JPS6080902A - 複合補強リム - Google Patents
複合補強リムInfo
- Publication number
- JPS6080902A JPS6080902A JP18853183A JP18853183A JPS6080902A JP S6080902 A JPS6080902 A JP S6080902A JP 18853183 A JP18853183 A JP 18853183A JP 18853183 A JP18853183 A JP 18853183A JP S6080902 A JPS6080902 A JP S6080902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- rim
- reinforced
- reinforced plastic
- plastic layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
- B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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】
技術分野
本発明は、金、嘱の芯上に連続した繊維補強層を有する
複合補強リムに関するものである。
複合補強リムに関するものである。
従来技術
主として、自転車等に用いられるホイールは、タイヤ、
リム、スポーク、ニップルおよびハブの部品から構成さ
れる。ホイールには、自転車、積載物、乗員の重量およ
び地面よりの衝撃が負荷し、特にタイヤのパンク時に直
接リムが衝撃を受ける場合に大きな負荷がかかる。この
ような場合でも、ホイールの変形や破壊がおこらないよ
うに十分な剛性および強度が必要である。また、ホイー
ルは回転体であり、しかも大きな直径を有するため、慣
性モーメントが大きく、走行中に変速すると大きな慣性
抵抗を生じる。そのため、急加速を行なうスポーツ車、
競技車あるいけ長距離を走行するサイクリング車などの
ホイールは、重量の軽減が特に要求され、軽量であるこ
とが必要である。そのため、現在の如き構成のホイール
が製作された１８７０年代から現在に至るまで、ホイー
ルの高強度化および軽量化の検討が種々性なわれている
。
リム、スポーク、ニップルおよびハブの部品から構成さ
れる。ホイールには、自転車、積載物、乗員の重量およ
び地面よりの衝撃が負荷し、特にタイヤのパンク時に直
接リムが衝撃を受ける場合に大きな負荷がかかる。この
ような場合でも、ホイールの変形や破壊がおこらないよ
うに十分な剛性および強度が必要である。また、ホイー
ルは回転体であり、しかも大きな直径を有するため、慣
性モーメントが大きく、走行中に変速すると大きな慣性
抵抗を生じる。そのため、急加速を行なうスポーツ車、
競技車あるいけ長距離を走行するサイクリング車などの
ホイールは、重量の軽減が特に要求され、軽量であるこ
とが必要である。そのため、現在の如き構成のホイール
が製作された１８７０年代から現在に至るまで、ホイー
ルの高強度化および軽量化の検討が種々性なわれている
。
しかしながら、リムには、主として、鋼および軽合金等
の金属が用いられ、それ故その軽量化と高強度化は限界
に達しつつあり、その性能はいまだに十分なものである
とはいえない現状にある。
の金属が用いられ、それ故その軽量化と高強度化は限界
に達しつつあり、その性能はいまだに十分なものである
とはいえない現状にある。
発明の概要
そこで、本発明者等は、軽量にして、激しい条件下に使
用された際に於ても十分な強度と耐久性を発揮しうるリ
ムを開発することを目的として検討した結果、連続した
繊維補強層を用い４）ととにより、その目的を達成しう
ろことを見出し、本発明を完成した。
用された際に於ても十分な強度と耐久性を発揮しうるリ
ムを開発することを目的として検討した結果、連続した
繊維補強層を用い４）ととにより、その目的を達成しう
ろことを見出し、本発明を完成した。
本発明の要旨とするところは、ｐ４１図及び第２図に示
すように、環状の金属芯の内側周面に補強繊維を周方向
に配向した一方向強化プラスチック層を配し、更に該一
方向層と芯とをバイアス状の補強繊維を有する強化プラ
スチック層で一体的に被覆して構成されていることを特
徴とする複合補強リムにある。
すように、環状の金属芯の内側周面に補強繊維を周方向
に配向した一方向強化プラスチック層を配し、更に該一
方向層と芯とをバイアス状の補強繊維を有する強化プラ
スチック層で一体的に被覆して構成されていることを特
徴とする複合補強リムにある。
発明の構成の具体的説明
本発明の特散は、補強用繊維強化プラスチックをリムの
剛性と強度を発現させるための一方向１ｍとして形成し
、該一方向層と芯材とを一体化しかつリング状であるリ
ムを被覆するために成形性の優れたバイアス層とを合せ
て用いる点にある。そのため、補強繊維の性能を十分に
有効に発現せしめ、かつ補強層と芯材の剥離等がなく、
高い強度イ＝頼性を得るとともに、スポーク１長り時に
リムに負荷される局所テンション荷重に対して十分な強
度をもつリムを完成するに到ったのである。
剛性と強度を発現させるための一方向１ｍとして形成し
、該一方向層と芯材とを一体化しかつリング状であるリ
ムを被覆するために成形性の優れたバイアス層とを合せ
て用いる点にある。そのため、補強繊維の性能を十分に
有効に発現せしめ、かつ補強層と芯材の剥離等がなく、
高い強度イ＝頼性を得るとともに、スポーク１長り時に
リムに負荷される局所テンション荷重に対して十分な強
度をもつリムを完成するに到ったのである。
本発明を実施するにあたり、特に自転車用途のリムブレ
