CN113226888A - 乘用车车轮盖 - Google Patents

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Abstract

本文公开和要求保护的实施方式提供了一种车轮盖系统。在一种实施方式中,接收沿朝向毂的向内方向施加在车轮盖组件的车轮盖上的向内力。该向内力克服了接收器的弹簧的弹簧偏置,并使车轮盖组件沿向内方向平移。接收沿第一方向旋转车轮盖组件的第一旋转力。在旋转期间,第一柱引导并接合第一钩,且第二柱引导并接合第二钩。响应于向内力和第一旋转力产生第一正反馈。通过使用由弹簧偏置产生的向外力在向外的方向上平移车轮盖组件,该车轮盖组件被可释放地锁定到接收器。该向外力提供第二正反馈。

Description

乘用车车轮盖
相关申请的交叉引用
本申请是2019年9月26日提交的名称为“用于锁定和稳定车轮盖组件的系统和方法(“SYSTEMS AND METHODS FOR LOCKING AND STABILIZING A WHEEL COVER ASSEMBLY”)”的美国申请No.16/584,203的部分继续,其根据35U.S.C.§119要求于2018年9月26日提交的名称为“WHEEL COVER QUICK MOUNT(车轮盖快速安装)”的美国临时申请No.62/736,848的优先权,其为2019年7月12日提交的名称为“WHEEL COVER QUICK MOUNT(车轮盖快速安装)”的美国临时申请No.16/477,841的部分继续,并要求其优先权;No.16/477,841是于2018年1月17日提交的名称为“WHEEL COVER QUICK MOUNT(车轮盖快速安装)”的国际申请PCT/US2018/014071371的根据35U.S.C.371提交的国家阶段申请;该申请是于2017年11月20日提交的名称为“Wheel Cover(车轮盖)”的美国设计申请No.29/626,799以及于2017年11月20日提交的名称为“Wheel Cover(车轮盖)”的美国设计申请No.29/626,802的部分继续并要求其优先权,且其进一步根据35U.S.C.§119要求于2017年9月21日提交的名称为“WHEELCOVER QUICK MOUNT(车轮盖快速安装)”的美国临时申请62/561,484的优先权,以及于2017年1月17日提交的名称为“WHEEL COVER QUICK MOUNT(车轮盖快速安装)”的美国临时申请No.62/447,308的优先权。本申请进一步根据35U.S.C.119要求于2018年11月7日提交的名称为“WHEEL COVER QUICK MOUNT(车轮盖快速安装)”的美国临时申请第62/757,009的优先权。这些申请各自通过引用以其整体内容并入本文中。
技术领域
本公开的方面涉及用于机动车辆车轮的盖,并且更具体地涉及便于无需使用工具将具有优化的空气动力学的车轮盖快速安装到车轮的至少一部分(诸如毂,车轮胎和/或轴)的系统和方法。
背景技术
用于车辆(例如,重型卡车,拖车等)的车轮盖通常为流线型并保持车轮清洁,使其免于尘土,雨水或其他碎屑。通常,车轮盖通过如下方式安装:从毂或车轮的螺柱上移除一个或多个凸耳螺母,将车轮盖放在螺柱上,然后将凸耳螺母拧回到螺柱上。这样的传统方法必然涉及一种或多种工具,从而增加了车轮盖的安装和移除的复杂性和持续时间。此外,在常规的检查和维护期间,许多常规的车轮盖遮挡了车轮的毂的视线,从而需要将车轮盖完全移除。另外,常规的车轮盖通常包括空气动力学效率低下和/或包括非常大量的部件和/或材料,由于燃料消耗,制造成本,安装/移除时间和/或类似情况而导致资源浪费。因此,常规的车轮盖既没有成本效益,又没有使用效率。考虑到这些问题,开发了本公开的多个方面。
发明内容
本文描述和要求保护的实施方式通过提供一种车轮盖系统解决了前述问题。在一个实施方式中,一种方法包括用车轮盖组件覆盖车辆的车轮。该车轮具有第一螺柱和第二螺柱,第一螺柱和第二螺柱各自沿远离毂的向外方向延伸。接收器的第一柱接收在车轮盖组件的接合板的第一钩中,并且第一柱接合到第一螺柱。接收器的第二柱接收在车轮盖组件的接合板的第二钩中,并且第二柱接合到第二螺柱。接收沿朝向毂的向内方向对车轮盖组件的车轮盖施加的向内力。向内力克服了接收器的弹簧的弹簧偏置,并使车轮盖组件沿向内方向平移。接收沿第一方向旋转车轮盖组件的第一旋转力。在旋转期间,第一柱引导并接合第一钩,且第二柱引导并接合第二钩。弹簧响应于向内力和第一旋转力产生第一正反馈。通过使用由弹簧偏置产生的向外力在向外的方向上平移车轮盖组件,车轮盖组件被可释放地锁定到接收器。向外力提供了第二个正反馈。
在另一个实施方式中,车轮盖系统用车轮盖组件覆盖车辆的车轮。车轮具有成同心型式的第一螺柱,第二螺柱,第三螺柱和第四螺柱,并且每个螺柱在远离毂的向外方向上延伸。第一柱,第二柱,第三柱和第四柱分别可接合到第一螺柱,第二螺柱,第三螺柱和第四螺柱。接合板包括第一钩,第二钩,第三钩和第四钩,它们分别可与第一柱,第二柱,第三柱和第四柱中的各个接合。弹簧具有第一钩和第二钩。第一钩接合到第一柱,且第二钩接合到第二柱。弹簧具有弹簧偏置,该弹簧偏置构造成在弹簧接合点处在向外方向上产生远离毂的向外力。第一帽布置在第一柱的第一上部中,且第二帽布置在第二柱的第二上部中。第一柱和第二柱构造成将车轮盖组件与弹簧,第一帽和第二帽可释放地接合,从而将车轮盖组件保持在锁定位置。
在另一个实施方式中,车轮盖系统用车轮盖组件覆盖车辆的车轮。车轮具有第一螺柱和第二螺柱,第一螺柱和第二螺柱均沿远离毂的向外方向延伸。第一柱可接合到第一螺柱。第一柱具有第一上部和第一下部,并且第一上部设置在第一下部外侧。第二柱可接合到第二螺柱。第二柱具有第二上部和第二下部,并且第二上部设置在第二下部外侧。弹簧具有第一钩和第二钩。第一钩接合到第一柱,第二钩接合到第二柱。弹簧具有弹簧偏置,该弹簧偏置构造成在弹簧接合点处远离毂在向外方向上产生向外力。第一帽布置在第一柱的第一上部中,且第二帽布置在第二柱的第二上部中。第一柱和第二柱构造成将车轮盖组件与弹簧,第一帽和第二帽可释放地接合,从而将车轮盖组件保持在锁定位置。
在另一个实施方式中,车轮盖具有外表面和内表面。内表面具有板接收器。接合板具有安装至板接收器的主体,并且该主体在外围边缘之间延伸。第一钩限定在主体的外围边缘中,并且第一钩构造成可释放地接合接收器的第一柱。第二钩限定在主体的外围边缘中,并且第二钩构造成可释放地接合接收器的第二柱。
本文还描述和叙述了其他实施方式。此外,尽管公开了多种实施方式,但是根据以下详细描述,本文公开的技术的另外的其他实施方式对于本领域技术人员将变得显而易见,该详细描述示出并描述了本文公开的技术的说明性实施方式。将会认识到,在不脱离本文公开的技术的精神和范围的情况下,本文公开的技术能够在各个方面进行修改。因此,认为附图和详细描述是本质上说明性的而不是限制性的。
附图说明
图1示出了示例车轮盖系统。
图2示出了安装在车轮的毂上的车轮盖系统的示例接收器。
图3A-3C分别示出了接收器的示例柱,示例短柱和示例长柱的详细侧视图。
图4A-4C分别是包括示例弹簧的接收器的侧视图,弹簧的等轴测图和弹簧的侧视图。
图5A-5B分别示出了示例车轮盖组件和接合板。
图6描绘了安装至接收器的车轮盖组件。
图7示出了车轮盖组件的另一示例。
图8示出了示例接合板,该接合板联接至车轮盖。
图9A-B分别是示例车轮盖系统的侧视图和详细侧视图。
图10-14示出了用于将车轮盖安装至车轮的示例步骤。
图15是具有方形驱动器的接收器的示例柱。
图16是用于车辆上的后车轮的示例车轮盖的顶部透视图,其中盖帽被移除。
图17A-B分别是帽盖接收器和盖帽的详细视图。
图18是示例一体式车轮盖的俯视图。
图19A-B分别是车轮盖的示例背衬的仰视图和等轴测图。
图19C示出了安装到背衬上的示例接合板。
图20是用于车辆的后车轮的示例车轮盖系统的分解图。
图21是用于车辆的前车轮的示例车轮盖系统的分解图。
图22是图21的车轮盖系统的示例立柱的侧视图。
图23A-23B分别是用于图21的车轮盖系统的弹簧组件的等轴测图和分解等轴测图。
图24A-24B分别是图23A-23B中所示的弹簧组件的侧视图和俯视图。
图25A-25B分别是用于图21的车轮盖系统的示例接合板的俯视图和等轴测图。
图26A-26B分别是用于图21的车轮盖系统的示例车轮盖的俯视图和俯视等轴测图。
图27A-27B分别是图26A-26B中所示的示例车轮盖的仰视图和仰视等轴测图。
图28A-28B分别是图26A-26B中所示的示例车轮盖的侧视图和仰视等轴测透明视图。
图29A-C分别是用于图21的车轮盖系统的示例盖帽的等轴测俯视图,侧视图和仰视图。
图30示出了用于将车轮盖组件安装到接收器上的示例操作。
图31示出了用于从接收器移除车轮盖组件的示例操作。
图32示出了车轮盖被移除的示例车轮盖系统,该示例车轮盖系统安装在车辆的车轮上。
图33A示出了安装在车辆的后车轮上的示例车轮盖系统。
图33B示出了安装在车辆的前车轮上的示例车轮盖系统。
图34是安装在示例车轮盖组件的示例接收器上的示例稳定器组件的俯视倾斜视图。
图35是图34所示的示例稳定器组件的侧视倾斜视图。
图36是处于解锁取向的示例锁定机构的俯视倾斜视图。
图37是处于锁定取向的、图36中所示的示例锁定机构的另一俯视倾斜视图。
图38是示例锁定机构的等轴测分解图。
图39A-B分别是图38中所示的示例锁定机构的中心机构的详细视图,以及图38中所示的示例锁定机构的钥匙的详细视图。
图40A-C分别是图38中所示的示例锁定机构的中心机构的详细仰视图,图38中所示的示例锁定机构的接收器托架的详细俯视图,以及图38中所示的示例锁定机构的中心机构的仰视图。
图41是车轮盖系统的另一示例。
图42是图41中所示的车轮盖系统的接收器和接合板的详细视图。
图43是图41中所示的接收器的柱的侧视图。
图44是安装在示例轮缘上的图41中所示的接收器的多个柱和弹簧的侧视倾斜视图。
图45是接合到图41中所示的多个柱的接合板的正视倾斜视图。
图46是图41中所示的车轮盖系统的侧视图。
图47是设置在图44中所示的轮缘上的图41中所示的车轮盖系统的车轮盖的正视倾斜视图。
图48示出了用于将车轮盖组件安装到接收器上的示例操作。
图49示出了用于从接收器移除车轮盖组件的示例操作。
图50A示出了包括接收器和接合板的接收器组件的侧面透视图。
图50B示出了接收器组件的正视透视图,其中为了清楚起见,车轮盖的帽被移除。
图50C示出了接收器组件的后视透视图。
图51示出了安装在车轮轮缘上的车轮盖系统的正视透视图。
图52示出了安装在车轮轮缘上的车轮盖系统的后视透视图。
图53示出了车轮盖系统的后视透视图。
图54A-54E分别示出了接合板的等轴测图,侧视图,正视图,后视图和俯视图。
图55A-55D分别示出了车轮盖的等轴测图,侧视图,后视图和正视图。
图56A示出了车轮盖系统的后视图,其中为了清楚起见去除了某些特征。
图56B示出了车轮盖的接收器部分的详细侧面透视图,其中为清楚起见移除了接收器的其他特征。
图57A-57D分别示出了车轮盖系统的俯视图,仰视图,左侧视图和右侧视图。
具体实施方式
本公开的各方面涉及便于在无需使用工具的情况下将具有优化的空气动力学的车轮盖快速安装至车轮的一部分—例如毂,轮胎和/或轴—的系统和方法。如本文所述,本文公开的技术提供了一种车轮盖系统,其低成本,轻便,耐用,易于安装,维护较少,并且提供了优化的空气动力学性能,从而节省了燃料成本。更特别地,该车轮盖系统提供了空气动力学形状,从而为车辆产生了优化的每加仑燃料英里数的节约。此外,该车轮盖系统重量轻,部件最少,且可以在一分钟或更短的时间内完全安装好,并可以在几秒钟内执行例行检查。该车轮盖系统可以针对前车轮进行定制,以解决车辆的前车轮螺柱的桨-轮效应(paddle-wheel effect)。根据本公开,本文公开的技术的其他优点和特征将是显而易见的。
一方面,该车轮盖系统包括接收器,该接收器包括弹簧,该弹簧安装在构造成接收车轮盖的多个柱上。该车轮盖包括带有钩和凹槽的接合板。为了安装车轮盖,将车轮盖与柱和弹簧对齐,直到较大的凹槽定位在每个柱附近。向内力施加到车轮盖上以压缩弹簧,并且车轮盖被扭转以接合柱周围的较小凹槽。当释放车轮盖时,弹簧使车轮盖向外平移,从而向安装人员提供正反馈,并将接合板抵靠每个柱的帽而锁定。弹簧偏置与接合板中的半径切割直径变化和柱中台阶相结合,通过顺时针或逆时针旋转而防止车轮盖从接收器脱离。在接合后,可以从车轮盖上取下帽,以快速进行车轮的日常维护。为了移除车轮盖,施加了向内力,克服了弹簧偏置,然后旋转车轮盖直到与接收器脱离。
该车轮盖系统还可以包括另外的附件,以帮助稳定柱。在一个示例中,稳定组件可包括多个稳定杆。每个杆包括第一开口端部和第二开口端部,并且各端部可操作以接收柱的一部分。这些杆位于一对柱之间,其中一个杆的第一开口端部与另一个杆的第二开口端部接触同一柱。第一开口端部和第二开口端部被紧固在一起以在杆和柱之间产生干涉,使得在柱处经历的振动被传递到杆,从而使柱稳定。
该车轮盖系统还可以包括锁定机构,该锁定机构可以例如防止车轮盖系统被盗。该锁定机构安装在接合板上,并隐藏在车轮盖的后面,在车轮盖处可触及键槽以与锁定机构接合。锁定机构包括连接到中心机构并通过接收器托架(或接收器插座,receiverreceptacle)而固定到中心机构的一对杆。当锁定机构沿一个取向(例如,逆时针方向)旋转时,这对杆朝向中心机构缩回。当锁定机构沿第二取向(例如,顺时针方向)旋转时,该杆被推离中心机构,并被布置成与一对柱的顶面相邻。这对杆阻碍了向下推动车轮盖以进行移除脱离所需的该对柱与车轮盖之间的距离,从而防止了车轮盖从车轮上移除。
在另一方面,该车轮盖系统包括接收器,该接收器包括弹簧,该弹簧安装在构造成接收车轮盖的多个柱上。该车轮盖包括具有不同直径的开口的接合板。为了安装车轮盖,使车轮盖与柱和弹簧对齐,直到较大的开口位于各个柱附近。向内力施加到车轮盖上以压缩弹簧,并且车轮盖被扭转以接合柱周围的较小开口。当释放车轮盖时,弹簧使车轮盖向外平移,从而向安装人员提供正反馈,并将接合板抵靠每个柱的帽而锁定。弹簧偏置结合接合板中的开口的直径变化和柱中的台阶,通过顺时针或逆时针旋转防止车轮盖从接收器脱离。在接合后,可以从车轮盖上取下帽,以快速进行车轮的日常维护。为了移除车轮盖,施加向内力,从而克服弹簧的偏置,然后旋转车轮盖,直到与接收器脱离。
开始详细描述示例车轮盖系统100,参考图1。在一种实施方式中,车轮盖系统100包括构造成接收并接合车轮盖组件102的接收器104。换句话说,盖组件102被构造成经由接收器104将车轮盖联接到车轮的毂。盖组件102可以是彼此联接的多个部件或一个一体式的单件部件。
如从图2-4C可以理解的那样,在一种实施方式中,接收器104安装在毂200的多个螺柱202上。接收器104包括连接至多个柱206的弹簧204。如图2中所示,每个柱206与螺柱202之一接合并从其向外延伸。也可以在每个螺柱202上安装间隔件210和凸耳螺母208,从而为每个柱206提供额外的间隙高度。间隔件210和凸耳螺母208可以从柱206设置在毂200的近侧。将理解的是,取决于车轮盖组件102和螺柱202的布置,可以包括任何数量的柱206。例如,如图2中所示,接收器104可以包括以沿直径相对的两对来布置的四个柱206。在一个实施方式中,第一对沿直径相对的柱206与第二对沿直径相对的柱206通过两对沿直径相对的未覆盖的螺柱202在周向上分开。
