(57)【要約】【課題】中空シャフトの内部にポリウレタンフォームからなる発泡体を充填し、ドライブシャフトが回転する際に生じる振動を抑制する。【解決手段】焼入れ処理が施された中空シャフト２４の中空部２２に、充填装置４０の吐出管４６を介して、水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオールとイソシアネートの混合物を注入する。これらが反応することによって、ポリウレタンフォームからなる発泡体２８が生成する。なお、発泡体２８は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に従って測定された材料硬度がＡ４５未満、ＪＩＳ Ｋ ６４００に従って測定された密度が５０〜５００ｋｇ／ｍ3、中空部２２に充填された発泡体２８の密度を同一量の発泡原料から形成されたフリーフォームの密度で除して求められるパック率が１．０〜６．０の少なくともいずれか１つを満足するものであることが好ましい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する中空シャフトと、前記中空部に充填されて制振材として機能する発泡体とを有し、車両に搭載されたエンジンからの駆動力を伝達可能なドライブシャフトであって、
前記発泡体は、少なくともポリイソシアネートと水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオールとを含む発泡原料から形成されたポリウレタンフォームであることを特徴とするドライブシャフト。
【請求項２】
請求項１記載のドライブシャフトにおいて、前記発泡体であるポリウレタンフォームは、同一の発泡原料を大気圧下で発泡硬化させたときのＪＩＳ Ｋ ６４００に従って測定された反発弾性が１０〜８０％、又は伸び率が５０〜３００％の少なくともいずれか一方の物性を生じる発泡体であることを特徴とするドライブシャフト。
【請求項３】
請求項１記載のドライブシャフトにおいて、前記発泡体であるポリウレタンフォームは、同一の発泡原料を大気圧下で発泡硬化させたときのＪＩＳ Ｋ ７２２２に従って測定された密度が２０〜５００ｋｇ／ｍ3の物性を生じる発泡体であることを特徴とするドライブシャフト。
【請求項４】
請求項１記載のドライブシャフトにおいて、前記発泡体であるポリウレタンフォームは、下記の（ａ）〜（ｃ）の少なくともいずれか１つの物性を示す状態で前記中空部に充填されていることを特徴とするドライブシャフト。
（ａ）ＪＩＳ Ｋ ６２５３に従って測定された硬度がデュロメータＡ４５未満
（ｂ）密度が５０〜５００ｋｇ／ｍ3
（ｃ）前記中空部に充填された発泡体の密度を、同一の発泡原料を大気圧下で発泡硬化させた発泡体の密度で除して求められるパック率が１．０〜６．０
【請求項５】
中空シャフトの中空部に制振材として機能する発泡体が充填されたドライブシャフトの製造方法であって、
前記中空部の開口から、少なくとも水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオールとイソシアネートとを含む発泡原料を、発泡前は前記中空部の容積未満であり且つ同一発泡原料を大気圧下で発泡した場合は前記中空部の容積を超える体積となる量を注入する工程と、
前記発泡体を発泡、膨張及び硬化させ、発泡体としてのポリウレタンフォームを形成する工程と、
を有することを特徴とするドライブシャフトの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の製造方法において、発泡原料の前記中空部への注入が終了した後、前記中空部の開口を閉鎖することを特徴とするドライブシャフトの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の製造方法において、前記閉鎖を、発泡原料の通過を阻止する一方、気体の通過を許容する状態で行うことを特徴とするドライブシャフトの製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の製造方法において、発泡体となったときに体積が１０倍以上膨張する発泡原料を前記中空部の容積の１０〜５０％となる量で注入することを特徴とするドライブシャフトの製造方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか１項に記載の製造方法において、前記発泡原料を、前記中空部に充填された前記発泡体の密度が５０〜５００ｋｇ／ｍ3となる量で前記中空部に注入することを特徴とするドライブシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンからの駆動力を駆動輪等へと伝達するためのドライブシャフト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドライブシャフトは、動力伝達機構を構成し、内燃機関、モータ、ハイブリッド等の各種エンジンの回転運動を回転駆動力として駆動輪等へと伝達する役割を果たす。近年、この種のドライブシャフトには軽量化が希求されており、この要請を満足するべく、中空状のパイプ材等がドライブシャフトとして採用されている。
