JP2012528043A - 複合ファイバー自転車ホイール - Google Patents

Abstract

カーボンファイバー製自転車ホイールは、カーボンファイバー布から切断された部分から形成された後、共に接合されることで、リムと、側壁と、スポークと、フランジと、前記フランジが取り付けられる中央トンネルとを形成する。その後、これらの部分を組み立て、相互接合、硬化させて、ホイールを形成する。組み立て時において、組み立て後に前記フランジを外側方向に前記中央トンネル上に移動させた後、両者を所定位置において接合して前記ホイールを補強および強化することにより、前記スポークおよび前記ホイールを張力が付加された状態で配置する。前記リアホイールの駆動側のスポークは、ペダリングによって生成されるトルク移動力に対応するように、特殊な形状となっている。

Description

本出願は、米国仮特許出願番号第６１／２１６，９７７号（出願日：２００９年５月２６日）に対する優先権を主張する。本明細書中、同文献の開示内容全体を参考のため援用する。

複合自転車ホイールは公知であるが、その作製方法においては典型的には、ホイールを一体ピースとしてモールドするかホイール部品をモールドした後モールド部品を機械的に組み立ててホイールを形成していることが多い。ツーピース型ホイールも公知であり、各半分がリム、スポークおよびハブを含み、これら２つの半分を相互に接合する。複合部および金属部によって形成されたホイールも公知である。複合ファイバーワインディングによって形成されたスポークを有するホイールも公知である。多くの場合において、複合ホイールのスポークは直径が大きく、いくつかの場合において、ホイールの中央部全体が一体ピースとして形成される。複合ホイールを形成するための公知のプロセスは全て複雑かつ高コストであり、また、このような公知のプロセスによって製造されたホイールは、本発明に従って製造されたホイールよりも重量が重い。

本要旨は、以下の詳細な説明においてさらに説明するコンセプトの一部を（簡潔な様態で）紹介するためのものである。本要旨は、請求項に記載の内容の主要な特徴を特定することを意図しておらず、請求項に記載の内容の範囲を決定することを支援するために用いられることも意図していない。

公知の複合自転車ホイールの製造の困難性、その製造コストおよびその重量を鑑みて、本出願の発明者は、新規なカーボンファイバー製自転車ホイールを作製するための向上した方法を考案した。前記方法によって経済的に製造されるカーボンファイバー製自転車ホイールは、公知のホイールよりも軽量かつ空気力学的である一方で、強靱でありかつ耐久性を有する。

本発明の一実施形態によれば、前記ホイールの全部分がカーボンファイバー製である。リム、側壁、スポーク、前記スポークが取り付けられる中央フランジ、および前記フランジが取り付けられる中央トンネルを含む自転車ホイールの多様なピースは全て、カーボンファイバー布またはテープから切断されたピースから形成される。前記切断ピースを共に配置および硬化させることで、前記ホイールの多様な部分を形成し、その後、前記部分を選択順に相互接合し、硬化させて、ホイールを形成する。前記中央トンネル上に取り付けられた前記フランジを外側方向にスライドさせた後、前記トンネルおよび前記フランジを所定位置において接合することにより、前記スポークに張力を付加する。前記スポーク張力の付加により、前記ホイールが補強および強化される。

前記ホイールの全部分を単純形状から形成することで、先行技術において用いられたような複雑かつ高コストのモールド技術が不要になる。さらに、本プロセスを用いれば、前記部分それぞれを形成する際、前記ホイール内において前記部分が使用時において遭遇する力が、長手方向にアラインされたカーボンファイバーによって支持されるように、形成することが可能になる。このように、前記カーボンファイバーの引っ張り強さを利用して、前記ホイールが使用時に受ける負荷に対抗する。上記のプロセスにより、複数の多様なリムおよび側壁の製造が可能となり、これらの領域上リムおよび側壁を独自の組み合わせで組み立てて、多様なサイズおよび能力レベルの乗り手の必要性を満たすような異なるホイールを作製することができる。このようにすることで、多様なレベルの剛性、重量および耐久性を有するホイールを同一工具構成で作製することが可能となる。

