JP7115713B1 - ナット緩み止め具およびナット - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃や振動等が断続的に継続する状況下でナットが緩み、ひいては脱落するのを確実に防止できるようにする。【解決手段】本発明のナット緩み止め具５は、回転ハブ１から突出するボルト２にねじ込んで回転体３を回転ハブ１に装着する複数のナット６と、複数のナット６に巻き付けられる結束バンド１１とを備える。各ナット６の側周面には、ナット回転方向に沿って延びる係合溝１０が形成される。締結下において、回転体３の回転中心に対して円周方向に沿って等間隔に並んだ各ナット６の係合溝１０に、結束バンド１１のバンド部１２が嵌まるように、結束バンド１１をループ状に絞める。【選択図】図４

Description

本発明は、ナット緩み止め具とナットとに関するものである。

特許文献１には、ホイールナットが走行中の衝撃や振動等で緩むのを防止するために、ホイールナットの外周側に一つずつ圧入される複数の装着部と、これら装着部を互いに連結する連結部とを備え、複数の装着部と連結部とを樹脂等の軟質材にて一体成形してなる回り止め具が開示されている。

特許文献１の回り止め具によれば、連結しようとするホイールナット同士に角度の位相差がある場合でも、連結部の可撓性によって位相差を吸収し装着部をホイールナットに圧入することができるとされる。

実開平６－４３３３０号公報

しかし、軟質材製の連結部が可撓性を有するということは、言い換えると連結部による装着部の拘束力が弱くて、装着部が回転したり変位したりするのを許容してしまうことを意味するため、ホイールナットの緩みひいては脱落を確実に防止するのは困難であるという問題があった。

この種の問題は、ホイールナット特有という訳ではなく、複数組のボルトおよびナットで回転ハブに固定される回転体（例えばプーリやローラ等）全般においても、衝撃や振動等が断続的に継続する状況下であれば起こり得るものである。

本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたものであり、締結下のナットが緩んで脱落するのを防止するナット緩み止め具とナットとを提供することを技術的課題とするものである。

請求項１の発明は、ナット緩み止め具に係るものであり、回転ハブから突出するボルトにねじ込んで回転体を回転ハブに装着する複数のナットと、前記複数のナットに巻き付けられる結束バンドとを備えており、締結下において、前記回転体の回転中心に対して円周方向に沿って等間隔に並んだ前記各ナットの前記係合溝に、前記結束バンドのバンド部が半径方向外側から嵌まるように、前記結束バンドをループ状に絞めており、前記各係合溝においてナットの側周角部に対応する部分の溝深さ寸法は、締結下において前記バンド部をボルト軸方向から見たときの厚み寸法より大きいというものである。

本発明によれば、締結下において、前記結束バンドのバンド部が前記各ナットの前記係合溝に半径方向外側から嵌まるように、前記結束バンドをループ状に絞め、その際に、前記各係合溝においてナットの側周角部に対応する部分の溝深さ寸法は、締結下において前記バンド部をボルト軸方向から見たときの厚み寸法より大きくなっていることによって、前記各ナットをそれぞれ対応する前記ボルトから抜け不能に保持できる。すなわち、前記各ナットの前記係合溝と前記結束バンドの前記バンド部との係合関係によって、前記各ナットの緩み（外れ移動）を阻止できる。

したがって、前記各ナットが緩んで脱落するのを防止でき、ひいては前記回転体脱落に対して高い防止効果を発揮できる。

ホイールと車軸ハブとの分離斜視図である。 第１実施形態のナット緩み止め具を構成するホイールナットの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 係合溝の形成位置を変更した別例に係るホイールナットの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 （ａ）は第１実施形態のナット緩み止め具の装着状態を示す説明図、（ｂ）は部分拡大図である。 （ａ）はシングルタイヤ用のホイールにナット緩み止め具を適用した場合の拡大断面図、（ｂ）はダブルタイヤ用のホイールにナット緩み止め具を適用した場合の拡大断面図である。 第２実施形態のナット緩み止め具を構成するホイールナットの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 係合溝の形成位置を変更した別例に係るホイールナットの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 （ａ）は第２実施形態のナット緩み止め具の装着状態を示す説明図、（ｂ）は部分拡大図である。 （ａ）はシングルタイヤ用のホイールにナット緩み止め具を適用した場合の拡大断面図、（ｂ）はダブルタイヤ用のホイールにナット緩み止め具を適用した場合の拡大断面図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態では、トラックやバスといった車両において、ホイール３を車軸ハブ１に装着する場合を例示している。車両は一般的に、少なくとも４本のホイール３を備えている。ホイール３は回転体に相当し、車軸ハブ１は回転ハブに相当する。

図１に示すように、車両に設けられた車軸ハブ１のフランジ部には、軸方向外向きに突出する複数のホイールボルト２が車軸ハブ１の軸中心に対して同心的に等間隔に並べて取り付けられている。ホイール３には、各ホイールボルト２に対応するボルト挿通穴４が回転中心に対して同心的に等間隔に並べて形成されている。

車軸ハブ１にホイール３を重ね合わせて、車軸ハブ１の各ホイールボルト２をそれぞれ対応する各ボルト挿通穴４に挿通させ、例えばトルクレンチ等を用いて所定トルクでホイールボルト２にホイールナット６をねじ込むことによって、ホイール３が車軸ハブ１に装着される。

車軸ハブ１に対するホイール３の装着構造としては、ＩＳＯ（国際標準）規格に則った平面座方式と、ＪＩＳ（日本標準）規格に則った球面座方式とがある。図２～図５に表した第１実施形態は、ＩＳＯ規格の平面座方式であり、かつ、８組のホイールボルト２およびホイールナット６でホイール３を車軸ハブ１に装着する場合を例示している。

なお、ＩＳＯ規格の平面座方式では、１０組のホイールボルト２およびホイールナット６でホイール３を車軸ハブ１に装着することもある。

図２～図５に示す第１実施形態のナット緩み止め具５は、車軸ハブ１から突出するホイールボルト２にねじ込んでホイール３を車軸ハブ１に装着する複数のホイールナット６と、複数のホイールナット６に巻き付けられる結束バンド１１とを備えている。

第１実施形態のホイールナット６は、ＩＳＯ規格に基づく平面座方式のものであり、ねじ穴９を有する平面視多角形状（この場合は六角形状）のナット本体７と、ナット本体７の座面側に取り付けられた円形フランジ状の平面座８とを備えている。第１実施形態のホイールナット６は、例えば鋼、ステンレスまたはアルミ合金といった金属製のものである。

ホイールナット６の側周面、すなわちナット本体７の側周面には、ナット回転方向に沿って延びる係合溝１０が形成されている。図２および図３に示すように、ナット本体７における係合溝１０の形成位置は、平面座８寄りでもよいし、頂面寄りでもよい。少なくとも係合溝１０の形状は、例えばＬ字状の切り欠きではなく、高さ方向両側に壁が存在する凹み溝になっていればよい。第１実施形態では、ホイールナット６（ナット本体７）の側周面全周にわたって、係合溝１０が形成されている。係合溝１０は、少なくともホイールナット６（ナット本体７）の側周角部を切り欠く程度で、側周面の中央付近では溝がなくなるような形態であってもよい（ホイールナット６（ナット本体７）の側周面に断続的に係合溝が延びているような形態）。

第１実施形態の結束バンド１１は、例えば鋼、ステンレスまたはアルミ合金といった金属製のものであり、帯状のバンド部１２と、バンド部１２の長手方向一端側に取り付けられた筒状のバックル部１３とを備えている。結束バンド１１の基本構造は、バンド部１２の長さが例えば１ｍ弱ほどと長いものの、既存のものと同様である。

バックル部１３内には係止突起（図示省略）が設けられている。当該係止突起は、バックル部１３に挿通されたバンド部１２の広幅面に当接して、バンド部１２の長手方向他端側をバックル部１３に挿通させてループを形成するのは許容するが、バンド部１２の長手方向他端側をバックル部１３からそのまま引き抜くのは阻止するように構成されている。

なお、バンド部１２には、長手方向他端側を長手方向一端側に重なるように引き寄せて保持するためのバンド押さえ１４を取り付けてもよい。なお、第１実施形態の結束バンド１１の構造はあくまで一例であり、異なる構造の結束バンドを採用することももちろん可能である。

例えばトルクレンチ等を用いて所定トルクでホイールボルト２にホイールナット６をねじ込み、ホイール３を車軸ハブ１に装着した状態（かかる状態を「締結下」と称する場合がある。）において、各ホイールナット６は、車軸ハブ１の各ホイールボルト２やホイール３の各ボルト挿通穴４との関係から明らかなように、ホイール３の回転中心に対して円周方向に沿って等間隔に並ぶ。このような締結下において、結束バンド１１のバンド部１２が各ホイールナット６の係合溝１０にホイール３の半径方向外側から嵌まるように、結束バンド１１をループ状に絞める（図４参照）。

そうすると、各ホイールナット６が走行中の衝撃や振動等で緩もうとしても、結束バンド１１のバンド部１２が係合溝１０に引っ掛かっているため、各ホイールナット６は、それぞれ対応するホイールボルト２から抜け不能に保持される。すなわち、各ホイールナット６の係合溝１０と結束バンド１１のバンド部１２との係合関係によって、各ホイールナット６の緩み（外れ移動）が阻止される。したがって、各ホイールナット６が緩んでホイールボルト２から脱落するのを防止でき、ひいてはホイール３脱落に対して高い防止効果を発揮できるのである。

結束バンド１１は、バンド部１２の長手方向他端側をホイールナット６が緩む方向に引っ張って絞め付けるのが望ましい。第１実施形態（ＩＳＯ規格）の場合、車両における左右どちらのホイール３に対しても、ホイールナット６の締め付け方向は右ねじになっているので、図４に示すように、バンド部１２の長手方向他端側を反時計方向に引っ張るように絞め付けるのがよい。そうすると、ブレーキをかけた際は、バンド部１２の長手方向他端側にはバックル部１３に挿通する方向に負荷がかかる。すなわち、結束バンド１１をより絞め付ける方向に負荷がかかるので、結束バンド１１の脱落を抑制できる。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、第１実施形態のナット緩み止め具５は、シングルタイヤ用のホイール３に対して採用することもできるし、ダブルタイヤ用のホイール３，３に対して採用することもできる。ＩＳＯ規格の平面座方式では、ダブルタイヤ用のホイール３，３の場合、各ホイールボルト２の長さが長くなる。

なお、係合溝１０を構成する三面のうち少なくとも一面に、例えばバフかけやブラスト等の面粗し処理を施したり、バンド部１２のループ状態での内面側および当該内面を挟んで両側の端面のうち少なくとも一面に、面粗し処理を施したりおくと、各ホイールナット６の係合溝１０と結束バンド１１のバンド部１２との係合状態では摩擦力が高まるので、各ホイールナット６の緩み阻止により効果的である。もちろん、係合溝１０とバンド部１２の両方を面粗ししてもよいし、いずれか一方だけでも差し支えない。

また、前述の面粗し処理に代えて、バンド押さえ１４を例えばシリコンチューブ等の合成樹脂で構成して、バンド部１２の略全長を覆う（バンド押さえ１４内にバンド部１２を挿通させる）ようにしてもよい。この場合、バックル部１３とバンド部１４の長手方向他端側とは、バンド押さえ１４の長手方向各端部から突出して露出することになる。このように構成すると、各ホイールナット６の係合溝１０とバンド押さえ１４との係合によって摩擦力が高まり、各ホイールナット６の緩み阻止を効果的に実現できる。結束バンドの絞め付けの際は、バンド押さえ１４内にバンド部１２を挿通させているので、摩擦抵抗が少なくスムーズに締め付けできる。

図６～図９に表した第２実施形態は、ＪＩＳ規格の球面座方式であり、かつ、８組のホイールボルト２およびホイールナット１６でホイール３を車軸ハブ１に装着する場合を例示している。第２実施形態のホイールナット１６は、ねじ穴１９を有する平面視多角形状（この場合は六角形状）のナット本体１７と、ナット本体１７の座面側に一体形成された球面座１８とを備えている。

第２実施形態においても、ホイールナット１６の側周面、すなわちナット本体１７の側周面には、ナット回転方向に沿って延びる係合溝２０が形成されている。ナット本体１７における係合溝２０の形成位置は、球面座１８寄りでもよいし、頂面寄りでもよい。図６および図７に示すように、球面座１８の形状も特に問わない。少なくとも係合溝２０の形状は、例えばＬ字状の切り欠きではなく、高さ方向両側に壁が存在する凹み溝になっていればよい。

図９（ａ）（ｂ）に示すように、第２実施形態のナット緩み止め具１５も、シングルタイヤ用のホイール３に対して採用してよいし、ダブルタイヤ用のホイール３，３に対して採用することもできる。ＪＩＳ規格の球面座方式では、ダブルタイヤ用のホイール３，３の場合、各ホイールボルト２の長さを長くする代わりに、ホイールボルト２にインナーナット２１を組み合わせて長さを確保している。ホイールナット１６はアウターナットと呼ばれることもある。その他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と共通の符号を付してその詳細な説明を省略する。

上記のような第２実施形態のナット緩み止め具１５およびホイールナット１６においても、第１実施形態のナット緩み止め具５およびホイールナット６と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。

結束バンド１１は、バンド部１２の長手方向他端側をホイールナット６が緩む方向に引っ張って絞め付けるのが望ましい。第２実施形態（ＪＩＳ規格）の場合、車両の左ホイール３に対して、ホイールナット６の締め付け方向は左ねじになっており、右ホイール３に対しては右ねじになっている。したがって、左ホイール３に対しては、バンド部１２の長手方向他端側を時計方向に引っ張るように絞め付け、右ホイール３に対しては、図８（ａ）に示すように、バンド部１２の長手方向他端側を反時計方向に引っ張るように絞め付けるのがよい。そうすれば、ブレーキをかけた際は、左右どちら側のホイール３においても、バンド部１２の長手方向他端側にはバックル部１３に挿通する方向に負荷がかかる。すなわち、結束バンド１１をより絞め付ける方向に負荷がかかるので、結束バンド１１の脱落を抑制できる。

なお、本発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。本発明の実施形態では、トラックやバスといった車両において、ホイール３を車軸ハブ１に装着する場合を例示しているが、これに限らず、例えば乗用車、各種作業車両のホイールや、複数組のボルトおよびナットで回転ハブに固定される回転体（例えばプーリやローラ等）全般に適用することも可能である。

１ 車軸ハブ
２ ホイールボルト
３ ホイール
４ ボルト挿通穴
５，１５ ナット緩み止め具
６，１６ ホイールナット
７，１７ ナット本体
８ 平面座
９，１９ ねじ穴
１０，２０ 係合溝
１１ 結束バンド
１２ バンド部
１３ バックル部
１４ バンド押さえ
１８ 球面座
２１ インナーナット

Claims (1)

1. 回転ハブから突出するボルトにねじ込んで回転体を回転ハブに装着する複数のナットと、前記複数のナットに巻き付けられる結束バンドとを備えており、
   前記各ナットの側周面には、ナット回転方向に沿って延びる係合溝が形成されており、
   締結下において、前記回転体の回転中心に対して円周方向に沿って等間隔に並んだ前記各ナットの前記係合溝に、前記結束バンドのバンド部が半径方向外側から嵌まるように、前記結束バンドをループ状に絞めており、
   前記各係合溝においてナットの側周角部に対応する部分の溝深さ寸法は、締結下において前記バンド部をボルト軸方向から見たときの厚み寸法より大きい、
   ナット緩み止め具。

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