心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂでは、表皮すなわち繊維強化材３ａ，３ｂを金属板４から剥離させようとする力として働く。
【００４４】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、ＦＲＰ成形物１Ａのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０、さらにテーパ部１０から本体部の直線部への変更点部分１０ａまでを覆うように金属製の当て板６１，６２が継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板６１，６２が、金属板４の埋込部である一端側４ａと共にそれぞれ前記ボルト・ナット６，７によって本体側に補助的に固定されるようになっているので、ＦＲＰ成形物１Ａに圧縮や引張などの面内荷重が負荷された時に、ＦＲＰ成形物１Ａに生ずる応力を当て板６１，６２にも分担させることができる。このため、圧縮荷重が加わった際にＦＲＰ成形物１Ａの本体部の端部すなわち心材テーパの開始部分Ａに生ずる応力の局部集中を当て板６１，６２によって緩和させることができるとともに、ＦＲＰ成形物１Ａの板厚方向変形を抑制することができ、心材テーパの開始部分Ａにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。このような耐荷重性能は、前記のように当て板６１，６２を継手部の両面に接着することで、より高まることは言うまでもない。
【００４５】
また、金属板４の埋め込み部の末端４ｃがテーパ部１０の先端部にかかるようにテーパ部１０内に挿入配置され、積層物の表皮となる繊維強化材３ａ，３ｂにおけるテーパ部１０の内面と金属板４の埋め込み部の末端部の両面すなわち金属板４のテーパ部１０内挿入部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するようにしているので、引張荷重が加わった際に表皮が直線になろうとする性質によって継手部の凹部となる部分、つまり心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂに生ずる応力の局部集中を第１の心材端部補強材７１，７２によって緩和させることができ、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。さらに、部分Ｂに生ずる応力の局部集中を当て板６１，６２によっても緩和させることができるため、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度をより向上させることができる。
【００４６】
実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００４７】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｂは、第１の心材端部補強材７３に金属板４の埋め込み部の心出しと、継手側端縁部のテーパ部１０の成形および保持機能を持たせたものである。
【００４８】
これを更に詳述すると、第１の心材端部補強材７３は、アルミからなり、先端に金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状の勘合部７３ｅを有し、その断面コ字状の両端片部７３ａ，７３ｂが前述のくさび状空間（図５のパテ充填部）に差し込まれているとともに、勘合部７３ｅの断面コ字状の両肩部から後方へテーパ部１０に沿って末広がり状に延出する後方片部７３ｃ，７３ｄが設けられてなるものである。それ以外の構成は、前述の第３実施形態のものと同様である。
【００４９】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、第１の心材端部補強材７３がアルミからなり、先端に前記金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状の勘合部７３ｅを有し、その断面コ字状の両端片部７３ａ，７３ｂによりくさび状空間を埋めるとともに、勘合部７３ｅの断面コ字状の両肩部から後方へテーパ部１０に沿って末広がり状に延出する後方片部７３ｃ，７３ｄを設けているので、当て板６１，６２による応力緩和効果に加え、第１の心材端部補強材７３によって金属板４の埋め込み部の心出しを行うことができ、製作時の目違いを防止することができるとともに、積層物端縁部のテーパ部１０の成形および保持を容易に行うことができる。
【００５０】
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００５１】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｃは、前述の第３実施形態のものと同様に、くさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するとともに、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７１，７２の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋め、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７１，７２を接着するようにしたものである。それ以外の構成は、前述の第３実施形態のものと同様である。
【００５２】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、くさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するとともに、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７１，７２の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋め、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７１，７２を接着するようにしているので、当て板６１，６２による応力緩和効果に加え、圧縮や引張に対する耐荷重性能を一層向上させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態で説明した、第１の心材端部補強材の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材で埋め、第２の心材端部補強材の先端に第１の心材端部補強材を接着することについては、前述の第３及び第４実施形態にも適用可能であることは言うまでもない。
【００５４】
実施の形態６．
図１０は本発明の実施の形態６に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第４及び第５実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できるた。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００５５】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｄは、第１の心材端部補強材７５が、金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状のアルミから形成され、その断面コ字状の両端片部７５ａ，７５ｂが前述のくさび状空間（図９のパテ充填部）に差し込まれている。また、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７５の後方空間が、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋められ、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７５が接着されている。それ以外の構成は、前述の第４および第５実施形態のものと同様である。