【０００３】
ここで、ドライブシャフトには、エンジンの回転駆動力によって回転する際、エンジンのトルクの変動や、ピストン往復による振動、クランク軸、変速軸（トランスミッション）の偏心回転による振動、駆動輪の振動等に起因して振動が生じる。この振動を抑制するため、ドライブシャフトと一体的に制振手段を設けることが一般的に行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図８に示すように、制振手段として環状のダイナミックダンパ１を使用することが提案されている。この場合、該ダイナミックダンパ１の内部に配設される弾性体２のボス部３が、円筒状のドライブシャフト４の外周面に嵌合される。さらに、ダイナミックダンパ１は、結合バンド５を介してドライブシャフト４に一体的に緊締される。
【０００５】
このドライブシャフト４に発生した振動は、ダイナミックダンパ１によって低減される。
【０００６】
また、特許文献２には、図９に示すように、プロペラシャフト１０における中空状の中空軸１１の内部に挿入された円筒状の質量体１２を制振手段とすることが提案されている。なお、このプロペラシャフト１０は、質量体１２がラバー１３を介して中空軸１１の略中央部に一体的に固定された後、中空軸１１の両端部にヨーク１４が溶接されて該中空軸１１の両端部が閉止されることによって作製される。
【０００７】
【特許文献１】実開昭５８−１５３７４６号公報（第３頁第８行〜第４頁第３行）
【特許文献２】実開平２−４８４３２号公報（第４頁第１５行〜第５頁第１３行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載されたドライブシャフト４においては、該ドライブシャフト４の外周面に環状のダイナミックダンパ１を装着しているため、このダイナミックダンパ１によって直径方向に大径化してしまうという問題がある。このため、該ドライブシャフト４が配設するために広大なスペースが必要となるので、ドライブシャフト４の配置レイアウト等に制約が生じる。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたプロペラシャフト１０では、中空軸１１の内部にラバー１３を介して質量体１２を固定しているが、この質量体１２を中空軸１１の中央部へと位置決めする作業が煩雑である。しかも、質量体１２を中空軸１１の中央部に精度よく位置決めするためには、熟練した作業者による位置決め作業を行う必要や、別個に位置決め装置を準備する必要がある。
【００１０】
さらに、例えば、中空軸１１の強度を向上させる目的で該中空軸１１に焼入れ処理等の熱処理を施す場合、質量体１２が予め挿入されていると、熱処理加工の際に生じる熱によって、質量体１２自体や、該質量体１２を固定するラバー１３に何らかの影響が及ぶことが懸念される。
【００１１】
さらにまた、プロペラシャフト１０の使用状況に応じ、中空軸１１の両端部を絞り加工等によって縮径させる場合がある。しかしながら、この場合、中空軸１１の両端部に対して絞り加工を施す前に、質量体１２を中空軸１１の内部に予め固定しておくことが必要となる。従って、絞り加工を施した後は、質量体１２が固定された中空軸１１の中央部近傍に熱処理を施すことができないので、中空軸１１の全体に熱処理を施すことができない。結局、プロペラシャフト１０全体の強度の向上を図ることができないという不具合が顕在化している。
【００１２】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、中空シャフトに生じる振動を簡便且つ確実に抑制することができるとともに、前記中空シャフトの強度を向上させることが可能なドライブシャフト及びそ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】
【００１３】
前記の目的を達成するために、本発明は、中空部を有する中空シャフトと、前記中空部に充填されて制振材として機能する発泡体とを有し、車両に搭載されたエンジンからの駆動力を伝達可能なドライブシャフトであって、
前記発泡体は、少なくともポリイソシアネートと水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオールとを含む発泡原料から形成されたポリウレタンフォームであることを特徴とする。ここで、本発明におけるドライブシャフトには、プロペラシャフトも含まれるものとする。
【００１４】