ーキ用リムに於いて、リムのブレーキゴムが接触する部
位に表面処理を施していない場合、強化プラスチックの
摩耗が箸るしいという問題がおこりうろこ々が判明した
。この問題に関しては、本発明を実姉するＩｔｃあたり
、特にリムブレーキ用の場合、好ましくけ少なくともブ
レーキゴムとの摺動面に無機質の塗料のコーティング、
金偶のメッキまたは金属もしくはセラミックの溶射被覆
により表面処理し、耐摩耗性を向上させることが出来る
。
ーキ用リムに於いて、リムのブレーキゴムが接触する部
位に表面処理を施していない場合、強化プラスチックの
摩耗が箸るしいという問題がおこりうろこ々が判明した
。この問題に関しては、本発明を実姉するＩｔｃあたり
、特にリムブレーキ用の場合、好ましくけ少なくともブ
レーキゴムとの摺動面に無機質の塗料のコーティング、
金偶のメッキまたは金属もしくはセラミックの溶射被覆
により表面処理し、耐摩耗性を向上させることが出来る
。
本発明を実施するに際して用いる補強用繊維としては、
炭素繊維、シリコンカーバイド繊維、芳香族ポリアミド
繊維、ホウ素繊維、チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維
などをその具体例として挙げることが出来るが、とくに
炭素繊維を主体とするものが好ましい。これら補強繊維
は、マトリックスに含浸した状態で用いられるのがよく
、無機マトリックス及び有機マトリックスのいずれをも
用いることが出来るが、本発明の複合補強リムの成形性
や軽量化などの目的の十分な達成を考慮するならば、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性
樹脂の他、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリア
セタール、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等の熱
可塑性樹脂を用いるのが好ましい。
炭素繊維、シリコンカーバイド繊維、芳香族ポリアミド
繊維、ホウ素繊維、チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維
などをその具体例として挙げることが出来るが、とくに
炭素繊維を主体とするものが好ましい。これら補強繊維
は、マトリックスに含浸した状態で用いられるのがよく
、無機マトリックス及び有機マトリックスのいずれをも
用いることが出来るが、本発明の複合補強リムの成形性
や軽量化などの目的の十分な達成を考慮するならば、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性
樹脂の他、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリア
セタール、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等の熱
可塑性樹脂を用いるのが好ましい。
実施例
次に本発明の実施例を示す。
第１図及び第２図に示す如く、アルミ合金製で０．７咽
厚のチューブラ一式リムを芯材１として用い、また一方
向強化補強層２には０．２ ｍｍ厚で１８調幅のエポキ
シ樹脂を含浸したパイロフィルプリプレグテープ（三菱
レイヨン社炭素繊維商標）、バイアス補強＋、１３にけ
０．１調厚で、±４５° に繊維を配合して貼合せたパ
イロフィルプリプレグのバイアステープを用いた。アル
ミ芯１ ヲ＃ １５０のサンドブラストで処理し、これ
にアラルタイト（チバーガイギー社商標）ＡＷ１０６／
ＨＶ９５３Ｕ接着剤をプライマーとして塗布し、次にパ
イロフィルテープを６周分貼り合せ、これにバイアステ
ープを１周だけ被覆して全体を包み、補強層を貼付けた
。この積層体にゴム型をあて、これを収縮テープで締付
けた後、オープン中、１３０℃で１時間だけ加熱硬化さ
せて成形体を得た。この成形体にハケでアロンセラミッ
ク（東亜合成化学工業奥セラミックコーティング剤商標
）を両側面に塗布し、更に全体にアクリル塗装を施し、
１２０℃で５分間乾燥後、穴あけ機械加工し、目的とす
る複合補強リムを得た。
厚のチューブラ一式リムを芯材１として用い、また一方
向強化補強層２には０．２ ｍｍ厚で１８調幅のエポキ
シ樹脂を含浸したパイロフィルプリプレグテープ（三菱
レイヨン社炭素繊維商標）、バイアス補強＋、１３にけ
０．１調厚で、±４５° に繊維を配合して貼合せたパ
イロフィルプリプレグのバイアステープを用いた。アル
ミ芯１ ヲ＃ １５０のサンドブラストで処理し、これ
にアラルタイト（チバーガイギー社商標）ＡＷ１０６／
ＨＶ９５３Ｕ接着剤をプライマーとして塗布し、次にパ
イロフィルテープを６周分貼り合せ、これにバイアステ
ープを１周だけ被覆して全体を包み、補強層を貼付けた
。この積層体にゴム型をあて、これを収縮テープで締付
けた後、オープン中、１３０℃で１時間だけ加熱硬化さ
せて成形体を得た。この成形体にハケでアロンセラミッ
ク（東亜合成化学工業奥セラミックコーティング剤商標
）を両側面に塗布し、更に全体にアクリル塗装を施し、
１２０℃で５分間乾燥後、穴あけ機械加工し、目的とす
る複合補強リムを得た。
この複合補強リムは、炭素繊維の一方向テープとバイア
ステープとで補強されているために、重量が２５０ ｔ
ｒ と十分軽量でありながら、第３図に示す如き剛性テ
ストにおいて、５り荷重時たわみおよび３０Ｋｐ−１０
分分間型後の永久変形が、同型”計のアルミ合金ＷＩＪ
ムに比して、それぞれ第１表に示すごとく、大幅に剛性
と強度とが改良された結果を得た。また、従来のアルミ
合金製リムではスポーク限時テンションを１５０Ｋｐｉ
荷するとニップル座部で破壊が生じていたところ、本複
