JP2009501667A - 直径が互いに等しくない受座を備えた車両ホイール及びホイールと支持インサートとを有する組立体 - Google Patents

Abstract

本発明は、回転車両ホイールであって、ディスク及びリムを有し、リムが第１の受座及び第２の受座を有し、受座がそれぞれ、第１のタイヤビード及び第２のタイヤビードを受け入れてこれを保持するようになっており、各受座がリムと同軸であり且つ他方の受座に向かって開口した回転円錐と局所的に合体する本質的に切頭円錐形の底部を有し、他方の受座に向かう方向への受座の底部の延長部として安全ハンプが設けられ、他方の受座から遠ざかる方向への受座の底部の延長部として外縁部が設けられ、第１の受座の最大直径が第２の受座の最大直径よりも小さいホイールに関する。本発明は、各受座が、他方の受座に向いた側に、隣接の円周方向溝を有し、ディスクとリムの連結領域は、第２の受座側でリムに連結されていることを特徴とする。

Description

本発明は、直径が互いに等しくない受座を備えた車両ホイール及び例えばこのようなホイールと支持インサートとを有する組立体に関する。

国際公開第０１／０８９０５号パンフレットは、直径が互いに等しくない受座を備えた車両ホイール及び例えばこのようなホイールと支持インサートとを有する組立体を記載している。この特許文献に記載された回転対称性を有する車両ホイールは、タイヤ及びトレッド支持インサートを取り付けるようになっており、この車両ホイールは、ディスク及びリムを有する。リムは、
−第１の受座及び第２の受座を有し、受座がそれぞれ、タイヤの第１のビード及び第２のビードを受け入れてこれを保持するようになっており、各受座がリムと同軸であると共に他方の受座に向かって開口した回転円錐と局所的に一致した実質的に切頭円錐形の底部を有し、他方の受座に向かう方向への受座の底部の延長部として安全ハンプ（こぶ状突起）が設けられ、他方の受座から遠ざかる方向への受座の底部の延長部として外部リップが設けられ、第１の受座の最大直径が第２の受座の最大直径よりも小さく、
−第２の受座の方へ向いた第１の受座に関し、第１の円周方向溝、第１の受座の最大直径にほぼ等しい直径の支承面及び第２の円周方向溝を有するようなものである。

このホイールは、ディスクが第１の受座側でリムに連結されるようなものである。

国際公開第０１／０８９０５号パンフレット

この特許文献に記載されたホイール及びホイール／インサート組立体は、優れた状況下で、特にタイヤのビードが受座から外れるようになる恐れが非常に少ない状態で、扁平状態で走行することができる。しかしながら、ホイール及びホイール／インサート組立体は、特にホイールの内側に位置するホイールの大径受座に対するぶつかり衝撃（knock ）に過度に弱い。

本発明の要旨は、各受座が、他方の受座に向いた側に、隣接の円周方向溝を有し、ディスクとリムが出会う連結領域が、第２の受座側でリムに連結されていることを特徴とする同様なホイールにある。

大径受座又は第２の受座をホイールの外側に、即ち、ディスクに連結された側に位置決めすることにより２つのリム受座の位置をこのように逆にすることにより、リムの大径領域を、かくして、内側での受座よりもぶつかり衝撃に対する敏感さが遙かに小さい非常に剛性の領域に位置決めすることができる。これは又、内側受座又は第１の受座に及ぼされる機械的疲労応力が小さいのでホイールを軽量化できるという利点を備えている。

受座に隣接して位置する円周方向溝は、取付け溝として働く。これら溝は、タイヤをリムに脱着しているときにタイヤの対応のビードが受座を乗り越えることができるよう設計されている。大径の第２の受座に隣接して位置する溝は、タイヤの第２のビードだけが第２の受座を乗り越えることができるよう設計された深さ（Ｈ_max）を有していることが、注目されるべきである。このことが意味することは、タイヤの第１のビードがリムの第２の受座を乗り越えることができないということである。

第２の受座の安全ハンプが、軸方向幅Ｌの回転円筒形の領域又は「棚部」を有する場合、第２の受座に隣接して位置する溝の深さ（Ｈ_max）は、最大直径（Φ_S2max）及び棚部の軸方向幅Ｌで決まる。

