JP2005231616A - B型横装填ホイールのシール構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(1)リム2と、外周にビードシートが形成されているサイドリング1と、Oリング4とを、有するB型横装填ホイールのシール構造であって、Oリング4を、サイドリング1の軸方向外端位置(ホイール幅方向中央から離れる方向の外端位置)に配置したシール構造。
(2) リム2にOリング溝9を設け、サイドリング1にOリング押圧面11を設け、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との間にOリング4を挟み込むようにしたシール構造。
(3) シール面10とOリング押圧面11とのなす角度を5〜60度に設定した。
(4) シール面10とOリング押圧面11の少なくとも一方を凹状湾曲面とした。
【選択図】 図1
Description
〔A型〕
A型横装填ホイールは、図10〜図13に示すように、サイドリング21でタイヤの横力のみを支えるタイプ(タイヤビードがリムに乗るタイプ)のホイールである。縦力を支える5度テーパ面22は、リム23側に形成されている。サイドリング21は、リム23に押し込まれ、サイドリング21のストッパとリム23のストッパが軸方向に係合する状態まで軸芯まわりに回転され、抜け外れが防止されてリム23に装着される。
A型横装填ホイールは、タイヤビードと5度テーパ面との接触面でエアシールされ、さらにOリング24のシールが追加されているので、エアシールが2重になっており、非常にシールの信頼性が高い。試験によれば、Oリング無しで長時間放置してもエア洩れすることはない。
〔B型〕
B型横装填ホイールは、図14〜図18に示すように、サイドリング31でタイヤの横力と縦力の両方を支えるタイプ(タイヤビードがサイドリングに乗るタイプ)のホイールである。縦力を支える5度テーパ面32は、サイドリング31上に形成されている。サイドリング31は、リム30に押し込まれ、サイドリング31のストッパとリム30のストッパが軸方向に係合する状態まで軸芯まわりに回転され、抜け外れが防止されてリム30に装着される。
B型横装填ホイールでは、Oリング33のみにシールが任されており、Oリング33が信頼できることが求められる。B型横装填ホイールのOリング33は、サイドリング31がホイールの車両左右方向外側(A1側)配置の場合、美観上の理由から外から見える位置には配置できないので、サイドリング31の内側部(サイドリング31とリム30との間の部分)に配置される。
(イ)Oリング33の径が太いと、嵌合部構造部の半径方向幅が大きくなる。嵌合部構造部の幅が大きいと強度上肉厚を厚くする必要があり、その分、ホイールが重くなる。その結果、Oリング33の径をあまり太くできず、シールの信頼性に問題がある。
(ロ)B型横装填ホイールのエアシールは、図14〜図18に示すように、サイドリング31のシール部突起34がOリング33を乗り越してしまうまで中に押し込み、その位置でサイドリング31を回して軸方向にサイドリングのストッパとリムのストッパを係合させてロックする。その後、タイヤ空気圧(AP、Air Pressure)による戻し力でシール部の突起34をOリング33に食い込ませ、シール作用を果たすように設計されている。このタイプでは、突起34がOリング33を乗り越す際の押し込み力を軽減するため、Oリング33と突起34の干渉代をあまり大きくとれず、その結果、シール性に問題が生じることがある。
(ハ)タイヤ35の取り外しが難しい。タイヤ35の取り外しは、図17に示すように、a)エアを抜いた後、サイドリング31に貼付いたタイヤ35をはがす。
b)サイドリング31を押し込んで、Oリング33を溝36に落とす。
c)サイドリング31を回して、軸方向ロックを外す。
d)サイドリング31を外してタイヤ35を外す。
ゴム製のOリング33は長時間圧着されているとサイドリング31やリム30に貼付いてしまうので、上記のステップb)の押し込み力や、c)のサイドリング回し力が重くて、作業がしにくいという問題がある。
(ニ)シール位置に至る間の隙間37に車両走行中に泥水が入り込み、固まった泥により固着する、低温時に凍結し固着する等の理由で、上記b)、c)のステップが実行できなくなる。
本発明の目的は、シール性が良好で、Oリングの着脱が良好な、改良B型横装填ホイール(以下、単にB型横装填ホイールという)のシール構造を提供することにある。
(1) リムと、該リムに着脱可能とされ外周面にビードシートが形成されているサイドリングと、前記リムと前記サイドリングとの間をシールするOリングとを、有するB型横装填ホイールのシール構造であって、前記Oリングを、前記サイドリングの軸方向外側端部位置に配置したB型横装填ホイールのシール構造。
(2) 前記Oリングを車両左右方向内側のリム端部に配置した(1)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
(3) 前記リムにリムストッパを形成するとともに、前記サイドリングにサイドリングストッパを形成し、前記リムストッパと前記サイドリングストッパとをホイール軸方向に係合させてサイドリングのリムからの抜け止めをはかった(1)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
