JP2004306756A - 自動車用の3ピースホイール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車用の3ピースホイールは、インナーリム1とアウターリム2とディスク3とを備える。インナーリム1とアウターリム2は、互いに対向するフランジ部5を有し、このフランジ部5を貫通する止ネジ4でディスク3に固定している。インナーリム1は、フランジ部5とリムフランジ6との間の外側面に凹部溝7を設けている。凹部溝7は、フランジ部5に近いアウター側壁9をリム面8のセンターよりもディスク3に近い側に配置すると共に、アウター側壁9を貫通してバルブ10を固定するバルブ孔13を開口して、バルブ10の本体部11を凹部溝7の内部に配置できる構造としている。ディスク3には、バルブ10のロッド12を外部に表出させる空隙15を設けている。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の3ピースホイールに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用の3ピースアルミホイールの断面図を図1と図2に示す。これ等の図に示すアルミホイールは、インナーリム1とアウターリム2とディスク3とを止ネジ4で固定している。インナーリム1とアウターリム2は、対向する部分を内側に折曲してフランジ部5を設け、このフランジ部5とディスク3とを貫通する止ネジ4で固定している。
【0003】
図1の3ピースホイールは、インナーリム1とアウターリム2の両方に凹部溝7を設けているノーマルリムのアルミホイールである。凹部溝7は、ホイールにタイヤ20を装着するために必要である。それは、タイヤ20のビート部21の内径がリムフランジ6の外径よりも小さいので、タイヤ20のビート部21の一部を凹部溝7に入れないと、リムフランジ6を越えてタイヤ20のビート部21の全周をリム面8にセットできないからである。図1に示すアルミホイールは、アウターリム2に凹部溝7を設けて、凹部溝7の側壁17を貫通してバルブ10を固定している。バルブ10は、本体部11をホイールの内部に配置して、ロッド12をバルブ孔13に固定する。ロッド12は、ディスク3の外側にあって、ホイールの外側に表出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図1の3ピースホイールは、アウターリム2に凹部溝7を設けて、この凹部溝7の底部にディスク3の外周を固定するので、ディスク3の外径が小さくなる。リム外径が同じで、ディスクの外径が小さい3ピースホイールは、高級で美しいデザインにできない欠点がある。3ピースホイールは、リムよりも美しいデザインにできるディスクを大きくして、その外周に固定している止ネジの軌跡を大きくして、高級なデザインにできるからである。アルミホイールを装着するユーザーは、多くの者が機能よりもデザインを優先する。とくに、アルミホイールを装着して自動車のデザインを美しくしたいユーザーは、できるかぎり大きなディスクのアルミホイールを装着する。このことから、3ピースホイールは、ディスク3の外径を大きくすることが極めて大切である。
【0005】
さらにまた、図1のアルミホイールは、タイヤ20がパンクして走行すると、バルブ10がタイヤ20に損傷を与える欠点もある。パンクして空気が抜けたタイヤ20は、内部をビートワイヤーで補強しているビート部21がリムフランジ6から離れて内側に移動し、これがバルブ10の本体部11に当たるからである。とくに、自動車がこの状態で走行すると、タイヤ20のビート部21がリムフランジ6からわずかにずれてもバルブ10の本体部11に強く当たって、タイヤ20を著しく損傷させてしまう。このため、ビート部21が損傷されたタイヤ20は、パンクを修理しても再び走行できない。自動車は、タイヤがパンクしても、交通安全のことから、必ずしも直ちに停止できないことがある。たとえば高速道路等でタイヤがパンクすると、避難場所まで移動する必要がある。避難場所まで移動するときに、タイヤ20のビート部21が損傷されると、パンクを修理しても再び走行できなくなる。高速道路等におけるタイヤの修理は、修理業者が現場に移動して行われる。このとき修理業者は、全ての自動車に装備される種々のタイヤを持っていくことはできない。タイヤの種類が極めて多いからである。このことから、パンクしたタイヤは、現場で修理した後に走行できることが極めて大切である。