JPH0536271B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0536271B2 JPH0536271B2 JP59185227A JP18522784A JPH0536271B2 JP H0536271 B2 JPH0536271 B2 JP H0536271B2 JP 59185227 A JP59185227 A JP 59185227A JP 18522784 A JP18522784 A JP 18522784A JP H0536271 B2 JPH0536271 B2 JP H0536271B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber bundle
- steering wheel
- continuous
- spoke
- resin
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は自動車等車両におけるステアリングホ
イールの芯材に関するものであり、より詳しく
は、繊維強化樹脂（FRP）製のステアリングホ
イール芯材に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a core material for a steering wheel in a vehicle such as an automobile, and more specifically, to a core material for a steering wheel made of fiber reinforced resin (FRP). be.
（従来技術）
最近、自動車等車両のステアリングホイール
は、軽量化を図るため、合成樹脂を積極的に用い
る傾向にあるが、合成樹脂のみでステアリングホ
イールを作成した場合、強度が十分でない。(Prior Art) Recently, in order to reduce the weight of steering wheels for vehicles such as automobiles, there is a tendency to actively use synthetic resins, but when steering wheels are made only from synthetic resins, they do not have sufficient strength.
このため、一般的には、ウレタン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂に、その補強材として、鉄棒あるい
は鉄パイプからなる芯材を埋設する構成が採られ
ていることから、軽量効果が少なく、また振動特
性においても問題がある。 For this reason, generally, a core material made of iron rods or iron pipes is embedded in urethane resin or polypropylene resin as a reinforcing material, which has little lightweight effect and also has poor vibration characteristics. There's a problem.
ところで、英国特許公報GB2004835A等に記載
されているように、炭素繊維、ガラス繊維、芳香
族ポリアミド系繊維等からなる連続繊維束にエポ
キシ樹脂、フエノール樹脂を含浸させ、これを枠
体、型に巻回させて、強度に優れた構造体を製造
する方法が開発されている。かかる連続繊維
FRP構造体の製造方法によつて前述したステア
リングホイール芯材を作るとすれば、軽量で、振
動特性にも優れたステアリングホイールを提供し
うると考えられる。 By the way, as described in British Patent Publication GB2004835A, etc., a continuous fiber bundle made of carbon fiber, glass fiber, aromatic polyamide fiber, etc. is impregnated with epoxy resin or phenolic resin, and this is wound around a frame or mold. A method has been developed to produce a structure with excellent strength by spinning. Continuous fibers
If the above-mentioned steering wheel core material is manufactured using the FRP structure manufacturing method, it is thought that a steering wheel that is lightweight and has excellent vibration characteristics can be provided.
（発明が解決しようとする問題点）
前述の英国特許公報GB2004835A等で提案され
た連続繊維FRP構造体は、該構造体全体を同一
の繊維で、且つ繊維配向を並列させる構成とされ
ているため、この技術をそのままステアリングホ
イール芯材に適用するとすればリング部に比べて
スポーク部の荷重負担が大きいことから、例え
ば、ステアリングホイール芯材全体をガラス繊維
で構成した場合、強度、剛性を満足させるため
に、スポーク部の径を大とするかスポーク本数を
多くする必要が生じ、設計上、デザイン上の制約
を受けることとなる。(Problems to be Solved by the Invention) The continuous fiber FRP structure proposed in the aforementioned British Patent Publication GB2004835A etc. has a structure in which the entire structure is made of the same fibers and the fiber orientations are parallel. If this technology were to be applied directly to the steering wheel core material, the spoke parts would bear a larger load than the ring part, so for example, if the entire steering wheel core material was made of glass fiber, it would not be possible to satisfy the strength and rigidity requirements. Therefore, it becomes necessary to increase the diameter of the spoke portion or increase the number of spokes, which imposes design constraints.
例えば、380mm径のステアリングホイール芯材
を鉄棒あるいは鉄パイプで作るとすると、リング
部、スポーク部共11〜13mm径であるのに対し、ガ
ラス連続繊維FRPにあつては、リング部12〜15
mm径、スポーク部25〜30mm径と、スポーク部の径
を著しく大としなければ、必要とされる強度、剛
性が得られない。 For example, if a steering wheel core material with a diameter of 380 mm is made from iron rods or iron pipes, both the ring and spoke parts have a diameter of 11 to 13 mm, whereas in the case of continuous glass fiber FRP, the ring part has a diameter of 12 to 15 mm.
The required strength and rigidity cannot be obtained unless the diameter of the spoke portion is significantly increased to 25 to 30 mm diameter.
本発明は、かかる問題点を鑑みて案出されたも
ので、その目的とするところは、強度、剛性にも
優れ且つ設計上、デザイン上の制約を少なくしう
る連続繊維強度化樹脂製ステアリングホイール芯
材を提供することにある。 The present invention has been devised in view of these problems, and its object is to provide a steering wheel made of continuous fiber reinforced resin that has excellent strength and rigidity and can reduce design constraints. The purpose is to provide core material.
