特開 2024-89935 タイヤホイールの脱輪防止構造

(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】P2024089935

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】タイヤホイールの脱輪防止構造

(51)【国際特許分類】

   B60B 3/16 20060101AFI20240627BHJP

   B60B 11/06 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B60B3/16 D

B60B11/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205484

(22)【出願日】2022-12-22

(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】110003649

【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】各務 憲司

(57)【要約】

【課題】タイヤホイールのホイールハブから離脱を抑制する。
【解決手段】タイヤホイール２０は、ハブボルトが貫通するボルト穴４１ａと、ボルト穴とタイヤホイールの外周縁との間に形成されたホイール開口部２４とを有し、ボルト穴を貫通したハブボルトと螺合されるホイールナットにより、タイヤホイールがアクスルハブに固定され、タイヤホイールの車両の車幅方向外側面を覆うホイールカバー１００を備える。ホイールカバーは、ホイールナットの位置に対応して設けられた雌ネジ穴１１５と、ホイール開口部に係合されホイールカバーをタイヤホイールへ係止させる係止部材１１４と、雌ネジ穴に締結され軸方向に進んで先端部でホイールナットの端部を押圧し、ホイールナットの反力を利用して係止部材に係止力を与えるホイールカバーボルト１３０とを有し、ホイールカバーボルトの締結回転方向が、ホイールナットの締結回転方向とは逆向きに設定される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のアクスルハブに装着されるタイヤホイールの脱輪防止構造において、
前記タイヤホイールは、
前記アクスルハブに設けられてハブボルトが貫通するボルト穴と、
前記ボルト穴と前記タイヤホイールの外周縁との間に形成されたホイール開口部と、
を有し、
前記ボルト穴を貫通した前記ハブボルトと螺合されるホイールナットにより、前記タイヤホイールが前記アクスルハブに固定されるとともに、
前記タイヤホイールの前記車両の車幅方向外側面を覆うホイールカバーを備え、
前記ホイールカバーは、
前記ホイールナットの位置に対応して設けられた雌ネジ穴と、
前記ホイール開口部に係合され、前記ホイールカバーを前記タイヤホイールへ係止させる係止部材と、
前記雌ネジ穴に締結され軸方向に進むことにより先端部で前記ホイールナットの端部を押圧し、前記ホイールナットの端部の反力を利用して前記係止部材に係止力を与えるホイールカバーボルトと、
を有し、
前記ホイールカバーボルトの締結回転方向が、前記ホイールナットの締結回転方向とは逆向きに設定されている
ことを特徴とするタイヤホイールの脱輪防止構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に装着されたタイヤのホイールがホイールハブ（アクスルハブ）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緩むことで、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、ホイールボルトの端部には六角形の窪み（凹部）を形成し、一方、ホイールキャップの裏面には、ホイールボルトの窪みに対応する６枚の板バネ状の舌片を形成し、これにより、ホイールキャップをホイールに装着するとホイールボルトの窪みにホイールキャップ裏面の舌片が係合する構成、及び、ホイールキャップの裏面に形成した６枚の板バネ状の舌片がホイールナットの外周に係合する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５７－３７６０２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、ホイールボルトやホイールナットがホイールキャップ裏面の舌片のスプリング力に抗して緩むことが懸念され、タイヤホイールのホイールハブ（アクスルハブ）から離脱（脱輪）を防止することができる対策の更なる開発が望まれている。

【0005】

本件は、係る課題に着目して創案されたもので、タイヤホイールのホイールハブ（アクスルハブ）からの離脱（脱輪）の発生を抑制することができるタイヤホイールの脱輪防止構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。
本適用例に係るタイヤホイールの脱輪防止構造は、車両のアクスルハブに装着されるタイヤホイールの脱輪防止構造において、前記タイヤホイールは、前記アクスルハブに設けられてハブボルトが貫通するボルト穴と、前記ボルト穴と前記タイヤホイールの外周縁との間に形成されたホイール開口部と、を有し、前記ボルト穴を貫通した前記ハブボルトと螺合されるホイールナットにより、前記タイヤホイールが前記アクスルハブに固定されるとともに、前記タイヤホイールの前記車両の車幅方向外側面を覆うホイールカバーを備え、前記ホイールカバーは、前記ホイールナットの位置に対応して設けられた雌ネジ穴と、前記ホイール開口部に係合され、前記ホイールカバーを前記タイヤホイールへ係止させる係止部材と、前記雌ネジ穴に締結され軸方向に進むことにより先端部で前記ホイールナットの端部を押圧し、前記ホイールナットの端部の反力を利用して前記係止部材に係止力を与えるホイールカバーボルトと、を有し、前記ホイールカバーボルトの締結回転方向が、前記ホイールナットの締結回転方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。

