JP3453832B2 - 繊維強化複合材料製駆動シャフト及びその製造方法 - Google Patents

繊維強化複合材料製駆動シャフト及びその製造方法

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JP3453832B2 JP02065094A JP2065094A JP3453832B2 JP 3453832 B2 JP3453832 B2 JP 3453832B2 JP 02065094 A JP02065094 A JP 02065094A JP 2065094 A JP2065094 A JP 2065094A JP 3453832 B2 JP3453832 B2 JP 3453832B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプロペラシャフトに好適
な繊維強化複合材料製駆動シャフトに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車ではトランスミッションの動力を
プロペラシャフトを介してディファレンシャル装置に伝
達している。プロペラシャフトはその両端部にヨークが
設けられ、ユニバーサルジョイント（主に十字軸式ジョ
イント）を介してトランスミッション及びディファレン
シャル装置に連結されている。プロペラシャフトはねじ
れや曲げに強くしかも軽量とするため、一般に金属パイ
プ製のシャフト本体の両端にヨークが溶接された構造と
なっている。又、軽量化を図った金属パイプ製であって
も長尺のプロペラシャフトの場合は、危険回転速度の関
係で２分割（３ジョイント方式）又は３分割（４ジョイ
ント方式）にする必要がある。従って、ジョイント数が
多く、部品点数、組付け工数が多くなりコスト高の原因
となる。又、自動車のボディへの組付けに必要な部品点
数及び工数も多くなる。
【０００３】この不都合を解消するため、シャフト本体
を繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で形成してより軽量
化を図り、長尺の場合でも分割する必要のないプロペラ
シャフトが、例えば、特開平５−１９３３８１号公報、
アメリカ特許４３８０４４３号、アメリカ特許４４２１
４９７号、アメリカ特許４６８１５５６号等に提案され
ている。これらのプロペラシャフトはＦＲＰ製のシャフ
ト本体と、その両端に固定された金属製のヨークとから
構成されている。
【０００４】特開平５−１９３３８１号公報に記載のプ
ロペラシャフトは、ＦＲＰ製のシャフト本体を作成した
後、シャフト本体の端部に金属製のヨークの端部を嵌入
するとともに接着剤を使用して両端部を固着している。
アメリカ特許４３８０４４３号及びアメリカ特許４４２
１４９７号のプロペラシャフトは、ＦＲＰ製のシャフト
本体の両端部内側に金属リングが固着され、その金属リ
ングに金属製のヨークの端部が嵌入されるとともに両者
が溶接されている。アメリカ特許４３８０４４３号では
金属リングにシャフト本体を貫通して外側に突出する多
数のピンが固定され、シャフト本体と金属リングの相対
移動を防止するようになっている。アメリカ特許４４２
１４９７号では金属リングの外周面にローレットが形成
され、シャフト本体と金属リングの相対移動を防止する
ようになっている。
【０００５】又、アメリカ特許４６８１５５６号では、
図１９に示すようにプロペラシャフト５０の両端（片側
のみ図示）に、シャフト本体５１と同一軸線方向に延び
る中空の栓部５２ａと、その先端に一体に形成された一
対のリング状の横軸部５２ｂとからなる金属製のヨーク
部材５２が配設されている。ヨーク部材５２の外面はＦ
ＲＰで被覆されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＦＲ
Ｐ製プロペラシャフトは、シャフト本体及びヨークの材
質が異なり、熱膨張率も異なる。そして、熱膨張率の異
なる両者が相対移動しないように、接着剤や圧着により
その界面で接合している。その結果、両者の接合部にス
トレスが加わり、プロペラシャフト全体を同じ材質で製
造した場合に比較して耐疲労性が悪く、寿命が短くな
る。又、ヨークが金属製のため、その分、重くなるとい
う問題がある。
【０００７】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は従来のＦＲＰ製プロペラ
シャフトに比較して耐久性及び信頼性が向上するととも
に、より軽量化が可能な駆動シャフトを提供することに
ある。又、第２の目的はその製造方法を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、筒状のシャフト本体
及びその端部に突設された少なくとも一方のヨーク部を
繊維強化複合材料で一体に形成し、シャフト本体に配列
された繊維の少なくとも一部をヨーク部に形成された孔
の外周に沿ってヨーク部の先端側で折り返すように配列
し、ヨーク部で折り返される繊維の配列として、折り返
し後にヨーク部において前記孔の中心及びシャフト本体
の軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列及び前記平面
と交差するＸ字状配列のうち少なくともＵ字状配列を含
み、前記繊維のうちシャフト本体において同一層を形成
する繊維は、シャフト本体の軸方向となす角度がほぼ等
しくなるように斜めに巻き付けられている。
【０００９】同じく請求項２に記載の発明では、筒状の
シャフト本体及びその端部に突設された少なくとも一方
のヨーク部を繊維強化複合材料で一体に形成し、シャフ
ト本体に配列された繊維の少なくとも一部をヨーク部に
形成された孔の外周に沿ってヨーク部の先端側で折り返
すように配列し、ヨーク部で折り返される繊維の配列と
して、折り返し後にヨーク部において前記孔の中心及び
シャフト本体の軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列
及び前記平面と交差するＸ字状配列のうち少なくともＵ
字状配列を含み、前記繊維は、ヨーク部に配列される直
線状の直線部と該直線部に連続してシャフト本体部に配
列される部分とがシャフト本体の端部において屈曲され
た後、シャフト本体にシャフト本体の軸方向と所定の角
度をなすように斜めに巻き付けられている。又、請求項
３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、
前記Ｕ字状配列及びＸ字状配列となる各繊維は、ヨーク
部に配列される直線状の直線部と該直線部に連続してシ
