JP2668807B2 - 接続機構 - Google Patents
接続機構Info
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/026—Shafts made of fibre reinforced resin
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の技術分野〕 本発明は、自動車の駆動系のプロペラ軸に利用すべく
なされた、とくに繊維複合材料からなる開放された管軸
末端と、前記開放された管軸末端内に該管軸と同軸に嵌
入された接続スリーブを有する接続要素と、そして周方
向に互いに緊密に前記管軸末端と前記接続スリーブとの
間に介装された接続部材とを有する接続機構に関する。
なされた、とくに繊維複合材料からなる開放された管軸
末端と、前記開放された管軸末端内に該管軸と同軸に嵌
入された接続スリーブを有する接続要素と、そして周方
向に互いに緊密に前記管軸末端と前記接続スリーブとの
間に介装された接続部材とを有する接続機構に関する。
ドイツ連邦共和国特許明細書第3007896号から、管軸
末端が、外側歯型を有するスリーブ上を滑走せしめら
れ、歯型が管表面内に切り込むようになる既知方法の接
続機構が知られている。接続部は外側では、本機構を確
保するリング本体により安定的に把持されている。
末端が、外側歯型を有するスリーブ上を滑走せしめら
れ、歯型が管表面内に切り込むようになる既知方法の接
続機構が知られている。接続部は外側では、本機構を確
保するリング本体により安定的に把持されている。
ドイツ連邦共和国特許明細書第3828018号からは、同
様に、外側歯型を備えた金属製嵌合要素が、複合材料中
への歯型の切り込みを行い、かつ管軸末端を径方向に拡
げるようにして、繊維複合材料管軸末端部中へ押圧され
る接続機構が知られている。同時にジヨイント部分とも
なつている押圧スリーブに対する接続部分では、繊維複
合材料管の断面積が減少している。
様に、外側歯型を備えた金属製嵌合要素が、複合材料中
への歯型の切り込みを行い、かつ管軸末端を径方向に拡
げるようにして、繊維複合材料管軸末端部中へ押圧され
る接続機構が知られている。同時にジヨイント部分とも
なつている押圧スリーブに対する接続部分では、繊維複
合材料管の断面積が減少している。
結果的には、アメリカ合衆国特許第4,722,717号から
は、繊維複合材料軸開放末端と接続スリーブとを結合す
る接続機構が知られているが、この接続スリーブにおい
ては、相補性を持つ縦−および周辺溝が、それぞれ管軸
末端内側表面において、また同時に内部滑走スリーブの
外側面において配設されており、この外側表面中に、必
要に応じ、短い繊維部分を囲むことになる硬化性樹脂が
導入され、硬化後には周−および軸方向に一体的な結合
状態を作る接続要素を提供する。
は、繊維複合材料軸開放末端と接続スリーブとを結合す
る接続機構が知られているが、この接続スリーブにおい
ては、相補性を持つ縦−および周辺溝が、それぞれ管軸
末端内側表面において、また同時に内部滑走スリーブの
外側面において配設されており、この外側表面中に、必
要に応じ、短い繊維部分を囲むことになる硬化性樹脂が
導入され、硬化後には周−および軸方向に一体的な結合
状態を作る接続要素を提供する。
前記後者の場合、定形的に言えば、管軸末端と接続要
素との間において単に回転モーメント負荷性があるだけ
でなく、軸方向に固定した接続部をつくり出すことが意
図される。初めに挙げた2つの構成は、周辺方向にも軸
方向にも同様に大きな加圧力が働いており接続部分に高
負荷が生ずる可能性がある。
素との間において単に回転モーメント負荷性があるだけ
でなく、軸方向に固定した接続部をつくり出すことが意
図される。初めに挙げた2つの構成は、周辺方向にも軸
方向にも同様に大きな加圧力が働いており接続部分に高
負荷が生ずる可能性がある。
最新の自動車設計技術において、正面衝突における変
形挙動はある種の漸次変形特性(変形変位に対する変形
圧力)が確保されるようになつている(「各種変形特性
の実現性」−R.Hoefs,u.a.,連邦研究技術省計画TV803
5)。
形挙動はある種の漸次変形特性(変形変位に対する変形
圧力)が確保されるようになつている(「各種変形特性
の実現性」−R.Hoefs,u.a.,連邦研究技術省計画TV803
5)。
後輪駆動方式または四輪駆動方式を採用する自動車の
長さ方向駆動軸(プロペラ軸)において前記接続機構を
用いる時に、繊維複合材料または他の軽量構造軸が軽量
化のために中間継手を省略して剛性を確保することが概
して基本的な欠点として映る。殊に、前面衝突時におい
ては、このような剛性を備えたプロペラ軸の使用は、接
続駆動軸ないし差動機構の質量に起因する慣性力により
車体の圧縮を受ける領域の剛性を強化し、乗員に対する
保護作用を行う。確定エネルギ吸収量の増大はプロペラ
軸が自動車前方構造部と後軸ブロツクとを接続させるこ
とにより阻害され、結果的には座席の乗員はあまりにも
急激な制動を受けることとなる。これは事故時に重傷を
負わせることとなったり、死亡に至らしめたりすること
となる。
長さ方向駆動軸(プロペラ軸)において前記接続機構を
用いる時に、繊維複合材料または他の軽量構造軸が軽量
化のために中間継手を省略して剛性を確保することが概
して基本的な欠点として映る。殊に、前面衝突時におい
ては、このような剛性を備えたプロペラ軸の使用は、接
続駆動軸ないし差動機構の質量に起因する慣性力により
車体の圧縮を受ける領域の剛性を強化し、乗員に対する
保護作用を行う。確定エネルギ吸収量の増大はプロペラ
