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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023101237
(43)【公開日】2023-07-20
(54)【発明の名称】繊維強化樹脂接合体
(51)【国際特許分類】
F16B 5/04 20060101AFI20230712BHJP
F16B 4/00 20060101ALI20230712BHJP
B32B 5/28 20060101ALI20230712BHJP
B32B 7/08 20190101ALI20230712BHJP
B29C 65/56 20060101ALI20230712BHJP
B29C 65/08 20060101ALI20230712BHJP
【ＦＩ】
F16B5/04 B
F16B4/00 N
B32B5/28 Z
B32B7/08
B29C65/56
B29C65/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022001740
(22)【出願日】2022-01-07
(71)【出願人】
【識別番号】000003001
【氏名又は名称】帝人株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002505
【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】加藤 卓巳
(72)【発明者】
【氏名】華 国飛
(72)【発明者】
【氏名】小永井 祐平
【テーマコード（参考）】
3J001
4F100
4F211
【Ｆターム（参考）】
3J001FA02
3J001GA06
3J001HA02
3J001HA07
3J001JD05
3J001JD07
3J001KA21
3J001KB01
4F100AB03B
4F100AD11A
4F100AK48A
4F100BA02
4F100DC11B
4F100DD01A
4F100DH02A
4F100EC10
4F100EJ25
4F100GB32
4F211AD16
4F211AD19
4F211AG03
4F211TA01
4F211TA06
4F211TC03
4F211TD02
4F211TH17
4F211TN03
4F211TN23
4F211TN75
4F211TQ05
(57)【要約】
【課題】かしめ加工する突起部よりも、接合する相手部材に設ける貫通孔が大きい場合に、突起部の高さを高くせずに、強固に固定された繊維強化樹脂接合体を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの突起部を有する繊維強化樹脂を含む部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも１つの突起部を有する繊維強化樹脂を含む部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの突起部を有する繊維強化樹脂を含む部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体。
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体。
【請求項2】
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域に、前記貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する、請求項１に記載の繊維強化樹脂接合体。
【請求項3】
前記貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、前記切欠き部ｃ１が前記かしめ部に覆われている領域に存在する、請求項１又は２に記載の繊維強化樹脂接合体。
【請求項4】
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである、請求項１～３のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂接合体。
【請求項5】
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂接合体。
【請求項6】
厚み方向から見た前記貫通孔ｈ１の形状が、楕円形及び多角形のいずれでもない、請求項１～５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化樹脂接合体、及びその製造方法に関わるものである。さらに詳しくは、かしめ部を有する繊維強化樹脂接合体に関わるものであり、自動車に代表される構造部品に好適に使用することができる。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車に用いられる材料分野では、軽量化を考慮してマルチマテリアル化が進んでおり、鋼板、アルミ合金のほか、樹脂と炭素繊維などの強化繊維を含む、いわゆる繊維強化樹脂が注目されている。マルチマテリアル化が進む中、異種材料を接合する様々な技術開発が進められているが、接着剤を用いた化学的な接合や、リベット等を用いた機械的な締結が主流となっている。マトリクス樹脂として熱可塑性樹脂を用いた繊維強化樹脂を接合する場合には、予め設けた突起部の先端を熱で変形させることで、かしめにより接合する手法を利用することができ、ピール方向（接合面に対して垂直な方向）に高い接合強度を得られる。また、かしめの際の加熱方法として熱や超音波といった様々な手法を採用できるなどの理由で、各種の産業分野で広く用いられている。
【0003】
特許文献１には、ピール方向の接合強度に優れた、かしめ部を有する繊維強化樹脂接合体が記載されている。
【0004】
特許文献２には、金属系部材と繊維強化樹脂系部材との異種材料の接合において、繊維強化樹脂系部材の樹脂が溶け込み凝固収縮した際に、金属系部材側の接合部に抜け防止の役割をする形状の穴を設けることを特徴とする接合部形状と接合方法が記載されている。
【0005】
特許文献３には、一方面から他方面に向かって貫通孔が形成された第１部材と、前記貫通孔に挿通される突起を有する第２部材と、を接合する接合方法であって、前記貫通孔の孔径よりも大きな内径を有する筒状部と該筒状部の内部に摺動自在に配置される可動部とを用意する準備工程と、前記貫通孔に前記突起を挿通させて前記第２部材を前記第１部材の一方面に配置すると共に、前記筒状部の内部と前記貫通孔とが連通するように該筒状部を前記第１部材の他方面と当接させて配置する配置工程と、前記筒状部内で前記可動部を前記突起へ向かって移動させ、該可動部を該突起と衝接させて該突起を変形させて前記第２部材を前記第１部材に係止するアンカー部を形成するアンカー部形成工程と、を含む接合方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第２０１５／１４６８４６号
【特許文献2】特開２０１６－０１６５９２号公報
【特許文献3】特開２０１５－１８６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
かしめを行う場合、通常であればかしめ加工する突起部の大きさに対して、接合する相手部材に設ける貫通孔の部材板厚方向の投影面積は大きくても突起部の投影面積に対して１．２倍程度であり（より具体的な大きさに言い換えると、貫通孔の大きさは、突起部の太さに対して１．１０倍程度以内の太さであり）、出来る限り隙間を小さくする。
一般的に、大型成形品に複数のかしめ部を設けて固定する場合などにおいて、成形品の個体差による反りや寸法ばらつきの影響を回避するために、ボスやリブといったかしめ部を加工する突起部の大きさに対して、接合する相手部材に設ける貫通孔の寸法を大きく採る必要があり、接合する２つの部材間の隙間が大きくなる。このため、かしめ加工した際に、かしめ加工する材料で隙間を十分に充填させることができず、部材同士を強固に固定することができないという問題があった。
また、上記隙間を充填するため、かしめ加工する材料の体積を大きくすることも考えられ、体積を増やすためにリブやボスなどの突起部の高さを高く設計することも考えられるが、突起部の高さを高くすると、成形時に突起部のショートショットや脱型不良が発生しやすくなり不良率が高くなる問題があった。
一般的に、大型成形品に複数のかしめ部を設けて固定する場合などにおいて、成形品の個体差による反りや寸法ばらつきの影響を回避するために、ボスやリブといったかしめ部を加工する突起部の大きさに対して、接合する相手部材に設ける貫通孔の寸法を大きく採る必要があり、接合する２つの部材間の隙間が大きくなる。このため、かしめ加工した際に、かしめ加工する材料で隙間を十分に充填させることができず、部材同士を強固に固定することができないという問題があった。
また、上記隙間を充填するため、かしめ加工する材料の体積を大きくすることも考えられ、体積を増やすためにリブやボスなどの突起部の高さを高く設計することも考えられるが、突起部の高さを高くすると、成形時に突起部のショートショットや脱型不良が発生しやすくなり不良率が高くなる問題があった。
【0008】
本発明の課題は、かしめ加工する突起部よりも、接合する相手部材に設ける貫通孔が大きい場合に、突起部の高さを低く保ったまま、強固に固定された繊維強化樹脂接合体を提供することにある。
【0009】
より具体的には、貫通孔の部材板厚方向の投影面積が、突起部の投影面積に対して１．２倍以上のとき（更には１．５倍以上のとき）、上記課題は顕著な課題として現れる。
例えば、突起部が円柱形であって、その底面の直径が６ｍｍであった場合、貫通孔の大きさが６．６ｍｍ超の場合に上記課題は顕著な課題となり、貫通孔の大きさが１０ｍｍとなったときに更に顕著な課題となる。
例えば、突起部が円柱形であって、その底面の直径が６ｍｍであった場合、貫通孔の大きさが６．６ｍｍ超の場合に上記課題は顕著な課題となり、貫通孔の大きさが１０ｍｍとなったときに更に顕著な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは鋭意検討し、下記手段により、上記課題を解決できることを見出した。
【0011】
［１］
少なくとも１つの突起部を有する繊維強化樹脂を含む部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体。
［２］
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域に、前記貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する、［１］に記載の繊維強化樹脂接合体。
［３］
前記貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、前記切欠き部ｃ１が前記かしめ部に覆われている領域に存在する、［１］又は［２］に記載の繊維強化樹脂接合体。
［４］
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである、［１］～［３］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂接合体。
［５］
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する、［１］～［４］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂接合体。
［６］
厚み方向から見た前記貫通孔ｈ１の形状が、楕円形及び多角形のいずれでもない、［１］～［５］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂接合体。
少なくとも１つの突起部を有する繊維強化樹脂を含む部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体。
［２］
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域に、前記貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する、［１］に記載の繊維強化樹脂接合体。
［３］
前記貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、前記切欠き部ｃ１が前記かしめ部に覆われている領域に存在する、［１］又は［２］に記載の繊維強化樹脂接合体。
［４］
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである、［１］～［３］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂接合体。
［５］
前記部材Ｂは、前記かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する、［１］～［４］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂接合体。
［６］
厚み方向から見た前記貫通孔ｈ１の形状が、楕円形及び多角形のいずれでもない、［１］～［５］のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂接合体。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、貫通孔の部材板厚方向の投影面積が、突起部の投影面積に対して１．２倍以上の場合に、突起部の高さを低く保ったまま、強固に固定され初期剛性の高い繊維強化樹脂接合体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の繊維強化樹脂接合体の一例を模式的に示す断面図。
【図2】本発明の繊維強化樹脂接合体の一例に含まれる部材Ｂの平面図。
