JP2012171054A - ホイールナットレンチ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のホイールナットレンチ1は、中空状の軟鋼管からなり、ハンドル部と、ハンドル部2の一端側に当該ハンドル部2と一体的に形成されナット嵌合穴5を内側に有するナット嵌合部4と、を有するホイールナットレンチであって、ナット嵌合部4の外周面側に、ナット嵌合部4の開口端から外側へ折り返されてなる折り返しフランジ部7がナット嵌合部4と一体的に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
また、製品の軽量化やコストダウンを目的として、ホイールナットレンチを中空状の鋼管を用いて一体成形する技術も提案されている(特許文献2)。
本発明のホイールナットレンチは、中空状の鋼管からなり、ハンドル部と、前記ハンドル部の一端側に当該ハンドル部と一体的に形成されてナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部と、を有するホイールナットレンチであって、前記ナット嵌合部の外周面側に、前記ナット嵌合部の先端から外側へ折り返された折り返しフランジ部が前記ナット嵌合部と一体的に形成されていることを特徴とする。
また、ナット嵌合部からハンドル部側へ向かうにしたがって内径が漸次縮径しているので、ナット嵌合部とハンドル部との間の部分(境界部分)に曲げねじり応力が集中することがない。
また、ナット嵌合部とハンドル部との間の屈曲部に長さ方向に沿って延在する複数のリブを設けたことにより、屈曲部に係る曲げねじり応力に対しても十分な強度を確保することができる。
ここで、ナット嵌合穴5の対辺の長さは約21mm、ナット嵌合部4の外径は約30〜31mmである。
折り返しフランジ部7が設けられたナット嵌合部4の開口端側の厚みtは約3.4〜3.7mmである。
さらに、本実施形態では、ホイールナットレンチの材料として、電縫管を使用している。このため、コストをかけることなく、強度の高いホイールナットレンチが得られる。
電縫管は、引張力(荷重)Xを加えていくと、伸びYは荷重に比例して弾性点Aまで直線的に変化する。弾性点A以上に引張力を増加すると弾性変形の領域から塑性変形の領域に入り、降伏点Bに達する。その後、わずかな荷重の低下を生じ、低下した略一定の荷重の下でC点から降伏伸びが生じる。降伏伸びを終えると、D点で最大荷重に達する。D点に達すると、電縫管の一部に括れが生じ、荷重が減少し、伸びが増大することによりE点で破断する。本実施形態のホイールナットレンチ1はD点(最大荷重点)に近い領域で形成するため、ホイールナットレンチとしての破損強度も従来のものに比べて大きくなり、軽量化を図りつつ強度不足を解消できる構造となっている。
原理としては、まず、鋼管のねじり強度をアップさせるために母材径を拡径させると、肉厚は減少するが、その分、ねじり強度に影響を与える極断面係数(Zp)を大きくすることができるので、肉厚減少分を上回るねじり強度アップを図ることができる。
具体例として、外径19mm、内径15mm、管壁の厚さ2mmの鋼管を拡径して、外径23mm、内径19.8mm、管壁の厚さ1.6mmにした場合を考える。
図13(a)〜(e)、図14(a)は、ホイールナットレンチの製造工程を示す断面図である。
図13(f)は、図13(e)のD−D相当断面図である。
図14(b)は、図14(a)のE−E相当断面図である。
図13(a)に示すように、所定の直径を有する電縫管(軟鋼管)50を母材として用意する。本実施形態では直径19mm、管壁の肉厚2mmの電縫管を用いる。
(1)鋼管をL字状に屈曲成形したホイールナットレンチ本体1Aの先端部に一体的に形成されたナット嵌合部4を有するホイールナットレンチ1であって、ナット嵌合部4の開口外側部に折り返しフランジ部7が一体的に形成されているので、鋼管で成形されたホイールナットレンチであっても、強度が高く特に六角部頭部の開口部の口開き強度が高く、安価であるとともに軽量化されたホイールナットレンチ1を得ることができる。
(2)ナット嵌合部4と折り返しフランジ部7とが密着して形成されているため、さらに六角部頭部の開口部の口開き強度の高いホイールナットレンチ1を得ることができる。
(3)ナット嵌合部4からホイールナットレンチ本体のL字状の屈曲部3に向けて断面径が徐変して形成されているため、ナット嵌合部4の根元部に曲げネジリ応力が集中することがないない。
(4)屈曲部3に長手方向に沿って凸状のリブ31が形成されているため、屈曲部3にかかる曲げネジリ応力に対しても十分な強度を確保することができる。
材質:STKM11A(機械構造用炭素鋼管)
直径:19mm
管壁の厚さ:1.6〜1.8mm
ねじり応力:226N・m
六角ボルト対応:ナット嵌合穴の対辺の長さ:21m
Claims (4)
- 中空状の鋼管からなり、ハンドル部と、前記ハンドル部の一端側に当該ハンドル部と一体的に形成されナット嵌合穴を内側に有するナット嵌合部と、を有するホイールナットレンチであって、
前記ナット嵌合部の外周面側に、前記ナット嵌合部の開口端から外側へ折り返されてなる折り返しフランジ部が前記ナット嵌合部と一体的に形成されている
ことを特徴とするホイールナットレンチ。 - 前記ナット嵌合部の外周面と、前記折り返しフランジ部の内周面とが密着している
ことを特徴とする請求項1記載のホイールナットレンチ。 - 前記ナット嵌合部から前記ハンドル部側へ向かうに従って内径が漸次縮径している
ことを特徴とする請求項1または2記載のホイールナットレンチ。 - 前記ハンドル部の一端側に、前記鋼管を屈曲成形してなる屈曲部を介して前記ナット嵌合部が設けられ、
前記屈曲部には、当該屈曲部の長さ方向に沿って延在するとともに、外周面から径方向外側へ向かって突出するリブが周方向に所定の間隔をおいて複数設けられている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のホイールナットレンチ。
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