JPS5825883B2 - 連接棒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連接棒、特に繊維強化プラスチック（以下ＦＲ
Ｐと称する）を使った特定の構造を有する車輌用駆動推
進軸等に使用される連接棒に関するものである。

従来から自動車や船等にエンジンの回転を車輪やプロペ
ラに伝達する部品として連接棒が使用されている。

それは通常金属でつくられているが、少しでも軽量化を
はかるために第１図に一部分を縦断した側面図で示され
ているように、円筒管をその本体とするものである。

即ち、連接棒１ば、円筒管２の両端部２Ａ、２Ｂにヨー
クと称される接手（以下単にヨークと呼称する）３Ａ、
３Ｂが取付けられ、円筒管２と二つのヨーク３Ａ、３Ｂ
とが一体的に接合されている棒状物である。

ところが近年、ＦＲＰの製造技術が発達し、種種のＦＲ
Ｐが製造されるようになるとともに、そのすぐれた比強
度（密度当りの強度）、比弾性率（密度当りの弾性率）
や耐薬品性などが生かされて、ある分野では金属材料に
置き換えられつつあり、とくに軽量化を要求される交通
、運輸機関などでばＦＲＰ部品の利得が大とされるので
、上記した連接棒などもＦＲＰが金属におきかえられよ
うとしている。

しかしＦＲＰは、目的や用途に応じた物理的、機械的性
質を発揮するように、その構成を自由に設計することが
できる反面、成形や加工において形状面や精度の上から
種々の制限を受け、一般に高精度な部品や複雑な形状の
部品を製作することは困難とされている。

そのため、他の部材や部品と接合したり嵌合したりする
機械要素と呼ばれる部分にＦＲＰを使用する場合、金属
と組合せて一体的に使用する場合が多いが何といっても
金属との接合が十分とは言えない。

特にＦＲＰを使用する連接棒においては、接合性の改良
が必要である。

即ち、ＦＲＰを使用する連接棒１も従来の第１図に示す
ようにＦＲＰシャフト２０両端２Ａ。

２Ｂにヨーク３Ａ、３Ｂを接合したものであるが、この
連接棒の製法としては、まず通常のＦＲＰパイプの製法
によりＦＲＰパイプを製造し、その両端に通常金属製の
ヨークを接着、圧入などの手段で接合する方法がとられ
、この方法で得られた連接棒においてもつとも重要かつ
問題が多いのは、ＦＲＰシャフト２と金属のヨーク３Ａ
、３Ｂとの接合をいかに精度よく、確実に行なうかとい
う点である。

この接合の確実さによって連接棒の信頼性が決まると言
っても過言ではない。

従来からこの接合法として、ボルトやピンなどによる機
械的結合も考えられるが、この場合ＦＲＰパイプに穴を
設ける必要があり、穴部の応力集中などの為にパイプの
強度低下を引き起こし、あまり好ましい方法とは言えな
い。

結局、ＦＲＰ使用の連接棒では通常の接着によりシャフ
トとヨークとを接合しているのが現状である。

しかし、接着接合の場合も、ヨークとシャフトとの芯合
わせ、いわゆるセンタリングのためヨーりとシャフトの
嵌合に隙間のないことが要求される反面、接着剤が所定
の強度を発揮するためには、均一な肉厚（隙間）が必要
であるなど相反する条件を満たさねばならぬ困難さをと
もなう。

また、たとえそれらの困難さが克服されたとしても、接
着、接合自体の信頼性、すなわち、接合部にボイドが生
ずるなどの欠陥や接着剤自体の化学的な劣化などの問題
が依然として残り、より信頼性のある接合法が望まれて
いる。

そこで、本発明者はＦＲＰを使用した連接棒であって、
ヨークとＦＲＰシャフトとの接合性の改良された連接棒
の取得について鋭意検討を行なった結果本発明に到達し
たもので、従って、本発明の目的は、ＦＲＰを使って機
械的性質のすぐれた連接棒を提供することにある。

