JPS5929829A - 繊維強化プラスチツク製板バネ - Google Patents
繊維強化プラスチツク製板バネInfo
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- JPS5929829A JPS5929829A JP13960082A JP13960082A JPS5929829A JP S5929829 A JPS5929829 A JP S5929829A JP 13960082 A JP13960082 A JP 13960082A JP 13960082 A JP13960082 A JP 13960082A JP S5929829 A JPS5929829 A JP S5929829A
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- JP
- Japan
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- leaf spring
- dimensional fabric
- fiber
- roving
- length direction
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/564—Winding and joining, e.g. winding spirally for making non-tubular articles
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/774—Springs
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、三次元織物とロービング群とを補強材として
使用した繊維強化プラスチツク製板バネに関するもので
あり、引張強さ等の長さ方向の強度が犬であると共に、
板バネ厚さ方向のクラックの発生や層間剪断破壊等を生
ずることがなく、所謂剪断強度が大きく、製作が比較的
容易である繊維強化プラスチツク製板バネを提供するこ
とを目的としている。
使用した繊維強化プラスチツク製板バネに関するもので
あり、引張強さ等の長さ方向の強度が犬であると共に、
板バネ厚さ方向のクラックの発生や層間剪断破壊等を生
ずることがなく、所謂剪断強度が大きく、製作が比較的
容易である繊維強化プラスチツク製板バネを提供するこ
とを目的としている。
この種の繊維強化プラスチツク製板バネは、引張強さ等
の長さ方向の強度が高いことが一般的に要求されている
ため、従来は、ガラス繊維。
の長さ方向の強度が高いことが一般的に要求されている
ため、従来は、ガラス繊維。
炭素繊維、アラミツド繊維等を一方向に引き揃えたロー
ビングを、板バネの長さ方向に配置して強化繊維とし、
プラスチックマトリックスに含浸させ、硬化させたとこ
ろの、所謂一方向強化構造のものとされている。
ビングを、板バネの長さ方向に配置して強化繊維とし、
プラスチックマトリックスに含浸させ、硬化させたとこ
ろの、所謂一方向強化構造のものとされている。
このように、板バネの長さ方向に強化繊維をｔ＼配装し
た一方向強化構造の板バネ（Ａ）は、第１図に示される
ように、強化繊維の方向（Ｂ）と平行な荷重（Ｐ）が負
荷された場合に、次のような欠点を生ずる。
た一方向強化構造の板バネ（Ａ）は、第１図に示される
ように、強化繊維の方向（Ｂ）と平行な荷重（Ｐ）が負
荷された場合に、次のような欠点を生ずる。
即ち、欠点の第１は、比較的小さな荷重で、また荷重が
繰返し荷重の場合は、少ない繰返数で、強化繊維方向（
Ｂ）に沿って厚さくＤ）方向に、クラック（Ｃ）が深く
入りやすいことである。
繰返し荷重の場合は、少ない繰返数で、強化繊維方向（
Ｂ）に沿って厚さくＤ）方向に、クラック（Ｃ）が深く
入りやすいことである。
第λの欠点は、第２図に示されるように、板バネ（Ａ）
の厚さくＤ）方向において、中立軸（０−０）の部位を
最大とする剪断応力Ｃｆ）が発生し、スパンが短かい場
合、特に強化繊維の方向（Ｂ）に沿う層間剪断破壊即ち
層間剥離現象を生ずることである。
の厚さくＤ）方向において、中立軸（０−０）の部位を
最大とする剪断応力Ｃｆ）が発生し、スパンが短かい場
合、特に強化繊維の方向（Ｂ）に沿う層間剪断破壊即ち
層間剥離現象を生ずることである。
上述の第７の欠点を除くだめ従来採用されている第１の
手段は、チョップトストランドマットやコンティニュア
スストランドマット等のλ次元無方向材制を多層に重ね
て、前述の一方向強化構造の強化繊維と併用するもので
