(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのビード部が嵌合するタイヤホイールのリムの構造において、
前記リムと前記ビード部が当接する前記リムの内側に形成されるエア抜き溝と、
前記エア抜き溝に設けられ、前記リムを貫通するエア抜き孔と、
前記エア抜き孔に充填される通気性材料と、から構成されるエア抜き通路を備えていることを特徴とするタイヤホイールのリム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤホイールにタイヤを組み込んだ場合に、タイヤのビード部とタイヤホイールのリムとの間に空気が閉じ込められ、空気溜まりとして残存することがないようにエア抜き通路を備えたタイヤホイールのリム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ２００をタイヤホイール１００に組み込むときは、図５に示すように、タイヤ２００のビード部２０１をタイヤホイール１００のリム１０１に嵌合させるようにするが、このとき、タイヤ２００またはタイヤホイール１００の製造上の精度誤差や、組み込み作業の不手際などの各種の要因によりタイヤのビード部２０１とリム１０１との間に空気が閉じ込められ、これがタイヤホイール１００の周方向に一個または複数の微少な空気溜まりＳ等として残存することがあった。
【０００３】
このような空気溜まりＳは、タイヤ２００内に所定圧の空気を充填しても解消できないことが多く、この状態のままタイヤ２００を車輌に装着して走行した場合には走行振動を誘発して乗り心地を悪くさせる。従来、この種の問題を解決するためのものとして、特開平８−６７１０４号公報に開示されているように、リムのビード受座（図５の符号１０２参照）の周方向に沿って適宜間隔で複数のエア抜き通路（図５の符号１０３参照）を形成して空気抜きをしていた。また、特開平１０−２１７７２５号公報に開示されているように、フィッティング装置により、組み付け後に空気抜きをしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記エア抜き通路１０３ではタイヤ２００のビード部２０１のヒール２０２とリム１０１の間に閉じ込められた空気溜まりＳの空気を抜くことができなかった。また、フィッティング装置を使用する方法では、空気溜まりＳから空気を抜くことはできるが手間の掛かる複雑な作業が必要であった。
【０００５】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、複雑な作業を必要とせず、タイヤのビード部とリムの間の空気を確実に抜くことができるタイヤホイールのリム構造を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明である請求項１の要旨とするところは、タイヤのビード部が嵌合するタイヤホイールのリムの構造において、前記リムと前記ビード部が当接する前記リムの内側に形成されるエア抜き溝と、前記エア抜き溝に設けられ、前記リムを貫通するエア抜き孔と、このエア抜き孔に充填される通気性材料と、から構成されるエア抜き通路を備えていることを特徴とするものである。本発明では、タイヤホイールの周方向に沿って、リムの内側にエア抜き溝を形成してあるので、一個または複数の微少な空気溜まりができることがなく確実に空気抜きができ、且つ、リムの外部から内部への異物の進入防止も好適にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタイヤホイールのリム構造の実施の形態を図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明に係るタイヤホイール１のリム構造を有するタイヤホイール１にタイヤ２を組み込んだときの側断面図、図２は図１の破線で囲んだＡ部の拡大図、図３は本発明に係るタイヤホイールのリム構造の平面図、図４は本発明に係るタイヤホイールのリム構造のエア抜き通路に通気性材料を充填したときのコーナ部の各実施の形態を示す側断面図である。