その結果、第２の受座の幾何学的形状及び直径に応じて、第２の円周方向溝の深さは、第１の円周方向溝の深さに等しくても良く、これよりも小さくても良く、或いはこれよりも大きくても良い。

有利には、リムは、２つの溝相互間に、支持インサートを受け入れるようになった支承面を有するのが良い。

組立体を車両に取り付けるときに見える同じ態様、即ち同じ受座外径が、ホイール／インサート及びタイヤ組立体について維持される場合、本発明のホイールは、支承面の直径が、現在ＥＴＲＴＯ（規格マニュアル２００４，リム（Ｒｉｍｓ），Ｒ．１４）によって定められた組立体に関し２０ｍｍのオーダーだけ小さくすることができるという利点を有している。これにより、インサートとトレッドとの間の隙間が増大し、かくして、激しいぶつかり衝撃の場合に車両に伝達されがちな荷重の大きさが減少する。

有利には、リムの半径方向内側プロフィールが、ディスクとの連結領域に向かって第２の受座から進んで、最小直径（Φ_JImin）を通り、次に第１の受座と第２の受座との間に軸方向に位置決めされた最大直径（φ_JImax）を通る直径を有する場合、本発明のホイールは、一方において最大直径（φ_JImax）と最小直径（φ_JImin）との間の直径のリムの半径方向内側プロフィールの領域中に開口し、他方において第２の受座側でホイールの外部に開口した少なくとも１つの通路を有する。

この通路が設けられていることにより、物質（水、氷、泥、種々の物体）をホイールの外部に除去することができ、しかもこれら物質がホイールのこの内部領域に堆積するのが阻止される。

好ましくは、通路は、リムの内側プロフィールの最大直径（φ_JImax）よりもせいぜい３ｍｍだけ小さい直径（φ_CI）を有するリムの半径方向内側領域内に開口する。

種々の物質が収納保持される領域は、かくして、この保持の結果を無視できるのに十分小さい。

好ましくは、通路は、第２の受座に向かって開口した回転円錐の扇形部と局所的に一致する。

本出願人は、回転円錐に関する標準的な定義、即ち一点で終わる底面が円形の回転立体という標準的定義を用いている。

通路のこの傾斜により、通路に入った物質が、重力を受け且つホイールが前進しているときに遠心力の作用を受けて恐らくは容易に追い出されるようになる。

特定の一実施形態によれば、ディスクは、多数個の通風開口部を有し、通路は、開口部のうちの少なくとも１つの半径方向外壁に形成されたスロットである。このスロットは、有利には、大きな曲率半径を備えた断面を有する。

先の実施形態と結合可能な別の実施形態によれば、ディスクは、各々が２本のスポーク相互間に位置決めされた多数個の通風開口部を有し、通路は、スポークのうちの少なくとも１本に形成されている。

有利には、リムの支承面は、特にこの支持インサートの軸方向寸法が２つの受座相互間のリムの領域の軸方向区分のみを占める場合、支持インサートを定位置にロックするようになった円周方向リブを有する。

本発明の別の要旨は、ホイールと、トレッド支持インサートとを有する組立体であって、支持インサートが、支承面の周りに位置決めされていて、第２の受座まで軸方向に延びていることを特徴とする組立体にある。

有利には、インサートは、リムの支承面の周りに位置決めされた支持部分と、円周方向溝に対して半径方向外側に位置決めされたロック部分とを有する。

好ましくは、第１の受座に向かう第２の受座の延長部として、第２の円周方向溝の側壁が設けられ、インサートは、第２の円周方向溝の側壁に当接するよう設計される。

これにより、インサートのロック部分は、リムの第２の受座の安全ハンプと協働してタイヤの脱着性能に悪影響を及ぼさないでタイヤのビードの優れた受座外れ防止性能（受座から外れるのを防止する性能）を保証することができる。

好ましくは、本発明の組立体は、支承面がインサートを支承面上の定位置にロックするために支持インサートの半径方向内壁上に円周方向に位置決めされた複数個のウェッジと協働する円周方向スロットを有するようなものである。

