JP3905497B2 - ホイールナット及びホイールボルト - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体側のハブとディスクホイールとを締結するために用いられるホイールナット（ハブナットとも称する）及びホイールボルト（ハブボルトとも称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディスクホイールにハブとは反対側に向って拡径するテーパ状のボルト挿通孔を形成し、ホイールナットをナット本体とテーパ状外周面を有する座金とから構成して、均等な締付力でディスクホイールをハブに締結可能とする技術が知られている（特許文献１参照）。また、同様に、ホイールボルトをボルト本体とテーパ状外周面を有する座金とから構成して、均等な締付力でディスクホイールをハブに締結可能とする技術も知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平６−１２９６１号公報
【特許文献２】
実公平７−４３２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のホイールナットでは、その製造・組立工程において、
▲１▼内側に雌ねじ部が形成されたナット本体の筒状部の外周面と、ナット本体の筒状部に外嵌される座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度；
▲２▼ナット本体のフランジ部の座面と座金の外側端面との嵌合（接触）の精度；▲３▼ディスクホイールのボルト挿通孔のテーパ状拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度；
をそれぞれ調整する必要がある。したがって、これら▲１▼〜▲３▼で示される３つの嵌合の精度が同時に満足されないとホイールボルトに曲げ力が作用し、ホイールナットに緩みを生じたり、ホイールボルトが折損したりしやすくなる。
【０００５】
また、特許文献２のホイールボルトでも、同様に製造・組立工程において、
▲４▼先端側に雄ねじ部が形成されたボルト本体の軸状部の外周面と、ボルト本体の軸状部に外嵌される座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度；
▲５▼ボルト本体のフランジ部の座面と座金の外側端面との嵌合（接触）の精度；▲６▼ディスクホイールのボルト挿通孔のテーパ状拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度；
をそれぞれ調整する必要がある。したがって、これら▲４▼〜▲６▼で示される３つの嵌合の精度が同時に満足されないとホイールボルトに曲げ力が作用し、ホイールボルトに緩みを生じたり、折損したりしやすくなる。
【０００６】
本発明の課題は、ナット本体の筒状部の外周面と座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度を調整せずにすみ、製造・組立のコストダウンを図ることのできるホイールナットを提供することにある。また、本発明の課題は、ボルト本体の軸状部の外周面と座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度を調整せずにすみ、製造・組立のコストダウンを図ることのできるホイールボルトを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明のホイールナットは、
対向配置される車体側のハブとは反対側に向って拡径するボルト挿通孔が形成されたディスクホイールを、該ハブに締結するためのホイールナットであって、
前記ハブ側から前記ボルト挿通孔に挿通されるホイールボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部と、そのホイールボルトとの螺合による締結力を受け止めるフランジ部と、を有するナット本体と、
前記ディスクホイールとナット本体との間に位置するとともに、そのナット本体のフランジ部の座面に接触する端面と前記ボルト挿通孔の拡径面に接触する外周面とを有する座金と、
それらナット本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持する係合部材と、を含み、
前記係合部材は、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成され、そのコイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持していることを特徴とする。
【０００８】
このホイールナットによれば、係合部材がナット本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持するので、ナット本体の筒状部の外周面と座金の筒状部の内周面とを嵌合（接触）させる必要がなくなる。つまり、
（１）ナット本体のフランジ部の座面と座金の端面との嵌合（接触）の精度と、（２）ディスクホイールのボルト挿通孔の拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度と、
を調整すればよくなり、製造・組立のコストダウンを図ることができる。具体的には、前述の▲１▼〜▲３▼の調整を同時複合的に実行しなくても、上記（１）及び（２）のうちのいずれか一方の嵌合を調整の基準とし、他方をそれに合わせて調整すればよいので、手順が単純化され熟練者でなくても容易に製造・組立が行なえる。したがって、ナット本体と座金との部品製造工程及び両者の組立工程において、部品（係合部材）の増加に伴う原価上昇分を上回るコストダウンが可能となる。
【０００９】
また、ホイールボルトの雄ねじ部とホイールナットの雌ねじ部とによる螺合長さが確保されていれば、ナット本体の筒状部を省略することができ、ナット本体の製造原価も抑制することができる。さらに、係合部材の採用によりナット本体と座金とのかしめを要しなくなるので、かしめ時におけるメッキ層の剥離・キズの発生等が減少し防錆効果や装飾効果も向上する。
【００１０】
次に、上記課題を解決するために、本発明のホイールボルトは、
対向配置される車体側のハブとは反対側に向って拡径するボルト挿通孔が形成されたディスクホイールを、該ハブに締結するためのホイールボルトであって、
前記ボルト挿通孔に挿通されて前記ハブに形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止めるフランジ部と、を有するボルト本体と、
前記ディスクホイールとボルト本体との間に位置するとともに、そのボルト本体のフランジ部の座面に接触する端面と前記ボルト挿通孔の拡径面に接触する外周面とを有する座金と、
それらボルト本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持する係合部材と、を含み、
前記係合部材は、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成され、そのコイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持していることを特徴とする。
【００１１】
このホイールボルトによれば、係合部材がボルト本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持するので、ボルト本体の軸状部の外周面と座金の筒状部の内周面とを嵌合（接触）させる必要がなくなる。つまり、
（３）ボルト本体のフランジ部の座面と座金の端面との嵌合（接触）の精度と、（４）ディスクホイールのボルト挿通孔の拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度と、
を調整すればよくなり、製造・組立のコストダウンを図ることができる。具体的には、前述の▲４▼〜▲６▼の調整を同時複合的に実行しなくても、上記（３）及び（４）のうちのいずれか一方の嵌合を調整の基準とし、他方をそれに合わせて調整すればよいので、手順が単純化され熟練者でなくても容易に製造・組立が行なえる。したがって、ボルト本体と座金との部品製造工程及び両者の組立工程において、部品（係合部材）の増加に伴う原価上昇分を上回るコストダウンが可能となる。
【００１２】
また、係合部材の採用によりボルト本体と座金とのかしめを要しなくなるので、かしめ時におけるメッキ層の剥離・キズの発生等が減少し防錆効果や装飾効果も向上する。
【００１３】
なお、以上のようなホイールナット又はホイールボルトにおいて、例えば、ボルト挿通孔の軸線を含む半断面において三角形状又は台形状のテーパ座金を用いる場合には、ボルト挿通孔の拡径面と座金の外周面とがテーパ状の嵌合状態（接触状態）となる。
【００１４】
このとき、これらのホイールナット又はホイールボルトにおける係合部材は、フランジ部の座面と座金の端面とを接触保持するとともに、フランジ部の外周面と座金の外周面とをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。このように、フランジ部と座金とは、係合部材によって二方向に保持されているので安定して保持される。そして、フランジ部の座面を、ボルト挿通孔の軸線方向とほぼ直交する方向に形成し座金の端面と接触させる場合には、フランジ部と座金とは、係合部材によってボルト挿通孔の軸線方向及び半径方向（軸線方向に直交する方向）の双方向に保持され、構成の簡素化が図られている。
