JP3419324B2 - Ｆｒｐ製筒体と金属部品との接合方法及び軸部品 - Google Patents
Ｆｒｐ製筒体と金属部品との接合方法及び軸部品Info
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- F16C3/02—Shafts; Axles
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
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- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用のプ
ロペラシャフト等の軸部品の一部に繊維強化樹脂を使用
するため、繊維強化樹脂製の筒体とヨークなどの金属部
品とをセレーション結合で接合するＦＲＰ製筒体と金属
部品との接合方法及び軸部品に関するものである。
ロペラシャフト等の軸部品の一部に繊維強化樹脂を使用
するため、繊維強化樹脂製の筒体とヨークなどの金属部
品とをセレーション結合で接合するＦＲＰ製筒体と金属
部品との接合方法及び軸部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の燃費向上等を目的と
し、車両用部品の軽量化が進められている。例えばプロ
ペラシャフト等の軸部品では、一部に金属に替えて繊維
強化樹脂（ＦＲＰ）を使用する試みがなされている。プ
ロペラシャフトの場合、プロペラシャフトの軸部をＦＲ
Ｐ製とし、その両端部に自在継手のヨーク等の金属部品
（取付金具）を接合する構成が採られている。ＦＲＰ製
の軸部はフィラメントワインディング法などの手法によ
り形成された円筒軸が使用される。ＦＲＰ製の円筒軸と
ヨーク等の金属部品は、通常、セレーション結合によっ
て接合される（例えば特開平５−２４４５５号公報
等）。
し、車両用部品の軽量化が進められている。例えばプロ
ペラシャフト等の軸部品では、一部に金属に替えて繊維
強化樹脂（ＦＲＰ）を使用する試みがなされている。プ
ロペラシャフトの場合、プロペラシャフトの軸部をＦＲ
Ｐ製とし、その両端部に自在継手のヨーク等の金属部品
（取付金具）を接合する構成が採られている。ＦＲＰ製
の軸部はフィラメントワインディング法などの手法によ
り形成された円筒軸が使用される。ＦＲＰ製の円筒軸と
ヨーク等の金属部品は、通常、セレーション結合によっ
て接合される（例えば特開平５−２４４５５号公報
等）。
【０００３】ヨークの接合部外周面には予めセレーショ
ンが形成され、一方、ＦＲＰ製の円筒軸の内周面にはセ
レーションを形成しない。ＦＲＰ製の円筒軸にヨークの
接合部を圧入することで、ヨーク側のセレーションの歯
によって、円筒軸の内周面に溝が刻設され、歯が溝に深
く喰い込むことで接合強度が確保される。
ンが形成され、一方、ＦＲＰ製の円筒軸の内周面にはセ
レーションを形成しない。ＦＲＰ製の円筒軸にヨークの
接合部を圧入することで、ヨーク側のセレーションの歯
によって、円筒軸の内周面に溝が刻設され、歯が溝に深
く喰い込むことで接合強度が確保される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、円筒軸にヨー
クの接合部を圧入する過程で、ＦＲＰ製である円筒軸
が、ヨークのセレーションの歯によって外周側に押され
て拡径し易かった。このため、ヨーク側のセレーション
の歯によって十分深い溝が刻設されず、ヨーク側のセレ
ーションの歯と円筒軸側のセレーションの溝との喰い込
みが浅くなる場合があった。その結果、円筒軸とヨーク
との接合強度に不十分なものがあるなど、接合強度にば
らつきが生じるという問題がった。
クの接合部を圧入する過程で、ＦＲＰ製である円筒軸
が、ヨークのセレーションの歯によって外周側に押され
て拡径し易かった。このため、ヨーク側のセレーション
の歯によって十分深い溝が刻設されず、ヨーク側のセレ
ーションの歯と円筒軸側のセレーションの溝との喰い込
みが浅くなる場合があった。その結果、円筒軸とヨーク
との接合強度に不十分なものがあるなど、接合強度にば
らつきが生じるという問題がった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、ＦＲＰ製筒体と金属部品
とをセレーション結合する場合、金属部品側のセレーシ
ョンの歯をＦＲＰ製筒体に深く喰い込ませて、両者の接
合強度を高めることができるＦＲＰ製筒体と金属部品と
の接合方法及び軸部品を提供することにある。
れたものであり、その目的は、ＦＲＰ製筒体と金属部品
とをセレーション結合する場合、金属部品側のセレーシ
ョンの歯をＦＲＰ製筒体に深く喰い込ませて、両者の接
合強度を高めることができるＦＲＰ製筒体と金属部品と
の接合方法及び軸部品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明では、ＦＲＰ製筒体と金属部品
とをセレーション結合する接合方法において、ＦＲＰ製
筒体の接合部周面上に、金属部品の接合部周面上に形成
されたセレーションの歯を案内するための案内溝を、正
規のセレーションの溝より小さなサイズで予め形成して
おき、前記セレーションの歯を前記案内溝に沿わせるよ
うに前記金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入す
ることをその要旨とする。
に請求項１に記載の発明では、ＦＲＰ製筒体と金属部品
とをセレーション結合する接合方法において、ＦＲＰ製
筒体の接合部周面上に、金属部品の接合部周面上に形成
されたセレーションの歯を案内するための案内溝を、正
規のセレーションの溝より小さなサイズで予め形成して
おき、前記セレーションの歯を前記案内溝に沿わせるよ
うに前記金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入す
ることをその要旨とする。
【０００７】請求項２に記載の発明では、ＦＲＰ製筒体
と金属部品とをセレーション結合する接合方法におい
て、 固定型と可動型とを備えた支持装置を該可動型が
固定型に対して離間する開状態から可動型と固定型が接
合してＦＲＰ製筒体の接合端部を外周面側から拡径しな
いようにバックアップする閉状態に駆動してＦＲＰ製筒
体の接合端部を該接合端部における前記金属部品と接合
する周面でない側の周面である外周面からバックアップ
し、該バックアップ状態で、セレーションの歯が形成さ
れた前記金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入す
ることをその要旨とする。
と金属部品とをセレーション結合する接合方法におい
て、 固定型と可動型とを備えた支持装置を該可動型が
固定型に対して離間する開状態から可動型と固定型が接
合してＦＲＰ製筒体の接合端部を外周面側から拡径しな
いようにバックアップする閉状態に駆動してＦＲＰ製筒
体の接合端部を該接合端部における前記金属部品と接合
する周面でない側の周面である外周面からバックアップ
し、該バックアップ状態で、セレーションの歯が形成さ
れた前記金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入す
ることをその要旨とする。
【０００８】請求項３に記載の発明では、ＦＲＰ製筒体
と金属部品とをセレーション結合する接合方法におい
て、金属部品の接合部に形成されたセレーションの歯を
長手方向に刻みを隔てて配列される歯群に形成するとと
もに、該歯群のうち最初に圧入される歯以外の残りの歯
については圧入側先端の歯面を切り立つ角度に形成し、
該金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入すること
をその要旨とする。
と金属部品とをセレーション結合する接合方法におい
て、金属部品の接合部に形成されたセレーションの歯を
長手方向に刻みを隔てて配列される歯群に形成するとと
もに、該歯群のうち最初に圧入される歯以外の残りの歯
については圧入側先端の歯面を切り立つ角度に形成し、
