JPH0911701A - ダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダブルタイヤ用ホイールディスクをホイール
ハブのフランジに締結するハブボルト及び協働するナッ
トの破損、並びにハブフランジの早期摩耗を防止し耐久
性及び信頼性が優れ、構造簡単で安価なホイールハブ締
結構造を提供する。 【構成】 ハブボルトの中間の軸部分に、車幅方向内方
に拡開した球面又は円錐面を具えた突起部を形成し、同
突起部とハブボルトの内方ねじ部に螺合される第１ナッ
トによって、ハブフランジ及びブレーキドラムを２枚締
め緊締固定する。また、突起部とハブボルトの外方ねじ
部に螺合される第２ナットによって、インナ及びアウタ
ホイールディスクを２枚締め緊締固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラック、バス等にお
けるダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】トラック、バス等車軸の荷重が大きい車
両のダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造には、従
来、図５の要部断面図及び図６の部分的正面図に示され
ているような構成が、一般的に広く採用されている。図
中符号１０は車軸の車幅方向両端部分に連結され、又は
図示しないベアリング装置を介して回転自在に装架され
たホイールハブ、１２は同ホイールハブ１０の外周に半
径方向外方に延在して突設されたハブフランジである。

【０００３】上記ハブフランジ１２には、車軸中心に対
して同心的に複数個（通常は８個）のボルト孔１４が、
円周方向に等間隔に穿設され、夫々のボルト孔１４には
ハブボルト１６が挿入される。ハブボルト１６は、車幅
方向内側に内方ねじ部１６ａを、また車幅方向外側に外
方ねじ部１６ｂを具え、かつ中間部分にフランジ１６ｃ
を具えている。図６に良く示されているように、上記ハ
ブフランジ１２の車幅方向外側の側面には、上記ボルト
孔１４が開口する環状の凹所１８が同心的に設けられ、
この凹所１８内にハブボルトのフランジ１６ｃの円周の
一部を切欠して形成された平面部１６ｄを嵌装させるこ
とによって、ハブボルト１６の廻り止めが行なわれる。

【０００４】ハブボルト１６の内方ねじ部１６ａとこれ
に螺合されたナット２０とによって、ハブフランジ１２
の車幅方向内方の側面に、ブレーキドラム２２の内周部
分が緊締固着される。また、ハブボルト１６の外方ねじ
部１６ｂには、先ずインナホイールディスク２４の内周
部分に穿設された対応するボルト孔２６が遊嵌されたの
ち、各ハブボルト１６の外方ねじ部１６ｂに有底筒状の
インナナット２８の内ねじ部２８ａを螺合することによ
って、同インナナットの環状をなす先端球面部２８ｂ
と、上記ボルト孔２６の開口端部に削設された球面座ぐ
り部２６ａとが当接して、インナナット２８と上記ハブ
フランジ１２の車幅方向外方の側面との間に、インナホ
イールディスク２４の内周部分が挟持され緊締される。

【０００５】また、上記インナナット２８の外側に、ア
ウタホイールディスク３０のボルト孔３２を遊嵌し、同
インナナットの外周面に設けられた外ねじ部２８ｃにア
ウタナット３４を螺合することによって、同アウタナッ
トの先端部外周面に形成された球面部３４ａと、上記ボ
ルト３２の開口端部に削設された球面座ぐり部３２ａと
が当接して、アウタナット３４と上記インナホイールデ
ィスク２４の内周部分との間に、アウタホイールディス
ク３０の内周部分が挟持され緊締される。

【０００６】また、上記アウタナット３４の球面部３４
ａの先端部分内周には、図７の概念図に良く示されてい
るように、ねじが刻設されていない環状の空間を形成す
る逃げ溝３６が設けられている。さらにまた、上記イン
ナホイールディスク２４及びアウタホイールディスク３
０のボルト孔２６及び３２の開口端に穿設されている球
面座ぐり部２６ａ及び３２ａの外周部分には、夫々浅い
皿取り部２６ｂ及び３２ｂが設けられている。

