(57)【要約】【課題】摩耗を確認することができる、複合材料からなるリムおよびこのようなリムを備える自転車用車輪を提供する。【解決手段】本発明の、複合材料からなり、自転車用車輪（６０）に用いられるリム（１）は、２つの対向する側部（５）を備え、これら２つの側部（５）に、ブレーキをかけた結果として摩耗する２つの対応するブレーキ溝（２０）が形成されており、少なくとも１つのブレーキ溝（２０）に、少なくとも１つの第１の外側の層（２５）と、第１の層（２５）よりも内側の位置に設けられた、ブレーキ溝（２０）において当該リム（１）が所定の摩耗水準に達したことを示す摩耗インジケータ（４０）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの対向する側部（５；１０５；２０５；３０５；４０５；５０５；６０５；７０５；８０５；９０５；１００５；１１０５）を備え、これら２つの側部（５；１０５；２０５；３０５；４０５；５０５；６０５；７０５；８０５；９０５；１００５；１１０５）に、ブレーキをかけた結果として摩耗する２つの対応するブレーキ溝（２０；１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）が形成された、複合材料からなり、自転車用車輪に用いられるリムにおいて、
少なくとも１つの前記ブレーキ溝に、少なくとも１つの第１の外側の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）と、
当該リムにおいて前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）よりも内側の位置に設けられた、前記ブレーキ溝（２０；１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）において当該リムが所定の摩耗水準に達したことを示す摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）と、
を備えていることを特徴とする、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２】
請求項１において、前記摩耗インジケータは、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５）とは対照的に、可視的な特徴を有する第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０）を備えている、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３】
請求項２において、前記可視的な特徴は、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５）の色と異なる表示色である、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４】
請求項３において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０）は高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維（４５）を含ませた複合材料からなり、前記構造を有する繊維（４５）の少なくとも１つが前記表示色を有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項５】
請求項４において、複数の前記構造を有する繊維（４５）が前記表示色を有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項６】
請求項５において、前記構造を有する繊維（４５）の全体が、前記表示色を有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項７】
請求項４において、前記表示色を有する前記少なくとも１つの繊維が、途切れることなく、前記ブレーキ溝（５２０；７２０）の径方向に延びて全体の周りを包む、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項８】
請求項４において、前記表示色を有する前記少なくとも１つの繊維（４５）が、アラミド繊維、セラミック繊維またはガラス繊維である、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項９】
請求項８において、前記少なくとも１つの着色された繊維（４５）が、アラミド繊維であり、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５）が、高分子材料のマトリックス内に炭素繊維を含んだ複合材料からなる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１０】
請求項９において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０）の全ての繊維が、着色された繊維である、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１１】
請求項３において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０）が高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維を含んだ複合材料からなり、高分子材料の前記マトリックスが前記表示色を有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１２】
請求項２において、前記可視的な特徴が、バルブ孔（５１）またはスポーク取付孔を通して視ることができる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１３】
請求項２〜１２のいずれか一項において、前記所定の摩耗水準が、前記ブレーキ溝（２０；１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）における前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）の完全な摩耗に相当する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１４】
