JPH0461976B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0461976B2 JPH0461976B2 JP59271144A JP27114484A JPH0461976B2 JP H0461976 B2 JPH0461976 B2 JP H0461976B2 JP 59271144 A JP59271144 A JP 59271144A JP 27114484 A JP27114484 A JP 27114484A JP H0461976 B2 JPH0461976 B2 JP H0461976B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforcing fiber
- leaf spring
- fiber bundle
- fiber bundles
- length
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/366—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers made of fibre-reinforced plastics, i.e. characterised by their special construction from such materials
- F16F1/368—Leaf springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えば車両懸架用ばねなどに用いら
れるFRPテーパー板ばねに関する。
れるFRPテーパー板ばねに関する。
［従来の技術］
FRP製の板ばねは軽量なことが大きな長所で
ある。しかし板ばねの全長にわたつて幅を同じに
し、かつ等厚にした場合、長さ方向各部の応力が
不均等になつて材料使用効率が低下するため、充
分な軽量化が図れない。
ある。しかし板ばねの全長にわたつて幅を同じに
し、かつ等厚にした場合、長さ方向各部の応力が
不均等になつて材料使用効率が低下するため、充
分な軽量化が図れない。
そこで、長さ方向中央部の板厚が厚く、板端側
の板厚がテーパー状に薄くなるような形状にする
ことにより、応力の均等化を図るのが望ましい。
従来、鋼製のばねでは以上のような観点からテー
パー板ばねの開発が行われている。しかしFRP
製のテーパー板ばねを開示している先行技術は少
ない。
の板厚がテーパー状に薄くなるような形状にする
ことにより、応力の均等化を図るのが望ましい。
従来、鋼製のばねでは以上のような観点からテー
パー板ばねの開発が行われている。しかしFRP
製のテーパー板ばねを開示している先行技術は少
ない。
例えば第３図および第４図に例示した先行技術
において、板ばね１は外層部２とコア３とからな
る。この板ばね１の場合、外層部２を構成する複
数枚の一方向強化繊維束４と、コア３を構成する
複数枚の強化繊維束５とにそれぞれ樹脂を含浸さ
せて重ねることにより、テーパー板ばね１が得ら
れる。また上記強化繊維束４，５は型に巻取られ
たのち、硬化前に厚み方向に押えつつ、しごかれ
て余分な樹脂が取除かれる。
において、板ばね１は外層部２とコア３とからな
る。この板ばね１の場合、外層部２を構成する複
数枚の一方向強化繊維束４と、コア３を構成する
複数枚の強化繊維束５とにそれぞれ樹脂を含浸さ
せて重ねることにより、テーパー板ばね１が得ら
れる。また上記強化繊維束４，５は型に巻取られ
たのち、硬化前に厚み方向に押えつつ、しごかれ
て余分な樹脂が取除かれる。
［発明が解決しようとする課題］
第４図に示される先行技術のように、コアを構
成する複数枚の強化繊維束５をまとめて重ねた場
合、コア用の短い強化繊維束５の両端部が板厚方
向中央部に集まるため、余分な樹脂を取除くため
に強化繊維束をしごく工程において、コアの端部
３ａなどにおいて繊維束が移動し易いなどの理由
から充分に樹脂を絞り取れず、局部的に樹脂分の
多い箇所が生じたり気泡が混入するなどして、板
ばねの強度低下の原因となることが本発明者らの
研究により判明した。
成する複数枚の強化繊維束５をまとめて重ねた場
合、コア用の短い強化繊維束５の両端部が板厚方
向中央部に集まるため、余分な樹脂を取除くため
に強化繊維束をしごく工程において、コアの端部
３ａなどにおいて繊維束が移動し易いなどの理由
から充分に樹脂を絞り取れず、局部的に樹脂分の
多い箇所が生じたり気泡が混入するなどして、板
ばねの強度低下の原因となることが本発明者らの
研究により判明した。
なお、第５図に示されるように、複数の繊維束
６と、互いに長さの異なる複数枚の中間繊維束７
を交互に重ねることも考えられるが、この場合、
図示下側の板ばね表面層８の近傍に、板ばね全長
よりも極端に短い繊維束７ａが存在するため、こ
の板ばねが負荷を受けて変形した時に、大きな撓
みが生じる表面層８の近くに埋設されている最短
の繊維束７ａの端部が浮上がりやすくなり、層間
剥離を生じる傾向があつて強度低下を招く。
６と、互いに長さの異なる複数枚の中間繊維束７
を交互に重ねることも考えられるが、この場合、
図示下側の板ばね表面層８の近傍に、板ばね全長
よりも極端に短い繊維束７ａが存在するため、こ
の板ばねが負荷を受けて変形した時に、大きな撓
みが生じる表面層８の近くに埋設されている最短
の繊維束７ａの端部が浮上がりやすくなり、層間
