JP2000025402A - ホイールキャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクホイールに装着した際，上記ディス
クホイール及びホイールキャップ等の温度上昇を防ぐこ
とのできるホイールキャップを提供すること。 【解決手段】 ディスクホイールに着脱可能に装着さ
れ，外周縁に空気排出口を有するホイールキャップ１に
おいて，該ホイールキャップ１の裏面には，ホイールキ
ャップ中心１０から外周へ向かう放射状の複数のフィン
１５，１６を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，ブレーキパッド，ディスクホイ
ール及びホイールキャップ等の温度上昇を抑制すること
のできるホイールキャップに関する。

【０００２】

【従来技術】従来のホイールキャップには，図７に示す
ごとく，外周縁に空気排出口９９を有するものがある。
上記ホイールキャップ９は，図７（Ａ）に示すごとく，
ディスクホイール２に嵌合係止することにより装着して
用いられる。また，上記ディスクホイール２は車体のア
クスルハブ３３に対し，ハブナット２１を介して固定さ
れている。

【０００３】上記ホイールキャップ９を，上記のごとく
上記ディスクホイール２に装着した場合には，該ディス
クホイール２の内側から空気４を吸入する。そして，空
気４は，上記ディスクホイール２の貫通穴２２からホイ
ールキャップ９とディスクホイール２との間のキャップ
内空間５に入り，上記空気排出口９９から排出される
（図７（Ａ）の矢印）。これにより，ブレーキ操作によ
るブレーキパッド３１及びブレーキディスク３２の温度
上昇，更には，それに伴うアクスルハブ３３，ハブナッ
ト２１，ディスクホイール２，或いはホイールキャップ
９等の温度上昇を防いでいる。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のホ
イールキャップには以下の問題がある。上記ホイールキ
ャップ９とディスクホイール２との間のキャップ内空間
５は狭く，図７（Ａ）に示すごとく，特に強制排気手段
も有していない。そのため，上記貫通穴２２から上記キ
ャップ内空間５に吸入された空気４の循環は円滑に行わ
れず，上記キャップ内空間５の中で停滞しやすい。

【０００５】そのため，上記アクスルハブ３３，ハブナ
ット２１，ディスクホイール２，或いはホイールキャッ
プ９等を，充分に冷却することができず，これらの温度
上昇を防ぐことができないおそれがある。これにより，
上記ホイールキャップ９の変形を生ずる等の不具合が発
生するおそれがある。

【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，ディスクホイールに装着した際，上記デ
ィスクホイール及びホイールキャップ等の温度上昇を防
ぐことのできるホイールキャップを提供しようとするも
のである。

【０００７】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，ディスク
ホイールに着脱可能に装着され，外周縁に空気排出口を
有するホイールキャップにおいて，該ホイールキャップ
の裏面には，ホイールキャップ中心から外周へ向かう放
射状の複数のフィンを設けてなることを特徴とするホイ
ールキャップにある。

【０００８】本発明において最も注目すべきことは，上
記ホイールキャップの裏面には，ホイールキャップ中心
から外周へ向かう放射状の複数のフィンを設けてあるこ
とである。

【０００９】次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記ホイールキャップの裏面には，上記のごとく複数の
フィンが設けてある。これにより，上記ホイールキャッ
プとディスクホイールとの間のキャップ内空間に吸入さ
れた空気には，ホイールの回転による遠心力が加わり，
上記フィンに沿ってホイールキャップ外周縁の空気排出
口に送られる。

【００１０】即ち，上記遠心力は，上記空気がホイール
の回転に伴って回転することにより発生する。上記のご
とく，ホイールキャップの裏面に上記フィンを設けるこ
とにより上記空気が効率良く回転し，上記空気には大き
な遠心力が加わる。そのため，上記キャップ内空間にお
ける空気は効率良く上記空気排出口へ送られる。従っ
て，上記キャップ内空間における空気の循環量が増大
し，ディスクホイール等の冷却効率が向上する。

【００１１】以上のごとく，本発明によれば，ディスク
ホイールに装着した際，上記ディスクホイール及びホイ
ールキャップ等の温度上昇を防ぐことのできるホイール
キャップを得ることができる。

