JP2011173589A - レースドホイール用のチューブレスリムシール - Google Patents

Abstract

【課題】リムシール及びリムシールの製造方法の提供。
【解決手段】２つの自由端部を有し且つ輪郭付き断面プロファイルを有するシーリング材料から構成されるリムシールセグメントが提供される。リムシールセグメントは、リムシール５０の円周よりも短い長さを有する。２つの自由端部１０６，１０８は互いに離間した関係で型内に挿入され、そして、２つの自由端部を接続し且つリムシールセグメントを連続的な円周方向のリムシールに変換するよう、コネクタ１０２が２つの自由端部の間に成形される。バルブステム４６をコネクタ内に成形し得る。リム部とリムシールの外表面との組み合わせによって定められるタイヤ対向表面は、工業規格に適合するプロファイルを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、チューブレス空気入りタイヤをレースドホイールと共に使用することができるよう、ワイヤスポークホイール（即ち、所謂「レースド」ホイール）のリム部を封止（シーリング）することに関する。本発明は、更に、そのようなシールの製造方法に関する。

車両用のホイールとして、チューブ付きホイール及びチューブレスホイールが使用されているが、近年では、耐パンク性及び軽量性等の観点から、チューブレスホイールがより頻繁に使用されている。チューブレスホイールを使用する場合には、タイヤ内の圧縮空気がホイールのリムに形成されるスポーク孔を通じて漏れ出さないよう、リムを効果的にシールすることが重要である。

チューブレスホイールにおけるリムのシールを改良することが本発明の目的である。

１つの実施態様において、本発明は、輪郭付き断面プロファイルを有する連続的な円周方向のリムシールを製造する方法を提供する。２つの自由端部を有し且つ輪郭付き断面プロファイルを有するシーリング材料から構成されるリムシールセグメントが提供される。リムシールセグメントは、リムシールの円周よりも短い長さを有する。２つの自由端部は、互いに離間した関係で型内に挿入され、コネクタが２つの自由端部の間に成形されることで、２つの自由端部を接続し、リムシールセグメントを連続的な円周リムシールに変換する。

他の実施態様において、本発明は、円周方向に離間した２つの端部を有する大セグメントを含むリムシールを提供する。大セグメントの断面厚さは、円周方向において実質的に一定である。小セグメントが大セグメントの２つの端部を結合し、連続的な円周ループを形成する。小セグメントは、大セグメントの厚さよりも大きい厚さを有するバルブステム収容部を含む。

更に他の実施態様において、本発明は、チューブレスタイヤと共に使用するためのレースドホイール組立体を提供する。レースドホイールが、ハブ部と、複数のスポーク孔を有するリム部と、ハブ部とリム部とを接続する複数のスポークとを含む。複数のスポークの各々の一部は、複数のスポーク孔のうちの対応する１つのスポーク孔内に保持される。リムシールが、レースドホイールのリム部上に位置するよう構成される内表面と、レースドホイールのリム部と反対の方向に面するよう構成される外表面とを含む。リムシールは、リム部内の複数のスポーク孔を覆う。タイヤ対向表面が、リム部とリムシールの外表面との組み合わせによって定められ、タイヤ対向表面は、工業規格に適合するプロファイルを有する。

本発明の他の特徴は、以下の詳細な記載及び添付の図面を検討することによって明らかになるであろう。

レースドホイール組立体を示す斜視図である。 図１のレースドホイール組立体の一部を示す側面図である。 図２の線３−３に沿って得られたレースドホイール組立体を示す断面図である。 バルブステム組立体を通じて図２の線４−４に沿って得られたレースドホイール組立体を示す断面図である。 図４の線５−５に沿って得られたレースドホイール組立体のリムシールを示す断面図である。 図４の線６−６に沿って得られたレースドホイール組立体のリムシールを示す断面図である。 リムシールのバルブステム部を示す斜視図であり、その外側を例証している。 リムシールのバルブステム部を示す斜視図であり、その内側を例証している。 円周リムシールを成形する前に押出しリムシールセグメントを形成するよう押出しに対して遂行される特定長さに切断するプロセスを示す概略図である。 押出しリムシールセグメントの２つの自由端部が一体に結合されて円周方向に延びるリムシールを定める成形プロセスを示す概略図である。 自動二輪車用ホイールのための規格化されたリムプロファイルを示す寸法図である。

本発明の実施態様を詳細に説明する前に、本発明はその適用において以下の記載に示され且つ以下の図面に例証される構成部品の構造及び配置の詳細に限定されないことが理解されるべきである。本発明は他の実施態様も可能であり、本発明を様々な方法で実施し或いは実行し得る。