あり、第コの手段は、ロービングクロス等の２次元直交
異方性材料を多層に重ねて、前述の一方向強化構造の強
化繊維と併用するものである。
手段は、チョップトストランドマットやコンティニュア
スストランドマット等のλ次元無方向材制を多層に重ね
て、前述の一方向強化構造の強化繊維と併用するもので
あり、第コの手段は、ロービングクロス等の２次元直交
異方性材料を多層に重ねて、前述の一方向強化構造の強
化繊維と併用するものである。
上述の併用に際しては、第Ω図に示す剪断応力（ｆ）の
分布の面から、第３図に示すように、Ω次元無方向配向
材料層或はノ次元直交異方性材料層（Ｅ）の上下に一方
向強化構造の強化繊維層（Ｆ）、（Ｇ）を配置する構造
が採用されている。
分布の面から、第３図に示すように、Ω次元無方向配向
材料層或はノ次元直交異方性材料層（Ｅ）の上下に一方
向強化構造の強化繊維層（Ｆ）、（Ｇ）を配置する構造
が採用されている。
そして、第３図に示される構造とすると、前述の第１図
に示される第１の欠点たるクラック（Ｃ）は、強化繊維
層（Ｆ）または（Ｇ）とΩ次元無方向配向材料或はユ次
元直交異方性材料層（Ｅ）との界面で停まり、前記材料
層（Ｅ＞内には進行しないが、なお、該材料層（Ｅ）が
多層に重ねられたものであるため、該材料層（Ｅ）内で
の層間剪断破壊の危険が存し、往々にして層間剪断破壊
を生じている。
に示される第１の欠点たるクラック（Ｃ）は、強化繊維
層（Ｆ）または（Ｇ）とΩ次元無方向配向材料或はユ次
元直交異方性材料層（Ｅ）との界面で停まり、前記材料
層（Ｅ＞内には進行しないが、なお、該材料層（Ｅ）が
多層に重ねられたものであるため、該材料層（Ｅ）内で
の層間剪断破壊の危険が存し、往々にして層間剪断破壊
を生じている。
他方、第３図に示す構造の従来の繊維強化シラスチック
製板バネの製造方法としてはプレス成形手段と、フィラ
メントワインディング成形手段と、ゾルフォーミング成
形手段とがある。
製板バネの製造方法としてはプレス成形手段と、フィラ
メントワインディング成形手段と、ゾルフォーミング成
形手段とがある。
そして、板バネの形状が長さ方向において一定であると
すると、プレス成形手段では、一方向強化構造の強化繊
維層（Ｇ）を形成するところの、板バネ長さ方向に引き
揃えられたガラス繊維のロービング等にプラスチックマ
トリックスを含浸させたもめ、或はこれをプリプレグ状
態としたものをプレス金型内にセラＩ・シ、その上に、
Ω次元無方向配向材料層かユ次元直交異方性材料層（Ｅ
）にプラスチックマトリックスを含浸させたものを積層
し、更にその上に、一方向強化構造の強化繊維層（Ｆ）
にプラスチックマトリックスを含浸させたものを積層し
、金型を閉じ、加圧、加熱して成形している。この手段
は、加工工数が多く、製品単価が高くなる欠点を有して
いる。
すると、プレス成形手段では、一方向強化構造の強化繊
維層（Ｇ）を形成するところの、板バネ長さ方向に引き
揃えられたガラス繊維のロービング等にプラスチックマ
トリックスを含浸させたもめ、或はこれをプリプレグ状
態としたものをプレス金型内にセラＩ・シ、その上に、
Ω次元無方向配向材料層かユ次元直交異方性材料層（Ｅ
）にプラスチックマトリックスを含浸させたものを積層
し、更にその上に、一方向強化構造の強化繊維層（Ｆ）
にプラスチックマトリックスを含浸させたものを積層し
、金型を閉じ、加圧、加熱して成形している。この手段
は、加工工数が多く、製品単価が高くなる欠点を有して
いる。
丑だ、前記板バネのフィラメントワインディング成形手
段では、第７図に示されるように、一方向強化構造の強
化繊維層（Ｈ）を形成するガラス繊維のロービング等に
プラスチックマトリックスを含浸させたものと、Ω次元
無方向配向材料層かｄ次元直交異方性材料層（１）にプ
ラスチックマトリックスを含浸させたものを同時に供給
し、マンドレル上に複数回巻回するものであり、第７図
に示されるような積層構造となり、連続的成形であるた
め加工工数は少なくなり、そして前記板バネのゾルフォ
ーミング成形手段では、成形工程上の問題は無いが、得
られる製品が層間剪断破壊の面で好ましくない。
段では、第７図に示されるように、一方向強化構造の強
化繊維層（Ｈ）を形成するガラス繊維のロービング等に
プラスチックマトリックスを含浸させたものと、Ω次元
無方向配向材料層かｄ次元直交異方性材料層（１）にプ
ラスチックマトリックスを含浸させたものを同時に供給
し、マンドレル上に複数回巻回するものであり、第７図
に示されるような積層構造となり、連続的成形であるた