合補強リムでは全く変形しない程の十分な強度が得られ
た。
ステープとで補強されているために、重量が２５０ ｔ
ｒ と十分軽量でありながら、第３図に示す如き剛性テ
ストにおいて、５り荷重時たわみおよび３０Ｋｐ−１０
分分間型後の永久変形が、同型”計のアルミ合金ＷＩＪ
ムに比して、それぞれ第１表に示すごとく、大幅に剛性
と強度とが改良された結果を得た。また、従来のアルミ
合金製リムではスポーク限時テンションを１５０Ｋｐｉ
荷するとニップル座部で破壊が生じていたところ、本複
合補強リムでは全く変形しない程の十分な強度が得られ
た。
第１図は本発明の複合補強リムの構成を示す断面図、第
２図は第１図のリムの展開斜睨図、そして第３図７４１
Ｊム・ｂ剛性テストの方法を模式的に示す図である。 １・・・金、１の芯、 ２・・・一方向強化フリスチッ
ク１．３・・・バイアス強化プラスチック層、 Ｗ・・
・荷重。 特許出願人 三菱レイヨン株式会社 特許出願代理人 弁理士宵木 朗 弁理士 西 舘 和 之 ９Ｐ理士吉田維夫 弁、埋十 山 口 昭 之 計理士西山雅也 劇 卸 ｊ ℃ 察
２図は第１図のリムの展開斜睨図、そして第３図７４１
Ｊム・ｂ剛性テストの方法を模式的に示す図である。 １・・・金、１の芯、 ２・・・一方向強化フリスチッ
ク１．３・・・バイアス強化プラスチック層、 Ｗ・・
・荷重。 特許出願人 三菱レイヨン株式会社 特許出願代理人 弁理士宵木 朗 弁理士 西 舘 和 之 ９Ｐ理士吉田維夫 弁、埋十 山 口 昭 之 計理士西山雅也 劇 卸 ｊ ℃ 察
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 に該一方向層と芯とをバイアス状の補強繊維を有する強
化プラスチック層で一体的に被覆して構成されているこ
とを特徴とする複合補強リム。 ２、前記被覆強化プラスチック層の表面の少なくとも一
部を、無機質塗料のコーティング、金属のメッキまたは
金属もしくはセラミックの溶射被覆により、表面処理し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合補
強リム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18853183A JPS6080902A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 複合補強リム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18853183A JPS6080902A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 複合補強リム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080902A true JPS6080902A (ja) | 1985-05-08 |
Family
ID=16225333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18853183A Pending JPS6080902A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 複合補強リム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080902A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62128803A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化プラスチツク補強自転車用リム |
| JPS62124002U (ja) * | 1986-01-30 | 1987-08-06 | ||
| JPS62199501A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Toho Rayon Co Ltd | 自動車用ホイ−ル |
| EP1506882A1 (en) * | 2003-08-11 | 2005-02-16 | Campagnolo Srl | Composite bicycle rim and method for producing it |
| US7331639B2 (en) | 2005-11-04 | 2008-02-19 | Shimano Inc. | Bicycle rim |
| US7350877B1 (en) | 2006-11-03 | 2008-04-01 | Shimano Inc. | Bicycle rim |
| US7377595B1 (en) | 2007-02-28 | 2008-05-27 | Shimano Inc. | Bicycle rim |
| US7464994B2 (en) | 2006-03-03 | 2008-12-16 | Shimano Inc. | Bicycle rim reinforced with a continuously extending resin material |
| EP2098382A1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-09 | Kunshan Henry Metal Technology Co., Ltd. | Motor bicycle rim and method of making the same |
