(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状の補強材を含む樹脂から射出成形で形成されたホイールキャップであって、飾り穴(10，12)を有する円盤状のプレート部(１)と、該プレート部の裏面側から一体に突出するリング状の周壁部(２)と、該周壁部と一体に形成され周方向に互いに間隔を隔てて複数個形成された爪部(３)と、を有し、
該周壁部のうち少なくとも該爪部が形成された部位と該プレート部との間には隙間(30)が形成され、
隣接する該爪部どうしを連結する該周壁部の一部には、該周壁部を周方向で分離するスリット(41)と、該周壁部と該プレート部との間に形成され該スリットと連通する第２の隙間(40)と、からなる分離部(４)が形成され、該分離部は成形時に該プレート部に形成されたウェルド部(15)に対向していることを特徴とするホイールキャップ。
【請求項２】
前記スリットの幅は１mm以下である請求項１に記載のホイールキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のタイヤホイールに装着されるホイールキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のタイヤホイールには、外観意匠性を向上させるためのホイールキャップが着脱自在に装着されている。このホイールキャップは、円盤状のプレート部と、プレート部の裏面側から一体に突出する複数個の爪部と、からなるものであり、一般に射出成形によって製造されている。
【０００３】
このホイールキャップは、爪部の内周側に金属リングが係合保持され、金属リングの弾性によって爪部を径方向外方へ付勢してタイヤホイールに圧接することで、タイヤホイールに着脱可能に装着される。したがって爪部の剛性を高くする必要があり、例えば爪部を厚肉に設計することが考えられる。しかし爪部を厚肉とすると、プレート部の表面にヒケが生じて意匠性を損なうという問題がある。
【０００４】
そこで特開平07−149104号公報には、プレート部の裏面側に周方向に延びるリブを形成し、このリブに爪部に相当する圧着片を形成したホイールキャップが提案されている。同公報に記載の技術では、リブの辺縁より立上がった脚部を形成し、脚部上縁に係止片と圧着片とを形成している。そして係止片と圧着片との間に金属リングを保持して、金属リングの弾性によって圧着片をタイヤホイールに圧着する。したがって爪部は脚部上縁に形成されることとなり、プレート部に直接形成した場合に比べてヒケの発生を抑制することができる。
【０００５】
また特開平07−096703号公報にも、プレート部の裏面側に周方向に延びるリブを形成し、このリブに爪部を形成したホイールキャップが記載されている。
【０００６】
ところがこれらの公報に記載のように、周方向に延びるリブ上に爪部を形成しても、爪部が形成されている位置でプレート部にある程度のヒケが生じることが避けられなかった。
【０００７】
また意匠上の理由から、あるいは放熱性の観点から、プレート部には表裏を貫通する飾り穴が形成されることが多い。そして射出成形時には、プレート部の中心にゲートが設けられるのが一般的である。このようなホイールキャップでは、プレート部の周縁部で飾り孔の外周部位には、樹脂流れが合流するウェルド部が形成される。
【０００８】
その一方で、剛性を高めるために、ガラス繊維などの補強材を含有する樹脂を用いて成形したホイールキャップが知られている。ところがガラス繊維などの繊維状の補強材を含む樹脂を用いて成形されたホイールキャップでは、補強材の配向が乱れるため、ウェルド部の強度が他の部位に比べて低いという現象が生じる。一方、周方向に延びるリブは、周方向の変形に対する強度が高い。そのため成形後の冷却時における収縮によって、あるいは塗装後の乾燥工程における熱や使用時の熱履歴によって、プレート部に波打ち変形が生じるという問題があった。
【０００９】
この問題点を解決するものとして、特開2000−108167号公報には、飾り孔をもつホイールキャップを成形するための金型構造を工夫して樹脂の流速を制御し、それによってウェルド部の発生を抑制したことが記載されている。しかし金型構造によって樹脂の流速を制御する方法では、溶融樹脂の温度や射出圧力などの変動によってはウェルド部が生じる場合があり、ウェルド部を皆無とすることは困難であった。
【特許文献１】特開平07−149104号公報
【特許文献２】特開平07−096703号公報
