JP2002372027A - 繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフト - Google Patents
繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフトInfo
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- JP2002372027A JP2002372027A JP2001180249A JP2001180249A JP2002372027A JP 2002372027 A JP2002372027 A JP 2002372027A JP 2001180249 A JP2001180249 A JP 2001180249A JP 2001180249 A JP2001180249 A JP 2001180249A JP 2002372027 A JP2002372027 A JP 2002372027A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】結合部材とのセレーション結合部分における結
合力のバラつきを抑えることが可能な繊維強化プラスチ
ック製パイプを提供すること。 【解決手段】繊維強化プラスチック製パイプ12の端部
には、ユニバーサルジョイントのヨーク13がセレーシ
ョン結合されている。同パイプ12の端部には強化部1
6が設けられている。同強化部16の内周面16aは、
パイプ12の末端側において、ヨーク13の切り込み歯
15aの切り込み深さを浅くするように拡径されてい
る。
合力のバラつきを抑えることが可能な繊維強化プラスチ
ック製パイプを提供すること。 【解決手段】繊維強化プラスチック製パイプ12の端部
には、ユニバーサルジョイントのヨーク13がセレーシ
ョン結合されている。同パイプ12の端部には強化部1
6が設けられている。同強化部16の内周面16aは、
パイプ12の末端側において、ヨーク13の切り込み歯
15aの切り込み深さを浅くするように拡径されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化プラスチ
ック製パイプ及び同パイプを用いた動力伝達用シャフト
に関する。
ック製パイプ及び同パイプを用いた動力伝達用シャフト
に関する。
【0002】
【従来の技術】図5(a)及び図5(b)に示すよう
に、自動車のパワートレーンに用いられるプロペラシャ
フト101として、繊維強化プラスチック製パイプ(以
下単にパイプとする)102の端部に、ユニバーサルジ
ョイントのヨーク103を結合してなるものが存在す
る。
に、自動車のパワートレーンに用いられるプロペラシャ
フト101として、繊維強化プラスチック製パイプ(以
下単にパイプとする)102の端部に、ユニバーサルジ
ョイントのヨーク103を結合してなるものが存在す
る。
【0003】前記パイプ102とヨーク103との結合
にはセレーション結合が用いられている。つまり、ヨー
ク103に設けられた円筒部104をパイプ102の端
部に圧入する際に、同円筒部104の外周面に形成され
た切り込み歯104aでパイプ102の内周面102a
に刻み目を刻設しながら、同切り込み歯104aをパイ
プ102の内周面102aに喰い込ませることで、パイ
プ102とヨーク103とが結合されている。
にはセレーション結合が用いられている。つまり、ヨー
ク103に設けられた円筒部104をパイプ102の端
部に圧入する際に、同円筒部104の外周面に形成され
た切り込み歯104aでパイプ102の内周面102a
に刻み目を刻設しながら、同切り込み歯104aをパイ
プ102の内周面102aに喰い込ませることで、パイ
プ102とヨーク103とが結合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ヨーク10
3の円筒部104は、開口側である先端104b側の剛
性が、閉口側である基端104c側の剛性より低くなっ
ている。従って、パイプ102に対する円筒部104の
圧入時において、同円筒部104の先端104b側が基
端104c側よりも大きく縮径変形してしまう。
3の円筒部104は、開口側である先端104b側の剛
性が、閉口側である基端104c側の剛性より低くなっ
ている。従って、パイプ102に対する円筒部104の
圧入時において、同円筒部104の先端104b側が基
端104c側よりも大きく縮径変形してしまう。
【0005】このため、図5(b)に示すように、円筒
部104の切り込み歯104aがパイプ102の内周面
102aに対して傾斜し、切り込み歯104aのパイプ
