JP3082254B2 - 樹脂ホイール - Google Patents
樹脂ホイールInfo
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- JP3082254B2 JP3082254B2 JP03013325A JP1332591A JP3082254B2 JP 3082254 B2 JP3082254 B2 JP 3082254B2 JP 03013325 A JP03013325 A JP 03013325A JP 1332591 A JP1332591 A JP 1332591A JP 3082254 B2 JP3082254 B2 JP 3082254B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- resin
- rim
- fiber
- molding
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
- B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂ホイールに係り、特
に衝撃強度，曲げ強度，剛性，耐熱性，耐疲労性，耐ク
リープ性等の機械的特性に優れ、軽量で量産性も良好な
樹脂ホイールに関する。
に衝撃強度，曲げ強度，剛性，耐熱性，耐疲労性，耐ク
リープ性等の機械的特性に優れ、軽量で量産性も良好な
樹脂ホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホイールのうち、例えば自動車用
ホイールは、一般にスチール又は軽合金（アルミ合金，
マグネシウム合金）で製造されている。
ホイールは、一般にスチール又は軽合金（アルミ合金，
マグネシウム合金）で製造されている。
【０００３】スチール製ホイールは、プレス又はロール
成形により製造されているが、成形寸法のバラツキが多
く、特にリムのビードシート部の真円度に狂いが生じ易
いという欠点があり、また、重量が重いため重量の点で
も自動車部品の軽量化の面で好ましいものではない。
成形により製造されているが、成形寸法のバラツキが多
く、特にリムのビードシート部の真円度に狂いが生じ易
いという欠点があり、また、重量が重いため重量の点で
も自動車部品の軽量化の面で好ましいものではない。
【０００４】これに対し、軽合金製ホイールは成形寸法
が安定しており、重量の点でもスチール製ホイールの１
／３と大幅に軽量化がなされているものの、スチール製
ホイールに比し材料コストが３〜５倍と非常に高価なも
のであるという欠点がある。
が安定しており、重量の点でもスチール製ホイールの１
／３と大幅に軽量化がなされているものの、スチール製
ホイールに比し材料コストが３〜５倍と非常に高価なも
のであるという欠点がある。
【０００５】ところで、近年重視されている省エネルギ
ーの観点から、自動車部品の軽量化は極めて重要な要件
となるが、とりわけ、ホイールのようなバネ下部材は、
燃費の改善，機動性の向上の点から、より一層の軽量化
が望まれている。
ーの観点から、自動車部品の軽量化は極めて重要な要件
となるが、とりわけ、ホイールのようなバネ下部材は、
燃費の改善，機動性の向上の点から、より一層の軽量化
が望まれている。
【０００６】このような背景のもとに、最近になって、
軽量性，成形安定性を満足し、かつ低コストなものとし
て、樹脂製ホイールが提案された。樹脂製ホイールは、
熱硬化樹脂に短繊維又は長繊維の強化繊維を混合したＦ
ＲＰを主材料として成形されたもので、金属製ホイール
に比し軽量で成形寸法の安定性に優れる上に、生産性も
良好で製品のコストダウンが図れ、しかも彩色等のデザ
イン性の面においても極めて優れるものと期待がよせら
れる。
軽量性，成形安定性を満足し、かつ低コストなものとし
て、樹脂製ホイールが提案された。樹脂製ホイールは、
熱硬化樹脂に短繊維又は長繊維の強化繊維を混合したＦ
ＲＰを主材料として成形されたもので、金属製ホイール
に比し軽量で成形寸法の安定性に優れる上に、生産性も
良好で製品のコストダウンが図れ、しかも彩色等のデザ
イン性の面においても極めて優れるものと期待がよせら
れる。
【０００７】このような樹脂製ホイールに要求される特
性としては、 破壊防止の面から、衝撃強度が高いこ
と。 ホイールからのタイヤの脱離防止の面から、ク
リープが小さいこと。 ブレーキドラムの熱に対して
耐熱性に優れること。 ユニフォーミティに優れるこ
と。即ち、ホイールは自動車にとって重要な部品の一つ
であるため、成形品に不均一部や欠陥部があるものは、
ホイールとして使用することはできない。 量産化が
可能であること。が挙げられる。
性としては、 破壊防止の面から、衝撃強度が高いこ
と。 ホイールからのタイヤの脱離防止の面から、ク
リープが小さいこと。 ブレーキドラムの熱に対して
耐熱性に優れること。 ユニフォーミティに優れるこ
と。即ち、ホイールは自動車にとって重要な部品の一つ
であるため、成形品に不均一部や欠陥部があるものは、
ホイールとして使用することはできない。 量産化が
可能であること。が挙げられる。
【０００８】ところで、一般にホイールは、第６図（上
半分の断面図）及び第７図（斜視図）に示す如く、リム
部１及びディスク部２等で構成され、ディスク部２に
