特開 2024-36745 脱輪防止構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024036745

(43)【公開日】2024-03-18

(54)【発明の名称】脱輪防止構造

(51)【国際特許分類】

   B60B 35/02 20060101AFI20240311BHJP

   B60B 11/02 20060101ALI20240311BHJP

【ＦＩ】

B60B35/02 L

B60B11/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022141175

(22)【出願日】2022-09-06

(71)【出願人】

【識別番号】521537852

【氏名又は名称】ダイムラー トラック エージー

(74)【代理人】

【識別番号】100176946

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 智恵

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】菊地 伸幸

(57)【要約】

【課題】ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる脱輪防止構造を提供する。
【解決手段】タイヤ１０が取り付けられ、車両に装備されたホイールハブ４０に周方向に並んだ複数の締結部材５０，５１により締結されたホイール２０のホイールハブ４０からの脱落を防止する脱輪防止構造であって、ホイールハブ４０の外周における、締結部材５０，５１の相互間に挟まれた周方向位置に断続的に、または外周全体に、周方向へ沿って形成された肉盛り部分９０が設けられ、肉盛り部分９０には、ホイール２０のホイールハブ４０からの離脱時に前記ホイール２０の内周リム部２３を係止する、周方向へ沿った溝部９１が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤが取り付けられ、車両に装備されたホイールハブに周方向に並んだ複数の締結部材により締結されたホイールの前記ホイールハブからの脱落を防止する脱輪防止構造であって、
前記ホイールハブの外周における、前記締結部材の相互間に挟まれた周方向位置に断続的に、または外周全体に、周方向へ沿って形成された肉盛り部分が設けられ、
当該肉盛り部分には、前記ホイールの前記ホイールハブからの離脱時に前記ホイールの内周リム部を係止する、周方向へ沿った溝部が形成されている
ことを特徴とする、脱輪防止構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤのホイールがホイールハブから離脱することを防止する脱輪防止構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、大型トラックなどの車両において、整備不良や過積載によりハブボルトが折損することで、タイヤが脱輪する事象が懸念されている。
このような脱輪を抑制するために、例えば、特許文献１には、ホイールハブの外周面上のボスにストッパピンを植設し、タイヤがホイールハブから離脱してもタイヤのホイールがストッパピンに係止されることで脱輪を防止するようにした、脱輪防止装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平５－２８７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の発明では、大きな荷重を受けるホイールハブにストッパピン３０を植設しているため、ホイールハブの強度低下を招くおそれがある。
ホイールハブは大きな荷重を受けるため、ホイールハブの強度低下を回避できるようにする必要がある。
そこで、本件は、ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる脱輪防止構造を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本件は上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現できる。
本適用例に係る脱輪防止構造は、タイヤが取り付けられ、車両に装備されたホイールハブに周方向に並んだ複数の締結部材により締結されたホイールの前記ホイールハブからの脱落を防止する脱輪防止構造であって、前記ホイールハブの外周における、前記締結部材の相互間に挟まれた周方向位置に断続的に、または外周全体に、円周方向へ沿って形成された肉盛り部分が設けられ、当該肉盛り部分には、前記ホイールの前記ホイールハブからの離脱時に前記ホイールの内周リム部を係止する、周方向へ沿った溝部が形成されていることを特徴としている。

【0006】

本適用例によれば、ホイールハブの強度に影響し難いホイールガイド部に係止部材が取り付けられるので、ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる。

【発明の効果】

【0007】

本件によれば、ホイールハブの強度低下を回避するようにしながらタイヤの脱輪を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る車両の左後輪部分の断面図である。

【図2】実施形態に係る車両の左後輪部分を示す斜視図である。

【図3】実施形態に係るホイールハブ及びホイールの要部を示す斜視図である。

【図4】実施形態に係る肉盛り部分及び溝部を示す斜視図である。

【図5】実施形態に係るホイールハブ及びホイールの要部を示す正面図である。

【図6】実施形態に係る車両の左後輪部分において、締結部材が破損して、ホイールがホイールハブから離脱した状態を示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図面を参照して、本件の実施形態について説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせられる。

【0010】

［１．構成］
［１．１．車輪の構成］
まず、本実施形態に係る脱輪防止構造を装備した車輪について説明する。
本実施形態では、大型トラックの後輪に脱輪防止構造が装備された例を説明する。
図１，図２は、大型トラックの左後輪を示すものである。図１，図２に示すように、本実施形態に係る大型トラックの後輪は、後前軸及び後々軸の２軸を有し、各軸には、左右一対の車輪１０が備えられ、ダブルタイヤとして構成されている。なお、ここでは、左後輪を示すが、右後輪も左後輪に対して左右対称で同様に構成される。

