JPS62273838A - 繊維強化樹脂ステアリングホイ−ル芯材の製造方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維強化樹脂ステアリングホイール芯材の製
造方法、より詳しくは樹脂を含浸させた長繊維を巻上げ
機の案内治具により成形型に自動的に巻付けてステアリ
ングホイール芯材を製造する方法に関する。

（従来の技術） ステアリングホイール芯材は、第４図に符号Ｗにて示す
ように、リング部Ｗｌ、スポーク部Ｗ２およびボス部ｗ
３から成っている。従来、か−るステアリングホイール
芯材Ｗを繊維強化樹脂により製造するには、専用の成形
型を備え、これに所定の巻きパターンで樹脂含浸長繊維
を巻付ける方法によっていた。

第５図と第６図は、その成形型の一例を示したものであ
り、符号ｌで示した成形型は、回転軸２に固定された円
盤状の第１の巻取型３と、この第１の巻取型３に合わせ
て取付けられたリング状の第２の巻取型４と、前記第１
の巻取型３を貫通して延びる回転軸２の一端に取付けら
れたボス金具５とから概略構成されている。第１、第２
の巻取型３，４のそれぞれの周部には、断面半円状の溝
が形成されており、上記合わせた状態において両者間に
は、断面Ｕ字状の周溝６が形成されるようになっている
。また第２の巻取型４には、周方向の三箇所に切欠溝７
が形成されている。

これにより、成形型ｌを適宜回転させ、樹脂含浸長繊維
８を周溝６に巻付けると共に、切欠溝７を経由して周溝
６からボス金具５へ、ボス金具５から周溝６へと巻付け
れば、前出、第４図に示したところのステアリングホイ
ール芯材Ｗが一体に得られるようになる。

ところで最近、上記成形型１に対する樹脂含浸長繊維８
の巻付けを自動化する試みが種々なされている。第７図
は、その自動巻取りを行うシステム例を示したもので、
ポビン１１から引出された長繊維１２に連続的に合成樹
脂を含浸させる含浸装置１３と、前記含浸装置１３から
引出された前出樹脂含浸長繊維８を巻取るための成形型
１を載せた回転テーブル１４と、前記含浸装置１３から
引出された樹脂含浸長繊維８を前記成形型１に対して案
内するための案内治具１５をアーム先端に持つ多関節の
ロボット（巻上げ機）１６と、前記回転テーブル１４お
よびロボット１６の動作を制御する制御装置１７と、前
記含浸装置１３に隣接され前記成形型ｌに導かれる樹脂
含浸長繊維８に対し所定の張力を付与するテンショナ１
８とから概略構成されている。

こ−で、テンショナ１８は、第８図に示すように、入口
側と出口側にそれぞれに配されたガイドローラ１９．１
９とこれら両ガイドローラ１８間に位置して樹脂含浸長
繊維８に掛けられたフリーローラ２０とから成り、樹脂
含浸長縁！Ｉ８に対して、フリーローラ２０の自重で定
まる張力を付与できるようになっている。また案内治具
７は、第９図に示すように、棒状の本体部２１の先端に
樹脂含浸長繊維８を挿通する孔２２を設けて成るもので
、ロボット１６のアーム先端に予め設けられたフランジ
プレート２３にポルト２４にて固定されている。

か覧る構成により、予めロボット１６のティーチングを
行い、次にボビン１１から長繊維１２を引出し、含浸装
置１３、テンショナ１８および案内治具１５を通して成
形型ｌに導き、制御装置１７を起動すると、回転テーブ
ル１４が回動し、さらにこれに同期してロポッ）１Ｂが
駆動し、成形型１には樹脂含浸長繊維８が自動的に巻付
けられるようになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記自動巻取りを行う製造方法によれば
、樹脂含浸長繊維８に加えられる張力はテンショナ１８
により一義的に決められており、こため、案内治具１５
が切欠溝７を経由して、周溝６からボス金具５へまたは
ボス金具５から周溝６へと移行する間に、樹脂含浸長繊
維８に加えられる張力に一時的な緩みが生じ、この結果
、リング部Ｗ１からスポーク部ｗ２へまたはスポーク部
Ｗ２からリング部Ｗ１へ至る分岐部において樹脂含浸長
繊維８が膨らむ現象が起こる。

この場合、該分岐部における繊維の集積度（Ｖｆ値）が
低下して機械的特性の低下を招くばかりか、意匠性の低
下を招くこととなり、その根本的な解決が望まれてた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記従来の問題点を解決すべくなされたもの
で、樹脂を含浸させた長繊維を巻上げ機の案内治具によ
り成形型に巻付ける際、前記案内治具の動きに追従して
、長繊維に加える張力を一時的に増すように構成したこ
とを特徴とする。

（作用） 上記構成の繊維強化樹脂ステアリングホイール芯材の製
造方法において、長繊維に加える張力を案内治具の動き
に追従して増すようにしたので、案内治具がリング部巻
き部位からスポーク部巻き部位へまたはスポーク部巻き
部位からリング部巻き部位へ移行する際、長繊維に加え
る張力を増すことにより、分岐部における繊維の膨らみ
を防止することが可能になり、結果として、該分岐部に
おける繊維の集積度が増してステアリングホイール芯材
は全体として機械的特性が向上し、かつまた意匠性が向
上するようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は本発明にか−る繊維強化樹脂ステアリングホイ
ール芯材の製造を実行する装置の基本態様を示したもの
である。なお、前出の第４〜８図に示した部分と統一部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例
の特徴とするところは、テンショナ１８から成形型ｌに
至る樹脂含浸長繊維８の流れラインに沿って、樹脂含浸
長繊維８に制動を加えることのできる制動装置２０を配
した点にある。

