JP2005515119A - ホイール、ホイールリムおよびホイールディスク - Google Patents

Abstract

特に自動車に使用するためのホイールは、外面を有するとともに自由端７を含む少なくとも１つの端部領域１を含み、この領域１は、少なくとも１つのホイールバランス重り３，４と嵌合する少なくとも１つの固定凹所６を備え、凹所６は、端部領域１の外面に自由端７から突出している少なくとも１つの接触面６′を画定し、接触面６′は、バランス重り３，４固定クランプ３と、摩擦によって相互作用することができる。

Description

本発明は、ホイールタイヤ組立体の動的カウンタバランスを得るためにホイールバランスの重りを正確に固定するための凹所を備え、特に自動車に使用するためのスタンプ（型打ち）加工したスチール製ホイールに関し、そのように構成したホイールリムとホイールディスクにも関する。

従来のスチール製ホイールは、互いに関連したリムとディスクを含み、リムは、タイヤを固定するための溝を形成する壁の２つの端部ないしフランジを用いてタイヤを固定するようになっている。別の例としては、外側フランジがディスクの一体部分であるスタンプ加工ホイールがあるかもしれない。これらのタイプのホイールのいずれにおいても、これら２つの端部が突出部分であり、直径が最大となるホイール領域を構成する。これらのフランジは、自由先端部がフランジ本体の残りの部分に実質的に直角をなして実質的に湾曲した

形の輪郭を有する。

フランジはタイヤガイドとして機能する他に、ホイールタイヤ組立体のバランスを動的にとり、このカウンタバランスによってホイールを備えた自動車を不快な震動がなく一定の範囲の速度で走行することができるように、ホイールバランス重りを配置することができるようにする。バランス重りは、（例えば、鉛又は他の高密度の金属/合金のような）金属でつくられた本体を含み、本体からほぼＵ形状の金属固定クランプが突出しており、第１の端部は金属本体に組み合わされ、第２の端部は自由端となっている。
カウンタバランス重りを固定するには、重りをフランジ上に位置決めしなければならず、Ｕ形状のクラム（貝殻状態）の開口が重りをフランジの自由端と協働させ得るように重りに力を加えてホイールに対して移動させなければならない。重りがホイールに対して押されると、金属本体がフランジ本体の外面に接触するまでＵ形状のクランプが開口する。力を加えた位置で開放するＵ形状のクランプは、その通常の形状に回復しようとする傾向によってフランジの先端に力を加え、クラムとフランジ先端との間に摩擦を生む垂直な力成分を生成し、ホイールの回転運動がある場合でもバランス重りをその位置に安定して維持する。

塗装を施されたホイールの場合、フランジ先端の表面が呈する摩擦係数は、ホイールを装着した自動車が高速で走行し（この場合、ホイールの回転数が大きく、大きな遠心力を発生し、重りを喪失する傾向がある）、路面上の穴や他の凹凸／でこぼこなどの障害を通る場合でも、バランス重りを正しい位置に維持する摩擦力を与えるのに十分である。

他方、スタンプ加工したスチールからつくられる通常のホイールは、美観上ほとんど注目を引かないという欠点を有し、これは、特に、豪華で高価な自動車の場合、市場に浸透することを制限する要因となる。この欠点を解消するために、特徴のある外観をもたらすクローム仕上げのスチール製のホイールを開発し、工場アイテム又は後に取り付ける付属品としてさらに望ましいものとしている。しかしながら、ホイールのクローム仕上げ、そしてフランジ先端の干渉により、カウンタ重りのクランプが正確に固定されるフランジ先端の表面の摩擦係数に低下を生じる。この低下した摩擦係数は、上述した方法によってカウンタ重りが正しく固定される場合でも、カウンタ重りを所望の位置に維持するためには不十分であることが判っている。したがって、このようなクロームスチール製のホイールを備えた自動車が高速で走行するとき或いは地面上の穴や凹凸を通過するとき、ホイールの重りを失う可能性は無視することができず、このことは、このようなホイールを使用する上で大きな欠点となる。