【図3】かしめ部を形成する前の部材Ａに相当する部材Ａａと部材Ｂとを、部材Ａａの突起部Ａ１が部材Ｂの貫通孔ｈ１を貫通するように重ねた際の模式図。
【図4】本発明の繊維強化樹脂接合体の一例に含まれる部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の模式図。
【図5】本発明の繊維強化樹脂接合体の一例に含まれる部材Ｂの平面図。
【図7】本発明の繊維強化樹脂接合体の一例に含まれる部材Ｂの平面図。
【図9】実施例の繊維強化樹脂接合体に用いた部材Ｂの貫通孔ｈ１とその周辺を模式的に表す平面図。（ｅ）についてはＥ－Ｅ断面図も併記してある。
【図10】従来の繊維強化樹脂接合体の一例を模式的に示す断面図。
【図11】従来の繊維強化樹脂接合体の一例に含まれる部材Ｇの平面図。
【図12】かしめ部を形成する前の部材Ｆに相当する部材Ｆａと、部材Ｇとを、部材Ｆａの突起部Ｆ１が部材Ｇの貫通孔を貫通するように重ねた際の模式図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の繊維強化樹脂接合体は、
繊維強化樹脂を含み、少なくとも１つの突起部を有する部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体である。
繊維強化樹脂を含み、少なくとも１つの突起部を有する部材Ａと、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する部材Ｂとを含む繊維強化樹脂接合体であって、
前記突起部は、前記貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ前記貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部を有し、
前記貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、前記部材Ｂの前記かしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、Ｓ１＜ＳＴである、繊維強化樹脂接合体である。
【0015】
以下、本発明について説明するが、まず初めに、従来の繊維強化樹脂接合体の典型的な例について説明する。
【0016】
＜かしめ加工を用いた従来の繊維強化樹脂接合体＞
図１０は、従来の繊維強化樹脂接合体の一例を模式的に示す断面図である。
図１０の従来の繊維強化樹脂接合体３０は、部材Ｆと部材Ｇとの接合体である。部材Ｆは繊維強化樹脂を含む。部材Ｆは少なくとも１つの突起部Ｆ１を有する。部材Ｇは少なくとも１つの貫通孔を有する。部材Ｆの突起部Ｆ１は、部材Ｇの貫通孔を貫通しており、かつ貫通孔から突き出した部分にかしめ部Ｆ２を有する。
図１０は、従来の繊維強化樹脂接合体の一例を模式的に示す断面図である。
図１０の従来の繊維強化樹脂接合体３０は、部材Ｆと部材Ｇとの接合体である。部材Ｆは繊維強化樹脂を含む。部材Ｆは少なくとも１つの突起部Ｆ１を有する。部材Ｇは少なくとも１つの貫通孔を有する。部材Ｆの突起部Ｆ１は、部材Ｇの貫通孔を貫通しており、かつ貫通孔から突き出した部分にかしめ部Ｆ２を有する。
【0017】
【0018】
図１２に、かしめ部を形成する前の部材Ｆに相当する部材Ｆａと、部材Ｇとを、部材Ｆａの突起部Ｆ１が部材Ｇの貫通孔を貫通するように重ねた際の模式図を示す。
図１０の従来の繊維強化樹脂接合体３０を製造するには、図１２に示すように、部材Ｆａと部材Ｇとを、部材Ｆａの突起部Ｆ１が部材Ｇの貫通孔を貫通するように重ねて、突起部Ｆ１の貫通孔から突き出した部分をかしめ加工する。かしめ加工する前の突起部Ｆ１の形状は特に限定されないが、典型的には円柱である。
図１０の従来の繊維強化樹脂接合体３０を製造するには、図１２に示すように、部材Ｆａと部材Ｇとを、部材Ｆａの突起部Ｆ１が部材Ｇの貫通孔を貫通するように重ねて、突起部Ｆ１の貫通孔から突き出した部分をかしめ加工する。かしめ加工する前の突起部Ｆ１の形状は特に限定されないが、典型的には円柱である。
【0019】
貫通孔の部材板厚方向の投影面積Ｓｘと、突起部の投影面積Ｓｙとが、Ｓｘ＞Ｓｙ×１．２の場合、従来の繊維強化樹脂接合体３０は、部材Ｆの突起部Ｆ１と部材Ｇの貫通孔のクリアランスが大きくなりすぎて、このクリアランスに繊維強化樹脂材料を充填させることができないため、部材Ｆと部材Ｇとのせん断引張方向の初期剛性が弱いという問題があった。
また、前述のように、部材Ｆａの突起部Ｆ１をより高くし、かしめ加工する際に突起部Ｆ１と貫通孔との隙間を埋めることも考えられるが、突起部の高さを高くすると、部材Ｆａの成形時の突起部のショートショットや脱型不良が発生しやすくなり不良率が高くなるという問題があった。
また、前述のように、部材Ｆａの突起部Ｆ１をより高くし、かしめ加工する際に突起部Ｆ１と貫通孔との隙間を埋めることも考えられるが、突起部の高さを高くすると、部材Ｆａの成形時の突起部のショートショットや脱型不良が発生しやすくなり不良率が高くなるという問題があった。
【0020】
＜本発明の繊維強化樹脂接合体＞
これに対して、本発明の繊維強化樹脂接合体は、部材同士が強固に固定されており、優れたせん断引張方向の初期剛性を有する。その理由について以下に詳しく説明するが、部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、部材Ｂのかしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合に、Ｓ１＜ＳＴであることによるものである。
なお、図１０の従来の繊維強化樹脂接合体３０では、部材Ｇの貫通孔ｊ１の最大内接円柱の側面積をＳ２とし、部材Ｇのかしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＵとした場合に、Ｓ２＝ＳＵである。
せん断引張方向とは、板厚方向に垂直な方向と、その反対方向であり、例えば、図１のｘ方向と、その反対方向である。
これに対して、本発明の繊維強化樹脂接合体は、部材同士が強固に固定されており、優れたせん断引張方向の初期剛性を有する。その理由について以下に詳しく説明するが、部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、部材Ｂのかしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合に、Ｓ１＜ＳＴであることによるものである。
なお、図１０の従来の繊維強化樹脂接合体３０では、部材Ｇの貫通孔ｊ１の最大内接円柱の側面積をＳ２とし、部材Ｇのかしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＵとした場合に、Ｓ２＝ＳＵである。
せん断引張方向とは、板厚方向に垂直な方向と、その反対方向であり、例えば、図１のｘ方向と、その反対方向である。
【0021】
本発明の繊維強化樹脂接合体は、部材Ｂのかしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超６０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴ１とした場合に、Ｓ１＜ＳＴ１であることが好ましく、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超４５°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴ２とした場合に、Ｓ１＜ＳＴ２であることがより好ましく、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超３０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴ３とした場合に、Ｓ１＜ＳＴ３であることが更に好ましい。
【0022】
以下、本発明の一実施形態について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0023】
本発明の繊維強化樹脂接合体の代表的な実施形態として、以下の態様が挙げられる。
第一の態様：部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域に、貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する態様。
第二の態様：部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する態様。
第三の態様：貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、切欠き部ｃ１が、かしめ部に覆われている領域に存在する態様。
第四の態様：部材Ｂは、かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである態様。
第一の態様：部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域に、貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する態様。
第二の態様：部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する態様。
第三の態様：貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、切欠き部ｃ１が、かしめ部に覆われている領域に存在する態様。
第四の態様：部材Ｂは、かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである態様。
【0024】
（第一の態様）
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第一の態様について説明する。
第一の態様は、部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域に、貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する態様である。
貫通孔ｈ２は、貫通孔ｈ１の周りにあることが好ましい。
図１は、本発明の繊維強化樹脂接合体の一例（第一の態様）を模式的に示す断面図（図２のＫ１－Ｋ２断面図）である。
図１の繊維強化樹脂接合体１０は、部材Ａと部材Ｂとを含む接合体である。部材Ａは繊維強化樹脂を含む。部材Ａは少なくとも１つの突起部Ａ１を有する。部材Ｂは少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する。部材Ａの突起部Ａ１は、部材Ｂの貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部Ａ２を有する。部材Ｂの厚みはＣＢである。部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域に、貫通孔ｈ１とは異なる貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する。貫通孔ｈ２には部材Ａの繊維強化樹脂が入り込んでいる。
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第一の態様について説明する。
第一の態様は、部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域に、貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する態様である。
貫通孔ｈ２は、貫通孔ｈ１の周りにあることが好ましい。
図１は、本発明の繊維強化樹脂接合体の一例（第一の態様）を模式的に示す断面図（図２のＫ１－Ｋ２断面図）である。
図１の繊維強化樹脂接合体１０は、部材Ａと部材Ｂとを含む接合体である。部材Ａは繊維強化樹脂を含む。部材Ａは少なくとも１つの突起部Ａ１を有する。部材Ｂは少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する。部材Ａの突起部Ａ１は、部材Ｂの貫通孔ｈ１を貫通しており、かつ貫通孔ｈ１から突き出した部分にかしめ部Ａ２を有する。部材Ｂの厚みはＣＢである。部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域に、貫通孔ｈ１とは異なる貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する。貫通孔ｈ２には部材Ａの繊維強化樹脂が入り込んでいる。
【0025】
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の部材Ｂの貫通孔ｈ１の形状は特に限定されず、円形（真円形又は楕円形）でもよいし、多角形でもよい。ｚ方向（厚み方向）から見た場合の部材Ｂの貫通孔ｈ１の形状は、楕円形及び多角形のいずれでもないことが好ましく、真円形であることが特に好ましい。
【0026】
図１の繊維強化樹脂接合体１０に含まれる部材Ｂの平面図（ｚ方向から見た図）を図２に示す。
図２に示すように、第一の態様における部材Ｂの貫通孔ｈ１は、ｚ方向（厚み方向）から見た場合、真円形である（この円の直径をＲｈ１とする）。
図２に示すように、第一の態様における部材Ｂの貫通孔ｈ１は、ｚ方向（厚み方向）から見た場合、真円形である（この円の直径をＲｈ１とする）。
【0027】
図２に示すように、第一の態様における部材Ｂは、貫通孔ｈ１の周りに、貫通孔ｈ１よりも小さい貫通孔ｈ２を少なくとも１つ有する。なお、第三の態様における切欠き部ｃ１とは異なり、貫通孔ｈ２は貫通孔ｈ１とはつながっていない。
【0028】
貫通孔ｈ２の数は特に限定されないが、２個以上であることが好ましく、４個以上であってもよい。貫通孔ｈ２の数の上限は特に限定されないが、例えば１００個以下とすることができ、５０個以下とすることができ、３０個以下とすることができる。
【0029】
