JPH0112681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、取付け部材として用いられる弾性線
環が、周囲に分布して設けられかつ半径方向外方
へほぼ逆Ｕ字状に曲げて形成される複数の弓形部
分をもち、これらの弓形部分がハブキヤツプを保
持するため車輪リムの環状凹所へはまることがで
き、かつハブキヤツプにある案内部に保持されて
いる、特に乗用車の車輪用ハブキヤツプに関す
る。

この種の公知のハブキヤツプ（米国特許第
2746805号明細書およびドイツ連邦共和国特許出
願公告第2622908号明細書）は、弓形部分のみが
弾性的に構成されかつ線環の他の範囲が半径方向
に固定的にハブキヤツプに設けられている線環か
ら構成されるか、半径方向および軸線方向に案内
される弓形部分から構成され、線環の他の範囲は
案内されず弾性的に撓み得るようになつている。
最初にあげた構造では、比較的わずかの弾性撓み
行程しか利用できないので、線環が比較的こわい
という欠点がある。したがつて取付けに要する力
が比較的大きい。他の構造の欠点は、力が弓形部
分へ半径方向内方に作用するとき、弓形部分の間
にある部分が半径方向外方へも弾性的に撓み、そ
こで車輪リムの部分へ当るか、外部から見えない
範囲で押圧されることがある。したがつてこの構
造の線環を変形の際における弾性撓み行程が充分
小さいように設計せねばならない。それによりこ
のような線環のばね特性が比較的こわくなる。

本発明の課題は、構造に不利な影響を与えるこ
となく大きい弾性撓み行程を実現して、取付け部
材に軟らかいばね特性を実現できるように、弾性
線環をもつ最初にあげた種類のハブキヤツプを構
成することにある。

本発明の特徴は、隣接する２つの弓形部分の力
作用点を結ぶ線が両弓形部分の間に延びる弾性線
環の結合部分の半径方向外側にあるように、これ
ら弓形部分が配置されかつ半径方向外方へ延びて
いることである。この構成により、弓形部分の間
に延びる線環の部分が、力の作用により弓形部分
へ及ぼされるモーメントのため線環の内方したが
つてハブキヤツプの内方へ変形し、そこで充分な
場所が利用可能であるという利点が得られる。し
たがつてこの構成により、線環の設計の際もはや
ハブキヤツプの構造的条件を考慮する必要がな
い。線環は加えるべき所望の取付け力および保持
力に合わせて最適に設計される。

弾性線環が周囲にわたつて均一に分布した６つ
の弓形部分を備えており、弓形部分が半径方向外
方へ延びる２つの支え側辺とこれら支え側辺を結
合する横連結辺とからなり、横連結辺の各力作用
点が、弓形部分を互いに結合する弾性線環の結合
部分の半径より約30ないし40％大きい半径上にあ
るとよいことがわかつた。このような構成では線
環が非常に軟らかいばね特性をもち、したがつて
取付けを非常に簡単に行なうことができることが
わかつた。この構造では、弾性線環が予荷重を受
けてハブキヤツプへはまつているとよいことがわ
かつた。なぜならば、そうすると軟らかいばね特
性にもかかわらず、ハブキヤツプの取付けの際の
弾性撓み行程が小さくても、車輪リムへのハブキ
ヤツプのすぐれたはめ合いが行なわれるからであ
る。