【0011】

図１に示すように、車両の内側（図１，図２における右側）及び車両の外側（図１，図２における左側）の各車輪１０は、ホイール２０とホイール２０の外周リム部２１に取り付けられたタイヤ３０とを備える。ホイール２０の内周部には、ホイールハブ４０のフランジ部（ホイール取付部）４１にハブボルト（締結部材）５０及びホイールナット（締結部材）５１により締結されてホイールハブ４０に取り付けられる内周リム部２３が備えられる。内周リム部２３は、フランジ部４１に対応した環状プレート状に形成される。外周リム部２１と内周リム部２３との間には、軽量化孔を有するディスク部２２が備えられる。なお、ダブルタイヤの内側の車輪１０及び外側の車輪１０の各ホイール２０は、ハブボルト５０及びホイールナット５１により共締めされ取り付けられる。

【0012】

ホイールハブ４０は、アクスルチューブ６０の先端側の外周面上に左右一対のローラベアリング６２，６３を介して回転可能に支持されている。アクスルチューブ６０はアクスルハウジング６１の先端部に結合される。また、アクスルチューブ６０内を貫通するようにアクスルシャフト７０が挿通されており、その先端側のフランジ部７１が連結ボルト７２によってホイールハブ４０に連結されている。これにより、アクスルシャフト７０の回転と共にホイールハブ４０が回転するようになっている。

【0013】

ホイールハブ４０は、外側端部がフランジ部７１と連結され、外側のローラベアリング６２のアウタレースと結合された外側筒状軸部４２と、内側のローラベアリング６３のアウタレースと結合された内側筒状軸部４３と、外側筒状軸部４２と内側筒状軸部４３との中間部に形成され外方へ拡径した拡径筒状軸部４４と、拡径筒状軸部４４の外側に形成された前記フランジ部４１とを備える。また、内側の車輪１０のホイール２０内の空間において、ホイールハブ４０側とアクスルチューブ６０側との間には、図示しない制動機構が配備されている。

【0014】

図１，図３及び図５に示すように、フランジ部４１は、ホイール２０の環状の内周リム部２３の内側面が当接する当接面４５を備える。ホイールハブ４０には、この当接面４５に隣接する拡径筒状軸部４４の車両外側を向いた環状の外面４４ａに、ホイール２０のホイールハブ４０への装着時に芯出しを案内するホイールガイド部４６が車両外側に向けて突設されている。このホイールガイド部４６には、ホイール２０の装着時に内周リム部２３の内周面２３ａと接触して芯出しを案内するガイド面４６ａが備えられる。

【0015】

また、ホイールガイド部４６は、拡径筒状軸部４４の環状の外面４４ａに、周方向に並んで複数突設される。なお、フランジ部４１には、ハブボルト５０を挿入する複数（本実施形態では、１０個）のボルト穴４１ａが周方向に等間隔に並んで形成されるが、ホイールガイド部４６は、これらのボルト穴４１ａに対して異なる周方向位置に形成されている。本実施形態では、ホイールガイド部４６は、隣接するボルト穴４１ａの相互間に挟まれた周方向位置に断続的に形成されている。また、ホイールガイド部４６は、隣接するボルト穴４１ａの全ての相互間ではなく、相互間の一つ置きに形成されている。したがって、合計５個のホイールガイド部４６が設けられている。さらに、ホイールガイド部４６は、周方向に隣接するボルト穴４１ａの周方向中間位置に形成されている。

【0016】

各ホイールガイド部４６は、図１及び図３に示すように、拡径筒状軸部４４の環状の外面４４ａから車両外側に向けて突設されており、ガイド面４６ａは外周方向を向いて備えられる。各ホイールガイド部４６のガイド面４６ａは何れも、突出方向に僅かに先細り状に縮径したテーパ面に沿うように配置及び形成されている。このテーパ面の基端部の外径は、ホイール２の内周リム部２３の内周面２３ａの内径と対応し、テーパ面の基端部は、ホイール２の内周リム部２３の内周面２３ａの適正な取付位置に配置されている。

【0017】

したがって、ホイール２０の取付時には、内周リム部２３を複数のホイールガイド部４６の先端側から差し込んでいくと、内周リム部２３の内周面２３ａがホイールガイド部４６のガイド面４６ａ（即ち、テーパ面）に接触しながら軸心位置を案内されて、内周リム部２３がガイド面４６ａの基部（即ち、テーパ面の基部）に達すると、ホイール２０の軸心が適正位置となって容易に芯出しが完了する。

【0018】

［１．２．脱輪防止構造の構成］
このようなホイールハブ４０の外側筒状軸部４２の外周には、肉盛り部分９０が設けられ、この肉盛り部分９０には、ホイール２０のホイールハブ４０からの離脱時にホイール２０の内周リム部２３を係止する溝部９１が形成されており、肉盛り部分９０及び溝部９１から脱輪防止構造が構成される。

