JP6873363B2

JP6873363B2 - ロアスプリングシート

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Publication number: JP6873363B2
Application number: JP2017113638A
Authority: JP
Inventors: 池田　真人; 真人池田
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2021-05-19
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: JP2018203175A

Description

本発明は、ロアスプリングシートに関する。

二輪車、四輪車等の車両には、車両への衝撃を吸収するための懸架装置が搭載される。懸架装置には、衝撃を吸収するスプリングと、そのスプリングの下方に配置され、車両の荷重が作用するロアスプリングシートとが備えられる。ロアスプリングシートは通常は金属製であるが、車両の軽量化の観点から、樹脂製のロアスプリングシートが検討されている。

ロアスプリングシートの軽量化に関する技術として特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には減衰機構を内蔵するシリンダに取り付けられると共に、車体と車輪との間に配置されたスプリングの当該車輪側の端部を支持するスプリングシートであって、前記シリンダの周囲に設けられて前記スプリングを支持する金属部材と、前記金属部材の車体側に配置され、前記スプリングが配置される受圧部と、当該受圧部径方向の外側に構成された外側部と、当該外側部に連結され、当該金属部材に支持されている支持部と、を有する樹脂部材と、を備えるスプリングシートが記載されている。

特開２０１６−５３４０９号公報

特許文献１に記載の技術では、ロアスプリングシートの材料として、ＡＢＳ樹脂等の樹脂材料が使用されている（特に段落００４７参照）。ただ、本発明者が検討したところ、特許文献１に記載の樹脂材料によりロアスプリングシートには、強度の観点で改善の余地があることがわかった。

特に、ロアスプリングシートには、スプリングを介して車両の荷重が作用する。この荷重は、凹凸の大きな路面を車両が走行したとき等に、瞬間的に大きくなる。即ち、ロアスプリングシートには、瞬間的に大きな荷重が作用することがある。そのため、特にこのような瞬間的に大きな荷重が作用した場合の強度に、特許文献１に記載の技術では改善の余地がある。具体的には、瞬間的に大きな荷重が作用したときに、その衝撃を十分に吸収することができれば、さらに高い強度のロアスプリングシートを得ることができる。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、特に瞬間的に大きな荷重が作用した場合にも高い強度を示すロアスプリングシートを提供することである。

本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、以下の知見を見出して本発明を完成させた。即ち、本発明の要旨は、車両の懸架装置に備えられるロアスプリングシートであって、熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマと、を含み、上面視で円形状であり、前記無機繊維が放射状に配向していることを特徴とする、ロアスプリングシートに関する。

本発明によれば、瞬間的に大きな荷重が作用した場合にも、その荷重を吸収して高い強度が奏される。

第一実施形態の懸架装置の断面図である。第一実施形態の懸架装置に備えられるロアスプリングシート及びその下方に備えられる金属シートの上方斜視図である。第一実施形態の懸架装置に備えられるロアスプリングシートの下方斜視図である。第一実施形態の懸架装置に備えられるロアスプリングシートの上面図である。第一実施形態の懸架装置に備えられるロアスプリングシートの段面図である。図５のＢ部拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）について、図面を適宜参照しながら説明するが、本実施形態は以下の内容に何ら制限されるものではなく、本発明の要旨を損なわない範囲で任意に変更して実施することができる。また、参照する各図はいずれも模式的なものであり、本発明は図示の例に何ら制限されるものではない。

図１は、第一実施形態の懸架装置１の断面図である。懸架装置１は、ストラット式サスペンションであり、減衰機構（図示しない）を内蔵するシリンダ１０と、シリンダ１０内に収納されたピストン（図示しない）を支持するピストンロッド２０と、を備える。これらのうち、シリンダ１０は、円筒状の外シリンダ１１を有する。外シリンダ１１の内部には、いずれも図示しないが、円筒状の内シリンダと、この内シリンダ内を紙面上下方向に往復動するピストンと、減衰力を発生する複数のバルブ装置とが備えられる。

ピストンロッド２０は、円柱状又は円筒状の部材である。以下、ピストンロッド２０の中心軸２０ａの方向（前記の中心線方向）を、単に「上下方向」という。ピストンロッド２０には、その下端側に、シリンダ１０内に収納されるピストン（図示しない）が取り付けられる。さらに、その上端側に、ナット２１が取り付けられる。