【００１５】
さらに、本発明の特徴として、上記ホイールナット又はホイールボルトにおける係合部材を、フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成し、コイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持するのが望ましい。このような環状部材を用いることによって、一層のコストダウンが図れ、フランジ部と座金から外れにくくなる。このコイルスプリングのばね力により径の伸縮割合を大きくとれるので、ホイールナット又はホイールボルトの組み立てが容易となる。
また、ホイールナットは、座金の内周面の内側に位置してフランジ部の座面から筒状部が突出形成されており、その筒状部にも雌ねじ部が形成されていることにより、雌ねじ部と雄ねじ部との螺合長さを比較的長くとることができ、締付固定が安定する。
また、フランジ部の座面が、ホイールボルト側に傾斜して設けられ、座金の端面も同方向に傾斜して設けられてフランジ部の座面と接触していることにより、雌ねじ部と雄ねじ部との螺合長さを比較的長くとることができ、締付固定が安定する。しかもフランジ部の座面と座金の端面との接触面積を比較的大きくとることができ、座金の回り止め効果が大きくなる。また、ホイールボルトは、座金の内周面の内側に挿入される軸状部が前記フランジ部の座面から突出形成されていることにより、ボルト本体の強度が増す。また、フランジ部の座面が、ボルト本体の先端側に傾斜して設けられ、前記座金の端面も同方向に傾斜して設けられて前記フランジ部の座面と接触していることにより、座面と座金の端面との接触面積を比較的大きくとることができ、座金の回り止め効果が大きくなる。また、座金の外周面のテーパ角よりも、座金の端面のテーパ角を大に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、図１３〜図１５により、本発明の前提となるホイールナットの参考例について説明する。
図１３に示すようなテーパ状の外周面を有する座金（テーパ座金）を用いる場合、ホイールナット５００の製造・組立工程では次のような調整を要する。
▲１▼ナット本体５１０のフランジ部５１２の座面５１２ａと座金５２０の外側端面５２０ａとの嵌合（接触）精度の調整；
▲２▼ディスクホイール５０２のボルト挿通孔のテーパ状拡径面５０２ｂと座金５２０のテーパ状外周面５２０ｂとの嵌合（接触）精度の調整；
▲３▼内側に雌ねじ部５１１が形成されたナット本体５１０の筒状部５１５の外周面５１５ａと、ナット本体５１０の筒状部５１５に外嵌される座金５２０の筒状部の内周面５２０ｃとの嵌合（接触）精度の調整；
【００１７】
そして、テーパ座金を用いるホイールナットでは、特に上記▲３▼の調整が不十分なため不良品となるケースが多い。そこで、図１３〜図１５に示すように、ナット本体５１０（の筒状部５１５）と座金５２０との間に係合部を設けることができる。図１３のホイールナット５００では、ナット本体５１０の筒状部５１５の外周面５１５ａ側に凹部５１５ｂを設け、座金５２０の内周面５２０ｃ側に突出する凸部５２０ｄを嵌合させて位置調整を行う。また、図１４のホイールナット５５０では、ナット本体５１０の筒状部５１５の外周面５１５ａ側にローレット、セレーション、スプライン等の凹凸部５１５ｃを形成し、座金５２０の内周面５２０ｃ側に形成された溝部５２０ｅと嵌合させる。さらに、図１５のホイールナット５６０では、ナット本体５１０の筒状部をなくし、フランジ部５１２に突起５１２ｂを設け、座金５２０の内周面５２０ｃ側に形成される凹陥部５２０ｆと嵌合させる。
【００１８】
これらのホイールナット５００，５５０，５６０において、ナット本体５１０（の筒状部５１５）と座金５２０との間に設けられる係合部の加工精度を上げることは勿論可能である。しかし、上記▲１▼〜▲３▼で示される３つの嵌合の精度が同時に満足されないとホイールボルトに曲げ力が作用し、ホイールナットに緩みを生じたり、ホイールボルトが折損したりするおそれがある。また、ナット本体５１０と座金５２０との間に、凹部５１５ｂ・凸部５２０ｄ（図１３）、凹凸部５１５ｃ・溝部５２０ｅ（図１４）、突起５１２ｂ・凹陥部５２０ｆ（図１５）で示すような係合部を設ける必要があり、従来の部品との共用化に難がある。そこで、本発明ではホイールナット（又はホイールボルト）の基本構成を、例えば以下で述べる実施例のように変更している。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、本発明のホイールナットをホイールボルトと組み合わせて使用する場合の一実施例を示す正面半断面図である。図１に示すホイールナット１００は、互いに対向配置される自動車等の車体側のハブ１とディスクホイール２とを締結するために用いられる。ディスクホイール２には、ハブ１とは反対側に向って拡径するテーパ状のボルト挿通孔２ａが所定数形成されている。つまり、各ボルト挿通孔２ａは、ハブ１側に形成された円柱状の孔と、それに続いてハブ１側とは反対側（車体外側）に広がる円錐状（又は円錐台状）の孔とを有している。また、ハブ１には、ボルト挿通孔２ａと軸線Ｏを共通にする貫通孔１ａと溝部１ｂとが形成されている。ホイールボルト３は貫通孔１ａから挿入され、その軸状部３ａの基端側外周に形成された凹凸部３ｂが溝部１ｂと嵌合する。なお、ホイールボルト３の軸状部３ａに形成される凹凸部３ｂは、例えばローレット、セレーション、スプライン等であり、凹凸部３ｂを溝部１ｂに圧入することによって、ホイールボルト３はハブ１に回転不能に固定される。
【００２０】
図２に示すように、このホイールナット１００は、ナット本体１０と座金２０とＣ形止め輪３０（環状部材；係合部材）とを含んで構成されている。このうちナット本体１０は、ハブ１側からボルト挿通孔２ａに挿通されるホイールボルト３の軸状部３ａの先端側に形成された雄ねじ部３ｃ（図１参照）と螺合する雌ねじ部１１と、ホイールボルト３との螺合による締結力を受け止めるフランジ部１２とを有している。なお、ナット本体１０の内部において、雌ねじ部１１と雄ねじ部３ｃとの螺合可能長さを比較的大きくとり、それによってフランジ部１２（の座面１２ａ）からのナット本体１０の筒状部の突出をなくしている。
【００２１】
座金２０は、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ（図１参照）を含む半断面において台形状に形成され、ディスクホイール２とナット本体１０との間に位置している。つまり、座金２０は、ナット本体１０のフランジ部１２の座面１２ａに接触する端面２０ａと、ボルト挿通孔２ａのテーパ状の拡径面２ｂに接触するテーパ状の外周面２０ｂとを有するテーパ座金を構成している。
【００２２】
Ｃ形止め輪３０は、ナット本体１０と座金２０とに跨って外側から両者を係合保持する機能を有している。具体的には、Ｃ形止め輪３０は、フランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとを接触保持するとともに、フランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。さらに詳細には、Ｃ形止め輪３０は、フランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状の外周面２０ｂとに跨るように構成され、その内面３０ａがこれらの外周面１２ｂ，２０ｂを外側から同時に係合保持している。
【００２３】
なお、ナット本体１０において、フランジ部１２の座面１２ａは、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向とほぼ直交する方向に形成されて、座金２０の端面２０ａと接触している。また、１３はスパナ等の工具と係合する六角部、１４は防塵効果又は装飾効果を付与するために雌ねじ部１１を先端開口側（車体最外側）から覆うキャップである。
【００２４】
次に、このホイールナット１００の組立方法及びハブ１とディスクホイール２との締結方法について説明する。
（１）ホイールナット１００の組立方法（図２参照）
図２に示すように、ナット本体１０、座金２０及びＣ形止め輪３０を従来と同様の工程で製造する。なお、キャップ１４は溶接、かしめ等によってナット本体１０に固着しておく。そして、ナット本体１０のフランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとを位置合わせし、Ｃ形止め輪３０をフランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状の外周面２０ｂとに跨るように外側から係合保持する。このとき、ナット本体１０においてフランジ部１２の座面１２ａから突出する筒状部が省略されているので、ナット本体１０の筒状部の外周面と座金２０の筒状部の内周面２０ｃとをかしめ等によって嵌合（接触）させる必要はない。
【００２５】
（２）ハブ１とディスクホイール２との締結方法（図１参照）
