JP7324589B2 - Pipe body and power transmission shaft used for power transmission shaft - Google Patents

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本発明は、動力伝達軸に用いられる管体及び動力伝達軸に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tubular body and a power transmission shaft used for a power transmission shaft.

車両に搭載される動力伝達軸（プロペラシャフト）は、車両の前後方向に延在しており、原動機で発生して変速機で減速された動力を終減速装置に伝達している。このような動力伝達軸としては、繊維強化プラスチックで形成されたものがある。 A power transmission shaft (propeller shaft) mounted on a vehicle extends in the longitudinal direction of the vehicle, and transmits power generated by a prime mover and reduced by a transmission to a final reduction gear. As such a power transmission shaft, there is one made of fiber-reinforced plastic.

繊維強化プラスチック製の筒状の動力伝達軸としては、本体部と、本体部よりも拡径された接続部と、本体部と接続部との間に形成された傾斜部と、を備え、接続部に自在継手のシャフト部が嵌め込まれているものがある（例えば、特許文献１参照）。 The cylindrical power transmission shaft made of fiber-reinforced plastic includes a main body, a connecting part having a diameter larger than that of the main body, and an inclined part formed between the main body and the connecting part. In some cases, the shaft portion of the universal joint is fitted in the portion (see, for example, Patent Document 1).

前記した動力伝達軸では、車両が前方から衝突され、動力伝達軸に所定値を超える衝突荷重が入力したときに、接続部に対してシャフト部がスライドして傾斜部の内面に接触することで、傾斜部が破損する。これにより、車体の前部に搭載されたエンジンや変速機が速やかに後退し、衝突エネルギーが車体の前部により吸収される。 In the power transmission shaft described above, when the vehicle is collided from the front and a collision load exceeding a predetermined value is input to the power transmission shaft, the shaft portion slides with respect to the connection portion and contacts the inner surface of the inclined portion. , the inclined part is damaged. As a result, the engine and transmission mounted on the front portion of the vehicle body are rapidly moved backward, and the collision energy is absorbed by the front portion of the vehicle body.

また、動力伝達軸の他の構成としては、接続部の周壁部を多層に形成し、動力伝達軸に所定値を超えた衝突荷重が入力したときに、シャフト部とともに接続部の内層部が剥離して、シャフト部が後退するものがある（例えば、特許文献２参照）。 As another configuration of the power transmission shaft, the peripheral wall of the connection portion is formed in multiple layers, and when a collision load exceeding a predetermined value is input to the power transmission shaft, the inner layer of the connection portion peels off along with the shaft portion. As a result, the shaft portion retreats (see, for example, Patent Document 2).

特開平９－１７５２０２号公報JP-A-9-175202 特開平７－２０８４４５号公報JP-A-7-208445

前記した従来の動力伝達軸において、所定値を超える衝突荷重が入力した場合のみに接続部に対してシャフト部がスライドする構成では、接続部とシャフト部との接合力を精度良く設定する必要がある。そのためには、接続部及びシャフト部の寸法を高精度に成形する必要があるため、製造コストが増加するという問題がある。 In the above-described conventional power transmission shaft, in the configuration in which the shaft portion slides with respect to the connection portion only when a collision load exceeding a predetermined value is input, it is necessary to accurately set the joining force between the connection portion and the shaft portion. be. For this purpose, the dimensions of the connecting portion and the shaft portion must be formed with high accuracy, which raises the problem of increased manufacturing costs.

また、前記した従来の動力伝達軸において、衝突時にシャフト部とともに接続部の内周部が剥離する構成では、接続部の周壁部を多層に形成するため、製造コストが増加するという問題がある。 In addition, in the conventional power transmission shaft described above, in the structure in which the inner peripheral portion of the connecting portion is separated together with the shaft portion at the time of a collision, the peripheral wall portion of the connecting portion is formed in multiple layers, so there is a problem that the manufacturing cost increases.

本発明は、前記した問題を解決し、低コスト化を図れるとともに、軸線方向に所定の荷重が入力したときに確実に破損する動力伝達軸に用いられる管体及び動力伝達軸を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tubular body and a power transmission shaft for use in a power transmission shaft that solves the above-described problems, reduces costs, and reliably breaks when a predetermined load is applied in the axial direction. Make it an issue.

前記課題を解決するため、第一の発明は、回転することで動力を伝達する繊維強化プラスチック製の動力伝達軸に用いられる管体である。管体は、軸線を中心とする筒状の本体部と、前記本体部よりも縮径され、連結部材が接合される接続部と、前記本体部と前記接続部との間に形成され、前記本体部から前記接続部に向かうに連れて外径が縮径された傾斜部と、を備えている。前記傾斜部は、前記本体部の軸線方向に曲線状に形成され、前記傾斜部には、前記本体部の軸線方向に入力された荷重が所定値を超えると破損する脆弱部が形成されている。前記脆弱部は、前記傾斜部のうち前記本体部および前記接続部の軸線に対する傾斜角度が最大となる部位である。
また、前記本体部の外径は、中央部から前記接続部側の一端部に向かうに連れて縮径されるとともに、中央部から他端部まで均一であり、前記本体部の中央部から一端部までの外周面は、前記軸線方向に曲線状に形成されている。 In order to solve the above-mentioned problems, a first invention is a tubular body used for a fiber-reinforced plastic power transmission shaft that transmits power by rotating. The tubular body is formed between a cylindrical main body centered on an axis, a connecting part having a diameter smaller than that of the main body and to which a connecting member is joined, and between the main body and the connecting part. and an inclined portion whose outer diameter is reduced from the main body portion toward the connection portion. The inclined portion is formed in a curved shape in the axial direction of the main body portion, and the inclined portion is formed with a fragile portion that breaks when a load input in the axial direction of the main body portion exceeds a predetermined value. . The fragile portion is a portion of the inclined portion where the angle of inclination with respect to the axis of the main body portion and the connecting portion is maximum.
Further, the outer diameter of the body portion is reduced from the center portion toward one end portion on the side of the connection portion, and is uniform from the center portion to the other end portion. The outer peripheral surface up to the portion is formed in a curved shape in the axial direction.

