(57)【要約】【課題】着脱を容易に行えるとともに、装着時には安定した保持力を発生し、取り外し時には完全な保持力解除ができる構造を有するホイールキャップを提供する。【解決手段】ホイールキャップ１０は、ネジ部材３２の操作によりほぼ真円形状のリング状部材３０の傾斜姿勢を変化させてホイールキャップ１０に形成された勘合突起部２８をリム部２４に形成された係合部３６に対して進退させる。その結果、勘合突起部２８と係合部３６の係合状態を変化させてホイールキャップの着脱を可能にする。【選択図】図１
2009096266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを保持するディスクホイールに装着するホイールキャップであって、
キャップ本体と、
前記キャップ本体の内面側の外周近傍に配置され前記ディスクホイールのリム部の内周側に形成された係合部と係合する複数の勘合突起部と、
前記複数の勘合突起部の内側に配置され当該勘合突起部を前記係合部に対して進退させて係合状態を変化させるリング状部材と、
前記リング状部材の少なくとも一部で車軸方向に作用する作用力を調節して当該リング状部材の前記車軸と直交する面に対する傾斜姿勢を変化させるネジ部材と、
を含むことを特徴とするホイールキャップ。
【請求項２】
前記勘合突起部は、前記直交する面に対する前記リング状部材の傾斜角度が増大する方向へリング状部材を誘導する下りテーパ面部を有することを特徴とする請求項１記載のホイールキャップ。
【請求項３】
前記勘合突起部と前記係合部とは、前記リング状部材が傾斜姿勢のときに遊嵌係合することを特徴とする請求項１または請求項２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、ホイールキャップ、特にディスクホイールに対する着脱性を向上できると共に、装着したときには十分な保持力を発生できるホイールキャップの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工が容易で強度も高くコストも低いスチールホイールが市販車の純正ホイールとして広く採用されている。このスチールホイールは見栄えがよいとは言い難い。そこで、通常はスチールホイールを覆い見栄えを良くするためにホイールキャップが装着される。ホイールキャップは、プラスチックや金属でできており、勘合爪やクリップなどを用いてスチールホイールに固定される。例えば、特許文献１のホイールキャップ（フルホイールカバー）は、リムに係合させる係止爪に対する押圧力をワイヤリングの形状によって変化させている。ワイヤリングの形状を大径状態にすることにより係止爪をリムに押圧してホイールキャップをリムに装着するときの保持力を確保している。また、ワイヤリングの形状を小径状態に変化させることにより係止爪のリムに対する押圧力を解除してホイールキャップをリムから取り外せるようにしている。
【特許文献１】特開平８−３２４２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、特許文献１に記載されたホイールキャップは、ワイヤリングの形状を変化させることで、ホイールキャップの着脱を可能にしている。特許文献１のワイヤリングは係止爪を押圧する本体部分と本体部分の一部をループさせて形成した径調整用の小径ループ部で構成されている。そして、小径ループ部を摘んで変形させることにより本体部分の直径を減少させている。しかし、ワイヤリングの一部に小径ループ部を形成することはワイヤリングの本体部分の形状バランスを低下させることに繋がり、係止爪を押圧するための均等な押圧力が発生できない虞が生じる。ホイールキャップの周囲に複数形成されている係止爪に対する押圧力が不均一になると、走行時の衝撃や振動によりホイールキャップが外れやすくなる。また、ホイールキャップをリムにしっかりと固定装着するような大きな付勢力を発生させるワイヤリングの形状を小径ループ部の変形により行うには大きな力が必要であり、ホイールキャップの着脱時に多大な労力を要するという問題がある。また、ワイヤリングは係合爪と摺動しながら小径になったり大径になったりするので、摺動がスムーズに行われないと係合爪に対する付勢力を適切に切り換えることができない虞がある。付勢力の切り換えが適切に行われないとホイールキャップの装着時に係止爪に対する付勢力が作用しなかったり弱かったりしてホイールキャップの脱落を招く虞がある。