JPH02261631A - シャフトの製造方法 - Google Patents
シャフトの製造方法Info
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- JPH02261631A JPH02261631A JP1083785A JP8378589A JPH02261631A JP H02261631 A JPH02261631 A JP H02261631A JP 1083785 A JP1083785 A JP 1083785A JP 8378589 A JP8378589 A JP 8378589A JP H02261631 A JPH02261631 A JP H02261631A
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＦＲＰを材質とするシャフト本体の端部に継
手等の金属部品を嵌合固定したシャフトの製造方法に関
する。
手等の金属部品を嵌合固定したシャフトの製造方法に関
する。
ＦＲＰ （繊維強化プラスチック）は、単位重量当りの
強度と剛性が卓越していることから、自動車、オートバ
イ等に使用されるシャフトの材質として注目されている
。
強度と剛性が卓越していることから、自動車、オートバ
イ等に使用されるシャフトの材質として注目されている
。
現在試作されているシャフトは、第８図に示すように、
ＦＲＰからなる円筒状のシャフト本体１の両端部に取付
用の金属部品２（例えば継手）を嵌合することによって
形成している。
ＦＲＰからなる円筒状のシャフト本体１の両端部に取付
用の金属部品２（例えば継手）を嵌合することによって
形成している。
上記シャフト本体１は、フィラメントワインディング成
型法（以下、ＦＷ法と略称する）によって成型されてお
り、以下、このＦＷ法について簡単に説明する。
型法（以下、ＦＷ法と略称する）によって成型されてお
り、以下、このＦＷ法について簡単に説明する。
第９図に示すように、このＦＷ法では、繊維ロービング
３中から導出した強化繊維４に樹脂槽５内の熱硬化性樹
脂６を含浸させる工程と、この工程を経た繊維をデリバ
リアイ７で左右に配向しながらマンドレル８に巻重ける
工程と、巻付けられた繊維に含浸された上記樹脂を加熱
硬化させる工程と、この樹脂の硬化後にマンドレル８を
除去する工程とが実施され、これにより、上記繊維４を
レインフォースメント（強化材）とし、上記樹脂６をマ
トリックス（母材）とするＦＲＰｉの上記シャフト本体
１が成型される。
３中から導出した強化繊維４に樹脂槽５内の熱硬化性樹
脂６を含浸させる工程と、この工程を経た繊維をデリバ
リアイ７で左右に配向しながらマンドレル８に巻重ける
工程と、巻付けられた繊維に含浸された上記樹脂を加熱
硬化させる工程と、この樹脂の硬化後にマンドレル８を
除去する工程とが実施され、これにより、上記繊維４を
レインフォースメント（強化材）とし、上記樹脂６をマ
トリックス（母材）とするＦＲＰｉの上記シャフト本体
１が成型される。
従来においては、上記シャフト本体１と金属部品２とを
接着材で接合しているが、この接着材のみによる接合で
は高い接合力を得ることができず、このため、たとえば
自動車のドライブシャフト等に上記シャフトを適用した
場合にシャフト本体１から金属部品２が外れる虞れがあ
った。
接着材で接合しているが、この接着材のみによる接合で
は高い接合力を得ることができず、このため、たとえば
自動車のドライブシャフト等に上記シャフトを適用した
場合にシャフト本体１から金属部品２が外れる虞れがあ
った。
本発明は、かかる状況に鑑み、上記金属部品を強固に嵌
着させることができるシャフトの製造方法を提供するこ
とにある。
着させることができるシャフトの製造方法を提供するこ
とにある。
本発明は係るシャフトの製造方法では、熱硬化性樹脂に
適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂を強化繊維に含
浸させる工程と、上記樹脂含浸繊維を柱状のマンドレル
に巻付けて、該繊維の層からなる筒状体を形成する工程
と、上記筒状体に第１の加熱処理を施して、上記繊維に
含浸された熱可塑性樹脂を半硬化させる工程と、上記筒
状体の温度が常温に戻ったのち、上記マンドレルを上記
筒状体から除去する工程と、上記マンドレルの除去によ
り形成された貫通孔の端部に取付は用の金属部品を嵌合
させる工程と、上記筒状体に第２の加熱処理を施して、
上記繊維に含浸された熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂
をそれぞれ完全硬化および熱膨張させる工程とが実施さ
れる。
適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂を強化繊維に含
浸させる工程と、上記樹脂含浸繊維を柱状のマンドレル
に巻付けて、該繊維の層からなる筒状体を形成する工程
と、上記筒状体に第１の加熱処理を施して、上記繊維に
含浸された熱可塑性樹脂を半硬化させる工程と、上記筒
状体の温度が常温に戻ったのち、上記マンドレルを上記
筒状体から除去する工程と、上記マンドレルの除去によ
り形成された貫通孔の端部に取付は用の金属部品を嵌合
