JPS6076409A - 繊維強化樹脂製サスペンシヨンア−ム - Google Patents
繊維強化樹脂製サスペンシヨンア−ムInfo
- Publication number
- JPS6076409A JPS6076409A JP58182166A JP18216683A JPS6076409A JP S6076409 A JPS6076409 A JP S6076409A JP 58182166 A JP58182166 A JP 58182166A JP 18216683 A JP18216683 A JP 18216683A JP S6076409 A JPS6076409 A JP S6076409A
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- JP
- Japan
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- suspension arm
- inner layer
- arm
- longitudinal direction
- prepreg
- Prior art date
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- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
-
- 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
- B60G2206/013—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs with embedded inserts for material reinforcement
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/05—Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は繊維強化樹脂を用いて製造した自動車のサスペ
ンションアームに関するものである。
ンションアームに関するものである。
サスペンションアームはショツクアプソーノくを内蔵す
るコイルはねと協働してホイールをボデーに連絡する役
割をなし、そのばね特性が振動、騒音、走行安定性等、
自動車の品質特性に大きな影響を及ぼすことが良く知ら
れている。
るコイルはねと協働してホイールをボデーに連絡する役
割をなし、そのばね特性が振動、騒音、走行安定性等、
自動車の品質特性に大きな影響を及ぼすことが良く知ら
れている。
一方、自動車産業においては車輛の軽量化が大きな課題
となっており、中でもサスペンションアームは他の固定
された部品に比ベバネ下荷重の低減により乗心地向上の
面で軽量化の効果が大きい。しかるに現状のサスペンシ
ョンアームは鋼板または鋳鋼製であり比重が大きいので
、最近は比強度、比弾性率の大きな繊維強化樹脂製サス
ペンションアームの開発が進められている。
となっており、中でもサスペンションアームは他の固定
された部品に比ベバネ下荷重の低減により乗心地向上の
面で軽量化の効果が大きい。しかるに現状のサスペンシ
ョンアームは鋼板または鋳鋼製であり比重が大きいので
、最近は比強度、比弾性率の大きな繊維強化樹脂製サス
ペンションアームの開発が進められている。
しかるに自動車の走行中に車輪が縁石に衝突するときな
どには、サスペンションアームのうける衝撃が大きいの
で、従来の成形容易な短繊維強化材のみによる繊維強化
樹脂では強度的に不十分である。そこで、連続繊維を織
ったクロスをサスペンションアームの長手方向の断面形
状に合わせて裁断したクロスに樹脂を含浸して積層し、
圧縮成形する方法が提案されているが裁断、積層作業に
長時間を要し現実的でなく、製品となってから積層間で
せん断破壊がおきやすい。そのほか裁断したクロスを用
いてプリプレグにしてから積層し、圧縮成形する方法、
あるいはクロスの積層体を芯材にして射出成形する方法
等もあるが、上記の方法と同様、作業性に問題がある。
どには、サスペンションアームのうける衝撃が大きいの
で、従来の成形容易な短繊維強化材のみによる繊維強化
