JPS5934036A - Frp板ばね - Google Patents

Frp板ばね

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JPS5934036A
JPS5934036A JP302283A JP302283A JPS5934036A JP S5934036 A JPS5934036 A JP S5934036A JP 302283 A JP302283 A JP 302283A JP 302283 A JP302283 A JP 302283A JP S5934036 A JPS5934036 A JP S5934036A
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JP
Japan
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leaf spring
fibers
frp
tensile stress
continuous
Prior art date
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Application number
JP302283A
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English (en)
Other versions
JPH0419406B2 (ja
Inventor
Atsushi Misumi
三角 淳
Shuji Hiromoto
修司 弘元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5934036A publication Critical patent/JPS5934036A/ja
Publication of JPH0419406B2 publication Critical patent/JPH0419406B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/366Springs 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
    • F16F1/368Leaf springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐久性を向上させたFRP製の版ばねlこ関す
る。
FRP板ばねは連続繊維で強化した樹脂lこよって成形
されるものであり、この連続繊維としては一般ζこ繊維
径が10〜25μm程度のガラス繊維を用いている。し
かしてこの連続繊維の太さが板ばねの4久住に影響を与
えることがイυを究により明らかlこなり、例えば本発
明者らが行なった実験では、13μn]の繊維径のもの
を用いたテストプレートの耐久回数は71〜100(’
X 10’回)であるのに対し、繊維径カ月7μmの場
合は37〜85(XIO’回)、才だ繊維径が23.5
μmの場合は44〜79 (xi O’回)という結果
が得られ、繊維径が細いほど耐久性が高いことが判った
。しかしながら細い繊維の場合には集束本数や金糸本数
が増えるため(こ太い繊維径のものに比べて樹脂の含浸
性や引揃え性が悪くなり、高速での連続成形に適さない
という問題がある。
また、FRPは温度の影称を受は易く、高温下(40〜
100″C程度)で繰り返し使用すると、板はねの圧縮
応力側において繊維の座屈を生じ易くなり、座屈に制御
しては繊維径が太い方が廟利であるという結果が得られ
ている。
本発明は上記事情にもとづきなされたものでその目的と
するところは、1枚のFRP板ばねに兄なる太さの繊維
を配することで、成形時間を’P=1.44できるとと
もに、耐久性を向上できるFRP板ばねを提供すること
にある。
すなわち本発明は、繊維の太さを板ばねの板)♀方向に
異ならせたことを特徴とするFRP板ばねである。
以下不発明の一実施例について第1図ないし第4図を参
照して説明する。図中IはFRP板ばねを示し、この板
ばねIは、熱硬化性等の樹脂2をカラス繊維を用いた連
続繊維3・・・で強化して帯状し形成しである。この連
続繊維3・・・は、強化繊維束の最小単位であって、こ
れを数百本集束させてストランドとするとともlこ、更
にこのストランドを数本〜数十重合糸させてロービング
と呼ばれる強化繊維束を形成するようになっている。
そして本実施例の場合、第2図および第3図1こ例示し
