JPS62261427A - 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】 （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型治具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３図に符号Ｗにて示す
ように、リング部Ｗｔ、スポーク部Ｗ２およびボス部讐
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、専用の型治
具を備え、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４図と第５図は、その型治具の一例を示したものであ
り、符号ｌで示した型治具は、回転軸２に固定された円
盤状の第１の巻取治具３と、この第１の巻取治具３に合
わせて取付けられたリング状の第２の巻取治具４と、前
記第１の巻取治具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の巻取治具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
なってぃる、また第２の巻取治具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、型治具ｌを適宜回転させ、樹脂含浸長縁ｍ
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、上記型治具１に対する樹脂含浸長ＨＡ１
１１Ｂの巻付けを自動化する試みが種々なされている。

第６図は、その自動巻取りを行うシステム例を示したも
ので、ボビン１１から引出された長＠［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ｉ
１３から引出された前出樹脂含浸長繊維８を巻取るため
の型治具ｌ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を前記型冶具ｌ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）　１Ｂと、前記回転テー
ブル１４およびロボット本体１６の動作を、ｔ７制御す
る制御装置１７と、前記含浸装置１３に隣接され前記型
治Ａｔに導かれる樹脂含浸長繊維８に対し所定の張力を
付与するテンシ冒す１８とから概略構成されている。

こ−で、テンショナ１８は、第７図に示すように、人口
側と出口側にそれぞれに配されたガイドローラ１８．１
８とこれら両ガイドローラ１９間に位置して樹脂含浸長
縁＃１８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１、第８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、ロポッ）１Ｂ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＼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から長縁！ａ１２を引出し、含浸
装ｆｉｌ１３、テンショナ１８および案内治、ｔＨｓを
通して型治具１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ボッ
ト１６が駆動し、型治具１には樹脂含浸長縁！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からボス金具５へ移動する際、すなわちスポ
ーク部Ｗｌ成形時に樹脂含浸長繊維８に加えられる張力
が一時的に強まり、この結果、樹脂含浸長縁！１８が案
内治具１５に強く押圧されて樹脂が絞り出されたり、け
ばケちが生じることがあり問題になっていた。

（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
り型治具に巻付ける際、前記案内治具の動きに追従して
、長ｍ維に加える張力を一時的に緩めるように構成した
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、樹脂を含浸させた長ｍｍに加える張力
を案内治具の動きに追従して緩めるようにしたので、案
内治具がスポーク部巻き部位を移動する際、該長繊維に
加える張力を弱めることが可能になり、樹脂含浸長繊維
が案内治具により強く押圧されることがなくなって、樹
脂の絞り出しやけば立ちを未然に防止できるようになる
。

（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３〜８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０本実施例
の特徴とするところは、テンショナ１８から型治具ｌに
至る樹脂含浸長縁！１８の流れラインに沿って、樹脂含
浸長ｍ維８に送り駆動を加えることのできる送出し装置
２０を配した点にある。

送出し装置２０は、第２図にも示すように、固定的に配
された第１のガイドローラ２１と、該第１のガイドロー
ラ２１に対して進退動可能に配された第２のガイドロー
ラ２２と、該第２のガイドローラ２２とベルト２３で結
ぶモータ２４と、該モータ２４を支持するシリンダ２５
とから成っている。

すなわち、モータ２４を駆動しつ一、シリンダ２５の作
動により第２のガイドローラ２２を第１のガイドローラ
２１に接近させて、両ガイドローラの間に樹脂含浸長繊
維８を挟めば、樹脂含浸長縁ｍ８がモータ２４の回転で
定まる適宜の速度で送り出されるようになる。

一方、モータ２４とシリンダ２５とはロボットＩＢの制
御装置１７と信号線２Ｂで結んでおり、制御装２１７か
ら送出される信号により、駆動タイミングあるいは回転
速度が制御されるようになっている。駆動タイミングは
、型治具ｌ（第４図、第５図参照）に対し、案内治具１
５が樹脂含浸長繊維８の分岐部である切欠溝７からボス
金具５へ向けて移動する時となるように、またモータ２
４の回転速度は前記案内治具１５の移動速度に樹脂含浸
長縁！１８の送り速度が一致するように予じめ設定され
ている。

