JP6575542B2 - タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられるタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブを互いに組み付けるための組付構造に関する。

本明細書の以下の説明では、車輪の回転中心軸に沿う方向の一方側を「車外側」と呼び、且つ、回転中心軸に沿う方向の他方側を「車内側」と呼ぶ。より詳細には、右側の車輪については、回転中心軸に沿う方向の右側を「車外側」と呼び、且つ、回転中心軸に沿う方向の左側を「車内側」と呼ぶ。同様に、左側の車輪については、回転中心軸に沿う方向の左側を「車外側」と呼び、且つ、回転中心軸に沿う方向の右側を「車内側」と呼ぶ。

特許文献１は、車両におけるタイヤホイール、ブレーキロータ（ブレーキディスク）、及びハブを互いに組み付けるための組付構造を開示している。

このハブには、共にハブの回転中心軸と平行方向に延びる複数の位置固定用雌ねじ孔及び１つの位置決め用雌ねじ孔が形成されている。各位置固定用雌ねじ孔は、ハブの回転中心軸を中心とする円周上に並んでいる。さらにハブの車外側面の中心部には、回転中心軸と同軸をなす環状形状の凸部が設けられている。

ブレーキパッドが圧接されたときに制動力を発生するブレーキロータは、ハブの車外側に位置する。さらにブレーキロータには、位置固定用雌ねじ孔と同数の位置固定用貫通孔及び１つの位置決め用貫通孔が形成されている。位置固定用貫通孔及び位置決め用貫通孔は共に回転中心軸と平行方向に延びている。各位置固定用貫通孔は、ブレーキロータの回転中心軸方向に見たときに上記円周上に並ぶ。さらに、各位置固定用貫通孔は各位置固定用雌ねじ孔より大径である。同様に、位置決め用貫通孔は位置決め用雌ねじ孔より大径である。
さらにブレーキロータの車内側面の中心部には、ハブの凸部が回転可能に嵌合し且つブレーキロータの回転中心軸と同軸をなす円形の凹部が形成されている。従って、ハブ及びブレーキロータは、後述する位置決め用ボルト及び位置固定用ボルトによって互いに固定されていないときは、回転中心軸（上記凹部及び凸部）を中心に相対回転可能である。
さらにブレーキロータの車外側面の中心部には環状形状の凸部が設けられている。

ブレーキロータ及びハブは位置決め用ボルトによって互いに仮固定される。
位置決め用ボルトは、第１頭部及び第１頭部より小径の第１軸部を一体的に有している。この第１軸部の一部には第１雄ねじ部が形成されている。
ブレーキロータの位置決め用貫通孔の内径は、位置決め用ボルトの第１軸部の外径より大きい。従って、位置決め用ボルトの第１軸部は位置決め用貫通孔に対して挿脱可能である。そして、第１軸部を位置決め用貫通孔に挿入すると、位置決め用貫通孔と位置決め用ボルトの第１軸部との間にはクリアランスが形成される。以下、このクリアランスを第１クリアランスと称する。

ブレーキロータ及びハブを仮固定するには、まずブレーキロータの位置決め用貫通孔に位置決め用ボルトの第１軸部を車外側から挿入し、且つ、位置決め用雌ねじ孔に位置決め用ボルトの第１雄ねじ部を仮締めする。
続いて、第１クリアランスを利用して、ブレーキロータのハブに対する回転中心軸を中心とする円周方向の相対回転位置を微調整して、各位置固定用貫通孔と各位置固定用雌ねじ孔とを互いに実質的に同軸にする。即ち、回転中心軸方向に見たときに各位置固定用貫通孔の内周側に対応する位置固定用雌ねじ孔をそれぞれ位置させる。
そしてブレーキロータの車内側面をハブの車外側面に対して接触させた状態で、位置決め用ボルトの第１頭部がブレーキロータの車外側面に接触するように、第１雄ねじ部をハブの位置決め用雌ねじ孔に螺合する。すると、位置決め用ボルトによってハブ及びブレーキロータが互いに仮固定される。

このようにして互いに仮固定されたハブ及びブレーキロータに対して、タイヤホイールが装着される。

タイヤが着脱可能なタイヤホイールは、ブレーキロータの車外側に位置する。さらにタイヤホイールには、タイヤホイールの回転中心軸と平行方向に延び且つ位置固定用雌ねじ孔と同数のホイール貫通孔が形成されている。各ホイール貫通孔は、回転中心軸方向に見たときに上記円周上に並ぶ。
さらにタイヤホイールの車内側面の中心部には、ブレーキロータの凸部が回転可能に嵌合する円形の凹部が形成されている。従って、ハブ及びブレーキロータは回転中心軸（凹部及び凸部）を中心に相対回転可能である。

ブレーキロータに回転可能に支持されたタイヤホイールは、ホイール貫通孔と同数の位置固定用ボルトを利用して、ハブ及びブレーキロータに固定される。
位置固定用ボルトは、第２頭部及び第２頭部より小径の第２軸部を一体的に有している。この第２軸部の一部には第２雄ねじ部が形成されている。

ブレーキロータの位置固定用貫通孔の内径は、位置固定用ボルトの第２軸部の外径より大きい。従って、各位置固定用ボルトの第２軸部は各位置固定用貫通孔に対して挿脱可能である。そして、位置固定用ボルトの第２軸部を位置固定用貫通孔に挿入すると、位置固定用貫通孔と第２軸部との間にはクリアランスが形成される。以下、このクリアランスを第２クリアランスと称する。

ハブ及びブレーキロータに対してタイヤホイールを固定するには、まずタイヤホイールをブレーキロータに対して相対回転させることにより、タイヤホイールの各ホイール貫通孔とブレーキロータの各位置固定用貫通孔との上記円周方向位置をそれぞれ互いに一致させる。さらにタイヤホイールをブレーキロータに対して車外側から接触させる。
そしてこの状態を維持しながら各ホイール貫通孔及び各位置固定用貫通孔に対して車外側から各位置固定用ボルトの第２軸部を挿入し、第２頭部がタイヤホイールの車外側面に接触するまで第２雄ねじ部を位置固定用雌ねじ孔に螺合させる。
すると、ハブ及びブレーキロータに対してタイヤホイールが固定される。

