JP2008510657A - マルチピース型安全ホイール及び関連する方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】マルチピース型安全ホイールは、内側リム部の周方向に間隔をあけて設けられた複数の係合用ボスと、外側リム部の周方向に間隔をあけて設けられた複数の係合用タブを含んでいる。空気が充満したタイヤがホイールに装着された状態で、ホイールを不正に分解した場合、ホイールアッセンブリ用締結具が破損すると、外側リム部は、タイヤから空気を抜くのに必要な距離を内側リム部から離間するが、この位置で、ボスとタブが係合することにより、外側リム部のそれ以上の移動は阻止される。それによって、外側リム部が危険な発射体となる可能性は防止される。マルチピース型安全ホイールを不正に分解するとき、タイヤから安全に空気を抜く方法も提供する。
【選択図】 図４

Description

＜発明の分野＞
本発明は、安全ホイールアッセンブリに関する。より具体的には、本発明は、空気で充満したタイヤをホイールに装着した状態で、ホイールが不正に分解された場合に、タイヤ内の空気圧を抜くことができるように構成された安全ホイールアッセンブリを提供する。本発明は、ホイールが不正に分解された場合に、タイヤ内の空気圧を抜く方法をさらに提供する。

＜関連技術の説明＞
マルチピース型ホイールは、ビード保持用内側フランジと取外し可能なビード保持用外側フランジとを有するリムを具えており、このホイールを用いることにより、一般的には、チューブレスタイヤのホイールへの装着を容易に行なうことができる。このホイールは、ランフラットインサートをチューブレスタイヤの中へ装着するのに特に有用である。タイヤと所望のあらゆるランフラットインサートは、保持用外側フランジが外された状態で、リムに装着されることができる。次に、保持用外側フランジが装着され、タイヤは適当な圧力になるまで空気が入れられる。

２ピース型ホイールのリム部品は、一般的には、周方向に間隔を有する複数の位置にボルトを用いて固定されており、また、周方向に間隔を有する複数の位置にて、ネジ付きロッドをリムのディスク部の中を通して車両に固定されており、該ネジ付きロッドにはラグナットが取り付けられている。ホイールを車両から取り外したいとき、最初に、ラグナットを取り外すのではなく、リムと外側保持フランジを締結するボルトが取り外される。ボルトの大部分が取り外されると、残りのボルトは数が少なくなり、破損する危険性がある。この場合、保持用外側フランジは、タイヤ内の空気圧の作用により、ホイール分解作業中の者に向かって高速で進むことになるため、作業者を傷つける虞れがあり、死に至らしめることすらある。

この問題の解決策を提案した特許が数多くある。例えば、１９４７年１０月７日にF.W.Burgerに付与された米国特許第２４２８５５１号は、安全ホイールを開示している。このホイールは、タイヤが装着されるリムと、リムの外縁部の周りに嵌まり、タイヤの外縁部をリムに固定するビードロッキングリングとを含んでいる。ビードロッキングリングは、リムに対して摺動可能に装着されているから、タイヤが空気で膨らんでいる時はビードロッキングリングを外方に押すので、ビードロッキングリングをリムに固定するボルトへのアクセスができなくなる。これらのボルトにアクセスして、タイヤの空気を抜くには、ビードロッキングリングを内側へスライドさせる必要がある。しかし、ランフラットインサートの場合、このようなことはできない。なぜならば、ランフラットインサートとホイールの対向するビード保持用フランジとの間で、タイヤの両ビードを固定しなけらばならないからである。それゆえ、ランフラットインサートは、ビードロッキングリングを移動させることはできない。

ホイールが不正に分解された場合に、タイヤから空気圧を抜くことができるホイールアッセンブリを開示した特許が幾つかある。例えば、１９８４年１１月１３日にD.S.Straderに付与された米国特許第４４８１９９７号は、安全インサートを用いたタイヤとリムを開示している。リムは、ビード保持用内側フランジを有する内側リムセグメントを含んでおり、該内側リムセグメントは、約４５度離れて複数のエア抜き溝を有している。ホイール装着用ディスクは、内側リムセクションと一体である。ビード保持用外側フランジを含む外側リムセグメントは、内側リムセグメントにボルト留めされ、その間に弾性Ｏリングシールが配備されている。タイヤに空気が充満した状態で、ホイールの分解を行なう場合、シール用Ｏリングに作用する圧縮力を取り除くことにより、空気抜き溝を通じて、タイヤから空気を抜くことができる。この特許はまた、ランフラット安全インサートをさらに開示しており、前記インサートは、リムベースの周囲から突出する内側バンドと、タイヤのビードに係合する外側突出縁及び内側突出縁とを有し、ビードをビード保持用フランジに対してクランプする。軸方向に延びる複数のリブが、バンドから径方向内向きに突出して、内側リムと係合する。外側突起は、周方向に並べられた支持体により、内側バンドと同軸に取り付けられている。外側突起の周囲には凹部が形成されている。この凹部には、非水性液体潤滑剤の容器が配備される。タイヤが破裂した場合、この容器がタイヤの内面に接触する。外側突起の外面は、潤滑剤を保有するために、微小な凹み(microscopic pockets)を設けて表面を粗くしている。

