JPS61144437A - Ｆｒｐテ−パ−板ばね - Google Patents
Ｆｒｐテ−パ−板ばねInfo
- Publication number
- JPS61144437A JPS61144437A JP26419784A JP26419784A JPS61144437A JP S61144437 A JPS61144437 A JP S61144437A JP 26419784 A JP26419784 A JP 26419784A JP 26419784 A JP26419784 A JP 26419784A JP S61144437 A JPS61144437 A JP S61144437A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leaf spring
- reinforcing fiber
- compressive stress
- outer layer
- fiber sheet
- 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.)
- Granted
Links
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
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
- B29C70/083—Combinations of continuous fibres or fibrous profiled structures oriented in one direction and reinforcements forming a two dimensional structure, e.g. mats
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、例えば車両懸架用ばねなどに用いられるＦＲ
Ｐテーパー板ばねに関する。
Ｐテーパー板ばねに関する。
ＦＲＰ製の板ばねは軽ｌなことが大きな長所である。し
かし板ばねの全長にわたって幅を同じにし、かつ等厚に
した場合、長さ方向各部の応力が不均等になって材料使
用効率が低下するため、充分な軽層化が図れない。
かし板ばねの全長にわたって幅を同じにし、かつ等厚に
した場合、長さ方向各部の応力が不均等になって材料使
用効率が低下するため、充分な軽層化が図れない。
そこで、長さ方向中央部の板厚が厚く、板端側の板厚が
テーパー状に薄くなるような形状にすることにより、応
力の均等化を図るのが望ましい。
テーパー状に薄くなるような形状にすることにより、応
力の均等化を図るのが望ましい。
従来、鋼製のばねでは以上のような観点からテーパー板
ばねの開発が行なわれている。しかしＦＲＰ製のテーパ
ー板ばねを開示している先行技術は少ない。
ばねの開発が行なわれている。しかしＦＲＰ製のテーパ
ー板ばねを開示している先行技術は少ない。
例えば特公昭５３−３２０１７号公報に開示されている
先行技術においては、第６図に例示されるように、互い
に長さの異なる複数枚の一方向連続強化ｌＩｉ雑束ａ、
ｂを厚み方向に重ねることにより、テーパ−板ばねを得
るようにしている。
先行技術においては、第６図に例示されるように、互い
に長さの異なる複数枚の一方向連続強化ｌＩｉ雑束ａ、
ｂを厚み方向に重ねることにより、テーパ−板ばねを得
るようにしている。
この先行技術のように、一方向繊維のみからなる長さの
異なる繊維束ａ、ｂを重ねた場合、疲労試験を行なうと
、中間部に埋設された短い繊維束ａの端部付近にてその
圧縮応力側の面（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ５ｉｄｅ
）と、板幅方向の端面（こば部）に繊維の座屈による剥
離を生じることが、本発明者らの研究により判明した。
異なる繊維束ａ、ｂを重ねた場合、疲労試験を行なうと
、中間部に埋設された短い繊維束ａの端部付近にてその
圧縮応力側の面（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ５ｉｄｅ
）と、板幅方向の端面（こば部）に繊維の座屈による剥
離を生じることが、本発明者らの研究により判明した。
その原因としていくつか考えられる。例えばテーパー板
ばねでは長手方向に応力均等化が図られているため板端
側でも応力が下がらない。しかも中間部分に埋設された
繊維束ａの長さは板ばね全体から見れば短く、しかも繊
維が切断された状態となっているため、繰返し圧縮応力
が加わると繊維の端部で座屈による剥離を生じ易いと考
えられる。また、上記のように長さの異なる繊維束を湿
式で積層すると、内部の短かな繊維の端部が僅かながら
板ばねの圧縮応力側の面に出てきて、板ばねが繰返し撓
むと内部に剥離が進展してゆくことも考えられる。
ばねでは長手方向に応力均等化が図られているため板端
側でも応力が下がらない。しかも中間部分に埋設された
繊維束ａの長さは板ばね全体から見れば短く、しかも繊