軸が自動車前方構造部と後軸ブロツクとを接続させるこ
とにより阻害され、結果的には座席の乗員はあまりにも
急激な制動を受けることとなる。これは事故時に重傷を
負わせることとなったり、死亡に至らしめたりすること
となる。
破壊試験を行った場合にさらに確認された点は、エア
バツグ方式の安全装置の導入が高い剛性を有するプロペ
ラ軸の前述の作用により支障を来すことになるという点
である。これから得られる結論は、エアバツグ自体の起
動が遅きに失し、および座席は意図されるような保護を
得られないと言ったことになる。
バツグ方式の安全装置の導入が高い剛性を有するプロペ
ラ軸の前述の作用により支障を来すことになるという点
である。これから得られる結論は、エアバツグ自体の起
動が遅きに失し、および座席は意図されるような保護を
得られないと言ったことになる。
以上の点から発して、本発明の目的は、上記した方式
を採る簡単な構造の嵌合接続部を、自動車の長さ方向駆
動軸(プロペラ軸)に用いて、衝突時に発生する大きな
衝撃を円滑かつ緩徐に緩衝し、各種安全機構の作動に時
間的余裕を与え、以て自動車乗員の生命の安全性の確保
することにある。
を採る簡単な構造の嵌合接続部を、自動車の長さ方向駆
動軸(プロペラ軸)に用いて、衝突時に発生する大きな
衝撃を円滑かつ緩徐に緩衝し、各種安全機構の作動に時
間的余裕を与え、以て自動車乗員の生命の安全性の確保
することにある。
上記課題を解決するために、本発明によれば、上記し
た形式の接続機構において、前記接続スリーブが、多角
形表面またはスプラインの如き長さ方向歯型を有し、前
記管軸末端が、前記接続スリーブの表面に対し円筒状の
対向面を具備し、前記接続部材が、外周面において前記
管軸末端と密着接合されかつ内周面において前記多角形
表面あるいは長さ方向歯型に軸方向に滑動可能に係合さ
れており、前記接続部材が前記管軸末端と共に前記接続
スリーブ上の2つのフランジ間において係合されてお
り、かつ、前記接続部材と前記接続スリーブの歯型また
は多角形表面との間に分離剤層が設けられており、さら
に、前記接続要素が、前記管軸末端との接続部位におい
て、該末端を破壊するための該管軸末端の内径より大き
な最大直径を有する半径方向突出部を備えており、前記
管軸末端と前記接続スリーブとの間で軸方向に働く粘着
力が、管軸の軸方に作用する破壊に至らない程度の衝撃
による軸方向荷重または屈曲応力に対しても解除される
程度に設定されていることにより解決される。
た形式の接続機構において、前記接続スリーブが、多角
形表面またはスプラインの如き長さ方向歯型を有し、前
記管軸末端が、前記接続スリーブの表面に対し円筒状の
対向面を具備し、前記接続部材が、外周面において前記
管軸末端と密着接合されかつ内周面において前記多角形
表面あるいは長さ方向歯型に軸方向に滑動可能に係合さ
れており、前記接続部材が前記管軸末端と共に前記接続
スリーブ上の2つのフランジ間において係合されてお
り、かつ、前記接続部材と前記接続スリーブの歯型また
は多角形表面との間に分離剤層が設けられており、さら
に、前記接続要素が、前記管軸末端との接続部位におい
て、該末端を破壊するための該管軸末端の内径より大き
な最大直径を有する半径方向突出部を備えており、前記
管軸末端と前記接続スリーブとの間で軸方向に働く粘着
力が、管軸の軸方に作用する破壊に至らない程度の衝撃
による軸方向荷重または屈曲応力に対しても解除される
程度に設定されていることにより解決される。
また、上記課題は本発明によるもう1つの構成によれ
ば、同じく上記した形式の接続機構において、前記接続
スリーブが、多角形表面またはスプラインの如き長さ方
向歯型を有し、前記接続部材が、外周面において前記管
軸末端に密着接合されかつ内周面において前記接続スリ
ーブの多角形表面あるいは長さ方向歯型に軸方向に滑動
可能に係合されており、前記接続部材が、2つのフラン
ジを備えたカラー要素で形成され、前記管軸末端が、前
記接続部材の表面に対し円筒状の対向面を具備しかつ前
記2つのフランジ間において接合され、さらに、前記接
続要素が、前記管軸末端との接続部位において、該末端
を破壊するための該接続部材末端の内径より大きな最大
直径を有する半径方向突出部分を備えており、前記管軸
端と前記接続スリーブとの間で軸方向に働く粘着力が、
管軸の軸方向に作用する破壊に至らない程度の衝撃によ
る軸方向荷重または屈曲応力に対しても解除される程度
に設定されていることにより解決される。
ば、同じく上記した形式の接続機構において、前記接続
スリーブが、多角形表面またはスプラインの如き長さ方
向歯型を有し、前記接続部材が、外周面において前記管
軸末端に密着接合されかつ内周面において前記接続スリ
ーブの多角形表面あるいは長さ方向歯型に軸方向に滑動
可能に係合されており、前記接続部材が、2つのフラン
ジを備えたカラー要素で形成され、前記管軸末端が、前
記接続部材の表面に対し円筒状の対向面を具備しかつ前
記2つのフランジ間において接合され、さらに、前記接
続要素が、前記管軸末端との接続部位において、該末端
を破壊するための該接続部材末端の内径より大きな最大
直径を有する半径方向突出部分を備えており、前記管軸
端と前記接続スリーブとの間で軸方向に働く粘着力が、
管軸の軸方向に作用する破壊に至らない程度の衝撃によ
る軸方向荷重または屈曲応力に対しても解除される程度
に設定されていることにより解決される。
本発明に依る接続機構は、上記した如き簡単な構造で
あるにもかかわらず必要な回転モーメントを確実に伝達
することが可能である。この解決方式は、通常運転では
一定限度の軸方向荷重を負担し、例えばプロペラ軸に接
続して通常の滑り継手の作用を確保するが、本滑り継手