102に対する切り込み深さに、パイプ102の軸方向
前後でバラつきが生じていた。よって、プロペラシャフ
ト101の動力伝達時において、パイプ102とヨーク
103とのセレーション結合部分の局部(切り込み歯1
04aによる切り込み深さが深い円筒部104の基端1
04c側)に応力集中を生じる問題があった。
部104の切り込み歯104aがパイプ102の内周面
102aに対して傾斜し、切り込み歯104aのパイプ
102に対する切り込み深さに、パイプ102の軸方向
前後でバラつきが生じていた。よって、プロペラシャフ
ト101の動力伝達時において、パイプ102とヨーク
103とのセレーション結合部分の局部(切り込み歯1
04aによる切り込み深さが深い円筒部104の基端1
04c側)に応力集中を生じる問題があった。
【0006】本発明の目的は、結合部材とのセレーショ
ン結合部分における結合力のバラつきを抑えることが可
能な繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャ
フトを提供することにある。
ン結合部分における結合力のバラつきを抑えることが可
能な繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャ
フトを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、端部に結合部材がセレーション結
合されて使用される繊維強化プラスチック製パイプにお
いて、前記端部の内外周面のうち、結合部材が結合され
る側の周面が、パイプの末端側において結合部材とのセ
レーション結合を浅くする方向に径変化されていること
を特徴とする繊維強化プラスチック製パイプである。
に請求項1の発明は、端部に結合部材がセレーション結
合されて使用される繊維強化プラスチック製パイプにお
いて、前記端部の内外周面のうち、結合部材が結合され
る側の周面が、パイプの末端側において結合部材とのセ
レーション結合を浅くする方向に径変化されていること
を特徴とする繊維強化プラスチック製パイプである。
【0008】この構成においては、結合部材とのセレー
ション結合が偏って深くなりがちであった末端側の周面
が、同結合部材とのセレーション結合を浅くする方向に
予め径変化されている。従って、パイプと結合部材との
セレーション結合部分における結合力のバラつきを抑え
ることができる。
ション結合が偏って深くなりがちであった末端側の周面
が、同結合部材とのセレーション結合を浅くする方向に
予め径変化されている。従って、パイプと結合部材との
セレーション結合部分における結合力のバラつきを抑え
ることができる。
【0009】請求項2の発明は請求項1において、前記
端部において結合部材が結合される側の周面は、パイプ
の末端に近づくに連れて連続的に径変化されていること
を特徴としている。
端部において結合部材が結合される側の周面は、パイプ
の末端に近づくに連れて連続的に径変化されていること
を特徴としている。
【0010】この構成においては、パイプと結合部材と
のセレーション結合部分における結合力のバラつきを、
より効果的に抑えることができる。請求項3の発明は請
求項1において、請求項2以外の好適な態様を限定する
ものである。すなわち、前記端部において結合部材が結
合される側の周面は、パイプの末端に近づくに連れて段
階的に径変化されている。
のセレーション結合部分における結合力のバラつきを、
より効果的に抑えることができる。請求項3の発明は請
求項1において、請求項2以外の好適な態様を限定する
ものである。すなわち、前記端部において結合部材が結
合される側の周面は、パイプの末端に近づくに連れて段
階的に径変化されている。
【0011】請求項4の発明は請求項1〜3のいずれか
において、パイプと結合部材との好適な結合態様を限定
するものである。すなわち、前記端部の内周面に結合部
材が結合され、同端部の内周面はパイプの末端側がその
他の部位よりも大径とされている。
において、パイプと結合部材との好適な結合態様を限定
するものである。すなわち、前記端部の内周面に結合部
材が結合され、同端部の内周面はパイプの末端側がその
他の部位よりも大径とされている。
【0012】請求項5の発明は請求項1〜4のいずれか
において、前記端部には強化繊維よりなる周方向巻層を
含む強化部が設けられていることを特徴としている。こ
の構成においては、強化部によって、結合部材の圧入時
におけるパイプ端部の変形が抑制される。
において、前記端部には強化繊維よりなる周方向巻層を
含む強化部が設けられていることを特徴としている。こ
の構成においては、強化部によって、結合部材の圧入時
におけるパイプ端部の変形が抑制される。