図面には本発明の有利な実施例が示されてお
り、以下これについて説明する。

第１図には取付け部材としての弾性線環１をも
つハブキヤツプの裏側の一部が示されている。弾
性線環１は円弧状に延びる結合部分１ａと同じ角
度間隔で設けられた弓形部分２とからなり、この
弓形部分は半径方向に延びる支え側辺２ａおよび
２ｂと横連結辺２ｅとからなる。円弧状結合部分
１ａおよび弓形部分２とをもつ弾性線環１は、第
４図および第６図から直ちにわかるように閉じた
構造体として構成されている。さらに第４図の線
環１の部分２ａおよび２ｂは、第５図からわかる
ように異なる面内で曲げられているので、弓形部
分２の上部支え側辺２ａは、弾性線環１の円弧状
結合部分１ａが存在する面に対してほぼ平行な面
内にあるようにすることができる。下部支え側辺
２ｂは円弧状部分１ａと支え側辺２ａとの結合脚
辺である。さらに第４図による線環１の平面図か
らわかるように、上部支え側辺２ａと下部支え側
辺２ｂとの間には横部分２ｃが設けられ、それに
より第４図および第５図に示す弾性線環１の形状
が得られる。第３図に符号３および４をつけた弾
性線環１の両端は例えば互いにかしめられるか、
互いに溶接される。部分２ｃは横連結辺２ｅに対
して平行に延びている。

第１図からわかるように、ハブキヤツプは弓形
部分２の角度間隔で設けられている案内部５をも
つており、その構造を第２図および第３図につい
て説明する。案内部５は大体において第１図の図
の面に対して垂直な面内に設けられた２つの壁
6a，6bにより形成され、これらの壁は第３図お
よび第５図に側面図で示され、連結片７により互
いに結合されている。第５図に示すように、壁６
ａおよび６ｂはハブキヤツプの中心を向く側に階
段状ストツパ８をもち、弾性線環１がはめられる
際、それがその不使用状態に相当する位置をハブ
キヤツプ内でとる場合、ストツパ８が部分２ｃに
当る。ストツパ８の機能は以下になお説明する。

第１図に示す実施例では、弓形部分２がハブキ
ヤツプ内へはめられて、横部分２ｃがストツパ８
に対向し、上部支え側辺２ａは第１図のようにほ
ぼ半径方向外方へ延びているので、この上部支え
側辺２ａに続く横連結辺２ｅは舌片状に形成され
た覆い９の下へ入る。第２図からわかるように、
ハブキヤツプはほぼ半径方向外方へ延びる切欠き
１０をもつており、これらの切欠きが弓形部分２
の支え側辺２ａを収容し、側壁１１によつて弓形
部分２の側方制限を行なう。弓形部分２の支え側
辺２ａは、したがつて壁６ａ，６ｂおよび１１に
より形成されるハブキヤツプの保持部分におい
て、移動を防止されている。舌片状覆い９と切欠
き１０はストツパ８と共に弾性線環１の案内部５
を形成している。第３図に構成を示されている覆
い９は、連結片７移行する基部１２をもつてい
る。舌片状覆い９はしたがつてハブキヤツプへ弾
性的に取付けられている。覆い９はその自由に動
く端部９ａの近くに、弾性線環１の直径に合わさ
れたなるべく半円形の内側溝１３をもち、この溝
へ弓形部分２の横連結辺２ｅがはまつている。覆
い９の自由端９ａは、第３図の側面図からわかる
ように、斜め下方へ延びる形状をもち、車輪リム
へ面したハブキヤツプの側にある。下方または中
心軸の方へ延びる覆い９の自由端９ａの形の面取
り部は、車輪リムの図示しない取付け面上へハブ
キヤツプを容易にはめるのに役立つ。覆い９の自
由端９ａとは反対側の範囲９ｂは、ハブキヤツプ
を車輪リム上へはめるため基部１２に対する自由
端９ａの運動が可能となるように曲げられて、可
撓的になつている。

上述した実施例では、第４図に一部示す弾性線
環１は、その弓形部分２の上部支ええ側辺２ａが
ハブキヤツプ保持部の切欠き１０へはまるよう
に、第１図のハブキヤツプへ挿入されている。ハ
ブキヤツプを車輪リム上へはめる前に、各弓形部
分２は第２図に示す位置をとり、この位置で弓形
部分２の横部分２ｃがストツパ８に当り、それに
よつて弾性線環の予荷重の力がストツパを介して
壁６ａ，６ｂにより吸収される。これは次のこと
を意味する。すなわち弓形部分２の横連結辺２ｅ
は弾性線環１の完全な応力除去に相当するような
位置には達せず、第５図に示す位置をとり、この
位置で覆い９の自由端９ａが、壁６ａ，６ｂの前
端１４ａ，１４ｂに対し離れた位置にある。壁６
ａ，６ｂの前端１４ａ，１４ｂにより、ハブキヤ
ツプへの弓形部分２の確実な収容が保証される。
なぜならば、これらの前端１４ａ，１４ｂはハブ
キヤツプの一部なるべく一体な部分を形成し、こ
れらの部分は壁６ａ，６ｂ、連結片７およびハブ
キヤツプの他の面と一体に構成されているからで
ある。弓形部分２の下部支え側辺２ｂは、ハブキ
ヤツプの取付け前には上部支え側辺２ａに対し鈍
角をなして延びている。弾性線環１の下部支え側
辺２ｂに続く円環状部分１ａは、第５図によれ
ば、上部支え側辺２ａの面に対してほぼ平行な面
内にある。ハブキヤツプに関連して弾性線環１を
上述したように配置することによつて、弓形部分
２は半径方向へ完全には伸びることができないの
で、横部分２ｃとストツパ８との係合のため弓形
部分２により弾性線環１が予荷重を受けるように
することができる。したがつてハブキヤツプの取
付けの際、ハブキヤツプへ挿入された弾性線環が
車輪リムへはまるまで、弓形部分２特に横連結辺
２ｅの比較的わずかな弾性撓み行程に打勝ちさえ
すればよい。それにもかかわらず大きい保持力が
得られる。

第３図が取付けた状態における弓形部分２の位
置を示し、ハブキヤツプを車輪リムへ取付けるこ
とができるようにするため、弓形部分２の各横部
分２ｃが第５図に示す位置からどんな運動をせね
ばならないかを示している。覆い９の自由端９ａ
が斜めに延びて、ハブキヤツプの取付けの際横部
分２ｃの内方へ向く運動を生ずることにより、ハ
ブキヤツプをはめるのが著しく容易になる。した
がつて取付けられた状態で弾性線環１はその弓形
部分２および覆い９を介して車輪リムへ力の作用
を及ぼす。したがつてばね力は弾性覆い９のみを
介して車輪リムへ作用するので、ハブキヤツプ自
体は永続ばね荷重を受けない。切欠き１０も適当
に形成されているので、取付けた状態でハブキヤ
ツプは弾性線環１から半径方向に作用する力も軸
線方向に作用する力も受けない。軸線方向におい
て、案内切欠き１０内において、支え側辺２ａの
ためにわずかな遊びが許されるとよい。弓形部分
２は覆い９に保持されているので、この覆い９が
軸線方向における案内機能を引受ける。覆い９
は、使用中生ずる軸線方向運動に対して著しい振
動減衰を与えるように構成される。したがつて不
快ながたつき騒音が回避される。

第４図および第６図からわかるように、弓形部
分２の横連結辺２ｅが円弧状に形成された結合部
分１ａの半径ｒより大きく、なるべく約1.35倍で
ある半径Ｒ上にあるように、弾性線環１が構成さ
れている。それにより、また弓形部分２の数の選
択とそれにより定まる２つの隣接弓形部分間の角
度間隔とによつて、力を受けて弾性線環１がいか
なる個所でも半径方向外方へ変形しないようにす
ることができる。このことを第６図についてさら
に説明する。

ハブキヤツプの前述した構成により、ばねまた
は弾性線環１が第５図のようにあらかじめ取付け
られた状態で前述したようにストツパ８を介して
予荷重をかけられているので、軟らかいばね特性
が得られる。それによりハブキヤツプの取付けの
ため、使用位置におけるハブキヤツプの係合およ
び保持を保証しかつ特定の製造公差を考慮する特
定の弾性撓み行程に打勝ちさえすればよい。ハブ
キヤツプ、弾性線環、車輪リムの製造公差および
熱膨張は、車輪リムに対して弾性線環の生ずる力
の均一性に対して実際上何の影響も及ぼさない。

