JP2003039453A - 複合横方向リーフばね、その製造方法及び装置 - Google Patents

複合横方向リーフばね、その製造方法及び装置

Info

Publication number
JP2003039453A
JP2003039453A JP2002119940A JP2002119940A JP2003039453A JP 2003039453 A JP2003039453 A JP 2003039453A JP 2002119940 A JP2002119940 A JP 2002119940A JP 2002119940 A JP2002119940 A JP 2002119940A JP 2003039453 A JP2003039453 A JP 2003039453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leaf spring
braided
molding
tubular
fibers
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.)
Pending
Application number
JP2002119940A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert C Lawson
シー ローソン ロバート
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.)
Visteon Global Technologies Inc
Original Assignee
Visteon Global Technologies Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Visteon Global Technologies Inc filed Critical Visteon Global Technologies Inc
Publication of JP2003039453A publication Critical patent/JP2003039453A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14631—Coating reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14778—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
    • B29C45/14786—Fibrous material or fibre containing material, e.g. fibre mats or fibre reinforced material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B29C70/443—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding and impregnating by vacuum or injection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only
    • B60G11/08—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only arranged substantially transverse to the longitudinal axis of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00—Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00—Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B60G3/28—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram at least one of the arms itself being resilient, e.g. leaf spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
    • 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
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/18—Leaf springs
    • 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
    • F16F1/3683—Attachments or mountings therefor
    • F16F1/3686—End mountings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/774—Springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144—Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • B60G2200/1442—Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram including longitudinal rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B60G2200/18—Multilink suspensions, e.g. elastokinematic arrangements
