JP2651956B2 - 構造的およびその他の構成部材，製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はたとえば車輌構成部材が圧縮および／又は引
張応力および／又はこれらいずれか一方又は双方の形式
の応力の連続的な反復下で動作する（特に自転車、オー
トバイおよび自動車）ならびにその他の装置のための構
造的な構成部材を製造する方法を提供する。この最良の
例はこのような車輌のホィール又はエンジンへの取付の
ための構成部材である。

本発明の方法はまた構造的ではなくあるいはたとえば
自動車のシャシ等のように構成部材の構造的性質が構成
部材の唯一の機能ではないような構成部材の製造にも用
いられる。

背景技術 前記に略述した形式の一般的な構造的な構成部材の製
造についての現行の問題点の一つは応力および引張力お
よびそれらの反復下において妥当な強度を適当な重量又
は問題となる構成部材について受容できる重量において
得ることにある。また多くの場合において極めて軽量の
構成部材をつくることはできるが、そのコストは与えら
れた用途について許容できないほど高いものとなる。

ヨーロッパ特許第438792号には可撓性のビームおよび
ヘリコプターのロータ翼ならびに同様な構成部材をつく
る方法が開示されている。この方法においては、複合材
料であるロービングをマンドレルの周囲に８の字型に巻
回し、ロービングがマンドレルの周囲に管状の網目を形
成するようにマンドレルを回転する。このようにして、
構成部材は形成工程の間マンドレル上に支持されている
重なり合ったロービングからなる網目として形成され
る。

米国特許第3367586およびヨーロッパ特許第284497号
にはヨーロッパ特許438792号に開示されているものとほ
ゞ同様なフィラメントワインディング装置が開示されて
おり、ロービングはマンドレルの周囲にほゞらせん状の
パターンで巻回される。

ヨーロッパ特許第213816号には基質材を含浸させたフ
ィラメント状の材料を第一のらせん状の層として形成体
の周囲に巻回し、第二、第三の実質的にらせん状の層を
内側の層の周囲に形成し、連続する各層を直前の層およ
び直後の層に対して異なった角度で形成することによる
管又はロッドの製造が開示されている。

前記の全ての従来技術の明細書において、使用される
ロービング、糸あるいはフィラメントが常にマンドレル
の周囲に巻回され、したがってロービングな形成工程の
間完全に支持されていることに注目すべきである。さら
に前記従来技術によって形成される物品は異なった方向
をとる多数の巻回層によって形成され、いゝかえればそ
の所望の形状は略述すれば基本的にはロービングの網目
である。

これに対して、本発明の方法はマンドレルを使用せず
に比較的複雑な形状を形成することを可能にしかつ、構
成部材を網目構造ではなく中実の板又はロッドとして形
成することを提供する。これにより本発明の方法は極め
て軽量でしかも極めて強度の大きな構造的な構成部材を
容易に自動化できかつ従来技術の方法に比較して比較的
簡単でかつ迅速に行われる製造方法によって提供するこ
とができることになる。

本発明の別の目的は前記方法によって製造されるこの
ような構造的な構成部材を提供することにある。本発明
のさらに別の目的は前記構造的な構成部材を製造するた
めの前記方法を用いられる装置を提供することにある。

発明の開示 本発明は構造的なおよびその他の構成部材を製造する
方法を提供し、前記方法は：− 完成された構成部材において必要とされる（後に定義
する）軸およびスプールの数および前記スプールの相互
間の空間的な配置を予め決定すること、 前記スプールを所定の空間的な配置に配置および固定
する手段を設けて、前記手段を使用すること； すべてのスプールに関して任意の二つのスプールの間
における材料の必要な厚さを構成部材が供される目的に
応じて予め決定すること、 予め選択された樹脂中で糸を濡らすための手段を設け
ること、 前記濡れた糸を所定の張力下で、スプールからスプー
ルへ所定の経路上を巻回し、前記巻回により材料の前記
厚さを形成してスプールの間に濡れた糸からなる支持さ
れていないロッドを設けること、 前記巻回手段を使用すること、 前記構成部材を公知の態様でたゞし材料の各ロッドが
前記硬化中に張力下におかれるようにして硬化させ、前
記硬化の温度を使用される材料および構成材料について
意図された用途によって決定すること、そして 硬化が完了し前記各ロッドが硬くなった際に前記構成
部材を配置および固定手段から除去することを包含す
る。

