JP3064818B2 - 繊維強化樹脂製プロペラシャフト - Google Patents
繊維強化樹脂製プロペラシャフトInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両等の動力伝達系内に
配備される繊維強化樹脂製プロペラシャフトに関する。
配備される繊維強化樹脂製プロペラシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両等の動力伝達系内には回転力を伝達
するプロペラシャフトが配備され、このプロペラシャフ
トは真直のパイプ状を成し、車体下部に配設されること
が多い。このようなプロペラシャフトはトルク伝達を確
実に行えると共に、軽量化や騒音低減を十分に図れる必
要が有る。特に、プロペラシャフトは騒音源となる変速
機やディファレンシャルギアを備えるデフケースに連結
される場合が多く、これら騒音源からの振動騒音の伝導
を絶ち、振動騒音の発散を防ぎ、確実に騒音レベルを低
くする必要が有る。そこで、従来このプロペラシャフト
は、軽量化にも都合が良いように樹脂製プロペラシャフ
トが提案されている、このような樹脂製のプロペラシャ
フトとしては例えば、ＣＦＲＰ（カーボン・ファイバー
・リンフォース・プラスチック）製のものが有る。この
樹脂製プロペラシャフトは、エポキシ樹脂を含浸させた
カーボンファイバーを鉄心に網状に巻きつけ、樹脂硬化
後に鉄心を抜き、パイプ状にしたものであり、通常肉厚
は３〜４ｍｍに形成される。
するプロペラシャフトが配備され、このプロペラシャフ
トは真直のパイプ状を成し、車体下部に配設されること
が多い。このようなプロペラシャフトはトルク伝達を確
実に行えると共に、軽量化や騒音低減を十分に図れる必
要が有る。特に、プロペラシャフトは騒音源となる変速
機やディファレンシャルギアを備えるデフケースに連結
される場合が多く、これら騒音源からの振動騒音の伝導
を絶ち、振動騒音の発散を防ぎ、確実に騒音レベルを低
くする必要が有る。そこで、従来このプロペラシャフト
は、軽量化にも都合が良いように樹脂製プロペラシャフ
トが提案されている、このような樹脂製のプロペラシャ
フトとしては例えば、ＣＦＲＰ（カーボン・ファイバー
・リンフォース・プラスチック）製のものが有る。この
樹脂製プロペラシャフトは、エポキシ樹脂を含浸させた
カーボンファイバーを鉄心に網状に巻きつけ、樹脂硬化
後に鉄心を抜き、パイプ状にしたものであり、通常肉厚
は３〜４ｍｍに形成される。
【０００３】このような樹脂製プロペラシャフトは、例
えば、フィラメントワインディング（ＦＷ）法によって
製造される。この場合、まず、鉄心（マンドレル）Ｍの
廻りに図１３（ａ）に示すようにエポキシ樹脂を含浸さ
せたカーボンファイバー（ＣＦ）をある角度をつけて巻
き付けていき、網状にすれる第１工程と、図１３（ｂ）
に示すように加熱炉に入れて樹脂を硬化させる第２工程
と、硬化した樹脂製プロペラシャフトＧより鉄心Ｍを抜
き取る第３工程とが行われる。更に、特開昭６４−１１
２０４６号公報には粘弾性を有する樹脂薄膜を制振部材
とし、これを両側面より鋼板で挟持し、両鋼板の周縁部
を溶接して積層型制振鋼板を形成し、これを管状にロー
ル加工し整管仕上げして、制振推進軸を製造する技術が
開示される。この場合、振動騒音を低減出来、粘弾性を
有する樹脂薄膜の制振部がずり変形する際の抵抗が振動
騒音に有効に働いているものと見做される。更に、実開
平４−１１９１２号公報には、チューブの内部に充填し
た発泡樹脂により、外部からの振動による共振を起しに
くくし、振動吸収減衰をも図れる技術が開示される。
えば、フィラメントワインディング（ＦＷ）法によって
製造される。この場合、まず、鉄心（マンドレル）Ｍの
廻りに図１３（ａ）に示すようにエポキシ樹脂を含浸さ
せたカーボンファイバー（ＣＦ）をある角度をつけて巻
き付けていき、網状にすれる第１工程と、図１３（ｂ）
に示すように加熱炉に入れて樹脂を硬化させる第２工程
と、硬化した樹脂製プロペラシャフトＧより鉄心Ｍを抜
き取る第３工程とが行われる。更に、特開昭６４−１１
２０４６号公報には粘弾性を有する樹脂薄膜を制振部材
とし、これを両側面より鋼板で挟持し、両鋼板の周縁部