逆に取り外し時に係止爪に対する付勢力が作用したままになる場合もある。この場合、ホイールキャップを強引に外そうとすると係止爪の破損を招く虞もある。さらに、ホイールキャップの着脱はタイヤ交換作業に伴いユーザが行う場合も多い。このときホイールキャップの着脱のみに専用工具を用いることは好ましくない。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホイールキャップの着脱を容易に行えるとともに、装着時には安定した保持力を発生し、取り外し時には完全な保持力解除ができる構造を有するホイールキャップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、タイヤを保持するディスクホイールに装着するホイールキャップであって、キャップ本体と、前記キャップ本体の内面側の外周近傍に配置され前記ディスクホイールのリム部の内周側に形成された係合部と係合する複数の勘合突起部と、前記複数の勘合突起部の内側に配置され当該勘合突起部を前記係合部に対して進退させて係合状態を変化させるリング状部材と、前記リング状部材の少なくとも一部で車軸方向に作用する作用力を調節して当該リング状部材の前記車軸と直交する面に対する傾斜姿勢を変化させるネジ部材と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
キャップ本体は主として樹脂や金属で形成されている。勘合突起部はキャップ本体の内面側に一体的に複数個成型することが望ましく、リム部に向かって爪形状が突出する形状とすることができる。また、勘合突起部はリング状部材により付勢される作用力を受けることによりホイールキャップの半径方向外側に変形して係合部と勘合する弾性変形可能な形状とすることができる。リング状部材は、鋼材など容易に変形しない材料で形成されて、ホイールキャップの装着のときに全周に渡って概ね均一の作用力を発生できるようにほぼ真円形状であることが望ましい。なお、ほぼ真円とは完全な真円を意味するものではなく、全周に渡って概ね均一の作用力を発生できる程度の円形形状であればよい。リング状部材の直径は、勘合突起部が係合部に勘合して十分なホイールキャップの保持力を発生できるように複数の勘合突起部で形成される配置円より僅かに大きく設定されている。ネジ部材は通常のメートルネジを使用可能である。なお、装着時にホイールキャップのデザイン性の低下を招かないようにネジ部材の頭部分を覆うカバーを装着したり、ネジ部材として六角穴付き止めねじなどを用いることができる。
【０００７】
この態様によれば、リング状部材は、形状変形を伴うことなくネジ部材によって傾斜姿勢が変化する。リング状部材が車軸と直交する面（以下、車軸直交面という）に対して傾斜姿勢となる場合、車軸直交面上のリング状部材の投影直径は実際の直径より小さくなる。リング状部材は、勘合突起部の配置円の内側に配置されているので、リング状部材から各勘合突起部へ作用する作用力を減少させることができる。その結果、勘合突起部と係合部との係合力が減少するのでホイールキャップの取り外しを容易にできる。一方、車軸直交面と平行になるようにリング状部材の姿勢が調整されるのにしたがいリング状部材の投影直径は実際の直径に近づく。したがって、リング状部材が勘合突起部をホイールキャップの半径方向外側に押し広げて弾性変形させる。その結果、勘合突起部が係合部に勘合してホイールキャップの装着時の保持力を確保する。このとき、リング状部材は形状を変化させられることなく、車軸方向に移動して傾斜姿勢を変化させるだけで車軸直交面上の投影直径を変化させることができるので、その姿勢調節を容易にできる。また、ネジ部材の操作は一般のドライバーやレンチで可能で、その操作力も僅かで済む。したがって、ホイールキャップの着脱のための作業を低労力で容易にできる。また、リング状部材はほぼ円形を保ったままなので、ホイールキャップの装着時には全周に渡り勘合突起部を均一に付勢する作用力を発生することが可能になり、振動などによる脱落の可能性を著しく低くすることができる。さらに、リング状部材は傾斜姿勢が大きくなることで投影半径が小さくなり、複数の勘合突起部が形成する配置円から容易に離脱できるので、ホイールキャップの取り外し時に勘合突起部への作用力が残留してしまうことを防止でき、勘合突起部の破損抑制を確実にできる。
【０００８】