は、車軸孔３、ハブボルト孔４及び飾り穴５が設けられ
ている。しかして、市販のアルミホイールを構造面から
分類すると、リム部１とディスク部２が一体に成形され
るワンピースホイールと、リム部１とディスク部２が各
々独立に成形された後両者を金属ボルトで接合して一体
化されたツーピースホイールとに大別される。ツーピー
スホイールはワンピースホイールに比べると、リム部１
の構成を同一にしたままディスク部２のデザインを変え
ることによって、各種のバラエティのある組み合せのホ
イールを提供することが可能であるという大きな長所を
有する。反面、リム部１とディスク部２を接合するため
に両者に重なり合う部分を設ける必要があり、更にその
部分を金属ボルトで接合するため、ワンピースホイール
よりも重量が増加するという短所を有する。
半分の断面図）及び第７図（斜視図）に示す如く、リム
部１及びディスク部２等で構成され、ディスク部２に
は、車軸孔３、ハブボルト孔４及び飾り穴５が設けられ
ている。しかして、市販のアルミホイールを構造面から
分類すると、リム部１とディスク部２が一体に成形され
るワンピースホイールと、リム部１とディスク部２が各
々独立に成形された後両者を金属ボルトで接合して一体
化されたツーピースホイールとに大別される。ツーピー
スホイールはワンピースホイールに比べると、リム部１
の構成を同一にしたままディスク部２のデザインを変え
ることによって、各種のバラエティのある組み合せのホ
イールを提供することが可能であるという大きな長所を
有する。反面、リム部１とディスク部２を接合するため
に両者に重なり合う部分を設ける必要があり、更にその
部分を金属ボルトで接合するため、ワンピースホイール
よりも重量が増加するという短所を有する。
【０００９】これに対して、樹脂製ホイールは当然その
軽量性を大きなセールスポイントとするため、できるだ
け重量増加につながる構成が避けられる。このため、従
来の市販の樹脂製ホイールは熱硬化樹脂を圧縮成形する
ことにより、ワンピースホイールとすることを前提とし
て開発されているのが現状である。
軽量性を大きなセールスポイントとするため、できるだ
け重量増加につながる構成が避けられる。このため、従
来の市販の樹脂製ホイールは熱硬化樹脂を圧縮成形する
ことにより、ワンピースホイールとすることを前提とし
て開発されているのが現状である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の樹脂製ホイール
の成形法のうち、圧縮成形により製造されたホイール
は、成形時の繊維損傷が比較的軽微であるため、剛性，
強度等の点で優れる。しかも、用いる樹脂も熱硬化樹脂
が主体であるため、耐熱性，耐クリープ性も良好であ
る。しかしながら、複雑形状物（例えば、肉厚変化が著
しいもの）の成形には不向きであり、また成形サイクル
も長いことから生産性が悪いという欠点がある。
の成形法のうち、圧縮成形により製造されたホイール
は、成形時の繊維損傷が比較的軽微であるため、剛性，
強度等の点で優れる。しかも、用いる樹脂も熱硬化樹脂
が主体であるため、耐熱性，耐クリープ性も良好であ
る。しかしながら、複雑形状物（例えば、肉厚変化が著
しいもの）の成形には不向きであり、また成形サイクル
も長いことから生産性が悪いという欠点がある。
【００１１】これに対し、射出成形法は極めて生産性が
高く、生産コストの点で優れているが、一般に射出成形
品は圧縮成形品に比べ強度が１／３〜１／５と低いとい
う欠点がある。これは、樹脂の混練りや流動時における
繊維の破損，流動によって生じる繊維及び分子の配向，
特に、製品に穴などが存在する場合、樹脂合流点でのウ
ェルドラインの発生により、成形品を構成する材料の物
性が不均一化ないし劣化され、強度が低下することに起
因する。特にホイールの場合、第７図に示す如く、ディ
スク部２にデザイン的にも、また、回転時の空冷効果を
増すためにも多くの飾り穴５を設けるため、更に、自動
車本体のブレーキドラムに締結するためのボルト孔４な
どがあるため、ウェルドラインが多発する形状となって
いる。このため、現在までのところ、熱可塑樹脂を用い
た射出成形による樹脂製ホイールが完成され、市販され
た事実はない。
高く、生産コストの点で優れているが、一般に射出成形
品は圧縮成形品に比べ強度が１／３〜１／５と低いとい
う欠点がある。これは、樹脂の混練りや流動時における
繊維の破損，流動によって生じる繊維及び分子の配向，
特に、製品に穴などが存在する場合、樹脂合流点でのウ
ェルドラインの発生により、成形品を構成する材料の物
性が不均一化ないし劣化され、強度が低下することに起
因する。特にホイールの場合、第７図に示す如く、ディ
スク部２にデザイン的にも、また、回転時の空冷効果を
増すためにも多くの飾り穴５を設けるため、更に、自動
車本体のブレーキドラムに締結するためのボルト孔４な
どがあるため、ウェルドラインが多発する形状となって
いる。このため、現在までのところ、熱可塑樹脂を用い
た射出成形による樹脂製ホイールが完成され、市販され
た事実はない。
【００１２】本発明は、ディスク部の飾り穴をなくすこ
とにより上記従来の問題点を解決し、曲げ強度，剛性，
衝撃強度，耐熱性，耐疲労性，耐クリープ性等の機械的
特性に優れ、低コストで大量生産が可能な樹脂ホイール
を提供することを目的とする。
