JPH03281850A - 三次元接合構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、繊維強化プラスチックや鉄筋コンクリート等
の複合材料を三次元的に接合してなる三次元接合構造体
及びその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、繊維強化プラスチックや鉄筋コンクリート等のよ
うにマトリックスを線状の強化材で補強してなる複合材
料を相互に接合する場合、複合材料か繊維強化プラスチ
ッつてある場合には、マトリックスである合成樹脂たけ
て相互に接合するようにし、複合材料か鉄筋コンクリー
トである場合には、強化材である鉄筋を組合わせるか又
は溶接した後、枠をはめてマトリックスのコンクリート
で固めるようにしていたか、前者の場合には、マトリッ
クスだけの接合であるため接合部における強度が不足す
るという欠点かあり、一方、後者の場合には、接合作業
か非常に面倒て生産性か悪いという欠点かありだ。

特に、複合材料を三次元的に接合して三次元接合構造体
とする場合には、その接合部に三次元方向の複雑で大き
な応力が作用するため、接合強度を大きくする必要があ
り、また、３部材以上の複合材料を接合しなければなら
ないために、接合作業をてきるたけ簡略化することか望
ましい。

［発明か解決しようとするｆｆ題コ コ本発明目的は、３部材以上の複合材料によって接合強
度の大きい三次元接合構造体を簡単に得ることかてきる
ように構成することにある。

［ｉ！題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の三次元接合構造体は
、端部においてマトリックスから強化材を露出させた少
なくとも３部材の複合材料と、強化材用結合穴を互いに
非交差の状態て三次元方向に穿設した継手部材とを、露
出した強化材を結合穴に挿入した状態で相互に接着する
ことにより、上記複合材料を三次元的に接合してなるこ
とを特徴とするものである。

また、三次元接合機造体の製造方法は、継手部材に強化
材用結合穴を互いに非交差の状態で三次元方向に穿設し
、接合すべき複合材料の端部において強化材をマトリッ
クスから露出させると共に、露出した強化材を継手部材
の結合穴に挿入し、これらの複合材料と継手部材とを相
互に接着することにより、上記複合材料を三次元的に接
合することを特徴とするものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しなから詳述する。

第１図は三次元接合構造体の一実施例を示すものて、こ
の構造体は、マトリックス４を線状の強化材５て補強し
てなる６部材の複合材料１ａ、１ｂ。

２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを、立方体状の継手部材δて接
合−体止することにより、３軸三次元接合構造体として
構成されており、上記各複合材料１８〜３ｂと継手部材
６とは次のようにして接合されている。

即ち、Ｗ４２図からも明らかなように、上記継手部材５
の３軸方向に面する各接合面６ａには、強化材用結合穴
７を軸線か互いに交差することかないように穿設し、一
方、各複合材料１８〜３ｂの端部においては、マトリッ
クス４を除去することにより強化材５を所定の長さ露出
させる。

次に、露出した強化材５に接着材を塗布した後、該強化
材５を継手部材６の結合穴７に挿入して接着することに
より、各複合材料１８〜３ｂを継手部材６を介して３軸
方向に接合する。この場合、マトリックス４と継手部材
６も同様に接着剤て接着する。

従って、上記マトリックス４と継手部材６とは、接着剤
て互いに接着可能な素材によって構成することか好まし
く、より好ましくは同系の素材で構成することである。

即ち１例えば複合材料かｍ、＊強化プラスチックである
場合には、継手部材をプラスチックによって構成し、複
合材料か鉄筋コンクリートである場合には、継手部材を
コンクリートにより構成することか好ましい。

一方、上記接着剤としては、強化材５やマトリックス４
及び継手部材６等の材質に応してそれらの接着に適した
ものを使用するか、継手部材６やマトリックス４と回し
材質のものを使用するのが好ましい。

また、上述したように継手部材６の両側に同一軸上に位
置する２部材の複合材料１ａ、ｌｂ又は２ａ。

２ｂ或は３ａ、３ｂを接合する場合には、該継手部材６
の相対する接合面６ａ、６ａに各複合材料に専用の結合
穴７を互いに位置競合しないように穿設し、強化材５を
継手部材６の厚さとほぼ同し長さ露出させてそれぞれの
結合穴７に挿入し接着しても良いか、両接合面５ａ、６
ａに共通の結合穴７を穿設し、強化材５を継手部材６の
厚さのほぼ半分の長さ露出させて該結合穴７の両側から
半分づつ挿入し、それらを接１することもできる。

かくして複合材料１８〜３ｂを強化材５と共に三次元的
に簡単に接合することかでき、しかも、強化材５の接合
により、三次元方向に複雑で大きな応力か作用する接合
部の強度を著しく高めることかてきる。従って、それを
例えば三次元織物に適用することにより、強度の大きい
三次元織物を簡単に得ることかてきる。

なお、上述した記三次元接合構造体は、６部材の複合材
料１ａ〜３ｂを３軸方向に接合することにより構成して
いるか、少なくともいずれかの軸上において、相対向す
る２部材の複合材料の一方を省略した形に接合できるこ
とはいうまてもない。また、直方体状の継手部材を使用
すれば、断面形状の異なる複合材料を接合することがて
きる。

第３図及び第４図は、三次元接合構造体の別実施例を示
すものて、この構造体は、強化材１５を露出させた８部
材の複合材料１０ａ、１０ｂ〜１３ａ、１３ｂを継手部
材１６を介して４軸方向に接合することにより、４軸三
次元接合構造体として構成した場合であり、この場合に
使用される継手部材１６としては、第５図（Ａ）、（Ｂ
）に示すように、４軸方向に接合面１６ａと結合穴１７
とを備えた多面体状のものが使用される。なお、第５図
（Ａ）は継手部材１６を接合面１６ａの方向にみた場合
、同図（Ｂ）は接合面１６ａ間に形成された自由面１６
ｂの方向にみた場合である。

また、第６図に示す実施例の構造体は、強化材２７を露
出させた大きさの異なる複合材料２０ａ、２０ｂ〜２６
ａ、２６ｂを継手部材２８を介してγ軸方向に接合した
７ｊ！１１Ｅ次元接合構造体てあり、この場合の継手部
材２８は、第７図からも明らかなように、７軸方向に大
きさの異なる接合面２８ａ、２８ｂと結合穴２９とを備
えた多面体状のものが使用される。なお、第７図は、継
手部材２８を面積の大きい接合面２８ａの方向にみた場
合である。

本発明において使用される上記複合材料は、３次元的に
強化材５て補強されたものである必要はなく、少なくと
も１方向に強化材か配設されたものであればよい。

［発明の効果］ このように本発明によれば、３部材以上の複合材料によ
って接合強度の大きい三次元接合構造体を簡単に得るこ
とかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る三次元接合構造体の第１実施例を
示す斜視図、第２図はその接合方法を示す分解斜視図、
第３図は三次元接合構造体の第２実施例を示す斜視図、
第４図はその接合方法を示す分解斜視図、第５図（Ａ）
は継手部材を接合面方向にみた図、同図（Ｂ）は自由面
方向にみた図、第６図は三次元接合構造体の第３実施例
を示す分解状態の図、第７図は継手部材を面積の大きい
接合面方向にみた図である。 ｌａ、ｌｂ　〜３ａ、３ｂ、　１０ａ、１０ｂ　〜１３
ａ、１：ｌｂ、　２０ａ、２０ｂ　〜２６ａ、２６ｂ−
−複合材料 ４・・マトリックス、 ５．１５．２７・・強化材、 ６．１５．２８・・継手部材、 ７．１７．２９・・接合穴。 第 ？ 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、端部においてマトリックスから強化材を露出させた
   少なくとも３部材の複合材料と、強化材用結合穴を互い
   に非交差の状態で三次元方向に穿設した継手部材とを、
   露出した強化材を結合穴に挿入した状態で相互に接着す
   ることにより、上記複合材料を三次元的に接合してなる
   ことを特徴とする三次元接合構造体。 ２、継手部材に強化材用結合穴を互いに非交差の状態で
   三次元方向に穿設し、接合すべき複合材料の端部におい
   て強化材をマトリックスから露出させると共に、露出し
   た強化材を継手部材の結合穴に挿入し、これらの複合材
   料と継手部材とを相互に接着することにより、上記複合
   材料を三次元的に接合することを特徴とする三次元接合
   構造体の製造方法。