(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合リムの製造方法であって、
管壁が一体化して平坦で完全に密閉されて外部に連通する開口部を有せず、環状に延びる単一の密閉された円形溝を画定する環状管形で且つ内部に初期には固体である熱膨張物が収容されるガス袋の外面に複合材料を覆設して半成形リムを形成するステップと、
前記半成形リムを金型に入れるステップと、
前記熱膨張物を加熱し、前記熱膨張物が膨張して前記ガス袋を拡張させ、前記半成形リムを硬化成形するステップと、を含み、
前記熱膨張物は、膨張過程にガスを発生し、
前記熱膨張物は、炭酸アンモニウムである、ことを特徴とする、
複合リムの製造方法。
【請求項２】
前記複合材料は、炭素繊維複合材料である、ことを特徴とする請求項１に記載の複合リムの製造方法。
【請求項３】
前記熱膨張物が膨張して前記ガス袋を拡張させる圧力は、平方センチメートルあたり１〜２０キログラム（ｋｇ／ｃｍ２）である、ことを特徴とする請求項１に記載の複合リムの製造方法。
【請求項４】
前記複合材料は、炭素繊維複合材料であり、前記熱膨張物が膨張した後、前記ガス袋の内部には、固体の前記熱膨張物の一部及び前記熱膨張物により発生した前記ガスが含まれ、前記半成形リムを硬化成形した後、前記ガス袋及び前記熱膨張物を取り外すステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の複合リムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合リムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内圧法プロセスなどの従来の複合リムの製造方法では、ナイロン／ラテックス／シリコーンのガス袋を複合材料（例えば、炭素繊維）のプリプレグ内に配置する必要があり、ガス袋には、ガス注入口を予め設ける（又は増設）必要があり、樹脂の加熱硬化過程にガス袋へガスを充填して内外圧差を生じさせ、余分な樹脂を押し出し、内圧で複合材料のプリプレグを外向きに金型に押し付け、複合材料のプリプレグの各層間を密着させる。
硬化過程において、ガス圧は、合理的な内外圧差範囲に制御される必要があり、ガス圧が低すぎると、最終製品の樹脂含有量が高くなりすぎ、複合材料のプリプレグの各層間の接合密度が低下し、強度や性能が低下する。反対にガス圧が高すぎると、樹脂が過剰に流出し、最終製品の樹脂含有量が低くなりすぎ、同様に強度や性能が低下する。
【０００３】
従来の複合リムの製造方法の欠点は、ガス注入口の設定に手作業が必要であり、歩留まりの高低が操作者の経験とスキルに依存する点、ガス注入口の設定工程に不備があると、ガス注入時のガス圧が不足する場合があり、又は、ガス漏れにより製品が廃棄される可能性がある点である。
【０００４】
このため、上記問題を解決するために、新規で進歩的な複合リムの製造方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、精度が高く、歩留まりに優れ、複合リムの構造強度が高い複合リムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成させるために、本発明は、完全に密閉される環状管形で且つ内部に熱膨張物が収容されるガス袋の外面に複合材料を覆設して半成形リムを形成するステップと、前記半成形リムを金型に入れるステップと、前記熱膨張物を加熱し、前記熱膨張物が膨張して前記ガス袋を拡張させ、前記半成形リムを硬化成形するステップと、を含む複合リムの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の密閉ガス袋の内部に熱膨張物が収容される状態の模式図である。
【図２】本発明の環状の熱膨張物の模式図である。
【図３】本発明の該熱膨張物が膨張して該ガス袋を拡張させる状態の模式図である。
【図４】本発明の該熱膨張物が膨張して該ガス袋を拡張させる状態の模式図である。
【図５】本発明の金型による半成形リムの成形の模式図である。
【図６】本発明の金型による半成形リムの成形の模式図である。
【図７】本発明によるタイヤ溝の形成の模式図である。
【図８】本発明の該ガス袋を取り外した複合リムの完成品の模式図である。
【図９】本発明の該ガス袋を取り外した複合リムの完成品の模式図である。
【図１０】本発明の熱膨張物が膨張してガス袋を拡張させる状態の別の実施例の模式図である。
【図１１】本発明の熱膨張物が膨張してガス袋を拡張させる状態の別の実施例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の可能な実施形態を実施例のみを用いて説明するが、これは本発明の保護範囲を制限するものではないことを事前に説明する。
【０００９】
図１〜図９には、本発明の一好ましい実施例が示されている。
本発明の複合リムの製造方法は、管壁が一体化して平坦で完全に密閉されて外部に連通する開口部を有しない環状管形で且つ内部に熱膨張物４０が収容されるガス袋２０の外面に複合材料１０を覆設して半成形リム３０を形成するステップと、該半成形リム３０を金型５０に入れるステップと、該熱膨張物４０を加熱し、該熱膨張物４０が膨張して該ガス袋２０を拡張させ、この半成形リム３０を硬化成形するステップと、を含む。これにより、該ガス袋２０を正確に拡張させることができ、精度が高く、歩留まりに優れ、該複合材料１０が緊密に接合され、構造強度が高い。
【００１０】
該複合材料１０は、炭素繊維複合材料であってもよいし、他のタイプの強化繊維複合材料であってもよい。該熱膨張物４０はワックスであり、該熱膨張物４０が膨張して該ガス袋を拡張させる体積変化は、約１５％である。好ましくは、該半成形リム３０を硬化成形した後、該ガス袋２０及び該熱膨張物４０を取り外すステップ（図９参照）をさらに含む。本実施例では、該半成形リム３０を硬化成形した後、該半成形リム３０の外環部分を取り外し、タイヤを取り付けるためのタイヤ溝３１を形成してもよい。
【００１１】
図１０及び図１１に示される別の好ましい実施例では、該熱膨張物４０ａは、膨張過程にガス４１を発生する。該熱膨張物４０ａが膨張して該ガス袋２０を拡張させる圧力は、平方センチメートルあたり１〜２０キログラム（ｋｇ／ｃｍ２）であることが好ましい。該熱膨張物４０ａは、例えば、炭酸アンモニウムである。
該熱膨張物４０ａが膨張した後、該ガス袋２０の内部には、固体の該熱膨張物４０ａの一部及びそれにより発生した該ガス４１が含まれ、計算上、該熱膨張物４０ａをすべて分解することができる。該熱膨張物４０ａが炭酸アンモニウムである例では、炭酸アンモニウムは、加熱されると、約６０℃で分解して二酸化炭素、アンモニア及び水になり、そのうち１ｇの炭酸アンモニウムは、約０．２５ｇの二酸化炭素を分解し、１ｇの二酸化炭素は、約０．５リットルのガスである。炭酸アンモニウムの添加割合は、金型５０の予備空間及び設定される膨張率に応じて調整し得る。
【００１２】
なお、ガス袋に収容される該熱膨張物は、初期には例えば不活性ガスなどのガスであってもよく、不活性ガスは、ガス膨張体積の変化範囲が広く、比較的安定的で安全であるが、他の適切なガスも利用可能である。理解されるように、該ガス袋に収容される熱膨張物は、初期には液体であってもよく、液体膨張は、非常に正確で十分な体積変化を有する効率的な拡張効果を提供できる。ガス又は液体の熱膨張物は、半成形リムの硬化後、簡便且つ迅速に取り外され得る。
【符号の説明】
【００１３】
１０  複合材料
２０  ガス袋
３０  半成形リム
３１  タイヤ溝
４０、４０ａ  熱膨張物
４１  ガス
５０  金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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