JPH0115755B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 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。

〔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。

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なわれている。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４図に例示した先行技術においては、
互いに長さの異なる複数枚の強化繊維束１，２に
樹脂を含浸させて厚み方向に重ねることにより、
テーパー板ばねを得るようにしている。上記繊維
束１，２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り除か
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように長さの異なる複数枚の強化繊維束１
は、一般には第５図に示されるように繊維束１の
端面１ａが、板ばねの長手方向に対し直角に切断
される。

しかしながら上記積層構造の場合、第６図に示
されるように短かな繊維束１の端面１ａと長い繊
維束２と間に段差を生じる。その結果、余分な樹
脂を除去するために繊維束をしごく工程におい
て、繊維束１の端部が充分に潰れずに樹脂が残
り、局部的に樹脂分の多い箇所３が生じて、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。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、強化繊維束に樹脂を含浸させてなる
外層部と、この外層部よりも短い強化繊維束に樹
脂を含浸させてなりかつ上記外層部によつて覆わ
れるコア部とを備えたFRPテーパー板ばねに適
用される。本発明のFRPテーパー板ばねにおい
ては、上記コア部の強化繊維束の端面は、板ばね
の長手方向に対し直角に切断するのではなく、斜
めあるいは先端側の幅が漸減するような先細り形
状に予め切断することを特徴とする。

〔作用〕

上記FRPテーパー板ばねは、外層部を構成す
る強化繊維束およびコア部を構成する強化繊維束
に、それぞれ樹脂を含浸させつつ厚み方向に重ね
ることにより、テーパー状のFRP板ばねを得る
ことができる。

上記コア部の強化繊維束の端面は、斜めあるい
は先細り形状に予め切断されているので、これら
繊維束をしごいて余分な樹脂を除去する工程にお
いて、コア部の繊維束の端部が押えられた時に、
端部が潰れ易くかつ樹脂を押し出し易くなる。こ
のため局部的に樹脂分の多い箇所が生じることを
防止ないし軽減でき、かつ気泡も軽減できるので
強度低下を防止する上で効果がある。

〔発明の実施例〕

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。また板
幅は全長にわたつて一様である。

上記板ばね１０は外層部１１と、この外層部１
１の中心部分に埋設されるコア部１２とからな
る。外層部１１は、板ばねの長手方向に沿う一方
向連続強化繊維束、例えば連続ガラス繊維束に、
マトリツクス樹脂を含浸させて硬化させたもので
ある。

コア部１２も板ばねの長手方向に沿う一方向強
化繊維束にマトリツクス樹脂を含浸させて硬化さ
せたものであるが、コア部１２の強化繊維束の長
さは外層部１１のものよりも短く、かつ予め切断
されている。

上記コア部１２は第４図に示されたものと同様
に、互いに長さの異なる繊維束１を、厚み方向中
央部を境にして上下に複数枚重ねることにより、
テーパー状に成形される。なお、コア部１２に用
いる強化繊維と樹脂は、外層部１１に用いたもの
と同じである。但しガラス繊維以外の強化繊維を
用いてもよい。

そして上記コア部１２の強化繊維束１の端面１
ｃは、第２図に例示されたように、板ばねの長手
方向に対し直角に切断することなく、長手方向に
対し望ましくは45゜以下の角度θで斜めに切断さ
れている。

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、外層部１１となる連続強
化繊維束を所定量巻付けたのち、コア部１２とな
る予め切断された所定枚数の強化繊維束１を順次
重ねてゆく。こうしてコア部１２を積層したの
ち、残りの部分（コア部１２の図示下側の面）
に、外層部１１の連続強化繊維束２を巻重ねる。
これら強化繊維束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。

しかして上記構成によれば、コア部１２の繊維
束１の端面１ｃが斜めに切断されているから、従
来のもの（第５図参照）に比べて、しごく工程で
端部を押えた時に先端が潰れ易くしかも余分な樹
脂を押出し易い。このため局部的に樹脂分の多い
箇所が生じることを回避ないし軽減させると同時
に気泡も少なくすることができるようになり、強
度低下を防止する上で有効となる。

なお第３図は本発明の他の実施例を示してい
る。この場合の端面１ｃは、先端部の幅が幅方向
中央部に向つて次第に細くなるような先細り形状
をなし、かつ先端部に丸みをもたせた端面１ａと
している。この場合、先端部の形状が幅方向に左
右対称となり、かつ長い部分の強化繊維は板幅の
半分だけ流れればよいので、第２図のものよりも
幅方向端面まで行きわたり易くなる。但し先端部
は必ずしも丸みをもたせていなくともよい。その
他の点は第２図に示された実施例と同様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、強化繊維束によつてコア部と
外層部が形成されるFRPテーパー板ばねにおい
て、局部的に樹脂分の多い箇所が生じることを防
止し、かつ気泡も減少させることができるため、
強度低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

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強化繊維束
の端部を示す斜視図、第３図は本発明の他の実施
例を示す斜視図、第４図は強化繊維束の配置関係
を概略的に示す側面図である。第５図は従来の強
化繊維束の端部を示す斜視図、第６図は第５図に
示された強化繊維束の端部の側面図である。 １……コア部の強化繊維束、１ａ……端面、２
……外層部の強化繊維束、１０……FRPテーパ
ー板ばね、１１……外層部、１２……コア部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 強化繊維束に樹脂を含浸させてなる外層部
   と、この外層部よりも短い強化繊維束に樹脂を含
   浸させてなりかつ上記外層部によつて覆われるコ
   ア部とを備え、かつ上記コア部の強化繊維束の端
   面は、板ばねの長手方向に対し直角に切断するこ
   となく、斜めあるいは先端側の幅が次第に狭くな
   るような先細り形状に切断されていることを特徴
   とするFRPテーパー板ばね。