(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
該ケースに回転自在に設けられる操作軸と、
少なくとも一部が前記ケースに収容され該操作軸の回動操作に従動するチェーンホイールと、
該チェーンホイールに巻き掛けられるチェーンと、
前記チェーンホイールから垂れ下がる該チェーンの端部に連結されタイヤを係止可能なフックと、
前記チェーンに所定値を超えない外力が加わった状態において前記チェーンホイールの回転を阻止するセルフロック手段と、
前記チェーンに前記所定値を超える外力が加わった状態において前記セルフロック手段を解除し前記チェーンホイールを回転可能にするロックフリー手段と、
を備えるタイヤキャリアにおいて、
前記ケースは、
車体に固定されるアッパーケースと、
該アッパーケースの下部に設けられチェーン出入口を有するロアケースと、
前記チェーンに前記所定値を超える外力が加わった状態において前記アッパーケースに対する前記ロアケースの係止を解除する係止手段と、
を具備したことを特徴とするタイヤキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤキャリアにおいて、
前記操作軸が偏心カムを備え、
前記チェーンホイールは、
前記偏心カムが相対回転可能に嵌合し、前記ケースに対して回転することなく前記操作軸を中心に偏心運動する偏心歯車と、
該偏心歯車より多い歯数を有し、該偏心歯車と噛合し前記操作軸を中心に回転する内歯歯車と、
を備え、
前記ケースは、前記チェーンに加えられる外力が所定値を超えない状態において前記ケースに対する前記偏心歯車の回転を阻止しかつ前記外力が所定値を超えると破損するヒューズピンを備えたことを特徴とするタイヤキャリア。
【請求項３】
請求項１または２に記載のタイヤキャリアにおいて、
前記係止手段は、前記ロアケースの前記アッパーケースとの当接面において上方に向かって開口するように形成された凹部と、該凹部に挿入され前記アッパーケースと前記ロアケースとを締め付ける締結ねじと、を含むことを特徴とするタイヤキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、スペアタイヤをチェーンで巻き上げて車両に保持するタイヤキャリアにおいて、万が一の衝突の際にチェーンの破断を防止する手段を備えたタイヤキャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に使用されるタイヤキャリアは、例えば、ケースと、ケースに回転自在に設けられる操作軸と、操作軸の回動操作に従動するチェーンホイールと、チェーンホイールに巻き掛けられるチェーンと、チェーンの端部に連結されタイヤ（スペアタイヤ）を係止可能なフックと、を備える。このようなタイヤキャリアを使用し車両に前記タイヤを保持させるには、一般に車体の下部にタイヤキャリアを設け、タイヤを巻き上げるようにしている。
【０００３】
タイヤが車体の下部に保持される場合には、タイヤが車室内に収納される場合と異なり、この車両が後方から衝突されたときに、タイヤからチェーンに大きな外力が加わることがある。チェーンに大きな外力が加わると、チェーンが損傷し、タイヤの保持に支障が生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示されているように、チェーンに大きな外力が加えられたときにチェーンホイールが逆転可能な構造とすることにより、チェーンの破断を防止する予備タイヤ保持装置が提案された。この予備タイヤ保持装置は、チェーンに加えられる外力が所定値を超えない状態では、チェーンホイールの逆転を阻止する自転規制ピン（ヒューズピン）をさらに備えている。自転規制ピンは、チェーンに加えられる外力が所定値を超えた状態では、折れて破損するように破損強度が設定されている。自転規制ピンが破損すると、チェーンホイールが逆転可能になり、チェーンの破断が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の予備タイヤ保持装置は、チェーンの破断を防止する手段として、衝突等の非常時にチェーンホイールが逆転可能な構造となっている。