パンクを修理しても走行できない自動車は、自動車をレッカーで牽引して移動させる必要がある。ただ、パンクした自動車をレッカーで牽引して移動させるのは、タイヤのパンクを修理するのに比較して極めて手間がかかり、また修理コストも極めて高くなる。それは、タイヤを新しいものに交換することに加えて、レッカーに移動費用がかかるからである。さらに、高速道路等をレッカーで自動車を牽引するのは交通安全のことからも決して好ましくない。さらに、貨物自動車に搭載して移動することもできるが、この方法ではさらに高い移動経費がかかる。このことから、パンクしたタイヤで走行して、タイヤの損傷を少なくすることは、安全性と経済的な両方から極めて大切である。
【0006】
図2に示す3ピースホイールは、インナーリム1に凹部溝7を設けて、アウターリム2には凹部溝7を設けていない。この構造の3ピースホイールは、ディスク3の外径を大きくできる。凹部溝7のないアウターリム2にディスク3を固定できるからである。ただ、この構造の3ピースホイールも、タイヤ20がパンクして自動車を走行させると、タイヤ20が著しく損傷することがある。とくに、この構造の3ピースホイールは、タイヤ20のビート部21を装着するリムフランジ6から離してバルブ10を固定しているが、バルブ10がリム面8から内面に突出しているので、パンクして空気の抜けたタイヤ20のビート部21がこの位置までずれると著しく損傷する欠点がある。パンクして空気が抜けたタイヤ20で走行するとき、タイヤ20のビート部21がリム面8の中央部分まで移動するのを皆無にはできない。このため、バルブ10の本体部11をリムフランジ6から離して中央部分に配置する構造では、パンクしたタイヤ20で走行するときのビート部21の損傷を確実には阻止できない。とくに、最近普及しつつある、タイヤ20の空気圧のセンサを内蔵するバルブ10は、リム面8からの突出部分が極めて大きくなる。このため、パンクしたタイヤ20で走行すると、大きな突出部がタイヤ20を著しく損傷させる。また、突出部がリム面8からも突出するので、パンクしたタイヤ20で走行すると、空気圧のセンサ部分が、空気の抜けたタイヤ20で直接に強く押されて故障することがある。
【0007】
本発明は、従来の3ピースホイールが有するこのような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、ディスクを大きくして高級なデザインとしながら、パンクしたタイヤで走行するときに、タイヤのビート部の損傷を少なくできる自動車用の3ピースホイールを提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、バルブに空気圧のセンサを内蔵するタイプのものを使用して、タイヤがパンクしたときの故障を防止できる自動車用の3ピースホイールを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動車用の3ピースホイールは、インナーリム1と、このインナーリム1に連結されてホイールのリムを構成するアウターリム2と、このアウターリム2に連結してなるディスク3とを備える。インナーリム1とアウターリム2は、互いに対向する面を内側に折曲してディスク3に固定するフランジ部5を設けている。インナーリム1とアウターリム2のフランジ部5を貫通する止ネジ4でインナーリム1とアウターリム2をディスク3に固定して3ピースホイールとしている。インナーリム1は、フランジ部5とリムフランジ6との間の外側面に凹部溝7を設けている。この凹部溝7は、フランジ部5に近いアウター側壁9をリム面8のセンターよりもディスク3に近い側に配置している。さらに、凹部溝7は、アウター側壁9を貫通してバルブ10を固定するバルブ孔13を開口して、バルブ10の本体部11を凹部溝7の内部に配置できる構造としている。さらに、ディスク3にはバルブ孔13に固定しているバルブ10のロッド12をディスク3の外部に表出させる空隙15を設けている。
【0009】
インナーリム1とアウターリム2のフランジ部5は、バルブ孔13に固定されるバルブ10のロッド12を貫通させる貫通部16を設けることができる。凹部溝7のアウター側壁9がリムのセンター面とのなす傾斜角αは、約20度とすることができる。凹部溝7のアウター側壁9近傍の深さは、好ましくは、15mm以上であって、35mm未満とすることができる。アウター側壁9とフランジ部5との中心間隔(d)は、10〜60mm、好ましくは10〜50mm、さらに好ましくは10〜40mmとすることができる。さらに、バルブ孔13には、空気圧センサを内蔵するバルブ10を固定することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための自動車用の3ピースホイールを例示するものであって、本発明は自動車用の3ピースホイールを下記のものに特定しない。
