(57)【要約】【課題】車輪の空気抵抗を極力小さくできるものであって、ブレーキを作動させた際に生じる熱を逃がすことのできる車輪用空気抵抗軽減装置を提供する。【解決手段】装置本体部２と、車輪取付部３・・・３とを備えている。装置本体部２は、被覆部２１と放熱孔２２とを備えている。そして、車輪取付部３・・・３によって装置本体部２が車輪１００に取付けられることにより、被覆部２１が車輪１００のホイール１０１の外側面の径大部を外側から覆う。又、放熱孔２２は、ホイール１０１の径小部に配位されてブレーキの作動に伴ない発生する熱を放出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤをホイールに支持するようにした車輪に取付けられ車輪にかかる空気抵抗を軽減する車輪用空気抵抗軽減装置であって、
装置本体部と、装置本体部を車輪に取付けるための車輪取付部とを備え、
装置本体部は、ホイールの外側面における径大部を外側から覆う被覆部と、ホイールの外側面における径小部に配位されブレーキの作動に伴ない発生する熱を放出する放熱孔とを備え、
被覆部の外側面と車輪のタイヤの外側面とがほぼ同一面を形成するものであることを特徴とする車輪用空気抵抗軽減装置。
【請求項２】
上記被覆部は、リング状のものから構成され、
上記放熱孔は、リング状の被覆部の中心孔であることを特徴とする請求項１記載の車輪用空気抵抗軽減装置。
【請求項３】
上記ホイールは、タイヤと当接してタイヤを受けるタイヤ受け部を備えたものであり、
上記車輪取付部は、ホイールのタイヤ受け部を挟持する挟持部を備え、この挟持部がタイヤ受け部を挟持することにより、挟持部の一部がホイールとタイヤとの間に配位されてホイールとタイヤとによって挟み付けられるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車輪用空気抵抗軽減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、自動車の車輪に取付けられ、車輪の走行に際して車輪に生じる空気抵抗を軽減する車輪用空気抵抗軽減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪は、ホイールの外周先端側に設けられたタイヤ受容部にタイヤを受容するようにしてタイヤをホイールによって支持し、その状態で、車輪取付用ボルトを介して自動車に設けられたハブ部に取り付けられる。
【０００３】
しかしながら、ホイールの外側面における径大部から径小部にかけて、タイヤの外側面よりも内側に窪んだ凹部が形成されている場合が多い。このようにホイールの外側面が径大部から径小部にかけてタイヤの外側面よりも内側に窪んだ凹部が形成されていると、走行に伴ない凹部で空気の乱流が発生する。その結果、車輪にかかる空気抵抗が大きくなってしまうという問題点を有する。
【０００４】
一方、かかる場合に、例えば被覆部材によってホイールの外側面側から凹部を被覆するようにしておけば、空気はタイヤの外側面からホイールの外側面に沿って円滑に流れ、空気抵抗を小さくできる。
【０００５】
ところが、ホイールの外側面全体を被覆部材で覆ったのでは、ブレーキを作動させた際に生じる熱が逃げ難くなってしまう。その結果、自動車の車体に設けられたブレーキドラム等が過熱してしまう恐れが生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、車輪の空気抵抗を極力小さくできるものであって、ブレーキを作動させた際に生じる熱を逃がすことのできる車輪用空気抵抗軽減装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、次の特徴を有する車輪用空気抵抗軽減装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【０００８】
本願の請求項１記載の発明は、タイヤをホイールに支持するようにした車輪に取付けられ車輪にかかる空気抵抗を軽減する車輪用空気抵抗軽減装置であって、装置本体部と、装置本体部を車輪に取付けるための車輪取付部とを備え、装置本体部は、ホイールの外側面における径大部を外側から覆う被覆部と、ホイールの外側面における径小部に配位されブレーキの作動に伴ない発生する熱を放出する放熱孔とを備え、被覆部の外側面と車輪のタイヤの外側面とがほぼ同一面を形成するものであることを特徴とする車輪用空気抵抗軽減装置である。