【特許文献３】特開2000−108167号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、プレート部にヒケが発生するのを抑制するとともに、微小なウェルド部が形成されるのを許容しつつ成形後あるいは熱履歴後のプレート部の波打ち変形を抑制することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明のホイールキャップの特徴は、繊維状の補強材を含む樹脂から射出成形で形成されたホイールキャップであって、飾り穴(10，12)を有する円盤状のプレート部(１)と、プレート部の裏面側から一体に突出するリング状の周壁部(２)と、周壁部と一体に形成され周方向に互いに間隔を隔てて複数個形成された爪部(３)と、を有し、
周壁部のうち少なくとも爪部が形成された部位とプレート部との間には隙間(30)が形成され、
隣接する爪部どうしを連結する周壁部の一部には、周壁部を周方向で分離するスリット(41)と、周壁部とプレート部との間に形成されスリットと連通する第２の隙間(40)と、からなる分離部(４)が形成され、分離部は成形時にプレート部に形成されたウェルド部(15)に対向していることにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のホイールキャップによれば、周壁部のうち少なくとも爪部が突出する部位とプレート部との間には隙間が形成されている。したがって爪部を厚肉に形成してもプレート部にヒケが発生するのを効果的に抑制することができ、かつ爪部の剛性を確保することができる。
【００１４】
そして隣接する爪部どうしを連結する周壁部の一部には、周壁部を分離するスリットとプレート部との間に形成された隙間と、からなる分離部が形成されている。すなわち分離部によって、周壁部が周方向で分離されている。したがって分離部の存在によって周壁部の剛性が縮小されているので、周壁部とプレート部との強度差が縮小され、成形時の収縮あるいは熱履歴によるプレート部の波打ち変形を抑制することができる。
【００１５】
また分離部がウェルド部に対向していれば、変形の起点となるウェルド部と周方向で同位置に分離部が配置されているので、プレート部の波打ち変形をより確実に防止することができる。
【００１６】
さらに本発明のホイールキャップによれば、微小なウェルド部の生成を許容しているので、金型構造を工夫する必要もなく工数の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のホイールキャップは、プレート部と、周壁部と、爪部とを有している。プレート部は円盤状をなすものであり、タイヤバルブが表出するバルブ穴を少なくとも有している。意匠面あるいは放熱性の観点から、表裏を貫通する飾り穴を形成することが好ましい。
【００１８】
周壁部はプレート部の裏面側から一体に突出するリブ状のものであり、周方向に一周するリング状に形成されている。この周壁部には、周方向に互いに間隔を隔てる複数個の爪部が形成されている。この複数の爪部は、その内周側に金属リングが係合保持され、金属リングの弾性によってタイヤホイールのリム部に圧接されることでタイヤホイールに装着される。
【００１９】
本発明のホイールキャップでは、周壁部のうち少なくとも爪部が突出する部位とプレート部との間に隙間が形成されている。すなわち少なくとも爪部が突出する部位では、周壁部とプレート部の裏面とは隙間を隔てて対向し、周壁部はプレート部から浮いた状態となっている。したがって爪部を厚肉に形成しても、プレート部の表面にヒケが発生するのが防止され、高い意匠性が発現される。なお隙間の大きさには特に制限がなく、爪部と周壁部との剛性を鑑みながら、ホイールキャップのタイヤホイールへの着脱性に不具合が生じない範囲で選択することができる。
【００２０】
本発明のホイールキャップでは、隣接する爪部どうしを連結する周壁部の一部に分離部が形成されている。この分離部は、周壁部を周方向で分離するスリットと、周壁部とプレート部との間に形成された隙間と、からなり、スリットによって周壁部が周方向で分離されている。したがって周壁部とプレートとの強度差が縮小され、成形時の収縮あるいは熱履歴によるプレート部の波打ち変形を抑制することができる。
【００２１】
スリットの幅は、１mm以下とすることが望ましい。１mmより大きなスリットでは、周壁部の強度低下が大きくなり爪部の剛性が低下するため、使用時にタイヤホイールから外れ易くなってしまう。また分離部における隙間の大きさは、爪部と周壁部との剛性を鑑みながら、ホイールキャップのタイヤホイールへの着脱性に不具合が生じない範囲で選択することができる。
【００２２】