【0007】

本適用例によれば、ホイールカバーボルトが、雌ネジ穴に締結され軸方向に進むことによりその先端部でホイールナットの端部を押圧するので、ホイールナットの脱落が抑制される。また、この時発生するホイールナットの端部の反力を利用して係止部材に係止力を与えることができる。ホイールナットの締結が緩む方向へ回転すると、ホイールナットの端部を押圧するホイールカバーボルトに、その回転力が作用するが、ホイールカバーボルトの締結回転方向がホイールナットの締結回転方向とは逆向きに設定されているので、ホイールナットが緩み方向へ回転すると、ホイールカバーナットは締結を強める方向に回転することとなり、その先端部でのホイールナットの端部への押圧が強まり、係止部材に与える係止力も強まることになり、ホイールナットの脱落抑制機能が確保される。

【発明の効果】

【0008】

本件によれば、ホイールカバーを利用して、タイヤホイールのホイールハブからの離脱（脱輪）の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る車両の左後輪部分の要部断面図であり、ホイールカバーの一部を装着した状態を示す。

【図2】実施形態に係る車両の左後輪部分の断面図であり、ホイールカバーの装着前の状態を示す。

【図3】実施形態に係るホイールカバーの構造部材を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図4】実施形態に係るホイールカバーの意匠部材を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は図４（ａ）のＢ－Ｂ矢視断面図（ただし、上半部のみ）である。

【図5】実施形態に係るホイールカバーの構造部材への意匠部材の固定構造を示す要部模式的断面図であり、（ａ）はその第１構成例を示し、（ｂ）はその第２構成例を示す。

【図6】実施形態に係るホイールカバーの構造部材に意匠部材を固定した状態を示す正面図である。

【図7】実施形態に係るタイヤホイールの正面図（車両の外側に向いた面を示す図）である。

【図8】図７に示すタイヤホイールに図３に示すホイールカバーの構造部材を取り付けた状態を示す正面図（車両の外側に向いた面を示す図）である。

【図9】図８に示すタイヤホイールにさらに図４に示すホイールカバーの意匠部材を取り付けた状態を示す正面図（車両の外側に向いた面を示す図）である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

［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２は、大型トラックの左後輪を示すものである。図２に示すように、本実施形態に係る大型トラックの左後輪及び右後輪はそれぞれ、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。

【0012】

図２に示すように、車両の内側（図２における右側）及び車両の外側（図２における左側）の各車輪１０は、タイヤホイール（以下、単に、ホイールともいう）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（アクスルハブ）４０のフランジ部（ホイール取付部）４１に形成されたボルト穴４１ａを貫通するハブボルト（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、軽量化用の肉抜き孔２４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。また、ホイールナット５１については、識別しやすいようにハッチングを付している。また、ここでは、ホイールナット５１には、ダブルナット５１ａ，５１ｂが用いられているが、シングルナットでもよい。

【0013】

ホイールハブ４０は、アクスルパイプ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。アクスルパイプ６０はアクスルハウジング６１の先端部に結合される。また、アクスルパイプ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。

【0014】

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のアウタレースに支持された外側筒状軸部４２と、内側のローラベアリング６３のアウタレースに支持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側とアクスルパイプ６０側との間には、図示しない制動機構が配備されている。

【0015】

［１．２．脱輪防止構造の構成］
このような車輪１０に、タイヤホイール２０の脱輪防止構造が取り付けられる。本脱輪防止構造は、ホイール２０の外観部分（車幅方向外側面）を覆うように取り付けられるホイールカバー１００を利用したものである。
本実施形態のホイールカバー１００は、図３に示す構造部材１１０と、図４に示す意匠部材１２０とから構成される。以下、ホイールカバー１００について説明する。

【0016】

ホイールカバー１００の構造部材１１０は、例えばアルミ系又は鋼材系の金属材料で形成されており、図３に示すように、環状の基部プレート１１１と、基部プレート１１１に固設されて基部プレート１１１から外方に放射状に突設された複数の支持プレート１１２と、各支持プレート１１２の外周側端部に、ピン１１３を介して枢着された係止用プレート（係止部材）１１４とを備えている。