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の部材Ｂの貫通孔ｈ２の形状は特に限定されず、円形（真円形又は楕円形）でもよいし、多角形でもよい。貫通孔ｈ２は長細い孔（長孔）とすることもでき、貫通孔ｈ１の形状に沿った長孔とすることもできる（図９の（ｂ）参照）。
【0030】
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の貫通孔ｈ２の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さＬｈ２が、貫通孔ｈ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さＬｈ１よりも小さいことが好ましい。
Ｌｈ１／Ｌｈ２は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｌｈ１／Ｌｈ２は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
貫通孔ｈ２が複数ある場合、複数のＬｈ２は同一でも異なっていてもよい。
貫通孔ｈ２の形状が真円形である場合、Ｌｈ２は貫通孔ｈ２の直径（Ｒｈ２）となる。貫通孔ｈ１の形状が真円形である場合、Ｌｈ１は貫通孔ｈ１の直径（Ｒｈ１）となる。
Ｌｈ１／Ｌｈ２は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｌｈ１／Ｌｈ２は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
貫通孔ｈ２が複数ある場合、複数のＬｈ２は同一でも異なっていてもよい。
貫通孔ｈ２の形状が真円形である場合、Ｌｈ２は貫通孔ｈ２の直径（Ｒｈ２）となる。貫通孔ｈ１の形状が真円形である場合、Ｌｈ１は貫通孔ｈ１の直径（Ｒｈ１）となる。
【0031】
図２に示すように、第一の態様における貫通孔ｈ２は、ｚ方向（厚み方向）から見た場合、真円形である（この円の直径をＲｈ２とする）。複数のＲｈ２は同一でも異なっていてもよい。
【0032】
Ｒｈ１／Ｒｈ２は１より大きく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｒｈ１／Ｒｈ２は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
【0033】
図１の繊維強化樹脂接合体１０を製造するには、かしめ加工する前の突起部Ａ１を有する繊維強化樹脂成形体である部材Ａａと、部材Ｂとを、部材Ａａの突起部Ａ１が部材Ｂの貫通孔ｈ１を貫通するように重ねて、突起部Ａ１をかしめ加工することが好ましい。
図３に、部材Ａａと部材Ｂとを、部材Ａａの突起部Ａ１が部材Ｂの貫通孔ｈ１を貫通するように重ねた際の模式図を示す。
図３に、部材Ａａと部材Ｂとを、部材Ａａの突起部Ａ１が部材Ｂの貫通孔ｈ１を貫通するように重ねた際の模式図を示す。
【0034】
かしめ加工は、突起部Ａ１の貫通孔ｈ１から突き出した部分に熱を加えて圧縮することにより実施することができる。
かしめ加工の際に、突起部Ａ１の繊維強化樹脂の一部が溶融して流動し、少なくとも１つの貫通孔ｈ２の中に入る。このようにして、かしめ部Ａ２につながっている部位が貫通孔ｈ２に入り込んだ構造とすることができ、図１の繊維強化樹脂接合体１０が製造される。
繊維強化樹脂接合体１０は、貫通孔ｈ２に、かしめ部Ａ２につながっている部位の繊維強化樹脂が入り込んでいるため、せん断引張方向の初期剛性が高い。なお、図１では、貫通孔ｈ２の内部の全体に繊維強化樹脂が充填されているが、板厚方向から見た時の、貫通孔ｈ１と突起部Ａ１の間に観察されるクリアランス面積と比べて、貫通孔ｈ２の面積が小さいため、かしめられた樹脂で容易に充填されやすく、せん断引張方向に高い初期剛性（初期せん断引張剛性）が発現しやすい。
また、本発明では、複数の貫通孔ｈ２の全ての内部の全体に繊維強化樹脂が充填されていなくてもよく、少なくとも一部分に繊維強化樹脂が入っていればよい。
かしめ加工の際に、突起部Ａ１の繊維強化樹脂の一部が溶融して流動し、少なくとも１つの貫通孔ｈ２の中に入る。このようにして、かしめ部Ａ２につながっている部位が貫通孔ｈ２に入り込んだ構造とすることができ、図１の繊維強化樹脂接合体１０が製造される。
繊維強化樹脂接合体１０は、貫通孔ｈ２に、かしめ部Ａ２につながっている部位の繊維強化樹脂が入り込んでいるため、せん断引張方向の初期剛性が高い。なお、図１では、貫通孔ｈ２の内部の全体に繊維強化樹脂が充填されているが、板厚方向から見た時の、貫通孔ｈ１と突起部Ａ１の間に観察されるクリアランス面積と比べて、貫通孔ｈ２の面積が小さいため、かしめられた樹脂で容易に充填されやすく、せん断引張方向に高い初期剛性（初期せん断引張剛性）が発現しやすい。
また、本発明では、複数の貫通孔ｈ２の全ての内部の全体に繊維強化樹脂が充填されていなくてもよく、少なくとも一部分に繊維強化樹脂が入っていればよい。
【0035】
ここで、図１の繊維強化樹脂接合体１０において、部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱を考える。
図４に、図１の繊維強化樹脂接合体１０に含まれる部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱２０の模式図を示す。部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱２０の高さはＣＢであり、底面の直径はＲｈ１である。したがって、部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱２０の側面積をＳ１とすると、Ｓ１＝πＲｈ１ＣＢである。πは円周率である。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴはＳ１に貫通孔ｈ２の最大内接円柱の側面積（πＲｈ２ＣＢ×貫通孔ｈ２の個数）を加えたものとなる。したがって、Ｓ１＜ＳＴである。
図４に、図１の繊維強化樹脂接合体１０に含まれる部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱２０の模式図を示す。部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱２０の高さはＣＢであり、底面の直径はＲｈ１である。したがって、部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱２０の側面積をＳ１とすると、Ｓ１＝πＲｈ１ＣＢである。πは円周率である。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴはＳ１に貫通孔ｈ２の最大内接円柱の側面積（πＲｈ２ＣＢ×貫通孔ｈ２の個数）を加えたものとなる。したがって、Ｓ１＜ＳＴである。
【0036】
（第二の態様）
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第二の態様について説明する。
第二の態様は、部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する態様である。
図５に第二の態様に含まれる部材Ｂの一例の平面図（厚み方向から見た図）を示す。
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第二の態様について説明する。
第二の態様は、部材Ｂが、かしめ部に覆われている領域の少なくとも一部に凹部を有する態様である。
図５に第二の態様に含まれる部材Ｂの一例の平面図（厚み方向から見た図）を示す。
【0037】
【0038】
凹部ｄ１の数は特に限定されないが、２個以上であることが好ましく、４個以上であってもよい。凹部ｄ１の数の上限は特に限定されないが、例えば１００個以下とすることができ、５０個以下とすることができ、３０個以下とすることができる。
【0039】
凹部ｄ１のｚ方向（厚み方向）から見た場合の形状は特に限定されず、円形（真円形又は楕円形）でもよいし、多角形でもよい。凹部ｄ１は長細いくぼみ（溝）とすることもでき、貫通孔ｈ１の形状に沿った細長いくぼみ（溝）とすることもできる。
【0040】
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の１つの凹部ｄ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さＬｄ１が、１つの貫通孔ｈ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さＬｈ１（貫通孔ｈ１の形状が真円形である場合、直径Ｒｈ１）よりも小さいことが好ましい。
Ｌｈ１／Ｌｄ２は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｌｈ１／Ｌｄ２は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
凹部ｄ１が複数ある場合、複数のＬｄ１は同一でも異なっていてもよい。
Ｌｈ１／Ｌｄ２は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｌｈ１／Ｌｄ２は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
凹部ｄ１が複数ある場合、複数のＬｄ１は同一でも異なっていてもよい。
【0041】
Ｒｈ１／Ｌｄ１は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｒｈ１／Ｌｄ１は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
【0042】
図６に、図５のＫ３－Ｋ４断面図（ｘ方向から見た模式図）を示す。図６に示すように、凹部ｄ１の内壁面は厚み方向（ｚ方向）に平行ではなく、厚み方向（ｚ方向）に対してθ１の角度傾斜した方向（ｆ１方向）に平行な面Ｓｄ１と、厚み方向（ｚ方向）に対してθ２の角度傾斜した方向（ｆ２方向）に平行な面Ｓｄ２とを含む。θ１は０°超９０°未満であり、θ２は０°超９０°未満である。θ１とθ２は同じでもよいし、異なっていてもよい。
【0043】
図５の部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とすると、Ｓ１＝πＲｈ１ＣＢである。ＣＢは部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の高さ（部材Ｂの厚み）である。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴはＳ１に凹部ｄ１の内壁面の面積（面Ｓｄ１及び面Ｓｄ２を含む全ての内壁面の面積の総和）を加えたものとなる。したがって、Ｓ１＜ＳＴである。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴはＳ１に凹部ｄ１の内壁面の面積（面Ｓｄ１及び面Ｓｄ２を含む全ての内壁面の面積の総和）を加えたものとなる。したがって、Ｓ１＜ＳＴである。
【0044】
第二の態様の繊維強化樹脂接合体を製造する場合も、前述の第一の態様の繊維強化樹脂接合体を製造する場合と同様に、かしめ加工の際に、突起部Ａ１の繊維強化樹脂の一部が溶融して流動し、少なくとも１つの凹部ｄ１の中に入る。このようにして、かしめ部Ａ２につながっている部位が凹部ｄ１に入り込んだ構造とすることができ、第二の態様の繊維強化樹脂接合体が製造される。第二の態様の繊維強化樹脂接合体は、凹部ｄ１に、かしめ部Ａ２につながっている部位の繊維強化樹脂が入り込んでいるため、せん断引張方向の初期剛性が高い。なお、凹部ｄ１の内部の全体に繊維強化樹脂が充填されていなくてもよく、少なくとも一部分に繊維強化樹脂が入っていればよい。
【0045】
（第三の態様）
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第三の態様について説明する。
第三の態様は、貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、切欠き部ｃ１が、かしめ部に覆われている領域に存在する態様である。
切欠き部ｃ１は貫通孔ｈ１の周縁に存在し、かつ貫通孔ｈ１とつながっている（一体となっている）。
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第三の態様について説明する。
第三の態様は、貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有し、切欠き部ｃ１が、かしめ部に覆われている領域に存在する態様である。
切欠き部ｃ１は貫通孔ｈ１の周縁に存在し、かつ貫通孔ｈ１とつながっている（一体となっている）。
【0046】
切欠き部ｃ１の数は特に限定されないが、２個以上であることが好ましく、４個以上であってもよい。切欠き部ｃ１の数の上限は特に限定されないが、例えば１００個以下とすることができ、５０個以下とすることができ、３０個以下とすることができる。
【0047】
図７に、第三の態様に含まれる部材Ｂの一例の平面図（厚み方向から見た図）を示す。
図７の部材Ｂは、貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有する。切欠き部ｃ１はかしめ部に覆われている領域に存在する。
図７の部材Ｂは、貫通孔ｈ１の周縁に少なくとも１つの切欠き部ｃ１を有する。切欠き部ｃ１はかしめ部に覆われている領域に存在する。
【0048】
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の切欠き部ｃ１を有する貫通孔ｈ１の形状は特に限定されず、例えば、花形でもよいし、星形でもよい。
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の切欠き部ｃ１の形状は特に限定されず、例えば、半円形でもよいし、多角形でもよい。また、切欠き部ｃ１は線状（長細い形状）であってもよい。