とにより上記従来の問題点を解決し、曲げ強度，剛性，
衝撃強度，耐熱性，耐疲労性，耐クリープ性等の機械的
特性に優れ、低コストで大量生産が可能な樹脂ホイール
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の樹脂ホイール
は、リム部とディスク部とが一体に成形されてなるワン
ピースホイールにおいて、ディスク部の車軸孔とリム部
との間が盲板状の無孔となっており、かつ、繊維補強熱
可塑樹脂の射出成形又は射出圧縮成形により得られる樹
脂ホイールであって、リム部及び／又はディスク部のブ
レーキドラム側に断熱材がインサート成形されているこ
とを特徴とする。
は、リム部とディスク部とが一体に成形されてなるワン
ピースホイールにおいて、ディスク部の車軸孔とリム部
との間が盲板状の無孔となっており、かつ、繊維補強熱
可塑樹脂の射出成形又は射出圧縮成形により得られる樹
脂ホイールであって、リム部及び／又はディスク部のブ
レーキドラム側に断熱材がインサート成形されているこ
とを特徴とする。
【００１４】請求項２の樹脂ホイールは、リム部とディ
スク部とが一体に成形されてなるワンピースホイールに
おいて、ディスク部の車軸孔とリム部との間にボルト孔
のみが形成され、その他の部分は盲板状の無孔となって
おり、かつ、繊維補強熱可塑樹脂の射出成形又は射出圧
縮成形により得られる樹脂ホイールであって、リム部及
び／又はディスク部のブレーキドラム側に断熱材がイン
サート成形されていることを特徴とする。
スク部とが一体に成形されてなるワンピースホイールに
おいて、ディスク部の車軸孔とリム部との間にボルト孔
のみが形成され、その他の部分は盲板状の無孔となって
おり、かつ、繊維補強熱可塑樹脂の射出成形又は射出圧
縮成形により得られる樹脂ホイールであって、リム部及
び／又はディスク部のブレーキドラム側に断熱材がイン
サート成形されていることを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明の樹脂ホイールは、繊維補強熱可塑樹脂
を用い、射出成形又は射出圧縮成形法によって得られる
一体成形品であり、成形時のウエルド発生による強度低
下を避けるために、ディスク部に飾り穴を設けない構成
とされたものである。このような、飾り穴のない本発明
の樹脂ホイールは、繊維補強熱可塑樹脂を用いた射出成
形又は射出圧縮成形品であるにもかかわらず、強度的に
優れており、その上、繊維補強熱可塑樹脂の一体成形品
の長所である低コスト性、リサイクル性及び軽量性、量
産性を備えたものとなっている。なお、飾り穴がないこ
とによる回転軸の空冷効果の低下は、インサート成形さ
れた断熱材によるブレーキドラムからの熱の遮断で、殆
ど問題となることはない。
を用い、射出成形又は射出圧縮成形法によって得られる
一体成形品であり、成形時のウエルド発生による強度低
下を避けるために、ディスク部に飾り穴を設けない構成
とされたものである。このような、飾り穴のない本発明
の樹脂ホイールは、繊維補強熱可塑樹脂を用いた射出成
形又は射出圧縮成形品であるにもかかわらず、強度的に
優れており、その上、繊維補強熱可塑樹脂の一体成形品
の長所である低コスト性、リサイクル性及び軽量性、量
産性を備えたものとなっている。なお、飾り穴がないこ
とによる回転軸の空冷効果の低下は、インサート成形さ
れた断熱材によるブレーキドラムからの熱の遮断で、殆
ど問題となることはない。
【００１６】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。第１図〜第５図は本発明の一実施例
を示す断面図である。なお、第１，２，３，５図では断
熱材の図示が省略されている。本発明の樹脂ホイール
は、ディスク部の車軸孔とリム部との間が盲板状の無
孔、或いは、ディスク部の車軸孔とリム部との間にボル
ト孔のみが形成され、その他の部分は盲板状の無孔とな
っているものである。即ち、本発明の樹脂ホイールは、
飾り穴のないものである。
て詳細に説明する。第１図〜第５図は本発明の一実施例
を示す断面図である。なお、第１，２，３，５図では断
熱材の図示が省略されている。本発明の樹脂ホイール
は、ディスク部の車軸孔とリム部との間が盲板状の無
孔、或いは、ディスク部の車軸孔とリム部との間にボル
ト孔のみが形成され、その他の部分は盲板状の無孔とな
っているものである。即ち、本発明の樹脂ホイールは、
飾り穴のないものである。
【００１７】このような本発明の樹脂ホイールでは、飾
り穴がないため、回転軸の空冷効果が低下することが考
えられる。そこで本発明の樹脂ホイールでは、ブレーキ
ドラムからの熱を遮断するためにディスク部及びリム部
のブレーキドラム側の面に断熱材をインサート成形す
る。この場合、このような改良を加える箇所は、例えば
第４図に示すように、ディスク部２の一部の面３１又は
ディスク部２の全面３１及び３２、更にリム部１の一部
の面又は全面３３であっても、ブレーキドラム側全面
（即ち、面３１，３２及び３３）であってもかまわな
い。用いる断熱材としては、耐熱性プラスチック、セラ
ミックス又は無機材料やその補強物からなる板状体、ア
スベスト等で構成されるスレート板などが挙げられる
が、断熱性と強度を備えたものであればいずれも使用可
能である。
り穴がないため、回転軸の空冷効果が低下することが考
