KR900005706B1

KR900005706B1 - 핸들의 제조방법과 그 제조장치

Info

Publication number: KR900005706B1
Application number: KR1019860700765A
Authority: KR
Inventors: 이사무 야노; 기요시 하니; 슈 야마시따; 가즈오 가와바다; 나오유끼 고구레
Original assignee: 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤; 시기 모리야
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1990-08-06
Also published as: WO1986005454A1; EP0219550A1; US4788759A; KR870700041A; DE3663355D1; EP0219550B1

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

핸들의 제조방법과 그 제조장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 핸들의 고정상태를 도시한 측면도.

제2도는 제1도의 핸들을 도시한 전면도.

제3도는 종래의 기술에 따른 핸들을 도시한 전면도.

제4도는 제3도에서 선 IV-IV를 따라 자른 단면도.

제5도는 제3도에서 선 V-V를 따라 자른 단면도.

제6도는 코일형상으로 적층된 몸체를 도시한 투시도.

제7도는 제6도의 코일형상으로 적층된 몸체에서 소정의 길이로 자른 링형상부를 접합부에서의 접속상태를 도시한 부분적인 확대도.

제8도는 제3도에서 선 VIII-VIII을 따라 자른 단면도.

제9도는 본 발명의 실시예에 따른 핸들을 도시한 전면도.

제10도는 제9도에서 선 X-X을 따라 자른 단면도.

제11도는 제9도에서 선 XI-XI을 따라 자른 단면도.

제12도는 편조하고 피복하는 공정을 도시한 전면도.

제13도는 제12도의 평면도.

제14도는 립과 스포크의 접합상태를 도시한 전면도.

제15도는 레진을 주입하고 가열하는 공정을 도시한 투시도.

제16도는 제15도의 상부성형과 하부성형 사이의 경계에서 잘라서 윗쪽에서 내려다본 금형안의 핸들을 도시한 도면.

제17도는 본 발명에 따른 제2실시예의 핸들을 제조하는 방법을 도시한 전면도.

제18도는 제2실시예로 제조된 핸들의 전면도.

제19도는 제18도에서 선 A-A를 따라 자른 단면도.

제20도는 제18도에서 선 B-B를 따라 자른 단면도.

제21도는 본 발명의 제3실시예에 따른 림 부분의 단면도.

제22도는 제21도에서 B부분을 확대한 도면.

제23도는 제21도에 도시된 핸들의 제조방법을 도시한 도면.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 핸들(steering wheel), 특히 림부분의 새로운 제조방법과 그 제조장치에 관한 것이다.

[배경기술]

자동차에 사용되는 핸들은 일반적으로 제1도와 제2도에 도시한 것과 같은 구조인데, 제1도는 조향축(steering shaft)에 장착된 핸들을 도시한 측면도이고, 제2도는 그것의 전면도이다. 제1도와 제2도에서, (1)은 운전사를 위해 그립(grip)을 구성하는 링형상의 림을 나타내고, (2)는 림(1)의 안쪽에 고정된 스포크를 나타내고, (3)은 림(1)의 중심에 있는 스포크(2)에 고정된 보스를 나타내며, 보스(3)은 조향축(4)에의 장착부로 된다. 상기한 바와같이 구성된 핸들에서는 림(1)의 코어 재질뿐만 아니라, 스포크(2)와 보스(3)도 탄소강등과 같은 금속으로 만들어지고, 림(1)의 코어재질을 스포크(2)에, 또 스포크(2)를 보스(3)에 용접해서 접합되어 있고, 림(1)의 바깥층을 고무나 레진으로 몰드하는 것이 일반적이다.

상술한 바와같이, 핸들의 대부분이 금속으로 만들어지므로 가장 가벼운 핸들이더라도 2Kg 정도의 무게가 되며, 특히 자동차가 고속으로 주행할 때는 핸들이 진동하게 된다. 그래서, 조향의 안정도가 떨어지고, 운전사의 쾌적감이 안좋아진다는 결점이 있다.

따라서, 강도를 떨어뜨리지 않고 핸들의 중량을 줄이고, 진동특성을 향상시키기 위한 방법으로서, 본 출원인이 일본국 특허 공개공보 소화 60-222236호에 섬유 강화 플라스틱으로 핸들을 가볍게 만드는 제조방법을 제안하였다. 제3도 내지 제8도는 본 출원인이 제안한 핸들의 제조방법을 도시한 것으로서, 제3도는 핸들의 전면도이고, 제4도는 제3도에서 선 IV-IV를 따라 자른 단면도이고, 제5도는 제3도에서 선 V-V를 따라 자른 단면도이고, 제6도는 림을 연속적으로 만들기 위한 코일형상의 가벼운 코어재질의 투시도이고, 제7도는 제6도의 코일형상으로 적층된 몸체에서 소정의 길이로 자른 링형상의 접합부에서의 접속상태를 도시한 부분적인 확대도이고, 제8도는 제3도에서 선 VIII-VIII을 따라 자른 단면도이다.

