JP2009119955A - ホイールキャップ及び前記ホイールキャップを備えたホイール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】スポークとホイールキャップとの調和及び協調を図ることにより、より一層見栄えを良くして外観品質を向上させること。
【解決手段】略Ｖ字状に拡開し内径端部５２から半径外方向の外径端部５４に向かって延在する第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂと、前記外径端部５４同士を連結する略円弧状の連結部５８とを備え、前記第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂは、スポーク２６の外表面に形成された平面部３６と略面一に繋がるように形成されたキャップ平坦面６２と、スポーク２６の傾斜部３８と略面一に繋がるように形成されたキャップ傾斜面６４とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ホイールキャップ及び前記ホイールキャップを備えたホイール組立体に関する。

従来から、例えば、樹脂等の軽量材料によって形成された加飾部材を、自動車のホイールに取り付けることによって見栄えを向上させることが行われている。この種の加飾部材に関し、例えば、特許文献１には、多数の微細な透孔を設けることによって、ブレーキの冷却性能を損なうことがなく、ホイールの外観品質の低下を防止することができるとしたホイールキャップが開示されている。

前記特許文献１の図４及び図５には、隣接するスポーク部８、８間の開口部分１１にそれぞれ装着される６分割された複数のホイールキャップ１３が開示されている。また、特許文献１の段落００２１には、「各ホイールキャップ１３は、前記開孔部分１１、スポーク部８の端縁部及びリム５の一部を覆うようにして、ホイール本体２に取り付けられる。」と記載されている。
特開平１１−１９２８０１号公報

しかしながら、前記特許文献１では、６分割された各ホイールキャップ１３がホイール本体２の開口部分１１に対して具体的に取り付けられた状態が図示されていないために不明であり、仮に、特許文献１の図４及び図５に示される描出に基づき、内径側のセンタープレート７から外径側のリム５に沿って湾曲したスポーク部８の形状と、前記スポーク部８に係合し直線状に形成されたホイールキャップ１３の側縁部の形状（特許文献１の図５参照）とを考慮すると、前記スポーク部８の外表面とホイールキャップ１３の外表面との間で段差が発生するものと思われる。

換言すると、分割された各ホイールキャップ１３は、スポーク部８の外表面から開口部分１１の内部側に向かって僅かに沈んだ状態で取り付けられているものと推定され、スポーク部８の角部稜線がホイールキャップ１３の前面に露呈して強調され、スポーク部８とホイールキャップ１３との間で調和がとれていないように思われる。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、その一般的な目的は、スポークとホイールキャップとの調和及び協調を図ることにより、より一層見栄えを良くして外観品質を向上させることが可能なホイールキャップ及び前記ホイールキャップを備えたホイール組立体を提供することにある。

本発明の主たる目的は、空気抵抗を抑制して空力特性を向上させることが可能なホイールキャップ及び前記ホイールキャップを備えたホイール組立体を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、外周部にタイヤが取り付けられるリムと、前記リムと中心部との間に径方向に沿って延在するように配設された複数のスポークとを有するホイール本体に取り付けられるホイールキャップであって、前記スポークに隣接し前記スポークの内端部から外端部に延在するように前記ホイール本体に取り付けられると共に、前記スポークの内端部から外端部までの範囲にわたって形成され前記スポークの外面と略面一に繋がる面が設けられた側部を有することを特徴とする。

本発明によれば、スポークの外面と略面一に繋がる面を、ホイールキャップの側部に設けて、スポークの内端部から外端部までの前記スポークの径方向に沿った長さ全体が見えるようにすると共に、スポークの軸線と直交するスポークの幅が実際よりも広く見えるようにすることにより、ホイール本体のボリューム感及び力強さを強調させ、しかも見栄えが良好で外観品質を向上させることができる。

また、本発明は、前記側部が第１側部と第２側部とによって構成され、前記第１側部及び第２側部が、中心部側を結合点として略Ｖ字状に拡開するように設けられるとよい。この場合、略Ｖ字状に拡開した第１側部及び第２側部の外径端部同士は、繋がっていなくてもよい。

