(57)【要約】【課題】ホイールの取付孔へ取り付けられるキャップにおいて、取付孔への抜け止めを変形しづらくした技術を提供する。【解決手段】ホイールに周溝を有して形成された取付孔に取り付けられるキャップ１０は、円形の本体部２０と、円形の支持部２２と、本体部２０の外周面より径方向に突出する周状突出部２４と、連結軸とを備える。周状突出部２４の最外径は、取付孔の内径以下である。周状突出部２４が、取付孔の周溝に入り込んで該キャップ１０がホイールに取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールの、周溝を有して形成された取付孔に取り付けられるキャップであって、
円形の本体部と、
前記本体部の外周面より径方向に突出する周状突出部と、を備え、
前記周状突出部の最外径は、取付孔の内径以下であり、
前記周状突出部が、取付孔の周溝に入り込んで該キャップがホイールに取り付けられることを特徴とするキャップ。
【請求項２】
前記本体部と前記周状突出部を連結する連結軸をさらに有し、
前記周状突出部は、前記連結軸を挿入する貫通孔を有し、
前記連結軸の外径は、前記貫通孔の内径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールの取付孔に取り付けられるキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ホイールの中央に形成されたハブ孔に取り付けられる円筒状のセンタキャップが開示される。このセンタキャップは外周面に形成された複数の切欠と、切欠内にて軸方向に沿って延びる掛止片部とを備える。掛止片部は径方向に撓み可能に設けられ、先端に径方向外向きに突出する爪を有する。センタキャップはホイールのハブ孔に挿入され、掛止片部の爪がハブ孔の溝に掛止することで、ホイールに取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される技術では、掛止片部を撓ませ、先端の爪をハブ孔の溝に掛止させて、センタキャップをホイールに取り付ける。撓ませた掛止片部には応力がかかるため、経時的に変形するおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホイールの取付孔へ取り付けられるキャップにおいて、取付孔への抜け止めを変形させるような外力を作用させない、もしくは作用する外力を低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、ホイールの、周溝を有して形成された取付孔に取り付けられるキャップであって、円形の本体部と、本体部の外周面より径方向に突出する周状突出部と、を備える。周状突出部の最外径は、取付孔の内径以下である。周状突出部が、取付孔の周溝に入り込んで該キャップがホイールに取り付けられる。
【０００７】
この態様によると、周状突出部の最外径が取付孔の内径以下であるため、キャップの取付孔への挿入を容易にできる。また、周状突出部は変形せずに取付孔に挿入されて周溝に入り込むことで周溝に係合されるため、取付孔から周状突出部を変形させるような外力を作用させない、または外力を低減することができる。
【０００８】
本体部と周状突出部を連結する連結軸をさらに有してもよい。周状突出部は、連結軸を挿入する貫通孔を有してもよい。連結軸の外径は、貫通孔の内径より小さくてもよい。重力や車輪回転中の遠心力により、周状突出部が連結軸に対して偏心した状態になるため、連結軸に対して偏心しない状態と比べると、周状突出部が周溝に入り込む量を増すことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ホイールの取付孔へ取り付けられるキャップにおいて、取付孔と抜け止めとの間に作用する力を低減する技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例のキャップの斜視図である。
【図２】キャップの分解図である。
【図３】図３（ａ）は、キャップの側面図であり、図３（ｂ）は、キャップを取付孔に取り付けた状態を説明する図である。
【図４】他の実施例を説明するための図である。
【図５】別の実施例のキャップの分解図である。
【図６】図６（ａ）は、キャップをホイールの取付孔に挿入した状態を示し、図６（ｂ）は、キャップの各構成の寸法を示す図である。
【図７】ホイールに取り付けられた使用状態のキャップを説明するための図である。
【図８】第５実施例の変形例のキャップについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、第１実施例のキャップ１０の斜視図である。キャップ１０は、ホイールの中央に形成された円筒状の取付孔に取り付けられ、取付孔を塞ぐ。キャップ１０の表側の意匠面３２には、装飾図柄が施されてよく、キャップ１０は自動車等のホイールの表面側を装飾するオーナメントとして機能する。ホイールは金属製であり、キャップ１０は樹脂製である。なお、キャップ１０も金属製であってよい。
