JPS5821034A - 繊維強化樹脂製板ばね - Google Patents
繊維強化樹脂製板ばねInfo
- Publication number
- JPS5821034A JPS5821034A JP12044281A JP12044281A JPS5821034A JP S5821034 A JPS5821034 A JP S5821034A JP 12044281 A JP12044281 A JP 12044281A JP 12044281 A JP12044281 A JP 12044281A JP S5821034 A JPS5821034 A JP S5821034A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leaf spring
- fiber
- matrix resin
- strength
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
- F16F1/368—Leaf springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、繊維強化樹脂製板ばねに係り、特にマ） Ｑ
ックス樹脂を強化繊維の短繊維で強化し層間剥離強度の
向上を図った繊維強化樹脂製板ばねに関する。
ックス樹脂を強化繊維の短繊維で強化し層間剥離強度の
向上を図った繊維強化樹脂製板ばねに関する。
従来、做維強化樹脂製板げねは種々提案されているが、
１板ばねは炭素繊維等の強化繊維とマトリックス樹脂の
積層体として構成さｎているため、各層間の剥離強度は
専らマトリックス樹脂の強度に依存することになシ、強
化繊維自体の極めて大きい強度に比べて層間剥離強度が
著しく弱いという欠点があった。この結果、従来例では
層関せん断応力によって板ばねが破損するという欠点が
あシ、実用には供し難いのが現状である。
１板ばねは炭素繊維等の強化繊維とマトリックス樹脂の
積層体として構成さｎているため、各層間の剥離強度は
専らマトリックス樹脂の強度に依存することになシ、強
化繊維自体の極めて大きい強度に比べて層間剥離強度が
著しく弱いという欠点があった。この結果、従来例では
層関せん断応力によって板ばねが破損するという欠点が
あシ、実用には供し難いのが現状である。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、炭素繊維等
の強化繊維とマトリックス樹脂との積層体として構成さ
れた繊維強化樹脂製板ばねにおいて、強化繊維の短繊維
をマ） ＩＪフックス脂に混入することによって、マト
リックス樹脂の強度を増大させ、繊維強化樹脂製板ばね
の層間剥離強度を向上させ、層関せん断応力による板ば
ねの折損を防止することにある。また他の目的は短繊維
を方向性なく分散させてマトリックス樹脂中に混入する
ことによって、特に従来強化が困難であった板ばねの板
厚方向の強度を増大させることである。艇に他の目的は
、板ばねの長手方向に対して所定の間隔を置いて部分的
に短繊維を混入することによって、高価な短繊維の使用
量を少なくし、最も効率的に層間剥離強度の向上を図シ
、十分に大きな強度を与えながら板ばねのコストを低減
することである。
たものであって、その目的とするところは、炭素繊維等
の強化繊維とマトリックス樹脂との積層体として構成さ
れた繊維強化樹脂製板ばねにおいて、強化繊維の短繊維
をマ） ＩＪフックス脂に混入することによって、マト
リックス樹脂の強度を増大させ、繊維強化樹脂製板ばね
の層間剥離強度を向上させ、層関せん断応力による板ば
ねの折損を防止することにある。また他の目的は短繊維
を方向性なく分散させてマトリックス樹脂中に混入する
ことによって、特に従来強化が困難であった板ばねの板
厚方向の強度を増大させることである。艇に他の目的は
、板ばねの長手方向に対して所定の間隔を置いて部分的
に短繊維を混入することによって、高価な短繊維の使用
量を少なくし、最も効率的に層間剥離強度の向上を図シ
、十分に大きな強度を与えながら板ばねのコストを低減
することである。
要するに本発明は、炭素繊維１１等の強化繊維とマトリ
ックス樹脂との積層体として構成さｎた板ばねにおいて
、前記マ） ＩＪックス樹樹脂圧前記強化繊維の短繊維
を方向性なく分散させて混入し、しかも該短繊維は前記
板ばねの長手方向に対して所定の間隔を置いて部分的に
混入さｎ少量の短繊維を用いて効率的に層間剥離強度の
向上を図ったことを特徴とするものである。
ックス樹脂との積層体として構成さｎた板ばねにおいて
