(57)【要約】【課題】  軽量かつ安価で厚みや質量ばらつきの少ない複数の中子ピースからなる車両ホイールのランフラット中子を提供する。【解決手段】  車両ホイールのランフラット用中子３０は、円弧形状をなす複数の中子ピースを連結することにより構成される。中子ピース３１は、外周壁３２と、内周壁３３と、両端の端壁３４と、端壁３４間の複数の中間壁３５を有している。中子ピース３１が外周壁３２と、内周壁３３と、車両ホイールの軸方向と平行で、かつ周方向に配列された複数の中間壁３５とを備えるように形成され、車両ホイールの軸方向に短い寸法を有している。隣接する中子ピース３１の端壁３４同士は、ボルトとナットからなる連結手段４０により連結される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧形状をなす複数の中子ピースを連結することにより円環形状に構成される車両ホイールのランフラット用中子において、
上記中子ピースが、外周壁と、内周壁と、これら外周壁と内周壁との間を連ねるとともに周方向に配列された複数の補強壁とを備え、該複数の補強壁が全て車両ホイールの軸方向と平行であるように、形成されていることを特徴とする車両ホイールのランフラット用中子。
【請求項２】
上記中子ピースは、その周方向両端に、上記外周壁および内周壁と直交して連なり上記補強壁として提供される端壁を有し、隣接する中子ピースの端壁同士が面接触して当たった状態で連結手段により連結され、上記中子ピースの周方向両端の上記端壁間に周方向に配列され上記補強壁として提供される複数の中間壁を有し、これら中間壁に仕切られた複数の小空間を有することを特徴とする請求項１に記載の車両ホイールのランフラット用中子。
【請求項３】
上記連結手段が隣接する中子ピースの端壁を貫通するボルトと、このボルトのねじ部に螺合するナットを含み、
上記中子ピースの上記端壁内面にストッパが一体に形成され、このストッパにボルトの頭部が係止されて、ボルトの回り止めがなされていることを特徴とする請求項２に記載の車両ホイールのランフラット用中子。
【請求項４】
上記車両ホイールの軸方向に延び上記端壁に一体に形成された突条の一部が、上記中子ピースのストッパとして提供されていることを特徴とする請求項３に記載の車両ホイールのランフラット用中子。
【請求項５】
上記ナットは、上記端壁との間に介在されたスペーサにより、上記突条の高さ以上に端壁から離れていることを特徴とする請求項４に記載の車両ホイールのランフラット用中子。
【請求項６】
車両ホイールのランフラット用中子を製造する方法において、
押し出し成形により、この押し出し方向と直交する方向の断面が円弧形状をなす押出型材を得、
上記押出型材を押し出し方向と直交する面に沿って等しい間隔で切断することにより、円弧形状の中子ピースを得、
上記中子ピースを環状に複数連結することを特徴とする車両ホイールのランフラット用中子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の中子ピースを備えた車両ホイールのランフラット用中子、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パンク等でタイヤの内圧が低下した時でも、タイヤを内側から支持して車両の走行を可能にする中子、いわゆるランフラット中子は周知である。
一般にランフラット中子は、ホイール本体のリム外周に沿って円弧形状をなす複数の中子ピースを備えており、隣接する中子ピースを連結することにより構成されている。
【０００３】
特許文献１に示す中子ピースは、外周壁と、内周壁と、これら外周壁と内周壁との間を連ねるとともに周方向に延びる１つの補強壁とを有して、断面（周方向と直交する断面）の形状がＩ型をなしている。
【０００４】
特許文献２に示す中子ピースは、外周壁と、内周壁と、これら外周壁と内周壁との間を連ねるとともに周方向に延びる３つの補強壁とを有して、断面（周方向と直交する断面）が箱型をなしている。
【特許文献１】特開２００６−１７５９１９号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のＩ型断面形状の中子ピースの場合、鍛造または鋳造により製造する必要があった。
中子ピースが鍛造品の場合、型抜き勾配が必要であるため肉厚を薄くするのが困難であり、そのため、質量が大きく、かつ個々の中子ピースの質量のばらつきが大きく、高速走行時に車両振動が生じ易かった。また、金型投資額も大きく、バリ除去等の工数もかかるため、製品コストが高かった。
また、中子ピースが鋳造品の場合、型抜き勾配が必要であるため肉厚を薄くするのが困難であり、そのため、質量が大きく、かつ個々の中子ピースの質量のばらつきが大きく、高速走行時に車両振動が生じ易かった。また、巣等の欠陥が生じやすいため品質管理の負担が大きかった。
【０００６】
