JPS6134980B2

JPS6134980B2 -

Info

Publication number: JPS6134980B2
Application number: JP8570078A
Authority: JP
Inventors: Rairu Uanooken Richaado
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1978-07-15
Filing date: 1978-07-15
Publication date: 1986-08-11
Also published as: JPS5515801A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景発明の分野本発明は改良された回転要素、特に力を伝達す
るための、ならびに軸方向の力およびねじり力を
支承する力を保持するための複合体管状要素に関
する。

従来回転体または駆動軸のごとき力を伝達する
ための回転要素は一般に金属から製作した。これ
は金属製の回転体または駆動軸は耐久性が大きい
と一般に信じられていたためである。しかしなが
ら周知のごとく金属製の回転体または駆動軸は多
くの欠点を有する、例えばトラツクに単一の長い
金属製駆動軸を使用することは、軸が回転すると
きに軸本体に遠心力が作用するので、不可能でな
いとしても実際的ではない。従つて軸の回転速度
が増加するとともに、軸の不つり合いが急激に増
加して、軸を曲げる原因となる。しかしながら軸
の金属は弾性を有するので曲げを弱めて、調和振
動をおこす。この振動が増大して最大となるとき
の速さを危険速さという。トラツク用の長い金属
軸の危険速さは低くすぎるので実際にこれを使用
することができない。

単一の長い軸の危険速さの制限を克服するため
の代表的な手段として多重セクシヨン軸を使用す
る。実際トラツク駆動軸の場合に、単一の長い回
転軸よりも伝達チエーンに４個の比較的短かい中
実金属円筒を自在継手などによつて相互に連結し
て使用することが知られている。各継手において
は支承部の取り付けブラケツトなどを必要とす
る。これらの多重構成要素はトラツクの全重量を
増加させるのみならず、使用中に金属製回転軸が
摩耗して通常有する耐久力を完全に損なう傾向が
ある。

こうして回転軸の許容周速度は、その設計およ
びその構造に使用する材料によつて決定される。
もちろん軸方向曲げ強さの大きい軽量の回転体ま
たは駆動軸を設計することによつて、現在構造さ
れている全金属製軸で現在可能なよりも危険速さ
を高めることができる。過去において軽量駆動軸
の設計がみられた。たとえば螺旋状に巻いたフイ
ラメントをエポキシ樹脂のごとき樹脂で含浸して
金属管を補強し、これによつて金属部および連続
するフイラメント巻線で補強したプラスチツク部
からなる複合体構造を形成する。このような複合
体構造は極めて高い周速度に耐えることができる
が、また欠点も多い。たとえばこのように螺旋状
に巻いた回転体は駆動軸として使用するときに軸
方向曲げ強さが適当ではない。

管状金属軸を繊維補強樹脂で被覆することに伴
なう他の困難は、２種の基本的材料、すなわち金
属および繊維補強樹脂の物理的性質に重要な相違
があることによる。回転体または駆動軸の必要な
性能を得るためには実質的なねじり力、引張り力
および圧縮力を吸収しかつ伝達するときに調和し
て動作するようにこの２種の材料を組み合せる必
要がある。またプラスチツクおよび金属のごとき
異なる２種の材料を結合するときに耐久性が問題
になりがちであることに留意すべきである。従つ
て必要な強さ、軽量さおよび負荷能力を有する改
良された回転体または駆動軸を経済的に製造する
必要がなお存在するのである。

発明の要約一般にいつて本発明は実質的なねじり力、引張
り力および圧縮力を伝達する改良された管状複合
体であつて、樹脂母材に埋没した一方向の補強繊
維フイラメントによつて一次的に軸方向の力を支
承し、かつ金属管によつ一次ねじり力を支承し、
その繊維が所定の配向角に配向していることによ
つて繊維補強樹脂および金属管の物理的性質、特
にこれらの熱膨張係数の重要な相違を補償する管
状複合体を提供することである。