また、上記態様において、前記勘合突起部は、前記直交する面に対する前記リング状部材の傾斜角度が増大する方向へリング状部材を誘導する下りテーパ面部を有してもよい。この態様によれば、ネジ部材がリング状部材から離れる方向に移動した場合、リング状部材は下りテーパ面部に沿って滑り降り自動的に傾斜姿勢を大きくとるようになる。また、ネジ部材がリング状部材に近づく方向に移動した場合、リング状部材は下りテーパ面部に沿って滑り上がり車軸直交面と平行になる。その結果、リング状部材の姿勢変化をスムーズに行い勘合突起部の作用力調整を良好にできる。
【０００９】
また上記態様において、前記勘合突起部と前記係合部とは、前記リング状部材が傾斜姿勢のときに遊嵌係合するようにしてもよい。この態様によれば、ホイールキャップをリムに仮止めすることが可能になり、ホイールキャップの着脱作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のホイールキャップによれば、装着時には安定した保持力を発生し、取り外し時には完全な保持力解除ができて着脱を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
本実施形態のホイールキャップは、ネジ部材の締め込みまたは緩め操作によりほぼ真円形状のリング状部材の傾斜姿勢を変化させる。そして、ホイールキャップに形成された勘合突起部をリム部に形成された係合部に対して進退させて、両者の係合状態を変化させてホイールキャップの着脱を可能にする。
【００１３】
図１は、本実施形態のホイールキャップ１０を装着した車輪１２の概念構成図である。また、図２はホイールキャップ１０を表面側から見た場合の構成を説明する説明図であり、図３はホイールキャップ１０を内面側から見た場合の構成を説明する説明図である。
【００１４】
図１に示すように、車軸１４の先端に設けられたハブ１６にタイヤ１８を保持するディスクホイール２０が固定される。ディスクホイール２０は、ハブ１６に固定されるディスク部２２とタイヤ１８を組み付けるリム部２４とで構成されている。ディスクホイール２０はリム部２４とディスク部２２が一体になったワンピースホイール、リム部２４とディスク部２２が別体で組み合わせたツーピースホイール、さらにディスク部を２分割したスリーピースホイールなどがある。いずれのタイプも鋼材などの金属材料で形成されている。ディスクホイール２０が鋼材で構成される、いわゆるスチールホイールの場合、見栄えの向上を主要な目的としてホイールキャップ１０が装着される。ホイールキャップ１０は主としてプラスチックなどの樹脂や金属で成型することができる。
【００１５】
ホイールキャップ１０は、キャップ本体２６、勘合突起部２８、リング状部材３０、ネジ部材３２で構成される。キャップ本体２６はディスクホイール２０を覆う略円盤形状の部品である。図２に示すように、キャップ本体２６には、その表面のデザイン性を向上させると共にハブ１６に接続されるブレーキ装置（不図示）を冷却するための冷却風が通過する空気孔３４が形成される場合もある。図１、図３に示すように、勘合突起部２８は、キャップ本体２６をディスクホイール２０に装着するためにキャップ本体２６の内面側の外周近傍に複数形成されている。図１は２個のみが見えているが、本実施形態の場合、図３に示すように、キャップ本体２６の外周に沿って等間隔で、例えば１２個の勘合突起部２８が成型されている。なお、勘合突起部２８の配置数や配置位置は、キャップ本体２６大きさや重量、勘合突起部２８の強度等に応じて決定可能である。この勘合突起部２８は弾性変形可能な部品であり、リング状部材３０の姿勢がホイールキャップ１０の装着姿勢に移行したときに、当該リング状部材３０から作用力を受けて弾性変形してリム部２４に形成された係合部３６と勘合する。そして、この勘合の結果、ホイールキャップ１０をディスクホイール２０に保持する保持力が発生する。また、リング状部材３０による作用力が弱まると勘合突起部２８の自己の弾性により形状復帰して係合部３６との勘合が弱まりホイールキャップ１０をディスクホイール２０から容易に取り外すことが可能になる。
【００１６】
リング状部材３０は鋼材など容易に変形しない材料で形成されている。そして、図３に示すようにホイールキャップ１０が装着状態になったときに全周に渡って概ね均一の作用力を発生できるようにほぼ真円形状をしている。なお、ここでほぼ真円とは完全な真円を意味するものではなく、全周に渡って概ね均一の作用力を発生できる程度の円形形状であればよい。リング状部材３０の直径は、勘合突起部２８が係合部３６に勘合して十分なホイールキャップ１０の保持力を発生できるように複数の勘合突起部２８で形成される配置円３８の直径Ｎ（図３参照）より僅かに大きく設定されている。したがって、リング状部材３０がホイールキャップ１０の装着姿勢になった場合に、当該リング状部材３０は勘合突起部２８をキャップ本体２６の半径方向外側に弾性変形させて係合部３６との勘合力を発生する。
【００１７】
ネジ部材３２は、通常のメートルネジを使用可能である。ネジ部材３２は、キャップ本体２６の表面に開口したアクセス孔４０を介して接続されるドライバやレンチなどの工具によって締め込みまたは緩めが可能である。このアクセス孔４０は、ホイールキャップの装着時にデザイン性の低下を招かないようにネジの頭部分を覆うカバーを装着してもよい。また、ネジ部材３２として、ネジの頭部分が比較的目立たない六角穴付き止めねじなどを用いることが望ましい。ネジ部材３２は、車軸１４の軸方向に進退できるように配置され、その先端部分はリング状部材３０に接している。
【００１８】
このように構成されるホイールキャップ１０の装着及び取り外し時の勘合突起部２８、リング状部材３０、ネジ部材３２の動作を図４，図５を併せて用いて説明する。
【００１９】
図４は、図１と同様の説明図であるが、本実施形態の特徴部分を強調している。本実施形態において、リング状部材３０は、その形状を変形させることなくネジ部材３２によって傾斜姿勢が変化する。図４では傾斜した状態が実線で示されている。また、リング状部材３０が車軸Ｌと直交する面（以下、車軸直交面Ｓという）に対して略平行の状態が破線で示されている。本実施形態において、勘合突起部２８は、図４に示すように勘合突起部２８ａ、勘合突起部２８ｂの２種類の形状を有する。勘合突起部２８ａはリング状部材３０が傾斜姿勢と平行姿勢との間を推移することを許容する摺動面４２を有する。一方、勘合突起部２８ｂはリング状部材３０が傾斜姿勢と平行姿勢との間を推移するときに揺動支点となるリング保持溝４４を有する。したがって、勘合突起部２８ｂ以外の位置、望ましくは対向位置でネジ部材３２を図中矢印Ａ，Ｂ方向に進退させることによりリング状部材３０を実線の傾斜姿勢と破線の平行姿勢とに切り換えることができる。ネジ部材３２が矢印Ｂ方向に退きリング状部材３０が傾斜姿勢となる場合、車軸直交面Ｓ上のリング状部材３０の投影直径Ｒ１は実際の直径Ｒ２より小さくなる。一方、ネジ部材３２が矢印Ａ方向に進出してリング状部材３０が平行姿勢となる場合、車軸直交面Ｓ上のリング状部材３０の投影直径Ｒ１は実際の直径Ｒ２と一致する。前述したように、リング状部材３０の直径は、勘合突起部２８が係合部３６に勘合して十分なホイールキャップ１０の保持力を発生できるように複数の勘合突起部２８で形成される配置円３８の直径Ｎより僅かに大きく設定されている。したがって、リング状部材３０が平行姿勢になった場合、各勘合突起部２８はキャップ本体２６の半径方向外側に弾性変形させられて係合部３６と勘合する。
【００２０】
図５は、ネジ部材３２が金属等で形成された雌ネジ部４６に沿って矢印Ａ方向に進出してリング状部材３０を押して平行姿勢にして、勘合突起部２８を弾性変形させて係合部３６と勘合させている状態が実線で示されている。また、ネジ部材３２が雌ネジ部４６に沿って矢印Ｂ方向に退きリング状部材３０が傾斜姿勢になり、勘合突起部２８が弾性復帰して係合部３６と非勘合になっている状態が破線で示されている。図４、図５に示されるように、勘合突起部２８の摺動面４２は、リング状部材３０の傾斜角度が増大するように誘導する下りテーパ面部を有している。したがって、ネジ部材３２が矢印Ｂ方向に退いてリング状部材３０への作用力（付勢力）が解消されて勘合突起部２８ａが弾性復帰するとリング状部材３０は下りテーパ面部に沿って自動的に滑り降り傾斜姿勢となる。つまり、作用力の低下と共に勘合突起部２８と係合部３６との勘合力も自動的に弱まる。一方、ネジ部材３２が矢印Ａ方向に進出するとリング状部材３０はテーパ面部をゆっくりと上りながら勘合突起部２８ａを押し下げることになる。その結果、勘合突起部２８ａに過剰なストレスを与えることなく弾性変形させることが可能になり、勘合突起部２８ａの破損を抑制することができる。
【００２１】
