JPS59144837A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPS59144837A JPS59144837A JP1648483A JP1648483A JPS59144837A JP S59144837 A JPS59144837 A JP S59144837A JP 1648483 A JP1648483 A JP 1648483A JP 1648483 A JP1648483 A JP 1648483A JP S59144837 A JPS59144837 A JP S59144837A
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- 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
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Springs (AREA)
- Laminated Bodies (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】
本発明に繊維強化ゲラステック＜ＦＲｐ）ｗ中窒断面形
コイルバネＣ関するものである。
コイルバネＣ関するものである。
近年、省資源、省工不ルキーの観点から自動車や車両、
航窒磯等の輸送用機器ン中心に車体のＮ重軸減の必要性
か尚唸っており、各種金鵜部品のＦＲＰ化が試みらｎて
おり、そのひとつにコイルバネかある。しかしながらＦ
ＲＰ製コイルバネに補強繊維の配向角度営最適角度げ均
一π配向テることや、補強繊維含有率孕十分に賀めるこ
とが困難であったり％式らＶＣ芯彦才人ｎｋすして禾だ
笑用化にだえるイ）のかないのが現状である。不発明に
ｃａｒ−らの問題点會解決し、妊らに中仝断面形として
一層の軽重化を計ろうとぜるものである。
航窒磯等の輸送用機器ン中心に車体のＮ重軸減の必要性
か尚唸っており、各種金鵜部品のＦＲＰ化が試みらｎて
おり、そのひとつにコイルバネかある。しかしながらＦ
ＲＰ製コイルバネに補強繊維の配向角度営最適角度げ均
一π配向テることや、補強繊維含有率孕十分に賀めるこ
とが困難であったり％式らＶＣ芯彦才人ｎｋすして禾だ
笑用化にだえるイ）のかないのが現状である。不発明に
ｃａｒ−らの問題点會解決し、妊らに中仝断面形として
一層の軽重化を計ろうとぜるものである。
一層“にコイルバネにおけるバネ定数には、荷車Ｗ（ｋ
ｇ）、たわ不δ（ｍ）とした時に−Ｗ／δ、 とｌる。こＣでｄ：コイルＸ線Ｗ（＋ｎｍ）、ｎ：コイ
ル巻数、２Ｒ：有効コイル径（ｍｍ’）、 α：ビツ
テ角、Ｇ：せん防弾性係数（Ｋｇ ／ ｍ＋Ｆ ）であ
る。従ってバネ寸法が足なっているとき、バネ足載の等
しいコイルバネｒ＠童化するためＶＣに、コイル累巌の
材料のせん断弾性係ｅＶ人きくする必要かある。コイル
バネに（１）式′Ｔ：明らかな株ＶＣ；ｆ：扛ン構成す
る素線の材料のせん防弾性係数（Ｑよってその特性が決
定さ扛、ぜん防弾性係数か大きい材料はどコイルバネの
桐材としてｔ″ＩＭ％葦しい。従って異方性材料でる６
ＦＲＰτコイルバネとする場合、補強繊維の配向角波−
素緋の長さ方向に対し±１５＃〜±８０度、一般的ｖＣ
は±４５度付近とするのが最適である。又ＦＲ’Ｐは、
ＦＲＰ忙構成する補強繊維と樹脂との構成比率によって
谷洩％性匝が異ｌり一般的には補強繊維分が晶い程機械
的諸特性ｒＪ向上し、補強繊維の体積含有率で７０％前
俊か最適とさｆている。従ってＦＲＰ累線の成形方法と
して、たとえば引抜成形法″′ｒ：に補強繊維の配向角
度、言有率共に十分な性能τ発揮させるにｒ町不適当で
ある。特開昭５３−１２７９５８号には輌組状又に組み
ひも状に形成さｔ″Ｌでいる補強繊維ばイ何脂會＠浸硬
化させて製したＦＲＰ製コイルバネが開示烙ｎでいるが
か＼る方法″Ｔ：に繊維の空隙率が人さくｍＭ言Ｍ率ケ
尚めることに恰めて困難である。１１ｒ：、特開昭５５
−１６４１２６−号にに補強穢維ｒ軸万回に並べた芯材