本発明によれば、前記第１側部及び第２側部が、それぞれ分離して配置されることがなく、中心部側を結合点として略Ｖ字状に拡開され、内径端部から半径外方向の外径端部に向かって延在するように設けられることにより、部品点数を削減して組み付け作業の簡便化を図り、組み付け性を向上させることができる。

さらに、本発明は、前記第１側部及び第２側部の外径端部同士をそれぞれ連結する連結部が設けられ、前記連結部は、平面視して、前記ホイール本体のリムフランジの内側に沿って円弧状に延在するように設けられるとよい。この場合、第１側部及び第２側部の中心部は、結合されておらず離間した状態であってもよい。

本発明によれば、略Ｖ字状に拡開された第１側部及び第２側部の外径端部を連結する連結部が、平面視して、ホイール本体のリムフランジの内側に沿って円弧状に延在するように形成されることにより、例えば、隣接するスポーク間とリムフランジの内側とによって形成される外径側の凹部領域を減少させることができる。この結果、本発明では、ホイール本体の外周部における空気の流れが円滑となり空力性能を向上させることができる。

さらにまた、本発明は、前記ホイールキャップを備えたホイール組立体によって構成されることにより、デザイン的及び空力性能的に優れたホイール組立体が得られる。

より一層見栄えを良くして外観品質を向上させると共に、空気抵抗を抑制して空力特性を向上させることが可能なホイールキャップ及び前記ホイールキャップを備えたホイール組立体が得られる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るホイールキャップを備えたホイール組立体の分解斜視図、図２は、前記ホイール組立体の平面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図、図４は、ホイールキャップの斜視図、図５は、ホイールキャップの背面を示す斜視図、図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。

図１及び図２に示すように、ホイール組立体１０は、ホイール本体１２と、前記ホイール本体１２の窓部１４に装着される複数の分割されたホイールキャップ１６とを備えて構成される。なお、ホイール本体１２は、例えば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム等の金属製材料によって形成され、また、ホイールキャップ１６は、例えば、樹脂製材料、セラミックス材料、軽金属製材料等の比重が小さい材料によって形成されるとよい。

ホイール本体１２は、略円筒状からなり外周部に図示しないタイヤが取り付けられるリム１８と、中心部に貫通して形成されたセンタ孔２０及び図示しないハブに対してホイール本体１２を取り付けるための複数の取付用孔部２２が設けられたセンタディスク部２４と、前記リム１８と前記センタディスク部２４との間に径方向に沿って延在し周方向に沿って等角度離間するように配置された複数のスポーク２６とを有する。

この場合、前記リム１８、センタディスク部２４及びスポーク２６は、例えば、鋳造成形、鍛造成形等によって一体成形される。なお、センタディスク部２４のセンタ孔２０は、アウタ側から装着される図示しない有底円筒体からなるキャップ部材によって閉塞される。

図３に示されるように、前記リム１８には、縦断面略Ｌ字状に屈曲しリム幅だけ離間して相互に対向するアウタ側リムフランジ２８ａ及びインナ側リムフランジ２８ｂと、前記アウタ側リムフランジ２８ａから軸方向に沿って所定間隔離間し半径外方向に膨出形成されたハンプ３０ａと、前記アウタ側リムフランジ２８ａと前記ハンプ３０ａとの間に設けられ図示しないタイヤのビードが嵌合するビードシート部３２ａと、前記インナ側リムフランジ２８ｂから軸方向に沿って所定間隔離間し半径外方向に膨出形成された他のハンプ３０ｂと、前記インナ側リムフランジ２８ｂと前記他のハンプ３０ｂとの間に設けられ図示しないタイヤのビードが嵌合する他のビードシート部３２ｂとを備える。

図１〜図３に示されるように、スポーク２６の外表面は、センタディスク部２４のセンタ孔２０からアウタ側に向かって膨出する膨出部３４と、前記膨出部３４に連続し半径外方向に向かって略平坦に延在するように形成された平面部３６と、前記平面部３６からアウタ側リムフランジ２８ａまで延在しインナ側に向かって緩やかに傾斜する傾斜面が設けられた傾斜部３８とを有する。また、前記スポーク２６の両側部は、ボルト４０（図６参照）が挿通される取付孔４２が形成された舌片４４を有し、後記するナット４６（図６参照）に前記ボルト４０が締結されることによりホイールキャップ１６がホイール本体１２に装着される。