【0013】請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれ
かに記載の繊維強化プラスチック製パイプと、同パイプ
の端部において内外周面の一方に円筒部を以ってセレー
ション結合された結合部材とからなる動力伝達用シャフ
トであって、前記円筒部の肉厚は基端から先端側に向か
って連続的に薄くされていることを特徴とする動力伝達
用シャフトである。
かに記載の繊維強化プラスチック製パイプと、同パイプ
の端部において内外周面の一方に円筒部を以ってセレー
ション結合された結合部材とからなる動力伝達用シャフ
トであって、前記円筒部の肉厚は基端から先端側に向か
って連続的に薄くされていることを特徴とする動力伝達
用シャフトである。
【0014】この構成においては、パイプと結合部材と
のセレーション結合部分における結合力のバラつきを抑
えることができ、同結合部分での動力伝達時における局
部的な応力集中を抑えることができる。
のセレーション結合部分における結合力のバラつきを抑
えることができ、同結合部分での動力伝達時における局
部的な応力集中を抑えることができる。
【0015】請求項7の発明は請求項6において、前記
パイプへの結合前の状態において結合部材の円筒部は、
パイプとの結合側とは反対側の周面が基端から先端側に
向かって連続的に径変化されていることを主として連続
的な肉厚変化が達成され、この円筒部においてパイプと
の結合側とは反対側の周面のテーパ形状は、結合部材の
成型時に同時に形成されて金型からの抜き勾配としても
機能することを特徴としている。
パイプへの結合前の状態において結合部材の円筒部は、
パイプとの結合側とは反対側の周面が基端から先端側に
向かって連続的に径変化されていることを主として連続
的な肉厚変化が達成され、この円筒部においてパイプと
の結合側とは反対側の周面のテーパ形状は、結合部材の
成型時に同時に形成されて金型からの抜き勾配としても
機能することを特徴としている。
【0016】この構成においては、円筒部においてパイ
プとの結合側とは反対側の周面の後加工を必要とせず、
結合部材の加工コストを削減できる。
プとの結合側とは反対側の周面の後加工を必要とせず、
結合部材の加工コストを削減できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車のパワート
レーンに用いられるプロペラシャフトに具体化した、第
1〜第3実施形態について説明する。なお、第2及び第
3実施形態においては第1実施形態との相違点について
のみ説明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説
明を省略する。
レーンに用いられるプロペラシャフトに具体化した、第
1〜第3実施形態について説明する。なお、第2及び第
3実施形態においては第1実施形態との相違点について
のみ説明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説
明を省略する。
【0018】○第1実施形態 図1に示すように、プロペラシャフト11は、円筒状の
繊維強化プラスチック製パイプ(以下単にパイプとす
る)12と、同パイプ12の両端部に取着された結合部
材としての一対のヨーク13とから構成されている。
繊維強化プラスチック製パイプ(以下単にパイプとす
る)12と、同パイプ12の両端部に取着された結合部
材としての一対のヨーク13とから構成されている。
【0019】図2(a)に示すように、前記ヨーク13
は、ユニバーサルジョイントを構成する金属製の部品で
ある。ヨーク13の成型は鍛造により行われている。ヨ
ーク13は、継ぎ手として機能する本体部14以外に円
筒部15を備え、同円筒部15の外周面には、パイプ1
2の軸方向に沿って延びる(パイプ12との結合前の状
態において)複数の切り込み歯15aがパイプ12の軸
周りに複数刻設されている。円筒部15の先端15cは
開口され、基端15dは本体部14によって閉口されて
いる。
は、ユニバーサルジョイントを構成する金属製の部品で
ある。ヨーク13の成型は鍛造により行われている。ヨ
ーク13は、継ぎ手として機能する本体部14以外に円
筒部15を備え、同円筒部15の外周面には、パイプ1
2の軸方向に沿って延びる(パイプ12との結合前の状
態において)複数の切り込み歯15aがパイプ12の軸
周りに複数刻設されている。円筒部15の先端15cは
開口され、基端15dは本体部14によって閉口されて
いる。
【0020】前記円筒部15の内周面15bは、パイプ
12に対する結合前の状態にて、先端15cと基端15
dとの間で内径が同じとされている。しかし、この円筒
部15の均一内径の形状つまり金型に対する抜き勾配が