維が切断された状態となっているため、繰返し圧縮応力
が加わると繊維の端部で座屈による剥離を生じ易いと考
えられる。また、上記のように長さの異なる繊維束を湿
式で積層すると、内部の短かな繊維の端部が僅かながら
板ばねの圧縮応力側の面に出てきて、板ばねが繰返し撓
むと内部に剥離が進展してゆくことも考えられる。
一方、特開昭５８−５５４５号公報に示されるようにコ
ア部に相当する部分の全部に、横糸と縦糸からなるクロ
ステープを用いるものもあるが、このようにコア部全体
をクロステープで作ると、板ばねの曲げ弾性率が一方向
強化繊維のみを用いたＦＲＰ板ばねに比べて低くなる。
ア部に相当する部分の全部に、横糸と縦糸からなるクロ
ステープを用いるものもあるが、このようにコア部全体
をクロステープで作ると、板ばねの曲げ弾性率が一方向
強化繊維のみを用いたＦＲＰ板ばねに比べて低くなる。
従って板厚を厚くしなければならず、重量の増加あるい
はコスト高などを招く。
はコスト高などを招く。
本発明は、板ばねの長手方向に沿う一方向強化繊維束に
樹脂を含浸させてなる外層部と、この外層部よりも短い
一方向強化繊維束に樹脂を含浸させてなり上記外層部に
よって覆われるコア部とを備えたＦＲＰテーパー板ばね
に適用される。本発明のＦＲＰテーパー板ばねは、上記
コア部の少なくとも圧縮応力側の面に、上記一方向強化
繊維束とは異なる方向の繊維を含有する強化繊維シート
を配したものである。
樹脂を含浸させてなる外層部と、この外層部よりも短い
一方向強化繊維束に樹脂を含浸させてなり上記外層部に
よって覆われるコア部とを備えたＦＲＰテーパー板ばね
に適用される。本発明のＦＲＰテーパー板ばねは、上記
コア部の少なくとも圧縮応力側の面に、上記一方向強化
繊維束とは異なる方向の繊維を含有する強化繊維シート
を配したものである。
上記構成のＦＲＰテーパー板ばねは、一般の板ばねと同
様に車両などに取付けられて使用に供される。そして使
用状態において主に圧縮応力側となる面に少なくとも上
記強化繊維シートが配されるから、圧縮応力側にコア部
の繊維が出てきて座屈や剥離を生じることを防止できる
。
様に車両などに取付けられて使用に供される。そして使
用状態において主に圧縮応力側となる面に少なくとも上
記強化繊維シートが配されるから、圧縮応力側にコア部
の繊維が出てきて座屈や剥離を生じることを防止できる
。
しかも上記強化繊維シートを除き一方向強化繊維を使用
するため、一方向強化繊維のみを用いて成形したテーパ
ー板ばねと比較しても実質的に曲げ弾性率が低くならな
い。従って板厚を特に増加させる必要がなく、テーパー
板ばねのもつ軽量な長所を充分に発揮できる。
するため、一方向強化繊維のみを用いて成形したテーパ
ー板ばねと比較しても実質的に曲げ弾性率が低くならな
い。従って板厚を特に増加させる必要がなく、テーパー
板ばねのもつ軽量な長所を充分に発揮できる。
第１図および第２図に示された第１実施例において、Ｆ
ＲＰテーパー板ばね１は、その長さ方向中央部付近の板
厚が最も厚く、板端側に向って板厚が漸減するテーパー
形状をなしている。また板幅は全長にわたって一様であ
る。
ＲＰテーパー板ばね１は、その長さ方向中央部付近の板
厚が最も厚く、板端側に向って板厚が漸減するテーパー
形状をなしている。また板幅は全長にわたって一様であ
る。
上記板ばね１は外層部２と、この外層部２の中心部分に
埋設されるコア部３とからなる。外層部２は、板ばねの
長手方向に沿う一方向連続強化繊維束、例えばガラス繊
維束にマトリックス樹脂を含浸させて硬化させたもので
ある。
埋設されるコア部３とからなる。外層部２は、板ばねの
長手方向に沿う一方向連続強化繊維束、例えばガラス繊
維束にマトリックス樹脂を含浸させて硬化させたもので
ある。
コア部３も板ばねの長手方向に沿う一方向強化繊維束に
マトリックス樹脂を含浸させて硬化させたものであるが
、コア部３の強化繊維束の長さは外層部２のものよりも
短く、予め切断されている。
マトリックス樹脂を含浸させて硬化させたものであるが
、コア部３の強化繊維束の長さは外層部２のものよりも
短く、予め切断されている。
このコア部３は、第６図に示された繊維束ａと同様に、
互いに長さの異なる樹脂含浸繊維束を、厚み方向中央部
を境にして上下に複数枚重ねることによりテーパー状に
成形されるようにしたものであってよい。なお、コア部
３に用いる強化繊維とマトリックス樹脂は、外層部２の
ものと同じである。但しガラス繊維以外の強化繊維を用
いてもよい。
互いに長さの異なる樹脂含浸繊維束を、厚み方向中央部
を境にして上下に複数枚重ねることによりテーパー状に
成形されるようにしたものであってよい。なお、コア部
３に用いる強化繊維とマトリックス樹脂は、外層部２の
ものと同じである。但しガラス繊維以外の強化繊維を用
いてもよい。
そして上記コア部３の全周の最外表面を包み込むように
して強化ｌ！維レシートが配される。この強化繊維シー
ト５は、例えばガラス、テトロンなどの高分子材料から
なる繊維または糸を用いた織布、または不織布、あるい
はシート状に編んだものなどに、マトリックス樹脂を含
