JP2004515409A - 押出し成形法により成形される、外側に傾斜したシートを備えたリムを有するホイール - Google Patents

Abstract

外側に向かって傾斜した第一および第二シートと、支持リングを支持するための円筒壁とを有するホイールにおいて、該ホイールが、
ハブ支持面、移行ゾーン、半径方向外方の縁部であって、その幾何学的形状が第一シートおよび円筒壁の第一部分を形成する半径方向外方の縁部を備えたディスクと、
複数のキャビティを備えたリムであって、その半径方向外方の壁が第二シート、および円筒壁の補完部分に一致するリムとを組み立てることにより形成され、
この組立てが、一方で円筒壁のレベルでディスクの側のリムの端部で、かつ他方でリムの半径方向内方の壁の端部のレベルで行われることを特徴とするホイール。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明の要旨は、ディスクおよびリムからなるタイヤ用ホイールであって、タイヤトレッドの支持リングおよびタイヤにより、膨張圧力が定格常用圧力と呼ばれる常用圧力に対して異常圧力（この圧力はゼロになることもある）に低下したときでも有効に走行可能な転がり組立体を形成できるホイールに関する。
【０００２】
（背景技術）
フラットタイヤまたは低圧で走行する場合に遭遇する主な困難性は、タイヤのビードのシート外れ、特に、車両の外側に装着されたタイヤの外側に位置するビードのコーナリング時のシート外れの危険性にある。このようなシート外れを回避するために提案されている良く知られた技術、特に、低い高さの突出部すなわちハンプを外方リムシートの軸線方向内方に配置することからなる技術は、完全に満足できるものではなく、タイヤの装着および取外しの困難性を増大させる傾向を有する。
【０００３】
国際特許公開ＷＯ ００／０５０８３の図１には、例えば上記問題を有効に解決するための一体ホイールが開示されている。このホイールは、タイヤビードを受け入れるための第一シートおよび第二シートを備えた半径方向外方の幾何学的形状を有している。少なくとも第一シートは１つの母線を有し、該母線の軸線方向外方の端部は、軸線方向内方の端部が位置する円の直径よりも小さい直径をもつ円上にある。両シートは低い高さの突出部すなわち「ハンプ」により軸線方向外方に延長され、第一シートはトレッド支持リングを受け入れるための円筒壁により軸線方向内方に延長されている。このホイールは、円筒壁が、半径方向外方に開いている周方向溝により分離された第一ゾーンおよび第二ゾーンで形成されている。また、このホイールは、アルミニウム合金の単一作動での成形により製造できる。
【０００４】
周方向溝を設けたのは、ホイールの重量を大幅に軽減させるためである。しかしながら、重量に関して最適化されたこのホイールは、外方プロファイルにタイヤの装着溝が設けられると、このホイールのリムの内方プロファイルの装着溝に対して軸線方向外方部分の下に、ある程度の石が混合された泥のようなあらゆる種類の物質（冬期では、雪または氷等の除去が困難な物質）が蓄積してしまうという欠点がある。
【０００５】
（発明の開示）
最適軽量性を得ることができかつ上記欠点を解消できるようにするため、本発明によれば、ホイールの半径方向外方の幾何学的形状が、タイヤビードを受け入れるための第一シートおよび第二シートとを有し、少なくとも第一シートが母線を備え、該母線の軸線方向外方の端部は軸線方向内方の端部が位置する円の直径より小さい直径の円上にあり、両シートが低い高さの突出部すなわちハンプにより軸線方向外方に延長されており、第一シートが円筒壁により軸線方向内方に延長されているホイールにおいて、該ホイールが、
ハブ支持面と、移行ゾーンと、幾何学的形状が第一シートおよび円筒壁の第一部分を形成する半径方向外方の縁部とを備えたディスクと、
複数のキャビティを備えたリムであって、その半径方向外方の壁が第二シート、ハンプおよび円筒壁の第二部分に一致するリムとを組み立てることにより形成され、
この組立てが、一方で円筒壁のレベルでかつ他方でリムの半径方向内方の壁の端部のレベルで、ディスクの側のリムの端部で行われることを特徴とするホイールが提供される。
【０００６】
前記リムの半径方向内方の壁は、第二シートからディスクとの組立てゾーンまで徐々に減少する軸線方向距離を有していることが好ましい。
【０００７】