め加工工数は少なくなり、そして前記板バネのゾルフォ
ーミング成形手段では、成形工程上の問題は無いが、得
られる製品が層間剪断破壊の面で好ましくない。
他方、板バネの形状が長さ方向において連続的に変化し
ている場合には、Ω次元無方向配向材料層或はａ次元直
交異方性材料層を、予め板バネの形状の変化に合致する
よう裁断しておき、成形工程に付されるものである。
ている場合には、Ω次元無方向配向材料層或はａ次元直
交異方性材料層を、予め板バネの形状の変化に合致する
よう裁断しておき、成形工程に付されるものである。
そして、プレス成形手段では、前述せるところと同様の
欠点を有するが、フィラメントワインディング成形手段
とプレフォーミング成形手段どでは、上述の予め裁断さ
れた二次元無方向配向材料層或はａ次元直交異方性材料
の供給位置が厳密に正確に管理されないと成形不能とな
るため、製造工程の困難性が、板バネの形状不変の場合
よりも一段と増加するものである。
欠点を有するが、フィラメントワインディング成形手段
とプレフォーミング成形手段どでは、上述の予め裁断さ
れた二次元無方向配向材料層或はａ次元直交異方性材料
の供給位置が厳密に正確に管理されないと成形不能とな
るため、製造工程の困難性が、板バネの形状不変の場合
よりも一段と増加するものである。
しかも、得られる製品については、なお、依然として層
間剪断破壊を生じやすい欠点を有しているものである。
間剪断破壊を生じやすい欠点を有しているものである。
本発明は、特許請求の範囲に記載する構成とすることに
より、長さ方向の強度も所謂剪断強度も共に大であシ、
製作も比較的容易であり、長さ方向と直交する断面積が
一定で、幅と厚さとが連続的に変化する形状の繊維強化
プラスチツク製板バネを得たものである。
より、長さ方向の強度も所謂剪断強度も共に大であシ、
製作も比較的容易であり、長さ方向と直交する断面積が
一定で、幅と厚さとが連続的に変化する形状の繊維強化
プラスチツク製板バネを得たものである。
以下、図示例についてその構成を説明する。
本発明においては、既述の二次元無方向配向材料或はユ
次元直交異方性材料に代えて３次元織物を利用した点に
特徴を有している。
次元直交異方性材料に代えて３次元織物を利用した点に
特徴を有している。
本発明で利用する３次元織物は、米国特許第’１３／１
２乙／号明細書に明示されて公知となっている織物であ
り、製織パターンの選択により３次元方向への変形の自
由度が著しく大きい織物とすることができるものである
。本発明では、米国特許第り３／、！、、ｌＡ／号明細
書に示される３次元織物の製織パターンを、幅方向ピッ
チ×厚さ方向ピッチ×長さ方向ピッチが／×／×３乃至
／×／×７０の範囲のものとし好ましくは／×／×３に
選定して織成したものを用いる。か＼る製織パターンと
すると、得られた３次元織物は、３次元方向への形態の
変化の自由度が著しく犬きくなるものである。
２乙／号明細書に明示されて公知となっている織物であ
り、製織パターンの選択により３次元方向への変形の自
由度が著しく大きい織物とすることができるものである
。本発明では、米国特許第り３／、！、、ｌＡ／号明細
書に示される３次元織物の製織パターンを、幅方向ピッ
チ×厚さ方向ピッチ×長さ方向ピッチが／×／×３乃至
／×／×７０の範囲のものとし好ましくは／×／×３に
選定して織成したものを用いる。か＼る製織パターンと
すると、得られた３次元織物は、３次元方向への形態の
変化の自由度が著しく犬きくなるものである。
第Ｓ図は、２３．Ｓμのガラス長繊維がｔｔｏｏ。
本集束されて形成されたロービング（Ｙ）を６２本使用
し、米国特許第’１３／２２乙／号の方法に従い、各ロ
ービング（Ｙ）が、第Ｓ図においてａ−＋ｂ−＋Ｃ→ｄ
〜の製繊動作を行なうごとに７回梳く動作を施し、梳く
ピンチを５ Ｑ ｍｍとし、紙面上方へ織り」二げる際
のロービング（Ｙ）の運動軌跡を示しているが、第Ｓ図
に示されるＳターンで織成された３次元織物の幅方向ピ
ッチ×厚さ方向ピッチ×長さ方向ピッチは／：／Ｓとな
るものである。
し、米国特許第’１３／２２乙／号の方法に従い、各ロ
ービング（Ｙ）が、第Ｓ図においてａ−＋ｂ−＋Ｃ→ｄ
〜の製繊動作を行なうごとに７回梳く動作を施し、梳く
ピンチを５ Ｑ ｍｍとし、紙面上方へ織り」二げる際
のロービング（Ｙ）の運動軌跡を示しているが、第Ｓ図
に示されるＳターンで織成された３次元織物の幅方向ピ
ッチ×厚さ方向ピッチ×長さ方向ピッチは／：／Ｓとな
るものである。
本発明に係る板バネにおいては、」二連の３次元織物の
表裏両面に、板バネの長さ方向に連続するロービング群
