JP2007514608A - タイヤのためのスポークホイール - Google Patents

Abstract

スポークホイール（１）は、それぞれの複数のニップル（５）のための複数の穴（２１）を有するリム（２）と、このリム（２）にニップル（５）によって取着された同数のスポーク（４）とを有している。ニップルは、チューブレスタイヤをリムに装着させるために、リムのそれぞれの穴（２１）中で実質的な気密状態を果たすように適合されるように配置されている。

Description

本発明は、主請求項の前文に言及された特徴を有するタイヤのスポークホイールに関する。

上述されたタイプのホイールは、自転車並びにオートバイに広く使用されている。特にオートバイの場合は、内管が無いチューブレスタイプの空気タイヤを使用する必要性が感じられる。

このようなタイヤは、パンクの際に空気が比較的ゆっくり抜けるという効果を有し、従って、オートバイの場合に生じ得る高速において適している。

他方で、チューブレスタイヤの使用は、スポークホイールが特別な特徴を組み込んでいなければ、スポークホイールとの互換性がない。

チューブレスタイヤとの周期的な使用のために設計された第１のタイプのスポークホイールには、二重管を有するリムが設けられている。第１のチャネルは、リムとタイヤとの間に形成され、タイヤの膨張チャンバを形成するように設計された気密性のあるシールを設けている。穴が設けられた第２のチャネルは、スポークを係留装置に適合させるために使用されている。このような技術的な解決策の例が、ＵＳ６４７４７４６並びにＵＳ２００３/００２５３８３Ａ１に説明されている。

しかし、このようなタイプのホイールは、回転時のリムの質量をかなり増加させてしまうため、オートバイでの使用に十分に適していない。さらに、雨天の状況で、水が、（気密状態にない）第２のチャネル内に溜まってしまう傾向にあり、この結果、回転に対する質量の増加、腐食現象、並びにホイールのかなりの不均衡の更なる悪化といった欠点をもたらすことは理解されるであろう。

チューブレスタイヤの適合のための他のタイプのホイールは、日本特許２００３１４６００１、欧州特許１２０９００６、並びに米国特許４８２４１７７に説明されている。しかし、この場合、外側のシール手段が、ニップルとリムとの間の気密性の問題を無くすために使用されている。

このタイプの解決策は、衝撃が起きた場合にダメージを受ける可能性のある比較的信頼性のないシールを与えている。

さらに、深刻なシールの問題が、使用の間におけるリムの必然的な弾性変形によるリムとニップルとの間の相対移動によってもたらされることは理解されている。これは、ほんの数ミリメートルのリムの変形が影響して、ニップルとこれらニップルに取着されたスポークとが軸方向に変位し得るためであって、シールがニップルとリムとの間に挿入されているとき、タイヤの膨張チャンバでの圧力損失が起こり、さらにタイヤの空気が突然抜けてしまい得ることは明らかである。

本発明によって対処される主な課題は、高速オートバイでの使用に必要な信頼性の高いチューブレスタイヤの適合に適するように構造的並びに機能的に設計されたスポークホイールを利用可能にすることである。

本発明の更なる目的は、既知の技術を参照して言及された困難な技術的の全ての欠点を克服することができるスポークホイールの構造を利用可能にすることである。

このような課題並びに目的は、請求項に従って構成されたスポークホイールで本発明によって解決並びに果たされる。

本発明の特徴並びに効果は、非限定的な例として添付図面を参照して示された幾つかの好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

図面において、符号１は、リム２と、ハブ３と、ニップル５，６によってそれぞれの両端部のところでリム２とハブ３とにそれぞれ取着された複数のスポーク４とを有するホイールを全体的に示している。このリム２は、タイヤの膨張チャンバ(inflation chamber)内に直対面しているニップル５を有する単一チャネルの形式である。

第１の例（図１）のスポーク４は、軽合金、例えばアルミニウム合金で形成されることが好ましいステム８を有している。このステムは、ねじが形成された盲穴７ａ，７ｂを長手方向の両端部にそれぞれ有している。スタッド１０のねじが形成された一端部９が、ハブ３に面した盲穴７ａ中にねじ込まれ、スタッドのねじが形成された他端部１１が、ハブ３への取着を与えているニップル６のねじ穴１２中にねじ込まれている。

前記リム２への取着を与えているニップル５のねじが形成されたステムは、リムに面した端部の盲穴７中に取着されている。

ニップル５には、一端部に拡大ヘッド１４を有する筒状のシャンク１３が設けられ、この拡大ヘッド１４は、シャンクにショルダー部１５を形成している。駆動用のキー部品(driving key feature)１６が、前記拡大ヘッド内に形成され、ニップルを穴７ｂ中にねじ込むために使用される。この駆動用のキー部品は、様々な形態、例えば、ドライバー若しくは他の部品のための多角形、６角形のリセス、スロットに形成されることができる。