前記課題を解決するため、第二の発明は、回転することで動力を伝達する繊維強化プラスチック製の動力伝達軸に用いられる管体である。管体は、軸線を中心とする筒状の本体部と、前記本体部よりも拡径され、連結部材が接合される接続部と、前記本体部と前記接続部との間に形成され、前記本体部から前記接続部に向かうに連れて外径が拡径された傾斜部と、を備えている。前記傾斜部は、前記本体部の軸線方向に曲線状に形成され、前記傾斜部には、前記本体部の軸線方向に入力された荷重が所定値を超えると破損する脆弱部が形成されている。前記脆弱部は、前記傾斜部のうち前記本体部および前記接続部の軸線に対する傾斜角度が最大となる部位である。
また、前記本体部の外径は、中央部から前記接続部側の一端部に向かうに連れて縮径されるとともに、中央部から他端部まで均一であり、前記本体部の中央部から一端部までの外周面は、前記軸線方向に曲線状に形成されている。 In order to solve the above-mentioned problems, the second invention is a tubular body used for a fiber-reinforced plastic power transmission shaft that transmits power by rotating. The tubular body is formed between a tubular main body centered on an axis, a connecting portion having a diameter larger than that of the main body and to which a connecting member is joined, and between the main body and the connecting portion. and an inclined portion whose outer diameter increases from the main body portion toward the connection portion. The inclined portion is formed in a curved shape in the axial direction of the main body portion, and the inclined portion is formed with a fragile portion that breaks when a load input in the axial direction of the main body portion exceeds a predetermined value. . The fragile portion is a portion of the inclined portion where the angle of inclination with respect to the axis of the main body portion and the connecting portion is maximum.
Further, the outer diameter of the body portion is reduced from the center portion toward one end portion on the side of the connection portion, and is uniform from the center portion to the other end portion. The outer peripheral surface up to the portion is formed in a curved shape in the axial direction.

前記課題を解決するため、第三の発明は、動力伝達軸であって、前記した動力伝達軸に用いられる管体と、前記接続部に接合された前記連結部材と、を備えている。 In order to solve the above-mentioned problems, a third aspect of the invention is a power transmission shaft comprising a tubular body used in the above-described power transmission shaft, and the connecting member joined to the connecting portion.

本発明の動力伝達軸に用いられる管体を備えている動力伝達軸では、軸線方向に荷重が入力され、傾斜部にせん断力が作用すると、脆弱部に応力が集中する。そして、傾斜部に作用するせん断力が所定値を超えると、傾斜部の脆弱部が破損する。この構成では、接続部と連結部材との接合力を精度良く設定する必要がないため、接続部の成形が容易になる。
したがって、本発明の動力伝達軸に用いられる管体及び動力伝達軸では、接続部の成形が容易になることで、低コスト化を図れる。また、本発明の動力伝達軸に用いられる管体及び動力伝達軸では、傾斜部を曲線状に形成することで、軸線方向に入力した所定の荷重によって確実に破損するように設定できる。 In the power transmission shaft provided with the tubular body used for the power transmission shaft of the present invention, when a load is input in the axial direction and a shearing force acts on the inclined portion, stress concentrates on the fragile portion. Then, when the shear force acting on the inclined portion exceeds a predetermined value, the fragile portion of the inclined portion is damaged. With this configuration, it is not necessary to precisely set the joining force between the connecting portion and the connecting member, so that the connecting portion can be easily molded.
Therefore, in the tubular body and the power transmission shaft used for the power transmission shaft of the present invention, the connecting portion can be easily formed, and cost reduction can be achieved. Further, in the tubular body and the power transmission shaft used for the power transmission shaft of the present invention, by forming the inclined portion in a curved shape, it can be set to be reliably broken by a predetermined load input in the axial direction.

第一参考例の動力伝達軸を示した側面図である。It is a side view showing the power transmission shaft of the first reference example . 第一参考例の動力伝達軸の傾斜部を示した側断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view showing an inclined portion of the power transmission shaft of the first reference example ; 第一参考例の動力伝達軸において、脆弱部が破損した状態を示した側断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a state in which a fragile portion is damaged in the power transmission shaft of the first reference example ; 第二参考例の動力伝達軸を示した側面図である。It is a side view showing the power transmission shaft of the second reference example . 第二参考例の動力伝達軸の傾斜部を示した側断面図である。FIG. 11 is a side cross-sectional view showing an inclined portion of the power transmission shaft of the second reference example ; 第二参考例の動力伝達軸において、脆弱部が破損した状態を示した側断面図である。FIG. 11 is a side cross-sectional view showing a state in which the fragile portion is damaged in the power transmission shaft of the second reference example ; 第一実施形態の動力伝達軸を示した側面図である。It is the side view which showed the power transmission shaft of 1st embodiment . 第一実施形態の動力伝達軸の傾斜部を示した側断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view showing an inclined portion of the power transmission shaft of the first embodiment ; 第三参考例の動力伝達軸を示した側面図である。FIG. 11 is a side view showing a power transmission shaft of a third reference example ; 第三参考例の動力伝達軸の傾斜部を示した側断面図である。FIG. 11 is a side cross-sectional view showing an inclined portion of the power transmission shaft of the third reference example ;

続いて、実施形態および各参考例の管体及び動力伝達軸について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態および各参考例では、本発明の動力伝達軸を、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ－ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ－ｄｒｉｖｅ）ベースの四輪駆動車に搭載されるプロペラシャフトに適用した例を挙げる。また、実施形態および各参考例で共通する技術的要素には、共通の符号を付し、説明を省略する。 Subsequently, the tubular body and the power transmission shaft of the embodiment and each reference example will be described with reference to the drawings. In the embodiment and each reference example , an example in which the power transmission shaft of the present invention is applied to a propeller shaft mounted on a front-engine front-drive (FF)-based four-wheel drive vehicle will be described. Further, technical elements common to the embodiment and each reference example are denoted by common reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

［第一参考例］
図１に示すように、第一参考例の動力伝達軸１は、車両の前後方向に延在する略円筒状の管体２（パイプ）を備えている。また、動力伝達軸１は、管体２の前端に接合されたカルダンジョイントのスタブヨーク３と、管体２の後端に接合された等速ジョイントのスタブシャフト４（特許請求の範囲における「連結部材」）と、を備えている。
動力伝達軸１は、スタブヨーク３を介して車体の前部に搭載された変速機に連結するとともに、スタブシャフト４を介して車体の後部に搭載された終減速装置と連結している。
そして、変速機から動力伝達軸１に動力（トルク）が伝達すると、動力伝達軸１が軸線Ｏ１回りに回転して、終減速装置に動力が伝達される。 [ First reference example ]
As shown in FIG. 1, the power transmission shaft 1 of the first reference example includes a substantially cylindrical tubular body 2 (pipe) extending in the longitudinal direction of the vehicle. The power transmission shaft 1 includes a stub yoke 3 of a cardan joint joined to the front end of the tubular body 2 and a stub shaft 4 of a constant velocity joint joined to the rear end of the tubular body 2 (a "connecting member" in the scope of claims). ”), and
The power transmission shaft 1 is connected via a stub yoke 3 to a transmission mounted on the front part of the vehicle body and connected via a stub shaft 4 to a final reduction gear mounted on the rear part of the vehicle body.
When power (torque) is transmitted from the transmission to the power transmission shaft 1, the power transmission shaft 1 rotates about the axis O1, and the power is transmitted to the final reduction gear.