懸架装置１は、さらに、シリンダ１０の外側に配置されたコイルスプリング３０と、シリンダ１０の外周に取り付けられてコイルスプリング３０の下端部を支持する下スプリングシート３１と、を備える。そして、懸架装置１は、上端部側に取り付けられてコイルスプリング３０の上端部を支持する上スプリングシート３６と、コイルスプリング３０と上スプリングシート３６との間に介在する上シートラバー３７と、を備える。

これらのうち、コイルスプリング３０は、例えば、両端部の座巻数が１／２である左巻きに、断面円形の金属線材を屈曲させることによりコイル状に成形された圧縮ばねである。下スプリングシート３１は、金属シート３１０及びロアスプリングシート３２０を備える。これらの詳細は図２を参照しながら後記する。上シートラバー３７は、コイルスプリング３０の上端部と上スプリングシート３６との間に介在する円環状の円環状部位３７１と、円環状部位３７１の下端部から下方に伸びる蛇腹状のダストカバー３７２とを備える。円環状部位３７１とダストカバー３７４とは連続するように一体に成型される。

懸架装置１は、ピストンロッド２０の上端部側に取り付けられて、この懸架装置１を車両（図示しない）に取り付けるための車体側取付ブラケット４０を備える。また、懸架装置１は、シリンダ１０の下端部側に固定されて、この懸架装置１を車輪（図示しない）に取り付けるための車輪側取付ブラケット５０を備える。また、懸架装置１は、シリンダ１０における上下方向の中央部に固定されて、スタビライザ（図示しない）の端部を連結するためのスタビライザ取付アーム５１を備える。

懸架装置１は、上スプリングシート３６と車体側取付ブラケット４０の下マウントベース４３（後記する）との間に配置された円環状のベアリング３８を備える。また、懸架装置１は、上スプリングシート３６に溶接され、上スプリングシート３６とベアリング３８との間に介在する円環状の金属板３９を備える。これらのうち、車体側取付ブラケット４０は、上下方向に並べて配置された凹状の部材及び凸状の部材（いずれも図示しない）から構成されるステー４１を備える。さらに、車体側取付ブラケット４０は、上下方向に並べて配置された上マウントベース４２及び下マウントベース４３と、ステー４１と上マウントベース４２との間に設けられたマウントラバー４４とを備える。そして、下マウントベース４３の下面には、バンプラバー６１（後記する）を保持する凸状のバンプラバー保持部材４５が溶接される。

車体側取付ブラケット４０は、ステー４１がピストンロッド２０の上端部に挿入されてナット２１で締結されることにより、ピストンロッド２０に装着される。また、車体側取付ブラケット４０は、上マウントベース４２及び下マウントベース４３に貫通されたボルト４６により車体に取り付けられる。

懸架装置１は、シリンダ１０から飛び出しているピストンロッド２０の外周を囲むように配置されたバンプラバー６１を備えている。バンプラバー６１は、下端部（車輪側）から上端部（車体側）に向けて外径が段々と大きくなるように形成されている。そして、バンプラバー６１の上端部が、車体側取付ブラケット４０のバンプラバー保持部材４５の内側に嵌め込まれている。

懸架装置１は、車両が路面から受ける衝撃力をコイルスプリング３０の弾発力により吸収するように伸縮する。そして、懸架装置１は、その伸縮に伴うピストンの往復動時に、シリンダ１０に内蔵された減衰機構が発生する減衰力により、伸縮の際に生じる振動を抑制する。なお、懸架装置１が車両に取り付けられた状態において、車輪が旋回するのに伴ってシリンダ１０とともに下スプリングシート３１及びコイルスプリング３０が回転する。