させる工程と、上記筒状体に第２の加熱処理を施して、
上記繊維に含浸された熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂
をそれぞれ完全硬化および熱膨張させる工程とが実施さ
れる。
上記第１の加熱処理に伴なう上記熱硬化性樹脂の収縮を
利用して上記マンドレルの離脱および金属部品の嵌合が
行なわれる。そして、上記第２の加熱処理に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脂作用によって、上記熱硬化性が完全
硬化する間に上記金属部品が強く固着される。
利用して上記マンドレルの離脱および金属部品の嵌合が
行なわれる。そして、上記第２の加熱処理に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脂作用によって、上記熱硬化性が完全
硬化する間に上記金属部品が強く固着される。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
する。
この実施例では、前記したＦＷ法を実施するため、第１
図に示すようなマンドレル１ｏを型材として用いている
。
図に示すようなマンドレル１ｏを型材として用いている
。
このマンドレル１０は、円柱状をなし、その−端部およ
び他端部の周面には、それらの周面がら浮き出る態様で
それぞれ網目状のセレーション１］−および］２が形成
されている。
び他端部の周面には、それらの周面がら浮き出る態様で
それぞれ網目状のセレーション１］−および］２が形成
されている。
上記マンドレル１０には、第２図に示す樹脂含浸繊維１
３が巻着される。
３が巻着される。
この樹脂含浸繊維１３に含浸された樹脂は、熱硬化性樹
脂に適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂であり、こ
の実施例では熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステルに
熱可塑性樹脂であるアクリル樹脂を５〜３０％の割合で
混入した混合樹脂が使用されている。
脂に適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂であり、こ
の実施例では熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステルに
熱可塑性樹脂であるアクリル樹脂を５〜３０％の割合で
混入した混合樹脂が使用されている。
上記マンドレル１０の近傍には、上記混合樹脂が貯えら
れた図示していない樹脂槽が配置されており、上記樹脂
含浸繊維１３は強化繊維をこの樹脂槽内で通過させるこ
とによって得られる。
れた図示していない樹脂槽が配置されており、上記樹脂
含浸繊維１３は強化繊維をこの樹脂槽内で通過させるこ
とによって得られる。
なお、上記強化繊維としては、カーボン繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維等が使用される。
維、アラミド繊維等が使用される。
上記樹脂含浸繊維１３をデリバリアイ１４で左右方向に
配向しながらマンドレル１ｏをその軸線を中心として回
転すれば、マンドレル１ｏの周面に樹脂含浸繊維１３が
一様に巻重ねられ、やがて第５図に一点鎖線で示すよう
な筒状体１５が形成される。
配向しながらマンドレル１ｏをその軸線を中心として回
転すれば、マンドレル１ｏの周面に樹脂含浸繊維１３が
一様に巻重ねられ、やがて第５図に一点鎖線で示すよう
な筒状体１５が形成される。
ここで、上記筒状体１５がマンドレル１ｏと共に図示し
ていない加熱炉で加熱される。
ていない加熱炉で加熱される。
この加熱は、上記熱硬化性樹脂を半硬化させる温度で所
定時間待なわれ、この実施例では約６０℃の温度で６０
分程度の時間加熱している。
定時間待なわれ、この実施例では約６０℃の温度で６０
分程度の時間加熱している。
上記加熱後、筒状体１５の温度が常温である２０℃程度
まで戻され、そのまま１２０分程変成置される。
まで戻され、そのまま１２０分程変成置される。
上記のように筒状体１５を加熱したのち常温まで戻す処
理を実施すれば、該筒状体１５を構成する繊維に含浸さ
れた上記熱硬化性樹脂が収縮し、これに伴って第７図に
示す如く、この筒状体１５の内周径りが若干拡大する。
理を実施すれば、該筒状体１５を構成する繊維に含浸さ
れた上記熱硬化性樹脂が収縮し、これに伴って第７図に
示す如く、この筒状体１５の内周径りが若干拡大する。
つぎに、半硬化状態の筒状体１５からマンドレル１０が
除去（脱型）されるが、この作業は上記内周径りの拡大
によってきわめてスムーズに行なうことができる。
除去（脱型）されるが、この作業は上記内周径りの拡大
によってきわめてスムーズに行なうことができる。
第４図には、マンドレル１０が除去された中空状の筒状
体１５が示されている。同図に示すように、この筒状体
１５０両端部内周面には、第１図に示したセレーション
１１．１２によって抑圧形成されたセレーション１８．
１９が付されており、これらは第５図（ａ）に示す如く
凹状をなしている。
体１５が示されている。同図に示すように、この筒状体
１５０両端部内周面には、第１図に示したセレーション
