(57)【要約】【課題】車輪の脱落事故の軽減に大きく寄与するインパクトレンチの空気圧調整方法及び管理方法を提供する。【解決手段】調整用ハブ４に突設した調整用ハブボルト３と調整用ナット５を使用する。所定の空気圧に設定したインパクトレンチ１により調整用ハブボルト３に螺合させた調整用ナット５を締め付けてホイールＷを調整用ハブ４に締結する。締結時の調整用ハブボルト３に発生した軸力を測定する。測定した軸力の値が予め決められた所定の軸力の範囲外にある場合にはインパクトレンチ１の空気圧を調整し、測定される軸力の値が予め決められた所定の軸力の範囲内に入るようにする。【選択図】図１
2008173706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車軸側のハブに突設したハブボルトに螺合させたナットを締め付けて車輪を前記ハブに締結する際に、前記ナットを空気圧を利用して締め付けるインパクトレンチの空気圧を調整する方法であって、
調整用ハブに突設した調整用ハブボルトと該調整用ハブボルトに螺合する調整用ナットを使用し、所定の空気圧に設定した前記インパクトレンチにより前記調整用ハブボルトに螺合させた前記調整用ナットを締め付けて前記車輪のホイールまたは同じタイプのホイールを前記調整用ハブに締結した時に該調整用ハブボルトに発生した軸力を測定し、測定した軸力の値が予め決められた所定の軸力の範囲外にある場合には前記インパクトレンチの空気圧を調整し、測定される軸力の値が予め決められた所定の軸力の範囲内に入るようにするインパクトレンチの空気圧調整方法。
【請求項２】
請求項１の方法により空気圧を調整した複数のインパクトレンチを減圧弁を介して１つの圧縮空気供給源に接続した車輪締結装置において、車輪を車両の車軸側のハブに締結する作業中に、前記圧縮空気供給源からインパクトレンチに供給される圧縮空気の圧力が所定の空気圧より低下した場合には、警報により知らせるまたは低下したインパクトレンチの使用を停止するインパクトレンチの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブボルトに螺合させたナットを締め付けて車輪をハブに締結する際に、該ナットを空気圧を利用して締め付けるインパクトレンチの空気圧調整方法と管理方法に関し、更に詳しくは、車輪の脱落事故の減少に寄与するインパクトレンチの空気圧調整方法及び管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型トラックやバス、トレーラなどの車輪（タイヤ付きホイール）が脱落する事故の発生要因の一つとして、タイヤ交換時の車輪の締結不良が指摘されている。車輪の締結は、ハブボルトに車輪のボルト用孔を係合させ、ハブボルトに螺合させたナットを締め付けることにより、車輪をハブに締結するが、その際にナットを締め付ける工具として、空気圧を利用してナットを締め付けるインパクトレンチ（例えば、特許文献１参照）が使用されている。
【０００３】
自動車工業会や日本自動車タイヤ協会等で規定された締め付けトルクに従って、インパクトレンチにより車輪の締結を行っているが、それにも係わらず車輪の脱落事故が後を絶たず、その対策が強く求められていた。
【特許文献１】特開平５−４１７３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、車輪の脱落事故低下に大きく寄与するインパクトレンチの空気圧調整方法及び管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法は、車両の車軸側のハブに突設したハブボルトに螺合させたナットを締め付けて車輪を前記ハブに締結する際に、前記ナットを空気圧を利用して締め付けるインパクトレンチの空気圧を調整する方法であって、調整用ハブに突設した調整用ハブボルトと該調整用ハブボルトに螺合する調整用ナットを使用し、所定の空気圧に設定した前記インパクトレンチにより前記調整用ハブボルトに螺合させた前記調整用ナットを締め付けて前記車輪のホイールまたは同じタイプのホイールを前記調整用ハブに締結した時に該調整用ハブボルトに発生した軸力を測定し、測定した軸力の値が予め決められた所定の軸力の範囲外にある場合には前記インパクトレンチの空気圧を調整し、測定される軸力の値が予め決められた所定の軸力の範囲内に入るようにすることを特徴とする。