図７では、ｚ方向（厚み方向）から見た場合の形状が真円形（この円の直径をＲｈ１とする。）の貫通孔の周縁に三角形の切欠き部ｃ１を８個有し、貫通孔と切欠き部ｃ１とが一体となっている。
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の切欠き部ｃ１の形状は特に限定されず、例えば、半円形でもよいし、多角形でもよい。また、切欠き部ｃ１は線状（長細い形状）であってもよい。
図７では、ｚ方向（厚み方向）から見た場合の形状が真円形（この円の直径をＲｈ１とする。）の貫通孔の周縁に三角形の切欠き部ｃ１を８個有し、貫通孔と切欠き部ｃ１とが一体となっている。
【0049】
ｚ方向（厚み方向）から見た場合の１つの切欠き部ｃ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さＬｃ１が、１つの貫通孔ｈ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さＬｈ１よりも小さいことが好ましい。
図８に、図７の領域Ｔの拡大図を示す。図７の切欠き部ｃ１におけるＬｃ１は図８に示すとおりである。
切欠き部ｃ１が複数ある場合、複数のＬｃ１は同一でも異なっていてもよい。
Ｌｈ１＞Ｌｃ１は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｌｈ１＞Ｌｃ１は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
図８に、図７の領域Ｔの拡大図を示す。図７の切欠き部ｃ１におけるＬｃ１は図８に示すとおりである。
切欠き部ｃ１が複数ある場合、複数のＬｃ１は同一でも異なっていてもよい。
Ｌｈ１＞Ｌｃ１は１より大きいことが好ましく、１．５以上とすることができ、２以上とすることができる。また、Ｌｈ１＞Ｌｃ１は１００以下とすることができ、５０以下とすることができる。
【0050】
図７の部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とすると、Ｓ１＝πＲｈ１ＣＢである。ＣＢは部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の高さ（部材Ｂの厚み）である。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴは切欠き部ｃ１の内壁面の面積を考慮すると、Ｓ１＜ＳＴとなる。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴは切欠き部ｃ１の内壁面の面積を考慮すると、Ｓ１＜ＳＴとなる。
【0051】
第三の態様の繊維強化樹脂接合体を製造する場合、かしめ加工の際に、突起部Ａ１の繊維強化樹脂の一部が溶融して流動し、少なくとも１つの切欠き部ｃ１の内壁面に接触する。このようにして、かしめ部Ａ２につながっている部位が切欠き部ｃ１の内壁面に接触した構造とすることができ、第三の態様の繊維強化樹脂接合体が製造される。第三の態様の繊維強化樹脂接合体は、切欠き部ｃ１の内壁面に、かしめ部Ａ２につながっている部位の繊維強化樹脂が接触しているため、せん断方向の強度が高い。なお、切欠き部ｃ１の内壁面の全体に繊維強化樹脂が接触していなくてもよく、少なくとも一部分に繊維強化樹脂が接触していればよい。
【0052】
また、２つの切欠き部ｃ１の間の部分が厚み方向（ｚ方向）に曲がっている（隆起している）形状であってもよい（図９の（ｅ）参照）。
【0053】
（第四の態様）
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第四の態様について説明する。
第四の態様は、部材Ｂのかしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである態様である。
粗面化処理は特に限定されないが、例えば、サンディングにより行うことができる。サンディングペーパーの粗さは特に限定されないが、せん断引張方向への引っ掛かりが大きいほうが有利であるため、＃３２０よりも荒いサンドペーパーを使用することが好ましく、＃１００よりも荒いサンドペーパーを使用することがより好ましい。サンドペーパーの表面の目の粗さは番手といわれ「＃」を付けた数字で表される。＃は粒度とも言われ研磨剤の粒子のサイズで、数字が小さいほど粗目になる。サンディング以外にもサンドブラスト、化成品処理やレーザー加工による細孔処理なども挙げられる。
本発明の繊維強化樹脂接合体の一例である第四の態様について説明する。
第四の態様は、部材Ｂのかしめ部に覆われている領域の少なくとも一部が粗面化処理されたものである態様である。
粗面化処理は特に限定されないが、例えば、サンディングにより行うことができる。サンディングペーパーの粗さは特に限定されないが、せん断引張方向への引っ掛かりが大きいほうが有利であるため、＃３２０よりも荒いサンドペーパーを使用することが好ましく、＃１００よりも荒いサンドペーパーを使用することがより好ましい。サンドペーパーの表面の目の粗さは番手といわれ「＃」を付けた数字で表される。＃は粒度とも言われ研磨剤の粒子のサイズで、数字が小さいほど粗目になる。サンディング以外にもサンドブラスト、化成品処理やレーザー加工による細孔処理なども挙げられる。
【0054】
第四の態様の部材Ｂは粗面化処理されているため、表面に細かい凹凸や溝が形成されている。
【0055】
第四の態様の部材Ｂの貫通孔ｈ１の形状が直径Ｒｈ１の真円形である場合、貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とすると、Ｓ１＝πＲｈ１ＣＢである。ＣＢは部材Ｂの貫通孔ｈ１の最大内接円柱の高さ（部材Ｂの厚み）である。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴはＳ１に粗面化処理により形成された凹凸や溝の内壁面の面積を加えたものとなる。したがって、Ｓ１＜ＳＴである。
また、部材Ｂのかしめ部Ａ２に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、ＳＴはＳ１に粗面化処理により形成された凹凸や溝の内壁面の面積を加えたものとなる。したがって、Ｓ１＜ＳＴである。
【0056】
第四の態様の繊維強化樹脂接合体を製造する場合、かしめ加工の際に、突起部Ａ１の繊維強化樹脂の一部が溶融して流動し、粗面化処理により形成された凹凸や溝の内壁面に接触する。このようにして、かしめ部Ａ２につながっている部位が粗面化処理により形成された凹凸や溝の内壁面に接触した構造とすることができ、第四の態様の繊維強化樹脂接合体が製造される。第四の態様の繊維強化樹脂接合体は、粗面化処理により形成された凹凸や溝の内壁面に、かしめ部Ａ２につながっている部位の繊維強化樹脂が接触しているため、せん断引張方向の初期剛性が高い。なお、粗面化処理により形成された凹凸や溝の内壁面の全体に繊維強化樹脂が接触していなくてもよく、少なくとも一部分に繊維強化樹脂が接触していればよい。
【0057】
次に、本発明の繊維強化樹脂接合体に含まれる部材Ａ及び部材Ｂについて上記した以外の事項（含まれる成分など）を説明する。
【0058】
＜部材Ａ＞
部材Ａは、繊維強化樹脂を含む部材であり、繊維強化樹脂成形体であることが好ましい。
部材Ａは、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含んでなることが好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂をマトリクスとし、そのマトリクス中に強化繊維が含有されていることが好ましい。
部材Ａにおけるマトリクスの存在量（含有量）は、下記で述べるマトリクスの種類や強化繊維の種類等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではないが、通常、強化繊維１００質量部に対して３質量部～１０００質量部の範囲内である。より好ましくは３０～２００質量部、更に好ましくは３０～１５０質量部である。
部材Ａは、例えば、平面部を有し、その断面が四角形などの多角形である平板、角柱、多面体などであって、通常は、当該平面部上に、その平面部に対して垂直方向に、突起部を有するものがよい。当該平面部の厚みは同一でも異なっていてもよいが、機械強度の点で同一であるのがよい。かかる平面部の厚みとしては、１～２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
また、部材Ａが平板である場合、かかる平板の厚みは１～２０ｍｍの範囲内で一定であっても異なる部分があってもよい。
部材Ａは、繊維強化樹脂を含む部材であり、繊維強化樹脂成形体であることが好ましい。
部材Ａは、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含んでなることが好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂をマトリクスとし、そのマトリクス中に強化繊維が含有されていることが好ましい。
部材Ａにおけるマトリクスの存在量（含有量）は、下記で述べるマトリクスの種類や強化繊維の種類等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではないが、通常、強化繊維１００質量部に対して３質量部～１０００質量部の範囲内である。より好ましくは３０～２００質量部、更に好ましくは３０～１５０質量部である。
部材Ａは、例えば、平面部を有し、その断面が四角形などの多角形である平板、角柱、多面体などであって、通常は、当該平面部上に、その平面部に対して垂直方向に、突起部を有するものがよい。当該平面部の厚みは同一でも異なっていてもよいが、機械強度の点で同一であるのがよい。かかる平面部の厚みとしては、１～２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
また、部材Ａが平板である場合、かかる平板の厚みは１～２０ｍｍの範囲内で一定であっても異なる部分があってもよい。
【0059】
（強化繊維）
強化繊維の種類は、特に限定されるものではない。
強化繊維は、無機繊維又は有機繊維のいずれであっても好適に用いることができる。
無機繊維としては、例えば、炭素繊維、活性炭繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、タングステンカーバイド繊維、シリコンカーバイド繊維（炭化ケイ素繊維）、セラミックス繊維、アルミナ繊維、天然繊維、玄武岩などの鉱物繊維、ボロン繊維、窒化ホウ素繊維、炭化ホウ素繊維、及び金属繊維等を挙げることができる。
金属繊維としては、例えば、アルミニウム繊維、銅繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維を挙げることができる。
ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラス、石英ガラス繊維、ホウケイ酸ガラス繊維等からなるものを挙げることができる。
有機繊維としては、例えば、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート等の樹脂材料からなる繊維を挙げることができる。
強化繊維の種類は、特に限定されるものではない。
強化繊維は、無機繊維又は有機繊維のいずれであっても好適に用いることができる。
無機繊維としては、例えば、炭素繊維、活性炭繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、タングステンカーバイド繊維、シリコンカーバイド繊維（炭化ケイ素繊維）、セラミックス繊維、アルミナ繊維、天然繊維、玄武岩などの鉱物繊維、ボロン繊維、窒化ホウ素繊維、炭化ホウ素繊維、及び金属繊維等を挙げることができる。
金属繊維としては、例えば、アルミニウム繊維、銅繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維を挙げることができる。
ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラス、石英ガラス繊維、ホウケイ酸ガラス繊維等からなるものを挙げることができる。
有機繊維としては、例えば、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート等の樹脂材料からなる繊維を挙げることができる。
【0060】
本発明においては、２種類以上の強化繊維を併用してもよい。この場合、複数種の無機繊維を併用してもよく、複数種の有機繊維を併用してもよく、無機繊維と有機繊維とを併用してもよい。
複数種の無機繊維を併用する態様としては、例えば、炭素繊維と金属繊維とを併用する態様、炭素繊維とガラス繊維を併用する態様等を挙げることができる。一方、複数種の有機繊維を併用する態様としては、例えば、アラミド繊維と他の有機材料からなる繊維とを併用する態様等を挙げることができる。さらに、無機繊維と有機繊維を併用する態様としては、例えば、炭素繊維とアラミド繊維とを併用する態様を挙げることができる。
複数種の無機繊維を併用する態様としては、例えば、炭素繊維と金属繊維とを併用する態様、炭素繊維とガラス繊維を併用する態様等を挙げることができる。一方、複数種の有機繊維を併用する態様としては、例えば、アラミド繊維と他の有機材料からなる繊維とを併用する態様等を挙げることができる。さらに、無機繊維と有機繊維を併用する態様としては、例えば、炭素繊維とアラミド繊維とを併用する態様を挙げることができる。
【0061】
強化繊維として炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維は、軽量でありながら強度に優れた繊維強化樹脂接合体を得ることができるからである。