図４の（ａ）は、エア抜き溝が凹型の溝、エア抜き孔の縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路に、頭部に円柱の突起を持つ通気性材料を充填したときのリムのコーナ部の側断面図、図４の（ｂ）は、エア抜き溝が逆三角形の溝、エア抜き孔の縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路に、頭部に円柱の突起を持つ通気性材料を充填したときのリムのコーナ部の側断面図、図４の（ｃ）は、エア抜き溝が逆三角形の溝、エア抜き孔の縦断面形状が逆台形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路に、頭部に円柱の突起を持つ通気性材料を充填したときのリムのコーナ部の側断面図である。
【００１０】
本発明に係るタイヤホイール１のリム構造は、タイヤ２を組み込んだときに、図１に示すように、略長方形の上部一辺がなく、相対する両辺を外方向に開いた形状をしたリム３の底部であるウェル４と、ウェル４の上端に連なりタイヤの軸方向の外方向上方に伸びるビードシート５，５と、ビードシート５，５から緩い曲率半径をもって立ち上がるビード受座６，６と、ビード受座６，６に連なりタイヤ２の軸方向の外方向にほぼ水平に伸びるリムフランジ１１，１１とから構成される点は従来と略同様である。
本発明に係るタイヤホイールのリム構造は、図１のＡ部の拡大図である図２に示すように、リム３とタイヤのビード部７，７のヒール８，８とが当接する近傍のリム３の内周に沿って形成したエア抜き溝９Ａと、そのエア抜き溝９Ａに少なくとも一箇所以上設けられ、リム３を内側から外側に貫通するエア抜き孔９Ｂとから構成されるエア抜き通路９を備えているものである。尚、ここで言う内側とはリム３の肉厚に関してビード部７が嵌合する側を、外側とは反対側を言う。
【００１１】
タイヤホイール１を形成するウェル４は、タイヤ２に生ずるすべての力が、ビードシート５，５およびビード受座６，６で受け止められてリム３に伝わってくるので、それに耐えられるような略上部の一辺のない長方形の両辺を外方向に開いた形状をしている。前記ウェル４に伝えられた力は、さらに、ウェル４の底に連なるタイヤホイール１のディスク１２に伝えられる。また、ウェル４は深底のほうがタイヤ２を図示しないリムバンドで止め易いが、浅底のものもある。
【００１２】
前記ビードシート５，５は、タイヤ２をタイヤホイール１に組み込んだときにタイヤ２のビード部７，７を着座させる場所であり、タイヤのビード部７，７の底部と密着できるようにタイヤ２の軸方向の外方向に５度の角度で上方に伸びている。
【００１３】
前記ビード受座６，６は、タイヤ２をタイヤホイール１に組み込んでタイヤ２に空気を入れたときにタイヤ２が膨らんで、タイヤ２のビード部７，７がリムフランジ１１，１１に向かって移動する際に、タイヤ２の軸方向の外方向にタイヤ２のビード部７，７が逃げて、タイヤ２がタイヤホイール１から外れないようにタイヤ２のビード部７，７の上部を受けるためのリム３の立ち上げ部１０，１０に設けられる受座である。
【００１４】
前記リムフランジ１１，１１は、タイヤ２がゴムでできているので、タイヤ２をタイヤホイール１に組み込んでタイヤ２に空気を入れたときにタイヤ２が膨らんで、タイヤ２のビード部７，７がリムフランジ１１，１１に向かって移動する際に、タイヤ２のビード部７，７の上部を受けるビード受座６，６の上端に角部ができてタイヤ２が損傷しないように、ビード受座６，６の上端から緩やかな曲率半径をもってタイヤ２の軸方向の外方向へ水平に伸びた突縁である。
【００１５】
次に、本発明の特徴であるエア抜き通路９について図２乃至図３を参照して説明する。エア抜き溝９Ａは、タイヤ２のビード部７とタイヤホイール１のリム３との間に閉じ込められた空気をエア抜き孔９Ｂに導く通路である。図２に示すように、ビード受座６とビードシート５とから形成されるコーナ部Ｋに適宜溝幅をもってリム３の内側に設けられ、図３に示すように、タイヤホイール１の周方向に沿って全周に、且つ、リム３の両側に設けられる。エア抜き溝９Ａの断面形状は、例えば凹形、逆三角形、半円形、逆台形等の加工が容易な形状ならば良い。また、前記エア抜き溝９Ａは必要に応じて複数個設けても良い。尚、エア抜き溝９Ａの溝幅および溝深さは、ビード部７がリム３に押しつけられたときに、エア抜き溝９Ａが閉塞しない程度の大きさなら良い。