ここで用いられる“糸”という用語は張力下で抱合す
る束に形成された多数の微細な長いフィラメントを意味
する。典型的には炭素又は硼素あるいはガラスのフィラ
メントが用いられるがKEVLAR（ケブラ：商標名）または
鋼のフィラメントを用いてもよい。

中実で硬い構成部材を形成するために、この糸を適当
な基質材料で濡らしそしてこの糸／基質複合材料は基質
の乾燥につれて固化する。この基質材料はフィラメント
の間の空隙を充填しかつそれらを相互に結合する。

基質材料は製造される構成部材の目的とする用途に応
じて広い範囲の公知の材料から選択される。典型的な基
質材料はエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂およびビニル
エステル樹脂ならびにその他の公知の樹脂の範囲のもの
を含む。

スプールは頂部、側部および底部を含む構成部材であ
り、スプールの外形は頂部および底部を通る長手方向軸
に関して対称とすることができる。このスプールは定位
手段を含んでいてもよい。スプールの頂部および底部の
断面は円形又は円弧状であってもよいが、スプールの回
転を制御しやすくするように四角形又は多角形とするこ
とが好ましい。スプールはピンすなわち全長にわたって
巾が等しくてもよく、またはスプールの中間部の断面積
が頂部又は底部の断面積よりもやゝ小さいような形状に
してもよい。頂部と底部とは必ずしも同一でなくてもよ
い。

定位手段は一つ又はそれ以上の孔を有することが好ま
しい。少なくとも一つの孔の断面が円形であることが好
ましい。またスプールの長手方向の軸が少なくとも一つ
の孔を通過するか又はこれと接触していることが好まし
い。

またスプールは断面積が頂部または底部の断面積と等
しい一つ又はそれ以上の中間フランジを有していてもよ
い。これによってスプールを用いて糸を（後述するよう
に）そのまわりに一つ以上の方向において巻回すること
が可能になる。

スプールの数は構成部材を形成するために糸を巻回し
なければならない異なった軸の数を決定することによっ
て計算される。

本発明はジグを含む配置および固定手段であって、前
記ジグが基板と前記基板の上方における同一のまたは異
なった高さを有する二つ又はそれ以上の受台とを有し、
前記受台が前記基板に固定されていてスプールをその上
に取り外し可能に定位又は固定するための手段を備え、
前記受台の間隔および前記スプールの各受台に固着した
際の高さの相違が、前記方法において記載したものと同
一の空間的な配置となる前記手段をさらに提供する。

前記ジグは、ロッドが硬化される際にロッドの硬化時
の張力が硬化炉中での鋼の加熱時の膨張によって生じる
張力を含むように鋼製であることが好ましい。

巻回手段は手動のものでもよくまたは機械的に自動化
されないしはロボットにより巻回されそして適当にプロ
グラム化されたコンピュータ制御により完全に自動化さ
れていてもよい。

本発明の製造方法は、前記方法におけるそれらの目的
が糸の巻回時にその方向を変更させることのみにある付
加的なスプールを含むことをさらに提供する。

この製造方法は構成部材に対してされに別の糸又は他
の材料を加えた後で構成部材を後硬化する工程をさらに
含んでいてもよい。

前記製造方法は前記方法による完成された製品を被覆
するための予め成形された被覆体を設ける工程をさらに
含んでいてもよい。

本発明はまた前記製造方法によって製造される構造的
な構成部材を提供する。

発明の簡単な説明 以下本発明の好ましい具体例を、例としてのみ、オー
トバイへの懸架のためエンジン取付用ブラケットおよび
オートバイのホィールの構成について添付図面に関し詳
細に説明する。

