JPH10138366A - 樹脂ばねの製造方法 - Google Patents
樹脂ばねの製造方法Info
- Publication number
- JPH10138366A JPH10138366A JP30200796A JP30200796A JPH10138366A JP H10138366 A JPH10138366 A JP H10138366A JP 30200796 A JP30200796 A JP 30200796A JP 30200796 A JP30200796 A JP 30200796A JP H10138366 A JPH10138366 A JP H10138366A
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- resin spring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂ばねのへたりが小さく所要のばね特性を
常時維持できる樹脂ばねの製造方法。 【解決手段】 結晶性熱可塑性樹脂１に変形方向に所定
の圧縮力で予備圧縮した後、これを開放して樹脂ばね５
を製造する方法において、前記樹脂ばね５が圧縮された
場合に特に大きく変形する部位に、前記予備圧縮の前に
予め凹部４を形成しておく樹脂ばねの製造方法。
常時維持できる樹脂ばねの製造方法。 【解決手段】 結晶性熱可塑性樹脂１に変形方向に所定
の圧縮力で予備圧縮した後、これを開放して樹脂ばね５
を製造する方法において、前記樹脂ばね５が圧縮された
場合に特に大きく変形する部位に、前記予備圧縮の前に
予め凹部４を形成しておく樹脂ばねの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶性熱可塑性樹
脂により樹脂ばねを製造する方法に関する。
脂により樹脂ばねを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶性熱可塑性樹脂は、通常１０％以上
圧縮されると塑性変形し特に圧縮ばねとしては適さない
とされるが、予め変形方向に相当程度の圧縮力を加えて
開放してやることによりばね特性を備えることができ
る。こうして樹脂ばねを得ることは、既に知られてお
り、特公昭６１−１２７７９号公報および特公平２−２
９４８５号公報等に記載がある。
圧縮されると塑性変形し特に圧縮ばねとしては適さない
とされるが、予め変形方向に相当程度の圧縮力を加えて
開放してやることによりばね特性を備えることができ
る。こうして樹脂ばねを得ることは、既に知られてお
り、特公昭６１−１２７７９号公報および特公平２−２
９４８５号公報等に記載がある。
【０００３】特公平２−２９４８５号公報記載された例
を図１１および図１２に示す。図１１は、共重合ポリエ
ステルエラストマー材料の円筒弾性体01の断面図であ
り、中心開口02が上下に貫通して穿設され、中心軸に対
称で周壁の厚さは均一である。
を図１１および図１２に示す。図１１は、共重合ポリエ
ステルエラストマー材料の円筒弾性体01の断面図であ
り、中心開口02が上下に貫通して穿設され、中心軸に対
称で周壁の厚さは均一である。
【０００４】同円筒弾性体01を所定時間焼きなまし、図
１２に示すように軸方向に少なくとも３０％圧縮する。
円筒弾性体01は周壁が外方に膨張してトロイダル形状の
中空弾性体をなし、その後開放する。
１２に示すように軸方向に少なくとも３０％圧縮する。
円筒弾性体01は周壁が外方に膨張してトロイダル形状の
中空弾性体をなし、その後開放する。
【０００５】この圧縮により結晶化が進んで高分子材料
の物理的特性が変わり、圧縮ばね特性を得ることができ
る。
の物理的特性が変わり、圧縮ばね特性を得ることができ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしこうして製造し
た樹脂ばねは、圧縮された後の戻りで歪みが十分に開放
されず、その圧縮力と変形量との関係が圧縮側と開放側
（戻り側）とで異なりへたりを生じる。
た樹脂ばねは、圧縮された後の戻りで歪みが十分に開放
されず、その圧縮力と変形量との関係が圧縮側と開放側
（戻り側）とで異なりへたりを生じる。
【０００７】これは樹脂ばねの圧縮により大きく変位す
る部分で結晶化が不十分であることが原因と考えられ
る。樹脂ばねにへたりが生じると、所要のばね特性を常
時期待することはできない。
