(57)【要約】【課題】  サイドリングのロックリブとホイール本体のロックリブとの係合面での滑りを防止できる分割式ホイールの提供。【解決手段】  ホイール本体１１と、ホイール本体とは別体に構成されてホイール本体に装着されるサイドリング１２と、タイヤエア圧がかかった時にサイドリングのホイール本体からの軸方向抜け外れを防止するためにホイール本体とサイドリングに周方向に断続的に形成されたロックリブ２１、２２と、を備えた分割式ホイール１０において、サイドリング１２のロックリブ２２とホイール本体１１のロックリブ２１の係合面３０、２９をホイール本体軸芯に対して傾斜させ、該係合面３０、２９のホイール本体軸芯に対してなす角度θを８度〜３０度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度（より限定的には、約１５度）に設定したことを特徴とする分割式ホイール。【選択図】        図１
2007145101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール本体と、ホイール本体とは別体に構成されてホイール本体に装着されるサイドリングと、タイヤエア圧がかかった時にサイドリングのホイール本体からの軸方向抜け外れを防止するためにホイール本体とサイドリングに周方向に断続的に形成されたロックリブと、を備えており、サイドリングのホイール本体への装着時には、サイドリングのロックリブをホイール本体のロックリブ間の切欠きを通して軸方向に通過させ、通過後サイドリングを回転させてサイドリングのロックリブをホイール本体のロックリブに軸方向に係合させ、サイドリングをホイール本体から軸方向に抜けないようにした分割式ホイールにおいて、サイドリングのロックリブとホイール本体のロックリブの係合面をホイール本体軸芯に対して傾斜させ、該係合面のホイール本体軸芯に対してなす角度θを８度〜３０度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度に設定したことを特徴とする分割式ホイール。
【請求項２】
前記角度θを、約１５度に設定した請求項１記載の分割式ホイール。
【請求項３】
前記ホイール本体のロックリブのホイール軸方向内側にホイール周方向に延びる溝を設け、前記サイドリングのロックリブのホイール軸方向内側端部に半径方向内方に延びて前記溝に突入する揺れ止め部を設けた請求項１または請求項２記載の分割式ホイール。
【請求項４】
前記溝側面と前記揺れ止め部の側面との間にゴムリングを設けた請求項３記載の分割式ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイール本体と、ホイール本体から分割されホイール本体に着脱可能とされたサイドリングとを有する分割式ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の分割式ホイールは、特開２００４−１７７２７号公報に開示されているように、あるいは公報開示のものではないが図５に示すように、ホイール本体１１と、ホイール本体１１とは別体に構成されてホイール本体１１に装着されるサイドリング１２と、ホイール本体１１とサイドリング１２の何れか一方に設けられたシールリング装着溝１３と、シールリング装着溝１３に装着されるシールリング１４と、タイヤエア圧がかかった時のサイドリング１２のホイール本体１１からの軸方向抜け外れを防止するためにホイール本体１１とサイドリング１２に周方向に断続的に形成されたロックリブ部２１、２２と、を備えている。サイドリング１２装着時には、サイドリング１２のロックリブ部２２をホイール本体１１のロックリブ部２１間の切欠きを通してロックリブ部２１を通過させ、通過後サイドリング１２を回転させてサイドリング１２のロックリブ部２２をホイール本体１１のロックリブ部２１に軸方向に係合させ、サイドリング１２をホイール本体１１から軸方向に抜けないようにする。
図５の分割式ホイールでは、サイドリング回り止めのために、サイドリング１２のロックリブ部２２とホイール本体１１のロックリブ部２１との係合面（該係合面はホイール軸芯に直交する方向に延びている）部位の近傍において、ボルト２３をホイール本体内周側からホイール本体１１に形成したねじ穴２４にねじ込みホイール本体１１を貫通させて半径方向外方に延ばし、サイドリング１２に形成した（タップなし）穴２５に係合させている。ねじ穴２４のシールはボルト頭部とホイール本体内面との間にパッキン２６を設けてそれによってシールする。
