(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024113239
(43)【公開日】2024-08-22
(54)【発明の名称】ＦＲＰ板ばね及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 70/42 20060101AFI20240815BHJP
【ＦＩ】
B29C70/42
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023018070
(22)【出願日】2023-02-09
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-04-16
(71)【出願人】
【識別番号】000176833
【氏名又は名称】三菱製鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】吉野 友梨
(72)【発明者】
【氏名】佐野 正典
(72)【発明者】
【氏名】佐山 博信
(72)【発明者】
【氏名】川尻 剛大
(72)【発明者】
【氏名】平山 紀夫
【テーマコード（参考）】
4F205
【Ｆターム（参考）】
4F205AA36
4F205AD16
4F205AG08
4F205AH05
4F205AR02
4F205AR08
4F205AR17
4F205HA02
4F205HA06
4F205HA08
4F205HA14
4F205HA25
4F205HA33
4F205HA37
4F205HA46
4F205HB01
(57)【要約】
【課題】ＦＲＰ板ばねの生産性及び耐クリープ特性という少なくとも２つの要求を満たす。
【解決手段】ＦＲＰ板ばね７の製造方法は、強化用繊維束２を引き揃えて供給する工程と、少なくとも２種類のマトリックス樹脂用の液体２１を送液する工程と、２種類の液体２１を混合する工程と、混合した液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させる工程と、マトリックス樹脂３を含浸した強化用繊維束２を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝５４を有するマンドレル５２に巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、成形溝５４に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材４を加熱して一次硬化させる工程と、一次硬化した硬化樹脂繊維複合材５を、隣り合う成形溝５４の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体６に脱形する工程と、繊維強化樹脂成形体６をプレス成形して二次硬化させる工程と、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】ＦＲＰ板ばね７の製造方法は、強化用繊維束２を引き揃えて供給する工程と、少なくとも２種類のマトリックス樹脂用の液体２１を送液する工程と、２種類の液体２１を混合する工程と、混合した液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させる工程と、マトリックス樹脂３を含浸した強化用繊維束２を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝５４を有するマンドレル５２に巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、成形溝５４に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材４を加熱して一次硬化させる工程と、一次硬化した硬化樹脂繊維複合材５を、隣り合う成形溝５４の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体６に脱形する工程と、繊維強化樹脂成形体６をプレス成形して二次硬化させる工程と、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
強化用繊維束を引き揃えて供給する工程と、
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法。
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項2】
含浸時の前記マトリックス樹脂の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上且つ１０００ｍＰａ・ｓ未満であり、液状の前記マトリックス樹脂を前記強化用繊維束に垂らして含浸させる、請求項１に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項3】
前記マンドレルへの前記未硬化樹脂繊維複合材の巻付速度を１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ６０ｍ／ｍｉｎ未満とし、前記２種類のマトリックス樹脂用液体の流量を３ｍＬ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍＬ／ｍｉｎ未満とし、且つ、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、一次硬化温度を６０℃以上且つ１８０℃未満とする、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項4】
プレス圧を０．５ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、プレス成形時の二次成形温度を１５０℃以上とする、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項5】
前記強化用繊維束の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法により一方向プリフォーム材である前記繊維強化樹脂成形体を一次成形した後、プレス成形法により前記一方向プリフォーム材を二次成形する、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項6】
前記ＦＲＰ板ばねの繊維体積含有率を３０％以上とし、前記繊維強化樹脂成形体のプレス圧を１．０ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、且つ前記強化用繊維束に炭素繊維及びガラス繊維のいずれかを用いる、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項7】
前記マトリックス樹脂を成形現場において前記強化用繊維束に含浸させる前には２５℃での粘度が１０００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度のモノマー状態であり、前記強化用繊維束に含浸させた後に加熱することで２０分以内に直鎖状に重合する現場重合型の熱可塑性樹脂とし、前記熱可塑性樹脂がウレタン系、エポキシ系、アクリル系、及びポリアミド系のうちのいずれか一つである、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項8】
前記成形溝は、一対の側面と、一対の側面により囲まれる底面と、により構成され、前記側面及び前記底面がいずれも平面である、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項9】
ＦＲＰ板ばねであって、
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１２０℃以上である、ＦＲＰ板ばね。
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１２０℃以上である、ＦＲＰ板ばね。
【請求項10】
前記ＦＲＰ板ばねの曲げクリープひずみ量が０％以上且つ６％未満である、請求項９に記載のＦＲＰ板ばね。
【請求項11】
前記ＦＲＰ板ばねの振動減衰特性を示す損失係数が０．５以上である、請求項９又は１０に記載のＦＲＰ板ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ＦＲＰ板ばね及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）板ばねの製造方法として、合成樹脂を含浸させた強化繊維をＦＷ（フィラメントワインディング）法によりマンドレルに巻き付け、硬化させた成形物を切断して製造する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭５５－０５７７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１では、加熱することで三次元架橋する熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂として使用しているため、硬化時間が比較的長く、板ばねの生産性が低くなる傾向がある。また特許文献１に記載のマンドレルに巻き付けて加熱成形するだけでは、板ばねの寸法精度が良好ではない。
【0005】
一方、硬化後の分子構造が直鎖状であって三次元架橋構造をとらない熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として使用した場合は、熱可塑性樹脂の溶融粘度が非常に高いため、強化用繊維束の間にマトリックス樹脂を完全に含浸させることが非常に困難である。また、ポリプロピレン樹脂のようなガラス転移温度の低い樹脂を選定した場合は、高温高圧下で溶融樹脂を繊維束中に含浸させる大掛かりな成形設備が必要になってしまう。
【0006】
さらに、ガラス転移温度の低い樹脂をマトリックス樹脂として使用した場合には、温度又はひずみ速度に依存した非線形材料挙動を示し、室温レベルにおいても機械的性質が温度又は時間経過により大きく変化する。従って、長時間繰り返し負荷がかかる環境下で使用される板ばねを製造する場合は、クリープ現象による破断の可能性が極めて高い。
【0007】
そこで、本開示の技術は、上記課題に鑑み、ＦＲＰ板ばねの生産性及び耐クリープ特性という少なくとも２つの要求を満たすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一態様によれば、
強化用繊維束を引き揃えて供給する工程と、
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法が提供される。
強化用繊維束を引き揃えて供給する工程と、
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法が提供される。
【0009】
本開示の他の態様によれば、
ＦＲＰ板ばねであって、
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１２０℃以上である、ＦＲＰ板ばねが提供される。
ＦＲＰ板ばねであって、
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１２０℃以上である、ＦＲＰ板ばねが提供される。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、ＦＲＰ板ばねの生産性及び耐クリープ特性という少なくとも２つの要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】一実施形態に係るＦＲＰ板ばねの製造装置の構成図である。
【図2】一実施形態に係るＦＲＰ板ばねの製造装置の構成図である。
【図3】一実施形態に係るＦＲＰ板ばねを用いたリーフ式サスペンションの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して本開示の実施形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成要素には同一符号を付与し、重複した説明を適宜省略する。また本開示において「～」により範囲を示す場合は、当該範囲には下限値が含まれ、上限値が含まれないものとする。
【0013】
（板ばねの製造方法）
先ず、一実施形態に係るＦＲＰ板ばね７の製造方法について説明する。図１及び図２は一実施形態に係るＦＲＰ板ばね７の製造装置１の構成図である。製造装置１は、マトリックス樹脂３を含浸させた強化用繊維束２をＦＷ法によりマンドレル５２に巻き付けて加熱して一次硬化させ、マンドレル５２から脱形した後にプレス成形して二次硬化させることにより、ＦＲＰ板ばね７を製造する。
先ず、一実施形態に係るＦＲＰ板ばね７の製造方法について説明する。図１及び図２は一実施形態に係るＦＲＰ板ばね７の製造装置１の構成図である。製造装置１は、マトリックス樹脂３を含浸させた強化用繊維束２をＦＷ法によりマンドレル５２に巻き付けて加熱して一次硬化させ、マンドレル５２から脱形した後にプレス成形して二次硬化させることにより、ＦＲＰ板ばね７を製造する。
【0014】
より詳細には、製造装置１は、繊維供給部１０と、液体供給部２０と、混合部３０と、含浸部４０と、巻付部５０と、一次硬化部６０と、脱形部７０と、二次硬化部８０と、を備える。
【0015】
＜繊維供給工程＞
図１に示すように、繊維供給部１０は、強化用繊維束２を引き揃えて含浸部４０に供給する。繊維供給部１０には、強化用繊維束２を所定の張力Ｆに制御する張力制御装置１１が設けられる。張力制御装置１１としては、クリールスタンドが挙げられる。クリールスタンドの張力制御方式は、張力精度に優れたサーボ制御式が好ましいが、パーマトルクを使用する磁気トルク式、パウダブレーキを使用するコンピュータ制御式等の他の制御方式を用いてもよい。
図１に示すように、繊維供給部１０は、強化用繊維束２を引き揃えて含浸部４０に供給する。繊維供給部１０には、強化用繊維束２を所定の張力Ｆに制御する張力制御装置１１が設けられる。張力制御装置１１としては、クリールスタンドが挙げられる。クリールスタンドの張力制御方式は、張力精度に優れたサーボ制御式が好ましいが、パーマトルクを使用する磁気トルク式、パウダブレーキを使用するコンピュータ制御式等の他の制御方式を用いてもよい。
【0016】
張力制御装置１１は、強化用繊維束２を巻き付けたボビン１２から強化用繊維束２を引き出し、強化用繊維束２を複数のガイドロール１３及びダンサーロール１４に案内する。また、張力制御装置１１は、巻付部５０の動作に起因する強化用繊維束２の張力変動を吸収するため、ダンサーロール１４の位置に応じてサーボモータ１５により強化用繊維束２を所定の張力Ｆに制御する。強化用繊維束２の張力Ｆは、強化用繊維束２を構成する繊維によるが、２０Ｎ～６０Ｎであることが好ましく、より好ましくは２５Ｎ～５５Ｎであり、さらに好ましくは３０Ｎ～５０Ｎである。
