JP2001132797A

JP2001132797A - 車両用ホイールのバランスウェイト

Info

Publication number: JP2001132797A
Application number: JP2000172293A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Sakaki; 俊明榊; Kazuo Kakumaru; 一夫角丸; Tetsuro Mizoguchi; 哲朗溝口
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】鉛を用いることなく、ホイールへの確実な係
止を実現し得る車両用ホイールのバランスウェイトを提
供する。【解決手段】本発明に係る車両用ホイールのバランス
ウェイト１０は、(1) ホイールのフランジエッジ部に応
じた断面形状を有するフック部１２および高比重の樹脂
組成物からなる錘を保持するための脚部１３とからな
る、単独でフランジエッジ部への密着および固定が可能
な金属製クリップ１４と、(2) 脚部１３に取り付けられ
た、熱可塑性エラストマー２．５〜８．０重量％とタン
グステン粉末９７．５〜９２重量％とを含有する熱可塑
性樹脂組成物からなる錘１２とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車やオートバ
イク等における車両用ホイールの重量バランスを調整す
るのに用いられる、鉛を使用しないバランスウェイトに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】自動
車、オートバイク等における車両用ホイールの重量バラ
ンス（ホイールバランス）がとれていない場合には、車
両走行時のタイヤの高速回転によってホイールに異常振
動が生じる。この振動はハンドルに伝わって運転時の快
適性が損なわれてしまう原因となったり、タイヤの異状
摩耗が生じて自動車の性能等に悪影響が生じる原因とな
る。従って、ホイールバランスの調整は極めて重要であ
る。

【０００３】ホイールバランスをとるには、ホイールバ
ランスの軽点にバランスウェイトを装着、付加する方法
が採られており、このバランスウェイトとしては、ホイ
ールの外観が損なわれることのないように極力小さく、
かつホイールのリム径やフランジの形状に合わせて容易
に変形させ得るように柔軟性を有するものであることが
要求されている。そこで、従来、高比重であるために小
型化を実現でき、しかも適度な柔軟性を有する鉛製のバ
ランスウェイトが広く用いられている。

【０００４】しかしながら、鉛は人体に対して毒性を有
することが広く知られており、その使用は環境上の観点
から問題があった。一方、鉛製のバランスウェイトに代
えて鉄製のバランスウェイトが提案されているが、鉄の
比重は７．８６と、鉛の１１．３５に比べてかなり小さ
いため、同じ重量のバランスウェイトを得るには体積が
約１．４４倍にも大きくなる欠点がある。

【０００５】また、鉛製のバランスウェイトは容易に変
形させることができるが、鉄は非常に硬いために、鉄製
のバランスウェイトの形状をホイールへの取付時に適宜
変えることは極めて困難である。従って、バランスウェ
イトをホイールにしっかりと固定させることができない
という問題が生じる。さらに、近年、アルミニウム製の
ホイールが多用されているが、鉄はアルミニウムよりも
硬度が高いために、ホイールに何らかの衝撃が加わった
場合に鉄製のバランスウェイトがホイールそのものに傷
をつけてしまうというおそれもある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、鉛を用いること
なく、ホイールへの確実な係止を実現し得る車両用ホイ
ールのバランスウェイトを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結
果、金属製クリップと、当該クリップに取付けられた錘
とからなるバランスウェイトにおいて、(1) クリップ１
４として、・ホイールのフランジエッジ部３４の形状、とりわけフ
ランジエッジ部３４の厚みに合わせて形成された、当該
フランジエッジ部に引っ掛けるための鉤として作用する
フック部１１と、・バランスウェイトの重さの調整に用いられる錘を容易
にかつ確実に保持し得る脚部１３とからなり、しかも単
独でフランジエッジ部３４に密着し、かつ強固に固定さ
せ得るようにその形状が調整され、とりわけフック部の
間隔１１ａがフランジエッジ部３４の厚みに合わせて形
成された金属部材（図１および図２参照）を用いるとと
もに、(2) 当該クリップ１４の脚部１３に、タングステ
ン粉末を所定量含有する熱可塑性樹脂組成物からなる錘
１２（図１および図２参照）を設けたときは、鉛を用い
なくても高比重でかつ適度な柔軟性を有するバランスウ
ェイトを得ることができるという新たな事実を見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明に係る車両用ホイールの
バランスウェイトは、ホイールのフランジエッジ部に応
じた断面形状を有するフック部および錘を保持するため
の脚部からなる、単独でフランジエッジ部への密着およ
び固定が可能な金属製クリップと、当該金属製クリップ
の脚部に取付けられた、熱可塑性エラストマー２．５〜
８．０重量％とタングステン粉末９７．５〜９２重量％
とを含有する熱可塑性樹脂組成物からなる錘とを有する
ものである。