【0011】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0012】
図3の断面図に示す自動車用の3ピースホイールは、アルミで製作してなるインナーリム1とアウターリム2とディスク3からなる。インナーリム1とアウターリム2は、アルミニウム板をスピニング加工して製作し、あるいはアルミニウムを鍛造して製作し、あるいは又アルミニウムを鋳造して製作される。ディスク3は、アルミニウムを鍛造または鋳造して製造される。ただし、本明細書において、アルミニウムとは、アルミニウム合金を含む広い意味で使用するものとする。さらに、ディスクは、マグネシウムまたはマグネシウム合金を鍛造または鋳造して製造することもできる。さらにまた、ディスクは、鉄または鉄合金で製作することもできる。
【0013】
インナーリム1とアウターリム2は円筒状で、一方の端縁に沿ってタイヤ20のビート部21を内側に案内するためのリムフランジ6を、他方の端縁であって互いに対向する面を内側に折曲してフランジ部5を設けている。インナーリム1とアウターリム2は、フランジ部5を貫通する止ネジ4でディスク3に固定されてホイールのリムを構成する。すなわち、3ピースホイールは、ホイールのリムをインナーリム1とアウターリム2からなるふたつのパーツで構成し、さらにディスク3を別のパーツで構成して、これらを止ネジ4で固定して製作される。インナーリム1とアウターリム2の境界は溶接される。連結しているインナーリム1とアウターリム2のフランジ部5の間から空気が漏れるのを阻止するためである。ただし、インナーリム1とアウターリム2のフランジ部5は、必ずしも溶接する必要はない。インナーリムとアウターリムのフランジ部の間にシーリング材を塗布して、空気の漏れを阻止できるからである。
【0014】
インナーリム1は、アウターリム2よりも幅が広く、フランジ部5とリムフランジ6との間の外側面に凹部溝7を設けている。凹部溝7は、タイヤ20をホイールに装着するために設けられる。伸びないタイヤ20のビート部21の一部を凹部溝7に案内して、ホイールのリムフランジ6をビート部21に入れるためである。凹部溝7は、フランジ部5に近いアウター側壁9をリム面8のセンターよりもディスク3に近い側に配置して、図2に示す従来のホイールよりも凹部溝7の幅を広くしている。アウター側壁9にバルブ10を固定して、このバルブ10をディスク3に接近させるためである。このことを実現するために、図の3ピースホイールは、アウター側壁9とフランジ部5との中心間隔(d)を約30mmとしている。ただし、本明細書において、「アウター側壁とフランジ部との中心間隔」とは、図3に示すように、バルブ10のロッド12とアウター側壁9の厚さ方向のセンターAと、フランジ部5のセンターBとの最短距離を意味するものとする。アウター側壁とフランジ部との中心間隔(d)は、たとえば10〜60mm、好ましくは10〜50mm、より好ましくは10〜40mmとすることができる。
【0015】
凹部溝7の深さは、アウター側壁9の近傍において約20mmとする。ただし、凹部溝は、アウター側壁近傍における深さを、15mm以上であって35mm未満とすることもできる。凹部溝が浅すぎると、アウター側壁に固定するバルブ本体がリム面から突出し、反対に深すぎるとリム面の内面に大きく突出して、リム面の最小内径が小さくなって、ホイールの内部に配置するブレーキ機構やサスペンション機構等がホイールに衝突しやすくなるからである。
【0016】
さらに、図の3ピースホイールは、凹部溝7のアウター側壁9と、リムのセンター面とのなす傾斜角αを約20度としている。ただし、本明細書において、「傾斜角αが約20度である」とは、傾斜角αが20±5度の範囲、すなわち15〜25度であることを意味する。この傾斜角αのアウター側壁9は、ここに固定されるバルブ10のロッド12の方向を理想的な方向にできる。それは、アウター側壁9に固定されるバルブ10のロッド12が、わずかにディスク3の中心側に傾斜するので、ロッド12の先端がアウターリム2の内面から離れて、空気を入れやすくできるからである。