図１は本発明の方法の好ましい具体例の一つの段階を
示すエンジン取付用ブラケットの平面図である。

図２は図１に示すブラケットの側面図である。

図３は本発明の好ましい具体例の方法の一部をエンジ
ン取付用ブラケットについて示す概略斜視図である。

図４は本発明の方法の好ましい具体例に使用するジグ
の斜視図である。

図５は本発明の方法の一段階におけるホィールのスポ
ークの概略的な斜視図である。

図６は図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

発明を実施するための最良の形態 図１、２および３について説明すると、こゝにはエン
ジン取付用ブラケットであるオートバイの構成部材２が
示されており、これは円孔を貫設した３つのスプール
（３、４および５）を含んでいる。スプール３〜５の互
いの空間的関係における配置は構成部材２の特定の目的
によって定まり、こゝで構成部材２はオートバイの他の
部分にボルト締めされる。最初の三図に示される例にお
いて、中央のスプール４の直径は外側のスプール３、５
とは異なっており、円孔に加えて溝孔を有している。こ
れらの孔はその構成態様以外の目的に関連し得る。スプ
ール３〜５中の孔は（図４に示すように）スプールをジ
グ６に取り付けるためにも用いられる。

全てのスプール３〜５は任意の適当な材料、たとえ
ば、炭素繊維、プラスチック、被覆されたアルミニウム
または炭素繊維について非腐食性の任意の材料でつくら
れる。全てのスプール３〜５は、それらがエンジンに取
付けられまたは極めて大きな強度を要するその他の特別
な目的に用いることを必要としなければアルミニウムか
らなることが好ましい。この場合にはスプール３〜５は
鋼または他の適当な金属でいよい。スプール３〜５の軸
19の外側には計算された量の炭素繊維糸17を収容するの
に適した寸法の溝が設けられている。スプール３〜５は
アルミニウム製の場合は適当な樹脂層でコーティングさ
れ、炭素繊維糸17を施す前に部分的に乾燥させられる。

隣接した各対のスプール（３と４または４と５）間に
延設される濡れた糸からなる厚みをもった“軸”はロッ
ド８として記載されるが、これは一旦乾燥および硬化さ
れた後では硬いものとなる。

図４を参照すると、ここには構成部材２をつくるため
のジグ６が示されている。鋼製のジグ６は受け台10〜12
が固着されている厚みのある平面化された鋼板９を有し
ている。受け台10〜12の配置は構成部材２をつくるため
のスプール３〜５の間の所要の間隔から計算される。受
け台10〜12の高さは完成された構成部材２におけるスプ
ール３〜５の空間的な位置関係により定められる。各受
け台10〜12は断面が円形でかつ夫々の受け台（10−12）
の本体の断面積よりも小さな先端部（夫々13〜15）を有
している。このようにして、受け台10〜112上には夫々
のスプール３〜５を載せるための平坦なカラー16が設け
られている。先端部13〜15の直径は夫々の各スプール３
〜５中の孔の寸法によって定められる。各先端部13〜15
の直径は夫々のスプール３〜５が受け台10〜12に対して
円滑にかつゆるまずに嵌合するようなものとされる。し
かしこの嵌合は干渉嵌めほど強くすべきではない。

このジグ６の構成では各スプール３〜５に貫通した孔
のあることが必要である。必要によってはスプール３〜
５をジグ６に脱着自在に嵌合させる別の手段を用いても
よい。たとえば各受け台10〜12が２つの定位ピンを有
し、各スプール３〜５がこのピンを定位させる相補的な
空腔を有していてもよい。このようにすれば、スプール
３〜５を構成部材２の製造のために着脱自在に固着する
ことが可能となるが、貫通した孔を有する必要はない。

構成部材２は次のような態様で製造される。図３およ
び図４について説明すると、スプール３〜５をジグ６上
において対応する受け台10〜12に設置する。

炭素繊維糸17を予め選択された樹脂の浴中において濡
らし、濡れた状態でスプールからスプールへ（たとえば
３から４へ又は４から５へ）張設する。図３に示すよう
に、濡れた糸17をスプール３の軸19上の溝（図示せず）
中においてスプール３から出発させる。糸17をスプール
３の一方の側からスプール４の一方の側に張設し、次い
でスプール４の周囲を軸19上で完全に一周させる。17を
スプール４の前記と同じ側からスプール５の一方の側へ
と連続させ、スプール５の軸19上で完全に一周させる。
そして糸17をスプール５の第二の側からスプール４の第
二の側に戻し、スプール４の軸19上で完全に一周させ
る。次いで糸17をスプール４の第二の側かたスプール３
の第二の側に連続させ、スプール３の軸19上で完全に一
周させる。このように、糸17が最初の経路においてとる
経路が数字“１、２、３および4"ならびに各スプール３
〜５の軸19のまわりでの周回を示す中間の矢印によって
図３に示されている。各ロッド８に必要とされる予め計
算された所望の厚みに達するまで糸17をこの経路に連続
的に通過させる。次いで糸17を切断せずにロッド８が形
成させる次の領域に糸17を通過させる。図３において、
糸17をスプール４の中間フランジ18を越えてスプール４
の下部に降下させ、前記のようにしてスプール３および
４の回りの経路“５および6"をたどらせる。このように
して、スプール３および４の間だけにロッド８を形成す
る。これらのロッド８が所定の厚さに達すると、糸17を
切断する。