【０００９】上記本発明に係る車両用ホイールのバラン
スウェイトによれば、(a) 人体に対して毒性を示す鉛が
使用されていない（鉛フリー）ことから、生体系等の環
境に負荷を与えるおそれがなく、(b) 金属製クリップの
脚部に、鉛と同程度の、具体的には１１．５ｇ／ｃｍ³
程度もの極めて高比重な樹脂組成物からなる錘が設けら
れることから、バランスウェイトのサイズを小さく維持
しつつ、全体の重量は大きくすることができ、(c) 錘部
分が熱可塑性を有する樹脂組成物であることから、射出
成形による成形加工が可能で、しかも成形加工性が良好
で、錘部分の再利用も可能であって、(d) また、錘部分
が鉛ではなく、樹脂組成物であることに起因して、バラ
ンスウェイトをスチールホイールやアルミホイール等へ
打ち込む（装着する）際に、ホイールのフランジに傷を
付けてしまうことがなく、(e) さらに、錘部分が樹脂組
成物であることからこれを容易に切断することができ、
それゆえウェイト量の微調整を簡易に実現することがで
き、(f) 一方、錘部分が樹脂組成物であるものの、後述
する実施例から明らかなように、一般の使用で十分な耐
久性を得ることができ、(g) 汎用のバランスウェイトと
同様のクリップタイプであることから、打ち込みや取り
外しがし易く、使い勝手が良好であり、(h) 金属製クリ
ップを単独で（すなわち、クリップとホイールとの間に
樹脂組成物を介在させることなく）フランジエッジ部に
密着させ得ることから（図１および図２参照）、ホイー
ルへの強固な固定（保持性の向上）が可能であって、し
かも、バランスウェイトを確実な係止し、その位置ずれ
を十分に防止できることから、長期にわたって車両用タ
イヤのバランスを保持することができる、という利点が
得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る車両用ホイールのバ
ランスウェイト１０は、例えば図１および２に示すよう
に、車両用タイヤ３０におけるリム３２のフランジエッ
ジ部３４に取付けて用いられるものであって、前述のよ
うに、(1) フランジエッジ部３４の形状に応じた断面形
状を有するフック部１１と、錘を保持するための脚部１
３とからなる金属製クリップ１４と、(2) 前記金属製ク
リップ１４の脚部１３に取り付けられた、タングステン
粉末を所定量含有する熱可塑性樹脂組成物からなる錘１
２とを有するものである。

【００１１】なお、図２中、符号３６は車両用タイヤ３
０のゴム層３６を示す。以下、本発明に係る車両用ホイ
ールのバランスウェイトの各部について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。〔錘〕本発明に係るバランスウェイト１０の錘１２に
は、熱可塑性エラストマーとタングステン粉末とを含有
する熱可塑性樹脂組成物が用いられる。

【００１２】（熱可塑性エラストマー）本発明に用いら
れる熱可塑性エラストマーは、分子中に、弾性を示すゴ
ム成分（ソフトセグメント）と、常温付近での塑性変形
を防止するための分子拘束成分（ハードセグメント）と
の両成分を有する高分子材料であって、ソフトセグメン
トの分子運動が局所的にハードセグメントによって拘束
されており、常温ではゴム弾性体としての挙動をとるも
のの、温度の上昇に伴って塑性変形を示す。従って、常
温下ではその形状を保ち、かつ容易に変形する一方、高
温では可塑化するために成形が可能となる。

