JPS60124503A - 自動車用ホイル - 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】 本発明は自動車用ボイルに関するものである。

特に短繊維と熱可塑性樹脂との組成物を射出成形するこ
とにより得られた高い衝撃性を有する自動車用ホイルに
関するものである。

従来、補強用短繊維と合成樹脂とからなる組成物から自
動軍用ホイルを製造する方法は公知である。しかしなが
ら射出成形法で前記組成物から自動車用ホイルを得る技
術は実用化されるに至っていない。

そこで、本発明者らは射出成形法で自動車用ボイルをつ
くる技術の確立を検討した・ところ、次の問題があるこ
とがわかった。

■　合成＋ｉ（脂組成物製自動車ホイルは、自動車用の
走行時に際しては絶対安全なものでなければならず、そ
のためには他の用途に比して機械的強度が相当高くなけ
ればならない。

■　高い機械的強度をボイルに付与せしめるには肉厚の
大きい成形品にしなければならない。

■　肉厚を大きいものにすると、成形品の内部にボイド
が発生する。ホイル内部にボイドがあると、ホイルの機
械的強度、特に衝撃性が低下する（もし衝撃性が低下し
たホイルを自動車に装着した場合、走行安全性に欠き、
場合によっては重大な事故につながると言うことは前記
したとおりである）。

そこで本発明者らは上桟の問題を解消する目的で種々研
究したところ成形型内に短繊維強化熱可塑性樹脂組成物
を充填するときの溶融組成物の流れの状態がボイドの発
生に著しく影響していることを見いだした。すなわち、
第１図に示されるように自動車用ホイルば厚さＴの短筒
状をしており且つその短筒の母線方向に沿った断面が外
向ぎし形をしたリム部Ａおよび該リム部の内側に略直角
に突出している鍔状のディスク取付は部または中削り円
板状のディスク即ちディスク用部Ｂとから成る短繊維強
化熱可塑性樹脂組成物から成っているが、かかる大型の
成形物を射出充填する場合、ディスク用部Ｂから溶融組
成物を充填すればよいと言う事実を見い出しているが、
リム円筒部分Ａは長い部分んと短い部分Ａ２とから構成
されているので、その分岐点における部分Ｐで偏流し易
く、そのためか分岐点部分でボイドが発生し易い。そこ
で本発明者等は、ホイルの形状をそのまま保った状態で
溶融組成物の偏流の抑制が可能な形状のホイルがないか
種々検討したところ特定のリブをリム部の前面にホイル
と一体的に形成すれば射出成形過程における溶融組成物
の偏流の抑制が可能であるだけでなく、充填に行なう保
圧の際、充填された溶融組成物がリブ形成部分に更に押
込まれるので、そのとき前記部分Ｐに出来ていたボイド
ゲ押し潰されて結果的にボイドの少ないホイルが得らｉ
ることが分った。従って、本発明の目的はボイドのない
、ひいては衝撃性の改善された自動車用ホイルの提供に
ある。

そして上記目的は、厚さＴの短筒状をしており且つその
短筒の母線方向に沿った断面が外向きＵ形をしたリム部
Ａおよび該リム部の内側に略直角に突出している鍔状の
ディスク取付は部または中削り円板状のディスク即ち円
環状のディスク用部Ｂとから成る短繊維強化熱可塑性樹
脂組成物から成る自動車用ホイルであって、その前面Ｘ
の外周に沿って複数個の細長いリブＲを一定間隔Ｙを保
って放射状に配設してなるホイルにおいて、前記リブの
上端部分Ｒ゛をリムフランジ端部Ｃとリムフランジ内面
りとを通る平行線Ｅ、Ｆとの間の、前面Ｘ”側に位置せ
しめるとともに、リブの腹面Ｚがビードシー１・面Ｇか
ら２　Ｘ　Ｔ　ｉｓ離れて引かれた（ビードシート面に
対する）平行線Ｈとリムウェル外壁面ＩからＴＩＥ以下
離れて引かれた（リムウェル外壁に対する）平行線Ｊと
の交点にと、前記平行線Ｊとリムウェル下面Ｍの延長線
Ｎとの交点Ｏとの間を通るように前記ボイルに前記リブ
をホイルと一体的に形成せしめてなる自動用ホイルとす
ることによって達成されることがわかった。

なお、前記におりる記号は第１図（この図面ば本発明の
自動車用ボイルの直径方向の断面図である）、第２図（
この図面は第１図中鎖線の丸内部分を拡大して示す図面
である）に付した記号を意味する。以下、図面に沿って
本発明のホイルの製造方法および得られたホイルの構造
ならびにその作用効果について順次説明する。