を溶接して積層型制振鋼板を形成し、これを管状にロー
ル加工し整管仕上げして、制振推進軸を製造する技術が
開示される。この場合、振動騒音を低減出来、粘弾性を
有する樹脂薄膜の制振部がずり変形する際の抵抗が振動
騒音に有効に働いているものと見做される。更に、実開
平４−１１９１２号公報には、チューブの内部に充填し
た発泡樹脂により、外部からの振動による共振を起しに
くくし、振動吸収減衰をも図れる技術が開示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様
に、軽量化と、騒音低減を目的として、樹脂製プロペラ
シャフトを用いた場合、通常の鋼管のプロペラシャフト
と比較し騒音レベルが高く、騒音低減効果が無いことが
多い。これは、樹脂製プロペラシャフトが１本の真直の
管状体であり、中空部が長く、スピーカー効果が大とな
り、騒音レベルが大きくなるためと推定される。一方、
特開昭６４−１１２０４６号公報の制振推進軸は粘弾性
制振部材を鋼板で挟持した積層型制振鋼板を製造しこれ
を整管仕上げするため、製造に多くの時間を要し、コス
ト高を招き易く、実開平４−１１９１２号公報のチュー
ブ内に発泡樹脂を充填したプロペラシャフトの場合、発
泡樹脂が振動騒音低減効果を十分に発揮出来ず、剛性強
化作用も無い。本発明の請求項１及び請求項２の発明の
目的は軽量化、制振強化及び剛性強化を共に図れる繊維
強化樹脂製プロペラシャフトを提供することにある。
に、軽量化と、騒音低減を目的として、樹脂製プロペラ
シャフトを用いた場合、通常の鋼管のプロペラシャフト
と比較し騒音レベルが高く、騒音低減効果が無いことが
多い。これは、樹脂製プロペラシャフトが１本の真直の
管状体であり、中空部が長く、スピーカー効果が大とな
り、騒音レベルが大きくなるためと推定される。一方、
特開昭６４−１１２０４６号公報の制振推進軸は粘弾性
制振部材を鋼板で挟持した積層型制振鋼板を製造しこれ
を整管仕上げするため、製造に多くの時間を要し、コス
ト高を招き易く、実開平４−１１９１２号公報のチュー
ブ内に発泡樹脂を充填したプロペラシャフトの場合、発
泡樹脂が振動騒音低減効果を十分に発揮出来ず、剛性強
化作用も無い。本発明の請求項１及び請求項２の発明の
目的は軽量化、制振強化及び剛性強化を共に図れる繊維
強化樹脂製プロペラシャフトを提供することにある。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、筒状本体が繊維強化樹脂から
成る繊維強化樹脂層で構成される繊維強化樹脂製プロペ
ラシャフトにおいて、該繊維強化樹脂層の内側に固設さ
れて発泡樹脂から成る発泡樹脂層と、該発泡樹脂層の内
側に配設されるとともに粘弾性体から成る制振材層とを
有する多層構造体が内接されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の繊維強化樹脂製プロ
ペラシャフトにおいて、上記制振材層の内側にダンパ機
能を有する拘束層が配設されていることを特徴とする。
めに、請求項１の発明は、筒状本体が繊維強化樹脂から
成る繊維強化樹脂層で構成される繊維強化樹脂製プロペ
ラシャフトにおいて、該繊維強化樹脂層の内側に固設さ
れて発泡樹脂から成る発泡樹脂層と、該発泡樹脂層の内
側に配設されるとともに粘弾性体から成る制振材層とを
有する多層構造体が内接されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の繊維強化樹脂製プロ
ペラシャフトにおいて、上記制振材層の内側にダンパ機
能を有する拘束層が配設されていることを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【作用】請求項１の発明は、繊維強化樹脂層の内面に発
泡樹脂層を固設したので、繊維強化樹脂層の曲げ強度を
より強化でき、制振性の向上を図れ、しかも、発泡樹脂
層の内側に通常温度で十分な可撓性を示す粘弾性体から
成る制振材層が備えられるので、振動騒音に対する低減
特性をより向上させることができる。請求項２の発明
は、特に、制振材層の内側にダンパ機能を有する拘束層