【０００９】
本願の請求項２記載の発明は、本願請求項１記載の発明に係る被覆部が、リング状のものから構成され、放熱孔は、リング状の被覆部の中心孔であることを特徴とする車輪用空気抵抗軽減装置である。
【００１０】
本願の請求項３記載の発明は、本願請求項１又は２記載の発明に係るホイールは、タイヤと当接してタイヤを受けるタイヤ受け部を備えたものであり、車輪取付部は、ホイールのタイヤ受け部を挟持する挟持部を備え、この挟持部がタイヤ受け部を挟持することにより、挟持部の一部がホイールとタイヤとの間に配位されてホイールとタイヤとによって挟み付けられるものであることを特徴とする車輪用空気抵抗軽減装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本願の請求項１記載の発明は、被覆部が、車輪のタイヤの外側面と被覆部の外側面とがほぼ同一面を形成するようにして、ホイールの外側面の径大部を全周に渡って覆う。こうすることにより、走行に際してタイヤの外側面から被覆部に沿って空気を円滑に流すことができる。これにより、走行に際してタイヤの外側面からホイールの凹部に至る部分で起こる乱流の領域を少なくでき、空気抵抗を減少させることができる。
【００１２】
一方、ブレーキを作動させた際に発生する熱を、放熱孔から排出できる。これにより、ブレーキドラム等が過熱するようなことを防止できる。
【００１３】
又、この放熱孔によってホイールの外側面には、覆われないで露出した露出凹部が形成されることになる。しかし、この放熱孔がホイールの外側面における径小部に位置しているため、車輪の走行に伴なうホイールの回転に際して、露出凹部を介してホイールが空気に接することによってホイールにかかる回転に対する抵抗を、放熱孔がホイールの外側面における径大部に形成される場合の凹部を介してホイールが空気に接することによってホイールにかかる回転に対する抵抗より小さくできる。よって、走行に際して車輪にかかる空気抵抗を更に軽減できる。
【００１４】
本願の請求項２記載の発明は、被覆部がリング状のものから構成され、放熱孔は、被覆部の中心孔とする。こうすることにより、容易に且つ低コストで製作でき、実用的なものにできる。また、放熱孔は、被覆部の中心孔であるため、車輪の走行に伴なう車輪の回転に際して、回転に対する抵抗を極力小さいものにでき、円滑に回転させることができる。
【００１５】
本願の請求項３記載の発明は、車輪取付部が、ホイールのタイヤ受け部を挟持する挟持部を備え、挟持部がタイヤ受け部を挟持することにより、挟持部の一部がホイールとタイヤとの間に配位されてホイールとタイヤとによって挟み付けられるものとする。
【００１６】
こうすることにより、走行に際して車輪にかかる振動等を受けても車輪から外れ難いものにできる。これにより、走行中に、車輪用空気抵抗軽減装置が車輪から外れてしまうようなことを確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本願発明の一実施の形態の車輪用空気抵抗軽減装置の左側面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００１８】
本願発明の車輪用空気抵抗軽減装置１は、自動車の車輪に取り付けて使用されるものである。まず、本願発明の車輪用空気抵抗軽減装置１の説明に先立って、この実施形態で使用する自動車の車輪について簡単に説明する。
【００１９】
自動車の車輪１００は、図３に示すようにタイヤ１０２と、タイヤ１０２を支持したホイール１０１とを備えている。ホイール１０１は、タイヤ１０２を受容したタイヤ受容部１１１と、タイヤ受容部１１１から径方向内側の径小部側に延設された延設部１１２とを備えている。
【００２０】
タイヤ受容部１１１の左右の両側には、夫々、タイヤ１０２と当接してタイヤ１０２を受けたタイヤ受け部１１３、１１３を備えている。
【００２１】
延設部１１２は、複数のボルト挿通孔１１４、１１４を備え、これらのボルト挿通孔１１４、１１４に通した車輪取付用ボルト１１５、１１５を介して自動車のハブ部１１０に取り外し可能に取付けられる。尚、この図３において、車輪１００は、図の右側から自動車のハブ部１１０に取付けられる。従って、図３の左側がタイヤ１０２及びホイール１０２の外側面で、右側が内側面を構成する。