前記ニップル５は、前記穴７ｂ中に装着されると、例えば、知られたねじロック装着(thread locking adhesives)によってロックされる。

また、ニップル５は、テーパが付けられた管用ねじを有するねじ部２０をシャンク１３の所に有している。

同様に、ニップル５が中に取着されているリム２の穴２１は、流体密シールを形成しているニップルのテーパが付けられた管用ねじと係合するような、テーパが付けられた管用ねじを有している。

前記シールは、接着剤、シーリング材等を使用してさらに改善されることができる。この場合、既知の互いに平行したねじが使用されても良いし、シール部品が、ニップルのヘッドとリムとの間に取着されても良い。

このような構造は、特に、軽合金からなるスポークの使用に適している。代わって、スチールステムを有するスポークを使用することが望まれる場合、図２に示された解決策が好ましい。この解決策は、スポークをリムに取着させているニップル５が、ねじが形成された盲穴２７を有し、この盲穴中に、スポークのステム２９のねじが形成された一端部２８が適合されている点で、前記例とは異なる。

他端部で、このスポークは、ニップル６の穴１２中に適合された同様のねじが形成された端部を有している。この場合も、ニップル５のシャンクは、テーパが付けられた管用ねじと外面でねじ留めされており、この管用ねじは、ニップルを収容するためにリム２に形成された穴に形成されている。

テーパが付けられた管用ねじを使用した解決策が好ましいように説明されているが、これらねじが、また、テーパが形成された若しくはテーパが形成されていない別のピッチ若しくは外形であり得ることは理解されるべきである。

本発明の実施形態の他の例が、図３を参照して説明される。類似した部分は、前の図面と同じ参照符号によって示されている。この場合、平行した雄ねじ若しくはテーパが付けられた雄ねじが形成されたシャンク１３を有するニップル５は、ねじが形成された盲穴２７を内部に有している。この盲穴中に、スタッド３０のねじが形成された一端部がねじ込まれ、スタッドのねじが形成された他端部は、また、スポーク４の対応した盲穴７ｂ中にねじ込まれている。これらスポークとニップルとは、スポークとニップルとが互いに取着されて単一ユニットを形成するように、一緒に付き合わされ得る互いに面した面３１を有している。また、変形例によって、一体的に形成されたスポークとニップルとが与えられている。この変形例は、図４に示されている。この場合、溝部３２が、ニップル５のシャンク１３に形成されている。この溝部は、リム２の穴２１のねじが形成された壁に取着されてシールを形成するようなＯ-リング３３（ＯＲ）を収容している。

この場合も、ニップル５は、一端部がショルダー部１５の効果によって、また他端部がねじ２０の効果によって、リムの穴２１中に軸方向で双方向にロックされているので、ニップルとリムの穴との間に相対的な摺動は無く、この結果、シール３３の気密性が損なわれないことに留意すべきであろう。

本発明の実施形態の他の好ましい例が、図５を参照して説明される。

この例では、Ｏ-リング３３は、穴２１の開口部に形成され、かつ筒状の壁を有することが好ましい環状の座部３４と、ショルダー部１５との間に装着されている。この場合、前記溝部３２は、ショルダー部１５近くに形成され、流体密の状態は、座部３４の筒状の壁３５によって得られる。この場合も、ニップル５は、穴２１内に軸方向で双方向にロックされている。

他の２つの例が、図６ないし９を参照して説明される。これら例は、スチールからなるステムを有するスポークよりむしろ、軽合金からなるステムを有するスポークが使用されることを可能にしている点で異なり、スチールからなるステムの場合、本発明は、ごく普通のスポークが使用されることを可能にしている。

両者の場合において、ニップルは、図５の例を参照して説明されたニップルと同様に使用されている。これらニップルは、ねじ留めによってリム２の穴２１中に適合される代わりに、自由に回転され得るように穴中に適合されて、リム２から穴２１を通って突出しているシャンク１３のねじセクションにねじ込まれたナット３６によって、軸方向で双方向にロックされている。この軸方向での双方向のロックは、ショルダー部１５とナット３６との間で得られる。前の例の場合のようなＯ-リング３３は、限定されたアキシアル荷重の影響を受け、座部３４の筒状の壁３５とシールを形成するように装着されている。

両者の例を使用すると、しかし、特に、ごく普通のスポークを用いている図８並びに９に示された方の例を使用すると、ホイールの正確なテンションを得るように、ニップル５を回転させ、そしてホイールの完結かつ最終的な組み合わせを得るようにナット３６をロックすることが可能である。