本発明のホイールへのタイヤの取付けは、次の方法により行われ、即ち、
−タイヤの第２のビードを第１の受座の側でホイールリム上に配置し、ついには、第２のビードが第２のリム受座に隣接して位置する取付け溝内に導入されるようにし、
−ビードを取付けローラを用いて外側から内側に向かって軸方向に押すことにより第１の受座上への第１のビードの取付けを行い、
−第２のビードが第２の受座の安全ハンプ、第２の受座及び第２の受座の棚部を乗り越えるようにし、
−第２のビードを取付けローラを用いて外側から内側に向かって軸方向に押すことにより第２のビードを第２の受座に取り付ける。

例えば欧州特許第１，３５１，８３２号明細書に開示されている方法を利用して本発明のホイールへのタイヤと支持体の組立体の取付けを実施するのが良い。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下に与えられる説明から明らかになり、添付の図面は、非限定的な例によって、本発明の幾つかの実施形態を示している。

子午面又は軸方向平面は、ホイール及びリムの軸線Ａを通る平面を意味するものと理解されたい。

図１は、本発明のインサート１０、リム２０及びタイヤ１の組立体の部分子午線又は軸方向断面図である。リム２０は、ディスク２１と一緒になって一体形ホイールを形成している。ディスクは、均等例として、リムとは別個独立に製造されて後でリムに接合されても良い。リム２０は、第１の受座２２及び第２の受座２４を有し、これら受座は、タイヤ１の第１のビード３及び第２のビード５のための支承面として働くようになっている。

第１の受座２２は、リムと同軸の回転円錐と局所的に一致して、第２の受座２４に向かって開口した切頭円錐形底部２２１、第２の受座２４に向かう第１の受座２２の底部２２１の延長部としての安全ハンプ（こぶ状突起）２２２、及び第２の受座２４と反対側で第１の受座の底部２２１の延長部をなす外部リップ２２３を有している。第１の受座２２の最大直径は、Φ_S1maxである。この直径は、安全ハンプ２２２の最大直径に一致している。

第２の受座２４は、リムと同軸の回転円錐と局所的に一致して、第１の受座２２に向かって開口した切頭円錐形底部２４１、第１の受座２２に向かう第２の受座２４の底部２４１の延長部としての安全ハンプ（こぶ状突起）２４２、及び第１の受座２２と反対側で第２の受座の底部２４１の延長部をなす外部リップ２４３を有している。第２の受座２４の最大直径は、Φ_S2maxである。この直径は、安全ハンプ２４２の最大直径に一致している。

第２の受座の最大直径は、第１の受座の最大直径よりも大きい。図示の例では、最大直径Φ_S2max，Φ_S1max相互間の差の大きさは、２０ｍｍオーダーのものである。したがって、２つの受座の最小半径相互間の差は、１０ｍｍオーダーのものである。

第２の受座２４に向かって第１の受座２２から、連続して、周方向溝２６、支承面２８及び第２の周方向溝３０が設けられている。第２の周方向溝３０は、第２の受座２４のための取付け溝として働く。溝３０は、安全ハンプ２４２に隣接して位置する側壁３０１を有している。支承面２８には、周方向スロット２８１が設けられている。支承面２８の外径は、インサート１０を第１の受座２２を乗り越えてこの支承面２８上に滑らせることができるように第１の受座２２の最大直径にほぼ一致している。

タイヤ１は、リム２０の受座２２，２４に当接するようになった２つのビード３，５、２つのサイドウォール７及びトレッド９を有している。各ビードは、ほぼ周方向に差し向けられると共に実際には非伸長性の環状補強材を有している。これら補強材、例えばビードワイヤ４，６は、供用中、ビードをリム受座上に保持するようになっている。

インサート１０は、本質的に、
−圧力低下の場合にタイヤ１のトレッド９に接触するようになっているが、通常の圧力状態ではこのトレッドに関して隙間を空けるほぼ円筒形のクラウン領域１２を有し、
−リム２０の周りに嵌まるようになったほぼ円筒形のソール１４を有し、このソールは、周方向に位置決めされていて、インサート１０をリム２０の支承面２８上の定位置にロックするためにスロット２８１と協調するようになったほぼ半円筒形の断面の複数個のウェッジ１４１を有し、
−ソール１４とクラウン領域１２を互いに連結する環状本体１６を有し、この本体は、ソールとクラウン領域をほぼ半径方向に連結すると共にインサートの一方の側から他方の側までほぼ軸方向に差し向けられたＹ字形仕切り１６０の集まりから成る。