本発明の上記の局面および付随する多くの利点は、以下の詳細な説明を添付図面と共に参照すれば、より容易に理解される。

本発明に従って作製されたフロント自転車ホイールの斜視図である。 図１の実施形態の側面図である。 図１の自転車ホイールの分解図である。 図１の自転車ホイールの側壁の斜視図であり、スポークを側壁上に取り付ける様子を示す。 図４の側壁の断面図であり、スポークを側壁に接合する様子を示す。 カーボンファイバー布のピースを配置して側壁を形成する様子を示す分解図である。 本発明に従って作製された自転車ホイールのリムの断面図である。 本発明に従って作製されたリア自転車ホイールの右側斜視図である。 図８の自転車ホイールの左側斜視図である。 図８の自転車ホイールの右側面図である。 図８の自転車ホイールの右側分解図である。 図８の自転車ホイールの左側分解図である。 図８のリア自転車ホイールの右側のスポークの分解図であり、前記スポークを接合する様態を示す。 図１０の線１４-１４に沿ってとられた断面図である。 図１４の自転車ホイールのハブ部の拡大図であり、左側フランジが初期位置にある様子を示す。 図１４のハブの拡大斜視図であり、左側フランジを外側に移動させて、ホイールのスポークに張力を付与している。

本発明の第１の実施形態によれば、図１において、本発明に従って作製されたカーボンファイバーフロント自転車ホイール１０が図示されている。本明細書中開示されるフロント自転車ホイールおよびリア自転車ホイールは、同一の基本設計である、単純形状のカーボンファイバーコンポーネントから作製された接合構造を共有していることが理解される。しかし、リアホイールはペダリングによって生成されるトルク力に対応しなければならないため、ある程度の差異についても説明する。

図１〜図３を参照して、自転車ホイール１０は、複数の別個の部分（例えば、リム１２、右側壁１４および左側壁１６、スポーク１８、前記スポークの内側方向端部が接合されるフランジ２０、および中央トンネル２２）から形成されることが分かる。これらの別個の部分はそれぞれ、カーボンファイバー布から切断されたピースから形成される。いくつかの場合において、一方向カーボンファイバーテープのピースも用いられ、その選択は、当該部分の形状と、高価なカーボンファイバー材料の無駄の回避とにより、決定される。例えば、スポークは一方向カーボンファイバーテープから切断され得るが、前記スポークは織物カーボンファイバー布から切断してもよいことが理解される。いくつかの場合において、前記部分は、布および一方向テープの組み合わせから作製され得、適切な材料の選択は、カーボンファイバー部分形成の分野の当業者の常識の範囲内であり、よって、当業者であれば、カーボンファイバーの高い引っ張り強さを認識する。

図６を参照して、側壁を形成するための１つの方法が開示されている。この方法は、カーボンファイバー布の弓形部を接合するステップを含む。ホイールを強化するために、前記弓形部をカーボンファイバー布から切断する際、最大数のカーボンファイバーが端から端まで全体的に走るように、切断を行う。各弧の中央に対して接線方向において、これらのファイバーによって形成される腱により、使用時において弓形形状が矩形形状に屈曲しないよう、各弓形部をロックする。このようにカーボンファイバーを配置することで、ホイールの負荷支持能力が増加する。

図６に示すように、カーボンファイバー布製の６個の弓形部２４を重複した様態で接合および接着して、円形側壁１６を形成する。これらの弓形部２４が隣接部と重複することで、エポキシまたは他の適切な接着材料を配置するための大型接合領域２６が得られる。各部をおよそ１インチだけ重複させると、核部間を強力に接着することができ、また、スポーク１８のための強力な取り付け領域も得られることが分かっている。

好適な形態において、前記接合および接着された部分は、従来の器具内において硬化される。この従来の器具により、熱膨張性ゴムおよび真空からの機械的圧縮および圧力が得られる。２層の弓形部２４から側壁を形成すると、強靱かつ耐久性のある側壁が得られることが分かっている。好適には、第２の層の弓形部を第１の弓形部からおよそ３０度だけクロックさせることで、配置される接合部が相互に重複しないようにし、これにより、側壁上の部分が過度に厚くならないようにする。また、第２の層の弓形部は、上述したような第１の層の弓形部ほど重複させなくてもよいことも分かっている。重複接合部２６により、スポーク１８の外端部の取り付け点を強靱にすることが可能になる、

前記側壁の接着および硬化の後、前記側壁の縁部に対してトリミングおよび研磨を行った後、前記縁部をリム１２に接合する。他のカーボン複合ホイールの場合と異なり、本発明の側壁は、負荷支持型の張力付加型構造であることが理解される。その結果、スポークが側壁に接触する際のピーク応力を低減することにより、より効率的かつより高性能の構造が得られる。いくつかの実施形態において、側壁は、摩耗表示（例えば、点被覆）を有する専用制動面を持ち得る。摩耗時において、新規の制動面が付加可能である。

