JP2017007382A - ホイール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、強度と剛性とに優れ、設計自由度を向上させることができる繊維強化樹脂製のホイールを提供する。【解決手段】本発明は、ホイール中央のハブ取付部4側からリム2に向けて放射状に延在する複数のスポーク3を有するホイール1であって、前記スポーク3は、当該スポーク3の延在方向に沿って一方向に配向する炭素繊維束と硬化性樹脂とを含むUD材と、短炭素繊維と硬化性樹脂とを含むSMC材と、の硬化成形体で形成され、前記UD材は、前記ハブ取付部4に配置される第1リング14と前記リム2に配置される第2リング15とを抱持していることを特徴とする。【選択図】図3
Description
本発明は、車両用のホイール及びその製造方法に関する。
従来、車両用のホイールとしては、繊維強化樹脂製のホイールが知られている(例えば、特許文献1参照)。このホイールは、単繊維と硬化性樹脂とを含むSMC材を、所定の金型内で圧縮成形したものである。このようなホイールによれば、ホイールの軽量化により、車両のばね下荷重を軽減することができる。
ところで、ホイールは、車両の走行時にタイヤを介して路面反力が入力される。そのため繊維強化樹脂製のホイールにおいては、スポークに充分な強度と剛性とを付与する必要がある。
ところで、ホイールは、車両の走行時にタイヤを介して路面反力が入力される。そのため繊維強化樹脂製のホイールにおいては、スポークに充分な強度と剛性とを付与する必要がある。
ところで、ホイールに強度と剛性とを付与するために、従来のホイール(例えば、特許文献1参照)で使用されるSMC材に加えてUD材を使用することも考えられる。具体的には、UD材に含まれる繊維配向方向をスポークの延在方向に一致させることでスポークの強度と剛性とを向上させることができるとも考えられる。
しかしながら、金型内にSMC材とともにUD材を配置してこれらを型締めすると、SMC材が流動することによってUD材に含まれる繊維束の繊維同士が目開きするおそれがある。これによりUD材における繊維配向性が乱れてホイールに充分な強度と剛性とを付与することができないおそれがある。また、SMC材とともにUD材を使用すると、金型内でSMC材を積極的に流動させることが制限されてホイールの設計自由度が低下する問題もある。
そこで本発明の課題は、強度と剛性とに優れ、設計自由度を向上させることができる繊維強化樹脂製のホイール及びその製造方法を提供することにある。
前記課題を解決したホイールは、ホイール中央のハブ取付部側からリムに向けて放射状に延在する複数のスポークを有するホイールであって、前記スポークは、当該スポークの延在方向に沿って一方向に配向する炭素繊維束と硬化性樹脂とを含むUD材と、短炭素繊維と硬化性樹脂とを含むSMC材と、の硬化成形体で形成され、前記UD材は、前記ハブ取付部に配置される第1リングと前記リムに配置される第2リングとを抱持していることを特徴とする。
このホイールは、スポークの延在方向に沿って一方向に配向する炭素繊維束を含むUD材とSMC材との硬化成形体でスポークが形成されているので強度と剛性とに優れる。
また、このホイールによれば、UD材が、ハブ取付部に配置される第1リングとリムに配置される第2リングとを抱持しているので、ホイール製造時におけるSMC材の流動によってUD材の繊維配向性が乱れるのを抑制することができる。これによりホイールは強度と剛性とに、より一層優れる。
また、このホイールによれば、製造時にUD材の繊維配向性が乱れるのを抑制しつつホイール金型内でのSMC材の流動を積極的に行うことができるので、ホイールの設計自由度を向上させることができる。
また、このホイールによれば、UD材が、ハブ取付部に配置される第1リングとリムに配置される第2リングとを抱持しているので、ホイール製造時におけるSMC材の流動によってUD材の繊維配向性が乱れるのを抑制することができる。これによりホイールは強度と剛性とに、より一層優れる。
また、このホイールによれば、製造時にUD材の繊維配向性が乱れるのを抑制しつつホイール金型内でのSMC材の流動を積極的に行うことができるので、ホイールの設計自由度を向上させることができる。
