JP3907533B2 - Horizontal loading wheel seal structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横装填式ホイールのシール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
横装填式ホイールは、図11、図12に示すように、ホイール外側のリムエッジを取りはずし式とし、サイドリング2を後付することでリム1を構成する。これによって、タイヤ4装着のためのリムのドロップが不要になるためホイール内スペースが直径で25〜30mm広く取れる。また、ドロップがないため、パンク時のタイヤリム外れの心配が無くなる。さらに、タイヤ4やランフラット中子を、横から装填するので、着脱作業が非常に容易になる。
このシステムの当初の考案は、図11、図12のように、タイヤ4のビード荷重をリム1側で受け、サイドリング2でタイヤのリム軸方向広がりを押さえる構造になっていた。この構造ではエアシールの為のOリング3を図12の位置(リムとサイドリングとのコーナー)に入れることができ、タイヤ4に空気を入れると空気圧でタイヤビードが外側に押されてOリング3を押しつぶすためシール性能が大変良かった。一方、タイヤ4の空気を抜けばOリング3は押しつぶされず、脱着の際、サイドリング2を回す力は小さくてすんだ。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図11、図12の構造ではリムのビード受け部が高い位置にあるので(図12でリム軸方向外側端部の外径がリム軸方向中央部の外径より大であるので)、リム外側の口径が大きく、タイヤや中子を装填する際、邪魔になって作業がやりにくいという問題があった。
その問題の解決のため、タイヤのビード荷重をサイドリング6側で受け、リム外側の口径をリム5径より小さくする、図13、図14のような改良形としたい(図13、図14は従来技術に含まれない)。
改良形では、エアシール(Oリング)7をサイドリング6とリム5の間に入れねばならない。したがって、図14のように、サイドリング6を押し込むと、Oリング7が潰されている形になる。
Oリング7を押し潰した状態では、その変形反力で、Oリング7とサイドリング6の間の摩擦力が大きくなり、サイドリング6を回そうとしても、重くてなかなか回せない。摩擦力を小さくするため、Oリング7の潰し量を減らすと、エア漏れしやすくな、シール性能が悪くなる。
本発明の目的は、タイヤビードをサイドリングで受ける構造の横装填式ホイールにおいて、サイドリング脱着時にサイドリングを回す力は軽く、かつ、エアシール性能は悪化しない、シールの構造を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、つぎの通りである。
タイヤのビード荷重をサイドリングで受ける構造の横装填式ホイールのシール構造であって、
(イ)ディスクとサイドリングの何れか一方にOリングを付ける装着溝を設け、ディスクとサイドリングのOリングを付けない方に、サイドリングをロックするためにサイドリングを回す位置では、Oリングが接触しないように、逃げ溝を設け、
(ロ)回す位置とシールする位置との間をサイドリングがホイール軸方向に移動できるように、ディスクとサイドリングとの間にロック機構部に押し込み方向の遊びを設けた、
横装填ホイールのシール構造。
ロック機構部のディスクの外径は、ディスク軸方向中央部の外径より小であり、タイヤおよびランフラット中子の横装填を容易にしている。
【0005】
サイドリング回転時には、逃げ溝を設けたため、Oリング装着溝の付けられたOリングが対向部材に当たることがなく、サイドリング脱着時にサイドリングを回す力は軽い。また、シール時には、逃げ溝を設けた部材がOリングに当たるので、エアシール性能は悪化しない。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明では、前述の問題の解決策に、つぎの発想を用いた。
発想1;タイヤ空気圧をシール押しつぶし力に利用する。
図12の横装填式ホイールのシールがうまくいった理由は、タイヤ空気圧による力を、Oリングを押しつぶす力として利用した点にある。
本発明の横装填ホイールのシール構造10では、図1に示すように、タイヤ空気圧による力はサイドリング12を右に押す力となり、その力は、図1のA面で受ける。しかし、A面は、サイドリング脱着の機能を果たすため、図13に示したような切れ目があり、シールのためのOリングを設置する位置としては適切ではない。
したがって、Oリング13を使う面を、別位置に作る必要がある。本発明のシールでは、図1のB位置(サイドリング内周とリム外周との間)でシールする方法を考えた。
【0007】
発想2;サイドリングを回す際にはOリングを押しつぶさない。
本発明の横装填ホイールのシール構造10では、図2に示すように、サイドリング脱着は、サイドリング12を押し込んでから回して止める方法を採っている。図13からわかるように、その際は、押し込みのストロークSpは短く、回すストロークSrは長い。一方、Oリング13は動かないので、サイドリング12を動かす際の抗力は動かす方向に関係なく変わらない。(図2でFr=Fp=μW)
サイドリング12を脱着する時の押し込み方向をストロークSp、回転方向のストロークをSrとすると、押し込み方向の仕事量Up、回転方向の仕事量Urは、