도면중에서, (1)은 약 2cm 직경의 림을 나타내고, 림(1)은 다음과 같은 방법으로 제조된다. 탄소섬유, 유리섬유 또는 아라미드섬유 중 하나 또는 복합체로 구성되는 섬유를 일방향으로 침투시켜 반경화시킨 수지 침투 가공재(5)를 발포된 우레탄 포옴의 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위에 감은 후에, 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 위에 있는 수지 침투 가공재(5)가 스포크(2)와의 접속부에서 링형상으로 소정의 길이로 절단된다. 남은 부위로 부터의 절단부의 양쪽끝이 접합되어 있고, 바깥쪽 몰드층(6)이 고무나 레진을 몰딩하여 수지 침주 가공재(5)를 둘러싸게 형성되어 있다. 림(1)의 직경은 스포크(2)와의 두 개의 접속부에서 작아져 있다. (7)은 바깥쪽 몰드층(6) 위에 형성된 물결모양의 미끄럼 방지부를 나타낸다. 스포크(2)는 금속으로 만들어지고, 스포크(2)의 한쪽끝이 림(1)의 직경이 작아진 접속부에서 코일형상의 가벼운 코어재질 주위에 감겨있는 수지 침투 가공재(5)에, 또 접합조각(42)와 U자 형의 얇은 금속막(41)에 접촉하며, 수지 침투 가공재(5)나 헝겊 수지 침투 가공재(cloth prepreg)(도시하지 않음)로 감겨있고 가열에 의해 경화하여 접속을 도모할 수 있다.

종래의 기술에 따른 핸들은 이와 같이 구성되고, 일방향성섬유의 수지 침투 가공재(5)를 감기 기구(wapping machine)를 사용하여 10°~60° 사이의 일정한 각도로 코일형상의 가벼운 코어재질 주위에 감고, 다음에 수지 침투 가공재 일방향성섬유(5)를 -10°와 -60° 사이의 일정한 각도로 더 감아서 전에 감은 수지 침투 가공재 일방향성섬유와 교차시키는 것에 의해 코일형상으로 적층된 몸체를 형성하고, 이 코일형상으로 적층된 몸체를 림(1)의 필요한 길이로 자르고, 림 부분의 잘린 끝을 제7도에 도시한 것과 같이 접합부(30)으로서 서로 접합하고, 제8도에 도시한 것과 같이 스포크(2)에 접속하고, 수지 침투 가공재(5)를 감고 가열에 의해 경화시키고 다음에 이것을 몰딩하기 위한 금형에 넣고 고무나 레진으로 된 바깥쪽 몰드층(6)을 형성시키는 제조공정에 의해 제조된다.

상술한 제조방법에 있어서, 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위에 수지 침투 가공재를 감는 공정을 포함하고 있으므로, 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위로 회전하면서, 코일형상의 통로를 따라 움직이는 복잡한 동작을 수행하는 값비싼 감기 기구가 필요하게 되어 코스트가 상승하게 된다.

또, 감기 기구가 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위로 회전하면서 코일형상의 통로를 따라 이동시키기 위해서, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 피치가 30 내지 40cm 정도의 범위인 것이 필요하므로, 감기 기구의 크기도 커져야 된다. 또한 감고, 가열하여 경화시키고, 적층한 후에 적층된 코어 재질의 양끝을 스트링등으로 단단히 묶어 고정시키고, 림(1)을 필요한 길이로 자른다. 그러나, 이 경우에 링 형상으로 절단부를 만들때에는 평평해질 때까지 누르고 있기 때문에, 피치가 커지면 수지 침투 가공재(5)가 느슨해지고 조각조각 갈라져 수지 침투 가공재(5)에 비틀림이 생기고, 섬유의 정렬이 불규칙해진다. 또한, 수지 침투 가공재(5)를 가열하여 경화시키고, 적층시키는 공정에 의해 레진이 침투된 섬유가 바깥층의 표면에서 외부에 노출되므로, 운전사가 핸들을 잡을 때에 섬유의 돌출 때문에 상처를 입거나 불쾌감이 생기게 된다. 그러므로, 이러한 불쾌감을 없애기 위해서, 또 미끄럼 방지부(7)인 물결형상을 형성하기 위해서 바깥쪽 몰드층(6)을 부가적으로 형성하는 공정이 필요하게 되어 장비의 코스트를 높이고 공정의 수를 증가시키는 문제가 생기게 된다.

본 발명에 따른 핸들의 제조방법과 제조장치는 상기한 문제들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 수지 침투 가공재(5)를 간단한 장치와 공정에 의해 코일형상의 가벼운 코일재질(9) 주위에 감고, 가열하고 가압하여 적층시킬 수 있어서 바깥쪽 몰드층(6)을 별도의 공정으로 형성시킬 필요가 없는 제조방법과 제조장치를 제공하는 것이다.

