JPH0531460B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0531460B2 JPH0531460B2 JP60118465A JP11846585A JPH0531460B2 JP H0531460 B2 JPH0531460 B2 JP H0531460B2 JP 60118465 A JP60118465 A JP 60118465A JP 11846585 A JP11846585 A JP 11846585A JP H0531460 B2 JPH0531460 B2 JP H0531460B2
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- JP
- Japan
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- insert
- resin
- fiber bundle
- fitting
- brim
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- Expired - Lifetime
Links
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Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車のステアリングホイール等、回
転力伝達のための部品として使用される繊維強化
樹脂構造体と、回転軸を取付ける金具との接合方
法に関するものである。
転力伝達のための部品として使用される繊維強化
樹脂構造体と、回転軸を取付ける金具との接合方
法に関するものである。
最近、自動車等の車輛用回転部品、例えばステ
アリングホイールは軽量化のため、ポリウレタン
樹脂やポリプロピレン樹脂等の合成樹脂素材を用
いて製造されている。しかしこれらの樹脂素材の
強度不足を補うため、芯材として例えば鉄棒また
は鉄パイプを所定の形状に成形したものを挿入し
て成形されるので軽量化効果が少なく、振動に対
しても不利である。
アリングホイールは軽量化のため、ポリウレタン
樹脂やポリプロピレン樹脂等の合成樹脂素材を用
いて製造されている。しかしこれらの樹脂素材の
強度不足を補うため、芯材として例えば鉄棒また
は鉄パイプを所定の形状に成形したものを挿入し
て成形されるので軽量化効果が少なく、振動に対
しても不利である。
これらの不具合を解決するため、ガラス連続繊
維または炭素連続繊維のロービング（束）にポリ
エステル樹脂またはエポキシ樹脂を含浸した繊維
強化樹脂成形体を補強材としたステアリングホイ
ールも試みられているが、このようなステアリン
グホイールを含めて、繊維強化樹脂（FRP）構
造体を回転力伝達の部品として使用する場合に
は、一般に上記構造体を硬化成形した後、機械加
工等の後加工を施こし、インサート金具を該構造
体の所定の箇所に嵌合接着した後に、該金具によ
つて回転軸を取りつけている。しかるにこのよう
な方法では、後加工の際に繊維が切断されるの
で、FRT構造体の接合部の機械強度が低下し、
かつインサート金具との接合に接着剤を用いるの
で接着剤の接着強度への依存度が高く、熱シヨツ
ク等に対する信頼性に欠けていた。
維または炭素連続繊維のロービング（束）にポリ
エステル樹脂またはエポキシ樹脂を含浸した繊維
強化樹脂成形体を補強材としたステアリングホイ
ールも試みられているが、このようなステアリン
グホイールを含めて、繊維強化樹脂（FRP）構
造体を回転力伝達の部品として使用する場合に
は、一般に上記構造体を硬化成形した後、機械加
工等の後加工を施こし、インサート金具を該構造
体の所定の箇所に嵌合接着した後に、該金具によ
つて回転軸を取りつけている。しかるにこのよう
な方法では、後加工の際に繊維が切断されるの
で、FRT構造体の接合部の機械強度が低下し、
かつインサート金具との接合に接着剤を用いるの
で接着剤の接着強度への依存度が高く、熱シヨツ
ク等に対する信頼性に欠けていた。
そこで本発明者等は先に、樹脂含浸した連続繊
維束を直接インサート金具に巻きつけて一体的に
接合する方法を提案した。但し、これらの方法は
回転力の伝達及び製造面から検討発明されたもの
であつて、連続繊維束をまきつける溝の形状の改
良（特願昭59−123445号）または巻付係止用のピ
ンをとりつけたインサート金具の使用（特願昭59
−126241号）を骨子としたものであつた。
維束を直接インサート金具に巻きつけて一体的に
接合する方法を提案した。但し、これらの方法は
回転力の伝達及び製造面から検討発明されたもの
であつて、連続繊維束をまきつける溝の形状の改
良（特願昭59−123445号）または巻付係止用のピ
ンをとりつけたインサート金具の使用（特願昭59
−126241号）を骨子としたものであつた。
しかるにこれらの方法で得たステアリングホイ
ール芯材に回転力以外の荷重、例えば第６図に示
すように回転軸方向の強力な荷重Ｆがかゝると、
インサート金具３と連続繊維束４との界面特にイ
ンサート金具１の胴部２の上下両端に設けられた
円板状のつば３との接合面に剥離が生ずるという
問題がある。
ール芯材に回転力以外の荷重、例えば第６図に示
すように回転軸方向の強力な荷重Ｆがかゝると、
インサート金具３と連続繊維束４との界面特にイ
ンサート金具１の胴部２の上下両端に設けられた
