(57)【要約】【課題】  温度変化による中子の締付力の変化を少なくできること、および締付具によって中子をホイールに締付けてもホイールの回転バランスとりができることの、少なくとも一方を満足する中子締付装置の提供。【解決手段】  ホイール２に装着されるランフラット用の中子１に巻付けられるバンド３と、バンド３の端部同士を周方向に連結するとともに該バンド３に張力を与え中子１をホイール２に締付ける締付具６と、を有し、バンド３に、該バンドの張力を維持する張力調整機構２０が取付けられており、張力調整機構２０の位置および質量は締付具６によるホイール回転アンバランスを相殺するように設定されている中子締付装置１１。【選択図】        図１４
2005041419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールに装着されるランフラット用の中子に巻付けられるバンドと、
前記バンドの端部同士を周方向に連結するとともに該バンドに張力を与え中子をホイールに締付ける締付具と、
を有し、
前記バンドに、該バンドの張力を維持する張力調整機構が取付けられており、
前記張力調整機構の位置および質量は前記締付具によるホイール回転アンバランスを相殺するように設定されている中子締付装置。
【請求項２】
前記張力調整機構が、２枚の金属製帯と、該２枚の金属製帯間に挿入された弾性変形可能なパイプ状部材とを有する請求項１記載の中子締付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤがパンクしてもそのまま走れる（「ランフラット」という）ようにホイールに装着されるランフラット用の中子をホイールに締付けるための中子締付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スペアタイヤを省略し車両の重量軽減をはかって燃費を向上させるため、および乗員のセキュリティ確保のために、ランフラットタイヤの開発が行われている。
【０００３】
ランフラットタイヤには、中子式（特開２００２−１７８７２７号公報）、タイヤサイドウォール補強式（特開２００２−１７８７２５号公報）があるが、中子式には、通常タイヤ、リムとの互換性がない、タイヤや中子のホイールへの着脱が困難である等の問題があり、タイヤサイドウォール補強式にはタイヤのばね性が硬くなり、乗り心地、騒音性が低下する、ホイールへの着脱が困難になる等の問題がある。
【０００４】
これを解決するために、本出願人は、第３の方法として、「横装填式ホイール」に「切れ目のある中子」を装填する方法を提案した（特願２００３−２６９５５号、平成１５年６月１３日出願）。
【０００５】
その構造は、図１５〜図１７に示すように、ホイール周方向に複数に分割したピースをホイール周方向に連結したランフラット用の樹脂製中子１を、ホイール２外周に、かつ、タイヤ５内に設置、中子１に（たとえば、中子１の天板１ｂより低い位置にある、中子１に形成した縦溝１０の底面１ａからなる棚に）スチール製のバンド３を巻付け、バンド３の端部同士を締付具６にて連結するとともにバンド３に張力を付与し、中子１をホイール２に締付けるものであった。
【０００６】
しかし、上記提案技術にはつぎの解決すべき問題がある。
１．樹脂製中子１をスチール製のバンド３で締付けているので、樹脂製中子１の膨張率が大きいため、温度変化で中子の締付力が大きく変化することにより、樹脂製中子１の変形が生じる。
２．締付具６によってホイールの回転バランスが悪くなる。
【特許文献１】特開２００２−１７８７２７号公報
【特許文献２】特開２００２−１７８７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題は、温度変化で中子の締付力が大きく変化すること、および締付具によってホイールの回転バランスが悪くなることの、少なくとも２つの問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、温度変化による中子の締付力の変化を少なくできること、および締付具によって中子をホイールに締付けてもホイールの回転バランスとりができることの、少なくとも一方を満足する中子締付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
【００１０】
ホイールに装着されるランフラット用の中子に巻付けられるバンドと、
バンドの端部同士を周方向に連結するとともに該バンドに張力を与え中子をホイールに締付ける締付具と、
を有し、
バンドに、該バンドの張力を維持する張力調整機構が取付けられており、
