JPH08205649A - Transmission shaft for bush cutter, its production and operation stick for bush cutter - Google Patents

Transmission shaft for bush cutter, its production and operation stick for bush cutter

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JPH08205649A
JPH08205649A JP7014438A JP1443895A JPH08205649A JP H08205649 A JPH08205649 A JP H08205649A JP 7014438 A JP7014438 A JP 7014438A JP 1443895 A JP1443895 A JP 1443895A JP H08205649 A JPH08205649 A JP H08205649A
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JP
Japan
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fiber
reinforced resin
layer
transmission shaft
resin layer
Prior art date
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Application number
JP7014438A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nishi
泰博 西
Masayoshi Yamagiwa
昌好 山極
Minoru Nakamura
実 中村
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08205649A publication Critical patent/JPH08205649A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide the subject transmission shaft made of fiber-reinforced resin improved in joint durability, and to provide the subject operation stick consisting of a combination of this transmission shaft with a main pipe. CONSTITUTION: This transmission shaft for bush cutters has such a constitution that the cross-sectional shape of the inner or outer surface at its end to be jointed of a fiber-reinforced resin tubular body 50 constituting this shaft is made polygonal. The transmission shaft is produced by laminating the outer periphery of a mandrel made of soluble linear material with reinforcing fibers and a resin followed by conducting a pultrusion using a mold and then dissolving and removing the mandrel. The cross-sectional shape of the mandrel or the mold to be used is polygonal. The objective operation stick for bush cutters is a combination of this transmission shaft with a main pipe, and the main pipe is made up of a fiber-reinforced resin inner layer formed of carbon fibers crossedly arranged in a helical way, a fiber-reinforced resin intermediate layer formed of carbon fibers arranged axially, and a fiber-reinforced resin outer layer formed of carbon fifers crossedly arranged in a helical way.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は刈払機用伝動軸とその製
造方法並びに刈払機用操作桿に関し、さらに詳しくはジ
ョイントとの接合部の耐久性を向上した刈払機用伝動軸
とその製造方法、並びに薄肉にしながら管強度、管剛性
等の必要性能を有する主管と組み合わせた刈払機操作桿
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power transmission shaft for a brush cutter, a method for manufacturing the same, and an operating rod for the brush cutter. More specifically, the present invention relates to a power transmission shaft for a brush cutter and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to a bush cutter operating rod combined with a main pipe having required performance such as pipe strength and pipe rigidity while being thin.

【0002】[0002]

【従来の技術】刈払機は操作桿の先端側に切断刃を、ま
た後端側に原動機(小型エンジン又は小型モータ)をそ
れぞれ取り付け、原動機の動力を操作桿の主管内に貫通
させた伝動軸を介して切断刃に伝達するように構成され
ている。この刈払機で作業者が雑草等の刈払操作を行う
ときは、原動機側の操作桿上部を腰の片側に支え、この
腰を支点に操作桿先端側の切断刃を左右に振りながら刈
り払いする。
2. Description of the Related Art A brush cutter is equipped with a cutting blade on the front end side of an operating rod and a prime mover (small engine or small motor) on the rear end side, and the power of the prime mover is passed through the main pipe of the operating rod. It is configured to be transmitted to the cutting blade via. When a worker uses this brush cutter to mow weeds, the upper part of the operating rod on the prime mover side is supported on one side of the waist, and the waist is used as a fulcrum while the cutting blade on the tip side of the operating rod is swung to the left and right. To do.

【0003】このように刈払機を腰の片側で支えながら
左右に振る操作をするので、重量が軽量化するほど作業
効率を向上することができる。従来、この軽量化対策と
しては、操作桿内側の伝動軸については、鋼管から繊維
強化樹脂管に変える提案がなされ、また主管について
は、鋼管からアルミニウム管に変え、このアルミニウム
管を更に繊維強化樹脂管に変えるようにした提案がなさ
れてきた。
As described above, since the operation of swinging the brush cutter to the left and right while supporting it on one side of the waist is performed, the work efficiency can be improved as the weight is reduced. Conventionally, as a measure to reduce the weight, it has been proposed that the transmission shaft inside the operating rod be changed from a steel pipe to a fiber-reinforced resin pipe, and the main pipe is changed from a steel pipe to an aluminum pipe, and the aluminum pipe is further made into a fiber-reinforced resin pipe. Proposals have been made to switch to tubes.

【0004】伝動軸を繊維強化樹脂管で構成する場合に
は、その繊維強化樹脂管の端部にトルクを伝達するため
の金属製のジョイントが接合される。この接合は一般に
は接着、圧入、ピン止めなどによって行われるが、この
ような手段だけでは接合部に剥離や弛みを生じて接合が
破壊するという問題があった。他方、繊維強化樹脂製の
主管の場合は、さらに軽量するために強化繊維や樹脂の
使用量を低減し、管壁の肉厚を薄くするという要請があ
る。しかしながら、繊維強化樹脂管を単に薄肉化しただ
けでは、それに伴って刈払機の操作桿用主管に最低限必
要な管強度や管剛性などの諸性能を満足しなくなり、実
用化することは殆ど不可能になるといえる。
When the transmission shaft is formed of a fiber reinforced resin pipe, a metal joint for transmitting torque is joined to the end of the fiber reinforced resin pipe. This joining is generally performed by adhesion, press fitting, pinning, etc., but there is a problem that such means alone causes peeling or slack in the joined portion to destroy the joining. On the other hand, in the case of a main pipe made of fiber reinforced resin, there is a demand to reduce the amount of reinforcing fibers and resin used and to reduce the wall thickness of the pipe wall in order to further reduce the weight. However, simply thinning the fiber-reinforced resin pipe will not satisfy the various performances such as the minimum pipe strength and pipe rigidity required for the main rod for the operating rod of the brush cutter, and it is almost impossible to put it into practical use. It will be possible.

【0005】また、さらに刈払機の操作性を向上しよう
とする場合は、操作桿用主管が振動減衰性や耐衝撃性に
優れていることが必要になる。しかし、管壁を薄肉化す
れば、それによってこれら諸性能を向上することが難し
くなる。
Further, in order to further improve the operability of the brush cutter, it is necessary for the main rod for the operating rod to have excellent vibration damping and shock resistance. However, if the tube wall is made thin, it becomes difficult to improve these performances.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ジョ
イントとの接合部の耐久性を向上した繊維強化樹脂製の
刈払機用伝動軸を提供することにある。本発明の他の目
的は、ジョイントとの接合部の耐久性に優れた繊維強化
樹脂製伝動軸を容易に製造可能にする製造方法を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmission shaft for a brush cutter, which is made of fiber reinforced resin and has improved durability of a joint portion with a joint. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method which enables easy manufacture of a fiber-reinforced resin transmission shaft having excellent durability at a joint with a joint.

【0007】本発明のさらに他の目的は、ジョイントと
の接合部の耐久性に優れた繊維強化樹脂製伝動軸と共
に、この伝動軸が挿入される主管について、これを繊維
強化樹脂管にして薄肉にしても管強度、管剛性等の必要
性能を維持可能にする刈払機操作桿を提供することにあ
る。本発明のさらに他の目的は、上記主管について、さ
らに優れた振動減衰性や耐衝撃性も具備する刈払機操作
桿を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a fiber-reinforced resin transmission shaft having excellent durability at a joint portion with a joint and a main pipe into which the transmission shaft is inserted, which is made into a fiber-reinforced resin pipe to be thin-walled. Even so, it is to provide a mower operating rod that can maintain required performance such as pipe strength and pipe rigidity. It is still another object of the present invention to provide a bush cutter operating rod which is further provided with excellent vibration damping and impact resistance for the main pipe.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の刈払機用伝動軸は、繊維強化樹脂層を含む管状体を
有し、該管状体の少なくともジョイントに接合される端
部の内面または外面の横断面形状が多角形に成形されて
いることを特徴とするものである。このように繊維強化
樹脂製の管状体がジョイントと接合する端部の内面また
は外面の横断面形状が多角形になっていることにより、
トルク伝達機能に対して接合部の強度を上げることがで
き、耐久性を向上することができる。
Means for Solving the Problems A transmission shaft for a brush cutter according to the present invention which achieves the above object has a tubular body containing a fiber reinforced resin layer, and the inner surface of an end portion of the tubular body which is joined to at least a joint. Alternatively, the outer surface is formed into a polygonal cross-sectional shape. In this way, the tubular body made of fiber reinforced resin has a polygonal cross-sectional shape of the inner surface or the outer surface of the end portion to be joined with the joint,
The strength of the joint can be increased with respect to the torque transmission function, and the durability can be improved.