円板状のつば３との接合面に剥離が生ずるという
問題がある。
本発明は上記の問題点に鑑み、FRP構造体と
インサート金具との間の接合力を強化し、回転力
以外の強力な荷重を受けた際の剥離を防止し得る
FRP構造体の接合方法を提供しようとするもの
である。
インサート金具との間の接合力を強化し、回転力
以外の強力な荷重を受けた際の剥離を防止し得る
FRP構造体の接合方法を提供しようとするもの
である。
本発明のFRP構造体の接合方法は、ステアリ
ングホイール等の回転部品を成形するに当り、樹
脂含浸連続繊維束を上下に円板状のつばを有し、
該つばの間に繊維束巻付胴部を有する形状であつ
て、つばの高さＨと胴部の厚みＷとの比Ｈ／Ｗが
0.8ないし2.0の範囲にあるインサート金具にまき
つけて、該インサート金具をFRP構造体と一体
化することを特徴とするものである。
ングホイール等の回転部品を成形するに当り、樹
脂含浸連続繊維束を上下に円板状のつばを有し、
該つばの間に繊維束巻付胴部を有する形状であつ
て、つばの高さＨと胴部の厚みＷとの比Ｈ／Ｗが
0.8ないし2.0の範囲にあるインサート金具にまき
つけて、該インサート金具をFRP構造体と一体
化することを特徴とするものである。
本発明に用いられる繊維強化材としてはガラス
連続繊維以外に高強度、高弾性の炭素繊維、炭化
珪素繊維、ケブラー繊維等が好ましく、またこれ
らの連続繊維に含浸される樹脂としてはエポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノール樹脂
等が用いられる。
連続繊維以外に高強度、高弾性の炭素繊維、炭化
珪素繊維、ケブラー繊維等が好ましく、またこれ
らの連続繊維に含浸される樹脂としてはエポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノール樹脂
等が用いられる。
インサート金具１は従来は第５図−及び第５
図−に示すような基本的形状を有し、巻付胴部
２と、つば３とからなり、自動車のステアリング
ホイールを例にとると巻付胴部２の厚みＷは10な
いし30mm、つば３の高さＨも10ないし30mmであ
る。そして巻付胴部２の周面にはネジ加工等を施
して連続繊維束を係止できるようにしてある。
図−に示すような基本的形状を有し、巻付胴部
２と、つば３とからなり、自動車のステアリング
ホイールを例にとると巻付胴部２の厚みＷは10な
いし30mm、つば３の高さＨも10ないし30mmであ
る。そして巻付胴部２の周面にはネジ加工等を施
して連続繊維束を係止できるようにしてある。
このようなインサート金具１に、図示されてな
い治具を用いて連続繊維束４を巻きつけると、第
６図に示すように、つば３，３の間に上記連続繊
維束４が巻きつけられ繊維束中の含浸樹脂が接着
剤の役割を果して、インサート金具１と繊維束４
との間に接合力を生ずる。但し繊維束４に第６図
に示すような外力Ｆが加わるとインサート金具１
のつばの高さが低いので図中の応力分布に示す如
く回転力以外の応力がつば３の外縁部に集中す
る。そのため接合力とのバランスが崩れて剥離現
象を生ずることになる。
い治具を用いて連続繊維束４を巻きつけると、第
６図に示すように、つば３，３の間に上記連続繊
維束４が巻きつけられ繊維束中の含浸樹脂が接着
剤の役割を果して、インサート金具１と繊維束４
との間に接合力を生ずる。但し繊維束４に第６図
に示すような外力Ｆが加わるとインサート金具１
のつばの高さが低いので図中の応力分布に示す如
く回転力以外の応力がつば３の外縁部に集中す
る。そのため接合力とのバランスが崩れて剥離現
象を生ずることになる。
本発明においてインサート金具のＨ／Ｗを0.8
〜2.0にしたのは0.8未満であると応力分布を拡げ
る効果がなく、2.0以上であるとボス部の連続繊
維の体積が過大になり、応力分布を拡げる効果は
あるものの、意匠性の点から好ましくないからで
ある。
〜2.0にしたのは0.8未満であると応力分布を拡げ
る効果がなく、2.0以上であるとボス部の連続繊
維の体積が過大になり、応力分布を拡げる効果は
あるものの、意匠性の点から好ましくないからで
ある。
以下、FRP構造体としてステアリングホイー
ルを例にとり、図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
ルを例にとり、図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
第１図及び第２図に示すように断面がほゞＵ字
状の溝５ａを有する環状の治具５とＨが20mm、Ｗ
が17mmのインサート金具１′とを回転軸６に支持
し、該回転軸６を回転させつゝ、樹脂を含浸した
連続繊維束４を治具５の切欠部５ｂからインサー
ト金具１′の一部を巻いて切欠部５ｃに巻きつけ、
または切欠部５ｂからインサート金具１′に巻回
して切欠部５ｄに巻きつけるというようにして、
第３図に示す如きリング部７とスポーク部８とイ
ンサート金具１′とからなる芯材９が形成される。
状の溝５ａを有する環状の治具５とＨが20mm、Ｗ
が17mmのインサート金具１′とを回転軸６に支持
し、該回転軸６を回転させつゝ、樹脂を含浸した
連続繊維束４を治具５の切欠部５ｂからインサー
ト金具１′の一部を巻いて切欠部５ｃに巻きつけ、
または切欠部５ｂからインサート金具１′に巻回
して切欠部５ｄに巻きつけるというようにして、
第３図に示す如きリング部７とスポーク部８とイ
ンサート金具１′とからなる芯材９が形成される。
このようにして得た芯材９のスポーク部８に第
４図に示すような回転力以外の荷重Ｆが加はつて
も、インサート金具１′のつば３の全域に応力が
分散して緩和されるので上記で述べたような剥離
現象が起らない。
４図に示すような回転力以外の荷重Ｆが加はつて
も、インサート金具１′のつば３の全域に応力が
分散して緩和されるので上記で述べたような剥離
現象が起らない。
以上、説明したように、本発明のFRP構造体
の接合方法は、連続繊維束を直接インサート金具
に巻付係止して、FRP構造体とインサート金具
とを一体的に接合する方法であり、従来の接合方
法のように、後加工等が不要なので連続繊維束が
切断されず、FRP構造体の強度が低下しない。
の接合方法は、連続繊維束を直接インサート金具
に巻付係止して、FRP構造体とインサート金具
とを一体的に接合する方法であり、従来の接合方
法のように、後加工等が不要なので連続繊維束が
切断されず、FRP構造体の強度が低下しない。
さらに本発明においてはインサート金具のつば
を拡大することによりつばの内側にかゝる応力が
分散されて、回転軸方向の繰返し荷重による劣化
を防止できる。このようにして本発明により得ら
れたFRP構造体は回転力以外の強力な荷重にも
耐える接合部を有することゝなり、回転力の伝達
性も向上する。
を拡大することによりつばの内側にかゝる応力が
分散されて、回転軸方向の繰返し荷重による劣化
を防止できる。このようにして本発明により得ら
れたFRP構造体は回転力以外の強力な荷重にも
耐える接合部を有することゝなり、回転力の伝達
性も向上する。
第１図はステアリングホイール芯材の製造に用
いられる治具の平面図を表わし、第２図は同じく
上記治具の側面図を表わし、第３図はステアリン
グホイール芯材の平面図を表わし、第４図は実施
例のインサート金具に接合したFRP構造体の側
面図を表わし、第５図−は従来の接合方法に用
いたインサート金具の平面図を表わし、第５図−
は同じく側面図を表わし、第６図は従来のイン
サート金具に接合したFRP構造体の側面図を表
わす。 図中、１，１′……インサート金具、２……巻
付胴部、３……つば、４……連続繊維束、５……
治具、５ａ……溝、５ｂ〜ｄ……切欠部、６……
回転軸、７……リング部、８……スポーク部、９
……芯材。
いられる治具の平面図を表わし、第２図は同じく
上記治具の側面図を表わし、第３図はステアリン
グホイール芯材の平面図を表わし、第４図は実施
例のインサート金具に接合したFRP構造体の側
面図を表わし、第５図−は従来の接合方法に用
いたインサート金具の平面図を表わし、第５図−
は同じく側面図を表わし、第６図は従来のイン
サート金具に接合したFRP構造体の側面図を表
わす。 図中、１，１′……インサート金具、２……巻
付胴部、３……つば、４……連続繊維束、５……
治具、５ａ……溝、５ｂ〜ｄ……切欠部、６……
回転軸、７……リング部、８……スポーク部、９
……芯材。
Claims (1)
- １ ステアリングホイール等の回転部品を成形す
るに当り、樹脂含浸連続繊維束を、上下に円板状
のつばを有し、該つばの間に繊維束巻付胴部を有
する形状であつて、つばの高さＨと、胴部の厚み
Ｗとの比Ｈ／Ｗが0.8ないし2.0の範囲にあるイン
サート金具に巻きつけて、該インサート金具を
FRP構造体と一体化することを特徴とする繊維
強化樹脂構造体の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118465A JPS61274930A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 繊維強化樹脂構造体の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118465A JPS61274930A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 繊維強化樹脂構造体の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61274930A JPS61274930A (ja) | 1986-12-05 |
| JPH0531460B2 true JPH0531460B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=14737334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60118465A Granted JPS61274930A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 繊維強化樹脂構造体の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61274930A (ja) |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP60118465A patent/JPS61274930A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61274930A (ja) | 1986-12-05 |
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