【００２２】
又、この延設部１１２は、タイヤ受容部１１１から内側に入った位置に設けられている。従って、ホイール１０１の外側面には、径大部に配位されたタイヤ受容部１１１から径小部にかけて、タイヤ１０２の外側面１０２ａより内側に窪んだ凹部１２１が形成されている。
【００２３】
本願発明の車輪用空気抵抗軽減装置１は、図１、図２に示すように装置本体部２と、装置本体部２を車輪１００に取り付けるための車輪取付部３・・・３とを備えている。
【００２４】
装置本体部２は、径方向における径の大きい方の部分である径大部に形成された被覆部２１と、径方向における径の小さい方の部分であるの径小部に形成された放熱孔２２とを備えている。
【００２５】
この実施形態では、被覆部２１は、２ｍｍ〜２．６ｍｍ程度の厚さのリング状の板状体から構成されている。又、被覆部２１の外周径は、この装置１を装着する車輪１００のホイール１０１の外周径よりもやや大きく形成され、ホイール１０１の外側面における径大部を外側から全周に渡って覆うことができるようにされている（図３参照）。
【００２６】
放熱孔２２は、ブレーキの作動に伴ない発生する熱を放出する等の役目を果たすもので、装置本体部２の中心部に、円形状に形成されている。又、この実施形態では、図３に示すように車輪１００に取付けられた状態で、この放熱孔２２を介して工具により車輪取付用ボルト１１５、１１５を締め又は緩め操作できるようになっている。従って、この実施形態でにおける放熱孔２２は、車輪取付用ボルト操作用の孔としての役目をも果たす。
【００２７】
車輪取付部３・・・３は、この実施形態では、装置本体部２の周方向に略等間隔に配設された四つから構成されている。図２に示すように各車輪取付部３は、挟持部３１と、挟持部３１を装置本体部２に支持した支持部３２とを備えている。
【００２８】
挟持部３１は、左挟持片３３ａと右挟持片３３ｂとの二つの挟持片と、それらの挟持片３３ａ、３３ｂの間に、ホイール１０１のタイヤ受け部１１３を受容し得るように形成されたホイール受容部３３ｃとを備えたものとされている。
【００２９】
この実施形態では、板材をＵ字状に折り曲げ成形することによって所定の間隔を隔てて左挟持片３３ａと右挟持片３３ｂとの対向する二つの挟持片を形成するとともに、その間にホイール受容部３３ｃを形成している。又、このようにして形成された左挟持片３３ａ及び右挟持片３３ｂは、弾性を有するものとされている。尚、この実施形態の左挟持片３３ａ及び右挟持片３３ｂは、幅Ｌ１（図1参照）が３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度で、長さＬ２が１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度とされている。
【００３０】
支持部３２は、支持部材３４と、支持部材３４を装置本体部２に取り付けた取付ボルト３５とを備えている。
【００３１】
支持部材３４は、挟持部３１の左挟持片３３ａに溶接されることによって固定されている。尚、挟持部３１と支持部材３４とを固定する固定手段は、溶接による形態のものに限らず、例えばボルトを介して固定する等、適宜変更できる。
【００３２】
取付ボルト３５は、頭部３５ａと、外周にネジ部３５ｃを有する軸部３５ｂとを備えている。取付ボルト３５の軸部３５ｂは、装置本体部２に径方向に沿って所定長さで穿設された長穴２３に、装置本体部２の左側面側から挿通されている。そして、その挿通された軸部３５ｂのネジ部３５ｃに、支持部材３４が螺合されている。これにより、支持部材３４及び支持部材３４に固定された挟持部３１が装置本体部２の図２の右側の内側面側に取り付けられ、取付ボルト３５が長穴２３を長手方向に沿って移動することにより、支持部材３４及び挟持部３１が装置本体部２に対して径方向に移動可能とされている。
【００３３】
以上のように構成された車輪用空気抵抗軽減装置１を、自動車の車輪１００に取り付けるには、車輪１００のタイヤ１０２の空気圧を通常値（走行に適した値）より低い状態で、取付ボルト３５を径方向に移動操作することにより、図４に示すように挟持部３１のホイール受容部３４にホイール１０１のタイヤ受け部１１３を押し入れる。これにより、左挟持片３３ａと右挟持片３３ｂとが弾性によってホイール１０１のタイヤ受け部１１３を挟持することができ、車輪用空気抵抗軽減装置１を車輪１００のホイール１０１に固定できる。