しかしながら、衝突の状況によっては、チェーンホイールを収容するケースが変形し、変形したケースとチェーンホイールとが干渉し、チェーンホイールの逆転が阻害されることが考えられる。チェーンホイールが適切に逆転できないと、チェーンに加えられる外力を抑制できなくなることも考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、所定値を超える外力が加えられた状態において、ケースが変形しても、チェーンホイールの逆転が確保されるタイヤキャリアを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、ケースと、該ケースに回転自在に設けられる操作軸と、少なくとも一部が前記ケースに収容され該操作軸の回動操作に従動するチェーンホイールと、該チェーンホイールに巻き掛けられるチェーンと、前記チェーンホイールから垂れ下がる該チェーンの端部に連結されタイヤを係止可能なフックと、前記チェーンに所定値を超えない外力が加わった状態において前記チェーンホイールの回転を阻止するセルフロック手段と、前記チェーンに前記所定値を超える外力が加わった状態において前記セルフロック手段を解除し前記チェーンホイールを回転可能にするロックフリー手段とを備えるタイヤキャリアにおいて、前記ケースは、車体に固定されるアッパーケースと、該アッパーケースの下部に設けられチェーン出入口を有するロアケースと、前記チェーンに前記所定値を超える外力が加わった状態において前記アッパーケースに対する前記ロアケースの係止を解除する係止手段と、を具備している。
【０００９】
この実施形態において、前記タイヤキャリアは、前記操作軸が偏心カムを備え、前記チェーンホイールは、前記偏心カムが相対回転可能に嵌合し、前記ケースに対して回転することなく前記操作軸を中心に偏心運動する偏心歯車と、該偏心歯車より多い歯数を有し、該偏心歯車と噛合し前記操作軸を中心に回転する内歯歯車とを備え、前記ケースは、前記チェーンに加えられる外力が所定値を超えない状態において前記ケースに対する前記偏心歯車の回転を阻止しかつ前記外力が所定値を超えると破損するヒューズピンを備えてもよい。
【００１０】
この実施形態において、前記係止手段は、前記ロアケースに形成された凹部と、該凹部に挿入され前記アッパーケースと前記ロアケースとを締め付ける締結ねじと、を含んでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所定値を超える外力がチェーンに加わるとロアケースがアッパーケースから外れる方向に移動するため、非常時にチェーンに過剰な外力が加わったときにチェーンホイールが逆転可能になるタイヤキャリアにおいて、ロアケースがチェーンホイールの回転を妨げることを回避できることにより、チェーンの破断を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両に組み付けられたタイヤキャリアの一例を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係るタイヤキャリアの背面図。
【図３】図２に示されたロアケースが第１の位置に係止された状態の左側面図。
【図４】図３中のＦ４−Ｆ４線に沿うタイヤキャリアを背面側から見た断面図。
【図５】図４に示されたロアケースの一部を示す底面図。
【図６】図４に示されたロアケースが第２の位置に移動した状態の左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の第１の実施形態に係るタイヤキャリア１０について、図１から図６を参照して説明する。
【００１４】
なお、本明細書において、外力とは、入力側（操作軸側）ではなく、出力側（スペアタイヤ側）から加えられた力をいう。また、本明細書において、チェーンホイール５０の逆転とは、出力側から力を加え、チェーンホイール５０を回転させることをいう。
【００１５】