[발명의 개시]

본 발명에 따른 핸들의 제조방법에 있어서, 첫째로 일방향성섬유를 슬리이브 형상으로 편조한 이중적 벨트를 형성하도록 범용 브레이딩 기구(편조 기구)로 교차해서 편조한다. 다음에, 코일형상의 가벼운 코어재질을 슬리이브 형상으로 편조한 이중직 벨트에 연속적으로 끼워넣고, 편조한 이중적 벨트의 양끝을 단단히 묶어 고정시킨 후에 가벼운 코어재질에 필요한 길이를 갖도록 림에 필요한 길이로 자른다.

다음에, 별개로 형성된 일방향성섬유의 편조한 이중직 벨트 또는 헝겊으로 감은 것에 의해 림과 스포크를 접합시키고, 다음에 일체로 접합된 림과 스포크를 금형에 넣는다. 금형의 안쪽은 진공으로 만들고, 금형을 가열하고, 충분히 건조시킨 액체 열경화성 수지를 주입하여 경화시킨다. 이러한 제조방법을 채용하는 것에 의해, 복잡하고 값비싼 감기 기구가 필요없게 됨과 동시에 바깥층 몰딩이 달성될 수 있다.

[발명의 최선 실시형태]

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 제9도 내지 제16도는 본 발명에 따른 핸들의 제조 방법을 1실시예를 도시한 것으로서, 제9도는 본 실시예에서 제조된 핸들의 전면도이고, 제10도는 제9도에서 선 X-X을 따라 자른 단면도이고, 제11도는 제9도에서 XI-XI을 따라 자른 단면도이고, 제12도는 범용 브레이딩 기구로 편조하고, 연속해서 가벼운 코어재질을 피복장치로 삽입하는 공정을 도시한 전면도이고, 제13도는 제12도의 공정을 도시한 평면도이고, 제14도는 림과 스포크의 접합상태를 도시한 전면도이고, 제15도는 일체로 접합된 림과 스포크를 액체 열경화성 수지를 주입시킨 금형에 넣은 상태를 도시한 투시도이며, 제16도는 금형을 상부성형과 하부성형 사이의 경계에서 수평으로 잘라 위에서 본 금형내의 림과 스포크의 평면도이다.

제9도 내지 제14도에서, (1) 내지 (7) 및 (9)는 상기한 종래 기술의 것과 같은 부분을 나타내므로 그것의 설명을 생략한다. (10)은 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 중 하나 또는 복합체로 구성되는 일방향성 섬유를 나타내며, 범용 브레이딩 기구(12)로 교차해서 편조되고, 피복장치(14)로 코일형상의 가벼운 코어재질을 피복시킨다. (42)는 스포크(2)와 림(1)을 접합하기 위한 일방향성섬유의 편조된 이중직 벨트 또는 헝겊으로 되는 접합 조각을 나타낸다. (11)은 가열에 의해서 경과되기 전에는 액체이고, 에폭시, 폴리에스테르, 비닐에스테르와 아크릴중의 적어도 하나로 구성되는 열경화성 수지를 나타내며, 일방향성섬유(10)과 접합조각(42)에 열경화성 수지(11)이 침투되고, 또 바깥층도 열경화성 수지(11)로 형성된다. 범용 브레이딩 기구(12)는 러버 스트링(rubber string), 호스등과 같은 편조된 제품들을 제조하는 공지의 기술로서, 예를 들면 멜름 슈바츠(Melm schwartz)가 저술한 복합재질 핸드북(Composite Materials Handbook)의 p4.97-p4.101을 참조하면 된다. 브레이딩 기구(12)는 아래판(16)과 위판(17) 사이에 배치된 다수의 구동기어(18)과 그것의 주변을 따라 원판위에 마련되어 있고, 위상차 180°로 교차하는 2개의 정형파 형상을 갖는 가이드 채널(도시되지 않음)을 포함하는 구조로 되어 있다. 기어(18)은 다수의 보빈세트(19a),(19b)가 가이드 채널을 따라 이동하도록 받침부에 마련된 기어(도시되지 않음)에 맞물려 있고, 기어(18)의 구동에 의해 보빈(19a),(19b)가 가이드 태널을 따라 교대로 교차하면서 각각 반대 방향으로 이동한다.

즉, 보빈(19a)가 회전하면 A방향으로 이동하고(제12도), 보빈(19b)가 회전하면 B방향으로 이동한다(제12도). 결과적으로 일방향성섬유(10a)와 (10b)가 보빈(19a)와 (19b)에서 각각 공급되며, 형성기(20)에서 편조되고, 연속해서 브레이드 슬리이브(braided sleeve)(21)이 형성된다. 또, (14)는 브레이딩 기구(12)와 함께 동작하는 피복장치를 나타내고, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)는 가벼운 코어재질(9)의 한쪽끝이 형성기(20)의 반대편에 위치하도록 홀딩피팅(22)에 의해 유지되어 있다. (23)은 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 중앙에 배치된 공급축(feed rod)을 나타내고, (24)는 암(25)에 의해서 공급축(23)에 부착된 가이드 피팅을 나타내며, 암(25)의 한쪽끝은 가이드 피팅(24)가 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위에 브레이드 슬리이브(21)을 피복하기 위해서 코일형상의 가벼운 코어재질을 따라 제12도와 C방향으로 이동하도록 공급축(23)에 고정되어 있다. (26)은 브레이드 슬리이브(21)의 한쪽끝을 가이드 피팅(24)에 고정시키기 위한 클램프를 나타낸다. 제13도는 제12도에서의 피복장치(14)를 보다 상세하게 도시한 것으로서, (27)은 공급축(23)의 한쪽끝을 지지하기 위한 베어링을 나타내고 (28)은 베어링(27)의 반대편에 코일형상의 가벼운 코어재질(9)와 같은 피치를 갖도록 형성된 나사부를 나타낸다. (29)는 공급축(23)의 나사부에 맞물려지는 나사 베어링을 나타내고, (30)은 브레이딩 기구에 동기하여 공급축(23)에 기계적 동력을 부여하는 모터를 나타낸다.