が配置され、このロービング群によって同じく板バネ長
さ方向に連続する３次元織物がサンドインチ状に挾持さ
れた構造で強化繊維が構成されている。
表裏両面に、板バネの長さ方向に連続するロービング群
が配置され、このロービング群によって同じく板バネ長
さ方向に連続する３次元織物がサンドインチ状に挾持さ
れた構造で強化繊維が構成されている。
そして、この強化繊維を構成する表裏の各ロービング群
と３次元織物とは、フ０ラスチックマトリックスで一体
に結合されて、第４図に示す如き一つの結合体たる板バ
ネ１を構成している。
と３次元織物とは、フ０ラスチックマトリックスで一体
に結合されて、第４図に示す如き一つの結合体たる板バ
ネ１を構成している。
第４図に示す実施例においては、表裏の、両外層２，３
が、それぞれ、板バネ１の長さ方向（ｔ−ｔ）に連続す
る。２３．３μのガラス長繊維ｔｔ、ｏ ｏ ｏ本より
なるロービング９０本よりなるロービング群で構成され
てお９両外層２，３で挾されている中間層４が第Ｓ図に
ついて説明したところの、板バネ１の長さ方向（１−１
）に連続する２３．５μのガラス長繊維ｔｔ、ｏ ｏ
ｏ本よりなるロービング６２本を使用した３次元織物で
構成されている。
が、それぞれ、板バネ１の長さ方向（ｔ−ｔ）に連続す
る。２３．３μのガラス長繊維ｔｔ、ｏ ｏ ｏ本より
なるロービング９０本よりなるロービング群で構成され
てお９両外層２，３で挾されている中間層４が第Ｓ図に
ついて説明したところの、板バネ１の長さ方向（１−１
）に連続する２３．５μのガラス長繊維ｔｔ、ｏ ｏ
ｏ本よりなるロービング６２本を使用した３次元織物で
構成されている。
そして、前記各ロービング群と３次元織物とは、板バネ
１の長さ方向（ｔ−ｔ’）と直交する何れの位置（Ｊ）
、（Ｋ）、（Ｌ）の断面においてもその断面積（Ｓ、）
、 （Ｓ２） 、 （Ｓ３）がそれぞれにおいて一定
とされていると共に、板バネ１自体は、その長さ方向（
２−１）と直交する断面（Ｓ ）ｉｆｆ常に一定で、幅
（Ｗ）と厚さくＶ）とが連続的に変化する形状ときれて
いる。
１の長さ方向（ｔ−ｔ’）と直交する何れの位置（Ｊ）
、（Ｋ）、（Ｌ）の断面においてもその断面積（Ｓ、）
、 （Ｓ２） 、 （Ｓ３）がそれぞれにおいて一定
とされていると共に、板バネ１自体は、その長さ方向（
２−１）と直交する断面（Ｓ ）ｉｆｆ常に一定で、幅
（Ｗ）と厚さくＶ）とが連続的に変化する形状ときれて
いる。
上述の如き構造の板バネ１は、第７図乃至第１／図に示
されている装置によって連続した形状に成形され、単品
に切断されるものである。
されている装置によって連続した形状に成形され、単品
に切断されるものである。
第７図において、ガラス繊維ロービ／グケーク５，６か
ら引き出されたガラス長繊維のｏ −ピング群７，８は
、前述の表側の外層２と裏側の外層３とを形成するもの
であり、巻装ロール９から引き出された３次元織物１０
は、前述の中間層４を形成するものである。
ら引き出されたガラス長繊維のｏ −ピング群７，８は
、前述の表側の外層２と裏側の外層３とを形成するもの
であり、巻装ロール９から引き出された３次元織物１０
は、前述の中間層４を形成するものである。
このロービング群７，８と３次元織物１０とは、ガイド
１１，１２．１３群を経てプラスチックマ） ｌ）ツク
ス１４の含浸槽１５内に導入され、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチックマトリックス１４
を含浸させられる。
１１，１２．１３群を経てプラスチックマ） ｌ）ツク
ス１４の含浸槽１５内に導入され、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチックマトリックス１４
を含浸させられる。
その後、ロービング群７，８と３次元織物１０とは、ダ
イス１６，１７．１８によって余剰なプラスチックマト
リックス１４を除去され、更にダイス１９によって、後
述する凹窒の最大高さに略一致する形状に予備成形され
て基材２０とされたのち、導入ガイド２１によって、後
述するように成形されつ＼回転体２２の周面に凹設され
ている無限の凹窒２３内に導入される。
イス１６，１７．１８によって余剰なプラスチックマト
リックス１４を除去され、更にダイス１９によって、後
述する凹窒の最大高さに略一致する形状に予備成形され
て基材２０とされたのち、導入ガイド２１によって、後
述するように成形されつ＼回転体２２の周面に凹設され
ている無限の凹窒２３内に導入される。
回転体２２は、基材２０を略接線方向から凹窒２３内へ
