JP3433850B2 - 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Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のプロペラシャ
フト（駆動推進軸）に用いて好適なＦＲＰ（繊維強化プ
ラスチック）筒体およびその製造方法に関する。
フト（駆動推進軸）に用いて好適なＦＲＰ（繊維強化プ
ラスチック）筒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、各種産業分野でＦＲＰ筒体が使わ
れてきつつある。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Ｆ
ＲＰ化が検討され、一部で既に採用されるに至ってい
る。そのようなＦＲＰ製プロペラシャフトは、ＦＲＰ製
本体筒と、この本体筒の各端部に接合して設けた金属製
継手とを有している。
れてきつつある。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Ｆ
ＲＰ化が検討され、一部で既に採用されるに至ってい
る。そのようなＦＲＰ製プロペラシャフトは、ＦＲＰ製
本体筒と、この本体筒の各端部に接合して設けた金属製
継手とを有している。
【０００３】ところで、自動車のプロペラシャフトは、
エンジンで発生するトルクを捩りトルクとして駆動輪に
伝達するものであるから、１００〜４００ｋｇｆ・ｍ程
度の捩り強度を必要とする。また、高速回転時に共振を
起こさないよう、危険回転数が５，０００〜１５，００
０ｒｐｍ程度であることも要求される。そのため、これ
らの基本的要求が満たされるよう、ＦＲＰ製プロペラシ
ャフトの本体筒は、強化繊維の種類、含有量や、強化繊
維の配列方向、層構成や、外径、内径、肉厚等のパラメ
ータを考慮した設計がなされる。
エンジンで発生するトルクを捩りトルクとして駆動輪に
伝達するものであるから、１００〜４００ｋｇｆ・ｍ程
度の捩り強度を必要とする。また、高速回転時に共振を
起こさないよう、危険回転数が５，０００〜１５，００
０ｒｐｍ程度であることも要求される。そのため、これ
らの基本的要求が満たされるよう、ＦＲＰ製プロペラシ
ャフトの本体筒は、強化繊維の種類、含有量や、強化繊
維の配列方向、層構成や、外径、内径、肉厚等のパラメ
ータを考慮した設計がなされる。
【０００４】たとえば、強化繊維の配列方向の選定に
は、次のようなことが考慮される。すなわち、主として
捩り強度に関しては、強化繊維を本体の筒軸方向に対し
て±４５°の角度で配列するのが最も効果的であるが、
主として捩り座屈強度の関しては、筒軸方向に対して±
８０〜９０°の角度で配列するのが最も効果的である。
また、主として危険回転数に関しては、強化繊維を可能
な限り筒軸方向に配列して筒軸方向における曲げ弾性率
を大きくし、高い曲げ共振周波数が得られるようにす
る。
は、次のようなことが考慮される。すなわち、主として
捩り強度に関しては、強化繊維を本体の筒軸方向に対し
て±４５°の角度で配列するのが最も効果的であるが、
主として捩り座屈強度の関しては、筒軸方向に対して±
８０〜９０°の角度で配列するのが最も効果的である。
また、主として危険回転数に関しては、強化繊維を可能
な限り筒軸方向に配列して筒軸方向における曲げ弾性率
を大きくし、高い曲げ共振周波数が得られるようにす
る。
【０００５】このように、ＦＲＰ製本体筒においては、
捩り強度と危険回転数といった基本的要求に関して最も
効果的な強化繊維の配列方向が存在するので、これらの
要求に好適な配列方向を組み合わせた層構成を採ること
になる。このようなＦＲＰ製本体筒は、たとえば樹脂を
含浸した強化繊維束をマンドレル上に所定方向に巻き付
けて硬化、成形する、いわゆるフィラメントワインディ
ング法によって成形され、上述の如き所望の強化繊維の
配列を有する層が構成される。この強化繊維は、通常、
強化繊維束として引き揃えられた連続繊維の形態をなし
ている。
捩り強度と危険回転数といった基本的要求に関して最も
効果的な強化繊維の配列方向が存在するので、これらの
要求に好適な配列方向を組み合わせた層構成を採ること
になる。このようなＦＲＰ製本体筒は、たとえば樹脂を
含浸した強化繊維束をマンドレル上に所定方向に巻き付
けて硬化、成形する、いわゆるフィラメントワインディ