特許文献２の箱型断面形状の中子ピースの場合、押し出し成形することにより細長い真直の押出型材を得、この押出型材を適宜長さに切断してから、ロール成形により円弧形状に湾曲することにより中子ピースを得る。
特許文献２のような押出成形の場合、鍛造品、鋳造品より薄肉で高品質となるが、押出型材を曲げ加工して中子ピースを得る際に、皺が発生したり一部が薄肉になるおそれがあった。この不都合は中子ピースの曲率半径が小さくなるほど顕著となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、円弧形状をなす複数の中子ピースを連結することにより円環形状に構成される車両ホイールのランフラット用中子において、
上記中子ピースが、外周壁と、内周壁と、これら外周壁と内周壁との間を連ねるとともに周方向に配列された複数の補強壁とを備え、該複数の補強壁が全て車両ホイールの軸方向と平行であるように、形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、中子ピースを車両ホイールの軸方向を押し出し方向として押出成形することも可能となり、薄肉軽量で安価に製造できる。しかもこのような押し出し成形を採用した場合、中子ピースは円弧形状に成形することができるので、曲げ加工が不要であり、それ故、中子ピースの曲率半径を小さくすることも可能であり、小径のホイールにも適用できる。
【０００９】
好ましくは、上記中子ピースは、その周方向両端に、上記外周壁および内周壁と直交して連なり上記補強壁として提供される端壁を有し、隣接する中子ピースの端壁同士が面接触して当たった状態で連結手段により連結され、上記中子ピースの周方向両端の上記端壁間に周方向に配列され上記補強壁として提供される複数の中間壁を有し、これら中間壁に仕切られた複数の小空間を有する。
これによれば、中子ピースの強度を高めることができるとともに中子ピース同士の強固な連結が可能である。
【００１０】
好ましくは、上記連結手段が隣接する中子ピースの端壁を貫通するボルトと、このボルトのねじ部に螺合するナットを含み、上記中子ピースの上記端壁内面にストッパが一体に形成され、このストッパにボルトの頭部が係止されて、ボルトの回り止めがなされている。
上記構成によれば、ナットを回して締め付ける場合に、ボルトが回ってしまうことがなく、隣接する中子ピースを容易に連結することができる。
【００１１】
上記ストッパを有する中子として次の態様が採用可能である。
１の態様では、上記車両ホイールの軸方向に延び上記端壁と一体に形成された突条の一部が、上記中子ピースのストッパとして提供される。
さらに上記ナットは、上記端壁との間に介在されたスペーサにより、上記突条の高さ以上に端壁から離れている。
【００１２】
さらに本発明は、車両ホイールのランフラット用中子を製造する方法において、押し出し成形により、この押し出し方向と直交する方向の断面が円弧形状をなす押出型材を得、上記押出型材を押し出し方向と直交する面に沿って等しい間隔で切断することにより、円弧形状の中子ピースを得、上記中子ピースを環状に複数連結することを特徴とする。
この方法によれば、薄肉軽量で安価に製造できる。しかも中子ピースは円弧形状に成形することができるので、曲げ加工が不要であり、それ故、中子ピースの曲率半径を小さくすることも可能であり、小径のホイールにも適用できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、曲率半径が小さくても適用でき、軽量かつ安価で曲げ加工を必要としない中子ピースを備えたランフラット用中子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１実施形態をなすランフラット用中子を組み込んだ車両ホイールについて、図１〜図７を参照しながら説明する。
図１、図２に示すように、車両ホイールは横装填式と称されるもので、ホイール本体１０と、このホイール本体１０に装填されるタイヤ２０とを備えている。
【００１５】
上記ホイール本体１０は、ディスク１１と、このディスク１１の周縁部に溶接により固定され又は一体に形成された円筒形状のリム１２とを有している。リム１２はディスク１１とは反対側の側縁部にビードシート部１２ａとフランジ部１２ｂとを有している。リム１２のディスク１１側の側縁部にはサイドリング１３が装着され、適宜の係止手段例えばロックリング１４により装着状態を維持されるようになっている。
上記サイドリング１３はビードシート部１３ａとフランジ部１３ｂとを有している。
【００１６】
上記タイヤ２０は、トレッド部２１と一対のサイドウォール部２２とを有して断面Ｕ字形をなしており、サイドウォール部２２の内周縁部がビード部２３となっている。タイヤ２０の一方のビード部２３がリム１２のビードシート部１２ａに乗り、他方のビード部２３がサイドリング１３のビードシート部１３ａに乗っている。
【００１７】
