[0001] 本发明涉及一种紧固部结构，特别涉及一种能够防止由从紧固部的剪切等导致的不希望产生的断裂、在紧固部的周围部顺利地吸收施加于紧固部的外部载荷的能量的紧固部结构。

[0002] 通常，例如如图4所示，在具有紧固部32的构件31中，在紧固部32使用螺栓等紧固构件将构件31紧固于其他构件上，若构件31负载较大的外部载荷，则有时由于剪切等引起从紧固部32的剪切等而导致构件31断裂。为了防止上述那样的断裂，增强紧固部32及其周围部，有时预先在紧固部32的周围部以放射状、同心圆形形成肋(例如，专利文献1、2)。

[0003] 专利文献1中，公开了下述结构：对于紧固部自身，除了上述那样的结构以外，未加以特别的设计，在紧固部以外的部位通过狭缝减弱构件的强度。专利文献2中，公开了利用载荷轻减体减轻来自紧固件的轴向载荷的结构。但是，就上述任一种结构而言，在防止由从紧固部的剪切等导致的不希望产生的断裂的方面、在紧固部的周围部顺利地吸收施加于紧固部的外部载荷的能量的方面，均没有效果、或者效果不足。

[0004] 不过，在由可渐进破坏的材料(例如可渐进破坏的树脂、纤维增强树脂)形成的构件中，只要紧固部不发生由剪切等导致的断裂，则能够通过紧固部的周围部的渐进破坏来顺利地吸收施加于紧固部的外部载荷的能量。但是，要求对紧固部进行用于提高强度、刚性的增强的情况较多，若仅通过肋等进行增强，则在肋等断裂时，该部位的强度、刚性将一下子降低，因此，难以进行用于顺利地吸收能量的渐进破坏。换言之，同时实现用于使渐进破坏顺利进行的结构、和用于提高紧固部的强度、刚性的结构是困难的。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2008-278581号公报

[0008] 专利文献2：日本特开2012-200979号公报

[0009] 因此，本发明的课题在于，从上述观点出发，通过对特别是紧固部周围的结构加以特别的设计，提供一种能够防止由从紧固部的剪切等导致的不希望产生的断裂、在紧固部的周围部顺利地吸收施加于紧固部的外部载荷的能量的紧固部结构。

[0010] 为了解决上述课题，本发明涉及的紧固部结构在具有紧固部的构件的该紧固部周围具有复数根同心圆形的肋壁，其特征在于，与最接近紧固构件的最内层肋壁的承压强度相比，使至少第2层肋壁的承压强度更低。此处，所谓承压强度，表示为尽管作用于肋壁的内周面的载荷没有增大、但该内周面部位的位移开始增大时的应力。

[0011] 上述本发明涉及的紧固部结构中，由于至少第2层肋壁的承压强度比最内层肋壁的承压强度更低，因此，当外部载荷施加于紧固部时，与最内层肋壁相比，第2层之后的肋壁将先产生破坏，将从距紧固部远的部位开始破坏。即，在紧固部的周围达成渐进破坏的过程，并且，从距紧固部远的部位开始渐进破坏。因此，通过包括最内层肋壁在内的紧固部的增强结构，紧固部的强度、刚性被稳定地维持在高水平，同时通过从距紧固部远的部位开始渐进破坏，施加于紧固部的外部载荷的能量经由渐进破坏而被顺利地吸收。即，变得能够同时实现用于提高紧固部的强度、刚性的增强、和由渐进破坏引起的顺利的外部载荷的能量吸收。

[0012] 上述本发明涉及的紧固部结构中，只要能够使上述构件产生像上述那样的渐进破坏，则构件的材质没有特别限定，但优选地，希望上述构件自身由能够渐进破坏的材料形成。

[0013] 作为上述那样可渐进破坏的构件构成材料，可以举出特别是包含树脂的材料，其中可以举出包含热塑性树脂的材料。作为用作上述那样可渐进破坏的材料的树脂，例如，除聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚酯等聚酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等聚烯烃、苯乙烯系树脂以外，还可以举出聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、改性PPE、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、改性PSU、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚芳酯(PAR)、聚醚腈(PEN)、苯酚系树脂、苯氧基树脂、聚四氟乙烯等氟系树脂、以及聚苯乙烯系、聚烯烃系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、聚异戊二烯系、氟系等的热塑性弹性体等，也可以是它们的共聚物、改性体及掺混2种以上而得到的树脂等。特别地，从高伸长率的观点考虑，更优选使用PC树脂、ABS树脂及它们的共混材料，从高强度的观点考虑，更优选使用聚酰胺树脂及它们的共混材料。

