JPH01108409A - 繊維強化合成樹脂製駆動軸 - Google Patents
繊維強化合成樹脂製駆動軸Info
- Publication number
- JPH01108409A JPH01108409A JP26366787A JP26366787A JPH01108409A JP H01108409 A JPH01108409 A JP H01108409A JP 26366787 A JP26366787 A JP 26366787A JP 26366787 A JP26366787 A JP 26366787A JP H01108409 A JPH01108409 A JP H01108409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- synthetic resin
- winding angle
- metal sleeve
- reinforced synthetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/026—Shafts made of fibre reinforced resin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この・発明は、車両の駆動系に用いる繊維強化合成樹脂
製駆動軸に係わり、更に詳しくは金属スリーブ管装着部
に於ける捩じり疲労性に富み、かつパイプ単体部での高
巻き角度に起因する捩じりダンピンク特性に優れた繊維
強化合成樹脂製駆動軸に関するものである。
製駆動軸に係わり、更に詳しくは金属スリーブ管装着部
に於ける捩じり疲労性に富み、かつパイプ単体部での高
巻き角度に起因する捩じりダンピンク特性に優れた繊維
強化合成樹脂製駆動軸に関するものである。
従来、車両用の駆動系伝動軸としては、鋼製のものが一
般的に使用されているが、近年車両の軽量化を図って燃
料消費量を少なくすると共に、振動、騒音を低減する目
的から、繊維強化合成樹脂（Ｆ ＲＰ）製の駆動軸が使
用されている。
般的に使用されているが、近年車両の軽量化を図って燃
料消費量を少なくすると共に、振動、騒音を低減する目
的から、繊維強化合成樹脂（Ｆ ＲＰ）製の駆動軸が使
用されている。
そして、上記のような繊維強化合成樹脂製駆動軸の構成
としては、樹脂を含浸させた繊維体を巻付けて成形され
る繊維強化合成樹脂管の一端または両端内面に、接着剤
を介して金属スリーブ管を装着して構成するのが一般的
である。
としては、樹脂を含浸させた繊維体を巻付けて成形され
る繊維強化合成樹脂管の一端または両端内面に、接着剤
を介して金属スリーブ管を装着して構成するのが一般的
である。
ところで、このように成形される繊維強化合成樹脂製駆
動軸は、両端の金属スリーブ管に駆動軸及び従動軸を接
続してトルクを伝達するため、円筒部の中央部や両端部
の金属スリーブ管には多大な捩り力が作用し、また強度
、捩じり疲労の面で特に金属スリーブ管との接合部に多
大な捩り力が作用する。
動軸は、両端の金属スリーブ管に駆動軸及び従動軸を接
続してトルクを伝達するため、円筒部の中央部や両端部
の金属スリーブ管には多大な捩り力が作用し、また強度
、捩じり疲労の面で特に金属スリーブ管との接合部に多
大な捩り力が作用する。
そして、捩じり試験を行った結果、駆動軸本体の中央部
が破壊する前に、両端部の金属スリーブに隣接する繊維
強化合成樹脂材が破壊されてしまうことが判明した。
が破壊する前に、両端部の金属スリーブに隣接する繊維
強化合成樹脂材が破壊されてしまうことが判明した。
そこで、従来では特開昭５９−９３５０７号公報及び特
開昭６０−９１００８号公報に開示されているように強
度、捩じり疲労の面で最も弱い金属スリーブの接続部を
、約±３０°の巻き角度で繊維体を巻付けたものが提案
されている。
開昭６０−９１００８号公報に開示されているように強
度、捩じり疲労の面で最も弱い金属スリーブの接続部を
、約±３０°の巻き角度で繊維体を巻付けたものが提案
されている。
即ち、巻き角度約±３０＠では、使用温度内で金属スリ
ーブを締付ける方向に作用し、強度。
ーブを締付ける方向に作用し、強度。
疲労の面で顕著な効果を発揮する。
然しなから、このような従来の繊維強化合成樹脂製駆動
軸の場合には、金属スリーブの接続部における捩り疲労
強度を著しく向上させることは出来るが、繊維強化合成
樹脂製駆動軸のもう一つの問題とする捩り力による振動
が軸中央部に伝達されて起因する振動や騒音を解決する
ことはできない。
軸の場合には、金属スリーブの接続部における捩り疲労
