JPS61135801A - 車輪 - Google Patents
車輪Info
- Publication number
- JPS61135801A JPS61135801A JP25828984A JP25828984A JPS61135801A JP S61135801 A JPS61135801 A JP S61135801A JP 25828984 A JP25828984 A JP 25828984A JP 25828984 A JP25828984 A JP 25828984A JP S61135801 A JPS61135801 A JP S61135801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rim
- reinforcing
- fibers
- frp
- fiber
- 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
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】
産業上悲机里旦盟
この発明は車輪に関し、ざらに詳しくは、自動車や２輪
車などに使用する車輪に関する。
車などに使用する車輪に関する。
従来技術
自動車や２輪車の車輪（以下、車輪という）は、従来、
そのほとんどがスチール、アルミニウム合金、マグネシ
ウム合金などの金属で作られている。
そのほとんどがスチール、アルミニウム合金、マグネシ
ウム合金などの金属で作られている。
しかしながら、金属製の車輪は重量が大きいという欠点
がめる。そこで、近年、より軽量な繊維強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）製の車輪が注目されるようになってきた。
がめる。そこで、近年、より軽量な繊維強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）製の車輪が注目されるようになってきた。
ＦＲＰＩの車輪としては、従来、たとえば特開昭５８−
７３４０１号公報に記載されている、補強用短繊維（繊
維長１０〜５０ｍｍ＞のみを使用したものや、特開昭５
８−１１８４０１号公報および同５Ｂ−１１８４０２号
公報に記載されている、補強用連続繊維のみを使用した
ものが知られている。しかしながら、前者は、生産性の
点では優れているものの、短繊維のみを使用している°
ことから強度や剛性が十分でなく、また金属のように塑
性変形を生ずることなくほとんど瞬間的に破壊するので
安全性が低いという欠点がある。また、後者は、物性的
にみれば前者より優れているものの成形時の作業性に劣
り、各部分を別々に成形した１変に組み立てる必要があ
るので工程数が多く、また大量生産に向かないのでコス
トが高い。そのため、経済性を重視しないレース用の自
動車など、極く限られた用途に供用されているにすぎな
い。
７３４０１号公報に記載されている、補強用短繊維（繊
維長１０〜５０ｍｍ＞のみを使用したものや、特開昭５
８−１１８４０１号公報および同５Ｂ−１１８４０２号
公報に記載されている、補強用連続繊維のみを使用した
ものが知られている。しかしながら、前者は、生産性の
点では優れているものの、短繊維のみを使用している°
ことから強度や剛性が十分でなく、また金属のように塑
性変形を生ずることなくほとんど瞬間的に破壊するので
安全性が低いという欠点がある。また、後者は、物性的
にみれば前者より優れているものの成形時の作業性に劣
り、各部分を別々に成形した１変に組み立てる必要があ
るので工程数が多く、また大量生産に向かないのでコス
トが高い。そのため、経済性を重視しないレース用の自
動車など、極く限られた用途に供用されているにすぎな
い。
また、補強用織物のみを使用したものも提案されている
が、これも連続繊維を使用したものと同様の欠点を有し
ている。
が、これも連続繊維を使用したものと同様の欠点を有し
ている。
日が解決しようとする間 噛
この発明の目的は、従来のＦＲＰ製車輪の上記欠点を解
決し、強度や剛性が高く、安全性に優れ、かつ成形が容
易な車輪を提供するにある。
決し、強度や剛性が高く、安全性に優れ、かつ成形が容
易な車輪を提供するにある。
０ ウを解決するための 段
上記目的を達成するためのこの発明は、リムと、ハブと
、これらリムおよびハブを連結しているフランジとを有
し、前記リムは、そのリムの円周方向に延在している補
強用連続繊維および／または補強用織物で樹脂を強化し
てなる繊維強化プラスチック層と、補強用短繊維で樹脂
を強化してなる繊維強化プラスチック層との層状体から
なり、前記リムおよびフランジは、補強用短繊維で樹脂
を強化してなる繊維強化プラスチックからなり、かつ前
記リム、ハブおよびフランジが一体に成形されている車
輪を特徴とするものでやる。
、これらリムおよびハブを連結しているフランジとを有
し、前記リムは、そのリムの円周方向に延在している補
強用連続繊維および／または補強用織物で樹脂を強化し
てなる繊維強化プラスチック層と、補強用短繊維で樹脂