上記タイヤ２０内には、本発明の特徴部を構成する円環状のランフラット用中子３０が配置されている。この中子３０は、ゴムまたは樹脂製の円環状の緩衝パッド５０を介してリム１２の外周に装着されている。
【００１８】
上記中子３０は、同一寸法をなす３つ（複数）のアルミ合金製（アルミ製、軽合金製）の中子ピース３１を連結手段４０で連結することにより構成されている。中子ピース３１は、ホイール軸方向（図１において紙面と直交する方向、図２において左右方向）を押し出し方向としホイール軸方向と直交する断面が円弧形状をなす短尺の押出型材により、形成されている。
【００１９】
上記中子ピース３１の製造方法について図３、図４を参照しながら詳しく説明する。まず、アルミを押し出し成形して図３に示すような長尺の押出型材３１Ａを得る。図１に示すように、中子ピース３個で円環形状を構成する場合は、この押出型材３１Ａは押し出し方向と直交する断面が１２０°の角度範囲の円弧形状をなし、外周壁３２と、内周壁３３と、これら周壁３２，３３の周方向両端に配置された端壁３４（補強壁）と、周方向両端の端壁３４間に等間隔をおいて配置された中間壁３５（補強壁）とを有している。
ただし、上記中間壁３５の間隔は、必ずしも等間隔でなくとも良い。また、押出型材３１Ａは、上記中子ピース３１の押し出し方向の断面積が大きく、押し出し装置（設備）が過大になる場合には、上記中子３０の分割数をたとえば６分割にして上記中子ピース３１の押し出し方向の断面積を小さくしても良い。
【００２０】
上記外周壁３２と内周壁３３は、上記端壁３４、中間壁３５を介して連なっている。端壁３４、中間壁３５はこれら外周壁３２、内周壁３３と直交している。上記外周壁３２の外周面と内周壁３３の内周面は同一中心軸をなす円筒面の一部からなる。
上記端壁３４の内面には押し出し方向に延びる突条３６が形成されている。
上記中子ピース３１は、上記中間壁３５により仕切られた例えば１２個（複数）の小空間３７を有している。上記中間壁３５に仕切られた上記小空間３７の数は、上記中子３０の分割数、および中子ピース３１の強度と重量のバランスで設定される。
【００２１】
次に、図３に示すように上記押出型材３１Ａを押し出し方向と直交する面Ｘに沿って等間隔をおいて切り出すことにより、図４（Ａ）に示すような短尺の押出型材３１Ｂを得る。
【００２２】
次に、図４（Ｂ）に示すように、押出型材３１Ｂに以下の切削加工を施して、最終形状の中子ピース３１を得る。
上記リム１２の幅が狭く、ホイールの軸方向に中子ピース３１の設置スペースを確保し難い場合は、内周壁３３を切削することにより、内周壁３３の幅を外周壁３２より狭くする。本実施形態では、タイヤ２０のビード部２３間の間隔が狭いので、外周壁３３の幅を比較的広く維持したままで、内周壁３３の幅を狭くしている。また、端壁３４と中間壁３５を外周壁３２から内周壁３３に向かって幅が狭くなるように切削する。
【００２３】
両端壁３４に幅方向（ホイール軸方向）に離れた一対のボルト穴３４ａを形成する。なお、端壁３４のナット当たり面の平面度が、押し出しのままで不十分な場合は、必要に応じて端壁３４の内面に座ぐり面３４ｂも形成する。
【００２４】
両端壁３４の内面に形成された突条３６を一部を残して削り、この残された部位をストッパ３６’として提供する。本実施形態では、このストッパ３６’は、一方のボルト穴３４ａ近傍に位置している。
【００２５】
外周壁３２の幅方向両端部を丸くクラウニングする。このクラウニング部３２ａの湾曲面は、上記タイヤ２０のトレッド部２１とサイドウォール部２２の交差部の内面に対応した形状、具体的には等しい曲率半径にするのが好ましい。
【００２６】
上述のようにして得られた３つの円弧形状の中子ピース３１を連結することにより、円環形状の中子３０が得られる。隣接する中子ピース３１は、端壁３４同士が幅方向に離れた一対の連結手段４０により連結される。
【００２７】
図５〜図７に示すように、各連結手段４０は、隣接する中子ピース３１の２つの端壁３４のボルト穴３４ａを貫通するボルト４１と、このボルト４１のねじ部４１ａに螺合するナット４２と、必要に応じて平ワッシャ４３、スプリングワッシャ４４とを有している。
左右のボルト４１は逆向きに配置されている。そのため、各端壁３４には、一方の連結手段４０のボルト４１の頭部４１ｂと、他方の連結手段４０のナット４２およびボルト４１のねじ部４１ａが配置されている。
【００２８】
次に、上記車両ホイールの組み立て工程について説明する。
予め３つの中子ピース３１を連結手段４０により緩く連結して環状の中子３０を組み立てる。上記連結手段４０のボルト４１とナット４２は締め付けていないので、隣接する中子ピース３１同士は若干がたがある状態で連結されている。
【００２９】
上記のようにして組み立てられた環状の中子３０を、タイヤ２０の内側に収容する。この中子３０のタイヤ２０への収容作業と相前後して中子３０の内周に緩衝パッド５０を装着する。具体的には緩衝パッド５０の外周に形成された浅くて広い環状溝に中子３０の内周壁３３を嵌め込む。また、予め緩衝パッド５０は、中子３０の内周面３３に接着されていても良い。