ング法によって成形され、上述の如き所望の強化繊維の
配列を有する層が構成される。この強化繊維は、通常、
強化繊維束として引き揃えられた連続繊維の形態をなし
ている。
【０００６】このように成形されたＦＲＰ製本体筒の端
部に、継手がたとえば圧入により接合される。継手の接
合強度を確保するために、継手の圧入部の外径は、本体
筒端部の内径よりも若干大きく設定され、いわゆる圧入
代が設けられる。また、圧入部の接合強度を一層高める
ために、継手圧入部の本体筒との接合面に、本体筒の筒
軸方向に延び周方向に多数配列された切込み歯を設ける
ことが有効であることが知られている。
部に、継手がたとえば圧入により接合される。継手の接
合強度を確保するために、継手の圧入部の外径は、本体
筒端部の内径よりも若干大きく設定され、いわゆる圧入
代が設けられる。また、圧入部の接合強度を一層高める
ために、継手圧入部の本体筒との接合面に、本体筒の筒
軸方向に延び周方向に多数配列された切込み歯を設ける
ことが有効であることが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に継手に切込み歯が設けられていると、継手が圧入され
る時、切込み歯がＦＲＰ製本体筒内周面に食い込んでい
くことになるが、その際、本体筒内周面に配列されてい
る強化繊維を切断してしまうことがある。とくに接合強
度向上の観点から、切込み歯の歯先を鋭く尖らせたり、
周方向に配列される切込み歯の配列ピッチを極端に狭め
ると、本体筒の内周面に切り込み歯が食い込む際その鋭
利な歯先で強化繊維を切断したり、隣接切込み歯間で強
化繊維に過大な引張張力をかけて強化繊維を切断したり
する事態が生じやすくなる。
に継手に切込み歯が設けられていると、継手が圧入され
る時、切込み歯がＦＲＰ製本体筒内周面に食い込んでい
くことになるが、その際、本体筒内周面に配列されてい
る強化繊維を切断してしまうことがある。とくに接合強
度向上の観点から、切込み歯の歯先を鋭く尖らせたり、
周方向に配列される切込み歯の配列ピッチを極端に狭め
ると、本体筒の内周面に切り込み歯が食い込む際その鋭
利な歯先で強化繊維を切断したり、隣接切込み歯間で強
化繊維に過大な引張張力をかけて強化繊維を切断したり
する事態が生じやすくなる。
【０００８】強化繊維が切断されると、継手との接合部
における本体筒の強度が部分的に低下し、その部位では
目標とする強度性能が発揮されなくなるので、強化繊維
の切断は極力防止されなければならない。
における本体筒の強度が部分的に低下し、その部位では
目標とする強度性能が発揮されなくなるので、強化繊維
の切断は極力防止されなければならない。
【０００９】本発明の目的は、ＦＲＰ製プロペラシャフ
トに代表されるような、ＦＲＰ製本体筒に切込み歯を有
する他部材を圧入接合するＦＲＰ筒体において、切込み
歯による圧入時の強化繊維の切断を防止して、接合部に
おける本体筒の強度を向上することにある。
トに代表されるような、ＦＲＰ製本体筒に切込み歯を有
する他部材を圧入接合するＦＲＰ筒体において、切込み
歯による圧入時の強化繊維の切断を防止して、接合部に
おける本体筒の強度を向上することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
ＦＲＰ筒体は、ＦＲＰ製本体筒に他部材が圧入接合さ
れ、該他部材の本体筒との接合面に、軸方向に延び、か
つ、周方向に配列され、圧入により本体筒の内周面に食
い込む切込み歯が設けられているＦＲＰ筒体において、
前記切込み歯の歯先に、前記本体筒に用いられている強
化繊維の直径の５倍以上５０倍以下の曲率半径を有する
丸みが付けられていると共に、前記切込み歯の、前記接
合面の周方向における配列ピッチが、前記本体筒に用い
られている強化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下で
あることを特徴とするものからなる。
ＦＲＰ筒体は、ＦＲＰ製本体筒に他部材が圧入接合さ
れ、該他部材の本体筒との接合面に、軸方向に延び、か
つ、周方向に配列され、圧入により本体筒の内周面に食
い込む切込み歯が設けられているＦＲＰ筒体において、
前記切込み歯の歯先に、前記本体筒に用いられている強
化繊維の直径の５倍以上５０倍以下の曲率半径を有する
丸みが付けられていると共に、前記切込み歯の、前記接