巻き込みうるよう矢印（Ｚ）方向に連続回転させられて
いる。
巻き込みうるよう矢印（Ｚ）方向に連続回転させられて
いる。
回転体２２の周面に無限に凹設されている回章２３は、
回転体２２の回転軸２４心塾を通る縦断面の断面積が、
全周面のどの位置においても同一とされ、かつ第７０図
、第１／図に示されるように高さくＭ）、（Ｍ）と深さ
くＮ）、（Ｎ）とが連続的に変化させられておシ、成形
しようとする細長形状の板バネ１の単体を複数個連続さ
せた繰り返し形状とされている。
回転体２２の回転軸２４心塾を通る縦断面の断面積が、
全周面のどの位置においても同一とされ、かつ第７０図
、第１／図に示されるように高さくＭ）、（Ｍ）と深さ
くＮ）、（Ｎ）とが連続的に変化させられておシ、成形
しようとする細長形状の板バネ１の単体を複数個連続さ
せた繰り返し形状とされている。
回転体２２の外周面には、回章２３に臨み、導入ガイド
２１の付設位置から、基材２０に含浸されているプラス
チックマトリックスが硬化きれるまでの区間に亘って、
回章２３の外側面を規定する押圧シュー２５が配設され
ている。
２１の付設位置から、基材２０に含浸されているプラス
チックマトリックスが硬化きれるまでの区間に亘って、
回章２３の外側面を規定する押圧シュー２５が配設され
ている。
前述の導入がイド２１は、第ｇ図、第７０図。
第１／図に示されるように、図示を省略しだ機枠に固定
された基板２６に縮設されたバネ２７を介して縦杆２８
が常時基板２６から進出する方向の勢力を付勢されて取
り付けられており、該縦杆２８の上下には、横杆２９，
３０が、それぞれ上下方向に摺動自在に、互に平行に同
一方向に延設されており、両横杆２９，３０間には、バ
ネ３１が縮設され、横杆２９，３０が常に相反する上下
方向へ離間するよう付勢されている。
された基板２６に縮設されたバネ２７を介して縦杆２８
が常時基板２６から進出する方向の勢力を付勢されて取
り付けられており、該縦杆２８の上下には、横杆２９，
３０が、それぞれ上下方向に摺動自在に、互に平行に同
一方向に延設されており、両横杆２９，３０間には、バ
ネ３１が縮設され、横杆２９，３０が常に相反する上下
方向へ離間するよう付勢されている。
上述の横杆２９，３０は、凹窒２３内へ導入される基材
２０を上下から挾むよう横切り、その先端３２．３３が
凹窒２３内へ挿入され、回章２３の上下の端壁３４，３
５に当接させられている。この当接は、バネ３１の弾性
に基く弾接であり、両横杆２９，３０は、縦杆２８に対
して上下に摺動自在であるため、回転体２２の矢印（Ｚ
）方向への回転に伴ない、両横杆２９゜３０は回章２３
の高さくＭ） 、 （Ｍ）の変化に追随して上下に移動
し、基材２０を圧縮したり、解放したりする。
２０を上下から挾むよう横切り、その先端３２．３３が
凹窒２３内へ挿入され、回章２３の上下の端壁３４，３
５に当接させられている。この当接は、バネ３１の弾性
に基く弾接であり、両横杆２９，３０は、縦杆２８に対
して上下に摺動自在であるため、回転体２２の矢印（Ｚ
）方向への回転に伴ない、両横杆２９゜３０は回章２３
の高さくＭ） 、 （Ｍ）の変化に追随して上下に移動
し、基材２０を圧縮したり、解放したりする。
即ち、横杆２９，３０の上下の移動により、基材２０は
、凹窒２３へ導入される直前に、その高さを、第７０図
の状態から第１／図の状態に押圧されて変形したり、或
は復元弾性により、第１／図の状態から第１θ図の状態
に変形したりしつつ該基材２０の全量が円滑に四案２３
内に導入される。
、凹窒２３へ導入される直前に、その高さを、第７０図
の状態から第１／図の状態に押圧されて変形したり、或
は復元弾性により、第１／図の状態から第１θ図の状態
に変形したりしつつ該基材２０の全量が円滑に四案２３
内に導入される。
以上の作用において、ロービング群７，８は、長さ方向
に連続している以外の拘束を全く有していないし、３次
元織物も、第Ｓ図について説明した如き製織パターンと
するときには、３次元方向への形態の変化の自由度が著
しく大きいので、横杆２９，３０による前述の案内に追
随しうる。
に連続している以外の拘束を全く有していないし、３次
元織物も、第Ｓ図について説明した如き製織パターンと
するときには、３次元方向への形態の変化の自由度が著
しく大きいので、横杆２９，３０による前述の案内に追
随しうる。
本発明に係る板バネ１は、上述の装置１手段によって成
形され′だものを、単位長さに切断して形成されるもの
である。
形され′だものを、単位長さに切断して形成されるもの
である。
そして、表裏の内外層２，３を２３．５μのガラス長繊