このようなポリオールから設けられた発泡体は、比較的軟質であり、且つ優れた弾性を有する。このため、ドライブシャフトに発生した振動が発泡体に確実に吸収される。すなわち、優れた制振効果が得られる。
【００１５】
しかも、この場合、中空シャフトの外周にダイナミックダンパ等を装着する必要が特にないので、ドライブシャフトが直径方向に大型化することを回避することもできる。従って、ドライブシャフトの設置スペースが狭小化され、このために配置レイアウトの自由度が増加する。
【００１６】
その上、このドライブシャフトは、発泡体の密度が金属に比して小さいため、軽量である。
【００１７】
なお、前記発泡体であるポリウレタンフォームは、同一の発泡原料を大気圧下で発泡硬化させたとき、すなわち、フリーフォームを形成したとき、ＪＩＳ Ｋ ６４００に従って測定された反発弾性が１０〜８０％、又は伸び率が５０〜３００％の少なくともいずれか一方の物性を生じる発泡体であることが好ましい。フリーフォームでこのような物性を示すポリウレタンフォームを上記のような物性となるように中空シャフトの中空部に充填することにより、制振性能に優れたドライブシャフトを構成することができる。
【００１８】
また、ポリウレタンフォームは、ＪＩＳ Ｋ ７２２２に従って測定されたフリーフォームの密度が２０〜５００ｋｇ／ｍ3の物性を生じる発泡体であると、一層好適である。
【００１９】
さらに、発泡体であるポリウレタンフォームは、下記の（ａ）〜（ｃ）の少なくともいずれか１つの物性を示す状態で中空部に充填されていることが好ましい。すなわち、（ａ）ＪＩＳ Ｋ ６２５３に従って測定された材料硬度がＡ４５未満であるか、（ｂ）密度が５０〜５００ｋｇ／ｍ3であるか、（ｃ）中空部に充填された発泡体の密度を、同一の発泡原料を大気圧下で発泡硬化させた発泡体（フリーフォーム）の密度で除して求められるパック率が１．０〜６．０であることが好ましい。この場合、制振効果が一層向上するからである。
【００２０】
上記の物性の少なくとも１つを満足すれば十分であるが、すべてを満足することが最も好ましい。
【００２１】
また、本発明は、中空シャフトの中空部に制振材として機能する発泡体が充填されたドライブシャフトの製造方法であって、
前記中空部の開口から、少なくとも水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオールとイソシアネートとを含む発泡原料を、発泡前は前記中空部の容積未満であり且つ同一発泡原料を大気圧下で発泡した場合は前記中空部の容積を超える体積となる量を注入する工程と、
前記発泡体を発泡、膨張及び硬化させ、発泡体としてのポリウレタンフォームを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
このように、本発明によれば、簡便な作業によって発泡体を中空シャフトの中空部に充填することができる。また、中空シャフトに熱処理を施した後に発泡原料の注入、換言すれば、発泡体の充填を行うことができるので、発泡体の性能を損なうことなく、中空シャフト、ひいてはドライブシャフトの強度向上を図ることもできる。
【００２３】
なお、発泡体が中空部から漏出することを回避するべく、発泡原料の前記中空部への注入が終了した後、前記中空部の開口を閉鎖するようにしてもよい。この場合、発泡原料の通過を阻止する一方、気体の通過を許容する状態で閉鎖を行うことが好ましい。これにより、発泡原料が膨張して発泡体となることに伴って押圧された中空部内の大気が速やかに中空部外へ排出される。このため、発泡体に欠肉部が発生することを回避することができる。
【００２４】
上記のような特性を示す発泡体を得るためには、発泡原料として、発泡体となったときに体積が１０倍以上膨張するものを使用し、中空部の容積の１０〜５０％となる量で注入すればよい。
【００２５】
また、中空部に注入する発泡原料の量は、中空部に充填された発泡体の密度が５０〜５００ｋｇ／ｍ3となる量であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、発泡体が充填されたドライブシャフトを簡便な操作によって容易に得ることができる。このドライブシャフトにおいては、発泡体が制振材として機能し、ある周波数の振動に対して優れた制振効果を示す。
【００２７】
