JP5325034B2 - ホイールナットレンチ並びにその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車のホイールの着脱の際に用いて好適なホイールナットレンチ並びにその製造方法に関する。

ホイールナットレンチには、両口型、片口Ｔ型、及び片口Ｌ型のものがある。このうち片口Ｌ型のものは、一般的には炭素鋼相当の丸棒（中充体）を用い、先端に熱間鍛造によりナット嵌合部を形成した上で、このナット嵌合部を設けた側をＬ字形状に折曲げて構成されている。この片口Ｌ型のホイールナットレンチを始めとする各種レンチは、単品で販売されているものもあるが、そのほとんどは車両に付属した付属品として、各車両に搭載されている。このため、その数は膨大な数となることから、熾烈なコストダウンを迫られている。

そこで、とくに片口Ｌ型のホイールナットレンチにあっては、従来の丸棒を加工したものに対し、材料として炭素鋼相当のパイプを用いて冷間鍛造でナット嵌合部を形成させ、このナット嵌合部を設けた側をＬ字形状に折曲げて成るものが、下記する特許文献１により公知である。

特公平３−２７２９７号公報

上記特許文献１に記載された従来公知のホイールナットレンチは、材料がＳ４５Ｃから成る炭素鋼材製のパイプであり、しかも、冷間鍛造でナット嵌合部を形成できることから、従来の丸棒を用いたものよりは製造コストを下げることができているが、ナット嵌合部の肉厚が薄くなって、強度が落ちることを避けるために、ナット嵌合部を厚肉加工する必要があり、この加工に手間の掛かることから、充分なコストダウンが図れないという問題が生じた。

ホイールナットレンチは、実際の使用に当っては、柄の部分をハンマーで叩いたり、柄の部分に補助パイプを嵌めたり、或は柄の部分に足を乗せて全体重を掛けるなどして用いることから、大きなねじれ圧力がナット嵌合部に掛かることが往々にしてある。

したがって、片口Ｌ型ホイールナットレンチをパイプを用いて製造する場合、加工を可及的に容易とした上で、ナット嵌合部のねじれ圧力に対する耐変形強度をいかに高めるかが、次の課題となった。

本発明の目的は、材料として炭素鋼相当のパイプを用いた上で、加工を容易にしても、ナット嵌合部の強度を向上させることのできるホイールナットレンチ並びにその製造方法を提供せんとするにある。

上記した課題を達成するために本発明は、パイプ状の鋼管を用いて成る少なくとも一端にナット嵌合部を設けたホイールナットレンチであって、前記鋼管の端部に内外周共に６角形状に形成したナット嵌合外郭部を設け、このナット嵌合外郭部へ鋼板製の断面６角形状を呈したスリーブを圧入させると共に、前記スリーブの周壁に複数の固定孔を設け、この固定孔に前記ナット嵌合外郭部の周壁を打刻により膨出させることで、前記ナット嵌合外郭部と前記スリーブの一体化を図ったことを特徴とする。

その際に本発明は、前記ナット嵌合外郭部の形状を内周及び外周共に６角形状を呈するように拡管することによって構成することができる。

本発明はさらに、前記スリーブを、帯状の鋼板を断面６角形状に折曲げて構成することができる。

本発明はさらに、前記スリーブを、その形状が内周及び外周共に同一の肉厚で６角形状を呈するように構成すると共に、接合部を溶着して構成することができる。

その際に本発明は、前記固定孔を、前記スリーブの角部に設けることができる。

本発明はさらに、前記固定孔を、前記スリーブの合わせ目に設けたことを特徴とする。

本発明はさらに、前記ホイールナットレンチは柄部を有し、この柄部と直交する方向へその入口と出口で大きさの異なる貫通孔を設けたことを特徴とする。

そして、本発明はホイールナットレンチを片口Ｌ型とするものである。

本発明はまた、ホイールナットレンチの製造方法として、パイプ状の鋼管を用い、その端部に断面が６角形状を呈したナット嵌合外郭部を冷間プレスにより形成させ、このナット嵌合外郭部に帯状の鋼板を折曲げることによって作った、断面６角形状のスリーブを圧入し、前記ナット嵌合部を塑性変形させることにより前記スリーブと一体化させる工程を含むことを特徴とする。