合面の周方向における配列ピッチが、前記本体筒に用い
られている強化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下で
あることを特徴とするものからなる。
【００１１】この構造は、強化繊維が、前記接合面と対
向する本体筒内周面において前記本体筒の軸方向に配置
されている場合に、とくに有効である。ここで、「本体
筒の軸方向」とは、本体筒の筒軸方向に対して０〜±４
５°の範囲にあることをいう。
向する本体筒内周面において前記本体筒の軸方向に配置
されている場合に、とくに有効である。ここで、「本体
筒の軸方向」とは、本体筒の筒軸方向に対して０〜±４
５°の範囲にあることをいう。
【００１２】
【００１３】この構造は、強化繊維が、前記接合面と対
向する本体筒内周面において前記本体筒の周方向に配置
されている場合に、とくに有効である。ここで、「本体
筒の周方向」とは、本体筒の筒軸方向に対して±４５〜
９０°の範囲にあることをいう。
向する本体筒内周面において前記本体筒の周方向に配置
されている場合に、とくに有効である。ここで、「本体
筒の周方向」とは、本体筒の筒軸方向に対して±４５〜
９０°の範囲にあることをいう。
【００１４】
【００１５】このような本発明に係るＦＲＰ筒体は、Ｆ
ＲＰ製プロペラシャフトに適用して最適なものである。
プロペラシャフトに適用する場合、上記本体筒がプロペ
ラシャフト用シャフトに相当し、上記他部材は継手に相
当する。但し本発明は、プロペラシャフトに限らず、切
込み歯を有する他部材が圧入接合される他のＦＲＰ筒
体、たとえばＦＲＰ製ロール部材や配管部材、ＦＲＰ製
トラス等にも適用できる。
ＲＰ製プロペラシャフトに適用して最適なものである。
プロペラシャフトに適用する場合、上記本体筒がプロペ
ラシャフト用シャフトに相当し、上記他部材は継手に相
当する。但し本発明は、プロペラシャフトに限らず、切
込み歯を有する他部材が圧入接合される他のＦＲＰ筒
体、たとえばＦＲＰ製ロール部材や配管部材、ＦＲＰ製
トラス等にも適用できる。
【００１６】上記のようなＦＲＰ筒体は、たとえば次の
ように製造される。すなわち、本発明に係るＦＲＰ筒体
の製造方法は、ＦＲＰ製本体筒に他部材を圧入接合して
ＦＲＰ筒体を製造するに際し、前記本体筒との接合面
に、軸方向に延び、かつ、周方向に配列された、歯先に
前記本体筒に用いられている強化繊維の直径の５倍以上
５０倍以下の曲率半径の丸みを有し、前記接合面の周方
向における配列ピッチが前記本体筒に用いられている強
化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下である切込み歯
を有する他部材を、前記切込み歯の歯先が本体筒の内周
面に食い込むように圧入接合することを特徴とする方法
からなる。
ように製造される。すなわち、本発明に係るＦＲＰ筒体
の製造方法は、ＦＲＰ製本体筒に他部材を圧入接合して
ＦＲＰ筒体を製造するに際し、前記本体筒との接合面
に、軸方向に延び、かつ、周方向に配列された、歯先に
前記本体筒に用いられている強化繊維の直径の５倍以上
５０倍以下の曲率半径の丸みを有し、前記接合面の周方
向における配列ピッチが前記本体筒に用いられている強
化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下である切込み歯
を有する他部材を、前記切込み歯の歯先が本体筒の内周
面に食い込むように圧入接合することを特徴とする方法
からなる。
【００１７】
【作用】上記のようなＦＲＰ筒体においては、切込み歯
の歯先に本体筒に用いられている強化繊維の５倍以上５
０倍以下の大きな曲率半径の丸みが付けられているの
で、切込み歯の歯先から本体筒内周面へ作用する応力
は、一点に集中することなく、より広く分散され、鋭利
な歯先による強化繊維の切断が減少される。したがっ
て、歯先食い込み部においても、連続繊維からなる強化
繊維の配置による、目標とする強度特性が確保される。
の歯先に本体筒に用いられている強化繊維の５倍以上５
０倍以下の大きな曲率半径の丸みが付けられているの
で、切込み歯の歯先から本体筒内周面へ作用する応力
は、一点に集中することなく、より広く分散され、鋭利
な歯先による強化繊維の切断が減少される。したがっ
て、歯先食い込み部においても、連続繊維からなる強化
