JPS60219101A

JPS60219101A - 自動車用車輪

Info

Publication number: JPS60219101A
Application number: JP7515284A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Kihara; 木原　紀吉; Hideaki Nagasawa; 長沢　秀明
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1985-11-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は自動車用車輪に関し、さらに詳しくは、特種な
構造のディスクホイールに超扁平タイヤを取り付けた自
動車用車輪に関するものである。

〔従来の技術〕

現在、一般に用いられている自動車用車輪は、第１図に
示すように、高い剛性を有するディスクホイールＤに、
略ドーナツ状の弾性に冨んだ空気入りタイヤ′ｒを嵌合
することにより構成されている。

上述した構造の自動車用車輪については、（ａ）　転勤
抵抗を低減せしめて低燃費性の向上を図る。

（ｂｌ　操縦安定性の向上を図る。

（Ｃ）パンク時等における走行安全性の向上を図る。

＋ｄｌ　特に空気入りタイヤについては、製造過程の自
動化促進、ユニフォーミティの向上１品質の均一性を図
る。

等について、従来から数多くの研究、開発が成されてい
るが、何れも他の性能との相関関係から、満足すべき結
果が得られていないのが現状である。

〔発明の目的〕

本発明は上記現状を克服すべく研究の結果、導かれたも
のである。

従って本発明の目的は、ディスクホイールの構造及びタ
イヤの構造を工夫することにより、低燃費性、操縦安定
性及びパンク時等における走行安全性の向上を図ること
ができる一方、タイヤ部分の製造過程自動化促進及びユ
ニフォーミテ仁品質均−ｊ生の向上を図ることができる
優れた自動車用車輪を提供することにある。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は、ディスクホイールと、このディスク
ホイールに着脱可能に取り付けたタイヤからなり、前記
ディスクホイールが、車体ハブに取り付けるためのディ
スク部と、このディスク部に連接する円筒状のリム底部
と、このリム底部の両側周から立ち上る左右一対の剛性
な円環状部と、この円環状部の外周に連接するビードシ
ート部を含むフランジ部とから構成され、前記円筒状の
リム底部に可撓性を附与したことを特徴とする自動車用
車輪を、その要旨とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例により図面を参照して具体的に説明
する。

第３図〜第６図は本発明の実施例からなる自動車用車輪
を示し、第３図は一部を省略したラジアル方向断面説明
図、第４図は第３１１１Ｖ部分の拡大図、第５図は本自
動車用車輪の接地状態を示す説明図、第６図＋８１は正
常状態を示すラジアル方向断面説明図、第６図＋８１は
異常状態すなわちパンク状態を示すラジアル方向断面説
明図である。

図においてＭは本発明の実施例からなる自動車用車輪で
、ディスクホイールＩＯと、このディスクホイール１０
に着脱可能に取り付けたタイヤ２０から構成されており
、前記ディスクホイール１０は、車体ハブに取り付ける
ためのディスク部１１と、このディスク部１１に連接す
る可撓性を有する円筒状のリム底部１２と、このリム底
部１２の両側周から立ち上る左右一対の剛性な円環状部
１３と、この円環状部１３の外周に連接するビードシー
ト部１４を含むフランジ部１５とから構成されている。

また、本実施例において、前記ディスクホイール１０の
円環状部１３の高さ叶と、タイヤ２０の高さＴｈとの比
Ｔｈ／Ｄｈは、Ｔｈ／Ｄｈ≦１さらに好ましくはＴｈ／
Ｄｈ≦０．５としである。

そして上述したディスクホイール１０を成形する場合に
用いる材料は、ＦＲＰ、ウレタン材料。

金属材料等が好ましい。

ＦＲＰでディスクホイール１０を成形する場合、ディス
ク部１１、円環状部１３．ビードシート部１４を含むフ
ランジ部１５等、剛性を必要とする部分　−には、補強
層を交差積層することにより必要な剛性を附与する一方
、円筒状のリム底部１２には、補強層を軸方向に配向せ
しめると共に、肉薄にすることによって、必要な可撓性
を附与することができる。

