JP2007030165A - 車両用ホイールナットの仮締め工具 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型のタイヤホイールの仮締めを行う車両用ホイールナットの仮締め工具を提供することを課題とする。
【解決手段】 タイヤホイールの複数の取付ナットを、本締めに先立ってボルトで仮締めするときに用いる治具２０であって、ナットに対応させる複数のナットドライブプーリ３９・・・に可撓ベルト４１を巻掛け、ナットドライブプーリのうちの一つのプーリを駆動源２３で回動させることで複数のナットドライブプーリを一括して回動させ、多数の車両用ホイールのナットを締めるタイヤホイール用ナット仮締め工具において、複数のナットドライブプーリおよび可撓ベルトを保持する樹脂製のアウタケース２５と樹脂製のインナケース２４が駆動源を保持する本体２１の前部に取付けられ、インナケースと工具本体を駆動軸３４を中心とした複数のボルト４８・・・で結合したタイヤホイール用ナット仮締め工具。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤホイールに複数個のナットを、本締付けに先立って同時にボルトに仮締めするときに用いる車両用ホイールナットの仮締め工具に関するものである。

一般に、タイヤホイールに複数のナットを仮締めする工具は、駆動源と駆動源の動力を伝達してナットを同時に仮締めする伝動手段とからなる構造体である。

従来のナット仮締め工具として多軸型の仮締め工具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３３１３９２３号公報

図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、仮締め工具１００は内部に搭載した電動モータ１０１と、第１ギヤハウジング１０２と、この第１ギヤハウジング１０２の前端に結合した第２ギヤハウジング１０３と、入力軸１０４と、この入力軸１０４に対して偏心する中間軸１０５と、第２ギヤハウジング１０３とその前側のカバー間に７２°間隔で円周方向に離間した５本の出力軸１０６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。このうち、中間軸１０５に隣接する１本は他の４本より僅かに長く、先端が第１ギヤハウジング１０２内に延出するため、これを１０７とする。）と、入力ギヤ１０８と、第１中間ギヤ１０９と、第２中間ギヤ１１０と、出力ギヤ１１１と、第１連動ギヤ１１２と、第２連動ギヤ１１３・・・と、ソケット１１４・・・とからなる。なお、１１５・・・はナット、１１６はスイッチである。

図１０は図９の１０−１０線断面図であり、この図１０と図９とに基づいて仮締め工具１００の作用を説明する。
図９において、仮締め工具１００では、スイッチ１１６を押すと電動モータ１０１が駆動し、入力軸１０４を回転させ、入力ギヤ１０８、第１中間ギヤ１０９、第２中間ギヤ１１０、出力ギヤ１１１を介して１本の出力軸１０７に電動モータ１０１の回転する動力が伝わる。

出力軸１０７に伝わった動力は、図１０に示すように、出力軸１０７と結合する第２連動ギヤ１１３・・・を矢印Ａの如く回転させ、この回転を介して第１連動ギヤ１１２を矢印Ｂの如く回転させ、この第１連動ギヤ１１２の回転が矢印Ｃの如く４つの第２連動ギヤ１１３・・・を回転させ、４本の出力軸１０６・・・に伝達する。
この結果、全ての出力軸１０６・・・、１０７は連動して回転する。

特許文献１の仮締め工具１００は、伝動手段にギヤを使用したために人手で取扱う場合に重くて使い勝手が悪く、メンテナンスもし難かった。また、かじりが発生するとボルトのねじ山などを傷めるために、過トルク防止用のトルクセンサを付ける必要があり、コスト的にも高価であった。

本発明は、軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型のタイヤホイールの仮締めを行う車両用ホイールナットの仮締め工具を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、タイヤホイールの複数の取付ナットを、本締めに先立ってボルトで仮締めするときに用いる治具であって、前記ナットに対応させる複数のナットドライブプーリに可撓ベルトを巻掛け、前記ナットドライブプーリのうちの一つのプーリを駆動源で回動させることで前記複数のナットドライブプーリを一括して回動させ、多数の車両用ホイールのナットを締めるタイヤホイール用ナット仮締め工具において、複数のナットドライブプーリおよび可撓ベルトを保持する樹脂製のアウタケースと樹脂製のインナケースが駆動源を保持する本体の前部に取付けられ、インナケースと工具本体を駆動軸を中心とした複数のボルトで結合したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記アウタケースのねじ穴ボスは、アウタケースの壁に一体に設けられてたことを特徴とする請求項１記載のタイヤホイール用ナット仮締め工具。

