JP3574995B2 - タイヤホイールのリム構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤホイールにタイヤを組み込んだ場合に、タイヤのビード部とタイヤホイールのリムとの間に空気が閉じ込められ、空気溜まりとして残存することがないようにエア抜き通路を備えたタイヤホイールのリム構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
タイヤ200をタイヤホイール100に組み込むときは、図5に示すように、タイヤ200のビード部201をタイヤホイール100のリム101に嵌合させるようにするが、このとき、タイヤ200またはタイヤホイール100の製造上の精度誤差や、組み込み作業の不手際などの各種の要因によりタイヤのビード部201とリム101との間に空気が閉じ込められ、これがタイヤホイール100の周方向に一個または複数の微少な空気溜まりS等として残存することがあった。
【0003】
このような空気溜まりSは、タイヤ200内に所定圧の空気を充填しても解消できないことが多く、この状態のままタイヤ200を車輌に装着して走行した場合には走行振動を誘発して乗り心地を悪くさせる。従来、この種の問題を解決するためのものとして、特開平8−67104号公報に開示されているように、リムのビード受座(図5の符号102参照)の周方向に沿って適宜間隔で複数のエア抜き通路(図5の符号103参照)を形成して空気抜きをしていた。また、特開平10−217725号公報に開示されているように、フィッティング装置により、組み付け後に空気抜きをしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記エア抜き通路103ではタイヤ200のビード部201のヒール202とリム101の間に閉じ込められた空気溜まりSの空気を抜くことができなかった。また、フィッティング装置を使用する方法では、空気溜まりSから空気を抜くことはできるが手間の掛かる複雑な作業が必要であった。
【0005】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、複雑な作業を必要とせず、タイヤのビード部とリムの間の空気を確実に抜くことができるタイヤホイールのリム構造を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明である請求項1の要旨とするところは、タイヤのビード部が嵌合するタイヤホイールのリムの構造において、前記リムと前記ビード部が当接する前記リムの内側に形成されるエア抜き溝と、前記エア抜き溝に設けられ、前記リムを貫通するエア抜き孔と、このエア抜き孔に充填される通気性材料と、から構成されるエア抜き通路を備えていることを特徴とするものである。本発明では、タイヤホイールの周方向に沿って、リムの内側にエア抜き溝を形成してあるので、一個または複数の微少な空気溜まりができることがなく確実に空気抜きができ、且つ、リムの外部から内部への異物の進入防止も好適にできる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタイヤホイールのリム構造の実施の形態を図1乃至図4を参照して説明する。図1は本発明に係るタイヤホイール1のリム構造を有するタイヤホイール1にタイヤ2を組み込んだときの側断面図、図2は図1の破線で囲んだA部の拡大図、図3は本発明に係るタイヤホイールのリム構造の平面図、図4は本発明に係るタイヤホイールのリム構造のエア抜き通路に通気性材料を充填したときのコーナ部の各実施の形態を示す側断面図である。図4の(a)は、エア抜き溝が凹型の溝、エア抜き孔の縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路に、頭部に円柱の突起を持つ通気性材料を充填したときのリムのコーナ部の側断面図、図4の(b)は、エア抜き溝が逆三角形の溝、エア抜き孔の縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路に、頭部に円柱の突起を持つ通気性材料を充填したときのリムのコーナ部の側断面図、図4の(c)は、エア抜き溝が逆三角形の溝、エア抜き孔の縦断面形状が逆台形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路に、頭部に円柱の突起を持つ通気性材料を充填したときのリムのコーナ部の側断面図である。