１９８９年４月２５日にR.E.Payne他に付与された米国特許第４８２３８５４号は、安全タイヤ用の安全インサートを開示している。このタイヤは、内側リムと外側リムがそれらの周囲でボルト留めされ、両リムの間には、弾性Ｏリングシールが配備されている。内側リム部と外側リム部の間に空気抜き通路が設けられているので、タイヤに空気が充満した状態で、内側リムセグメントと外側リムセグメントを保持するボルトが取り外されると、空気は、全てのボルトが取り外される前に、空気抜き通路を通じてタイヤから抜かれることができる。ランフラットインサートは、シート状の金属ベースを含んでおり、一対の外縁部がリムに向けて内側に垂下し、その外面の周りにはエラストマー製トリムが設けられている。タイヤの空気が抜かれると、外縁部はトレッドへの圧力によって外方へ押され、空気が抜かれたタイヤは、ランフラットインサートの外縁部とリムの外縁部の間で固定される。

１９８９年６月６日にJ.B.Weeks他に付与された米国特許第４８３６２６１号は、チューブレスタイヤに使用される分解(take-apart)型ホイールアッセンブリを開示している。該アッセンブリは、内側リム、外側リム及びディスクを含んでいる。ディスクと内側リムは溶接によって接合され、外側リムはディスクにボルト留めされている。ディスクの周囲には、複数の空気抜き通路が設けられる。タイヤが空気で充満した状態で、外側リムをディスクに固定するナットの一部が不正に取り外されると、内側リム、外側リム及びディスクの間のシールが破損するから、空気は、全てのナットが取り外される前に空気通路を通じて放出されるであろう。同じホイール構造が、１９８８年９月２８日に公開された対応欧州特許出願第０２８４５０７Ａ２号に開示されている。１９９３年６月１日にJ.B.Weeks他に付与された米国特許第５２１５１３７号は、安全タイヤ及び分解型ホイールアッセンブリを開示している。該アッセンブリは、内側リムと外側リムを含み、前記外側リムにはディスクが溶接接合されている。内側リムと外側リムは、ボルト留めされ、両リムの間にはＯリングが配備され、気密状態が形成される。タイヤが空気で充満した状態で、ボルトがホイールから取り外されると、外側リムは、外方に向けて撓んで、気密状態が壊されるので、全てのボルトが取り外されるか又は破損する前に、タイヤから空気を抜くことができる。ボルトの長さは、内側リムと外側リムとの離間距離が、全てのナットがボルトから取り外される前に空気を放出させるのに十分なものとなるように設定される。ランフラット安全インサートは、タイヤ内のホイールアセンブリによって運ばれる。空気充填用開口部は、外側リム部に形成されるので、ホイールブレーキシステムにより大きなスペースが設けられる。バルブ装着構造は、一般的にはインナーチューブに設けられる空気充填バルブを通過させることができないサイズのコネクタ−スリーブを含んでいるので、タイヤの内部にインナーチューブを用いることはできない。インナーチューブがタイヤ内部に用いられた場合、タイヤが空気で充満した状態でホイールが分解されると、安全機構が働いて、空気はタイヤから出て行くことができない。

１９９３年６月１日にJ.B.Weeks他に付与された米国特許第５２１５１３７号は、安全タイヤ及び分解型ホイールアッセンブリを開示している。該アッセンブリは、内側リムと外側リムを含んでおり、外側リムにはディスクが溶接されている。内側リムと外側リムは、ボルト留めされ、両リムの間にはＯリングが配備され、気密状態が形成される。タイヤが空気で充満した状態で、ボルトがホイールから取り外されると、外側リムは、外方に向けて撓んで、気密状態が壊されるので、全てのボルトが取り外されるか又は破損する前に、タイヤから空気を抜くことができる。ボルトの長さは、内側リムと外側リムとの離間距離が、全てのナットがボルトから取り外される前に空気を放出させるのに十分なものとなるように設定される。ランフラット安全インサートは、タイヤ内側のホイールアセンブリによって運ばれる。空気充填用開口部は、外側リム部に形成されるので、ホイールブレーキシステムにより大きなスペースが設けられる。バルブ装着構造は、一般的にはインナーチューブに設けられる空気充填バルブを通過させることができないサイズのコネクタ−スリーブを含んでいるので、タイヤの内部にインナーチューブを用いることはできない。インナーチューブがタイヤ内部に用いられた場合、タイヤが空気で充満した状態でホイールが分解されると、安全機構が働いて、空気はタイヤから出て行くことができない。