【００５６】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、第１の心材端部補強材７５を金属板４の埋め込み部の末端４ｃが勘合可能な断面コ字状のアルミから形成し、その断面コ字状の両端片部７５ａ，７５ｂによりくさび状空間が埋められるようにしているので、当て板６１，６２による応力緩和効果に加え、第１の心材端部補強材７５によって金属板４の埋め込み部の心出しを行うことができ、製作時の目違いを防止することができる。
【００５７】
また、テーパ部１０における第１の心材端部補強材７５の後方空間を、本体部の心材２よりも高い剛性、強度を持つ例えば木材からなる第２の心材端部補強材７４で埋め、第２の心材端部補強材７４の先端に第１の心材端部補強材７５を接着しているので、圧縮や引張に対する耐荷重性能を一層向上させることができる。
【００５８】
実施の形態７．
図１１は本発明の実施の形態７に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００５９】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｅは、継手部の両面に添設されて接着される金属製の当て板６３，６４が、ボルト６及びナット７による補助的固定部を覆うストレート部６３ａ，６４ａのみから形成されているが、前述の応力集中部の説明のために用いた図６、図７のものとは異なり、その基端側（ＦＲＰ成形物本体側）６３ｂ，６４ｂは、テーパ部１０の直前まで延出して設けられている。
【００６０】
また、金属板４の埋め込み部の末端４ｃが、前述の第３乃至第６実施形態と同様にテーパ部１０の先端部にかかるようにテーパ部１０内に挿入配置され、積層物の表皮となる繊維強化材３ａ，３ｂにおけるテーパ部１０の内面と金属板４の埋め込み部の末端部の両面すなわち金属板４のテーパ部１０内挿入部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２が充填されている。それ以外の構成は、前述の第３実施形態のものと同様である。
【００６１】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、当て板６３，６４を、ＦＲＰ成形物１Ｅのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０の直前まで延出して設けているので、引張荷重を受けた際の応力をＦＲＰ成形物１Ｅに生ずる応力を当て板６３，６４に分担させることができる。さらに、金属板４の埋め込み部の末端４ｃをテーパ部１０内に挿入配置することによって金属板４と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの間に形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するようにしているので、引張荷重が加わった際に心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂ（図７参照）に生ずる応力の局部集中を第１の心材端部補強材７１，７２によっても緩和させることができる。このため、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００６２】
また、当て板６３，６４は、ナックル部を全く形成する必要がなく、ストレート板から構成できるので、製作が極めて容易である。
【００６３】
なお、本実施形態においても前述の第５及び第６実施形態で説明した第２の心材端部補強材７４を適用できることは言うまでもない。
【００６４】
また、本実施形態においても前述の第４実施形態で説明したアルミ製の第１の心材端部補強材７３や、前述の第６実施形態で説明した断面コ字状のアルミから形成される第１の心材端部補強材７５を適用できることは言うまでもない。
【００６５】
実施の形態８．
図１２は本発明の実施の形態８に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図であり、図中、前述の第３実施形態のものに相当する部分には同一符号を付してある。なお、本実施形態に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法についても、前述の第１実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を直接突合せ溶接する接合方法や、前述の第２実施形態のように継手部の第１の心材となる金属板相互を目違い修正用金属板を介して突合せ溶接する接合方法の何れも採用可能であり、その説明を適用できる。このため、継手接合方法についての説明は省略し、ここでも主にＦＲＰ成形物の継手構造について説明する。
【００６６】
本実施形態に係るＦＲＰ成形物１Ｆは、継手部の両面に添設されて接着される金属製の当て板６５，６６が、そのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０までを覆うように形成されている。すなわち、各当て板６５，６６は、ボルト締結の際の面圧を分散するストレート部６５ａ，６６ａと、テーパ部１０を覆うようにストレート部６５ａ，６６ａの一端側に折曲形成されて、テーパ部１０の板厚方向変形を抑制する第１ナックル部６５ｂ，６６ｂとから構成されている。つまり、前述の第３実施形態のものとは、第２ナックル部が設けられていない点で異なっている。それ以外の構成は、全て前述の第３実施形態のものと同一である。
【００６７】
本実施形態のＦＲＰ成形物の継手構造においては、当て板６５，６６を、ＦＲＰ成形物１Ｆのボルト６及びナット７による補助的固定部からその本体部の継手側端縁部のテーパ部１０のまでを覆うように金属製の当て板６５，６６が継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板６５，６６が、金属板４の埋込部である一端側４ａと共にそれぞれ前記ボルト・ナット６，７によって本体側に補助的に固定されるようになっているので、ＦＲＰ成形物１Ｆに圧縮や引張などの面内荷重が負荷された時に、ＦＲＰ成形物１Ａに生ずる応力を当て板６１，６２にも分担させることができる。このため、圧縮荷重が加わった際にＦＲＰ成形物１Ｆの本体部の端部すなわち心材テーパの開始部分Ａ（図６参照）に生ずる応力の局部集中を当て板６５，６６によって緩和させることができるとともに、ＦＲＰ成形物１Ｆの板厚方向変形を抑制することができ、心材テーパの開始部分Ａにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００６８】
また、前述の第３実施形態のものと同様に、金属板４の埋め込み部の末端４ｃをテーパ部１０内に挿入配置することによって金属板４と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの間に形成されるくさび状空間に、パテからなる第１の心材端部補強材７１，７２を充填するように構成しているので、引張荷重が加わった際に心材テーパの先端部分から平行に移行する部分Ｂ（図７参照）に生ずる応力の局部集中を第１の心材端部補強材７１，７２によっても緩和させることができる。このため、部分Ｂにおける心材２と表皮材である繊維強化材３ａ，３ｂとの境界面での剥離に対する強度を向上させることができる。