請求項２〜１２のいずれか一項において、前記所定の摩耗水準が、前記ブレーキ溝（２０；１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）における前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）の完全な摩耗に相当する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、前記第１の層が、０．１〜０．８ミリメートルの厚さを有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１６】
請求項１５において、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）が、０．３〜０．５ミリメートルの厚さを有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１７】
請求項１５または１６において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が０．２〜１ミリメートルの厚さを有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１８】
請求項１７において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が０．４〜０．８ミリメートルの厚さを有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項１９】
請求項１において、前記摩耗インジケータが金属製部材（１０４５）を備えた、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２０】
請求項１において、前記摩耗インジケータが誘導センサ（１１４９）を備えた、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２１】
請求項１９または２０において、前記摩耗インジケータが、前記第１の層（１０２５；１１２５）よりも内側の位置における複合材料内に組み込まれた、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２２】
請求項１において、前記摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が、当該リム（６０；１６０）の少なくとも一部において円周に沿って延在する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２３】
請求項２２において、前記摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が、当該リム（６０；１６０）の全体において円周に沿って延在する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２４】
請求項１において、摩耗インジケータ（２４０；４４０；６４０；７４０）が前記ブレーキ溝（２２０；４２０；６２０；７２０）のうち１つのみに設けられている、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２５】
請求項１において、対応する摩耗インジケータ（４０；１４０；３４０；５４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が、前記ブレーキ溝（２０；１２０；３２０；５２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）のそれぞれに設けられている、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２６】
請求項１において、前記摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が、径方向に沿って、前記ブレーキ溝（２０；１２０；２２０；３２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）の外側にまでも延びる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２７】
請求項１において、前記ブレーキ溝（２０；５２０；８２０；９２０；１０２０）が、上部のブリッジ（１０；５１０；８１０；９１０；１０１０）および下部のブリッジ（１５；５１５；８１５；９１５；１０１５）によって接続されており、前記摩耗インジケータ（４０；５４０；８４０；９４０；１０４０）が、前記ブレーキ溝（２０；５２０；８２０；９２０；１０２０）のうち少なくとも１つおよび前記上部のブリッジ（１０；５１０；８１０；９１０；１０１０）において延在する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２８】
請求項１において、前記ブレーキ溝（８２０）が、上部のブリッジ（８１０）および下部のブリッジ（８１５）によって接続されており、前記摩耗インジケータ（８４０）が、前記ブレーキ溝（８２０）のうち少なくとも１つおよび前記下部のブリッジ（８１５）において延在する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項２９】
請求項１において、前記摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；６４０；１１４０）が、前記ブレーキ溝の高さ（２０；１２０；２２０；３２０；４２０；６２０；１１２０）よりも小さい高さで径方向に延在する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３０】
請求項１において、前記ブレーキ溝（７２０）が、少なくとも１つのブリッジ（７１０）によって接続され、前記ブリッジ（７１０）の径方向の外側に突出した翼部（７７０）を備えており、当該翼部（７７０）が、前記ブリッジ（７１０）と共に、タイヤを保持するための空間を形成しており、前記摩耗インジケータ（７４０）が、少なくとも１つの翼部（７７０）に少なくとも一部が延在する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３１】