【００１２】
キャップ１０は、円形の本体部２０、円形の支持部２２および円形の周状突出部２４を備える。本体部２０の表面は意匠面３２を形成する。周状突出部２４は、本体部２０および支持部２２の外径より大径に形成され、本体部２０および支持部２２より径方向外向きに突出した突出部分２４ａを形成する。この突出部分２４ａがホイールの取付孔の周溝に係合して、抜け止めとなる。本体部２０、支持部２２および周状突出部２４のそれぞれの外周面は、円柱面を構成する。キャップ１０は、型抜き成形などにより一つの部材で形成され、内部に空洞を有したカップ状であってよい。また、キャップ１０は、次の図面で説明するように別体の複数の部材から形成されてよい。
【００１３】
図２は、キャップ１０の分解図である。なお各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。キャップ１０は、円盤状の本体部２０、円盤状の支持部２２、円盤状の周状突出部２４および連結軸２６を備える。周状突出部２４は、本体部２０と支持部２２の間に挟まれる。棒状の連結軸２６により、本体部２０、支持部２２および周状突出部２４が連結される。
【００１４】
連結軸２６は、本体部２０の裏側に一体として形成されてもよいが、本体部２０とは別体として形成されて本体部２０の裏側に固定されてもよい。周状突出部２４は、連結軸２６が挿入される貫通孔３８を中央に有する。
【００１５】
支持部２２は、本体部２０と同じ直径を有し、中央に連結軸２６が固定される連結孔３４を有する。連結孔３４は貫通孔３８の内径および連結軸２６の直径と同等の内径を有する。本体部２０と同じ外径の支持部２２を設けることで、取付孔への挿入性を低下させずに、キャップ１０の取付孔内での傾きを抑えることができる。このように、キャップ１０は複数の部材から形成されてもよい。
【００１６】
図３（ａ）は、キャップ１０の側面図であり、図３（ｂ）は、キャップ１０を取付孔１４に取り付けた状態を説明する模式図である。図３（ｂ）ではキャップ１０は側面を示し、ホイール１２を断面で示す。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、ホイール１２の中央に形成された取付孔１４は、内周面の中途にて周状に凹んで形成された周溝１６を有する。周溝１６の軸方向長さは、周状突出部２４の軸方向長さよりわずかに大きく、周溝１６は周状突出部２４の突出部分２４ａを受け入れる。
【００１８】
周状突出部２４の外径Ｒ２は、本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３より大きくなるように設定される。また、周状突出部２４の外径Ｒ２は、取付孔１４の内径Ｒ１以下になるように設定される。
【００１９】
キャップ１０は、取付孔１４の開口に支持部２２側から挿入され、周状突出部２４が周溝１６に入り込むことでホイール１２に取り付けられる。ここで、周状突出部２４の外径Ｒ２を、取付孔１４の内径Ｒ１以下にすることで、キャップ１０を容易に挿入することができる。
【００２０】
図３（ｂ）に示すように、周状突出部２４は、重力や回転時の遠心力により、取付孔１４の中心軸に対して偏心して周溝１６に入り込み、抜け止めとなる。具体的には、キャップ１０は取付孔１４の中心軸に対して偏心して、本体部２０および支持部２２が取付孔１４の内周面に当接し、周状突出部２４の突出部分２４ａが周溝１６に入り込んで抜け止めとなる。なお、図３（ｂ）は説明の便宜上、取付孔１４とキャップ１０の空隙を大きくして模式的に示すが、実際のキャップ１０と取付孔１４の空隙は小さく、取付孔１４内でキャップ１０が倒れることはない。
【００２１】
本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３は、約６０ミリメートルになるよう構成される。周状突出部２４の外径Ｒ２と本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３との差は、１．０〜１．８ミリメートルの範囲に収まるように構成される。つまり、周状突出部２４の突出部分２４ａが、０．５〜０．９ミリメートルの径方向長さを有し、周溝１６に掛かる。これにより、周溝１６に引っ掛かる突出部分２４ａを確保しつつ、本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３を大きくすることができる。本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３を大きくすることで、取付孔１４の内径Ｒ１との差を少なくして、取付孔１４に取り付けた際のキャップ１０のガタツキを抑えることができる。
【００２２】
また、周状突出部２４の外径Ｒ２と本体部２０の外径Ｒ３との差の、支持部２２の外径Ｒ３に対する比率は、つまり（Ｒ２−Ｒ３）／Ｒ３は、１．６７％から３．００％の範囲に収まるように設定される。なお、本体部２０の外径Ｒ３は、約６０ミリメートル以外の大きさであってよく、ホイールの取付孔１４の径に応じて設定される。これにより、周溝１６に引っ掛かる突出部分２４ａを確保しつつ、本体部２０の外径Ｒ３を大きくすることができる。