【００３４】
この固定状態で、図３に示すように、装置本体部２は、ホイール１０１の外側面側に配位され、装置本体部２の図３の左側の外側面と、タイヤ１０２の接地状態でのタイヤ１０２の外側面１０２ａにおける最も外側になる最外部を含むタイヤ平面とがほぼ同一平面を形成するとともに、ホイール１０１の凹部１２１における径大部を外側から塞ぐ。
【００３５】
そして、この状態で、空気圧を通常値にする。又、空気圧を通常値にまで高めると、ホイール１０１を挟持した挟持部３１の右挟持片３３ｂがホイール１０１とタイヤ１０２とによって挟持される。これにより、右挟持片３３ｂを、ホイール１０１とタイヤ１０２との間から抜け難いものにでき、挟持部３１をホイール１０１から外れ難いものにできる。
【００３６】
従って、例えば取付ボルト３５が振動等により緩み、車輪の回転に伴なって挟持部３１に遠心力がかかっても挟持部３１がホイール１０１から外れるようなことを確実に防止できる。
【００３７】
このようにして車輪用空気抵抗軽減装置１を取り付けた自動車が走行すると、ホイール１０１の凹部１２１における径大部が，被覆部２１によって塞がれているため、空気はタイヤ１０２の外側面１０２ａから装置本体部２の外側面に沿って流れる。これにより、走行に際してタイヤ１０２の外側面１０２ａからホイール１０１の凹部１２１に至る部分で起こる乱流の領域を少なくでき、空気抵抗を減少させることができる。
【００３８】
一方、ブレーキを作動させた際に発生する熱を、放熱孔２２から排出できる。これにより、ブレーキドラム等が過熱するようなことを防止できる。
【００３９】
又、この放熱孔２２によってホイール１０２の外側面には、覆われないで露出した露出凹部１２２が形成されることになる。しかし、この放熱孔２２がホイール１０１の外側面における径小部に位置しているため、車輪１００の走行に伴なうホイール１０１の回転に際して、露出凹部１２２を介してホイール１０１が空気に接することによってホイール１０１にかかる回転に対する抵抗を、放熱孔２２がホイール１０１の外側面における径大部に形成される場合の凹部を介してホイール１０１が空気に接することによってホイール１０１にかかる回転に対する抵抗より小さくできる。よって、走行に際して車輪１００にかかる空気抵抗を更に軽減できる。
【００４０】
又、車輪１００を自動車に取り付け或いは取り外す場合は、車輪取付用ボルト操作用の工具を放熱孔２２から車輪取付用ボルト１１５に係合させて車輪取付用ボルト１１５を締め、或いは緩めることができる。従って、車輪用空気抵抗軽減装置１を車輪１００から外さなくても車輪１００を取り付けたままの状態で車輪１００を自動車のハブ部に取り外しでき、使用便利なものにできる。
【００４１】
尚、上記実施形態では、装置本体部２を、リング状のものから構成しているが、この形態のものに限らず、例えば図５に示すように区画壁２４・・・２４によって複数の放熱孔２２・・・２２を備えたものから構成するようにしても良い。
【００４２】
また、上記実施形態では、車輪取付部３・・・３を、ホイール１０１のタイヤ受け部１１３を挟持するようにしているが、例えば図６に示すように、車輪取付部３を、ホイール１０１のタイヤ受容部１１１の内周面に嵌め込ませて取付けるものとしても良い。ただし、この場合は、走行に際して車輪にかか振動等によって、車輪取付部３がホイール１０１から外れる恐れがあるので、上記実施形態のように、ホイール１０１のタイヤ受け部１１３を挟持部３１の有する弾性力によって挟持すると共に、ホイール１０１とタイヤ１０２とによって挟み付けるようにしておくのが好ましい。
【００４３】
又、被覆部２１と放熱孔２２との径方向の長さの比を、この実施形態では、ほぼ１：１にし、ホイール１０１の外側面を径方向にほぼ２分割した場合の径大部を被覆するようにしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。ただし、車輪取付用ボルト操作用の工具によって放熱孔２２から車輪取付用ボルト１１５を操作できるような位置に形成しておけば、被覆部２１によってホイール１０１の外側面における径大部から凹部１２１への空気の入り込みを防止して乱流を防止できるとともに、放熱孔２２から放熱でき、しかも、車輪用空気抵抗軽減装置１を車輪１００から外さなくても車輪１００に取り付けたままの状態で車輪１００を自動車のハブ部に取り外しできる点で有利である。
