JPS6098233A - 繊維強化プラスチツク板バネ構成 - Google Patents

繊維強化プラスチツク板バネ構成

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Publication number
JPS6098233A
JPS6098233A JP59214041A JP21404184A JPS6098233A JP S6098233 A JPS6098233 A JP S6098233A JP 59214041 A JP59214041 A JP 59214041A JP 21404184 A JP21404184 A JP 21404184A JP S6098233 A JPS6098233 A JP S6098233A
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JP
Japan
Prior art keywords
reinforced plastic
fiber
leaf spring
bushing
rib
Prior art date
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Pending
Application number
JP59214041A
Other languages
English (en)
Inventor
ハーバート　ダブリユー　ニツケル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AO Smith Corp
Original Assignee
AO Smith Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only
    • B60G11/10—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only characterised by means specially adapted for attaching the spring to axle or sprung part of the vehicle
    • B60G11/12—Links, pins, or bushes
    • 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
    • F16F1/3683—Attachments or mountings therefor
    • F16F1/3686—End mountings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は繊維強化プラスチツク板バネ用のブツシュ構成
の改良に関する。
従来の技術及びその問題点 車両に使用される如き板バネは、略湾曲した中央部と、
バネを車両に取り付けるための連結器を受容する開口又
は孔を有する端部とからなる。板バネは車両全体の重量
を減少させるため繊維強化プラスチツク材料からつくら
れている。この種の板バネには、中央部は熱硬化性樹脂
が含浸された長手方向に延在する繊維材料から成形され
、別体の金属製端部が機械的連結器により中央部の端に
取付けられるものがある。
他のｍ維強化プラスチック板バネでは、熱硬化性樹脂を
含浸させたｍ維材料の連続的ストランドが離間した管状
ブツシュの周囲にループ状に巻回される。次に巻回構成
はループの平行な束が平坦に接触するよう合わされつつ
型の中に置かれる。
次いで、一体構成ができるよう樹脂が硬化される。
この種のバネではストランドはブツシュ周囲に延在しバ
ネの湾曲中央部の首部で合わさる。使用時バネの端部に
荷重がかかるとストランドは首部の中立軸に沿って層間
剥離を起こしがちである。また、車両がターンする際バ
ネにかかる捩り荷重又は独立したホイールサスペンショ
ンに起因づ゛る捩れ応力によってもストランドは首部付
近の中立軸で層間剥離を起こしがちである。
この層間剥離を防止するため、弱い首部にクランプ等の
締結器具を付は加えることが提案されている。しかしこ
れらの締結器具を設置するには通常バネに孔その他の開
口を形成しなければならず、このため長手方向に延在す
る強化用ストランドが切断されてバネの物理的特性が減
少する。
問題点を解決するための手段 本発明は繊維強化プラスチツク板バネ用のブツシュ構成
の改良に関する。バネは、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸
された繊維材料のストランドを１対のブツシュの周囲に
ループ状に、ブツシュの間を延在する１対の略平行な束
とブツシュの周りに延在し束どうしをつなげる湾曲端部
ができるよう巻回することで形成される。
本発明によれば、ブツシュはブツシュの中央管状部から
外方に延出する少なくとも１つの周回リブにより形成さ
れ、巻回繊維は隣り合うリブの間の溝内に位置する。巻
回完了後、巻回構成は平行な束が平坦になるよう型の中
に置かれる。巻回構成は樹脂が硬化し堅固で一体的な構
成ができるよう熱及び圧力がかけられる。
作用 周囲に延在するリブは通常ブツシュの軸方向変位又は逸
出を防止すると考えられるが、本発明によるリブは中火
部がバネの端部と接合する首部でストランドが中立軸に
沿って層間剥離を起こすのを防ぐのにも役立つ。リブの
使用により層間剥離が防止できるのは全く予想されてい
なかったことである。リブによりブツシュと巻回体との
間の面積が増大し、この面積にずれ応力がかかるので首
部での巻回体の層間剥離が減少すると考えられる。
実施例 第１図は、湾曲中央部２と、中央部２に一体的に連結さ
れた１対の端部３及び４からなる車両用繊維強化プラス
チツク板バネ１を示す。端部３及び４は、従来方法でバ
ネを車両に取付ける連結器を受容する管状ブツシュ５及
び６が設けられている。ブツシュ５及び６の開口は車両
のバネ構成に応じた所望の形状を有しうる。
バネ１は、ブツシュ５及び６の周囲をループ状にバネの
所望の物理的特性が得られるよう重畳した数層となるよ
う巻回される略連続的な繊維材料のストランドから形成
される。
ストランドとしては、例えばナイロン、ダクロン（Ｄａ
ＯｒＯｎ　）又はオーロン（Ｑ　ｒｌｏｎ）等の合成繊
維、ガラス等の鉱物繊維、木綿等の植物繊維。
羊毛等の動物１１ｉＷ、鋼線等の金属繊維、又は炭素又
はグラファイト繊維等フィラメント巻回工程で通常使用
される任意の種類の１ｉｉＩｆｆ材料でよい。
ストランドはフィラメント巻回工程で従来用いられてい
る如く未硬化の液状熱硬化性樹脂が含浸される。はとん
どの場合、樹脂はポリエステル又はエポキシ樹脂である
。
巻回完了後巻回構成は第１図に示す如きバネを形成する
よう成形される。成形特巻回されたループ構成の２つの
平行の束７及び８は型中で合わされる。成形中に樹脂は
堅固な一体的構成ができるよう硬化される。成形構成に
おいて強化用ストランドは中央部２から端部３及び４周
囲へ連続的に延在し、中央部と端部との間の接合は首部
９からなる。
使用時バネ１に荷重がかかる場合の限界応力領域は中央
部の首部の中立軸１０に沿っている。
本発明によれば、中立軸１０に沿つｌ〔応力集中はブツ
シュの構成により減少される。第２図に最も良く示され
ている如くブツシュは、中央開口１２を有する管状部１
１と、管状部１２から外方に延出する一連のリブ１３と
からなる。各リブは、ブツシュの軸に垂直な平面に対し
約１０°〜２０゜の角をなすテーパの略ついた１対の側
壁を有する。
側壁１４の末端は平坦な外面１５になっている。
巻回時ｍ維ストランドは、隣り合うリブ１３の間の溝中
及びリブの外面１５上を巻回される。樹脂が硬化する際
ストランドはブツシュに一体的に結合する。第３図にＡ
で示したリブ１３の高さはブツシュ５及び６の半径方向
寸法Ｂの１〜８倍の範囲でなければならず、首部での層
間剥離を効果的に防止するために半径方向寸法Ｂの約４
倍であるのが好ましい。図ではブツシュの周囲を完全に
かこむリブイ３が示されているが、場合によってはリブ
は中立軸１０から各方向へ少なくとも９０゜をなして拡
がっていてもよい。
ブツシュ５及び６は、繊維強化熱硬化性樹脂等の成形プ
ラスチック材料から形成されるのが好ましいが、場合に
よりブツシュは金属製であってもよい。プラスチック製
ブツシュは耐食性があり、金属製ブツシュよりも成形に
よる製造が容易であり、また繊維巻回体によりなじむ。
また繊維ストランドと成形プラスチックブツシュとの間
では金属製ブツシュに対するよりも良好な接着が得られ
る。プラスチック製ブツシュには車輪と車両との間の遮
音性に優れるという利点もある。
発明の効果 周回リブ１３は、ブツシュがバネから軸方向に逸出する
のを妨げるのを助けると通常考えられるが、本発明にお
けるリブの働きは全く異なる。軸方向変位又は逸出は、
バネの使用時に軸方向にかかる力が微小である板バネに
おいては重要性をほとんど有さない。しかし、リブは巻
回体とブツシュとの間の接触表面積を増大させることで
