１ピースのロックリング、その装着又は取外し方法、及びホイール
【課題】拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させた１ピースのロックリング、その装着又は取外し方法、及びホイールを提供する。
【解決手段】多片リムのホイール２００に用いられ、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２の熱処理された鉄系材料からなり、周方向に径方向の切れ目４ｓが１つ設けられた１ピースのロックリング４であって、多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部１１が設けられているリムベース１と、リムベースの両端部に配置されたサイドリング２と、ガターバンド部上でサイドリングをリムベースの軸方向外側から支持するビードシートバンド３とを備え、ロックリングは、ガターバンド部に形成された溝１１ａに嵌合し、ビードシートバンドをリムベースの軸方向外側から支持可能である。
【解決手段】多片リムのホイール２００に用いられ、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２の熱処理された鉄系材料からなり、周方向に径方向の切れ目４ｓが１つ設けられた１ピースのロックリング４であって、多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部１１が設けられているリムベース１と、リムベースの両端部に配置されたサイドリング２と、ガターバンド部上でサイドリングをリムベースの軸方向外側から支持するビードシートバンド３とを備え、ロックリングは、ガターバンド部に形成された溝１１ａに嵌合し、ビードシートバンドをリムベースの軸方向外側から支持可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械または鉱山機械等の大型タイヤに取付けられる多片リムのホイールに用いられる１ピースのロックリング、その装着又は取外し方法、及びホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の建設機械または鉱山機械用の大型タイヤは乗用車用のタイヤとは剛性が異なるため、シングルピースのリムではタイヤが入らない場合が多い。そのため、かかる大型タイヤに取り付けられるホイールとして、いわゆる多片リムのホイールが用いられている。
この多片リムのホイールにおいては、リムベースの端部に配置されたサイドリングをビードシートバンドでリムベースの軸方向端部側から支持し、さらにロックリングをリムベースのロックリング溝にはめ込み軸方向に固定することにより、ビードシートバンドを軸方向端部側から支持し、タイヤのビードを確実に保持している。そして、ロックリングを脱着することでビードシートバンド及びサイドリングを移動させ、タイヤの脱着を行っている。
【０００３】
このロックリングとしては、周方向の1箇所に径方向の切れ目が１つ設けられた１ピースのロックリング（特許文献１）や、周方向に複数個の部分に分割された分割リング（特許文献２）が知られている。分割リングは１ピースのロックリングに比べて脱着が容易なものの、リング自身のバネ効果が無いために、リムベースへの装着を確実なものとするためには、リテーナ部品による確実な固定が必要となり、安全面の信頼性に問題があり、かつ作業が複雑になる。
一方、１ピースのロックリングはバネ効果があるので、一旦ロックリングを装着するとバネ効果によって確実にリムベースへ装着され、信頼性が高いという利点がある。この１ピースのロックリングは、無負荷の状態では切れ目の両端が閉じて（又は重なって）おり、装着時にはバネ力に抗して両端を拡幅しながらリムベースの軸方向に１ピースのロックリングを入れる作業が必要となる。
【０００４】
しかしながら、１ピースのロックリングは重さが５０ｋｇ程度あり、直径も通常５０インチ以上と大きいため、バネ力も大きく、１ピースのロックリングを拡幅してリムベースに着脱するためには大きな力が必要である。又、１ピースのロックリングを拡幅しても真円にならずに、切れ目を含む部分が長円となる楕円形に拡幅する傾向にある。そして、楕円形に拡幅した場合には、リムベースに通すために長円部分を必要以上に拡幅する必要があるため、リングが塑性変形してバネ効果が失われる恐れがある。又、塑性変形が大きくなると、１ピースのロックリングを交換しなければならなくなる。
そこで、上記した特許文献１には、２個１組の治具の各々をロックリングの両端部に取り付け、当該１組の治具をスクリューボルトで進退させることで、治具の間隔を広げてロックリングを拡幅する技術が開示されている。さらに、特許文献１には、ロックリングがほぼ真円に拡幅するよう、スクリューボルトに対する角度が変更可能な治具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2009-62040号公報（請求項１、段落００５８〜００６３、図３５〜図３８）
【特許文献２】特開2008-222207号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１記載の治具を用いても、拡幅によってロックリングが弾性限を超えて塑性変形し、バネ効果が失われる事態が生じることが判明した。
そこで、本発明は、拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させた１ピースのロックリング、その装着又は取外し方法、及びホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の１ピースのロックリングは、多片リムのホイールに用いられ、周方向の一箇所に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングであって、前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向端部側から支持するビードシートバンドとを備え、前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向端面側から支持可能であり、弾性限２６０〜３２０Ｎ／ｍｍ２の熱処理された鉄系材料からなる。
このようにすると、拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させることができる。
【０００８】
前記リムベースのリム公称径が５１、５７、又は６３インチであり、前記ロックリングの両端を２００〜３００ｍｍ拡幅後の塑性変形による該両端の間隔が、リム径５１インチの場合が５０ｍｍ以下、リム径５７インチの場合が２０ｍｍ以下、リム径６３インチの場合が１０ｍｍ以下であることが好ましい。
このようにすると、リムベースのロックリング溝に確実に固定することができ、建設機械又は鉱山機械等の大型タイヤに取付けられる多片リムのホイールに適した安全に使用できる特性のロックリングとすることができる。
【０００９】
本発明のロックリングの装着方法は、前記ロックリングの装着方法であって、前記ロックリングの両端に、それぞれ着脱治具を取り付ける治具取付け工程と、前記着脱治具同士の間隔を広げ、前記ロックリングの両端を略真円状に拡幅する真円拡幅工程と、前記真円拡幅工程によって拡幅された前記ロックリングを前記リムベースの軸方向に移動させ、前記多片リムのホイールの前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合させる嵌合工程とを有するロックリングの装着方法であって、前記着脱治具として、当該着脱治具同士の間隔を広げ、ロックリングより径方向外側に位置する間隔伸縮部材を備えたものを用いる。