１１．１２によって抑圧形成されたセレーション１８．
１９が付されており、これらは第５図（ａ）に示す如く
凹状をなしている。
上記マンドレル１，０が除去された筒状体１５の一端部
および他端部には、第４図に示した金属継手１６および
１７がそれぞれ嵌合される。
および他端部には、第４図に示した金属継手１６および
１７がそれぞれ嵌合される。
継手１６および１７の各嵌合部１６ａおよび１７ａは、
上記拡大した内周径りにほぼ一致する径を有し、かつそ
れらの周面にはセレーション２０および２１が形成され
ている。
上記拡大した内周径りにほぼ一致する径を有し、かつそ
れらの周面にはセレーション２０および２１が形成され
ている。
セレーション２０および２１は、第５図（ｂ）に示すよ
うな凸状をなし、筒状体１５のセレーション１８および
１９と同じ配列模様で形成されている。
うな凸状をなし、筒状体１５のセレーション１８および
１９と同じ配列模様で形成されている。
上記継手１６および１７の各嵌合部１６ａおよび１７ａ
は、セレーション２０および２１の模様が筒状体１５の
セレーション１８および１９の模様と合致する態様で筒
状体１５に嵌合される。
は、セレーション２０および２１の模様が筒状体１５の
セレーション１８および１９の模様と合致する態様で筒
状体１５に嵌合される。
つぎに、筒状体１５が継手１６．１７とともに加熱炉内
で加熱される。
で加熱される。
この加熱は、上記熱硬化性樹脂を完全硬化させうる温度
で所定時間待なわれ、この実施例では約１３０℃の温度
で６０分程度加熱している。
で所定時間待なわれ、この実施例では約１３０℃の温度
で６０分程度加熱している。
上記加熱を行なうと、熱硬化性樹脂が完全硬化する過程
の始めに熱可塑性樹脂が熱膨張し、これに伴って第７図
に示したように筒状体１５の内径りが小さくなる。
の始めに熱可塑性樹脂が熱膨張し、これに伴って第７図
に示したように筒状体１５の内径りが小さくなる。
この結果、継手１６．１７が筒状体１５の内周面で強く
締め付けられ、これに伴い筒状体１５の凹状セレーショ
ン１８．１９内に継手１６．１７の凸状セレーション２
０．２１がそれぞれ抑圧嵌合される。
締め付けられ、これに伴い筒状体１５の凹状セレーショ
ン１８．１９内に継手１６．１７の凸状セレーション２
０．２１がそれぞれ抑圧嵌合される。
筒状体１５中の熱硬化性樹脂は、上記熱可塑性樹脂の膨
脹作用を受けながら除々に硬化し、一定時間後には完全
に硬化する。そして、この熱硬化性樹脂の完全硬化（こ
より、筒状体１５はＦＲＰからなるシャフト本体を構成
する。
脹作用を受けながら除々に硬化し、一定時間後には完全
に硬化する。そして、この熱硬化性樹脂の完全硬化（こ
より、筒状体１５はＦＲＰからなるシャフト本体を構成
する。
かくして、この実施例によれば、継手１６゜１７が強固
に嵌着された第６図に示すようなシャフトが形成される
。
に嵌着された第６図に示すようなシャフトが形成される
。
なお、上記筒状体１５に継手１６．１７を１茨合するさ
いに、耐熱性の接着材をそれらの接合面に塗付すれば、
より強固に継手１６．１７を固着することができる。
いに、耐熱性の接着材をそれらの接合面に塗付すれば、
より強固に継手１６．１７を固着することができる。
また、セレーションを省略して、接着材の接着力と上記
熱可塑性樹脂の膨張による締付力とによって継手１６．
１７を固着することも可能である。
熱可塑性樹脂の膨張による締付力とによって継手１６．
１７を固着することも可能である。
本発明によれば、熱硬化性樹脂中に熱可塑性樹脂を混入
した混合樹脂を強化繊維に含浸させ、加熱に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脹作用を利用して金属部品を固着して
いる。したがって、金属部品、が強固に固着された信頼
性の高いシャフトを形成することができる。
した混合樹脂を強化繊維に含浸させ、加熱に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脹作用を利用して金属部品を固着して
いる。したがって、金属部品、が強固に固着された信頼
性の高いシャフトを形成することができる。
第１図は本発明に係るシャフトの製造方法に使用される
マンドレルの一例を概念的に示した側面図、第２図はマ
ンドレルに樹脂含浸繊維が巻付けられている態様を示し
た概念図、第３図はマンドレルの周面に形成された樹脂
含浸繊維の層を概念的に示した斜視図、第４図は金属継
手の構造を示した斜視図、第５図はセレーションの断面
形状を例示した概念図、第６図は本発明によって形成さ
れたシャフトを示す斜視図、第７図は加熱に伴なう筒状
体の内周径の変化を例示したグラフ、第８図は従来のシ
ャフトの製造方法を説明するための斜視図、第９図はフ
ィラメントワインディング成型法を説明するための概念
図である。 ０・・・マンドレル、 １ 。 １２゜ １８〜２ セレ ション、 １６゜ ７・・・金属継手、 ２・・・シ ャフト。
マンドレルの一例を概念的に示した側面図、第２図はマ
ンドレルに樹脂含浸繊維が巻付けられている態様を示し
た概念図、第３図はマンドレルの周面に形成された樹脂
含浸繊維の層を概念的に示した斜視図、第４図は金属継