図１乃至４に例証されるレースドホイール組立体２０は、ハブ２４と、リム２８と、ハブ２４とリム２８とを接続する複数のスポーク３２とを含む。ハブ２４及びリム２８は、複数のスポーク孔３２，３８をそれぞれ含む。各スポーク３２の一端は、ハブ２４の複数のスポーク孔３６のうちの１つのスポーク孔内に保持されるのに対し、その他端は、リム２８の複数のスポーク孔３８のうちの対応する１つのスポーク孔内に保持される。タイヤ４２が、リム２８との回転のために、リム２８に結合される。レースドホイール組立体２０、具体的には、ハブ２４は、回転の軸Ａを定める。レースドホイール組立体２０を自動二輪車のフォーク又はスイングアーム（図示せず）に結合し得るし、或いは、スピンドル又はアクスルを軸Ａに沿って中心配置した状態で、事実上如何なる種類のホイール付き車のシャーシにも結合し得る。回転の中心平面Ｐ（図３）が、軸Ａに対して垂直にレースドホイール組立体２０の中心を通じて延びる。

図２に示されるように、レースドホイール組立体２０は、タイヤ４２に出入りする圧縮空気の進入及び解放を選択的に制御するためのバルブステム４６を含む。図３及び４の断面図に示されるように、リムシール５０は、リム２８内の全てのスポーク孔３８を覆うために、概ねリム２８とタイヤ４２との間でリム２８の表面に位置付けられる。スポーク孔３８を通じた空気の損失及びタイヤ４２の空気が偶発的に抜けることを防止するために、リムシール５０は、全てのスポーク孔３８を封止するのに適したエラストマー材料で構成される。１つの構成において、リムシール５０は、エクソンモービルケミカル社から入手可能なＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（ＴＭ）で構成される。リムシール５０は、リム２８に対して位置するよう構成される内表面５４と、タイヤ４２に向かってリム２８と概ね反対の方向に面するよう構成される外表面５８とを含む。

図３及び４に示されるように、リム２８は、ドロップセンタ部６２と、一対の直立フランジ６６とを含む。フランジ６６は、中心平面Ｐの両側でリム２８の側縁部に位置付けられる。中間接続部６８が、フランジ６６の各々とドロップセンタ部６２との間に横方向に延在する。リム部２８の全般的な形状に対応して、リムシール５０は、ドロップセンタ部７２と、一対の直立フランジ７６と、フランジ７６の各々とドロップセンタ部７２との間に延びる横方向に延在する中間接続部７８とを含む。リムシール５０の対応するフランジ７６を少なくとも部分的に受け入れるために、リリーフ８２がリム２８のフランジ６６の各々にアンダーカットされている。図３及び４に示されるように、各フランジ７６は、リムフランジ６６のうちの１つとタイヤ４２上に設けられる一対のタイヤビード８６のうちの１つとの間に実質的に位置付けられる。タイヤ４２が膨らまされるとき、タイヤビード８６は横方向に外向きに押されるので、リムシールフランジ７６の各々は、隣接するタイヤビード８６とリムフランジ６６との間で圧縮される。これはタイヤ４２内の圧縮空気がタイヤビード８６とリムフランジ６６との間から漏れ出すのを抑制し或いは実質的に防止するのみならず、タイヤ４２内の圧縮空気がリム２８とリムシール５０との間に入るのも抑制し或いは実質的に防止するので、圧縮空気はリム２８内のスポーク孔３８を通じて漏れ出さない。

図４、６、及び、８に示されるように、リムシール５０は、バルブステム４６のベース９８を受け入れるための開口部９４を有するバルブステム収容部９０を含む。開口部９４は、バルブステム４６のベースフランジ９８Ａを受け入れるための溝９４Ａを含む。以下に更に詳細に記載されるように、バルブステム４６のベース９８を覆い或いは封入するようバルブステム収容部９０を成形してもよいし、或いは、バルブステム収容部９０を単に開口部９４で形成してもよく、その場合には、バルブステムベース９８は後に挿入される。

特に図５乃至８を参照すると、バルブステム収容部９０は、リムシール５０の小セグメント１０２の一部として成形される。図５及び６は、中心平面Ｐと平行な２つの場所でリムシール５０を切断することによって得られた断面図である。リムシール５０の大セグメント１１２の２つの端部１０６，１０８は、小セグメント１０２と共に結合され、リムシール５０全体を形成する（即ち、完全なループを形成する）。大セグメント１１２は、リムシール５０の全周の少なくとも９０パーセントを構成し、一部の構成では、リムシール５０の全周の約９５パーセント以上を構成する。