が配設されるので、可撓性を示す制振材層上で拘束層が
振動騒音を低減するダンパとして働くことができる。
泡樹脂層を固設したので、繊維強化樹脂層の曲げ強度を
より強化でき、制振性の向上を図れ、しかも、発泡樹脂
層の内側に通常温度で十分な可撓性を示す粘弾性体から
成る制振材層が備えられるので、振動騒音に対する低減
特性をより向上させることができる。請求項２の発明
は、特に、制振材層の内側にダンパ機能を有する拘束層
が配設されるので、可撓性を示す制振材層上で拘束層が
振動騒音を低減するダンパとして働くことができる。
【００１１】
【００１２】
【実施例】図１には本発明による繊維強化樹脂製プロペ
ラシャフトを示した。この繊維強化樹脂製プロペラシャ
フト１は、車両の動力伝達系の図示しない変速機とディ
ファレンシャルギアの間で回転を伝達するのに用いら
れ、筒状本体２と、その両側端の前後連結部材３，４と
で構成される。前連結部材３は筒状本体２の一端を外嵌
すると共に内部をシールするフランジ付き芯部３０１と
この芯部３０１より延出するスプライン部３０２とで構
成され、後連結部材４は筒状本体２の他端を外嵌すると
共に内部をシールするフランジ付き芯部４０１と、この
芯部４０１より延出すると共にデフ側との間の自在継手
に連結される軸受部４０２とで構成される。
ラシャフトを示した。この繊維強化樹脂製プロペラシャ
フト１は、車両の動力伝達系の図示しない変速機とディ
ファレンシャルギアの間で回転を伝達するのに用いら
れ、筒状本体２と、その両側端の前後連結部材３，４と
で構成される。前連結部材３は筒状本体２の一端を外嵌
すると共に内部をシールするフランジ付き芯部３０１と
この芯部３０１より延出するスプライン部３０２とで構
成され、後連結部材４は筒状本体２の他端を外嵌すると
共に内部をシールするフランジ付き芯部４０１と、この
芯部４０１より延出すると共にデフ側との間の自在継手
に連結される軸受部４０２とで構成される。
【００１３】図２に示すように、繊維強化樹脂製プロペ
ラシャフト１の筒状本体２は多層構造を成し、同心的に
複数の層が順次積層され、全体は一体化された構成を採
る。即ち、筒状本体２はＣＦＲＰ（カーボン・ファイバ
ー・リンフォース・プラスチック）製のＣＦＲＰ層５が
外表面層を有し、その内側には発泡樹脂層６と、その内
側の制振材層７と、その内側の拘束層８との４層で出来
ている。ＣＦＲＰ層５はプロペラシャフト１の外層を成
し、エポキシ樹脂を含浸させたカーボンファイバーを鉄
心に網状に巻きつけ、樹脂硬化後に鉄心を抜き、パイプ
状にしたものであり、肉厚は３〜４ｍｍに形成される。
このようなＣＦＲＰ層５は、図１３（ａ）、（ｂ）で説
明した樹脂製プロペラシャフトＧと同様に形成され、こ
こでは重複説明を略す。
ラシャフト１の筒状本体２は多層構造を成し、同心的に
複数の層が順次積層され、全体は一体化された構成を採
る。即ち、筒状本体２はＣＦＲＰ（カーボン・ファイバ
ー・リンフォース・プラスチック）製のＣＦＲＰ層５が
外表面層を有し、その内側には発泡樹脂層６と、その内
側の制振材層７と、その内側の拘束層８との４層で出来
ている。ＣＦＲＰ層５はプロペラシャフト１の外層を成
し、エポキシ樹脂を含浸させたカーボンファイバーを鉄
心に網状に巻きつけ、樹脂硬化後に鉄心を抜き、パイプ
状にしたものであり、肉厚は３〜４ｍｍに形成される。
このようなＣＦＲＰ層５は、図１３（ａ）、（ｂ）で説
明した樹脂製プロペラシャフトＧと同様に形成され、こ
こでは重複説明を略す。
【００１４】発泡樹脂層６はエポキシ樹脂＋ＰＣＶを主
成分とする発泡樹脂であり、例えば、図３に示すような
三層構造のシート状の市販の軽量樹脂製補強材Ｚが使用
される。この軽量樹脂製補強材Ｚはガラスクロス（０．
２ｍｍ）の面材６０１に発泡性樹脂層６’がラミネート
され、その上に非粘着性の離型紙６０２（６０μ）が剥
離可能に接着される。このような軽量樹脂製補強材Ｚは
必要形状に裁断された後、離型紙６０２を剥離して目的
部位に発泡性樹脂層６’が接着され、その上で、１５０
℃程度で３０分程度加熱することにより、初期に特殊熱
硬化性樹脂として発泡し、後期に熱硬化性樹脂として熱
硬化して、最終的には４ｍｍ乃至６ｍｍの発泡樹脂層６