또, 제15도와 제16도에 있어서, (31)은 상부성형(32)와 하부성형(33)으로 구성되는 주입성형을 나타낸다. (34)는 림(1)과 스포크(2)를 둘러싸는 상부성형(32)와 하부성형(33)에 형성된 구멍을 나타내는 것으로서, 일방향성섬유(10)으로 피복되어 있고, 배기구(35)는 진공을 만들기 위하여, 또 주입구(36)은 열경화성 수지(11)을 주입시키기 위하여 마련된 것이다. (37a)와 (37b)는 구멍(34)의 공기 차단을 확실히하여 진공으로 만들어 누설을 방지하기 위한 패킹을 나타낸다.

핸들은 상기한 기구, 장치와 지그에 의해 다음에 설명하는 방법으로 제조된다. 먼저, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)를 제조하고, 다음에 일방향성섬유(10)이 배향된 코일형상의 적층체를 제조한다. 즉, 먼저 브레이딩 기구(12)의 브레이드 구동기어(18)을 구동시켜서 보빈(19a)와 (19b)에서 공급된 일방향성섬유(10a)와 (10b)를 형성기(20)에서 편조하고 일방향성섬유(10a)와 (10b)가 브레이드 슬리이브(21)의 긴쪽방향에 대하여 10° 내지 45°사이의 각도로 각각 반대방향의 배향각도로 교차하도록 브레이드 슬리이브(21)을 연속적으로 형성한다. 이 배향각도는 브레이드 슬리이브(21)의 원둘레 길이와 사용하는 일방향성섬유(10a)와 (10b)의 크기와 숫자에 따라 결정된다.

다음에, 피복장치(14)에서 브레이드 슬리이브(21)의 앞쪽 끝을 가이드 피팅(24)에 의해 고정하고, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)를 브레이드 슬리이브(21)에 삽입하고, 공급축(23)을 모터(30)으로 구동하고, 공급축(23)에 부착된 암(25)가 회전하여 가이드 피팅(24)는 브레이드 슬리이브(21)의 원주속도로 코일형상의 가벼운 코어재질(9)를 따라서 이동하고, 브레이드 슬리이브(21)을 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 주위에 피복시키도록 제12도의 C방향으로 전진시킨다. 브레이드 슬리이브(21)로 피복된 코일형상의 가벼운 코어재질(9)는 스포크와의 접속부에서 잘라져서 남은 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 절단부가 링형상의 필요한 길이로 되도록 된다. 절단부 양끝은 링형상이 되도록 접합된다. 다음에, 제8도에서 도시한 것과 같은 종래의 기술과 비슷한 방법으로, 림(1)에서 스포크(2)의 접속부와 U자형의 얇은 금속판(41)을 별도로 생산된 일방향성섬유나 헝겊의 브레이드 슬리이브의 접합조각(42)로 감는다. 이 경우에, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 절단부가 접합조각(42) 중의 하나에 감겨지도록 만들어 진다.

다음에, 접합된 림(1)과 스포크(2)가 주입성형(31)의 하부성형(33)의 구멍(34)에 장착되고, 구멍(34)를 상부성형(32)로 덮은 뒤에 패킹(37)로 공기가 차단되도록 밀폐하고, 배기구(35)로 진공을 만든다. 다음에, 미리 충분히 공기르 제거한 액체 열경화성 수지(11)을 주입하고, 가열하여 경화시켜서 일방향성섬유(10)에 열경화성 수지(11)에 침투하여, 얇은 바깥쪽 몰드층(11)이 바깥층 부분에 형성되도록 한다. 바깥쪽 몰드층에 빈곳이 없으므로, 림 부분의 외관이 우수해질 수 있다. 이외에도 고무, 발포 플라스틱등과 같은 부드러운 감촉의 재질로 바깥쪽 몰드층위에, 림 전체나 일부를 몰드해서 감쌀 수 있다. 이 결과 핸들의 접촉 감각이 부드러워질 수 있다.

