JP4087386B2 - Wheel nut and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
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)及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a wheel nut (also referred to as a hub nut) used for fastening a hub on a vehicle body side and a disc wheel, and a manufacturing method thereof.
従来、この種ホイールナットにおいては、審美性を改善するためにキャップが被せられて用いられている。そして、そのキャップの取付け方法として、例えば特許文献1に示すようにキャップの縁をフランジの周りに曲げた(かしめ加工した)構成とし溶接による取付けを不要とした提案がある。
Conventionally, in this kind of wheel nut, in order to improve aesthetics, a cap is put on and used. As a method for attaching the cap, for example, as shown in
しかしながら、特許文献1においては、かしめ加工を必要としかつキャップの縁をフランジの荷重受け面から間隔を隔てて、キャップを移動させるように作用しない構造が必須となり、フランジの形状が制約される。
However, in
本発明は上記した背景をもとになされたもので、キャップの取付けに際しかしめ加工が不要で溶接による取付けも不要でフランジの形状もある程度自由にでき、液密性を高めたホイールナット及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made on the basis of the above-mentioned background. A wheel nut with improved liquid-tightness and manufacturing thereof, which does not require a chamfering process when mounting the cap, does not require mounting by welding, can have a somewhat free flange shape, and its manufacture. It is an object to provide a method.
このホイールナットは、ディスクホイールを車体側のハブに締結するためのホイールナットであって、
ハブ側に設けら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、そのフランジ部に連設されレンチなど工具によりトルクをかけることが可能な工具係合部と、を有するナット本体と、
雌ねじ部のホイールボルトとの螺合開始側とは反対側の開口部を塞ぐキャップ本体部と、そのキャップ本体部に連設され工具係合部を被覆する筒部と、その筒部に連設され、工具係合部から半径方向外方に遠ざかるように延びたフランジ部の傾斜部に密着配置されるスカート部と、を有するキャップと、を備え、
キャップの軸方向からみて筒部の内面寸法が、ナット本体の軸方向からみて工具係合部の外面寸法よりも小さく形成され、キャップの筒部がナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入されるとともに、スカート部がフランジ部の傾斜部にその先端部から押圧され、スカート部の弾性力でフランジ部の傾斜部に密着されていることを前提とする。
This wheel nut is a wheel nut for fastening the disc wheel to the hub on the vehicle body side,
It is possible to apply torque with a tool such as a wrench connected to the flange portion, a female screw portion that is screwed with a male screw portion of a wheel bolt provided on the hub side, a flange portion that receives a fastening force due to screwing with the wheel bolt, and the like. A nut body having a possible tool engagement portion;
A cap main body that closes the opening on the side opposite to the screw engagement start side with the wheel bolt of the female screw portion, a cylindrical portion that is connected to the cap main body and covers the tool engaging portion, and a continuous connection to the cylindrical portion A cap having a skirt portion disposed in close contact with the inclined portion of the flange portion extending away from the tool engaging portion in the radially outward direction,
The inner surface dimension of the cylinder part when viewed from the axial direction of the cap is formed to be smaller than the outer surface dimension of the tool engagement part when viewed from the axial direction of the nut body, and the cylindrical part of the cap is tightened to the outer peripheral surface of the tool engagement part of the nut body. while being pressed by Me fly skirt is pressed from its front end portion to the inclined portion of the flange portion, it is assumed that they are in close contact with the inclined portion of the flange portion by an elastic force of the skirt portion.
上記のホイールナットは、キャップの筒部がナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入されるとともに、ナット本体における工具係合部(例えば六角形状部)から半径方向外方に遠ざかるように延びたフランジ部の傾斜部に、スカート部がその先端部から押圧され、スカート部の弾性力でフランジ部の傾斜部に密着されるため、水の内部への侵入を防止するとともにかしめ加工が不要で、溶接による取付けも不要で簡便にキャップを取付けることが可能である。フランジ部の形状も工具係合部とつながる部分に傾斜部を形成するのみで他に構造上の制約を必要とせず形状をある程度自由にできる。 In the wheel nut, the cylindrical portion of the cap is press-fitted into the outer peripheral surface of the tool engaging portion of the nut body with an interference fit, and is moved radially outward from the tool engaging portion (for example, a hexagonal portion) in the nut body. The skirt part is pressed from the tip of the inclined part of the flange part that extends in this way, and is closely attached to the inclined part of the flange part by the elastic force of the skirt part. No need to install by welding, and it is possible to easily attach the cap. As for the shape of the flange portion, the inclined portion is formed only at the portion connected to the tool engaging portion, and the shape can be made somewhat free without any other structural restrictions.
