JP5575779B2 - 自動車用ホイール - Google Patents

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Description

本発明は、車軸に連結されるホイールディスクとタイヤを支持するホイールリムとを備える自動車用ホイールに関するものである。
自動車用ホイールには、略円筒形状のホイールリムと略円盤形状のホイールディスクとを嵌合して溶接してなる、いわゆる2ピースタイプのものがある。ここで、ホイールリムは、一般的に、長方形状の金属板を湾曲して円筒体とした後に、内外から所定の金型により挟圧するロール加工を行うことによって成形される。一方、ホイールディスクは、一般的に、略正方形状の金属板をプレス加工することにより成形される。これら別々に成形されたホイールリムとホイールディスクとを溶接して一体化することによって、2ピースタイプの自動車用ホイールを得る。
上記のホイールリムとしては、タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と、表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを備えてなる。そして、このウエル部は、環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から夫々外方へ傾斜状に連成された表裏のウエル壁部とから構成されており、表側のウエル壁部に、エアバルブを装着するためのバルブ孔が設けられている。
一方、自動車にあって、タイヤの空気圧は、走行性能、安全性、耐久性、燃費等の各性能を所望のレベルに維持するための重要な要素の一つであることから、タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置の装着が求められている。この空気圧検出装置としては、例えば、特許文献1のように、エアバルブと一体的な構成のもの(以下、空気圧検出装置付エアバルブという)が提案されている。空気圧検出装置付エアバルブは、そのバルブ部を、上記した自動車用ホイールのバルブ孔に固定することによって、その空気圧検出装置を、ウエル部内に配置するようにして装着される。
特開2001 −174357号公報
上記した空気圧検出装置付エアバルブは、空気圧を検出するための回路や電池などを内蔵した空気圧検出装置を備えたものであるから、通常のエアバルブ(単体)に比して重くなっている。そのため、空気圧検出装置付エアバルブを装着した自動車用ホイールは、バルブ孔周辺が局部的に重量増加している。この自動車用ホイールが回転すると、空気圧検出装置付エアバルブの自重により生ずる遠心力によって、バルブ孔の周辺部位が外方向へ弾性変形してしまうため、当該自動車用ホイールの振れが増大する傾向を示す。このように自動車の走行中に振れが増大すると、自動車の操安性や乗り心地などの低減が危惧されるため、この振れを可及的に抑制することが希求されている。
本発明は、空気圧検出装置付エアバルブを装着しても、その自重により生ずる振れを可及的に抑制し得る自動車用ホイールを提案するものである。
本発明の第一発明は、タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを具備するホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとを備えるものであって、前記ホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から表裏方向へ傾斜状に夫々連成された表裏のウエル壁部とから構成されると共に、表側ウエル壁部に形成されたバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブが装着され、その空気圧検出装置がウエル部内に配置される自動車用ホイールにおいて、前記ウエル部には、裏側ウエル壁部の、前記バルブ孔と対向する部位に、前記ウエル底部に沿って裏方へ凹むウエル凹部が形成されていることを特徴とする自動車用ホイールである。
ここで、上述した従来構成の自動車用ホイールにあって、ウエル部の表側ウエル壁部に形成したバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブを装着した状態で、その回転中に生ずる振れを詳しく調べた結果について説明する。上記した空気圧検出装置付エアバルブは、通常、そのバルブ部をバルブ孔に挿通して、該バルブ部をナット等によりバルブ孔の周辺部位に固定することによって、当該自動車用ホイールに装着される。自動車用ホイールは、バルブ孔が形成された表側ウエル壁部によって、空気圧検出装置付エアバルブを直接支持している。一方、上述した2ピースタイプの自動車用ホイールは、そのホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部とその表裏端から表裏方向へ傾斜状に連成された表裏のウエル壁部とから構成されている。そのため、空気圧検出装置付エアバルブを支持する表側ウエル壁部は、当該自動車用ホイールの径方向に対して表方へ傾斜している。このように空気圧検出装置付エアバルブが固定された表側ウエル壁部は、傾斜状に形成されていることから、当該自動車用ホイールの回転中に空気圧検出装置付エアバルブの自重により生ずる遠心力によって、当該表側ウエル壁部の表端側を支点として外方へ弾性変形し易い。すなわち、ウエル部を構成する表側ウエル壁部の形状効果によって、自動車の走行中に自動車用ホイールの振れが増大し易くなっていると推察される。
本発明は、このような緻密な研究に基づいて発明者が鋭意研鑽することによって成されたものである。本発明の自動車用ホイールにあっては、バルブ孔に対向する部位に形成されたウエル凹部の形状効果によって、バルブ孔の周辺部位の剛性を向上することができることから、空気圧検出装置付エアバルブの自重によりバルブ孔の周辺部位に生ずる外方への弾性変形を抑制する効果が高い。したがって、空気圧検出装置付エアバルブを装着した当該自動車用ホイールは、その回転により生ずる振れが抑制され、操安性や乗り心地等に優れたものとなる。
