(57)【要約】【課題】  可及的に空気の漏れを防止できる形状を有するタイヤバルブホルダ及び車両用ホイールを提供する。【解決手段】  ホイールディスク２と、ホイールディスク２の外周側に設けられる環状壁４１を備えたリム４と、ホイールディスク２の軸心に、その軸方向中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる形状に形成されるバルブホルダ装着孔２１と、バルブホルダ装着孔２１と環状壁４１とを連通する連通路２２とを備える車両用ホイールのバルブホルダ装着孔２１に嵌入されるタイヤバルブホルダ５であって、その略軸心にタイヤバルブ６を内設され、外周壁は、その軸方向中央近傍部（中径部５２）の外周側からタイヤバルブ６に連通する連通孔５２ａを有し、中央近傍部（中径部５２）の径がその軸方向両側部（大径部５１、小径部５３）の径と異なる段付き形状に形成されて、バルブホルダ装着孔２１の形状に対応している。【選択図】      図３
2005153537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤと共に空気室を形成する環状壁を備えたリムと、前記ホイールディスクの軸心に、その軸方向中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる形状に形成されるバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁を連通する連通路とを備える車両用ホイールの前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダであって、
前記タイヤバルブホルダは、
その略軸心にタイヤバルブが内設され、
外周壁は、その軸方向中央近傍部の外周側から前記タイヤバルブに連通する連通孔を有し、前記中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる段付き形状に形成されて、前記バルブホルダ装着孔の形状に対応していることを特徴とするタイヤバルブホルダ。
【請求項２】
前記外周壁の前記中央近傍部と前記両側部とは、テーパ面でそれぞれ連続することを特徴とする請求項１に記載のタイヤバルブホルダ。
【請求項３】
前記段付き形状部分にシール材が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤバルブホルダ。
【請求項４】
車両のハブに締結されるホイールディスクと、
当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤと共に空気室を形成する環状壁を備えたリムと、
前記ホイールディスクの軸心に、その軸方向中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる形状に形成されるバルブホルダ装着孔と、
前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁とを連通する連通路と、
前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダと
を備える車両用ホイールであって、
前記タイヤバルブホルダは、
その略軸心にタイヤバルブが内設され、
外周壁は、その軸方向中央近傍部の外周側から前記タイヤバルブに連通する連通孔を有し、前記中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる段付き形状に形成されて、前記バルブホルダ装着孔の形状に対応していることを特徴とする車両用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールディスクの軸心に取り付けられるタイヤバルブホルダ及びこのタイヤバルブホルダが取り付けられた車両用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ホイールは、ハブに取り付けられるホイールディスクと、タイヤが装着されるリムとから構成されている。リムは、チューブレスタイヤとともに空気室を形成する環状壁と、この環状壁に貫通してタイヤバルブの取り付けに供されるバルブ取付孔とを有している。タイヤバルブは、その先端が斜め内向きに装着されている。
近年、走行中にタイヤ空気圧の低下を検出する空気圧センサを取り付けた自動車が出現しているが、ホイールに空気圧センサを取り付けるものにあっては、タイヤバルブと一体となった空気圧センサを前記バルブ取付孔に装着するもの（例えば、特許文献１参照）や、タイヤバルブと別体の空気圧センサをリムの環状壁に装着するもの（例えば、特許文献２参照）が一般的である。