【００１３】上記熱可塑性エラストマーの具体例として
は、ハードセグメントがポリスチレン、ソフトセグメン
トが（水添）ポリブタジエン、（水添）ポリイソプレ
ン、またはポリイソブチレンであるスチレン系熱可塑性
エラストマー；ハードセグメントがポリエチレンやポリ
プロピレン、ソフトセグメントがエチレン−プロピレン
−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）やブチルゴムであるオレ
フィン系熱可塑性エラストマー；ハードセグメントがポ
リエステル、ソフトセグメントがポリエーテルや脂肪族
ポリエステルであるポリエステル系熱可塑性エラストマ
ー；ハードセグメントがウレタン構造、ソフトセグメン
トがポリエーテルやポリエステルであるウレタン系熱可
塑性エラストマー；ハードセグメントがポリアミド、ソ
フトセグメントがポリエーテルやポリエステルであるポ
リアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。

【００１４】また、ハードセグメントがシンジオタクチ
ック１，２−ポリブタジエン、ソフトセグメントが非結
晶ポリブタジエンである１，２−ポリブタジエン系熱可
塑性エラストマー；ハードセグメントがトランス１，４
−ポリイソプレン、ソフトセグメントが非結晶ポリイソ
プレンであるトランス１，４−ポリイソプレン系熱可塑
性エラストマー；ハードセグメントが金属カルボキシレ
ートイオンクラスター、ソフトセグメントが非結晶ポリ
エチレンであるアイオノマー；ハードセグメントが結晶
ポリエチレン、ソフトセグメントがエチレン−エチルア
クリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合
体であるＰＥ／ＥＥＡ，ＥＶＡ系熱可塑性エラストマ
ー；ハードセグメントがフッ素系樹脂、ソフトセグメン
トがフッ素系ゴムであるフッ素系熱可塑性エラストマー
等を使用することも可能である。

【００１５】また、本発明に使用する熱可塑性エラスト
マーは、バランスウェイトが主に屋外に曝された状態で
使用されることを考慮すると、耐候性、耐老化性に優れ
ている必要がある。さらに、自動車等のホイールの温度
が１００℃程度まで上昇することを考慮すると、１００
℃程度の温度では溶融、軟化および塑性変形しないよう
な耐熱性が要求される。かかる要求を満足するには、使
用する熱可塑性エラストマーが二重結合を有しておら
ず、かつ加水分解反応等を起こさないものであるのが望
ましく、具体的には、中間のソフトセグメントを構成す
るポリイソプレン部分やポリブタジエン部分を、水素添
加して飽和したスチレン系熱可塑性エラストマーの水素
添加物（ＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ）等とするのが好適であ
る。また、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロ
ック共重合体（ＳＩＢＳ）は、分子内に二重結合を全く
有していないことから耐候性が極めて優れており、本発
明において特に好適に用いられる。なお、中間のイソプ
レン部分にブタジエンのユニットを含むスチレン系熱可
塑性エラストマーの水素添加物を用いることも可能であ
り、ＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ等、種類の異なる２種以上のス
チレン系熱可塑性エラストマーの水素添加物を混合した
ものであってもよい。

【００１６】上記ＳＥＰＳの場合、スチレンの含量、イ
ソプレンの分子量、分子量分布等によって物性が変化す
る。例えば、スチレン含量が増えるほど硬くなり、イソ
プレンの分子量が大きくなるほど強度が大きくなる。ま
た、分子量分布がシャープになるほど成形性が低下し、
特に、イソプレンの分子量が大きく、その分子量分布が
シャープであると、成形が極めて困難となる。スチレン
含量については１０〜６５％程度のものが一般的に知ら
れているが、本発明で使用するＳＥＰＳとして適してい
るのは、スチレン含量が１３〜３０％、好ましくは１３
〜２０％程度のものである。

【００１７】熱可塑性エラストマーの成形性について
は、２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件でのＭＦＲが
０．０５ｇ／１０分以上、好ましくは０．５ｇ／１０分
以上、さらに好ましくは１ｇ／１０分以上のものである
のがよい。これは、タングステン粉末をブレンドするこ
とにより、熱可塑性エラストマー単独の場合に比べて成
形性が低下するからである。また、本発明で使用する熱
可塑性エラストマーはペレット状であってもパウダー状
であってもよい。

【００１８】なお、上記スチレン系熱可塑性エラストマ
ーは、アルキルリチウム等の一官能性開始剤を用いて、
スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブタジエ
ン−スチレンの順序でリビング重合し、ブロック共重合
体を製造（一官能性開始剤による三段階重合）してから
水素添加する方法や、同様の開始剤を用いて同様にリビ
ング重合した後、ジハロゲン化アルキルでカップリング
して、ブロック共重合体を製造（二段階重合カップリン
グ法）し、水素添加する方法等によって製造することが
できる。

【００１９】（タングステン粉末）本発明に使用するタ
ングステンは、熱可塑性エラストマーと均一にブレンド
する必要があることから、粉末状であるのが好ましく、
その粒径は好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは
２〜１００μｍ、さらに好ましくは３〜３０μｍ、なか
んづく３〜２７μｍである。タングステン粉末の粒子径
が大きくなると、射出成形法を採用して成形する場合
に、熱可塑性樹脂塑性物が金属のゲートを通過しにくく
なり、成形性が低下するからである。また、粒径が極端
に小さくなると、タングステン粉末の表面積が大きくな
り、所定の熱可塑性エラストマーによってタングステン
粉末の表面を完全に覆うことができなくなるからであ
る。

【００２０】なお、粒子径が小さいものと大きいものと
を併用すると、樹脂塑性物の流動性が向上し、成形性が
良好となるため好ましく、例えば５μｍ以下のものと、
２７μｍ以上のものを用いるのが好ましい。また、本発
明で使用するタングステン粉末には、樹脂との親和性を
高めるためにカップリング処理を施すのが好ましい。カ
ップリング剤としては、例えばチタネート系、アルミニ
ウム系、シラン系等が挙げられるが、本発明において
は、シラン系カップリング剤を用いるのが樹脂との親和
性を高める効果の観点から最適である。

【００２１】（熱可塑性樹脂組成物の組成）本発明に用
いられる熱可塑性樹脂組成物における熱可塑性エラスト
マーの含有割合は２．５〜８．０重量％に、タングステ
ン粉末の含有割合は９７．５〜９２重量％にそれぞれ設
定される。熱可塑性エラストマーの含有割合が上記範囲
を下回ると、熱可塑性樹脂組成物の成形性や取扱性が低
下するため、樹脂部の形成が困難となる。また、たとえ
成形できたとしても、成形性が悪いために、バランスウ
ェイトが実用に適さなくなるおそれがある。

【００２２】熱可塑性エラストマーの含有割合の下限
は、熱可塑性樹脂組成物の十分な成形性（加工性）や樹
脂部の柔軟性を確保するためにも、上記範囲の中でも特
に２．６重量％とするのが好ましく、２．８重量％とす
るのがより好ましい。また、熱可塑性エラストマーの含
有割合の上限は、タングステン粉末の含有量をより多く
するためにも、上記範囲の中でも特に５．０重量％とす
るのが好ましく、４．５重量％とするのがより好まし
い。

【００２３】一方、タングステン粉末の含有割合が上記
範囲を下回ると、熱可塑性樹脂組成物の比重を高くする
ことができなくなり、ひいてはバランスウェイト自体の
比重も低下するため、バランスウェイトが実用に適さな
くなるおそれがある。タングステン粉末の含有割合の下
限は、熱可塑性樹脂組成物の比重を高い値で維持するた
めにも、上記範囲の中でも特に９５．０重量％とするの
が好ましく、９５．５重量％とするのがより好ましい。
また、タングステン粉末の含有割合の上限は、熱可塑性
エラストマーの含有割合を必要最小限確保するために
も、上記範囲の中でも特に９７．４重量％とするのが好
ましく、９７．２重量％とするのがより好ましい。

【００２４】本発明に用いられる熱可塑性樹脂組成物
は、ＪＩＳＫ７２１５（試験機タイプＤ）に規定さ
れた方法によって測定された表面硬度が８０以下である
ことが好ましく、６０以下であるのがより好ましい。ま
た、熱可塑性樹脂組成物の比重は、ウェイトバランスの
比重を十分なものとするためにも、８以上であるのが好
ましい。中でも、９以上であるのがより好ましく、１０
以上であるのがさらに好ましい。

