JP2509933B2 - Frp板ばね装置 - Google Patents

Frp板ばね装置

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JP2509933B2 JP62084406A JP8440687A JP2509933B2 JP 2509933 B2 JP2509933 B2 JP 2509933B2 JP 62084406 A JP62084406 A JP 62084406A JP 8440687 A JP8440687 A JP 8440687A JP 2509933 B2 JP2509933 B2 JP 2509933B2
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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の懸架用ばねとして好適なFRP板ば
ね装置に関する。
〔従来の技術〕
いわゆる縦置き形の懸架用板ばねは、一般に両端部が
目玉部を介して車体側に支持されるとともに、長さ方向
中間部分すなわちセンタクランプ部がクランプ機構を介
してアクスルハウジングなどに締結される構造である。
従って従来のFRP(繊維強化プラスチック)製の板ばね
装置においては、第6図に模式的に示されるように、板
ばね本体1のセンタクランプ部2にその板厚方向に金属
製のクランプ部材3を重合し、Uボルト等のボルト4に
よって長さlの範囲を強く締付けるようにしていた。こ
の場合、ボルト4によって充分に締付けられた状態で
は、板ばね本体1の応力分布は第7図に示されるように
クランプ部材3の縁部付近、あるいはボルト4の近傍に
最大応力σが生じ、この応力は設計段階で許容応力以下
に押えられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したセンタクランプ部2においては、クランプ部
材3の端部やボルト4の近傍ではFRP板ばね本体1とク
ランプ部材3との間に部分的に高い面圧が生じ、しかも
上下に振動することによって板ばね本体1とクランプ部
材3とが擦り合わされて破損しやすい状態にある。ま
た、ボルト4が弛んだり、クランプ部材3と板ばね本体
1との間の緩衝用パッドがへたるなどの原因によって締
付け力が低下した場合には、従来の等幅,等厚の板ばね
本体1では第8図に示されるように板ばね本体1の中央
の応力が許容値σよりも高くなる。しかも同時にFRP板
ばね本体1の表面がクランプ部材3との接触によって激
しく擦られるため、更に破損しやすい状態となる。
なお、実開昭56−151538号公報に示されているよう
に、センタクランプ部の両側に凹部を設けることによっ
て板幅を他の部位よりも狭くするとともに板厚を増加さ
せたものも知られている。しかしながらこの先行技術の
クランプ部材(リテーナプレート)は、板幅の狭い部位
だけでなくその周辺の板幅の広い部位の一部も同時に締
付けるようになっているため、リテーナプレートの締付
けが弛んだ場合に、リテーナプレートの縁部付近のばね
板の応力が高くなり、最大応力が許容値を越えてしまう
おそれがあった。しかもこの高応力部でリテーナプレー
トの縁とばね板が擦れて摩耗するので耐久性が更に低下
する原因になっていた。また上記公知技術のように、セ
ンタクランプ部の厚肉部の全長をクランプ部材によって
上下方向から締付ける場合、次に述べるような問題があ
る。すなわちFRP製の板ばねは、マトリックス樹脂中に
繊維が一方向(板ばねの長手方向)に連続するのが普通
であるが、上記のような厚肉部を一体に成形したFRP板
ばねにおいては、厚肉部とこれに隣接する通常の肉厚の
部分との境界部分において繊維の方向が大きく変化する
ため、厚肉部の両端は高応力に対して弱点になりやすい
部分となる。ところが上記のように厚肉部の全長クラン
プ部材によって締付けると、クランプ部材の両端近傍す
なわち厚肉部の端(繊維の方向が変化する部分)に高応
力が作用するため、繊維が座屈したり繊維が樹脂から剥
離する原因となり、FRP製の板ばねの耐久性に悪影響を
与える場合がある。
また、ばね板の中央部の板幅を広範囲にわたって狭く
した例として実開昭59−142528号公報の第1図に示され
たFRP製のばね板があるが、この例のように広範囲に板
幅を狭くすると、ばね板の横剛性が小さくなり過ぎて、
車両が曲線走行するときに車輪とばね板が接触する危険
がある。
従って本発明の目的とするところは、たとえクランプ
部材で締付けが弛んだとしても応力が過度に上昇するよ
うなことがなく、センタクランプ部での破損を防いでFR
P製の板ばね本体の耐久性を向上させることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明では、下記構成を備
えたFRP板ばね装置を提供する。すなわち本発明は、FRP
製の板ばね本体の長さ方向中間部分を板厚方向にクラン
プ部材によって締付けるようにしたFRP板ばね装置に適
用され、上記板ばね本体は、板端側に目玉部が設けられ
るばね板主部と、板ばね本体の長さ方向中間部分に形成
されかつ板幅が上記ばね板主部よりも狭くなっていると
ともに上面側と下面側に同等の肉厚変化で板厚がばね板
主部よりも厚くなっている中央厚肉部と、この中央厚肉
部とばね板主部との間に位置しばね板主部から中央厚肉
部に向かって板幅が漸減すると同時に板厚が漸増するテ
ーパー部とを備えて構成される。そして上記クランプ部
材は上記中央厚肉部に対する締付け長さを中央厚肉部の
長さよりも短かくしたものである。
〔作用〕
上記構成のFRP板ばね装置においては、中央厚肉部が
クランプ部材によって締付けられる。中央厚肉部に連な
るテーパー部の板幅は中央厚肉部側に向かって減少する
がその厚みは中央厚肉部に向かって漸増するため、テー
パー部の応力は中央厚肉部に向かって低下する。従って
クランプ部材が充分に締付けられていれば、クランプ部
材の縁部付近に比べてクランプ部材の内側(締付け中心
側)の応力が下がる。何らかの原因によって締付けが弛
んだ場合には、クランプ部材の縁部に比べて締付け中心
側の応力が上昇するが、もともとテーパー部の応力は中
央厚肉部側に向かって低下しているために、締付けが弛
んでも中央厚肉部の応力が許容値を越えるようなことは
ない。また、クランプ部材の縁部と板ばね本体が互いに
擦れて摩耗および発熱が生じても、応力が低くなってい
るので、当該部位から折損することがない。そしてクラ
ンプ部材による締付け長さを中央厚肉部の長さよりも短
かくしているから、Uボルト等によってクランプ部材を
中央厚肉部に締付けた状態において、中央厚肉部とテー
パー部との境界部分のように繊維の方向が変化する部位
に高応力が作用することを回避でき、FRP製の板ばね本
体の耐久性を確保する上で好ましいものとなる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例につき、第1図ないし第3図
を参照して説明する。FRP板ばね装置10は、周知のマト
リックス樹脂と強化繊維とからなるFRP製の帯状の板ば
ね本体11を備えており、この板ばね本体11の長さ方向中