またウレタン材料でディスクホイール１０を成形する場
合、ディスク部１１１円環状部１３．ビードシート部１
４を含むフランジ部１５等、剛性を必要とする部分には
、硬質のウレタン材料を用いて必要な剛性を附与する一
方、円筒状のリム底部１２には、軟質のウレタン材料を
用いることによって、必要な可撓性を附与することがで
きる。

さらに金属材料でディスクホイール１０を成形する場合
、円筒状のリム底部１２に、肉薄のばね鋼を用いること
によって、必要な可撓性を附与することができる。

本実施例において、前記タイヤ２０は、その偏平率が１
５％〜４５％さらに好ましくは２０％〜４０％である超
扁平タイヤが用いられており、しかも左右ビード部２１
の外側面間距離れがタイヤの最大幅Ｗｔとなるよう構成
されている。

なお、図において■６はハンプで、前述したディスクホ
イール１０のビードシート部１４の最外側周縁に設けら
れており、ビードシート部１４の傾斜角度θと相俟って
、タイヤ２０をしっかりと保持し得るようにしである。

また、Ｉ７はバルブで前記ディスクホイール１０のリム
底部１２に設けられており、このバルブ１７を介して、
ディスクホイール１０とこれに取り付けたタイヤ２０と
によって形成される気密室Ｐ内に、空気、窒素ガス等の
気体を圧入し、気密室Ｐの内圧を外界よりも高い圧力に
保持するものである。本実施例においてバルブ１７は、
上述したように、リム底部１２に一箇所設けたが、これ
は円環状部１３に設Ｌ３ても良く、さらにディスクホイ
ール１０の適宜位置に複数箇設けても良いのは勿論であ
る。

２２はビードワイヤで、前記タイヤ２０の各ビード部２
１に埋設されており、この各ビードワイヤ２２間にカー
カス層２３が装架してあり、このカーカス［２，３の外
周に複数のベルト屓２４が積層しである。

なお、本実施例においてタイヤ２０は、超偏平タイヤで
ある点を除いては、上述したように、従来のタイヤと同
様の構造に構成されているが、これは、液状のポリマー
をインジェクションして成型したいわゆるキャストタイ
ヤ、ゴムタイヤ、あるいはカーカス層を省略したタイヤ
でも良い。

また、第５図において、Ｈは本自動車用車輪Ｍに垂直方
向の力（荷重）が全く掛っていない時における車輪Ｍの
半径、Ｄは車輪Ｍに垂直方向の力が加わった時の地面３
０から車軸Ｍａまでの距ｌ１ｌ（静的負荷半径）、Ｆは
（Ｈ−Ｄ）によってめられる値で、荷重によって車輪Ｍ
が撓んだ量である。さらにＧは荷重によってディスクホ
イール１０のリム底部１２が撓んで生じた地面３０に最
も近い部分の変形量、Ｅは荷重によってディスクホイー
ル１０のリム底部Ｉ２が撓んで生じた地面３０から最も
遠い部分の変形量、Ｊは変形量によって生じたタイヤ２
０の移動量である。

つづいて本発明の重要な要素を構成する部分について、
さらに説明する。

まず、前述したように、ディスクホイール１０を構成す
るリム底部１２の両側開から立ち上る左右一対の円環状
部１３に、剛性を附与した点である。これは、（１）走行中における、円環状部１３の変形を防止して
、円環状部１３の外周に連接したビードシート部１４と
、タイヤ２０のビード部２１との間に隙間が発生するの
を阻止し、気密室Ｐ内の内圧を保持すると共に、タイヤ
２０がディスクホイール１０から離脱するのを防止する
ため。

（２）荷重によって車輪Ｍが撓んだ量Ｆにより円環状部
１３がＧだけ上方に移動するが、接地部から最も遠い部
分も円環状部１３の神Ｊ性により上方にＥだけ撓む。円
環状部１３が剛体であると考えると、Ｆ＝Ｅとなる。ま
たこの変化によりタイヤ２０もＪだけ上方に移動する。