本発明のホイールは多くの長所を有している。リムが可変形状の複数のキャビティを有しているという事実から、半径方向外方のプロファイルと半径方向内方のプロファイルとを分離することができる。従って。水、氷または種々の物質を全く蓄積しないことを保証する内方プロファイルと、このホイールへのタイヤの容易な装着および取外しを行なうのに適した深さの装着溝を備えた外方プロファイルとを組み合せることができる。これらのキャビティは、リムの重量を大幅に軽減できると同時に、非常に満足できるリムの軸線方向内方部分の慣性を保持することができる。
【０００８】
２部分からなるホイールの製造はまた、鍛造その他の任意の適当な成形方法で行なえる様式の大きな自由度をディスクに与える。
【０００９】
ホイールのリムは、好ましくはアルミニウム合金からなる少なくとも１つの金属異形要素を、押出し、曲げおよび溶接により製造するのが好ましい。他の材料、特に、スチール、チタンまたはマグネシウムの合金、或いは、ＺＡＭＡＣと呼ばれているアルミニウム、亜鉛、マグネシウムおよび銅の合金も適している。
【００１０】
この製造方法は、モールディング成形方法よりも高速であるという長所を有している。また、この製造方法は、モールディング成形方法に慣用的に使用されているアルミニウム合金と比較して非常に優れた機械的特性および疲労特性を有する材料の使用を可能にする。
【００１１】
組立体の一実施形態は、リムが、ディスクの半径方向外方の縁部と協働して、第一シートに隣接する円筒壁を完成しかつディスクとリムとの第一連結ゾーンを構成するのに適した幾何学的形状を有する実質的に円筒状の第一延長部と、該第一延長部に対して半径方向内方に配置され、ディスクの外縁部の軸線方向内方の壁と協働しかつディスクとリムとの間の第二連結ゾーンを構成するのに適した幾何学的形状を有する実質的に円筒状の第二延長部とを有している。
【００１２】
第一円筒状延長部およびディスクの外縁部の幾何学的形状は、互いに軸線方向に当接できることが有利である。ディスクの外縁部の軸線方向内方の幾何学的形状は、リムの第二延長部の半径方向内方の壁を受け入れるための半径方向外方の円筒壁支持面を有している。
【００１３】
組立体はまた、ディスクの外縁部の支持面の軸線方向内方の端部と、リムの第二延長部の半径方向内方の壁とを連結する溶接ビードを有している。円筒壁の第一部分の軸線方向内方の端部と、円筒壁の補完部分とは、第二溶接ビードで連結することができる。
【００１４】
有利な実施形態によれば、リムの第一延長部および第二延長部は、軸線方向最外方に位置するリムのキャビティに属している。
【００１５】
この実施形態は、組立てゾーンを機械的に強化でき、このため、組立てゾーンの剛性を高めることおよび工業的製造公差に容易に適合させることができる長所を有している。
【００１６】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、添付図面を参照して、多数の実施形態を非制限的態様で説明する。
【００１７】
図１は、国際特許公開ＷＯ ００／０５０８３に開示された一体ホイール１を示す子午線方向概略断面図である。このホイール１は、リム１０と、ディスク２０とを有している。リム１０は２つのリムシートすなわち外方リムシート１３′および内方リムシート１３″を有し、これらのリムシートの母線は外側に向かって傾斜している。両シート１３′、１３″は、突出部すなわち「ハンプ」１５′、１５″により外方に延長されている。外方シート１３′は円筒壁すなわち支持面１１により軸線方向内方に延長されており、該支持面１１自体の他端部には、該支持面１１上に取り付けられる支持リングを位置決めするためのストップ１６が設けられている。内方シート１３″はリムフランジ１４により軸線方向内方に延長されており、リムフランジ１４は、位置決めストップ１６と協働して装着溝１２を形成している。支持面１１は２つの部分１１１、１１２からなり、これらの部分は、半径方向外方に開いている周方向溝１１３により軸線方向に分離されている。両シート１３′、１３″の直径は同じではない。ホイール１の外側に配置された第一シート１３′の直径は、第二シート１３″の直径より小さい。これにより、装着溝１２の深さを小さくできる。
【００１８】
円筒壁すなわち支持面１１の２つの部分１１１、１１２は、このホイールに嵌着されるタイヤのトレッドの支持リングを支持することができる。このようなリングは、例えば、欧州特許出願ＥＰ ０ ７９６ ７４７およびフランス国特許出願ＦＲ９９／０７４６９に開示されている。
【００１９】