間部分に位置するセンタクランプ部12をクランプ機構13
によって締付けるようになっている。クランプ機構13
は、上下一対の座金すなわち金属製クランプ部材15,16
と、一対のUボルト17(一方のみ図示)およびナット18
と、緩衝用パッド19,20などからなり、一方のクランプ
部材15とUボルト17との間にアクスルハウジング21が固
定されている。
板ばね本体11は、板端側に目玉部23が設けられるばね
板主部24,25と、板ばね本体11の長さ方向中間部分に長
さl1にわたって形成された中央厚肉部26と、この中央厚
肉部26とばね板主部24,25との間にそれぞれ長さl2にわ
たって設けられたテーパー部27,28とからなる。中央厚
肉部26は、その板幅b0がばね板主部24,25の板幅b1より
も狭く、かつ中央厚肉部26の板厚t0はばね板主部24,25
の板厚t1よりも厚くしてある。また第1図に示すよう
に、ばね板主部24,25に対する中央厚肉部26の板厚変化
は、その上面側と下面側が互いに同等となっている。
テーパー部27,28の板幅は、ばね板主部24,25から中央
厚肉部26に向かって漸減するとともに、テーパー部27,2
8の板厚はばね板主部24,25から中央厚肉部26に向かって
漸増するようになっている。板幅と板厚が変化する箇所
は、ゆるやかに幅と厚みが変化するような形状にするこ
とによって応力集中を避ける。上記板ばね本体11の板幅
方向の断面積は、ばね板主部24,25から中央厚肉部26お
よびテーパー部27,28にわたって実質的に同等であり、
周知のフィラメントワインディング法やプルフォーミン
グ法によって連続成形できるようになっている。板ばね
本体11の長さ方向各部における板厚方向の断面二次モー
メントは、ばね板主部24,25よりも中央厚肉部26の方が
大きく、テーパー部27,28においては中央厚肉部26側ほ
ど大きくなる。但し、ばね板主部24,25は目玉部23側の
板厚が漸減するテーパーリーフとしてもよい。
中央厚肉部26に対するクランプ部材15,16の締付け面
の長さは、第1図に示すように、中央厚肉部26の長さl1
よりも短かく、その差は両側で20mmまで(片側で10mmま
で)である。なお、ばね板主部24,25の板幅b1および板
厚t1と、中央厚肉部26の板幅b0および板厚t0との関係
は、次式を満足するのが望ましい。
L1/(b1・t1 2)≧L0/(b0・t0 2) 上式において、L0は目玉部23の中心からのハーフスパ
ン,L1は目玉部23の中心からテーパー部27,28の板幅が変
化する位置までのスパンである(第4図参照)。
上記FRP板ばね装置10は、Uボルト17とナット18によ
って中央厚肉部26がクランプ部材15,16間に充分締付け
られた場合、第4図に示されるように中央厚肉部26にお
いてはクランプ部材15,16の縁部付近に比べて締付け中
心側の応力が下がる。また、テーパー部27,28において
は、中央厚肉部26に向かって断面二次モーメントが増大
するから、クランプ部材15,16による締付け力の大きさ
とは無関係に中央厚肉部26側の応力が下がる。従ってば
ね板主部24,25とテーパー部27,28との境界部付近の応力
が最大となり、この応力は許容値以下となるように設計
される。
実用時におけるUボルト17とナット18の弛み、あるい
は緩衝用パッド19,20のへたりなどによってクランプ部
材15,16による締付けが不十分になった場合には、第5
図に示されるようにクランプ部材15,16の縁部に比べて
締付け中心側の応力が上昇するが、前述したようにテー
パー部27,28の応力が中央厚肉部26に向かって下がって
いるために、締付けが弛んでも中央厚肉部26の応力をば
ね板主部24,25の最大応力σと同等あるいはそれ以下に
押えることができる。また、目玉部23側の板厚が薄くな
るようなテーパー状のばね板主部24,25であっても上記
と同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、センタクランプ部の中央厚肉部とテ
ーパー部との境界部分のようなFRP板ばねの弱点になり
やすい箇所に高応力が作用することを回避できるととも
に、中央厚肉部は上面側と下面側を同等の肉厚変化とし
ているため板ばねが上下方向に撓む際にテンション側と
コンプレッション側の応力の均等化が図れる。しかもク
ランプ部材の締付けが弛んでもセンタクランプ部の応力
がばね板主部の最大応力よりも高くなることを防止でき
るようになり、FRP製の板ばね本体がクランプ部材の縁
部付近やボルト付近から破損することを防ぐ上で大きな
効果がある。しかも本発明は、板ばね本体の中央厚肉部
に対するクランプ部材の相対的な長さを調整すればよ
く、実施が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示し、第1図
はFRP板ばね装置のセンタクランプ部を示す側面図、第
2図はFRP板ばね装置の全体の側面図、第3図は板ばね
本体の一部の平面図である。第4図は第1図に示された
板ばね装置のセンタクランプ部の応力の大きさを示す
図、第5図は締付けが弛んだ場合のセンタクランプ部の
応力の大きさを示す図である。第6図は従来の板ばね装
置のセンタクランプ部を示す平面図、第7図および第8
図はそれぞれ第6図に示された従来の板ばね装置のセン
タクランプ部の応力の大きさを示す図である。 10……FRP板ばね装置、11……板ばね本体、12……セン
タクランプ部、15,16……クランプ部材、23……目玉
部、24,25……ばね板主部、26……中央厚肉部、27,28…
…テーパー部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】FRP製の板ばね本体の長さ方向中間部分を
    板厚方向にクランプ部材によって締付けるようにしたFR
    P板ばね装置において、 上記板ばね本体は、板端側に目玉部が設けられるばね板
    主部と、板ばね本体の長さ方向中間部分に形成されかつ
    板幅が上記ばね板主部よりも狭くなっているとともに上
    面側と下面側に同等の肉厚変化で板厚がばね板主部より
    も厚くなっている中央厚肉部と、この中央厚肉部とばね
    板主部との間に位置しばね板主部から中央厚肉部に向か
    って板幅が漸減すると同時に板厚が漸増するテーパー部
    とを備えて構成され、しかも上記クランプ部材は上記中
    央厚肉部に対する締付け長さを中央厚肉部の長さよりも
    短かくしたことを特徴とするFRP板ばね装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102734364A (zh) * 2012-07-17 2012-10-17 山东理工大学 汽车钢板弹簧弧高与曲面形状的解析设计方法
KR102178237B1 (ko) * 2019-05-08 2020-11-12 코오롱글로텍주식회사 복합재 판 스프링 및 이를 포함하는 서스펜션 장치
KR20220005109A (ko) * 2020-07-06 2022-01-13 김범수 서스펜션 스프링 보강구조

