JPH07238918A - 繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造 - Google Patents

繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造

Info

Publication number
JPH07238918A
JPH07238918A JP6030347A JP3034794A JPH07238918A JP H07238918 A JPH07238918 A JP H07238918A JP 6030347 A JP6030347 A JP 6030347A JP 3034794 A JP3034794 A JP 3034794A JP H07238918 A JPH07238918 A JP H07238918A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tooth
terminal member
reinforced resin
serration
connection structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6030347A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3305481B2 (ja
Inventor
Yoshiyuki Watanabe
義之 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP03034794A priority Critical patent/JP3305481B2/ja
Publication of JPH07238918A publication Critical patent/JPH07238918A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3305481B2 publication Critical patent/JP3305481B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • F16C3/026Shafts made of fibre reinforced resin
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38Hooke'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
    • F16D3/382Hooke'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
    • F16D3/387Fork construction; Mounting of fork on shaft; Adapting shaft for mounting of fork
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 FRP製円筒管とこれに結合される金属製端
末部材との間に十分な結合強度が保持され、安定したト
ルク伝達が得られるFRP円筒部材と金属製端末部材と
の接続構造を提供する。 【構成】 金属製端末部材嵌合部(1B)の外周面に周
設したセレーション歯型(10)の個々の歯先に複数の
互いに独立する歯先面(12,15)を設け、これらの
歯先面およびこれらの歯先面に連設された歯面(14)
をFRP製円筒管(2)の内周面(2A)に喰い込ませ
るようにして圧入する接続構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂製円筒管
と金属製端末部材との接続構造に関し、特に、近年、自
動車のプロペラ軸等に用いられる繊維強化樹脂(以下で
FRPという)製の中空円筒管とその端部に同心に接続
される連結用の金属製ヨークとの接続に好適な接続構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車工業会等においても車両の
軽量化が進められる過程で、そのプロペラ軸等の駆動系
に複合材料であるFRPが採用されることが多くなって
きた。ところで、かかるプロペラ軸等ではエンジンから
の駆動力の伝達時にプロペラ軸を構成している金属ヨー
クとFRP製中空管との接続部に発生する回転方向のト
ルク伝達が問題となる。そこで、かかる問題に対処する
提案として、例えば特開平3−37416号公報に開示
されているものや特開昭56−131425号公報に開
示されているものが知られている。
【0003】前者に開示の発明は、FRP製中空円筒管
(FRP中空管)の端末に接続されるスリーブの外周部
に軸方向のスプライン溝を形成すると共に、このスリー
ブのセレーション形成部とFRP中空管端部との間に双
方間を密着接合させるために繊維強化樹脂材からなる接
続要素を介装したものである。また、後者に開示の発明
は、基本的思想として周囲歯が形成された接続素子(接
続フランジ等の部材)の周囲歯をFRP中空管端部の内
壁面に喰い込ますか噛み合わせるようにして嵌め合わす
ようにしている。
【0004】図4は従来の接続構造による金属製ヨーク
とFRP中空管間の基本的接続構造の一例を示すもの
で、その(A)は接合部の基本的構成を示す。図4の
(A)において、1は金属製のヨーク、2はプロペラ軸
を構成しているFRP製の中空管である。なお、本例の
場合、金属製ヨーク1の2又に形成されたヨーク部1A
に連結のための十字軸(不図示)が嵌め合わされるもの
で、1Bはヨーク1の段付きとした嵌合部、1Cは嵌合
部1Bの外周面に軸方向に形成されたセレーション(ス
プライン)であり、このようにセレーション1Cが形成
された嵌合部1BにFRP中空管2が図4の(B)に示
すようにして圧入される。なお、図4の(C)はセレー
ションによる他の歯型形状を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例では、いずれもFRP中空管本体を形成してい