を形成できる。この発泡樹脂層６の特性としては、母材
であるＣＦＲＰ層５の曲げ強度を強化でき、制振性の向
上をも図れることと成る。
成分とする発泡樹脂であり、例えば、図３に示すような
三層構造のシート状の市販の軽量樹脂製補強材Ｚが使用
される。この軽量樹脂製補強材Ｚはガラスクロス（０．
２ｍｍ）の面材６０１に発泡性樹脂層６’がラミネート
され、その上に非粘着性の離型紙６０２（６０μ）が剥
離可能に接着される。このような軽量樹脂製補強材Ｚは
必要形状に裁断された後、離型紙６０２を剥離して目的
部位に発泡性樹脂層６’が接着され、その上で、１５０
℃程度で３０分程度加熱することにより、初期に特殊熱
硬化性樹脂として発泡し、後期に熱硬化性樹脂として熱
硬化して、最終的には４ｍｍ乃至６ｍｍの発泡樹脂層６
を形成できる。この発泡樹脂層６の特性としては、母材
であるＣＦＲＰ層５の曲げ強度を強化でき、制振性の向
上をも図れることと成る。
【００１５】制振材層７は粘弾性体であるＮＢＲゴムで
そのヤング率は低温時に比較的高く、常温より高温に向
かうに従い大きく低減し、通常温度で十分な可撓性を示
す。なお、このＮＢＲゴムに代えて、ポリエチレン系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂、αオレフィン系樹脂、アク
リル系樹脂及び酢酸ビニル系樹脂等を使用することもで
きる。拘束層８は、制振材層７の表面に所定間隔を介し
て順次接合される多数の長片８０１から成り、各長片８
０１は熱硬化性樹脂であるブタジエン樹脂で成形されて
おり、厚さは通常鋼板程度で良い。なお、このような素
材として、エポキシ樹脂を用いることもでき、更に、拘
束層８にアルミニュウムを用いても良い。
そのヤング率は低温時に比較的高く、常温より高温に向
かうに従い大きく低減し、通常温度で十分な可撓性を示
す。なお、このＮＢＲゴムに代えて、ポリエチレン系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂、αオレフィン系樹脂、アク
リル系樹脂及び酢酸ビニル系樹脂等を使用することもで
きる。拘束層８は、制振材層７の表面に所定間隔を介し
て順次接合される多数の長片８０１から成り、各長片８
０１は熱硬化性樹脂であるブタジエン樹脂で成形されて
おり、厚さは通常鋼板程度で良い。なお、このような素
材として、エポキシ樹脂を用いることもでき、更に、拘
束層８にアルミニュウムを用いても良い。
【００１６】このような層からなる多層構造体ＡをＣＦ
ＲＰ層５内部に一体的に装着して筒状本体２を製造する
方法を以下に説明する。まず、図３に示すシート状の軽
量樹脂製補強材Ｚが離型紙６０２の付いたまま用意さ
れ、その面材６０１上にＮＢＲゴムのシート７’（図５
（ａ）参照）が接着され、更に、その上に、多数のブタ
ジエン樹脂製の長片８０１を順次所定間隔を隔ててシー
ト状に保持する制振材シート８’（図４参照）が接着さ
れ、離型紙８０２が除去される。このようにして、図５
（ａ）に示す多層構造基材Ａ’が作成される。
ＲＰ層５内部に一体的に装着して筒状本体２を製造する
方法を以下に説明する。まず、図３に示すシート状の軽
量樹脂製補強材Ｚが離型紙６０２の付いたまま用意さ
れ、その面材６０１上にＮＢＲゴムのシート７’（図５
（ａ）参照）が接着され、更に、その上に、多数のブタ
ジエン樹脂製の長片８０１を順次所定間隔を隔ててシー
ト状に保持する制振材シート８’（図４参照）が接着さ
れ、離型紙８０２が除去される。このようにして、図５
（ａ）に示す多層構造基材Ａ’が作成される。
【００１７】この後、多層構造基材Ａ’はＣＦＲＰ層５
の縦長さＬｓと、ＣＦＲＰ層５の内周長さ（図示せず）
とに応じた寸法に裁断され、多層構造体Ａとして取り出
され、その上で、多層構造体Ａは、図５（ｂ）に示すよ
うに、ＣＦＲＰ層５の内部空間に十分な余裕を持って挿
入し、セットする作業ができる程度の外径に巻き込み処
理される。次いで、図６に示すように、巻き込み処理さ
れた多層構造体Ａは、離型紙６０２（図５（ｂ）参照）
が除去され、ＣＦＲＰ層５の一方開口より挿入され、そ
の上で、図７に示すよう、ＣＦＲＰ層５の一方開口が平
板９で密閉され、他方の、開口内に高圧エア供給用のノ
