JP3870391B2 - ホイール用密閉ボルト並びにホイールの密閉構造及びホイールの密閉方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイール用密閉ボルト並びにホイールの密閉構造及びホイールの密閉方法に関し、特に、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉するホイール用密閉ボルト並びにホイールの密閉構造及びホイールの密閉方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車や二輪車等に装着されるタイヤでは、チューブを使用しないチューブレスタイヤが主流となっている。上記チューブレスタイヤは、タイヤの内側面に空気の透過が少ないインナライナが貼着されており、ホイールのリムと気密に接触させている。また、上記チューブレスタイヤは、チューブを使用するタイヤと比較して、エアバルブ等の部品を削減することができると共にホイールのリムへの脱着が容易となり、さらに釘踏み等の小さな傷に対しても空気圧が急激に低下しない特性を持ち、高速走行時の高い安全性が確保されている。
【０００３】
ところで、車両のホイールには、ハブとリムとがスポークで接続されたホイール（以下、スポークホイールと称す）が知られており、このスポークホイールは意匠性が高く、また軽量で高い剛性が得られるため、特に二輪車等で広く用いられている。スポークホイールのリム１には、図１に示すように、リム１を略ホイール半径方向に貫通したスポーク保持孔３がホイール周方向に所定間隔で複数配設されており、各スポーク保持孔３には、各スポークの端部に係合させたスポーク保持用のリベット５が嵌着されている。
【０００４】
しかしながら、従来、スポークホイールでは、リム１に当該リム１を貫通するスポーク保持孔３が穿たれる構造上、チューブレスタイヤを装着することができず、チューブを用いたタイヤのみが採用されており、スポークホイールにおいても、近年主流であり、且つ高速安全性の高いチューブレスタイヤを装着することができるようにすることが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、リムを貫通するスポーク保持孔を気密に密閉するホイール用密閉ボルトを提供することにある。また、第２の目的は、スポークホイールであってもチューブレスタイヤを装着することが可能となるホイールの密閉構造を提供することにあり、第３の目的は、スポークホイールであってもチューブレスタイヤを装着することが可能となるホイールの密閉方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉するホイール用密閉ボルトであって、ねじ部の所要位置に、ねじ部の軸線を中心とする断面がＶ字状に形成された環状の溝を設け、ねじ部は、溝によって細くなった部分の外径が、ねじ部の谷の径よりも小さく形成される。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ねじ部が、下孔を塑性変形させて自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ねじ部にシール材又は接着剤を塗布した。
【０００９】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、ホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉してホイールを密閉するホイールの密閉構造であって、ボルトのねじ部に軸心を中心とする環状の溝を設け、スポーク保持孔に螺合したねじ部の端部をスポーク保持孔に嵌着されたリベットの頭部に当接させ、該ボルトを締付けることによりねじ部を溝で破断させ、スポーク保持孔に残留したねじ部によってスポーク保持孔を密閉した
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、ねじが、下孔を塑性変形させて自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、ねじとスポーク保持孔との間にシール材又は接着剤を充填させた。
【００１２】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、ホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉してホイールを密閉するホイールの密閉方法であって、ボルトのねじ部の所要位置に、ねじ部の軸線を中心とする断面がＶ字状に形成された環状の溝を設け、ねじ部は、溝によって細くなった部分の外径が、ねじ部の谷の径よりも小さく形成され、該ボルトのねじ部をリムの外周面側から該リムのスポーク保持孔に螺合し、ねじ部の端面をスポーク保持孔に嵌着されたスポーク保持用のリベットの頭部に当接させ、この状態でボルトを締付けてねじ部を溝で破断させ、スポーク保持孔に残留したボルトのねじ部でスポーク保持孔を密閉する。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、ねじ部が、下孔を塑性変形させて自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじである。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、ねじ部とスポーク保持孔との間にシール材又は接着剤を充填する。