【００１２】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記複数のフィンは，ホイールキャップ中心から外周縁ま
で形成されていることが好ましい。これにより，ホイー
ルキャップ中心から外周縁までに存在する空気に，ホイ
ールに伴う回転を与えることができるため，一層大きな
遠心力が加えられる。そのため，上記キャップ内空間に
おける空気の循環量が一層増大し，ディスクホイール等
の冷却効率を一層向上させることができる。

【００１３】次に，請求項３に記載の発明のように，ホ
イールキャップの半径をＲとしたとき，上記複数のフィ
ンは，ホイールキャップの中心と外周縁を結ぶ直線上に
おいて，ホイールキャップ中心からの距離がＲ／２の位
置から外周縁まで形成されていることが好ましい。これ
により，上記キャップ内空間における空気の循環量を増
大させることができる（実験例１参照）と共に，上記請
求項２に記載の発明の場合と比較して，軽量なホイール
キャップを得ることができる。

【００１４】次に，請求項４に記載の発明のように，ホ
イールキャップ半径をＲとしたとき，上記複数のフィン
は，ホイールキャップ中心と外周縁を結ぶ直線上におい
て，ホイールキャップ中心からの距離が３Ｒ／４の位置
から外周縁まで形成されていることが好ましい。

【００１５】これにより，上記キャップ内空間における
空気の循環量を増大させることができる（実験例１参
照）と共に，上記請求項３に記載の発明の場合と比較し
て，更に軽量なホイールキャップを得ることができる。

【００１６】次に，請求項５に記載の発明のように，ホ
イールキャップ半径をＲとしたとき，上記複数のフィン
は，ホイールキャップ中心と外周縁を結ぶ直線上におい
て，ホイールキャップ中心からの距離がＲ／２の位置か
ら３Ｒ／４の位置まで形成されていることが好ましい。
これにより，請求項４に記載の発明と同様に，軽量なホ
イールキャップを得ることができる。

【００１７】次に，請求項６に記載の発明のように，上
記ホイールキャップに設けられたフィンは２０〜３０枚
であることが好ましい。これにより，上記ホイールキャ
ップとディスクホイールとの間のキャップ内空間におけ
る空気を，一層効率良く回転させることができる。その
ため，上記キャップ内空間における空気の循環量を一層
増大させることができる（実験例２参照）。

【００１８】上記フィンの配設枚数が２０枚未満の場合
には，フィンの効果が少なく，上記キャップ内空間にお
ける空気の循環量を充分に増大させることができない。
一方，上記フィンの配設枚数が３０枚を超えると，フィ
ンの枚数増加による空気循環改善の効果は少なく，ホイ
ールキャップの重量化の問題が生ずる。従って，本発明
によれば，ディスクホイールに装着したとき，該ディス
クホイール等の冷却効率が一層高いホイールキャップを
得ることができる。

【００１９】次に，請求項７に記載の発明のように，ホ
イールキャップ半径をＲとしたとき，上記複数のフィン
は，ホイールキャップ中心からの距離がＲ／２０〜Ｒ／
１０の位置までの間の中心側部位，及びホイールキャッ
プ中心からの距離が９Ｒ／１０〜１９Ｒ／２０の位置か
ら外周縁までの間の外周側部位を除いて，形成されてい
ることが好ましい（図３（Ｂ）参照）。

【００２０】これにより，上記キャップ内空間内の空気
の循環量を増大させることができ，かつ，製造が容易で
あり，また，ディスクホイールへの装着が容易なホイー
ルキャップを得ることができる。

【００２１】次に，請求項８に記載の発明のように，上
記ホイールキャップは空気吸入口を環状に有していると
共に該空気吸入口よりも中心側にはセンタープレートを
有しており，上記空気吸入口における最内壁とホイール
キャップ中心との間の内側距離Ｃは，上記ディスクホイ
ールをアクスルハブに固定する固定位置とディスクホイ
ール中心との間の固定距離Ｄよりも小さいことが好まし
い（図２参照）。