【００２５】熱可塑性樹脂組成物の比重が上記の値とな
るように調整するには、例えば比重０．８９のＳＥＰＳ
（スチレン含量１３％）を用いた場合には、タングステ
ン粉末の含有割合が９３．２重量％以上（比重８）、９
４．５重量％以上（比重９）または９５．５重量％以上
（比重１０）となるように調整すればよい。また、比重
０．９５のＳＩＢＳ（スチレン含量３０％）を用いた場
合には、タングステン粉末の含有割合が９２．７重量％
以上（比重８）、９４．１重量％以上（比重９）または
９５．２重量％以上（比重１０）となるように調整すれ
ばよい。

【００２６】熱可塑性樹脂組成物に手で容易に曲げるこ
とができる程度の柔軟性を付与するには、熱可塑性エラ
ストマーの含有割合が３．０重量％以上、好ましくは
４．０重量％以上となるように調整すればよい。熱可塑
性樹脂組成物に良好な加工性を付与すべく、その流動性
を向上させるには、熱可塑性エラストマーに対して相溶
性を有する熱可塑性樹脂を添加すればよい。

【００２７】例えば、熱可塑性樹脂としてＳＥＰＳを使
用した場合には、ＳＥＰＳに対して相溶性を有するポリ
プロピレン（ＰＰ）を添加すればよい。ＰＰの添加量
は、ＳＥＰＳ１００重量部に対して５〜３５重量部程度
に設定すればよい。上記熱可塑性樹脂組成物には、熱可
塑性エラストマーおよびタングステン粉末の含有割合が
上記範囲を満足する範囲内であれば、必要に応じて、例
えばゴム、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電
防止剤、結晶化促進剤、カップリング剤、骨材、添加剤
添着液、顔料、染料、軟化剤、老化防止剤、架橋剤等を
添加することができる。

【００２８】前記架橋剤は、必要に応じて熱可塑性エラ
ストマーを架橋するために使用するものであり、熱可塑
性エラストマー間の結びつきを強化し、こすれや破壊に
対して未架橋のものよりも抵抗力を高める働きをする。
かかる架橋剤としては、例えば２，５−ジメチル−２，
５−ｔ−ブチルパーオキシル−ヘキシン−３、２，５−
ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサ
ン、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ｍ−ジイソプロピル
ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパ
ーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｔ−
ブチルパーオキシクメン等の有機過酸化物が挙げられ
る。

【００２９】（熱可塑性樹脂組成物の調製方法）上記熱
可塑性樹脂組成物の調製方法は特に限定されるものでは
なく、例えば単軸または２軸押出機を用いて、上記熱可
塑性エラストマーとタングステン粉末とを溶融混練する
方法等、従来公知の種々の方法を採用することができ
る。〔金属製クリップ〕本発明に係るバランスウェイト１０
のクリップ１４に用いられる金属は、特に限定されるも
のではなく、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、工具鋼、バ
ネ鋼等が挙げられる。中でも、バネとしての特性に優れ
たものを用いるのが好ましく、具体的には、炭素工具鋼
等が好適である。

【００３０】金属製クリップ１４のフック部１１の形状
は、本発明に係るバランスウェイト１０から錘１２を取
り去ってクリップ１４のみとした場合であっても、フラ
ンジエッジ部３４にしっかりと固定させることができる
ように設計されている必要がある。すなわち、例えば図
２(b) 、図３および図４に示すように、金属製クリップ
１４のフック部１１の断面形状をフランジエッジ部３４
に応じた形状とすること、とりわけフック部の厚み１１
ａをフランジエッジ部３４の厚みに合わせて形成するこ
とが求められる。

【００３１】金属製クリップ１４の脚部の形状は、錘１
２をしっかりと固定できる形状であれば特に限定される
ものではなく、図１(b) に示す形状の脚部１３のほかに
も、例えば図３に示す釣針状の脚部１５や、図４に示す
略Ｔ字状の脚部１６等のように、種々の設計変更が可能
である。図１(a) に示すように、脚部１３に通孔１３ａ
を設けたときは、脚部１３に錘１２をより一層強固に固
定させることができる。

