特開 2020-138345 動力伝達軸に用いられる管体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-138345(P2020-138345A)

(43)【公開日】2020年9月3日

(54)【発明の名称】動力伝達軸に用いられる管体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/44 20060101AFI20200807BHJP

   B60K 17/22 20060101ALI20200807BHJP

   F16C 3/02 20060101ALI20200807BHJP

   B29L 23/00 20060101ALN20200807BHJP

【ＦＩ】

   B29C70/44

   B60K17/22 Z

   F16C3/02

   B29L23:00

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-33777(P2019-33777)

(22)【出願日】2019年2月27日

(11)【特許番号】特許第6563147号(P6563147)

(45)【特許公報発行日】2019年8月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】大田 一希

(72)【発明者】

【氏名】森 健一

(72)【発明者】

【氏名】中山 貴博

【テーマコード（参考）】

3D042

3J033

4F205

【Ｆターム（参考）】

3D042AA06

3D042AB01

3D042AB17

3D042DA05

3D042DA09

3J033AA01

3J033AB01

3J033AB02

3J033AC01

3J033BA02

3J033BA07

3J033BA20

3J033BC03

4F205AA36

4F205AB11

4F205AB18

4F205AC03

4F205AD16

4F205AG08

4F205AJ05

4F205AJ11

4F205AK01

4F205HA09

4F205HA22

4F205HA33

4F205HA35

4F205HA42

4F205HB01

4F205HC04

4F205HC17

4F205HG01

4F205HK03

4F205HK05

4F205HM13

4F205HT02

4F205HT26

(57)【要約】

【課題】芯材を用いることなく管体を製造できる動力伝達軸に用いられる管体の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、金型１のキャビティ面４上に未硬化の繊維強化樹脂を配置し、筒状の樹脂体１５を生成する生成工程と、樹脂体１５の内部に高温の流体を供給し、樹脂体１５の樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、
金型のキャビティ面上に未硬化の繊維強化樹脂を配置し、筒状の樹脂体を生成する生成工程と、
前記樹脂体の内部に流体を供給し、前記樹脂体の樹脂を硬化させる硬化工程と、
を備えることを特徴とする動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項2】

前記生成工程において、前記樹脂体の内部に膨張体を配置し、
前記硬化工程において、前記膨張体内に前記樹脂体が硬化する温度の前記流体を供給し、前記膨張体が膨張して前記樹脂体に当接することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項3】

繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、
繊維が巻回された筒状の膨張体を金型内に配置する準備工程と、
前記膨張体に流体を供給し、前記膨張体を膨張させる膨張工程と、
前記金型内に未硬化の樹脂を供給する供給工程と、
前記未硬化の樹脂を硬化させる硬化工程と、を備えることを特徴とする動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項4】

前記硬化工程において、さらに前記金型を加熱することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項5】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、中央部から端部に向うに連れて次第に縮径し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１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項6】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、中央部から一端部に向うに連れて次第に縮径する一方で、前記中央部から他端部までの径が一定となっ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１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項7】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、一端部から他端部までの径が一定となっ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１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項8】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の接続部を成形する接続部用成形面を有し、
前記接続部用成形面は、断面形状が多角形状となっていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達軸に用いられる管体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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する管体を備え、この管体により原動機で発生し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に用いられる管体として、繊維強化プラスチックで形成されたものがある。繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法としては、例えば、熱硬化性樹脂を含浸した連続繊維をマンドレルに何重にも巻き付けて筒状の成形体を形成する。その後、成形体を加熱し樹脂を硬化させ、筒状の管体が形成される。その後、硬化した管体の端部の開口からマンドレルを引き抜き、製造工程が終了する（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３−２６５７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、管体の形状に関し、近年、両端部よりも中央部の方が径方向外側に膨らんだいわゆる樽形状（バレル形状）とすることが研究されている。
しかしながら、樽形状のマンドレルを用いて上記形状の管体を形成しようとすると、マンドレルの中央部が外側に膨らみ、管体の開口を通過できず、管体からマンドレルを引き抜くことができない。よって、芯材（マンドレル）を用いることなく、管体を製造できる新規な製造方法が望まれている。

