JPH0258493B2 - - Google Patents
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- JPH0258493B2 JPH0258493B2 JP58016484A JP1648483A JPH0258493B2 JP H0258493 B2 JPH0258493 B2 JP H0258493B2 JP 58016484 A JP58016484 A JP 58016484A JP 1648483 A JP1648483 A JP 1648483A JP H0258493 B2 JPH0258493 B2 JP H0258493B2
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- coil
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- wire
- reinforcing fibers
- tube body
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- Expired - Lifetime
Links
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F35/00—Making springs from wire
- B21F35/003—Multi-filament springs, e.g. made of stranded, braided, cable or multi-filament material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化プラスチツク（FRP）製中
空断面形コイルバネに関するものである。
空断面形コイルバネに関するものである。
近年、省資源、省エネルギーの観点から自動車
の車両、航空機等の輸送用機器を中心に車体の重
量軽減の必要性が高まつており、各種金属部品の
RRP化がみられており、そのひとつにコイルバ
ネがある。しかしながらFRP製コイルバネは補
強繊維の配向角度を最適角度に均一に配向するこ
とや、補強繊維含有率を十分に高めることが困難
であつたり、さらに芯線を入れたりして末だ実用
化に耐えるものがないのが現状である。本発明は
これらの問題点を解決し、さらに中空断面形とし
て一層の軽量化を計ろうとするものである。
の車両、航空機等の輸送用機器を中心に車体の重
量軽減の必要性が高まつており、各種金属部品の
RRP化がみられており、そのひとつにコイルバ
ネがある。しかしながらFRP製コイルバネは補
強繊維の配向角度を最適角度に均一に配向するこ
とや、補強繊維含有率を十分に高めることが困難
であつたり、さらに芯線を入れたりして末だ実用
化に耐えるものがないのが現状である。本発明は
これらの問題点を解決し、さらに中空断面形とし
て一層の軽量化を計ろうとするものである。
一般にコイルバネにおけるバネ定数ｋは、荷重
Ｗ（Kg）、たわみδ（mm）とした時 ｋ＝Ｗ／δ δ＝64nR3secdcos2α／d4G・Ｗ ｋ＝d4G／64nR3secdcos2α (1) となる。ここでｄ：コイル素線径（mm）、ｎ：コ
イル巻取、2R：有効コイル経（mm）、α：ピツチ
角、Ｇ：せん断弾性係数（Kg／mm）である。従つ
てバネ寸法が定まつているとき、バネ定数の等し
いコイルバネを軽量化するためには、コイル素線
の材料のせん断弾性係数を大きくする必要があ
る。コイルバネは(1)式で明らかな様にそれを構成
する素線の材料のせん断弾性係数(G)によつてその
特性が決定され、せん断弾性係数が大きい材料は
コイルバネの材料としては望ましい。従つて異方
性材料であるFRPをコイルバネとする場合、補
強繊維の配向角度は素線の長さ方向に対し±15度
〜±80度、一般的には±45度付近とするのが最適
である。又FRPは、FRPを構成する補強繊維と
樹脂との構成比率によつて各種特性値が異なり、
一般的には補強繊維分が高い程機械的諸特性は向
上し、補強繊維の体積含有率で70％前後が最適と
されている。従つてFRP素線の成形方法として、
例えば引抜成形法では補強繊維の配向角度、含有
率共に十分な性能を発揮させるには不適当であ
る。特開昭53−127958号には編組状又は組みにひ
も状に形成されている補強繊維に樹脂を含浸硬化
させて製したFRP製コイルバネが開示されてい
るが、かかる方法では繊維の空〓率が大きく繊維
含有率を高めることは極めて困難である。また特
開昭55−164126号には補強繊維を軸方向に並べた
芯材の上に更に補強繊維を交互に（一層毎に）θ
および180度−θの巻き角で繰り返し巻きつけて
なるFRP製コイルバネが開示されている。この
方法によればある程度繊維含有率を高くすること
