JP3847792B2 - 車輪用アップリケ及び係止装置 - Google Patents

Description

関連出願
本願は、１９９６年１０月２８日出願の米国特許出願第６０／０２９，６５４号の一部継続出願である。
発明の背景
１．技術分野
本発明は、審美的な目的で装飾用アップリケが装着される形式の車輪に関する。
２．関連技術
車輪に取り付けられてその外面を飾り、平らな鋼製車輪又は任意他の形式の車輪の見栄えを良くする装飾用車輪アップリケを利用することが益々普及している。車輪用アップリケを鋼製車輪に装着するのは、アルミニウム合金の車輪を形成して表面仕上げをする場合と比較して安価である。
かかるアップリケを備えた車輪組立体の一例が、ビーム氏名義で１９９４年１１月２９日に発行され、本出願人に譲渡された米国特許５，３６８，３７０号に記載されている。このアップリケは、車輪の外形又は輪郭に倣っていて、接着剤により車輪のフェース又は表面に接着される。アップリケを車輪に一段としっかり固着するためにアップリケは車輪のリムフランジの下に係止される。
１９７３年４月１０日付け発行の米国特許第３，７２６，５６６号は、車輪カバーのエンドリムの周囲全体に円周方向に延びる舌部を有する車輪カバーを記載している。
ドイツ国特許ＤＥ２８ １３ ４１２は、嵌合用溝内に嵌まり込むよう成形された縁部を備えた車輪カバーを開示している。
永続的な装飾用表面処理材を有する任意の車輪組立体については一般的な要件がある。耳付きナットに接近できる必要がある。タイヤの取付け／取外し機械は、装飾用表面処理材を傷つけないで作動できる必要がある。車輪組立体は、リムフランジのところに標準型クリップオン式バランスウエイトを受け入れることができるべきである。振動又は騒音を引き起こす部品の弛みがあってはならない。装飾用表面処理材は、不用意に外れたり、盗まれたりしないよう固定されるべきである。車輪組立体は、さびついたり腐食しないよう耐久性があるべきである。そして、最後に、永続的装飾用表面処理材は、他の従来表面処理材又は装飾材に対して経済的であるべきである。
【図面の簡単な説明】
添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参照することにより本発明の内容が一層良く理解されると、本発明の他の利点も容易に理解されよう。
図１は、タイヤがリムに取り付けられた自動車のホイール組立体の好ましい実施形態の分解図である。
図２は、変形実施形態の分解図である。
図３は、アップリケ及びホイールの部分拡大断面図である。
図４は、アップリケ及びホイールの部分拡大断面図である。
好ましい実施形態の説明
本発明によるホイール組立体が、図中、全体を符号１０で示されている。種々の実施形態を通じ、同一の部材は、同一の符号が付けられた状態で示されており、互いに異なる実施形態は、プライム記号付きの符号を用いて区別されている。ホイール組立体１０は、ホイール１２及び永続的な装飾用表面処理材を構成するアップリケ１４、例えばクロムめっきされたステンレス鋼を有している。
ホイール１２は環状リム１６を有し、この環状リム１６は中心軸線Ａを定める。リム１６は、ウェル部分２０の両側に間隔を置いて位置した一対のリムフランジ１８（図２参照）を有し、リム１６には標準型チューブタイヤ又はチューブレスタイヤ２２が装着される。タイヤ２２のビード（図示せず）を保持するためのビード着座丸み部２４が、リムフランジ１８の各々とウェル部分２０との間に介在されている。一般的なホイール設計及びアップリケの基本的な教示に関する追加情報を提供するために本出願人に譲渡された米国特許第５，３６８，３７０号を本明細書の一部を形成するものとして引用する。ビード着座丸み部は、内方側のリムフランジ１８に設けられ、外方側のリムフランジ１８はホイールフェースに設けられている。