る繊維が極力破損されないようにしているものの、FR
P中空管2が接続される側のスリーブやヨーク2等に刻
設されるスプライン溝ないしセレーション溝(1C)間
の頂部で形成される三角型あるいはインボリュート型等
の歯型とFRP中空管の内周面との噛み合いが十分でな
いために、トルク伝達時に噛み合いが保持されず空転し
てしまう虞があった。
【0006】本発明の目的は、上記従来の問題の解決を
図るべく、FRP円筒部材とこれに結合される金属製端
末部材との間に十分な結合強度が保持され、安定したト
ルク伝達が得られるFRP製円筒部材と金属製端末部材
との接続構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、金属製端末部材の嵌合部外周面に周設
したセレーション歯型を繊維強化樹脂製円筒管の内周面
に圧入させる形態の接続構造において、前記セレーショ
ン歯型の個々の歯先に複数の互いに独立する歯先面を設
け、該歯先面および当該歯先面に連設される歯面を前記
内周面に喰い込ませるようにしたことを特徴とするもの
である。
【0008】
【作用】本発明によれば、金属製端末部材の嵌合部外周
面に周設するセレーション歯型の個々の歯先に複数の互
いに独立する歯先面を設けた上、これらの歯先面をその
歯先面に連設された歯面と共に繊維強化樹脂製内筒管の
内周面に喰い込ませるようにして圧入することにより、
セレーション歯型の個々の歯先に形成される少なくとも
3面以上の歯面を介してトルクの伝達を行わせることが
可能となり、接続構造に発生し勝ちな滑りを抑制するこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。
【0010】なお、以下に述べる実施例で、金属製ヨー
ク1とFRP中空管2との間の基本的接続構造について
は、図4の(A)と変わらず、金属製ヨーク1の嵌合部
1Bに刻設されるセレーションの形状のみを異にするも
のである。そこで、以下では本発明にかかるセレーショ
ンの形態についてのみ詳述する。図1は本発明の第1実
施例によるセレーションの形態を示す。ここで、10は
金属製ヨーク1の嵌合部1Bに刻設するセレーション歯
型であり、このようなセレーション歯型10が11とし
て示すピッチで嵌合部1Bの周りに周設されるもので、
図1の(A)ではかかるセレーション歯型10が周方向
に展開された形で示されている。また、図1の(B)は
1つのセレーション歯型10を取出して示す。
【0011】図1において、12はセレーション歯型1
0の歯先面、13は歯溝の底面、14はセレーション歯
型10の歯面であり、歯面14はトルクの伝達を考慮し
て半径方向に対し30°ないし60°の基準圧力角αを
保つように形成される。またここで、セレーションの基
本となる歯型10の歯の高さHはセレーション歯型10
の歯先面12までの直径をD1 、底面13までの直径を
2 とした時に当然ながら(D1 −D2 )/2となる。
15は歯先面12から面を一段低めて形成された歯先面
(以下で歯先面12を第1歯先面、15を第2歯先面と
呼ぶ)であり、第1歯先面12および第2歯先面15へ
の両側に形成される歯面は他の歯面14と同じ圧力角に
保たれる。
【0012】なお、本例では第2歯先面15の方が第1
歯先面12より十分に幅が広く設定されているが、第2
歯先面15と第1歯先面12とはほぼ同等の幅に形成し
てもよい。要は図1の(C)に示すようにFRP中空管
2の内周面2Aに金属製ヨーク1の嵌合部1Bを圧入し
たときに、第1歯先面12を有する歯先形成部分12A
が第2歯先面15の歯先形成部分15Aと共に上記内周
面2Aに繊維を極力破断することなく喰い込み易いよう
に形成される限りその各幅は適切に設定されてよい。ま
た、セレーション歯型10の周設された金属製ヨーク1
の嵌合部1Bが圧入されるFRP中空管2の端部近傍
は、図4の(A)に示したように幾分厚肉に形成される
と共に、一方の金属製ヨーク嵌合部1Bに形成されるセ
レーション歯型10の端部は圧入時の芯合わせを容易に
するために面取りされる。
【0013】このように構成したFRP製円筒管と金属
製ヨークとの接続構造においては、図1の(C)に示し
たように第1歯先形成部12Aおよび第2歯先形成部1
5Aによって形成される少なくとも3つの歯面(以下で
はトルク伝達に機能する点からトルク伝達面と呼ぶ)1
4を介してFRP中空管2の内周面2Aと金属製ヨーク
1のセレーション歯型10とが噛み合う形となり、双方
向に発生し勝ちな滑りによるトルク伝達不良を抑制する
効果が得られる。
【0014】図2は本発明の他の実施例によるセレーシ
ョン歯型の形態を示す。図2の(A)は第1歯先面12
に対して一方の側に第2の歯先面15、第3の歯先面1
6を階段状に形成したセレーション歯型20の例、ま
た、図2の(B)は第1歯先面12の両側に2つの第2
歯先面15を形成したセレーション歯型30の例をそれ
ぞれ示す。これらのように歯先面を多段に形成すること
によって多段化されたトルク伝達面としてのそれぞれの
歯面14によりセレーション歯型に発生する滑りをより
一層効果的に防止することができる。
【0015】図3は本発明のさらに他の実施例によるセ
レーション歯型の形態を示す。本例は1つのセレーショ
ン歯型においてその頂部に当る部分に複数の歯先面を並
列に形成したもので、図3の(A)ではそのセレーショ
ン歯型40の頂部に2つの歯先面22と1つの底面23
とが形成されている。図3の(B)は2つの歯先形成部
分22Aに対し、それぞれの頂部と両側のトルク伝達面
14とを滑らかな曲面で連続させるようにしたセレーシ
ョン歯型50の例、図3の(C)は2つの歯先面22と
1つの底面23との外、さらに一方の側に歯先面24を
形成したセレーション歯型60の例、さらに図3の
(D)は図3の(C)に示したように頂部に2つの歯先
面22と1つの底面23とを形成すると共に、歯先面形
成部22Aの両側にそれぞれあらたに歯先面24を形成
したセレーション歯型70の例を示す。
【0016】本実施例のようにセレーション歯型を形成
することによってさらに効果的にトルク伝達面14を構