また、前記課題を解決したホイールの製造方法は、ホイール中央のハブ取付部側からリムに向けて放射状に延在する複数のスポークを有するホイールの製造方法であって、第1リングを前記ハブ取付部に対応する位置に配置し、第2リングを前記リムに対応する位置に配置する第1工程と、一方向に配向する炭素繊維束と硬化性樹脂とを含むUD材を、前記スポークに対応する所定の位置で当該スポークの延在方向に合せて前記炭素繊維束が配向するように配置するとともに、当該UD材にて前記第1リングと前記第2リングとを抱持させる第2工程と、この第2工程で得られる、前記UD材にて前記第1リングと前記第2リングとが抱持されたUD材リング抱持体を、短炭素繊維と硬化性樹脂とを含むSMC材とともに所定のホイール金型内に配置して型締めし硬化させる第3工程と、を有することを特徴とする。
この製造方法によれば、強度及び剛性に優れるとともに設計自由度を向上させることができるホイールを簡単な工程で製造することができる。
本発明によれば、強度と剛性とに優れ、設計自由度を向上させることができる繊維強化樹脂製のホイール及びその製造方法を提供することができる。
次に、本発明の実施形態に係るホイール及びその製造方法について説明する。以下では、ホイールの全体構成について説明した後に、このホイールの製造方法について説明する。
<ホイールの全体構成>
図1は、本発明の実施形態に係るホイール1の斜視図である。図1中の矢印Xは、ホイール周方向を示し、矢印Yは、ホイール幅方向を示している。図2は、本発明の実施形態に係るホイール1の正面図である。図3は、図2のIII−III断面図である。図3中、矢印INは、このホイール1の内側、つまりホイール1を車体(図示省略)に取り付けた際の車体側を示し、矢印OUTは、ホイール1の外側、つまり矢印INの反対側を示している。
図1は、本発明の実施形態に係るホイール1の斜視図である。図1中の矢印Xは、ホイール周方向を示し、矢印Yは、ホイール幅方向を示している。図2は、本発明の実施形態に係るホイール1の正面図である。図3は、図2のIII−III断面図である。図3中、矢印INは、このホイール1の内側、つまりホイール1を車体(図示省略)に取り付けた際の車体側を示し、矢印OUTは、ホイール1の外側、つまり矢印INの反対側を示している。
ホイール1は、図1に示すように、タイヤ(図示省略)が組み付けられるリム2と、ホイール中央でホイール1の回転中心周りに設けられるハブ取付部4と、このハブ取付部4側からリム2に向けて放射状に延在する複数のスポーク3とを備えている。
リム2は、略円筒形状を呈している。リム2のホイール幅方向Yの両端部にはそれぞれリムフランジ7,7が形成されている。リムフランジ7,7同士の間には、ウェル部8が形成されている。ウェル部8は、ホイール周方向Xの全域にわたって回転中心側に向けて凹むように形成されている。このウェル部8上には、このリム2に組み付けられたタイヤ(図示省略)の内側面との間にトロイド状のタイヤ空気室が形成される。
図1中、符号16aは、後記するUD(Uni Direction)材硬化物であり、符号17aは、後記するSMC(Sheet Molding Compound)材硬化物である。
図1中、符号16aは、後記するUD(Uni Direction)材硬化物であり、符号17aは、後記するSMC(Sheet Molding Compound)材硬化物である。
本実施形態でのハブ取付部4は、図2に示すように、センタボア5の周囲に形成されている。
ハブ取付部4には、車体側のハブ(図示省略)からホイール1側に向けて突出するボルト(図示省略)を挿通するボルト穴6が形成されている。
ハブ取付部4には、車体側のハブ(図示省略)からホイール1側に向けて突出するボルト(図示省略)を挿通するボルト穴6が形成されている。
ボルト穴6は、ハブ(図示省略)のボルト(図示省略)の数に応じて複数設けられ、本実施形態でのボルト穴6は、センタボア5と同心円上に等間隔に5つ設けられている。なお、このボルト穴6は、後記するように、ホイール1の成形時に略円筒形状のアルミニウム合金からなるインサートカラー12(図3参照)が埋め込まれて形成される。
図2中、符号2はリムであり、符号3はスポークであり、符号16aは、後記するUD材硬化物であり、符号17aは、後記するSMC材硬化物である。
図2中、符号2はリムであり、符号3はスポークであり、符号16aは、後記するUD材硬化物であり、符号17aは、後記するSMC材硬化物である。
