JP7365142B2

JP7365142B2 - ホイール

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Publication number: JP7365142B2
Application number: JP2019101727A
Authority: JP
Inventors: 正信藤森
Original assignee: KABUSHIKI KAISHA MEIWA
Current assignee: KABUSHIKI KAISHA MEIWA
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2023-10-19
Anticipated expiration: 2039-05-30
Also published as: JP2020196275A

Description

本発明は、例えば自動車のタイヤを保持するホイールに関し、特に未舗装道路（林道等を含む）走行等に於ける空気圧低下を防ぐ走行性能の改良に関する。

自動車のホイール及びタイヤは、一般的に図４(A)に示すような構造となっている。同図は、従来のタイヤ１０とホイール９００との主要断面（回転軸に沿った断面）を示し、タイヤ１０は、路面と接触するトレッド部１２から、ショルダー部１４，サイドウォール部１６が続き、ビード部２０に至る。ビード部２０には、ビードワイヤー２２が設けられて補強されている。一方、ホイール９００は、ディスク９０２の外周にリム部９１０が設けられており、リム部９１０は、フランジ９１２に、ビードシート９１４，ハンプ９１６が続いてリム中心に至る。

タイヤ１０に空気を入れると、タイヤ１０のビード部２０がハンプ９１６を超えて、フランジ９１２及びビードシート９１４に接合するようになり、この部分で気密性が保持されるようになる。ここで、例えば未舗装道路（林道等を含む）を走行した場合に、未舗装道路（林道等を含む）特有の大きな石や尖った石、深い轍や倒木等により、タイヤ１０のショルダー部１４，サイドウォール部１６が接触することによりタイヤ１０が変形を起こすことがある。その結果、図４(B)に路面に接地した状態を示すように、タイヤ１０のショルダー部１４，サイドウォール部１６，ビード部２０が主として変形し、ビード部２０と、ホイール９００のフランジ９１２及びビードシート９１４との気密が保たれなくなり、空気漏れを起こすことがある。ビード部２０は、タイヤ１０内の空気の圧力（空気圧）でビードワイヤー２２をホイール９００のリム部９１０に固定させて気密性を保持しているので、空気圧の低下は、更なる空気漏れを生じさせることになる。加えて、ビード部２０がハンプ９１６を超えて、ホイール９００からタイヤ１０が外れやすい状態となる。

ところで、四輪駆動車やＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）は、未舗装道路（林道等を含む）や雪道など、悪路走破性が高く、道を選ぶことなく走行できるのが大きな魅力で、人気の車種となっている。しかし、整備されている舗装道路とは違い、未舗装道路（林道等を含む）では、石や倒木等が原因となってタイヤの空気が漏れ、空気圧の低下によりパンク状態となり、タイヤがホイールから外れてしまう恐れがある。また、最近では、車載する義務がなくなった影響で、スペアタイヤを搭載しない車両もあり、何らかの要因でパンクしてしまうと、そのままの状態で走行しなければならない。

また、舗装道路においても、自然災害や地方自治体の財政難により道路整備に限界が生じた場合など、未舗装道路と同様な道路状況となることも考えられ、四輪駆動車やＳＵＶ以外の車種でも、タイヤの空気が漏れる状態となり得ると考えられる。更に、今後、自動車の自動運転化が進み、完全自動運転による無人化となった場合には、限りなく空気漏れを防ぐことが、安全運行に必要であると考えられる。

このような観点から、未舗装道路（林道等を含む）では、タイヤの変形から空気漏れが発生した場合でも、安全に走行が可能なホイールが求められており、例えば、下記特許文献１に開示されている「深底リム」がある。これは、耐リム外れ性能をリム組み性を維持しながら向上することを目的としたもので、深底リムの前記リムシートに所定角度のテーパーを設けるとともに、このリムシートから半径方向外方に隆起するハンプを設けている。

特開2000-185503号公報

しかしながら、上述した背景技術であっても、未舗装道路（林道等を含む）では、空気漏れが進みパンク状態となると、リムからタイヤが外れてしまう恐れがあり、必ずしも満足のいくものではなかった。

本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、未舗装道路（林道等を含む）において、石や倒木等にタイヤが接触し変形しても空気漏れをおこさず、あるいはパンクが生じた場合であっても、タイヤの脱落を低減することである。他の目的は、特に、ＳＵＶやクロスカントリー車に好適なホイールを提供することである。