２００１年１１月１３日にC.C.Post他に付与された米国特許第６３１５３６６号は、内側リムと、外側リムと、外側リムの内部に配備されたディスクとを含む安全ホイールアッセンブリを開示している。前記ディスクは、ディスクの周囲に単一パスの溶接を施すことによって、内側リムに接合される。一連のボルトにより、外側リムはディスクに接合される。取外し可能な外側リムは、タイヤ及び／又はランフラットインサートのリムへの装着を容易にする。内側リム、外側リム及びディスクの間には、エラストマーシールが配置される。外側リムをディスクに固定するボルトが緩んだ場合には、エラストマーシールによって形成された気密状態が壊されるので、全てのナットがボルトから取り外される前に、空気はエラストマーシールを通り、タイヤから出て行くことができる。

発明者らの経験では、前述の如きホイール構造では、タイヤの分解が不正に行われた場合、タイヤから空気圧を抜くことができず、ホイールを接続する残りのボルトの数が少なくなるとボルトの破損が起こり、怪我の危険性がある。ホイールアッセンブリのボルトは、通常は、対角状(star pattern)に取付け及び取外しが行われるため、保持用外側フランジの一方の面が全く支持されないことは殆んどないので、変形抵抗は無く、空気の排出が可能である。

１９９４年９月６日にJ.M.Cadyに付与された米国特許第５３４３９２０号は、フランジ固定手段及び圧力除去手段を有するホイールアッセンブリを開示している。該ホイールアッセンブリは、リムと、該リムにボルト留めされた外側フランジを含んでいる。空気通路は、タイヤの内部から開口部まで延びており、外側フランジをリムに固定するナットが前記開口部の中を通される。ナットと内側フランジの間にはＯリングが配置され、空気通路に気密状態が形成される。ナットを緩めると、気密状態が壊され、空気はタイヤから抜け出ることができる。

２ピース型ホイールの欠点を回避するために、一体型ホイールを使用されることがある。しかしながら、このホイールは、製造が困難で高価であり、例えば、重量が約１００ポンドのホイールを製造するのに１２００ポンドものアルミニウムを必要とする。

アルミニウムは、その強度と軽量性により、ホイール製造用として好ましい材料である。現在入手可能なスチール製ホイールは、重量が２４０ポンドもあり、ホイールを車両から取り外す作業は２人で行なう必要がある。さらに、これらのホイールが水陸両用車に使用される場合、浮力に対して悪影響を及ぼす。

様々なホイール構造を開示した特許はその他にも幾つかある。例えば、米国特許第５１２６１９号は、分解型ホイールアッセンブリを開示しているが、タイヤを空気で充満した状態でホイールを分解する場合、空気圧を抜く手段を有していない。

１９５１年１１月２７日にC.L.Watkinsに付与された米国特許第２５７６７３５号は、取外し可能な保持バンドを有するホイールリムを開示している。しかし、タイヤを空気で充満し状態で保持バンドを取り外す場合、タイヤ内の空気圧を抜く手段を有していない。

１９５７年８月１３日にW.S.Brinkに付与された米国特許第２８０２５０８号は、トラックのリム構造を開示している。前記リムは、泥、砂、雪、軟質地盤等を移動する間は、通常のタイヤ空気圧よりも低い空気圧で運転されるトラックに使用されるこが企図されている。

１９５９年７月７日にT.C.Delkersに付与された米国特許第２８９３７８４号は、共回転式のデュアルホイール構造を開示している。前記ホイールは、２ピース型リム構造であるが、タイヤに空気が充満した状態でホイールの分解が行われる際、タイヤ内の空気圧を排出することができるいかなる特徴については何ら記載されていない。

１９７５年４月２９日にW.E.Mitchellに付与された米国特許第３８８０２１９号は、車両ホイールを開示している。このホイールは、タイヤに装着するのは平坦型であるので、タイヤから空気を抜く際、深溝型リムのように、タイヤビードはリムから脱出することはできない。ホイールは、内側リム、外側リム及びディスクから作られている。内側リムと外側リムの間には、空気の漏れを防ぐために、ゴム製Ｏリングが配備されている。この特許は、タイヤに空気が充満した状態でホイールの分解が行われる際に、タイヤから空気を抜く手段は何ら開示していない。

１９７５年５月１３日にC.C.Sons,Jr.他に付与された米国特許第３８２２９１９号は、安全リムを開示している。この安全リムは、内側フランジがリムベースリップに支持され、外側フランジがビードシートバンドのリップに支持されたベースを含んでいる。外側フランジとビードシートバンドは、ベースに螺合されたロックにより適所に保持されたロックリングによってベースに取り付けられている。ロックリング及びブロックが適切に装着された状態でタイヤへの空気注入が行われる場合、タイヤから空気を通すための空気通路が設けられている。