浸させたものである。この強化繊維シート５は、外層部
２とコア部３を構成する一方向強化ｓａｇ束とは異なる
方向の繊維を含有している。
して強化ｌ！維レシートが配される。この強化繊維シー
ト５は、例えばガラス、テトロンなどの高分子材料から
なる繊維または糸を用いた織布、または不織布、あるい
はシート状に編んだものなどに、マトリックス樹脂を含
浸させたものである。この強化繊維シート５は、外層部
２とコア部３を構成する一方向強化ｓａｇ束とは異なる
方向の繊維を含有している。
上記構成のＦＲＰテーパー板ばね１は、フィラメントワ
インディング法によって湿式で成形することができる。
インディング法によって湿式で成形することができる。
例えば第１図において図示上側に位置する型（図示せず
）に、外層部２の一部となる強化Ｉ１１！１束を所定曇
巻付けたのち、強化繊維シート５で包まれた硬化前のコ
ア部３を重ねる。更にコア部３の幅方向両側３ａ、３ｂ
（第２図参照）に、外層部２の強化繊維束を振分ける
ようにして巻重ねたのち、残りの部分（コア部３の図示
下側の面）に順次強化繊維束を重ねて硬化させる。これ
ら強化繊維束に予め樹脂が含浸されていることは言うま
でもない。
）に、外層部２の一部となる強化Ｉ１１！１束を所定曇
巻付けたのち、強化繊維シート５で包まれた硬化前のコ
ア部３を重ねる。更にコア部３の幅方向両側３ａ、３ｂ
（第２図参照）に、外層部２の強化繊維束を振分ける
ようにして巻重ねたのち、残りの部分（コア部３の図示
下側の面）に順次強化繊維束を重ねて硬化させる。これ
ら強化繊維束に予め樹脂が含浸されていることは言うま
でもない。
上記構成のＦＲＰテーパー板ばね１は、例えば板端部が
車両の車体側に、また長手方向中間部が車軸側に取付け
られる。かくして使用中は、例えば図示上面側が主に圧
縮応力を受ける圧縮応力側の面となり、また図示下側が
引張り応力側の面となる。但し使用の態様によってはそ
の逆も有りうる。
車両の車体側に、また長手方向中間部が車軸側に取付け
られる。かくして使用中は、例えば図示上面側が主に圧
縮応力を受ける圧縮応力側の面となり、また図示下側が
引張り応力側の面となる。但し使用の態様によってはそ
の逆も有りうる。
しかして上記構成によれば、一方向強化繊維のみからな
るコア部３の全周が強化ＩＩＮシート５で覆われている
から、コア部３を構成している強化繊維の端部が圧縮応
力側の面に出てきたり、座屈や剥離の原因となることが
防止される。また幅方向端面（こば部）の内側も強化繊
維シート５で覆われているから、こば部に生じる座屈と
剥離も防止できる。
るコア部３の全周が強化ＩＩＮシート５で覆われている
から、コア部３を構成している強化繊維の端部が圧縮応
力側の面に出てきたり、座屈や剥離の原因となることが
防止される。また幅方向端面（こば部）の内側も強化繊
維シート５で覆われているから、こば部に生じる座屈と
剥離も防止できる。
なお第３図は本発明の第２実施例を示している。
この場合、圧縮応力側の面のみに強化繊維シート５を配
している。本発明者らの研究によると、座屈による剥離
が顕著なのは主に圧縮応力側であるから、少なくとも圧
縮応力側に強化繊維シート５を配することで本発明の所
期の目的を達成することができる。その他の点は第１実
施例と同様である。
している。本発明者らの研究によると、座屈による剥離
が顕著なのは主に圧縮応力側であるから、少なくとも圧
縮応力側に強化繊維シート５を配することで本発明の所
期の目的を達成することができる。その他の点は第１実
施例と同様である。
更に、第４図に示した本発明の第３実施例のように、圧
縮応力側の面と引張り応力側の面にそれぞれ強化繊維シ
ート５を別けて配置するようにしてもよい。
縮応力側の面と引張り応力側の面にそれぞれ強化繊維シ
ート５を別けて配置するようにしてもよい。
また第５図に示される第４実施例では、外層部２の幅と
コア部３の幅を同じにしているとともに、コア部３の圧
縮側と引張り側の両面に強化繊維シート５を配している
。このような構成によれば、コア部３の幅方向両側に外
層部２の強化繊維束を振分ける必要がなく、成形が容易
となる。
コア部３の幅を同じにしているとともに、コア部３の圧
縮側と引張り側の両面に強化繊維シート５を配している
。このような構成によれば、コア部３の幅方向両側に外
層部２の強化繊維束を振分ける必要がなく、成形が容易
となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、コア部と外層部とに一方向強化繊維を
用いたＦＲＰテーパー板ばねにおいて、コア部を構成す
る強化繊維の端部が座屈や剥離などの不具合を生じるこ
とを防止できる。
用いたＦＲＰテーパー板ばねにおいて、コア部を構成す
る強化繊維の端部が座屈や剥離などの不具合を生じるこ
とを防止できる。
第１図は本発明の第１実施例を示す板ばねの断面図、第
２図は第１図中のＩＩ−Ｉ線に沿う断面図、第３図ない
し第５図はそれぞれ本発明の第２実施例ないし第４実施
例を示す断面図である。第６図は従来の繊維束を示す側