張力調整機構の位置および質量は前記締付具によるホイール回転アンバランスを相殺するように設定されている中子締付装置。
張力調整機構は、２枚の金属製帯（帯板）とその間に挿入されたパイプ状部材（パイプスプリング）を有するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明の中子締付装置では、張力調整機構が設けられているので、温度変化があっても中子とバンドとの熱膨張差が張力調整機構によって吸収される。また、張力調整機構のばね定数を適宜に選定することにより、中子締付力の変化も小さくすることができ、中子がランフラット中子として機能しない程大きく変形することが防止される。また、張力調整機構の位置および質量が締付具によるホイール回転アンバランスを相殺するように設定されているので、締付具および張力調整機構が存在してもホイールの回転バランスがとられている。
【実施例】
【００１２】
本発明の中子締付装置を、図１〜図１４を参照して説明する。
【００１３】
図１、図２は本発明の実施例１の中子締付装置の張力調整機構を示しており、図３、図４は本発明の実施例２の中子締付装置の張力調整機構を示しており、図５、図６は本発明の実施例３の中子締付装置の張力調整機構を示しており、図７、図８は本発明の実施例４の中子締付装置の張力調整機構を示しており、図９〜図１１は本発明の実施例５の中子締付装置の張力調整機構を示しており、図１２、図１３は本発明の実施例６の中子締付装置の張力調整機構を示している。
【００１４】
図１４は張力調整機構の配置を示し、本発明の実施例１〜６の何れにも適用可能である。
【００１５】
図１５〜図１７の中子構造は、本発明では張力調整機構が設けられていることを除き、本発明にも適用可能である。
【００１６】
図１〜図１４において、図１５〜図１７と同じ構造の部分には、図１５〜図１７における符号と同じ符号を付してある。
【００１７】
また、本発明の全実施例にわたって共通する部分には、本発明の全実施例にわたって同じ符号が付してある。
【００１８】
まず、本発明の全実施例にわたって共通する部分を、図１４、図１５〜図１７を参照して説明する。
【００１９】
本発明の中子締付装置１１は、ホイール２に装着されるランフラット用の中子１に巻付けられるバンド３と、バンド３の端部同士を周方向に連結するとともに該バンド３に張力を与え中子１をホイール２に締付ける締付具６と、を有する。
【００２０】
バンド３には、バンド３の張力を維持する張力調整機構２０が取付けられており、張力調整機構２０の位置および質量は、締付具６によるホイール回転アンバランスを相殺するように設定されている。
【００２１】
中子１は、ホイール周方向に分割された、複数の中子ピースを、連結したものからなる。中子１は樹脂製である。バンド３は金属製で、ベルトまたはワイヤなどからなる。バンド３は、ホイールに装着後、締付具６によって締付けられる。
【００２２】
ホイール１は軸方向一端のリムフランジが取外し可能な、タイヤ横装填形のホイールであり、リムフランジを取り外した状態で横方向からタイヤと中子をホイールのリム外周に装着し、その後リムフランジをホイールに装着して固定する。
【００２３】
「張力調整機構２０の位置および質量が、締付具６によるホイール回転アンバランスを相殺すること」の一例は、図１２に示すように、「張力調整機構２０の質量が締付具６と同じ質量で、張力調整機構２０の位置が締付具６とホイール中心まわりに１８０°離れた位置、すなわち、ホイール中心に対して締付具６と点対称の位置にあること」である。
【００２４】
ただし、張力調整機構２０は単一であるとは限らない。すなわち、張力調整機構２０が複数あって、ホイール回転時の、複数の張力調整機構２０の遠心力のベクトル和が締付具６の遠心力のベクトルと、ホイール回転中心を対称の中心として、点対称の関係にあってもよい。
【００２５】
張力調整機構２０は、バンド３の伸長方向に弾性をもつ構造とされている。バンド３に締付具６による張力がかかると、張力調整機構２０はバンド３の伸長方向に引っ張られ、弾性変形する。温度変化により中子１とバンド３との熱膨張差が生じると張力調整機構２０は弾性変形してその熱膨張差を吸収し、かつ、バンド３にかかる引張力が大きく変化することを抑制する。
【００２６】
張力調整機構２０のばね定数をＫとし、ホイール１周長あたりの、中子１とバンド３との熱膨張差をΔＳとすると、熱膨張差が生じた時には、張力調整機構２０が弾性変形してΔＳを吸収する。バンド３には、ΔＴ＝Ｋ・ΔＳの張力増加が生じるが、Ｋの選定（比較的柔らかいばねとすること）により、ΔＴを大きくない値とすることができる。