の作用自体は衝突時や走行事故の際に、自動車々体前方
部から後軸ブロツクを実質的に切り離し、その結果、プ
ロペラ軸の剛性に起因する瞬間的な衝撃を吸収のための
車体座屈およびエアバツグ起動には何等、妨害因子とし
て働かぬことになる。このような作用と同時に、衝突に
より折損したプロペラ軸の端部が乗員室内に突出しない
ように、同一軸線上でのみ座屈させて緩衝し、以て自動
車乗員の生命の安全性の確保される。
あるにもかかわらず必要な回転モーメントを確実に伝達
することが可能である。この解決方式は、通常運転では
一定限度の軸方向荷重を負担し、例えばプロペラ軸に接
続して通常の滑り継手の作用を確保するが、本滑り継手
の作用自体は衝突時や走行事故の際に、自動車々体前方
部から後軸ブロツクを実質的に切り離し、その結果、プ
ロペラ軸の剛性に起因する瞬間的な衝撃を吸収のための
車体座屈およびエアバツグ起動には何等、妨害因子とし
て働かぬことになる。このような作用と同時に、衝突に
より折損したプロペラ軸の端部が乗員室内に突出しない
ように、同一軸線上でのみ座屈させて緩衝し、以て自動
車乗員の生命の安全性の確保される。
また、本発明による接続機構は、管軸の軸方向に作用
する破壊に至らない程度の衝撃による軸方向荷重または
屈曲応力に対しても、管軸末端と接続部材の接続スリー
ブ上の2つのフランジにより限定された軸方向部分で作
用する粘着力は解除される程度に設定されており、「歩
行者保護」および「低速での保護」といつた速度領域に
おける自動車が破壊しない程度の正面からの軽度の衝撃
に対しては、管軸の単なる軸方向滑動に留めるように設
計されており、また同時にかかる速度領域である、所謂
「5km/時衝撃」程度では接続部材および管軸末端には何
等の変形も起こらない。
する破壊に至らない程度の衝撃による軸方向荷重または
屈曲応力に対しても、管軸末端と接続部材の接続スリー
ブ上の2つのフランジにより限定された軸方向部分で作
用する粘着力は解除される程度に設定されており、「歩
行者保護」および「低速での保護」といつた速度領域に
おける自動車が破壊しない程度の正面からの軽度の衝撃
に対しては、管軸の単なる軸方向滑動に留めるように設
計されており、また同時にかかる速度領域である、所謂
「5km/時衝撃」程度では接続部材および管軸末端には何
等の変形も起こらない。
この軽度の衝撃に対し、管軸末端を非破壊状態に維持
するのとは対照的に、ある程度の衝撃荷重がプロペラ軸
に伝達された場合には速やかにかつ円滑に接続スリーブ
上を滑らねばならない。そのために、接続部材と接続ス
リーブの歯型または多角形表面との間に分離剤層が設け
られている。
するのとは対照的に、ある程度の衝撃荷重がプロペラ軸
に伝達された場合には速やかにかつ円滑に接続スリーブ
上を滑らねばならない。そのために、接続部材と接続ス
リーブの歯型または多角形表面との間に分離剤層が設け
られている。
とくに都合のよい構成にあつては、適切な機構による
接続部の分離後、軸末端が接続要素によって直接破壊さ
れ、その結果、車体の座屈変形した後に軸の剛性が車体
による衝撃吸収に何ら妨害作用を惹起しない事が可能と
なる。
接続部の分離後、軸末端が接続要素によって直接破壊さ
れ、その結果、車体の座屈変形した後に軸の剛性が車体
による衝撃吸収に何ら妨害作用を惹起しない事が可能と
なる。
その際、管軸は、軸方向に変動するエネルギ吸収量に
対応するべく、壁厚を軸方向に沿って変化させ、この壁
厚の変化により、自動車前部構造に対する衝撃荷重の緩
衝を補完するので全体の衝撃吸収特性が影響を受ける。
管軸の発生圧力経過は同期性を持たずにエンジン等の前
方構造体側の管軸に伝えられ得る。接続スリーブ上を滑
動する管軸末端の開放端部を適切に破壊するために、接
続要素上に半径方向外方に突出した半径方向突出部が形
成されており、具体的には拡張用の円錐部または破砕用
の傾斜面を配設することが好ましい。
対応するべく、壁厚を軸方向に沿って変化させ、この壁
厚の変化により、自動車前部構造に対する衝撃荷重の緩
衝を補完するので全体の衝撃吸収特性が影響を受ける。
管軸の発生圧力経過は同期性を持たずにエンジン等の前
方構造体側の管軸に伝えられ得る。接続スリーブ上を滑
動する管軸末端の開放端部を適切に破壊するために、接
続要素上に半径方向外方に突出した半径方向突出部が形
成されており、具体的には拡張用の円錐部または破砕用
の傾斜面を配設することが好ましい。
また、別個に接続スリーブ上に係合される接続部材に
対して、長さ方向に沿って引き裂くための複数の周方向
に分布させた破断用の楔を前記接続要素上に半径方向突
出部として配設することはさらに適切である。
対して、長さ方向に沿って引き裂くための複数の周方向
に分布させた破断用の楔を前記接続要素上に半径方向突
出部として配設することはさらに適切である。
軸方向に間隔をおいて管軸末端に単純な漸次増大或い
は減少する複数の段を付与することは同じく効果的であ
る。
は減少する複数の段を付与することは同じく効果的であ
る。
したがつて、管軸末端が装着される接続要素にとっ
て、本質的な断面積変化が衝撃吸収時に生じないことが
極めて重要である。
て、本質的な断面積変化が衝撃吸収時に生じないことが
極めて重要である。
本発明の実施例を示す添付図面を参照して本発明を詳
述する。
述する。
第1図においては、接続要素Aの接続スリーブ1上で
摺動される、繊維複合材料管の管軸末端7が示されてい
て、この管軸末端は2つのフランジ4,5によって画成さ
れる接続スリーブ上に乗っている。これ等の比較的短い
両フランジ間で接続スリーブ1は外周に軸方向に沿って
伸びる歯型2を有する。接続部材8は、歯型中に緊密に
係合し管軸末端7の内側円筒面と密着接合しかつ粘着す
