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公開番号2025146049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024046625
出願日2024-03-22
発明の名称締結方法及び締結装置
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人勇智国際特許事務所
主分類B29C 65/56 20060101AFI20250926BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】複数のワークの締結強度を向上可能な技術を提供する。
【解決手段】各々が貫通孔を有する複数のワークを締結する締結方法が提供される。締結方法では、複数のワークにおける各貫通孔が第1方向に連通した連通孔であって、第1開口と第1方向における第1開口とは反対側の第2開口とを有する連通孔が形成されるように、複数のワークを重ねた締結対象群を用意し、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むロッドを締結対象群の外で加熱し、加熱されたロッドを第2開口から連通孔に挿入して締結対象群を締結する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
各々が貫通孔を有する複数のワークを締結する締結方法であって、
前記複数のワークにおける各貫通孔が第１方向に連通した連通孔であって、第１開口と前記第１方向における前記第１開口とは反対側の第２開口とを有する連通孔が形成されるように、前記複数のワークを重ねた締結対象群を用意し、
強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むロッドを前記締結対象群の外で加熱し、
加熱された前記ロッドを前記第２開口から前記連通孔に挿入して前記締結対象群を締結する、
締結方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の締結方法であって、
前記強化繊維は、所定方向に配向されている、締結方法。
【請求項３】
請求項１に記載の締結方法であって、
前記強化繊維は、連続繊維である、締結方法。
【請求項４】
請求項１に記載の締結方法であって、
第１成形型を、前記第１開口を覆うように前記締結対象群に当接させて配置し、
加熱された前記ロッドを前記第２開口から前記連通孔に挿入して前記第１成形型まで到達させ、前記第１成形型によって締結状態における前記ロッドの第１端部を形成する、締結方法。
【請求項５】
請求項４に記載の締結方法であって、
前記第１成形型は、前記締結対象群に当接された状態で前記連通孔と連通する凹部を有し、
加熱された前記ロッドを前記第２開口から前記連通孔に挿入して前記凹部まで到達させ、前記第１成形型によって前記第１端部を形成する、締結方法。
【請求項６】
請求項５に記載の締結方法であって、
前記第１成形型は、前記凹部の中央に突出部を有し、
加熱された前記ロッドを前記第２開口から前記連通孔に挿入して前記突出部まで到達させることで前記凹部内に広げ、前記第１成形型によって前記第１端部を形成する、締結方法。
【請求項７】
請求項１に記載の締結方法であって、
前記第１方向に貫通する成形貫通孔を有する第２成形型を、前記第２開口を覆うように前記締結対象群に当接させて配置し、
加熱された前記ロッドを前記成形貫通孔を介して前記第２開口から前記連通孔に挿入して、前記第２成形型によって締結状態における前記ロッドの第２端部を形成する、締結方法。
【請求項８】
請求項１に記載の締結方法であって、
前記締結対象群の外に設けられた保持具によって前記ロッドを保持し、
前記保持具を介して前記ロッドを加熱する、締結方法。
【請求項９】
請求項１に記載の締結方法であって、
前記強化繊維は、前記ロッドの長手方向に繊維配向された連続繊維であり、
前記連通孔の外で前記ロッドを加熱し、
前記長手方向と前記第１方向とが一致するように、加熱された前記ロッドを前記第２開口に対して配置して前記第２開口から前記連通孔へ挿入し、前記締結対象群を締結する、締結方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の締結方法であって、
前記ロッドを前記連通孔の外で前記熱可塑性樹脂の軟化点以上に加熱した後、前記第２開口から前記連通孔へ挿入する、締結方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のワークを締結する締結方法及び締結装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