請求項３に係る発明は、請求項１において、前記ナットドライブプーリの数と前記ねじ穴用ボスの数は同数であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車の種類に応じてタイヤホイールのナットの数や配列が異なるが、ボルトの取外しにより、簡単にメーカや車種に応じたホイールナットの仮締めケースと交換ができる。即ち、他種類のホイールに簡単に対応することができるようになる。

請求項２に係る発明では、樹脂製アウタケースの最外周の壁にねじ穴用ボス部を設けたので、樹脂製アウタケースの剛性が向上し、外部からの衝撃が加えられてもアウタケースが破損しない。また、このねじ穴用ボスが樹脂製ケースのリブの役割を果たすので、樹脂ケースの軽量化と高剛性化（特にケース側部の高剛性化）を両立できる。

請求項３に係る発明では、力がかかるドライブプーリと対になるようにボスと取付ボルトを配置したので、治具のケース剛性が向上する。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両用ホイールナットの仮締め工具の使用状態を示す図であり、車輪１０はタイヤ１１の中心部にタイヤホイール１２を備える。このタイヤホイール１２は、ブレーキドラム１３から延びたボルト１４・・・にナット１５・・・を仮締めすることにより、ブレーキドラム１３に結合される。

ボルト１４・・・とナット１５・・・の仮締め作業は、車両用ホイールナット仮締め工具２０を手１６で持ち、スイッチ１７をＯＮすると、図示しない駆動源からの動力が図示しない伝動手段に伝わり、ソケット４５・・・が回転することにより、ソケット４５・・・で支持した複数のナット１５・・・を同時にボルト１４・・・に仮締めして行うことができる。

図２は本発明に係る車両用ホイールナット仮締め工具の側面図であり、車両用ホイールナット仮締め工具２０は、本体２１と、この本体２１の握り部であるグリップ２２と、本体２１に内蔵した駆動源２３と、本体２１の前側に配置した樹脂製のインナケース２４と、このインナケース２４の前側に当接して配置した樹脂製のアウタケース２５と、これらのインナケース２４、アウタケース２５の内部に備えた伝動手段２６とからなる構造体である。

詳細に説明すると、駆動源２３はブラケット２７で支えたモータ２８から延びるモータ軸２９を内側に嵌め込んだ減速機３１と、この減速機３１に隣接して備えた軸継手３２、ブラケット３３と、軸継手３２から延びる駆動軸３４とその先端部３５とからなる機構である。１７はスイッチである。

アウタケース２５は、駆動プーリ３６とこの駆動プーリ３６に一端を巻掛けた駆動ベルト３７と、この駆動ベルト３７の他端を巻掛ける従動プーリ３８と、この従動プーリ３８に隣接して、従動プーリ３８よりナット側に備えた１つのプーリ３９ａと、この１つのプーリ３９ａに一端を巻掛けたベルト４１と、このベルト４１の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ３９・・・と、ナットドライブプーリ３９・・・及び１つのプーリ３９ａから延びる支軸４２・・・と、駆動軸３４の先端部３５を支持する支持部４４と、ソケット４５・・・とからなる構成体である。

インナケース２４は、支軸４２・・・を支持する支持部４３・・・を備えており、ボルト４９・・・で本体２１に結合することにより固定される。
なお、インナケース２４とアウタケース２５との結合は、アウタケース側結合穴４６・・・とインナケース側ねじ切り溝４７・・・とを合わせ、ボルト４８・・・をねじ込むことで行うことができる。

図３はアウタケース側部品とインナケース側部品の結合方法を示す図であり、車両用ホイールナット仮締め工具２０は、ベルト４１、ナットドライブプーリ３９・・・（１つのプーリ３９ａを含む。）及びこれらのナットドライブプーリ３９・・・を支える支軸４２・・・、駆動軸３４の先端部３５を支える支持部４４を備えたアウタケース２５と、駆動源２３側で支軸４２・・・の先端を支える支持部４３・・・を備えたインナケース２４とを、軸受５２・・・、５５、５６、ボルト４８・・・、アウタケース側結合穴４６・・・、インナケース側ねじ切り溝４７・・・などを介して矢印Ｄあるいは中心線の如く接続することによって完成した構造物となる。