ャフト本体部に配列される部分とがシャフト本体の端部
において屈曲され、その屈曲される屈曲部の位置が同一
層を形成する隣接する繊維同士でシャフト本体の軸方向
にずれている。
【００１０】同じく請求項４に記載の発明では、筒状の
シャフト本体及びその端部に突設された少なくとも一方
のヨーク部を繊維強化複合材料で一体に形成し、シャフ
ト本体に配列された繊維の少なくとも一部をヨーク部に
形成された孔の外周に沿ってヨーク部の先端側で折り返
すように配列し、ヨーク部で折り返される繊維の配列を
ヨーク部において交差しないＵ字状配列及びヨーク部に
おいて交差するＸ字状配列を含むようにし、Ｕ字状配列
となる繊維はシャフト本体と対応する位置においてシャ
フト本体の軸方向とほぼ平行に配列し、Ｘ字状配列とな
る繊維のみをシャフト本体にその軸方向に対して傾斜す
るように巻き付けた。又、請求項５に記載の発明では、
請求項１又は４に記載の発明において、前記繊維のうち
少なくともＸ字状配列となる繊維は、ヨーク部に配列さ
れる部分とシャフト本体に配列される部分の端部とが曲
線部を介して滑らかに連続している。
【００１１】又、第２の目的を達成するため請求項６に
記載の発明では、駆動シャフトのヨーク部の孔と対応す
る位置に軸部が突設されるとともに、少なくともヨーク
部とシャフト本体との境界と対応する位置に周方向に沿
って所定間隔で多数のピンが突設されたマンドレルを使
用して、駆動シャフトをフィラメントワインディング法
により製造するとともに、前記軸部にブッシングを取り
つけた状態で繊維をブッシングの周方向に沿って折り返
してその配列方向を変更するように配列し、かつブッシ
ングに沿って折り返す繊維が、折り返し後にピンよりマ
ンドレルの端部側においてブッシングの中心及びマンド
レルの軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列と、前記
平面と交差するＸ字状配列との２種類の配列を組み合わ
せて所定の厚さに積層するようにした。
【００１２】又、請求項７に記載の発明では、駆動シャ
フトのヨーク部の孔と対応する位置に軸部が突設される
とともに、少なくともヨーク部とシャフト本体との境界
と対応する位置に周方向に沿って所定間隔で多数のピン
が突設されたマンドレルを使用して、駆動シャフトをフ
ィラメントワインディング法により製造するとともに、
前記軸部にブッシングを取りつけた状態で繊維をブッシ
ングの周方向に沿って折り返してその配列方向を変更す
るように配列し、かつブッシングに沿って折り返す繊維
が、折り返し後にピンよりマンドレルの端部側において
ブッシングの中心及びマンドレルの軸芯を含む平面と交
差しないＵ字状配列と、前記平面と交差するＸ字状配列
との２種類の配列を組み合わせ、前記繊維のうちシャフ
ト本体において同一層を形成する繊維はシャフト本体の
軸方向となす角度がほぼ等しくなるように斜めに巻き付
けられて、所定の厚さに積層するようにした。又、請求
項８に記載の発明では、駆動シャフトのヨーク部の孔と
対応する位置に軸部が突設されるとともに、少なくとも
ヨーク部とシャフト本体との境界と対応する位置に周方
向に沿って所定間隔で多数のピンが突設されたマンドレ
ルを使用して、駆動シャフトをフィラメントワインディ
ング法により製造するとともに、前記軸部にブッシング
を取りつけた状態で繊維をブッシングの周方向に沿って
折り返してその配列方向を変更するように配列し、かつ
ブッシングに沿って折り返す繊維が、折り返し後にピン
よりマンドレルの端部側においてブッシングの中心及び
マンドレルの軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列
と、前記平面と交差するＸ字状配列との２種類の配列を
組み合わせ、前記繊維は、ヨーク部に配列される直線状
の直線部と該直線部に連続してシャフト本体部に配列さ
れる部分とがシャフト本体の端部において屈曲された
後、シャフト本体にシャフト本体の軸方向と所定の角度
をなすように巻き付けられて、所定の厚さに積層するよ
うにした。
【００１３】
【００１４】
【作用】請求項１に記載の発明では、シャフト本体とヨ
ーク部とが繊維強化複合材料で一体に形成されているた
め、使用環境の温度変化に伴って駆動シャフトが熱膨
張、熱圧縮により変形する際、シャフト本体とヨーク部
とを別の材質で形成した場合よりストレスが小さくな
る。又、ヨーク部で折り返される繊維の配列が、Ｕ字状
配列及びＸ字状配列のうちの少なくともＵ字状配列を含
むので、ねじり力及び引っ張り力に対して必要な強度が
確保される。
【００１５】請求項４に記載の発明では、Ｘ字状配列と
なる繊維のシャフト本体に巻き付けられる部分のシャフ
ト本体の軸方向とのなす角度を変えることにより、破壊
ねじりトルクが変更される。
【００１６】請求項６〜請求項８に記載の発明では、駆
動シャフトのヨーク部の孔と対応する位置に軸部が突設
されるとともに、少なくともヨーク部とシャフト本体と
の境界と対応する位置に周方向に沿って多数のピンが所
定間隔で突設されたマンドレルを使用して、駆動シャフ
トがフィラメントワインディング法により製造される。
前記軸部にブッシングが取りつけられた状態で、繊維が
ブッシングの周方向に沿って折り返されてその配列方向
を変更するように配列される。ブッシングに沿って折り
返す繊維は、折り返し後にピンよりマンドレルの端部側
においてブッシングの中心及びマンドレルの軸芯を含む
平面と交差しないＵ字状配列と、前記平面と交差するＸ
字状配列との２種類の配列となるように巻き付けられ
る。そして、Ｕ字状配列及びＸ字状配列を組み合わせて
所定の厚さとなるように積層される。
【００１７】
【実施例】
（第１実施例）以下、本発明をプロペラシャフトに具体
化した第１実施例を図１〜図４に従って説明する。図１
に示すように、駆動シャフトとしてのプロペラシャフト
１は、円筒状のシャフト本体２及びその両端部に突設さ
れたヨーク部３が繊維強化複合材料（ＦＲＰ）で一体に
形成されている。各ヨーク部３は一対の支持片３ａを有
し、各支持片３ａには孔４が形成されている。孔４はそ
の軸線がシャフト本体２の軸線と直交するように形成さ
れ、孔４に金属製のブッシング５が嵌合固着されてい
る。プロペラシャフト１を構成する繊維（フィラメン
ト）Ｆはヨーク部３において折り返すように配列されて
いる。又、シャフト本体２のヨーク部３につながる端部
には、その最外周にフープ巻６が形成されている。そし
て、シャフト本体２の最外層には図示しない熱収縮フィ
ルム（例えばポリエステルフィルム）が巻き付けられて
いる。
【００１８】ヨーク部３で折り返される繊維Ｆの配列と