周方向溝１１３はホイール１の重量を大きく軽減し、かつホイール１の製造を容易化できる。装着溝１２の深さが制限されているにも係わらず、ホイール１は、種々の物質の蓄積に適した、装着溝１２に隣接する半径方向内方ゾーン１７を有している。
【００２０】
図２には、本発明によるホイールの第一実施形態が示されている。一体ホイールであるこのホイール２は、ディスク２１とリム３０との組立体により形成される。このホイール２の半径方向外方の幾何学的形状は、ホイール１の幾何学的形状と全体として同じである。より詳しくは、２つのハンプ１５′、１５″により軸線方向外方に延長され２つのシート１３′、１３″と、周方向溝１１３により分離された２つの部分１１１、１１２からなる円筒壁と、装着溝１２とが設けられている。
【００２１】
これに対し、このホイール２の半径方向内方のプロファイルはホイール１とはかなり異なっている。なぜならば、内方シート１３″と、ディスク２１の移行ゾーン２５への連結部との間で直径が連続的に減少しているからである。このプロファイルは、種々の物質の蓄積に適したいかなるゾーンも有していない。リム３０の半径方向外方のプロファイルがホイール１のリム１０のプロファイルに一致しかつ半径方向内方のプロファイルが単調な変化をしているというこの結果は、リム３０内に複数のキャビティ３５が存在することにより達成される。これらのキャビティ３５は、ホイールの半径方向内方のプロファイルと、半径方向外方のプロファイルとを完全に分離することができる。
【００２２】
ディスク２１は外縁部２２を有し、該外縁部２２の半径方向外方の幾何学的形状は、外方シート１３′、ハンプ１５′および円筒壁すなわち支持面の第一部分１１１ａ（これらはホイール１のこれらの形状と同じである）に一致する。この外縁部２２は、円筒壁の第一部分１１１ａのレベルの部分２３と、リム３０の半径方向内方プロファイルのレベルの部分２４との間にＵ型の軸線方向内方プロファイルを有している。このＵ型プロファイルは、外方シート１３′の下の材料の質量を大幅に軽減でき、従ってホイールの重量を大きく軽減できる長所を有している。このような重量軽減は、ホイール１のような構造では簡単には達成できない。
【００２３】
リム３０は、延長部３１、３２により軸線方向外方に延長された複数のキャビティ３５を有し、延長部３１の半径方向外方の壁の一部は円筒壁１１１ｂのレベルにある。延長部３１は、ディスク２１の外縁部の一部２３に当接する。これにより、リム３０に対するディスク２１の位置を正確に定めることができる。延長部３２は、ディスク２１の外縁部の一部２４の半径方向外方壁に当接する。これにより、組立て時に、ディスクに対してリムを正確に心出しすることができる。組立て後に、溶接ビード３６が形成される。この溶接ビード３６は、気密性が非常に優れたすみ肉溶接である。
【００２４】
２５５×５００ Ａのホイール寸法の場合には、ホイール１とホイール２との質量を比較すると、ホイール２の方が質量を約２ｋｇ軽減できるという長所が得られる。これは、質量を１５％節約できることに相当する。このホイール寸法の２５５はホイールの幅（ｍｍ）であり、５００はホイールの公称直径（ｍｍ）である。符号Ａは非対称であること（２つのシートが異なる直径を有すること）を表す。ホイールの公称直径は、全図面において軸線Ｘに一致する。
【００２５】
リム３０は、金属異形要素、例えばアルミニウム合金の少なくとも１つのセクションを押出し、曲げおよび溶接することにより得られる。
【００２６】
異形要素は、慣用的に、製造すべき異形要素の断面の寸法および形状を有するダイを用いてアルミニウム合金をスピニングまたは押出し成形することにより得られる。
【００２７】
異形要素は、次に、所定長さに切断され、かつ曲げられる。例えば、異形要素の２つの半円を曲げ、次に溶接により接合して、参照番号３０で示すようなリムを得る。
【００２８】
図３には、ホイール２の変更形態であるホイール３が示されている。このホイール３のリム４０は、ディスク２１と接触する端部の幾何学的形状がリム３０とは異なっている。延長部４１、４３は、リブ４２により連結される端部を有している。従って、これらの３つの部分は、隣接キャビティ３５の隣接壁とともにキャビティ４４を形成する。この補完リブ４２は、組立ゾーンを機械的に強化する。
【００２９】