繊維の配置による、目標とする強度特性が確保される。
【００１８】本体筒の強化繊維が、接合面と対向する本
体筒内周面において本体筒の軸方向に配置されている場
合には、つまり、他部材の切込み歯延設方向と略並行す
る方向に配置されている場合には、他部材圧入時に、歯
先に上述のような丸みを有する切込み歯は、本体筒内周
面の表層部に存在する強化繊維を歯先両側に押しのける
ように本体筒内周面に食い込んでいくので、一層効果的
に強化繊維の切断が防止される。
体筒内周面において本体筒の軸方向に配置されている場
合には、つまり、他部材の切込み歯延設方向と略並行す
る方向に配置されている場合には、他部材圧入時に、歯
先に上述のような丸みを有する切込み歯は、本体筒内周
面の表層部に存在する強化繊維を歯先両側に押しのける
ように本体筒内周面に食い込んでいくので、一層効果的
に強化繊維の切断が防止される。
【００１９】また、周方向に配列される切込み歯のピッ
チを、強化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下とする
ことにより、たとえ隣接歯先間で強化繊維に張力が加わ
るような状態になったとしても、隣接歯先間距離が長い
のでこの間で強化繊維の自由度が増し、強化繊維が切断
に至る事態は適切に防止される。とくに、強化繊維が、
圧入される他部材の接合面と対向する本体筒内周面にお
いて本体筒の周方向に配置されている場合には、つま
り、他部材の切込み歯延設方向に対して略直交する方向
に配置されている場合には、上記のような張力がかかり
やすいが、本発明に係る構造により、効果的に強化繊維
の切断が防止される。
チを、強化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下とする
ことにより、たとえ隣接歯先間で強化繊維に張力が加わ
るような状態になったとしても、隣接歯先間距離が長い
のでこの間で強化繊維の自由度が増し、強化繊維が切断
に至る事態は適切に防止される。とくに、強化繊維が、
圧入される他部材の接合面と対向する本体筒内周面にお
いて本体筒の周方向に配置されている場合には、つま
り、他部材の切込み歯延設方向に対して略直交する方向
に配置されている場合には、上記のような張力がかかり
やすいが、本発明に係る構造により、効果的に強化繊維
の切断が防止される。
【００２０】さらに、切込み歯の歯先に強化繊維の直径
の５倍以上５０倍以下の丸みを付け、かつ、周方向に配
列される切込み歯のピッチを強化繊維の直径の５０倍以
上５００倍以下とすることにより、前述の両作用がとも
に得られることになり、たとえば本体筒内周面部位が強
化繊維の配列方向が異なる複数の層の積層構造とされて
いる場合にあっても、効率よくかつ効果的に強化繊維の
切断が防止される。
の５倍以上５０倍以下の丸みを付け、かつ、周方向に配
列される切込み歯のピッチを強化繊維の直径の５０倍以
上５００倍以下とすることにより、前述の両作用がとも
に得られることになり、たとえば本体筒内周面部位が強
化繊維の配列方向が異なる複数の層の積層構造とされて
いる場合にあっても、効率よくかつ効果的に強化繊維の
切断が防止される。
【００２１】
【実施例】以下に、本発明のＦＲＰ筒体の望ましい実施
例を、その製造方法とともに、図面を参照して説明す
る。図１ないし図３は、本発明の第１実施例に係るＦＲ
Ｐ筒体を示しており、本発明をＦＲＰ製プロペラシャフ
トに適用した場合を示している。図１において、１はＦ
ＲＰ製本体筒としてのプロペラシャフト用シャフトを示
しており、本体筒１は、炭素繊維、ガラス繊維、ポリア
ラミド繊維等の高強度、高弾性率強化繊維でエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニル
エステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポ
リアラミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル
イミド樹脂等の熱可塑性樹脂を強化してなるものであ
る。本体筒１の一端部および他端部には、他部材として
金属製継手２が圧入接合されている。このプロペラシャ
フトは、長さ方向中心からみて対称形であり、図は一方
の端部側のみを示している。
例を、その製造方法とともに、図面を参照して説明す