尚ここで、例えば図3,4のように、裏側ウエル壁部18bに形成されたウエル凹部31としては、ウエル底部17から裏方へ延成した延成底部32と、該延成底部32の裏端から裏方へ傾斜する傾斜部33と、延成底部32の両側端から外方へ夫々立ち上がる側壁部34,34とから構成されている。このウエル凹部31は、その側壁部34,34が表裏方向に沿って設けられていることから、該側壁部34,34により内外方向の剛性を向上できる。かかる構成では、表側ウエル壁部18aのバルブ孔19の周辺部位に、自動車用ホイール1の回転中に空気圧検出装置付エアバルブ100の遠心力によって生ずる外方への弾性変形を、バルブ孔19と対向するウエル凹部31の側壁部34,34による剛性向上効果により抑制することができ得る。したがって、上記のように、走行中に当該自動車用ホイールに生ずる振れを抑制できる。
本発明の構成にあって、裏側ウエル壁部に形成されたウエル凹部としては、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置とほぼ同じ周方向幅により形成された構成が好適である。すなわち、ウエル凹部は、ウエル部内に配置された空気圧検出装置と対面するように設けられる構成が好適である。かかる構成では、空気圧検出装置の周方向側端に沿うように、上記したウエル凹部の側壁部が形成されることから、上記した空気圧検出装置付エアバルブの自重によりバルブ孔の周辺部位に生ずる外方への弾性変形を抑制する効果が、さらに向上する。
上述した自動車用ホイールにあって、ウエル部の裏側ウエル壁部に形成されたウエル凹部は、その内部に空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の裏側部分を配置可能とするように形成されている構成が提案される。
かかる構成にあっては、ウエル凹部の周方向幅を、該ウエル凹部内に空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置を配置可能な幅寸法としたものである。ここで、当該ウエル凹部を構成する上記側壁部と前記空気圧検出装置の両側端との周方向位置が近接するようにした構成が好適である。これにより、バルブ孔の周辺部位(表側ウエル壁部)に空気圧検出装置付エアバルブの遠心力により生ずる外方への弾性変形を抑制する効果が一層向上する。これに伴って、自動車の走行中に生ずる当該自動車用ホイールの振れを抑制する効果も一層向上する。
さらに、本構成は、ホイールリムのリム幅(表裏方向の長さ)が比較的狭いものに好適に用いられる。詳述すれば、軽自動車や小型車用の自動車用ホイールにあっては、通常、リム幅の狭い構成のホイールリムからなり、そのリム径(ビードシート部の内径)やウエル部の表裏方向(軸方向)長さが短くなっている。一方、空気圧検出装置付エアバルブは、上述したように、空気圧検出装置が様々な回路や電池を備えている構成であるため、そのサイズ縮小化に限界がある。以上のことから、前記したリム幅の小さい自動車用ホイールでは、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置をウエル部内に配置できないことが懸念される。これに対して、本構成では、リム幅の狭い場合にも、バルブ孔に対向する部位に、空気圧検出装置の裏側部分を配置可能なウエル凹部を設けていることから、該空気圧検出装置の裏側部分をウエル凹部に配置することによって、当該空気圧検出装置付エアバルブを適正に装着することができるという優れた利点を有している。
一方、本発明の第二発明は、タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを具備するホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとを備えるものであって、前記ホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から表裏方向へ傾斜状に夫々連成された表裏のウエル壁部とから構成されると共に、表側ウエル壁部に形成されたバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブが装着され、その空気圧検出装置がウエル部内に配置される自動車用ホイールにおいて、前記ウエル部には、表側ウエル壁部の、前記バルブ孔が形成される部位に、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の表側部分が配置されるように、前記ウエル底部に沿って表方へ凹むウエル凹部が形成されていることを特徴とする自動車用ホイールである。
かかる構成にあっても、上述した第一発明と同様に、バルブ孔の形成部位に設けたウエル凹部によって、該バルブ孔の周辺部位の剛性が向上することから、空気圧検出装置付エアバルブの自重によりバルブ孔の周辺部位に生ずる外方への弾性変形を抑制できる。これにより、自動車の走行中に、当該自動車用ホイールの回転により生ずる振れを抑制でき、優れた操安性や乗り心地等を発揮でき得る。ここで、例えば図7,9に示す構成のウエル凹部61では、そのウエル底部57の側壁部64,64によって、バルブ孔59が形成された傾斜部63の外方への弾性変形を抑制する作用効果を奏し得る。そのため、前記したように、傾斜部63(表側ウエル壁部58a)の外方への弾性変形を抑制する効果が高い。尚、ウエル凹部は、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の表側部分が嵌入されるように、当該ウエル凹部の側壁部と前記空気圧検出装置の両側端との周方向位置が近接するようにした構成が好適である。
本構成は、表側ウエル壁部のウエル凹部に、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置を配置するように設けられていることから、上述したリム幅の狭い構成(軽自動車や小型車)の自動車用ホイールに適用することによって、空気圧検出装置をウエル部内に適正に配置することができ得る。
本発明の第一発明の自動車用ホイールは、上述したように、ホイールリムのウエル部を構成する裏側ウエル壁部の、バルブ孔と対向する部位に、前記ウエル部を構成するウエル底部に沿って裏方へ凹むウエル凹部が形成された構成としたものであるから、走行中に空気圧検出装置付エアバルブの遠心力によってバルブ孔の周辺部位で発生する外方への弾性変形を、前記ウエル凹部の形状効果により抑制することができるため、前記弾性変形による振れを抑制することができ得る。したがって、当該自動車用ホイールを装着した自動車の操安性や乗り心地などを向上することができる。