は可能であるが、補強繊維の層が別々に存在する
ため層間せん断力が低下するとともに繰り返し荷
重により層間剥離を起し易いという欠点がある。
Ｗ（Kg）、たわみδ（mm）とした時 ｋ＝Ｗ／δ δ＝64nR3secdcos2α／d4G・Ｗ ｋ＝d4G／64nR3secdcos2α (1) となる。ここでｄ：コイル素線径（mm）、ｎ：コ
イル巻取、2R：有効コイル経（mm）、α：ピツチ
角、Ｇ：せん断弾性係数（Kg／mm）である。従つ
てバネ寸法が定まつているとき、バネ定数の等し
いコイルバネを軽量化するためには、コイル素線
の材料のせん断弾性係数を大きくする必要があ
る。コイルバネは(1)式で明らかな様にそれを構成
する素線の材料のせん断弾性係数(G)によつてその
特性が決定され、せん断弾性係数が大きい材料は
コイルバネの材料としては望ましい。従つて異方
性材料であるFRPをコイルバネとする場合、補
強繊維の配向角度は素線の長さ方向に対し±15度
〜±80度、一般的には±45度付近とするのが最適
である。又FRPは、FRPを構成する補強繊維と
樹脂との構成比率によつて各種特性値が異なり、
一般的には補強繊維分が高い程機械的諸特性は向
上し、補強繊維の体積含有率で70％前後が最適と
されている。従つてFRP素線の成形方法として、
例えば引抜成形法では補強繊維の配向角度、含有
率共に十分な性能を発揮させるには不適当であ
る。特開昭53−127958号には編組状又は組みにひ
も状に形成されている補強繊維に樹脂を含浸硬化
させて製したFRP製コイルバネが開示されてい
るが、かかる方法では繊維の空〓率が大きく繊維
含有率を高めることは極めて困難である。また特
開昭55−164126号には補強繊維を軸方向に並べた
芯材の上に更に補強繊維を交互に（一層毎に）θ
および180度−θの巻き角で繰り返し巻きつけて
なるFRP製コイルバネが開示されている。この
方法によればある程度繊維含有率を高くすること
は可能であるが、補強繊維の層が別々に存在する
ため層間せん断力が低下するとともに繰り返し荷
重により層間剥離を起し易いという欠点がある。
また(1)式は、中実断面形状の素線をコイル（以
下、中実コイルという）にした場合の関係式であ
るが、中空断面形状の素線をコイル（以下、中空
コイルという）にした場合のバネ定数をKoとし
た時 (1)式は Ko＝（do4−di4）Go／64noRo3secαoCos2α (2) となる。ここでdoおよびdi：中空断面形素線の外
径および内径（mm） 2Ro：中空コイルのコイル径（mm） Go：中空コイルのせん断弾性係数（Kg／cm2） no：中空コイルのコイル巻数 αo：中空コイルのピツチ角 同一材質の中実コイルと中空コイルの重量をＫ
＝Koとして比較する時、ｎ＝no、Ｒ＝Roおよび
同一材質としてＧ＝Goとすれば、 (1)および(2)式より d4＝do4−di4 (3) となる。
下、中実コイルという）にした場合の関係式であ
るが、中空断面形状の素線をコイル（以下、中空
コイルという）にした場合のバネ定数をKoとし
た時 (1)式は Ko＝（do4−di4）Go／64noRo3secαoCos2α (2) となる。ここでdoおよびdi：中空断面形素線の外
径および内径（mm） 2Ro：中空コイルのコイル径（mm） Go：中空コイルのせん断弾性係数（Kg／cm2） no：中空コイルのコイル巻数 αo：中空コイルのピツチ角 同一材質の中実コイルと中空コイルの重量をＫ
＝Koとして比較する時、ｎ＝no、Ｒ＝Roおよび
同一材質としてＧ＝Goとすれば、 (1)および(2)式より d4＝do4−di4 (3) となる。
一方、中実コイルおよび中空コイルの重量をそ
れぞれWF（Kg）およびWO（Kg）とすれば、 WF＝π／４d2・2πRnγF (4) WO＝π／４（do2−di2）2πRonoγo (5) となる。
れぞれWF（Kg）およびWO（Kg）とすれば、 WF＝π／４d2・2πRnγF (4) WO＝π／４（do2−di2）2πRonoγo (5) となる。
ここでγFおよびγO：中実および中空コイルの比
重同一材質とすればγF＝γOなので、(3)、(4)および
(5)式より重量比は となる。
重同一材質とすればγF＝γOなので、(3)、(4)および
(5)式より重量比は となる。
例えば、ｄ＝diとすると(3)式do4＝2d4となり
do＝1.19diとなる。
また(6)式は
となる。
即ち、中実コイルの素線径(d)と中空コイルの素
線内径（di）とを同一として、かつ両者のバネ特
性を同一とするためには、中空コイルの素線外径
（do）を素線内径（di）の19％増とすれば良く、
その場合の中実コイルの重量は、中実コイルの54
％とすることが出来る。
線内径（di）とを同一として、かつ両者のバネ特
性を同一とするためには、中空コイルの素線外径
