JP2000351333A

JP2000351333A - プロペラシャフト

Info

Publication number: JP2000351333A
Application number: JP11164021A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nakamura; 実中村; Yasushi Iida; 靖飯田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＲＰ製の円筒状シャフト本体と、この両端
に接合して設けた継ぎ手とからなるプロペラシャフトに
おいて、従来のＦＲＰプロペラシャフトと同等以上のね
じり強度、ねじり座屈強度、衝撃後の残存ねじり強度お
よびかつ、よりさらに軽量で低コストなＦＲＰプロペラ
シャフトを提供することにある。【解決手段】繊維強化プラスチック製の円筒状シャフ
ト本体と、この少なくとも一方の端部に接合して設けた
継ぎ手とを有し、上記本体の繊維強化プラスチックの繊
維方向の圧縮強度が、１７００ＭＰａ以上で、かつ、繊
維直角方向の伸度が、１．２％以上であることを特徴と
するプロペラシャフト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のプロペラ
シャフトに好適な繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰ）
プロペラシャフトに関する。

【０００２】

【従来技術】近年、燃費の向上や環境保全といった観点
から自動車の軽量化が強く望まれているが、それを達成
する一つの手段としてプロペラシャフトのＦＲＰ化が検
討され、一部で既に採用されるに至っている。そのよう
なＦＲＰ製プロペラシャフトは、ＦＲＰ製筒状体本体
と、この本体の各端部に接合して設けた金属継ぎ手とを
有している。

【０００３】ところで、自動車のプロペラシャフトは、
エンジンで発生するトルクを駆動輪に伝達するものであ
るから１００〜６００ｋｇｆ・ｍ程度のねじり強度を必
要とする。又、高速回転時に、共振を起こさないよう、
危険回転数が５，０００〜１５，０００ｒｐｍ程度であ
ることも要求される。そのため、これらの基本性能を満
足するように、ＦＲＰ筒状体本体は、補強繊維の種類、
含有量、繊維配向角、層構成、外径、内径、厚み等のパ
ラメーターを考慮した設計がなされる。

【０００４】たとえば、補強繊維配向角の選定には次の
ようなことが考慮される。すなわち、大きなねじり強度
を得るには、補強繊維を本体の軸方向に対して、±４５
度の角度で配向するのが最も効率的であるが、ねじり座
屈強度は周方向の弾性率にも依存するので、軸方向に対
して±８０〜９０度の角度層を設けることも必要であ
る。また、危険回転数に関しては、補強繊維を可能な限
り軸方向に配列してその軸方向における曲げ弾性率を大
きくし、高い曲げ共振回転数が得られるようにする。

【０００５】このように、本体においては、ねじり強
度、ねじり座屈強度と危険回転数といった基本的性能に
関して最も効率的な補強繊維の配列方向が存在するの
で、これらの要求に好適な繊維配向を組み合わせた層構
成を取ることになるが、ねじり強度、ねじり座屈強度
は、外径や肉厚等の寸法面からも解決出来る事から、通
常は、補強繊維の配向角への依存が大きい危険回転数を
優先した設計がなされ、補強繊維が軸方向に対し、小さ
な角度で配列された層の割合を多くしている。ところが
そのため以下のような問題を起こしている。

【０００６】すなわち、危険回転数を優先し、軸方向に
対し、小さな角度で配列された層を多くすると、ねじり
強度、ねじり座屈強度が低くなり、要求強度を維持する
ため肉厚を厚くして対応している。そのため、使用材料
が増えコスト高の原因となるとともに、重量も増加し軽
量化というＦＲＰプロペラシャフトのメリットも低減す
る。

【０００７】更に、要求強度としては、上記ねじり強
度、ねじり座屈強度の他に、走行時の飛び石による衝撃
を受けた後の残存ねじり強度が要求される。衝撃後のシ
ャフトのねじり強度は、衝撃によるシャフトの損傷の程
度すなわち層間剥離の程度に起因し、層間剥離の面積が
大きいほど強度低下率は大きくなり、むしろ、この衝撃
後の残存ねじり強度がＦＲＰ製プロペラシャフトの律則
になる。