維ｅ、ｏ ｏ ｏ本よりなるロービング９０本で構成し
、中間層４を前記ロービング乙ス本を使用し、米国特許
第１１３／２２ろ７号明細書に示される手段により、幅
方向ピッチ 厚さ方向ぎツチ 長さ方向ピッチが／、／
Ｓとなる製織パターンで織成した３次元織物で構成し
、プラスチックマトリックスとしてビニル エステル樹
脂を用いて、第７図乃至第１／図に示される装置により
厚さ／２．３ｍｌ＋１．幅乙Ｑ ｍｍの部分から、厚さ
３Ｑｍｍ、幅、：１３ｍｍの部分に順次変形させ、再び
厚さ／ 、２．５ ｍｍ 、幅ろＯＩＩＩｍの部分に順
次変形させて板バネを形成した際における、厚さ／ ；
ｂ、ｋ ｍｍ 、幅１．Ｑｍｍの部分の強さは、次表Ａ
欄に示すごとくであり、他方、同一形状の板ノくネを２
３．５μのガラス長繊維ｔｔ、ｏ ｏ ｏ本よりなるロ
ービング２／１２本を、板バネ長さ方向に引き揃え、同
一のプラスチックマトリックスにより成形した際におけ
る厚さ／ 、２．５ ｍｍ 、幅ろＱ ｍｒｎの部分の
強さは次表Ｂ欄に示すごとくであった。
維ｅ、ｏ ｏ ｏ本よりなるロービング９０本で構成し
、中間層４を前記ロービング乙ス本を使用し、米国特許
第１１３／２２ろ７号明細書に示される手段により、幅
方向ピッチ 厚さ方向ぎツチ 長さ方向ピッチが／、／
Ｓとなる製織パターンで織成した３次元織物で構成し
、プラスチックマトリックスとしてビニル エステル樹
脂を用いて、第７図乃至第１／図に示される装置により
厚さ／２．３ｍｌ＋１．幅乙Ｑ ｍｍの部分から、厚さ
３Ｑｍｍ、幅、：１３ｍｍの部分に順次変形させ、再び
厚さ／ 、２．５ ｍｍ 、幅ろＯＩＩＩｍの部分に順
次変形させて板バネを形成した際における、厚さ／ ；
ｂ、ｋ ｍｍ 、幅１．Ｑｍｍの部分の強さは、次表Ａ
欄に示すごとくであり、他方、同一形状の板ノくネを２
３．５μのガラス長繊維ｔｔ、ｏ ｏ ｏ本よりなるロ
ービング２／１２本を、板バネ長さ方向に引き揃え、同
一のプラスチックマトリックスにより成形した際におけ
る厚さ／ 、２．５ ｍｍ 、幅ろＱ ｍｒｎの部分の
強さは次表Ｂ欄に示すごとくであった。
なお、強化繊維と７０ラスチツクマトリツクスとの重量
比率は７５ ．２３としだ。
比率は７５ ．２３としだ。
この表の結果から明らかな如く、本発明に係る板バネで
は、ロービングを一方向に引き揃えて使用した所謂一方
向強化構造のものに比し、剪断強さが７４３倍と増強さ
れているので、一方向強化構造のものの有していた強化
繊維に沿って厚さ方向に入るクラックとか、層間剪断破
壊、即ち層間剥離現象を良好に防止しうるに至るもので
ある。
は、ロービングを一方向に引き揃えて使用した所謂一方
向強化構造のものに比し、剪断強さが７４３倍と増強さ
れているので、一方向強化構造のものの有していた強化
繊維に沿って厚さ方向に入るクラックとか、層間剪断破
壊、即ち層間剥離現象を良好に防止しうるに至るもので
ある。
本発明に係る繊維強化プラスチツク製板バネは、以」二
説明した構成のものであり、引張強さ等の長さ方向の強
度が犬であると共に、板バネ厚さ方向のクラックの発生
や層間剪断破壊等を生ずることなく、長期に亘って良好
なバネ特性を発現しうる効果を奏する。
説明した構成のものであり、引張強さ等の長さ方向の強
度が犬であると共に、板バネ厚さ方向のクラックの発生
や層間剪断破壊等を生ずることなく、長期に亘って良好
なバネ特性を発現しうる効果を奏する。
まだ、板バネは、長さ方向と直交する断面積が一定で、
幅と厚さとが連続的に変化する形状とされているので、
従来の、バネ鋼製の一定厚さの薄い板バネを、長さを変
えて複数枚重ねた所謂重ね板バネと同等の機能を７本め
みて発現できる効果を奏する。
幅と厚さとが連続的に変化する形状とされているので、
従来の、バネ鋼製の一定厚さの薄い板バネを、長さを変
えて複数枚重ねた所謂重ね板バネと同等の機能を７本め
みて発現できる効果を奏する。
更に板バネの表裏の内外層が、板バネ長さ方向に連続す
るロービング群で構成され、中間層のみが３次元織物で
構成されているので曲げ荷重が負荷された際、内外層が
引張応力、圧縮応力を受持ち、中間層が単−構造体故に
、層間剪断破壊を防ぎ、外層から進展して来たクラック
をも阻止すると云う効果を奏するし、各ロービング群と
３次元織物とは、板バネ長さ方向と直交する何れの位置
の断面においても、その断面積がそれぞれ一定とされて
おり、強化繊維の供給量が、前記側れの位置においても
一定であり、強化繊維の含有量が各断面とも一定となる
ので、得られた板バネの物性が全長に亘り一定となる効
果も有している。