強度を著しく向上させることは出来るが、繊維強化合成
樹脂製駆動軸のもう一つの問題とする捩り力による振動
が軸中央部に伝達されて起因する振動や騒音を解決する
ことはできない。
即ち、繊維強化合成樹脂製駆動軸の周波数特性、即ちダ
ンピング特性は、使用する合成樹脂材と補強繊維材及び
繊維の巻き角度によって固有なものとなるが、−船釣に
は、合成樹脂材と補強繊維材の弾性率を低くすればダン
ピング特性は上がる傾向になるが、機械的物性が低下す
るため、あまり材料の弾性率を低下することはできない
。
ンピング特性は、使用する合成樹脂材と補強繊維材及び
繊維の巻き角度によって固有なものとなるが、−船釣に
は、合成樹脂材と補強繊維材の弾性率を低くすればダン
ピング特性は上がる傾向になるが、機械的物性が低下す
るため、あまり材料の弾性率を低下することはできない
。
従って、上記従来の繊維強化合成樹脂製駆動軸では、駆
動側から伝達される捩り力による振動エネルギーは減衰
されずに従動輪側に伝達されて、振動や騒音を低減する
ことはできないと言う問題があった。
動側から伝達される捩り力による振動エネルギーは減衰
されずに従動輪側に伝達されて、振動や騒音を低減する
ことはできないと言う問題があった。
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、その目的とするところは金属スリーブ管装着部
に於ける捩じり疲労強度を著しく向上させると同時に、
駆動側から伝達される捩り力による振動エネルギーを有
効に減衰させて振動や騒音を著しい低減することが出来
るようにした繊維強化合成樹脂製駆動軸を提供するもの
である。
もので、その目的とするところは金属スリーブ管装着部
に於ける捩じり疲労強度を著しく向上させると同時に、
駆動側から伝達される捩り力による振動エネルギーを有
効に減衰させて振動や騒音を著しい低減することが出来
るようにした繊維強化合成樹脂製駆動軸を提供するもの
である。
この発明は上記目的を達成するため、金属スリーブ管の
装着部に於ける繊維体の巻き角度θを、軸線に対して士
Ｑ”＜θく±３５″に設定すると共に、金属スリーブ管
装着部以外の単体部の繊維体の巻き角度θを、軸線に対
して±３５゜＜θ＜±９０°に設定して順次巻き角度を
変えながら連続的に巻付けて構成することにより、金属
スリーブ管装着部では、捩り疲労性に冨む構成とするこ
とが出来ると共に、金属スリーブ管装着部以外の単体部
では、高巻き角度に起因する捩りダンピング特性に優れ
た繊維強化合成樹脂製駆動軸を得ることが出来るように
したことを要旨とするものである。
装着部に於ける繊維体の巻き角度θを、軸線に対して士
Ｑ”＜θく±３５″に設定すると共に、金属スリーブ管
装着部以外の単体部の繊維体の巻き角度θを、軸線に対
して±３５゜＜θ＜±９０°に設定して順次巻き角度を
変えながら連続的に巻付けて構成することにより、金属
スリーブ管装着部では、捩り疲労性に冨む構成とするこ
とが出来ると共に、金属スリーブ管装着部以外の単体部
では、高巻き角度に起因する捩りダンピング特性に優れ
た繊維強化合成樹脂製駆動軸を得ることが出来るように
したことを要旨とするものである。
以下添付図面に基いて、この発明の詳細な説明する。
第１図は、この発明を実施した繊維強化合成樹脂製駆動
軸１の半断面図を示し、この繊維強化合成樹脂製駆動軸
１は、筒状に成形されたパイプ２の一端または両端内面
に、接着剤３を介して金属スリーブ管４が装着されてい
る。
軸１の半断面図を示し、この繊維強化合成樹脂製駆動軸
１は、筒状に成形されたパイプ２の一端または両端内面
に、接着剤３を介して金属スリーブ管４が装着されてい
る。
前記パイプ２の一端または両端内面と金属スリーブ管４
との装着部５及びパイプ単体部６の外周面には、繊維体
７が一定の巻き角度で連続的に巻付けられている。
との装着部５及びパイプ単体部６の外周面には、繊維体
７が一定の巻き角度で連続的に巻付けられている。
即ち、強度、捩じり疲労の面で最も弱い金属スリーブの
装着部５の外周面には、従来と同様に繊維体７の巻き角
度θを、軸！ＩＩＸ−Ｘに対して±θ″くθ〈±３５°
、好ましくは巻き角度θを、±３０″で巻付け、また金
属スリーブ管４の装着部以外のパイプ単体部６では、繊
維体７の巻き角度θを、軸線に対して±３５’＜θく±
９０＠、好ましくは±６０°に設定して順次巻き角度を
変えながら連続的に巻付けて構成するものである。
装着部５の外周面には、従来と同様に繊維体７の巻き角
度θを、軸！ＩＩＸ−Ｘに対して±θ″くθ〈±３５°
、好ましくは巻き角度θを、±３０″で巻付け、また金
