JPH04151301A - ホイールカバー取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動車用のホイールカバーの取付装置に係り
、就中、ホイールナツトに取付する形式のホイールカバ
ー取付装置に関する。

［従来の技術］ ディスクホイールをハブに締結するホイールナツト（又
はボルト）を取付対象に選んだ、ホイールカバーの取付
形式は従来から各種存在しているが、どの形式も問題点
を孕んでいる。最も古い形式は特殊形状のホイールナツ
トを要求するもので、汎用性に劣る。次いでバヨネット
形式が提案されたが、廻し嵌めそのものが仇となり、急
制動時に脱落を起す。プラスチックホイールカバーが普
及すると、その成形自在性を利用してナツトに抱き付く
形式も現れたが、プラスチック特有のクリープ性・耐熱
性を克服できず、裏打の金属ばねを併用するなどを要し
、複雑で高価な欠点があり、更に型別も困難で生産性も
悪かった。

以上の欠点を解消する方策として、本出願人は、特開昭
８３−２８７６０１号公報を提案し続いて特願平１−１
１３２９５号を提出した。両者の基本的形式は、ディス
クホイールの取付ピッチ円上に数個ある標準袋ナツトか
ら適宜数を選択し、−個のナツトに対して、二辺の挟角
を持つばねで吐着すると共に、ばねはナツトの選択数に
渡って連繋して環状に一体化されて成り、取付操作に当
ってはナツトを乗越えて嵌着されるものとしている。こ
のため従来形式の難点は解決された上に、挟角と連繋環
状の二重のばね性を併有するため取付操作しやすく脱落
しない特徴をもっている。更に後者出願においては単純
化も極限まで計られ、生産性並びに経済性にも優れたも
のとなっている。

然し、ホイールカバーもディスクホイールのディスクも
構造形状は多岐にわたっている。ホイールカバー取付装
置は、これら種々の構造形状にも適用可能であること、
即ち広い汎用性が求められる。

［発明が解決しようとする課題］ 特願平１−１１３２９５号の問題点は次の場合に生じる
。第２図と第３図は同公報の要旨と問題点の説明図であ
る。

両図を参照して、ディスクホイール５をハブに取付する
ホイールナツト４をホイールカバー１の取付にも兼用す
るもので、ナツト４に嵌着するばね体３を支承板２によ
りホイールカバー盤１に支承している構成である。ホイ
ールナツト４は車種によりボルト頭であったり、ピッチ
円上に４〜１０個配列されたりするが、その数から適宜
数（３〜５個）を選択する（図示は４個選択）、一方ば
ね体３は、この選択数の挟角αをもち、その外側では張
出耳３２をもって、又内側では基円３００をもって連繋
し、接合３１をもって閉環したものである。ばね体３の
ホイールカバー盤１への支承は、支承板２に設けた嵌挿
孔２０１に張出耳３２の外郭を嵌入して取付される。ば
ね体３は又、ホイールナツト４の頭球４１に案内され六
角部４２を乗越えてテーパ域は球面をなす外郭線４０に
嵌着される。この時、六角部４２の乗越に際しては挟角
αの開角と基円３００の拡径及び挟角αの開角を援助す
る張出耳３２の開角と拡径があり、嵌着された後はそれ
らが共働して強靭な嵌着機能を発揮する。

然し前記の汎用性に照らすと、幾つかの問題点が浮び上
って来る。

その第１はディスクホイールの構造に関係するもので、
二点ある。ディスク５は応力緩和の為一般に理由５１を
もつが、これよりナツト４の座に落込む斜面５２が５２
°のようにナツト４との間隔が狭い場合もある（即ちハ
ブ取付面直径が小さい）、この間隔は基本機能ではナツ
ト４を締めるソケットレンチ（ＪＩＳ用語）が入ればよ
いので、その制限内において生し得る。すると、張出耳
３２の長さ３２０が短縮され、挟角αの開閉弾性が強く
なり、ひいてはばね体３のナツト４の乗越えを困難化さ
せる。次に理由５１の内輪面に車重の応力が生じては理
由５１の機能は亡失するから補強棒５３を有するのが常
である。補強棒５３は点線５３°で示すようにハブ孔縁
５０に連設すると最も効果的である。