樹脂では強度的に不十分である。そこで、連続繊維を織
ったクロスをサスペンションアームの長手方向の断面形
状に合わせて裁断したクロスに樹脂を含浸して積層し、
圧縮成形する方法が提案されているが裁断、積層作業に
長時間を要し現実的でなく、製品となってから積層間で
せん断破壊がおきやすい。そのほか裁断したクロスを用
いてプリプレグにしてから積層し、圧縮成形する方法、
あるいはクロスの積層体を芯材にして射出成形する方法
等もあるが、上記の方法と同様、作業性に問題がある。
本発明は上記の製造上、強度上の問題を解決し、軽量で
製造容易なサスペンションアームの提供を目的とするも
のである。
製造容易なサスペンションアームの提供を目的とするも
のである。
本発明者等は熱硬化性樹脂の成形品として得られるサス
ペンションアームの表層部の強化材として、成形品の外
周に沿って伸縮自在であり、かつ成形品の長手方向に変
化する断面形状に対応して自在に変形する筒状編組を用
い、内層部の強化材としては長手方向に配向して圧縮成
形時に流動可能な短繊維を用いることにより上記の問題
を解決した。
ペンションアームの表層部の強化材として、成形品の外
周に沿って伸縮自在であり、かつ成形品の長手方向に変
化する断面形状に対応して自在に変形する筒状編組を用
い、内層部の強化材としては長手方向に配向して圧縮成
形時に流動可能な短繊維を用いることにより上記の問題
を解決した。
すなわち本発明の繊維強化樹脂製サスペンションアーム
は表層部に高強度繊維からなる筒状編組を一層または複
数層に配置し、内層部には短繊維強化材を用いてアーム
の長手方向に配向せしめ、マトリックスとして熱硬化性
樹脂を用いたことを特徴とするものである。
は表層部に高強度繊維からなる筒状編組を一層または複
数層に配置し、内層部には短繊維強化材を用いてアーム
の長手方向に配向せしめ、マトリックスとして熱硬化性
樹脂を用いたことを特徴とするものである。
強化材としての繊維には一般的にはガラス繊維、炭素繊
維、ナイロン、ビニロン、アラミド、強力人絹等の化学
繊維が用いられ、マ） ＩＪノックスなる合成樹脂とし
ては不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの低圧
成形樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの高圧成
形樹脂が用いられる。なかでも低圧成形樹脂は大型の製
品を比較的簡単な装置を用いて成形できるため構造材料
や建築材料として需要が増加している。
維、ナイロン、ビニロン、アラミド、強力人絹等の化学
繊維が用いられ、マ） ＩＪノックスなる合成樹脂とし
ては不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの低圧
成形樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの高圧成
形樹脂が用いられる。なかでも低圧成形樹脂は大型の製
品を比較的簡単な装置を用いて成形できるため構造材料
や建築材料として需要が増加している。
本発明の場合、内層部の強化材にはガラスの短繊維が好
ましいが表層部の強化材には強度の高いカーボン繊維、
アラミド繊維またはガラス繊維からなる筒状の編組を使
用する。筒状編組は繊維のカット端や巻き終りがなく強
度を増加し、一方向層部の強化材は短繊維を使用してい
るので圧縮成形の際に長手方向に流動するので断面積の
変化する構造体に適している。そして本発明のサスペン
ションアームを製造するには、上記の強化材とマ） Ｉ
Ｊックス用熟熱硬化性樹脂を組合せて筒状プリプレグと
棒状プリプレグを調製し、これを積層したものを圧縮成
形することが好ましい。プリプレグは、樹脂液に特殊な
触媒または促進剤などを添加して樹脂の粘着性がなくな
る程度に半硬化させであるので、積層して金型内で加熱
すれば一旦軟化して内層部のみが長手方向に流動し、金
型内に充填するので更に加熱加圧することにより熱硬化
樹脂成形体を得ることができる。
ましいが表層部の強化材には強度の高いカーボン繊維、
アラミド繊維またはガラス繊維からなる筒状の編組を使
用する。筒状編組は繊維のカット端や巻き終りがなく強
度を増加し、一方向層部の強化材は短繊維を使用してい
