JP5141854B2 - 改良されたホイールナット装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ホイールをハブに取り付けかつ保持するための方法および装置における改良に関するものであり、さらに詳しくは、車両のホイールの固定に関するものである。
【０００２】
車両のハブに固定された複数のホイールスタッドと各スタッドのために用意された一つのナットが備わっている複数のホイールナットとを使って、ホイールを車両のハブに固定することは知られている。これらのスタッドには、ホイールナットの対応雌ねじ部と協働（係合）するように適合された雄ねじ部が一般に備わっている。このようなホイールナット装置は、記述した種類のものである、と後に称される。
【０００３】
現代の車両のホイール、とりわけ商用車に使うためのホイールには、リム部分と、ボスすなわちホイールディスクとが備わっている。このボスは、リムをホイールの中心に接続するものであり、リムに溶接されている。この代わりに、リムとボスとが一体部品である一体式ホイールが時として使われる。このホイールを車両のハブに組み合わせるために、ホイールは、ホイールがハブと同軸でありかつホイールスタッドがネイブすなわちディスクの開口を通して突出するように、まず配置される。次に、スタッドにホイールナットが締め付けられる。ナットはスタッドが通る開口よりも直径が大きいので、ホイールは、ハブに取り付けられたナットによって、定位置にしっかりと固締される。
【０００４】
記述した種類のホイールナット装置がホイールを車両に取り付けるために広く使われているが、ナットが緩むという深刻な問題がある。最悪の場合には、ナットがすべて緩み、ホイールがそれ自体、ハブから外れて、惨事を招くおそれがある。実際に、ホイールを保持している一つのナットだけが緩んでも、隣接するナットに過剰な負荷がかかり、それらが緩み始めるおそれが生じる。一つのナットが振動して緩み始めてから２０分以内にホイール全体が外れるようになる、ということは知られていない。
【０００５】
ホイール損失の問題に対する一つの解決法は、英国特許出願ＧＢ９７０１５３３．３号に教示されている。この出願では、ホイールスタッドが一方向に旋進性をもつねじのホイールナットを受け入れるように適合された種類のホイールナット装置が提供されている。このホイールナットには、ホイールナットを受け入れる反対方向に旋進性をもつ雌ねじのあるくり孔も含まれている。この反対方向に旋進性をもつねじは、締付ボルトすなわち保持用部材を受け入れるものである。次いで、ホイールナットと保持用部材との両方を覆って、締付キャップが配置される。この締付キャップは、同キャップとホイールナットとの両方と協働（係合）する。ホイールナットと保持用部材とには逆ねじがあるので、ナットが外れることはないであろう。同キャップに取り付けられた小さい保持用磁石によって、同キャップは定位置にしっかりと保持される。
【０００６】
この構成によれば、現存の技術にまさるかなりの改善がもたらされるが、出願人は、先に略述されたようなその最も原始的な形態において、簡単なホイールナット装置の使用にわたっていくつかの欠点があることがわかった。第１に、キャップがホイールナットと保持用部材とを覆っているため、同ナットあるいは保持用部材の位置を視覚的に点検するには、まずそのキャップを外さなければならない。これは、ホイールにおける一組のナットに対して時間のかかることである。第２に、その磁石はキャップへのその締付が緩むおそれがある。最後に、そのキャップが美的感覚の理由のために６角ナットに似ている形状にあるときには、運転者は、それがホイールナットであると誤解して、レンチでそのキャップを「締め付ける」ように試みるおそれがある。これにより、そのキャップに取り返しの付かない損傷がもたらされることがある。たとえ、そのキャップが外れても、保持用部材の備えによって、ホイールナットを締め付けるためのホイールナットへの口金本体の位置が邪魔されるおそれがある。
【０００７】
本発明の少なくとも一つの観点による目的は、前記のいくつかの問題点を一つ以上改善することである。
【０００８】
第１の観点に従って、本発明によれば、
雄ねじ部のある第１部分と、前記雄ねじ部と逆ねじとなる雌ねじ部のある第２部分とを備えたホイールスタッドと、前記ホイールスタッドの前記雄ねじ部と係合可能な雌ねじ部のあるホイールナットと、前記ホイールスタッドの前記雌ねじ部と係合可能な雄ねじ部のある保持用部材と、前記保持用部材と前記ホイールナットとの両方に係合してそれらの間の相対移動を防止するように適合された締付部材とを備えてなり、この締付部材が、前記保持用部材の位置を視覚的に確認することができるように、一方で前記締付部材が定位置に置かれるように、構成されかつ配置されているホイールナット装置が提供される。
【０００９】
この締付部材は、前記ホイールナットと前記保持用部材とを少なくとも部分的に覆うキャップを備えているのが好ましい。このキャップには、前記保持用部材の少なくとも一部を観察することのできる開口を設けることができる。
【００１０】
前記保持用部材は、その一部が、前記キャップの端面に配置される前記開口の少なくとも途中まで通って延出していてもよい。例えば、前記保持用部材は、一つの構成では、スタッドにおける雌ねじ付きくり孔の内部に受け入れられるようにねじ付きボルトからなっていてもよい。ボルトの端部は、キャップの端面における開口を通過するためにそのくり孔から軸方向へ延出していてもよい。
【００１１】
前記開口の少なくとも途中まで通って延出している前記保持用部材の一部は、確認しやすくするために、その開口を取り囲むキャップの外面とは異なる色のものにすることができる。前記開口の少なくとも途中まで通って延出している前記保持用部材の一部は、微光状態における確認に役立つように、蛍光を発するものであってもよい。
【００１２】
前記締付部材は、前記ホイールナット、前記ホイールスタッドあるいは前記保持用部材の上へのスナップ留めをするものであってもよい。例えば、締付部材は、他の構成要素の一つにおける溝あるいは縁と協働（係合）する内向き突出部のあるキャップからなっていてもよい。「スナップ留め」係合部の他の形態が本発明の範囲内で予想されることは言うまでもない。
【００１３】
代わりに、キャップには、スナップ留め係合部に加えて、磁石も含まれていてもよい。
【００１４】
保持用部材は、保持用部材を取り除くことなくホイールナットの上へのソケットの位置を決めることのできるように構成しかつ配置することができる。
【００１５】
このような構成の一つの利点は、保持用部材を取り除くことなくソケットを使ってホイールナットを締め付けることができることである。
【００１６】
ホイールナットが標準的な６角形の輪郭をなし、かつ、保持用部材がボルトからなるときには、保持用部材の中心軸からの最大半径方向広がりは、ホイールナットの平坦面の最小半径方向広がりよりも小さい。この場合において、ホイールナットは、適切なソケット本体によって、保持用部材の任意位置に係合することができる。このことによって、保持用部材がホイールナットに対して軸方向に心合わせされているとみなされることは言うまでもない。
【００１７】
保持用部材は、ホイールスタッドに設けられた内部くり孔に受け入れられたボルトからなっていてもよい。代わりに、保持用部材は、ホイールスタッドのねじ付き延長部に受け入れられる保持用ナットからなっていてもよい。それぞれの場合において、保持用部材の頭部の最小半径方向広がりは、ホイールナットの雌ねじ部径よりも大きいものでなければならない。
【００１８】
代わりに、保持用部材には少なくとも二つの別々の構成要素からなっていてもよい。保持用部材は、座金と保持用のボルトあるいはナットとからなっていてもよく、座金は、ホイールナットの一つの面と保持用ボルトあるいは保持用ナットの頭部との間に保持されている。この場合において、より小さいナットあるいはボルトは、座金の直径がホイールナットの雌ねじ部径を超える限り使うことができる。締付部材は、ホイールナットと保持用部材のボルトあるいはナットとの両方と協働（係合）するように適合することができる。
【００１９】
座金には、円形輪郭があってもよく、あるいは別の不規則形状があってもよい。座金は、保持用のナットあるいはボルトとは異なる材料から作ることができる。座金は軽量のためにアルミニウムであってもよく、ナットあるいはボルトは鉄系材料であってもよい。キャップには、ナットあるいはボルトに係合する一つの磁石あるいはいくつかの磁石が設けられていてもよい。
【００２０】
保持用部材についてのこのようなニ部品構成の利点は、重量を少なくすることができるということである。鉄系材料の一体部品から作られた保持用部材は、同じ寸法についていっそう重いであろう。
【００２１】
以下に、本発明のいくつかの実施形態が、添付図面を参照しながら、例示としてのみ説明される。
【００２２】
本発明の第１実施形態が、添付図面の図１（ａ）に、分解された形態で、かつ 図１（ｂ）に、組み立てられた形態で、示されている。
【００２３】
ホイールナット装置にはスタッド１が備わっており、これはハブ（図示略）における一方端部１ａに取り付けられている。スタッド１は定位置に溶接されていてもよい。このスタッド１には、ハブから間隔を置いた少なくとも最上部分にわたって設けられた雄ねじ部２が備わっている。ホイールナット３は、スタッド１における雄ねじ部２と協働（係合）する雌ねじ部（図示略）によって、スタッド１とねじ合わされるように適合されている。このナット３は、ソケットすなわちレンチを使って必要とされるトルクまで締め付けることができるとともに、車両のホイール（図示略）の一部をホイールハブに取り込むように作用する。
【００２４】
スタッド１における雄ねじ部２は、同ホイールナットがこのスタッドに完全に締め付けられたときにスタッド１の端部がホイールナット３から突出するように、ナット３の厚さよりも大きい長さがある。
【００２５】
ホイールハブ２から遠い方のスタッドの突出状端部には内部くり孔４が設けられている。くり孔４の内面には、雄ねじ部２とは逆ねじとなる（反対方向に旋進性をもつ）ねじ部５が設けられている。
【００２６】
保持用部材が、頭部６とくり孔４における雌ねじ部５に相補的であるねじ付きシャンク７とが備わっているボルトの形態に、設けられている。このボルトは、ねじ部７とねじ部５とをねじ合わせて、ホイールナット２を締め付けるために必要とされる方向とは反対方向に同ボルトを回すことによって、締め付けることができる。
【００２７】
キャップ８の形態にある締付手段もまた設けられている。この締付キャップ８は、ホイールナット３および保持用ボルト６の両方を覆って嵌めかぶせられかつこれらの両方と協働（係合）するように、適合されている。キャップ８の内側には、添付図面の図４に示されたように、多面体状の輪郭がある。このキャップの内面は、嵌めかぶせられたときに、ホイールナット２と協働（係合）する。
【００２８】
保持用ボルト６の頭部６は、段付きの輪郭を有し、かつ、使用時には、キャップ８の端部に設けられた開口９から延出する。これによって、保持用部材の位置を視覚的に確認することができるようになる。キャップにおける開口は、キャップが嵌めかぶせられたときにそのキャップによってボルト６の回転が防止されるように、ボルト６の外形を補完する外形をしている。頭部６の周囲にはキャップ８を通って小さい溝も突出しており、これによって、ボルト６からキャップ８が不意に外れるのを防止する止め輪（図示略）が受けられる。
【００２９】
この例において、キャップの外面には、矢印の最前部に目印が設けられている。これによって、キャップの方位を遠方から視覚的に確認することができる（疑問点−なぜこのようにするか？）。また、キャップの開口を通して突出する保持用部材の一部分には、容易に確認することができるように同開口を取り囲むキャップとは異なる色が付けられている。
【００３０】
添付図面の図２および図３における代わりの実施形態によって象徴されたように、いくつかの改変例が本発明の範囲内で予想される。図１において使われた参照符号は、同様の構成要素を表すために、できる限り図２および図３に使われた。
【００３１】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示された代わりの実施形態では、キャップを通って延出するボルトの一部分には、キャップ８における相補的開口と同様に、より少ない切子面がある。これによって、キャップと保持用部材の角度位置との可能な組み合わせの数が制限される。
【００３２】
添付図面の図３（ａ）および図３（ｂ）に示されたさらに別の改変例では、第１実施形態および第２実施形態の一体式保持用部材が、ニ部品式保持用部材によって置き換えられている。この保持用部材には、ボルト２０および、ボルト２０の頭部とホイールナット２との間に配置された座金２１が備わっている。座金２１は、ボルトが鉄系材料から製造されているのに対して、アルミニウムのような軽量材料から製造されている。キャップ８をボルト２０に保持するために、キャップには円形磁石２２が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明に係るホイールナット装置の第１実施形態の分解断面図であり、図１（ｂ）は、対応する組立図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明に係るホイールナット装置の第２実施形態の分解断面図であり、図２（ｂ）は、対応する組立図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明に係るホイールナット装置の第３実施形態の分解断面図であり、図３（ｂ）は、対応する組立図である。
【図４】図４は、添付図面の図１〜図３に使われた締付キャップを上方から見た図（ａ）、側方から見た図（ｂ）、および下方から見た図（ｃ）である。

Claims (5)

1. 雄ねじ部のある第１部分と、前記雄ねじ部と逆ねじとなる雌ねじ部のある第２部分とを備えたホイールスタッドと、前記ホイールスタッドの前記雄ねじ部と係合可能な雌ねじ部のあるホイールナットと、前記ホイールスタッドの前記雌ねじ部と係合可能な雄ねじ部のある保持用部材と、前記保持用部材と前記ホイールナットとの両方に係合してそれらの間の相対移動を防止するように適合された締付部材とを備えてなり、
   前記保持用部材の位置を視覚的に確認することができるように、一方で前記締付部材が定位置に置かれるように、前記締付部材が、前記ホイールナットと前記保持用部材とを少なくとも部分的に覆うキャップを備え、
   前記キャップに、前記保持用部材の少なくとも一部を観察することのできる開口が設けられているホイールナット装置。
2. 前記保持用部材の一部が、前記キャップの端面に配置される前記開口の少なくとも途中まで通って延出している、請求項１記載のホイールナット装置。
3. 前記開口の少なくとも途中まで通って延出している前記保持用部材の一部が、その開口を取り囲むキャップの外面とは異なる色のものである、請求項２記載のホイールナット装置。
4. 前記開口の少なくとも途中まで通って延出している前記保持用部材の一部が、蛍光を発するものである、請求項２または請求項３記載のホイールナット装置。
5. 前記締付部材が、前記ホイールナット、前記ホイールスタッドあるいは前記保持用部材の上へのスナップ留めをするものである、請求項１〜４のいずれかに記載のホイールナット装置。

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