[发明专利]杆状复合构件

说明书

本发明提供一种杆状复合构件，其能够确保弯曲部的期望强度。杆状复合构件(10)将碳纤维(长纤维)的取向方向与杆状复合构件(10)的轴向平行的0°层(16)、配置在该0°层(16)的径向内侧且碳纤维(长纤维)的取向方向与杆状复合构件(10)的轴向斜交的±45°层(18)、夹设于径向外侧的0°层(16)与径向内侧的±45°层(18)之间的内侧玻璃纤维增强塑料层(19)、以及作为最外层配置在作为基底层的0°层(16)的径向外侧且比0°层及±45°层(18)刚性低的外侧玻璃纤维增强塑料层(20)各层层叠起来而构成。外侧玻璃纤维增强塑料层(20)作为加强层及保护层发挥作用。

技术领域

本发明涉及杆状复合构件。

背景技术

近年来，对于汽车，为了提高燃油效率而期望使各种构件轻量化、高强度化，例如利用碳材质等的纤维增强树脂。作为利用了纤维增强树脂的例子，例如，在专利文献1中公开了一种使用旋转工作台(rolling table)在碳纤维增强铝管(金属杆状构件)的外表面卷绕设置碳纤维增强层(纤维增强层)的技术思想。

另外，在专利文献2中公开了一种从内向外层叠具有不同取向角度的多个碳纤维而形成的纤维增强复合材料制的高尔夫俱乐部用球棒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3－166937号公报

专利文献2：日本特开2007－528号公报

可是，例如，在对像汽车的框架构造体所使用的杆状复合构件这样具有弯曲部等曲率较高的形状的杆状复合构件应用了纤维增强树脂材的情况下，难以在该弯曲部缠上纤维增强树脂材料来确保框架构造体的刚性。其原因在于，例如，在将专利文献1所公开的碳纤维增强层缠绕于直线状的芯棒，然后对该芯棒进行弯曲成形而使其弯曲变形为规定曲率的情况下，当芯棒的弯曲部的曲率增大时，可能会因弯曲部的内侧与外侧的周长差的不同，而导致缠绕于弯曲部内侧的碳纤维增强层起皱。

因此，为了避免所述弯曲部的内侧起皱，可以考虑采用这样的应对技术：沿杆状复合构件的轴向并排设置由碳纤维增强塑料(CFRP)形成的UD材(单向增强材料)(所谓的0°层)，从而消除弯曲部的内侧与外侧的周长差，以使得曲率较高的弯曲部不起皱。但是，当对并排设置有UD材的弯曲部作用扭转变形力(扭转载荷)时，在弯曲部作用有朝向径向外侧方向的面外力，从而表面层的0°层向径向外侧方向变形。结果可能会成为弯曲部在强度上的弱点。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够确保弯曲部的期望强度的杆状复合构件。

为了达到所述目的，本发明提供一种杆状复合构件，其具有弯曲部，该杆状复合构件的特征在于，所述弯曲部包括：0°层，其由碳纤维增强塑料形成，碳纤维的取向方向与所述杆状复合构件的轴向平行；以及玻璃纤维增强塑料层，其配置在所述0°层的外表面，刚性比所述碳纤维增强塑料的刚性低。

发明效果

采用本发明，能够获得能够确保弯曲部的期望强度的杆状复合构件。

附图说明

图1是本发明的实施方式的杆状复合构件的立体图。

图2是图1的沿II－II线的剖视图。

图3的(a)～(g)是表示制造本实施方式的杆状复合构件的制造工序的示意图。

图4是对没有加强层的比较例的杆状复合构件和具有加强层的本实施方式的杆状复合构件的耐久性进行比较的说明图。

附图标记说明

10 杆状复合构件

14 弯曲部

16 0°层