本発明のホイールは、リム部の外側及び内側にフランジ及びビードシートがそれぞれ設けられており、タイヤのビード部が、前記フランジ及びビードシートに当接して気密性が保持されるホイールであって、前記リム部の周方向に直交する方向の断面が弧状であって、前記タイヤのビード部に向かって凸となる少なくとも一つのリブを、全周にわたって前記タイヤのビード部の平坦部分に当接するように、前記ビードシートに設けたことを特徴とする。主要な形態の一つによれば、前記ビードシートに、側壁を持たせたハンプを全周にわたって設け、タイヤが変形したときに、前記ハンプの側壁に前記ビード部が当接するようにしたことを特徴とする。更に他の形態によれば、前記ハンプの側壁に段差もしくは傾斜を設けたことを特徴とする。

本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、ホイールの周方向に直交する方向の断面が弧状であって、タイヤのビード部に向かって凸となる少なくとも一つのリブを、全周にわたって前記タイヤのビード部の平坦部分に当接するように、前記ビードシートに設けることとしたので、ビード部が変形して前記リブに弧状に重なることで空気漏れを防ぐことができ、ホイールからのタイヤの脱落が良好に低減されるようになる。

本発明の実施例１のホイールの主要断面を示す図である。前記実施例における減圧時の様子を示す図である。本発明の他の実施例の主要断面を示す図である。従来のホイール構造の主要断面を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の実施例１のホイールが示されている。同図(A)は、外側から内側に向かって見たホイールの断面形状を示しており、同図(B)はタイヤを取り付けた様子を示す。これらの図において、タイヤ１０の構造は、上述した図４と同様であり、路面と接触するトレッド部１２から、ショルダー部１４，サイドウォール部１６が続き、ビード部２０に至る。ビード部２０には、ビードワイヤー２２が設けられて補強されている。一方、本実施例のホイール１００のリム部１０１は、フランジ１０２に、ビードシート１０４，２つのリブ１０６，１０８が続いており、ビードシート１０４の端にはハンプ１１０が設けられている。このハンプ１１０によって、側壁１１２が形成される。以上のリブ１０６，１０８及びハンプ１１０は、リム部１０１の外側及び内側にそれぞれ設けられている。また、リブ１０６，１０８及びハンプ１１０は、ホイール１００の全周にわたって設けられている。

タイヤ１０を取り付けて空気を入れた状態では、同図(B)に示すように、ビード部２０が、フランジ１０２，ビードシート１０４，２つのリブ１０６，１０８の上に重なるようになる。すなわち、ビード部２０の外面がフランジ１０２に当接し、底面がビードシート１０４及びリブ１０６，１０８に当接する。この状態を、図４に示した従来技術と比較すると、リブ１０６，１０８が設けられているために、タイヤ１０のビード部２０とリム部１０１との接合面積が増大するようになる。また、リブ１０６、１０８を設けることにより、ビート部２０を押さえつける力が増大する。この二つの作用により、タイヤの気密性が向上する。

次に、未舗装道路（林道等を含む）走行時の石や倒木等にタイヤが接触した場合による空気漏れや、タイヤ１０がパンクした場合を想定すると、図２に示すようにタイヤ１０が変形する。このとき、タイヤ１０のショルダー部１４やサイドウォール部１６は、外側に膨らむように変形する。このため、ビード部２０は、先端部分がビードシート１０４から外れようとするが、本実施例では、リブ１０６，１０８にビード部２０が重なっているために、タイヤ内の空気の漏れが低減されるようになり、タイヤ１０の更なる変形が抑止される。また、ビード部２０がリム部１０１から外れようとすると、リブ１０６，１０８の突起によりタイヤ１０がズレるのを防ぐ滑り止め効果を発揮する。更に、ハンプ１１０をビード部２０が乗り越えようとしても、ハンプ１１０の側壁に当たって阻まれるようになり、ビード部２０はビードシート１０４内に留まるようになって、タイヤ１０の脱落が低減される。