しては２種類ある。１つは図２（ａ）に示すように、繊
維Ｆが折り返し後にヨーク部３において前記孔４の中心
及びシャフト本体２の軸芯を含む平面Ｐと交差しないＵ
字状配列である。他の１つは図２（ｂ）に示すように、
繊維Ｆが折り返し後にヨーク部３において平面Ｐと交差
するＸ字状配列である。なお、図２（ａ）〜（ｃ）はプ
ロペラシャフト１の第１端部側における繊維Ｆの配列を
示す概略展開図であり、（ａ）はＵ字状配列、（ｂ）は
Ｘ字状配列、（ｃ）は両者を重ね合わせた状態をそれぞ
れ示す。繊維Ｆの実際の本数はずっと多いが、便宜上省
略して図示されている。又、図において線Ｌより上側が
ヨーク部３に対応し、線Ｌより下側がシャフト本体２に
対応する（以下、各実施例とも同様に表示する）。平面
Ｐは各図において紙面と垂直に位置する。
【００１９】シャフト本体２の部分において同一層を形
成する繊維Ｆは、所定の等ピッチでシャフト本体２の軸
方向となす角度θ1 がほぼ等しくなるように斜めに巻き
付けられている。この角度θ1 は車両に組付けて使用さ
れる際に要求される、曲げ、ねじり、振動等の特性を満
足する所定の値に設定される。この実施例では前記角度
θ1 がほぼ±１０°前後に設定されている。すなわち、
Ｕ字状配列及びＸ字状配列ともシャフト本体２と対応す
る部分の配列方向が、図２（ａ），（ｂ）に示すものと
逆方向の層が存在する。従って、配列方向が逆向きの層
を重ねることにより、図２（ｃ）に示す状態となる。
【００２０】繊維強化複合材料に使用される強化繊維と
しては、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等が
ある。マトリックスとしては、エポキシ樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂がある。そして、要求特性に合うよう
に適宜組み合わせて使用される。前記強化繊維のうち、
カーボン繊維が強度及び軽量化の点で最も好ましく、次
にガラス繊維が良い。マトリックスとしては耐熱性、耐
湿性の点でエポキシ樹脂が最も好ましい。この実施例で
はカーボン繊維とエポキシ樹脂の組合せが採用されてい
る。
【００２１】前記のように構成されたプロペラシャフト
１はヨーク部３のブッシング５に十字軸式ジョイントの
十字軸がベアリングを介して回動可能に組付けられた状
態で使用される。シャフト本体２とヨーク部３とが一体
に形成されているため、使用環境の温度変化に伴ってプ
ロペラシャフト１が熱膨張、熱収縮により変形する際、
シャフト本体２とヨーク部３とがほぼ同様に変形する。
従って、両者を別の材質で形成した場合と異なり、変形
の繰り返しに対する耐疲労性が向上し、プロペラシャフ
ト１の寿命が延びる。又、プロペラシャフト１は従来の
ＦＲＰ製プロペラシャフトに比較して、より軽量化が可
能となる。
【００２２】図２（ａ）に示すようにＵ字状配列の繊維
Ｆによりヨーク部３の大体の形状が構成される。Ｕ字状
配列の繊維Ｆのみでもプロペラシャフト１に要求される
ねじり強度、ねじり剛性等の機械的強度は満足された。
しかし、Ｕ字状配列の繊維Ｆのみでは、ブッシング５と
シャフト本体２との間に空間７が残るため形状的に好ま
しくない。Ｘ字状配列の繊維Ｆは図２（ｂ）に示すよう
に、Ｕ字状配列の繊維Ｆが配列されない空間７と対応す
る部分に配列される。Ｘ字状配列の繊維Ｆはねじり強度
に対してはＵ字状配列の繊維Ｆより大きく寄与する。し
かし、Ｘ字状配列の繊維Ｆがあまり増えると、ブッシン
グ５とシャフト本体２との間の部分が外側に膨らんだ状
態となり外観が悪くなる。従って、Ｕ字状配列及びＸ字
状配列の両者を組み合わせることにより形状的にも物性
的にも満足できるプロペラシャフト１が得られる。シャ
フト本体２を構成する繊維Ｆの層数は生産性や要求され
る物性により適宜決定されるが、通常は４〜２０層程度
である。
【００２３】Ｕ字状配列及びＸ字状配列の繊維の比率を
変更して、ねじり強度、ねじり剛性及び形状の項目につ
いて評価を行った。ただし、ねじり強度の評価はＸ字状
配列の割合が０％、２５％、５０％、７５％及び１００
％について行い、ねじり剛性の評価はねじり強度が目標
値を達成したものについてのみ行った。又、形状の評価
はＸ字状配列の割合が前記のもの以外についても行っ
た。その結果を図４に示す。なお、図４に示す形状評価
の符号で、×は不良、△は普通、○は良、◎は優を示
す。
【００２４】ねじり強度はＸ字状配列１００％の場合以
外はいずれも目標値を超えた。ねじり強度はＸ字状配列
の割合が７５％までは、Ｘ字状配列の割合の増加に伴っ
て大きくなる傾向が見られた。その結果、Ｕ字状配列と
Ｘ字状配列とを組み合わせる場合は、Ｕ字状配列の割合
が２０〜１００％でＸ字状配列の割合が８０〜０％の組
合せが好ましく、Ｕ字状配列の割合が５５〜７０％でＸ
字状配列の割合が４５〜３０％の組合せがより好まし
く、Ｕ字状配列の割合が６０〜６５％でＸ字状配列の割
合が４０〜３５％の組合せが最も好ましい。いずれの場
合もＵ字状配列及びＸ字状配列の合計が１００％とな
る。
【００２５】次に前記のプロペラシャフト１の製造方法
を説明する。プロペラシャフト１はフィラメントワイン
ディング法により形成される。図３に示すように、マン
ドレル８は金属円筒で本体が形成され、その両端にはプ
ロペラシャフト１のヨーク部３の孔４と対応する位置に
軸部を構成する支持ピン９が着脱可能に貫通支持されて
いる。又、ヨーク部３とシャフト本体２との境界と対応
する位置に、周方向に沿って所定間隔で多数のピン１０
が着脱可能に突設されている。
【００２６】このマンドレル８の支持ピン９にブッシン
グ５を取付け、その外側にブッシュカバー（図示せず）
を取付けた後、多軸制御可能なフィラメントワインディ
ング機（図示せず）にセットする。フィラメントワイン
ディング機は少なくとも回転方向及び軸方向の２軸制御
可能であればよいが、回転方向及び軸方向に加えて軸方
向と直交する方向の３軸制御可能なものが好ましい。
【００２７】次にフィラメントワインディング機を作動
させてマンドレル８の回転と糸ガイド部の動きを制御
し、繊維Ｆに熱硬化性樹脂を付着させながらマンドレル
８上に巻き付ける。繊維Ｆを巻き付ける場合、まずシャ
フト本体２に対応する部分に繊維Ｆを所定の角度で巻付
けた後、ブッシング５の周方向に沿って折り返してその
配列方向を変更するように配列することを繰り返す。ブ
ッシング５の周囲に巻き付けられる繊維は、マンドレル
８とブッシュカバーとの間に配置される。そして、ヨー
ク部３におけるＵ字状配列及びＸ字状配列の２種類の配
列の割合が所定の割合となるようにシャフト本体２の繊