本発明に係るホイルは、厚さＴの短筒状をしており且つ
その短筒の母線方向に沿った断面が外向きＵ形をした短
筒状のリム部Ａおよび前記リム部の内側に略直角状に突
出している円環状のディスク用部Ｂとから成る短繊維強
化熱可塑性樹脂組成物（以下、単に組成物と称する）か
らできている。短い筒状とは、短い正確な丸い筒と言う
意味ではなく、その外周面１にタイヤ（図示なし）その
ものを取りつけることができる形状をしていると言う意
味である。また、略直角に突出するとは内周面２龜デイ
スク（図示なし）が取り付けられるように内周面２から
鍔状のディスク取付は部が、または生別り円板状のディ
スクそのもの、すなわちディスク用部が（第４図）ホイ
ルの中心軸Ｑ方向に伸びていることを意味する。

組成物は熱可塑性樹脂と短繊維状の強化材との混合組成
物を言う。熱可塑性樹脂としては、ポリアミドやポリエ
ステル等の樹脂を言う。これらの樹脂４よ衝撃性改良剤
、安定剤、着色剤その他の添加剤を含んでいてもよい。

他方強化材としてはガラス繊維、炭素繊維および全芳香
族ポリアミド繊維の少なくとも一種から選ばれたもので
、その繊維径は直径にして０．１〜１００ミクロン、好
ましくは０．５〜２０ミクロンのものを言う。上記の範
囲外であると、ホイルの衝撃性が改良されず、また繊維
そのものの製造コストがかさみ好ましくない。

次に上記の組成物をホイルの形状に成形する。

成形法は射出成形法に限定される。従来ボイル程度の大
型の成形物を製造する時は強化材の損傷のない圧縮成形
法が採用されるのであるが、本発明の対象であるホイル
は特殊な形状をしているので、圧縮成形法ではホイルと
しての実用的な衝撃性を有する成形品が得られない。お
そらく、補強材である繊維の配列状態と組成物の流入状
態が影響しているものと思われる。ちなみに成形型の中
に組成物を充填する位置によって、得られたホイルの衝
撃性が相違する。したがって、本発明のホイルは成形型
の中へは前記したように、ディスク部Ｂの、ホイル中心
軸Ｑ側から組成物の充填によって得られる。

前記の強化材と熱可塑性樹脂とを一定の割合で混合し射
出成形機に供給する。前記割合は最終的に得られた組成
物の全重量を基準にして、強化材が２５〜７０、好まし
くは３５〜５５重量％とする。２５重量％に満たないと
、ホイルの強化材による補強効果が発現せず、逆に７０
重量％を越えると衝撃性が低下する。

射出成形機としては従来公知のものが使用されるが、強
化材の破損を抑制する上でフルフライトースク′リュー
を備えているものが好ましい。

本発明に使用される金型はホイルの形状に合わせて作成
される。その形状は以下に説明する本発明特有のホイル
の形状を参照すれば明らかとなる本発明のボイルは第２
図および第３図（この図はホイルの周面部分を一部破断
して示す斜視図である。）に、その一部が示されている
ように、その前面Ｘの外周にそって複数の細長いリブＲ
を有する。リブＲは間隔、好ましくは一定間隔Ｙを保っ
て放射状に配設されている。間隔Ｙは、リブ幅Ｕと厚み
Ｔとの関係で決められる（後述）。リブＲはホイルの前
面Ｘ側でリム部へとディスク部Ｂとを橋架けする形で形
成されている。リブＲの上端部分Ｒ゛はリムフランジ端
部Ｃとリムフランジ内面りとを通る平行線Ｅ、Ｆとの間
の前面Ｘ”側に位置している。

他方、リブＲの腹面Ｚの通る位置は次の二点によって規
定される。一つの点はビードシー１〜面Ｇから２　Ｘ　
Ｔ　ａｍ離れて引かれた前記面Ｇに対する平行線Ｈと、
ウェル外壁面ＩがらＴ　ｍｍ以下離れて引かれた前記外
壁面Ｉに対する平行線Ｊとの交点にであり、他の点は前
記平行線Ｊと、リムウェル下面Ｍの延長線Ｎとの交点０
である。

リブ腹面Ｚは前記の上端位置Ｒ゛から点にとＯの間を直
線状ないしは曲線状に滑らかに下降した面を形成してい
ればよい。

リブＲの幅Ｕは、厚さＴの０．５〜２．０倍が好ましく
間隔Ｙは厚みＴの１〜５倍が好ましい。

そして１個の体積Ｖはディスク部分の長い部分んの体積
とＷＩと短い部分Ａ２の体積荀との差の（ｏ、ｏｏｈｏ
、１）倍であることが好ましい。全リブの総体積につい
ては、前記の差に近似させることが分岐上から良いよう
に考えられるが、しかし本発明のホイルにおいては、前
記の差に近いところまでリブの体積を大きくしてもボイ
ドやヒケの発生が増加するだけでメリットはなく、好ま
しくは前記の差の（０，０号〜Ｏ，ジ）倍である。

なお、本発明のホイルのリブの形は第２〜３図記載のも
のに限定されずこれに類する形をしていて、本発明の技
術的思想を踏襲する限り変更が許される。例えばＸ形状
、格子状、色形状、斜線状等にすることができる。本発
明のホイルには、次の作用効果が認られる。