上記課題を解決するために本発明のホイールナットは、ディスクホイールを車体側のハブに締結するためのホイールナットであって、
前記ハブ側に設けら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受圧面を有するとともにその受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有し、その外周縁部に周状に段差部が形成されたフランジ部と、そのフランジ部の前記傾斜面側に連設された工具係合部とを有するナット本体と、
前記雌ねじ部のホイールボルトとの螺合開始側とは反対側の開口部を塞ぐキャップ本体部と、そのキャップ本体部に連設され前記ナット本体の工具係合部の横断面形状と相似形状を有してその工具係合部に締まりばめで圧入されて前記工具係合部の側面部を被う筒部と、前記フランジ部の傾斜面に対向するように前記筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを有するキャップと、を備え、
前記キャップの筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ナット本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大に形成され、前記キャップの筒部が前記ナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際に前記スカート部が前記フランジ部の傾斜面に押圧されて弾性変形し、少なくともそのスカート部の外周部がその弾性変形による弾性力で前記フランジ部の傾斜面に密着されるとともに、前記スカート部の先端部は、前記段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the wheel nut of the present invention is a wheel nut for fastening a disc wheel to a hub on the vehicle body side,
A female screw portion that is screwed with a male screw portion of a wheel bolt provided on the hub side, and a pressure receiving surface that receives a fastening force by screwing with the wheel bolt, and a height from the pressure receiving surface on the opposite side to the pressure receiving surface There have a inner circumferential side inclined surface is the outer circumferential side becomes lower than the flange portion stepped portion is circumferentially formed on its outer peripheral edge, the tool engagement portion provided continuously on the inclined surface side of the flange portion A nut body having
A cap main body portion that closes the opening on the side opposite to the screwing start side of the female screw portion with the wheel bolt, and a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape of the tool engaging portion of the nut main body that is connected to the cap main body portion. A cylindrical portion that is press-fitted into the tool engaging portion with an interference fit and covers a side surface portion of the tool engaging portion, and radially outward from the cylindrical portion so as to face the inclined surface of the flange portion. And a cap having a skirt portion formed in a slope shape so as to be away from,
An inclination angle formed by a direction perpendicular to the axis of the cylinder portion of the cap and the skirt portion is formed larger than an inclination angle formed by a direction perpendicular to the axis of the nut body and the inclined surface of the flange portion, and the cap When the cylindrical portion is pressed into the outer peripheral surface of the tool engaging portion of the nut body with an interference fit, the skirt portion is pressed against the inclined surface of the flange portion and elastically deformed, and at least the outer peripheral portion of the skirt portion is It is closely attached to the inclined surface of the flange portion by an elastic force due to the elastic deformation, and the tip end portion of the skirt portion is in contact with the stepped portion in a form along the stepped portion. To do.
上記本発明のホイールナットには、キャップのスカート部が筒部から半径方向外方に遠ざかるように斜面状に形成され、そのキャップの筒部の軸線に対する直角方向とスカート部とのなす傾斜角度が、ナット本体の軸線に対する直角方向とフランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大に形成されている。例えばキャップにおける筒部の軸線に対する直角方向とスカート部とのなす傾斜角度を、ナット本体の軸線に対する直角方向と傾斜面とのなす傾斜角度よりも0.5度〜10度だけ大きく設定することができる。このようにスカート部が形成されることにより、キャップの筒部がナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際に、スカート部がフランジ部の傾斜面に押圧されて弾性変形し、少なくともそのスカート部の外周部がその弾性変形による弾性力でフランジ部の傾斜面に密着し、スキマのない密着状態を呈し、キャップとナット本体との間の液密性を維持し、水の内部への侵入を防止する機能を高められる。上記のようにそのスカート部の変形による弾性力でナット本体のフランジ部の傾斜面に密着されるため、かしめ加工が不要で、溶接による取付けも不要で簡便にキャップを取付けることが可能である。フランジ部の形状も工具係合部とつながる部分に傾斜部を形成するのみで他に構造上の制約を必要とせず形状をある程度自由にできる。さらに、ナット本体の傾斜面の外周縁部に、周状に段差部が形成されているため、キャップのスカート部の先端部が、段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着する。これによりスカート部の先端部におけるフランジ部の傾斜面への密着性をよりよくし、水の内部への侵入をより防止でき、錆びにくくできる。 In the wheel nut of the present invention, the skirt portion of the cap is formed in a slope shape so as to move radially outward from the tube portion, and the inclination angle formed between the direction perpendicular to the axis of the tube portion of the cap and the skirt portion is The inclination angle formed between the direction perpendicular to the axis of the nut body and the inclined surface of the flange portion is larger. For example, the inclination angle formed between the direction perpendicular to the axis of the cylinder portion and the skirt portion of the cap and the skirt portion may be set larger by 0.5 to 10 degrees than the angle formed between the direction perpendicular to the axis of the nut body and the inclined surface. it can. By forming the skirt portion in this way, when the cylinder portion of the cap is press-fitted into the outer peripheral surface of the tool engaging portion of the nut body with an interference fit, the skirt portion is pressed against the inclined surface of the flange portion to be elastic. Deformation, at least the outer periphery of the skirt portion is in close contact with the inclined surface of the flange portion by the elastic force due to the elastic deformation, exhibiting a tight contact state without gaps, maintaining the liquid tightness between the cap and the nut body, The function to prevent the intrusion of water inside can be enhanced. As described above, the cap is attached to the inclined surface of the flange portion of the nut body by the elastic force due to the deformation of the skirt portion, so that the caulking process is unnecessary and the attachment by welding is unnecessary and the cap can be easily attached. As for the shape of the flange portion, the inclined portion is formed only at the portion connected to the tool engaging portion, and the shape can be made somewhat free without any other structural restrictions. Furthermore, since the stepped portion is formed in a circumferential shape on the outer peripheral edge of the inclined surface of the nut body, the tip of the skirt portion of the cap engages and closely contacts the stepped portion in a form along the stepped portion. To do. Thereby, the adhesiveness to the inclined surface of the flange part in the front-end | tip part of a skirt part can be improved, the penetration | invasion to the inside of water can be prevented more, and it can become difficult to rust.
