专利名称：非旋转车轮盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新颖的非旋转车轮盖，用于与所有车辆车轮共同使用。更具体地说，本发明涉及一种套在车辆车轮的中心轮毂上的车轮盖，当车轮旋转时该车轮盖不旋转。
背景技术：
近年来，已经开发出许多用于车辆车轮的非旋转车轮盖圆盘的设计方案。然而，这些设计通常在结构上过于复杂，或者在不同车辆速度下不能确实保持固定，或维修车辆时圆盘难于卸下和重新安装。
2000年4月4日授权予Okamoto的美国专利No.6,045,195公开了一种车轮盖，该盖包括可固定装配在车辆车轮中心的可固定侧面夹具(sidefixture)，从而能够将车轮盖定位在其中部。可移动侧面夹具通过轴承枢转装配在可固定侧面夹具的中部。车轮盖体具有基本上为圆盘的形状，并且装配在可移动侧面夹具上，该盖体在其本身与车轮之间具有一空间。为了防止其与车轮的整体旋转，还包括用于偏置车轮盖体的装置。发电机装配在可移动侧面夹具上或车轮盖体上，通过旋转车轮而被可旋转地驱动。发电机装配在车轮盖上，当车辆运行时通过与车轮和可旋转地安装于车轮的车轮盖体共同旋转，从而产生电。发电机产生的电作为能源用来照明或发射电磁波等等。
2000年9月19日授权予Okamoto等人的美国专利No.6,120,104公开了一种车轮盖，该盖包括可固定地装配在汽车车轮中心的可固定侧面夹具。可移动侧面夹具通过轴承枢转装配在可固定侧面夹具的中部。圆盘形的车轮盖体垂直于可移动侧面夹具进行，并与车轮之间具有间距。配重装配在可移动侧面夹具或车轮盖体上以防止车轮盖体的旋转，从而人们可看见车轮盖体的设计。
2002年9年2授权予Williams的美国专利No.6,443,529公开了一种带图象的组件，其旨在装配于机动车的车轮上。该组件具有附接于车轮的底板，连接于该底板的非可旋转圆盘底座，以及固定于非可旋转圆盘底座的圆盘盖。圆盘盖上具有文字、设计图案或其他所需的图像。圆盘盖不随车轮旋转。不管车辆是否停泊或沿着路面行进，图像保持为可辨别的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车轮盖组件，该组件装配于安装在车轴上的车轮轮毂的外部，其特征在于(a)车轮盖圆盘；(b)轮毂臂，适于可拆卸地沿轴向附接于所述车轮盖圆盘的内表面；(c)配重，连接于所述轮毂臂的基底；(d)底板，其上形成有螺栓容纳孔，用于可拆卸地连接于所述车辆轮毂，所述底板可旋转地连接于所述轮毂臂。
该盖组件可包括至少一个位于所述车轮盖圆盘内表面上的导向件，该导向件与形成在所述轮毂臂中的对应导向件以下述方式协作，即确保所述车轮盖圆盘只在一个位置处装配于所述轮毂臂。所述车轮盖圆盘的内表面可包括至少两个导向凸起，所述导向凸起可装配入所述轮毂臂的相应插孔。所述车轮盖圆盘的内表面可包括不对称的导向凸起组，其可装配入轮毂臂中的对应插孔并且确保圆盘装配在竖直位置。所述底板通过轴与所述轮毂臂相连。
该盖组件可包括一对带有孔的凸起，其装配入位于所述轮毂臂的对应对的凸起容纳插孔中，所述凸起和凸起容纳插孔通过固定件固定到一起。该盖组件可包括一对间隔开的轮毂臂导向件，其位于所述车轮盖圆盘的内表面上，当所述导向件朝向所述车轮盖圆盘的内表面沿轴向进行装配时，所述导向件将所述轮毂臂的侧面分别容纳在其间。
所述底板通过底座连接件固定到轴上，该轴装配入可旋转轴承内，该轴承形成于所述轮毂臂的内部区域中并且使所述底板、底座连接件和轴承轴能够相对于所述轮毂臂和所述车轮盖圆盘进行旋转。所述配重相对于所述轮毂臂进行枢转或固定。所述轮毂臂和导向件上设置有加强肋。
所述底板、底座连接件、轴承轴和轮毂臂沿垂直于所述车轮盖圆盘平面的方向套在形成于所述盖圆盘内表面的导向件上。