상술한 바와같이 본 발명의 제조방법에 따르면, 일방향성섬유를 슬리이브 형상으로 편조한 브레이드 슬리이브는 범용 브레이딩 기구와 간단한 피복장치를 사용하여 작은 피치로 코일형상의 가벼운 코어재질 주위에 피복하고, 일방향성섬유로 피복된 코어재질을 필요한 길이로 자르고, 코어재질의 절단부를 링형상으로 만듦으로써 림을 얻을 수 있다. 따라서 생산성이 높아지고, 코어재질에 약간의 비틀림만이 가해지므로 일방향성섬유가 얇은 조각으로 갈라지고 느슨해지는 일이 없고, 섬유의 배향성의 불규칙성이 없는 림을 제조할 수 있다. 또, 다음 공정에서 레진의 주입과 가열 및 일방향성섬유로 레진을 침투 경화시켜서 바깥쪽 몰드층을 형성하는 일을 같은 공정으로 묶어서 수행할 수 있으므로 공정의 수가 감소되는 이점이 있다. 제17도 내지 제20도는 휨과 비틀림에 강한 핸들을 실현한 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것이다.

특히, 제9도 내지 제16도에 도시된 바와같이 일방향성섬유(10)을 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위에 브레이딩 기구로 편조하는 것에 의해 림의 강도를 향상시키는 경우에, 통상 일방향성섬유(10)의 수를 증가시키거나 또는 일방향성섬유(10)의 치수를 증가시켜서 계획을 실현한다.

그러나, 이것은 다음과 같은 문제점이 있다.

(1) 특히, 휨이나 비틀림이 요구되는 림에 대해서 무리하게 큰 치수의 알방향성섬유(10)이나 개수를 많게한 섬유(10)을 사용하면, 섬유를 편조할 때 마찰이 발생한다. 그 결과, 강도가 감소하고 주입된 액체 열경화성 수지의 침투가 어려워지고, 종종 침투되지 않는 부분이 남아있게 된다. 그래서, 이와같은 브레이드는 복합재질로서 심각한 결점을 갖게 된다.

(1) 휨에 견디기 위해서는 섬유를 길이방향에 대해서 0°에 가까운 배향각으로, 비틀림에 견디기 위해서는 45°에 가까운 배향각으로 편조하는 것이 유리하다. 따라서, 일층의 한종류의 섬유를 하나의 배향각으로 편조하는 것만으로는 휨과 비틀림 모두에 강한 핸들을 제조할 수가 없다.

제2의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 슬리이브 형상으로 일방향성섬유를 편조하여 만든 편조된 이중직 벨트를 코일형상의 가벼운 코어재질 주위에 바깥쪽층과 안쪽층 두 개로 덮어서, 휨과 비틀림 모두에 강한 핸들을 얻을 수 있도록 설계되었다.

제17도는 제2의 실시예에 따른 핸들의 제조방법을 도시한 도면이고, 제18도는 본 실시예에 따라 제조된 핸들의 전면도이고, 제19도는 제18도에서 선 A-A를 따라 자른 단면도이며, 제20도는 제18도에서 선 B-B를 따라 자른 단면도이다. 도면중에서, 앞에서 설명한 구성요소와 동일부분 동일번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도면중에서, (27)은 브레이딩 기구(12)의 바닥부에 위치하고, 브레이딩 기구(12)의 일부를 구성하는 아래판을 나타낸다. 아래판(27)과 아래판(27)과 쌍을 이루는 위판(28) 사이에는 다수의 브레이드 구동기어(18)이 마련되어 있고, 위판(28) 위에는 위상차 180°로 서로 교차하는 두 개의 정현파 형상을 이루고 원판위의 바깥둘레를 따라 마련된 채널(도시되지 않음)을 따라 각각 이동 가능하게 보빈(19a')와 (19b')가 마련되어 있다. 일방향성섬유(10)은 이 보빈(19a')와 (19b')에서 공급되고, 제1브레이드 슬리이브(21a)는 수직방향으로 일방향성섬유(10)의 각도(배향각)가 각각 +10°와 -10°로 생성된다. 또한, 이 실시예에서 일방향성섬유(10a)와 (10b)를 통과하기 위한 그것의 중심에 구성이 있는 아래판(16), 위판(17), 구동기어(18) 및 보빈(19a),(19b)로 구성된 일방향성섬유의 다른 공급부에는 다른 공급부의 중심이 코일형상의 가벼운 코어재질(9)와 정렬되도록 상기 위판(28), 아래판(27), 구동기어(18) 및 보빈(19a'),(19b')로 구성된 일방향성섬유(10)의 송출부앞에 위치되어 있다. (21b)는 윗방향으로 위치가 시프트된 형성기(20)을 향해서 보빈(19a),(19b)에서 연장하는 일방향성섬유를 편조하여 마련되는 제2브레이드 슬리이브이며, 이 제2브레이드 슬리이브(21b)는 제1브레이드 슬리이브(21a) 주위에 형성되어 있고, 일방향성섬유(10a)와 (10b)에 대해 각각 배향각 +45°와 -45°로 편조되어 있다.

핸들은 상술한 장치에 의해 다음과 같은 방법으로 제조된다. 먼저, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)를 제조한후, 일방향성섬유(10)을 배향한 코일형상의 적층된 몸체를 다음과 같이 제조한다.