、前記マ） ＩＪックス樹樹脂圧前記強化繊維の短繊維
を方向性なく分散させて混入し、しかも該短繊維は前記
板ばねの長手方向に対して所定の間隔を置いて部分的に
混入さｎ少量の短繊維を用いて効率的に層間剥離強度の
向上を図ったことを特徴とするものである。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図から第３図において、線維強化樹脂（以下ＦＲＰとい
う）製板ばね１は、炭素繊維、ガラス線維等の強化繊維
２とマトリックス樹脂３との積層体として構成されてお
ｐ、骸ＦＲＰ製板ばねＩＫ曲げ荷重が作用すると、第３
図に示すように、マトリックス樹脂３と強化繊維２との
関に矢印Ａて示すような層関せん断力が作用し、その結
果該せん断力に応じた大きさの層関せん断応力が発生し
、該応力によって層間剥離が生じ、ＦＲＰ製板ばね１は
、内部で部分的に折損することになる。またこの層関せ
ん断応力の大きさは、曲げの中立軸４において最大で、
表層部１ｄ４Ｃ近づくに従って漸減し、上面１ａ及び下
面１ｂでは０となる。
図から第３図において、線維強化樹脂（以下ＦＲＰとい
う）製板ばね１は、炭素繊維、ガラス線維等の強化繊維
２とマトリックス樹脂３との積層体として構成されてお
ｐ、骸ＦＲＰ製板ばねＩＫ曲げ荷重が作用すると、第３
図に示すように、マトリックス樹脂３と強化繊維２との
関に矢印Ａて示すような層関せん断力が作用し、その結
果該せん断力に応じた大きさの層関せん断応力が発生し
、該応力によって層間剥離が生じ、ＦＲＰ製板ばね１は
、内部で部分的に折損することになる。またこの層関せ
ん断応力の大きさは、曲げの中立軸４において最大で、
表層部１ｄ４Ｃ近づくに従って漸減し、上面１ａ及び下
面１ｂでは０となる。
そこで本発明では、マトリックス樹脂３中に強化繊維２
の短繊維Ｓを第４図に示すように、方向性なく分散させ
て混入し、しかも該短繊維Ｓは板ばね１の長手方向に対
して所定の間隔を置いて部分的に混入さｎており、少量
の短繊維Ｓを用いて効率的に眉間剥離強度の向上を図っ
たものである。
の短繊維Ｓを第４図に示すように、方向性なく分散させ
て混入し、しかも該短繊維Ｓは板ばね１の長手方向に対
して所定の間隔を置いて部分的に混入さｎており、少量
の短繊維Ｓを用いて効率的に眉間剥離強度の向上を図っ
たものである。
なお、各短繊維Ｓは、板ばね１の板厚方向のせん断応力
の分布を考慮して曲げの中立軸４で最も多く、表層部１
ｄに行くに従って漸減するように混入すれば、よシ効率
的に層間剥離強度を増大させることができる。
の分布を考慮して曲げの中立軸４で最も多く、表層部１
ｄに行くに従って漸減するように混入すれば、よシ効率
的に層間剥離強度を増大させることができる。
短繊維Ｓとしては、炭素繊維が好適である。炭素繊維は
、ビスコースレーヨン（スフ）やポリアクリルニトリル
繊維等の有機繊維の熱分解によって作らｎるもので、ヤ
ング率Ｂ＃ｉ、１７５００ｋｇ／ｄ乃至３５０００ｋｇ
／Ｊ Ｉｃ達するものである。マトリックス樹脂として
は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂並びにポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂
等の熱可塑性樹脂が選ばれる。
、ビスコースレーヨン（スフ）やポリアクリルニトリル
繊維等の有機繊維の熱分解によって作らｎるもので、ヤ
ング率Ｂ＃ｉ、１７５００ｋｇ／ｄ乃至３５０００ｋｇ
／Ｊ Ｉｃ達するものである。マトリックス樹脂として
は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂並びにポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂
等の熱可塑性樹脂が選ばれる。
本発明は、上記のように構成さ１ておシ、以下その作用
について説明する。炭素繊維等の強化繊維の短繊維Ｓを
混入したことＫよって、異方性の強かったＦＲＰ製板ば
ね１が等方性の性−をも帯びるようにカシ、マトリック
ス樹脂３の強度、特に靭性が強化さｎ１強化繊維２０層
を固定する力が大きくなシ、層間剥離強度が向上する。
について説明する。炭素繊維等の強化繊維の短繊維Ｓを
混入したことＫよって、異方性の強かったＦＲＰ製板ば
ね１が等方性の性−をも帯びるようにカシ、マトリック
ス樹脂３の強度、特に靭性が強化さｎ１強化繊維２０層
を固定する力が大きくなシ、層間剥離強度が向上する。
また短繊維Ｓは板ばね１の長手方向に対して部分的に混
