JPH0587682B2 - - Google Patents

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JPH0587682B2
JPH0587682B2 JP63302338A JP30233888A JPH0587682B2 JP H0587682 B2 JPH0587682 B2 JP H0587682B2 JP 63302338 A JP63302338 A JP 63302338A JP 30233888 A JP30233888 A JP 30233888A JP H0587682 B2 JPH0587682 B2 JP H0587682B2
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JP
Japan
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neck
shaft
hollow shaft
tubular hollow
adhesive
Prior art date
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JP63302338A
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English (en)
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JPH01216108A (ja
Inventor
Petorutsueruka Mirosurafu
Hofuman Uerunaa
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GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Automotive GmbH
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Publication date
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Publication of JPH01216108A publication Critical patent/JPH01216108A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、一方では軸頚と、他方ではこの上
に装着された管状中空軸との間に接着結合部を備
え、後者の管状中空軸が特に繊維複合材料から成
り、また軸頚が、相互に軸方向間隔をとりつつ配
備される芯出し部を有し、この芯出し部が管状中
空軸の内壁に対し、全周辺に亘つて接し、および
接着剤用空間部を内在させているという接着結合
部を有する結合体に関するものである。溶接によ
る接合が行なわれない特殊な工作材料の場合には
特に、この接着法は接合を行なう有利な手法とみ
なされたが、この方式は例えば長さ方向に噛み合
せたり、あるいはリベツトによる装着法という一
体化を行なう手法自体をコスト上の面や生産的な
面での理由から凌ぐものである。このような接着
は、繊維複合材料製の軸に限定されるものではな
く、有利な応用が軽金属の場合や同類の材料にお
いて考えられる。
（従来の技術） DE3337364C2からは、ボス胴体において軸方
向が用意されていて、この軸方向溝中に接着媒質
が圧入されるような結合体が知られている。出願
の内容がDE2728306A1に纒められている
GB26244−76およびGB13352−77によれば、ボ
ス胴体内には一つ以上のねじ型溝が用意されてい
て、この溝を通過して圧力を受けつつ接着剤が圧
入される。
双方の前記解決策は基本的には、明らかな欠点
を有するが、この欠点は、一定断面をもつ溝内で
長い路程が接着剤によつて貫通されねばならぬと
いう点に起因するが、このような強制は、接着剤
が壁に付着することや内部摩擦のためにかなり高
い圧力を必要とする。圧力限度は、管体の強度に
あり、溝が全体として満たされる前に簡単に到達
してしまう。
いづれの場合にせよ、長い溝を満たすのにはか
なりの時間を要する。複数の溝においては特に接
着剤の供給が問題となる。接着剤は結局、管溝内
においてあからさまに流出せぬので、完全な充填
はそれぞれの個別接続部において検査不能とな
り、いわば経験的にしかたしかめられない。簡単
に変動する境界条件に応じて、不完全充填の危険
性や過剰接着剤の流出危険性が、正常でない現象
として結果的に起こることになる。
誘導案内および芯出しに同時に役立つブリツジ
が複数の溝間に用意されねばならぬということに