在一个实施方式中,弹簧204安装在第一对沿直径相对的柱206上,如图2所示。将理解的是,可以预期另外的弹簧204和/或安装取向。弹簧204具有用于将车轮盖组件102可释放地锁定在柱206上的弹簧偏置。更具体地,为了安装车轮盖,对弹簧施加力,并且一旦该力足够大以克服弹簧偏置,车轮盖组件102就可以旋转直到接合到柱206。一旦柱206停止车轮盖组件102的旋转,力就消失了,从而导致弹簧204的弹簧偏置,使得车轮盖组件102在与力的施加相反的方向上平移并锁定就位。车轮盖组件102的平移产生小震动或类似触感形式的正反馈,确认车轮盖组件102被固定到接收器104。
因为柱206接合到毂200的现有螺柱202并从其延伸,并且弹簧204不会妨碍对毂200的视觉访问,所以接收器104提供了毂200的大致无遮挡的观察。这种布置提供了许多优点,包括但不限于在不移除接收器104的情况下进行例行维护;将额外的构件—例如毂仪表—安装到毂200的能力;且毂200可以包括未受阻的标识或观看屏幕,该观看屏幕显示投射到车轮盖上或以其他方式在车轮盖上可见的消息(例如广告)。
在一种实施方式中,当安装在毂200上时,接收器104落入车轮中心的圆周内,从而允许在不移除接收器104的情况下移除轮胎或车轮的其他部分。接收器104还可以安装在车轮上,使得盖组件102将覆盖凸耳螺母。而且,接收器104不需要诸如在常规系统中的任何证据式安装机构,从而允许盖组件102获得优化的空气动力学形状。在一个实施方式中,柱206安装到板上,以允许在拖车轮毂上使用车轮盖系统100以覆盖车轮。该板将允许不具有重要安装点(例如螺柱202)的毂将板与用于安装盖组件102的柱206一起安装。在其他实施方式中,柱206安装在其他构件上。例如,柱206可被安装到自动轮胎充气装置,例如Aperia Halo等。充气装置用螺栓固定在车轮上,并附接到车轮的进气口,以根据需要监视轮胎以及自动给轮胎充气。该装置延长车轮胎寿命,增加每加仑行驶的英里数,并防止由于车轮胎充气不足而引起的爆胎。
如从图3A-3C可以理解的那样,柱206可以具有各种形状,尺寸和特征。例如,柱206可以具有短轮廓320或长轮廓322。在一种实施方式中,柱206包括上部300和下部302。下部302包括具有柄杆表面326的柄杆324。上部300以第一帽304开始,第一帽304设置在柱206的具有顶面328的端部上,且被构造为防止盖组件102沿远离毂200的方向向外平移,从而与柱206脱离。第一帽304还具有帽底面316,该帽底面316构造成当与板500接合时接触盖组件102。渐缩318在安装和移除期间基于所施加的力和弹簧204的弹簧偏置将盖组件102引导到位。柱206还包括钩台阶306和颈部台阶308。在一种实施方式中,钩台阶306具有比颈部台阶308更大的周长。第二帽310和第三帽314框定了弹簧台阶312。弹簧台阶312被构造成接收并接合弹簧204。在一个实施方式中,第二帽310和第三帽314各自具有相等的周长,该相等的周长大于弹簧台阶312的周长。下部302包括带螺纹的开口,该带螺纹的开口构造成接收螺柱202,使柱206能够旋转地前进到螺柱202上。可以使用粘合剂,例如Loctite,焊接和/或其他附接机构来将柱206进一步固定到螺柱202。
在一个实施方式中,第一帽304,第二帽310和第三帽314具有彼此相等的周长。然而,周长可以彼此不同,或者两个周长可以彼此相等,而第三周长是不同的。另外,柱206可以被制造成具有变化的长度以适应不同的车轮尺寸。例如,半挂牵引车的前车轮可具有带有短轮廓320的柱206,如图3B所示,而后车轮可具有带有长轮廓322的柱206,如图3C所示。长轮廓322可以接收用于后双车轮的更大的偏移。柱206可以由诸如钢,铝,塑料,热塑性塑料和/或类似物的硬质材料制成。在一个示例实施方式中,柱206由聚甲醛制造。在将立柱206安装到毂200上之后或之时,还可以安装弹簧204。
转向图4A-4C,在一种实施方式中,弹簧204包括弹簧接合点400,在盖安装过程中弹簧204在此处与盖组件102相连接。弹簧204的弹簧偏置可被构造成产生集中在弹簧接合点400处的向外力。弹簧204还包括多个弹簧钩402。在一个示例中,弹簧204具有成半圆形形状的两个钩402,如图4B中所示。钩402远离彼此线性地延伸,然后弯曲并增加角度,直到它们到达接合点400。半圆形钩402和弹簧204的柔韧性的组合允许钩402在每个柱206的弹簧台阶312处钩在两个柱206周围并接合这两个柱206,如图4A所示。然而,弹簧204可以安装在两个以上的柱206上或一个柱206上,并且向外弯曲以提供弹簧偏置力来将板500保持就位。接收器104可以永久地固定或可移除地接合到毂200上,而车轮盖组件102能够可移除地接合到接收器104。
为了对车轮盖组件102进行详细描述,对5A-5B进行参照。在一个实施方式中,盖组件102包括接合板500和盖背502,在图5A中示为环。该环仅用于说明目的,以说明车轮盖与接合板500的连接。可以使用螺钉506将盖背502联接至板500,螺钉506延伸穿过板500和盖背502中的多个开口504。尽管板500和盖背502被示为通过螺钉506附接的两个单独的构件,但是板500和盖背502可以是一个一体的单元或通过其他方式附接。盖背502也可以集成到车轮盖800中。
板500可以包括具有不同直径的半径切口的主体,以接合具有不同直径的柱206中的台阶。换句话说,板500通过将圆角化的板500精确地配合到圆角化的多个柱206上而确定地接合该多个柱206。板500包括围绕并限定在主体的外围边缘中的多个钩508。钩508可相对于中心孔524取向。在一种实施方式中,板500具有四个钩508;然而,可以存在多于或少于四个钩508,并且板500可以是任何形状,包括但不限于矩形,八边形,椭圆形或圆形,以及具有各种装饰特征。此外,除了车轮盖之外或代替车轮盖,可以将提供快速脱开以暴露毂200的其他车轮构件(诸如但不限于毂里程表或轮胎充气装置)的其他车轮端部部件安装到板500上。
在一种实施方式中,钩508包括钩表面522和限定钩接收区域520的钩边缘510。钩接收区域520适于紧密地配合在钩台阶306周围,因为钩接收区域520具有与钩台阶306的半径相等或基本相等的半径。与钩边缘510相邻的是颈部边缘512,其一起限定了颈部接收区域518。颈部接收区域518允许柱206在盖安装期间穿过颈部台阶308,并且在板500完全接合在柱206上时防止板500旋转。与颈部边缘512相邻的是限定帽接收区域516的帽边缘514。帽接收区域516适配成使得第一帽304可以在安装开始时向外穿过该帽接收区域516,因为该帽接收区域516具有与第一帽304的半径相等或者更大的半径。帽接收区域516和钩接收区域520可以分别形成为第一凹槽和第二凹槽,其中第一凹槽大于第二凹槽。板500可以定位成距典型的8螺栓毂组件的死点3.5英寸,使得从板的中心到柱206的接合的半径为3.5英寸。板500可以由诸如但不限于钢,铝,塑料,热塑性塑料等的硬质材料制成。在一种实施方式中,板500由0.060英寸厚的304不锈钢制成。
参照图6至图7,在一种实施方式中,多个间隔件600被构造成维持盖背502和板500之间的距离,使得当车轮盖组件102被安装到接收器104上并且盖背502接触第一帽304时,板500落入安装位置。尽管间隔件600被示为分离的构件,但是它们可以被集成到盖背502或板500中。在图7中所示的一个示例实施方式中,四个间隔件600被定位成与四个钩508和柱206相邻。四个钩508和对应的四个柱206围绕盖背502的中心圆周等距地定位。四个螺钉506和对应的四个间隔件600被等距地定位在相同的中心圆周上,并从钩508顺时针偏移,以防止与柱206发生干涉。
图8示出了具有车轮盖800的车轮盖系统100的高层视图。车轮盖800可以是具有各种装饰特征的盘形或圆顶形,并且在接收器104和板500上延伸。车轮盖800完全覆盖车轮盖系统100构件的其余部分,例如接收器104和板500,以及包括毂200在内的车轮内部构件。车轮盖800还可以在盘的周边上包括较厚的部分,车轮盖800可以在边缘处提供更大的稳定性,并且防止碎屑进入车轮盖800后面的空间。车轮盖800可以以各种方式联接到板500。在一个示例中,如图9A-B所示,车轮盖800包括附接部分900和开口,在此处,螺钉506穿过并将车轮盖800附接至板500。图9A-B进一步示出了盖组件102,该盖组件102连同盖800一起被安装到接收器104的示例柱206上。
图10-14示出了盖组件102在接收器104上的示例安装。在一个实施方式中,盖组件102定位在接收器104上方,使得板500面向柱206。第一凹槽或帽接收区域516位于柱206上方,并且盖组件102在朝着毂200的方向上被向内推,并且在第一方向(例如,顺时针)上旋转。弹簧204的弹簧偏置使盖组件102向外摇晃,以提供正反馈并将盖组件102在柱206上锁定就位。从而防止了盖组件102逆时针或顺时针旋转。移除或释放盖组件102的唯一方法是在向内朝向毂200的方向上在盖组件102上施加力,并且在与第一方向相反的第二方向(例如,逆时针方向)上旋转盖组件102。旋转盖组件102,直到与柱206脱离,并且弹簧204的弹簧偏置使盖组件102在从毂200向外的方向上平移,从而将盖组件102从接收器104释放。
在一个实施方式中,车轮盖系统100提供正反馈回路以通知用户恰当的安装,因为由于车轮盖800用户在安装过程中无法看到零件。该反馈回路包括但不限于听觉,触觉,视觉和/或其他反馈。可以通过板500撞击每个柱206的第一帽来产生听觉反馈。触觉反馈可以由弹簧204的弹簧偏置使板500向外平移引起的颠簸的形式出现,从而使用户能够感觉到盖组件102靠着他的手移动。可以在车轮盖800相对于车轮如何取向方面提供视觉反馈。
如图10中所示,在一种实施方式中,将盖组件102定位成使得板500在弹簧接合点400上居中,如图4中所示,且盖被502面向外。帽接收区域516与第一帽304对准。当盖组件102接收到向内力的施加时,例如来自使用者推压盖组件102的力,盖组件102压缩弹簧204,并且盖组件102沿朝向毂200的方向向内移动,如图10中的箭头所示。
转向图11,在通过施加向内力使盖组件102向内平移之后,第一帽304邻接盖背502,从而防止盖组件102进一步向内移动。间隔件600使盖被502和板500间隔开,使得板500落入与颈部台阶308相同的平面中。间隔件600和盖背502节省了时间和精力,因为用户可以简单地推动盖背502,直到盖背502接触第一帽304。然后,如箭头所示,使盖组件102沿第一方向(例如,顺时针方向)旋转。
如从图12可以理解的,当盖组件102沿箭头所示方向旋转时,颈部接收区域518接收颈部台阶308并将颈部台阶308引导到钩接收区域520中。当颈部台阶308在钩接收区域520中时,如图13所示,去掉了在盖组件102上的向内力,导致弹簧204的弹簧偏置向盖组件102施加向外力,并使盖组件102向外平移,如图13中的箭头所示。在一种示例实施方式中,由弹簧204的弹簧偏置产生的向外力为大约20磅/英寸。
图14示出了接合到柱206的接合板500。在一种实施方式中,钩表面522与帽底面316齐平,并且钩台阶306位于钩接收区域520中。因为颈部接收区域518的宽度小于钩台阶306的直径和弹簧204的弹簧偏置所提供的向外力的组合,钩台阶306不能旋转出钩接收区域520,从而防止板500旋转。换句话说,钩接收区域520的周长与钩台阶306的周长大致相同,两者均大于颈部接收区域518形成的距离,从而防止板500旋转。弹簧204持续对板500施加向外的正向力,该力与第一帽304一起平移和旋转地锁定板500。换句话说,当在弹簧204的力下向外移动时处于板500的第二位置或锁定位置的接合板500的圆周的尺寸被确定为使得板500不能旋转,因为板500是其所接合的螺柱台阶的直径的一半以上。此外,如果盖组件102固定在至少一个柱206上,则表面316接合整个柱206。一个柱206可提供足够的接合区域以将盖组件102保持就位。
本文描述的各种实施方式可以具有几个附加特征。例如,图15示出了具有延伸到第一帽304中的驱动器开口1500的柱206。驱动器开口1500被构造成接收驱动器工具,例如螺钉刀,例如以将柱206驱动到毂200中。驱动器1500可以成形为六角形,十字形,槽形,三角形等。在示例实施方式中,驱动器1500是半英寸的正方形驱动器。驱动器1500提供了将柱206联接至毂并利用驱动器而不是例如扳手的替代手段。
此外,车轮盖800还可以具有另外的特征。图16示出了车轮盖800,其具有接收多个联接器1700的中心开口1600,在图17A中详细示出。该多个联接器1700被构造为将车轮盖800联接至板500。在图17A中所示的示例实施方式中,中心开口1600包括由该多个联接器1700分成四个部分的凹入式环1702,其中该多个联接器1700具有尺寸适于螺纹从中穿过的开口。多个螺钉1704将车轮盖800联接至板500。在其他示例中,车轮盖800可以以其他方式联接至板500,包括但不限于使用粘合剂,焊接,铆钉等等。此外,车轮盖800和板500可以是一个整体零件。
凹入式环1702也可以由与每组多个联接器1700相邻的多个帽盖接收器1706分成几部分。该多个帽盖接收器1706被构造为接收盖帽1710的盖帽凸片1708,如图17B所示。在一个示例实施方式中,每个帽盖接收器1706是构造为接收每个盖帽凸片1708的开槽开口。帽盖接收器1706和盖帽凸片1708通过卡扣配合将盖帽1710锁定到车轮盖800上。在另一个示例中,盖帽1710可以经由其他机械机构被附接或者被集成到车轮盖800中,使得盖帽1710和车轮盖800是一个零件。在图18中所示的一个示例中,盖1800是一个一体的零件。此外,盖帽1710,车轮盖800和板500也可以是一个零件。
在一种实施方式中,盖帽1710封闭中心开口1600,在车轮盖800上形成平滑表面,这可有助于车轮盖系统100的空气动力学效率。车轮盖800或者集成的盖1800可以按包封的形式被覆盖,以显示图像,或具有无障碍的通讯显示。车轮盖800完全密封并隐藏了车轮盖系统100的其余部分以及包括毂200在内的内部车轮构件,使其不可见,同时提供了免于灰尘和碎屑的保护。
对于构造成用于安装至车辆的后车轮的车轮盖系统100的示例,参考图19A-20。在一种实施方式中,板500通过螺钉,粘合剂,铆钉等附接到板接收器1900。板接收器1900的凸起部分可以在图19B中看到。在一个实施方式中,用多个螺钉将板500拧入板接收器1900中,该多个螺钉拧入板接收器1900中的多个带螺纹的开口1902中。多个弯曲凸缘1904中的每一个遵循每个帽接收区域516的周边的一部分,如图19C所示,这允许柱206的帽304穿过帽接收区域516。