の土に史ＶＣ補強繊維ケ又互に（一層毎に）θ２よひ１
８０゜−θの巻き角で醜り返し巻きつりてなるＦＲＰ製
コイルバネか開示さ扛てい、＝＝ＯＣの方法ぽよｎばあ
る程Ｉ屍ｔｅ維言刹率ｒ高く１−ることは町ｎヒである
が補強繊維の層が別々に存在丁ゐ１こめ層間せん断力か
低下するとともに繰返し荷車により層間剥彫ｒ起し易い
とい９久点かめる○葦た（１）式に、中央断面形状の累
細ｒコイル（以下中実コイルとい：ＮＫした場合の関係
式であるが、中空断面形状の糸線ｔコイル（以下”１４
コイルという）にした場合のバ洋定数ンＫ。
ｇ）、たわ不δ（ｍ）とした時に−Ｗ／δ、 とｌる。こＣでｄ：コイルＸ線Ｗ（＋ｎｍ）、ｎ：コイ
ル巻数、２Ｒ：有効コイル径（ｍｍ’）、 α：ビツ
テ角、Ｇ：せん防弾性係数（Ｋｇ ／ ｍ＋Ｆ ）であ
る。従ってバネ寸法が足なっているとき、バネ足載の等
しいコイルバネｒ＠童化するためＶＣに、コイル累巌の
材料のせん断弾性係ｅＶ人きくする必要かある。コイル
バネに（１）式′Ｔ：明らかな株ＶＣ；ｆ：扛ン構成す
る素線の材料のせん防弾性係数（Ｑよってその特性が決
定さ扛、ぜん防弾性係数か大きい材料はどコイルバネの
桐材としてｔ″ＩＭ％葦しい。従って異方性材料でる６
ＦＲＰτコイルバネとする場合、補強繊維の配向角波−
素緋の長さ方向に対し±１５＃〜±８０度、一般的ｖＣ
は±４５度付近とするのが最適である。又ＦＲ’Ｐは、
ＦＲＰ忙構成する補強繊維と樹脂との構成比率によって
谷洩％性匝が異ｌり一般的には補強繊維分が晶い程機械
的諸特性ｒＪ向上し、補強繊維の体積含有率で７０％前
俊か最適とさｆている。従ってＦＲＰ累線の成形方法と
して、たとえば引抜成形法″′ｒ：に補強繊維の配向角
度、言有率共に十分な性能τ発揮させるにｒ町不適当で
ある。特開昭５３−１２７９５８号には輌組状又に組み
ひも状に形成さｔ″Ｌでいる補強繊維ばイ何脂會＠浸硬
化させて製したＦＲＰ製コイルバネが開示烙ｎでいるが
か＼る方法″Ｔ：に繊維の空隙率が人さくｍＭ言Ｍ率ケ
尚めることに恰めて困難である。１１ｒ：、特開昭５５
−１６４１２６−号にに補強穢維ｒ軸万回に並べた芯材
の土に史ＶＣ補強繊維ケ又互に（一層毎に）θ２よひ１
８０゜−θの巻き角で醜り返し巻きつりてなるＦＲＰ製
コイルバネか開示さ扛てい、＝＝ＯＣの方法ぽよｎばあ
る程Ｉ屍ｔｅ維言刹率ｒ高く１−ることは町ｎヒである
が補強繊維の層が別々に存在丁ゐ１こめ層間せん断力か
低下するとともに繰返し荷車により層間剥彫ｒ起し易い
とい９久点かめる○葦た（１）式に、中央断面形状の累
細ｒコイル（以下中実コイルとい：ＮＫした場合の関係
式であるが、中空断面形状の糸線ｔコイル（以下”１４
コイルという）にした場合のバ洋定数ンＫ。
としに時
とｌろ。ここで（１０およびｄｉ：申窒断■形素組の夕
を径および内径（ｍ） ２ＲＯ： 中空コイルのコイル径（ＩＩＩＩＴＩ）Ｇｏ
： 中空コイルのぜん〜［弾性係数（ｋｇ／ｃｍ ） ｎＯ： 中壁コイルＱノコイルを叡 αｏ ： 中空コイルのヒツチ＝ 同−材質の中央コイルと中空コイルの電量−７Ｋ二Ｋ
ｏとして比較する時、ｎ ’＝ ｎｏ、 Ｒ＝Ｒｏ お
よび１′ｒＪ」−材實としてＧ＝Ｇｏ と丁扛ば、（
υおよび（２）式より ｄ’ ＝ ｄｏ’−ｄｉ’ （３）と
なる。
を径および内径（ｍ） ２ＲＯ： 中空コイルのコイル径（ＩＩＩＩＴＩ）Ｇｏ
： 中空コイルのぜん〜［弾性係数（ｋｇ／ｃｍ ） ｎＯ： 中壁コイルＱノコイルを叡 αｏ ： 中空コイルのヒツチ＝ 同−材質の中央コイルと中空コイルの電量−７Ｋ二Ｋ
ｏとして比較する時、ｎ ’＝ ｎｏ、 Ｒ＝Ｒｏ お
よび１′ｒＪ」−材實としてＧ＝Ｇｏ と丁扛ば、（
υおよび（２）式より ｄ’ ＝ ｄｏ’−ｄｉ’ （３）と
なる。
一万、中央コイルおよび中漬コイルの本型χぞｎぞｎ
ＷＦ （ｋｇ ）およびＷＯ（ｋｇ）とチオｔは、π
、（４） ＷＦ ”” ４ ｄ’・ｌπＲｎγＦ Ｗｏ＝８（ｄｏ’−ｄｉ’）２ πＲｏｎｏ γｏ
（５）となる。
ＷＦ （ｋｇ ）およびＷＯ（ｋｇ）とチオｔは、π