【0017】
強化用繊維束２を構成する繊維としては、例えば、無機繊維、有機繊維、及び金属繊維等が挙げられる。無機繊維又は金属繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化ケイ素繊維、ステンレス鋼繊維、アルミニウム繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、及びバサルト繊維等が挙げられる。有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、及びポリフェニレンサルファイド繊維等が挙げられる。中でも、ＦＲＰ板ばね７の曲げ弾性率等の観点からガラス繊維が好ましく、曲げ強度の観点から炭素繊維が好ましい。繊維は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0018】
ガラス繊維の組成としては、例えば、Ｅガラス、Ｓガラス、及びＣガラス等が挙げられる。特に曲げ強度及び曲げ弾性率の観点では、Ｅガラスが好ましく、より好ましくはＳガラスである。ガラス繊維の断面は、円形であるが、楕円形等の扁平形状であってもよい。
【0019】
炭素繊維の組成としては、例えば、コールタールピッチ又は石油ピッチを原料とするピッチ系、ポリアクリロニトリルを原料とするＰＡＮ系、及びセルロース繊維を原料とするレーヨン系等が挙げられる。中でも、最終的に得られるＦＲＰ板ばね７の曲げ強度と曲げ弾性率のバランスの観点からＰＡＮ系炭素繊維が好ましい。
【0020】
強化用繊維束２の形態としては、例えば、数本～数百本のフィラメントを集束させたストランドを引き揃えたロービング系、及びストランドに撚りをかけて加工が施されたヤーン系等が挙げられる。また、強化用繊維束２の他の形態としては、例えば、ロービング系又はヤーン系を用いて長尺に加工が施された、織物、編物、及び不織布等が挙げられる。強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含有率の観点では、ロービング系が好ましい。また、ＦＲＰ板ばね７の長手方向の曲げ強度及び曲げ弾性率の観点ではヤーン系が好ましい。
【0021】
ボビン１２には、例えば、ストランドを引き揃えて円筒状に巻いたロービング、単糸、合糸、及び合撚糸のいずれか一つを円筒状に巻いたヤーン、及び、長尺の織物、長尺の編物、及び長尺の不織布等のいずれか一つを円筒状に巻いたロール等がセットされる。また、複数のボビン１２を用意して、複数のボビン１２から複数の強化用繊維束２を引き揃えて供給してもよい。
【0022】
強化用繊維束２には、マトリックス樹脂３の結合を促進するシランカップリング剤等の表面処理剤が付与されてもよい。また、強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含浸性を高めるため、強化用繊維束２を事前に加熱又は乾燥させて水分を除去してもよい。さらに、強化用繊維束２としては、予め樹脂を含浸させたトウプリプレグが用いられてもよい。
【0023】
ＦＲＰ板ばね７に占める強化用繊維束２の繊維体積含有率Ｖｆは、３０％～７０％であることが好ましく、より好ましくは４０％～６０％であり、さらに好ましくは４５％～５５％である。斯かる範囲であれば、ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度、耐クリープ特性、及び振動減衰特性のバランスに優れる。
【0024】
＜液体供給工程＞
液体供給部２０は、マトリックス樹脂３の成分として、２個の容器２２に貯留された少なくとも２種類の液体２１を２本のチューブ２４を介して混合部３０に送液する。液体供給部２０には、２種類の液体２１を所定の流量にて送液する容積式ポンプ２３が設けられる。容積式ポンプ２３としては、例えば、往復ポンプ、及び回転ポンプ等が挙げられる。中でも、液体の脈動が少なく定量性に優れた回転ポンプが好ましい。
液体供給部２０は、マトリックス樹脂３の成分として、２個の容器２２に貯留された少なくとも２種類の液体２１を２本のチューブ２４を介して混合部３０に送液する。液体供給部２０には、２種類の液体２１を所定の流量にて送液する容積式ポンプ２３が設けられる。容積式ポンプ２３としては、例えば、往復ポンプ、及び回転ポンプ等が挙げられる。中でも、液体の脈動が少なく定量性に優れた回転ポンプが好ましい。
【0025】
往復ポンプとしては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、及びダイヤフラムポンプ等が挙げられる。回転ポンプとしては、ペリスタルティックポンプ（チューブポンプ）、ギヤポンプ、及びベーンポンプ等が挙げられる。中でも、ポンプ部材が液体に接触しないペリスタルティックポンプが好ましい。
【0026】
第１容積式ポンプ２３ａは、第１容器２２ａから第１液体２１ａを所定の流量ρ１にて第１チューブ２４ａを通じて送液する。第２容積式ポンプ２３ｂは、第２容器２２ｂから第２液体２１ｂを所定の流量ρ２にて第２チューブ２４ｂを通じて送液する。２種類の液体の流量ρは、マトリックス樹脂３の組成によるが、例えば、３ｍＬ／ｍｉｎ～２０ｍＬ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは５ｍＬ／ｍｉｎ～１８ｍＬ／ｍｉｎ、さらに好ましくは７ｍＬ／ｍｉｎ～１６ｍＬ／ｍｉｎである。斯かる範囲であれば、ＦＲＰ板ばね７の生産性と樹脂含有率ＲＣとのバランスが優れる。
【0027】
マトリックス樹脂３の組成としては、例えば、リサイクル又はリユースによる環境負荷低減のため、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂は、架橋構造を持たない直鎖状の高分子であるため、加熱により再溶融ができ、二次賦形が容易である。一般に熱可塑性樹脂は、非常に粘度の高いポリマーの状態で供給されているため、高温高圧下で成形を行ったとしても、強化用繊維束２への良好な含浸が非常に難しい。そこで、成型現場において強化用繊維束２に含浸させる前には２０℃～２６℃での粘度が５００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度のモノマー状態であり、強化用繊維束２に含浸させた後に加熱することで１０分以内に直鎖状に重合する現場重合型の熱可塑性樹脂が好ましい。現場重合型の熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、及びポリアミド系等が挙げられる。
【0028】
マトリックス樹脂３を熱可塑性ウレタン樹脂とする場合、第１液体２１ａには、一分子中に２個のイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物が含まれ、第２液体２１ｂには、一分子中に２個の水酸基を有する２官能活性水素化合物が含まれる。ジイソシアネート化合物と２官能活性水素化合物とを１：１のモル比にて重付加させることにより、直鎖状に重合した熱可塑性ウレタン樹脂が生成される。
【0029】
２官能活性水素化合物がジオールを含む場合は、熱可塑性ポリウレタン樹脂になり、２官能活性水素化合物がジアミンを含む場合は、熱可塑性ポリウレア樹脂になる。２官能活性水素化合物がジオールとジアミンを含む場合は、熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂になる。
【0030】
ジイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、及びこれらの変性体等が挙げられる。脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、及び２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。また、他の脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２－メチルペンタン－１，５－ジイソシアネート、及び３－メチルペンタン－１，５－ジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族ジイソシアネートの変性体としては、脂肪族ジイソシアネートとジオールとを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー体、２官能のアダクト型変性体、２官能のアロファネート型変性体等が挙げられる。脂肪族ジイソシアネート及びその変性体は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0031】
脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート、４，４′－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）、及び１，４－シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。また、他の脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、及び１，３－ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン等が挙げられる。脂環式ジイソシアネートの変性体としては、脂環式ジイソシアネートとジオールとを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー体、２官能のアダクト型変性体、２官能のアロファネート型変性体等が挙げられる。脂環式ジイソシアネート及びその変性体は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0032】
活性水素化合物としては、例えば、ジオール、及びジアミン等が挙げられる。ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。また、他のジオールとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノール、及びビスフェノールＡ等が挙げられる。ジオールは、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0033】
ジアミンとしては、例えば、ジメチルチオトルエンジアミン、ジエチルチオトルエンジアミン、ジプロピルチオトルエンジアミン等のジアルキルチオトルエンジアミン等が挙げられる。ジアミンは、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0034】
マトリックス樹脂３を熱可塑性エポキシ樹脂とする場合、第１液体２１ａには、一分子中に２個のエポキシ基を有する２官能エポキシ化合物と、一分子中に２個のフェノール性水酸基を有する２官能フェノール化合物と、を予め調合した主剤が含まれる。２官能エポキシ化合物と２官能フェノール化合物は、１：１のモル比で混合される。第２液体２１ｂには、重合反応を開始又は促進する重合触媒である硬化剤が含まれる。また、第２液体２１ｂには、含浸前の重合反応を抑制する反応遅延剤が含まれることが好ましい。
【0035】
２官能エポキシ化合物としては、例えば、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、及びｔ－ブチルヒドロキノンジグリシジルエーテル等の１個のベンゼン環を有する一核体芳香族ジエポキシ化合物等が挙げられる。他の２官能エポキシ化合物には、例えば、ジメチロールシクロヘキサンジグリシジルエーテル、３，４－エポキシシクロヘキセニルメチル－３，４－エポキシシクロヘキセニルカルボキシレート、及びリモネンジオキシド等の脂環式エポキシ化合物等が含まれる。さらに他の２官能エポキシ化合物としては、例えば、ビス（４－ヒドロキシフェニル）メタンジグリシジルエーテル、及び１，１－ビス（４－ヒドロキシフェニル）エタンジグリシジルエーテル等のビスフェノール型エポキシ化合物等が挙げられる。２官能エポキシ化合物は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0036】
２官能フェノール化合物としては、例えば、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ｔ－ブチルヒドロキノン、及び２，５－ジ－ｔ－ブチルヒドロキノン等の１個のベンゼン環を有する一核体芳香族ジヒドロキシ化合物等が挙げられる。他の２官能フェノール化合物としては、例えば、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、及びビス（ヒドロキシフェニル）メタン（ビスフェノールＦ）等のビスフェノール等が挙げられる。さらに他の２官能フェノール化合物としては、例えば、ジヒドロキシナフタレン、ジアリルレゾルシン、ジアリルビスフェノールＡ等が挙げられる。２官能フェノール化合物は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0037】
重合触媒としては、例えば、有機リン系化合物、１，２－アルキレンベンズイミダゾール、及び２－アリール－４，５－ジフェニルイミダゾール等が挙げられる。有機リン系化合物としては、例えば、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、トリ－ｏ－トリルホスフィン、トリ－ｍ－トリルホスフィン、トリ－ｐ－トリルホスフィン、及びシクロヘキシルジフェニルホスフィン等が挙げられる。また、他の有機リン系化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン－トリフェニルボラン錯体、トリ－ｍ－トリルホスフィン－トリフェニルボラン錯体等が挙げられる。重合触媒の配合量としては、例えば、第１液体２１ａを１００質量部とした場合に、０．１～１０質量部が好ましく、より好ましくは０．４～６質量部であり、さらに好ましくは１～５質量部である。
【0038】
反応遅延剤としては、例えば、トリ－ｎ－ブチルボレート、トリ－ｎ－オクチルボレート、トリ－ｎ－ドデシルボレート等のトリアルキルボレート、トリフェニルボレート等のトアリールボレート等が挙げられる。トリ－ｎ－オクチルボレートは、室温で液状であるため混和性に優れていて、８０℃以下で反応を著しく遅延するため、特に好ましい。反応遅延剤の配合量としては、例えば、重合触媒の１モルに対して０．１～２．０モルが好ましく、より好ましくは０．５～１．２モルであり、さらに好ましくは０．７～１．０モルである。
【0039】
マトリックス樹脂３を熱可塑性アクリル樹脂とする場合、第１液体２１ａには、（メタ）アクリル基を有するアクリル系モノマー化合物が含まれ、第２液体２１ｂには、溶剤が含まれる。また、第３液体として、重合反応を開始又は促進する重合触媒が含まれることが好ましい。