このようにすると、塑性変形し難いロックリングと、ロックリングを略真円状に拡幅可能な着脱治具の相乗効果により、拡幅による塑性変形をより一層少なくすることができる。
【００１０】
本発明のホイールは、前記ロックリングを、多片リムのホイールに装着し、前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向端部側から支持するビードシートバンドとを備え、
前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向端部側から支持している。
【００１１】
本発明の着脱治具は、多片リムのホイールに用いられ周方向に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングの両端にそれぞれ取り付けられる取付部と、該取付部同士を結合して両者の間隔を伸縮させる間隔伸縮部材と、前記取付部を前記ロックリングの両端にそれぞれ固定する固定部材とを備え、前記取付部は、前記ロックリングの外面に接する接触面と、該接触面から立下りつつ前記ロックリングの側面に接するリング取付片とを有するとともに、前記間隔伸縮部材の伸縮方向に対する角度を変化可能な首振り機構により前記間隔伸縮部材に結合され、前記接触面に前記ロックリングの外面が接しつつ、前記ロックリングの側面に前記リング取付片が接した状態で、前記固定部材が前記取付部と前記ロックリングとを固定し、前記接触面から前記リング取付片の端縁までの長さが、前記ロックリングの外面から内面に至る幅以下である。
このようにすると、ガターバンド部の溝にロックリングがぴったりと嵌合した状態であっても、ガターバンド部の表面に干渉せずにリング取付片をロックリングの側面に配置することができ、取付部２０の取り付け（つまり、ロックリングの取り外し）が容易になる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させたロックリングが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るロックリングを示す外観図である。
【図２】ロックリングをガターバンド部の溝に嵌合する状態を示す斜視図である。
【図３】ロックリングが用いられる多片リムのホイールの構造を示す断面図である。
【図４】ロックリングが用いられる多片リムのホイールの別の構造を示す断面図である。
【図５】着脱治具の構成の一例を示す外観図である。
【図６】着脱治具の取付部の構成を示す斜視図である。
【図７】取付部をロックリングに取り付ける態様を示す図である。
【図８】ロックリングを拡幅したときの、拡幅量と塑性変形量との関係を示す図である。
【図９】ロックリングを拡幅したときの、拡幅量と塑性変形量との関係を示す別の図である。
【図１０】ロックリングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るロックリング４を示す外観図である。ロックリング４は、周方向の一箇所に径方向の切れ目４ｓが１つ設けられており、無負荷の（リムに装着していない）状態では、自身の弾性反発力により両端４ａ、４ｂが閉じて（又は重なって）いる。なお、ロックリング４が装着された多片リムのホイールの安全性を高める点では、無負荷時のロックリング４の両端がラップして（重なって）いることが要求され、ラップ量は製品出荷段階で約３０ｍｍが一般的である。
一方、ロックリング４をリムベース１の端部のガターバンド部１１に装着又は取外す時には両端４ａ、４ｂを拡幅してリムベース１の外径より大きくする必要があり、この際、矢印Ｒ方向（半径方向内方）に収縮する方向へ作用する弾性反発力が生じる。そして、半径方向（Ｒ方向）に収縮する弾性反発力が作用することにより、ロックリング４がガターバンド部の溝１１ａに嵌合して保持される。ロックリング４を拡幅し過ぎて、ロックリング４が塑性変形して充分な量の弾性反発力を有しない場合には、使用中に溝１１ａ（図２参照）からロックリング４がはみ出してしまう恐れがある。
【００１５】
図２は、ロックリング４をガターバンド部１１の溝１１ａに嵌合する状態を示す斜視図である。なお、図２は、着脱治具（図示せず）によって、ロックリング４の両端４ａ、４ｂが拡幅しつつ、ガターバンド部１１の径方向外側に遊嵌させている状態を示す。ロックリング４の内周面には、中心に向かって突出する突出部４ｔが周方向に連続して形成されている。そして、ロックリング４を、ガターバンド部１１の溝１１ａの上方まで矢印Ｋ方向に沿って移動し、突出部４ｔを溝１１ａに係合させる。そして、着脱治具（図示せず）を操作して、ロックリング４の両端４ａ、４ｂを狭め、ロックリング４が溝１１ａに全周にわたって係合したとき、着脱治具をロックリングから取り外す。このようにして、自身の弾性反発力（バネ性）により、ロックリング４は溝１１ａに嵌り込み、確実に装着される。
【００１６】
次に、図３、図４を参照して、本発明の実施形態に係るロックリング４が用いられる多片リムのホイールの構造の例について説明する。
図３において、多片リム１００Ｊは、一方の端部にガターバンド部１１が設けられているリムベース１と、リムベース１の両端部に配置されたサイドリング２と、ガターバンド部１１上でサイドリング２をリムベース１の軸方向端部側から支持するビードシートバンド３とを備えている。そして、ロックリング４は、既に述べたようにガターバンド部１１の溝１１ａに嵌合し、ビードシートバンド３をリムベース１の軸方向端部側から支持している。
なお、ガターバンド部１１が設けられていないリムベース１の他方の端部にはバックフランジ１２が形成され、サイドリング２を軸方向端部側から支持している。又、「軸方向端部側」とは、多片リム１００Ｊの軸方向から見て、タイヤ６の外側をいう。
そして、タイヤ６に空気を注入し、タイヤ６の空気圧が高くなると、タイヤは軸方向端部側へ向かって（図３の矢印Ｙ方向へ向かって）膨張し、その両側のサイドリング２もそれに伴って左右軸方向端部側へ移動しようとし、ビートシートバンド３も軸方向端部側へ移動する。しかし、ロックリング４により、サイドリング２およびビートシートバンド３のそれ以上の移動を規制し、タイヤ６を多片リム１００Ｊに確りと保持している。
【００１７】
又、図４は、軸方向車体側および軸方向車両外側の双方にタイヤとリムを有する構造、いわゆる「複輪（ダブルタイヤ）」の一例を示している。ダブルタイヤは、大型の建設機械または鉱山機械用車両の後輪側に用いられることが多い。
図４において、一方の多片リム１００（アウター側の多片リム）が、サイドリング２、ガターバンド部１１、ビードシートバンド３、ロックリング４を、それぞれリムベース１の両端部に有している。したがって、軸方向車両外側においてはバックフランジ１２が存在しない構造になっている。そのため、この構造においては、多片リム１００のリムベース１を機械本体から外すことなく、リムベース１をハブ５に取り付けた状態で、軸方向車体側のタイヤ６および軸方向車両外側のタイヤ６を、図４の矢印「Ｙ」方向へ抜き出すことが可能である。
但し、本発明の実施形態に係るロックリング４は、図４の構造だけでなく、リムベース１の一方の端部にのみガターバンド部１１、ビードシートバンド３、及びロックリング４を設け、リムベース１の他の端部にはバックフランジ１２を設けたタイプのダブルタイヤにも適用可能である。
【００１８】
次に、本発明の特徴部分である、ロックリング４の構成について説明する。ロックリング４は、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２の熱処理された鉄系材料からなっている。
ここで、鉄系材料とは、ＪＩＳ−Ｇ３１０１に規定する一般構造用圧延鋼材、又はＪＩＳ−Ｇ４０５１に規定する機械構造用炭素鋼鋼材を挙げることができる。又、鉄系材料として、Ｃ：０．０８〜１．００％、Ｓｉ：０．１５〜０．５０％、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３５％以下のもの（すべて質量％）を用いることができる。
