JPH02258235A - 繊維強化ブラスチツク製コイルバネの成形方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、繊維強化プラスチック製コイルバネの製造
方法に係わり、更に詳しくは比剛性。

比強度を向上させてより軽量なコイルバネを成形する方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来からプリプレグシートなどを芯材に巻きつけて、半
硬化状態の繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰと言う）
棒を作り、このＦＲＰ棒を治具に巻きつけてコイリング
し、硬化成形させる方法が知られている。

又、従来、加圧成形する技術については、芯金にコイリ
ングし、周囲から流体媒体により加圧する方法（特開昭
６０−４０３７５．４０３７６）や、中空状の可撓性部
材よりなる内型にコイリングし、内型内部に圧力媒体を
導入して加圧する方法（特開昭５７−８３７３８）が知
られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前者の成形方法では、巻付けた力のみで
ＦＲＰ棒を加圧する為、硬化成形時にＦＲＰ棒が内含す
る気泡等を排除するに充分な圧力は得られない場合が多
く、また断面を真円又は任意の形状に保持することが困
難であると言う問題があった。

また後者の方法は、ＦＲＰ棒の一方向から加圧する為、
断面を真円又は任意の形状に成形する為には、治具設計
について多くの試行を必要とすると言う問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は、係る従来の問題点に着目して案出されたも
ので、繊維強化プラスチック製コイルバネ材料の特質で
ある優れた耐食性を有し、また気泡を含まないことによ
り得られる比剛性。

比強度の向上を有効に利用してより軽量なバネを成形で
きるようにした繊維強化プラスチック製コイルバネの成
形方法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段〕 この発明は、上記目的を達成するため、半硬化状態の繊
維強化プラスチックのバネ素材を所定のバネ形状にコイ
リングし、このコイリングしたバネ素材を硬化成形する
際に、周囲に熱膨張性可撓性部材を配設し、この熱膨張
性可撓性部材の熱膨張による圧力で、前記バネ素材を加
圧してコイルバネを成形することを要旨とするものであ
る。

〔発明の作用〕

この発明は、上記のように構成され、プリプレグシート
などを芯材に巻きつけて作成した半硬化状態の繊維強化
プラスチック棒または混成で作成された繊維強化プラス
チック棒をコイリングし、加熱、硬化成形する際に、繊
維強化プラスチック棒全周を熱膨張型の可撓性部材で構
成することにより、加熱成形時一定の圧力が得られ、こ
れにより、繊維強化プラスチック棒の内含する気泡を排
除すると共に、真円又は任意の形状の断面を容易に成形
し、比剛性、比強度の高い繊維強化プラスチック製スプ
リングを成形することが出来る。

以上のように製作したＦＲＰ製コイルバネは、材料の性
質として優れた耐食性を有し、又気泡を含まないことに
より得られる比剛性、比強度の向上より、より軽量なバ
ネを成形できる。この特質によりＦＲＰ製コイルバネは
自動車・航空宇宙分野に通用できる。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の実施例を示し、１は繊維強化プラス
チック棒、２は熱膨張性の可撓性部材、３は外型、４は
内型を示している。

である。

この発明にかかる繊維強化プラスチック製コイルバネの
成形方法は、プリプレグシートなどを芯材に巻きつけて
作成された半硬化状態の繊維強化プラスチック棒１をコ
イリングし、加熱硬化する際に繊維強化プラスチック棒
ｌの全周を熱膨張性の可撓性部材２で構成することによ
り、加熱成形時一定の圧力Ｐが得られ、これにより、繊
維強化プラスチック棒１の内含する気泡を排除すると共
に、真円又は任意の断面形状に容易に成形できるのであ
る。

熱膨張性の可撓性部材２は、あらかじめコイルバネを雄
型としてコイル状に成型しておき、この外形に合致する
よう外型３及び内型４を加工する。内型４と外型３はあ
らかじめ凹部の継ぎ目が一致するように組立てておき、
これに成型した熱膨張性の可撓性部材２を捩りながら挿
入する。ここに更にあらかじめコイリングしてなじませ
た繊維強化プラスチック棒１を挿入していく。

治具のセットを完了したのちに、プレス等により圧力を
加えつつ、加熱する。この圧力は、熱膨張性の可撓性部
材２の発生する圧力が外型３方向に逃げないようにする
為のものである。

上記の加熱により熱膨張性の可撓性部材２は膨張するが
、内型４と外型３に外形を抑えられている為に、内側の
繊維強化プラスチック棒１側に膨張し、繊維強化プラス
チック棒１の内含する気泡を押し出し、圧力によりボイ
ドの少ないコイルバネを成型することができる。

なお、繊維強化プラスチック棒１は、第２図に示すよう
に中実でも良く、また第３図及び第４図に示すように中
空でも良いが、第３図辷示すように中空の場合には、中
空パイプ５は、圧力により座屈することのないバランス
を考慮する必要があるが、第４図に示すように内側から
流体媒体で加圧することにより、中空パイプ５の肉厚は
より薄く設計できる。

〔発明の効果〕

この発明は、上記のように半硬化状態の繊維強化プラス
チックのバネ素材を所定のバネ形状にコイリングし、こ
のコイリングしたバネ素材を硬化成形する際に、周囲に
熱膨張性可撓性部材を配設し、この熱膨張性可撓性部材
の熱膨張による圧力で、前記バネ素材を加圧してコイル
バネを成形するので、以下のような優れた効果を奏する
ものであ （ａ）、繊維強化プラスチック製コイルバネは材料の性
質として、優れた耐食性を有し、また気泡を含まないこ
とにより得られる比剛性、比強度の向上より、より軽量
なバネを成形できる。この特質によりＦＲＰ製コイルバ
ネは自動車・航空宇宙分野に適用できる。

（ｂ）、最終的な繊維強化プラスチック棒の断面形状に
応じた治具設計が容易であり、多くの試行を必要とせず
、従ってコストを下げることが出来、経済的である。

（Ｃ）、また、従来の方法で気泡を内含しないように成
形するには、熟練が必要であったが、この発明は治具に
よりこれを解決するものであり、より成形が容易である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施したコイルバネの成形方法の
平面図、第２図は中実の場合の繊維強化プラスチック捧
の成形方法の説明図、第３図及び第４図は中空繊維強化
プラスチック棒の成形方法の説明図である。 １・・・繊維強化プラスチック棒、２・・・熱膨張性の
可撓性部材、３・・・外型、４・・・内型。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半硬化状態の繊維強化プラスチックのバネ素材を所定
   のバネ形状にコイリングし、このコイリングしたバネ素
   材を硬化成形する際に、周囲に熱膨張性可撓性部材を配
   設し、この熱膨張性可撓性部材の熱膨張による圧力で、
   前記バネ素材を加圧してコイルバネを成形することを特
   徴とする繊維強化プラスチック製コイルバネの成形方法
   。