Up=Fp×Sp、 Ur=Fr×Sr
ここでFp=Fr、Sp≪Sr、だから、Up≪Ur、
したがって、サイドリング12の脱着作業をやりやすくするには、仕事量の大きい回転方向の抗力Frを減らせばよい。換言すれば、サイドリング回転時には、押しつけ力Wを小さくすればよい。この押しつけ力は、Oリング13を押し潰すことによる反力なので、サイドリング12を回す際にはOリング13を押しつぶさない構造にすればよい。
【0008】
発想1、発想2、を統合すると、サイドリング12を押し込む際には、Oリング13を押しつぶしてもよいが、回転する際には逃げ溝16がOリング13の位置に来てOリング13を押しつぶさないようにする。そして、タイヤ14に空気を充填すると、空気圧によってサイドリング12が遊び19(押し込み方向の遊び19)分移動し、Oリング13が押しつぶされるようにすればよい。
【0009】
★Oリングをディスク側に装填する場合
Oリング13をディスク15側に装填する場合(Oリング13をディスク15に設けたOリング装着溝17に装填する場合)は、サイドリング12に図3のような逃げ溝16を作る。サイドリング12を回転させる状態では逃げ溝16の幅方向中心とOリング装着溝17の幅方向中心とはホイール軸方向にほぼ一致しており、シール状態では逃げ溝16の幅方向中心とOリング装着溝17の幅方向中心とはホイール軸方向にずれている。エアシールは、図3の矢印の2ヶ所で行う。押し込み時にはOリング13がつぶれてSpのストロークの間、重くなるが、更に押し込むとOリング13が逃げ溝16に入って潰されず、サイドリング12は軽く回せる。空気を注入すると、空気圧でサイドリング12が右に押し戻され、シール機能が働く。
図4はシールの作用を示す。図4(1)は、初期の状態を示す。図4(2)はサイドリング12を押し込む状態を示す。この図からわかるように、押し込みストロークSpは小さい。図4(3)はサイドリング12を回している状態を示す。Oリング13が逃げ溝16に入って潰されず、サイドリング12は軽く回せる。図4(4)は空気を注入した状態を示す。サイドリング12が右に押し戻され、シール機能が働く。
【0010】
★Oリングをリム側に装填する場合
Oリング13をリム11側に装填する場合(Oリング13をリム11に設けたOリング装着溝17に装填する場合)は、ディスク15側に図5のような逃げ溝16を作る。サイドリング12を回転させる状態では逃げ溝16の幅方向中心とOリング装着溝17の幅方向中心とはホイール軸方向にほぼ一致しており、シール状態では逃げ溝16の幅方向中心とOリング装着溝17の幅方向中心とはホイール軸方向にずれている。エアシールは図の矢印の2箇所で行う。
作用は、ディスク側にOリングを装填する場合と同様で、図6に示すように、図6(1)の初期の状態から、図6(2)に示すようにサイドリング12を押し込むと図6(2)のSpの間だけは押し込み力が重いが、それをすぎると図6(3)の状態になってOリング13の潰れがなくなり、軽くなる。また、サイドリング12を軽く回せるようになる。タイヤ14に空気を入れると、図6(4)の状態になり、空気圧でサイドリング12が押されてOリング13が潰れ、シール機能を果たすことができる。
【0011】
以上の方法によって、サイドリング12を押し込む際には、短い間だけ押し込み力が重いが、その後軽くなり、サイドリング12を回してロックすることも容易にできる。タイヤ14に空気を入れると、空気力でOリング13を押すのでシールが確実にできる。
【0012】
【実施例】
〔実施例1〕
実施例1では、図7、図8、図3、図4に示すように、ホイールを車両に装着した時に車両左右方向外側のリムフランジをリムと別体形成した着脱可能のサイドリング12とし、サイドリング12をディスク15外周に装着して、サイドリング12とディスク15間をOリング13でシールするようにしてある。Oリング13はディスク15側に付けられる。Oリング13はディスク15に形成したOリング装着溝17に装着される。逃げ溝16はサイドリング12の内周面に形成される。
サイドリング12をリム11およびディスク15から外した状態で、タイヤ14およびランフラット中子18をリム11の外周面に横装填し(ホイール軸方向に横から装填し)、ロック機構部の切れ目からサイドリング12を軸方向に押し込み、サイドリング12を回してロックし、タイヤ14に空気を注入してシールする。
サイドリング12を回す時にはOリング13位置に逃げ溝16が来ていてOリング13はサイドリング12と接触せず、軽い力でまわすことができる。タイヤ14に空気圧をかけるとサイドリング12がロック機構部の遊び19分だけホイール軸方向に移動して、Oリング13がサイドリング12と接触し、サイドリング12とディスク15間をシールする。
【0013】
〔実施例2〕
実施例2では、図9、図10、図5、図6に示すように、ホイールを車両に装着した時に車両左右方向外側のリムフランジをリムと別体形成した着脱可能のサイドリング12とし、サイドリング12をディスク15外周に装着して、サイドリング12とディスク15間をOリング13でシールするようにしてある。Oリング13はサイドリング12側に付けられる。Oリング13はサイドリング12に形成したOリング装着溝17に装着される。逃げ溝16はディスク15の外周面に形成される。
サイドリング12をリム11およびディスク15から外した状態で、タイヤ(スーパーシングルタイヤの例を示してある)14およびランフラット中子18をリム11の外周面に横装填し(ホイール軸方向に横から装填し)、ロック機構部の切れ目からサイドリング12を軸方向に押し込み、サイドリング12を回してロックし、タイヤ14に空気を注入してシールする。
