JP2024017263A - 脱輪防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる脱輪防止構造を提供する。【解決手段】タイヤ１０が取り付けられ、車両に装備されたホイールハブ４０に締結部材５０，５１により締結されたホイール２０のホイールハブ４０からの脱落を防止する脱輪防止構造であって、ホイールハブ４０のホイール取付部４１に隣接して設けられ、ホイール２０のホイールハブ４０への装着時に芯出しを案内するガイド面４６ａを備えたホイールガイド部４６と、ホイールガイド部４６に着脱可能に取り付けられる係止部材８０と、を備え、係止部材８０は、ホイールガイド部４６のガイド面４６ａから径方向外側に突出し、ホイール２０のホイールハブ４０からの離脱時にホイール２０の内周リム部２３を係止する係止部８１を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのホイールがホイールハブから離脱することを防止する脱輪防止構造に関するものである。

例えば、大型トラックなどの車両において、整備不良や過積載によりハブボルトが折損することで、タイヤが脱輪する事象が懸念されている。
このような脱輪を抑制するために、例えば、特許文献１には、ホイールハブの外周面上のボスにストッパピンを植設し、タイヤがホイールハブから離脱してもタイヤのホイールがストッパピンに係止されることで脱輪を防止するようにした、脱輪防止装置が開示されている。

実開平５－２８７０４号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、大きな荷重を受けるホイールハブにストッパピンを植設しているため、ホイールハブの強度低下を招くおそれがある。
ホイールハブは大きな荷重を受けるため、ホイールハブの強度低下を回避できるようにする必要がある。
そこで、本件は、ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる脱輪防止構造を提供することを目的の一つとする。

本件は上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現できる。
（１）本適用例に係る脱輪防止構造は、タイヤが取り付けられ、車両に装備されたホイールハブに締結部材により締結されたホイールの前記ホイールハブからの脱落を防止する脱輪防止構造であって、前記ホイールハブのホイール取付部に隣接して設けられ、前記ホイールの前記ホイールハブへの装着時に芯出しを案内するガイド面を備えたホイールガイド部と、前記ホイールガイド部に着脱可能に取り付けられる係止部材と、を備え、前記係止部材は、前記ホイールガイド部の前記ガイド面から径方向外側に突出し、前記ホイールの前記ホイールハブからの離脱時に前記ホイールの内周リム部を係止する係止部を有していることを特徴としている。

本適用例によれば、ホイールハブの強度に影響し難いホイールガイド部に係止部材が取り付けられるので、ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる。また、係止部材は、ホイールガイド部に着脱可能に取り付けられるので、ホイールハブにホイールを締結したあとで係止部材をホイールガイド部に装着することができ、係止部材の係止部をホイールガイド部のガイド面から径方向外側に十分に突出させて、タイヤの脱輪防止機能を向上させることが可能になる。

（２）本適用例において、前記係止部は、前記車両の側面視において、前記ホイールの前記内周リム部と重なる位置まで径方向外側に突出していることが好ましい。
このような構成により、タイヤの脱輪防止機能を向上させることができる。
ことができる。

（３）本適用例において、前記係止部は、前記締結部材に対して異なる周方向位置において径方向外側に突出していることが好ましい。
このような構成により、締結部材（例えば、ホイールナット）の点検や増し締め付けの作業を容易に行うことができる。

（４）本適用例において、さらに、前記係止部は、周方向に隣接する前記締結部材同士の中間位置において径方向外側に突出していることが好ましい。
このような配置構成により、締結部材（例えば、ホイールナット）の点検や増し締め付けの作業を一層容易に行うことができる。

（５）本適用例において、前記ホイールガイド部は複数設けられており、前記係止部材は、それぞれの前記ホイールガイド部全てに設けられていることが好ましい。
このような構成により、係止部をより多く設けることができ、脱輪防止機能を向上させることができる。

（６）本適用例において、さらに、前記ホイールガイド部は、周方向に隣接する前記締結部材の全ての相互間に対応する箇所にそれぞれ設けられていることが好ましい。
このような構成により、ホイールのホイールハブへの装着時における芯出しが容易になるのに加えて、係止部をより多く設けることができ、脱輪防止機能を一層向上させることができる。