所述底板是带有螺栓容纳孔的圆环，所述底座连接件具有用于将所述底座连接件固定于所述底板的三条腿。
所述导向凸起以不对称的方式布置，从而使所述车轮盖圆盘只沿一个方向固定于所述轮毂臂。所述组件在所述车轮盖圆盘或所述轮毂臂上包括定位件，该定位件确保所述车轮盖圆盘和所述轮毂臂只在一个位置处固定到一起。
所述盖组件可包括在所述车轮盖圆盘和所述轮毂臂之间的至少一个间隔件，其可包括所述车轮盖圆盘上的方向箭头并且也可包括至少一个安装入螺栓容纳孔的螺栓孔插入件。所述车轮盖组件可适于装配所有尺寸的车辆车轮，包括汽车车轮、卡车车轮和公共车车轮。
图中示出了本发明的特定实施例，但不应以任何方式解释为限定本发明的精髓或范围。
图1示出了根据本发明的非旋转车轮盖内部的等轴分解视图。
图2示出了组装的非旋转车轮盖的内部的等轴视图。
图3示出了非旋转车轮盖的盖安装部件的等轴分解视图。
图4示出了非旋转车轮盖外侧的正面图。
图5示出了图4中沿线A-A所作的截面视图。
图6示出了非旋转车轮盖的内部正面图。
图7示出了图5中圆圈区域B的细节。
图8示出了图6中区域D的细节。
图9示出了图6中沿线C-C所作的截面视图。
图10示出了轮毂臂的前视图。
图11示出了轮毂臂的后视图。
图12示出了轮毂臂的侧视图。
图13示出了图10中沿线A-A所作的截面视图。
图14示出了图10中沿线B-B所作的截面视图。
图15示出了通过基础连接件连接于底座的轮毂臂的等轴视图。
图16示出了底板和基础连接件的等轴视图。
图17示出了底板的前视图。
图18示出了带有基础连接件的底板的后视图。
图19示出了底板和基础连接件的侧视图。
图20示出了图17中沿线B-B所作的截面视图。
图21示出了图20中区域X的细节。
具体实施例方式
在下面通篇描述中，为了更彻底理解本发明，已阐述详细的细节。然而，不需要这些细节也可实现本发明。在其他实例中，没有示出或详细描述公知的元件，以避免无益的混淆视听。因此，说明书和附图应视为理解性的，而不是对本发明进行限定。
如图可见，在本发明的优选实施例中，图1是根据本发明的用于汽车车轮的非旋转车轮盖内部的等轴分解图。车轮盖组件2包括车轮盖圆盘4，其理想尺寸基本上覆盖车辆轮胎和轮缘组件的车轮轮缘区域，其尺寸也可设计为可装配于汽车车轮、公交车车轮或卡车(货车)车轮。轮毂和车轮盖连接组件包括轮毂臂8，该臂通过轴承轴14借助底座连接件12连接于圆形基板10。配重6枢转或固定连接于轮毂臂8的底端。一对轮毂臂导向件16被平行间隔地固定在盖圆盘4的内表面。轮毂臂8的顶部和底部设置有一对螺栓插孔26。如虚线所示，这些插孔被容纳在形成于车轮盖圆盘4上的一对相应螺栓凸起24中。轮毂臂8在面对车轮盖圆盘4的侧面上形成4个间隔件31(图1中可见其中的两个)，它们使得轮毂臂8与车轮盖圆盘4保持特定距离。间隔件31同时提供稳定性。
4个向导销20位于平行隔开的一对轮毂臂导向件16之间，并且在车轮盖圆盘4的内表面上呈长方形或正方形关系布置，它们分别装配入形成于轮毂臂8中的4个相应定位的向导销孔22。轮毂臂8，以及组装成的圆形底板10、底座连接件12和轴承轴14，被垂直(轴向)移向车轮盖圆盘4的内表面，并且到达平行间隔的轮毂臂导向件16之间、覆盖4个向导销20的位置。车轮盖圆盘4随后通过一对固定件例如细杆螺栓18固定于轮毂臂8，该固定件从车轮盖圆盘4的外部穿过螺栓凸起24然后进入形成于轮毂臂8中的螺栓插孔26。车轮盖圆盘4的前表面或外表面简洁，除了两个细杆螺栓18小头部以外没有明显的减损(detracting)紧固连接件。这是有利的，因为这使得车轮盖圆盘4的前表面或外表面无其他异物，从而可载有或展示不同的广告标志，设计等。