図７を参照して、リム１２は、織物カーボンファイバー布および一方向テープのピースを重ねることにより、形成される。これらのピースは、好適な実施形態において、木製コア部２８を包囲する。木製コア部２８は、構造要素ではなく、スペーサーとして機能する。なぜならば、木はカーボンファイバーよりも低密度であるため、ホイールをより軽量にすることが可能であるからである。

リムは、ピースをスチールモールド内において積み重ねた後、これらのピースを従来の様式で熱および圧力下において硬化させることにより、形成される。同様に、これらの形成されたリムを摩擦研磨機および鋸によってトリミングすることにより、仕上げ加工を行う。前記リムの外面は、経路３０の形状として形成される。経路３０は、従来のゴムタイヤを受け入れるように適合される。開口部３２（図４）が、内側方向に方向付けられた空気弁を受け入れるように設けられる。この空気弁を通じて、タイヤに空気が入れられる。この空気弁は、タイヤからリムを通じて延びる。

フランジ２０（図３）は、矩形および円板形の織物カーボンファイバー布を用いて形成され得る。すなわち、前記矩形および円板形の織物カーボンファイバー布を組み立て、一方向テープによって包囲することによって接合することで、多くのカーボンファイバーがラジアル方向に延びて本発明の高スポーク張力接続を支持するように、カーボンファイバーを配置する。ここにおいても、配置される矩形、円板およびテープは従来の器具によって硬化された後、摩擦研磨機によってトリミングされて、粗縁部を除去する。

スポーク１８は好適には、カーボンファイバーテープを多層一方向にサンドイッチすることにより、形成される。この構造において、前記ファイバーは長さ方向に延びることで、ハブフランジ２０からの高張力負荷を側壁１６に伝える。この構造により、前記スポークの引っ張り強さを増加させ、これにより、向上した剛性および性能が得られる。前記スポークの平坦性により、引きずり抵抗が、スポーク付きホイールの典型値まで低減される。これらのスポークは、高機械および膨張ゴム圧力下において硬化された後、図示の形状に高精度に切断される。スポーク１８は幅広端部を有するため、接合面を大きくすることができる。

再度図４および図５を参照して、ホイール部分の組み立ては、アライメントおよび高温および圧力を確保するような、従来の工具構成を用いた一連の接合手順を通じて行われる。第１の接合は、側壁の弓形部２４が重複する位置２６において、６本のスポーク１８を各側壁１４および１６に接合するステップからなる。上述したように、スポーク１８を重複接合部２６において取り付けることで、スポーク１８に付加される高スポーク張力負荷をスポーク１８がより良好に支持できるようにする（これについては、以下に説明する）。図５に示すように、スポーク１８の外端部は、スロット３４を通じて延び、従来の接着剤３６（例えば、エポキシ）を用いて側壁内側に接合される。右リアホイールスポークについての図１４の断面図に最良に示すように、側壁１４および１６双方は、スポーク挿入スロット３４の位置において、円周方向断面変化１５を含む。このような断面変化により、側壁表面に対する崩壊を最低限にしつつ、スロット３４を反対側フランジ２０に向けることができ、これにより、仕上げ後の側壁の強度および空気力学的性能の両方を向上させることが可能となる。図４中に最良に示すように、スポーク１８の内端部の形状は、側壁１６の外面上にスポーク１８の内端部が全て取り付けられた際、その底縁部が相互に隣接することで、円形開口部３７を規定するような形状になっている。

これらのスポークを側壁に接合した後、スポーク１８が取り付けられた２つの側壁１４および１６をリム１２の横方向表面３８に接合した後、これらの接合部を従来の様式によって硬化させる。その後、スポーク１８の内端部をフランジ２０の外面に接合し、硬化させる。フランジ２０から外側方向に延びた短いスポーク取り付け部３９と共にフランジ２０を形成してもよく、その場合、両部分間の材料を除去することで、重量を低減する（図１および図３を参照）ことが理解される。