管体２は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製に形成されている。なお、本発明において繊維強化プラスチックに使用される強化繊維は、炭素繊維に限られず、ガラス繊維やアラミド繊維であってもよい。 The tubular body 2 is made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP). The reinforcing fibers used in the fiber-reinforced plastic in the present invention are not limited to carbon fibers, and may be glass fibers or aramid fibers.

管体２の製造方法は、図示しないマンドレルに連続炭素繊維を巻き付けて成形体を形成し、その後、成形体の外周にプリプレグ（炭素繊維に樹脂を含浸させたシート）を巻き付けている。よって、動力伝達軸１は、フィラメントワインディング法とシートワインディング法との二つの工法を取り入れられて製造されている。
ここで、フィラメントワインディング法によって製造される成形体は、繊維（炭素繊維）の連続性が保たれるため機械的強度（特にねじり強度）が高い。
また、シートワインディング法によれば、炭素繊維をマンドレルの軸線方向に延在するように配置することができ、軸線Ｏ１方向に高弾性化した成形体を製造できる。
つまり、上記した製造方法によれば、管体１０２の内部で、軸Ｏ１回りに巻回された繊維からなる繊維層と、軸線Ｏ１方向に延在する繊維からなる繊維層と、が積層しており、機械的強度が高く、かつ、軸線Ｏ１方向に高弾性化した管体２を製造できる。
なお、周方向に配向する繊維としてＰＡＮ系（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）繊維が好ましく、軸線Ｏ１方向に配向する繊維としてピッチ繊維が好ましい。 In the method of manufacturing the tubular body 2, a molded body is formed by winding continuous carbon fibers around a mandrel (not shown), and then a prepreg (a sheet in which carbon fibers are impregnated with resin) is wound around the outer periphery of the molded body. Therefore, the power transmission shaft 1 is manufactured by adopting two construction methods, the filament winding method and the sheet winding method.
Here, the molded article manufactured by the filament winding method has high mechanical strength (especially torsional strength) because the continuity of the fibers (carbon fibers) is maintained.
Further, according to the sheet winding method, the carbon fibers can be arranged so as to extend in the axial direction of the mandrel, and a molded body having high elasticity in the direction of the axis O1 can be manufactured.
That is, according to the manufacturing method described above, a fiber layer made of fibers wound around the axis O1 and a fiber layer made of fibers extending in the direction of the axis O1 are laminated inside the tubular body 102. Therefore, the tubular body 2 having high mechanical strength and high elasticity in the direction of the axis O1 can be manufactured.
PAN-based (Polyacrylonitrile) fibers are preferable as the fibers oriented in the circumferential direction, and pitch fibers are preferable as the fibers oriented in the direction of the axis O1.

なお、本発明の管体２は、上記した製造方法に限定されない。管体２の製造方法としては、マンドレルにプリプレグを巻き付けて成形体を形成し、その成形体の外周に連続炭素繊維を巻き付けてもよい。又は、管体２の製造方法としては、単一の製造方法（フィラメントワインディング法又はシートワインディング法）を用いてもよい。 In addition, the tubular body 2 of the present invention is not limited to the manufacturing method described above. As a method for manufacturing the tubular body 2, a prepreg may be wound around a mandrel to form a molded body, and continuous carbon fibers may be wound around the outer circumference of the molded body. Alternatively, a single manufacturing method (filament winding method or sheet winding method) may be used as the manufacturing method of the tubular body 2 .

管体２は、軸線Ｏ１を中心軸とする筒状の本体部１０と、本体部１０の前側に配置された第一接続部２０と、本体部１０の後側に配置された第二接続部３０と、本体部１０と第二接続部３０との間に形成された傾斜部４０と、を備えている。傾斜部４０には、図２に示すように、脆弱部５０が形成されている。 The tubular body 2 includes a cylindrical body portion 10 having the axis O1 as a central axis, a first connection portion 20 disposed on the front side of the body portion 10, and a second connection portion disposed on the rear side of the body portion 10. 30 and an inclined portion 40 formed between the body portion 10 and the second connection portion 30 . A fragile portion 50 is formed in the inclined portion 40 as shown in FIG.

図１に示す本体部１０を軸線Ｏ１を法線とする平面で切った場合には、本体部１０の外周面の断面形状は円形状となっている。
また、本体部１０の外径は、中央部から両端部１１，１２に向うに連れて縮径しており、中央部の外径は、両端部の外径よりも大きい。
つまり、軸線Ｏ１に沿って本体部１０を切った場合には、本体部１０の外周面の断面形状は、緩やかな曲線を描き、外側に向けて突出する円弧状となっている。よって、本体部１０の外形は、中央部が径方向外側に膨らんだ樽形状（バレル形状）となっている。 When the body portion 10 shown in FIG. 1 is cut along a plane normal to the axis O1, the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the body portion 10 is circular.
Further, the outer diameter of the body portion 10 is reduced from the central portion toward the both end portions 11 and 12, and the outer diameter of the central portion is larger than the outer diameter of the both end portions.
That is, when the body portion 10 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the body portion 10 is an arcuate shape that draws a gentle curve and protrudes outward. Therefore, the outer shape of the body portion 10 has a barrel shape in which the central portion bulges outward in the radial direction.

なお、第一参考例の管体２では、軸線Ｏ１に沿って本体部１０を切った場合に、本体部１０の外周面の断面形状は円弧状となっているが、本発明においては、本体部１０の外周面の断面形状を階段状に形成してもよい。
また、軸線Ｏ１に沿って本体部１０を切った場合に、本体部１０の外周面の断面形状が中央部から両端部１１，１２に向かうに連れて中心側に向かうように直線状に傾斜させてもよい。 In the tubular body 2 of the first reference example , when the body portion 10 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the body portion 10 is arcuate. The cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the portion 10 may be formed stepwise.
Further, when the body portion 10 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the body portion 10 is linearly inclined toward the center side from the center portion toward the both end portions 11 and 12. may

第一接続部２０内には、スタブヨーク３のシャフト部（図示せず）が嵌め込まれている。第一接続部２０の内周面は、スタブヨーク３のシャフト部の多角形状の外周面に倣った多角形状を呈している。このように、管体２とスタブヨーク３とが互いに相対回転しないように構成されている。 A shaft portion (not shown) of the stub yoke 3 is fitted in the first connection portion 20 . The inner peripheral surface of the first connection portion 20 has a polygonal shape following the polygonal outer peripheral surface of the shaft portion of the stub yoke 3 . Thus, the tubular body 2 and the stub yoke 3 are configured so as not to rotate relative to each other.