【0005】

本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、芯材を用いることなく管体を製造できる動力伝達軸に用いられる管体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、第一発明は、繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、金型のキャビティ面上に未硬化の繊維強化樹脂を配置し、筒状の樹脂体を生成する生成工程と、前記樹脂体の内部に流体を供給し、前記樹脂体の樹脂を硬化させる硬化工程と、を備えることを特徴とする。

【0007】

また、前記課題を解決するため、第二発明は、繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、繊維が巻回された筒状の膨張体を金型内に配置する準備工程と、前記膨張体に流体を供給し、前記膨張体を膨張させる膨張工程と、前記金型内に未硬化の樹脂を供給する供給工程と、前記未硬化の樹脂を硬化させる硬化工程と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、金型に倣った形状の管体を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】動力伝達軸を側面視した側面図である。

【図2】動力伝達軸に用いられる管体の本体部を軸線方向に切った断面図である。

【図3】第一実施形態に係る管体の製造工程を示すフローチャートである。

【図4】第一実施形態に係る管体の製造工程の準備工程を示す図である。

【図5】第一実施形態に係る管体の製造工程の生成工程を示す図である。

【図6】第一実施形態に係る管体の製造工程の硬化工程を示す図である。

【図7】第一実施形態に係る管体の製造工程の取り出し工程を示す図である。

【図8】第二実施形態に係る管体の製造工程の硬化工程を示す図である。

【図9】第三実施形態に係る管体の製造工程の生成工程を示す図である。

【図10】第四実施形態に係る管体の製造工程を示すフローチャートである。

【図11】第四実施形態に係る管体の製造工程の準備工程を示す図である。

【図12】第四実施形態に係る管体の製造工程の供給工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、各実施形態における動力伝達軸に用いられる管体の製造方法について、図面を参照しながら説明する。各実施形態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。最初に各製造方法で製造される動力伝達軸について説明する。

【0011】

［動力伝達軸］
図１に示すように、動力伝達軸１０１は、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である。車両の前後方向に延在する略円筒状の管体１０２と、管体１０２の前端に接合する十字軸ジョイントのスタブヨーク１０３と、管体１０２の後端に接合する等速ジョイントのスタブシャフト１０４と、を備えている。
スタブヨーク１０３は、車体の前部に搭載された変速機と管体１０２とを連結する連結部材である。スタブシャフト１０４は、車体の後部に搭載された終減速装置と管体１０２とを連結する連結部材である。
動力伝達軸１０１は、変速機から動力（トルク）が伝達されると軸線Ｏ１回りに回転し、その動力を終減速装置に伝達する。

【0012】

管体１０２は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により形成されている。
管体１０２の内部において、軸線Ｏ１を中心に周方向に延在する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、が積層している。このため、管体１０２は、機械的強度が高く、かつ、軸線Ｏ１方向に高弾性化している。
また、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。
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。
管体１０２は、管体１０２の大部分を占める本体部１１０と、本体部１１０の前側に配置された第一接続部１２０と、本体部１１０の後側に配置された第二接続部１３０と、本体部１１０と第二接続部１３０との間に位置する傾斜部１４０と、を備えている。

【0013】

なお、図２以降の図面においては、管体１０２の形状を分かり易くするため、管体１０２の形状を誇張して描写している。
図２に示すように、本体部１１０の前端部１１１には、第一接続部１２０が連続し、本体部１１０の後端部１１２には、傾斜部１４０が連続している。

【0014】

軸線Ｏ１を法線とする平面で本体部１１０を切った場合、本体部１１０の外周面１１４の断面形状及び内周面１１５の断面形状は、円形状となっている。本体部１１０の外径は、中央部１１３から両端部（前端部（他端部）１１１及び後端部（一端部）１１２）に向うに連れて縮径しており、中央部１１３の外径Ｒ１は、両端部（前端部１１１及び後端部１１２）の外径Ｒ２よりも大きい。
なお、本体部１１０の内径も、本体部１１０の中央部１１３から両端部（前端部１１１及び後端部１１２）に向うに連れて縮径している。

【0015】

軸線Ｏ１に沿って本体部１１０を切った場合、本体部１１０の外周面１１４の断面形状及び内周面１１５の断面形状は、緩やかな曲線を描き、中央部１１３が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１１０の外形は、中央部１１３が径方向外側に膨らむ樽形状（バレル形状）となっている。また、その断面形状において、本体部１１０の板厚は、両端部（前端部１１１及び後端部１１２）から中央部１１３に向うに連れて薄くなっており、中央部１１３の板厚Ｔ１は、両端部（前端部１１１及び後端部１１２）の板厚Ｔ２よりも薄い。

【0016】

図１に示すように、第一接続部１２０内には、スタブヨーク１０３のシャフト部１０３ａが嵌め込まれている。シャフト部１０３ａの外周面は、多角形状に形成されている。第一接続部１２０の内周面は、シャフト部１０３ａの外周面に倣った多角形状に形成されている。このため、スタブヨーク１０３と管体１０２が互いに相対回転しないように構成されている。
第二接続部１３０内には、スタブシャフト１０４のシャフト部１０４ａが嵌め込まれている。第二接続部１３０の内周面は、シャフト部１０４ａの外周面に倣った多角形状に形成されている。このため、スタブシャフト１０４と管体１０２が互いに相対回転しないように構成されている。

【0017】

傾斜部１４０の外径は、本体部１１０から第一接続部１２０に向かうに連れて次第に縮径し、円錐台形状となっている。傾斜部１４０の板厚は、第二接続部１３０側（後側）の端部から本体部１１０側（前側）の端部に向かうに連れて漸次薄くなっている。このため、傾斜部１４０のうち前端部の板厚が最も薄く、脆弱部を構成している。
以上から、車両が前方から衝突されて動力伝達軸１０１に衝突荷重が入力すると、軸線Ｏ１に対して傾斜する傾斜部１４０にせん断力が作用する。そして、傾斜部１４０に作用するせん断力が所定値を超えると、傾斜部１４０の前端部（脆弱部）が破損する。このため、車両衝突時、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。

【0018】

上記した管体１０２について、曲げ応力が集中し易い本体部１１０の中央部１１３は、外径Ｒ１が大径に形成され、所定の曲げ強度を有している。一方で、曲げ応力が集中し難い本体部１１０の両端部（前端部１１１及び後端部１１２）は、外径Ｒ２が小径に形成され、軽量化している。また、本体部１１０の中央部１１３は、板厚Ｔ１が薄く軽量化している。よって、管体１０２は、中央部１１３の所定の曲げ剛性を確保しつつ本体部１１０が軽量化しており、管体１０２の曲げ一次共振点が向上している。

【0019】

［第一実施形態］
図３に示すように、第一実施形態における製造方法は、金型１内に未硬化の繊維強化樹脂を配置する準備工程（ステップＳ１）と、金型１を閉じて筒状の樹脂体１５を生成する生成工程（ステップＳ２）と、加熱して樹脂を硬化させる硬化工程（ステップＳ３）と、金型１から動力伝達軸１０１に用いられる管体１０２を取り出す取り出し工程（ステップＳ４）と、を含んでいる。

【0020】

（準備工程）
図４に示すように、第一実施形態の準備工程（ステップＳ１）は、キャビティ面４上に複数枚のプリプレグを載置することで、金型１内に繊維強化樹脂を配置している。

【0021】

金型１は、上型（図４において不図示。図５以降参照）２と下型３を備えている。上型２の下面と下型３の上面３ａには、管体１０２の外形を形成するためのキャビティ面４が形成されている。
第一実施形態に係るキャビティ面４は、一方向に長く形成されている。また、キャビティ面４には、長手方向の一端から他端に向って順に、第一接続部用成形面５、本体部用成形面６、傾斜部用成形面７、並びに第二接続部用成形面８が形成されている。
第一接続部用成形面５は、管体１０２の第一接続部１２０の外形を成形する面である。本体部用成形面６は、本体部１１０の外形を成形する面である。傾斜部用成形面７は、傾斜部１４０の外形を成形する面である。第二接続部用成形面８は、第二接続部１３０の外形を成形する面である。

【0022】

上型２の下面及び下型３の上面３ａには、型締した際に金型１内と外部とを連通する連通孔９が２つ形成されている。
連通孔９のうち１つは、第一接続部用成形面５の一端側に配置され、もう１つは第二接続部用成形面８の他端側に配置されている。

【0023】

プリプレグの樹脂として、熱硬化性樹脂が使用されている。
また、熱硬化性樹脂は、未硬化状態のものが使用されている。
尚、未硬化状態のものと記載をしているが、半硬化状態のものでもよい。つまり、ある程度硬化している樹脂であっても、金型１のキャビティ面４に沿った形状に変形できるため、半硬化した状態のものも使用することができる。
プリプレグは、単体でキャビティ面４の全てを覆うことができる大きさのものでなくてもよい。つまり、キャビティ面４の一部のみを覆うことができる大きさのものを複数繋ぎ合わせてキャビティ面４の全面を覆うようにしてもよい。
プリプレグに関し、硬化後に所定の厚みとなるように積層する枚数を調整する。例えば、本体部用成形面６に載置されるプリプレグは、長手方向の両端部から中央部に向って積層数が低減するように載置し、中央部が両端部よりも肉薄となるようにする。
また、準備工程においては、キャビティ面４上に載置するプリプレグを載置する前に離型剤を塗る。
そして、当該工程によれば、図４に示すように、上型２及び下型３のそれぞれのキャビティ面４に、半円筒形の樹脂部１０が形成される。

【0024】

（生成工程）
図５に示すように、第一実施形態の生成工程（ステップＳ２）は、下型３の各連通孔９内に後述する加熱装置の供給管１１を配置する。次に、加熱装置の供給管１１の先端に加熱装置の膨張体１２を係止させ、下型３内の樹脂部１０の上方に膨張体１２を位置させる。次に、下型３に上型２を重ね合わせて金型１を閉じ、上型２と下型３とが開かないように締め付ける。
当該工程によれば、下型３のキャビティ面４に載置する樹脂部１０と上型２のキャビティ面４に載置する樹脂部１０の周方向の端部同士が接触し、筒状の樹脂体１５が生成される。また、樹脂体１５内の中央部に膨張体１２が配置される。

【0025】

（硬化工程）
図６に示すように、第一実施形態の硬化工程（ステップＳ３）は、供給管１１を介して加熱装置から膨張体１２内に高温の流体を供給し、樹脂体１５の樹脂を硬化させる工程である。
膨張体１２は、筒状の弾性部材であり、内部に流入する流体の量に応じて膨張する。弾性部材は、シリコーンゴムや、フッ素ゴム、アクリルゴムなど、高温の流体に耐熱性を有する材料が使用されている。なお、膨張体１２は、両端が封止されており、供給管１１から供給された流体が漏出しない。
加熱装置は、高温の流体を生成し供給する装置である。また、第一実施形態において供給される流体は液体である。液体の温度は樹脂体１５を硬化できる温度（例えば１３０°〜１８０°）に設定されている。また、液体は、膨張体１２が膨張し、膨張体１２の外周面が樹脂体１５の内周面に当接する程度に供給する。
当該工程によれば、図６に示すように、膨張した膨張体１２が樹脂体１５に当接し、液体の温度が膨張体１２を介して樹脂体１５に伝わる。結果、樹脂体１５の樹脂が硬化し、動力伝達軸１０１となる。

【0026】

（取り出し工程）
第一実施形態の取り出し工程（ステップＳ４）は、上型２を移動させて金型１を開く。また、加熱装置を駆動させて膨張体１２内に供給した液体を回収する。これにより、膨張体１２は、内圧が低下し、元の形状に復帰し筒状となる。次に、膨張体１２から供給管１１を引き抜くとともに、図７に示すように、筒状となった膨張体１２を管体１０２内から引き抜く。この結果、動力伝達軸１０１に係止するものがなく、下型３から管体１０２を取り出すことができる。

【0027】

以上から、第一実施形態によれば、芯材を用いることなく、いわゆる樽形状（バレル形状）の管体１０２を製造することができる。

【0028】

［第二実施形態］
図８に示すように、第二実施形態における動力伝達軸２０１に用いられる管体２０２の製造方法は、金型２１内に繊維強化樹脂を配置する準備工程（ステップＳ１）と、金型２１を閉じて筒状の樹脂体３５を生成する生成工程（ステップＳ２）と、加熱して樹脂を硬化させる硬化工程（ステップＳ３）と、金型２１から動力伝達軸２０１を取り出す取り出し工程（ステップＳ４）と、を含んでいる（図３参照）。
以下、第一実施形態との相違点に絞って説明する。

【0029】

第二実施形態の準備工程（ステップＳ１）において、ハンドレイアップ方法により上型２２及び下型２３のキャビティ面２４上に半円筒状の樹脂部３０を形成している。つまり、金型２１のキャビティ面２４上に、繊維を載置するとともにキャビティ面２４に未硬化の樹脂（熱硬化樹脂）を塗布することで、繊維強化樹脂（樹脂部３０）をキャビティ面２４に形成している。このハンドレイアップ法によれば、キャビティ面２４上に形成される樹脂部３０の厚みの微調整を行うことが可能となる。

【0030】

金型２１のキャビティ面２４には、第一接続部用成形面５、本体部用成形面２６、傾斜部用成形面７、並びに第二接続部用成形面８が形成されている。
ここで、本体部用成形面２６は、中央部から第一接続部用成形面５に向って径が一定に形成された第一面２６ａと、中央部から傾斜部用成形面７に向って次第に縮径する第二面２６ｂと、を備えている。
この金型２１によれば、管体２０２の本体部２１０の形状は、中央部２１３から前端部２１１までの径が一定となる一方で、中央部２１３から後端部２１２に向うに連れて縮径した形状となる。

【0031】

第二実施形態の硬化工程（ステップＳ３）において、加熱装置は、供給管１１を介して高温の気体を供給している。当該工程によれば、高温の気体が樹脂体３５内に供給され、樹脂体３５の樹脂が硬化する。
さらに、硬化工程（ステップＳ３）においては、図示しないヒータなどにより金型２１を加熱している。これによれば、金型２１のキャビティ面２４側から樹脂体３５に熱を加えることができ、樹脂体３５の加熱時間が短縮する。

【0032】

第二実施形態によれば、芯材を用いることなく、繊維強化プラスチック製の管体２０２を製造することができる。

【0033】

［第三実施形態］
図９に示すように、第三実施形態における製造方法は、金型４１内に繊維強化樹脂を配置する準備工程（ステップＳ１）と、金型４１を閉じて樹脂体５５を生成する生成工程（ステップＳ２）と、加熱して樹脂を硬化させる硬化工程（ステップＳ３）と、金型４１から管体３０２を取り出す取り出し工程（ステップＳ４）と、を含んでいる（図３参照）。
以下、第一実施形態との変更点に絞って説明する。

【0034】

第三実施形態の準備工程（ステップＳ１）において、金型４１のキャビティ面４４には、第一接続部用成形面５、本体部用成形面４６、傾斜部用成形面７、並びに第二接続部用成形面８を備えている。本体部用成形面４６は、一端側（第一接続部用成形面５）から他端側（傾斜部用成形面７）にかけて径が一定に形成されている。この金型４１によれば、径が一定に形成された円筒状の本体部３１０を備える管体３０２を製造できる。