しかしこの構造では、ばね体３の基円３００と搗ち合い
（同一空間を三者が占める）、間隔を確保できない場合
が生じる。

第２の問題点はばね体３の嵌着弾性とばね線径３０に関
するものである。嵌着弾性は挟角開閉と拡縮径と三者を
もつが、車輌の受ける振動（の周波数分布）に応じて、
上記寸法制限のもとで決定される。その結果、ばね線材
のヤング率に依り、ばね線径３０か細い（例えば１．５
ｍｍ）ものと決定されると、前記ナツト４の乗越時に頭
球４１から六角部４２への乗上げが難しく、取付感触を
著しく阻害する。

第３の問題点は、ばね体３の設計自由度が小さいことで
ある。これは、形状単純性と表裏一体を成すもので欠点
と決め付は難いが、上記問題点と絡まるときは重大な機
能低下に連なる場合を生じる。

第４の問題点は支承板２の嵌挿孔２０１へのばね体３の
張出耳３２の嵌着強度に関するものである。支承板２の
プラスチック材の弾性係数は金属に比べれば二桁小さい
上にクリープ性もあり、嵌着力は大きいものではない。

その所へ上述の乗越困難性が加わるときは、嵌着強度の
不足により抜出を生じるおそれがある。

［発明の目的］ この発明は上記問題点を解決する手段を提示することを
通じて、汎用性の高いホイールカバー取付装置を提供す
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 課題の要点は諸々の条件はあるが、極言すれば、ばね体
３がホイールナツトを乗り越え難い点に尽きる。ホイー
ルナツトを乗り越えやすくすれば、各種の条件或いは制
限はほとんどが解決し、汎用化できるわけである。この
発明ではばね体３に非円形断面外形の素材を用い、これ
に対処したものである。

以下、実施例を用いて詳しく説明する。

［第一実施例］ 第１図は、この発明の第一実施例を示し、ホイールカバ
ー裏面を見下げた斜視図である。図において、背景にな
っているホイールカバー盤１の裏面からヒンジ２０を介
して植立されていね支承板２２には取付穴２２０が穿た
れ、その中に座圧２２１があってタップ孔２２２を設け
である。又、ホイールナツトのピッチ円に添って内外振
分けに内外ガイドハブ８１，８２を立てガイドリブ８と
している。

ばね体３をなす、この例のばね体３３は山形断面リボン
鋼を素材に選び、図示の形状にロール成形したものであ
る。ロール成形加工は、図示内面形のＶ　ｉｆｔ付ロー
ルに「そろばん玉ｊ形の外ロールを転勤させて行う。従
フて曲げ部の特に小径面げの張出耳３２部などは絞り加
工様の変形をすることになる。外ロールが一周して、ば
ね体３３が連繋環状になった所では一部を重ね、点溶接
３１０などを用いて接合３１とする。

環状に完成したばね体３３は、その張出耳３２部の鼓状
形を取付孔２２０内に納め、皿小ねじ９１で締結すると
、座圧２２１　と皿小ねじ円錐面に挟持され、強固に且
つ信頼性高く懸架される。

この例のホイールカバーの取付作用を第４図にて説明す
る。ホイールカバーをディスクホイールに合わせて手廻
しすると、ガイドリブ８がホイールナツト４の頭球４１
を慣添ってばね体３３内に頭球４１が導入され、ばね体
３３°図示位置に掛かる。ここでホイールカバーを押込
むと、従来例と同様なばね体３の動作によりホイールナ
ツト４を乗越えるが、この例ではばね体断面が山形（く
字形）であるために頭球４１から六角部４２への乗上げ
が円滑に行われるので、ばね体３３の弾性が挟角開角・
緊張力共に強力であったとしても容易にホイールナツト
乗越えが果される。