る。管軸末端7の開放端部と接続要素Aとの接続部位に
形成された半径方向突出部3において、前記接続スリー
ブ1の一方のフランジ部分4に隣接する前記接続要素A
から半径方向に突出した円錐状表面を備えた拡張円錐部
または周方向沿って設けられた多数の切断楔を有する。
これら種々の形状にて形成される半径方向突出部3は、
管軸末端7の内径より大きな最大直径を備えている。接
続スリーブ1はさらに中央排気孔を形成する貫通開口6
をその中心軸線に沿って有する。
摺動される、繊維複合材料管の管軸末端7が示されてい
て、この管軸末端は2つのフランジ4,5によって画成さ
れる接続スリーブ上に乗っている。これ等の比較的短い
両フランジ間で接続スリーブ1は外周に軸方向に沿って
伸びる歯型2を有する。接続部材8は、歯型中に緊密に
係合し管軸末端7の内側円筒面と密着接合しかつ粘着す
る。管軸末端7の開放端部と接続要素Aとの接続部位に
形成された半径方向突出部3において、前記接続スリー
ブ1の一方のフランジ部分4に隣接する前記接続要素A
から半径方向に突出した円錐状表面を備えた拡張円錐部
または周方向沿って設けられた多数の切断楔を有する。
これら種々の形状にて形成される半径方向突出部3は、
管軸末端7の内径より大きな最大直径を備えている。接
続スリーブ1はさらに中央排気孔を形成する貫通開口6
をその中心軸線に沿って有する。
この構成において接続スリーブ1の歯型2の外周に接
続部材8が配置され、この接続部材8の外周に管軸末端
7が配置される。さらに、管軸末端7と接続スリーブ1
との間で軸方向に働く粘着力が、管軸の軸方向に作用す
る破壊に至らない程度の衝撃による軸方向荷重または屈
曲応力に対しても解除される程度に設定されねばならな
い。それにより自動車の通常運転時には2つのフランジ
4および5により画成された領域により限定された軸方
向の力を受容して通常のフランジ継手として作用し、低
速度走行中の衝突による僅かな衝撃に対しては通常の滑
り継手として作用する。
続部材8が配置され、この接続部材8の外周に管軸末端
7が配置される。さらに、管軸末端7と接続スリーブ1
との間で軸方向に働く粘着力が、管軸の軸方向に作用す
る破壊に至らない程度の衝撃による軸方向荷重または屈
曲応力に対しても解除される程度に設定されねばならな
い。それにより自動車の通常運転時には2つのフランジ
4および5により画成された領域により限定された軸方
向の力を受容して通常のフランジ継手として作用し、低
速度走行中の衝突による僅かな衝撃に対しては通常の滑
り継手として作用する。
このような構成と同時に、図示していないが、実質的
に同様の作用および効果を得る構成として、管軸末端7
が外側から接続スリーブ1に依って取り囲む事が提案さ
れるが、その際前記接続要素Aから半径方向外方に突出
した半径方向拡張部3として拡張した円錐表面を備えた
拡張円錐部または多数の切断楔が半径方向内方に配設さ
れる。
に同様の作用および効果を得る構成として、管軸末端7
が外側から接続スリーブ1に依って取り囲む事が提案さ
れるが、その際前記接続要素Aから半径方向外方に突出
した半径方向拡張部3として拡張した円錐表面を備えた
拡張円錐部または多数の切断楔が半径方向内方に配設さ
れる。
第2図(a)および(b)においては、歯型2を備え
た接続要素Aの接続スリーブ末端および管軸末端7が確
認でき、これ等の間で、硬化樹脂、とくに繊維補強樹脂
から作られる接続部材8が確認され、かかる接続部材は
管軸末端の内面と密着接合し、かつ歯型2に対しては、
例えば、ワックス、シリコーン(商品名)並びにテフロ
ン(商品名)の如きコーティングに適した合成樹脂材料
の薄膜から形成された分離剤層9によつて、専ら摩擦摺
動性が十分発揮されるように分離せしめられている。な
お、図示されてはいないが、接続部材8と管軸末端7の
内面とは粘着接合されている。
た接続要素Aの接続スリーブ末端および管軸末端7が確
認でき、これ等の間で、硬化樹脂、とくに繊維補強樹脂
から作られる接続部材8が確認され、かかる接続部材は
管軸末端の内面と密着接合し、かつ歯型2に対しては、
例えば、ワックス、シリコーン(商品名)並びにテフロ
ン(商品名)の如きコーティングに適した合成樹脂材料
の薄膜から形成された分離剤層9によつて、専ら摩擦摺
動性が十分発揮されるように分離せしめられている。な
お、図示されてはいないが、接続部材8と管軸末端7の
内面とは粘着接合されている。
第3図においては、第1図および第2図による接続部
が損傷している状態にあることが示されている。密着接
続部材8を有する管軸末端7は半径方向突出部3によつ
て拡張したままの状態を採り、フランジ領域4,5間での
歯型2から外れた状態を採る。とはいえ、閉じた管形態
が失われることはない。
が損傷している状態にあることが示されている。密着接
続部材8を有する管軸末端7は半径方向突出部3によつ
て拡張したままの状態を採り、フランジ領域4,5間での
歯型2から外れた状態を採る。とはいえ、閉じた管形態
が失われることはない。
第4図は、基本的には第1図と実質的に一致する接続
装置を示している。なお、この第4図の接続装置におい
ては、管軸末端7が端部において破壊力推移に影響を与
える増加厚み部分10を有するが、この方式で破壊力の進
行は低下する。
装置を示している。なお、この第4図の接続装置におい
ては、管軸末端7が端部において破壊力推移に影響を与
える増加厚み部分10を有するが、この方式で破壊力の進
行は低下する。
第5図は、第1図と同じユニツトで構成する接続装置
を示すが、この接続装置では、管軸末端7が破壊力推移
に影響を及ぼすような減少厚み部分11を有し、破壊力の
