JPH0524401U - 自転車用リム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】芯材を発泡フォームとし、該芯材３の外周面を
強化繊維プラスチック（ＦＲＰ）で被覆した自転車用リ
ムにおいて、該自転車用リムに受ける荷重および衝撃に
耐え、かつ軽量化を図り、成形時の芯材とＦＲＰの間で
の剥離を防止し、また金型の分割部分への噛み込み防止
により自転車用リムの強度を低下させないことである。 【構成】芯材３を熱膨張性の発泡フォームとし、該芯材
３外周面全域に２層２，１以上の強化繊維の編上筒体を
被覆し、最外層１を除く層２に、アラミド繊維が構成糸
の１／１５以上用いられた強化繊維の縮上筒体を用いた
自転車用リム。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自転車用リム、特に繊維強化プラスチックを用いて構成した自転車 用リムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術と問題点】

自転車用リムは、従来より鉄、アルミニウム，アルミニウム合金等の金属によ って製作されていた。しかしながら、近年自転車の軽量化の要望により、自転車 の部品であるリムにおいても軽量化が要求されてきた。そして、人体や車体の重 量や地面よりの負荷が直接的にかかるため高強度であること、また、転倒や路肩 への接触時の衝撃や石等による打撃による耐衝撃性、エネルギー吸収量の高いも のであることも要求されている。

【０００３】 これらの要望に答えるべく種々の提案がなされてきた。すなわち、高強度、高 弾性率、軽量である繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）を用いた自転車 用リムが、実開昭５８−１３２７０１号，特開昭６０−８０９０２号、特開昭６ ２−１２８８０３号公報に記載のものが提案されている。これらのもののいづれ も金属製芯材の外周面をＦＲＰで被覆して構成されている自転車用リムであるた め、上述している外からの圧力が加わった時に金属性芯材と外力の間にＦＲＰ層 が介在しているため、金属製芯材よりの反作用も加わりＦＲＰ層が破壊してしま うという不都合があった。

【０００４】 また、金属性芯材とＦＲＰを一体とし、金型に設置した後、該金型を加圧加熱 した場合に、金属製芯材とＦＲＰの熱膨張係数の相違によりこれらを一体とし、 金型に設置し加熱した場合に、金属製芯材とＦＲＰの熱膨張係数の相違により金 属製芯材外周面上で室温度に戻る間にＦＲＰを剥離する方向に働く力が起こり、 かつ金型の分割部分へのＦＲＰの噛み込みにより強化繊維の切断が起こりリムの 強度を低下させることとなる。

【０００５】

【技術的課題】

本考案は、自転車用リムに受ける荷重および衝撃に耐え、かつ軽量化を図り、 成形時の芯材とＦＲＰの間での剥離を防止し、また金型の分割部分への噛み込み 防止により自転車用リムの強度を低下させないことをその技術的課題とする。

【０００６】

【技術的手段】

上記技術的課題を解決するために講じた本考案の技術的手段は、芯材３を熱膨 張性発泡フォームとし、該芯材外周面全域に２層２，１以上の強化繊維の編上筒 体（以下ブレードという）を被覆し、最外層１を除く層に、アラミド繊維又はポ リエチレン繊維が構成糸の１／１５以上（重量比）用いられた強化繊維のブレー ドを使用したことである。

【０００７】

【作用】

本考案の上記技術的手段は、次のように作用する。

【０００８】 芯材３の外周面を被覆するブレードの構成糸は耐衝撃性に優れ強靭である、言 い換えれば衝撃エネルギー吸収量が大きく、衝撃後の物性低下の小さい（ノッチ ・ボール・傷による物性低下の小さい特性を有している）アラミド繊維またはポ リエチレン繊維を用いるために、局所的応力に対して十分耐えることができる。 リムの芯材３を熱膨張性の発泡フォームとしたため外力からの反作用をやわらげ ることになり、かつ補強作用を持ち、軽量化もでき、更に、芯材３外周面上での ＦＲＰとの熱膨張より起因する剥離が防止されることとなる。

【０００９】 また成形時に起こる金型の分割部分へのＦＲＰの噛み込みは、金型を加圧する ことなく発泡フォームの膨張力により強化繊維が金型内装填後金型の内部拘束面 に押しつけられるため、防止することができる。

【００１０】

【効果】 本考案は、上記構成であるから次の特有の効果を有する。

【００１１】 芯材３を金属としたＦＲＰ製リムに比べて尚一層の軽量化が計れる。またＦＲ Ｐ層にアラミド繊維またはポリエチレン繊維をもちいたことより外からの衝撃に 対して十分に耐えるものとなる。