面図である。 １・・・ＦＲＰテーパー板ばね、２・・・外層部、３・
・・コア部、５・・・強化繊維シート。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
２図は第１図中のＩＩ−Ｉ線に沿う断面図、第３図ない
し第５図はそれぞれ本発明の第２実施例ないし第４実施
例を示す断面図である。第６図は従来の繊維束を示す側
面図である。 １・・・ＦＲＰテーパー板ばね、２・・・外層部、３・
・・コア部、５・・・強化繊維シート。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (3)
- （１）板ばねの長手方向に沿う一方向強化繊維束に樹脂
を含浸させてなる外層部と、この外層部よりも短い一方
向強化繊維束に樹脂を含浸させてなり上記外層部によっ
て覆われるコア部とを備え、かつ上記コア部の少なくと
も圧縮応力側の面に、上記一方向強化繊維束とは異なる
方向の繊維を含有する強化繊維シートを配したことを特
徴とするＦＲＰテーパー板ばね。 - （２）上記コア部の圧縮応力側の面と引張り応力側の面
とに上記強化繊維シートを配したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のＦＲＰテーパー板ばね。 - （３）上記外層部の幅とコア部の幅を同じにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＦＲＰテーパー
板ばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26419784A JPS61144437A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | Ｆｒｐテ−パ−板ばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26419784A JPS61144437A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | Ｆｒｐテ−パ−板ばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144437A true JPS61144437A (ja) | 1986-07-02 |
| JPH0160706B2 JPH0160706B2 (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=17399828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26419784A Granted JPS61144437A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | Ｆｒｐテ−パ−板ばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61144437A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3550171A1 (de) * | 2018-04-06 | 2019-10-09 | ZF Friedrichshafen AG | Blattfedereinrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum herstellen einer solchen blattfedereinrichtung |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP26419784A patent/JPS61144437A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3550171A1 (de) * | 2018-04-06 | 2019-10-09 | ZF Friedrichshafen AG | Blattfedereinrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum herstellen einer solchen blattfedereinrichtung |
| US20190309814A1 (en) * | 2018-04-06 | 2019-10-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Leaf spring device for a vehicle and method for producing such a leaf spring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0160706B2 (ja) | 1989-12-25 |
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