入されているが、層間剥離は、板ばねｌの長手方向全域
にわたって同時に生するもので紘ないので、図示のよう
に部分的に形成され九短繊維８の板厚方向の層によって
十分に補強することができる。
入されているが、層間剥離は、板ばねｌの長手方向全域
にわたって同時に生するもので紘ないので、図示のよう
に部分的に形成され九短繊維８の板厚方向の層によって
十分に補強することができる。
本考案は、上記のように構成さｎ１作用するものである
から、炭素繊維等の強化繊維とマトリックス樹脂との積
層体として構成さｎたＦＲＰＭ板ばねにおいて、強化繊
維の短繊維をマ）ｌックス樹脂に混入したので、マ）
ＩＪフックス脂の強度を増大させ、ＦＲＰ製板ばねの層
間剥離強度を向上させることができる効果が得られ、こ
ｎによって層関せん断応力によるＦＲＰ製板ばねの折損
を防止することができる。寸た短繊維を方向性なく分散
させてマ） ＋３ツクス樹脂中に混入したので、特に従
来困難であったＦＲＰ製板ばねの異方性に起因する板厚
方向の強度不足を、等方性を帯びさせることで解消する
ことができる効果が得らｎる。更には、高価な短繊維は
Ｆ’ＲＰ製板ばねの長手方向に対して所定の間隔を−い
て部分的に混入さｎ少量の短繊維を用いて効率的に層間
剥離強度の向上を図ったので、十分な層間剥離強度を与
えながら高価な短繊維の使用量を少なくすることができ
、ＦＲＰ製板ばねのコストを低減することができる。
から、炭素繊維等の強化繊維とマトリックス樹脂との積
層体として構成さｎたＦＲＰＭ板ばねにおいて、強化繊
維の短繊維をマ）ｌックス樹脂に混入したので、マ）
ＩＪフックス脂の強度を増大させ、ＦＲＰ製板ばねの層
間剥離強度を向上させることができる効果が得られ、こ
ｎによって層関せん断応力によるＦＲＰ製板ばねの折損
を防止することができる。寸た短繊維を方向性なく分散
させてマ） ＋３ツクス樹脂中に混入したので、特に従
来困難であったＦＲＰ製板ばねの異方性に起因する板厚
方向の強度不足を、等方性を帯びさせることで解消する
ことができる効果が得らｎる。更には、高価な短繊維は
Ｆ’ＲＰ製板ばねの長手方向に対して所定の間隔を−い
て部分的に混入さｎ少量の短繊維を用いて効率的に層間
剥離強度の向上を図ったので、十分な層間剥離強度を与
えながら高価な短繊維の使用量を少なくすることができ
、ＦＲＰ製板ばねのコストを低減することができる。
第１図＃′１ＦＲＰ製板ばねの側面図、第２図は同じく
平面図、第３図は第２図の冒−璽矢視部分縦断面図、１
１１４図けＦ’ＲＰ製板ばねの斜視図である。 ｌはＦ’ＲＰ製板はね、２は強化線維、８はＸトリック
ス樹脂、８は短繊維である。 特許出願人 日野自動車工業株式会社 第１図 ｂ 第２図 ！ 第３図 第４図 二
平面図、第３図は第２図の冒−璽矢視部分縦断面図、１
１１４図けＦ’ＲＰ製板ばねの斜視図である。 ｌはＦ’ＲＰ製板はね、２は強化線維、８はＸトリック
ス樹脂、８は短繊維である。 特許出願人 日野自動車工業株式会社 第１図 ｂ 第２図 ！ 第３図 第４図 二
Claims (1)
- 炭素締帷等の強化繊維とマトリックス樹脂との積層体と
して構成された板ばねにおいて、前記マトリックス樹脂
中に帥記強化綾維の短繊維を方向性なく分散させて混入
し、しかも該短繊維は繭記板ばねの長手方向に対して所
定の間隔を置いて部分的に混入され少量の短繊維を用い
て効率的に層間剥離強度の向上を図ったことを特徴とす
る繊維強化樹脂製板ばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12044281A JPS5821034A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 繊維強化樹脂製板ばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12044281A JPS5821034A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 繊維強化樹脂製板ばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821034A true JPS5821034A (ja) | 1983-02-07 |