請求項１において、当該リムが、さらに、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）よりも内側の位置にある少なくとも１つの第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）を備える、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３２】
請求項３１において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が構造的な能力を備えている、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３３】
請求項３２において、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）が、高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維（４５）が含まれた複合材料からなる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３４】
請求項３３において、前記構造を有する繊維（４５）が、アラミド繊維、ガラス繊維またはセラミック繊維である、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３５】
請求項１において、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）が、高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維が含まれた複合材料からなる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３６】
請求項３５において、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）が、積み重ねられた、少なくとも２つの複合材料のシートを備える、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３７】
請求項３６において、前記シートが０．１〜０．３ミリメートルの厚さを有する、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３８】
請求項３５において、前記複合材料が二方向の構造を有する繊維を含んでいる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項３９】
請求項１において、前記第１の層が構造的な能力を有さない、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４０】
請求項３１において、前記第２の層よりも内側の位置に、第３の層（５０；１５０；２５０；３５０；４５０；５５０；６５０；７５０；８５０；９５０；１０５０；１１５０）を備える、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４１】
請求項４０において、前記第３の層（５０；１５０；２５０；３５０；４５０；５５０；６５０；７５０；８５０；９５０；１０５０；１１５０）が、前記第２の層（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）と異なる種類である、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４２】
請求項４０において、前記第３の層（５０；１５０；２５０；３５０；４５０；５５０；６５０；７５０；８５０；９５０；１０５０；１１５０）が、前記第１の層（２５；１２５；２２５；３２５；４２５；５２５；６２５；７２５；８２５；９２５；１０２５；１１２５）と同一の種類である、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４３】
請求項１において、前記摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）の存在を、当該リムがまだ摩耗していないときでも検出できるように設定されている、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４４】
請求項４３において、前記摩耗インジケータ（１０４０；１１４０）の存在を、Ｘ線によって検出できる、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４５】
請求項４１において、前記摩耗インジケータ（４０；１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０）の存在を、バルブ孔（５１）またはスポーク取付孔を通して検出可能に設定されている、自転車用車輪に用いられるリム。
【請求項４６】
請求項１〜４５のいずれか一項に記載のリム（１；１０１；２０１；３０１；４０１；５０１；６０１；７０１；８０１；９０１；１００１；１１０１）を備える自転車用車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料からなり、自転車用車輪に用いられるリムおよびこのようなリムを備える自転車用車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用車輪に用いられるリムは、通常、１つまたは複数のブリッジによって接続された２つの対向する側部の間に延在する構造を備えており、Ｕ字形、逆Ａ字形、または複数のいわゆる空間を有する、より複雑な断面を形成している。パッドブレーキを備える車輪では、リムの両側に、自転車を制動するためにブレーキパッドが圧接されるブレーキ溝が形成されている。
【０００３】
自転車用車輪の軽量化を広範囲にわたって追求した結果、さらに薄いリムが製作されてきた。極端な場合では、リムに、リムが受ける負荷に何とか耐えることができる支持構造が備えられているのみである。結果的に、ブレーキパッドとの摩擦によって生じるリムの摩耗は注意深く監視されなければならない。実際に、ブレーキ溝におけるリムの過剰な摩耗は、急ブレーキ時などの極めて危険な状況ではリムが突然壊れてしまう可能性があるので、運転者の安全性にとって危険である。したがって、リムを交換するのに適切な時期を運転者が知ることができるように、リムの摩耗の状態を示すことが必要となる。