【００２７】
張力調整機構２０は、本発明の実施例に応じて、後述の種々の構造をとることができる。
【００２８】
上記本発明の中子締付装置の全実施例に共通する部分の作用、効果を説明する。
【００２９】
本発明の中子締付装置では、張力調整機構２０が設けられているので、温度変化があっても中子１とバンド３との熱膨張差は張力調整機構２０によって吸収される。また、中子締付力が大きく変化することが抑制され、中子１が過度に変形することが防止される。
【００３０】
また、張力調整機構２０の位置および質量が締付具によるホイール回転アンバランスを相殺するように設定されているので、締付具６および張力調整機構２０が存在してもホイールの回転バランスがとられている。
【００３１】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を、図１〜図１４を参照して、説明する。
【００３２】
本発明の実施例１では、図１、図２に示すように、張力調整機構２０がリング式張力調整機構からなる。バンド３の端部にクリップ２１が溶接などで固定され、クリップ２１はばねの役割を果たすリング２２に係合している。
【００３３】
バンド３に張力がかかるとリング２２は楕円状に歪み、張力の増大を抑制する。バンド３の張力がさがると、リング２２は円形に復帰し、張力の減少を抑制する。中子１とバンド３との熱膨張差が生じた時、リング２２のばねによって、バンド３にかかる張力が変化することが抑制され、中子締付力が大きく変化することが抑制される。
【００３４】
本発明の実施例２では、図３、図４に示すように、張力調整機構２０がリング式張力調整機構からなる。バンド３の端部にボス２３が溶接などで固定され、ボス２３はばねの役割を果たすリング２４にねじ２５により結合されており、ねじ２５はかしめられてリング２４との結合を確実にしてある。
【００３５】
バンド３に張力がかかるとリング２４は楕円状に歪み、張力の増大を抑制する。バンド３の張力がさがると、リング２４は円形に復帰し、張力の減少を抑制する。中子１とバンド３との熱膨張差が生じた時、リング２４のばねによって、バンド３にかかる張力が変化することが抑制され、中子締付力が大きく変化することが抑制される。
【００３６】
本発明の実施例３では、図５、図６に示すように、張力調整機構２０がバネ鋼式張力調整機構からなる。バンド３の各端部がばねの役割を果たすＵ字鋼２６の各脚に溶接など（溶接できないときは機械的結合）で結合されている。
【００３７】
バンド３に張力がかかるとＵ字鋼２６は両脚間の間隔が拡がるように歪み、張力の増大を抑制する。バンド３の張力がさがると、Ｕ字鋼２６は両脚間の間隔が狭まるように変形し、張力の減少を抑制する。中子１とバンド３との熱膨張差が生じた時、Ｕ字鋼２６のばねによって、バンド３にかかる張力が変化することが抑制され、中子締付力が大きく変化することが抑制される。
【００３８】
本発明の実施例４では、図７、図８に示すように、張力調整機構２０がスプリング式張力調整機構からなる。張力調整機構２０は、両端板のあるシリンダ部材２７と、その中にあるピストン部材２８と、ピストン部材２８とシリンダ部材２７の一端の端板との間に配置されたスプリング２９（圧縮ばね）とを有しており、バンド３の一端がピストン部材２８に溶接などで結合され、バンド３の他端がシリンダ部材２７の端板に溶接などで結合されている。
【００３９】
バンド３に張力がかかるとスプリング２９が縮み、張力の増大を抑制する。バンド３の張力がさがると、スプリング２９が伸び、張力の減少を抑制する。中子１とバンド３との熱膨張差が生じた時、スプリング２９の伸縮によって、バンド３にかかる張力が変化することが抑制され、中子締付力が大きく変化することが抑制される。
【００４０】
本発明の実施例５では、図９〜図１１に示すように、張力調整機構２０がスプリング式張力調整機構からなる。張力調整機構２０は、第１の部材３０と、第１の部材３０に設けた穴３０ａを通して延び第１の部材３０に対向する第２の部材３１と、両部材３０、３１間に配置されたスプリング３２（圧縮ばね）と、スプリング３２のガイドとなるピン３３と、ピン３３を第１の部材３０に締めつけて固定するねじ部材３４とを有しており、バンド３の一端が第１の部材３０に溶接で結合され、バンド３の他端が第２の部材３１に溶接で結合されている。
【００４１】
バンド３に張力がかかるとスプリング３２が縮み、張力の増大を抑制する。バンド３の張力がさがると、スプリング３２が伸び、張力の減少を抑制する。中子１とバンド３との熱膨張差が生じた時、スプリング３２の伸縮によって、バンド３にかかる張力が変化することが抑制され、中子締付力が大きく変化することが抑制される。