炭素繊維としては、一般的にポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、石油・石炭ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、リグニン系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長系炭素繊維などが知られているが、本発明においてはこれらのいずれの炭素繊維であっても好適に用いることができる。
本発明においては引張強度に優れる点でポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維を用いることが好ましい。強化繊維としてＰＡＮ系炭素繊維を用いる場合、その引張弾性率は１００～６００ＧＰａの範囲内であることが好ましく、２００～５００ＧＰａの範囲内であることがより好ましく、２３０～４５０ＧＰａの範囲内であることがさらに好ましい。また、引張強度は２０００～１００００ＭＰａの範囲内であることが好ましく、３０００～８０００ＭＰａの範囲内であることがより好ましい。
炭素繊維としては、一般的にポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、石油・石炭ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、リグニン系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長系炭素繊維などが知られているが、本発明においてはこれらのいずれの炭素繊維であっても好適に用いることができる。
本発明においては引張強度に優れる点でポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維を用いることが好ましい。強化繊維としてＰＡＮ系炭素繊維を用いる場合、その引張弾性率は１００～６００ＧＰａの範囲内であることが好ましく、２００～５００ＧＰａの範囲内であることがより好ましく、２３０～４５０ＧＰａの範囲内であることがさらに好ましい。また、引張強度は２０００～１００００ＭＰａの範囲内であることが好ましく、３０００～８０００ＭＰａの範囲内であることがより好ましい。
【0062】
本発明に用いられる強化繊維は、表面にサイジング剤が付着しているものであってもよい。サイジング剤が付着している強化繊維を用いる場合、当該サイジング剤の種類は、強化繊維及びマトリクスの種類に応じて適宜選択することができるものであり、特に限定されるものではない。
本発明に用いられる強化繊維の形態としては特に制限はなく、例えば織物、編物、一方向材、連続繊維、特定長の不連続繊維、またはこれらの組み合わせであってもよい。
本発明に用いられる強化繊維の形態としては特に制限はなく、例えば織物、編物、一方向材、連続繊維、特定長の不連続繊維、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【0063】
強化繊維の繊維長は、特に限定されるものではない。本発明においては目的に応じて連続繊維を用いてもよく、不連続繊維を用いてもよい。または連続繊維と不連続繊維との組み合わせて用いてもよい。不連続繊維を用いる場合、平均繊維長は、通常、０．１ｍｍ～５００ｍｍの範囲内であることが好ましく、１ｍｍ～１００ｍｍの範囲内であることが特に好ましい。
【0064】
繊維強化樹脂成形体は、例えば射出成形、圧縮成形（プレス成形）などにより製造されたものであることが好ましい。射出成形の場合、成形材料（好ましくはペレットの形態）に含まれる強化繊維の長さとしては、０．１～１０ｍｍの範囲が好ましい。圧縮成形の場合には、成形材料（好ましくはシート材料）に含まれる強化繊維としては、長さ１～１００ｍｍの範囲の不連続繊維、織物、編み物、一方向材などの連続繊維を挙げることができる。当該シート材料は、１枚であってもよいし、複数枚積層して用いてもよい。
【0065】
繊維長が互いに異なる強化繊維を併用してもよい。換言すると、強化繊維は、繊維長分布に単一のピークを有するものであってもよく、あるいは複数のピークを有するものであってもよい。
強化繊維の平均繊維長は、例えば、繊維強化樹脂成形体から無作為に抽出した１００本の繊維の繊維長を、ノギス等を用いて１ｍｍ単位まで測定し、下記式に基づいて求めることができる。繊維強化樹脂成形体からの強化繊維の抽出は、例えば、繊維強化樹脂成形体に対し、５００℃×１時間程度の加熱処理を施し、炉内にて樹脂を除去することによって行うことができる。
個数平均繊維長：Ｌｎ＝ΣＬｉ／ｊ
（Ｌｉ：強化繊維の単糸の繊維長、ｊ：強化繊維の本数）
重量平均繊維長：Ｌｗ＝（ΣＬｉ２）／（ΣＬｉ）
なお、ロータリーカッターで切断した場合など、繊維長が一定長の場合は数平均繊維長と重量平均繊維長は同じ値になる。
本発明において個数平均繊維長、重量平均繊維長のいずれを採用しても構わないが、繊維強化樹脂材の物性をより正確に反映できるのは、重量平均繊維長であることが多い。
強化繊維の平均繊維長は、例えば、繊維強化樹脂成形体から無作為に抽出した１００本の繊維の繊維長を、ノギス等を用いて１ｍｍ単位まで測定し、下記式に基づいて求めることができる。繊維強化樹脂成形体からの強化繊維の抽出は、例えば、繊維強化樹脂成形体に対し、５００℃×１時間程度の加熱処理を施し、炉内にて樹脂を除去することによって行うことができる。
個数平均繊維長：Ｌｎ＝ΣＬｉ／ｊ
（Ｌｉ：強化繊維の単糸の繊維長、ｊ：強化繊維の本数）
重量平均繊維長：Ｌｗ＝（ΣＬｉ２）／（ΣＬｉ）
なお、ロータリーカッターで切断した場合など、繊維長が一定長の場合は数平均繊維長と重量平均繊維長は同じ値になる。
本発明において個数平均繊維長、重量平均繊維長のいずれを採用しても構わないが、繊維強化樹脂材の物性をより正確に反映できるのは、重量平均繊維長であることが多い。
【0066】
本発明に用いられる強化繊維の繊維径は、強化繊維の種類に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
例えば、強化繊維として炭素繊維が用いられる場合、平均繊維径は、通常、３μｍ～５０μｍの範囲内であることが好ましく、４μｍ～１２μｍの範囲内であることがより好ましく、５μｍ～８μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
一方、強化繊維としてガラス繊維を用いる場合、平均繊維径は、通常、３μｍ～３０μｍの範囲内であることが好ましい。
ここで、上記平均繊維径は、強化繊維の単糸の直径を指すものとする。したがって、強化繊維が繊維束状である場合は、繊維束の径ではなく、繊維束を構成する強化繊維（単糸）の直径を指す。
強化繊維の平均繊維径は、例えば、ＪＩＳ Ｒ７６０７：２０００に記載された方法によって測定することができる。
本発明に用いられる強化繊維は、その種類の関わらず単糸からなる単糸状であってもよく、複数の単糸からなる繊維束状であってもよい。
本発明に用いられる強化繊維は、単糸状のもののみであってもよく、繊維束状のもののみであってもよく、両者が混在していてもよい。ここで示す繊維束とは２本以上の単糸が集束剤や静電気力等により近接していることを示す。繊維束状のものを用いる場合、各繊維束を構成する単糸の数は、各繊維束においてほぼ均一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。
本発明に用いられる強化繊維が繊維束状である場合、各繊維束を構成する単糸の数は特に限定されるものではないが、通常、１０本～１０００００本の範囲内とされる。
例えば、強化繊維として炭素繊維が用いられる場合、平均繊維径は、通常、３μｍ～５０μｍの範囲内であることが好ましく、４μｍ～１２μｍの範囲内であることがより好ましく、５μｍ～８μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
一方、強化繊維としてガラス繊維を用いる場合、平均繊維径は、通常、３μｍ～３０μｍの範囲内であることが好ましい。
ここで、上記平均繊維径は、強化繊維の単糸の直径を指すものとする。したがって、強化繊維が繊維束状である場合は、繊維束の径ではなく、繊維束を構成する強化繊維（単糸）の直径を指す。
強化繊維の平均繊維径は、例えば、ＪＩＳ Ｒ７６０７：２０００に記載された方法によって測定することができる。
本発明に用いられる強化繊維は、その種類の関わらず単糸からなる単糸状であってもよく、複数の単糸からなる繊維束状であってもよい。
本発明に用いられる強化繊維は、単糸状のもののみであってもよく、繊維束状のもののみであってもよく、両者が混在していてもよい。ここで示す繊維束とは２本以上の単糸が集束剤や静電気力等により近接していることを示す。繊維束状のものを用いる場合、各繊維束を構成する単糸の数は、各繊維束においてほぼ均一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。
本発明に用いられる強化繊維が繊維束状である場合、各繊維束を構成する単糸の数は特に限定されるものではないが、通常、１０本～１０００００本の範囲内とされる。
【0067】
強化繊維として炭素繊維束を開繊して用いる場合、開繊後の繊維束の開繊程度は特に限定されるものではないが、繊維束の開繊程度を制御し、特定本数以上の炭素繊維からなる炭素繊維束と、それ未満の炭素繊維（単糸）及び／又は炭素繊維束を含むことが好ましい。この場合、具体的には、下記式（１）で定義される臨界単糸数以上で構成される炭素繊維束（Ａ）と、それ以外の開繊された炭素繊維、すなわち単糸の状態または臨界単糸数未満で構成される繊維束とからなることが好ましい。
臨界単糸数＝６００／Ｄ （１）
（ここでＤは炭素繊維の平均繊維径（μｍ）である）
臨界単糸数＝６００／Ｄ （１）
（ここでＤは炭素繊維の平均繊維径（μｍ）である）
【0068】
繊維強化樹脂成形体中の炭素繊維全量に対する炭素繊維束（Ａ）の割合が０Ｖｏｌ％超９９Ｖｏｌ％未満であることが好ましく、２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ未満であることがより好ましく、３０Ｖｏｌ％以上９５Ｖｏｌ％未満であることがさらに好ましく、５０Ｖｏｌ％以上９０Ｖｏｌ％未満であることが最も好ましい。
【0069】
炭素繊維の開繊程度は、繊維束の開繊条件を調整することにより目的の範囲内とすることができる。例えば、繊維束に空気を吹き付けて繊維束を開繊する場合は、繊維束に吹き付ける空気の圧力等をコントロールすることにより開繊程度を調整することができる。この場合、空気の圧力を強くすることにより、開繊程度が高く（各繊維束を構成する単糸数が少なく）なり、空気の圧力を弱くすることより開繊程度が低く（各繊維束を構成する単糸数が多く）なる傾向がある。
本発明において強化繊維として炭素繊維を用いる場合、炭素繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）は本発明の目的を損なわない範囲で適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。
本発明において強化繊維として炭素繊維を用いる場合、炭素繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）は本発明の目的を損なわない範囲で適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。
【0070】
炭素繊維の場合、上記Ｎは通常１＜Ｎ＜１２０００の範囲内とされることが好ましく、下記式（２）を満たすことがより好ましい。
０．６×１０４／Ｄ２＜Ｎ＜１．０×１０５／Ｄ２ （２）
（ここでＤは炭素繊維の平均繊維径（μｍ）である）
０．６×１０４／Ｄ２＜Ｎ＜１．０×１０５／Ｄ２ （２）
（ここでＤは炭素繊維の平均繊維径（μｍ）である）
【0071】
炭素繊維の平均繊維径が５μｍの場合、炭素繊維束（Ａ）中の平均繊維数は２４０～４０００本未満の範囲となるが、なかでも３００～２５００本であることが好ましい。より好ましくは４００～１６００本である。また、炭素繊維の平均繊維径が７μｍの場合、炭素繊維束（Ａ）中の平均繊維数は１２２～２０４０本の範囲となるが、中でも１５０～１５００本であることが好ましく、より好ましくは２００～８００本である。
【0072】
（マトリクス）
一般的に、繊維強化樹脂成形体に用いられる代表的なマトリクスとしては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が知られており、本発明でもこれらを用いることが好ましい。また、本発明においてはマトリクスとして、熱可塑性樹脂を主成分とする範囲において、熱硬化性樹脂を併用してもよい。
部材Ａを製造するための繊維強化樹脂成形体を構成するマトリクスとして熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、本発明の繊維強化樹脂接合体の用途等に応じた優れた機械特性や生産性などを考慮しつつ、所望の軟化点又は融点を有するものを適宜選択して用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、通常、軟化点が１８０℃～３５０℃の範囲内のものが用いられるが、これに限定されるものではない。
一般的に、繊維強化樹脂成形体に用いられる代表的なマトリクスとしては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が知られており、本発明でもこれらを用いることが好ましい。また、本発明においてはマトリクスとして、熱可塑性樹脂を主成分とする範囲において、熱硬化性樹脂を併用してもよい。
部材Ａを製造するための繊維強化樹脂成形体を構成するマトリクスとして熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、本発明の繊維強化樹脂接合体の用途等に応じた優れた機械特性や生産性などを考慮しつつ、所望の軟化点又は融点を有するものを適宜選択して用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、通常、軟化点が１８０℃～３５０℃の範囲内のものが用いられるが、これに限定されるものではない。