る。図１ないし図３は、本発明の第１実施例に係るＦＲ
Ｐ筒体を示しており、本発明をＦＲＰ製プロペラシャフ
トに適用した場合を示している。図１において、１はＦ
ＲＰ製本体筒としてのプロペラシャフト用シャフトを示
しており、本体筒１は、炭素繊維、ガラス繊維、ポリア
ラミド繊維等の高強度、高弾性率強化繊維でエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニル
エステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポ
リアラミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル
イミド樹脂等の熱可塑性樹脂を強化してなるものであ
る。本体筒１の一端部および他端部には、他部材として
金属製継手２が圧入接合されている。このプロペラシャ
フトは、長さ方向中心からみて対称形であり、図は一方
の端部側のみを示している。
【００２２】継手２の本体筒１への圧入接合面２ａに
は、本体筒１の筒軸方向に延び、かつ、周方向に多数配
列された切込み歯３が設けられている。接合面２ａの外
径、より正確には、切込み歯３の頂部の外径は、本体筒
１の内径よりも若干大きく設定されており、所定の圧入
代をもって継手２が本体筒１の端部内に圧入されてい
る。この圧入の際、切込み歯３は、その先端歯先側から
本体筒１の内周面１ａに食い込んでいく。
は、本体筒１の筒軸方向に延び、かつ、周方向に多数配
列された切込み歯３が設けられている。接合面２ａの外
径、より正確には、切込み歯３の頂部の外径は、本体筒
１の内径よりも若干大きく設定されており、所定の圧入
代をもって継手２が本体筒１の端部内に圧入されてい
る。この圧入の際、切込み歯３は、その先端歯先側から
本体筒１の内周面１ａに食い込んでいく。
【００２３】切込み歯３の歯先３ａには、図２に示すよ
うに丸み３ａが付けられている。丸み３ａの曲率半径
は、本体筒１の構成に用いられている強化繊維４（図３
に図示）の直径の５倍以上に設定されている。この丸み
３ａの曲率半径は、強化繊維直径の５倍以上とされると
ともに、張力の内周面１ａへの食い込みやすさを考慮し
て、強化繊維直径の５０倍以下に設定されている。
うに丸み３ａが付けられている。丸み３ａの曲率半径
は、本体筒１の構成に用いられている強化繊維４（図３
に図示）の直径の５倍以上に設定されている。この丸み
３ａの曲率半径は、強化繊維直径の５倍以上とされると
ともに、張力の内周面１ａへの食い込みやすさを考慮し
て、強化繊維直径の５０倍以下に設定されている。
【００２４】本体筒１に用いられている強化繊維４は、
図３に示すように、接合面２ａと対向する本体筒１の内
周面において本体筒１の軸方向に配置されている。つま
り本体筒１の筒軸方向に対して０〜±４５°の範囲内の
方向に配置されている。
図３に示すように、接合面２ａと対向する本体筒１の内
周面において本体筒１の軸方向に配置されている。つま
り本体筒１の筒軸方向に対して０〜±４５°の範囲内の
方向に配置されている。
【００２５】このような本体筒１は、たとえば次のよう
なフィラメントワインディング法によって成形すること
ができる。マンドレル上に、樹脂を含浸した強化繊維束
を、マンドレル軸方向に移動させながら所定の配列方向
に巻き付けていき、所定回数往復させて積層構造を構成
し、樹脂を硬化または固定させた後成形された本体筒を
マンドレルから引き抜く。必要に応じて後加工を施し、
所望の本体筒を得る。
なフィラメントワインディング法によって成形すること
ができる。マンドレル上に、樹脂を含浸した強化繊維束
を、マンドレル軸方向に移動させながら所定の配列方向
に巻き付けていき、所定回数往復させて積層構造を構成
し、樹脂を硬化または固定させた後成形された本体筒を
マンドレルから引き抜く。必要に応じて後加工を施し、
所望の本体筒を得る。
【００２６】得られた本体筒１の端部に、上記のような
切込み歯３を有する継手２が圧入接合される圧入の際、
切込み歯３の歯先３ａに丸みが付けられていることによ
り、強化繊維４の切断が次のように防止される。
切込み歯３を有する継手２が圧入接合される圧入の際、
切込み歯３の歯先３ａに丸みが付けられていることによ
り、強化繊維４の切断が次のように防止される。
【００２７】すなわち、図３に示すように、切込み歯３