このようにして、１本の濡れた炭素繊維の糸17を用い
て構成部材２についてのすべてのロッド８を形成するこ
とができる。

構成部材２の目的に必要なロッド８の厚さは糸17の直
径やその張力についての知識ならびに構成部材２のため
の所望の安全荷重に相応する圧縮強度が与えられていれ
ば予め計算することができる。このようにして構成部材
２の目的に必要とされるロッド８の厚さを前もって完全
に計算することができる。

図示の例および実施において、約200本のフィラメン
トからなる直径0.8mmで引張強度が100kg、圧縮強度が80
kgの炭素繊維の糸17が良好な結果を与えることが判明し
た。必要な安全荷重は糸17の一回の通過について60kgで
あった。

糸17を所定の経路１〜６（図３）に沿って巻回する
際、これを一定の張力下に保持しかつスプールからスプ
ールに張設する。糸17の方向を変更する前に各スプール
３〜５のまわりで完全に一回周回させて、ロッド８が圧
縮荷重を受けた場合にスプール３〜５から糸17がはずれ
ないようにする。

必要であれば多数の糸17を一度に巻回することも可能
である。しかし、所要の強度を得るために、そして糸17
の各通過毎に用いる張力を同一にするためには、実際に
は一度に巻回できる糸17は３本以下であることが判明し
た。

ロッド８について最大の効果および最大の強度を得る
ためには、軸19の回りの各通過時の糸17を全ての他の各
通過時の糸17と同一の張力下におかなければならない。
したがって２本又は３本以上の糸17を同時に用いるとき
には、糸を巻回する際に１本の糸17が他の糸の上に重な
り、軸19の回りにおいて同一の経路を完成させるために
は異なった長さの糸17が必要となる。このことは外側の
糸17が問題とするスプールの中心から異なった径方向距
離にあるので、２本の糸17の中の外側のものが２本の糸
の内側のものとは若干異なった張力を受けることを意味
する。このように、１本以上の糸17を同時に巻回すると
きには、糸を異なった速度で供給できるようにして、糸
がたどる経路の長さの僅かな相違を許容し、構成部材２
上の同一の点を通過するすべての糸について同一の張力
が維持されるようにしなければならない。１本から３本
迄の間が好ましいとされる理由は、糸17の停止および出
発点が構成部材２の強度についての弱点となるからであ
る。したがって、糸17の停止および出発点が少ないほ
ど、構成部材２の強度についての弱点が少なくなる。

しかし、たとえば各糸17を他の全てのものとは異なる
点から出発させ、各糸17を他の全てのものとは異なる点
で停止させ、そして全てのスプール３〜５の回りの全て
の糸17の全ての経路を糸17が全て同一張力を受けるよう
にして多数の糸17を一度に巻回することが可能である。
しかし、実際にはこれは簡単ではない。これには前記の
方法を実行する自動的機械装置のコンピュータ制御が必
要となる。

糸17が蓄積されて所定の厚さのロッド８がつくられる
と、濡れた炭素ロッド８を有する全体のジグ６を硬化炉
（図示せず）に入れて硬化させる。ロッド８が硬化する
温度および硬化を生じさせるために必要な時間の長さは
構成部材２が供される目的および糸を濡らすために用い
た特定の樹脂によって決定される。

たとえば、構成部材２がホィールとなる場合には、こ
のホィールの最高動作温度で硬化させることが好まし
い。同様に、構成部材２がクランクケースとしての用途
に供されるときには、構成部材２をクランクケースが使
用される最高温度で硬化させるべきである。これは約12
5℃である。このような構成部材２は前記温度で約１時
間半硬化させるべきである。もし構成部材２の動作温度
が60℃以下の場合には、構成部材２を最低１時間半その
温度で硬化させるべきである。もし構成部材２を90℃お
よび100℃の間の温度で使用する場合には、初期硬化を6
0℃で最低１時間半行い、さらに後硬化を90℃〜100℃の
間で１時間半行なわせればよい。構成部材２をそのよう
な温度下で使用する意図がなければ後硬化は必要でな
い。