剥離を生じる傾向があつて強度低下を招く。
従つて本発明の目的は、局部的に樹脂分の多い
箇所が生じることを防止できるとともに、層間剥
離が生じにくく強度の高いFRPテーパー板ばね
を提供することにある。
箇所が生じることを防止できるとともに、層間剥
離が生じにくく強度の高いFRPテーパー板ばね
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を果たすために開発された本発明は、
板ばねの全長にわたる長さを有していて互いに長
さが等しくかつ樹脂を含浸させた第１の連続一方
向強化繊維束と、この強化繊維束よりも全長が短
くしかも長さが互いに異なるとともに各々が板ば
ねの長手方向中央部を通つて板ばねの一端側から
他端側にわたつて連続しかつ樹脂を含浸させた複
数枚の第２の一方向強化繊維束とを、板厚方向に
交互にかつ上記第２の一方向強化繊維束の両端の
位置が板厚方向各部において階段状にずれるよう
に重ねてこれら第１および第２の強化繊維束を一
体に硬化させたFRPテーパー板ばねであつて、
上記第２の強化繊維束は、長さが最も短いものを
板厚方向中央部に配しかつ板ばねの上面側表面層
および下面側表面層に近いものほど長さが長くな
るような配置としている。
板ばねの全長にわたる長さを有していて互いに長
さが等しくかつ樹脂を含浸させた第１の連続一方
向強化繊維束と、この強化繊維束よりも全長が短
くしかも長さが互いに異なるとともに各々が板ば
ねの長手方向中央部を通つて板ばねの一端側から
他端側にわたつて連続しかつ樹脂を含浸させた複
数枚の第２の一方向強化繊維束とを、板厚方向に
交互にかつ上記第２の一方向強化繊維束の両端の
位置が板厚方向各部において階段状にずれるよう
に重ねてこれら第１および第２の強化繊維束を一
体に硬化させたFRPテーパー板ばねであつて、
上記第２の強化繊維束は、長さが最も短いものを
板厚方向中央部に配しかつ板ばねの上面側表面層
および下面側表面層に近いものほど長さが長くな
るような配置としている。
［作用］
上記FRPテーパー板ばねは、第１および第２
の一方向強化繊維束によつて樹脂が強化される。
本発明のFRP板ばねにおいては、長さ繊維から
なる第１の一方向強化繊維束と、短い繊維からな
る第２の一方向強化繊維束とが板厚方向に交互に
重ねられており、短い繊維が板厚方向に分散した
状態になつているため、各一方向強化繊維束を型
に巻付けたのち余分な樹脂を除去する際に、樹脂
を含浸した繊維束をしごく作業を確実に行うこと
ができ、余分な樹脂や気泡などを除くことができ
る。このためFRPテーパー板ばねの強度低下を
防止する上で効果がある。
の一方向強化繊維束によつて樹脂が強化される。
本発明のFRP板ばねにおいては、長さ繊維から
なる第１の一方向強化繊維束と、短い繊維からな
る第２の一方向強化繊維束とが板厚方向に交互に
重ねられており、短い繊維が板厚方向に分散した
状態になつているため、各一方向強化繊維束を型
に巻付けたのち余分な樹脂を除去する際に、樹脂
を含浸した繊維束をしごく作業を確実に行うこと
ができ、余分な樹脂や気泡などを除くことができ
る。このためFRPテーパー板ばねの強度低下を
防止する上で効果がある。
また本発明では、第２の強化繊維束のうち最も
短いものが板厚方向中央部に配されており、この
部位は板ばねが荷重を受けて変形しても撓みと剪
断応力等が小さいから、短い強化繊維束が浮上が
るようなことがなくなり、層間剥離の発生が回避
される。
短いものが板厚方向中央部に配されており、この
部位は板ばねが荷重を受けて変形しても撓みと剪
断応力等が小さいから、短い強化繊維束が浮上が
るようなことがなくなり、層間剥離の発生が回避
される。
［実施例］
第１図および第２図に示された一実施例におい
て、FRPテーパー板ばね１０は、その長さ方向
中央部付近の板厚が最も厚く、板端側に向つて板
厚が漸減するテーパー形状をなしている。この板
ばね１０の板幅は全長にわたつて一様である。
て、FRPテーパー板ばね１０は、その長さ方向
中央部付近の板厚が最も厚く、板端側に向つて板
厚が漸減するテーパー形状をなしている。この板
ばね１０の板幅は全長にわたつて一様である。
上記板ばね１０は、板ばねの全長にわたつて連
続しかつ互いに同じ長さの第１の連続一方向強化
繊維束１１を、この連続一方向強化繊維束１１よ
りも全長が短くかつ板ばね１０の長手方向中央部
を通つて板ばね１０の一端側から他端側にわたつ
て連続する第２の一方向強化繊維束１２を用いて
成形される。
続しかつ互いに同じ長さの第１の連続一方向強化
繊維束１１を、この連続一方向強化繊維束１１よ
りも全長が短くかつ板ばね１０の長手方向中央部
を通つて板ばね１０の一端側から他端側にわたつ
て連続する第２の一方向強化繊維束１２を用いて
成形される。
第２図に示されるように第２の強化繊維束１２
は、長さが最も短いものが板厚方向中央部に配置
され、かつ板ばね１０の上面側と下面側に近いも
のほど長さが長くなるような配置で第１の強化繊
維束１１に重ねられている。
は、長さが最も短いものが板厚方向中央部に配置
され、かつ板ばね１０の上面側と下面側に近いも
のほど長さが長くなるような配置で第１の強化繊
維束１１に重ねられている。
これら一方向強化繊維束１１，１２は、いずれ
も板ばね１０の長手方向に沿う例えばガラス繊維
束に、マトリツクス樹脂を含浸させたものであ
り、これらを板厚方向に交互に重ねて硬化させる