維配列層の数が所定値となるまで繊維Ｆを巻き付ける。
前記繊維配列層の数が所定値となった後、シャフト本体
２の両端部にフープ巻きを行って繊維Ｆの巻付けを終了
する。
【００２８】次にピン１０をマンドレル８から取り外
し、マンドレル８上に形成された繊維層の円筒部の外周
面にポリエステルフィルム等の熱収縮性フィルムを巻き
付ける。次にマンドレル８ごと硬化炉に入れ、所定温度
で樹脂を硬化させる。硬化温度は樹脂により異なるが、
例えばエポキシ樹脂の場合は１８０°Ｃ程度である。そ
して、最後にブッシュカバー及び支持ピン９をマンドレ
ル８から取り外した後、マンドレル８を引き抜いてプロ
ペラシャフト１が完成する。
【００２９】シャフト本体２の両端部に形成されるフー
プ巻きは、ピン１０を取り外した後、熱硬化完了までの
シャフト本体２の端部における繊維配列の乱れを防止す
る役割を果たす。熱収縮性フィルムはプロペラシャフト
１の外観を向上させる役割の他に、フープ巻きと同様な
繊維配列の乱れ防止及び、プロペラシャフト１の使用時
における耐衝撃性向上の役割も果たす。例えば、自動車
の走行中に路上の小石等がプロペラシャフト１にぶつか
る場合があるが、熱収縮性フィルムがプロペラシャフト
１の外周面に巻き付けられていることにより、耐衝撃性
が向上する。
【００３０】シャフト本体２を構成する１層分の繊維Ｆ
を巻き付ける順序の一例をＵ字状配列の場合について示
すと、ヨーク部３の第１の側（図２（ａ）の左側）の配
列を行った後、第２の側（図２（ａ）の右側）の配列を
行う。第１の側の配列を行う場合、まずで示すＵ字状
配列の最も外側となる繊維Ｆの左側に連続する部分がシ
ャフト本体２に巻き付けられた後、ピン１０（図２では
図示せず）と係合してその配列方向が変更された後、ブ
ッシング５に沿って折り返される。そして、Ｕ字状配列
の右側において最も外側となるように配列された後、繊
維Ｆはピン１０と係合してその配列方向が変更された
後、で示す位置に配列され反対側の端部で折り返され
る。そして、次にで示すように１ピッチ内側の位置で
ピン１０と係合するように配列される。以下、同様にし
て順次１ピッチずつ内側へ移動するようにして第１の側
の繊維Ｆの配列が行われる。第１の側の配列終了後、第
２の側の配列が第１の側と同様に外側から内側へと順次
行われる。１層分を構成する繊維Ｆのシャフト本体２の
部分における軸方向となす角度θ1 は全部ほぼ同一であ
る。
【００３１】そして、シャフト本体２における巻付け角
度が逆方向の場合及びＸ字状配列の場合においても同様
に行われる。又、繊維Ｆを折り返す場合、必ずしも平面
Ｐに対して対称に折り返す必要はなく、ヨーク部３の左
側において最も外側に配列された繊維Ｆをヨーク部３の
右側において最も内側に配列してもよい。この場合はヨ
ーク部３の左側においては繊維Ｆが次第に内側で折り返
すように、右側においては繊維Ｆが次第に外側で折り返
すように配列される。
【００３２】（実施例２）次に第２実施例を図５に従っ
て説明する。この実施例ではプロペラシャフト１のシャ
フト本体２における繊維Ｆの配列状態が第１実施例と異
なっており、その他の構成は同じである。この実施例で
はシャフト本体２において同一層を構成する繊維Ｆは、
折り返し部分において前記平面Ｐを境に互いに反対側に
位置する繊維Ｆ同士が、シャフト本体２においてシャフ
ト本体２の軸方向に対して対称的に傾斜するように巻き
付けられている。
【００３３】繊維強化複合材料を構成する繊維はその配
列角度が大きく屈曲する部分では、繊維の補強効果が小
さくなる。第１実施例のようにシャフト本体２において
同一層を構成する全ての繊維Ｆのシャフト本体２の軸方
向とのなす角度θ1 が同じ場合には、Ｘ字状配列となる
繊維Ｆのうち片側の繊維Ｆの屈曲角θ2 が大きくなる。
すなわち、図２（ｂ）において平面Ｐの右側においてシ
ャフト本体２に連続する繊維Ｆの屈曲角θ2 が大きくな
り、ヨーク部３とシャフト本体２との連続部付近の繊維
の補強効果が小さくなる。
【００３４】一方、この実施例ではＸ字状配列となる繊
維Ｆの屈曲角θ2 は、ヨーク部３での配置が対称なもの
同士が同じとなり、その値も第１実施例で図２（ｂ）に
おいて平面Ｐの右側に配列されるものより小さくなる。
従って、第１実施例のプロペラシャフト１に比較してヨ
ーク部３とシャフト本体２との連続部付近の補強効果が
大きくなる。その他の作用効果は第１実施例のプロペラ
シャフト１と同じである。又、プロペラシャフト１は前
記実施例と同様なマンドレル８を使用してフィラメント
ワインディング法により製造される。
【００３５】（実施例３）次に第３実施例を図６に従っ
て説明する。この実施例のプロペラシャフト１は第２実
施例のプロペラシャフト１の繊維Ｆの配列状態の一部を
変更した構成となっている。すなわち、この実施例では
プロペラシャフト１のシャフト本体２における繊維Ｆの
配列状態は第２実施例と同じであるが、ヨーク部３にお
ける配列の一部が異なっている。第２実施例ではシャフ
ト本体２において同一層を構成する繊維Ｆのヨーク部３
における配列は、Ｕ字状配列及びＸ字状配列のいずれか
一方のみである。しかし、この実施例ではシャフト本体
２において同一層を構成する繊維Ｆのヨーク部３におけ
る配列として、Ｕ字状配列及びＸ字状配列の両方を含む
場合がある。すなわち、Ｘ字状配列とした場合に屈曲角
θ2 が大きくなる繊維Ｆは、図６（ｂ）に示すようにＵ
字状配列に変更される。その結果、Ｘ字状配列とされた
繊維Ｆはその屈曲角θ2 の最大値が小さくなる。
【００３６】従って、この実施例では第２実施例のプロ
ペラシャフト１に比較して、ヨーク部３とシャフト本体
２との連続部付近における繊維の補強効果がより向上す
る。その他の作用効果及び製造方法は第２実施例とほぼ
同様である。
【００３７】（実施例４）次に第４実施例を図７に従っ
て説明する。この実施例のプロペラシャフト１は第１実
施例のプロペラシャフト１の繊維Ｆの配列状態の一部を
変更した構成となっている。すなわち、この実施例では
プロペラシャフト１のシャフト本体２における繊維Ｆの
配列状態は第１実施例と同じであるが、ヨーク部３にお
ける配列の一部が異なっている。第１実施例ではシャフ
ト本体２において同一層を構成する繊維Ｆのヨーク部３
における配列は、Ｕ字状配列及びＸ字状配列のいずれか
一方のみである。しかし、この実施例ではシャフト本体
２において同一層を構成する繊維Ｆのヨーク部３におけ
る配列として、Ｕ字状配列及びＸ字状配列の両方を含む
場合がある。すなわち、第１実施例においてＵ字状配列
とした場合にヨーク部３の外側寄りに配置される繊維Ｆ
が、図７（ａ）に示すようにＸ字状配列に変更される。
