JP2005153651A - タイヤバルブホルダ及び車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤバルブの損傷防止が図れ、取扱いやメンテナンスも容易なタイヤバルブホルダ及び車両用ホイールを提供する。
【解決手段】 車両のハブに締結されるホイールディスク２と、ホイールディスク２の外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、前記タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、ホイールディスク２の軸心に形成されるバルブホルダ装着孔２１と、バルブホルダ装着孔２１と前記環状壁を連通する連通路２２とを備える車両用ホイール１のバルブホルダ装着孔２１に嵌入されるタイヤバルブホルダ５であって、その外表面５１ａに開口し、連通孔２２に連通する連通孔５２ａと、バルブコア６２とバルブコア６２が内挿されるバルブボディ６１から構成されるタイヤバルブ６とを有し、タイヤバルブ６は、その先端部６１ａが外表面５１ａから突出しないように連通孔５２ａ内に固定されているように構成した。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ホイールディスクの軸心に取り付けられるタイヤバルブホルダ及びこのタイヤバルブホルダが取り付けられた車両用ホイールに関する。

車両用ホイールは、ハブに取り付けられるホイールディスクと、タイヤが装着されるリムとから構成されている。リムは、チューブレスタイヤとともに空気室を形成する環状壁と、この環状壁に貫通してタイヤバルブの取り付けに供される連通孔とを有している。タイヤバルブは、その先端が斜め内向きに装着されている。
特開２００３−３１２２２３号公報（請求項１、段落０００９、図２）

しかしながら、前記したホイールでは、タイヤバルブが斜め向きにリムに装着されているため、外向きに突出した部分が、飛び石等の外部からの衝突物により破損しやすいという問題点があった。また、エアの充填作業時は、タイヤバルブが斜めに設置されている上、ホイールの回転位置に応じてタイヤバルブが上方や側方等に位置することになるため、フェンダの形状等によってはエアチャージャのノズルを接続しづらく、タイヤバルブに押し付けることが困難となる。さらに、積雪時にタイヤバルブが下方に位置した状態で駐車した場合、先端が上方を向いたタイヤバルブ内に侵入した雪が氷結し、エアの充填が行えなくなることがあった。
そして、タイヤバルブは、タイヤバルブがリムの環状壁から外周側に突出していると、タイヤ脱着作業時にタイヤのビード部が衝突して破損するおそれがあった。
一方、走行時は、タイヤバルブが回転中心から離れた位置にあるため、タイヤバルブの重量で回転バランスが悪化したり、タイヤバルブに遠心力が働くため、ホイールの取付部近傍に応力がかかり、疲労するという問題点があった。

本発明では、このような背景に鑑みてなされたもので、タイヤバルブの損傷防止が図れ、取扱いやメンテナンスも容易なタイヤバルブホルダ及び車両用ホイールを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、前記ホイールディスクの軸心に形成されるバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁を連通する連通路とを備える車両用ホイールの前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダであって、その外表面に開口し、前記連通路に連通する連通孔と、バルブコアと前記バルブコアが内挿されるバルブボディとから構成されるタイヤバルブとを有し、前記タイヤバルブは、その先端が前記外表面から突出しないように前記連通孔内に固定されていることを特徴とする。

請求項１に記載のタイヤバルブホルダによれば、タイヤバルブは、その先端が外表面から突出しないように連通孔内に固定されているので、外部からの衝突物による衝撃を受けることがなく、破損を防止することができる。また、タイヤバルブが突起していないことから、ホイールのメンテナンス時等、作業者等の手を傷つけたり邪魔になったりすることがない。