１９７９年８月２８日にS.Sanoに付与された米国特許第４１６５１７７号は、分割リムの表面とホイールの表面を接合するための装置を開示している。安全のための空気抜き装置は開示されていない。

１９８２年５月４日にD.S.Straderに付与された米国特許第４３２７７９１号は、安全タイヤ及びホイールアッセンブリを開示している。ホイールは、その周囲が内側リムセグメントにウェルトされたディスクを含んでいる。外側リムセグメントは、ディスクに溶接されたネジ付きスタッドに取り付けられた複数のナットにより、内側リムセグメントに取外し可能に装着されている。ランフラットインサートは、目玉型断面を有するベースを含んでいる。バンドはベースを取り囲んでおり、バンドとベースの間にはＵ字型支持要素が配備される。それによって、バンドは、ベースに対して摺動可能である。

１９８３年１月２５日にV.P.Hendricksonに付与された米国特許第４３６９８２６号は、マルチピース型ホイール構造を開示している。このホイール構造は、内側ビード保持用フランジと、ロッキングリングによって適所に保持された外側ビード保持用フランジとを有するリムを含んでいる。密封リングは、ロッキングリング内部で空気充填バルブに連通する溝の中に配置される。ロッキングリングが適切に装着されていない場合、密封リングは、ロッキングリングの通常位置に付勢されているので、空気はこの溝を通ってタイヤの外側に戻されるので、タイヤに空気を入れることはできない。この特許は、１９８２年８月５日に公開された国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ８１／０００９１(公開番号ＷＯ８２／０２５１８)に基づいている。

１９８４年８月２１日にY.Kajiに付与された米国特許第４４６６６７０号は、車両タイヤ用３ピース型ホイールを開示している。タイヤが空気で充満した状態でホイールが部分的に分解される際に、タイヤから空気を抜く手段は何ら開示されていない。

１９９１年３月５日にM.Braungartに付与された米国特許第４９９７２３５号は、装置を軽量化する目的で、リムの外径に比例してディスク面積を増加させた２ピース型ホイールリムを開示している。

１９９１年３月１９日にT.C.Patecellに付与された米国特許第５０００２４１号は、２分割型ホイールの空気式タイヤに用いられる一体構造のビードロック及びランフラットローラ支持リングを開示している。支持リングは、中央部と、タイヤのビードに係合可能な一対の外向きフランジとを含んでいる。ランフラットアッセンブリは、リングの中央部を取り囲んでいる。

１９９１年５月２８日にL.Thoniに付与された米国特許第５０１８５６６号は、多分割型でボルト留めされたスチール製リムを開示している。しかし、タイヤに空気が充満した状態でリムが分解される場合に空気を抜く手段を開示していない。

１９８９年５月２４日に公開されたドイツ特許出願第３７３８００９Ａ１号は、外側リムの中に内側リムがボルト留めされ、両リムの間にシールが配備されたホイールを開示している。

１９８０年２月２７日W.Marxに付与されたイギリス特許第３２５７００号は、車両ホイール用の分解型リムを開示している。タイヤが空気で充満した状態でリムが分解されるときに空気を抜く手段を開示していない。

１９６０年１０月３１日に付与されたスイス特許第３４８８８３号、１９９３年１月１４日に公開されたドイツ特許出願第４１４１８６８Ａ１号、１９７５年２月２０日に公開されたドイツ特許出願第２４３５０４４号、１９２６年３月２３日に公表されたフランス特許第６０２６２１号、１９２７年９月に公表されたフランス特許第６０２６２１号及び、１９５７年８月２８日に公表されたフランス特許第１１４１２３４号には、様々な分解型ホイールアッセンブリが開示されている。

それゆえ、既存のホイールより軽量のマルチピース型ホイールが要請されている。また、ランフラットインサートを受けることができるマルチピース型ホイールであって、空気が充満したタイヤ／ホイールアッセンブリが不正に分解された場合に、高い信頼性を以て安全に空気を抜くことができる手段を具えるマルチピース型ホイールが要請されている。

＜発明の要旨＞
本発明は、ランフラットインサートを受けることが可能で、空気が充満したタイヤ(inflated tire)がホイールに装着された状態でホイールが不正に分解された場合に、空気圧を安全に減じることができる、軽量で安全なホイールアッセンブリを提供する。本発明は、タイヤが装着されたマルチピース型安全ホイールを不正に分解した場合に、タイヤから空気を安全に抜く方法をさらに提供する。