えられる。そこで本発明の樹脂ホイールでは、ブレーキ
ドラムからの熱を遮断するためにディスク部及びリム部
のブレーキドラム側の面に断熱材をインサート成形す
る。この場合、このような改良を加える箇所は、例えば
第４図に示すように、ディスク部２の一部の面３１又は
ディスク部２の全面３１及び３２、更にリム部１の一部
の面又は全面３３であっても、ブレーキドラム側全面
（即ち、面３１，３２及び３３）であってもかまわな
い。用いる断熱材としては、耐熱性プラスチック、セラ
ミックス又は無機材料やその補強物からなる板状体、ア
スベスト等で構成されるスレート板などが挙げられる
が、断熱性と強度を備えたものであればいずれも使用可
能である。
【００１８】更に、次のような工夫も採用することがで
きる。即ち、通常、ホイールはハブボルトを介して、ブ
レーキドラム又はブレーキディスクに隣接する円板に取
付けられる。そのためハブボルト穴周辺はブレーキ発熱
の影響を直接受けることになり、長期の使用中には樹脂
の軟化、クリープに伴い、応力緩和が発生し、ハブナッ
トの緩みが生じてくる。この問題を解決するために、例
えば第１図（ハブ部近傍の断面図）、第２図（第１図の
部の拡大図）及び第３図（第２図の−線に沿う断
面図）に示す如く、樹脂ホイール１０のハブボルト２１
の穴２２部に高剛性，高強度，耐熱性を兼ね備えた部材
２０を嵌合しハブナット２２の締め付け力はこの嵌合物
を介してブレーキドラム２４に伝達される構造とするの
が好ましい。（図中、２５はタイヤである。）この場
合、嵌合する部材２０の材料としては、金属，耐熱性プ
ラスチック，及びそれらのＦＲＰ，炭素繊維強化炭素コ
ンポジット，セラミックなどが最適である。
きる。即ち、通常、ホイールはハブボルトを介して、ブ
レーキドラム又はブレーキディスクに隣接する円板に取
付けられる。そのためハブボルト穴周辺はブレーキ発熱
の影響を直接受けることになり、長期の使用中には樹脂
の軟化、クリープに伴い、応力緩和が発生し、ハブナッ
トの緩みが生じてくる。この問題を解決するために、例
えば第１図（ハブ部近傍の断面図）、第２図（第１図の
部の拡大図）及び第３図（第２図の−線に沿う断
面図）に示す如く、樹脂ホイール１０のハブボルト２１
の穴２２部に高剛性，高強度，耐熱性を兼ね備えた部材
２０を嵌合しハブナット２２の締め付け力はこの嵌合物
を介してブレーキドラム２４に伝達される構造とするの
が好ましい。（図中、２５はタイヤである。）この場
合、嵌合する部材２０の材料としては、金属，耐熱性プ
ラスチック，及びそれらのＦＲＰ，炭素繊維強化炭素コ
ンポジット，セラミックなどが最適である。
【００１９】
【００２０】本発明において、上記合成樹脂に配合する
補強繊維としては、ガラス，カーボン，グラファイト，
アラミド，ポリエチレン，セラミック（ＳｉＣ，Ａｌ2
Ｏ3など），金属（ボロン，ステンレスなど）等の繊維
が挙げられる。このうち特にカーボンとガラスが有効で
ある。このような補強繊維の直径は、あまりに小さいと
十分な補強効果が得られず、逆にあまりに大きいと射出
圧縮成形が困難となり、成形性が悪くなる。このため、
補強繊維の直径は０．１〜１００μｍ、特に０．５〜５
０μｍの範囲とするのが好ましい。
補強繊維としては、ガラス，カーボン，グラファイト，
アラミド，ポリエチレン，セラミック（ＳｉＣ，Ａｌ2
Ｏ3など），金属（ボロン，ステンレスなど）等の繊維
が挙げられる。このうち特にカーボンとガラスが有効で
ある。このような補強繊維の直径は、あまりに小さいと
十分な補強効果が得られず、逆にあまりに大きいと射出
圧縮成形が困難となり、成形性が悪くなる。このため、
補強繊維の直径は０．１〜１００μｍ、特に０．５〜５
０μｍの範囲とするのが好ましい。
【００２１】このような補強繊維の配合量が少な過ぎる
と十分な補強効果が得られず、逆に多過ぎるとマトリッ
クス樹脂が不足して成形性が悪くなる。このため、補強
繊維の配合量は成形材料に対する配合割合で５〜７０体
積％とするのが好ましく、特に１０〜６０体積％とする
のが好ましい。
と十分な補強効果が得られず、逆に多過ぎるとマトリッ
クス樹脂が不足して成形性が悪くなる。このため、補強
繊維の配合量は成形材料に対する配合割合で５〜７０体
積％とするのが好ましく、特に１０〜６０体積％とする
のが好ましい。
【００２２】本発明において、特に好ましい成形材料と
しては、連続繊維と熱可塑性樹脂を用い、これを引抜き
成形法で成形した直径２．５〜３ｍｍの棒状体を例えば
１０ｍｍ長に切断した粒状体が挙げられる。この場合、
上述の如く、含有される補強繊維長さは切断長さで任意
に調整できる。また、引抜き成形で成形されるため長繊
維にもかかわらず繊維間への樹脂含浸性は十分である。
また、この種の長繊維強化樹脂は、上述の如く、通常の
短繊維強化樹脂に比べ機械物性は著しく向上するにもか
かわらず、成形性，加工性は損なわれることは殆どな
く、同程度の成形性，加工性を得ることができる。な
お、これらの長繊維補強物の加工性などを改良するため
に、通常の短繊維補強樹脂を混合して使用することは極
めて有効である。この場合、短繊維補強樹脂の混合率は
重量で全体の７０％以下、望ましくは６０％以下が好ま
しい。
しては、連続繊維と熱可塑性樹脂を用い、これを引抜き
成形法で成形した直径２．５〜３ｍｍの棒状体を例えば
１０ｍｍ長に切断した粒状体が挙げられる。この場合、
