(57)【要約】【課題】外観特性に優れると共に、軽量で剛性を備えたホイールキャップ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】円形状の意匠部１０と、意匠部１０の裏側面１２に設けられた取付爪部２とを有し、取付爪部２を車両のホイールに係合させるよう構成されたホイールキャップである。意匠部１０の半径をＲとし、その中心から半径０．５Ｒの基準円を想定した場合に、基準円よりも外側に位置する外周部ａが、その内側の内周部ｂよりも高い発泡倍率で発泡している。外周部ａの発泡倍率をＡ、内周部の発泡倍率をＢとした場合、Ａ／Ｂが１．０５以上であることが好ましい。【選択図】図１
2006069353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状の意匠部と、該意匠部の裏側面に設けられた取付爪部とを有し、該取付爪部を車両のホイールに係合させるよう構成されたホイールキャップにおいて、
上記意匠部の半径をＲとし、その中心から半径０．５Ｒの基準円を想定した場合に、該基準円よりも外側に位置する外周部が、その内側の内周部よりも高い発泡倍率で発泡していることを特徴とするホイールキャップ。
【請求項２】
請求項１において、上記外周部の発泡倍率をＡ、上記内周部の発泡倍率をＢとした場合、Ａ／Ｂが１．０５以上であることを特徴とするホイールキャップ。
【請求項３】
円形状の意匠部と、該意匠部の裏側面に設けられた取付爪部とを有し、該取付爪部を車両のホイールに係合させるよう構成されたホイールキャップを製造する方法において、
上記意匠部の表側面に対面する第１型部と上記意匠部の裏側面に対面する第２型部よりなると共に、上記第２型部には、上記意匠部の裏側面における中央部分に対面する中央型部と、該中央型部の外周側において進退可能に配設されたコアバック部とを有してなる成形型を用い、
上記第１型部と上記第２型部とを合わせて型締めすると共に、上記コアバックを上記第１型部に近づくように前進させた状態でキャビティを形成し、該キャビティに発泡剤を含有させた合成樹脂材料又は発泡用ガスを含有させた合成樹脂材料を射出し、その後、上記コアバック部を後退させて該コアバック部に対面する部分の容積を増加させることにより発泡を促すことを特徴とするホイールキャップの製造方法。
【請求項４】
請求項３において、上記コアバック部は、上記意匠部の半径をＲとした場合に、少なくとも、中心から０．５Ｒの基準円と上記取付爪部の内周側面を周方向に結ぶ爪基準円とによって囲まれるリング状領域を含んでいることを特徴とするホイールキャップの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、上記コアバック部は、上記基準円よりも外周側の略全体を含んでいることを特徴とするホイールキャップの製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項において、上記キャビティには、予め予圧用ガスを充填して予圧を与えておき、その後上記射出を行うことを特徴とするホイールキャップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で剛性を備えたホイールキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールキャップは、自動車の外観特性の向上のために広く用いられているが、その一方で、自動車の軽量化を図るべく、ホイールキャップ自体の軽量化が求められている。
これまで、ホイールキャップの軽量化に対しては、厚みを薄くする薄肉化によって軽量化を図ることが進められてきた。
【０００３】
しかし、薄肉化したホイールキャップは、その剛性が低下し、比較的容易に弾性変形する。そのため、実際の機能上の剛性は十分であっても、ホイールキャップを取り扱う作業者等に不安感を与える場合がある。そのため、軽量化を進めつつもこれまでの薄肉化材の場合よりも剛性の高いホイールキャップの開発が望まれていた。
従来、例えば特許文献１にあるように、ガス中空成形法により中空部を形成することを提案するものもあるが、この場合には、意匠面にヒケが生じる場合があり好ましくない。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６７６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、外観特性に優れると共に、軽量で剛性を備えたホイールキャップ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、円形状の意匠部と、該意匠部の裏側面に設けられた取付爪部とを有し、該取付爪部を車両のホイールに係合させるよう構成されたホイールキャップにおいて、