この明細書において、タイヤ／ホイール及びその中味について「不正な分解(improper disassembly)」という語は、ホイールに装着された空気式タイヤに空気が充満した状態で、ホイールの分解が行われようとするもので、それによって、タイヤ、ホイール、及び／又はその中味の一部が発射体(projectile)となる危険性がもたらすと共に、安全性に危険をもたらす好ましくない他の状況下で、タイヤ／ホイール及びその中味が分解されることを意味する。

安全ホイールアッセンブリは、ビード保持用内側フランジを有する内側リム部と、取外し可能な外側リム部を含んでいる。内側リム部は、中央開口部と、前記アッセンブリを車両に装着する手段とを含んでおり、好ましい一実施例において、周方向に間隔をあけて設けられた複数の孔を含んでいる。ディスク部は、ホイールを外側リム部に固定する手段を含んでおり、前記手段は、例えば、ボルト又は他の締結具を通すために、周方向に間隔をあけて形成された複数の孔である。複数の安全ボスが、ディスク部の周囲に間隔をあけて配備され、ディスク部から径方向外向きに突出している。ディスク部はまた、外側リム部の内部に設けられた対応孔に隣接する位置にて、空気充填バルブ(inflation valve)用の孔が設けられている。

外側リム部は、内側リム部にタイヤのビードを固定するためのフランジを含んでいる。外側リム部は、径方向内向きに突出する複数の安全タブをさらに含んでおり、前記安全タブは、内側リム部の安全ボスの内側に僅かな隙間を存して嵌まる寸法及び形状に構成される。外側リム部は、内側リム部に固定される手段を含んでおり、前記手段は、例えば、周方向に間隔をあけて設けられた複数の孔であり、この孔は、ボルト又は他の締結具を通すことができるように、内側リム部の周方向に間隔をあけて形成された複数の孔に対応している。外側リム部もバルブ用開口部を有しており、この開口部は、内側リム部のディスク部の内部に形成されたバルブ用開口部に対応している。

使用に際して、バルブ又は他の空気充填制御装置は、内側リム部のバルブ用開口部に固定され、ディスク部の内側位置で終端している。タイヤと、必要に応じてランフラットインサート及び／又は他のハードウェアとが、内側リム部に装着される。内側リム部と外側リム部との間には、密封部材(例えば、Ｏリング)が配置される。外側リム部は、適当に位置決めされ、次に、外側リム部は内側リム部に固定される。これにより、タイヤのビードは、ホイールのビード保持用内側フランジとビード保持用外側フランジとの間で保持されることができる。外側リム部が内側リム部に一旦固定されると、タイヤに空気を充填することができる。

タイヤに空気が充満した状態でホイールの不正な分解が行われようとした場合、前記アッセンブリ用締結具の大部分が取り外されると、残りの締結具が破損する可能性がある。このような時や、或いはアッセンブリ用締結具が全て取り外された時には、タイヤ内の空気圧により、外側リム部を内側リム部から外方へ移動させて、タイヤから空気を抜けるようにする。外側リム部は、外側安全タブが内側安全ボスに係合するまでは僅かな距離を移動することができ、外側安全タブと内側安全ボスが係合すると、外側リム部のそれ以上の外方への移動は阻止されるので、外側リム部が危険な発射体になる危険性は低減される。

本発明のホイールアッセンブリは、高い強度対重量比を有する材料(例えばアルミニウム合金)から作られることが有利であり、これにより、従来のスチール製ホイールよりも軽量でありながら、十分な強度をもたらすことができる。本発明のホイールは、マルチピース型安全ホイールアッセンブリを使用し、例えば、自動車、トラック、軍用車、航空機及び／又は水陸両用車等のあらゆる車両(vehicle)に用いられることができる。また、限定されるものではないが、ランフラットインサートを有するタイヤに用いるのが特に有利である。
それゆえ、本発明の目的は、前記車両で現在利用されているホイールよりも軽量で安全なホイールアッセンブリを提供することである。

本発明の他の目的は、タイヤに空気が充満した状態で、タイヤ／ホイールアッセンブリが不正に分解された場合に、外側リム部が発射体になるのを防止する手段を有する安全ホイールアッセンブリを提供することである。
本発明のさらなる目的は、タイヤ内部にランフラットインサートを受けることができるように構成された安全ホイールアッセンブリを提供することである。
本発明の他の目的は、現在利用されているホイールよりシンプルで安価な安全ホイールアッセンブリを提供することである。

本発明のさらなる目的は、コンポーネント(例えばラグナット)を連結する締結具と、タイヤ／ホイールアッセンブリを車両に固定する締結具とを視覚的に識別する手段を有する安全ホイールアッセンブリを提供することである。
本発明のさらなる目的は、空気が充満したタイヤ／ホイールアッセンブリを不正に分解したとき、タイヤから空気を安全に抜く方法を提供することである。
本発明のこれら及びその他の目的は、以下の説明及び図面からより一層明らかになるであろう。

