次に、本発明の実施の形態について図を� ��いて説明する。

 図1は、インサート加工工程を説明するた めのインサート3の断面図、図2は、FRP成形加� ��工程を説明するためのFRP部材2の断面図、図 3は、穴開け加工工程を説明するためのFRP部� �2の断面図、図4は、カラー取付加工工程を説 明するためのFRP部材2の断面図、図5は、イン� ��ート付FRP部材1の完成状態を示す断面図、図 6は、インサート付FRP部材1の締結状態の一例� ��示す断面図である。なお、説明の便宜上、� ��中の上方を上側、下方を下側と称するが、� ��面に対する上下に限定されるものではない� ��

 本実施の形態では、インサート付FRP部材1 は、インサート加工工程、FRP成形加工工程、 穴開け加工工程、カラー取付加工工程の4つ� �加工工程によって得られる。

[インサート加工工程]
 インサート3は、アルミニウム等の金属製又 は硬質樹脂製のブロック状部材からなり、ウ ェット加工によりネジ穴11が形成される。ネ� ��穴11は、図1に示すように、インサート3の上 面3aから下方に向かって穿設されており、上� ��3aから一定径で所定深さまで穿孔されたス� �レート穴部12と、ストレート穴部12に連続し� ��同軸上に螺設された雌ネジ部13を有する。� �トレート穴部12の穴径は、雌ネジ部13の穴径� ��りも大径に設定されている。

[FRP成形加工工程]
 FRP成形加工工程では、上記インサート3が内 包されたFRP部材2を成形する加工が行われる� �まず最初に、FRP成形前にインサート3のネジ� ��11をシール材21で閉塞する処理が行われる。 シール材21には、膨張性樹脂であるシリコー� ��が用いられ、予めネジ穴11に充填して硬化� �せることによりネジ穴11を閉塞する。

 シール材21は、図2に示すように、ネジ穴1 1の開口部11a側であるストレート穴部12に充填 され、ネジ穴11の先端側である雌ネジ部13内� �密閉された空間部14を形成する。そして、FRP 部材2の成形時にその加熱成形の熱(約130℃)を 利用して空間部14内の空気を膨張させ、空間� ��14内を高圧に保ち、樹脂溶液がネジ穴11に侵 入するのを防ぐようにしている。

 ネジ穴11にシール材21が充填された後、ネ ジ穴11の開口部11aがシールテープ22で閉塞さ� �る。シールテープ22は、FRP部材2の成形時に� �脂溶液がネジ穴11に侵入するのを防止すると ともに、シール材21から油が染み出して外皮4 に付着するのを防止する役割を有する。シー ルテープ22は、テフロン(登録商標)等の樹脂� �材料からなり、シート状に形成され、イン� �ート3に貼着される貼着面22aには接着剤が塗� ��されている。

 次いで、上記インサート3を内包するFRP部 材2を成形する。FRP部材2の成形は、バキュー� ��バック成形法を用いて行われる。具体的に� ��、ネジ穴11の開口部11aが上方に向かって開� �するようにインサート3が配置され、そのイ� ��サート3をFRPからなる外皮4で被覆したもの� �、図示していない成形型の成形面に載せて� �成形型とともにシート状のバキュームバッ� �で覆い、バキュームバック内を真空引きし� �FRP部材2を成型面に押圧し、かかる状態で加� ��して成形される。

 外皮4は、ガラス繊維、炭素繊維等の強化 繊維からなる繊維基材に、マトリックス樹脂 となる熱硬化性の樹脂溶液を含浸させたプリ プレグが用いられる。なお、FRP成形は、バキ ュームバック成形法に限定されるものではな く、RI法、RTM成形法、S-RIM法等の方法で成形� �てもよい。また、外皮4は、プリプレグを用� ��るものに限定されず、例えば成形型内に樹� ��溶液を注入して繊維基材に含浸させて加熱� ��形するものであってもよい。

 FRP部材2は、上面の外皮4と下面の外皮4の� ��にインサート3を包み込むように内包し、そ の周縁部分は、上面と下面の外皮4の合わせ� �造で互いに溶着されて一体的に結合されて� �る。

