JP6096711B2 - ナットキャップ - Google Patents

Description

本願発明は、タイヤを車両に固定するボルトに締結されたナットに装着されるナットキャップに関する。

従来、タイヤを車両に取り付ける場合、タイヤホイールに設けられる穴に車両から延びるボルトを挿入するとともに、当該ボルトにナットを締結することによりタイヤを固定している。ナットの締結力が不足している場合や、締結力が過剰な場合、ナットの緩みやボルトの破損が生じて、脱輪の原因となる。そこで、通常は、トルクレンチなどの専門の工具を用いて所望のトルク値でナットをボルトに締結している。

しかしながら、所望のトルク値で締結されたナットであっても、車両走行時の振動などによって、ボルトとの締結力が変化することがある。この締結力の変化を目視で判別する方法として、図１に示す様に、所望のトルク値で締結されたナット１００に対して上向きに伸びる矢印（目印）１０１を形成する方法が考えられる。この方法は、ナット１００が緩んだ際に、矢印１０１が上向きとなる位置までナット１００を締め直すことで、所望の締結力を確保する方法である。

しかしながら、所望のトルク値を得るためのナット１００の回転角は、例えばボルトの錆や劣化などにより継時的に変化する。そのため、締結されたナット１００に緩みが生じ、ナット１００を再度締めなおしたときに、元の位置、つまり、矢印１０１が上向きに延びる位置までナット１００を回転させても、所望の締結力を確保できない場合がある。この場合、図２に示すように、ナット１００を矢印１０１が上向きとならない位置まで回転させなければ、所望の締結力を確保できない。そのため、ナット１００の締結力の変化を目視で判別できないため、ナット１００の締めなおしを行う必要があるかの判断が容易ではない。

また、目印がずれたタイヤを見た使用者が、ナット１００が所望のトルク値で締め付けられていないと勘違いをし、さらにナット１００を締め付けたり緩めたりした場合、ナットの締結が緩い状態や、ナットが過剰に締め付けられた状態となり、脱輪の原因となる危険性もある。

本願発明は上記課題を解決するものであり、タイヤを固定するナットの締結力の変化を一見して判断することができるナットキャップを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明のナットキャップは、（１）タイヤを車両に固定するボルトに締結されたナットに対して着脱可能に装着されるナットキャップであって、前記ナットキャップの内側に、該ナットキャップの装着方向に対して直行する直行面内に延在する閉塞面を形成することにより該ナットキャップの天面との間に設けられる中空閉鎖部と、前記中空閉鎖部に収められ、該中空閉鎖部内の内壁面を転動可能な球体と、前記ボルトに締結された前記ナットの締結力の変化に応じて発生する前記球体と前記ナットキャップとの相対的な位相変化を目視により判別可能な目印と、を備えることを特徴とする。

（１）の構成において、少なくとも前記中空閉鎖部の天面の周面が光透過性部材から形成されていることを特徴とすることができる。

本願発明のナットキャップによれば、目印はナットの締結力の変化によってナットとともに回転するが、中空閉鎖部を転動可能な球体は重力により一定の位置を保持するため、球体とナットキャップとの相対的な位相変化を認識することができ、ナットの締結力の変化を一見して判断することができる。

ボルトとナットに目印を設けた模式図である。 ボルトとナットに目印を設けた模式図である。 ナットキャップの斜視図である。 ナットキャップの平面図である。 ナットキャップを図３のＸ１−Ｘ２に沿って切断した断面図である。 ナットキャップの使用状態を示す図である。 ナットキャップの変形例を示す図である。 変形例４のナットキャップの図である。

本願発明の実施形態であるナットキャップ１について、図３から図５を用いて説明する。図３は、ナットキャップの斜視図である。ナットキャップ１は台座部２とナット結合部３と中空閉鎖部収容部４とを有する。なお、中空閉鎖部収容部４内部に表される点線は、後述する中空閉鎖部５の輪郭を模式的に表したものである。

まず、台座部２及びナット結合部３について説明する。図４はナットキャップ１の平面図である。台座部２は、平面視において正円形状に形成されており、ナット結合部３の外面は、平面視において正六角形に形成される。

図５は、ナットキャップ１を一点鎖線に沿って切断した、図３のＸ１−Ｘ２矢視図である。台座部２は、Ｘ軸方向に延びるフランジ部１０とフランジ部１０の端部からＹ軸方向に延びる側面部１１とを有する。またナット結合部３は、上端側を底とした有底筒状に形成されており、その内周側面には微小連続凹凸部３ａが周方向に延びて形成されている。
ここで、図５に表される点線はナットキャップ１の上端及び下端を示している。また、図５に表される上端側の一点鎖線はナット結合部３と中空閉鎖部収容部４との境界を示しており、下端側の一点鎖線は台座部２とナット結合部３との境界を示している。

また、台座部２の内周面は、タイヤに固定されるナットとタイヤとの間に挟持されるワッシャーを収容するサイズに形成されており、ナット接合部３の内周面はタイヤを固定するナットの外周面に密接するサイズに形成される。