は本体筒１の内周面１ａに食い込んでいくが、切込み歯
３の歯先３ａに強化繊維４の直径の５倍以上の大きな曲
率半径を有する丸みが設けられているので、歯先３ａが
食い込む際、歯先３ａと干渉する位置にあった強化繊維
４が上記丸みによって歯先３ａの主として両側に押しの
けられる。その結果、歯先３ａが、強化繊維を切断する
ことがなくなり、歯先３ａは本体筒内周面１ａに円滑に
食い込んでいく。強化繊維４が切断されず、該強化繊維
４は内周面１ａ部位においても確実に連続繊維の形態を
保てるので、この部位における本体筒１の強度は目標と
する特性に確保される。したがって、継手２との接合強
度も高く保たれる。
は本体筒１の内周面１ａに食い込んでいくが、切込み歯
３の歯先３ａに強化繊維４の直径の５倍以上の大きな曲
率半径を有する丸みが設けられているので、歯先３ａが
食い込む際、歯先３ａと干渉する位置にあった強化繊維
４が上記丸みによって歯先３ａの主として両側に押しの
けられる。その結果、歯先３ａが、強化繊維を切断する
ことがなくなり、歯先３ａは本体筒内周面１ａに円滑に
食い込んでいく。強化繊維４が切断されず、該強化繊維
４は内周面１ａ部位においても確実に連続繊維の形態を
保てるので、この部位における本体筒１の強度は目標と
する特性に確保される。したがって、継手２との接合強
度も高く保たれる。
【００２８】図４は、本発明の第２実施例に係るＦＲＰ
製プロペラシャフトの、本体筒と継手との接合部の縦断
面を示している。本実施例においては、継手１２の接合
面１２ａに設けられた切込み歯１３の周方向配列ピッチ
Ｐが、本体筒１１に用いられている強化繊維１４の直径
の５０倍以上に設定されている。この構造は、強化繊維
１４の配列方向が、接合面１２ａと対向する本体筒１１
の内周面において、本体筒１１の周方向に設定されてい
る場合、とくに有効なものである。つまり本体筒１１の
筒軸方向と略直交する方向（±４５〜±９０°の範囲内
の方向）である場合、とくに有効なものである。ピッチ
Ｐの上限は、あまり大きくなると、切込み歯１３の数が
減少し切込み歯１３を設けたことによる接合強度向上の
効果が薄れるから、強化繊維１４の直径の５００倍以下
に抑えられている。このような切込み歯１３が、圧入に
より本体筒１１の内周面１１ａに食い込んでいる。
製プロペラシャフトの、本体筒と継手との接合部の縦断
面を示している。本実施例においては、継手１２の接合
面１２ａに設けられた切込み歯１３の周方向配列ピッチ
Ｐが、本体筒１１に用いられている強化繊維１４の直径
の５０倍以上に設定されている。この構造は、強化繊維
１４の配列方向が、接合面１２ａと対向する本体筒１１
の内周面において、本体筒１１の周方向に設定されてい
る場合、とくに有効なものである。つまり本体筒１１の
筒軸方向と略直交する方向（±４５〜±９０°の範囲内
の方向）である場合、とくに有効なものである。ピッチ
Ｐの上限は、あまり大きくなると、切込み歯１３の数が
減少し切込み歯１３を設けたことによる接合強度向上の
効果が薄れるから、強化繊維１４の直径の５００倍以下
に抑えられている。このような切込み歯１３が、圧入に
より本体筒１１の内周面１１ａに食い込んでいる。
【００２９】また本実施例においては、上記構成に加
え、前述の第１実施例と同様、切込み歯１３の歯先１３
ａに、強化繊維１４の直径の５倍以上５０倍以下の曲率
半径を有する丸みが付けられている。
え、前述の第１実施例と同様、切込み歯１３の歯先１３
ａに、強化繊維１４の直径の５倍以上５０倍以下の曲率
半径を有する丸みが付けられている。
【００３０】このような構成においては、まず、切込み
歯１３の配列ピッチＰが強化繊維１４の直径の５０倍以
上５００倍以下と大きく設定されることにより、継手１
２の圧入時に、あるいは圧入後においても、隣接する切
込み歯１３間で強化繊維１４がつっ張られそれに張力が
加わる場合にあっても、切込み歯１３間における強化繊
維１４の自由度が大きいため、強化繊維１４の切断が適
切に防止される。
歯１３の配列ピッチＰが強化繊維１４の直径の５０倍以
上５００倍以下と大きく設定されることにより、継手１
２の圧入時に、あるいは圧入後においても、隣接する切
込み歯１３間で強化繊維１４がつっ張られそれに張力が
加わる場合にあっても、切込み歯１３間における強化繊
維１４の自由度が大きいため、強化繊維１４の切断が適
切に防止される。
【００３１】また、切込み歯１３の歯先１３ａの先端部