【００１９】
又、本発明においては、この鉄系材料を熱処理することにより、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２のロックリング４とする。ロックリング４の断面積は１３〜１４ｃｍ２であり、幅４ｗと高さ（外面と内面との距離）４ｚの寸法が、それぞれ約５９ｍｍ、３５ｍｍの略形状を成す（図１０参照）。又、熱処理とは、上記鉄系材料を用いて所定の断面形状をした条鋼を曲げ加工により成形されたロックリングに製造後の熱処理をいい、鉄系材料を製造する際の熱処理（例えば、熱間圧延時の歪取り焼鈍等）は含まない。
弾性限を２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２とする理由は、弾性限が２６０Ｎ／ｍｍ２未満であると、リム径５１〜６３インチのリムにロックリング４を用いたとき、両端４ａ、４ｂを２００〜３００ｍｍ拡幅後の塑性変形による該両端の間隔が４０ｍｍを超えてしまい、ロックリング４の弾性反発力が低下し、使用中に溝１１ａ（図２参照）からロックリング４がはみ出してしまう恐れがある。
一方、弾性限が４００Ｎ／ｍｍ２を超えるものは、材料に合金成分を多く添加して焼入れ性や靭性を向上させる必要があるため、コストアップとなってしまう。製造コストや弾性限の信頼性から、ロックリングの弾性限は２６０〜３２０Ｎ／ｍｍ２程度であるのが好ましい。
【００２０】
なお、上記拡幅後の塑性変形による両端４ａ、４ｂの間隔が、拡幅前の初期無負荷時のラップ量以下（例えば、ラップ量が３０ｍｍであれば、塑性変形量が３０ｍｍ以下）であると、拡幅後に両端４ａ、４ｂが閉じる（又はラップする）ので、弾性反発力が低下せず好ましい。又、リム公称径５１〜６３インチのリムに用いるロックリング４の内径は、それぞれ４９〜６１インチ程度である。
【００２１】
次に、図５〜図７を参照し、本発明のロックリング４に取り付けて両端４ａ、４ｂを拡幅する着脱治具４０の構成の一例について説明する。
図５に示すように、着脱治具４０は、ロックリング４の両端４ａ、４ｂにそれぞれ取り付けられる１組の取付部２０、３０と、取付部２０、３０同士を結合して両者の間隔を伸縮させる間隔伸縮部材（スクリューボルト）８と、各取付部２０、３０を両端４ａ、４ｂにそれぞれ固定する固定部材２８、３８を備えている。又、取付部２０,３０は、間隔伸縮部材８の伸縮方向Ａ８Ｌに対する角度θを変化可能な首振り機構（トラニオン）２５、３５を備えており、間隔伸縮部材８は首振り機構２５、３５を介して取付部２０,３０に取り付けられている。又、間隔伸縮部材８は、固定部材２８、３８より径方向外側にαだけ離れてロックリング４と結合されている。
【００２２】
首振り機構（トラニオン）２５、３５を設けない場合、両端４ａ、４ｂを拡幅すると、間隔伸縮部材（スクリューボルト）８に、無理な曲げ力が働き、間隔伸縮部材（スクリューボルト）８を破損してしまう。
このように楕円形に拡幅する理由は、首振り機構２５、３５を用いず、間隔伸縮部材８が径方向で固定部材２８，３８と同じ位置（α＝０、ロックリングと同じ径方向位置）でロックリング４の両端４a,４bを拡幅すると、ロックリングの間隔伸縮部材８の伸縮方向A8Lのみの力が働き、ロックリング４が楕円に広がってしまうからである。
間隔伸縮部材８を固定部材２８，３８（両端４a,４b）よりαだけ径方向外側に離したとき（首振り機構２５、３５がθを変化可能なとき）、間隔伸縮部材８が両端４a,４bを拡げようとする力をFとすると、Fｘαのモーメントがロックリング４全体に作用し、楕円に広がろうとすることを抑制できる。αが大きいほど、この効果が大きくなるが、治具の作業空間や質量からの制限を考え、適正な作業性を得るためには、α=３０ｍｍ〜２００ｍｍが好ましい。
【００２３】
次に、図６を参照して取付部２０の構成について説明する。なお、取付部３０の構成は取付部２０と同一であり、例えば、図６の符号「２１」を「３１」に置き換えればよいので、その説明を省略する。図６に示すように、取付部２０は、角柱状のブロック部２４と、ブロック部２４を挟持しつつロックリング４の一端に取り付けられるアーム２１と、アーム２１とロックリング４とを固定する固定部材（ボルト）２８とを備えている。ブロック部２４の一側面には貫通した雌ネジ２４ｓが形成され、雌ネジ２４ｓに、雄ネジであるスクリューボルト８が噛み合って挿通されている。又、ブロック部２４のうち、雌ネジ２４ｓの貫通面に隣接しかつ対向する２つの面から、それぞれ円柱状の出っ張り２５が突出している。
アーム２１は、角柱状の本体２１ｇと、本体２１ｇの対向する２つの側面からそれぞれ立ち上がる１対の挟持片２１ｆと、本体２１ｇのうち一方の挟持片２１ｆが設けられた側面から挟持片２１ｆと反対側に立ち下がるリング取付片２１ｈとを有している。そして、挟持片２１ｆが設けられた側面に隣接する面から見たとき、本体２１ｇと１対の挟持片２１ｆとが本体２１ｇを挟むコの字状をなし、本体２１ｇとリング取付片２１ｈとが逆Ｌ字状をなしている。リング取付片２１ｈには、固定部材（ボルト）２８を挿通するための孔２７を備える。
【００２４】
そして、１対の挟持片２１ｆの間にブロック部２４が挟持され、さらに各挟持片２１ｆに開口する円孔２６に出っ張り２５が挿入されている。これにより、円孔２６に軸支された出っ張り２５が円孔２６の径方向Ｔに回動（首振り）することができ、伸縮方向Ａ８Ｌに対するアーム２１の角度θ（図５参照）を変化可能になっている。
なお、出っ張り２５及び円孔２６が、特許請求の範囲の「首振り機構」に相当する。
【００２５】
一方、リング取付片２１ｈに円形のボルト孔２７が開口している。そして、ボルト孔２７を通して、ロックリング４の両端（図６では、一端４ａのみ表示）付近の側面４ｙに設けられた雌ネジ（図示せず）にボルト２８をネジ止めする。これにより、アーム２１の下面（接触面）２１ａにロックリングの外面４ｘが接しつつ、側面４ｙにリング取付片２１ｈが接した状態で、ボルト２８が取付部２０（アーム２１）とロックリング４とを固定することができる。
又、図６において、取付部２０をロックリング４の端部４aより遠ざける（図６で左側）位置で取り付けると、アーム２１及びボルト２８にかかる力を小さくでき、強度面で有利である。
【００２６】
なお、取付部３０におけるブロック部３４の雌ネジ３４ｓと、取付部２０におけるブロック部２４の雌ネジ２４ｓとは、いわゆる「逆ネジ」となっている。そして、スクリューボルト８においても、ブロック部３４が挿通される領域における雄ネジと、ブロック部２４が挿通される領域における雄ネジとが、いわゆる「逆ネジ」となっている。従って、スクリューボルト８を一方向へ回転すると、取付部２０、３０は相互に離隔する方向へ移動し、スクリューボルト８を反対方向へ回転すると、取付部２０、３０は相互に接近する方向へ移動するように構成されている。
但し、スクリューボルト８の雄ネジを同一方向のネジ山のみで構成し、ブロック部２４又は３４の何れか一方とスクリューボルト８の軸方向とを固定し、他方のブロック部にのみ雌ネジを形成してこのブロック部がスクリューボルトと螺合して移動可能なように構成することが可能である。スクリューボルト８の回転は、インパクトレンチ、六角レンチ、スパナ、その他の回転工具を用いて行うことができる。
又、間隔伸縮部材８として、上記スクリューボルトに代えて、例えばシリンダ機構（例えば小型の油圧シリンダ機構）を用いることができる。
【００２７】
次に、図７を参照し、取付部２０（３０）をロックリング４に取り付ける態様について説明する。