属スリーブ管４の装着部以外のパイプ単体部６では、繊
維体７の巻き角度θを、軸線に対して±３５’＜θく±
９０＠、好ましくは±６０°に設定して順次巻き角度を
変えながら連続的に巻付けて構成するものである。
以上のように、金属スリーブ４の装着部５では、繊維体
５の巻き角度θを、金属の熱膨張率よりも大きな熱膨張
率になる領域の巻き角度、即ち軸線Ｘ−Ｘに対して±０
″くθく±３５゜に設定することで、繊維体５は使用温
度内で金属スリーブ４を締付ける方向に作用し、強度。
５の巻き角度θを、金属の熱膨張率よりも大きな熱膨張
率になる領域の巻き角度、即ち軸線Ｘ−Ｘに対して±０
″くθく±３５゜に設定することで、繊維体５は使用温
度内で金属スリーブ４を締付ける方向に作用し、強度。
疲労の面で顕著な効果を発揮し、またパイプ単体部６で
は、金属スリーブ４の熱歪みを受けることが少ないため
、繊維体５の巻き角度θを自由に設定でき、実験の結果
、マトリックス樹脂や、強化繊維の材質の如何によらず
軸線Ｘ−Ｘに対して±３５°〈θ〈±９０＠、好ましく
は±６０°に巻付けると、以下の実験結果から明らかな
ようにダンピング効果が最も高いことが判った。
は、金属スリーブ４の熱歪みを受けることが少ないため
、繊維体５の巻き角度θを自由に設定でき、実験の結果
、マトリックス樹脂や、強化繊維の材質の如何によらず
軸線Ｘ−Ｘに対して±３５°〈θ〈±９０＠、好ましく
は±６０°に巻付けると、以下の実験結果から明らかな
ようにダンピング効果が最も高いことが判った。
なお、上記繊維体５としては、エポキシ樹脂を含浸させ
たカーボン繊維（東洋ベスロン製６０００本）を使用す
る。
たカーボン繊維（東洋ベスロン製６０００本）を使用す
る。
「捩りによるダンピング特性の測定方法」ＪＩＳＫ ７
２１３に準拠し、積層角度３０’、４５”。
２１３に準拠し、積層角度３０’、４５”。
６０°、７５ ＠、９０ ”の試験片（巾７１１１．
厚さｌｆｌ。
厚さｌｆｌ。
長さ８０酊）について、各々２０℃、６０℃。
１００℃について測定を行った結果、以下の表−１及び
第２図のグラフ結果が得られた。
第２図のグラフ結果が得られた。
測定は、捩り自由減衰型粘弾性測定装置型式ＲＤ−１１
００ＡＤ型（（）聯しスカ製）を用いて行った。
００ＡＤ型（（）聯しスカ製）を用いて行った。
表−１
以上の表−１及び第２図から明らかなように繊維角度±
６０℃において、ダンピング効果が最も優れていること
が判る。
６０℃において、ダンピング効果が最も優れていること
が判る。
なお、この発明の繊維強化合成樹脂製駆動軸１は、コン
ピュータ操作により、フィラメントワインディング材に
より成形されるものである。
ピュータ操作により、フィラメントワインディング材に
より成形されるものである。
この発明は、上記のように金属スリーブ管の装着部に於
ける繊維体の巻き角度θを、軸線に対して±Ｏ＠くθく
±３５°に設定すると共に、金属スリーブ管装着部以外
の単体部の繊維体の巻き角度θを、軸線に対して±３５
＠くθく±９０＠に設定して順次巻き角度を変えながら
連続的に巻付けて構成したため、金属スリーブ管装着部
では、捩り疲労性に富む構成として、疲労強度を著しく
向上させることが出来ると共に、金属スリーブ管装着部
以外の単体部では、高巻き角度に起因する捩りダンピン
グ特性の向上、即ち、駆動側から伝達される捩り力によ
る振動エネルギーを有効に減衰させて振動や騒音を著し
い低減することが出来る効果がある。
ける繊維体の巻き角度θを、軸線に対して±Ｏ＠くθく
±３５°に設定すると共に、金属スリーブ管装着部以外
の単体部の繊維体の巻き角度θを、軸線に対して±３５
＠くθく±９０＠に設定して順次巻き角度を変えながら
連続的に巻付けて構成したため、金属スリーブ管装着部
では、捩り疲労性に富む構成として、疲労強度を著しく
向上させることが出来ると共に、金属スリーブ管装着部
以外の単体部では、高巻き角度に起因する捩りダンピン
グ特性の向上、即ち、駆動側から伝達される捩り力によ
る振動エネルギーを有効に減衰させて振動や騒音を著し
い低減することが出来る効果がある。
第１図は、この発明を実施した拘束制振形の繊維強化合
成樹脂製駆動軸の半断面図、第２図はダンピング試験結
果を示すグラフ説明図である。 ｌ・・・繊維強化合成樹脂製駆動軸、２・・・パイプ、
３・・・接着剤、４・・・金属スリーブ管、５・・・装
着部、６・・・パイプ単体部、７・・・繊維体。 代理人 弁理士 小 川 信 −
成樹脂製駆動軸の半断面図、第２図はダンピング試験結
果を示すグラフ説明図である。 ｌ・・・繊維強化合成樹脂製駆動軸、２・・・パイプ、
３・・・接着剤、４・・・金属スリーブ管、５・・・装