【0017】
アウター側壁9は、これを貫通してバルブ10を固定するバルブ孔13を開口して、バルブ10を固定できるようにしている。バルブ10は、バルブ孔13に挿通するロッド12の表面に雄ネジを設けている。ロッド12は、バルブ孔13に内側から外側に挿通され、アウター側壁9の外側でロッド12にナット14をねじ込み、ナット14でバルブ10をアウター側壁9に固定する。ナット14は、パッキンを介して空気漏れしないように、気密にバルブ10をアウター側壁9に固定する。ただし、本発明は、バルブ10をアウター側壁9に固定する構造を特定するものではない。バルブは、空気漏れしない他の構造で、アウター側壁のバルブ孔に固定することができる。たとえば、バルブのロッドを、ナットを使用することなく、パッキンのみで気密に固定することもできる。このパッキンは、ゴム状弾性体をバルブ孔に挿通できる筒状に成形し、かつ筒部の両端にバルブ孔の両側を弾性的に挟着する鍔を設けてなる形状とする。
【0018】
ロッド12をバルブ孔13に入れてアウター側壁9に固定されるバルブ10は、バルブ10の本体部11を凹部溝7の内部に配置して、ロッド12を外部に突出させる。本体部11は、凹部溝7に配置されてリム面8から突出しいな外形とする。いいかえると、凹部溝7の深さを、本体部11をリム面8から突出させない深さとする。図のバルブ10は、本体部11にタイヤ20内の空気圧を検出する空気圧センサを内蔵している。空気圧センサは、タイヤ20内の空気圧を検出し、検出した圧力信号を自動車に設けている受信機に無線伝送する電子回路を内蔵している。この空気圧センサは、タイヤ20内の空気圧を圧力検出素子で検出し、圧力検出素子の出力信号で搬送波を変調して、変調された搬送波を無線伝送する。
【0019】
空気圧センサは、電子回路を駆動する電源回路も内蔵している。電源回路は、自動車に装着している送信機から伝送される電磁波を受信するアンテナコイルを備える共振回路と、共振回路に誘導される交流を整流する整流回路と、整流回路から出力される脈流を平滑な直流にする平滑コンデンサとを備えている。この電源回路は、自動車から送信される電磁波から直流電源を得るので、本体部に電池を内蔵する必要がない。ただ、バルブは、本体部に電池を内蔵して、電子回路を駆動することもできる。また、バルブは、本体部に二次電池と電磁波から直流電源を得る回路の両方を内蔵し、電磁波を受信して二次電池を充電する回路構成とすることもできる。
【0020】
図の本体部11は、ひとつの面を凹部溝7の底面に沿う形状とし、この面と対向する外側面をホイールのリム面8から突出させないで、リム面8に沿う形状からリム面8に対してわずかに傾斜する平滑面としている。この形状のバルブ10本体は、パンクしたタイヤ20で走行してビート部21の損傷を最も少なくできる。それは、タイヤ20のビート部21が広い面積で本体部11に当接するからである。
【0021】
アウター側壁9に固定されるバルブ10のロッド12に、空気を注入するノズルを連結するために、ディスク3には、バルブ孔13に固定しているバルブ10のロッド12をディスク3の外部に表出させる空隙15を設けている。さらに、図のバルブ10のロッド12は、アウターリム2とインナーリム1のフランジ部5を通過して外部に突出されるので、アウターリム2とインナーリム1のフランジ部5にも、バルブ10のロッド12を通過させる貫通部16を設けている。
【0022】
【発明の効果】
本発明の自動車用の3ピースホイールは、ディスクを大きくして高級なデザインにできる特長がある。それは、図3に示すように、インナーリムに凹部溝を設けているので、アウターリムに凹部溝を設ける必要がないからである。凹部溝のないアウターリムは、これを固定するディスクの外径を大きくできる。
【0023】
さらに、本発明の自動車用の3ピースホイールは、パンクして走行するときのタイヤビート部の損傷を防止できる特長がある。それは、本発明の3ピースホイールが、インナーリムに凹部溝を設けて、この凹部溝のアウター側壁を、リム面のセンターよりもディスクに近い位置に配置し、ディスクに近い側に配置しているアウター側壁にバルブ孔を開口して、バルブ孔に固定するバルブの本体部を凹部溝に配置する構造としているからである。とくに、本発明の3ピースホイールは、タイヤを装着するために設けている凹部溝の位置を変更して、ここにバルブの本体部を入れている。この構造は、インナーリムに設けた凹部溝にバルブの本体部を配設しているので、アウター側壁に固定するバルブがリム面から内面に大きく突出することがない。したがって、パンクしたタイヤで走行するときに、ビート部がバルブに強く当たって損傷するのを有効に防止できる。とくに、パンクしたタイヤで走行するとき、タイヤはトレッドを設けた厚いクラウン部は変形せずに、図3の鎖線で示すようにサイドウォール部23で折曲されて、ビート部21とクラウン部22とが積層された状態となってリム面8を押圧する。すなわち、タイヤのビート部は凹部溝に深く侵入することなく、このためビート部がバルブの本体部に強く当たって損傷することがない。また、この状態では、バルブの本体部が空気の抜けたタイヤで直接に強く押されることもないので、空気圧のセンサを内蔵する大きな本体部等がタイヤで直接に強く押されて故障するのを有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の3ピースホイールの一例を示す断面図
【図2】従来の3ピースホイールの他の一例を示す断面図
【図3】本発明の一実施例にかかる自動車用の3ピースホイールの断面図
【符号の説明】
1…インナーリム
2…アウターリム
3…ディスク
4…止ネジ
5…フランジ部
6…リムフランジ
7…凹部溝
8…リム面
9…アウター側壁
10…バルブ
11…本体部
12…ロッド
13…バルブ孔
14…ナット
15…空隙
16…貫通部
17…側壁
20…タイヤ
21…ビート部
22…クラウン部
23…サイドウォール部
Claims (9)
- インナーリム(1)と、このインナーリム(1)に連結されてホイールのリムを構成するアウターリム(2)と、このアウターリム(2)に連結してなるディスク(3)とを備えており、インナーリム(1)とアウターリム(2)は、互いに対向する面を内側に折曲してディスク(3)に固定するフランジ部(5)を設けており、インナーリム(1)とアウターリム(2)のフランジ部(5)を貫通する止ネジ(4)でインナーリム(1)とアウターリム(2)をディスク(3)に固定してなる自動車用の3ピースホイールにおいて、
インナーリム(1)が、フランジ部(5)とリムフランジ(6)との間の外側面に凹部溝(7)を設けており、この凹部溝(7)は、フランジ部(5)に近いアウター側壁(9)をリム面(8)のセンターよりもディスク(3)に近い側に配置すると共に、このアウター側壁(9)を貫通してバルブ(10)を固定するバルブ孔(13)を開口して、バルブ(10)の本体部(11)を凹部溝(7)の内部に配置できる構造としており、さらに、ディスク(3)にはバルブ孔(13)に固定しているバルブ(10)のロッド(12)をディスク(3)の外部に表出させる空隙(15)を設けてなる自動車用の3ピースホイール。 - インナーリム(1)とアウターリム(2)のフランジ部(5)に、バルブ孔(13)に固定されるバルブ(10)のロッド(12)を貫通させる貫通部(16)を設けている請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
- 凹部溝(7)のアウター側壁(9)とリムのセンター面とのなす傾斜角αが約20度である請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
- 凹部溝(7)のアウター側壁(9)近傍の深さが15mm以上である請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
- 凹部溝(7)のアウター側壁(9)近傍の深さが35mm未満である請求項1又は4に記載される自動車用の3ピースホイール。
- アウター側壁(9)とフランジ部(5)との中心間隔(d)が10〜60mmである請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
- アウター側壁(9)とフランジ部(5)との中心間隔(d)が10〜50mmである請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
- アウター側壁(9)とフランジ部(5)との中心間隔(d)が10〜40mmである請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
- バルブ孔(13)に空気圧センサを内蔵するバルブ(10)を固定している請求項1に記載される自動車用の3ピースホイール。
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