たった今説明された最後の例を除いた全ての例のホイールの組み合わせは、以下に続く。最初に、ニップル５が、これらニップルを収容するリム２のそれぞれの穴中にねじ込まれ、駆動用のキー部品１６によって締め付けられる。次に、スポークが、スポークをそれぞれのニップルにねじ込むことによって適合される。そして、スポークの自由端部が、ニップル６によってハブに適切に調節されてねじ込まれる。

本発明の他の変形例が、図１０に示されている。この変形例は、ホイールの組み合わせにおいて、ニップルをリム内に受けている穴が、ハブの対応した穴と完全にアライメントされていない（完全なアライメントが果たされていない）場合に、スポークのステムが、このミスアライメントを補償するように曲げ応力の影響を受けるという事実から生じる問題を考慮している。この曲げは、超荷重を生じさせる不均一な応力を、特に、スポークの断面における軸から最も遠い外側の部分にもたらす。

軽合金からなるステムを有するスポークの場合、この影響は、スポークの径が大きくなるのに従って大きくなる。このような欠点を無くすために、図１０の例では、スポーク１０４のアルミ合金からなるステム１０８の大径部分が、ニップル１０５の対面１０９に当接せずに、スペース１０２によって対面から離間して保持され、スタッド１１０のステム１０３によってのみ結合されている。このスペース１０２中への水の進入を防止するために、変形可能なエラストマーシール１１１が、スペース中に挿入され、補償用のゴム座金として、並びにスペース１０２を閉成する変形可能なシール部材として機能している。

図１１ないし２２の参照すると、本発明に従ったスポークホイールの実施形態の他の例では、ニップルが、ピボット装着によってスポークに接続されている。図１１では、ピボット２０１が、ニップル２０５のアキシャルキャビティ２１２の丸い座部２１１中に適合されたスタッド２１０の一端部に、部分的に球状のスイベルヘッド２０２を設けることによって、形成されている。この部分的に球状のスイベルヘッドは、また、スポークが、スチール若しくは対応した強度の材料で形成されているスポークのステムに、直接形成されることができる（図１２）。

図１３ないし２１の例から見て判るように、部分的に球状のスイベルヘッドは、また、ニップル２０５を受けているリムの穴２１が、リムに対して軸並びに径方向に形成されることを可能にし、この結果、球状のスイベル２０２によって全体的に塞がれるようにオフセットされ、マークされた曲率(marked curvature)を有することができる。この球状のスイベル２０２とスポークのステムとの間のジョイントは、スタッド２１０に設けられたヘッド２１３（図１３）、ねじが形成されたジョイント２１４（図１４）、若しくは同様の方法で、スポークのステムによって直接（図１５及び１６）得ることができる。

図１７ないし２２を参照すると、ニップル３０５に押圧されるかねじが形成されたジョイントを使用して適合されたカバー３０７によって閉成されたリム２のチャネルに向けて開成している座部３０６を備えたニップル３０５が設けられている。図２１並びに２２に示された本発明の他の変形例には、リムの穴４２１中に挿入されて、アプセッタ鍛造４２２若しくは他の機械的な取着動作によって穴中に双方向でロックされたニップル４０５が設けられている。図２２には、スポークと同一直線状に所定の角度で機械切削され、部分的に球状のスイベル用の座部が設けられている。

図２３では、スポーク４は、一端部が、ニップル５００内に収容されている。この一端部は、ニップル５００の軸方向の盲穴中にねじ込まれているスリーブ５０３によって、ニップル５００のチャンバ５０２内でわずかな軸方向移動を可能にするように保持されたフレア(flared)ヘッド５０１の形態である。スリーブ５０３は、ホイールハブに面したニップルの端部に当接しているショルダー部５０４によって、ロックされている。ニップル５００は、リムの穴５０５中にねじ込まれて、シール５０６がニップルと穴との間に適合された気密の状態を果たすように、リムに対して軸方向でロックされている。

図２４の例は、６００として示されたニップルを有している。この例は、前の例に実質的に類似し、従って、同一のパーツを示すのに同一の参照符号が付されている。この例は、ニップル６００が、スポーク４と面した端部のところで開成されることができ、この端部のところに、移動可能な気密性の閉成部を有し、この閉成部は、挿入されたシール６０２を有するねじカバーによって形成されているという点で、前の例とは異なる。スリーブ５０３は、省略されている。

図２５の例のニップルは、７００として示されている。この例は、前の例と実質的に類似し、従って、同一の部分を示すのに同一の参照符号が付されている。この例は、以下の点で図２４の例と異なる。スポーク４は、ねじが形成された長さ部(length)７０１で終端しており、この長さ部に、フレア部分７０３中で広げられた筒状のシャンク７０２を有するタイプの普通のニップルがねじ込まれて、ロック用樹脂７０４をねじ部に注ぐことによってロックされている。