（イ）特定の組成物をボイルの素材としているので、機
械的強度のすぐれたボイルが得られる。

（ロ）組成物を前記ディスク用部が形成される箇所に相
当する位置に設けられたゲートから供給した場合、溶融
組成物の、金型内の偏流が抑制され、その結果リム部や
ホイル部の合体している箇所Ｐにおけるボイドの発生が
抑制される。

（ハ）組成物が射出充填された後行なわれる保圧の際、
リブ形成部分に組成物が押込まれる為そのときすでに発
生していた前記箇所Ｐにおけるボイドを押し潰す。した
がってボイドの抑制を一層促進する。よって、衝撃性の
改良されたホイルになる。

（ニ）従って得られたホイルは衝撃強度にすぐれ自動車
用途に安全に使用できる。

以下、実施例をもって本発明を詳述する。

実施例、比較例 ポリカプラミド５５重量部に直径約６ミクロンのガラス
繊維４５重量部の割合混合された組成物をフルフライト
スクリューを備えている射出成形機に供給して、充填時
間３秒で第３図に示されている形状のホイルの成形を試
みた。　。

３秒間、５Ｑｋｇ／ｃＪ　Ｇの保圧をしたあと、６０秒
間かけて金型を冷却した。得られたホイルの形状は下記
の通りであった。

ホイルの直径約３３０　ｍｍ−厚さＴ＝７＋ｕ、リブ間
隔Ｙ＝２５ｔｍ、リブ幅Ｕ＝８ｍ、リブ上端部の位置＝
リブ前面Ｘの変曲点位置、ビードシート面Ｇから平行線
Ｈまでの距離＝　１４　龍（２Ｔｍｍ）、リムウェル外
壁面Ｉから平行線Ｊまでの距離＝４゜９　ｍｍ　（０，
、７Ｔ　ｍ）　、リブ腹面と平行線Ｊとの交点−交点Ｋ
から１能文点０側によった点、リブの個数＝３０個、リ
ブ１個の体積２．２　ｅｒａ、ホイル部の長い部分Ａ）
と短い部分Ａ２の体積差−４４１ｃｌ。

上記の大きさと形状を有するホイル（本発明品）と、こ
のボイルにおいて、リブを全く有しないボイル【比較品
）を使用して、Ｐ部におりるボイドの発生状況（肉眼判
定）と衝撃性（アルミホイルの規格に従ってテストし、
アルミホイルのｆｉ撃性を１００として指数で示した。

）を比較した。

リブ付きボイルはＰ部にボイドの発生は認められず、衝
撃指数は１００であった。これに対してリブを有しない
比較品は、Ｐ部におけるボイドが散見され、衝撃指数は
６５であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車用ホイルを直径方向に切断した断面図で
ある。第２図は第１図中鎖線の丸内部分を拡大したホイ
ルの拡大図である。第３図はホイルの周面部分を一部破
断して示す斜視図である。 第４図はディスクがボイル部と一体的に形成されている
ホイルの部分断面図である。 Ａ；リム部 Ｂ：ディスク部 Ｃ：リムフランジ端部 Ｄ＝　リムフランジ内面 Ｅ、Ｆ：平行線 Ｇ：ビードシート面 Ｈ：ビードシート面に対する平行線 Ｉ：リムウエル外壁面 Ｊ：リムウェル外壁面に対する平行線 Ｋ、０：交点 Ｍ；リムウェル下面 Ｎ：延長線 Ｒ：リブ Ｔ：厚さ Ｘ：ホイル前面 Ｚ：リブの腹面 実用新案登録出願人　大協株式会社（ばか２名）代　理
　人　弁理士　古　１）　剛　啓第７図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 厚さＴの短筒状をしており且つその短筒の母線方向に沿
   った断面が外向きＵ形をしたリム部および該リム部の内
   側に略直角に突出している円環状のディスク用部とから
   成る短繊維強化熱可塑性樹脂組成物から成る自動車用ボ
   イルであって、その前面（Ｘ）の外周に沿って複数個の
   細長いリブ（Ｒ）を間隔（Ｙ）を保って放射状に配設し
   てなるボイルにおいて、前記リブの上端部分（Ｒ“）を
   リムフランジ端部（Ｃ）とリムフランジ内面（Ｄ）とを
   通る平行線（Ｂ）、（Ｆ）との間の、前面（Ｘ）側に位
   置せしめるとともに、リブの腹面（Ｚ）がビードシート
   面（Ｇ）から２Ｘ　Ｔｍｍ１ＰｉｌＩれて引かれた（ビ
   ードシート面に対する）平行線（Ｈ）とリムウェル外壁
   面（Ｉ）からＴｉ１ｌ以下離れて引かれた（リムウェル
   外壁面に対する）平行線（Ｊ）との交点（Ｋ）と、前記
   平行線（Ｊ）とりムウエル下面（Ｍ）の延長線（Ｎ）と
   の交点（０）との間を通るように、前記ホイルに前記リ
   ブをホイルと一体的に形成せしめてなる自動車用ホイル