【００２２】上記ホイールキャップを上記ディスクホイ
ールに取付けた場合，上記固定位置よりもディスクホイ
ール中心に近い位置に対応する位置に上記空気吸入口を
有する。そのため，空気は上記固定位置よりもディスク
ホイール中心に近い位置から，キャップ内空間に入り，
上記空気排出口から排出される（図２矢印）。

【００２３】そのため，吸入された上記空気は，上記固
定位置にあるハブナット等を含め，上記ブレーキディス
ク，アクスルハブ，及びディスクホイールの中央部を
り，これらを充分に冷却する。それ故，上記ブレーキデ
ィスク，アクスルハブ，及びディスクホイールは，その
中央部における温度上昇を抑制することができる。

【００２４】また，上記ハブナット等が充分に冷却され
るため，上記ブレーキディスク，アクスルハブから上記
ディスクホイールへの伝熱が抑制され，該ディスクホイ
ール及び該ディスクホイールに装着したホイールキャッ
プの温度上昇が抑制される。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるホイールキャップにつき，
図１，図２を用いて説明する。本例のホイールキャップ
１は，図２に示すごとく，ディスクホイールに着脱可能
に装着され，外周縁に空気排出口１９を有するものであ
る。

【００２６】図１，図２に示すごとく，上記ホイールキ
ャップ１の裏面には，ホイールキャップ中心１０から外
周へ向かう放射状の複数のフィン１５，１６を設けてあ
る。上記フィン１５，１６は，上記センタープレート１
２から上記空気排出口１９まで伸びている長いフィン１
５と，上記空気吸入口１１と上記空気排出口１９との中
間から上記空気排出口１９まで伸びている短いフィン１
６とが交互に上記ホイールキャップ１の全周にわたって
配置されている。また，上記フィン１５，１６の枚数
は，合計で２０〜３０枚である。

【００２７】また，本例のホイールキャップ１は，ホイ
ールキャップ中心１０付近に空気吸入口１１を設けてい
る。該空気吸入口１１は，図２に示すごとく，上記ホイ
ールキャップ１をディスクホイール２に装着したとき，
該ディスクホイール２をアクスルハブ３３に固定してい
るハブナット２１より中心側に配置される。なお，図１
において，符号１７はホイールキャップ１をディスクホ
イール２に係止するための爪部である。

【００２８】次に，本例の作用につき説明する。上記ホ
イールキャップ１を，図２に示すごとく，上記ディスク
ホイール２に装着した場合には，該ディスクホイール２
の内側，及び上記空気吸入口１１から空気４を吸入す
る。そして，空気４は，上記ディスクホイール２の貫通
穴２２からホイールキャップ１とディスクホイール２と
の間のキャップ内空間５に入り，上記空気排出口１９か
ら排出される。即ち，図２の矢印に示すごとく，空気４
は，ブレーキパッド３１，ブレーキディスク３２，アク
スルハブ３３，ハブナット２１，ディスクホイール２，
或いはホイールキャップ１等の表面部分を流れる。

【００２９】次に，本例の効果につき説明する。本例の
ホイールキャップ１の裏面には，上記のごとく複数のフ
ィン１５，１６が設けてある（図１，図２）。これによ
り，上記のごとく，上記キャップ内空間５に吸入された
空気４には，ホイールの回転による遠心力が加わり，上
記フィン１５，１６に沿ってホイールキャップ１の外周
縁の空気排出口１９に送られる。

【００３０】即ち，上記遠心力は，上記空気４がホイー
ルの回転に伴って回転することにより発生する。上記の
ごとく，ホイールキャップ１の裏面に上記フィン１５，
１６を設けることにより上記空気４が効率良く回転し，
上記空気４には大きな遠心力が加わる。そのため，上記
キャップ内空間５における空気４は，上記フィン１５，
１６に沿って効率良く上記空気排出口１９へ送られる。
従って，上記キャップ内空間５における空気４の循環量
が増大し，ディスクホイール２等の冷却効率が向上す
る。

【００３１】また，上記フィン１５，１６は，ホイール
キャップ１に合計で２０〜３０枚設けてある。そのた
め，上記キャップ内空間５における空気４を，一層効率
良く回転させることができる。そのため，上記空気４の
循環量を一層増大させることができる（実験例２参
照）。