上記構成によれば、ナット結合部３の微小連続凹凸部３ａにナットの外周面を係合させることにより、ナットキャップ１をナットに装着することができる。ナット結合部３の内側面に微小連続凹凸部３ａを形成することにより、ナットキャップ１の周方向における装着位置を微調整することができる。微小連続凹凸部３ａの凹凸のピッチは、所望の調整範囲に応じて適宜設定することができる。ただし、ナット結合部３の内側面を例えば１２角形状に形成することもできる。この場合、ナットキャップ１の周方向における装着位置を３０度間隔で微調整することができる。さらに、ナット結合部３の内側面を例えば２４角形状に形成することもできる。この場合、ナットキャップ１の周方向における装着位置を１５度間隔で微調整することができる。

また、台座部２は、その内部にワッシャーが収容できればよく、その形状は本明細書及び図面に限定されない。ただし、台座部２は省略することができる。この場合、ナット結合部３を図５の下端位置まで延長してもよい。

次に中空閉鎖部収容部４について説明する。図３に示す通り、中空閉鎖部収容部４はナット接合部３の上端側に設けられ、中空閉鎖部収容部４の内部に収められる中空閉鎖部５と、中空閉鎖部５の内部に収められる球体６と、中空閉鎖部５の天面に設けられる目印７とを備える。

中空閉鎖部５は、図５に示す様に、ナットキャップ１の装着方向に対して直行する直行面内に延在する閉塞面８とナットキャップ１の天面との間に設けられており、Ｘ軸方向に切断した時の切断面は、正円形状に形成される。また、中空閉鎖部５の天面は、図４に示す通り、中空閉鎖部５に収められる球体６が目視により確認できるように少なくともその周面の一部が扇形形状の光透過性部材９により形成されている。

目印７は、中空閉鎖部５の天面に設けられ、中心角が１８０度を超える扇形状に形成されており、ナットキャップ１の外部から中空閉鎖部５が目視できないように、例えば着色されている。

球体６は、中空閉鎖部５に収められるサイズであればよく、当業者が適宜選択することができる。好ましくは、光透過性部材９を真下に向けた状態で（図４参照）、光透過性部材９の外縁に略接する位置に球体６が収められるように、球体６のサイズを設定するとよい。これにより、ナットとともにナットキャップ１が回転したことを、球体６とナットキャップ１との相対的な位置関係から容易に目視で判別することができる。中空閉鎖部５に収められる球体６は中空閉鎖部５の内壁面を転動することができる。

次に、本実施形態のナットキャップ１の装着方法ついて、図６を用いて説明する。ナットキャップ１は、所定のトルク値でボルトに締結されたナットに装着される。具体的には、ナット接合部３にナットを嵌合させることで、ナットキャップ１を装着する。

ここで、ナットキャップ１は、目印７の光透過性部材９から球体６が目視可能となる位置に装着される。つまり、光透過性部材９の頂点９ａとナットキャップ１の中心点１ａとが、上下方向に延びる線上で重なる位置にナットキャップ１は装着される。この位置にナットキャップ１を装着することにより、球体６は、重力によって光透過性部材９の内側に対応した位置に収められる。

ナットキャップ１を装着するナットの数は特に制限されないが、タイヤを固定する全てのナットに装着されることが好ましい。この場合、タイヤを固定する全てのナットの締結力の変化を判断することができる。

次にボルトに締結された前記ナットの締結力の変化を確認する方法について説明する。まず、ナットキャップ１を装着した時のナットキャップ１の配置となるようにタイヤを回転させる。例えば、図６に示すように、タイヤと地面との接地面側のナットに対し着色されたナットキャップ１を装着した場合、着色されたナットキャップ１がタイヤと地面との接地面側に配置されるようにタイヤを回転させることで、ナットキャップ１を装着した時のナットキャップ１の配置となるようにタイヤを回転させることができる。なお、回転とは回転可能範囲が制限されていない円運動を示す。

タイヤを固定するナットの締結力が変化した場合、ナットキャップ１はナットに合わせて回転するため、目印７もナットが回転した分だけ回転する。一方、中空閉鎖部５の内壁面を転動可能な球体６は、重力によって移動するため、ナットキャップ１を装着した時と同様に、中空閉鎖部５のタイヤと地面との接地面側に保持される。そのため、図６の使用後に示す通り、球体６はその一部が光透過性部材９から退避して目印７により部分的に覆われるため、球体６とナットキャップ１との相対的な位相変化を目視により確認することができる。

ここで、タイヤを固定するナットの締結力が変化することで発生する球体６とナットキャップ１との相対的な位相変化が確認された場合、ナットキャップ１を外し、トルクレンチなどの専門の工具を用いて、所定のトルク値でナットをボルトに締結する。再度ナットキャップ１を装着する場合は、上述の通り、光透過性部材９の頂点９ａとナットキャップ１の中心点１ａとが、上下方向に延びる線上で重なる位置にナットキャップ１を装着する。

このように、本願発明のナットキャップ１によれば、球体６とナットキャップ１との相対的な位相変化を目視により判別できるため、ナットの締結力の変化を一見して判断することができる。さらに、ナットを締めなおした後、光透過性部材９の頂点９ａとナットキャップ１の中心点１ａとが、上下方向に延びる線上で重なる位置にナットキャップ１を再装着することで、締結トルクの変化を運転手などが正確に把握することができる。したがて、ナットに目印を入れるような従来の方法と比べて、脱輪などが起こりにくくなる。

（変形例１）
本実施形態において、目印７は中心角が１８０度を超える扇形状に形成され、中空閉鎖部５の天面に設けられていたが、目印７は、ボルトに締結されたナットの締結力の変化によって発生する球体６とナットキャップ１との相対的な位相変化を目視により判別可能なものであればよく、これに限られない。例えば、図７の使用前に示す通り、目印７として中空閉鎖部５の閉塞面８に矢印を設け、中空閉鎖部５の天面を光透過性部材により形成してもよい。ボルトに締結されたナットの締結力が変化した場合、図７の使用後に示す通り、矢印はナットとともに回転して傾くが、球体６はタイヤと地面との接地面側に保持される。そのため、ナットの締結力の変化を一見して判断することができる。

（変形例２）
本実施形態において、着色したナットキャップ１をタイヤと地面との接地面側のナットに装着していたが、ナットキャップ１を装着した時のナットキャップ１の配置となるようにタイヤを回転させることができる構成であればよく、これに限られない。例えば、図７に示す通り、タイヤと地面との接地面側のナットにのみ「地面側」と記載が設けられたナットキャップ１を装着してもよい。この場合、使用者は「地面側」と記載されたナットキャップ１が、ナットキャップ１を装着した際にタイヤと地面との接地面側に位置していたナットキャップ１であることを直感的に判断することができる。従って、「地面側」と記載されたナットキャップ１をタイヤと地面との接地面側に配置されるようにタイヤを動かすだけで、ナットキャップ１を装着した時のナットキャップ１の配置となるようにタイヤを回転させることができる。

（変形例３）
本実施形態では、ナットキャップ１を一体的に形成したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、中空閉鎖部収容部４及び台座部３をそれぞれ独立した部品で構成するとともに、中空閉鎖部収容部４を台座部３に対して回転可能に取り付けてもよい。この場合、中空閉塞部収容部４を台座部３に対して回転させることで、中空閉塞部収容部４の天面に形成された目印７を初期位置に位置調整することができる。つまり、所望のトルク値に締め直されたナットにナットキャップ１を装着する際に、中空閉塞部収容部４のみを回転させることで、目印７を初期位置に位置調整することができる。

（変形例４）
図８を参照しながら、変形例４のナットキャップ１００について説明する。なお、図８では、説明を容易化するために、球体６を点線で図示している。また、上記実施形態と機能が共通する要素には、同一符号を付している。中空閉鎖部５の天面は、全て板状の光透過性部材９によって構成されている。したがって、本変形例のナットキャップ１００では、中空閉塞部５の内部の全てをナットキャップ１００の装着方向から確認することができる。閉塞面８には、周方向に所定間隔で複数の目盛８１が形成されている。そして、各目盛８１の近接する位置にはそれぞれ異なる数字が付されている。例えば、所望の締結トルクを確保した初期状態（つまり、メンテナンス終了時）において、数字「１」と重なる位置に球体６が設置されるように、ナットキャップ１００の位相を調整しておくとともに、メンテナンス時に球体６と数字「１」とのずれ量を確認することで、ナットの締結状態を確認することができる。本変形例によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、ナットの締結力の変化を確認するための目印として機能する目盛８１が中空閉塞部５の内部に設けられることで、ナットキャップ１００の外部環境による目盛８１の摩耗劣化などを抑制できる。

１ １００ ナットキャップ
２ 台座部
３ ナット接合部
４ 中空閉鎖部収容部
５ 中空閉鎖部
６ 球体
７ 目印
８ 閉塞面
９ 光透過性部材
１０ フランジ部
１１ 側面部
８１ 目盛

Claims (2)

1. タイヤを車両に固定するボルトに締結されたナットに対して着脱可能に装着されるナットキャップであって、
   前記ナットキャップの内側に、該ナットキャップの装着方向に対して直行する直行面内に延在する閉塞面を形成することにより該ナットキャップの天面との間に設けられる中空閉鎖部と、
   前記中空閉鎖部に収められ、該中空閉鎖部内の内壁面を転動可能な球体と、
   前記タイヤの周方向における前記ナットキャップの前記ナット締結時での位置を基準位置としたときに、前記ボルトに締結された前記ナットの締結力の低下に応じて発生する前記球体と前記ナットキャップとの、前記締結時に対する相対的な位相変化を、前記基準位置において目視により判別可能な目印と、
   を備えるナットキャップ
2. 請求項１に記載のナットキャップにおいて、
   前記中空閉鎖部の天面は、光透過性部材によって構成される透過部を有することを特徴とするナットキャップ。