（do）を素線内径（di）の19％増とすれば良く、
その場合の中実コイルの重量は、中実コイルの54
％とすることが出来る。
本発明は従来以上に計量でしかも従来の鋼製コ
イルバネに匹敵する特性を有し、耐久性に優れた
FRP製中空断面形コイルバネを提供することを
目的とする。
イルバネに匹敵する特性を有し、耐久性に優れた
FRP製中空断面形コイルバネを提供することを
目的とする。
而して本発明は、一定方向に回転する夥粒状物
質を充填してなる可撓性チユーブ体の外周に、熱
硬化性樹脂が含浸され所定の間隔をおいて平行に
配列した補強繊維を±15度〜±80度の巻角度をも
つて前記チユーブ体の両側から所定の太さになる
まで繰り返しフイラメントワインデイングして製
した素線を、螺旋溝を有する成形型の螺旋溝に巻
きつけ、ついで前記樹脂を硬化させることを特徴
とする繊維強化プラスチツク製中空断面形コイバ
ルバネの製造方法を要旨とするものである。
質を充填してなる可撓性チユーブ体の外周に、熱
硬化性樹脂が含浸され所定の間隔をおいて平行に
配列した補強繊維を±15度〜±80度の巻角度をも
つて前記チユーブ体の両側から所定の太さになる
まで繰り返しフイラメントワインデイングして製
した素線を、螺旋溝を有する成形型の螺旋溝に巻
きつけ、ついで前記樹脂を硬化させることを特徴
とする繊維強化プラスチツク製中空断面形コイバ
ルバネの製造方法を要旨とするものである。
次に本発明に実施例を示した図面に基づき詳細
に説明する。本発明になるFRP製中空断面形コ
イルバネ製造法を示した第１図において、可撓性
のあるチユーブ体１を軸とし補強繊維を±15度〜
±80度の巻角度をもつて反対方向に繰り返し巻回
なる素線３を図２のようなコイル状となし、熱硬
化性樹脂を含浸硬化せしめたものである。第３図
は素線３の補強繊維の配向状況を示したものであ
る。ここで可撓性のあるチユーブ体としては軟質
塩化ビニルなど熱可撓性樹脂やその他の可撓性材
料などが用いられる。次いで補強繊維材としては
ガラス繊維や炭素繊維を初めとする無機質繊維や
有機高弾性繊維（例えば米国デユポン社の
KevlarR）などが単独又は組合せて用いられる。
素線３を構成するチユーブ体と補強繊維を結合さ
せる熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂やポリイミド
樹脂などが使用条件や要求特性に応じ選択使用さ
れる。
に説明する。本発明になるFRP製中空断面形コ
イルバネ製造法を示した第１図において、可撓性
のあるチユーブ体１を軸とし補強繊維を±15度〜
±80度の巻角度をもつて反対方向に繰り返し巻回
なる素線３を図２のようなコイル状となし、熱硬
化性樹脂を含浸硬化せしめたものである。第３図
は素線３の補強繊維の配向状況を示したものであ
る。ここで可撓性のあるチユーブ体としては軟質
塩化ビニルなど熱可撓性樹脂やその他の可撓性材
料などが用いられる。次いで補強繊維材としては
ガラス繊維や炭素繊維を初めとする無機質繊維や
有機高弾性繊維（例えば米国デユポン社の
KevlarR）などが単独又は組合せて用いられる。
素線３を構成するチユーブ体と補強繊維を結合さ
せる熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂やポリイミド
樹脂などが使用条件や要求特性に応じ選択使用さ
れる。
本発明に係るFRP製中空断面形コイルバネの
製造方法としては第１図に示すように張力Ｆを加
えて真直ぐに引き伸ばされた可撓性チユーブ体１
の軸方向に所定の巻角度をもつてチユーブ体１の
両側から同時に樹脂液を含浸させ所定の間隔をお
いて平行に配列した補強繊維２，２′を張力をか
けながら巻回し素線３となし、ひき続き螺旋状に
溝を設けた成形型４の螺旋溝に巻きとり、巻とつ
た状態で樹脂を硬化させたのち、成形型４をはず
すことにより第２図のようなFRP中空断面形コ
イルバネが得られる。
製造方法としては第１図に示すように張力Ｆを加
えて真直ぐに引き伸ばされた可撓性チユーブ体１
の軸方向に所定の巻角度をもつてチユーブ体１の
両側から同時に樹脂液を含浸させ所定の間隔をお
いて平行に配列した補強繊維２，２′を張力をか
けながら巻回し素線３となし、ひき続き螺旋状に
溝を設けた成形型４の螺旋溝に巻きとり、巻とつ
た状態で樹脂を硬化させたのち、成形型４をはず
すことにより第２図のようなFRP中空断面形コ
イルバネが得られる。
該チユーブ体１については変形を防ぐ目的で、
予め金属芯線５を挿入し、同時に夥粒状の物質
（例えば粗い砂又は粒状の金属やガラスなど）を
充填する。金属芯線５と夥粒状物質の入つたチユ
ーブ体１に補強繊維２が巻かれた素線３を成形型
４に巻きとり樹脂を硬化させたのち、チユーブ体
１に充填されている夥粒状物質を取り除き、さら
に金属芯線を引き抜くことにより中空形状を維持