るので圧縮成形の際に長手方向に流動するので断面積の
変化する構造体に適している。そして本発明のサスペン
ションアームを製造するには、上記の強化材とマ） Ｉ
Ｊックス用熟熱硬化性樹脂を組合せて筒状プリプレグと
棒状プリプレグを調製し、これを積層したものを圧縮成
形することが好ましい。プリプレグは、樹脂液に特殊な
触媒または促進剤などを添加して樹脂の粘着性がなくな
る程度に半硬化させであるので、積層して金型内で加熱
すれば一旦軟化して内層部のみが長手方向に流動し、金
型内に充填するので更に加熱加圧することにより熱硬化
樹脂成形体を得ることができる。
上記の方法において、筒状プリプレグの代りに筒状編組
のま＼棒状プリプレグにかぶせて圧縮成形することもで
きる。この場合、棒状プリプレグの樹脂の量をあらかじ
め多くしておき、圧縮成形の際に棒状プリプレグの軟化
した樹脂が筒状編組をカバーできるようにしておくこと
が必要である。
のま＼棒状プリプレグにかぶせて圧縮成形することもで
きる。この場合、棒状プリプレグの樹脂の量をあらかじ
め多くしておき、圧縮成形の際に棒状プリプレグの軟化
した樹脂が筒状編組をカバーできるようにしておくこと
が必要である。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明サスペンションアーム（以下アームと略
称する。）１の斜視図を表わし、２／ｄア−ＡＩを車体
に固定するためのビン孔、３はスタビライザー用の取付
は孔、４はロアボールジヨイント用の取付は孔、５は筒
状編組を示す。
称する。）１の斜視図を表わし、２／ｄア−ＡＩを車体
に固定するためのビン孔、３はスタビライザー用の取付
は孔、４はロアボールジヨイント用の取付は孔、５は筒
状編組を示す。
アーム１を製造するには先ず内層部となる棒状プリプレ
グを製造する。すなわち、長さ２０闘にカットされたガ
ラスチョップストランドを振動子る傾斜板に多数の釘を
植えた整列装置に供給し、釘の間を通すことにより一定
方向に配向させた後エポキシ樹脂液を約１１１１１の厚
さに塗布した巾５００ｍのポリエチレンフィルムの上に
導く。エポキシ樹脂液としてはシェル社の製品（商品：
エピコー）８２８）を使用し潜伏硬化剤としてジシアン
ジアミドをエポキシ樹脂液１ｏ口部に対し６部の比率で
添加する。そして上記の塗膜の上にポリエチレンフィル
ムを重ねて２軸ロールの間に通し、ガラス繊維にエポキ
シ樹脂を含浸させた後、一定時間の加熱処理を行ない一
方向短繊維のプリプレグシートを得る。このプリプレグ
シートを一定の長さに切断し、長さ方向に巻いて直径３
５闘長さ２３０謹の棒状プリプレグとする。
グを製造する。すなわち、長さ２０闘にカットされたガ
ラスチョップストランドを振動子る傾斜板に多数の釘を
植えた整列装置に供給し、釘の間を通すことにより一定
方向に配向させた後エポキシ樹脂液を約１１１１１の厚
さに塗布した巾５００ｍのポリエチレンフィルムの上に
導く。エポキシ樹脂液としてはシェル社の製品（商品：
エピコー）８２８）を使用し潜伏硬化剤としてジシアン
ジアミドをエポキシ樹脂液１ｏ口部に対し６部の比率で
添加する。そして上記の塗膜の上にポリエチレンフィル
ムを重ねて２軸ロールの間に通し、ガラス繊維にエポキ
シ樹脂を含浸させた後、一定時間の加熱処理を行ない一
方向短繊維のプリプレグシートを得る。このプリプレグ
シートを一定の長さに切断し、長さ方向に巻いて直径３
５闘長さ２３０謹の棒状プリプレグとする。
一方、カーボン繊維の筒状編組５に前記と同一組成のエ
ポキシ樹脂液を含浸して加熱処理し、棒状プリプレグよ
りも２０ないし３０チ増しの長さに切断し筒状プリプレ
グとする。この筒状プリプレグを棒状プリプレグに被覆
したのち、例えば取付は孔３の位置の筒状編組５の網の
目を先端が鋭角でテーパ状になった棒で押し拡げて８棒
７の挿入口をつくる。
ポキシ樹脂液を含浸して加熱処理し、棒状プリプレグよ
りも２０ないし３０チ増しの長さに切断し筒状プリプレ
グとする。この筒状プリプレグを棒状プリプレグに被覆
したのち、例えば取付は孔３の位置の筒状編組５の網の
目を先端が鋭角でテーパ状になった棒で押し拡げて８棒
７の挿入口をつくる。
８棒７は成形型の一部を構成するもので、その直径は取
付は孔３の内径ｄ（第３図参照）に等しく、その長さｔ