フランジ２０は、内側方向に延びる管状部２１も含む。これらの管状部２１は、中央トンネル２２を受け入れるようなサイズにされる。トンネル２２をフランジ２０に挿入すると、前記フランジは第１の位置に配置される。図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して以下により詳細に説明するように、これらのフランジ２０を横方向に距離を空けて離隔するように移動させることにより、張力をスポーク１８に付加する。このプロセスの結果、均等に張力が付加されたスポークが得られ、これにより、トリミングが不要となり、また、労働時間およびホイールコストも低減する。また、このプロセスにより、新規工具構成に投資する必要無く、異なる種類の乗り手に合わせてホイールを容易にカスタマイズすることも可能になる。なぜならば、スポークジオメトリ、レイアップおよびスポーク張力レベルを容易に変更することが可能であるからである。実際、長手方向に延びるカーボンファイバーのスポーク１８の長手方向部に対する抵抗により、さらなる外側方向移動は制限されるため、この横方向距離は０．２５インチ未満を超えなくてよいことが分かっている。これらのスポークを横方向に外側に移動させた後、従来の治具により前記スポークを所定位置に保持し、トンネル２２に接合して、前記スポーク内における誘発される張力を維持する。

上記の自転車ホイールを形成する方法においては、全構造部分の形成のために１００％カーボンファイバー布およびテープを用い、この材料からなる平坦部の接合および硬化のみにより、前記材料からなる平坦部からホイールを組み立て、その際、中空要素のモールディングは一切不要であることが理解される。その結果得られたホイールは、公知のカーボンファイバーホイールよりも製造コストが低く、また、前記誘発される応力により、極めて強靱かつおよび耐久性のあるホイールを提供する。

ここで図８〜図１０を参照して、図９中に最良に示されるような左手側を含むリア自転車ホイール４０が開示される。左手側は、図１〜図７について上述したフロントホイール側壁およびスポークの構成と同様の構成をとる。図８および図１０中に最良に示すように、リアホイールの右側は、異なる形態のウィッシュボーン−型スポーク４２（図１３も参照）を用い、その内端部４８は相互に接合され、また、前記リアホイールの右側フランジ４４に接合される。

リアハブおよびリア右側スポークの構成が異なる他は、リアホイール４０の製造方法は、上述したようなフロントホイール１０の製造方法と基本的に同じであることが理解される。

図１３中に最良に示すように、ウィッシュボーン型スポーク４２は、平坦外側部４６を含む。平坦外側部４６は、左側壁１６内のスロット３４を通じて延び、図５のフロントホイールを参照した上述した様態で、前記側壁の内側に接合される。図１３中に最良に示すようにウィッシュボーン型スポーク４２の内側分岐端部４８が相互に積み重ねられ、接合されることで、六角開口部５０が規定される。前記スポークの幅広ベース部により、前記スポークは、被駆動ハブのトルクに起因する剪断負荷をより良好に伝送することができる。前記幅広端部は、スポーク長さに対して角度を以て方向付けられたファイバー層によって形成してもよく、これにより、スポーク／ハブ接続がさらに強化される。

図１１および図１２を参照して、前記リアホイールのハブ部分が左側フランジ５２および右側フランジ４４を含む様子が図示されている。右側フランジ４４が、内側方向に延びるトンネル５６を含む様子が図示されている。以下に説明するように、トンネル５６上に左側フランジ５２が取り付けられる。フランジ４４の外側中央開口部内には、接続具５８と、外側に延びるチューブ６０とが取り付けられる。接続具５８は、六角外面を有する。外側に延びるチューブ６０は、従来のフリーハブを受け入れるように適合される。駆動側の右リアスポーク４２は、前記ホイールが取り付けられた自転車のフロントスプロケットおよびリアスプロケットを接続するチェーンを通じて伝えられるペダリング力に起因する、リアホイール４０の右側に送られる高トルク力に対応するような形状にされる。これらの二股スポークは、高トルク伝達力に耐えかつ大型接合表面４６および４８を含むように、設計される。これらの大型接合表面４６および４８は、このような力に最良に対応するように、方向付けられる。上述したように、重複スポーク４２の接合によって形成される六角開口部５０は、接続具５８の六角外側縁部上に嵌まることで機械的接続を形成し、これにより、ハブから前記スポークを通じて外側ホイールに伝えられるトルク伝達にさらに対応する。

図１３に最良に示すように、スポークの相互接合によって得られる、スポークの内端部４８におけるスポークパターンは２層形態になっており、各層の各スポークが１２０度を形成することで、３本のスポークが完全な円形層を含むようになっている。３本のスポークからなる第２の層は、第１層から６０度だけオフセットされ、第１の層上に接合される。このような２層アセンブリが可能なのは、前記スポークの平坦性および幅に起因するものであり、このようにすることで、最終アセンブリの強度が大幅に高まる。