本発明の１つの実施態様として、好ましくはア
ルミニウムよりなる金属管状心材の外表面の上に
構造用金属接着層を有し、この層の上に樹脂を含
浸した、特にカーボンまたはグラフアイトからな
る一方向の補強繊維および製繊されたガラス繊維
を交互に積層し、このとき製繊されたガラス繊維
層から始め、次に樹脂を含浸した一方向に連続す
る補強繊維層というように交互に順次積層し、最
後は樹脂を含浸した一方向に連続する補強繊維層
とする。そして樹脂を含浸した一方向に連続する
繊維の各層はその繊維の配向角を金属管の長手軸
に対して約５〜約12゜の角度としかつ次の層に対
して反対方向に配向させる。また製繊されたガラ
ス繊維層の繊維は管状金属心材の長手軸に対して
０゜と90゜との角度に配向させる。一方向に連続
する補強繊維はカーボン繊維、特にヤング弾性率
が約2.1×10⁶〜約3.5×10⁶Kg／cm²（約30×10⁶〜約
50×10⁶psi）、引張り強さが、約21000〜約28000
Kg／cm²（約300000〜約400000psi）であるグラフ
アイト繊維が好ましい。

本発明のこれらのおよびその他の実施態様は、
図面を参照して次に詳細な説明を読めば、さらに
明かになるであろう。

本発明の詳細な記載添付図面において対応する部材は同一の参照数
字で指示していることに留意すべきである。

本発明の駆動軸は第１および２図において示す
ごとく円筒形中空管の金属心材２５を有する。駆
動軸に必要な強さをもたせるために金属管はアル
ミニウムまたはマグネシウムの合金から製造する
ことが好ましい。特にアルミニウム合金2024，
7075，7078および6061から心材２５を製造するこ
とが好ましい。前記合金の数字は米国規格合金組
成に対応するものである。特にこれらの合金がＴ
−６テンパであることが好ましい。前記組成およ
びテンパの合金は市販されており、肉厚円筒形ビ
レツトを引出しまたは押出しなどの標準的技術に
よつて管状製品に成形することができる。

本発明の管状複合体を製造するには、金属心材
２５を完全に浄化する必要がある。おこりうる表
面の汚染を防止するために、一般にアルコールま
たはクロロフルオロカーボンのごとき溶剤を使用
して痕跡の潤滑剤、グリースなどを除去して、金
属心材２５を最終的に浄化する。

本発明の金属心材２５に巻き付ける、樹脂を含
浸した一方向に連続する補強繊維およびガラス繊
維スクリムからなるシースを心材２５に接着して
実質的にこれと一体化する。この樹脂含浸繊維材
からなるシースを製造するには、異なる材料の
層、実際にこれは２層以上の繊維強化樹脂から製
造し、含浸した樹脂を硬化させて最終的に相互に
接着する。

管状複合体を製造するには、一般に四角形、好
ましくは直方形の層２６のごときシートを、プラ
スチツク樹脂を含浸した一方向に連続する補強繊
維からなるシートから切り取る。この繊維はカー
ボンまたはグラフアイトの繊維であることが好ま
しい。なお以下便宜上これらを総称してグラフア
イト繊維という。図示のごとくこの層２６は、仕
上り複合体管状要素の補強層の軸長よりも僅かに
長く切ることが好ましい。このように僅かに長く
切る理由は以下の説明で明かにするごとく製造を
容易にするためである。含浸繊維からなる長方形
のシート材２６の幅は金属心材２５の周囲の少な
くとも約２倍にすることが好ましい。換言すれば
樹脂で含浸したグラフアイト繊維を金属心材２５
の周囲に少なくとも２回完全に巻き付けることが
できる幅とすべきである。この含浸繊維シート材
は幅を大きくすることができるが、半端が出ない
ように金属心材に巻き付ける幅にすることが大切
であつて、さもないと軸の平衡を害なう。四角形
シート２６のグラフアイト繊維２２を含浸する樹
脂材料は熱硬化性樹脂である。これにはエポキシ
樹脂またはポリエステル樹脂が適当である。

エポキシ樹脂はポリエポキシドであつて、周知
のごとくオキシラン環を含む化合物と、ヒドロキ
シ基またはアミン、酸もしくはアルデヒドの如き
活性水素原子を含む化合物との縮合生成物であ
る。もつとも通常なものとしてはエピクロロヒド
リンとビスフエノールまたはその同族体との縮合
生成物がある。

ポリエステル樹脂は多塩基性酸と多価アルコー
ルとの重縮合生成物であり、代表的なものとして
はポリエチレンテレフタレートのごときポリテレ
フタレートがある。

従来公知のごとく、これらの熱硬化性樹脂は硬
化剤などの改質剤を含む。しかしこの縮合物を製
造することは本発明一部を構成するものではな
い。実際に好ましい改質エポキシ樹脂を含浸した
グラフアイト繊維材料は市販されており、たとえ
ばニユーヨーク市のCelanese Corporationの
Narmco Division発売の商品名Rigidite5209，
Rigidite5213が市販されている。なおその他の市
販の樹脂含浸グラフアイト繊維も業界において知
られている。

一般に樹脂を含浸した四角形シート２６は厚み
を約0.018〜約0.025cm（約0.007〜約0.01in）と
し、熱硬化性樹脂母材に約50〜約60体積％のグラ
フアイト繊維を含むことができる。本発明で使用
する四角形シート２６は54〜58体積％の一方向に
連続したグラフアイト繊維をエポキシ樹脂母材中
に含むことが好ましい。実際このグラフアイト繊
維はヤング弾性率が2.1×10⁶〜3.5×10⁶Kg／cm
（30×10⁶〜50×10⁶psi）、引張強さが約300000〜
約400000psiであることが好ましい。

再び図面にもどり、製織されたガラス繊維布か
らなる四角形シート材層が２７と指示されてい
る。これは寸法がシート２６と同一である。製織
されたガラス繊維布からなる四角形シートは厚み
を約0.0025〜約0.0051cm（約0.001〜約0.002in）
とし、製織されたガラス繊維布はガラス繊維スク
リムとして市販されているものが好ましい。特に
ニユーヨーク市、Burlington Glass Fabric
Conpany発売のガラス繊維スクリムStyle107が有
効である。図示のごとく、製織されたガラス繊維
布の繊維２１は四角形のシート材の長軸に対して
０゜と90゜との角度をなす。

第１図に示す切欠き層において、第１の四角形
シート２６の樹脂で含浸した一方向に連続するグ
ラフアイト繊維２２は、第１層の長軸に対して特
定の角度Θ_１に配向している。次の層２８におい
ては一方向に連続するグラフアイト繊維２０が第
２層の長軸に対して第１層と反対方向に特定の角
度Θ_２に配向している。この角度は、第１層２６
の繊維の配向角とは反対の符号を有することは勿
論であるが、角度は同じ大きさとすることが好ま
しい。

複合体軸の製造において重量させる、樹脂を含
浸した連続するグラフアイト繊維および製織した
ガラス繊維は原材料から所望の平坦な形状と寸法
に切り取ることができる。各層は同一の形状と寸
法に切り取る。前記のごとく、直方形材の幅すな
わち短辺は管状金属心材２５の周囲を少なくとも
２回巻くのに十分な長さとする。また前記のごと
く、この長辺は一般に回転軸の所定の長さによつ
て規定し、仕上り複合体管状要素の長手方向の長
さよりも僅かに長くすることが好ましい。

異なるシート材層を交互に配置する、たとえば
底層は樹脂含浸グラフアイト繊維層、次にガラス
繊維層、さらに他の樹脂含浸グラフアイト繊維
層、さらに他のガラス繊維層のごとくにする。た
とえば第１図において、ガラス繊維層１７，２
７，２９とグラフアイト繊維層２６，２８，３０
とを交互に配置してある。

しかし樹脂を含浸した一方向に補強する繊維か
らなる順次配置する各層において、補強繊維をこ
の層の長軸に対して所定の角度をなすように配向
し、一般にこの配向角を約８〜約12゜、好ましく
は約10゜とし、またこの順次配置する各層におけ
るグラフアイト繊維の配向角は、次の層の繊維配
向に対して反対方向の同一角度とすることが特に
好ましい。こうして第１図に示すごとく、四角形
のシート材の長手方向に対して、シート２６の繊
維２２の配向角はθ_１であり、シート２８の繊維
２０の配向角はθ_２である。シート３０において
は管状心材の長手軸に対する配向角はθ_１であ
る。しかしいかなる場合においても、θ_１とθ_２
とは符号のみが反対な同一角度である。

所定の平担な寸法に切り取つた個別の層を配置
するときに、製織されたガラス繊維層をグラフア
イト層の上に有する樹脂を含浸したグラフアイト
繊維シート材からなる１組の層を形成することが
特に好ましい。そしてこの１組の層を他の１組の
層の上に配置し、順次配置するこの各組の層はそ
の正面の辺を、心材の直径の約１／２だけ、前の
１組の層よりずらせる。こうして、第１図に示す
ごとく外側の樹脂含浸グラフアイト繊維３０の次
にガラス層２９、グラフアイト層２８、ガラス層
２７、グラフアイト層２６およびガラス層１７を
配置する。

第２図の配置に示すごとく、第１組の層は、樹
脂含浸グラフアイト繊維シート材３２の上にガラ
ス繊維層３３を重畳させたものであり、第２組の
層は樹脂割浸グラフアイトシート材３０の上にガ
ラス繊維シート材３１を重畳させたものであつ
て、第１組の層に対して心材２５の直径の約1/2
に等しい長さだけずらせて配置する。第３組の層
は同様に樹脂含浸グラフアイト繊維シート材２８
の上に製織されたガラス繊維２９の層を重畳させ
たものであつて、これは実質的に第１組の層に対
応して配置する。第４組の層は樹脂含浸グラフア
イト繊維２６の上にガラス繊維層２７を重畳させ
たものであり、第２組の層と同様に第３組の層の
辺とはずらせて配置たする。こうしてグラフアイ
ト繊維およびガラス繊維からなる各組の層を四角
形のシートの長手辺すなわち長辺から交互にずら
せて配置する。

第４図にはガラス繊維および樹脂含浸繊維の好
ましい他の配置を示す。この実施態様において
は、シート２６，２７，２８，２９の幅は心材２
５に少なくとも丁度２回巻き付けるのに十分な幅
とし、また層１９の幅は心材２５に丁度１回巻き
付けるのに十分な幅とする。

第１ないし４図に示す層１９は金属接着剤であ
る。本発明の実施において使用するこの金属接着
剤はプラスチツクを金属に結合するのに使用する
代表的な結合剤；たとえばエラストマ改質エポキ
シ樹脂またはエラストマ改質尿素樹脂である。こ
の接着剤の一例としてポリサルフアイドエラスト
マ改質エピクロロヒドリンビスフエノール樹脂が
ある。たとえばニユーヨーク市Namco Division
of Celanese Corporation発売のエラストマ改質
エポキシ剤であるMetalbond1133のごとき、多く
の構造用接着剤が市販されている。また他の例と
してニユージヤージー州Wayne市のAmerican
Cyanamid発売のFM123−２がある。構造用接着
剤は、その物理的コンシステンシーが許すなら
ば、第１図に示す１７のごときガラス繊維シート
材の上側に、シートの全上面を被うように、刷毛
塗りまたはスプレー塗りして適用することができ
る。またこのとき金属心材２５の周囲にたとえば
刷毛塗りまたはスプレー塗りをすることもでき
る。本発明の実施において、第１ないし４図のご
とくシート材１９のごときシート材薄膜の形の接
着剤を使用することが特に好ましい。このシート
材はたとえば層２６と同一の形状寸法に切り取る
か、または第５図に示すごとく心材２５の周囲を
完全に１巻きするように切る。

さらに、金属心材２５を適当に浄化した後にこ
の心材の外側に、層１９で使用するものと同一接
着剤の溶液を、刷毛塗りまたはスプレー塗りによ
つて適用することが特に有利であることがわかつ
た。

一般に本発明の実施において使用する構造用金
属接着剤層の量は約0.0098〜約0.0198ｇ／cm²（約
0.020〜約0.040d/t²）とすべきであり、約
0.0147ｇ／cm²（約0.030d/ft²）とすることが特
に好ましい。この接着剤の適用量が、プラスチツ
ク樹脂を金属心材に適当に接着するためのみなら
ず、金属管材のねじり剛性をグラフアイト繊維補
強の長手方向の曲げ剛性と協働させるためにも重
要なことは明かである。

いずれにせよ、構造用接着剤１９と、樹脂含浸
グラフアイト繊維層およびガラス織物を重畳させ
た複数組の層とからなる長方形の積層材を金属心
材２５の周囲に巻き付ける。もちろん接着層を管
状金属心材２５と接触させ、かつ一方向に連続す
るグラフアイト繊維を金属心材の長手軸に対して
＋５〜＋12゜または−５〜−12゜に配向させるこ
とに留意すべきである。この積層構造を金属心材
の周囲に巻き付けるとともに、もし端が重なるに
しても極めて僅かにすることが特に好ましい。金
属心材に必要な材料層を巻き付けた後に、これら
の材料をたとえばセロフアンテープのごとき材料
で固定する。あるいは心材および樹脂で含浸した
グラフアイト繊維で補強した外側の材料からなる
集合体は、実際に型として作用する（図示しな
い）熱収縮性ポリプロピレンフイルムを巻き付け
て固定した後、これを後に記載するごとく除去す
ることできる。

金属心材に必要な層数の材料を巻き付けた集合
体をオーブンに入れて種々に巻き合わせた個別な
層を相互に接着させるのに十分な温度に加熱す
る。集合体を加熱する温度はグラフアイト繊維に
含浸するために使用する樹脂の種類を含めた多く
の要因によつて変化する。この加熱温度は周知の
ものである。代表的なものとして改質エポキシ樹
脂含浸グラフアイト繊維についてはこの温度は約
100〜約180℃であり、約140℃が好ましい。

金属心材の周囲に種々の層を固定するために外
側に巻き付けるポリプロピレンフイルムを使用す
るときに、回転軸の表面からこのフイルムを手で
剥せばよいので極めて簡単である。もし回転軸の
表面に欠陥があるときは、砂やすり研摩または研
削などによつて除去することができる。また所望
ならば回転軸を塗装することができる。

特に肉厚のガラス繊維スクリムおよび樹脂を含
浸したグラフアイト繊維を管状心材２５に形成す
るこれらの例において心材に多数の多重層を巻き
付けた後に、この集合体をオーブンで加熱して硬
化させ、この硬化した集合体の上にさらにガラス
繊維および樹脂含浸繊維を巻き付けて最初の巻き
付けと同様に加熱して硬化させる。こうして心材
に必要な被覆を設けるのに必要な回数だけこの操
作を反復することができる。

複合体管状材の突き合わせ端を常に完全に平坦
にすることができるとは限らないことを考慮して
前に指摘したごとく仕上り複合体管状要素の必要
な長さよりも僅かに長い積層シート材を使用する
ことが一般に好ましい。こうすれば必要ならば複
合体管状要素の突き合せ端を完全に真直にするに
は、単に管を半径方向に切ることによつて第５図
に示すごとき丸い肩部５をなくすることができ
る。

この巻き付け処理は特に実質的にねじり力、引
張り力および圧縮力を伝達する複合体軸について
記載したが特定用途の複合体軸についてこれまで
記載しなかつた。

本発明をさらに説明するために、トラツク用の
代表的な複合体軸について説明する。この用途の
代表的な金属心材２５は長さが244〜305cm（８〜
10ft）、内径が6.09〜11.4cm（２3/4〜４1/2in）、
外径が7.62〜12.7cm（３〜5in）である。この軸は
構造用金属接着剤層の適用量が約0.0098〜約
0.0195ｇ／cm²（約0.020〜約0.0401b/ft²）であ
る。この構造用接着層の上に各組がガラス繊維ス
クリムおよびエポキシ樹脂を含浸した一方向に連
続するグラフアイト繊維シート材からなる組の層
を２〜10組接着する。製織されたガラス繊維層は
駆動軸の長手軸に対して０゜と90゜とに配向さ
せ、グラフアイト繊維の各層は約10゜とするか、
次に続く層とは反対方向とする。以下この配向を
グラフアイト繊維は長手軸に対して±10゜に配向
させるという。

これに対して、代表的な標準寸法の乗用車につ
いては、本発明の複合体駆動軸のアルミニウム心
材は長さが約102〜183cm（約40〜72in）、外径が
6.35〜7.62cm（２1/2〜3in）、内径が5.71〜6.99cm
（２1/4〜２3/4in）である。この複合体駆動軸
は、各組が製織されたガラス繊維およびエポキシ
樹脂で含浸した一方向に連続するグラフアイト繊
維からなる組の層を２〜10組設ける。トラツクの
駆動軸におけると同様に、グラフアイト繊維は駆
動軸の長手軸に対して±10゜に配向させる。さら
に、金属心材と補強層との間に構造用金属接着剤
層を挿入する。

上記のごとく、軸方向の圧縮力およびねじり力
を伝達するための複合体管状要素の形成に伴なう
困難の１つは金属心材および繊維補強樹脂層の物
理的性質が極めて相違するので各樹脂層が心材と
は反対に動作する傾向がある。本発明は、複合体
の極めて相違する２種の材料を相互に協働させ、
調和して動作させ、これによつて改良された軽量
でかつ強力な回転体または軸を提供することの発
見にもとずくものである。このように協働させる
ことの解決法は２つの極めて重要な特徴に存在す
る、すなわち(a)補強材中のグラフアイト繊維およ
びガラス繊維の配向を適当にすること、(b)金属心
材と連続するグラフアイト繊維補強層との間に構
造用金属接着剤層を設けることである。

本発明は上記開示において広範囲に変更または
置換を行なうことができることは明かであり、従
つて特許請求の範囲は、本発明の精神および上記
範囲と一致するごとく広く解釈すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は交互に重畳する樹脂を含浸した一方向
の繊維補強層およびガラス繊維シートの金属心材
に対する関係を示す。本発明の管状複合体の製造
工程図であり、第２，３および４図は管状金属心
材に巻き付けるべく配置した樹脂を含浸した一方
向の補強繊維およびガラス繊維シートが交互に重
畳する関係を拡大して示す、本発明の管状複合体
の製造工程図であり、第５図は補強繊維層より長
い心材を有する複合体軸の斜視図である。５…肩部、１９…接着層、１７，２７，２９，
３１，３３…ガラス繊維布層、２０，２２…グラ
フアイト繊維、２１…ガラス繊維、２５…金属心
材、２６，２８，３０，３２…樹脂含浸グラフア
イト繊維シート材層。

Claims

【特許請求の範囲】１実質的なねじり力、引張り力および圧縮力を
転達するための管状複合体であつて、管状金属心材と、この金属心材の外面に適用する構造用金属接着
層と、前記管状金属心材の周囲に巻き付ける、樹脂を
含浸した一方向に連続する補強繊維が重畳する複
数の層であつて、この樹脂含浸補強繊維からなる
各層は一般に四角形であつて、この層の補強繊維
は前記管状金属心材の長手軸に対して約５〜約12
゜の角度に配向しかつ次の樹脂含浸繊維層の繊維
に対して反対方向に配向している複数の樹脂含浸
繊維層と、前記重畳する樹脂含浸繊維層の各層の間に挿入
した製織されたガラス繊維布層と、前記構造用金属接着層と前記重畳する樹脂含浸
繊維層との間に挿入した製繊されたガラス繊維布
層と、からなる管状複合体。２前記樹脂が熱硬化性樹脂である、特許請求の
範囲第１項記載の管状複合体。３前記補強繊維がカーボンおよびグラフアイト
から選択され、かつこの繊維が管状金属心材の長
手軸に対して約10゜の角度に配向している、特許
請求の範囲第２項記載の管状複合体。４前記製繊されたガラス繊維布層の繊維が管状
金属心材の長手軸に対して０゜と90゜との角度に
配向している、特許請求の範囲第３項記載の管状
複合体。５前記金属心材がアルミニウム合金より選択さ
れた、特許請求の範囲第４記載の管状複合体。６前記構造用金属接着剤は適用量が約0.0098〜
約0.0195ｇ／cm²（約0.020〜約0.0401b/ft²）であ
る、特許請求の範囲第５項記載の管状複合体。７力を伝達するための複合体軸であつて、管状
金属心材の周囲に約0.0098〜約0.0195ｇ／cm²（約
0.020〜約0.0401b/ft²）の量の構造用金属接着層
を適用した管状金属心材と、この金属心材の周囲に巻き付けた、樹脂を含浸
した一方向に連続する補強繊維からなる複数の層
であつて、この繊維補強シート材繊維はヤング弾
性率が約2.1×10⁶〜約3.5×10⁶Kg／cm²（約30×10⁶
〜約50×10⁶psi）、引張り強さが約21000〜約
28000Kg／cm²（約300000〜約400000psi）であるカ
ーボンおよびグラフアイトの繊維から選択され、
前記樹脂含浸補強繊維からなる各層は一般に四角
形であつて、この各層は幅が管状金属心材の直径
の２倍以上の整数倍であり、この各層は隣接層に
対して反対方向の角度に配向し、すなわち各層の
繊維は管状金属心材の長手軸に対して約５゜〜約
12゜の角度に配向しているが隣接層に対して反対
方向に配向している複数の樹脂含浸繊維層と、相互に隣接する樹脂含浸繊維層の間に挿入した
製繊されたガラス繊維布層であつて、この布が管
状金属心材の長手軸に対して０゜と90゜との角度
に配向している製繊されたガラス繊維布層とからなる複合体軸。８繊維補強樹脂シースを巻き付けた管状金属心
材を有する、力を伝達するための改良された複合
体回転要素であつて、前記管状金属心材と前記繊維補強樹脂シースと
の間に約0.0098〜約0.0195ｇ／cm²（約0.020〜約
0.0401b/ft²）の量の構造用金属接着層を挿入して
有し、前記補強繊維がカーボンおよびグラフアイトか
ら選択された一方向に連続する補強繊維からなる
層と製繊されたガラス繊維布層とを交互に重畳さ
せてなり、前記製繊されたガラス繊維布層が金属心材の長
手軸に対して０゜と90゜との角度に配向し、前記一方向に連続する補強グラフアイト繊維
が、管状金属心材の長手軸に対して＋５゜〜＋12
゜または−５゜〜−12゜の角度に配向している複合体回転要素。９トラツクまたは乗用車の複合体駆動軸であつ
て、アルミニウム合金から形成した管状金属心材
は、内径が約5.71〜約11.4cm（約２1/2〜約４1/2
in）、外径が約6.35〜約12.7cm（約２1/2〜5in）で
あり、かつその周囲に約約0.0098〜約0.0195ｇ／
cm²（約0.020〜約0.0401b/ft²）の量の構造用金属
接着層を有し、各組がガラス繊維スクリムおよびエポキシ樹脂
で含浸した一方向に連続するグラフアイト繊維シ
ート材からなる組の層約２〜約10組を前記接着層
によつて前記心材に接着してあり、前記ガラス繊維スクリム層および前記グラフア
イト繊維シート材層からなる組の各層は、ガラス
繊維スクリムの繊維が管状心材の長手軸に対して
０゜と90゜との角度に配向し、グラフアイト繊維
シート材のグラフアイト繊維は心材の長手軸に対
して約10゜の角度に配向しかつ各グラフアイト繊
維シート材の層は同一角度である次の層に対して
反対方向に配向している複合体駆動軸。１０繊維補強樹脂シースを巻き付けた管状金属
心材からなる、力を転達するためのならびに軸方
向の力およびねじり力を、支承する力を保持する
ための複合体管状軸の製法であつて、前記管状心材の周囲を約0.0098〜約0.0195ｇ／
cm²（約0.020〜約0.0401b/ft²）の量の構造用金属
接着剤で被覆し、各組が長さが幅より大きい四角形シート材の第
１層および第２層を積層してなる複数の組の層を
形成し、その第１層は製繊されたガラス繊維布層
とし、その第２層は樹脂で含浸した一方向に連続
する補強繊維層とし、前記シート材の幅は前記心
材の直径の２倍以上の整数倍とし、前記ガラス繊
維布層の繊維は前記シート材の長手方向に対して
約０゜と約90゜との角度に配向させ、前記補強繊
維は前記シート材の長手方向に対して約５゜〜約
12゜の角度に配向させ、各組の層はその一方向に連続する補強繊維がそ
の前の組の層の繊維に対して反対方向に配向する
ように配置し、このように配置した組の層を、接着層によつて
被覆した心材の周囲に巻き付けて集合体を形成
し、ついでこの集合体を、樹脂が硬化するために十
分な温度で加熱する複合体管状軸の製法。１１前記集合体を約100〜約180℃の温度に加熱
する、特許請求の範囲第１０項記載の複合体管状
軸の製法。１２アルミニウム、アルミニウム合金およびマ
グネシウムから選択された金属から管状心材を形
成し、この金属心材を約0.0098〜約0.0195ｇ／cm²（約
0.020〜約0.0401b/ft²）の量の構造用金属接着剤
で被覆し、各組が製繊されたガラス繊維スクリムおよび樹
脂で含浸した一方向に連続する補強繊維シート材
からなる複数の組の層を形成し、この組の各層は
直方形とし、その幅を心材の直径の２倍以上の整
数倍とし、前記ガラス繊維スクリムの繊維を前記
直方形の長手方向に対して０゜と90゜との角度に
配向させ、かつ前記繊維シート材の連続する繊維
を前記直方体の長手方向に対して５〜12゜の角度
に配向させ、前記接着剤によつて被覆した心材に前記シート
材の複数の組の各層を巻き付け、順次重畳する各
組の層は、前記連続する繊維を前記心材の長手軸
に対して５〜12゜の同一角度に配向させるが、そ
の前の組の層の方向とは反対方向に配向させ、ついで前記シート材を巻き付けた金属心材の樹
脂を硬化させる複合体管状軸の製法。１３前記樹脂が熱硬化性樹脂であり、前記繊維
がカーボンおよびグラフアイトの繊維から選択さ
れた、特許請求の範囲第１２項記載の複合体管状
軸の製法。１４前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である、
特許請求の範囲第１３項記載の複合体管状軸の製
法。１５前記繊維が前記心材の前記長手軸に対して
約10゜の角度に配向している、特許請求の範囲第
１４項記載の複合体管状軸の製法。１６前記複数の組の層は約２〜約12組である、
特許請求の範囲第１５項記載の複合体管状軸の製
法。１７前記複数の組の層を巻き付けた心材を約
100〜約180℃の温度で加熱して樹脂を硬化させ
る、特許請求の範囲第１６項記載の複合体管状軸
の製法。