【0040】
また、第１液体２１ａには、アクリル系モノマー化合物及び溶剤を予め調合した第１主剤が含まれ、第２液体２１ｂには、重合反応を開始又は促進する重合触媒を含む第２硬化剤が含まれてもよい。アクリル系モノマー化合物、溶剤、及び重合触媒を溶液重合させることにより、直鎖状に重合した熱可塑性アクリル樹脂が生成される。
【0041】
アクリル系モノマー化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、及び（メタ）アクリル酸ヘキシル等が挙げられる。他のアクリル系モノマー化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、アクリルニトリル等が挙げられる。アクリル系モノマー化合物は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0042】
溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸イソプロピル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸エチル、キシレン、トルエン、及びジメチルホルムアミド等が挙げられる。溶剤は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0043】
重合触媒としては、例えば、有機系過酸化物、無機系過酸化物、及びアゾ化合物等が挙げられる。有機系過酸化物としては、例えば、ｔ－ブチルハイドロパ－オキサイド、１，１，３，３－テトラメチルブチルハイドロパ－オキサイド、スクシン酸パ－オキサイド、パ－オキシマレイン酸ｔ－ブチルエステル、及びクメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。無機系過酸化物としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
【0044】
マトリックス樹脂３を熱可塑性ポリアミド樹脂とする場合、第１液体２１ａには、ラクタムモノマー化合物が含まれる。第２液体２１ｂには、活性剤が含まれる。また、第３液体として、重合反応を開始又は促進する重合触媒が含まれることが好ましい。
【0045】
また、第１液体２１ａには、ラクタムモノマー化合物及び活性剤を予め調合した第１主剤が含まれ、第２液体２１ｂには、重合反応を開始又は促進する重合触媒を含む第２硬化剤が含まれてもよい。ラクタムモノマー化合物、活性剤、及び重合触媒を混合することにより、直鎖状に重合した熱可塑性ポリアミド樹脂が生成される。
【0046】
ラクタムモノマー化合物としては、例えば、γ－ブチロラクタム、δ－バレロラクタム、及びε－カプロラクタム等が挙げられる。ラクタムモノマー化合物は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0047】
活性剤としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソシアネートとブロックトイソシアネート、イソフタロイルビスカプロラクタム、テトラフタロイルビス－カプロラクタム、及びジメチルフタレート－ポリエチレングリコール等が挙げられる。また、他の活性剤としては、例えば、ビス酸塩化物と組み合せたポリオール、ビス酸塩化物と組み合せたポリジエン、及びホスゲンをカプロラクタムと反応させて得たカルボニルビスカプロラクタム等が挙げられる。活性剤は、１種を使用してもよいし、又は２種を併用してもよい。
【0048】
重合触媒としては、例えば、ナトリウムカプロラクタメート、カリウムカプロラクタメート、リチウムカプロラクタメート、臭化マグネシウムを付加したアルミニウムカプロラクタム、マグネシウムカプロラクタム、及びアルコキシド等が挙げられる。
【0049】
以上のマトリックス樹脂３には、必要に応じて添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、難燃剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、耐侯剤、帯電防止剤、防黴剤、吸湿剤、セラミックス粉末等の充填剤、顔料又は染料等の着色剤等が挙げられる。
【0050】
また、マトリックス樹脂３は、例えば、室温が２３℃で、相対湿度が５０％の恒温恒湿室で混合してから１万ｍＰａ・ｓの粘度に達するまでの時間（すなわち、ポットライフ）が３０秒以上であることが好ましい。また、ポットライフは、より好ましくは６０秒以上であり、さらに好ましくは９０秒以上である。斯かる範囲であれば、マトリックス樹脂３の粘度が比較的低いため、強化用繊維束２の中に高い含有率で含浸させることが可能になる。
【0051】
また、ＦＲＰ板ばね７に占めるマトリックス樹脂３の樹脂含有率ＲＣは、３０％～８０％であることが好ましく、より好ましくは４０％～７０％であり、さらに好ましくは５０％～６０％である。斯かる範囲であれば、ＦＲＰ板ばね７のプリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６の成形し易さと、ＦＲＰ板ばね７の曲げ弾性率及び曲げ強度のバランスとに優れる。
【0052】
また、重合後のマトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１２０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１４０℃以上であり、さらに好ましくは１６０℃以上である。斯かる範囲であれば、長時間の繰り返し負荷がかかる使用環境であっても、最終的に得られるＦＲＰ板ばね７の耐熱性及び耐クリープ特性が優れる。
【0053】
マトリックス樹脂３は、比較的短い硬化時間による生産性の観点と、リサイクル又はリユースによる環境負荷低減との観点と、から熱可塑性樹脂が好ましい。但し、ＦＲＰ板ばね７を高温環境で使用する場合は、熱硬化性樹脂を用いてもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、メラミン系、及びポリウレタン系等が挙げられる。熱硬化性樹脂の組成に関しては、公知のものを適宜用いることができる。
【0054】
＜混合工程＞
混合部３０は、液体供給部２０から供給された２種類の液体２１を混合して液状のマトリックス樹脂３を生成し、マトリックス樹脂３を含浸部４０に供給する。混合部３０には、２種類の液体２１を混合する混合器３１が設けられる。混合器３１としては、スタティックミキサー、及びダイナミックミキサー等が挙げられる。
混合部３０は、液体供給部２０から供給された２種類の液体２１を混合して液状のマトリックス樹脂３を生成し、マトリックス樹脂３を含浸部４０に供給する。混合部３０には、２種類の液体２１を混合する混合器３１が設けられる。混合器３１としては、スタティックミキサー、及びダイナミックミキサー等が挙げられる。
【0055】
スタティックミキサーは、螺旋状の右ねじり要素と、螺旋状の左ねじり要素と、を一列に交互に並べて固定したものである。スタティックミキサーは、２種類の液体２１を分割し、再合流させ、流れの方向を反転させることを繰り返しながら、２種類の液体２１を均一に撹拌混合させる。ダイナミックミキサーは、撹拌羽根をモータ等により回転駆動させて２種類の液体２１を撹拌混合させる。スタティックミキサー及びダイナミックミキサーは、生成されるマトリックス樹脂３の粘度に応じて適宜用いられることが好ましい。
【0056】
＜含浸工程＞
含浸部４０は、混合部３０で生成されたマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させて未硬化樹脂繊維複合材４を生成し、未硬化樹脂繊維複合材４を巻付部５０に供給する。含浸部４０は、２種類の液体２１が混合された後すぐに液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に垂らして含浸させる。含浸時のマトリックス樹脂３の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ～１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度が比較的低い液体の状態でマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させるため、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２の中に高い含有率で含浸させることができる。ひいては、ボイド（気泡）等の欠陥がなく、繊維体積含有率Ｖｆを高め、剛性及び強度に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができる。
含浸部４０は、混合部３０で生成されたマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させて未硬化樹脂繊維複合材４を生成し、未硬化樹脂繊維複合材４を巻付部５０に供給する。含浸部４０は、２種類の液体２１が混合された後すぐに液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に垂らして含浸させる。含浸時のマトリックス樹脂３の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ～１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度が比較的低い液体の状態でマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させるため、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２の中に高い含有率で含浸させることができる。ひいては、ボイド（気泡）等の欠陥がなく、繊維体積含有率Ｖｆを高め、剛性及び強度に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができる。
【0057】
また含浸部４０には、液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２の上に確実に垂らして含浸させるため、強化用繊維束２を含浸位置に案内する一対のガイド部材４１が設けられている。ガイド部材４１としては、リング状に形成されたガイドリング、又は、互いに平行に配置された２本のガイドバー等を用いることができる。
【0058】
第１ガイド部材４１ａは、繊維供給部１０から供給される強化用繊維束２を含浸位置に案内する。第２ガイド部材４１ｂは、巻付部５０における巻付け動作に起因する未硬化樹脂繊維複合材４のバタつきを抑制することにより、強化用繊維束２を含浸位置に位置決めする。強化用繊維束２を含浸位置に安定的に位置決めすることにより、液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２の上に確実に垂らして含浸させることが可能になる。強化用繊維束２に含浸されなかったマトリックス樹脂３は、含浸位置の下方に配置された樹脂槽４２に収容される。
【0059】
さらに含浸部４０には、余分なマトリックス樹脂３を未硬化樹脂繊維複合材４から除去する除去部材４３が設けられる。除去部材４３としては、例えば、ドクターブレード、絞りダイ、及び絞りロール等が挙げられる。除去部材４３によって掻き落とされたマトリックス樹脂３は、除去部材４３の下方に配置された樹脂槽４２に収容される。
【0060】
なお、第１液体２１ａと第２液体２１ｂを撹拌混合した瞬間から重合反応が始まるため、含浸部４０には、複数の混合器３１を設け、マトリックス樹脂３を滴下させる含浸位置を複数用意してもよい。含浸位置を複数用意することにより、滞留するマトリックス樹脂３の流動を促すことができる。また、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２に垂らして含浸させるのではなく、強化用繊維束２を挟み込む複数の含浸ローラを設け、含浸圧をかけてマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させてもよい。
【0061】
また含浸部４０には、マトリックス樹脂３を予め収容した含浸槽内に強化用繊維束２を通過させて（潜らせて）、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２に含浸させるディッピング法を用いてもよい。但し、含浸槽内のマトリックス樹脂３の粘度が少なくとも２０ｍＰａ・ｓ～１０００ｍＰａ・ｓの範囲となるように調整することが好ましい。斯かる範囲であれば、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２に高い含有率で含浸させることができる。また、粘度調整方法としては、例えば、含浸槽内の温度湿度調整、及び反応遅延剤の混合等が挙げられる。
【0062】
＜巻付工程（一次成形工程）＞
巻付部５０は、含浸部４０から供給された未硬化樹脂繊維複合材４をマンドレル５２に巻き付けて厚み方向に重ねる。巻付部５０には、未硬化樹脂繊維複合材４を挿通して水平方向に往復運動するデリバリーアイ５１が設けられる。デリバリーアイ５１は、マンドレル５２の回転タイミングに合わせて水平方向に移動し、未硬化樹脂繊維複合材４をマンドレル５２の巻付位置に案内する。デリバリーアイ５１の水平方向への往復運動は、非図示の駆動制御装置のサーボモータ等により駆動制御される。
巻付部５０は、含浸部４０から供給された未硬化樹脂繊維複合材４をマンドレル５２に巻き付けて厚み方向に重ねる。巻付部５０には、未硬化樹脂繊維複合材４を挿通して水平方向に往復運動するデリバリーアイ５１が設けられる。デリバリーアイ５１は、マンドレル５２の回転タイミングに合わせて水平方向に移動し、未硬化樹脂繊維複合材４をマンドレル５２の巻付位置に案内する。デリバリーアイ５１の水平方向への往復運動は、非図示の駆動制御装置のサーボモータ等により駆動制御される。
【0063】
マンドレル５２は、周方向に一列に並んだ複数の成形溝５４を有する。マンドレル５２は側面視で多角形状に形成されており、多角形の各辺に成形溝５４が設けられる。マンドレル５２の側面視の形状としては、三角形状、四角形状、五角形状、及び六角形状等が挙げられる。また、マンドレル５２の多角形状の各辺は、直線形状ではなく、円弧形状であってもよい。
【0064】
本例のマンドレル５２は側面視で正三角形状であり、マンドレル５２には３個の成形溝５４が設けられている。マンドレル５２に３個の成形溝５４を設けることにより、１個のマンドレル５２から３個の繊維強化樹脂成形体６に脱形することができる。ひいては、１個のマンドレル５２から３個のＦＲＰ板ばね７を製造することが可能となり、ＦＲＰ板ばね７の生産性を高める。
【0065】
