JP7056091B2 - 繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール - Google Patents
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Description
また、リム部の内部や表面にバッテリを搭載することにより、伝送機構を簡略化する軽量化も開示されている(特許文献3)。しかし、やはり生産性と耐久性で実用化には課題があった。
すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
1. 駆動輪を駆動する電動モーターのハウジングと一体成形されたことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
2. 繊維強化熱可塑性樹脂の強化繊維が100mm以下の不連続繊維からなることを特徴とする1.に記載の繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
3. 二輪車用であることを特徴とする1.または2.に記載の繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
4. 電動モーターが内側に回転部、外側に固定部を有することを特徴とする1.~3.のいずれかに記載の繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
本発明は、駆動輪を駆動する電動モーターハウジングと一体成形されたことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂製ホイールであり、強化樹脂が、生産性の高い熱可塑性樹脂であることを特徴とし、更に好ましくは、強化繊維が100mm以下の不連続繊維束からなることを特徴とする。また、ホイールが二輪車用であることが好ましく、更に、電動モーターが内側に回転部、外側に固定部を有することが好ましい繊維強化熱可塑性樹脂製ホイールである。
本発明におけるモーターは、オンボード方式やインホイール方式いずれかに限定されない。またモーターのステーター部はホイール成形時に、ホイール部や車軸部にインサート成形することもできる。
(1)真円度
23℃50%RHに調節にした試験室に、20時間放置した繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール成形品を定盤上に置き、ミツトヨ製マニュアル3次元測定機により、リム部の32点の座表を入力して、最大外径と最小外径を求めて、その差を真円度とした。
(2)平面度
23℃50%RHに調節にした試験室に、20時間放置した繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール成形品を定盤上に置き、ミツトヨ製マニュアル3次元測定器により、リム部の16点の座表を入力して、それぞれの高さ座表の平均から最低の高さ座表を引き、平面度とした。
(3)圧縮強度
島津製作所製オートグラフAG-X(100KN)に圧縮ロードセルを配置して、クロスバーとの間で、23℃50%RHに調節にした試験室に、20時間放置した電動ホイールのリム部を保持し、毎分1mmの速度でクロスバーを低下して、変位―荷重曲線の最大荷重を圧縮強さとした。
50体積パーセントの炭素繊維(東レ製トレカT700)に50体積パーセントの無水マレイン酸変性ポリプロピレン(東洋紡株式会社試作品G2H)を含浸賦形して得られたプリプレグテープを35mmにカットした短冊をその繊維軸が、面内ランダムになるように縦600mm、横600mm、高さ30mmの金属箔製箱内に散布した。これを、100mmの面盤間隔の位置で、上下面盤が200℃に温度調節した神藤金属工業製圧縮成形機(型締め20T)に挟み、面盤を狭め、10MPaの圧力で5分圧縮した後、面盤を開き、金属箔ごと熱い面盤から、冷却用の面盤に移動して、10MPaで15分間加圧冷却した後、面盤を開き、厚さ約3mmのシートを得た。このシートの周囲15mmをトリミングした後、上下面の金属箔を剥離して、不連続炭素繊維と変性プロピレンからなる擬似等方性の縦570mm,横570mm、厚さ3mmのプリプレグシートを得た。このプレートから外半径550mm、内半径80mmのリング状円盤を切削した。
実施例1の無水マレイン酸変性ポリプロピレンをポリアミド6樹脂(東洋紡株式会社製グラマイドT803)に変更し、面盤温度を200℃から260℃に、金型温度を130℃から180℃に、遠赤外線ヒーター加熱温度を220℃を280℃に変更した以外は実施例1と全く同様に圧縮成形して繊維強化熱可塑性樹脂製ホイールを得た。ホイールのリム部の真円度と平面度は、1.4mm、1.1mmであった。また圧縮強さは、35KNであった。
実施例1の炭素繊維をガラス繊維(日本電気ガラス製ER2310)に変更した以外は、実施例1と全く同様に成形して、繊維強化熱可塑性樹脂製ホイールを得た。ホイールのリム部の真円度と平面度は、1.0mm、1.2mmであった。また圧縮強さは、21KNであった。
12:ハブ部
13:モーターハウジング部
14:モーター
15:軸受け部
16:軸部
Claims (4)
- 駆動輪を駆動する電動モーターのハウジングと一体成形された繊維強化熱可塑性樹脂製ホイールであり、前記繊維強化熱可塑性樹脂の強化繊維が10mm~100mmの不連続繊維からなることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
- 繊維強化熱可塑性樹脂の強化繊維が25mm~100mmの不連続繊維からなることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
- 二輪車用であることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
- 電動モーターが内側に回転部、外側に固定部を有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール。
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