各ホイールキャップ１６は、後記する空気バルブ６８用の貫通孔４８（図２及び図３参照）を除いて同一構造によって形成されるため、貫通孔４８を有するホイールキャップ１６について詳細に説明して他のホイールキャップ１６の説明を省略する。

ホイール本体１２には、図１に示されるように、略Ｖ字状に隣接して配置された一方のスポーク２６及び他方のスポーク２６と、前記一方のスポーク２６及び他方のスポーク２６の半径外側端部を懸架する円弧状のアウタ側リムフランジ２８ａとの間で、略扇形状からなる窓部１４が周方向に沿って複数個配置され、前記ホイールキャップ１６は、前記窓部１４の形状に対応する形状によって構成されると共に、窓部１４の個数に対応して配置される。

ホイールキャップ１６は、図１、図２、図４及び図５に示されるように、センタ孔２０に近接する取付用孔部２２の一部を囲繞する湾曲面を有する円弧部５０と、前記円弧部５０を起点として略Ｖ字状に拡開し前記円弧部５０に連続する内径端部５２から半径外方向の外径端部５４に向かって延在する側部である第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂと、前記第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂの外径端部同士を連結する略円弧状の連結部５８とから基本的に構成される。

前記第１側部５６ａ、第２側部５６ｂ及び連結部５８によって囲繞される内側には、略三角形状の開口部６０が形成される。なお、本実施形態では、円弧部５０、第１側部５６ａ、第２側部５６ｂ及び連結部５８が樹脂製材料によって一体成形されたものを用いて説明する。

ホイールキャップ１６の第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂは、スポーク２６の軸線と略平行に隣接すると共に、スポーク２６の内端部２６ａから外端部２６ｂに向かって延在するように前記スポーク２６に取り付けられる。

また、ホイールキャップ１６の第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂは、図２及び図３に示されるように、スポーク２６の外表面に形成された平面部３６と略面一に繋がるように形成されたキャップ平坦面６２と、スポーク２６の傾斜部３８と略面一に繋がるように形成されたキャップ傾斜面６４とを有する。なお、前記キャップ平坦面６２及び前記キャップ傾斜面６４は、スポーク２６の外面と略面一に繋がる面として機能するものである。

この場合、前記キャップ平坦面６２及びキャップ傾斜面６４は、スポーク２６の内端部２６ａから外端部２６ｂまでの範囲にわたって略直線状に形成されると共に、スポーク２６の内端部２６ａから外端部２６ｂに向かって前記スポーク２６の軸線と略直交する幅寸法が徐々に増大して幅広となるように形成される。なお、キャップ傾斜面６４は、キャップ平坦面６２と比較して幅寸法の増大が特に顕著となるように設けられる（図２参照）

開口部６０に臨む前記第１側部５６ａ、第２側部５６ｂ及び連結部５８の内側には、前記開口部６０側に向かって所定角度傾斜する第１〜第３傾斜面６６ａ〜６６ｃがそれぞれ設けられ（図２及び図４参照）、前記第１〜第３傾斜面６６ａ〜６６ｃは、開口部６０の周囲に沿って連続するように形成される。開口部６０に臨む第１〜第３傾斜面６６ａ〜６６ｃを設けることにより、乱気流の発生を抑制してより一層良好な空力特性を得ることができる。

ホイールキャップ１６の連結部５８は、図２に示されるように、平面視して、ホイール本体１２のアウタ側リムフランジ２８ａの内側に沿って円弧状に延在するように形成される。複数のホイールキャップ１６中の一つのホイールキャップ１６には、図２及び図３に示されるように、連結部５８に空気バルブ６８の一端部を挿通させる貫通孔４８が形成される。なお、前記空気バルブ６８を、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）と一体的に設けられた機構とすることにより、タイヤ内の空気圧不足をドライバに対して警告することができる。

ホイールキャップ１６の背面には、図５に示されるように、平面視して略Ｕ字状の切り欠き部７０を有し、ナット４６の外周面に形成された溝部７２に係合する係合片７４が設けられる。この係合片７４は、第１側部５６ａの裏面側に隣接して一組配設されると共に、第２側部５６ｂの裏面側に隣接して一組配設される。この場合、図５の矢印に示されるように、ナット４６を横方向からスライドさせて前記ナット４６の溝部７２を係合片７４の切り欠き部７０に対して係合させることにより、前記ナット４６がホイールキャップ１６に係止される。

また、ホイールキャップ１６の背面には、第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂの外径端部にそれぞれ対応する部位に一組の爪部７６ａ、７６ｂが設けられる。この一組の爪部７６ａ、７６ｂは、図６に示されるように、アウタ側リムフランジ２８ａの内側の壁面に当接し、ホイールキャップ１６の連結部５８とアウタ側リムフランジ２８ａの内側の壁面との間に間隙部を形成するスペーサとして機能するものである。

本実施形態に係るホイールキャップ１６を備えたホイール組立体１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本実施形態では、ホイールキャップ１６の第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂが、スポーク２６の軸線と略平行に隣接すると共に、スポーク２６の内端部２６ａから外端部２６ｂに向かって延在するように前記スポーク２６に取り付けられ（図２参照）、さらに、ホイールキャップ１６のキャップ平坦面６２が、スポーク２６の外表面に形成された平面部３６と略面一に繋がるように形成され、且つ、ホイールキャップ１６のキャップ傾斜面６４が、スポーク２６の傾斜部３８と略面一に繋がるように形成される（図３参照）。

従って、本実施形態では、このように構成することにより、スポーク２６とホイールキャップ１６との一体的な調和及び協調を図ることができ、ホイール組立体１０全体の重量増を最小限に抑制してスポーク２６を太く見せ、ボリューム感と力強さを印象付けることができる。この結果、本実施形態では、スポーク２６を分断する邪魔部材が何ら設けられておらず、スポーク２６の内端部２６ａから外端部２６ｂまでの全領域を外部に露呈させることにより、ホイール本体１２を実際よりも大きく見せることができて外観上好ましい。

換言すると、本実施形態では、スポーク２６のアウタ側外表面と略面一に繋がるキャップ平坦面６２及びキャップ傾斜面６４を、ホイールキャップ１６の第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂに設けて、スポーク２６の内端部２６ａから外端部２６ｂまでの前記スポーク２６の径方向に沿った長さ全体が見えるようにすると共に、スポーク２６の軸線と直交するスポーク２６の幅が実際よりも広く見えるようにすることにより、ホイール本体１２のボリューム感及び力強さを強調させ、しかも見栄えが良好で外観品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、ホイールキャップ１６の第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂが、それぞれ分離して配置されることがなく、センタ孔２０に近接する円弧部５０を結合点として略Ｖ字状に拡開され、前記円弧部５０に連続する内径端部５２から半径外方向の外径端部５４に向かって延在するように設けられることにより、部品点数を削減して組み付け作業の簡便化を図り、組み付け性を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、略Ｖ字状に拡開された第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂの外径端部を連結するホイールキャップ１６の連結部５８が、平面視して、ホイール本体１２のアウタ側リムフランジ２８ａの内側（ビードシート部３２ａの裏面側）に沿って円弧状に延在し（図２参照）、且つ、縦断面視して、アウタ側リムフランジ２８ａと略面一となるように形成されることにより（図３参照）、例えば、隣接するスポーク２６、２６間とアウタ側リムフランジ２８ａの内側（ビードシート部３２ａの裏面側）とによって形成される外径側の凹部の領域を減少させることができる。

図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、タイヤが装着されたホイール組立体が車両に装着されたものとして車両の前方向から送風された空気の流れを概略的に示したものである。