【0017】

基部プレート１１１には、ホイールナット５１の配設位置に対応して雌ネジ穴１１５が形成されている。本実施形態では、ハブボルト５０及びホイールナット５１が周方向へ等間隔に１０個装着されるのに対して、雌ネジ穴１１５は、ホイールナット５１に対して一つ置きに位置するように、５つのものが周方向へ等間隔に形成されている。また、基部プレート１１１には、意匠部材１２０を取り付けるためのボルト穴１１６が、雌ネジ穴１１５の周方向相互間にそれぞれ設けられている。したがって、ボルト穴１１６も５つ設けられている。

【0018】

また、支持プレート１１２に枢着された係止用プレート１１４は、ホイールカバー１００をホイール２０に係止させるものであり、先端部が揺動可能である。ホイール２０には、ホイールハブ４０のボルト穴４１ａとホイール２０の外周縁との間には、複数（ここでは、１０個）の肉抜き孔（ホイール開口部）２４が形成される（図７参照）。係止用プレート１１４の先端部には、フック部１１４ａが形成され、このフック部１１４ａを肉抜き孔２４の内周側の縁部に係合させる（引っ掛ける）ことでホイールカバー１００をホイール２０に係止させるようになっている。

【0019】

ホイール２０の肉抜き孔２４は周方向へ等間隔に１０個形成されており、支持プレート１１２及び係止用プレート１１４は、肉抜き孔２４に対して一つ置きに位置するように、５つのものが周方向へ等間隔に形成されている。ここでは、支持プレート１１２及び係止用プレート１１４は、雌ネジ穴１１５と周方向の位相を合わせて配置されるが、雌ネジ穴１１５に対して半位相（３６度）だけ周方向位相をずらすなど、雌ネジ穴１１５との相対位置関係は限定されない。

【0020】

ホイールカバー１００の意匠部材１２０は、図４に示すように、中心に位置するプレート状のボス部１２１と、ボス部１２１から放射状に複数形成された放射状プレート部１２２と、ボス部１２１の裏面側に形成された環状基部プレート部１２３と、環状プレート部１２３から放射状に複数形成された固定用プレート部１２４と、外周部に位置し放射状プレート部１２２の先端が結合する外環プレート部１２５とを備えている。

【0021】

固定用プレート部１２４は、構造部材１１０の基部プレート１１１の各ボルト穴１１６の位置に対応した位相位置に配置され、各固定用プレート部１２４には、ボルト穴１１６に対応したボルト穴１２４ａが設けられている。これにより、図５（ａ）に示すように、２つのボルト穴１１６，１２４ａにボルト１２６を挿通して締結することで、構造部材１１０の基部プレート１１１に意匠部材１２０を固定することができる。

【0022】

なお、図５（ｂ）に示すように、固定用プレート部１２４の裏面側にフック部１２４ｂを形成し、構造部材１１０の基部プレート１１１の内側縁部にこのフック部１２４ｂを係止させることで、構造部材１１０の基部プレート１１１に意匠部材１２０を固定するようにしてもよい。このようにして、図６に示すように、構造部材１１０に意匠部材１２０が固定される。

【0023】

次に、ホイールカバーボルト１３０について説明する。
ホイールカバーボルト１３０は、図１に示すように、雌ネジ穴１１５に締結されるもので、締結操作によって軸方向（図１中、右側）に進むことにより先端部１３１でホイールナット５１の端部を押圧するようになっている。

【0024】

なお、ホイールカバーボルト１３０を締結する前に、ホイールカバー１００の構造部材１１０をホイール２０に仮止めする。つまり、各係止用プレート１１４のフック部１１４ａを肉抜き孔２４の内周側の縁部に係合させる（引っ掛ける）ことでホイールカバー１００をホイール２０に仮止めする。

【0025】

この状態で、ホイールカバーボルト１３０を締結していくと、ホイールカバーボルト１３０は、先端部１３１でホイールナット５１の端部を押圧する。これに伴って、ホイールカバーボルト１３０は、ホイールナット５１の端部から反力を受け、ホイールカバーボルト１３０を介して構造部材１１０はホイール２０から離隔する方向に移動せしめられる。この結果、各係止用プレート１１４は張力を受けることになり、係止用プレート１１４のフック部１１４ａのフッキングが強まって、係合力が増大する。なお、ホイールカバーボルト１３０の締め付け時に、ホイールナット５１に緩め方向の力が入力しないように、ホイールカバーボルト１３０の先端部１３１のホイールナット５１の端部との間には、低摩擦部材（ＰＯＭ等）１３２（図１中、黒太線）を介装している。