か〜る構成により、予め巻パターン、巻き数、制動装Ｍ
２０の制動タイミング等、必要なデータを制御装置！７
に入力すると共に、図示を略すティーチングボックスを
操作してロボット１６のティーチングを行う、そしてポ
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を通して型治具１に導き、その一
端を型治具５に固着する。その後制御装置１７を起動す
ると、ロボット１６が駆動し、型治具ｌには順次樹脂含
浸長線＃１８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３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からボス金具５へ向けて移動する際、制御
装置１７の指令によりモータ２４とシリンダ２５とが作
動し、樹脂含浸長繊維８に送り出し力が付与され、この
結果、樹脂含浸長繊維８に過度な張力が加わることがな
くなる。

なお上記実施例において、ガイドローラ２１．２２によ
る樹脂含浸長繊維８の送り速度を、スポーク部成形時に
おける案内治具１５の移動速度に一致させるようにした
が、その送り速度は樹脂含浸長繊維８に過度な張力が生
じない適宜の大きさとして良い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、樹脂を含浸させた長繊
維に加える張力を案内治具の動きに追突して緩めるよう
にしたので、案内治具がスポーク部巻き部位を移動する
際、長繊維に加える張力を弱めることが可能になり、結
果として樹脂含浸長繊維が案内治具により強く押圧され
ることがなくなって、樹脂の絞り出しやけば立ちを未然
に防Ｗできる効果を奏した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか−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図はその一部である送出し装置の構造を示す模式図、
第３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４図と第５図は型治具を示す正面図と側面図、
第６図は自動巻取りの一般的態様を模式的に示す系統図
、第７図はその一部であるテンショナを示す模式図、第
８図は同じく案内治具を示す模式図である。 ｌ　・・・　型治具　。 ８　・・・　樹脂含浸長ｍ維 １５　　・・・　案内治具 １８、・・・　ロボット（巻−ヒげ装置）１７　　・・
・　制御装置 １８　　・・・　テンショナ ２０　　・・・　送出し装置 −・・・　ステアリングホイール芯材 Ｗｌ　　・・・　リング部 Ｗ２　　・・・　スポーク部 Ｗ３　　・・・　ボス部 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　弁
理士　萼　　優美（ほか１名）８　相（脂含侵長Ｓ組 ］ 第２図 第３図 第６図 第８１　　　　　　簗７工 手続７市正書 昭和６１年　７月パ日 特訂庁長官殿 １・・＋− １、・バ件の表示　　　　　　　　　　　　　７！、二
２・昭和６１年特許願第１０５９９３号 ２、発明の名称 繊維強化樹脂ステアリングホイール芯材の製造方法 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 名称　　　（３２０）　）ヨタ自動車株式会社４、代　
理　人 住所　東京都千代田区神田駿河台１の６・−１°′、１
１．・− ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第８〜１２行に 「Ｗが一体に得られるようになる。 ところで最近、・・・　・・・システム例を示したもの
で、」とあるを以下の文に補正する。 ［Ｗが−・体に得られるようになる。しかして従来、こ
のようなステアリングホイール芯材を製造するには、前
記したように樹脂含浸超＃ｊ！ｌ維８を複雑な経路で型
治具ｌに巻取らなければならないため、人手による巻取
りに頼らざるを得なかった。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の人手による巻取りによれば、生産
性が低く、またー・定量質を得るのが困難であるばかり
か、樹脂含浸長繊維の複雑な巻きパターンを覚えるのが
大変で労働負担が増し、さらには樹脂含浸長繊維からほ
つれた細粉が作業環境を悪化してその対策に費用がかか
る等、種々の問題が内在していたφ そこで最近、本願発明者等は、上記型治具１に対する樹
脂含浸長縁ａ８の巻付けを自動化する方策を種々検討し
、第６図に示すようなシステムを計画した。このシステ
ムは、」に補正する。 （２）明細書第３頁第５行「（発明が解決しようとする
問題点）」を削除する。 （３）明細書第５頁第８行「こため、」を「このため、
」に補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続して流れる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型治具に自動的に巻付
   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
   一時的に緩める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。