【0073】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂（ポリオキシメチレン樹脂）、ポリカーボネート樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリベンゾイミダゾール樹脂等を挙げることができる。
【0074】
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を挙げることができる。
ポリスチレン樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル－スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等を挙げることができる。
ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリアミド６樹脂（ナイロン６）、ポリアミド１１樹脂（ナイロン１１）、ポリアミド１２樹脂（ナイロン１２）、ポリアミド４６樹脂（ナイロン４６）、ポリアミド６６樹脂（ナイロン６６）、ポリアミド６１０樹脂（ナイロン６１０）等を挙げることができる。
ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリエステル等を挙げることができる。
（メタ）アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートを挙げることができる。
変性ポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、変性ポリフェニレンエーテル等を挙げることができる。
熱可塑性ポリイミド樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等を挙げることができる。
ポリスルホン樹脂としては、例えば、変性ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等を挙げることができる。
ポリエーテルケトン樹脂としては、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂を挙げることができる。
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
ポリスチレン樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル－スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等を挙げることができる。
ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリアミド６樹脂（ナイロン６）、ポリアミド１１樹脂（ナイロン１１）、ポリアミド１２樹脂（ナイロン１２）、ポリアミド４６樹脂（ナイロン４６）、ポリアミド６６樹脂（ナイロン６６）、ポリアミド６１０樹脂（ナイロン６１０）等を挙げることができる。
ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリエステル等を挙げることができる。
（メタ）アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートを挙げることができる。
変性ポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、変性ポリフェニレンエーテル等を挙げることができる。
熱可塑性ポリイミド樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等を挙げることができる。
ポリスルホン樹脂としては、例えば、変性ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等を挙げることができる。
ポリエーテルケトン樹脂としては、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂を挙げることができる。
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
【0075】
熱可塑性樹脂は１種類のみであってもよく、２種類以上であってもよい。２種類以上の熱可塑性樹脂を併用する態様としては、例えば、相互に軟化点又は融点が異なる熱可塑性樹脂を併用する態様や、相互に平均分子量が異なる熱可塑性樹脂を併用する態様等を挙げることができるが、この限りではない。
【0076】
繊維強化樹脂成形体中には、本発明の目的を損なわない範囲で、有機繊維または無機繊維の各種繊維状または非繊維状のフィラー、難燃剤、耐ＵＶ剤、安定剤、離型剤、顔料、軟化剤、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【0077】
強化繊維とマトリクスである熱可塑性樹脂との密着強度は、ストランド引張せん断試験における強度が５ＭＰａ以上であることが望ましい。この強度は、マトリクス樹脂の選択に加え、炭素繊維の表面酸素濃度比（Ｏ／Ｃ）を変更する方法や、炭素繊維にサイジング剤を付与して、炭素繊維とマトリクスとの密着強度を高める方法などで改善することができる。
【0078】
（繊維強化樹脂成形体の製造方法）
繊維強化樹脂成形体を製造する方法は特に制限はなく、例えば、射出成形、押出成形、プレス成形などが挙げられる。射出成形、プレス成形の場合には、強化繊維を含むマトリクスを成形直前に加熱して可塑化し、金型へ導入する。加熱する方法としては、射出成形の場合はエクストルーダーなどが用いられ、プレス成形の場合は熱風乾燥機や赤外線加熱機などが用いられる。
繊維強化樹脂成形体を製造する方法は特に制限はなく、例えば、射出成形、押出成形、プレス成形などが挙げられる。射出成形、プレス成形の場合には、強化繊維を含むマトリクスを成形直前に加熱して可塑化し、金型へ導入する。加熱する方法としては、射出成形の場合はエクストルーダーなどが用いられ、プレス成形の場合は熱風乾燥機や赤外線加熱機などが用いられる。
【0079】
マトリクスとして用いる熱可塑性樹脂が高い吸水性を示す場合には、成形前にあらかじめ乾燥しておくことが好ましい。成形時に加熱する熱可塑性樹脂の温度は溶融温度＋１５℃以上かつ分解温度－３０℃以下であることが好ましい。加熱温度がその範囲以下であると、樹脂が溶融しないため成形しにくく、またその範囲を超えると樹脂の分解が進むことがある。
【0080】
射出成形の場合には、従来公知の方法を用いることができるが、例えば、長繊維ペレット、すなわち溶融した熱可塑性樹脂を所定の粘度に調整し連続繊維状の強化繊維に含浸させた後切断する工程で得られたペレットを用いて射出成形機で所定の形状に製造する方法が挙げられる。
【0081】
上記以外の方法として、例えば金型内に、連続繊維のストランドを並行に引き揃えた一方向配列シート（ＵＤシート）、織物、不連続の強化繊維などの基材を設置し、ついで熱可塑性樹脂を注入し溶融含浸させたり加熱溶融した熱可塑性樹脂を注入し含浸させたのち、冷却する方法が挙げられる。また、熱可塑性樹脂として、そのフィルム等を強化繊維と一緒に金型内に配置して加熱し、プレスする方法も挙げられる。また、前記したような、熱可塑性樹脂を包含する基材を所定の温度に設定した金型内に入れ、プレスする方法も好ましい。加熱温度としては熱可塑性樹脂の溶融温度＋１５℃以上かつ分解温度－３０℃以下の範囲がよい。
【0082】
プレス成形により製造するには、例えば、強化繊維からなる織物、編物、連続繊維のストランドを並行に引き揃えた一方向配列シート（ＵＤ材）、不連続繊維からなる抄造シート、連続または不連続繊維からなるシートやマット（以下、あわせて強化繊維マットということがある）、さらには必要に応じて熱可塑性樹脂からなる粉末状、繊維状、塊状、フィルム状、シート状、または不織布等が、上記織物、編物、ＵＤ材、抄造シート、強化繊維マットに含有された基材を、単層または複数層に積層して加熱加圧する。ついで、熱可塑性樹脂を溶融させ強化繊維間に含浸させることで熱可塑性樹脂をマトリクスとする繊維強化樹脂成形体を製造することができる。この場合の熱可塑性樹脂は、強化繊維のマットの製造時に供給したものでもよいが、この強化繊維マットの製造後に、かかる強化繊維マットの少なくとも一方の面に熱可塑性樹脂からなる層（フィルム、不織布、シート等）を積層し、これらを加熱加圧し、この強化繊維マット中に熱可塑性樹脂を含浸させることによっても製造することができる。すなわち、上記繊維強化樹脂成形体は、同一または異なる２種以上の基材をプレス成形により一度形成させたのち、さらに同一または異なる他の基材や層を積層して再度プレス成形して製造してもよい。
繰り返しになるが、強化繊維マットに熱可塑性樹脂が含まれる態様としては、例えば、強化繊維マット内に粉末状、繊維状、または塊状の熱可塑性樹脂が含まれる態様や強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂層が搭載または積層された態様を挙げることができる。ここで、上記熱可塑性樹脂層は粉末状、繊維状、または塊状等の熱可塑性樹脂が堆積されてなるものであってもよく、シート状またはフィルム状の熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。
強化繊維マットとは、強化繊維が堆積し、または絡みあうなどしてシート状またはマット状になったものをいう。強化繊維マットとしては、強化繊維の長軸方向が面内方向においてランダムに分散した２次元等方性の強化繊維マットや、強化繊維が綿状に絡み合うなどして、強化繊維の長軸方向がｘｙｚの各方向においてランダムに分散している３次元等方性の強化繊維マットが例示される。
繰り返しになるが、強化繊維マットに熱可塑性樹脂が含まれる態様としては、例えば、強化繊維マット内に粉末状、繊維状、または塊状の熱可塑性樹脂が含まれる態様や強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂層が搭載または積層された態様を挙げることができる。ここで、上記熱可塑性樹脂層は粉末状、繊維状、または塊状等の熱可塑性樹脂が堆積されてなるものであってもよく、シート状またはフィルム状の熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。
強化繊維マットとは、強化繊維が堆積し、または絡みあうなどしてシート状またはマット状になったものをいう。強化繊維マットとしては、強化繊維の長軸方向が面内方向においてランダムに分散した２次元等方性の強化繊維マットや、強化繊維が綿状に絡み合うなどして、強化繊維の長軸方向がｘｙｚの各方向においてランダムに分散している３次元等方性の強化繊維マットが例示される。
【0083】
基材は１枚の基材中に、異なる配列状態の強化繊維が含まれていてもよい。
１枚の基材中に異なる配列状態の強化繊維が含まれる態様としては、例えば、（ｉ）基材の面内方向に配列状態が異なる強化繊維が配置されている態様、（ｉｉ）基材の厚み方向に配列状態が異なる強化繊維が配置されている態様を挙げることができる。また、基材が複数の層からなる積層構造を有する場合には、（ｉｉｉ）各層に含まれる強化繊維の配列状態が異なる態様を挙げることができる。さらに、上記（ｉ）～（ｉｉｉ）の各態様を複合した態様も挙げることができる。
１枚の基材中に異なる配列状態の強化繊維が含まれる態様としては、例えば、（ｉ）基材の面内方向に配列状態が異なる強化繊維が配置されている態様、（ｉｉ）基材の厚み方向に配列状態が異なる強化繊維が配置されている態様を挙げることができる。また、基材が複数の層からなる積層構造を有する場合には、（ｉｉｉ）各層に含まれる強化繊維の配列状態が異なる態様を挙げることができる。さらに、上記（ｉ）～（ｉｉｉ）の各態様を複合した態様も挙げることができる。
【0084】
基材の少なくとも１枚を、圧縮成形（プレス成形）することにより、繊維強化樹脂成形体を製造することができる。強化繊維の配向状態は、一方向配列又は２次元ランダムに分散のいずれであってもよい。また、一方向配列と２次元ランダム分散の中間の無規則配列（強化繊維の長軸方向が完全に一方向に配列しておらず、かつ完全にランダムでない分散状態）であってもよい。さらに、強化繊維の繊維長によっては、強化繊維の長軸方向が基材全体の面内方向に対して角度を有するように分散していてもよく、繊維が綿状に絡み合うように配列していてもよく、さらには繊維が平織や綾織などの二方向織物、多軸織物、不織布、マット、ニット、組紐、強化繊維を抄紙した紙等のように分散していてもよい。
なかでも、強化繊維が、長軸方向が一方向に配列した一方向配列の基材や、上記長軸方向が面内方向において２次元ランダムに分散した配向状態にある等方性の基材が好適である。
なかでも、強化繊維が、長軸方向が一方向に配列した一方向配列の基材や、上記長軸方向が面内方向において２次元ランダムに分散した配向状態にある等方性の基材が好適である。
【0085】
部材Ａの製造に用いる繊維強化樹脂成形体の突起部を成形するにあたり、その成形性の点から、少なくとも一方の上記基材の表面、特に突起部を有する面は、強化繊維が２次元ランダムに配列していることが好ましい。
【0086】
基材内における強化繊維の配向態様は、例えば、基材の任意の方向、及びこれと直交する方向を基準とする引張試験を行い、引張弾性率を測定した後、測定した引張弾性率の値のうち大きいものを小さいもので割った比（Ｅδ）を測定することで確認できる。弾性率の比が１に近いほど、強化繊維が２次元等方的に分散していると評価できる。直交する２方向の弾性率の値のうち大きいものを小さいもので割った比が２を超えないときに等方性であるとされ、この比が１．３を超えないときは等方性に優れていると評価される。本発明における基材としては、このような等方性に優れた基材（等方性基材）を用いると、成形性、金型への賦形追従性、機械的特性などに優れ、良好は接合強度を有する本発明の接合体を得ることできるので好適に用いられる。なお、等方性基材を用いた場合における強化繊維の配向態様は、繊維強化樹脂成形体でも維持される。
