JP2006175788A - Frp筒体およびその製造方法 - Google Patents
Frp筒体およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006175788A JP2006175788A JP2004373071A JP2004373071A JP2006175788A JP 2006175788 A JP2006175788 A JP 2006175788A JP 2004373071 A JP2004373071 A JP 2004373071A JP 2004373071 A JP2004373071 A JP 2004373071A JP 2006175788 A JP2006175788 A JP 2006175788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- cylinder
- winding
- frp
- frp cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
フィラメントワインディングにより製造されたプロペラシャフト用FRP筒体において、補強層部と本体筒部の間のテーパー形状の部分へのボイドを発生防止し、設計どおりの捩り強度を発現する層構成とその製法を提供する。
【解決手段】
構成要素(A)周方向巻層からなる少なくとも一箇所のテーパー部を有する部分補強部、構成要素(B)螺旋巻層を含み筒軸方向に全長に渡って延在する本体筒部、を含み、最表層に、構成要素(C)周方向巻層からなる筒軸方向に全長に渡って延在する表面保護部、を有するFRP筒体であって、少なくとも構成要素(A)のテーパー部の外周上では、構成要素(C)中の材料のバンド幅Lと隣り合うバンドとの幅方向の重なりPの関係が、L/P=1.5〜4.0であることを特徴とするFRP筒体。
【選択図】図5
Description
たとえば近年、燃費の向上や環境保全といった観点から自動車の軽量化が強く望まれているが、それを達成する一手段としてプロペラシャフトのFRP化が検討され、一部で既に採用されるに至っている。その際、使用する強化繊維にも種々あり、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等が検討されているが、この中で特に、強度、弾性率の面からプロペラシャフトの筒体を炭素繊維を強化繊維とするCFRP(炭素繊維強化プラスチック)製筒体が有力とされ、主にフィラメントワインディング法によって形成される。
また、少なくとも構成要素(A)のテーパー部の外周上では、構成要素(C)中の材料のバンド幅Lと隣り合うバンドとの幅方向の重なりPの関係が、L/P=1.5〜4.0である必要がある。このような構成とすることでテーパー部で表面保護部材料束54が順次重なるように表面保護部が形成されるので、表面保護部材料束54の軸方向への滑り移動が抑制され安定して配置される、もしくは表面保護部材料束54が軸方向に滑り移動してもスキマ発生を防止することができ、表面保護部を十分に確保することができる。これにより、螺旋巻層56に発生する局部的なボイド発生を低減するとともに、異物がスキマに当たることによる螺旋巻層56の損傷を防ぎ、チューブ性能の低下を防止することができる。
本発明に係るFRP筒体の製造方法は、工程(a)、工程(b)において、巻回する強化繊維がそれぞれ独立して、炭素繊維、ガラス繊維、およびポリアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種を含んで製造され、工程(c)において、巻回する材料が、炭素繊維、ガラス繊維、およびポリアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種とマトリックス樹脂からなるか、または、ポリプロピレンフィルム、ナイロン製のタフタ、およびテトロン製のタフタからなる群より選ばれる少なくとも1種とマトリックス樹脂から製造されることを特徴とする方法からなる。
図6は周方向巻き部分補強部62がFRP筒体最内層に配置された場合で、図7は周方向巻き部分補強部72が螺旋巻層の間に配置された場合であり、要求仕様に応じてどちらの形態でもよい。
(比較例)
従来の製造方法で得られたプロペラシャフト用FRP筒体には図3に示したようにテーパー部およびその周辺で最表層の周方向巻き表面保護部にスキマ35は確認され、また図4に示したように螺旋巻き層がスキマに侵入45してくるとともに、螺旋巻き層断面にボイド46と呼ばれる空隙が確認された。
12 :FRP本体筒
13、21、31、41、51 :所定長に切断するための切断部
14 :マンドレル
22、32、42、52、62、72:周方向巻き部分補強部
23、33、43、53 :表面保護部材料束の幅
24、34、54 :表面保護部材料束
26、37、47、56、63、73:螺旋巻層
27、38、48、57 :表面保護部
35 :表面保護部材料束間に発生するスキマ
45 :スキマに侵入した螺旋巻強化繊維
46 :ボイド
61 :金属製継手
Claims (18)
- 構成要素(A)周方向巻層からなる少なくとも一箇所のテーパー部を有する部分補強部、構成要素(B)螺旋巻層を含み筒軸方向に全長に渡って延在する本体筒部、を含み、最表層に、構成要素(C)周方向巻層からなる筒軸方向に全長に渡って延在する表面保護部、を有するFRP筒体であって、少なくとも構成要素(A)のテーパー部の外周上では、構成要素(C)中の材料のバンド幅Lと隣り合うバンドとの幅方向の重なりPの関係が、L/P=1.5〜4.0であることを特徴とするFRP筒体。
- 構成要素(A)の部分補強部が、少なくとも一方の筒軸方向端部に設けられ、厚さが一定の最端部と軸方向内部に向かって厚さが減少するテーパー部からなる部分補強部である請求項1に記載のFRP筒体。
- 構成要素(B)の螺旋巻きの角度が筒軸方向に対し5°〜60°、構成要素(A)周方向巻き角度が筒軸方向に対し75°〜90°、構成要素(C)の周方向巻き角度が筒軸方向に対し75°〜90°である請求項1または2のいずれかに記載のFRP筒体。
- 構成要素(C)表面保護部の厚さが、0.1〜3.0mmである請求項1〜3のいずれかに記載のFRP筒体。
- 構成要素(A)のテーパー角度が5〜45°である請求項1〜4のいずれかに記載のFRP筒体。
- 構成要素(A)、構成要素(B)が、マトリックス樹脂とそれぞれ独立して、炭素繊維、ガラス繊維、およびポリアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種の強化繊維を含み、構成要素(C)を構成している材料が、炭素繊維、ガラス繊維、およびポリアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種とマトリックス樹脂からなるか、または、ポリプロピレンフィルム、ナイロン製のタフタ、およびテトロン製のタフタからなる群より選ばれる少なくとも1種とマトリックス樹脂からなるものである請求項1〜5のいずれかに記載のFRP筒体。
- 構成要素(C)を構成している材料のバンド幅Lが5〜50mmである請求項1〜6のいずれかに記載のFRP筒体。
- 構成要素(A)を最内層に配置してなる請求項1〜7のいずれかに記載のFRP筒体。
