JPS62184847A

JPS62184847A - 長繊維強化樹脂製ステアリングホイ−ル芯材製造用治具

Info

Publication number: JPS62184847A
Application number: JP61027713A
Authority: JP
Inventors: Maki Terada; 真樹寺田; Izumi Uesawa; 上沢　泉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-02-10
Filing date: 1986-02-10
Publication date: 1987-08-13
Also published as: JPH045542B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は長繊維強化樹脂製ステアリングホイール芯材製
造用治具、特に芯材のリング部からスポーク部が分岐す
る部分における樹脂含浸連続長繊維の巻取り作業及び積
層を迅速かつ良好に行うようにした製造用治具に関する
ものである。

（従来の技術）近年、自動・ＩＬ等の車両やモータポートＶの小型船舶
等に用いられるステアリングホイールは、軽量化１強度
化を図るために、繊維強化樹脂（以下Ｆ　ＲＰ−ｆｉｂ
ｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｐｌａＳｔｉｃＳ−とい
う、）製の芯材に、例えばウレタン等の合成樹脂の被覆
を施し、必要に応じ皮革、レザー等の表皮材により表面
処理したものが各社で研究されつつある。前記ＦＲＰは
１例えばガラス繊維、炭素繊維等の連続する長繊維に、
例えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂を
含浸させて、これを所定の巻取用冶具に巻回して所定形
状に積層し、繊維に含浸させた樹脂を硬化させて、軽Ｌ
　＋　Ｆｆ！賀のステアリングホイール芯材を形成して
いる。

従来、上記ＦＲＰ製スナステアリングホイール芯材第５
図乃至第７図に示すような製造用冶具１に、上述したよ
うに合成樹脂を含浸させた連続長繊維を巻取って、一定
径の繊維束に６〜層形成するようにしている（例えば、
特願昭６０−９９２７６号、実願昭８０−７６７２２号
）。この製造用冶具ｌは、回転駆動手段（図示せず）に
より回転駆動される主軸２に固定されると共に、−面側
に外周縁に沿う環状溝３ａを有する円板状の主治具３と
、この主治具３の環状溝３ａに対応する環状１Ａ４ａを
有し、溝３ａ、４ａを対向させて宇治Ｊｔ−３の一面側
の外周に合わせ固定されると共に芯材スポーク部をリン
グ部から分岐させるためのスポーク部形成溝４ｂ・・・
により複数に分割されたリング状の副治具４・・・と、
前記主軸２の先端部２ａに取付けられ、繊維巻取後には
、芯材のボス部となるボス金具５とにより概略構成され
ている。１ｉ１１記副冶几４は本例においては半リング
状の第１副冶３Ｌ４Ａと、四半リング状の第２副治具４
Ｂとに大別され、各治具４Ａ、４Ｂ、４Ｂの夫々スギ−
２部形成溝４ｂを形成する端部４Ｃは、第７図に示すよ
うに、略直径方向にカットされて外周側には角部Ｃが形
成されている。また、前記主冶具３、副治具４の環状溝
３ａ　、　４ａの外周側は夫々傾斜面３ｂ、４ｄ　とな
り、この傾斜面３ｂ、４ｄにより繊維供給空間６が形成
されている。

以上の構成を有する製造用冶具１を用いて、樹脂含浸の
長ＨＡ維Ｆを巻取り積層して形成したステアリングホイ
ール芯材ｌＯは、主治具３と副治具４・・・の環状溝３
ａ、４ａにより巻取られたリング部１１と、このリング
部１１より分岐してボス金具５との空間に張設されたス
ポーク部１２と、前記ボス金具５の外周溝（図示せず）
に巻取り積層したボス部１３とから成り、前記各部を連
続する長縁ｍＦにより幾重にも積層して形成した繊維束
により一体的に構成されている　（所謂フィラメントワ
インディング法）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述した従来の長繊維強化樹脂製ステア
リングホイール芯材製造用治具によれば、以下のような
問題点を有していた。

主治具３の一面側の外周に合わせ固定される副治具４Ａ
、４Ｂ、４Ｂのスポーク部形成溝４ｂ・・・に臨む端部
４Ｃに、角部Ｃが形成されているために、上軸２の回転
と、図示しない長繊維Ｆ供給方向変換機構とにより、長
繊維を巻取り乍ら、任意のスポーク部形成溝４ｂを介し
て、ボス金具５の外周方向に繊＃ＩＦの巻取方向を変更
し、ボス金１５外周から再び任意のスポーク部形成溝４
ｂを介してリング部巻取溝３ａ、４ａにより回転方向に
繊維Ｆを巻取る際に、前記角部Ｃに長繊維Ｆの途中箇所
が引っ掛かってしまって１巻取不良が発生したり、この
不良箇所を修正するために１゛輔２の回転を停止トした
リレなければならないため主軸を高速回転することがで
きず、芯材の不良品を出すことによる歩留まりの悪化と
、巻取作業の作業性の悪化とを招くという問題点があっ
た。