図１に示すように、タイヤキャリア１０は、例えば、車両１のリア側の車体の底面でかつ後輪よりも後方に取り付けられる。図２ないし図４に示すように、タイヤキャリア１０は、ケース１１と、ケース１１に回転自在に設けられる操作軸４０と、ケース１１に収容され操作軸４０の回動操作に従動するチェーンホイール５０と、チェーンホイール５０に巻き掛けるチェーン９１と、チェーンホイール５０から垂れ下がるチェーン９１の下端に連結されたフック９２とを具備している。ケース１１は、車両１に固定されるアッパーケース２０と、アッパーケース２０の下部に設けられたロアケース３０とを備えている。
【００１６】
図３に示すように、アッパーケース２０は、金属板を直角に折り曲げることによって下記の形状に形成されている。すなわちこのアッパーケース２０は、車両１の幅方向に延びるケース上壁２１と、ケース上壁２１の後縁部および前縁部から下方に向かってそれぞれ延びるケース後壁２２およびケース前壁２３とを備え、ケース後壁２２の下端とケース前壁２３の下端との間が開口する形状となっている。
【００１７】
ケース上壁２１の両端部にそれぞれボルト孔２４が形成されている。車両１の車体に設けられたボルトをボルト孔２４に挿通し締結することにより、アッパーケース２０が、車両１に固定される。
【００１８】
ケース後壁２２およびケース前壁２３には、車両１の前後方向（図１に矢印Ｘ１および矢印Ｘ２で示す）に貫通する操作軸４０を支持するための軸受孔２６，２７がそれぞれ形成されている。
【００１９】
図２に示されるように、ケース後壁２２の左側の下端部と右側の下端部には、第１ねじ孔２８と第２ねじ孔２９とがそれぞれ開口している。またケース後壁２２には、軸受孔２６の近傍にヒューズピン６１が設けられている。ヒューズピン６１は、詳しくは後述するが、セルフロック手段、ロックフリー手段および自転規制手段の一例である。
【００２０】
ヒューズピン６１は、軸受孔２６よりもやや上方に配置され、ケース後壁２２の前面から前方に向かって突出する丸棒形状に形成されている。ヒューズピン６１は、アッパーケース２０に固定され、径方向に所定値を超える力が加えられた状態において破損するように強度が設計されている。
【００２１】
図３と図４に示されるように、ロアケース３０は、アッパーケース２０の下端部に配置されるケース底壁３１と、ケース底壁３１の両端部に連結されたガイド板３２と、ケース底壁３１の後側および前側にそれぞれ設けられた後側係止部３３および前側係止部３４とを備える。ガイド板３２はアッパーケース２０に収容されている。
【００２２】
ケース底壁３１は金属板からなり、車両１の幅方向に延びる形状に形成されている。ケース底壁３１の両端部には、チェーン９１をケース１１に通すための一対のチェーン出入口３５（図５に示すように略十字形をなす挿通孔）が形成されている。チェーン出入口３５はチェーン９１の移動をガイドするためのガイド手段として機能する。
【００２３】
ガイド板３２は、金属板を湾曲させることによって形成され、その板厚はアッパーケース２０およびケース底壁３１の板厚より薄い。このガイド板３２は、回転するチェーンホイール５０の８箇所の各頂点が描く軌跡に沿って滑らかな円弧に湾曲する形状（逆Ｕ字形）となっている。
【００２４】
後側係止部３３と前側係止部３４とは、それぞれ金属板から形成される。後側係止部３３および前側係止部３４の板厚は、アッパーケース２０およびケース底壁３１の板厚より薄く、ガイド板３２の板厚と略同一である。後側係止部３３は、ケース後壁２２の下端からケース後壁２２の後面に沿って上方に延びている。前側係止部３４は、ケース前壁２３の下端からケース前壁２３の前面に沿って上方に延びている。
【００２５】
図２に示されるように、後側係止部３３の一方の端部には、アッパーケース２０の第１ねじ孔２８と対応する位置に、上方に向かって開口した略Ｕ字の切欠きからなる凹部７１が形成されている。凹部７１の幅は第１ねじ７２の頭部径より小さく、第１ねじ７２の呼び径より大きく形成されている。
【００２６】
後側係止部３３の他方の端部には、アッパーケース２０の第２ねじ孔２９と対応する位置に孔７３が形成されている。この孔７３と第２ねじ孔２９に第２ねじ７４が挿通されている。ロアケース３０は、第１ねじ７２と第２ねじ７４とによってアッパーケース２０に支持されている。
【００２７】
前側係止部３４は、ロアケース３０がアッパーケース２０に支持された状態において、ケース前壁２３の下縁部と当接している。第１ねじ７２は、凹部７１および第１ねじ孔２８に挿通され、ロアケース３０をアッパーケース２０に固定している。