- 請求項1〜8に記載のFRP筒体において、構成要素(A)が、少なくとも一端に設けられており、金属製部品が圧入接合されている軸状部品。
- 請求項9に記載の軸状部品において、金属製部品が金属製継手であるプロペラシャフト。
- 回転するマンドレル上に樹脂を含浸した強化繊維束を巻回する際、工程(a)少なくとも一箇所のテーパー部を有する周方向巻層からなる部分補強部を巻回、工程(b)螺旋巻層を含み筒軸方向に全長に渡って延在する本体筒部を巻回、および、工程(c)周方向巻層からなる筒軸方向に全長に渡って延在する表面保護部を巻回、の工程を有するFRP筒体の製造方法であって、工程(c)の表面保護部の巻回時、少なくとも工程(a)で巻回したテーパー部の外周上では、材料のバンド幅Lと巻回時の送りピッチPの関係を、L/P=1.5〜4.0として巻回することを特徴とするFRP筒体の製造方法。
- 工程(b)の螺旋巻き角度を5°〜60°、工程(a)の周方向巻き角度を75°〜90°、工程(c)の周方向巻き角度を75°〜90°とする請求項11に記載のFRP筒体の製造方法。
- 工程(c)表面保護部の厚さを、0.1〜3.0mmとなるように巻回数を設定する請求項11〜12のいずれかに記載のFRP筒体の製造方法。
- 工程(a)でテーパー角度が5〜45°となるように巻回する請求項11〜13のいずれかに記載のFRP筒体の製造方法。
- 工程(a)、工程(b)において、巻回する強化繊維がそれぞれ独立して、炭素繊維、ガラス繊維、およびポリアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種を含んで製造され、工程(c)において、巻回する材料が、炭素繊維、ガラス繊維、およびポリアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種とマトリックス樹脂からなるか、または、ポリプロピレンフィルム、ナイロン製のタフタ、およびテトロン製のタフタからなる群より選ばれる少なくとも1種とマトリックス樹脂から製造される請求項11〜14のいずれかに記載のFRP筒体の製造方法。
- 工程(c)で、幅が5〜50mmの材料を巻回する請求項11〜15のいずれかに記載のFRP筒体の製造方法。
- 請求項11〜16に記載のFRP筒体の製造方法において、工程(a)で補強された端部に金属製部品を圧入接合する軸状部品の製造方法。
- 請求項17に記載の軸状部品の製造方法において、金属製部品が金属製継手であるプロペラシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004373071A JP4631428B2 (ja) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Frp筒体、およびそれを用いた軸状部品、プロペラシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004373071A JP4631428B2 (ja) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Frp筒体、およびそれを用いた軸状部品、プロペラシャフト |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006175788A true JP2006175788A (ja) | 2006-07-06 |
JP2006175788A5 JP2006175788A5 (ja) | 2007-12-27 |
JP4631428B2 JP4631428B2 (ja) | 2011-02-16 |
Family
ID=36730340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004373071A Active JP4631428B2 (ja) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Frp筒体、およびそれを用いた軸状部品、プロペラシャフト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4631428B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011088363A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | General Electric Co <Ge> | 複合材ファンバイパスダクト及びその他の同様な構成要素を製作するための螺旋ワインディングシステム |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02217230A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化合成樹脂管状体の製造方法及びその製造方法に用いるラッピングテープ |
JPH07205340A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-08-08 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
JPH07227913A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Fujimori Kogyo Kk | プリプレグ成形用巻き締めフィルムおよびそれを用いたfrp製品の製造方法 |
JPH08103965A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Toray Ind Inc | Frp筒体およびその製造方法 |
JPH08108495A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
JP2000318053A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-21 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 繊維強化プラスチック製パイプ |
JP2000346044A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-12 | Toyota Autom Loom Works Ltd | プロペラシャフト |
JP2001009924A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-16 | Shimano Inc | 管状成形体の製造方法 |
JP2003001717A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Toyota Industries Corp | プロペラシャフト用のfrp製パイプ |
JP2003004023A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Toyota Industries Corp | 繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフト |
-
2004
- 2004-12-24 JP JP2004373071A patent/JP4631428B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02217230A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化合成樹脂管状体の製造方法及びその製造方法に用いるラッピングテープ |
JPH07205340A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-08-08 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
JPH07227913A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Fujimori Kogyo Kk | プリプレグ成形用巻き締めフィルムおよびそれを用いたfrp製品の製造方法 |
JPH08103965A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Toray Ind Inc | Frp筒体およびその製造方法 |
JPH08108495A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
JP2000318053A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-21 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 繊維強化プラスチック製パイプ |
JP2000346044A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-12 | Toyota Autom Loom Works Ltd | プロペラシャフト |
JP2001009924A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-16 | Shimano Inc | 管状成形体の製造方法 |
JP2003001717A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Toyota Industries Corp | プロペラシャフト用のfrp製パイプ |
JP2003004023A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Toyota Industries Corp | 繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフト |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011088363A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | General Electric Co <Ge> | 複合材ファンバイパスダクト及びその他の同様な構成要素を製作するための螺旋ワインディングシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4631428B2 (ja) | 2011-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1130594A (en) | Power transmission shaft | |
EP0668446B1 (en) | Method of manufacturing of a drive shaft made of fiber reinforced composite material | |
US4605385A (en) | Fibre reinforced plastics power transmission shaft | |
JP4263753B2 (ja) | 繊維強化樹脂製筒部材の製造方法 | |
JP4771209B2 (ja) | Frp筒体およびその製造方法 | |
US20210190132A1 (en) | Tubular body used for power transmission shaft and power transmission shaft | |
US11940007B2 (en) | Tubular body used for power transmission shaft and power transmission shaft | |
JP4631428B2 (ja) | Frp筒体、およびそれを用いた軸状部品、プロペラシャフト | |
JP2007271079A (ja) | トルク伝達軸 | |
JP3269287B2 (ja) | Frp筒体およびその製造方法 | |
JP2003001717A (ja) | プロペラシャフト用のfrp製パイプ | |
JP3339212B2 (ja) | Frp筒体およびその製造方法 | |
JP2008082525A (ja) | プロペラシャフトおよびその製造方法 | |
JP5699657B2 (ja) | プロペラシャフトおよびその製造方法 | |
JP3391298B2 (ja) | プロペラシャフト | |
JP3191528B2 (ja) | プロペラシャフトおよびその製造方法 | |
JP4771208B2 (ja) | Frp筒体およびその製造方法 | |
JP3296116B2 (ja) | Frp筒体およびその製造方法 | |
JP2004293708A (ja) | 繊維強化プラスチック製プロペラシャフト及びその製造方法 | |
JP2007196681A (ja) | プロペラシャフトおよびその製造方法 | |
JP3433850B2 (ja) | Frp筒体およびその製造方法 | |
CN111836972B (zh) | 动力传递轴 | |
JPH08205649A (ja) | 刈払機用伝動軸とその製造方法並びに刈払機用操作桿 | |
JP2007177811A (ja) | プロペラシャフトおよびその製造方法 | |
JP2007196684A (ja) | プロペラシャフト |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071112 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100622 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101019 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101101 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4631428 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126 Year of fee payment: 3 |