また、請求項２に記載の発明は、車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、前記ホイールディスクの軸心に形成されるバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁を連通する連通路と、前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダとを備える車両用ホイールであって、前記タイヤバルブホルダは、その外表面に開口し、前記連通路に連通する連通孔と、バルブコアと前記バルブコアが内挿されるバルブボディとから構成されるタイヤバルブとを有し、前記バルブボディの先端が前記外表面から突出しないように前記連通孔内に固定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の車両用ホイールによれば、タイヤバルブホルダにおいて、タイヤバルブは、その先端がその外表面から突出しないように連通孔内に固定されているので、外部からの衝突物による衝撃を受けることがなく、破損を防止することができる。また、タイヤバルブが突起していないことから、ホイールのメンテナンス時等、作業者等の手を傷つけたり邪魔になったりすることがない。さらに、タイヤバルブホルダがホイールの中心部にあるため、ホイールの回転位置に拘わらずエア充填作業等を容易に行うことが可能になると共に、回転方向での重量バランスが確保しやすくなる。そして、タイヤバルブホルダが回転中心に位置するため、遠心力が働かず、タイヤバルブ及びその取付部近傍の疲労を抑えることができる。

請求項３に記載の発明は、車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、前記ホイールディスクの軸心と前記環状壁とを連通する連通路と、前記ホイールディスクの軸心に形成され、前記連通路に連通するバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダとを備える車両用ホイールであって、前記タイヤバルブホルダは、その外表面に開口し、前記連通路に連通する連通孔と、バルブコアと前記バルブコアが内挿されるバルブボディとから構成されるタイヤバルブとを有し、前記タイヤバルブは、その先端が前記ホイールディスクの外側表面から突出しないように前記連通孔内に固定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の車両用ホイールによれば、タイヤバルブホルダにおいて、タイヤバルブは、その先端がホイールディスクの外側表面から突出しないので、外部からの衝突物による衝撃を受けるおそれも少なく、破損を防止することができる。また、タイヤバルブホルダがホイールの中心部にあるため、ホイールの回転位置に拘わらずエア充填作業等を容易に行うことができると共に、回転方向での重量バランスが確保しやすくなる。そして、タイヤバルブホルダが回転中心に位置するため、遠心力が働かず、タイヤバルブ及びその取付部近傍の疲労を抑えることができる。
なお、「ホイールディスクの外側表面から突出しない」とは、バルブボディの先端が、ホイールディスクの最も外側に位置する面から突出しない状態であればよく、タイヤバルブホルダの外表面より少し突出するものであってもよい。

本発明に係るタイヤバルブホルダによれば、タイヤバルブがタイヤバルブホルダの外表面から突出しないため、タイヤバルブの破損を防止し、メンテナンス等を容易にすることができる。
本発明に係る車両用ホイールによれば、タイヤバルブがタイヤバルブホルダの外表面又はホイールディスクの外側表面から突出しないため、タイヤバルブの破損を防止し、メンテナンス等を容易にすることができる。また、タイヤバルブホルダがホイールの中心部にあるため、エア充填作業等を容易にすることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤバルブホルダを装着した車両用ホイールの斜視図であり、図２は、タイヤバルブホルダをホイールディスクに嵌入する前の状態を示す斜視図である。また、図３は、図１に示す車両用ホイールのＡ−Ａ線断面図である。また、図４は、図３に示す車両用ホイールのＢ部分の拡大断面図である。

図１に示す車両用ホイール１は、アルミニウム合金を素材とするダイキャスト成形品であり、図示しない車両のハブに取り付けられるホイールディスク２と、ホイールディスク２の外周側に設けられてタイヤ３が装着されるリム４と、ホイールディスク２の軸心に取り付けられるタイヤバルブホルダ５とからなる（図２、３参照）。

図３に示すように、リム４には、タイヤ３のビード部３１が嵌着されており、リム４の外周側にはタイヤ３とともに空気室３２を形成する環状壁４１が形成されている。
また、図２に示すように、ホイールディスク２の外面側における軸心にはバルブホルダ装着孔２１が形成されている。バルブホルダ装着孔２１には、後記するタイヤバルブホルダ５が嵌入されるので、バルブホルダ装着孔２１は、タイヤバルブホルダ５の形状に合致するように形成され、また、タイヤバルブホルダ５の中径部５２に対向する面には、環状溝２１ａ（図４参照）が形成され、後記するホイールディスク２の連通路２２に連通する。

