JPS5891940A - 複合材料から成るコイル状バネ - Google Patents
複合材料から成るコイル状バネInfo
- Publication number
- JPS5891940A JPS5891940A JP56189177A JP18917781A JPS5891940A JP S5891940 A JPS5891940 A JP S5891940A JP 56189177 A JP56189177 A JP 56189177A JP 18917781 A JP18917781 A JP 18917781A JP S5891940 A JPS5891940 A JP S5891940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- coil
- spring
- braid
- axis
- 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.)
- Pending
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
- F16F1/3665—Wound springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/10—Type of spring
- B60G2202/12—Wound spring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
- B60G2206/42—Springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/70—Materials used in suspensions
- B60G2206/71—Light weight materials
- B60G2206/7101—Fiber-reinforced plastics [FRP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (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】
本発明は軽量で、かつ弾性の高いコイル状バネに係るも
のである。
のである。
近年、車輌の軽量化は各分野にわたって進められており
ホイール、フレニム、その他外、内装部材を金属から合
成樹脂及び複合材料への転換を計りつつある。特に応力
を強く受ける部位は、従来鋼鉄製で必然的に重いものと
なっており、省エネルギー化の観点よりしてもこれら各
部品を鋼鉄製のものから軽量なる複合材料に転換させる
傾向が最近非常に盛んとなった。
ホイール、フレニム、その他外、内装部材を金属から合
成樹脂及び複合材料への転換を計りつつある。特に応力
を強く受ける部位は、従来鋼鉄製で必然的に重いものと
なっており、省エネルギー化の観点よりしてもこれら各
部品を鋼鉄製のものから軽量なる複合材料に転換させる
傾向が最近非常に盛んとなった。
本発明はかかる車輌等に用いられ最も荷重な受ける部位
に属、するコイル状バネを軽量化し、かつ、耐衝撃力の
大なるコイル状バネを得ることを目的として検討した結
果完成されたものである。コイル状バネは荷重により変
形する場合、それを構成する縁体の捩り特性を利用して
耐抗力を得るものであり、このため基本的には、バネ縁
体の軸線上斜め方向に応力が生ずる。よって複合材料で
作成されたバネ縁体はその補強材の配向を前述の如く縁
体軸に対して斜め方向に配列させることが必要である。
に属、するコイル状バネを軽量化し、かつ、耐衝撃力の
大なるコイル状バネを得ることを目的として検討した結
果完成されたものである。コイル状バネは荷重により変
形する場合、それを構成する縁体の捩り特性を利用して
耐抗力を得るものであり、このため基本的には、バネ縁
体の軸線上斜め方向に応力が生ずる。よって複合材料で
作成されたバネ縁体はその補強材の配向を前述の如く縁
体軸に対して斜め方向に配列させることが必要である。
この様な縁体な得るには、一方向に配列させた補強材シ
ートを斜め方向に捲いて作る方法もあるがその加工作業
性が悪く、しかも繊維配列方向を一定方向にするための
前記シートをカットする際のロスの発生などを考慮する
とこの方法は工業的見地からして優れた方法とは言い難
い。かかる理由から、例えば特開昭５３−１２７９５８
号に提案された如く互いに交錯する２方向に配列した編
組物を芯材に被覆する方法も検討されており□かかる方
法により作られたコイル状バネは捩りに対して強く、複
合材料の比重、補強材の抗強力との関連で鋼鉄製コイル
バネに較べて数倍の軽量化が可能となっている。
ートを斜め方向に捲いて作る方法もあるがその加工作業
性が悪く、しかも繊維配列方向を一定方向にするための
前記シートをカットする際のロスの発生などを考慮する
とこの方法は工業的見地からして優れた方法とは言い難
い。かかる理由から、例えば特開昭５３−１２７９５８
号に提案された如く互いに交錯する２方向に配列した編
組物を芯材に被覆する方法も検討されており□かかる方
法により作られたコイル状バネは捩りに対して強く、複
合材料の比重、補強材の抗強力との関連で鋼鉄製コイル
バネに較べて数倍の軽量化が可能となっている。
しかし、上記特開昭５３−１２７９５８号に示されるコ
イル状バネは、補強材の配向から、バネに過大な応力が