【０００３】
しかしながら、前記したホイールでは、タイヤバルブや空気圧センサが、リムに装着されていることにより次のような不具合があった。
例えば、タイヤバルブの場合、エアの充填作業を行う際、ホイールの回転位置に応じてタイヤバルブが上方や側方等に位置することになるため、フェンダ形状等によってはエアチャージャのノズルをタイヤバルブに押し付けることが困難となる。
一方、空気圧センサの場合、タイヤの内部に装着するため、その脱着、及び空気圧センサのバッテリ交換が困難であり、手間がかかる。また、空気圧センサのセンサ本体の形状は、リムの環状壁に沿うように曲線状に形成するため、ホイールの径が異なると、空気圧センサの形状も変更しなければならず、製造コストがかかる。さらに、センサ本体が環状壁から外周側に突出するため、タイヤのビード部がセンサ本体を破損しないように、タイヤ交換作業を慎重に行う必要がある。そして、空気圧センサは、走行時、ホイールの回転による遠心力の影響を強く受けるため、その取り付けを強固にするとともに、センサ本体の強度及び耐久性を向上させる必要がある。また、走行時の回転バランスを保つため、ホイールにはバランスウェイトを取り付けざるを得ず、重量増大を余儀なくされる。
【０００４】
そこで、本願出願人は、前記不具合を解消すべく、タイヤバルブをホイールディスクの軸心に取り付ける構造を有する車両用ホイールを、特願２００３−３１７６４０（未公開）において出願済みである。
前記出願の車両用ホイールは、車両のハブに取り付けられるホイールディスクと、ホイールディスクの外周側に設けられるリムとから構成される。ホイールディスクには、円柱状のタイヤバルブを取り付けるバルブホルダ装着孔をホイールディスクの軸心に形成するとともに、その内部には、リムの環状壁とバルブホルダ装着孔とを連通する中空の連通路を形成する。
【特許文献１】特開２００２−２８３８０１号公報（段落００２４〜００２５、図１、図２）
【特許文献２】特開２００３−２００７２３号公報（段落００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記した車両用ホイールにおいては、バルブホルダ装着孔が連通路を介して空気室に連通しているので、バルブホルダ装着孔にタイヤバルブホルダ（又はタイヤバルブ）が精密に合致しないと、両者の対向面間の隙間から空気室の空気が外部に漏れるおそれがある。特に、円柱状のタイヤバルブホルダでは、バルブホルダ装着孔とタイヤバルブホルダの対向面間の隙間が直線状なので、その間に空気の流れが形成されやすく漏れを生じやすくなる。このような空気の漏れを防止すべく、タイヤバルブホルダに精密に隙間なく密着するようなバルブホルダ装着孔を形成したり、精密な連通孔を形成したりすることも考えられるが、困難で手間がかかる上、精度上の限界もあり、気密性を完全に確保することは困難である。
【０００６】
そこで、本発明では、前記問題を解決し、可及的に空気の漏れを防止できる形状を有するタイヤバルブホルダ及び車両用ホイールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤと共に空気室を形成する環状壁を備えたリムと、前記ホイールディスクの軸心に、その軸方向中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる形状に形成されるバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁とを連通する連通路とを備える車両用ホイールの前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダであって、その略軸心にタイヤバルブが内設され、外周壁は、その軸方向中央近傍部の外周側から前記タイヤバルブに連通する連通孔を有し、前記中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる段付き形状に形成されて、前記バルブホルダ装着孔の形状に対応していることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、タイヤバルブホルダの外周壁が段付き形状に形成され、ホイールディスクのバルブホルダ装着孔に嵌め合わせることができる形状になっている。このような段付き形状を有するタイヤバルブホルダでは、バルブホルダ装着孔に嵌入されたときに、段付き形状部分がバルブホルダ装着孔の内壁に当接し、連通路に対する連通孔の位置決めが容易にできる。また、段付き形状部分がバルブホルダ装着孔の内壁に当接しやすいので、タイヤバルブホルダとバルブホルダ装着孔の対向面を直線状に形成する場合より、両者間の隙間を小さくできる。