JPH0328001A - 繊維強化樹脂製車輪 - Google Patents
繊維強化樹脂製車輪Info
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- JPH0328001A JPH0328001A JP16069489A JP16069489A JPH0328001A JP H0328001 A JPH0328001 A JP H0328001A JP 16069489 A JP16069489 A JP 16069489A JP 16069489 A JP16069489 A JP 16069489A JP H0328001 A JPH0328001 A JP H0328001A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は繊維強化樹脂製の車輪に関し、さらに詳しくは
軽量でありながら高剛性を有し、横風に対する空力学的
抵抗を低減した、特に自転車用に好適な繊維強化樹脂製
車輪に関する。
軽量でありながら高剛性を有し、横風に対する空力学的
抵抗を低減した、特に自転車用に好適な繊維強化樹脂製
車輪に関する。
自転車用車輪の軽量化などを目的としてスポーク部を繊
維強化樹脂製のディスクで構成したものが知られている
。このような繊維強化樹脂製車輪のスポーク部は、左右
両側面を繊維強化樹脂板にし、その内部を空洞にするか
、内部にハニカムコアを介在させるようにしたものなど
が提案されている． しかし、内部を空洞にした前者のスポーク部構造の場合
は、両側の繊維強化樹脂板のみで負荷を支えるため、そ
の繊維強化樹脂板自体の厚みを増大することで剛性アッ
プを図らなければならず、一層の軽量化を図ろうとする
には不利にならざるを得ない。一方、後者の内部にハニ
カムコアを介在させたスポーク部構造は、前者に比べて
軽量化の面では有利であるが、ハニカムの円錐加工等の
加工が非常に難しく、特殊な刃物や治具を必要とするた
め、製造コストが高くなるという欠点があった。
維強化樹脂製のディスクで構成したものが知られている
。このような繊維強化樹脂製車輪のスポーク部は、左右
両側面を繊維強化樹脂板にし、その内部を空洞にするか
、内部にハニカムコアを介在させるようにしたものなど
が提案されている． しかし、内部を空洞にした前者のスポーク部構造の場合
は、両側の繊維強化樹脂板のみで負荷を支えるため、そ
の繊維強化樹脂板自体の厚みを増大することで剛性アッ
プを図らなければならず、一層の軽量化を図ろうとする
には不利にならざるを得ない。一方、後者の内部にハニ
カムコアを介在させたスポーク部構造は、前者に比べて
軽量化の面では有利であるが、ハニカムの円錐加工等の
加工が非常に難しく、特殊な刃物や治具を必要とするた
め、製造コストが高くなるという欠点があった。
本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、軽量で
高剛性，高強度な構造を安価に製作できるようにすると
共に、横風に対する空力学的抵抗をを小さくできる繊維
強化樹脂製車輪を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達戒する本発明の繊維強化樹脂製車輪は、ハ
ブとリムの間を連結するスポーク部が、左右両側面に車
軸部分を中心に外側に略円雄状に突出するように配置さ
れた繊維強化樹脂板と、該両繊維強化樹脂板の内側に一
体に充填接着された発泡樹脂から構或されていることを
特徴とするものである． このように両側の繊維強化樹脂板の内側に発泡樹脂を一
体に充填したことにより、高度の軽量化を図りながら高
剛性．高強度を発揮することができ、また繊維強化樹脂
板を車軸部分を中心に外側に略円錐状に突出する形状に
したことにより、横風に対して安定させることができる
．第１図および第２図は本発明からなる自転車用の繊維
強化樹脂製車輪の一例を示すものである．図に示す車輪
において、１は車軸、２はハブ、３はスポーク部、４は
リムである．スポーク部３は左右両側に繊維強化樹脂板
５，５をそれぞれ配置し、その内側に発泡樹脂６を充填
して構成されている。繊維強化樹脂板５は、車軸部分を
中心に外側に略円錐状に突出した形状をなしており、か
つその径方向の内端をハブ２に連結すると共に、外端を
リム４に連結するようにしている．また、両繊維強化樹
脂板５．５の内側に充填された発泡樹脂６は、繊維強化
樹脂板５の内面に接着されて一体化されている。
高剛性，高強度な構造を安価に製作できるようにすると
共に、横風に対する空力学的抵抗をを小さくできる繊維
強化樹脂製車輪を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達戒する本発明の繊維強化樹脂製車輪は、ハ
ブとリムの間を連結するスポーク部が、左右両側面に車
軸部分を中心に外側に略円雄状に突出するように配置さ
れた繊維強化樹脂板と、該両繊維強化樹脂板の内側に一
体に充填接着された発泡樹脂から構或されていることを
特徴とするものである． このように両側の繊維強化樹脂板の内側に発泡樹脂を一
体に充填したことにより、高度の軽量化を図りながら高
剛性．高強度を発揮することができ、また繊維強化樹脂
板を車軸部分を中心に外側に略円錐状に突出する形状に
したことにより、横風に対して安定させることができる
．第１図および第２図は本発明からなる自転車用の繊維
強化樹脂製車輪の一例を示すものである．図に示す車輪
において、１は車軸、２はハブ、３はスポーク部、４は
リムである．スポーク部３は左右両側に繊維強化樹脂板
５，５をそれぞれ配置し、その内側に発泡樹脂６を充填
して構成されている。繊維強化樹脂板５は、車軸部分を
中心に外側に略円錐状に突出した形状をなしており、か
つその径方向の内端をハブ２に連結すると共に、外端を
リム４に連結するようにしている．また、両繊維強化樹
脂板５．５の内側に充填された発泡樹脂６は、繊維強化
樹脂板５の内面に接着されて一体化されている。
上記スポーク部３には、第３図や第４図に示すように、
横方向に貫通する透し孔７を１個乃至複数個設けるよう
にしてもよい．この透し孔７を設けることによって一層
の軽量化を図ることができ、また横風に対する空力学的
抵抗を低減し、走行を安定させることができる。ただし
、この透し孔７の数は、あまり多過ぎても車輪の剛性や
強度を低下するので、その車輪に許容される最低限の剛
性や強度までを限度とすべきである．複数個の透し孔７
を設ける場合には、それらを車軸ｌに対して点対称にな
るように配置することが望ましい。
横方向に貫通する透し孔７を１個乃至複数個設けるよう
にしてもよい．この透し孔７を設けることによって一層
の軽量化を図ることができ、また横風に対する空力学的
抵抗を低減し、走行を安定させることができる。ただし
、この透し孔７の数は、あまり多過ぎても車輪の剛性や
強度を低下するので、その車輪に許容される最低限の剛
性や強度までを限度とすべきである．複数個の透し孔７
を設ける場合には、それらを車軸ｌに対して点対称にな
るように配置することが望ましい。
本発明において繊維強化樹脂板に使用可能な樹脂として
は、好ましくは熱硬化樹脂であるが、熱可塑性樹脂であ
ってもよい．熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリ
エステル．ビニルエステル５エボキシ，ポリイミド，゜
フェノールなどを挙げることができ、また熱可塑性樹脂
としては、例えばボリアミド，ポリエステル，ポリエチ
レン，ボリブロピレン，ポリアセタール，ポリカーボネ
ートなどを挙げることができる．樹脂補強用に使用され
る補強繊維は公知のいずれの繊維も使用可能であるが、
特に炭素繊維，ガラス繊維，アラミド繊維，炭化カーバ
イド繊維などの高強度，高弾性の繊維が好ましい．これ
らの繊維を樹脂の補強に使用するときの形態としては、
クロス，一方向に引き揃えられた長繊維（所謂ＵＤ），
短繊維をランダムに分散させたマット（又は抄紙）など
とするのがよい．これらの補強用の形態のために補強繊
維は単独で使用してもよく、或いは炭素繊維／アラξド
繊維，炭素繊維／ガラス繊維などのようなハイブリッド
で使用してもよい。
は、好ましくは熱硬化樹脂であるが、熱可塑性樹脂であ
ってもよい．熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリ
エステル．ビニルエステル５エボキシ，ポリイミド，゜
フェノールなどを挙げることができ、また熱可塑性樹脂
としては、例えばボリアミド，ポリエステル，ポリエチ
レン，ボリブロピレン，ポリアセタール，ポリカーボネ
ートなどを挙げることができる．樹脂補強用に使用され
る補強繊維は公知のいずれの繊維も使用可能であるが、
特に炭素繊維，ガラス繊維，アラミド繊維，炭化カーバ
イド繊維などの高強度，高弾性の繊維が好ましい．これ
らの繊維を樹脂の補強に使用するときの形態としては、
クロス，一方向に引き揃えられた長繊維（所謂ＵＤ），
短繊維をランダムに分散させたマット（又は抄紙）など
とするのがよい．これらの補強用の形態のために補強繊
維は単独で使用してもよく、或いは炭素繊維／アラξド
繊維，炭素繊維／ガラス繊維などのようなハイブリッド
で使用してもよい。
本発明に使用する発泡樹脂の素材としては、発泡可能な
ものであれば特に限定されないが、好ましくは耐熱性の
高い樹脂がよい，このような耐熱性樹脂には、好ましく
はポリメタアクリリック・イミドを使用するとよい。
ものであれば特に限定されないが、好ましくは耐熱性の
高い樹脂がよい，このような耐熱性樹脂には、好ましく
はポリメタアクリリック・イミドを使用するとよい。
リムは、好ましくはスポーク部と同じ繊維強化樹脂で成
形されているのがよいが、金属から成形されたものであ
ってもよい。金属の場合はアルミニウム，マグネシウム
．チタンなどの軽金属合金であることが望ましい．ハブ
もリムと同様であるが、しかし車軸には耐摩耗性の高い
金属が使用される。
形されているのがよいが、金属から成形されたものであ
ってもよい。金属の場合はアルミニウム，マグネシウム
．チタンなどの軽金属合金であることが望ましい．ハブ
もリムと同様であるが、しかし車軸には耐摩耗性の高い
金属が使用される。
上述したスポーク部を製作するには、予めキュアされた
繊維強化樹脂板と予め所要の形状に或形された発泡樹脂
とを接着剤で貼り合わせて一体化してもよいが、繊維強
化樹脂板と発泡樹脂とを同時キュア（ｃｏ−ｃｕｒｉｎ
ｇ）する方法であるとなお良い。すなわち、未硬化の熱
硬化性樹脂を含浸したクロス．ＵＤ， マットなどの２
枚のプリプレグの間に、予め両面円錐状に加工した発泡
樹脂を挾んでそれを型にセットし、真空吸引しながら同
時加熱して加熱硬化するのである．このような同時キュ
アによって両側のプリプレグは硬化された繊維強化樹脂
仮になると共に、その画板間に発泡樹脂を強固に接着し
たスポーク部を或形することができる．しかし、いずれ
の場合にも、発泡樹脂はハニカムの加工に比べて極めて
容易であり、特殊な刃物や治具などを必要としないため
、製作は簡単である。
繊維強化樹脂板と予め所要の形状に或形された発泡樹脂
とを接着剤で貼り合わせて一体化してもよいが、繊維強