    • B60G2200/182—Multilink suspensions, e.g. elastokinematic arrangements with one longitudinal arm or rod and lateral rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/10—Constructional features of arms
    • B60G2206/15—Constructional features of arms the arm being resilient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/70—Materials used in suspensions
    • B60G2206/71—Light weight materials
    • B60G2206/7101—Fiber-reinforced plastics [FRP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価であって良好な曲げ剛性をもつ複合横方
向リーフばね及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 リーフばね（１００）は、ガラス繊維を
長手方向に整列させて編組して構成された予備成形管状
ガラス繊維織物（４００）を用いて形成される。この織
物を内部フォーマ、例えば１以上の膨張可能な袋（４０
５）上に装着し又は取り付け、金型（４２０）内に配置
する。樹脂を施して金型内で適当な剛さまで硬化させた
後、金型を取り外す。次に、内部フォーマを複合リーフ
ばねから取り外す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の引照】本発明は、２００１年３月１７日に
出願された米国仮特許出願第６０／２７６，３７０号の
優先権主張出願である。上記米国仮特許出願の開示内容
全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用
する。
【０００２】
【発明の分野】本発明は一般に、自動車の複合リーフば
ね（板ばね、リーフスプリングと呼ばれることもある）
に関する。特に、本発明は、自動車用複合板ばね製造方
法及び装置に関する。
【０００３】
【発明の背景】自動車用サスペンションシステム（懸架
装置）は通例、車両及びこれに乗っている人を支持する
と共にこれらに対する衝撃を緩和するよう多数のリンク
装置又は制御アーム、コイルばね及びアンチロールバー
の組合せを利用している。多くのトラック用サスペンシ
ョンシステムは、鋼製のリーフばね及びソリッド（中
実）アクスル（車軸）を用いる場合がある（例えば、ホ
ッチキス型（Hotchkiss type）システム）。これら普通
の鋼製部品を利用した従来型サスペンションシステムは
典型的には、車両内部に納めることが困難であり、しか
も重いので、燃料の経済性が良くない。従来型の公知の
鋼製リーフばねは、可変路面条件の下でクッション作用
を発揮するために主鋼製リーフの下にこれと平行に固定
された漸変長さの多数の副鋼製リーフを利用している。
【０００４】複合リーフばねの製造に当たり複合材料を
用いると、非常に軽量でコンパクトな設計が得られる。
平らでない異形の横方向リーフばねを製織する方法が提
案された。この製造方法の１つの欠点は、ばねを中空ビ
ームに構成できないということにある。もう１つの欠点
は、ビーム断面の幅がばねの長さにわたって変化する場
合があるということである。製織方法は又、ビームの長
さに沿って厚さに変化を付ける際に欠点がある。これら
欠点への対処の結果として、非常に僅かに応力を加えた
追加の材料が部品中に設けられることになり、それゆ
え、必要以上に重く且つ高価な部品が生じた。さらに、
これら欠点により、織物状材料を組み込んだ提案例は、
典型的な非横方向ばね自動車用途では、これが取って代
わった部品よりも６０％軽くなった。
【０００５】横方向ばねは本質的に４点曲げ形態で装荷
されるので、曲げモーメントによって主応力が生じる。
かくして、ばねの剛性は、その断面の面積慣性モーメン
ト又は断面二次モーメントと直接関連している。複合ば
ねの中実矩形断面の中央領域の材料は、曲げ剛性にそれ
ほど寄与しない。かくして、中空部分を非常に軽量にす
ることができ、しかも、上述の例の中実領域と同一の剛
性を有する中空横断面を備えた複合ばねを製造すること
が有利である。
【０００６】
【発明の概要】本発明によれば、複合横方向リーフばね
の製造方法及び装置が提供される。本発明の一特徴で
は、本発明の方法では、成形手段及び成形手段を受け入
れるようになった金型を準備し、あらかじめ編組された
管状ガラス繊維構造体を成形手段に装着する。編組構造
体は好ましくは、細長い弾性の管状構造体を形成するよ
う配置された複数の細長い繊維から成る。次に、成形手
段及び編組構造体を金型内の成形キャビティ内に配置す
る。樹脂材料を金型内に注入して繊維を被覆し、樹脂を
硬化させて一体形リーフばね部品を形成する。
【０００７】本発明の別の特徴では、横方向リーフばね
の製造装置又はシステムが提供される。この装置又はシ
ステムは、リーフばねに一致した形状を備える成形手段
と、あらかじめ編組された管状ガラス繊維構造体を成形
手段上に配置する手段とを有する。編組構造体は、細長
い弾性の管状構造体を形成するよう配置された複数の細
長い繊維から成る。成形キャビティが、成形手段及び編
組構造体を受け入れるようになっており、樹脂材料を成
形キャビティ中に注入する手段が設けられている。
【０００８】本発明の更に別の特徴によれば、横方向リ
ーフばねの製造方法が提供される。この方法では、細長
い弾性の管状構造体を形成するよう配置された複数の細
長い繊維から成る編組繊維構造体を準備し、樹脂材料を
編組繊維構造体中に一体化して中空の成形ばね付形物を