【0087】
基材における強化繊維の目付量は、特に限定されるものではないが、通常、２５ｇ／ｍ２～１００００ｇ／ｍ２である。
【0088】
基材の厚みは特に限定されるものではないが、通常、０．０１ｍｍ～１００ｍｍの範囲内が好ましく、０．０１ｍｍ～１０ｍｍの範囲内が好ましく、０．１～５ｍｍの範囲内がより好ましい。
基材が複数の層が積層された構成を有する場合、上記厚みは各層の厚みを指すのではなく、各層の厚みを合計した基材全体の厚みを指すものとする。
基材が複数の層が積層された構成を有する場合、上記厚みは各層の厚みを指すのではなく、各層の厚みを合計した基材全体の厚みを指すものとする。
【0089】
基材は、単一の層からなる単層構造を有するものであってもよく、又は複数層が積層された積層構造を有するものであってもよい。
基材が積層構造を有する態様としては、同一の組成を有する複数の層が積層された態様であってもよく、又は互いに異なる組成を有する複数の層が積層された態様であってもよい。
また、基材が積層構造を有する態様としては、相互に強化繊維の配列状態が異なる層が積層された態様であってもよい。このような態様としては、例えば、強化繊維が一方向配列している層と、強化繊維が２次元ランダム配列している層を積層する態様を挙げることができる。
３層以上が積層される場合には、任意のコア層と、当該コア層の表裏面上に積層されたスキン層とからなるサンドイッチ構造としてもよい。
基材が積層構造を有する態様としては、同一の組成を有する複数の層が積層された態様であってもよく、又は互いに異なる組成を有する複数の層が積層された態様であってもよい。
また、基材が積層構造を有する態様としては、相互に強化繊維の配列状態が異なる層が積層された態様であってもよい。このような態様としては、例えば、強化繊維が一方向配列している層と、強化繊維が２次元ランダム配列している層を積層する態様を挙げることができる。
３層以上が積層される場合には、任意のコア層と、当該コア層の表裏面上に積層されたスキン層とからなるサンドイッチ構造としてもよい。
【0090】
（繊維強化樹脂成形体の突起部）
部材Ａを製造する際に用いる繊維強化樹脂成形体は少なくとも一つの突起部を有する。この突起部は部材Ｂの貫通孔ｈ１に挿入され、この貫通孔ｈ１より上に突き出した部分がかしめられて、かしめ部となる。
部材Ａを製造する際に用いる繊維強化樹脂成形体は少なくとも一つの突起部を有する。この突起部は部材Ｂの貫通孔ｈ１に挿入され、この貫通孔ｈ１より上に突き出した部分がかしめられて、かしめ部となる。
【0091】
かしめ部は、繊維強化樹脂成形体の突起部が部材Ｂの貫通孔ｈ１に挿入されて、この貫通孔ｈ１より上に突き出した部分（繊維強化樹脂成形体の上方に飛び出した部分）が加熱、加圧されて傘型のように変形した形状の部位をいう。かしめ部は通常、傘のような形状なので、「傘部」と呼ぶことがある。
【0092】
突起部の形状に特に限定は無いが、具体的には円柱状、円錐状、角柱状、角錐状、台形状などを挙げることができる。なかでも、円柱状、円錐状、角錐状、台形状は成形時の金型の抜き角に依存する要素が少なくなり、好適に使用できる。一例を挙げると、突起部が円柱状の場合、直径は４～１２ｍｍの範囲から選択し、部材Ｂの貫通孔ｈ１から突き出た部分の高さは６～１５ｍｍの範囲から選択するのがよい。なお、突起部は部材Ｂの貫通孔ｈ１から突き出てかしめられるため、このときの部材Ｂの貫通孔ｈ１から突き出した部分の高さとしては、一例をあげると、突起部が円柱状の場合、円柱の直径の０．８～１．２倍の範囲が好ましい。
【0093】
＜部材Ｂ＞
部材Ｂの素材は特に制限はないが、例えば、金属、樹脂、セラミックスなどを挙げることができる。金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅、チタン及びそれらの合金などを挙げることができる。樹脂としては、合成樹脂や非合成樹脂（天然素材高分子）があり、合成樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性（型）樹脂のいずれも用いることができる。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル樹脂などの汎用プラスチック類、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）などのエンジニアリングプラスチック類、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン、熱可塑性ポリイミド、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアミドイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック類を挙げることができる。熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、硬化性ポリイミド樹脂などを挙げることができる。
上記樹脂中には、強化繊維として、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維を含んでいてもよい。
部材Ｂは繊維強化樹脂成形体であってもよく、前述の部材Ａの説明で記載した繊維強化樹脂成形体と同様のものが挙げられる。
部材Ｂの素材は特に制限はないが、例えば、金属、樹脂、セラミックスなどを挙げることができる。金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅、チタン及びそれらの合金などを挙げることができる。樹脂としては、合成樹脂や非合成樹脂（天然素材高分子）があり、合成樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性（型）樹脂のいずれも用いることができる。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル樹脂などの汎用プラスチック類、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）などのエンジニアリングプラスチック類、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン、熱可塑性ポリイミド、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアミドイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック類を挙げることができる。熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、硬化性ポリイミド樹脂などを挙げることができる。
上記樹脂中には、強化繊維として、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維を含んでいてもよい。
部材Ｂは繊維強化樹脂成形体であってもよく、前述の部材Ａの説明で記載した繊維強化樹脂成形体と同様のものが挙げられる。
【0094】
（部材Ｂの貫通孔ｈ１）
部材Ｂは、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する。貫通孔ｈ１の大きさおよび形状は、部材Ａとなる繊維強化樹脂成形体の突起部が完全に挿入でき、更にかしめられる程度に貫通孔ｈ１から突き出すことができればよい。貫通孔ｈ１の形状としては、突起部の形状に対応して選択すればよく、突起部よりも大きく設計するのが好ましい。
貫通孔ｈ１を得る方法としては、特に制限はないが、例えば、ドリル、エンドミル、ウォータージェット、レーザなどにより穴あけ加工する方法、金型にあらかじめ貫通孔ｈ１にあたる部分を打ち抜き刃を用いて基材をプレス成形する方法などが挙げられる。
部材Ｂは、少なくとも１つの貫通孔ｈ１を有する。貫通孔ｈ１の大きさおよび形状は、部材Ａとなる繊維強化樹脂成形体の突起部が完全に挿入でき、更にかしめられる程度に貫通孔ｈ１から突き出すことができればよい。貫通孔ｈ１の形状としては、突起部の形状に対応して選択すればよく、突起部よりも大きく設計するのが好ましい。
貫通孔ｈ１を得る方法としては、特に制限はないが、例えば、ドリル、エンドミル、ウォータージェット、レーザなどにより穴あけ加工する方法、金型にあらかじめ貫通孔ｈ１にあたる部分を打ち抜き刃を用いて基材をプレス成形する方法などが挙げられる。
【0095】
厚み方向から見た場合の部材Ｂの貫通孔ｈ１の形状は特に限定されず、円形（真円形又は楕円形）でもよいし、多角形でもよい。厚み方向から見た場合の部材Ｂの貫通孔ｈ１の形状は、楕円形及び多角形のいずれでもないことが好ましく、真円形であることが特に好ましい。
【0096】
次に、本発明の繊維強化樹脂接合体及びその製造方法について上記した以外の事項を説明する。
【0097】
＜繊維強化樹脂接合体＞
本発明の繊維強化樹脂接合体は、その形状に特に制限はなく、例えば、面状（板状）や棒状の部材Ａと、同形状の部材Ｂとから構成されていてもよい。また、部材Ａが２以上の突起部を有し、それらの突起部全てを部材Ｂの２以上の貫通孔ｈ１にすべて挿入されてかしめられてもよい。さらには、１以上の突起部を有する部材Ａの１つの突起部が、１つ以上の突起部と１つ以上の貫通孔ｈ１とを有する部材Ｂにおける、１つの貫通孔ｈ１に挿入してかしめられ、部材Ｂの１以上の突起部が、第三の成形体の貫通孔に挿入されかしめられていてもよい。
本発明の繊維強化樹脂接合体は、その形状に特に制限はなく、例えば、面状（板状）や棒状の部材Ａと、同形状の部材Ｂとから構成されていてもよい。また、部材Ａが２以上の突起部を有し、それらの突起部全てを部材Ｂの２以上の貫通孔ｈ１にすべて挿入されてかしめられてもよい。さらには、１以上の突起部を有する部材Ａの１つの突起部が、１つ以上の突起部と１つ以上の貫通孔ｈ１とを有する部材Ｂにおける、１つの貫通孔ｈ１に挿入してかしめられ、部材Ｂの１以上の突起部が、第三の成形体の貫通孔に挿入されかしめられていてもよい。
【0098】
かしめ部は、部材Ａとなる繊維強化樹脂成形体の突起部を加熱、圧縮することによりかしめられてなることが好ましい。加熱、圧縮によって、繊維強化樹脂成形体の突起部の、部材Ｂの貫通孔ｈ１から突き出した部分（突出部）は溶融してかしめられ、傘型状のかしめ部が形成される。
本発明の繊維強化樹脂接合体は、上記の如くかしめられているので、優れた接合強度を有するものであるが、用途によっては、他の接合方法、例えば、接着剤等によってかしめ部をさらに補強してもよい。
かしめ部は、部材Ｂの表面と接触していることが好ましいが、接合強度が保てるのであれば接触していなくてもよい。また、突起部は、部材Ｂの貫通孔ｈ１の内面とは接触していても接触していなくてもよい。
本発明の繊維強化樹脂接合体は、上記の如くかしめられているので、優れた接合強度を有するものであるが、用途によっては、他の接合方法、例えば、接着剤等によってかしめ部をさらに補強してもよい。
かしめ部は、部材Ｂの表面と接触していることが好ましいが、接合強度が保てるのであれば接触していなくてもよい。また、突起部は、部材Ｂの貫通孔ｈ１の内面とは接触していても接触していなくてもよい。
【0099】
＜繊維強化樹脂接合体の製造方法＞
本発明の繊維強化樹脂接合体は、繊維強化樹脂成形体の突起部を、部材Ｂの貫通孔ｈ１に挿入し、突き出した部分（突出部）をかしめることで製造することができる。かしめる際には、突出部を加熱しつつ加圧することが好ましく、変形が完了した後に冷却、固化することによって製造することができる。
突出部を加熱する方法として特に限定はないが、例えば、熱板等のヒーターを接触させることで加熱する方法、赤外線により加熱する方法、超音波で振動することで加熱する方法などがある。なかでも、赤外線により加熱する方法では、突出部の変形させたい部分を選択的に加熱することができる。また、超音波により加熱する方法は、短時間でかしめることができ好適に用いることができる。この時、繊維強化樹脂成形体と部材Ｂの位置を固定してかしめ位置を固定する場合、アンビルという治具を用いることが多い。
かしめ後のかしめ部の傘形状としては、かしめに用いる治具の形状によって決めることができる。治具の体積はかしめに用いる突出部の体積と調整して定める。具体的には突出部のかしめ可能部分はかしめに用いる治具の１．１～１．２倍になるのが好ましい。
本発明の繊維強化樹脂接合体は、かしめ部分が１つでもよいが、２つ以上あってもよい。
本発明の繊維強化樹脂接合体は、繊維強化樹脂成形体の突起部を、部材Ｂの貫通孔ｈ１に挿入し、突き出した部分（突出部）をかしめることで製造することができる。かしめる際には、突出部を加熱しつつ加圧することが好ましく、変形が完了した後に冷却、固化することによって製造することができる。
突出部を加熱する方法として特に限定はないが、例えば、熱板等のヒーターを接触させることで加熱する方法、赤外線により加熱する方法、超音波で振動することで加熱する方法などがある。なかでも、赤外線により加熱する方法では、突出部の変形させたい部分を選択的に加熱することができる。また、超音波により加熱する方法は、短時間でかしめることができ好適に用いることができる。この時、繊維強化樹脂成形体と部材Ｂの位置を固定してかしめ位置を固定する場合、アンビルという治具を用いることが多い。
かしめ後のかしめ部の傘形状としては、かしめに用いる治具の形状によって決めることができる。治具の体積はかしめに用いる突出部の体積と調整して定める。具体的には突出部のかしめ可能部分はかしめに用いる治具の１．１～１．２倍になるのが好ましい。
本発明の繊維強化樹脂接合体は、かしめ部分が１つでもよいが、２つ以上あってもよい。
【実施例0100】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0101】
［実施例１］