【００３０】
次に、タイヤ２０と、このタイヤ２０に収容された環状パッド５０付きの中子３０を、ホイール本体１０の軸方向に横移動させて、リム１２の外周に装填する。中子３０は、緩衝パッド５０を介してリム１２の外周に装着され、タイヤ２０は、その一対のビード部２３が中子３０を間に挟むようにしてリム１２の外周に装着される。
【００３１】
次に、タイヤ２０のディスク１１側のビード部２３を弾性変形させるようにしてめくり、このめくれたビード部２３とリム１２との間にレンチ等の工具１００（図６参照）を差し込んでナット４２を回わす。この際、ボルト４１の頭部４１ｂがストッパ３６’に係止されていてボルト４１が回り止めされているので、ナット４２を締め付けることができる。その結果、隣接する中子ピース３１の端壁３４同士が互いに面接触した状態で当たるとともに、確実に連結される。この際、中子ピース３１は径方向、内向きに若干量移動し、緩衝パッド５０を弾性変形させつつリム１２の外周を締め付けて固定されるので、中子３０のリム１２に対する周方向変位を禁じることができる。
【００３２】
上述したように一対の連結手段４０のボルト４１が逆向きをなしているので、車両ホイールの一方側から工具１００を差し込んで上記連結作業を行っても、円滑に作業を行うことができる。図６に示すように、奥の連結手段４０のナット４２を締め付ける際に、手前の連結手段４０のナット４２およびボルト４１のねじ部４１ａが工具１００と干渉しないからである。
なお、突条３６を切削して、ボルト４１の頭部４１ｂに対応する部分だけをストッパ３６’として残しているので、ナット４２の締め付け作業の支障にはならない。
【００３３】
最後に、サイドリング１３をリム１２に装着してロックリング１４でロックした後、タイヤ２０にエアを供給することにより、図２の状態になり、タイヤ２０のビード部２３がビードシート部１２ａ，１３ａに乗るととともに、フランジ部１２ｂ、１３ｂによってホイール１０に固定され、エア漏れも防止される。
【００３４】
車両走行中にパンク等によりタイヤ２０の内圧が低下して、タイヤ２０が潰れた時には、中子３０の外周壁３２の円筒面がタイヤ２０を支え、車両の走行を可能にする。
中子３０の外周壁３２に付与されるタイヤ２０からの荷重は、中子３０の端壁３４、中間壁３５および内周壁３３を介して、リム１２で負担する。
【００３５】
上記中子３０は、複数の小空間３７を有して中空をなしているものの、上記端壁３４、中間壁３５が荷重を負担するので、高い強度を有している。しかも、押し出し成形することにより、壁３２，３３，３４，３５を比較的薄肉にすることができ、軽量化を図ることができる。
【００３６】
なお、タイヤ２０が中子３０に接した状態では、タイヤ２０が幅方向に揺れ、そのトレッド部２１とサイドウォール部２２の交差部内面が中子３０の外周壁３２の幅方向両端に当たることがあるが、この外周壁３２の両端は湾曲したクラウニング部３２ａとなっているので、上記交差部がエッジにより早期に損傷するのを回避することができる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これら他の実施形態において、先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３８】
図８〜図１０に示す第２実施形態の中子３０は、端壁３４の突条３６を切削せずにそのまま残しており、突条３６の一部がボルト４１の回り止めのためのストッパとして機能する。突条３６がナット４２と干渉するのを回避するために、ナット４２と端壁３４との間に厚肉のスペーサ４９を介在させている。これにより、ナット４２は突条３６の高さ以上に端壁３４から離れるので、ナット４２を回す際に突条３６が障害とならない。なお、本実施形態では、スプリングワッシャ４４もスペーサの一部として機能する。
【００３９】
図１１に示す第３実施形態では、中子ピース３１の小空間３７の天井面がその周方向両端のみならず、中間部でも湾曲しており、これにより、タイヤ２０の押圧荷重に対する強度が高められている。また、内周壁３３の内周面には中間壁３５との交差部に対応した位置に、押し出し方向に延びる凹み３３ａが形成されており、軽量化が図られている。
【００４０】
図１２に示す第４実施形態では、中子ピース３１は、周壁３２，３３と直交する中間壁３５間に斜めに他の中間壁３８（補強壁）を有している。この中間壁３８の両端は、中間壁３５と周壁３２，３３の交差部に連なる。
【００４１】
図１３に示す第５実施形態では、小空間３７の天井面３７ａと底面３７ｂがともに湾曲面形状をなしており、中間壁３５と外周壁３２、内周壁３３の交差部には押し出し方向に延びる小空洞３９が形成され、高強度化、軽量化を図っている。
【００４２】
