JPH0667102U - 自転車用樹脂車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】軽量で高剛性、高強度な構造、でかつ、強化長
繊維の巻装作業が容易で、更に強化長繊維で構成するワ
イヤドオン型タイヤ、フックドエッヂ型タイヤの採用を
可能な自転車用車輪を提供する。 【構成】合成樹脂と強化繊維より補強し、外周に金属ま
たは軽合金のリム部２１を周設し、内周側には連接体２
７が設けられ該連接体２７は、発泡体より成る芯材５の
外側面に強化長繊維６を巻装した同一形状の複数の分割
体２の外周面２６を上記リム部２１の内周面２０に沿っ
て当接固定させ、その中心部をハブを装着する両端開放
のハブ部３と成し、このハブ部３より放射状に伸びるス
ポーク部２２とから構成し、該分割体２のリング部２４
の外周面２６の幅を上記リム部２１の内周面２０の幅よ
り狭く設定するとともに、この分割体２の外側面に巻装
した強化長繊維６に合成樹脂７を含浸および被覆するこ
とにより、上記分割体２およびリム部２１を固定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自転車用車輪特に、強化繊維と合成樹脂により補強された自転車用 車輪に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の自転車用車輪は、リム部とハブ部を別々に製作し、この間に多数のスポ ークを介在張設して構成されていたが、組み立て部品点数が多く、特に線材スポ ークを綾取り、個々のスポークに均等の張力を付与して、車輪の横振れ、縦振れ を取る面倒でしかも熟練を要する高度の組み付け作業工程を有していた。

【０００３】 このような作業の簡略化を計るため、実開平２−６９５０１号に開示されてい るような自転車用車輪の採用が考えられる。

【０００４】 この考案は炭素繊維等の強化繊維で補強した合成樹脂製の複数本のスポークと リムとを有し、この芯材としてフォーム体を埋設したものであるが、この場合に おいて、強化長繊維を車輪形態となった大きなフォーム体よりなる環状体のスポ ーク部、リム部のＲ形状に沿わせて外側面全域に巻装することは非常に困難であ る。

【０００５】 特にワイヤドオン型（以下ＷＯという）タイヤおよびフックドエッヂ型（以下 ＨＥという）タイヤ等を載置させるリム断面形状に沿わせて強化長繊維を巻装す ることは不可能であるため、リム断面形状は、ほとんどチューブラタイヤを載置 させるための円弧状の載置部を有するものであった。

【０００６】

【技術的課題】

本考案は、強化繊維の強度、弾性率、疲労強度の高い軽量構造材としての特徴 を生かし、軽量で高剛性、高強度な構造、でかつ、強化長繊維の巻装作業が容易 で、更に強化長繊維で構成する車輪では採用できなかったワイヤドオン型タイヤ 、フックドエッヂ型タイヤ等の採用を可能な自転車用車輪を提供するものである 。

【０００７】

【技術的手段】

本考案の技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、合成樹脂と強化繊 維により補強して成る自転車用車輪において、外周に金属または軽合金のリム部 ２１を具備し、該リム部２１の内周側には連接体２７が設けられていることより 成る。

【０００８】 該連接体２７は、発泡体より成る芯材５の外側面全域に強化長繊維６を巻装し た同一形状の複数の分割体２の外周面２６を上記リム部２１の内周面２０に沿っ て当接固定させ、その中心部をハブを装着する両端開放のハブ部３と成し、この ハブ部３より放射状に伸びるスポーク部２２とから構成し、該分割体２のリング 部２４の外周面２６の幅を上記リム部２１の内周面２０の幅より狭く設定すると ともに、この分割体２の外側面に巻装した強化長繊維６に合成樹脂７を含浸およ び被覆することにより上記連接体２７およびリム部２１を固定したことである。