無い形状を、ヨーク13の鍛造時に同時に形成すると、
同ヨーク13の金型からの離脱が困難となる。従って、
図2(a)において二点鎖線で示すように、ヨーク13
の鍛造に用いられる金型には、円筒部15の内周面15
bを先端15c側が基端15d側よりも大径となる傾斜
面(テーパ面)に形成する抜き勾配が設定されている。
そして、鍛造工程後の加工(例えばボーリング加工)に
よって、抜き勾配を設定していた肉部を円筒部15の内
周面15bから除去するようにしている。
12に対する結合前の状態にて、先端15cと基端15
dとの間で内径が同じとされている。しかし、この円筒
部15の均一内径の形状つまり金型に対する抜き勾配が
無い形状を、ヨーク13の鍛造時に同時に形成すると、
同ヨーク13の金型からの離脱が困難となる。従って、
図2(a)において二点鎖線で示すように、ヨーク13
の鍛造に用いられる金型には、円筒部15の内周面15
bを先端15c側が基端15d側よりも大径となる傾斜
面(テーパ面)に形成する抜き勾配が設定されている。
そして、鍛造工程後の加工(例えばボーリング加工)に
よって、抜き勾配を設定していた肉部を円筒部15の内
周面15bから除去するようにしている。
【0021】前記ヨーク13は、円筒部15を以ってパ
イプ12の端部の内周面16aに対してセレーション結
合されている。つまり、ヨーク13の円筒部15をパイ
プ12に圧入し、同円筒部15の切り込み歯15aでパ
イプ12の内周面16aに刻み目を刻設しながら、同切
り込み歯15aをパイプ12の内周面16aに喰い込ま
せることで、パイプ12とヨーク13とが結合されてい
る。
イプ12の端部の内周面16aに対してセレーション結
合されている。つまり、ヨーク13の円筒部15をパイ
プ12に圧入し、同円筒部15の切り込み歯15aでパ
イプ12の内周面16aに刻み目を刻設しながら、同切
り込み歯15aをパイプ12の内周面16aに喰い込ま
せることで、パイプ12とヨーク13とが結合されてい
る。
【0022】前記パイプ12の両端部には、ヨーク13
の円筒部15の圧入による拡径変形を抑制するための強
化部16がそれぞれ形成されている。同強化部16は、
パイプ12において他の部位よりも肉厚とされている。
の円筒部15の圧入による拡径変形を抑制するための強
化部16がそれぞれ形成されている。同強化部16は、
パイプ12において他の部位よりも肉厚とされている。
【0023】図1、図2(a)及び図2(b)に示すよ
うに、前記パイプ12の強化繊維としては炭素繊維が使
用され、マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂が使用
されている。パイプ12の強化繊維は、所定の等ピッチ
でパイプ12の軸方向となす角度(巻付け角度)が所定
の角度となるように斜めに巻き付けられたヘリカル巻層
17と、巻付け角度が例えば70〜90°である周方向
巻層としてのフープ巻層18とを構成する。
うに、前記パイプ12の強化繊維としては炭素繊維が使
用され、マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂が使用
されている。パイプ12の強化繊維は、所定の等ピッチ
でパイプ12の軸方向となす角度(巻付け角度)が所定
の角度となるように斜めに巻き付けられたヘリカル巻層
17と、巻付け角度が例えば70〜90°である周方向
巻層としてのフープ巻層18とを構成する。
【0024】前記ヘリカル巻層17の巻付け角度は、自
動車のパワートレーン用として要求される、曲げ及びね
じり並びに振動等の特性を満足させるために、45°以
下(本実施形態ではほぼ10°)に設定されている。フ
ープ巻層18は強化部16にのみ形成され、同フープ巻
層18はヘリカル巻層17の間に挟まれた状態で配置さ
れている。
動車のパワートレーン用として要求される、曲げ及びね
じり並びに振動等の特性を満足させるために、45°以
下(本実施形態ではほぼ10°)に設定されている。フ
ープ巻層18は強化部16にのみ形成され、同フープ巻
層18はヘリカル巻層17の間に挟まれた状態で配置さ
れている。
【0025】前記パイプ12においてヘリカル巻層17
の外側には、有機繊維層19が形成されている。同有機
繊維層19を構成する有機繊維としては、熱収縮性の
糸、例えばポリエステル糸が用いられている。この有機
繊維は、パイプ12の軸方向に対する巻付け角度が90
°に近い状態で巻き付けられている。
の外側には、有機繊維層19が形成されている。同有機
繊維層19を構成する有機繊維としては、熱収縮性の
糸、例えばポリエステル糸が用いられている。この有機
繊維は、パイプ12の軸方向に対する巻付け角度が90