特開２０１４−２１８１５１号公報

上述のように第１クリアランスは、回転中心軸方向に見たときに各位置固定用貫通孔の内周側に各位置固定用雌ねじ孔がそれぞれ位置するようにブレーキロータのハブに対する相対回転位置を微調整するために利用される。
即ち、位置決め用雌ねじ孔に位置決め用ボルトの第１雄ねじ部を仮締めした状態で、位置決め用貫通孔と位置決め用ボルトの第１軸部とが接触しない範囲内でブレーキロータをハブに対して上記凹部及び凸部を中心に相対回転させると、回転中心軸方向に見たときに各位置固定用貫通孔の内周側に対応する位置固定用雌ねじ孔がそれぞれ位置する。

そのため、第１クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値が第２クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値より大きい場合は、第１クリアランスの上記円周方向の全領域を利用してブレーキロータをハブに対して相対回転させると、回転中心軸方向に見たときに位置固定用雌ねじ孔の一部が対応する位置固定用貫通孔の外周側に位置する。そのため、この場合は、位置固定用ボルトの第２雄ねじ部をハブの位置固定用雌ねじ孔に螺合できなくなる。
そのため、第１クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値が第２クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値より大きい場合は、回転中心軸方向に見たときに各位置固定用貫通孔の内周側に対応する位置固定用雌ねじ孔が位置するようにブレーキロータのハブに対する相対回転位置を微調整するのが容易でない。

そのため、第１クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値が第２クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値より小さくなるように、位置決め用貫通孔、位置決め用ボルトの第１軸部（位置決め用雌ねじ孔）、位置固定用貫通孔及び位置固定用ボルトの第２軸部（位置固定用雌ねじ孔）の断面形状が設定されている。

ところで、タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブを備える車両が走行しているときに位置固定用ボルトの軸力が低下すると、タイヤから受ける回転力によってハブに対してブレーキロータが回転中心軸を中心に相対回転する。
上述のように、第１クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値が第２クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値より小さい。そのため、ブレーキロータの位置決め用貫通孔の内周面が位置決め用ボルトの第１軸部に対して衝突する。

しかし、位置決め用ボルトは、ハブとブレーキロータとを位置決め及び仮固定するためのボルトである。換言すると、ハブ並びにブレーキロータ（及びタイヤホイール）は、位置固定用ボルトによって互いに固定される。
従って、位置決め用ボルトは、通常、その第１軸部の機械的強度が、位置固定用ボルトの第２軸部の機械的強度より小さくなるように設計される。

そのため、ブレーキロータの位置決め用貫通孔の内周面が位置決め用ボルトの第１軸部に対して衝突するのは好ましくない。
換言すると、位置固定用ボルトの軸力の低下に起因してハブに対してブレーキロータが相対回転したときは、ブレーキロータの回転力を位置決め用ボルトの第１軸部ではなく位置固定用ボルトの第２軸部によって受けるのが好ましい。

本発明は前記課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの並び方向に見たときに各位置固定用貫通孔の内周側に対応する位置固定用雌ねじ孔がそれぞれ位置するようにブレーキロータのハブに対する相対位置を容易に調整可能、且つ、位置固定用ボルトの軸力の低下に起因してハブに対してブレーキロータが相対回転したときに、ブレーキロータの回転力を位置固定用ボルトの軸部によって受けることが可能なタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明によるタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造は、
少なくとも一つの位置決め用雌ねじ孔（２９）及び複数の位置固定用雌ねじ孔（２８）を有する、車体に所定の回転中心軸（ＣＡ）まわりに回転可能に支持されるハブ（２０、２１、２５）と、
前記回転中心軸の一方側から前記ハブに対向し且つ前記ハブに対して前記回転中心軸まわりに相対回転可能である、少なくとも一つの位置決め用貫通孔（３５）及び複数の位置固定用貫通孔（３３）を有するブレーキロータ（３０）と、
前記一方側から前記ブレーキロータに対向し且つ前記ブレーキロータに対して前記回転中心軸まわりに相対回転可能である、複数のホイール貫通孔（４３）を有するタイヤホイール（４０）と、
前記ブレーキロータの前記一方側の面に接触する第１頭部（５１）、及び、少なくとも一つの前記位置決め用貫通孔を前記一方側から前記回転中心軸の他方側へ貫通し且つ少なくとも一つの前記位置決め用雌ねじ孔に螺合する第１雄ねじ部（５４）が形成された第１軸部（５２、５３）、を有する少なくとも一つの位置決め用ボルト（５０）と、
前記タイヤホイールの前記一方側の面に接触する第２頭部（６１、６１ｂ）、及び、前記各ホイール貫通孔及び各位置固定用貫通孔を前記一方側から前記他方側へ貫通し且つ前記各位置固定用雌ねじ孔に螺合することにより前記ハブ及び前記ブレーキロータに対して前記タイヤホイールを固定する第２雄ねじ部（６５）が形成された第２軸部（６３、６４）、を有する複数の位置固定用ボルト（６０）と、
前記位置決め用貫通孔の内周面と前記位置決め用ボルトの前記第１軸部の外周面との間に形成された第１クリアランス（ＣＬ１）に設けられ、且つ、前記内周面及び前記外周面に対して弾性変形しながら接触する少なくとも一つの緩衝部材（５５、７０）と、
を備え、
前記位置固定用ボルトの前記第２軸部の機械的強度が前記位置決め用ボルトの前記第１軸部の機械的強度より高く、
前記第１クリアランスの前記回転中心軸を中心とする円周方向（ＳＣ）の寸法の合計値が、前記各位置固定用貫通孔の内周面と前記各位置固定用ボルトの前記第２軸部の外周面との間にそれぞれ形成された第２クリアランス（ＣＬ２）の前記円周方向の寸法の合計値より大きくなるように、前記位置決め用貫通孔、前記第１軸部、前記位置固定用貫通孔及び前記第２軸部の断面形状が設定される。

本発明においては、位置決め用貫通孔の内周面と位置決め用ボルトの第１軸部の外周面との間に形成された第１クリアランスの回転中心軸を中心とする円周方向の寸法の合計値が、位置固定用貫通孔の内周面と位置固定用ボルトの第２軸部の外周面との間に形成された第２クリアランスの前記円周方向の寸法の合計値より大きい。
しかし、第１クリアランスに緩衝部材が設けられている。この緩衝部材は、位置決め用貫通孔の内周面及び位置決め用ボルトの第１軸部の外周面に対して弾性変形しながら接触する。
そのため、第１クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値が第２クリアランスの上記円周方向の寸法の合計値より大きいものの、位置決め用ボルトの第１雄ねじ部が位置決め用雌ねじ孔に仮締めされたときに、ブレーキロータのハブに対する相対回転位置を微調整するのが容易である。即ち、緩衝部材の弾性及び第１クリアランスを利用することにより、タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの並び方向に見たときに位置固定用貫通孔の内周側に位置固定用雌ねじ孔が位置するように、ブレーキロータのハブに対する相対回転位置を微調整するのが容易である。
従って、位置固定用ボルトによって、ハブ及びブレーキロータに対してタイヤホイールを固定するのが容易である。

さらに本発明においては、第１クリアランスに緩衝部材が設けられているので、位置固定用ボルトの軸力の低下に起因してハブに対してブレーキロータが相対回転したときに、位置決め用貫通孔の内周面が位置決め用ボルトの第１軸部に衝突することがない。即ち、ハブに対してブレーキロータが相対回転したときに、位置固定用貫通孔の内周面が位置固定用ボルトの第２軸部の外周面に衝突する。換言すると、ブレーキロータの回転力を、位置決め用ボルトの第１軸部ではなく、第１軸部より機械的強度が高い位置固定用ボルトの第２軸部が受ける。
なお、ハブに対してブレーキロータが相対回転したときに、位置決め用貫通孔が位置決め用ボルトに対して相対移動するものの、位置決め用貫通孔の移動力の大部分は緩衝部材によって吸収される。そのため、位置決め用貫通孔の移動力は、位置決め用ボルトの第１軸部には殆ど及ばない。

本発明の一側面の特徴は、
前記位置決め用貫通孔、前記第１軸部、前記位置固定用貫通孔及び前記第２軸部の断面形状が円形であり、
前記位置決め用貫通孔の内径と前記第１軸部の外径との差が、前記位置固定用貫通孔の内径と前記第２軸部の外径との差、より大きい。

本発明の一側面の特徴は、
前記緩衝部材が、ゴム製のＯリング（５５）である。

本発明の一側面によれば、緩衝部材を安価に製造可能になる。

本発明の一側面の特徴は、
前記緩衝部材が、径方向に弾性変形可能な金属製の環状部材（７０）である。

本発明の一側面によれば、緩衝部材を安価に製造可能なる。

前記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係るタイヤホイール、ブレーキロータ、ハブ、位置決め用ボルト及び位置固定用ボルトの分解斜視図である。 ブレーキロータ及びハブに固定されたタイヤホイールの車外側から見た側面図である。 互いに一体化された位置決め用ボルト及びＯリングの斜視図である。 図２のIV−IV矢線に沿って切断したタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの断面図である。 基準円周に沿って切断したタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの断面図である。 ブレーキロータがハブに対して相対回転したときの図５と同様の断面図である。 本発明の変形例の互いに一体化された位置決め用ボルト及び環状バネ部材の斜視図である。 変形例の環状バネ部材の斜視図である。 変形例の図５と同様の断面図である。 別の変形例の位置固定用貫通孔及び位置固定用ボルトの第２大径軸部の断面図である。

以下、図１乃至図６を参照しながら本発明の実施形態に係るハブ２０、ブレーキロータ３０及びタイヤホイール４０の組付構造について説明する。
車輪１０は、ハブ２０、ブレーキロータ３０及びタイヤホイール４０を備える。

ハブ２０は金属製である。図１、図４、図５及び図６に示すように、ハブ２０は、ハブ本体２１及びフランジ部２５を有している。

ハブ２０は、図示を省略したサスペンション部材（例えば、ハブキャリア）を介して図示を省略した車体に支持される。
車輪１０が非駆動輪の場合は、ハブ２０（ハブ本体２１）は、水平方向に延びる回転中心軸ＣＡ（図１参照）であるスピンドルを介してハブキャリアに支持される。この場合は、ハブ２０はハブキャリアに対してスピンドルまわりに回転可能となる。
一方、車輪１０が駆動輪の場合は、ハブ２０（ハブ本体２１）は、ハブキャリアを貫通し且つ水平方向に延びる回転中心軸ＣＡであるドライブシャフトの端部に固定される。

ハブ本体２１は、回転中心軸ＣＡを中心とする略円柱状の部材である。図４に示すように、ハブ本体２１の車外側面には、回転中心軸ＣＡと同軸をなす１つの雌ねじ孔２２が形成されている
フランジ部２５は、回転中心軸ＣＡを中心とする略円盤状の部材である。図１及び図４に示すように、フランジ部２５の車外側面の中心部には、回転中心軸ＣＡを中心とする円筒形状である第１凸部２６が設けられている。さらにフランジ部２５には、第１凸部２６の内周側に位置し且つ回転中心軸ＣＡと同軸をなす１つの貫通孔２７が形成されている。
さらにフランジ部２５には、図１、図４、図５及び図６に示すように、第１凸部２６の外周側に位置し且つ回転中心軸ＣＡを中心とする１つの円周上に位置する５つの位置固定用雌ねじ孔２８が等角度間隔で形成されている。
さらにフランジ部２５には、第１凸部２６の外周側に位置する１つの位置決め用雌ねじ孔２９が形成されている。位置決め用雌ねじ孔２９も、位置固定用雌ねじ孔２８が位置する上記円周上に位置する。位置決め用雌ねじ孔２９の内径は位置固定用雌ねじ孔２８の内径より小さい。