＜発明の詳細な説明＞
本発明のマルチピース型安全ホイールは、空気が充満したタイヤをホイールに装着した状態で、ホイールを不正に分解した場合、アッセンブリ用の残りの締結具が破損したり、及び／又は、ホイールアッセンブリ用締結具が全部外れたときに、外側リム部は、タイヤから空気を抜くのに必要な距離を外方に向けて移動するが、それ以上の外方への移動は阻止されるようにしたものである。

図１、図４及び図５を参照すると、ホイール(10)は、内側リム部(12)と外側リム部(14)を含んでいる。ホイール(10)は、タイヤを取り付けるウェル(16)、外面(18)及び内面(19)を有している。

内側リム部(12)は、図１〜図２及び図４〜図５に最も良く示されている。内側リム部(12)は内側ウェル面(20)を有しており、内側ウェル面(20)の内側縁部に沿ってホイールの中心軸から離れる方向に延びるビード保持用内側フランジ(22)と、内側ウェル面(20)の外側縁部に沿ってホイールの中心軸に向けて延びるディスク部(24)とが形成されている。ディスク部(24)は、凹んだ外縁(26)を有しており、この外縁(26)は円周溝(28)を有し、該円周溝(28)にエラストマーＯリングが収容される。ディスク部(24)は、中央に取付用開口部(30)を有し、ラグナットを螺合可能なネジ付きロッドを受ける複数の取付孔(32)が周方向に間隔をあけて設けられている。取付孔(32)の数は、典型的には８又は１０個である。複数のホイールアッセンブリ用孔は、ディスク部(24)の内部にも形成され、ホイールアッセンブリ用孔(34)は、ディスク部(24)の周方向に間隔をあけて設けられている。図示の実施例において、ホイール(10)のホイールアッセンブリ用孔(34)は１６個であるが、異なる数を用いることもできる。一般的に、ホイールアッセンブリ用孔(34)と取付孔(32)とは異なるため、これらの特徴を視覚的に識別できることが好ましく、例えば、孔(32)と孔(34)の数及び／又は直径を変えることができる。ホイールアッセンブリ用孔(34)は、内面(19)に対応して直径がより大きく形成される。ホイールアッセンブリ用孔(34)は、スリーブ(36)を収容できるように構成され、前記スリーブ(36)は、ボルトを受けるネジ付き孔(38)と、外向きに延びるフランジ(40)とを有しており、フランジ(40)はホイールアッセンブリ用孔(34)の座ぐり孔部(counterbore portion)に対応する。周方向に間隔をあけて設けられた複数の安全ボス(42)は、ディスク部(24)から外向きに突出している。望ましい実施例において、安全ボス(42)は、ホイールの回転軸とほぼ平行に突出するベース部(44)と、ホイールの回転軸から径方向外向きに突出するフランジ部(46)とを含んでいる。いくつかの望ましい実施例において、安全ボス(42)及び取付孔(32)は、互い違いに配置されてもよく、取付孔(32)が８又は１０個の実施例では、安全ボス(42)も８又は１０個となる。内側ウェル面(20)とディスク部(24)は、夫々、タイヤの空気充填装置を受ける孔(48)(50)を有している。いくつかの望ましい実施例において、エルボーバルブが用いられるが、該エルボーバルブはホイールの技術分野で広く知られているので、図示を省略している。

外側リム部(14)は、図１及び図３〜図５に最も良く示されている。外側リム部(14)は、ビード保持用外側フランジ(52)と外側ウェル面(54)を有している。外側リム部(14)には、ホイールの回転軸の方へ突出する複数の安全タブ(56)が周方向に間隔をあけて設けられている。安全タブ(56)の各々は、安全ボス(42)に対応しており、安全ボス(42)のフランジ部の下にて、小さな間隔を有して嵌まるように構成されている。いくつかの望ましい実施例において、安全ボス(42)のフランジ部(46)と安全タブ(56)との間隔は、約１/８インチである。外側リム部(14)は、内側リム部のホイールアッセンブリ用孔(34)に対応する複数のアッセンブリ用孔(58)をさらに含んでいる。望ましい一実施例において、アッセンブリ用孔(58)は、安全タブ(56)の内部に設けられる。いくつかの実施例において、個々の安全タブ(56)に、複数のアッセンブリ用孔(58)が設けられてもよい。外側リム部(14)は、空気充填装置の開口部(50)に対応し、空気充填装置を受けることができるように構成された１又は複数の開口部(60)を含んでいる。前記開口部(60)は、図示の実施例では、複数の安全タブ(56)のうちの１つに設けられている。