ナツト乗越えが終了すると、ばね体は３３”に示すよう
にナツトテーバ部４０とナツト座５４との間に嵌まり込
み、挟角弾性と緊張力によってしっかりと嵌着される。

依って支承部２を介してばね体３を固着しているホイー
ルカバー盤１も確実に取付される。取付性能すなわち耐
脱落性能は、従来例と同様に二重の共振周波数をもつ弾
性で嵌着されているから強靭である。なお、ばね体の断
面形状の影響について付言すれば、従来例の細い丸断面
に比べて図示３３“の形状はテーパ部４ｏから六角部４
２に戻り易い印象を受けるが、耐脱落性は嵌着部の押圧
力と開部摩擦係数の積の力に比例するものではなく、間
部のばね定数と戻り寸法の積の力に比例するもので、こ
の力を超えて脱落させる加振力は共振時にのみ発生する
。従って、凹球４１から六角部４２に乗上易い形状とテ
ーパ部４０から六角部４２に乗上易いそれとは取付性能
に矛盾を生じない。

この例の効果は第一に、ホイールナツト４の乗越性向上
によってばね体弾性の強弱の限度制限が少くなっている
ことである。これにより、大きく重いホイールカバーの
取付も充足できるし、張出耳３２が斜面５２に制限され
て短くとも支障が起らない上に、ホイールナツト４もば
ね体３３も傷付し難い。

第二にはね体３３の弾性設定自由度が広いことである。

ばね体素材の肉厚・リボン巾・く字形面角度の三者によ
フて断面係数を変化させ得るから、丸線よりも大巾に弾
性を調整することができ、制御の巾が広い。

第三に、支承板２２への国手ねじ９１でのばね体３３の
懸架は確実で信頼性が高く、従来例の如き抜出のおそれ
は全くない、又、小ねじ９１が皿頭或いは九皿頭である
から、ばね体３３と共に支承板２２に埋没しており、第
４図示のナツト座５４が浅い場合にあってもディスクホ
イールに接触（して叩き出され）する危惧がない。

第四にリボン素材では接合３１が重ね点溶接等により接
合しやすい。

この実施例は第１図示形に限らず、第５図〜第７図に示
す変形例も採用できる。第５図は源側素材を薄肉化して
二重巻としたものである。

この例でのばね体３４は源側ばね体３３よりもステイフ
ネスを大巾に低下させ得るので、特に張出耳３２部の成
形・作用・効果において優れた特徴をもたらしめること
がで包る。第６因のばね体３５は、充肉体素材を用いた
もので断面係数は大きくなる代りに、ばね体のよじれ・
つぶれ・座屈かなく、安定した特性を得ることができる
。第７図のばね体３６は隅Ｒ付正方形断面素材を用いる
ものであり、前例よりも更に安定した特性をもつ上に、
縦横に対称軸をもつから張出耳３２の外方を曲げ上げす
ることもできる（後述実施例参照）。ただ、断面係数は
非常に大きくなるからヤング率の小さい材質を選ぶ必要
があり、例えば長繊維ガラス３６１をプラスチックス３
６２で充填した素材などが適する。このとき図示断面線
に押出加工しＡステージにある素材をばね体３６の連繋
環に二次加工してＢステージにキュアする手段などが実
用的である。いずれの変形例においても、抜きものを巻
きものにすることにより、本例の機能は充足される。

［第二実施例］ 第８図〜第１１図はこの発明の第二実施例を示すもので
、第８図は平面図、第９図はホイールナツト４を含む断
面図、第１０図は要部斜視図、第１１図は挟角部の断面
図である。この例は、ばね体３７の素材をリボン鋼とか
ゼンマイばね材などと呼ばれる（ＪＩＳ用語：ばね用鋼
帯）ものに求め、曲げ加工（絞り加工なし）で得られる
例である。

ばね体３７は、第１０図に見られるように張出耳３２に
対して斜に交わる円筒面ＯＯに添って曲げ加工され、第
８図示の挟角αに依フて定まる第９図示の傾斜角θをも
たしめた挟角部を接続して、連繋環状に構成したもので
ある。支承具２は、ホイールカバー盤１と一体に成形さ
れる長孔２３１をもつボス２３と切起２４１をもつ支承
板２４とより成り、支承板２４は、ばね体３７の張出耳
３２の外端と溶接され、他端は長孔２３１内に強嵌され
ると共に切起２４１　にて孔内に噛付き、半永久固着さ
れる。

この例のホイールカバーの取付時にばね体３７の挟角部
は、第１１図示３７゛からホイールナツト４を乗り越え
る。乗り越え過程は前例と同等の作用と効果をもってい
るが、傾斜角θがある分だけより円滑に進行する。ホイ
ールナツト乗越が終了するとばね体は同図３７に示すよ
うにナツト座５４を跨いで、八字形に嵌着される。嵌着
性能は前例と同様である他に、八字形は抜出方向に付勢
されたときその反転を誕われてテーパ面４０を更に強嵌
するので一層耐脱落性能が向上する。なお、八字形上縁
の平面図形は第１０図円筒面００の斜断面であるから楕
円であフて巻掛角β間でテーパ面４０とは一致しない（
テーパ面の傾斜角θ切裁面も楕円ではあるが軸方向が異
る）が、ばね体のことであるから問題はない。

この実施例の効果は第一に、傾斜面θによる一層のホイ
ールナツト乗越易さと、補強棹５３が５３°のように高
くとも支障が生じないことである。同時に張出耳３２の
長さも短くできるので斜面５２の制限もなく、その結果
、はとんどの形状・構造のディスクホイールに対応でき
る汎用性をもっている。

第二に、ばね素材からはね体３７への加工工程が、絞り
を伴わず、曲げ加工で済むため、熱処理は調質で終了で
きることである。このため、ばね体の製造は簡易で生産
性・経済性に優れている。

この実施例は、第１２図・第１３図のようにばね体断面
を長円３７１楕円３７２に変更することができ、ばね弾
性の制御や対ナツト傷付性を改善する上に便利である。

［第三実施例コ 第１４図はこの発明の第三実施例を示す斜視図で、ばね
体３８のみを画いたものである。この例のばね体３８は
総形打抜後曲げ加工による。

ばね板を素材とし、総形打抜してく字形面下３８１．３
８１　と曲上３８２　と曲返３８３を曲加工して成るば
ね体３８は、取付孔３８４を通して小ねし９２によって
図示しないホイールカバー盤１に締付は懸架される。曲
上３８２　と曲返３８３は折線３８７．３８８に添い曲
上げられたもので、支承具２の機能を果たす。

く字形面下３８１，３８１の一対は、ばね体３８の挟角
部を構成しており、前出の第４図と同様に作用する。挟
角部の開閉弾性は切込３８５の深さによって調整され、
緊張力は接続部３８６の形状と厚みによって調整できる
。

この例の作用は第二実施例に同様であり、効果も同様で
ある他、ばね体３８の主体面はく字形面下３８１より高
い面にあるから補強棹５３が高い場合にも対応でき、汎
用性が広い。この例の最大の効果は、ばね体弾性の制御
が非常に自由であり、且つばね体応力も均等化できる点
である。これにより広い材質選択の巾ももっている。

［発明の効果］ この発明のホイールカバー取付装置は、ディスクホイー
ルをハブに締付するホイールナツトを取付対象に兼用す
るものである。このため、リムのハンプに平付する方式
に比べ数点の長所をもっている。

第一は掛止部深さ（アンダカット量）が大きく且つ寸法
が明確である。リムのハングは、タイヤのリム・ウェル
への落込みを防ぐ為のビートシートの裏面であるから、
寸法の規定はなく、形状も数種あり深いものもあるが浅
いものもあり、しかもロフト差や固体差も大きい。これ
に対しホイールナツト及びナツト座は重要保安部品であ
って、外形形状寸法共に正確であり、掛止に利用する深
さは明確で、一般のハンプに比べ倍程のアンダカット量
を採れる。このためホイールカバーの取付は強固で且つ
耐脱落性のばらつぎもほとんど生じない。