【０００９】

【作用】

上記技術的手段は次のように作用する。

【００１０】 発泡体よりなる芯材５に強化長繊維を巻装した同一形状の分割体２の外周面 ２６をリム部２１の内周面２０に沿って当接固定するものであるから、リム部２ １、スポーク部２２、ハブ部３の一体となった環状体の芯材５に強化長繊維６を 巻装することに比較して巻装作業が容易になる。

【００１１】 更に、リム部２１はロール成形、押し出し型材等により類作するものである から、チューブラタイヤに適応する比較的単純な断面形状のみに制限されるもの でなく、従来採用不可能であったＷＯ型、ＨＥ型タイヤに適したリム断面形状が 採用可能になるものである。

【００１２】

【考案の効果】

本考案は上記構成であるから次の特有な効果を有する。

【００１３】 ▲ａ▼ 分割体２の芯材５に強化長繊維６を巻装するものであるから巻装作 業のわずらわしさの解消および作業時間の短縮化が実現できる。

【００１４】 ▲ｂ▼ 外側面に合成樹脂７が被覆されているため、表面が平滑で、かつノ ッチ、 傷等に対して強い。

【００１５】 ▲ｃ▼ リム部２１と分割体２とを組み合わせてから合成樹脂７を被覆するこ とにより形成するものであるから、分割体の接合面の各々を接着剤により接着す るものより、平面度、真円度が確保しやすい。

【００１６】 ▲ｄ▼ スポーク穴を穿設する必要がないため、繊維切断による強度低下を妨 げる。

【００１７】 ▲ｅ▼ 多数のスポークを要しないため、 スポーク組付作業の時間が削減で きる。

【００１８】 ▲ｆ▼ ＷＯ型タイヤ、ＨＥ型タイヤ用のリム断面形状の採用が可能となるた めに各種自転車に使用でき、用途が広がる。

【００１９】 ▲ｇ▼ 真円度・平面度が優れたものであるため、走行時のブレが原因する転 がり抵抗の増大は解消される。

【００２０】

【実施例】

次に上記した本考案の実施例を図面に従って説明する。

【００２１】 図１において、１は本考案の自転車用車輪で、ＷＯ型タイヤ用リム部２１が後 述する連接体２７の外周に固着されている。

【００２２】 連接体２７はリム部２１の中心部に両端開放のハブ部３が具備されており、該 ハブ部３の基端部３１より放射状に伸びるスポーク部２２が配設されており、こ のスポーク部２２の交叉部２５より環状にリング部２４が連設されている。

【００２３】 図２に示すように連接体２７の外側面には炭素繊維、ガラス繊維あるいはアラ ミド繊維等の強化長繊維６が巻装されており、この場合、上記強化長繊維６の巻 装は一種類のみの巻装だけでなく二種以上の強化長繊維６を組み合わせて芯材５ に巻装することもできる。また織物、編組体として巻装してもよい。

【００２４】 尚、芯材５はポリウレタン、フェノール、ユリア、ゴム等の発泡体により形成 されている。又、上述の強化長繊憐６の組み合せとしては例えば炭素繊維とアラ ミド繊維または炭素繊維とガラス繊維などである。

【００２５】 この強化長繊維６にほエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、不飽和ポリ エステル等の合成樹脂７が含浸されており、かつ強化長繊維６の外側面には上記 エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂等の合成樹脂７により合成樹脂層が設 けられている。

【００２６】 また、図３（ａ），（ｂ）に示す断面は、リング部２４にリム部２１が具備さ れた断面およびスポーク部２２の断面であるが、これらは空気抵抗を低減する形 状である略卵形あるいは紡錘形としているものである。

【００２７】 更に、図４は接合面４，４１で分割されている同一形状の複数の分割体２を示 す。分割体２はリング部２４の接合面４およびハブ部３の基端部３１の接合面４ １で分割されており略鎌型形状を呈しており、リング部２４とスポーク部２２を 具備している。

【００２８】 尚、リング部２４に一方の接合面４を設けたのは分割体２相互の接合が容易で あり、かつその接合強度が大きいからである。

【００２９】 他方、車輪１外周には金属または軽合金のリム部２１が連接体２７の外周端に 配設されているリング部２４の外周面２６に合成樹脂によりリム部２１の内周面 ２０が当接固着されている。