（１．１ 繊維強化樹脂成形体の製造）
炭素繊維として、繊維長２０ｍｍにカットした帝人社製の炭素繊維（ＣＦ）“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０－２４Ｋ（平均繊維径７μｍ、単繊維数２４，０００本）を使用し、樹脂として、ユニチカ社製のナイロン６樹脂（ＰＡ６）Ａ１０３０を用いて、米国特許第８９４６３４２号に記載された方法に基づき二次元ランダムに炭素繊維が配向した炭素繊維およびナイロン６樹脂の複合材料を作成した。得られた複合材料を２７０℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、幅２５０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ×平均厚み２．５ｍｍの板状の繊維強化樹脂成形体を得た。
板状の繊維強化樹脂成形体に含まれる炭素繊維の解析を行ったところ、炭素繊維体積割合（Ｖｆ）は３５％、炭素繊維の繊維長は一定長であり、重量平均繊維長は２０ｍｍであった。
（１．１ 繊維強化樹脂成形体の製造）
炭素繊維として、繊維長２０ｍｍにカットした帝人社製の炭素繊維（ＣＦ）“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０－２４Ｋ（平均繊維径７μｍ、単繊維数２４，０００本）を使用し、樹脂として、ユニチカ社製のナイロン６樹脂（ＰＡ６）Ａ１０３０を用いて、米国特許第８９４６３４２号に記載された方法に基づき二次元ランダムに炭素繊維が配向した炭素繊維およびナイロン６樹脂の複合材料を作成した。得られた複合材料を２７０℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、幅２５０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ×平均厚み２．５ｍｍの板状の繊維強化樹脂成形体を得た。
板状の繊維強化樹脂成形体に含まれる炭素繊維の解析を行ったところ、炭素繊維体積割合（Ｖｆ）は３５％、炭素繊維の繊維長は一定長であり、重量平均繊維長は２０ｍｍであった。
【0102】
（１．２ 突起部を有する繊維強化樹脂成形体の製造）
円柱状の突起部（円柱の底面の直径６ｍｍ、円柱の高さ１２ｍｍ）を有する２００ｍｍ×１００ｍｍの平板が作成できる金型を準備し、コールドプレス成形で円柱状の突起部を有する平板を成形した。この平板から２５ｍｍ×１００ｍｍのサイズの突起部付き平板の試験片を切り出した。コールドプレスの成形条件としては、上記で製造した繊維強化樹脂成形体を３００℃に加熱し、１５０℃に加熱した金型にチャージし、２０ＭＰａの成形圧力で３０秒間保持した。
円柱状の突起部（円柱の底面の直径６ｍｍ、円柱の高さ１２ｍｍ）を有する２００ｍｍ×１００ｍｍの平板が作成できる金型を準備し、コールドプレス成形で円柱状の突起部を有する平板を成形した。この平板から２５ｍｍ×１００ｍｍのサイズの突起部付き平板の試験片を切り出した。コールドプレスの成形条件としては、上記で製造した繊維強化樹脂成形体を３００℃に加熱し、１５０℃に加熱した金型にチャージし、２０ＭＰａの成形圧力で３０秒間保持した。
【0103】
（２ 部材Ｂの製造）
厚み１ｍｍのＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）を２５ｍｍ×１００ｍｍのサイズで切出した板を準備した。この板の長手方向の端から２５ｍｍ、短手方向中央の点を中心点として、貫通孔ｈ１として直径１０ｍｍの孔をあけた。また、図９の（ａ）に示すように、貫通孔ｈ１の周りに直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２を８個あけた。貫通孔ｈ１の周縁から貫通孔ｈ２の周縁までの最短距離は１ｍｍとした。
厚み１ｍｍのＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）を２５ｍｍ×１００ｍｍのサイズで切出した板を準備した。この板の長手方向の端から２５ｍｍ、短手方向中央の点を中心点として、貫通孔ｈ１として直径１０ｍｍの孔をあけた。また、図９の（ａ）に示すように、貫通孔ｈ１の周りに直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２を８個あけた。貫通孔ｈ１の周縁から貫通孔ｈ２の周縁までの最短距離は１ｍｍとした。
【0104】
（３ 繊維強化樹脂接合体の製造）
繊維強化樹脂成形体の突起部を部材Ｂの貫通孔ｈ１に貫通させて重ね合わせた。具体的には、突起部である円柱の軸と貫通孔ｈ１の軸が同一直線状になるように重ね合わせ、治具で固定し、突起部の貫通孔ｈ１から突き出した部分のかしめ加工を行った。かしめ加工は超音波溶着装置（日本エマソン株式会社製Ｂｒａｎｓｏｎ２０００Ｘｄ）を用いて、加振する周波数２０ｋＨｚ、振幅６０μｍ、加圧力１３００Ｎの条件で所定の位置まで加振させた。かしめ部の傘の最大径は１６ｍｍとした。
繊維強化樹脂成形体の突起部を部材Ｂの貫通孔ｈ１に貫通させて重ね合わせた。具体的には、突起部である円柱の軸と貫通孔ｈ１の軸が同一直線状になるように重ね合わせ、治具で固定し、突起部の貫通孔ｈ１から突き出した部分のかしめ加工を行った。かしめ加工は超音波溶着装置（日本エマソン株式会社製Ｂｒａｎｓｏｎ２０００Ｘｄ）を用いて、加振する周波数２０ｋＨｚ、振幅６０μｍ、加圧力１３００Ｎの条件で所定の位置まで加振させた。かしめ部の傘の最大径は１６ｍｍとした。
【0105】
（４ 評価方法）
評価は上記で製造した繊維強化樹脂接合体を、万能試験機（インストロン社製）でせん断引張試験を行い、試験時の初期剛性で評価した。具体的には、変位が０．２ｍｍの際の応力を測定し、下記式（１）で初期剛性を算出した。
初期剛性が１０００Ｎ／ｍｍ未満のものを“Ｃ”、１０００Ｎ／ｍｍ以上、２０００Ｎ／ｍｍ未満のものを“Ｂ”、２０００Ｎ／ｍｍ以上のものを“Ａ”として評価した。
初期剛性［Ｎ／ｍｍ］ ＝ 応力［Ｎ］ ／ 変位［ｍｍ］ ・・・式（１）
評価は上記で製造した繊維強化樹脂接合体を、万能試験機（インストロン社製）でせん断引張試験を行い、試験時の初期剛性で評価した。具体的には、変位が０．２ｍｍの際の応力を測定し、下記式（１）で初期剛性を算出した。
初期剛性が１０００Ｎ／ｍｍ未満のものを“Ｃ”、１０００Ｎ／ｍｍ以上、２０００Ｎ／ｍｍ未満のものを“Ｂ”、２０００Ｎ／ｍｍ以上のものを“Ａ”として評価した。
初期剛性［Ｎ／ｍｍ］ ＝ 応力［Ｎ］ ／ 変位［ｍｍ］ ・・・式（１）
【0106】
［実施例２］
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｂ）に示すように、貫通孔ｈ１に沿って長孔（短手方向の幅１．５ｍｍ）を４個あけた以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｂ）に示すように、貫通孔ｈ１に沿って長孔（短手方向の幅１．５ｍｍ）を４個あけた以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
【0107】
［実施例３］
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｃ）に示すように、貫通孔ｈ１の周りの表面を＃８０のサンディングペーパーで荒らした以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｃ）に示すように、貫通孔ｈ１の周りの表面を＃８０のサンディングペーパーで荒らした以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
【0108】
［実施例４］
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｄ）に示すように、貫通孔ｈ１の周縁から外側（貫通孔ｈ１の周縁から中心点に向かう方向とは反対の方向）に向かって切欠き部ｃ１（厚み方向から見た場合の１つの切欠き部ｃ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さは２．５ｍｍである。）を８個設けた以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｄ）に示すように、貫通孔ｈ１の周縁から外側（貫通孔ｈ１の周縁から中心点に向かう方向とは反対の方向）に向かって切欠き部ｃ１（厚み方向から見た場合の１つの切欠き部ｃ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さは２．５ｍｍである。）を８個設けた以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
【0109】
［実施例５］
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｅ）に示すように、貫通孔ｈ１の周縁から外側に向かって切り込み（切り込みの長さは２．５ｍｍとした。）を８個入れ、切り込みを入れた部分について板厚方向に曲げて隆起させた以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。なお、繊維強化樹脂接合体の製造時には、繊維強化樹脂成形体の突起部が突出している方向と、部材Ｂの切り込みを入れた部分が隆起した方向とをあわせて繊維強化樹脂成形体と部材Ｂとを重ね合わせた。
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２の代わりに、図９の（ｅ）に示すように、貫通孔ｈ１の周縁から外側に向かって切り込み（切り込みの長さは２．５ｍｍとした。）を８個入れ、切り込みを入れた部分について板厚方向に曲げて隆起させた以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。なお、繊維強化樹脂接合体の製造時には、繊維強化樹脂成形体の突起部が突出している方向と、部材Ｂの切り込みを入れた部分が隆起した方向とをあわせて繊維強化樹脂成形体と部材Ｂとを重ね合わせた。
【0110】
［比較例１］
繊維強化樹脂成形体の突起部の高さを９ｍｍとし、部材Ｂに直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２を設けなかった以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
繊維強化樹脂成形体の突起部の高さを９ｍｍとし、部材Ｂに直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２を設けなかった以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
【0111】
［比較例２］
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２を設けなかった以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
直径１．５ｍｍの貫通孔ｈ２を設けなかった以外は、実施例１と同じ方法で繊維強化樹脂接合体を製造し、評価した。
【0112】
貫通孔ｈ１の最大内接円柱の側面積をＳ１とし、部材Ｂのかしめ部に覆われている領域における、厚み方向に平行な面の面積及び厚み方向に対して０°超９０°未満傾斜した方向に平行な面の面積の合計をＳＴとした場合、実施例１～５ではＳ１＜ＳＴであり、比較例１～２ではＳ１＝ＳＴである。
【0113】
結果を下記表１に示す。
【0114】
【表1】
【0115】
表１に示した結果より、実施例１～５の繊維強化樹脂接合体は、初期剛性が高かった。
【産業上の利用可能性】
【0116】
本発明の繊維強化樹脂接合体は、優れた接合強度を有しており、例えば、自動車の構造部品等の優れた溶着強度が要求される用途などに用いることが可能である。
特に、繊維強化樹脂を含む部材Ａと部材Ｂとを接合する際に、かしめによる接合と接着剤による接合を併用する場合、部材Ａと部材Ｂとを治具に固定することなく安定した寸法精度で接着剤を硬化させることができコストを大幅に削減することができる。
特に、繊維強化樹脂を含む部材Ａと部材Ｂとを接合する際に、かしめによる接合と接着剤による接合を併用する場合、部材Ａと部材Ｂとを治具に固定することなく安定した寸法精度で接着剤を硬化させることができコストを大幅に削減することができる。
【符号の説明】
【0117】
Ａ：部材Ａ
Ｂ：部材Ｂ
Ａ１：突起部
Ａ２：かしめ部
ｈ１：貫通孔ｈ１
ｈ２：貫通孔ｈ２
ＣＢ：部材Ｂの厚み
１０：繊維強化樹脂接合体
Ａａ：部材Ａａ
Ｒｈ１：貫通孔ｈ１の直径
２０：貫通孔ｈ１の最大内接円柱
ｄ１：凹部
Ｓｄ１：凹部の内壁面
Ｓｄ２：凹部の内壁面
ｆ１：凹部の内壁面Ｓｄ１に平行な方向
ｆ２：凹部の内壁面Ｓｄ２に平行な方向
θ１：厚み方向とｆ１方向とのなす角
θ２：厚み方向とｆ２方向とのなす角
ｃ１：切欠き部
Ｌｃ１：１つの切欠き部ｃ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さ
Ｆ：部材Ｆ
Ｇ：部材Ｇ
Ｆ１：突起部
Ｆ２：かしめ部
３０：従来の繊維強化樹脂接合体
ｊ１：貫通孔
Ｆａ：部材Ｆａ
Ｂ：部材Ｂ
Ａ１：突起部
Ａ２：かしめ部
ｈ１：貫通孔ｈ１
ｈ２：貫通孔ｈ２
ＣＢ：部材Ｂの厚み
１０：繊維強化樹脂接合体
Ａａ：部材Ａａ
Ｒｈ１：貫通孔ｈ１の直径
２０：貫通孔ｈ１の最大内接円柱
ｄ１：凹部
Ｓｄ１：凹部の内壁面
Ｓｄ２：凹部の内壁面
ｆ１：凹部の内壁面Ｓｄ１に平行な方向
ｆ２：凹部の内壁面Ｓｄ２に平行な方向
θ１：厚み方向とｆ１方向とのなす角
θ２：厚み方向とｆ２方向とのなす角
ｃ１：切欠き部
Ｌｃ１：１つの切欠き部ｃ１の外形線上の任意の２点を結んだ線分のうち最長の線分の長さ
Ｆ：部材Ｆ
Ｇ：部材Ｇ
Ｆ１：突起部
Ｆ２：かしめ部
３０：従来の繊維強化樹脂接合体
ｊ１：貫通孔
Ｆａ：部材Ｆａ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】