回転ハブ２８に連結されるスパイダ２６がリム１６内に同心に固定されている。スパイダ２６は一般に、中央部分３２からスポークフランジ３４まで放射状に延びる複数のスポーク３０を有している。通気スペース３６が、隣り合うスポーク３０相互間に介在している。スポークフランジ３４は、リム１６と相互連結されている。しかしながら、常套的な区別部分は、ある種のホイール、例えば鋳造「フル・フェース」タイプのホイールでは幾分ぼけた状態になる場合があり、スパイダ２６は、外側リムフランジ１８へ溶け込むよう一体的に延びる。しかしながら、任意のタイプのホイールフェース設計を利用できる。図１及び図２の図示の実施形態では、アルミホイールが図示されている。ただし、本発明では任意の素材のホイールを使用できる。
あるタイプのホイールでは、溶接ライン３８が、例えば図３の変形実施形態に示すようにフル・フェースタイプのスチールホイールにおいて外側のビード着座丸み部２４のところに存在する場合がある。溶接ラインがあるために、相当大きな表面のむらが、リムフランジ１８及びスポークフランジ３４の領域でホイール組立体１０の目に見える側に生じるという結果になる。従来のクロムめっき法を用いる場合、ホイールのこの領域に対する大々的な前処理が、溶接ラインによって生じた傷に起因して必要とされるであろう。クロムめっきは本来的な表面の全ての傷を目立たせるので、通常、ホイールをクロムめっきする前に溶接ライン３８に隣接したこの領域を前処理するための余分な配慮が必要とされる。
スパイダ２６の中央部分３２は、ハブ２８の突出部分及びそのダストキャップを受け入れるための中央穴４０を有している。図１及び図２に示すように、種々のキャップ又はカバー４２がオプションとして、中央穴４０を審美的に縁取りするために利用できる。図１では、スチールホイールのカバー４２は全体として切頭円錐形である。図２では、アルミホイールのカバー４２は、平らなプレート状の部材である。ホイール用のアップリケ１４の種々の設計は、ハブ２８を必要とせず、或いは利用しない場合があることも理解されるべきである。
複数のスタッド穴４４が、中央穴４０の周りに円周方向に設けられている。ハブ２８から延びる標準型ねじスタッド４６が、穴４４を貫通している。通常知られているように、ホイール組立体１０をハブ２８に固定するためにナット４８がスタッド４６に螺着される。
好ましくは、組立体１０のリム１６部分及びスパイダ２６部分は、図１と図２の両方に示すように、二次加工アルミニウム又は鋳造アルミニウムから製造される。変形実施形態として、図３に示すように、リム１６部分及びスパイダ２６部分は、二次加工鋼又は当該技術分野で通常知られている任意他の材料から製造してもよい。
ホイール組立体１０は、一定厚さの材料、例えば薄鋼板又はステンレス鋼で作られた装飾用アップリケ１４を有している。アップリケ１４は、組立体１０の目に見える外側部分に装飾的な表面処理効果を与えるようリム１６、スパイダ２６及びリムフランジ１８とオーバーラップする。アップリケ１４は、外側のリムフランジ１８及びスパイダ２６のスポークフランジ３４に隣接して設けられた環状外側連結部分５０を有している。アップリケ１４は、一般に中央部分３２の少なくとも一部を覆う環状内側連結部分５２を更に有している。アップリケ１４は、リムフランジ１８の周りに巻きつく延長フランジ部分５４を更に有している。
さらに、アップリケ１４は、スパイダ２６のスポーク３４相互間に整列して位置する複数の通気開口部５６を有している。通気開口部５６は、内側連結部分５２と外側連結部分５０との間で半径方向に配置されている。好ましくは、通気開口部５６はホイール１２の通気スペース３６と一致する。通気開口部５６は、スポーク３０の形状によって様々であって良く、したがって種々の且つユニークな装飾設計を達成できる。場合によっては、通気開口部４０の数は、通気スペース３６の数と等しくなくとも良い。