化樹脂板と発泡樹脂とを同時キュア（ｃｏ−ｃｕｒｉｎ
ｇ）する方法であるとなお良い。すなわち、未硬化の熱
硬化性樹脂を含浸したクロス．ＵＤ， マットなどの２
枚のプリプレグの間に、予め両面円錐状に加工した発泡
樹脂を挾んでそれを型にセットし、真空吸引しながら同
時加熱して加熱硬化するのである．このような同時キュ
アによって両側のプリプレグは硬化された繊維強化樹脂
仮になると共に、その画板間に発泡樹脂を強固に接着し
たスポーク部を或形することができる．しかし、いずれ
の場合にも、発泡樹脂はハニカムの加工に比べて極めて
容易であり、特殊な刃物や治具などを必要としないため
、製作は簡単である。
また、上記スポーク部は高い剛性と強度とを発揮するが
、それを内部の発泡樹脂によって補完するようにしてい
るので、両側の繊維強化樹脂板を可及的に薄くすること
ができる。そのため、全体を一層軽量化することができ
るようになる。また、両側の繊維強化樹脂板が円錐状に
形威されているので、横風に対する空力学的抵抗を低減
し、強い風に対しても走行を安定させることができる。
、それを内部の発泡樹脂によって補完するようにしてい
るので、両側の繊維強化樹脂板を可及的に薄くすること
ができる。そのため、全体を一層軽量化することができ
るようになる。また、両側の繊維強化樹脂板が円錐状に
形威されているので、横風に対する空力学的抵抗を低減
し、強い風に対しても走行を安定させることができる。
上述したように本発明の繊維強化樹脂製車輪は、両側の
繊維強化樹脂板の内側に発泡樹脂が一体に充填されてい
ることにより、高度の軽量化を図りながら高剛性．高強
度を発揮することができ、また繊維強化樹脂板が車軸部
分を中心に外側に略円錐状に突出した形状になっている
ため、横風に対して空力学的な抵抗を軽減し、安定な走
行を可能にする。
繊維強化樹脂板の内側に発泡樹脂が一体に充填されてい
ることにより、高度の軽量化を図りながら高剛性．高強
度を発揮することができ、また繊維強化樹脂板が車軸部
分を中心に外側に略円錐状に突出した形状になっている
ため、横風に対して空力学的な抵抗を軽減し、安定な走
行を可能にする。
第１図は本発明の実施例からなる繊維強化樹脂製車輪の
縦断面図、第２図は同車輪の右半分だけを示す側面図で
ある．第３図および第４図は、それぞれ本発明の他の実
施例からなる車輪の側面図である。 ｌ・・・車軸、−２・・・ハブ、３・・・スポーク部、
４・・・リム、５・・・繊維強化樹脂板、６・・・発泡
樹脂。
縦断面図、第２図は同車輪の右半分だけを示す側面図で
ある．第３図および第４図は、それぞれ本発明の他の実
施例からなる車輪の側面図である。 ｌ・・・車軸、−２・・・ハブ、３・・・スポーク部、
４・・・リム、５・・・繊維強化樹脂板、６・・・発泡
樹脂。
Claims (1)
- ハブとリムの間を連結するスポーク部が、左右両側面に
車軸部分を中心に外側に略円錐状に突出するように配置
された繊維強化樹脂板と、該両繊維強化樹脂板の内側に
一体に充填接着された発泡樹脂から構成されている繊維
強化樹脂製車輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16069489A JPH0328001A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 繊維強化樹脂製車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16069489A JPH0328001A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 繊維強化樹脂製車輪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328001A true JPH0328001A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15720449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16069489A Pending JPH0328001A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 繊維強化樹脂製車輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0328001A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6439024B1 (ja) * | 2017-10-27 | 2018-12-19 | 株式会社シマノ | 自転車用ハブユニットおよび自転車用ホイールアセンブリ |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP16069489A patent/JPH0328001A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6439024B1 (ja) * | 2017-10-27 | 2018-12-19 | 株式会社シマノ | 自転車用ハブユニットおよび自転車用ホイールアセンブリ |
| JP2019081398A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | 株式会社シマノ | 自転車用ハブユニットおよび自転車用ホイールアセンブリ |
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