することが出来る。
予め金属芯線５を挿入し、同時に夥粒状の物質
（例えば粗い砂又は粒状の金属やガラスなど）を
充填する。金属芯線５と夥粒状物質の入つたチユ
ーブ体１に補強繊維２が巻かれた素線３を成形型
４に巻きとり樹脂を硬化させたのち、チユーブ体
１に充填されている夥粒状物質を取り除き、さら
に金属芯線を引き抜くことにより中空形状を維持
することが出来る。
また、チユーブ体は、補強繊維を巻きつける際
や、樹脂を硬化する際に変形を生じない材質であ
れば、必ずしも金属芯線５および夥粒状物質を用
いなくてもよい。
や、樹脂を硬化する際に変形を生じない材質であ
れば、必ずしも金属芯線５および夥粒状物質を用
いなくてもよい。
上記説明より明らかなごとく本発明にあつては
張力を加えられたチユーブ体の両側から所定の間
隔をおいて平行に配列した補強繊維を巻きつける
ことにより補強繊維の配向角度が一定に保たれる
とともに繊維含有率もFRPとしての特性が最大
になる70％以上に達する素線が得られる。又、
FRP層にて被覆された素線はチユーブ体に張力
を与えて成形型の螺旋溝に巻きとり、硬化させる
ことにより樹脂含有率が正確に制御された所望の
コイル形状を正確に得ることが出来る。さらに本
発明によれば、チユーブ体に巻きつける補強繊維
を例えば±45度で巻きつける場合、±45度で巻き
つける補強繊維量と−45度で巻きつける補強繊維
量を同量とすることも、又量を変えて巻くことも
可能となる。従つてバネの受ける荷重の種類によ
つて、例えば引張荷重と圧縮荷重が均等にかかる
場合は＋45度と−45度を同量に巻けばよい。
張力を加えられたチユーブ体の両側から所定の間
隔をおいて平行に配列した補強繊維を巻きつける
ことにより補強繊維の配向角度が一定に保たれる
とともに繊維含有率もFRPとしての特性が最大
になる70％以上に達する素線が得られる。又、
FRP層にて被覆された素線はチユーブ体に張力
を与えて成形型の螺旋溝に巻きとり、硬化させる
ことにより樹脂含有率が正確に制御された所望の
コイル形状を正確に得ることが出来る。さらに本
発明によれば、チユーブ体に巻きつける補強繊維
を例えば±45度で巻きつける場合、±45度で巻き
つける補強繊維量と−45度で巻きつける補強繊維
量を同量とすることも、又量を変えて巻くことも
可能となる。従つてバネの受ける荷重の種類によ
つて、例えば引張荷重と圧縮荷重が均等にかかる
場合は＋45度と−45度を同量に巻けばよい。
本発明に用いられる補強繊維の形態としては、
ストランド又はロービングあるいはトウが用いら
れ、樹脂を含浸する時期はチユーブ体に補強繊維
を巻回しながらであつてもよく、成形型に巻きつ
けた後であつてもよい。またチユーブ体に対する
補強繊維の配向角度は±45度のとき最も高いせん
断弾性係数を有するコイルバネが得られるが、本
発明によれば補強繊維の巻角度は自由に変更する
ことが可能である。しかしながら±15度〜±80度
の範囲を越える場合には有用なコイルバネは得ら
れない。また必要に応じチユーブ体の形状を変え
たり、成形型の形状あるいは螺旋溝の形状を変え
て異形のコイルバネを製造することもできる。
ストランド又はロービングあるいはトウが用いら
れ、樹脂を含浸する時期はチユーブ体に補強繊維
を巻回しながらであつてもよく、成形型に巻きつ
けた後であつてもよい。またチユーブ体に対する
補強繊維の配向角度は±45度のとき最も高いせん
断弾性係数を有するコイルバネが得られるが、本
発明によれば補強繊維の巻角度は自由に変更する
ことが可能である。しかしながら±15度〜±80度
の範囲を越える場合には有用なコイルバネは得ら
れない。また必要に応じチユーブ体の形状を変え
たり、成形型の形状あるいは螺旋溝の形状を変え
て異形のコイルバネを製造することもできる。
以上説明したように本発明のFRP製中空断面
形コイルバネは素線の長手方向に対する補強繊維
が常に一定角度をもつて配列されるとともに補強
繊維含有率も高くすることができるので、従来の
鋼製および繊維強化プラスチツク製中実形コイル
バネに比較し、バネ定数を同一とすればコイルバ
ネの形状を略々同一にすることができ重量は著し
く低減することが可能となる。
形コイルバネは素線の長手方向に対する補強繊維
が常に一定角度をもつて配列されるとともに補強
繊維含有率も高くすることができるので、従来の
鋼製および繊維強化プラスチツク製中実形コイル
バネに比較し、バネ定数を同一とすればコイルバ
ネの形状を略々同一にすることができ重量は著し
く低減することが可能となる。
可撓性のチユーブ体として、外径12mmおよび内
径11mmの軟質塩化ビニールチユーブ体を用い、該
チユーブ体内に10メツシユ程度の粗い砂を予め充
填し、さらに外径１mmの軟鋼線を挿入する。チユ
ーブ体の一端を回転自在に取りつけ他端を外径70