上記意匠部の半径をＲとし、その中心から半径０．５Ｒの基準円を想定した場合に、該基準円よりも外側に位置する外周部が、その内側の内周部よりも高い発泡倍率で発泡していることを特徴とするホイールキャップにある（請求項１）。
【０００７】
本発明のホイールキャップは、上記意匠部における上記外周部が、上記内周部と比べて高い発泡倍率で発泡している。この高発泡の外周部は、いわゆる発泡体であるので、薄肉化した場合と同じ重量でも厚みを大きくできる。そのため、上記外周部は、薄肉化する場合に比べて、剛性を大幅に高めることができる。
【０００８】
また、この高発泡の外周部は、意匠部の外周側に位置している。そのため、上記内周部が低発泡あるいは中実であって、軽量化のために薄肉化してある場合でも、その剛性低下を上記外周部が外周側から補って、意匠部全体の剛性を高めることができる。
【０００９】
また、上記外周部を発泡させる際には、高発泡領域だけではなくこれに隣接する領域にも、発泡圧力が付与される。そのため、ヒケの発生を防止することができ、外観特性の低下を防止することができる。
【００１０】
第２の発明は、円形状の意匠部と、該意匠部の裏側面に設けられた取付爪部とを有し、該取付爪部を車両のホイールに係合させるよう構成されたホイールキャップを製造する方法において、
上記意匠部の表側面に対面する第１型部と上記意匠部の裏側面に対面する第２型部よりなると共に、上記第２型部には、上記意匠部の裏側面における中央部分に対面する中央型部と、該中央型部の外周側において進退可能に配設されたコアバック部とを有してなる成形型を用い、
上記第１型部と上記第２型部とを合わせて型締めすると共に、上記コアバックを上記第１型部に近づくように前進させた状態でキャビティを形成し、該キャビティに発泡剤を含有させた合成樹脂材料又は発泡用ガスを含有させた合成樹脂材料を射出し、その後、上記コアバック部を後退させて該コアバック部に対面する部分の容積を増加させることにより発泡を促すことを特徴とするホイールキャップの製造方法にある（請求項３）。
【００１１】
本発明の製造方法において注目すべき点は、上記第２型部における上記中央型部の周囲に上記コアバック部を設け、中央型部を移動させることなく、上記コアバック部のみを後退させてその部分の発泡を促すことである。これにより、上記意匠部の裏側面における上記中央型部よりも外周の部分を集中的に発泡させることができる。
【００１２】
そして、これによって、上記意匠部における少なくとも中央部分に低発泡あるいは中実の部分を設け、かつ、外周部分に高発泡部を設けることができる。そのため、この製造方法を用いれば、上記中央部分を薄肉化して軽量化し、かつ、外周部分を高発泡化によって軽量化し、全体の剛性は、上記高発泡の外周部分によって確保したホイールキャップを容易に得ることができる。
【００１３】
また、上記意匠部の裏側面における上記コアバック部を後退させ、裏側に容積を大きくすることによって発泡を促している。そのため、表側に容積を拡大させて発泡させる場合に比べて、意匠部の表側面の外観を向上させることができる。
また、発泡させる際には、高発泡領域だけではなくこれに隣接する領域にも、発泡圧力が付与される。そのため、ヒケの発生を防止することができ、外観特性の低下を防止することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明においては、上記のごとく、上記意匠部の半径をＲとし、その中心から半径０．５Ｒの基準円を想定した場合に、該基準円よりも外側に位置する外周部が、その内側の内周部よりも高い発泡倍率で発泡している。ここで、上記外周部と内周部における発泡率は、例えばそれぞれの部位の密度を測定することによって算出することができる。また、上記外周部としては、その全体が高発泡である必要はなく、一部に低発泡の部分があってもよい。あくまでも、上記基準円の外と内で比べると、平均的に外側の発泡率が高いことが要件となる。したがって、上記内周部においても高発泡の部分が存在してもよい。
【００１５】
また、上記外周部の発泡倍率をＡ、上記内周部の発泡倍率をＢとした場合、Ａ／Ｂが１．０５以上であることが好ましい（請求項２）。これにより、外周部の高剛性化をより確実に得ることができる。なお、Ａ／Ｂの上限値は、極端な剛性低下の防止ために、２．０とすることが好ましい。
【００１６】
また、上記意匠部の裏側面に配設された取付爪部は、中実又は低発泡であることが好ましい。取付爪部は、剛性と共に十分な弾性も必要であるので、中実又は十分に低い倍率の低発泡状態とすることによって、その機能を維持することができる。
【００１７】
上記第２の発明の製造方法においては、上記コアバック部は、上記意匠部の半径をＲとした場合に、少なくとも、中心から０．５Ｒの基準円と上記取付爪部の内周側面を周方向に結ぶ爪基準円とによって囲まれるリング状領域を含んでいることが好ましい（請求項４）。この場合には、少なくとも上記基準円よりも外周部側を確実に高発泡化することができる。そのため、意匠部の外周側を高発泡にすることによる軽量化及び剛性向上効果を十分に得ることができる。