成し、かつ機能させることができる。なお、以上に述べ
た実施例ではセレーション歯型の頂部に形成される歯先
形成部分の数が1ないし2に限られていたが、このよう
な歯先形成部分ならびに歯先面の数は上述の実施例に限
られるものではなく、セレーション歯型の頂部に形成余
裕が存在する限りさらに数多くの歯先形成部、底面、歯
先面を形成するようにしてもよいことはいうまでもな
い。
【0017】なお、以上に述べた実施例では、FRP製
の中空プロペラ軸と金属ヨークとの接続構造について説
明したが、本発明の適用はこれに限られるものではな
く、FRP製の円筒管形態のものと金属製端末部材とが
セレーション歯型を介して接続される形態の接続構造に
広く適用できるものである。
【0018】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、金属製端末部材の嵌合部外周面に周設したセレーシ
ョン歯型を繊維強化樹脂製円筒管の内周面に圧入させる
形態の接続構造において、前記セレーション歯型の個々
の歯先に複数の互いに独立する歯先面を設け、該歯先面
および当該歯先面に連設される歯面を前記内周面に喰い
込ませるようにしたので、金属製端末部材の外周面に周
設されるセレーション歯型におけるFRP製円筒管内周
面へのトルク伝達のための喰い込み方を効果的にするこ
とができ、FRP製円筒管と金属製端末部材とを滑りが
なく、しかもFRPの繊維破断を抑制しつつ、強度のあ
る接続構造とすることができ、大きいトルクの伝達に貢
献する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるセレーション歯型の基本的構成
として第1実施例による歯型展開図(A)、その1つの
歯型の断面図(B)および接続状態の断面図(C)を示
す説明図である。
【図2】本発明の第2実施例によるセレーション歯型の
2例を(A),(B)として示す断面図である。
【図3】本発明の第3実施例によるセレーション歯型の
4例を(A),(B),(C)および(D)として示す
断面図である。
【図4】本発明の適用が可能な従来の接続構造を縦断面
図(A)および横截断面図(B)によって示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 金属製ヨーク 1B 嵌合部 2 FRP製中空円筒管(FRP中空管) 2A 内周面 10,20,30,40,50,60,70 セレーシ
ョン歯型 11 ピッチ 12,15,22,24 歯先面 12A,15A,22A 歯先形成部 13 底面 14 歯面(トルク伝達面)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】本発明の適用が可能な従来の接続構造を縦断面
図(A)および横截断面図(B)によって、また、従来
のセレーション歯型の一例を横截断面図(C)によって
それぞれ示す説明図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製端末部材の嵌合部外周面に周設し
    たセレーション歯型を繊維強化樹脂製円筒管の内周面に
    圧入させる形態の接続構造において、 前記セレーション歯型の個々の歯先に複数の互いに独立
    する歯先面を設け、 該歯先面および当該歯先面に連設される歯面を前記内周
    面に喰い込ませるようにしたことを特徴とする繊維強化
    樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造。
  2. 【請求項2】 前記歯先面に連設される歯面の圧力角が
    30°ないし60°であることを特徴とする請求項1に
    記載の繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続
    構造。
  3. 【請求項3】 前記歯面は平坦面であることを特徴とす
    る請求項1または2に記載の繊維強化樹脂製円筒管と金
    属製端末部材との接続構造。
  4. 【請求項4】 前記複数の独立した歯先面は前記歯先に
    段付きに形成されることを特徴とする請求項1ないし3
    のいずれかの項に記載の繊維強化樹脂製円筒管と金属製
    端末部材との接続構造。
  5. 【請求項5】 前記複数の独立した歯先面の間に歯溝が
    形成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
    かの項に記載の繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材
    との接続構造。
  6. 【請求項6】 前記繊維強化樹脂製円筒管がプロペラ軸
    の軸管であり、前記金属製端末部材が継手を構成するヨ
    ーク部材であることを特徴とする請求項1ないし5のい
    ずれかの項に記載の繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末
    部材との接続構造。
JP03034794A 1994-02-28 1994-02-28 繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造 Expired - Fee Related JP3305481B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03034794A JP3305481B2 (ja) 1994-02-28 1994-02-28 繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03034794A JP3305481B2 (ja) 1994-02-28 1994-02-28 繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07238918A true JPH07238918A (ja) 1995-09-12
JP3305481B2 JP3305481B2 (ja) 2002-07-22