大セグメント１１２は、完成された円周リムシール５０の断面プロファイルと実質的に等しい断面プロファイルを有するよう押し出される押出しセグメントである（即ち、大セグメント１１２は、ドロップセンタ部７２、直立フランジ７６、及び、中間接続部７８を含むよう押し出され、全ては図３に示されるようなそれらの実質的に最終的な形状にある）。これは図９に概略的に示されている。未加工の押出し品が押出ダイ１２０から排出され、大セグメント１１２を形成するよう切断される。未加工の押出し品は、リムシール５０の最終円周未満の長さに切断される。極めて少ない組立て時間で、追加的な設備を用いずに、多くの異なる最終直径のリムシールを製造することができるよう、未加工の押出し品の所望の切断長は、同じ工具設備を用いて容易に変えられる。

図１０に概略的に例証されるように、大セグメント１１２の２つの端部１０６，１０８は、互いに距離Ｄだけ離間した状態で型１２４内に挿入される。小セグメント１０２は、コネクタセグメントとして成形され、端部１０６，１０８を接続し且つ大セグメント１１２をループに変え、円周方向に連続的なリムシール５０を形成する。図１０は、小セグメント１０２が所定形状に成形されるときに、型１２４内に射出される液体がベース９８を取り囲むよう、型１２４の内側でそのベース９８を用いて保持されるバルブステム４６も例証している。代替的に、バルブステム受入れ開口部９４を形成するよう型１２４を成形することができ、リムシール５０が型１２４から解放された後に、バルブステム４６を開口部９４内に挿入することができる。

図５、６、及び、１０に示されるように、リムシール５０の円周方向において測定されるとき、小セグメント１０２の全長Ｌは、重なり合う部分１２８が大セグメント１１２の上に成形されるように、大セグメント１１２の２つの端部１０６，１０８の間の距離Ｄよりも大きい。図５及び６は、全長Ｌ及び距離Ｄを直線寸法で明瞭に例証し得るよう、リムシール５０を円形の「使用時」の構造ではなくむしろ直線化された構造で例証していることが付記されなければならない。一部の構成において、小セグメント１０２は、端部１０６，１０８の各々を少なくとも１／４インチだけ超えて延在する。一部の構成では、小セグメント１０２は、２つの端部１０６，１０８の各々を約１／２インチだけ超えて延在する。

小セグメント１０２は、大セグメント１１２の対応する隣接する部分の大きい断面厚さからより小さい断面厚さに、全長Ｌに亘って徐々に先細る。ここで使用されるとき、「断面厚さ」は、所与の場所でのリムシール５０の内表面５４と外表面５８との間の距離を指す。図５に示されるように、小セグメント１０２は、大セグメント１１２の隣接する部分の断面厚さＴ２よりも大きい最大の公称断面厚さＴ１を有する。一部の構成において、大セグメント１１２の断面厚さＴ２は、小セグメント１０２の最大の公称断面厚さＴ１未満であるが、少なくとも２／３程度の大きさである。図５の断面は、中間接続部７８のうちの１つを通じて得られているが、バルブステム収容部９０を除く全ての場所での小セグメント１０２と大セグメント１１２との間の厚さの関係を概ね表している。

図６に示されるように、小セグメント１０２のバルブステム収容部９０は、小セグメント１０２に隣接する端部１０６，１０８の各々で、リムシール５０のドロップセンタ部７２の断面厚さＴ４よりも大きい最大の公称断面厚さＴ３を有する。一部の構成において、リムシールのドロップセンタ部７２の断面厚さＴ４は、バルブステム収容部９０の最大の公称断面厚さＴ３の半分未満であり、約１／５程度の大きさである。例証される構成において、大セグメント１１２の様々な部分の断面厚さＴ２，Ｔ４は実質的に等しい。何故ならば、大セグメント１１２は実質的に均一な断面厚さを有するよう形成されるからである。