本件によれば、ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる。

実施形態に係る車両の左後輪部分の断面図である。 実施形態に係る車両の左後輪部分を示す斜視図である。 実施形態に係るホイールハブ及びホイールの要部を示す斜視図である。 実施形態に係るホイールガイド部を示す斜視図であって、（ａ）は係止部材が装着された状態を示し、（ｂ）は係止部材が装着されていない状態を示す。 実施形態に係るホイールハブ及びホイールの要部を示す正面図である。 実施形態に係る車両の左後輪部分の正常状態における要部断面図である。 実施形態に係る車両の左後輪部分において、締結部材が破損して、ホイールがホイールハブから離脱した状態を示す要部断面図である。

図面を参照して、本件の実施形態について説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせられる。

［１．構成］
［１．１．車輪の構成］
まず、本実施形態に係る脱輪防止構造を装備した車輪について説明する。
本実施形態では、大型トラックの後輪に脱輪防止構造が装備された例を説明する。
図１，図２は、大型トラックの左後輪を示すものであり、図１は車両の後方から前方を見た状態の縦断面図であり、図２は車両の左斜め後方から見た斜視図である。図１中の一点鎖線は車軸の回転中心を示す。図１，図２に示すように、本実施形態に係る大型トラックの各後輪（左後輪及び右後輪）はいずれも、後前軸及び後々軸の２軸を有し、各軸には、左右一対の車輪１０，１０が備えられ、ダブルタイヤとして構成されている。なお、ここでは、左後輪を示すが、右後輪も左後輪に対して左右対称で同様に構成される。

図１に示すように、車両の内側（図１，図２における右側）及び車両の外側（図１，図２における左側）の各車輪１０は、ホイール２０とホイール２０の外周リム部２１に取り付けられたタイヤ３０とを備える。ホイール２０の内周部には、ホイールハブ４０のフランジ部（ホイール取付部）４１にハブボルト（締結部材）５０及びホイールナット（締結部材）５１により締結されてホイールハブ４０に取り付けられる内周リム部２３が備えられる。内周リム部２３は、フランジ部４１に対応した環状プレート状に形成される。外周リム部２１と内周リム部２３との間には、軽量化孔を有するディスク部２２が備えられる。なお、ダブルタイヤの内側の車輪１０及び外側の車輪１０の各ホイール２０は、ハブボルト５０及びホイールナット５１により共締めされ取り付けられる。

ホイールハブ４０は、アクスルチューブ６０の先端側の外周面上に左右一対のローラベアリング６２，６３を介して回転可能に支持されている。アクスルチューブ６０はアクスルハウジング６１の先端部に結合される。また、アクスルチューブ６０内を貫通するようにアクスルシャフト７０が挿通されており、その先端側のフランジ部７１が連結ボルト７２によってホイールハブ４０に連結されている。これにより、アクスルシャフト７０の回転と共にホイールハブ４０が回転するようになっている。

ホイールハブ４０は、外側端部がフランジ部７１と連結され、外側のローラベアリング６２のアウタレースと結合された外側筒状軸部４２と、内側のローラベアリング６３のアウタレースと結合された内側筒状軸部４３と、外側筒状軸部４２と内側筒状軸部４３との中間部に形成され外方へ拡径した拡径筒状軸部４４と、拡径筒状軸部４４の外側に形成された前記フランジ部４１とを備える。また、内側の車輪１０のホイール２０内の空間において、ホイールハブ４０側とアクスルチューブ６０側との間には、図示しない制動機構が配備されている。

図１，図３及び図５に示すように、フランジ部４１は、ホイール２０の環状の内周リム部２３の内側面が当接する当接面４５を備える。ホイールハブ４０には、この当接面４５に隣接する拡径筒状軸部４４の車両外側を向いた環状の外面４４ａに、ホイール２０のホイールハブ４０への装着時に芯出しを案内するホイールガイド部４６が車両外側に向けて突設されている。このホイールガイド部４６には、ホイール２０の装着時に内周リム部２３の内周面２３ａと接触して芯出しを案内するガイド面４６ａ（図４参照）が備えられる。

また、ホイールガイド部４６は、拡径筒状軸部４４の環状の外面４４ａに、周方向に並んで複数突設される。なお、フランジ部４１には、ハブボルト５０を挿入する複数（本実施形態では、１０個）のボルト穴４１ａが周方向に等間隔に並んで形成されるが、ホイールガイド部４６は、これらのボルト穴４１ａに対して異なる周方向位置に形成されている。本実施形態では、ホイールガイド部４６は、周方向に隣接するボルト穴４１ａの周方向中間位置に形成されている。

各ホイールガイド部４６は、図１及び図３に示すように、拡径筒状軸部４４の環状の外面４４ａから車両外側に向けて突設されており、ガイド面４６ａは外周方向を向いて備えられる。各ホイールガイド部４６のガイド面４６ａは何れも、突出方向に僅かに先細り状に縮径したテーパ面に沿うように配置及び形成されている。このテーパ面の基端部の外径は、ホイール２０の内周リム部２３の内周面２３ａの内径と対応し、テーパ面の基端部は、ホイール２０の内周リム部２３の内周面２３ａの適正な取付位置に配置されている。

したがって、ホイール２０の取付時には、内周リム部２３を複数のホイールガイド部４６の先端側から差し込んでいくと、内周リム部２３の内周面２３ａがホイールガイド部４６のガイド面４６ａ（即ち、テーパ面）に接触しながら軸心位置を案内されて、内周リム部２３がガイド面４６ａの基部（即ち、テーパ面の基部）に達すると、ホイール２０の軸心が適正位置となって容易に芯出しが完了する。

［１．２．脱輪防止構造の構成］
このようなホイールガイド部４６には、図４（ｂ）に示すように、少なくともガイド面４６ａに開口したボルト穴４６ｂが穿設され、このボルト穴４６ｂに、図４（ａ）に示すように、ホイール２０を係止する係止用ボルト（係止部材）８０が螺装される。
本脱輪防止構造は、かかるホイールガイド部４６と、ホイールガイド部４６に着脱可能に取り付けられる係止用ボルト８０とを備えて構成される。

なお、上記のように、ホイールガイド部４６は、ホイールハブ４０の拡径筒状軸部４４の外面４４ａに、肉盛りするように設けられており、しかも、ホイール２０の装着時にホイール２０の芯出しを案内するだけなので、ホイールガイド部４６には、通常は負荷が加わらず、また、ホイールハブ４０自体の強度にも寄与していない。したがって、ホイールガイド部４６にボルト穴４６ｂを穿設しても、ホイールハブ４０自体の強度低下を招く虞もない。

係止用ボルト８０をホイールガイド部４６に取り付けると、係止用ボルト８０の頭部（係止部）８１は、図６に示すように、ガイド面４６ａから外周方向に突出する。なお、図６及び図７は車輪１０の上半部を示す縦断面図であり、図中の一点鎖線は車軸の回転中心を示す。ハブボルト５０の損傷等に起因してホイール２０がホイールハブ４０から離脱した際には、図７に実線で示すように移動した後、ホイール２０の内周リム部２３の外側面が係止用ボルト８０の頭部８１に当接して係止されるようになっている。なお、図７では、ダブルタイヤの外側の車輪１０のみが離脱した状態を示すが、ダブルタイヤの内側の車輪１０も、その後、或いは同時に、離脱する場合がある。しかし、この場合、内側の車輪１０も外側の車輪１０を介して係止用ボルト８０の頭部８１によって係止される。

なお、ここでは、ボルト穴４６ｂはガイド面４６ａと直交する向きに形成されており、ガイド面４６ａの傾斜（テーパ面に沿った傾斜）に応じて、ボルト穴４６ｂ及び係止用ボルト８０もホイールハブ４０の軸心と直交する向きに対して微小に傾斜している。これにより、係止用ボルト８０のボルト穴４６ｂへの螺合締結時に、係止用ボルト８０の頭部８１がガイド面４６ａに片当たりすることがなく、確実に螺合締結できるようになる。また、この係止用ボルト８０の頭部８１の傾斜は僅かなので、係止用ボルト８０のホイール２０を係止する機能には何ら支障はない。ただし、ボルト穴４６ｂをホイールハブ４０の軸心と直交する向きに沿って形成してもよい。

また、図５に示すように、係止用ボルト８０の頭部８１は、車両の側面視において、ホイール２０の内周リム部２３と重なる位置まで径方向外側に突出している。つまり、各ホイールガイド部４６に装着され、環状に並んだ複数の係止用ボルト８０の頭部８１は、内周リム部２３の内径よりも大きな外径を成し、ホイール２０がホイールハブ４０から離脱しても、少なくとも何れかの係止用ボルト８０の頭部８１に当接して係止されるようになっている。

また、上記のように、複数のホイールガイド部４６が、ハブボルト５０を挿入する複数のボルト穴４１ａに対して異なる周方向位置に形成されており、特に、本実施形態では、ホイールガイド部４６は、周方向に隣接するボルト穴４１ａの周方向中間位置に形成されている。したがって、係止用ボルト８０の頭部８１も、複数のボルト穴４１ａ及びハブボルト５０及びホイールナット５１に対して異なる周方向位置において径方向外側に突出しており、本実施形態では、周方向に隣接するボルト穴４１ａ及びハブボルト５０の周方向中間位置において径方向外側に突出している。

また、係止用ボルト８０は、複数のホイールガイド部４６の全てに設けられている。
さらに、複数のホイールガイド部４６が、環状に等間隔に並んで配置されたハブボルト５０及びホイールナット５１に対して、互いに隣接するハブボルト５０及びホイールナット５１の全ての相互間にそれぞれ設けられており、各ホイールガイド部４６に装着される係止用ボルト８０も、互いに隣接するハブボルト５０及びホイールナット５１の全ての相互間にそれぞれ設けられている。

［２．作用及び効果］
本実施形態に係る脱輪防止構造は、上記のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。

（１）ホイールハブ４０の強度に影響し難いホイールガイド部４６に係止用ボルト（係止部材）８０が取り付けられるので、ホイールハブ４０の強度低下を回避するようにしながらタイヤ３０（車輪１０）の脱輪を防止することができる。また、係止用ボルト８０は、ホイールガイド部４６に着脱可能に取り付けられるので、ホイールハブ４０にホイール２０を締結したあとで係止用ボルト８０をホイールガイド部４６に装着することができ、係止用ボルト８０の頭部（係止部）８１をホイールガイド部４６のガイド面４６ａから径方向外側に十分に突出させて、タイヤ３０（車輪１０）の脱輪防止機能を向上させることが可能になる。

（２）係止用ボルト８０の頭部８１は、車両の側面視において、ホイール２０の内周リム部２３と重なる位置まで径方向外側に突出しているので、タイヤ３０（車輪１０）の脱輪防止機能を向上させることができる。

（３）係止用ボルト８０の頭部８１は、締結部材（ハブボルト５０及びホイールナット５１）に対して異なる周方向位置において径方向外側に突出しているので、締結部材（例えば、ホイールナット５１のハブボルト５０への締付状態）の点検や増し締め付けの作業を容易に行うことができる。

（４）さらに、係止用ボルト８０の頭部８１は、周方向に隣接する締結部材（ハブボルト５０及びホイールナット５１）同士の中間位置（周方向における中間の位置）において径方向外側に突出しているので、締結部材（例えば、ホイールナット５１のハブボルト５０への締付状態）の点検や増し締め付けの作業を一層容易に行うことができる。

（５）また、ホイールガイド部４６は複数設けられており、係止用ボルト８０は、それぞれのホイールガイド部４６の全てに設けられているので、係止用ボルト８０をより多く設けることができ、脱輪防止機能を向上させることができる。

（６）さらに、ホイールガイド部４６は、周方向に隣接する締結部材（ハブボルト５０及びホイールナット５１）の全ての相互間に対応する箇所にそれぞれ設けられているので、係止用ボルト８０をより多く設けることができ、脱輪防止機能を向上させることができる。

［３．その他］
上記実施形態の構成は一例であって、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、ホイールガイド部４６は、周方向に隣接する締結部材５０，５１の全ての相互間に対応する箇所にそれぞれ設けられているが、一部の相互間に対応する箇所にのみ設けてもよい。

また、上記実施形態では、係止部材を係止用ボルト８０とし、係止部をその頭部８１としているが、係止部材は、ホイールガイド部に着脱可能に取り付けられるものであればよく、係止部はホイール２０のホイールハブ４０からの離脱時にホイール２０の内周リム部２３を係止できるものであればよく、上記実施形態のものに限定されない。

また、上記実施形態では、係止部材８０は、ホイールガイド部４６の全てに装着されているが、一部のホイールガイド部４６にのみ設けてもよい。
上記実施形態では、係止部材８０の係止部８１は、周方向に隣接する締結部材５０，５１同士の中間の周方向位置に配置されるが、これに限定されるものではない。係止部材８０の係止部８１を締結部材５０，５１とは無関係に配置してもいいが、締結部材５０，５１に対して異なる周方向位置に配置すれば、締結部材５０，５１のメンテナンス性を高めることができる。

上記実施形態では、係止部材８０の係止部８１は、車両の側面視において、ホイール２０の内周リム部２３と重なる位置まで径方向外側に突出しているため、ホイールハブ４０から離脱したホイール２０を確実に係止して、脱輪を防止できるが、これも必須ではない。例えば、係止部材８０の係止部８１が、車両の側面視においてホイール２０の内周リム部２３と重なる位置まで大きく径方向外側に突出していなくても、係止部がガイド面から径方向外側にある程度突出しているだけで、ホイール２０の内周リム部２３を係止する機能は働く。