進行はこの方式では増大することになる。
を示すが、この接続装置では、管軸末端7が破壊力推移
に影響を及ぼすような減少厚み部分11を有し、破壊力の
進行はこの方式では増大することになる。
第6図においては、接続スリーブ1上を滑入されてい
る繊維複合管の管軸末端7が示されている。この管軸末
端は、接続スリーブ1の2つのフランジ4,5により画成
された領域にあり、このフランジ領域間で接続スリーブ
1は、外側に向けて軸方向に配列された歯型2を有す
る。接続部材8は歯型2と緊密に嵌合し、および管軸末
端7の内側円筒面と密着接合する。
る繊維複合管の管軸末端7が示されている。この管軸末
端は、接続スリーブ1の2つのフランジ4,5により画成
された領域にあり、このフランジ領域間で接続スリーブ
1は、外側に向けて軸方向に配列された歯型2を有す
る。接続部材8は歯型2と緊密に嵌合し、および管軸末
端7の内側円筒面と密着接合する。
管軸末端7の開放端部から若干の距離をおいて接続ス
リーブ1は半径方向外方に伸びる軸段部12を有しかつ管
軸末端7の軸方向滑動を規制するストツパとして作用す
る。この軸方向ストツパは衝突時に接続スリーブ1から
管軸末端7をまず軽く弛緩した後に壊すよう機能する。
接続スリーブ1はさらに中央軸線に沿って穿設された排
気孔部を形成する貫通開口6を備えている。
リーブ1は半径方向外方に伸びる軸段部12を有しかつ管
軸末端7の軸方向滑動を規制するストツパとして作用す
る。この軸方向ストツパは衝突時に接続スリーブ1から
管軸末端7をまず軽く弛緩した後に壊すよう機能する。
接続スリーブ1はさらに中央軸線に沿って穿設された排
気孔部を形成する貫通開口6を備えている。
第7図は、繊維複合管の配管軸末端7が示されると共
に、拡張円錐部によって形成された半径方向突出部3お
よび貫通開口6を備え、外側歯型2を有する接続スリー
ブ1が示されている接続要素Aを図示している。管軸末
端7では、接続部材13が分離カラー要素の形態を採って
設けられいて、本接続部材は一方では歯型2中に緊密に
嵌合し、そして管軸末端7と密着接合している。カラー
要素である接続部材13は軸方向スリツトにより形成され
た開口部14を有し、該スリツトは管軸末端7と接続スリ
ーブ1との部分的な密着接合を可能とし、および管軸末
端破壊時に、接続要素Aの拡張円錐部による分離動作を
同時に容易ならしめる。このような作用が生じない場合
は、言い換えれば、半径方向突出部3の例えば破断用の
楔が開口部14の端部と同一軸線上で整合しない場合は、
カラー要素の先端部周縁に外方に突出する環状フランジ
による丸味をもった傾斜面による管軸末端7の半径方向
破壊が起こる。カラー要素から成る接続部材13に形成さ
れた2つのフランジ4,5と管軸末端7との間に画成され
たリング状空間15は、双方の部分と密着接合状態におか
れる接合空間用としてスペースを与える。
に、拡張円錐部によって形成された半径方向突出部3お
よび貫通開口6を備え、外側歯型2を有する接続スリー
ブ1が示されている接続要素Aを図示している。管軸末
端7では、接続部材13が分離カラー要素の形態を採って
設けられいて、本接続部材は一方では歯型2中に緊密に
嵌合し、そして管軸末端7と密着接合している。カラー
要素である接続部材13は軸方向スリツトにより形成され
た開口部14を有し、該スリツトは管軸末端7と接続スリ
ーブ1との部分的な密着接合を可能とし、および管軸末
端破壊時に、接続要素Aの拡張円錐部による分離動作を
同時に容易ならしめる。このような作用が生じない場合
は、言い換えれば、半径方向突出部3の例えば破断用の
楔が開口部14の端部と同一軸線上で整合しない場合は、
カラー要素の先端部周縁に外方に突出する環状フランジ
による丸味をもった傾斜面による管軸末端7の半径方向
破壊が起こる。カラー要素から成る接続部材13に形成さ
れた2つのフランジ4,5と管軸末端7との間に画成され
たリング状空間15は、双方の部分と密着接合状態におか
れる接合空間用としてスペースを与える。
第8図には、本発明の原理により構築されている各種
の管軸末端の多様な経時的圧力変動グラフが先行技術に
よる管軸末端と比較して示されている。曲線「A」は第
5図による管軸末端の破壊経過を示し、曲線「B」は第
4図による管軸末端の破壊経過を示し、曲線「C」は第
6図による接続部分管軸末端の破壊経過を示し、他方、
曲線「D」は先行技術、例えばアメリカ合衆国特許第4,
722,717号による管軸末端の破壊を示している。
の管軸末端の多様な経時的圧力変動グラフが先行技術に
よる管軸末端と比較して示されている。曲線「A」は第
5図による管軸末端の破壊経過を示し、曲線「B」は第
4図による管軸末端の破壊経過を示し、曲線「C」は第
6図による接続部分管軸末端の破壊経過を示し、他方、
曲線「D」は先行技術、例えばアメリカ合衆国特許第4,
722,717号による管軸末端の破壊を示している。
上述した接続部材13は管軸末端中にカラー部材として
構成され得るが、このカラー部材は、繊維複合材料また
は適切なプラスチツクまたは樹脂材料からつくられてい
て、さらにこのような接続部材13は次いで接続スリーブ
1上を滑走せしめられる。
構成され得るが、このカラー部材は、繊維複合材料また
は適切なプラスチツクまたは樹脂材料からつくられてい
て、さらにこのような接続部材13は次いで接続スリーブ
1上を滑走せしめられる。
しかるにまた、上記したように接続部材13にはフラン
ジ4,5によって画成された軸方向領域が設けられてい
て、接続スリーブまたは管体中に、樹脂を導入し、とく
に短繊維を混ぜた樹脂を導入するための供給および排気
孔部が設けられる場合には、実質的に本来の位置にも接
続部材が作られることとなる。
