TWI338091B - - Google Patents

Description

1338091 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種纖維強化複合螺旋彈簧之製作方法，尤指一 以熱固性樹脂強化纖維為材料’經由一附有加熱裝置的傳^螺 桿組件，轴向均勻旋轉並向前推擠，連續生產而成的一種纖^ 強化複合螺旋彈簧之製作方法。 》 【先前技術】

按，目前習知之各種螺旋彈簧，普遍運用於各種機構，如 多種交通工具的懸吊避震系統，或一般的工業機械上，而大多 數的螺旋彈簧，皆以鋼材等金屬材質製成，利用材質本身的復 原力’致使螺旋彈簧得以吸收軸向的受力。 金屬材質製成的彈簧雖具有優異的彈性，卻也存在著質量 的問，，而目前一般交通工具均朝向輕量化的方向發展，以期 達f節約能源及增加運動效能的目標，如車架、輪圈等多已採 用高強度且質輕的材質，如炭纖維，、料合金及鈦合金等。

材粗ίΐί!輕量化的目的’在懸吊避震系統中，亦有利用複合 的螺旋彈箐，以降低螺旋彈簧的重量，如公告第J 2 造方法中所披露之「編織複合材料螺旋彈簧結構及其製 材料jit第1 2 51。5 9號中所披露之「複合 旋f簧之製造方法」前案’皆為複合材料螺旋彈膂的製 中，;r得知；㈣複合测微麵作方法 h ;程$的’單-模具需經過-定時間的加熱及冷 卜 才此製作出一個複合材料螺旋彈簧成品； ♦ 流程’單一模具需經過閉合及開啟之步驟， “成加壓成型，取出或剝離成品的輕序。 5 不足^上述製作方法之制特徵實不難發覺其尚存有些許 癥結在於其製作流程中，從材料入模，加熱、 ^^或剝離成品所需時間太長，造成模具的使用迴轉率 耗時且效益H需準備大量的模具、加熱設備’人力及場地， 【發明内容】 曰主要係—種纖_化複合職彈簧之製作方法，其 、隹人·^供種簡化加工流程、降低加工成本的一種纖維強化 方簧之製作方法’以解決前案複合材料螺旋彈簧製造 為實，上述目的’本發明將強化纖維樹脂連續束條（2 4 ) 搵五圖所示之傳動螺桿組件中的螺紋凹槽，藉由螺 =的旋轉所產生之線性運動，軸向均勻旋轉並向前推擠、移 =，同時加熱硬化，以完成如圖示第五圖中所提及之連續 «合螺旋彈，（2 5 )，再依所需尺寸分段裁切，以完成 發明所述如圖示第八圖所示之纖維強化複合螺旋彈簧成品 (26)。 00 【實施方式】 本發明主要係一種纖維強化複合螺旋彈簧之製作方法， 中’用以當作基材的熱固性樹脂，可為不飽和聚脂、環 、、 ^醛樹脂或乙騎脂等熱雜触，職#作_材的纖維曰 束，可為金屬纖維、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維 乙烯纖維等纖維，或由前述各種纖維之混合組成而成；a 其製作流程如圖示第一圖所示，其步驟詳述如下： 1·如圖示第二圖所示，根據所需線徑尺寸計算出一 連續纖維紗束（2 1) ’由纖維紗架（！ 〇 )中拉出，經由 纖維紗束導模板（11)集成—束條’再由纖維紗架（i 1338091 2 )中拉出以若干纖維紗束（2 2 )，將此一連續纖維束{条 之外層，重複交叉缠繞’成為一強化纖維連續束條。〃 2. 將此一經交又纏繞加工之強化纖維連續束條，導入熱固性 樹脂含浸槽（1 3 )，使樹脂滲透進入強化纖維連^紗束 中，成為一軟質未硬化之強化纖維樹脂連續束條（2 4 )。 3. 經由纖維束條導模板（1 4 )及引導用滾輪（1 5 )，將軟 質未硬化之強化纖維樹脂連續束條（2 4 )，由继維φ= 入口（ 1 7)導入-如圖示第五圖所示之傳動螺桿組件；， 該傳動螺桿組件的外殼（1 9 )設有加熱環（1 3 )，該加 熱環加熱至該強化纖維樹脂連續束條（2 4 )的硬化溫^。 4. 傳動螺桿組件中的傳動螺桿（1 6 )延軸向旋轉，動 軟質未硬化之強化纖維樹脂連續束條（2 4 )，經由螺旋凹 槽’軸向均勻旋轉、向前推擠’於該螺旋凹槽中移動，且 因傳動螺桿組件已藉由加熱環（18)加熱至該強化镟維 樹脂連續束條（2 4)的硬化溫度，於旋轉、推擠及移動 同時，令軟質未硬化之強化纖維樹脂連續束條（2 4)硬 化，成為連續纖維強化複合螺旋彈簧（2 5 ) 5. 如圖示第五圖所示，硬化後之連續纖維強化複合螺旋彈簧 (2 5 )’繼續經由旋轉、推擠及移動，離開如圖示第五圖 所示之傳動螺桿組件後，依所需尺寸，分段以切斷鑛（2 0)裁切後便完成本發明所述’如圖示第六圖所示之纖維 強化複合螺旋彈簧成品（2 6)。 7 133.8091 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明實施步驟之流程圖 第二圖係本發明實施步驟之示意圖 第三圖係本發明中所包含之傳動導桿組件之分解圖 第四圖係本發明中所包含之傳動導桿組件之剖面圖 第五圖係本發明中所包含之傳動導桿組件實施示意圖 第六圖係本發明所製成之成品裁切後之示意圖 【主要元件符號說明】 01製作強化纖維連續束 0 2含浸樹脂 0 3導入加熱之傳動螺桿組件 0 4軸向旋轉推擠出連續彈簧成品 0 5裁切 10纖維紗架 12纖維紗架 14纖維束條導模板 16傳動導桿 1 8加熱環 2 〇切斷鋸

11纖維紗束導模板 13熱固性樹脂含浸槽 15導引用滾輪 17強化纖維樹脂束條導入口 19傳動導桿組件之外殼 21纖維紗束 2 2纖維紗束（交又纏繞用 2 3強化纖維連續束條 2 4強化纖維樹脂連續束修 2 5連續纖維強化複合螺旋彈簧 、 2 6經裁切後之纖維強化複合螺旋彈簧成品

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Claims (1)

1. 1. 申請專利範圍： Η.;:ϋ正本 種纖維強化複合螺旋彈簧之製作方法，其中包括下列步 驟： 製作強化纖維連續束條：根據所需線徑大小計算出一定數量 的連續纖轉、束，由麟紗糾拉出，經由纖轉束導模板 集成一束條，再將此一纖維束條之外層，以若干纖維紗束重 複交叉纏繞，成為一強化纖維連續紗束； 包覆表面保護膜：以織維表面保護膜包覆前述之強化織維連 續紗束； 含浸樹脂··將此一經交叉纏繞及包覆纖維表面保護膜加工過 之強化纖維連續紗束，經由熱固性樹脂含浸槽，使樹脂滲透 進入強化纖維連續紗束中成為一軟質未硬化之強化織維樹 脂連續束條； 導入加熱之傳動螺桿：經由纖維束條導模板及引導用滾輪， 將軟質未硬化之強化纖維樹脂連續束條，從纖維束條導入口 導入一外殼設有加熱環，並已加熱之傳動螺桿組件中； 軸向旋轉推擠出連續彈簧成品··傳動螺桿組件中的傳動螺桿 延軸向旋轉’並帶動軟質未硬化之強化纖維樹脂連續束條， 經由螺旋凹槽，軸向均勻旋轉、向前推擠，因傳動螺桿組件 已藉由加熱環加熱，在旋轉、推擠同時，軟質未硬化之強化 纖維樹脂連續束條得以硬化； 裁切··硬化後之強化纖維樹脂連續束條，經旋轉、推擠，離 開傳動螺桿組件後，成為連續纖維強化複合螺旋彈簧，再依 所需尺寸’分段以切斷鋸裁切後便完成本發明所述之纖維強 化複合螺旋彈簧成品。 2·依申請專利範圍第1項所述之纖維強化複合螺旋彈黃之製 作方法’其中’用以當作基材的熱固性樹脂’可為不飽和聚 脂、環氧樹脂、酚醛樹脂或乙烯樹脂等熱固性樹脂。 3·依申請專利範圍第1項所述之織維強化複合螺旋彈簧之製 1338091 作方法，其中，用以當作補強材的纖維紗束，可為金屬纖維、 玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或高密度聚乙烯纖維等纖維。

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第四圖 14 1338091

第五圖 15 1338091，

第六圖