ズル１０が嵌挿され、時点Ｔ１（図９参照）で高圧エア
が多層構造体Ａの内壁面に加えられる。
の縦長さＬｓと、ＣＦＲＰ層５の内周長さ（図示せず）
とに応じた寸法に裁断され、多層構造体Ａとして取り出
され、その上で、多層構造体Ａは、図５（ｂ）に示すよ
うに、ＣＦＲＰ層５の内部空間に十分な余裕を持って挿
入し、セットする作業ができる程度の外径に巻き込み処
理される。次いで、図６に示すように、巻き込み処理さ
れた多層構造体Ａは、離型紙６０２（図５（ｂ）参照）
が除去され、ＣＦＲＰ層５の一方開口より挿入され、そ
の上で、図７に示すよう、ＣＦＲＰ層５の一方開口が平
板９で密閉され、他方の、開口内に高圧エア供給用のノ
ズル１０が嵌挿され、時点Ｔ１（図９参照）で高圧エア
が多層構造体Ａの内壁面に加えられる。
【００１８】これによって、多層構造体Ａの内周面に高
圧エアによる圧接力が加わり、多層構造体Ａの外周側の
発泡性樹脂層６’がＣＦＲＰ層５の内周壁面に圧接さ
れ、接着される。この場合、巻き込み処理された多層構
造体Ａはエアの押圧力を十分に受け（時点Ｔ２参照）、
拡径方向、即ちＣＦＲＰ層５の内周面に向けて押圧さ
れ、最終的には図２に示すように多層構造体Ａは接着さ
れる。このような作業において、エア圧を用いたので、
多層構造体Ａの内周壁には均一なエアの押圧力が加わ
り、均一な接着処理を行える。この後、多層構造体Ａ付
きのＣＦＲＰ層５は加熱炉１１に送り込まれる。この加
熱炉１１は内部に筒状のＣＦＲＰ層５を載置する載置台
１３と、ＣＦＲＰ層５を加熱する多数のヒータ１２と、
加熱炉１２の温度を設定温度に制御する制御装置１４と
を備える。
圧エアによる圧接力が加わり、多層構造体Ａの外周側の
発泡性樹脂層６’がＣＦＲＰ層５の内周壁面に圧接さ
れ、接着される。この場合、巻き込み処理された多層構
造体Ａはエアの押圧力を十分に受け（時点Ｔ２参照）、
拡径方向、即ちＣＦＲＰ層５の内周面に向けて押圧さ
れ、最終的には図２に示すように多層構造体Ａは接着さ
れる。このような作業において、エア圧を用いたので、
多層構造体Ａの内周壁には均一なエアの押圧力が加わ
り、均一な接着処理を行える。この後、多層構造体Ａ付
きのＣＦＲＰ層５は加熱炉１１に送り込まれる。この加
熱炉１１は内部に筒状のＣＦＲＰ層５を載置する載置台
１３と、ＣＦＲＰ層５を加熱する多数のヒータ１２と、
加熱炉１２の温度を設定温度に制御する制御装置１４と
を備える。
【００１９】加熱炉１２では時点Ｔ３より多層構造体Ａ
付きのＣＦＲＰ層５が、約１５０℃で約３０分（図９の
符号Ｓ参照）加熱される。なお、この加熱炉１１に代え
て、図示しない塗装炉を用いても良く、この場合、ＣＦ
ＲＰ層５の外面を塗装してから、塗装炉にセットするこ
とと成り、焼き付け塗装の加熱行程と発泡樹脂層６の加
熱発泡行程を同時に行える利点が有る。この加熱行程の
初期において、ＣＦＲＰ層５内の多層構造体Ａの内の発
泡樹脂層６は、図１０（ａ）に示す厚さｔ１の状態より
発泡し、図１０（ｂ）に示す厚さｔ２にまで発泡変形す
る。更に、加熱後期には硬化反応し、図１０（ｃ）に示
す厚さｔ３にて安定する。このような発泡変形の間にＮ
ＢＲゴムの制振材層７は弾性変形し、その内側表面の拘
束層８を成す多数の長片８０１は互いに隣合う長片８０
１との間隔を修正し、最終的には図２（ａ）に示す状態
に達する。
付きのＣＦＲＰ層５が、約１５０℃で約３０分（図９の
符号Ｓ参照）加熱される。なお、この加熱炉１１に代え
て、図示しない塗装炉を用いても良く、この場合、ＣＦ
ＲＰ層５の外面を塗装してから、塗装炉にセットするこ
とと成り、焼き付け塗装の加熱行程と発泡樹脂層６の加
熱発泡行程を同時に行える利点が有る。この加熱行程の
初期において、ＣＦＲＰ層５内の多層構造体Ａの内の発
泡樹脂層６は、図１０（ａ）に示す厚さｔ１の状態より
発泡し、図１０（ｂ）に示す厚さｔ２にまで発泡変形す
る。更に、加熱後期には硬化反応し、図１０（ｃ）に示
す厚さｔ３にて安定する。このような発泡変形の間にＮ
ＢＲゴムの制振材層７は弾性変形し、その内側表面の拘
束層８を成す多数の長片８０１は互いに隣合う長片８０
１との間隔を修正し、最終的には図２（ａ）に示す状態
に達する。
【００２０】このような加熱変形処の後、加熱炉１１よ