ハブ取付部4は、図3に示すように、ホイール幅方向Yの外側(図3中、矢印OUT)に配置されている。ハブ取付部4には、第1リング14が配置されている。
この第1リング14は、後に詳しく説明するように、ホイール幅方向Yの内側(図3中、矢印IN)のリム2端部に隠れ線(破線)で示す第2リング15とともにUD材リング抱待体13(図5参照)を構成する。
なお、略円筒状のリム2の内側空間には、ハブ取付部4に対応するように車体側のハブ・ディスクアセンブリ(図示省略)が配置される。
なお、略円筒状のリム2の内側空間には、ハブ取付部4に対応するように車体側のハブ・ディスクアセンブリ(図示省略)が配置される。
次に、スポーク3について説明する。
図3に示すように、スポーク3は、ホイール幅方向Yの外側でハブ取付部4とリム2とを接続している。
具体的には、図2に示すように、スポーク3は、ハブ取付部4の隣り合うボルト穴6同士の間から遠心方向に延びてリム2に接続されている。つまり、本実施形態でのホイール1は、ハブ取付部4からリム2に向けて放射状に延びる5つのスポーク3を回転中心周りに等間隔に有している。
図3に示すように、スポーク3は、ホイール幅方向Yの外側でハブ取付部4とリム2とを接続している。
具体的には、図2に示すように、スポーク3は、ハブ取付部4の隣り合うボルト穴6同士の間から遠心方向に延びてリム2に接続されている。つまり、本実施形態でのホイール1は、ハブ取付部4からリム2に向けて放射状に延びる5つのスポーク3を回転中心周りに等間隔に有している。
このようなスポーク3は、後記するUD材16(図5参照)とSMC材17(図7(a)参照)の硬化物(図3に示すUD材硬化物16a、及びSMC材硬化物17a)の成形体で形成されている。このホイール1においては、帯状に延びるUD材硬化物16aがホイール1の略外形を形成するマトリックスとしてのSMC材硬化物17a内に埋め込まれている。
ちなみに、ホイール1におけるUD材硬化物16aは、図3のIV部の部分拡大図である図4に示すように、UD材硬化物16aの一端側でリム2に配置される第2リング15を抱持している。
具体的には、第2リング15のホイール幅方向Yの外側に基端部21を配置されたUD材硬化物16aは、第2リング15の外周面に沿って第2リング15の端部22まで延びた後、この端部22で折り返して第2リング15の内周面に沿って第2リング15のホイール幅方向Yの外側に向けて延びることで第2リング15を抱持している。
具体的には、第2リング15のホイール幅方向Yの外側に基端部21を配置されたUD材硬化物16aは、第2リング15の外周面に沿って第2リング15の端部22まで延びた後、この端部22で折り返して第2リング15の内周面に沿って第2リング15のホイール幅方向Yの外側に向けて延びることで第2リング15を抱持している。
また、図3に示すように、UD材硬化物16aは、第2リング15側からホイール幅方向Yの外側に向けてリム2内をさらに延びて、リム2のホイール幅方向Yの外側端部にて、このリム2に接続されるスポーク3内に向きを変えて延び続けている。
また、リム2のホイール幅方向Yの外側端部からスポーク3内をハブ取付部4側に向けて延びるUD材硬化物16aは、第1リング14を内側に巻き込むように折り返して第1リング14を抱持している。なお、図3中、符号14aは、UD材硬化物16a(又は後記のUD材16(図5参照))を支持する第1リング14の支持部である。
また、第1リング14で折り返したUD材硬化物16aは、ハブ取付部4側からリム2のホイール幅方向Yの外側端部まで延びた後、再びリム2内を第2リング15側に向けて延びている。
そして、図4に示すように、UD材硬化物16aの終端部23は、第2リング15の端部22で折り返してホイール幅方向Yの外側端部に向かうUD材硬化物16aと、基端部21との間に重ねられて配置されている。
なお、図3及び図4中、符号7は、リムフランジであり、符号9は、タイヤビード(図示省略)が配置されるビードシート部であり、符号10は、ハンプ部である。
そして、図4に示すように、UD材硬化物16aの終端部23は、第2リング15の端部22で折り返してホイール幅方向Yの外側端部に向かうUD材硬化物16aと、基端部21との間に重ねられて配置されている。