【００３８】従って、この実施例のプロペラシャフト１
はヨーク部３の幅が前記各実施例より狭くなる。その結
果、ヨーク部３を構成する互いに対向する支持片３ａ間
の間隔Ｄが広くなり、自動車に組付ける際に相手側のヨ
ークと干渉し難くなる。その他の作用効果及び製造方法
は第１実施例とほぼ同様である。
【００３９】（実施例５）次に第５実施例を図８に従っ
て説明する。この実施例では繊維Ｆは、ヨーク部３に直
線状に配列された部分と、シャフト本体２にその軸方向
と所定の角度θ1をなすように巻き付けられている部分
の端部との間に複数（この実施例では２個）の屈曲部が
存在する点が第１実施例と大きく異なっている。すなわ
ち。繊維Ｆは、シャフト本体２の端部における繊維Ｆの
配列方向とシャフト本体２の軸方向とのなす角度が、シ
ャフト本体２の中間部における角度と異なる領域を有す
るように配列されている。
【００４０】図８（ａ）に示すように、Ｕ字状配列とな
る各繊維Ｆはシャフト本体２の端部においてシャフト本
体２の軸方向と平行に配列されている。図８（ｂ）に示
すように、Ｘ字状配列となる各繊維Ｆはシャフト本体２
の端部においてシャフト本体２の軸方向なす角度がほぼ
±４５°となるように配列されている。又、Ｘ字状配列
となる各繊維Ｆは、折り返し部分において平面Ｐを境に
互いに反対側に位置する繊維Ｆ同士が、シャフト本体２
においてシャフト本体２の軸方向に対して対称的に傾斜
するように巻き付けられている。さらに、Ｘ字状配列と
なる各繊維Ｆは、ヨーク部３の折り返し部分において平
面Ｐを境に第１の側に配列される繊維Ｆだけで、シャフ
ト本体２の１層分を形成するように配列される。従っ
て、両側合わせて２層が形成される。
【００４１】この実施例ではシャフト本体２の端部にお
いて繊維Ｆの配列方向が一度変更された後、ヨーク部３
に配列された繊維Ｆに連続するため、繊維Ｆの屈曲角θ
2 の最大値が第１実施例のものに比較して小さくなる。
又、繊維Ｆの配列がし易くなる。この実施例のプロペラ
シャフト１はシャフト本体２の端部と対応する位置に、
ピン１０がそれぞれ２列に配列されたマンドレル８を使
用してフィラメントワインディング法により製造され
る。そして、繊維Ｆをマンドレル８に巻き付ける際に、
繊維Ｆを各ピン１０と係合させてその配列方向を変更さ
せる。
【００４２】（実施例６）次に第６実施例を図９に従っ
て説明する。この実施例では繊維Ｆのヨーク部３から直
線状に延びてシャフト本体２に巻き付けられる部分に連
続する屈曲部の位置が、同一層を形成する隣接する繊維
同士でシャフト本体の軸方向にずれている点が前記各実
施例と大きく異なっている。その他の構成は基本的に第
２実施例と同じである。図９（ａ），（ｂ）に示すよう
に、Ｕ字状配列及びＸ字状配列となる繊維Ｆの屈曲部が
ヨーク部３とシャフト本体２との境界あるいは境界より
ヨーク部３側に存在する。
【００４３】この実施例の場合も繊維Ｆの屈曲角θ2 の
最大値が第１実施例のものに比較して小さくなり、第２
実施例と同様な作用効果を発揮する。さらに、この実施
例のプロペラシャフト１は繊維Ｆの屈曲部が分散されて
存在するため、ヨーク部３及びヨーク部３とシャフト本
体２との連続部付近の強度が向上する。この実施例のプ
ロペラシャフト１はシャフト本体２の端部と対応する位
置に、ピン１０がそれぞれ複数列に配列されたマンドレ
ル８を使用してフィラメントワインディング法により製
造される。そして、繊維Ｆをマンドレル８に巻き付ける
際に、繊維Ｆを各ピン１０と係合させてその配列方向を
変更させる。
【００４４】（実施例７）次に第７実施例を図１０に従
って説明する。この実施例では繊維Ｆのシャフト本体２
における配列が、ヨーク部３でＵ字状配列となる繊維Ｆ
と、Ｘ字状配列となる繊維Ｆとで大きく異なる点が前記
各実施例と大きく異なっている。図１０（ａ）に示すよ
うに、Ｕ字状配列となる繊維Ｆは、シャフト本体２と対
応する位置においてシャフト本体２の軸方向とほぼ平行
に配列されている。図１０（ｂ）に示すように、Ｘ字状
配列となる繊維Ｆは、シャフト本体２と対応する位置に
おいてシャフト本体２の軸方向となす角度がほぼ±４５
°となるように配列されている。さらに、Ｘ字状配列と
なる各繊維Ｆは、実施例５と同様にヨーク部３の折り返
し部分において平面Ｐを境に第１の側に配列される繊維
Ｆだけで、シャフト本体２の１層分を形成するように配
列される。従って、両側合わせて２層が形成される。
【００４５】すなわち、この実施例ではＸ字状配列とな
る各繊維Ｆの屈曲角θ2 の最大値が前記各実施例のプロ
ペラシャフト１より小さくなり、ヨーク部３の強度、特
にねじりトルクに対する強度がより向上する。ねじり強
度の向上により、シャフト本体２の小径化及び肉薄化が
可能となる。その他の作用効果は第１の実施例と同様で
ある。この実施例のプロペラシャフト１は第１実施例の
マンドレル８を使用して、第１実施例とほぼ同様にして
製造される。
【００４６】Ｘ字状配列となる繊維Ｆのシャフト本体２
の軸方向となす角度は±４５°以外であってもよい。前
記角度を±６０°及び±７５°と変更した場合について
もプロペラシャフト１を製造した。破壊ねじりトルクは
いずれも目標値を達成した。Ｘ字状配列となる繊維Ｆの
割合が同じ場合、破壊ねじりトルクの値は±７５°＜±
６０°＜±４５°の順に大きくなった。又、Ｘ字状配列
となる繊維Ｆのシャフト本体２の軸方向となす角度を前
記各値とした場合について、Ｘ字状配列となる繊維Ｆの
割合を変更してプロペラシャフト１を製造して、ねじり
トルク、ねじり剛性及び危険回転数に対する評価を行っ
た。その結果、Ｘ字状配列となる繊維Ｆの割合がほぼ４
０％以下で好ましい評価が得られた。
【００４７】（実施例８）次に第８実施例を図１１に従
って説明する。この実施例のプロペラシャフト１は第１
実施例のプロペラシャフト１の繊維Ｆの配列状態の一部
を変更した構成となっている。すなわち、Ｕ字状配列及
びＸ字状配列となる全ての繊維Ｆは、ヨーク部３に配列
される部分とシャフト本体２に配列される部分の端部と
が曲線部を介して滑らかに連続するように配列されてい
る。従って、ヨーク部３とシャフト本体２の境界付近で
繊維Ｆが大きく屈曲する部分がなくなり、繊維の補強効
果が向上する。その他の作用効果は第１実施例のプロペ
ラシャフト１とほぼ同じである。
【００４８】又、この実施例のプロペラシャフト１はピ
ン１０が突設されていないマンドレル８を使用して、フ
ィラメントワインディング法により製造される。この場
合、ピン１０が不要なため、繊維Ｆの配列前にマンドレ
ル８に多数のピン１０を装着する手間や、フィラメント
ワインディング終了後にピン１０をマンドレル８から抜