り取り出された多層構造体Ａ付きのＣＦＲＰ層５は自然
冷却され、筒状本体２が得られ、次いで、筒状本体２の
両端部に前後連結部材３，４が組付け処理され、繊維強
化樹脂製プロペラシャフト１の製造が完了する。このよ
うに製造された繊維強化樹脂製プロペラシャフト１の筒
状本体２はＣＦＲＰ層５が多層構造体Ａによってその剛
性を強化され、特に、曲げ剛性と騒音低減特性が十分に
改善された。即ち、可撓性を示す制振材層７上で拘束層
８が振動騒音を低減するダンパとして働き、発泡樹脂層
６自体も振動騒音低減効果を示し、これらの積層体であ
る多層構造体Ａは、特に十分な振動騒音低減効果を示
す。なお、上述の拘束層８は多数のブタジエン樹脂性の
長片８０１を用いたが、これに代えて、アルミニュウム
の長片８０１（図示せず）を用いても良く、この場合、
特に剛性強化と振動騒音低減効果が向上する。
り取り出された多層構造体Ａ付きのＣＦＲＰ層５は自然
冷却され、筒状本体２が得られ、次いで、筒状本体２の
両端部に前後連結部材３，４が組付け処理され、繊維強
化樹脂製プロペラシャフト１の製造が完了する。このよ
うに製造された繊維強化樹脂製プロペラシャフト１の筒
状本体２はＣＦＲＰ層５が多層構造体Ａによってその剛
性を強化され、特に、曲げ剛性と騒音低減特性が十分に
改善された。即ち、可撓性を示す制振材層７上で拘束層
８が振動騒音を低減するダンパとして働き、発泡樹脂層
６自体も振動騒音低減効果を示し、これらの積層体であ
る多層構造体Ａは、特に十分な振動騒音低減効果を示
す。なお、上述の拘束層８は多数のブタジエン樹脂性の
長片８０１を用いたが、これに代えて、アルミニュウム
の長片８０１（図示せず）を用いても良く、この場合、
特に剛性強化と振動騒音低減効果が向上する。
【００２１】
【００２２】
【００２３】なお、図１１にはスチール製の通常のプロ
ペラシャフトの車外騒音に対し、図１２に示すようなＣ
ＦＲＰ層５とその内壁面の制振材層７とのみから成る繊
維強化樹脂製プロペラシャフト１ｃ及び図１の繊維強化
樹脂製プロペラシャフト１の各車外騒音がどの程度低減
したかを本発明者が試験した際に、得られた特性図であ
る。ここで、符号ｃは制振材層７のみの図１２の繊維強
化樹脂製プロペラシャフト１ｃの通常のプロペラシャフ
トに対する騒音低減量を示し、符号ａは図１の繊維強化
樹脂製プロペラシャフト１の通常のプロペラシャフトに
対する騒音低減量を示し、発泡樹脂層６を備えた図１の
繊維強化樹脂製プロペラシャフト１の騒音低減特性が、
特に、優れることが明らかと成っている。
ペラシャフトの車外騒音に対し、図１２に示すようなＣ
ＦＲＰ層５とその内壁面の制振材層７とのみから成る繊
維強化樹脂製プロペラシャフト１ｃ及び図１の繊維強化
樹脂製プロペラシャフト１の各車外騒音がどの程度低減
したかを本発明者が試験した際に、得られた特性図であ
る。ここで、符号ｃは制振材層７のみの図１２の繊維強
化樹脂製プロペラシャフト１ｃの通常のプロペラシャフ
トに対する騒音低減量を示し、符号ａは図１の繊維強化
樹脂製プロペラシャフト１の通常のプロペラシャフトに
対する騒音低減量を示し、発泡樹脂層６を備えた図１の
繊維強化樹脂製プロペラシャフト１の騒音低減特性が、
特に、優れることが明らかと成っている。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、繊維
強化樹脂層の内面に発泡樹脂層を固設したので、繊維強
化樹脂層の曲げ強度をより強化でき、制振性の向上を図
れ、しかも、発泡樹脂層の内側に通常温度で十分な可撓
性を示す粘弾性体から成る制振材層が備えられるので、
振動騒音に対する低減特性をより向上させることができ
る。このため、繊維強化樹脂製プロペラシャフトの軽量
化、制振強化及び剛性強化を共により向上させることが
できる。請求項２の発明は、特に、制振材層の内側にダ
ンパ機能を有する拘束層が配設されるので、可撓性を示
す制振材層上で拘束層が振動騒音を低減するダンパとし
て働き、発泡樹脂層自体も振動騒音低減効果を示すこと
となり、これらの積層体である多層構造体は、特に十分
な振動騒音低滅効果を示すこととなる。
強化樹脂層の内面に発泡樹脂層を固設したので、繊維強