このホイール３のディスク２１とリム４０との組立体は、半径方向外方に配置されかつリム４０の延長部３１とディスク２１の外縁部の一部２３とを連結する第二溶接ビード３７を有している。この第二溶接ビード３７は、組立体の強度を機械的に強化する長所を有している。必要ならば、この溶接ビード３７が円筒壁の外径を超えて半径方向に突出しないように、僅かな機械加工を行なう。
【００３０】
両ホイール２、３の周方向溝１１３は、車両のタイヤの圧力をモニタリングするシステムの圧力センサを含むホイールモジュールを所定位置に配置する特別な機能を有している。このように配置することにより、タイヤの装着および取外しが妨げられることは全くない。
【００３１】
円筒壁１１上に滑り嵌めするように構成された支持体は、慣用的に、該支持体がこの円筒壁すなわち支持面の両部分１１１、１１２に当接するような幅を有している。
【００３２】
図４には、本発明によるホイールの第二実施形態が示されている。ホイール４は、従来の支持リング７に比べて大幅に軽量化された支持リング７と協働できる半径方向外方プロファイルを有している。リム５０の外側プロファイルはディスク２１の外縁部の一部１１１ａを阻止ストップ１６に直接連結する円筒壁すなわち支持面５１を有している。この支持リング７は小さい幅を有し、かつ走行中に所定位置に留まることができるようにするための周方向弾性リブ５３を有している。この弾性リブ５３は、リング７が支持面５１上に滑り嵌めされるときに、リム５０の外方プロファイルに形成された適当な周方向溝５２内に嵌合される。
【００３３】
図５には、ホイール４の変更形態が示されている。この変更形態のホイール５では、ホイール２の場合におけるように、リム６０の側部でのディスク２１との組立てが、２つの別個の円筒状延長部６５、６６により確保される。円筒壁５１の回りでのリング７の滑り嵌めを容易にするため、半径方向外方の組立体ゾーン６６と支持面５１との間には、半径方向外方に開いている周方向溝６４が設けられている。
【００３４】
図６には、本発明によるホイール６の第三実施形態が示されている。ホイール６は、ディスク２１とリム７０との組立体により形成される。ホイール６の半径方向外方のプロファイルには装着溝が設けられていない。その代わりに、このプロファイルは、リム７０のレベルで内方シート１３″と円筒状支持面５１との間に配置された截頭円錐状ゾーン７１を有している。この截頭円錐状ゾーン７１は、内方シート１３″上の所定位置に配置されるタイヤの第二ビードが通るゾーンとして機能する。このプロファイルは、タイヤおよび支持リング７を、円筒壁５１の周囲で軸線方向内方に向けて滑り嵌めすることによりホイール６上に迅速に装着することを可能にする。
【００３５】
以上、非制限的態様で示した全ての例は、リムの製造に選択される方法に関連したホイールの内方プロファイルと外方プロファイルとを分離することの長所を示すものである。同時に、これらの全ての例は、ホイールの設計者がその要望を満たすことができるフレキシビリティを示すものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
国際特許公開ＷＯ ００／０５０８３の図３のホイールを示す子午線方向断面図である。
【図２】
本発明によるホイールの第一実施形態を示す子午線方向断面図である。
【図３】
図２の実施形態の変更形態を示す子午線方向断面図である。
【図４】
本発明によるホイールの第二実施形態を示す子午線方向断面図である。
【図５】
本発明によるホイールの第三実施形態を示す子午線方向断面図である。
【図６】
図５の第三実施形態の変更形態を示す子午線方向断面図である。

Claims (13)

1. ホイール（２、３、４、５、６）の半径方向外方の幾何学的形状が、タイヤビードを受け入れるための第一シート（１３′）および第二シート（１３″）とを有し、少なくとも第一シート（１３′）が母線を備え、該母線の軸線方向外方の端部は軸線方向内方の端部が位置する円の直径より小さい直径の円上にあり、両シート（１３′、１３″）が低い高さの突出部すなわちハンプ（１５′、１５″）により軸線方向外方に延長されており、第一シート（１３′）が円筒壁（１１）により軸線方向内方に延長されているホイール（２、３、４、５、６）において、該ホイールが、
   ハブ支持面と、移行ゾーン（２５）と、幾何学的形状が第一シート（１３′）および円筒壁（１１）の第一部分（１１１ａ）を形成する半径方向外方の縁部（２２）とを備えたディスク（２１）と、