瞬時にかかった場合、単に捩りだけではなく縁体に断面
変形を起す場合もあり、かかる断面変体した際の耐抗力
は非常に弱く従って耐衝撃性が不足し、この点を改良す
べきであると要望されている。
イル状バネは、補強材の配向から、バネに過大な応力が
瞬時にかかった場合、単に捩りだけではなく縁体に断面
変形を起す場合もあり、かかる断面変体した際の耐抗力
は非常に弱く従って耐衝撃性が不足し、この点を改良す
べきであると要望されている。
本発明はかかる断面変形に基く衝撃に対して強い複合材
料からなるコイル状バネに係るものである。第１図は従
来の組紐の糸配列例を示す平面図であるが、互いに交錯
する糸同志が２本づつ浮き沈みしながら絡まっているも
のであり、組紐の軸に対して糸が一定角度で互いに斜行
して配列されている。第２図は先に本発明者等が提案し
た３軸配列した補強材として用いられる組紐の平面図で
あるがこの図で明らかの如く、第１図の組紐が２軸配列
であるのに対し、第２図の３軸配列の組紐と−なってい
るものである。第３図（イ）に従来の組紐を用いて作っ
たバネにおける応力耐久性の方向性を第３図（ロ）に本
発明の３軸組紐にて作ったバネにおける応力耐久性の方
向性を示した。第３図に於て（イ）は従来の組紐の補強
材の配列による応力配向が第１図の組紐を構成する糸（
１） 、 （２）によって為されることを示す。又、仲
）は３軸配列組紐の応力配向を示すものであり第３図で
明らかの如く２軸配向組紐で作られたバネに較べ、３軸
配向組紐によって作られた本発明のバネの方が応力配向
分布度が広く、それだけ耐抗力を増大せしめたものとす
ることができる。この状態を第４図に示した。コイル状
バネのコイル軸線方向に力Ｆを加えた場合線体には図に
示す如く捩りの方向にｆｌ又はｆ２が働く。そしてこの
ｆｌ又はｆ２の方向は第茗図の（１）。
料からなるコイル状バネに係るものである。第１図は従
来の組紐の糸配列例を示す平面図であるが、互いに交錯
する糸同志が２本づつ浮き沈みしながら絡まっているも
のであり、組紐の軸に対して糸が一定角度で互いに斜行
して配列されている。第２図は先に本発明者等が提案し
た３軸配列した補強材として用いられる組紐の平面図で
あるがこの図で明らかの如く、第１図の組紐が２軸配列
であるのに対し、第２図の３軸配列の組紐と−なってい
るものである。第３図（イ）に従来の組紐を用いて作っ
たバネにおける応力耐久性の方向性を第３図（ロ）に本
発明の３軸組紐にて作ったバネにおける応力耐久性の方
向性を示した。第３図に於て（イ）は従来の組紐の補強
材の配列による応力配向が第１図の組紐を構成する糸（
１） 、 （２）によって為されることを示す。又、仲
）は３軸配列組紐の応力配向を示すものであり第３図で
明らかの如く２軸配向組紐で作られたバネに較べ、３軸
配向組紐によって作られた本発明のバネの方が応力配向
分布度が広く、それだけ耐抗力を増大せしめたものとす
ることができる。この状態を第４図に示した。コイル状
バネのコイル軸線方向に力Ｆを加えた場合線体には図に
示す如く捩りの方向にｆｌ又はｆ２が働く。そしてこの
ｆｌ又はｆ２の方向は第茗図の（１）。
（２）で示した組紐を構成する糸の配向方向とほぼ一致
するため、対抗力が充分撥揮される。しかし、瞬間的に
過大なる力がコイルの軸線上に働いた場合にはコイルを
形成する縁体が互いに接触することによってコイル軸線
上の力Ｆが直接かかることがしばしば起きる。かかる場
合には、縁体にかかる応力は捩りによって発生する力ｆ
１又はｆ２の他にコイル軸線上のＦが加わるので従来開
発されてきた２軸組紐で作られたコイルバネは破壊を起
す危険性が極めて高いのであるが本発明からなる３軸組
紐を使用してあれば上記衝撃を受けてもその方向に対抗
し得る応力（３）が働き、抗衝撃力が得られる。かかる
効果は、３軸組紐を用いるのが最も効果的であるが、通
常の組紐を芯材に被覆した後、その周囲を補強材で軸に
対してほぼ垂直方向に捲き付けても同効果が得られるの
である。
するため、対抗力が充分撥揮される。しかし、瞬間的に
過大なる力がコイルの軸線上に働いた場合にはコイルを
形成する縁体が互いに接触することによってコイル軸線
上の力Ｆが直接かかることがしばしば起きる。かかる場
合には、縁体にかかる応力は捩りによって発生する力ｆ
１又はｆ２の他にコイル軸線上のＦが加わるので従来開
発されてきた２軸組紐で作られたコイルバネは破壊を起
す危険性が極めて高いのであるが本発明からなる３軸組
紐を使用してあれば上記衝撃を受けてもその方向に対抗
し得る応力（３）が働き、抗衝撃力が得られる。かかる
効果は、３軸組紐を用いるのが最も効果的であるが、通
常の組紐を芯材に被覆した後、その周囲を補強材で軸に
対してほぼ垂直方向に捲き付けても同効果が得られるの
である。
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例 直径３Ｚのアルミ線を芯材として、その芯材に
炭素繊維で編組した通常の組紐を１２層被覆した。次に
３軸組紐な組径を少しづつ変化させて作り、やはり１２
層被覆した。かかる縁体に夫々エポキシ系樹脂を含浸さ
せた後、収縮テープを縁体に捲き付は更に該縁体を螺線
状に溝ヲ付けたマンドレルの溝に４はめて捲き付けた後
、１２０℃で６０分熱処理した。該処理して得られたコ
イル状バネの圧縮バネ定数を測゛鹸した結果、通常の組
紐を使用したものが１７に９／咽であったのに対し、３
軸組紐の場合は２．３ ＫｆＺ覇であった。更に夫々の
バネを１２ｔＭに切断。