°に近い状態で巻き付けられている。
【0026】そして、本実施形態の特徴点としては、図
2(a)及び図2(b)に誇張して示すように、前記パ
イプ12において端部(強化部16)の内周面16a
が、同パイプ12の末端側において、ヨーク13(円筒
部15)の切り込み歯15aの切り込み深さを浅くする
方向つまり外側に向かって徐々に径変化されている。つ
まり、パイプ12において強化部16の内周面16a
は、末端に近づくに連れて大径となるように連続的に径
変化されている。
2(a)及び図2(b)に誇張して示すように、前記パ
イプ12において端部(強化部16)の内周面16a
が、同パイプ12の末端側において、ヨーク13(円筒
部15)の切り込み歯15aの切り込み深さを浅くする
方向つまり外側に向かって徐々に径変化されている。つ
まり、パイプ12において強化部16の内周面16a
は、末端に近づくに連れて大径となるように連続的に径
変化されている。
【0027】従って、円筒部15をパイプ12へ圧入し
た際に、同円筒部15の先端15c側が縮径変形して
も、この縮径変形による切り込み歯15aの傾斜は、予
め設定された強化部16の内周面16aの傾斜に沿うこ
ととなる。よって、強化部16の内周面16aに対する
切り込み歯15aの切り込み深さを、パイプ12の軸方
向前後で均一化することができる。
た際に、同円筒部15の先端15c側が縮径変形して
も、この縮径変形による切り込み歯15aの傾斜は、予
め設定された強化部16の内周面16aの傾斜に沿うこ
ととなる。よって、強化部16の内周面16aに対する
切り込み歯15aの切り込み深さを、パイプ12の軸方
向前後で均一化することができる。
【0028】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 (1)パイプ12の端部内周面16aを末端側において
大径とすることで、パイプ12とヨーク13とのセレー
ション結合部分における結合力のバラつきを抑えること
ができる。従って、プロペラシャフト11の動力伝達時
において、セレーション結合部分おける局部的な応力集
中を避けることが可能となり、耐久性に優れたプロペラ
シャフト11となる。
うな効果を奏する。 (1)パイプ12の端部内周面16aを末端側において
大径とすることで、パイプ12とヨーク13とのセレー
ション結合部分における結合力のバラつきを抑えること
ができる。従って、プロペラシャフト11の動力伝達時
において、セレーション結合部分おける局部的な応力集
中を避けることが可能となり、耐久性に優れたプロペラ
シャフト11となる。
【0029】(2)パイプ12の端部内周面16aは、
同パイプ12の末端に近づくに連れて大径となるように
連続的に径変化されている。従って、この端部内周面1
6aに対するヨーク13の切り込み歯15aの切り込み
深さをパイプ12の軸方向前後で均一化することがで
き、前記(1)がより効果的に奏される。
同パイプ12の末端に近づくに連れて大径となるように
連続的に径変化されている。従って、この端部内周面1
6aに対するヨーク13の切り込み歯15aの切り込み
深さをパイプ12の軸方向前後で均一化することがで
き、前記(1)がより効果的に奏される。
【0030】○第2実施形態 図3(a)及び図3(b)においては第2実施形態を示
す。本実施形態において強化部16の内周面16aに
は、パイプ12の末端側に段差を設けることで大径部1
2aが形成されている。強化部16の内周面16aにお
いて大径部12a以外の部位は等内径となっている。つ
まり、強化部16の内周面16aは、パイプ12の末端
側が大径となるように段階的に径変化されている。
す。本実施形態において強化部16の内周面16aに
は、パイプ12の末端側に段差を設けることで大径部1
2aが形成されている。強化部16の内周面16aにお
いて大径部12a以外の部位は等内径となっている。つ
まり、強化部16の内周面16aは、パイプ12の末端
側が大径となるように段階的に径変化されている。
【0031】本実施形態においても、強化部16の内周
面16aに対する切り込み歯15aの切り込み深さを、
パイプ12の軸方向前側と後側とでバラつかないように
することができ、上記第1実施形態の(1)と同様な効
果を奏する。つまり、本実施形態では、従来技術(図5
(b)参照)にあっては切り込み歯15aの切り込み深
さが偏って深くなっていたパイプ12の末端側の内周面
16aを局部的に大径とすることで(大径部12a)、
同末端内周面16aを切り込み歯15aから逃がして切
り込み深さが浅くなるように調節している。
面16aに対する切り込み歯15aの切り込み深さを、
パイプ12の軸方向前側と後側とでバラつかないように