[0014] 作为可在本发明中使用的优选的聚酰胺树脂，为以氨基酸、内酰胺或二胺和二羧酸为主要原料的聚合物或共聚物。作为上述原料的代表例子，可以举出6-氨基己酸、11-氨基十一碳酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸等氨基酸，ε-己内酰胺、ω-十二内酰胺等内酰胺，四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、2-甲基五亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-/2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺等脂肪族二胺，间苯二甲胺、对苯二甲胺等芳香族二胺，1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基丙基)哌嗪、氨基乙基哌嗪等脂环族二胺，己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸，对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、2,6-萘二甲酸、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸等芳香族二羧酸，1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、1,3-环戊烷二甲酸等脂环族二羧酸等。本发明中，也可以配合2种以上的由上述原料衍生得到的聚酰胺均聚物或共聚物。

[0015] 作为聚酰胺的具体例子，可以举出聚己酰胺(尼龙6)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚己二酰丁二胺(尼龙46)、聚癸二酰丁二胺(尼龙410)、聚己二酰戊二胺(尼龙
56)、聚癸二酰戊二胺(尼龙510)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚己二酰癸二胺(尼龙106)、聚癸二酰癸二胺(尼龙1010)、聚十二烷二酰癸二胺(尼龙1012)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)、聚己酰胺/聚己二酰己二胺共聚物(尼龙6/66)、聚己酰胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6/6T)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6T)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6I)、聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6T/6I)、聚对苯二甲酰己二胺/聚十二酰胺共聚物(尼龙6T/12)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6T/6I)、聚己二酰苯二甲胺(尼龙XD6)、聚癸二酰苯二甲胺(尼龙XD10)、聚对苯二甲酰己二胺/聚对苯二甲酰戊二胺共聚物(尼龙
6T/5T)、聚对苯二甲酰己二胺/聚对苯二甲酰-2-甲基戊二胺共聚物(尼龙6T/M5T)、聚对苯二甲酰戊二胺/聚对苯二甲酰癸二胺共聚物(尼龙5T/10T)、聚对苯二甲酰壬二胺(尼龙
9T)、聚对苯二甲酰壬二胺/聚对苯二甲酰-2-甲基辛二胺(poly-2-methyloctamethylene terephthalamide)共聚物(尼龙9T/M8T)、聚对苯二甲酰癸二胺(尼龙10T)、聚对苯二甲酰癸二胺/聚己二酰己二胺(尼龙10T/66)、聚对苯二甲酰癸二胺/聚十二烷酰胺己二胺(尼龙10T/612)、聚对苯二甲酰十二烷二胺(尼龙12T)及它们的共聚物等。此处，“/”表示共聚物，下同。

[0016] 特别优选具有220℃～330℃的熔点的聚酰胺。通过使用具有220℃以上的熔点的聚酰胺，能够进一步提高耐热性(载荷挠曲温度)。另一方面，通过使用具有330℃以下的熔点的聚酰胺，能够抑制聚酰胺在制造树脂组合物时分解，能够进一步提高由树脂组合物得到的成型品的耐热性、高温刚性、机械强度及耐冲击性。此处，本发明的聚酰胺的熔点定义为：在使用差示扫描量热计于惰性气体气氛下将聚酰胺从熔融状态以20℃/分钟的降温速度降温至30℃后，以20℃/分钟的升温速度升温至熔点+40℃的情况下出现的吸热峰的温度。但是，检测到2个以上的吸热峰时，将峰强度最大的吸热峰的温度作为熔点。

[0017] 本发明中，聚酰胺的玻璃化温度优选为30℃～150℃。若玻璃化温度为30℃以上，则能够进一步提高成型品的高温刚性、机械强度及耐冲击性。玻璃化温度更优选为45℃以上。另一方面，若玻璃化温度为150℃以下，则能够适度地抑制成型时的结晶化速度，能够得到适于成型加工的树脂组合物。此处，本发明的聚酰胺的玻璃化温度定义为：在使用差示扫描量热计于惰性气体气氛下将聚酰胺在液氮中骤冷后，以20℃/分钟的升温速度进行升温的情况下出现的阶梯状吸热峰的中点的温度。