該金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入すること
をその要旨とする。
【０００９】請求項４に記載の発明では、ＦＲＰ製筒体
と金属部品とをセレーション結合する接合方法におい
て、金属部品の接合部に形成されたセレーションの歯の
圧入側先端の歯面を切り立つ角度とし、該金属部品の接
合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入し、この圧入する過程
で、前記セレーションの歯によってＦＲＰ製筒体の内周
面に所定深さの溝が刻設されることをその要旨とする。
と金属部品とをセレーション結合する接合方法におい
て、金属部品の接合部に形成されたセレーションの歯の
圧入側先端の歯面を切り立つ角度とし、該金属部品の接
合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入し、この圧入する過程
で、前記セレーションの歯によってＦＲＰ製筒体の内周
面に所定深さの溝が刻設されることをその要旨とする。
【００１０】請求項５に記載の発明では、軸部品は、請
求項３に記載の前記金属部品と前記ＦＲＰ製筒体とがセ
レーション結合されて製造されている。請求項６に記載
の発明では、軸部品は、請求項４に記載の前記金属部品
と前記ＦＲＰ製筒体とがセレーション結合されて製造さ
れている。
求項３に記載の前記金属部品と前記ＦＲＰ製筒体とがセ
レーション結合されて製造されている。請求項６に記載
の発明では、軸部品は、請求項４に記載の前記金属部品
と前記ＦＲＰ製筒体とがセレーション結合されて製造さ
れている。
【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ＦＲＰ製筒体の接合部周面上に、正規のセレーションの
溝のサイズより小さな案内溝を予め形成しておく。そし
て、セレーションの歯を案内溝に沿わせるように金属部
品の接合部をＦＲＰ製筒体に圧入する。予め案内溝が切
ってあるので、正規のセレーションの歯によってＦＲＰ
製筒体の内周面に所定深さの溝が刻設されて、歯が強く
喰い込む。
ＦＲＰ製筒体の接合部周面上に、正規のセレーションの
溝のサイズより小さな案内溝を予め形成しておく。そし
て、セレーションの歯を案内溝に沿わせるように金属部
品の接合部をＦＲＰ製筒体に圧入する。予め案内溝が切
ってあるので、正規のセレーションの歯によってＦＲＰ
製筒体の内周面に所定深さの溝が刻設されて、歯が強く
喰い込む。
【００１２】請求項２に記載の発明によれば、ＦＲＰ製
筒体の接合端部を、該接合端部における金属部品と接合
する周面でない側の周面である外周面からバックアップ
する。このバックアップ状態で、セレーションの歯が形
成された金属部品の接合部をＦＲＰ製筒体に圧入する。
セレーションの歯によってＦＲＰ製筒体が拡径するよう
に逃げる変形が抑えられるので、セレーションの歯によ
ってＦＲＰ製筒体の内周面に所定深さの溝が刻設され、
歯が強く喰い込む。
筒体の接合端部を、該接合端部における金属部品と接合
する周面でない側の周面である外周面からバックアップ
する。このバックアップ状態で、セレーションの歯が形
成された金属部品の接合部をＦＲＰ製筒体に圧入する。
セレーションの歯によってＦＲＰ製筒体が拡径するよう
に逃げる変形が抑えられるので、セレーションの歯によ
ってＦＲＰ製筒体の内周面に所定深さの溝が刻設され、
歯が強く喰い込む。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、金属部品
の接合部に形成されたセレーションの歯群がＦＲＰ製筒
体に順次圧入される。歯群のうち最初に圧入された歯が
仮にＦＲＰ製筒体の内周面に溝を深く刻設できなかった
としても、後続する歯がその切り立つ角度の歯面によっ
て溝を所定深さに深く刻設するので、少なくとも後続の
歯が強く喰い込む。
の接合部に形成されたセレーションの歯群がＦＲＰ製筒
体に順次圧入される。歯群のうち最初に圧入された歯が
仮にＦＲＰ製筒体の内周面に溝を深く刻設できなかった
としても、後続する歯がその切り立つ角度の歯面によっ
て溝を所定深さに深く刻設するので、少なくとも後続の
歯が強く喰い込む。
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、金属部品
の接合部に形成されたセレーションの歯の圧入側先端の
歯面が切り立つ角度であることから、金属部品の接合部
をＦＲＰ製筒体に圧入する過程で、セレーションの歯に
よってＦＲＰ製筒体の内周面に所定深さの溝が刻設さ
れ、歯が強く喰い込む。
の接合部に形成されたセレーションの歯の圧入側先端の
歯面が切り立つ角度であることから、金属部品の接合部
をＦＲＰ製筒体に圧入する過程で、セレーションの歯に
よってＦＲＰ製筒体の内周面に所定深さの溝が刻設さ
れ、歯が強く喰い込む。
【００１５】請求項５に記載の発明によれば、軸部品
は、請求項３に記載の金属部品とＦＲＰ製筒体とがセレ
ーション結合されて製造されるので、金属部品とＦＲＰ
製筒体との接合強度が高くなる。
は、請求項３に記載の金属部品とＦＲＰ製筒体とがセレ
ーション結合されて製造されるので、金属部品とＦＲＰ
製筒体との接合強度が高くなる。
【００１６】請求項６に記載の発明では、軸部品は、請
求項４に記載の金属部品とＦＲＰ製筒体とがセレーショ
ン結合されて製造されるので、金属部品とＦＲＰ製筒体
との接合強度が高くなる。
求項４に記載の金属部品とＦＲＰ製筒体とがセレーショ
ン結合されて製造されるので、金属部品とＦＲＰ製筒体
との接合強度が高くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を、車両用のプロペラシャフトの製造に具体化した第１
の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。本実施形
態におけるプロペラシャフトは、その軸部が繊維強化樹
脂（ＦＲＰ）により形成されている。
を、車両用のプロペラシャフトの製造に具体化した第１
の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。本実施形
態におけるプロペラシャフトは、その軸部が繊維強化樹
脂（ＦＲＰ）により形成されている。
【００１８】図４に示すように、プロペラシャフト１
は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製の円筒軸２と、その両端
部に接合された金属製の自在継手のヨーク３とを有す
る。円筒軸２とヨーク３は、ヨーク３の接合部３ａが円
筒軸２に圧入されることでセレーション結合されてい
る。なお、円筒軸２がＦＲＰ製筒体となり、ヨーク３が
金属部品となる。
は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製の円筒軸２と、その両端
部に接合された金属製の自在継手のヨーク３とを有す
る。円筒軸２とヨーク３は、ヨーク３の接合部３ａが円
筒軸２に圧入されることでセレーション結合されてい
る。なお、円筒軸２がＦＲＰ製筒体となり、ヨーク３が
金属部品となる。
【００１９】円筒軸２は、ほぼ一定の肉厚（但し、両端
部に締込み糸で補強された厚肉部がある）の円筒からな
り、例えばフィラメントワインディング法によって成型
されている。すなわち、樹脂含浸繊維をマンドレル（芯
材）に巻き付けて筒体に成形した後、繊維に含浸された
樹脂を熱硬化させ、その後、マンドレルを抜き取ること
によって円筒軸２は作製される。円筒軸２における繊維
の巻き付け方向は軸方向に対して所定角度±Ａ゜で一層
毎に方向を変えて巻き付けられている。プロペラシャフ
ト１の場合、この角度Ａは、Ａ＝５〜２０゜の範囲に設
定され、繊維がほぼ軸方向に沿う方向に巻き付けられる
ことによって、プロペラシャフト１の捻り剛性や曲げ剛
性が確保される。
部に締込み糸で補強された厚肉部がある）の円筒からな
り、例えばフィラメントワインディング法によって成型
されている。すなわち、樹脂含浸繊維をマンドレル（芯
材）に巻き付けて筒体に成形した後、繊維に含浸された