成形溝５４は、一対の側面と、一対の側面により囲まれる底面と、により構成される。底面の側面視の形状としては、円弧形状、及び直線形状等が挙げられる。特に側面及び底面が平面であることにより、マンドレル５２から脱形される繊維強化樹脂成形体６は概ね直方体形状となり、繊維強化樹脂成形体６を二次成形し易くなる。斯かるマンドレル５２の形状は、ＦＲＰ板ばね７の生産性に寄与する。
【0066】
成形溝５４は、溝長、溝幅、及び溝高を有する。成形溝５４の長手方向はＦＲＰ板ばね７の長手方向となり、成形溝５４の短手方向はＦＲＰ板ばね７の短手方向となる。３個の成形溝５４の溝長、溝幅、及び溝高の各々は互いに同一であるため、１個のマンドレル５２から、長さ、幅、及び厚さの各々が同じ３個の繊維強化樹脂成形体６を脱形することができる。
【0067】
また、３個の成形溝５４の溝長、溝幅、及び溝高の少なくとも一つを異ならせることにより、１個のマンドレル５２から、長さ、幅、及び厚さの少なくとも一つが異なる３個の繊維強化樹脂成形体６を脱形することも可能である。所望のＦＲＰ板ばね７の種類に応じて、多種多様な繊維強化樹脂成形体６を脱形することが可能である。
【0068】
成形溝５４の溝高は、ＦＲＰ板ばね７の所望の厚さの１．５倍以上であることが好ましく、より好ましくは２倍以上であり、さらに好ましくは２．５倍以上である。成形溝５４の側面には、ミリ単位等の目盛りが設けられていることが好ましい。
【0069】
マンドレル５２は回転軸５３を有しており、回転軸５３は非図示の駆動制御装置に接続される。マンドレル５２は、駆動制御装置のサーボモータ等により回転軸５３回りに所定の巻付速度Ｖ（未硬化樹脂繊維複合材４の搬送速度）で回転する。巻付速度Ｖは、強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含有率及び含浸時間等を考慮して決定されることが好ましい。
【0070】
巻付速度Ｖは、例えば、１０ｍ／ｍｉｎ～６０ｍ／ｍｉｎが好ましいが、より好ましくは１５ｍ／ｍｉｎ～５０ｍ／ｍｉｎであり、さらに好ましくは２０ｍ／ｍｉｎ～４０ｍ／ｍｉｎである。斯かる範囲であれば、強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含有率と、ＦＲＰ板ばね７の生産性とのバランスが優れる。
【0071】
未硬化樹脂繊維複合材４は、所定の巻付パターンで所定の厚みまでマンドレル５２の成形溝５４に巻き付けられる。巻付パターンとしては、例えば、パラレル巻き、及びヘリカル巻き等が挙げられる。ＦＲＰ板ばね７の長手方向の曲げ強度が要求される場合、又は、平織りクロス等の織物の場合は、パラレル巻きが好ましい。また、ＦＲＰ板ばね７の短手方向の強度が要求される場合には、ヘリカル巻きが好適である。
【0072】
＜一次硬化工程＞
一次硬化部６０は、マンドレル５２に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材４を加熱し、未硬化樹脂繊維複合材４を一次硬化させることにより、硬化樹脂繊維複合材５を生成する。一次硬化部６０には、マンドレル５２に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材４を加熱する加熱装置６１が設けられる。加熱装置６１としては、例えば、加熱炉、又は、マンドレル５２の中に配置された電気ヒータ等が用いられる。
一次硬化部６０は、マンドレル５２に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材４を加熱し、未硬化樹脂繊維複合材４を一次硬化させることにより、硬化樹脂繊維複合材５を生成する。一次硬化部６０には、マンドレル５２に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材４を加熱する加熱装置６１が設けられる。加熱装置６１としては、例えば、加熱炉、又は、マンドレル５２の中に配置された電気ヒータ等が用いられる。
【0073】
加熱装置６１として加熱炉を用いる場合、未硬化樹脂繊維複合材４が巻き付けられたマンドレル５２ごと加熱炉に搬入し、未硬化樹脂繊維複合材４を加熱して一次硬化させ、硬化樹脂繊維複合材５を生成する。マンドレル５２の加熱装置６１への搬入及び加熱装置６１からの搬出は、例えば、ハンドツールをアーム先端に取り付けた産業用ロボット等により行われてもよい。
【0074】
加熱装置６１として電気ヒータを用いる場合、マンドレル５２への未硬化樹脂繊維複合材４の巻き付けが完了した後、未硬化樹脂繊維複合材４を加熱して一次硬化させ、硬化樹脂繊維複合材５を生成する。
【0075】
加熱装置６１は、未硬化樹脂繊維複合材４を所定の一次硬化温度Ｔ１及び所定の一次硬化時間ｔ１で加熱し、未硬化樹脂繊維複合材４を一次硬化させ、硬化樹脂繊維複合材５を生成する。硬化樹脂繊維複合材５の硬化状態としては、半硬化状態、及び完全硬化状態等が挙げられる。
【0076】
マトリックス樹脂３に熱可塑性樹脂を用いる場合、一次硬化温度Ｔ１は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇよりも低い温度であればよく（Ｔ１＜Ｔｇ）、好ましくはガラス転移温度Ｔｇよりも１０℃～４０℃以上低い温度である。
【0077】
一次硬化温度Ｔ１としては、熱可塑性樹脂の組成によるが、例えば、６０℃～１８０℃が好ましく、より好ましくは８０℃～１５０℃であり、さらに好ましくは１００℃～１３０℃である。斯かる範囲であれば、一次硬化時間ｔ１と樹脂硬化度とのバランスに優れる。また、一次硬化時間ｔ１としては、例えば、６０分以下が好ましく、より好ましくは３０分以下又は２０分以下であり、さらに好ましくは１０分以下である。
【0078】
一方、マトリックス樹脂３に熱硬化性樹脂を用いる場合、一次硬化温度Ｔ１は、完全硬化状態（Ｃステージ）よりも低い温度であればよく（Ｔ１＜完全硬化温度）、好ましくは完全硬化温度よりも１０℃～４０℃以上低い温度である。
【0079】
一次硬化温度Ｔ１としては、熱硬化性樹脂の組成によるが、例えば、６０℃～２００℃が好ましく、より好ましくは７０℃～１９０℃であり、さらに好ましくは８０℃～１８０℃である。斯かる範囲であれば、一次硬化時間ｔ１と樹脂硬化度とのバランスに優れる。また、一次硬化時間ｔ１としては、例えば、３時間以下が好ましく、より好ましくは２時間３０分以下であり、さらに好ましくは２時間以下である。
【0080】
＜脱形工程＞
脱形部７０は、マンドレル５２に巻き付けられた硬化樹脂繊維複合材５を切断し、マンドレル５２から複数の繊維強化樹脂成形体６を脱形する。脱形部７０には、硬化樹脂繊維複合材５を切断する切断装置７１が設けられている。切断装置７１としては、例えば、ダイヤモンドカッター、ウオータージェット加工機、及びレーザ加工機等が挙げられる。切断装置７１による硬化樹脂繊維複合材５の切断は、例えば、切断装置７１をアーム先端に取り付けた産業用ロボット等により行われてもよい。
脱形部７０は、マンドレル５２に巻き付けられた硬化樹脂繊維複合材５を切断し、マンドレル５２から複数の繊維強化樹脂成形体６を脱形する。脱形部７０には、硬化樹脂繊維複合材５を切断する切断装置７１が設けられている。切断装置７１としては、例えば、ダイヤモンドカッター、ウオータージェット加工機、及びレーザ加工機等が挙げられる。切断装置７１による硬化樹脂繊維複合材５の切断は、例えば、切断装置７１をアーム先端に取り付けた産業用ロボット等により行われてもよい。
【0081】
マンドレル５２は、切断装置７１がマンドレル５２を傷付けずに硬化樹脂繊維複合材５を切断できるように、周方向に一列に並んだ複数の切断溝７２を有することが好ましい。マンドレル５２は側面視で多角形状に形成され、多角形の各頂点に切断溝７２が設けられる。
【0082】
本例のマンドレル５２は側面視で三角形状であるため、マンドレル５２には３個の切断溝７２が設けられている。マンドレル５２に３個の切断溝７２を設けることにより、マンドレル５２を傷付けずに、硬化樹脂繊維複合材５から３個の繊維強化樹脂成形体６に切断することができる。
【0083】
３個の切断溝７２の各々は、隣り合う２個の成形溝５４の間に設けられている。第１切断溝７２ａは第１成形溝５４ａと第２成形溝５４ｂとの間に設けられ、第２切断溝７２ｂは第２成形溝５４ｂと第３成形溝５４ｃとの間に設けられ、第３切断溝７２ｃは第３成形溝５４ｃと第１成形溝５４ａとの間に設けられる。切断溝７２の側面視の形状としては、Ｖ字形状、Ｃ字形状、及びＵ字形状等が挙げられる。
【0084】
３個の切断溝７２の各位置で、マンドレル５２に巻き付けられた硬化樹脂繊維複合材５を切断装置７１で切断することにより、ＦＲＰ板ばね７のプリフォーム材である３個の繊維強化樹脂成形体６が生成される。繊維強化樹脂成形体６の形状としては、直方体形状、及び円弧形状等が挙げられる。第１繊維強化樹脂成形体６ａ、第２繊維強化樹脂成形体６ｂ、及び第３繊維強化樹脂成形体６ｃは、二次成形のし易さの観点から、いずれも概ね直方体形状である。
【0085】
＜二次硬化工程（プレス成形工程）＞
図２に示すように、二次硬化部８０は、プリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６をプレス成形して二次硬化させることにより、最終的なＦＲＰ板ばね７を生成する。二次硬化部８０には、プレス機８１が設けられる。プレス機８１は、金型８２を用いて繊維強化樹脂成形体６をプレス成形するが、複数の回転ロール等を用いて繊維強化樹脂成形体６をプレス成形（ロール曲げ等）してもよい。プレス機８１は、金型８２として上型８２ａ及び下型８２ｂを有し、上型８２ａ及び下型８２ｂはＦＲＰ板ばね７の最終形状に対応した窪みを有する。
図２に示すように、二次硬化部８０は、プリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６をプレス成形して二次硬化させることにより、最終的なＦＲＰ板ばね７を生成する。二次硬化部８０には、プレス機８１が設けられる。プレス機８１は、金型８２を用いて繊維強化樹脂成形体６をプレス成形するが、複数の回転ロール等を用いて繊維強化樹脂成形体６をプレス成形（ロール曲げ等）してもよい。プレス機８１は、金型８２として上型８２ａ及び下型８２ｂを有し、上型８２ａ及び下型８２ｂはＦＲＰ板ばね７の最終形状に対応した窪みを有する。
【0086】
マトリックス樹脂３に熱可塑性樹脂を用いる場合、プレス機８１としては、例えば、加熱装置６１等で繊維強化樹脂成形体６を予備加熱して軟化させた後に、コールドプレスを行うものか、又はホットアンドコールドプレスを行うもの等が挙げられる。一方、マトリックス樹脂３に熱硬化性樹脂を用いる場合、プレス機８１としては、例えば、加熱装置６１等で繊維強化樹脂成形体６を予備加熱して軟化させた後にホットプレスを行うものか、又は予備加熱及び完全硬化をホットプレスで行うもの等が挙げられる。
【0087】
また、上型８２ａ及び下型８２ｂには、軟化した樹脂が接着しないように、金型にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）がコーティングされているか、又は上型８２ａ及び下型８２ｂの形状に対応する薄いＰＴＦＥ製の中子型を設置することが好ましい。また、繊維強化樹脂成形体６のプレス機８１への搬入及びプレス機８１からの搬出は、例えば、ハンドツールをアーム先端に取り付けた産業用ロボット等により行われてもよい。
【0088】
マトリックス樹脂３に熱可塑性樹脂を用いる場合、例えば、繊維強化樹脂成形体６をガラス転移温度Ｔｇよりも高くビカット軟化温度よりも低い軟化温度で予備加熱して軟化させ、所定のプレス圧Ｐ及び所定の二次成形温度Ｔ２でプレス成形を行う。プレス圧Ｐには、第１プレス圧、第２プレス圧、及び第３プレス圧等の複数のプレス圧が含まれてもよい。また、二次成形温度Ｔ２には、第１成形温度、第２成形温度、及び第３成形温度等の複数の成形温度が含まれてもよい。
【0089】
プレス圧Ｐとしては、例えば、１．０ＭＰａ～２０．０ＭＰａが好ましく、より好ましくは２．０ＭＰａ～１５．０ＭＰａであり、さらに好ましくは５．０ＭＰａ～１０．０ＭＰａである。斯かる範囲であれば、曲げ強度及び耐クリープ特性等の物性に優れると共に、プレス時のマトリックス樹脂３の過度な流動を抑制することができる。
【0090】
二次成形温度Ｔ２としては、熱可塑性樹脂の組成によるが、例えば、１５０℃～３００℃が好ましく、より好ましくは１８０℃～２５０℃であり、さらに好ましくは２００℃～２２０℃である。斯かる範囲であれば、二次成形時間ｔ２と樹脂硬化度のバランスに優れる。なお、二次成形時間ｔ２には、プレス成形時間に加え、予備加熱時間が含まれる。二次成形時間ｔ２としては、例えば、６０分以下が好ましく、より好ましくは４０分以下であり、さらに好ましくは２０分以下である。
【0091】
一方、マトリックス樹脂３に熱硬化性樹脂を用いる場合、例えば、繊維強化樹脂成形体６を半硬化状態（Ｂステージ）となる軟化温度で予備加熱して軟化させ、所定のプレス圧Ｐ及び所定の二次成形温度Ｔ２でプレス成形を行う。
【0092】
プレス圧Ｐとしては、例えば、０．５ＭＰａ～２０ＭＰａが好ましく、より好ましくは１ＭＰａ～１５ＭＰａであり、さらに好ましくは２ＭＰａ～１０ＭＰａである。斯かる範囲であれば、成形品内部のボイドがなく曲げ強度及び耐クリープ特性等の物性に優れると共に、プレス時のマトリックス樹脂３の過度な流動を抑制することができる。
【0093】
二次成形温度Ｔ２としては、熱硬化性樹脂の組成によるが、例えば、６０℃以上且つ２５０℃未満が好ましく、より好ましくは８０℃以上且つ２００℃未満であり、さらに好ましくは１００℃以上且つ１８０℃未満である。斯かる範囲であれば、二次成形時間ｔ２と樹脂硬化度のバランスに優れる。二次成形時間ｔ２としては、例えば、４時間以下が好ましく、より好ましくは３時間以下であり、さらに好ましくは２時間以下である。
【0094】
以上のように、本実施形態に係る製造方法では、ＦＷ法により未硬化樹脂繊維複合材４をマンドレル５２で一次成形してプリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６を生成した後、プレス成形法により繊維強化樹脂成形体６をプレス機８１で二次成形する。ＦＲＰ板ばね７の最終形状に近似したプリフォーム材の一次成形により、プレス機８１による二次成形が容易になる。また、プレス成形により耐クリープ特性に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができる。従って、生産性及び耐クリープ特性に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができる。
【0095】
＜他の成形工程＞
二次成形工程の後、必要に応じて、三次成形工程、及び四次成形工程等を行ってもよい。三次成形工程及び四次成形工程としては、例えば、ＦＲＰ板ばね７の端部をロール成形して目玉部を形成するロール工程、及び、ＦＲＰ板ばね７の中央部を穴あけ加工してボルト締結用の貫通孔を形成する穴あけ工程等が挙げられる。