外側リム部(14)は、複数のアッセンブリ用締結具(62)によって内側リム(12)に取り付けられている。図示の実施例において、前記締結具はボルトであり、アッセンブリ用孔(58)を通して、スリーブ(36)のネジ付きボア(38)に螺合する。アッセンブリ用締結具(62)は、ホイール取付締結具(図示はしないが、一般的には、当該分野で広く知られているラグナットであって、ホイールを車両に取り付けるのに用いられる)とは、異なるヘッド部を用いることにより、視覚的に識別可能であることが望ましい。例えば、アッセンブリ用締結具(62)の幾つかの実施例では、ヘッド部(66)に、工具と係合可能な六角形の孔(64)が設けられる。アッセンブリ用締結具(62)とホイール取付締結具とに視覚的な違いを作り、また、各締結具を取り外すのに異なる工具を使用せねばならないようにすると、ホイール(10)を車体から取り外そうとしたとき、空気入りタイヤがホイール(10)に装着された状態で、ホイール(10)を誤って分解する可能性は最少限に抑えられる。

内側リム部(12)と外側リム部(14)は、軽量の鍛造金属(forgeable metal)から作られることが好ましい。好ましい金属として、６ｘｘｘ系アルミニウム合金(例えば、６０６１アルミニウム合金)が挙げられる。このような合金は、Ｔ６質別(完全熱処理)を施すことにより、材料の加工によって材料内部に生じたあらゆる歪みを除去できる利点がある。５ｘｘｘ系(例えば５４５４)アルミニウム合金を用いることもできるが、この合金は一般的にはＨ又はＷ質別(加工硬化した)である。内側リム部(12)と外側リム部(14)を作るのに、他の鍛造金属又は金属合金(例えば、７ｘｘｘアルミニウム合金、２ｘｘｘアルミニウム合金、マグネシウム又はチタン)を用いることもできる。所望により、内側リム部及び外側リム部の材料として、異なる材料を用いることもできる。

ホイール(10)を組み立てる際、バルブ又は他の空気充填装置を、開口部(48)の中に通し、次に内側の孔(58)を通して装着するが、分解可能とするために、外側の孔(60)を貫通できないようにしている。ランフラットインサート(一般的に弾性リングの形態)を、タイヤに挿入することもできる。タイヤとランフラットインサートは両方とも、内側リム部(12)の内側ウェル面(20)の上に配置される。溝(28)の中に、密封部材(例えば、弾性Ｏリング)が装着されるが、この密封部材は当該分野で広く知られているため、図示を省略している。外側リム部(14)は、次に、内側リム部(12)のディスク部(24)の上に配置し、僅かに回転させて、アッセンブリ用孔(34)(58)と整合させて、安全タブ(56)を安全ボス(42)の下に配置する。締結具(62)は、スリーブ(36)に締結されて、内側リム部(12)と外側リム部(14)は連結される。次に、タイヤに空気を入れ、ホイールは、公知の方法で車両に装着される。

空気が充満したタイヤがホイールに装着されている状態で、ホイールを不正に分解した場合、残りの締結具(62)が破損するか又は締結具(62)が外れると、タイヤ内部の空気圧により、外側リム部(14)が外方に押し出され、それによって、内側リム部(12)と外側リム部(14)との間の気密状態が壊されるので、空気をタイヤから急速に抜くことができる。一方、安全ボス(42)と安全タブ(56)が係合(interaction)して、外側リム部(14)のさらなる外方への移動は抑えられるので、外側リム部(14)が危険な発射体となる虞れはない。

それゆえ、本発明は、空気が充満したタイヤがホイールに装着された状態でホイールが不正に分解された場合、外側リム部(14)が危険な発射体になることを、高い信頼性を以て防止できる手段を有するマルチピース型安全ホイールを提供するものである。さらに、本発明では、内側リム部(12)と外側リム部(14)を締結する締結具と、ホイール(10)を車両に取り付けるための締結具とを、異なる工具を用いて締結することができるように、両締結具を視覚的に識別可能なマルチピース型ホイールを提供するものである。本発明はまた、軽量のホイールを提供するもので、それゆえ、本発明のホイールは、現在入手可能な他の多くのホイールよりも大きく作られても重量増を招くことはないので、２人ではなく１人でホイールの整備が可能であり、車両の最大積載量(payload)を増すことができる。またホイールが水陸両用車に使用される場合には、ホイールが取り付けられる車両の浮力を増すことができる。

本発明の具体的実施例について詳細に説明したが、当該分野の専門家であれば、開示内容の全体を参照することにより、様々な変更及び代替を行なえることは理解し得るであろう。したがって、開示された具体的構成は、例示のみを目的としており、特許請求の範囲の全範囲及びその均等物に関する限定を意味するものではない。

本発明に係るホイールを前方から見た斜視図である。 本発明に係るホイールの内側リム部を側部から見た斜視図である。 本発明に係るホイールの外側リム部を前方から見た斜視図である。 本発明に係るホイールの縁部の断面図である。 本発明に係るホイールの後縁部の断面図である。