【００３０】 該リム部２１は、帯鋼をロール成形により、また、アルミニューム等の軽合金 から押出し成形によりＷＯ型、ＨＥ型タイヤ用リム断面形状等に形成した後、適 宜所要の直径のリング状とし、切断部を接合してエンドレスリング状に形成した ものであり、このリム部２１の内周面２０の幅は、上記分割体２のリング部２４ より幅広に設定されており、芯材５の外側面に強化長繊維６を巻装および合成樹 脂を被覆することにより同幅となるような幅に設定されている。

【００３１】 次に上記分割体２の組み合わせおよび車輪の製造方法を説明する。まず、接合 面４，４１で分割されたリング部２４、スポーク部２２を有する略鎌型形状の分 割体２を製作するために、略鎌型形状の発泡体より成る芯材５の外側面全域に強 化長繊維６を巻装する。

【００３２】 次に、この分割体２を所要個数をリム部２１の内周面２０にリング部２４を沿 わせて当接嵌合しつつ、接合面４，４１の接合面同志も当接させると環状体が形 成される。この時にスポーク部２２およびリング部２４により交叉部２５および 基端部３１が構成され、この基端部３１の中心部にハブを装着する両端開放のハ ブ部３が形成されることになる。

【００３３】 更に、図５に示す合成樹脂７を含浸被覆する工程として、いわゆる、ＲＴＭ（ Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）またはＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉ ｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法を利用するものであり、上 記した該環状体を金型１０に設置し、本考案は合成樹脂７をエポキシ樹脂とし、 その誘導体を配合液タンク１０１より注入機１０２より圧力下で混合機１０３を 通過、密閉した上記金型１０の中に所定量の合成樹脂７を射出することにより巻 装した強化長繊維６に合成樹脂７が含浸して繊維同志間また繊維と発泡体の芯材 ５とも接着される。

【００３４】 更に強化長繊維６の外側面全域には合成樹脂７が被覆されて合成樹脂層が形成 されることより上記環状体を構成している分割体２が固定され連接体２７が形成 される。更に外周に嵌合したリム部２１も合成樹脂により強固に固定されること より所望の自転車用車輪が完成する。

【００３５】 図６〜図１０に示す構造は、分割体２とリム部２１の嵌合構造であり、図６の 実施例の場合は、分割体２の外周面２８をチューブラタイヤを載置するため形状 であり円弧状の凹部のタイヤ載置部２３を有し全体の形状がコ字形断面を具備し ているものである。この円弧状の凹部に合致する断面を持つリム部２１に分割体 ２を嵌合し、同時に接合面４，４１同志を当接させるものである。

【００３６】 図７〜図１０の構造によれば、嵌合時、分割体２の外周面２６を、リム部２１ のコ字形断面に挿着するものであるから位置決めが容易であるからリム部２１と 分割体２が偏心することなく一体化できる利点がある。

【００３７】 図７の実施例の場合は、分割体２の外周面の中央部に凸部２８を設けたもので 、ＨＥ型タイヤ用リム部２１の内周面２０の中央部に前記凸部２８の上端を当接 するように嵌合し、合成樹脂７をリム部２１の内周面２０と分割体２の段部２９ の間に介在させたものである。

【００３８】 図７の実施例の構成によれば、リム部２１と分割体２の接着面積が増加するた め強固な接着力を有するものである。

【００３９】 図８の実施例の場合は、ＷＯ型タイヤ用リム部２１の内周面２０中央部に舌片 ８を突設させ、この舌片８と嵌合する溝部５１を分割体２の外周面２６より軸方 向に穿設したもので、この溝部５１に該舌片８を挿入嵌合させたものである。

【００４０】 図８の実施例によれば、分割体２をリム部２１に嵌合させる場合の道案内の役 目を果たし、かつ、走行時の車輪の左右のねじれに対しての強度が向上する利点 がある。

