JP6420240B2

JP6420240B2 - 乗物用車輪

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Publication number: JP6420240B2
Application number: JP2015526991A
Authority: JP
Inventors: ヘス，ハイコ; ボールマン，ゲルハルト; アシュヴァンデン，フェリクス
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2033-08-15
Also published as: KR20150044913A; EP2885139A1; CN104718087A; JP2015529166A; WO2014027068A1; CN104718087B

Description

本発明は、化学合成物質（プラスチック材料）でできているリム、及び該リムを車輪取付部に固定するための少なくとも１つのアダプターを有する乗物用車輪であって、前記少なくとも１つのアダプターは、少なくとも１つの隆起部を有し、該隆起部は、前記リムの窪み部に係合し、又は複数のアダプターが使用される場合には、少なくとも１つのアダプターは、リムの窪み部にその全面で係合するように形成され、及び前記アダプターは、リムが車輪取付部に取り付けられた後に、リムと車輪取付部の間に位置するか、又は前記アダプターは、前記リムが車輪取付部とアダプターの間に位置され、これにより取付の後、前記アダプターがリムの外側に位置している車輪に関する。

現在、乗物、特に原動機付き車両の車輪は、金属材料、通常では鋼又はアルミニウムで作成されている。乗物用車輪は、球状頭ネジ又は円錐状頭ネジを使用して、車輪取付部、通常では、原動機付き車両のブレーキ胴又はブレーキディスクに固定されている。これにより、乗物用車輪は、取付部に押し付けられ、そして乗物を駆動するための乗物用車輪へ力の伝達が、乗物用車輪と、ブレーキ胴又はブレーキディスク上の乗物用車輪の設置面（接触面）との間の摩擦によってもたらされる。

原動機付き車両の消費の低減、及びエネルギーの節約のために乗物の重量は低減される必要がある。このために例えば、乗物のできるだけ多くの構成部分を、質量の軽い材料、例えば化学合成物質（プラスチック）で作り、及び従来の金属材料を化学合成物質で代替する試みがなされている。

特許文献１（ＤＥ−Ｕ２９７０６２２９）には、原動機付き車両用のリムを、ファイバー補強の化学合成物質（プラスチック）で作成することが開示されている。リムに伝えられる大きな力のために、リムの化学合成物質はクリープする傾向があり、このことは、リムの変形（ひずみ）をもたらす。ここでファイバーによる強化であっても、クリープを避け、及び従って（これに繋がっている）変形を回避するためには十分ではない。更に、クリープ性についての十分な剛性を保証するであろうファイバーの部分を多くし過ぎると、リムを構成する材料をもろくし、そしてこのために、原動機付き車両での走行での負荷に対して耐えることができなくなる。このことは、破損を引き起こし得る裂け目がリム内に発生することからも明らかである。

ＤＥ−Ｕ２９７０６２２９

従って本発明の目的は、リムの化学合成物質を損傷させることなく力を伝えることができる、化学合成物質（プラスチック）でできたリムを有する乗物用車輪を提供することにある。

上記課題は、化学合成物質でできたリム、及びリムを車輪取付部に固定するための少なくとも１つのアダプターを有し、少なくとも１つのアダプターが、少なくとも１つの隆起部を有し、隆起部は、リムの窪み部に係合し、又はアダプターは、リムのレセプタクルに受け入れられ、又は複数のアダプターを使用する場合には、少なくとも１つのアダプターがリムの窪み部と係合するか、又はリムの材料で囲まれており、及びアダプターは、リムの取り付けの後、アダプターの所定の面で車輪取付部に対して配置されているか、又はアダプターは、車輪取付部とアダプターの間にリムが位置するように配置され、そしてアダプターが、取付の後にリムの外側に配置されている、という配置構成を有している乗物用車輪であって、アダプターは、リムを車輪取付部に取付けるための固定手段が、案内部によってアダプターに通される構成を有し、及び化学合成物質でできたリムとアダプターとの結合は、リムの化学合成材料が、アダプターを介して車輪取付部に作用する固定手段の力のフラックス中に存在しないように構成されていることを特徴とする乗物用車輪によって解決される。

リムの化学合成物質が、アダプターを介して車輪取付部に及ぶ、固定手段の力のフラックス中に位置しないように設計することにより、力が車輪取付部からアダプターに直接的に伝えられるという効果が得られる。特に、化学合成物質に、力が作用する隅部（エッジ部）が形成され、これにより化学合成物質に応力集中がもたらされ、これによりリムの化学合成物質が損傷を受けることが回避されるという効果が（これにより）得られる。力は、化学合成物質上により均一に伝えられ、これにより合成物質材料が損傷する危険性、特に裂け目（割れ）の形成が最小限にされる。

本発明の範囲内で、「リム」は、タイヤを有していない、原動機付き車両用の車輪(wheel)であると理解される。従って、リムは、タイヤを受け入れるためのリムベットを有するリムバンド、及びリムスター、又は車輪ディスク、又は車輪ネーブ（ホイールネーブ）を有する。

アダプターからリムに伝えられる力を均一にするために、及びこれにより、アダプターの個々の力の先端部（応力集中）がリム上に形成されることを回避するために、アダプターは好ましくは、非積極的な結合、積極的な結合、又は材料結合的な結合でリムに結合されている。