먼저, 일방향성섬유(10), 예를들어 브레이딩 기구(12)의 아래쪽에 위치한 일련의 구동기어(18)과 보빈(19a'),(19b')로 구성된 일방향성섬유(10)의 공급부로부터 배향각 +10°와 -10°로 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 방향을 향해서 연장하는 유리섬유가 편조되어 제1브레이드 슬리이브(21a)가 생성된다. 다음에 일방향성섬유(10a)와 (10b), 예를들어 상술한 공급부앞에 위치하고 구동기어(18)과 보빈(19a),(19b)로 구성된 공급부로부터 연장하는 탄소섬유가 제1브레이드 슬리이브(21a) 주위에 배향각 +40°와 -40°로 편조되어 제2브레이드 이중직 벨트(21b)가 생성되고 따라서 형성기(20)에 2층으로 형성된 제1 및 제2브레이드 슬리이브(21a)와 (21b)가 연속적으로 제조된다.

여기에서, 제1 및 제2브레이드 이중직섬유(21a)와 (21b)는 같은 종류의 일방향성섬유로 형성되어도 된다. 그러나, 상기한 바와같이, 특히 값이 싼 유리섬유를 안쪽층에 사용하고, 강도가 높고 가벼운 탄소섬유를 바깥쪽층에 사용하면, 휨과 비틀림에 강하면서 무게가 가벼운 핸들을 얻을 수 있다.

다음에 피복장치(14)에서, 제1 및 제2브레이드 슬리이브(21a)와 (21b)의 앞쪽끝은 가이드 피팅(24)에 의해 고정되고, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)는 제1 및 제2브레이드 슬리이브(21a)와 (21b) 사이에 침투된다. 다음에 가이드 피팅(24)를 회전시켜 제1 및 제2브레이드 슬리이브(21a)와 (21b)를 코일형상의 가벼운 코어재질(9) 주위에 피복하기 위해서 제17도에서의 C방향으로 전진시킨다. 다음에 제1 및 제2브레이드 슬리이브(21a)와 (21b)로 피복된 코일형상의 가벼운 코어재질(9)는 코일형상의 가벼운 코어재질로 부터의 절단부분이 링형상으로 원하는 길이가 되도록 스포크(2)와의 접속부에서 절단된다 이 절단부분의 양쪽을 서로 붙여서 링모양으로 만든다. 다음에, 제8도에 도시된 바와같이 종래의 기술과 같은 방법으로, U자형 얇은 금속판(41)을 림부분에 붙이고, 일방향성섬유의 브레이드 슬리이브의 접합조각(42)에 감아 넣어 일체화한 구조를 형성한다. 다음에, 일체화한 구조를 금형(도시되지 않음)에 넣고, 액체 열경화성 수지(11)을 주입하고 브레이드 슬리이브에 레진을 침투시키고 가열하여 경화시킨다. 이러한 방법으로 휨과 비틀림에 강하고, 바깥층 부분에 얇은 몰드층(11)을 갖고, 서로 다른 각도로 편조된 2층의 브레이드 슬리이브(21a)와 (21b)를 갖는 핸들이 제조된다.

또, 본 발명에서 상술한 제1 및 제2의 실시예 이외에도 여러 가지로 변형된 실시예가 고려되어 진다.

먼저, 종래기술에 따른 장치와 관련시켜 설명한 바와같이, 종래기술에 따른 핸들에서 필요한 강도를 얻기 위해서는 림(1), 스포크(2) 및 보스(3)의 코어재질로서 탄소강을 사용했다. 그 결과, 특히 겨울에는 추울때 탄소강으로 만들어진 림(1), 스포크(2) 등의 코어재질 부분이 냉각됨에 따라서, 핸들의 온도가 낮아진다. 그 때문에 운전사가 운전을 시작할 때나 밖에서 자동차로 들어올때 핸들을 만지면, 운전사의 손이 얼게되어 운전 감각이 둔해진다. 이러한 상황에서는 급박한 순간에 급히 핸들을 움직일 때 영향을 받으므로써, 심각한 사고를 피하지 못할 수 있다는 문제를 발생시킨다.

제21도 및 제23도는 열선(heating wire)을 포함하는 브레이드 슬리이브를 림의 코어재질을 둘러싸는 데 사용하는 핸들의 다른 실시예를 도시한 것이고, 열선을 주입하여 브레이드 슬리이브를 따뜻하게 하므로써 운전사가 핸들을 손으로 만질때 따뜻하게 느끼도록한 것이다. 특히, 제21도는 제19도에 대응하는 림 부분의 단면도이고, 제22도는 제21도에서 B부분을 확대한 도면이며, 제23도는 브레이딩 기구를 도시한 것이다. 도면중에서, (9)는 발포 우레탄등으로 형성된 코일형상의 가벼운 코어재질을 나타내고, (10)은 탄소섬유, 유리섬유 또는 아라미드섬유의 단일체나 복합체로 구성된 일방향성섬유를 나타내고, (13)은 유리섬유등의 일방향성섬유를 전기적으로 절연시키면서 그것의 주위에 피복되는 니크롬선(13a)를 갖는 열선을 나타낸다. (21)은 일방향성섬유(10)과 유리섬유로 피복된 열선(13)을 편조하여 만든 브레이드 슬리이브를 나타내며, 이것으로 코일형상의 가벼운 코어재질(9)를 둘러싸서 림(1)을 구성하게 된다. 브레이딩 기구(12)와 피복장치(14)에 의해서 슬리이브(21)로 피복된 코일형상의 가벼운 코어재질(9)가 다음과 같이 만들어진다.

