KR101690914B1 - 자동차용 휠의 캡 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 휠의 캡 결합구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 휠 캡만으로도 차종이나 등급에 따라 다양한 크기를 갖는 자동차용 휠에 광범위하게 대응 가능함과 아울러 휠 사이즈 변경에 따른 교체 작업이 용이하여 작업의 효율성을 높이고 제작비 절감에 따른 경제적 효과를 도모하도록 하는 자동차용 휠의 캡 결합구조에 관한 것이다.

Description

자동차용 휠의 캡 결합구조 {WHEEL CAP CONNECTING STRUCTURE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 휠의 캡 결합구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 휠 캡만으로도 차종이나 등급에 따라 다양한 크기를 갖는 자동차용 휠에 광범위하게 대응 가능함과 아울러 휠 사이즈 변경에 따른 교체 작업이 용이하여 작업의 효율성을 높이고 제작비 절감에 따른 경제적 효과를 도모하도록 하는 자동차용 휠의 캡 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어와 함께 자동차의 바퀴를 구성하는 휠은 차량의 하중을 지지하고 엔진으로부터 제공받은 구동력을 노면에 전달함과 아울러 노면에 의해 받는 진동이나 충격을 흡수하고 차량의 선회 시 발생되는 원심력을 견디는 역할을 한다.

휠은 타이어가 결합되는 원형의 림과, 차량의 허브 축(구동축) 및 다수의 휠 너트가 삽입되도록 중앙에 허브 홈 및 그 주변에 다수의 휠 너트공이 각각 형성됨과 아울러 가장자리 부위에 방사상의 스포크가 구비된 디스크로 구성되어 차량에 견고하게 고정된다.

또한, 디스크의 중심부에는 휠 캡이 결합되는데, 즉, 휠 캡은 허브 축과 대향하도록 디스크 중앙에 형성된 허브 홈에 결합되어 허브 홈 및 휠 너트 부위를 전체적으로 차폐함으로써 휠의 외관을 향상함과 아울러 먼지나 습기와 같은 외부 이물질의 유입이나 침투를 차단하게 되며, 휠 캡의 외측(표면) 중앙에는 제조업체의 엠블럼 또는 로고가 부착되거나 새겨짐에 따라 브랜드 인지도 향상 및 광고기능이 부여된다.

이러한 휠 캡으로서 종래에는 주로 원형의 판 형태로 된 것이 사용되다가 외관의 단조로움으로 인하여 새로운 형태의 휠 캡에 대한 연구가 이루어진바, 그 예로서 원형 판의 가장자리에 다수의 레그가 형성된 5-LEG CAP, 10-LEG CAP과 같은 레그 타입 휠 캡이 개발되어 디자인의 미적 효과를 가미함과 아울러 다수의 휠 너트 측으로 이물질이 들어가지 않도록 각각의 레그 부위에 의해 이들을 개별적으로 차폐 가능하게 되었다.

한편, 차량 제조업체나 차종에 따라 서로 다른 크기의 PCD(Pitch Center Diameter)를 가진 휠이 장착되며, 동일한 차종이라도 등급에 따라 PCD의 크기가 각기 다른 휠이 장착될 수 있다.

더욱이, 휠은 크기가 클수록 타이어의 폭이 커짐에 따라 노면과의 접지면적이 넓어져 고속주행 안정성을 비롯하여 핸들링 및 코너링이 개선되고 제동거리가 단축되며 스타일이 좋아지는 반면에, 휠의 크기가 작을수록 승차감이 뛰어나고 가속능력 및 연비가 좋아지는 등 그 크기에 따라 성능에 차이가 있으므로 차량 구입 시 운전자의 성향에 따라 휠의 크기를 변경하는 경우가 있다.

그러나 종래의 레그 타입 휠 캡의 경우에는 서로 다른 크기의 PCD를 가진 휠에 일괄적으로 적용하기 어려우므로 PCD의 크기를 먼저 확인 후 각각의 휠에 적합한 크기의 휠 캡을 별도로 준비 또는 제작해야 하는 번거로움이 있는데다가 그에 따라 제작비용이 더 소요된다는 문제점이 있다.

이를 위하여 한 가지 형태의 휠 캡 모델을 다양한 차량에 장착하기 위해서는 스냅인 타입 캡(SNAP-IN TYPE CAP) 즉, 기존의 원형 판으로 된 휠 캡을 휠의 중심부에 장착하여 사용할 수밖에 없다는 단점이 있었다.