第二にホイールナツトのピッチ円は、リムに比へ小径で
且つ撓みがない、リムはラジアル方向撓みがホイール回
転に件って常時生じているに加え、高速カーブ時には側
方撓みが３〜５０１１１１にも及ぶものである。ホイー
ルナツトを対象にした取付装置では、撓みがない為に設
定条件は常に満足されており、又リム側方への撓みは、
ホイールカバーの外縁に当るのでホイールカバー自身が
順応し且つ復帰するだけであって、小径である取付部へ
の影響は微少である。このためホイールカバーの取付性
は頑強で車輌運行状況に左右されず、信頼性も高い。

第三には、ホイールカバー外縁をリムフランジに密着設
定でざる点がある。これは、上述第二の効果と同じ理由
から生じる効果である。リムのハングに取付する方式で
は、ホイールに加わる振Ｉｌ］衝撃時にホイールカバー
に接触するとカバーが叩き出されてしまうから、カバー
・フランジ間に間隔を保たねばならないが、リムフラン
ジには不特定位置にホイールバランサウェイトの付くこ
とを想定しなければならないので、この間隔は非常に大
ぎい必要がある。ホイールカバーは装飾が主な機能であ
るにも係わらず、この大きな間隔から中を覗けるので見
苦しく、泥渾が侵入して付着するなどの汚点もあフた。

この方式では、密着させて取付作用に影響がないため、
上の問題がない効果があり、装飾機能も万全である。

第四にリム内面を傷付しない。代りにホイールナツトは
傷をつけることになるが、ホイールナツトは元来レンチ
に節線され傷跡を存している性格のもので、気掛りにな
るものではない。

リムの傷は、たとえプラスチックの取付爪を押付して取
付する形式であっても生じる上にエアバルブを基準とし
た同一部位に発生し、ホイール外周にあるから浅水にも
浸り銹を生じるとホイールカバーの付は外しに支障をき
たす上に、耐脱落性をも阻害するものとなっている。ホ
イールナツトを対象とする取付形式では、これらの障害
原因は大量く改善されている。

第五にこの発明では取付装置の主役を果すばね体は、取
付対象となるナツトを挟持する挟角部と挟角部を環状に
連繋する基内部とより成り、両者の弾性特性が異って二
重の弾性共振周波数をもつため、広い加振周波数範囲に
渡って共振Ｑが低く強靭な耐振取付性を得られる。

ホイールカバーの取付操作には、ばね体の挟角部をナツ
トを乗越して嵌込み、スナツプフィツトさせる方式であ
るから、単に押込み操作するだけで装着できて取付作業
性が良い。取付後は挟角によるナツト面の挟持により、
ホイールカバーの廻動は完全に阻止されていて急ブレー
キ時等の慣性モーメントにも耐え、又挟角の楔効果によ
り、ナツトへの圧着力も強く耐脱落性も高い。

ばね体のホイールカバー盤への取付支承はプラスチック
ヒンジ又はばね自信の撓み性を利用しているから、ホイ
ールカバー盤に生じる応力は零であるか又は非常に微少
になフている。このためプラスチック特性であるクリー
プ現象には影響を受けず、永年に渡って変形なく、且つ
信頼性の高いホイールカバーを得られる。

ばね体の圧着対象であるホイールナツトは、ブレーキ等
には局部的に高温（２００℃弱）になるが、この熱はは
ね体に伝熱されるだけであって以後空冷されホイールカ
バー盤までは及ばない。このため、ホイールカバー盤自
体材質の耐熱性は不要であり、上記耐クリープ性不用の
特色とあいまって、汎用樹脂材（例えばポリプロピレン
等）を通用でき、応用性が広く経済性も高い。