形成し、付形物を硬化させる。
【０００９】本発明の更に別の特徴によれば、細長い弾
性の管を形成するよう配置された複数の細長い繊維から
成る編組繊維構造体を有する複合横方向リーフばねが提
供される。この管は、繊維構造体の実質的に長さ全体に
わたって延びる実質的に中空の内部を備えている。樹脂
材料が、実質的に中空の内部及びテーパ端部を備えたリ
ーフばね付形物を形成するよう繊維構造体と一体化され
ている。テーパ端部は、車両のアクスル部品に回動自在
に取り付けられるようになっている。
【００１０】
【好ましい実施形態の詳細な説明】１．横方向リーフば
ね 複合リーフばねビーム構造体は、多数の自動車サスペン
ション機能を１つの一体ユニットの状態に統合してい
る。サスペンション用リンク装置、ばね及びアンチロー
ルバーの機能は、部品数、重量、ＮＶＨトランスミッシ
ョン及び複雑さを減少させるよう統合されている。この
設計は、１０：１のオーダーで部品数を減少させると共
に５：１のオーダーで重量を減少させることができる。
本発明は、乗り心地及びロール剛性に関する機能性をも
発揮する位置決め部材又はリンクとして働くよう横方向
に配置された複合ばねを一体化したものである。本明細
書において開示するような複合ビーム構造は、従来型下
方制御アーム、コイルばね及びアンチロールバー組立体
に代えて図１及び図２に示すような単一の複合ビーム１
００を用いている。ビーム１００の形状、材料系及びピ
ボットの配置場所１０２を設計することにより、従来型
サスペンションシステムの乗り心地及びロール率、キャ
ンバ（キャンバ角ともいう）及びトー特性をそのまま保
持することができる。かくして、かかる複合ビームを用
いると、自動車のサスペンションシステムの重量、複雑
さ及びコストを減少させることができる。この種の従来
型サスペンションは典型例では、図１ａに示すようにト
レーリングアーム及び３つのラテラルリンクから成って
いる。トレーリングアームの横方向の撓み及びブッシュ
のコンプライアンスは、システムが通常のサスペンショ
ン動程又はストローク範囲全体を通じて運動力学的に過
剰に拘束されないようにする。この設計により、トレー
リングアームは、アクスルを前後に位置決めし、制動モ
ーメント荷重に応動することができ、しかも、３つのラ
テラルリングにより車輪のキャンバ及びトーの制御が可
能になる。
【００１１】トレーリングアームサスペンション設計に
より、アクスルは図１に示すように円弧に沿って動く。
横方向リーフばね１００のビームに設けられた外側ピボ
ット１０４も又、円弧を辿らなければならない。このビ
ームは、垂直方向と前後方向の両方に撓む必要がある。
ビームは、Ｙ方向に自由に撓むことができ、その際、ト
ーを制御する。
【００１２】外側ピボットが円弧を辿る際のビームの前
後の曲げに起因してビームに加わる応力及び外力を減少
させるため、曲げ軸線がＸＺ平面内で角度をなす横断面
を備えたビームが構成されている。この結果、外側ピボ
ット１０４のところで垂直方向荷重だけを受けただけで
前後及び垂直方向に移動するビームが得られる。 ２．製造方法 本発明によれば、改良型リヤサスペンションシステムに
用いられる車の横方向又は幅方向に延びるリーフばねを
製造する方法が提供される。このシステムは代表的に
は、トレーリングアームを有している。下側制御アー
ム、コイルばね及びアンチロールバー組立体に代えて単
一部品としての横方向ばねが用いられている。横方向ば
ねは、従来型部品構成を利用するベースラインシステム
と同程度の乗り心地及びロール剛性を有するように設計
できる。
【００１３】本発明によれば、種々の形態にあらかじめ
編組された管状ガラス繊維基材織物構造体が、横方向ば
ね中に複合構造体の状態で利用される。好ましくは、図
４に示すような織物４００が、樹脂で一体化する前にフ
ォーマ上に引き伸ばすことができる可撓性の管状形状物
の状態に予備成形され又は編組される。例示のガラス繊
維基材は、エーアンドピー・テクノロジー（A&P Techno
logy）社によって「ユニマックス（Unimax）」という商
品名で製造されている。これら基材は、種々の管形状の
ガラス繊維の編組物中に設けられる。これら編組物は、
例えば「中国風指捕り器」又は細長い整列状態の繊維で
作られた長尺の管、例えば、コーンハスク（とうもろこ
しの皮）又は可撓性で弾性の筒状ソックスに似たもので
ある。好ましくは、管状構造体は、長手方向と半径方向
の両方向において弾性である。他の編組パターン、例え
ば「袋編み」を用いてもよい。
【００１４】上述したように、ユニマックスは、殆どが
一方向の繊維を含む可撓性の管状繊維構造体４００であ
る。すなわち、繊維のうち大部分（細長い繊維４０８）
は、管の長さに沿って延びている。変形例では、繊維
は、管状構造体の長さに沿って螺旋の状態に長手方向に
延びていてもよい。好ましい実施形態では、これら繊維
は、編組弾性ヤーンの±４５°メッシュによって定位置
に保持される。ガラス繊維を０°の繊維角度に維持した
状態で、これら管状構造体を種々の細長い異形付形物上
に極めて容易に引っ張ることができる。図４に示すよう
な例示の方法では、複数のこれら管状構造体を切断して
これらを自動化方法又は手動で膨張可能な袋４０５上に
配置することによりばねの繊維プレフォームを形成する
のがよい。次に、プレフォーム及び袋を２個構成金型又
はツール４２０内に配置する。次に、袋を約１００ｐｓ
ｉの圧力まで膨らませる。次に、当該技術分野で知られ
ている射出手段を用いて部品に樹脂を注入し、そして当
該技術分野で知られているようにＲＴＭ又はＶＲＴＭ法
を用いて成形するのがよい。部品がいったん硬化する
と、この部品を金型４２０から取り出すことができる。
穴をピボットのところに穿孔するのがよく、そしてブッ
シュをばねの中に挿入するのがよい。
【００１５】テーパ及び肉厚のばらつきを設計的に成形
品形状に導入でき、かくして、非常に軽量で効率的な部
品が得られる。テーパを付けることができるので、この