樹脂を熱硬化させ、その後、マンドレルを抜き取ること
によって円筒軸２は作製される。円筒軸２における繊維
の巻き付け方向は軸方向に対して所定角度±Ａ゜で一層
毎に方向を変えて巻き付けられている。プロペラシャフ
ト１の場合、この角度Ａは、Ａ＝５〜２０゜の範囲に設
定され、繊維がほぼ軸方向に沿う方向に巻き付けられる
ことによって、プロペラシャフト１の捻り剛性や曲げ剛
性が確保される。
【００２０】円筒軸２の材料であるＦＲＰは、強化繊維
として炭素繊維を、マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂
を使用している。なお、強化繊維として、アラミド繊
維、ガラス繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるそ
の他の繊維を採用したり、マトリクス樹脂として、不飽
和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
等のその他の熱硬化性樹脂を採用することができる。
として炭素繊維を、マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂
を使用している。なお、強化繊維として、アラミド繊
維、ガラス繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるそ
の他の繊維を採用したり、マトリクス樹脂として、不飽
和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
等のその他の熱硬化性樹脂を採用することができる。
【００２１】図１（ｂ）に示すように、円筒軸２に圧入
されるヨーク３の接合部３ａには、その外周面全域に、
軸方向と平行に延びる多数本の歯４ａを有するセレーシ
ョン４が形成されている。図２（ｂ）に示すように、セ
レーション４の歯４ａは周方向に一定ピッチに形成さ
れ、その断面形状は台形を有する。
されるヨーク３の接合部３ａには、その外周面全域に、
軸方向と平行に延びる多数本の歯４ａを有するセレーシ
ョン４が形成されている。図２（ｂ）に示すように、セ
レーション４の歯４ａは周方向に一定ピッチに形成さ
れ、その断面形状は台形を有する。
【００２２】この実施形態では、円筒軸２にヨーク３の
接合部３ａを圧入する前に、円筒軸２の端部内周面に予
めヨーク３のセレーション４の歯４ａを案内するための
案内溝２ａを形成する。この案内溝２ａを切るために図
１（ａ）に示す工具５が使用される。工具５はヨーク３
の接合部３ａと同径の加工部５ａを有しており、加工部
５ａの外周面全域に、ヨーク３のセレーション４の歯４
ａと同ピッチの多数本の歯６ａを有するセレーション６
が形成されている。
接合部３ａを圧入する前に、円筒軸２の端部内周面に予
めヨーク３のセレーション４の歯４ａを案内するための
案内溝２ａを形成する。この案内溝２ａを切るために図
１（ａ）に示す工具５が使用される。工具５はヨーク３
の接合部３ａと同径の加工部５ａを有しており、加工部
５ａの外周面全域に、ヨーク３のセレーション４の歯４
ａと同ピッチの多数本の歯６ａを有するセレーション６
が形成されている。
【００２３】ヨーク３のセレーション４の歯４ａの断面
形状が図２（ｂ）に示す台形であるのに対し、工具５の
セレーション６の歯６ａの断面形状は図２（ａ）に示す
ような山形である。工具５の歯６ａの外径と、ヨーク３
の歯４ａの外径は、本実施形態では図２に示すように共
にＲで同径となっている。なお、ヨーク３の接合部３ａ
と、工具５の加工部５ａには、各圧入側先端部に円筒軸
２への圧入を案内するための案内面（テーパ面）３ｂ，
５ｂ（図１に示す）がそれぞれ形成されている。
形状が図２（ｂ）に示す台形であるのに対し、工具５の
セレーション６の歯６ａの断面形状は図２（ａ）に示す
ような山形である。工具５の歯６ａの外径と、ヨーク３
の歯４ａの外径は、本実施形態では図２に示すように共
にＲで同径となっている。なお、ヨーク３の接合部３ａ
と、工具５の加工部５ａには、各圧入側先端部に円筒軸
２への圧入を案内するための案内面（テーパ面）３ｂ，
５ｂ（図１に示す）がそれぞれ形成されている。
【００２４】以下、ＦＲＰ製の円筒軸２とヨーク３との
接合方法について図１，図２を用いて説明する。まず、
工具５を用いて、円筒軸２の端部に工具５の加工部５ａ
を圧入する。この結果、円筒軸２の内周面には図３
（ａ）に示すような山形の案内溝２ａが切られる。この
際、工具５の歯６ａが山形と尖鋭であることから、工具
５を円筒軸２に圧入した際、円筒軸２が拡径する逃げは
小さく抑えられる。このため、必要な深さ（内径Ｒ）の
案内溝２ａが形成される。工具５は、円筒軸２から引き
抜かれる。
接合方法について図１，図２を用いて説明する。まず、
工具５を用いて、円筒軸２の端部に工具５の加工部５ａ
を圧入する。この結果、円筒軸２の内周面には図３
（ａ）に示すような山形の案内溝２ａが切られる。この
際、工具５の歯６ａが山形と尖鋭であることから、工具
５を円筒軸２に圧入した際、円筒軸２が拡径する逃げは
小さく抑えられる。このため、必要な深さ（内径Ｒ）の
案内溝２ａが形成される。工具５は、円筒軸２から引き
抜かれる。
【００２５】次に、ヨーク３の接合部３ａを円筒軸２の
端部に圧入する。このとき、ヨーク３の回転方向の位置
合わせをし、セレーション４の歯４ａを案内溝２ａに沿
わせる。例えば円筒軸２を固定しておき、圧入機を使っ
て工具５とヨーク３を圧入する方法を採れば、圧入機に
対する工具５とヨーク３のセット位置を合わせること
で、案内溝２ａとセレーション４の歯４ａを精度高く位
置合わせすることはできる。
端部に圧入する。このとき、ヨーク３の回転方向の位置
合わせをし、セレーション４の歯４ａを案内溝２ａに沿
わせる。例えば円筒軸２を固定しておき、圧入機を使っ
て工具５とヨーク３を圧入する方法を採れば、圧入機に
対する工具５とヨーク３のセット位置を合わせること
で、案内溝２ａとセレーション４の歯４ａを精度高く位
置合わせすることはできる。
【００２６】正規のセレーション４の歯４ａが台形状で
あってその頂部が平坦面となっているため、歯４ａの平
坦面が円筒軸２の内周面を押し広げるように働き易い。
特に歯４ａが円筒軸２の内周面に溝を形成する削り代が
多いと、大きな抵抗を受けて円筒軸２が外周側に逃げて
拡径し易い。しかし、予め案内溝２ａが切ってあるた
め、削り代が少なく抵抗も小さくて済む。そのため、円
筒軸２にヨーク３の接合部３ａを圧入した際、円筒軸２
があまり押し広げられずに済み、ヨーク３のセレーショ
ン４の歯４ａによって山形の案内溝２ａの部位に、図３
（ｂ）に示すような台形溝２ｂがしっかり刻設される。
そのため、ヨーク３のセレーション４の歯４ａが台形溝
２ｂに深く喰い込み、円筒軸２とヨーク３とが高い強度
で接合される。円筒軸２の両端部に二つのヨーク３がこ
の接合方法によって接合されてプロペラシャフト１が製
造される。
あってその頂部が平坦面となっているため、歯４ａの平
坦面が円筒軸２の内周面を押し広げるように働き易い。
特に歯４ａが円筒軸２の内周面に溝を形成する削り代が
多いと、大きな抵抗を受けて円筒軸２が外周側に逃げて
拡径し易い。しかし、予め案内溝２ａが切ってあるた
め、削り代が少なく抵抗も小さくて済む。そのため、円
筒軸２にヨーク３の接合部３ａを圧入した際、円筒軸２
があまり押し広げられずに済み、ヨーク３のセレーショ
ン４の歯４ａによって山形の案内溝２ａの部位に、図３
（ｂ）に示すような台形溝２ｂがしっかり刻設される。
そのため、ヨーク３のセレーション４の歯４ａが台形溝
２ｂに深く喰い込み、円筒軸２とヨーク３とが高い強度
で接合される。円筒軸２の両端部に二つのヨーク３がこ
の接合方法によって接合されてプロペラシャフト１が製
造される。
【００２７】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に示す効果が得られる。 （１）工具５を使用して予めＦＲＰ製の円筒軸２の端部
内周面に案内溝２ａを切っておき、案内溝２ａにセレー
ション４の歯４ａを沿わせるように、ヨーク３を円筒軸