ブレーキ熱放散にはディスクホイール・ホイールカバー
共風孔を設けて対処するが、この発明の取付装置は風孔
より内側に小径に納っているから熱放散を妨害しない。

また、ホイールカバーの風孔はカバー主機能である意匠
の主項（“目玉”）となるが、この発明の取付装置は小
径故に意匠形状を制限しない、同時に上述の材質選択自
由性と呼応して塗装メツキなどの表面処理も自由である
から、ホイールカバーデザインは全く自由に行い得る。

ホイールカバー盤は雌雄二枚型側だけで成形加工できる
から、生産性が良好で型代も廉価である。このため大量
生産にも多種少量生産にも適合する。更にこの点は主項
までの効果と相乗効果を発揮する。

以上からこの発明では、広い汎用性をもつ取付装置であ
りながら高性能であり、生産性、経済性も高く、商品と
して優れたものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第一実施例を示す斜視図、第２図
と第３図は従来例の説明図、第４図は第一実施例の動作
説明図、第５図乃至第７図は第一実施例の変形例、第８
図乃至第１１図は本発明の第二実施例の説明図、第１２
図及び第１３図は本発明の第二実施例の変形例、第１４
図は第三実施例のばね体の斜視図である。 １・・・ホイールカバー盤、 ２・・・支承具、　　　　　３・・・ばね体、４・・・
ホイールナツト、 ５・・・ディスクホイール、 ８・・・ガイドリブ、　　　９・・・ファスナ、０・・
・形状定義面 他４名 第 図 第 図 第 図 第 図 ｂ 第 図 Ｖ−、ン 第１１ 図 第 １２図 第 １３図 第 １４図 手続補正書 平成２年／／月２２日 事件の表示 平成２年 特 許 願 第２７ダ３？＋号 氏 名（名称） 関東精器株式会社 代 理 人 ５゜ 補正命令の日付 白子ト。 補 正 書 特許請求の範囲 １　ディスクホイールを締付しているホイールナツトを
取付対象に選び、ホイールカバーに支承体を介して懸架
されるばね体を上記ホイールナツトに嵌着することによ
りホイールカバーをディスクホイールに取付するホイー
ルカバー取付装置において、上記ばね体は非円形断面外
形の素材を用い、上記ホイールナツトの群から適宜数を
選択した個々のホイールナツト当たり個別に挟持する挟
角部を有し、この挟角部の翌皿は張出耳を介して接続さ
れ片辺は相い隣接する片辺同士を接続することにより全
形にて連繋環状に構成して成ることを特徴とする、ホイ
ールカバー取付装置。 ２　非円形断面素材が、ばね用リボン材である、鎖孔」
二記載のホイールカバー取付装置。 ３　非円形断面外形が、長円形又は楕円形である、鎖孔
ｆｆＪ１玉記載のホイールカバー取付装置。 ４　非円形断面外形が、矩形（正方形を含む）である、
鎖孔」二記載のホイールカバー取付装置。 ５　非円形断面外形が、少なくとも一つの「＜」字形の
面をもってホイールナツトに嵌着する、請泉町二記載の
ホイールカバー取付装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ディスクホイールを締付しているホイールナットを
   取付対象に選び、ホイールカバーに支承体を介して懸架
   されるばね体を上記ホイールナットに嵌着することによ
   りホイールカバーをディスクホイールに取付するホイー
   ルカバー取付装置において、上記ばね体は非円形断面外
   形の素材を用い、上記ホイールナットの群から適宜数を
   選択した個々のホイールナット当たり個別に挟持する挟
   角部を有し、この挟角部の相い隣接する片辺同士を接続
   することにより全形にて連繋環状に構成して成ることを
   特徴とする、ホイールカバー取付装置。 ２　非円形断面素材が、ばね用リボン材である、請求項
   第１に記載のホイールカバー取付装置。 ３　非円形断面外形が、長円形又は楕円形である、請求
   項第１に記載のホイールカバー取付装置。 ４　非円形断面外形が、矩形（正方形を含む）である、
   請求項第１に記載のホイールカバー取付装置。 ５　非円形断面外形が、少なくとも一つの「く」字形の
   面をもってホイールナットに嵌着する、請求項第１に記
   載の取付装置。