【００２３】
より好ましくは、周状突出部２４の外径Ｒ２と本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３との差は、１〜１．４ミリメートルの範囲に収まるように構成されてよい。つまり、周状突出部２４の突出部分２４ａは、０．５〜０．７ミリメートルの幅を有し、周溝１６に掛かる。取付孔の内径Ｒ１と本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３との差は１．８ミリメートル以下に設定されてよい。
【００２４】
周溝１６の軸方向長さと周状突出部２４の軸方向長さの差は１ミリメートル以下に設定される。これにより、キャップ１０を取付孔１４に取り付けた際、キャップ１０の軸方向のガタツキを抑えることができる。より好ましくは、周溝１６の軸方向長さと周状突出部２４の軸方向長さの差は０．６ミリメートル以下に設定されてよい。
【００２５】
支持部２２の軸方向の長さは、周状突出部２４の軸方向の長さより長くてよい。これにより、取付孔１４の内周面に当接可能な部分を軸方向に長くすることで、取付孔１４内でのキャップ１０の傾きを抑えることができる。
【００２６】
以上のように、キャップ１０を取付孔１４の中心軸から偏心させて、周状突出部２４を周溝１６に入り込ませることで、取付状態を維持できる。周状突出部２４は変形せずに取付孔１４に挿入されて、周溝１６に落ち込むことで周溝１６に係合されるため、周溝１６から変形させるような外力を与えられることがなく、キャップ１０の抜け止め部分の耐久性を高めることができる。
【００２７】
図４は、他の実施例を説明するための図である。図４（ａ）は第２実施例のキャップ２００の側面図であり、図４（ｂ）が第３実施例のキャップ３００の側面図である。図４（ｃ）は第４実施例のキャップ３５０の側面図を示す。
【００２８】
図４（ａ）に示すように第２実施例のキャップ２００は、図１に示すキャップ１０と比べて、周状突出部２２４の形状が異なる。周状突出部２２４の外周面２２４ａは傾斜して形成される。周状突出部２２４において、本体部２０側端部の第１外径２２４ｂは、支持部２２側端部の第２外径２２４ｃより大きくなるように形成される。これにより、小径の第２外径２２４ｃが第１外径２２４ｂより取付孔１４に先に挿入されるため、取付性を向上しつつ、大径の第１外径２２４ｂを周溝１６に係合させて抜けにくく構成できる。
【００２９】
周状突出部２２４の第１外径２２４ｂは、周状突出部２２４の最外径であり、取付孔１４の内径Ｒ１と同等、または取付孔１４の内径Ｒ１より小さくなるように設定される。これにより、取付孔１４への挿入を容易にできる。第２外径２２４ｃは支持部２２の外径より大きくてよく、同じであってよい。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように第３実施例のキャップ３００は、図１に示すキャップ１０と比べて、本体部３２０より露出面側にフランジ部３０が形成されている点で異なる。フランジ部３０は、取付孔１４の開口縁に当接して、キャップ３００が取付孔１４の奥に進む方向の移動を制限する。第３実施例のキャップ３００では、意匠面３２がフランジ部３０の表面となる。本体部３２０は周状突出部２４に対して意匠面３２側に位置し、支持部２２は周状突出部２４に対して奥側または挿入方向先端側に位置する。
【００３１】
フランジ部３０と周状突出部２４の突出部分２４ａによりキャップ１０の軸方向の移動を制限して軸方向のガタツキを抑えることができる。ホイール１２の取付孔１４の開口側には、フランジ部３０が引っ掛かる段部が周状に凹んで形成されてよい。
【００３２】
図４（ｃ）に示すように第４実施例のキャップ３５０は、図３（ａ）に示すキャップ１０と比べて、周状突出部３２４の形状が異なる。第４実施例の周状突出部３２４は、支持部２２側の角縁３２４ｂが本体部２０側の角縁３２４ａより丸く、断面が円弧状に形成される。これにより、丸みを帯びた支持部２２側の角縁３２４ｂが取付孔１４に先に挿入されるため、取付性を向上しつつ、本体部２０側の角縁３２４ａを周溝１６に係合させて抜けにくく構成できる。
【００３３】
図５は、第５実施例のキャップ４００の分解図である。第５実施例のキャップ４００は、図２に示すキャップ１０と比べて、貫通孔４３８の内径は、連結軸４２６の外径より大きく、連結軸４２６の外周面と貫通孔４３８の内周面の間には空隙が設けられる点で異なる。これにより、周状突出部２４が連結軸４２６に対して偏心可能となる。
【００３４】
また、周状突出部２４は、貫通孔４３８の周りに貫通した凹部４０を有する。支持部２２は、連結孔３４の周りに複数の差入孔３６を有する。
【００３５】