【０００８】要求ねじり強度を確保するためには、肉厚
を厚くしたり、あるいはまたは衝撃を和らげるために表
面にゴム状の層を配し、シャフトの強度確保をはかって
いる。そのため、材料使用量が増えコスト高の原因とな
るとともに、重量も増加し軽量化というＦＲＰプロペラ
シャフトのメリットも低減している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、Ｆ
ＲＰ製の円筒状シャフト本体と、この両端に接合して設
けた継ぎ手とからなるプロペラシャフトにおいて、従来
のＦＲＰプロペラシャフトと同等以上のねじり強度、ね
じり座屈強度、衝撃後の残存ねじり強度およびかつ、よ
りさらに軽量で低コストなＦＲＰプロペラシャフトを提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ＦＲＰ製の円筒状シャフト本体と、こ
の少なくとも一方の端部に接合して設けた継ぎ手とを有
し、上記本体のＦＲＰの繊維方向の圧縮強度が、１７０
０ＭＰａ以上で、かつ、繊維直角方向の伸度が、１．２
％以上としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のプロペラシャフトについ
て、以下詳細に説明する。

【００１２】図１における本発明によるプロペラシャッ
フトは、エンジンからのトルクを駆動輪に伝達する機能
を有すると同時に、その回転数以上の曲げ固有振動数を
もつ。又、走行中の飛び石などによる衝撃にも過度の層
間剥離なく耐える。

【００１３】ＦＲＰシャフトは、炭素繊維等の高強度繊
維とエポキシ樹脂などで構成されるが、走行中のエンジ
ンからのトルク及び飛び石などによる衝撃にも過度の層
間剥離無く耐えるために、シャフトを構成するＦＲＰは
繊維方向の圧縮強度が、１７００ＭＰａ以上で、かつ、
繊維直角方向の伸度が、１．２％以上であることが求め
られる。圧縮強度の測定は、ＡＳＴＭＤ−６９５によ
り測定出来る。またＦＲＰシャフトの積層構成は、複構
成であり、シャフトの全長にわたって延在する、軸方向
に対して±５〜３０度でヘリカル巻された角度層と軸方
向に対して±８０〜９０度の角度層からなり、各層毎の
熱膨張率が異なるため、成形硬化後、降温時に発生する
熱応力により、繊維直角方向にクラックが入り、シャフ
ト強度を低下させる事がある。

【００１４】これを回避し、上記性能を発現するため
に、シャフトを構成するＦＲＰの繊維直角方向伸度は、
１．２％以上が好ましい。さらに好ましくは、１．５％
以上である。繊維直角方向伸度は、ＪＩＳＫ７０７３
で測定できる。

【００１５】さらには、ＦＲＰの硬度も衝撃時の損傷に
少なからず影響し、ＪＩＳＫ７０６０で測定するバー
コール硬さ４０〜９０の範囲内であることが好ましい。
本硬度以下では、軟らかすぎて高温条件下などで強度が
不十分となる可能性があり、また、本範囲以上では、硬
すぎて、衝撃時、局部的に応力が集中し、大きな損傷を
引き起こす可能性がある。より好ましくは、６０〜８０
である。

【００１６】ＦＲＰシャフトを構成する補強繊維として
は、炭素繊維、ガラス繊維といった無機繊維、及びアラ
ミド繊維などの有機繊維が使用されるが、高強度、高弾
性率及び、樹脂との接着性が良く繊維直角方向伸度が大
きいという点からは炭素繊維が最も好ましい。また、コ
スト低減のためには一部ガラス繊維も使用される。

【００１７】また、これら補強繊維には、後述するマト
リックス樹脂との接着性を向上させるため、表面処理や
サイジング剤が付与されていると好ましい。

【００１８】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、フェノール樹脂、
変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは、ポリア
ミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いる事
が出来る。

【００１９】このうち、シャフトのねじり強度を向上さ
せ、衝撃による損傷を小さくするためには、樹脂の弾性
率が３．３ＧＰａ以上、かつ樹脂の伸度が４％以上であ
ることが好ましい。より好ましくは弾性率が３．５ＧＰ
ａ以上、かつ伸度が６％以上である。弾性率と伸度は、
ＪＩＳＫ７１１３により測定する。