また、」二連のように、副治具４Ａ、４Ｂの端部４Ｃの
角部Ｃに繊維Ｆが引っ掛かるということから、芯材製造
用治具１の長Ｈ＆維Ｆの巻取手順（すなわち１ら軸の回
転と繊維供給方向変換機構との連動による繊！Ｉ巻取の
軌跡）を単純化しなければならず、＃ａ維の複雑な巻き
回し　（巻きパターン）が採用できないという問題点を
有しており、この結果樹脂を硬化させた後の芯材を構成
する強化用繊維の配設構造が緊密でなくなって、芯材が
脆弱化するという問題点もあった。

本発明は、上述した従来の芯材製造用治具の問題点を解
決するためになされたものであり、スポーク部形成溝に
臨む副治具端部の角部を除−１シして、ここに繊維案内
部を形成するようにして、スポーク部の巻取不良の防止
と、巻取作業の作業性の向ヒとを図り、併せて繊維の複
雑な巻きパターンをｒＴｆ能にして樹脂硬化後の芯材の
強度特性を向−卜させることを目的としている。

（問題点を解決するための手段）上記１丁１的を達成するだめの本発明に係るＬそ繊維強
化樹脂製ステアリングホイール芯材製造用治具の特徴は
、主軸に取付けられ、円板の一面側外周縁に沿う巻取溝
を有し、この巻取溝に樹１１Ｈ含侵の連続長繊維を積層
させて芯材リング部を形成する主冶具と、この主油ＪＬ
の一面側の周縁に沿って環状に合わせ固定され、前記巻
取溝に対向する巻取溝を有すると共に、芯材スポーク部
形成用の溝により分離されて複数部分に分割された副油
具とから構成され、前記芯材スポーク部形成溝に臨む夫
々の副油具端部に、長繊維の巻取方向の転換を案内する
繊維案内部を形成するようにしたことにある。

（作　用）上記のように構成したので、副治具のスポーク部形成用
分離部分に臨む端部に形成したｌａｍ案内部により、連
続供給される長繊維の巻取方向が、例えばリング部を形
成するための回転方向からスポーク部を形成するための
主軸先端方向に変更になっても、繊維供給源又はその途
中の繊維供給方向変換機構と芯材製造用治具との間に張
られたＩ！Ｉ！続長繊維が、副油具端部に引っ掛かって
芯材所定の巻き回し軌跡以外の軌跡を描いて冶具に巻取
られることはなくなる。従って、芯材製造用治具の長繊
維の巻取不良が発生することはない。

以、Ｊ二のように作用して、主軸の回転を停止すること
なく、繊維の巻取方向を変更しつつＭ　ｈｉ的かつ迅速
に芯材を積層形成することができるので、製品不良の防
止や巻取作業の作業性の向！二を図ることができ、また
繊維が複雑で緊密に巻き締められた芯材を提供できるの
で、樹脂硬化後における強度特性に優れたステアリング
ホイール芯材となる。

（実　施　例）以下、本発明に係る長繊維強化樹脂製ステアリングホイ
ール芯材製造用治具の実施例について、図面を用いて詳
細に説明する。

第１図、第２図は、本発明の第１実施例を示すもので、
スポーク部形成溝に臨む副油具端部を示す拡大背面図及
びＩＩ　−ＩＩ線切断の断面図であり、第５図乃至第７
図と同一符号は同−又は相当する部材を示している。

第１図において、主治具の一面側周縁に合わせ固定され
る副油具４のスポーク部形成溝４ｂに臨む端部４ｃには
、案内部１４が形成され、この案内、Ｈａは１部分リン
グ状の副油具４の外周方向に突出する突出部１５と、こ
の突出部１５の外表面を曲面状に成形した繊維案内面１
Ｂとから構成されている。また、副油具４の環状溝４ａ
の内周部分の端部も曲面状に成形されて別個の繊維案内
面１７となっている。前記繊維案内面１６は突出部１５
の表面を曲面状にするだけでなく、第２図に示すように
リング状の副油Ａ４の外周面をも断面円弧状に丸みを持
たせて成形している。