挿通孔が設けられた複数のワークを締結する技術として、例えば、特許文献１には、第１頭部と軸部とからなる繊維強化樹脂製の中間具を用意し、中間具の軸部を各ワークの挿通孔に挿通させつつ軸部を加熱及び加圧して、中間具によって各ワークを締結する締結方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８４０４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の技術では、各ワークの挿通孔において中間具を加熱するため、各ワークに熱的ダメージが加わる虞がある。また、挿通孔において中間具を加熱するため、中間具のヘッド部と軸部との間で欠陥が生じる可能性がある。中間具の加熱が不均一になり、その結果、締結強度が低下する虞がある。そのため、複数のワークを締結する技術において、締結強度を向上可能な技術が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の態様として実現することができる。
【０００６】
本開示の第１の形態によれば、各々が貫通孔を有する複数のワークを締結する締結方法が提供される。前記締結方法は、前記複数のワークにおける各貫通孔が第１方向に連通した連通孔が形成されるように、前記複数のワークを重ねた締結対象群を用意する工程を含む。前記連通孔は、第１開口と前記第１方向における前記第１開口とは反対側の第２開口とを有する。前記締結方法は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むロッドを前記締結対象群の外で加熱する工程を含む。前記締結方法は、加熱された前記ロッドを前記第２開口から前記連通孔に挿入して前記締結対象群を締結する工程を含む。
【０００７】
本開示の第２の形態によれば、第１方向に連通孔を有する締結対象群を締結する締結装置が提供される。前記締結装置は、第１成形型と、保持具と、加熱装置と、挿入治具とを含む。前記保持具は、前記第１方向において前記第１成形型と離間して対向する。前記保持具は、前記第１方向に貫通する保持貫通孔を有する。前記加熱装置は、前記保持貫通孔内を加熱する。前記挿入治具は、前記第１方向における前記保持具から前記第１成形型に向かう方向に挿入される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
締結装置の概略断面図である。
ロッドの外観を示す図である。
ロッドの断面図である。
締結方法のフローチャートである。
締結方法におけるステップＳ１０を示す図である。
締結方法におけるステップＳ２０を示す図である。
締結方法におけるステップＳ３０を示す図であり、締結対象群から離してロッドが加熱される様子を示す図である。
締結方法におけるステップＳ４０を示す図である。
締結方法におけるステップＳ５０を示す図である。
締結構造体の断面模式図である。
締結構造体を＋Ｚ軸方向に見た図である。
第２実施形態における締結装置の一部の断面模式図である。
第２実施形態の第１成形型を－Ｚ軸方向に見た図である。
第２実施形態における締結装置によって形成される締結構造体の断面模式図である。
第２実施形態の締結構造体を＋Ｚ軸方向に見た図である。
第３実施形態における締結装置の一部の断面模式図である。
第３実施形態における締結装置によって形成される締結構造体の断面模式図である。
第４実施形態における締結装置の一部の断面模式図である。
第４実施形態における締結装置によって形成される締結構造体の断面模式図である。
第５実施形態における締結装置の一部の断面模式図である。
第５実施形態における締結装置によって形成される締結構造体の断面模式図である。
第６実施形態における締結装置の一部の断面模式図である。
第６実施形態における締結装置によって形成される締結構造体の断面模式図である。
第７実施形態における締結装置の断面模式図である。
第７実施形態におけるステップＳ５０を示す図である。
第７実施形態における締結構造体の断面模式図である。
他の実施形態における締結装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態における締結装置７０と、締結装置７０に配置されたワーク８１、８５及びロッド９０とを示す概略断面図である。締結装置７０は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むロッド９０を用いて、貫通孔８２、８６を備える複数のワーク８１、８５を締結する。
【００１０】
まず、ロッド９０及び複数のワーク８１、８５について説明する。図２には、ロッド９０の外観が示されている。本実施形態では、ロッド９０は、円柱状である。図３は、ロッド９０の長手方向に延在する中心軸ＡＸを含む縦断面図である。図２及び図３に示すように、ロッド９０は、複数の強化繊維９３と熱可塑性樹脂９４とを含む繊維強化型熱可塑性樹脂（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ：ＦＲＴＰ）である。強化繊維９３は、所定方向に配向されている。また、強化繊維９３は、連続繊維である。本実施形態において、所定方向は、ロッド９０の軸ＡＸ方向である。強化繊維９３は、軸ＡＸ方向に連続している。本実施形態では、強化繊維９３は、ロッド９０の一方の端部９０１から他方の端部９０２まで連続している。言い換えると、強化繊維９３の長さは、ロッド９０の一方の端部９０１から他方の端部９０２までの距離と略同じである。
（【００１１】以降は省略されています）

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