上述した自動車用ホイールにあって、裏側ウエル壁部のウエル凹部は、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の裏側部分を配置可能とするように形成されている構成とした場合には、走行中に空気圧検出装置付エアバルブの遠心力によりバルブ孔の周辺部位で生ずる外方への弾性変形を一層抑制でき、この弾性変形に伴う振れを抑制する効果が一層向上する。また、リム幅の狭いサイズの自動車用ホイールに適用した場合にも、空気圧検出装置の裏側部分をウエル凹部に配置することによって、空気圧検出装置付エアバルブを適正に装着することができるという優れた利点も奏し得る。
本発明の第二発明の自動車用ホイールは、上述したように、ホイールリムのウエル部を構成する表側ウエル壁部の、バルブ孔が形成される部位に、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の表側部分が配置されるように、前記ウエル部を構成するウエル底部に沿って表方へ凹むウエル凹部が形成されている構成としたものであるから、走行中に空気圧検出装置付エアバルブの遠心力によってバルブ孔の周辺部位で発生する外方への弾性変形を、バルブ孔が形成されているウエル凹部の形状効果により抑制することができるため、前記弾性変形による振れを抑制する効果が向上する。これにより、当該自動車用ホイールを装着した自動車の操安性や乗り心地などを向上することができる。また、リム幅の狭いサイズの自動車用ホイールに適用した場合にも、空気圧検出装置の表側部分をウエル凹部に配置することによって、空気圧検出装置付エアバルブを適正に装着することができるという優れた利点も奏し得る。
本発明にかかる実施例1の自動車用ホイール1の縦断面図である。 同上の自動車用ホイール1の側面図である。 同上の自動車用ホイール1を構成するホイールリム2の斜視図である。 同上の自動車用ホイール1に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す拡大縦断面図である。 実施例2の自動車用ホイール1に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す側面図である。 同上の自動車用ホイール1に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す拡大縦断面図である。 実施例3の自動車用ホイール51を構成するホイールリム52の斜視図である。 同上の自動車用ホイール51に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す側面図である。 同上の自動車用ホイール51に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す拡大縦断面図である。 実施例4の自動車用ホイール71に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す側面図である。 同上の自動車用ホイール71に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した状態を示す拡大縦断面図である。
本発明の実施例を、添付図面を用いて詳述する。
図1は、本実施例1の自動車用ホイール1の縦断面図であり、図2は側面図である。この自動車用ホイール1は、ホイールリム2のウエル部13に、ホイールディスク3のディスクフランジ部25を内嵌して、ウエル部13とディスクフランジ部25とを隅肉溶接して一体化してなる、いわゆるウエル嵌合タイプの構成である。そして、ホイールリム2とホイールディスク3とは、それぞれスチール製平板を成形加工してなるものであり、本実施例1の自動車用ホイール1は、2ピースタイプのスチール製ホイールである。
尚、本実施例にあって、ホイールディスク3の背面側から意匠面側へ向かう方向を表方とし、逆向きを裏方としている。また、自動車用ホイール1の中心軸線Lと直交するホイール径方向に沿って、該中心軸線Lへ向かう方向を内方とし、逆向きを外方としている。
上記したホイールリム2は、異形断面の円筒状を成し、その表裏両側の開口端縁に図示しないタイヤのサイドウォール部を側方から支持するリムフランジ部11a,11bが夫々周成されており、各リムフランジ部11a,11bに夫々連なって、タイヤのビードを着座させる表裏のビードシート部12a,12bが周成されている。さらに、表側のビードシート部12aと裏側のビードシート部12bとの間には、内方へ窪む溝状のウエル部13が周成されており、タイヤ装着時にタイヤのビードを該ウエル部13に落とし込むことによって、その装着を容易に行い得るようにしている。このウエル部13と表側ビードシート部12aとは、外方へ隆起する表側ハンプ部15aを介して連成されていると共に、ウエル部13と裏側ビードシート部12bとの間にも、外方へ隆起する裏側ハンプ部15bが設けられている。これら表裏のハンプ部15a,15bは、自動車の走行中に、装着したタイヤのビードが表裏のビードシート部12a,12bから外れてしまうことを防止するためのものである。
ウエル部13は、当該ホイールリム2の中心軸線Lに沿った円環状のウエル底部17と、該ウエル底部17の表端から表方へ傾斜状に立ち上がった表側ウエル壁部18aと、ウエル底部17の裏端から裏方へ傾斜状に立ち上がった裏側ウエル壁部18bとから構成されている。ここで、ウエル底部17と表裏のウエル壁部18a,18bとは、それぞれ湾曲状に滑らかに連成されている。また、表側ウエル壁部18aは、中心軸線Lと直交する径方向に対する傾斜角α(図4参照)が、「日本自動車タイヤ協会規格2009」でホイールリムのサイズに従ってα=10°以上と規定されていることから、これに従って設定されている。一方、裏側ウエル壁部18bの傾斜角β(図4参照)は、明確な規定は無いものの、通常、前記傾斜角αと同等または傾斜角αより大きな角度に設定されている。尚、表側ウエル壁部18aは、前記した表側ハンプ部15aと連成され、また、裏側ウエル壁部18bは、前記した裏側ハンプ部15bと連成されている。
さらに、このウエル部13の表側ウエル壁部18aには、バルブ孔19が穿設されており、該バルブ孔19に、後述する空気圧検出装置付エアバルブ100を取り付けるようになっている。