第１図ないし第３図および第５図について前述
した実施例は、ハブキヤツプに舌片状覆い９を設
けないように変更することができる。さらにハブ
キヤツプの構成および弾性線環１の形状は同じで
あるが、車輪リムヘハブキヤツプを取付けた状態
で弾性線環１がハブキヤツプを第１図ないし第３
図および第５図のように覆い９によりハブキヤツ
プを保持するように、弾性線環１の保持部として
役立つ案内部５を構成することができる。好まし
い構成によれば、使用位置すなわちハブキヤツプ
の取付け状態（第１図）において弓形部分２の上
部支え側辺２ａが壁１１の間に保持され、それに
より車輪リムに対してハブキヤツプを保持するよ
うに、切欠き１０の深さ（第２図）が選ばれる。
少なくとも弓形部分２の範囲で、弾性線環１は被
覆を形成するプラスチツクで覆われる。このプラ
スチツク被覆は弓形部分２により車輪リムに引か
き傷がつくのを回避し、覆い９と同じように振動
の減衰を行なう。しかし覆い９をもつ図示の構成
はこの点でいつそうよい。

なお、このように変更したハブキヤツプの機能
は、第１図ないし第３図および第５図について前
述したのと同じである。

第６図には少し変つた構成の弾性線環１が示さ
れており、ここでは弓形部分２がそれぞれ２つの
支え側辺２ａと１つの横連結辺２ｅしかもつてお
らず、第１図および第４図の実施例において設け
られていた横部分２ｃはない。なお第６図のこの
弾性線環１は、第１図ないし第５図について述べ
たのと同じようにハブキヤツプへ挿入される。弓
形部分２の間にある結合部分１ａの両端部分１ｂ
をハブキヤツプの適当な部分へ当てることによ
り、この弾性線環１に予荷重をかけることもでき
る。しかし第６図の線環は、予荷重をかけられな
い他のハブキヤツプへ挿入することもできる。

なお重要なことは、第１図および第４図の線環
におけるように、各弓形部分２の横連結辺２ｅが
個々の弓形部分２の間にある円弧状結合部分１ａ
の半径ｒより著しく大きい半径Ｒ上に設けられて
いることである。図示した実施例では、半径Ｒは
半径ｒの1.35倍であり、６つの弓形部分２が線環
１の周囲に均一に分布されている。それにより２
つの弓形部分２の間に60゜の角度間隔が生ずる。
したがつて支え側辺２ａの図示した半径方向長さ
では、隣接する２つの弓形部分２の力作用点２１
を結ぶ線２０は結合部分１ａの半径方向外側にあ
り、図示した実施例では結合部分１ａの中央から
距離ａだけ半径方向外側にある。

さて第６図ａにおいて、半径方向内方へ向く締
付け力Ｆが各弾性線環１の弓形部分２の作用点２
１へ及ぼされると、この力Ｆは力作用点２１を結
ぶ線２０に沿う２つの力成分F′に分解される。こ
の力成分F′と前述した距離ａとの積F′×ａは、第
６図ｂに示すように、隣接する弓形部分２の互い
に対向する側の支え側辺２ａの半径方向外端が互
いに近づき、半径方向内端が互いに離れるよう
に、支え側辺２ａにモーメントを生ずるので、円
弧状結合部分１ａをまつすぐに半径方向内方へ押
しながら弾性線環１全体が第６図ａに破線で示す
ように半径方向内方へ変形する。このような内方
変形により、ハブキヤツプ内で充分な場所が利用
可能となり、弾性線環１自体はハブキヤツプ内に
おける場所的条件を考慮することなく設計するこ
とができる。これは、車輪リム内に取付けのため
考慮される大きさへ弾性線環１を最適に合わせる
ことが可能であり、弾性線環１の大きな弾性撓み
行程を利用できるため非常に軟らかいばね特性を
実現可能であることを意味する。したがつてこの
新しい構成により、弾性線環１の使用される弾性
材料全体を完全に利用することができる。