そして、図２及び図３に示すように、ホイールディスク２内には、空気を導入し、かつ、重量を軽減するために中空にされた連通路２２が形成されており、リム４の環状壁４１とホイールディスク２側のバルブホルダ装着孔２１とを連通する。バルブホルダ装着孔２１をホイールディスク２の軸心に形成することで、エアの充填作業、空気圧測定等を容易に行えるようになるとともに、ホイールの回転バランスも向上させることができる。

バルブホルダ装着孔２１には、タイヤバルブ６を内設するタイヤバルブホルダ５が圧入されている。
タイヤバルブホルダ５は、ＡＢＳ樹脂や変性ＰＰＥ樹脂等を素材とする射出成形品であり、図４に示すように、円筒状の大径部５１と、中径部５２と、小径部５３とを有して、つまり、外周壁が段付き形状となるように形成されている。大径部５１の厚みは小さく形成され、タイヤバルブホルダ５は、大径部５１が車両外側、小径部５３が車両内側を向くようにバルブホルダ装着孔２１に圧入されると、大径部５１の外表面５１ａは、ホイールディスクの外側表面２ａより内側に位置する。
そして、大径部５１から中径部５２までは、テーパ状のシール面５４が形成され、中径部５２から小径部５３までも同様にしてテーパ状のシール面５５が形成される。シール面５４，５５にはシール材Ｓ１，Ｓ２が配置され、タイヤバルブホルダ５とホイールディスク２間をほぼ密封する。シール材Ｓ１，Ｓ２としては、例えば、シリコーンゴムやシリコーングリス等の樹脂シール、金属シール、オイルシール、又は紙等からなるガスケット材等を適用することができる。

大径部５１の外表面５１ａの軸心には、中径部５２の外周壁に連通する連通孔５２ａが開口している。そして、連通孔５２ａの外表面５１ａ側には、タイヤバルブ６が内設されている。バルブホルダ装着孔２１にタイヤバルブホルダ５が嵌入されると、この連通孔５２ａは、環状溝２１ａを介して、連通路２２に連通するようになっている。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、タイヤバルブホルダ５をバルブホルダ装着孔２１に圧入する際に角度合わせを行わなくとも、連通路２２と連通孔５２ａとの連通が確保される。なお、連通孔５２ａは複数本設ける構成であってもよいが、環状溝２１ａを設けるため、最低１本の連通孔５２ａがあれば連通路２２との連通が確保される。

図４に示すように、タイヤバルブ６は、シリンダ状のバルブボディ６１と、バルブボディ６１の軸方向に内挿されるバルブコア６２とからなり、バルブボディ６１には、合成樹脂製のバルブカバー６３が装着され、このバルブカバー６３によりバルブコア６２が覆われている。
バルブボディ６１の先端部６１ａには、バルブカバー６３を装着するために、バルブカバー６３の雌ねじに螺合する雄ネジが切られている。そして、バルブボディ６１は、その先端部（先端）６１ａが、大径部５１の外表面５１ａから少し突出して、かつ、ホイールディスク２の外側表面２ａから突出しない範囲にあるように、連通孔５２ａ内に固定されている。このように先端部６１ａを外表面５１ａから少し突出させていることで、バルブカバー６３の脱着を容易にすることができる。また、先端部６１ａがホイールディスク２の外側表面２ａから突出しない範囲にあることで、外部からの衝突物による破損を防止できる。さらに、ホイールキャップを被せる場合も干渉することがない。なお、バルブボディ６１はねじ込み式、又は、圧入式等種々の固定手段によって連通孔５２ａ内に固定される。

図５は、タイヤバルブの使用状態を説明する図である。
図５に示すように、バルブコア６２は、円筒状の本体部６２ａと、本体部６２ａの先端側に設けられる弁座６２ｂと、本体部６２ａ内を軸方向に摺動する軸６２ｃと、軸６２ｃの先端側に設けられる弁部６２ｄと、通常時は、弁部６２ｄが弁座６２ｂに密接するように軸６２ｃを付勢する図示しないスプリングを備える。バルブコア６２は、バルブボディ６１内に螺入されて内挿される。本体部６２ａの外周にはシール材Ｓ３が貼着又は塗布されており、バルブボディ６１との間で気密を確保している。また、弁部６２ｄと弁座６２ｂには互いに面接触するようにシール材が配置されている。なお、バルブコア６２は、単独でバルブボディ６１から取り外すことができる。従って、シール材Ｓ３が経年劣化した場合等、従来のようなタイヤ３の取り外し作業をすることなく装着した状態で、バルブコア６２のみを容易に交換することができる。バルブコア６２をＪＩＳ規格適合品にすれば、汎用性も向上させることができる。