２に圧入する方法を採った。このため、ヨーク３を円筒
軸２に圧入するときに円筒軸２が押し広げられて拡径す
る逃げを小さくでき、セレーション４の歯４ａが円筒軸
２の内周面にしっかり喰い込ませることができる。よっ
て、円筒軸２とヨーク３との高い接合強度が確保され
る。
以下に示す効果が得られる。 （１）工具５を使用して予めＦＲＰ製の円筒軸２の端部
内周面に案内溝２ａを切っておき、案内溝２ａにセレー
ション４の歯４ａを沿わせるように、ヨーク３を円筒軸
２に圧入する方法を採った。このため、ヨーク３を円筒
軸２に圧入するときに円筒軸２が押し広げられて拡径す
る逃げを小さくでき、セレーション４の歯４ａが円筒軸
２の内周面にしっかり喰い込ませることができる。よっ
て、円筒軸２とヨーク３との高い接合強度が確保され
る。
【００２８】（２）工具５の歯６ａの断面形状を山形と
したので、案内溝２ａを必要な深さにしっかり形成でき
る。そして、案内溝２ａが深く刻設されることから、ヨ
ーク３の圧入時にセレーション４の歯４ａによって台形
溝２ｂを必要な深さにしっかり刻設できる。円筒軸２の
内周面へのヨーク３と歯４ａの喰い込みを深くすること
ができる。また、台形の歯４ａと台形溝２ｂとの噛み合
いで、その噛み合い強度が強いので、プロペラシャフト
１に過大な回転力が加わったときに、歯４ａが円筒軸２
の内周面を回転方向に滑る不具合を抑えることができ
る。
したので、案内溝２ａを必要な深さにしっかり形成でき
る。そして、案内溝２ａが深く刻設されることから、ヨ
ーク３の圧入時にセレーション４の歯４ａによって台形
溝２ｂを必要な深さにしっかり刻設できる。円筒軸２の
内周面へのヨーク３と歯４ａの喰い込みを深くすること
ができる。また、台形の歯４ａと台形溝２ｂとの噛み合
いで、その噛み合い強度が強いので、プロペラシャフト
１に過大な回転力が加わったときに、歯４ａが円筒軸２
の内周面を回転方向に滑る不具合を抑えることができ
る。
【００２９】（第２の実施形態）次に、本発明を、車両
用のプロペラシャフトの製造に具体化した第２の実施形
態を図５，図６に基づいて説明する。プロペラシャフト
１の構成部品であるＦＲＰ製の円筒軸２と金属製のヨー
ク３は、前記第１の実施形態と同様のものである。この
実施形態では、前記第１の実施形態で使用した工具５は
使用せず、円筒軸２へヨーク３を直接圧入するだけであ
る。なお、前記第１の実施形態と同様の部品等について
は同じ符号を付してその説明を省略し、特に異なる点に
ついてのみ説明する。
用のプロペラシャフトの製造に具体化した第２の実施形
態を図５，図６に基づいて説明する。プロペラシャフト
１の構成部品であるＦＲＰ製の円筒軸２と金属製のヨー
ク３は、前記第１の実施形態と同様のものである。この
実施形態では、前記第１の実施形態で使用した工具５は
使用せず、円筒軸２へヨーク３を直接圧入するだけであ
る。なお、前記第１の実施形態と同様の部品等について
は同じ符号を付してその説明を省略し、特に異なる点に
ついてのみ説明する。
【００３０】この実施形態では、図５に示すように、円
筒軸２の接合端部を外周面側から拡径しないようにバッ
クアップできる支持装置１０を使用する。支持装置１０
は円筒軸２の外径と同径の内周面を有する一組の半円筒
形の固定型１１と可動型１２とを備える。支持装置１０
は、可動型１２が固定型１１に対して離間する図５に示
す開状態と、可動型１２と固定型１１が接合して円筒と
なる閉状態とに駆動する。支持装置１０が閉状態にある
ときに固定型１１と可動型１２とが接合してできる円筒
は、その内径が円筒軸２の端部の外径にほぼ等しい。そ
のため、図６に示すように、円筒軸２の端部を固定型１
１上に載せて可動型１２が閉状態の位置に駆動される
と、円筒軸２の端部は拡径しないように外周面側から固
定型１１と可動型１２との内周面によってバックアップ
される。なお、支持装置１０は例えば油圧駆動式であ
る。
筒軸２の接合端部を外周面側から拡径しないようにバッ
クアップできる支持装置１０を使用する。支持装置１０
は円筒軸２の外径と同径の内周面を有する一組の半円筒
形の固定型１１と可動型１２とを備える。支持装置１０
は、可動型１２が固定型１１に対して離間する図５に示
す開状態と、可動型１２と固定型１１が接合して円筒と
なる閉状態とに駆動する。支持装置１０が閉状態にある
ときに固定型１１と可動型１２とが接合してできる円筒
は、その内径が円筒軸２の端部の外径にほぼ等しい。そ
のため、図６に示すように、円筒軸２の端部を固定型１
１上に載せて可動型１２が閉状態の位置に駆動される
と、円筒軸２の端部は拡径しないように外周面側から固
定型１１と可動型１２との内周面によってバックアップ
される。なお、支持装置１０は例えば油圧駆動式であ
る。
【００３１】円筒軸２にヨーク３の接合部３ａを圧入す
るときは、その圧入作業の前に図５に示すように支持装
置１０の固定型１１に円筒軸２の接合端部を載せてセッ
トする。そして、支持装置１０を開状態から閉状態に駆
動する。その結果、可動型１２と固定型１１とが接合
し、これらによって作られる円筒によって、図６に示す
ように円筒軸２の接合端部は外周面から拡径しないよう
に周全体でバックアップされる（図５における(1) の工
程）。
るときは、その圧入作業の前に図５に示すように支持装
置１０の固定型１１に円筒軸２の接合端部を載せてセッ
トする。そして、支持装置１０を開状態から閉状態に駆
動する。その結果、可動型１２と固定型１１とが接合
し、これらによって作られる円筒によって、図６に示す
ように円筒軸２の接合端部は外周面から拡径しないよう
に周全体でバックアップされる（図５における(1) の工
程）。
【００３２】このようにバックアップされた円筒軸２に
対し、次にヨーク３の接合部３ａが圧入される（図５に
おける(2) の工程）。ヨーク３のセレーション４の歯４
ａによって円筒軸２を内周面から押し広げようとする力
が加わるが、円筒軸２の接合端部が外周面側から固定型
１１と可動型１２とによってバックアップされているた
め、円筒軸２が外周側に逃げることがなくなる。その結
果、セレーション４の歯４ａによって円筒軸２の内周面
に台形溝２ｂがしっかり刻設される。よって、セレーシ
ョン４の歯４ａが円筒軸２の内周面に刻設された台形溝
２ｂと深く喰い込み、円筒軸２とヨーク３とが高い強度
で接合される。
対し、次にヨーク３の接合部３ａが圧入される（図５に
おける(2) の工程）。ヨーク３のセレーション４の歯４
ａによって円筒軸２を内周面から押し広げようとする力
が加わるが、円筒軸２の接合端部が外周面側から固定型
１１と可動型１２とによってバックアップされているた
め、円筒軸２が外周側に逃げることがなくなる。その結
果、セレーション４の歯４ａによって円筒軸２の内周面
に台形溝２ｂがしっかり刻設される。よって、セレーシ
ョン４の歯４ａが円筒軸２の内周面に刻設された台形溝
２ｂと深く喰い込み、円筒軸２とヨーク３とが高い強度
で接合される。
【００３３】この実施形態によれば、以下の効果が得ら
れる。 （３）円筒軸２の接合端部を外周面側からバックアップ
する状態で、ヨーク３の接合部３ａを円筒軸２に圧入す
る方法を採った。従って、ヨーク３を円筒軸２に圧入す
るときに、円筒軸２が外周側に拡径する逃げが抑えられ
るので、セレーション４の歯４ａと円筒軸２の内周面の
台形溝２ａとを深く喰い込ませることができる。よっ
て、円筒軸２とヨーク３との高い接合強度を確保でき
る。
れる。 （３）円筒軸２の接合端部を外周面側からバックアップ
する状態で、ヨーク３の接合部３ａを円筒軸２に圧入す
る方法を採った。従って、ヨーク３を円筒軸２に圧入す
るときに、円筒軸２が外周側に拡径する逃げが抑えられ
るので、セレーション４の歯４ａと円筒軸２の内周面の
台形溝２ａとを深く喰い込ませることができる。よっ
て、円筒軸２とヨーク３との高い接合強度を確保でき
る。
【００３４】（第３の実施形態）次に、本発明を、車両
用のプロペラシャフトの製造に具体化した第３の実施形
態を図７〜図９に基づいて説明する。ＦＲＰ製の円筒軸
２は前記各実施形態と同じものである。この実施形態で
は、ヨーク３に形成されたセレーションの歯の形状に特