は取付は孔３の厚さｔ′よりも長い。この８棒７に離型
剤を塗布した後上記の挿入口から棒状プリプレグに押し
込み筒状編組５の両端を引いて８棒７の外周と挿入口の
繊維を当接せしめるように繊維列を復元させる。
付は孔３の内径ｄ（第３図参照）に等しく、その長さｔ
は取付は孔３の厚さｔ′よりも長い。この８棒７に離型
剤を塗布した後上記の挿入口から棒状プリプレグに押し
込み筒状編組５の両端を引いて８棒７の外周と挿入口の
繊維を当接せしめるように繊維列を復元させる。
ビン孔２、取付は孔４の位置にも、上記と同様の手順で
８棒６．８を挿入する。そして８棒６゜７．８の両端部
例えば７ａと７ｂを全屋内の所定の部位にセットして成
形準備を終る。
８棒６．８を挿入する。そして８棒６゜７．８の両端部
例えば７ａと７ｂを全屋内の所定の部位にセットして成
形準備を終る。
圧縮成形は１６０℃の金型温度で５に９／ｃｄの圧力に
１０分間保持し、プリプレグの樹脂を硬化させた後４０
に９／ｃｄに加圧すると始めの軟化状態で棒状プリプレ
グが長手方向に流動し、金型の隅々に充填してそのま＼
硬化が始まり、約５０分後に硬化が完了する。８棒６．
７． ８を抜きとって長さ２５０Ｄのアーム１を得る
。
１０分間保持し、プリプレグの樹脂を硬化させた後４０
に９／ｃｄに加圧すると始めの軟化状態で棒状プリプレ
グが長手方向に流動し、金型の隅々に充填してそのま＼
硬化が始まり、約５０分後に硬化が完了する。８棒６．
７． ８を抜きとって長さ２５０Ｄのアーム１を得る
。
第２図ないし第５図はそれぞれ第１図中Ａ−へ方向ビン
孔２の断面図、Ｂ−Ｂ方向の取付は孔３の断面図、Ｃ−
Ｃ方向の取付は孔４の断面図を表わし、表層部９と内層
部１０とが一体的に成形されている状態を示している。
孔２の断面図、Ｂ−Ｂ方向の取付は孔３の断面図、Ｃ−
Ｃ方向の取付は孔４の断面図を表わし、表層部９と内層
部１０とが一体的に成形されている状態を示している。
特に第３図に示す如く、異形断面を有する部分において
も筒状編組５が金型にならって成形物の表面を被覆する
ことができ、また第１図に示す如く、ビン孔２、取付は
孔５、取付は孔４の周辺ではそれぞれの孔の周囲に沿っ
た形で維維が配向しティるので理想的な補強形態をなし
ている。従来のようにクロスを切断して積層する構成で
は必ず切断端が現われ、特に孔の周囲での補強効果を減
少させていたのと比較すると、補強効果に大きな差のあ
ることは明らかである。また、内層部１０の強化材が大
よそアーム１の長手方向に配向した短繊維であることか
ら、ランダムな配向をした材料に比較して強度及び弾性
率が大巾に増加している。
も筒状編組５が金型にならって成形物の表面を被覆する
ことができ、また第１図に示す如く、ビン孔２、取付は
孔５、取付は孔４の周辺ではそれぞれの孔の周囲に沿っ
た形で維維が配向しティるので理想的な補強形態をなし
ている。従来のようにクロスを切断して積層する構成で
は必ず切断端が現われ、特に孔の周囲での補強効果を減
少させていたのと比較すると、補強効果に大きな差のあ
ることは明らかである。また、内層部１０の強化材が大
よそアーム１の長手方向に配向した短繊維であることか
ら、ランダムな配向をした材料に比較して強度及び弾性
率が大巾に増加している。
次に本発明のアーム（Ｉ）、従来のクロス積層物を用い
たアーム（Ｉｌｌ及びランダム配向の短繊維により内層
部のみを補強したアーム（１０）につき最大破壊荷重、
剛性率（荷重×たわみ特性）ならびに強化材のセットに
要する時間を比較した結果を下の表に記す。
たアーム（Ｉｌｌ及びランダム配向の短繊維により内層
部のみを補強したアーム（１０）につき最大破壊荷重、
剛性率（荷重×たわみ特性）ならびに強化材のセットに
要する時間を比較した結果を下の表に記す。
秦：層閲せん断破壊強度を示す。
上記の如き本発明のサスペンションアームを用いること
により従来の鋼製ロアアームに比べ約６５％の軽量化率
を達成し、バネ下重量が軽減して乗り心地が向上する。
により従来の鋼製ロアアームに比べ約６５％の軽量化率
を達成し、バネ下重量が軽減して乗り心地が向上する。
また振動減衰率が大きく、圧面からの振動が減少し車内
の騒音を減少させることが期待される。
の騒音を減少させることが期待される。
また本発明のサスペンションアームはクロス基材を切断