【００１８】
また、上記コアバック部は、上記基準円よりも外周側の略全体を含んでいることが好ましい（請求項５）。この場合には、外周側の略全体を高発泡化することができ、発泡による作用効果をさらに高めることができる。
なお、上記コアバック部が基準円よりも外周側の略全体を含む構造の具体例としては、型構造上において外周端まで配設できる部分は全て含み、例えば取付爪成形部分よりも外周側の部分のような型構造上コアバック部の配置が困難な部分のみを除くような構造などをいう。
【００１９】
上記キャビティには、予め予圧用ガスを充填して予圧を与えておき、その後上記射出を行うことが好ましい（請求項６）。この場合には、上記合成樹脂材料を上記キャビティに射出した際に、上記予圧用ガスによる予圧によって、合成樹脂材料にカウンタープレッシャーと呼ばれる圧力が付与される。そのため、比較的低圧で射出しても、射出された合成樹脂材料が適度に加圧される。これにより、後に高発泡となる部部においても、外表面近傍が最終的にいわゆるスキン層として中実状態で硬化し、外観特性を向上させることができる。
【００２０】
また、上記合成樹脂材料に含有させる発泡剤としては、ＮａＨＣＯ3（炭酸ナトリウム）、アゾジカルボンアミド、その他の種々の材料を適用することができる。
また、上記合成樹脂材料に含有させる発泡用ガスとしては、たとえば炭酸ガス（ＣＯ2）、窒素ガス（Ｎ2）その他の不活性なガスを用いることができる。
また、上記カウンタープレッシャーを付与するための上記予圧用ガスとしても、上記発泡用ガスと同様のガスを適用することができる。
【００２１】
また、上記予圧用ガスによって付与する予圧は、０．１〜１．０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。予圧が０．１ＭＰａ未満の場合には、十分なカウンタープレッシャーを付与することができず、一方、１．０ＭＰａを超える場合には、発泡が抑制されてしまうという問題がある。
【００２２】
また、上記合成樹脂材料としては、たとえば、フィラーを含有させて強化した場合を含み、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ、ＰＣ／ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂等の様々な合成樹脂を適用することができる。また、これには、Ｎａ2ＣＯ3等の発泡核剤などを添加することができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるホイールキャップ及びその製造方法につき，図１〜図４を用いて説明する。
本例のホイールキャップ１は、図１、図２に示すごとく、円形状の意匠部１０と、該意匠部１０の裏側面１２に設けられた取付爪部２（図２）とを有し、該取付爪部２を車両のホイール（図示略）に係合させるよう構成されたものである。
意匠部１０の半径をＲとし、その中心から半径０．５Ｒの基準円Ｓ１（図１）を想定した場合に、該基準円Ｓ１よりも外側に位置する外周部ａが、その内側の内周部ｂよりも高い発泡倍率で発泡している。
以下、これを詳説する。
【００２４】
図２に示すごとく、本例のホイールキャップ１の意匠部１０は、その外周部ａに含まれる多くの部分が高発泡となっている。ただし、取付爪部２が存在する部分の外周側は金型の関係から積極的には発泡させずにほとんど中実状態に近い低発泡部としてある。一方、意匠部１０の厚みは、発泡倍率にかかわらず、中心から上記基準円Ｓ１近傍までが薄く、それよりも外周側が厚くなるように設定してある。
また、外周部ａの発泡倍率Ａと内周部ｂの発泡倍率Ｂは、それぞれの場所の密度によって算出することができ、その比率Ａ／Ｂも密度から算出可能である。本例では、比率Ａ／Ｂが１．０５以上になるように設定してある。
【００２５】
次に、本例のホイールキャップ１を製造する方法について説明する。
本例では、図３、図４に示すごとく、上記意匠部１０の表側面１１に対面する第１型部５１と、上記意匠部１０の裏側面１２に対面する第２型部５２とにより構成された成形型５を用いる。
【００２６】
第２型部５２には、意匠部１０の裏側面１２におけ中央部分に対面する中央型部５２０と、該中央型部５２０の外周側に位置すると共に該中央型部に対して進退可能に配設されたコアバック部５２１とを有してなる。
本例のコアバック部５２１は、取付爪部２が存在していない部分においては、基準円Ｓ１からほぼ外周端一杯までの径方向寸法を有しており、取付爪部２が存在している部分においては、取付爪部２の内周側面の位置までの径方向寸法を有している。全体で見ると、コアバック部５２１は、意匠部１０のにおける基準円Ｓ１と取付爪部２の内周側面を周方向に結ぶ爪基準円（図示略）とによって囲まれるリング状領域を含み、かつ、さらにその外周側も、取付爪部２の外周側の除いて略全体を含んだ形状を有している。