サイドリング12を回す時にはOリング13位置に逃げ溝16が来ていてOリング13はディスク15と接触せず、軽い力でまわすことができる。タイヤ14に空気圧をかけるとサイドリング12がロック機構部の遊び19分だけホイール軸方向に移動して、Oリング13がディスク15と接触し、サイドリング12とディスク15間をシールする。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、サイドリング回転時には、逃げ溝を設けたため、Oリング装着溝の付けられたOリングが対向部材に当たることがなく、サイドリング脱着時にサイドリングを回す力は軽い。また、タイヤに空気圧をかけてサイドリングが遊び分移動したシール時には、逃げ溝を設けた部材がOリングに当たるので、エアシール性能は悪化しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられた発想1を説明するサイドリングおよびOリングとその近傍の断面図である。
【図2】本発明に用いられた発想2を説明するサイドリングおよびOリングとその近傍の斜視図である。
【図3】本発明の横装填ホイールのシール構造の、Oリングをディスク側に装填する場合の、サイドリングおよびOリングとその近傍の断面図である。
【図4】本発明の横装填ホイールのシール構造の、Oリングをディスク側に装填する順序に従って示した、サイドリングおよびOリングとその近傍の断面図であり、(1)は初期状態、(2)はサイドリング押し込み時、(3)はサイドリング回し時、(4)は空気注入時、をそれぞれ示す。
【図5】本発明の横装填ホイールのシール構造の、Oリングをリム(サイドリング)側に装填する場合の、サイドリングおよびOリングとその近傍の断面図である。
【図6】本発明の横装填ホイールのシール構造の、Oリングをリム(サイドリング)側に装填する順序に従って示した、サイドリングおよびOリングとその近傍の断面図であり、(1)は初期状態、(2)はサイドリング押し込み時、(3)はサイドリング回し時、(4)は空気注入時、をそれぞれ示す。
【図7】本発明の実施例1のシール構造を有する横装填ホイールの半断面図である。
【図8】本発明の実施例1のシール構造を有する横装填ホイールの1/4正面図である。
【図9】本発明の実施例2のシール構造を有する横装填ホイールの半断面図である。
【図10】本発明の実施例2のシール構造を有する横装填ホイールの1/4正面図である。
【図11】従来の横装填ホイールのシール構造の、サイドリングとその近傍の一部分の斜視図である。
【図12】従来の横装填ホイールのシール構造の、サイドリングとその近傍の一部分の断面図である。
【図13】改良形の横装填ホイールのシール構造の、サイドリングとその近傍の一部分の組立後の断面図と組立前の分解斜視図である。
【図14】改良形の横装填ホイールのシール構造の、サイドリングとその近傍の一部分の組立後の断面図である。
【符号の説明】
10 横装填ホイールのシール構造
11 リム
12 サイドリング
13 Oリング
14 タイヤ
15 ディスク
16 逃げ溝
17 Oリング装着溝
18 ランフラット中子
19 (押し込み方向の)遊び[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a side-loading wheel seal structure.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 11 and 12, the lateral loading type wheel is configured such that the rim edge outside the wheel is removable and the
The initial idea of this system was such that the bead load of the tire 4 was received on the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the bead receiving portion of the rim is at a high position in the structure of FIGS. 11 and 12 (because the outer diameter of the outer end portion in the rim axial direction is larger than the outer diameter of the central portion in the rim axial direction in FIG. 12) There was a problem that the outer diameter of the rim was large, and when loading tires and cores, it was difficult to do the work.
In order to solve the problem, it is desirable to adopt an improved type as shown in FIGS. 13 and 14 in which the tire bead load is received on the side of the side ring 6 and the rim outer diameter is made smaller than the