よつて、接着剤による接合のために用意される管
内側面の一部は失われる。このような点は、管体
中に力を不均一に誘導することとなり不都合であ
る。
終局的には上記先行技術によるボスの機械的製
作が極めてコスト高になるということが確認され
る。
実開昭第62−50316号（1987年）からは、冒頭
に挙げた方式の結合体が知られているが、この結
合体では、軸頚において中間に、より径が小さな
軸頚部分をもつ２つの芯出し部が用意されてい
る。互に位置をずらした管体では、これによつて
接着剤用に環状円筒形の中空空間部が構成され、
接着剤は各部分がまだ完全にはかさなつていない
段階でのみ導入される。このことは垂直状態での
み行なわれ、接着剤の損失を伴なう。各部分が最
後に完全にかさなりあつた時に、空気の封入が生
じ得る。
（課題を解決するための手段） この発明では前記の従来の結合手段の欠点を解
消するために、一方で軸頚と、他方で特に繊維複
合材料からなり、上記の軸頚上に装着される管状
中空軸の間の接着剤による結合部を有し、 軸頚は互に軸方向に間隔をおいて配備された芯
出し部を有し、その芯出し部は前記の管状中空軸
の内壁の全周に接触し、その間に接着剤を封入し
ているような、 軸頚と管状中空軸の間の接着剤による結合を有
する結合体において、 軸頚１は、管状中空軸３の内周とにより、芯出
し部５，６の間に環状空隙１１，１５，１７，２
１を形成し、 軸頚１は、芯出し部５，６の間で自由端を形成
しており、 上記の環状空隙は接着剤が液状で押しこまれる
側の端部から、軸方向に反対側の端部に向けて減
少する流動抵抗を有し、 さらに環状空隙１１，１５，１７，２１は上記
の流動抵抗の大なる側の端部において、半径方向
の夫々反対側に位置する接続孔部を通じて一方の
接続孔部は接着剤の流入のため、またその反対側
の接続孔部は排気のため周囲と接続されているこ
とを特徴とする結合体を得たものである。
（作用） この発明においては、軸頚と管状中空軸の組み
合せ体の、軸頚の芯出し部の間に環状空隙を形成
し、この環状空隙は、液状の接着剤が押しこまれ
る方の端部から、軸方向に反対側の端部に向けて
流動抵抗が減少され、さらにこの環状空隙は流動
抵抗が大きい端部では、一方では接着剤を満たす
ために、また他方では排気のために、径方向に互
に向き合う２つの接続孔部を介して外部周辺と接
続していることにある。この場合、圧入される接
着剤のための環状空隙の流動抵抗は、下記の如く
内包される空気を完全に圧搾しながら周辺全体に
亘り対称性を備えた流動の状態を決定づけること
になる。接着剤は圧力下のもと、接続孔部の一つ
を通過して圧入されることになるが、本接続孔部
は比較的大きな流動抵抗をもつ環状空隙の末端に
配備されているものである。ここから接着剤は、
管溝壁とボスとの間における環状空隙内で、流動
抵抗が低下していく方向、主として軸方向に拡が
り、結果的には接着剤は反対側にある芯出し部に
到達するに至る。この芯出し部は同時にまた、接
着剤がつき当る環状空隙の境界部分を形成するこ
とになる。最小の流動抵抗性のために、環状空隙
の第一に充填される細帯部分が完全に接着剤を充
満させてしまうと直ちに、接着剤は管溝壁とボス
との間での環状空隙内方向に、両サイズに向けて
流出し、流動速度は、供給孔部と反対に位置する
芯出し部において最大となつている。この結果
は、環状空隙が反対側において第一に低い流動抵
抗を有する方の末端から満たされて、次いで緩慢
ながら、流動抵抗が高くなつている末端に向けて
充填されることであり、結局は全体の環状部の容
積が接着剤により占められる。充填孔部に対して
径方向で反対に位置する排気孔部にあつて接着剤
が放出されると直ちに、これにより接着域ではも
はや、空気の影響が存在せぬ状況を呈する。充填
プロセス後に接着剤流出を防止するため、双方の
孔部中に栓が挿入され得る。
このような接続結果は、中空軸の全体の内側環
状面が接続領域において接着剤と粘着し合うこと
を特徴としていて、その結果、繊維複合材料製軸
での力伝達限界量は特に好都合なものとなる。通
常、金属材料から得られ、他の付着状態が起るよ
うな軸頚ないしボスに対する接続については、同
様な方式を採り、面積が大きい分断されていない
接続部分が製作されている。
第１の原理的構成によれば、環状空隙の軸頚お
よび中空軸により構成される表面の少なくとも一
方は、流動抵抗を決め、軸方向に変動性を備えた
表面特性を備え、特に表面の粗さが漸減すること
になる。特にこの場合、軸頚および中空軸の表面
は全体的にみれば円筒状に構成されて、これによ
り製作し易さと強度は好ましいものとなる。変動
性を備えた表面粗さはすでに製作段階で、例えば
対応の型によりつくられるのであつて、特に例え
ば切込みが漸増するねじ切削方式により軸頚にお