【００２０】上記樹脂の中で特に好ましい樹脂の一例と
しては、伸度が高く、繊維との接着性に優れる、下記構
成要素からなる熱硬化性組成物であることが好ましい。

【００２１】このようなシャフトは、たとえばフィラメ
ントワインディング法により成形できる。

【００２２】すなわち、樹脂を含浸した補強繊維束を用
い、その樹脂含浸補強繊維束をマンドレルに所定の巻き
角度で巻き付け、加熱硬化させた後マンドレルを引き抜
きＦＲＰシャフトを得る。得られたＦＲＰシャフトの両
端部に継ぎ手を接合しプロペラシャフトを得る。強固で
信頼性の高い接合法として継ぎ手表面をセレーション加
工し、要求トルクに応じ所要の圧入代を設け圧入する方
法が好ましい。（ア）熱硬化性樹脂（イ）（ア）の熱硬化性樹脂またはその硬化剤と反応し
うる官能基１個、及び下記の式（１）〜（４）より選ば
れる部分構造を含む化合物

【００２３】

【化５】

【００２４】

【化６】

【００２５】

【化７】

【００２６】

【化８】

【００２７】構成要素（ア）である熱硬化性樹脂とは、
熱的に硬化する。すなわち熱的に反応してネットワーク
構造を持つ重合体を与える前駆体を意味する。熱硬化性
樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、分子内に複数の
重合性不飽和結合を有する樹脂（ビニルエステル樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マ
レイミド樹脂）、フェノール樹脂、シアネート樹脂、メ
ラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ベンズオキ
サジン樹脂、オキサゾリン樹脂等があげられるが、中で
もエポキシ樹脂が好ましく用いられている。エポキシ樹
脂とは、分子内に２個以上のエポキシ基を有する高分子
化合物及びそのエポキシ基の開環反応によって生成する
樹脂を意味する。

【００２８】構成要素（イ）は、（ア）の熱硬化性樹脂
またはその硬化剤と反応しうる官能基１個、及び式
（１）〜（４）より選ばれる部分構造を含む化合物であ
り、式（１）〜（４）で示される構造は、さらに複雑な
構造の一部であってもよい。たとえば一般式（１）で示
されるアミド結合を有する化合物の典型的な化合物はカ
ルボン酸アミドであるが、それ以外にも環の一部にアミ
ド結合を有しても良く、あるいはさらに複雑な構造、た
とえば、イミド、ウレタン、尿素、ビウレット、ヒダン
トイン、カルボン酸ヒドラジド、ヒドロキサム酸、セミ
カルバジド、セミカルバゾン等のよう構造を有するもの
でもよい。

【００２９】尚、構成要素（イ）において、アミド結合
は、式（１）〜（４）に示したように、カルボニル基、
チオカルボニル基、スルホニル基、ホスホリル基から選
ばれる基とその炭素に単結合で結合する窒素原子からな
る部分構造である。以下、カルボニル基の例を用いて、
アミド結合について説明するが、これに限定されるもの
ではなく、式（２）〜（３）のチオカルボニル基、スル
ホニル基、ホスホリル基の場合についても、同様であ
る。

【００３０】アミド結合のカルボニル酸素は酸素または
窒素に結合した水素原子と強い水素結合を作る。従っ
て、強化繊維である炭素繊維の表面に存在するカルボキ
シル基や水酸基などの水素原子との水素結合が生じ接着
性を高める。

【００３１】さらに、アミド結合のカルボニル基は強い
永久双極子であるため、炭素繊維のように分極率の高い
強化繊維に誘起双極子を作り、双極子−双極子の電気的
引力により接着力を高める。

【００３２】もし、アミド結合を持つ化合物がエポキシ
樹脂または硬化剤と反応しうる官能基を持たないと、相
分離により接着性が十分発現しなかったり、可塑剤とし
て働き耐熱性が著しく低下したりする恐れがあるが、ア
ミド結合を持つ化合物がエポキシ樹脂または硬化剤と反
応しうる官能基を持つ場合は、樹脂組成物の硬化に伴
い、エポキシ樹脂硬化物のネットワークの一部となるた
め前記のような弊害を生じる恐れがない。

【００３３】エポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる２
個以上の官能基と１個以上のアミド結合を有する化合物
を配合したエポキシ樹脂組成物を繊維強化複合材料に用
いることは公知であるが、これらの公知技術では、接着
性の著しい改善は確認されていない。しかし、本発明者
らの見出した、分子内にエポキシ樹脂または硬化剤と反
応しうる官能基１個と１個以上のアミド結合を有する化
合物を配合したエポキシ樹脂組成物では、著しい効果を
有する。