ジ4,5によって画成された軸方向領域が設けられてい
て、接続スリーブまたは管体中に、樹脂を導入し、とく
に短繊維を混ぜた樹脂を導入するための供給および排気
孔部が設けられる場合には、実質的に本来の位置にも接
続部材が作られることとなる。
歯型2、または多角形もしくはスプラインを有する接
続スリーブ1と接続部材8との間において何等、接合力
が生じないようにするには、材料の組み合わせを適切に
選択すれば十分である。通常、接続スリーブ1に対して
分離剤層9を付着することが求められる。この分離剤層
が不十分であると、接続スリーブ1と接続部材8との接
続部は最終的取り付け前にまず軸方向に引き剥がされ、
適切に固定されても僅かな力を受けて再び相互に軸方向
のズレを生じてしまう。
続スリーブ1と接続部材8との間において何等、接合力
が生じないようにするには、材料の組み合わせを適切に
選択すれば十分である。通常、接続スリーブ1に対して
分離剤層9を付着することが求められる。この分離剤層
が不十分であると、接続スリーブ1と接続部材8との接
続部は最終的取り付け前にまず軸方向に引き剥がされ、
適切に固定されても僅かな力を受けて再び相互に軸方向
のズレを生じてしまう。
管軸末端7の破壊を時系列的にコントロールし、ない
しは一定の圧力経過を発揮させるため、軸段部12、引き
裂きまたは破砕円錐部で形成された半径方向突出部3、
あるいは破断用楔により破壊を受ける管軸末端7を、長
さ全体にわたり厚みを変えて構成させることに意義があ
る。
しは一定の圧力経過を発揮させるため、軸段部12、引き
裂きまたは破砕円錐部で形成された半径方向突出部3、
あるいは破断用楔により破壊を受ける管軸末端7を、長
さ全体にわたり厚みを変えて構成させることに意義があ
る。
本発明による接続機構は叙上の如き構成としたので、
通常運転では一定限度の軸方向荷重を負担し、例えばプ
ロペラ軸に接続した場合には通常の滑り継手としてのト
ルク伝達作用が簡単な構成で十分に確保される。また、
衝突時や走行事故の際に、自動車々体前方部から後軸に
付随する差動装置などの質量体から生ずる慣性モーメン
トを徐々に減殺して最終的には切り離すようにするもの
であるため、プロペラ軸の剛性に起因する瞬間的な衝撃
の発生は回避され、車体の部分的座屈が緩徐になり、ま
たエアバツグの起動に要する時間が十分に確保されるこ
ととなり衝撃吸収が円滑に進行し、乗員の安全性確保も
一層確実なものとなる。
通常運転では一定限度の軸方向荷重を負担し、例えばプ
ロペラ軸に接続した場合には通常の滑り継手としてのト
ルク伝達作用が簡単な構成で十分に確保される。また、
衝突時や走行事故の際に、自動車々体前方部から後軸に
付随する差動装置などの質量体から生ずる慣性モーメン
トを徐々に減殺して最終的には切り離すようにするもの
であるため、プロペラ軸の剛性に起因する瞬間的な衝撃
の発生は回避され、車体の部分的座屈が緩徐になり、ま
たエアバツグの起動に要する時間が十分に確保されるこ
ととなり衝撃吸収が円滑に進行し、乗員の安全性確保も
一層確実なものとなる。
第1図は、接続スリーブにおいて拡張円錐部によって形
成された半径方向突出部を備えた接続装置の長さ方向断
面を示し、 第2図(a)および(b)は、第1図による接続スリー
ブ具備の接続機構を、拡大ユニツトと併せて断面表示
し、 第3図は、部分的に切り欠いて第1図および第2図によ
る接続機構を示し、 第4図は、接続スリーブにおいて半径方向突出部、およ
び壁厚みを増大する管軸末端を備えた接続機構を示し、 第5図は、接続スリーブにおいて半径方向突出部、およ
び壁厚みを減少する管軸末端を備えた接続機構を示し、 第6図は、管軸末端から若干の距離をおいて接続スリー
ブにストツパを備えた接続機構を示し、 第7図は、接続スリーブにおいて半径方向突出部、およ
び分離したスリツト付き接続部材を備えた接続機構を示
し、 第8図は、各種実施態様の接続スリーブでの時系列的圧
力変動グラフを示す図である。 〔図中の符号〕 1……接続スリーブ、2……歯型、3……半径方向突出
部、 4,5……フランジ、6……貫通開口、7……管軸末端、 8……接続部材、9……分離剤層、10……増加厚み部
分、 11……減少厚み部分、12……軸段部、A……接続要素 13……接続部材(カラー)、14……開口部、15……リン
グ状空間。
成された半径方向突出部を備えた接続装置の長さ方向断
面を示し、 第2図(a)および(b)は、第1図による接続スリー
ブ具備の接続機構を、拡大ユニツトと併せて断面表示
し、 第3図は、部分的に切り欠いて第1図および第2図によ
る接続機構を示し、 第4図は、接続スリーブにおいて半径方向突出部、およ
び壁厚みを増大する管軸末端を備えた接続機構を示し、 第5図は、接続スリーブにおいて半径方向突出部、およ
び壁厚みを減少する管軸末端を備えた接続機構を示し、 第6図は、管軸末端から若干の距離をおいて接続スリー
ブにストツパを備えた接続機構を示し、 第7図は、接続スリーブにおいて半径方向突出部、およ
び分離したスリツト付き接続部材を備えた接続機構を示
し、 第8図は、各種実施態様の接続スリーブでの時系列的圧
力変動グラフを示す図である。 〔図中の符号〕 1……接続スリーブ、2……歯型、3……半径方向突出
部、 4,5……フランジ、6……貫通開口、7……管軸末端、 8……接続部材、9……分離剤層、10……増加厚み部
分、 11……減少厚み部分、12……軸段部、A……接続要素 13……接続部材(カラー)、14……開口部、15……リン