き取る手間が不要となる。
【００４９】（実施例９）次に第９実施例を図１２に従
って説明する。この実施例ではシャフト本体２に巻かれ
る繊維Ｆのうちヨーク部３でＸ字状配列となる繊維Ｆに
連続するものは、シャフト本体２の端部にほぼ周方向に
沿って巻き付けられる。すなわち、Ｘ字状配列となる繊
維Ｆの屈曲角は全ての繊維において小さくなる。その結
果、ヨーク部３とシャフト本体２との連続部付近の繊維
Ｆの補強効果が大きくなる。この実施例のプロペラシャ
フト１を製造する場合、繊維Ｆの配列は、例えば図１２
に示す番号順に行われ、ヨーク部３においてＵ字状配列
とＸ字状配列とが交互に行われる。
【００５０】Ｘ字状配列となる繊維Ｆの全てをこの実施
例の配列とした場合は、ヨーク部３の基端部及びシャフ
ト本体２の端部が膨らんだ形状となるので、前記各実施
例においてそのＸ字状配列の一部をこの配列に置き換え
て使用するのが好ましい。
【００５１】（実施例１０）次に第１０実施例を図１３
に従って説明する。この実施例のプロペラシャフト１で
は、ヨーク部３における繊維Ｆの配列状態は第４実施例
と同じであるが、シャフト本体２における配列の一部が
異なっている。すなわち、この実施例ではシャフト本体
２において同一層を構成する繊維Ｆは、折り返し部分に
おいて前記平面Ｐを境に互いに反対側に位置する繊維Ｆ
同士が、シャフト本体２においてシャフト本体２の軸方
向に対して対称的に傾斜するように巻き付けられてい
る。従って、第４実施例のプロペラシャフト１に比較し
てヨーク部３とシャフト本体２との連続部付近の繊維の
補強効果が大きくなる。その他の作用効果は第４実施例
のプロペラシャフト１と同じである。
【００５２】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 （１）第８実施例に限らず、繊維Ｆのシャフト本体２に
配列された部分の端部と、ヨーク部３に配列された部分
の端部とを曲線部を介して滑らかに接続する構成として
もよい。例えば繊維Ｆの基本配列が第２実施例と同じも
のを、ピン１０が突設されていないマンドレル８を使用
して、フィラメントワインディング法により製造すると
図１４に示す配列となる。又、繊維Ｆの基本配列が第７
実施例と同じものを、ピン１０が突設されていないマン
ドレル８を使用して、フィラメントワインディング法に
より製造すると図１５に示す配列となる。繊維Ｆの基本
配列が第３実施例〜第６実施例及び第１０実施例と同じ
ものを、繊維Ｆのシャフト本体２に配列された部分の端
部と、ヨーク部３に配列された部分の端部とを曲線部を
介して滑らかに接続する構成としてもよい。さらには、
繊維Ｆの基本配列が第５実施例と同じものを、ピン１０
がヨーク部３とシャフト本体２との境界にのみ突設され
たマンドレル８を使用して製造してもよい。この場合
は、図１６に示すように、繊維Ｆはヨーク部３では直線
状に配列され、シャフト本体２の端部において曲線部を
形成するように配列される。
【００５３】（２）前記各実施例ではヨーク部３の支持
片３ａがマンドレル８の外面形状と対応して湾曲してい
たが、図１７に示すように、ヨーク部３の一対の支持片
３ａを両面がフラットな形状としてもよい。ヨーク部３
をこのような形状とした場合は、十字軸式ジョイントを
ベアリングを介して組付ける場合、止め輪等の装着に支
障を来さない。支持片３ａをこのような形状に形成する
場合は、外側がフラットに形成されたスペーサを支持ピ
ン９の突出部基端に装着し、その外側にブッシング５及
びブッシングカバーを取付けた状態でマンドレル８を使
用して、プロペラシャフト１を製造する。
【００５４】（３）ブッシング５は必須のものではな
く、孔４に直接ベアリングを嵌合するようにしてもよ
い。その場合は、プロペラシャフト１の製造時に、ベア
リングの外径と対応する外径の支持ピン９を有するマン
ドレルを使用する。又、ブッシング５を設ける場合は、
ブッシング５の回転や抜けを防止するため、ブッシング
５の外面にローレット等の凹凸を形成してブッシング５
とＦＲＰとの密着性を良くしてもよい。又、ブッシング
５の外形を多角形にするとともに外周面に軸方向と交差
する方向に延びる多数の溝を形成してもよい。 （４）ＦＲＰを構成する繊維及びマトリックス樹脂の組
合せとして、カーボン繊維とエポキシ樹脂に代えてカー
ボン繊維とビニルエステル樹脂、カーボン繊維とフェノ
ール樹脂の組合せ等を採用してもよい。この場合樹脂の
価格がエポキシ樹脂より安いのでコスト低減を図れる。
又、カーボン繊維とガラス繊維を混合したり、カーボン
繊維とアラミド繊維とを混合して使用してもよい。又、
マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂に代えてポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びナイロン等の熱可
塑性樹脂を使用してもよい。
【００５５】（５）プロペラシャフト１以外の駆動シャ
フトに適用してもよい。使用回転速度が遅い場合やねじ
り強度、耐熱性、耐湿性等の要求性能が低い場合には、
強化繊維としてガラス繊維又はアラミド繊維を単独で使
用したり、マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂以外の
樹脂を使用してもよい。すなわち、要求性能に応じて、
マトリックスとなるエポキシ樹脂（ＥＰ）、ビニルエス
テル樹脂（ＶＥ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、
フェノール樹脂と、強化繊維となるカーボン繊維（Ｃ
Ｆ）、ガラス繊維（ＧＦ）、アラミド繊維（ＡＦ）とが
次に記載するように適宜組み合わされて使用される。Ｃ
Ｆ−ＶＥ、ＣＦ−ＵＰ、ＣＦ−フェノール樹脂、ＧＦ−
ＥＰ、ＧＦ−ＶＥ、ＧＦ−ＵＰ、ＡＦ−ＥＰ、ＡＦ−Ｖ
Ｅ、ＡＦ−ＵＰ、ＡＦ−フェノール樹脂。耐熱性、耐湿
性をさほど要求されない場合に樹脂として、エポキシ樹
脂以外の樹脂を使用し、ねじり強度の要求が低い場合に
ガラス繊維やアラミド繊維を使用するのが好ましい。
又、カーボン繊維にガラス繊維やアラミド繊維を混合し
て使用してもよい。これらの組合せではカーボン繊維と
エポキシ樹脂の組合せの場合より製造コストが安くな
る。又、シャフト本体２を円筒状ではなく、角筒状に形
成してもよい。
【００５６】（６）第７実施例において、ヨーク部３で
Ｕ字状配列となる繊維Ｆをシャフト本体２において軸方
向と平行に配列する代わりに、軸方向と若干傾斜する状
態に配列してもよい。
【００５７】（７）繊維Ｆは必ずしも全部が孔４の周囲
で折り返す必要はなく、一部の繊維をシャフト本体２の