図１１は、自動二輪車用ホイールのリムのタイヤ対向表面又は「外」表面のための工業規格を満足するための一組の適合ガイドラインを例証している。例証されるガイドラインは、米国タイヤ・リム協会によって定められた「ＭＴ」プロファイル規格のためである。ガイドラインは、幾つかの変数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、及び、Ｒ１を含む。ＭＴプロファイル規格は、所与の公称幅Ｌ１に関する変数Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、及び、Ｒ１の各々のための許容可能な値を示している。直径測定値Ｄ１及びＤ２のような追加的な変数は、ガイドラインによる特定値に必ずしも定められるわけではない。むしろ、各々の異なるサイズのＭＴ適合リムを複数の直径のうちの任意の１つにおいてＭＴプロファイル規格内で製造し得る。更に、ＭＴプロファイル規格は、追加的な直線的、半径的、及び、角度的な寸法Ｌ５、Ｌ_ＭＩＮ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ_ＭＡＸ、Ｒ_ＭＩＮ、α１、及び、α２を定め、それらは（許容可能な公差を伴う）所与の一定の数値であるか、或いは、最大又は最小の許容可能な値として規定される。これらの寸法は、異なる直径Ｄ１、Ｄ２、又は、幅Ｌ１で異ならない。バルブ孔直径ＶＨは、所望の種類のバルブステムに基づき決定される。例証されるガイドラインは、米国タイヤ・リム協会によって定められたＭＴプロファイル規格のためであるが、とりわけ欧州タイヤ・リム技術機構（ＥＴＲＴＯ）によって定められた「ＭＴ」プロファイル規格のような、他のプロファイル規格のためのガイドラインに従ってタイヤ対向表面を製造し得る。

上述されたように、リムシール５０のフランジ７６をリリーフ内に位置付け得るよう、リリーフ８２がリム２８のフランジ６６の各々にアンダーカットされる。図１乃至４に示されるような所定位置にあるリムシール５０及びタイヤ４２を用いるならば、リムシール５０の外表面５８及び（フランジ６６にある）リム２８の隣接部分は統合して、米国タイヤ・リム協会のＭＴ規格のような工業規格に適合するタイヤ対向プロファイルを定める。所定位置にリムシール５０を具備しないリム２８は、必ずしも工業規格に適合しない。リムシール５０のフランジ７６は、各々のリリーフ８２に隣接したリム２８と共に滑らかな（即ち、実質的に面一な）移行部を定めるよう構成され、膨らまされたタイヤ４２のビード８６によって圧縮されるときには、工業規格に適合するよう構成される。タイヤ４２が装着されていないか或いは装着されてはいるが膨らまされていないとき、リムシール５０及びリム２８は、必ずしも工業規格に適合しない。ここで使用されるとき、「膨らまされた」という用語は、製造業者推奨空気圧力での或いはその許容可能な公差範囲内での車の運転に適した膨張を指している。

本発明の様々な機能及び利点は以下の請求項中に示される。

２０ レースドホイール組立体 (laced wheel assembly)
２４ ハブ (hub)
２８ リム (rim)
３２ スポーク (spoke)
３６ スポーク孔 (spoke hole)
３８ スポーク孔 (spoke hole)
４２ タイヤ (tire)
４６ バルブステム (valve stem)
５０ リムシール (rim seal)
５４ 内表面 (inner surface)
５８ 外表面 (outer surface)
６２ ドロップセンタ部 (drop center portion)
６６ フランジ (flange)
６８ 中間接続部 (intermediate connecting portion)
７２ ドロップセンタ部 (drop center portion)
７６ フランジ (flange)
７８ 中間接続部 (intermediate connecting portion)
８２ リリーフ (relief)
８６ ビード (bead)
９０ バルブステム収容部 (valve stem-accommodating portion)
９４ 開口部 (aperture)
９４Ａ 溝 (groove)
９８ ベース (base)
９８Ａ ベースフランジ (base flange)
１０２ 小セグメント (minor segment)
１０６ 端部 (end)
１０８ 端部 (end)
１１２ 大セグメント (major segment)
１２８ 重なり合う部分 (overlapping portion)
Ａ 回転の軸 (axis of rotation)
Ｐ 回転の中心平面 (central plane of rotation)

Claims (21)