한국 특허등록 제568800호의 "자동차의 휠 캡" (2006.04.01) 한국 특허공개 제2013-102394호의 "자동차용 휠 캡" (2013.09.17) 한국 특허공개 제2012-52445호의 "차량용 휠 캡 장치" (2012.05.24) 한국 특허등록 제1191997호의 "중간체결판을 갖는 휠 허브용 피씨디 체인져" (2012.10.10)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 하나의 휠 캡만으로 차종이나 등급 등에 따른 다양한 크기의 휠에 적절하게 대응 가능하여 비용 절감 효과가 기대되며, 휠과의 착탈 및 교체 작업이 용이하여 작업성이 향상되도록 하는 자동차용 휠의 캡 결합구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차용 휠의 캡 결합구조는, 휠의 중앙에 착탈 가능하게 결합되는 휠 캡에 있어서, 원형의 판 형태이고 휠의 중심부에 형성된 허브 홈을 차폐하는 캡 본체; 상기 캡 본체의 내측에 돌출 형성되어 상기 허브 홈 부위에 결합되는 걸림부; 상기 캡 본체의 가장자리에 방사상으로 형성됨과 아울러 휠 너트가 체결되도록 허브 홈 주변에 다수 형성된 휠 너트공에 삽입 및 이를 차폐하는 레그부; 및 휠의 PCD 크기에 따라 휠 너트공에 삽입되는 레그부의 체결위치를 조절하는 체결위치조절수단;을 포함함을 특징으로 한다.

여기에서, 체결위치조절수단은 상기 레그부의 내측 말단부에 형성되되 적어도 2개의 체결홈을 가진 체결홈부; 및 상기 휠 너트공에 그 배면부가 삽입 결합됨과 아울러 전면부에 상기 체결홈에 선택적으로 삽입 결합되는 하나의 돌기부를 가진 체결돌기부재;를 포함하는 것이다.

또한, 상기 체결홈은 레그부의 연장 방향에 대하여 직각방향으로 소정 길이만큼 절개 형성됨이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 자동차용 휠의 캡 결합구조에 따르면, 종래의 레그 타입 휠 캡의 구조를 개선하여 차량 제조업체나 차종 또는 등급에 따라 다양한 PCD 크기를 가진 자동차 휠에 광범위하게 적용할 수 있으며, 소비자의 요구에 의해 다른 사이즈의 휠로 교체하더라도 기존의 휠 캡을 그대로 적용할 수 있으므로 교체 작업이 간단하고 작업 시간이 단축되어 작업 효율성이 향상됨과 아울러 제작비용을 절감할 수 있어 경제적인 효과를 얻을 수 있다는 장점을 가진 것이다.

도1은 본 발명에 따른 휠 캡의 바람직한 실시예를 도시한 사시도
도2는 도1의 측단면도
도3은 도1의 정면도
도4는 본 발명에 따른 휠 캡의 사용상태도
도5는 도4의 측단면도
도6은 본 발명에 따른 체결위치조절수단에 의해 레그부의 체결위치가 변경되는 상태를 도시한 작동상태도

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도면에 따르면, 본 발명의 휠 캡(C)은, 휠의 허브 홈을 차폐하는 캡 본체(10); 상기 캡 본체를 휠에 결합시키는 걸림부(20); 휠의 휠 너트공을 차폐하도록 캡 본체에 다수 형성되는 레그부(30); 및 휠의 크기에 따라 레그부의 체결위치를 조절하는 체결위치조절수단(40);을 포함하여 구성된다.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 캡 본체(10)는 소정 두께를 가진 원형의 판 형태로 형성되고 금속재 또는 합성수지재로 이루어지며, 휠(W)의 중심부에 형성되는 허브 홈(3)을 차폐하는 것이다.

도2 및 도4에서와 같이 상기 캡 본체(10)의 중앙 외측(표면)에는 차량 제조업체의 엠블럼 판이나 로고 판(11a)이 부착되도록 표시부(11)가 구비되며, 이러한 표시부(11)는 박판으로 된 엠블럼 판이나 로고 판이 삽입되는 공간을 제공하도록 내측으로 소정 깊이를 갖는 홈으로 이루어진다.

걸림부(20)는 캡 본체와 일체로 이루어지되, 캡 본체의 내측(배면)에 소정 길이만큼 돌출 형성되며, 도5에 도시된 바와 같이 휠의 허브 홈부(5)에 밀착되게 삽입되어 캡 본체(10)를 휠(W)에 결합하는 것이다.

이때, 상기 걸림부(20)는 휠의 허브 홈부(5)에 강제 끼움방식이나 탄성 체결방식에 의해 삽입 결합된다.

레그부(30)는 캡 본체의 가장자리로부터 방사상으로 연장 형성되며, 후술하는 체결위치조절수단에 의해 휠 너트(6)의 결합 부위를 차폐하는 것이다.

상기 레그부(30)는 공지의 것과 마찬가지로 캡 본체(10)의 가장자리에 5개~10개 정도로 다수개가 형성되며, 이러한 레그부는 허브 홈(3) 주변에 다수 형성된 휠 너트공(4)의 개수에 대응하여 형성될 수도 있다. 이때, 휠 너트공(4)은 휠 너트(6)에 의해 휠을 차량에 견고하게 결합하여 휠이 차량을 지탱할 수 있도록 휠 디스크(2)의 허브 홈(3) 주변에 다수 형성된다.

체결위치조절수단(40)은 다양한 휠의 PCD 크기에 따라 레그부(30)의 체결위치를 조절하여 휠 너트공(4)에 착탈 가능하게 결합하는 것으로서, 이러한 체결위치조절수단은 체결홈부(41)와 체결돌기부재(42)를 포함한다.