【００３４】この理由は、エポキシ樹脂または硬化剤と
反応しうる官能基を２個以上有する化合物はエポキシ樹
脂のネットワークと２カ所以上で化学結合するため、ア
ミド結合の酸素原子が強化繊維表面に十分接近できない
のに対し、エポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる官能
基を有する化合物は、エポキシ樹脂のネットワークと一
カ所だけで化学結合するため、その化合物に由来する部
分構造の運動の自由度が大きく、カルボニル基の酸素原
子が強化繊維表面に接触しやすいためと本発明者らは推
定している。

【００３５】さらに構成要素（イ）の配合は、接着性を
高めるだけではなく、エポキシ樹脂組成物の硬化物の弾
性率を高める効果も有する。これは、エポキシ樹脂中に
存在する水酸基とカルボニル基の酸素が強い水素結合を
作り分子運動を拘束するためと考えられる。

【００３６】なお、前記エポキシ樹脂組成物は、前記構
成要素（ア）、（イ）から得られ得ることを特徴とする
ものであり、必ずしも前記構成要素（ア）、（イ）から
得られた物である必要はない。もちろん、前記構成要素
（ア）、（イ）から得られた物が好適な例であるが、結
果として、前記構成要素（ア）、（イ）から得られた物
と同様の形態であるならば、原料が前記構成要素
（ア）、（イ）であると限定されるものではない。例え
ば、構成要素（イ）として、エポキシ樹脂又は硬化剤と
反応し得る官能基が２個以上有するものを用いても、官
能基や工程を適切に選択することにより、当該官能基の
一部が失活乃至は変成することにより、結果として、本
発明のエポキシ樹脂組成物が得られ得る。あるいは、逆
に当該官能基を有しておらずとも、反応乃至は工程の途
中で、変成して、当該官能基が形成される場合もあり得
る。

【００３７】本発明の前記エポキシ樹脂組成物は、好適
には、化学構造上、１個以上のアミド結合を有し、かつ
運動の自由度の大きい部分構造を有するものである。運
動の自由度が大きい部分構造とは、典型的には、分子鎖
の一端がエポキシ樹脂又は硬化剤あるいはそれらの残基
等の組成物の主鎖乃至はそれに相当する程度の大きい分
子量を有する構造と結合していて、他端は、前述のよう
な大きい分子量を有する構造とは共有結合していないよ
うな構造である。また、結合部位が複数であっても、そ
れらが部分構造上において、極めて接近していたりすれ
ば、実質上結合部位が一箇所と見なせ、部分構造の自由
度は大きい。あるいは、部分構造上は両端にあっても、
結合している大きい分子量を有する構造から見て、位置
的に近い場合、部分構造の運動の自由度は大きい場合も
あり得る。さらには、部分構造に１個以上のアミド結合
を有する分岐を有する場合も、運動の自由度は大きい。

【００３８】以上の通り、原料の段階で、エポキシ樹脂
又は硬化剤と反応し得る官能基が無いか２個以上有する
場合でも、あるいは、重合物に当該官能基に相当する残
基が複数存在しても、エポキシ樹脂又は硬化剤と反応し
得る官能基が１つであるが如くの効果が得られることも
可能である。かかる意味で、実質上、エポキシ樹脂又は
硬化剤と反応し得る官能基が１つであるという。なお、
本発明の前記エポキシ樹脂組成物に、化学構造上、実質
上１個以上のアミド結合を有し、かつ運動の自由度の大
きい部分構造を有するという２つの条件を同時に満たさ
ない部分構造が若干含まれていても、本発明の効果を損
なわない限り、許容される。即ち、構成要素（ア）／構
成要素（イ）の重量比に換算して０．５／１００以上の
条件さえ満たすならば、許容される。

【００３９】また、構成要素（イ）は、マトリクス樹脂
と強化繊維の界面部に集まっている方が、前記接着性を
高める効果があると考えられる。特に構成要素（イ）が
エポキシ樹脂に比べて硬化速度が相対的に遅い場合、構
成要素（イ）が界面部へ集まり易く好ましい。

【００４０】エポキシ樹脂と反応しうる官能基として
は、カルボキシル基、フェノール性水酸基、アミノ基、
第２アミン構造、メルカプト基どを挙げることができ
る。また硬化剤とし反応しうる官能基としては、エポキ
シ基、カルボニル基と共役した二重結合などを挙げるこ
とができる。カルボニル基と共役した二重結合は、硬化
剤中のアミノ基やメルカプト基とマイケル付加反応を行
う。