（問題点を解決するための手段）
上記の技術的課題を達成するため、本発明にあ
つては、樹脂を含浸させた連続繊維束でリング部
を形成すると共に、該リング部の繊維より大なる
ヤング率を備えた繊維からなり且つ樹脂を含浸さ
せた連続繊維束でスポーク部を形成し、該スポー
ク部の繊維配向を10°〜35°に設定するように構成
したものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above technical problem, in the present invention, the ring portion is formed of a continuous fiber bundle impregnated with resin, and the fibers of the ring portion are larger than the fibers of the ring portion. The spoke portion is formed of a continuous fiber bundle made of fibers having a Young's modulus of 100° and impregnated with resin, and the fiber orientation of the spoke portion is set at 10° to 35°.
具体的な態様としては、リング部をガラス繊維
で構成すると共にスポーク部をガラス繊維（8000
Kgｆ／mm3）より大なるヤング率を備えているカー
ボン繊維（24000Kgｆ／mm3）で構成することが好
ましい。 As a specific embodiment, the ring part is made of glass fiber, and the spoke parts are made of glass fiber (8000
It is preferable to use carbon fiber having a Young's modulus greater than Kgf/mm 3 (24000 Kgf/mm 3 ).
（実施例）
以下に、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。(Example) Below, an example of the present invention will be described based on the drawings.
第１図は、実施例の連続繊維FRP製ステアリ
ングホイール芯材１を示すもので、ステアリング
ホイール芯材１は、エポキシ樹脂を含浸させたガ
ラス連続繊維束で形成したリング部２とエポキシ
樹脂を含浸させたカーボン連続繊維束で形成した
スポーク部３とからなる。この連続繊維FRP製
ステアリングホイール芯材１を製造する際に使用
する型枠は第２図、第３図に示すように、リング
部型枠４の外周面に溝５が設けられており、該溝
５に沿つて、エポキシ樹脂を含浸させたガラス連
続繊維束を繰り返しワインデングすることによ
り、リング部２が形成される。このガラス連続繊
維束をワインデングする際、リング部２とスポー
ク部３との交差部に配設したスペーサ６に、第４
図に示すように、ガラス連続繊維束７を巻回させ
て、リング部２にスペーサ６を組み込み、該スペ
ーサ６を利用してスポーク部３が形成される。 FIG. 1 shows a steering wheel core material 1 made of continuous fiber FRP according to an embodiment. The steering wheel core material 1 consists of a ring portion 2 formed of a continuous glass fiber bundle impregnated with epoxy resin and The spoke part 3 is formed of a continuous carbon fiber bundle. As shown in FIGS. 2 and 3, the formwork used to manufacture this continuous fiber FRP steering wheel core material 1 has a groove 5 provided on the outer peripheral surface of the ring part formwork 4. The ring portion 2 is formed by repeatedly winding a continuous glass fiber bundle impregnated with an epoxy resin along the groove 5. When winding this continuous glass fiber bundle, a fourth
As shown in the figure, a continuous glass fiber bundle 7 is wound, a spacer 6 is incorporated into the ring part 2, and the spoke part 3 is formed using the spacer 6.
スポーク部３はボス８とスペーサ６との間にエ
ポキシ樹脂を含浸させたカーボン連続繊維束を繰
り返しワインデングすることによつて形成され
る。ボス８には、第５図に示すように、周回り溝
９が設けられており、カーボン連続繊維束のワイ
ンデングの確実性が図られている。このカーボン
連続繊維束１０のワインデングは、第６図に示す
ように、ボス８とスペーサ６との間でカーボン連
続繊維束１０がクロス状態を形成する巻回方法を
含め、スポーク部３の繊維配向に角度をもたせる
構成とされている。このカーボン連続繊維束１０
のクロス状態を形成するのに、第７図に示すよう
に、リング部２に、近接した複数のスペーサ６，
６を組み込み構成とするものであつてもよい。ま
た、第８図に示すように、カーボン繊維束を第６
図、第７図に示す状態にワインデング後、加圧等
の処理を施して円形断面となるように一体化する
ものであつてもよく、これによつて、一層、スポ
ーク部３の強度、剛性を高めることができる。 The spoke portion 3 is formed by repeatedly winding a carbon continuous fiber bundle impregnated with epoxy resin between the boss 8 and the spacer 6. As shown in FIG. 5, the boss 8 is provided with a circumferential groove 9 to ensure reliable winding of the carbon continuous fiber bundle. The winding of the carbon continuous fiber bundle 10 includes a winding method in which the carbon continuous fiber bundle 10 forms a cross state between the boss 8 and the spacer 6, as shown in FIG. The structure is such that the orientation is angled. This carbon continuous fiber bundle 10
To form a cross state, as shown in FIG. 7, a plurality of spacers 6,
6 may be incorporated. In addition, as shown in Fig. 8, the carbon fiber bundle was
After winding to the state shown in FIGS. 7 and 7, it may be integrated into a circular cross-section by applying pressure or other treatment, thereby further increasing the strength of the spoke portion 3. Rigidity can be increased.