【００３２】〔バランスウェイトの形状〕本発明に係る
車両用ホイールのバランスウェイト１０は、前述のよう
に、金属製クリップ１４と、高比重の樹脂組成物からな
る錘１２とを有するものであって、当該錘１２は、金属
製クリップ１４の脚部１３に設けられる。金属製クリッ
プ１４の脚部１３に取り付けられる錘１２の形状は、フ
ック部１１の内側に錘１２が形成されないように、かつ
バランスウェイト１０を車両用タイヤのホイールに取り
付けた際に錘１２とフランジエッジ部３４等とが接触し
ないように、適宜調整する必要がある。

【００３３】すなわち、例えば図５に示すように、金属
製クリップ５０の端部５３の周りを高比重の樹脂組成物
からなる錘５２が取り囲み、その結果、フック部５１の
内側にも錘５２が形成されているようなバランスウェイ
ト５０では、フランジエッジ部３４に取り付けた際に錘
１２がフランジエッジ部３４との接触によって削れてし
まう問題が生じる（削れてしまうおそれのある部分５２
ａにハッチングを付した）。

【００３４】このように錘５２に削れが生じると、ホイ
ールの回転に伴う遠心力（図中に矢印で示した）によっ
てクリップ５０をホイールに押付ける力が減ってしま
い、走行中にクリップが浮き上がって、最終的にはホイ
ールから外れてしまうおそれがある。従って、バランス
ウェイトの形状は、そのフック部の間隔５１ａがフラン
ジエッジ部の厚みよりも広く、錘５２の厚みを調整する
ことによってフランジエッジ部３４の厚みに合わせるよ
うなもの（図５参照）ではなく、図１、図３および図４
に示す本発明のバランスウェイト１０のように、金属製
クリップ１４のフック部１１自体の間隔１１ａがフラン
ジエッジ部３４の厚みに合わせられており、金属製クリ
ップ１４が単独でフランジエッジ部３４に密着し、かつ
強固に固定され得る形状を有するものであること（すな
わち、錘１２を取除いた状態でも、クリップ１２がホイ
ールのフランジエッジ部３４にしっかりと固定され得る
形状であること）、さらには錘１２がフランジエッジ部
３４等に接触しない形状であることが必要となる。

【００３５】このような形状とすることにより、ホイー
ルの回転によってバランスウェイトに遠心力がかかる
と、錘１２が金属製クリップ１４を押え付けてホイール
により一層しっかりと固定されるとともに、錘１２がフ
ランジエッジ部３４に押え付けられて削り取られるおそ
れがなく、長期間の走行後においてもバランスウェイト
１０の浮き上がりやズレ、はずれ等を生じることがな
く、安定してホイールバランスを保つことができる。

【００３６】〔バランスウェイトの製造方法〕バランス
ウェイトの製造方法は特に限定されるものではなく、例
えば金属製クリップと高比重の樹脂組成物からなる錘と
を一体成形したり、あるいはあらかじめ作製しておいた
金属製クリップに高比重の樹脂組成物を被せて、錘部分
を形成するなど、種々の方法を採用することができる。
また、その成形に際しては、例えば射出成形、圧縮成形
等の、従来公知の種々の方法を用いることができる。

【００３７】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
説明する。実施例および比較例における熱可塑性エラス
トマーには、クラレ（株）製のスチレン−イソプレン−
スチレントリブロック共重合体の水素添加物（商品名
「セプトン２０６３」、スチレン含有量１３重量％のＳ
ＥＰＳ、比重０．８９、ＪＩＳＡ硬度３６、数平均
分子量１．５６×１０⁵ および４．０８×１０⁴ の２ピ
ーク）を用いた。

