JPS58118402A - 炭素繊維強化プラスチツク製スポ−クプレ−ト - Google Patents

炭素繊維強化プラスチツク製スポ−クプレ−ト

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JPS58118402A
JPS58118402A JP57001658A JP165882A JPS58118402A JP S58118402 A JPS58118402 A JP S58118402A JP 57001658 A JP57001658 A JP 57001658A JP 165882 A JP165882 A JP 165882A JP S58118402 A JPS58118402 A JP S58118402A
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JP
Japan
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carbon fiber
plate
longitudinal direction
spoke plate
layers
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Pending
Application number
JP57001658A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Fujisaki
優 藤崎
Tetsuo Tsuchida
槌田　鉄男
Yoichi Sasajima
洋一 笹島
Hirohisa Ito
博久 伊藤
Masahiro Morita
守田　正弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/003—Spoked wheels; Spokes thereof specially adapted for bicycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/06—Wheels with compression spokes
    • B60B1/08—Wheels with compression spokes formed by casting
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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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】 本発明は軽くて耐久性にすぐれた炭素繊維強化プラスチ
ック（以下ＣＦＲＰと呼ぶ）からなる自動車用スポーク
プレートに関する。
炭素繊維をエポキシ樹脂又はポリエステル樹脂等の熱硬
化性樹脂で硬化したＣＦＲＰは強度及び弾性率が高い、
酸及びアルカリに対して耐食性がある、疲労強度が高い
、振動減衰特性が良い、軽い等の特徴があり軽量構造材
として種々の検討がなされている。
このよりなＣＦＲ，Ｐ製の部品は航空機部門においては
従来より軽量イヒが指向され実用化されているとんどで
ある。
処で、従来ＣＦＲＰは製品のばらつきが大きく、しかも
繊維と樹脂の接着が不十分であり、信頼性に欠けると言
われてきたが、近年繊維と樹脂の界面の研究、製造方法
の研究、製造設備の改良、製造環境の改善、非破壊検査
の進歩により構造部材としても十分安定性のあるＣＦＲ
Ｐを供給することが可能となってきた。
本発明は上述したＣＦＲＰの特徴を生かし、特に荷重負
荷の大きい長手方向に一方向材層を数多く積層し、しか
もその一方向材層は織物からなる層によりサンドウィッ
チされた構成を形成することにより長手方向の強度、弾
性率（剛性）をその直角方向よりも著るしく高め且つ機
械加工に対し表面を織物層にすることにより安定で、Ａ
ｔ合金製スポークプレートより軽量でしかも強度、弾性
率（剛性）をより高くシ、更には肉厚を薄くさせること
を可能ならしめるものである。
以下本発明を例示の図面に就いて詳細に説明する。第１
図は現在使用されているスポークプレートを示す図であ
り、（１）はハブ取付面、（３）はリム取付面、（５）
は傾斜面を示し、（２）、（４）はそれぞれ取付用ボル
ト穴を示している。第２図はスポークプレートの取付は
状態を示す図であり′、スポークプレート（６）はボル
ト（８）によりリム（７）に取付けられボルト（９）に
てハブ（和）に取付けられることを示しており複数枚の
スポークプレートによりリム（７）およびハブ（１０）
と一体化されタイヤ（１１）を含めてホイール部を形成
している。
このスポークプレートは車体荷重をささえたり急制動時
あるいはコーナーリングの場合等種々の条件により多大
な曲げ荷重、引張荷重が長手方向にかかるため長手方向
の強度、弾性率（剛性）を高める必要がある。現在使用
されているスポーク第　　１　　表 Ａｔ合金製スポークプレートの特性値 これに対し本発明はＣＦＲＰの■軽量でかつ強度が高い
、■任意の積層構成が選択できる、■任意の形状に成形
が可能という特徴を生かし特に荷重負荷の大きい長手方
向に一方向材の繊維方向を積層することにより長手方向
の強度、弾性率（剛性）をその直角方向よりも著るしく
高め、アルミ合金製スポークプレートより軽量でしかも
強度、弾性率（剛性）をより高くし、さらには肉厚をよ
り薄くさせることを可能ならしめる。
本発明の第１実施例として第３図について説明する。第
３図は本発明の第１実施例のＣＦＲＰ製スポークプレー
トの積層構成を示しており、（１２）は炭素繊維織物か
らなる層であり肉厚Ｃま０・４″′／層である。この炭
素繊維織′物は経緯同じうち込み本数の織物からなり、
織物の繊維方向はスポークプレートの長手方向とその直
角方向に積層したものである。（１３）は炭素繊維一方
向材からなる層であり０．２ｍｍ／層の一方向材３層よ
り成り、その繊維方向はスポークプレートの長手方向に
なるよう積層したものである。第３図中Ｌ　＝０．４ｍ
ｍ　、　ｔ’　＝０．６　ｍｍ、Ｔ＝２．４＋＋＋ｍで
ある。
この積層構成はスポークプレートの表面と中央に織物層
をもうけることにより第１図に示すようなボルト穴（２
）、（４）を加工する場合ドリルによる表面のかけとか
、めくれ等の加工上の問題を解決するとともに成形する
場合の熱残留応力によるスポークプレートのそりや変形
に対しても安定であるという長所がある。この積層構成
によりＣＦＲＰ製のものと比較し強度約４倍、弾性率約
２倍が得られ、しかも肉厚２．４朋で重量５０ｇの軽量
ＣＦＲＰ製スポークプレートが得られた。
この得られたスポークプレートを用い第２図に示すよう
なホイール部を形成し、ハブを固定し、リム部に荷重を
負荷し、たわみを測定した結果、第５図に示すようにア
ルミ合金製スポークプレートに比較し優れた荷重−たわ
み曲線を示した。図中へ）はアルミ合金製（Ｔ　＝　２
．５　ｍ　）の場合、（Ｂｌは第１実施例（Ｔ　＝　２
．４　ｍ　）の場合である。
本発明の第２実施例として第４図について説明する。第
１実施例に比較し肉厚を薄くしより軽量化を目的とした
ものである。（１４）は炭素繊維織物層を示し、（１５
）は炭素繊維一方向材層を示しており繊維の積層方向は
第１実施例と同様である。第４図中Ｌ−０，４調１．．
　＝　Ｏ，、！！、、　■＝　２．０膿である。この積
層構成によるＣＦＲＰ製スポークプレートの長手方向の
強度は７０Ｋｇ／Ｗｎ２、弾性率は１１００ＯＮＦＫｑ
／ｗｎ２が得られた。このスポークプレートの荷重−た
わみ曲線は第５図に示す如＜ＡＡ合金製スポークプレー
トとほぼ一致した結果が得られた。第５図中の（Ｃ１は
第２実施例（Ｔ　＝　２．０　ｍｍ　）の場合である。
この場合のＣＦＲＰ製スポークプレートの重量は４０ｇ
であり、アルミ合金製と比べ５０チ以上の重量減となっ
た。
以上第１、第２実施例で述べたように本発明によるＣＦ
ＲＰ製スポークプレートは一方向層と織物層を組合せ積
層しホットプレス成形により容易に成形が可能である。
そのため量産する場合には自動化が容易であり、品質の
ばらつきの少ない安価なプレートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はスポークプレートを例示する図で、図（ａｌは
正面図、図（ｂｌは側面図、第２図はスポークプレート
の取付は状態を示す断面図で、図＋ａ＋は正面図、図（
ｂｌは断面図、第６図、第４図は本発明による第１及び
第２実施例のＣＦＲＰ製スポークプレートの長手方向の
積層構成を示す図、第５図は本発明による第１及び第２
実施例の場合と従来のＡｔ合金の場合とを対比する荷重
−たわみ曲線を夫々例示している。 （１）・・・ハブ取付面、（２）・・・ボルト穴、（３
）・・・リム゛取付面：　（４）・・・ボルト穴、（５
）・・・傾斜面、（６）・・・スポークプレート、（７
）・・・リム、（８）・・・ボルト、（９）・・・ボル
ト、（１０）・・・ハブ、（１１）・・・タイヤ、（１
２）・・・炭素繊維の織物層、（１３）・・・一方向層
、（１４）・・・炭素繊維の織物層、 （１５）・・・一方向層 代理人　弁理士　　吉　竹　昌　司　、゛・Ｓ′、、・
・ノ 第惺図 第２図 ■