【０００４】
金属材料からなるリムは、ブレーキ溝に環状の凹部または先端状の凹部を備えたものが知られている。これらの作動原理は凹部の深さが、凹部が消失するまで摩耗と共に減少するという事実に基づいている。この時点で、運転者はリムを交換しなければならない。環状の凹部は、リムが形成される半加工品の成形時に、または機械加工によって、簡単に形成することができる。一方、先端状の凹部は、機械加工または据え込み加工によって形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複合材料からなり、一般的に高分子材料のマトリックス中に構造を有する繊維を含めることによって製作されるリムの場合、成形または据え込み加工によって凹部を形成することは不可能であり、一方で、機械加工は、構造を有する繊維をせん断してしまうので、リムを許容できないほどに弱くしてしまう。
【０００６】
複合材料からなるリムの摩耗を確認するという課題は、全く満足いくように対応されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は、請求項１に記載された、複合材料からなり、自転車用車輪に用いられるリムおよび請求項４６に記載された自転車用車輪に関する。従属の請求項は、好ましい構成を示している。
【０００８】
詳細には、本発明の、複合材料からなり、自転車用車輪に用いられるリムは、２つの対向する側部を備え、これら２つの側部に、ブレーキをかけた結果として摩耗する２つの対応するブレーキ溝が形成されたリムにおいて、少なくとも１つの前記ブレーキ溝に、少なくとも１つの第１の外側の層と、リムにおいて前記第１の層よりも内側の位置に設けられた、前記ブレーキ溝においてリムが所定の摩耗水準に達したことを示す摩耗インジケータとを備えていることを特徴とする。
【０００９】
このようにして、前記摩耗インジケータは、リムの外側面およびその機械的強度を全く損わない。
【００１０】
好ましい一実施形態によると、前記摩耗インジケータは、前記第１の層とは対照的に、可視的な特徴を有する第２の層を備えている。このようにして、前記ブレーキ溝において前記所定の摩耗水準に達すると、前記第１の層はまさにこの摩耗によって実際に消失し、この下にある前記第２の層がはっきりと目で視えるようになる。
【００１１】
好ましくは、前記可視的な特徴は、前記第１の層の色と異なる、表示色である。実際に、この色は、はっきりと目で視ることができ、かつ、比較的簡単に得ることができるのが特徴である。
【００１２】
好ましくは、前記第２の層は、高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維を含ませた複合材料からなり、構造を有する繊維の少なくとも１つが、表示色を有しており、より好ましくは、複数の構造を有する繊維が、さらに好ましくは、構造を有する繊維の全体が、表示色を有している。変形例として、または上記の内容に加えて、高分子材料のマトリックスが表示色を有する。
【００１３】
このようにして、第２の層からなるインジケータは、構造的にリムの一部の層であり、リムの機械的強度に寄与しており、場合によっては前記第１の層および他の層と共にリムの機械的強度に寄与する。
【００１４】
好ましくは、表示色を有する前記少なくとも１つの繊維は、途切れることなく、前記ブレーキ溝の径方向に延びて全体の周りを包む。これにより、前記ブレーキパッドの不整合または他の理由によって、前記ブレーキ溝におけるリムの摩耗が一様でない場合においても、摩耗が限界に達する時期を確実に示し、かつ、前記第２の層の最適な機械的強度を確保することができる。
【００１５】
好ましくは、前記表示色を有する繊維または複数の繊維は、例えばケブラー繊維のようなアラミド繊維である。実際、これらの繊維は、着色するのが簡単である。それでもなお、これらに比べて好ましさは少なくなるが、ガラス繊維、セラミック繊維、およびこれらを組み合わせたものも用いられてよい。
【００１６】
好ましい解決手段によると、高分子材料のマトリックス内に炭素繊維を含んだ複合材料からなる第１の層は、少なくとも１つの着色されたアラミド繊維を備えた第２の層と組み合わされる。さらに好ましくは、前記第２の層の全ての繊維が、着色されたアラミド繊維である。炭素繊維は黒色なので、これらアラミド繊維は、黒色と異なる色、例えば黄色にすべきである。
【００１７】
好ましくは、前記表示色を有する前記第２の層は、バルブ孔またはスポーク取付孔を通して視ることができる。これにより、ユーザおよび製造者は、新しいリムに摩耗インジケータの存在を直接確認することができる。
【００１８】
好ましくは、所定の摩耗水準は、前記ブレーキ溝における前記第１の層の完全な摩耗、または前記ブレーキ溝における前記第２の層の完全な摩耗に相当する。どちらの場合においても、前記所定の摩耗水準を、少なくなった残量の全体が、適切な安全余裕度を維持するのにまだ十分である場合には予備警戒段階とし、残量の全体が、リムの構造的健全性を維持するのにぎりぎりの場合には、警戒段階としてもよい。
【００１９】
好ましくは、前記第１の層は、０．１〜０．８ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、より好ましくは、０．３〜０．５ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有する。好ましくは、前記第２の層は、０．２〜１ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、より好ましくは、０．４〜０．８の厚さを有する。
【００２０】
他の好ましい実施形態によると、摩耗インジケータは、金属製部材を備えている。この場合、リムの摩耗は、前記ブレーキ溝と対向する自転車の適切な位置に収容された適切なセンサ装置によって検出することができる。前記センサ装置は、例えば、リムおよび前記金属製部材を含むように延びる電磁場を発生させる手段と、当該センサ装置と前記金属製部材との間に設けられた複合材料の量が変化するにつれて変化する電気量を検出する手段とを備えていてもよい。この実施形態は、自転車用コンピュータを装備した自転車にとって特に好ましく、これにより、運転者に摩耗の度合いを示すことができる。
【００２１】