本発明のホイールキャップは、繊維状の補強材を含む樹脂から射出成形で形成される。繊維状の補強材としては、ガラス繊維、セラミックス繊維、セルロース繊維などを用いることができる。その含有量は、従来と同様でよい。また樹脂の種類は特に制限されず、ＰＰ、ポリアミドなど従来と同様のものを用いることができる。
【００２３】
さらに本願発明者らは、周壁部のうち少なくとも爪部が突出する部位とプレート部との間に隙間を有し、その隙間に対向するプレート部にウェルド部をもつホイールキャップを、繊維状の補強材を含む樹脂を用いて成形したところ、成形後にプレート部に波打ち変形が発生するという不具合を見出した。この理由は、プレート部に形成されたウェルド部では樹脂どうしの合流によって補強材の配向が乱れるため周方向の剛性が他の部位より低くなること、周壁部の周方向の剛性が高いこと、成形後の冷却時における引っ張りの応力によってウェルド部が変形の起点となるため、と考えられている。
【００２４】
しかし本発明のホイールキャップによれば、周壁部を周方向で分離するスリットを有する分離部を備え、その分離部がウェルド部に対向している。したがって、周壁部の剛性の低下によって成形後の冷却時における周壁部とプレート部との応力差が縮小され、プレート部の波打ち変形を抑制することができる。
【００２６】
そして本発明のホイールキャップによれば、スリットをもたないこと以外は本発明と同様のホイールキャップに比べて、製造時の誤差によって着脱時における爪部の揺動寸法が変動しても、着脱荷重の変動幅が小さいことが明らかとなった。すなわち本発明のホイールキャップは、タイヤホイールへの着脱時における荷重が安定することが明らかとなった。これはスリットを形成したことによる効果であり、スリットによって爪部と周壁部との協働による剛性が安定するためと考えられる。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１〜４に本実施例のホイールキャップを示す。このホイールキャップは、ガラス繊維を含有するポリプロピレン樹脂から射出成形によって形成されている。
【００２９】
このホイールキャップは、円盤状のプレート部１と、プレート部１の裏面側からプレート部１と一体に突出するリング状の周壁部２と、周壁部２に周方向に互いに間隔を隔てて複数個形成された爪部３と、を有している。
【００３０】
プレート部１には、表裏を貫通する第１飾り穴10が等角度で５個形成され、第１飾り穴10どうしの間にはプレート部１の中心から放射状に延びる２本のスポーク部11がそれぞれ形成されている。また２本のスポーク部11の間には、放射状に延びる第２飾り穴12がそれぞれ形成されている。
【００３１】
射出成形時には、プレート部１の中心にゲートが形成され、溶融樹脂はプレート部１の中心から外周方向へ向かって流動する。したがって溶融樹脂は第１飾り穴10及び第２飾り穴12の周囲を回り込むように流れ、第１飾り穴10及び第２飾り穴12の外周側で合流するため、第１飾り穴10及び第２飾り穴12の外周側にウェルド部が形成されている。
【００３２】
周壁部２は、プレート部１の周縁に沿って周方向に１周するリブ状に形成され、その一部は第１飾り穴10の外周壁を構成している。そして２本のスポーク部11の裏面側に位置する周壁部２には、それぞれ爪部３が車軸方向に突出して形成されている。
【００３３】
周壁部２には、それぞれの爪部３の両側に爪間リブ13が形成され、この爪間リブ13の外周側表面と爪部３の内周側表面との間に図示しない金属リングが保持される。爪部３の片側の爪間リブ13は、第１飾り穴10の外周壁を構成する周壁部２に連結されている。他方の爪間リブ14は、隣接する爪部３の片側に形成された爪間リブ14と共に、第２飾り穴12より外周側に隣接して配置されている。周壁部２のうち爪部３が突出する部位とプレート部１の裏面との間には、図３に示す斜線部のように、それぞれ隙間30が形成されている。爪間リブ13、14は、それぞれプレート部１から突出し、周壁部２と一体化している。
【００３４】
第２飾り穴12の外周側に隣接して配置された爪間リブ14どうしの間には、それぞれ分離部４が形成されている。この分離部４は、周壁部２の周方向の一部を構成する板状をなす。分離部４とプレート部１の裏面との間には、図３に示す斜線部のように隙間30と同様の隙間40が形成されている。そして分離部４には、車軸方向に延びる幅１mmのスリット41が形成され、周壁部２はスリット41の位置において周方向で分離されている。このスリット41は、第２飾り穴12の外周に形成されたウェルド部15にそれぞれ対向している。
【００３５】
このスリット41は、複数の第２飾り穴12の外周に存在する複数対の爪間リブ14の間にそれぞれ形成されている。
【００３６】
（比較例１）