【００４２】
本発明の実施例６では、図１２、図１３に示すように、張力調整機構２０がパイプ式張力調整機構からなる。張力調整機構２０は、間隔をおいた２位置でスポット溶接３５などで固定された２枚の金属製帯板（たとえば、ステンレス帯板）３６と、２枚の帯板３６間でかつスポット溶接３５などの固定２位置間に挿入された弾性変形可能なパイプ状部材（パイプスプリング、たとえばステンレス製パイプスプリング）３７とを有しており、バンド３の一端が２枚の帯板３６の一端に溶接などで結合され、バンド３の他端が２枚の帯板３６の他端に溶接などで結合されている。パイプ状部材３７は全周にわたってつながっていてもよいし、あるいは周上に１個所切れ目があってもよい。
【００４３】
バンド３に張力がかかるとパイプスプリング３７が楕円状に歪み（周上に１個所切れ目があるパイプ状部材では端部が重なり合うように変形して）、張力の増大を抑制する。バンド３の張力がさがると、パイプスプリング３７が円形に復帰して、張力の減少を抑制する。中子１とバンド３との熱膨張差が生じた時、パイプスプリング３７の弾性変形によって、バンド３にかかる張力が変化することが抑制され、中子締付力が大きく変化することが抑制される。
【００４４】
本発明は、ランフラット用中子の締付構造に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１の中子締付装置の張力調整機構の正面図である。
【図２】本発明の実施例１の中子締付装置の張力調整機構の平面図である。
【図３】本発明の実施例２の中子締付装置の張力調整機構の正面図である。
【図４】本発明の実施例２の中子締付装置の張力調整機構の平面図である。
【図５】本発明の実施例３の中子締付装置の張力調整機構の正面図である。
【図６】本発明の実施例３の中子締付装置の張力調整機構の側面図である。
【図７】本発明の実施例４の中子締付装置の張力調整機構の断面図である。
【図８】本発明の実施例４の中子締付装置の張力調整機構の側面図である。
【図９】本発明の実施例５の中子締付装置の張力調整機構の断面図である。
【図１０】本発明の実施例５の中子締付装置の張力調整機構の平面図である。
【図１１】本発明の実施例５の中子締付装置の張力調整機構の側面図である。
【図１２】本発明の実施例６の中子締付装置の張力調整機構の正面図である。
【図１３】本発明の実施例６の中子締付装置の張力調整機構の平面図である。
【図１４】本発明の中子締付装置の正面図である。
【図１５】本発明の中子締付装置が適用可能なランフラット用中子構造の、また、特開２００３−２６９５５号のランフラットホイールの中子構造の、断面図である。
【図１６】図１５の中子構造の図１５と直交する方向の断面図である。
【図１７】図１６の中子構造の締付具の正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ランフラット用の中子
１ａ  中子の縦溝の底面
１ｂ  中子の天板
２  ホイール
３  バンド
５  タイヤ
６  締付具
１０  中子の縦溝
１１  中子締付装置
２０  張力調整機構
２１  クリップ
２２  リング
２３  ボス
２４  リング
２５  ねじ
２６  Ｕ字鋼
２７  シリンダ部材
２８  ピストン部材
２９  スプリング
３０  第１の部材
３０ａ  穴
３１  第２の部材
３２  スプリング
３３  ピン
３４  ねじ部材
３５  スポット溶接
３６  帯板
３７  パイプ状部材（パイプスプリング）
【図１】
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【図２】
2005041419.tif 000004
【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】
2005041419.tif 000010
【図９】
2005041419.tif 000011
【図１０】
2005041419.tif 000012
【図１１】
2005041419.tif 000013
【図１２】
2005041419.tif 000014
【図１３】
2005041419.tif 000015
【図１４】
2005041419.tif 000016
【図１５】
2005041419.tif 000017
【図１６】
2005041419.tif 000018
【図１７】
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