るロービング群で構成され、中間層のみが３次元織物で
構成されているので曲げ荷重が負荷された際、内外層が
引張応力、圧縮応力を受持ち、中間層が単−構造体故に
、層間剪断破壊を防ぎ、外層から進展して来たクラック
をも阻止すると云う効果を奏するし、各ロービング群と
３次元織物とは、板バネ長さ方向と直交する何れの位置
の断面においても、その断面積がそれぞれ一定とされて
おり、強化繊維の供給量が、前記側れの位置においても
一定であり、強化繊維の含有量が各断面とも一定となる
ので、得られた板バネの物性が全長に亘り一定となる効
果も有している。
第１図は従来の一方向強化構造の繊維強化プラスチック
製バネのクラックの入り方を示す斜面図、第２図は第１
図に示す場合における剪断応力の分布を示す拡大断面図
、第３図および第り図はそれぞれ従来の繊維強化プラス
チツク製板バネの層構造を示す拡大断面説明図、第に図
は本発明で使用している３次元織物の製織パターンの説
明図、第４図は本発明の実施の７例の斜面図、第７図は
本発明に係る繊維強化プラスチツク製板バネの製造装置
の７例の略示側面図、第ｇ図は第７図に示されるものの
要部の拡大斜面図、第９図はその平面図、第１０図およ
び第１／図は、第ｇ図に示される凹窒２３と導入ガイド
２１とのそれぞれ異なる作用状態を示す拡大断面図であ
る。 １：板バネ、２，３：外層、４：中間層、７゜８：ロー
ビング群、１０：三次元織物、１４ニブラスチツクマト
リツクス。 第１図 ご′：′；３図 第９図 第１０図 手続補正書（自発） 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 （特許庁審査官 殿）１、事件
の表示 昭和５７年 特 許 願第１３９６００号２、発明の
名称 繊維強化プラスチツク製板バネ ３、補正をする者 特許出願人 （３９７）日東紡績株式会社 明細書第１０頁９行中「挾されている」を「挾まれてい
る」と訂正する。 以 上
製バネのクラックの入り方を示す斜面図、第２図は第１
図に示す場合における剪断応力の分布を示す拡大断面図
、第３図および第り図はそれぞれ従来の繊維強化プラス
チツク製板バネの層構造を示す拡大断面説明図、第に図
は本発明で使用している３次元織物の製織パターンの説
明図、第４図は本発明の実施の７例の斜面図、第７図は
本発明に係る繊維強化プラスチツク製板バネの製造装置
の７例の略示側面図、第ｇ図は第７図に示されるものの
要部の拡大斜面図、第９図はその平面図、第１０図およ
び第１／図は、第ｇ図に示される凹窒２３と導入ガイド
２１とのそれぞれ異なる作用状態を示す拡大断面図であ
る。 １：板バネ、２，３：外層、４：中間層、７゜８：ロー
ビング群、１０：三次元織物、１４ニブラスチツクマト
リツクス。 第１図 ご′：′；３図 第９図 第１０図 手続補正書（自発） 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 （特許庁審査官 殿）１、事件
の表示 昭和５７年 特 許 願第１３９６００号２、発明の
名称 繊維強化プラスチツク製板バネ ３、補正をする者 特許出願人 （３９７）日東紡績株式会社 明細書第１０頁９行中「挾されている」を「挾まれてい
る」と訂正する。 以 上
Claims (1)
- 板バネにおいて、表裏の両性層が、それぞれ板バネの長
さ方向に連続するロービング群で構成され、両性層に挾
まれている中間層が、板バネの長さ方向に連続する３次
元織物で構成され、前記ロービング群と３次元織物とは
、プラスチックマトリックスで一体に結合されて−っの
結合体を構成しており、前記各ロービング群と３次元織
物とは、板バネの長さ方向と直交する何れの位置の断面
においても、その断面積が、それぞれ一定とされている
と共に、該板バネは、その長さ方向と直交する断面積が
一定で、幅と厚さとが連続的に変化する形状とされてい
ることを特徴とする繊維強化プラスチツク製板バネ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13960082A JPS5943655B2 (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 繊維強化プラスチツク製板バネ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13960082A JPS5943655B2 (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 繊維強化プラスチツク製板バネ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929829A true JPS5929829A (ja) | 1984-02-17 |