【特許文献１】特開２００４−１７７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の、または、図５の分割式ホイールには、つぎの課題があった。
（イ）サイドリングとホイール本体との間には半径方向に隙間があるので、ホイール回転時の荷重変動等により、サイドリング１２のロックリブ部２２とホイール本体１１のロックリブ部２１との係合面同士が相対的な滑りが必ず生じ、つぎの課題を生じる。
（ロ）相対的滑りにより、係合面がフレッティング磨耗を生じ、疲労強度が低下する。
（ハ）また、フレッティング磨耗の磨耗粉によるシールリング１４等への攻撃が懸念される。
（ニ）ボルト２３によりサイドリングの回転を止めた場合は、制動、駆動時にボルト２３、ねじ穴２４、サイドリングの穴２５等の変形が生じることがある。これらの変形により、通常走行時のタイヤのエア漏れ、ランフラット走行時のサイドリング脱落等が懸念される。
【０００４】
本発明の目的は、サイドリングのロックリブとホイール本体のロックリブとの係合面での滑りを防止できる分割式ホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明は、つぎの通りである。
（１）  ホイール本体と、ホイール本体とは別体に構成されてホイール本体に装着されるサイドリングと、タイヤエア圧がかかった時にサイドリングのホイール本体からの軸方向抜け外れを防止するためにホイール本体とサイドリングに周方向に断続的に形成されたロックリブと、を備えており、サイドリングのホイール本体への装着時には、サイドリングのロックリブをホイール本体のロックリブ間の切欠きを通して軸方向に通過させ、通過後サイドリングを回転させてサイドリングのロックリブをホイール本体のロックリブに軸方向に係合させ、サイドリングをホイール本体から軸方向に抜けないようにした分割式ホイールにおいて、サイドリングのロックリブとホイール本体のロックリブの係合面をホイール本体軸芯に対して傾斜させ、該係合面のホイール本体軸芯に対してなす角度θを８度〜３０度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度に設定したことを特徴とする分割式ホイール。
（２）  前記角度θを、約１５度に設定した（１）記載の分割式ホイール。
（３）  前記ホイール本体のロックリブのホイール軸方向内側にホイール周方向に延びる溝を設け、前記サイドリングのロックリブのホイール軸方向内側端部に半径方向内方に延びて前記溝に突入する揺れ止め部を設けた（１）または（２）記載の分割式ホイール。
（４）  前記溝側面と前記揺れ止め部の側面との間にゴムリングを設けた請求項３記載の分割式ホイール。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）の分割式ホイールによれば、サイドリングのロックリブとホイール本体のロックリブの係合面をホイール本体軸芯に対して傾斜させ、該係合面のホイール本体軸芯に対してなす角度θを８度〜３０度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度に設定したので、サイドリングにホイール軸芯に対して直交する方向の荷重（車重による垂直荷重）がかかった時に係合面において摩擦によるロックがかかり、サイドリングはホイール本体に対して滑りを生じない。その結果、係合面のフレッティング磨耗は生じず、フレッティング磨耗の磨耗粉によるシールリングへの攻撃もない。また、サイドリングの回転止めにボルトを用いても、ボルトの変形がなく、ボルトの変形によるエア漏れ等も生じない。
上記（２）の分割式ホイールによれば、角度θを、約１５度に設定したので、垂直荷重による摩擦だけで、係合面での滑りを止めることができる。ここで、約１５度の意味はつぎの通りである。