部分のみで折り返すように配列してもよい。又、マンド
レル８として円柱状のもや、複数に分割できる構成のも
のを使用してもよい。
【００５８】（８）シャフト本体２の端部に形成するフ
ープ巻６を最外層だけでなく、適宜内側の層に形成して
もよい。特にピン１０を突設しないマンドレル８を使用
してプロペラシャフト１を製造する場合、フープ巻６を
内層にも設けることによりシャフト本体２の端部の繊維
配列の安定化に役立つ。
【００５９】なお、本発明でＵ字状配列及びＸ字状配列
とは下記の意味を持つ。 Ｕ字状配列…Ｕ字状配列とは、ヨーク部３に配列される
繊維Ｆが、ヨーク部３に形成される孔４の中心及びシャ
フト本体２の軸芯を含む平面Ｐとヨーク部３において交
差しない配列を全て含む。例えば、図１８に示すように
シャフト本体２の端部において平面Ｐの左側に配列され
た繊維Ｆがヨーク部３へと連続し、ブッシング５の周囲
で折り返して再び平面Ｐの左側に配列される繊維Ｆに連
続する場合でも、Ａで示す部分はＵ字状配列とみなす。
【００６０】Ｘ字状配列…Ｘ字状配列とは、ヨーク部３
に配列される繊維Ｆが、ヨーク部３に形成される孔４の
中心及びシャフト本体２の軸芯を含む平面Ｐとヨーク部
３において交差する配列を全て含む。例えば、図１８に
示すようにシャフト本体２の端部において平面Ｐの左側
に配列された繊維Ｆがヨーク部３へと連続し、ブッシン
グ５の周囲で折り返して再び平面Ｐの左側に配列される
繊維Ｆに連続する場合でも、Ｂで示す部分はＸ字状配列
とみなす。
【００６１】前記実施例及び変更例から把握できる請求
項に記載の発明以外の技術思想について、以下にその効
果とともに記載する。 （１）請求項１〜５に記載の発明において、シャフト本
体の端部にフープ巻を形成した繊維強化複合材料製駆動
シャフト。この場合、シャフト本体の端部の繊維配列の
安定化に役立つ。
【００６２】（２）請求項１〜５に記載の発明及び技術
思想（１）において、シャフト本体の表面に熱収縮性フ
ィルム、熱収縮性テープ又は熱収縮性繊維を巻き付けた
繊維強化複合材料製駆動シャフト。この場合、駆動シャ
フトの耐衝撃性が向上する。
【００６３】（３）請求項１〜５に記載の発明におい
て、シャフト本体に巻き付けられる繊維がシャフト本体
の軸方向となす角度を、ヨーク部でＵ字状配列となる繊
維に連続する繊維と、ヨーク部でＸ字状配列配列となる
繊維に連続する繊維とで異なるようにした繊維強化複合
材料製駆動シャフト。この場合、角度の変更によりプロ
ペラシャフト１の強度を変更できる。
【００６４】
【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、従来のＦＲＰ製プロペラシャフトに比較し
て、耐久性及び信頼性が向上するとともに、より軽量化
が可能になる。又、請求項２〜請求項５に記載の発明で
は、請求項１に記載の発明の効果に加えて、とくにねじ
りトルクに対する繊維の補強効果が向上する。又、請求
項４に記載の発明ではさらに，破壊ねじりトルクの調整
が可能となる。又、請求項６〜請求項８に記載の発明で
は請求項１〜請求項５に記載の繊維強化複合材料製駆動
シャフトを容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をプロペラシャフトに具体化した第１実
施例を示し、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図
である。
【図２】同じく（ａ）はＵ字状配列の繊維層を示す部分
概略展開図、（ｂ）はＸ字状配列の繊維層を示す部分概
略展開図、（ｃ）は両配列を重ねた状態を示す部分概略
展開図である。
【図３】同じくマンドレルを示す概略斜視図である。
【図４】同じくＵ字状配列及びＸ字状配列の割合と、プ
ロペラシャフトのねじり強度との関係を示すグラフであ
る。
【図５】第２実施例を示し、図２に対応する部分概略展
開図である。
【図６】第３実施例を示し、図２に対応する部分概略展
開図である。
【図７】第４実施例を示し、図２に対応する部分概略展
開図である。
【図８】第５実施例を示し、図２に対応する部分概略展
開図である。
【図９】第６実施例を示し、図２に対応する部分概略展
開図である。
【図１０】第７実施例を示し、図２に対応する部分概略
展開図である。
【図１１】第８実施例を示し、図２に対応する部分概略
展開図である。
【図１２】第９実施例を示す部分概略図である。
【図１３】第１０実施例を示し、（ａ）はＵ字状配列、
（ｂ）はＸ字状配列の繊維を示す部分概略展開図であ
る。
【図１４】変更例の部分概略展開図である。
【図１５】別の変更例の部分概略展開図である。
【図１６】別の変更例の部分概略展開図である。
【図１７】（ａ）は変更例のプロペラシャフトの部分断
面図、（ｂ）は正面図である。
【図１８】変更例のＵ字状配列及びＸ字状配列を示す部
分概略図である。
【図１９】従来例のプロペラシャフトの部分断面図であ
る。
【符号の説明】
１…プロペラシャフト、２…シャフト本体、３…ヨーク
部、４…孔、５…ブッシング、６…フープ巻、８…マン
ドレル、９…軸部を構成する支持ピン、１０…ピン、Ｆ
…繊維、Ｐ…平面、θ1 …角度、θ2 …屈曲角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田 泰哉 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６−94024（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−163312（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166522（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−199915（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−87118（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−19801（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 3/00 - 3/02 B60K 17/22 B29C 70/16

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒状のシャフト本体及びその端部に突設
    された少なくとも一方のヨーク部を繊維強化複合材料で
    一体に形成し、シャフト本体に配列された繊維の少なく
