【手続補正書】
【提出日】平成30年6月1日(2018.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る弾性部材用線材は、弾性部材を作製するための弾性部材用線材であって、螺旋状に巻回してなる内周側強化繊維と、前記内周側強化繊維の外周に設けられてなる外周側強化繊維と、前記内周側強化繊維および前記外周側強化繊維の少なくとも一部に設けられて強化繊維同士を固着する熱硬化性樹脂と、を備え、前記内周側強化繊維の巻回方向と、該巻回の中心軸とのなす角度が７０°以上１１０°以下であり、前記外周側強化繊維の巻回の中心軸に対する巻付け方向が、外部から加わる荷重であって当該弾性部材用線材にねじり応力を加える荷重に応じて当該弾性部材用線材に印加される引張り荷重の方向に沿った方向であることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るコイルばねの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係るコイルばねの要部の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係るコイルばねの要部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係るコイルばねの要部の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係るコイルばねを作製するための弾性部材用線材の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る弾性部材用線材の製造方法を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係る弾性部材用線材の製造方法を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施例に係る比較例のコイルばねの構成を説明する模式図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
ＦＲＰ層１１は、図２，３に示すように、複数の内周側強化繊維１２ａが巻回されてなる管状の内周側強化繊維層１２と、外周側強化繊維１３ａが巻回されてなる管状の外周側強化繊維層１３とを有する。ＦＲＰ層１１は、複数の内周側強化繊維１２ａと複数の外周側強化繊維１３ａとを芯材１０に巻き付けた後未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させて加熱硬化することによって形成してなる、または未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた複数の内周側強化繊維１２ａを芯材１０に巻き付け、内周側強化繊維１２ａの外周側に外周側強化繊維１３ａを巻き付け加熱硬化することによって各層を形成してなる。内周側強化繊維１２ａおよび外周側強化繊維１３ａとしては、炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維であるアラミド繊維、および玄武岩繊維であるバサルト繊維からそれぞれ選択される少なくとも一つの繊維が用いられる。ＦＲＰ層１１において、少なくとも一部の強化繊維同士は、熱硬化性樹脂により互いに固着されている。すなわち、ＦＲＰ層１１は、上述した複数の内周側強化繊維１２ａと、外周側強化繊維１３ａと、該内周側強化繊維１２ａ同士、外周側強化繊維１３ａ同士、および／または内周側強化繊維１２ａと外周側強化繊維１３ａとを固定する熱硬化性樹脂とを含んでいる。熱硬化性樹脂としては、絶縁性を有し、熱により硬化する樹脂、例えばエポキシ樹脂が挙げられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図５は、コイルばね１を作製するための線材である弾性部材用線材の構成を示す模式図である。同図に示す弾性部材用線材１００（以下、単に「線材１００」という）は、芯材１０と同じ材料からなる円柱状の芯材１１０と、内周側強化繊維１２ａと同じ繊維からなる内周側強化繊維１１２を芯材１１０の外周に巻き付けるとともに、外周側強化繊維１３ａと同じ繊維からなる外周側強化繊維１１３を内周側強化繊維１１２の外周に巻き付けて内周側強化繊維層および外周側強化繊維層を形成してなるＦＲＰ層１１１とを備えた３層構造の円柱状をなす。芯材１１０に巻き付ける内周側強化繊維１１２、および内周側強化繊維１１２に巻き付ける外周側強化繊維１１３は、予め液状の熱硬化性樹脂を含浸していてもよいし、各々巻き付けた後に熱硬化性樹脂を含浸してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
続いて、線材１００の製造方法について、図６および図７を参照して説明する。図６および図７は、本発明の一実施の形態に係る弾性部材用線材の製造方法を説明する図である。まず、予め液状の熱硬化性樹脂を含浸した内周側強化繊維１１２を芯材１１０に巻き付ける（図６参照）。ここで、内周側強化繊維１１２を芯材１１０に巻き付ける巻付け方向Ｙ２０（内周側強化繊維１１２が延びる方向）と、芯材１１０の長手軸（例えば、図５に示す軸Ｎ１０）とがなす角度θ1が、７０°以上１１０°以下となっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
その後、熱硬化性樹脂を含浸した外周側強化繊維１１３を内周側強化繊維１１２に巻き付ける。ここで、外周側強化繊維１１３を芯材１１０に巻き付ける巻付け方向Ｙ２１（外周側強化繊維１１３が延びる方向）は、例えば、線材１００を螺旋状に巻回して作製したコイルばね１に外部から荷重が加わったと仮定した場合に、上述した引張り荷重の方向に沿っている。具体的に、外周側強化繊維１１３を内周側強化繊維１１２に巻き付ける巻付け方向Ｙ２１は、芯材１１０の長手軸（軸Ｎ１０）と直交する方向からみたときに、当該巻付け方向Ｙ２１と軸Ｎ１０とのなす角度θ2が、４０°＜θ2≦５０°の範囲となっている。この角度θ2は、上述したねじり応力に応じて外周側強化繊維１１３に加わる引張り荷重の方向と、芯材１１０の中心軸（軸Ｎ１０）とがなす角度に対応している。内周側強化繊維１１２を芯材１１０に巻き付ける方法、および外周側強化繊維１１３を内周側強化繊維１１２に巻き付ける方法として、例えば、フィラメントワインディング（Filament  Winding）法が挙げられる。なお、複数の強化繊維がシート状をなしている強化繊維束を用いる場合は、シートワインディング（Sheet  Winding）法により形成することも可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、弾性変形可能な芯材１０と、芯材１０に巻回される内周側強化繊維１２ａ、内周側強化繊維１２ａを含む内周側強化繊維層１２に巻回される外周側強化繊維１３ａ、および強化繊維同士を固着する熱硬化性樹脂からなり、芯材１０の外表面を覆うＦＲＰ層１１と、を備えたコイルばね１であり、内周側強化繊維１２ａが、芯材１０の長手軸（軸Ｎ１）に対する巻付け方向が８０°以上１００°以下となるように巻き付けられているとともに、外周側強化繊維１３ａが、芯材１０に対する巻付け方向を、ねじり応力に応じて線材に加わる引張り荷重の方向に沿った方向となるように巻き付けられるようにしたことによって、ねじり応力に対する耐性を有する強度とし、かつ軽量化を実現することができる。例えば、本発明の実施の形態において、芯材１０をアルミニウムやその合金、または樹脂とすれば、鋳鉄などの鉄系の材料の特性または容積が同等のコイルばねとした場合と比して、６０％ほど軽量化することが可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（実施例２）
内周側強化繊維の芯材の長手軸に対する巻付け角度を８０°とした以外は実施例１と同様に行った。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
（実施例５）
内周側強化繊維の芯材の長手軸に対する巻付け角度を１００°とした以外は実施例１と同様に行った。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
（実施例６）
内周側強化繊維の芯材の長手軸に対する巻付け角度を７０°とした以外は実施例１と同様に行った。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
（比較例３）
内周側強化繊維の芯材の長手軸に対する巻付け角度を６０°とした以外は実施例１と同様に行った。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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