なお、図3及び図4中、符号7は、リムフランジであり、符号9は、タイヤビード(図示省略)が配置されるビードシート部であり、符号10は、ハンプ部である。
<ホイールの製造方法>
次に、本実施形態に係るホイール1の製造方法について説明する。
図5は、本発明の実施形態に係るホイール1の製造方法に使用されるUD材リング抱待体13の全体斜視図である。
次に、本実施形態に係るホイール1の製造方法について説明する。
図5は、本発明の実施形態に係るホイール1の製造方法に使用されるUD材リング抱待体13の全体斜視図である。
この製造方法では、まずUD材リング抱待体13(図5参照)が作製される。
UD材リング抱待体13は、図5に示すように、第1リング14と、第2リング15と、UD材16と、を有している。
図6は、第1リング14と、第2リング15との全体斜視図である。なお、図6には、UD材16を仮想線(二点鎖線)で示している。
UD材リング抱待体13は、図5に示すように、第1リング14と、第2リング15と、UD材16と、を有している。
図6は、第1リング14と、第2リング15との全体斜視図である。なお、図6には、UD材16を仮想線(二点鎖線)で示している。
本実施形態での第1リング14は、アルミニウム合金等の軽合金で形成されている。
第1リング14は、図6に示すように環状形状を呈しており、前記したようにハブ取付部4(図3参照)に配置される。第1リング14は、前記のセンタボア5(図3参照)の孔径よりも大きい内径を有している。
また、第1リング14は、UD材16の位置に対応するように、UD材16の支持部14aを有している。
第1リング14は、図6に示すように環状形状を呈しており、前記したようにハブ取付部4(図3参照)に配置される。第1リング14は、前記のセンタボア5(図3参照)の孔径よりも大きい内径を有している。
また、第1リング14は、UD材16の位置に対応するように、UD材16の支持部14aを有している。
支持部14aは、図3に示すように、断面視で第1リング14の内径側に円弧状に閉じたU字状を呈している。本実施形態での支持部14aは、図6に示すように、各UD材16の位置に応じて周方向に5つ形成されている。また、支持部14a同士の間には、ボルト穴6(図3参照)を形成するインサートカラー12(図3参照)を受け入れてこれを支持する円弧状の切欠き部14bが形成されている。
このような第1リング14は、ハブ取付部4(図3参照)の強度及び剛性を向上させつつ、後に詳しく説明するようにUD材16における炭素繊維束の配向の乱れを防止する。
このような第1リング14は、ハブ取付部4(図3参照)の強度及び剛性を向上させつつ、後に詳しく説明するようにUD材16における炭素繊維束の配向の乱れを防止する。
本実施形態での第2リング15は、アルミニウム合金等の軽合金で形成されている。
第2リング15は、図6に示すように環状形状を呈しており、第1リング14の外径よりも大きい外径を有している。
本実施形態での第2リング15は、図3に示すように、ホイール幅方向Yの内側のリム2端部に配置されている。
第2リング15は、図6に示すように環状形状を呈しており、第1リング14の外径よりも大きい外径を有している。
本実施形態での第2リング15は、図3に示すように、ホイール幅方向Yの内側のリム2端部に配置されている。
この第2リング15は、図4に示すように、断面視で略L字状を呈しており、リム2のハンプ部10、ビードシート部9、及びリムフランジ7に対応する部分に埋め込まれている。
第2リング15は、スポーク3を有しない側、タイヤビード(図示省略)を支持するホイール幅方向Yの内側のリム2端部の強度及び剛性を向上させつつ、後に詳しく説明するようにUD材16における炭素繊維束の配向の乱れを防止する。
第2リング15は、スポーク3を有しない側、タイヤビード(図示省略)を支持するホイール幅方向Yの内側のリム2端部の強度及び剛性を向上させつつ、後に詳しく説明するようにUD材16における炭素繊維束の配向の乱れを防止する。
本実施形態でのUD材16は、一方向に配向させた炭素繊維束と熱硬化性樹脂とを含み、帯状(テープ状)に形成されている。
炭素繊維としては、例えばピッチ系炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、不飽和ポリエステル、フラン樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