この目的は、端部にヨークが嵌合されてなる合成樹脂の
円筒管の外周面に、前記ヨークと接合した繊維強化プラ
スチックス層を形成して特定構造の連接棒とすることに
よって遠戚される。

具体的に、本発明に係る連接棒の製造法を説明し、併せ
て得られた連接棒の構造について以下述べる。

まず二つのヨーク３Ａと３Ｂとを従来法と同じように準
備する。

ヨークは一般に金属から形成されたものが使用されるが
、場合によっては合成樹脂からなるものでもよい。

次に合成樹脂、例えば熱可塑性合成樹脂やＦＲＰでつく
った円筒管４を用意する。

この円筒管４は二つのヨーク間の寸法および芯出し精度
を出す役目をするものであり、目的の精度が達せられれ
ば、その材質等は元来何ら制限をうけないが、軽量化と
いう観点から上記材料が好ましく使用される。

次に円筒管４の両端４Ａ、４Ｂにヨーク３Ａと３Ｂを第
２図（第２図は本発明に係る連接棒の部分的な縦断面図
である）に示されるようにはめこみ、ヨーク３Ａ、３Ｂ
の一部分を含む円筒管４を主体とする円筒体をつくる。

ヨーク３Ａ、３Ｂと円筒管４の接合は圧入、接着、焼き
ばめ、冷しばめまたは溶接などの方法で行なう。

次いで、前記円筒体、すなわち円筒管４とヨーク３Ａ、
３Ｂの一部からなる円筒体をマンドレル代わりにして、
その外周面にＦＲＰ層を形成せしめる。

これは前記円筒体の表面にＦＲＰを積層、巻回してＦＲ
Ｐのシャフト２を成形硬化させると同時に該シャフト２
の端部２Ａと２Ｂにヨーク３Ａと３Ｂをそれぞれ接合す
るのである。

従って、ＦＲＰのマトリックス相、すなわち連続相の樹
脂として好ましくはヨークとの接着性がよい、いわゆる
”Ｃｏ ｃｕｒｉｎｇ ｒｅｓｉｎ”を用いた方がよ
い。

さすれば必ずしもヨークの接着面を加工前処理する必要
はない。

更に以下の方策をとることにより接合を確実にできる。

すなわち、（１）ヨークの接合面に接着剤を塗布してお
いて、ＦＲＰを積層巻回する方法、（２）ヨーク接合面
に凸起、ローレット目、ねじ目等をつける方法、（３）
ヨーク接合面を多角形、楕円などとし、ねじりに対する
接合力を増加させる方法等を採用することによって接合
を確実にすることが可能となる。

かくして第２図かられかるように外観は従来のものと同
じであるが、円筒管４とヨーク３Ａと３Ｂとによって予
めマンドレルに相当する筒状体を形成した上で、それを
利用してＦＲＰ層をその上に形成し、かつヨーク３Ａ、
３Ｂと接合したので、得られたものの接合度は飛躍的に
向上する。

以上、自動単写の連接棒を例にとって詳細な説明を行な
ったが、これらの方法がヨークとＦＲＰ中空体とを一体
化して用いられる他の部材に適用できることは明らかで
あり、また必ずしも両端にヨークがある必要はなく、片
側だけの場合も使用可能である。

また、ヨークとしては、一般に金属を用いることが多い
が、これもとくに材質の限定をうけるものではなく、ま
たその種類はヨークをはじめカップリング、ジヨイント
、ベアリングなどに適用できる。

また、円筒管は本質的に外部にＦＲＰを積層、巻回が可
能な形状であればよいのであるから、これにかえ多角形
状、楕円その他生規則な形状のものも利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の連接棒の一部縦断した側面図であり、第
２図は本発明の連接棒の部分的な縦断面図である。 １・・・・・・連接棒、４・・・・・・円筒管、２・・
・・・・シャフト３Ａ、３Ｂ・・・・・・ヨーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 端部にヨークが嵌合りπなる合成樹脂の内筒管の外
   周面に、前記ヨークと接合した繊維強化プラスチツク層
   を形成してなる連接棒。