   複数のキャビティ（３５、４４）を備えたリム（３０、４０、５０、６０、７０）であって、その半径方向外方の壁が第二シート（１３″）、ハンプ（１５″）および円筒壁（１１）の第二部分（１１１ｂ、１１２）に一致するリム（３０、４０、５０、６０、７０）とを組み立てることにより形成され、
   この組立てが、一方で円筒壁（１１）のレベルでかつ他方でリム（３０、４０、５０、６０、７０）の半径方向内方の壁（３２、４３、６５）の端部のレベルで、ディスク（２１）の側のリムの端部で行われることを特徴とするホイール。
2. 前記リム（３０、４０、５０、６０、７０）の半径方向内方の壁は、第二シート（１３″）からディスク（２１）との組立てゾーン（３２、４３、６５）まで徐々に減少する軸線方向距離を有していることを特徴とする請求項１記載のホイール（２、３、４、５、６）。
3. 前記リム（３０、４０、５０、６０、７０）は、ディスク（２１）の半径方向外方の縁部（２３）と協働して、第一シート（１３′）に隣接する円筒壁（１１）を完成しかつディスクとリムとの第一連結ゾーンを構成するのに適した幾何学的形状を有する実質的に円筒状の第一延長部（３１、４１、６６）と、該第一延長部（３１、４１、６６）に対して半径方向内方に配置され、ディスク（２１）の外縁部（２２）の軸線方向内方の壁（２４）と協働しかつディスクとリムとの間の第二連結ゾーンを構成するのに適した幾何学的形状を有する実質的に円筒状の第二延長部（３２、４３、６５）とを有することを特徴とする請求項１および２記載のホイール（２、３、４、５、６）。
4. 前記第一円筒状延長部（３１、４１、６６）およびディスクの外縁部の幾何学的形状は、互いに軸線方向に当接できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のホイール（２、３、４、５、６）。
5. 前記ディスク（２１）の外縁部（２２）の軸線方向内方の幾何学的形状は、リムの第二延長部（３２、４３、６５）の半径方向内方の壁を受け入れるための半径方向外方の円筒壁支持面（２４）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のホイール（２、３、４、５、６）。
6. 前記ディスク（２１）の外縁部（２２）の支持面（２４）の軸線方向内方の端部と、リムの第二延長部（３２、４３、６５）の半径方向外方の壁とを連結する溶接ビード（３６）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のホイール（２、３、４、５、６）。
7. 前記円筒壁（１１１）の第一部分（２３、１１１ａ）の軸線方向内方の端部と、円筒壁（１１１）の補完部分（１１１ｂ）とを連結する溶接ビード（３７）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のホイール（３）。
8. 前記リム（４０、５０）の第一延長部（４１）および第二延長部（４３）は、軸線方向最外方に位置するリムのキャビティ（４４）に属することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のホイール（３、４）。
9. 前記リム（３０、４０、５０、６０）の半径方向外方のプロファイルは周方向の装着溝（１２）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載のホイール（２、３、４、５）。
10. 前記リム（３０、４０、６０）の半径方向外方のプロファイルは、円筒状支持面（１１）の２つの部分（１１１、１１２）の間に配置された周方向溝（１１３、６４）を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載のホイール（２、３、５）。
11. 前記リム（５０、６０、７０）の円筒状支持面（１１）の半径方向外方のプロファイルは周方向溝（５２）を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載のホイール（４、５、６）。
12. 前記リム（３０、４０、５０、６０、７０）は、金属異形要素を、押出し、次に曲げおよび溶接することにより製造されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載のホイール（２、３、４、５、６）。
13. 前記異形要素がアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１２記載のホイール（２、３、４、５、６）。