グ状空間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー・ホッフマン ドイツ連邦共和国 ジークブルク、ホヘ ンツォレルンシュトラーセ 5 (56)参考文献 特開 昭56−131425(JP,A) 実開 昭63−104716(JP,U) 実開 昭59−103932(JP,U) 実開 昭52−102544(JP,U) 実開 昭57−84120(JP,U) 実開 昭61−162619(JP,U) 特公 昭60−24327(JP,B2) 実公 昭56−1032(JP,Y2) 特許154509(JP,C1)
Claims (11)
- 【請求項1】自動車の駆動系のプロペラ軸に利用すべく
なされた、とくに繊維複合材料からなる開放された管軸
末端(7)と、前記開放された管軸末端内に該管軸と同
軸に嵌入された接続スリーブ(1)を有する接続要素
(A)と、そして周方向に互いに緊密に前記管軸末端と
前記接続スリーブとの間に介装された接続部材(8)と
を有する接続機構において、 前記接続スリーブ(1)が、多角形表面またはスプライ
ンの如き長さ方向歯型(2)を有し、 前記管軸末端(7)が、前記接続スリーブの表面に対し
円筒状の対向面を具備し、 前記接続部材が、外周面において前記管軸末端(7)と
密着接合されかつ内周面において前記多角形表面あるい
は長さ方向歯型(2)に軸方向に滑動可能に係合されて
おり、 前記接続部材が前記管軸末端と共に前記接続スリーブ
(1)上の2つのフランジ(4,5)間において係合され
ており、かつ、前記接続部材と前記接続スリーブの歯型
または多角形表面との間に分離剤層(9)が設けられて
おり、 さらに、前記接続要素(A)が、前記管軸末端(7)と
の接続部位において、該末端を破壊するための該管軸末
端の内径より大きな最大直径を有する半径方向突出部
(3)を備えており、 前記管軸末端(7)と前記接続スリーブ(1)との間で
軸方向に働く粘着力が、管軸の軸方向に作用する破壊に
至らない程度の衝撃による軸方向荷重または屈曲応力に
対しても解除される程度に設定されていることを特徴と
する接続機構。 - 【請求項2】自動車の駆動系のプロペラ軸に利用すべく
なされた、とくに繊維複合材料からなる開放された管軸
末端(7)と、前記開放された管軸末端内に該管軸と同
軸に嵌入された接続スリーブ(1)を有する接続要素
(A)と、そして周方向に互いに緊密に前記管軸末端と
前記接続スリーブとの間に介装された接続部材(13)と
を有する接続機構において、 前記接続スリーブ(1)が、多角形表面またはスプライ
ンの如き長さ方向歯型(2)を有し、 前記接続部材(13)が、外周面において前記管軸末端
(7)に密着接合されかつ内周面において前記接続スリ
ーブ(1)の多角形表面あるいは長さ方向歯型(2)に
軸方向に滑動可能に係合されており、 前記接続部材(13)が、2つのフランジ(4,5)を備え
たカラー要素(13)で形成され、 前記管軸末端(7)が、前記接続部材(13)の表面に対
し円筒状の対向面を具備しかつ前記2つのフランジ間に
おいて密着接合され、 さらに、前記接続要素(A)が、前記管軸末端(7)と
の接続部位において、該末端を破壊するための該接続部
材(13)末端の内径より大きな最大直径を有する半径方
向突出部分83)を備えており、 前記管軸末端(7)と前記接続スリーブ(1)との間で
軸方向に働く粘着力が、管軸の軸方向に作用する破壊に
至らない程度の衝撃による軸方向荷重または屈曲応力に
対しても解除される程度に設定されていることを特徴と
する接続機構。 - 【請求項3】前記接続部材(13)が、その周辺部におい
て少なくとも1つの軸方向に沿って延びる開口部(14)
を有しており、前記該開口部が、前記管軸末端(7)と
前記接続スリーブ(1)との部分的な密着接合を可能と
していることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載
の接続機構。 - 【請求項4】前記接続スリーブ(1)が前記管軸末端
(7)中に滑入されることを特徴とする特許請求の範囲
第1ないし3項の内のいづれか1項に記載の接続機構。 - 【請求項5】前記半径方向突出部(3)が、拡張円錐部
によって形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第4項に記載の接続機構。 - 【請求項6】前記接続スリーブ(1)が、前記管軸末端
(7)を外方で取り囲むことを特徴とする特許請求の範
囲第1乃至3項の内のいずれか1項に記載の接続機構。 - 【請求項7】前記半径方向突出部(3)が、該管軸末端
破砕用の傾斜面を備えていることを特徴とする特許請求
の範囲第6項に記載の接続機構。 - 【請求項8】前記半径方向突出部(3)が、少なくとも
1つの該管軸末端破断用の楔であることを特徴とする特
許請求の範囲第1乃至7項の内のいづれか1項に記載の
接続機構。 - 【請求項9】前記接続要素(A)が中央軸線に沿って穿
設された貫通開口(6)を有することを特徴とする特許
請求の範囲第8項に記載の接続機構。 - 【請求項10】前記接続要素(A)が、前記管軸末端
(7)に対して軸方向間隔を置いて半径方向外方に伸び
る軸段部(12)が前記管軸末端(7)の破壊用ストツパ
として設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第1乃至9項の内のいづれか1項に記載の接続機構。 - 【請求項11】前記管軸が軸方向に可変のエネルギ吸収
を発揮するために、該管軸の壁厚が軸方向に沿って変化
していることを特徴とする特許請求の範囲第1乃至10項
の内のいづれか1項に記載の接続機構。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893920793 DE3920793C2 (de) | 1989-06-24 | 1989-06-24 | Verbindungsanordnung |