ここでも、前記ホイールフロントおよびリアホイールは、単純形状の平坦なカーボンファイバーコンポーネントによって構成された接合構造による同一基本設計を共有する。各コンポーネントの場合において、カーボンファイバープリプレグ織物布地または一方向カーボンファイバーテープのピースを切断して、形状をパターニングする。これらの布地およびテープピースを従来の器具内において正確な順序、方向および層で積み重ねた後、真空中で高温圧力下で硬化させる。その後、これらの硬化コンポーネントをトリミングして所定形状にし、前記トリミングされた部分を組み立て、接着剤によって相互接合し、その後温度硬化させる。最後に、以下に説明するように、最終構造に高張力を導入する。

ここで図１４、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、リアホイール４０と、ホイールフランジ４４および５２が載置された中央ハブアセンブリとの断面図が図示されている。

図１５Ａ中に最良に示すように、前記ホイールの全部分を組み立てた後、左側フランジ５２をトンネル５６の端部上に滑らせる。トンネル５６の端部は、上述したように、右側フランジ４４の一部として形成される。

さらに図１５Ｂを参照して、フロントホイールについて上述した様態において、右側フランジ４４および左側フランジ５２を横方向に離隔するように移動させた後、前記スポークおよびホイール内の張力を維持するように左側フランジ５２をトンネル５６に接合することにより、前記スポークおよびホイールに張力を付加する。図１５Ｂは、フランジ５２の元々の位置（極細線によって示す）を示し、矢印６２は、フランジ５２をフランジ４４に対して移動させる方向を示す。図１５Ｂ内に示す移動距離はひとえに例示的に示すものであり、実際は、前記スポークおよびホイール構造に高張力を付加するのに必要な移動は比較的短距離であることが理解される。

最終ステップとして、全スポークを高強度ねじ山によって接合することで、接着剤剥離不具合を回避し、耐久性および安全性を高める。接合部４５は、前スポークおよび左後スポークのハブ接着部に対する各スポークを包囲する。右リアスポークにおいては、側壁への経路上においてスポークが交差しているため、接合部によってスポークが束ねられる。全ての場合において、前記接合部により、事故時においてスポークが剥離しそうになった場合におけるスポークとハブとの接着不具合が回避される。

特定の実施形態について図示および説明してきたが、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、本明細書において多様な変更が可能であることが理解される。

独占的な権利を主張する本発明の実施形態は、以下のように定義される。

Claims (22)

