JPH04362328A - 繊維強化プラスチック製リーフスプリング - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌に組込
まれるリーフスプリングに係り、更に詳細には繊維強化
プラスチック製のリーフスプリングに係る。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化プラスチック製のリーフスプリ
ングの一つとして、例えば特開昭５９−２９８２９号公
報に記載されている如く、両端間に延在する強化繊維に
より複合強化されたプラスチックよりなり、長手方向に
垂直な横断面積が両端間に於て一定であり、幅と厚さと
が連続的に変化する形状とされた繊維強化プラスチック
製のリーフスプリングは従来より知られている。かかる
リーフスプリングによれば、幅及び厚さがその全長に亘
り一定である場合に比して長手方向の強度及び厚さ方向
の剪断強度を向上させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公報に記載
された従来のリーフスプリングに於ては、その厚さは中
央部へ向うにつれて漸次増大しているがその幅は中央部
へ向うにつれて漸次減小し中央部に於て最小であるため
、例えば車輌の旋回時等に於てリーフスプリングの中央
部に作用する横力に対する剛性が低く、リーフスプリン
グの中央部に曲げ応力が集中して幅方向に比較的大きく
湾曲変形してしまい、そのため車輌の操縦安定性が悪化
するという問題がある。

【０００４】本発明は、従来の繊維強化プラスチック製
のリーフスプリングに於ける上述の如き問題に鑑み、長
手方向の強度及び厚さ方向の剪断強度に優れているだけ
でなく、横剛性にも優れ、これにより車輌の操縦安定性
を向上させることができるよう改良された繊維強化プラ
スチック製のリーフスプリングを提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、両端間に延在する強化繊維により複合強化
されたプラスチックよりなり、前記両端間の実質的に中
央部に長手方向に延在し両端へ向うにつれて漸次幅が減
小するスリットを有し、少なくとも前記スリットの幅方
向両側の部分の厚さはその両端へ向うにつれて漸次減小
し、前記長手方向に垂直な横断面積は前記両端間に於て
実質的に一定である繊維強化プラスチック製リーフスプ
リングによって達成される。

【０００６】

【作用】上述の如き構成によれば、両端間の実質的に中
央部には長手方向に延在し両端へ向うにつれて漸次幅が
減小するスリットが設けられ、少なくともスリットの幅
方向両側の部分の厚さはその両端へ向うにつれて漸次減
小し、長手方向に垂直な横断面積はリーフスプリングの
両端間に於て実質的に一定である。

【０００７】従って長手方向中央部へ向うにつれて厚さ
が漸次増大しているが長手方向中央部へ向うにつれて幅
が漸次減小している従来のリーフスプリングの場合に比
して横方向の弾性変形に対する断面二次モーメントが高
く横方向の剛性が高いので、車輌の旋回時等に於てリー
フスプリングの中央部に横方向の曲げ応力が作用しても
その横方向への弾性変形量は従来のリーフスプリングの
場合に比して小さく、これにより車輌の操縦安定性を向
上させることが可能になる。

【０００８】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明によるリーフスプリングの一
つの実施例を示す平面図、図２は図１に示されたリーフ
スプリングの正面図、図３及び図４はそれぞれ図２の線
ＩＩＩ−ＩＩＩ　、ＩＶ−ＩＶに沿う拡大断面図である
。

【００１０】図１及び図２に於て、１０は本発明による
リーフスプリングの一つの実施例を全体的に示している
。リーフスプリング１０は実質的に弓状に沿った板状を
なす繊維強化プラスチック製の本体１２と、該本体の両
端に例えば接着により固定された一対の金属製の取付け
部材１４及び１６とよりなっている。図示の実施例に於
ては、本体１２は一定の幅を有し、両端間の中央部に長
手方向に延在するスリット１８を有している。スリット
１８は本体１２の幅方向の中央に、即ち本体の長手方向
の軸線２０に沿って延在し、その幅はその両端へ向うに
つれて漸次減小している。

【００１１】特に図示の実施例に於ては、スリット１８
の横断方向の軸線２２は本体１２の横断方向の軸線２３
より図には示されていない車輌の後方側、図１及び図２
で見て右方に位置しており、軸線２２に相当する位置に
て図には示されていないアクスルハウジングの如きサス
ペンション部材に連結固定されるようになっている。ま
たスリット１８の最大幅は本体のスリットに対し幅方向
両側の部分１２Ａ及び１２Ｂの最小幅と実質的に同一に
設定されている。

【００１２】図示の如く、本体１２の長手方向に垂直な
横断面積はその両端間の全長に亘り一定である。即ちス
リット１８に対し幅方向両側の部分１２Ａ及び１２Ｂの
厚さはその両端へ向うにつれて漸次減小しており、スリ
ット１８に対し長手方向両側の部分１２Ｃ及び１２Ｄは
一定の厚さを有している。この場合部分１２Ａ及び１２
Ｂの厚さの変化は本体の中央部に、より詳細には軸線２
２に相当する位置に於て上下方向の応力が作用した場合
に部分１２Ａ及び１２Ｂの上面及び下面に作用する応力
が長手方向の何れの位置に於ても許容最大応力以下にて
一定になるよう設定されていることが好ましい。

【００１３】尚スリット１８の長さが本体１２の全長の
約１／３未満である場合には、本体にスリットを設ける
とこにより得られる効果が不十分になり、逆にスリット
の長さが本体の全長の約３／４を越えると本体の両端部
の強度が不十分になり易い。従ってスリットの長さは本
体の全長の実質的に１／３以上であって３／４以下であ
ることが好ましい。

