JP2635335B2 - ホイールカバー取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、ホイールカバー取付装置に係り、特にリ
ム内に環ばねで押圧される取付片の支承と環ばね係止と
の構成に関するものである。

〔発明の背景〕

リムのハンプ部に取付片を環ばねで押圧してホイール
カバーを取付する、特にプラスチック製のホイールカバ
ーの取付装置は既に提案されている所で構造が簡明にし
て機能も良いので主流の技術手段となりつつある。例え
ば本件出願人の呈した特願昭61−122421号などである。

しかしこの先行技術例を含めて従来のものは、環ばね
の係止部は剛性の高い部位になっていた。又取付片も、
リムのハンプ部に押圧される方向には当然撓み移動しや
すいが、それ以外の方向には剛性の高いことを指向して
いた。これらに起因して次のような問題点のあることが
明らかになってきた。即ち車輛のホイールにかかる振動
は車輛に対して上下方向が主要なものであり、これに対
処するには上記の指向方策で対応するのが自然で合理的
な技術思想であるが、しばしば、この方策では解決でき
ない挙動を示すものがある。それは、車輛ホイールに加
わる振動衝撃は極めて複雑多様で、上記上下方向の他に
車軸方向・廻動方向・スリコギ運動やその組合せ方向な
どがあり、更に広い周波数範囲並びに広範囲の振巾・加
速度が関与している。

従って前記剛性の高い方向への振動衝撃の成分の加速
度量や周波数共振によって呆気無くホイールカバーは脱
落してしまう問題が発生する。又同様にて環ばねの係止
部が（準）静的には極めて頑健にもかかわらず易々と破
損し、ばね係止が果されなくなってしまう問題も生じ
た。或いは掛止部は健全であるにもかかわらず環ばね外
れが認められる問題もあった。しかもこれらの問題は単
独にも又複合しても発生する上に再現性も少なく、原因
・経過・結果の因果関係の把握は困難を極めるという上
位の問題点を有しているものであった。

このような事態では例へば掛止部の破損などが生じる
と、通常、材質の欠陥（プラスチックスでは成形条件の
不適）・集中応力の発生・材質の疲労破壊などを検討す
るのであるが、これらはすべて測定が難しいという技術
上の問題の壁に阻まれるし、元来、荷重最大量が不明な
のである。

〔発明の目的〕

この発明は、このような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、取付片並びに環ばねの掛止部をプラスチッ
ク材質の粘弾性を利用して柔軟に支承することにより、
上記問題点を解決することを第１の目的としている。

続いて、上記支承部をホイールカバーの周辺寄りに限
界まで移す手段により取付機能と操作感の向上を第２の
目的としている。

第３の目的は前記上位の問題点の解決になるが、問題
の性質上これを完遂した保証は当然得られないから、実
用上問題が消滅したかに認められるに止まる、程度にな
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

実施例Ｉ 第１図乃至第３図において、この実施例の構成を説明
すると、取付片１はその頂部両側端に掛止片11を有し、
橋絡棹２上に立設されている。橋絡棹２は、ホイールカ
バー盤４に植立された郭体３の両側盤31の前端を結ん
で、ホイールカバー盤４の面から中空に浮上して橋絡す
る板状体であってその両側端20は側板31に接合されてい
る。

ここでの方向の定義は、ホイールカバーの中心から放
射遠心方向を前方、求心方向を後方，廻動方向を側方，
車軸奥行方向を上方と述べ、図示方向もこれに一致させ
るものとしている。

郭体３は両側板31,31と背板32とでコ字形を形成して
高い剛性を有しており、側方31の前縁311はリム６及び
ホイールバランス錘８の包絡輪郭に大略に添わせ（第２
図参照）、これにより橋絡棹２に非常に前方に位置させ
ることができると共にリム６のフランジ基部Ｒとビード
シートとの間のリム面62の所には平行間隙を規定してお
く、また側板31の前端上部には突起312を突出させると
共にそれ以外の上縁は直線縁313として、後述する環状
ばねの移行を誘導する。