非積極的な結合(非確実的強団：non-positively engaging)は例えば、アダプターをリムの化学合成物質と、化学合成物質にとって適切な態様でネジ止め（ネジ締め）することによって得ることができる。化学合成物質にとって適切なネジ止めを行うことによって、アダプターと化学合成物質の間で、均等な力の伝達を可能にする結合を得ることができる。
化学合成物質にとって適切な態様での、ネジ止め（ネジ締め）による非積極的な結合の替りに、アダプターを材料結合的、又は積極的結合(確実的強団：positively engaging)の態様でリムの化学合成材料と結合させることができる。このために例えば、アダプターの回りをリムの化学合成材料で包むことができる。この替りに、成形の後に、アダプターをリムの化学合成物質中に押し込むことも更に可能である。

リムを車輪取付部に固定するために、１つ以上のアダプターを使用することが可能である。複数のアダプターを使用する場合、各アダプターが隆起部を１つだけ有するように形成することが有利である。アダプターを１個だけ使用する場合、このアダプターに複数の隆起部を形成することが好ましい。複数のアダプターが使用される場合、これらをサークル状セグメント、又はリング状セグメントとして形成することが更に好ましい。更に、複数のアダプターを使用する場合、これらの全てを、リムに形成された（アダプターの形状に適合する）窪み部に、全面で係合させることも可能であり、そして好ましい。ここで窪み部に係合するアダプターが、窪み部に全体的に配置されることが可能なように窪み部が形成されることが特に好ましく、ここでアダプターがリムの表面と同一面的に締結されていることが更に好ましい。

更に、窪み部も、アダプターも鋭い角部を有していないことが好ましい。このことは例えば、個々の角部をそれぞれ丸くし、そして所定の半径を有するようにすることによって達成することができる。

複数のアダプターを使用する場合、各アダプターに（化学合成物質によって覆われる）少なくとも１つの拡張部を形成することも可能である。これらの構成は例えば、アダプターをリムの化学合成物質で包む（回りに流込む）ことによって得ることができる。これにより、リムの化学合成物質中にアダプターの一部が存在することになる。ここでこの点について、アダプターが、リムの化学合成物質と面一的に締結した少なくとも１つの面を有し、そしてアダプターのこの部分が車輪取付部に対して配置されていることが保証されていることが留意される。

特に好ましい一実施の形態では、アダプターは、少なくとも１つのスリーブを有し、該スリーブにアダプターを車輪取付部に固定するためのネジが通され、このスリーブの外径は、少なくとも、アダプターを固定するためのネジのネジ頭の外径に対応する。

取付のために、スリーブは、リムの開口部に案内される。ここで開口部は好ましくは、取付後のスリーブが、その全周囲において遊び部分の無いように開口部に配置されるように形成される。ここで、リムを製造する際、アダプターをスリーブと一緒に、化学合成物質（プラスチック）で囲む（射出成形する）ことも可能である。しかしながら、リムの製造後にアダプターをスリーブと一緒に挿入することが好ましい。

スリーブ及びアダプターは、２つの別れた構成部分であることが可能であり、又は１つの構成部分であることが可能である。好ましくは、スリーブはアダプターと一体的に形成される。

２つの部分で形成する場合では例えば、スリーブは非積極的結合で、又は積極的結合で結合している。非積極的結合は例えば、スリーブをアダプターとネジ止め（ネジ締め）することである。積極的結合での締結は例えば、溶接結合によって得ることができる。しかしながら、例えば一体化された原型−又は変形法（成形法）によってアダプター及びスリーブが一体的に製造される一体的な実施の形態が好ましい。原型法としては例えば、鋳造法が適切である。変形法は例えばフライス法（粉砕法）又はプレス法である。

特に好ましい実施の形態では、スリーブは、アダプターを車輪取付部に固定するためのネジのネジ頭部が、スリーブのアダプターとは反対側の端面（額面）に対して配置されている（密着している）ように形成される。これにより、スリーブはアダプターと一緒に、ネジ止め（ネジ締め）によって車輪取付部に押し付けられ、これによりアダプターを介して力を伝えることができる。
スリーブがリムの開口部に受け入れられ、これによりスリーブと結合しているアダプターが、スリーブの方向に向いている面でリムに対して配置されており（密着しており）、及びスリーブがスリーブの外側ネジ溝で固定されたナットでリムに固定されている場合には、アダプターをスリーブと固定するために更に好ましいものである。従ってリムは、ナットによって、リムに向いているアダプターの端面とナットとの間で、固定される。これにより、アダプターとリムとの安定した、解除可能な結合が得られる。このような結合は、化学合成物質材料にとって適切な態様でのネジ止め（ネジ締め）の例である。

本発明の一実施の形態では、アダプターはリング状に形成されており、そして（リムに形成された、ぴったりと適合する開口部に通され、そしてアダプターと結合される）結合手段によってリムに固定されている。アダプターは、更に案内部（導入部）を有しており、この案内部にリムを車輪取付部に取付るための固定手段が受け入れられる。アダプターを（リムのぴったりと適合する開口部に導入される）固定手段で固定することによって、及びリムを車輪取付部に固定するための追加的な案内部によって、アダプターのリムにおける固定は、車輪の車輪取付部における固定と、分離する（接続関係を外す）ことができる。これによっても、運転の間の力の化学合成物質製のリムへの作用が低減され、そしてリムに損傷をもたらし得る負荷を減らすことができる。

更なる一実施の形態では、アダプターの案内部が、スリーブと結合しており、該スリーブにリムの取付用の固定手段が通される。ここで、スリーブは同様に好ましくは、少なくとも固定手段の頭部、例えばネジ頭部の直径に相当する直径を有しており、これは固定手段からアダプターを介して車輪取付部に作用する力のフラックス（応力）中に化学合成物質が位置することを回避するためである。