【0009】また、上記目的を達成する本発明による刈
払機用伝動軸の製造方法は、可溶性材料からなる横断面
多角形の線材をマンドレルにし、該マンドレルの外周に
強化繊維と樹脂を管状に積層すると共に、積層体を前記
マンドレルと共に筒状の金型内に移動させて引抜成形
し、次いで前記マンドレルを溶解除去することを特徴と
するものである。
Further, in the method for manufacturing a transmission shaft for a brush cutter according to the present invention, which achieves the above object, a wire rod having a polygonal cross section made of a soluble material is used as a mandrel, and a reinforcing fiber and a resin are laminated in a tubular shape on the outer periphery of the mandrel. In addition, the laminate is moved together with the mandrel into a cylindrical mold for pultrusion, and then the mandrel is dissolved and removed.

【0010】或いは、本発明による他の方法は、可溶性
材料からなる多角形の線材をマンドレルにし、該マンド
レルの外周に強化繊維と樹脂を管状に積層すると共に、
積層体を前記マンドレルと共に横断面形状が多角形の金
型内に移動させて引抜成形し、次いで前記マンドレルを
溶解除去することを特徴とするものである。このように
引抜成形により多角形横断面形状を形成する場合、線状
のマンドレルを繊維強化樹脂の積層体と共に一体に移動
させながら引抜成形するため、マンドレルの太さが細く
てもマンドレルの変形や破断事故を起こさず、かつ成形
後にマンドレルは溶解により簡単に除去できるため、極
めて円滑な繊維強化樹脂管からなる伝動軸の生産をする
ことができる。
Alternatively, according to another method of the present invention, a polygonal wire rod made of a soluble material is used as a mandrel, and reinforcing fibers and resin are laminated in a tubular shape on the outer periphery of the mandrel,
The laminated body is moved together with the mandrel into a metal mold having a polygonal cross-sectional shape, is drawn and molded, and then the mandrel is dissolved and removed. In this way, when forming a polygonal cross-sectional shape by pultrusion, since the linear mandrel is integrally drawn with the laminate of fiber-reinforced resin while pultrusion is performed, deformation of the mandrel or thin mandrel Since the mandrel can be easily removed by melting after molding without causing a breakage accident, an extremely smooth transmission shaft made of a fiber-reinforced resin pipe can be produced.

【0011】また、上記目的を達成する本発明による上
記伝動軸と主管とを組合せた刈払機用操作桿は、主管の
内側に伝動軸を挿入配置した刈払機用操作桿において、
前記伝動軸が繊維強化樹脂層を含む管状体を有し、該管
状体の少なくともジョイントに接合される端部の内面ま
たは外面の横断面形状が多角形に成形され、かつ前記主
管が少なくとも炭素繊維を含む強化繊維を軸方向に対し
互いに反対方向にヘリカルに交差配置した繊維強化樹脂
層からなる内層と、少なくとも炭素繊維を含む強化繊維
を軸方向に配置した繊維強化樹脂層からなる中間層と、
少なくとも炭素繊維を含む強化繊維を軸方向に対し互い
に反対方向にヘリカルに交差配置した繊維強化樹脂層か
らなる外層との層状構成を有する管状体から構成されて
いることを特徴とするものである。
Further, the operating rod for a bush cutter according to the present invention, which achieves the above-mentioned object, is the operating rod for a bush cutter, wherein the transmission shaft is inserted inside the main pipe.
The transmission shaft has a tubular body including a fiber reinforced resin layer, at least the end portion of the tubular body joined to the joint is formed in a polygonal cross-sectional shape of the inner surface or the outer surface, and the main pipe is at least carbon fiber. An inner layer made of a fiber-reinforced resin layer in which the reinforcing fibers containing the fiber are helically arranged in opposite directions relative to the axial direction, and an intermediate layer made of a fiber-reinforced resin layer in which the reinforcing fibers containing at least carbon fibers are arranged in the axial direction,
It is characterized in that it is composed of a tubular body having a layered structure with an outer layer composed of a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions with respect to the axial direction.

【0012】このように主管の構成について、圧縮強度
に対し最も効率的に寄与するヘリカル配列繊維強化樹脂
層を繊維強化樹脂管の外層と内層とに配置したため、最
少限の強化繊維使用量で必要な管強度,管剛性を発揮す
ることが可能になる。すなわち、繊維強化樹脂管に径方
向の圧縮荷重を加えると、荷重点の外壁面に最大圧縮応
力、内壁面に最大引張応力を発生し、その中間域に応力
0の中立軸ができる応力分布になるが、この応力分布の
最大圧縮応力部分と最大引張応力部分とに対応させてヘ
リカル配列繊維強化樹脂層を配置したため最少限の強化
繊維使用量で必要な管強度,管剛性を発揮することがで
きる。
As described above, in the structure of the main pipe, since the helically arranged fiber reinforced resin layers that most efficiently contribute to the compressive strength are arranged on the outer layer and the inner layer of the fiber reinforced resin pipe, it is necessary to use the minimum amount of reinforcing fibers. It is possible to achieve excellent pipe strength and pipe rigidity. That is, when a radial compressive load is applied to the fiber-reinforced resin pipe, maximum compressive stress is generated on the outer wall surface at the load point and maximum tensile stress is generated on the inner wall surface, and a stress distribution with a neutral axis of 0 stress is generated in the intermediate region. However, since the helically-arranged fiber-reinforced resin layer is arranged corresponding to the maximum compressive stress portion and the maximum tensile stress portion of this stress distribution, the required pipe strength and pipe rigidity can be exhibited with the minimum amount of reinforcing fiber used. it can.

【0013】また、応力0の中立軸を含む中間域に、曲
げ強度に対して最も効率的に寄与する軸方向配列繊維強
化樹脂層を配置したため、前記圧縮強度を弱めることな
く最少限の強化繊維使用量で必要な曲げ強度、曲げ剛性
を発揮することが可能になる。さらに各繊維強化樹脂層
の強化繊維を比強度、比弾性率が大きい炭素繊維にした
ので繊維使用量を一層少なく、かつ軽量にすることがで
き、管壁肉厚を一層薄くしながら管強度、管剛性等の必
要性能の維持を可能にする。
Further, since the axially arranged fiber-reinforced resin layer that most efficiently contributes to the bending strength is arranged in the intermediate region including the neutral axis of the stress 0, the minimum reinforcing fiber can be obtained without reducing the compressive strength. It is possible to achieve the required bending strength and bending rigidity depending on the amount used. Furthermore, since the reinforcing fiber of each fiber reinforced resin layer is made of carbon fiber having a large specific strength and a large specific elastic modulus, the amount of fiber used can be further reduced and the weight can be reduced, while the pipe wall thickness can be further reduced. Allows maintenance of required performance such as pipe rigidity.

【0014】上記目的を達成する本発明による刈払機用
操作桿は、前記伝動軸が繊維強化樹脂層を含む管状体を
有し、該管状体の少なくともジョイントに接合される端
部の内面または外面の横断面形状が多角形に成形され、
かつ前記主管が少なくとも炭素繊維を含む強化繊維を軸
方向に対し互いに反対方向にヘリカルに交差配置した繊
維強化樹脂層からなる内層と、少なくとも炭素繊維を含
む強化繊維を軸方向に配置した繊維強化樹脂層からなる
中間層と、少なくとも炭素繊維を含む強化繊維を軸方向
に対し互いに反対方向にヘリカルに交差配置した繊維強
化樹脂層からなる外層と、さらに前記内層の内側と外層
の外側とにそれぞれ最内層および最外層として強化繊維
を軸方向に配置した繊維強化樹脂層を設けたことを特徴
とするものである。
In the operating rod for a brush cutter according to the present invention, which achieves the above object, the transmission shaft has a tubular body including a fiber reinforced resin layer, and at least an inner surface or an outer surface of an end portion of the tubular body joined to a joint. The cross-sectional shape of is molded into a polygon,
And, the main pipe is an inner layer composed of a fiber reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions with respect to the axial direction, and a fiber reinforced resin in which reinforcing fibers containing at least carbon fibers are arranged in the axial direction. An intermediate layer consisting of a layer, an outer layer consisting of a fiber reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions relative to the axial direction, and further inside the inner layer and outside the outer layer respectively. A fiber reinforced resin layer in which reinforcing fibers are arranged in the axial direction is provided as an inner layer and an outermost layer.