上述の如く、含有される補強繊維長さは切断長さで任意
に調整できる。また、引抜き成形で成形されるため長繊
維にもかかわらず繊維間への樹脂含浸性は十分である。
また、この種の長繊維強化樹脂は、上述の如く、通常の
短繊維強化樹脂に比べ機械物性は著しく向上するにもか
かわらず、成形性，加工性は損なわれることは殆どな
く、同程度の成形性，加工性を得ることができる。な
お、これらの長繊維補強物の加工性などを改良するため
に、通常の短繊維補強樹脂を混合して使用することは極
めて有効である。この場合、短繊維補強樹脂の混合率は
重量で全体の７０％以下、望ましくは６０％以下が好ま
しい。
【００２３】本発明の樹脂ホイールは、このような繊維
補強熱可塑樹脂を前述の断熱材を予め配置した金型への
射出成形法又は射出圧縮法により一体成形することによ
り、容易に製造される。
補強熱可塑樹脂を前述の断熱材を予め配置した金型への
射出成形法又は射出圧縮法により一体成形することによ
り、容易に製造される。
【００２４】なお、本発明で述べる射出圧縮成形法と
は、前もって金型を少し開いておくか、もしくは、弱い
型締力で金型を閉じておき、そこへ材料を射出した後型
締力を増加させて圧縮成形する方法である。特に、本発
明で述べる射出圧縮成形法としては、溶融した樹脂を射
出シリンダー又は押出機でプレス間に設置された上下の
金型内に注入し、樹脂の供給が終了する前又は終了した
後金型は型閉めされる成形方法が好適である。
は、前もって金型を少し開いておくか、もしくは、弱い
型締力で金型を閉じておき、そこへ材料を射出した後型
締力を増加させて圧縮成形する方法である。特に、本発
明で述べる射出圧縮成形法としては、溶融した樹脂を射
出シリンダー又は押出機でプレス間に設置された上下の
金型内に注入し、樹脂の供給が終了する前又は終了した
後金型は型閉めされる成形方法が好適である。
【００２５】ところで、近年、社会環境的な要請から省
エネルギーがさけばれ、前述の如く、自動車部材にも軽
量化が望まれている。特に、バネ下部材はその効果が大
きく、また機動性の点からも軽量化が要求されている。
エネルギーがさけばれ、前述の如く、自動車部材にも軽
量化が望まれている。特に、バネ下部材はその効果が大
きく、また機動性の点からも軽量化が要求されている。
【００２６】本発明の樹脂ホイールを構成する熱可塑性
樹脂としては、各種ポリアミド樹脂，具体的には、ナイ
ロン６，６・６，４・６，６・１０，１０，１１，１２
芳香族ポリアミド等、ポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ），ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），アセタ
ール樹脂（ＰＯＭ），ポリカーボネート（ＰＣ），ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリプロピレン
（ＰＰ），ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ），ポリスル
ホン（ＰＳＦ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ），ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ），ポリアミ
ドイミド（ＰＡＩ），ポリイミド（ＰＩ），ポリエステ
ル，各種液晶ポリマー等を用いることができる。これら
のうち、各種ポリアミド樹脂，ＰＢＴ，ＰＰＳ，ＰＯ
Ｍ，ＰＣ，ＰＥＳ，ＰＩ，ＰＡＩ，ＰＥＥＫ，ポリエス
テル，各種液晶ポリマー等が好ましい。これらの熱可塑
性樹脂は１種を単独で用いても２種以上の混合物として
用いても良い。
樹脂としては、各種ポリアミド樹脂，具体的には、ナイ
ロン６，６・６，４・６，６・１０，１０，１１，１２
芳香族ポリアミド等、ポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ），ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），アセタ
ール樹脂（ＰＯＭ），ポリカーボネート（ＰＣ），ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリプロピレン
（ＰＰ），ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ），ポリスル
ホン（ＰＳＦ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ），ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ），ポリアミ
ドイミド（ＰＡＩ），ポリイミド（ＰＩ），ポリエステ
ル，各種液晶ポリマー等を用いることができる。これら
のうち、各種ポリアミド樹脂，ＰＢＴ，ＰＰＳ，ＰＯ
Ｍ，ＰＣ，ＰＥＳ，ＰＩ，ＰＡＩ，ＰＥＥＫ，ポリエス
テル，各種液晶ポリマー等が好ましい。これらの熱可塑
性樹脂は１種を単独で用いても２種以上の混合物として
用いても良い。
【００２７】これらの合成樹脂には、耐候性，耐熱性，
耐摩耗性，流動性，熱膨張性，難燃性，耐薬品性などを
改良する目的で各種の充填剤，老化防止剤，架橋剤，オ