係合面の摩擦係数をμとした場合、角度θをａｒｃｔａｎ（μ）以下に設定すると、垂直荷重がかかった時には摩擦だけで、係合面での滑りを止めることができる。アルミ合金の摩擦係数μは約０．２であるため、角度θをａｒｃｔａｎ（μ）＝１１．３度以下に設定すると、垂直荷重がかかった時には、摩擦だけで、係合面での滑りを止めることができる。実際にはタイヤからサイドリングにかかる内圧荷重がサイドリングをホイール本体に対して係合面に沿って上げるように働くので、係合面の角度θが１１．３度から約１５度に緩和され、角度θを、約１５度以下に設定すると係合面での滑りを止めることができる。
上記（３）の分割式ホイールによれば、サイドリングに揺れ止め部を設けたので、係合面に沿ってのサイドリングの揺れが止まり、揺れによる係合面のフレッティング磨耗が抑制される。
上記（４）の分割式ホイールによれば、溝側面と揺れ止め部の側面との間にゴムリングを設けたので、揺れ止め部の溝内での揺れが抑えられ、揺れによる係合面のフレッティング磨耗がより一層確実に抑制される。また、大きな外力がサイドリング外側から加わったときにサイドリング組み付け位置がずれることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の分割式ホイールを図１〜図４を参照して説明する。
本発明の、サイドリングとホイール本体とが互いに分割可能な、分割式ホイール１０は、ホイール本体１１と、ホイール本体１１とは別体に構成されてホイール本体１１のリム軸方向端部（少なくとも一端）に装着されるサイドリング１２と、タイヤエア圧がかかった時にサイドリング１２のホイール本体１１からの軸方向抜け外れを防止するためにホイール本体１１とサイドリング１２に周方向に断続的に形成されたロックリブ２１、２２と、を備えている。サイドリング１２のホイール本体１１への装着時には、サイドリング１２のロックリブ２２をホイール本体１１のロックリブ２１間の切欠き２７を通して軸方向に通過させ、サイドリング１２のロックリブ２２の係合面３０がホイール本体１１のロックリブ２１の係合面２９を通過後、サイドリング１２をホイール軸芯まわりに回転させてサイドリング１２のロックリブ２２（の係合面３０）をホイール本体１１のロックリブ２１（の係合面２９）に軸方向に係合させ、サイドリング１２をホイール本体１１からホイール軸方向に抜けないようにする。
【０００８】
ホイール本体１１は、望ましくは、タイヤ５０を横方向から装着するタイヤ横装填式のホイールで、ドロップ部をもたない、リム外周が軸方向にほぼストレートに延びる、フラット底式のホイール本体である。ただし、ホイール本体１１は、タイヤ横装填式のホイール本体に限るものではない。
サイドリング１２はタイヤ５０のビード部を受け、タイヤ５０から、車重（ホイール軸芯に垂直な荷重）とタイヤ内圧荷重（ホイール軸芯にほぼ平行な荷重）がかかる。
【０００９】
分割式ホイール１０は、また、ホイール本体１１とサイドリング１２の何れか少なくとも一方（図示例ではホイール本体１１）に形成されたシールリング装着溝１３に装着されてホイール本体１１とサイドリング１２との間をシールするシールリング１４を有する。シールリング１４は図示例ではＯリングの場合を示してあるが、シールリング１４はＯリングに限るものではなく、断面Ｘ、Ｕ，Ｄリングであってもよいし、シール用リップをもつシールリングであってもよい。シールリング１４は通常ゴム製であり、タイヤ内圧をシールする。
サイドリング１２のまわり止めは、図５に示した従来構造に準じてもよいし、あるいはボルト以外の、たとえば、サイドリング１２とホイール本体１１とにわたって延びる、キー構造やピン構造によってもよい。
【００１０】
サイドリング１２のロックリブ２２とホイール本体１１のロックリブ２１の係合面３０、２９は、ホイール本体軸芯に対して９０度以外の角度をもって傾斜させてあり、該係合面３０、２９のホイール本体軸芯に対してなす角度θは８度〜３０度、より限定的には１０度〜２５度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度に設定してある。ここで、８度、１０度の意味は、それらより小さい角度であるとリブの突出量が小さ過ぎてロックリブ２１、２２が軸方向にひっかかりにくくなるのでそれを防止するためであり、３０度、２５度の意味は、それらより大きいと、タイヤのエア圧による滑り防止作用・効果を考慮にいれても、サイドリング１２に垂直荷重がかかったときに係合面３０、２９で滑り（ホイール本体１１に対するサイドリング１２の滑り）が生じやすくなるのでそれを防止するためである。