、（４） ＷＦ ”” ４ ｄ’・ｌπＲｎγＦ Ｗｏ＝８（ｄｏ’−ｄｉ’）２ πＲｏｎｏ γｏ
（５）となる。
ここでγＦおよびγ０：中果および中壁コイルノ比重同
一材質と丁扛ばγＦ−γｏｙｚ １７Ｊ Ｔ 、（３Ｊ
、（４）および（５）式よりＭ重比は となる。
一材質と丁扛ばγＦ−γｏｙｚ １７Ｊ Ｔ 、（３Ｊ
、（４）および（５）式よりＭ重比は となる。
例えは、ｄ＝旧 とすると（６）式（ａｄｏ’ ＝ ２
ｄ’となり ｃｌｏ＝１．１９ｄｉとなる。
ｄ’となり ｃｌｏ＝１．１９ｄｉとなる。
去
となる。
月」ち、中央コイルの累線径（ｄ）と中空コイルの素線
内径（ｄｉ）とに同一とし、かつ両者のバネ特性ｔ１司
−とするためには、中空コイルの累勝外径（ｄｏ）缶累
線内径（ｄｉ）の１９％、噌と丁ｎは良く、その場合の
中空コイルの貞駕に、中央コイルの５４％とＴることか
出来る。
内径（ｄｉ）とに同一とし、かつ両者のバネ特性ｔ１司
−とするためには、中空コイルの累勝外径（ｄｏ）缶累
線内径（ｄｉ）の１９％、噌と丁ｎは良く、その場合の
中空コイルの貞駕に、中央コイルの５４％とＴることか
出来る。
不発明に従来以上に軽量でしかも従来の鋼典コイルバネ
に匹適する特性ン有し耐久性にすぐ２″ＬだＦＲＰ製中
空ｖＪＴ向形コイルバネｒ提惧すること才目的とする０ 而して不発明に可′涜性【Ｍするチューブ体と、該チュ
ーブ体の軸方向Ｃ±１５°〜±８０°の巻角度にもって
同時にフィラメントワインテングさｎた補強繊維層と、
前記チューブ体と袖強繊維才ＩＩ活＠する熱硬化性樹脂
マトリクスからｌる０と會狩徴とする繊維補強ゲラステ
ック製コイルバネならびにチューブ体の外周に、Ｐ硬化
性樹脂會宮凝し女補強繊維ン、ＭｉＪ記チューブ体の軸
方向ｖｃ１５°〜±８０°の巻角度ｒもってチューブ体
の両側から同時πフィラメントフインデングして製し７
？７累腺７１螺旋溝か眩けら扛に成形型の螺旋溝Ｖ（連
続的に巷きとり、ついで前記側（ｊトン硬化させること
′τ荷徴とする繊細強化グラスチック製中空断面形コイ
ルバネン連続的に製作する製造方法を要旨とするもので
あゐ０次ｖｃ本発す」オ実施例葡示しに図［１ｉ１に牛
、と」−さ詳細ｆ脱明する。不発明になるＦＲＰ製中窒
胆ｒ而形面イルバネ製造法ヶ示した第１凶において、可
撓性のあるチューブ体１才軸として補強繊維ｒ±１５°
〜±８０°の巻角度ヶもって反対方向に繰返し巻回して
なる紫線６會図２のようなコイル状となし、黙硬化性樹
脂〒百浸硬化せしめｋものである。第５図（グ累勝６袖
強濯維の配向状況ｒ７ｒ、シたものである。ここで可撓
性のあるチューブ体とじてに軟質塩化ビニルなど熱可塑
性樹脂やその他のｉｉＪ撓性材制御どη１用いら２’Ｌ
る０次に補強繊維材とじてにガラス繊維や炭素繊維ｒ初
めとする無機買繊維や南磯高弾性極細（たとえば米国ナ
ユホン社のＫｅｖｌａｒ■）なとが卑独又は組＠せて用
いら匙る。紫勝５を構成するチューブ体と補強繊維に結
台舌ぜる熱硬化性樹脂とじては不飽和ポリエステル位・
１脂、エポキシ樹脂、ンエノール樹脂やポリイミド側１
］ｉなどか使用条汁や要求％性ｆ（応じ選択使用さγし
心。
に匹適する特性ン有し耐久性にすぐ２″ＬだＦＲＰ製中
空ｖＪＴ向形コイルバネｒ提惧すること才目的とする０ 而して不発明に可′涜性【Ｍするチューブ体と、該チュ
ーブ体の軸方向Ｃ±１５°〜±８０°の巻角度にもって
同時にフィラメントワインテングさｎた補強繊維層と、
前記チューブ体と袖強繊維才ＩＩ活＠する熱硬化性樹脂
マトリクスからｌる０と會狩徴とする繊維補強ゲラステ
ック製コイルバネならびにチューブ体の外周に、Ｐ硬化
性樹脂會宮凝し女補強繊維ン、ＭｉＪ記チューブ体の軸
方向ｖｃ１５°〜±８０°の巻角度ｒもってチューブ体
の両側から同時πフィラメントフインデングして製し７
？７累腺７１螺旋溝か眩けら扛に成形型の螺旋溝Ｖ（連
続的に巷きとり、ついで前記側（ｊトン硬化させること
′τ荷徴とする繊細強化グラスチック製中空断面形コイ
ルバネン連続的に製作する製造方法を要旨とするもので
あゐ０次ｖｃ本発す」オ実施例葡示しに図［１ｉ１に牛