を強化してなる繊維強化プラスチック層との層状体から
なり、前記リムおよびフランジは、補強用短繊維で樹脂
を強化してなる繊維強化プラスチックからなり、かつ前
記リム、ハブおよびフランジが一体に成形されている車
輪を特徴とするものでやる。
この発明の詳細な説明するに、第１図（概略縦断面図）
および第２図（一部破断した概略平面図）において、車
輪は、タイヤを装着するためのリム１と、車輪を車軸に
装着するためのハブ２と、これらリム１およびハブ２を
連結しているスポーク３とからなっている。スポーク３
は、この発明にいうフランジを構成していて、通常、少
なくとも３本設けられる。もつとも、この発明は、フラ
ンジがスポークである必要は必ずしもなく、ディスクと
して構成されていてもよいものである。
および第２図（一部破断した概略平面図）において、車
輪は、タイヤを装着するためのリム１と、車輪を車軸に
装着するためのハブ２と、これらリム１およびハブ２を
連結しているスポーク３とからなっている。スポーク３
は、この発明にいうフランジを構成していて、通常、少
なくとも３本設けられる。もつとも、この発明は、フラ
ンジがスポークである必要は必ずしもなく、ディスクと
して構成されていてもよいものである。
上記リム１は、その円周方向に延在する補強用連続繊維
または補強用織物で樹脂を強化してなるＦＲＰ層１ａと
、補強用短繊維で樹脂を強化してなるＦＲＰ層１ｂとの
層状体からなっている。ＦＲＰｌｉｌａの厚みは、用途
にもよるが、リム全体の厚みの１／１０〜２／３程度で
よい。これに対して、ハブ２とスポーク３は、いずれも
、補強用短繊維で樹脂を強化してなるＦＲＰからなって
いる。しかして、これらリム１、ハブ２およびスポーク
３は一体に成形されている。
または補強用織物で樹脂を強化してなるＦＲＰ層１ａと
、補強用短繊維で樹脂を強化してなるＦＲＰ層１ｂとの
層状体からなっている。ＦＲＰｌｉｌａの厚みは、用途
にもよるが、リム全体の厚みの１／１０〜２／３程度で
よい。これに対して、ハブ２とスポーク３は、いずれも
、補強用短繊維で樹脂を強化してなるＦＲＰからなって
いる。しかして、これらリム１、ハブ２およびスポーク
３は一体に成形されている。
補強用連続繊維または補強用織物を構成している繊維、
つまり補強用繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾
性繊維（たとえ°ば、ポリアラミド繊維など）、シリコ
ンカーバイド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維などの高
強度、高弾性繊維である。しかして、連続繊維の場合に
は、それを互いに並行に引き揃えたものを繊維軸がリム
の円周方向になるように配置する。織物の場合には、そ
の経糸または緯糸がリムの円周方向になるように配置す
るか、経糸および緯糸がリムの円周方向に対して±１５
〜７５°程度の角度をもつように配置する。つまり、バ
イアス方向に配置する。また、短繊維は、上記補強用繊
維のマルチフィラメントを長さ１０〜５３ｍｍ程度に切
断したものである。
つまり補強用繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾
性繊維（たとえ°ば、ポリアラミド繊維など）、シリコ
ンカーバイド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維などの高
強度、高弾性繊維である。しかして、連続繊維の場合に
は、それを互いに並行に引き揃えたものを繊維軸がリム
の円周方向になるように配置する。織物の場合には、そ
の経糸または緯糸がリムの円周方向になるように配置す
るか、経糸および緯糸がリムの円周方向に対して±１５
〜７５°程度の角度をもつように配置する。つまり、バ
イアス方向に配置する。また、短繊維は、上記補強用繊
維のマルチフィラメントを長さ１０〜５３ｍｍ程度に切
断したものである。
これら補強用繊維の体積含有率は、４０〜６５％・程度
である。
である。
また、いわゆるマトリクスを構成している樹脂は、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
脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネイト樹脂などの熱可塑性樹脂であ
る。補強用繊維との接着性のよいものを選択するのが好
ましい。
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネイト樹脂などの熱可塑性樹脂であ
る。補強用繊維との接着性のよいものを選択するのが好
ましい。
上記実施態様において、ＦＲＰ層１ａには、ただ１種類
の補強用繊維を使用してもよいし、異なる補強用繊維を
併用してもよい。たとえば、炭素繊維は剛性は高いが耐
衝撃性に劣り、一方ポリアラミド繊維は剛性は低いが耐
衝撃性に優れているという特性を利用して、炭素繊維と
ポリアラミド繊維とを適当な割合で混用することができ
る。同様に、ＦＲＰ層１ｂ、ハブおよびフランジにおい