環ばね５は開端線環50を、噛付片511と補強曲512を有
するＵ板51で連結したもので、このＵ板51をホイールカ
バー盤４に穿ったエアーバルブ７をサービスする為の孔
41に合致させ、（この部分の断面図が第３図である）、
前述の掛止片11と直線縁313との間に線環50を挿入して
係止する。環ばね５の挿入係止は、縮径して掛止片11の
下に入れ自己拡開力による復径で係け止めは満了され
又、廻動方向には、Ｕ板51の総巾を隣合う郭体３の側板
31間隔よりわずか小巾に設定することにより規制するこ
とができる。

なお郭体３の外側には（図示しないが）後方求心方向
に及び側方環状に補強リブを立設することは自由であ
る。

次に作用を説明する。

まず取付片１の撓みについて説明する。取付片１は圧
着頭12を柱体13で支え橋絡棹２上に立設されているの
で、圧着頭12の前後方向には柱体13の曲げ撓みと橋絡棹
２の揺れ撓みの相乗により著しく柔軟に移動できると共
に取付片の揺動の中心はおおむね橋絡棹の辺りに存在
し、又柱体13及び橋絡棹２の内部応力も小さいものであ
る。橋絡棹２は上下に薄い板状で長手距離もとれる為、
半波形の撓みにより取付片１の上下移動も許され、又一
波形の撓みにより取付片１の側方への首振りも若干可能
である。

この取付片１の頂部にある掛止片11の元に環状ばね５
が係止されているので、取付片の頭部は極めて良好に環
ばね５の移動に追随する。従って、掛止片の後方張出は
線ばね素材の直径程度の張出し量で充分である。環ばね
５はホイールカバーがホイールから取り外されている時
は、郭体３の側方31の突起312の後縁に、自己拡開力に
よって突当って、即ち拡開を制限されプレテンションを
もった状態で嵌合している。当然圧着頭12もこれに追随
した位置をとっている。この状態からホイールカバーの
取付操作に移ると、圧着頭12の上の斜面は掛止片11の上
まで延びていて、環ばねの拡開が制限を受けていること
と相いまって、斜面位置は比較的後方即ち取付片全数で
は小径になっているので、リム６のフランジ基部Ｒの中
に容易に導入される。若し取扱い不良やホイールカバ盤
の極度の剛性不足があると掛止片11の頂上の斜面頂点は
フランジ基部Ｒの外に出てしまうこともあるが、このよ
うな極端な条件下でも斜面頂点は環ばねの押圧点よりも
後方にある為と取付片の揺動中心が前方にある為に、第
２図にて圧着頭は反時計廻りのモーメントを生じフラン
ジ基部Ｒ内に導入されるよう撓み、導入されるに至る。
続いて圧着頭12はリム面62を滑り込んで行くが、この間
に取付片の揺動中心が前方にあるためにステップスリッ
プによるビビリ揺動はなく又これに起因する雑音（軌み
音）も橋絡棹に吸収されるので発生しない。この経過中
環ばね５は郭体上の直線縁313によって上方に押込まれ
掛止片11を押込むことになるので、直線縁313と掛止片1
1の両者に圧着されることになるが、常には両者間にす
なわち上下方向には遊合しているよう設定しておく。や
がて圧着頭12はビードシートの裏面たるハンプ部に落込
み、環ばね５の拡開力によって圧着され取付が完了す
る。このとき、環ばね５と突起312の後面とは間隔を有
している。

エアバルブ７の部位では第３図に示すように、Ｕ板51
がエアバルブ７を迂回し、その噛付片511がリム面62に
喰付き環ばね５の廻動を阻止している。ホイールカバー
全体の廻動は取付片１のハンプ部への嵌着によっても防
止され、特に本願構成にあっては取付片１は側方への粘
弾性撓みが許される故に耐ビビリ振動（砂利道を走行し
たときに加わるような振巾が小さく、比較的周波数の高
い振動）の性能が良好である特性をもっているのである
が、更に環ばね５自体を直接に廻動阻止しているので万
一の場合にもエアバルブ７を損傷させることはあり得な
い。元来ホイールカバーの廻動はエアバルブを傷つけな
い限り何の支障もないのである。