丸みを強化繊維直径の５倍以上５０倍以下と大きく設定
することにより、鋭利な歯先で強化繊維１４が切断され
る事態を回避でき、強化繊維１４を歯先位置から押しの
けるように、切断させずに適切に屈曲させることができ
る。
丸みを強化繊維直径の５倍以上５０倍以下と大きく設定
することにより、鋭利な歯先で強化繊維１４が切断され
る事態を回避でき、強化繊維１４を歯先位置から押しの
けるように、切断させずに適切に屈曲させることができ
る。
【００３２】したがって、強化繊維１４の切断を確実に
防止でき、継手１２との接合部における本体筒１１の強
度、および継手１２との接合強度を高く確保できる。
防止でき、継手１２との接合部における本体筒１１の強
度、および継手１２との接合強度を高く確保できる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＦＲＰ筒
体およびその製造方法によるときは、切込み歯を有する
他部材との接合部において、ＦＲＰ製本体筒内の強化繊
維の切断を効果的に防止でき、この部位における高い本
体筒強度および継手との高い接合強度を得ることができ
る。
体およびその製造方法によるときは、切込み歯を有する
他部材との接合部において、ＦＲＰ製本体筒内の強化繊
維の切断を効果的に防止でき、この部位における高い本
体筒強度および継手との高い接合強度を得ることができ
る。
【図１】本発明の第１実施例に係るＦＲＰ製プロペラシ
ャフトの部分縦断面図である。
ャフトの部分縦断面図である。
【図２】図１のプロペラシャフトの拡大部分横断面図で
ある。
ある。
【図３】図２に示した部分の拡大部分横断面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るＦＲＰ製プロペラシ
ャフトの部分横断面図である。
ャフトの部分横断面図である。
１、１１ ＦＲＰ製本体筒
１ａ、１１ａ 本体筒内周面
２、１２ 継手（他部材）
２ａ、１２ａ 継手接合面
３、１３ 切込み歯
３ａ、１３ａ 歯先
４、１４ 強化繊維
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−139170（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−347006（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−238659（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−248944（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−199915（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−180234（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−92488（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−24455（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−37131（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−48023（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−142053（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−200951（ＪＰ，Ａ)
実開 昭55−142718（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭62−53373（ＪＰ，Ｂ２)
特表 平５−508115（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 3/00 - 3/03
B60K 17/22
B29C 65/56
B29C 70/06
B29D 23/00
Claims (5)
- 【請求項１】 ＦＲＰ製本体筒に他部材が圧入接合さ
れ、該他部材の本体筒との接合面に、軸方向に延び、か