その際に本発明は、ホイールナットレンチの製造方法として、さらに前記ナット嵌合外郭部の形状を、その外周と内周が共に６角形を形成することを特徴とするものである。

さらに、本発明は、ホイールナットレンチの製造方法として、さらに前記スリーブに熱処理を施すことを特徴とする。

本発明によれば、パイプ状の鋼管を用いて冷間プレスで柄部と折曲げ部とナット嵌合外郭部を形成させ、このナット嵌合外郭部には断面６角形状の同じく鋼板製のスリーブを圧入させた上で、ナット嵌合外郭部とスリーブとに一体化加工を施させることにより、両者の一体化を図ったので、とくにナット嵌合外郭部の加工が簡単となり、安価に製造できるパイプ状の鋼管を用いた上で、スリーブによってナット嵌合部を強化したホイールナットレンチ並びにその製造方法を提供できたものである。

本発明に係るホイールナットレンチの正面図である。 図１に示したホイールナットレンチの底面図である。 本発明に係るホイールナットレンチの縦断面図である。 本発明に係るホイールナットレンチを図１のＡ−Ａ線方向から見た断面図である。 本発明に係るホイールナットレンチを図１のＢ−Ｂ線方向から見た断面図である。 本発明に係るホイールナットレンチのスリーブの斜視図である。 本発明に係るホイールナットレンチのスリーブの他の実施例を示す斜視図である。 本発明に係るホイールナットレンチのスリーブの他の実施例を示す斜視図である。 本発明に係るホイールナットレンチのスリーブの他の実施例を示す斜視図である。 本発明に係るホイールナットレンチの製造方法を示す説明図である。 本発明に係るホイールナットレンチのナット嵌合外郭部の形成方法を示す説明図である。 本発明に係るホイールナットレンチの製造方法を説明する説明図である。 本発明に係る片口Ｌ型ホイールナットレンチを車用ジャッキの回転シャフトのハンドルとして用いた場合を示し、(ａ)はその説明図、(ｂ)はその部分的拡大断面図である。

本発明を実施するための形態は、パイプ状の鋼管を用いて成る少なくとも一端にナット嵌合部を設けたホイールナットレンチであって、前記鋼管の端部に内外周共に６角形状に形成したナット嵌合外郭部を設け、このナット嵌合外郭部へ鋼板製の断面６角形状を呈したスリーブを圧入させると共に、前記ナット嵌合外郭部の一部を前記スリーブに向けて変形させることで、前記ナット嵌合部と前記スリーブの一体化を図ったものである。

以下に本発明の実施例を、片口Ｌ型ホイールナットレンチに適用した場合を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は他の両口型ホイールナットレンチ、Ｔ字型ホイールナットレンチにもそのまま適用できるものである。

図１乃至図６は、本発明に係るホイールナットレンチ１の一実施例を示す。図面によれば、本実施例に係るホイールナットレンチ１は、片口Ｌ型ホイールナットレンチであり、パイプ状の例えば、Ｓ４５Ｃのような、パイプ場の炭素鋼管（本願においては鋼管とも言う）で作られている。この片口Ｌ型ホイールナットレンチ１は、貫通孔２ａを有する柄部２と、この柄部２の一側端部側に設けた折曲げ部３と、この折曲げ部３の先端に設けた首部４を介して拡管したナット嵌合部５とで構成されており、ナット嵌合部５はナット嵌合外郭部５ａとこのナット嵌合外郭部内に挿入固定されているスリーブ７とで構成されている。この片口Ｌ型ホイールナットレンチ１は、パイプ状のものを加工して構成してあるので、ナット嵌合部５から柄部２を通して連通孔６が形成されている。また、この片口Ｌ型ホイールナットレンチ１は、材料は上述したように炭素鋼管であるが、これ以外のステンレス鋼（ＳＵＳ）或はアルミニウム合金を用いることができる。貫通孔２ａは略楕円形状で、その入口２ｂ側と出口２ｃ側の大きさが、入口２ｂ側は大きく、出口２ｃ側は小さく形成してある。しかし、このものに限定されない。

とくに図２に示したように、柄部２、折曲げ部３、首部４、及びナット嵌合部５のナット嵌合外郭部５ａの肉厚はほぼ一定であり、とくに肉厚の部分は形成されていない。したがって、肉厚の部分を管縮加工やしごき加工によって作る必要がないので、加工の工程が少なくなり、かつ加工が簡単となり、無理な力を加えることなく、拡管変形加工を行うことができるものである。

ナット嵌合外郭部５ａの形状も内周と外周共に肉厚が他の部位とほぼ同じ材厚の断面６角形状を呈しており、内部に断面６角形状を呈した同じく同一肉厚のスリーブ７が圧入固定されている。もっとも、ナット嵌合外郭部５ａは柄部２の管径から拡管するので、厳密に言うと、若干肉厚が他の部位よりも、薄くなっているが、減厚となる肉厚は０．５ｍｍ程度であり、他の部位と大きな違いはない。但し、このナット嵌合外郭部５ａにはスリーブ７が挿入固定されているので、ナット嵌合部５としては、全体の肉厚が、他の柄部２や折曲げ部３等の肉厚より厚くなっている。

このスリーブ７は、例えばＳ４５Ｃから成る帯状の炭素鋼板（本願においては鋼板とも言う）を断面６角形状を呈するように折曲げて形成したもので、とくに図６に示したように、合わせ目７ａが平板部７ｂの一つに形成されている。この合わせ目７ａは、単に当接させたものと、溶着したものが考えられるが、当接のみでも充分な強度が得られる。このスリーブ７の材料も実施例ではＳ４５Ｃであるが、ステンレス鋼（ＳＵＳ）をも用いることができる。

また、スリーブ７の各角部７ｄと平板部７ｂの一つには、とくに図５と図６に示したように、固定孔７ｃが設けられている。図４に示したように、スリーブ７をナット嵌合外郭部５ａへ圧入させた後、ポンチを用いてナット嵌合外郭部５ａの各角部５ｂと平板部７ｂの各固定孔７ｃに対応する部分を外側より打刻し、当該ナット嵌合外郭部５ａの内側を固定孔７ｃへ膨出させて当該固定孔７ｃと係合させることにより、スリーブ７とナット嵌合外郭部５ａの一体化を図ってある。図面ではこの打刻した際にできる凹部を指示記号５ｃで示してある。

この固定孔７ｃは、とくに図５と図６に示したようにスリーブ７の各角部７ｄと平板部７ｂの一つに設けられているが、この位置に限定されない。よって本願においては各角部７ｄと平板部７ｂを合わせて周壁とも言う。また、数においては、とくに限定はないが、複数個設ける必要がある。平板部７ｂに固定孔７ｃを設けた場合には、隣接する角部７ｄの一つ或は２つに固定孔を設けることを省略しても良い。

図７は、スリーブの他の実施例を示す。図面によれば、この実施例に係るスリーブ１０は、合わせ目１０ａの構成をギザギザ模様にしてある。

このように実施すると、ホイールナットを弛めたり、締め付けたりする際にホイールナットレンチのナット嵌合部に強いトルクが加わっても、スリーブ１０が軸方向へよじれてしまう場合のあることを有効に防止することができるものである。このスリーブ１０の合わせ目１０ａのギザギザ模様は、ジグザグにしても良いし、図８に示したスリーブ１１のように、クランク形状を呈した合わせ目１１ａとしても良い。

図９は、スリーブのさらに他の実施例を示す。図面によれば、スリーブ１２に設けた固定孔１２ａを全て角部１２ｂに設けてある。

このように実施しても、この発明の目的を達成でき、スリーブ１２の平板部１２ｃが打刻により内側へ曲がって変形するのを防止できる利点がある。尚、指示記号１２ｄは、合わせ目である。

図１０乃至図１２は、本発明に係るホイールナットレンチの製造方法の一実施例を示す。

まず、図１０の（１）に示したように、管径が１９ｍ／ｍ、肉厚が２ｍ／ｍの炭素鋼管を適宜長さに切断して素管Ａを形成させ、バリ取り等を行う。次いで、図示してないプレス機のヤゲン金型へ素管Ａの一端部のナット嵌合部を設ける側を装着して、図示してないパンチ棒を用いて、図１０の（２）に示したように、第１回目の拡管を行って第１次加工品Ｂを得る。次に、この第１回目の拡管を行った第１次加工品Ｂを、金型の内径をさらに広げた別の図示してないヤゲン金型へ、第１次加工品Ｂの拡管を行った部分を装着し、第１回目のものよりも大径の図示してないパンチ棒を用いて第２回目の拡管を図１０の（３）に示したように行って、第２次加工品Ｃを得る。次いで、この第２次加工品Ｃの拡管を行った部分を、図１１に示したように、平面６角形状の角穴を設けたヤゲン金型１３へ装着して、同じく断６角形状を呈したパンチ棒１４を用いて図１０の（４）に示したように、平面６角形状に成形してナット嵌合外郭部１５を有する第３次加工品Ｄを得る。この際に、平面６角形状のナット嵌合外郭部１５を成形する部分の肉厚は図５と図６に示したように、同一であるが、成形の仕方によって、素管の他の部分の肉厚より、厚くしたり、薄くしたりすることができる。厚くすると強度が増すが、この部分は後述するスリーブの強度と相関関係を持っている。以上の素管Ａに対するナット嵌合外郭部１５の形成は、冷間プレスで行うものである。尚、素管Ａの管径と肉厚は以上のものに限定されない。

以上のようにして、拡管により素管Ａの一端部に平断面６角形状のナット嵌合外郭部１５が形成されたら、図１２の（１）に示したように、別の工程で作った平面６角形状のスリーブ１６を圧入する工程に入る。ここで、このスリーブ１６の形成について説明すると、順送りプレス機を用いて、厚さ２ｍｍで幅２０ｍｍの例えばＳ４５Ｃからなるコイル巻状の炭素鋼板を用いて、図示してない順送りプレス機で固定孔１６ａを打ち抜きつつ、平面６角形状（この６角形状はホイールナットの外径形状に合わせる）に折曲げつつ切断することによって形成する。この際に合わせ目１６ｂが生じるが、この合わせ目１６ｂは、若干の間隙(０．１〜０．５ｍｍ程度)を設けておくことが好ましい。このスリーブ１６の材厚は素管の肉厚に合わせて２ｍｍであるが、この厚さに限定はない。

また、合わせ目１６ｂの間隙は、スリーブ１６をナット嵌合外郭部１５へ圧入する時に、スリーブ１６全体が縮管することで解消する間隙である。合わせ目１６ｂの形状は実施例ではストレートであるが、これをジグザグ状、鍵型状その他の形状にすることは任意であり、ジグザグ状にすると、ホイールナットを締め付けたり、弛めたりする際に、捩じれ圧力によりスリーブ１６が捩じれて上下方向へ位置がずれてしまうのを防止できる効果がある。合わせ目１６ｂは、好ましくはスリーブ１６の平板部であるが、角部にすることもできる。また、少しコストアップとはなるが、合わせ目１６ｂを溶着することも可能である。溶着には、連続溶着、スポット溶着等がある。

以上の平面６角形状のスリーブ１６を形成するところまでは、冷間プレス加工であるが、成形後において焼き入れ、焼き戻し等の熱処理を行ない、強度を強化することが好ましい。

図１２の（２）に示したように、ナット嵌合外郭部１５にスリーブ１６を圧入固定して第４次加工品Ｅを得た後、図１２の（１）と（３）に示したように、パンチを用いてナット嵌合外郭部１５の外側よりスリーブ１６の固定孔１６ａに向けてパンチ棒１７を用いて打刻をし、とくに図５に示したように、各固定孔１６ａへナット嵌合外郭部１５を膨出させてナット嵌合部１８を形成させて第５次加工品Ｆとする。次いで、図１２の（４）に示したように、柄の部分を折曲げて折曲げ部１９を形成し、プレス機で貫通孔２ａを設けて鍍金仕上げした後完成品Ｇとなるものである。尚、折曲げ部１９の角度は、任意に選択できるものである。

また、貫通孔２ａを設ける順序に限定はない。上述したように製造工程の後のほうではなく、別なもっと先の工程で設けることは任意である。この貫通孔２ａは、図１３の(ａ)と(ｂ)に示したように、この片口Ｌ型ホイールナットレンチ２０を車用ジャッキの回転シャフト２１に対する回転用ハンドルとして用いる際に利用するものである。とくに図１３の(ｂ)に示したように、この貫通孔２ａの入口２ｂの方を大きくして出口２ｃの方を小さくしてその大きさを変えると、柄部２がパイプ状であり、入口２ｂと出口２ｃとの間に所定の間隔が設けられていることから、回転シャフト２１の先端２１ａがテーパー状になっているものの場合に、このテーパー状先端にガタなく嵌合できるという利点がある。但し、この貫通孔２ａの形状は、回転シャフト２１の挿入側の形状によるものであり、実施例のものに限定されない。

尚、以上の説明は、本発明を片口Ｌ型ホイールナットレンチに適用した場合について説明したが、上述したように、本発明は他の両口型、片口Ｔ型のホイールナットレンチにも適用することができることは言うまでもない。

本発明は以上のように構成したので、パイプ状で捩じれ変形に強く、安価に製造できることから、とくに車両のホイールナットレンチとして広く普及を見る可能性を有している。

Ａ 素管
Ｂ 第１次加工品
Ｃ 第２次加工品
Ｄ 第３次加工品
Ｅ 第４次加工品
Ｆ 第５次加工品
Ｇ 完成品
１ ホイールナットレンチ
２ 柄部
２ａ 貫通孔
３、１９ 折曲げ部
４ 首部
５、１８ ナット嵌合部
５ａ、１５ ナット嵌合外郭部
７、１０、１１、１２、１６ スリーブ
７ａ、１０ａ、１１ａ、１６ｂ 合わせ目
７ｂ、１２ｃ 平板部
７ｃ、１２ａ、１６ａ 固定孔
７ｄ 角部
１７ パンチ棒

Claims (11)

1. パイプ状の鋼管を用いて成る少なくとも一端にナット嵌合部を設けたホイールナットレンチであって、前記鋼管の端部に内外周共に６角形状に形成したナット嵌合外郭部を設け、このナット嵌合外郭部へ鋼板製の断面６角形状を呈したスリーブを圧入させると共に、前記スリーブの周壁に複数の固定孔を設け、この固定孔に前記ナット嵌合外郭部の周壁を打刻により膨出させることで、前記ナット嵌合外郭部と前記スリーブの一体化を図ったことを特徴とする、ホイールナットレンチ。
2. 前記ナット嵌合外郭部の形状が内周及び外周共に６角形状を呈するように拡管することによって、構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のホイールナットレンチ。
3. 前記スリーブは、帯状の鋼板を断面６角形状に折曲げて構成したものであることを特徴とする、請求項１に記載のホイールナットレンチ。
4. 前記スリーブは、その形状が内周及び外周共に同一の肉厚で６角形状を呈するように構成すると共に、接合部を溶着して成ることを特徴とする、請求項３に記載のホイールナットレンチ。
5. 前記固定孔を、前記スリーブの角部に設けたことを特徴とする、請求項１に記載のホイールナットレンチ。
6. 前記固定孔を、前記スリーブの合わせ目に設けたことを特徴とする、請求項１に記載のホイールナットレンチ。
7. 前記ホイールナットレンチは柄部を有し、この柄部と直交する方向へその入口と出口で大きさの異なる貫通孔を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のホイールナットレンチ。
8. 前記ホイールナットレンチが、片口Ｌ型であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のホイールナットレンチ。
9. パイプ状の鋼管を用い、その端部に断面が６角形状を呈したナット嵌合外郭部を冷間プレスにより形成させ、このナット嵌合外郭部に帯状の鋼板を折曲げることによって作った、断面６角形状のスリーブを圧入し、前記ナット嵌合部を塑性変形させることにより前記スリーブと一体化させる工程を含むことを特徴とする、ホイールナットレンチの製造方法。
10. 前記ナット嵌合外郭部の形状を、その外周と内周が共に６角形を形成するように成したことを特徴とする、請求項９に記載のホイールナットレンチの製造方法。
11. 前記スリーブには、熱処理を施すことを特徴とする、請求項９に記載のホイールナットレンチの製造方法。

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