しかも、この場合、中空シャフトの外周にダイナミックダンパ等を装着する必要が特にないので、ドライブシャフトが直径方向に大型化することを回避することができる。結局、ドライブシャフトの設置スペースが狭小化され、このために配置レイアウトの自由度が増加する。さらに、このドライブシャフトは、発泡体の密度が金属に比して小さいため、軽量である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係るドライブシャフト及びその製造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態に係るドライブシャフト２０が組み込まれ、エンジンからの駆動力をタイヤに伝達する駆動力伝達機構１００を示す。この駆動力伝達機構１００においては、デファレンシャルギア１０２側から順に、ハーフシャフト１０４又は回転軸１０５、ドライブシャフト２０、２０が連結され、該ドライブシャフト２０、２０は、ホイールが外嵌されたハブ（ともに図示せず）に連結されている。
【００３０】
ここで、デファレンシャルギア１０２の回転軸１０５又はハーフシャフト１０４とドライブシャフト２０、２０とはトリポート型等速ジョイント１０６ａ、１０６ｂを介して連結され、一方、ドライブシャフト２０、２０と前記ハブとはバーフィールド型等速ジョイント１０８ａ、１０８ｂを介して連結されている。従って、エンジンからの回転駆動力は、これらデファレンシャルギア１０２、トリポート型等速ジョイント１０６ａ、１０６ｂ、ハーフシャフト１０４又は回転軸１０５、ドライブシャフト２０、２０、バーフィールド型等速ジョイント１０８ａ、１０８ｂ、及びハブを介してタイヤ（図示せず）に伝達される。なお、図１中の参照符号１１０は、その内部にグリースが封入されたゴム製又は樹脂製の蛇腹状継手用ブーツを示す。
【００３１】
本実施の形態に係るドライブシャフト２０の長手方向に沿う概略側面図を図２に示すとともに、その断面図を図３に示す。このドライブシャフト２０は、中空部２２が設けられた中空状の中空シャフト２４と、該中空シャフト２４の両端部の外周面に対して絞り加工（例えば、スエージング加工）が施されることによって縮径された細軸部２６ａ、２６ｂとを有する。
【００３２】
中空シャフト２４には、その全体にわたって焼入れ処理等の熱処理が施されている。このため、該中空シャフト２４、ひいてはドライブシャフト２０は、全体にわたって高強度を示す。
【００３３】
中空シャフト２４の長手方向に沿う断面図である図４に示すように、中空部２２は、細軸部２６ａ、２６ｂの各端面で開口している。開口のうちの一方は、後述するように、発泡原料を注入するための注入口となる。また、中空部２２は、細軸部２６ａ、２６ｂに向かって段階的に縮径するように形成されている。
【００３４】
そして、図３から諒解されるように、中空部２２には、制振材として機能する発泡体２８が充填されている。すなわち、中空シャフト２４の内部は、発泡体２８によって満たされている。
【００３５】
本実施の形態において、発泡体２８は、水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオールを含む発泡原料を用いて設けられたポリウレタンフォームからなる。このようなポリウレタンフォームは比較的軟質であり、固有振動数が９０〜４５０Ｈｚの振動を吸収し制振することが可能である。
【００３６】
発泡体２８（ポリウレタンフォーム）は、中空部２２に充填された状態における材料硬度、密度（以下、充填密度との表記する）、パック率のうちの少なくともいずれか１つの物性が所定の数値範囲内であるものが好ましい。すなわち、材料硬度は、中空シャフト２４を中空部２２の長手方向中央部分で直交する方向に切断し、断面に露出した発泡体２８の中心付近の硬度をＪＩＳ Ｋ ６２５３に従ってデュロメータにて測定した場合、Ａ４５未満であることが好ましく、Ｅ５０以下であることがより好ましい。
【００３７】
また、充填前後のドライブシャフトの重量差を測定し、この重量差を中空部の体積で除した値として求められる充填密度は、５０〜５００ｋｇ／ｍ3であることが好ましく、１００〜２００ｋｇ／ｍ3であることがより好ましい。
【００３８】
パック率は、中空部２２に充填された発泡体２８の密度（充填密度）を、同一の発泡原料を閉塞しない環境下、すなわち、大気圧下で発泡硬化させた発泡体（フリーフォーム）の密度で除することによって求められる。すなわち、下記の式（１）によって算出される。
パック率＝充填密度／フリーフォーム密度  …（１）
【００３９】
パック率は、１．０〜６．０であることが好ましく、３．０〜４．０であることがより好ましい。
【００４０】
以上の物性のすべてが上記した数値範囲内である場合には、特に優れた制振効果を得ることができるが、少なくともいずれか１つの物性が上記した数値範囲内であれば十分である。
【００４１】
ここで、前記フリーフォームは、ＪＩＳ Ｋ ６４００に従って測定された反発弾性、伸び率、及びＪＩＳ Ｋ ７２２２に従って測定されたフリーフォーム密度が、それぞれ、１０〜８０％、５０〜３００％、２０〜５００ｋｇ／ｍ3を示すことが好ましく、５０〜７５％、８０〜１２０％、３０〜６０ｋｇ／ｍ3を示すことがより好ましい。すなわち、本実施の形態における発泡体２８は、フリーフォームとして形成された場合にはこのような物性を示す発泡原料から形成されたものであるとよい。これにより、優れた制振効果を有するドライブシャフト２０を構成することができる。