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）中央にハブ取付用ボルト穴を有する平面部と両端
    にリム取付用ボルト穴を有する平面部をもちかつ両平面
    部間は傾斜面である自動車用スポークプレートにおいて
    、該プレートを炭素繊維強化プラスチックで形成しかつ
    プレートの長手方向の強度及び弾性率（剛性）をその直
    角方向と比較し高くしたことを特徴とする炭素繊維強化
    プラスチツク製スポークプレート
  2. （２）プレートの長手方向の強度及び弾性率（剛性）を
    その直角方向と比較し高くすることを、経緯同じうち込
    み本数の炭素線維織物の６層と炭素繊維一方向材の層と
    を、繊維方向は前者はスポークプレートの長手方向とそ
    の直角方向になるように後者はスポークプレートの長手
    方向になるように夫々積層し且つ炭素繊維織物の層をス
    ポークプレートの表面と中央に設けて行った特許請求の
    範囲第（１）項記載の炭素繊維強化プラスチツク製スポ
    ークプレート
JP57001658A 1982-01-07 1982-01-07 炭素繊維強化プラスチツク製スポ−クプレ−ト Pending JPS58118402A (ja)

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US06/453,864 US4573745A (en) 1982-01-07 1982-12-28 Carbon fiber reinforced plastic spoke plate

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