【００１６】
前記エア抜き孔９Ｂは、タイヤ２のビード部７とタイヤホイール１のリム３との間に閉じ込められた空気を、エア抜き溝９Ａを介してリム３の内部から外部に抜くためのものである。また、前記エア抜き孔９Ｂは、前記エア抜き溝９Ａに設けられ、リム３の内側から外側に向かって貫通する孔である。図３では前記エア抜き孔９Ｂはリム３の両側において対称な位置に設けてあるが特に限定するものではない。エア抜き孔９Ｂの横断面形状は、例えば円形、四角形等加工が容易な形状ならば良い。また、前記エア抜き孔９Ｂは必要に応じてエア抜き溝９Ａに複数個設けても良い。尚、ここで言う内部とはリム３とタイヤ２のビード部７が嵌合する部位を、外部とはリム３の外気側を言う。
【００１７】
以上、説明したエア抜き溝９Ａとエア抜き孔９Ｂとから構成されるエア抜き通路９の作用について述べる。タイヤ２をタイヤホイール１に組み込んでタイヤ２に空気を入れたときにタイヤ２が膨らんで、タイヤ２のビード部７がリムフランジ１１に向かって移動し、リム３とタイヤ２のビード部７の間に空気溜まりを形成しようとする。しかし、リム３の内側に、タイヤホイール１の周方向に沿って、エア抜き通路９があるため、リム３とタイヤ２のビード部７の間に閉じ込められた空気はタイヤ２に押されてエア抜き溝９Ａを通りエア抜き孔９Ｂから外部へと抜ける。従って、タイヤ２のビード部７とタイヤホイール１のリム３との間に形成される空気溜まりが原因となっていたタイヤホイール１のアンバランス、偏心等がなくなる。このようにして、車輌の走行中にタイヤホイール１のアンバランスの存在により、タイヤ２の回転数とタイヤ２側の固有振動数とが一致して引き起こされていた異常振動がなくなるので、車輌のタイヤ２側からボデー側に異常振動が伝達されて発生していたエンジン共振、ボデー共振もなくなり、車輌の乗り心地が快適になるだけでなく部品の寿命も伸びる。尚、タイヤ２には空気が充填され、ビード部７がビード受座６およびビードシート５を押し続けているので、エア抜き孔９Ｂを通って逆にリム３の外部から内部へ空気が進入してくることはない。
【００１８】
エックス線ＣＴスキャン等で前記空気溜まりの場所を確認したところ、リム３のコーナ部Ｋが特に空気溜まりができ易いことが判明しているので、エア抜き通路９はコーナ部Ｋに設けるのが好ましい。
【００１９】
また、エア抜き孔９Ｂの孔径がエア抜き溝９Ａの溝幅に比較して小さくなるとエア抜き孔９Ｂの周りに応力集中が起き易くなるので、リム３の内側から外側に向かって徐々にエア抜き孔９Ｂの孔径が小さくなるように、例えばエア抜き孔９Ｂの縦断面形状が矩形ではなく逆台形に変えて応力集中を分散する方が良い。また、エア抜き通路９全体の縦断面形状を図４（ｃ）のように逆台形にすることもできる。
【００２０】
一方、エア抜き孔９Ｂの孔径が大きくなると、リム３の外部から内部にごみ、泥、水、砂、石等の異物の進入がし易くなるので、リム３やタイヤ２の腐食や摩耗等の原因となる。そこで、本発明者は、異物の進入を防ぐために通気性材料をエア抜き通路９に充填するという簡単な方法を考えた。以下その方法を説明する。
【００２１】
通気性材料としては、空気を通過させることができて、泥や水等が透過しないものであればよい。例えば一般の型鋼材と同様の切削・研削等の加工方法を用いて型の製作ができる通気性金属型ポーセラックス（商品名）を使ってエア抜き通路９の形状に合わせて充填すればよい。尚、通気性材料の頭部に突起を設ければ、タイヤ２に空気を充填したときに、タイヤ２のビード部７のヒール８で突起を押しつけてエア抜き通路９内に通気性材料を確実に固定できるので、確実に異物の進入を防げるだけでなくエア抜きもできる。通気性材料の充填量は、エア抜き通路９の空気の通過圧損が増えるので、なるべく少ない方がよい。通気性材料の突起の形状は、ヒール８の圧力をしっかり受け止めて通気性材料をエア抜き孔９Ｂに確実に固定できるように、ヒール８側の断面積が大きくエア抜き孔９Ｂ側の断面積が小さい、例えば形状が逆円錐台の突起が好ましいが、円柱の突起にすることもできる。