図２に示すように、第二接続部３０内には、スタブシャフト４のシャフト部５が嵌め込まれている。
第二接続部３０の内周面３５は、スタブシャフト４のシャフト部５の多角形状の外周面６に倣った多角形状を呈している。このように、管体２とスタブシャフト４とが互いに相対回転しないように構成されている。
なお、第一参考例では、第二接続部３０の内周形状が多角形に形成されているが、本発明においては、その形状は限定されるものではなく、シャフト部５の外周面６の形状に合わせて形成する。 As shown in FIG. 2 , the shaft portion 5 of the stub shaft 4 is fitted inside the second connection portion 30 .
The inner peripheral surface 35 of the second connection portion 30 has a polygonal shape following the polygonal outer peripheral surface 6 of the shaft portion 5 of the stub shaft 4 . Thus, the tubular body 2 and the stub shaft 4 are configured so as not to rotate relative to each other.
In the first reference example , the inner peripheral shape of the second connecting portion 30 is formed in a polygonal shape, but in the present invention, the shape is not limited, and the outer peripheral surface 6 of the shaft portion 5 Form according to shape.

第二接続部３０の外径は、スタブシャフト４のシャフト部５の外径に対応して形成されており、本体部１０の後端部よりも小径となっている。 The outer diameter of the second connecting portion 30 is formed corresponding to the outer diameter of the shaft portion 5 of the stub shaft 4 and is smaller than the rear end portion of the main body portion 10 .

傾斜部４０は、本体部１０と第二接続部３０との間に形成された円筒状の部位である。傾斜部４０の外径は、本体部１０から第二接続部３０に向かうに連れて次第に縮径している。
傾斜部４０は、軸線Ｏ１方向に曲線状に形成されている。第一参考例では、軸線Ｏ１に沿って傾斜部４０を切った場合に、傾斜部４０の周壁部４５の断面形状は、緩やかな曲線を描き、内側に向けて窪んだ円弧状となっている。第一参考例では、傾斜部４０の周壁部４５の板厚が均一となっている。 The inclined portion 40 is a cylindrical portion formed between the body portion 10 and the second connection portion 30 . The outer diameter of the inclined portion 40 gradually decreases from the body portion 10 toward the second connection portion 30 .
The inclined portion 40 is formed in a curved shape in the direction of the axis O1. In the first reference example , when the inclined portion 40 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the peripheral wall portion 45 of the inclined portion 40 draws a gentle curve and has an arc shape recessed toward the inside. . In the first reference example , the plate thickness of the peripheral wall portion 45 of the inclined portion 40 is uniform.

傾斜部４０の周壁部４５は、後端部４２側から前端部４１側に向かうに連れて、軸線Ｏ１に対する傾斜角度が大きくなっている。つまり、傾斜部４０の前端部４１は、径方向に向けて延びている。そして、傾斜部４０の周壁部４５の前端部４１は、軸線Ｏ１に対する傾斜角度θが最大となっている。 The peripheral wall portion 45 of the inclined portion 40 increases in inclination angle with respect to the axis O1 from the rear end portion 42 side toward the front end portion 41 side. That is, the front end portion 41 of the inclined portion 40 extends radially. The front end portion 41 of the peripheral wall portion 45 of the inclined portion 40 has the maximum inclination angle θ with respect to the axis O1.

傾斜部４０の前端部４１と、本体部１０の後端部１２とは、屈曲して接続されている。また、傾斜部４０の後部は、緩やかに湾曲しており、傾斜部４０の後端部４２と第二接続部３０の前端部３１とは、直線状に接続されている。
第一参考例では、傾斜部４０の前端部４１が脆弱部５０を構成している。脆弱部５０は、軸線方向に荷重が入力されて、傾斜部４０にせん断力が作用したときに、応力が集中する部位であり、傾斜部４０のうちせん断強度が最も低下している。 The front end portion 41 of the inclined portion 40 and the rear end portion 12 of the main body portion 10 are bent and connected. The rear portion of the inclined portion 40 is gently curved, and the rear end portion 42 of the inclined portion 40 and the front end portion 31 of the second connection portion 30 are connected linearly.
In the first reference example , the front end portion 41 of the inclined portion 40 constitutes the fragile portion 50 . The weak portion 50 is a portion where stress concentrates when a load is input in the axial direction and shear force acts on the inclined portion 40 , and the shear strength of the inclined portion 40 is the lowest.

以上のような第一参考例の管体２を備えている動力伝達軸１では、車両が前方から衝突され、動力伝達軸１に対して軸線Ｏ１方向に衝突荷重が入力されると、傾斜部４０にせん断力が作用する。このとき、傾斜部４０の脆弱部５０に応力が集中する。そして、傾斜部４０に作用するせん断力が所定値を超えると、図３に示すように、傾斜部４０の脆弱部５０が破損する。よって、車両衝突時に動力伝達軸１が破損することで、車体の前部に搭載されたエンジンや変速機は速やかに後退し、衝突エネルギーは車体の前部により吸収される。 In the power transmission shaft 1 having the tubular body 2 of the first reference example as described above, when a vehicle collides from the front and a collision load is input to the power transmission shaft 1 in the direction of the axis O1, the inclined portion A shear force acts on 40 . At this time, stress concentrates on the fragile portion 50 of the inclined portion 40 . Then, when the shear force acting on the inclined portion 40 exceeds a predetermined value, the fragile portion 50 of the inclined portion 40 is damaged as shown in FIG. Therefore, when the power transmission shaft 1 is damaged during a vehicle collision, the engine and transmission mounted on the front portion of the vehicle body quickly move backward, and the collision energy is absorbed by the front portion of the vehicle body.

なお、図３では脆弱部５０が破断されているが、本発明においては、動力伝達軸１に対して軸線Ｏ１方向に入力した荷重が所定値を超えたときに、脆弱部５０が変形することで、動力伝達軸１の軸方向の長さが短くなるように構成されていればよい。 Although the fragile portion 50 is broken in FIG. 3, in the present invention, the fragile portion 50 is deformed when the load applied to the power transmission shaft 1 in the direction of the axis O1 exceeds a predetermined value. , and the length in the axial direction of the power transmission shaft 1 may be shortened.

以上、第一参考例の管体２及び動力伝達軸１では、図２に示すように、第二接続部３０とスタブシャフト４との接合力を精度良く設定する必要がないため、第二接続部３０の成形が容易になる。また、管体２及び動力伝達軸１では、傾斜部４０を成形するときに、脆弱部５０を容易に形成できる。 As described above, in the tubular body 2 and the power transmission shaft 1 of the first reference example , as shown in FIG. Molding of the portion 30 is facilitated. Further, in the tubular body 2 and the power transmission shaft 1, the fragile portion 50 can be easily formed when the inclined portion 40 is formed.

したがって、第一参考例の管体２及び動力伝達軸１では、第二接続部３０の成形が容易になることで、低コスト化を図れる。また、第一参考例の管体２及び動力伝達軸１では、傾斜部４０に脆弱部５０を形成することで、軸線Ｏ１方向に入力した所定の荷重によって確実に破損するように設定できる。 Therefore, in the tubular body 2 and the power transmission shaft 1 of the first reference example , the molding of the second connecting portion 30 is facilitated, and cost reduction can be achieved. Further, in the tubular body 2 and the power transmission shaft 1 of the first reference example , by forming the fragile portion 50 in the inclined portion 40, it can be set to be reliably broken by a predetermined load input in the direction of the axis O1.

また、管体２及び動力伝達軸１では、第二接続部３０の外径が小さいため、軽量化及び低コスト化を図れる。
また、管体２及び動力伝達軸１では、図１に示すように、曲げ応力が集中し易い本体部１０の中央部の外径が大径に形成されているため、所定の曲げ強度を有している。
また、管体２及び動力伝達軸１は、管体２が繊維強化プラスチックにより形成されているため、設計の自由が高く、更なる低コスト化を図れる。 Further, in the pipe body 2 and the power transmission shaft 1, since the outer diameter of the second connection portion 30 is small, weight reduction and cost reduction can be achieved.
Further, in the tubular body 2 and the power transmission shaft 1, as shown in FIG. 1, the central portion of the body portion 10 where the bending stress tends to concentrate is formed to have a large outer diameter, so that it has a predetermined bending strength. are doing.
Further, since the tubular body 2 and the power transmission shaft 1 are made of fiber-reinforced plastic, the freedom of design is high, and further cost reduction can be achieved.

［第二参考例］
次に、本発明の第二参考例に係る管体１０２を備えている動力伝達軸１０１について説明する。
第二参考例の動力伝達軸１０１は、図４に示すように、管体１０２と、管体１０２の前端に接合されたスタブヨーク３と、管体１０２の後端に接合されたスタブシャフト４と、を備えている。
第二参考例の管体１０２は、本体部１１０と、本体部１１０の前側に配置された第一接続部２０と、本体部１１０の後側に配置された第二接続部３０と、本体部１１０と第二接続部３０との間に位置する傾斜部１４０と、を備えている。傾斜部１４０には、図５に示すように、脆弱部１５０が形成されている。 [ Second reference example ]
Next, the power transmission shaft 101 provided with the tubular body 102 according to the second embodiment of the invention will be described.
The power transmission shaft 101 of the second reference example , as shown in FIG. , is equipped with
The tubular body 102 of the second reference example includes a body portion 110, a first connection portion 20 arranged on the front side of the body portion 110, a second connection portion 30 arranged on the rear side of the body portion 110, and a body portion and an inclined portion 140 located between 110 and the second connecting portion 30 . A fragile portion 150 is formed in the inclined portion 140 as shown in FIG.

図４に示す第二参考例の本体部１１０を軸線Ｏ１を法線とする平面で切った場合に、本体部１１０の外周面の断面形状は円形状となっている。本体部１１０の外径は、前端部１１１から後端部１１２まで均一である。つまり、第二参考例の本体部１１０の外形は、ストレートな円筒体となっている。 When the body portion 110 of the second reference example shown in FIG. 4 is cut along a plane normal to the axis O1, the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the body portion 110 is circular. The outer diameter of body portion 110 is uniform from front end portion 111 to rear end portion 112 . That is, the outer shape of the main body portion 110 of the second reference example is a straight cylindrical body.

第二参考例の傾斜部１４０の周壁部１４５は、軸線Ｏ１方向に曲線状に形成されている。第二参考例では、軸線Ｏ１に沿って傾斜部１４０を切った場合に、傾斜部１４０の周壁部１４５の断面形状は、緩やかな曲線を描き、外側に向けて突出した円弧状となっている。 A peripheral wall portion 145 of the inclined portion 140 of the second reference example is formed in a curved shape in the direction of the axis O1. In the second reference example , when the inclined portion 140 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the peripheral wall portion 145 of the inclined portion 140 draws a gentle curve and has an arc shape protruding outward. .

第二参考例の傾斜部１４０の周壁部は、前端部１４１側から後端部１４２側に向かうに連れて、軸線Ｏ１に対する傾斜角度が大きくなっている。つまり、傾斜部１４０の後端部１４２は、径方向に向けて延びている。また、第二接続部３０の前端部３１は、軸線Ｏ１方向に延びている。そして、傾斜部１４０の周壁部１４５の後端部１４２は、軸線Ｏ１に対する傾斜角度θが最大となっている。 The peripheral wall portion of the inclined portion 140 of the second reference example has an inclination angle with respect to the axis O1 that increases from the front end portion 141 side toward the rear end portion 142 side. That is, the rear end portion 142 of the inclined portion 140 extends radially. A front end portion 31 of the second connection portion 30 extends in the direction of the axis O1. The rear end portion 142 of the peripheral wall portion 145 of the inclined portion 140 has the maximum inclination angle θ with respect to the axis O1.

傾斜部１４０の後端部１４２と、本体部１０の第二接続部３０の前端部３１とは、屈曲して接続されている。また、傾斜部１４０の前部は、緩やかに湾曲しており、傾斜部１４０の前端部１４１と本体部１１０の後端部１１２とは、直線状に接続されている。第二参考例では、傾斜部１４０の後端部１４２が脆弱部１５０を構成している。 The rear end portion 142 of the inclined portion 140 and the front end portion 31 of the second connection portion 30 of the main body portion 10 are bent and connected. The front portion of the inclined portion 140 is gently curved, and the front end portion 141 of the inclined portion 140 and the rear end portion 112 of the main body portion 110 are connected linearly. In the second reference example , the rear end portion 142 of the inclined portion 140 constitutes the fragile portion 150 .

以上のような第二参考例の管体１０２を備えている動力伝達軸１０１では、車両が前方から衝突され、傾斜部１４０に作用するせん断力が所定値を超えると、図６に示すように、傾斜部１４０の脆弱部１５０が破損する。そして、車体の前部に搭載されたエンジンや変速機は速やかに後退し、衝突エネルギーは車体の前部により吸収される。 In the power transmission shaft 101 provided with the tubular body 102 of the second reference example as described above, when the vehicle is collided from the front and the shear force acting on the inclined portion 140 exceeds a predetermined value, as shown in FIG. , the fragile portion 150 of the inclined portion 140 is damaged. Then, the engine and transmission mounted on the front part of the vehicle body quickly move backward, and the collision energy is absorbed by the front part of the vehicle body.