これらの欠点を解消することを目的として、米国特許第６，２３８，００６号は、バランス重りを保持するための凹所を備えた自動車用ホイールを開示している。

この凹所は肩部を含み、肩部はバランス重りのクランプを保護する防壁として作用し、これによって、双方の部材が固定具として機能することができる。

上述した欠点を解消するものの、この発明は、特別のバランス重りを必要とし、そのクラムには、固定保護具を設けねばならず、これによってその有用性が低下している。

他の解決法が、米国特許第５，７３３，０１６号に提案されており、これは、自動車用ホイールへのバランス重りの取付けを開示しており、これによれば、ホイールは、くぼんだ凹所を備えるフランジと、クランプの自由端にＵ形状の湾曲部を備えたカウンタバランス重りとを含み、Ｕ形状の湾曲部はバランス重りがホイールにさらに密着するようにクランプと凹所との係合を生じる。しかしながら、この発明は、前の段落で述べた同じ欠点を有する。

本発明の目的は、ホイールがいかなる種類の表面仕上げ、たとえ低下した摩擦係数を伴う仕上げであっても有することができるようにホイールフランジにホイールバランス重りの固定をするための解決策を与える、特に自動車用のスチール製ホイールを提供することである。

表面コーティングによって付与される摩擦係数とは別個にホイール重り固定のための解決策を与えるホイールリム及びホイールディスクを提供することも本発明の目的である。

本発明の目的は、特に自動車に使用するためのホイールホイールによって達成され、このホイールは、外面を備え自由端を有する少なくとも１つの端部領域を含み、端部領域は、少なくともホイールバランス重りを付けるための少なくとも１つの固定凹所を備えており、前記凹所は、前記端部領域の外面に前記自由端から突出している少なくとも１つの接触面を画定し、前記接触面は、バランス重り固定クランプと、摩擦によって相互作用することができる。

また、本発明の目的は、特に自動車に使用するためのホイールリムによって達成され、このホイールリムは、外面を有し、自由端を含む少なくとも１つの端部領域を含み、端部領域は、少なくとも１つのホイールバランス重りを付けるための少なくとも１つの固定凹所を備えており、この凹所は、端部領域の外面の自由端から突出している少なくとも１つの接触面を画定し、この接触面は、クランプを固定するバランス重りと摩擦によって相互作用することができる。

さらに本発明の目的は、特に自動車に使用するためのホイールディスクによって達成され、このホイールディスクは、外面を有し、自由端を含む少なくとも１つの端部領域を含み、端部領域は、少なくとも１つのホイールバランス重りを付けるための少なくとも１つの固定凹所を備え、この凹所は、端部領域の外面の自由端から突出している少なくとも１つの接触面を画定し、この接触面は、クランプを固定するバランス重りと摩擦によって相互作用することができる。

本発明に従って形成されるホイールは、外観上はより魅力的であるが、全く円滑な表面仕上げであるクローム仕上げの場合であっても、平衡をとるために重りを正しく固定することができる長所を有する。本発明は、市場が求める外観、低い製造コスト、カウンタバランス用の重りを固定する際の効率を提供するホイールを提供する。

好ましい実施例によれば、図３から分かるように、本発明のホイール（図示せず）は、互いに関連する、円筒形のホイールリム及び実質的に円形のホイールディスクを含む。

ホイールリムは、側壁から突出している少なくとも１つの端部領域１、いわゆるホイールフランジを有し、ホイールフランジは、突出部であり、その直径が最大限であるホイールの領域を構成する。このフランジ１は、実質的に湾曲した

形状の輪郭を有し、その自由端は、フランジ本体１の残りの部分に対して実質的に直角である。概して、ホイールリムは、それらの２つの端部に配置された２つのフランジ１を有し、これらのフランジの曲率がそれらをホイールの外側に向けさせて、タイヤを位置決めし、固定することができるような溝を形成する。

任意選択として、リムが一方のフランジ１を画定し、ディスクが他方のフランジ１を画定し、これによって、それらが互いに組み合わされると、外観及び機能の結果が、リムが２つのフランジ１を含むホイールから得られる結果と一致するホイールを想定することもできる。

２つのホイールフランジ１とリムの壁の残りの部分は、タイヤが配置される溝を画定し、その結果、開口部に接近したタイヤの側壁（タイヤビードとして知られる）は、フランジによって支持される。タイヤが圧縮空気で膨張されると、その膨張によって働く力が、タイヤを所定の位置に保持し、フランジ１に対してタイヤビードの移動を回避する。

前述したように、実質的に

形状のフランジ１は、自由端７及び本体２を有し、自由端７は、本体から湾曲して突出しており、本体２に実質的に直角に配置されている。

さらにフランジ１は、バランス重り３，４を固定することができるように凹所６の形態の固定手段を有する。凹所６は、フランジ１の自由端７の外側表面すなわち、タイヤに面する側に配置されており、実質的に環状であり、リムのフランジ１の全周に沿って延びている。このように、タイヤに面するフランジ１の端部は、内端である。好ましくは、バランス重り３，４（以下に説明）を正確に配置することができるように、フランジ１とホイールバランス重りとの間の接触面６′を提供するために、（前述した従来技術とは異なり）凹所６は実質的にくさび形状の断面又は輪郭であることが好ましい。しかしながら、カウンタバランス重りを正しく固定する限り、他の形状の断面又は輪郭の凹所６も使用することができる。ホイールフランジ１の双方が凹所を有することが好ましいが、フランジ１の一方のみが凹所６を有するホイールも考えられる。

接触面６′は、固定手段６が配置された点まで端部領域の表面突出部に対して実質的に平行である。さらに詳細には、凹所６は、フランジ１の自由端７の外面に位置しているので、接触面６′は、接触面６′が配置されている点上でフランジ１の自由端７の外面の突出部に対して実質的に平行である。すなわち、凹所６がない場合、それは、存在するフランジの自由端の外面に実質的に平行である。

バランス重りは、例えば鉛又は他の高密度の金属/合金のような金属からつくられた重り部材又は本体４を含み、この本体から、実質的にＵ形状の円滑な壁として金属固定クランプ３が突出していて（すなわち、クランプ３が重り部材４と関連している）、金属本体４に組み合わされる主端縁８と第２の主自由端縁８′とを備えている。さらにクランプ３は、重りがホイールに組み合わされる際にフランジに面する第１の内壁面９と、第１の内壁面に対向する第２の外壁面とを有する。

要するに、第１の内壁面９は、クランプ３によって画定されるＵ字型の内面に対応し、クランプ３の形状は、凹所、空所又は内側開口を画定する。

クランプ３のＵ形状の壁は円滑である。なぜならば、バランス重り３，４を固定するための突起部又は突出部を有しないからである。Ｕ形状の壁は、それらが突起部を有しないならば、穴及び他の凹所を有していてもよい。

バランス重り３，４をホイールに固定するために、所望のフランジ（このフランジは、ホイール／タイヤ組立体の不均衡状況に応じて自動車のホイールアーチの外側に向かって曲がっているフランジか、自動車のホイールアーチの内側に向かって曲がっているフランジであるか、又はその双方に曲がっている）に配置し、Ｕ形状のクランプ３の開口がフランジの自由端との協働を引き起こすようにそれをホイールに対して移動させる。重り３，４がホイールに押し当てられると、Ｕ形状のクランプが開口し、金属本体４がそれに接触するまでクラム部分が開口全体を占めることができるようにする。この時に、クランプ３の第１の内面９は、凹所６の接触面６′に接触して摩擦を生じる。接触面６′及びバランス重り３，４の内壁９との間の摩擦は、表面６′のほぼ全領域で生じる。

押された位置でさらに開くＵ形状のクランプ３は、その元の形状を回復する傾向によって接触面に直角の力を加え、クランプに対してフランジの垂直の力成分を発生する。この垂直な力は、クランプ３の内壁面９と接触面６′との間の摩擦を増大し、ホイールが動くときであってもバランス重り３，４をその位置に安定して保持し続ける。

図３及び図４で理解することができるように、そして上述したように、凹所６は、クランプ３の内壁面９とフランジ１との間に大きな接触面６′を提供し、その結果、これらの部材の間の摩擦は、重り３，４と従来技術の、又は従来技術で開示された半月形状の断面を有する凹所を備えたホイールのフランジとの場合の、フランジ１０（図１及び図２）と間の摩擦より著しく大きくなる。この接触面６′は、自動車の移動中にホイールの回転及び／又は震動によってこれらの部品を喪失することなく、非常に円滑な表面仕上げ（例えば、クロームホイール）を有するホイールに対してもホイール重り３，４を固定することが可能になる。前述したように、バランス重り３、４を適切に固定することができる限りにおいて、他の凹所輪郭も考えることができる。例えば、直角を有する側方部分端部（半円形輪郭の凹所）を考えることができ、直角のこの端部は、クランプ３がカウンタバランス重りを正しく把持することができるようにする「突起部」を構成する。

さらに、接触面６に接触するクランプ３の内壁面９の領域は、第１の主自由端縁８′に接近するか、或いは重り部材４に近い領域にあるものであってもよい。これらの変形例は、本発明の範囲を制限するものではない。

フランジ１０が図１及び図２に示されている従来技術のホイールは、部品の残りの部分の曲率に従う領域５で分かるように、バランス重り３，４を配置するための凹所を有しない。従来技術のフランジ１０と本発明１のフランジとの間の詳細な比較を、ＤＥＴ.Ａと称するオーバーラップボックスに見ることができる。

明らかに、リム及びディスクから成るホイール以外に、例えば、軽金属合金から鋳造されたホイール、スポークホイール、他の材料からつくられたホイールなど、バランス重りを固定するための接触面６′を形成する凹所６を備えたいずれのタイプのホイールをも考えることができる。

本発明は、少ないひだを含む、異なるひだを有する表面仕上げを備えたホイールを使用することを可能にする。フランジ１及び凹所６の形状寸法及び厚さは変形可能であり、このように構成されたホイールは、本発明の保護範囲に含まれる。

好ましい実施例を説明したが、本発明の範囲は、可能な変形例を含むものであり、可能な等価物を含む添付した特許請求の範囲の内容によってのみ制限されるものであることを理解すべきである。

バランス重りのない従来技術のホイールのフランジの断面図である。 バランス重りが固定された従来技術のホイールのフランジの断面図である。 バランス重りのない本発明のホイールのフランジの断面図である。 バランス重りが固定された本発明のホイールのフランジの断面図である。

Claims (18)