【００２２】
図４は、本発明に係るタイヤホイールのリム構造のエア抜き通路に通気性材料を充填したときのコーナ部の側断面図を示しており、図４の（ａ）乃至（ｃ）はエア抜き通路および通気性材料の形状の実施例である。通気性材料の一つは、図４（ａ）に示すように、エア抜き溝９Ａが凹型の溝、エア抜き孔９Ｂの縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路９に、通気性材料１３を充填し、タイヤ２のヒール８との間に円柱の突起１４を設けてある。このようにすることにより、通気性材料１３を介してリム３の内部から外部に空気を確実に抜くことができ、しかもリム３の外部から内部への異物の進入防止もできる。
【００２３】
また、通気性材料の別の一つは、図４（ｂ）に示すように、エア抜き溝１５Ａが逆三角形の溝、エア抜き孔１５Ｂの縦断面形状が矩形の孔との組み合わせからなるエア抜き通路１５に、通気性材料１７を充填し、タイヤ２のヒール８との間に円柱の突起１６を設けてある。このようにすることにより、通気性材料１７を介してリム３の内部から外部に確実に空気を抜くことができ、しかも、リム３の外部から内部への異物の進入防止もできる。このエア抜き通路１５の形状は、溝から孔へ急に縮小する角の部分がないので、図４（ａ）の形状よりは応力集中を起こしにくい。
【００２４】
さらに、通気性材料の別の一つは、図４（ｃ）に示すように、エア抜き溝１８Ａが逆三角形の溝、エア抜き孔１８Ｂの縦断面形状が逆台形との組み合わせからなるエア抜き通路１８に、通気性材料２０を充填し、タイヤ２のヒール８との間に円柱の突起１９を設けてある。このようにすることにより、通気性材料１７を介してリム３の内部から外部に確実に空気を抜くことができ、しかも、リム３の外部から内部への異物の進入防止もできる。このエア抜き通路１８の形状は、リム３の内側から外側に向かって徐々に径が小さくなっているので、図４（ａ）、図４（ｂ）の形状と比較して応力集中を起こしにくい。
【００２５】
以上、本発明は、前記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施してもよい。例えば、
（１）エア抜き通路９はコーナ部Ｋ以外のビード受座６側またはビードシート５側に設けることもできる。
（２）エア抜き孔９Ｂはエア抜き溝９Ａに複数個設けてもよい。
（３）エア抜き通路９はリム３の片側だけに設けることもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のような構成と作用からなる本発明は、次のような効果を有する。
すなわち、通気性材料をエア抜き通路に充填することにより、リムの内部から外部への空気抜きと、リムの外部から内部への異物の進入防止を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイヤホイールのリム構造を持ったタイヤホイールにタイヤを組み込んだときの側断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明に係るタイヤホイールのリム構造の平面図である。
【図４】本発明に係るタイヤホイールのリム構造のエア抜き通路に通気性材料を充填したときのコーナ部の各実施の形態を示す側断面図である。
【図５】従来のタイヤホイールのリム構造の側断面図である。
【符号の説明】
１  タイヤホイール
２  タイヤ
３  リム
５  ビードシート
６  ビード受座
７  ビード部
９，１５，１８  エア抜き通路
９Ａ，１５Ａ，１８Ａ  エア抜き溝
９Ｂ，１５Ｂ，１８Ｂ  エア抜き孔
１３，１７，２０  通気性材料
Ｋ  コーナ部
【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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