炭素繊維としては、例えばピッチ系炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、不飽和ポリエステル、フラン樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
UD材16は、多数の炭素繊維からなる炭素繊維原糸を帯状(テープ状)に開繊し、これに熱硬化性樹脂を含浸させて得ることができる。UD材16は、市販品を好適に用いることができる。
UD材16は、複数層に重ねて使用することもできる。
UD材16は、複数層に重ねて使用することもできる。
UD材リング抱待体13は、第1リング14をハブ取付部4(図3参照)に対応する位置に配置し、第2リング15をリム2(図3参照)に対応する位置に配置するリング配置工程と、UD材16によって第1リング14及び第2リング15を前記のように抱持させる抱持工程によって形成することができる。なお、このリング配置工程は、特許請求の範囲にいう「第1工程」に相当する。また、この抱持工程は、特許請求の範囲にいう「第2工程」に相当する。
リング配置工程(第1工程)では、ハブ取付部4内及びリム2内のそれぞれでの第1リング14及び第2リング15の位置を想定して第1リング14及び第2リング15のそれぞれが配置される。これらの第1リング14及び第2リング15の配置は、例えばホイール1を模擬した支持台(スタンド)を別途用意して行うことができる。また、第1リング14及び第2リング15の配置は、後記するホイール金型20a〜20c(図7参照)内に直接行うこともできる。
抱持工程(第2工程)では、UD材16がスポーク3に対応する所定の位置に配置される。この際、UD材16は、スポーク3の延在方向に合せて炭素繊維束が配向するように配置される。なお、UD材16は、スポーク3ごとに別個独立に配置される。
そして、UD材16は、第1リング14及び第2リング15を抱持するように配置される。つまり、UD材16は、前記したUD材硬化物16aが第1リング14及び第2リング15を抱持するように配置される(図3及び図4参照)。
なお、本実施形態では、UD材16が第1リング14と第2リング15との間を1回巻装するものを想定しているが、例えば5回巻といった複数回で巻装することもできる。この巻数が適宜に増減することができる。
そして、UD材16は、第1リング14及び第2リング15を抱持するように配置される。つまり、UD材16は、前記したUD材硬化物16aが第1リング14及び第2リング15を抱持するように配置される(図3及び図4参照)。
なお、本実施形態では、UD材16が第1リング14と第2リング15との間を1回巻装するものを想定しているが、例えば5回巻といった複数回で巻装することもできる。この巻数が適宜に増減することができる。
なお、第1リング14及び第2リング15を抱持した後のUD材16の基端部21(図4参照)と終端部23(図4参照)とは、UD材16同士でずれないように仮止めすることが望ましい。この仮止め方法としては、例えば、UD材16の部分的な硬化処理、クリップ止め、ステープラ止め、部分的な結束等のあらゆる方法が挙げられる。
これにより図5に示すUD材リング抱待体13が完成する。
これにより図5に示すUD材リング抱待体13が完成する。
図7(a)及び(b)は、本発明の実施形態に係るホイール1の製造方法の工程図である。図7(a)は、ホイール金型20a〜20c内にUD材リング抱待体13とSMC材17とを配置する様子を示す概略図、図7(b)は、UD材リング抱待体13とSMC材17とをホイール金型20a〜20c内で型締めして硬化させる様子を示す概略図である。
図7(a)に示すように、本実施形態の製造方法では、ホイール金型20a〜20c内にUD材リング抱待体13を所定の位置に配置するとともに、ホイール金型20a〜20c内で流動させるSMC材17の位置と、流動させるSMC材17の量とに応じて、所定形状に切断したSMC材17をホイール金型20a〜20c内の適所に配置していく。
また、この際、図示しないが、ボルト穴6(図2参照)が形成されるインサートカラー12(図3参照)もホイール金型20a〜20c内の所定の位置に配置される。