【００２８】
この状態において、第１ねじ７２のねじ頭が後側係止部３３をケース後壁２２に向けて押圧するため、ロアケース３０とアッパーケース２０とが摩擦係止される。
【００２９】
これにより、ロアケース３０は、図３に示すように、アッパーケースに係止された第１の位置Ａ１に保持される。凹部７１と第１ねじ７２とは、本発明の係止手段の一例である。第１ねじ７２は、本発明の締結ねじの一例である。
【００３０】
操作軸４０は、車両１の前後方向に沿って延びている。操作軸４０は、主軸４１と、主軸４１に設けられた偏心カム４２およびソケット部４３とを備える。主軸４１は、ケース後壁２２とケース前壁２３とに軸受されている。偏心カム４２は、主軸４１から偏心している。ジャッキハンドル等の車載工具をソケット部４３に差し込むことによって操作軸４０を回動操作することができる。
【００３１】
チェーンホイール５０は、偏心歯車５２と、この偏心歯車５２を囲む内歯ホイール５３とを備えている。偏心歯車５２は、外歯５４およびフランジ部５５を有している。内歯ホイール５３の歯数は偏心歯車５２の歯数よりも例えば１つ多い。外歯５４の中心の孔に偏心カム４２が回転自在に嵌合している。偏心カム４２の外周面４２ａ（図４に示す）は、偏心歯車５２の内周面５２ａに対して相対回転可能に接している。
【００３２】
図４に示されるように、フランジ部５５に嵌合溝５６が形成されている。ヒューズピン６１が嵌合溝５６に嵌合されている。偏心歯車５２が時計回り方向および反時計回り方向に回転しようとしても、ヒューズピン６１が嵌合溝５６の内側面に当接するため、偏心歯車５２は、アッパーケース２０に対し相対回転不能に支持されている。ヒューズピン６１は、自転規制手段の一例である。
【００３３】
内歯ホイール５３の中央には前後方向に貫通する孔５７が形成されており、この孔５７に主軸４１が挿通されている。内歯ホイール５３のチェーン引掛け部５０ａ（内歯ホイール５３の外周部に形成された歯）にチェーン９１のリンクが嵌合する。チェーン９１の下端にフック９２が設けられている。フック９２は、タイヤ２のディスクホイールを支持することができる形状をしている。
【００３４】
操作軸４０がアッパーケース２０に回転可能に支持される。チェーン９１がチェーン出入口３５を介してチェーンホイール５０に巻き掛けられ、ロアケース３０が第１ねじ７２および第２ねじ７４によってアッパーケース２０に係止されることにより、図２に示すタイヤキャリア１０が組み立てられる。
【００３５】
［回動操作］
次に、タイヤキャリア１０の動作について説明する。
【００３６】
ジャッキハンドルをソケット部４３に差し込んで、操作軸４０を回動操作すると、偏心カム４２が操作軸４０の主軸４１を中心に公転する。つまり、偏心カム４２の外周面４２ａが偏心歯車５２の内周面５２ａに対して相対的に偏心回転する。偏心カム４２に嵌合している偏心歯車５２は、ヒューズピン６１を支点として揺動するが、アッパーケース２０に対し回転できない。換言すると、ヒューズピン６１が折れない限り偏心歯車５２は、自転することができない。
【００３７】
そのため、偏心歯車５２は、自転することなく操作軸４０を中心に偏心運動する。偏心歯車５２の外歯５４に噛み合っている内歯ホイール５３は、偏心運動する偏心歯車５２によって回転駆動される。これにより、チェーンホイール５０は、操作軸４０の回動操作に従動して回動する。なお、操作軸４０の回動操作を切り替えることにより、チェーンホイール５０を巻き上げ方向（図４に矢印Ｙ１で示す）にも巻き戻し方向（図４に矢印Ｙ２で示す）にも従動させることができる。
【００３８】
［セルフロック機構］
ここで、従動側（出力側）のチェーン９１に対し、巻き戻し方向（図４に矢印Ｙ２で示す方向）の外力が加えられた状況を考える。
【００３９】
外力によりチェーン９１が引っ張られると、チェーンホイール５０を巻き戻し方向へ回転させようとする外力が、内歯ホイール５３に伝達される。内歯ホイール５３に伝達された外力は偏心歯車５２に伝達され、偏心歯車５２を回転（自転）させようとする。偏心歯車５２を回転させようとする力がヒューズピン６１に伝達されるが、チェーン９１に加えられた外力が所定値を超えない状況では、ヒューズピン６１は破損しない。そのため、出力側からチェーンホイール５０を回転させようとする外力はヒューズピン６１によって阻止され、チェーンホイール５０は回転（逆転）できない。