【0015】このように管状体の最外層と最内層とにそ
れぞれ軸方向配列繊維強化樹脂層を配置したことによ
り、上述のように内層と外層とにヘリカル配列繊維強化
樹脂層を配置した繊維強化樹脂管を所謂プルワインド法
で製造する場合に、そのヘリカル配列繊維強化樹脂層の
強化繊維を内側のマンドレルや外側の金型との摩擦接触
によって乱されないようにすることができる。したがっ
て、上述したヘリカル配列繊維強化樹脂層に基づく所期
性能を低下させることなく、高性能の刈払機操作桿用主
管を製造することが可能になる。
By thus arranging the axially arranged fiber reinforced resin layers in the outermost layer and the innermost layer of the tubular body, respectively, the fiber reinforced structure in which the helically arranged fiber reinforced resin layers are arranged in the inner layer and the outer layer as described above. When the resin pipe is manufactured by the so-called pull wind method, it is possible to prevent the reinforcing fibers of the helically arranged fiber reinforced resin layer from being disturbed by frictional contact with the inner mandrel or the outer mold. Therefore, it is possible to manufacture a high-performance main bush operating rod main pipe without deteriorating the desired performance based on the above-mentioned helically arranged fiber-reinforced resin layer.

【0016】以下、本発明を図に示す実施例を参照して
説明する。図1は本発明の刈払機用の伝動軸を構成する
繊維強化樹脂管の要部を示す斜視図である。図1の繊維
強化樹脂管50は、内層51と外層52との2層が積層
されて構成されている。このうち内層51は、管の軸方
向に対して略45°のヘリカルに傾斜させた強化繊維
と、これと反対方向に略−45°のヘリカルに傾斜させ
た強化繊維とが互いに交差配列するようにした繊維強化
樹脂層(以下、ヘリカル配列繊維強化樹脂層という)か
ら構成されている。このように内層51がヘリカル配列
繊維強化樹脂層から構成されることにより、伝動軸にト
ルクに対する捩じり強度、捩じり剛性が付与されるよう
になっている。
The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a fiber reinforced resin pipe which constitutes a transmission shaft for a brush cutter of the present invention. The fiber reinforced resin pipe 50 of FIG. 1 is configured by laminating two layers of an inner layer 51 and an outer layer 52. In the inner layer 51, the reinforcing fibers inclined helically at about 45 ° with respect to the axial direction of the tube and the reinforcing fibers inclined helically at about −45 ° in the opposite direction cross each other. The fiber-reinforced resin layer (hereinafter, referred to as “helical array fiber-reinforced resin layer”). Since the inner layer 51 is composed of the helically arranged fiber reinforced resin layer as described above, the transmission shaft is given torsional strength and torsional rigidity with respect to torque.

【0017】また、内層51は、軸方向に直交する内面
の横断面形状が、後述する引抜成形によって正多角形
(図では正六角形)に形成されている。この正多角形の
内面は図2に示すような金属製ジョイント53の連結部
53aが嵌合する部分になる。一方、外層52は、強化
繊維を管の軸方向に配列した繊維強化樹脂層(以下、軸
方向配列繊維強化樹脂層という)から構成されている。
このように外層52が軸方向配列繊維強化樹脂層から構
成されることにより、伝動軸に曲げ強度、曲げ剛性が付
与される。
Further, the inner layer 51 is formed such that the cross-sectional shape of the inner surface orthogonal to the axial direction is a regular polygon (regular hexagon in the figure) by pultrusion which will be described later. The inner surface of the regular polygon is a portion where the connecting portion 53a of the metal joint 53 as shown in FIG. 2 fits. On the other hand, the outer layer 52 is composed of a fiber reinforced resin layer in which reinforcing fibers are arranged in the axial direction of the tube (hereinafter, referred to as axially arranged fiber reinforced resin layer).
Since the outer layer 52 is composed of the axially arranged fiber reinforced resin layer as described above, bending strength and bending rigidity are imparted to the transmission shaft.

【0018】このように構成された繊維強化樹脂管50
の伝動軸に対し、その正六角形の内層51の内面に、図
3のように金属製ジョイント53の正六角形の連結部5
3aが接着剤を介して嵌合することにより接合され、さ
らに外層52の外周側から補強リング54または補強巻
層によって締め付けられて固定されている。金属製ジョ
イント53の外側端部53bは、原動機からの入力端ま
たは切断刃に対する出力端となる。
The fiber-reinforced resin tube 50 thus constructed
On the inner surface of the regular hexagonal inner layer 51 with respect to the transmission shaft of, the regular hexagonal connecting portion 5 of the metal joint 53 as shown in FIG.
3a are joined by fitting through an adhesive, and are further fixed by being tightened from the outer peripheral side of the outer layer 52 by a reinforcing ring 54 or a reinforcing winding layer. The outer end portion 53b of the metal joint 53 serves as an input end from the prime mover or an output end for the cutting blade.

【0019】図4は、本発明の刈払機用駆動軸の他の例
を示す斜視図である。この実施例では、伝動軸を構成す
る繊維強化樹脂管60が、図1の場合と同様に、ヘルカ
ル配列繊維強化樹脂層からなる内層51と軸方向配列繊
維強化樹脂層からなる外層52とから構成されている
が、正多角形の横断面が外層52の外面に形成されてい
る点で異なっている。
FIG. 4 is a perspective view showing another example of the drive shaft for the brush cutter of the present invention. In this embodiment, the fiber reinforced resin tube 60 constituting the transmission shaft is composed of an inner layer 51 made of a helically arranged fiber reinforced resin layer and an outer layer 52 made of an axially arranged fiber reinforced resin layer, as in the case of FIG. However, the difference is that the regular polygonal cross section is formed on the outer surface of the outer layer 52.

【0020】このように構成された繊維強化樹脂管60
の伝動軸には、その正六角形の端部に金属製ジョイント
63が図5に示すように嵌合して接合される。すなわ
ち、内面が正六角形断面に形成された金属製ジョイント
63の連結部63aが接着剤を介して嵌合することによ
り接合されている。上述した各実施例の伝動軸は、いず
れも金属製ジョイント53が嵌合する内面または外面の
横断面形状が、引抜成形により正多角形に形成されてい
るので、その加工において繊維強化樹脂層内の強化繊維
が切断されることはない。したがって、トルク伝達に必
要な強度を所期の設計通りに維持することができ、良好
な耐久性を得ることができる。
A fiber reinforced resin pipe 60 constructed in this way
A metal joint 63 is fitted and joined to the end of the regular hexagon of the transmission shaft as shown in FIG. That is, the connecting portion 63a of the metal joint 63 whose inner surface is formed in a regular hexagonal cross section is joined by being fitted with an adhesive. In each of the transmission shafts of the above-described embodiments, the cross-sectional shape of the inner surface or the outer surface into which the metal joint 53 fits is formed into a regular polygon by drawing, so that the fiber reinforced resin layer is The reinforcing fibers are not cut. Therefore, the strength required for torque transmission can be maintained as designed and good durability can be obtained.

【0021】本発明において、繊維強化樹脂管の内層や
外層に使用される強化繊維としては、炭素繊維、芳香族
ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリビニア
ルコール繊維などがいずれも使用可能である。特に、比
強度、比弾性率に優れている炭素繊維が好ましい。ま
た、繊維強化樹脂管の内面に形成される多角形としては
六角形には限定されず、三角形以上八角形程度までを適
用することができる。また、この多角形としては正多角
形が好ましく、正多角形にすることにより方向性がなく
なるため嵌合操作を容易にすることができる。また、こ
の多角形の横断面形状は、必ずしも図示の例のように繊
維強化樹脂管の全長にわたって形成する必要はなく、ジ
ョイントが嵌合する端部だけに形成するようにしてもよ
い。
In the present invention, carbon fibers, aromatic polyamide fibers, aromatic polyester fibers, polyvinyl alcohol fibers and the like can be used as the reinforcing fibers for the inner layer and outer layer of the fiber reinforced resin tube. Particularly, carbon fiber having excellent specific strength and specific elastic modulus is preferable. Further, the polygon formed on the inner surface of the fiber-reinforced resin pipe is not limited to a hexagon, and a triangle or more and an octagon can be applied. Further, as this polygon, a regular polygon is preferable, and since the regularity is lost by making the regular polygon, the fitting operation can be facilitated. Further, this polygonal cross-sectional shape does not necessarily have to be formed over the entire length of the fiber reinforced resin pipe as in the illustrated example, and may be formed only at the end portion where the joint is fitted.