することができ、上記第1実施形態の(1)と同様な効
果を奏する。つまり、本実施形態では、従来技術(図5
(b)参照)にあっては切り込み歯15aの切り込み深
さが偏って深くなっていたパイプ12の末端側の内周面
16aを局部的に大径とすることで(大径部12a)、
同末端内周面16aを切り込み歯15aから逃がして切
り込み深さが浅くなるように調節している。
【0032】○第3実施形態 図4においては第3実施形態を示す。本実施形態におい
てヨーク13は、切り込み歯15aを除く円筒部15の
肉厚が、基端15dから先端15cに向かって連続的に
薄くされている。従って、円筒部15は、パイプ12
(図2参照)へ圧入される際に、先端15c側が基端1
5d側に比べてより大きく縮径変形され、パイプ12の
傾斜した内周面16aに沿い易くなる。よって、パイプ
内周面16aに対する切り込み歯15aの切り込み深さ
を、パイプ12の軸方向前後でより均一化することがで
きる。
てヨーク13は、切り込み歯15aを除く円筒部15の
肉厚が、基端15dから先端15cに向かって連続的に
薄くされている。従って、円筒部15は、パイプ12
(図2参照)へ圧入される際に、先端15c側が基端1
5d側に比べてより大きく縮径変形され、パイプ12の
傾斜した内周面16aに沿い易くなる。よって、パイプ
内周面16aに対する切り込み歯15aの切り込み深さ
を、パイプ12の軸方向前後でより均一化することがで
きる。
【0033】なお、前述した円筒部15の異なる肉厚
は、ヨーク13の鍛造時に形成される抜き勾配用の肉部
(図2(a)の二点鎖線15b部分を参照)をそのまま
残すことを主として設定されている。従って、ヨーク1
3を製作するにあたり、鍛造工程後における円筒部15
の内周面15bの加工を必要とせず、ヨーク13の加工
コストを削減することができる。
は、ヨーク13の鍛造時に形成される抜き勾配用の肉部
(図2(a)の二点鎖線15b部分を参照)をそのまま
残すことを主として設定されている。従って、ヨーク1
3を製作するにあたり、鍛造工程後における円筒部15
の内周面15bの加工を必要とせず、ヨーク13の加工
コストを削減することができる。
【0034】○本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下
の態様でも実施できる。 ・上記第1実施形態においてパイプ12の端部内周面1
6aは、直線的に内径を変化させる構成であった。しか
し、それに限定されるものではなく、例えば曲線的に内
径を変化させる構成であってもよい。
の態様でも実施できる。 ・上記第1実施形態においてパイプ12の端部内周面1
6aは、直線的に内径を変化させる構成であった。しか
し、それに限定されるものではなく、例えば曲線的に内
径を変化させる構成であってもよい。
【0035】・上記第2実施形態においてパイプ12の
端部内周面16aは、パイプ12の中央側と大径部12
aとの二段階に内径を変化させる構成であった。しか
し、それに限定されるものではなく、パイプ12の中央
側から末端に向かって、三、四、五或いは六段階に内径
を増大変化させるようにしてもよい。
端部内周面16aは、パイプ12の中央側と大径部12
aとの二段階に内径を変化させる構成であった。しか
し、それに限定されるものではなく、パイプ12の中央
側から末端に向かって、三、四、五或いは六段階に内径
を増大変化させるようにしてもよい。
【0036】・ヨーク13の成型を鋳造により行うこ
と。 ・パイプ12の端部外周面に、ヨーク13の円筒部15
の内周面15bをセレーション結合する構成において具
体化すること。この場合、円筒部15の内周面15bに
切り込み歯15aが形成される。また、パイプ12にお
いて端部の外周面の径が、同パイプ12の末端側におい
て切り込み歯15aの切り込み深さを浅くする方向つま
り内側に縮径変化される。
と。 ・パイプ12の端部外周面に、ヨーク13の円筒部15
の内周面15bをセレーション結合する構成において具
体化すること。この場合、円筒部15の内周面15bに
切り込み歯15aが形成される。また、パイプ12にお
いて端部の外周面の径が、同パイプ12の末端側におい
て切り込み歯15aの切り込み深さを浅くする方向つま
り内側に縮径変化される。
【0037】・マトリックス樹脂としては、エポキシ樹
脂に限らず他の熱硬化性樹脂(例えば不飽和ポリエステ
ル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等)や、曲げ
弾性率の高い熱可塑性樹脂(例えばポリエーテルエーテ
ルケトン)等を用いてもよい。しかし、自動車用のプロ
ペラシャフト11の場合には、コストや要求性能の点か