図５（ａ）に示すように、通常時は、バルブボディ６１内のバルブコア６２は、図示しないスプリングによって弁部６２ｄと弁座６２ｂが密着していることで、バルブボディ６１内の空気通路を遮断しているが、図５（ｂ）に示すように、スプリングの付勢力に抗してバルブコア６２の軸６２ｃを押下して、弁部６２ｄと弁座６２ｂを離間させることで、空気通路を開放し、空気室３２（図３参照）内にエアを充填することができる。

図６は、本実施形態に係る車両用ホイールが取り付けられたストラット型のサスペンションの正面図である。
サスペンション１００は、ハブ１０１を回転自在に支持するステアリングナックル１０２と、図示しない車体にステアリングナックル１０２を連結するストラット（ダンパ）１０３と、ストラット１０３の上部に外嵌した緩衝用のコイルスプリング１０４等から構成されている。車両用ホイール１は、スタッドボルト１０５とホイールナット１０６とにより、ハブ１０１に取り付けられている。図６中で符号１０７はドライブシャフトを示し、符号１０８はブレーキディスクを示し、符号１０９はステアリング装置のタイロッドを示している。

エア充填時には、作業者は、図６に示すように、バルブカバー６３を外したタイヤバルブ６にエアチャージャ１２５のノズル１２６を押し付け、タイヤ空気圧が所定の値（例えば、２００ＫＰａ）となるようにエアを充填する。この際、タイヤバルブホルダ５は、ホイールディスク２の軸心（すなわち、車両用ホイール１の軸心）に装着されているため、車両用ホイール１の回転位置に拘わらずエア充填作業を同一の姿勢で行うことができると共に、フェンダ等によりエア充填作業が行い難くなることがない。

以上によれば、本実施の形態に係る車両用ホイール１において、以下の作用効果を得ることができる。
バルブボディ６１の先端部６１ａがホイールディスク２の外側表面２ａから突出しないので、外部からの衝突物による衝撃を受けるおそれも少なく、破損を防止することができる。特に、ホイールアッセンブリ作業中においても、タイヤバルブ６の破損を防止することができる。

また、タイヤバルブホルダ５がホイールディスク２の軸心に取り付けられているため、ホイールディスク２に対するタイヤバルブ６の位置は、車両用ホイール１の回転により変化せず常に軸心にあり、容易にエアを充填できる。さらに、車両用ホイール１の回転位置に拘わらず、タイヤバルブホルダ５がホイールディスク２の軸心に常に位置することから、タイヤバルブ６内に水、氷、雪等が浸入するおそれがなくなり、タイヤバルブ６の耐久性、信頼性が向上する。
そして、タイヤバルブホルダ５はホイールディスク２の軸心に取り付けられているため、車両用ホイール１の回転バランスも良好である。さらに、タイヤバルブ６が回転中心に位置するため、タイヤバルブ６には遠心力が働かず、タイヤバルブ６及びその取付部近傍の疲労を抑え、タイヤバルブ６等の寿命を長くすることができる。