mmの鉄棒の外周に半径６mmの溝底を有し、深さが
６mm、ピツチが35mmを有する螺旋溝をピツチ角が
11度になるように設けた成形型の下端に第１図に
示したように固定する。次にエポキシ樹脂（シエ
ル化学製エピコートR828）100部に硬化剤として
無水メチルハイミツク酸（日立化製MHAC−PR）
95部からなる液状樹脂を含浸させた463Texのガ
ラス繊維ロービング（富士フアイバーグラス社製
FRP1025）をチユーブ体の両側から各５mmの間
隔をおいて±45度に配列した補強繊維を片側各60
本づつチユーブ体に固定しチユーブ体には４Kg、
ロービングには１Kg／本の張力をかけながら左右
に一往復させて得た素線を成形型に巻きとつた
後、成形型に巻きついた状態の素線を150℃で４
時間加熱硬化させ冷却後脱型して、繊維がチユー
ブ体に対し±45度の配向角度を有する素線の外径
および内径がそれぞれ14.3mmおよび12mm、コイル
径85mm、ピツチ角11度を有する中空断面形コイル
バネを得た。このコイルバネを高さ190mmに切断
したものは重量0.8Kg、繊維堆積含有率70％、バ
ネ定数ｋ＝６Kg／mmを有していた。
径11mmの軟質塩化ビニールチユーブ体を用い、該
チユーブ体内に10メツシユ程度の粗い砂を予め充
填し、さらに外径１mmの軟鋼線を挿入する。チユ
ーブ体の一端を回転自在に取りつけ他端を外径70
mmの鉄棒の外周に半径６mmの溝底を有し、深さが
６mm、ピツチが35mmを有する螺旋溝をピツチ角が
11度になるように設けた成形型の下端に第１図に
示したように固定する。次にエポキシ樹脂（シエ
ル化学製エピコートR828）100部に硬化剤として
無水メチルハイミツク酸（日立化製MHAC−PR）
95部からなる液状樹脂を含浸させた463Texのガ
ラス繊維ロービング（富士フアイバーグラス社製
FRP1025）をチユーブ体の両側から各５mmの間
隔をおいて±45度に配列した補強繊維を片側各60
本づつチユーブ体に固定しチユーブ体には４Kg、
ロービングには１Kg／本の張力をかけながら左右
に一往復させて得た素線を成形型に巻きとつた
後、成形型に巻きついた状態の素線を150℃で４
時間加熱硬化させ冷却後脱型して、繊維がチユー
ブ体に対し±45度の配向角度を有する素線の外径
および内径がそれぞれ14.3mmおよび12mm、コイル
径85mm、ピツチ角11度を有する中空断面形コイル
バネを得た。このコイルバネを高さ190mmに切断
したものは重量0.8Kg、繊維堆積含有率70％、バ
ネ定数ｋ＝６Kg／mmを有していた。
前記実施例を鋼製およびFRP製中実断面形コ
イルバネと比較する。理論的には鋼のせん断弾性
係数を例えば8300Kg／mm2FRPの比重（γF）を2.0、
鋼の比重（γS）を7.8とすると、同一バネ定数を
有する鋼製中実コイルバネの重量をWS、FRP製
中実コイルバネの重量をWFおよびFRP製中空コ
イルバネの重量をWOとし、中実コイルバネの素
線径を鋼製dS、FRP製dF、およびFRP製中実コ
イルバネの外径をdoおよび内径をdiとすると、(1)
式において変数はｄおよびＧであり WF／WS＝πdF 2γF／πdS 2γS＝0.6 (8) が得られる。また、FRP製中実コイルバネおよ
び中空コイルバネにおいて、変数はdF、doおよ
びdiのみであり、dF＝diとすると(7)式よりWO／
WF＝0.54であり、さらに(8)式より、 WO／WF＝WF／WS×WO／WF＝0.35 (9) となる。
イルバネと比較する。理論的には鋼のせん断弾性
係数を例えば8300Kg／mm2FRPの比重（γF）を2.0、
鋼の比重（γS）を7.8とすると、同一バネ定数を
有する鋼製中実コイルバネの重量をWS、FRP製
中実コイルバネの重量をWFおよびFRP製中空コ
イルバネの重量をWOとし、中実コイルバネの素
線径を鋼製dS、FRP製dF、およびFRP製中実コ
イルバネの外径をdoおよび内径をdiとすると、(1)
式において変数はｄおよびＧであり WF／WS＝πdF 2γF／πdS 2γS＝0.6 (8) が得られる。また、FRP製中実コイルバネおよ
び中空コイルバネにおいて、変数はdF、doおよ
びdiのみであり、dF＝diとすると(7)式よりWO／
WF＝0.54であり、さらに(8)式より、 WO／WF＝WF／WS×WO／WF＝0.35 (9) となる。
実施例において鋼製中実コイルバネ（重量２
Kg）と同一バネ定数としたとき、FRP製中実コ
イルバネは重量1.35Kgであり、FRP製中空コイル
バネの重量は0.73Kgのバネから得られることにな
り、理論値とはほぼ一致する極めて軽量化された
コイルバネを得ることができた。
Kg）と同一バネ定数としたとき、FRP製中実コ
イルバネは重量1.35Kgであり、FRP製中空コイル
バネの重量は0.73Kgのバネから得られることにな