設計は、ビーム部分について内側ピボットから外側ピボ
ットまで幅及び重量に関して勾配をもつことができる。
これにより、外側領域は応従性が一層高いものになるこ
とができ、それゆえ、外側領域は一定横断面をもつ横方
向ばねよりも撓み全体に対する貢献度が高い。かかる従
来型ばねでは、撓みの大部分は、内側ピボットの近くの
歪に起因して生じる。
【００１６】このばねは又、向上したリセッション（前
後方向）コンプライアンス（recession compliance）を
有するよう設計されたものであるのがよい。これらばね
は通常、トレーリングアーム型リヤサスペンション内で
働くよう設計されているので、外側ピボットは、自動車
の横から見て円弧を辿らなければならない。これによ
り、ばねは内側ブッシュのところで前後に撓むと共に僅
かに回転する必要がある。従来型織物状材料のばねは、
前後方向では非常に剛性を示し、これにより、内側ブッ
シュを設計することは困難であり、また十分なリセッシ
ョンコンプライアンスを持たせることができない。内側
ピボットの近くのビーム部分は、平面図で見て（図３、
符号１００）薄く且つ後ろから見て（図２、符号１０
２）背の高いものであるよう設計されたものであるのが
よい。これにより、従来型織物複合ばねよりも低い応力
で前後に高い応従性を示す部材が得られる。
【００１７】最後に、十分な重量の削減を達成すること
ができる。一例として、袋で成形されたばねを、プロト
タイプ車の下側制御アーム、コイルばね及びアンチロー
ルバー組立体に取って代わるよう設計した。このばね
は、置換対象の鋼製ベースライン部品の場合の１０．０
ｋｇと比較して重量が１．８ｋｇであることが判明した
（即ち、８２％の重さの軽減が得られた）。これと類似
した３Ｄ織物設計は、重量が４．０ｋｇであることが判
明した。
【００１８】図５は、本願で開示している本発明の好ま
しい方法を示す流れ図である。符号５０２で示す工程で
は、成形手段、例えば、細長い膨張可能な袋４０６を準
備し、部分的に膨らませ又は剛化する。符号５０４の工
程では、管状ガラス繊維編組構造体４００を成形手段４
０６上に装着し又は取り付けて長いガラス繊維４０８が
成形手段４０６の長さに沿ってほぼ整列するようにする
と共に繊維４０８が完成状態の複合リーフばねの最も長
い寸法方向長さに沿って整列できるようにする。フォー
マ上に取り付けられたガラス繊維管４００の位置決め状
態が図６に示されている。図示のように、繊維は、フォ
ーマの長さに沿って位置決めされ、フォーマの端部を僅
かに越えて延びている。フォーマ上の繊維の他の配列状
態も可能であるが、この好ましい配置状態は、現在計画
しているような完成品としてのリーフばねに最も大きな
長手方向強度を与えることが分かっている。取付けは、
１人以上の技術者が手作業で又はスリーブ装着型装置に
より自動的に行うことができる。
【００１９】次に図５を参照すると、管状繊維構造体４
００を符号５０４の工程で装着した後、フォーマ及び繊
維を、例えば先に図４に示した外部成形金型４２０内に
配置する。次に、符号５０６の工程において、樹脂、例
えばエポキシ又は当該技術分野で知られている他の適当
な材料を注入法により塗布する。所望ならば、追加のガ
ラス繊維又は他の構造的複合繊維をこの段階で成形手段
上に追加して完成品の強度又は剛性を高めるのがよい。
樹脂がガラス繊維相互間に完全に注入されて繊維及び樹
脂部品の適度の構造的一体化が得られるように用心する
必要がある。
【００２０】工程５０８では、外部成形金型を閉じ、成
形手段を膨らませて樹脂及びマトリックスを金型の壁に
当接するようにするのがよい。樹脂は、工程５１０にお
いて硬化して十分な硬さまで硬化し、次に、工程５１２
において板ばねを外部成形金型から取り出す。最後に、
内部成形手段を萎ませ又は解除し、板ばねの内部、好ま
しくは板ばねの端から取り出す。次に、工程５１４にお
いて最終的な硬化を行うのがよく、そして工程５１６に
おいて、ばねに対して穿孔及び他の構造的改造を行うの
がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】好ましくは複合材料で作られていて、本発明の
専用サスペンションシステム内に配置された例示の横方
向リーフばねを示す図である。
【図１ａ】従来型ばねとリンクとアンチロールバーとか
ら成るサスペンション組立体を示す図である。
【図２】本発明の横方向リーフばねの実施形態の斜視図
である。
【図３】図２に示す実施形態の平面図である。
【図４】成形構造体と関連した図２の好ましい実施形態
の斜視図である。
【図５】本発明の好ましい方法を示す流れ図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態に従ってガラス繊維
管状マトリックスを成形手段上に装着した状態を示す斜
視図である。
【符号の説明】
１００ リーフばね ４００ 管状ガラス繊維構造体 ４０５ 袋 ４０８ 細長い繊維 ４２０ 金型
フロントページの続き (72)発明者 ロバート シー ローソン アメリカ合衆国 ミシガン州 48103 ア ン アーバー レイクヴュー アベニュー 665 Ｆターム(参考） 3D001 AA00 CA01 DA01 3J059 AE04 BA11 BB01 BC04 BC16 BD03 EA03 GA02 4F204 AA39 AD16 AG07 AH17 EA03 EA04 EB01 EB12 EF01 EF05 EF27 EK10 EK17

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 横方向リーフばねの製造方法であって、
    成形手段及び前記成形手段を受け入れるようになった金
    型を準備する工程と、あらかじめ編組された管状ガラス
    繊維構造体を前記成形手段に装着する工程とを有し、前
    記編組構造体は、細長い弾性の管状構造体を形成するよ
    う配置された複数の細長い繊維から成り、前記方法は、