いて対応表面を後続して製作させることが有利と
される。環状空隙が一定断面を維持するにもかか
わらず、これにより軸方向に壁部摩擦低下が生じ
て、これが上記の流動挙動を誘発する。
第２の基本的実施態様においては、軸頚および
中空軸により構成される環状空隙が、流動抵抗に
影響を及ぼし、軸方向に漸増する、特に長さ方向
切込み部に楔形をなす径方向幅を具備するべく、
中空軸および軸頚は構成される。この場合に、壁
部摩擦は、軸方向で基本的変動をするわけではな
く、空隙断面積が増すことにより内部摩擦は低減
することになり、その結果、同じく詳細について
は、上述の如く記述される接着剤の流動状態も調
整される。軸頚にあつて有利な構成を採り、やや
円錐形状の形態は、回転部分では特別に製作費を
かけずに問題なく作成される。
径方向に幅が漸増している環状空隙の実施態様
に対しては、軸頚の完全に円錐形をなす態様のほ
かに、例えば段階的に厚みが変る可能性があつ
て、この厚み自体は本発明による作用を同様なや
り方により保証することになる。
単独にしろ、あるいは組合せ方式にしろ、特に
壁厚が薄い中空軸の場合、軸方向に特に長い環状
空隙の場合、あるいは中空軸に比して軸頚の芯出
し部が明らかに過大の場合に、環状空隙の中央に
おいては、中空軸自体がたわむことにより、空隙
を不都合に狭窄することになる。これによつて流
動抵抗の前以て決められている軸方向変動性は支
障を受けることになる。このような点を克服する
ためには、軸頚に対して中空軸の支持力を発生さ
せ、かつ支持要素が軸方向の接着剤の流動を妨げ
ぬように、軸方向に破断部を周辺分布させて配置
する支持要素を軸頚または中空軸に取りつけるこ
とが望ましい。この場合に例えば、縁部を備え、
帯金を付加した方式がとりあげられ、通常は、よ
り大きな周辺間隔を有する突子が具備されること
になる。
中空軸の熱膨張係数が、繊維複合材料管を金属
性軸頚と組合せた時のように、軸頚よりも基本的
に大きくなつているときには、接着剤を硬化する
ための加熱時に環状空隙の容積が拡大し、応力を
完全に消失することなく、芯出し位置で同時に加
圧作用が弛むようになる。とはいえ、このような
点は、加熱時にタイミング良く拡大する環状空隙
が空気を吸引し、従つて望ましからざる空気流入
が生じて、これにより接着剤が硬化することにな
る。これに対して同様に、前記の特に長さ全般に
亘つて分布し、付加される中空軸支持部は軸頚に
対し、応力を付加しつつ装着されねばならぬ。な
お、この応力は中空軸の動きやすさを低減させる
ものである。
軸方向構造長さが変わらぬ場合、接着剤接続の
ために意のままにおかれている表面を拡大させる
ため、別途実施態様によつて、軸頚が外側の環状
突起を持ち、この環状突起が中空軸末端を把握
し、この中空軸自体により別の環状空隙を形成
し、本環状空隙が、管体末端において通過孔部を
介して第１環状空隙と接続している。この場合、
外側環状空隙における流動抵抗は、内側環状空隙
の流動抵抗とは反対の向きには増加するようにな
つていて、このことがまず第１の環状空隙から空
気が完全に圧搾して放出され、次いで接着剤が外
側環状空隙に溢流することとなり、およびこの位
置でまず環状に、更に軸方向に拡散して、空気自
体を完全に圧搾しつつ放出させることになる。
好ましい実施態様によれば、中空軸末端に配備
された芯出し部には、より大きな径をもつ帯金が
接続して、そこで中空軸の末端が衝接体につきあ
たり、その結果、装着深さが問題なくコントロー
ル可能であつて、および接続部分は同じく軸方向
推力を良好に受け入れることができる。
接続孔部は、第１の良好な実施態様によれば、
ボスまたは軸頚内で互に向き合つた径方向孔部ま
たは短い横方向溝を有し、これ等の孔部や溝は、
ボスの帯金の袋孔型形態の軸方向の孔部やボスの
フランジ部分と接続している。都合のよいこと
に、この場合には装着ねじ部には、充填用ニツプ
ルないし閉塞用栓が用いられ得る。
構造的には単純な構成をとる変形例では、簡単
に径方向で、相向き合つた孔部が管体内に形成さ
れて、この孔部中にニツプルまたは栓が同様にね
じ込まれ、あるいは取付けられ、および接合され
得る。
軸頚に、多数の同様な中心帯金によつて分割さ
れた部分が前後して配置されているときや、例え
ば、特に長い接続領域が必要となり、および接着
剤の流動の態様がリング状空隙を介しての充填を
許容せぬ場合には、接着結合部による前記の接続
孔部の配備が行なわれ得る。
（実施例） 以下図面についてこの発明を説明する。
第１図及び第２図において、軸頚１はフランジ
面、軸リム及び軸頚胴体からなり、この軸頚に管
状中空軸３が軸頚１の帯金４にぶつかるまで押し
こまれている。軸頚１には、管状中空軸３におい
て応力付与部と気密性を備えて接している第１芯