在图20中所示的示例性示例中,示出了标准的8螺栓毂组件,其具有从毂200向外延伸的8个螺柱202。在同一示例中,四个长柱322将与每隔一个螺柱202接合,使得自由螺柱202定位在各个柱322之间。在其他示例中,可以使用多于或少于四个柱322,并且柱322可以以任何型式安装,例如所有四个柱322彼此相邻,两个柱322彼此相邻等等。如前所述,可以使用诸如Loctite的粘合剂或其他附接机构将柱322固定到螺柱202上。然后将弹簧204安装到两个柱322上。板500可以附接到车轮盖800上,或作为一个零件集成在车轮盖800中。盖组件102然后可以可移除地安装到柱322上。
图21-29C示出了构造成用于安装至车辆的前车轮的车轮盖系统100的示例。与后车轮相反,标准的前轴可能包括10个深深凹入车轮内的凸耳螺母。为了将这些差异考虑在内,在一种实施方式中,车轮盖系统100包括具有短轮廓320的多个柱206,具有多个支脚的弹簧204以及改进的板500和车轮盖800。
如图22中所示,在一个实施方式中,示出了具有替代短轮廓2200的柱206。每个柱206具有布置在柱的上部300上的第一帽304以及第二帽310和第三帽314,以用于框定弹簧台阶312。多个柱206中的每个可以在下部302上具有带螺纹的开口,该带螺纹的开口构造成接收车轮的凸耳螺母,其允许柱206拧到凸耳螺母上。在一个示例实施方式中,五个柱206被拧到前轴的凸耳螺母上。该多个柱206构造成接收并保持多臂弹簧204。
参考图23A-23B及图24A-24B,在一种实施方式中,弹簧204包括多个弹簧支脚2312,每个弹簧支脚从弹簧帽2304延伸并且具有弹簧钩402。弹簧支脚2312和弹簧钩402的数量取决于车轮的凸耳螺母的数量。在一个示例实施方式中,弹簧204具有从弹簧帽2304延伸的五个弹簧支脚2312。每个弹簧钩402被构造成将弹簧204联接到多个柱206。弹簧帽2304包括弹簧盖罩2300和弹簧帽基部2302。弹簧帽罩2300具有多个凹槽2306,该多个凹槽2306构造成接收每个弹簧支脚2312的一端2310,该一端与具有弹簧钩402的另一端相反。类似地,弹簧帽基部2302包括第二多个凹槽2308,该第二多个凹槽2308构造成接收每个弹簧支脚2312的端部。弹簧帽罩2300和弹簧帽基部2302可通过粘合剂,螺钉,铆钉,卡扣配合,焊接等彼此联接。在安装到反馈回路中期间,弹簧帽2304可以兼作(double)弹簧接合点400和已知的接触点。图25A-B中所示的板500的轮廓2500可以接收弹簧接合点400,从而允许使用者感觉到车轮盖800居中。
在一种实施方式中,板500包括不同直径的半径切口,以接合多个柱206中具有不同直径的台阶。换句话说,板500通过圆角化的板500与圆角化的该多个柱206的精确配合而确定地接合到该多个柱206。板500包括具有多个钩508的主体,钩508具有钩接收区域520,颈部接收区域518和帽接收区域516。板500还可以包括多个开口2500以减少重量和材料。在一个示例实施方式中,板500具有从板500的主体的圆周突出的五个钩508。板500还可以具有五个开口504和五个对应的螺钉506。
转向图26-29C,在一种实施方式中,车轮盖800包括中心开口1600和构造成接收板500的多个联接器1700。车轮盖800还可以包括构造成接收图29A-C中示出的多个盖帽凸片1708的多个帽盖接收器1706。该多个联接器1700和多个帽盖接收器1706位于凹入式环1702中,在图26B中更清楚地示出。转到备选的车轮盖800的仰视图,对图27A-B进行参照。
车轮盖800的底部包括板接收器1900,该板接收器1900具有多个带螺纹的开口1902,该带螺纹的开口1902构造成接收多个螺钉1704。该多个带螺纹的开口1902从凹入式环1702突出,并可以提供用于板500联接到车轮盖800的进一步的间隙。板500和车轮盖800可以通过粘合剂,螺钉,铆钉,卡扣配合等彼此联接。板500和车轮盖800也可以是一个单元,并且例如通过注射模制或机加工来制造。
如图28A中所示,在一种实施方式中,车轮盖800包括围绕中心部分2800的平面和在从中心2800沿径向向外的方向上倾斜的侧面,该侧面远离平面朝向边缘2802倾斜。车轮盖800可以是具有各种装饰特征的各种形状。车轮盖800可以被注塑模制,并且边缘可以被研磨。中心开口1600可以用盖帽1710覆盖以提供平滑的外表面。在图29A-C中更详细地示出的盖帽1710包括多个盖帽凸片1708,其用于可移除地接合车轮盖800以覆盖中心开口1600,如本文所述。在一个实施方式中,盖帽1710具有五个盖帽凸片1708。盖帽1710可从车轮盖800移除,从而允许在不移除车轮盖800的情况下对车轮和车轮盖系统100的内部构件进行常规检查和维护。
如图21中所示,盖帽1710可以卡扣到车轮盖800的中心开口上。板500可以被拧到车轮盖800的底部上,其一起构成车轮盖组件102。在一个示例中,五个备选的柱206可以拧到前轴的五个交替凸耳螺母上。具有五个弹簧支脚2312的弹簧204可被安装到柱206上,其一起构成接收器104。然后,如本文所述,车轮盖组件102可被安装到接收器104上。
图30示出了用于将车轮盖组件安装到接收器上的示例操作3000。操作3002将盖组件的接合板的钩定位在接收器的柱上。操作3004接收克服接收器的弹簧的弹簧偏置的向内力。操作3006接收沿第一旋转方向(例如,顺时针)的旋转力,该旋转力围绕柱引导钩。操作3008响应于旋转力和向内力产生第一正反馈。在一个实施方式中,响应于柱与接合板之间的接触而产生第一正反馈,从而防止了在向内方向上的进一步平移运动和在第一旋转方向上的旋转运动。操作3010结合由弹簧的弹簧偏置产生的第二正反馈使车轮盖组件向外平移。该向外平移将车轮盖组件在接收器上锁定就位。
图31示出了用于从接收器移除车轮盖组件的示例操作3100。操作3102接收车轮盖组件上的向内力,从而克服接收器的弹簧的弹簧偏置。操作3104接收沿旋转方向(例如,逆时针方向)的旋转力。操作3106使用向内力和旋转力使车轮盖组件的接合板的凹槽与接收器的柱脱离。操作3108使用弹簧的弹簧偏置将车轮盖组件从接收器释放。换句话说,弹簧的弹簧偏置使车轮盖沿向外方向平移,从而将车轮盖从接收器上释放。
图32示出了示例车轮50,其中车轮盖系统100的接收器104安装至毂200,并且车轮盖组件102的车轮盖800显示为被移除。图33A-B示出了分别安装至诸如卡车的车辆的后车轮和前车轮的车轮盖800的示例。
转向图34,示出了安装在示例车轮盖组件102的接收器104上的示例稳定器组件3400的俯视倾斜视图。该稳定器组件3400包括多个杆3410。在所示的示例中,该多个杆3410包括四个杆,但是该组件3400可以包括少于四个杆或大于四个杆。在所示的示例中,多个杆3410中的每个是大体新月形的,具有第一端3412和与第一端3412相反的第二端3414。在另一个示例中,在第一端3412和第二端3414之间延伸的部分是直的。第二端3414也是第一端3412的镜像,但在其他示例中第二端3414的形状可以与第一端3412不同。在所示示例中,第一端3412和第二端3414两者分别包括从杆3410到张开的钳口渐缩的第一过渡部分3416和第二过渡部分3418。