【0022】図6は、上述した本発明による伝動軸を構
成する繊維強化樹脂管の製造工程を示すものである。図
6において、71は可溶性の線材からなるマンドレル8
0を巻回したクリール、72,73は繊維強化樹脂管の
内層用の強化繊維を巻回したパッケージ72a,73a
を懸架したスパイラルワインダ、74は繊維強化樹脂管
の外層用の強化繊維を巻回したパッケージ、75,76
は樹脂含浸バス、77はガイド、78は加熱された筒状
の金型、79はプラーである。これら各部材のうち、マ
ンドレル80の横断面形状または金型79の成形孔の横
断面形状の少なくとも一方を多角形に形成するようにす
る。
FIG. 6 shows a manufacturing process of the fiber reinforced resin pipe constituting the transmission shaft according to the present invention. In FIG. 6, 71 is a mandrel 8 made of a soluble wire rod.
0 is wound around the creel, and 72 and 73 are packages 72a and 73a around which the reinforcing fiber for the inner layer of the fiber reinforced resin tube is wound.
Spiral winder, 74 is a package in which reinforcing fibers for the outer layer of a fiber-reinforced resin tube are wound, 75, 76
Is a resin impregnation bath, 77 is a guide, 78 is a heated cylindrical mold, and 79 is a puller. Among these members, at least one of the cross-sectional shape of the mandrel 80 and the cross-sectional shape of the molding hole of the mold 79 is formed in a polygonal shape.

【0023】上記構成において、クリール71に巻回さ
れた線状のマンドレル80は、プラー79によって直線
状に連続的に引き出されながら、まずスパイラルワイン
ダ72でパッケージ72aの強化繊維がマンドレル80
上にその軸方向に対してスパイラルに巻き付けられ、次
いで次のスパイラルワインダ73でパッケージ73aの
強化繊維が反対方向のスパイラルに巻き付けられて積層
される。次いで、この積層体が樹脂含浸バス75に浸漬
されることにより樹脂が含浸され、内層を形成する。
In the above structure, the linear mandrel 80 wound around the creel 71 is continuously drawn out linearly by the puller 79, and the reinforcing fiber of the package 72a is first pulled by the spiral winder 72.
It is spirally wound on the upper side in the axial direction, and then the reinforcing fiber of the package 73a is wound on the spiral in the opposite direction by the next spiral winder 73 and laminated. Next, this laminated body is immersed in the resin impregnation bath 75 to be impregnated with the resin to form an inner layer.

【0024】他方、パッケージ74から引き出された強
化繊維は、樹脂含浸バス76で樹脂が含浸されたのち、
上記マンドレル80上に形成された内層積層体の上に、
ガイド77によりマンドレル80の軸方向に平行に引き
揃えられながら、その周囲を被覆するように積層されて
外層を形成する。次いで、マンドレル80上に形成され
た積層体は、マンドレル80と一体に金型78内を通過
しながら引抜成形され、含浸樹脂が熱硬化されて繊維強
化樹脂管50(60)を形成する。
On the other hand, the reinforcing fiber pulled out from the package 74 is impregnated with resin in the resin impregnation bath 76,
On the inner layer laminate formed on the mandrel 80,
While being aligned in parallel with the axial direction of the mandrel 80 by the guide 77, the mandrel 80 is laminated so as to cover the periphery thereof to form an outer layer. Next, the laminated body formed on the mandrel 80 is pultruded integrally with the mandrel 80 while passing through the mold 78, and the impregnated resin is thermoset to form the fiber reinforced resin pipe 50 (60).

【0025】この成形において、多角形断面のマンドレ
ル80を使用した場合には、繊維強化樹脂管50(6
0)の内面が多角形に成形され、また多角形断面の金型
78を使用した場合には、繊維強化樹脂管50(60)
の外面が多角形に成形される。次いで、この繊維強化樹
脂管50(60)はマンドレル80と共にプラー79で
引き出されたのち所定の長さに切断されたのち、マンド
レル80を溶解除去して伝動軸に加工される。
In this molding, when the mandrel 80 having a polygonal cross section is used, the fiber reinforced resin pipe 50 (6
When the inner surface of 0) is formed in a polygonal shape and a die 78 having a polygonal cross section is used, the fiber-reinforced resin pipe 50 (60)
The outer surface of is shaped into a polygon. Next, the fiber reinforced resin pipe 50 (60) is drawn out by the puller 79 together with the mandrel 80, cut into a predetermined length, and then the mandrel 80 is dissolved and removed to be processed into a transmission shaft.

【0026】刈払機用の伝動軸は、一般に内径の有効径
が10mm以下の小径である。そのため、従来の引抜成形
機のような固定型マンドレルによって引抜成形すると、
マンドレルが細く引き延ばされるように変形したり、或
いは金型内の摩擦力によって破断するなどのトラブルを
発生するため、安定した成形を実施することが難しい。
しかし、上述した本発明による成形方法によって、これ
を安定化することができる。
The transmission shaft for a brush cutter generally has a small effective diameter of 10 mm or less. Therefore, when pultrusion is performed with a fixed mandrel like a conventional pultrusion machine,
It is difficult to perform stable molding because the mandrel may be deformed so as to be thinly stretched or broken due to the frictional force in the mold.
However, this can be stabilized by the molding method according to the present invention described above.

【0027】本発明に使用する可溶性線材からなるマン
ドレルの材料としては、ロストワックス、低融点金属等
を使用することができる。また、この可溶性線材の溶解
除去には、加熱するか又は熱水などで溶出するようにす
ればよい。また、線状のマンドレルは押出成形によって
容易に得ることができる。このマンドレルは、図示の例
のように、予め成形したものをクリールに巻き取ってお
いてから成形工程に供給するようにしてもよいが、押出
機で連続的に押し出しながら直接供給するようにしても
よい。
As the material of the mandrel made of the soluble wire used in the present invention, lost wax, low melting point metal, etc. can be used. Further, in order to dissolve and remove the soluble wire rod, heating or elution with hot water or the like may be performed. Further, the linear mandrel can be easily obtained by extrusion molding. This mandrel may be pre-formed on a creel and then supplied to the molding step as in the illustrated example, but it may be directly supplied while being continuously extruded by an extruder. Good.

【0028】また、上記のように多角形を金型やマンド
レル等の成形手段により成形することにより、この多角
形を機械切削により加工する場合のように繊維強化樹脂
内の強化繊維を部分切断することがないため、ジョイン
トとの接合強度が向上し、一層耐久性を上げることがで
きる。図7(A)は本発明の刈払機操作桿の主管を構成
する繊維強化樹脂管の要部を一部破断して示したもので
あり、図7(B)は、この繊維強化樹脂管の管壁積層部
の展開図である。
Further, as described above, the polygon is formed by a forming means such as a metal mold or a mandrel, so that the reinforcing fibers in the fiber-reinforced resin are partially cut as in the case of machining the polygon. Therefore, the joint strength with the joint is improved and the durability can be further improved. FIG. 7 (A) is a partially cutaway view of the main part of the fiber-reinforced resin pipe forming the main pipe of the operating rod of the brush cutter of the present invention, and FIG. 7 (B) shows this fiber-reinforced resin pipe. It is a development view of a tube wall lamination part.

【0029】この図7(A),(B)において、繊維強
化樹脂管1は、内層2、中間層3、外層4の3層が積層
されて構成されている。この3層のうち、中間層3は、
炭素繊維3aを管の軸方向AXに配列するようにした繊
維強化樹脂層から構成されている。また、内層2は、管
の軸方向AXに対してヘリカルに傾斜させて配置した炭
素繊維2aと、これと反対方向に傾斜させて配置した炭
素繊維2bとが互いに交差配列するようにした繊維強化
樹脂層から構成されている。同様に、外層4も管の軸方
向AXに対してヘリカルに傾斜させて配列した炭素繊維
4aと、これと反対方向に傾斜させて配列した炭素繊維
4bとが互いに交差配列するようにした繊維強化樹脂層
から構成されている。
In FIGS. 7A and 7B, the fiber reinforced resin pipe 1 is constructed by laminating three layers of an inner layer 2, an intermediate layer 3 and an outer layer 4. Of these three layers, the intermediate layer 3 is
It is composed of a fiber reinforced resin layer in which carbon fibers 3a are arranged in the axial direction AX of the tube. Further, the inner layer 2 is a fiber reinforced structure in which carbon fibers 2a helically arranged with respect to the axial direction AX of the pipe and carbon fibers 2b arranged obliquely in the opposite direction cross each other. It is composed of a resin layer. Similarly, the outer layer 4 is also reinforced so that the carbon fibers 4a that are helically inclined with respect to the axial direction AX of the tube and the carbon fibers 4b that are inclined in the opposite direction and the carbon fibers 4b are intersecting with each other. It is composed of a resin layer.