(4) 前記リムのリムストッパよりホイール軸方向外側部位にOリング溝を設け、前記リムのOリング溝にOリングを嵌めて前記サイドリングにタイヤ空気圧をかけ、前記Oリング溝の溝表面で前記Oリングに接触するシール面と前記サイドリングの軸方向外側部かつ半径方向内側部で前記Oリングに接触するOリング押圧面との間に、前記Oリングを挟み込んだ(1)または(3)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
(5) 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面との間には、タイヤ空気圧をかけない状態において、前記Oリングを前記Oリング溝に着脱するための半径方向斜め外側に開放する隙間を形成する(4)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
(6) 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面とは、ホイール軸方向外側に行くに従って先細りとなるテーパを形成している(4)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
(7) 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面とのなす角度は5〜60度である(6)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
(8) 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面との少なくとも何れか一方の面は凹状湾曲面からなり、前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面との間隔がOリング中心からホイール軸方向外側に行くに従って縮小している(4)記載のB型横装填ホイールのシール構造。
上記(4)、(5)のB型横装填ホイールのシール構造によれば、サイドリング押し込み時にはOリングは無いので乗り越す必要がなく、太いOリングを使っても、押し込み力が重くなる懸念がない。これにより上記(ロ)の問題が解決できる。また、サイドリング取り外し時に、Oリングは外から剥がせるので、Oリングの貼付きによる、OリングのOリング溝への落ち込み不良の心配がなく、サイドリングの回し力が重くなることはない。これにより上記(ハ)の問題が解決できる。その結果、シール性が良好で、Oリングの着脱が良好な、B型横装填ホイールのシール構造を提供することができる。
上記(6)〜(8)のB型横装填ホイールのシール構造によれば、Oリング溝のシール面とサイドリングのOリング押圧面との間隔がホイール軸方向外側に行くに従って先細りとなっているので、タイヤ内圧がかかった時のOリングの大気側への抜け外れが防止される他、Oリング溝のシール面とサイドリングのOリング押圧面との間隔を通しての泥、石等によるOリングの損傷が抑制され、シール構造の信頼性が向上する。
図1〜図5は本発明の実施例1を示し、図6、図7は本発明の実施例2を示し、図8は本発明の実施例3を示し、図9は本発明の実施例4を示す。本発明の実施例1〜4にわたって共通するかまたは類似の構造をもつ部分には、本発明の実施例1〜4にわたって同じ符号を付してある。
本発明のB型横装填ホイールのシール構造が適用されるB型横装填ホイールは、ホイール軸方向一端(望ましくは、車両左右方向内側A2端)または両端(A1側端およびA2側端)のフランジがリム2に対して着脱可能なサイドリング構造となっており、サイドリング1をリム2から取り外してタイヤ5(またはランフラット中子とタイヤでもよい)をリム2の横方向(軸方向)から装填可能なホイールである。
B型横装填ホイールでは、サイドリング1は、サイドリング1の外周面に、タイヤビードが着座するビードシート面3を有する(タイヤのビードシートがサイドリング1上に乗る)。リム2はホイール軸芯と平行またはほぼ平行にストレートまたはほぼストレートに延びており、ドロップ部をもたない(ドロップ部レスリム)。サイドリング1のリム2への着脱構造は、サイドリング1とリム2にホイール軸方向に互いに係合する凸部からなるストッパ6、7(サイドリングストッパ6、リムストッパ7)をそれぞれ設け、サイドリングストッパ6、リムストッパ7に周方向の一部に切り欠き12、13を設けておいて、サイドリングストッパ6をリムストッパ7の切り欠き13を通してリムストッパ7を通り抜けさせ、通り抜けた位置でサイドリング1をホイール軸芯まわりにリム2に対して相対回転させ、タイヤ内圧がサイドリング1にかかった時にサイドリングストッパ6をリムストッパ7にホイール軸方向に係合させて、サイドリング1がリム2から軸方向に抜けないようにロックする構造となっている。
本発明のB型横装填ホイールのシール構造では、Oリング4は、サイドリング1の軸方向外側端部位置(ホイール幅方向中央からホイール軸方向に離れる方向のサイドリング端部位置)に配置されている。Oリング4は、たとえば、ゴム製または樹脂製のOリングからなる。
Oリング4は、サイドリング1が配置される側のリム端部に配置される。したがって、サイドリング1が車両左右方向内側のリム端部に配置される場合は、Oリング4は車両左右方向内側のリム端部に配置される。Oリング4が車両左右方向内側のリム端部に配置された場合は、車両の左右外側からOリング4を目視できないので、美観は向上する。
