JP2020139529A - 動力伝達軸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1ないし図8を参照して第一実施形態を説明する。図1に示すように、動力伝達軸1は、軸線O1を中心軸とする管体2と、管体2の第一接続部120の内側に接続する連結部材としてのスタブヨーク3と、管体2の第二接続部130の内側に接続する連結部材としてのスタブシャフト4とを備えている。管体2は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)で形成されている。本発明において繊維強化プラスチックに使用される強化繊維は、炭素繊維に限られず、ガラス繊維やアラミド繊維であってもよい。
接続工程では、図4に示すように、砂型20が形成されたマンドレル30にスタブヨーク3およびスタブシャフト4を接続する。マンドレル30は、軸線O1を中心に配置される丸棒状の心金部材である。砂型20は、マンドレル30で貫通されている。砂型20は、中央部から両端部に向かうに連れて外径が縮径し、外周面が軸線O1方向に円弧状に形成された樽形状の型本体部21を備えている。型本体部21の前端には、スタブヨーク3の接続部7が外嵌する型接続部22が形成されている。型本体部21の後端には、後方に向かうに連れて縮径する略円錐台形状の型傾斜部25が形成されている。マンドレル30の前端周りは型接続部22から前方に延びている。マンドレル30の後端は型傾斜部25の後面から若干突出している。
接続工程の後、図5に示すように、巻付工程では、繊維強化プラスチックを砂型20とスタブヨーク3とスタブシャフト4とに巻き付けて管体2を形成する。第一実施形態では、フィラメントワインディング工法により繊維強化プラスチックを砂型20とスタブヨーク3とスタブシャフト4とに巻き付ける。
巻付工程の後、硬化工程では、適宜に加熱処理を行い、管体2の含浸樹脂を硬化させる。
硬化工程の後、外的エネルギー付与工程では、砂型20に外的エネルギーを付与して砂型20を分解させる。例えば、砂型20への外的エネルギーの付与として、管体2を振動させる。これにより、振動が砂型20に伝わり、砂型20が崩れて分解する。
外的エネルギー付与工程の後、引抜工程では、図6に示すように、マンドレル30を砂型20およびスタブヨーク3から前方に引き抜く。これにより、スタブヨーク3の通し孔8が開いた状態となる。
引抜工程の後、排出工程では、図7に示すように、マンドレル30を引き抜くことで開いた通し孔8から分解した砂型を外部に排出する。例えば、管体2内にエアを噴射し、分解した砂型を通し孔8から排出する。
第二実施形態の動力伝達軸の製造方法も、第一実施形態と同様に、外的エネルギーの付与で分解または溶解する型が形成されたマンドレル30にスタブヨーク3およびスタブシャフト4を接続する接続工程と、繊維強化プラスチックを型およびスタブヨーク3、スタブシャフト4に巻き付けて管体2を形成する巻付工程と、管体2を硬化する硬化工程と、型に外的エネルギーを付与して、型を分解または溶解する外的エネルギー付与工程と、マンドレル30を砂型20およびスタブヨーク3の通し孔8から引き抜く引抜工程と、マンドレル30を引き抜くことで開いたスタブヨーク3の通し孔8から、分解または溶解した型を排出する排出工程と、を備えている。第一実施形態がフィラメントワインディング工法を用いたのに対し、第二実施形態の動力伝達軸61の製造方法では、シートワインディング工法で管体2を形成することを特徴とする。
第三実施形態の動力伝達軸の製造方法も、第一実施形態と同様に、外的エネルギーの付与で分解または溶解する型が形成されたマンドレル30にスタブヨーク3およびスタブシャフト4を接続する接続工程と、繊維強化プラスチックを型およびスタブヨーク3、スタブシャフト4に巻き付けて管体2を形成する巻付工程と、管体2を硬化する硬化工程と、型に外的エネルギーを付与して、型を分解または溶解する外的エネルギー付与工程と、マンドレル30を砂型20およびスタブヨーク3の通し孔8から引き抜く引抜工程と、マンドレル30を引き抜くことで開いたスタブヨーク3の通し孔8から、分解または溶解した型を排出する排出工程と、を備えている。第一実施形態では、砂型20が、中央部から両端部に向かうに連れて外径が縮径する型本体部21を備えていたのに対し、第三実施形態の動力伝達軸71の製造方法では、図11に示すように、砂型20が、一端部から他端部まで外径が均一に形成された型本体部23を備えることを特徴とする。
第四実施形態の動力伝達軸の製造方法も、第一実施形態と同様に、外的エネルギーの付与で分解または溶解する型が形成されたマンドレル30にスタブヨーク3およびスタブシャフト4を接続する接続工程と、繊維強化プラスチックを型およびスタブヨーク3、スタブシャフト4に巻き付けて管体2を形成する巻付工程と、管体2を硬化する硬化工程と、型に外的エネルギーを付与して、型を分解または溶解する外的エネルギー付与工程と、マンドレル30を砂型20およびスタブヨーク3の通し孔8から引き抜く引抜工程と、マンドレル30を引き抜くことで開いたスタブヨーク3の通し孔8から、分解または溶解した型を排出する排出工程と、を備えている。第一実施形態では、砂型20が、中央部から両端部に向かうに連れて外径が縮径する型本体部21を備えていたのに対し、第四実施形態の動力伝達軸81の製造方法では、図12に示すように、砂型20が、中央部から他端部まで外径が均一に形成され、中央部から一端部に向かうに連れて外径が縮径し、外周面が軸線O1方向に曲線状に形成された型本体部24を備えることを特徴とする。
2 管体
3 スタブヨーク(連結部材)
4 スタブシャフト(連結部材)
8 通し孔
20 砂型
21,23,24 型本体部
30 マンドレル
Claims (6)
- 繊維強化プラスチック製の管体と、前記管体の端部に接続し、前記管体の軸線方向に貫通する通し孔が形成された連結部材と、を備える動力伝達軸の製造方法であって、
外的エネルギーの付与で分解または溶解する型が形成されたマンドレルに前記連結部材を接続する接続工程と、
前記接続工程の後に、繊維強化プラスチックを前記型および前記連結部材に巻き付けて前記管体を形成する巻付工程と、
前記巻付工程の後に、前記管体を硬化する硬化工程と、
前記硬化工程の後に、前記型に前記外的エネルギーを付与して、前記型を分解または溶解する外的エネルギー付与工程と、
前記外的エネルギー付与工程の後に、前記マンドレルを前記型および前記連結部材の通し孔から引き抜く引抜工程と、
前記引抜工程の後に、前記マンドレルを引き抜くことで開いた前記連結部材の通し孔から、分解または溶解した型を排出する排出工程と、
を備えることを特徴とする動力伝達軸の製造方法。 - 前記連結部材の前記管体との接続部は、外周面が多角形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達軸の製造方法。
- 前記型は、中央部から両端部に向かうに連れて外径が縮径し、外周面が軸線方向に円弧状に形成された型本体部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の動力伝達軸の製造方法。
- 前記型は、一端部から他端部まで外径が均一に形成された型本体部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の動力伝達軸の製造方法。
- 前記型は、中央部から他端部まで外径が均一に形成され、前記中央部から一端部に向かうに連れて外径が縮径し、外周面が軸線方向に曲線状に形成された型本体部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の動力伝達軸の製造方法。
- 前記巻付工程において、フィラメントワインディング工法により繊維強化プラスチックを前記砂型および前記連結部材に巻き付けることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の動力伝達軸の製造方法。
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