【0030】いま、このような3層の繊維強化樹脂層を
積層した繊維強化樹脂管1に、図11(A)に示すよう
に径方向の圧縮荷重F,Fを加えたとすると、その管壁
の肉厚方向の応力分布は図11(B)に示すようにな
る。すなわち、繊維強化樹脂管1の外壁表面に最大の圧
縮応力σc が発生する一方、内壁表面に最大の引張応力
σt が発生し、中間域に応力が0の中立軸ができる。
Now, assuming that a compressive load F, F in the radial direction is applied to the fiber reinforced resin pipe 1 in which such three layers of fiber reinforced resin are laminated, as shown in FIG. The stress distribution in the thickness direction of is as shown in FIG. 11 (B). That is, the maximum compressive stress σ c is generated on the outer wall surface of the fiber-reinforced resin pipe 1, while the maximum tensile stress σ t is generated on the inner wall surface, and a neutral axis with zero stress is formed in the intermediate region.

【0031】上記構成の繊維強化樹脂管1では、最大圧
縮応力σc が発生する外層4と最大引張応力σt が発生
する内層2とに、それぞれ圧縮強度に対し最も効率的に
寄与するヘリカル配列繊維強化樹脂層が配置されている
ので、最少限の強化繊維使用量で必要な管強度,管剛性
を発揮する。また、応力0の中立軸を含む中間域に、曲
げ強度に対して最も効率的に寄与する軸方向配列繊維強
化樹脂層が配置されているので、径方向の圧縮強度を弱
めることなく最少限の強化繊維使用量で必要な曲げ強
度、曲げ剛性を発揮することができる。また、強化繊維
が比強度、比弾性率の大きな炭素繊維であるので繊維使
用量を少なく管壁肉厚を薄くしても、必要な管強度、管
剛性等を発揮可能になる。
In the fiber-reinforced resin pipe 1 having the above-mentioned structure, the helical arrangement that most efficiently contributes to the compressive strength is provided in the outer layer 4 where the maximum compressive stress σ c is generated and the inner layer 2 where the maximum tensile stress σ t is generated. Since the fiber-reinforced resin layer is arranged, the required pipe strength and pipe rigidity are exhibited with the minimum amount of reinforcing fibers used. In addition, since the axially arranged fiber reinforced resin layer that most efficiently contributes to the bending strength is arranged in the intermediate region including the neutral axis of the stress 0, the compression strength in the radial direction is not decreased and The required bending strength and bending rigidity can be exhibited depending on the amount of reinforcing fibers used. Further, since the reinforcing fiber is a carbon fiber having a high specific strength and a high specific elastic modulus, it becomes possible to exhibit the required pipe strength, pipe rigidity and the like even if the fiber usage amount is small and the wall thickness of the pipe is thin.

【0032】上記特徴をもつ本発明の操作桿主管の管壁
の肉厚tとしては、0.8〜2.5mm、好ましくは1.
0〜2.0mmの薄肉にするのがよい。内層、中間層、外
層の厚みとしては、中間層を基準にして、内層と外層の
厚みが中間層の20〜80%となるようにする。本発明
において、内層、中間層、外層の各繊維強化樹脂層を構
成する強化繊維には、少なくとも一般繊維に比べて比強
度および比弾性率が著しく大きい炭素繊維を使用する
が、その炭素繊維の使用量としては強化繊維全量の少な
くとも50容量%を占めるようにするとよい。
The wall thickness t of the main wall of the operating rod main pipe of the present invention having the above characteristics is 0.8 to 2.5 mm, preferably 1.
It is recommended that the wall thickness be 0 to 2.0 mm. Regarding the thickness of the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer, the thickness of the inner layer and the outer layer is set to 20 to 80% of the thickness of the intermediate layer with reference to the intermediate layer. In the present invention, the inner layer, the intermediate layer, the reinforcing fiber constituting each of the fiber-reinforced resin layer of the outer layer, at least as compared with the general fiber, a carbon fiber having a significantly large specific strength and specific elastic modulus is used. The amount used should occupy at least 50% by volume of the total amount of reinforcing fibers.

【0033】内層および外層のヘリカル配列繊維強化樹
脂層の強化繊維が、管の軸方向に対して傾斜するヘリカ
ル角度としては60°〜90°とすることが好ましい。
ヘリカル配列繊維強化樹脂層は圧縮強度を負担する層で
あるので、ヘリカル角度は圧縮強度を向上するため理論
的には90°が最適であるが、プルワインド法などの連
続生産の場合にはヘリカル角度が90°に近づくほど生
産性が低下する。したがって、生産性を向上する観点か
らはヘリカル角度は小さいほど好ましいが、60°より
も小さくすると、必要な圧縮強度を維持することが困難
になる。
The helical angles of the reinforcing fibers of the helically arranged fiber reinforced resin layers of the inner layer and the outer layer inclined with respect to the axial direction of the tube are preferably 60 ° to 90 °.
The helical arrangement fiber-reinforced resin layer is a layer that bears the compressive strength, so the theoretical helical angle is optimally 90 ° to improve the compressive strength, but in the case of continuous production such as the pullwind method, the helical angle is optimal. The productivity decreases as the angle approaches 90 °. Therefore, from the viewpoint of improving productivity, the smaller the helical angle is, the more preferable, but if it is smaller than 60 °, it becomes difficult to maintain the required compressive strength.

【0034】中間層の軸方向配列繊維強化樹脂層は、繊
維強化樹脂管に曲げ剛性を与えるためのものであるの
で、厚肉の場合であれば、この軸方向配列繊維強化樹脂
層は外層に配置するのが効果的である。しかし、本発明
の操作桿主管の場合は薄肉化を目的にして薄肉にするの
で、この軸方向配列繊維強化樹脂層を中間層に配置して
いても必要な曲げ剛性の維持に支障にはならない。
Since the axially arranged fiber reinforced resin layer of the intermediate layer is for imparting bending rigidity to the fiber reinforced resin pipe, in the case of a thick wall, this axially arranged fiber reinforced resin layer is the outer layer. It is effective to place them. However, in the case of the operating rod main pipe of the present invention, since it is made thin for the purpose of thinning, it does not hinder the maintenance of the required bending rigidity even if this axially arranged fiber reinforced resin layer is arranged in the intermediate layer. .

【0035】本発明において、強化繊維として炭素繊維
のほかに他の繊維を使用する場合は、有機繊維を併用す
ることが好ましい。この有機繊維の併用によって、炭素
繊維100%で補強する場合に比べて操作桿主管の耐衝
撃性を向上することができる。すなわち、操作桿主管が
非常に大きな衝撃を受けたとき、その主管が完全に二分
してしまうような破損を防止することができるため、刈
払機操作桿の安全性を向上することができる。
In the present invention, when other fibers besides carbon fibers are used as the reinforcing fibers, it is preferable to use organic fibers together. By using this organic fiber in combination, the impact resistance of the operating rod main pipe can be improved as compared with the case of reinforcing with 100% carbon fiber. That is, when the operating rod main pipe receives a very large impact, it is possible to prevent the main pipe from being broken so as to be completely bisected, so that the safety of the brush cutter operating rod can be improved.

【0036】また、この有機繊維の併用によって、繊維
強化樹脂管の振動減衰性も向上し、原動機の振動が作業
者に伝達する量を低減することができ、それによって作
業性を向上することができる。このように併用する有機
繊維としては、例えば芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポ
リエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維などの高強
度、高弾性率の繊維が好ましいが、ナイロン、ポリエス
テル等の一般の有機繊維を使用してもよい。勿論、この
ような有機繊維による効果を特に必要としない場合に
は、炭素繊維に併用する繊維として、ガラス繊維等の無
機繊維を補助として使用しても何ら差し支えない。
Further, by using this organic fiber together, the vibration damping property of the fiber reinforced resin pipe is also improved, and the amount of the vibration of the prime mover transmitted to the worker can be reduced, thereby improving the workability. it can. As the organic fibers used in combination in this way, for example, aromatic polyamide fibers, aromatic polyester fibers, polyvinyl alcohol fibers, and other high-strength, high-modulus fibers are preferable, but general organic fibers such as nylon and polyester are used. May be. Of course, when the effect of such organic fibers is not particularly required, inorganic fibers such as glass fibers may be used as an auxiliary fiber to be used in combination with the carbon fibers.