【００１２】 芯材３を熱膨張性の発泡フォームとしたため芯材３とＦＲＰ層の剥離、金型へ のＦＲＰ層の噛み込みが防止でき、および外力よりの反作用がＦＲＰ層におよぶ 度合いが減少するためリムの強度の向上が計れる。

【００１３】 かつ、芯材３を熱膨張性の発泡フォームとしたため、芯材３の外周面に被覆さ れているＦＲＰが金型内面に押し付けられるため、精密な成形が可能であり、そ して金型内面の性状がそのままリムの表面に転写され良好となり、後加工が不要 となる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】 図１の実施例の繊維強化プラスチックリムは本考案を実施したチューブラタイ ヤ用リムを示す断面図である。

【００１６】 ３は熱膨張性の発泡フォームの芯材であり、断面形状は仕上がり断面より小さ く設定してあり、この芯材３の発泡フォームは熱膨張性のものが使用可能であり 、ポリウレタン、ポリイミド、フェノール、エポキシ等が好ましい。２は第２Ｆ ＲＰ層で、ブレードが芯材に接着状態で被覆しており、アラミド繊維またはポリ エチレン繊維が重量にして構成糸の１／１５以上好ましくは１／１４〜１／２の 割合で用いられたものである。１は最外層となる第１ＦＲＰ層であり・第２ＦＲ Ｐ層２に、接着状態で被覆しているものである。そして、第１ＦＲＰ層（最外 層）の強化繊誰としては、炭素繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、金属繊維 等の使用が挙げられる。

【００１７】 上述の構成からなる本考案の自転車用リムの成形プロセスとしては、まず、熱 膨張性の発泡フォーム、強化繊維、樹脂を選定準備する。この場合、強化繊維は ドライなものを使用する。樹脂は熱硬化性で、成形時に液状で使用できるものを 選定し、エポキシ、ビニルエステル、ポリエステル、フェノール、ビスマレイミ ドが好ましい。

【００１８】 次に、リム完成時より断面を小さく設定した熱膨張性の発泡フォームの芯材３ の外周面全域に、図３に示すように、ブレードを被覆するが、この時最外層１を 除く層２に、アラミド繊維またはポリエチレン繊維が構成糸ｙの１／１５以上好 ましくは１／１４〜１／２用いられた強化繊維のブレードを被覆したものをリム 完成時の断面寸法を有する金型内に設置する。

【００１９】 金型は、図２に示すように四分割とし、上型Ｕ、下型Ｄ、左横型ＬＳ、右横型 ＲＳから構成されており、上下型Ｕ，Ｄによりリムのスポーク穴穿設面とブレー キ当接面、左右横型ＬＳ，ＲＳでリムのタイヤ載置面が形成されることとな る。

【００２０】 次に、金型に液状の樹脂を注入した後金型を加熱により芯材３である熱膨張性 の発泡フォームが金型内面に向かって膨張してゆくため、芯材の外周面全域に被 覆しているＦＲＰは金型内面に押し付けられることになる。これにより金型のリ ム完成時の断面に成形され、かつ金型内面の性状がそのまま成形品の表面に転写 されることとなる。

【００２１】 そして、樹脂が硬化し、強化繊維および強化繊維層が相互に結合されて積層体 のＦＲＰ層が形成され芯材３である熱膨張性の発泡フォームとも一体となる。

【００２２】 この後、金型内より離型した成形品に、スポーク穴、バルブ穴を加工すること により所望の自転車用リムが完成する。

【００２３】 尚、本実施例においては、チューブラタイヤ用リムにおいて記載したが、ワイ ヤーオンタイヤ用リムの場合にも用いることができ、本実施例の場合と同様の効 果を有し、成形プロセスも同様のものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の自転車リムの断面図。

【図２】本考案の自転車リムの成形手段を示す説明図。

【図３】本考案の自転車リムの成形手段を示す説明図。

【符号の説明】

１：第１ＦＲＰ層、２：第２ＦＲＰ層、３：芯材、Ｕ：
上型、Ｄ：下型、ＬＳ：左横型、ＲＳ：右横型、

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材を発泡フォームとし、該芯材３の外
   周面を強化繊維プラスチックで被覆した自転車用リムに
   おいて、芯材３を熱膨張性の発泡フォームとし、該芯材
   ３外周面全域に２層２，１以上の強化繊維の編上筒体を
   被覆し、最外層１を除く層２に、アラミド繊維が構成糸
   の１／１５以上用いられた強化繊維の編上筒体を用いた
   ことを特徴とする自転車用リム。
2. 【請求項２】 最外層１を除く層２にポリエチレン繊維
   が構成糸の１／１５以上用いられた実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の自転車用リム。