【0035】

第三実施形態の膨張体５２の外周側であって長手方向の端部には、環状部材５３が巻き付けられている。環状部材５３は、例えば、シリコーンゴムや、フッ素ゴム、アクリルゴムなど弾性部材で形成されている。
これによれば、膨張体５２の膨張時、膨張体５２の端部は中央部よりも膨張量が小さくなる。このため、樹脂体５５のうち第一接続部用成形面５及び第二接続部用成形面８に配置された部分の樹脂を膨張体５２が必要以上に押圧して他の部分に樹脂が流れる、ということを防止できる。

【0036】

［第四実施形態］
図１０に示すように、第四実施形態における製造方法は、繊維７１が巻回された膨張体７２を金型６１内に配置する準備工程（ステップＳ１１）と、膨張体７２に流体を供給し膨張体７２を膨張させる膨張工程（ステップＳ１２）と、金型６１内に未硬化の樹脂を供給する供給工程（ステップＳ１３）と、未硬化の樹脂を硬化させる硬化工程（ステップＳ１４）と、金型６１から管体１０２を取り出す取り出し工程（ステップＳ１５）と、を含んでいる。

【0037】

（準備工程）
準備工程（ステップＳ１１）は金型６１を準備する。図１１に示すように、金型６１は、上型６２と下型６３を備えている。上型６２と下型６３のキャビティ面６４には、第一実施形態で説明した金型１と同様に、長手方向の一端から他端に向って順に、第一接続部用成形面６５、本体部用成形面６６、傾斜部用成形面６７、並びに第二接続部用成形面６８が形成されている。
また、金型６１には、供給管１１を貫通させるための連通孔９と、金型６１内に樹脂を供給するためのスプール６９が形成されている。

【0038】

膨張体７２は、第一実施形態で説明した膨張体１２と同一構造のものである。繊維７１は、管体１０２の強度を強化するためのものであり、炭素繊維、ガラス繊維やアラミド繊維が挙げられる。なお、繊維７１の巻き付け方法や繊維７１の配向等については特に限定されない。
膨張体７２の配置は、連通孔９を貫通する供給管１１の先端に係止させる。これによれば、膨張体７２は、キャビティ面６４から離間した状態で金型６１内に固定される。

【0039】

（膨張工程）
膨張工程（ステップＳ１２）において、供給管１１を介して加熱装置から膨張体７２内に流体を供給する。流体は、膨張体７２が膨張し、膨張体７２の外周面がキャビティ面６４に当接する程度に供給する（図１２参照）。なお、膨張体７２に巻回された繊維７１間には隙間が形成されているところ、当該膨張工程によりこの隙間が大きくなる。よって、この隙間が次工程の供給工程で樹脂が流れる流路となる。また、流体の温度は、供給工程で樹脂が硬化しない温度に設定されている。

【0040】

（供給工程）
供給工程（ステップＳ１３）において、スプール６９を介して未硬化の樹脂を金型６１内に供給する。これによれば、繊維７１間の隙間を流れ、図１２に示すように、膨張体７２の外周面とキャビティ面６４との間に筒状の樹脂体７５が形成される。

【0041】

（硬化工程）
硬化工程（ステップＳ１４）において、２つの供給管１１のうち一方で膨張体７２内の流体を排出しつつ、他方の供給管１１で高温の流体を膨張体７２内に供給する。ここで、供給する流体の温度は樹脂を硬化できる温度（例えば１３０°〜１８０°）に設定されている。当該工程によれば、樹脂体７５が硬化して繊維強化樹脂製の管体１０２が形成される。

【0042】

（取り出し工程）
取り出し工程（ステップＳ１５）は、膨張体７２内の液体を回収する。これにより、膨張体７２は、内圧が低下し、元の形状に復帰し筒状となる。次いで、金型６１を開いて管体１０２から膨張体７２を引き抜き管体１０２が完成する。