【0037】繊維強化樹脂層に使用するマトリックス樹
脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。特
に、操作桿主管をプルワインド法により連続製造する場
合においては、熱硬化性樹脂の使用が好ましい。勿論、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂も
使用可能である。
The matrix resin used for the fiber reinforced resin layer includes epoxy resin, unsaturated polyester resin,
Thermosetting resins such as vinyl ester resins are preferred. In particular, in the case where the operating rod main pipe is continuously manufactured by the pull wind method, it is preferable to use a thermosetting resin. Of course,
Thermoplastic resins such as polyamide resins and polyester resins can also be used.

【0038】また、上記マトリックス樹脂にはエラスト
マーを混合するとよい。このエラストマーの混合によっ
て、有機繊維を併用した場合と同様に、操作桿主管の耐
衝撃性や振動減衰性を向上することができる。マトリッ
クス樹脂に混合するエラストマーとしては、ポリブタジ
エン、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体などを挙
げることができる。特にアクリルニトリル−ブタジエン
共重合体は、マトリックス樹脂として代表的なエポキシ
樹脂との相溶性に優れているため、一層高度の振動減衰
性を発揮することができる。特にエポキシ樹脂にアクリ
ルニトリルの重合比が20〜50%であるアクリルニト
リル−ブタジエン共重合体を10〜40重量%混合する
場合において、優れた振動減衰性を発揮することができ
る。
An elastomer may be mixed with the matrix resin. By mixing this elastomer, it is possible to improve the shock resistance and the vibration damping property of the operating rod main pipe, as in the case of using the organic fiber together. Examples of the elastomer mixed with the matrix resin include polybutadiene and acrylonitrile-butadiene copolymer. In particular, the acrylonitrile-butadiene copolymer is excellent in compatibility with an epoxy resin that is a typical matrix resin, and therefore can exhibit a higher vibration damping property. Particularly, when acrylonitrile-butadiene copolymer having a polymerization ratio of acrylonitrile of 20 to 50% is mixed with an epoxy resin in an amount of 10 to 40% by weight, excellent vibration damping property can be exhibited.

【0039】図8(A),(B)は、本発明の刈払機操
作桿用主管を構成する繊維強化樹脂管の他の例を示すも
のである。この実施例の繊維強化樹脂管10は、図7
(A),(B)に示す繊維強化樹脂管1の内面と外面
に、それぞれ最内層5と最外層6を積層したもので、最
内層5は強化繊維5aが管の軸方向AXに配列した繊維
強化樹脂層からなり、同様に最外層6も強化繊維6aが
管の軸方向AXに配列した繊維強化樹脂層から構成され
ている。
FIGS. 8A and 8B show another example of the fiber-reinforced resin pipe constituting the main pipe for the operating rod of the brush cutter of the present invention. The fiber-reinforced resin pipe 10 of this embodiment is shown in FIG.
The innermost layer 5 and the outermost layer 6 are laminated on the inner surface and the outer surface of the fiber-reinforced resin pipe 1 shown in (A) and (B), respectively. In the innermost layer 5, the reinforcing fibers 5a are arranged in the axial direction AX of the pipe. It is composed of a fiber reinforced resin layer, and similarly, the outermost layer 6 is also composed of a fiber reinforced resin layer in which reinforcing fibers 6a are arranged in the axial direction AX of the tube.

【0040】このような軸方向配列繊維強化樹脂層の最
内層5と最外層6とを積層したことにより、特にプルワ
インド法により繊維強化樹脂管を製造する工程におい
て、内層2と外層4でヘリカル状に斜行する炭素繊維2
a,2b,4a,4bが、内側のマンドレルや外側の金
型に対する強い摩擦接触によって乱されないようにする
ことができる。したがって、図7(A),(B)の基本
構成に基づく上述した諸性能を減殺することなく所期の
性能を確実に発揮可能になり、信頼性の高い操作桿主管
にすることができる。
By stacking the innermost layer 5 and the outermost layer 6 of such axially arranged fiber-reinforced resin layers, the inner layer 2 and the outer layer 4 form a helical shape especially in the step of manufacturing a fiber-reinforced resin pipe by the pullwind method. Carbon fiber 2
It is possible to prevent a, 2b, 4a, 4b from being disturbed by strong frictional contact with the inner mandrel or the outer mold. Therefore, the desired performance can be surely exhibited without compromising the above-mentioned various performances based on the basic configuration of FIGS. 7A and 7B, and a highly reliable operating rod main pipe can be obtained.

【0041】上記のような目的で使用される最内層5、
最外層6の肉厚は厚くする必要はなく、中間層3の厚さ
の1〜50%程度とすることが望ましい。また、この最
内層5、最外層6に使用される強化繊維としては、もち
ろん炭素繊維であってもよいが、必ずしも高強度、高弾
性率の炭素繊維である必要はなく、芳香族ポリアミド繊
維、芳香族ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊
維などの高強度、高弾性率繊維のほか、一般のナイロン
やポリエステル等の有機繊維であってもよい。また、強
化繊維に代えて、ナイロンやポリエステルのタフタ等の
薄地織物により代用することもできる。
The innermost layer 5 used for the above purpose,
The thickness of the outermost layer 6 does not need to be large, and is preferably about 1 to 50% of the thickness of the intermediate layer 3. The reinforcing fibers used in the innermost layer 5 and the outermost layer 6 may be carbon fibers, but need not necessarily be carbon fibers having high strength and high elastic modulus, and aromatic polyamide fibers, In addition to high-strength and high-modulus fibers such as aromatic polyester fibers and polyvinyl alcohol fibers, general organic fibers such as nylon and polyester may be used. Further, instead of the reinforcing fiber, a thin fabric such as nylon or polyester taffeta may be used instead.

【0042】図9(A),(B)は、本発明のさらに他
の実施例を示し、また図10(A),(B)は、さらに
別の実施例を示す。図9(A),(B)の実施例の繊維
強化樹脂管20は、図7(A),(B)に示した繊維強
化樹脂管1の外周に熱収縮性樹脂チューブ7を被覆した
ものであり、また、図10(A),(B)の繊維強化樹
脂管30は、図8(A),(B)に示した繊維強化樹脂
管10の外周に熱収縮性樹脂チューブ8を被覆したもの
である。
9A and 9B show still another embodiment of the present invention, and FIGS. 10A and 10B show still another embodiment. The fiber-reinforced resin tube 20 of the embodiment shown in FIGS. 9A and 9B is obtained by coating the heat-shrinkable resin tube 7 on the outer circumference of the fiber-reinforced resin tube 1 shown in FIGS. 7A and 7B. 10A and 10B, the fiber-reinforced resin tube 30 shown in FIGS. 10A and 10B is coated with the heat-shrinkable resin tube 8 on the outer periphery of the fiber-reinforced resin tube 10 shown in FIGS. It was done.

【0043】これらの繊維強化樹脂管20,30は、熱
収縮性樹脂チューブ7,8を被覆したことにより耐曲げ
衝撃性を与えられ、外部から非常に大きな衝撃が操作桿
主管に加えられたときにも、その主管が完全に二分され
てしまうような破損事故を防止することができる。上記
熱収縮性樹脂チューブに使用可能な樹脂としては、例え
ばポリエチレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂などを挙
げることができる。
The fiber-reinforced resin tubes 20 and 30 are provided with the bending shock resistance by coating the heat-shrinkable resin tubes 7 and 8, and when a very large shock is applied to the operation rod main tube from the outside. Moreover, it is possible to prevent a damage accident such that the main pipe is completely divided into two parts. Examples of the resin that can be used for the heat-shrinkable resin tube include polyethylene, polyvinyl chloride, and fluororesin.

【0044】このように耐衝撃性を向上する手段として
は、上記のように熱収縮性樹脂チューブを被覆する方法
のほか、前述した有機繊維を併用する方法やマトリック
ス樹脂にエラストマーを混合する方法がある。これら三
者の方法は、いずれか一つを使用するか又は任意の二つ
を併用するようにしてもよく、或いは三つとも同時に使
用するようにしてもよい。
As a means for improving the impact resistance in this way, in addition to the method of coating the heat-shrinkable resin tube as described above, a method of using the above-mentioned organic fibers in combination or a method of mixing an elastomer with the matrix resin is used. is there. Any one of these three methods may be used, or any two of them may be used in combination, or all three may be used at the same time.