1. 輪郭付き断面プロファイルを有する連続的な円周方向のリムシールを製造する方法であって、
   ２つの自由端部を有し且つ前記輪郭付き断面プロファイルを有するシーリング材料から構成されるリムシールセグメントを提供することを含み、該リムシールセグメントは、前記リムシールの円周よりも短い長さを有し、
   前記２つの自由端部を互いに離間した関係で型内に挿入することを含み、
   前記２つの自由端部を接続し、且つ、前記リムシールセグメントを連続的な円周方向のリムシールに変換するために、前記２つの自由端部の間にコネクタを成形することを含む、
   方法。
2. 前記コネクタは、前記２つの自由端部の間の距離よりも大きく円周方向に延在する、請求項１に記載の方法。
3. 前記コネクタは、バルブステム開口部を含むよう成形される、請求項１に記載の方法。
4. バルブステムを前記型内に配置し、前記バルブステムの少なくとも一部を前記コネクタ内に成形することを更に含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記リムシールセグメントの断面厚さよりも大きい断面厚さを任意の所与の部分に有するよう前記コネクタを成形することを更に含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記コネクタは、公称断面厚さと、バルブステム収容部に対応する拡大断面厚さとを有し、前記リムシールセグメントの前記断面厚さは、前記コネクタの前記公称断面厚さの少なくとも約２／３であり、前記コネクタの前記拡大断面厚さの少なくとも約１／５である、請求項５に記載の方法。
7. 前記輪郭付き断面プロファイルを有するようシーリング材料を押し出すことによって前記リムシールセグメントを形成すること、及び、前記押出し品を前記リムシールセグメントの前記長さに切断することを更に含む、請求項１に記載の方法。
8. 円周方向に離間した２つの端部を有する大セグメントと、
   連続的な円周ループを形成するよう、前記大セグメントの前記２つの端部を結合する小セグメントと、
   該小セグメント内のバルブステム収容部とを含み、
   前記大セグメントの断面厚さは、円周方向において実質的に一定であり、前記バルブステム収容部は、前記大セグメントの前記厚さよりも大きい厚さを有する、
   リムシール。
9. 前記大セグメントは、ドロップセンタ部と、２つの軸方向に延びる中間部と、２つのフランジ部とを含む断面プロファイルを有する、請求項８に記載のリムシール。
10. 前記小セグメント内に成形されるバルブステムを更に含む、請求項８に記載のリムシール。
11. 前記小セグメントの任意の所与の部分は、前記大セグメントの断面厚さよりも大きい断面厚さを有する、請求項８に記載のリムシール。
12. 前記大セグメントの前記断面厚さは、前記バルブステム収容部を除き、前記小セグメントの任意の所与の部分の前記断面厚さの少なくとも２／３である、請求項１１に記載のリムシール。
13. 前記小セグメントは、前記大セグメントの前記２つの端部の間の円周距離よりも大きく円周方向に延在する、請求項８に記載のリムシール。
14. 前記小セグメントは、少なくとも１／４インチだけ前記２つの端部の各々を超えて延びる、請求項１３に記載のリムシール。
15. 前記小セグメントは、約１／２インチだけ前記２つの端部の各々を超えて延びる、請求項１４に記載のリムシール。
16. 前記大セグメントは、完成した円周方向のリムシールの断面プロファイルと実質的に等しい断面プロファイルを有するよう押し出される、請求項８に記載のリムシール。
17. チューブレスタイヤと共に使用するためのレースドホイール組立体であって、
    ハブ部と、複数のスポーク孔を有するリム部と、前記ハブ部と前記リム部とを接続する複数のスポークとを有するレースドホイールを含み、前記複数のスポークの各々の一部は、前記複数のスポーク孔のうちの対応する１つのスポーク孔内に保持され、
    前記レースドホイールの前記リム部上に位置するよう構成される内表面と、前記レースドホイールの前記リム部と反対の方向に面するよう構成される外表面とを含むリムシールを含み、該リムシールは、前記リム部内の前記複数のスポーク孔を覆い、
    タイヤ対向表面が、前記リム部と前記リムシールの前記外表面との組み合わせによって定められ、前記タイヤ対向表面は、工業規格に適合するプロファイルを有する、
    レースドホイール組立体。
18. 前記タイヤ対向表面に取り付けられるタイヤを更に含み、該タイヤは、２つのタイヤビードを含み、前記リム部は、２つの対向するフランジ部を含み、前記リムシールは、２つのビードシートフランジを含み、該２つのビードシートフランジの各々は、前記フランジ部のうちの１つと対応するタイヤビードとの間に配置されるよう構成され、前記プロファイルは、前記タイヤが膨らまされ且つ前記ビードシートフランジが前記リム部と前記それぞれのタイヤビードとの間で圧縮されるときに、前記工業規格に適合する、請求項１７に記載のレースドホイール組立体。
19. 前記リム部は、前記対向するフランジ部の各々にアンダーカットを含み、前記ビードシートフランジは、前記外表面が前記ビードシートフランジで前記リム部と実質的に面一であるよう、前記アンダーカット内に嵌入する、請求項１８に記載のレースドホイール組立体。
20. 前記工業規格は、米国タイヤ・リム協会及び欧州タイヤ・リム技術機構のうちの１つによって特定される「ＭＴ」リムプロファイルである、請求項１８に記載のレースドホイール組立体。
21. 前記リム部及び前記リムシールの両方は、それぞれドロップセンタ部を含む、請求項１７に記載のレースドホイール組立体。

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