如图1所示，轴承轴14的一端也可视为中心间隔件，其长度可变，并且借助滚珠轴承或滚柱轴承安装在轮毂臂8的中心区域(见图3)，因此可相对轮毂臂8和车轮盖圆盘4自由旋转。圆形底板10和底座连接件12串连在轴14相对端，并且同样自由旋转。因此，当圆形底板10上的孔30套在传统车辆车轮的螺栓上并且螺母拧紧到位时，底板10、底座连接件12和轴14可自由旋转，同时车轮盖圆盘4和轮毂臂8随同配重6保持固定或非旋转。如图1所示的非旋转车轮盖组件的优点在于，圆形底板10连同其5个螺栓容纳孔30易于安装在传统车辆车轮的轮毂螺钉上，同时平行间隔的导向件16和四个定位向导销20的结合有利于将车轮盖圆盘4安装于轮毂臂8上。细杆螺栓18同样有利于将车轮盖圆盘4固定于形成在轮毂臂8中的螺栓插座26上。
图1也示出定位销21，其位于车轮盖圆盘4一侧面上的两个向导销20之间。相应的定位销孔21a位于轮毂臂8。该定位销21和相应的孔21a确保车轮盖圆盘4只能在一个竖直位置处装配到轮毂臂8上。这确保车轮盖圆盘4的外面展示的广告消息一直是竖直的。
图2示出组装好的非旋转车轮盖的内部等轴图。如图2所示，轮毂臂8和组装好的圆形底板10，底座连接件12和轴承轴14稳固地安装在平行间隔导向件16之间，并以由间隔件31确定的距离位于车轮盖圆盘4的内表面中。上文已提及，由于圆形底板10在可旋转轴14的作用下易于随着车辆车轮一起旋转，所以车轮盖圆盘4随同轮毂臂8和配重6保持固定或非旋转，从而使车轮盖圆盘4的外表面展示的广告标记可被行人看到，即使当车辆车轮正在旋转。定位销21和孔21a可确保标记是竖直的。车轮盖组件2的设计是通用的，并且适用于车辆任何一侧的车轮。
图3示出非旋转车轮盖的盖安装元件的等轴分解图。如图3所示，圆形底板10连同三腿底座连接件12一起通过轴承轴(中心间隔器)14和中心螺栓34与轮毂臂8相连。轴承轴14的长度可进行改变以适用于不同尺寸和设计的车辆车轮。轴承轴组件也包括圆盘弹簧40和簧环垫圈42。滚珠轴承32安装在轮毂臂8中部区域的圆形凹槽中，并且容纳轴承轴14和中心螺栓34的一端。间隔件31突起的距离可进行改变以适用于轴承32的不同厚度。标签38装配在滚珠轴承32的后表面。滚珠轴承32、轴承轴14、圆盘弹簧40和簧环垫圈42使得圆形底板10和底座连接件12能够相对于轮毂臂8旋转。
图3也示出配重6枢转或固定地附接在轮毂臂8的基部上的方式。配重螺栓36穿过配重6的开口，然后穿过垫圈44和圆盘弹簧46，并且通过螺母48紧固在轮毂臂8的相对侧。根据配重螺栓36和螺母48的紧固度，配重6可以设定为枢转或保持固定。轮毂臂8的底面包括可选择的脊部29，如果需要，该脊部可将配重6保持于固定位置。这一特征带来灵活性。在特定速度下，当配重6枢转时，盖可保持固定。在其他速度下，可发现包括脊部39的固定配重6可带来最好的效果。
图4示出车轮盖前外侧的正视图。如图4所示，车轮盖圆盘4的前表面只具有两个孔25，以容纳一对细杆螺栓18(见图1)。这为车轮盖圆盘4的外部提供了干净的表面展示广告标记。图4中还示出小的竖直箭头27，该箭头指导安装人员将信息正面向上安装于车轮盖圆盘4。应该理解，车轮盖圆盘4和其他元件的尺寸可以在不脱离本发明的范围与精髓的情况下增大或减小以适应车辆车轮的不同尺寸。
图5示出沿着图4中A-A线所作的截面视图。图5用于说明车轮盖圆盘4的凹入结构，两个内螺栓凸起24、向导销20和定位销21的位置。
图6示出车轮盖内侧的正视图。如图6所示，车轮盖圆盘4的内表面上设置有一对间隔平行的轮毂臂导向件16，以及四个呈正方形或矩形定位的向导销20。螺栓凸起24定位在导向件16对的上方和下方。图6也示出定位销21，其确保车轮盖圆盘4只能以竖直位置轴向安装于轮毂臂8上。
图7示出图5中标志B的圆形区域的细节。如图7所示，螺栓凸起24具有延伸穿过其中的开口，该开口容纳固定元件，例如先前结合图1讨论的细杆螺栓18。