係合面３０、２９の傾斜の方向は、ホイールの軸方向中央側から軸方向外側にいくにしたがって係合面３０、２９の半径が大きくなる方向である。係合面３０の傾斜角度と、係合面２９の傾斜角度とは、同じである。また、係合面３０、２９はテーパ面であり、互いに面接触する。
【００１１】
タイヤのエア圧による滑り防止作用・効果を考慮にいれない場合は、係合面３０、２９の傾斜の角度θは、望ましくは、係合面３０、２９の摩擦係数をμとした場合に、ａｒｃｔａｎ（μ）以下に設定される。
たとえば、係合面３０、２９の摩擦係数μが０．２の場合、係合面３０、２９の傾斜の角度θは、ａｒｃｔａｎ（０．２）＝１１．３度以下である。アルミ合金ホイールでは、係合面３０、２９の摩擦係数μはほぼ０．２である。
実際にはタイヤ・エア圧による横力（θを大にとってもよい方向に働く）がるので、θを１１．３度よりも大にとってもよい。タイヤ・エア圧による横力も考慮すると、テーパ部角度θは約１５度となる。１１．３度も１５度も考慮して、θを８度〜３０度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度に、たとえば、１５度に、設定する。
【００１２】
係合面３０、２９に沿っての、サイドリング１２のホイール本体１１に対する揺れ（微小移動）を抑制するために、図４に示すように、ホイール本体１１のロックリブ２１のホイール軸方向内側にホイール周方向に延びる溝（揺れ止め部３１が突入する溝）３２を設け、サイドリング１２のロックリブ２２のホイール軸方向内側端部にホイール半径方向内方に延びて溝３２に突入する揺れ止め部３１を設けることが望ましい。ただし、揺れ止め部３１と溝３２は設けなくてもよい。
揺れ止め部３１は、ホイール本体１１のロックリブ２１をホイール軸方向に通過できるように切り欠き２７部位においてロックリブ２１の高さ（ホイール軸方向高さ）より低い高さを有する。そしてサイドリング１２のロックリブ２２のホイール軸方向外側側面３３をホイール本体１１のロックリブ２１のホイール軸方向内側側面３４（溝３２のホイール軸方向外側側面）に係合させる。サイドリング１２にタイヤからの横力がかかると、サイドリング１２のロックリブ２２のホイール軸方向外側側面３３が、ホイール本体１１のロックリブ２１のホイール軸方向内側側面３４（溝３２のホイール軸方向外側側面）に密着係合して、サイドリング１２の揺れが抑制される。
【００１３】
係合面３０、２９に沿っての、サイドリング１２のホイール本体１１に対する揺れ（微小移動）をさらに抑制するために、図４に示すように、溝３２のホイール軸方向内側側面３５と揺れ止め部３１のホイール軸方向内側側面３６との間に弾性リング、たとえばゴムリング３７、を設けることが望ましい。ただし、ゴムリング３７は設けなくてもよい。ゴムリング３７を設けることによって、サイドリングの揺れ止め部３１が溝３２内でホイール軸方向に揺れることがなくなり、サイドリング１２のロックリブ２２のホイール軸方向外側側面３３が、ホイール本体１１のロックリブ２１のホイール軸方向内側側面３４（溝３２のホイール軸方向外側側面）に密着係合して、サイドリング１２の揺れがより一層確実に抑制される。また、タイヤが縁石に乗り上げた時のように、大きな外力がサイドリング外側から加わった場合、サイドリング組み付け位置がずれる可能性があるが、ゴムリングが止めとなって組み付け位置ズレを防止できる。
【００１４】
つぎに、本発明の分割式ホイールの作用・効果を説明する。
本発明の分割式ホイール１０では、サイドリング１２のロックリブ２２とホイール本体１１のロックリブ２１の係合面３０、２９をホイール本体軸芯に対して傾斜させ、該係合面３０、２９のホイール本体軸芯に対してなす角度θを８度〜３０度の範囲、より限定的には１０度〜２５度の範囲にある角度以下で、０度より大の角度に設定したので、サイドリング１２にホイール軸芯に対して直交する方向の荷重（車重による垂直荷重）がかかった時に係合面３０、２９において摩擦によるロックがかかり、サイドリング１２はホイール本体１１に対して滑りを生じない。
【００１５】