제23도에서, 제12도에서와 같은 참조번호는 같은 부품을 표시하므로, 이 부품의 설명은 생략한다. (19a)와 (19b)는 서로 반대방향인 A와 B로 각각 이동하면서 위상차 180°로 서로 교차하고, 위판(17)의 원둘레를 따라 형성된 두 개의 정현파 형상의 가이드 채널(도시되지 않음)을 따라서 크로스되는 보빈을 나타낸다. 일방향성섬유(10a)와 (10b)는 보빈(19a)와 (19b)에 위치한다. (23a)와 (23b)는 위판(17) 위에 서로 반대방향인 A와 B로 이동할 수 있게 탑재된 보빈을 나타내고, 유리섬유로 피복된 열선(13a)와 (13b)는 보빈(23a)와 (23b)에 위치해 있다. (20)은 일방향성섬유(10a),(10b)와 유리섬유로 피복된 열선(13a)와 (13b)가 브레이드 슬리이브 벨트(21)로 편조되는 형성기를 나타낸다. 또한, 피복장치(14)는 코일형상의 가벼운 코어재질(9)의 중심에 위치한 공급축(23)과 공급축(23)에서 암(25)까지 부착된 가이드 피팅(24)와 브레이드 슬리이브(21)의 앞끝을 가이드 피팅(24)에 고정시키기 위한 클램프(26)으로 구성된다.

상술한 바와같이 브레이딩 기구(12)와 피복장치(14)로 핸들을 제조하는 데 있어서, 브레이드 슬리이브(21)은 일방향성섬유(10a),(10b)와 유리섬유로 피복된 열선(13a),(13b)로 편조되고, 코일형상의 가벼운 코어재질(9)는 브레이드 슬리이브로 피복된 뒤에 절단부가 소정의 길이의 링형상이 되도록 스포크(2)와의 접속부(30)에서 절단되고, 이 절단부는 스포크(2)와의 접속부(30)의 양 끝에 붙여져서 링형상으로 만들어진다. 이 경우에 열선(13)을 감은 것이 절단면에서 실행되고, 열선(13)의 절단면이, 핸들이 부착된 핸들측에 마련된 열선 주입부(도시되지 않음)에 접속되도록 되어 있다.

또 다르게 변형된 실시예로서, 제15도 및 제16도를 참조하여 설명한 바와같이, 열경화성 수지(11)을 캐비티(34)로 주입시킬때, 캐비티(34) 안쪽에, 특히 부분적으로 섬유 정렬의 불균일이 생기기 쉬운 림과 스포크 사이의 접합부 같은 부분에 광택작업을 한다. 상기 부분에만 확산 빌사의 효과에 의해서 안쪽의 섬유의 불균일은 보이지 않아서 핸들의 외관이 미끈해질 수 있다.

이외에, 또 다른 실시예에 있어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 그림, 문자나 장식패턴을 링의 코일형상의 가벼운 코어재질의 일부분 또는 전면에 나타내고, 코일형상의 코어재질은 일방향성섬유로 형성된 브레이드 슬리이브로 피복되고 브레이드 슬리이브는 투명한 열경화성 수지를 침투시키고, 가열하여 경화시켜서, 핸들의 안쪽에 있는 그림, 문자, 장식패턴이 브레이드 슬리이브와 투명한 열경화성 수지를 통해서 볼수 있게 된다. 따라서, 표시한 바꿈으로써, 여러 가지 색조의 핸들이 동일한 바깥층 몰드로 성형될 수 있고, 핸들이 오래되어도 색이 변하거나 희미해지지 않는다는 장점이 있으며, 본 핸들은 종전의 기술로는 실현되지 않았던 감촉 및 느낌을 얻을 수 있다.