つまり、外周壁は、連通孔が形成される中央近傍部の両側において、バルブホルダ装着孔の内壁に当接しやすく、その間の隙間を小さくできる形状を有している。さらに、連通孔が形成される中央近傍部の両側が段付き形状となっていることで、連通孔から空気が漏れた場合であっても、空気流路が段付き形状の角度分だけ回折せざるを得ず、抵抗が生じるため、中央近傍部からその両側部に向けて空気が漏れにくい構造となっている。そのため、バルブホルダ装着孔とタイヤバルブホルダの対向面間の隙間からは、空気が漏れにくくなっている。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のタイヤバルブホルダにおいて、前記外周壁の前記中央近傍部と前記両側部とは、テーパ面でそれぞれ連続することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載のタイヤバルブホルダによる作用に加え、外周壁の中央近傍部とその両側部がそれぞれテーパ面で連続するので、直角に屈曲して連続する場合より、バルブホルダ装着孔に当接させる面積を大きくすることができ、バルブホルダ装着孔の内壁にタイヤバルブホルダの外周壁が面接触しやすい構造となっている。そのため、直角の段付き形状で形成される場合より製造精度を上げずとも、バルブホルダ装着孔とタイヤバルブホルダの対向面間の隙間から、空気が漏れにくくなっている。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のタイヤバルブホルダにおいて、前記段付き形状部分にシール材が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に記載のタイヤバルブホルダによる作用に加え、タイヤバルブホルダの段付き形状部分にシール材が設けられているため、タイヤバルブホルダの軸方向中央近傍の外壁とバルブホルダ装着孔間の気密性を確保することができる。特に、このタイヤバルブホルダをバルブホルダ装着孔に圧入する場合、その圧力でバルブホルダ装着孔の内壁にシール材が密着するので、両者間のシール性を向上させることができる。
なお、“段付き形状部分”とは、外周壁の中央近傍部とその両側部をそれぞれ連続させる部分をいい、請求項２においては“テーパ面”が相当する。
【００１３】
請求項４に係る発明は、車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されると共に、当該タイヤと共に空気室を形成する環状壁を備えたリムと、前記ホイールディスクの軸心に、その軸方向中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる形状に形成されるバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔と前記環状壁とを連通する連通路と、前記バルブホルダ装着孔に嵌入されるタイヤバルブホルダとを備える車両用ホイールであって、前記タイヤバルブホルダは、その略軸心にタイヤバルブが内設され、外周壁は、その軸方向中央近傍部の外周側から前記タイヤバルブに連通する連通孔を有し、前記中央近傍部の径がその軸方向両側部の径と異なる段付き形状に形成されて、前記バルブホルダ装着孔の形状に対応していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、タイヤバルブホルダの外周壁が段付き形状に形成され、ホイールディスクのバルブホルダ装着孔に嵌め合わせることができる形状になっている。このような段付き形状を有するタイヤバルブホルダでは、バルブホルダ装着孔に嵌入されたときに、段付き形状部分がバルブホルダ装着孔の内壁に当接し、連通路に対する連通孔の位置決めが容易にできる。また、段付き形状部分がバルブホルダ装着孔の内壁に当接しやすいので、タイヤバルブホルダとバルブホルダ装着孔の対向面を直線状に形成する場合より、両者間の隙間を小さくできる。つまり、外周壁は、連通孔が形成される中央近傍部の両側において、バルブホルダ装着孔の内壁に当接しやすく、その間の隙間を小さくできる形状を有している。さらに、連通孔が形成される中央近傍部の両側が段付き形状となっていることで、連通孔から空気が漏れた場合であっても、空気流路が段付き形状の角度分だけ回折せざるを得ず、抵抗が生じるため、中央近傍部からその両側部に向けて空気が漏れにくい構造となっている。そのため、バルブホルダ装着孔とタイヤバルブホルダの対向面間の隙間からは、空気が漏れにくくなっている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るタイヤバルブホルダ及び車両用ホイールによれば、このタイヤバルブホルダが装着された車両用ホイールにおいて、タイヤ内の気密性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤバルブホルダを装着した車両用ホイールの斜視図であり、図２は、タイヤバルブホルダをホイールディスクに嵌入する前の状態を示す斜視図である。また、図３は、図１に示す車両用ホイールのＡ−Ａ線断面図である。また、図４は、図３に示す車両用ホイールのＢ部分の拡大断面図である。