着部、６・・・パイプ単体部、７・・・繊維体。 代理人 弁理士 小 川 信 −
Claims (1)
- 樹脂を含浸させた繊維体を巻付けて成形される繊維強化
合成樹脂管の一端または両端内面に、接着剤を介して金
属スリーブ管を装着して成る繊維強化合成樹脂製駆動軸
において、前記金属スリーブ管の装着部に於ける繊維体
の巻き角度θを、軸線に対して±０゜＜θ＜±３５゜に
設定すると共に、金属スリーブ管装着部以外の単体部の
繊維体の巻き角度θを、軸線に対して±３５゜＜θ＜±
９０゜に設定して連続的に巻付けて構成したことを特徴
とする繊維強化合成樹脂製駆動軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26366787A JPH01108409A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 繊維強化合成樹脂製駆動軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26366787A JPH01108409A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 繊維強化合成樹脂製駆動軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108409A true JPH01108409A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17392664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26366787A Pending JPH01108409A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 繊維強化合成樹脂製駆動軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01108409A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0531055A3 (en) * | 1991-08-31 | 1993-12-22 | Nec Corp | Thrust tube capable of sufficiently damping a vibration |
| CN110871854A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 马自达汽车株式会社 | 纤维增强树脂制构件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538635B2 (ja) * | 1973-07-20 | 1978-03-30 | ||
| JPS5380632A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-17 | Toray Ind Inc | Drive propelling shaft for automotive |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP26366787A patent/JPH01108409A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538635B2 (ja) * | 1973-07-20 | 1978-03-30 | ||
| JPS5380632A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-17 | Toray Ind Inc | Drive propelling shaft for automotive |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0531055A3 (en) * | 1991-08-31 | 1993-12-22 | Nec Corp | Thrust tube capable of sufficiently damping a vibration |
| CN110871854A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 马自达汽车株式会社 | 纤维增强树脂制构件 |
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