徴がある。なお、前記第１の実施形態と同様の部品等に
ついては同じ符号を付してその説明を省略し、特に異な
る点についてのみ説明する。
用のプロペラシャフトの製造に具体化した第３の実施形
態を図７〜図９に基づいて説明する。ＦＲＰ製の円筒軸
２は前記各実施形態と同じものである。この実施形態で
は、ヨーク３に形成されたセレーションの歯の形状に特
徴がある。なお、前記第１の実施形態と同様の部品等に
ついては同じ符号を付してその説明を省略し、特に異な
る点についてのみ説明する。
【００３５】図７に示すように、ヨーク３の接合部３ａ
の外周面上には、セレーション７が軸方向に三つの領域
に分断されて形成されている。つまり、セレーション７
は、前記各実施形態のセレーション４に対し、その長手
方向において複数箇所（本実施形態では例えば２箇所）
に歯の無い刻み部３ｃを入れて、その長手方向に歯のあ
る部分と歯の無い部分とが交互に形成されている。
の外周面上には、セレーション７が軸方向に三つの領域
に分断されて形成されている。つまり、セレーション７
は、前記各実施形態のセレーション４に対し、その長手
方向において複数箇所（本実施形態では例えば２箇所）
に歯の無い刻み部３ｃを入れて、その長手方向に歯のあ
る部分と歯の無い部分とが交互に形成されている。
【００３６】図８に示すように、ヨーク３の接合部３ａ
の外周面上に軸方向に列設された三種類の歯７ａ，７
ｂ，７ｃは、圧入側先端に位置する歯７ａを基準とし
て、残り二つの歯７ｂ，７ｃが隣接するもの同士が所定
距離を隔てた位置関係となるように位置している。歯７
ａの圧入先端側の歯面は、案内面３ｂのためテーパ面に
形成されている。これに対し、残り二つの歯７ｂ，７ｃ
の圧入先端側の歯面７ｄは、直角に切り立つ角度に形成
されている。
の外周面上に軸方向に列設された三種類の歯７ａ，７
ｂ，７ｃは、圧入側先端に位置する歯７ａを基準とし
て、残り二つの歯７ｂ，７ｃが隣接するもの同士が所定
距離を隔てた位置関係となるように位置している。歯７
ａの圧入先端側の歯面は、案内面３ｂのためテーパ面に
形成されている。これに対し、残り二つの歯７ｂ，７ｃ
の圧入先端側の歯面７ｄは、直角に切り立つ角度に形成
されている。
【００３７】よって、円筒軸２にヨーク３の接合部３ａ
を圧入するとき、接合部３ａはまずその圧入側先端部の
案内面３ｂによって円筒軸２に対して芯出しされながら
圧入される。この圧入は案内面３ｂに沿ってなされ、先
頭（最初）の歯７ａのテーパ面によって円筒軸２が歯７
ａの外周面（頂部）に乗り上げ易く、これが原因で円筒
軸２が外周側に逃げるように拡径する場合がある。この
場合、歯７ａによって円筒軸２の内周面に必要な深さの
溝が刻設されず溝の深さにばらつきが起こる場合があ
る。
を圧入するとき、接合部３ａはまずその圧入側先端部の
案内面３ｂによって円筒軸２に対して芯出しされながら
圧入される。この圧入は案内面３ｂに沿ってなされ、先
頭（最初）の歯７ａのテーパ面によって円筒軸２が歯７
ａの外周面（頂部）に乗り上げ易く、これが原因で円筒
軸２が外周側に逃げるように拡径する場合がある。この
場合、歯７ａによって円筒軸２の内周面に必要な深さの
溝が刻設されず溝の深さにばらつきが起こる場合があ
る。
【００３８】しかし、後続する刻み部３ｃの部位で、円
筒軸２の拡径が正規の径に一旦戻ることになる。次にそ
こへ、歯面７ｄが垂直に切り立った後列（二列目）の歯
７ｂが圧入されるため、歯７ｂによって円筒軸２の内周
面に台形溝２ｂ（図３（ｂ）を参照）がしっかり刻設さ
れる。さらに後列（三列目）の歯７ｃが圧入されるとき
も、刻み部３ｃの部位で円筒軸２が正規の径に戻った後
に歯７ｃが圧入されることになるため、その歯面７ｄに
よって円筒軸２の内周面に台形溝２ｂがしっかり刻設さ
れる。このように、圧入の過程において歯７ａの後続に
刻み部３ｃと歯群７ｂ，７ｃとが交互に現れることによ
って、円筒軸２の拡径が戻る度に歯７ｂ，７ｃによる刻
設が順次繰り返される。よって、先頭の歯７ａの円筒軸
２の内周面への喰い込みが仮に浅くても、後続の歯７
ｂ，７ｃが円筒軸２の内周面に深く喰い込むので、円筒
軸２とヨーク３とが高い強度で接合される。
筒軸２の拡径が正規の径に一旦戻ることになる。次にそ
こへ、歯面７ｄが垂直に切り立った後列（二列目）の歯
７ｂが圧入されるため、歯７ｂによって円筒軸２の内周
面に台形溝２ｂ（図３（ｂ）を参照）がしっかり刻設さ
れる。さらに後列（三列目）の歯７ｃが圧入されるとき
も、刻み部３ｃの部位で円筒軸２が正規の径に戻った後
に歯７ｃが圧入されることになるため、その歯面７ｄに
よって円筒軸２の内周面に台形溝２ｂがしっかり刻設さ
れる。このように、圧入の過程において歯７ａの後続に
刻み部３ｃと歯群７ｂ，７ｃとが交互に現れることによ
って、円筒軸２の拡径が戻る度に歯７ｂ，７ｃによる刻
設が順次繰り返される。よって、先頭の歯７ａの円筒軸
２の内周面への喰い込みが仮に浅くても、後続の歯７
ｂ，７ｃが円筒軸２の内周面に深く喰い込むので、円筒
軸２とヨーク３とが高い強度で接合される。
【００３９】この実施形態によれば、以下の効果が得ら
れる。 （４）ヨーク３のセレーション７の歯７ａ，７ｂ，７ｃ
を長手方向に間欠的に形成し、案内面３ｂのために歯面
がテーパ面となった先頭の歯７ａの後続に、歯面７ｄが
直角に切り立つ歯７ｂ，７ｃを配列した。よって、ヨー
ク３の圧入時に、仮に円筒軸２が案内面３ｂに案内され
て歯７ａに乗り上げて拡径したために歯７ａの円筒軸２
の内周面に対する喰い込みが浅かったとしても、後続の
歯７ｂ，７ｃを円筒軸２の内周面に深く喰い込ませるこ
とができる。従って、円筒軸２とヨーク３とを高い強度
で接合できる。
れる。 （４）ヨーク３のセレーション７の歯７ａ，７ｂ，７ｃ
を長手方向に間欠的に形成し、案内面３ｂのために歯面
がテーパ面となった先頭の歯７ａの後続に、歯面７ｄが
直角に切り立つ歯７ｂ，７ｃを配列した。よって、ヨー
ク３の圧入時に、仮に円筒軸２が案内面３ｂに案内され
て歯７ａに乗り上げて拡径したために歯７ａの円筒軸２
の内周面に対する喰い込みが浅かったとしても、後続の
歯７ｂ，７ｃを円筒軸２の内周面に深く喰い込ませるこ
とができる。従って、円筒軸２とヨーク３とを高い強度
で接合できる。
【００４０】（第４の実施形態）次に、本発明を、車両
用のプロペラシャフトの製造に具体化した第４の実施形
態を図１０，図１１に基づいて説明する。ＦＲＰ製の円
筒軸２は前記各実施形態と同じものである。この実施形
態では、ヨーク３の接合部３ａの先端形状に特徴があ
る。なお、前記第１の実施形態と同様の部品等について
は同じ符号を付してその説明を省略し、特に異なる点に
ついてのみ説明する。
用のプロペラシャフトの製造に具体化した第４の実施形
態を図１０，図１１に基づいて説明する。ＦＲＰ製の円
筒軸２は前記各実施形態と同じものである。この実施形
態では、ヨーク３の接合部３ａの先端形状に特徴があ
る。なお、前記第１の実施形態と同様の部品等について
は同じ符号を付してその説明を省略し、特に異なる点に
ついてのみ説明する。
【００４１】図１０，図１１に示すように、ヨーク３の
接合部３ａの外周面上にはセレーション４が形成されて
いる。セレーション４の歯４ａは、その断面形状が前記
第１の実施形態と同様に図２（ｂ）に示す台形状であ
る。但し、歯４ａの圧入側先端の歯面４ｂが直角（垂
直）に切り立っている点が、前記第１の実施形態と異な
る。このため、接合部３ａの先端部には前記第１の実施
形態で形成されていた案内面３ｂが形成されておらず、
歯４ａの歯面４ｂの位置を接合部３ａの先端面から所定
距離だけ控えることで、接合部３ａの先端部に歯４ａの
歯面４ｂより先端側へ突出する円筒状のガイド部８を形
成している。図１１に示すように、ガイド部８の外径Ｒ
１は、ヨーク３の接合部３ａを円筒軸２の円筒内部に圧
入する際に芯出しできるように、円筒軸２の端部内径と
ほぼ等しく形成されている。
接合部３ａの外周面上にはセレーション４が形成されて
いる。セレーション４の歯４ａは、その断面形状が前記
第１の実施形態と同様に図２（ｂ）に示す台形状であ
る。但し、歯４ａの圧入側先端の歯面４ｂが直角（垂
直）に切り立っている点が、前記第１の実施形態と異な