[0018] 作为具有220℃～330℃的熔点、并且具有30℃～150℃的玻璃化温度的聚酰胺，例如可以举出尼龙6、尼龙610、尼龙66、尼龙46、尼龙410、尼龙56、尼龙6T/66共聚物、尼龙6T/6I共聚物、尼龙6T/12、尼龙6T/5T、尼龙6T/M5T、尼龙6T/6共聚物等具有对苯二甲酰己二胺单元的共聚物、尼龙9T、尼龙9T/M8T、尼龙10T、尼龙10T/612、尼龙10T/66、尼龙12T等。根据需要配合2种以上的上述聚酰胺也是实用上优选的。

[0019] 对聚酰胺的聚合度没有特别限定，在树脂浓度0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中于25℃测定得到的相对粘度优选为1.5～5.0的范围。若相对粘度为1.5以上，则能够进一步提高得到的成型品的机械强度、耐冲击性、耐热性及高温刚性。相对粘度更优选为2.0以上。另一方面，若相对粘度为5.0以下，则流动性优异，由此，成型加工性优异。

[0020] 作为本发明中使用的聚酰胺的制造方法，例如，为以二胺和二羧酸为主要原料的聚酰胺的情况下，可以举出下述方法：对作为原料的二胺和二羧酸或其盐进行加热，得到低级缩合物，进而通过固相聚合及/或熔融聚合进行高聚合度化的方法等。可以采用两阶段聚合(暂时将低级缩合物取出，进行固相聚合及/或熔融聚合)、一阶段聚合(继制造低级缩合物的工序之后，在同一反应容器内进行固相聚合及/或熔融聚合)均可。需要说明的是，所谓固相聚合，是指在100℃以上且为熔点以下的温度范围内于减压下或惰性气体中进行加热的工序，所谓熔融聚合，是指在常压或减压下加热至熔点以上的工序。

[0021] 此外，本发明涉及的紧固部结构中，可形成下述结构：上述构件在紧固部周围具有3层以上的同心圆形的肋壁，最内层肋壁与第2层肋壁之间的部位的径向强度大于第2层肋壁与第3层肋壁之间的部位的径向强度。即，是有目的地减弱了第2层肋壁与第3层肋壁之间的部位的强度的结构。如上所述的结构中，在渐进破坏的过程中，同最内层肋壁与第2层肋壁之间的部位相比，能够使第2层肋壁与第3层肋壁之间的部位先破坏，因此，能够使肋壁彼此在配置成同心圆形的部位中的外侧面积大的一侧的部位接触。若成为肋壁彼此接触的状态，则能够承受较大的载荷，能够有效防止断裂向其更外侧传播，有效地防止构件整体发生断裂。

[0022] 此外，本发明涉及的紧固部结构中，特别优选在上述同心圆形的肋壁之间设置有沿径向延伸的放射状的肋。沿径向延伸的放射状的肋能够效率良好地承受径向的载荷，因此，通过设置沿径向延伸的放射状的肋，紧固部的强度、刚性大幅提高。即，能够在提高紧固部的强度、刚性的同时，经由紧固部的周围部的渐进破坏而顺利地吸收外部载荷的能量。

[0023] 此外，本发明涉及的紧固部结构中，可以采用在上述紧固部中在上述紧固构件的周围嵌合有轴环的结构。通过介由轴环进行紧固，能够避免紧固构件的螺纹部等与部件的孔内面直接接触，并且，在外部载荷传递时能够使载荷均等分散，因此，能够防止在微小部位负载过大的局部载荷，通过上述状态，能够更顺利地吸收能量。

[0024] 此外，作为上述紧固构件的种类，没有特别限定，可以代表性地使用螺栓。

[0025] 如上所述，根据本发明涉及的紧固部结构，以同心圆形设置的肋壁的承压强度之间维持着特定的关系，紧固部的强度、刚性提高，并且能够从距紧固部远的部位开始渐进破坏，因此，能够同时实现紧固部的增强、和由渐进破坏带来的顺利的外部载荷的能量吸收。附图说明

[0026] [图1]是本发明的一个实施方式涉及的紧固部结构的俯视简图(A)和截面简图(B)。

[0027] [图2]是本发明的另一实施方式涉及的紧固部结构的立体简图。

[0028] [图3]是图2的紧固部结构的俯视放大简图。

[0029] [图4]是现有的通常的紧固部结构的俯视简图(A)和截面简图(B)。

[0030] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0031] 图1示出了本发明的一个实施方式涉及的紧固部结构。图1中，1表示由可渐进破坏的材料形成的具有紧固部2的构件，在构件1的紧固部2的周围设置有复数根同心圆形的肋壁3、4。虽然本实施方式中设置有2根肋壁3、4，但是也可以设置3根以上的同心圆形的肋壁。此外，本实施方式中，在肋壁3、4之间，以跨越肋壁3、4之间的方式设置有以放射状延伸的复数根肋5。该紧固部结构中，与最接近紧固构件(其为了紧固而被插入至紧固部2的孔中)(图示略)的最内层肋壁3的承压强度相比，至少第2层肋壁4的承压强度被设定为更低水平。