このホイールリム2は、所定寸法とした長方形状のスチール製平板を成形加工することにより得る。詳述すると、長方形状のスチール製平板を、その短辺同士を突き当てるように湾曲させ、短辺同士をアプセットバット溶接により突き合わせ接合して円筒体(図示省略)とする。その後、この円筒体をその内外両側から所定の金型により挟み込むロール加工を行うことによって、所望のホイールリム形状に成形する。そして、周方向の所定位置に、上記したバルブ孔19を穿設する加工を行う。尚、この長方形平板からホイールリム2を成形する手段は、従来から公知の方法を用いることができ、詳細については省略する。
また、上記したホイールディスク3は、略円盤状を成し、中央にハブ孔22が開口されたハブ取付部21が設けられており、該ハブ取付部21の外周縁から表方へ隆起する環状のハット部24が設けられている。そして、このハット部24の外周縁から裏方へ延成された環状のディスクフランジ部25が設けられている。ここで、ハブ取付部21には、ハブ孔22の周囲にナット座(図示せず)を備えた複数のボルト孔23が同一円周上に等間隔で穿設されている。このハブ取付部21とハット部24とディスクフランジ部25とは、ホイールディスク3の中心軸線Lを中心とする同心状に設けられている。
このホイールディスク3は、スチール製平板を、プレス加工することにより得る。詳述すると、略正方形状のスチール製平板を、その中央を円形凹部とする受け皿状に形成した後、絞り加工によりハブ取付部21やハット部24の形状を形成し、ボルト孔23や飾り孔27を穿設する加工を行う。さらに、リストライク加工によりディスクフランジ部25を形成し、ホイールディスク3を成形する。このようにホイールディスク3を成形する工程にあっては、従来と同様の工程により行うことができるため、その詳細については省略する。
このような自動車用ホイール1として、本実施例1にあっては、ホイールリム2が所謂5°深底リム(5°DC(5°Drop Center Rim))タイプのものである。さらに、具体的には、13×4.00Bタイプ(13×4Jタイプでも良い)の軽自動車や小型車等に用いられる自動車用ホイール1である。このタイプでは、ホイールリム2のリム幅が4inchであり、ウエル部13のウエル底部17の表裏方向幅pが約30mmである。ここで、ウエル底部17の表裏方向幅pは、中心軸線Lとほぼ平行な部位の幅寸法であり、表裏のウエル壁部18a,18bと湾曲状に滑らかに連成する湾曲部分(図示省略)を含まない。
一方、自動車用ホイール1に装着される空気圧検出装置付エアバルブ100について説明する。
空気圧検出装置付エアバルブ100は、図4のように、バルブ部101と空気圧検出装置102とからなる構成であり、バルブ部101を、上記のホイールリム2の外側からウエル部13のバルブ孔19へ挿通させて固定することによって、当該ホイールリム2に装着される。ここで、空気圧検出装置付エアバルブ100は、ホイールリム2に装着された状態で、空気圧検出装置102がウエル部13内に配置される。
上記のバルブ部101は、その基部分の外周面に雄ネジ(図示省略)が形成されており、当該バルブ部101をバルブ孔19に挿通した後に、表側ウエル壁部18aの内方から所定の取付ナット(図示省略)を螺合することにより、バルブ孔19の周辺部位を挟圧して固定される。一方、空気圧検出装置102は、ウエル部13の周方向に沿って緩やかに湾曲する略矩形状の筐体(図示省略)内に、タイヤ内の空気圧を検知する感圧素子(図示省略)、該感圧素子の検知した電圧信号を自動車に装着された受信装置に発信する送信装置(図示省略)、電池などが配設されている。ここで、感圧素子としては、センサー部に加わる圧力によって生じた歪みを電圧信号として取り出すものであって、この電圧信号の大きさにより圧力を検知できる。また、電池は、容易に交換することができないことから、比較的寿命の長いものが用いられる(例えば、10年間)。尚、バルブ部101がバルブ孔19の周辺部位に固定された状態でかつ自動車用ホイール1が非回転の状態では、空気圧検出装置102がウエル部13のウエル底部17と接触している。しかしながら、バルブ部101がバルブ孔19の周辺部位に固定された状態でかつ自動車用ホイール1が回転している状態では、空気圧検出装置102が、ウエル部13のウエル底部17と非接触状態となるため、当該空気圧検出装置付エアバルブ100は、表側ウエル壁部18aのバルブ孔19の周辺部位のみによって支持される。
このような空気圧検出装置付エアバルブ100として、本実施例にあっては、空気圧検出装置102の表裏方向幅k(図4参照)が約35mmのものを用いている。この寸法サイズのものは、様々な種類がある空気圧検出装置付エアバルブの中でも比較的小型のタイプである。
次に、本発明の要部について説明する。
本実施例1の構成にあっては、図1〜4のように、ウエル部13の裏側ウエル壁部18bに、ウエル底部17に沿って裏方へ凹むウエル凹部31が設けられている。このウエル凹部31は、表側ウエル壁部18aのバルブ孔19に対向する部位に形成されている。
ここで、ウエル凹部31は、ウエル底部17に沿って裏方へ延成した延成底部32と、該延成底部32の端縁から裏方へ傾斜状に連成された傾斜部33と、延成底部32の両側縁から外方へ立ち上がる側壁部34,34とから構成されている。そして、ウエル凹部31の傾斜部33は、図4のように、中心軸線Lと直交する径方向に対する傾斜角β’として、本実施例1の場合、上記した傾斜角βとほぼ等しくなるように設定されている。尚、この傾斜角β’は、傾斜角βより大きい角度や小さい角度に適宜設定することが可能であるが、傾斜部33の裏端が、裏側ビードシート部12bの表端と連成するか又は該表端よりも表方に位置するように、ホイールリム2の各寸法サイズに応じて設定されることが必要である。
このウエル凹部31は、上述したホイールリム2の成形工程にあって、バルブ孔19の穿設加工前あるいはバルブ孔19の穿設加工後に、プレス加工により成形することができる。このため、ウエル凹部31の側壁部34,34は、外方へ拡開する形状に形成される。
さらに、ウエル凹部31は、その周方向幅tが、図2,4のように、上記した空気圧検出装置付エアバルブ100の空気圧検出装置102の裏側部分102bを嵌入して配置可能とするように設定されている。すなわち、ウエル凹部31の周方向幅tは、空気圧検出装置102の周方向幅fに比して僅かに大きい幅寸法となっている。
ここで、本実施例1の自動車用ホイール1は、上述したように、ウエル部13のウエル底部17の表裏方向幅pが約30mmであるホイールリム2を備えた構成である。そして、空気圧検出装置付エアバルブ100の空気圧検出装置102の表裏方向幅kが約35mmである。この空気圧検出装置102の表裏方向幅kは、バルブ部101との境界から裏端までの幅であること、および、空気圧検出装置102がウエル底部17に非接触で配置されていることから、ウエル底部17の表裏方向幅pに比して若干長い寸法であっても、図4のように、当該空気圧検出装置付エアバルブ100をウエル部13内に配置できる。そして、空気圧検出装置102が上記のウエル凹部31内に配置されていない。