每个钳口包括具有圆柱表面3422的座。开放的圆柱表面3422包括半径基本上等于柱206的半径的弧,使得,当与柱206接触时第一端3412和第二端3414基本齐平。在一个示例中,第一端3412和第二端3414中的每一个的圆柱表面3422均被六角形地成形为与柱206的六角形部分301互补并接收柱206的六角形部分301,但表面3422可以是其他形状或形式。在另一个示例中,圆柱表面3422具有脊。圆柱表面3422也可以是有纹理的。多个杆3410中的每一个具有第一孔口3424和第二孔口3426,第一孔口3424和第二孔口3426分别在第一过渡部分3416和第二过渡部分3418处延伸穿过杆3410,以接收紧固件3428,这将在下面更详细地讨论。多个杆3410中的每一个可以由诸如金属,塑料等的结实材料制成。
图35是图34中所示的示例稳定器组件3400的侧视倾斜视图。在组装期间,多个杆3410中的每一个被放置在两个相邻的柱206之间,其中第一端3412接触柱206中的一个并且第二端3414接触柱206中的另一个。在一个示例中,第一杆的第一端接触柱的一半,而第二杆的第二端接触柱的另一半。六角形圆柱表面3422允许第一端3412和第二端3414简单地卡扣到柱206的六角形部分301上,使得杆可以被卡扣到两个柱上并且在没有附加帮助的情况下保持就位。换句话说,第一端3412或第二端3414与柱206的六角形部分301接合,以将第一端3412或第二端3414确定地锁定至柱206。柱206也可以稍微旋转以辅助杆卡口配合到六角形部分301中。此外,六角形表面3422可为第一端3412和第二端3414提供增加的摩擦,以接合柱206的六角形部分301。在所示的示例中,四个杆捕获四个柱中的每一个的六角形部分301,且当从上方观察时形成圆形,但在其他示例中可以使用多于四个或少于四个杆。紧固件3428将第一杆3410的第一端3412联接到第二杆3410的第二端3414。紧固件3428可以是软管夹,扎带等。在一个示例中,紧固件3428是不锈钢夹。在所示的示例中,紧固件3428是拉链带,其螺旋穿过第一杆3410的第一孔口3424且穿过第二杆3410的第二孔口3426,并被拉紧,使得第一杆3410的第一端3412和第二杆3410的第二端3414与柄杆表面326接触,并且在六角形部分301处大体上包裹在柱206的圆周。
紧固件3428对第一杆3410的第一端3412和第二杆3410的第二端3414径向向内地施加力,这在第一端3412和第二端3414与柱206之间产生过盈配合。换句话说,紧固件3428将第一端3412和第二端3414推向柱206,从而将柱206捕获在第一端3412和第二端3414之间,并在第一端3412和第二端3414与柱206之间形成压配合或摩擦配合。过盈配合防止柱松动,并且由于柱保持牢固附接而为柱提供稳定性。更详细地,当车辆运动并产生振动时,振动将被引导至稳定杆,而不是从柱引导,这防止了柱由于振动而变得松动。
在未示出的另一个示例中,第一端和第二端可各自包括一对相对的孔口,其中该对相对的孔口彼此对准。一对螺母和螺栓可以通过对准的该对相对的孔口中的每一个紧固并上紧,直到产生过盈配合为止。
转向图36-38,分别示出了处于解锁取向和锁定取向的示例锁定机构3600的俯视倾斜视图,以及另一示例锁定机构3600的等轴测分解图。锁定机构3600位于板500的中央,并且基本上阻止车轮盖800被向内推动,从而防止车轮盖800旋转以及从板500上移除。虽然车轮盖800被示出为透明的,但车轮盖800可以是不透明的,其可以有利地隐藏锁定机构3600的机构。锁定机构3600包括中心机构3612,该中心机构通常是圆柱形的并且包括第一表面3610和与第一表面3612相反的第二表面3638,如图40A中所示。锁定机构3600包括一对杆3618,其联接到中心机构3612并且通过接收器托架3626而固定到中心机构3612。
如图39A-B所示,分别示出了布置在中心机构3612的第一表面3610上的键槽3616和对应的键3618的详细视图。键槽3616包括延伸到第一表面3610中并且具有等于中心机构3612的中心轴线的中心轴线的环形凹部3617。环形凹部3617限定在第一表面3610和第二表面3638之间间隔开的键槽表面3609。键槽表面3609包括围绕键槽中心3611圆形地间隔开的多个键槽孔口3615。键槽孔口3615可以接收键3618的对应的一组键突起3621,并且可以捕获该组键突起3621,使得当旋转键3618时,中心机构3612也被旋转。键槽中心3611从键槽表面3609突出到第一表面3610,并且可以由键3618的孔3623接收,其可以使键3618对准在键槽3616上。凸缘3613围绕环形凹部3617的周边设置在第一表面3610上,并且可以接收在车轮盖800上的类似形状的开口中,以将中心机构3612联接到车轮盖800。
转向图40A-C,分别示出了中心机构3612的详细仰视图,接收器托架3626的详细俯视图和中心机构3612的仰视图。中心机构3612包括从第二表面3638朝着第一表面3610延伸的一对镜像且相对的杆切口3634。每个杆切口3634限定了平行于第二表面3638的杆表面3654,以及锁定表面3654和解锁表面3656,它们两者都垂直于杆表面3654。此外,锁定表面3654和解锁表面3656彼此垂直。杆孔口3636设置在杆表面3654上并且平行于中心机构的中心轴线。杆孔口3636可操作以接收杆3618的延伸部3622,从而将杆3618联接至中心机构3612。延伸部3622从杆3618弯曲90度并且可具有比杆3618的长度短的长度。延伸部3622可以具有在该延伸部3622的顶部上的另外的弹性体延伸部3624。弹性体延伸部3624也可以是单独的部件,如图所示。弹性体延伸部3624在延伸部3622之前定位在杆孔口3636中,并提供弹簧阻力以在使用期间向用户提供反馈。杆切口3634的形状被设置成当中心机构3612旋转时为杆3618提供移动通过的空间。
中心机构3612还包括对准凹部3628,该对准凹部3628延伸到第二表面3638中并限定第一对准表面3632。对准凹部3628总体上为矩形,并且其尺寸设置成接收接收器托架3626的相应对准突起3642,以便将接收器托架3626与中心机构3612对准。对准突起3646从第一接收器表面3640突出并限定第二对准表面3644,当托架3626与中心机构3612对准时,第二对准表面3644与第一对准表面3632接触。接收器托架3626还包括具有第一棘爪3650和第二棘爪3652的一对棘爪。在一个示例中,第一棘爪3650比第二棘爪3652长,但第一棘爪3650和第二棘爪3652可以是相同长度,或者第二棘爪3652可以比第一棘爪3650更长。该对棘爪3650、3652接收一对杆3618并向用户提供反馈回路,指示何时达到锁定或解锁位置,其中第一棘爪3650指示该对杆3618处于解锁取向,第二棘爪3652指示该对杆3618处于锁定取向。接收器托架3626还包括第二对准孔口3646,第二对准孔口3646从第二接收器表面延伸穿过托架3626到达第一接收器表面3640,并与中心机构3612的第一对准孔口3630对准。第一对准孔口3630和第二对准孔口3646接收对准紧固件3648,该对准紧固件3648将接收器托架3626固定到中心机构3612,从而也将该对杆3618固定在中心机构3612和接收器托架3626之间。对准紧固件3648可进一步由板的中心开口524接收,从而将锁定组件3600固定到板500。
锁定组件3600可以包括如图36-38所示的一对支撑托架3620。支撑托架3620可以是联接到板500的分开的部件,如图36-37所示,或者可以直接在板500上形成,如图38所示。此外,锁定机构3600可不包括托架,包括一个托架或多于两个托架。