首部９での中立軸１０に沿う限界応力領域でバネに層間
剥離を起こす傾向を減少させる。この結果は全く予想さ
れていなかったことである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による板バネの斜視図、第２図はブツシ
ュの斜視図、第３図はバネの端の側面図である。 １・・・板バネ、２・・・中央部、３，４・・・端部、
５゜６・・・ブツシュ、７．８・・・束、９・・・首部
、１０・・・中立軸、１１・・・管状部、１２・・・中
央開口、１３・・・すブ、１４・・・側壁、１５・・・
外面、Ａ・・・リブの高さ、Ｂ・・・ブツシュの半径方
向寸法。 特許出願人　ニー　オー　スミス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）湾曲した中央部と、中央部の端のそれぞれに接続
    された１対の端部と、各端部に設けられた管状のブツシ
    ュからなり、硬化した熱硬化性樹脂が含浸された繊維材
    料の複数の長手方向に延在する略連続的なストランドか
    ら形成され、該ストランドは該中央部で上方の束及び下
    方の東向に位置し該ブツシュ周囲に延在し、該上方の束
    及び下方の束は中立軸で平坦に接合されており、中央部
    のストランドは端部のストランドに首部につながり、各
    ブツシュは結合部材を受容する開口を有する管状部と該
    管状部から半径方向外方に延出する周回リブとからなり
    、該リブは各首部に位置し該中立軸の両側に弧をなして
    延在し該バネが該中立軸に沿って層間剥離を起こすのを
    防ぐのに役立つｍ維強化プラスチック板バネ構成。 ■　該リブは該中立軸の両側に少なくとも９０゜の弧を
    なして延在することを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の繊維強化プラスチツク板バネ構成。 ■　リブの半径方向寸法は、該管状部の半径方向寸法の
    １乃至８倍であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の繊維強化プラスチツク板バネ構成。 （４）該ブツシュは成形プラスチックからなることを特
    徴とする特許請求の範囲の第１項記載のｍ維強化プラス
    チック板バネ構成。 （５）　該リブは外方に向かうに従って相近づく側壁を
    有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の繊
    維強化プラスチック板バネ溝成。 ６）ブツシュの長手方向に離間した複数のリブからなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の繊維強化
    プラスチツク板バネ構成。 ■　湾曲した中央部と、中央部の各端に接続された端部
    と、各端部に設けられ管状部及び該管状部から半径方向
    外方に延出しブツシュの長手方向に離間した複数のリブ
    からなるブツシュとからなり、硬化した熱硬化性樹脂が
    含浸された繊維材料の複数の長手方向延在する略連続的
    なストランドから形成され、該ストランドは該中央部で
    上方の束及び下方の東向に位固し該ブツシュ周囲に延在
    し隣り合うリブの間の間隙内に位置し該リブの外周を覆
    い、該上方の束及び下方の束は中立軸で平坦に接合され
    、中央部のストランドは首部で端部のス］−ランドにつ
    ながり、該リブは該バネが該首部において中立軸に沿い
    層間剥離を起こすのを防ぐ繊維強化プラスチツク板バネ
    構成。 ■　該リブは該管状部の周囲全体に延在することを特徴
    とする特許請求の範囲第７項記載の繊維強化プラスチツ
    ク板バネ構成。 ■）該ブツシュは繊維強化プラスチツク材料からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の繊維強化プ
    ラスチツク板バネ構成。 （１０）リブの半径方向高さは該管状部の半径方向厚さ
    の１乃至８倍であることを特徴とする特許請求の範囲第
    ７項記載の繊維強化プラスチツク板バネ構成。
JP59214041A 1983-10-13 1984-10-12 繊維強化プラスチツク板バネ構成 Pending JPS6098233A (ja)

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