かくして、本発明は、提案された目的を達成し、既知の技術と比べて複数の効果を確実にしている。特に、回転量が減じられ、高速での使用並びに偶発的な衝撃に対して安全な軽量のホイールの製造を可能にしている。

本発明に従って製造されたスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の変形例のスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。 図１に示された実施形態の更なる変形例に従ったスポークホイールの一部分の断面図である。

Claims (25)

1. それぞれの複数のニップルのための複数の穴を有するリムと、このリムに前記ニップルによって取着された同数のスポークとを具備するスポークホイールにおいて、前記ニップルは、チューブレスタイヤを前記リムに装着させるために、リムのそれぞれの穴中にねじ込まれることによって実質的な気密状態を果たすように適合されるように配置されていることを特徴とするスポークホイール。
2. それぞれの複数のニップルのための複数の穴を有するリムと、このリムに前記ニップルによって取着された同数のスポークとを具備するスポークホイールにおいて、各ニップルは、実質的な気密状態を果たすようにリムのそれぞれの穴中に適合され、軸方向での双方向のロック手段によって前記穴中に保持されていることを特徴とするスポークホイール。
3. 前記リムは、単一チャネルの形式である請求項１又は２のホイール。
4. 前記ニップルと、これらニップルを前記リムに受けている前記穴とは、これらが一緒に適合されたセクションに、テーパが付けられた管用ねじを有している請求項１又は３のホイール。
5. さらなるシール手段が、前記リムの穴のねじと、前記ニップルのシャンクに形成されたねじとの間に挿入されている請求項１ないし４のいずれか１のホイール。
6. 前記更なるシール手段は、接着剤若しくはシール材を有している請求項５のホイール。
7. 前記更なるシール手段は、シールを有している請求項５のホイール。
8. 前記ニップルは、穴を有し、この穴中に、前記スポークのステムのそれぞれのねじが形成された端部が、ねじ込まれて保持されている前記全ての請求項のいずれか１のホイール。
9. 前記ニップルは、これらニップルに面したスポークの端部に設けられたそれぞれのねじ穴中にねじ込まれ、保持され、かつねじが形成されたステムを有している請求項１ないし６のいずれか１のホイール。
10. 前記スポークは、軽合金のステムを有している前記全ての請求項のいずれか１のホイール。
11. 前記スポークは、スチールのステムを有している前記全ての請求項のいずれか１のホイール。
12. シールのための座部が、ニップルの前記シャンクに形成されている請求項５若しくは以下の請求項のホイール。
13. 前記シールのための座部は、前記ねじが形成されたセクションの中央位置に形成され、前記シールは、前記リムの穴のねじにシールを与えている請求項１２のホイール。
14. 前記シールは、Ｏ-リングのタイプである請求項１２又は１３のホイール。
15. 前記スポークは、ニップルの延長部として、前記ニップルに当接保持されている請求項９ないし１４のいずれか１のホイール。
16. 前記ニップルは、これらニップルを通って延びている軸方向の盲穴を有している前記全ての請求項のいずれか１のホイール。
17. 前記ニップルは、これらニップルを駆動させるためのキー形状を与えるように成形されたヘッドを有している前記すべての請求項のいずれか１のホイール。
18. 前記軸方向での双方向のロック手段は、ニップルの前記シャンクの一端部にショルダー部を、また、ニップルの前記シャンクにねじを有しており、このねじは、前記リムに当接している前記ショルダー部によって、リムに設けられた前記ニップルを保持するように雌ねじと係合可能である前記全ての請求項のいずれか１のホイール。
19. 前記シールは、前記ショルダー部近くでニップルの前記シャンクに適合されている請求項１８のホイール。
20. 前記穴と同軸で前記シールを適合させるように意図された座部が、前記リムの穴内に配置されている請求項１９のホイール。
21. 前記座部は、ほぼ筒形状の壁を有し、前記ショルダー部のための当接を形成している請求項２０のホイール。
22. 前記雌ねじは、ナットと前記ショルダー部との間に前記リムを挟持させるように、ニップルの前記シャンクにねじ込まれたナットに形成されている請求項１８ないし２１のいずれか１のホイール。
23. 前記ニップルと、スポークの前記ステムの大径部分との間で互いに面した面が、ニップルと大径部分との間にスペースを形成することによって互いに離れて保持されている前記全ての請求項のいずれか１のホイール。
24. 変形可能なシールが、前記スペース中に挿入されている請求項２３のホイール。
25. 各ニップルは、ピボット装着によって、対応したスポークに接続されている前記全ての請求項のいずれか１のホイール。

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