このインサートは、ハウジング４０を有し、このハウジングは、インサートに対して半径方向内方に開口していて、電子モジュール５０を収容するようになっている。電子モジュール、例えばこの電子モジュール５０は、国際公開第９４／２０３１７号パンフレットに開示されたタイヤ圧力モニタシステムと同様なタイヤ圧力モニタシステムの一部をなしている。電子モジュールは、タイヤ及びリムにより形成されたキャビティ内の空気の圧力及び温度を定期的に測定し、又、これら測定値を中央処理装置に定期的に送り、この中央処理装置において、これら値が分析されて処理される。

例えばこのような電子モジュールは又、第２の円周方向溝３０内に開口したホイール弁に固定でき、又、第１の円周方向溝２６の半径方向外壁に固定できる（図６参照）。この固定は、種々の公知の手段、例えば結合、溶接、リベット締め等により達成できる。

ソール１４は、周方向に差し向けられた補強材、例えばスチールスレッド又は高弾性率織物（テキスタイル）補強材、例えばアラミドから成る。この機能は、インサートが周方向にシフトしないで支承面に当接したままであることができるようにするために高速走行中、インサートの受ける遠心力に対抗することにある。図示していないこれら補強材は、ハウジング４０の各側に軸方向に設けられている。

図１は、取付け状態のタイヤ１とインサート１０とリム２０の組立体を示している。インサートは、リム２０の支承面２８の周りに位置決めされていて、これが溝３０の側壁３０１に当接するまで溝３０に対して半径方向外側で軸方向に延びていることが理解できる。支承面２８周りに位置決めされたインサートの部分は、いわゆる「支持体」部分であり、タイヤトレッドとインサートのクラウン領域が接触した状態のランフラット条件下において主として荷重を支持するのは、この支持体部分１７である。溝３０の周りに位置決めされたインサートの部分は、「ロック」部分と呼ばれる。このロック部分１８の機能は、ハウジング４０を防護してタイヤ１の第２のビード５をその受座２４上の定位置にロックすることにある。インサートのロック部分１８のこの受座外れ防止機能は、第２の受座２４の安全ハンプ２４２の同様な作用を補完する。

図１では、ディスク２１は、第２のリム受座２４の側で、即ち、大径の受座側でリム２０に連結されていることが理解できる。受座２４の安全ハンプ２４２は、リムの大径部分である。したがって、縁石に当たった際又はポットホール上を走行しているときに受ける機械的応力が最も高いのは、この領域である。かくして、この領域は、ディスク２１とリム２０との間の連結部に隣接して位置し、したがって、ぶつかり衝撃に対する優れた機械抵抗を促進する良好な剛性を有する。第１のリム受座は又、先行技術のホイールと比較して、それほど大きな機械的荷重を受けず、それにより、この領域におけるリムの厚さを減少させ、かくしてホイールの全質量を減少させることができる。同一の外側受座及び第２の受座直径を備えたホイールと比較すると、２０％という多大な質量節約を達成することができる。

図２は、本発明のホイール２それ自体の部分子午面断面図である。リム２０の半径方向内壁は、第１の受座２２又は内側受座のところでは最小直径Φ_JIminを有している。次に、支承面２８のところで、直径は、最大値φ_JImaxまで増大する。これら２つの直径相互間の相当な差により、種々の物質、例えば水、氷、泥又は種々のデブリが堆積する場合のあるキャビティ２８０が形成されることが理解できる。この堆積した物質は、ホイールの静的及び動的バランスを乱し、それによりアンバランス状態が生じる。

この問題を解決するため、本発明のホイールは、ディスク２１の通風開口部２１０の半径方向外壁に図２、図３及び図４に示すように形成された通路、この場合スロット２１４を有している。この通路又はスロット２１４は、曲率半径の大きな断面を有し、リムの内側フェースの最大直径領域φ_JImaxから３ｍｍ未満の軸方向距離φ_CI／２のところにおいてディスク２１の内側でキャビティ２８０内に開口している。例えばこのような僅かな残留厚さにより、キャビティ２８０内への種々の物質の保持の問題を事実上無視できるようにすることができる。スロット２１４は、距離φ_JImax／２よりもごく僅かに大きな軸方向距離のところでディスクの他方の側に開口していて、スロットが除去を促進するよう僅かに角度が付けられるようになっている。