制動装置２０は、樹脂含浸長繊維８を案内する駆動ロー
ラ２１と従動ローラ２２とを一対に具備すると共に、前
記駆動ローラ２１にアーム２３を介して結ぶブレーキ２
４を具備している。前記アーム２３の先端には前記駆動
ローラ２１の駆動軸に係合する図示を略すブレーキシュ
ーが設けられており、またブレーキ２４には前記アーム
２３を引き込むクランク機構が内蔵されている。すなわ
ち、ブレーキ２３の作動によりアーム２３に設けたブレ
ーキシューが駆動ローラ２１の駆動軸を押さえ、樹脂含
浸長繊維８が制動されるようになっている。

一方、ブレーキ２４はロボット１６の制御装置１７と信
号線２５で結んでおり、制御装置１７から送出される信
号により、その制動タイミングが制御されるようになっ
ている。制動タイミングは、第２図に示す成形型ｌに対
し、案内治具１５が、樹脂含浸長縁Ｍ８の分岐部である
切欠溝７を経由して、周溝６からボス金具５へまたはボ
ス金具５から周溝６へ移行する際制動が働くように予じ
め制御装置１７に記憶させることにより設定される。

か〜る構成により、予め巻パターン、巻き数、制動装置
２０の制動タイミング等、必要なデータを制御装置１７
に入力すると共に、図示を略すティーチングボックスを
操作してロポ−／　）１Ｂのティーチングを行う。そし
てボビン１１から長繊維を引出し、含浸装置１３、テン
ショナ１８、案内治具１５を通して成形型１に導き、そ
の一端を成形型１に固着する。その後制御装置１７を起
動すると、ロポッ）１Ｂが駆動し、成形型ｌには順次樹
脂含浸長縁ｆｉ８が巻付けられ、遂には所定形状のステ
アリングホイール芯材Ｗ（第４図）が完成する。

しかして案内治具１５が、樹脂含浸長繊維８の分岐部で
ある切欠溝７を経由して、周溝６からボス金具５へまた
はボス金具５から周溝６へ移行する際、制御装置１７の
指令により制動装置２０が作動し、樹脂含浸長繊維８が
制動され、この結果、分岐部における繊維の集積度が増
し、しかも形状が整えられる。

こ−で、制動装置２０を作動させる具体的タイミングは
、例えば案内治具１５の移動速度８０ｃｍ／ｇｅｃの時
、前記分岐部の通過に際して２〜３Ｃ■の樹脂含浸長繊
維８のたるみを生じる場合、成形型１の中心０と分岐部
Ａとを結ぶ距離りの１への距離見だけ分岐部Ａから離間
した点Ｂを、案内治具１５が切欠溝７からボス金具５の
方向へ通過する時に、０．０５秒程度の制動をかけるよ
うにする。これによって案内治具１５は３ｃｍ程度ポス
金具５方向へ進み樹脂含浸長繊維８のたるみが吸収され
る。一方、案内治具１５が切欠溝７から周溝６の方向へ
向い、分岐部Ａから距離文だけ離れた点Ｃを通過する時
に前記と同様の制動をかけるようにする。

なお上記実施例において、制動装置２０をローラ２１．
２２やブレーキ２４を含む手段により構成したが、これ
に代え、例えば第３図に示すように、樹脂含浸長繊維８
の移動ラインに沿って固定シュー２８とシリンダ２７に
結ぶ可動シュー２８とを配し、シリンダ２７の作動によ
り直接樹脂含浸長繊維８を固定するようにすることがで
きる。

また、上記実施例において１巻上げ装置としてロボット
１６を用いたが、これに代えて他の装置を用いることが
できることはもちろんである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にか−るステアリ
ングホイール芯材の製造方法は、長繊維に加える張力を
案内治具の動きに追従して増すようにしたので、分岐部
における繊維の膨らみを防止することができて、該分岐
部における繊維の集積度が増して機械的特性が向上し、
かつまた意匠性が向上する効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか覧るステアリングホイール芯材の製
造を実行する装置の全体構造を模式的に示す系統図、第
２図は制動ポイントを成形型との関係で示す説明図、第
３図は制動装置の他の実施態様を示す模式図、第４図は
ステアリングホイール芯材の外観形状を示す斜視図、第
５図と第６図は成形型を示す正面図と側面図、第７図は
自動巻取りの一般的態様を模式的に示す系統図、第８図
はその一部であるテンショナを示す模式図、第９図は同
じく案内治具を示す模式図である。 １　・・・　成形型 ８　・・・　樹脂含浸長繊維 １５　　・・・　案内治具 １Ｂ　　・・・　ロボット（巻上げ装置）１７　　・・
・　制御装置 １８　　・・・　テレショナ Ｗ　・・・　ステアリングホイール芯材ｗｉ　　・・・
　リング部 Ｗ２　　・・・　スポーク部 Ｗ３　　・・・　ボス部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）長繊維に樹脂を含浸させ、続いてこれを巻上げ機
   の案内治具により成形型に自動的に巻付けて、リング部
   、スポーク部およびボス部を一体に有するステアリング
   ホイール芯材を製造する方法において、前記案内治具の
   動きに追従して、長繊維に加える張力を一時的に増すこ
   とを特徴とする繊維強化樹脂ステアリングホイール芯材
   の製造方法。