    とも一部をヨーク部に形成された孔の外周に沿ってヨー
    ク部の先端側で折り返すように配列し、ヨーク部で折り
    返される繊維の配列として、折り返し後にヨーク部にお
    いて前記孔の中心及びシャフト本体の軸芯を含む平面と
    交差しないＵ字状配列及び前記平面と交差するＸ字状配
    列のうち少なくともＵ字状配列を含み、前記繊維のうち
    シャフト本体において同一層を形成する繊維は、シャフ
    ト本体の軸方向となす角度がほぼ等しくなるように斜め
    に巻き付けられている繊維強化複合材料製駆動シャフ
    ト。
  2. 【請求項２】 筒状のシャフト本体及びその端部に突設
    された少なくとも一方のヨーク部を繊維強化複合材料で
    一体に形成し、シャフト本体に配列された繊維の少なく
    とも一部をヨーク部に形成された孔の外周に沿ってヨー
    ク部の先端側で折り返すように配列し、ヨーク部で折り
    返される繊維の配列として、折り返し後にヨーク部にお
    いて前記孔の中心及びシャフト本体の軸芯を含む平面と
    交差しないＵ字状配列及び前記平面と交差するＸ字状配
    列のうち少なくともＵ字状配列を含み、前記繊維は、ヨ
    ーク部に配列される直線状の直線部と該直線部に連続し
    てシャフト本体部に配列される部分とがシャフト本体の
    端部において屈曲された後、シャフト本体にシャフト本
    体の軸方向と所定の角度をなすように巻き付けられてい
    る繊維強化複合材料製駆動シャフト。
  3. 【請求項３】 前記繊維は、ヨーク部に配列される直線
    状の直線部と該直線部に連続してシャフト本体部に配列
    される部分とがシャフト本体の端部において屈曲され、
    その屈曲される屈曲部の位置が同一層を形成する隣接す
    る繊維同士でシャフト本体の軸方向にずれている請求項
    １に記載の繊維強化複合材料製駆動シャフト。
  4. 【請求項４】 筒状のシャフト本体及びその端部に突設
    された少なくとも一方のヨーク部を繊維強化複合材料で
    一体に形成し、シャフト本体に配列された繊維の少なく
    とも一部をヨーク部に形成された孔の外周に沿ってヨー
    ク部の先端側で折り返すように配列し、ヨーク部で折り
    返される繊維の配列をヨーク部におい て交差しないＵ字
    状配列及びヨーク部において交差するＸ字状配列を含む
    ようにし、Ｕ字状配列となる繊維はシャフト本体と対応
    する位置においてシャフト本体の軸方向とほぼ平行に配
    列し、Ｘ字状配列となる繊維のみをシャフト本体にその
    軸方向に対して傾斜するように巻き付けた繊維強化複合
    材料製駆動シャフト。
  5. 【請求項５】 前記繊維のうち少なくともＸ字状配列と
    なる繊維は、ヨーク部に配列される部分とシャフト本体
    に配列される部分の端部とが曲線部を介して滑らかに連
    続している請求項１又は請求項４に記載の繊維強化複合
    材料製駆動シャフト。
  6. 【請求項６】 駆動シャフトのヨーク部の孔と対応する
    位置に軸部が突設されるとともに、少なくともヨーク部
    とシャフト本体との境界と対応する位置に周方向に沿っ
    て所定間隔で多数のピンが突設されたマンドレルを使用
    して、駆動シャフトをフィラメントワインディング法に
    より製造するとともに、前記軸部にブッシングを取りつ
    けた状態で繊維をブッシングの周方向に沿って折り返し
    てその配列方向を変更するように配列し、かつブッシン
    グに沿って折り返す繊維が、折り返し後にピンよりマン
    ドレルの端部側においてブッシングの中心及びマンドレ
    ルの軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列と、前記平
    面と交差するＸ字状配列との２種類の配列を組み合わせ
    て所定の厚さに積層するようにした繊維強化複合材料製
    駆動シャフトの製造方法。
  7. 【請求項７】 駆動シャフトのヨーク部の孔と対応する
    位置に軸部が突設されるとともに、少なくともヨーク部
    とシャフト本体との境界と対応する位置に周方向に沿っ
    て所定間隔で多数のピンが突設されたマンドレルを使用
    して、駆動シャフトをフィラメントワインディング法に
    より製造するとともに、前記軸部にブッシングを取りつ
    けた状態で繊維をブッシングの周方向に沿って折り返し
    てその配列方向を変更するように配列し、かつブッシン
    グに沿って折り返す繊維が、折り返し後にピンよりマン
    ドレルの端部側においてブッシングの中心及びマンドレ
    ルの軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列と、前記平
    面と交差するＸ字状配列との２種類の配列を組み合わ
    せ、前記繊維のうちシャフト本体において同一層を形成
    する繊維はシャフト本体の軸方向となす角度がほぼ等し
    くなるように斜めに巻き付けられて、所定の厚さに積層
    するようにした繊維強化複合材料製駆動シャフトの製造
    方法。
  8. 【請求項８】 駆動シャフトのヨーク部の孔と対応する
    位置に軸部が突設されるとともに、少なくともヨーク部
    とシャフト本体との境界と対応する位置に周方向に沿っ
    て所定間隔で多数のピンが突設されたマンドレルを使用
    して、駆動シャフトをフィラメントワインディング法に
    より製造するとともに、前記軸部にブッシングを取りつ
    けた状態で繊維をブッシングの周方向に沿って折り返し
    てその配列方向を変更するように配列し、かつブッシン
    グに沿って折り返す繊維が、折り返し後にピンよりマン
    ドレルの端部側においてブッシングの中心及びマンドレ
    ルの軸芯を含む平面と交差しないＵ字状配列と、前記平
    面と交差するＸ字状配列との２種類の配列を組み合わ
    せ、前記繊維は、ヨーク部に配列される直線状の直線部
    と該直線部に連続してシャフト本体部に配列される部分
    とがシャフト本体の端部において屈曲された後、シャフ
    ト本体にシャフト本体の軸方向と所定の角度をなすよう
    に巻き付けられて、所定の厚さに積層するようにした繊
    維強化複合材料製駆動シャフトの製造方法。
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