[0032] 上述实施方式涉及的紧固部结构中，由于至少第2层肋壁4的承压强度被设定为低于最内层肋壁3的承压强度，因此在外部载荷施加至紧固部2时，使得从距紧固部2远的肋壁4侧部位开始破坏，达成从外层部侧开始的渐进破坏过程。结果，通过包括最内层肋壁3在内的增强结构，紧固部2的强度、刚性提高，同时通过从距紧固部2远的部位开始渐进破坏，施加至紧固部2的外部载荷的能量经由渐进破坏而被顺利地吸收，由此，实现了兼顾紧固部2的增强、和由渐进破坏带来的顺利的外部载荷的能量吸收。

[0033] 图2、图3示出了本发明的另一实施方式涉及的紧固部结构。图中，11表示由可渐进破坏的材料形成的具有紧固部的构件，本实施方式中，在构件11中配置有纵横延伸的增强肋12、13。该构件11中设置有紧固部14，在紧固部14中，作为紧固构件使用了螺栓15。在构件11的紧固部14的周围以同心圆形设置有复数个(本实施方式中为3层)肋壁16、
17、18。该紧固部结构中，也可以设置同心圆形的肋壁16、17、18。此外，本实施方式中，与最接近螺栓15(其为了紧固而被插入至紧固部14的孔中)的最内层肋壁16的承压强度相比，至少第2层肋壁17的承压强度被设定为更低水平。进而，与第2层肋壁17的承压强度相比，第3层肋壁18的承压强度被设定为更低水平是优选的。并且，在本实施方式中，在肋壁16、17之间和肋壁17、18之间，分别设置有以放射状延伸的复数个肋19、20，但通过对肋
19、20之间赋予厚度差，形成了最内层肋壁16与第2层肋壁17之间的部位的径向强度大于第2层肋壁17与第3层肋壁18之间的部位的径向强度的结构(反过来讲，第2层肋壁17与第3层肋壁18之间的部位的径向强度小于最内层肋壁16与第2层肋壁17之间的部位的径向强度的结构)。

[0034] 上述实施方式涉及的紧固部结构中，在上述那样的渐进破坏的过程中，同最内层肋壁16与第2层肋壁17之间的部位相比，能够使第2层肋壁17与第3层肋壁18之间的部位先破坏，因此，能够使肋壁17、18彼此先在配置成同心圆形的部位中的外侧面积大的一侧的部位接触。若成为肋壁17、18彼此接触的状态，则能够在该部分承受较大的载荷，因此，能够有效防止断裂向其更外侧传播，有效地防止构件整体发生断裂。与上文所述的实施方式同样地实现了兼顾紧固部14的增强、和由渐进破坏带来的顺利的外部载荷的能量吸收。

[0035] 为了像上述那样实现最内层肋壁16与第2层肋壁17之间的部位的径向强度大于第2层肋壁17与第3层肋壁18之间的部位的径向强度的结构，也可以采用下述方案。

[0036] (1)改变同心圆形的肋壁的间隔，具体而言，使最内层与第2层肋壁之间的间隔小于第2层与第3层之间的间隔时，第2层与第3层之间变得容易压弯，能够取得同样的效果。

[0037] (2)此外，与上述(1)同样地，关于放射状肋，使最内层与第2层的同心圆形的肋壁之间的放射状肋的根数多于第2层与第3层之间的放射状肋的根数。由此，第2层与第3层之间的放射状肋也容易压弯，能够取得同样的效果。

[0038] (3)进而，关于同心圆形肋壁、放射状肋，使得越接近最内层，肋的高度越高。由此，处于越外层侧的部位越能够减弱径向强度，能够取得同样的效果。

[0039] 需要说明的是，上述方案(1)～(3)及图2、图3所示的方案，可以各自单独采用，或者也可以以任意的组合的形式采用。

[0040] 产业上的可利用性

[0041] 本发明涉及的紧固部结构能够适用于要求兼顾紧固部的增强和由渐进破坏带来的顺利的外部载荷的能量吸收的所有领域的紧固部。

[0042] 附图标记说明

[0043] 1、11 构件

[0044] 2、14 紧固部

[0045] 3、4、16、17、18 同心圆形的肋壁

[0046] 5、19、20 以放射状延伸的肋

[0047] 15 作为紧固构件的螺栓