取付片１は、以上の他上下の方向にも粘弾性変位可能
であり、従って前後・上下・左右に、コンプライアンス
はこの順に小さくなって行くが撓みを許される、即ち三
次元のいかなる方向にも変位できる。それ故、いかなる
方向の振動・衝撃が加わっても取付け力は充分これに耐
える。特に小振巾の繰返し振動には著しく耐性が高い。
又、従来の構成では取付片１の頂点は衝撃時にリム６の
ウエルに衝突し、その反動で一瞬にしてホイールカバー
が脱け落ちる事態があったが、本構成では認められない
ので取付片の上下弾性が有効に機能するものと推察され
る（目的欄にも述べたように、この辺の解析・解明は困
難である）。

実施例II 第４図において、この実施例は、前例の一変形で、取
付片１と橋絡棹２のみ抽出して画いた背面よりの斜視図
であり、その趣旨は取付片の圧着頭の肉盗みを追加した
点に尽きるが、前例の説明の補充説明を加えておく。補
充説明はプラスチック成形工程上の型割りに関するもの
である。

橋絡棹２の端面20は前述の通り郭体３に接合されて成
形されるが、これに制限されるので、取付片１の背面及
び橋絡棹２の背面はコア型によって、又、圧着頭12の下
面・掛止片11の下面・柱体13の前面及び側面・橋絡棹２
の上面及び下面は少くともスライド型によって形成され
る。その結果、橋絡棹２の後縁22は輪郭線220のように
除去することも可能であるが後縁23は掛止片11の影に入
るので輪郭線230のようには除去することができない。
橋絡棹２は前述のように撓み梁としてもトーションバー
としても機能すべきものであるから、上記の結果、細巾
部21の長さl21が全長l2に比べて短くなると内部応力を
大巾に低下させる方策はその断面形状だけに頼ることに
なり、設計上の自由度は小さくなる。

ところで、ホイールカバー盤４には風孔が必要なの
で、取付片１の位置を風孔に合致させることのできる場
合も多い。そのときは後縁22及び23共に風孔を通してキ
ャビティ側にて形成でき、輪郭230の通り橋絡棹２の後
縁を直線に成し得、応力への長さの自由度が増し、集中
応力も生じず、且つ幾分ながら回転中心を前方に移すこ
ともできる。

さて、プラスチック・インジェクション成形時の樹脂
流れはホイールカバー盤４から郭体３・橋絡棹２を通っ
て取付片１に至る、即ち従来のものに比べて２を通る分
だけ遠い。そこで取付頭12が厚肉であると「ひけ」がで
たりショットサイクルが短くできないほど好ましくない
点が生じる。本例は肉盗14を設け、この点を救済したも
のであり、肉盗14はコア型に付加するだけでよいので、
何らの負担を強いるものでもない。

実施例III 第５図において、この例では掛止片は単一化して15と
し、その下面をスライド型によって成形するのに伴い柱
体を２分して16,16としてある。この実施例の作用は前
実施例のものと同様である上に、掛止片15が単一且つ取
付片中央にあるために環ばね５を係止するに当り頑強で
ある。更に柱体16,16は圧着頭12と橋絡棹２とで四辺形
を構成しているためホイールカバーの廻動方向即ち側方
への撓み時に圧着頭12の両端はホイールカバー盤面と平
行に保たれているのでリム・ハンプ部61の押圧位置がズ
レ外れすることなく、また捩れ弾性もあってホイールカ
バーの廻動阻止能力が高い。

また、上記スライド型を用いるので輪郭線240に示す
ように橋絡棹２の中央24を除去した構造も可能であり、
非常に高いコンプライアンスの取付片１の支承もでき、
特に剛性の高い材質例えばガラス繊維強化プラスチック
材などを使用するとき好適である。なお、これらの材質
では剛性と共に、強度も増加しているので、断面20は細
く且つ前方に設けることができるので、取付片１の実質
的な廻転（揺動）中心はより前方に移行させ得られ、第
１実施例に述べた揺動中心の前方にある為の作用及び効
果は助長される。

実施例IV 第６図と第７図において、この実施例では、ホイール
カバー盤４に植立した郭体３とその前縁を結ぶ橋絡棹２
は従前に同様の構成であり、橋絡棹２の前縁より取付片
１を立上げ、肉盗み17は下方まで通しの溝状になってい
る。この構成の型抜きは、掛止片11の下部や橋絡棹２の
下部に代表されるアンダーカット面は第１実施例に同じ
くスライド型に依り、取付片１の背面に代表されるアン
ダーカットの斜面はコア型による所謂ムリ抜きによる。
従ってムリに抜ける限界はあって、柱体13の下部の揺動
中心に大きく寄与する部位はなるべく前方にある方が機
能上は望ましいが、その部位の断面形状によって定まる
スティフネスでアンダーカット量が制限される。なお橋
絡棹２の後方張出25は掛止片11の影に入って生じるもの
であるが、第７図に示すようにホイールカバー盤４に風
孔42があってこれを利用できるときは、除去することが
できる。

この実施例での取付片１の揺動の廻動中心は橋絡棹２
の前縁の柱体13の立上り部位廻りに来る。この中心の位
置はすでにハンプ部よりも前方・外側になっているの
で、前述のリムへのホイールカバーの導入搬入は更にス
ムーズに遂行される他、その他の作用も良好に果され
る。

実施例Ｖ 第８図と第９図において、この実施例での取付片１に
は背面上部中央に一個の掛止片15を設け、その下面から
下方は全てスライド型にて形成するものとしてある。従
って柱体16は左右に二分されて成り、同じく二分された
橋絡棹２の両片26,26の前縁へと大きな湾曲19,19をもっ
て持続されている。

このことから、取付片１の揺動に関与する撓みは湾曲
19の撓みが主たるものとなり、揺動中心は従前の例に比
べて非常に前方にあるものとなる。この為前例までに述
べた作用は最も効果的に発揮される。同時にムリ抜き可
能アンダーカット量も大きく許される。

また、柱体16から橋絡棹両片26までが左右に分離され
ている為にその前後・左右・上下方向への撓み弾性のコ
ンプライアンスは非常に大きい値となっており、前記第
３実施例にて述べた作用は著しく増大されて機能する。

以上のことから、型抜き上ムリ抜きを要する難点は軽
減されている上に、補って余りある機能をもたらすもの
となっている。

〔発明の概要〕

以上のように本発明は、ホイールカバー盤４に植立し
た郭体３の両側板31の前端部を結ぶ橋絡棹２と、橋絡棹
２に立設された取付片１と、取付片１の頂部より後方に
延出する掛止片11,15と、掛止片11,15に係止された環ば
ね５と、より構成され、上記取付片１が上記環ばね５に
より前方に付勢されてリム６に押圧されてなるホィール
カバー取付装置である。

〔発明の効果〕

従ってこの発明のホイールカバー取付装置によれば、
取付片１の撓み弾性は三次元のいかなる方向にも働き、
ホイールに加わる多様複雑な振動衝撃の全てに強靭な取
付力を発揮する。取付片の揺動中心が前方にあるので取
付操作初期にはリム内に導入されやすく、中期にはステ
ィクスリップもなく操作感良好で軌みもなく、取付後は
騒音発生もなく取付性能も良好にできるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、この発明の第１実施例を示した斜
視図及び断面図、第４図は本発明の第２実施例を示した
要部斜視図、第５図はその第３実施例を示す要部斜視
図、第６図及び７図はその第４実施例を示した要部斜視
図及び断面図、第８図及び第９図はその第５実施例を示
した要部の斜視図及び断面図である。 １……取付片、２……橋絡棹 ３……郭体、４……ホイールカバー盤 ５……環ばね、６……リム ７……エアバルブ ８……ホイールバランサ錘

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホイールカバー盤（４）に植立した郭体
   （３）の両側板（31）の前端部を結ぶ橋絡棹（２）と、
   橋絡棹（２）に立設された取付片（１）と、取付片
   （１）の頂部より後方に延出する掛止片（11）（15）
   と、掛止片（11）（15）に係止された環ばね（５）と、
   より構成され、上記取付片（１）が上記環ばね（５）に
   より前方に付勢されてリム（６）に押圧されてなるホイ
   ールカバー取付装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の取付片（１）
   と掛止片（11）（15）と橋絡棹（２）とが、コアとスラ
   イドコアの間隙において成形製造されるプラスチック一
   体成形品で構成されてなるホイールカバー取付装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の取付片（１）
   と掛止片（11）（15）と橋絡棹（２）と中の少くともひ
   とつが、コアとキャビティとの間隙において成形製造さ
   れるプラスチック一体成形品で構成されてなる、ホイー
   ルカバー取付装置。