【０００７】上記従来のダブルタイヤ用ホイールディス
ク締結構造では、最初に、インナナット２８を締め込ん
でインナホイールディスク２４をハブフランジ１２に対
し緊締する際に、インナナット２８の先端球面部２８ａ
と、インナホイールディスクのボルト孔３２の開口端に
おける球面座ぐり部２６ａとの間に、十分な圧縮力が生
起するが、次にアウタナット３４をインナナット２８の
外ねじ部２８ｃに螺合してアウタホイールディスク３０
をインナホイールディスク２４を介し、ハブフランジ１
２に緊締する際に、図７に矢印で示されているように、
アウタナット３４の締付け反力によりインナナット２８
が車幅方向外方に牽引されることとなり、上記インナナ
ットの先端球面部２８ａとインナホイールディスクの球
面座ぐり部２６ａとの間の圧縮力が、実質的に消失する
か又は著しく低減する。

【０００８】このため、インナナット２８は、インナホ
イールディスク２４をハブフランジ１２に対し緊締する
という本来の機能を殆んど失ない、実際には、ハブボル
ト１６の両端部に夫々螺合されるナット２０とアウタナ
ット３４とによって、ブレーキドラム２２、ハブフラン
ジ１２、インナホイールディスク２４及びアウタホイー
ルディスク３０の４部材を緊締することとなっており、
車両の走行中に変形し又は摩耗して弛み発生の可能性が
ある構造となっている。上記弛みが生じると、ハブボル
ト１６に付与さるべき所要の締付け軸力が大巾に低減
し、同ハブボルト１６は勿論、協働するアウタナット３
４及びインナナット２８の負荷力が増大し、夫々の応力
値が高くなる不具合がある。

【０Ｏ０９】上記ホイールディスク締結部の弛みを防止
するためには、一定走行距離毎のインナナット２８及び
アウタナット３４の増し締めを行なう必要があるが、増
し締めに際しては、先ず重いタイヤを装架したアウタホ
イールディスク３０及びインナホイールディスク２４
を、夫々アウタナット３４及びインナナット２８を取外
したのちハブボルト１６から外し、ハブボルト１６の外
側ねじ部１６ｂ、インナナット２８の内外側ねじ部２８
ａ，２８ｃ及びアウタナット３４のねじ部を夫々拭いて
泥などを丁寧に除去し、次に各ねじ部に油を塗布して再
び組立てる必要があるため、多大の労力及び時間が必要
となる。そして所要の増し締めが励行されない場合、上
記のようにハブボルト１６、アウタナット３４及びイン
ナナット２８に高応力が発生するので、好ましくない。

【００１０】さらに、図７に良く示されているように、
ハブボルト１６にインナナット２８及びアウタナット３
４を螺合してインナ及びアウタホイールディスク２４及
び３０を緊締したとき、協働する各部材は図中に点線で
示したように変位及び変形し、特にインナナット２８に
は、矢印で示したように、その内周部分と外周部分とに
相反する方向の力が作用し、一方、アウタナット３４の
先端球面部３４ａは逃げ溝３６が設けられているため、
図示のとおりインナナット２８に近接するように半径方
向内方に撓むこととなる。

【００１１】上記の結果、アウタナット３４の逃げ溝３
６の根元部分（即ち逃げ溝３６とアウタナット３４のね
じ部との境界部分）に隣接するインナナット２８の筒状
壁部において、図中に一点鎖線の楕円Ａで囲んだ部分に
著しく大きな剪断領域が発生し、この部分でインナナッ
ト２８が破断する可能性が大きく、万一インナナット２
８が上記楕円Ａ部分で破断すると、アウタナット３４は
ハブボルト１６に対し軸線方向に拘束されなくなるの
で、少くとも、インナナット２８が破断したハブボルト
１６に関する限り、アウタホイールディスク３０の緊締
力が消失し、残りのハブボルト１６に対する負担が増大
することとなり、次々に他のハブボルト１６のインナナ
ット２８やアウタナット３４の破損を誘発する恐れがあ
る。