二次成形工程の後、必要に応じて、三次成形工程、及び四次成形工程等を行ってもよい。三次成形工程及び四次成形工程としては、例えば、ＦＲＰ板ばね７の端部をロール成形して目玉部を形成するロール工程、及び、ＦＲＰ板ばね７の中央部を穴あけ加工してボルト締結用の貫通孔を形成する穴あけ工程等が挙げられる。
【実施例0096】
以下、実施例により本開示の技術をさらに具体的に説明するが、本開示の技術は次の実施例により限定されるものではない。
【0097】
図１に示す製造装置１を用いて室温が２３℃で、相対湿度が５０％の恒温恒湿室にて実施例及び比較例のＦＲＰ板ばねを製造し、以下に示す評価項目について評価した。
【0098】
（１）生産性
マンドレル５２の巻付速度Ｖと、未硬化樹脂繊維複合材４の一次硬化時間ｔ１と二次成形時間ｔ２とを加算した合計成形時間ｔａと、により、次のように評価した。
マンドレル５２の巻付速度Ｖと、未硬化樹脂繊維複合材４の一次硬化時間ｔ１と二次成形時間ｔ２とを加算した合計成形時間ｔａと、により、次のように評価した。
【0099】
◎：巻付速度Ｖが３０ｍ／ｍｉｎ以上であり、合計成形時間ｔａが１時間３０分未満
〇：巻付速度Ｖが２０ｍ／ｍｉｎ以上且つ３０ｍ／ｍｉｎ未満であり、合計成形時間ｔａが１時間３０分以上且つ２時間未満
△：巻付速度Ｖが１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍ／ｍｉｎ未満であり、合計成形時間ｔａが２時間以上且つ２時間３０分未満
×：巻付速度Ｖが１０ｍ／ｍｉｎ未満であり、合計成形時間ｔａが２時間３０分以上
〇：巻付速度Ｖが２０ｍ／ｍｉｎ以上且つ３０ｍ／ｍｉｎ未満であり、合計成形時間ｔａが１時間３０分以上且つ２時間未満
△：巻付速度Ｖが１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍ／ｍｉｎ未満であり、合計成形時間ｔａが２時間以上且つ２時間３０分未満
×：巻付速度Ｖが１０ｍ／ｍｉｎ未満であり、合計成形時間ｔａが２時間３０分以上
【0100】
（２）耐熱性
ＪＩＳ Ｋ７２４４－５に準拠し、曲げ振動法（非共振法）により動的粘弾性試験（ＤＭＡ）を行ってガラス転移温度Ｔｇを算出した。ダイヤモンド切断機により、長さが５０ｍｍ、幅が１０ｍｍ、厚さが２ｍｍの短冊状の試験片を切り出した。動的粘弾性試験装置（セイコーインスツルメンツ（株）製、ＳＩＩＥＸＳＴＡＲ６１００ ＤＭＳ）を用いて、昇温速度が１℃／ｍｉｎ、周波数が１Ｈｚ、及び２５℃～１８５℃の試験温度で両端曲げモードで測定を行った。ガラス転移温度Ｔｇは、得られた貯蔵弾性率Ｅ´及び損失正接ｔａｎδの温度依存性の関係を示すグラフにおいて、損失正接ｔａｎδのピークを示す温度とした。ガラス転移温度Ｔｇにより、次のように評価した。
ＪＩＳ Ｋ７２４４－５に準拠し、曲げ振動法（非共振法）により動的粘弾性試験（ＤＭＡ）を行ってガラス転移温度Ｔｇを算出した。ダイヤモンド切断機により、長さが５０ｍｍ、幅が１０ｍｍ、厚さが２ｍｍの短冊状の試験片を切り出した。動的粘弾性試験装置（セイコーインスツルメンツ（株）製、ＳＩＩＥＸＳＴＡＲ６１００ ＤＭＳ）を用いて、昇温速度が１℃／ｍｉｎ、周波数が１Ｈｚ、及び２５℃～１８５℃の試験温度で両端曲げモードで測定を行った。ガラス転移温度Ｔｇは、得られた貯蔵弾性率Ｅ´及び損失正接ｔａｎδの温度依存性の関係を示すグラフにおいて、損失正接ｔａｎδのピークを示す温度とした。ガラス転移温度Ｔｇにより、次のように評価した。
【0101】
◎：ガラス転移温度が１６０℃以上
〇：ガラス転移温度が１４０℃以上且つ１６０℃未満
△：ガラス転移温度が１２０℃以上且つ１４０℃未満
×：ガラス転移温度が１２０℃未満
〇：ガラス転移温度が１４０℃以上且つ１６０℃未満
△：ガラス転移温度が１２０℃以上且つ１４０℃未満
×：ガラス転移温度が１２０℃未満
【0102】
（３）曲げ特性
ＪＩＳ Ｋ７０１７に準拠し、静的４点曲げ試験を行った。強化用繊維束２が長さ方向に延び、厚み方向に重なるように、長さが３００ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚さが１５ｍｍの試験片を作製した。万能試験機（（株）島津製作所、ＡＧ－２５ＴＢ）を用いて曲げ強度を測定し、測定した曲げ強度σにより、次のように評価した。
ＪＩＳ Ｋ７０１７に準拠し、静的４点曲げ試験を行った。強化用繊維束２が長さ方向に延び、厚み方向に重なるように、長さが３００ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚さが１５ｍｍの試験片を作製した。万能試験機（（株）島津製作所、ＡＧ－２５ＴＢ）を用いて曲げ強度を測定し、測定した曲げ強度σにより、次のように評価した。
【0103】
◎：曲げ強度σが７００ＭＰａ以上
〇：曲げ強度σが６００ＭＰａ以上７００ＭＰａ未満
△：曲げ強度σが５００ＭＰａ以上６００ＭＰａ未満
×：曲げ強度σが５００ＭＰａ未満
〇：曲げ強度σが６００ＭＰａ以上７００ＭＰａ未満
△：曲げ強度σが５００ＭＰａ以上６００ＭＰａ未満
×：曲げ強度σが５００ＭＰａ未満
【0104】
（４）耐クリープ特性
ＪＩＳ Ｋ７１１６及びＪＩＳ Ｋ７０８８に準拠し、３点負荷による曲げクリープ試験を行った。強化用繊維束２が長さ方向に延び、厚み方向に重なるように、長さが３００ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚さが１５ｍｍの試験片を作製した。室温が２３℃で、相対湿度が５０％の恒温恒湿室内で、卓上形精密万能試験機（（株）島津製作所製、ＡＧＳ－Ｘ）を用いて、支点間距離８０ｍｍにて試験片の中央に５０Ｎの荷重を５００時間加え、試験片のたわみを測定した。また、試験片のたわみから算出した曲げクリープひずみ量εtにより、次のように評価した。
ＪＩＳ Ｋ７１１６及びＪＩＳ Ｋ７０８８に準拠し、３点負荷による曲げクリープ試験を行った。強化用繊維束２が長さ方向に延び、厚み方向に重なるように、長さが３００ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚さが１５ｍｍの試験片を作製した。室温が２３℃で、相対湿度が５０％の恒温恒湿室内で、卓上形精密万能試験機（（株）島津製作所製、ＡＧＳ－Ｘ）を用いて、支点間距離８０ｍｍにて試験片の中央に５０Ｎの荷重を５００時間加え、試験片のたわみを測定した。また、試験片のたわみから算出した曲げクリープひずみ量εtにより、次のように評価した。
【0105】
◎：曲げクリープひずみ量εtが０％以上且つ３％未満
〇：曲げクリープひずみ量εtが３％以上且つ６％未満
△：曲げクリープひずみ量εtが６％以上且つ１０％未満
×：曲げクリープひずみ量εtが１０％以上
〇：曲げクリープひずみ量εtが３％以上且つ６％未満
△：曲げクリープひずみ量εtが６％以上且つ１０％未満
×：曲げクリープひずみ量εtが１０％以上
【0106】
（５）振動減衰特性
ＪＩＳ Ｇ０６０２に準拠し、振動減衰特性を測定した。強化用繊維束２が長さ方向に延び、厚み方向に重なるように、長さが２５０ｍｍ、幅が２５ｍｍ、厚さが２ｍｍの試験片を切り出した。室温が２３℃で、単純支持打撃加振法により、両端自由はりにセットした試験片の中央をインパルスハンマ（（株）小野測器製、ＧＫ－３１００）により打撃加振して、加速度計（（株）小野測器製、ＮＰ－３２１１）で振動波形を計測した。振動波形をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）アナライザ（（株）小野測器製、ＤＳ－３０００））で解析して、減衰法により算出した損失係数により、次のように評価した。
ＪＩＳ Ｇ０６０２に準拠し、振動減衰特性を測定した。強化用繊維束２が長さ方向に延び、厚み方向に重なるように、長さが２５０ｍｍ、幅が２５ｍｍ、厚さが２ｍｍの試験片を切り出した。室温が２３℃で、単純支持打撃加振法により、両端自由はりにセットした試験片の中央をインパルスハンマ（（株）小野測器製、ＧＫ－３１００）により打撃加振して、加速度計（（株）小野測器製、ＮＰ－３２１１）で振動波形を計測した。振動波形をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）アナライザ（（株）小野測器製、ＤＳ－３０００））で解析して、減衰法により算出した損失係数により、次のように評価した。
【0107】
◎：損失係数が０．６以上
〇：損失係数が０．５以上且つ０．６未満
△：損失係数が０．４以上且つ０．５未満
×：損失係数が０．４未満
〇：損失係数が０．５以上且つ０．６未満
△：損失係数が０．４以上且つ０．５未満
×：損失係数が０．４未満
【0108】
なお、ＦＲＰ板ばね７のボイド（気泡）の有無を確認するため、光学顕微鏡（オリンパス（株）、ＧＸ５１）を用いて拡大倍率を５０倍にしてＦＲＰ板ばね７の断面を観察した。
【0109】
（実施例１－３）
先ず、強化用繊維束２として、ガラス繊維ロービング（日東紡績（株）製、ＲＳ１１０ＱＬ－５２０）を用意し、張力制御装置１１のボビン１２にセットした。また、厚さ１５ｍｍ以上のＦＲＰ板ばね７を製造するため、成形溝５４の溝高が２５ｍｍで、側面視が正三角形のマンドレル５２を用意し、強化用繊維束２の端部をマンドレル５２にセットした。強化用繊維束２の張力はいずれも４０Ｎとした。巻付速度Ｖは、強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含有率による評価項目への影響を確認するため、実施例１では、２０ｍ／ｍｉｎとし、実施例２では、３０ｍ／ｍｉｎとし、実施例３では、４０ｍ／ｍｉｎとした。
先ず、強化用繊維束２として、ガラス繊維ロービング（日東紡績（株）製、ＲＳ１１０ＱＬ－５２０）を用意し、張力制御装置１１のボビン１２にセットした。また、厚さ１５ｍｍ以上のＦＲＰ板ばね７を製造するため、成形溝５４の溝高が２５ｍｍで、側面視が正三角形のマンドレル５２を用意し、強化用繊維束２の端部をマンドレル５２にセットした。強化用繊維束２の張力はいずれも４０Ｎとした。巻付速度Ｖは、強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含有率による評価項目への影響を確認するため、実施例１では、２０ｍ／ｍｉｎとし、実施例２では、３０ｍ／ｍｉｎとし、実施例３では、４０ｍ／ｍｉｎとした。
【0110】
マトリックス樹脂３は、現場重合型熱可塑性ウレタン樹脂として、第１液体２１ａと、第２液体２１ｂと、からなる二液硬化型組成物を用意した（第一工業製薬（株）製、Ｈ－６ＦＰ２２）。第１液体２１ａには、ジアルキルチオトルエンジアミンが含まれ、第２液体２１ｂには、脂肪族ジイソシアネートの変性体が含まれる。そして、第１液体２１ａを第１容器２２ａに投入し、第２液体２１ｂを第２容器２２ｂに投入した。
【0111】
ＦＲＰ板ばね７の繊維体積含有率Ｖｆの差異による評価項目への影響を確認するため、第１液体２１ａと第２液体２１ｂの配合比に応じて２種類の液体２１の各流量を変化させた。実施例１では、ＦＲＰ板ばね７の繊維体積含有率Ｖｆが概ね５０％になるように、第１液体２１ａの流量ρ１を７ｍＬ／ｍｉｎとし、第２液体２１ｂの流量ρ２を６ｍＬ／ｍｉｎとした。実施例２では、ＦＲＰ板ばね７の繊維体積含有率Ｖｆが概ね５５％になるように、第１液体２１ａの流量ρ１を９ｍＬ／ｍｉｎとし、第２液体２１ｂの流量ρ２を８ｍＬ／ｍｉｎとした。実施例３では、ＦＲＰ板ばね７の繊維体積含有率Ｖｆが概ね６０％になるように、第１液体２１ａの流量ρ１を１１ｍＬ／ｍｉｎとし、第２液体２１ｂの流量ρ２を１０ｍＬ／ｍｉｎとした。
【0112】
容積式ポンプ２３としてペリスタルティックポンプを用いて２種類の液体２１を送液し、混合器３１としてスタティックミキサーを用いて撹拌混合させ、強化用繊維束２であるガラス繊維束上に現場重合型ウレタン樹脂を滴下した（垂らした）。現場重合型ウレタン樹脂をガラス繊維束に含浸させた未硬化樹脂繊維複合材４をパラレル巻きでマンドレル５２に巻き付けた。そして、加熱装置６１である加熱炉に、未硬化樹脂繊維複合材４を巻き付けたマンドレル５２を搬入し、一次硬化させた硬化樹脂繊維複合材５を作製した。実施例１－３のいずれも、未硬化樹脂繊維複合材４の一次硬化温度Ｔ１を１２０℃とし、一次硬化時間ｔ１を１０分とした。
【0113】
次いで、一方向プリフォーム材である３個の繊維強化樹脂成形体６をマンドレル５２から脱形した。そして、一方向プリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６を２１０℃×３０ｍｉｎで予備加熱した後、プレス機８１の金型８２にチャージして加熱プレスした。実施例１－３のいずれも、プレス機８１による二次成形温度Ｔ２を２１０℃とした。
【0114】
プレス機８１のプレス圧Ｐの差異による評価項目への影響を確認するため、プレス圧Ｐを変化させた。実施例１では、プレス圧Ｐを１～４ＭＰａ（第１プレス圧を１ＭＰａ×１０分、第２プレス圧を４ＭＰａ×１分）とした。実施例２では、プレス圧Ｐを０．７５～３ＭＰａ（第１プレス圧を０．７５ＭＰａ×１０分、第２プレス圧Ｐ２を３ＭＰａ×１分）とした。実施例３では、プレス圧Ｐを０．５～２ＭＰａ（第１プレス圧Ｐ１を０．５ＭＰａ×１０分、第２プレス圧Ｐ２を２ＭＰａ×１分）とした。
【0115】
また、予備加熱時間による評価項目への影響を確認するため、二次成形時間ｔ２を変化させた。実施例１では、二次成形時間ｔ２を４１分（予備加熱時間３０分＋プレス時間１１分）とし、実施例２では、二次成形時間ｔ２を３１分（予備加熱時間２０分＋プレス時間１１分）とし、二次成形時間ｔ２を２１分（予備加熱時間１０分＋プレス時間１１分）とした。以上の組成及び製造条件にて、実施例１－３について、長さ３００ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍのＦＲＰ板ばね７を製造し、各評価項目に応じた試験片を用意し、各評価項目を測定した。
【0116】
（実施例４－６）
次に、強化用繊維束２として、炭素繊維ヤーン（東レ（株）製、Ｔ７００ＳＣ－２４０００）を用意し、マトリックス樹脂３として、現場重合型熱可塑性ウレタン樹脂である二液硬化型組成物を用意した（第一工業製薬（株）製、Ｈ－６ＦＰ２２）。実施例４－６の各々の製造条件については、実施例１－３の各々と同じ条件とした。以上の組成及び製造条件にて、実施例４－６について、長さ３００ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍのＦＲＰ板ばね７を製造し、各評価項目に応じた試験片を用意し、各評価項目について測定した。
次に、強化用繊維束２として、炭素繊維ヤーン（東レ（株）製、Ｔ７００ＳＣ－２４０００）を用意し、マトリックス樹脂３として、現場重合型熱可塑性ウレタン樹脂である二液硬化型組成物を用意した（第一工業製薬（株）製、Ｈ－６ＦＰ２２）。実施例４－６の各々の製造条件については、実施例１－３の各々と同じ条件とした。以上の組成及び製造条件にて、実施例４－６について、長さ３００ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍのＦＲＰ板ばね７を製造し、各評価項目に応じた試験片を用意し、各評価項目について測定した。