【0043】

以上から、第四実施形態によれば、芯材を用いることなく、いわゆる樽形状（バレル形状）の管体１０２を製造することができる。

【0044】

以上、各実施形態について説明したが、本発明は上記した例に限定されない。
例えば、金型のキャビティ面において、スタブヨーク１０３又はスタブシャフト１０４と接続する接続部（第一接続部１２０，第二接続部１３０）を形成する接続部用成形面（第一接続部用成形面５、第二接続部用成形面８）の断面形状を多角形状にしてもよい。これによれば、第一接続部１２０及び第二接続部１３０の断面形状が多角形状に形成される。よって、別途に第一接続部１２０及び第二接続部１３０を多角形状に成形する手間を省くことができる。

【0045】

また、膨張体の膨張量を制限する例として、環状部材５３を用いているが、そのほかに、膨張体自体の厚みを変えることで膨張量を制限するようにしてもよい。

【0046】

また、本発明の管体に関し、軸線Ｏ１方向に沿って切った本体部１１０の断面形状は円弧状のものに限定されない。例えば、軸線Ｏ１に沿って切った本体部１１０の断面形状が階段状となっていてもよい。つまり、金型のキャビティ面において、本体部用成形面６を長手方向に切った断面形状を階段状に形成してもよい。

【0047】

また、本発明の製造方法で製造される管体は、上記したものに限定されない。例えば、傾斜部１４８に関し、板厚が本体部１４５側（前側）の端部から第二接続部１４７側（後側）の端部に向かうに連れて漸次薄くなっていてもよい。これによれば、傾斜部１４８のうち後端部の板厚が最も薄くなり、傾斜部１４８の後端部が脆弱部を構成する。若しくは、傾斜部１４８の外周面又は内周面に凹部を設けて一部区間の板厚を変化させて脆弱部を形成してもよい。

【符号の説明】

【0048】

１，２１，４１，６１ 金型
４，２４，４４，６４ キャビティ面
６，２６，４６，６６ 本体部用成形面
１０，３０ 樹脂部
１１ 供給管
１２，５２，７２ 膨張体
１５，３５、５５，７５ 樹脂体
１０１，２０１，３０１ 動力伝達軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2019年5月30日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、
金型のキャビティ面上に未硬化の繊維強化樹脂を配置し、筒状の樹脂体を生成する生成工程と、
前記樹脂体の内部に流体を供給し、前記樹脂体の樹脂を硬化させる硬化工程と、
を備え、
前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、中央部から端部に向うに連れて次第に縮径しており、
前記生成工程において、前記動力伝達軸の長手方向の両端部から中央部に向かって前記繊維強化樹脂の積層数が低減するように前記繊維強化樹脂を載置する
ことを特徴とする動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項2】

前記生成工程において、前記樹脂体の内部に膨張体を配置し、
前記硬化工程において、前記膨張体内に前記樹脂体が硬化する温度の前記流体を供給し、前記膨張体が膨張して前記樹脂体に当接することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項3】

繊維強化プラスチック製であって動力伝達軸に用いられる管体の製造方法であって、
繊維が巻回された筒状の膨張体を金型内に配置する準備工程と、
前記膨張体に流体を供給し、前記繊維が巻回された状態で前記膨張体を膨張させる膨張工程と、
前記金型内に未硬化の樹脂を供給する供給工程と、
前記未硬化の樹脂を硬化させる硬化工程と、
前記流体を排出して前記膨張体を元の形状に復帰し、前記筒状とした上で、前記膨張体を前記管体から引き抜く引き抜き工程と、
を備えることを特徴とする動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項4】

前記硬化工程において、さらに前記金型を加熱することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項5】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、中央部から端部に向うに連れて次第に縮径していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項6】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、中央部から一端部に向うに連れて次第に縮径する一方で、前記中央部から他端部までの径が一定となっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項7】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の本体部を成形する本体部用成形面を有し、
前記本体部用成形面は、一端部から他端部までの径が一定となっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。

【請求項8】

前記金型のキャビティ面は、前記管体の接続部を成形する接続部用成形面を有し、
前記接続部用成形面は、断面形状が多角形状となっていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の動力伝達軸に用いられる管体の製造方法。