イル，可塑剤，オリゴマー，ニラストマーなどの必要量
を混合することも可能である。
耐摩耗性，流動性，熱膨張性，難燃性，耐薬品性などを
改良する目的で各種の充填剤，老化防止剤，架橋剤，オ
イル，可塑剤，オリゴマー，ニラストマーなどの必要量
を混合することも可能である。
【００２８】このようなことから、ホイールには、更に
強度向上のための補強構造や、軽量化構造を組合せるこ
とが好ましい。これらの構造を導入する部位はホイール
全体でも、リム部のみ、ディスク部のみでも良く、その
他必要な部位に適宜用いることができる。
強度向上のための補強構造や、軽量化構造を組合せるこ
とが好ましい。これらの構造を導入する部位はホイール
全体でも、リム部のみ、ディスク部のみでも良く、その
他必要な部位に適宜用いることができる。
【００２９】補強構造としては、例えば第５図に示す如
く、ある種の補強層、具体的には補強繊維の配合量を増
した層、又は補強部材等を、ホイール本体１７の中間層
１８として、あるいは表面層１９として導入した構造等
を採用することができる。（なお、第５図において、各
分割成形体の境界線は図示を省略した。）この場合、補
強層に用いる材料としては、ガラス，カーボン，グラフ
ァイト，アラミド，セラミック（ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 な
ど），金属（ボロン，ステンレスなど）などが挙げら
れ、それらの形態としては、ロービングなどの一方向長
繊維，クロス，編組，より線，網，及びこれらを配列し
て樹脂で固めた線状又は板状物（ＦＲＰ），三次元織物
などが最適である。ホイール内に補強層を充填配置する
場合には、所定形状の充填物を予め成形し、これを金型
の所定位置に設置して射出成形するインサート成形が有
利である。
く、ある種の補強層、具体的には補強繊維の配合量を増
した層、又は補強部材等を、ホイール本体１７の中間層
１８として、あるいは表面層１９として導入した構造等
を採用することができる。（なお、第５図において、各
分割成形体の境界線は図示を省略した。）この場合、補
強層に用いる材料としては、ガラス，カーボン，グラフ
ァイト，アラミド，セラミック（ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 な
ど），金属（ボロン，ステンレスなど）などが挙げら
れ、それらの形態としては、ロービングなどの一方向長
繊維，クロス，編組，より線，網，及びこれらを配列し
て樹脂で固めた線状又は板状物（ＦＲＰ），三次元織物
などが最適である。ホイール内に補強層を充填配置する
場合には、所定形状の充填物を予め成形し、これを金型
の所定位置に設置して射出成形するインサート成形が有
利である。
【００３０】本発明の樹脂ホイールの場合、別の機能を
持ったデバイスをホイール中に埋め込んで一体成形する
ことができるという利点もある。例えば、タイヤのパン
ク警報装置等の異常警報装置をホイール中に埋め込んで
一体成形することにより、ホイールとタイヤとで一体と
しての安全な自動車足回り部品が提供される。また、ホ
イールのリム部にリブを立てるなどのフェールセーフ機
構をホイールと一体成形することも容易である。
持ったデバイスをホイール中に埋め込んで一体成形する
ことができるという利点もある。例えば、タイヤのパン
ク警報装置等の異常警報装置をホイール中に埋め込んで
一体成形することにより、ホイールとタイヤとで一体と
しての安全な自動車足回り部品が提供される。また、ホ
イールのリム部にリブを立てるなどのフェールセーフ機
構をホイールと一体成形することも容易である。
【００３１】なお、本発明の樹脂ホイールに飾り穴を必
要とする場合には、成形後に、例えば切削加工などの後
加工によって飾り穴を設けることができる。こうするこ
とによってウエルドによる強度低下を避けることが可能
である。
要とする場合には、成形後に、例えば切削加工などの後
加工によって飾り穴を設けることができる。こうするこ
とによってウエルドによる強度低下を避けることが可能
である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の樹脂ホイー
ルは、 軽量で強度、特に曲げ強度，耐衝撃強度，剛
性，耐熱性，耐疲労性，耐クリープ性等の特性に優れ
る。 ユニフォーミティに優れ、製品品質のバラツキ
も殆どない。 量産性に優れ、製品のコストダウンが
図れる。等の効果を有する、著しく優れた軽量化構造及
び補強構造の樹脂ホイールである。本発明によれば、極
めて実用性の高い樹脂ホイールが提供される。
ルは、 軽量で強度、特に曲げ強度，耐衝撃強度，剛
性，耐熱性，耐疲労性，耐クリープ性等の特性に優れ
る。 ユニフォーミティに優れ、製品品質のバラツキ
も殆どない。 量産性に優れ、製品のコストダウンが
図れる。等の効果を有する、著しく優れた軽量化構造及
び補強構造の樹脂ホイールである。本発明によれば、極
めて実用性の高い樹脂ホイールが提供される。
【００３３】このような本発明の樹脂ホイールは乗用
車、バス、トラック等の狭義の自動車用ホイールとして
はもちろん、鉄道車輛、地下鉄用車輛、リニアモーター
カー車輛、航空機、自動二輪、自転車、ゴルフや遊園地
用などのレジャー用ゴーカートなどの広義の自動車用ホ
イールとしても適している。