【００４１】カルボキシル基を一個有し、アミド結合を
有する化合物の具体例としては、スクシンアミド酸、オ
キサミン酸、N-アセチルグリシン、N-アセチルアラニ
ン、4-アセトアミド安息香酸、N-アセチルアントラニル
酸、4-アセトアミド酪酸、6-アセトアミドヘキサン酸、
馬尿酸、5-ヒダントイン酢酸、ピログルタミン酸、2-
(フェニルカルバモイルオキシ)プロピオン酸などを挙げ
ることができる。

【００４２】フェノール性水酸基を一個有し、アミド結
合を有する化合物の具体例としては、サリチルアミド、
4-ヒドロキシベンズアミド、4-ヒドロキシフェニルアセ
トアミド、4-ヒドロキシアセトアニリド、3-ヒドロキシ
アセトアニリドなどを挙げることができる。

【００４３】アミノ基を一個有し、アミド結合を有する
化合物の具体例としては4-アミノベンズアミド、3-アミ
ノベンズアミド、4'-アミノアセトアニリド、4-アミノ
ブチルアミド、6-アミノヘキサンアミド、3-アミノフタ
ルイミド、4-アミノフタルイミドなどを挙げることがで
きる。

【００４４】第２アミン構造を一個有し、アミド結合を
有する化合物の具体例としては、ニペコタミド、N,N-ジ
エチルニペコタミド、イソニペコタミド、1-アセチルピ
ペラジンなどを挙げることができる。

【００４５】メルカプト基を一個有し、アミド結合を有
する化合物の具体例としては、4-アセトアミドチオフェ
ノール、N-(2-メルカプトエチル）アセトアミドなどを
挙げることができる。

【００４６】エポキシ基を一個有し、アミド結合を有す
る化合物の具体例としては、グリシダミド、N-フェニル
グリシダミド、N,N-ジエチルグリシダミド、N-メトキシ
メチルグリシダミド、N-ヒドロキシメチルグリシダミ
ド、2,3-エポキシ-3-メチルブチルアミド、2,3-エポキ
シ-2-メチルプロピオンアミド、9,10-エポキシステアラ
ミド、N-グリシジルフタルイミドなどが挙げられる。

【００４７】カルボニル基と共役した二重結合を一個有
し、アミド結合を有する化合物は、二重結合と共役する
カルボニル基がアミド結合のカルボニル基と同一であっ
てもよく、異なってもよい。二重結合と共役するカルボ
ニル基がアミド結合のカルボニル基と同一である化合物
としては、α，β−不飽和カルボン酸のアミドおよびそ
の窒素原子上に置換基を有する誘導体が該当する。その
の具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリ
ルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-イソプロ
ピルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-ヒド
ロキシメチルアクリルアミド、N-メトキシメチルアクリ
ルアミド、N-エトキシメチルアクリルアミド、N-n-プロ
ポキシメチルアクリルアミド、N-n-ブトキシメチルアク
リルアミド、N-イソブトキシメチルアクリルアミド、N-
ベンジロキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリ
ルアミド、1-アクリロイルモルホリン、1-アクリロイル
ピペリジンを挙げられる。またそれ以外にもマレイミ
ド、N-エチルマレイミド、N-フェニルマレイミドのよう
な不飽和ジカルボン酸のイミドも該当する。二重結合と
共役するカルボニル基がアミド結合のカルボニル基と同
一でない化合物としては2-(フェニルカルバモイルオキ
シ)エチルメタクリレートなどを挙げることができる。

【００４８】構成要素（イ）である分子内にエポキシ樹
脂または硬化剤と反応しうる官能基１個と１個以上のア
ミド結合を有する化合物は１種でも、複数種配合しても
よい。

【００４９】構成要素（イ）の配合量（複数種用いる場
合はその合計）は、構成要素（Ａ）１００重量部に対し
０．５〜１５重量部であることが好ましい。０．５部よ
り少ないと接着性向上効果が十分に発現されず、１５重
量部より多いと耐熱性低下などの弊害が生じる恐れがあ
る。

【００５０】構成要素（イ）は、室温で液状のものも固
形のものも使用できる。構成要素（イ）として固形のも
のを用いる場合は、エポキシ樹脂組成物中に添加した
後、加熱撹拌などの手段で溶解してもよく、溶解せずに
添加してもよい。固形の構成要素（イ）を溶解せずに添
加する場合は、粒径１０μm以下に粉砕して使用するこ
とが好ましい。