| JPS6139533B2 JPS6139533B2 (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=14786301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12044281A Granted JPS5821034A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 繊維強化樹脂製板ばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821034A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6811169B2 (en) | 2001-04-23 | 2004-11-02 | Daimlerchrysler Corporation | Composite spring design that also performs the lower control arm function for a conventional or active suspension system |
| JP2007532315A (ja) * | 2004-04-16 | 2007-11-15 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 液状の金属、特に液状の鋼材料の鋳造のための、連続鋳造鋳型用の振動装置 |
| WO2012121181A1 (ja) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | 日本発條株式会社 | 繊維強化プラスチック製ばね |
| CN103796899A (zh) * | 2011-09-15 | 2014-05-14 | 株式会社Gh工艺 | 用于铁道车辆转向架的板簧 |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP12044281A patent/JPS5821034A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6811169B2 (en) | 2001-04-23 | 2004-11-02 | Daimlerchrysler Corporation | Composite spring design that also performs the lower control arm function for a conventional or active suspension system |
| JP2007532315A (ja) * | 2004-04-16 | 2007-11-15 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 液状の金属、特に液状の鋼材料の鋳造のための、連続鋳造鋳型用の振動装置 |
| US7500510B2 (en) * | 2004-04-16 | 2009-03-10 | Sms Demag Ag | Oscillating device for continuous casting molds for casting molten metal |
| WO2012121181A1 (ja) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | 日本発條株式会社 | 繊維強化プラスチック製ばね |
| CN103415722A (zh) * | 2011-03-10 | 2013-11-27 | 日本发条株式会社 | 纤维增强塑料制弹簧 |
| US9212714B2 (en) | 2011-03-10 | 2015-12-15 | Nhk Spring Co., Ltd. | Fiber reinforced plastic spring |
| CN103796899A (zh) * | 2011-09-15 | 2014-05-14 | 株式会社Gh工艺 | 用于铁道车辆转向架的板簧 |
| CN103796899B (zh) * | 2011-09-15 | 2016-05-18 | 株式会社Gh工艺 | 用于铁道车辆转向架的板簧 |
| US9428199B2 (en) | 2011-09-15 | 2016-08-30 | Gh Craft Ltd. | Railcar bogie plate spring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139533B2 (ja) | 1986-09-04 |
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