Ｊは一般にＥより小さくなるが、このＪやＥの変化は従
来タイヤでは殆ど発生しない。すなわち従来タイヤでは
車軸Ｍａに掛る垂直荷重は殆ど接地部のタイヤの変形に
よって受りていたが、本発明の場合には接地部以外の部
分の変形によって荷重を支えていることになる。つまり
、本発明の場合には、常時車輪全体が荷重を分担してい
ることになるため、単位長さ又は単位面積当りの荷重を
分散することができ、この分だけ各部の強度を低下せし
めても良い。従って、全体の重量を軽量化することがで
きる。

次に、前述したように、ディスクホイール１０を構成す
る円筒状のリム底部１２に可撓性を附与した点である。

これは、一般乗用車を対照とした場合、垂直荷重によって発生す
る変形Ｇは、垂直荷重１　ｋｇ　ｆ当り０゜０５１−前
後であることが好ましいが、（この値は０．０２龍前後
でも実用可能）従来の車輪では、この弾性を殆どタイヤ
が分担している。

タイヤ自体の剛性が無視できればタイヤの内圧を変える
ことによって自由にタイヤの撓みを変化し得る。すなわ
ち車輪のばね特性を変えることができる。しかしながら
、タイヤに加わる複雑な力（縦方向、横方向、捻り方向
等）に対して必要十分な剛性が要求され、従来の車輪で
は、一つの特性のみを自由に変化せしめることはできな
い。

ところが、本発明の車輪の場合は、ばね特性をタイヤ２
０とディスクホイール１０とにそれぞれ分担させ、空気
圧によって調整し得る部分と、機械的強度によって調整
し得る部分との独立したメカニズムによって、車輪のば
ね特性を得ることができる。

従って、従来の車輪と比較して設計の自由度を拡大する
ことができる。

さらに本発明に係る自動車用車輪は、前述したような構
造のディスクホイール１０に超扁平タイヤ２０を取り付
けて構成されているので、パンクした場合でも、車軸Ｍ
ａと接地面３０との距離１１６は、正常時における車軸
Ｍａと接地面３０との距離Ｈｃと殆ど変らず、車軸Ｍａ
は殆ど１頃斜しない。（第６図（ａ）　（ｂ）参照）これに対し従来の自動車用車輪は、前述したように、高
い剛性を有するディスクホイールＤに、略ドーナツ状の
弾性に冨んだ空気入りタイヤＴを嵌合して構成されてい
るので、パンクした場合、車軸Ｍａと接地面３０との距
離１１ｂは、正常時における車軸Ｍａと接地面３０との
距離１１ａと比較すると大幅に小さくなり、車軸Ｍａは
大きく傾斜する。（第２図ｔａ＋　（ｂｌ参照）自動車が走行中タイヤがパンクした場合、パンクしたタ
イヤの転勤抵抗が増加することよりも、車軸Ｍａが大き
く傾斜して重心が移動することの方が、より大幅に操縦
安定性を損なうのである。

本発明は上述したように、パンクした場合におりる車軸
Ｍａの傾斜を、従来の車輪と比較して著しく小さくでき
るので、パンク時における操縦安定性を大幅に改善する
ことができる。

なお、本実施例において、円環状部１３の外周に連接す
るビードシート部１４を含むフランジ部１５を、図示し
たように、従来のディスクホイールとは逆に内側に設け
ている。

これは、タイヤ２０として、その偏平率が１５％〜４５
％で、しかも左右ビード部２１の外側面間距離ｔｙｔが
タイヤの最大幅ｔｉｔとなるような超扁平タイヤを用い
るからである。

すなわち、上述したような超扁平タイヤは、内圧によっ
て発生するカーカス層２３の張力によって、タイヤの左
右両端にある各ビード部２１が内側に引き寄せられるか
らである。