DE3920793.5 | 1989-06-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0337416A JPH0337416A (ja) | 1991-02-18 |
JP2668807B2 true JP2668807B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=6383534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2164376A Expired - Fee Related JP2668807B2 (ja) | 1989-06-24 | 1990-06-25 | 接続機構 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5118214A (ja) |
JP (1) | JP2668807B2 (ja) |
DD (1) | DD295894A5 (ja) |
DE (1) | DE3943535C2 (ja) |
FR (1) | FR2650036B1 (ja) |
GB (1) | GB2233425B (ja) |
Families Citing this family (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3943535C2 (de) * | 1989-06-24 | 1994-11-24 | Gkn Automotive Ag | Verbindungsanordnung |
DE4119359C2 (de) * | 1990-06-23 | 1997-03-13 | Gkn Glaenzer Spicer | Antriebswelle |
FR2696513B1 (fr) * | 1992-10-06 | 1994-12-23 | Gkn Automotive Ag | Organe mécanique tubulaire tel qu'un arbre de transmission de véhicule automobile. |
US5601493A (en) * | 1992-10-22 | 1997-02-11 | Sumitomo Chemical Company Limited | Drive shaft made of fiber reinforced plastics, and method for connecting pipe made of fire-reinforced plastics |
FR2699976B1 (fr) * | 1992-12-30 | 1996-07-26 | Castellon Melchor Daumal | Arbre telescopique. |
US6190263B1 (en) * | 1993-11-30 | 2001-02-20 | Toray Industries, Inc. | Propeller shaft including compressive load transmitting section |
US5601494A (en) * | 1994-05-31 | 1997-02-11 | Dana Corporation | End fitting having adhesive channels for drive shaft assembly |
US6022003A (en) | 1994-11-07 | 2000-02-08 | The Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Guardrail cutting terminal |
DE19542099C2 (de) * | 1995-11-11 | 1998-09-17 | Gkn Automotive Ag | Welle zur Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk |
US5632685A (en) * | 1995-12-04 | 1997-05-27 | Dana Corporation | End fitting for drive shaft assembly and method of manufacturing same |
JP3592420B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2004-11-24 | 本田技研工業株式会社 | 車両用プロペラシャフト |
KR100246097B1 (ko) * | 1996-12-05 | 2000-04-01 | 윤덕용 | 복합재료축을 채용한 공기정압 스핀들, 롤러 및 베어링롤러 |
US6379254B1 (en) * | 1997-06-20 | 2002-04-30 | Spicer Driveshaft, Inc. | End fitting adapted to be secured to driveshaft tube by electromagnetic pulse welding |
US6336986B1 (en) | 1997-07-14 | 2002-01-08 | Korea Advanced Institute Science Technology | Method for producing hybrid driveshaft |
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