また、本実施例1のホイールリム2はリム幅の狭いタイプであり、かつ裏側ウエル壁部18bにウエル凹部31が形成されていることから、該裏側ウエル壁部18bと裏側ビードシート部12bとの間に設けられた裏側ハンプ部15bが、図2,3のように、ウエル凹部31により周方向で切断されている。このウエル凹部31の周方向幅tは、裏側ハンプ部15bの周方向長さに比して充分に短いことから、周方向で部分的に切断された裏側ハンプ部15bであっても、タイヤのビードが走行中に外れてしまうことを防ぐ効果を奏し得る。尚、経験上、裏側ハンプ部15bに比して表側ハンプ部15aの必要性が高く、仮に、裏側ハンプ部を設けない構成としても、タイヤのビードが外れ難いが、表側ハンプ部を設けない構成では、タイヤのビードが外れ易くなる。そのため、裏側ハンプ部15bが、ウエル凹部31により切断された構成であっても、タイヤのビードが外れることを防止する効果に対する影響も極めて小さい。
本実施例1の自動車用ホイール1は、上記の空気圧検出装置付エアバルブ100が取り付けられた後に、タイヤが装着されて、所定の自動車に取り付けられる。そして、自動車の走行中に、当該自動車用ホイール1が回転すると、空気圧検出装置付エアバルブ100の自重による遠心力が生じ、当該空気圧検出装置付エアバルブ100を固定しているバルブ孔19の周辺部位が外方へ引っ張られる。そのため、表方へ傾斜する表側ウエル壁部18aでは、バルブ孔19の周辺部位が、その表端付近を支点として外方へ弾性変形しようとする。これは、表側ウエル壁部18aが傾斜状であるため、前記外方への遠心力が掛かることによって比較的変形し易くなってしまうことに因る。しかし、本実施例1にあっては、バルブ孔19と対向する部位にウエル凹部31が形成されていることから、該ウエル凹部31の形状効果により内外方向への剛性が向上している。詳述すれば、ウエル凹部31は、その側壁部34,34が表裏方向に沿って設けられていることから、前記したバルブ孔19の周辺部位の外方への弾性変形を抑制する作用効果を発揮する。さらに、側壁部34,34は、その法線方向に沿うように設けることが好適であり、これによって、前記した弾性変形を抑制する作用効果が向上する。
尚、ウエル凹部31は、その形状効果により上述の作用効果を発揮するように、その裏方への深さsを設定している。これは、この深さsにより側壁部34,34の大きさ(面積)が決まることから、該側壁部34,34により外方に耐する剛性と関係するためである。
このように裏側ウエル壁部18bの、バルブ孔19に対向する部位に、ウエル凹部31を形成することによって、空気圧検出装置付エアバルブ100を固定したバルブ孔19の周辺部位が、該空気圧検出装置付エアバルブ100の遠心力により外方へ弾性変形することを抑制でき得る。これにより、自動車の走行中に当該自動車用ホイール1に生ずる振れを抑制することができるため、自動車の操安性や乗り心地などを向上することができ得る。
実施例2にあっては、上述した実施例1の構成に比してリム幅の狭い構成の自動車用ホイール1としている。具体的には、13×3.50Bタイプ(13×3 1/2Jタイプでも良い)の自動車用ホイール1である。尚、実施例2の自動車用ホイール1は、リム幅が狭いサイズのホイールリム2とした以外は実施例1と同様の構成であることから、各構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略している。
本実施例2のホイールリム2は、そのリム幅が3.5inchであり、ウエル部13のウエル底部17の表裏方向幅pが約22mmである。また、空気圧検出装置付エアバルブ100は、上記した実施例1と同様の構成であり且つ同じ寸法のものを用いている。
本実施例2のホイールリム2は、図5,6のように、その裏側ウエル壁部18bに設けられたウエル凹部31が、空気圧検出装置102の裏側部分102bを嵌入して配置するように設けられている。すなわち、ウエル凹部31の周方向幅tが、空気圧検出装置102の周方向幅fに比して僅かに大きい幅寸法となっている。これは、当該ホイールリム2は、ウエル部13のウエル底部17の表裏方向幅pが狭いことから、空気圧検出装置付エアバルブ100をバルブ孔19に装着した場合に、その空気圧検出装置102の裏側部分102bをウエル凹部31内に嵌入して配置する。これにより、本実施例2のように、リム幅の狭いホイールリム2にあっても、空気圧検出装置付エアバルブ100を、ウエル部13内に配置することができる。そのため、軽自動車や小型車等に用いられるリム幅の狭い自動車用ホイール1にも、空気圧検出装置付エアバルブ100を容易に装着できることから、タイヤ空気圧を常に適正に保つ効果を奏し得るため、これに伴う燃費や安全性等を向上することができる。
尚ここで、ウエル凹部31の裏方向への深さsは、空気圧検出装置付エアバルブ100をウエル部13内に配置可能とするように、該ウエル部13の表裏方向幅pと空気圧検出装置102の表裏方向幅kとを考慮して設定している。
さらに本実施例2にあっても、ウエル凹部31が、バルブ孔19に対向する部位に形成されていることから、上述した実施例1と同様、空気圧検出装置付エアバルブ100の自重によってバルブ孔19の周辺部位に生ずる外方への弾性変形を抑制することができる。そのため、自動車の走行中に当該自動車用ホイール1に生ずる振れを抑制でき、優れた操安性を発揮でき得る。このように、本実施例2にあっても、上述した実施例1と同様の作用効果を奏する。
本実施例3の自動車用ホイール51にあっては、図7〜9のように、ホイールリム52の表側ウエル壁部58aにウエル凹部61を形成した構成である。ここで、ホイールリム52は、そのウエル部53の表側ウエル壁部58aにウエル凹部61を設けた以外は、上述した実施例1と同じ構成であるため、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略している。また、ホイールディスク3は、上述した実施例1と同じ構成のものを用いており、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略している。
上記したホイールリム52にあって、ウエル凹部61は、ウエル部53の表側ウエル壁部58aの、バルブ孔59が形成される部位に、表方へ凹むように形成されている。そして、ウエル凹部61は、ウエル部53のウエル底部57に沿って表方へ延成された延成底部62と、該延成底部62の端縁から表方へ傾斜状に連成された傾斜部63と、延成底部62の両側縁から外方へ立ち上がる側壁部64,64とから構成されている。ここで、ウエル凹部61の傾斜部63は、図9のように、中心軸線Lと直交する径方向に対する傾斜角α’として、本実施例3の場合、上記した表側ウエル壁部58aの傾斜角αとほぼ等しくなるように設定されている。また、側壁部64,64にあっては、上述した実施例1と同様に、外方へ拡開する形状に形成される。
さらに、ウエル凹部61は、空気圧検出装置付エアバルブ100の空気圧検出装置102の表側部分102aを嵌入して配置するように設定されている。すなわち、図8のように、ウエル凹部61の周方向幅tは、空気圧検出装置102の周方向幅fに比して僅かに大きい幅寸法となっている。また、ウエル凹部61は、その傾斜部63の表端が表側ビードシート部12aと連成するように、延成底部62の延成長さおよび傾斜部63の傾斜角α’を設定している。そして、図7,8のように、裏側ハンプ部55bは、周方向に亘って設けられている一方、表側ハンプ部55aは、ウエル凹部61により表側ハンプ部55aが周方向で切断されている。ここで、ウエル凹部61の周方向幅tは、表側ハンプ部55aの周方向長さに比して充分に短いことから、周方向で部分的に切断された表側ハンプ部55aであっても、タイヤのビードが走行中に外れてしまうことを防ぐ効果を発揮できる。
本実施例3のホイールリム52にあっては、上述した成形工程にあって、ロール加工後にプレス加工によりウエル凹部61を成形し、その後にバルブ孔19をウエル凹部61の傾斜部63に穿設加工することにより成形できる。尚、ウエル部53の裏側ウエル壁部58bは、周方向に亘って、傾斜角βによる傾斜状に形成されている。
本実施例3の自動車用ホイール51にあっては、上述した実施例2と同様の13×3.50Bタイプのものである。また、空気圧検出装置付エアバルブ100にあっても、上述した実施例1と同じ構成且つ同じ寸法形状のものを用いている。
この自動車用ホイール51には、図8,9のように、空気圧検出装置付エアバルブ100を、その空気圧検出装置102の表側部分102aが表側ウエル壁部58aのウエル凹部61に嵌入されて配置されるようにして、バルブ部101をバルブ孔59へ挿通して取り付ける。これにより、空気圧検出装置付エアバルブ100の空気圧検出装置102がウエル部53内に配置される。ここで、本実施例3にあっても、上述した実施例2のタイプと同様のリム幅の狭いホイールリム52であり、ウエル部53のウエル底部57の表裏方向幅pが狭い。そのため、空気圧検出装置付エアバルブ100をバルブ孔59に装着した場合に、空気圧検出装置102の表側部分102aをウエル凹部61内に配置する。これにより、上述した実施例2と同様、リム幅の狭いホイールリム52にあっても、空気圧検出装置付エアバルブ100を、ウエル部53内に配置することができる。そのため、軽自動車や小型車等に用いられるリム幅の狭い自動車用ホイール51にも、空気圧検出装置付エアバルブ100を容易に装着できることから、タイヤ空気圧を常に適正に保つ効果を奏し得るため、これに伴う燃費や安全性等を向上することができる。
さらに、本実施例3では、ウエル凹部61の傾斜部63にバルブ孔59が設けられていることから、該傾斜部63に夫々連成する側壁部64,64によって、傾斜部63の内外方向への弾性変形を一層効果的に抑制でき得る。これにより、自動車の走行中に空気圧検出装置付エアバルブ100の自重によりバルブ孔59の周辺部位(傾斜部63)に生ずる外方への弾性変形を抑制する効果が高く、当該自動車用ホイール51の振れを抑制して高い操安性を発揮できる。
尚、ウエル凹部61の表方への深さdは、傾斜部63が、前記した弾性変形を抑制する作用効果を発揮できるように設定している。ここで、本実施例3のウエル凹部61は、表側ウエル壁部58aに形成されていることから、その傾斜部63による前記弾性変形を抑制する効果が、上述した実施例1,2に比して優れている。そのため、ウエル凹部61の深さdは、実施例1,2のウエル凹部31の深さsに比して短く設定することができ得る。
実施例4の自動車用ホイール71は、図10,11のように、ホイールリム72が、その表側ウエル壁部78aに表側ウエル凹部81を備え且つ裏側ウエル壁部78bに裏側ウエル凹部91を備えた構成である。尚、ホイールディスク3は、上述した実施例1と同じ構成のものを用いており、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略している。
上記の表側ウエル凹部81は、ウエル部73の表側ウエル壁部78aの、バルブ孔79が形成される部位に、表方へ凹むように形成されている。そして、裏側ウエル凹部91は、裏側ウエル壁部78bの、前記表側ウエル凹部81と対向する部位に、裏方へ凹むように形成されている。表側ウエル凹部81は、空気圧検出装置付エアバルブ100の空気圧検出装置102の表側部分102aを嵌入して配置するように、周方向幅tが設定されている。一方、裏側ウエル凹部91は、空気圧検出装置102の裏側部分102bを嵌入して配置するように、表側ウエル凹部81と同じ周方向幅tに設定されている。この表側ウエル凹部81と裏側ウエル凹部91とは、両者の周方向位置が同じ位置となるように設けられている。
表側ウエル凹部81は、ウエル部73のウエル底部77に沿って表方へ延成された延成底部82と、該延成底部82の端縁から表方へ傾斜状に連成された傾斜部83と、延成底部82の両側縁から外方へ立ち上がる側壁部84,84とから構成されている。ここで、表側ウエル凹部81の傾斜部83は、中心軸線Lと直交する径方向に対する傾斜角α’として、本実施例3の場合と同様に、表側ウエル壁部78aの傾斜角αとほぼ等しくなるように設定されている。また、裏側ウエル凹部91は、ウエル部73のウエル底部77に沿って裏方へ延成された延成底部92と、該延成底部92の端縁から裏方へ傾斜状に連成された傾斜部93と、延成底部92の両側縁から外方へ立ち上がる側壁部94,94とから構成されている。ここで、裏側ウエル凹部91の傾斜部93は、中心軸線Lと直交する径方向に対する傾斜角β’として、本実施例1の場合と同様に、裏側ウエル壁部78bの傾斜角βとほぼ等しくなるように設定されている。また、表側ウエル凹部81の側壁部84,84と裏側ウエル凹部91の側壁部94,94にあっても、上述した実施例1〜3と同様に、外方へ拡開する形状に形成される。