ても異なる２種類の補強用繊維を併用することができる
。
の補強用繊維を使用してもよいし、異なる補強用繊維を
併用してもよい。たとえば、炭素繊維は剛性は高いが耐
衝撃性に劣り、一方ポリアラミド繊維は剛性は低いが耐
衝撃性に優れているという特性を利用して、炭素繊維と
ポリアラミド繊維とを適当な割合で混用することができ
る。同様に、ＦＲＰ層１ｂ、ハブおよびフランジにおい
ても異なる２種類の補強用繊維を併用することができる
。
また、上記実施態様においては、ＦＲＰ層１ａに補強用
連続繊維または補強用織物を使用し、一方ＦＲＰ層１ｂ
には補強用短繊維を使用したが、ＦＲＰ層１ａに補強用
短繊維を使用し、ＦＲＰ層１ｂに補強用連続繊維または
補強用織物を使用してもよい。すなわち、補強用連続繊
維または補強用織物を使用したＦＲＰ層の外側に補強用
短繊維を使用したＦＲＰ層が位置していてもよい。
連続繊維または補強用織物を使用し、一方ＦＲＰ層１ｂ
には補強用短繊維を使用したが、ＦＲＰ層１ａに補強用
短繊維を使用し、ＦＲＰ層１ｂに補強用連続繊維または
補強用織物を使用してもよい。すなわち、補強用連続繊
維または補強用織物を使用したＦＲＰ層の外側に補強用
短繊維を使用したＦＲＰ層が位置していてもよい。
ざらに、補強用連続繊維または補強用織物を使用したＦ
ＲＰ層を、たとえば２層となし、その、たとえば外側の
層には炭素繊維を使用し、内側の層にはポリアラミド繊
維を使用するなど、異なる補強用繊維の層状構成を採っ
てもよい。
ＲＰ層を、たとえば２層となし、その、たとえば外側の
層には炭素繊維を使用し、内側の層にはポリアラミド繊
維を使用するなど、異なる補強用繊維の層状構成を採っ
てもよい。
補強用連続繊維と補強用織物を併用する場合には、それ
１うを積層して使用する。
１うを積層して使用する。
この発明に係る車輪は、いろいろな方法によって製造す
ることができる。次に、その好ましい一例を示す。
ることができる。次に、その好ましい一例を示す。
第３図〜第５図は、金型成形装置を使用してこの発明に
係る車輪を製造している様子を順を追って示す概略縦断
面図である。装置は、閉じた状態で所望の車輪の形状を
したキャビティを形作る上型４と下型５とを有している
。上型４には、注入孔６が設けられている。また、下型
５は、台座７と、その台座７に関して油圧装置８．８に
よって開閉自在な割型９．９を備えている。ざらに、上
型４の上方には、上記注入孔６に嵌合するプランジャ１
０が設けられている。
係る車輪を製造している様子を順を追って示す概略縦断
面図である。装置は、閉じた状態で所望の車輪の形状を
したキャビティを形作る上型４と下型５とを有している
。上型４には、注入孔６が設けられている。また、下型
５は、台座７と、その台座７に関して油圧装置８．８に
よって開閉自在な割型９．９を備えている。ざらに、上
型４の上方には、上記注入孔６に嵌合するプランジャ１
０が設けられている。
さて、まず上型４および下型５を閉じた状態で金型を加
熱し、所定の成形温度に達した時点で上型４を開き、ま
た油圧装置８．８を作動させて割型９．９を開く。
熱し、所定の成形温度に達した時点で上型４を開き、ま
た油圧装置８．８を作動させて割型９．９を開く。
次に、リムに相当する部分の割型９．９に沿って、補強
用連続繊維を互いに並行かつシート状に引き揃えたもの
に樹脂を含浸してなる一方向性のプリプレグおよび／ま
たは補強用織物のプリプレグ１２をその繊維軸が所望の
方向になるように所望の回数巻き回し、さらにその上に
補強用短繊維に樹脂を含浸してなる、たとえばシートモ
ールドコンパウンド（ＳＭＣ）シート１３を所望の回数
巻き回した後、再び油圧装置８．８を作動させて割型９
．９を閉じる。第３図はこの状態を示している。
用連続繊維を互いに並行かつシート状に引き揃えたもの
に樹脂を含浸してなる一方向性のプリプレグおよび／ま
たは補強用織物のプリプレグ１２をその繊維軸が所望の
方向になるように所望の回数巻き回し、さらにその上に
補強用短繊維に樹脂を含浸してなる、たとえばシートモ
ールドコンパウンド（ＳＭＣ）シート１３を所望の回数
巻き回した後、再び油圧装置８．８を作動させて割型９
．９を閉じる。第３図はこの状態を示している。
次に、第４図に示すように上型４を閉じ、その注入孔６
から、プランジャ１０を使用して、補強用短繊維と樹脂
との複合塊１１を押し込む。すると、複合塊１１の樹脂
が溶融し、第５図に示すようにキャビティ内に流動し、
ハブおよびフランジが成形される。このとき、補強用短
繊維は、おおむね樹脂の流れ方向に向く。ハブおよびフ
ランジの成形と同時にリムの成形が行われることはいう
までもない。
から、プランジャ１０を使用して、補強用短繊維と樹脂
との複合塊１１を押し込む。すると、複合塊１１の樹脂
が溶融し、第５図に示すようにキャビティ内に流動し、
ハブおよびフランジが成形される。このとき、補強用短
繊維は、おおむね樹脂の流れ方向に向く。ハブおよびフ
ランジの成形と同時にリムの成形が行われることはいう
までもない。
所望の時間が経過した後、上型４と割り型９．９を開く
。すると、リム、ハブおよびフランジが一体に成形され