除去通路は、スポーク２１２内にも作ることができる。図５は、図２の断面とほぼ同じであるが、スポーク２１２を通る断面を示している。重要なことは、キャビティ２８０の容積が同様に制限されるということである。この図では、通路２１５は、一端がキャビティ２８０内に開口し、他端がディスク２１の外部に開口していることが理解できる。

安全ハンプ２４２に隣接して位置する溝３０の側壁３０１に当接する支持インサートを設けたことにより、受座２４の切頭円錐形底部２４１に対するハンプ２４２の幅を実質的に減少させることが可能である。すると、このことにより、それに応じてタイヤの脱着性に悪影響を及ぼさないで、円周方向溝３０の深さを減少させることができる。円周方向溝３０のこの深さは、１０〜１５ｍｍ、好ましくは１２〜１３ｍｍであり、この円周方向溝の機能は、タイヤ１のビード５が受座２４を乗り越えることができるようにすることでもある。

図６は、本発明の別の実施形態としてのホイールを示している。このホイールは、支持インサートを備えていないタイヤに対応するようになっている。リムは、第１の受座に隣接して位置する溝２６及び第２の受座に隣接して位置する溝３０を有している。各溝は、タイヤを受け入れるようになっているビードが受座を乗り越えることができるようにする取付け溝として働き、したがって、タイヤを脱着しているときに、かかるビードを取り付けることができるようになっている。

溝３０は、溝２６の半径方向内径φ_JIminよりも大きな半径方向内径φ_JImaxを有している。この場合、これにより、保持キャビティ２８０が作られ、この場合も又、このキャビティ内に堆積する場合のある種々の物質を除去する手段が得られるので何らかの利点がある。図示の例では、ホイールは、一方の側がキャビティ２８０内に開口し、他方の側がディスク２１の外側に開口した通路２１５を有している。

図７は、この場合も又、支持インサートを備えていないタイヤを受け入れるようになった本発明の別の実施形態としてのホイールを示している。上述したように、このホイールは、第１の受座２２の直径よりも大きな直径の第２の受座２４を有している。第２の受座は、ディスクとの連結領域でホイールの外側に位置決めされている。

図７のこのホイール２は、互いにほぼ同じ内径及び外径を有する２つの溝３０，２６を有している。その結果、リムの半径方向内壁は、保持キャビティを備えていない。

タイヤのビードが第２の受座から外れるようになるのを阻止することができるようにするため、この第２の受座は、溝３０の側壁が当接するようになった図１のホイールの棚部の幅よりもかなり大きい幅の安全ハンプ又は棚部を備えている。

このようなわけで、溝３０の深さＨ_maxは、かなり大きくなければならず、かかる深さＨ_maxは、幅が１５ｍｍオーダーの棚部を備えたホイールに関し、２３〜２７ｍｍであるのが良い。この値は、第２の受座への第２のビードの装着を容易にすると共に優れた受座外れ防止性能をもたらす。これらの値は、公称直径が４２０〜５４０ｍｍのホイールについて与えられている。

このホイールは、これがその半径方向内壁にアンダーカット部分を備えていないので非常に容易に製造できるという利点を有している。

本発明は、図示すると共に説明した実施形態には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく実施形態の種々の改造を行うことができ、本発明は、特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。

本発明のインサートとリムとタイヤとの組立体の部分子午面断面図である。 本発明のホイールの部分子午面断面図である。 本発明のホイールの外部部分斜視図である。 本発明のホイールの内部部分斜視図である。 図２と同様な図であるが、ディスクのスポークを通る断面図である。 インサートを備えるようにはなっていない本発明の別の形態のホイールの部分子午面断面図である。 インサートを備えるようにはなっていない本発明の更に別の形態のホイールの部分子午面断面図である。

Claims (15)