また、本実施例4のホイールリム72は、実施例3と同様に、表側ウエル凹部81により、表側ハンプ部75aが周方向で切断されていると共に、実施例1と同様に、裏側ウエル凹部91により、裏側ハンプ部75bが周方向で切断されている。ここで、表側ウエル凹部81および裏側ウエル凹部91は、その周方向幅tが、表側ハンプ部75aおよび裏側ハンプ部75bの周方向長さに比して充分に短いことから、周方向で部分的に切断された表側ハンプ部75aおよび裏側ハンプ部75bであっても、タイヤのビードが走行中に外れてしまうことを防ぐ効果を発揮し得る。
本実施例4の自動車用ホイール71にあっては、上述した実施例2と同様の13×3.50Bタイプのものである。また、空気圧検出装置付エアバルブ100にあっても、上述した実施例1と同じ構成且つ同じ寸法形状のものを用いている。
そして、本実施例4のホイールリム72では、その表側ウエル凹部81の表裏方向長さを、上記した実施例3に比して短く設定したものであり、ホイールリム72のバルブ孔79に空気圧検出装置付エアバルブ100を装着した場合に、空気圧検出装置102の表側部分102aが表側ウエル凹部81に嵌入して配置し、かつ空気圧検出装置102の裏側部分102bが裏側ウエル凹部91に嵌入して配置する。このように、リム幅の狭いホイールリム72にあっても、空気圧検出装置付エアバルブ100の空気圧検出装置102をウエル部73内に配置することができる。そのため、上述した実施例2,3と同様に、軽自動車などにも、当該空気圧検出装置付エアバルブ100を容易に装着でき、タイヤ空気圧を適正に保つ効果を奏し得る。
また、本実施例4にあっても、自動車の走行中に空気圧検出装置付エアバルブ100の自重によってバルブ孔79の周辺部位(傾斜部83)に生ずる外方への弾性変形を、表側ウエル凹部81の側壁部84,84および裏側ウエル凹部91の側壁部94,94により抑制することができる。そのため、上述した実施例1〜3と同様に、自動車走行中に生ずる当該自動車用ホイール71の振れを抑制して、操安性などを向上するという作用効果を発揮する。
尚ここで、表側ウエル凹部81の表方への深さdは、上述した実施例3の場合に比して短く設定しており、且つ裏側ウエル凹部91の表方への深さsは、上述した実施例1,2の場合に比して短く設定している。これは、表側ウエル凹部81と裏側ウエル凹部91との両方の形状効果が働くためである。また、このように深さd、sを設定しても、上記のように、空気圧検出装置102をウエル部73内に配置でき得る。
一方、上述した実施例2〜4は、13×3.50Bタイプのホイールリムを用いた構成であるが、実施例1と同様の13×4.00Bタイプのホイールリムを適用することもできる。ここで、実施例4の場合には、リム幅が比較的広いタイプに適用すると、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の裏側部分が裏側ウエル凹部内に配置しないこととなる。ホイールリムのリム幅がさらに広いタイプにも適用することができ、同様の作用効果を奏し得る。逆に、ホイールリムのリム幅がさらに狭いタイプに適用することもでき、その場合には、実施例2〜4のように、表裏の少なくとも一方に形成したウエル凹部に空気圧検出装置を部分的に嵌入して配置する。これにより、軽自動車等でも、空気圧検出装置付エアバルブを容易に装着して、タイヤ空気圧の検知による作用効果を奏し得る。
また、上述した実施例1は、リム幅が比較的広いタイプであるため、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の裏側部分が裏側ウエルのウエル凹部内に配置されていない。そのため、このウエル凹部としては、その周方向幅tが、前記空気圧検出装置の周方向幅fに比して短くなるように設定することも可能である。同様に実施例4にあっても、リム幅が広いタイプに適用した場合には、前記空気圧検出装置が裏側ウエル凹部内に配置しないことから、該裏側ウエル凹部の周方向幅tを短くすることもできる。尚、このように裏側ウエル壁部に形成されるウエル凹部(および裏側ウエル凹部)がその内部に空気圧検知装置を配置しない構成であっても、その周方向幅tが、空気圧検出装置の周方向幅fとほぼ同じとなるように設定することが好適である。具体的には、周方向幅tが、周方向幅fに対して0.8以上かつ1.2以下とした構成が好適である。
また、上述した実施例1〜4にあっては、裏側ビードシート部とウエル部との間に裏側ハンプ部を設けた構成であるが、その他の構成として裏側ハンプ部を設けない構成としても良い。上述したように、裏側ハンプ部は、タイヤの裏側ビードが外れることを防止するものであるが、経験上、裏側ハンプ部を設けなくとも、タイヤの裏側ビードは外れ難い。したがって、裏側ハンプ部を設けない構成であっても、自動車用ホイールとしての機能を適正に有し、さらに、本発明の作用効果も適正に奏し得る。
また、上述した実施例1〜4にあっては、ホイールリムのウエル部にホイールディスクのディスクフランジ部を内嵌して溶接してなるウエル嵌合タイプの自動車用ホイールであるが、その他のタイプの自動車用ホイールにも適用することができる。具体的には、ホイールリムの表側ビードシート部にホイールディスクを内嵌するビード嵌合タイプ、ホイールリムの表側フランジ部にホイールディスクを内嵌するフランジ嵌合タイプ、フルフェイスタイプの各自動車用ホイールに適用できる。いずれのタイプにあっても、ホイールリムをロール成形した後に、プレス加工によりウエル凹部を形成することができる。
また、上述した実施例1〜4にあっては、ホイールリムおよびホイールディスクをスチール製平板から成形加工したものであるが、アルミニウム合金製平板、チタン合金製平板、マグネシウム合金製平板から成形加工したものにも適用することができ、同様の作用効果を奏する。ここで、アルミニウム合金製平板、チタン合金製平板、マグネシウム合金製平板にあっても、スチール製平板と同様の加工工程により成形することができる。また、ホイールリムとホイールディスクの一方をスチール製平板により成形し、他方をアルミニウム合金製平、チタン合金製平板、マグネシウム合金製平板により成形した構成でも、同様の作用効果を奏し得る。