すなわち、第９図、第１０図はスポーク部１０
の繊維配向を該スポーク部１０の延びる方向から
変化させた場合のたわみ、ねじれ等の変化量を示
すもので、第９図に示すように、ステアリングホ
イールに圧縮荷重を加えた場合には10°〜60°の繊
維配向が望ましい。第１０図は、ステアリングホ
イールに接線方向に荷重を加えた場合の変化量を
示すもので、このグラフから明らかなように0°〜
35°の繊維配向が望ましい。このステアリングホ
イールに要求される種々の項目のうち、圧縮試験
及びねじり試験の点から連続繊維束をスパイラに
巻回する方向、すなわち、前記繊維配向は10°〜
35°であることが好ましい。 That is, FIGS. 9 and 10 show the spoke portion 10.
This shows the amount of change in deflection, twist, etc. when the fiber orientation of the spoke part 10 is changed from the extending direction of the spoke part 10. As shown in Fig. 9, when a compressive load is applied to the steering wheel, A fiber orientation of ~60° is desirable. Figure 10 shows the amount of change when a load is applied to the steering wheel in the tangential direction.
A fiber orientation of 35° is preferred. Among various items required for this steering wheel, from the viewpoint of compression test and torsion test, the direction in which the continuous fiber bundle is wound around the spiral, that is, the fiber orientation must be 10° to
Preferably it is 35°.
この後、樹脂を熱硬化せしめ、型枠４を取り除
くことによつて、連続繊維FRP製ステアリンク
ホイール芯材１が作られる。 Thereafter, by thermosetting the resin and removing the formwork 4, a continuous fiber FRP steering link wheel core material 1 is produced.
（発明の効果）
本発明は、スポーク部に高ヤング率を有する繊
維を用いかつその繊維配向を所定の範囲に規定し
たから、スポーク部の径を大径とするまでもな
く、あるいは、スポークの本数を多くするまでも
なく、必要とされる強度、剛性に優れたステアリ
ングホイール芯材を得ることができ、設計上、デ
ザイン上の自由度を高めることができる。(Effects of the Invention) Since the present invention uses fibers having a high Young's modulus in the spoke portions and regulates the fiber orientation within a predetermined range, there is no need to increase the diameter of the spoke portions. It is possible to obtain a steering wheel core material with excellent strength and rigidity without increasing the number of pieces, and the degree of freedom in terms of design can be increased.
第１図は実施例の連続繊維FRP製ステアリン
グホイールを示す正面図、第２図は、型枠の概略
正面図、第３図は、第２図に示すＡ−Ａ断面図、
第４図は、第２図に示すＢ−Ｂ断面図、第５図
は、リング部に組み込むスペーサの組み込み方法
を示す斜視図、第６図乃至第８図はスペーサとボ
スとの間のワインデング状態を示す部分図、第９
図及び第１０図はスポーク部の繊維配向と圧縮、
ねじり変化量との関係を示す図である。
１……連続繊維FRP製ステアリングホイール
芯材、２……リング部、３……スポーク部、６…
…スペーサ、７……エポキシ樹脂含浸連続ガラス
繊維束、１０……エポキシ樹脂含浸連続カーボン
繊維束。
FIG. 1 is a front view showing a steering wheel made of continuous fiber FRP according to an example, FIG. 2 is a schematic front view of the formwork, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 2.
Fig. 4 is a sectional view taken along line B-B shown in Fig. 2, Fig. 5 is a perspective view showing how to incorporate the spacer into the ring part, and Figs. Partial view showing dengue condition, No. 9
The figure and Figure 10 show the fiber orientation and compression of the spoke part.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship with the amount of twist change. 1... Continuous fiber FRP steering wheel core material, 2... Ring part, 3... Spoke part, 6...
...Spacer, 7... Epoxy resin-impregnated continuous glass fiber bundle, 10... Epoxy resin-impregnated continuous carbon fiber bundle.
Claims (1)
成すると共に、該リング部の繊維より高いヤング
率を備えた繊維からなり且つ樹脂を含浸させた連
続繊維束でスポーク部を形成し、該スポーク部の
繊維配向を10°〜35°に設定したことを特徴とする
連続繊維強化樹脂製のステアリングホイール芯
材。1 Forming a ring portion with a continuous fiber bundle impregnated with a resin, forming a spoke portion with a continuous fiber bundle impregnated with a resin and made of fibers having a higher Young's modulus than the fibers in the ring portion, and forming the spoke portion with a continuous fiber bundle impregnated with a resin. A steering wheel core material made of continuous fiber reinforced resin, characterized by having a fiber orientation of 10° to 35°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18522784A JPS6164576A (en) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | Steering wheel core-member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18522784A JPS6164576A (en) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | Steering wheel core-member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164576A JPS6164576A (en) | 1986-04-02 |
| JPH0536271B2 true JPH0536271B2 (en) | 1993-05-28 |
Family
ID=16167095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18522784A Granted JPS6164576A (en) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | Steering wheel core-member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164576A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3625372A1 (en) * | 1986-07-26 | 1988-02-04 | Kolbenschmidt Ag | STEERING WHEEL |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5591453A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | Toyoda Gosei Co Ltd | Steering wheel |
| JPS613727Y2 (en) * | 1980-08-21 | 1986-02-05 |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP18522784A patent/JPS6164576A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6164576A (en) | 1986-04-02 |
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