る。このため、接合部３ａの先端部には前記第１の実施
形態で形成されていた案内面３ｂが形成されておらず、
歯４ａの歯面４ｂの位置を接合部３ａの先端面から所定
距離だけ控えることで、接合部３ａの先端部に歯４ａの
歯面４ｂより先端側へ突出する円筒状のガイド部８を形
成している。図１１に示すように、ガイド部８の外径Ｒ
１は、ヨーク３の接合部３ａを円筒軸２の円筒内部に圧
入する際に芯出しできるように、円筒軸２の端部内径と
ほぼ等しく形成されている。
【００４２】よって、円筒軸２にヨーク３の接合部３ａ
を圧入するとき、ヨーク３の接合部３ａはまずガイド部
８によって円筒軸２に対して芯出しされる。そして、芯
出しされた状態でヨーク３の接合部３ａを円筒軸２に圧
入するとき、セレーション４の歯面４ｄが直角に切り立
った歯４ａによって台形溝２ｂ（図３（ｂ）を参照）が
しっかり刻設される。つまり、案内面３ｂが無いため、
接合部３ａの圧入時に円筒軸２が歯４ａに乗り上げて拡
径する現象が起き難く、しかも歯面４ｂが直角に切り立
っているため、歯４ａによって円筒軸２の内周面に台形
溝２ｂがしっかり刻設される。その結果、ヨーク３のセ
レーション４の歯４ａが円筒軸２の内周面に深く喰い込
み、円筒軸２とヨーク３とが高い強度で接合される。
を圧入するとき、ヨーク３の接合部３ａはまずガイド部
８によって円筒軸２に対して芯出しされる。そして、芯
出しされた状態でヨーク３の接合部３ａを円筒軸２に圧
入するとき、セレーション４の歯面４ｄが直角に切り立
った歯４ａによって台形溝２ｂ（図３（ｂ）を参照）が
しっかり刻設される。つまり、案内面３ｂが無いため、
接合部３ａの圧入時に円筒軸２が歯４ａに乗り上げて拡
径する現象が起き難く、しかも歯面４ｂが直角に切り立
っているため、歯４ａによって円筒軸２の内周面に台形
溝２ｂがしっかり刻設される。その結果、ヨーク３のセ
レーション４の歯４ａが円筒軸２の内周面に深く喰い込
み、円筒軸２とヨーク３とが高い強度で接合される。
【００４３】この実施形態によれば、以下の効果が得ら
れる。 （５）ヨーク３のセレーション４の歯４ａの歯面４ｂを
直角に切り立つ角度に形成したので、歯４ａによって円
筒軸２の内周面にしっかり溝を刻設して歯４ａを円筒軸
２の内周面に深く喰い込ませることができる。よって、
円筒軸２とヨーク３との高い接合強度を確保できる。ま
た、ヨーク３の接合部３ａにガイド部８を形成したの
で、圧入時に円筒軸２に対するヨーク３の芯出しを精度
よく行うことができる。
れる。 （５）ヨーク３のセレーション４の歯４ａの歯面４ｂを
直角に切り立つ角度に形成したので、歯４ａによって円
筒軸２の内周面にしっかり溝を刻設して歯４ａを円筒軸
２の内周面に深く喰い込ませることができる。よって、
円筒軸２とヨーク３との高い接合強度を確保できる。ま
た、ヨーク３の接合部３ａにガイド部８を形成したの
で、圧入時に円筒軸２に対するヨーク３の芯出しを精度
よく行うことができる。
【００４４】なお、実施の形態は、上記に限定されず以
下のような形態で実施できる。 ○ 第３の実施形態において、接合部３ａの先端部に第
４の実施形態のようなガイド部８を形成し、圧入側先端
に位置する歯７ａの先端面をも垂直に切り立つ歯面とす
ることもできる。この構成によれば、各歯７ａ〜７ｃの
全てについて円筒軸２の内周面に強く喰い込ませること
ができる。
下のような形態で実施できる。 ○ 第３の実施形態において、接合部３ａの先端部に第
４の実施形態のようなガイド部８を形成し、圧入側先端
に位置する歯７ａの先端面をも垂直に切り立つ歯面とす
ることもできる。この構成によれば、各歯７ａ〜７ｃの
全てについて円筒軸２の内周面に強く喰い込ませること
ができる。
【００４５】○ 第３又は第４実施形態において、切り
立つ歯面の角度は直角（９０゜）に限定されない。案内
面３ｂのようにセレーションの歯に円筒軸が乗り上げる
ことのないように、歯によって円筒軸の内周面をしっか
り刻設できる角度であれば足り、例えば接合部３ａの外
周面と歯面とのなす角度で４５゜〜１１０゜の範囲であ
ればよい。４５゜以上９０゜未満では歯の先端が鋭角に
なるので、溝を刻設し易い。
立つ歯面の角度は直角（９０゜）に限定されない。案内
面３ｂのようにセレーションの歯に円筒軸が乗り上げる
ことのないように、歯によって円筒軸の内周面をしっか
り刻設できる角度であれば足り、例えば接合部３ａの外
周面と歯面とのなす角度で４５゜〜１１０゜の範囲であ
ればよい。４５゜以上９０゜未満では歯の先端が鋭角に
なるので、溝を刻設し易い。
【００４６】○ 第４の実施形態において、ガイド部８
を無くしてもよい。 ○ 部品形状は円筒に限定されない。三角筒、四角筒等
の多角形筒形状であっても構わない。
を無くしてもよい。 ○ 部品形状は円筒に限定されない。三角筒、四角筒等
の多角形筒形状であっても構わない。
【００４７】○ ＦＲＰのマトリクス樹脂が熱硬化樹脂
であることに限定されない。例えば紫外線硬化樹脂や熱
可塑性樹脂をマトリクス樹脂として使用することもでき
る。これらの樹脂を使用した場合でも、特定の溶剤によ
って中子を溶解または膨潤させて除去できるので、従来
技術で述べた低融点合金の中子を除去するのに必要であ
った加熱装置が不要である。また、マトリクス樹脂とし
て熱可塑性樹脂を使用した場合、中子除去に加熱が不要
なので、筒部品の熱変形の心配もない。
であることに限定されない。例えば紫外線硬化樹脂や熱
可塑性樹脂をマトリクス樹脂として使用することもでき
る。これらの樹脂を使用した場合でも、特定の溶剤によ
って中子を溶解または膨潤させて除去できるので、従来
技術で述べた低融点合金の中子を除去するのに必要であ
った加熱装置が不要である。また、マトリクス樹脂とし
て熱可塑性樹脂を使用した場合、中子除去に加熱が不要
なので、筒部品の熱変形の心配もない。
【００４８】○ ＦＲＰ製筒体の製造方法はフィラメン
トワインディング法に限定されない。例えばシートワイ
ンディング法を採用することもできる。軸体が部品とし
て使用されるときに必要な特性を満足できるようにＦＲ
Ｐ製筒体を製造できれば、その製造方法は特に限定され
ない。
トワインディング法に限定されない。例えばシートワイ
ンディング法を採用することもできる。軸体が部品とし
て使用されるときに必要な特性を満足できるようにＦＲ
Ｐ製筒体を製造できれば、その製造方法は特に限定され
ない。
【００４９】○ 前記実施形態では、金属部品の接合部
は円筒状であったが、接合部が筒状であることに限定さ
れない。例えば金属部品の接合部が中実である円柱状で
あってもよい。
は円筒状であったが、接合部が筒状であることに限定さ
れない。例えば金属部品の接合部が中実である円柱状で
あってもよい。
【００５０】
【００５１】○ ＦＲＰ製筒体と金属部品とがセレーシ
ョン結合された接合部にリング等からなる補強部材を組
付け、接合強度をさらに高める方策を実施しても構わな
い。 ○ 軸部品は、プロペラシャフトに限定されない。その
他の駆動伝達軸に前記各実施形態の接合方法を採用でき
る。さらに軸部品は、駆動伝達軸に限定されるものでは
なく、ＦＲＰ製筒体と金属部品とをセレーション結合し
て製造されるその他の部品の接合に前記各実施形態の接
合方法を採用してもよい。
ョン結合された接合部にリング等からなる補強部材を組
付け、接合強度をさらに高める方策を実施しても構わな
い。 ○ 軸部品は、プロペラシャフトに限定されない。その
他の駆動伝達軸に前記各実施形態の接合方法を採用でき
る。さらに軸部品は、駆動伝達軸に限定されるものでは
なく、ＦＲＰ製筒体と金属部品とをセレーション結合し
て製造されるその他の部品の接合に前記各実施形態の接
合方法を採用してもよい。
【００５２】前記実施形態から把握される請求項に係る
発明以外の技術的思想をその効果とともに以下に記載す
る。 （１） 請求項５又は６において、前記軸部品は駆動伝
達軸である。この構成によれば、駆動伝達軸が回転駆動
されたときに過酷な応力（例えば捻り応力等）が加わっ
ても、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い接合強度のた