ここで、アーム２１の接触面２１ａからリング取付片２１ｈの下端縁２１ｂまでの長さＭ１が、ロックリング４の外面から内面に至る幅４ｚ以下である。ガターバンド部１１の溝１１ａにロックリング４がぴったりと嵌合した状態であっても、ガターバンド部１１からロックリング４の側面４ｙが外部に露出している。そのため、リング取付片２１ｈの長さＭ１を幅４ｚより短くすることで、ガターバンド部１１の表面に干渉せずにリング取付片２１ｈをロックリング４の側面４ｙに配置することができ、ロックリング４への取付部２０の取付け作業が容易になる。
これに対し、長さＭ１が幅４ｚより長いと、溝１１ａにロックリング４がぴったりと嵌合している場合には、ロックリング４とガターバンド部１１との境界面に楔状の工具を進入させ、両者の間隔を広げながらリング取付片２１ｈを取り付けなければならず、作業性が低下する。接触面２１aと外面４ｘの間隔は可能な限り小さくすることがよい。
【００２８】
なお、リング取付片２１ｈの反対側に、本体２１ｇから立ち下がってロックリング４の背面（図６の側面４ｙの反対面）に接するリング保持部材を形成してもよい。この場合、リング取付片２１ｈとリング保持部材とによってロックリング４が挟持される。従って、リング取付片２１ｈに貫通した雌ネジを設け、この雌ネジにネジ止めされる雄ネジ（固定部材に相当）をリング取付片２１ｈに対して進退させてロックリング４を係合してもよい。
【００２９】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
【実施例】
【００３０】
リム径が５７インチのリムベースに取り付けられるロックリング４を製造した。ロックリングは、断面積１３〜１４ｃｍ２で、幅４ｗが約５８ｍｍ、高さ（厚み）４ｚが約３５ｍｍの断面形状を持っていた。ロックリングの組成は、中低炭素合金鋼または、中炭素合金鋼であり、C：0.25〜0.40、Mn ：0.60〜1.50、（いずれも質量％）、残部Fe及び不可避不純物とした。
各ロックリングに熱処理１７０〜３００℃で15分〜3時間を行い、その弾性限を測定した。弾性限の測定は、金属材料引張試験方法JIS Z 2241（1998）によるJIS12A試験片とし、永久伸びが０．０３％発生したときの引張応力とした。
又、熱処理後の各ロックリング４の両端４ａ、４ｂに、図５〜７に示した着脱治具４０を取り付け、両端４ａ、４ｂの間隔（拡幅量）を表１に示すように広げた後、間隔を狭めて着脱治具４０を取外し、無負荷状態での各ロックリング４の両端４ａ、４ｂの間隔を測定した。なお、着脱治具４０を取り付ける前の各ロックリング４の両端４ａ、４ｂの初期の間隔は−３０ｍｍ（つまり、両端４ａ、４ｂが重なっており、そのラップ量が３０ｍｍ）であった。従って、拡幅後の両端４ａ、４ｂの間隔と初期の間隔との差を「塑性変形量」として表１に示した。例えば、拡幅後の両端４ａ、４ｂの間隔が−１５ｍｍであれば、塑性変形量は１５ｍｍ（＝−１５−（−３０）となる。
【００３１】
得られた結果を表１、及び図８，９に示す。なお、比較として、ロックリングの組成を上記と同一とし、熱処理を行わなかったもの、着脱治具４０を用いずに拡幅したものを同様に試験に供した。又、リム径がそれぞれ５１、６３インチのリムベースに取り付けられるロックリング４も上記と同様に試験し、図８，９に結果を表した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１、及び図８，９から明らかなように、各ロックリングに熱処理を行った各実施例の場合、首振り機構を備えた着脱治具４０を用いて拡幅すると、熱処理しないロックリングに比べて塑性変形量を小さくすることができた。
又、各実施例の場合、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることが判明し、着脱治具４０を用いた拡幅作業も容易に行うことができた。
一方、着脱治具４０の首振り機構２５、３５を固定し、間隔伸縮部材８を径方向で固定部材２８，３８と同じ位置（α=０、ロックリングと同じ径方向位置）となるように、ロックリング４の両端４a,４bを拡幅した比較例１の場合、楕円形に拡幅してしまい、ガターバンド部とのクリアランスを確保して着脱するために、拡幅量を２９４ｍｍ以上必要とし、塑性変形させずに拡幅できなかった。
又、熱処理を行わずに各ロックリングを拡幅した比較例２，３の場合、熱処理したロックリングに比べて塑性変形量が大きくなり、弾性限が２６０Ｎ／ｍｍ２未満となった。
【符号の説明】
【００３４】
１ リムベース
２ サイドリング
３ ビードシートバンド
４ ロックリング
４ａ、４ｂ ロックリングの両端
４ｓ 切れ目
４ｔ 突出部
４ｘ ロックリングの外面
４ｙ ロックリングの側面
４ｚ ロックリングの幅
８ 間隔伸縮部材
１１ ガターバンド部
１１ａ ガターバンド部に形成された溝
２０、３０ 取付部
２１ａ 取付部の接触面
２１ｈ リング取付片
２１ｈｓ リング取付片の端縁
２５、２６ 首振り機構（出っ張り及び円孔）
２８ 固定部材
４０ 着脱治具
ΔＬ 着脱治具同士の間隔
Ｍ１ 接触面からリング取付片の端縁までの長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械または鉱山機械等の大型タイヤに取付けられる多片リムのホイールに用いられる１ピースのロックリング、その装着又は取外し方法、及びホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の建設機械または鉱山機械用の大型タイヤは乗用車用のタイヤとは剛性が異なるため、シングルピースのリムではタイヤが入らない場合が多い。そのため、かかる大型タイヤに取り付けられるホイールとして、いわゆる多片リムのホイールが用いられている。
この多片リムのホイールにおいては、リムベースの端部に配置されたサイドリングをビードシートバンドでリムベースの軸方向端部側から支持し、さらにロックリングをリムベースのロックリング溝にはめ込み軸方向に固定することにより、ビードシートバンドを軸方向端部側から支持し、タイヤのビードを確実に保持している。そして、ロックリングを脱着することでビードシートバンド及びサイドリングを移動させ、タイヤの脱着を行っている。
【０００３】
このロックリングとしては、周方向の1箇所に径方向の切れ目が１つ設けられた１ピースのロックリング（特許文献１）や、周方向に複数個の部分に分割された分割リング（特許文献２）が知られている。分割リングは１ピースのロックリングに比べて脱着が容易なものの、リング自身のバネ効果が無いために、リムベースへの装着を確実なものとするためには、リテーナ部品による確実な固定が必要となり、安全面の信頼性に問題があり、かつ作業が複雑になる。
一方、１ピースのロックリングはバネ効果があるので、一旦ロックリングを装着するとバネ効果によって確実にリムベースへ装着され、信頼性が高いという利点がある。この１ピースのロックリングは、無負荷の状態では切れ目の両端が閉じて（又は重なって）おり、装着時にはバネ力に抗して両端を拡幅しながらリムベースの軸方向に１ピースのロックリングを入れる作業が必要となる。
【０００４】
しかしながら、１ピースのロックリングは重さが５０ｋｇ程度あり、直径も通常５０インチ以上と大きいため、バネ力も大きく、１ピースのロックリングを拡幅してリムベースに着脱するためには大きな力が必要である。又、１ピースのロックリングを拡幅しても真円にならずに、切れ目を含む部分が長円となる楕円形に拡幅する傾向にある。そして、楕円形に拡幅した場合には、リムベースに通すために長円部分を必要以上に拡幅する必要があるため、リングが塑性変形してバネ効果が失われる恐れがある。又、塑性変形が大きくなると、１ピースのロックリングを交換しなければならなくなる。