【００１５】
従って、請求項１に記載の発明では、ボルトのねじ部をスポーク保持孔に螺合し、該ねじ部の端部をスポーク保持孔に嵌着されたスポーク保持用のリベットの頭部に当接させる。これにより、ねじ部でスポーク保持孔が密閉され、この状態でボルトを締付けることにより、溝の部分でねじ部が破断する。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、ねじ部でスポーク保持孔を塑性変形するようにしてスポーク保持孔にねじ孔が螺設され、ねじ部とねじ孔とが気密に密着される。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、ねじ部とスポーク保持孔との間にシール材又は接着剤が充填され、ねじ部とスポーク保持孔とが気密に密閉される。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、スポーク保持孔にねじが螺合されることにより、スポーク保持孔が密閉される。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、ねじでスポーク保持孔を塑性変形するようにしてスポーク保持孔にねじ孔が螺設され、ねじとねじ孔とが気密に密着される。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項４又は５に記載の発明において、ねじ部とスポーク保持孔との間にシール材又は接着剤が充填され、ねじ部とスポーク保持孔とが気密に密閉される。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、スポーク保持孔に残留したボルトのねじ部により、スポーク保持孔を密閉する。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の発明において、ねじ部でスポーク保持孔を塑性変形するようにしてスポーク保持孔にねじ孔が螺設され、ねじ部とねじ孔とを気密に密着する。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、ねじ部とスポーク保持孔との間に充填したシール材又は接着剤により、ねじ部とスポーク保持孔とを気密に密閉する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。なお、以下、同一符号の部分は同一部分又は相当部分とする。図３に示す本ホイールの密閉構造を詳細に説明する。本ホイールの密閉構造では、リム１とハブ（図示せず）とを複数のスポーク２で連結したスポークホイールにおいて、リム１に穿設されたスポーク保持孔３にホイール用密閉ボルト４（以下、単にボルト４と称す、図４参照）を螺合させた。これにより、ボルト４のねじ部４ａでスポーク保持孔３を密閉して、スポークホイールであってもチューブレスタイヤ（図示せず）を装着できるようにした。
【００２５】
また、図１に示すように、上記ボルト４のねじ部４ａに当該ねじ部４ａの軸心を中心とする環状の溝６を設け、上記スポーク保持孔３に螺合したボルト４のねじ部４ａの端部をスポーク保持孔３に嵌着されたスポーク保持用のリベット５の頭部５ａに当接させた（図２参照）。そして、この状態でボルト４を締付けることにより当該ボルト４のねじ部４ａを破断させ、スポーク保持孔３に残留したねじ部４ａで当該スポーク保持孔３を密閉した。さらに、本ホイールの密閉構造では、上記ボルト４のねじ部４ａをＦＴねじ（登録商標、下孔を塑性変形させて、自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじ、以下、同様）とし、ボルト４のねじ部４ａとスポーク保持孔３とを気密に密着した。
【００２６】
上記スポーク保持孔３は、上記スポーク保持用のリベット５の軸部５ｂが嵌合する孔３ａに、リム１の外周面１ａ側から所定の内径で、後に上記ボルト４のねじ部（ＦＴねじ）４ａの下孔３ｂとなるザグリ孔を設けることで形成されている。また、該ザグリ孔（下孔３ｂ）は、図１乃至図３に示すように、スポーク保持用のリベット５の頭部５ａが収納可能で、且つ上記ボルト４のねじ部（ＦＴねじ）４ａの下孔３ｂとなるように、その内径が所要に設定されている。そして、リム１は、このようなスポーク保持孔３を当該リム１の周方向に所要に配した構造になっている。なお、上記リベット５の軸部５ｂにはスポーク２を保持するための孔（図示せず）が当該軸部５ｂと同軸上に形成されている。
【００２７】
図４に示すボルト４は、ねじ部４ａがＦＴねじで形成されており、該ねじ部４ａの軸線方向の略中央部には、当該ねじ部４ａの軸線を中心として環状に形成され断面が略Ｖ字状の溝６が設けられ、該溝６によって細くなった部分の外径（図４中のｄ）はねじ部４ａの谷の径よりも小さく形成される。また、本ボルト４のねじ部４ａは、端部から上記溝６までの長さ（図４に示すＬ）が、当該ボルト４をスポーク保持孔３に螺合し、ねじ部４ａを溝６の部分で破断させた際に、図３に示すように、スポーク保持孔３に残留するねじ部４ａがリム１の外周面１ａに対して突出しないように設定されている。