In the improved version, an air seal (O-ring) 7 must be placed between the side ring 6 and the
In a state where the O-
An object of the present invention is to provide a seal structure in a side-loading type wheel having a structure in which a tire bead is received by a side ring, in which a force for turning the side ring is light when the side ring is attached and detached and the air seal performance is not deteriorated. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that achieves the above object is as follows.
A side-loading wheel seal structure having a structure that receives a bead load of a tire with a side ring,
(A) A mounting groove for attaching an O-ring to either the disc or the side ring is provided, and the O-ring is installed at the position where the side ring is turned to lock the side ring on the side where the O-ring of the disc and the side ring is not attached. So that they do not touch,
(B) The lock mechanism is provided with play in the pushing direction between the disk and the side ring so that the side ring can move in the wheel axis direction between the turning position and the sealing position.
Horizontal loading wheel seal structure.
The outer diameter of the disk of the lock mechanism portion is smaller than the outer diameter of the central portion in the disk axial direction, facilitating lateral loading of the tire and run-flat core.
[0005]
Since the escape groove is provided when the side ring rotates, the O-ring with the O-ring mounting groove does not hit the opposing member, and the force to turn the side ring when the side ring is attached / detached is light. Further, at the time of sealing, since the member provided with the relief groove hits the O-ring, the air sealing performance does not deteriorate.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the following idea is used as a solution to the above-described problem.
Idea 1: Use tire pressure for seal crushing force.
The reason why the lateral loading type wheel shown in FIG. 12 is successfully sealed is that the force due to the tire pressure is used as a force for crushing the O-ring.
In the lateral loading
Therefore, it is necessary to make a surface using the O-
[0007]
Idea 2: Do not crush the O-ring when turning the side ring.