好ましい一変形例によると、前記摩耗インジケータは、誘導センサを備えている。この場合、リムの摩耗は、前記ブレーキ溝と対向する自転車の適切な位置に収容された適切なセンサ装置によって検出することができる。前記センサ装置は、例えば、前記誘導センサによって発生された電磁場を検出し、当該センサ装置と前記誘導センサとの間に設けられた複合材料の量が変化するにつれて変化する電気量を検出する手段を備えていてもよい。この実施形態も、自転車用コンピュータを装備した自転車にとって特に好ましく、これにより、運転者に摩耗の度合いを示すことができる。
【００２２】
好ましくは、前記金属製部材または前記誘導センサは、前記第１の層よりも内側の位置における複合材料内に組み込まれている。前記金属製部材はいかなる形態を備えていてもよく、例えば、１つ以上の板もしくは１つ以上の金属線で形成されていてもよい。
【００２３】
好ましくは、前記金属製部材および前記誘導センサを、車輪が装着されていないときでも、例えばＸ線を用いて検出できることは注目すべきである。このようにして、リムを販売する前に、これらの存在を確かにすることができ、摩耗の表示を信用する運転者に不運な事故が生じることを阻止することができる。
【００２４】
好ましくは、前記摩耗インジケータは、リムの少なくとも一部において円周に沿って延びており、より好ましくは、リムの全体において円周に沿って延びている。
【００２５】
１つの摩耗インジケータのみが前記ブレーキ溝のうち１つのみに設けられていてもよいが、好ましくは、対応する摩耗インジケータが、前記ブレーキ溝のそれぞれに設けられている。実際、リムの摩耗が、前記２つのブレーキ溝のうち１つにおいて顕著であることはあり得る。
【００２６】
好ましくは、前記摩耗インジケータは、径方向に沿って、前記ブレーキ溝の外側にまでも延びている。これにより、位置決めが不正確な場合でも、摩耗を受けた部分が確実に前記摩耗インジケータによって対応される。
【００２７】
好ましい一実施形態において、前記ブレーキ溝は、上部のブリッジおよび下部のブリッジによって接続されており、前記摩耗インジケータは、前記ブレーキ溝のうち少なくとも１つおよび前記上部のブリッジにおいて延在する。他の好ましい実施形態において、前記ブレーキ溝は、上部のブリッジおよび下部のブリッジによって接続されており、前記摩耗インジケータは、前記ブレーキ溝のうち少なくとも１つおよび前記下部のブリッジにおいて延在する。
【００２８】
好ましい一実施形態において、前記摩耗インジケータは、前記ブレーキ溝の高さよりも小さい高さで径方向に延在する。
【００２９】
好ましい一実施形態において、前記ブレーキ溝は、少なくとも１つのブリッジによって接続され、前記ブリッジの径方向の外側に突出した翼部を備えており、当該翼部は、前記ブリッジと共に、タイヤを保持するための空間を形成しており、前記摩耗インジケータは、少なくとも１つの翼部に少なくとも一部が延在している。
【００３０】
好ましくは、リムが、さらに、前記第１の層よりも内側の位置にある少なくとも１つの第２の層を備えている。より好ましくは、前記第２の層は、構造的な能力を備えている。この表現は、この層が、リムの機械的強度に大きく寄与するほどの機械的強度を有していることを意味している。
【００３１】
好ましくは、前記第２の層は、高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維が含まれた複合材料からなる。より好ましくは、前記第２の層の前記構造を有する繊維は、アラミド繊維、ガラス繊維またはセラミック繊維である。
【００３２】
好ましくは、前記第１の層は、高分子材料のマトリックス内に構造を有する繊維が含まれた複合材料からなり、より好ましくは、高分子材料のマトリックス内に二方向の構造を有する繊維が含まれた複合材料からなり、これにより、前記第１の層も、リムの機械的強度に寄与する。より好ましくは、前記第１の層は、積み重ねられた、少なくとも２つの複合材料のシートを備えており、さらに好ましくは、０．１〜０．３ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有している。変形例として、前記第１の層は、構造的な能力を有しておらず、所定の摩耗の状態に達するまで前記第２の層を被覆するためのみに使用される。構造的な能力を持たない前記第１の層が完全に摩耗したことが示されるので、この変形例は、機械的特性がほんの少しだけでも損われたリムの使用を実質的に避けたい場合に好ましい。
【００３３】
好ましくは、リムは、さらに、前記第２の層よりも内側の位置に、少なくとも１つの第３の層を備えており、より好ましくは、この第３の層は、前記第２の層と異なる種類であり、前記第１の層と同一の種類である。この解決手段は、２つの警戒段階を備えたさらなる機能方法を可能にするので、表示色に基づく表示をする場合に、特に有利である。実際に、前記第１の層が完全に摩耗し、前記第２の層が視えるようになると、これが予備警告信号であり、前記第２の層も摩耗し、前記第１の層に続いて消失することによって警告信号（リムを交換する必要性）が示されるように、前記第１の層と前記表示色を有する前記第２の層の厚さを寸法合わせすることができる。
【００３４】
好ましい一実施形態によると、前記摩耗インジケータの存在は、リムがまだ摩耗されていないときでも、例えば、そして好ましくは、Ｘ線によって、もしくはバルブ孔またはスポーク取付孔を通して検出することができる。これにより、ユーザおよび製造者は、新しいリムにおける前記摩耗インジケータの存在を直接確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図を用いて行う、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明でより明らかになる。
【００３６】
特に図１〜図４を参照すると、複合材料からなる本発明のリム１は、上部のブリッジ１０および下部のブリッジ１５によって接続された２つの左右の側部５を備えており、管状の支持構造を形成している。
【００３７】
側部５は、それぞれがブレーキ溝２０を備えており、このブレーキ溝は、リム１を備える車輪が取り付けられる自転車のブレーキパッドが、ブレーキ時に作用する部分をいう。リム１は、いわゆるハイプロファイル型、すなわち径方向に極めて顕著に延びる型である。ブレーキ溝２０は、ブレーキパッドよりも広い幅を有し、ブレーキパッドを受容可能な位置の範囲にしている。典型的に、ブレーキ溝は、約１０〜１２ミリメートル（ｍｍ）に等しい高さＨを有し、側部５の径方向の最も外側の部分であるが、当然ながら、異なる寸法も可能である。ブレーキパッドのブレーキ溝２０に対する作用に対抗できるように、これらブレーキ溝２０において、側部５は他の部分よりも厚い厚さを備えている。