なお上述したことからわかるように、弓形部分
２の形状自体はここでは重要でなく、弓形部分の
配置および半径方向外方への延在、すなわちこれ
らの弓形部分が互いにどれだけ離れて設けられて
いるか、および弓形部分がどんな半径方向長さを
もつているかが重要である。これらは、力作用点
２１を結ぶ線２０が弾性線環１の弓形部分２をつ
なぐ円弧状結合部分１ａの半径方向外側にあるよ
うに、選ばれる。

これに反し第７図のａおよびｂに示すように、
力の作用点２１を結ぶ線２０が弾性線環１の結合
部分１ａの半径方向内側にある構成では、力Ｆが
作用点２１に作用すると、隣接する弓形部分２の
両作用点２１を結ぶ線２０に沿う力成分F′は、こ
れら弓形部分２を互いに近づけながら結合部分１
ａを半径方向外方へ変形させることになる。

この有利な性質は、直ちに明らかとなるよう
に、第１図ないし第５図に示すように予荷重を受
けてハブキヤツプへはまる弾性線環に利用される
が、このような予荷重のないハブキヤツプにおい
ても利用される。しかし第６図あるいは第１図お
よび第５図による線環が予荷重をかけて挿入され
ると、保持力をそこなうことなしに取付けの際弾
性撓み行程が非常に小さいという前述の利点が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は組込み位置にある本発明の弾性線環の
形の取付け部材を備えたハブキヤツプの一部の裏
側の正面図、第２図は弓形部分を保持するハブキ
ヤツプを第１図の矢印の方向に見た平面図、第
３図は第１図の―線に沿うハブキヤツプの断
面図で、弓形部分とこれを覆う覆いを使用状態で
示し、第４図は第１図の弾性線環の正面図、第５
図は第３図に対応する断面図で、弾性線環の弓形
部分と覆いが不使用状態すなわちハブキヤツプへ
の挿入後ハブキヤツプを車輪リムへ取付ける前の
状態で示し、第６図のａおよびｂは異なる構成の
弾性線環およびその一部を組込み位置における力
の経過と共に示す正面図、第７図のａおよびｂは
公知の弾性線環の第６図のａおよびｂに対応する
正面図である。 １……弾性線環、１ａ……結合部分、２……弓
形部分、２ａ，２ｂ……支え側辺、２ｅ……横連
結辺、５……案内部、２０……結合線、２１……
力作用点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 取付け部材として用いられる弾性線環が、周
   囲に分布して設けられかつ半径方向外方へほぼ逆
   Ｕ字状に曲げて形成される複数の弓形部分をも
   ち、これらの弓形部分がハブキヤツプを保持する
   ため車輪リムの環状凹所へはまることができ、か
   つハブキヤツプにある案内部に保持されているも
   のにおいて、隣接する２つの弓形部分２の力作用
   点２１を結ぶ線２０が両弓形部分２の間に延びる
   弾性線環１の結合部分１ａの半径方向外側にある
   ように、これら弓形部分２が配置されかつ半径方
   向外方へ延びていことを特徴とする、車輪用ハブ
   キヤツプ。 ２ 弾性線環１が周囲にわたつて均一に分布した
   ６つの弓形部分２を備えていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載のハブキヤツ
   プ。 ３ 弓形部分２が半径方向外方へ延びる２つの支
   え側辺２ａとこれら支え側辺２ａを結合する横連
   結辺２ｅとからなり、横連結辺２ｅの各力作用点
   ２１が、弓形部分２を互いに結合する弾性線環１
   の結合部分１ａの半径ｒより約30ないし40％大き
   い半径Ｒ上にあることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項あるいは第２項に記載のハブキヤツ
   プ。 ４ 弾性線環１が予荷重を受けてハブキヤツプへ
   はまつていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれか１つに記載のハブ
   キヤツプ。