スリット41をもたないこと以外は実施例１と同様のホイールキャップを比較例１とした。
【００３７】
＜試験例１＞
上記実施例１及び比較例１のホイールキャップについて、成形後の新品の状態における寸法精度を測定した。測定は、図４に示すように、それぞれのホイールキャップを同一の金属リング 100を用いて同一のタイヤホイール 101に装着し、その時の第１飾り穴10及び第２飾り穴12の外周位置（ａ〜ｊの10点）におけるプレート部１の外周端部とタイヤホイールとの間の車軸方向の距離（mm）（図４の距離Ｌ）を３箇所で測定し、それぞれの偏差（最大距離と最小距離との差）を算出した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0004786626.tif 000002
【００３９】
表１より、実施例１のホイールキャップは比較例１のホイールキャップに比べて偏差が小さいことが明らかであり、スリット41を形成したことによって成形後の収縮によるプレート部１の波打ち変形が抑制されたことが明らかである。
【００４０】
＜試験例２＞
上記実施例１及び比較例１のホイールキャップにそれぞれ塗装を行い、80〜 120℃で10〜30分間加熱して乾燥させた。その後、試験例１と同様にして、プレート部１の外周端部とタイヤホイールとの間の車軸方向の距離を測定し、それぞれの偏差を算出した。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
0004786626.tif 000003
【００４２】
表２より、比較例１のホイールキャップは、熱履歴後も試験例１と同一の結果を示している。一方、実施例１のホイールキャップでは、熱履歴によって試験例１の場合から変形が進行しているものの、偏差は比較例１のホイールキャップに比べて試験例１より僅かに小さく、試験例１に比べてさらに小さくなっている。
【００４３】
すなわち比較例１のホイールキャップでは、成形後の冷却時の変形がそのまま維持されているのに対し、実施例１のホイールキャップはスリット41を形成したことによって変形はやや進行したものの、偏差を縮小する方向に変形したことがわかる。
【００４４】
＜試験例３＞
実施例１と比較例１のホイールキャップをそれぞれ複数個成形し、同一の鋼製金属リングを用いて同一のタイヤホイールに装着した場合の、組み付け荷重と取り外し荷重とをそれぞれ測定した。組み付け及び取り外しはそれぞれのホイールキャップについて複数回行い、その平均値を組み付け荷重又は取り外し荷重とした。またそれぞれのホイールキャップの爪部３の外径と、タイヤホイールにおける爪部３の外周面が当接する部位の内径との差（締め代）をそれぞれ測定した。
【００４５】
結果を、締め代を横軸に、荷重を縦軸にとって図５に示す。
【００４６】
図５より締め代と荷重との関係は直線関係にあり、その傾きは実施例１のホイールキャップの方が比較例１のホイールキャップに比べて小さいことがわかる。すなわち製造時の誤差によって着脱時における爪部の揺動寸法（締め代）が変動しても、実施例１のホイールキャップは比較例１のホイールキャップに比べて着脱荷重の変動幅が小さく、着脱荷重が安定している。これはスリット41を形成したことによる効果であり、スリット41によって爪部３と周壁部２との協働による剛性が安定するためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例に係るホイールキャップの意匠表面側の平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るホイールキャップの裏面側の平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るホイールキャップの要部側面図である。
【図４】本発明の一実施例に係るホイールキャップの要部断面図である。
【図５】締め代と荷重との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１：プレート部    ２：周壁部        ３：爪部
４：分離部        15：ウェルド部    30：隙間
40：隙間          41：スリット
【図１】
0004786626.tif 000004
【図２】
0004786626.tif 000005
【図３】
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【図４】
0004786626.tif 000007
【図５】
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