【００３２】また，上記フィン１６は，外周部にのみ設
けてある。そのため，上記フィン１６を，上記フィン１
５と同様に上記センタープレート１２から上記空気排出
口１９まで設けた場合と同様に上記キャップ内空間５の
空気循環を円滑に行なうことができ（実験例１参照），
更にホイールキャップ１の軽量化を図ることもできる。

【００３３】また，上記ホイールキャップ１における空
気吸入口１１は，ハブナット２１よりホイールキャップ
中心１０側に配置されている。そのため，図２の矢印に
示すごとく，上記空気吸入口１１から吸入された空気４
が，上記ハブナット２１の部分を通りやすい。これによ
り，上記ハブナット２１は効率良く冷却される。

【００３４】そのため，アクスルハブ３３からディスク
ホイール２への，上記ハブナット２１を介した熱伝導を
抑制することがでる。これにより，上記ディスクホイー
ル２及びこれに装着されているホイールキャップ１の温
度上昇を効率良く防ぐことができる。

【００３５】以上のごとく，本例によれば，ディスクホ
イールに装着した際，上記ディスクホイール及びホイー
ルキャップ等の温度上昇を防ぐことのできるホイールキ
ャップを得ることができる。

【００３６】実験例１ 本例は，図３，図４に示すごとく，ホイールキャップ１
の半径方向におけるフィンの配設位置による，空気吸入
口１１及びディスクホイールの貫通穴における空気の風
量の変化を測定した例である。本例で用いたホイールキ
ャップ１は，図３（Ａ）に示すごとく，空気吸入口１１
と空気排出口１９とを有する。そして，ホイールキャッ
プ１の半径Ｒが４２６ｍｍ，空気排出口１９の配設位置
がホイールキャップ中心１０から３７３〜３９０ｍｍ，
空気吸入口１１の配設位置がホイールキャップ中心１０
から１２５〜１３８ｍｍである。

【００３７】図３（Ｂ）に示すごとく，上記のホイール
キャップ１において，フィンを設けないもの（試料
１），ホイールキャップ中心１０と外周縁を結ぶ直線上
におけるホイールキャップ中心からの距離が，２０〜６
５ｍｍの位置にフィン１６０を設けたもの（試料２），
６５〜１１０ｍｍの位置にフィン１６０を設けたもの
（試料３），１１０〜１５５ｍｍの位置にフィン１６０
を設けたもの（試料４），１５５〜２００ｍｍの位置に
フィン１６０を設けたもの（試料５），２０〜２００ｍ
ｍの位置にフィン１６０を設けたもの（試料６）を用意
した。

【００３８】更に，上記試料１〜試料６において，上記
空気吸入口１１を設けないものをそれぞれ試料１１〜試
料１６として用意した。なお，上記ホイールキャップ１
において，試料２〜試料６，及び試料１２〜試料１６に
設けたフィン１６０の枚数は，それぞれ２４枚である。

【００３９】上記１２種類の試料について，以下のごと
く評価を行なった。即ち，上記ホイールキャップ１をデ
ィスクホイールに装着し，ホイールを１０００ｒｐｍに
て回転させ，空気吸入口１１及び貫通穴における空気の
風量を測定し，その総和を比較した。測定結果を図４に
示す。

【００４０】図４から分かるように，空気吸入口１１を
有する場合には，試料６が最も風量が大きい。一方，上
記空気吸入口１１を有しない場合には，試料１６が最も
風量が大きい。即ち，フィン１６０をホイールキャップ
中心１０から外周までの略全範囲に設けたものが最も風
量が大きい。

【００４１】しかし，試料４，試料５の場合にも試料６
と略同等の風量が測定され，また，試料１４，試料１５
の場合にも試料１６と略同等の風量が測定された。即
ち，ホイールキャップ中心１０と外周縁を結ぶ直線上に
おいて，外周側半分にフィン１６０を設けたものは，中
心側半分にフィンを設けていなくても，風量が大きく減
少することはないことが分かる。

【００４２】一方，試料２，試料３の場合には，風量は
試料６と比較して明らかに小さく，試料１と略同等であ
った。また，試料１２，試料１３の場合にも，風量は試
料１６と比較して明らかに小さく，試料１１と略同等で
あった。即ち，ホイールキャップ中心１０と外周縁を結
ぶ直線上において，外周側半分にフィン１６０を設けて
いないものは，中心側半分にフィン１６０を設けていて
も，フィンの効果がなく風量は大きくならないことが分
かる。

【００４３】以上の結果は，ホイールキャップの裏面側
において，中心側半分のみにフィンを設けていても風量
を大きくする効果はなく，一方，外周側半分にのみ設け
た場合には，中心から外周までの略全範囲に設けた場合
と略同等の効果があることを示している。なお，図３
（Ｂ）の試料２〜６に示すごとく，ホイールキャップ１
における中心側部位１０１及び外周側部位１０９にはフ
ィンが形成されていない。

【００４４】実験例２ 本例は，図５に示すごとく，ホイールキャップの裏面に
設けたフィンの枚数による，風量の変化を測定した例で
ある。上記ホイールキャップは，実験例１における試料
６のものと同形状のものを用いた。

【００４５】上記ホイールキャップについて，フィンの
設置枚数を０〜３５枚まで変化させ，ディスクホイール
に装着し，ホイールを１０００ｒｐｍにて回転させた時
の風量を測定した。上記風量は，貫通穴及び空気吸入口
において測定し，その総和を比較した。

【００４６】測定結果を図５に示す。図５から分かるよ
うに，フィンの設置枚数が２０枚までは，設置枚数が増
えるほど風量は大きくなるが，２０枚を超えると設置枚
数を増やしても風量は増加しない。また，設置枚数が３
０枚を超えると，逆に，設置枚数が増えるにつれ風量は
小さくなる傾向がある。

【００４７】上記の結果は，ホイールキャップの裏面に
設置するフィンの枚数は，２０〜３０枚である場合に最
も効率的にキャップ内空間における空気循環量を増大さ
せることができることを示している。

【００４８】実施形態例２ 本例は，図６に示すごとく，空気排出口１９を外周に向
けて開口した開口穴としたホイールキャップ１の例であ
る。即ち，上記空気排出口１９は，図６（Ａ）に示すご
とく，上記ホイールキャップ１の外周縁に切欠き形状に
形成されている。従って，図６（Ｂ）に示すごとく，上
記ホイールキャップ１をディスクホイール２に装着した
ときに，上記切欠き形状の空気排出口１９とディスクホ
イール２の端部との間に間隙１９９が形成される。その
他は，実施形態例１と同様である。

【００４９】次に，本例の作用効果につき説明する。上
記ホイールキャップ１は，最外周に空気排出口１９を設
けている。そのため，キャップ内空間に吸入された空気
は，ホイールキャップ１の最外周から排出されることと
なる。従って，排気性に優れ，また，上記ディスクホイ
ール２等の全体を効率良く冷却することができる。

【００５０】また，上記空気排出口１９がホイールキャ
ップ１の外周縁に形成された切欠き形状であり，貫通穴
形状ではないため，上記ホイールキャップ１を成形する
際，成形樹脂が外周部において会合することがない。そ
のため，従来のホイールキャップの外周部に発生してい
た筋状異色部を発生することがなく，表面外観性が劣化
するおそれがない。

【００５１】また，上記ホイールキャップ１は外周縁が
切欠き形状であるため，上記ディスクホイール２に装着
した状態において，該ディスクホイール２の端部との間
に間隙１９９が形成される（図６（Ｂ））。そのため，
上記間隙１９９に工具等を挿入することにより，上記ホ
イールキャップ１をディスクホイール２から取外す作業
が容易である。

【００５２】また，上記ホイールキャップ１の空気排出
口１９は，切欠き形状であり外周に向かって開口してい
る。そのため，ブレーキパッド粉等が空気と共に空気排
出口１９より排出されたとき，上記ブレーキパッド粉等
は，特にホイールキャップ１の意匠面１８に付着するこ
となく排出される。従って，汚れの発生しにくいホイー
ルキャップが得られる。

