JPH068002U - 自転車用リム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】芯材を発泡フォームとし、該芯材の外周面を繊
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を計り、成形時の分
割部分への強化繊維の噛み込み及び芯材とＦＲＰの間で
の剥離を防止することにより自転車用リムの強度を低下
させないことである。 【構成】芯材を熱膨張性の発泡フォームとし、該芯材外
周面全域に２層以上の強化繊維の編上筒体を被覆し、最
外層に被覆される強化繊維の編上筒体の構成糸がリムの
中心軸Ｏ−Ｏを通る縦断面とのなす角度が２５度以上で
ある自転車用リム。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自転車用リム、特に繊維強化プラスチックを用いて構成した自転車 用リムに関する。

【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きた。さらに自転車用リム自身 が大きな直径を有する回転体であるため慣性モーメントが大きくなり、これを小 さくするためにも軽量化が必要であった。又、人体や車体の重量や地面よりの負 荷がリムに直接的にかかるため高強度であることも要求される。

【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 用リムとして実開昭５８−１３２７０１号、特開昭６０−８０９０２号、特開昭 ６２−１２８８０３号公報に記載のものが提案されている。これらのもののいづ れも金属製芯材の外周面をＦＲＰで被覆して構成されている自転車用リムである 。しかしながら、ＦＲＰを金属製芯材に被覆する場合、ＦＲＰが高強度、高弾性 であるため芯材の外周面にきっちりとフィットせず、成形時に金型に設置し、金 型を加圧した場合に、金型の分割部分に強化繊維が噛み込み、強化繊維の切断が 起こり、リムの強度の低下を招くことになる。

【０００４】 また、金属製芯材とＦＲＰを一体とし、金型に設置し加熱した場合に、金属製 芯材とＦＲＰの熱膨張係数の相違により金属製芯材外周面上で室温度に戻る間に ＦＲＰを剥離する方向に働く力が起こり、リムの強度を低下させることとなる。

【０００５】

【技術的課題】 本考案は、リムの軽量化を計り、成形時の金型の分割部分への強化繊維の噛み 込み及び芯材とＦＲＰの間での剥離を防止することにより自転車用リムの強度を 低下させないことをその技術的課題とする。

【０００６】

【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３を熱膨 張性の発泡フォームとし、該芯材３外周面全域に２層以上の強化繊維の編上筒体 の層２，１（以下ブレードという）を被覆し、最外層１に被覆される強化繊維の ブレードの構成糸ｙが芯材３の中心軸Ｏ−Ｏを通る縦断面とのなす角度θが２５ 度以上であるように構成した。

【０００７】

【作用】

本考案の上記技術的手段は、次のように作用する。

【０００８】 リム断面の芯材３を熱膨張発泡フォームとしたため芯材３が補強され、かつ軽 量化ができ、そして成形時に起こる芯材３外周面上での従来のリムにおけるよう なＦＲＰとの熱膨張より起因する剥離が防止されることとなる。

【０００９】 また、ブレードの構成糸ｙと芯材３の中心軸Ｏ−Ｏを通る縦断面とのなす角度 θを２５度以上に設定したため、金型の分割部分への噛み込みも防止されること となる。

【００１０】

【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。

【００１１】 芯材を金属としたＦＲＰ製リムに比べて尚一層の軽量化が図れる。ブレードの 構成糸の角度を設定するため金型の分割部分ヘの噛み込みが防止されるためリム の強度向上が図れる。さらに芯材３を熱膨張性の発泡フォームとしたため、従来 起きていた芯材３とＦＲＰの剥離が防止される。

【００１２】 かつ、芯材３を熱膨張性の発泡フォームとしたため、芯材３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。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１４】 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。３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３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。２は第２ＦＲＰ層で、ブレードが芯材３に接着状態で被覆してい る。１は最外層となる第１ＦＲＰ層であり、第２ＦＲＰ層２に接着状態で被覆し ているもので、図２に示すように、ＦＲＰの構成糸が芯材３の中心軸Ｏ−Ｏを通 る縦断面とのなす角度θが２５度以上好ましくは３０度〜５０度であるように設 定されている。この角度θの設定により成形時の金型の分割部分へのＦＲＰの噛 み込み防止となる。

【００１５】 また、ＦＲＰの強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポ リエステル繊維、金属繊維等が使用される。

【００１６】 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。

【００１７】 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３ の外周面全域に、図４に示すように強化繊維のブレードを２層以上被覆し、上述 しているように最外層１は、強化繊維の構成糸ｙが芯材３の中心軸Ｏ−Ｏを通る 縦断面とのなす角度θが２５度以上好ましくは３０度〜５０度となるように被覆 したものを、リム完成時の断面を有する金型内に設置する。

【００１８】 金型は、図３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でリムのタイヤ載置面が形成されることとなる。

【００１９】 次に、金型に液状の樹脂を注入した後金型を加熱により芯材３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３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。そして、樹脂が硬化し、強化繊維および強化繊維層が相互に 結合されて積層体のＦＲＰ層が形成され、芯材３である熱膨張性の発泡フォーム とも一体となる。

【００２０】 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。

【００２１】 尚、本実施例においては、チュ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】最外層における強化繊維の配向図。

【図３】本考案の自転車リムの成形手段を示す説明図。

【図４】リムの分解斜視図。

【符号の説明】

１：第１ＦＲＰ層、２：第２ＦＲＰ層、３：芯材、Ｕ：
上型、Ｄ：下型、ＬＳ：左横型、ＲＳ：右横型、ｙ：構
成糸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材を発泡フォームとし、該芯材の外周
   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、芯材を熱膨張性の発泡フォームとし、該芯材外周
   面全域に２層以上の強化繊維の編上筒体を被覆し、最外
   層に被覆される強化繊維の編上筒体の構成糸がリムの中
   心軸Ｏ−Ｏを通る縦断面とのなす角度が２５度以上であ
   ることを特徴とする自転車用リム。