車、バス、トラック等の狭義の自動車用ホイールとして
はもちろん、鉄道車輛、地下鉄用車輛、リニアモーター
カー車輛、航空機、自動二輪、自転車、ゴルフや遊園地
用などのレジャー用ゴーカートなどの広義の自動車用ホ
イールとしても適している。
【図１】第１図は本発明の樹脂ホイールの一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】第２図は第１図部の拡大図である。
【図３】第３図は第２図の−線に沿う断面図であ
る。
る。
【図４】第４図は本発明の樹脂ホイールの他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】第５図は本発明の樹脂ホイールの別の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】第６図は従来の樹脂ホイールの断面図である。
【図７】第７図は従来の樹脂ホイールの斜視図である。
１ リム部 ２ ディスク部 ３ 車軸孔 ４ ボルト孔 １０ 樹脂ホイール
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−57401（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−95901（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−32902（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60B 5/02 B60B 3/02 B29C 45/00 B29C 45/56 B29L 31:30
Claims (2)
- 【請求項１】 リム部とディスク部とが一体に成形され
てなるワンピースホイールにおいて、ディスク部の車軸
孔とリム部との間が盲板状の無孔となっており、かつ、
繊維補強熱可塑樹脂の射出成形又は射出圧縮成形により
得られる樹脂ホイールであって、リム部及び／又はディ
スク部のブレーキドラム側に断熱材がインサート成形さ
れていることを特徴とする樹脂ホイール。 - 【請求項２】 リム部とディスク部とが一体に成形され
てなるワンピースホイールにおいて、ディスク部の車軸
孔とリム部との間にボルト孔のみが形成され、その他の
部分は盲板状の無孔となっており、かつ、繊維補強熱可
塑樹脂の射出成形又は射出圧縮成形により得られる樹脂
ホイールであって、リム部及び／又はディスク部のブレ
ーキドラム側に断熱材がインサート成形されていること
を特徴とする樹脂ホイール。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP03013325A JP3082254B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 樹脂ホイール |
| DE19924202287 DE4202287A1 (de) | 1991-02-04 | 1992-01-28 | Harzrad |
| FR9201156A FR2672252B1 (fr) | 1991-02-04 | 1992-02-03 | Roue en resine synthetique du type d'une seule piece. |
| US07/896,875 US5277479A (en) | 1991-02-04 | 1992-06-10 | One piece type resin wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03013325A JP3082254B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 樹脂ホイール |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254201A JPH04254201A (ja) | 1992-09-09 |
| JP3082254B2 true JP3082254B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=11830002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03013325A Expired - Fee Related JP3082254B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 樹脂ホイール |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082254B2 (ja) |
| DE (1) | DE4202287A1 (ja) |
| FR (1) | FR2672252B1 (ja) |
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| JP3315458B2 (ja) * | 1993-03-29 | 2002-08-19 | 積水化学工業株式会社 | レール用継目部材 |