以上、図５に示す第二参考例の管体１０２及び動力伝達軸１０１では、第一参考例の動力伝達軸１（図２参照）と同様に、第二接続部３０の成形が容易になり、さらに、本体部１１０の成形も容易になるため、低コスト化を図れる。また、第二参考例の管体１０２及び動力伝達軸１０１では、傾斜部１４０に脆弱部１５０を形成することで、軸線Ｏ１方向に入力した所定の荷重によって確実に破損するように設定できる。 As described above, in the tubular body 102 and the power transmission shaft 101 of the second reference example shown in FIG. 5, molding of the second connecting portion 30 is facilitated in the same manner as the power transmission shaft 1 (see FIG. 2) of the first reference example. Furthermore, since molding of the body portion 110 is facilitated, cost reduction can be achieved. Further, in the tubular body 102 and the power transmission shaft 101 of the second reference example , by forming the fragile portion 150 in the inclined portion 140, it can be set to be reliably broken by a predetermined load input in the direction of the axis O1.

［第一実施形態］
次に、本発明の第一実施形態に係る管体２０２を備えている動力伝達軸２０１について説明する。
第一実施形態の動力伝達軸２０１は、図７に示すように、管体２０２と、管体２０２の前端に接合されたスタブヨーク３と、管体２０２の後端に接合されたスタブシャフト４と、を備えている。
第一実施形態の管体２０２は、本体部２１０と、本体部２１０の前側に配置された第一接続部２０と、本体部２１０の後側に配置された第二接続部３０と、本体部２１０と第二接続部３０との間に位置する傾斜部２４０と、を備えている。傾斜部２４０には、図８に示すように、脆弱部２５０が形成されている。 [ First embodiment ]
Next, the power transmission shaft 201 provided with the tubular body 202 according to the first embodiment of the invention will be described.
The power transmission shaft 201 of the first embodiment , as shown in FIG. , is equipped with
The tubular body 202 of the first embodiment includes a body portion 210, a first connection portion 20 arranged on the front side of the body portion 210, a second connection portion 30 arranged on the rear side of the body portion 210, and a body portion and an inclined portion 240 located between 210 and the second connecting portion 30 . A fragile portion 250 is formed in the inclined portion 240 as shown in FIG.

図７に示す第一実施形態の本体部２１０を軸線Ｏ１を法線とする平面で切った場合に、本体部２１０の外周面の形状は円形状となっている。
本体部２１０の外径は、前端部２１１から中央部までが同一に形成され、中央部から後端部２１２に向うに連れて縮径している。よって、本体部２１０の前端部２１１及び中央部の外径は、後端部２１２の外径よりも大きい。 When the main body portion 210 of the first embodiment shown in FIG. 7 is cut along a plane normal to the axis O1, the outer peripheral surface of the main body portion 210 has a circular shape.
The main body portion 210 has the same outer diameter from the front end portion 211 to the central portion, and decreases from the central portion toward the rear end portion 212 . Therefore, the outer diameters of the front end portion 211 and the central portion of the body portion 210 are larger than the outer diameter of the rear end portion 212 .

軸線Ｏ１に沿って本体部２１０を切った場合に、本体部２１０の外周面の断面形状は、前端部２１１から中央部までは直線状となっており、中央部から後端部２１２にかけて緩やかな曲線を描いて円弧状となっている。 When the body portion 210 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the body portion 210 is linear from the front end portion 211 to the center portion, and gradually becomes gentle from the center portion to the rear end portion 212. It draws a curve and has an arc shape.

図８に示すように、第一実施形態の傾斜部２４０を軸線Ｏ１に沿って切った場合に、傾斜部２４０の周壁部２４５の断面形状は、緩やかな曲線を描き、内側に向けて窪んだ円弧状となっている。そして、傾斜部２４０の前端部２４１が脆弱部２５０を構成している。 As shown in FIG. 8, when the inclined portion 240 of the first embodiment is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the peripheral wall portion 245 of the inclined portion 240 draws a gentle curve and is recessed inward. It is arc-shaped. A front end portion 241 of the inclined portion 240 constitutes a fragile portion 250 .

第一実施形態の傾斜部２４０の板厚は、第二接続部３０側の後端部２４２から本体部１０側の前端部２４１に向かうに連れて漸次薄くなっている。このため、傾斜部２４０の脆弱部２５０の板厚が最も薄くなっている。つまり、第一実施形態では、脆弱部２５０の板厚が最も薄くなっている。
なお、第一実施形態の動力伝達軸２０１では、傾斜部２４０全体の板厚が変化しているが、本発明においては、傾斜部２４０の一部区間において板厚を変化させてもよい。
また、傾斜部４０の周壁部４５の板厚を、本体部１０側（前側）の端部（前端部、他端部）から第二接続部３０側（後側）の端部（後端部、一端部）に向かうに連れて漸次薄くして、傾斜部４０の後端部に脆弱部を設けてもよい。 The plate thickness of the inclined portion 240 of the first embodiment gradually decreases from the rear end portion 242 on the second connection portion 30 side toward the front end portion 241 on the main body portion 10 side. Therefore, the plate thickness of the fragile portion 250 of the inclined portion 240 is the thinnest. That is, in the first embodiment , the plate thickness of the fragile portion 250 is the thinnest.
In addition, in the power transmission shaft 201 of the first embodiment , the plate thickness of the entire inclined portion 240 is changed, but in the present invention, the plate thickness of a partial section of the inclined portion 240 may be changed.
In addition, the plate thickness of the peripheral wall portion 45 of the inclined portion 40 is changed from the end portion (front end portion, other end portion) on the side of the main body portion 10 (front side) to the end portion (rear end portion) on the side of the second connection portion 30 (rear side). , one end) to provide a weakened portion at the rear end of the ramp 40 .

以上のような第一実施形態の管体２０２を備えている動力伝達軸２０１では、車両が前方から衝突され、傾斜部２４０に作用するせん断力が所定値を超えると、傾斜部２４０の脆弱部２５０が破損する。そして、車体の前部に搭載されたエンジンや変速機は速やかに後退し、衝突エネルギーは車体の前部により吸収される。 In the power transmission shaft 201 including the tubular body 202 of the first embodiment as described above, when the vehicle is collided from the front and the shear force acting on the inclined portion 240 exceeds a predetermined value, the weakened portion of the inclined portion 240 250 is damaged. Then, the engine and transmission mounted on the front part of the vehicle body quickly move backward, and the collision energy is absorbed by the front part of the vehicle body.