そこで、上記した特許文献１には、２個１組の治具の各々をロックリングの両端部に取り付け、当該１組の治具をスクリューボルトで進退させることで、治具の間隔を広げてロックリングを拡幅する技術が開示されている。さらに、特許文献１には、ロックリングがほぼ真円に拡幅するよう、スクリューボルトに対する角度が変更可能な治具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2009-62040号公報（請求項１、段落００５８〜００６３、図３５〜図３８）
【特許文献２】特開2008-222207号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１記載の治具を用いても、拡幅によってロックリングが弾性限を超えて塑性変形し、バネ効果が失われる事態が生じることが判明した。
そこで、本発明は、拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させた１ピースのロックリング、その装着又は取外し方法、及びホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の１ピースのロックリングは、多片リムのホイールに用いられ、周方向の一箇所に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングであって、前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向端部側から支持するビードシートバンドとを備え、前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向端面側から支持可能であり、弾性限２６０〜３２０Ｎ／ｍｍ２の熱処理された鉄系材料からなる。
このようにすると、拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させることができる。
【０００８】
前記リムベースのリム公称径が５１、５７、又は６３インチであり、前記ロックリングの両端を２００〜３００ｍｍ拡幅後の塑性変形による該両端の間隔が、リム径５１インチの場合が５０ｍｍ以下、リム径５７インチの場合が２０ｍｍ以下、リム径６３インチの場合が１０ｍｍ以下であることが好ましい。
このようにすると、リムベースのロックリング溝に確実に固定することができ、建設機械又は鉱山機械等の大型タイヤに取付けられる多片リムのホイールに適した安全に使用できる特性のロックリングとすることができる。
【０００９】
本発明のロックリングの装着方法は、前記ロックリングの装着方法であって、前記ロックリングの両端に、それぞれ着脱治具を取り付ける治具取付け工程と、前記着脱治具同士の間隔を広げ、前記ロックリングの両端を略真円状に拡幅する真円拡幅工程と、前記真円拡幅工程によって拡幅された前記ロックリングを前記リムベースの軸方向に移動させ、前記多片リムのホイールの前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合させる嵌合工程とを有するロックリングの装着方法であって、前記着脱治具として、当該着脱治具同士の間隔を広げ、ロックリングより径方向外側に位置する間隔伸縮部材を備えたものを用いる。
このようにすると、塑性変形し難いロックリングと、ロックリングを略真円状に拡幅可能な着脱治具の相乗効果により、拡幅による塑性変形をより一層少なくすることができる。
【００１０】
本発明のホイールは、前記ロックリングを、多片リムのホイールに装着し、前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向端部側から支持するビードシートバンドとを備え、
前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向端部側から支持している。
【００１１】
本発明の着脱治具は、多片リムのホイールに用いられ周方向に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングの両端にそれぞれ取り付けられる取付部と、該取付部同士を結合して両者の間隔を伸縮させる間隔伸縮部材と、前記取付部を前記ロックリングの両端にそれぞれ固定する固定部材とを備え、前記取付部は、前記ロックリングの外面に接する接触面と、該接触面から立下りつつ前記ロックリングの側面に接するリング取付片とを有するとともに、前記間隔伸縮部材の伸縮方向に対する角度を変化可能な首振り機構により前記間隔伸縮部材に結合され、前記接触面に前記ロックリングの外面が接しつつ、前記ロックリングの側面に前記リング取付片が接した状態で、前記固定部材が前記取付部と前記ロックリングとを固定し、前記接触面から前記リング取付片の端縁までの長さが、前記ロックリングの外面から内面に至る幅以下である。
このようにすると、ガターバンド部の溝にロックリングがぴったりと嵌合した状態であっても、ガターバンド部の表面に干渉せずにリング取付片をロックリングの側面に配置することができ、取付部２０の取り付け（つまり、ロックリングの取り外し）が容易になる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、拡幅による塑性変形が少なく、バネ効果を維持してロックリングの信頼性や耐久性を向上させたロックリングが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るロックリングを示す外観図である。
【図２】ロックリングをガターバンド部の溝に嵌合する状態を示す斜視図である。
【図３】ロックリングが用いられる多片リムのホイールの構造を示す断面図である。
【図４】ロックリングが用いられる多片リムのホイールの別の構造を示す断面図である。
【図５】着脱治具の構成の一例を示す外観図である。
【図６】着脱治具の取付部の構成を示す斜視図である。
【図７】取付部をロックリングに取り付ける態様を示す図である。
【図８】ロックリングを拡幅したときの、拡幅量と塑性変形量との関係を示す図である。
【図９】ロックリングを拡幅したときの、拡幅量と塑性変形量との関係を示す別の図である。
【図１０】ロックリングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るロックリング４を示す外観図である。ロックリング４は、周方向の一箇所に径方向の切れ目４ｓが１つ設けられており、無負荷の（リムに装着していない）状態では、自身の弾性反発力により両端４ａ、４ｂが閉じて（又は重なって）いる。なお、ロックリング４が装着された多片リムのホイールの安全性を高める点では、無負荷時のロックリング４の両端がラップして（重なって）いることが要求され、ラップ量は製品出荷段階で約３０ｍｍが一般的である。
一方、ロックリング４をリムベース１の端部のガターバンド部１１に装着又は取外す時には両端４ａ、４ｂを拡幅してリムベース１の外径より大きくする必要があり、この際、矢印Ｒ方向（半径方向内方）に収縮する方向へ作用する弾性反発力が生じる。そして、半径方向（Ｒ方向）に収縮する弾性反発力が作用することにより、ロックリング４がガターバンド部の溝１１ａに嵌合して保持される。ロックリング４を拡幅し過ぎて、ロックリング４が塑性変形して充分な量の弾性反発力を有しない場合には、使用中に溝１１ａ（図２参照）からロックリング４がはみ出してしまう恐れがある。
【００１５】
図２は、ロックリング４をガターバンド部１１の溝１１ａに嵌合する状態を示す斜視図である。なお、図２は、着脱治具（図示せず）によって、ロックリング４の両端４ａ、４ｂが拡幅しつつ、ガターバンド部１１の径方向外側に遊嵌させている状態を示す。ロックリング４の内周面には、中心に向かって突出する突出部４ｔが周方向に連続して形成されている。そして、ロックリング４を、ガターバンド部１１の溝１１ａの上方まで矢印Ｋ方向に沿って移動し、突出部４ｔを溝１１ａに係合させる。そして、着脱治具（図示せず）を操作して、ロックリング４の両端４ａ、４ｂを狭め、ロックリング４が溝１１ａに全周にわたって係合したとき、着脱治具をロックリングから取り外す。このようにして、自身の弾性反発力（バネ性）により、ロックリング４は溝１１ａに嵌り込み、確実に装着される。
【００１６】
次に、図３、図４を参照して、本発明の実施形態に係るロックリング４が用いられる多片リムのホイールの構造の例について説明する。
図３において、多片リム１００Ｊは、一方の端部にガターバンド部１１が設けられているリムベース１と、リムベース１の両端部に配置されたサイドリング２と、ガターバンド部１１上でサイドリング２をリムベース１の軸方向端部側から支持するビードシートバンド３とを備えている。そして、ロックリング４は、既に述べたようにガターバンド部１１の溝１１ａに嵌合し、ビードシートバンド３をリムベース１の軸方向端部側から支持している。
なお、ガターバンド部１１が設けられていないリムベース１の他方の端部にはバックフランジ１２が形成され、サイドリング２を軸方向端部側から支持している。又、「軸方向端部側」とは、多片リム１００Ｊの軸方向から見て、タイヤ６の外側をいう。
そして、タイヤ６に空気を注入し、タイヤ６の空気圧が高くなると、タイヤは軸方向端部側へ向かって（図３の矢印Ｙ方向へ向かって）膨張し、その両側のサイドリング２もそれに伴って左右軸方向端部側へ移動しようとし、ビートシートバンド３も軸方向端部側へ移動する。しかし、ロックリング４により、サイドリング２およびビートシートバンド３のそれ以上の移動を規制し、タイヤ６を多片リム１００Ｊに確りと保持している。
【００１７】
又、図４は、軸方向車体側および軸方向車両外側の双方にタイヤとリムを有する構造、いわゆる「複輪（ダブルタイヤ）」の一例を示している。ダブルタイヤは、大型の建設機械または鉱山機械用車両の後輪側に用いられることが多い。
図４において、一方の多片リム１００（アウター側の多片リム）が、サイドリング２、ガターバンド部１１、ビードシートバンド３、ロックリング４を、それぞれリムベース１の両端部に有している。したがって、軸方向車両外側においてはバックフランジ１２が存在しない構造になっている。そのため、この構造においては、多片リム１００のリムベース１を機械本体から外すことなく、リムベース１をハブ５に取り付けた状態で、軸方向車体側のタイヤ６および軸方向車両外側のタイヤ６を、図４の矢印「Ｙ」方向へ抜き出すことが可能である。
但し、本発明の実施形態に係るロックリング４は、図４の構造だけでなく、リムベース１の一方の端部にのみガターバンド部１１、ビードシートバンド３、及びロックリング４を設け、リムベース１の他の端部にはバックフランジ１２を設けたタイプのダブルタイヤにも適用可能である。
【００１８】
次に、本発明の特徴部分である、ロックリング４の構成について説明する。ロックリング４は、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２の熱処理された鉄系材料からなっている。
ここで、鉄系材料とは、ＪＩＳ−Ｇ３１０１に規定する一般構造用圧延鋼材、又はＪＩＳ−Ｇ４０５１に規定する機械構造用炭素鋼鋼材を挙げることができる。又、鉄系材料として、Ｃ：０．０８〜１．００％、Ｓｉ：０．１５〜０．５０％、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３５％以下のもの（すべて質量％）を用いることができる。
【００１９】
又、本発明においては、この鉄系材料を熱処理することにより、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２のロックリング４とする。ロックリング４の断面積は１３〜１４ｃｍ２であり、幅４ｗと高さ（外面と内面との距離）４ｚの寸法が、それぞれ約５９ｍｍ、３５ｍｍの略形状を成す（図１０参照）。又、熱処理とは、上記鉄系材料を用いて所定の断面形状をした条鋼を曲げ加工により成形されたロックリングに製造後の熱処理をいい、鉄系材料を製造する際の熱処理（例えば、熱間圧延時の歪取り焼鈍等）は含まない。
弾性限を２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２とする理由は、弾性限が２６０Ｎ／ｍｍ２未満であると、リム径５１〜６３インチのリムにロックリング４を用いたとき、両端４ａ、４ｂを２００〜３００ｍｍ拡幅後の塑性変形による該両端の間隔が４０ｍｍを超えてしまい、ロックリング４の弾性反発力が低下し、使用中に溝１１ａ（図２参照）からロックリング４がはみ出してしまう恐れがある。
一方、弾性限が４００Ｎ／ｍｍ２を超えるものは、材料に合金成分を多く添加して焼入れ性や靭性を向上させる必要があるため、コストアップとなってしまう。製造コストや弾性限の信頼性から、ロックリングの弾性限は２６０〜３２０Ｎ／ｍｍ２程度であるのが好ましい。
【００２０】
なお、上記拡幅後の塑性変形による両端４ａ、４ｂの間隔が、拡幅前の初期無負荷時のラップ量以下（例えば、ラップ量が３０ｍｍであれば、塑性変形量が３０ｍｍ以下）であると、拡幅後に両端４ａ、４ｂが閉じる（又はラップする）ので、弾性反発力が低下せず好ましい。又、リム公称径５１〜６３インチのリムに用いるロックリング４の内径は、それぞれ４９〜６１インチ程度である。
【００２１】
次に、図５〜図７を参照し、本発明のロックリング４に取り付けて両端４ａ、４ｂを拡幅する着脱治具４０の構成の一例について説明する。
図５に示すように、着脱治具４０は、ロックリング４の両端４ａ、４ｂにそれぞれ取り付けられる１組の取付部２０、３０と、取付部２０、３０同士を結合して両者の間隔を伸縮させる間隔伸縮部材（スクリューボルト）８と、各取付部２０、３０を両端４ａ、４ｂにそれぞれ固定する固定部材２８、３８を備えている。又、取付部２０,３０は、間隔伸縮部材８の伸縮方向Ａ８Ｌに対する角度θを変化可能な首振り機構（トラニオン）２５、３５を備えており、間隔伸縮部材８は首振り機構２５、３５を介して取付部２０,３０に取り付けられている。又、間隔伸縮部材８は、固定部材２８、３８より径方向外側にαだけ離れてロックリング４と結合されている。
【００２２】
首振り機構（トラニオン）２５、３５を設けない場合、両端４ａ、４ｂを拡幅すると、間隔伸縮部材（スクリューボルト）８に、無理な曲げ力が働き、間隔伸縮部材（スクリューボルト）８を破損してしまう。
このように楕円形に拡幅する理由は、首振り機構２５、３５を用いず、間隔伸縮部材８が径方向で固定部材２８，３８と同じ位置（α＝０、ロックリングと同じ径方向位置）でロックリング４の両端４a,４bを拡幅すると、ロックリングの間隔伸縮部材８の伸縮方向A8Lのみの力が働き、ロックリング４が楕円に広がってしまうからである。
間隔伸縮部材８を固定部材２８，３８（両端４a,４b）よりαだけ径方向外側に離したとき（首振り機構２５、３５がθを変化可能なとき）、間隔伸縮部材８が両端４a,４bを拡げようとする力をFとすると、Fｘαのモーメントがロックリング４全体に作用し、楕円に広がろうとすることを抑制できる。αが大きいほど、この効果が大きくなるが、治具の作業空間や質量からの制限を考え、適正な作業性を得るためには、α=３０ｍｍ〜２００ｍｍが好ましい。
【００２３】
次に、図６を参照して取付部２０の構成について説明する。なお、取付部３０の構成は取付部２０と同一であり、例えば、図６の符号「２１」を「３１」に置き換えればよいので、その説明を省略する。図６に示すように、取付部２０は、角柱状のブロック部２４と、ブロック部２４を挟持しつつロックリング４の一端に取り付けられるアーム２１と、アーム２１とロックリング４とを固定する固定部材（ボルト）２８とを備えている。ブロック部２４の一側面には貫通した雌ネジ２４ｓが形成され、雌ネジ２４ｓに、雄ネジであるスクリューボルト８が噛み合って挿通されている。又、ブロック部２４のうち、雌ネジ２４ｓの貫通面に隣接しかつ対向する２つの面から、それぞれ円柱状の出っ張り２５が突出している。
アーム２１は、角柱状の本体２１ｇと、本体２１ｇの対向する２つの側面からそれぞれ立ち上がる１対の挟持片２１ｆと、本体２１ｇのうち一方の挟持片２１ｆが設けられた側面から挟持片２１ｆと反対側に立ち下がるリング取付片２１ｈとを有している。そして、挟持片２１ｆが設けられた側面に隣接する面から見たとき、本体２１ｇと１対の挟持片２１ｆとが本体２１ｇを挟むコの字状をなし、本体２１ｇとリング取付片２１ｈとが逆Ｌ字状をなしている。リング取付片２１ｈには、固定部材（ボルト）２８を挿通するための孔２７を備える。
【００２４】
そして、１対の挟持片２１ｆの間にブロック部２４が挟持され、さらに各挟持片２１ｆに開口する円孔２６に出っ張り２５が挿入されている。これにより、円孔２６に軸支された出っ張り２５が円孔２６の径方向Ｔに回動（首振り）することができ、伸縮方向Ａ８Ｌに対するアーム２１の角度θ（図５参照）を変化可能になっている。
なお、出っ張り２５及び円孔２６が、特許請求の範囲の「首振り機構」に相当する。
【００２５】
一方、リング取付片２１ｈに円形のボルト孔２７が開口している。そして、ボルト孔２７を通して、ロックリング４の両端（図６では、一端４ａのみ表示）付近の側面４ｙに設けられた雌ネジ（図示せず）にボルト２８をネジ止めする。これにより、アーム２１の下面（接触面）２１ａにロックリングの外面４ｘが接しつつ、側面４ｙにリング取付片２１ｈが接した状態で、ボルト２８が取付部２０（アーム２１）とロックリング４とを固定することができる。
又、図６において、取付部２０をロックリング４の端部４aより遠ざける（図６で左側）位置で取り付けると、アーム２１及びボルト２８にかかる力を小さくでき、強度面で有利である。
【００２６】
なお、取付部３０におけるブロック部３４の雌ネジ３４ｓと、取付部２０におけるブロック部２４の雌ネジ２４ｓとは、いわゆる「逆ネジ」となっている。そして、スクリューボルト８においても、ブロック部３４が挿通される領域における雄ネジと、ブロック部２４が挿通される領域における雄ネジとが、いわゆる「逆ネジ」となっている。従って、スクリューボルト８を一方向へ回転すると、取付部２０、３０は相互に離隔する方向へ移動し、スクリューボルト８を反対方向へ回転すると、取付部２０、３０は相互に接近する方向へ移動するように構成されている。
但し、スクリューボルト８の雄ネジを同一方向のネジ山のみで構成し、ブロック部２４又は３４の何れか一方とスクリューボルト８の軸方向とを固定し、他方のブロック部にのみ雌ネジを形成してこのブロック部がスクリューボルトと螺合して移動可能なように構成することが可能である。スクリューボルト８の回転は、インパクトレンチ、六角レンチ、スパナ、その他の回転工具を用いて行うことができる。
又、間隔伸縮部材８として、上記スクリューボルトに代えて、例えばシリンダ機構（例えば小型の油圧シリンダ機構）を用いることができる。
【００２７】
次に、図７を参照し、取付部２０（３０）をロックリング４に取り付ける態様について説明する。
ここで、アーム２１の接触面２１ａからリング取付片２１ｈの下端縁２１ｂまでの長さＭ１が、ロックリング４の外面から内面に至る幅４ｚ以下である。ガターバンド部１１の溝１１ａにロックリング４がぴったりと嵌合した状態であっても、ガターバンド部１１からロックリング４の側面４ｙが外部に露出している。そのため、リング取付片２１ｈの長さＭ１を幅４ｚより短くすることで、ガターバンド部１１の表面に干渉せずにリング取付片２１ｈをロックリング４の側面４ｙに配置することができ、ロックリング４への取付部２０の取付け作業が容易になる。
これに対し、長さＭ１が幅４ｚより長いと、溝１１ａにロックリング４がぴったりと嵌合している場合には、ロックリング４とガターバンド部１１との境界面に楔状の工具を進入させ、両者の間隔を広げながらリング取付片２１ｈを取り付けなければならず、作業性が低下する。接触面２１aと外面４ｘの間隔は可能な限り小さくすることがよい。
【００２８】
なお、リング取付片２１ｈの反対側に、本体２１ｇから立ち下がってロックリング４の背面（図６の側面４ｙの反対面）に接するリング保持部材を形成してもよい。この場合、リング取付片２１ｈとリング保持部材とによってロックリング４が挟持される。従って、リング取付片２１ｈに貫通した雌ネジを設け、この雌ネジにネジ止めされる雄ネジ（固定部材に相当）をリング取付片２１ｈに対して進退させてロックリング４を係合してもよい。
【００２９】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
【実施例】
【００３０】
リム径が５７インチのリムベースに取り付けられるロックリング４を製造した。ロックリングは、断面積１３〜１４ｃｍ２で、幅４ｗが約５８ｍｍ、高さ（厚み）４ｚが約３５ｍｍの断面形状を持っていた。ロックリングの組成は、中低炭素合金鋼または、中炭素合金鋼であり、C：0.25〜0.40、Mn ：0.60〜1.50、（いずれも質量％）、残部Fe及び不可避不純物とした。
各ロックリングに熱処理１７０〜３００℃で15分〜3時間を行い、その弾性限を測定した。弾性限の測定は、金属材料引張試験方法JIS Z 2241（1998）によるJIS12A試験片とし、永久伸びが０．０３％発生したときの引張応力とした。
又、熱処理後の各ロックリング４の両端４ａ、４ｂに、図５〜７に示した着脱治具４０を取り付け、両端４ａ、４ｂの間隔（拡幅量）を表１に示すように広げた後、間隔を狭めて着脱治具４０を取外し、無負荷状態での各ロックリング４の両端４ａ、４ｂの間隔を測定した。なお、着脱治具４０を取り付ける前の各ロックリング４の両端４ａ、４ｂの初期の間隔は−３０ｍｍ（つまり、両端４ａ、４ｂが重なっており、そのラップ量が３０ｍｍ）であった。従って、拡幅後の両端４ａ、４ｂの間隔と初期の間隔との差を「塑性変形量」として表１に示した。例えば、拡幅後の両端４ａ、４ｂの間隔が−１５ｍｍであれば、塑性変形量は１５ｍｍ（＝−１５−（−３０）となる。
【００３１】
得られた結果を表１、及び図８，９に示す。なお、比較として、ロックリングの組成を上記と同一とし、熱処理を行わなかったもの、着脱治具４０を用いずに拡幅したものを同様に試験に供した。又、リム径がそれぞれ５１、６３インチのリムベースに取り付けられるロックリング４も上記と同様に試験し、図８，９に結果を表した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１、及び図８，９から明らかなように、各ロックリングに熱処理を行った各実施例の場合、首振り機構を備えた着脱治具４０を用いて拡幅すると、熱処理しないロックリングに比べて塑性変形量を小さくすることができた。
又、各実施例の場合、弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることが判明し、着脱治具４０を用いた拡幅作業も容易に行うことができた。
一方、着脱治具４０の首振り機構２５、３５を固定し、間隔伸縮部材８を径方向で固定部材２８，３８と同じ位置（α=０、ロックリングと同じ径方向位置）となるように、ロックリング４の両端４a,４bを拡幅した比較例１の場合、楕円形に拡幅してしまい、ガターバンド部とのクリアランスを確保して着脱するために、拡幅量を２９４ｍｍ以上必要とし、塑性変形させずに拡幅できなかった。
又、熱処理を行わずに各ロックリングを拡幅した比較例２，３の場合、熱処理したロックリングに比べて塑性変形量が大きくなり、弾性限が２６０Ｎ／ｍｍ２未満となった。
【符号の説明】
【００３４】
１ リムベース
２ サイドリング
３ ビードシートバンド
４ ロックリング
４ａ、４ｂ ロックリングの両端
４ｓ 切れ目
４ｔ 突出部
４ｘ ロックリングの外面