| US9079454B2 (en) | 2008-03-14 | 2015-07-14 | Campagnolo S.R.L. | Rim made from composite material for a tubeless bicycle bicycle wheel and tubeless bicycle wheel comprising such a rim |
| US9259882B2 (en) | 2010-08-18 | 2016-02-16 | Hyundai Motor Company | Method for manufacturing metal/composite hybrid wheel for vehicle and metal/composite hybrid wheel manufactured by the same |
| EP2030765B1 (de) * | 2007-08-29 | 2016-11-30 | CarbonSports GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Felgenrings |
| US9757979B2 (en) | 2007-11-26 | 2017-09-12 | Campagnolo S.R.L. | Rim for a bicycle wheel and bicycle wheel comprising such a rim |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP18853183A patent/JPS6080902A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62128803A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化プラスチツク補強自転車用リム |
| JPS62124002U (ja) * | 1986-01-30 | 1987-08-06 | ||
| JPS62199501A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Toho Rayon Co Ltd | 自動車用ホイ−ル |
| US9688097B2 (en) | 2003-08-11 | 2017-06-27 | Campagnolo S.R.L. | Method for producing composite bicycle rim |
| EP1506882A1 (en) * | 2003-08-11 | 2005-02-16 | Campagnolo Srl | Composite bicycle rim and method for producing it |
| US7331639B2 (en) | 2005-11-04 | 2008-02-19 | Shimano Inc. | Bicycle rim |
| US7464994B2 (en) | 2006-03-03 | 2008-12-16 | Shimano Inc. | Bicycle rim reinforced with a continuously extending resin material |
| US7350877B1 (en) | 2006-11-03 | 2008-04-01 | Shimano Inc. | Bicycle rim |
| US7578563B2 (en) | 2006-11-03 | 2009-08-25 | Shimano Inc. | Reinforced bicycle rim |
| US7377595B1 (en) | 2007-02-28 | 2008-05-27 | Shimano Inc. | Bicycle rim |
| EP2030765B1 (de) * | 2007-08-29 | 2016-11-30 | CarbonSports GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Felgenrings |
| US9757979B2 (en) | 2007-11-26 | 2017-09-12 | Campagnolo S.R.L. | Rim for a bicycle wheel and bicycle wheel comprising such a rim |
| EP2098382A1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-09 | Kunshan Henry Metal Technology Co., Ltd. | Motor bicycle rim and method of making the same |
| US9079454B2 (en) | 2008-03-14 | 2015-07-14 | Campagnolo S.R.L. | Rim made from composite material for a tubeless bicycle bicycle wheel and tubeless bicycle wheel comprising such a rim |
| US9259882B2 (en) | 2010-08-18 | 2016-02-16 | Hyundai Motor Company | Method for manufacturing metal/composite hybrid wheel for vehicle and metal/composite hybrid wheel manufactured by the same |
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