In the lateral loading
When the pushing direction when removing and attaching the
Up = Fp × Sp, Ur = Fr × Sr
Where Fp = Fr, Sp << Sr, so Up << Ur,
Therefore, in order to facilitate the detaching operation of the
[0008]
When the
[0009]
When the O-ring is loaded on the disk side When the O-
FIG. 4 shows the action of the seal. FIG. 4 (1) shows an initial state. FIG. 4B shows a state where the
[0010]
When loading the O-ring on the rim side When loading the O-
The operation is the same as when the O-ring is loaded on the disk side. As shown in FIG. 6, when the
[0011]
When the
[0012]
【Example】
[Example 1]
In the first embodiment, as shown in FIGS. 7, 8, 3, and 4, when the wheel is mounted on the vehicle, the rim flange on the outer side in the vehicle left-right direction is a
With the
When the
[0013]
[Example 2]
In Example 2, as shown in FIGS. 9, 10, 5, and 6, when the wheel is mounted on the vehicle, a rim flange on the outer side in the vehicle left-right direction is formed as a
With the
When the
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the escape groove is provided when the side ring is rotated, the O-ring with the O-ring mounting groove does not hit the opposing member, and the force for turning the side ring when the side ring is attached / detached is light. Further, at the time of sealing in which the side ring is moved by play by applying air pressure to the tire, the member provided with the relief groove hits the O-ring, so the air sealing performance does not deteriorate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a side ring and an O-ring and the vicinity thereof for explaining the
FIG. 2 is a perspective view of the side ring and O-ring and the vicinity thereof for explaining the
FIG. 3 is a cross-sectional view of the side ring and the O-ring and the vicinity thereof when the O-ring is loaded on the disk side in the lateral loading wheel seal structure of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the side ring and the O-ring and the vicinity thereof, according to the order in which the O-ring is loaded on the disk side in the seal structure of the lateral loading wheel of the present invention, (1) is the initial state; 2) shows when the side ring is pushed in, (3) shows when the side ring is rotated, and (4) shows when air is injected.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the side ring and the O-ring and the vicinity thereof when the O-ring is loaded on the rim (side ring) side in the lateral loading wheel seal structure of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the side ring and the O-ring and the vicinity thereof, showing the seal structure of the lateral loading wheel of the present invention according to the order of loading the O-ring on the rim (side ring) side, (1) Initial state, (2) shows when the side ring is pushed in, (3) shows when the side ring is rotated, and (4) shows when air is injected.
FIG. 7 is a half cross-sectional view of a lateral loading wheel having a seal structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a ¼ front view of a lateral loading wheel having a seal structure according to
FIG. 9 is a half sectional view of a lateral loading wheel having a seal structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a 1/4 front view of a lateral loading wheel having a seal structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view of a side ring and a part of the vicinity thereof in a conventional lateral loading wheel seal structure.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a side ring and a part of the vicinity thereof in a conventional lateral loading wheel seal structure.
FIGS. 13A and 13B are a cross-sectional view after assembling and a disassembled perspective view before assembling of the side ring and a part in the vicinity thereof in the seal structure of the improved lateral loading wheel. FIGS.
FIG. 14 is a cross-sectional view of the improved lateral loading wheel seal structure after assembly of the side ring and a portion of its vicinity.
[Explanation of symbols]
10 Seal structure of
Claims (1)
(イ)ディスクとサイドリングの何れか一方にOリングを付ける装着溝を設け、ディスクとサイドリングのOリングを付けない方に、サイドリングをロックするためにサイドリングを回す位置では、Oリングが接触しないように、逃げ溝を設け、
(ロ)回す位置とシールする位置との間をサイドリングがホイール軸方向に移動できるように、ディスクとサイドリングとの間にロック機構部に押し込み方向の遊びを設けた、
横装填ホイールのシール構造。A side-loading wheel seal structure having a structure that receives a bead load of a tire with a side ring,
(A) A mounting groove for attaching an O-ring to either the disc or the side ring is provided, and the O-ring is installed at the position where the side ring is turned to lock the side ring on the side where the O-ring is not attached So that they do not touch,
(B) The lock mechanism is provided with play in the pushing direction between the disk and the side ring so that the side ring can move in the wheel axis direction between the turning position and the sealing position.
Horizontal loading wheel seal structure.
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