また、上記実施形態では、大型トラックの後輪のダブルタイヤを例示したが、本件は、シングルタイヤでもよく、また、前輪に適用してもよい。さらに、大型トラックに限らず、種々の車両に適用しうる。

［４．付記］
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
タイヤが取り付けられ、車両に装備されたホイールハブに締結部材により締結されたホイールの前記ホイールハブからの脱落を防止する脱輪防止構造であって、
前記ホイールハブのホイール取付部に隣接して設けられ、前記ホイールの前記ホイールハブへの装着時に芯出しを案内するガイド面を備えたホイールガイド部と、
前記ホイールガイド部に着脱可能に取り付けられる係止部材と、を備え、
前記係止部材は、前記ホイールガイド部の前記ガイド面から径方向外側に突出し、前記ホイールの前記ホイールハブからの離脱時に前記ホイールの内周リム部を係止する係止部を有している
ことを特徴とする脱輪防止構造。

（付記２）
前記係止部は、前記車両の側面視において、前記ホイールの前記内周リム部と重なる位置まで径方向外側に突出している
ことを特徴とする付記１に記載の脱輪防止構造。

（付記３）
前記係止部は、前記締結部材に対して異なる周方向位置において径方向外側に突出している
ことを特徴とする付記１又は付記２に記載の脱輪防止構造。

（付記４）
向に隣接する前記締結部材同士の中間位置において径方向外側に突出している
ことを特徴とする付記３に記載の脱輪防止構造。

（付記５）
前記ホイールガイド部は複数設けられており、前記係止部材は、それぞれの前記ホイールガイド部全てに設けられている
ことを特徴とする付記１～付記４の何れか１つに記載の脱輪防止構造。

（付記６）
前記ホイールガイド部は、周方向に隣接する前記締結部材の全ての相互間に対応する箇所にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする付記５に記載の脱輪防止構造。

１０ 車輪
２０ ホイール
２１ ホイール２の外周リム部
２２ ディスク部
２３ 内周リム部
２３ａ 内周リム部２３の内周面
３０ タイヤ
４０ ホイールハブ
４１ ホイールハブ４０のフランジ部（ホイール取付部）
４１ａ ボルト穴
４２ 外側筒状軸部
４３ 内側筒状軸部
４４ 拡径筒状軸部
４４ａ 拡径筒状軸部４４の環状の外面
４５ フランジ部４１の当接面
４６ ホイールガイド部
４６ａ ホイールガイド部４６のガイド面
４６ｂ ボルト穴
５０ ハブボルト（締結部材）
５１ ホイールナット（締結部材）
６０ アクスルチューブ
６１ アクスルハウジング
６２，６３ ローラベアリング
７０ アクスルシャフト
７１ アクスルシャフト７０の先端側のフランジ部
７２ 連結ボルト
８０ 係止用ボルト（係止部材）
８１ 係止用ボルト８０の頭部（係止部）

Claims (6)

1. タイヤが取り付けられ、車両に装備されたホイールハブに締結部材により締結されたホイールの前記ホイールハブからの脱落を防止する脱輪防止構造であって、
   前記ホイールハブのホイール取付部に隣接して設けられ、前記ホイールの前記ホイールハブへの装着時に芯出しを案内するガイド面を備えたホイールガイド部と、
   前記ホイールガイド部に着脱可能に取り付けられる係止部材と、を備え、
   前記係止部材は、前記ホイールガイド部の前記ガイド面から径方向外側に突出し、前記ホイールの前記ホイールハブからの離脱時に前記ホイールの内周リム部を係止する係止部を有している
   ことを特徴とする脱輪防止構造。
2. 前記係止部は、前記車両の側面視において、前記ホイールの前記内周リム部と重なる位置まで径方向外側に突出している
   ことを特徴とする請求項１に記載の脱輪防止構造。
3. 前記係止部は、前記締結部材に対して異なる周方向位置において径方向外側に突出している
   ことを特徴とする請求項１に記載の脱輪防止構造。
4. 前記係止部は、周方向に隣接する前記締結部材同士の中間位置において径方向外側に突出している
   ことを特徴とする請求項３に記載の脱輪防止構造。
5. 前記ホイールガイド部は複数設けられており、前記係止部材は、それぞれの前記ホイールガイド部全てに設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の脱輪防止構造。
6. 前記ホイールガイド部は、周方向に隣接する前記締結部材の全ての相互間に対応する箇所にそれぞれ設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の脱輪防止構造。

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