また、この際、図示しないが、ボルト穴6(図2参照)が形成されるインサートカラー12(図3参照)もホイール金型20a〜20c内の所定の位置に配置される。
次いで、図7(b)に示すように、この製造方法では、ホイール金型20a〜20c内に配置されたUD材リング抱待体13とSMC材17とが所定の圧力で型締めされるとともに、所定の温度で加熱される。
これによりSMC材17は、ホイール金型20a〜20cのキャビティ内の隅々にまで流動するとともに、硬化する。この際、UD材リング抱待体13のUD材16も加熱されて硬化する。この硬化工程は、特許請求の範囲にいう「第3工程」に相当する。
この硬化工程(第3工程)が終了することによって、ホイール金型20a〜20c内には、ホイール1が形成される。
これによりSMC材17は、ホイール金型20a〜20cのキャビティ内の隅々にまで流動するとともに、硬化する。この際、UD材リング抱待体13のUD材16も加熱されて硬化する。この硬化工程は、特許請求の範囲にいう「第3工程」に相当する。
この硬化工程(第3工程)が終了することによって、ホイール金型20a〜20c内には、ホイール1が形成される。
次に、本実施形態に係るホイール1及びその製造方法が奏する作用効果について説明する。
本実施形態に係るホイール1は、スポーク3の延在方向に沿って一方向に配向する炭素繊維束を含むUD材硬化物16aとSMC材硬化物17aと成形体でスポーク3が形成されている。したがって、このホイール1によれば、車両の走行時にタイヤを介して路面反力が入力された場合においても充分な強度及び剛性を発揮することができる。
本実施形態に係るホイール1は、スポーク3の延在方向に沿って一方向に配向する炭素繊維束を含むUD材硬化物16aとSMC材硬化物17aと成形体でスポーク3が形成されている。したがって、このホイール1によれば、車両の走行時にタイヤを介して路面反力が入力された場合においても充分な強度及び剛性を発揮することができる。
また、UD材硬化物16aは、ハブ取付部4に配置される第1リング14と、リム2に配置される第2リング15とを抱持するように配置されているので、より強度及び剛性に優れる。
また、UD材硬化物16aは、複数のスポーク3ごとに独立別個に第1リング14と第2リング15とを抱持しているので、より一層強度及び剛性に優れる。
また、UD材硬化物16aは、第1リング14と第2リング15とを抱持するように配置されたUD材16を硬化させたものである。つまり、UD材16は、第1リング14と第2リング15とで支持されているので、ホイール製造時の型締めの際にホイール金型20a〜20c内で流動するSMC材17によって炭素繊維の配向が乱れることが抑制される。これによりUD材硬化物16aについても炭素繊維の配向の乱れが低減されたものとなって、ホイール1は、さらに強度及び剛性に優れたものとなる。
また、ホイール1によれば、ホイール製造時にUD材16の炭素繊維の乱れを抑制しつつホイール金型20a〜20c内でのSMC材17の流動を積極的に行うことができる。したがって、このホイール1によれば、ホイール1のデザイン性が制限されることなく設計自由度を向上させることができる。
また、このようなホイール1の製造方法によれば、強度及び剛性に優れるとともに設計自由度を向上させることができるホイール1を簡単な工程で製造することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
図8(a)は、図5のUD材リング抱持体の第1変形例を示す構成説明図、図8(b)は、図5のUD材リング抱持体の第2変形例を示す構成説明図、図8(c)は、図5のUD材リング抱持体の第3変形例を示す構成説明図である。
図8(a)は、図5のUD材リング抱持体の第1変形例を示す構成説明図、図8(b)は、図5のUD材リング抱持体の第2変形例を示す構成説明図、図8(c)は、図5のUD材リング抱持体の第3変形例を示す構成説明図である。
前記実施形態では、UD材16(UD材硬化物16a)が第1リング14と第2リング15との間を1回以上周回することによって第1リング14と第2リング15とを抱持するものを想定しているが、周回せずに第1リング14と第2リング15とを抱持するUD材16(UD材硬化物16a)を有する構成とすることもできる。