アダプターをリングの形状に形成する場合、特に好ましくは、アダプターをリムに固定する固定手段は、半径方向に延びる支持面を有し、そしてボルト又はスリーブが、アダプターとは反対側に位置する支持面で、リムに対して配置されており（密接しており）、及びボルト又はスリーブがそれぞれ、解除不可能にアダプターと結合している。ボルト又はリムに面する（密着する）支持面を有するスリーブを使用することにより、アダプターをリムに安定に結合させることができる。

本発明の一実施の形態では、リムの安定性と固定性を高めるために、リムのスポークスの方向に延びる部分がアダプター上に形成される。複数のアダプターが設けられる場合、スポークスの延長部として配置されるアダプターは好ましくは、スポークスの方向に延びる、対応する部分を有する。ここで、このスポークスの方向に伸びる部分は、アダプターと同じ厚みを有することができ、又はより薄い厚みで形成することもできる。上記部分がより薄い厚みで形成された場合には、アダプターの厚みの上記部分への厚みの移行が連続的（スムーズ）になることが好ましい。

通常、ネジが適切な開口部を通してリム内に導入され、及び車輪取付部のらせん部（ネジ溝部）にねじ込まれ、そしてリムが車輪取付部にネジ止め（ネジ締め）される。本発明に従い、リムの開口部が、アダプター、特にスリーブに形成される。

リムとアダプターに通され、及び車輪取付部内の内部ネジ溝部を有する孔部にねじ込まれるネジの替りに、車輪取付部にネジ溝を有するボルトを設け、これをアダプターとリム内に形成された、ネジが通過する孔部に通し、そして次に適切なナットで固定するようにすることも可能である。

アダプターは好ましくは、車輪取付部とアダプターの間の摩擦による力の伝達を可能にする材料で形成される。アダプターのために適切な材料は例えば、金属材料、セラミック、又は高度に充填された化学合成物質（プラスチック）である。アダプター用の材料として特に好ましくは、金属材料、好ましくはアルミニウム、鉄、チタン、又はマグネシウムであり、ここで金属は混合物として、又は合金の状態で使用することもできる。鉄が使用される場合、鉄は鋼として使用することが好ましい。ここでアダプターは例えば、深絞り加工されたスチール板で形成される。この替りに、アダプターは鉄から、鋳鉄部分として形成することもできる。ここで、鉄は、鋼鋳鉄であっても、ねずみ鋳鉄(gray cast iron)であっても良い。

アダプターを構成するための適切なセラミックスは例えば、酸化アルミニウム又は酸化シリコンに基づくセラミックスである。

化学合成物質（プラスチック）がアダプター用の材料として使用される場合には、高度に補強された熱硬化性の化学合成物質が特に好ましい。熱可塑性の化学合成物質、及び補強程度が小さい化学合成物質との違いは、高度に補強された熱硬化性の化学合成物質は、摩擦力が加えられた時に、クリープする傾向がより小さいことである。更に、道路からの力の全てが、リムによって吸収されるので、アダプターには、リム用の材料よりも脆い材料を使用することができる。

好ましくは、リム用及びアダプター用の材料は、リム用の材料とアダプター用の材料の線熱膨張係数の差異が、アダプター用の材料の線熱膨張係数に基づいて、７０％以下、好ましくは６０％以下であるように選ばれる。アダプター用の材料として、ある化学合成物質が選ばれた場合、上述した条件は、１００〜１８０℃の温度範囲で有効である。ファイバー補強の合成物質材料が、リム、及び／又はアダプター用の材料として使用された場合、この条件は、１００〜１８０℃の温度範囲で、及びファイバーに平行な長さ伸び、すなわちファイバーの方向への長さ伸びについて有効である。

リム用の材料として、熱硬化性の、又は熱可塑性の化学合成物質が使用される。これらの材料は（充填物で）充填されて、又は充填されずに使用される。しかしながら好ましくは、充填されたポリマーが使用される。

ポリマーとしては例えば、天然又は合成ポリマー、又はこれらの誘導体、天然樹脂、及び合成樹脂、及びこれらの誘導体、プロテイン、セルロース誘導体、及びこれらに類似するものが適切である。これらは、化学的又は物理的に、硬化させることができ、例えば空気硬化、照射線硬化、又は温度硬化させることができるが、そうでなければならないものではない。