このように、本実施例によれば、
ａ，タイヤ１０のビード部２０は、タイヤ１０内の空気圧によってビードワイヤー２２により、ホイール９００のリム部９１０に固定され気密性を保っている。リブ１０６，１０８は、ビート部２０のビードワイヤー２２により抑えられることで、更に気密性が向上して、タイヤ１０からの空気の漏れが低減されるようになり、更なる変形が抑止される。
ｂ，リブ１０６，１０８及びハンプ１１０によって、ビード部２０がビードシート１０４から外れるのが良好に低減されるようになる。このため、未舗装道路（林道等を含む）走行時の石や倒木等にタイヤが接触した場合による空気漏れや、あるいはパンクが生じた場合であっても、タイヤの脱落が良好に低減される。
ｃ，タイヤ交換を行うことなく走行を継続することができるので、タイヤ交換作業中における事故の発生を防止することもできる。
ｄ，特に、ランフラットタイヤの設定がないＳＵＶやクロスカントリー車に好適である。

次に、図３を参照しながら、本発明の他の実施例について説明する。図３(A)のホイール２００のリム部２０１は、フランジ２０２に、ビードシート２０４，２つのリブ２０６，２０８が続いており、更にハンプ２１０が設けられている。本実施例のハンプ２１０には、２つの側壁２１２，２１４が階段状に形成される。本実施例によれば、タイヤ１０のビード部２０は、通常は側壁２１２に当たって脱落が阻止されるが、仮に側壁２１２から外れてしまったとしても、側壁２１４にビード部２０が当たるようになり、これによって、ビード部２０からの脱落が低減されるようになる。

同図(B)に示すホイール３００のリム部３０１は、フランジ３０２に、ビードシート３０４，２つのリブ３０６，３０８が続いており、更にハンプ３１０が設けられている。本実施例のリブ３１０には、ホイールの外側に傾斜した側壁３１２が形成されている。本実施例によれば、タイヤ１０のビード部２０が減圧によってリブ３１０から外れようとしても、側壁３１２の傾斜を乗り越える必要があることから、ビード部２０の脱落が低減されるようになる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例では、ビードシート部分に２つのリブを設けるようにしたが、設置個数は適宜変更してよい。
(2)前記実施例で示したリブの高さとしては、例えば、２ｍｍ～１０ｍｍ程度がよい。
(3)ハンプの側壁やフランジにリブを設けるようにしてもよい。
(4)本発明の適用対象としては、ＳＵＶ，クロスカントリーなどが好適な例であるが、パンク時におけるホイールからのタイヤ外れを低減することができることから、自動車一般に適用することができる。
(5) 自動車の自動運転化による、完全自動運転による無人化となった場合においても、限りなく空気漏れを防ぐことで、自動運転車両の安全運行に貢献する。

本発明によれば、ホイールの周方向に直交する方向の断面が弧状であって、タイヤのビード部に向かって凸となる少なくとも一つのリブを、全周にわたって前記タイヤのビード部の平坦部分に当接するように、前記ビードシートに設けることとしたので、ビード部が変形して前記リブに弧状に重なることで空気漏れを防ぐことができ、ホイールからのタイヤの脱落が良好に低減されるようになり、ＳＵＶやクロスカントリー車などに好適である。

１０：タイヤ
１２：トレッド部
１４：ショルダー部
１６：サイドウォール部
２０：ビード部
２２：ビードワイヤー
１００：ホイール
１０１：リム部
１０２：フランジ
１０４：ビードシート
１０６，１０８：リブ
１１０：ハンプ
１１２：側壁
２００：ホイール
２０１：リム部
２０２：フランジ
２０４：ビードシート
２０６，２０８：リブ
２１０：ハンプ
２１２，２１４：側壁
３００：ホイール
３０１：リム部
３０２：フランジ
３０４：ビードシート
３０６，３０８：リブ
３１０：ハンプ
３１２：側壁
９００：ホイール
９０２：ディスク
９１０：リム部
９１２：フランジ
９１４：ビードシート
９１６：ハンプ

Claims

リム部の外側及び内側にフランジ及びビードシートがそれぞれ設けられており、タイヤのビード部が、前記フランジ及びビードシートに当接して気密性が保持されるホイールであって、
前記リム部の周方向に直交する方向の断面が弧状であって、前記タイヤのビード部に向かって凸となる少なくとも一つのリブを、全周にわたって前記タイヤのビード部の平坦部分に当接するように、前記ビードシートに設けたことを特徴とするホイール。
前記ビードシートに、側壁を持たせたハンプを全周にわたって設け、
タイヤが変形したときに、前記ハンプの側壁に前記ビード部が当接するようにしたことを特徴とする請求項１記載のホイール。
前記ハンプの側壁に段差もしくは傾斜を設けたことを特徴とする請求項２記載のホイール。