【0010】
本発明に係るタイヤホイール1のリム構造は、タイヤ2を組み込んだときに、図1に示すように、略長方形の上部一辺がなく、相対する両辺を外方向に開いた形状をしたリム3の底部であるウェル4と、ウェル4の上端に連なりタイヤの軸方向の外方向上方に伸びるビードシート5,5と、ビードシート5,5から緩い曲率半径をもって立ち上がるビード受座6,6と、ビード受座6,6に連なりタイヤ2の軸方向の外方向にほぼ水平に伸びるリムフランジ11,11とから構成される点は従来と略同様である。
本発明に係るタイヤホイールのリム構造は、図1のA部の拡大図である図2に示すように、リム3とタイヤのビード部7,7のヒール8,8とが当接する近傍のリム3の内周に沿って形成したエア抜き溝9Aと、そのエア抜き溝9Aに少なくとも一箇所以上設けられ、リム3を内側から外側に貫通するエア抜き孔9Bとから構成されるエア抜き通路9を備えているものである。尚、ここで言う内側とはリム3の肉厚に関してビード部7が嵌合する側を、外側とは反対側を言う。
【0011】
タイヤホイール1を形成するウェル4は、タイヤ2に生ずるすべての力が、ビードシート5,5およびビード受座6,6で受け止められてリム3に伝わってくるので、それに耐えられるような略上部の一辺のない長方形の両辺を外方向に開いた形状をしている。前記ウェル4に伝えられた力は、さらに、ウェル4の底に連なるタイヤホイール1のディスク12に伝えられる。また、ウェル4は深底のほうがタイヤ2を図示しないリムバンドで止め易いが、浅底のものもある。
【0012】
前記ビードシート5,5は、タイヤ2をタイヤホイール1に組み込んだときにタイヤ2のビード部7,7を着座させる場所であり、タイヤのビード部7,7の底部と密着できるようにタイヤ2の軸方向の外方向に5度の角度で上方に伸びている。
【0013】
前記ビード受座6,6は、タイヤ2をタイヤホイール1に組み込んでタイヤ2に空気を入れたときにタイヤ2が膨らんで、タイヤ2のビード部7,7がリムフランジ11,11に向かって移動する際に、タイヤ2の軸方向の外方向にタイヤ2のビード部7,7が逃げて、タイヤ2がタイヤホイール1から外れないようにタイヤ2のビード部7,7の上部を受けるためのリム3の立ち上げ部10,10に設けられる受座である。
【0014】
前記リムフランジ11,11は、タイヤ2がゴムでできているので、タイヤ2をタイヤホイール1に組み込んでタイヤ2に空気を入れたときにタイヤ2が膨らんで、タイヤ2のビード部7,7がリムフランジ11,11に向かって移動する際に、タイヤ2のビード部7,7の上部を受けるビード受座6,6の上端に角部ができてタイヤ2が損傷しないように、ビード受座6,6の上端から緩やかな曲率半径をもってタイヤ2の軸方向の外方向へ水平に伸びた突縁である。
【0015】
次に、本発明の特徴であるエア抜き通路9について図2乃至図3を参照して説明する。エア抜き溝9Aは、タイヤ2のビード部7とタイヤホイール1のリム3との間に閉じ込められた空気をエア抜き孔9Bに導く通路である。図2に示すように、ビード受座6とビードシート5とから形成されるコーナ部Kに適宜溝幅をもってリム3の内側に設けられ、図3に示すように、タイヤホイール1の周方向に沿って全周に、且つ、リム3の両側に設けられる。エア抜き溝9Aの断面形状は、例えば凹形、逆三角形、半円形、逆台形等の加工が容易な形状ならば良い。また、前記エア抜き溝9Aは必要に応じて複数個設けても良い。尚、エア抜き溝9Aの溝幅および溝深さは、ビード部7がリム3に押しつけられたときに、エア抜き溝9Aが閉塞しない程度の大きさなら良い。
【0016】
前記エア抜き孔9Bは、タイヤ2のビード部7とタイヤホイール1のリム3との間に閉じ込められた空気を、エア抜き溝9Aを介してリム3の内部から外部に抜くためのものである。また、前記エア抜き孔9Bは、前記エア抜き溝9Aに設けられ、リム3の内側から外側に向かって貫通する孔である。図3では前記エア抜き孔9Bはリム3の両側において対称な位置に設けてあるが特に限定するものではない。エア抜き孔9Bの横断面形状は、例えば円形、四角形等加工が容易な形状ならば良い。また、前記エア抜き孔9Bは必要に応じてエア抜き溝9Aに複数個設けても良い。尚、ここで言う内部とはリム3とタイヤ2のビード部7が嵌合する部位を、外部とはリム3の外気側を言う。
【0017】
以上、説明したエア抜き溝9Aとエア抜き孔9Bとから構成されるエア抜き通路9の作用について述べる。タイヤ2をタイヤホイール1に組み込んでタイヤ2に空気を入れたときにタイヤ2が膨らんで、タイヤ2のビード部7がリムフランジ11に向かって移動し、リム3とタイヤ2のビード部7の間に空気溜まりを形成しようとする。しかし、リム3の内側に、タイヤホイール1の周方向に沿って、エア抜き通路9があるため、リム3とタイヤ2のビード部7の間に閉じ込められた空気はタイヤ2に押されてエア抜き溝9Aを通りエア抜き孔9Bから外部へと抜ける。従って、タイヤ2のビード部7とタイヤホイール1のリム3との間に形成される空気溜まりが原因となっていたタイヤホイール1のアンバランス、偏心等がなくなる。このようにして、車輌の走行中にタイヤホイール1のアンバランスの存在により、タイヤ2の回転数とタイヤ2側の固有振動数とが一致して引き起こされていた異常振動がなくなるので、車輌のタイヤ2側からボデー側に異常振動が伝達されて発生していたエンジン共振、ボデー共振もなくなり、車輌の乗り心地が快適になるだけでなく部品の寿命も伸びる。尚、タイヤ2には空気が充填され、ビード部7がビード受座6およびビードシート5を押し続けているので、エア抜き孔9Bを通って逆にリム3の外部から内部へ空気が進入してくることはない。
【0018】
エックス線CTスキャン等で前記空気溜まりの場所を確認したところ、リム3のコーナ部Kが特に空気溜まりができ易いことが判明しているので、エア抜き通路9はコーナ部Kに設けるのが好ましい。
【0019】
また、エア抜き孔9Bの孔径がエア抜き溝9Aの溝幅に比較して小さくなるとエア抜き孔9Bの周りに応力集中が起き易くなるので、リム3の内側から外側に向かって徐々にエア抜き孔9Bの孔径が小さくなるように、例えばエア抜き孔9Bの縦断面形状が矩形ではなく逆台形に変えて応力集中を分散する方が良い。また、エア抜き通路9全体の縦断面形状を図4(c)のように逆台形にすることもできる。
【0020】
一方、エア抜き孔9Bの孔径が大きくなると、リム3の外部から内部にごみ、泥、水、砂、石等の異物の進入がし易くなるので、リム3やタイヤ2の腐食や摩耗等の原因となる。そこで、本発明者は、異物の進入を防ぐために通気性材料をエア抜き通路9に充填するという簡単な方法を考えた。以下その方法を説明する。
【0021】
通気性材料としては、空気を通過させることができて、泥や水等が透過しないものであればよい。例えば一般の型鋼材と同様の切削・研削等の加工方法を用いて型の製作ができる通気性金属型ポーセラックス(商品名)を使ってエア抜き通路9の形状に合わせて充填すればよい。尚、通気性材料の頭部に突起を設ければ、タイヤ2に空気を充填したときに、タイヤ2のビード部7のヒール8で突起を押しつけてエア抜き通路9内に通気性材料を確実に固定できるので、確実に異物の進入を防げるだけでなくエア抜きもできる。通気性材料の充填量は、エア抜き通路9の空気の通過圧損が増えるので、なるべく少ない方がよい。通気性材料の突起の形状は、ヒール8の圧力をしっかり受け止めて通気性材料をエア抜き孔9Bに確実に固定できるように、ヒール8側の断面積が大きくエア抜き孔9B側の断面積が小さい、例えば形状が逆円錐台の突起が好ましいが、円柱の突起にすることもできる。
【0022】
図4は、本発明に係るタイヤホイールのリム構造のエア抜き通路に通気性材料を充填したときのコーナ部の側断面図を示しており、図4の(a)乃至(c)はエア抜き通路および通気性材料の形状の実施例である。通気性材料の一つは、図4(a)に示すように、エア抜き溝9Aが凹型の溝、エア抜き孔9Bの縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路9に、通気性材料13を充填し、タイヤ2のヒール8との間に円柱の突起14を設けてある。このようにすることにより、通気性材料13を介してリム3の内部から外部に空気を確実に抜くことができ、しかもリム3の外部から内部への異物の進入防止もできる。
【0023】
また、通気性材料の別の一つは、図4(b)に示すように、エア抜き溝15Aが逆三角形の溝、エア抜き孔15Bの縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路15に、通気性材料17を充填し、タイヤ2のヒール8との間に円柱の突起16を設けてある。このようにすることにより、通気性材料17を介してリム3の内部から外部に確実に空気を抜くことができ、しかも、リム3の外部から内部への異物の進入防止もできる。このエア抜き通路15の形状は、溝から孔へ急に縮小する角の部分がないので、図4(a)の形状よりは応力集中を起こしにくい。
【0024】
さらに、通気性材料の別の一つは、図4(c)に示すように、エア抜き溝18Aが逆三角形の溝、エア抜き孔18Bの縦断面形状が逆台形との組み合わせからなるエア抜き通路18に、通気性材料20を充填し、タイヤ2のヒール8との間に円柱の突起19を設けてある。このようにすることにより、通気性材料17を介してリム3の内部から外部に確実に空気を抜くことができ、しかも、リム3の外部から内部への異物の進入防止もできる。このエア抜き通路18の形状は、リム3の内側から外側に向かって徐々に径が小さくなっているので、図4(a)、図4(b)の形状と比較して応力集中を起こしにくい。
【0025】
以上、本発明は、前記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施してもよい。例えば、
(1)エア抜き通路9はコーナ部K以外のビード受座6側またはビードシート5側に設けることもできる。
(2)エア抜き孔9Bはエア抜き溝9Aに複数個設けてもよい。
(3)エア抜き通路9はリム3の片側だけに設けることもできる。
【0026】
【発明の効果】
以上のような構成と作用からなる本発明は、次のような効果を有する。
すなわち、通気性材料をエア抜き通路に充填することにより、リムの内部から外部への空気抜きと、リムの外部から内部への異物の進入防止を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るタイヤホイールのリム構造を持ったタイヤホイールにタイヤを組み込んだときの側断面図である。
【図2】図1のA部の拡大図である。
【図3】本発明に係るタイヤホイールのリム構造の平面図である。
【図4】本発明に係るタイヤホイールのリム構造のエア抜き通路に通気性材料を充填したときのコーナ部の各実施の形態を示す側断面図である。
【図5】従来のタイヤホイールのリム構造の側断面図である。
【符号の説明】
1 タイヤホイール
2 タイヤ
3 リム
5 ビードシート
6 ビード受座
7 ビード部
9,15,18 エア抜き通路
9A,15A,18A エア抜き溝
9B,15B,18B エア抜き孔
13,17,20 通気性材料
K コーナ部
Claims (1)
- タイヤのビード部が嵌合するタイヤホイールのリムの構造において、
前記リムと前記ビード部が当接する前記リムの内側に形成されるエア抜き溝と、
前記エア抜き溝に設けられ、前記リムを貫通するエア抜き孔と、
前記エア抜き孔に充填される通気性材料と、から構成されるエア抜き通路を備えていることを特徴とするタイヤホイールのリム構造。
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