Claims (18)

1. ビード保持用内側フランジと、周方向に間隔を存して径方向外向きに突出する複数のボスとを有する内側リム部と、
   前記内側リム部に取り付けられるように構成された外側リム部であって、周方向に間隔を存して径方向内向きに突出する複数の安全タブを有し、該安全タブの各々が前記安全ボスの１つと係合可能となるように構成された外側リム部と、
   を具えたホイールであって、
   空気が充満したタイヤがホイールに装着された状態でホイールが分解されると、外側リム部は、タイヤから空気を抜くのに必要な距離を内側リム部に関して外方に向けて移動するが、内側の安全ボスと外側の安全タブとの係合によって、外側リム部のそれ以上の外方への移動は阻止される、ホイール。
2. 安全ボスは、ホイールの回転軸とほぼ平行に外向きに延びるベース部と、ホイールの回転軸から径方向外向きに突出するフランジ部とを含み、
   安全タブは、外側リム部から、ホイールの回転軸に向けて径方向内向きに突出する、請求項１のホイール。
3. 安全タブと安全ボスとは、約１／８インチ離れている、請求項１のホイール。
4. 周方向に間隔をあけて設けられ、ホイールを車両に取り付ける締結具を受けることができるように形成された複数の取付孔をさらに含んでおり、
   内側ラグと取付孔は、互い違いに配置される、請求項１のホイール。
5. 外側リム部は、複数のホイールアッセンブリ用締結具により、内側リム部に取り付けられる、請求項１のホイール。
6. ホイールアッセンブリのボルトの数は約１６個である、請求項５のホイール。
7. 安全タブの各々は、ホイールアッセンブリ用締結具を受けるためのホイールアッセンブリ用孔を少なくとも１つ有している、請求項５のホイール。
8. ディスク部は、周方向に間隔をあけて設けられ、ホイールを車両に装着する締結具を受けることができるように形成された複数の取付孔を有している、請求項５のホイール。
9. ホイールアッセンブリ用締結具は、タイヤ／ホイールアッセンブリを車両に装着するのに用いられる締結具とは視覚的に識別可能である、請求項８のホイール。
10. ホイールアッセンブリ用締結具は、タイヤ／ホイールアッセンブリを車両に装着するのに用いられる締結具とは直径が異なる、請求項９のホイール。
11. 取付孔は、ホイールアッセンブリ用孔とは孔の数が異なる、請求項９のホイール。
12. 複数のホイールアッセンブリ用締結具は、各々の取付孔に対応している、請求項１１のホイール。
13. ホイールアッセンブリ用締結具は、工具によって取外し可能に構成され、前記工具は、タイヤ／ホイールアッセンブリを車両に装着するのに用いられる締結具の取外しに用いられる工具とは異なる工具である、請求項９のホイール。
14. ホイールは、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金、７ｘｘｘ系アルミニウム合金、マグネシウム及びチタンから成る群から選択される少なくとも１種の材料から作られる、請求項１のホイール。
15. 空気が充満したタイヤを装着した状態でホイールが分解されるとき、外側リム部が、ホイールの内側リム部から好ましくない移動をするのを阻止する方法であって、
    内側リム部は、ビード保持用内側フランジとディスク部を有し、該ディスク部は、周方向に間隔を存して径方向外向きに突出する複数の安全ボスを有するようになし、
    外側リム部を内側リム部に取り付けられるように構成し、外側リム部に、周方向に間隔を存して径方向内向きに突出する複数の安全タブを設け、該安全タブの各々が前記安全ボスの１つと係合可能となるように構成し、
    空気が充満したタイヤをホイールに装着した状態でホイールが分解されると、外側リム部は内側リム部から離間して、タイヤから空気を抜くのに必要な距離を移動するが、安全ボスと安全タブとの係合によって、外側リム部のそれ以上の移動は阻止されることを含んでいる、方法。
16. 空気が充満したタイヤをホイールに装着した状態でホイールが分解されると、外側リム部は、約１／８インチの距離を移動することができる、請求項１５の方法。
17. 周方向に間隔をあけて設けられた複数のホイールアッセンブリ用締結具で、外側リム部を内側リム部に取り付けることをさらに含んでおり、
    外側リム部は内側リム部から離間して、タイヤから空気を抜くのに必要な距離を移動するが、ホイールアッセンブリ用締結具の一部が破損すると、安全ボスと安全タブとの係合によって、外側リム部のそれ以上の移動は阻止される、ことを含んでいる請求項１５の方法。
18. ホイールアッセンブリ用締結具を、タイヤ／ホイールアッセンブリを車両に装着するのに用いられる締結具とは視覚的に識別可能にすることをさらに含んでいる請求項１７の方法。

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