图8示出图6中标志D的圆形区域的细节。图8说明轮毂臂导向件16形成有肋17，这增加了导向件16的强度，但是减小了整个的重量。
图9示出沿着图6中C-C线所作的截面视图。图9说明了车轮盖圆盘4内表面的一对导向件16、螺栓凸起24之一、向导销20之一和定位销21的相对位置。
图10示出轮毂臂8的前部正视图。如图10所示，所述对螺栓插孔26位于轮毂臂8的顶部和底部区域。轮毂臂8的内表面形成有一组加强肋28，其使轮毂臂8的强度增加而没有带来过分的重量。轮毂臂8具有一对开口29，同样减小了轮毂臂8的整体重量。图中也示出了用于定位销21的孔21a的位置。图中还示出用于固定配重6(图中未示出)的位置的可选择配重脊部39。
图11示出轮毂臂8的后部正视图。如图11所示，轮毂臂8示出4个呈矩形或正方形布置的向导销孔22，以及在中心区域中的轴承轴14。图11也示出了定位销孔21a的位置，其通过相应的销21装配在车轮盖圆盘4上，由此确保轮毂臂8总是以竖直位置安装在车轮盖圆盘4的内表面上。图11也示出了四个间隔件31，它们使轮毂臂8远离车轮盖圆盘4。
图12示出轮毂臂的侧视图。图13示出沿图10中A-A线所作的截面视图。图14示出沿图10中B-B线所作的截面视图。这些图深入地理解轮毂臂8的结构。
图15示出通过底座连接件与底板连接的轮毂臂的等轴视图。如图15所示，轮毂臂8和配重6通过轴14可旋转地与三腿底座连接件12和圆形底板10进行组装。在轮毂臂8的后表面可容易地看到四个向导销孔22和定位销孔21。应该理解，配重6的形状、设计和尺寸可在不脱离本发明的范围与精髓的情况下改变以适应车辆车轮的不同尺寸和设计。
图16示出底板与底座连接件的等轴视图。三腿底座连接件12连接于圆形底板10。圆形底板10中形成有五个轮毂螺栓孔30，其定位成套在传统车辆车轮轮缘的轮毂的五个螺栓上。五个轮毂螺栓孔30其中之三具有各自的螺栓孔插入件50，其装配在各个轮毂螺栓孔30中。轮毂螺栓孔30的开口大小足以适应传统车辆轮毂的螺栓的螺母。然而，在使用三个插入件50的情况下，只需移动五个螺栓螺母其中之三从而将底板10安装在五个轮毂螺栓上，然后使用三个螺栓螺母固定这三个螺栓。应该理解，圆形底板10在设计上可以改变以适应车辆轮毂的不同设计，例如，具有六个或八个螺栓的轮毂。也应该理解，螺栓孔30的间距和数目可以在不脱离本发明的范围与精髓的情况下进行改变以适应不同类型车辆上的螺栓，例如卡车和公交车。
图17示出底板的前正视图。圆形底板10使底座连接件12的三条腿位于其内部的中心。图17还清楚地示出五个轮毂螺栓孔30以及三个螺栓孔插入件5()的位置。
图18示出带有底座连接件的底板的后正视图。三腿底座连接件12通过点焊或其他合适的机构固定于圆形底板10。图18还示出三个基底螺母50。
图19示出底板与底座连接件的侧视图。图20示出沿着图17中B-B线所作的截面视图。图21示出图10中X标示的区域的细节。这些图有助于更深地理解底板与底座连接件的结构的细节。
应该理解，如果需要，向导销20和定位销21可以形成在轮毂臂8上，对应的销容纳插孔可形成在车轮盖圆盘4的内表面上。此外，为了在轮毂臂8和车轮盖圆盘4之间设置间隔，间隔件31可以形成在车轮盖圆盘4的内表面上而非轮毂臂8上。可以在不脱离本发明的范围与精髓的情况下对车轮盖和轮毂帽组件的其他元件的整体设计的尺寸和形状进行改进。
根据前文公开的内容，本领域技术人员显然可知，本发明实践中在不脱离本发明的范围与精髓的情况下可进行许多修改和改进。因此，可依照下列权利要求所定义的实质内容理解本发明的范围。
权利要求