図２は、第一実施形態の懸架装置１に備えられるロアスプリングシート３２０及びその下方に備えられる金属シート３１０の上方斜視図である。ロアスプリングシート３２０は中心軸２０ａの方向から視て（即ち上面視で）円形状を呈し、シリンダ１０に垂直な方向に延在する部品である。このロアスプリングシート３２０は、コイルスプリング３０が載置される面である上面と、当該面とは反対側の面（コイルスプリング３０が載置される面とは反対側の面）である下面とを備える。ロアスプリングシート３２０には、その中央に上方に向かって伸びる円筒部３２１が形成されている。円筒部３２１の内周面３２１ａは曲面で構成され、この円筒部３２１には前記のシリンダ１０が挿入される。また、円筒部３２１の内周面３２１ａの下方には、ロアスプリングシート３２０の射出成型（後記する）時に使用したゲートの跡３２１ｂ（ゲート跡３２１ｂ）が形成される。なお、図２では図示していないが、ゲート跡は、図示しているゲート跡３２１ｂの反対側側面にももう一つ、同じように形成される。

ロアスプリングシート３２０の上面には、円筒部３２１と同心円状にリブ部３３３が形成される。このリブ部３３３は、円周方向に等間隔で、円筒部３２１から外方向に向かって延びるリブ部３３３ｂで補強される。

また、ロアスプリングシート３２０の上面には、円筒部３２１とリブ部３３３ａとの間に、載置部３２４が形成される。その載置部３２４には、図示しないシートラバーを介して、前記の図１を参照しながら説明したコイルスプリング３０が載置される。具体的には、コイルスプリング３０は、載置部３２４のガイド部３２８とガイド部３２９との間に形成された半円弧状の載置面３２７に、シートラバーを介して載置される。

また、ガイド部３２８とガイド部３２９との間には、シートラバーの下方に形成された凸部（図示しない）を嵌めてシートラバーを固定するために、凹状のシートラバー固定部３２４ａが形成される。ちなみに、シートラバーの下方に凹部を形成し、この凹部に嵌るように、ロアスプリングシート３２０に凸状のシートラバー固定部３２４ａを形成してもよい。なお、シートラバー固定部３２４ａは、ロアスプリングシート３２０にコイルスプリング３０を載置した際にコイルスプリング３０の下方となる直下に形成される。ただし、シートラバー固定部３２４ａの形成位置は、コイルスプリング３０の外側や内側となる位置であってもよい。さらには、シートラバー固定部３２４ａは一つに限られず、複数形成されてもよい。

コイルスプリング３０は、コイルスプリング３０及びシートラバーの下側端部が突起部３３０に突き当たるように、載置される。これにより、コイルスプリング３０及びシートラバーの周方向の回転が制限される。

ロアスプリングシート３２０は、車両の懸架装置１に備えられるロアスプリングシート用の材料（成型用樹脂）により構成される。即ち、ロアスプリングシート３２０は、ロアスプリングシート用材料製である。ロアスプリングシート用材料は、熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマとを含んで構成される。これらのうち、熱可塑性樹脂が含まれることで、熱を利用して、ロアスプリングシート３２０の射出成型が容易となる。熱可塑性樹脂は、例えばポリアミド樹脂（６−ナイロン、６，６−ナイロン等）、ポリアセタール樹脂（ポリオキシメチレン樹脂；ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等である。なお、熱可塑性樹脂は、一種が単独で使用されてもよく、二種以上が任意の比率及び組み合わせで使用されてもよい。

ロアスプリングシート３２０に含まれる無機繊維は、ロアスプリングシート３２０の強度を高めるものである。特に、詳細は図６を参照しながら説明するが、コイルスプリング３０に瞬間的に大きな荷重が作用したときに、ロアスプリングシート３０の破損（変形も含む、以下同じ）が防止される。無機繊維は、例えばガラス繊維、金属繊維等である。なお、無機繊維は、一種が単独で使用されてもよく、二種以上が任意の比率及び組み合わせで使用されてもよい。

無機繊維の長さとしては、特に制限されないが、ロアスプリングシート３２０において、１０μｍ〜１００μｍ程度になっていることが好ましい。また、無機繊維は、通常は、複数の繊維が絡み合って束となっているものであるが、それぞれの繊維の径として１０μｍ〜２０μｍ程度であることが好ましい。また、無機繊維の長さは、無機繊維の径よりも長いことが好ましい。無機繊維の形状がこのような形状になることで、無機繊維により奏される効果が特に十分に発揮され、ロアスプリングシート３２０の強度がより高まる。