ことにより、テーパー状のFRP板ばね１０が得
られる。すなわち第２の強化繊維束１２はコアと
なる。第２の強化繊維束１２に用いる繊維と樹脂
は第１の強化繊維束１１のものと同じであつてよ
いが、第２の強化繊維束１２は予め所定の長さに
切断されている。これら一方向強化繊維束１１，
１２は、ガラス繊維以外の素材を用いてもよい。
も板ばね１０の長手方向に沿う例えばガラス繊維
束に、マトリツクス樹脂を含浸させたものであ
り、これらを板厚方向に交互に重ねて硬化させる
ことにより、テーパー状のFRP板ばね１０が得
られる。すなわち第２の強化繊維束１２はコアと
なる。第２の強化繊維束１２に用いる繊維と樹脂
は第１の強化繊維束１１のものと同じであつてよ
いが、第２の強化繊維束１２は予め所定の長さに
切断されている。これら一方向強化繊維束１１，
１２は、ガラス繊維以外の素材を用いてもよい。
上記構成のFRPテーパー板ばね１０は、フイ
ラメントワインデイング法によつて成形すること
ができる。例えば第１図において図示上側に位置
する型（図示せず）に、第１の連続一方向強化繊
維束１１を所定量巻付けたのち、予め切断されて
いる第２の一方向強化繊維束１２を重ねる。次
に、再び第１の連続一方向強化繊維束１１を巻重
ねたのち、予め切断されている第２の一方向強化
繊維束１２を重ねる。こうして交互に強化繊維束
１１，１２を重ねてゆく。これら強化繊維束１
１，１２に予め樹脂が含浸されていることは言う
までもない。そして型に巻取つたのち、外側から
しごいて余分な樹脂を取除き、硬化させる。
ラメントワインデイング法によつて成形すること
ができる。例えば第１図において図示上側に位置
する型（図示せず）に、第１の連続一方向強化繊
維束１１を所定量巻付けたのち、予め切断されて
いる第２の一方向強化繊維束１２を重ねる。次
に、再び第１の連続一方向強化繊維束１１を巻重
ねたのち、予め切断されている第２の一方向強化
繊維束１２を重ねる。こうして交互に強化繊維束
１１，１２を重ねてゆく。これら強化繊維束１
１，１２に予め樹脂が含浸されていることは言う
までもない。そして型に巻取つたのち、外側から
しごいて余分な樹脂を取除き、硬化させる。
上記構成のFRPテーパー板ばね１０は、一般
の板ばねと同様に、例えば板端部が車両の車体側
に、また長手方向中間部が車軸側に取付けられて
使用に供される。
の板ばねと同様に、例えば板端部が車両の車体側
に、また長手方向中間部が車軸側に取付けられて
使用に供される。
しかして上記構成によれば、板ばね１０の本体
部となる第１の連続一方向強化繊維束１１と、コ
アとなる第２の一方向強化繊維束１２とを交互に
重ねているから、従来のもの（第４図参照）に比
べて、端部を押えた時などに余分な樹脂を押出し
易い。このため局部的に樹脂分の多い箇所が生じ
たり気泡が形成されることを回避ないし軽減させ
ることができ、強度低下を防止する上で有効とな
る。
部となる第１の連続一方向強化繊維束１１と、コ
アとなる第２の一方向強化繊維束１２とを交互に
重ねているから、従来のもの（第４図参照）に比
べて、端部を押えた時などに余分な樹脂を押出し
易い。このため局部的に樹脂分の多い箇所が生じ
たり気泡が形成されることを回避ないし軽減させ
ることができ、強度低下を防止する上で有効とな
る。
また、板ばね１０の板厚方向中央部に最も短い
強化繊維束が配されており、板ばね１０の上面側
および下面側表面層の近傍に比較的長い第２の強
化繊維束１２が埋設されているから、板ばね１０
が荷重を受けて変形しても、撓みが少ない板厚方
向中央部に埋設されている短い繊維束が層間剥離
するような不具合が生じない。
強化繊維束が配されており、板ばね１０の上面側
および下面側表面層の近傍に比較的長い第２の強
化繊維束１２が埋設されているから、板ばね１０
が荷重を受けて変形しても、撓みが少ない板厚方
向中央部に埋設されている短い繊維束が層間剥離
するような不具合が生じない。
［発明の効果］
本発明によれば、FRP製の板ばねをテーパー
化するために短い繊維束を埋設させたものにおい
て、短い繊維束の両端部が板厚方向中央部に集ま
ることがなくなり、樹脂の硬化前に実施される余
分な樹脂を除く工程を効果的に行えるとともに、
局部的に樹脂分の多い箇所が生じることを防止で
きる。また、板ばねが繰返し撓んでも層間剥離等
の不具合を生じることがなく、強度低下を防止で
きる。
化するために短い繊維束を埋設させたものにおい
て、短い繊維束の両端部が板厚方向中央部に集ま
ることがなくなり、樹脂の硬化前に実施される余
分な樹脂を除く工程を効果的に行えるとともに、
局部的に樹脂分の多い箇所が生じることを防止で
きる。また、板ばねが繰返し撓んでも層間剥離等
の不具合を生じることがなく、強度低下を防止で
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す板ばねの断面
図、第２図は第１図の板ばねに用いる一方向強化
繊維束の配置関係を概略的に示す側面図、第３図
は従来のFRPテーパー板ばねを示す断面図、第
４図は第３図に示された強化繊維束の配置関係を
概略的に示す側面図、第５図は短い繊維束を板ば
ねの片側に配した場合の側面図である。 １０…FRPテーパー板ばね、１１…第１の連
続一方向強化繊維束、１２…第２の一方向強化繊
維束。
図、第２図は第１図の板ばねに用いる一方向強化
繊維束の配置関係を概略的に示す側面図、第３図