【0045】[0045]

【発明の効果】上述したように本発明の刈払機用伝動軸
は、繊維強化樹脂層からなる管状体がジョイントに接合
される端部の内面または外面の横断面形状を多角形にし
たので、トルク伝達機能に対して接合部の強度を十分に
得ることができ、耐久性を向上することができる。
As described above, according to the transmission shaft for a brush cutter of the present invention, the tubular body made of the fiber reinforced resin layer has a polygonal cross-sectional shape of the inner surface or the outer surface of the end portion joined to the joint. The strength of the joint portion can be sufficiently obtained for the torque transmission function, and the durability can be improved.

【0046】また、本発明による伝動軸の製造方法によ
れば、可溶性材料からなる線状のマンドレルを使用し、
このマンドレルを繊維強化樹脂の積層体と共に一体に移
動させながら引抜成形するため、マンドレルが細くても
マンドレルの変形や破断事故を起こさず、かつ成形後に
マンドレルは溶解によって簡単に除去できるため、極め
て円滑な駆動軸の生産を可能にする。
According to the method of manufacturing the transmission shaft of the present invention, a linear mandrel made of a soluble material is used,
Since this mandrel is integrally molded with the fiber reinforced resin laminate while being drawn and molded, it does not cause deformation or breakage of the mandrel even if the mandrel is thin, and the mandrel can be easily removed by melting after molding, so it is extremely smooth. Enables the production of various drive shafts.

【0047】また、本発明の駆動軸に組合せる主管は、
中間層に少なくとも炭素繊維を含む強化繊維の軸方向配
列繊維強化樹脂層を配置し、また内層と外層とに炭素繊
維を含む強化繊維のヘリカル配列繊維強化樹脂層を配置
して積層体にしたので、繊維強化樹脂管を薄肉にしても
管強度、管剛性等の必要性能を維持可能にすることがで
きる。また、上記積層体の外周と内周とに軸方向配列繊
維強化樹脂層を配置した場合には、性能の信頼性を一層
向上することができる。
The main pipe to be combined with the drive shaft of the present invention is
Since the axially arranged fiber-reinforced resin layer of reinforcing fibers containing at least carbon fibers is arranged in the intermediate layer, and the helical arrangement fiber-reinforced resin layer of reinforcing fibers containing carbon fibers is arranged in the inner layer and the outer layer to form a laminate. Even if the fiber-reinforced resin pipe is made thin, necessary performances such as pipe strength and pipe rigidity can be maintained. Further, when the axially arranged fiber reinforced resin layers are arranged on the outer circumference and the inner circumference of the laminate, the reliability of performance can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の刈払機用伝動軸となる繊維強化樹脂管
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a fiber reinforced resin pipe which serves as a transmission shaft for a brush cutter of the present invention.

【図2】図1の繊維強化樹脂管に接合する金属製ジョイ
ントの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a metal joint joined to the fiber reinforced resin pipe of FIG.

【図3】図1の繊維強化樹脂管と図2の金属製ジョイン
トとを接続したときの接続部分の断面図である。
3 is a cross-sectional view of a connecting portion when the fiber-reinforced resin pipe of FIG. 1 and the metal joint of FIG. 2 are connected.

【図4】本発明の刈払機用伝動軸となる繊維強化樹脂管
の他の実施例を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the fiber-reinforced resin pipe that serves as the transmission shaft for the brush cutter of the present invention.

【図5】図4の繊維強化樹脂管に金属製ジョイントを接
続したときの接続部分の断面図である。
5 is a cross-sectional view of a connecting portion when a metal joint is connected to the fiber reinforced resin pipe of FIG.

【図6】本発明による駆動軸用繊維強化樹脂管の製造工
程を示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a manufacturing process of a fiber-reinforced resin pipe for a drive shaft according to the present invention.

【図7】(A)は本発明の刈払機操作桿用主管となる繊
維強化樹脂管の要部を一部破断して示す側面図、(B)
はその管壁の積層部分を分解して示す展開図である。
FIG. 7 (A) is a side view showing a main portion of a fiber-reinforced resin pipe, which is a main pipe for a bush cutter operating rod of the present invention, with a part thereof broken away;
[Fig. 4] is a development view showing a laminated portion of the tube wall in an exploded manner.

【図8】(A)は本発明の他の実施例からなる刈払機操
作桿用主管となる繊維強化樹脂管の要部を一部破断して
示す側面図、(B)はその管壁の積層部分を分解して示
す展開図である。
FIG. 8 (A) is a side view showing a fiber reinforced resin pipe, which is a main pipe for an operating rod of a bush cutter, according to another embodiment of the present invention, with a part of the main part cut away; It is a development view which decomposes | disassembles and shows a laminated part.

【図9】(A)は本発明の更に他の実施例からなる刈払
機操作桿用主管となる繊維強化樹脂管の要部を一部破断
して示す側面図、(B)はその管壁の積層部分を分解し
て示す展開図である。
FIG. 9 (A) is a side view showing a fiber reinforced resin pipe, which is a main pipe for an operating rod of a brush cutter, according to still another embodiment of the present invention, with a part of the main part cut away; It is a development view which decomposes | disassembles and shows the laminated part of.

【図10】(A)は本発明の更に他の実施例からなる刈
払機操作桿用主管となる繊維強化樹脂管の要部を一部破
断して示す側面図、(B)はその管壁の積層部分を分解
して示す展開図である。
FIG. 10 (A) is a side view showing a fiber reinforced resin pipe as a main pipe for a control rod of a brush cutter according to still another embodiment of the present invention, with a part of the main part cut away; It is a development view which decomposes | disassembles and shows the laminated part of.

【図11】(A)は繊維強化樹脂管に圧縮荷重を加えた
ときを示す説明図、(B)は同圧縮荷重を加えたときの
管壁肉厚内の応力分布を示す説明図である。
FIG. 11A is an explanatory view showing a case where a compressive load is applied to the fiber reinforced resin pipe, and FIG. 11B is an explanatory view showing a stress distribution within the wall thickness of the pipe when the compressive load is applied. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10,20,30 繊維強化樹脂管 2 内層 3 中間層 4 外層 5 最内層 6 最外層 7,8 熱収縮性樹脂チューブ 2a,2b,3a,3b,4a,4b 炭素繊維 5a,6a 強化繊維 50,60 繊維強化樹脂管 51 内層 52 外層 53,63 金属製ジョイント 53a,63a 連結部 71 クリール 72,73 スパイラルワインダ 72a,73a,74 パッケージ 75,76 樹脂含浸バス 78 金型 80 マンドレル 1,10,20,30 Fiber reinforced resin tube 2 Inner layer 3 Middle layer 4 Outer layer 5 Innermost layer 6 Outermost layer 7,8 Heat shrinkable resin tube 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b Carbon fiber 5a, 6a Reinforced fiber 50,60 Fiber reinforced resin pipe 51 Inner layer 52 Outer layer 53,63 Metal joint 53a, 63a Connecting part 71 Creel 72,73 Spiral winder 72a, 73a, 74 Package 75,76 Resin impregnated bath 78 Mold 80 Mandrel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 19:00 105:12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // B29K 19:00 105: 12