【００４２】
次に、このドライブシャフト２０の製造方法につき説明する。
【００４３】
はじめに、中空部２２が設けられたパイプ材の両端部に対して絞り加工（例えば、スエージング加工）を施し、該両端部を縮径することによって細軸部２６ａ、２６ｂをそれぞれ形成することによって中空シャフト２４を形成する。なお、これに応じて、中空部２２も縮径される。
【００４４】
次いで、この中空シャフト２４の全体に対し、図示しない熱処理装置によって焼入れ処理（熱処理）を施す。この焼入れ処理により、中空シャフト２４全体の強度が向上する。
【００４５】
すなわち、本実施の形態によれば、発泡体２８が充填される前に中空シャフト２４に対して熱処理が施される。従って、焼入れ処理に伴い発泡体２８が焼失・溶解する等して変質してしまうことがないので、制振性能が損なわれることもない。
【００４６】
焼入れ処理が施された中空シャフト２４を常温付近まで冷却した後、図５に示すように、充填装置４０によって中空部２２内に発泡原料を注入する。
【００４７】
この充填装置４０は、支持フレーム４２を有する架台４４と、中空部２２に臨む吐出管４６を有する混合機４８とを有し、該混合機４８には、ポリオール等、イソシアネート以外の原料を含むプレミックス（以下、レジンプレミックスともいう）が流通される第１送液管５０と、イソシアネートが流通される第２送液管５２とが連結されている。また、架台４４の底板５４上には、凹部５６が設けられた基台５８が位置決め固定されている。
【００４８】
この基台５８の凹部５６に、通気可能な多孔質板６０を介して中空シャフト２４の細軸部２６ａを載置する。すなわち、中空シャフト２４は、中空部２２の細軸部２６ａ側の開口が多孔質板６０で閉止され且つ起立した状態で架台４４の支持フレーム４２によって支持される。
【００４９】
次に、図６に示すように、混合機４８が下降動作して吐出管４６が中空部２２に挿入される。この状態で、第１送液管５０にプレミックスが流通されるとともに第２送液管５２にイソシアネートが流通され、両者が混合機４８内で混合されて発泡原料が調製される。
【００５０】
ここで、第１送液管５０で流通されるプレミックスに含まれるポリオールは、水酸基価が１６〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであるものである。この種のポリオールの好適な例としては、ポリオキシアルキレンポリオール（ポリエーテルポリオールともいう）、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール等が挙げられる。勿論、これらの中の２種以上を混合したものであってもよい。
【００５１】
また、ポリオキシアルキレンポリオールとは、アルキレノキサイドを開環重合させて得られたオリゴマーないしは重合物のことを指称し、例えば、触媒の存在下に活性水素化合物を開始剤としてアルキレンオキサイドを開環重合させることによって得られる。
【００５２】
そして、ポリマーポリオールとは、アクリロニトリルやスチレン等の不飽和結合を有する化合物を、アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル開始剤を用いて上記したような各種のポリオール中で分散重合させて得られた一部グラフト体を含むビニルポリマーの分散体をいう。なお、ポリオールに占めるビニルポリマーの割合は、２〜５０質量％であることが好ましく、５〜４０質量％であることがより好ましい。
【００５３】
ここで、不飽和結合を有する化合物とは、分子中に不飽和結合を有する化合物のことを指称し、この種の化合物が２種以上混合された混合物であってもよい。その他、分散安定剤や連鎖移動剤等を併用してもよい。
【００５４】
プレミックスには、上記したようなポリオールの他、ウレタン化触媒、架橋剤、整泡剤、発泡剤が含まれる。このうち、ウレタン化触媒の好適な例としては、アミン類が挙げられる。特に、活性水素原子が存在しないアミン類、例えば、トリエチレンジアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルエーテル）、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等の脂肪族アミン類が好適である。
【００５５】
また、架橋剤の好適な例としては、水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇであるもの、例えば、グリセリン等の脂肪族多価アルコール類、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類等が挙げられる。架橋剤の割合は、ポリオール１００質量部に対して０．１〜１０質量部であれば十分であり、０．３〜５質量部であってもよい。
【００５６】
そして、整泡剤の好適な例としては、有機ケイ素系界面活性剤が挙げられる。すなわち、例えば、ＳＲＸ−２７４Ｃ、ＳＦ−２９６９、ＳＦ−２９６１、ＳＦ−２９６２（商品名、ともに東レ・ダウコーニング・シリコーン製）、Ｌ−５３０９、Ｌ−３６０１、Ｌ−５３０７、Ｌ−３６００（商品名、ともに日本ユニカー製）等を選定すればよい。整泡剤の割合は、ポリオール１００質量部に対して０．２〜３質量部であることが好ましく、０．５〜２質量部であることがより好ましい。
【００５７】
発泡剤の好適な例としては、水（一般的には蒸留水）が挙げられる。水の割合は０．１〜６．０質量部であることが好ましく、０．２〜３．５質量部であることがより好ましい。なお、水以外に、液化炭酸ガス、塩化メチレン、ジクロロペンタン、代替フロン等を発泡剤として使用するようにしてもよい。
【００５８】
レジンプレミックスには、上記以外の薬剤の他、難燃剤や顔料、紫外線吸収剤又は酸化防止剤等も必要に応じて添加するようにしてもよい。
【００５９】
一方、第２送液管５２で流通されるポリイソシアネート原料の好適な例としては、トリレンジイソシアネートや、トリレンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの混合物が挙げられる。この混合物を使用する場合、トリレンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの混合比は、重量比で９８：２〜５０：５０であることが好ましい。
【００６０】
又は、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートやそのウレタン変性体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとトリレンジイソシアネートの混合物、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートのウレタン変性体とトリレンジイソシアネートの混合物であってもよい。
【００６１】
また、ポリイソシアネートとレジンプレミックス中の活性水素の比（ＮＣＯ／Ｈ）、すなわち、活性水素の当量比（又はＮＣＯインデックス）は、０．８０〜１．２０であることが好ましく、０．９５〜１．０５であることがより好ましい。
【００６２】
上記したようなレジンプレミックスとポリイソシアネートとが混合機４８の内部で混合され、吐出管４６から混合液として中空部２２内に吐出される。イソシアネート基と水酸基との反応は、常温においても迅速に進行するので、中空部２２に注入された発泡原料は、速やかに発泡するとともに膨張し、最終的に硬化して発泡体２８となる。大多数の場合において、発泡体２８の体積は、発泡原料の１０倍以上に及ぶ。
【００６３】
この場合、発泡原料の注入量は、中空部２２の容積の１０〜５０％となる量であることが好ましい。この程度の注入量であれば、発泡した状態において中空部２２を充填するための必要最低限量を上回り、いわゆるオーバーパック状態となる。このため、中空部２２内での密度が５０〜５００ｋｇ／ｍ3である発泡体２８を容易に得ることができ、しかも、この発泡体２８が中空部２２の内壁に密着する。
【００６４】
なお、多孔質板６０としては、気体の通過を許容し且つ発泡原料の通過を阻止する、換言すれば、発泡原料が気孔を介して漏洩することがないものを用いる。このような多孔質板６０の材質の好適な例としては、密閉性が良好であることから、スポンジ状で圧縮可能なウレタンスラブが挙げられる。このようなスポンジ状の部材の他、通気可能な多孔質セラミックスや焼結金属等であってもよい。
【００６５】
所定量の発泡原料を中空部２２に注入した後、図７に示すように、中空部２２から吐出管４６を抜き出すとともに混合機４８を退避させる。そして、可動軸６２を介して図示しない可動機構に連結された閉止部材６４によって、中空部２２における中空シャフト２４の上端部側の開口を押圧する。この状態で、発泡原料の発泡・膨張及び硬化を続行させる。
【００６６】
ここで、原料の配合割合、時間当たりの吐出量、吐出管４６の位置、混合方法等は、中空部２２の所定の位置に原料が到達した後に発泡反応が開始するように調整することが好ましい。これにより、充填不良のドライブシャフトが作製されることを回避することができる。
【００６７】
また、閉止部材６４には凹部６６が設けられており、中空シャフト２４の上端部は、この凹部６６の底面に配設された蓋部材６８に圧接する。
【００６８】
この蓋部材６８は、多孔質板６０と同様の多孔質体からなるものが好ましい。すなわち、蓋部材６８の表面から内部には三次元的に連なる気孔が存在し、このため、中空部２２内の大気や発泡反応に伴って生じるガスは、蓋部材６８の気孔を介して中空部２２の外部へと排出される。従って、中空部２２に大気が残留することに起因して発泡体２８に欠肉部が生じることはない。