、と」−さ詳細ｆ脱明する。不発明になるＦＲＰ製中窒
胆ｒ而形面イルバネ製造法ヶ示した第１凶において、可
撓性のあるチューブ体１才軸として補強繊維ｒ±１５°
〜±８０°の巻角度ヶもって反対方向に繰返し巻回して
なる紫線６會図２のようなコイル状となし、黙硬化性樹
脂〒百浸硬化せしめｋものである。第５図（グ累勝６袖
強濯維の配向状況ｒ７ｒ、シたものである。ここで可撓
性のあるチューブ体とじてに軟質塩化ビニルなど熱可塑
性樹脂やその他のｉｉＪ撓性材制御どη１用いら２’Ｌ
る０次に補強繊維材とじてにガラス繊維や炭素繊維ｒ初
めとする無機買繊維や南磯高弾性極細（たとえば米国ナ
ユホン社のＫｅｖｌａｒ■）なとが卑独又は組＠せて用
いら匙る。紫勝５を構成するチューブ体と補強繊維に結
台舌ぜる熱硬化性樹脂とじては不飽和ポリエステル位・
１脂、エポキシ樹脂、ンエノール樹脂やポリイミド側１
］ｉなどか使用条汁や要求％性ｆ（応じ選択使用さγし
心。
本発明ＶＣ係るＦＲＰ製中窒断囲形コイルバネの製造万
εとしては第１図ｆ（ボ１−ように張力Ｆン刀口えて真
直ぐに引き伸はさｒｔ’ｙｒナユーブ体１の軸方向［／
−Ｊｒ定の巻角度才もってチューブ体１の両側から同時
に樹脂液−ｒ含浸させた補強繊維２．２’に張力τかｖ
ｙｌがら巻回し累峠６となし、ひき続き螺旋状＆で溝ン
設けた成形型４の螺旋面内に連続的Ｃ巻きとす、＠きと
った状態で樹脂を硬化させたのち、成形型４τａｒ丁Ｃ
とに、より第２図のよ）ｎＦＲＰｌ−Ｐ窒師１間形コイ
ルバネが侍らノする。
εとしては第１図ｆ（ボ１−ように張力Ｆン刀口えて真
直ぐに引き伸はさｒｔ’ｙｒナユーブ体１の軸方向［／
−Ｊｒ定の巻角度才もってチューブ体１の両側から同時
に樹脂液−ｒ含浸させた補強繊維２．２’に張力τかｖ
ｙｌがら巻回し累峠６となし、ひき続き螺旋状＆で溝ン
設けた成形型４の螺旋面内に連続的Ｃ巻きとす、＠きと
った状態で樹脂を硬化させたのち、成形型４τａｒ丁Ｃ
とに、より第２図のよ）ｎＦＲＰｌ−Ｐ窒師１間形コイ
ルバネが侍らノする。
該チューブ体１についてに亥、１１５オ防ぐ目的で、予
め金楓芯森５才伸入し、同萌ｆ（和才）７状の物置（？
Ｕえは租い砂又は粒状の金楓やカラスなと）會光填する
０金椙芯線５と顆粒秋′勿餉の入ったチューブ体１ぼ補
強繊維２か巻か扛た累鯛６オ成形ｍ ａ Ｖｃ巻きとり
、樹脂ｒ硬化させたのち、チューブ体１Ｃ九填さｒして
いる仙＃７．状物負ンと９除きざらｒ金親芯藤葡引き抜
くＣとｆより中空形状ン維持することか出来る。
め金楓芯森５才伸入し、同萌ｆ（和才）７状の物置（？
Ｕえは租い砂又は粒状の金楓やカラスなと）會光填する
０金椙芯線５と顆粒秋′勿餉の入ったチューブ体１ぼ補
強繊維２か巻か扛た累鯛６オ成形ｍ ａ Ｖｃ巻きとり
、樹脂ｒ硬化させたのち、チューブ体１Ｃ九填さｒして
いる仙＃７．状物負ンと９除きざらｒ金親芯藤葡引き抜
くＣとｆより中空形状ン維持することか出来る。
なお第１図に分いては補強繊維２に成形型４オテユーブ
体１の方向を軸としてｕａｋするＣとによってチューブ
体１Ｖ？−巻きつけるとともＦ１＠１脂維の巻角度に成
形型４のｑｑ＋＋方］ｉＪの回転速度νｖｌとチューブ
体方回の回転速度ＷＯとの組合せで肌ｔｌｊＪ してい
るが不発明の王旨領越えないかさ゛り不実施例に限定σ
７するものＴ：はないＯ育ｋ、チューブ体に、補強繊維
Ｙ巷きつＶＪる１示や、側ｌＩ：’： ’ｌ：硬化する
際ｆ袈形ン生じない材賀であｌしば、必ｆ Ｌ ４．金
楓芯ｈメ５および顆粒状吻買τ用いなくてもよい。
体１の方向を軸としてｕａｋするＣとによってチューブ
体１Ｖ？−巻きつけるとともＦ１＠１脂維の巻角度に成
形型４のｑｑ＋＋方］ｉＪの回転速度νｖｌとチューブ
体方回の回転速度ＷＯとの組合せで肌ｔｌｊＪ してい
るが不発明の王旨領越えないかさ゛り不実施例に限定σ
７するものＴ：はないＯ育ｋ、チューブ体に、補強繊維
Ｙ巷きつＶＪる１示や、側ｌＩ：’： ’ｌ：硬化する
際ｆ袈形ン生じない材賀であｌしば、必ｆ Ｌ ４．金
楓芯ｈメ５および顆粒状吻買τ用いなくてもよい。
千りにｈ尤明より明らかなごとく不発１例にあってｉＪ