ホモポリマーに加え、コポリマー又はポリマー混合物も使用することができる。

好ましいポリマーは、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）；ＡＳＡ（アクリロニトリル−スチレン−アクリレート）；アクリル化アクリレート；アクキド樹脂；アルキレンビニルアセテート；アルキレン−ビニルアセテートコポリマー、特にメチレンビニルアセテート、エチレンビニルアセテート、ブチレンビニルアセテート；アルキレン−ビニルクロリドｋポリマー；アミノ樹脂；アルデヒド及びケトン樹脂；セルロース及びセルロース誘導体、特にヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエステル、例えばアセテート、プロピオネート、ブチレート、カルボキシアルキルセルロース、セルロースニトレート；エポキシアクリレート；エポキシ樹脂；変性エポキシ樹脂、例えば二官能性、又は多官能性ビスフェノールＡ又はビスフェノール−Ｆ樹脂、エポキシ−ノボラク樹脂、臭化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂；脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエーテル、ビニルエーテル、エチレン−アクリル酸コポリマー；炭化水素樹脂；ＭＡＢＳ（アクリレート単位を含む透明ＡＢＳ）；メラミン樹脂、無水マレイン酸コポリマー；（メト）アクリレート；天然樹脂；コロフォニー樹脂；セラック；フェノール樹脂；ポリエステル；ポリエステル樹脂、例えばフェニルエステル樹脂；ポリスルホン（ＰＳＵ）；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）；ポリアミド；ポリイミド；ポリアニリン；ポリピロール；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）；ポリカーボネート（例えばＢａｙｅｒＡＧからのＭａｋｒｏｌｏｎ（登録商標））；ポリエステルアクリレート；ポリエーテルアクリレート；ポリエチレン；ポリエチレンチオフェン；ポリエチレンナフタレート；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）；ポリプロピレン；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）；ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）；ポリスチレン（ＰＳ）；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ポリテトラヒドロフウラン；ポリエーテル（例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール）；ポリビニル化合物、特にポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、ＰＶＣ化合物、ＰＶｄＣ、ポリビニルアセテート、及びこれらの化合物、任意に部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリビニルアクリレート、及びメタクリレート（溶液中、及び分散物として、及びこれらの共重合体として）、ポリアクリレート、及びポリスチレンコポリマー；ポリスチレン（硬質及び非硬質のもの）；ポリウレタンでイソシアネートと架橋していないもの、又は架橋したもの；ポリウレタンアクリレート；スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）；スチレン−アクリルコポリマー；スチレン−ブタジエンブロックコポリマー（例えばＢＡＳＦＳＥからのＳｔｙｒｏｆｌｅｘ（登録商標）又はＳｔｙｒｏｌｕｘ（登録商標）、ＴＰＣからのＫ−Ｒｅｓｉｎ^ＴＭ）；プロテイン、例えばカゼイン；ＳＩＳ；トリアジン樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ）、シアネートエステル樹脂（ＣＥ）、又はアリル化ポリフェニレンエーテル（ＡＰＰＥ）である。更に、２種以上のポリマーの混合物を使用することができる。

特に好ましいポリマーは、アクリレート、アクリレート樹脂、セルロース誘導体、メタクリレート、メタクリレート樹脂、メラミン及びアミノ樹脂、ポリアルキレン、ポリイミド、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、例えば二官能性、又は多官能性ビスフェノール−Ａ、又はビスフェノール−Ｆ樹脂、エポキシ−ノボラク樹脂、臭化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂；脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエーテル、シアネートエステル、ビニルエーテル、フェノール樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂、及びアミノ樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリスチレンコポリマー、ポリスチレンアクリレート、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、アクリロニトリル−スチレンアクリレート、ポリオキシメチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルフホン、ポリフェニレンスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アルキレンビニルアセテート、及びビニルクロリドコポリマー、ポリアミド、セルロース誘導体、及びこれらのコポリマー、特にこれらのポリマーの２種以上の混合物である。

特に好ましいポリマーは、ポリアミド、例えばポリアミド４、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４．６、ポリアミド６．６、ポリアミド６．１０、ポリアミド６．１２、ポリアミド１０．１０、ポリアミド１２．１２、ポリアミドＭＸＤ．６、ポリアミド６／６．６、ポリアミド６／１２、ポリアミド６．６／６／６．１０、ポリアミドＰＡＣＭ．１２、ポリアミド１２／ＭＡＣＭ．Ｉ、及びポリフタルアミド、すなわちそのジカルボン酸成分が、少なくとも５０質量％のテレフタル酸、及び／又はイソフタル酸を含んでいるポリアミドである。特に好ましくは、ポリアミド４．６、ポリアミド６、ポリアミド６．６、ポリアミド６．Ｔ／６、ポリアミド６．Ｔ／６．Ｉ、ポリアミド６．Ｔ／６．Ｉ／６．６、ポリアミド１０．Ｔ／６．Ｔ、ポリアミド６．６／６．１０、ポリアミド６．６／６．１２、ポリアミド６．Ｔ／１１、ポリアミド６．Ｔ／１２、ポリアミド６．Ｔ／５−１．Ｔ、ポリアミド９．Ｔ／８−１、及びこれらの混合物である。更なる適切なポリマーは、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリブチデンテレフタレート、及びこれらの混合物である。

個々のポリマーに、通常の添加剤、例えば可塑剤、架橋剤、耐衝撃性改良剤、又は難燃剤を混ぜることができる。

ポリマー材料は好ましくは補強される。特にポリマー材料は、ファイバー補強される。補強を行うために、任意の、この技術分野の当業者にとって公知の、補強するために通常のファイバーを使用することができる。適切なファイバーは例えば、ガラスファイバー、カーボンファイバー、アラミドファイバー、ボロンファイバー、金属ファイバー、ミネラルファイバー、又はチタン酸カリウムファイバーである。ファイバーは、短繊維、長繊維、又は無端状繊維の状態で使用することができる。ファイバーは、ポリマー材料中に方向づけして、又はランダムに含めることができる。特に、無端状ファイバーの使用では、方向付けした配置が通常である。ここでファイバーは例えば、個別のファイバー、ファイバーストランド、マット、織り、又はニット構造、又はロービングの状態で使用しても良い。ファイバーが無端状の状態で、ロービングとして、又はファイバーマットとして使用された場合、ファイバーは通常、型内に配置され、そして次にポリマー材料で覆われる。このようにして製造されたリムは、単層状に、又は複層状に構成される。複数層構造の場合には、個々の層のファイバーは、同一方向に方向付けすることができ、又は個々の層のファイバーは、−９０°〜＋９０°の角度で、相互に回転させることができる。