らエポキシ樹脂が好ましい。また、マトリックス樹脂と
して熱硬化性樹脂に替えて紫外線硬化性樹脂を使用して
もよい。
脂に限らず他の熱硬化性樹脂(例えば不飽和ポリエステ
ル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等)や、曲げ
弾性率の高い熱可塑性樹脂(例えばポリエーテルエーテ
ルケトン)等を用いてもよい。しかし、自動車用のプロ
ペラシャフト11の場合には、コストや要求性能の点か
らエポキシ樹脂が好ましい。また、マトリックス樹脂と
して熱硬化性樹脂に替えて紫外線硬化性樹脂を使用して
もよい。
【0038】・強化繊維としては炭素繊維以外にも、ガ
ラス繊維或いはアラミド繊維等の一般的に高弾性・高強
度といわれるものが挙げられる。また、強化繊維として
一種のみを用いることに限定されず、複数種を組み合わ
せて使用してもよい。つまり、例えば、ヘリカル巻層1
7に炭素繊維とガラス繊維とを混在させたり、ヘリカル
巻層17に炭素繊維を用いフープ巻層18にガラス繊維
を用いる等である。
ラス繊維或いはアラミド繊維等の一般的に高弾性・高強
度といわれるものが挙げられる。また、強化繊維として
一種のみを用いることに限定されず、複数種を組み合わ
せて使用してもよい。つまり、例えば、ヘリカル巻層1
7に炭素繊維とガラス繊維とを混在させたり、ヘリカル
巻層17に炭素繊維を用いフープ巻層18にガラス繊維
を用いる等である。
【0039】・両端部に結合部材が結合されて使用され
るパイプに限らず、片側の端部にのみ結合部材が結合さ
れて使用されるパイプにおいて具体化してもよい。 ・パイプ12の形状は断面円形に限らず、例えば断面楕
円形であってもよい。
るパイプに限らず、片側の端部にのみ結合部材が結合さ
れて使用されるパイプにおいて具体化してもよい。 ・パイプ12の形状は断面円形に限らず、例えば断面楕
円形であってもよい。
【0040】・自動車のパワートレーン用以外の動力伝
達用シャフトのパイプに適用してもよい。 ・動力伝達用シャフトに限らず、端部において他の結合
部材が結合されて使用される任意の繊維強化プラスチッ
ク製のパイプ、例えば輪転機のドラムに具体化してもよ
い。
達用シャフトのパイプに適用してもよい。 ・動力伝達用シャフトに限らず、端部において他の結合
部材が結合されて使用される任意の繊維強化プラスチッ
ク製のパイプ、例えば輪転機のドラムに具体化してもよ
い。
【0041】○上記実施形態から把握できる技術的思想
について記載すると、請求項1〜5のいずれかに記載の
繊維強化プラスチック製パイプの端部に円筒部を以って
セレーション結合される結合部材であって、円筒部の肉
厚は基端から先端側に向かって連続的に薄くされている
ことを特徴とする結合部材。
について記載すると、請求項1〜5のいずれかに記載の
繊維強化プラスチック製パイプの端部に円筒部を以って
セレーション結合される結合部材であって、円筒部の肉
厚は基端から先端側に向かって連続的に薄くされている
ことを特徴とする結合部材。
【0042】
【発明の効果】上記構成の本発明によれば、結合部材と
のセレーション結合部分における結合力のバラつきを抑
えた繊維強化プラスチック製パイプを得ることができ
る。従って、同パイプを用いた動力伝達用シャフトにあ
っては、動力伝達時におけるセレーション結合部分での
局部的な応力集中を避けて、耐久性を向上させることが
できる。
のセレーション結合部分における結合力のバラつきを抑
えた繊維強化プラスチック製パイプを得ることができ
る。従って、同パイプを用いた動力伝達用シャフトにあ
っては、動力伝達時におけるセレーション結合部分での
局部的な応力集中を避けて、耐久性を向上させることが
できる。
【図1】 プロペラシャフトの側面図。
【図2】 (a)は結合前のパイプとヨークとを示す断
面図、(b)は結合後のパイプとヨークとを示す断面
図。
面図、(b)は結合後のパイプとヨークとを示す断面
図。
【図3】 第2実施形態を示す図であり、(a)は結合
前のパイプとヨークとを示す断面図、(b)は結合後の
パイプとヨークとを示す断面図。
前のパイプとヨークとを示す断面図、(b)は結合後の
パイプとヨークとを示す断面図。
【図4】 第3実施形態のヨークを示す断面図。
【図5】 従来技術を示す図であり、(a)は結合前の
パイプとヨークとを示す断面図、(b)は結合後のパイ
プとヨークとを示す断面図。
パイプとヨークとを示す断面図、(b)は結合後のパイ
プとヨークとを示す断面図。
12…繊維強化プラスチック製パイプ、13…結合部材
としてのヨーク、16…パイプの端部である強化部、1
6a…パイプにおいてヨークが結合される強化部の内周
面。
としてのヨーク、16…パイプの端部である強化部、1