出し部５と、第２芯出し部６との間においては、
円錐面２が用意されていて、このような円錐面２
は中空軸の内壁によつて長さ方向断面楔型環状空
隙１１を形成している。軸方向充填孔部７および
横方向溝９を介し環状空隙１１が、充填目的を有
する周辺部と接続し、反面、径方向で相向き合つ
て配置する軸方向の排気孔部８および横方向溝１
０を介し環状空隙の排気が可能となる。
第３図においては、第１図におけるのと同様の
番号を、対応する単体が備えている。軸頚１中の
軸１４は多角形として構成されている。更に充填
孔部７を通過して接続剤を満たす場合の一定時間
に対する同一の充填段階のラインが示されている
が、これ等ラインは楔型空間の広幅末端、つまり
芯出し部６において比較的高い流速が発生される
よう認識させ、その結果排気孔部８における接着
剤流出が接着剤により環状空隙１１が満たされた
ことを認識させることになる。
第４図においては、帯金４にぶつかるまで中空
軸３が挿入されている軸頚１が確認され得る。軸
頚１には、第１芯出し部５と別の芯出し部６―こ
の両芯出し部とも、応力を生じて管体に接してい
る―との間に、純粋に円筒形状をなす溝部１６が
用意されていて、この溝部は管内壁を以て完全に
円筒状をなす環状空隙１５を形成する。環状空隙
１５とその外部周辺との接続部は径方向充填孔部
１２および径方向排気孔部１３によつて管体３内
に構成されている。表面の特徴点を表示すること
により、芯出し部５によつて決まる環状空隙１５
末端において―この環状空隙１５のところでは充
填孔部および排気孔部１２，１３が配備されてい
る中空軸３の内周面（図の上半分）及び／または
軸頚１の外周面（図の下半分）における表面粗さ
が著しく、および反対側末端にかけて芯出し部６
において次第に低減していることが明らかであ
る。
図において▽は加工度を示し、▽の多いほど加
工度が高く、したがつて表面粗さが小さくなる
（即ち流動抵抗が小さくなる）ことを示している。
第５図においては、第４図と同じ単体はそれ相
応の対応番号を有する。この構成によれば、芯出
し部５，６の両者間で、中空軸３内で軸頚１は円
錐面２を有し、充填孔部及び排気孔部１２，１３
から見て軸方向に楔形をとりつつ大きくなつてい
る環状空隙１１を形成し、これにより軸頚および
中空軸壁の表面特性が一定状態であるにもかかわ
らず、芯出し部６の方向にかけて流動抵抗は減少
する。
第６図には、第５図におけると同様の番号をも
つ対応部品が示されていて、芯出し部５，６の間
に階段面１８が示されていて、この階段面１８は
中空軸３の内側表面により、階段状の環状空隙１
７を生ずる。この機能は基本的には第５図と同様
であり、接着剤流動抵抗は溝内においても芯出し
部６方向に向けて少なくなる。
第７図においては、第５図におけるのと同様の
番号を有する対応部品が示される。ここでも軸頚
は円錐面２を有し、この円錐面は、中空軸３によ
り、長さが方向切込み部において楔形に広がつて
いる環状空隙１１を形成する。長さ半分の位置に
おいて環状空隙には、多数の支持要素１９が分散
配備されていて、これ等支持要素は接着剤の軸方
向の流通を阻害しない。
第８図では、軸頚１の変形が示されていて、こ
の軸頚１は付加的に外側環状突起２０を有し、こ
の環状突起は中空軸３の軸頚側の末端を把持し、
上記突起は軸頚側へ向けて径方向厚みが減少して
いる別途環状空隙２１を有する。即ち空隙２１は
空隙１１とは反対に軸頚側の方が寸法が大きく、
流動抵抗が小さくなつている。中空軸３の末端に
は空隙２２が用意されていて、この空隙は環状空
隙１１から環状空隙２１にかけて接着剤が溢流す
るのを可能とする。
（効果） この発明の構成は前記の如きものであつて、わ
ずかな組立費用で、接着による接続部を迅速、容
易かつ特に位置とは無関係に製作することが、精
度も良好で接着剤の損失も少なくして可能とな
り、しかも製作される接着接続部が、中空軸体内
での力の伝達について好ましい状況を生ずるよう
な結合体を得たものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、軸頚内で供給孔部の第１実施態様で
の長さ方向断面でのこの発明の結合体を示し、第
２図は、第１図による結合体による断面を示し、
第３図は、接着剤の流動状態が確認され得る透し
見取図での第１図による結合体を示し、第４図
は、軸方向に変動性を有する表面特性を備えた環
状空隙を備えた長さ方向断面でのこの発明による
結合体を示し、第５図は、軸方向に変動できる径
方向厚みを有する長さ方向断面においてこの発明
による結合体を示し、第６図は、軸方向に階段を
備えて変動する径方向厚みを備えた長さ方向断面
でのこの発明による結合体を示し、第７図は、狭
窄を防止するための保護機構を有する長さ方向断
面におけるこの発明による結合体を示し、第８図