以上の構成を有する芯材製造用治具によれば、まず、従
来と同様に主軸を回転駆動させて主冶具と副油具とによ
り、芯材リング部を繊維により積層形成した後１図示し
ない繊維供給方向変換機構を作動させると共に、第１図
、第２図に示すように、副油具４端部４ｃの突出部１５
や端面に形成した曲面状の繊維案内面１Ｂ、１７により
、連続供給繊維Ｆを副油具端部４ｃに引っ掛けることな
く円滑に方向転換させることができる。尚、前記案内部
１４の繊維案内面１８．１７は繊維が引っ掛かることの
ないように潤滑油となっている。

以上、説明した実施例に特有する効果としては、案内部
１４を副油具端部４ｃのリング外周方向に突出形成した
突出部１５と、この突出部１５及び前記端部４ｃを含む
全体を曲面状の研磨面として成形したので、この突出部
１５が繊ｍＦの供給方向の転換に際し、！ａ維Ｆに対し
て適度な緊張を持たせて、繊維を複雑な巻きパターンへ
の巻締めを一層容易に行うことが可能となる。

なお、上述したものは、本発明の一実施例を示すのみで
あり１本発明の目的、構成、効果を損なわない限り、如
何なる変形、変更も自由である。

例えば、上記実施例においては、副治具端部４ｃに形成
する案内部１４を突出部１５と、突出部１５及び端部４
ｃ全体を含む曲面状の繊維案内面１８．１７とにより構
成するものとして説明したが、本発明はこれに限定され
ず、第３図に示す第２実施例のように、副油具端部４ｃ
の繊維巻取用の環状溝４ａ形成面側の角部Ｃ１を創めに
切削して形成した案内部２４により構成するようにして
もよい。さらに、第４図に示す第３実施例のように、前
記角部Ｃ１を含んで環状溝４ａ形成側とその反対側とを
スポーク部形成溝４ｂより傾斜力向に切削して、角部Ｃ
２を取り除くような案内部３４によって構成するように
してもよい。

上記第２．第３実施例のように、案内部２４゜３４を副
油具端部４ｃの一部を切削して形成することにより、従
来使用していた製造用治具に大きな設計変更を加えるこ
となく適用できるので、実施化が容易であるという特有
の効果を奏する。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように、本発明に係る！（繊維強
化樹脂製ステアリングホイール芯材製造用治具によれば
、以下のような効果を奏す樹脂を含浸した連続長繊維を
巻取って、ステアリングホイール芯材のリング部を積層
形成すＳ主治具と、この主治具に合わせ固定されると共
に、芯材のスポーク部形成溝部により分離された副油具
とから成り、前記副油具のスポーク部形成溝部に臨む端
部に、繊維の巻取方向の変換を案内する案内部を形成し
たので、主軸の回転を停止若しくは減速することなく、
芯材のリング部、スポーク部、ボス部を順次積層形成す
ることができ、繊維の巻取不良等を生ずる虞れがないの
で、製品不良を防止して歩留まりの向上を図れると共に
、巻取作業の作業性を向上させることができる。

また、連続供給された１１）維を案内部によってＸ３１
ＩｆＩＪ其の端部に引っ掛けることなく巻取ることがで
き、複雑な巻きパターン、を可能とすることができるの
で、芯材として積層させた繊維束の繊維配設構造を複雑
かつ緊密化させることができ、樹脂硬化後の芯材の強度
特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る芯材製造用治具の第１実
施例の副油具端部を示す夫々背面図、　ＩＩ　−ＩＩ線
切断の断面図、第３図は本発明の第２実施例の副油具端
部を示す斜視図、第４図は本発明の第３実施例の副１ｔ
Ｊ具端部を示す斜視図であり、また、第５図乃至第７図
は従来の芯材製造用治具の一例を示す夫々正面図、右側
面図及び副油具端部の斜視図である。２・・・主軸、３・・・主治具、　３ａ・・・巻取溝、
４・・・副油具、４ａ・・・巻取溝、４ｂ・・・スポー
ク部形成溝、４ｃ・・・端部、１４．２４．３４・・・
繊維案内部、Ｆ・・・樹脂含浸連続長ｍ、ｉ。特許出願人　トヨタ自動車株式会社代理人　弁理士　　　萼　　　優　美　　　′−八９雪【べｍ「

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主軸に取付けられ、円板の一面側外周縁に沿う巻
取溝を有し、この巻取溝に樹脂含浸の連続長繊維を積層
させて芯材リング部を形成する主治具と、この主治具の
一面側の周縁に環状に合わせ固定され、前記巻取溝に対
向する巻取溝を有すると共に、芯材スポーク部形成用の
溝により分離されて複数となった副治具とから構成され
、前記芯材スポーク部形成用溝に臨む夫々の副治具端部に、前記長繊維の巻取方向の転換を案内する
繊維案内部を形成したことを特徴とする長繊維強化樹脂
製ステアリングホイール芯材製造用治具。