アップリケ１４は更に、外側連結部分５０に設けられていて、アップリケ１４をリムフランジ１８に機械的に係止する係止部材又は係止手段６０を有している。係止部材６０は、アップリケ１４を接着剤７０と加圧圧縮接触状態に維持し、この接着剤により適正な接着が得られ、それによりアップリケ１４は運転中リム１６及びスパイダ２６から外れないようになっている。係止部材６０は又、接着剤７０を殆ど、或いは全く利用しない場合でも、アップリケ１４をホイール１２に取り付けた状態に維持する。
環状リムキャッチ６２が、外方側のリムフランジ１８に形成される。アップリケ１４の外側連結部分５０の環状係止肩６４が、環状リムキャッチ６２に係合し、接着剤７０が硬化している間及びその後において、アップリケ１４を定位置に保持する。好ましくは、係止肩６４はキャッチ６２の後ろに係合するよう押し込まれ、ばね状の圧力がアップリケ１４によって接着剤７０に作用するようになっている。
延長フランジ部分５４は係止肩６４から延びており、この延長フランジ部分５４は、図４に示すようにリムフランジ１８を包み込むようリムフランジ１８の頂部上に延びている（Ｕ字形）。この実施形態では、延長フランジ部分５４の縁部は、リム逃げ領域６６内に、且つ、リム肩６８に隣接して当接又は位置し、延長フランジ５４と内側リム１６との間に幾分面一の又は同一高さの表面を構成するように設けられている。延長フランジ５４は、リムフランジ１８の縁部を目に見えるように露出させないでスパイダ及びリムの装飾的な見栄えを一段と高めている。従来技術では、この部分のリム１６は、変色又は退色したり腐食（さびついたり）してホイール用アップリケ又はアップリケ１４の装飾的外観を損なう場合がある。上記のように、ホイール用アップリケ１４をホイール上に滑らせて押すと、係止肩６４がキャッチ６２にスナップ動作で嵌着してアップリケ１４を保持することができ、延長フランジ部分５４はリムフランジ１８を包み込む。
アップリケ１４は、１９９４年１１月２９日に発行された米国特許第５，３６８，３７０号で説明されているような内側連結部分５２に設けられた塑性変形部分８０（図３参照）を更に有するのが良い。なお、かかる米国特許の開示内容を明細書の一部を形成するものとして引用する。
アップリケ１４の内側連結部分５２は、スタッド穴４４まで半径方向内方に延びていても或いは延びていなくてもよい。もし内側連結部分５２がスタッド穴４４上に延びていれば、これに対応した穴７２が、スタッド４６の通過を可能にするために各スタッド穴４４の上に整列して設けられる。キャップ４２の特定の形状により、内側連結部分５２の内方への広がりが定まる。図２は、キャップ４２がナット４８を完全に覆っているので、内側連結部分５２がスタッド穴４４上に延びていない本発明の実施形態を示している。
ホイール組立体１０を製作するには、一対のリムフランジ１８を備えた環状リム１６を形成し、複数のスポーク３０及びこれらの間に介在した通気スペース３６を備えたスパイダ２６を形成し、スパイダ２６をリム１６内に同心に支持し、環状外側連結部分５０、環状内側連結部分５２及び延長フランジ部分５４を備えた装飾用アップリケ１４を予備成形し、接着剤７０をアップリケ１４とリム１６との間に塗布し、アップリケ１４をスパイダ２６及びリム１６上で中央に且つリムフランジ１８の周りに位置決めすると共にアップリケの通気開口部５６をスポーク３０相互間の通気スペースに整列させ、接着剤７０を圧縮してアップリケ１４とスパイダ２６との間の実質的に一様厚さのスペース内へ押し込み、接着剤７０が硬化するまで圧縮工程を機械的に維持する。