【００５３】また，上記ホイールキャップ１は，意匠面
１８に開口部を設ける必要がないため，意匠面１８は平
板状にすることができる。そのため，上記ホイールキャ
ップ１の清掃作業が容易である。また，空気抵抗を表す
ｃｄ値にも優れている。以上のごとく，本例によれば，
ディスクホイールに装着した際，上記ブレーキパッド，
ディスクホイール及びホイールキャップ等の温度上昇を
防ぐことができると共に，意匠性に優れたホイールキャ
ップを得ることができる。その他，実施形態例１と同様
の作用効果を有する。

【００５４】

【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，ディス
クホイールに装着した際，上記ディスクホイール及びホ
イールキャップ等の温度上昇を防ぐことのできるホイー
ルキャップを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，ホイールキャップの裏
面の斜視図。

【図２】実施形態例１における，ホイールキャップをデ
ィスクホイールに装着した状態の図１のＡ−Ａ線矢視断
面相当図。

【図３】実験例１における，ホイールキャップに設けた
フィンの説明図。

【図４】実験例１における，風量の測定結果を表す線
図。

【図５】実験例２における，風量の測定結果を表す線
図。

【図６】実施形態例２における，（Ａ）ホイールキャッ
プ，（Ｂ）ディスクホイールに取付けた状態のホイール
キャップの斜視図。

【図７】従来例における，（Ａ）ホイールキャップをデ
ィスクホイールに装着した状態の断面図，及び（Ｂ）ホ
イールキャップの裏面図。

【符号の説明】

１．．．ホイールキャップ， １１．．．空気吸入口， １５，１６，１６０．．．フィン， １９．．．空気排出口， ２．．．ディスクホイール， ２２．．．貫通穴， ４．．．空気， ５．．．キャップ内空間，

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクホイールに着脱可能に装着さ
   れ，外周縁に空気排出口を有するホイールキャップにお
   いて，該ホイールキャップの裏面には，ホイールキャッ
   プ中心から外周へ向かう放射状の複数のフィンを設けて
   なることを特徴とするホイールキャップ。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記複数のフィン
   は，ホイールキャップ中心から外周縁まで形成されてい
   ることを特徴とするホイールキャップ。
3. 【請求項３】 請求項１において，ホイールキャップ半
   径をＲとしたとき，上記複数のフィンは，ホイールキャ
   ップ中心と外周縁を結ぶ直線上において，ホイールキャ
   ップ中心からの距離がＲ／２の位置から外周縁まで形成
   されていることを特徴とするホイールキャップ。
4. 【請求項４】 請求項１において，ホイールキャップ半
   径をＲとしたとき，上記複数のフィンは，ホイールキャ
   ップ中心と外周縁を結ぶ直線上において，ホイールキャ
   ップ中心からの距離が３Ｒ／４の位置から外周縁まで形
   成されていることを特徴とするホイールキャップ。
5. 【請求項５】 請求項１において，ホイールキャップ半
   径をＲとしたとき，上記複数のフィンは，ホイールキャ
   ップ中心と外周縁を結ぶ直線上において，ホイールキャ
   ップ中心からの距離がＲ／２の位置から３Ｒ／４の位置
   まで形成されていることを特徴とするホイールキャッ
   プ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   上記ホイールキャップに設けられたフィンは２０〜３０
   枚であることを特徴とするホイールキャップ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   ホイールキャップ半径をＲとしたとき，上記複数のフィ
   ンは，ホイールキャップ中心からの距離がＲ／２０〜Ｒ
   ／１０の位置までの間の中心側部位，及びホイールキャ
   ップ中心からの距離が９Ｒ／１０〜１９Ｒ／２０の位置
   から外周縁までの間の外周側部位を除いて，形成されて
   いることを特徴とするホイールキャップ。
8. 【請求項８】 請求項３〜７のいずれか一項において，
   上記ホイールキャップは空気吸入口を環状に有している
   と共に該空気吸入口よりも中心側にはセンタープレート
   を有しており，上記空気吸入口における最内壁とホイー
   ルキャップ中心との間の内側距離Ｃは，上記ディスクホ
   イールをアクスルハブに固定する固定位置とディスクホ
   イール中心との間の固定距離Ｄよりも小さいことを特徴
   とするホイールキャップ。