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007017991B4 (de) * 2007-04-14 2016-02-25 Ifc Composite Gmbh Blattfeder aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff und Krafteinleitungselement für dieselbe
DE102012101730A1 (de) 2012-03-01 2013-09-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachsaufhängung mit Längsblattfeder
US20140191486A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Hendrickson Usa, L.L.C. Multi-tapered suspension component
CN115126809A (zh) * 2021-03-29 2022-09-30 中国科学院理化技术研究所 板弹簧、板弹簧组、电机以及减振装置
US20230083976A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Rassini Suspensiones, S.A. De C.V. Recessed leaf spring suspension system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4951984U (ja) * 1972-08-16 1974-05-08
JPS56151538U (ja) * 1980-04-11 1981-11-13

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102734364A (zh) * 2012-07-17 2012-10-17 山东理工大学 汽车钢板弹簧弧高与曲面形状的解析设计方法
KR102178237B1 (ko) * 2019-05-08 2020-11-12 코오롱글로텍주식회사 복합재 판 스프링 및 이를 포함하는 서스펜션 장치
KR20220005109A (ko) * 2020-07-06 2022-01-13 김범수 서스펜션 스프링 보강구조
KR102401167B1 (ko) * 2020-07-06 2022-05-23 김범수 서스펜션 스프링 보강구조

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