アップリケ１４の予備成形工程では、通気開口部５６を備えた内側連結部分５２及び外側連結部分５０を形成し、延長フランジ５４をリムフランジ１８上に滑らせるよう全体としてＵ字形として形成する。しかる後、アップリケ１４をスナップ動作でホイール１２上に嵌着させる。
接着剤７０をアップリケ１４とスパイダ２６とリム１６との間に圧縮状態で機械的に維持する工程では、外側リムフランジ１８に環状キャッチ６２を形成し、アップリケ１４の係止肩６４をキャッチ６２内へ圧力嵌めする。
この方法は、アップリケ１４を、スパイダ２６及びリム１６上に位置決めする前に、或る割合のクロムを含有した金属製組成物でめっきする工程を更に有する。このめっき工程は、周知の電気めっき技術を用いて達成される。
上述の好ましい実施形態に従って構成されたホイール組立体１０は、永続的な装飾クロム表面処理材を備えた機能的且つ耐久性のある複合ホイール組立体１０を比較的安価で提供する。ホイール組立体１０は、タイヤ取付け装置の接近を可能にすると共にリムフランジ１８の周りにおけるバランスウエイトの通常の組込みを可能にするよう構成されている。さらに、組立体１０は、構成部品が盗まれないよう、或いはアップリケ１４が偶発的に紛失しないよう永続的に固定される。さらに、接着剤７０を利用した全面固定法により、アップリケ１４と組立体１０の残部との間で振動しない組立体１０が得られる。
本発明の設計では、装飾用アップリケ３４は鋼又は他の金属材料で作られるのが良いが、仕上げ装飾外面を備えたプラスチックのものであってもよい。かかるプラスチック表面材は、クロムめっき、塗装等がされる。
好ましい実施形態では、アップリケ１４は、プレス加工又は打抜き加工、或いはダイフォーミング（ダイを用いる成形加工のことであり、以下「ダイ成形」という）作業で一様厚さの材料から製作される。かかる成形技術は迅速且つ容易であり、しかも費用が比較的かからないものであることは容易に理解されよう。延長フランジ部分５４及び係止肩６４は、工具及びダイを用いて同一のダイ成形作業で形成できる。変形例として、外側連結部分５０及び内側連結部分５２をダイ成形しても良く、係止肩６４及び曲げ延長フランジは、スパンフォーミング法により輪郭付けされる。種々のタイプの表面仕上げ法、例えば、クロムめっき法、塗装法、金属ブラシ掛け法等を利用できる。さらに、接着剤７０を使用するのが良いが、係止肩６４が設けられているので、接着剤７０を省くこともできる。接着剤７０は、ホイール用アップリケ１４の後ろに位置していて、スパイダ２６に向いた領域を封止するのにも役立つ。ホイール用アップリケ又は覆い１４の形状及び装飾的設計は様々であり、所望に応じてホイールの開口部又は通気部のうち何割かを覆っても良い。さらに、ホイール用アップリケをホイールの中心に直接締結するために締結具を別途利用しても良い。この場合、内側連結部分５２は、スタッド穴まで内方に延び、それによりスタッド締結具４８のクリアランスが得られるようにする。また、別個の締結具をスタッド穴相互間の開口部に後ろ側から通してホイール用アップリケの開口部中へ挿入すれば、ホイール用アップリケをホイールに直接固定できる。ホイール用アップリケの他の種々の設計は本願の教示に包含されることは理解されるべきである。
本発明をホイール１２の輪郭に倣ったアップリケ１４に関して説明したが、本発明は、１９９６年１０月２８日出願の米国特許出願第０８／７３９，０３５号に開示されているようにホイールとは異なる輪郭を有するアップリケにも利用できる。アップリケとホイールとの間に構造用インサートを用いると、延長フランジ及び係止部材を依然使用しながらも、ホイール輪郭から見て最終的なホイールの輪郭を修正変更できる。
本発明を例示的に説明した。使用した技術用語は、性質上、限定的な用語ではなく例示の用語であることは理解されるべきである。
上記の教示に照らして本発明の多くの設計変更例及び改造例を想到できる。したがって、本発明は具体的に説明した形態以外にも特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内で実施できる。

Claims (17)

1. 装飾的表面処理材を有するホイール組立体であって、
   中心軸線（Ａ）を構成し、リムフランジ（１８）を備えた環状リム（１６）を有し、前記環状リム（１６）は外側面と内側面とを備え、
   前記リム（１６）に固定された、回転ハブ（２８）に連結されるスパイダ（２６）と、
   前記リム（１６）及び前記スパイダ（２６）とオーバーラップする装飾用アップリケ（１４）とを有し、該アップリケ（１４）は、前記リム（１６）の前記外側面に隣接して配置される環状外側連結部分（５０）と、環状内側連結部分（５２）と、前記環状外側連結部分（５０）から前記リムフランジ（１８）を通り前記リム（１６）の前記内側面まで延びる延長フランジ部分（５４）とを有し、
   前記アップリケ（１４）を前記環状リム（１６）にその前記外側面で、係止するための係止手段（６０）を有し、該係止手段（６０）が、前記リムフランジ（１８）に形成された環状キャッチ（６２）と、前記外側連結部分（５０）に形成された係止肩（６４）を有し、該係止肩（６４）は、前記延長フランジ部分（５４）が前記中心軸線（Ａ）の方向に沿って前記リムフランジ（１８）に移動され、前記環状キャッチ（６２）に係合したときに、前記リムフランジ（１８）にスナップ嵌めするように形成される、
   ホイール組立体。
2. 前記延長フランジ（５４）は、前記リムフランジ（１８）の周縁上に、且つ、前記内側面に隣接して延びる、請求項１記載のホイール組立体。
3. 前記延長フランジ（５４）は、前記リムフランジ（１８）に沿って前記内側面に隣接して延びる、請求項２記載のホイール組立体。
4. 前記リムフランジの前記内側面には逃げ部（６６）が設けられ、前記アップリケ（１４）の前記延長フランジ（５４）は前記逃げ部（６６）に延びる、請求項３記載のホイール組立体。
5. 前記逃げ部（６６）に隣接した前記リムフランジの前記内側面が、前記延長フランジ（５４）の端に隣接してリム肩（６８）を有する、請求項４記載のホイール組立体。
6. 前記アップリケ（１４）と、前記リム（１６）、スパイダ（２６）のうち少なくとも一方との間に設けられた接着剤（７０）を有する、請求項１記載のホイール組立体。
7. 前記アップリケ（１４）は、板金打抜き品である、請求項１記載のホイール組立体。
8. 前記係止肩（６４）に、ダイ成形法により、前記内側連結部分（５２）、前記外側連結部分（５０）及び前記延長フランジ（５４）が形成される、請求項３記載のホイール組立体。
9. 前記内側連結部分（５２）及び前記外側連結部分（５０）がダイ成形され、前記係止肩（６４）及び前記延長フランジ（５４）はスピン成形法により形成されている、請求項８記載のホイール組立体。
10. 前記アップリケ（１４）は、実質的に一様な厚さを有し、前記接着剤（７０）は実質的に一様な厚さを有する、請求項３記載のホイール組立体。
11. 装飾的表面処理材を有するホイール組立体の製造方法であって、
    リムフランジ（１８）を備えた環状リム（１６）と、前記リム（１６）に固定された、回転ハブ（２８）に連結されるスパイダ（２６）とを有するホイール（１２）を準備し、
    前記リムフランジ（１８）に隣接して配置される環状外側連結部分（５０）と、内側連結部分（５２）とを有するアップリケ（１４）を形成し、
    前記リムフランジ（１８）に環状キャッチ（６２）を設け、
    前記リムフランジ（１８）にスナップ嵌めされる係止肩（６４）を前記環状外側連結部分（５０）に形成し、
    前記環状外側連結部分（５０）から延び、前記リムフランジ（１８）上に延びる曲げ部を備える延長フランジ（５４）を形成し、
    前記形成したアップリケ（１４）を前記ホイール（１２）に位置させ、
    前記係止肩（６４）が前記環状キャッチ（６２）にスナップ嵌めし、前記環状キャッチ（６２）に係合するまで前記延長フランジ部分（５４）を前記中心軸線（Ａ）の方向に沿って前記リムフランジ（１８）に移動させることによって、前記延長フランジ（５４）が前記リムフランジ（１８）とオーバーラップするように前記係止肩（６４）を前記リムフランジ（１８）に係止する
    ことを含む、方法。
12. タイヤ（２２）に隣接した内側面と、アップリケ（１４）を受け取る外側面とに分けるリム周縁を有するリムフランジ（１８）を準備し、
    前記外側面、前記リム周縁を通って前記内側面まで延びる延長フランジ（５４）を形成する
    ことを含む、請求項１１記載の方法。
13. 前記リムフランジの内側面上に延びる前記延長フランジ（５４）を形成することを含む、請求項１２記載の方法。
14. 前記アップリケ（１４）を前記ホイール（１２）に位置させる前に、前記リム（１６）及び前記アップリケ（１４）の少なくとも一方に接着剤（７０）を塗布することを含む、請求項１１記載の方法。
15. 前記リムフランジの内側面に、リム肩（６８）まで延びる逃げ部（６６）を形成し、前記延長フランジ（５４）を逃げ部（６６）に、前記リム肩（６８）に隣接して配置することを含む、請求項１３記載の方法。
16. 装飾的表面処理材を有するホイール組立体であって、
    中心軸線（Ａ）を構成し、リムフランジ（１８）を備えた環状リム（１６）を有し、前記リムフランジ（１８）は、前記リム（１６）を外側面と内側面とに分け、前記リムフランジ（１８）には環状キャッチ（６２）が形成され、
    前記リム（１６）に固定された、回転ハブ（２８）に連結されるスパイダ（２６）と、
    前記リム（１６）及び前記スパイダ（２６）とオーバーラップする装飾用アップリケ（１４）とを有し、該アップリケ（１４）は、前記リム（１６）の前記外側面に隣接して配置される環状外側連結部分（５０）と、環状内側連結部分（５２）と、前記環状外側連結部分（５０）から前記リムフランジ（１８）を通り前記リム（１６）の前記内側面まで延びる延長フランジ部分（５４）とを有し、前記装飾用アップリケ（１４）が係止肩（６４）を有し、該係止肩（６４）が、前記リムフランジ（１８）と協働して前記環状キャッチ（６２）に係合し、前記装飾用アップリケ（１４）を前記リムフランジ（１８）に取り付ける、
    ホイール組立体。
17. 装飾的表面処理材を有するホイール組立体の製造方法であって、
    環状キャッチ（６２）を持つリムフランジ（１８）を備えた環状リム（１６）と、前記リム（１６）に固定された、回転ハブ（２８）に連結されるスパイダ（２６）とを有するホイール（１２）を準備し、
    前記リムフランジ（１８）に隣接して配置される環状外側連結部分（５０）と、内側連結部分（５２）と、係止肩（６４）とを有するアップリケ（１４）を形成し、
    前記環状外側連結部分（５０）から延び、前記リムフランジ（１８）上に延びる曲げ部を備える延長フランジ（５４）を形成し、
    延長フランジ（５４）が前記リムフランジ（１８）とオーバーラップするように前記形成したアップリケ（１４）を前記ホイール（１２）に位置させることを含み、係止肩（６４）が、前記リムフランジ（１８）と協働して前記環状キャッチ（６２）に係合し、前記装飾用アップリケ（１４）を前記リムフランジ（１８）に取り付ける、
    方法。

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