【０００６】
本発明のインパクトレンチの管理方法は、上記したインパクトレンチの空気圧調整方法により空気圧を調整した複数のインパクトレンチを減圧弁を介して１つの圧縮空気供給源に接続したタイヤホイール締結装置において、車輪を車両の車軸側のハブに締結する作業中に、前記圧縮空気供給源からインパクトレンチに供給される圧縮空気の圧力が所定の空気圧より低下した場合には、警報により知らせるまたは低下したインパクトレンチの使用を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述した本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法によれば、調整用ハブボルトと調整用ナットを使用して軸力が予め決められた適正の範囲となるようにインパクトレンチを調整することができるので、実際の車両に車輪を取り付ける際に、調整したインパクトレンチにより車輪の締結に大きく影響するハブボルトの軸力を適正な値にすることができる。従って、締結不良の発生を防ぎ、車輪の脱落事故を減少することが可能になる。
【０００８】
上述した本発明のインパクトレンチの管理方法によれば、調整したインパクトレンチを適正な圧縮空気圧の範囲で作動させることができるので、１つの圧縮空気供給源に複数のインパクトレンチを接続して使用する場合であっても、締結不良の発生を確実に防ぎ、車輪の脱落事故を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法の一実施形態を示し、１は圧縮空気供給源２に接続されるインパクトレンチ、３は調整用ハブ４に突設した調整用ハブボルト、５は調整用ハブボルト３に螺合する調整用ナットである。
【００１１】
本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法は、交換や修理時に車輪（タイヤ付きホイール）を車両の車軸側のハブに取り付ける前に予め行うものであり、インパクトレンチ１は、車両の車軸側のハブに突設したハブボルトに螺合させたナットを締め付けて車輪をハブに締結する際に、該ナットを圧縮空気供給源２から供給される圧縮空気の圧力（空気圧）を利用して締め付けるものである。このインパクトレンチ１は、ダイヤル１ａを切り換えることにより、締め付け力（締め付けトルク）を所定の設定値に調整できるようになっている。即ち、ダイヤル１ａの切り換えにより、インパクトレンチ１に内蔵された回転体（ハンマー）を回転させる空気圧（圧縮空気の流量）を調整し、インパクトレンチ１内でハンマーに作用する空気圧を所定の空気圧に調整できるようになっている。
【００１２】
調整用ハブボルト３は、予め収集した経時劣化した種々のハブボルトから選択されるものであり、上記車両で使用されるハブボルトと同じ条件のもの（同じ程度に経時劣化した同種のもの）が選択される。調整用ナット５も、調整用ハブボルト３と同様に、予め収集した経時劣化した種々のナットから選択されるものであり、上記車両で使用されるナットと同じ条件のもの（同じ程度に経時劣化した同種のもの）が選択される。
【００１３】
各調整用ハブボルト３には、該ボルト３の軸力を測定するための歪みゲージ６がそれぞれ埋設されている。各歪みゲージ６はリード線７を介してプロセッサ８に接続されている。調整用ハブボルト３に軸方向の歪みが発生すると、歪みゲージ６の抵抗変化により歪みゲージ６で発生する電圧が変化する。その変化した電圧をプロセッサ８により軸力に換算し、その軸力がプロセッサ８に接続された表示手段９に表示されるようになっている。
【００１４】
図１では、ＩＳＯ方式に準拠したものを示し、シングルナットからなる調整用ナット５を使用し、１０本の調整用ハブボルト３を調整用ハブ４に取り付けた例を示している。
【００１５】