り、理論値とはほぼ一致する極めて軽量化された
コイルバネを得ることができた。
また、補強繊維の配向角度及び繊維含有率の影
響をみるために配向角度±10度、±45度、±60度と
し、繊維含有率を変化させたときのせん断弾性係
数Ｇを第３図に示す。配向角度±45゜で繊維含有
率が大きい程Ｇが大きいことは明らかである。
響をみるために配向角度±10度、±45度、±60度と
し、繊維含有率を変化させたときのせん断弾性係
数Ｇを第３図に示す。配向角度±45゜で繊維含有
率が大きい程Ｇが大きいことは明らかである。
図面はいずれも本発明の実施例を示すもので、
第１図はコイルバネの製造過程を示す概念図、第
２図はコイルバネの側面図、第３図は素線の繊維
配向状態を示す一部側面図、第４図は補強繊維の
配向角度ならびに含有率とせん断弾性係数の関係
を示す線図である。 符号の説明、１……チユーブ体、２……補強繊
維、３……素線、４……成形型、５……芯線、６
……枠体。
第１図はコイルバネの製造過程を示す概念図、第
２図はコイルバネの側面図、第３図は素線の繊維
配向状態を示す一部側面図、第４図は補強繊維の
配向角度ならびに含有率とせん断弾性係数の関係
を示す線図である。 符号の説明、１……チユーブ体、２……補強繊
維、３……素線、４……成形型、５……芯線、６
……枠体。
Claims (1)
- １ 一定方向に回転する夥粒状物質を充填してな
る可撓性チユーブ体の外周に、熱硬化性樹脂が含
浸され所定の間隔をおいて平行に配列した補強繊
維を±15度〜±80度の巻角度をもつて前記チユー
ブ体の両側から所定の太さになるまで繰り返しフ
イラメントワインデイングして製した素線を、螺
旋溝を有する成形型の螺旋溝に巻きつけ、ついで
前記樹脂を硬化させることを特徴とする繊維強化
プラスチツク製中空断面形コイルバネの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1648483A JPS59144837A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 繊維強化プラスチツク製中空断面形コイルバネおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1648483A JPS59144837A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 繊維強化プラスチツク製中空断面形コイルバネおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144837A JPS59144837A (ja) | 1984-08-20 |
| JPH0258493B2 true JPH0258493B2 (ja) | 1990-12-07 |
Family
ID=11917555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1648483A Granted JPS59144837A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 繊維強化プラスチツク製中空断面形コイルバネおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144837A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3506037C1 (de) * | 1985-02-21 | 1986-01-16 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn | Schraubenfeder sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| US5098493A (en) * | 1986-11-10 | 1992-03-24 | Tayco Developments, Inc. | Method of fabricating springs formed of rope pressure-saturated or impregnated with binder |
| JPS63176836A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-21 | Miura Seisakusho:Kk | プラスチツク製コイルばね |
| US5111849A (en) * | 1988-12-29 | 1992-05-12 | Ems-Inventa Ag | Helical pipes and method of manufacture thereof |
