JPH068001U - 自転車用リム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】芯材５を発泡フォームとし、該芯材５の外周面
を繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で被覆した自転車用
リムにおいて、該自転車用リムの軽量化およびスポーク
の穴部の強度向上、ねじれの力に対する強度向上および
成型時の金型分割部分へのＦＲＰ層の噛み込みを防止し
てリムの剛性の向上を計ることである。 【構成】芯材５を熱膨張性の発泡フォームとし、最外層
１に強化繊維の編上筒体を被覆し、該芯材５と最外層１
の間にスポーク穴部に長さ１５〜３０ミリメートルにわ
たって、芯材５横断面に平行に一方向強化繊維、バイア
ス強化繊維、布強化繊維を少なくとも１層以上被覆した
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、芯材の外周面に強化繊維と合成樹脂の組み合わせからなる繊維強化 プラスチック層を有する自転車用リムに関してである。

【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、特開昭６１−２４４６０２号（前者）、実開昭６１−１３３４０２号 （後者）公報に記載のものが提案されている。

【０００４】 これらのものは、前者においては芯材を金属製とし、該芯材の外周面にＦＲＰ 層を形成したものである。

【０００５】 しかしながら、金属性芯材とＦＲＰ層との間で、両者の熱膨張の相違によりリ ムスポーク側のＦＲＰ層には、芯材により収縮しようとする力が、一方リムタイ ヤ側では反対にＦＲＰ層を剥離（伸展）する力が働くこととなり、ＦＲＰ層に亀 裂等が見られ、十分の剛性が発揮できないという不都合があった。

【０００６】 また、後者においては、上記不都合を解決するために芯材を発泡体として、該 芯材の外周面にＦＲＰ層を形成したものであり、前者の金属製芯材とＦＲＰ層と の剥離によるＦＲＰ層の亀裂等は防ぐことができるが、しかしながら、芯材をＦ ＲＰで単に被覆するものであるから、スポーク穴部及びねじれに対しての十分な 対策が講じられていない。

【０００７】 また、金型において成形する時に金型を加圧することにより所望のリム断面を 形成するため金型の分割面部分にＦＲＰ層が噛み込むという現象により強化繊維 の切断が起こり十分なリム剛性を発揮することができないという不都合もあった 。

【０００８】

【技術的課題】

本考案は、芯材の外周面にＦＲＰを被覆する自転車用リムにおいて、リムの軽 量化、およびスポークの穴部の強度向上、ねじれの力に対する強度向上および成 形時の金型分割部分へのＦＲＰ層の噛み込みを防止してリムの剛性の向上を図ろ うとするものである。

【０００９】

【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５を熱膨 張性の発泡フォームとし、最外層１に強化繊維の編上筒体（以下ブレードという ）を被覆し、該芯材５と最外層１の間にスポーク穴部に長さ１５〜３０ｍｍにわ たって、芯材５横断面と実質的に平行に一方向強化繊維、バイアス強化繊維、布 強化繊維を少なくとも１層以上被覆し、また芯材５と最外層１の間の芯材５両側 面に一方向強化繊維層３を具備するようにしたことである。

【００１０】

【作用】

本考案の上記技術的手段は、次のように作用する。

【００１１】 芯材を熱膨張性の発泡フォームとしたため、軽量化ができ、かつ成形時に金型 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て成形できるため、金型分割部分への強化繊維の噛み 込みが防止できる。また、スポーク穴部および芯材両側を強化繊維で補強したた めスポーク穴部とねじれの力に対して強度が向上する。

【００１２】

【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。

【００１３】 金型の分割部分と強化繊維の噛み込みが防止され、そして、スポーク穴部と芯 材両側を強化繊維層３で補強したためリムの剛性も向上する。また芯材５が熱膨 張性の発泡フォームであるため補強作用を持ち、かつ軽量化ができる。

【００１４】 かつ、芯材５を熱膨張性の発泡フォームとしたため、芯材５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。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１６】 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。５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５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。４は第４ＦＲＰ層で、ブレードを芯材５に接着状態で被覆してお り、その外層に第３ＦＲＰ層３が接着状態で形成されており、この第３ＦＲＰ層 ３は芯材の両側に一方向性強化繊維を接着状態としたもので、この層３により、 リムにかかるねじれの力に対して十分な強度を発揮する。

【００１７】 さらに、層３の外層に第２ＦＲＰ層２がスポーク穴部に長さ１５〜３０ｍｍに わたって、芯材５横断面に平行に一方向強化繊維、バイアス強化繊維、布強化繊 維を少なくとも１層以上接着状態で被覆しており、スポーク穴部およびその近傍 の補強作用を有する。最外層である第１ＦＲＰ層１はブレードが接着状態で被覆 されている。なお、各ＦＲＰ層の強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、ア ラミド繊維、金属繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。

【００１８】 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。

【００１９】 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５ の外周面全域に、図５に示すように強化繊維のブレードを被覆した上に、芯材５ の両側部に一方向強化繊維を第３ＦＲＰ層３として配設する。（図２参照）

【００２０】 さらに、スポーク穴部となる部分に１５〜３０ｍｍの長さで、芯材５の横断面 に平行に一方向強化繊維、バイアス強化繊維、布強化繊維を少なくとも一層以上 被覆する。（図３参照）そして最外層１には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に設置する。

【００２１】 金型は、図４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によりリムのタイヤ載置面が形成されることとな る。

【００２２】 次に、金型に液状の樹脂を注入した後、金型を加熱することにより芯材５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５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。

【００２３】 そして、樹脂が硬化し、強化繊維および強化織維層が相互に結合されて積層体 のＦＲＰ層が形成され芯材である熱膨張性の発泡フォームとも一体となる。

【００２４】 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。

【００２５】 尚、本実施例においては、チユ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】一方向強化繊維を配設した状態を示す説明図。

【図３】スポーク穴部に強化繊維を配設した状態を示す
説明図。

【図４】本考案の自転車用リムの成形手段を示す説明
図。

【図５】リムの分解図。

【符号の説明】

１：第１ＦＲＰ層、２：第２ＦＲＰ層、３：第３ＦＲＰ
層、４：第４ＦＲＰ層、５：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５を発泡フォームとし、該芯材５の
   外周面を繊維強化プラスチックで被覆した自転車用リム
   において、芯材５を熱膨張性の発泡フォームとし、最外
   層１に強化繊維の編上筒体を被覆し、該芯材５と最外層
   １の間にスポーク穴部に長さ１５〜３０ミリメートルに
   わたって、芯材５横断面と実質的に平行に一方向強化繊
   維、バイアス強化繊維、布強化繊維を少なくとも１層以
   上被覆したことを特徴とする自転車用リム。
2. 【請求項２】 芯材５と最外層１の間の芯材５両側面に
   一方向強化繊維層３を具備するようにした請求項１記載
   の自転車用リム。