短繊維については、本発明の範囲内で、粒状物質中で５ｍｍ未満の長さを有するファイバーであると理解される。長繊維についは、粒状物質中で５〜３０ｍｍの範囲、好ましくは７〜２０ｍｍの範囲の長さを有するファイバーであると理解される。粒状物質を加工することで、長繊維は通常、短くなり、製造された構造部分内では通常、０．１ｍｍから使用される粒状物質の最大寸法に達する長さにまで短くされる。通常使用される粒状物質の大きさは、最大寸法が１２ｍｍ以下の範囲である。より大きな寸法を有する粒状物質では、ファイバーの最長寸法もその寸法を超えることができる。

好ましくは、長繊維が使用される。長繊維が使用される場合、これらは通常、硬化する前にポリマー化合物中に混合される。車輪体の主要部分（メインボディー）は例えば、押し出し、射出成形、又は鋳造（キャスティング）によって製造することができる。通常、車輪体中の長繊維は、方向付けされずに（ランダムに）含まれている。車輪体が射出成形法によって製造される場合、長繊維の方向付けは、（ファイバーを含む）ポリマー化合物を、射出ノズルを通して型にプレスすることによって与えることができる。ポリマー化合物中のファイバーの部分は、好ましくは３０〜７０質量％、特に４５〜６５質量％である。

更なる一実施の形態では、ポリマー材料は、短繊維と長繊維の混合物を含む。ここで、長繊維の部分は全繊維に対して、好ましくは５〜９５質量％、及び短繊維の部分は対応して、９５〜５質量％である。特に好ましくは、長繊維の部分は、繊維部分全体に対して、１５〜８５質量％、及び対応して短繊維の部分は、８５〜１５質量％である。

ファイバーに加え、この技術分野の当業者にとって公知の、及び剛性と強度を高める作用を有する他の任意の充填物質を、化学合成物質（プラスチック）に含めることも可能である。ここで特に、（好ましい方向性を有していない）任意の粒子もこれらに含められる。このような粒子は通常、球状、板状、又はシリンダー状である。ここで粒子の実際の形状は、理想的な形状からずれていることができる。特に球状粒子が実際には、例えば滴状、又は平坦状にもなっている。

ファイバーの他に使用される補強材料は例えば、グラファイト、チョーク、タルク及びナノスケールファイバーである。

強化のために特に好ましくは、ガラスファイバー、又はカーボンファイバーが使用される。特にリムを製造する材料として好ましくは、ファイバー補強のポリアミドである。

補強のためにポリアミドが使用された場合、リムをいわゆるポリアミドＲＩＭ法によって製造することが可能である。ここで、無端状ファイバー（連続ファイバー）が型内に配置され、そしてモノマー溶液で浸される。次にモノマー溶液がポリマーに硬化される。

特に好ましい一実施の形態では、車輪製造用のポリマー材料は、３０〜７０質量％、好ましくは３５〜６５質量％のポリアミド、又は少なくとも２種の異なるポリアミドの混合物、及び３０〜７０質量％、好ましくは４５〜６５質量％のガラスファイバーを含む。ポリアミドとして特に、ＰＡ６、ＰＡ４．６、ＰＡ６．６、ＰＡ６．１０、ＰＡ６．１２、又は部分芳香族ポリアミド特に、ＰＡ６．Ｔ／６、ＰＡ６．Ｔ／１１、ＰＡ６．Ｔ／１２、ＰＡ６．Ｔ／６−３．Ｔ、ＰＡ６．Ｔ／６．６、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ、ＰＡ６．Ｉ／６．Ｔ、ＰＡ６．Ｔ／５−１．Ｔ、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／６．６、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／１１、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／１２、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／６．１０、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／１２、ＰＡ９．Ｔ／８−１．Ｔ、ＰＡ６．Ｔ／１０．Ｔ、ＰＡ１０．Ｔ／６．Ｔ、ＰＡ１０．Ｔ／６−３Ｔ、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／１０．Ｔ／１０．Ｉ、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／８．Ｔ／８．Ｉ、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／ＰＡＣＭ．Ｔ／ＰＡＣＭ．Ｉ、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／ＭＡＣＭ．Ｔ／ＭＡＣＭ．Ｉ、ＰＡ６．Ｔ／６．１２、ＰＡ６．Ｔ／６．１０、ＰＡ８．Ｔ／８．６、ＰＡ８．Ｔ／８．Ｉ、ＰＡ６．Ｔ／６．Ｉ／ＭＸＤ．Ｔ／ＭＸＤ．Ｉ、又は他のテレフタル−及び／又はイソフタル酸含有ポリアミド、及びこれらの混合物が適切である。補強ファイバーとして好ましくは、ガラスファイバー、又はカーボンファイバーが短繊維又は長繊維及びこれらの混合物として使用される。ここでファイバーの横断面は好ましくは円状であるが、しかしながら円状でなくても良く、例えば楕円形、又は平坦状の横断面を有していても良い。