    前記成形手段及び前記編組構造体を前記金型内の成形キ
    ャビティ内に配置する工程と、樹脂材料を前記金型内に
    注入して前記繊維を被覆する工程と、前記樹脂を硬化さ
    せて一体形リーフばね部品を形成する工程とを更に有す
    ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記成形手段と前記金型の内壁との間に
    圧力を加えて前記ガラス繊維構造体及び前記樹脂材料を
    前記壁に押し付ける工程を更に有していることを特徴と
    する請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記成形手段は、前記成形キャビティ内
    にぴったりと嵌まるようになったエラストマー袋を更に
    有していることを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記圧力を加える工程は、前記袋が前記
    成形キャビティ内に位置しているときに前記袋を膨らま
    せる工程を更に有していることを特徴とする請求項３記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 前記一体形リーフばね部品を前記成形キ
    ャビティから取り出す工程及び前記一体形リーフばね部
    品を前記キャビティの外部で硬化させる工程を更に有し
    ていることを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記管状ガラス繊維構造体は、半径方向
    及び長手方向に弾性であることを特徴とする請求項１記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 横方向リーフばねの製造装置であって、
    前記リーフばねに一致した形状を備える成形手段と、あ
    らかじめ編組された管状ガラス繊維構造体を前記成形手
    段上に配置する手段とを有し、前記編組構造体は、細長
    い弾性の管状構造体を形成するよう配置された複数の細
    長い繊維から成り、前記装置は、前記成形手段及び前記
    編組構造体を受け入れるようになった成形キャビティ
    と、樹脂材料を前記成形キャビティ中に注入する手段と
    を更に有していることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 前記成形手段は、前記成形キャビティ内
    にぴったりと嵌まるようになったエラストマー袋を更に
    有していることを特徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 あらかじめ編組された構造体を配置する
    前記手段は、手動装着手段を更に有していることを特徴
    とする請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記管状ガラス繊維構造体は、管状形
    態をなして編成態様で螺旋状に延びる複数のガラス繊維
    を更に有していることを特徴とする請求項７記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 横方向リーフばねの製造方法であっ
    て、細長い弾性の管状構造体を形成するよう配置された
    複数の細長い繊維から成る編組繊維構造体を準備する工
    程と、樹脂材料を前記編組繊維構造体中に一体化して中
    空の成形ばね付形物を形成する工程と、前記付形物を硬
    化させる工程とを有することを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 前記複数の細長い繊維は、繊維の全体
    として整列した多数のストランドの群から形成され、各
    群は、前記編組繊維構造体中に編成されることを特徴と
    する請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 複数の前記群が、前記管状付形物を形
    成するよう前記構造体の周りに螺旋状に延びていること
    を特徴とする請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記編組繊維構造体を保持するための
    成形装置を準備する工程を更に有していることを特徴と
    する請求項１１記載の方法。
  15. 【請求項１５】 複合横方向リーフばねであって、細長
    い弾性の管を形成するよう配置された複数の細長い繊維
    から成る編組繊維構造体を有し、前記管は、前記繊維構
    造体の実質的に長さ全体にわたって延びる実質的に中空
    の内部を備え、前記複合横方向リーフばねは、実質的に
    中空の内部及びテーパ端部を備えたリーフばね付形物を
    形成するよう前記繊維構造体と一体化された樹脂材料を
    更に有し、前記テーパ端部は、車両のアクスル部品に回
    動自在に取り付けられるようになっていることを特徴と
    する複合横方向リーフばね。
JP2002119940A 2001-03-17 2002-03-18 複合横方向リーフばね、その製造方法及び装置 Pending JP2003039453A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27637001P 2001-03-17 2001-03-17
US60/276370 2001-03-17
US10/037,048 US20020153648A1 (en) 2000-06-30 2001-12-31 Manufacturing method for composite transverse leaf spring