炭素繊維17を濡らすために用いる樹脂はポリエステル
樹脂、またはエポキシあるいはビニルエステル樹脂とす
ることができる。構成部材２が供される最終用途に応じ
てその他の樹脂を用いてもよい。たとえば、構成部材２
に耐火性が必要であれば、耐火性樹脂を使用しなければ
ならない。

これらの構成部材２の製造時に鋼製のジグ９を用いる
ことは、鋼の炉内での加温下での膨張が硬化過程におい
て濡れたロッド８を緊張させて適当な張力を及ぼすこと
を助長するので好ましい。

上記の方法は次のような段階をさらに含むことができ
る：スプール３〜５をジグ９の受け台10〜12（図４）の
上におく前に、予め形成され、硬化および平面化された
炭素繊維の成形材（図示せず）を受け台10〜12上に置い
てもよい。この予め形成された成形材は受け台10〜12を
通過突出させられる孔または開口部を有しており、かつ
構成部材２の最終完成製品のため構成部材２を収容する
のに必要な成形材の半分となる。

濡れた糸17を完成されたロッド８の所要の厚みとなる
ようにスプール３〜５に巻回してから（前記のよう
に）、成形材を受け台10〜12の上方に向けて摺動させ濡
れた糸17と接触させる。濡れた糸17と予め形成された成
形材との接触が完全でない場合には、粉砕された繊維の
ペースト又はそれと同様な材料を用いて濡れた炭素ロッ
ド８と予め形成したカバーとの結合を改善することがで
きる。ロッド８とカバーとの間の接触および結合は、ロ
ッド８が長い場合には特に重要であるが、これはロッド
８の圧縮荷重による座屈がこれによって防止されるから
である。

次いで、予め形成され、平坦化された第二の成形カバ
ーをスプール３〜５の頂部にかぶせて、濡れた糸17の頂
部と接触させる。これはその縁部が糸17の巻回に先立っ
て受け台に設置した材料の第一の半分に当接してこれを
覆うような形状を有する。こゝで構成部材２は完成され
た製品の全てのロッド８を覆う二つの成形されたカバー
を有する。必要であれば、リボン形のパッチまたはその
他の材料（図示せず）を用いてカバーの両側の接合線を
覆いカバーに強度を与えるようにしてもよい。

前記においてはカバーを炭素繊維からなるものとし
た。しかし、他の任意のプラスティックあるいはアルミ
ニウムまたは成形可能かつ構成部材２が供される目的に
適した任意の材料でもよい。カバーをつくるための型は
糸17およびロッド８が形成され、そして構成部材２の原
型が硬化された構成部材２の原型から形成してもよい。
製品のキャビティ20に独立気泡フォームを注入してもよ
い。このフォームを硬化させ（図１）次いで所望の形状
に仕上げ、そして完成された原型被覆体のための型をつ
くるためのプラグとして用いてもよい。

構成部材２の最初の硬化後にカバーを付加しないで構
成部材２を製造する別の任意の段階を包含させてもよ
い。この製造方法の付加的な段階はたとえばホィールの
ように構成部材を二段階で形成せねばならないような場
合に用いられる。

図５および６について説明すると、ホィール22の好ま
しい製造方法においては、ホィール22の中心部をスプー
ル24によって形成し、各スポーク25を前記図１および２
について説明した方法を用いて、中心スプール24と間隔
をおいて設けた多数の外側のスプールとの間に濡れた炭
素繊維糸を巻回することによってつくられた一連の炭素
繊維ロッド28によって形成する。使用する外側スプール
23の数を好ましくは２個とし、糸を巻回してポーク25の
断面から見て六角形のパターンのロッド28を形成する。
好ましくは、外側のスプールをホィールの中心からスポ
ークの所要の最終長以上にはなしてジグ上に位置させ
る。