【００３８】
詳細には、ブレーキ溝２０において、リム１の側部５は、複合材料からなる第１の外側の層２５を備えている。この複合材料は、高分子材料のマトリックス内に含まれた構造を有する繊維を有している。これら構造を有する繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維、ポリエステル繊維、およびこれらを組み合わせたものからなるグループから選択される。炭素繊維が、黒色であるので、好ましい。
【００３９】
高分子材料内の構造を有する繊維の配置は、構造を有する繊維の小片またはシートの無作為配置、繊維のほぼ一方向の整列配置、繊維のほぼ二方向の整列配置、例えば、縦糸と横糸とによって織られたもの、またはこれらを組み合わせたものでもよい。
【００４０】
好ましくは、前記マトリックスの高分子材料は、熱硬化性である。しかし、これは、熱可塑性の材料を用いる可能性を排除しない。より好ましくは、前記マトリックスはエポキシ樹脂を含む。
【００４１】
好ましくは、図２および図３に示されているように、前記複合材料は、連続する二方向の繊維３５を含んだ、積み重ねられたシート３０で形成されている。好ましくは、シート３０は、０．１〜０．３ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有する。
【００４２】
好ましくは、第１の層２５は、０．１〜０．８ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有しており、さらに好ましくは、０．３〜０．５ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、このため、好ましくは、前記第１の外側の層が２つのシート３０で構成される。
【００４３】
前記第１の層の直ぐ下には、摩耗インジケータを形成する第２の層４０が設けられている。好ましくは、この第２の層４０も複合材料からなるが、前記第１の層２５とは対照的な可視的な特徴を備えている。「可視的な」という用語は、第２の層４０が他の物、例えば第１の層２５によって被覆されていないとき、この特徴を視ることができるということを意味している。好ましくは、この可視的な特徴が表示色であり、第２の層４０の少なくとも一部に付与されている。例えば、第２の層４０の複合材料は、他の繊維、および第１の外側の層２５の複合材料に使用されているものと同一のエポキシ樹脂のマトリックスと比べて、比較的簡単に着色できる、アラミド繊維４５、セラミック繊維４５またはガラス繊維４５を含んでいる。例えば、ケブラー（登録商標）繊維のようなアラミド繊維が好ましい。アラミド繊維は、リムの機械的強度に寄与し、一方で、第１の層２５および第２の層４０において共同で良好な結合を可能にする。好ましくは、繊維４５は、第１の層２５に用いられる繊維３５と同一の配列を備えており、いずれにせよ、ブレーキ溝２０の領域では連続繊維が好ましい。
【００４４】
第２の層４０が摩耗インジケータを形成するために、この層の繊維４５の少なくとも１つ（好ましくは、繊維４５の少なくとも幾つか、より好ましくは、繊維４５の全て）が、前記表示色を有している。変形例として、または上記の内容に加えて、前記高分子のマトリックスを前記表示色で着色することも可能である。
【００４５】
好ましくは、第２の摩耗インジケータの層４０の厚さは、０．２〜１ミリメートル（ｍｍ）で、さらに好ましくは、０．４〜０．８ミリメートル（ｍｍ）であり、複合材料の１つ以上のシート３０を積み重ねることによって得ることができる。
【００４６】
図１および図３に示された実施形態において、第２の摩耗インジケータの層４０は、ブレーキ溝２０の両方の高さの一部に延在し、ブリッジ１０内に組み込まれた上部の部位４７によって共に接続された部位４６を備えている。この部位４６は、側部５において、径方向の内側の方向に、ブレーキ溝２０の外側にまでも延在している。第２の摩耗インジケータの層４０のこの構成により、リム１の積層工程時により安定した位置決めをすることができ、積層中にリム１が予測不可能な移動をすることによって第２の層４０がもはやブレーキ溝２０に位置しなくなるという恐れを軽減することができる。上部のブリッジ１０が、両側端部において、２つの厚い領域を備えていることに留意すべきであり、これら２つの厚い領域は、幾重にも巻かれたシート１１と環状のシーム部１２とを形成して配置されており、シーム部１２の外部は、第１の層２５によって被覆されている。第２の摩耗インジケータの層４０は、シーム部１２の充填シート１１と第１の外側の層２５との間には設けられておらず、部位４６および４７は、これら充填シート１１よりも径方向の中心に近い位置において接続されている。
【００４７】
上部のブリッジ１０は、リム１に取り付けられるタイヤの膨張バルブ（図示せず）を通すための孔５１を備えており、場合によっては、リム１をハブに接続するスポーク（図示せず）を組み付けるための他のスポーク取付孔も備えている。孔５１（および／またはスポーク取付孔）は、第２の層４０の接続のための部位４７も横断しているので、第２の摩耗インジケータの層４０が製作中に挿入されたか否かを視認することができる。
【００４８】
好ましくは、さらに、第２の摩耗インジケータの層４０よりも下、すなわち第２の摩耗インジケータの層４０よりも内側の位置において、好ましくは第１の層２５と同一の材料である第３の内側の層５０が設けられている。図２により分かり易く示されているように、好ましくは、第３の層５０は、少なくとも３つのシート３０からなり、層の全体の厚さが、０．２〜１ミリメートル（ｍｍ）であり、より好ましくは、０．４〜０．８ミリメートル（ｍｍ）である。
【００４９】
好ましくは、ブレーキ溝２０において、第３の層５０の繊維３５は連続しており、すなわち、途切れていない。
【００５０】
第２の摩耗インジケータの層４０は環状の層であり、リム１を備えた車輪６０を示す図４に示されているように、リム１の全体において、円周に沿って延びている。
【００５１】
リム１について上述した本発明は、異なる方法で実施することもできる。異なる実施形態を図５〜図１２を用いて以下に説明する。
【００５２】