また、上述した実施例1〜4にあっては、ホイールリムおよびホイールディスクをスチール製平板から成形加工した自動車用ホイールに、ウエル凹部(表側ウエル凹部、裏側ウエル凹部)を設けた構成である。これに限らず、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金により鋳造成形した(または鍛造成形した)自動車用ホイールに、上記のウエル凹部(表側ウエル凹部、裏側ウエル凹部)を設けることもできる。このようなウエル凹部を有する鋳物製(または鍛造製)の自動車用ホイールを製造する場合には、当該自動車用ホイールを製造するための鋳物金型(鍛造金型)に、当該ウエル凹部を形成するための部位を予め設けておくか、鋳造後(鍛造後)の切削加工によりウエル凹部を形成する。
本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。
1,51,71 自動車用ホイール
2、52,72 ホイールリム
3 ホイールディスク
12a 表側ビードシート部
12b 裏側ビードシート部
13,53,73 ウエル部
17,57,77 ウエル底部
18a,58a,78a 表側ウエル壁部
18b,58b,78b 裏側ウエル壁部
19,59,79 バルブ孔
31,61 ウエル凹部
81 表側ウエル凹部
91 裏側ウエル凹部
100 空気圧検出装置付エアバルブ
102 空気圧検出装置
102a (空気圧検出装置の)表側部分
102b (空気圧検出装置の)裏側部分

Claims (5)

  1. タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを具備し、スチール製平板から成形加工されたホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとを備えるものであって、
    前記ホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から表裏方向へ傾斜状に夫々連成された表裏のウエル壁部とから構成されると共に、
    表側ウエル壁部に形成されたバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブが装着され、その空気圧検出装置がウエル部内に配置される自動車用ホイールにおいて、
    前記ウエル部には、
    裏側ウエル壁部の、前記バルブ孔と対向する部位に、前記ウエル底部に沿って裏方へ凹むウエル凹部が形成されていることを特徴とする自動車用ホイール。
  2. ウエル部の裏側ウエル壁部に形成されたウエル凹部は、その内部に空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の裏側部分を配置可能とするように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の自動車用ホイール。
  3. タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを具備し、スチール製平板から成形加工されたホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとを備えるものであって、
    前記ホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から表裏方向へ傾斜状に夫々連成された表裏のウエル壁部とから構成されると共に、
    表側ウエル壁部に形成されたバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブが装着され、その空気圧検出装置がウエル部内に配置される自動車用ホイールにおいて、
    前記ウエル部には、
    表側ウエル壁部の、前記バルブ孔が形成される部位に、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の表側部分が配置されるように、前記ウエル底部に沿って表方へ凹むウエル凹部が形成されていることを特徴とする自動車用ホイール。
  4. タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを具備するホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとを備えるものであって、
    前記ホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から表裏方向へ傾斜状に夫々連成された表裏のウエル壁部とから構成されると共に、
    表側ウエル壁部に形成されたバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブが装着され、その空気圧検出装置がウエル部内に配置される自動車用ホイールにおいて、
    前記ウエル部には、
    裏側ウエル壁部の、前記バルブ孔と対向する部位に、前記ウエル底部に沿って裏方へ凹むウエル凹部が形成され、
    前記ウエル部と裏側ビードシート部との間に、外方へ隆起する裏側ハンプ部が設けられ、前記裏側ハンプ部は、前記ウエル凹部により周方向で切断されていることを特徴とする自動車用ホイール。
  5. タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部と表裏のビードシート部の間に周成された溝状のウエル部とを具備するホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとを備えるものであって、
    前記ホイールリムのウエル部が、円環状のウエル底部と、該ウエル底部の表裏端から表裏方向へ傾斜状に夫々連成された表裏のウエル壁部とから構成されると共に、
    表側ウエル壁部に形成されたバルブ孔に空気圧検出装置付エアバルブが装着され、その空気圧検出装置がウエル部内に配置される自動車用ホイールにおいて、
    前記ウエル部には、
    表側ウエル壁部の、前記バルブ孔が形成される部位に、空気圧検出装置付エアバルブの空気圧検出装置の表側部分が配置されるように、前記ウエル底部に沿って表方へ凹むウエル凹部が形成され、
    前記ウエル部と表側ビードシート部との間に、外方へ隆起する表側ハンプ部が設けられ、前記表側ハンプ部は、前記ウエル凹部により周方向で切断されていることを特徴とする自動車用ホイール。
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