【0117】
（比較例１）
実施例１～６の各評価項目の比較対象として、ガラス繊維を強化用繊維とし、熱硬化性エポキシ樹脂をマトリックス樹脂としたプリプレグシート（ＥＮＥＯＳテクノマテリアル（株）製、ＥＮＴ１９Ｅ－３０Ｇ）を用意した。本例のプリプレグシートは、一枚の厚みが０．２２５ｍｍであるため、厚さ１５ｍｍの繊維強化樹脂成形体６を得るために８４枚（幅２７ｍｍに裁断したシート７８枚、及び、幅５０ｍｍに裁断したシートを６枚）を用意した。８４枚のプリプレグシートをプレス機８１の金型８２にチャージして加熱プレスした。プレス機８１による二次成形温度Ｔ２を８０℃とし、プレス圧Ｐを１０．７６ＭＰａとし、二次成形時間ｔ２を２時間とした。
実施例１～６の各評価項目の比較対象として、ガラス繊維を強化用繊維とし、熱硬化性エポキシ樹脂をマトリックス樹脂としたプリプレグシート（ＥＮＥＯＳテクノマテリアル（株）製、ＥＮＴ１９Ｅ－３０Ｇ）を用意した。本例のプリプレグシートは、一枚の厚みが０．２２５ｍｍであるため、厚さ１５ｍｍの繊維強化樹脂成形体６を得るために８４枚（幅２７ｍｍに裁断したシート７８枚、及び、幅５０ｍｍに裁断したシートを６枚）を用意した。８４枚のプリプレグシートをプレス機８１の金型８２にチャージして加熱プレスした。プレス機８１による二次成形温度Ｔ２を８０℃とし、プレス圧Ｐを１０．７６ＭＰａとし、二次成形時間ｔ２を２時間とした。
【0118】
実施例１－６及び比較例１の組成、製造条件、及び評価試験の結果を次の表１に示す。
【0119】
【表1】
【0120】
実施例１では、巻付速度Ｖが２０ｍ／ｍｉｎであり、合計成形時間ｔａが１時間４１分であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は〇であった。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１６３℃であったため、耐熱性は◎であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは６９４ＭＰａであったため、曲げ特性は〇であった。また、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは４．７％であったため、耐クリープ特性は〇であった。さらに、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．４２であったため、振動減衰特性は△であった。
【0121】
実施例２では、巻付速度Ｖが３０ｍ／ｍｉｎであり、合計成形時間ｔａが１時間３１分であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は〇であった。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１６５℃であったため、耐熱性は◎であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは６８７ＭＰａであったため、曲げ特性は〇であった。また、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは５．８％であったため、耐クリープ特性は〇であった。しかし、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．５６であったため、振動減衰特性は〇であった。
【0122】
実施例３では、巻付速度Ｖが４０ｍ／ｍｉｎであり、合計成形時間ｔａが１時間２１分であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は◎であった。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１６１℃であったため、耐熱性も◎であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは６７３ＭＰａであったため、曲げ特性は〇であった。しかし、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは６．２％であったため、耐クリープ特性は△であった。さらに、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．６１であったため、振動減衰特性は◎であった。
【0123】
実施例４では、巻付速度Ｖが２０ｍ／ｍｉｎであり、合計成形時間ｔａが１時間４１分であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は〇であった。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１６７℃であったため、耐熱性は◎であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは２２１９ＭＰａであったため、曲げ特性は◎であった。また、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは５．２％であったため、耐クリープ特性は〇であった。さらに、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．５９であったため、振動減衰特性は〇であった。
【0124】
実施例５では、巻付速度Ｖが３０ｍ／ｍｉｎであり、合計成形時間ｔａが１時間３１分であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は〇であった。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１６４℃であったため、耐熱性は◎であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは２１３２ＭＰａであったため、曲げ特性は◎であった。しかし、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは６．１％であったため、耐クリープ特性は△であった。一方、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．６７であったため、振動減衰特性は◎であった。
【0125】
実施例６では、巻付速度Ｖが４０ｍ／ｍｉｎであり、合計成形時間ｔａが１時間２１分であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は◎であった。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇは１６２℃であったため、耐熱性も◎であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは２０７３ＭＰａであったため、曲げ特性は◎であった。しかし、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは６．６％であったため、耐クリープ特性は△であった。一方、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．７１であったため、振動減衰特性は◎であった。
【0126】
比較例１では、巻付速度Ｖが無いため、合計成形時間ｔａによりＦＲＰ板ばね７の生産性を評価したところ、合計成形時間ｔａが２時間であったため、ＦＲＰ板ばね７の生産性は△であった。但し、８４枚のプリプレグシートを金型８２にチャージするための労力が必要となるため、生産性は極めて×に近い結果であった。また、マトリックス樹脂のガラス転移温度Ｔｇは１３８℃であったため、耐熱性も△であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げ強度σは５４１ＭＰａであったため、曲げ特性も△であった。ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量εｔは１２．８％であったため、耐クリープ特性は×であった。一方、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．３２であったため、振動減衰特性は×であった。
【0127】
以上から、ＦＲＰ板ばね７の生産性については、実施例１－６のいずれも要求を満たすことが分かった。生産性の要求は、次の条件Ａ及び条件Ｂの少なくとも一方により満たされると考えられた。
【0128】
（条件Ａ） ＦＷ法によりＦＲＰ板ばね７の最終形状に近似したプリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６を一次成形した後、プレス成形法によりプリフォーム材を二次成形する。
【0129】
実施例１－６と比較例１の二次成形時間ｔ２を比較すると、実施例１－６は予備加熱時間及びプレス時間を含めて２１分～４１分であるのに対し、比較例１は２時間であった。特に実施例１－６のプレス時間は１１分であるため、プレス機８１及び金型８２を占有しないで済んだ。また、板厚が１５ｍｍ以上の厚いＦＲＰ板ばね７を製造する場合、比較例１ではプリプレグシートの厚さが一般に０．１ｍｍ～０．３ｍｍで供給されているため、非常に膨大な枚数のプリプレグシートを金型８２にチャージする必要があり、生産性が極めて悪かった。対照的に、プリフォームチャージ方式によれば、ＦＲＰ板ばね７の最終形状に近似した状態で金型８２にチャージできるため、チャージに要する作業時間を秒のオーダーで済ますことができた。すなわち、特に板厚が厚いＦＲＰ板ばね７の場合、効率よく製造できることが確認できた。
【0130】
（条件Ｂ） マンドレル５２への未硬化樹脂繊維複合材４の巻付速度Ｖを１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ５０ｍ／ｍｉｎ未満とし、２種類の液体２１の流量を５ｍＬ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍＬ／ｍｉｎ未満とし、一次硬化温度Ｔ１を１００℃以上且つ１５０℃未満とする。
【0131】
巻付速度Ｖについては、１０ｍ／ｍｉｎ未満では生産性が乏しく、５０ｍ／ｍｉｎ以上では強化用繊維束２へのマトリックス樹脂３の含有率が低いと考えられた。２種類の液体２１の流量については、５ｍＬ／ｍｉｎ未満では巻付速度Ｖに対してマトリックス樹脂３の量が少なすぎ、２０ｍＬ／ｍｉｎ以上では巻付速度Ｖに対してマトリックス樹脂３の量が多すぎると考えられた。一次硬化温度Ｔ１については、マトリックス樹脂３が現場重合型の熱可塑性樹脂の場合は、１００℃未満では一次硬化時間ｔ１が長すぎ、１５０℃以上では、組成によるが、樹脂硬化度が低いと考えられた。
【0132】
ＦＲＰ板ばね７の耐クリープ特性については、実施例１，２，４が要求を満たすことが分かった。耐クリープ特性の要求は、次の条件Ｃにより満たされると考えられた。
【0133】
（条件Ｃ） 繊維強化樹脂成形体６のプレス圧Ｐを０．７５ＭＰａ以上且つ４ＭＰａ未満とし、プレス成形時の二次成形温度Ｔ２を２００℃以上とする。
【0134】
プレス圧Ｐについては、０．７５ＭＰａ未満ではプレス圧Ｐが低すぎてマトリックス樹脂３の内部にボイド（気泡）が残存し易く、４ＭＰａ以上ではプレス圧Ｐが高すぎてマトリックス樹脂３が過度に流動してしまうと考えられた。二次成形温度Ｔ２については、２００℃未満では、マトリックス樹脂３の粘度が高く、マトリックス樹脂３の内部に気泡が残存してしまう可能性があると考えられた。
【0135】
ＦＲＰ板ばね７の曲げ特性については、実施例１－６のいずれも要求を満たすことが分かった。曲げ特性の要求は、次の条件Ｄの少なくとも一方により満たされると考えられた。
【0136】
（条件Ｄ） 強化用繊維束２の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法により一方向プリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６を一次成形した後、プレス成形法により一方向プリフォーム材を二次成形する。
【0137】
実施例１－６と比較例１の曲げ強度σを比較すると、実施例１－６ではいずれも６００ＭＰａ以上であるのに対し、比較例１では５４１ＭＰａであり、実施例１－６はいずれも３０％以上高い強度を示した。比較例１は薄いシート状のプリプレグを積層してプレス成形しているため、強化繊維とマトリックス樹脂との密着性が低く、曲げ強度が乏しくなったと考えられた。対照的に実施例１－６では、強化用繊維束２の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法によりプリフォーム材を一次成形したため、プリグレグシートのような層間がなく、強化用繊維束２とマトリックス樹脂３の密着性が向上したと考えられた。また、繊維強化樹脂成形体６は一方向プリフォーム材であるため、曲げ強度σが高まったと考えられた。
【0138】
ＦＲＰ板ばね７の振動減衰特性については、実施例１，４－６が要求を満たすことが分かった。振動減衰特性の要求は、次の条件Ｅにより満たされると考えられた。
【0139】
（条件Ｅ） ＦＲＰ板ばね７の繊維体積含有率Ｖｆを５０％以上とし、繊維強化樹脂成形体６のプレス圧Ｐを０．７５ＭＰａ以上且つ４ＭＰａ未満とし、且つ強化用繊維束２に炭素繊維を用いる。
【0140】
繊維体積含有率Ｖｆについては、斯かる範囲であれば、貯蔵弾性率Ｅ′が高くなると考えられた。プレス圧Ｐについては、０．７５ＭＰａ未満ではプレス圧Ｐが低すぎてボイド（気泡）が残存し易く、４ＭＰａ以上ではプレス圧Ｐが高すぎてマトリックス樹脂３が過度に流動してしまうと考えられた。強化用繊維束２については、炭素繊維を用いることにより、曲げ強度σが比較的高くなり、振動減衰特性が良好になると考えられた。
【0141】
以上の条件Ａ－Ｅの少なくとも一つを満たすように製造装置１を実行させることにより、生産性、耐熱性、耐クリープ特性、曲げ特性、及び振動減衰特性等の少なくとも一つの要求を満たすことができると考えられた。
【0142】
なお、ＦＲＰ板ばね７の組成及び製造条件については、生産性、耐熱性、耐クリープ特性、曲げ特性、及び振動減衰特性等の種々の要求を満たせるように、ＭＩ（マテリアルズインフォマティクス）に基づき決定してもよい。例えば、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット、及びサーバ等のいずれか一つのコンピュータで実行される、機械学習、特にＡＩ（人工知能）ソフトウェアを用いてＦＲＰ板ばね７の最適な組成及び最適な製造条件を推定することができる。
【0143】