た車輪が得られる。なお、成形温度は、樹脂の種類など
にもよるが、１００〜２００′Ｃ程度である。また、成
形圧力は、５０〜３００Ｋｇ／Ｃｍ”程度でよい。
。すると、リム、ハブおよびフランジが一体に成形され
た車輪が得られる。なお、成形温度は、樹脂の種類など
にもよるが、１００〜２００′Ｃ程度である。また、成
形圧力は、５０〜３００Ｋｇ／Ｃｍ”程度でよい。
発明の効果
この発明に係る車輪は、ＦＲＰ製リムを、補強用連続繊
維および／または補強用織物を使用した層と、補強用短
繊維を使用した層との層状体で構成しているから、強度
や剛性が高い。また、補強用連続繊維および／または補
強用織物の使用によって、補強用短繊維のみを使用して
いる車輪の欠点であった、衝撃負荷が加わった場合にほ
とんど瞬間的に破壊されるという問題が解消されており
、安全性が高い。安全性は、リム、ハブおよびフランジ
を一体成形しており、組立部分を有しないことによって
も向上している。ざらに、リム、ハブおよびフランジを
ともに比強度、比剛性の高いＦＲＰで構成しているから
、金属製のものにくらべて大変軽量でおる。
維および／または補強用織物を使用した層と、補強用短
繊維を使用した層との層状体で構成しているから、強度
や剛性が高い。また、補強用連続繊維および／または補
強用織物の使用によって、補強用短繊維のみを使用して
いる車輪の欠点であった、衝撃負荷が加わった場合にほ
とんど瞬間的に破壊されるという問題が解消されており
、安全性が高い。安全性は、リム、ハブおよびフランジ
を一体成形しており、組立部分を有しないことによって
も向上している。ざらに、リム、ハブおよびフランジを
ともに比強度、比剛性の高いＦＲＰで構成しているから
、金属製のものにくらべて大変軽量でおる。
また、製造方法上からみても、形状が比較的単純なリム
のみに補強用連続繊維および／または補強用織物を使用
し、他の部分、つまりハブやフランジには補強用短繊維
のみを使用し、リム、ハブおよびフランジを一気に成形
するから、生産性が高く、成形コストも安い。
のみに補強用連続繊維および／または補強用織物を使用
し、他の部分、つまりハブやフランジには補強用短繊維
のみを使用し、リム、ハブおよびフランジを一気に成形
するから、生産性が高く、成形コストも安い。
第１図および第２図は、この発明に係る車輪の一実施態
様を示す概略図で、第１図は縦断面図、第２図は一部破
断した平面図である。第３図〜第５図は、この発明に係
る車輪を製造している様子を順を追って示す概略縦断面
図である。 １：リム １ａ：補強用連続繊維および／または補強用織物の繊維
強化プラスチック層 １ｂ：補強用短繊維の繊維強化プラスチック層 ２：ハブ ３ニスボーク（フランジ） ４：上型 ５ ： ゛上型 ６：注入孔 ７：台座 ８：油圧装置 ９：割型 １０ニブランジヤ １１：補強用短繊維と樹脂との複合間 １２ニ一方向性プリプレグまたは織物プリプレグ
様を示す概略図で、第１図は縦断面図、第２図は一部破
断した平面図である。第３図〜第５図は、この発明に係
る車輪を製造している様子を順を追って示す概略縦断面
図である。 １：リム １ａ：補強用連続繊維および／または補強用織物の繊維
強化プラスチック層 １ｂ：補強用短繊維の繊維強化プラスチック層 ２：ハブ ３ニスボーク（フランジ） ４：上型 ５ ： ゛上型 ６：注入孔 ７：台座 ８：油圧装置 ９：割型 １０ニブランジヤ １１：補強用短繊維と樹脂との複合間 １２ニ一方向性プリプレグまたは織物プリプレグ
Claims (1)
- リムと、ハブと、これらリムおよびハブを連結している
フランジとを有し、前記リムは、そのリムの円周方向に
延在している補強用連続繊維および／または補強用織物
で樹脂を強化してなる繊維強化プラスチック層と、補強
用短繊維で樹脂を強化してなる繊維強化プラスチック層
との層状体からなり、前記リムおよびフランジは、補強
用短繊維で樹脂を強化してなる繊維強化プラスチックか
らなり、かつ前記リム、ハブおよびフランジが一体に成
形されていることを特徴とする車輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25828984A JPS61135801A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25828984A JPS61135801A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 車輪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135801A true JPS61135801A (ja) | 1986-06-23 |
Family