このように、リング状部材３０の傾斜姿勢をネジ部材３２の車軸方向の進退によって変化させるだけで、勘合突起部２８と係合部３６との勘合状態を変化させることができる。そして、車軸直交面Ｓに対するリング状部材３０の傾斜姿勢の角度を大きくして、勘合突起部２８と係合部３６との勘合力を減少させることによりホイールキャップ１０の取り外しを容易にできる。一方、車軸直交面Ｓと平行になるようにリング状部材３０の姿勢が平行姿勢側に調整されるのにしたがいリング状部材３０の投影直径Ｒ１は実際の直径Ｒ２に近づく。したがって、勘合突起部２８がホイールキャップ１０の半径方向外側に弾性変形して係合部３６に勘合してホイールキャップ１０の装着時の保持力を確保する。このとき、リング状部材３０は形状を変化させられることなく、車軸Ｌ方向に移動して傾斜姿勢を変化させるだけで車軸直交面上Ｓの投影直径Ｒ１を変化させることができるので、勘合突起部２８に対する作用力の調整を容易にできる。また、ネジ部材３２の操作は一般のドライバーやレンチで可能でその操作力も僅かで済む。したがって、ホイールキャップ１０の着脱のための作業を低労力で容易かつ迅速にできる。また、リング状部材３０はほぼ円形を保ったままなので、ホイールキャップ１０の装着時には全周に渡り勘合突起部２８を均一に付勢する作用力を発生することが可能であり、振動などによりホイールキャップ１０が脱落する可能性を著しく低くすることができる。さらに、リング状部材３０は傾斜姿勢が大きくなることで投影直径Ｒ１が小さくなり、複数の勘合突起部２８が形成する配置円３８から容易に離脱できるので、ホイールキャップ１０の取り外し時に勘合突起部２８への作用力が残留してしまうことが防止でき、勘合突起部２８の破損抑制を確実にできる。
【００２２】
なお、図５に示すように、本実施形態のホイールキャップ１０の勘合突起部２８は、弾性復帰した状態、すなわち、ネジ部材３２による付勢力が解消され破線の状態になった場合でも係合部３６と遊嵌状態になるように突起寸法が設定してもよい。この場合、ネジ部材３２による作用力が作用していない状態でも勘合突起部２８が係合部３６に引っかかるようにされている。その結果、ホイールキャップ１０の着脱中に、ホイールキャップ１０をディスクホイール２０に仮止めすることが可能になり、ネジ部材３２の締込作業及び緩め作業を伴う着脱作業を容易に行うことができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、リング状部材３０とネジ部材３２を別部材として説明したが、ネジ部材３２をリング状部材３０に回転自在に係合させた一体構造としてもよい。この場合、ネジ部材３２を図５中矢印Ｂ方向に退かせるときにリング状部材３０を強制的に傾斜姿勢にすることができる。その結果、ネジ部材３２が退いたときにリング状部材３０が他の部材や付着した異物などにより摺動面４２のテーパ面部を自然に滑り降りられない場合でも、リング状部材３０を確実に所定の角度の傾斜姿勢にすることができる。
【００２４】
本発明は、上述の各実施形態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、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係るホイールキャップを装着した車輪の概念構成図である。
【図２】本実施形態に係るホイールキャップを表面側から見た場合の構成を説明する説明図である。
【図３】本実施形態に係るホイールキャップを内面側から見た場合の構成を説明する説明図である。
【図４】本実施形態に係るホイールキャップの装着及び取り外しのときの動作を説明する説明図である。
【図５】本実施形態に係るホイールキャップの装着及び取り外しのときのネジ部材の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ホイールキャップ、  １２  車輪、  １４  車軸、  １６  ハブ、  １８  タイヤ、  ２０  ディスクホイール、  ２２  ディスク部、  ２４  リム部、  ２６  キャップ本体、  ２８  勘合突起部、  ３０  リング状部材、  ３２  ネジ部材、  ３４  空気孔、  ３６  係合部、  ３８  配置円、  ４０  アクセス孔、  ４２  摺動面、  ４４  リング保持溝、  ４６  雌ネジ部。
【図１】
2009096266.tif 000003
【図２】
2009096266.tif 000004
【図３】
2009096266.tif 000005
【図４】
2009096266.tif 000006
【図５】
2009096266.tif 000007