め、ＦＲＰ製筒体と金属部品との接合がしっかり維持さ
れる。なお、プロペラシャフト１によって駆動伝達軸が
構成される。
発明以外の技術的思想をその効果とともに以下に記載す
る。 （１） 請求項５又は６において、前記軸部品は駆動伝
達軸である。この構成によれば、駆動伝達軸が回転駆動
されたときに過酷な応力（例えば捻り応力等）が加わっ
ても、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い接合強度のた
め、ＦＲＰ製筒体と金属部品との接合がしっかり維持さ
れる。なお、プロペラシャフト１によって駆動伝達軸が
構成される。
【００５３】（２） 請求項１〜請求項４のいずれかに
おいて、前記金属部品の接合部とセレーション結合され
た前記ＦＲＰ製筒体の周面上に形成されているセレーシ
ョンの溝は、前記金属部品の接合部をＦＲＰ製筒体に圧
入する際、前記金属部品のセレーションの歯によって刻
設される。この構成によれば、金属部品のセレーション
の歯がＦＲＰ製筒体にしっかり喰い込む。
おいて、前記金属部品の接合部とセレーション結合され
た前記ＦＲＰ製筒体の周面上に形成されているセレーシ
ョンの溝は、前記金属部品の接合部をＦＲＰ製筒体に圧
入する際、前記金属部品のセレーションの歯によって刻
設される。この構成によれば、金属部品のセレーション
の歯がＦＲＰ製筒体にしっかり喰い込む。
【００５４】（３）請求項４において、前記金属部品の
接合部の圧入側先端部には、芯出し部が形成されてい
る。この構成によれば、ＦＲＰ製筒体に金属部品を圧入
する際、金属部品の圧入位置が芯出し部によって芯出し
される。
接合部の圧入側先端部には、芯出し部が形成されてい
る。この構成によれば、ＦＲＰ製筒体に金属部品を圧入
する際、金属部品の圧入位置が芯出し部によって芯出し
される。
【００５５】（４）請求項３において、前記歯群のうち
最初に圧入される歯の圧入側先端の歯面は、前記ＦＲＰ
製筒体への圧入を案内する案内面に形成されている。こ
の構成によれば、最初に圧入される歯の案内面によっ
て、金属部品がＦＲＰ製筒体に対して圧入案内される。
仮に案内面に沿ってＦＲＰ製筒体がセレーションの歯に
乗り上げて拡径し、最初の歯によって溝が深く刻設され
なかったとしても、後続の歯がＦＲＰ製筒体の内周面に
深い溝を刻設して強く喰い込むので、高い接合強度が確
保される。
最初に圧入される歯の圧入側先端の歯面は、前記ＦＲＰ
製筒体への圧入を案内する案内面に形成されている。こ
の構成によれば、最初に圧入される歯の案内面によっ
て、金属部品がＦＲＰ製筒体に対して圧入案内される。
仮に案内面に沿ってＦＲＰ製筒体がセレーションの歯に
乗り上げて拡径し、最初の歯によって溝が深く刻設され
なかったとしても、後続の歯がＦＲＰ製筒体の内周面に
深い溝を刻設して強く喰い込むので、高い接合強度が確
保される。
【００５６】
【００５７】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、ＦＲＰ製筒体の接合部周面上に正規のセレ
ーションの溝より小さなサイズの案内溝を予め形成した
後、金属部品の正規のセレーションの歯を案内溝に沿わ
せるように金属部品をＦＲＰ製筒体に圧入する方法を採
った。従って、正規のセレーションの歯をＦＲＰ製筒体
の内周面に強く喰い込ませることができ、ＦＲＰ製筒体
と金属部品との高い接合強度を得ることができる。
明によれば、ＦＲＰ製筒体の接合部周面上に正規のセレ
ーションの溝より小さなサイズの案内溝を予め形成した
後、金属部品の正規のセレーションの歯を案内溝に沿わ
せるように金属部品をＦＲＰ製筒体に圧入する方法を採
った。従って、正規のセレーションの歯をＦＲＰ製筒体
の内周面に強く喰い込ませることができ、ＦＲＰ製筒体
と金属部品との高い接合強度を得ることができる。
【００５８】請求項２に記載の発明によれば、ＦＲＰ製
筒体の接合端部を該接合端部における金属部品と接合す
る周面でない側の周面である外周面からバックアップ
し、このバックアップ状態で金属部品の接合部をＦＲＰ
製筒体に圧入する方法を採った。従って、金属部品のセ
レーションの歯をＦＲＰ製筒体の内周面に強く喰い込ま
せることができ、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い接合
強度を得ることができる。
筒体の接合端部を該接合端部における金属部品と接合す
る周面でない側の周面である外周面からバックアップ
し、このバックアップ状態で金属部品の接合部をＦＲＰ
製筒体に圧入する方法を採った。従って、金属部品のセ
レーションの歯をＦＲＰ製筒体の内周面に強く喰い込ま
せることができ、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い接合
強度を得ることができる。
【００５９】請求項３に記載の発明によれば、金属部品
のセレーションの歯を長手方向に刻みを隔てて配列され
る歯群で構成し、歯群のうち最初に圧入される歯を除く
後続の歯の歯面を切り立つ角度としたので、少なくとも
後続の歯をＦＲＰ製筒体の内周面に強く喰い込ませるこ
とができる。従って、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い
接合強度を得ることができる。
のセレーションの歯を長手方向に刻みを隔てて配列され
る歯群で構成し、歯群のうち最初に圧入される歯を除く
後続の歯の歯面を切り立つ角度としたので、少なくとも
後続の歯をＦＲＰ製筒体の内周面に強く喰い込ませるこ
とができる。従って、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い
接合強度を得ることができる。
【００６０】請求項４に記載の発明によれば、金属部品
のセレーションの歯の圧入側先端の歯面が切り立つ角度
であることから、歯をＦＲＰ製筒体の内周面に強く喰い
込ませることができ、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い
接合強度を得ることができる。
のセレーションの歯の圧入側先端の歯面が切り立つ角度
であることから、歯をＦＲＰ製筒体の内周面に強く喰い
込ませることができ、ＦＲＰ製筒体と金属部品との高い
接合強度を得ることができる。
【００６１】請求項５及び請求項６に記載の発明によれ
ば、ＦＲＰ製筒体と金属部品とが強い接合強度でセレー
ション結合された軸部品を提供することができる。
ば、ＦＲＰ製筒体と金属部品とが強い接合強度でセレー
ション結合された軸部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における（ａ）は円筒軸と工具
を示す一部破断側面図、（ｂ）は円筒軸とヨークを示す
一部破断側面図。
を示す一部破断側面図、（ｂ）は円筒軸とヨークを示す
一部破断側面図。
【図２】（ａ）は工具の図１（ａ）のII−II線における
部分断面図、（ｂ）はヨークの図１（ｂ）のIII−III線
における部分断面図。
部分断面図、（ｂ）はヨークの図１（ｂ）のIII−III線
における部分断面図。
【図３】円筒軸の部分正断面図。
【図４】プロペラシャフトの一部破断側面図。
【図５】第２の実施形態における円筒軸とヨークとの接
合工程を示す一部破断側面図。
合工程を示す一部破断側面図。
【図６】支持装置によりバックアップされた状態の円筒
軸の正断面図。
軸の正断面図。
【図７】第３の実施形態における円筒軸とヨークを示す
一部破断側面図。
一部破断側面図。
【図８】ヨークの接合部の部分側断面図。
【図９】ヨークの接合部の部分正断面図を示し、（ａ）
は図８のIV−IV線における歯の断面図、（ｂ）は図８の
V−V線における刻み部の断面図。
は図８のIV−IV線における歯の断面図、（ｂ）は図８の
V−V線における刻み部の断面図。
【図１０】第４の実施形態における円筒軸とヨークを示
す一部破断側面図。
す一部破断側面図。
【図１１】ヨークの接合部の部分側断面図。
１…軸部品としてのプロペラシャフト、２…ＦＲＰ製筒
体としての円筒軸、２ａ…案内溝、２ｂ…正規の溝とし
ての台形溝、３…金属部品としてのヨーク、３ａ…接合