る部分で結晶化が不十分であることが原因と考えられ
る。樹脂ばねにへたりが生じると、所要のばね特性を常
時期待することはできない。
【０００８】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、樹脂ばねのへたりが小さく所
要のばね特性を常時維持できる樹脂ばねの製造方法を供
する点にある。
で、その目的とする処は、樹脂ばねのへたりが小さく所
要のばね特性を常時維持できる樹脂ばねの製造方法を供
する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明は、結晶性熱可塑性樹脂に変
形方向に所定の圧縮力で予備圧縮した後、これを開放し
て樹脂ばねを製造する方法において、前記樹脂ばねが圧
縮された場合に特に大きく変形する部位に、前記予備圧
縮の前に予め凹部を形成しておく樹脂ばねの製造方法と
した。
を達成するために、本発明は、結晶性熱可塑性樹脂に変
形方向に所定の圧縮力で予備圧縮した後、これを開放し
て樹脂ばねを製造する方法において、前記樹脂ばねが圧
縮された場合に特に大きく変形する部位に、前記予備圧
縮の前に予め凹部を形成しておく樹脂ばねの製造方法と
した。
【００１０】樹脂ばねの圧縮により特に大きく変形する
部位に、予め凹部を形成しておくことにより、予備圧縮
により該凹部に応力が集中して局所的に結晶化が進み、
製造された樹脂ばねは、圧縮・開放に対してへたりを極
小に抑え所要のばね特性を常時維持できる。
部位に、予め凹部を形成しておくことにより、予備圧縮
により該凹部に応力が集中して局所的に結晶化が進み、
製造された樹脂ばねは、圧縮・開放に対してへたりを極
小に抑え所要のばね特性を常時維持できる。
【００１１】前記樹脂ばねの製造方法において、予備圧
縮する前に結晶性熱可塑性樹脂に焼きなましを行うこと
で、結晶化をさらに促進するこができ、一層へたりの発
生を抑制することができる。
縮する前に結晶性熱可塑性樹脂に焼きなましを行うこと
で、結晶化をさらに促進するこができ、一層へたりの発
生を抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図５に図示し説明する。結晶性熱可塑
性樹脂であるポリエステル系エラストマーからなる円筒
樹脂材１を図１および図２に示す。
ついて図１ないし図５に図示し説明する。結晶性熱可塑
性樹脂であるポリエステル系エラストマーからなる円筒
樹脂材１を図１および図２に示す。
【００１３】同円筒樹脂材１は、金型成形された後に焼
きなましを行い、図１および図２に図示するように内部
を上下に貫通する貫通孔２により周壁３が形成され略円
筒状をなしている。
きなましを行い、図１および図２に図示するように内部
を上下に貫通する貫通孔２により周壁３が形成され略円
筒状をなしている。
【００１４】円筒樹脂材１の外径は軸方向に亘って均一
であるが、貫通孔２の内径は上下の開口端から中央に向
かって徐々に大きくなって中央部が膨らんでおり、軸方
向中央部位に凹部４を形成している。すなわち圧縮によ
り特に大きく変形する軸方向中央部位の周壁３に凹部４
が形成されている。
であるが、貫通孔２の内径は上下の開口端から中央に向
かって徐々に大きくなって中央部が膨らんでおり、軸方
向中央部位に凹部４を形成している。すなわち圧縮によ
り特に大きく変形する軸方向中央部位の周壁３に凹部４
が形成されている。
【００１５】かかる円筒樹脂材１を図３に示すようにプ
レス板11，12により挟むようにして軸方向に所定の圧縮
力を加え、予備圧縮を行う。圧縮量は約５０％程度で、
円筒樹脂材１は偏平に変形されるが、図３に示すように
円筒樹脂材１の凹部４が形成された軸方向中央部位に応
力が集中して同軸方向中央部位が特に大きく屈曲し、同
部位の結晶化が局部的に一段と進行している。
レス板11，12により挟むようにして軸方向に所定の圧縮
力を加え、予備圧縮を行う。圧縮量は約５０％程度で、
円筒樹脂材１は偏平に変形されるが、図３に示すように
円筒樹脂材１の凹部４が形成された軸方向中央部位に応
力が集中して同軸方向中央部位が特に大きく屈曲し、同
部位の結晶化が局部的に一段と進行している。
【００１６】そして円筒樹脂材１はプレスを解き開放す
ると、幾らか伸長して戻るが、元の状態には戻らず、図
４に示すような樹脂ばね５が形成される。同樹脂ばね５
のばね特性を測定した結果を図５に示す。
ると、幾らか伸長して戻るが、元の状態には戻らず、図
４に示すような樹脂ばね５が形成される。同樹脂ばね５
のばね特性を測定した結果を図５に示す。
【００１７】図５に実線で示すように変位が大きいとき
は変位が小さいときに比べてその荷重がより大きく増大
する特性を有し、圧縮過程において示す特性曲線を開放
（戻し）過程で概ねなぞるように辿り、へたりを殆ど生
じない。
は変位が小さいときに比べてその荷重がより大きく増大
する特性を有し、圧縮過程において示す特性曲線を開放
（戻し）過程で概ねなぞるように辿り、へたりを殆ど生
じない。
【００１８】なお図５には比較のため前記従来技術で記
載した例の樹脂ばねについて測定した結果を破線で示し
ており、同例ではへたりを生じており、一度圧縮し開放
したときにへたりを起こしている。
載した例の樹脂ばねについて測定した結果を破線で示し
ており、同例ではへたりを生じており、一度圧縮し開放
したときにへたりを起こしている。
【００１９】樹脂ばね５は、軸方向中央部位が外側に屈
曲膨出しており、圧縮を受けると同部位が大きく変形す
る。かかる軸方向中央部位に凹部４を予め設けて予備圧
縮を行ったので、図５に実線で示すようなへたりのない
ばね特性を得ることができ、このようにへたりのない樹
脂ばねを使用することで、所要のばね特性を常時維持す
ることができる。
曲膨出しており、圧縮を受けると同部位が大きく変形す
る。かかる軸方向中央部位に凹部４を予め設けて予備圧
縮を行ったので、図５に実線で示すようなへたりのない
ばね特性を得ることができ、このようにへたりのない樹
脂ばねを使用することで、所要のばね特性を常時維持す
ることができる。
【００２０】次に別の実施の形態について図６ないし図
１０に基づき説明する。同実施の形態の樹脂ばね20は、
自動二輪車の前輪懸架装置に使用されるものである。
１０に基づき説明する。同実施の形態の樹脂ばね20は、
自動二輪車の前輪懸架装置に使用されるものである。
【００２１】ポリエステル形エラストマーからなり金型
で原形を形成した後、焼きなましを行い、予備圧縮を加
えて最終的に製造された樹脂ばね20が図６ないし図９に
示す形状の樹脂ばねである。
で原形を形成した後、焼きなましを行い、予備圧縮を加
えて最終的に製造された樹脂ばね20が図６ないし図９に
示す形状の樹脂ばねである。
【００２２】樹脂ばね20は、側面視および断面が扇形で
適当な幅方向の厚みを有し、後面から大きく突起21が突
出しており、同突起21には後面に沿って貫通した長孔22
が形成されている。
適当な幅方向の厚みを有し、後面から大きく突起21が突
出しており、同突起21には後面に沿って貫通した長孔22
が形成されている。
【００２３】該樹脂ばね20の内部は、後半部に幅方向に
貫通した大きな変形矩形孔23が形成され、前半部には前
面に沿って長円状の長孔25と同長孔25の後方で前記変形
矩形孔23の前に円弧状の長孔24が穿設されている。
貫通した大きな変形矩形孔23が形成され、前半部には前
面に沿って長円状の長孔25と同長孔25の後方で前記変形
矩形孔23の前に円弧状の長孔24が穿設されている。
【００２４】そして左右側面に図８および図９に示すよ
うに凹部26，27を形成している。該樹脂ばね20は、側面
視扇形の扇の要を中心に揺動して前面と後面を挟むよう
に圧縮されるが、その圧縮により特に変形の大きい後部
側面に凹部26，27が形成されている。
うに凹部26，27を形成している。該樹脂ばね20は、側面
視扇形の扇の要を中心に揺動して前面と後面を挟むよう
に圧縮されるが、その圧縮により特に変形の大きい後部
側面に凹部26，27が形成されている。
【００２５】樹脂ばね20を製造する過程で、予備圧縮す
る前の樹脂材において相当する側面部位に予め凹部が形
成されており、同凹部は予備圧縮により結晶化が特に進
んでおり、ばね特性において前記実施の形態と同様にへ
たりは生じない。
る前の樹脂材において相当する側面部位に予め凹部が形
成されており、同凹部は予備圧縮により結晶化が特に進
んでおり、ばね特性において前記実施の形態と同様にへ
たりは生じない。
【００２６】該樹脂ばね20は前輪の懸架装置に使用され
る。図１０を参照してフロントフォーク30の下端に揺動
アーム31がピボットアームボルト33により揺動自在に枢
支され、同同揺動アーム31の自由端に前車軸34を介して
前輪（図示せず）が軸支される。
る。図１０を参照してフロントフォーク30の下端に揺動
アーム31がピボットアームボルト33により揺動自在に枢
支され、同同揺動アーム31の自由端に前車軸34を介して
前輪（図示せず）が軸支される。
【００２７】揺動アーム31の基端ピボット部からは揺動
アーム31に対して約６０度の角度で遠心方向に板状のレ
バー32が延びて一体に形成されている。フロントフォー
ク30の下端に枢支された揺動アーム31の基端ピボット部
の上方に隣接して扇形をしたケース35がフロントフォー
ク30に固着されており、同ケース35内に樹脂ばね20が収
容され、前側の長孔25が係止部材36により貫通されてケ
ース35に固定されている。
アーム31に対して約６０度の角度で遠心方向に板状のレ
バー32が延びて一体に形成されている。フロントフォー
ク30の下端に枢支された揺動アーム31の基端ピボット部
の上方に隣接して扇形をしたケース35がフロントフォー
ク30に固着されており、同ケース35内に樹脂ばね20が収
容され、前側の長孔25が係止部材36により貫通されてケ
ース35に固定されている。
【００２８】ケース35の下壁には開口が形成され、レバ
ー32が同開口からケース35内に入り、樹脂ばね20の後端
突起21に形成された長孔22に嵌入している。したがって
樹脂ばね20は、前端が係止部材36によりフロントフォー
ク30に固定され、後端が揺動アーム31と一体のレバー32
に固着されている。
ー32が同開口からケース35内に入り、樹脂ばね20の後端
突起21に形成された長孔22に嵌入している。したがって
樹脂ばね20は、前端が係止部材36によりフロントフォー
ク30に固定され、後端が揺動アーム31と一体のレバー32
に固着されている。
【００２９】以上のような前輪懸架構造を有しているの
で、地面の凹凸を前輪が受けて揺動アーム31が揺動する
と、図10に示すように揺動アーム31とこれと一体のレバ
ー32は実線に示す状態から揺動して２点鎖線で示すよう
に変化し、したがってレバー32は樹脂ばね20を前方のフ
ロントフォーク30側に圧縮して弾性変形させ減衰力が発
生する。
で、地面の凹凸を前輪が受けて揺動アーム31が揺動する
と、図10に示すように揺動アーム31とこれと一体のレバ
ー32は実線に示す状態から揺動して２点鎖線で示すよう
に変化し、したがってレバー32は樹脂ばね20を前方のフ
ロントフォーク30側に圧縮して弾性変形させ減衰力が発
生する。
【００３０】樹脂ばね20は、前記したようにへたりは生
じないので、取り付けた当初より所要のばね特性が確保
され、へたりによる機能低下を防止することができる。
じないので、取り付けた当初より所要のばね特性が確保
され、へたりによる機能低下を防止することができる。
【００３１】なお以上の実施の形態では、樹脂ばねの材
質としてポリエステル系エラストマーを用いていたが、
これに限らず他の結晶性熱可塑性樹脂を用いることがで
きる。
質としてポリエステル系エラストマーを用いていたが、
これに限らず他の結晶性熱可塑性樹脂を用いることがで
きる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る予備圧縮前の円筒
樹脂材の斜視図である。
樹脂材の斜視図である。
【図２】同断面図である。
【図３】同円筒樹脂材に予備圧縮を加えている状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】製造された樹脂ばねの断面図である。
【図５】同樹脂ばねのばね特性を示すグラフである。
【図６】別の実施の形態に係る樹脂ばねの側面図であ
る。
る。
【図７】図６における VII矢視図である。
【図８】図６におけるVIII矢視図である。
【図９】図６におけるIX矢視図である。
【図１０】同樹脂ばねの使用状態を示す一部断面とした
側面図である。
側面図である。
【図１１】従来の円筒弾性体の断面図である。
【図１２】同円筒弾性体に予備圧縮している状態を示す
断面図である。
断面図である。
１…円筒樹脂材、２…貫通孔、３…周壁、４…凹部、５
…樹脂ばね、11，12…プレス板、20…樹脂ばね、21…突
起、22…長孔、23…変形矩形孔、24，25…長孔、26，27
…凹部、30…フロントフォーク、31…揺動アーム、32…
レバー、33…ピボットアームボルト、34…前車軸、35…
ケース、36…係止部材。
…樹脂ばね、11，12…プレス板、20…樹脂ばね、21…突
起、22…長孔、23…変形矩形孔、24，25…長孔、26，27
…凹部、30…フロントフォーク、31…揺動アーム、32…
レバー、33…ピボットアームボルト、34…前車軸、35…
ケース、36…係止部材。
Claims (2)
- 【請求項１】 結晶性熱可塑性樹脂に変形方向に所定の
圧縮力で予備圧縮した後、これを開放して樹脂ばねを製
造する方法において、 前記樹脂ばねが圧縮された場合に特に大きく変形する部
位に、前記予備圧縮の前に予め凹部を形成しておくこと
を特徴とする樹脂ばねの製造方法。 - 【請求項２】 前記予備圧縮する前に結晶性熱可塑性樹
脂に焼きなましを行うことを特徴とする請求項１記載の
樹脂ばねの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30200796A JPH10138366A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 樹脂ばねの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30200796A JPH10138366A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 樹脂ばねの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10138366A true JPH10138366A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17903772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30200796A Pending JPH10138366A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 樹脂ばねの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10138366A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005523111A (ja) * | 2002-04-25 | 2005-08-04 | ウルトラフレックス システムズ、インク． | 移動式膝関節 |
| US8100844B2 (en) | 2002-04-25 | 2012-01-24 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating ankle and knee joints with bidirectional dampening and assistance using elastomeric restraint |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30200796A patent/JPH10138366A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005523111A (ja) * | 2002-04-25 | 2005-08-04 | ウルトラフレックス システムズ、インク． | 移動式膝関節 |
| US7517330B2 (en) | 2002-04-25 | 2009-04-14 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating knee joint |
| US8100844B2 (en) | 2002-04-25 | 2012-01-24 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating ankle and knee joints with bidirectional dampening and assistance using elastomeric restraint |
| US8123709B2 (en) | 2002-04-25 | 2012-02-28 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating knee joint |
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