図１４に示す第６実施形態では、端壁３４が段差形状となっており、隣接する中子ピース３１の端壁３４は、段差部３４ｘ同士が重なり合う（嵌り合う）ようにして面接触した状態で、連結される。上記段差部３４ｘがボルト４１の頭部４１ｂを係止するための突条（ストッパ）となっている。隣接する中子ピース３１の２つの端壁３４を連結するための連結手段４０は、径方向に配置されている。径方向外側および内側のボルト４１は、互いに逆向きに配置されている。この場合、第２実施形態のようなスペーサ４９が無くともナット４２を支障なく回すことができる。
【００４３】
図１５に示す第７実施形態では、端壁３４と中間壁３５との間の小空間が、周方向に延びる分割壁３５aと径方向に延びる短い分割壁３５ｂとにより、周方向に長い小空間３７ｂと、径方向に短い３７cおよび３７dとに分割されており、連結手段４０により連結される隣り合う中子ピース３１を連結できるように、ボルト穴３４ａが端壁３４の周方向に長い小空間３７ｂ部分に開口している。そのため、インパクトレンチなどのボルト締結工具を使用して中子ピース３１を連結しやすい。
【００４４】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば、長尺の押出型材を短く切り出したものを、第１実施形態のように切削加工せず、そのまま中子ピースとして用いてもよい。
中子ピースの断面形状はハニカム形状であってもよい。
奥側のナットまたはボルトを締め付ける際にレンチの操作が可能であるならば、一対の連結手段のボルトの向きを同じにしてもよい。この場合、中子ピースの一方の端壁のみに一対のボルトのためのストッパまたは突条を形成すれば済む。
ナットをストッパで係止し、ボルトを回して締め付けてもよい。
また、隣接する中子ピース３１の２つの端壁３４を連結するための連結手段４０のボルト４１は、それぞれの連結部位において２本ずつである必要はなく、１本ずつでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一実施形態をなすランフラット用中子を組み込んだ車両ホイールの側断面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】同実施形態の中子ピースの素材となる長尺の押出型材を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は同押出型材を切断して得られた短尺の押出型材（中子ピースの原形）を示す図３中IV-IV線に沿う断面図であり、（Ｂ）は同押出型材を切削加工して得られた中子ピースの断面図である。
【図５】隣接する中子ピースの連結構造を示す要部拡大側断面図である。この図において、円弧形状の中子ピースを真直形状に描いている。
【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】図５のVII−VII線に沿う断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示す図５相当断面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【図１０】図８のX−X線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態をなす中子ピースの端面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態をなす中子ピースの端面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態をなす中子ピースの一部を示す端面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態をなす中子ピースの一部を示す端面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態をなす中子ピースの一部を示す端面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ホイール本体
１２  リム
２０  タイヤ
３０  中子
３１  中子ピース
３２  外周壁
３３  内周壁
３４  端壁（補強壁）
３５、３８  中間壁（補強壁）
３６  突条
３６’  ストッパ
３７  小空間
４０  連結手段
４１  ボルト
４１ａ  ねじ部
４１ｂ  頭部
４２  ナット
４９  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010058597.tif 000011
【図１０】
2010058597.tif 000012
【図１１】
2010058597.tif 000013
【図１２】
2010058597.tif 000014
【図１３】
2010058597.tif 000015
【図１４】
2010058597.tif 000016
【図１５】
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