そして、本実施の形態は以下のように実施することもできる。
図７は、他の実施の形態に係るタイヤバルブホルダの拡大断面図である。
前記した実施の形態では、タイヤバルブホルダ５の大径部５１内からバルブボディ６１の先端部６１ａが少し突出するように構成したが、例えば、図７に示すように、バルブボディ６１の全体が、大径部５１の外表面５１ａから突出しないように、連通孔５２ａ内に固定されるように構成してもよい。このように、タイヤバルブホルダ５の外表面５１ａからタイヤバルブ６が突出しないことで、飛び石等がタイヤバルブ６自体に衝突することもなく、タイヤバルブ６が破損することを確実に防止できる。また、車両用ホイール１のメンテナンス時においても、タイヤバルブ６が突起しないので、作業者等の手を傷つけたり邪魔になることもない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。
本実施形態では、タイヤバルブホルダ５はタイヤバルブ６を有するものとしたが、空気圧センサ一体型又は分離型のタイヤバルブを保持するものであってもよい。空気圧センサ一体型のタイヤバルブを内設したり、又は、本実施形態に係るタイヤバルブ６に空気圧センサを取り付けることで、従来のようにタイヤ３の脱着時にビード部が空気圧センサに衝突することはなく、タイヤ３の交換作業等に無用な注意を払う必要がなくなる。また、空気圧センサが回転中心に位置することで、回転バランスを向上させることができるとともに、空気圧センサに作用する遠心力や衝撃力を抑えることができ、空気圧センサの損傷も抑えることができる。
本実施形態では、タイヤバルブホルダ５の外周壁を段付き形状に形成したが、外周壁はどのような形状であってもよく、例えば、円筒状に形成したものであってもよい。

本実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。 タイヤバルブホルダをホイールディスクに嵌入する前の状態を示す斜視図である。 図１に示す車両用ホイールのＡ−Ａ線断面図である。 図３に示す車両用ホイールのＢ部分の拡大断面図である。 タイヤバルブの使用状態を説明する図であり、（ａ）は通常の状態を示し、（ｂ）はエア充填時を示す図である。 本実施形態に係る車両用ホイールが取り付けられたストラット型のサスペンションの正面図である。 他の実施形態に係る車両用ホイールの要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 車両用ホイール
２ ホイールディスク
３ タイヤ
４ リム
５ タイヤバルブホルダ
６ タイヤバルブ
２１ バルブホルダ装着孔
２２ 連通路
３１ ビード部
３２ 空気室
４１ 環状壁
５１ 大径部
５２ 中径部
５２ａ 連通孔
５３ 小径部
５４ シール面
５５ シール面
６１ バルブボディ
６１ａ 先端部
６２ バルブコア
６２ａ 本体部
６２ｂ 弁座
６２ｃ 軸
６２ｄ 弁部
６２ｅ スプリング
６３ バルブカバー
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ シール材

Claims (3)

1. 車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、前記ホイールディスクの軸心に形成されるバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁を連通する連通路とを備える車両用ホイールの前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダであって、
   その外表面に開口し、前記連通路に連通する連通孔と、
   バルブコアと前記バルブコアが内挿されるバルブボディから構成されるタイヤバルブとを有し、
   前記タイヤバルブは、その先端が前記外表面から突出しないように前記連通孔内に固定されていることを特徴とするタイヤバルブホルダ。
2. 車両のハブに取り付けられるホイールディスクと、
   当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、
   前記ホイールディスクの軸心に形成されるバルブホルダ装着孔と、
   前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁を連通する連通路と、
   前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダと
   を備える車両用ホイールであって、
   前記タイヤバルブホルダは、
   その外表面に開口し、前記連通路に連通する連通孔と、
   バルブコアと前記バルブコアが内挿されるバルブボディとから構成されるタイヤバルブとを有し、
   前記タイヤバルブは、その先端が前記外表面から突出しないように前記連通孔内に固定されていることを特徴とする車両用ホイール。
3. 車両のハブに締結されるホイールディスクと、
   当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を有するリムと、
   前記ホイールディスクの軸心と前記環状壁とを連通する連通路と、
   前記ホイールディスクの軸心に形成され、前記連通路に連通するバルブホルダ装着孔と、
   前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダと
   を備える車両用ホイールであって、
   前記タイヤバルブホルダは、
   その外表面に開口し、前記連通路に連通する連通孔と、
   バルブコアと前記バルブコアが内挿されるバルブボディとから構成されるタイヤバルブとを有し、
   前記タイヤバルブは、その先端が前記ホイールディスクの外側表面から突出しないように前記連通孔内に固定されていることを特徴とする車両用ホイール。

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