ポリアミド及びガラスファイバーの他に、使用されることが好ましいポリマー材料は、０〜３０質量％、好ましくは０〜１５質量％の衝撃性改質剤、０〜１質量％の銅含有熱安定化剤、例えばＣｕ／Ｋｌ、０〜５質量％のブラック顔料、例えばカーボンブラック、０〜１質量％の潤滑剤、又は離型剤、例えばＮ，Ｎ’−エチレンビスステアラミド、例えばＡｃｒａｗａｘＣ（登録商標）、０〜１質量％の亜リン酸（二次）酸化防止剤、例えばトリス（２，４−ジ−（ｔｅｒｔ）−ブチレンフェニル）フォスフィット、例えばＩｒｇａｆｏｓ１６８（登録商標）、０〜１質量％のフェノール性（１次）酸化防止剤、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロフェニル）プロピオンアミド］、例えばＩｒｇａｎｏｘ１０９８（登録商標）、０〜１質量％の障害アミン安定剤（ＨＡＬＳ）、例えば１，３−ベンジルジカルボキシアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）、例えばＮｙｌｏｓｔａｂＳ−ＥＥＤ（登録商標）として入手可能なもの、を含む。

更に熱安定性を高めるために、０〜２質量％のポリエチレンイミンホモポリマー、又はコポリマー、例えばＬｕｐａｓｏｌＷＦ（登録商標）、及び０〜２０質量％の鉄粉を含むことができる。好ましくは、鉄粉は、鉄ペンタカルボニルの熱分解によって得られる。

帯電防止加工のために更に、０〜２０質量％のカーボン含有添加剤、例えば導電性カーボンブラック、カーボンファイバー、及び「蒸気成長カーボンナノチューブ(vapor grown carbon nanotubes)」が適切である。

衝撃改質剤として好ましくは、エチレンコポリマー、又はエチレンメタクリレートコポリマーが使用される。ここでエチレンコポリマーは、０．１〜１の無水マレイン酸で官能化されていても良い。コモノマーとして好ましくは、１−ブタン、及び１−オクタンが使用される。１−ブテンをコモノマーとして使用する場合、エチレンは好ましくは５５〜８５．７％の質量割合で使用され、及び１−オクテンをコモノマーとして使用する場合、エチレンは好ましくは５０〜６４．９％の質量割合で使用される。１−ブテンの割合は対応して、１４〜４４質量％であり、及び１−オクテンの割合は３５〜４９％である。反応性の酸として、アクリル酸、マレイン酸、又は無水マレイン酸を使用することができる。反応性の酸の割合は、好ましくは０．３〜１質量％である。１−ブテン及び１−オクテンの他に、１−ヘキセンも（替りに）コモノマーとして適切である。

適切なポリマー材料の例
以下において添加剤ブレンド１は、この混合物が、０．１５質量％のＣｕｌ／Ｋｌ−混合物、１．６４質量％のカーボンブラック、０．２５質量％のＡｃｒａｗａｘＣ（登録商標）（Ｎ，Ｎ’エチレンビスステアラミド）、０．１０質量％のＩｒｇａｆｏｓ１６８（登録商標）（トリス（２，４−ジ−（ｔｅｒｔ）−ブチレンフェニル）フォスフィット）、０．１０質量％のＩｒｇａｎｏｘ１０９８（登録商標）（Ｎ，Ｎ‘−ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロリフェニル）プロピオンアミド］）、及び０．３０質量％のＮｙｌｏｓｔａｂＳ−ＥＥＤ（登録商標）（Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル））を含んでいることを意味している。

添加剤ブレンド２は、０．２５質量％のＬｕｐａｓｏｌＷＦ（登録商標）（ポリエチレンイミン）、及び１．０質量％のカルボニル鉄粉を含んでいる。

実施例１
適切なポリマーブレンドを、ＰＡ６．６／６．１０から、６０／４０の割合で構成した。これは更に、６０質量％の長繊維ガラスファイバー、衝撃性改質剤としての４質量％のエチレン−コポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｎ４１６、及び添加剤ブレンド１を含んでいる。

実施例２
更なる適切なポリマーブレンドは、実施例１に記載したものとおおよそ同様であった。しかし、（衝撃性改質剤としての）エチレン−コポリマーは、４質量％ではなく、８質量％含んでいた。

実施例３
更なる代わりのポリマーブレンドは、実施例１に記載した混合物に対応するものであったが、６０質量％の長繊維ガラスファイバーの代わりに、４０質量％の長繊維ガラスファイバー及び２０質量％の短繊維ガラスファイバーを含んでいた。

実施例４
更なる可能なポリマーブレンドは、ＰＡ６．１０及び６０質量％の長繊維ガラスファイバーを含んでいる。ここでも追加的に、添加剤ブレンド１を含んでいる。

実施例５
車輪を製造するための更なるポリマーブレンドは、実施例４に対応するが、しかし追加的に、衝撃性改質剤として４質量％のエチレン−メタクリル酸コポリマー（９０／１０）（亜鉛、例えばＳｕｒｌｙｎ（登録商標）９５２０を使用して約７０％中和）を含んでいる。

実施例６
更なる適切なポリマーブレンドは、実施例４の組成物に対応するが、しかしＰＡ６．１０の代わりにＰＡ６．６を使用した。

実施例７
更なる適切なポリマーブレンドは、実施例６の組成物に対応するが、衝撃性改質剤として追加的に、４質量％の（約１％の無水マレイン酸で官能化された）エチレンコポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄＮ４９３（登録商標）を含んでいた。

実施例８
更なる適切なポリマーブレンドは、実施例４及び６のものに対応するが、しかしながらポリアミドとしてＰＡ６．６／６Ｉ／６．Ｔを、７０：３０質量％の混合割合で使用した。