図４に示すように、ハブ本体２１の車外側面とフランジ部２５の車内側面とは、相対回転を規制された状態で互いに接触している。さらにフランジ部２５の貫通孔２７には車外側からハブ固定用ボルト１５が挿入されている。各ハブ固定用ボルト１５の頭部１６はフランジ部２５の車外側面に接触しており、且つ、各ハブ固定用ボルト１５の軸部１７に形成された雄ねじ部１８が雌ねじ孔２２に螺合されている。
従って、ハブ本体２１及びフランジ部２５は両者の相対回転が規制された状態で互いに固定されている。

ブレーキロータ３０は金属製である。図１、図４、図５及び図６に示すように、ブレーキロータ３０はハブ２０の車外側に位置する。
ブレーキロータ３０は回転中心軸ＣＡを中心とする略円盤状の部材である。ブレーキロータ３０の外径はフランジ部２５の外径より大きい。
ブレーキロータ３０の車外側面の中央部には、回転中心軸ＣＡと同軸をなす環状凸部である第２凸部３１が形成されている。
図１及び図４に示すように、ブレーキロータ３０の中心部には回転中心軸ＣＡと同軸をなし且つブレーキロータ３０（第２凸部３１）を貫通する１つの第１回転支持用孔３２が形成されている。第１回転支持用孔３２の内径は、ハブ２０の第１凸部２６の外径と略同一である。

ブレーキロータ３０の中央部（即ち、第２凸部３１が形成された部位）には、ブレーキロータ３０を回転中心軸ＣＡと平行な方向に貫通する５つの断面円形の位置固定用貫通孔３３が形成されている。図１に示すように、各位置固定用貫通孔３３は、回転中心軸ＣＡを中心とし且つ各位置固定用雌ねじ孔２８が位置する上記円周と同径である１つの基準円周ＳＣ上に等角度間隔で形成されている。各位置固定用貫通孔３３は各位置固定用雌ねじ孔２８より大径である。

図１、図５及び図６に示すように、ブレーキロータ３０の車外側面には、断面円形の１つの頭部用凹部３４が凹設されている。
さらに図５及び図６に示すように、ブレーキロータ３０には、ブレーキロータ３０（第２凸部３１）を回転中心軸ＣＡと平行な方向に貫通する１つの位置決め用貫通孔３５が形成されている。位置決め用貫通孔３５の断面形状は円形である。頭部用凹部３４及び位置決め用貫通孔３５は互いに同軸をなし且つ互いに連通している。位置決め用貫通孔３５は頭部用凹部３４より小径である。頭部用凹部３４及び位置決め用貫通孔３５は位置固定用貫通孔３３が位置する基準円周ＳＣ上に位置する。位置決め用貫通孔３５は位置決め用雌ねじ孔２９より大径である。

さらにブレーキロータ３０は、図１及び図４に示すように、第２凸部３１の外周側に位置し且つブレーキロータ３０の中央部より薄肉である被圧接部３７を備えている。図示を省略したブレーキパッドが被圧接部３７に圧接されると、ブレーキロータ３０は制動力を発生する。

図４に示すように、ブレーキロータ３０の第１回転支持用孔３２には、ハブ２０の第１凸部２６が回転可能に嵌合している。
従って、後述する位置決め用ボルト５０及び位置固定用ボルト６０によってハブ２０及びブレーキロータ３０を互いに仮固定（固定）していないときは、ハブ２０及びブレーキロータ３０は回転中心軸ＣＡ（第１凸部２６及び第１回転支持用孔３２）を中心に互いに相対回転可能である。

タイヤホイール４０は金属（例えば、アルミホイール）製である。タイヤホイール４０の外周面には、図示を省略したタイヤが着脱可能に装着される。タイヤホイール４０は、図１、図４、図５及び図６に示すようにブレーキロータ３０の車外側に位置する。
タイヤホイール４０には、図１、図２及び図４に示すように、回転中心軸ＣＡと同軸をなす第２回転支持用孔４１が貫通孔として形成されている。第２回転支持用孔４１の内径は、ブレーキロータ３０の第１回転支持用孔３２の内径と略同一である。
タイヤホイール４０の車外側面には、図１、図４、図５及び図６に示すように、第２回転支持用孔４１の外周側に位置し且つ円形である５つの頭部用凹部４２が凹設されている。
さらにタイヤホイール４０の車内側面には、図５及び図６に示すように、第２回転支持用孔４１の外周側に位置し且つ回転中心軸ＣＡと平行な方向に延びる５つのホイール貫通孔４３が形成されている。各ホイール貫通孔４３の断面形状は円形である。各頭部用凹部４２及び各ホイール貫通孔４３は、回転中心軸ＣＡを中心とし且つ基準円周ＳＣと同径である１つの円周上に等角度間隔で形成されている。各ホイール貫通孔４３は各位置固定用貫通孔３３と略同径である。各ホイール貫通孔４３及び各頭部用凹部４２は互いに同軸且つ互いに連通している。ホイール貫通孔４３は頭部用凹部４２より小径である。
さらに図５及び図６に示すように、各ホイール貫通孔４３の頭部用凹部４２側の端部は、球面の一部をなす環状曲面４４により構成されている。環状曲面４４はホイール貫通孔４３と同軸である。

図４に示すように、タイヤホイール４０の第２回転支持用孔４１には、ハブ２０の第１凸部２６が回転可能に嵌合している。
従って、位置固定用ボルト６０によってハブ２０及びブレーキロータ３０に対してタイヤホイール４０を固定していないときは、タイヤホイール４０はハブ２０及びブレーキロータ３０に対して回転中心軸ＣＡ（第１凸部２６及び第２回転支持用孔４１）を中心に相対回転可能である。

このようにハブ２０及びブレーキロータ３０は互いに着脱可能であり、且つ、タイヤホイール４０はハブ２０及びブレーキロータ３０に対して着脱可能である。
ハブ２０、ブレーキロータ３０及びタイヤホイール４０を互いに組み付ける場合は、タイヤホイール４０をブレーキロータ３０に対して装着する前に、ハブ２０及びブレーキロータ３０を１本の金属製且つ中実の位置決め用ボルト５０によって互いに仮固定する。

図３、図５及び図６に示すように、位置決め用ボルト５０は、第１頭部５１、第１頭部５１に接続する第１大径軸部５２、及び、第１大径軸部５２に接続する第１小径軸部５３を一体的に備えている。第１頭部５１、第１大径軸部５２及び第１小径軸部５３の断面形状はいずれも円形である。第１大径軸部５２は第１頭部５１より小径であり、且つ、第１小径軸部５３は第１大径軸部５２より小径である。さらに第１大径軸部５２の外径は、位置決め用貫通孔３５の内径より小さく且つ位置決め用雌ねじ孔２９より大きい。さらに第１小径軸部５３の外周面には第１雄ねじ部５４が形成されている。
第１小径軸部５３の外径は位置決め用雌ねじ孔２９の内径と実質的に同一、且つ、位置決め用貫通孔３５の内径より小さい。
さらに第１頭部５１の外径は頭部用凹部３４の内径より小さく、且つ、位置決め用貫通孔３５より大きい。第１頭部５１の肉厚は頭部用凹部３４の深さより小さい。

さらに、図３、図５、及び図６に示すように、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２の外周面には、耐熱性に優れるシリコンゴムによって構成されたＯリング５５が、弾性変形した状態で装着されている。換言すると、自由状態よりも拡径した状態のＯリング５５が第１大径軸部５２の外周面に装着されている。

ブレーキロータ３０の頭部用凹部３４及び位置決め用貫通孔３５には、車外側から位置決め用ボルト５０及びＯリング５５が挿入される。
位置決め用ボルト５０の第１小径軸部５３はブレーキロータ３０の位置決め用貫通孔３５を貫通し、且つ、第１雄ねじ部５４がハブ２０の位置決め用雌ねじ孔２９に螺合される。
但し、第１雄ねじ部５４を位置決め用雌ねじ孔２９に螺合する際は、フランジ部２５の車外側面と第１頭部５１の車内側面との距離が、位置決め用貫通孔３５の軸線方向寸法より大きい段階で、第１雄ねじ部５４の位置決め用雌ねじ孔２９に対する螺合作業を一時中断する。即ち、位置決め用ボルト５０の第１雄ねじ部５４を位置決め用雌ねじ孔２９に対して仮締めする。このとき、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２及びＯリング５５を位置決め用貫通孔３５内に位置させて、Ｏリング５５の外周部を位置決め用貫通孔３５の内周面に接触させる。

第１雄ねじ部５４を位置決め用雌ねじ孔２９に対して仮締めすると、位置決め用貫通孔３５の内周面と第１大径軸部５２の外周面との間にクリアランスが形成される。以下、このクリアランスを第１クリアランスＣＬ１と称する。
例えば、図５に示すように、位置決め用ボルト５０とブレーキロータ３０の位置決め用貫通孔３５とが互いに略同軸をなすときは、第１大径軸部５２と位置決め用貫通孔３５との間に２つのクリアランスＣＬ１−ａ、ＣＬ１−ｂが形成される。従って、２つのクリアランスＣＬ１−ａ、ＣＬ１−ｂによって第１クリアランスＣＬ１が形成される。
図５は基準円周ＳＣ（並びに各位置固定用雌ねじ孔２８が位置する上記円周及び各ホイール貫通孔４３が位置する上記円周）に沿って切断したハブ２０、ブレーキロータ３０及びタイヤホイール４０の断面図である。従って、図５におけるクリアランスＣＬ１−ａ、ＣＬ１−ｂの寸法（幅）の合計値は、第１クリアランスＣＬ１の基準円周ＳＣ方向の寸法（幅）の合計値Ｌ１を表している。

位置決め用ボルト５０の第１雄ねじ部５４を位置決め用雌ねじ孔２９に対して仮締めした状態で、作業者が第１クリアランスＣＬ１を利用して、ブレーキロータ３０のハブ２０に対する基準円周ＳＣ方向の相対回転位置を微調整して、図５に示すように、各位置固定用雌ねじ孔２８と各位置固定用貫通孔３３とを互いに実質的に同軸にする。即ち、回転中心軸ＣＡ方向に見たときに各位置固定用貫通孔３３の内周側に対応する位置固定用雌ねじ孔２８をそれぞれ位置させる。

但し、Ｏリング５５は弾性変形しながら位置決め用貫通孔３５の内周面に接触している。換言すると、Ｏリング５５は、その全体がほぼ均一に弾性変形し且つ外周部全体が位置決め用貫通孔３５の内周面に接触している。
そのため、Ｏリング５５が十分な大きさの弾性付勢力を発生している場合は、作業者がブレーキロータ３０の位置を微調整しなくても、位置決め用貫通孔３５におけるクリアランスＣＬ１−ａの基準円周ＳＣ方向の寸法の合計値とクリアランスＣＬ１−ｂの基準円周ＳＣ方向の寸法の合計値は互いにほぼ等しくなる。
そのため、この場合は、作業者がブレーキロータ３０の位置を微調整しなくても、Ｏリング５５が発生する弾性付勢力によって、回転中心軸ＣＡ方向に見たときに各位置固定用貫通孔３３の内周側に対応する位置固定用雌ねじ孔２８がそれぞれ位置する。