1. カーボンファイバー製自転車ホイールであって、
   中央経路ならびに第１の側部および第２の側部を有するリムと、
   前記リムの前記第１の側部および第２の側部に接合された第１の側壁および第２の側壁と、
   前記側壁それぞれに接合された複数の平坦スポークであって、前記複数の平坦スポークは、第１のフランジおよび第２のフランジに向かって内側に延び、前記フランジは、横方向に相互に間隔を空けて配置される、複数の平坦スポークと、
   を含み、
   前記第１のフランジおよび第２のフランジは、ラジアル方向に外側に延びる少なくとも１つの部分を有し、前記スポークは、前記少なくとも１つの部分に接合される、
   自転車ホイール。
2. 前記第１の側壁および第２の側壁は、織物カーボンファイバー布製の弓形セグメントから形成され、
   前記弓形セグメントは、相互に部分的に重複することで、円形側壁を形成する、
   請求項１に記載の自転車ホイール。
3. 前記側壁は、織物カーボンファイバー布製の弓形セグメントによって形成された層であり、前記層は、相互に円周方向にオフセットされる、請求項２に記載の自転車ホイール。
4. 最大数のカーボンファイバーが前記セグメントの端から端まで走るように、前記織物カーボンファイバー布製の弓形セグメントがそれぞれ切断される、請求項２に記載の自転車ホイール。
5. 前記フランジの横方向の外側移動により前記スポークに張力が付加されるように、前記フランジのうち少なくとも１つが横方向に移動可能に相互に取り付けられる、請求項１に記載の自転車ホイール。
6. 前記最大数のカーボンファイバーが前記スポークに沿って長手方向に走るように、前記平坦スポークがカーボンファイバー材料から切断される、請求項１に記載の自転車ホイール。
7. 前記側壁の前記弓形セグメントのうち少なくとも２つが相互に重複する点において、前記スポークが前記側壁に接合される、請求項２に記載の自転車ホイール。
8. 前記側壁は、重複する弓形セグメントによって構成される少なくとも１つ層によって構成され、前記重複領域において、スポークが前記側壁に接合される、請求項２に記載の自転車ホイール。
9. 前記スポークは、長手方向に延び、かつ、前記スポーク端部と前記側壁または前記フランジとの間の接合面のサイズを拡大するように、少なくとも１つの端部において幅広にされる、請求項１に記載の自転車ホイール。
10. 前記第１の側壁および第２の側壁は、円周方向の断面が変化し、前記平坦スポークは、前記側壁中のスロットを通じて前記フランジに向かって内側方向に延び、前記スロットは、前記円周方向の断面変化部に配置される、請求項１に記載の自転車ホイール。
11. 自転車のリア部のためのカーボンファイバー製自転車ホイールであって、
    円形リムと、前記リムに接合された第１の側壁および第２の側壁と、第１の組のスポークと、第２の組のスポークとを含み、前記第１の組のスポークは、前記側壁のうち少なくとも１つに接合され、かつ、第１のフランジに取り付けられるように内側方向に延び、前記第２の組のスポークは、前記側壁のうち少なくとも１つに接合され、第２のフランジに取り付けられるように内側方向に延び、前記第１のフランジおよびスポークは、前記第２のフランジおよびスポークと形状が異なる、リア自転車ホイール。
12. 前記第２の組のスポークは、前記スポークのフランジ端部に隣接する長さ方向において二股形状をとる、請求項１１に記載のリア自転車ホイール。
13. 前記第１の側壁および１組のスポークおよびフランジは、前記リア自転車ホイールの左側に配置され、前記第２の側壁および１組のスポークおよびフランジは、前記ホイールの右側に配置される、請求項１１に記載のリア自転車ホイール。
14. 前記第２の１組のスポークの前記二股端部は、相互に積み重ねられ、相互に接合される、請求項１２に記載のリア自転車ホイール。
15. 前記積み重ねられたスポーク端部により、前記関連付けられたフランジの同様形状の部分と機械的に噛み合うような形状にされた中央開口部が規定される、請求項１４に記載のリア自転車ホイール。
16. 自転車ホイールを作製する方法であって、
    織物カーボンファイバー布のピースを選択するステップと、
    前記布からパターン形状を切断するステップと、
    前記パターン形状を積み重ねて自転車ホイール部分を形成するステップであって、前記自転車ホイール部分は、リムと、一対の側壁と、一対のフランジと、複数のスポークとを含む、ステップと、
    前記積み重ねられた自転車ホイール部分を硬化させるステップと、
    前記硬化部分を接着剤によって接合してホイールを形成し、前記接合部分を硬化させるステップと、
    前記フランジを横方向に間隔を空けた様態で接合するステップと、
    前記スポーク内に張力を付加するように、前記フランジを横方向に間隔を空けて移動させて、前記張力を前記スポーク内において維持するように、前記フランジを接合するステップと、
    を含む、方法。
17. 前記フランジを横方向に間隔を空けて配置するステップは、前記フランジを管状トンネル上に取り付けるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記フランジを横方向に間隔を空けて配置し、所定位置において接合するステップは、横方向に延びるチューブを含むように前記フランジのうち１つを形成し、前記フランジのうち前記第２のフランジを前記チューブ上に取り付けるステップと、
    前記第２のフランジを前記管状トンネル上において横方向に外側に移動させ、前記第２のフランジを所定位置に配置するステップと、
    を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記織物カーボンファイバー布からパターン形状を切断して前記一対の側壁を形成するステップは、最大数のカーボンファイバーが前記弓形パターン形状の端から端まで走るように、前記パターン形状を弧状に切断するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記パターン形状を積み重ねるステップは、最大数の前記カーボンファイバーが前記部分の端から端まで走るように前記形状を積み重ねるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
21. 前記パターン形状を切断および積み重ねて側壁を形成するステップは、弓形セグメントを切断し、前記セグメントの端部が重複するように前記セグメントを積み重ねるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
22. 前記パターン形状を積み重ねてリムを形成するステップは、フィルタピース周囲を前記リムパターン形状で包囲するステップを含む、請求項１６に記載の方法。

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