は、付加的に外側に環状空隙を有するこの発明に
よる結合体を示している。 図面での各番号は下記のそれぞれの構成部分を
示す。１…軸頚、２…円錐面、３…管状中空軸、
４…帯金、５，６…芯出し部、７…軸方向孔部
（充填孔部）、８…軸方向孔部（排気孔部）、９，
１０…横方向溝、１１…環状空隙、１２…径方向
孔部（充填孔部）、１３…径方向孔部（排気孔
部）、１４…軸、１５…環状空隙（円筒状）、１６
…溝部、１７…環状空隙（階段状）、１８…階段
面、１９…支持要素、２０…環状突起、２１…環
状空隙（円錐状）、２２…空隙。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 一方で軸頚と、他方で特に繊維複合材料から
    なり、上記の軸頚上に装着される管状中空軸の間
    の接着剤による結合部を有し、 軸頚は互に軸方向に間隔をおいて配備された芯
    出し部を有し、その芯出し部は前記の管状中空軸
    の内壁の全周に接触し、その間に接着剤を封入し
    ているような、 軸頚と管状中空軸の間の接着剤による結合を有
    する結合体において、 軸頚１は、管状中空軸３の内周とにより、芯出
    し部５，６の間に環状空隙１１，１５，１７，２
    １を形成し、 軸頚１は、芯出し部５，６の間で自由端を形成
    しており、 上記の環状空隙は接着剤が液状で押しこまれる
    側の端部から、軸方向に反対側の端部に向けて減
    少する流動抵抗を有し、 さらに環状空隙１１，１５，１７，２１は上記
    の流動抵抗の大なる側の端部において、半径方向
    の夫々反対側に位置する接続孔部を通じて、一方
    の接続孔部は接着剤の流入のため、またその反対
    側の接続孔部は排気のため周囲と接続されている
    ことを特徴とする結合体。 ２ 前記の軸頚１及び管状中空軸３によつて形成
    された環状空隙１１の表面の少なくとも一方は、
    流動抵抗を決定する軸方向に変化する表面特性、
    特に減少する表面粗さを有することを特徴とする
    前記特許請求の範囲第１項に記載の結合体。 ３ 前記の軸頚１及び管状中空軸３によつて形成
    された環状空隙１１は、流動抵抗を少なくするよ
    うに、軸方向に増加する、特に長手方向断面にお
    いて楔形をなす半径方向の寸法を有することを特
    徴とする前記特許請求の範囲第１項又は第２項の
    何れか１項に記載の結合体。 ４ 前記の環状空隙１７の半径方向の寸法は段階
    的に増加することを特徴とする前記特許請求の範
    囲第３項に記載の結合体。 ５ 軸頚１の周囲の環状空隙１１中において周辺
    上に分布して設けられて突子１９が管状中空軸３
    に対して、軸方向に切目のある支持体を形成して
    いることを特徴とする前記特許請求の範囲第２項
    ないし第４項の何れか１項に記載の結合体。 ６ 前記の軸頚１は管状中空軸３の外側において
    その端部に重なつて延びる環状突起２０を有し、
    管状中空軸３との間に別な環状空隙２１を形成
    し、その空隙２１は軸頚１と管状中空軸との間の
    環状空隙１１を少なくとも部分的に包囲し、 環状空隙１１，２１は空隙２２によつて管状中
    空軸３の軸頚側端部において互に接続され、 内方の環状空隙１１は軸方向において、軸頚側
    に向けて増加する流動抵抗を、又外側の環状空隙
    ２１は軸頚側から反対方向に向けて増加する流動
    抵抗を有することを特徴とする前記特許請求の範
    囲第３項ないし第５項の何れか１項に記載の結合
    体。 ７ 前記の軸頚１は芯出し部５に接続する帯金４
    を、管状中空軸３のための衝接体として備えてい
    ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項な
    いし第６項の何れか１項に記載の結合体。 ８、接着剤の充填及び排気のための接続孔は横方
    向溝９，１０又は半径方向孔を含み、これらの溝
    又は孔は軸頚１中の軸方向孔部７，８と接続して
    いることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
    ないし第７項の何れか１項に記載の結合体。 ９ 前記の充填及び排気のための接続孔部は、管
    状中空軸３中の半径方向の孔部１２，１３である
    ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項ない
    し第７項の何れか１項に記載の結合体。
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