1.一种车轮盖组件，该组件装配于安装在车轴上的车轮轮毂的外部，其特征在于(a)车轮盖圆盘(4)；(b)轮毂臂(8)，适于可拆卸地沿轴向附接于所述车轮盖圆盘的内表面；(c)配重(6)，连接于所述轮毂臂的基底；(d)底板(10)，其上形成有螺栓容纳孔，用于可拆卸地连接于所述车辆轮毂，所述底板可旋转地连接于所述轮毂臂。
2.根据权利要求1所述的盖组件，包括至少一个位于所述车轮盖圆盘内表面上的导向件，该导向件与形成在所述轮毂臂中的对应导向件以下述方式协作，即确保所述车轮盖圆盘只在一个位置处装配于所述轮毂臂。
3.根据权利要求2所述的盖组件，其中，所述车轮盖圆盘的内表面包括至少两个导向件，所述导向件是装配入所述轮毂臂的相应导向件插孔(receptacle)中的凸起。
4.根据权利要求1所述的盖组件，其中，所述底板通过轴与所述轮毂臂相连。
5.根据权利要求1所述的盖组件，包括一对带有孔的凸起，其装配入位于所述轮毂臂的对应对的凸起容纳插孔中，所述凸起和凸起容纳插孔通过固定件固定到一起。
6.根据权利要求1所述的盖组件，包括一对间隔开的轮毂臂导向件，其位于所述车轮盖圆盘的内表面上，当所述导向件朝向所述车轮盖圆盘的内表面沿轴向进行装配时，所述导向件将所述轮毂臂的侧面分别容纳在其间。
7.根据权利要求2所述的盖组件，其中，所述底板通过底座连接件固定到轴上，该轴装配入可旋转轴承内，该轴承形成于所述轮毂臂的内部区域中并且使所述底板、底座连接件和轴承轴能够相对于所述轮毂臂和所述车轮盖圆盘进行旋转。
8.根据权利要求1所述的盖组件，其中，所述配重相对于所述轮毂臂进行枢转。
9.根据权利要求1所述的盖组件，其中，所述配重相对于所述轮毂臂固定。
10.根据权利要求1所述的盖组件，其中，所述轮毂臂上设置有加强肋。
11.根据权利要求6所述的盖组件，其中，所述轮毂臂导向件上设置有加强肋。
12.根据权利要求7所述的盖组件，其中，所述底板、底座连接件、轴承轴和轮毂臂沿垂直于所述车轮盖圆盘平面的方向套在形成于所述盖圆盘内表面的导向件上。
13.根据权利要求12所述的盖组件，其中，所述底板是带有螺栓容纳孔的圆环，所述底座连接件具有用于将所述底座连接件固定于所述底板的三条腿。
14.根据权利要求3所述的盖组件，其中，所述导向凸起以不对称的方式布置，从而使所述车轮盖圆盘只沿一个方向固定于所述轮毂臂。
15.根据权利要求1所述的盖组件，其中，所述组件在所述车轮盖圆盘或所述轮毂臂上包括定位件，该定位件确保所述车轮盖圆盘和所述轮毂臂只在一个位置处固定到一起。
16.根据权利要求1所述的盖组件，包括在所述车轮盖圆盘和所述轮毂臂之间的至少一个间隔件。
17.根据权利要求1所述的盖组件，包括所述车轮盖圆盘上的方向箭头。
18.根据权利要求1所述的盖组件，包括至少一个安装入螺栓容纳孔的螺栓孔插入件。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆车轮的新颖的非旋转车轮盖(2)，其比现有技术的非旋转车轮盖在结构上更简单且更易于使用。更具体地说，本发明涉及一种车轮盖圆盘(4)，其套在车辆车轮的中心部分上，并且在车轮旋转时保持固定。车轮盖组件(2)的特征在于a)车轮盖圆盘(4)；(b)轮毂臂(8)，可拆卸地沿轴向附接于车轮盖圆盘(4)的内表面并且包括加强肋(28)；(c)配重(6)，连接于轮毂臂的基底；以及(d)底板(10)，其中形成有螺栓容纳孔(30)，底板可旋转地连接于轮毂臂。车轮盖圆盘(4)设置有一对包括加强肋(17)的轮毂臂导向件(16)。
文档编号B60B7/20GK1906044SQ200480040940
公开日2007年1月31日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月16日
发明者布鲁斯·E·麦克莱恩, 伊恩·M·克拉森, 基思·L·康斯特布尔, 斯蒂芬·史密斯 申请人:Aai技术股份有限公司