インナーケース２４とアウタケース２５は、図４で明らかなように外径が円形をなし、取付ボス部である結合穴４６・・・（ねじ穴用ボス）、ねじ切り溝４７・・・は、ナットドライブプーリ３９・・・の取付径よりも外側に配置されている。そして、取付ボス部は、図４の結合穴４６・・・の配置で明らかなように、中心の駆動プーリ３６から放射状に等角間隔で配置されているナットドライブプーリ３９・・・間の外径部側の中間位置に結合穴４６、従ってボルト４８と体をなすように同数配置されている。
ボルト４８・・・は、円形のインナケース２４、アウタケース２５の外周部で締結されることとなる。

車両用ホイールナット仮締め工具２０は、アウタケース２５とインナケース２４を分割できるので、アウタケース２５に一括セットしたナットドライブプーリ３９・・・（１つのプーリ３９ａを含む。）、従動プーリ３８、駆動プーリ３６、支軸４２・・・、ベルト４１、駆動ベルト３７などのメンテナンスが容易である。
また、インナケース２４に支軸４２・・・の先端を支える支持部４３・・・を備えたので、支軸４２・・・をアウタケース２５とインナケース２４とで両端支持できるために、ケースの強度負担軽減により樹脂製とすることが可能となった。

次に、これらの接続部の詳細について説明する。
アウタケース２５側では、従動プーリ３８、１つのプーリ３９ａ、ナットドライブプーリ３９・・・を支える支軸４２・・・とソケット４５・・・との結合の付け根に軸受５４・・・を設け、これらの軸受５４・・・をアウタケース２５に固定するためにブッシュ５３・・・を設ける。
また、アウタケース２５の中心部は、駆動プーリ３６を介して駆動軸３４の先端部３５を支持する支持部４４と、この支持部４４を支える軸受５５、５６と、これらの軸受５５、５６をアウタケース２５に固定するためにブッシュ５７を設ける。

インナケース２４側では、支軸４２・・・を支持する支持部４３・・・に、軸受５２・・・と、これらの軸受５２・・・をインナケース２４に固定するためのブッシュ５１・・・を設ける。
また、インナケース２４はボルト４９・・・で本体２１に結合される。
なお、駆動源２３、インナケース２４、アウタケース２５などに備わる部品の構成については、図２で説明したのでここでは省略する。

図４は図３の４矢視図であり、アウタケース２５側に備わる部品を示す。
アウタケース２５は、駆動プーリ３６とこの駆動プーリ３６に一端を巻掛けた駆動ベルト３７と、この駆動ベルト３７の他端を巻掛ける従動プーリ３８と、この従動プーリ３８に隣接して、従動プーリ３８よりナット（図示せず。）側に備えた図示しない１つのプーリ３９ａと、この図示しない１つのプーリ３９ａに一部分を巻掛けたベルト４１と、このベルト４１の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ３９・・・と、ナットドライブプーリ３９・・・及び図示しない１つのプーリ３９ａから延びる支軸４２・・・とからなる構成体である。
なお、４６はアウタケース側結合穴、５８は駆動プーリ中心溝、６１・・・は各プーリと支軸４２・・・を結合するねじである。

図５は伝動手段のみを表した本発明の実施例を示す図であり、伝動手段２６は、駆動軸３４の動力を受ける駆動プーリ３６と、駆動プーリ３６に一端を巻掛けた駆動ベルト３７と、駆動ベルト３７の他端を巻掛ける従動プーリ３８と、従動プーリ３８よりナット（図示せず。）側に備えた１つのプーリ３９ａと、１つのプーリ３９ａに一部分を巻掛けたベルト４１と、このベルト４１の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ３９・・・と、ナットドライブプーリ３９・・・及び１つのプーリ３９ａから延びる支軸４２・・・とからなる構成である。