化樹脂層の曲げ強度をより強化でき、制振性の向上を図
れ、しかも、発泡樹脂層の内側に通常温度で十分な可撓
性を示す粘弾性体から成る制振材層が備えられるので、
振動騒音に対する低減特性をより向上させることができ
る。このため、繊維強化樹脂製プロペラシャフトの軽量
化、制振強化及び剛性強化を共により向上させることが
できる。請求項２の発明は、特に、制振材層の内側にダ
ンパ機能を有する拘束層が配設されるので、可撓性を示
す制振材層上で拘束層が振動騒音を低減するダンパとし
て働き、発泡樹脂層自体も振動騒音低減効果を示すこと
となり、これらの積層体である多層構造体は、特に十分
な振動騒音低滅効果を示すこととなる。
【００２５】
【図１】本発明の一実施例としての繊維強化樹脂製プロ
ペラシャフトの側面図である。
ペラシャフトの側面図である。
【図２】（ａ）は図１のＸ−Ｘ線拡大断面図、（ｂ）は
（ａ）の縦断面図である。
（ａ）の縦断面図である。
【図３】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトで用い
る軽量樹脂製補強材の斜視図である。
る軽量樹脂製補強材の斜視図である。
【図４】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトで用い
る制振材シートの斜視図である。
る制振材シートの斜視図である。
【図５】（ａ）は図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフ
トで用いる多層構造基材の断面図、（ｂ）は多層構造基
材より得られた多層構造体の断面図である。
トで用いる多層構造基材の断面図、（ｂ）は多層構造基
材より得られた多層構造体の断面図である。
【図６】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトの製造
行程の一部で、ＣＦＲＰ層に多層構造体を挿入する工程
図である。
行程の一部で、ＣＦＲＰ層に多層構造体を挿入する工程
図である。
【図７】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトの製造
行程の一部で、ＣＦＲＰ層内に高圧エアを供給する工程
図である。
行程の一部で、ＣＦＲＰ層内に高圧エアを供給する工程
図である。
【図８】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトの製造
行程の一部で、多層構造体を内装したＣＦＲＰ層を加熱
する工程図である。
行程の一部で、多層構造体を内装したＣＦＲＰ層を加熱
する工程図である。
【図９】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトの製造
行程でのエア圧と加熱温度の経時的な変化特性線図であ
る。
行程でのエア圧と加熱温度の経時的な変化特性線図であ
る。
【図１０】図１の繊維強化樹脂製プロペラシャフトの製
造中の発泡樹脂層のみの加熱時変化を経時的に（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の順に示した説明図である。
造中の発泡樹脂層のみの加熱時変化を経時的に（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の順に示した説明図である。
【図１１】図１及び図１３の繊維強化樹脂製プロペラシ
ャフトの騒音低源量を従来のプロペラシャフトを基準と
して表す特性図である。
ャフトの騒音低源量を従来のプロペラシャフトを基準と
して表す特性図である。
【図１２】本発明の他の実施例としての繊維強化樹脂製
プロペラシャフトの断面図であり、（ａ）は半径方向の
断面図、（ｂ）は長手方向の断面図である。
プロペラシャフトの断面図であり、（ａ）は半径方向の
断面図、（ｂ）は長手方向の断面図である。
【図１３】従来の繊維強化樹脂製プロペラシャフトの製
造工程を示し、（ａ）はエポキシ樹脂を含浸させたカー
ボンファイバーを鉄心に網状に巻きつける工程図、
（ｂ）はエポキシ樹脂を硬化させる工程図である。
造工程を示し、（ａ）はエポキシ樹脂を含浸させたカー
ボンファイバーを鉄心に網状に巻きつける工程図、