[穴開け加工工程]
 ここでは、インサート3のネジ穴11に連通す� ��座繰り穴31(連通孔)をFRP部材2に形成する加� �が行われる。座繰り穴31は、切削油を用いな いドライ加工によって形成される。座繰り穴 31は、インサート3のネジ穴11に連通するよう� ��、FRP部材2の外側からネジ穴11が存在すると� ��測される箇所に穿設される。本実施の形態� ��は、取付部材が取り付けられる側であるFRP� ��材2の上方から、図示していないドリルカッ タを接近させることによって穿設される。

 座繰り穴31は、図3に示すように、上面の� ��皮4を貫通してインサート3の上面3aからイン サート3内まで穿孔される。座繰り穴31の深さ hは、ストレート穴部12の軸方向途中位置まで 到達する深さに設定されている。

 そして、FRP部材2に対するインサート3の� �置ずれを許容してネジ穴11に連通することが できるように、ネジ穴11のストレート穴部12� �りも大きな内径を有して形成され、座繰り� �31の段差面32が上方の開口部側に向かって対� ��する。

 座繰り穴31は、ネジ穴11と比較して浅く、 ネジ山もないので、ドライ加工であっても短 い加工時間で形成することができる。なお、 シールテープ22とシール材21(図2を参照)は、� �繰り穴31の穴開け加工によって、FRP部材2と� �もに切削されて消失する。

[カラー取付加工工程]
 ここでは、座繰り穴31にカラー41を取り付け る加工が行われる。カラー41は、座繰り穴31� �挿入されて、座繰り穴31の段差面32に先端部4 2aが当接し、基端が外皮4から突出する構成を 有する。具体的には、図4に示すように、円� �状の筒部42と、筒部42の一方端部で径方向外� ��に向かって突出するフランジ部43とを有す� �。

 筒部42は、取付ボルト53(図6を参照)を挿通 することができ、また、図5に示す座繰り穴31 内に挿入された状態で、座繰り穴31の内周面3 3との間に所定の間隙を有し、座繰り穴31に対 するカラー41の径方向への移動を許容する形� ��を有する(D1>D2)。従って、ネジ穴11と座繰� ��穴31との間に位置ずれが生じていた場合で� �、カラー41を移動させて、カラー41の中心を� ��ジ穴11の中心に一致させた位置に配置する� �とができる。

 フランジ部43は、座繰り穴31に筒部42を挿� ��して筒部42の先端部42aを段差面32に当接させ た状態で、フランジ部43の下面43aが外皮4の上 面4aに対向して接面する(H1=H2)。フランジ部43� ��下面43aには、接着剤が塗布されており、外� ��4の上面4aに接着されてカラー41が固定され� �。

 以上、インサート加工工程、FRP成形加工� ��程、座繰り加工工程、カラー取付加工工程� ��4つの加工工程によって、図5に示すインサ� �ト付FRP部材1を得ることができる。

 図6は、インサート付FRP部材1に取付部品51 を取り付けた場合の一例を示す断面図である 。取付部材51には、取付孔52が設けられてお� �、取付ボルト53が挿通されている。取付ボル ト53の先端は、インサート3のネジ穴11に挿入� ��れて、雌ネジ部13に螺入されている。取付� �材51は、カラー41のフランジ部43と取付ボル� �53の頭部53bとの間に挟持されて固定されてい る。

 取付部材51の取付孔52は、取付孔52に挿入� ��れた取付ボルト53の軸部53aとの間に所定の� �隙を有する大きさの内径を有しており、イ� �サート付FRP部材1に対する取付部材51の位置� �、取付ボルト53の軸方向に直交する方向に調 整できるようになっている。

 上記したインサート付FRP部材1の製造方法 によれば、まず最初に、インサート3にネジ� �11を形成する。そして、インサート3の少な� �ともネジ穴11を外皮4で閉塞したFRP部材2を成� ��する。それから、FRP部材2に座繰り穴31を穴� ��け加工して、インサート付FRP部材1を得る。

 これにより、ドライ加工が必須とされるF RP部材の成形後の加工工程を、FRP部材2に座繰 り穴31を形成する穴開け加工工程のみとする� ��とができ、インサート3のネジ穴加工はウェ ット加工により行うことができる。