【００２８】
また、本ホイールの密閉構造では、スポーク保持孔３と破断してスポーク保持孔３に残留したボルト４のねじ部４ａとの間に、シール材又は接着剤が充填されている。なお、上記シール材又は接着剤は、予めボルトのねじ部４ａ又はスポーク保持孔３に塗布又は充填してもよいし、或いはボルト４をスポーク保持孔３に螺合する際に、ボルト４のねじ部４ａ又はスポーク保持孔３に塗布又は充填してもよい。
【００２９】
次に、本ホイールの密閉方法を説明する。図１に示すのは、スポーク保持孔３が密閉される前のリム１の状態を示すものである。この状態で、シール材又は接着剤が塗布されたホイール用密閉ボルト４のねじ部４ａ（破断後スポーク保持孔３に残留する部分）を、スポーク保持孔３にねじ込む。これにより、ＦＴねじで形成されたねじ部４ａは、スポーク保持孔３を塑性変形させながら当該スポーク保持孔３を軸線方向に移動する。そして、このねじ部４ａの端部をスポーク保持孔３に嵌着されたスポーク保持用のリベット５の頭部５ａに当接させ、（図２参照）、この状態で更にボルト４を締付ける。これにより、リベット５の頭部５ａからの反力を受けてねじ部４ａの溝６に締付けの反力による応力が集中し、当該ねじ部４ａは溝６の部分で破断する（図３参照）。
【００３０】
上記溝６の部分で破断したねじ部４ａの端部（先端部）が、リベット５の頭部５ａの反力を受けた状態でスポーク保持孔３に残留し、スポーク保持孔３が密閉される。さらに、スポーク保持孔３と破断してスポーク保持孔３に残留したボルト４のねじ部４ａとの間には、ねじ部４ａに塗布したシール材又は接着剤が充填される。
【００３１】
この実施の形態では、以下の効果を奏する。
（イ）リム１のスポーク保持孔３にボルト４を螺合し、このボルト４のねじ部４ａによりスポーク保持孔３を密閉する。従って、スポークホイールであってもチューブレスタイヤを装着することが可能となる。
【００３２】
（ロ）ボルト４のねじ部４ａに、当該ねじ部４ａの軸線を中心として環状に形成され断面が略Ｖ字状の溝６を設け、該溝６によって細くなった部分の外径をねじ部４ａの谷の径よりも小さく形成し、スポーク保持孔３に螺合したボルト４のねじ部４ａを、上記溝６の部分で破断させる。従って、スポーク保持孔３に残留したねじ部４ａが、リム１の外周面１ａに突出することがなく、リム１にチューブレスタイヤを装着するに際し、妨げになるようなことがない。また、ボルト４のスポーク保持孔３を密閉するのに必要な部分のみリム１に残留させたので、ホイールの重量の増加が極力抑制される。さらに、溝６のＶ寸法及び内径（破断部の断面積）、ボルト４の材質及び熱処理等により、ボルト４（ねじ部４ａ）の締付け力（締付けトルク）を所要に応じて設定することが可能となる。
【００３３】
（ハ）溝６の部分で破断したねじ部４ａの端部（先端部）はリベット５の頭部５ａの反力を受けるため、不意に緩むことがない。また、スポーク保持孔３に残留したねじ部４ａを取外すのは極めて困難であるため、スポーク保持孔３の密閉後、ねじ部４ａが不適切に操作されることがない。
【００３４】
（ニ）ボルト４のねじ部４ａがＦＴねじであるので、予めリム１の下孔３ｂにねじを螺設しておく必要がなく、製造工程の増加が抑制されると共に、簡易な構造によりねじ部とスポーク保持孔３とが高い気密性で密着される。
【００３５】
（ホ）スポーク保持孔３と破断してスポーク保持孔３に残留したボルト４のねじ部４ａとの間に、シール材又は接着剤が充填されるため、スポーク保持孔３が気密に密閉される。
【００３６】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように変更してもよい。
ボルト４のねじ部４ａを、例えば、メートル並目ねじや管用テーパねじとしてもよい。
【００３７】
本ボルト４のねじ部４ａを、所要の直径の円柱面で形成し、この円柱面をスポーク保持孔３に圧入して当該スポーク保持孔３を密閉する。この場合、スポーク保持孔３にピンを圧入してもよい。
【００３８】
ねじ部４ａの長さが短いボルト４を用いると共にリム１の肉厚を厚く形成し、リムにスポーク保持孔３と同軸のザグリ孔を形成し、該ザグリ孔にボルト４の頭部を収納する。この場合、ボルト４のねじ部４ａに溝６が不要となる。また、ねじ部４ａの基部に頭部のない止ねじで、スポーク保持孔３を密閉してもよい。この場合、ねじ部４ａに溝６を形成したり、上記のようにリム１の肉厚を厚く形成することなく、リム１の外周面１ａから突出するものをなくすことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１乃至３に記載の発明によれば、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉するのに好適なホイール用密閉ボルトを提供することができる。従って、スポークホイールであってもチューブレスタイヤを装着することが可能となる。
【００４０】
請求項２に記載の発明によれば、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を気密に密閉することができる。
【００４１】