| FR2642359B1 (fr) * | 1989-02-02 | 1991-08-30 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif pour fabriquer des barres incurvees, renforcees en matiere du type plastique ou elastomere, et produit obtenu |
| JPH04136530A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Toyama Pref Gov | Ｆｒｐコイルばね及びその製造方法 |
| FR2710870B1 (fr) * | 1993-10-08 | 1995-12-08 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et méthode de fabrication en série de pièces en résine renforcée par des fibres. |
| US5603490A (en) * | 1994-11-07 | 1997-02-18 | Folsom; Mark F. | Fiber-reinforced plastic springs with helical fiber wind |
| US5549370A (en) * | 1994-11-07 | 1996-08-27 | Folsom; Mark F. | Fiber-reinforced plastic springs with helical fiber wind |
| JP3760994B2 (ja) * | 2002-04-10 | 2006-03-29 | 村田機械株式会社 | Ｆｒｐスプリング |
| KR100954958B1 (ko) | 2007-05-04 | 2010-04-23 | 송홍준 | 특 고압 전력선 보유지지용 데드 엔드 홀더의 제조방법 |
| MX2014007715A (es) * | 2011-12-22 | 2014-08-21 | Tokyo Rope Mfg Co | Alambre plano y metodo de fabricacion del mismo. |
| DE102014211096A1 (de) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | Thyssenkrupp Ag | Torsionsbelastetes stabförmiges Bauteil mit unterschiedlichen Faserverstärkungen für Zug- und Druckbelastung |
| JP6502235B2 (ja) | 2015-10-29 | 2019-04-17 | 日本発條株式会社 | 弾性部材用線材および弾性部材 |
| JP6662626B2 (ja) * | 2015-12-08 | 2020-03-11 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | 炭素／炭素複合材製コイルスプリング |
| CN109073020A (zh) * | 2016-03-23 | 2018-12-21 | 日本发条株式会社 | 螺旋弹簧 |
| CN111350784B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-06-25 | 浙江理工大学 | 一种植入刚度驱动器的螺旋弹簧制备方法及其制得的弹簧 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234161A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Coil spring of reinforced plastic material |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP1648483A patent/JPS59144837A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234161A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Coil spring of reinforced plastic material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59144837A (ja) | 1984-08-20 |
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