は従来のFRPテーパー板ばねを示す断面図、第
４図は第３図に示された強化繊維束の配置関係を
概略的に示す側面図、第５図は短い繊維束を板ば
ねの片側に配した場合の側面図である。 １０…FRPテーパー板ばね、１１…第１の連
続一方向強化繊維束、１２…第２の一方向強化繊
維束。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 板ばねの全長にわたる長さを有していて互い
に長さが等しくかつ樹脂を含浸させた第１の連続
一方向強化繊維束と、この強化繊維束よりも全長
が短くしかも長さが互いに異なるとともに各々が
板ばねの長手方向中央部を通つて板ばねの一端側
から他端側にわたつて連続しかつ樹脂を含浸させ
た複数枚の第２の一方向強化繊維束とを、板厚方
向に交互にかつ上記第２の一方向強化繊維束の両
端の位置が板厚方向各部において階段状にずれる
ように重ねてこれら第１および第２の強化繊維束
を一体に硬化させたFRPテーパー板ばねであつ
て、 上記第２の強化繊維束は、長さが最も短いもの
を板厚方向中央部に配しかつ板ばねの上面側表面
層および下面側表面層に近いものほど長さが長く
なるような配置としたことを特徴とするFRPテ
ーパー板ばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271144A JPS61149631A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | Ｆｒｐテ−パ−板ばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271144A JPS61149631A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | Ｆｒｐテ−パ−板ばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61149631A JPS61149631A (ja) | 1986-07-08 |
| JPH0461976B2 true JPH0461976B2 (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=17495931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59271144A Granted JPS61149631A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | Ｆｒｐテ−パ−板ばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61149631A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005054376A1 (de) * | 2005-11-12 | 2007-05-24 | Ifc Composite Gmbh | Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff |
| DE102010050065B4 (de) | 2010-10-29 | 2015-10-01 | Ifc Composite Gmbh | Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff mit unterschiedlich langen Faserlagen sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| JP5665573B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2015-02-04 | 三菱重工業株式会社 | 繊維強化プラスチック板及びその製造方法 |
| JP5735826B2 (ja) * | 2011-03-10 | 2015-06-17 | 日本発條株式会社 | 繊維強化プラスチック製ばね |
| CN104963978B (zh) * | 2015-06-13 | 2017-03-08 | 吉林大学 | 一种复合材料板弹簧 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132442U (ja) * | 1979-03-13 | 1980-09-19 | ||
| JPS5732917A (en) * | 1980-08-07 | 1982-02-22 | Toyota Motor Corp | Manufacture of fiber-reinforced plastic leaf spring |
| JPH0319413A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電流出力型差動アンプ回路 |
-
1984
- 1984-12-22 JP JP59271144A patent/JPS61149631A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61149631A (ja) | 1986-07-08 |
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