加力τ加えらγシッフチューブ体の肉骨ｊから同１梅Ｖ
（４ｉ１箇ネ低＃才巻きつｔブろＣとによりイ由弓蛍極
細のｒｌＩＣＩＩ」」角度か一匣ＶＣ物ｄ（〕するとと
もＶＣ４代＾イ１暑′・８率もＦＲＰとしての前件か最
大Ｗなろ７０％以上に埴する累腺が侍ら扛るる父、ＦＲ
Ｐ層にて仮構さｎた累脚はチューブ体に加力γ与λて成
形型の螺旋溝に＠きとり、硬化させる乙とり（より側屈
含有率か正婚ｒ制付ち２’した所望のコイル形状γ正＃
ＶＣ倚る０とか出来るとＩＴ−ｉＪ時番で連わ℃的に製
造することか可能となる。さらＶ（不発明ｒ（よ２−′
Ｌは、チューブ体に巷き刊ける補強極細弦爬とえは＋４
５吸で巻き付ける場合、＋４５度で巻きつける補強憧維
勤と−４５厩″７″巻きつり′る補強繊維量を同駕とて
ゐことも、又茄゛ｒ変えて巻くことも可能となる。した
かつてバネの受ける荷油の神斜Ｖ（よってｋとえは引分
に作Ｉルと圧縮何厘か均寺Ｖ（かかる揚台に＋４５吸と
一４５度ｒ同童ｒ（巻けはよい。圧＃Ｉ向＊しか受げｌ
い場名゛ｆ（に一方の袖′Ａ繊維垣を減ら丁Ｃとも用ｎ
ヒであるＯ 本発明ｆ用いら匙る補強積卸の形態としてはストランド
又にロービングあゐいはフィラメントｒチーズ状にしｋ
もぐＪ″Ｔ：あってもよく、樹脂に含浸する時ルｊ汀チ
ューブ体Ｖ（補強椀維ン巻回しなからｔあってもよ〈ｈ
又形振に巻きつりた佐であってもよいＱ′ｆたナユーン
゛捧に文−ｊ丁４ネ出強繊維の配向用１北は±４５°の
とき破も旨いゼん断弾性係叡盆有するコイルバネが狗ら
ｒＬるが不発明によｎは補強繊維の巻角度に自由ｒＣ笈
史することかｉｉｊ能である。しかしなから±１５°〜
士８０°の範囲を越える揚台ＶＣは南用なコイルバネｉ
ｌ″Ｉ侍ら２’Ｌ ７ｆｆｉい。また必倭ｆ（応しチュ
ーブ体の形状τかえ１こり、成形型の形状あるいは螺旋
性（１）形状に変えて異形のコイルバネに裏道すること
もできる。
加力τ加えらγシッフチューブ体の肉骨ｊから同１梅Ｖ
（４ｉ１箇ネ低＃才巻きつｔブろＣとによりイ由弓蛍極
細のｒｌＩＣＩＩ」」角度か一匣ＶＣ物ｄ（〕するとと
もＶＣ４代＾イ１暑′・８率もＦＲＰとしての前件か最
大Ｗなろ７０％以上に埴する累腺が侍ら扛るる父、ＦＲ
Ｐ層にて仮構さｎた累脚はチューブ体に加力γ与λて成
形型の螺旋溝に＠きとり、硬化させる乙とり（より側屈
含有率か正婚ｒ制付ち２’した所望のコイル形状γ正＃
ＶＣ倚る０とか出来るとＩＴ−ｉＪ時番で連わ℃的に製
造することか可能となる。さらＶ（不発明ｒ（よ２−′
Ｌは、チューブ体に巷き刊ける補強極細弦爬とえは＋４
５吸で巻き付ける場合、＋４５度で巻きつける補強憧維
勤と−４５厩″７″巻きつり′る補強繊維量を同駕とて
ゐことも、又茄゛ｒ変えて巻くことも可能となる。した
かつてバネの受ける荷油の神斜Ｖ（よってｋとえは引分
に作Ｉルと圧縮何厘か均寺Ｖ（かかる揚台に＋４５吸と
一４５度ｒ同童ｒ（巻けはよい。圧＃Ｉ向＊しか受げｌ
い場名゛ｆ（に一方の袖′Ａ繊維垣を減ら丁Ｃとも用ｎ
ヒであるＯ 本発明ｆ用いら匙る補強積卸の形態としてはストランド
又にロービングあゐいはフィラメントｒチーズ状にしｋ
もぐＪ″Ｔ：あってもよく、樹脂に含浸する時ルｊ汀チ
ューブ体Ｖ（補強椀維ン巻回しなからｔあってもよ〈ｈ
又形振に巻きつりた佐であってもよいＱ′ｆたナユーン
゛捧に文−ｊ丁４ネ出強繊維の配向用１北は±４５°の
とき破も旨いゼん断弾性係叡盆有するコイルバネが狗ら
ｒＬるが不発明によｎは補強繊維の巻角度に自由ｒＣ笈
史することかｉｉｊ能である。しかしなから±１５°〜
士８０°の範囲を越える揚台ＶＣは南用なコイルバネｉ
ｌ″Ｉ侍ら２’Ｌ ７ｆｆｉい。また必倭ｆ（応しチュ
ーブ体の形状τかえ１こり、成形型の形状あるいは螺旋
性（１）形状に変えて異形のコイルバネに裏道すること
もできる。
以よｈ発明したよりＶ（本発明のＦＲＰ製申仝即［面形
コイルバネは系鯨の艮す万１りに対する桶強繊帷か請に
一足角展娑もって配タリち九るどともＶ（稲強槍維含肩
率も市１くテることかできるので使米（１）鋼装および
繊維５虫化グオステンク表中央形コイルバネＶ（比較し