【００６９】
また、中空部２２の開口が多孔質板６０及び蓋部材６８によって閉止されているので、発泡原料がこれら多孔質板６０及び蓋部材６８を通過することがなく、従って、発泡体２８が中空部２２から漏出することもない。このため、発泡体２８が多孔質板６０及び蓋部材６８によって圧縮され、その結果、中空部２２に高密度で充填される。換言すれば、発泡体２８は、中空シャフト２４との間に間隙を生じることなく十分に密着した状態で形成される。このため、ドライブシャフト２０が回転した際に生じる種々の振動は、発泡体２８によって確実に抑制される。
【００７０】
さらに、原料の充填量や蓋部材６８の押圧力等を調整することにより、発泡体の密度を容易に調整することができる。
【００７１】
そして、上記から諒解されるように、本実施の形態によれば、中空シャフト２４の全体に対して焼入れ処理を施した後、該中空シャフト２４の中空部２２に発泡体２８を充填するようにしている。このため、発泡体２８が焼入れ処理時に焼失・溶解することがないので、得られたドライブシャフト２０においては、所定の制振効果が確実に発現する。しかも、この場合、中空シャフト２４の全体にわたって強度を向上させることができる。
【００７２】
さらに、この場合、中空シャフト２４の中空部２２に発泡体２８を充填するという簡便な作業で制振効果を有するドライブシャフト２０を得ることができる。そのため、図９に示す従来技術のように、中空軸１１の内部に質量体１２を位置決めする等の煩雑な作業が不要となり、ドライブシャフト２０を製造する際の作業効率を向上させることができる。
【００７３】
さらにまた、制振手段として機能する発泡体２８が中空シャフト２４の中空部２２に充填されているので、ドライブシャフト２０の外周に制振手段を装着する必要は特にない。このため、ドライブシャフト２０の直径方向が大型化することを回避することもできる。その結果、該ドライブシャフト２０の設置スペースが狭小化されるので、ドライブシャフト２０の配置レイアウトが制約されることが回避されるという利点が得られる。
【００７４】
また、発泡体２８は、従来のダイナミックダンパを構成する金属製材料やゴム材料と比較して材料密度が小さいため、ドライブシャフト２０の重量が増大することを抑制することもできる。
【００７５】
なお、上記した実施の形態においては、両端が開口した中空部２２を例示したが、両端が開口している必要は特になく、一端が開口していればよい。両端又は一端が開口した中空部２２の各開口部を、発泡体２８を形成する工程が終了した後に閉塞し、発泡体２８を封入してドライブシャフトとするようにしてもよい。
【００７６】
さらに、本発明に係るドライブシャフトには、中空プロペラシャフトの中空部に発泡体２８が充填されたものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係るドライブシャフトが組み込まれて構成された駆動力伝達機構の概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係るドライブシャフトの長手方向に沿う概略側面図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】図２のドライブシャフトを構成する中空シャフトの長手方向に沿う断面図である。
【図５】図４の中空シャフトの中空部に発泡原料を注入する充填装置の要部概略構成図である。
【図６】中空シャフトの中空部に発泡原料を注入している状態を示す一部断面説明図である。
【図７】発泡原料の注入が終了した後に中空部の開口を閉止した状態を示す一部断面説明図である。
【図８】第１の従来技術に係るドライブシャフトの縦断面図である。
【図９】第２の従来技術に係るドライブシャフト（プロペラシャフト）の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
２０…ドライブシャフト                  ２２…中空部
２４…中空シャフト                      ２６ａ、２６ｂ…細軸部
２８…発泡体                            ４０…充填装置
４６…吐出管                            ４８…混合機
５０、５２…送液管                      ６０…多孔質板
６４…閉止部材                          ６８…蓋部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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