積層した従来のアームに比べ材料を金型にチャージする
に要する時間を１／４に短ｉして作業性を高めるととも
に表層部の繊維が切断されてないこと、内層部の短繊維
がアームの長手方向に配向していることによりａアアー
ムとして十分な強度特性を発揮することができる。
積層した従来のアームに比べ材料を金型にチャージする
に要する時間を１／４に短ｉして作業性を高めるととも
に表層部の繊維が切断されてないこと、内層部の短繊維
がアームの長手方向に配向していることによりａアアー
ムとして十分な強度特性を発揮することができる。
第１図は本発明実施例の斜視図を表わし、第２図は第１
図中、Ａ−Ａに沿った断面図を表わし、 第３図は同じ（Ｂ−Ｈに沿った断面図を表わし、 第４図は同じ（Ｃ−Ｃに沿った断面図を表わす。 図中、 １・・・サスペンションアーム ２・・・ピン孔３．４
・・・取付は孔 ５・・・筒状編組６、 ７． ８・・
・８棒 ９・・・表層部１０・・・内層部 ５ｔ１ 図 才２図 才３図 才４図
図中、Ａ−Ａに沿った断面図を表わし、 第３図は同じ（Ｂ−Ｈに沿った断面図を表わし、 第４図は同じ（Ｃ−Ｃに沿った断面図を表わす。 図中、 １・・・サスペンションアーム ２・・・ピン孔３．４
・・・取付は孔 ５・・・筒状編組６、 ７． ８・・
・８棒 ９・・・表層部１０・・・内層部 ５ｔ１ 図 才２図 才３図 才４図
Claims (1)
- 表層部に高強度繊維からなる筒状編組を一層まだは複数
層に配置し、内層部には短繊維強化材を用いてアームの
長手方向に配向せしめマトリックスとして熱硬化性樹脂
を用いたことを特徴とする繊維強化樹脂製サスペンショ
ンアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182166A JPS6076409A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 繊維強化樹脂製サスペンシヨンア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182166A JPS6076409A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 繊維強化樹脂製サスペンシヨンア−ム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076409A true JPS6076409A (ja) | 1985-04-30 |
Family
ID=16113500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182166A Pending JPS6076409A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 繊維強化樹脂製サスペンシヨンア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6076409A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287807A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Tokai Rubber Ind Ltd | 車両サスペンシヨン機構におけるサスペンシヨンブツシユ組立体構造 |
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| WO2014192081A1 (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 東レ株式会社 | 車両用リンク部品およびその製造方法 |
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-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182166A patent/JPS6076409A/ja active Pending
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