ロアスプリングシート３２０に含まれるエラストマ（弾性体）は、弾性を有するものである。エラストマは、ロアスプリングシート３２０に瞬間的に大きな荷重が作用した場合に、その荷重を吸収することで破損を防止するものである。具体的には、ロアスプリングシート３２０に熱可塑性樹脂及びエラストマの双方が含まれていることで、瞬間的に大きな荷重が作用したときに、弾性を有するエラストマに優先的に荷重が作用する。そのため、エラストマがその荷重を吸収し、その分だけ熱可塑性樹脂に作用する荷重が減少する。これにより、ロアスプリングシート３２０の破損が防止される。

エラストマは、弾性を有するものであれば任意であるが、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。なお、エラストマは、一種が単独で使用されてもよく、二種以上が任意の比率及び組み合わせで使用されてもよい。

熱可塑性樹脂と無機繊維とエラストマとの含有比は任意であるが、無機繊維の含有量は、ロアスプリングシート用の材料（成型用樹脂）の全体に対して、５０質量％以下であることが好ましい。これにより、ロアスプリングシート３２０に瞬間的に大きな荷重が作用したときでも無機繊維に荷重が集中することが防止される。これにより、無機繊維の破損が十分に防止され、ロアスプリングシート３２０の強度がより向上する。

また、熱可塑性樹脂とエラストマとの混合比率も特に制限されない。従って、熱可塑性樹脂にエラストマが含まれていれば、ロアスプリングシート３２０に瞬間的な大きな荷重が作用したときに熱可塑性樹脂とエラストマとに分散し、ロアスプリングシート３２０の強度が向上する。

ただし、ロアスプリングシート３２０では、前記の熱可塑性樹脂及びエラストマは相溶していることが好ましい。即ち、熱可塑性樹脂及びエラストマは、いずれも一様に溶け合った状態であることが好ましい。これにより、ロアスプリングシート３２０に瞬間的に大きな荷重が作用したときにエラストマにのみ応力が集中することが防止され、ロアスプリングシート３２０の全体に存在するエラストマに荷重が作用する。そのため、荷重が十分に分散し、ロアスプリングシート３２０の強度がより向上する。

ロアスプリングシート用材料には、前記のもののほかにも任意の添加剤が含まれていてもよい。任意の添加剤としては、例えば、熱安定剤、滑剤等が挙げられる。熱安定剤は、ロアスプリングシート３２０の化学的耐久性を向上させるものであり、例えば、エポキシ化合物等の有機系安定剤、銅塩、マンガン塩等の金属塩系安定剤等が挙げられる。また、滑剤は、樹脂内部及び成型機械との摩擦発熱性を低下させるとともに、金型からの離型性を向上させて成型加工性を向上させるものである。滑剤としては、例えば、ステアリン酸、脂肪酸エステル、ワックス等が挙げられる。

ロアスプリングシート３２０の強度として、２３℃、ノッチ付きで測定したシャルピー衝撃強度が２０ｋＪ／ｍ^２以上であることが好ましい。シャルピー衝撃強度が２０ｋＪ／ｍ^２以上であることで、ロアスプリングシート３２０の特に瞬間的な大きな荷重に対する強度を十分に高め、破損が十分に防止される。なお、シャルピー衝撃強度は、ＩＳＯ−１７９によって測定することができる。

ロアスプリングシート３２０の強度として、引張強さが１００ＭＰａ以上であることが好ましい。引張強さが１００ＭＰａ以上であることで、ロアスプリングシート３２０の延び易さが向上し、瞬間的に大きな荷重が作用しても割れにくくなる。なお、引張強さは、ＩＳＯ−５２７によって測定することができる。

ロアスプリングシート３２０の強度として、引張弾性率が１５ＧＰａ以下であることが好ましい。引張弾性率が１５ＧＰａ以下であることで、ロアスプリングシート３２０の延び易さが向上し、瞬間的に大きな荷重が作用しても割れにくくなる。なお、引張強さは、ＩＳＯ−５２７によって測定することができる。