リム2にはサイドリング1よりホイール軸方向外側に延びる延設部8が形成されており、Oリング溝9は、リム2の延設部8、および/または、リム2のサイドリング装着部に、形成されている。シール面10は、Oリング溝9の溝底面から斜めに立ち上がりホイール軸方向にリム端に近づくにつれてホイール半径方向外側に広がるように傾斜する傾斜面からなる。ホイール軸方向外側は、ホイール幅方向中央部からホイール軸方向に離れる方向、したがって、サイドリング1がリム2の車両左右方向内側端(A2側端)にある場合はホイール軸方向外側はホイールの車両左右方向内側(A2側)に対応し、サイドリング1がリム2の車両左右方向外側端(A1側端)にある場合はホイール軸方向外側はホイールの車両左右方向外側(A1側)に対応する。
〔装着の手順〕
1)各部品を準備し、タイヤ5をサイドリング1のホイール軸方向内側(ホイール中央に近い側)に配置する。
2)サイドリング1とタイヤ5を、リム2に挿入する。ランフラット中子があれば同時に挿入する。
3)サイドリング1を所定の位置まで回して、凸部(サイドリングストッパ)6と凸部(リムストッパ)7を軸方向に係合させてロックする。
4)Oリング4をOリング溝9に入れる。
5)タイヤに空気を入れて空気圧APでサイドリング1をホイール軸方向外側(ホイール中央から遠い側)に移動させサイドリング1をOリング4に食い込ませる。
〔取り外しの手順〕
装着の逆順となる。すなわち、
1)空気を抜いてタイヤビードをサイドリング1から剥がす。
2)貼付いているOリング4を剥がして、Oリング溝9から外し、取り除く。
3)サイドリング1を回して凸部(サイドリングストッパ)6と凸部(リムストッパ)7の軸方向係合を外す。
4)サイドリング1をタイヤとともに外す。
5)タイヤ5をリム2から外す。
Oリング4を、サイドリング1の軸方向最外端位置に配置したので、図15、図16の比較例の構造に比べて嵌合部構造幅(半径方向厚さ)をあまり大きくしないでOリング4の径を太くできてシール性を向上でき、前述の問題(イ)を解決できる。
また、Oリング4の外側端配置により、サイドリング1とリム2との嵌合部隙間に泥水が入り込むことがなく、泥によるサイドリング1のリム2への固着がなく、前述の問題(ニ)を解決できる。その結果、シール性が良好で、Oリング4の着脱が良好な、B型横装填ホイールのシール構造を提供することができる。
また、サイドリング取り外し時に、Oリング4は外から剥がせるので、Oリング4の貼付きによる剥がし不良の心配がなく、サイドリング1の回し力が重くなることはない。これにより前述の(ハ)の問題が解決できる。その結果、シール性が良好で、Oリング4の着脱が良好な、B型横装填ホイールのシール構造を提供することができる。
〔実施例1〕
本発明の実施例1では、図1〜図5に示すように、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11とは、ほぼ平行で、Oリング着脱方向(半径方向斜め外方向)に延び、タイヤ内圧がOリング4にかかった時のOリング4外れ防止のために、サイドリング1のOリング押圧面11をOリング4に食い込ませるようにする。本発明の実施例1では、断面径が太め(たとえば、径9mm)のOリング4が使用される。サイドリング1の凸部(ストッパ)6とリム2の凸部(ストッパ)7との軸方向係合部がサイドリング1のタイヤ横圧受け面15より軸方向外側(ホイール幅方向中央から遠い側)にあることが望ましい。サイドリング1の凸部(ストッパ)6のホイール軸方向長さはビードシート3の軸方向長さに比べて短く、ビードシートの長さの1/2以下である。また、図4に示すように、リム2の内面からネジ16をリム半径方向に延ばしてサイドリング1の凸部(ストッパ)6にねじ込み、サイドリング1の回り止めをはかってもよい。その場合は、ネジ16の頭とリム内面との間にシール部材17を配置してタイヤ内空間をシールする必要がある。
実施例1の作用・効果は、太めのOリング4が使用できることによりシール性が良好であること、ネジ16による回り止めをはかっても、シール部材17を設けることにより、ネジ孔がシールされ、タイヤ5内の気密が保持されること、等である。
本発明の実施例2では、図6、図7に示すように、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11とは、ほぼ平行で、Oリング着脱方向(半径方向斜め外方向)に延び、タイヤ内圧がOリング4にかかった時のOリング4外れ防止のために、サイドリング1のOリング押圧面11をOリング4に食い込ませるようにする。本発明の実施例2では、断面径が細め(たとえば、径7mm)のOリング4が使用され、サイドリング1の凸部(ストッパ)6とリム2の凸部(ストッパ)7の軸方向係合部がサイドリング1のタイヤ横圧受け面15より軸方向内側(ホイール幅方向中央に近い側)にあることが望ましい。サイドリング1の凸部(ストッパ)6のホイール軸方向長さは長く、ビードシート3のホイール軸方向長さの1/2以上である。サイドリング1の断面形状が、実施例1のサイドリング1の断面形状に比べて太く、強度が大である。
実施例2の作用・効果は、サイドリング1の強度が大であることである。
本発明の実施例3では、図8に示すように、Oリング溝9のシール面10は、Oリング溝9の溝底面でホイール軸方向にリム端に近づくにつれてホイール半径方向外側に広がるように傾斜する傾斜面から構成されている。
Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11とは、互いに非平行で、ほぼストレートな傾斜面からなる。Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11とは、ホイール軸方向外側に行くに従って先細りとなるテーパを形成している。その結果、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との間隔は、大気側に向かって(大気側に行くに従って)、縮小している。
Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11とのなす角度θは望ましくは、5〜60度であり、より望ましくは、5〜45度である。θを5〜60度とする理由は、5度より小さいと、Oリング4にタイヤ内圧(内圧は乗用車で2.2kg/cm2 、トラック、バスで6.0kg/cm2 )がかかった時に設計によってはOリング4がOリング溝9から抜け外れるおそれがあるからであり、60度より大きいと、Oリング4の初期つぶし代が不足する(Oリング4がシール面10とOリング押圧面11とのなすテーパ内に食い込んでいってつぶされシール性を増す作用が、得にくくなる)からである。
実施例3の作用・効果については、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との間隔がホイール軸方向外側に行くに従って縮小しているので、タイヤ内圧がOリング4にかかった時の、Oリング4の大気側への抜け外れが防止される他、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との狭まった間隔を通しての泥、石等によるOリング4の損傷が抑制され、シールの信頼性が向上する。
本発明の実施例4では、図9に示すように、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との少なくとも何れか一方の面は凹状湾曲面からなり、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との間隔がOリング中心からホイール軸方向外側に行くに従って縮小している。図9では、Oリング溝9のシール面10が傾斜面からなり、サイドリング1のOリング押圧面11のみが凹状湾曲面からなる。凹状湾曲面の凹面の径はOリング4の断面径より大である。
実施例4の作用・効果については、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との間隔がホイール軸方向外側に行くに従って縮小しているので、タイヤ内圧がOリング4にかかった時の、Oリング4の大気側への抜け外れが防止される他、Oリング溝9のシール面10とサイドリング1のOリング押圧面11との狭まった間隔を通しての泥、石等によるOリング4の損傷が抑制され、シールの信頼性が向上する。凹状湾曲面の場合はテーパ面に比べてOリング4がホイール軸方向外側に押されて移動すると傾斜がきつくなるので、タイヤ内圧がOリング4にかかった時の、Oリング4の大気側への抜け外れが防止効果が大きくなる。
2 リム
3 ビードシート
4 Oリング
5 タイヤ
6、7 凸部(ストッパ)
8 延設部
9 Oリング溝
10 シール面
11 Oリング押圧面
12、13 切り欠き
14 隙間
15 タイヤ横圧受け面
16 ネジ
17 シール部材
Claims (8)
- リムと、該リムに着脱可能とされ外周面にビードシートが形成されているサイドリングと、前記リムと前記サイドリングとの間をシールするOリングとを、有するB型横装填ホイールのシール構造であって、前記Oリングを、前記サイドリングの軸方向外側端部位置に配置したB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記Oリングを車両左右方向内側のリム端部に配置した請求項1記載のB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記リムにリムストッパを形成するとともに、前記サイドリングにサイドリングストッパを形成し、前記リムストッパと前記サイドリングストッパとをホイール軸方向に係合させてサイドリングのリムからの抜け止めをはかった請求項1記載のB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記リムのリムストッパよりホイール軸方向外側部位にOリング溝を設け、前記リムのOリング溝にOリングを嵌めて前記サイドリングにタイヤ空気圧をかけ、前記Oリング溝の溝表面で前記Oリングに接触するシール面と前記サイドリングの軸方向外側部かつ半径方向内側部で前記Oリングに接触するOリング押圧面との間に、前記Oリングを挟み込んだ請求項1または請求項3記載のB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面との間には、タイヤ空気圧をかけない状態において、前記Oリングを前記Oリング溝に着脱するための半径方向斜め外側に開放する隙間を形成する請求項3記載のB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面とは、ホイール軸方向外側に行くに従って先細りとなるテーパを形成している請求項4記載のB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面とのなす角度は5〜60度である請求項6記載のB型横装填ホイールのシール構造。
- 前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面との少なくとも何れか一方の面は凹状湾曲面からなり、前記Oリング溝のシール面と前記サイドリングのOリング押圧面との間隔がOリング中心からホイール軸方向外側に行くに従って縮小している請求項4記載のB型横装填ホイールのシール構造。
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