この様にモデル的に図示すると、伝動手段２６は、図示しないアウタケース２５側に一括して備えてあるので、駆動プーリ３６、従動プーリ３８、ナットドライブプーリ３９・・・（１つのプーリ３９ａも含む。）、支軸４２・・・、ベルト４１、駆動ベルト３７などの取外しを自由に行えることが明瞭であり、ベルト４１及び駆動ベルト３７のなどの交換が容易である。
その結果、取扱い易くメンテナンスし易い車両用ホイールナット仮締め工具を提供することができる。

図６は図５の別実施例を示す図であり、伝動手段２６は、駆動軸３４の動力を受ける駆動ギヤ６２と、駆動ギヤ６２に噛合う従動ギヤ６３と、従動ギヤ６３よりナット（図示せず。）側に備えた１つのプーリ３９ａと、１つのプーリ３９ａに一部分を巻掛けたベルト４１と、このベルト４１の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ３９・・・と、ナットドライブプーリ３９・・・及び１つのプーリ３９ａから延びる支軸４２・・・とからなる構成である。

車両用ホイールナット仮締め工具は、駆動ギヤ６２と駆動ギヤ６２に噛合う従動ギヤ６３とを用いて、図示しない駆動源２３からの動力をナットドライブプーリ３９・・・（１つのプーリ３９ａを含む。）に伝動した。
伝動手段２６の起点になる駆動系にギヤを使用するので、図示しない駆動源２３からの動力は歯の噛合いで確実に１つのプーリ３９ａからナットドライブプーリ３９・・・に伝動する。
その結果、円滑なナット仮締め作業を行うことができる。

図７は図５の更なる別実施例を示す図であり、図５と変更になる部品は、以下に記述すると、ベルト４１に変わった片面に歯の付いた片歯付きベルト７１、駆動プーリ３６に変わった片歯付きプーリ７２、１つのプーリ３９ａに変わった片歯付き１つのプーリ７３、駆動ベルト３７に変わった両歯付きベルト７４、ナットドライブプーリ３９・・・に変わった片歯付きナットドライブプーリ７５・・・である。

伝動手段２６は、図示しない駆動源２３の動力を伝動手段２６に伝動する駆動軸３４（図示せず。）を支持する片歯付きプーリ７２と、この片歯付きプーリ７２に一端を巻掛けた両歯付きベルト７４と、この両歯付きベルト７４の他端を巻掛けた片歯付き１つのプーリ７３と、この片歯付き１つのプーリ７３に巻掛けた両歯付きベルト７４にさらに巻掛けた片歯付きベルト７１と、この片歯付きベルト７１の他の箇所を片歯付きナットドライブプーリ７５・・・に巻掛けたことにより構成した手段である。

図７の伝動手段２６は、図５に示す従動プーリ３８及び１つのプーリ３９ａの二つのプーリを片歯付き１つのプーリ７３で代用するので、工具の軽量化及びコスト低減化をもたらす効果がある。

また、両歯付きベルト７４は、動力を片歯付きナットドライブプーリ７５・・・に伝動する際に、片歯付きプーリ７２、片歯付き１つのプーリ７３、片歯付きベルト７１とのスリップを防止し、より確実で円滑な動作を実行することができる。

図８は図７の８部拡大図であり、一番外側の片歯付きベルト７１の歯７６・・・に両歯付きベルト７４の上側の歯７７・・・が嵌合し、この両歯付きベルト７４の下側の歯７８・・・に片歯付き１つのプーリ７３の歯７９・・・が嵌合することを説明した図である。

尚、本発明の車両用ホイールナット仮締め工具２０は、実施の形態ではタイヤホイールのナットの組付けに適用したが、ナットドライブプーリ３９・・・の数や大きさ、ナットドライブプーリ３９・・・に巻掛けられたベルト４１の外周長さ、その他細かい機構を変更して、タイヤホイール以外への適用も問題ない。

アウタケース２５とインナケース２４の材質樹脂であるが、プーリとベルト類の材質は特に限定しないが、機械的強度に優れたものを適用することが望ましい。

本発明は以下の態様を含むものである。
本発明では、タイヤホイールの取付ナットなどの複数個のナットを、本締付けに先立ってボルトに仮締めするときに用いる治具であって、ナットに対応させるナットドライブプーリに可撓部材を巻掛け、ナットドライブプーリのうちの１つのプーリを駆動源で回動することで複数のナットドライブプーリを一括して回動することのできる多軸仮締め工具において、可撓部材はベルトであり、このベルト、ナットドライブプーリ及びこれらのナットドライブプーリを支える支軸を、駆動源側のインナケースとナット側のアウタケースとからなる分割可能なケース体に一括収納し、アウタケースに、ナットドライブプーリ、支軸及びベルトを一括セットし、インナケースに支軸の先端を支える支持部を備え、アウタケースに主要部品が付いた状態でケース体を分割することができるように構成したことを特徴とする。

上記態様では、アウタケースとインナケースを分割できるので、アウタケースに一括セットしたナットドライブプーリ、支軸及びベルトのメンテナンスに便利で、特にベルトの交換は容易である。
また、インナケースに支軸の先端を支える支持部を備えたので、支軸を両端支持できるために、ケースの強度負担軽減により樹脂化が可能となる。
さらに、アウタケースの中心部には、必然的にインナケース側に結合する駆動軸の先端部を支える支持部が必要となる。
この結果、多軸仮締め工具は軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型のものになるという利点がある。

また、本発明では、ベルトは片面に歯の付いた片歯付きベルトとし、駆動源で直接駆動する駆動プーリ及び、この駆動プーリと１つのプーリとを連結する駆動ベルトを備え、この駆動ベルトを両面に歯が付いた両歯付きベルトとし、この両歯付きベルトを１つのプーリに巻掛け、この様な両歯付きベルトに片歯付きベルトを巻掛けたことをも特徴とする。

上記態様では、１つのプーリに両歯付きベルトを巻掛け、この両歯付きベルトに片歯付きベルトを巻掛けたので、１つのプーリの上側（インナケース寄り）に本来必要であったプーリを削除でき、この１つのプーリで駆動軸からの動力を各駆動プーリに伝達することができる。
この結果、多軸仮締め工具は軽量で低コスト型のものになるという利点がある。

本発明の車両用ホイールナット仮締め工具は、タイヤホイールのナット組付けに好適である。

車両用ホイールナット仮締め工具の使用状態を示す図である。 本発明に係る車両用ホイールナット仮締め工具の側面図である。 アウタケース側部品とインナケース側部品の結合方法を示す図である。 図３の４矢視図である。 伝動手段のみを表した本発明の実施例を示す図である。 図５の別実施例を示す図である。 図５の更なる別実施例を示す図である。 図７の８部拡大図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 図９の１０−１０線断面図である。

符号の説明

２０…車両用ホイールナット仮締め工具、 ２１…本体、 ２３…駆動源、 ２４…樹脂製インナケース、 ２５…樹脂製アウタケース、 ２６…伝動手段、 ３４…駆動軸、 ３５…先端部、３６…駆動プーリ、 ３７…駆動ベルト、 ３８…従動プーリ、 ３９…ナットドライブプーリ、 ３９ａ…１つのプーリ、 ４１…ベルト、 ４２…支軸、 ４３…支持部、 ４４…支持部、 ４６…ねじ穴用ボス、 ４８…ボルト。

Claims (3)

1. タイヤホイールの複数の取付ナットを、本締めに先立ってボルトで仮締めするときに用いる治具であって、前記ナットに対応させる複数のナットドライブプーリに可撓ベルトを巻掛け、前記ナットドライブプーリのうちの一つのプーリを駆動源で回動させることで前記複数のナットドライブプーリを一括して回動させ、多数の車両用ホイールのナットを締めるタイヤホイール用ナット仮締め工具において、
   複数のナットドライブプーリおよび可撓ベルトを保持する樹脂製のアウタケースと樹脂製のインナケースが駆動源を保持する本体の前部に取付けられ、インナケースと工具本体を駆動軸を中心とした複数のボルトで結合した、
   ことを特徴とするタイヤホイール用ナット仮締め工具。
2. 前記アウタケースのねじ穴ボスは、アウタケースの壁に一体に設けられてたことを特徴とする請求項１記載のタイヤホイール用ナット仮締め工具。
3. 前記ナットドライブプーリの数と前記ねじ穴用ボスの数は同数であることを特徴とする請求項１記載のタイヤホイール用ナット仮締め工具。

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