JPH0786364B2 - 管の端部に要素を連結する方法 - Google Patents

管の端部に要素を連結する方法

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JPH0786364B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は複合材料の管の端部に、例えばフランジ、ス
リーブ、管状延長部、フレーム等の要素を連結する方
法、およびこれによって得られる連結装置に関するもの
である。用語“複合材料”は、推奨方向に組織化した状
態に配設されて樹脂や重合材料にて被覆されたガラス、
炭素、アラマイド、ホウ素等の抵抗性繊維から構成され
る材料を示す。
従来の技術 複合材料の管は低重量にも拘らず強い機械的特性を示
し、例えばトルク管や動力伝達軸の様な機構に益々使わ
れることが知られている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、他の部材との連結や嵌合には特に力の伝達に困
難がみられる。
この発明の目的はこの様な問題点を解決すると共に、複
合材料の管と、複合材料でつくられたり或はつくられて
いない外部の部材との間に大きな機械的強度の連結部を
つくるようできることにある。
問題点を解決するための手段 このために、この発明に依れば、複合材料の管の端部に
要素を連結する方法は、一方において管が少なくとも一
端にて環状断面をなし、要素が２つの間隔を置いた同心
の円筒壁間に形成される溝を有し、溝の環状断面が端部
の断面に対応していて端部が要素内に或る隙間をもって
嵌合でき、他方において間挿連結部されるスリーブが溝
の壁と管の端部の内外面との間に挿入されて壁と内外面
と連結されることが注目される。
この間挿されるスリーブは所要の連結に適した厚さと弾
性係数を示す。例えば、スリーブは樹脂や重合可能なエ
ラストマで被覆された抵抗性繊維により構成され、連結
が完了したときに嵌合部に全て沿った次第に増大する角
度変位を得るために繊維の方向が調節される。
この様につくられた嵌合部のために、管と要素の管の作
動は管の２つの面、すなわち内面と外面を介して同時に
且つ次第に通過し、この結果、管による大きな伝達能力
のねじり連結をもった均質な大きな機械的強さの連結部
が簡単に得られる。
この連結部の能力を高めて或る利用、特に航空機に使わ
れる伝動軸に必要な余計な特長を与えるために、管は少
なくとも端部が環状断面をなしていて内側および外側輪
郭が例えば多角形の接触係合する形状をなし、２つの間
隔を置いた同軸の多柱壁の間に形成される溝を要素が有
し、溝の環状断面が端部の環状断面に対応し、従って挿
入されるスリーブが設けられた端部が要素に嵌合でき
る。
管の多角形の端部の２つの面につくられた接触嵌合のた
めに、壁の接合と雄形および雌形要素の機械的嵌合とに
よって要素の連結が行われる安全な連結部が従って大き
なねじり結合を伝達するために得られる。
この発明に従った組立体を容易にするために、１つが溝
の外壁をなし他の１つが溝の内壁をなしている２つの連
結可能な部分から要素が好適につくられ、この様な連結
部が２つの構成部分を嵌合する力によってつくようでき
たり或は嵌込み手段によって得るようできる。
この発明に従った装置は複合材料の少なくとも１つの管
と、上述した具合に互に連結される少なくとも１つの要
素とから成り、種々の利用に使うことができる。例え
ば、この様な装置は車両懸架装置のトルク管や動力伝達
管を構成できる。この場合に、要素は一般にフランジを
なし、管の端部にこの様な要素を設けることができる。
この発明は添付図面を参照した以下の詳細な説明から一
層容易に理解されよう。
実施例 図面をいま参照するに、第1,2図に示されるこの発明に
従った装置は複合材料の管１と、管１の端部１′に連結
されるようなったフランジとを有する。
第２図に見られる様に、管１または少なくとも端部１′
は、内側輪郭1aと外形輪郭1bが図示実施例にては８角形
に形成された環状断面を示している。
フランジはボス２と、ボス２と同軸で外側の管状部４が
延びているディスク３とから成っている。
ディスク３は、図示しない別のフランジに取付けるため
の手段を受けるようできる孔５が設けられている。
ボス２と環状部４の間には溝６が形成され、ボス２の外
面に設けられた内角柱壁2aと環状部４の内面に設けられ
た外角柱壁4bとの間に設けられている。内外角柱壁2a,4
bは同じで、溝６の環状断面が管１の端部１′の環状断
面に対応して管１に対して一定の隙間をつくるように設
けられている。
管１の端部１′の内外面とボス２およびディスク３のフ
ランジの溝６との間につくられたこの隙間には、スリー
ブ７が差込み設けられていて一方にて管１の端部１′の
内外面に接着され、他方にてボス２とディスク２の溝６
に接合されている。この差込まれたスリーブ７はボス２
とディスク３と管１の間の力の相互的な伝達を確実にす
るようでき、合成樹脂や重合可能なエラストマで被覆し
た抵抗性繊維でつくられた組み紐スリーブにより例えば
つくられ、この様な樹脂は重合の後にボス２とディスク
３と管１との連結を確実にする。挿入されたスリーブ７
の繊維の長さと方向は差込部分に沿った全てのトルクの
角度偏向を調整するために調節される。
第3,4図は、組立体の軸心Ｘ−Ｘに沿った横座標Ｘの関
数として一定であるトルクθの角度の変化を示し、ボス
２とディスク３内の端部１′の差込部分に沿って段階的
に変化する。この様な力の段階的な導入は差込部分にお
ける偏向の急激な変化にもとづく過大応力を制限するよ
うできる。