US10/037048 2001-12-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003039453A true JP2003039453A (ja) 2003-02-13

Family

ID=26713746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002119940A Pending JP2003039453A (ja) 2001-03-17 2002-03-18 複合横方向リーフばね、その製造方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20020153648A1 (ja)
JP (1) JP2003039453A (ja)
DE (1) DE10211582A1 (ja)
GB (1) GB2375502A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013504464A (ja) * 2009-09-10 2013-02-07 イーエフアー−テクノロジーズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 車両用のスタビライザ及びその製造の方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435485B1 (en) * 2001-01-29 2002-08-20 Visteon Global Technologies, Inc. Composite bow mono-leaf spring
US20060197244A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-07 Honeywell International Inc. Mold fixture to densify composite beam key using resin transfer molding
US7763192B2 (en) * 2005-04-12 2010-07-27 Honeywell International Inc. Resin transfer molding to toughen composite beam keys
DE102005054335A1 (de) * 2005-11-11 2007-05-24 Ifc Composite Gmbh Blattfeder mit im Querschnitt konvexer Ober- und Unterseite
EP2031258A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-04 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Flexural joint
EP2411195A4 (en) * 2009-03-27 2013-07-03 Cutting Dynamics Inc SYSTEM AND METHOD FOR FORMING TUBES FROM A THERMOPLASTIC COMPOSITE
DE102010049563B4 (de) * 2010-10-25 2017-09-14 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen einer Drehstabfeder
US20120312848A1 (en) * 2011-05-20 2012-12-13 Jac Products, Inc. Advanced Composite Vehicle Article Carrier Component And Method Of Making Same
DE102011055625A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachse sowie Verfahren zur Herstellung einer Querblattfeder
DE102012101730A1 (de) * 2012-03-01 2013-09-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachsaufhängung mit Längsblattfeder
DE102012221406A1 (de) * 2012-11-22 2014-05-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Gelenk, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102013201075A1 (de) 2013-01-24 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Trägerstruktur und Verfahren zum Herstellen einer Trägerstruktur
US9597938B2 (en) 2013-03-15 2017-03-21 Polyone Corporation High strength, light weight composite leaf spring and method of making
US9657799B2 (en) * 2013-03-15 2017-05-23 Polyone Corporation Suspension sub-assembly
WO2015057858A1 (en) 2013-10-15 2015-04-23 Club Car, Llc Vehicle suspension