炭素繊維で編組した通常の組紐を１２層被覆した。次に
３軸組紐な組径を少しづつ変化させて作り、やはり１２
層被覆した。かかる縁体に夫々エポキシ系樹脂を含浸さ
せた後、収縮テープを縁体に捲き付は更に該縁体を螺線
状に溝ヲ付けたマンドレルの溝に４はめて捲き付けた後
、１２０℃で６０分熱処理した。該処理して得られたコ
イル状バネの圧縮バネ定数を測゛鹸した結果、通常の組
紐を使用したものが１７に９／咽であったのに対し、３
軸組紐の場合は２．３ ＫｆＺ覇であった。更に夫々の
バネを１２ｔＭに切断。
垂直に立て上側より１３ ｍ／ ｓｅｅの速度でおもり
を落下させてバネの潰れを測定した結果、通常の組紐で
は３６トンの荷重で潰れたが、３軸組紐の場合は８．５
トンで潰れた。。
を落下させてバネの潰れを測定した結果、通常の組紐で
は３６トンの荷重で潰れたが、３軸組紐の場合は８．５
トンで潰れた。。
第１図は通常の２本組の編組体の側面を示す、又、第２
図は３軸配列の編組体の側面を示す。第３図（イ）は第
１図に示す編組体が有する応力方向を、同図（ロ）は第
２図に示す編組体が有する応力方向を夫々ベクトルで示
す。第４図は第２図に示す編組体を使用して得られたコ
イル状バネに力が加わった場合のバネに生ずる対抗力の
方向を、第５図では同バネが過大の力を受けてバネを構
成する線体同志が密着した場合の、対抗力の方向を夫々
示す。 特 許 出 願 人 三菱レイヨン株式会社代理人 弁
理士 １）村 武 敏・ 第１ＷＪ 第２＠ （イ） （ロ）第４Ｗ
Ｊ 第５
図は３軸配列の編組体の側面を示す。第３図（イ）は第
１図に示す編組体が有する応力方向を、同図（ロ）は第
２図に示す編組体が有する応力方向を夫々ベクトルで示
す。第４図は第２図に示す編組体を使用して得られたコ
イル状バネに力が加わった場合のバネに生ずる対抗力の
方向を、第５図では同バネが過大の力を受けてバネを構
成する線体同志が密着した場合の、対抗力の方向を夫々
示す。 特 許 出 願 人 三菱レイヨン株式会社代理人 弁
理士 １）村 武 敏・ 第１ＷＪ 第２＠ （イ） （ロ）第４Ｗ
Ｊ 第５
Claims (1)
- 縁体の軸に対して補強材が斜角で交互に配向し、同時に
該軸にほぼ垂直方向にも補強材を配向せしめたものであ
ることを特徴とする複合材料から成るコイル状バネ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189177A JPS5891940A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 複合材料から成るコイル状バネ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189177A JPS5891940A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 複合材料から成るコイル状バネ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891940A true JPS5891940A (ja) | 1983-06-01 |
Family
ID=16236773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56189177A Pending JPS5891940A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 複合材料から成るコイル状バネ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891940A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6367419A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-26 | タイオダイズ・カンパニ−・インコ−ポレ−テツド | 締結装置部材 |
| US6295891B1 (en) * | 1997-11-21 | 2001-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Accelerator pedal module |
| EP1599683A4 (en) * | 2003-02-19 | 2006-06-28 | Dreamwell Ltd | MULTI-TORON HELICOIDAL SPRING |
| US7168117B2 (en) | 2003-02-19 | 2007-01-30 | Dreamwell Ltd. | Multi-stranded coil spring |
| JP2015086976A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 東洋炭素株式会社 | コイルバネ |
| JP2017082966A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 日本発條株式会社 | 弾性部材用線材および弾性部材 |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP56189177A patent/JPS5891940A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6367419A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-26 | タイオダイズ・カンパニ−・インコ−ポレ−テツド | 締結装置部材 |