（ｂ）はエポキシ樹脂を硬化させる工程図である。
１ 繊維強化樹脂製プロペラシャフト ２ 筒状本体 ５ 繊維強化樹脂層（ＣＦＲＰ層） ７ 制振材層 ６ 発泡樹脂層 ８ 拘束層 ８’ 制振材シート Ａ 多層構造体 Ａ’ 多層構造基材 Ｚ 軽量樹脂製補強材 ＣＦ エポキシ樹脂を含浸させたカーボンファイバ
ー
ー
Claims (2)
- 【請求項１】筒状本体が繊維強化樹脂から成る繊維強化
樹脂層で構成される繊維強化樹脂製プロペラシャフトに
おいて、 該繊維強化樹脂層の内側に固設されて発泡樹脂から成る
発泡樹脂層と、該発泡樹脂層の内側に配設されるととも
に粘弾性体から成る制振材層とを有する多層構造体が内
接されていることを特徴とする繊維強化樹脂製プロペラ
シャフト。 - 【請求項２】上記制振材層の内側にダンパ機能を有する
拘束層が配設されていることを特徴とする請求項１記載
の繊維強化樹脂製プロペラシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6203402A JP3064818B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 繊維強化樹脂製プロペラシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6203402A JP3064818B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 繊維強化樹脂製プロペラシャフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868417A JPH0868417A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3064818B2 true JP3064818B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=16473464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6203402A Expired - Fee Related JP3064818B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 繊維強化樹脂製プロペラシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064818B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8167730B2 (en) * | 2009-09-21 | 2012-05-01 | Gkn Driveline North America, Inc. | Tuned absorber |
| EP2697092B1 (en) * | 2011-04-15 | 2019-12-18 | GKN Driveline North America, Inc. | Composite tubeshaft to metallic interface |
| US9340269B2 (en) * | 2013-05-16 | 2016-05-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Viscoelastic dampener |
| CN103660313B (zh) * | 2013-12-05 | 2017-02-15 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 碳纤维支架的制造方法 |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP6203402A patent/JP3064818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0868417A (ja) | 1996-03-12 |
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