Family

ID=12301319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03034794A Expired - Fee Related JP3305481B2 (ja) 1994-02-28 1994-02-28 繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3305481B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2435317A (en) * 2006-01-17 2007-08-22 Crompton Technology Group Ltd Serrated end fitting for composite tube
US10527086B2 (en) 2017-06-30 2020-01-07 Crompton Technology Group Limited Strut comprising composite cylinder with a mid-strut fitting
JP2020159534A (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 藤倉コンポジット株式会社 Frp複合成形品

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2435317A (en) * 2006-01-17 2007-08-22 Crompton Technology Group Ltd Serrated end fitting for composite tube
GB2435317B (en) * 2006-01-17 2008-01-02 Crompton Technology Group Ltd Transmission shaft joint design
US10527086B2 (en) 2017-06-30 2020-01-07 Crompton Technology Group Limited Strut comprising composite cylinder with a mid-strut fitting
JP2020159534A (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 藤倉コンポジット株式会社 Frp複合成形品

Also Published As

Publication number Publication date
JP3305481B2 (ja) 2002-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5533825A (en) Parabolically helical spline shaft coupling
US20090215543A1 (en) Slip yoke with internal splines having permanent coating and related method
US5647683A (en) Axle and tube yoke attachment
WO2007145019A1 (ja) 等速自在継手
JPH0763225A (ja) 軸と内腔の結合装置
JP3913017B2 (ja) 動力伝達部材の連結構造
JPH07238918A (ja) 繊維強化樹脂製円筒管と金属製端末部材との接続構造
JP5283832B2 (ja) 等速自在継手
EP2697092B1 (en) Composite tubeshaft to metallic interface
JP2004125000A (ja) シャフト及びその製造方法
JP7217587B2 (ja) 動力伝達用シャフト
JP2011017414A (ja) 動力伝達軸用シャフト
JP2005054962A (ja) シャフト及びハブの動力伝達機構
KR20080030821A (ko) 자동차용 드라이브 샤프트
US20030157988A1 (en) Fiber reinforced plastic propeller shaft
JP3173075B2 (ja) プロペラシャフトの製造方法
JP2007154984A (ja) 動力伝達機構
JPH04140514A (ja) 動力伝達軸およびその製造方法
JP3583493B2 (ja) プロペラシャフト
JPH06101718A (ja) スプライン結合構造
JPH08145065A (ja) スプライン継手
JP2007198401A (ja) スプライン連結構造、動力伝達シャフト、等速自在継手の外輪ステム
JP4041951B2 (ja) 継手構造
JP2007247769A (ja) トルク伝達機構
JPH0587323U (ja) 車両用プロペラシャフト

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees