JP2006256525A - 複輪用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】複輪用ホイールのディスク表面におけるボルト穴周辺に浅い凹部を形成することにより、ディスク環状平坦面相互間の密着性を良好にするとともに、フレッティング疲労を軽減し、しかもハブ取り付け部の耐蝕性をも向上させる。
【解決手段】ディスク外側の環状平坦面における各ボルト穴の周辺に、放射外方にのみ開放する凹部を形成した。これにより取り付けに際してのナット締結時の負荷応力が緩和され、走行時における繰り返し応力による面圧の上昇がきわめて少なく、その結果ホイールに対するフレッティング疲労によるホイ−ルの耐久強度を大幅に増大でき、またハブ取り付け部における水平に突出したフランジの外周面とホイールのハブ穴の縁部との接触部に生じやすい著しい腐蝕を防止して車輪の着脱作業が容易となり、また再度の取り付けに際して平面精度が十分に維持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラックやバスなど特に大型車両の複輪として用いられるホイールに関し、複輪における各対のディスク環状平坦面相互間の密着性を良好にするとともに、フレッティング疲労を軽減して耐久性を向上させ、しかもハブ取り付け部の耐蝕性をも向上させることを目的とする。

特に大型車両に用いられるホイールにおけるディスクの環状平坦面に凹部を形成するようにしたものについては、例えば特公平２−９９６１号公報に開示されたものが知られる。 これはディスクの環状平坦面に形成したところの、ボルト穴付近のみ広幅とした周方向に連続する環状の凹部６により外側環状当接面７（あるいは島状領域１７）と内側環状当接面８（あるいは島状領域１８）とに分離され、これらの外側環状当接面７（あるいは島状領域１７）と内側環状当接面８（あるいは島状領域１８）をブレーキドラム３ａのフランジ４ａ表面、すなわちハブ取り付け面に当接させて取り付けた場合における外側当接面の当接面間隔が変化しないようにして耐久性の向上と所謂ブレーキジャダー音の抑制をはかるようにしたものである。
特公平２−９９６１号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載のものは、ディスクの環状平坦面に形成したところの周方向に連続する凹部が、ブレーキドラムのフランジ表面、すなわちハブ取り付け面と対面する面である内側に形成されるものであり、本願発明が目的とする複輪用のホイールとして、一対の車輪相互のディスク突出側における環状の平坦部同士を重合した場合の面圧上昇緩和やハブ取り付け部における水平に突出したフランジの外周面とハブ穴の縁部との錆び付きを防止することには貢献しない。

またそればかりでなく、特許文献１の図３にあらわされた実施例に示すホイールを用いた車輪をブレーキドラムのハブ取り付け部に取り付けて長期間使用した場合には、内側環状当接面が島状領域１８となっているところから環状凹部６を介して導入された湿気がブレーキドラムのフランジ４表面に達し、両当接面間に錆びを生じて車輪を取り外す際に作業に困難を来たすことが多く、しかも再度車輪を取り付ける際に平面精度に狂いを生じやすいという問題もある。

そこで本発明は上記の課題を解決し、特に複輪車輪での一対のホイールディスクにおける突出した外側の環状平坦面相互間の密着性を良好にするとともに、フレッティング疲労を軽減して耐久性を向上させ、しかもハブ取り付け部の耐蝕性をも向上させることを目的とするものであり、具体的には周面に環状のリムを一体に有するディスク型ホイールであって、ディスク外側の環状平坦面における各ボルト穴の周辺に、放射外方にのみ開放する凹部を形成してなることを特徴とする複輪用ホイールに関する。

本発明は上記した通り、ディスク外側の環状平坦面における各ボルト穴の周辺に、放射外方にのみ開放する凹部を形成してなるものであるために、既述した特許文献１（特公平２−９９６１号公報）に記載されたホイールの環状当接面に、周方向に連続する広い面積の環状の凹部を形成する場合に比べると、出力の比較的小さなプレス機による加工作業でよいために、大幅なコストダウンが可能となる。

また本発明は一対の車輪におけるホイールディスク同士の接触面積が大きいために、取り付けに際してのナット締結時の負荷応力や、走行時における繰り返し応力による面圧の上昇がきわめて少なく、その結果ホイールに対するフレッティング疲労によるホイ−ルの耐久強度を大幅に増大することができる。

さらに本願発明に係るホイールを用いた車輪を車両に取り付けて長期間使用した場合においても、各ボルト穴の周辺に形成された凹部が放射外方にのみ開放するものであるために、上記凹部内に生じた湿気が中心のハブ穴側に流れ込むことがなく、そのためにハブ取り付け部における水平に突出したフランジの外周面とホイールのハブ穴の縁部との接触部に生じやすい著しい腐蝕を防止することができ、車輪の着脱作業が容易となり、また再度の取り付けに際して平面精度が十分に維持される。

以下において本発明の具体的な内容を図１〜４の実施例をもとに説明する。 なお各図において同一又は相当部分には同一符号を付して説明する。 図において１は大型車両の複輪として用いられるディスク型のホイールをあらわし、該ホイール１は金属板を加工して環状に成形されたリム２と該リム２の内周側に溶接により一体に取り付けられたところの片面中央部を中心に開設されたハブ穴６を中心にその周りをリム２の側面外方に凸出させて環状平坦面５を形成したディスク４とにより構成される。