実施例９
更なる実施の形態で、０．５〜１％の無水マレイン酸で官能化したエチレン−コポリマー、例えばＥｘｘｅｌｏｒ（登録商標）ＶＡ１８０３の４質量％を衝撃性改質剤として、実施例８からのポリマーブレンドに混合した。

実施例１０
更なる実施の形態で、平均粘度数が１００ｍＬ／ｇのＰＡ６．Ｔ／６をポリマーとして使用した。追加的に、６０質量％の長繊維ガラスファイバー及び添加剤ブレンド１を含んでいた。

実施例１１
代わりの実施の形態で、実施例１０からのポリマーブレンドに、０．２〜０．３％の無水マレイン酸で官能化されたエチレン−コポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）ＮＭ５９８Ｄの４質量％を衝撃性改質剤として加えた。

実施例１２
更に使用されたポリマーブレンドは、実施例１からのものに対応し、ここで追加的に添加剤ブレンド２が加えられた。

実施例１３
更なる実施の形態では、実施例６からのポリマーブレンド（ポリアミドブレンド）に、添加剤ブレンド２及び６質量％のＰＡ６が混合された。

実施例１４
更なる適切なポリマーブレンドは、実施例７からのものに対応し、ここで添加剤ブレンド２（ポリマーブレンド２）及び６質量％のＰＡ６が混合された。

実施例１５
更なる代わりのポリマーブレンドは、６０／４０質量％の割合のＰＡ６．６／６．１０、５６質量％の長繊維ガラスファイバー、４質量％の（衝撃性改質剤としての）エチレン−コポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｎ４１６、４質量％の導電性カーボンブラック、例えばＥｖｏｎｉｋのＰｒｉｎｔｅｘ（登録商標）ＸＥ２又はＣｈｅｓａｃａｒｂ、及び添加剤ブレンド１を含んでいる。

実施例１６
更なるポリマーブレンドは、６０／４０質量％の割合のＰＡ６．６／６．１０、５８質量％の長繊維ガラスファイバー、４質量％の（衝撃性改質剤としての）エチレン−コポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｎ４１６、２質量％の導電性カーボンナノチューブ、例えばＮａｎｏｃｙｌ（登録商標）ＮＶ７０００、及び添加剤ブレンド１を含んでいる。

実施例１７
更なる適切なポリマーブレンドは、６０／４０質量％の割合のＰＡ６．６／６．１０、４０質量％の長繊維ガラスファイバー、４質量％の（衝撃性改質剤としての）エチレン−コポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｎ４１６、１５質量％のカーボンファイバー、例えばＴｅｎａｘ（登録商標）−Ｊ／Ｅ，ＴｙｐｅＨＴＣ６０４、及び添加剤ブレンド１を含んでいる。

実施例１８
更なる実施の形態では、ポリマーブレンドは、６０／４０質量％の割合のＰＡ６．６／６．１０、５８質量％の長繊維ガラスファイバー、４質量％の（衝撃性改質剤としての）エチレン−コポリマー、例えばＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｎ４１６、２質量％の蒸気成長カーボンナノチューブ、例えばＳｈｏｗａＤｅｎｋｏ社のＶＧＣＦ（登録商標）又はＶＧＣＦ（登録商標）−Ｈ、及び添加剤ブレンド１を含んでいる。

本発明の実施例を図に示し、及び以下に詳細に説明する。

乗物のリムの断面図である。第１の実施の形態におけるアダプターの３次元図である。第２の実施の形態におけるアダプターの断面図である。第３の実施の形態におけるアダプターの３次元図である。

図１は、原動機付車両のリムの断面を示している。

リム１は、リムベース３、及びリムスター５を含んでいる。リムスター５の代わりに、リムはホイールネーブ（車輪ネーブ）を有していても良い。

リム１は、車輪ボルト７で、図示していない車輪取付部、通常ではブレーキドラム、又はブレーキディスクとネジ止めされている。

本発明に従い、リム１は、化学合成物質（プラスチック）で作られている。化学合成物質の強度が低いことと、せん断応力の作用下では、クリープが発生する傾向があるので、リム１は、車輪取付部に直接的に固定することができない。この理由で、これにアダプター９が使用される。取付後、アダプター９は面１１で、車輪取付部に対して配置されている（密接している:lie against）。

第１の実施の形態でのアダプターを、図２に例示している。

図２に示したアダプター９は、中央案内部１３を有し、この中央案内部１３を通って取付時に車輪ボルト７が通される。

図２に示したアダプターは、リム材料によって完全に覆われるように形成されている。案内部１３の領域では、アダプター９は、突起部１５（延長部１５）を有しており、突起部１５は取付時には、車輪取付部の方向に延びている。

取付の後、突起部１５は面１１で、車輪取付部に対して配置されている。

突起部１５とは反対側の面で、案内部１３には、（球状ヘッドネジの頭部のための）受入部１７が形成されている。ここで球状ヘッドネジは、車輪ボルト７として作用する。取付の後、球状ヘッドネジの球状ヘッドは、受入部１７に対して配置されている。

本発明に従い、突起部１５及び受入部１７は、リムを車輪取付部に固定する車輪ボルトの頭部の直径と少なくとも（正確に）同じ大きさの直径に形成される。これにより、アダプターを介して車輪取付部に作用する固定手段の力のフラックス（応力: flux of force）中に、化学合成物質が存在することを確実に回避できる。

第２の実施の形態におけるアダプターを図３に示す。

図３に断面を示したアダプターは、アダプタープレート１９を有しており、アダプタープレート１９は、平面２１でリム１に対して配置されている（密接している）。面２１は、スリーブ２３と一体的に結合している。スリーブ２３は、リム１内の開口部２５に通されている。ここで、スリーブは、開口部２５と正確に適合するように形成されており、これによりスリーブ２３は、その全周囲を介して開口部２５に対して配置されている（密接している）。

更にスリーブ２５は、外側ネジ溝２７を有しており、これにナット２９がねじ込まれる。ナット２９によって、アダプター９は、（解除可能に）リム１と結合されている。
図３に示された実施の形態でも、スリーブ２３の外径は、（リム１を車輪取付部に固定する）ネジのネジ頭部の大きさよりも大きくなるように形成されている。ここで固定するために、ネジ、通常では車輪ボルトが、例えば球状ヘッドネジの状態で、この目的のためにスリブーブ中の案内部１３に通される。案内部１３は、車輪取付部から反れている側の面上に受入部１７（レセプタクル１７）が設けられており、受入部１７は、リム１を車輪取付部に取付けた後、球状ヘッドネジの球状頭部に対して配置されるように構成されている。

球状ヘッドネジの代わりに他のネジが、リムを車輪取付部に固定するために使用された場合、対応して受入部１７は、この場合でもリム１を車輪取付部に取り付けた後、ネジ頭部が受入部１７（レセプタクル１７）に対して面一的に配置されるように形成される。これにより、例えば、円錐状ヘッドネジが、リムの固定用の車輪ボルトとして使用される場合には、受入部を円錐状に形成することが可能である。

図４に、第３の実施の形態におけるアダプターを示した。

ここでアダプター９は、リング状に形成されており、そしてリム１に対して配置されている（リム１と隣接している）。アダプター９は開口部を有しており、この開口部を通してスリーブ３１が案内される。ここでスリーブ３１は、アダプター９内の案内部３３に対して正確に適合している（ぴったりと密接している）。

リムを車輪取付部に取り付けるための車輪ボルト７が、スリーブ３１を通して案内される。

アダプター９のリム１への固定は、ボルト又はスリーブ３５を使用して行われる。ここで記載される実施の形態では、スリーブ３５が使用される。スリーブ３５は、支持面３７を有しており、スリーブ３５は支持面３７で、アダプター９に対向する面上で、リム１上に配置されている。取付けを行うために、アダプター９は、リム１の対応する受入部（レセプタクル）内に配置され、そして次にスリーブ３５が、対応する案内部３９に案内される。次に、スリーブ３５が、アダプター９と結合される。ここでこの場合、この結合は好ましくは、解除不可能である(not releasable)。解除不可能な結合の適切ものは例えば、溶接接合である。スリーブ３５又はボルト（これらを使用してアダプターがリム１に固定される）及び（車輪ボルト７が導かれる）追加的なスリーブ３１を使用することによって、リム１を車輪取付部に結合させる機能が、アダプター９のリム１に結合する機能から切り離されるという効果が得られる。これにより、車輪ボルト７からアダプター９を介して車輪取付部に及ぶ力のフラックス（応力:flux of force）の範囲内に化学合成物質（プラスチック）が存在しない構成も保証される。

図４に示した実施の形態では、案内部３９及び好ましくは同様に、スリーブ３１のための案内部４１は、スリーブ３１及びスリーブ３５がその外側表面で、それぞれの案内部３３、４１とぴったりと密接する（正確に適合する）寸法を有している。

１リム
２リムベース
５リムスター
７車輪ボルト
９アダプター
１１面（面領域）
１３案内部(lead-through)
１５突起部
１７受入部
１９アダプタープレート
２１面
２３スリーブ
２５開口部
２７外側ネジ溝
２９ナット
３１スリーブ
３３案内部
３５スリーブ
３７支持面
３９案内部
４１案内部

Claims

乗物用車輪であって、
化学合成物質でできたリム（１）及びリム（１）を車輪取付部に固定するための少なくとも１つのアダプター（９）を有し、
アダプター（９）は、一体構成部分としてのアダプタープレート（１９）及びスリーブ部分（２３）を有し、及びリム（１）は、スリーブ部分（２３）を通すための開口部（２５）を有し、
アダプター（９）をリム（１）に取り付けた後、前記スリーブ部分（２３）は、リム（１）の開口部（２５）に正確に適合して、及び開口部（２５）の車輪取付部側から、その反対側へと通されており、
アダプタープレート（１９）は開口部（２５）と車輪取付部の間に位置し、スリーブ部分（２３）はその一端部が前記反対側に位置し、及び
アダプター（９）は、アダプタープレート（１９）の、開口部（２５）に向いている面（２１）でリム（１）に隣接して配置されており、及び
アダプター（９）は、リム（１）とアダプター（９）を車輪取付部に取付けるための固定手段としてのネジをスリーブ部分（２３）の前記一端部から導くための案内部（１３）を有し、及び
案内部（１３）はスリーブ部分（２３）からアダプタープレート（１９）にかけて形成された貫通孔として形成され、及び
前記スリーブ部分（２３）は、少なくとも前記固定手段としてのネジのネジ頭部の外径に相当する外径を有し、及び
スリーブ部分（２３）は、ナット（２９）が前記一端部から装着されて固定される外側ネジ溝（２７）を有し、
及びアダプター（９）は、ナット（２９）によってリム（１）に固定されている、
ことを特徴とする乗物用車輪。
アダプター（９）の車輪取付部との結合領域で、鋭いヘリ部が前記化学合成物質上に作用しないことを特徴とする請求項１に記載の乗物用車輪。