【0019】

肉盛り部分９０は、図３及び図５に示すように、周方向に並んだハブボルト５０及びホイールナット５１からなる締結部材の相互間に挟まれた周方向位置（周方向に並んだボルト穴４１ａの相互間に挟まれた周方向位置）に断続的に、円周方向へ沿って並んで形成されている。本実施形態では、肉盛り部分９０は、各ホイールガイド部４６毎にホイールガイド部４６と一体に形成されている。したがって、周方向に並んだ締結部材５０，５１の全ての相互間ではなく、相互間の一つ置きに形成されており、合計５個の肉盛り部分９０が設けられている。また、ホイールガイド部４６及び肉盛り部分９０は、周方向に隣接する締結部材５０，５１の相互間に周方向中間位置に配置される。

【0020】

これらの肉盛り部分９０は、図４に示すように、外側筒状軸部４２の外周に、ホイールガイド部４６よりも車両外側に隣接して配置されている。
本実施形態では、肉盛り部分９０は、軸方向及び径方向に延びる板状に形成される。溝部９１は、板状の肉盛り部分９０の軸方向中間部に径方向外側へ開口するように設けられている。

【0021】

また、肉盛り部分９０の板厚（周方向長さ）Ｔは、ホイールガイド部４６の幅（周方向長さ）ＷＨよりも小さく形成されている。これは、ホイールガイド部４６は滑らかなガイド機能を確保するため、ガイド面４６ａの幅ＷＨを一定以上確保したいのに対して、肉盛り部分９０の板厚Ｔは、ホイール２０のホイールハブ４０からの離脱時にホイール２０を係止できればよく、重量増を抑えるために、小さくしている。

【0022】

また、溝部９１の幅（軸方向長さ）Ｗは、ホイール２０の内周リム部２３が容易に進入できるように、内周リム部２３の板厚に比べて十分に大きく確保されている。さらに、溝部９１の深さ（径方向長さ）Ｄは、ホイール２０の内周リム部２３が確実に進入できるように、十分に大きく確保されている。

【0023】

ただし、肉盛り部分９０の頂部９０ａは、ホイールガイド部４６のガイド面４６ａよりもやや軸心側（小径）に設定されており、ホイール２０の取付時に邪魔にならないようになっている。本実施形態では、肉盛り部分９０のホイールガイド部４６寄りの頂部９０ａは、ガイド面４６ａの軸方向外端の外径が最小の部分と連続するように形成されており、ホイール２０の取付時に、ホイール２０を滑らかに進入させることができる。

【0024】

なお、軽量化を考慮しなければ、肉盛り部分９０の板厚Ｔをより大きく設定して、例えばホイールガイド部４６の幅ＷＨと同じ大きさにしてもよい。さらに、本実施形態では、肉盛り部分９０を断続的に設けているが、肉盛り部分９０を外側筒状軸部４２の全周に連続的に設けてもよい。何れにしても、本脱輪防止構造は、肉盛り部分９０をホイールハブ４０の外周に周方向へ沿って断続的又は連続的に設けて、この肉盛り部分９０に、周方向へ沿って溝部９１を形成していればよい。

【0025】

［２．作用及び効果］
本実施形態に係る脱輪防止構造は、上記のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。

【0026】

ハブボルト５０の損傷等に起因してホイール２０がホイールハブ４０から離脱した際には、離脱したホイール２０が、例えば図６に示すように、ホイール２０の内周リム部２３が肉盛り部分９０の溝部９１に当接して係止される。なお、図６では、ダブルタイヤのうちの外側の車輪１０のホイール２０がホイールハブ４０から離脱し、内側の車輪１０のホイール２０はホイールハブ４０から離脱せずに残っている場合を例示している。

【0027】

つまり、外側の車輪１０のホイール２０がホイールハブ４０から離脱して車両外方（図６中左方）に移動すると、ホイール２０の内周リム部２３は、拡径筒状軸部４４から車両外方（図６中左方）に外れる。ホイール２０の内周リム部２３が、溝部９１の位置に向けて移動すると、外側の車輪１０による車体の支持がなくなり、車体を支持するのは内側の車輪１０のみとなる。これにより、それまで車重で圧縮され弾性変形していた外側の車輪１０のタイヤ３０は、車重の荷重から解放された分だけ復元し、外側の車輪１０の軸心位置は上昇する。一方、車体を支持するのは内側の車輪１０のみとなるため、内側の車輪１０のタイヤ３０は、車重負担増で圧縮変形量が増大し、ホイールハブ４０の軸心位置は下降する。この結果、図６中に白抜き矢印で示すように、車ホイールハブ４０は、輪１０（ホイール２０）に対して相対的に鉛直下方に下降し、外側の車輪１０のホイール２０の内周リム部２３が、溝部９１の位置まで移動すると、外側の車輪１０のホイール２０の内周リム部２３が溝部９１内に進入する。
これにより、ホイール２０の内周リム部２３の外側面が肉盛り部分９０の溝部９１の対向面に当接して係止される。
なお、外側の車輪１０だけでなく、内側の車輪１０もホイールハブ４０から離脱しうるが、この場合、外側の車輪１０が係止されているので、外側の車輪１０を介して内側の車輪１０も係止されることになる。