【００３８】実施例および比較例に使用したタングステ
ン粉末はあらかじめシラン系カップリング剤で処理した
ものである。処理の方法は次のとおりである。タングス
テン粉末を高速撹拌翼付き混合槽（スーパーミキサ）で
撹拌しつつ、このタングステン粉末に対して０．３重量
％のシラン系カップリング剤〔γ−（２−アミノエチ
ル）アミノプロピルトリメトキシシラン、東レ・ダウコ
ーニング・シリコーン（株）製の商品名「ＳＨ６０２
０」〕を滴下し、槽内温度が１２０℃になるまで撹拌を
続け、その後冷却した。

【００３９】また、実施例および比較例における金属製
クリップには、材質が炭素工具鋼からなり、図１(b) お
よび図２(b) に示す形状を有するもの〔ヤマテ金属
（株）製の商品名「ｙ２３０」〕を使用した。なお、
前記クリップ（ｙ２３０）は、その幅を２０ｍｍから
１６．５ｍｍに切削加工した上で、後述する射出成形の
際にインサート成形により導入して使用した。実施例１（バランスウェイトの製造）スチレン−イソプレン−ス
チレントリブロック共重合体の水素添加物（前出の「セ
プトン２０６３」）と、前述のあらかじめシラン系カッ
プリング剤で処理されたタングステン粉末とを重量比
３．０：９７．０（体積比４０：６０）で混練機に投入
し、ブレンドした後、ペレタイズした。

【００４０】こうして得られたペレットを射出成形機
〔住友重機械工業（株）製の型番「ネスタールＳＧ２
５」〕にて上記クリップとともに一体成形することによ
り、クリップ重量込みで３０ｇのバランスウェイトを成
形した。なお、成形時における射出成形機のシリンダ温
度は２５０℃、射出ノズル〔エス・エイチ・アイ・プラ
スチックマシナリー（株）製の商品名「ＦＴＣIIノズ
ル」〕の温度は２４０℃、金型の表面温度は１３５〜１
４０℃であった。なお、金型の温度は、１７０℃の油温
調機により調節した。

【００４１】得られたバランスウェイト全体の比重は１
１．５であった。金属製クリップ１４のフック部１１の
間隔１１ａは２ｍｍ（図２(b) 参照）であって、フラン
ジエッジ部３４の厚み（約２ｍｍ）にほぼ一致してい
た。上記バランスウェイトを直径１４インチ、幅５．５
インチのホイールにおけるフランジエッジ部に取付け
た。その際、バランスウェイトの浮きやズレは一切生じ
ていなかった。

【００４２】（実車走行耐久試験Ｉ）上記実施例１のバ
ランスウェイトを取付けたホイールを実車に装着し、１
００ｋｍ／ｈ以上の速度での周回走行試験とフルブレー
キングの繰返し試験とを行い、さらに２０００ｋｍに及
ぶ耐久走行試験を行った。その結果、いずれにおいても
バランスウェイトの浮きやはずれ等の問題は生じなかっ
た。

【００４３】（実車走行耐久試験II）さらに、上記実施
例１のバランスウェイトを市販の乗用車（セダンタイ
プ、排気量１８００ｃｃ）のタイヤ（ホイール直径１４
インチ）に取り付けて、３０００ｋｍの実車走行試験を
行った。バランスウェイトは、右前輪（ＦＲ）の表・裏
に２ヶ所ずつ、左前輪（ＦＬ）の表・裏に２ヶ所ずつ、
左後輪（ＲＬ）の表・裏に２ヶ所ずつの、合計１２ヶ所
取り付けた。

【００４４】実車走行は、高速道路での走行を７割以上
とし、６月初めから８月下旬までの約３ヶ月間にかけて
行った。実車走行耐久試験IIの結果を表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１より明らかなように、上記実施例１の
バランスウェイトは、長期間の走行による外れ等が生じ
ず、ホイールへの保持力は一般の使用に十分に耐え得る
レベルであった。また、走行試験の実施によって、ホイ
ールのフランジエッジとバランスウェイトのフック部と
の間に最大０．５ｍｍの隙間が生じたが、かかる隙間に
は、走行距離・期間の経過に伴う拡大が観察されなかっ
た。