【００１７】
図１に示す車両用ホイール１は、アルミニウム合金を素材とするダイキャスト成形品であり、図示しない車両のハブに取り付けられるホイールディスク２と、ホイールディスク２の外周側に設けられてタイヤ３が装着されるリム４と、ホイールディスク２の軸心に取り付けられるタイヤバルブホルダ５とからなる（図２、３参照）。
【００１８】
図３に示すように、リム４には、タイヤ３のビード部３１が嵌着されており、リム４の外周側にはタイヤ３とともに空気室３２を形成する環状壁４１が形成されている。
また、図２に示すように、ホイールディスク２の外面側における軸心にはバルブホルダ装着孔２１が形成されている。バルブホルダ装着孔２１は、大径部２１１と、中径部２１２と、小径部２１３と、大径部２１１から中径部２１２まで連続するテーパ面２１４と、中径部２１２から小径部２１３まで連続するテーパ面２１５を有して、つまり、軸方向中央近傍部の径と軸方向両側部の径が異なるように形成されている。また、中径部２１２には、環状溝２１ａが形成され、後記するホイールディスク２の連通路２２に連通する。
【００１９】
そして、図２及び図３に示すように、ホイールディスク２内には、空気を導入し、かつ、重量を軽減するために中空にされた連通路２２が形成されており、リム４の環状壁４１とホイールディスク２側のバルブホルダ装着孔２１とを連通する。バルブホルダ装着孔２１をホイールディスク２の軸心に形成することで、空気の充填作業、空気圧測定等を容易に行えるようになるとともに、ホイールの重量バランスを安定させて、回転バランスも向上させることができる。
【００２０】
バルブホルダ装着孔２１には、タイヤバルブ６を内設されるタイヤバルブホルダ５が圧入されている。
タイヤバルブホルダ５は、ＡＢＳ樹脂や変性ＰＰＥ樹脂等を素材とする射出成形品であり、図４に示すように、円筒状の大径部５１と、中径部５２と、小径部５３とを有して、つまり、外周壁が、その軸方向中央近傍部の径とその軸方向両側部の径とが異なる段付き形状となるように形成されており、バルブホルダ装着孔２１の形状に対応する形状になっている。タイヤバルブホルダ５は、大径部５１が車両外側に、小径部５３が車両内側に配置されるようにバルブホルダ装着孔２１に車両外側から圧入される。そして、大径部５１から中径部５２までは、テーパ状のシール面５４が形成され、中径部５２から小径部５３までも同様にしてテーパ状のシール面５５が形成される。シール面５４，５５にはシール材Ｓが配置され、タイヤバルブホルダ５とホイールディスク２間をほぼ密封する。シール材Ｓとしては、例えば、金属シール、シリコーンゴム、シリコーングリス等の樹脂シール、オイルシール、紙等からなるガスケット材等を適用することができる。
【００２１】
タイヤバルブホルダ５の軸心には、タイヤバルブ６が内設されており、このタイヤバルブ６に連通するように、中径部５２の外周壁から軸心に向けて連通孔５２ａが穿設されている。ホイールディスク２にタイヤバルブホルダ５が嵌入されると、この連通孔５２ａは、環状溝２１ａを介して、連通路２２に連通するようになっている。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、タイヤバルブホルダ５をバルブホルダ装着孔２１に圧入する際に角度合わせを行わなくとも、連通路２２と連通孔５２ａとの連通が確保される。なお、連通孔５２ａは複数本設ける構成であってもよいが、環状溝を設けるため、最低１本の連通孔５２ａがあれば連通路２２との連通が確保される。
【００２２】
図４に示すように、タイヤバルブ６は、シリンダ状のバルブボディ６１と、バルブボディ６１の軸方向に挿通されるピストン状のバルブコア６２とからなり、バルブボディ６１には、合成樹脂製のバルブカバー６３が装着され、このバルブカバー６３によりタイヤバルブ６が覆われている。
バルブボディ６１内のバルブコア６２は、スプリング等の弾性部材によって空気充填口６１ａ側に付勢され、通常時にはバルブボディ６１内の空気通路を遮断しているが、スプリングの付勢力に抗してバルブコア６２を押下することで、空気室３２（図３参照）内に空気を充填することができる。