【0028】

このように、本脱輪防止構造によれば、ホイールハブ４０の強度に影響し難い肉盛り部分９０に溝部９１を形成して、ホイール２０がホイールハブ４０から離脱時に溝部９１がホイール２０の内周リム部２３を係止するので、ホイールハブ４０の強度低下を回避するようにしながらタイヤ３０（車輪１０）の脱輪を防止することができる。

【0029】

溝部９１を有する肉盛り部分９０は、ホイールハブ４０の外周における、締結部材５０，５１の相互間に挟まれた周方向位置に断続的に、周方向へ沿って複数形成されるので、重量増を押さえながら、脱輪防止機能を確保することができる。

【0030】

溝部９１を有する肉盛り部分９０は、締結部材（ハブボルト５０及びホイールナット５１）に対して異なる周方向位置に形成されているので、締結部材（例えば、ホイールナット５１のハブボルト５０への締付状態）の点検や増し締め付けの作業時に肉盛り部分９０が邪魔になり難く、作業を容易に行うことができる。

【0031】

特に、溝部９１を有する肉盛り部分９０は、周方向に隣接する締結部材（ハブボルト５０及びホイールナット５１）同士の中間位置（周方向における中間の位置）に形成されるので、締結部材（例えば、ホイールナット５１のハブボルト５０への締付状態）の点検や増し締め付けの作業を一層容易に行うことができる。

【0032】

また、ホイールガイド部４６は複数設けられており、溝部９１を有する肉盛り部分９０は、それぞれのホイールガイド部４６の全てに設けられているので、ホイールガイド部４６と一体の肉盛り部分９０を多く設けることができ、脱輪防止機能を向上させることができる。

【0033】

特に、ホイールガイド部４６及び肉盛り部分９０は、周方向に隣接する締結部材（ハブボルト５０及びホイールナット５１）の全ての相互間に対応する箇所ではなく、一つ置きの相互間にそれぞれ設けられているので、重量増加を抑制しつつホイールガイド機能及び脱輪防止機能を確保することができる。

【0034】

［３．その他］
上記実施形態の構成は一例であって、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、ホイールガイド部４６は、周方向に隣接する締結部材５０，５１の一つ置きの相互間に対応する箇所にそれぞれ設けられているが、全ての相互間に対応する箇所や、その他一部の相互間に対応する箇所にのみ設けてもよい。

【0035】

また、上記実施形態では、肉盛り部分９０を、ホイールガイド部４６の全てに対応して設けているが、一部のホイールガイド部４６にのみ設けてもよく、ホイールガイド部４６とは無関係に設けてもよい。
上記実施形態では、肉盛り部分９０は、周方向に隣接する締結部材５０，５１同士の中間の周方向位置に配置されるが、これに限定されるものではない。肉盛り部分９０を締結部材５０，５１とは無関係に配置してもいいが、締結部材５０，５１に対して異なる周方向位置に配置すれば、締結部材５０，５１のメンテナンス性を高めることができる。

【0036】

また、上記実施形態では、大型トラックの後輪のダブルタイヤを例示したが、本件は、シングルタイヤでもよく、また、前輪に適用してもよい。さらに、大型トラックに限らず、種々の車両に適用しうる。

【符号の説明】

【0037】

１０ 車輪
２０ ホイール
２１ ホイール２の外周リム部
２２ ディスク部
２３ 内周リム部
２３ａ 内周リム部２３の内周面
３０ タイヤ
４０ ホイールハブ
４１ ホイールハブ４のフランジ部（ホイール取付部）
４１ａ ボルト穴
４２ 外側筒状軸部
４３ 内側筒状軸部
４４ 拡径筒状軸部
４４ａ 拡径筒状軸部４４の環状の外面
４５ フランジ部４１の当接面
４６ ホイールガイド部
４６ａ ホイールガイド部４６のガイド面
５０ ハブボルト（締結部材）
５１ ホイールナット（締結部材）
６０ アクスルチューブ
６１ アクスルハウジング
６２，６３ ローラベアリング
７ アクスルシャフト
７１ アクスルシャフト８の先端側のフランジ部
７２ 連結ボルト
９０ 肉盛り部分
９０ａ 肉盛り部分９０の頂部
９１ 溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】