【００４４】
更に、被覆部２１は、図７に示すように、径方向の長さが、タイヤ１０２とホイール１０１とを取り付けた部分を覆う程度のものであっても良い。このようにしても、タイヤ１０２とホイール１０１とを取り付けた部分に形成されている複数の凹凸を被覆でき、少ない面積で空気抵抗を効率的に軽減できる。しかも、放熱孔２２を充分に大きく形成でき、ブレーキの作動に伴なう熱を確実且つ円滑に放出できる。
【００４５】
又、上記実施形態では、装置本体部２の被覆部２１の外側面と、タイヤ１０２の接地状態でのタイヤ１０２の外側面１０２ａにおける最も外側となる最外部を含む平面とがほぼ同一平面を形成するものとしているが、この形態のものに限らず、タイヤ１０２の接地状態でのタイヤ１０２の外側面１０２ａにおける最外部の近傍の点を含む平面と、装置本体部２の外側面とがほぼ同一平面を形成するようにしても良い。従って、請求項の「ほぼ同一面を形成する」とは、被覆部２１の外側面とタイヤの外側面とが段差のない面一の場合の他、多少の段差を有する場合も含む。
【００４６】
又、装置本体部２の被覆部２１の外側面は、平面に形成するものに限らず、多少の曲り有する曲面であっても良い。曲面であっても、自動車の走行に際し乱流を起こさない程度の曲面であれば、本願発明の効果を奏することができ、適宜変更できる。従って、請求項の「ほぼ同一面」には、被覆部２１の外側面がタイヤの外側面と同一の平面である場合及び自動車の走行に際し乱流を起こさない程度の曲面である場合を含む。具体的には、例えば図８に示すように装置本体部２の被覆部２１の外側面を、径小部側が外側に膨らむ曲面に形成する。或いは、図９に示すように装置本体部２の被覆部２１の外側面を、径小部側が内側に膨らむ曲面に形成する。又、この図９に示すような曲面にすれば、走行に際しての空気の流れが、平面に形成した場合よりも良好になり、空気抵抗を減少させることができる。従って、装置本体部２の被覆部２１の外側面を、被覆部２１における径小部側が僅かに内側に膨らむ曲面に形成するのが好ましい。
【００４７】
また、装置本体部２の材質は、特に限定されず，例えば合成樹脂、非金属、鉄鋼等を使用できる。又、合成樹脂を使用する場合、例えばカーボンファイバー等の繊維で強化された繊維強化樹脂等でも良い。また、非金属を使用する場合、例えばジュラルミン等のアルミニウム合金等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本願発明の一実施形態の車輪用空気抵抗軽減装置の側面図である。
【図２】図1のII―II線断面図である。
【図３】車輪用空気抵抗軽減装置を車輪に取付けた状態の断面図である。
【図４】車輪に取付けた状態の車輪取付部の要部拡大断面図である。
【図５】他の実施形態の車輪用空気抵抗軽減装置の側面図である。
【図６】更に他の実施形態の車輪用空気抵抗軽減装置の車輪に取付けた状態の要部拡大断面説明図である。
【図７】更に他のもう一つの実施形態の車輪用空気抵抗軽減装置の車輪に取付けた状態の要部拡大断面説明図である。
【図８】更に別の他の実施形態の車輪用空気抵抗軽減装置の車輪に取付けた状態の断面説明図である。
【図９】更に別の他のもう一つの実施形態の車輪用空気抵抗軽減装置の車輪に取付けた状態の断面説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    車輪用空気抵抗軽減装置
２    装置本体部
３    車輪取付部
２１    被覆部
２２    放熱孔
１００    車輪
１０１    ホイール
１０２    タイヤ
特許出願人  株式会社オートピアンジャパン
出願人代理人  弁理士  田川  幸一
【図１】
2005075077.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005075077.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005075077.tif 000009
【図８】
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【図９】
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