【００１２】さらに、上記従来の構成では、インナホイ
ールディスク２４のボルト孔２６の開口端に設けられた
球面座ぐり部２６ａの外周に、さらに、浅い皿取り部２
６ｂが設けられていることと、ハブフランジ１２のイン
ナホイールディスク２４に当接する外方側面に、図６に
良く示されているように、環状凹所１８がハブ軸線に対
し同心的に設けられているので、ハブボルト１６の緊締
力が及ぶボルト外周部分におけるインナホイールディス
ク２４とハブフランジ１２との接触面積が小さく、従っ
て接触面の面圧が著しく高くなるため、高い圧縮力が作
用することによって生じるフレッチング摩耗が大きくな
って、ハブフランジ１２が摩耗する不具合があり、これ
がまたハブボルト１６の緊締軸力の低下を招き、同ボル
トと協働するインナナット２８やアウタナット３４に高
応力が発生する不都合があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
ダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造の種々の不具
合又は欠点を改善するために創案されたもので、ハブボ
ルト及び同ボルトと協働するナットの破損、並びにホイ
ールハブの摩耗を効果的に防止することができ、構造簡
単かつ安価で、耐久性及び信頼性が優れたホイールディ
スク締結構造を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車幅方向に延在し、両端部分に内方ねじ
部及び外方ねじ部を具え、かつ中間の軸部に半径方向外
方に突設された突起部を具えたハブボルトが、上記突起
部の車幅方向内方の両端と上記内方ねじ部に螺合される
第１のナットとによって、ホイールハブの半径方向外方
に突設されたハブフランジに支持されると共に、上記ハ
ブボルトの突起部の車幅方向外方の端面と、インナホイ
ールディスク及びアウタホイールディスクのボルト孔に
挿通された上記外方ねじ部に螺合される第２のナットと
によって、上記インナホイールディスク及びアウタホイ
ールディスクが挟圧支持されるように構成されたことを
特徴とするダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造を
提案するものである。

【００１５】本発明において、上記ハブボルトの軸部に
半径方向外方に突設される突起部は、上記インナホイー
ルディスクのハブボルトが挿通されるボルト孔の開口端
に設けられた座ぐり部の形状と整合する形状の球面又は
截頭円錐面を有することが好ましい。また、上記突起部
の車幅方向内方の端面は、上記ハブフランジの車幅方向
外方の側壁に凹設されかつハブボルトが挿通されるボル
ト孔の開口端に同軸的に形成された座ぐり孔の底面に、
適宜の廻り止め手段を介し当接されることが好ましい。
さらに、上記第２のナットの車幅方向内方の端部外周面
には、上記アウタホイールディスクのハブボルトが挿通
されるボルト孔の開口端に設けられた座ぐり部の形状と
整合する形状の球面又は截頭円錐面が形成されることが
好ましい。

【００１６】

【作用】本発明によれば、ハブボルトが、その突起部の
車幅方向内方の端面を、ハブフランジに凹設されたボル
ト孔と同心の座ぐり孔の底面に広い面積で当接して、第
１のナットにより、通常はブレーキドラムと共締め緊締
されると共に、インナ及びアウタホイールディスクが、
上記突起部の車幅方向外方の球面又は截頭円錐面と、第
２ナットの車幅方向内方の端部外周面に形成された球面
又は截頭円錐面との間で緊締される。即ち、インナ及び
アウタホイールディスクは、ハブボルトの突起部と第２
ナットとにより、２枚締めされて確実に支持されるの
で、弛みの発生が効果的に防止され、ボルト軸力の低減
に起因するハブボルト及び第２ナットの破損が効果的に
回避される。

【００１７】また、ハブボルトの突起部の車幅方向内方
の端面が、広い面積でハブフランジに凹設された座ぐり
孔の底面に当接して第１ナットにより同ハブフランジに
支持されるので、ハブフランジ側に過大な圧縮力が作用
せず、フレッチング摩耗に起因するハブフランジの早期
摩耗が確実に防止される。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を、図１ないし図４を参
照して具体的に説明する。（なお、図５ないし図７に示
した従前の構成と実質的に同一又は対応する部材及び部
分には、同一の符号を用い重複にわたる説明は省略す
る。） 図示のように、車幅方向内側の端部に内方ねじ部１６ａ
を具え、かつ車幅方向外側の端部に外方ねじ部１６ｂを
具えたハブボルト１６の中間の軸部分に、半径方向外方
に突出した突起部３８が設けられている。

【００１９】上記突起部３８は、その車幅方向外側に球
面部３８ａを具え、かつ車幅方向内側にボルト軸に対し
実質的に直交する端面３８ｂを具え、さらに同端面３８
ｂに隣接して小径の半円筒状をなす廻り止め突起４０を
具えている。また、上記ハブボルト１６を支持するハブ
フランジ１２の車幅方向外方の側面には、図４に良く示
されているように、同ハブボルトの突起部３８より車幅
方向内側の部分を挿通させるボルト孔４２が穿設され、
同ボルト孔４２の開口端には、上記突起部３８の内方端
部分を受容する座ぐり孔４４が設けられると共に、上記
廻り止め突起４０を受容する係止孔４６が設けられてい
る。

【００２０】上記ハブフランジ１２のボルト孔４２にハ
ブボルト１６を嵌挿して突起部３８を座ぐり孔４４に嵌
挿すると共に、廻り止め突起４０を係止孔４６に係合さ
せたのち、ブレーキドラム２２の対応するボルト孔２
２′をハブボルトに嵌挿し、内方ねじ部１６ａに第１ナ
ット２０を螺合し締付けることによって、上記突起部３
８の内方端面３８ｂを座ぐり孔４４の底面に広い面積で
当接させて、ハブボルト１６をハブフランジ１２に対し
強固にかつ確実に緊締し固着することができる。なお、
ハブボルト１６は、ハブフランジ１２上に複数個（通常
は８個）同心円上に適宜の円周方向の間隔を存して配設
される。

【００２１】上記突起部３８の球面部３８ａは、インナ
ホイールディスク２４のボルト孔２６の開口端に設けら
れた球面座ぐり部２６ａと整合する形状に形成されてい
る。一方、ハブボルト１６の外方ねじ部１６ｂに螺合さ
れる第２ナット４８は、その車幅方向内方の端部外周面
に、アウタホイールディスク３０のボルト孔３２の開口
端に設けられた球面座ぐり部３２ａと整合する形状の球
面部４８ａが形成され、また同ナット４８の内部には、
上記球面部４８ａ側の実質的に先端部分まで内ねじが刻
設されている。（即ち、従来のアウタナット３４に設け
られている逃げ溝３６に相当する溝は設けられていな
い。）

【００２２】そこで、上記のようにハブフランジ１２に
緊締固着されているハブボルト１６に、インナ及びアウ
タホイールディスク２４及び３０のボルト孔２６及び３
２を嵌挿させたのち、外方ねじ部１６ｂに第２ナット４
８を螺合し締付けると、突起部３８の球面部３８ａとイ
ンナホイールディスク２４の球面座ぐり部２６ａが密着
すると共に、第２ナット４８の球面部４８ａとアウタホ
イールディスク３０の球面座ぐり部３２ａとが密着し、
突起部３８と第２ナット４８とによってインナ及びアウ
タホイールディスク２４及び３０が、２枚締めの状態で
強固かつ確実に緊締固着される。

【００２３】上記のように、インナ及びアウタホイール
ディスク２４及び３０が２枚締めの状態で緊締されてい
るので、従前の４枚締め構造と較べて本質的に弛みにく
く、ハブボルト１６に所要の締付け軸力を維持すること
が容易であるので、同ボルト及び第２ナット４８の信頼
性、耐久性が向上する。これはまた、ハブボルト１６を
ハブフランジ１２に対し緊締固着する部分についても実
質的に同様であり、ここでは突起部３８と第１ナット２
０との間に、ハブフランジ１２とブレーキドラム２２と
が、２枚締めの状態で強固に緊締される。そのうえ、突
起部３８の端面３８ｂと、ハブフランジ１２の座ぐり孔
４４の底面とが、広い面積で当接するので、高い圧縮力
の作用によって生起するフレッチングの発生を効果的に
回避し、ハブフランジ１２の耐久性及び信頼性を向上す
ることができる。

【００２４】さらに、従前の構造におけるインナナット
２８を省くことができるので、構造簡単で安価に製造す
ることができ、またメンテナンス上必要な増し締めに際
しても、インナナット２８が存在しない分だけ、ホイー
ルディスク２４及び３０の脱着を早く、かつ容易に行な
うことができ、ねじ部の清掃やオイル塗布の手間も相応
して省かれるので、メンテナンスコストを低減し得る利
点がある。なおまた、インナナット２８が無いため、イ
ンナ及びアウタホイールディスク２４及び３０を支持す
る部分のハブボルト１６の軸径を大きくすることができ
るので、ブレーキドラム２２側の軸径よりホイールディ
スク側の軸径を小さくせざるを得なかった従前の構造に
較べ、ホイールディスク支持側のボルト強度を増大し得
る利点がある。さらに、ホイールディスク支持側の外方
ねじ部１６ｂの軸線方向の寸度を、インナナット２８の
螺合分だけ短縮することができるので、ねじ切りコスト
を低減することができる。

【００２５】なお、上記実施例では、インナホイールデ
ィスク２４及びアウタホイールディスク３０のボルト孔
２６及び３２の開口端に、球面座ぐり部２６ａ及び３２
ａが設けられ、従って、協働する突起部３８及び第２ナ
ット４８に夫々整合する球面３８ａ及び４８ａが設けら
れているが、各ホイールディスク２４，３０のボルト孔
２６及び３２の開口端に円錐面を形成し、協働する突起
部３８及び第２ナット４８にも夫々円錐面を設けること
もできる。

【００２６】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るダブルタイ
ヤ用ホイールディスク締結構造は、車幅方向に延在し、
両端部分に内方ねじ部及び外方ねじ部を具え、かつ中間
の軸部に半径方向外方に突設された突起部を具えたハブ
ボルトが、上記突起部の車幅方向内方の両端と上記内方
ねじ部に螺合される第１のナットとによって、ホイール
ハブの半径方向外方に突設されたハブフランジに支持さ
れると共に、上記ハブボルトの突起部の車幅方向外方の
端面と、インナホイールディスク及びアウタホイールデ
ィスクのボルト孔に挿通された上記外方ねじ部に螺合さ
れる第２のナットとによって、上記インナホイールディ
スク及びアウタホイールディスクが挟圧支持されるよう
に構成されたことを特徴とし、ホイールディスクを支持
するハブボルト及び協働するナット、さらにハブフラン
ジ等に発生する応力を小さく抑え耐久性及び信頼性を向
上することができ、しかも構造簡単で製造コストが安
く、メンテナンスも容易でメンテナンスコストが低廉な
構造を提供することができるので、産業上極めて有益で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す要部断面図である。

【図２】図１におけるハブボルト１６の斜視図である。

【図３】図２の矢印ＩＩＩ方向から視た正面図である。

【図４】図１におけるハブフランジ１２の部分的正面図
である。

【図５】従前のダブルタイヤ用ホイールディスク締結構
造を示す要部断面図である。

【図６】図５におけるハブフランジ１２の部分的正面図
である。

【図７】図５に示したホイールディスク締結構造におけ
る作用力及び各部材の変位態様を示した概略図である。

【符号の説明】

１０…ホイールハブ、１２…ハブフランジ、１６…ハブ
ボルト、２０…第１ナット、２２…ブレーキドラム、２
４…インナホイールディスク、２６…ボルト孔、２６ａ
…球面座ぐり部、２８…インナナット、３０…アウタホ
イールディスク、３２…ボルト孔、３２ａ…球面座ぐり
部、３４…アウタナット、３８…突起部、３８ａ…球面
部、４８…第２ナット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車幅方向に延在し、両端部分に内方ねじ
   部及び外方ねじ部を具え、かつ中間の軸部に半径方向外
   方に突設された突起部を具えたハブボルトが、上記突起
   部の車幅方向内方の端面と上記内方ねじ部に螺合される
   第１のナットとによって、ホイールハブの半径方向外方
   に突設されたハブフランジに支持されると共に、上記ハ
   ブボルトの突起部の車幅方向外方の端面と、インナホイ
   ールディスク及びアウタホイールディスクのボルト孔に
   挿通された上記外方ねじ部に螺合される第２のナットと
   によって、上記インナホイールディスク及びアウタホイ
   ールディスクが挟圧支持されるように構成されたことを
   特徴とするダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造。
2. 【請求項２】 上記ハブボルトの突起部が、上記インナ
   ホイールディスクのハブボルトが挿通されるボルト孔の
   開口端に設けられた座ぐり部の形状と整合する形状の球
   面又は截頭円錐面を有することを特徴とする請求項１記
   載のダブルタイヤ用ホイールディスク締結構造。
3. 【請求項３】 上記ハブボルトの突起部の車幅方向内方
   の端面が、上記ハブフランジの車幅方向外方の側壁に凹
   設されかつハブボルトが挿通されるボルト孔の開口端に
   同軸的に形成された座ぐり孔の底面に、適宜の廻り止め
   手段を介し当接されるように構成されたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載のダブルタイヤ用ホイール
   ディスク締結構造。
4. 【請求項４】 上記第２ナットの車幅方向内方の端部外
   周面が、上記アウタホイールディスクのハブボルトが挿
   通されるボルト孔の開口端に設けられた座ぐり部の形状
   と整合する形状の球面又は截頭円錐面に形成されたこと
   を特徴とする請求項１記載のダブルタイヤ用ホイールデ
   ィスク締結構造。