図8(a)に示すように、第1変形例のUD材16(UD材硬化物16a)は、第1リング14と第2リング15を周回せずに、第1リング14と第2リング15との間で延びるUD材16(UD材硬化物16a)の両端部が第1リング14と第2リング15とを内側に巻き込んで抱持する構成となっている。このような第1変形例によれば、ホイール1の製造工程を簡素化することができる。
また、前記実施形態では、第2リング15は、リム2のホイール幅方向Yの内側にのみ配置するものを想定しているが(図3参照)、リム2のホイール幅方向Yの外側にも第2リング15aを配置することもできる。
図8(b)に示すように、第2変形例のUD材16(UD材硬化物16a)は、リム2のホイール幅方向Y(図3参照)の内側IN(図3参照)に配置される第2リング15に加えて、ホイール幅方向Y(図3参照)の外側OUT(図3参照)にも配置される第2リング15aを抱持する構成となっている。このような第2変形例では、UD材16(UD材硬化物16a)が、第1リング14、第2リング15、及び第2リング15aを抱持している。したがって、この第2変形例によれば、UD材16(UD材硬化物16a)の炭素繊維の配向の乱れが、より確実に抑制され、ホイール1の強度及び剛性が一段と向上する。
また、リム2には、前記の図8(b)に示す第2リング15aのみを配置して、図8(b)に示す第2リング15を省略する構成とすることもできる。
図8(c)に示すように、第3変形例のUD材16(UD材硬化物16a)は、ホイール幅方向Y(図3参照)の外側OUT(図3参照)に第2リング15aと、第1リング14とを抱持する構成となっている。図8(c)に示すUD材16(UD材硬化物16a)は、第1リング14と第2リング15aとを周回する構成となっているが、第1リング14と第2リング15aとの間で延びる両端部で第1リング14と第2リング15aとを抱持する構成とすることもできる。
このような第3変形例によれば、簡素な構成で、より確実にホイール1の強度及び剛性を向上させることができる。
このような第3変形例によれば、簡素な構成で、より確実にホイール1の強度及び剛性を向上させることができる。
1 ホイール
2 リム
3 スポーク
4 ハブ取付部
5 センタボア
6 ボルト穴
7 リムフランジ
8 ウェル部
9 ビードシート部
10 ハンプ部
12 インサートカラー
13 UD材リング抱待体
14 第1リング
14a 支持部
14b 切欠き部
15 第2リング
16 UD材
16a UD材硬化物
17 SMC材
17a SMC材硬化物
20a,20b,20c ホイール金型
2 リム
3 スポーク
4 ハブ取付部
5 センタボア
6 ボルト穴
7 リムフランジ
8 ウェル部
9 ビードシート部
10 ハンプ部
12 インサートカラー
13 UD材リング抱待体
14 第1リング
14a 支持部
14b 切欠き部
15 第2リング
16 UD材
16a UD材硬化物
17 SMC材
17a SMC材硬化物
20a,20b,20c ホイール金型
Claims (2)
- ホイール中央のハブ取付部側からリムに向けて放射状に延在する複数のスポークを有するホイールであって、
前記スポークは、当該スポークの延在方向に沿って一方向に配向する炭素繊維束と硬化性樹脂とを含むUD材と、短炭素繊維と硬化性樹脂とを含むSMC材と、の硬化成形体で形成され、
前記UD材は、前記ハブ取付部に配置される第1リングと前記リムに配置される第2リングとを抱持していることを特徴とするホイール。 - ホイール中央のハブ取付部側からリムに向けて放射状に延在する複数のスポークを有するホイールの製造方法であって、
第1リングを前記ハブ取付部に対応する位置に配置し、第2リングを前記リムに対応する位置に配置する第1工程と、
一方向に配向する炭素繊維束と硬化性樹脂とを含むUD材を、前記スポークに対応する所定の位置で当該スポークの延在方向に合せて前記炭素繊維束が配向するように配置するとともに、当該UD材にて前記第1リングと前記第2リングとを抱持させる第2工程と、
この第2工程で得られる、前記UD材にて前記第1リングと前記第2リングとが抱持されたUD材リング抱持体を、短炭素繊維と硬化性樹脂とを含むSMC材とともに所定のホイール金型内に配置して型締めし硬化させる第3工程と、を有することを特徴とするホイールの製造方法。
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