JPH0966702A - 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】 【課題】 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。 【解決手段】 第１ナットによりハブフランジに固定さ
れるハブボルトの中間の軸部分に、半径方向外方に突出
したフランジ部を設け、同フランジ部をインナホイール
ディスクのボルト孔に係合させることによってインナホ
イールディスクの芯出しを行なう。またハブボルトの車
幅方向外方のねじ部に第２ナットを螺合し締付けること
により、同第２ナットとハブフランジとの間に、インナ
ホイールディスク及びアウタホイールディスクを緊締し
固定する。上記フランジ部の外周面は、凸球面もしくは
円錐面とすることが好ましいが、円筒面でも良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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４の要部断面図及び図５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、かつ中間部分に拡径部１６ｃを具
えている。図５に良く示されているように、上記ハブフ
ランジ１２の車幅方向外方の側面には、上記ボルト孔１
４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内に上記ハブボルトの拡径部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の迴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３４の先端部外周面に形成された球面部３４ａと、上
記ボルト孔３２の開口端部に削設された球面座ぐり部３
２ａ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６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２８ｂ
と、インナホイールディスク２４のボルト孔２６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
が生起されるが、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１２に緊締する際に、図６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２８ｂ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部材を緊締する状態となっている。
しかし、この構造では、車両の走行中に各部材が変形し
又は摩耗するので、弛み発生の可能性があり、もし弛み
が生じると、ハブボルト１６に付与されるべき所要の締
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３４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。

【０００９】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を必要
とする不具合がある。また、もし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６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、その内方に逃げ溝３６が設けられ
ているため、図示のようにインナナット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３６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を最初にハブフランジ１２に対し緊締
するためにインナナット２８が用いられ、さらにアウタ
ホイールディスク３０をインナホイールディスク２４を
介してハブフランジ１２に緊締するために、上記インナ
ナット２８の外側にアウタナット３４を螺合する２重構
造となっており、インナナット２８の内ねじ部２８ａと
外ねじ部２８ｃとの間の筒状部分に或る程度の肉厚を確
保する必要があるため、図４に良く示されているよう
に、ハブボルト１６の車幅方向内方の部分即ちナット２
０側の軸径より、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を支持する車幅方向外方の部
分、即ちインナナット２８及びアウタナット３４側の軸
径の方が小さく形成されており、ハブボルト１６の強度
上無駄が大きい不都合がある。

【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
ールハブの早期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、軸線方向の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
されたフランジ部を具えたハブボルトと、上記ハブボル
トの内方ねじ部に螺合されることにより同ハブボルト
を、ホイールハブの半径方向外方に突設されたハブフラ
ンジに緊締する第１のナット、半径方向内周部分に設け
られたボルト孔に上記ハブボルトの軸部を挿通させるこ
とによって上記ホイールハブに装架されるインナホイー
ルディスク及びアウタホイールディスクと、上記ハブボ
ルトの外方ねじ部に螺合される第２のナットとからな
り、上記第２ナットを締付けることによって、同第２ナ
ットと上記ハブフランジとの間に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緊締されると共
に、上記インナホイールディスクのボルト孔に上記ハブ
ボルトのフランジ部が係合することによって、同インナ
ホイールディスクが自動的に調心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、上記ハブボルト軸部のフ
ランジ部は、インナホイールディスクのボルト孔の開口
端の周縁に凹設された球面又は円錐面状の座ぐり部に当
接する凸球面又は円錐面からなる外周面を具えているこ
とが好ましく、または、上記ハブボルト軸部のフランジ
部が、インナホイールディスクのボルト孔の円筒状内周
面に嵌装される円筒状外周面を具えていることが好まし
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施形態を、
図１及び図２を参照して説明する。（なお、以下の説明
において、図４ないし図６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。） 先ず、図１において、車幅方向内方の端部に内方ねじ部
１６ａを具え、かつ車幅方向外方の端部に外方ねじ部１
６ｂを具えたハブボルト１６の中間の軸部分に、拡径部
１６ｃと同拡径部に隣接して半径方向外方に突出したフ
ランジ部３８が設けられている。

【００１７】上記フランジ部３８は、その車幅方向外側
に凸球面部３８ａを具え、かつボルト軸線に対し実質的
に直交する端面３８ｂを具えている。また、上記内方ね
じ部１６ａには、上記端面３８ｂと協働してブレーキド
ラム２２をハブフランジ１２に共締め緊締する第１のナ
ット２０が螺合されると共に、上記フランジ部３８に隣
接して設けられている拡径部１６ｃは、従来と同様のハ
ブフランジ１２の環状凹所１８内に嵌装されて、ハブボ
ルト１６の迴り止め部材として機能している。

【００１８】上記フランジ部３８の凸球面部３８ａは、
インナホイールディスク２４のボルト孔２６の開口端周
縁に設けられた凹球面の座ぐり部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４０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の開口端周縁に設けられた凹球面の座ぐり部３
２ａと整合する形状の球面部４０ａが形成され、また同
ナット４０の内部には、上記球面部４０ａ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。）また、図１に良く示されて
いるように、従前の構成におけるインナナット２８に相
当する部材が設けられないので、上記フランジ部３８を
挟んでその両側のハブボルト軸部の直径は、実質的に同
一の軸径を有し、内方ねじ部１６ａ及び外方ねじ部１６
ｂのねじ径も同一に形成されている。

【００１９】そこで、上記のように第１のナット２０に
よりハブフランジ１２にブレーキドラム２２と共に緊締
固着されているハブボルト１６の車幅方向外方の軸部
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３２を嵌挿したのち、外方ねじ部１６
ｂと第２ナット４０を螺合して締付けると、フランジ部
３８の凸球面部３８ａと、インナホイールディスク２４
のボルト孔２６の開口端周縁に設けられた凹球面状の座
ぐり部２６ａとの係合により、インナホイールディスク
２４が自動的に芯出しされ、また第２ナット４０の外周
の球面部４０ａとアウタホイールディスク３０のボルト
孔３２の開口端周縁に設けられた凹球面の座ぐり部３２
ａとの係合により、アウタホイールディスク３０もまた
自動的に芯出しされ、結局第２ナット４０とハブフラン
ジ１２のの車幅方向外方の側面との間に、インナ及びア
ウタホイールディスク２４及び３０が強固かつ確実に緊
締固着される。

【００２０】上記のように、強度上問題があるインナナ
ット２８を省いて第１ナット２０と第２ナット４０とに
よって、ハブフランジ１２と第２ナット４０との間でイ
ンナ及びアウタホイールディスク２４及び３０を緊締す
ることによって、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り、同ハブボルト１６及び第２
ナット４０の耐久性及び信頼性を効果的に向上すること
ができる。また、従前のインナナット２８を省いたの
で、フランジ部３８の両側の軸部の直径を等しくするこ
とが可能となり、ハブボルト１６の強度を従来より向上
することができると共に、当然インナナット２８に要す
る分だけ製造コストを低減し得る利点がある。

【００２１】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、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、インナ及びアウタホイールディスク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り、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。

【００２２】次に、図２は上述した第１の実施形態の変
形例を示し、軸線方向両端部に内方ねじ部１６ａ及び外
方ねじ部１０ｂを具え、中間の軸部に拡径部１６ｃを形
成したボルト本体に、別個に作られたフランジ部３８を
圧入して固着したものである。同フランジ部３８は、図
１のフランジ部３８と同様に、凸球面部３８ａと、ボル
ト軸線に対し直角な端面３８ｂとを具えている。この変
形例によっても、図１に示した構成と、実質的に同一の
作用及び効果が奏せられることは、明らかである。

【００２３】次に、本発明の第２の実施形態を図３につ
いて説明する。この実施形態では、ハブボルト１６の軸
部に設けられるフランジ部３８が、ボルト軸線に対し同
心の円筒状をなし、その円筒状外周面３８ａ′がインナ
ホイールディスク２４のボルト孔２６に嵌装されること
によって、ホイールハブ１０の軸線に対してインナホイ
ールディスク２４が自動的に芯出しされ調心されるよう
になっており、その他の構成は、実質的に上記第１の実
施形態と同様である。

【００２４】この第２の実施形態においても、従前のホ
イールハブ締結構造から、インナナット２８を省くこと
によって、本質的に弛みにくい締結構造が実現され、ハ
ブボルト１６及び協働する第２ナット４０の破損が効果
的に防止され、それらの耐久性及び信頼性が向上する利
点がある。また、インナナット２８を省くことによっ
て、フランジ部３８両側のボルト軸径を等しくすること
ができるので、ボルトの強度を増大することができ、ま
た製造コストを低減することができ、さらに増し締めや
タイヤロテーション等のメンテナンスが容易で、メンテ
ナンスコストを低減し得る利点がある。なお、第１実施
形態においてフランジ部の外周面を凸球面に形成する場
合に較べ、上記円筒状外周面３８ａ′は、加工が容易な
利点がある。

【００２５】上記第１実施形態に関する図１及び図２で
は、フランジ部３８の外周面が凸球面として図示されて
いるが、球面に代え円錐面としても良く、この場合、協
働するディスクホイールのボルト孔２６及び３２の開口
端周縁の座ぐり部２６ａ及び３２ａも、同様に凹円錐面
とすることが望ましい。なおまた、上記第１実施形態も
同様であるが、インナナット２８が省かれるので、第２
ナット４０を、前輪等のシングルタイヤ用ホイールディ
スク締結構造におけるホイールナットと共通化すること
が可能となり、部品共通化による利点も得られる。

【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、軸線方向の両端部分
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フランジ部を具えたハブボル
トと、上記ハブボルトの内方ねじ部に螺合されることに
より同ハブボルトを、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緊締する第１のナットと、半径
方向内周部分に設けられたボルト孔に上記ハブボルトの
軸部を挿通させることによって上記ホイールハブに装架
されるインナホイールディスク及びアウタホイールディ
スクと、上記ハブボルトの外方ねじ部に螺合される第２
のナットとからなり、上記第２ナットを締付けることに
よって、同第２ナットと上記ハブフランジとの間に上記
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
緊締されると共に、上記インナホイールディスクのボル
ト孔に上記ハブボルトのフランジ部が係合することによ
って、同インナホイールディスクが自動的に調心される
ように構成されたことを特徴とし、従前の同種構造と較
べて、構造簡単で部品点数が少なく、耐久性及び信頼性
が優れ、しかも製造コストが安く、メンテナンスも容易
でその費用も低廉である等、種々の効果を奏するもので
ある。

【００２７】また、上記ハブボルト軸部のフランジ部
が、インナホイールディスクのボルト孔の開口端の周縁
に凹設された球面又は円錐面状の座ぐり部に当接する凸
球面又は円錐面からなる外周面を具えていることによ
り、上記の効果に加え、多少の製作誤差、組付け誤差が
あっても、迅速容易にインナホイールディスク７の芯出
しを行ない得る追加の利点があり、さらに、上記ハブボ
ルト軸部のフランジ部が、インナホイールディスクのボ
ルト孔の円筒状内周面に嵌装される円筒状外周面を具え
ていることによって、フランジ部の加工、ひいてはハブ
ボルトの加工を容易に行ない得る追加の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態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の変形例の一部を
断面で示した正面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す要部断面図であ
る。

【図４】従前のダブルタイヤ用ホイールディスク締結構
造を示した要部断面図である。

【図５】図４において、ハブボルト１６のハブフランジ
１６への取付部分を示す側面図である。

【図６】図４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、３０…
アウタホイールディスク、３２…ボルト孔、３８…フラ
ンジ部、４０…第２ナット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線方向の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
   されたフランジ部を具えたハブボルトと、上記ハブボル
   トの内方ねじ部に螺合されることにより同ハブボルト
   を、ホイールハブの半径方向外方に突設されたハブフラ
   ンジに緊締する第１のナットと、半径方向内周部分に設
   けられたボルト孔に上記ハブボルトの軸部を挿通させる
   ことによって上記ホイールハブに装架されるインナホイ
   ールディスク及びアウタホイールディスクと、上記ハブ
   ボルトの外方ねじ部に螺合される第２のナットとからな
   り、上記第２ナットを締付けることによって、同第２ナ
   ットと上記ハブフランジとの間に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緊締されると共
   に、上記インナホイールディスクのボルト孔に上記ハブ
   ボルトのフランジ部が係合することによって、同インナ
   ホイールディスクが自動的に調心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】 上記ハブボルト軸部のフランジ部が、イ
   ンナホイールディスクのボルト孔の開口端の周縁に凹設
   された球面又は円錐面状の座ぐり部に当接する凸球面又
   は円錐面からなる外周面を具えてい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】 上記ハブボルト軸部のフランジ部が、イ
   ンナホイールディスクのボルト孔の円筒状内周面に嵌装
   される円筒状外周面を具えている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。