第５図は、第２図におけるような多角形断面の２つの端
部１′１,1′２にフランジすなわちボス21，22とディス
ク31，32とが設けられた複合材料の管１から成るこの発
明に従ったトルク管すなわち動力伝達軸を示している。
第５図のトルク管すなわち動力伝達軸を得るために、例
えば組み紐構造をもった抵抗性繊維のスリーブ71，72は
管１の２つの自由端部の多角形外壁の上に先ず位置され
る。角スリーブ71，72は端部を外方に延ばすよう錠止カ
ラー８によって対応する端部１′１,1′２に固着される
（第６図）。各スリーブ71，72は次いで重合可能な樹脂
が浸込まされ、スリーブ71，72の外方に突出する部分が
対応する端部１′１,1′２の内側に折り曲げられる（第
７図）。
フランジのボス21，22は次いで端部１′１,1′２に嵌合
され、従ってスリーブ71，72を構成する抵抗性繊維は緊
張され、スリーブに含浸された余分な樹脂が押し出され
る。
錠止カラー８は次いで除去され、接触するようなったボ
ス21，22とディスク31，32の面は樹脂で被覆される。次
いで、ディスク31，32がボス21，22に夫々嵌合される。
過剰な樹脂が除去され、全体が重合化される。
ボス2,21，22とディスク3,31，32の２つの部分にフラン
ジをつくることは一方において内外角柱壁2a,4bの面の
形成を容易にし、他方において管１の端部におけるフラ
ンジの組立を容易にすることが容易に理解されよう。複
合材料により構成されるフランジの場合に、フランジは
巻付および成形によってつくることができる、同じこと
が多角形断面の管１と端部１′,1′１,1′２に適用され
る。
第1,3,5図の実施例にて、内外角柱壁2a,4bはボス2,21，
22または環状部４の上にだけ夫々軸方向に延びている。
また、ボス２とディスク３と環状部４の製造を容易にす
るために、第８図に示される様に、内外角柱壁2a,4bが
これら部分の全体に亘って軸方向に延びるのが好適であ
る。この場合に、対応する端部１′により塞がれない溝
６の部分を閉じるようにリング９が設けられる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に従った組立体の軸方向断面図、第２
図は第１図に示される組立体の第１図のII−II線に沿っ
た横断面図、第３図はこの発明に従った別の組立体の軸
方向断面図、第４図は第３図に関連した組立体の差込部
分と管に沿ったトルクの角度変化を示すグラフ、第５図
はこの発明に従ってつくられた車両懸架装置のトルク管
を示す概略断面図、第6,7図は力の伝達のための差込ま
れたスリーブの位置を示す概略部分図、第８図はこの発
明に従った組立体の他の実施例を示す断面部分図であ
る。図中、1:管、1,1′１,1′２：端部、2,21，22：ボ
ス、3,31，32：ディスク、4:環状部、5:孔、6:溝、7,
71，72：スリーブ、8:錠止カラー、9:リング。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２つの間隔を置いた円筒状の同軸の壁の間
    に形成された溝を有する要素を、環状断面の管の端部に
    連結する方法において、 該溝の壁および該管の端部の内外面の間に樹脂または重
    合可能なエラストマで被覆された抵抗性繊維により造ら
    れたスリーブを差し込み、且つ 該樹脂またはエラストマを硬化して該壁と内外面を連結
    する、 工程から成り、差し込まれるスリーブが高抵抗性繊維の
    組み紐スリーブによって造られ、管の端部の管状断面の
    内外形状が多角形管として形成され、且つ要素に造られ
    た溝が２つの間隔を置いた同軸の角柱状の壁から成り、
    該溝の環状断面が管の端部の環状断面に対応していて、
    差し込まれるスリーブが設けられた該端部が該要素に嵌
    合できる、管の端部に要素を連結する方法。
  2. 【請求項２】要素が２つの連結可能な部分に造られ、１
    つの部分は溝を形成する外壁を成し、他の部分が内壁を
    成している特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】管の端部の内外面を被うようスリーブが折
    り重ねられた特許請求の範囲第１項記載の方法。
  4. 【請求項４】複合材料で造られた少なくとも１つの管
    と、互いに連結される少なくとも１つの要素とから成
    り、管と要素の間の組立体が、溝の壁の間に、該管の端
    部の内外面に樹脂または重合可能なエラストマで被覆さ
    れた抵抗性繊維により造られたスリーブを差し込んで該
    樹脂またはエラストマを硬化して該壁と内外面を連結し
    て構成され、管の端部の管状断面の内外形状が多角形管
    として形成され、要素に造られた溝が２つの間隔を置い
    た同軸の角柱状の壁から成り、該溝の環状断面が管の端
    部の環状断面に対応していて、差し込まれるスリーブが
    設けられた該端部が該要素に嵌合できることを特徴とす
    る連結装置。
  5. 【請求項５】要素がフランジである特許請求の範囲第４
    項記載の連結装置。
  6. 【請求項６】管が両端部に要素を有している特許請求の
    範囲第４項記載の連結装置。
  7. 【請求項７】管が車両懸架装置のトルク管を構成してい
    る特許請求の範囲第４項記載の連結装置。
  8. 【請求項８】管が動力伝達軸を構成している特許請求の
    範囲第４項記載の連結装置。
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