【００４１】 図９および図１０の実施例の場合は、ＷＯ型タイヤ用リム部２１の内周面２０ を軸方向に円弧状の凹部９とし、分割体２の外周面２６を上記内周面２０円弧状 の凹部９に合致する凹部９１を軸方向に設けたものである。

【００４２】 また、図１０の実施例は、図９の実施例の円弧形状を車輪外側方向に膨出した 形状をＨＥ型タイヤ用リム部２１の内周面２０および分割体２の外周面２６に具 備させたものである。

【００４３】 本実施例によれば、合成樹脂７との接触面積が増加するためリム部２１と分割 体２とが強固に結合される利点がある。

【００４４】 なお、分割体２の一方の接合面は図１１，図１２のようにスポーク部２２とリ ング部２４の交叉部２５に凹凸嵌合するように設けてもよい。

【００４５】 このようにスポーク部２２とリング部２４の交叉部２５に一方の接合面４を設 けると自転車走行時における樹脂車輪にかかる荷重または応力の集中が各々分割 体２，２，２に分散され、各々の接合面４の受ける応力、荷重が軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案車輪の正面図、

【図２】 図１Ｏ−Ｏ断面図、

【図３ａ】 図１Ａ−Ａ断面図、

【図３ｂ】 図１Ｂ−Ｂ断面図、

【図４】 分割体２の正面図、

【図５】 合成樹脂７の被覆工程を示す。

【図６】 外周面にチューブラタイヤを載置する形状の
分割体２の断面図、

【図７】 リム部２１の内周面２０の中央部に分割体２
の凸部２８を嵌合した場合の断面図、

【図８】 ＷＯ型タイヤ用リム部２１を用いた場合の分
割体２の断面図、

【図９】 図８の他の実施例を示す分割体２の断面図、

【図１０】 同じく図８の他の実施例を示す分割体２の
断面図、

【図１１】 一方の接合面４を交叉部２５に設けた場合
の本考案車輪の正面図、

【図１２】 同じくその分割体２の正面図、

【符号の説明】

１：車輪、２：分割体、２０：リム部の内周面、２１：
リム部、２２：スポーク部、２３：タイヤ載置部、２
４：リング部、２５：交叉部、２６：分割体２の外周
面、２７：連接体、２８：凸部、２９：段部、３：ハブ
部、３１：基端部、４，４１：接合面、５：芯材、６：
強化長繊維、７：合成樹脂、８：舌片、１０：金型、１
０１：配合液タンク、１０２：注入機、１０３：混合
機。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂と強化繊維より補強して成る自
   転車用車輪において、外周に金属または軽合金のリム部
   ２１を周設し、該リム部２１の内周側には連接体２７が
   設けられていることより成り、該連接体２７は、発泡体
   より成る芯材５の外側面に強化長繊維６を巻装した同一
   形状の複数の分割体２の外周面２６を上記リム部２１の
   内周面２０に沿って当接固定させ、その中心部をハブを
   装着する両端開放のハブ部３と成し、このハブ部３より
   放射状に伸びるスポーク部２２とから構成し、該分割体
   ２のリング部２４の外周面２６の幅を上記リム部２１の
   内周面２０の幅より狭く設定するとともに、この分割体
   ２の外側面に巻装した強化長繊維６に合成樹脂７を含浸
   および被覆することにより、上記分割体２およびリム部
   ２１を固定した自転車用車輪。
2. 【請求項２】 リング部２４とスポーク部２２との交叉
   部２５から外れたリング部２４に一方の接合面４を、ス
   ポーク部２２の基端部３１に他方の接合面４１を設けた
   請求項１記載の自転車用樹脂車輪。
3. 【請求項３】 リング部２４とスポーク部２２の交叉部
   ２５に一方の接合面４を、スポーク部２２の基端部３１
   に他方の接合面４１を設けた請求項１記載の自転車用樹
   脂車輪。