４ｙ ロックリングの側面
４ｚ ロックリングの幅
８ 間隔伸縮部材
１１ ガターバンド部
１１ａ ガターバンド部に形成された溝
２０、３０ 取付部
２１ａ 取付部の接触面
２１ｈ リング取付片
２１ｈｓ リング取付片の端縁
２５、２６ 首振り機構（出っ張り及び円孔）
２８ 固定部材
４０ 着脱治具
ΔＬ 着脱治具同士の間隔
Ｍ１ 接触面からリング取付片の端縁までの長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多片リムのホイールに用いられ、周方向の一箇所に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングであって、
前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向端部側から支持するビードシートバンドとを備え、
前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向端部側から支持可能であって、鉄系材料からなる熱処理された弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２のロックリング。
【請求項２】
前記リムベースのリム公称径が５１、５７、又は６３インチであり、前記ロックリングの両端を２００〜３００ｍｍ拡幅後の塑性変形による該両端の間隔が、リム径５１インチの場合が５０ｍｍ以下、リム径５７インチの場合が２０ｍｍ以下、リム径６３インチの場合が１０ｍｍ以下である請求項１記載のロックリング。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロックリングの装着方法であって、
前記ロックリングの両端に、それぞれ着脱治具を取り付ける治具取付け工程と、
前記着脱治具同士の間隔を広げ、前記ロックリングの両端を略真円状に拡幅する真円拡幅工程と、
前記真円拡幅工程によって拡幅された前記ロックリングを前記リムベースの軸方向に移動させ、前記多片リムのホイールの前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合させる嵌合工程とを有するロックリングの装着方法であって、
前記着脱治具として、当該着脱治具同士の間隔を広げ、ロックリングより径方向外側に位置する間隔伸縮部材を備えたものを用いるロックリングの装着方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載のロックリングを、多片リムのホイールに装着したホイールであって、
前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向外側から支持するビードシートバンドとを備え、
前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向外側から支持しているホイール。
【請求項５】
多片リムのホイールに用いられ周方向に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングの両端にそれぞれ取り付けられる取付部と、該取付部同士を結合して両者の間隔を伸縮させる間隔伸縮部材と、前記取付部を前記ロックリングの両端にそれぞれ固定する固定部材とを備えた着脱治具であって、
前記取付部は、前記ロックリングの外面に接する接触面と、該接触面から立下りつつ前記ロックリングの側面に接するリング取付片とを有するとともに、前記間隔伸縮部材の伸縮方向に対する角度を変化可能な首振り機構により前記間隔伸縮部材に結合され、
前記接触面に前記ロックリングの外面が接しつつ、前記ロックリングの側面に前記リング取付片が接した状態で、前記固定部材が前記取付部と前記ロックリングとを固定し、
前記接触面から前記リング取付片の端縁までの長さが、前記ロックリングの外面から内面に至る幅以下である着脱治具。
【請求項１】
多片リムのホイールに用いられ、周方向の一箇所に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングであって、
前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向端部側から支持するビードシートバンドとを備え、
前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向端部側から支持可能であって、鉄系材料からなる熱処理された弾性限２６０〜４００Ｎ／ｍｍ２のロックリング。
【請求項２】
前記リムベースのリム公称径が５１、５７、又は６３インチであり、前記ロックリングの両端を２００〜３００ｍｍ拡幅後の塑性変形による該両端の間隔が、リム径５１インチの場合が５０ｍｍ以下、リム径５７インチの場合が２０ｍｍ以下、リム径６３インチの場合が１０ｍｍ以下である請求項１記載のロックリング。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロックリングの装着方法であって、
前記ロックリングの両端に、それぞれ着脱治具を取り付ける治具取付け工程と、
前記着脱治具同士の間隔を広げ、前記ロックリングの両端を略真円状に拡幅する真円拡幅工程と、
前記真円拡幅工程によって拡幅された前記ロックリングを前記リムベースの軸方向に移動させ、前記多片リムのホイールの前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合させる嵌合工程とを有するロックリングの装着方法であって、
前記着脱治具として、当該着脱治具同士の間隔を広げ、ロックリングより径方向外側に位置する間隔伸縮部材を備えたものを用いるロックリングの装着方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載のロックリングを、多片リムのホイールに装着したホイールであって、
前記多片リムのホイールは、端部の少なくとも一方にガターバンド部が設けられているリムベースと、前記リムベースの両端部に配置されたサイドリングと、前記ガターバンド部上で前記サイドリングを前記リムベースの軸方向外側から支持するビードシートバンドとを備え、
前記ロックリングは、前記ガターバンド部に形成された溝に嵌合し、前記ビードシートバンドを前記リムベースの軸方向外側から支持しているホイール。
【請求項５】
多片リムのホイールに用いられ周方向に径方向の切れ目が１つ設けられたロックリングの両端にそれぞれ取り付けられる取付部と、該取付部同士を結合して両者の間隔を伸縮させる間隔伸縮部材と、前記取付部を前記ロックリングの両端にそれぞれ固定する固定部材とを備えた着脱治具であって、
前記取付部は、前記ロックリングの外面に接する接触面と、該接触面から立下りつつ前記ロックリングの側面に接するリング取付片とを有するとともに、前記間隔伸縮部材の伸縮方向に対する角度を変化可能な首振り機構により前記間隔伸縮部材に結合され、
前記接触面に前記ロックリングの外面が接しつつ、前記ロックリングの側面に前記リング取付片が接した状態で、前記固定部材が前記取付部と前記ロックリングとを固定し、
前記接触面から前記リング取付片の端縁までの長さが、前記ロックリングの外面から内面に至る幅以下である着脱治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２６４６３（Ｐ２０１１−１２６４６３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８８４０９（Ｐ２００９−２８８４０９）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
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