なお、ロアスプリングシート３２０は、例えばディスクゲート方式の射出成型により製造可能である。

金属シート３１０は、上方に向かって伸び、前記のシリンダ１０が挿入される円筒部３１１と、その下方に形成されたＤ字状部３１２と、ロアスプリングシート３２０が載置される載置部３１４とを備える。これらのうち、円筒部３１１及びＤ字状部３１２は、ロアスプリングシート３２０の円筒部３２１に挿入される。このとき、詳細は図３を参照しながら後記するが、ロアスプリングシート３２０の下方端部にも、Ｄ字状部３２２ａが形成される。従って、このＤ字状部３２２ａと、前記のＤ字状部３１２との位置決めが行われる。なお、ロアスプリングシート３２０の下面には、コイルスプリング３０の下方となる位置に金属シート３１０の載置部３１４が配置される。

図３は、第一実施形態の懸架装置１に備えられるロアスプリングシート３２０の下方斜視図である。ロアスプリングシート３２０の下面には、その一部が平坦になったＤ字状部３２２ａを有する円筒部３２２が形成される。そして、この円筒部３２２の同心円状にリブ部３２７ａが形成される。即ち、ロアスプリングシート３２０のうち、懸架装置１を構成するコイルスプリング３０が配置される面の側とは反対側の面には、リブ部３２７ａが形成されている。このリブ部３２７ａは、円周方向に等間隔で外側に向かって伸びる３２７ｂで補強される。

図４は、第一実施形態の懸架装置１に備えられるロアスプリングシート３２０の上面図である。この図４には、前記の図２を参照しながら説明した金属シート３１０の載置部３１４を一点鎖線で示している。前記のように、金属シート３１０の円筒部３１１等がロアスプリングシート３２０の円筒部３２１に挿入される際、Ｄ字状部３２２ａとＤ字状部３１２との位置決めが行われる。これにより、図４に示すように、ロアスプリングシート３２０の載置面３２７の位置と、載置部３１４とが重なるようになっている。この載置面３２７には前記のようにコイルスプリング３０が載置される。そのため、載置面３２７の下方に金属シート３１０の載置部３１４が配置されることで、載置面３２７の補強が行われる。

前記のように、ロアスプリングシート３２０は、熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマとを含んだロアスプリングシート用材料により構成される。そして、無機繊維は、図４において太破線で示すように、ロアスプリングシート３２０において中心軸２０ａを中心とした放射状に配向している。なお、シートラバー固定部３２４ａの近傍では無機繊維は厳密な放射状には配向しないが、ここでは図示の簡略化のために放射状に示している。従って、懸架装置１を構成するコイルスプリング３０が載置される部分には、無機繊維が放射状に配向している。これにより、コイルスプリング３０が折損してロアスプリングシート３２０に接触したとしても、無機繊維によりロアスプリングシート３２０が補強された結果、破損が防止される。

なお、本願発明においては、少なくとも突起や穴の周囲又は突起や穴がある部分の径方向外側において、必ずしも放射状に配向されていないものも「放射状」に含むものとする。特に、ロアスプリングシート３２０を例えばディスゲート方式の射出成型で作製する場合、無機繊維は、例えば突起や穴を設ける部分においては樹脂の流れに沿った配向となる。そのため、これらの部分では無機繊維が必ずしも放射状に配向しない可能性があるが、ロアスプリングシート３２０において中心軸２０ａを中心とした放射状になっていれば、本願発明の範疇に含まれるものとする。また、ロアスプリングシート３２０がディスクゲート方式以外の方法で製造される場合であっても、ロアスプリングシート３２０の全体で無機繊維が放射状（概ね放射状であってもよい）になっていれば、本願発明の範疇に含まれるものとする。

図５は、第一実施形態の懸架装置１に備えられるロアスプリングシート３２０の断面図である。ただし、図５では、図示の簡略化のために、ロアスプリングシート３２０のみを抽出して示している。また、図６は図５のＢ部拡大図である。図５において太破線で示すように、無機繊維は、円筒部３２１の下端からロアスプリングシート３２０の上端に向けて、無機繊維が配向している。そして、車両が凹凸の多い路面を走行する等してコイルスプリング３０に大きな荷重が瞬間的に作用すると、図６において太線矢印の方向に荷重が瞬間的に大きく作用する。そうすると、円筒部３２２と載置部３２４とが交差する直交部３２４ｂに荷重が集中する。