 従って、従来のFRP部材に下穴を穿設する� ��程と、その下孔にタップをたててネジ穴を� ��成する加工工程の2つの加工工程を行ってい た方法と比較して、ドライ加工の加工時間を 飛躍的に短縮することができる。

 従って、インサート付FRP部材1が、例えば 自動車の車体を構成するサイドメンバーのよ うに、数十個から数百個のインサートを有す るものであっても、短時間で製造することが できる。また、インサート3のネジ穴加工は� �インサート3単体の状態で行うので、小型の� ��工機で行うことができ、設備費用を低く抑� ��ることができる。従って、インサート付FRP� ��材1の生産性を向上させることができ、製造 コストを低減することができる。

 また、上記したインサート付FRP部材の製� ��方法によれば、シリコーン等の膨張性樹脂� ��らなるシール材21をネジ穴11に充填して閉塞 するので(第1段階)、FRP成形加工工程において 、例えばプリプレグから染み出した樹脂溶液 や、図示していない成形型のキャビティ空間 部内に注入された樹脂溶液が、ネジ穴11に侵� ��するのを防ぐことができる。

 そして、シール材21をネジ穴11の基端側に 充填してネジ穴11の先端側に空間部14を形成� �る構成としたので(第2段階)、加熱成形の熱� �利用して空間部14内の気体を膨張させ、空間 部14内を高圧に保ち、上記樹脂溶液がネジ穴1 1に侵入するのを防ぐことができる。

 そしてさらに、ネジ穴11にシール材21を充 填した後に、ネジ穴11の開口部11a(図2を参照)� ��シールテープ22で閉塞し(第3段階)、かかる� �態のままFRP成形を行うので、ネジ穴11のシー ル効果をさらに向上させることができる。

 このように、上記した第1段階から第3段� �までの3つの方法でネジ穴11をシールするの� �、FRP成形加工工程においてネジ穴11に樹脂溶 液が侵入するのを確実に防ぐことができる。

 また、上記したインサート3の構造によれ ば、ネジ穴11の基端側にストレート穴部12を� �けて、座繰り穴31の深さを、ストレート穴部 12の範囲内に設定したので、座繰り穴31の穴� �け加工によってネジ穴11の雌ネジ部13のネジ� ��がつぶれるのを防ぐことができる。従って� ��穴開け加工後に、再び雌ネジ部13のネジ山� �タップでさらう必要がなく、製造作業の効� �化を図ることができる。

 また、座繰り穴31の穴開け加工によって� �トレート穴部12をすべて切削するのではなく 、ストレート穴部12を若干残すことによって� ��ネジ穴11に取付ボルト53を螺入する際に、取 付ボルト53の中心軸線をネジ穴11の中心軸線� �一致させる姿勢状態に積極的に誘導するこ� �ができ、取付ボルト53の取付作業性を向上さ せることができる。

 また、上記したインサート3の構造によれ ば、カラー41を座繰り穴31内に挿入して、イ� �サート3と取付部材51との間にカラー41を介在 させる。従って、フランジ部43の下面43aとイ� ��サート3の上面3aとの間に介在される外皮4が 、取付ボルト53の締結によって圧縮されるの� ��防ぐことができる。

 従って、後述する図7に示すインサート構 造のように、カラー41を介さずにインサート� ��FRP部材1に取付部材51を直接取り付ける構造� ��比較して、外皮4の圧縮によるへたり等の経 時変化が生じず、このような経時変化によっ て取付ボルト53が緩むのを防止できる。

 なお、本発明は、上述の実施の形態に限� ��されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱� ��ない範囲で種々の変更が可能である。

 例えば、上述の実施の形態におけるカラ� ��41は、大きな力が作用しない締結部位では� �図7に示すように、省略することもできる。� ��7に示す本発明の他の実施の形態であるイン サート構造によれば、穴開け加工工程におい て、外皮4を切削して開口部4bを形成するだけ でよく、ネジ穴11を有するインサート3が内包 されたインサート付FRP部材1’を簡単に製造� �ることができる。