、ハネ翅叙ｒ同一と丁ｌＬはコイルバネの形状を略々向
−にすることができ中角は著しく低減することが可能と
なる。
コイルバネは系鯨の艮す万１りに対する桶強繊帷か請に
一足角展娑もって配タリち九るどともＶ（稲強槍維含肩
率も市１くテることかできるので使米（１）鋼装および
繊維５虫化グオステンク表中央形コイルバネＶ（比較し
、ハネ翅叙ｒ同一と丁ｌＬはコイルバネの形状を略々向
−にすることができ中角は著しく低減することが可能と
なる。
司伽性のチューブ体として、外径１２ｍｒｎおよび内径
１１ｍｎ１の軟負埴化ビニールナユープ体ｒ用い、該チ
ューブ体内Ｖ（１０メツシュ程度の粗い砂に↑め光填し
、さらに外径ｉ ＋ｎｍの軟鋼腺葡回転自任より成形型
筒で挿入する。チューブ体の一端を回転自任１／（取つ
け他端を外径７０ｍｍの鉄棒の外周ｆ牛径６ｍ１ｎの隣
底τ七し床ちが６１＋１１１１、ヒツチか３５ｍｍ１２
有する糎＆商ｒピンチ角が１１°姓なるよ５ＶＣ収け１
で成ル調の１斃Ｈ６ｖ＜第１図ＶＣ７Ｊくし１ｃより終
固定する。次にエボキノ切１１旨（ンエル化字製エピコ
ートω８２８）１００都に硬化剤として無水メチルハイ
ミック１汐（１」文化１戎埃？ｖＩＨＡＣ−ＰｑΩ）９
５都からなる液状樹脂ンま浸させた４ ６３０ Ｔｅｘ
リカラス繊維ロービング（Ａ′士ファイバークラス付製
ＦＥＰ１０２５）？チューブ体の両０１１ツカ・ら片側
性６０本つつチューブ体Ｖ（ＩＡ４足しチュー７体に−
４ｋｇ、ロービングＶＣｉグ１ｋｇ／本の張力葡かけな
がらｊ成形型Ｑｉ芯森方向の回転速度Ｗｏと軸万回の回
転速ｊ辻Ｗ１の比ｒＷｏ／ｗＩ＝６．５として、）段形
４νに巻ぎとった咬切断し、索勝末Ｍｉｇ ＠ｌ〒しく
ボする。敢ノｌ多型に巷きついに状態の索ｍｌン１５０
℃で４時間刀１〕熱映化させ冷肩Ｊ候腑１脂して、繊維
がチューブ体Ｗ対し±４５°の目己向角度γイｊする系
へのりｔ伜訃よひ内径がそｒＬ）Ｃ１１，１４，５ｍｍ
２よひ１’ ２ ｎｕｎ、コイル径８５ｍｍ、 ピッ
チ角１１°ン肩する中全ゆｒ１用形コイルバネｒ得た。
１１ｍｎ１の軟負埴化ビニールナユープ体ｒ用い、該チ
ューブ体内Ｖ（１０メツシュ程度の粗い砂に↑め光填し
、さらに外径ｉ ＋ｎｍの軟鋼腺葡回転自任より成形型
筒で挿入する。チューブ体の一端を回転自任１／（取つ
け他端を外径７０ｍｍの鉄棒の外周ｆ牛径６ｍ１ｎの隣
底τ七し床ちが６１＋１１１１、ヒツチか３５ｍｍ１２
有する糎＆商ｒピンチ角が１１°姓なるよ５ＶＣ収け１
で成ル調の１斃Ｈ６ｖ＜第１図ＶＣ７Ｊくし１ｃより終
固定する。次にエボキノ切１１旨（ンエル化字製エピコ
ートω８２８）１００都に硬化剤として無水メチルハイ
ミック１汐（１」文化１戎埃？ｖＩＨＡＣ−ＰｑΩ）９
５都からなる液状樹脂ンま浸させた４ ６３０ Ｔｅｘ
リカラス繊維ロービング（Ａ′士ファイバークラス付製
ＦＥＰ１０２５）？チューブ体の両０１１ツカ・ら片側
性６０本つつチューブ体Ｖ（ＩＡ４足しチュー７体に−
４ｋｇ、ロービングＶＣｉグ１ｋｇ／本の張力葡かけな
がらｊ成形型Ｑｉ芯森方向の回転速度Ｗｏと軸万回の回
転速ｊ辻Ｗ１の比ｒＷｏ／ｗＩ＝６．５として、）段形
４νに巻ぎとった咬切断し、索勝末Ｍｉｇ ＠ｌ〒しく
ボする。敢ノｌ多型に巷きついに状態の索ｍｌン１５０
℃で４時間刀１〕熱映化させ冷肩Ｊ候腑１脂して、繊維
がチューブ体Ｗ対し±４５°の目己向角度γイｊする系
へのりｔ伜訃よひ内径がそｒＬ）Ｃ１１，１４，５ｍｍ
２よひ１’ ２ ｎｕｎ、コイル径８５ｍｍ、 ピッ
チ角１１°ン肩する中全ゆｒ１用形コイルバネｒ得た。
このコイルバネオ高芒１９０ｍｍば切断したものに態量
１］、８ｋｇ、繊維体極言南率７０％、バネ定畝ｋ ＝
６ Ｋｇ ／ ｍｎ呟廟してぃπＯ削紀夾Ｍ！２？１
Ｉｔｉｌｉ１１１１製およびＦＲＰ製中夾〃［凹形コイ
ルバネと比較する。堆石的＋７ｉ’ ｆＪ鏑のせんＭ「
弾性係ｉ’ｌ ’ｃ ソリλｉｄ８５００ｋｇ／ｎ＋ｎ
ｒ’Ｆ ＲＰの比里（γＦ）−ｚ２．ｏ、癩の比＊（ｒ
ｓ） ｒ ７．８とすると、１町−バ不足叡τ廟する鋼
製中央コイルバネの皇旬”τＷｓＦ’ＲＰ製中央コイル