しかし、図６において太破線で示すように、円筒部３２２と載置部３２４とを跨ぐように連続的に無機繊維が配向していることで、直交部３２４ｂが補強されている。これにより、ロアスプリングシート３２０が、瞬間的に大きな荷重が作用しても、割れ、破損等が防止され、強度が向上する。

＜材料の物性評価＞
熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマとを含む材料を用意し、引張強さ、引張弾性率、及び、シャルピー衝撃強度を評価した。

（実施例１）
熱可塑性樹脂として６，６−ナイロンを含み、無機繊維としてガラス繊維を含む材料として、ＰＡ６６−ＧＦ４３−Ｉ（デュポン社製Ｚｙｔｅｌ（登録商標））を用意した。なお、この材料においては熱可塑性樹脂及びエラストマは一様に溶け合っている。また、無機繊維の含有量は４３質量％である。そして、この材料を使用して試験片を三つ作製し、以下の試験に供した。試験片はＩＳＯ−５２７の各パートに記載に方法、及び、ＪＩＳＫ７１６１−２−２０１２に沿って作製した。

以上のように作製した三つの試験片のそれぞれを使用して、引張強さ、引張弾性率、及び、シャルピー衝撃強度を評価した。引張強さは島津製作所社製オートグラフを使用して評価した。この評価装置はＩＳＯ−５２７に準拠するものである。引張弾性率は島津製作所社製オートグラフを使用して評価した。この評価装置はＩＳＯ−５２７に準拠するものである。シャルピー衝撃強度は東洋製機社製デジタル衝撃試験機を使用して評価した。評価は２３℃で行い、ノッチ付きで行った。この評価装置はＩＳＯ−１７９に準拠するものである。

以上の評価の結果、引張強さは１６９ＭＰａ、引張弾性率は１１．７ＧＰａ、シャルピー衝撃強度は２８ｋＪ／ｍ^２であった。

（実施例２）
無機繊維の含有量が３３質量％の材料（デュポン社製Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＰＡ６６−ＧＦ３３−Ｉ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、引張強さ、引張弾性率、及び、シャルピー衝撃強度を評価した。その結果、引張強さは１４６ＭＰａ、引張弾性率は８．９ＧＰａ、シャルピー衝撃強度は２０ｋＪ／ｍ^２であった。

（比較例１）
エラストマを含まない材料（デュポン社製Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＰＡ６６−ＧＦ４３）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、引張強さ、引張弾性率、及び、シャルピー衝撃強度を評価した。その結果、引張強さは２２５ＭＰａ、引張弾性率は１４ＧＰａ、シャルピー衝撃強度は１６ｋＪ／ｍ^２であった。

（比較例２）
エラストマを含まず、かつ、無機繊維の含有量が３３質量％である材料（デュポン社製Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＰＡ６６−ＧＦ３３）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、引張強さ、引張弾性率、及び、シャルピー衝撃強度を評価した。その結果、引張強さは２００ＭＰａ、引張弾性率は１１ＧＰａ、シャルピー衝撃強度は１３ｋＪ／ｍ^２であった。

（比較例３）
エラストマを含まず、かつ、無機繊維の含有量が５０質量％である材料（デュポン社製Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＰＡ６６−ＧＦ５０）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、引張強さ、引張弾性率、及び、シャルピー衝撃強度を評価した。その結果、引張強さは２５０ＭＰａ、引張弾性率は１７ＧＰａ、シャルピー衝撃強度は１８ｋＪ／ｍ^２であった。

（評価のまとめ）
以上の結果を以下の表１に纏めた。なお、表１において、◎は特に良好な結果、○は◎ほどではないが良好であり許容可能な結果、×は許容できない結果を表す。

