[實用新型]纖維復合材料螺旋彈簧結構

有效

• 申請號: 201921987722.5
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN211039492U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 王勝福
• 申請（專利權）人: 聚合興企業有限公司
• 主分類號: F16F1/366
• 分類號: F16F1/366
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 李巖

本實用新型公開了一種纖維復合材料螺旋彈簧結構，其包括有：一心軸，該心軸為呈圓條狀的可撓性材料，且該心軸的一端形成有一第一端部，而該心軸的另一端形成有一第二端部，數個纖維層以一纖維束預先浸泡樹脂，且該纖維束沿著該心軸的表面連續的在該第一端部與該第二端部之間往復纏繞，且該心軸與該纖維層以模具加熱成型方式構成一螺旋彈簧，借此利用長纖維提供優于短纖維的機械強度，并通過不同角度的多層纏繞方式，讓該螺旋彈簧能依據不同需求調整不同方向的機械強度，即能多方向承受外力而不會有局部易于爆裂的情況，以獲得具實用性的纖維復合材料螺旋彈簧結構。

技術領域

本實用新型有關于一種復合材料彈簧，尤指一種利用長纖維多層纏繞包覆制成的纖維復合材料螺旋彈簧結構。

背景技術

已知的一種纖維復合材料的螺旋彈簧結構，如圖10所示，其包括有一具可撓性的心軸30，且該心軸30表面采用一平行紗片31進行包覆，且該平行紗片31在該心軸30的一處直線表面處互相銜接，借此完全覆蓋于該心軸30表面，再進一步通過加熱成型方式讓該心軸30固定呈螺旋彈簧狀，雖然此做法能有效的降低螺旋彈簧的質量，亦能附加有許多鋼材彈簧所不具有的結構特性，但詳觀上述已知彈簧結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因如下：該平行紗片31實際是將切斷的短纖維以無規律方式貼合形成片狀，導致短纖維之間的抗拉力不足，該平行紗片31的短纖維斷點在該心軸30圓周上的同一處且連成線狀，所以在該心軸30的圓周上會形成脆弱的一條線，在彈簧受力時該平行紗片31容易由該短纖維斷線處剝離，因此降低了已知復合材料彈簧的耐用度、機械強度及彈性系數，此為本實用新型所欲改善的技術問題點。

有鑒于此，本創作人根據多年從事相關產品的制造開發與設計經驗，針對上述的目標，詳加設計與審慎評估后，終得一確具實用性的本實用新型。

實用新型內容

本實用新型所欲解決的技術問題在于，針對現有技術存在的上述缺失，提供一種纖維復合材料螺旋彈簧結構，包括：

一心軸，該心軸為呈圓條狀的可撓性材料，且該心軸的一端形成有一第一端部，而該心軸另一端形成有一第二端部，數個纖維層以一纖維束預先浸泡樹脂，且該纖維束沿著該心軸的表面連續的在該第一端部與該第二端部之間往復纏繞，該纖維束的纏繞角度相對該心軸的軸心線呈5度至90度之間，且該心軸與該纖維層以模具加熱成型方式構成一螺旋彈簧。

其中，該心軸使用纖維預浸布卷成實心結構。

其中，互為相鄰的纖維層之間纖維束的纏繞角度皆不重復。

其中，該纖維束在改變纏繞方向時皆在該心軸的原處卷繞有一束緊部。

其中，該纖維層在該心軸的第一端部的纏繞層數少于該第二端部的纏繞層數，讓該螺旋彈簧的兩端處的直徑不相等。

其中，該纖維層在該心軸中段處的纏繞層數少于該第一端部與該第二端部的纏繞層數，讓該螺旋彈簧的中段處直徑與兩端處的直徑不相等。

本實用新型的第一主要目的在于，該纖維層以該纖維束預先浸泡樹脂，且該纖維束沿著該心軸表面連續的在該第一端部與該第二端部之間往復纏繞，該心軸與該纖維層以模具加熱成型方式構成一螺旋彈簧，借此利用長纖維提供優于短纖維的機械強度，并通過不同角度的多層纏繞方式，讓該螺旋彈簧能依據不同需求調整不同方向的機械強度，即能多方向承受外力而不會有局部易于爆裂的情況，另配合不同機械性質的樹脂與纖維，亦依據需求獲得特定的機械強度與彈性系數，以獲得具實用性的纖維復合材料螺旋彈簧結構。

本實用新型的第二主要目的在于，該纖維層在該心軸的第一端部的纏繞層數少于該第二端部的纏繞層數，或該纖維層于該心軸中段處的纏繞層數少于該第一端部與該第二端部的纏繞層數，讓該螺旋彈簧的兩端處直徑不相等，借此達到該螺旋彈簧的不等直徑效果，使該螺旋彈簧能產生有不同的彈性系數，以提高其實用性。

其他目的、優點和本實用新型的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。