バ坏の庫、ＳτｗＦおよびに’ ＲＰ袈中空コイルバネ
の連星τＷｏ とし）中央コイルバイの累餓ｅ！＝τ
鋼製ｄｓ、ＦＲＰ装ｄ、、＝−＝よひｐＲｐｔｑ中壁コ
イルバネの外径ンｄｏ、ｓ、１０．ひ内径ンｄ！ とす
ると、（１）式ｆおいて変数〔ｄ及びＧであり か侍らｌ−Ｌろ。−１＊、ｓ ＦＲＰ製中来コイルバイ
、および中壁コイルバネ「おいて％笈耘Ｗ、Ｄ ｄｙ
ｄ’０およびｄｉ のみでありｓ ｄ、＝ｄｉとす
ると（７Ｊ式よりＷｏ ／ Ｗｙ ”” ０．５４ Ｔ
：ｈす、爆らｖ（（８）式より、となる。
１］、８ｋｇ、繊維体極言南率７０％、バネ定畝ｋ ＝
６ Ｋｇ ／ ｍｎ呟廟してぃπＯ削紀夾Ｍ！２？１
Ｉｔｉｌｉ１１１１製およびＦＲＰ製中夾〃［凹形コイ
ルバネと比較する。堆石的＋７ｉ’ ｆＪ鏑のせんＭ「
弾性係ｉ’ｌ ’ｃ ソリλｉｄ８５００ｋｇ／ｎ＋ｎ
ｒ’Ｆ ＲＰの比里（γＦ）−ｚ２．ｏ、癩の比＊（ｒ
ｓ） ｒ ７．８とすると、１町−バ不足叡τ廟する鋼
製中央コイルバネの皇旬”τＷｓＦ’ＲＰ製中央コイル
バ坏の庫、ＳτｗＦおよびに’ ＲＰ袈中空コイルバネ
の連星τＷｏ とし）中央コイルバイの累餓ｅ！＝τ
鋼製ｄｓ、ＦＲＰ装ｄ、、＝−＝よひｐＲｐｔｑ中壁コ
イルバネの外径ンｄｏ、ｓ、１０．ひ内径ンｄ！ とす
ると、（１）式ｆおいて変数〔ｄ及びＧであり か侍らｌ−Ｌろ。−１＊、ｓ ＦＲＰ製中来コイルバイ
、および中壁コイルバネ「おいて％笈耘Ｗ、Ｄ ｄｙ
ｄ’０およびｄｉ のみでありｓ ｄ、＝ｄｉとす
ると（７Ｊ式よりＷｏ ／ Ｗｙ ”” ０．５４ Ｔ
：ｈす、爆らｖ（（８）式より、となる。
火施例において奸ｌｊ製中央コイルバネ（ｆｈ上〔２ｋ
ｇ）と凹−バネ定数としたとさ、ＦＲＰ製中列コイルバ
ネにゴＩ童１．６５ｋｇであり、Ｆ ＲＰ製→」債コイ
ルバネの川Ｖげ０．７ ’５ ｋｇ（、Ｏハイ・が伶ら
れることＫ ’ｆｌ ｔ；坤論埴とｅよは一枚する輌め
て明ユ都化式７したコイルバネｒ倚るＣとかでさ１で。
ｇ）と凹−バネ定数としたとさ、ＦＲＰ製中列コイルバ
ネにゴＩ童１．６５ｋｇであり、Ｆ ＲＰ製→」債コイ
ルバネの川Ｖげ０．７ ’５ ｋｇ（、Ｏハイ・が伶ら
れることＫ ’ｆｌ ｔ；坤論埴とｅよは一枚する輌め
て明ユ都化式７したコイルバネｒ倚るＣとかでさ１で。
１に、ネ１ｔ１５虫繊維ＱＪ印〕向角匿及び濾和言勺率
の影ｉｒみるｋめに１己向角度±１０°、±４５°；±
６０°とし、繊ｋｆ、詮ｆｉ′率ン変化ちせ女とき＆。
の影ｉｒみるｋめに１己向角度±１０°、±４５°；±
６０°とし、繊ｋｆ、詮ｆｉ′率ン変化ちせ女とき＆。
ぜん断弾性係数Ｇケ第５凶ｒ（丁子０配回角吸士４５°
を繊維含有率が入さい程Ｇか入きいＣとに明らかＴ：あ
る。
を繊維含有率が入さい程Ｇか入きいＣとに明らかＴ：あ
る。
４、図■の間阜ｌ祝明
図１ｆｆ１はいＪ′２″Ｌも本発明の実用例ｔボ丁もの
で第１凶にコイルバネの製造過程ン示す概念図、第２図
にコイルバネの慣ｊ間図、第５図に索勝のＷ、維配向状
態を丁子一部側聞図、第４図に袖頻撞維の配向角度ｉら
ｏｖｃ宮令率とせん断弾性係敬の関係〒示す巌ン１であ
る。
で第１凶にコイルバネの製造過程ン示す概念図、第２図
にコイルバネの慣ｊ間図、第５図に索勝のＷ、維配向状
態を丁子一部側聞図、第４図に袖頻撞維の配向角度ｉら
ｏｖｃ宮令率とせん断弾性係敬の関係〒示す巌ン１であ
る。
付葛の眺明
１ チューブ体 ２ 補強繊維
６ 紫勝 ４ 成形型
５ 、Ｓ釉１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 可撓性を有するチューブ体と、該チューブ体の軸
方向に±１５°〜±８０°の巻角度γもって同時にフィ
ラメントソインテンク式ｆた補強Ｍ、維泗と、前記チュ
ーブ体と袖強繊絹ン結合する熱硬化性樹脂マトリクスか
らなることン特徴とする繊維強化ゲラステック製中空断
■形コイルバネ。 ２、チューブ体の外周に、熱硬化性樹脂ｒ＠反した補強
繊維ｋｓ角ｉＪ虻チューブ体の軸方向に±１．５°〜８
０°の巻角度ｒもってチューブ体の両１１１１１から同
ｌＩｆ［フィラメントフインデングして製した紮勝γ、