中心スプール24はそれらの上に糸を巻回する異なった
３つの部分29、30および31を有する。外側部分29および
31はスプール24の各端部に隣接し、そして同一の直径を
有している。中央部30は二つの外側部分29および31の間
にありそして外側部分29および31よりも大きな直径を有
する。

スポークのためのロッド28を形成するために、糸を中
央部分30に巻回し、そして中央部30の一方の側面から一
方の外側スプール23の外側を越えて、第二の外側スプー
ル23を横切らせそして中央部30の第２の側面に戻す。こ
の糸は経路ABCをたどってロッド28aおよび28dを形成す
る。

糸を一方の外側部分29に巻回し、同様にして経路DEF
をたどって更に二つのロッド28を形成させる。最後のロ
ッド28bおよび28cは同様にして糸を第二の外側部分31お
よび外側スプール23に経路GHIをたどって巻回すること
により形成する。

スポーク28の形成に先立って、予め成形したホィール
半カバー30をジグの上にまたはその近辺にスプール23、
24からはなして設置してもよい すべてのホィールスポーク25が形成され、そしてホィ
ール22がまだジグ上にあって樹脂が濡れている時に、ホ
ィール半カバー30を濡れたロッド28に接触するように位
置させてホィール22の一方の側を形成する。樹脂がまだ
濡れていることによってスポーク28とカバー30との間の
良好な結合が確保される。

このホィールカバー30は図１〜４について説明したも
のと同一の材料および技術によってつくってもよい。ま
た、カバー30はたとえばダイ成形または射出成形の可能
なプラスチック材料などのような任意のその他の適当な
材料からつくってもよい。

次いで他方のホィール半カバー31をスポーク28に被せ
て設置する。次いで炭素繊維からなるカップ32（図６中
心線の外形線によって示す）を各スポーク25の外側端部
をなす各群のロッド28の間に押し込め嵌めまたは圧力嵌
めし、それによってカップ32の外側表面をロッド28の外
側部分に沿って結合させそしてカップ32の基部によりス
ポーク25の外側端部のための拡大された表面積を形成さ
せる。

次いでホィール半カバー30、31を押圧一体化する。こ
の半カバー30、31の縁部に隣接するロッド28は半カバー
30、31の縁部を互いにシールすることを助けそして濡れ
た炭素繊維布または糸をホィールのリムに巻回しながら
第二のジグをゆっくり回転させる。

このようにして炭素繊維ロッド８の構造をホィール22
のスポーク部分において主として使用しそしてリムにつ
いては濡れた炭素繊維織布を主として使用する。このホ
ィール22を再び前記のようにして炉中で硬化／乾燥させ
る。次いで各ホィールスポーク25を所望の長さに切断し
て対応するスプールおよび余分の糸を除去する。冷却し
たホィールを旋盤に載置し、ここでリム部分を回転させ
てタイヤを位置させるためのタイヤビードの正確な円形
の外形を形成する。

以上ホィール22を六角形のロッド28の配列を夫々有す
る３本のスポーク25の形成に関して説明した。２本、４
本又はそれ以上のスポークが前記の方法によって形成さ
れることは明らかであろう。また六角形以外の形状を用
いること、そしてまた形状がスポークの軸に沿う平面に
関して必ずしも対称である必要のないことは明らかであ
ろう。

必要であれば、中間のスプール群（図示せず）を付加
して各スポーク25のためのロッド28を形成してもよい。
このようなスプールはホィール22に対して例えばディス
クブレーキのような他の構成部材を取りつけるために用
いることができる。

以上前記の製造方法を構成部材２の開発および製造に
関して説明した。多数のスプールを有するより複雑な構
造をこの方法によって製造することもできる。例えば、
機械的な強度のためにロッド８の方向を変える必要があ
る場合には、この目的のために小型のスプール（図示せ
ず）を用いることができる。このようなスプールは後で
外側の成形によって全体的に被覆される。

この方法および１本の糸17によって８本以上のスプー
ルを含む構成部材が完全に可能となる（例えばホィール
のスポーク）。この理由は構成部材における二つの特定
のスプールの間のロッド８の必要な厚さを前もって計算
することができ、従って炭素繊維糸17がたどるための最
も適切な経路を予め定めておくことができるためであ
る。