請求項３に記載の発明によれば、密閉されたスポーク保持孔の気密性を向上させることができる。
【００４２】
また、請求項４乃至６に記載の発明によれば、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉するのに好適なホイールの密閉構造を提供することができる。従って、スポークホイールであってもチューブレスタイヤを装着することが可能となる。
【００４３】
請求項５に記載の発明によれば、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を気密に密閉することができる。
【００４４】
請求項６に記載の発明によれば、密閉されたスポーク保持孔の気密性を向上させることができる。
【００４５】
また、請求項７乃至９に記載の発明によれば、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉するのに好適なホイールの密閉方法を提供することができる。従って、スポークホイールであってもチューブレスタイヤを装着することが可能となる。
【００４６】
本発明のうち請求項８に記載の発明によれば、スポークホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を気密に密閉することができる。
【００４７】
請求項９に記載の発明によれば、密閉されたスポーク保持孔の気密性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のホイールの密閉構造の説明図で、特に、スポーク保持孔を密閉する前の状態をリムを断面で示した図である。
【図２】本実施の形態のホイールの密閉構造の説明図で、特に、ボルトのねじ部をスポーク保持孔にねじ込んで、ねじ部の端部がスポーク保持孔に嵌着されたスポーク保持用のリベットの頭部に当接された状態をリムを断面で示した図である。
【図３】本実施の形態のホイールの密閉構造を説明するために、リムを断面で示した図である。
【図４】本ホイール用密閉ボルトの説明図である。
【符号の説明】
１ リム
１ａ 外周面（リム）
２ スポーク
３ スポーク保持孔
４ ボルト
４ａ ねじ部
５ リベット
５ａ 頭部（リベット）
６ 溝

Claims (9)

1. ホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉するホイール用密閉ボルトであって、
   ねじ部の所要位置に、前記ねじ部の軸線を中心とする断面がＶ字状に形成された環状の溝を設け、前記ねじ部は、前記溝によって細くなった部分の外径が、前記ねじ部の谷の径よりも小さく形成されることを特徴とするホイール用密閉ボルト。
2. 前記ねじ部が、下孔を塑性変形させて自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじであることを特徴とする請求項１に記載のホイール用密閉ボルト。
3. シール材又は接着剤を塗布したねじ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のホイール用密閉ボルト。
4. ホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉してホイールを密閉するホイールの密閉構造であって、
   ボルトのねじ部に軸心を中心とする環状の溝を設け、前記スポーク保持孔に螺合した前記ねじ部の端部を前記スポーク保持孔に嵌着されたリベットの頭部に当接させ、該ボルトを締付けることにより前記ねじ部を前記溝で破断させ、前記スポーク保持孔に残留したねじ部によって前記スポーク保持孔を密閉したことを特徴とするホイールの密閉構造。
5. 前記ねじが、下孔を塑性変形させて自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじであることを特徴とする請求項４に記載のホイールの密閉構造。
6. 前記ねじとスポーク保持孔との間にシール材又は接着剤を充填させたことを特徴とする請求項４又は５に記載のホイールの密閉構造。
7. ホイールのリムに穿設されたスポーク保持孔を密閉してホイールを密閉するホイールの密閉方法であって、
   ボルトのねじ部の所要位置に、前記ねじ部の軸線を中心とする断面がＶ字状に形成された環状の溝を設け、前記ねじ部は、前記溝によって細くなった部分の外径が、前記ねじ部の谷の径よりも小さく形成され、該ボルトのねじ部をリムの外周面側から該リムのスポーク保持孔に螺合し、前記ねじ部の端面を前記スポーク保持孔に嵌着されたスポーク保持用のリベットの頭部に当接させ、この状態で前記ボルトを締付けて前記ねじ部を前記溝で破断させ、前記スポーク保持孔に残留した前記ボルトのねじ部で前記スポーク保持孔を密閉することを特徴とするホイールの密閉方法。
8. 前記ねじ部が、下孔を塑性変形させて自らめねじを螺設しながら下孔にねじ込まれるねじであることを特徴とする請求項７に記載のホイールの密閉方法。
9. 前記ねじ部とスポーク保持孔との間にシール材又は接着剤を充填することを特徴とする請求項７又は８に記載のホイールの密閉方法。

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