Claims

그립을 형성하는 링형상의 림, 핸들축에 접속하기 위한 보스, 상기 링과 보스를 접속하는 스포크로 구성하는 핸들의 제조방법에 있어서, 한가지 또는 여러 가지 종류의 일방향성섬유를 슬리이브형상으로 편조하여 브레이드 슬리이브를 형성하는 공정, 상기 림의 코어재질을 구성하는 가벼운 코어재질 주위를 상기 브레이드 슬리이브로 피복하는 공정, 상기 일방향성섬유로 피복된 상기 코어재질을 소정의 길이의 링형상으로 절단하는 공정, 상기 링형상의 절단부의 양끝을 서로 맞물려 붙이는 공정 상기 링형상의 림과 상기 스포크를 접합시키는 공정, 접합후에 상기 접합된 림과 스포크를 금형에 넣고 열경화성 수지를 금형에 주입시키고, 상기 열경화성 수지를 경화시켜 바깥쪽 몰드층을 형성하는 공정을 포함하는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 가벼운 코어재질 주위를 피복하는 상기 공정에서, 상기 코어재질은 코일형상으로 형성되는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 가벼운 코어재질 주위를 피복하는 상기 공정에서 상기 코어 재질은 그림, 문자 또는 장식패턴을 그것의 바깥면에 표시하는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 브레이드 슬리이브를 형성하는 상기 공정에서, 상기 브레이드 이중직 벨트는 안쪽층과 바깥쪽층의 브레이드 일방향성섬유의 2층으로 되어 상기 코어재질을 2층으로 피복하는 핸들의 제조방법.
제1항 제2항 또는 제3항에 있어서, 브레이드 슬리이브를 형성하는 상기 공정에서, 슬리이브 형상으로 유리섬유를 편조한 다음에 탄소섬유는 상기 코어재질을 2층의 슬리이브로 피복시키는 것에 의해 바깥쪽층과 안쪽층의 두 개의 층을 갖는 상기 브레이드 슬리이브를 형성하도록 브레이드 유리섬유 주위에 슬리이브 형상으로 편조되는 핸들의 제조방법.
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 브레이드 슬리이브를 형성하는 상기 공정에서, 열선을 포함하는 일방향성섬유와 유일한 일방향성섬유는 상기 브레이드 슬리이브를 형성하도록 편조되는 핸들의 제조방법.
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 바깥쪽 몰드층을 형성하는 상기 공정에서, 상기 림을 피복하는 상기 일방향성섬유는 상기 열경화성 수지가 참투되고 상기 열경화성 수지층은 상기 일방향성섬유 주위에 형성되는 핸들의 제조방법.
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 바깥쪽 몰드층을 형성하는 상기 공정에서, 상기 접합된 림과 스포크를 상기 금형에 넣은 다음에, 상기 금형은 진공상태로 되게하고, 상기 열경화성 수지는 그속에 주입시키는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 바깥쪽 몰드층을 형성하는 상기 공정에서, 적어도 상기 금형의 캐비티의 안쪽 일부분은 광택처리 되는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 링형상의 림과 상기 스포크를 접합시키는 상기 공정에서, 일방향성섬유의 브레이드 슬리이브나 헝겊의 접합조각은 상기 링형상의 림과 스포크를 접합시키는 데 사용되는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 가벼운 코어재질 주위를 피복하는 상기 공정에서, 상기 가벼운 코어재질은 코일형상이고, 상기 코일형상의 가벼운 코어재질은 그것의 한쪽끝이 상기 브레이드 슬리이브의 브레이드끝에 대향하도록 배치되고, 상기 브레이드끝이 상기 코일형상의 가벼운 코어재질을 따라서 움직이게 되어 있는 핸들의 제조방법.
제1항에 있어서, 바깥쪽 몰드층을 형성하는 상기 공정에서, 상기 열경화성 수지를 주입하고 경화시킨 다음에, 고무나 발포 플라스틱과 같은 부드러운 감촉의 재질로 된 바깥쪽층은 상기 열경화성 수지층 주위에 성형되는 핸들의 제조방법.
그립을 형성하는 링형상의 림, 핸들축에 접속하기 위한 보스, 상기 림과 보스를 접속시키는 스포크로 일체로 구성되는 핸들을 제조하는 장치에 있어서, 상기 핸들의 제조장치는 브레이딩 기구(12)와 피복장치(14)로 구성되며, 브레이딩 기구(12)는 일방향성섬유(10a,10b)가 감겨지게 하는 다수의 보빈(19a,19b), 상기 다수의 보빈을 소정의 트랙을 따라 회전, 이동시키는 구동장치, 상기 다수의 보빈에 공급되는 일방향성 섬유를 각각 인터레이스하고, 편조하는 것에 의해 브레이드 슬리이브(21)을 형성하는 형성기(20)으로 구성되며, 상기 피복장치(14)는 상기 가벼운 코어재질의 끝이 상기 형성기에 대향하여 배치되도록 상기 림 부분을 구성하는 가벼운 코어재질(9)를 유지하는 유지장치(22), 상기 가벼운 코어재질(9)의 중심에서 회전할 수 있게 지지된 공급축(23), 상기 공급축(23)에 암을 거쳐서 고정되어 상기 가벼운 코어재질(9)에 따라 회전시키는 가이드 장치(24), 상기 형성기에서 편조된 상기 브레이드 슬리이브의 앞쪽 끝을 상기한 가이드 장치에 고정시키는 클램프장치(26)과 상기 공급축을 회전하도록 구동하는 구동수단으로 구성되는 핸들의 제조장치.
제13항에 있어서, 상기 코어재질은 코일형상으로 형성된 핸들의 제조장치.