コンピュータとしては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び入出力インターフェイス等を備えるものでよい。コンピュータは、ＲＯＭに記憶されているＡＩソフトウェア用プログラムをＲＡＭにロードし、ＡＩソフトウェア用プログラムをＣＰＵに実行させることにより、ＡＩソフトウェアを実行する。なお、コンピュータは、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の少なくとも一つを組み合わせて構成されてもよい。
【0144】
ＡＩソフトウェアには、例えばニューラルネットワーク、決定木（回帰木）、及びロジスティック回帰等の少なくとも一つにより構成された学習モデルが含まれる。学習モデルは、教師あり学習、半教師あり学習、教師なし学習、及び強化学習等の少なくとも一つの学習方法を用いて学習を行う学習済モデルであることが好ましい。また、学習モデルをサーバ側に設けて学習を行い、一方で、学習済モデルをＰＣ側に設けてＦＲＰ板ばね７の最適な組成及び最適な製造条件を推定するといった分散処理を行ってもよい。
【0145】
学習モデルにニューラルネットワークを用いる場合、ニューラルネットワークとしては、ＤＱＮ（Deep Q-Network）、ＧＡＮ（敵対的生成ネットワーク）、ＭｏｌＧＡＮ、及びグラフ畳み込みニューラルネットワーク等を挙げることができる。例えば、入力をＦＲＰ板ばね７の組成及び製造条件とし、出力をＦＲＰ板ばね７の特性の評価値とした構造のもの等を挙げることができる。或いは、他のニューラルネットワークとしては、入力をＦＲＰ板ばね７の特定の評価値とし、出力をＦＲＰ板ばね７の組成及び製造条件とした構造のもの等を挙げることができる。
【0146】
ＦＲＰ板ばね７の組成としては、強化用繊維束２の材質、形態、及びストランドの本数、マトリックス樹脂３の成分、触媒、反応遅延剤、及び添加物、並びに繊維体積含有率Ｖｆ又は樹脂含有率ＲＣ等が挙げられる。また、ＦＲＰ板ばね７の製造条件としては、強化用繊維束２の張力Ｆ、巻付速度Ｖ、各液体の流量ρ１,ρ２、一次硬化温度Ｔ１、二次硬化温度Ｔ２、及びプレス圧Ｐ等が挙げられる。ＦＲＰ板ばね７の特定の評価値としては、生産性、耐熱性、曲げ特性（曲げ強度又は曲げ弾性率等）、耐クリープ特性、及び振動減衰特性等が挙げられる。
【0147】
コンピュータは、例えば、ＦＲＰ板ばね７の組成、製造条件、及び各特性の評価値と、評価値が正解であるか又は不正解であるかを示すラベルデータと、を含む教師データを用いて、評価値の誤差を最小化するようにニューラルネットワークの各層の重みを更新する。ニューラルネットワークの重みの更新には、誤差逆伝播法（バックプロパゲーション）等を用いることができる。
【0148】
コンピュータは、学習済ニューラルネットワークを用いて、生産性、耐熱性、曲げ特性（曲げ強度又は曲げ弾性率等）、耐クリープ特性、及び振動減衰特性等の所望の要求が満たされるように、ＦＲＰ板ばね７の組成及び製造条件を決定する。コンピュータは、ＭＩに基づき決定されたＦＲＰ板ばね７の組成及び製造条件を、入出力インターフェイスを介して製造装置１、表示装置、及び他の外部装置等の少なくとも一つに出力することができる。
【0149】
（板ばねの適用例）
次に、製造装置１により製造されたＦＲＰ板ばね７の適用例について説明する。図３は一実施形態に係るＦＲＰ板ばね７を用いたリーフ式サスペンション９０の構成図である。リーフ式サスペンション９０は、例えば、トラック、バス、及びトレーラ等の車両に取り付けられる重ね板ばね式懸架装置（マルチリーフスプリング）である。
次に、製造装置１により製造されたＦＲＰ板ばね７の適用例について説明する。図３は一実施形態に係るＦＲＰ板ばね７を用いたリーフ式サスペンション９０の構成図である。リーフ式サスペンション９０は、例えば、トラック、バス、及びトレーラ等の車両に取り付けられる重ね板ばね式懸架装置（マルチリーフスプリング）である。
【0150】
リーフ式サスペンション９０は、第１主板ばね７ａ、第２主板ばね７ｂ、第３補助板ばね７ｃ、第４補助板ばね７ｄ、及び第５補助板ばね７ｅを層状に重ね合わせて構成される。いずれのＦＲＰ板ばね７も、熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂３と、マトリックス樹脂３中に存在していてＦＲＰ板ばね７の長手方向に延び且つＦＲＰ板ばね７の厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、を備えている。
【0151】
第１主板ばね７ａと、第１主板ばね７ａの下側に配置される第２主板ばね７ｂとは、概ね同じ長さを有している。第２主板ばね７ｂの下側に配置される、第３補助板ばね７ｃ、第４補助板ばね７ｄ、及び第５補助板ばね７ｅは、下方に行くに従って順次長さが短くなっている。
【0152】
第１主板ばね７ａの両端の各々には目玉部が設けられており、第１主板ばね７ａの前端はシャックルピン９３に回動可能に枢着され、第１主板ばね７ａの後端はシャックルリンク９４に回動可能に枢着される。第２主板ばね７ｂの前端には目玉部が形成されており、第１主板ばね７ａの前端に設けられた目玉部に回動可能に枢着され、第２主板ばね７ｂの後端は撓み時の相対移動を許容するため遊動自在となっている。
【0153】
第３補助板ばね７ｃ、第４補助板ばね７ｄ、及び第５補助板ばね７ｅは、一対のＵボルト９１によりリーフ式サスペンション９０の中央部で第１主板ばね７ａ及び第２主板ばね７ｂに接合される。第３補助板ばね７ｃ、第４補助板ばね７ｄ、及び第５補助板ばね７ｅの各々の両端は、撓み時の相対移動を許容するため遊動自在である。
【0154】
リーフ式サスペンション９０の中央部は、一対のＵボルト９１により、車輪９６に結合されたリアドライブシャフトを収容するリアアスクル９２に締結される。一方、シャックルピン９３は車両のシャシーフレーム９５に固着され、シャックルリンク９４の基端は車両のシャシーフレーム９５に回動自在に枢着されている。
【0155】
車両の走行時に、路面の凹凸による車輪９６の衝撃（ばね下荷重）は、リアアスクル９２を介してリーフ式サスペンション９０に伝達される。第１主板ばね７ａ、第２主板ばね７ｂ、第３補助板ばね７ｃ、第４補助板ばね７ｄ、及び第５補助板ばね７ｅは、ばね下荷重を分担して吸収し、衝撃を減衰させる。減衰した衝撃は、シャックルピン９３及びシャックルリンク９４を介してシャシーフレーム９５に伝達されるので、シャシーフレーム９５への衝撃が和らげられる。
【0156】
ばね下荷重に応じて発生するリーフ式サスペンション９０のリバウンドにより生じる振動は、隣り合うＦＲＰ板ばね７同士（特に、第３補助板ばね７ｃ、第４補助板ばね７ｄ、及び第５補助板ばね７ｅ）が摩擦することにより減衰する。
【0157】
また、ＦＲＰ板ばね７は、単独でも損失係数が０．５以上であり、優れた振動減衰特性を有するため、車両の乗り心地性能の向上を図れる。さらに、ＦＲＰ板ばね７はステンレス鋼等のばね鋼に比べ、摩擦による軋み音の発生を抑制可能である。
【0158】
さらに、ＦＲＰ板ばね７では、複数の強化用繊維束２がＦＲＰ板ばね７の長手方向に延び且つＦＲＰ板ばね７の厚み方向に重なっているため、曲げ強度及び曲げ弾性率のバランスに優れる。
【0159】
また、ＦＲＰ板ばね７は、ガラス転移温度が１２０℃以上であるため、耐熱性を有し、曲げクリープひずみ量が０％以上且つ６％未満であるため、耐クリープ特性に優れる。従って、リーフ式サスペンション９０のように長時間繰り返し負荷がかかる場合であっても、クリープ現象による破断が発生し難い。
【0160】
加えて、ＦＲＰ板ばね７は、ステンレス鋼等のばね鋼と比べて軽量であるため、車両を軽量化でき、車両の燃費向上に寄与する。さらに、ＦＲＰ板ばね７をＦＲＴＰ（繊維強化熱可塑性プラスチック）板ばねとした場合は、加熱により再溶融して二次賦形が容易である。強化用繊維束２とマトリックス樹脂３を分離できるため、リサイクル又はリユースが可能であり、環境負荷を低減するリーフ式サスペンション９０を提供することができる。
【0161】
ＦＲＰ板ばね７の用途としては、自動車等の車両以外に、例えば、航空機、鉄道車両、船舶、土木建築部材、及び産業機械等を挙げることができる。ＦＲＰ板ばね７は、サスペンション以外に、例えば、衝撃吸収構造材、振動減衰部材、及び防振構造材等に用いることができる。
【0162】
また、ＦＲＰ板ばね７の他の用途として、医療器具、事務用品、及び生活用品等を挙げることができる。ＦＲＰ板ばね７は、例えば、ピンセット、クリップ、及びトング等の挟締部材に用いることができる。また、ＦＲＰ板ばね７の別の用途として、スポーツレジャー用品を挙げることができる。ＦＲＰ板ばね７は、例えば、ゴルフシャフト、テニスラケット、アーチェリー、スキー板、及びスノーボード等の動力発生部材に用いることができる。
【0163】
（作用効果）
以上の一実施形態に係る製造方法によれば、ＦＲＰ板ばね７の生産性及び耐クリープ特性という少なくとも２つの要求を満たすことができる。ＦＷ法によるＦＲＰ板ばね７の最終形状に近似したプリフォーム材の一次成形と、プレス成形法によるプリフォーム材の二次成形とを組み合わせることにより、生産性及び耐クリープ特性に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができる。また、マンドレル５２は周方向に一列に並んだ複数の成形溝５４を有するため、複数のＦＲＰ板ばね７を纏めて同時に製造することができ、ＦＲＰ板ばね７の生産性を高めることができる。
以上の一実施形態に係る製造方法によれば、ＦＲＰ板ばね７の生産性及び耐クリープ特性という少なくとも２つの要求を満たすことができる。ＦＷ法によるＦＲＰ板ばね７の最終形状に近似したプリフォーム材の一次成形と、プレス成形法によるプリフォーム材の二次成形とを組み合わせることにより、生産性及び耐クリープ特性に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができる。また、マンドレル５２は周方向に一列に並んだ複数の成形溝５４を有するため、複数のＦＲＰ板ばね７を纏めて同時に製造することができ、ＦＲＰ板ばね７の生産性を高めることができる。
【0164】
含浸時のマトリックス樹脂３の粘度は２０ｍＰａ・ｓ～１０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、液状のマトリックス樹脂３を強化用繊維束２に垂らして含浸させるため、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２の中に高い含有率で含浸させることができる。ひいては、従来と比べて、マトリックス樹脂３の内部にボイド（気泡）等が少なく、曲げ特性及び耐クリープ特性に優れたＦＲＰ板ばね７を製造することができると考えられた。
【0165】
マンドレル５２への未硬化樹脂繊維複合材４の巻付速度Ｖを１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ６０ｍ／ｍｉｎ未満とし、２種類の液体２１の流量を３ｍＬ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍＬ／ｍｉｎ未満とし、一次硬化温度Ｔ１を６０℃以上且つ１８０℃未満としている。これにより、従来と比べてＦＲＰ板ばね７の生産性が一層高まると考えられた。
【0166】
プレス圧を０．５ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、マトリックス樹脂３が熱可塑性樹脂の場合は、プレス成形時の二次成形温度を１５０℃以上とすることにより、従来と比べて耐クリープ特性を高めることができると考えられた。
【0167】
強化用繊維束２の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法により一方向プリフォーム材である繊維強化樹脂成形体６を一次成形した後、一方向プリフォーム材をプレス成形することにより、従来と比べて曲げ特性が向上したと考えられた。
【0168】
ＦＲＰ板ばね７の繊維体積含有率Ｖｆを３０％以上とし、繊維強化樹脂成形体のプレス圧Ｐを１．０ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、且つ強化用繊維束２にガラス繊維又は炭素繊維を用いることにより、従来と比べて振動減衰特性が向上したと考えられた。
【0169】
加えて、マトリックス樹脂３を成形現場において強化用繊維束２に含浸させる前には２０～２６℃で５００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度のモノマー状態であり、強化用繊維束への含浸後に加熱することで１０分以内に直鎖状に重合する現場重合型の熱可塑性樹脂とする。従って、マトリックス樹脂３を強化用繊維束２の中に高い含有率で含浸させることができる。また、現場重合型の熱可塑性ウレタン樹脂は、強化用繊維束２への含浸後に速やかに直鎖状のポリマーへと重合し、一次硬化時間Ｔ１が比較的短時間になるため、生産性に優れると考えられた。
【0170】
また、マンドレル５２の成形溝５４の側面及び底面はいずれも平面であるため、マンドレル５２から脱形される繊維強化樹脂成形体６は、概ね直方体形状となり、プレス機８１による二次成形が容易である。斯かるマンドレル５２の形状もＦＲＰ板ばね７の生産性に寄与すると考えられる。
【0171】
以上のＦＲＰ板ばね７の組成及び製造条件については、ＭＩに基づくＡＩソフトウェアを用いることにより、生産性、耐熱性、曲げ強度、耐クリープ特性、及び振動減衰特性等の種々の要求を満たすことができると考えられる。
【0172】
結果として得られるＦＲＰ板ばね７は、マトリックス樹脂３が熱可塑性樹脂からなる場合、熱可塑性樹脂は分子鎖が直鎖状に結合しているため、加熱により再溶融して二次賦形が容易である。強化用繊維束２とマトリックス樹脂３を分離できるため、特殊なリサイクル技術を用いなくともリサイクル又はリユースが可能であり、環境問題に配慮したＦＲＰ板ばね７を提供することができる。一方、熱硬化性樹脂の場合は、埋め立て処理又はサーマルリサイクルが一般的であり、環境負荷が高い。
【0173】
さらに、ＦＲＰ板ばね７では、複数の強化用繊維束２がＦＲＰ板ばね７の長手方向に延び且つＦＲＰ板ばね７の厚み方向に重なっているため、曲げ強度及び曲げ弾性率のバランスに優れる。また、マトリックス樹脂３のガラス転移温度Ｔｇが１２０℃以上であるため、ＦＲＰ板ばね７の一般的な用途では、耐熱性を十分に満たすことができる。
【0174】
また、ＦＲＰ板ばね７の曲げクリープひずみ量は０％以上且つ６％未満であるため、ＦＲＰ板ばね７を車両のリーフ式サスペンションに適用した場合であっても、耐クリープ特性の要求を十分に満たすことができる。さらに、ＦＲＰ板ばね７は、ステンレス鋼等のばね鋼と比べて軽量であるため、車両を軽量化でき、車両の燃費向上に寄与する。
【0175】
加えて、ＦＲＰ板ばね７の損失係数は０．５以上であるため、優れた振動減衰特性を有する。ＦＲＰ板ばね７を車両のリーフ式サスペンションに適用した場合は、振動を良好に減衰するため、車両の乗り心地性能を向上させる。また、ＦＲＰ板ばね７はステンレス鋼等のばね鋼に比べ、摩擦による軋み音の発生を抑制可能である。