以上、第一実施形態の管体２０２及び動力伝達軸２０１では、第一参考例の動力伝達軸１（図２参照）と同様に、第二接続部３０の成形が容易になり、さらに、本体部２１０の成形も容易になるため、低コスト化を図れる。また、第一実施形態の管体２０２及び動力伝達軸２０１では、傾斜部２４０に脆弱部２５０を形成することで、軸線Ｏ１方向に入力した所定の荷重によって確実に破損するように設定できる。 As described above, in the tubular body 202 and the power transmission shaft 201 of the first embodiment , as with the power transmission shaft 1 (see FIG. 2) of the first reference example , the second connection portion 30 can be easily formed. Since molding of the portion 210 is also facilitated, cost reduction can be achieved. Further, in the tubular body 202 and the power transmission shaft 201 of the first embodiment , by forming the fragile portion 250 in the inclined portion 240, it can be set to be reliably broken by a predetermined load input in the direction of the axis O1.

さらに、第一実施形態の管体２０２及び動力伝達軸２０１では、第二接続部３０の小径化は、捩れ強度の低下を招くため、第二接続部３０の板厚を本体部２１０の後端部２１２の板厚よりも厚くすることで、所定の捩じれ強度を有するようになっている。 Furthermore, in the tubular body 202 and the power transmission shaft 201 of the first embodiment , a reduction in the diameter of the second connection portion 30 causes a decrease in torsional strength. By making it thicker than the plate thickness of the portion 212, it has a predetermined torsional strength.

［第三参考例］
次に、本発明の第三参考例に係る管体３０２を備えている動力伝達軸３０１について説明する。
第三参考例の動力伝達軸３０１は、図９に示すように、管体３０２と、管体３０２の前端に接合されたスタブヨーク３と、管体３０２の後端に接合されたスタブシャフト４と、を備えている。
第三参考例の管体３０２は、本体部１０と、本体部１０の前側に配置された第一接続部２０と、本体部１０の後側に配置された第二接続部３３０と、本体部１０と第二接続部３３０との間に位置する傾斜部３４０と、を備えている。傾斜部３４０には、図１０に示すように、脆弱部３５０が形成されている。 [ Third reference example ]
Next, a power transmission shaft 301 having a tubular body 302 according to a third embodiment of the invention will be described.
The power transmission shaft 301 of the third reference example , as shown in FIG. , is equipped with
The tubular body 302 of the third reference example includes the body portion 10, the first connection portion 20 arranged on the front side of the body portion 10, the second connection portion 330 arranged on the rear side of the body portion 10, the body portion 10 and an inclined portion 340 positioned between the second connecting portion 330 . A fragile portion 350 is formed in the inclined portion 340 as shown in FIG.

第三参考例の本体部１０の外形は、図９に示すように、中央部が径方向外側に膨らんだ樽形状（バレル形状）となっている。
第三参考例の第二接続部３３０の外径は、図１０に示すように、本体部１０の後端部１２よりも大径となっている。 As shown in FIG. 9, the outer shape of the main body 10 of the third reference example has a barrel shape with a central portion that bulges outward in the radial direction.
The outer diameter of the second connection portion 330 of the third reference example is larger than that of the rear end portion 12 of the main body portion 10, as shown in FIG.

第三参考例の傾斜部３４０の外径は、本体部１０から第二接続部３３０に向かうに連れて次第に拡径している。
第三参考例の傾斜部３４０の周壁部３４５は、軸線Ｏ１方向に曲線状に形成されている。第三参考例では、軸線Ｏ１に沿って傾斜部３４０を切った場合に、傾斜部３４０の周壁部３４５の断面形状は、緩やかな曲線を描き、外側に向けて突出した円弧状となっている。 The outer diameter of the inclined portion 340 of the third reference example gradually increases from the main body portion 10 toward the second connection portion 330 .
A peripheral wall portion 345 of the inclined portion 340 of the third reference example is formed in a curved shape in the direction of the axis O1. In the third reference example , when the inclined portion 340 is cut along the axis O1, the cross-sectional shape of the peripheral wall portion 345 of the inclined portion 340 draws a gentle curve and has an arc shape protruding outward. .

第三参考例の傾斜部３４０の周壁部３４５は、後端部３４２側から前端部３４１側に向かうに連れて、軸線Ｏ１に対する傾斜角度が大きくなっている。
傾斜部３４０の前端部３４１は、径方向に向けて延びている。そして、傾斜部３４０の前端部３４１が脆弱部３５０を構成している。 The peripheral wall portion 345 of the inclined portion 340 of the third reference example has a larger inclination angle with respect to the axis O1 from the rear end portion 342 side toward the front end portion 341 side.
A front end portion 341 of the inclined portion 340 extends radially. A front end portion 341 of the inclined portion 340 constitutes a fragile portion 350 .

以上のような第三参考例の管体３０２を備えている動力伝達軸３０１では、車両が前方から衝突され、傾斜部３４０に作用するせん断力が所定値を超えると、傾斜部３４０の脆弱部３５０が破損する。そして、車体の前部に搭載されたエンジンや変速機は速やかに後退し、衝突エネルギーは車体の前部により吸収される。 In the power transmission shaft 301 having the tubular body 302 of the third reference example as described above, when the vehicle collides from the front and the shear force acting on the inclined portion 340 exceeds a predetermined value, the weakened portion of the inclined portion 340 350 is damaged. Then, the engine and transmission mounted on the front part of the vehicle body quickly move backward, and the collision energy is absorbed by the front part of the vehicle body.

以上、第三参考例の管体３０２及び動力伝達軸３０１では、第一参考例の動力伝達軸１（図２参照）と同様に、第二接続部３３０の成形が容易になるため、低コスト化を図れる。また、第三参考例の管体３０２及び動力伝達軸３０１では、傾斜部３４０に脆弱部３５０を形成することで、軸線Ｏ１方向に入力した所定の荷重によって確実に破損するように設定できる。 As described above, with the tubular body 302 and the power transmission shaft 301 of the third reference example, as with the power transmission shaft 1 (see FIG. 2) of the first reference example , the second connection portion 330 can be easily molded, so the cost can be reduced. can be made Further, in the tubular body 302 and the power transmission shaft 301 of the third reference example , by forming the fragile portion 350 in the inclined portion 340, it can be set to be reliably broken by a predetermined load input in the direction of the axis O1.