【００２７】
また、第２型部５２における取付爪部２の外周側には、成形後に取付爪部２の離型を容易にするため、斜め方向に進退可能な分割型５２３が設けられている。なお、この分割型５２３の構造は、取付爪部２の形状等によって変更可能であり、進退方向も上記の斜め方向に限られるものではない。
そして、この分割型５２３と中央型部５２０との間に取付爪部２形成用のキャビティを設けてある。
【００２８】
このような成形型５を用いて成形を行うに当たっては、図３に示すごとく、まず、第１型部５１と第２型部５２とを合わせて型締めすると共に、コアバック５２１を第１型部５１に近づくように前進させた状態でキャビティ７を形成する。そして、本例では、図示しない経路から、キャビティ７内に予圧用ガスとしてのエアを予め充填して予圧を与えておく。
【００２９】
そして、図示しない射出装置を用い、発泡剤としてのＮａＨＣＯ3を合成樹脂材料内に導入しながらこれらを混練して前進させ、キャビティ７内への射出を行う。本例では、合成樹脂材料としてＰＰを用い、また、ＮａＨＣＯ3の熱分解により発生したＮａ2ＣＯ3（炭酸ナトリウム）を発泡核剤として使用する。
【００３０】
射出装置からキャビティ７への射出が行われている際には、キャビティ７に充填された予圧用ガスによって、射出された合成樹脂材料に対して適度なカウンタープレッシャーが付与される。これにより、発泡する部分の外表面にはいわゆるスキン層（図示略）が形成されながら、キャビティ７内に充填される。
【００３１】
そして、図３に示すごとく、キャビティ７が射出された合成樹脂材料１００によって満たされた後、図４に示すごとく、コアバック部５２１を後退させる。これにより、キャビティ７におけるコアバック部５２１に対面する部分の容積が大幅に増加する。この容積の増加にしたがって、合成樹脂材料１００が発泡を促進させ、その厚みが大きくなる。
【００３２】
一方、取付爪部２の部分及び中央型部５２０に対面する部分は、ほとんど発泡しないまま成形される。また、分割型５２３に対面する部分は、上記コアバック部に対面する部分より低い発泡率であるが、少なくとも上記中央型部５２０に対面する部分よりも高い発泡率で発泡する。これは、分割型５２３に対面する部分の厚みが中央型部５２０に対面する部分よりも厚くなっているので、コアバック部５２１の容積増加による発泡の影響が、優先的に隣接する上記分割型５２３に対面する部分に及んで、この部分の発泡が促されるためと考えられる。
したがって、コアバック部５２１を後退させた後には、これに対面する部分が高発泡状態となると共に、分割型５２３に対面する部分もその影響を受けて若干発泡し、コアバック部５２１よりも外周側の略全体が、上記中央型部５２０に対面する部分よりも高発泡で肉厚の状態となる。
【００３３】
その後、第１型部５１と第２型部５２とを型開きすると共に分割型５２３を後退させて離型させた成形品が、図２に示すごとく、外周部ａが内周部ｂよりも高い発泡倍率を有するホイールキャップ１である。
このホイールキャップ１は、上記のごとく、外周部ａのほぼ全体が発泡体であるので、薄肉化した場合と同じ重量でも厚みを大きくできる。そのため、より剛性が求められる外周部ａは、薄肉化する場合に比べて、剛性を大幅に高めることができる。
【００３４】
また、この高発泡の外周部ａは、意匠部１０の外周側に位置している。そのため、内周部ｂが低発泡あるいは中実であって、軽量化のために薄肉化してある場合でも、その剛性低下を外周部ａが外周側から補って、意匠部１０全体の剛性を高めることができる。
また、意匠部１０の成形時には、外周部ａを発泡させる際に、高発泡領域だけではなくこれに隣接する領域にも、発泡圧力が付与されるので、ヒケの発生を防止することができ、外観特性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１における、ホイールキャップの平面図。
【図２】実施例１における、図１のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図３】実施例１における、成形型に合成樹脂材料を充填した状態を示す説明図。
【図４】実施例１における、成形型のコアバック部を後退させた状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１  ホイールキャップ
１０  意匠部
２  取付爪部
５  成形型
５１  第１型部
５２  第２型部
５２０  中央型部
５２１  コアバック部
５２３  分割型部
７  キャビティ
【図１】
2006069353.tif 000003
【図２】
2006069353.tif 000004
【図３】
2006069353.tif 000005
【図４】
2006069353.tif 000006