図５には、リム１と類似なリム１０１（すなわち、側部１０５、ブレーキ溝１２０、第１の層１２５および第２の層１４０を有している）を備えた車輪１６０が示されているが、第２の摩耗インジケータの層１４０は、１つの区域にのみ設けられている。
【００５３】
図６には、リム１と類似なリム２０１（すなわち、側部２０５、ブレーキ溝２２０、第１の層２２５、第２の層２４０および第３の層２５０を有している）が示されているが、２つのブレーキ溝２２０のうち１つのみの高さＨの一部に延在し、さらに、これを越えて、径方向の内側の方向に延びる部位２４６のみが設けられた第２の摩耗インジケータの層２４０が備えられている。
【００５４】
図７には、リム１と類似なリム３０１（すなわち、側部３０５、ブレーキ溝３２０、第１の層３２５および第２の層３４０を有している）が示されているが、第２の摩耗インジケータの層３４０は、２つの別個の部位３４６を備えており、各部位３４６は２つのブレーキ溝３２０のそれぞれに対応し、これらの部位３４６の間に接続部はない。
【００５５】
図８には、リム１と類似なリム４０１（すなわち、側部４０５、ブレーキ溝４２０、第１の層４２５および第２の層４４０を有している）が示されているが、２つのブレーキ溝４２０のうち１つのみの高さＨの一部Ｈ’に延在する部位４４６のみが設けられた第２の摩耗インジケータの層４４０が備えられている。
【００５６】
図９には、リム１と類似なリム５０１（すなわち、側部５０５、ブレーキ溝５２０、第１の層５２５および第２の層５４０を有している）が示されているが、第２の摩耗インジケータの層５４０（上部の部位５４７によって接続される側部の部位５４６を備えている）が、シーム部５１２の充填シート５１１と第１の層５２５との間に設けられており、ブレーキ溝５２０の全体の高さＨに延在している。
【００５７】
図１０には、リム１と類似なリム６０１（すなわち、側部６０５、ブレーキ溝６２０、第１の層６２５および第２の層６４０を有している）が示されているが、リム６０１はいわゆるロープロファイル型である。このリム６０１では、ブレーキ溝６２０は側部６０５の全体とほぼ一致する。リム６０１の構造は強固であるので、第２の摩耗インジケータの層６４０は、双方ともにリム１のシート３０と同様な２つのシート６３０のみからなる第１の外側の層６２５と第３の内側の層６５０との間に挿入される。したがって、第１の層６２５および第３の層６５０は０．２〜０．６ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有する。
【００５８】
図１１には、リム１と類似なリム７０１（すなわち、側部７０５、ブレーキ溝７２０、第１の層７２５および第２の層７４０を有している）が示されているが、リム７０１は、クリンチャータイヤを収容する型である。これまでに示したリムとの違いは、側部７０５の延長として、上部のブリッジ７１０から径方向の外側に突出するクリンチャータイヤを保持するための２つの翼部７７０があることである。この場合においてブレーキ溝７２０は、翼部７７０の一部も含んでいるので、前述したリムよりも径方向にさらに外側に移動されており、詳細には、その大部分が上部のブリッジ７１０の高さ周辺にある。
【００５９】
この型のリムでは、摩耗を受ける恐れが最も大きいのは翼部７７０であり、過剰に薄くなると、タイヤの圧力によって変形し、タイヤが外れてしまう可能性がある。したがって、好ましくは、第２の摩耗インジケータの層７４０が、翼部７７０を上部のブリッジ７１０に取り付けるための区域Ａに少なくとも係合している。さらに、この場合、好ましくは、第２の摩耗インジケータの層７４０の下層に、連続する構造を有する繊維を含む少なくとも２つのシート７３０を備えた第３の内側の層７５０がある。
【００６０】
図示されたクリンチャータイヤ用のリム７０１は、ロープロファイル型であるが、それでもなお、図１１のリムと異なり側部７０５が径方向により大きいハイプロファイル型の変形例を設けることもできる。
【００６１】
図１２には、リム１と類似なリム８０１（すなわち、側部８０５、ブレーキ溝８２０、第１の層８２５および第２の層８４０を有している）が示されているが、第２の摩耗インジケータの層８４０が、リムの側部８０５および下部のブリッジ８１５まで連続して延在している。好ましくは、第２の摩耗インジケータの層８４０は、上部のブリッジ８１０においても延在する。
【００６２】
図１３には、リム１と類似な、側部９０５、上部のブリッジ９１０および下部のブリッジ９１５を有するリム９０１が示されているが、第２の摩耗インジケータの層９４０が、第１の層９２５が摩耗した際に、第３の内側の層を必要とせずにリム９０１の支持体構造だけで負荷に耐えるように寸法合わせされている。この場合、第２の摩耗インジケータの層９４０は、０．２〜１ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、さらに好ましくは、０．４〜０．８ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有しており、例えば、少なくとも３つのシートからなる。
【００６３】
上述した全てのリムにおける摩耗の表示は、第１の外側の層の完全な摩耗に基づいている。この第１の層が完全に摩耗すると（ブレーキ溝の少なくとも１つにおいて）、第２の表示の層が視えるようになる。
【００６４】
本発明のリムの構造によると、第２の層の出現が、早かれ遅かれ早急にリムを交換する必要性を示す警告になるか（残りの層の全体でやっとリムの構造の無欠陥を維持している場合）、または早急な交換を視野に入れながら、摩耗を確認するように示唆するちょうどよい予備警告になる（少ない残りの層の全体で何とか適切な安全余裕度を維持している場合）。この後者の場合、有利なことに、第２の表示の層が続いて摩耗し、消失することによって、次の警告の合図となる。
【００６５】
管状のタイヤ用のリムおよびクリンチャータイヤ用のリムの両方について、ハイプロファイル型とロープロファイル型との中間の大きさの側部が径方向に延びた、中間のプロファイルを有する型を設けることもできる。
【００６６】
結局、それぞれの型は、図６のリム２０１の部位２４６のように単一の側部の部位からなるか、図７のリム３０１の部位３４６のように２つの別個の側部の部位からなるか、図１〜図４のリム１の部位４６および４７のように上部の部位で接続された２つの側部の部位からなるか、または図９のリム５０１の部位５４６および５４７からなる第２の摩耗インジケータの層を備えていてもよい。