| US6295891B1 (en) * | 1997-11-21 | 2001-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Accelerator pedal module |
| EP1599683A4 (en) * | 2003-02-19 | 2006-06-28 | Dreamwell Ltd | MULTI-TORON HELICOIDAL SPRING |
| US7168117B2 (en) | 2003-02-19 | 2007-01-30 | Dreamwell Ltd. | Multi-stranded coil spring |
| US8099811B2 (en) | 2003-02-19 | 2012-01-24 | Dreamwell, Ltd. | Multi-stranded coil spring |
| US8689380B2 (en) | 2003-02-19 | 2014-04-08 | Dreamwell, Ltd. | Multi-stranded coil spring |
| JP2015086976A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 東洋炭素株式会社 | コイルバネ |
| JP2017082966A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 日本発條株式会社 | 弾性部材用線材および弾性部材 |
| US10828845B2 (en) | 2015-10-29 | 2020-11-10 | Nhk Spring Co., Ltd. | Wire material for elastic member and elastic member |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6612556B2 (en) | Multihelical composite spring | |
| US5419416A (en) | Energy absorber having a fiber-reinforced composite structure | |
| JP3009311B2 (ja) | 繊維強化樹脂製コイルスプリングおよびその製造方法 | |
| CN111465778B (zh) | 螺旋弹簧及其制造方法 | |
| US3969557A (en) | Fiberglass vaulting pole | |
| US4555113A (en) | Shaft and a method for producing the same | |
| JPH03502497A (ja) | 一体形光ケーブル | |
| CA2285726A1 (en) | Composite tubular member having impact resistant member | |
| JPS5891940A (ja) | 複合材料から成るコイル状バネ | |
| US6354960B1 (en) | Golf club shaft with controllable feel and balance using combination of fiber reinforced plastics and metal-coated fiber-reinforced plastics | |
| DE112016003580T5 (de) | Luftreifen | |
| US6572490B2 (en) | FRP golf club shaft | |
| US4098316A (en) | Bead structure for pneumatic tires | |
| US4634399A (en) | Structural component for transmitting torque | |
| US4272578A (en) | Ski apparatus | |
| JPS6021435Y2 (ja) | タイヤコ−ド | |
| CN108350968B (zh) | 弹性部件用线材以及弹性部件 | |
| JPH01269736A (ja) | つる巻きばね | |
| JPS5828029A (ja) | 繊維強化プラスチック製コイルバネおよびその製造方法 | |
| JPS6032539B2 (ja) | コイルスプリングの製造方法 | |
| JPS60225740A (ja) | 内部に補強部を有する管状物の製造方法 | |
| JPH0321334B2 (ja) | ||
| JPS6112326A (ja) | ステアリングホイ−ル及びその製造方法 | |
| DE102019135794A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial für Kraftfahrzeugaufhängungen mit progressiver Federkennlinie und Schraubenfeder | |
| JPS5955946A (ja) | 軽量複合部材 |