6a…パイプにおいてヨークが結合される強化部の内周
面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J033 AA01 AB01 AB02 BA03 BA07 BC03 4F205 AA36 AD03 AD16 AH16 HA02 HA23 HA33 HA37 HB01 HC04 HF05 HK17 HT02 HT08 HT22
Claims (7)
- 【請求項1】 端部に結合部材がセレーション結合され
て使用される繊維強化プラスチック製パイプにおいて、 前記端部の内外周面のうち、結合部材が結合される側の
周面が、パイプの末端側において結合部材とのセレーシ
ョン結合を浅くする方向に径変化されていることを特徴
とする繊維強化プラスチック製パイプ。 - 【請求項2】 前記端部において結合部材が結合される
側の周面は、パイプの末端に近づくに連れて連続的に径
変化されている請求項1に記載の繊維強化プラスチック
製パイプ。 - 【請求項3】 前記端部において結合部材が結合される
側の周面は、パイプの末端に近づくに連れて段階的に径
変化されている請求項1に記載の繊維強化プラスチック
製パイプ。 - 【請求項4】 前記端部の内周面に結合部材が結合さ
れ、同端部の内周面はパイプの末端側がその他の部位よ
りも大径とされている請求項1〜3のいずれかに記載の
繊維強化プラスチック製パイプ。 - 【請求項5】 前記端部には強化繊維よりなる周方向巻
層を含む強化部が設けられている請求項1〜4のいずれ
かに記載の繊維強化プラスチック製パイプ。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の繊維強
化プラスチック製パイプと、同パイプの端部において内
外周面の一方に円筒部を以ってセレーション結合された
結合部材とからなる動力伝達用シャフトであって、前記
円筒部の肉厚は基端から先端側に向かって連続的に薄く
されていることを特徴とする動力伝達用シャフト。 - 【請求項7】 前記パイプへの結合前の状態において結
合部材の円筒部は、パイプとの結合側とは反対側の周面
が基端から先端側に向かって連続的に径変化されている
ことを主として連続的な肉厚変化が達成され、この円筒
部においてパイプとの結合側とは反対側の周面のテーパ
形状は、結合部材の成型時に同時に形成されて金型から
の抜き勾配としても機能する請求項6に記載の動力伝達
用シャフト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001180249A JP2002372027A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001180249A JP2002372027A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002372027A true JP2002372027A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19020695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001180249A Pending JP2002372027A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 繊維強化プラスチック製パイプ及び動力伝達用シャフト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002372027A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112638689A (zh) * | 2019-02-27 | 2021-04-09 | 日立安斯泰莫株式会社 | 用于传动轴的管体和传动轴 |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001180249A patent/JP2002372027A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112638689A (zh) * | 2019-02-27 | 2021-04-09 | 日立安斯泰莫株式会社 | 用于传动轴的管体和传动轴 |
CN112638689B (zh) * | 2019-02-27 | 2024-03-19 | 日立安斯泰莫株式会社 | 用于传动轴的管体和传动轴 |
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