手の構造を示した斜視図、第５図はセレーションの断面
形状を例示した概念図、第６図は本発明によって形成さ
れたシャフトを示す斜視図、第７図は加熱に伴なう筒状
体の内周径の変化を例示したグラフ、第８図は従来のシ
ャフトの製造方法を説明するための斜視図、第９図はフ
ィラメントワインディング成型法を説明するための概念
図である。 ０・・・マンドレル、 １ 。 １２゜ １８〜２ セレ ション、 １６゜ ７・・・金属継手、 ２・・・シ ャフト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 熱硬化性樹脂に適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂
を強化繊維に含浸させる工程と、上記樹脂含浸繊維を柱
状のマンドレルに巻付けて、該繊維の層からなる筒状体
を形成する工程と、上記筒状体に第１の加熱処理を施し
て、上記繊維に含浸された熱可塑性樹脂を半硬化させる
工程と、 上記筒状体の温度が常温に戻ったのち、上記マンドレル
を上記筒状体から除去する工程と、上記マンドレルの除
去により形成された貫通孔の端部に取付け用の金属部品
を嵌合させる工程と、上記筒状体に第２の加熱処理を施
して、上記繊維に含浸された熱硬化性樹脂および熱可塑
性樹脂をそれぞれ完全硬化および熱膨脹させる工程とを
含むシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083785A JP2764182B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | シャフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083785A JP2764182B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | シャフトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02261631A true JPH02261631A (ja) | 1990-10-24 |
| JP2764182B2 JP2764182B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=13812293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083785A Expired - Lifetime JP2764182B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | シャフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764182B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153194A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 熱硬化性樹脂成形品 |
| JP2015078260A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | サンデン商事株式会社 | 高導電性炭素繊維素材及びそれを用いた成形方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101588846B1 (ko) * | 2014-07-03 | 2016-01-27 | 효림산업 주식회사 | 자동차용 프로펠러 샤프트 제조 방법 및 그 제품 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163322U (ja) * | 1982-04-27 | 1983-10-31 | 株式会社小松製作所 | トレ−ラスラグダンプの操作装置 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1083785A patent/JP2764182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163322U (ja) * | 1982-04-27 | 1983-10-31 | 株式会社小松製作所 | トレ−ラスラグダンプの操作装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153194A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 熱硬化性樹脂成形品 |
| JP2015078260A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | サンデン商事株式会社 | 高導電性炭素繊維素材及びそれを用いた成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2764182B2 (ja) | 1998-06-11 |
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