【００６７】
第１の外側の層と、第２の摩耗インジケータの層とは別体の第３の内側の層との両方がある全ての実施形態において、第２の摩耗インジケータの層は、着色された樹脂の膜、例えば、他の層で使用されているマトリックスと同一の種類のもの、すなわち、好ましくは、エポキシ樹脂のみで構成されてもよい。この場合、第２の摩耗インジケータの層は、繊維を含まないので、構造的な能力を有さない。
【００６８】
全ての実施形態において、剥がれてもよい層である第１の外側の層は、構造的な能力を有さない層、すなわち繊維のない層であってもよい。このようにして、摩耗インジケータの層は、繊維が備えられ、構造的な能力を有する、第３の内側の層および／または第２の摩耗インジケータの層による支持構造を損傷する恐れが、いつ発生し始めるかを示す。この解決手段は、特にコスト効率がよい。
【００６９】
層における繊維の図示された交差配置（例えば織られている）は好ましい実施形態を示しているが、一方向の配置のような他の配置が取られてもよいし、異なる配置をする繊維を層ごとに変更したりしてもよい。
【００７０】
第１の層の摩耗の後に現れる可視的な特徴による表示の変形例として、本発明は、上述したように、リム内部に金属製部材または誘導センサを挿入することもできる。この実施形態は、例えばＸ線を用いて、リム内の摩耗インジケータの存在を確認することができるという利点を備える。
【００７１】
図１４には、側部１００５、上部のブリッジ１０１０、下部のブリッジ１０１５およびブレーキ溝１０２０を有するリム１００１が示されており、このリム１００１は、３つの層１０２５，１０４０，１０５０を備えており、摩耗インジケータは、複合材料の第２の層１０４０に組み込まれた金属製の繊維１０４５からなる。複合材料と一体化させ、製造工程中の移動を防止するために，金属製の繊維１０４５は表面において処理されてもよい。
【００７２】
リム１００１を使用することによって、例えば、リム１００１が取り付けられる自転車のフォークまたはブレーキに設けられるセンサを用いて、電気信号または磁気信号を発生させることができる。金属製の繊維１０４５とセンサとの間に設けられた材料の量によって、測定される電気量が変化し、この電気量に基づき、リム１００１の残りの厚さを算出したり、例えば、自転車のハンドルバーに取り付けられた制御装置にメッセージを表示したりすることができる。
【００７３】
図１５には、側部１１０５およびブレーキ溝１１２０を有するリム１１０１が示されており、このリム１１０１は、３つの層１１２５，１１４０および１１５０を備え、摩耗インジケータは、リム１１０１の管状の空間内部に取り付けられた誘導センサ１１４９である。リアルタイムでリム１１０１の厚さを得ることができ、この厚さが特定の閾値よりも薄くなるまで減少するか、またはゼロに達した場合には、警告信号を発生させることができる。誘導センサ１１４９は、例えば無線によって制御装置と通信することができる。
【００７４】
当然ながら、他の実施形態が可能である。特に、当業者であれば、いかなる努力も必要とせずに、上述した実施形態の個々の特徴を組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態のリムの断面図である。
【図２】図１のリムの一部の拡大断面図である。
【図３】部品の一部を取り除いた図１のリムの一部の斜視図である。
【図４】図１のリムを備えた自転車用車輪の側面図である。
【図５ａ】本発明の他の実施形態のリムを備えた自転車用車輪の側面図である。
【図５ｂ】図５ａのリムの断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態のリムの断面図である。
【図１３】部品の一部を除いた、本発明の他の実施形態のリムの一部の斜視図である。
【図１４】部品の一部を除いた、本発明の他の実施形態のリムの一部の斜視図である。
【図１５】部品の一部を除いた、本発明の他の実施形態のリムの一部の斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１、１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１      リム
５，１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５，７０５，８０５，９０５，１００５，１１０５      側部
２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０，８２０，９２０，１０２０，１１２０    ブレーキ溝
２５，１２５，２２５，３２５，４２５，５２５，６２５，７２５，８２５，９２５，１０２５，１１２５    第１の層
４０，１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０，７４０，８４０，９４０，１０４０，１１４０    摩耗インジケータ  第２の層
【図１】
2008308159.tif 000003
【図２】
2008308159.tif 000004
【図３】
2008308159.tif 000005
【図４】
2008308159.tif 000006
【図５ａ】
2008308159.tif 000007
【図５ｂ】
2008308159.tif 000008
【図６】
2008308159.tif 000009
【図７】
2008308159.tif 000010
【図８】
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【図９】
2008308159.tif 000012
【図１０】
2008308159.tif 000013
【図１１】
2008308159.tif 000014
【図１２】
2008308159.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2008308159.tif 000017
【図１５】
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【外国語明細書】
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2008308159000002.pdf
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