なお上記したリム２は両端部にフランジ２ａ・２ｂを有するとともにエアバルブ３が取り付けられ、またディスク４は、上記したハブ穴６の周りの環状平坦面５に８箇所のボルト穴７が均等間隔毎に形成され、また環状平坦面５の周りには６箇所の飾り穴９が同じく均等間隔毎に形成されている。

さらに、ディスク４外側の環状平坦面５における各ボルト７穴の周辺には、放射外方にのみ開放する凹部８が形成されている。 この凹部８はボルト穴７に挿通されるボルトに対するナット締め付け時の応力や、車両走行時のおける繰り返し応力による一対の複輪相互の環状平坦面５・５間における面圧上昇を緩和させることによりホイールに対するフレッティング疲労強度の向上をはかるとともに、ホイールとバブとの接触部の腐蝕を防止することを目的として施されるものであり、そのような目的からして凹部８は環状平坦面５の内周側に開口するものであってはならず、放射外方にのみ開放させるものでなければならない。

またナットによる締め付け強度を十分に維持するためには、凹部８が環状平坦面５の周方向に連続するものであってはならず、各ボルト穴７毎にその周辺部のみに形成する必要がある。 このような条件からみて環状平坦面５における各ボルト７穴の周辺に施されるべき凹部８は図１に示されているように各ボルト穴７周辺を起点として放射外方に向けて拡開し、あるいは放射外方に向けて次第に拡開するようにした略扇型をなすものであるのが理想的である。

さらに凹部８の深さについて図３の部分拡大図をもとに説明をすると、ボルト穴７の開口縁には深さｃ−ｃのナット座７ａが施されている。 このナット座７ａの深さｃーｃは通常３．０ｍｍ〜３．７ｍｍ程度であり、このナット座７ａを含めたボルト穴７の周辺を起点として深さｂーｂの凹部８が形成される。

この凹部８の深さｂーｂについては、０．２ｍｍ未満であると、ナット締め付け時に環状平坦面５における凹部８までもが対向するホイール１の環状平坦面５に接してしまう結果、在来品ホイールを用いる場合との差異が殆どなくなって、フレッティング疲労を十分に解消することができなくなり、またホイールとバブとの接触部の腐蝕を防止するには不十分となる。 反対に０．５ｍｍを超えるとディスク４の板厚が減少して環状平坦面５の平面強度を損なうので０．２〜０．５ｍｍの範囲内である必要がある。 なおこのような凹部８の形成には既知のプレス機により、上記した凹部８に相応する治具を取り付けて容易にプレス成形することができる。

なお、上記した本発明の複輪用ホイール１を用いた車輪Ｔ１・Ｔ２を車両のハブ軸ＨＳのハブドラムＨＤに取り付けた場合の一例を図４に示すと、先ずハブドラムＨＤに対し車輪Ｔ１を、ディスク４外側に突出する環状平坦面５を外側にして、ホイールの内側をハブドラムＨＤに被せるように装入し、各ボルト穴７をハブドラムＨＤ側に植立させたハブボルトＢに位置合わせしつつ取り付けた後、別の車輪Ｔ２をディスク４外側に突出する環状平坦面５を先頭に、その各ボルト穴７を上記したハブボルトＢに位置合わせしつつ装入し、２つの車輪Ｔ１・Ｔ２のそれぞれの突出した側の環状平坦面５・５を重ね合わせた後、それそれのハブボルトＢに締め付けナットＮを螺入して車輪Ｔ１・Ｔ２を共締めにより強固に締め付け固定して使用する。

本発明は上記した通り、ディスク外側の環状平坦面における各ボルト穴の周辺に、放射外方にのみ開放する略扇型形状などの一定深さの凹部を形成してなるものであるために、これを大型車両の複輪車輪に組み付けて使用した場合には特にフレッティング強度が改善され、したがってこれを同種の在来品ホイールと比較した場合、少なくとも３倍以上の耐久強度を維持することができる。

本発明の実施例であるホイールの正面図。 図１におけるＡーＡ線矢視方向の断面図。 図２におけるＰ部分の拡大図。 本発明に係るホイールを用いた車輪を車両のハブに複輪として取り付けた状態をあらわした断面図。

符号の説明

１ ホイール
２ リム
２ａ フランジ
２ｂ フランジ
３ エアバルブ
４ ディスク
５ 環状平坦面
６ ハブ穴
７ ボルト穴
７ａ ナット座
８ 凹部
Ｔ 車輪
ＨＳ ハブ軸
ＨＤ ハブドラム
Ｂ ハブボルト
Ｎ 締め付けナット

Claims (3)

1. 周面に環状のリムを一体に有するディスク型ホイールであって、ディスク外側の環状平坦面における各ボルト穴の周辺に、放射外方にのみ開放する凹部を形成してなることを特徴とする複輪用ホイール。
2. 各ボルト穴の周辺に形成した凹部は、深さが０．２〜０．５ｍｍの範囲内であるところの請求項１に記載の複輪用ホイール。
3. 各ボルト穴の周辺に形成した凹部は、各ボルト穴周辺を起点として放射外方に向けて次第に拡開するようにした略扇型をなすものであるところの請求項１に記載の複輪用ホイール。
   

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