【0026】

また、ホイールカバーボルト１３０の締結回転方向は、ホイールナット５１の締結回転方向とは逆向きに設定されている。これについて説明する。ホイールナット５１が回転するとホイールカバーボルト１３０も連れ回りすることが考えられ、ホイールナット５１がその締結が緩む方向に回転したときに、ホイールカバーボルト１３０も緩み方向に回転してしまう。この結果、ホイールナット５１の緩みを抑制しホイール２０の離脱を抑制するどころか、ホイールカバーボルト１３０の緩みによって、ホイールカバー１００の離脱の虞も生じかねない。

【0027】

これに対して、ホイールカバーボルト１３０の締結回転方向をホイールナット５１の締結回転方向とは逆向きに設定すれば、ホイールナット５１の締結が緩む方向へ回転すると、ホイールカバーナット１３０は締結を強める方向に回転することとなる。これにより、その先端部１３１によるホイールナット５１の端部への押圧が強まり、各係止用プレート１１４に与える係止力も強まることになり、ホイールナット５１の脱落抑制機能が確保される。

【0028】

本実施形態では、作業性の面から、ホイール２０（図７参照）に対して、上記のように構造部材１１０を予め取り付けたうえで（図８参照）、構造部材１１０に対して意匠部材１２０を固定する（図９参照）ようにしている。ただし、構造部材１１０及び意匠部材１２０によっては、取付作業の順番は、これに限定されず、構造部材１１０に意匠部材１２０を固定してから（図６参照）、ホイールカバー１００をホイール２０に固定してもよい。なお、図４，６～９の各図中では、識別容易にするため、意匠部材１２０をグレーで記載し、ホイール２０を影付きで記載している。

【0029】

［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。

【0030】

ホイールカバーボルト１３０が、構造部材１１０の雌ネジ穴１１５に締結されて軸方向に進むと、ホイールカバーボルト１３０の先端部１３１でホイールナット５１の端部を押圧する。これによって、ホイールナット５１の脱落が抑制される。したがって、ホイールナット５１の脱落による車輪１０（タイヤホイール２０）の脱落（脱輪）も抑制される。

【0031】

また、この時発生するホイールナット５１の端部からの反力がホイールカバーボルト１３０を介して構造部材１１０に伝達されるので、係止用プレート１１４の係止力を増大させることができ、ホイールカバー１００の固定を強めることができる。
さらに、ホイールナット５０がその締結が緩む方向へ回転すると、ホイールナット５１の端部を押圧するホイールカバーボルト１３０に、その回転力が作用して、ホイールカバーボルト１３０と連れ回りすることが考えられる。

【0032】

しかし、ホイールカバーボルト１３０の締結回転方向がホイールナット５１の締結回転方向とは逆向きに設定されているので、ホイールナット５１が緩み方向へ回転すると、ホイールカバーナット１３０は締結を強める方向に回転することとなり、その先端部１３１によるホイールナット５１の端部への押圧力が強まり、係止用プレート１１４の係止力も強まることになり、ホイールナット５１の脱落抑制機能が確保される。

【0033】

［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、上記実施形態に示すホイールカバー１００の構造部材１１０や意匠部材１２０の形状は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
また、ホイールカバー１００の構造部材１１０や意匠部材１２０の構成材料も上記実施形態のものに限定されない。

【符号の説明】

【0034】

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
２４ 肉抜き孔（ホイール開口部）
３０ タイヤ
４０ ホイールハブ（アクスルハブ）
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
５０ ハブボルト（締結部材）
５１，５１ａ，５１ｂ ホイールナット（締結部材）
６０ アクスルパイプ
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
１００ ホイールカバー
１１０ 構造部材
１１１ 基部プレート
１１２ 支持プレート
１１３ ピン
１１４ 係止用プレート（係止部材）
１１４ａ 係止用プレート１１４のフック部
１１５ 雌ネジ穴
１１６ ボルト穴
１２０ 意匠部材
１２１ ボス部
１２２ 放射状プレート部
１２３ 環状基部プレート部
１２４ 固定用プレート部
１２４ａ ボルト穴
１２４ｂ フック部
１２５ 外環プレート部
１２６ ボルト
１３０ ホイールカバーボルト
１３１ ホイールカバーボルト１３０の先端部
１３２ 低摩擦部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】