1. 外面を備え且つ自由端（７）を有する少なくとも１つの端部領域（１）を含み、該端部領域（１）は、少なくとも１つのホイールバランス重り（３，４）を付けるための少なくとも１つの固定凹所（６）を備えている、特に自動車に使用するためのホイールにおいて、前記凹所（６）は、前記端部領域（１）の外面に前記自由端（７）から突出している少なくとも１つの接触面（６′）を画定し、該接触面（６′）は、バランス重り固定クランプ（３）と、摩擦によって相互作用することができることを特徴とするホイール。
2. 前記接触面（６′）と前記バランス重り（３，４）との間の接触は、実質的に全ての面（６′）にわたって生じることを特徴とする請求項１に記載のホイール。
3. 前記固定凹所は、（ｉ）重り部材（４）および（ii）ほぼＵ形状の円滑な壁として形成されたクランプ（３）を含むバランス重り（３，４）と相互作用し、該クランプ（３）は、重り部材（４）に組み合わされる第１の主端縁（８）と、前記クランプによって画定された「Ｕ形状」の内面に対応する第１の内壁面（９）とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のホイール。
4. 前記凹所（６）は、環状であり、くさび形状の断面又は輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載のホイール。
5. 前記凹所（６）は、前記端部領域（１）の前記自由端（７）の外面に配置され、該外面は、タイヤ配置方向に曲がっていることを特徴とする請求項１又は４に記載のホイール。
6. 前記ホイールリムは、凹所（６）を備えた２つの端部領域（１）を有することを特徴とする請求項１、４又は５に記載のホイール。
7. 外面を備え且つ自由端（７）を有する少なくとも１つの端部領域（１）を含み、該端部領域（１）は、少なくとも１つのホイールバランス重り（３，４）を付けるための少なくとも１つの固定凹所（６）を備えている、特に自動車用ホイールに使用するためのホイールリムにおいて、前記凹所（６）は、前記端部領域（１）の外面の自由端（７）から突出している少なくとも１つの接触面（６′）を画定し、該接触面（６′）は、バランス重り（３，４）固定クランプ（３）と摩擦によって相互作用することができることを特徴とするホイールリム。
8. 前記接触面（６′）と前記バランス重り（３，４）との間の接触は、実質的に全ての面（６′）にわたって生じることを特徴とする請求項７に記載のホイールリム。
9. 前記固定凹所は、（ｉ）重り部材（４）および（ii）ほぼＵ形状の円滑な壁として形成されたクランプ（３）を含むバランス重り（３，４）と相互接触し、前記クランプ（３）は、重り部材（４）に組み合わす第１の主端縁（８）と、前記クランプによって画定された「Ｕ形状」の内面に対応する第１の内壁面（９）とを備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載のホイールリム。
10. 前記凹所（６）は、環状であり、実質的にくさび形状の断面を有することを特徴とする請求項７に記載のホイールリム。
11. 前記凹所（６）は、前記端部領域（１）の前記自由端（７）の外面に配置され、該外面は、タイヤ配置方向に曲がっていることを特徴とする請求項７又は１０に記載のホイールリム。
12. 前記ホイールリムは、凹所（６）を備えた２つの端部領域（１）を有することを特徴とする請求項７または１０または１１に記載のホイールリム。
13. 外面を備え且つ自由端（７）を有する少なくとも１つの端部領域（１）を含み、該端部領域は、少なくとも１つのホイールバランス重り（３，４）を付けるための少なくとも１つの固定凹所（６）を備えている、特に自動車用ホイールに使用するためのホイールディスクにおいて、前記凹所（６）は、前記端部領域（１）の前記外面の前記自由端（７）から突出している少なくとも１つの接触面（６′）を画定し、該接触面（６′）は、バランス重り（３，４）固定クランプ（３）と摩擦によって相互作用することができることを特徴とするホイールディスク。
14. 前記接触面（６′）と前記バランス重り（３，４）との間の接触は、実質的に全ての面（６′）にわたって生じることを特徴とする請求項１３に記載のホイールディスク。
15. 前記固定凹所は、（ｉ）重り部材（４）および（ii）ほぼＵ形状の円滑な壁として形成されたクランプ（３）を含むバランス重り（３，４）と相互接触し、該クランプ（３）は、重り部材（４）に組み合わす第１の主端縁（８）と、前記クランプによって画定された「Ｕ形状」の内面に対応する第１の内壁面（９）とを備えていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のホイールディスク。
16. 前記凹所（６）は、環状であり、実質的にくさび形状の断面を有することを特徴とする請求項１３に記載のホイールディスク。
17. 前記凹所（６）は、前記端部領域（１）の前記自由端（７）の外面に配置され、該外面は、タイヤ方向に曲がっていることを特徴とする請求項１２又は１６に記載のホイールディスク。
18. 前記ホイールディスクが、請求の範囲８から１１に記載されたホイールリムと組み合わされることを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６又は１７に記載のホイールディスク。

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