【００４０】
［安全機構］
従動側（出力側）のチェーン９１に巻き戻し方向（図４にＹ２で示す方向）への所定値を超える外力が加えられた状況を考える。このような状況では、ロックフリー手段の一例であるヒューズピン６１が破損することにより、偏心歯車５２の回転が可能となるため、内歯ホイール５３も回転可能になる。換言すると、チェーンホイール５０の逆転を阻止するセルフロックが解除される。
【００４１】
一方、ケース１１においては、第１ねじ７２のねじ頭が後側係止部３３をケース後壁２２に向けて押圧し、ロアケース３０とアッパーケース２０との間に発生させていた静止摩擦力を上回る外力が加えられ、アッパーケース２０に対するロアケース３０の係止が解除される。これにより、ロアケース３０のケース底壁３１の端部がアッパーケース２０から外れる方向に変形する。例えば、このロアケース３０は、図２に矢印Ｍで示すようにケース底壁３１の第２ねじ７４を揺動支点として、図３に示す第１の位置Ａ１から図６に示す第２の位置Ａ２へと移動する。すなわちアッパーケース２０から外れる方向へと移動する。
【００４２】
このとき、図６に示すように、ガイド板３２が、チェーンホイール５０の上部に上方から当接する。このため、ロアケース３０は、図６に示すように第２の位置Ａ２に保持される。ガイド板３２の内周面はチェーンホイール５０のチェーン引掛け部５０ａが描く軌跡に沿うように滑らかに形成されているため、第２の位置Ａ２に移動したロアケース３０がチェーンホイール５０の回転を阻害することはない。
【００４３】
本実施形態では、車両１が後方から他の車両に衝突される（図６に矢印Ｘ３で示す）等の非常時に、チェーンホイール５０の逆転を阻止するためのヒューズピン６１が折れてセルフロックが解除された状態において、ロアケース３０が第２の位置Ａ２に移動する。そのため、チェーンホイール５０が安全に逆転することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態に係る凹部７１と第１ねじ７２とからなる係止手段に代えて、貫通孔であるリベット孔７８と樹脂リベット７９とを用いている。樹脂リベット７９は、チェーン９１に所定値を超える外力が加えられた状況において、破断するように強度設計されている。第２実施形態のタイヤキャリア１０によれば、第１実施形態のタイヤキャリア１０と同様に、非常時にロアケース３０が第２の位置Ａ２へ移動できる。
【００４５】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第２ねじ孔２９に対応する位置にも同様の係止手段を設けている。また、後側係止部３３に係止手段を設ける代わりに、前側係止部３４に係止手段を設けてもよい。
【００４６】
本発明の係止手段は、上記した実施形態に限られない。凹部と凸部との組み合わせでもよいし、あるいは所定値を超える外力が作用したときに変形あるいは破損するような脆弱部を有する係止手段を採用してもよい。要するに所定値を超える外力が加えられた状態において、係止が解除されるような係止手段であればよい。また、セルフロック手段は、偏心歯車とヒューズピン等を用いるものに限らず、例えば、ウォーム歯車機構でもよいし、ラチェット歯車機構やブレーキ機構を用いたセルフロック手段であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…車両、２…タイヤ、１０…タイヤキャリア、１１…ケース、２０…アッパーケース、３０…ロアケース、３５…チェーン出入口、４０…操作軸、４２…偏心カム、５０…チェーンホイール、５２…偏心歯車、５３…内歯ホイール、６１…ヒューズピン、７１…凹部、７２…第１ねじ、９１…チェーン、９２…フック。
【図１】
0006412768.tif 000002
【図２】
0006412768.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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