たように、板ばね1の引張応力側の部分1aにおいて、
板ばね表面から中立軸0までの距離の4−程度の深さ範
囲dにわたって、例えば15μm以下、好ましくは10
μm程度の細い繊維径の連続省維3a・・・を用いてい
る。才だ、この引張応力側の部分を除く残りの部分には
、例えば20μm程度以上の太い繊維径の連続繊維3b
を用いている。
すなわち、板ばね1が撓んで引張応力が作用した場合の
応力分布は一例として第4図に示すようなものであるか
ら、上記したようlこ引張応力側1aに細い繊維3aを
用いることによって、耐久性に寄与する高い疲労限σ4
を得、また、それ以外の部分は耐久性lこ対する寄与が
低いため太い繊維3bを用いることによって比較的低い
疲労限σ2としている。
従って上8e F RP 4ル(才ね7)こよれば、引
張応力に対するi+N久性を高め得るとともに、引張応
力(1111以外の部分に太い繊維を使用できることか
ら樹脂の含浸性や引揃え性が向上し、高速での連婉成)
[ネlζ尉するζきから成形速度を高めることができる
なお紀4図1と示した応力分布特性は鈑ばねの仕様lζ
よって変化するから、細い繊維3a・・・を設ける深さ
範囲dは各板ばねの応力分布に応じて設定し、要するl
こ双方の疲労限σ2.σ4がそれぞれ引張応力lこ耐え
られるようlこすればよい。従って細い繊維3a・・・
を配する深さ範囲d(ま応力外Ifitこ応じて例えば
中立軸0付近まできしてもよいし、あるいは引張応力側
1aを最も細くし、圧縮応力側1bが漸次太くなるよう
に複数段階で太さが異なるようにしてもよい。
また引張応力(Illの表面句近には中間層より細い繊
維を配し、かつ圧縮応力側の表面旬近には中間層より太
い繊維を配するようIこずれば更Iこ耐久性を昼めるこ
とができる。
また、第5図は本発明の第2実施例を示すものであって
、この場合、板ばねIの圧縮応力側zblこ他の部位よ
りも太い連続繊維3b・・を配することによって、高温
下(40〜]00℃程度)で使用される孜ばね1の場合
に圧縮応力側lこ繊維の座屈を生じに<<シである。従
ってこの第2実施例は高温ドで使用するFRP板ばねの
耐久性を向−ヒでき、しかも太い繊維を使用するため成
形速rw + hめる上でも有効である。
また、本発明は第6図1こ第3実施例として示したよう
に、引張応力側1ajこは細い繊維3aを配し、中間の
太さの繊維3Cを挾んで圧縮応力側rbcこは太い繊維
3b・・・を配することlこより、引張応力に対する耐
久性向上と、圧縮応力に対する座屈防止lこよる耐久性
向上とを同時Iこ満足させ、更に耐久性の高いFRP叛
ばね1を得ることができる。
また、上記各実施例ではそれぞれ一方の面Iaに引張応
力が作用する杓ばねについて述べたが、これに限ること
なく、例えば鈑ばねの表裏両面(こ交互(こ引張応力と
圧縮応力が作用するいわゆる両振りの柳ばねの場合(こ
おいて、この+νばねの表裏両面に、それぞれ他の部位
よりもイ(11い繊Kjlj 5.−配して表穴両面の
引張応力に対する耐久性を高めるよう(こしてもよい。
また、このような両振りの板ばねにおいて、叛ばねの使
用温咽が高く、圧縮応カグ111の繊維の座屈を生じる
おそれのある場合には、板ばねの表裏両面にそれぞれ他
の部位よりも太い繊維を配して1114屈を防ぎ、高温
下での耐久性を高める3上うにしてもよむ)。
本発明は前記したように、繊維の太さを板ばねの板厚方
向に異Afら+!−たものであり、厚み方向の一部に太
い1′栽維を使用できるから、集束本数や合糸本数の少
ない太い連0横維を用いることにより、商法での連続成
形に適し、成形時間を短縮でき生産性が向上する。そし
て相ばねOこ作用する応力の方向あるいは使用時の湿度
条件等に応じた繊維径の連続繊維を配すること(こより
耐久性を向上できるといろ、大きな効Wがある。
【図面の簡単な説明】
々31図ないし一4図(4本光(]の−実糸官・11を
示し、第1図はFRP板はねの!を化図、第2図は第1
図中のn −II線ζこ沿う]断面図、第3図は第1図
中の■−■I線ζこ沿う断面図、第4図は応力分布と繊
維の疲労限を示す+gs第5図およO−第61凶はそれ
ぞれ本発明の他の実施例を示す断面図である。 1・・・FRP板ばね、2・・・樹脂、3・・・連続繊
維、3a・・・細い繊維、3b・・・太G戸域維。 出願人代理人 弁工申士 鈴 江 武 彦特8′1庁艮
