JP4695284B2 - 自動車用ディスクホイール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ディスクホイールにあって、車軸に固定するためのボルト孔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より自動車用ディスクホイールは、中央部に設けられたハブ孔に、ハブが連結された車軸を挿入すると共に、その周囲に形成されたハブ取り付け面に設けられたボルト孔に、ハブに設けられたボルト部を挿入し、該ボルト部とナットとによりディスクホイールを締め付けることによって、該ディスクホイールを車軸に固定することが一般的である。ここで、ボルト孔の内周縁に、ナットの形状に合わせた座面形状を形成してなるナット締め付け座面を設けることによって、ナットが該ナット締め付け座面に面接触するようにしている。そして、該ナット締め付け座面がナットを締め付けた力から受ける面圧により、ディスクホイールと車軸とが充分な力で固定されることになる。また、このナットとナット締め付け座面との面圧着によって、ディスクホイールと車軸とが比較的長期間固定保持され得るようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなナットとしては、テーパー面形状を備えた自動車用ホイールナット・テーパー座用のテーパーナット、又は、球状凸面を備えた自動車用ホイールナット・球面座用の球面ナットが用いられ、自動車メーカーによって前記いずれかの種類のナットが使用されている。ところが、ほとんどの自動車メーカーではテーパーナットが使用されていることから、一般的に市販されているほとんどの自動車用ディスクホイールは、テーパーナットに対応するように、ナット締め付け座面にテーパー面が形成されているボルト孔のみを備えている。そのため、球面ナットを使用する一部自動車メーカーの自動車を所有するユーザーが、新規にディスクホイールを購入する場合には、その自動車メーカーで球面ナットに対応するディスクホイールを購入するか、又はディスクホイールの購入に合わせてテーパーナットも新規に購入する必要が生じている。
【０００４】
一方、テーパーナットに対応したディスクホイールに球面ナットを使用すると、球面ナットとナット締め付け座面とが線接触するのみであるため、ディスクホイールを車軸に固定する力が不充分となる。このような場合では、自動車走行中に路面から受ける振動等の外力によって、ディスクホイールと車軸とが緩み易く、破損やそれに伴う事故につながる可能性も考えられる。この現象は、球面ナットに対応したディスクホイールにテーパーナットを使用した場合も同様に起こり得る。
【０００５】
本発明は、テーパーナットと球面ナットとにそれぞれ対応可能であり、それらナットの緊締により適正に車軸と固定でき得る自動車用ディスクホイールを提案することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車軸のハブに形成されたボルト部を、ハブ取り付け面に設けられたボルト孔に挿入させて、テーパーナット又は球面ナットの緊締により車軸に固定される自動車用スチールディスクホイールにおいて、ナット締め付け座面にテーパー面が形成されたテーパーボルト孔と、ナット締め付け座面に球状凹面が形成された球面ボルト孔との二種のボルト孔を複数備え、かつ、同種の各ボルト孔相互が周方向に互いに均等間隔になるように配設されていることを特徴とする自動車用ディスクホイールである。
【０００７】
かかる構成にあっては、周方向に互いに均等間隔に配設された複数のテーパーボルト孔と、周方向に互いに均等間隔に配設された複数の球面ボルト孔とを備える構成としたことにより、テーパーナットを使用する場合はテーパーボルト孔を用いて締め付けることができ、球面ナットを使用する場合は球面ボルト孔を用いて締め付けることができるから、テーパーナット及び球面ナットのどちらを使用する場合でも、所要の締め付けトルクにより充分な力でディスクホイールと車軸とを固定保持することができる。これにより、ユーザーがナット形状を気にすることなくディスクホイールを選択し、購入することができることとなる。また、ナットの締め付け不良を製品面から低減できるという利点も生じる。
【０００８】
また、テーパーボルト孔及び球面ボルト孔を明確にするための表示を、自動車用ディスクホイールの表面に記すことも提案される。これにより、テーパーボルト孔と球面ボルト孔とが容易、かつ、確実に区別され得るから、ユーザーがナット種類と異なるボルト孔を誤って使用することを防止でき得る。このような表示としては、テーパーボルト孔及び／又は球面ボルト孔の周辺に所定のマークを記すようにして、テーパーボルト孔及び／又は球面ボルト孔を強調するようにしても良い。また、テーパーボルト孔及び球面ボルト孔周囲を異なる表面形状としたり、又は、異なる色調とする等して明確に区別されるようにしても良い。