1. 回転対称の車両ホイールであって、ディスク及びリムを有し、前記リムが第１の受座及び第２の受座を有し、前記受座がそれぞれ、タイヤの第１のビード及び第２のビードを受け入れてこれを保持するようになっており、各前記受座が前記リムと同軸であると共に他方の前記受座に向かって開口した回転円錐と局所的に一致した実質的に切頭円錐形の底部を有し、前記他方の受座に向かう方向への前記受座の前記底部の延長部として安全ハンプが設けられ、前記他方の受座から遠ざかる方向への前記受座の前記底部の延長部として外部リップが設けられ、前記第１の受座の最大直径が前記第２の受座の最大直径よりも小さい、ホイールにおいて、各前記受座は、前記他方の受座に向いた側に、隣接の円周方向溝を有し、前記ディスクと前記リムが出会う連結領域は、前記第２の受座側で前記リムに連結されている、ホイール。
2. 前記第２の受座に隣接して位置する前記溝の深さ（Ｈ_max）は、前記タイヤの前記第２のビードが前記第２の受座を乗り越えることができ、前記タイヤの前記第１のビードが前記第２の受座を乗り越えることができないよう設計されている、請求項１記載のホイール。
3. 前記第２の受座の前記安全ハンプが、軸方向幅Ｌの回転円筒形の領域又は棚部を有し、前記第２の受座に隣接して位置する前記溝の深さ（Ｈ_max）は、前記最大直径（Φ_S2max）及び前記棚部の前記軸方向幅Ｌで決まる、請求項２記載のホイール。
4. 前記リムの半径方向内側プロフィールが、前記ディスクとの連結領域に向かって前記第２の受座から進んで、最小直径（Φ_JImin）を通り、次に前記第１の受座と前記第２の受座との間に軸方向に位置決めされた最大直径（φ_JImax）を通る直径を有し、前記ホイールは、一方において前記最大直径（φ_JImax）と前記最小直径（φ_JImin）との間の直径のリムの半径方向内側プロフィールの領域中に開口し、他方において前記第２の受座側で前記ホイールの外部に開口した少なくとも１つの通路を有する、請求項１記載のホイール。
5. 前記通路は、前記リムの内側プロフィールの最大直径（φ_JImax）よりもせいぜい３ｍｍだけ小さい直径（φ_CI）を有する前記リムの半径方向内側領域内に開口している、請求項４記載のホイール。
6. 前記通路は、前記第２の受座に向かって開口した回転円錐の扇形部と局所的に一致している、請求項４又は請求項５記載のホイール。
7. 前記ディスクは、多数個の通風開口部を有し、前記通路は、前記開口部のうちの少なくとも１つの半径方向外壁に形成されたスロットである、請求項４乃至６の何れか１項に記載のホイール。
8. 前記ディスクは、各々が２本のスポーク相互間に位置決めされた多数個の通風開口部を有し、前記通路は、前記スポークのうちの少なくとも１本に形成されている、請求項４乃至７の何れか１項に記載のホイール。
9. 前記第１の受座に隣接して位置する前記溝は、モニタ用電子モジュールを収容するようになっている、請求項１乃至８の何れか１項に記載のホイール。
10. 前記リムは、前記２つのリム相互間に位置決めされていて、直径が前記第１の受座の前記最大直径おおよそ等しい支承面を有する、請求項１乃至９の何れか１項に記載のホイール。
11. 前記支承面は、前記インサートを前記支承面上の定位置にロックするようになった円周方向スロットを有する、請求項１０記載のホイール。
12. 請求項１０又は請求項１１記載のホイールと、トレッド支持インサートとを有する組立体であって、前記支持インサートは、前記支承面の周りに位置決めされていて、前記第２の受座まで軸方向に延びている、組立体。
13. 前記インサートは、前記リムの前記支承面の周りに位置決めされた支持部分と、前記円周方向溝に対して半径方向外側に位置決めされたロック部分とを有する、請求項１２記載の組立体。
14. 前記第１の受座に向かう前記第２の受座の延長部として、前記第２の円周方向溝の側壁が設けられ、前記インサートは、前記第２の円周方向溝の前記側壁に当接するよう設計されている、請求項１２又は請求項１３記載の組立体。
15. 前記支承面は、前記インサートを前記支承面上の定位置にロックするために前記支持インサートの半径方向内壁上に円周方向に位置決めされた複数個のウェッジと協働する円周方向スロットを有する、請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の組立体。

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