【0176】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0177】
また、上述した実施形態の説明で用いた序数、数量、単位、及び範囲等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に限定されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
【0178】
本開示の態様は、例えば以下の通りである。
＜１＞
強化用繊維束を引き揃えて供給する工程と、
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜２＞
含浸時の前記マトリックス樹脂の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上且つ１０００ｍＰａ・ｓ未満であり、液状の前記マトリックス樹脂を前記強化用繊維束に垂らして含浸させる、前記＜１＞に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜３＞
前記マンドレルへの前記未硬化樹脂繊維複合材の巻付速度を１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ６０ｍ／ｍｉｎ未満とし、前記２種類のマトリックス樹脂用液体の流量を３ｍＬ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍＬ／ｍｉｎ未満とし、且つ、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、一次硬化温度を６０℃以上且つ１８０℃未満とする、前記＜１＞又は＜２＞に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜４＞
プレス圧を０．５ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、プレス成形時の二次成形温度を１５０℃以上とする、前記＜１＞から＜３＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜５＞
前記強化用繊維束の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法により一方向プリフォーム材である前記繊維強化樹脂成形体を一次成形した後、プレス成形法により前記一方向プリフォーム材を二次成形する、前記＜１＞から＜４＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜６＞
前記ＦＲＰ板ばねの繊維体積含有率を３０％以上とし、前記繊維強化樹脂成形体のプレス圧を１．０ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、且つ前記強化用繊維束に炭素繊維及びガラス繊維のいずれかを用いる、前記＜１＞から＜５＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜７＞
前記マトリックス樹脂を成形現場において前記強化用繊維束に含浸させる前には２５℃での粘度が１０００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度のモノマー状態であり、前記強化用繊維束に含浸させた後に加熱することで２０分以内に直鎖状に重合する現場重合型の熱可塑性樹脂とし、前記熱可塑性樹脂がウレタン系、エポキシ系、アクリル系、及びポリアミド系のうちのいずれか一つである、前記＜１＞から＜６＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜８＞
前記成形溝は、一対の側面と、一対の側面により囲まれる底面と、により構成され、前記側面及び前記底面がいずれも平面である、前記＜１＞から＜７＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜９＞
ＦＲＰ板ばねであって、
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１２０℃以上である、ＦＲＰ板ばね。
＜１０＞
前記ＦＲＰ板ばねの曲げクリープひずみ量が０％以上且つ６％未満である、前記＜９＞に記載のＦＲＰ板ばね。
＜１１＞
前記ＦＲＰ板ばねの振動減衰特性を示す損失係数が０．５以上である、前記＜９＞又は＜１０＞に記載のＦＲＰ板ばね。
＜１＞
強化用繊維束を引き揃えて供給する工程と、
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜２＞
含浸時の前記マトリックス樹脂の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上且つ１０００ｍＰａ・ｓ未満であり、液状の前記マトリックス樹脂を前記強化用繊維束に垂らして含浸させる、前記＜１＞に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜３＞
前記マンドレルへの前記未硬化樹脂繊維複合材の巻付速度を１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ６０ｍ／ｍｉｎ未満とし、前記２種類のマトリックス樹脂用液体の流量を３ｍＬ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍＬ／ｍｉｎ未満とし、且つ、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、一次硬化温度を６０℃以上且つ１８０℃未満とする、前記＜１＞又は＜２＞に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜４＞
プレス圧を０．５ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、プレス成形時の二次成形温度を１５０℃以上とする、前記＜１＞から＜３＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜５＞
前記強化用繊維束の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法により一方向プリフォーム材である前記繊維強化樹脂成形体を一次成形した後、プレス成形法により前記一方向プリフォーム材を二次成形する、前記＜１＞から＜４＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜６＞
前記ＦＲＰ板ばねの繊維体積含有率を３０％以上とし、前記繊維強化樹脂成形体のプレス圧を１．０ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、且つ前記強化用繊維束に炭素繊維及びガラス繊維のいずれかを用いる、前記＜１＞から＜５＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜７＞
前記マトリックス樹脂を成形現場において前記強化用繊維束に含浸させる前には２５℃での粘度が１０００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度のモノマー状態であり、前記強化用繊維束に含浸させた後に加熱することで２０分以内に直鎖状に重合する現場重合型の熱可塑性樹脂とし、前記熱可塑性樹脂がウレタン系、エポキシ系、アクリル系、及びポリアミド系のうちのいずれか一つである、前記＜１＞から＜６＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜８＞
前記成形溝は、一対の側面と、一対の側面により囲まれる底面と、により構成され、前記側面及び前記底面がいずれも平面である、前記＜１＞から＜７＞のいずれか一つに記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
＜９＞
ＦＲＰ板ばねであって、
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１２０℃以上である、ＦＲＰ板ばね。
＜１０＞
前記ＦＲＰ板ばねの曲げクリープひずみ量が０％以上且つ６％未満である、前記＜９＞に記載のＦＲＰ板ばね。
＜１１＞
前記ＦＲＰ板ばねの振動減衰特性を示す損失係数が０．５以上である、前記＜９＞又は＜１０＞に記載のＦＲＰ板ばね。
【符号の説明】
【0179】
１ 製造装置
２ 強化用繊維束
３ マトリックス樹脂
４ 未硬化樹脂繊維複合材
５ 硬化樹脂繊維複合材
６ 繊維強化樹脂成形体
７ ＦＲＰ板ばね
１０ 繊維供給部
１１ 張力制御装置
１２ ボビン
１３ ガイドロール
１４ ダンサーロール
１５ サーボモータ
２０ 液体供給部
２１ 液体
２２ 容器
２３ 容積式ポンプ
２４ チューブ
３０ 混合部
３１ 混合器
４１ ガイド部材
４２ 樹脂槽
４３ 除去部材
５０ 巻付部
５１ デリバリーアイ
５２ マンドレル
５３ 回転軸
５４ 成形溝
６０ 一次硬化部
６１ 加熱装置
７０ 脱形部
７１ 切断装置
７２ 切断溝
８０ 二次硬化部
８１ プレス機
８２ 金型
９０ リーフ式サスペンション
９１ Ｕボルト
９２ リアアスクル
９３ シャックルピン
９４ シャックルリンク
９５ シャシーフレーム
９６ 車輪
２ 強化用繊維束
３ マトリックス樹脂
４ 未硬化樹脂繊維複合材
５ 硬化樹脂繊維複合材
６ 繊維強化樹脂成形体
７ ＦＲＰ板ばね
１０ 繊維供給部
１１ 張力制御装置
１２ ボビン
１３ ガイドロール
１４ ダンサーロール
１５ サーボモータ
２０ 液体供給部
２１ 液体
２２ 容器
２３ 容積式ポンプ
２４ チューブ
３０ 混合部
３１ 混合器
４１ ガイド部材
４２ 樹脂槽
４３ 除去部材
５０ 巻付部
５１ デリバリーアイ
５２ マンドレル
５３ 回転軸
５４ 成形溝
６０ 一次硬化部
６１ 加熱装置
７０ 脱形部
７１ 切断装置
７２ 切断溝
８０ 二次硬化部
８１ プレス機
８２ 金型
９０ リーフ式サスペンション
９１ Ｕボルト
９２ リアアスクル
９３ シャックルピン
９４ シャックルリンク
９５ シャシーフレーム
９６ 車輪
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
強化用繊維束を引き揃えて供給する工程と、
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法。
少なくとも２種類のマトリックス樹脂用液体を送液する工程と、
前記２種類のマトリックス樹脂用液体を混合する工程と、
混合した液状のマトリックス樹脂を前記強化用繊維束に含浸させる工程と、
前記マトリックス樹脂を含浸した前記強化用繊維束を、周方向に一列に並んだ複数の成形溝を有するマンドレルに巻き付けて厚み方向に重ねる工程と、
前記成形溝に巻き付けられた未硬化樹脂繊維複合材を加熱して一次硬化させる工程と、
一次硬化した硬化樹脂繊維複合材を、隣り合う前記成形溝の間で切断して複数の繊維強化樹脂成形体に脱形する工程と、
前記繊維強化樹脂成形体をプレス成形して二次硬化させる工程と、
を含む、ＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項2】
含浸時の前記マトリックス樹脂の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上且つ１０００ｍＰａ・ｓ未満であり、液状の前記マトリックス樹脂を前記強化用繊維束に垂らして含浸させる、請求項１に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項3】
前記マンドレルへの前記未硬化樹脂繊維複合材の巻付速度を１０ｍ／ｍｉｎ以上且つ６０ｍ／ｍｉｎ未満とし、前記２種類のマトリックス樹脂用液体の流量を３ｍＬ／ｍｉｎ以上且つ２０ｍＬ／ｍｉｎ未満とし、且つ、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、一次硬化温度を６０℃以上且つ１８０℃未満とする、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項4】
プレス圧を０．５ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、プレス成形時の二次成形温度を１５０℃以上とする、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項5】
前記強化用繊維束の形態をロービング系及びヤーン系のいずれかとし、ＦＷ法により一方向プリフォーム材である前記繊維強化樹脂成形体を一次成形した後、プレス成形法により前記一方向プリフォーム材を二次成形する、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項6】
前記ＦＲＰ板ばねの繊維体積含有率を３０％以上とし、前記繊維強化樹脂成形体のプレス圧を１．０ＭＰａ以上且つ２０ＭＰａ未満とし、且つ前記強化用繊維束に炭素繊維及びガラス繊維のいずれかを用いる、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項7】
前記マトリックス樹脂を成形現場において前記強化用繊維束に含浸させる前には２５℃での粘度が１０００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度のモノマー状態であり、前記強化用繊維束に含浸させた後に加熱することで２０分以内に直鎖状に重合する現場重合型の熱可塑性樹脂とし、前記熱可塑性樹脂がウレタン系、エポキシ系、アクリル系、及びポリアミド系のうちのいずれか一つである、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項8】
前記成形溝は、一対の側面と、一対の側面により囲まれる底面と、により構成され、前記側面及び前記底面がいずれも平面である、請求項１又は２に記載のＦＲＰ板ばねの製造方法。
【請求項9】
ＦＲＰ板ばねであって、
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下である、ＦＲＰ板ばね。
熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂中に存在していて前記ＦＲＰ板ばねの長手方向に延び且つ前記ＦＲＰ板ばねの厚み方向に重なる複数の強化用繊維束と、
を備え、
前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下である、ＦＲＰ板ばね。
【請求項10】
前記ＦＲＰ板ばねの曲げクリープひずみ量が０％以上且つ６％未満である、請求項９に記載のＦＲＰ板ばね。
【請求項11】
前記ＦＲＰ板ばねの振動減衰特性を示す損失係数が０．５以上である、請求項９又は１０に記載のＦＲＰ板ばね。