本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法は、上記のような調整用ハブボルト３と調整用ナット５を使用して、以下のようにして行う。なお、図では２本のホイールＷを取り付ける複輪（後輪）の例を示す。
【００１６】
先ず、各１０本の調整用ハブボルト３と調整用ナット５を選択し、各調整用ハブボルト３を調整用ハブ４に取り付ける。次いで、各調整用ハブボルト３及び調整用ナット５の所定位置に潤滑用のオイルを塗布する。塗布後、上記車輪のホイールまたは同じタイプのホイールＷのボルト用孔を調整用ハブボルト３に挿通させ、２本のホイールＷを１０本の調整用ハブボルト３に係合させる。各調整用ナット５を調整用ハブボルト３に螺合させ、ホイールＷを仮止めする。
【００１７】
続いて、所定の締め付け力（空気圧）に設定したインパクトレンチ１により各調整用ナット５をそれぞれ締め付け、ホイールＷを調整用ハブ３に締結する。この際に各調整用ハブボルト３に発生した軸力を測定する。即ち、各調整用ハブボルト３の軸方向の歪みにより歪みゲージ６の変化した電圧をプロセッサ８により軸力に換算し、それを表示手段９に表示する。表示手段９には、１０本の調整用ハブボルト３の軸力がそれぞれ表示される。
【００１８】
この測定した各軸力の値が予め決められた所定（適正）の軸力の範囲内であれば、そのまま車輪を車両の車軸側のハブに締結する作業でインパクトレンチ１を使用する。１０本の調整用ハブボルト３の軸力の値が適正な軸力に入るものと、入らないものが存在する場合には、以下のようにして判断する。
【００１９】
１０本の調整用ハブボルト３の軸力の最大値と最小値を除く８つの軸力の値の平均値を求め、その平均値が適正な軸力の範囲であれば、インパクトレンチ１の締め付け力が適正な範囲にあると判断し、そのまま車輪を車両の車軸側のハブに締結する作業でインパクトレンチ１を使用する。
【００２０】
例えば、測定した１０本の調整用ハブボルト３の軸力が、１７．２ｔｆ（略１６８ｋＮ）、１５．７ｔｆ（略１５４ｋＮ）、１５．６ｔｆ（略１５３ｋＮ）、１５．５ｔｆ（略１５２ｋＮ）、１５．３ｔｆ（略１５０ｋＮ）、１５．２ｔｆ（略１４９ｋＮ）、１５．２ｔｆ（略１４９ｋＮ）、１５．０ｔｆ（１４７ｋＮ）、１４．３ｔｆ（略１４０ｋＮ）、１３．３ｔｆ（略１３０ｋＮ）であったとすると、最大値１７．２ｔｆ（略１６８ｋＮ）と最小値１３．３ｔｆ（略１３０ｋＮ）を除く８つの軸力の平均値１５．２ｔｆ（略１４９ｋＮ）が適正な軸力の範囲に入っているか否か判断するのである。
【００２１】
このようにするのは、使用する１０本の調整用ハブボルト３と調整用ナット５の状態が全く同じ状態にないからである。１０本の調整用ハブボルト３の軸力の値が極端に違う場合には、偏芯取り付け（一か所だけを先に締め込んでしまって均等な力がかかっていない取り付け状態）の可能性があるので、全調整用ナット５を一旦緩めてから再度締め込み直すようにする。
【００２２】
この平均値が適正な軸力の範囲外である場合には、あるいは１０本の調整用ハブボルト３の軸力の値がそれぞれ適正な軸力の範囲外である場合には、インパクトレンチ１の締め付け力を調整し、測定される軸力の値が予め決められた適正の軸力の範囲内に入るようにする。
【００２３】
即ち、各調整用ナット５を緩め、インパクトレンチ１のダイアル１ａを回して締め付け力を調整した後、再度調整用ナット５を締め付け、その時の各調整用ハブボルト３の軸力を測定する。その測定値が上記した判断基準により適正な軸力の範囲内に入るまで繰り返し上記工程を行い、測定される軸力の値が適正な軸力の範囲内に入るように、インパクトレンチ１の締め付け力を調整するのである。
【００２４】
図２は、本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法の他の実施形態の要部を示す。この実施形態では、車輪を締結するのに使用されるナットがハブボルトに螺合するインナーナットと、このインナーナットの外側に螺合するアウターナットとから構成され、ハブボルトを８本としたＪＩＳ方式に準拠するものである。他の構成は図１の実施形態と同様である。
【００２５】
調整用インナーナット５Ａと調整用アウターナット５Ｂが、予め収集した経時劣化した種々のインナーナットとアウターナットナットの中から選択され、車輪を取り付ける車両で使用されるインナーナットとアウターナットナットと同じ条件のもの（同じ程度に経時劣化した同種のもの）が使用される。
【００２６】
この実施形態の方法では、先ず、各８本の調整用ハブボルト３、調整用インナーナット５Ａ及び調整用アウターナット５Ｂを選択し、調整用ハブボルト３を調整用ハブ４に取り付ける。次いで、各調整用ハブボルト３、調整用インナーナット５Ａ及び調整用アウターナット５Ｂの所定位置に潤滑用のオイルを塗布する。塗布後、車両に装着する車輪のホイールまたは同じタイプのホイールＷ１のボルト用孔を調整用ハブボルト３に挿通させ、ホイールＷ１を８本の調整用ハブボルト３に係合させる。各調整用インナーナット５Ａを調整用ハブボルト３に螺合させ、ホイールＷ１を仮止めする。
【００２７】
続いて、所定の締め付け力（空気圧）に設定したインパクトレンチ１により各調整用インナーナット５Ａを締め付け、ホイールＷ１を調整用ハブ３に締結する。この際に各調整用ハブボルト３に発生した軸力を上記と同様にして測定する。
【００２８】
この測定した軸力が極端に違う場合には、偏芯取り付けの可能性があるので、全調整用インナーナット５Ａを一旦緩めてから再度締め込み直す。測定した軸力が極端に違わない場合には、もう１本のホイールＷ２を取り付ける。即ち、ホイールＷ２のボルト用孔を調整用インナーナット５Ａに挿通させ、ホイールＷ２を調整用インナーナット５Ａを介して調整用ハブボルト３に係合させる。調整用アウターナット５Ａを調整用インナーナット５Ａに螺合させ、ホイールＷ２を仮止めする。
【００２９】
続いて、上記インパクトレンチ１により各調整用アウターナット５Ｂを締め付け、ホイールＷ２を調整用ハブ３に締結する。この際に各調整用ハブボルト３に発生した軸力を上記と同様にして測定する。
【００３０】
この測定した軸力が適正な軸力の範囲内であれば、インパクトレンチ１の締め付け力を設定状態に維持する。判断の手法は、上記と同様である。適正な軸力の範囲外である場合には、インパクトレンチ１の締め付け力を調整し、測定される軸力の値が適正な軸力の範囲内に入るようにする。
【００３１】
即ち、各調整用アウターナット５ＢとホイールＷ２を取り外し、各調整用インナーナット５Ａを緩め、インパクトレンチ１の締め付け力を調整した後、再度各調整用インナーナット５Ａを締め付け、各調整用ハブボルト３の軸力を測定する。この測定した軸力が極端に違う場合には、再度締め込み直し、測定した軸力が極端に違わない場合には、ホイールＷ２を上記と同様にして調整用アウターナット５Ｂで調整用ハブ３に締結し、各調整用ハブボルト３の軸力を測定する。その測定値が適正な軸力の範囲内に入るまで繰り返し上記工程を行い、測定される軸力の値が適正な軸力の範囲内に入るように、インパクトレンチ１の締め付け力を調整する。
【００３２】
本発明者は、自動車工業会や日本自動車タイヤ協会等で規定された締め付けトルクに従って、インパクトレンチにより車輪を締結しているにも係わらず、車輪の脱落事故が発生する点について鋭意検討し、実験を繰り返し行ったところ、以下のことを知見した。
【００３３】
即ち、車輪の締結性は、ハブボルトの軸力が大きく影響する。このハブボルトの軸力をＦ、インパクトレンチの締め付けトルクをＴ、ハブボルトの呼び径をｄ、塗布するオイルにより規定されるトルク係数をＫとすると、軸力ＦはＦ＝Ｔ／（Ｋ×ｄ）で表され、インパクトレンチの締め付けトルクＴが決まると、ハブボルトの軸力Ｆが決まり、両者は相関する関係にある。
【００３４】
しかしながら、使用により経時劣化したハブボルトの場合には、締め付けトルクＴとハブボルトの軸力Ｆが上記式で表す相関を示さないことがわかった。例えば、呼び径２ｃｍの経時劣化したハブボルトを使用し、エンジンオイル（トルク係数０．２）を塗布して締め付けトルク５６ｋｇｆ・ｍ（略５５０Ｎ・ｍ）でナットを締め付けると、上記式による計算上のハブボルトの軸力Ｆは１４ｔｆ（略１３７ｋＮ）となるが、実際にその軸力を測定してみると１０ｔｆ（９８ｋＮ）程度しかなく、上記式で表す相関関係が成立しないのである。
【００３５】