官 若杉和夫 殿 1!1「件の表示 特願昭58−3022号 2、発明の名称 FRP   仮  は  ね 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (464)日本発条体式会社 4、代理人 6 補正のヌ・j象 (1)  明細I中、第20第12行目ないし第20行
目にわたって「例えば本発明者らが・・・・・・細い繊
維の場合には」とあるを上記文・章に訂正する。 記 「例えば本発明者らが行なった実験では、25 ’C,
のときは】3μmの繊維径のものを用いたテストプレー
ト(板厚7馴、機幅20M、長さ300〜n)の耐久回
数は71〜100(X]O’回)でちるのに対し、繊維
径が17μmの場合は37〜85(x10’回)、また
繊維径が23.5μmの場合は44〜79(XIO’回
)、また引張り応力の生じる側の表面から約2Mまでの
繊維径を13μm1その他の部分の繊維径を17μmと
した場合は65〜90(XIO’回)という結果が得ら
れ、常温では繊維径が細いほど耐久性が高いことが判っ
た。 ところが60℃、のときには、繊維径が13μmの場合
は40〜58(XIO’回)、前記と同様に繊維径を1
3μmと17μmの2種類にした場合は51〜82(X
IO’回)となり、高調での圧縮応力に対してけ繊維径
が太い方が有利であることが判った。また、細い繊維の
場合にはJ (2)  同第:3頁第4行目に「また、」とあるを「
さらに、」とn1正する。 (3) 同第3「1第5行「1に「−繰り返し」とある
を削除する。 (4)  同@31F第8行目に「結果が」とある次に
F本発明者らにより」を力1」入する。 (5)  同第3頁第19行〜20行L]にかけて「熱
硬化性等の樹脂゛2」とある次に、「例えば不飽和ポリ
エステル樹脂、ゴー71″キシ樹脂、ビニルエステル樹
脂等」を加入する。 (6)  同第7頁第14行目に「ようにしてもよい。 」とあて・次に、改行して下記文章を加入する。 記 [なお第71’2+はFRP板ばねを用いた車両懸架用
型ね板ばね装置を示し、このFRP製重ね板ばね装置I
Oは、その両端部に設けた目玉K(!FA’ 10 a
 、  10 bとシャックル11を介して車体フレー
ム12に支持されている。また、重ね仮ばね装置10の
中間部分はU srシルト3を用いて7クスルハウジン
グI4に固定されている。図中15はパッド、16はパ
ンシラパーである。」 (7)  同第8負第9行目に「断面図」とあるを「部
分断面図」と訂正する。 (8)  同第8頁第11行〜12行目にかけて「断面
図である。」とあるを、「部分断面図、第7図はF’R
P板ばねの使用例を示す重ね板ばね装置の側面図である
。」と訂正する。 (9)  図面中、第1図と第3図と第5図、および第
6図を別紙のとおり補正するとともに、第7図を別紙の
とおり加入する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)樹脂を連続繊維で強化したFRP板ばね(こおい
    て、上記繊維の太さを板ばねの板厚方向に異ならせたこ
    とを特徴とするFRP板ばね。
  2. (2)  板ばねの引張応力側に他の部位よりも細い繊
    維を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載のFRP板ばね。
  3. (3)  板ばねの圧不イ6応力側に他の部位よりも太
    い繊維を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )頂芽たは第(2)項記載のFRP板ばね。
  4. (4)  板ばねの引張応力側に中間層よりも細い繊維
    を用いかつ圧縮応力側に中間層より太い繊維を用いたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記1夕のFR
    P板ばね。
  5. (5)鈑ばねの表裏両面側にそれぞれ他の部位よりも細
    い繊維を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載のFRP板ばね。
  6. (6)  板ばねの表裏両面側lこそれぞれ他の部位よ
    りも太い繊維を用いたことを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載のIF RP板ばね。
JP302283A 1983-01-12 1983-01-12 Frp板ばね Granted JPS5934036A (ja)

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