【００１４】図５に示されている如く、本体１２を構成
するプラスチック２４は本体の上方より見て長手方向の
軸線２０に沿って両端間に延在する強化繊維２６と、両
端に於て長手方向の軸線２０に対し同一の側に位置しス
リットに対し幅方向両側の部分１２Ａ及び１２Ｂに於て
は両端とは反対の側に位置する強化繊維２８と、本体の
一端より他端まで長手方向軸線２０の一方の側より他方
の側までスリットを迂回して延在する強化繊維３０とに
より複合強化されている。

【００１５】尚図５には示されていないが、強化繊維２
８は長手方向軸線２０に対し図示の位置と対称に配向さ
れた強化繊維を含み、また強化繊維３０は長手方向軸線
２０に対し図示の位置と対称に配向された強化繊維、そ
の強化繊維と横断方向の軸線２３に対し実質的に対称に
配向された強化繊維、及び横断方向の軸線２３に対し図
示の位置と実質的に対称に配向された強化繊維を含んで
いる。

【００１６】図示の実施例によれば、本体１２の幅はそ
の全長に亘り一定であるので、長手方向中央部へ向うに
つれて厚さが漸次増大しているが長手方向中央部へ向う
につれて幅が漸次減小している従来のリーフスプリング
の場合に比して、横方向の弾性変形に対する断面二次モ
ーメントを高くし横方向の剛性を高くすることができる
。

【００１７】また本体１２は、長手方向の軸線２０に沿
って両端間に延在する強化繊維２６に加えて、スリット
を迂回して実質的に斜めに延在する強化繊維２８及び３
０によっても複合強化されているので、長手方向の軸線
に沿って両端間に延在する強化繊維のみにて複合強化さ
れている場合に比して横方向の剛性を高くすることがで
き、またスリットの先端より本体の先端へ向けて割れや
裂け目が発生することを防止することができる。

【００１８】図６及び図７はそれぞれ本発明によるリー
フスプリングの本体の他の一つの実施例を示す平面図で
ある。尚これらの図に於て、図１乃至図５に示された部
分に対応する部分には図１乃至図５に於て付された符号
と同一の符号が付されている。

【００１９】図６に示された実施例に於ては、スリット
１８の中央部の幅はその幅方向両側の部分１２Ａ及び１
２Ｂの最小幅よりも大きく設定されている。従ってこの
実施例によれば、図１乃至図５に示された実施例の場合
に比して更に一層横方向の弾性変形に対する断面二次モ
ーメントを大きくすることができる。

【００２０】図７に示された実施例に於ては、スリット
１８は軸線２０より離れる方向へ凸状態に湾曲した曲面
３２と、その両側に滑らかに接続され軸線２０へ向けて
凸状態に湾曲した曲面３４とにより郭定されており、図
７に於てこれらの変曲点が符号３６にて示されている。 この実施例によれば、スリット１８の両端部の角度がよ
り一層尖鋭になるので、スリット１８の幅方向両側の部
分１２Ａ及び１２Ｂとスリット１８に対し長手方向両側
の部分１２Ｃ及び１２Ｄとの間に於ける厚さの変化が穏
やかになり、これらの間の部分に於ける応力集中を低減
することができる。

【００２１】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００２２】例えば図示の各実施例に於てはスリットの
長手方向両側の部分１２Ｃ１２Ｄの幅及び厚さは一定で
あるが、スリットの幅方向両側の部分１２Ａ及び１２Ｂ
と部分１２Ｃ及び１２Ｄとの間に於ける厚さの変化が滑
らかになるよう、部分１２Ｃ及び１２Ｄの幅がスリット
より離れるにつれて漸次増大するよう設定され、これに
対応してこれらの厚さがスリットより離れるにつれて漸
次減小するよう設定されてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、長手方向中央部へ向うにつれて厚さが漸次
増大しているが長手方向中央部へ向うにつれて幅が漸次
減小している従来のリーフスプリングの場合に比して横
方向の弾性変形に対する断面二次モーメントが高く横方
向の剛性が高いので、車輌の旋回時等に於てリーフスプ
リングの中央部に横方向の曲げ応力が作用してもその横
方向への弾性変形量は従来のリーフスプリングの場合に
比して小さく、これにより車輌の操縦安定性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリーフスプリングの一つの実施例
を示す平面図である。

【図２】図１に示されたリーフスプリングの正面図であ
る。

【図３】図２の線ＩＩＩ　−ＩＩＩ　に沿う拡大断面図
である。

【図４】図２の線ＩＶ−ＩＶに沿う拡大断面図である。

【図５】図１乃至図４に示された実施例に於ける強化繊
維の配向状態を示す平面図である。

【図６】本発明によるリーフスプリングの本体の他の一
つの実施例を示す平面図である。

【図７】本発明によるリーフスプリングの本体の更に他
の一つの実施例を示す平面図である。

【符号の説明】

１０…リーフスプリング １２…本体 １４、１６…取付け部材 １８…スリット ２６、２８、３０…強化繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端間に延在する強化繊維により複合強化されたプラス
   チックよりなり、前記両端間の実質的に中央部に長手方
   向に延在し両端へ向うにつれて漸次幅が減小するスリッ
   トを有し、少なくとも前記スリットの幅方向両側の部分
   の厚さはその両端へ向うにつれて漸次減小し、前記長手
   方向に垂直な横断面積は前記両端間に於て実質的に一定
   である繊維強化プラスチック製リーフスプリング。