【００４７】なお、走行試験は、前述のように、雨の多
い６月ならびに日照量が多く気温の高い７〜８月にかけ
て、すなわち比較的気象条件の過酷な時期に行われたも
のの、バランスウェイトの表面にクラック発生等の不具
合は観察されなかった。この点については、下記の促進
耐候試験の結果からも明らかである。（促進耐候試験）上記実施例１のホイールバランスに対
して、デューサイクルサンシャインウエザーメーターＷ
ＥＬ−ＳＵＮ−ＤＣ（スガ試験機（株）製、ブラックパ
ネル温度６３℃、シャワー時間１２分／６０分）により
１０００時間（屋外曝露６年間に相当）の促進耐候試験
にかけた後、錘部分の表面でのクラックの有無、その程
度を観察した。

【００４８】上記促進耐候試験の結果、バランスウェイ
トの錘部分の表面において微小クラックの発生が観察さ
れたものの、当該クラックは電子顕微鏡による観察で初
めて確認される程度のものであって、肉眼ではクラック
を観察できなかった。それゆえ、実際の使用での耐候性
は十分であることが分かった。比較例１クリップの形状を図５に示す形状としたほかは、実施例
１と同様にしてバランスウェイトを製造した。

【００４９】得られたバランスウェイトの全体の比重は
１１．５であった。フック部５１の間隔５１ａは５．４
ｍｍ（図５参照）であって、フランジエッジ部３４の厚
み（約２ｍｍ）との差が顕著であった。次いで、上記比
較例１のバランスウェイトを取付けたホイールを実車に
装着し、前述の実車走行耐久試験IIを行った。その結
果、バランスウェイトをホイールに取付けた直後の段階
でフランジエッジ部３４によって、バランスウェイトの
裏側の樹脂が削れてしまった。また、金属製クリップが
フランジエッジ部から２ｍｍ程度浮き上がった。３００
０ｋｍの耐久走行試験後には浮き上がりが３〜４ｍｍ程
度となり、手で引っ張ると容易にずれたり、抜け落ちる
程度となって、ホイールへの固定性が極めて不十分であ
った。

【００５０】さらに、上記実車走行耐久試験IIと同様な
条件にて、２月に５００ｋｍの走行試験を行った。その
結果、走行試験中にバランスウェイトがリムから脱落す
るという問題は発生しなかったものの、金具とフランジ
間の隙間が大きく、比較的短距離での走行試験であった
にもかかわらず、耐久走行試験後には浮き上がりが３〜
４ｍｍ程度となり、手で引っ張ると容易にずれたり、抜
け落ちる程度となって、ホイールの固定性は不十分であ
った。

【００５１】以上詳述したように、本発明によれば、高
比重かつ柔軟で、しかも成形性が良好なバランスウェイ
トを得ることができる。このバランスウェイトは、ホイ
ールへの固定性が極めて良好で、耐久走行後も浮きやズ
レが生じることがなく、実用に十分耐えられるものであ
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明に係るバランスウェイトの一実施
形態を示す斜視図であり、(b)はその側面図である。

【図２】(a) は本発明に係るバランスウェイトの使用状
態を示す説明図であって、(b)はその部分拡大図であ
る。

【図３】本発明に係るバランスウェイトの他の実施形態
を示す断面図である。

【図４】本発明に係るバランスウェイトのさらに他の実
施形態を示す断面図である。

【図５】比較例１で得られたバランスウェイトを示す断
面図である。

【符号の説明】

１０バランスウェイト１１フック部１２錘１３，１５，１６脚部１４金属製クリップ３４フランジエッジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホイールのフランジエッジ部に応じた断面
形状を有するフック部および錘を保持するための脚部か
らなる、単独でフランジエッジ部への密着および固定が
可能な金属製クリップと、当該金属製クリップの脚部に取付けられた、熱可塑性エ
ラストマー２．５〜８．０重量％とタングステン粉末９
７．５〜９２重量％とを含有する熱可塑性樹脂組成物か
らなる錘とを有する車両用ホイールのバランスウェイ
ト。
【請求項２】前記熱可塑性エラストマーがスチレン系熱
可塑性エラストマーである請求項１記載の車両用ホイー
ルのバランスウェイト。
【請求項３】前記樹脂組成物の比重が８以上である請求
項１記載の車両用ホイールのバランスウェイト。