DE102014214827A1 (de) 2014-07-29 2016-02-04 Zf Friedrichshafen Ag Lenker sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016210074A1 (de) * 2016-06-08 2017-12-14 Ford Global Technologies, Llc Längslenker für eine Radaufhängung sowie Radaufhängung mit Längslenker
DE102016212551A1 (de) 2016-07-11 2018-01-11 Ford Global Technologies, Llc Achsanordnung für ein Kraftfahrzeug
USD867474S1 (en) * 2018-01-05 2019-11-19 Traxxas Lp Lower rear suspension link for a model vehicle
DE102018206955B4 (de) 2018-05-04 2021-10-28 Ford Global Technologies, Llc Blattfedereinheit
DE102020201326A1 (de) 2020-02-04 2021-08-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Herstellen eines Stabilisators für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs
CN116001307B (zh) * 2021-10-22 2024-11-08 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种复合材料板簧及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5476672A (en) * 1977-11-30 1979-06-19 Nippon Carbon Co Ltd Production of racket frame
EP0040492A3 (en) * 1980-05-21 1984-07-11 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Moulding material for fibre reinforced plastic tubes
JPS57116610A (en) * 1981-01-13 1982-07-20 Horikiri Bane Seisakusho:Kk Method for forming hollow leaf spring of reinforced plastic
US4412965A (en) * 1981-09-08 1983-11-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Method of making an air spring
FR2531170B1 (fr) * 1982-08-02 1987-03-06 Jarret Jean Ressort perfectionne amortisseur a compression hydrostatique d'elastomere et son procede de fabrication
US4688778A (en) * 1982-10-01 1987-08-25 Isosport Verbundbauteile Ges.M.B.H. Plastic leaf spring
BR8505534A (pt) * 1984-03-02 1986-02-18 Isosport Verbundbauteile Processo para produzir uma mola lamelar de plastico,apropriadamente fabricada de acordo com este processo
US4774043A (en) * 1985-05-23 1988-09-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for production of a hollow shaft of fiber-reinforced plastic
JPH06278234A (ja) * 1993-03-29 1994-10-04 Toray Ind Inc Ｆｒｔｐ成形品の製造方法およびプリフォーム
US5540877A (en) * 1994-02-24 1996-07-30 Wilson Sporting Goods Co. Method of making a continous fiber reinforced resin transfer molded frame for a game racquet
JPH0839580A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂製管継手の製造方法
US5619903A (en) * 1994-11-30 1997-04-15 Bell Helicopter Textron Inc. Braided preform for composite bodies
JPH09267408A (ja) * 1996-04-02 1997-10-14 Toray Ind Inc Ｆｒｐ管の製造方法
US6361032B1 (en) * 2000-06-30 2002-03-26 Visteon Global Technologies, Inc. Composite leaf spring with improved lateral stiffness
US6530587B2 (en) * 2000-06-30 2003-03-11 Visteon Global Technologies, Inc. Wheel suspension system having an integrated link, spring, and anti-roll bar
