JPH02261630A - 自動車用ホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フィラメントワインディング成型法を適用し
た自動車用ホイールの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の自動車用ホイールは、アルミ合金で形成されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

このアルミ合金製のホイールは、製造コストが高くかつ
重量も大きい。

本発明の目的は、かかる点に鑑み、低コストと軽量化を
図ることができる自動車用ホイールの製造方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る自動車用ホイールの製造方法では、ディス
ク部を形成するための円錐状突出部およびリム部の半部
を形成するための環状部をそれぞれ有した第１のマンド
レルと、上記リム部の他の半部を形成するための環状部
を有した第２のマンドレルとが使用される。

そして、上記第１のマンドレルの円錐状突出部に樹脂含
浸繊維を巻付ける工程と、この工程で形成された上記樹
脂含浸繊維の層を介して上記第１、第２のマンドレルを
合体させる工程と、上記第１、第２のマンドレルの各環
状部周面に上記樹脂含浸繊維を巻付ける工程と、上記円
錐状突出部および各環状部周面に巻付けられた樹脂含浸
繊維の樹脂を硬化させる工程とが実施される。

〔作用〕

このホイール製造方法では、リム部および各環状部に巻
付けられた樹脂含浸繊維によってＦＲＰ製の自動車用ホ
イールが成型される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

本発明に係るホイールの製造方法では、いわゆるフィラ
メントワインディング成型法（以下、ＦＷ法と略称する
）が適用される。

ここで、このＦＷ法について簡単に説明する。

第６図に示すように、このＦＷ法では、繊維ロービング
１中から導出した強化繊維２に樹脂槽３内の熱硬化性樹
脂４を含浸させる工程と、この工程を経た樹脂含浸繊維
５をデリバリアイ６で左右に配向しながらマンドレル７
に巻付ける工程と、巻付けられた繊維に含浸された上記
樹脂を加熱硬化させる工程とが実施され、これにより、
上記繊維２をレインフォースメント（強化材）とし、上
記樹脂４をマトリックス（母材）とするＦＲＰの成型物
が形成される。

本発明の実施例では、上記ＦＷ法によってホイールを形
成するため第５図に示すような成型機１０を使用する。

この成型機１０は、同一の軸線を有する２つの回動軸１
１．１２を有し、回動軸１１には第１のマンドレル２０
が、また回動軸１２には第２のマンドレル３０がそれぞ
れ取付けられている。

マンドレル２０は、第１図に断面を示すように、後述の
ディスク部を形成するための円錐状突出部２１と、後述
のリム部の半部を形成するための環状部２２とを有し、
円錐状突出部２１の中心に形成された孔２３を軸１１に
嵌合することによって該軸１１に支承されている。

他方のマンドレル３０は、上記円錐状突出部２１に対向
して形成された円錐状凹部３１と、上記リム部の他の半
部を形成するための環状部３２とを有し、凹部３１の中
心部に形成された孔３３を軸１２に嵌合することによっ
て該軸１２に支承されている。

この実施例では、まず軸１１を回転させて第６図に示し
た樹脂含浸繊維５をマンドレル２０における環状部２２
の端部周面に巻き付け、第１図および第３図に示した環
状の凸部５０を該周面に形成する。

そしてこの凸部５０の形成後、この凸部５０を利用して
前記円錐状突出部２１上に上記繊維５が巻付けられる。

すなわち、第３図に例示するように、軸１１を折り返し
点とし、上記凸部を滑り止め手段として活用しながら、
円錐状突出部２１の面上に繊維５が放射状に巻付けられ
る。

上記のような繊維５の巻付は作業は、円錐状突出部２１
の面上に第１図に示すような樹脂含浸繊維の−様な層５
１が形成されるまで繰り返えされる。

そして、この層５１の形成後、第５図に示した可動台１
３が右方向に移動されて、第２図に示すようにマンドレ
ル３０の円錐状凹部、３１の面が上記層５１に密着され
る。

つぎに、軸１１，１２を所定方向に等速回転させて、マ
ンドレル２０．３０の環状部２２．２３の周面および層
５１の側端面上に前記樹脂含浸繊維５を巻付ける。

この巻付は作業は、第２図に示す所定の厚みの層５２が
形成されるまで行なわれ、この層５２の形成時点で軸１
１，１２の回転が止められる。

つぎに、図示されていない加熱手段によって樹脂含浸繊
維からなる上記層５０．５１および５２が加熱され、こ
れによって、これらの各層中の樹脂が硬化される。

そして、樹脂の硬化後、各層５１〜５３からマンドレル
２０．３０を取外す離型作業が実施され、これにより、
第４図に示すようなホイール６０が完成する。

このホイール６０は、強化繊維をレインフォースメント
（強化材）と・し、硬化された樹脂をマトリックス（母
材）とするＦＲＰから形成されているので、きわめて軽
量であり、かつ強化繊維を適宜選択することによりアル
ミ合金製ホイールと同等もしくはそれ以上の強度をもた
せることができる。

なお、マンドレル２０．３０に樹脂含浸繊維を巻き付け
る場合には、該繊維の配向をきめ細かく行なうことが必
要であるが、これは上記繊維を案内する図示されていな
いデリバリアイの三次元移動によって実施される。

そして、上記デリバリアイを移動させる制御および軸１
１，１２の回転制御等は、マイクロコンピュータを内蔵
した第５図に示す制御部１４によって全て自動的に行な
われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アルミ合金製の自動車用ホイールに比
して軽量かつ低コストなＦＲＰ製のホイールを成型をす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明に係るホイール製造方
法の実施態様を示した部分断面図、第３図はマンドレル
の円錐状突出部での樹脂含浸繊維の巻着方法を示した斜
視図、第４図は成型されたＦＲＰ製の自動車用ホイール
を示す一部破断側面図、第５図は本発明を実施する際に
使用されるフィラメントワインディング成型機を概念的
に示した機構図、第６図はフィラメントワインディング
成型法の説明図である。 ２・・・強化繊維、５・・・樹脂含浸繊維、１１．１２
・・・回転軸、２０．３０・・・マンドレル、２１・・
・円錐状突出部、２２．３２・・・環状部、５０・・・
環状突部、５１．５２・・・層、６０・・・ＦＲＰ製ホ
イール。 第３図 第４図 第５図 第２面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク部を形成するための円錐状突出部およびリム部
   の半部を形成するための環状部をそれぞれ有した第１の
   マンドレルと、上記リム部の他の半部を形成するための
   環状部を有した第２のマンドレルとが使用され、 上記第１のマンドレルの円錐状突出部に樹脂含浸繊維を
   巻付ける工程と、 この工程で形成された上記樹脂含浸繊維の層を介して上
   記第１、第２のマンドレルを合体させる工程と、 上記第１、第２のマンドレルの各環状部周面に上記樹脂
   含浸繊維を巻付ける工程と、 上記円錐状突出部および各環状部周面に巻付けられた樹
   脂含浸繊維の樹脂を硬化させる工程とを含むことを特徴
   とする自動車用ホィールの製造方法。