ID=17318184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25828984A Pending JPS61135801A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 車輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61135801A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0257401A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-27 | Bridgestone Corp | 樹脂ホイール |
| US5282673A (en) * | 1991-07-16 | 1994-02-01 | Bridgestone Corporation | Compound resin wheel |
| JP2005001662A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Campagnolo Spa | 自転車構成部品およびその製造方法 |
| KR100986282B1 (ko) | 2008-03-27 | 2010-10-07 | 한국신발피혁연구소 | 인라인 스케이트용 디스크 휠의 제조방법 |
| JP2012035568A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Tanaka Seimitsu Kanagata:Kk | 繊維強化プラスチック成形物、その成形方法、それを成形するための成形型および繊維強化プラスチック製車両用ホイール |
| US8707823B2 (en) | 2003-06-10 | 2014-04-29 | Campagnolo S.R.L. | Bicycle component and method for making such a component |
| US8783789B2 (en) | 2008-12-04 | 2014-07-22 | Tomer Hendel | Composite wheel with reinforced core |
| US8863616B2 (en) | 2006-02-14 | 2014-10-21 | Campagnolo S.R.L. | Bicycle pedal crank, intermediate product and method for manufacturing such a pedal crank |
| JP2016515977A (ja) * | 2013-04-11 | 2016-06-02 | カーボン レボルーション ピーティーワイ リミテッド | 複合材ホイール用の正面とリムとの接続部 |
| WO2019033173A1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-02-21 | Carbon Revolution Limited | PREFORM SHAPED FOR FACE PORTION OF A COMPOSITE WHEEL |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25828984A patent/JPS61135801A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016515977A (ja) * | 2013-04-11 | 2016-06-02 | カーボン レボルーション ピーティーワイ リミテッド | 複合材ホイール用の正面とリムとの接続部 |
| WO2019033173A1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-02-21 | Carbon Revolution Limited | PREFORM SHAPED FOR FACE PORTION OF A COMPOSITE WHEEL |
| WO2019033175A1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-02-21 | Carbon Revolution Limited | SHAPED PREFORM FOR A RADIUS PART OF A COMPOSITE WHEEL |
| CN111247005A (zh) * | 2017-08-18 | 2020-06-05 | 碳革命有限公司 | 用于复合轮的辐条部分的成形预制件 |
| US11618226B2 (en) | 2017-08-18 | 2023-04-04 | Carbon Revolution Limited | Shaped preform for face portion of a composite wheel |
| US11904559B2 (en) | 2017-08-18 | 2024-02-20 | Carbon Revolution Limited | Shaped preform for spoke portion of a composite wheel |
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