ホイールボルト３をハブ１の貫通孔１ａに挿入し、溝部１ｂに凹凸部３ｂを圧入・固定する。ボルト挿通孔２ａに挿通されたホイールボルト３の雄ねじ部３ｃに、ナット本体１０の雌ねじ部１１を螺合させ、ディスクホイール２のボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。このように、ホイールナット１００組立時のフランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整すればよい。これにより、ハブ１とディスクホイール２との締結が精度よく行われ、ホイールナット１００の緩みやホイールボルト３の折損等が発生しにくくなる。
【００２６】
以上の通り、Ｃ形止め輪３０は、フランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとを接触保持し、フランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、Ｃ形止め輪３０の内面３０ａがフランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとを外側から同時に係合保持している。Ｃ形止め輪３０によってフランジ部１２と座金２０とは二方向に同時に保持されているので、保持が安定し外れにくくなる。
【００２７】
（変形例１）
図３及び図４にホイールナットの変形例を示す。このホイールナット２００では、実施例１（図１及び図２）に次のような変更を加えている。
▲１▼ナット本体１１０において、フランジ部１１２の座面１１２ａがボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向と直交せずホイールボルト３側に傾斜して設けられている。それに伴って座金１２０の端面１２０ａも同方向に傾斜し、座面１１２ａと接触（嵌合）している。フランジ部１１２の座面１１２ａに傾斜（テーパ）が設けられることにより、（イ）雌ねじ部１１と雄ねじ部３ｃとの螺合長さを比較的長くとることができ、ナット本体１１０とホイールボルト３との締付固定が安定する；（ロ）座面１１２ａと座金１２０の端面１２０ａとの接触面積を比較的大きくとることができ、座金１２０の回り止め効果が大きくなる。なお、座金１２０の外周面２０ｂ（又はディスクホイール２の拡径面２ｂ）のテーパ角αよりも、座金１２０の端面１２０ａ（又はフランジ部１１２の座面１１２ａ）のテーパ角βの方が大に形成されている（図４参照）。
▲２▼Ｃ形止め輪に代えてコイルスプリング１３０（環状部材；係合部材）が設けられている。コイルスプリング１３０のばね力により径の伸縮割合を大きくとれるので、ホイールナット２００の組み立てが容易となる。
【００２８】
したがって、この場合においても、ホイールナット２００組立時のフランジ部１１２の座面１１２ａと座金１２０の端面１２０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金１２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、コイルスプリング１３０は、フランジ部１１２の座面１１２ａと座金１２０の端面１２０ａとを接触保持し、フランジ部１１２の外周面１２ｂと座金１２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、コイルスプリング１３０の内面１３０ａがフランジ部１１２の外周面１２ｂと座金１２０のテーパ状外周面２０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００２９】
（変形例２）
図５及び図６にホイールナットの他の変形例を示す。このホイールナット３００では、実施例１（図１及び図２）に次のような変更を加えている。
▲１▼ナット本体２１０において、フランジ部２１２の座面１２ａから筒状部２１５が突出形成され、この筒状部２１５は座金２２０の筒状部に挿入されている。フランジ部２１２の筒状部２１５の外周面２１５ａと座金２２０の筒状部の内周面２０ｃとは、かしめ等によって嵌合（接触）されてはいない。筒状部２１５が設けられることにより、雌ねじ部１１と雄ねじ部３ｃとの螺合長さを比較的長くとることができ、ナット本体２１０とホイールボルト３との締付固定が安定する。▲２▼Ｃ形止め輪に代えて断面矩形状の円形リング２３０（環状部材；係合部材）が設けられている。円形リング２３０は、ナット本体２１０のフランジ部２１２（外周面１２ｂ）と座金２２０の外周面２０ｂとにそれぞれ形成された凹部２１２ｄ，２２０ｄ（溝部）に焼きばめ等の締まりばめによって嵌め込まれている。円形リング２３０は凹部２１２ｄ，２２０ｄに埋め込まれてその外面から突出しないので、他物と接触しにくくなる。
【００３０】
したがって、この場合においても、ホイールナット３００組立時のフランジ部２１２の座面１２ａと座金２２０の端面２０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、円形リング２３０は、フランジ部２１２の座面１２ａと座金２２０の端面２０ａとを接触保持し、フランジ部２１２の外周面１２ｂと座金２２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、円形リング２３０の内面２３０ａがフランジ部２１２の外周面１２ｂと座金２２０のテーパ状外周面２０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００３１】
なお、変形例１（図３・図４）及び変形例２（図５・図６）において、実施例１（図１・図２）と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
（実施例２）
図７は、本発明のホイールボルトを使用する場合の一実施例を示す正面半断面図である。図７に示すホイールボルト１８０は、互いに対向配置される自動車等の車体側のハブ１とディスクホイール２とを締結するために用いられる。ディスクホイール２には、ハブ１とは反対側に向って拡径するテーパ状のボルト挿通孔２ａが所定数形成されている。つまり、各ボルト挿通孔２ａは、ハブ１側に形成された円柱状の孔と、それに続いてハブ１側とは反対側（車体外側）に広がる円錐状（又は円錐台状）の孔とを有している。また、ハブ１には、ボルト挿通孔２ａと軸線Ｏを共通にする雌ねじ部１ｃが形成されている。
【００３３】
図８に示すように、このホイールボルト１８０は、ボルト本体５０と座金６０とＣ形止め輪７０（環状部材；係合部材）とを含んで構成されている。このうちボルト本体５０は、ボルト挿通孔２ａに挿通されてハブ１に形成された雌ねじ部１ｃ（図７参照）と螺合する雄ねじ部５１と、雌ねじ部１ｃとの螺合による締結力を受け止めるフランジ部５２とを有している。なお、ボルト本体５０において、雄ねじ部５１と雌ねじ部１ｃとの螺合可能長さを比較的大きくとり、それによってフランジ部５２（の座面５２ａ）からのボルト本体５０の筒状部の突出をなくしている。
【００３４】
座金６０は、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ（図７参照）を含む半断面において台形状に形成され、ディスクホイール２とボルト本体５０との間に位置している。つまり、座金６０は、ボルト本体５０のフランジ部５２の座面５２ａに接触する端面６０ａと、ボルト挿通孔２ａのテーパ状の拡径面２ｂに接触するテーパ状の外周面６０ｂとを有するテーパ座金を構成している。
【００３５】
Ｃ形止め輪７０は、ボルト本体５０と座金６０とに跨って外側から両者を係合保持する機能を有している。具体的には、Ｃ形止め輪７０は、フランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとを接触保持するとともに、フランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。さらに詳細には、Ｃ形止め輪７０は、フランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状の外周面６０ｂとに跨るように構成され、その内面７０ａがこれらの外周面５２ｂ，６０ｂを外側から同時に係合保持している。
【００３６】
なお、ボルト本体５０において、フランジ部５２の座面５２ａは、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向とほぼ直交する方向に形成されて、座金６０の端面６０ａと接触している。また、５３はスパナ等の工具と係合する六角部である。
【００３７】
次に、このホイールボルト１８０の組立方法及びハブ１とディスクホイール２との締結方法について説明する。
（１）ホイールボルト１８０の組立方法（図８参照）
図８に示すように、ボルト本体５０、座金６０及びＣ形止め輪７０を従来と同様の工程で製造する。そして、ボルト本体５０のフランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとを位置合わせし、Ｃ形止め輪７０をフランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状の外周面６０ｂとに跨るように外側から係合保持する。このとき、ボルト本体５０においてフランジ部５２の座面５２ａから突出する筒状部が省略されているので、ボルト本体５０の軸状部の外周面と座金６０の筒状部の内周面６０ｃとをかしめ等によって嵌合（接触）させる必要はない。