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| BRPI0902289B1 (pt) * | 2009-07-02 | 2020-09-08 | Plascar Indústria De Componentes Plásticos Ltda | Roda de material polimérico |
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| DE102011077834A1 (de) | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen eines Faserverbund-Strukturteils, insbesondere Fahrzeug-Rades aus faserverstärktem Kunststoff |
| US9724961B2 (en) * | 2011-12-06 | 2017-08-08 | Mubea Carbo Tech Gmbh | Wheel made out of fiber reinforced material and procedure to make an according wheel |
| JP5483214B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2014-05-07 | ブリヂストンサイクル株式会社 | ブレーキ装置 |
| DE102012210469A1 (de) * | 2012-06-21 | 2013-12-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Rad aus Faserverbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN104718087B (zh) * | 2012-08-16 | 2017-02-22 | 巴斯夫欧洲公司 | 车辆车轮 |
| CN107206836B (zh) * | 2014-12-19 | 2020-04-03 | 慕贝尔碳纤维技术有限公司 | 用于轮的热屏蔽结构 |
| DE102017219061B4 (de) * | 2017-10-25 | 2019-06-27 | Ford Global Technologies, Llc | Radbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Radbauteils |
| JP7056091B2 (ja) * | 2017-11-15 | 2022-04-19 | 東洋紡株式会社 | 繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2265555A1 (en) * | 1974-03-25 | 1975-10-24 | Michelin & Cie | Reinforced light alloy wheel rim - with high tensile fibres or cords moulded radially inside rim |
| US4072358A (en) * | 1976-04-28 | 1978-02-07 | The Firestone Tire & Rubber Company | Compression molded cut-fiber reinforced plastic wheels |
| US4532097A (en) * | 1981-12-28 | 1985-07-30 | Ford Motor Company | Method of forming fiber reinforced synthetic material wheel |
| JPH0218102A (ja) * | 1988-07-06 | 1990-01-22 | Kanai Hiroyuki | 自動車用ホイール |
| JPH0238101A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-07 | Kanai Hiroyuki | 自動車用ホイール |
| JP2850329B2 (ja) * | 1988-08-22 | 1999-01-27 | 株式会社ブリヂストン | 樹脂ホイール |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP03013325A patent/JP3082254B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-28 DE DE19924202287 patent/DE4202287A1/de not_active Ceased
- 1992-02-03 FR FR9201156A patent/FR2672252B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2672252A1 (fr) | 1992-08-07 |
| JPH04254201A (ja) | 1992-09-09 |
| FR2672252B1 (fr) | 1998-04-03 |
| DE4202287A1 (de) | 1992-08-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |