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