【０００９】
本発明にかかる自動車用ディスクホイールとしては、一般的にユーザーが冬季に使用するスタッドレスタイヤ、スノータイヤ等のいわゆる冬季用タイヤと併用して用いられる場合も考えられる。このようなタイヤは雪道等の悪路で使用される機会が多いため、通常の舗装路走行に比べて大きな負荷を受けることになる。このような環境下において、従来のディスクホイールに異なる種類のナットを用いて取り付けたタイヤが使用されると、ディスクホイールと車軸との固定が不充分になることから、ディスクホイールと車軸とが一層緩み易く、破損やそれに伴う事故等につながる恐れも考えられる。これに対して、本発明のディスクホイールによれば、上述のようにテーパーナット及び球面ナットのそれぞれに対応するボルト孔を設けているから、ナットの種類に関わらずディスクホイールと車軸とが適正に固定保持され得るため、上記のような冬季用タイヤとの併用においてもユーザーに不利益になり得る状況を回避することができ得るという優れた利点がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
図１及び図２に示すスチール製のディスクホイール１は、リム２と、ハブ孔３を中央に具備するディスク５から構成されものである。このディスクホイール１は、リム２の内周面にディスク５を内嵌させ、隅肉溶接又はスポット溶接により接合することにより一体化される。なお、隅肉溶接には、アーク溶接、レーザー溶接等の公知技術を用いることができる。
【００１１】
また、図３はディスクホイール１を形成するディスク５を示したものである。中央部に設けられたハブ孔３には、ディスクホイール１の表側に突出したハブ孔フランジ４に周成されたキャップ溝１７に、所定のホイールキャップ（図示せず）が係着される。また、ハブ孔３をガイドとして自動車の車軸と連接されたハブ（図示せず）に、ディスクホイール１を取り付ける際にハブが接触するハブ取り付け面１０がディスクホイール１の裏側に設けられている。そして、ハブ孔３を中心として、ハブ孔３の半径方向外側に位置し周方向に互いに均等間隔で形成されてなる、本発明にかかるテーパーボルト孔６及び球面ボルト孔７が、ハブ取り付け面１０にそれぞれ４個づつ配設されている。
【００１２】
また、ディスクホイール１の表側には、上記テーパーボルト孔６及び球面ボルト孔７の半径方向外側に最も軸方向に突出している***部８と、該***部８の外側に周方向に形成された複数個の飾り孔９が備えられている。この***部８及び飾り孔９は、意匠性の向上、剛性の向上、軽量化、放熱性の向上等の役割を果たしている。なお、この***部８及び飾り孔９は、ホイールの種類により配設されないものもあり得る。
【００１３】
このようなスチール製のディスクホイール１としては、鉄を主成分とする鋼材料からなるものであり、該鋼材料にＮｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ等の合金元素を添加してなる一般的な合金鋼を使用することによって、耐摩耗性、耐熱性、耐食性等に優れるディスクホイール１を得ることができる。そして、このような鋼材料の板材から、プレス成形により形成したリム部２とディスク５とを、上述のように隅肉溶接することにより、ディスクホイール１を得る。なお、本発明にかかるボルト孔６及びナット締め付け座面は、ディスク５のプレス成形と同時か、又はプレス成形後に孔成形パンチとダイスにより形成される。
【００１４】
次にディスクホイール１の自動車への取り付けについて説明する。
適切なタイヤを装着したディスクホイール１を、自動車の車軸と連結したハブに、ハブ孔３をガイドとして、ハブに形成されたボルト部がテーパーボルト孔６（又は球面ボルト孔７）に挿入されるように、ハブ取り付け面１０を該ハブに接触させる。その後、ボルト孔６より突出するボルト部にテーパーナット２１（又は球面ナット２２）を、所要の締め付けトルクにより締め付けることで、ディスクホイール１を車軸に固定する。これにより、タイヤが自動車に適正に装着されることとなる。
【００１５】
次に本発明の要部について説明する。
図２に示すように、ディスクホイール１には、その内周縁のナット取り付け座面１３にテーパー面１１が形成されたテーパーボルト孔６（図４参照）と、その内周縁のナット取り付け座面１４に球状凹面１２が形成された球面ボルト孔７（図５参照）とが各４個づつ備えられている。そして、このテーパーボルト孔６及び球面ボルト孔７の２種類のボルト孔は、ハブ孔３の半径方向外側に位置し、同種の各ボルト孔相互が周方向に互いに均等間隔で配設される。而して、テーパーボルト孔６と球面ボルト孔７とが順次一個置きに配されることとなる。また、これらテーパーボルト孔６及び球面ボルト孔７は、ディスクホイール１の中心軸を中心とする同心円周上に形成されている。
【００１６】
また、本具体例におけるディスクホイール１には、その表面にテーパーボルト孔６を示すテーパー座面表示１８が記されている。これにより、ユーザーは、テーパーボルト孔６を容易に認識でき得ることから、使用するナット種類と異なるボルト孔を誤って用いることを防止でき得る。
【００１７】
そして、上記テーパーボルト孔６にテーパーナット２１が締め付けられると、テーパーナット２１は、テーパー面１１に面圧着されることとなる（図４参照）。一方、上記球面ボルト孔７に球面ナット２２が締め付けられると、球面ナット２２と球状凹面１２が面圧着される（図５参照）。このように、使用するナットと対応するボルト孔を用いることにより、ナットが面圧着されて、ディスクホイール１が車軸に適正に固定されることとなる。
【００１８】
上述のように本発明にかかるディスクホイール１にあっては、テーパーナット２１を使用する場合には、ハブに形成されたボルト部を、テーパー座面表示１８に示されたテーパーボルト孔６に挿入して、テーパーナット２１を所定の締め付けトルクにより緊締する（図６参照）。一方、球面ナット２２を使用する場合には、ハブに形成されたボルト部を、テーパー座面表示１８が記されていない球面ボルト孔７に挿入して、球面ナット２２を所定の締め付けトルクにより緊締する（図７参照）。このように、いずれの場合でも、充分な力により車軸と固定されるから、路面から受ける力によってボルト及びナットにせん断力等の集中応力がかかっても、ディスクホイール１と車軸とが緩みにくく、充分な固定が保持され得る。
【００１９】
かかる本発明はこの形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施し得るものである。また、本発明はスチール製のディスクホイールだけでなく、アルミ製のディスクホイール等、所定の構成を具備する他のディスクホイールにも適用され得る。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上述したように、自動車用ディスクホイールに、周方向に互いに均等間隔に配設された複数のテーパーボルト孔と、周方向に互いに均等間隔に配設された複数の球面ボルト孔とを備える構成としたことにより、テーパーナットはテーパーボルト孔に締め付けることができ、球面ナットは球面ボルト孔に締め付けることができるから、テーパーナット及び球面ナットのどちらを使用する場合でも、ディスクホイールと車軸とを充分な力で固定保持でき得るため、ディスクホイールと車軸との緩みを長期間防止でき、安全性が保持されることとなる。また、ナットの締め付け不足を製品面から少なくすることができるから、ディスクホイールと車軸との装着不良が減少するという利点も生じる。
【００２１】
また、テーパーボルト孔及び球面ボルト孔を示す表示を、自動車用ディスクホイールの表面に記すことにより、テーパーボルト孔と球面ボルト孔とが容易、かつ、確実に区別され得るから、ユーザーがナット種類と異なるボルト孔を誤って使用することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスチール製のディスクホイール１の縦断面図である。
【図２】ディスクホイール１の平面図である。
【図３】ディスク５の斜視図である。
【図４】テーパーボルト孔６の拡大縦断面図である。
【図５】球面ボルト孔７の拡大縦断面図である。
【図６】ディスクホイール１にテーパーナット２１を用いた場合の平面図である。
【図７】ディスクホイール１に球面ナット２２を用いた場合の平面図である。
【符号の説明】
１ ディスクホイール
６ テーパーボルト孔
７ 球面ボルト孔
１１ テーパー面
１２ 球状凹面
１３、１４ ナット締め付け座面
１８ テーパー座面表示
２１ テーパーナット
２２ 球面ナット

Claims (2)

1. 車軸のハブに形成されたボルト部を、ハブ取り付け面に設けられたボルト孔に挿入させて、テーパーナット又は球面ナットの緊締により車軸に固定される自動車用ディスクホイールにおいて、
   ナット締め付け座面にテーパー面が形成されたテーパーボルト孔と、ナット締め付け座面に球状凹面が形成された球面ボルト孔との二種のボルト孔を複数備え、かつ、同種の各ボルト孔相互が周方向に互いに均等間隔になるように配設されていることを特徴とする自動車用ディスクホイール。
2. テーパーボルト孔と球面ボルト孔とを区別するための表示が記されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ディスクホイール。

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