【００６９】
また、当て板６５，６６は、ナックル部が第１ナックル部６５ｂ，６６ｂのみとなり、第２ナックル部を形成する必要がないので、その分、製作が容易である。
【００７０】
なお、本実施形態においても前述の第５及び第６実施形態で説明した第２の心材端部補強材を適用できることは言うまでもない。
【００７１】
また、本実施形態においても前述の第４実施形態で説明したアルミ製の第１の心材端部補強材７３や、前述の第６実施形態で説明した断面コ字状のアルミから形成される第１の心材端部補強材７５を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法を示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係るＦＲＰ成形物の継手接合方法を示す工程図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図６】ＦＲＰ成形物に圧縮荷重が加わった場合の応力集中部の説明図である。
【図７】ＦＲＰ成形物に引張荷重が加わった場合の応力集中部の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係るＦＲＰ成形物の継手構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ ＦＲＰ成形物
２，９ 心材
３ａ，３ｂ，１１ａ，１１ｂ 繊維強化材
４ 金属板（継手部の第１の心材）
４ａ 金属板の一端側（金属板の埋込部）
４ｂ 金属板の露出部
４ｃ 金属板の埋め込み部の末端
５，５０ 継手部
６ ボルト
７ ナット
８，８ａ，８ｂ 突合せ溶接部
９ 心材（第２の心材）
１０ テーパ部
４０ 目違い修正用金属板
６１，６２，６３，６４，６５，６６ 金属製の当て板
７１，７２，７３，７５ 第１の心材端部補強材
７３ａ，７３ｂ，７５ａ，７５ｂ 断面コ字状の両端片部
７３ｃ，７３ｄ 後方片部
７３ｅ 断面コ字状の勘合部
７４ 第２の心材端部補強材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、
前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が突合せ溶接されているとともに、これら金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部および前記突合せ溶接部を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなることを特徴とするＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項２】
心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、
前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が、別体からなる目違い修正用金属板を介して対向し、この目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接されているとともに、両金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部と両前記突合せ溶接部および前記目違い修正用金属板を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなることを特徴とするＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項３】
前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部の直前までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項４】
前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項５】
前記金属板の一端側の埋め込み部は、その末端が前記テーパ部の先端部にかかるように配置され、少なくとも前記積層物の表皮となる前記繊維強化材における前記テーパ部の内面と前記金属板の埋め込み部の末端部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間が第１の心材端部補強材で埋められていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項６】
前記第１の心材端部補強材は、前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状に形成され、該断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められてなることを特徴とする請求項５記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項７】
前記第１の心材端部補強材は、先端に前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状の勘合部を有し、該断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められているとともに、該勘合部の断面コ字状の両肩部から後方へ前記テーパ部に沿って末広がり状に延出する後方片部が設けられていることを特徴とする請求項５記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項８】
前記テーパ部における前記第１の心材端部補強材の後方空間は、前記積層物の心材または該心材よりも高い剛性、強度をもった第２の心材端部補強材で埋められているとともに、前記積層物の心材または第２の心材端部補強材の先端に前記第１の心材端部補強材が接着されてなることを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項９】
心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、
接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を対向させ、突合せ溶接する工程と、
これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、
これら金属板の前記補助的固定部と前記突合せ溶接部を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、
継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、
を有することを特徴とするＦＲＰ成形物の継手接合方法。
【請求項１０】
心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、
接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を別体からなる目違い修正用金属板を介して対向配置する工程と、
目違い修正用金属板の両端に、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端をそれぞれ突合せ溶接する工程と、
これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、
これら金属板の前記補助的固定部と両前記突合せ溶接部および前記目違い修正用金属板を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、
継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、
を有することを特徴とするＦＲＰ成形物の継手接合方法。
【請求項１】
心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、
前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が突合せ溶接されているとともに、これら金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部および前記突合せ溶接部を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなることを特徴とするＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項２】
心材を中にしてその両外側に繊維強化材を積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を、前記金属板を介して隣接ＦＲＰ成形物間で連結接合してなる継手構造であって、
前記継手構造は、隣接するＦＲＰ成形物間で前記金属板の露出部の先端が、別体からなる目違い修正用金属板を介して対向し、この目違い修正用金属板の両端にそれぞれ突合せ溶接されているとともに、両金属板の前記埋込部が、それぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されており、更にこれら補助的固定部と両前記突合せ溶接部および前記目違い修正用金属板を含む継手部全域が、両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加されてその外側より繊維強化材で挟まれ、樹脂含浸して一体化されてなることを特徴とするＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項３】
前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部の直前までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項４】
前記ＦＲＰ成形物の本体部の継手側端縁部は、先端が前記金属板に向けて間隔が縮小するテーパ部に形成されているとともに、前記補助的固定部から前記テーパ部までを覆うように金属製の当て板が前記継手部の両面に添設されて接着され、これら当て板が、前記金属板の前記埋込部と共にそれぞれ前記ボルト・ナットによって前記ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項５】
前記金属板の一端側の埋め込み部は、その末端が前記テーパ部の先端部にかかるように配置され、少なくとも前記積層物の表皮となる前記繊維強化材における前記テーパ部の内面と前記金属板の埋め込み部の末端部の両面との間にそれぞれ形成されるくさび状空間が第１の心材端部補強材で埋められていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項６】
前記第１の心材端部補強材は、前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状に形成され、該断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められてなることを特徴とする請求項５記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項７】
前記第１の心材端部補強材は、先端に前記金属板の埋め込み部の末端部が勘合可能な断面コ字状の勘合部を有し、該断面コ字状の両端片部により前記くさび状空間が埋められているとともに、該勘合部の断面コ字状の両肩部から後方へ前記テーパ部に沿って末広がり状に延出する後方片部が設けられていることを特徴とする請求項５記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項８】
前記テーパ部における前記第１の心材端部補強材の後方空間は、前記積層物の心材または該心材よりも高い剛性、強度をもった第２の心材端部補強材で埋められているとともに、前記積層物の心材または第２の心材端部補強材の先端に前記第１の心材端部補強材が接着されてなることを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載のＦＲＰ成形物の継手構造。
【請求項９】
心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、
接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を対向させ、突合せ溶接する工程と、
これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、
これら金属板の前記補助的固定部と前記突合せ溶接部を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、
継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、
を有することを特徴とするＦＲＰ成形物の継手接合方法。
【請求項１０】
心材を中にして繊維強化材と心材とを積層し、またこの積層物の継手部となる端縁部に、該継手部の第１の心材となる金属板の一端側をその板厚中心面が前記積層物の板厚中心面と一致するように埋め込み、樹脂含浸させて、これらが一体化されたＦＲＰ成形物を得る工程と、
接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端を別体からなる目違い修正用金属板を介して対向配置する工程と、
目違い修正用金属板の両端に、接続すべきＦＲＰ成形物相互の金属板の露出部先端をそれぞれ突合せ溶接する工程と、
これら金属板の前記埋込部をそれぞれボルト・ナットにより両ＦＲＰ成形物の本体側に補助的に固定する工程と、
これら金属板の前記補助的固定部と両前記突合せ溶接部および前記目違い修正用金属板を含む継手部全域が両ＦＲＰ成形物の本体部の表面と面一となるように第２の心材を付加する工程と、
継手部に付加した第２の心材を外側より繊維強化材で挟み、樹脂含浸させて一体化する工程と、
を有することを特徴とするＦＲＰ成形物の継手接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−４４３４７（Ｐ２００８−４４３４７Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２２２２９（Ｐ２００７−１２２２２９）
【出願日】平成１９年５月７日（２００７．５．７）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月７日（２００７．５．７）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
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