在使用中,使用者将钥匙3618插入钥匙槽3616中并旋转钥匙3618,从而使中心机构3612旋转。当中心机构3612沿第一个方向(例如逆时针)旋转时,一对杆3618中的每一个都朝着中心机构3612并且远离两个相对的柱206缩回,从而限定了图36中所示的解锁方向。在解锁方向上,一对杆3618平行于解锁表面3656,并定位在第一棘爪3650中。杆3618不阻止在解锁方向车轮盖800被推下并从相对的柱206旋转离开。相反,当中心机构3612在第二方向(例如顺时针方向)旋转时,将一对杆3618中的每一个推离中心机构3612,穿过一对支撑托架3620,并朝着两个相对的柱206推。在锁定方向上,一对杆3618平行于锁定表面3654,并位于第二棘爪3652中。
为了锁定锁定机构,将钥匙3618顺时针旋转以旋转中心机构3612并将一对杆3612推入两个相对的立柱206与车轮盖800之间的空间中。在锁定取向,如图37所示,一对杆3618中的每一个定位在两个相对的柱206中的每一个的顶面328上方。在锁定取向中,车轮盖800不能被向下推并旋转离开柱206,因为一对杆3612物理地阻挡车轮盖800。换句话说,一对杆3612物理地阻挡车轮盖800的向内路径并防止车轮盖800被推向板500。为了解锁锁定机构3600,钥匙3618逆时针旋转以从两个相对的立柱206与车轮盖800之间的空间中移除一对杆3612。
尽管锁定机构3600被示出为具有一对杆,但是锁定机构可以包括任意数量的杆,包括一个杆或多于两个杆。例如,锁定机构可以包括四个杆,四个杆中的每一个在四个柱的顶面328上延伸。
转向图41和42,分别示出了具有车轮盖4106的车轮盖系统4100的另一实施方式以及接收器4102和接合板4104的详细视图。系统4100包括联接到车轮盖4106的接合板4104。在一种实施方式中,车轮盖4106接触车轮和/或轮缘。在另一个实施方式中,车轮盖4106不接触车轮和/或轮缘。车轮盖4106包括设置在多个柱状物4118上的多个突起4116。这些突起4116被设置在板4104上的多个孔口4120接收。突起4116可以通过粘附或压配而固定在该多个孔口4120上,从而将车轮盖4106固定到板4104。该多个柱状物4118可以通过粘合或车轮盖4106固定到车轮盖4106,并且可以与车轮盖4106制造成一个零件(例如,由固体机加工或注塑模制)。类似地,该多个突起4116和该多个柱状物4118可以是一件或彼此固定的多件。
在使用中,板4104被接收器4102接收,从而将车轮盖4106联接至车辆的车轮。接收器4102包括固定至多个凸耳螺母4110的多个柱4108,该多个凸耳螺母4110螺纹连接至多个螺柱4112。螺柱4112可联接至车辆(即,乘用车)的毂(未示出)。备选地,该多个柱4108中的每一个可以固定到车轮螺栓,该车轮螺栓旋入车辆(即,乘用车)的毂中。接收器4102还包括弹簧4114,该弹簧4114向用户提供正反馈,且提供弹簧偏置以将车轮盖4106锁定到接收器4102。
图43示出了固定到凸耳螺母4110的多个柱4108中的一个。每个柱4108可以通过粘合固定到凸耳螺母4110,或者柱4108和凸耳螺母4110可以机加工成一件。类似地,在一种实施方式中,每个柱4108可以通过粘合固定到车轮螺栓,或者柱4108和车轮螺栓可以被机加工为一件。在所示的示例中,柱4108包括从凸耳螺母4110延伸到颈部4302的柄杆4300。颈部4302的直径大于柄杆4300的直径并且小于帽4304的直径。帽4304设置在柱4108的一端。柄杆4300包括在颈部4302和柄杆4300之间的过渡处的渐缩。
图44示出了组装到示例边缘4400上的该多个柱4108,凸耳螺母4410和螺柱4112(不可见)以及弹簧4114。在示出的示例中,该多个柱4108包括布置成星状型式的五个柱4108。该多个柱4108可以包括一个,两个或多于两个的柱4108,并且可以以任何型式布置。柱的数量和型式可以包括典型的乘用车的型式。在图示的示例中也示出了,弹簧4114可以被布置在边缘4400的凹口4402中并且粘附或摩擦接合到凹口4402上。每个柱4108的不同的直径对应于板4104的不同直径的切口,并且与弹簧4114联接,将板4104接收并锁定到边缘4400。
图45示出了与多个柱4108接合的板4104。所示的板4104是圆形的,但板4104可以是任何尺寸或形状,包括但不限于正方形,椭圆形,矩形,星形,菱形等。板4104可以是任何结实(solid)材料,例如金属或塑料,并且可以被机加工或注塑模制。板4104包括多个开口4506和多个孔口4120,如所述的以及图42中所示的。在所示的实施方式中,多个开口4506和多个孔口4120分别各自包括五个开口4506和五个孔口4120。五个开口4506中的每一个设置成与多个柱4108的星形型式相对应的圆形的星形型式。在同一示例中,五个孔口4120中的每个在五个开口4506中的各个之间设置成圆形星形型式。该多个开口4506和该多个孔口4120中的每一个可分别包括一个,两个或多于两个的开口4506和/或孔口4120,并且各自可以设置成任何型式。
该多个开口4506中的每一个包括细长的柄杆开口4500,其具有布置在一端处的颈部开口4502和在另一端处的帽开口4504。在所示的实施方式中,颈部开口4502和帽开口4504是半圆形的,且柄杆开口4500略微弯曲,但柄杆开口4500、颈部开口4502和帽开口4504可以是任何形状。柄杆开口4500的宽度对应于柄杆4300的直径,并且基本上等于柄杆4300的直径。类似地,颈部开口4502和帽开口4504的直径对应于并且基本上等于颈部4303和帽4304的直径。柱4108中的这样的相应的台阶和板4104中的直径切口提供了板4104与柱4108的接合。
在安装或拆卸期间,各个柱4108被各个帽开口4504接收,并且板4104接收力以使板4104在帽4304和颈部4302两者下方以第一取向移动(即,解锁)。板4104可以在第一取向(即,解锁)与第二取向(即,锁定)之间旋转,这会使各个柱4108通过各个柄杆开口4500旋转到颈部开口4502。第二取向由设置在颈部开口4502中的柱4108中的各个限定,其中板4104不能从该多个柱4108上提起,因为颈部开口4502的直径小于帽4304的直径。换言之,各个帽4304防止板4104从该多个柱4108中移除。柱4108中的相应台阶和板4104中的直径切口与弹簧偏置一起将板4104锁定在第二取向。
图46示出了接合到多个柱4108的板4104,其中弹簧4114可见。弹簧4114提供抵靠板4104的弹簧偏置。为了将板4104从第一取向移动到第二取向,由板4104接收大于弹簧偏置的向下力,该向下力将板4104移动并定位在帽4304和颈部4302的下方,并与柄杆4300的一部分相邻。板4104接收旋转力以将板4104从第一取向移动到第二取向(例如,顺时针方向)。释放向下力和旋转力,并且弹簧偏置将板4104推离毂且推向柱4108的帽4304。换句话说,板4104从弹簧4114接收正反馈,其该板4104抵住多个柱4108。弹簧偏置与柱4108的帽4304和板4104的颈部开口4502一起将板4104锁定在第二取向。该第二取向还由板4104的顶面4508限定,其与帽4304的帽底面4306形状确定地接合。在所示示例中,弹簧偏置由螺旋弹簧4114提供,但可以通过任何弹簧提供弹簧偏置,例如但不限于片簧,锥形弹簧,扭簧等。在图46中还可见的是,所示的车轮盖4106是盘形或圆顶形的,但车轮盖4106可以是任何形状。