図７（ａ）に示される比較例では、ホイール組立体の隣接するスポーク間とアウタ側リムフランジとによって形成される外径側の凹部が空気抵抗となって波状の空気の流れが発生するのに対し、図７（ｂ）に示される本実施形態では、ホイールキャップ１６に連結部５８を設けることによってスポーク２６、２６間の外径側の凹部領域を減少させることにより、空気抵抗を抑制しホイール組立体１０の外周部に沿った空気の流れを円滑として良好な空力特性を得ることができる。

次に、他の実施形態に係るホイールキャップ１６ａを図８に示す。

図８に示すホイールキャップ１６ａでは、図４に示すホイールキャップ１６と比較して、第１側部５６ａと第２側部５６ｂとを中心側で結合する円弧部５０が設けられておらず、前記第１側部５６ａの内径端部５２と第２側部５６ｂの内径端部５２とが繋がっていなくて、それぞれ所定距離だけ離間するように設けられている点で相違している。

図８に示すホイールキャップ１６ａでは、前記第１側部５６ａの内径端部５２と第２側部５６ｂの内径端部５２とを離間させることにより、図示しないブレーキ装置で発生する熱エネルギによる影響を回避して、ホイールキャップ１６ａの耐久性を向上させることができる。

次に、さらに他の実施形態に係るホイールキャップ１６ｂを図９に示す。

図９に示すホイールキャップ１６ｂでは、図４に示すホイールキャップ１６と比較して、第１側部５６ａ及び第２側部５６ｂの外径端部５４同士を連結する連結部５８が設けられておらず、前記第１側部５６ａの外径端部５４と第２側部５６ｂの外径端部５４とが繋がっていなくて、略Ｖ字状に拡径した外径端部５４、５４同士がそれぞれ所定距離だけ離間するように設けられている点で相違している。

本発明の実施形態に係るホイールキャップを備えたホイール組立体の分解斜視図である。 前記ホイール組立体の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。 前記ホイールキャップの斜視図である。 前記ホイールキャップの背面を示す斜視図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。 （ａ）は、外径側の凹部を有する比較例の空気の流れを示す概略説明図であり、（ｂ）は、前記凹部領域を減少させた本実施形態の空気の流れを示す概略説明図である。 他の実施形態に係るホイールキャップの斜視図である。 さらに他の実施形態に係るホイールキャップの斜視図である。

符号の説明

１０ ホイール組立体
１２ ホイール本体
１６、１６ａ、１６ｂ ホイールキャップ
１８ リム
２６ スポーク
２８ａ、２８ｂ リムフランジ
５２ 内径端部
５４ 外径端部
５６ａ、５６ｂ 側部
５８ 連結部
６２ キャップ平坦面
６４ キャップ傾斜面

Claims (5)

1. 外周部にタイヤが取り付けられるリムと、前記リムと中心部との間に径方向に沿って延在するように配設された複数のスポークとを有するホイール本体に取り付けられるホイールキャップであって、
   前記スポークに隣接し前記スポークの内端部から外端部に延在するように前記ホイール本体に取り付けられると共に、前記スポークの内端部から外端部までの範囲にわたって形成され前記スポークの外面と略面一に繋がる面が設けられた側部を有することを特徴とするホイールキャップ。
2. 請求項１記載のホイールキャップにおいて、
   前記側部は、第１側部と第２側部とからなり、前記第１側部及び第２側部は、前記中心部側を結合点として略Ｖ字状に拡開するように設けられることを特徴とするホイールキャップ。
3. 請求項１記載のホイールキャップにおいて、
   前記側部は、第１側部と第２側部とからなり、前記第１側部及び第２側部の外径端部同士をそれぞれ連結する連結部が設けられ、前記連結部は、平面視して、前記ホイール本体のリムフランジの内側に沿って円弧状に延在することを特徴とするホイールキャップ。
4. 請求項２記載のホイールキャップにおいて、
   前記第１側部及び第２側部の外径端部同士をそれぞれ連結する連結部が設けられ、前記連結部は、平面視して、前記ホイール本体のリムフランジの内側に沿って円弧状に延在することを特徴とするホイールキャップ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載される前記ホイールキャップを備えたホイール組立体。

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