【００５１】

【実施例】（実施例１）補強繊維として、東レ製炭素繊
維、トレカＴ７００−１２Ｋ（単糸数１２０００本、強
度５６００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ、）、樹脂とし
ては、下記組成からなる樹脂を使い、フィラメントワイ
ンディング法にて、内径７０ｍｍ、厚み２．５ｍｍ、長
さ１２００ｍｍのシャフトを成形した。樹脂組成：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（”エピコート８２８”、油化シェルエポキシ（株）製）４０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（”エピコート１００１”、油化シェルエポキシ（株）製）４０部臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（”エピクロン１５２”、大日本インキ（株）製）製）１０部テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン（”スミエポキシＥＬＭ４３４”、住友化学工業（株）製）１０部ジシアンジアミド（”ＤＩＣＹ７”、油化シェルエポキシ（株）製）５部３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（”ＤＣＭＵ９９”、保土ヶ谷化学工業（株）製）３部Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド５部ポリビニルホルマール（”ビニレックＫ”、チッソ（株）製）７部（””内、商品名乃至は登録商標。）本シャフトに衝撃試験として、高さ１．５ｍから７５０
ｇの重りを落とし、残存ねじり強度を測定したところ、
破壊トルクは、衝撃を与えなかったシャフトの破壊トル
ク６３０ｋｇｆ・ｍに対し、４６０ｋｇｆ・ｍと７０％
であった。（比較例１）実施例１と同様に、補強繊維として東レ製
炭素繊維、トレカＴ７００−１２Ｋ（単糸数１２０００
本、強度５６００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、樹脂
としては、標準エポキシ樹脂（弾性率３．５ＧＰａ、伸
度４％、バーコール硬さ３０）を使い、フィラメントワ
インディング法にて、内径７０ｍｍ、厚み２．５ｍｍ、
長さ１２００ｍｍのシャフトを成形した。

【００５２】本シャフトに衝撃試験として、高さ１．５
ｍから７５０ｇの重りを落とし、残存ねじり強度を測定
したところ、破壊トルクは、衝撃を与えなかったシャフ
トの破壊トルク６００ｋｇｆ・ｍに対し、３００ｋｇｆ
・ｍと５０％であった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によるプロペラシャフトは、繊維
強化プラスチック製の円筒状シャフト本体と、この少な
くとも一方の端部に接合して設けた継ぎ手とを有し、上
記本体の繊維強化プラスチックの繊維方向の圧縮強度
が、１７００ＭＰａ以上で、かつ、繊維直角方向の伸度
が、１．２％以上であることを特徴とする事からねじり
強度及び衝撃による損傷を軽減でき残存ねじり強度を大
幅に向上でき、極めて強度信頼性の高いプロペラシャフ
トを供給できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプロペラシャフトの概略断面
図である。

【符号の説明】

１：プロペラシャフト２：ＦＲＰシャフト３：継ぎ手４：ピン孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維強化プラスチック製の円筒状シャフ
ト本体と、この少なくとも一方の端部に接合して設けた
継ぎ手とを有し、上記本体の繊維強化プラスチックの繊
維方向の圧縮強度が、１７００ＭＰａ以上で、かつ、繊
維直角方向の伸度が、１．２％以上であることを特徴と
するプロペラシャフト。
【請求項２】該繊維強化プラスチックのバーコール硬
さが４０〜９０の範囲内であることを特徴とする請求項
１に記載のプロペラシャフト。
【請求項３】該繊維強化プラスチックの補強繊維が少
なくとも炭素繊維を含有することを特徴とする請求項１
ないし２に記載のプロペラシャフト。
【請求項４】該繊維強化プラスチックの樹脂の弾性率
が少なくとも３．３ＧＰａ以上であり、かつ、伸度が４
％以上であることを特徴とする請求項１〜３に記載のプ
ロペラシャフト。
【請求項５】該繊維強化プラスチックの樹脂が、主と
して、下記構成要素（ア）と、構成要素（ア）１００重
量部に対して０．５〜２０重量部の構成要素（イ）から
得られ得ることを特徴とする請求項１ないし４に記載の
プロペラシャフト。（ア）熱硬化性樹脂（イ）（ア）の熱硬化性樹脂またはその硬化剤と反応し
うる官能基を実質上１個、及び下記の式（１）〜（４）
より選ばれる部分構造を含む化合物【化１】【化２】【化３】【化４】