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繊維強化樹脂層を含む管状体を有し、該
管状体の少なくともジョイントに接合される端部の内面
または外面の横断面形状が多角形に形成されている刈払
機用伝動軸。
1. A transmission shaft for a bush cutter, comprising a tubular body including a fiber reinforced resin layer, and at least an end portion of the tubular body joined to a joint has a polygonal cross-sectional shape of an inner surface or an outer surface. .
【請求項2】 前記繊維強化樹脂層が強化繊維を軸方向
に配置した繊維強化樹脂層からなる外層と、強化繊維を
軸方向に対し互いに反対方向にヘリカルに交差配置した
繊維強化樹脂層からなる内層とを含んでいる請求項1に
記載の刈払機用伝動軸。
2. The fiber reinforced resin layer comprises an outer layer made of a fiber reinforced resin layer in which reinforced fibers are axially arranged, and a fiber reinforced resin layer in which reinforced fibers are helically arranged in opposite directions to the axial direction. The transmission shaft for a brush cutter according to claim 1, further comprising an inner layer.
【請求項3】 可溶性材料からなる横断面多角形の線材
をマンドレルにし、該マンドレルの外周に強化繊維と樹
脂を管状に積層すると共に、積層体を前記マンドレルと
共に筒状の金型内に移動させて引抜成形し、次いで前記
マンドレルを溶解除去する刈払機用伝動軸の製造方法。
3. A wire rod having a polygonal cross section made of a soluble material is used as a mandrel, reinforcing fibers and a resin are laminated in a tubular shape on the outer periphery of the mandrel, and the laminate is moved together with the mandrel into a cylindrical mold. A method of manufacturing a transmission shaft for a brush cutter, which comprises: pultrusion and then melting and removing the mandrel.
【請求項4】 可溶性材料からなる多角形の線材をマン
ドレルにし、該マンドレルの外周に強化繊維と樹脂を管
状に積層すると共に、積層体を前記マンドレルと共に横
断面形状が多角形の金型内に移動させて引抜成形し、次
いで前記マンドレルを溶解除去する刈払機用伝動軸の製
造方法。
4. A polygonal wire rod made of a soluble material is used as a mandrel, reinforcing fibers and a resin are laminated in a tubular shape on the outer periphery of the mandrel, and the laminate is placed together with the mandrel in a mold having a polygonal cross section. A method for manufacturing a transmission shaft for a bush cutter, which comprises moving and pultrusion, and then melting and removing the mandrel.
【請求項5】 主管の内側に伝動軸を挿入配置した刈払
機用操作桿において、前記伝動軸が繊維強化樹脂層を含
む管状体を有し、該管状体の少なくともジョイントに接
合される端部の内面または外面の横断面形状が多角形に
成形され、かつ前記主管が少なくとも炭素繊維を含む強
化繊維を軸方向に対し互いに反対方向にヘリカルに交差
配置した繊維強化樹脂層からなる内層と、少なくとも炭
素繊維を含む強化繊維を軸方向に配置した繊維強化樹脂
層からなる中間層と、少なくとも炭素繊維を含む強化繊
維を軸方向に対し互いに反対方向にヘリカルに交差配置
した繊維強化樹脂層からなる外層との層状構成を有する
管状体から構成されている刈払機用操作桿。
5. An operating rod for a bush cutter, wherein a transmission shaft is inserted and arranged inside a main pipe, wherein the transmission shaft has a tubular body including a fiber reinforced resin layer, and an end portion of the tubular body joined to at least a joint. An inner layer formed of a fiber-reinforced resin layer in which the cross-sectional shape of the inner surface or the outer surface is formed into a polygonal shape, and the main pipe is a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers including at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions with respect to the axial direction, An outer layer consisting of an intermediate layer composed of a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing carbon fibers are axially arranged, and a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions with respect to the axial direction. An operating rod for a brush cutter, which is composed of a tubular body having a layered structure with.
【請求項6】 主管の内側に伝動軸を挿入配置した刈払
機用操作桿において、前記伝動軸が繊維強化樹脂層を含
む管状体を有し、該管状体の少なくともジョイントに接
合される端部の内面または外面の横断面形状が多角形に
成形され、かつ前記主管が少なくとも炭素繊維を含む強
化繊維を軸方向に対し互いに反対方向にヘリカルに交差
配置した繊維強化樹脂層からなる内層と、少なくとも炭
素繊維を含む強化繊維を軸方向に配置した繊維強化樹脂
層からなる中間層と、少なくとも炭素繊維を含む強化繊
維を軸方向に対し互いに反対方向にヘリカルに交差配置
した繊維強化樹脂層からなる外層と、さらに前記内層の
内側と外層の外側とにそれぞれ最内層および最外層とし
て強化繊維を軸方向に配置した繊維強化樹脂層を設けた
刈払機用操作桿。
6. An operating rod for a bush cutter, wherein a transmission shaft is inserted and arranged inside a main pipe, wherein the transmission shaft has a tubular body containing a fiber reinforced resin layer, and an end portion of the tubular body joined to at least a joint. An inner layer formed of a fiber-reinforced resin layer in which the cross-sectional shape of the inner surface or the outer surface is formed into a polygonal shape, and the main pipe is a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers including at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions with respect to the axial direction, An outer layer consisting of an intermediate layer composed of a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing carbon fibers are axially arranged, and a fiber-reinforced resin layer in which reinforcing fibers containing at least carbon fibers are helically arranged in opposite directions with respect to the axial direction. An operating rod for a brush cutter, further comprising a fiber reinforced resin layer in which reinforcing fibers are axially arranged as an innermost layer and an outermost layer, respectively, inside the inner layer and outside the outer layer.
【請求項7】 前記管状体の肉厚が0.8〜2.5mmで
ある請求項5または6に記載の刈払機用操作桿。
7. The operating rod for a bush cutter according to claim 5, wherein the tubular body has a wall thickness of 0.8 to 2.5 mm.
【請求項8】 前記内層および外層の肉厚がそれぞれ前
記中間層の肉厚の20〜80%である請求項5〜7のい
ずれか1項に記載の刈払機用操作桿。
8. The operating rod for a bush cutter according to claim 5, wherein the inner layer and the outer layer each have a wall thickness of 20 to 80% of the wall thickness of the intermediate layer.
【請求項9】 前記最内層および最外層の肉厚がそれぞ
れ前記中間層の肉厚の1〜50%である請求項6〜8の
いずれか1項に記載の刈払機用操作桿。
9. The operating rod for a bush cutter according to claim 6, wherein the innermost layer and the outermost layer each have a wall thickness of 1 to 50% of a wall thickness of the intermediate layer.
【請求項10】 前記内層および外層の強化繊維の軸方
向に対するヘリカル角度が、それぞれ60°〜90°で
ある請求項5〜9のいずれか1項に記載の刈払機用操作
桿。
10. The operating rod for a bush cutter according to claim 5, wherein the helical angles of the reinforcing fibers of the inner layer and the outer layer with respect to the axial direction are 60 ° to 90 °, respectively.
【請求項11】 前記繊維強化樹脂層のマトリックス樹
脂にエラストマーを混合した請求項5〜10のいずれか
1項に記載の刈払機用操作桿。
11. The operating rod for a bush cutter according to claim 5, wherein the matrix resin of the fiber reinforced resin layer is mixed with an elastomer.
【請求項12】 前記繊維強化樹脂層の強化繊維として
炭素繊維と共に有機繊維を使用した請求項5〜11のい
ずれか1項に記載の刈払機用操作桿。
12. The operating rod for a bush cutter according to claim 5, wherein an organic fiber is used together with a carbon fiber as the reinforcing fiber of the fiber reinforced resin layer.
【請求項13】 前記管状体の外周に熱収縮性樹脂チュ
ーブを被覆した請求項5〜12のいずれか1項に記載の
刈払機用操作桿。
13. The operating rod for a bush cutter according to claim 5, wherein a heat-shrinkable resin tube is coated on the outer circumference of the tubular body.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1774216B1 (en) * 2004-07-15 2012-05-02 Epsilon Composite Method for making composite tubes by pultrusion and resulting tubes
JP2016037996A (en) * 2014-08-06 2016-03-22 株式会社テラモト Pipe material coupling structure and cleaning tool using the coupling structure
CN109334049A (en) * 2018-11-08 2019-02-15 上纬新材料科技股份有限公司 A kind of reinforcing material crossbeam perfusion flow guide system and its application
CN109968182A (en) * 2017-11-09 2019-07-05 日本精工株式会社 The manufacturing method of agitating device and superfinishing equipment and bearing, the manufacturing method of vehicle, mechanical manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1774216B1 (en) * 2004-07-15 2012-05-02 Epsilon Composite Method for making composite tubes by pultrusion and resulting tubes
JP2016037996A (en) * 2014-08-06 2016-03-22 株式会社テラモト Pipe material coupling structure and cleaning tool using the coupling structure
CN109968182A (en) * 2017-11-09 2019-07-05 日本精工株式会社 The manufacturing method of agitating device and superfinishing equipment and bearing, the manufacturing method of vehicle, mechanical manufacturing method
CN109968182B (en) * 2017-11-09 2023-08-15 日本精工株式会社 Rocking device, superfinishing device, bearing, vehicle, and machine manufacturing method
CN109334049A (en) * 2018-11-08 2019-02-15 上纬新材料科技股份有限公司 A kind of reinforcing material crossbeam perfusion flow guide system and its application

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