図６（ａ）は、第５実施例のキャップ４００をホイール１２の取付孔１４に挿入した状態を示し、図６（ｂ）は、キャップ４００の各構成の寸法を示す。また、図７は、ホイール１２に取り付けられた使用状態のキャップ４００を説明するための図である。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、貫通孔４３８の内径は、連結軸４２６の外径より大きく、連結軸４２６の外周面と貫通孔４３８の内周面の間には空隙が設けられる。図７に示すように、キャップ４００が偏心して本体部２０および支持部２２が取付孔１４の内周面に当接した際に、周状突出部２４は、連結軸４２６からさらに偏心して、貫通孔４３８の内径Ｒ４と連結軸４２６の外径Ｒ５との差の半分だけ周溝１６に入り込む。このように、周状突出部２４が連結軸４２６に対して偏心可能にすることで、周溝１６に入り込む量を、図３（ｂ）に示すキャップ１０と比べて増すことができる。
【００３７】
つまり、図３（ｂ）に示すキャップ１０は、（Ｒ２−Ｒ３）／２の長さが周溝１６に入り込むが、キャップ４００の周状突出部２４は、（Ｒ２−Ｒ３）／２＋（Ｒ４−Ｒ５）／２の長さで周溝１６に入り込み、より抜けにくくできる。（Ｒ２−Ｒ３）／２の長さが、取付孔１４に対する偏心により、周溝１６に入り込む量であり、（Ｒ４−Ｒ５）／２の長さが、周状突出部２４の連結軸４２６に対する偏心により、周溝１６に入り込む量である。
【００３８】
貫通孔４３８の内径Ｒ４と連結軸４２６の外径Ｒ５との差は、０．６〜１．２ミリメートルの範囲に収まるように構成されてよい。これにより、連結軸２６と周状突出部２４のガタツキを抑えることができる。
【００３９】
また、周状突出部２４の連結軸４２６に対する偏心が所定値以上に大きければ、つまり、貫通孔４３８の内径Ｒ４が連結軸４２６の外径Ｒ５より所定値以上大きければ、キャップ４００が取付孔１４内でどの位置をとっても、周状突出部２４が周溝１６から出ないように設定できる。貫通孔４３８の内径Ｒ４と連結軸４２６の外径Ｒ５との差が、取付孔１４の内径Ｒ１と本体部２０および支持部２２の外径Ｒ３との差以上であることが好ましい。つまり、下記式Ａを満たすことが好ましい。
（Ｒ４−Ｒ５）≧（Ｒ１−Ｒ３）    ・・・式Ａ
【００４０】
上記式Ａを満たすことで、周状突出部２４が連結軸４２６に当接して偏心した状態にあれば、本体部２０および支持部２２が取付孔１４内でどの位置をとっても、取付孔１４からキャップ４００を外れないようにできる。つまり、図７に示すように重力により周状突出部２４が周溝１６に入った状態から、本体部２０を上方に持ち上げても、周状突出部２４が周溝１６に入ったままの状態を維持できる。
【００４１】
なお、キャップ４００を取付孔１４から取り外す際には、図５に示す支持部２２の差入孔３６と周状突出部２４の凹部４０を使う。差入孔３６に治具や手指を挿入して、周状突出部２４の凹部４０に引っ掛けて移動させ、周状突出部２４の中心軸を取付孔１４の中心軸を合わせた状態にする。そして、キャップ４００を取付孔１４の開口に向かって押すことでキャップ４００を取り外すことができる。
【００４２】
図８は、第５実施例の変形例のキャップ４５０について説明するための図である。変形例のキャップ４５０は、図５（ａ）に示すキャップ４００と比べて、周状突出部２４の貫通孔４３８の内周部４３８ａの材質が異なる。キャップ４５０の内周部４３８ａは、環状の磁性体で形成され、樹脂材料で形成された周状突出部２４の本体とは異なる。なお、本体部２０および支持部２２も樹脂材料で形成される。
【００４３】
周状突出部２４の内周部４３８ａを磁性体で形成することで、磁石４６０により、本体部２０および支持部２２を動かさずに、連結軸４２６に遊嵌された周状突出部２４を径方向に移動させることができる。これにより、図７に示す取付孔１４の周溝１６に入り込んだ周状突出部２４を、磁石４６０により移動させ、取付孔１４の中心軸に合わせて周溝１６から出し、キャップ４５０を取付孔１４から取り外すことができる。なお、周状突出部２４に形成される磁性体の位置は、貫通孔４３８の内周部４３８ａに限られず、外周と内周の間の位置に設けられてよい。
【００４４】
本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【００４５】
例えば、実施例では、周状突出部２４の外周面を滑らかな円筒状に形成したが、この態様に限られない。例えば、周状突出部２４を多角柱状に形成してもよい。また、周状突出部２４は、周方向に分断する切欠を部分的に有してよいが、周方向に渡って突出するように形成される。
【符号の説明】
【００４６】
１０  キャップ、  １２  ホイール、  １４  取付孔、  １６  周溝、  ２０  本体部、  ２２  支持部、  ２４  周状突出部、  ２６  連結軸、  ２８  本体部、  ３０  フランジ部、  ３２  意匠面、  ３４  連結孔、  ３６  差入孔、  ３８  貫通孔、  ４０  凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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