图47示出了设置在边缘4400上的车轮盖4106。在所示的示例中,车轮盖4106的直径与边缘4400相同,并在边缘4400上提供了平滑的表面。这样的表面可以有利地提高车轮盖系统4100的空气动力学效率。
图48示出了用于将车轮盖组件安装到接收器上的示例操作4800。操作4802将盖组件的接合板的第一开口定位在接收器的柱上方。操作4804接收克服接收器的弹簧的弹簧偏置的向内力。操作4806接收沿第一旋转方向(例如,顺时针方向)的旋转力,该旋转力围绕柱将接合板从第一开口引导至第二开口。操作4808响应于旋转力和向内力产生第一正反馈。在一个实施方式中,响应于柱与接合板之间的接触而产生第一正反馈,从而防止了向内方向上的进一步平移运动和第一旋转方向上的旋转运动。操作4810结合由弹簧的弹簧偏置产生的第二正反馈使车轮盖组件向外平移。该向外平移将车轮盖组件在接收器上锁定就位。
图49示出了用于从接收器移除车轮盖组件的示例操作4900。操作4902在车轮盖组件上接收向内力,从而克服接收器的弹簧的弹簧偏置。操作4904接收沿旋转方向(例如,逆时针方向)的旋转力。操作4906使用向内力和旋转力使车轮盖组件的接合板的开口与接收器的柱脱离。操作4908使用弹簧的弹簧偏置从接收器释放车轮盖组件。换句话说,弹簧的弹簧偏置使车轮盖沿向外的方向平移,从而将车轮盖从接收器上释放。
除了图41-47之外,在图50A-57D中可以看到乘用车车轮盖,例如车轮盖组件4100的各种特征,包括装饰性特征。
通常,所描述的车轮盖系统与常规组件相比提供了各种优点,包括易于使用和安装。车轮盖系统可以用在任何类型的车辆上,包括但不限于商用卡车,乘用车,卡车,运动型多用途车(SUV)等。盖组件允许通过简单地将车轮盖向下压并旋转到接收器上,将车轮盖快速安装到毂上。此外,车轮盖快速安装的总零件数量少于传统组件。在一种实施方式中,总数为16个零件,包括中心毂,四个柱和弹簧。具有较少的零件容许更快更简单地安装组件。如图所示,盖组件可以容易地且快速地安装或从接收器移除而无需工具。要进行安装,只需简单地将盖向内推并顺时针旋转。要进行移除,将盖向内推并逆时针旋转。该安装方法是独特的,因为该方法完全遮蔽了车轮盖车轮盖系统的局限性。没有任何东西会触碰车轮,车轮盖似乎漂浮在车轮上。此外,安装功能不妨碍车轮盖的空气动力学,这可以提供桨轮效应的缓解。
上面的描述包括体现本公开的技术的示例系统,方法,技术和/或指令序列。然而,应理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践所描述的公开。相信通过前面的描述,本公开及其许多附带的优点将得以理解,并且将显而易见的是,在不脱离所公开的主题、或不牺牲其所有的材料优势的情况下,可以对构件的形式,构造和布置进行各种改变。所描述的形式仅是说明性的,并且所附权利要求书旨在涵盖和包括这样的改变。
虽然已经参考各种实施方式描述了本公开,但是将理解,这些实施方式是说明性的,并且本公开的范围不限于它们。许多变化,修改,增加和改进都是可行的。更一般地,已经在特定实施方式的上下文中描述了根据本公开的实施方式。功能可以在本公开的各种实施方式中分离或以模块不同地组合,或者以不同的术语来描述。这些和其他变型,修改,添加和改进可落入所附权利要求书所限定的本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种用于乘用车的车轮的车轮盖快速安装组件,所述车轮盖快速安装组件包括:
接收器,具有多个柱和弹簧;和
车轮盖组件,具有车轮盖和接合板,所述接合板具有多个开口,所述多个开口构造成将所述接合板接合到所述多个柱,使得所述车轮盖覆盖所述乘用车的车轮,所述接合板构造成从弹簧接收正反馈。
2.根据权利要求1所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述多个柱中的每一个被固定到对应的凸耳螺母。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述多个柱中的每一个固定到对应的车轮螺栓。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述多个柱中的每一个还包括设置在所述柱的端部上的帽,设置在所述帽上的颈部,以及从所述颈部延伸的柄杆。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述多个开口包括帽开口、颈部开口和柄杆开口,其中,所述帽开口包括与所述帽的直径基本相等的直径,所述颈部开口包括与所述颈部的直径基本相等的直径,并且所述柄杆开口包括与所述柄杆的直径基本相等的宽度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述多个柱包括设置成圆形星形型式的五个柱,并且所述多个开口包括设置成与所述圆形星形型式成镜像的对应型式的五个开口。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述多个柱包括设置成圆形正方形型式的四个柱。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车轮盖快速安装组件,其中,所述弹簧是设置在所述接收器的中心处的螺旋弹簧。
9.一种用于覆盖乘用车的车轮的方法,所述方法包括:
在车轮盖组件的接合板的一个或多个第一对应开口中接收接收器的至少一个柱,所述车轮盖组件的车轮盖覆盖所述乘用车的车轮;
在所述车轮盖组件上接收沿向内方向的向内力的施加,所述向内力的施加克服所述接收器的弹簧的弹簧偏置;
在所述车轮盖组件上接收沿旋转方向的旋转力的施加,所述旋转力的施加将所述接合板围绕所述至少一个柱从所述一个或多个第一对应开口引导至一个或多个第二对应开口;以及
在所述向内力的施加和所述旋转力的施加之后,响应于所述至少一个柱和所述接合板之间的接触而产生第一正反馈,所述第一正反馈提供了防止在向内方向上的进一步平移运动以及在所述车轮盖组件的旋转方向上的进一步旋转运动的确认。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括:
通过使用所述弹簧偏置在与所述向内方向相反的向外方向上平移所述车轮盖组件,将所述车轮盖组件在所述接收器上锁定在锁定位置。
11.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法,还包括:
响应于所述车轮盖组件在所述接收器上处于所述锁定位置,产生第二正反馈。
12.根据权利要求9-11中的任一项所述的方法,其中,所述第一正反馈或所述第二正反馈中的至少一个是触觉反馈。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法,还包括:
在所述车轮盖组件上接收沿向内方向的第二向内力的施加,所述第二向内力的施加克服所述接收器的弹簧的弹簧偏置;
在所述车轮盖组件上接收沿第二旋转方向的第二旋转力的施加,所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反,所述旋转力的施加使所述接收器的至少一个柱从所述一个或多个第二对应开口上脱开;和
通过使用所述弹簧偏置沿向外方向平移所述车轮盖组件,从所述一个或多个第一对应开口释放所述至少一个柱,从所述一个或多个第一对应开口释放所述至少一个柱将所述车轮盖组件从所述乘用车的车轮上移除。
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