つ、周方向に配列され、圧入により本体筒の内周面に食
い込む切込み歯が設けられているＦＲＰ筒体において、
前記切込み歯の歯先に、前記本体筒に用いられている強
化繊維の直径の５倍以上５０倍以下の曲率半径を有する
丸みが付けられていると共に、前記切込み歯の、前記接
合面の周方向における配列ピッチが、前記本体筒に用い
られている強化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下で
あることを特徴とするＦＲＰ筒体。 - 【請求項２】 前記強化繊維が、前記接合面と対向する
本体筒内周面において前記本体筒の軸方向に配置されて
いる、請求項１のＦＲＰ筒体。 - 【請求項３】 前記強化繊維が、前記接合面と対向する
本体筒内周面において前記本体筒の周方向に配置されて
いる、請求項１または２のＦＲＰ筒体。 - 【請求項４】 前記本体筒がプロペラシャフト用シャフ
トであり、前記他部材が継手である、請求項１ないし３
のいずれかに記載のＦＲＰ筒体。 - 【請求項５】 ＦＲＰ製本体筒に他部材を圧入接合して
ＦＲＰ筒体を製造するに際し、前記本体筒との接合面
に、軸方向に延び、かつ、周方向に配列された、歯先に
前記本体筒に用いられている強化繊維の直径の５倍以上
５０倍以下の曲率半径の丸みを有し、前記接合面の周方
向における配列ピッチが前記本体筒に用いられている強
化繊維の直径の５０倍以上５００倍以下である切込み歯
を有する他部材を、前記切込み歯の歯先が本体筒の内周
面に食い込むように圧入接合することを特徴とする、Ｆ
ＲＰ筒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26636094A JP3433850B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | Ｆｒｐ筒体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26636094A JP3433850B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | Ｆｒｐ筒体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105430A JPH08105430A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3433850B2 true JP3433850B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=17429868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26636094A Expired - Lifetime JP3433850B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | Ｆｒｐ筒体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3433850B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2471832A (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-19 | Agco Gmbh | A method of securing an annulas gear in an aperture in a tractor back axle housing |
| JP5961451B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-08-02 | 富士重工業株式会社 | 繊維強化樹脂と金属との接合構造 |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP26636094A patent/JP3433850B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08105430A (ja) | 1996-04-23 |
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