部、３ｂ…案内面、３ｃ…刻み部、４，７…セレーショ
ン、４ａ，７ａ〜７ｃ…歯、４ｂ，７ｄ…歯面、５…工
具。
体としての円筒軸、２ａ…案内溝、２ｂ…正規の溝とし
ての台形溝、３…金属部品としてのヨーク、３ａ…接合
部、３ｂ…案内面、３ｃ…刻み部、４，７…セレーショ
ン、４ａ，７ａ〜７ｃ…歯、４ｂ，７ｄ…歯面、５…工
具。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 戸枝 稔
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式
会社 豊田自動織機製作所 内
(56)参考文献 特開 平４−136522（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−140514（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−166552（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−32726（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 3/02
B60K 17/22
F16D 1/02
Claims (6)
- 【請求項１】 ＦＲＰ製筒体と金属部品とをセレーショ
ン結合する接合方法において、 ＦＲＰ製筒体の接合部周面上に、金属部品の接合部周面
上に形成されたセレーションの歯を案内するための案内
溝を、正規のセレーションの溝より小さなサイズで予め
形成しておき、前記セレーションの歯を前記案内溝に沿
わせるように前記金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体
に圧入するＦＲＰ製筒体と金属部品との接合方法。 - 【請求項２】 ＦＲＰ製筒体と金属部品とをセレーショ
ン結合する接合方法において、固定型と可動型とを備えた支持装置を該可動型が固定型
に対して離間する開状態から可動型と固定型が接合して
ＦＲＰ製筒体の接合端部を外周面側から拡径しないよう
にバックアップする閉状態に駆動して ＦＲＰ製筒体の接
合端部を該接合端部における前記金属部品と接合する周
面でない側の周面である外周面からバックアップし、該
バックアップ状態で、セレーションの歯が形成された前
記金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入するＦＲ
Ｐ製筒体と金属部品との接合方法。 - 【請求項３】 ＦＲＰ製筒体と金属部品とをセレーショ
ン結合する接合方法において、 金属部品の接合部に形成されたセレーションの歯を長手
方向に刻みを隔てて配列される歯群に形成するととも
に、該歯群のうち最初に圧入される歯以外の残りの歯に
ついては圧入側先端の歯面を切り立つ角度に形成し、該
金属部品の接合部を前記ＦＲＰ製筒体に圧入するＦＲＰ
製筒体と金属部品との接合方法。 - 【請求項４】 ＦＲＰ製筒体と金属部品とをセレーショ
ン結合する接合方法において、 金属部品の接合部に形成されたセレーションの歯の圧入
側先端の歯面を切り立つ角度とし、該金属部品の接合部
を前記ＦＲＰ製筒体に圧入し、この圧入する過程で、前
記セレーションの歯によってＦＲＰ製筒体の内周面に所
定深さの溝が刻設されるＦＲＰ製筒体と金属部品との接
合方法。 - 【請求項５】 請求項３に記載の前記金属部品と前記Ｆ
ＲＰ製筒体とがセレーション結合されて製造されている
軸部品。 - 【請求項６】 請求項４に記載の前記金属部品と前記Ｆ
ＲＰ製筒体とがセレーション結合されて製造されている
軸部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29020698A JP3419324B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Ｆｒｐ製筒体と金属部品との接合方法及び軸部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29020698A JP3419324B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Ｆｒｐ製筒体と金属部品との接合方法及び軸部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000120649A JP2000120649A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3419324B2 true JP3419324B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17753133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29020698A Expired - Fee Related JP3419324B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Ｆｒｐ製筒体と金属部品との接合方法及び軸部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419324B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003004060A (ja) | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Toyota Industries Corp | 継手及び動力伝達シャフト並びに継手の製造方法 |
| KR101510797B1 (ko) | 2007-01-17 | 2015-04-10 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 등속 유니버설 조인트 |
| US10935068B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-03-02 | Goodrich Corporation | Designs and methods of making of joints for composite components under dominant bending load |
| WO2019216848A2 (en) * | 2017-11-23 | 2019-11-14 | Borusan Teknoloji̇ Geli̇şti̇rme Ve Arge A.Ş. | A shaft and production method thereof |
| JP7217587B2 (ja) * | 2017-12-27 | 2023-02-03 | Ntn株式会社 | 動力伝達用シャフト |
| CN110131323A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-16 | 吉林大学 | 一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构 |
| DE102020133692A1 (de) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | CG Rail - Chinesisch-Deutsches Forschungs- und Entwicklungszentrum für Bahn- und Verkehrstechnik Dresden GmbH | Verbindungsanordnung zwischen einem Lasteinleitungselement und einem Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29020698A patent/JP3419324B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |