JP7171108B1

JP7171108B1 - ナット

Info

Publication number: JP7171108B1
Application number: JP2022086023A
Authority: JP
Inventors: 辰彦浅川
Original assignee: 株式会社浅川製作所
Priority date: 2022-05-26
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2042-05-26
Also published as: JP2023173632A

Abstract

【課題】ナット本体と座金との摺動部に潤滑剤を安定して供給可能なナットを提供する。【解決手段】ナット７は、内面に雌ねじ部１３を有するナット本体１１と、ナット本体１１の一端部の外側部に、ナット本体１１に対して回転可能に配置された座金１０と、を備える。ナット本体１１は、雌ねじ部１３側から潤滑剤をナット本体１１と座金１０との摺動部に導く給脂部２０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ナット本体と、ナット本体に対して回転可能に配置された座金と、を備えるナットに関する。

従来、大型トラックやバス等のブレーキと車輪のディスクホイールとをハブに取り付ける取付部、あるいは、車輪のディスクホイールをハブに取り付ける取付部として、ボルト及びナットを備える締結部が用いられている。

近年、ディスクホイールの座面を傷めにくく、かつ、十分な軸力を得るために、ナットとして、ナット本体に対して別体の座金が回転可能に一体的にかしめられている座金組込みナットが用いられる。この座金組込みナットの場合、締め付け時に摺動する部位は、雄ねじ部と雌ねじ部との間のねじ面、及び、ナット本体と座金との間の摺動面である。締結部の信頼性にとっては、必要な締結力を安定して確保することが重要である。そのため、潤滑した締め付け仕様の場合、ねじ面と摺動面とに必要十分な潤滑剤の塗布が必須である。

例えば、ナット本体と座金との間の摺動面に、潤滑剤を保持可能な溝部や窪みが形成されたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

実開平５－７９０２９号公報実開平６－１８７２０号公報

上述のような座金組込みナットの場合、ナット本体と座金とがかしめ構造により一体的に取り付けられている。ナット本体と座金との隙間が小さいことから、摺動面に潤滑剤を安定して供給することが困難な場合が多いだけでなく、隙間が小さい摺動面に潤滑剤を直接塗布することが煩雑であり、当該摺動面への潤滑剤の塗布が省略されがちである。このような座金組込みナットの構造の場合、通常のナットよりも座面積が小さく、高面圧での摺動となるため、摺動面に潤滑剤が適切に供給されていないと、かじり等の発生のリスクが高くなる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ナット本体と座金との摺動部に潤滑剤を安定して供給可能なナットを提供することを目的とする。

請求項１記載のナットは、一端部に対向面を備えるナット頭部と、このナット頭部の一端部から突出する内挿部と、前記ナット頭部と前記内挿部とに亘る内面に形成された雌ねじ部と、を有するナット本体と、前記対向面と軸方向に対向する摺動面と、内部に挿入された前記内挿部と径方向に対向する内側面と、を有し、前記ナット本体の一端部の外側部に、このナット本体に対して回転可能に配置された座金と、を備え、前記ナット本体は、ボルトの雄ねじ部の前記雌ねじ部への螺合にしたがい前記雌ねじ部側から潤滑剤を少なくとも前記対向面及び前記摺動面を含む前記ナット本体と前記座金との摺動部に導く給脂部を有するものである。

請求項２記載のナットは、請求項１記載のナットにおいて、給脂部は、ナット本体を内面から外側部に亘り貫通する穴部であるものである。

請求項３記載のナットは、請求項１記載のナットにおいて、給脂部は、ナット本体の一端部に内面から外側部に亘り形成された溝部であるものである。

請求項４記載のナットは、請求項１ないし３いずれか一記載のナットにおいて、給脂部は、ナット本体の周方向に複数等配されているものである。

本発明によれば、給脂部によって、ナット本体と座金との摺動部に潤滑剤を安定して供給可能となる。

（ａ）は第１の実施の形態に係るナットの断面図、（ｂ）は同上ナットのナット本体の断面図である。同上ナットの斜視図である。同上ナットの使用状態を示す断面図である。（ａ）は第２の実施の形態に係るナットの断面図、（ｂ）は同上ナットのナット本体の断面図である。

本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図３に、車両用の車輪支持構造１の一例を示す。車輪支持構造１は、例えば車軸に固定された支持部であるハブ２に対し、被支持物であるブレーキドラム３及びディスクホイール４を固定するものである。これに限らず、ディスクブレーキを用いる車両において、ハブ２に対しディスクホイール４を固定するものでもよい。本実施の形態において、車両としては、例えば車両総重量が概ね１１トン以上の大型トラック、あるいは、定員３０人以上のバス等の大型車両（大型商用車）を例に挙げる。図示される例では、当該車両の後輪に車輪支持構造１を適用した状態を示し、当該後輪は、ディスクホイール４を車幅方向（図３中の左右方向）に並列に２つ配置し、１輪につき同サイズのタイヤを２つ使用する、いわゆるダブルタイヤのものを示す。これに限らず、車輪支持構造１は、シングルタイヤの車輪に適用してもよいし、後輪に限らず、前輪等、任意の車輪に適用してよい。

車輪支持構造１は、ボルト６と、ナット７と、を有する。ボルト６は、ブレーキドラム３の側面から外側に向かって突設され、周方向に等ピッチで複数、例えば８本または１０本配置されるホイールボルトである。ボルト６は、ハブ２に形成された嵌合穴に嵌合されており、ブレーキドラム３及びディスクホイール４に形成された貫通穴に挿入され、その先端部の雄ねじ部８にナット７が螺合され、トルクレンチ等の工具により所定のトルクで締め付けられて固定される。一例として、ボルト６はねじの呼びＭ２２×１．５のものが用いられる。

ナット７は、ホイールナットと呼ばれる。図１（ａ）及び図３に示すように、ナット７は、座金１０と、ナット本体１１と、を備える。ナット７は、ナット本体１１の一端部の外側部に、別体の座金１０が回転可能に配置されている。図示される例では、ナット７は、ナット本体１１の一端部の外側部に対し、別体の座金１０が回転可能に一体的に組付けられた座金組込みナットである。

座金１０は、平面状の設置面、本実施の形態ではディスクホイール４の側面４ａに設置されて、ナット本体１１の座面圧を分散させるものである。座金１０は、ナット本体１１よりも大きい外形を有する平座金状に形成されている。すなわち、座金１０は、中央部が開口された円環状に形成されている。座金１０は、外側面１０ａ及び内側面１０ｂがそれぞれ円形状を呈し、軸方向に延びる円筒状となっている。内側面１０ｂは、一端部側が拡径されている。また、座金１０は、側面４ａに対向して側面４ａに密着する座面１０ｃを一端部に有する。座面１０ｃは、軸直方向に延びる平面状であり、外縁部が外側面１０ａと連なり、内縁部が内側面１０ｂと連なっている。また、座金１０は、座面１０ｃとは反対側の端部である他端部に、ナット本体１１と軸方向に対向する対向面である摺動面１０ｄを有する。摺動面１０ｄは、座金１０の軸直方向に沿う平面状でもよいし、軸直方向に対して傾斜していてもよい。本実施の形態では、摺動面１０ｄは、軸直方向対して他端部側（図１（ａ）に示す上側）に所定角度、例えば１５°傾斜する傾斜面状に形成されている。また、摺動面１０ｄは、内縁部が内側面１０ｂと連なり、外縁部が端面１０ｅと連なっている。端面１０ｅは、外縁部が外側面１０ａと連なっている。図示される例では、端面１０ｅは、軸直方向に対して一端部側（図１（ａ）に示す下側）に傾斜する傾斜面状に形成されている。端面１０ｅは、ナット本体１１の外方に位置し、ナット本体１１と軸方向に対向しない面となっている。

ナット本体１１は、ボルト６の雄ねじ部８と螺合する雌ねじ部１３を内面に有する筒状に形成されている。ナット本体１１は、座金１０に隣接するナット頭部１５を有する。ナット頭部１５は、ナット７をボルト６に螺着して取り付けた状態で、座金１０に対して露出する部分である。図２に示すように、ナット頭部１５の外側面１５ａは、六角形状を呈している。本実施の形態では、外側面１５ａは、座金１０の摺動面１０ｄの外形に内接または略内接する六角形状となっている。また、ナット頭部１５の一端部は、座金１０の摺動面１０ｄと軸方向に対向する対向面である摺動面１５ｂとなっている。摺動面１５ｂは、ナット本体１１の軸直方向に沿う平面状でもよいし、軸直方向に対して傾斜していてもよい。本実施の形態において、摺動面１５ｂは、ナット本体１１の軸直方向に対して他端部側（図１（ａ）に示す上側）に所定角度、例えば１５°傾斜している。摺動面１５ｂの外縁部が外側面１５ａと連なっている。摺動面１５ｂと摺動面１０ｄとが、座金１０とナット本体１１との一方が他方に対して回転するときに互いに摺動する摺動部となっている。

ナット頭部１５の一端部には、座金１０に挿入される内挿部１７が延出されている。内挿部１７が一端部側に向かい僅かに拡径されるようにかしめ変形等により変形されることにより、座金１０に対してナット本体１１が一体的に組付けられている。

内挿部１７は、ナット頭部１５よりも外形が小さく形成されている。内挿部１７は、ナット頭部１５と同軸または略同軸の円筒状に形成されている。内挿部１７は、座金１０の軸方向長さよりも短く、座金１０の一端部から突出しないように配置される。内挿部１７の外側面１７ａは、座金１０の内側面１０ｂと径方向に対向している。内挿部１７の外側面１７ａは、ナット頭部１５の摺動面１５ｂの内縁部と連なっている。内挿部１７の内側面１７ｂは、ナット頭部１５の内側面１５ｂと一連の面を構成する。

そして、ナット本体１１には、給脂部２０が形成されている。給脂部２０は、雌ねじ部１３側から潤滑剤をナット本体１１と座金１０との摺動部、すなわち摺動面１５ｂと摺動面１０ｄとの間に導く油路である。給脂部２０は、ナット本体１１の内側から外側に亘り径方向に延びて形成されている。本実施の形態において、給脂部２０は、ナット本体１１を内面から外側部に亘り貫通する小径の穴部である。図示される例では、給脂部２０は、内挿部１７を径方向に貫通して形成されている。例えば、この給脂部２０は、ナット本体１１をドリル等の工具により切削、または、放電加工して形成されている。すなわち、本実施の形態の給脂部２０は、ナット本体１１の外形を成形型により成形した後に別工程で形成されている。

給脂部２０は、ナット本体１１の外側部側である外側面１７ａに開口される端部である開口部２０ａが内挿部１７の他端部、つまりナット頭部１５と連なる位置に近接して位置する。すなわち、開口部２０ａは、摺動面１５ｂに臨んで、または、摺動面１５ｂに近接して位置する。図示される例では、開口部２０ａは、座金１０の内側面１０ｂと対向する位置にある。

また、好ましくは、給脂部２０は、ナット本体１１の内面側、本実施の形態では雌ねじ部１３に開口される端部である開口部２０ｂが、例えば１ピッチ～２ピッチ程度の大きさに形成されている。一例として、開口部２０ｂは、直径１ｍｍ～３ｍｍ程度の大きさに形成されている。開口部２０ｂの面積は、開口部２０ａと等しくてもよいし、開口部２０ａよりも大きくてもよい。また、図示される例では、給脂部２０は、ナット本体１１において、軸直方向に延びる直線状に形成されているが、これに限らず、軸直方向に対し傾斜して形成されていてもよい。

本実施の形態において、図１（ｂ）に示すように、給脂部２０は、ナット本体１１の周方向に複数等配されている。図示される例では、給脂部２０は、４つ形成され、ナット本体１１の周方向に９０°ずつ等配されている。

そして、ナット７は、まず、座金１０とナット本体１１とを別個に成形する。本実施の形態では、ナット本体１１は、六角筒状に成形し、給脂部２０を形成する。この後、ナット本体１１の内挿部１７を座金１０に挿入し、内挿部１７をかしめ変形して座金１０とナット本体１１とを一体的に組み付け、ナット本体１１の内面に雌ねじ部１３を形成する。

完成したナット７は、雌ねじ部１３に潤滑剤を塗布し、ハブ２の嵌合穴に嵌合しブレーキドラム３及びディスクホイール４の貫通穴に挿入して潤滑剤を塗布したボルト６の雄ねじ部８に対して螺着し、トルクレンチ等の工具によってナット本体１１を締め付けて固定する。

このとき、本実施の形態によれば、ナット本体１１に給脂部２０を形成したことにより、ボルト６の雄ねじ部８に塗布された流体状の潤滑剤が、ナット７のナット本体１１のねじ込みにしたがい給脂部２０を介してナット本体１１と座金１０との摺動部に導かれる。つまり、ナット７をボルト６に対して締め付け固定する前の、座金１０とナット本体１１とが互いに回転可能である着座前の段階では、座金１０とナット本体１１との間に僅かに隙間が形成されていることを利用して、ボルト６の雄ねじ部８に塗布された潤滑剤を給脂部２０によってこの隙間に導く。この結果、露出していて潤滑剤の塗布が容易な雌ねじ部１３及びボルト６の雄ねじ部８に潤滑剤を塗布してナット７を締め付けるだけで、外側部からでは潤滑剤を直接塗布しにくいナット本体１１と座金１０との摺動部である摺動面１５ｂ，１０ｄ間に対し、潤滑剤を安定して供給可能となる。

特に、大型のタイヤを多数有する大型車両の場合、一台につき数十個のナット７が取り付けられるため、ナット本体１１と座金１０との摺動部にナット本体１１の外側部から潤滑剤を塗布する等の煩雑な作業を要することなく、潤滑剤の塗布が容易な雌ねじ部１３及びボルト６の雄ねじ部８に潤滑剤を塗布してナット７をねじ込むだけで上記の摺動部に潤滑剤を塗布可能となることにより、ナット７の取付作業を短時間で実施できる。

また、給脂部２０を、ナット本体１１を内面から外側部に亘り貫通する穴部とすることで、ナット本体１１を成形するための成形型を従来のものから変更したり加工したりすることなくそのまま用いて、後工程で給脂部２０を形成可能となる。したがって、ナット７の製造コストを抑制可能となる。

給脂部２０がナット本体１１の周方向に複数等配されているため、複数の給脂部２０から、ナット本体１１と座金１０との摺動部に潤滑剤を均等に行き渡らせることができる。

そこで、ナット本体１１と座金１０との摺動部の潤滑を補填し、必要な締結力を安定して確保することができるので、特にナット７の脱落に起因する車両の脱輪防止に効果が大きい。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図４を参照して説明する。

第２の実施の形態のナット７は、給脂部２０が、ナット本体１１の一端部に内面から外側部に亘り形成された溝部となっている。給脂部２０は、ナット本体１１の一端部（図４（ａ）中の下端部）を切り欠いて形成されている。給脂部２０は、軸方向に窪み、径方向に延びて形成されている。

例えば、給脂部２０は、ナット本体１１の成形型によって形成されている。すなわち、ナット本体１１の成形型に、給脂部２０を形成するための突起部が予め備えられている。

本実施の形態において、給脂部２０の深さは、内挿部１７の軸方向長さに亘っている。そのため、内挿部１７は、給脂部２０によって、周方向に複数の内挿片２１に分割されている。

また、給脂部２０は、ナット本体１１の周方向に１または複数形成されている。好ましくは、図４（ｂ）に示すように、給脂部２０は、３つ以上形成されている。図示される例では、給脂部２０は、３つ形成され、ナット本体１１の周方向に１２０°ずつ等配されている。

この第２の実施の形態に係るナット７のその他の構成は、第１の実施の形態と基本的に同一である。

そして、ナット７は、まず、座金１０とナット本体１１とを別個に成形する。本実施の形態では、ナット本体１１は、成形時に給脂部２０が形成される。この後、ナット本体１１の内挿部１７を座金１０に挿入し、内挿部１７をかしめ変形して座金１０とナット本体１１とを一体的に組み付け、ナット本体１１の内面に雌ねじ部１３を形成する。

このとき、本実施の形態によれば、ナット本体１１に給脂部２０を形成する等、第１の実施の形態と同様の構成を有することにより、潤滑剤の塗布が容易な雌ねじ部１３及びボルト６の雄ねじ部８に潤滑剤を塗布してナット７を締め付けるだけで、外側部からでは潤滑剤を直接塗布しにくいナット本体１１と座金１０との摺動部に対し、潤滑剤を安定して供給可能となる等、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、給脂部２０を、ナット本体１１の一端部に内面から外側部に亘り形成された溝部とすることで、ナット本体１１を成形するための成形型によってナット本体１１の成形時に給脂部２０を成形できる。したがって、給脂部２０を形成するための個別の工程が不要であり、ナット７を短時間に精度よく形成可能となる。

さらに、給脂部２０がナット本体１１の周方向に複数等配されているため、複数の給脂部２０から、ナット本体１１と座金１０との摺動部に潤滑剤を均等に行き渡らせることができる。また、給脂部２０をナット本体１１の周方向に３つ以上形成することで、円筒状の内挿部１７が給脂部２０によって３つ以上の内挿片２１に分割される。そこで、ナット本体１１を座金１０に組み付ける際に、内挿部１７を一端部側に向かい僅かに拡径されるようにかしめるときに、内挿片２１が２つ以下の場合よりも、内挿片２１を径方向に拡径させやすいので、ナット本体１１と座金１０との組み付けが容易になる。

６ボルト
７ナット
８雄ねじ部
１０座金
１０ｂ内側面
１０ｄ摺動面
１１ナット本体
１３雌ねじ部
１５ナット頭部
１５ｂ対向面である摺動面
１７内挿部
２０給脂部

Claims

一端部に対向面を備えるナット頭部と、このナット頭部の一端部から突出する内挿部と、前記ナット頭部と前記内挿部とに亘る内面に形成された雌ねじ部と、を有するナット本体と、
前記対向面と軸方向に対向する摺動面と、内部に挿入された前記内挿部と径方向に対向する内側面と、を有し、前記ナット本体の一端部の外側部に、このナット本体に対して回転可能に配置された座金と、を備え、
前記ナット本体は、ボルトの雄ねじ部の前記雌ねじ部への螺合にしたがい前記雌ねじ部側から潤滑剤を少なくとも前記対向面及び前記摺動面を含む前記ナット本体と前記座金との摺動部に導く給脂部を有する
ことを特徴とするナット。
給脂部は、ナット本体を内面から外側部に亘り貫通する穴部である
ことを特徴とする請求項１記載のナット。
給脂部は、ナット本体の一端部に内面から外側部に亘り形成された溝部である
ことを特徴とする請求項１記載のナット。
給脂部は、ナット本体の周方向に複数等配されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のナット。