US6435485B1 (en) * 2001-01-29 2002-08-20 Visteon Global Technologies, Inc. Composite bow mono-leaf spring
US20030214081A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-20 Visteon Global Technologies, Inc. Method and apparatus for molding structural composites

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013504464A (ja) * 2009-09-10 2013-02-07 イーエフアー−テクノロジーズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 車両用のスタビライザ及びその製造の方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2375502A (en) 2002-11-20
DE10211582A1 (de) 2002-09-19
US20020153648A1 (en) 2002-10-24
GB0206129D0 (en) 2002-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003039453A (ja) 複合横方向リーフばね、その製造方法及び装置
US6811169B2 (en) Composite spring design that also performs the lower control arm function for a conventional or active suspension system
US6530587B2 (en) Wheel suspension system having an integrated link, spring, and anti-roll bar
CA2693886C (en) Tubular torsion beam for rear suspensions of vehicles and manufacturing method thereof
US6059369A (en) Composite vehicle seat back frame and method of manufacturing thereof
EP1270393B1 (en) Bicycle crank and method for manufacturing said crank
US20030030241A1 (en) Intergrated cross-car suspension system with damper strut
US20040256828A1 (en) Torsion beam type suspension and forming method for torsion beam
DE102007053120A1 (de) Fahrzeug-Radträger, insbesondere Achsschenkel oder Schwenklager, aus einem Faserverbundwerkstoff, sowie Herstellverfahren hierfür
KR20140086101A (ko) 브레이딩 공정을 이용한 주름형 프리폼 제조방법 및 이에 의하여 제조된 주름형 프리폼
US7017888B2 (en) Attachment arrangement for a composite leaf spring which accommodates longitudinal movement through shear displacement
RU2758221C2 (ru) Трехточечный рычаг подвески и способ изготовления трехточечного рычага подвески
US20020167121A1 (en) Composite bow mono-leaf spring
CN106335334B (zh) 用于机动车辆的车轮悬架
US20050035567A1 (en) Torsion beam type suspension, method for forming torsion beam, and apparatus for forming torsion beam
KR101794067B1 (ko) 복합재료 적용 자동차 현가장치의 컨트롤 암 제조방법
US6345814B1 (en) Composite progressive accordion spring
US20170355239A1 (en) Wheel Suspension Trailing Arm and Method Making Same
JPS6076409A (ja) 繊維強化樹脂製サスペンシヨンア−ム
US11351836B2 (en) Stabilizer bar for a chassis of a motor vehicle, and method for producing such a stabilizer bar
JP2013504464A (ja) 車両用のスタビライザ及びその製造の方法
EP2078457A1 (en) A fishing rod having a multiple tube structure and a related manufacturing method
KR100591261B1 (ko) 토션 빔식 현가장치의 토션빔 성형방법 및 토션빔성형장치
CN112140582A (zh) 一种复合材料横向稳定杆制备方法及其制得的横向稳定杆
WO2002028627A1 (en) Run flat pneumatic tire and anticlastic band element therefor