以上、実施形態および各参考例について説明したが、本発明は実施形態および各参考例で説明した例に限定されない。
例えば、実施形態および各参考例の動力伝達軸は、本体部と第二接続部との間に傾斜部を設け、その傾斜部に脆弱部を形成しているが、本体部と第一接続部との間に傾斜部を設け、その傾斜部に脆弱部を形成してもよい。 Although the embodiment and each reference example have been described above, the present invention is not limited to the example described in the embodiment and each reference example .
For example, in the power transmission shafts of the embodiments and each reference example , an inclined portion is provided between the body portion and the second connection portion, and the weakened portion is formed in the inclined portion. An inclined portion may be provided between and and the fragile portion may be formed in the inclined portion.

１，１０１，２０１，３０１ 動力伝達軸
２，１０２，２０２，３０２ 管体
３ スタブヨーク
４ スタブシャフト（連結部材）
１０，１１０，２１０ 本体部
２０ 第一接続部
３０，３３０ 第二接続部
４０，１４０，２４０，３４０ 傾斜部
４５，１４５，２４５，３４５ 周壁部
５０，１５０，２５０，３５０ 脆弱部
Ｏ１ 軸線 Reference Signs List 1, 101, 201, 301 power transmission shaft 2, 102, 202, 302 tubular body 3 stub yoke 4 stub shaft (connecting member)
10, 110, 210 main body portion 20 first connection portion 30, 330 second connection portion 40, 140, 240, 340 inclined portion 45, 145, 245, 345 peripheral wall portion 50, 150, 250, 350 fragile portion O1 axis

Claims (7)

回転することで動力を伝達する繊維強化プラスチック製の動力伝達軸に用いられる管体であって、
軸線を中心とする筒状の本体部と、
前記本体部よりも縮径され、連結部材が接合される接続部と、
前記本体部と前記接続部との間に形成され、前記本体部から前記接続部に向かうに連れて外径が縮径された傾斜部と、を備え、
前記傾斜部は、前記本体部の軸線方向に曲線状に形成され、
前記傾斜部には、前記本体部の軸線方向に入力された荷重が所定値を超えると破損する脆弱部が形成されており、
前記脆弱部は、前記傾斜部のうち前記本体部および前記接続部の軸線に対する傾斜角度が最大となる部位であり、
前記本体部の外径は、中央部から前記接続部側の一端部に向かうに連れて縮径されるとともに、中央部から他端部まで均一であり、
前記本体部の中央部から一端部までの外周面は、前記軸線方向に曲線状に形成されていることを特徴とする動力伝達軸に用いられる管体。 A tubular body used for a fiber-reinforced plastic power transmission shaft that transmits power by rotating,
a cylindrical main body centered on the axis;
a connecting portion having a diameter smaller than that of the main body portion and to which a connecting member is joined;
an inclined portion formed between the main body portion and the connecting portion and having an outer diameter that decreases from the main body portion toward the connecting portion;
The inclined portion is formed in a curved shape in the axial direction of the main body,
The inclined portion is formed with a fragile portion that breaks when a load input in the axial direction of the main body portion exceeds a predetermined value,
The fragile portion is a portion of the inclined portion where the inclination angle with respect to the axis of the main body portion and the connecting portion is the maximum,
The outer diameter of the body portion is reduced from the center portion toward one end portion on the connection portion side, and is uniform from the center portion to the other end portion,
A tubular body used for a power transmission shaft, wherein an outer peripheral surface of the main body portion from a central portion to one end portion is formed in a curved shape in the axial direction. 回転することで動力を伝達する繊維強化プラスチック製の動力伝達軸に用いられる管体であって、
軸線を中心とする筒状の本体部と、
前記本体部よりも拡径され、連結部材が接合される接続部と、
前記本体部と前記接続部との間に形成され、前記本体部から前記接続部に向かうに連れて外径が拡径された傾斜部と、を備え、
前記傾斜部は、前記本体部の軸線方向に曲線状に形成され、
前記傾斜部には、前記本体部の軸線方向に入力された荷重が所定値を超えると破損する脆弱部が形成されており、
前記脆弱部は、前記傾斜部のうち前記本体部および前記接続部の軸線に対する傾斜角度が最大となる部位であり、
前記本体部の外径は、中央部から前記接続部側の一端部に向かうに連れて縮径されるとともに、中央部から他端部まで均一であり、
前記本体部の中央部から一端部までの外周面は、前記軸線方向に曲線状に形成されていることを特徴とする動力伝達軸に用いられる管体。 A tubular body used for a fiber-reinforced plastic power transmission shaft that transmits power by rotating,
a cylindrical main body centered on the axis;
a connecting portion having a larger diameter than the main body portion and to which a connecting member is joined;
an inclined portion formed between the main body portion and the connecting portion and having an outer diameter that increases from the main body portion toward the connecting portion;
The inclined portion is formed in a curved shape in the axial direction of the main body,
The inclined portion is formed with a fragile portion that breaks when a load input in the axial direction of the main body portion exceeds a predetermined value,
The fragile portion is a portion of the inclined portion where the inclination angle with respect to the axis of the main body portion and the connecting portion is the maximum,
The outer diameter of the body portion is reduced from the center portion toward one end portion on the connection portion side, and is uniform from the center portion to the other end portion,
A tubular body used for a power transmission shaft, wherein an outer peripheral surface of the main body portion from a central portion to one end portion is formed in a curved shape in the axial direction. 前記繊維強化プラスチックは、炭素繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達軸に用いられる管体。 3. The tubular body used for the power transmission shaft according to claim 1, wherein said fiber reinforced plastic is carbon fiber reinforced plastic. 前記接続部の内周形状は多角形に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の動力伝達軸に用いられる管体。 4. The tubular body used for the power transmission shaft according to any one of claims 1 to 3, wherein an inner peripheral shape of said connecting portion is formed in a polygonal shape. 前記本体部の外径は、中央部から両端部に向かうに連れて縮径されており、
前記本体部の外周面は、前記両端部の一端部から他端部にかけて前記軸線方向に円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の動力伝達軸に用いられる管体。 The outer diameter of the body portion is reduced from the central portion toward both ends,
5. The outer peripheral surface of the body portion according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer peripheral surface of the body portion is formed in an arc shape in the axial direction from one end portion to the other end portion of the both end portions. A tubular body used for power transmission shafts. 前記本体部の外径が一端部から他端部まで均一であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の動力伝達軸に用いられる管体。 6. The tubular body used for the power transmission shaft according to any one of claims 1 to 5, wherein the main body has a uniform outer diameter from one end to the other end. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の動力伝達軸に用いられる管体と、
前記接続部に接合された前記連結部材と、を備えていることを特徴とする動力伝達軸。 a tubular body used in the power transmission shaft according to any one of claims 1 to 6 ;
and the connection member joined to the connection portion.
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