체결홈부(41)는 레그부의 내측 말단부에 형성되되, 방사상으로 형성되는 레그부의 연장 방향에 대하여 직각방향으로 소정 길이만큼 절개 형성된 다수의 체결홈(411)을 갖는다.

상기 체결홈(411)은 소정 간격 이격되어 2개 형성됨이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 휠의 크기에 따라 다수 형성될 수도 있다.

체결돌기부재(42)는 소정 두께를 가진 원통형의 형태로 형성되고 금속재 또는 합성수지재로 이루어지며, 그 배면부가 휠의 허브 홈 주변에 형성된 휠 너트공(4)의 내부에 삽입된다.

이러한 체결돌기부재(42)는 휠의 크기 즉, PCD의 크기에 따라 상기 다수의 체결홈(411)에 선택적으로 삽입 결합되도록 하나의 돌기부(421)를 가지며, 상기 돌기부는 체결홈에 밀착되게 결합되도록 그 외측 형상이 체결홈의 내측 형상과 부합하여 형성된다.

이와 같이 체결홈부(41)와 체결돌기부재(42)의 결합에 의해 휠 캡(C)이 휠(W) 상에 결합됨과 아울러 휠의 PCD 크기에 따라 체결돌기부재의 돌기부(421)가 삽입되는 체결홈부의 체결홈(411)의 위치를 선택할 수 있다.

즉, 상기 돌기부(421)는 휠의 PCD 크기가 작은 경우에는 제1체결홈(411a)과 같은 내측에 위치하는 체결홈에 삽입되고, 휠의 PCD 크기가 큰 경우에는 제2체결홈(411b)과 같은 외측에 위치하는 체결홈에 삽입됨이 바람직하다.

이때, 하나의 체결홈마다 하나의 PCD 크기를 가진 휠을 적용할 수도 있으나, 2개의 휠 사이에 PCD 크기의 차이가 많이 나지 않을 경우에는 하나의 체결홈(411a)(411b)에 2개의 PCD 크기를 가진 휠을 적용할 수도 있으므로 보다 다양한 PCD 크기를 가진 휠에 광범위하게 적용 가능하게 된다.

예컨대, 도6의 ⒜ 및 ⒝에 도시된 바와 같이 휠의 크기가 각각 5H-108, 5H-112인 경우에는 상기 돌기부(421)가 제1체결홈(411a)에 삽입하도록 설계하고, 도6의 ⒞ 및 ⒟에 도시된 바와 같이 휠의 크기가 각각 5H-114.3, 5H-120인 경우에는 상기 돌기부(421)가 제2체결홈(411b)에 삽입하도록 설계할 수 있다.

이때, 5H는 휠 너트공(4)이 5개인 것을 의미하고, 108, 112, 114.3, 120은 PCD의 크기를 의미하며 그 단위는 ㎜이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 휠 캡(C)을 하나의 PCD 크기를 가진 휠에 장착하였다가 다른 PCD 크기를 가진 휠로 교체하여 장착하게 될 경우, 다른 크기를 가진 휠 캡을 별도로 준비할 필요 없이 기존에 사용하던 휠 캡을 체결위치조절수단(40)에 의하여 즉, 돌기부(421)가 삽입되는 체결홈(411)의 위치만 변경하여 결합하는 것만으로도 교체 작업이 쉽게 이루어진다.

참고로, 미설명부호 1은 림이다.

10 : 캡 본체 11 : 표시부
11a : 엠블럼 판 또는 로고 판 20 : 걸림부
30 : 레그부 40 : 체결위치조절수단
41 : 체결홈부 41 : 체결홈
411a : 제1체결홈 411b : 제2체결홈
42 : 체결돌기부재 421 : 돌기부
C : 휠 캡

Claims (3)

1. 휠의 중앙에 착탈 가능하게 결합되는 휠 캡에 있어서,
   원형의 판 형태이고 휠의 중심부에 형성된 허브 홈(3)을 차폐하는 캡 본체(10);
   상기 캡 본체의 내측에 돌출 형성되어 상기 허브 홈 부위에 결합되는 걸림부(20);
   상기 캡 본체의 가장자리에 방사상으로 형성됨과 아울러 휠 너트가 체결되도록 허브 홈 주변에 다수 형성된 휠 너트공(4)에 삽입 및 이를 차폐하는 레그부(30); 및
   휠의 PCD 크기에 따라 휠 너트공에 삽입되는 레그부의 체결위치를 조절하는 체결위치조절수단(40);을 포함하며,
   상기 체결위치조절수단(40)은,
   상기 레그부(30)의 내측 말단부에 형성되되 적어도 2개의 체결홈(411)을 가진 체결홈부(41); 및
   상기 휠 너트공(4)에 그 배면부가 삽입 결합됨과 아울러 전면부에 상기 체결홈에 선택적으로 삽입 결합되되, 그 외측 형상이 체결홈의 내측 형상과 부합하도록 형성되어 상기 체결홈에 밀착되게 결합되는 하나의 돌기부(421)를 가진 체결돌기부재(42);를 포함함을 특징으로 하는 자동차용 휠의 캡 결합구조.
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