螺旋何か設げらオーＬ ｆｒル又形ルの螺旋溝に連続的
に巻さと９、つい′Ｔ：前記樹脂２硬化はぜることを特
徴とする繊維強化ゲラステック製中空断面形コイルバネ
σＩＱ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 true JPS59144837A (ja) | 1984-08-20 |
| JPH0258493B2 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) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63176836A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-21 | Miura Seisakusho:Kk | プラスチツク製コイルばね |
| US4773633A (en) * | 1985-02-21 | 1988-09-27 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. | Helical spring and process for producing it |
| EP0376321A2 (de) * | 1988-12-29 | 1990-07-04 | Ems-Inventa Ag | Rohrwendeln und Verfahren zu deren Herstellung |
| US5061338A (en) * | 1989-02-02 | 1991-10-29 | Institut Francais Du Petrole | Device for manufacturing curved strips including a barrel cam for discontinuous displacement of the curved strips |
| US5098493A (en) * | 1986-11-10 | 1992-03-24 | Tayco Developments, Inc. | Method of fabricating springs formed of rope pressure-saturated or impregnated with binder |
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| WO1996014519A1 (en) * | 1994-11-07 | 1996-05-17 | Mark Francis Folsom | Fiber-reinforced plastic springs |
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| KR100954958B1 (ko) | 2007-05-04 | 2010-04-23 | 송홍준 | 특 고압 전력선 보유지지용 데드 엔드 홀더의 제조방법 |
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| CN109073020A (zh) * | 2016-03-23 | 2018-12-21 | 日本发条株式会社 | 螺旋弹簧 |
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Citations (1)
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-
1983
- 1983-02-03 JP JP1648483A patent/JPS59144837A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0258493B2 (ja) | 1990-12-07 |
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