同じ締め付けトルクで締め付けても、塗布するオイルの種類や量の違いでハブボルトの軸力Ｆが左右される面はあるが、車輪の脱落事故の発生を低減するには、従来のように締め付けトルクを管理するのではなく、ハブボルトの軸力を管理するのが重要であることがわかった。
【００３６】
そこで、本発明では、上記のように調整用ハブボルト３と調整用ナット５を使用して軸力を測定し、その測定した値が予め決められた適正の範囲となるようにインパクトレンチ１の締め付け力（空気圧）を調整するようにしたのである。これにより、実際の車両に車輪を取り付ける際に、締め付け力を調整したインパクトレンチ１により、車輪の締結に大きく影響するハブボルトの軸力を適正な値にすることができる。そのため、締結不良の発生が抑制され、車輪の脱落事故を減少させることが可能になる。
【００３７】
図３は、本発明のインパクトレンチの管理方法を示す。上記のように締め付け力を調整した複数のインパクトレンチ１を、減圧弁１１を介して１つの圧縮空気供給源１２に接続した構成の車輪締結装置１０で使用する場合、車輪の脱落事故を軽減するため、以下のように管理する。なお、図中、１３は各インパクトレンチ１に取り付けた圧力計であり、この圧力計１３を見て、インパクトレンチ１に供給される圧縮空気の圧力を確認できるようにしている。
【００３８】
車輪締結装置１０では、１つの圧縮空気供給源１２で複数のインパクトレンチ１を同時に使用すると、減圧弁１１を介してインパクトレンチ１に供給される圧縮空気の圧力が、インパクトレンチ１の使用に適した圧力より低くなる場合がある。このようにインパクトレンチ１に供給する圧縮空気の圧力が低下すると、インパクトレンチ１が設定した締め付けトルクを発生することができなくなり、その結果、折角インパクトレンチ１の締め付け力（空気圧）を上記のように調整してハブボルトの軸力を適正な値にするようにしたにも係わらず、締め付けトルクの低下によりハブボルトの軸力が不足し、車輪の脱落事故が軽減できなくなる。
【００３９】
そこで、車輪１３を車両１４の車軸側のハブに締結する作業中に、圧縮空気供給源１２からインパクトレンチ１に供給される圧縮空気の圧力が使用に適した所定の空気圧より低下した場合には、各インパクトレンチ１に設置した警報手段１５が音などの警報を発し、作業者にインパクトレンチ１に供給される圧縮空気の圧力が使用に適した所定の空気圧より低下したことを知らせるのである。
【００４０】
警報により圧縮空気の圧力の低下を作業者が知ることができるので、低下したインパクトレンチの使用を即座に停止できる。そのため、締め付け力を調整したインパクトレンチ１を常に適正な圧縮空気圧の範囲で作動させることができるようになり、１つの圧縮空気供給源１２で複数のインパクトレンチ１を作動させる場合であっても、締結不良の発生を確実に防ぎ、車輪の脱落事故を効果的に減らすことが可能になる。
【００４１】
このように警報手段１５を設置するのが好ましいが、それに代えて、作業者が圧力計１３を見て、圧縮空気の圧力が低下したインパクトレンチの使用を停止するようにしてもよい。
【００４２】
車輪の脱落事故は単輪からなる前輪よりも複輪からなる後輪で多発するため、上記実施形態では複輪の例を示したが、単輪からなる前輪を車両の車軸側のハブに締結する場合にも本発明の方法を好適に用いることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明のインパクトレンチの空気圧調整方法の他の実施形態の要部を示す説明図である。
【図３】本発明のインパクトレンチの管理方法の一実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  インパクトレンチ
３  調整用ハブボルト
４  調整用ハブ
５  調整用ナット
５Ａ  調整用インナーナット
５Ｂ  調整用アウターナット
１３  車輪
１４  車両
Ｗ  ホイール
【図１】
2008173706.tif 000003
【図２】
2008173706.tif 000004
【図３】
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