その際、ナット本体の工具係合部を、六角断面形状とし、一方キャップの筒部も六角断面形状に形成し、そのキャップの角部のアールが、ナット本体の角部のアールと同じまたは大に形成され、キャップの筒部がナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際にキャップ側の筒部の角部が伸びてナット本体側の工具係合部の角部に密着するようにできる。これにより、キャップの筒部とナット本体の六角形状部との密着性を良くし、キャップとナット本体との間の液密性をさらに高めることができる。 At this time, the tool engaging portion of the nut body is formed in a hexagonal cross-sectional shape, while the cylinder portion of the cap is also formed in a hexagonal cross-sectional shape, and the corner radius of the cap is the same as or larger than the corner radius of the nut body. When the cylinder part of the cap is press-fitted into the outer peripheral surface of the tool engagement part of the nut body with an interference fit, the corner part of the cylinder part on the cap side extends and the corner part of the tool engagement part on the nut body side It can be in close contact with. Thereby, the adhesiveness of the cylinder part of a cap and the hexagonal-shaped part of a nut main body can be improved, and the liquid-tightness between a cap and a nut main body can further be improved.
また、その際、キャップのスカート部の先端は、ナット本体の傾斜面側においてフランジ外周縁より内周側に位置するようにできる。このようにスカート部が形成されることによって、スカート部の端部が突出せずにフランジ部(フランジ部の傾斜面)に沿って密着し、引っ掛かることがないので、キャップが抜けることもなく、かつ安全で安定して定着した状態にできる。 At that time, the tip of the skirt portion of the cap can be positioned closer to the inner peripheral side than the outer peripheral edge of the flange on the inclined surface side of the nut body. By forming the skirt portion in this way, the end portion of the skirt portion does not protrude and closely adheres along the flange portion (the inclined surface of the flange portion), and does not get caught, so the cap does not come off, And it can be in a stable and stable state.
ところで、本発明のホイールナットの製造方法について次のように表すことができる。ディスクホイールを固定するためのハブ側に設けら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受圧面を有し、その受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有するとともに、その傾斜面の外周部に周状に形成された段差部を有するフランジ部と、そのフランジ部の前記傾斜面側に連設された工具係合部とを備えたナット本体を形成する工程と、
前記雌ねじ部の前記ホイールボルトとの螺合開始側とは反対側の開口部を塞ぐキャップ本体部と、そのキャップ本体部に連設され前記ナット本体の工具係合部の横断面形状と相似形状を有し前記工具係合部の側面部を被う筒部と、前記フランジ部の傾斜面に対向するように前記筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを備え、前記筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ナット本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大となるように、キャップを形成する工程と、
前記キャップの筒部が前記ナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで、かつ少なくとも前記スカート部の外周部が前記フランジ部の傾斜面に密着されるとともに、前記キャップのスカート部の先端部が前記段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着するように、前記キャップを前記ナット本体に圧入する圧入工程と、
を含むことを特徴とする。
By the way, it can express as follows about the manufacturing method of the wheel nut of this invention. And the internal thread portion to be screwed with the male screw portion of the wheel bolt provided on the hub side for securing the disc wheel, have a pressure receiving surface for receiving the fastening force by screwing between its wheel bolt, on the opposite side to the pressure receiving surface A flange portion having an inclined surface whose height from the pressure receiving surface is lower on the outer peripheral side than the inner peripheral side, and having a stepped portion formed circumferentially on the outer peripheral portion of the inclined surface, and the inclined surface of the flange portion Forming a nut body provided with a tool engaging portion continuously provided on the side;
A cap main body that closes the opening on the side opposite to the screwing start side of the female screw portion with the wheel bolt, and a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape of the tool engaging portion of the nut main body that is connected to the cap main body A cylindrical portion that covers the side surface portion of the tool engaging portion, and a skirt portion that is formed in a slope shape so as to be radially outward from the cylindrical portion so as to face the inclined surface of the flange portion. An inclination angle formed between a direction perpendicular to the axis of the cylinder part and the skirt part is larger than an inclination angle formed between a direction perpendicular to the axis of the nut body and the inclined surface of the flange part, Forming a cap;
The cylindrical portion of the cap is an interference fit with the outer peripheral surface of the tool engaging portion of the nut body, and at least the outer peripheral portion of the skirt portion is in close contact with the inclined surface of the flange portion, and the tip of the skirt portion of the cap A press-fitting step of press-fitting the cap into the nut main body so that the portion is in a form along the stepped portion and is in close contact with the stepped portion ;
It is characterized by including.
その際、圧入工程において、キャップのスカート部の外周縁部がフランジ部の傾斜面に押し付けられて加圧され、その加圧時の圧着しろがそのスカート部の外周縁部に形成されるように、キャップをナット本体に圧入する工程を含むようにできる。このようにキャップが圧入されることにより、スカート部の外周部におけるフランジ部の傾斜面への密着性がよりよくなる。 At that time, in the press-fitting process, the outer peripheral edge of the skirt portion of the cap is pressed against the inclined surface of the flange portion and pressurized, and a crimp margin at the time of pressurization is formed on the outer peripheral edge of the skirt portion. The step of press-fitting the cap into the nut body can be included. By press-fitting the cap in this way, the adhesion to the inclined surface of the flange portion at the outer peripheral portion of the skirt portion becomes better.
また、その際、ナット本体を形成する工程において、傾斜面の外周部に周状に段差部を形成する工程を含むとともに、圧入工程において、キャップのスカート部の先端部が段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着するように、キャップをナット本体に圧入する工程を含むようにしているため、スカート部の先端部におけるフランジ部への密着性をよりよくし、水の内部への侵入をより防止できる。
In this case, the step of forming the nut body includes a step of forming a stepped portion circumferentially on the outer peripheral portion of the inclined surface, and in the press-fitting step, the tip of the skirt portion of the cap is in a form along the stepped portion. Since the cap includes a step of press-fitting the cap into the nut main body so as to engage and closely contact the stepped portion, it is possible to improve the adhesion to the flange portion at the tip of the skirt portion. Intrusion into the inside can be further prevented.
(実施例)
以下、本発明の実施の形態につき、図面に示す実施例を参照して説明する。図1は、本発明のホイールナット1の正面半断面図及び平面図である。図1に示すホイールナット1は、互いに対向配置される自動車等の車体側のハブ2とディスクホイール3とを締結するために用いられる。ディスクホイール3には、ボルト挿通孔3aが所定数形成されている。また、ハブ2には、ボルト挿通孔3aと軸線Oを共通にする貫通孔2aが形成されている。ホイールボルト4は、その軸状部4aが貫通孔2aに圧入などの方法によりハブ2に回転不能に固定される。このホイールナット1は、ナット本体10とキャップ20と座金30とを備えている。
(Example)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings. FIG. 1 is a front half sectional view and a plan view of a
図2はナット本体10の正面半断面図及び平面図である。図2に示すように、ナット本体10は、ハブ2側からボルト挿通孔3aに挿通されるホイールボルト4の軸状部4aの先端側に形成された雄ねじ部4b(図1参照)と螺合する雌ねじ部11と、ホイールボルト4との螺合による締結力を受け止めるフランジ部12と、そのフランジ部12から螺合開始側13に突出する筒状部14と、フランジ部12を挟んで反対側に断面形状が六角形の六角部15(工具係合部)とを有している。
FIG. 2 is a front half sectional view and a plan view of the
六角部15は、レンチ等の工具と係合しホイールナット1にトルクをかけることが可能とされている。筒状部14の外周面にはローレット加工によるローレット目16が形成され、座金30を保持可能とされている。ナット本体10の螺合開始側13と反対側には開口部17が形成されている。
The
フランジ部12の座面12a(受圧面)は、ボルト挿通孔3aの軸線O方向と直行する方向に形成され、締結時において座金30の端面30aと接触するようになっている。六角部15からフランジ部12にかけては、六角部15から半径方向外方に遠ざかるように延びた傾斜部12b(傾斜面)が形成されている。すなわちフランジ部12の座面12aと反対側に座面12aからの高さが内周側よりも外周側が低くなるように傾斜部12bが形成される。
The
図3はキャップ20の正面半断面図及び平面図でナット本体10への組付前の状態を示している。図3に示すように、キャップ20は、全体として上部が塞がれた筒形状をなし、ナット本体10の開口部17を塞ぐキャップ本体部21と、そのキャップ本体部21に連設され六角部15を被覆するように、その六角部15の横断面形状と相似形状の六角横断面形状をなす筒部22と、その筒部22に連設され、筒部22から半径方向外方に遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部23とを有している。スカート部23は、フランジ部12の傾斜部12bの上に対向配置される。スカート部23は、その下端(先端)が、ナット本体10の六角部15の下端とフランジ部12の外周縁との間における外周縁より手前(内周側)に位置するように半径方向の寸法が定められている。つまりキャップ20が組付けられたときに、スカート部23の周縁部下端が、フランジ部12の外周縁より内周側に位置する(図1参照)。
FIG. 3 is a front half sectional view and a plan view of the
座金30は、ボルト挿通孔3a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3とナット本体10との間に位置し、ナット本体10の筒状部14(ローレット目16を有する筒状部14)に嵌合され、取付けられている。つまり座金30は、締結時においてナット本体10のフランジ部12の座面12aに接触する端面30aと、ボルト挿通孔3aのテーパ状の拡径面に接触するテーパ状の外周面30bと、内周縁部に端面30aと反対側に開口した座ぐり部30cとを有するテーパ座金を構成している。座金30は、圧入によりナット本体10のローレット目16をこえて押し込まれ、圧入後はローレット目16に係止して抜け落ちることなく、非締結時においては回転自在に保持される。ローレット目16は、座ぐり部30cにより隠れた状態とされる。
The
図4(a)は図3のA部拡大図(キャップ20のスカート部23の拡大図)、図4(b)は図2のB部拡大図(ナット本体10の傾斜部12bの拡大図)である。ナット本体10のフランジ部12の傾斜部12bにおいて、ボルト挿通孔3aの軸線Oと軸線を共通にするナット本体10の六角部15の軸線Oに対する直角方向と傾斜部12bとのなす傾斜角度をθ2とし、キャップ20のスカート部23において、ボルト挿通孔3aの軸線Oと軸線を共通にするキャップ20の筒部22の軸線Oに対する直角方向とスカート部23とのなす傾斜角度をθ1とした場合、θ1>θ2の関係となるように構成している。すなわちキャップ20のスカート部23の傾斜角度が、ナット本体10の傾斜部12bの傾斜角度よりも大としている。スカート部23の下部端面23aは、キャップ20の筒部22の軸線Oとほぼ平行な形状とされ、スカート部23の板厚方向とは一定量傾斜した端面となっている。これは直角となっているとカドができるため、これを解消して鈍角とするためで、スカート部23を備えた形状にプレス(絞り加工)した後、板素材(ブランク)を打ち抜いて、そうした端面が形成される。
4A is an enlarged view of a portion A in FIG. 3 (an enlarged view of the
キャップ20は、本実施例ではヤング率の高い材料として、例えばステンレス鋼板(例えばオーステナイト系)の厚さが0.4〜0.8mmを用いることができ、特に0.5〜0.6mmを使用するのが好ましい。傾斜角度の差(θ1―θ2)は、0.5度〜10度に設定することができ、1度〜6.5度に設定するのが好ましい。
In the present embodiment, the
ナット本体10の六角部15の寸法と、キャップ20の筒部22の寸法とについて説明する。図2及び図3に示すように、組付前の状態において軸方向からみて六角部15の2面幅(外面寸法)をL2とし、軸方向からみて筒部22の2面幅(内面寸法)をL1とした場合、L1<L2の関係となるように構成している。すなわちキャップ20の筒部22の2面幅(内面寸法)がナット本体10の六角部15の2面幅(外面寸法)よりも小さくしている。本実施例においては、キャップ20の筒部22における締まりばめ比率は、0.2〜5%に設定することができ、0.25〜1%に設定するのが好ましい。
The dimension of the
次に、ホイールナット1の製造方法について説明する。
(1)キャップ20は、図5に示す順送型と称される方法で製造される。図5に示すように、「ガイド押し」工程、「2重押し」工程、「部分切り(スリット形成)」工程を経て、1枚の平らな板がガイドを利用して底付きの容器状に段階を追って成形され中間段階で部分切りされる。続いてさらに複数段階の「絞り」工程を経て段階的に再絞り加工され深さを増し所定形状に成形され、最終の「切り離し」工程で所定寸法に切り離され、完成品ができる。
(2)ナット本体10及び座金30は、それぞれ別途に製造する。ナット本体10は、冷間鍛造品としている。
Next, a method for manufacturing the
(1) The
(2) The
(3)図6はホイールナット1の製造方法を示す説明図である。ナット本体10にキャップ20を固定する場合に、図6に示すように、圧入型40(押し型41と受け型42からなる圧入型)内にキャップ20とナット本体10とが配置される。受け型42は、ナット本体10のフランジ部12の傾斜部12bに対応したテーパ面42aを有し、キャップ20のスカート部23の変形を可能とされている。押し型41は、ナット本体10の筒状部14に対応した穴部41aを有している。
(3) FIG. 6 is an explanatory view showing a method for manufacturing the
(4)圧入される前、キャップ20のスカート部23は所定の傾斜角度θ1を有し、一方ナット本体10のフランジ部12は所定の傾斜角度θ2を有する。本実施例では、例えば傾斜角度θ1は「30度+2.5度〜+5度」、傾斜角度θ2は「30度±1.5度」にそれぞれ設定されている。
(4) Before press-fitting, the
(5)また、圧入される前において、キャップ20の筒部22は所定の2面幅(内径)の寸法L1を有し、一方ナット本体10の六角部15は所定の2面幅の寸法L2を有する。本実施例では、例えばL1は「20−0.3〜−0.35(mm)」、L2は「20−0.15〜−0.25(mm)」にそれぞれ設定されている。
(5) Further, before being press-fitted, the
(6)押し型41により押圧されることにより、キャップ20の筒部22がナット本体10の六角部15の外周面に締まりばめで圧入され、固定される。
(7)圧入される際に、キャップ20のスカート部23は、フランジ部12の傾斜部12bにその先端部から押圧され、弾性変形領域をこえて塑性変形領域まで変形させられる。この変形により、スカート部23に弾性力が生じ、この弾性力でフランジ部12の傾斜部12bに沿って密着された状態で固定される。
(6) By being pressed by the
(7) When press-fitted, the
図7はキャップ20の材料として用いるステンレス鋼板(例えばオーステナイト系)の応力とひずみの関係を示す「応力―ひずみ線図」である。弾性変形領域をこえて塑性変形領域まで変形され、例えばP点で力が除去された場合、弾性のひずみ分が減ってP1のひずみとなる。元に戻ろうとする弾性ひずみ量P2がスプリングバックとして作用する。すなわちスカート部23が元に戻ろうとするがフランジ部12の傾斜部12bに当接した状態のため、元に戻ろうとする力が押さえつける力として作用する。
FIG. 7 is a “stress-strain diagram” showing the relationship between the stress and strain of a stainless steel plate (for example, austenite) used as the material of the
なお、スカート部23の変形領域について、弾性変形領域の中でもよいが(本発明の効果を奏する弾性力は得られるが)、弾性変形領域をこえて塑性変形領域まで変形させることにより次のような効果がプラスされ、より望ましい。キャップ20の製造においては、スカート部23の傾斜角度公差を大きくとりたい。そうすることにより製造し易くなり製造の均一性が維持できる。そのためにスカート部23の傾斜角度(傾斜角度差)を大き目に設定して、塑性変形領域にまで変形させることにより、スカート部23の傾斜角度公差を大きくとることが可能となる。従って、塑性変形領域における弾性ひずみを活かした形態(言い換えればスプリングバック効果を活かした形態)とすることにより、キャップ20の製造とホイールナット1へのキャップ固定との双方に効果的である。
The deformation region of the
また、キャップ20の六角形状の筒部22において、六角形状の角部22aのアールR1は、ナット本体10の六角部15における角部15aのアールR2と同じ、またはアールR2よりもわずかに大(例えば0.1〜0.3mm大きく)となる関係に構成されている。キャップ20の角部6箇所において、上記関係となるように形成される。このように形成されたキャップ20は、前述の圧入型を用いて圧入される際に、キャップ20の筒部22の角部22a部分が伸びてナット本体10の六角部15の角部15aに密着した状態を呈する。
Further, in the hexagonal
このようにキャップ20のスカート部23が、筒部22から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成され、キャップ20の筒部22の軸線Oに対する直角方向とスカート部23とのなす傾斜角度θ1を、ナット本体10の六角部15の軸線Oに対する直角方向と傾斜部12bとのなす傾斜角度θ2よりも大としており、キャップ20の筒部22がナット本体10の六角部15の外周面に締まりばめで圧入される際に、キャップ20のスカート部23がフランジ部12の傾斜部12bに押圧されて変形し、スカート部23の変形による弾性力でフランジ部12の傾斜部12bに密着し、水の内部への侵入を防止できる。上記のようにキャップ20とナット本体10との間の液密性を高め、シ−ル部材を兼ねるものとすることもできる。そして、スカート部23の弾性力でフランジ部12の傾斜部12bに密着されるため、かしめ加工が不要で、溶接による取付けも不要で簡便にキャップ20を取付けることが可能である。フランジ部12の形状も六角部15とつながる部分に傾斜部12bを形成するのみで他に構造上の制約を必要とせずフランジ部12の形状をある程度自由にできる。
In this way, the
また、スカート部23の下端(先端)が、六角部15の下端とフランジ部12の外周縁との間における外周縁より手前に位置し周状に形成されることによって、スカート部23の端部が突出せずにフランジ部12(フランジ部12の傾斜部12b)に沿って密着し、引っ掛かることがなく、かつ安全である。また、スカート部23の下部端面23aをナット本体10の軸線Oと平行な形状とし、角部23bが鈍角になるようにしており、引っ掛かりがより抑えられる。
In addition, the lower end (tip) of the
さらに、キャップ20の筒部22の角部22aのアールR1が、ナット本体10の六角部15における角部のアールR2と同じ、またはアールR2よりもわずかに大に形成されることによって、圧入された際に筒部22の角部22a部分が伸びてナット本体10の六角部15の角部15aとの密着性を良くし、キャップ20とナット本体10との間の液密性をさらに高めることができる。
Further, the radius R1 of the
(変形例1)
図8は変形例を示す。圧入型で押す場合における荷重のかけ方を実施例と異ならせている。キャップ20のスカート部23の先端部(外周縁部)に近い部分(スカート部23の外周縁から半径方向内方に離間しかつ外周縁に近い位置)において、図8に示すF部分を加圧し、加圧時の圧着しろがスカート部23の外周縁部に周状に形成されるようにする。すなわちキャップ20が圧入される際に、スカート部23の筒部22に近い部分(根元部分)から押さえるのではなく、外側(外周縁部)から押さえるようにしている。その際、型(受け型)142は、図8に示すように、スカート部23の先端部23cがフリーの状態(型が当接しない)とするのが望ましい。圧入後の形態として、2つの形態を示すことができる。図8(b)は内周側に隙間が生じないように密着させる形態であるが、外周側の方が密着(面圧)が高い。図8(c)は外周側が密着して、内周側は隙間が生じる(外周側が必ず密着する)形態である。なお、図8において、図1と同一の機能を有する部分には同一の番号を付して説明を省略する。
(Modification 1)
FIG. 8 shows a modification. The method of applying a load when pressing with a press-fitting type is different from that of the embodiment. 8 is pressed at a portion near the tip (outer peripheral edge) of the
このようにキャップ20が圧入されることにより、スカート部23の外周部におけるフランジ部12の傾斜部12bへの密着がよりよくなる。スカート部23の先端部23cがフリーの状態としており、スカート部23のテーパ(傾斜角度θ1)がフランジ部12の傾斜部12bのテーパ(傾斜角度θ2)よりも大であることによって、F部分が加圧されることによりその先端部23cがフランジ部12の傾斜部12bに程よく押圧された状態となって、外周部の密着性がよくなる。これは、スカート部23が弾性変形状態でフランジ部12の傾斜部12bに押圧され、この弾性力で両者の密着状態が維持されるともいうことができる。
As the
(変形例2)
図9は第2変形例を示す。第2変形例ではナット本体の傾斜部の形状を変更している。図9に示すように、ナット本体110の傾斜部112bの外周縁部付近(フランジ部112の傾斜部112bの外周縁から半径方向内方に離間しかつ外周縁に近い位置)に、周状に段差部112cが形成されている。そして、図9(a)に示すG部分を加圧し、キャップ20のスカート部23の先端部23cが、段差部112cに沿う形態で、その段差部112cに係合して密着するようにしている。すなわちキャップ20が圧入される際、所定の治具を介しスカート部23の先端部23cが段差部112cに押し付けられて、その段差部112cに沿うように変形して係合部が形成される(図9(b)参照)。
(Modification 2)
FIG. 9 shows a second modification. In the second modification, the shape of the inclined portion of the nut body is changed. As shown in FIG. 9, in the vicinity of the outer peripheral edge of the
そして、変形例では図9に示すように、キャップ20のスカート部23の先端部23cのフランジ112対向面側(フランジ112の傾斜部112bに対向した面)に周状に電池作用による腐食防止のための絶縁性部材として絶縁接着剤125を圧入前に予め塗布している。これはキャップ20とフランジ部112とが異種金属で構成された場合(例えばキャップがステンレス鋼板で形成され、フランジ部(ボルト本体)が炭素鋼で形成されその表面が亜鉛鍍金処理された構成或いはその他金属被覆材料で被覆された構成の場合など)、それらの接触部における接触影響による腐食作用の促進を防止するためのものである。絶縁性部材としては、絶縁性と防水性をあわせもったものが望ましい。例えばエポキシ系樹脂を絶縁接着剤として用いることができる。圧入後において、図9(c)に示すように、スカート部23の先端部23cとフランジ部112の傾斜部112bとの間に絶縁接着剤125が積層状態に形成され、絶縁接着剤125がフランジ112端部から僅かにはみ出す程度が望ましい。また、スカート部23の端面23aがフランジ部112の端部より僅かに半径方向外方に長く突出するのが望ましく、これによりキャップ20側への接着剤の流れ出しを抑えることができ、キャップ20側から見た場合の美観を損なうおそれを軽減できる。このように絶縁接着剤125によって絶縁層を形成することにより、腐食防止効果を付加することができる。
In the modified example, as shown in FIG. 9, corrosion prevention due to battery action is performed circumferentially on the
なお、図10に示すように、スカート部23の外周部に、予めフランジ部112の段差部112cに係合する係合部23dが形成され、この係合部23dがスカート部23の圧入工程でその段差部112cに嵌まるように構成することもできる。なお、図9及び図10において、図1と同一の機能を有する部分には同一の番号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 10, an
このようにキャップ20のスカート部23の先端部23cが、段差部112cに沿う形態で、その段差部112cに係合して密着するようにされ、また、スカート部23の外周部がその段差部112cより外側の傾斜部112b’に密着(好ましくは弾性変形状態で押し付けられる)することにより、傾斜部112b’と段差部112cとの二重の密着効果、ひいてはそのような屈曲した密着面の一種のラビリンス効果により、キャップ20とフランジ部112との間への水の侵入を抑制し、錆びにくくできる。また、図10の例の場合、スカート部23の外周部のフランジ部112の傾斜部112b’に対向した面側に、圧入前に予め前述同様に絶縁接着剤を塗布しておくことにより、圧入後、キャップ20のスカート部23の先端部23cとフランジ部112の傾斜部112b’との間に絶縁層を形成することができる。これにより腐食防止効果を付加できる。
In this way, the
なお、本実施例に次のような変形を加えてもよい。
(1)キャップ20の材料として、本実施例ではステンレス鋼板を用いたが、これに限定されることなく、ヤング率の高いものであれば、例えばアルミニウムやチタンなどを用いることができる。
(2)座金30は、本実施例ではテーパ座金としたが、これに限定されることなく、ハブ側の形状に応じて例えば平座金を用いることもできる。
In addition, you may add the following deformation | transformation to a present Example.
(1) Although the stainless steel plate was used as a material for the
(2) The
(3)ナット本体10の六角部15の形状は、六角形状に限定されることなく、レンチ等の工具と係合しホイールナット1にトルクをかけることが可能であれば種々の形状が採用できる。例えば図11(a)に示すように、外周が円形で内側に六角形状の穴部50aを有したナット本体50としたり、図11(b)に示すように、外周に複数の歯部55aを有する(セレーションにより形成された)ナット本体55としてもよい。また、これに対応してキャップ20の筒部22の形状も変更できる。
(3) The shape of the
(4)キャップ20のスカート部23とフランジ部112の傾斜部112bとの間に設けられる絶縁性部材について、変形例1の段差部を設けた例に限定されず他にも適用できる。例えば図8において、スカート部23の先端部23cの傾斜部12bに対向した面側に絶縁性接着剤を圧入前に塗布して、その後圧入して絶縁層を形成することができる。
(4) The insulating member provided between the
1 ホイールナット
2 ハブ
3 ディスクホイール
4 ホイールボルト
10 ナット本体
11 雌ねじ部
12 フランジ部
12b 傾斜部(傾斜面)
15 六角部(工具係合部)
15a 角部
17 開口部
20 キャップ
21 キャップ本体部
22 筒部
22a 角部
23 スカート部
23c 先端部
112c 段差部
DESCRIPTION OF
15 Hexagonal part (tool engaging part)
Claims (2)
前記ハブ側に設けら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受圧面を有するとともにその受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有し、その外周縁部に周状に段差部が形成されたフランジ部と、そのフランジ部の前記傾斜面側に連設された工具係合部とを有するナット本体と、
前記雌ねじ部のホイールボルトとの螺合開始側とは反対側の開口部を塞ぐキャップ本体部と、そのキャップ本体部に連設され前記ナット本体の工具係合部の横断面形状と相似形状を有してその工具係合部に締まりばめで圧入されて前記工具係合部の側面部を被う筒部と、前記フランジ部の傾斜面に対向するように前記筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを有するキャップと、を備え、
前記キャップの筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ナット本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大に形成され、前記キャップの筒部が前記ナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際に前記スカート部が前記フランジ部の傾斜面に押圧されて弾性変形し、少なくともそのスカート部の外周部がその弾性変形による弾性力で前記フランジ部の傾斜面に密着されるとともに、前記スカート部の先端部は、前記段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着されることを特徴とするホイールナット。 A wheel nut for fastening the disc wheel to the hub on the vehicle body side,
A female screw portion that is screwed with a male screw portion of a wheel bolt provided on the hub side, and a pressure receiving surface that receives a fastening force by screwing with the wheel bolt, and a height from the pressure receiving surface on the opposite side to the pressure receiving surface There have a inner circumferential side inclined surface is the outer circumferential side becomes lower than the flange portion stepped portion is circumferentially formed on its outer peripheral edge, the tool engagement portion provided continuously on the inclined surface side of the flange portion A nut body having
A cap main body portion that closes the opening on the side opposite to the screwing start side of the female screw portion with the wheel bolt, and a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape of the tool engaging portion of the nut main body that is connected to the cap main body portion. A cylindrical portion that is press-fitted into the tool engaging portion with an interference fit and covers a side surface portion of the tool engaging portion, and radially outward from the cylindrical portion so as to face the inclined surface of the flange portion. And a cap having a skirt portion formed in a slope shape so as to be away from,
An inclination angle formed by a direction perpendicular to the axis of the cylinder portion of the cap and the skirt portion is formed larger than an inclination angle formed by a direction perpendicular to the axis of the nut body and the inclined surface of the flange portion, and the cap When the cylindrical portion is pressed into the outer peripheral surface of the tool engaging portion of the nut body with an interference fit, the skirt portion is pressed against the inclined surface of the flange portion and elastically deformed, and at least the outer peripheral portion of the skirt portion is It is closely attached to the inclined surface of the flange portion by an elastic force due to the elastic deformation, and the tip end portion of the skirt portion is in contact with the stepped portion in a form along the stepped portion. Wheel nut to be used.
前記雌ねじ部の前記ホイールボルトとの螺合開始側とは反対側の開口部を塞ぐキャップ本体部と、そのキャップ本体部に連設され前記ナット本体の工具係合部の横断面形状と相似形状を有し前記工具係合部の側面部を被う筒部と、前記フランジ部の傾斜面に対向するように前記筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを備え、前記筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ナット本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大となるように、キャップを形成する工程と、
前記キャップの筒部が前記ナット本体の工具係合部の外周面に締まりばめで、かつ少なくとも前記スカート部の外周部が前記フランジ部の傾斜面に密着されるとともに、前記キャップのスカート部の先端部が前記段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着するように、前記キャップを前記ナット本体に圧入する圧入工程と、
を含むことを特徴とするホイールナットの製造方法。 And the internal thread portion to be screwed with the male screw portion of the wheel bolt provided on the hub side for securing the disc wheel, have a pressure receiving surface for receiving the fastening force by screwing between its wheel bolt, on the opposite side to the pressure receiving surface A flange portion having an inclined surface whose height from the pressure receiving surface is lower on the outer peripheral side than the inner peripheral side, and having a stepped portion formed circumferentially on the outer peripheral portion of the inclined surface, and the inclined surface of the flange portion Forming a nut body provided with a tool engaging portion continuously provided on the side;
A cap main body that closes the opening on the side opposite to the screwing start side of the female screw portion with the wheel bolt, and a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape of the tool engaging portion of the nut main body that is connected to the cap main body A cylindrical portion that covers the side surface portion of the tool engaging portion, and a skirt portion that is formed in a slope shape so as to be radially outward from the cylindrical portion so as to face the inclined surface of the flange portion. An inclination angle formed between a direction perpendicular to the axis of the cylinder part and the skirt part is larger than an inclination angle formed between a direction perpendicular to the axis of the nut body and the inclined surface of the flange part, Forming a cap;
The cylindrical portion of the cap is an interference fit with the outer peripheral surface of the tool engaging portion of the nut body, and at least the outer peripheral portion of the skirt portion is in close contact with the inclined surface of the flange portion, and the tip of the skirt portion of the cap A press-fitting step of press-fitting the cap into the nut main body so that the portion is in a form along the stepped portion and is in close contact with the stepped portion ;
The manufacturing method of the wheel nut characterized by including this.
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