この表１において、引張強さの項目に関して、瞬間的な大きな荷重が作用していないものの車両の荷重が作用しているときの割れの防止を考慮すると、引張強さは１００ＭＰａ以上であることが好ましい。そこで、引張強さが１００ＭＰａ以上を○、引張強さが２００ＭＰａ以上を◎とした。また、引張弾性率に関して、瞬間的な入力による割れ防止の観点から、引張強さが１０ＧＰａ以下を◎、１０ＧＰａを超えるが１５ＧＰａ以下を○、１５ＧＰａを超えるものを×とした。さらに、シャルピー衝撃強度について、瞬間的な入力による割れ防止の観点から、シャルピー衝撃強度が２５ｋＪ／ｍ^２以上を◎、２０ｋＪ／ｍ^２以上２５ｋＪ／ｍ^２未満を○、２０ｋＪ／ｍ^２未満を×とした。

表１に示すように、熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマとを含む材料を使用した実施例１及び２では、良好な引張強さ及び引張弾性率を示しつつ、シャルピー強度にも優れていた。従って、実施例１及び２の材料を使用してロアスプリングシートを作製した際、瞬間的に大きな荷重がロアスプリングシートに作用しても、ロアスプリングシートに割れが生じることが防止される。

一方で、熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマとのうちのいずれか一つを欠く材料を使用したロアスプリングシートでは、引張強さは良好であったが、シャルピー衝撃強度が何れも劣っていた。従って、比較例１〜３の材料を使用してロアスプリングシートを作製すると、特に瞬間的に大きな荷重が作用した際に割れが生じ易く、強度に劣ることがわかった。

＜ロアスプリングシートの強度評価＞
実施例１の材料を使用し、直径２０ｃｍ、厚さ３ｍｍのロアスプリングシート３２０（図２参照）を作製した。そして、このロアスプリングシート３２０の上に、その一部に切り欠きを有するコイルスプリング３０を載せた。コイルスプリング３０は、ロアスプリングシート３２０の載置面３２７に配置した。コイルスプリング３０の太さ（線径）は直径１４ｍｍ、コイル内径は７９ｍｍ（最も短い部分）〜１３９ｍｍ（最も長い部分）、長さは３２７ｍｍである。コイルスプリング３０は、ＳＡＥ９２５４（ＳＡＥ規格）又はＳＵＰ７（ＪＩＳ規格）相当の材料により形成される。また、コイルスプリング３０のうち、ロアスプリングシート３２０との接触面から３／４周目の位置に切り欠きが形成されている。また、ロアスプリングシート３２０の下方には、図２に示す金属シート３１０が配置される。

そして、このコイルスプリング３０の上方から７５０ｋｇの荷重を作用させて、コイルスプリング３０を折損させた。コイルスプリング３０が折損すると、コイルスプリング３０はロアスプリングシート３２０に瞬間的に大きな荷重が作用した。しかし、コイルスプリング３０がロアスプリングシート３２０に接触しても、ロアスプリングシート３２０の形状は維持されたままであった。従って、熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマとを含む材料を使用してロアスプリングシート３２０を作製した場合、コイルスプリング３０が折損しても、ロアスプリングシート３２０が破損し難く、コイルスプリング３０の脱落が防止されることが確認された。

一方で、比較例３の材料を使用したこと以外は同様にし、ロアスプリングシート３２０の強度を評価した。その結果、コイルスプリング３０がロアスプリングシート３２０に接触すると、ロアスプリングシート３２０は粉砕した。従って、ロアスプリングシート３２０の強度が劣ることが確認された。

１懸架装置
１０シリンダ
３０コイルスプリング
３２０ロアスプリングシート
３２１ｂゲート跡
３３３リブ部

Claims

車両の懸架装置に備えられるロアスプリングシートであって、
熱可塑性樹脂と、無機繊維と、エラストマと、を含み、
上面視で円形状であり、
前記無機繊維が放射状に配向していることを特徴とする、ロアスプリングシート。
ＩＳＯ−１７９の方法に基づき、２３℃、ノッチ付きで測定したシャルピー衝撃強度が２０ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする、請求項１に記載のロアスプリングシート。
中央には、前記懸架装置を構成するシリンダが挿入される円筒部が形成され、
当該円筒部の内周面にはゲート跡が形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のロアスプリングシート。
前記懸架装置を構成するコイルスプリングが配置される面の側とは反対側の面にはリブ部が形成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のロアスプリングシート。