【００２３】
以上によれば、本実施の形態に係る車両用ホイール１において、以下の作用効果を得ることができる。
タイヤバルブホルダ５を装着された車両用ホイール１では、タイヤバルブ６から連通孔５２ａ、連通路２２、空気室３２内に空気が充填されている（図３参照）。
タイヤバルブホルダ５は、テーパ状のシール面５４，５５が形成されていることで、シール面５４，５５がバルブホルダ装着孔２１の内壁であるテーパ面２１４，２１５に当接し、連通路２２に対する連通孔５２ａの位置決めが容易にできる。また、シール面５４，５５がバルブホルダ装着孔２１のテーパ面２１４，２１５に当接しやすいことで、連通孔５２ａが形成される中径部５２の両側を密封し、バルブホルダ装着孔２１とタイヤバルブホルダ５との間の隙間から空気を漏れにくくすることができる。さらに、連通孔５２ａが形成される中径部５２の両側が段付き形状となっていることで、連通孔５２ａから空気が漏れた場合であっても、空気流路が段付き形状の角度分だけ回折せざるを得ず、抵抗が生じるため、中径部５２側から大径部５１、小径部５３側に向けて空気が漏れにくい構造となっている。
また、シール面５４，５５がテーパ状に形成されていることから、シール面積を大きく確保することができ、シール性を向上させることができる。
【００２４】
さらに、タイヤバルブホルダ５は、バルブホルダ装着孔２１に圧入されるので、その圧力を受けて、シール面５４，５５がバルブホルダ装着孔２１のテーパ面２１４，２１５に密着して、ホイールディスク２とタイヤバルブホルダ５間のシール性を向上させることができる。
なお、前記した実施形態では、シール面５４，５５をテーパ状に形成したが、例えば、図５に示すように、大径部５１から中径部５２、及び中径部５２から小径部５３に直角に連続するシール面５６，５７としてもよい。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、タイヤバルブホルダ５をホイールディスク２に圧入するものとしたが、ねじ込み式で嵌入するものであっても、ボルトで固定するものであってもよい。
【００２６】
本実施形態では、タイヤバルブホルダはタイヤバルブを内設するものとしたが、空気圧センサ一体型又は分離型のタイヤバルブを内設するものであってもよい。空気圧センサ一体型のタイヤバルブを内設したり、又は、本実施形態に係るタイヤバルブ６に空気圧センサを取り付けることで、従来のようにタイヤ３の脱着時にビード部が空気圧センサに衝突することはなく、タイヤ３の交換作業等に無用な注意を払う必要がなくなる。また、空気圧センサが回転中心に位置することで、回転バランスを向上させることができるとともに、空気圧センサに作用する遠心力や衝撃力を抑えることができ、空気圧センサの損傷も抑えることができる。
本実施形態では、シール面５４，５５にシール材を配置するようにしたが、大径部５１又は小径部５３の外周面にも配置してもよい。
本実施形態では、タイヤバルブホルダ５をバルブホルダ装着孔２１に車両外側から圧入したが、大径部５１と小径部５３の位置を逆にして、車両内側から圧入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。
【図２】タイヤバルブホルダをホイールディスクに嵌入する前の状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示す車両用ホイールのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３に示す車両用ホイールのＢ部分の拡大断面図である。
【図５】他の実施形態に係る車両用ホイールの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      車両用ホイール
２      ホイールディスク
３      タイヤ
４      リム
５      タイヤバルブホルダ
６      タイヤバルブ
２１    バルブホルダ装着孔
２２    連通路
３１    ビード部
３２    空気室
４１    環状壁
５１    大径部
５２    中径部
５２ａ  連通孔
５３    小径部
５４，５５  シール面
６１    バルブボディ
６２    バルブコア
Ｓ      シール材
【図１】
2005153537.tif 000003
【図２】
2005153537.tif 000004
【図３】
2005153537.tif 000005
【図４】
2005153537.tif 000006
【図５】
2005153537.tif 000007