以上前記構成部材２をオートバイのためのエンジン取
り付け用ブラケットおよびホィールに関して説明した。
前記の方法を用いることによってオートバイのその他の
部品、例えばフロントフォーク、シャシ、およびその他
の懸架構成部材を作ることができる。またこの方法によ
ってクランクケースを作ることもできる。また自転車、
自動車およびその他の車輌（ならびにエンジン構成部材
を含む夫々の構成部材）をこの方法によって作ることも
できる。

以上前記の方法を構成部材２の手作業による製造に関
して説明したが、ジグ９および糸17の巻回は自動化する
ことができ、そして機械的に又は適切にプログラム化さ
れたコンピュータによって制御することができることは
明らかであろう。また適切な予備計算および使用樹脂の
選択によって前記の方法によりピストンおよびコネクチ
ングロッドを製造することもできる。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮および／又は引張応力ないしはそれら
   の連続的な反復下で動作するスポーク付ホイールを製造
   する方法において、 軸およびスプールの数および完成されたホイールにおい
   て必要とされる前記スプールの相互間の空間的配置を予
   め決定すること、 前記スプールを所定の空間的配置に配置および固定させ
   るための手段を設けること、 すべてのスプールに関して、任意の二つのスプールの間
   における材料の必要な厚さを予め決定すること、 一つのスプールをホィールの中心に位置させること、 各スポークについて、互いに隔てられた一連の外側スプ
   ールを、これらが前記スポークの完成時の長さよりも大
   きな距離だけ前記中心スプールから隔てられるように前
   記スポークの長手方向軸の周囲に所定の空間的配置にお
   いて配列および固定すること、 選択された樹脂中で糸を濡らすこと、 前記中心スプールと前記各外側スプールとの間の所定の
   経路上に濡れた糸を所定の張力下で予め決定された厚さ
   に巻回してスポークの長手方向軸の周囲に濡れた糸から
   なる支持されていない前記予め決定された厚さの一群の
   ロッドを形成すること、 前記濡れた糸の上に予め形成されたホィール半カバーを
   載置すること、 前記濡れた糸と同一の材料からなるカップを圧力嵌め体
   として前記ロッドの外側端部の間に挿入して、カップの
   表面がロッドに結合しかつカップの基部がスポークの外
   側端部において拡大した表面積を形成するようにするこ
   と、 ホィール半カバーを互いに押圧一体化すること、 濡れた糸またはこのような糸からなる布を前記ホィール
   半カバーの間の結合部に巻回しながら配置および固定手
   段を回転させてホィールのリムを形成すること、 前記構成部材を各材料のロッドが硬化中に張力下におか
   れるようにして所定の温度で硬化させること、そして 硬化が完了し前記各ロッドが硬くなった際にロッドを切
   断して各ホィールスポークを所望のスポーク長に形成す
   ることを含む前記スポーク付ホイールの製造方法。
2. 【請求項２】スプールの数を糸が巻回される異なった軸
   の数、一つ以上の方向に糸を巻回するために用いられる
   スプールの数および糸の方向を変えるためのみに必要な
   ロッドの数を決定することによって決定する請求項１記
   載の製造方法。
3. 【請求項３】前記方法がさらに別の糸又はその他の材料
   をホイールに付加した後にホイールを後硬化する段階を
   さらに含む請求項１記載の製造方法。
4. 【請求項４】前記予め成形されたホイール半カバーの一
   部分を全ての糸の巻回に先立って前記スプールのための
   配置および固定手段上に位置させ、予め成形されたホイ
   ール半カバーの第二の部分を糸の巻回直後および前記硬
   化前に付加する二段階の工程において前記ホイールに付
   加する請求項１記載の製造方法。
5. 【請求項５】前記糸が張力下に抱合する束に形成された
   フィラメントからなる炭素繊維糸であり、前記フィラメ
   ントが炭素、硼素、ガラス、アラミド樹脂、鋼およびそ
   れらの任意の組合せからなる群より選択されている請求
   項１記載の製造方法。
6. 【請求項６】前記糸をポリエステル樹脂、エポキシ樹脂
   およびビニル樹脂からなる群より選択された樹脂で含浸
   させる請求項１記載の製造方法。
7. 【請求項７】前記方法がさらに前記ホィールのリムを機
   械加工してタイヤビードの正確な円形の外形を形成する
   工程をさらに含む請求項１記載の製造方法。