さらに詳しくは、車重による垂直荷重Ｆの、係合面３０、２９に平行な成分をＦｓ、係合面３０、２９に垂直な成分をＦｖとすると、
Ｆｓ＝Ｆ・ｓｉｎθ、Ｆｖ＝Ｆ・ｃｏｓθ
であり、係合面３０、２９での滑りが生じない条件は，係合面の摩擦係数をμとした場合に、Ｆｖ・μ≧Ｆｓ、すなわち、μ≧Ｆｓ／Ｆｖであるから、滑りが生じない条件は、
μ≧Ｆｖ／Ｆｓ＝ｔａｎθ
となる。
したがって、係合面３０、２９の角度θを、ａｒｃｔａｎ（μ）以下に設定すれば、タイヤのエア圧による横力を考慮に入れなくても、垂直荷重による摩擦だけで、係合面での滑りを止めることができる。
【００１６】
アルミ合金の摩擦係数鵜μが約０．２であるので、
ｔａｎθ≦μ＝０．２、
θ≦ａｒｃｔａｎ（μ）＝ａｒｃｔａｎ（０．２）＝１１．３度
すなわち、ａｒｃｔａｎ（０．２）＝１１．３度となる。垂直荷重による滑りは、タイヤのエア圧の影響を考慮に入れなくても、テーパ部角度θが１１．３度以下の場合には発生しない。
タイヤ・エア圧による横力も考慮すると、テーパ部角度θの範囲の最大値を大きくすることができ、テーパ部角度θを約１５度にとることができる。テーパ部角度θを８度〜３０度、より限定的には１０度〜２５度に設定すれば、ロックリブ２２、２１の係合面３０、２９での滑りを抑制できる。
【００１７】
ロックリブ２２、２１の係合面３０、２９での滑りを抑制することにより、係合面３０、２９でのフレッティング磨耗を防止でき、フレッティング磨耗防止によるロックリブ２２、２１部位の強度レベルが向上される。また、係合面３０、２９であるテーパ面でサイドリングの位置を決めることにより、ホイール本体１１とサイドリング１２の同心度がよくなり、ホイールの振れ精度が向上される。
【００１８】
また、サイドリング１２に揺れ止め部３１を設けた場合は、係合面に沿ってのサイドリング１２の係合面３０、２９に沿ってのホイール軸方向の揺れが止まり、揺れによる係合面３０、２９のフレッティング磨耗が抑制される。
また、溝３２の側面と揺れ止め部３１の側面との間にゴムリング３７を設けた場合は、揺れ止め部３１の溝３２内でのホイール軸方向の揺れが抑えられ、揺れによる係合面３０、２９のフレッティング磨耗がより一層確実に抑制される。
振れ止め部３１またはゴムリング３７により、係合面３０、２９であるテーパ面でサイドリングの位置をより確実に固定されることにより、ホイール本体１１とサイドリング１２の同心度はよりよくなり、ホイールの振れ制度が更に向上される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の分割式ホイールの一部（サイドリングとホイール本体のサイドリング近傍部）の断面図である。
【図２】図１の分割式ホイールのロックリブ部の一部の、垂直荷重とその力の成分を示す、拡大断面図である。
【図３】図１の分割式ホイールのロックリブ部の正面図である。
【図４】本発明の図１と別の実施例である分割式ホイールの一部（サイドリングとホイール本体のサイドリング近傍部）の断面図である。
【図５】従来の分割式ホイールの一部（サイドリングとホイール本体のサイドリング近傍部）の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  分割式ホイール
１１  ホイール本体
１２  サイドリング
１３  シールリング装着溝
１４  シールリング
２１  （ホイール本体の）ロックリブ
２２  （サイドリングの）ロックリブ
２３  ボルト
２４  ねじ穴
２５  穴
２６  パッキン
２７  （ホイール本体の）切欠き
２８  （サイドリングの）切欠き
２９  （ホイール本体の）係合面
３０  （サイドリングの）係合面
３１  揺れ止め部
３２  溝
３３  ロックリブ２２のホイール軸方向外側側面
３４  ロックリブ２１のホイール軸方向内側側面（溝３２のホイール軸方向外側側面）
３５  溝３２のホイール軸方向内側側面
３６  揺れ止め部のホイール軸方向内側側面
３７  弾性リング、たとえばゴムリング
５０  タイヤ
【図１】
2007145101.tif 000003
【図２】
2007145101.tif 000004
【図３】
2007145101.tif 000005
【図４】
2007145101.tif 000006
【図５】
2007145101.tif 000007