従って、タイヤ２０として、タイヤの最大幅Ｗｔがサイ
ドウオール部の最大幅となるような従来一般に用いられ
ているビード部の形状のタイヤを用いる場合には、フラ
ンジ部１５の方向も、従来のものと同一の方向で良いの
は勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したから、次のような効果を
奏する。すなわち、＋１１　従来の車輪は、車軸に掛る垂直荷重の殆どを接
地部のタイヤの変形によって受けているが、本車輪は、
接地部以外の部分の変形によって荷重を支えることがで
きる。つまり、本車輪は、常時車輪全体で荷重を分担す
ることができるため、単位長さ又は単位面積当りの荷重
を分散することができ、この分だけ各部の強度を低下せ
しめることができる。従って、車輪全体の重量を軽量化
することができる。

（２）ディスクホイールを構成するリム底部の両側周か
ら立ち上る左右一対の円環状部に、剛性を附与したから
、走行中における、円環状部の変形を防止して、内圧を
保持すると共に、タイヤがディスクホイールからＭｔｌ
脱するのを確実に防止することができる。

（３）ディスクホイールを構成する円筒状のリム底部に
可撓性を附与したから、ばね特性をタイヤとデ゛イスク
ホイールとにそれぞれ分担させ、空気圧によって調整し
得る部分と、機械的強度によって調整し得る部分との独
立したメカニズムによって、車輪のばね特性を得ること
ができる。この結果、従来の車輪と比較して設計の自由
度を拡大することができる。

（４）本車輪は、前述したような構造のディスクホイー
ルに超扁平タイヤを取り付けて構成されているので、バ
ンクした場合における車軸の傾斜を、従来の車輪と比較
して著しく小さくでき、バンク時にお１する操縦装定性
を大幅に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車輪を示す一部を省略したラジアル方向
断面説明図、第２図（ａ）は従来の車輪の正常状態を示
すラジアル方向断面説明図、第２図（ｂ）は同上異常状
態すなわちバンク状態を示すラジアル方向断面説明図で
ある。また、第３図〜第６図は本発明の実施例からなる
自動車用車輪を示し、第３図は一部を省略したラジアル
方向断面説明図、第４図は第３図■部分の拡大図、第５
図は本自動車用車輪の接地状態を示す説明図、第６図Ｔ
ａ）は正常状態を示すラジアル方向断面説明図、第６図
（ｂ）は異常状態すなわちバンク状態を示すラジアル方
向断面説明図である。１０・・・ディスクホイール、１１　用ディスク部、１
２・・・円筒状のリム底部、１３・・・円環状部、１４
・・・ビードシート部、１５・・・フランジ部、２０・
・・タイヤ。代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士野口賢照弁理士斎下和彦手続補正書（方式〕１．事件の表示昭和５９年　特　許　願　第　７５１５２　お２、発明
の名称自動車用車輪３、補正をする者事ず９とσ畢淋　特許出願人任　所（居所）氏　名格称）　（６７１）横浜ゴム株式会社４、代　理
　人住　所　〒１０５東京都港区西新橋３丁目３番３号ペリ
カンビル６補正。対象　図面（第２図ｆａＸｂｌ　＋第
６図ａＸｂｌ　）、、、、、。第６図（ａ）　（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、　ディスクホイールと、このディスクホイールに着
脱可能に取りイリけたタイヤからなり、前記ディスクホ
イールが、車体ハブに取り付けるためのディスク部と、
このディスク部に連接する円筒状のリム底部と、このリ
ム底部の両側周から立ち上る左右一対の剛性な円環状部
と、この円環状部の外周に連接するビードシート部を含
むフランジ部とから構成され、前記円筒状のリム底部に
可撓性を附与したことを特徴とする自動車用車輪。２、　ディスクホイールの円環状部の高さＤｈとタイヤ
の高さＴｈとの比がＴｈ／Ｄｈ≦１であることを特徴と
する特許請求−め範囲第１項記載の自動車用車輪。３、　タイヤの最大幅−ｔが左右ビート′部の外側面間
距離であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の自動車用車輪。４、　タイ−１・の偏平率が１５％〜４５％であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動車用車輪
。