【００３８】
（２）ハブ１とディスクホイール２との締結方法（図７参照）
ホイールボルト１８０をボルト挿通孔２ａに挿通し、ハブ１に形成された雌ねじ部１ｃにボルト本体５０の雄ねじ部５１を螺合させ、ディスクホイール２のボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。このように、ホイールボルト１８０組立時のフランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整すればよい。これにより、ハブ１とディスクホイール２との締結が精度よく行われ、ホイールボルト１８０の緩みや折損等が発生しにくくなる。
【００３９】
以上の通り、Ｃ形止め輪７０は、フランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとを接触保持し、フランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、Ｃ形止め輪７０の内面７０ａがフランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとを外側から同時に係合保持している。Ｃ形止め輪７０によってフランジ部５２と座金６０とは二方向に同時に保持されているので、保持が安定し外れにくくなる。
【００４０】
（変形例３）
図９及び図１０にホイールボルトの変形例を示す。このホイールボルト２８０では、実施例２（図７及び図８）に次のような変更を加えている。
▲１▼ボルト本体１５０において、フランジ部１５２の座面１５２ａがボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向と直交せず軸状部の先端側に傾斜して設けられている。それに伴って座金１６０の端面１６０ａも同方向に傾斜し、座面１５２ａと接触（嵌合）している。フランジ部１５２の座面１５２ａに傾斜（テーパ）が設けられることにより、座面１５２ａと座金１６０の端面１６０ａとの接触面積を比較的大きくとることができ、座金１６０の回り止め効果が大きくなる。なお、座金１６０の外周面６０ｂ（又はディスクホイール２の拡径面２ｂ）のテーパ角αよりも、座金１６０の端面１６０ａ（又はフランジ部１５２の座面１５２ａ）のテーパ角βの方が大に形成されている（図１０参照）。
▲２▼Ｃ形止め輪に代えてコイルスプリング１７０（環状部材；係合部材）が設けられている。コイルスプリング１７０のばね力により径の伸縮割合を大きくとれるので、ホイールボルト２８０の組み立てが容易となる。
【００４１】
したがって、この場合においても、ホイールボルト２８０組立時のフランジ部１５２の座面１５２ａと座金１６０の端面１６０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金１６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、コイルスプリング１７０は、フランジ部１５２の座面１５２ａと座金１６０の端面１６０ａとを接触保持し、フランジ部１５２の外周面５２ｂと座金１６０のテーパ状外周面６０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、コイルスプリング１７０の内面１７０ａがフランジ部１５２の外周面５２ｂと座金１６０のテーパ状外周面６０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００４２】
（変形例４）
図１１及び図１２にホイールボルトの他の変形例を示す。このホイールボルト３８０では、実施例２（図７及び図８）に次のような変更を加えている。
▲１▼ボルト本体２５０において、フランジ部２５２の座面５２ａから軸状部２５５が突出形成され、この軸状部２５５は座金２６０の筒状部に挿入されている。フランジ部２５２の軸状部２５５の外周面２５５ａと座金２６０の筒状部の内周面６０ｃとは、かしめ等によって嵌合（接触）されてはいない。軸状部２５５が設けられることにより、ボルト本体２５０の強度が増す。
▲２▼Ｃ形止め輪に代えて断面矩形状の円形リング２７０（環状部材；係合部材）が設けられている。円形リング２７０は、ボルト本体２５０のフランジ部２５２（外周面５２ｂ）と座金２６０の外周面６０ｂとにそれぞれ形成された凹部２５２ｄ，２６０ｄ（溝部）に焼きばめ等の締まりばめによって嵌め込まれている。円形リング２７０は凹部２５２ｄ，２６０ｄに埋め込まれてその外面から突出しないので、他物と接触しにくくなる。
【００４３】
したがって、この場合においても、ホイールボルト３８０組立時のフランジ部２５２の座面５２ａと座金２６０の端面６０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、円形リング２７０は、フランジ部２５２の座面５２ａと座金２６０の端面６０ａとを接触保持し、フランジ部２５２の外周面５２ｂと座金２６０のテーパ状外周面６０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、円形リング２７０の内面２７０ａがフランジ部２５２の外周面５２ｂと座金２６０のテーパ状外周面６０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００４４】
なお、変形例３（図９・図１０）及び変形例４（図１１・図１２）において、実施例２（図７・図８）と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
座金（テーパ座金）の半断面形状は、平座金に比して軸線方向に相対的に長いものであれば、台形状、三角形状以外に種々の形状を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホイールナットをホイールボルトと組み合わせて使用する場合の一実施例を示す正面半断面図。
【図２】図１のホイールナットの正面分解半断面図。
【図３】図１のホイールナットの一変形例を示す正面半断面図。
【図４】図３のホイールナットの正面分解半断面図。
【図５】図１のホイールナットの他の変形例を示す正面半断面図。
【図６】図５のホイールナットの正面分解半断面図。
【図７】本発明のホイールボルトを使用する場合の一実施例を示す正面半断面図。
【図８】図７のホイールボルトの正面分解半断面図。
【図９】図７のホイールボルトの一変形例を示す正面半断面図。
【図１０】図９のホイールボルトの正面分解半断面図。
【図１１】図７のホイールボルトの他の変形例を示す正面半断面図。
【図１２】図１１のホイールボルトの正面分解半断面図。
【図１３】本発明の前提となるホイールナットの参考例を示す正面半断面図。
【図１４】図１３に続くホイールナットの参考例を示す正面半断面図。
【図１５】図１４に続くホイールナットの参考例を示す正面半断面図。
【符号の説明】
１ ハブ
２ ディスクホイール
２ａ ボルト挿通孔
２ｂ 拡径面
１０ ナット本体
１１ 雌ねじ部
１２ フランジ部
１２ａ 座面
２０ 座金
２０ａ 端面
２０ｂ 外周面
３０ Ｃ形止め輪（環状部材；係合部材）
１３０ コイルスプリング（環状部材；係合部材）
２３０ 円形リング（環状部材；係合部材）
１００，２００，３００ ホイールナット
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体側のハブとディスクホイールとを締結するために用いられるホイールナット（ハブナットとも称する）及びホイールボルト（ハブボルトとも称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディスクホイールにハブとは反対側に向って拡径するテーパ状のボルト挿通孔を形成し、ホイールナットをナット本体とテーパ状外周面を有する座金とから構成して、均等な締付力でディスクホイールをハブに締結可能とする技術が知られている（特許文献１参照）。また、同様に、ホイールボルトをボルト本体とテーパ状外周面を有する座金とから構成して、均等な締付力でディスクホイールをハブに締結可能とする技術も知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平６−１２９６１号公報
【特許文献２】
実公平７−４３２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のホイールナットでは、その製造・組立工程において、
▲１▼内側に雌ねじ部が形成されたナット本体の筒状部の外周面と、ナット本体の筒状部に外嵌される座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度；
▲２▼ナット本体のフランジ部の座面と座金の外側端面との嵌合（接触）の精度；▲３▼ディスクホイールのボルト挿通孔のテーパ状拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度；
をそれぞれ調整する必要がある。したがって、これら▲１▼〜▲３▼で示される３つの嵌合の精度が同時に満足されないとホイールボルトに曲げ力が作用し、ホイールナットに緩みを生じたり、ホイールボルトが折損したりしやすくなる。
【０００５】
また、特許文献２のホイールボルトでも、同様に製造・組立工程において、
▲４▼先端側に雄ねじ部が形成されたボルト本体の軸状部の外周面と、ボルト本体の軸状部に外嵌される座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度；
▲５▼ボルト本体のフランジ部の座面と座金の外側端面との嵌合（接触）の精度；▲６▼ディスクホイールのボルト挿通孔のテーパ状拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度；
をそれぞれ調整する必要がある。したがって、これら▲４▼〜▲６▼で示される３つの嵌合の精度が同時に満足されないとホイールボルトに曲げ力が作用し、ホイールボルトに緩みを生じたり、折損したりしやすくなる。
【０００６】
本発明の課題は、ナット本体の筒状部の外周面と座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度を調整せずにすみ、製造・組立のコストダウンを図ることのできるホイールナットを提供することにある。また、本発明の課題は、ボルト本体の軸状部の外周面と座金の筒状部の内周面との嵌合（接触）の精度を調整せずにすみ、製造・組立のコストダウンを図ることのできるホイールボルトを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明のホイールナットは、
対向配置される車体側のハブとは反対側に向って拡径するボルト挿通孔が形成されたディスクホイールを、該ハブに締結するためのホイールナットであって、
前記ハブ側から前記ボルト挿通孔に挿通されるホイールボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部と、そのホイールボルトとの螺合による締結力を受け止めるフランジ部と、を有するナット本体と、
前記ディスクホイールとナット本体との間に位置するとともに、そのナット本体のフランジ部の座面に接触する端面と前記ボルト挿通孔の拡径面に接触する外周面とを有する座金と、
それらナット本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持する係合部材と、を含み、
前記係合部材は、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成され、そのコイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持していることを特徴とする。
【０００８】
このホイールナットによれば、係合部材がナット本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持するので、ナット本体の筒状部の外周面と座金の筒状部の内周面とを嵌合（接触）させる必要がなくなる。つまり、
（１）ナット本体のフランジ部の座面と座金の端面との嵌合（接触）の精度と、（２）ディスクホイールのボルト挿通孔の拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度と、
を調整すればよくなり、製造・組立のコストダウンを図ることができる。具体的には、前述の▲１▼〜▲３▼の調整を同時複合的に実行しなくても、上記（１）及び（２）のうちのいずれか一方の嵌合を調整の基準とし、他方をそれに合わせて調整すればよいので、手順が単純化され熟練者でなくても容易に製造・組立が行なえる。したがって、ナット本体と座金との部品製造工程及び両者の組立工程において、部品（係合部材）の増加に伴う原価上昇分を上回るコストダウンが可能となる。
【０００９】
また、ホイールボルトの雄ねじ部とホイールナットの雌ねじ部とによる螺合長さが確保されていれば、ナット本体の筒状部を省略することができ、ナット本体の製造原価も抑制することができる。さらに、係合部材の採用によりナット本体と座金とのかしめを要しなくなるので、かしめ時におけるメッキ層の剥離・キズの発生等が減少し防錆効果や装飾効果も向上する。
【００１０】
次に、上記課題を解決するために、本発明のホイールボルトは、
対向配置される車体側のハブとは反対側に向って拡径するボルト挿通孔が形成されたディスクホイールを、該ハブに締結するためのホイールボルトであって、
前記ボルト挿通孔に挿通されて前記ハブに形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止めるフランジ部と、を有するボルト本体と、
前記ディスクホイールとボルト本体との間に位置するとともに、そのボルト本体のフランジ部の座面に接触する端面と前記ボルト挿通孔の拡径面に接触する外周面とを有する座金と、
それらボルト本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持する係合部材と、を含み、
前記係合部材は、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成され、そのコイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持していることを特徴とする。
【００１１】
このホイールボルトによれば、係合部材がボルト本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持するので、ボルト本体の軸状部の外周面と座金の筒状部の内周面とを嵌合（接触）させる必要がなくなる。つまり、
（３）ボルト本体のフランジ部の座面と座金の端面との嵌合（接触）の精度と、（４）ディスクホイールのボルト挿通孔の拡径面と座金のテーパ状外周面との嵌合（接触）の精度と、
を調整すればよくなり、製造・組立のコストダウンを図ることができる。具体的には、前述の▲４▼〜▲６▼の調整を同時複合的に実行しなくても、上記（３）及び（４）のうちのいずれか一方の嵌合を調整の基準とし、他方をそれに合わせて調整すればよいので、手順が単純化され熟練者でなくても容易に製造・組立が行なえる。したがって、ボルト本体と座金との部品製造工程及び両者の組立工程において、部品（係合部材）の増加に伴う原価上昇分を上回るコストダウンが可能となる。
【００１２】
また、係合部材の採用によりボルト本体と座金とのかしめを要しなくなるので、かしめ時におけるメッキ層の剥離・キズの発生等が減少し防錆効果や装飾効果も向上する。
【００１３】
なお、以上のようなホイールナット又はホイールボルトにおいて、例えば、ボルト挿通孔の軸線を含む半断面において三角形状又は台形状のテーパ座金を用いる場合には、ボルト挿通孔の拡径面と座金の外周面とがテーパ状の嵌合状態（接触状態）となる。
【００１４】
このとき、これらのホイールナット又はホイールボルトにおける係合部材は、フランジ部の座面と座金の端面とを接触保持するとともに、フランジ部の外周面と座金の外周面とをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。このように、フランジ部と座金とは、係合部材によって二方向に保持されているので安定して保持される。そして、フランジ部の座面を、ボルト挿通孔の軸線方向とほぼ直交する方向に形成し座金の端面と接触させる場合には、フランジ部と座金とは、係合部材によってボルト挿通孔の軸線方向及び半径方向（軸線方向に直交する方向）の双方向に保持され、構成の簡素化が図られている。
【００１５】
さらに、本発明の特徴として、上記ホイールナット又はホイールボルトにおける係合部材を、フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成し、コイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持するのが望ましい。このような環状部材を用いることによって、一層のコストダウンが図れ、フランジ部と座金から外れにくくなる。このコイルスプリングのばね力により径の伸縮割合を大きくとれるので、ホイールナット又はホイールボルトの組み立てが容易となる。
また、ホイールナットは、座金の内周面の内側に位置してフランジ部の座面から筒状部が突出形成されており、その筒状部にも雌ねじ部が形成されていることにより、雌ねじ部と雄ねじ部との螺合長さを比較的長くとることができ、締付固定が安定する。
また、フランジ部の座面が、ホイールボルト側に傾斜して設けられ、座金の端面も同方向に傾斜して設けられてフランジ部の座面と接触していることにより、雌ねじ部と雄ねじ部との螺合長さを比較的長くとることができ、締付固定が安定する。しかもフランジ部の座面と座金の端面との接触面積を比較的大きくとることができ、座金の回り止め効果が大きくなる。また、ホイールボルトは、座金の内周面の内側に挿入される軸状部が前記フランジ部の座面から突出形成されていることにより、ボルト本体の強度が増す。また、フランジ部の座面が、ボルト本体の先端側に傾斜して設けられ、前記座金の端面も同方向に傾斜して設けられて前記フランジ部の座面と接触していることにより、座面と座金の端面との接触面積を比較的大きくとることができ、座金の回り止め効果が大きくなる。また、座金の外周面のテーパ角よりも、座金の端面のテーパ角を大に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、図１３〜図１５により、本発明の前提となるホイールナットの参考例について説明する。
図１３に示すようなテーパ状の外周面を有する座金（テーパ座金）を用いる場合、ホイールナット５００の製造・組立工程では次のような調整を要する。
▲１▼ナット本体５１０のフランジ部５１２の座面５１２ａと座金５２０の外側端面５２０ａとの嵌合（接触）精度の調整；
▲２▼ディスクホイール５０２のボルト挿通孔のテーパ状拡径面５０２ｂと座金５２０のテーパ状外周面５２０ｂとの嵌合（接触）精度の調整；
▲３▼内側に雌ねじ部５１１が形成されたナット本体５１０の筒状部５１５の外周面５１５ａと、ナット本体５１０の筒状部５１５に外嵌される座金５２０の筒状部の内周面５２０ｃとの嵌合（接触）精度の調整；
【００１７】
そして、テーパ座金を用いるホイールナットでは、特に上記▲３▼の調整が不十分なため不良品となるケースが多い。そこで、図１３〜図１５に示すように、ナット本体５１０（の筒状部５１５）と座金５２０との間に係合部を設けることができる。図１３のホイールナット５００では、ナット本体５１０の筒状部５１５の外周面５１５ａ側に凹部５１５ｂを設け、座金５２０の内周面５２０ｃ側に突出する凸部５２０ｄを嵌合させて位置調整を行う。また、図１４のホイールナット５５０では、ナット本体５１０の筒状部５１５の外周面５１５ａ側にローレット、セレーション、スプライン等の凹凸部５１５ｃを形成し、座金５２０の内周面５２０ｃ側に形成された溝部５２０ｅと嵌合させる。さらに、図１５のホイールナット５６０では、ナット本体５１０の筒状部をなくし、フランジ部５１２に突起５１２ｂを設け、座金５２０の内周面５２０ｃ側に形成される凹陥部５２０ｆと嵌合させる。
【００１８】
これらのホイールナット５００，５５０，５６０において、ナット本体５１０（の筒状部５１５）と座金５２０との間に設けられる係合部の加工精度を上げることは勿論可能である。しかし、上記▲１▼〜▲３▼で示される３つの嵌合の精度が同時に満足されないとホイールボルトに曲げ力が作用し、ホイールナットに緩みを生じたり、ホイールボルトが折損したりするおそれがある。また、ナット本体５１０と座金５２０との間に、凹部５１５ｂ・凸部５２０ｄ（図１３）、凹凸部５１５ｃ・溝部５２０ｅ（図１４）、突起５１２ｂ・凹陥部５２０ｆ（図１５）で示すような係合部を設ける必要があり、従来の部品との共用化に難がある。そこで、本発明ではホイールナット（又はホイールボルト）の基本構成を、例えば以下で述べる実施例のように変更している。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、本発明のホイールナットをホイールボルトと組み合わせて使用する場合の一実施例を示す正面半断面図である。図１に示すホイールナット１００は、互いに対向配置される自動車等の車体側のハブ１とディスクホイール２とを締結するために用いられる。ディスクホイール２には、ハブ１とは反対側に向って拡径するテーパ状のボルト挿通孔２ａが所定数形成されている。つまり、各ボルト挿通孔２ａは、ハブ１側に形成された円柱状の孔と、それに続いてハブ１側とは反対側（車体外側）に広がる円錐状（又は円錐台状）の孔とを有している。また、ハブ１には、ボルト挿通孔２ａと軸線Ｏを共通にする貫通孔１ａと溝部１ｂとが形成されている。ホイールボルト３は貫通孔１ａから挿入され、その軸状部３ａの基端側外周に形成された凹凸部３ｂが溝部１ｂと嵌合する。なお、ホイールボルト３の軸状部３ａに形成される凹凸部３ｂは、例えばローレット、セレーション、スプライン等であり、凹凸部３ｂを溝部１ｂに圧入することによって、ホイールボルト３はハブ１に回転不能に固定される。
【００２０】
図２に示すように、このホイールナット１００は、ナット本体１０と座金２０とＣ形止め輪３０（環状部材；係合部材）とを含んで構成されている。このうちナット本体１０は、ハブ１側からボルト挿通孔２ａに挿通されるホイールボルト３の軸状部３ａの先端側に形成された雄ねじ部３ｃ（図１参照）と螺合する雌ねじ部１１と、ホイールボルト３との螺合による締結力を受け止めるフランジ部１２とを有している。なお、ナット本体１０の内部において、雌ねじ部１１と雄ねじ部３ｃとの螺合可能長さを比較的大きくとり、それによってフランジ部１２（の座面１２ａ）からのナット本体１０の筒状部の突出をなくしている。
【００２１】
座金２０は、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ（図１参照）を含む半断面において台形状に形成され、ディスクホイール２とナット本体１０との間に位置している。つまり、座金２０は、ナット本体１０のフランジ部１２の座面１２ａに接触する端面２０ａと、ボルト挿通孔２ａのテーパ状の拡径面２ｂに接触するテーパ状の外周面２０ｂとを有するテーパ座金を構成している。
【００２２】
Ｃ形止め輪３０は、ナット本体１０と座金２０とに跨って外側から両者を係合保持する機能を有している。具体的には、Ｃ形止め輪３０は、フランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとを接触保持するとともに、フランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。さらに詳細には、Ｃ形止め輪３０は、フランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状の外周面２０ｂとに跨るように構成され、その内面３０ａがこれらの外周面１２ｂ，２０ｂを外側から同時に係合保持している。
【００２３】
なお、ナット本体１０において、フランジ部１２の座面１２ａは、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向とほぼ直交する方向に形成されて、座金２０の端面２０ａと接触している。また、１３はスパナ等の工具と係合する六角部、１４は防塵効果又は装飾効果を付与するために雌ねじ部１１を先端開口側（車体最外側）から覆うキャップである。
【００２４】
次に、このホイールナット１００の組立方法及びハブ１とディスクホイール２との締結方法について説明する。
（１）ホイールナット１００の組立方法（図２参照）
図２に示すように、ナット本体１０、座金２０及びＣ形止め輪３０を従来と同様の工程で製造する。なお、キャップ１４は溶接、かしめ等によってナット本体１０に固着しておく。そして、ナット本体１０のフランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとを位置合わせし、Ｃ形止め輪３０をフランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状の外周面２０ｂとに跨るように外側から係合保持する。このとき、ナット本体１０においてフランジ部１２の座面１２ａから突出する筒状部が省略されているので、ナット本体１０の筒状部の外周面と座金２０の筒状部の内周面２０ｃとをかしめ等によって嵌合（接触）させる必要はない。
【００２５】
（２）ハブ１とディスクホイール２との締結方法（図１参照）
ホイールボルト３をハブ１の貫通孔１ａに挿入し、溝部１ｂに凹凸部３ｂを圧入・固定する。ボルト挿通孔２ａに挿通されたホイールボルト３の雄ねじ部３ｃに、ナット本体１０の雌ねじ部１１を螺合させ、ディスクホイール２のボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。このように、ホイールナット１００組立時のフランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整すればよい。これにより、ハブ１とディスクホイール２との締結が精度よく行われ、ホイールナット１００の緩みやホイールボルト３の折損等が発生しにくくなる。
【００２６】
以上の通り、Ｃ形止め輪３０は、フランジ部１２の座面１２ａと座金２０の端面２０ａとを接触保持し、フランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、Ｃ形止め輪３０の内面３０ａがフランジ部１２の外周面１２ｂと座金２０のテーパ状外周面２０ｂとを外側から同時に係合保持している。Ｃ形止め輪３０によってフランジ部１２と座金２０とは二方向に同時に保持されているので、保持が安定し外れにくくなる。
【００２７】
（変形例１）
図３及び図４にホイールナットの変形例を示す。このホイールナット２００では、実施例１（図１及び図２）に次のような変更を加えている。
▲１▼ナット本体１１０において、フランジ部１１２の座面１１２ａがボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向と直交せずホイールボルト３側に傾斜して設けられている。それに伴って座金１２０の端面１２０ａも同方向に傾斜し、座面１１２ａと接触（嵌合）している。フランジ部１１２の座面１１２ａに傾斜（テーパ）が設けられることにより、（イ）雌ねじ部１１と雄ねじ部３ｃとの螺合長さを比較的長くとることができ、ナット本体１１０とホイールボルト３との締付固定が安定する；（ロ）座面１１２ａと座金１２０の端面１２０ａとの接触面積を比較的大きくとることができ、座金１２０の回り止め効果が大きくなる。なお、座金１２０の外周面２０ｂ（又はディスクホイール２の拡径面２ｂ）のテーパ角αよりも、座金１２０の端面１２０ａ（又はフランジ部１１２の座面１１２ａ）のテーパ角βの方が大に形成されている（図４参照）。
▲２▼Ｃ形止め輪に代えてコイルスプリング１３０（環状部材；係合部材）が設けられている。コイルスプリング１３０のばね力により径の伸縮割合を大きくとれるので、ホイールナット２００の組み立てが容易となる。
【００２８】
したがって、この場合においても、ホイールナット２００組立時のフランジ部１１２の座面１１２ａと座金１２０の端面１２０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金１２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、コイルスプリング１３０は、フランジ部１１２の座面１１２ａと座金１２０の端面１２０ａとを接触保持し、フランジ部１１２の外周面１２ｂと座金１２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、コイルスプリング１３０の内面１３０ａがフランジ部１１２の外周面１２ｂと座金１２０のテーパ状外周面２０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００２９】
（変形例２）
図５及び図６にホイールナットの他の変形例を示す。このホイールナット３００では、実施例１（図１及び図２）に次のような変更を加えている。
▲１▼ナット本体２１０において、フランジ部２１２の座面１２ａから筒状部２１５が突出形成され、この筒状部２１５は座金２２０の筒状部に挿入されている。フランジ部２１２の筒状部２１５の外周面２１５ａと座金２２０の筒状部の内周面２０ｃとは、かしめ等によって嵌合（接触）されてはいない。筒状部２１５が設けられることにより、雌ねじ部１１と雄ねじ部３ｃとの螺合長さを比較的長くとることができ、ナット本体２１０とホイールボルト３との締付固定が安定する。▲２▼Ｃ形止め輪に代えて断面矩形状の円形リング２３０（環状部材；係合部材）が設けられている。円形リング２３０は、ナット本体２１０のフランジ部２１２（外周面１２ｂ）と座金２２０の外周面２０ｂとにそれぞれ形成された凹部２１２ｄ，２２０ｄ（溝部）に焼きばめ等の締まりばめによって嵌め込まれている。円形リング２３０は凹部２１２ｄ，２２０ｄに埋め込まれてその外面から突出しないので、他物と接触しにくくなる。
【００３０】
したがって、この場合においても、ホイールナット３００組立時のフランジ部２１２の座面１２ａと座金２２０の端面２０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２２０のテーパ状外周面２０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、円形リング２３０は、フランジ部２１２の座面１２ａと座金２２０の端面２０ａとを接触保持し、フランジ部２１２の外周面１２ｂと座金２２０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、円形リング２３０の内面２３０ａがフランジ部２１２の外周面１２ｂと座金２２０のテーパ状外周面２０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００３１】
なお、変形例１（図３・図４）及び変形例２（図５・図６）において、実施例１（図１・図２）と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
（実施例２）
図７は、本発明のホイールボルトを使用する場合の一実施例を示す正面半断面図である。図７に示すホイールボルト１８０は、互いに対向配置される自動車等の車体側のハブ１とディスクホイール２とを締結するために用いられる。ディスクホイール２には、ハブ１とは反対側に向って拡径するテーパ状のボルト挿通孔２ａが所定数形成されている。つまり、各ボルト挿通孔２ａは、ハブ１側に形成された円柱状の孔と、それに続いてハブ１側とは反対側（車体外側）に広がる円錐状（又は円錐台状）の孔とを有している。また、ハブ１には、ボルト挿通孔２ａと軸線Ｏを共通にする雌ねじ部１ｃが形成されている。
【００３３】
図８に示すように、このホイールボルト１８０は、ボルト本体５０と座金６０とＣ形止め輪７０（環状部材；係合部材）とを含んで構成されている。このうちボルト本体５０は、ボルト挿通孔２ａに挿通されてハブ１に形成された雌ねじ部１ｃ（図７参照）と螺合する雄ねじ部５１と、雌ねじ部１ｃとの螺合による締結力を受け止めるフランジ部５２とを有している。なお、ボルト本体５０において、雄ねじ部５１と雌ねじ部１ｃとの螺合可能長さを比較的大きくとり、それによってフランジ部５２（の座面５２ａ）からのボルト本体５０の筒状部の突出をなくしている。
【００３４】
座金６０は、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ（図７参照）を含む半断面において台形状に形成され、ディスクホイール２とボルト本体５０との間に位置している。つまり、座金６０は、ボルト本体５０のフランジ部５２の座面５２ａに接触する端面６０ａと、ボルト挿通孔２ａのテーパ状の拡径面２ｂに接触するテーパ状の外周面６０ｂとを有するテーパ座金を構成している。
【００３５】
Ｃ形止め輪７０は、ボルト本体５０と座金６０とに跨って外側から両者を係合保持する機能を有している。具体的には、Ｃ形止め輪７０は、フランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとを接触保持するとともに、フランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。さらに詳細には、Ｃ形止め輪７０は、フランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状の外周面６０ｂとに跨るように構成され、その内面７０ａがこれらの外周面５２ｂ，６０ｂを外側から同時に係合保持している。
【００３６】
なお、ボルト本体５０において、フランジ部５２の座面５２ａは、ボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向とほぼ直交する方向に形成されて、座金６０の端面６０ａと接触している。また、５３はスパナ等の工具と係合する六角部である。
【００３７】
次に、このホイールボルト１８０の組立方法及びハブ１とディスクホイール２との締結方法について説明する。
（１）ホイールボルト１８０の組立方法（図８参照）
図８に示すように、ボルト本体５０、座金６０及びＣ形止め輪７０を従来と同様の工程で製造する。そして、ボルト本体５０のフランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとを位置合わせし、Ｃ形止め輪７０をフランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状の外周面６０ｂとに跨るように外側から係合保持する。このとき、ボルト本体５０においてフランジ部５２の座面５２ａから突出する筒状部が省略されているので、ボルト本体５０の軸状部の外周面と座金６０の筒状部の内周面６０ｃとをかしめ等によって嵌合（接触）させる必要はない。
【００３８】
（２）ハブ１とディスクホイール２との締結方法（図７参照）
ホイールボルト１８０をボルト挿通孔２ａに挿通し、ハブ１に形成された雌ねじ部１ｃにボルト本体５０の雄ねじ部５１を螺合させ、ディスクホイール２のボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。このように、ホイールボルト１８０組立時のフランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整すればよい。これにより、ハブ１とディスクホイール２との締結が精度よく行われ、ホイールボルト１８０の緩みや折損等が発生しにくくなる。
【００３９】
以上の通り、Ｃ形止め輪７０は、フランジ部５２の座面５２ａと座金６０の端面６０ａとを接触保持し、フランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状外周面２０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、Ｃ形止め輪７０の内面７０ａがフランジ部５２の外周面５２ｂと座金６０のテーパ状外周面６０ｂとを外側から同時に係合保持している。Ｃ形止め輪７０によってフランジ部５２と座金６０とは二方向に同時に保持されているので、保持が安定し外れにくくなる。
【００４０】
（変形例３）
図９及び図１０にホイールボルトの変形例を示す。このホイールボルト２８０では、実施例２（図７及び図８）に次のような変更を加えている。
▲１▼ボルト本体１５０において、フランジ部１５２の座面１５２ａがボルト挿通孔２ａの軸線Ｏ方向と直交せず軸状部の先端側に傾斜して設けられている。それに伴って座金１６０の端面１６０ａも同方向に傾斜し、座面１５２ａと接触（嵌合）している。フランジ部１５２の座面１５２ａに傾斜（テーパ）が設けられることにより、座面１５２ａと座金１６０の端面１６０ａとの接触面積を比較的大きくとることができ、座金１６０の回り止め効果が大きくなる。なお、座金１６０の外周面６０ｂ（又はディスクホイール２の拡径面２ｂ）のテーパ角αよりも、座金１６０の端面１６０ａ（又はフランジ部１５２の座面１５２ａ）のテーパ角βの方が大に形成されている（図１０参照）。
▲２▼Ｃ形止め輪に代えてコイルスプリング１７０（環状部材；係合部材）が設けられている。コイルスプリング１７０のばね力により径の伸縮割合を大きくとれるので、ホイールボルト２８０の組み立てが容易となる。
【００４１】
したがって、この場合においても、ホイールボルト２８０組立時のフランジ部１５２の座面１５２ａと座金１６０の端面１６０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金１６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、コイルスプリング１７０は、フランジ部１５２の座面１５２ａと座金１６０の端面１６０ａとを接触保持し、フランジ部１５２の外周面５２ｂと座金１６０のテーパ状外周面６０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、コイルスプリング１７０の内面１７０ａがフランジ部１５２の外周面５２ｂと座金１６０のテーパ状外周面６０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００４２】
（変形例４）
図１１及び図１２にホイールボルトの他の変形例を示す。このホイールボルト３８０では、実施例２（図７及び図８）に次のような変更を加えている。
▲１▼ボルト本体２５０において、フランジ部２５２の座面５２ａから軸状部２５５が突出形成され、この軸状部２５５は座金２６０の筒状部に挿入されている。フランジ部２５２の軸状部２５５の外周面２５５ａと座金２６０の筒状部の内周面６０ｃとは、かしめ等によって嵌合（接触）されてはいない。軸状部２５５が設けられることにより、ボルト本体２５０の強度が増す。
▲２▼Ｃ形止め輪に代えて断面矩形状の円形リング２７０（環状部材；係合部材）が設けられている。円形リング２７０は、ボルト本体２５０のフランジ部２５２（外周面５２ｂ）と座金２６０の外周面６０ｂとにそれぞれ形成された凹部２５２ｄ，２６０ｄ（溝部）に焼きばめ等の締まりばめによって嵌め込まれている。円形リング２７０は凹部２５２ｄ，２６０ｄに埋め込まれてその外面から突出しないので、他物と接触しにくくなる。
【００４３】
したがって、この場合においても、ホイールボルト３８０組立時のフランジ部２５２の座面５２ａと座金２６０の端面６０ａとの位置合わせを基準として、ボルト挿通孔２ａのテーパ状拡径面２ｂと座金２６０のテーパ状外周面６０ｂとの嵌合（接触）位置を調整する。そして、円形リング２７０は、フランジ部２５２の座面５２ａと座金２６０の端面６０ａとを接触保持し、フランジ部２５２の外周面５２ｂと座金２６０のテーパ状外周面６０ｂとをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している。また、円形リング２７０の内面２７０ａがフランジ部２５２の外周面５２ｂと座金２６０のテーパ状外周面６０ｂとを外側から同時に係合保持している。
【００４４】
なお、変形例３（図９・図１０）及び変形例４（図１１・図１２）において、実施例２（図７・図８）と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
座金（テーパ座金）の半断面形状は、平座金に比して軸線方向に相対的に長いものであれば、台形状、三角形状以外に種々の形状を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホイールナットをホイールボルトと組み合わせて使用する場合の一実施例を示す正面半断面図。
【図２】図１のホイールナットの正面分解半断面図。
【図３】図１のホイールナットの一変形例を示す正面半断面図。
【図４】図３のホイールナットの正面分解半断面図。
【図５】図１のホイールナットの他の変形例を示す正面半断面図。
【図６】図５のホイールナットの正面分解半断面図。
【図７】本発明のホイールボルトを使用する場合の一実施例を示す正面半断面図。
【図８】図７のホイールボルトの正面分解半断面図。
【図９】図７のホイールボルトの一変形例を示す正面半断面図。
【図１０】図９のホイールボルトの正面分解半断面図。
【図１１】図７のホイールボルトの他の変形例を示す正面半断面図。
【図１２】図１１のホイールボルトの正面分解半断面図。
【図１３】本発明の前提となるホイールナットの参考例を示す正面半断面図。
【図１４】図１３に続くホイールナットの参考例を示す正面半断面図。
【図１５】図１４に続くホイールナットの参考例を示す正面半断面図。
【符号の説明】
１ ハブ
２ ディスクホイール
２ａ ボルト挿通孔
２ｂ 拡径面
１０ ナット本体
１１ 雌ねじ部
１２ フランジ部
１２ａ 座面
２０ 座金
２０ａ 端面
２０ｂ 外周面
３０ Ｃ形止め輪（環状部材；係合部材）
１３０ コイルスプリング（環状部材；係合部材）
２３０ 円形リング（環状部材；係合部材）
１００，２００，３００ ホイールナット
Claims (12)
- 対向配置される車体側のハブとは反対側に向って拡径するボルト挿通孔が形成されたディスクホイールを、該ハブに締結するためのホイールナットであって、
前記ハブ側から前記ボルト挿通孔に挿通されるホイールボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部と、そのホイールボルトとの螺合による締結力を受け止めるフランジ部と、を有するナット本体と、
前記ディスクホイールとナット本体との間に位置するとともに、そのナット本体のフランジ部の座面に接触する端面と前記ボルト挿通孔の拡径面に接触する外周面とを有する座金と、
それらナット本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持する係合部材と、を含み、
前記係合部材は、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成され、そのコイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持していることを特徴とするホイールナット。 - 前記コイルスプリングは、前記フランジ部の座面と前記座金の端面とを接触保持するとともに、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している請求項１に記載のホイールナット。
- 前記フランジ部の座面は、前記ボルト挿通孔の軸線方向とほぼ直交する方向に形成されて前記座金の端面と接触している請求項１又は２に記載のホイールナット。
- 前記座金の内周面の内側に位置して前記フランジ部の座面から筒状部が突出形成されており、その筒状部にも雌ねじ部が形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のホイールナット。
- 前記フランジ部の座面が、ホイールボルト側に傾斜して設けられ、前記座金の端面も同方向に傾斜して設けられて前記フランジ部の座面と接触している請求項１又は２に記載のホイールナット。
- 前記座金の外周面のテーパ角よりも、座金の端面のテーパ角を大に形成する請求項５に記載のホイールナット。
- 対向配置される車体側のハブとは反対側に向って拡径するボルト挿通孔が形成されたディスクホイールを、該ハブに締結するためのホイールボルトであって、
前記ボルト挿通孔に挿通されて前記ハブに形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止めるフランジ部と、を有するボルト本体と、
前記ディスクホイールとボルト本体との間に位置するとともに、そのボルト本体のフランジ部の座面に接触する端面と前記ボルト挿通孔の拡径面に接触する外周面とを有する座金と、
それらボルト本体と座金とに跨って外側から両者を係合保持する係合部材と、を含み、
前記係合部材は、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とに跨る環状部材としてのコイルスプリングで構成され、そのコイルスプリングの内面がこれらの外周面を外側から同時に係合保持していることを特徴とするホイールボルト。 - 前記コイルスプリングは、前記フランジ部の座面と前記座金の端面とを接触保持するとともに、前記フランジ部の外周面と前記座金の外周面とをそれぞれ半径方向中心側へ押圧保持している請求項７に記載のホイールボルト。
- 前記フランジ部の座面は、前記ボルト挿通孔の軸線方向とほぼ直交する方向に形成されて前記座金の端面と接触している請求項７又は８に記載のホイールボルト。
- 前記座金の内周面の内側に挿入される軸状部が前記フランジ部の座面から突出形成されている請求項７ないし９のいずれか１項に記載のホイールボルト。
- 前記フランジ部の座面が、ボルト本体の先端側に傾斜して設けられ、前記座金の端面も同方向に傾斜して設けられて前記フランジ部の座面と接触している請求項７又は８に記載のホイールボルト。
- 前記座金の外周面のテーパ角よりも、座金の端面のテーパ角を大に 形成する請求項１１に記載のホイールボルト。
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