| JPS5943655B2 JPS5943655B2 (ja) | 1984-10-23 |
Family
ID=15249042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13960082A Expired JPS5943655B2 (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 繊維強化プラスチツク製板バネ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943655B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147077A2 (en) * | 1983-12-27 | 1985-07-03 | Ford Motor Company Limited | Filament wound composite material leaf spring |
| FR2570030A1 (fr) * | 1984-09-10 | 1986-03-14 | Rech Ressorts Centre | Dispositif de fixation des extremites de ressorts a lame par coincement |
| US5538228A (en) * | 1991-03-28 | 1996-07-23 | J.M. Voith Gmbh | Tension bars for roll press for paper making machine |
| EP0985846A1 (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-15 | Kapman AB | S-shaped spring for tools |
| DE102010061649A1 (de) * | 2010-12-31 | 2012-07-05 | Tobias KELLER | Blattfederelement |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614457U (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-25 | 川崎重工業株式会社 | エンジンの気化器 |
-
1982
- 1982-08-11 JP JP13960082A patent/JPS5943655B2/ja not_active Expired
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147077A2 (en) * | 1983-12-27 | 1985-07-03 | Ford Motor Company Limited | Filament wound composite material leaf spring |
| FR2570030A1 (fr) * | 1984-09-10 | 1986-03-14 | Rech Ressorts Centre | Dispositif de fixation des extremites de ressorts a lame par coincement |
| US5538228A (en) * | 1991-03-28 | 1996-07-23 | J.M. Voith Gmbh | Tension bars for roll press for paper making machine |
| EP0985846A1 (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-15 | Kapman AB | S-shaped spring for tools |
| DE102010061649A1 (de) * | 2010-12-31 | 2012-07-05 | Tobias KELLER | Blattfederelement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943655B2 (ja) | 1984-10-23 |
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