続いて、ブレーキロータ３０の車内側面をフランジ部２５の車外側面に接触させた状態で、位置決め用ボルト５０の第１頭部５１がブレーキロータ３０の車外側面（頭部用凹部３４の底面）に接触するまで第１雄ねじ部５４を位置決め用雌ねじ孔２９に螺合する。すると、位置決め用ボルト５０によってハブ２０及びブレーキロータ３０が互いに仮固定される。

続いて、図４に示すように、ハブ２０に仮固定されたブレーキロータ３０の第２凸部３１の車外側面にタイヤホイール４０の車内側面が接触され且つハブ２０の第１凸部２６にタイヤホイール４０の第２回転支持用孔４１が回転可能に嵌合される。タイヤホイール４０は、５本の位置固定用ボルト６０を利用してハブ２０及びブレーキロータ３０に固定される。

位置決め用ボルト５０と同じ金属によって構成された中実の位置固定用ボルト６０は、第２頭部６１、第２小径軸部６３及び第２大径軸部６４を一体的に備えている。

第２頭部６１は、先端部６１ａ及び圧接部６１ｂを一体的に備えている。
先端部６１ａの断面形状は六角形である。
圧接部６１ｂの外周面は、環状曲面４４と略同一曲率の球面の一部である環状曲面６２によって構成されている。即ち、圧接部６１ｂの断面形状は円形である。環状曲面６２の最大径部の外径は、環状曲面４４の最大径部の外径より大きい。

圧接部６１ｂに接続する第２小径軸部６３及び第２小径軸部６３に接続する第２大径軸部６４の断面形状はいずれも円形である。さらに第２大径軸部６４の外周面には第２雄ねじ部６５が形成されている。
第２小径軸部６３は、圧接部６１ｂ及び第２大径軸部６４より小径である。

第２大径軸部６４（第２雄ねじ部６５）の外径は位置固定用雌ねじ孔２８の内径と実質的に同一である。
さらに第２大径軸部６４の外径は、位置固定用貫通孔３３の内径及びホイール貫通孔４３の内径より小さい。
また、第１大径軸部５２の外径と位置決め用貫通孔３５の内径との差が、第２大径軸部６４の外径と位置固定用貫通孔３３の内径との差より大きい。

図５に示すように、タイヤホイール４０の各頭部用凹部４２及び各ホイール貫通孔４３、ブレーキロータ３０の各位置固定用貫通孔３３、並びにハブ２０の各位置固定用雌ねじ孔２８には、車外側から各位置固定用ボルト６０が挿入される。
位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４はタイヤホイール４０のホイール貫通孔４３及びブレーキロータ３０の位置固定用貫通孔３３を貫通し、且つ、第２雄ねじ部６５がハブ２０の位置固定用雌ねじ孔２８に螺合される。すると、位置固定用ボルト６０の圧接部６１ｂの環状曲面６２がタイヤホイール４０の環状曲面４４に圧接し且つハブ２０（フランジ部２５）とタイヤホイール４０とによってブレーキロータ３０（第２凸部３１）が挟まれる。即ち、５つの位置固定用ボルト６０によってタイヤホイール４０がハブ２０及びブレーキロータ３０に対して固定される。

位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４を位置固定用貫通孔３３に挿入すると、位置固定用貫通孔３３の内周面と第２大径軸部６４の外周面との間にクリアランスが形成される。以下、このクリアランスを第２クリアランスＣＬ２と称する。
例えば、図５に示すように、位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４とブレーキロータ３０の位置固定用貫通孔３３とが互いに略同軸をなすときは、第２大径軸部６４と位置固定用貫通孔３３との間に２つのクリアランスＣＬ２−ａ、ＣＬ２−ｂが形成される。従って、２つのクリアランスＣＬ２−ａ、ＣＬ２−ｂによって第２クリアランスＣＬ２が形成される。
上述のように、図５は基準円周ＳＣに沿って切断したハブ２０、ブレーキロータ３０及びタイヤホイール４０の断面図である。従って、図５におけるクリアランスＣＬ２−ａ、ＣＬ２−ｂの寸法（幅）の合計値は、第２クリアランスＣＬ２の基準円周ＳＣ方向の寸法（幅）の合計値Ｌ２を表している。
そして本実施形態では、第１クリアランスＣＬ１の基準円周ＳＣ方向の寸法の合計値Ｌ１が第２クリアランスＣＬ２の基準円周ＳＣ方向の寸法の合計値Ｌ２より大きくなるように、ブレーキロータ３０の位置固定用貫通孔３３、位置決め用貫通孔３５、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２、及び位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４の断面形状がそれぞれ設定されている。

ところで、位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４（第２雄ねじ部６５）の外径は、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２（及び第１小径軸部５３）の外径より大きい。そして位置決め用ボルト５０及び位置固定用ボルト６０の材質は同一である。
従って、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２（及び第１小径軸部５３）の機械的強度よりも、位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４の機械的強度の方が高い。

ハブ２０、ブレーキロータ３０及びタイヤホイール４０を備える車輪１０が装着された車両が、タイヤホイール４０の外周面に装着されたタイヤを回転させながら道路上を走行すると、道路の路面からタイヤを通してタイヤホイール４０、ブレーキロータ３０及びハブ２０に振動が伝わる。
そのため、この車両の総走行距離が長くなったときに、位置固定用ボルト６０の軸力が低下することがある。すると、図６に示すように、タイヤから受ける回転力によって、ブレーキロータ３０がハブ２０に対して回転中心軸ＣＡを中心に基準円周ＣＳ方向に相対回転する（図６の例では、ブレーキロータ３０がハブ２０に対して図６の下方に相対移動する）。

しかし第１クリアランスＣＬ１にＯリング５５が設けられているので、位置固定用ボルト６０の軸力の低下に起因してハブ２０に対してブレーキロータ３０が相対回転したときに、位置決め用貫通孔３５の内周面が位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２に衝突することがない。一方、図６に示すように、ハブ２０に対してブレーキロータ３０が相対回転したときに、位置固定用貫通孔３３の内周面が位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４の外周面に衝突する。即ち、ブレーキロータ３０の回転力を位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２ではなく、第１大径軸部５２よりも機械的強度が高い位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４が受ける。
しかも、ブレーキロータ３０の位置固定用貫通孔３３及び位置固定用ボルト６０はそれぞれ１つではなく５つである。即ち、５つの位置固定用ボルト６０（第２大径軸部６４）が、ブレーキロータ３０の回転力の一部をそれぞれ受ける。
従って、ハブ２０に対してブレーキロータ３０が相対回転したときに、位置固定用ボルト６０が損傷するおそれは小さい。

なお、ハブ２０に対してブレーキロータ３０が相対回転したときに、位置決め用貫通孔３５が位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２に対して相対移動するものの、位置決め用貫通孔３５の移動力の大部分はＯリング５５によって吸収される。そのため、位置決め用貫通孔３５の移動力は、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２には殆ど及ばない。
従って、ハブ２０に対してブレーキロータ３０が相対回転したときに、位置決め用ボルト５０が損傷するおそれは小さい。

さらに、第１クリアランスＣＬ１の基準円周ＳＣ方向の寸法の合計値Ｌ１が第２クリアランスＣＬ２の基準円周ＳＣ方向の寸法の合計値Ｌ２より大きいものの、位置決め用ボルト５０が仮締め状態にある場合に、Ｏリング５５の弾性及び第１クリアランスＣＬ１を利用することにより、ブレーキロータ３０のハブ２０に対する相対回転位置を微調整するのが容易である。即ち、回転中心軸ＣＡ方向に見たときに各位置固定用貫通孔３３の内周側に対応する各位置固定用雌ねじ孔２８が位置するように、ブレーキロータ３０のハブ２０に対する相対回転位置を微調整するのが容易である。
従って、各位置固定用貫通孔３３の内周側に対応する各位置固定用雌ねじ孔２８が位置するように、ハブ２０及びブレーキロータ３０を位置決め用ボルト５０によって仮固定するのが容易である。

またＯリング５５は安価に製造可能である。
従って、車輪１０の製造コストを低くすることが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

例えば、本発明は図７乃至図９の変形例の態様で実施することが可能である。
この変形例では、Ｏリング５５の代わりに弾性を有する金属（例えば、ばね鋼）によって構成された環状バネ部材７０が用いられている。
図７及び図８に示すように、この環状バネ部材７０は、環状形状をなす基部７１と、基部７１から突出する複数の弾性変形部７２と、を一体的に有している。弾性変形部７２は、基部７１の周方向に等角度間隔で並んでいる。
環状バネ部材７０が自由状態にあるとき、基部７１の内径は位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２の外径より僅かに大きい。また、環状バネ部材７０が自由状態にあるとき、各弾性変形部７２の基端部に比べて自由端部が環状バネ部材７０の外周側に位置する。さらに、このときの各弾性変形部７２の自由端部を通る円の径は、位置決め用貫通孔３５の内径より大きい。
この環状バネ部材７０は、例えば金属板を用いたプレス成形により製造可能である。

位置決め用ボルト５０を位置決め用貫通孔３５及び位置決め用雌ねじ孔２９に挿入する前に、位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２に対して環状バネ部材７０の基部７１が装着される。すると、基部７１の内周面の一部が第１大径軸部５２に対して接触する。さらに、このとき環状バネ部材７０の各弾性変形部７２の第１大径軸部５２との対向面は、第１大径軸部５２から第１大径軸部５２の外周側に離間する。

このようにして一体化された位置決め用ボルト５０及び環状バネ部材７０は、ブレーキロータ３０の各頭部用凹部３４及び各位置決め用貫通孔３５に対して、車外側から挿入される。そして第１雄ねじ部５４が位置決め用雌ねじ孔２９に対して仮締めされる。
すると、図９に示すように、環状バネ部材７０の各弾性変形部７２が位置決め用貫通孔３５内に位置し且つ各弾性変形部７２が内周側に弾性変形しながら位置決め用貫通孔３５の内周面に接触する。そのため、位置決め用ボルト５０に装着された環状バネ部材７０は、上記実施形態のＯリング５５と実質的に同じ機能を発揮する。
従って、本変形例においても、ブレーキロータ３０の位置決め用貫通孔３５の内周面と位置決め用ボルト５０の第１大径軸部５２の外周面との間に第１クリアランスＣＬ１が形成される。

従って、この後に位置決め用ボルト５０によってハブ２０及びブレーキロータ３０を仮固定し、さらに位置固定用ボルト６０によってタイヤホイール４０をハブ２０及びブレーキロータ３０に対して固定すれば車輪１０が完成する。

そして、環状バネ部材７０は上記実施形態のＯリング５５と実質的に同じ機能を発揮するので、本変形例の車輪１０は、Ｏリング５５を有する上記実施形態の車輪１０と同じ作用効果を発揮可能である。

また環状バネ部材７０は安価に製造可能である。
従って、本変形例においても車輪１０の製造コストを低くすることが可能である。

さらに、Ｏリング５５及び環状バネ部材７０とは異なる構造の弾性を有する緩衝部材を第１クリアランスＣＬ１に設けてもよい。

位置決め用ボルト５０と緩衝部材とを、別々に位置決め用貫通孔３５に挿入してもよい。

また、上記実施形態及び変形例において、ハブ２０に位置決め用雌ねじ孔２９を複数設け、且つ、ブレーキロータ３０に位置決め用貫通孔３５及び頭部用凹部３４を複数設けてもよい。
この場合は、複数本の位置決め用ボルト５０のそれぞれを頭部用凹部３４及び位置決め用貫通孔３５に挿入し且つ各位置決め用ボルト５０の第１雄ねじ部５４を各位置決め用雌ねじ孔２９に螺合する。

少なくとも一つの位置固定用貫通孔３３が基準円周ＳＣからずれた位置に位置するように、各位置固定用貫通孔３３をブレーキロータ３０に形成してもよい。この場合は、各位置固定用雌ねじ孔２８が各位置固定用貫通孔３３とそれぞれ対向するように、各位置固定用雌ねじ孔２８をハブ２０に形成する。

位置固定用ボルト６０に第１大径軸部５２に相当し且つ位置固定用貫通孔３３より小径の部位を形成してもよい。そして、この第１大径軸部５２に相当する部位を位置固定用貫通孔３３内に位置させて、この部位の外周面と位置固定用貫通孔３３の内周面との間に第２クリアランスＣＬ２を形成してもよい。

また、位置固定用貫通孔３３、位置決め用貫通孔３５、第１大径軸部５２及び位置固定用ボルト６０の第１大径軸部５２に相当する部位の少なくとも一つの断面形状を非円形にしてもよい。
例えば、図１０に示すように、位置固定用貫通孔３３の断面形状を正方形にしてもよい。この場合は、位置固定用ボルト６０の第２大径軸部６４とブレーキロータ３０の位置固定用貫通孔３３とが互いに略同軸をなすときは、第２大径軸部６４と位置固定用貫通孔３３との間に２つのクリアランスＣＬ２−ａ、ＣＬ２−ｂが形成される。従って、２つのクリアランスＣＬ２−ａ、ＣＬ２−ｂによって第２クリアランスＣＬ２が形成される。
そして、図１０におけるクリアランスＣＬ２−ａ、ＣＬ２−ｂの寸法（幅）の合計値が、第２クリアランスＣＬ２の基準円周ＳＣ方向の寸法（幅）の合計値Ｌ２を表す。

１０・・・車輪、２０・・・ハブ、２８・・・位置固定用雌ねじ孔、２９・・・位置決め用雌ねじ孔、３０・・・ブレーキロータ、３３・・・位置固定用貫通孔、３５・・・位置決め用貫通孔、４０・・・タイヤホイール、４３・・ホイール貫通孔、５０・・・位置決め用ボルト、５１・・・第１頭部、５２・・・第１大径軸部、５３・・・第１小径軸部、５４・・・第１雄ねじ部、５５・・・Ｏリング、６０・・・位置固定用ボルト、６１・・・第２頭部、６３・・・第２大径軸部、６４・・第２大径軸部、６５・・・第２雄ねじ部、７０・・・環状バネ部材、ＣＡ・・・回転中心軸。

Claims (4)

1. 少なくとも一つの位置決め用雌ねじ孔及び複数の位置固定用雌ねじ孔を有する、車体に所定の回転中心軸まわりに回転可能に支持されるハブと、
   前記回転中心軸の一方側から前記ハブに対向し且つ前記ハブに対して前記回転中心軸まわりに相対回転可能である、少なくとも一つの位置決め用貫通孔及び複数の位置固定用貫通孔を有するブレーキロータと、
   前記一方側から前記ブレーキロータに対向し且つ前記ブレーキロータに対して前記回転中心軸まわりに相対回転可能である、複数のホイール貫通孔を有するタイヤホイールと、
   前記ブレーキロータの前記一方側の面に接触する第１頭部、及び、少なくとも一つの前記位置決め用貫通孔を前記一方側から前記回転中心軸の他方側へ貫通し且つ少なくとも一つの前記位置決め用雌ねじ孔に螺合する第１雄ねじ部が形成された第１軸部、を有する少なくとも一つの位置決め用ボルトと、
   前記タイヤホイールの前記一方側の面に接触する第２頭部、及び、前記各ホイール貫通孔及び各位置固定用貫通孔を前記一方側から前記他方側へ貫通し且つ前記各位置固定用雌ねじ孔に螺合することにより前記ハブ及び前記ブレーキロータに対して前記タイヤホイールを固定する第２雄ねじ部が形成された第２軸部、を有する複数の位置固定用ボルトと、
   前記位置決め用貫通孔の内周面と前記位置決め用ボルトの前記第１軸部の外周面との間に形成された第１クリアランスに設けられ、且つ、前記内周面及び前記外周面に対して弾性変形しながら接触する少なくとも一つの緩衝部材と、
   を備え、
   前記位置固定用ボルトの前記第２軸部の機械的強度が前記位置決め用ボルトの前記第１軸部の機械的強度より高く、
   前記第１クリアランスの前記回転中心軸を中心とする円周方向の寸法の合計値が、前記各位置固定用貫通孔の内周面と前記各位置固定用ボルトの前記第２軸部の外周面との間にそれぞれ形成された第２クリアランスの前記円周方向の寸法の合計値より大きくなるように、前記位置決め用貫通孔、前記第１軸部、前記位置固定用貫通孔及び前記第２軸部の断面形状が設定された、
   タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造。
2. 請求項１に記載のタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造において、
   前記位置決め用貫通孔、前記第１軸部、前記位置固定用貫通孔及び前記第２軸部の断面形状が円形であり、
   前記位置決め用貫通孔の内径と前記第１軸部の外径との差が、前記位置固定用貫通孔の内径と前記第２軸部の外径との差、より大きい、
   タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造。
3. 請求項１又は２に記載のタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造において、
   前記緩衝部材が、ゴム製のＯリングである、
   タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造。
4. 請求項１又は２に記載のタイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造において、
   前記緩衝部材が、径方向に弾性変形可能な金属製の環状部材である、
   タイヤホイール、ブレーキロータ及びハブの組付構造。

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