(57)【要約】【課題】  車両用の車輪ホイールにおいて、ハブに固着したホイールを簡単に取外すことが出来るホイールの提供。【解決手段】  ボルトを螺合してねじ込むことで先端が該ハブの取付け面に当接してホイールを該取付け面から引き離すことが出来る補助ネジ穴をホイールの複数箇所に設けている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のホイールにおいて、ハブに固着したホイールを取外す為に、ホイールには、ボルトを螺合してねじ込むことで先端が該ハブの取付け面に当接してホイールを該取付け面から引き離すことが出来る補助ネジ穴を複数箇所に設けたことを特徴とするホイール。
【請求項２】
アルミホイールの場合には、該アルミより硬質のブロックを形成した穴に嵌め、このブロックに補助ネジ穴を設けた請求項１記載のホイール。
【請求項３】
ホイールをハブに取付ける構造において、該ハブには複数本のボルトを固定すると共に、ハブ外周にはガイド部材を設け、上記ハブに取付けてナットで締め付けられたホイールはその内周面がガイド部材にガイドされてセンタリングされ、そして、ハブからホイールを取外す場合に、ボルトを螺合してねじ込むことで先端が上記ハブの取付け面に当接してホイールを取付け面から引き離すことが出来る補助ネジ穴をホイールの複数箇所に設けたことを特徴とするホイールの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は特に車軸のハブに装着して固着したホイールを簡単に取外すことが出来るようにした車両用ホイール及び該ホイールの取付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪は車両の車軸に同心を成して装着され、道路を走行する際の回転に伴ってアンバランスに基づく遠心力が生じないようにしている。すなわち、車輪は車軸を中心として完全にバランスしていなくてはならず、該タイヤがアンバランス状態にあれば、高速回転時には小さなアンバランス量であっても大きな遠心力として作用する。この遠心力はタイヤを早期に磨耗させることはもちろんのこと、運転操作上も危険である為、完全にバランスのとれた状態にて使用されている。
【０００３】
ところで、タイヤ並びにタイヤを装着するホイールは、製作・組立て時には完全にバランスされていない為に、車両の軸に装着するに先だってタイヤバランサー装置にてアンバランスを修正している。一般的には、回転主軸をある間隔をおいて２箇所に設けた軸受けで軸支し、該回転主軸の先端部にタイヤ・ホイールを装着して回転することで、アンバランス量に起因して生じる遠心力を上記軸受け部にて測定し、所期のアンバランス量を検出している。
【０００４】
このアンバランス量はタイヤ・ホイールのアンバランス箇所と共に表示パネルに表示される為、表示された重量のウエイト（重り）を所定の箇所に取付けることが出来る。そして、車輪のバランスがとれたところで、該車輪は車軸のハブに装着されるが、装着に際して車軸と同心を成す必要がある。
【０００５】
車軸にはハブが設けられ、該ハブには複数本の取付けボルトが固定され、これらボルトを利用して車輪はハブにネジ止めされる。この場合、ボルトにナットを締め付けることで車輪は車軸の中心Ｏ−Ｏと同心を成すように成っている。図      ６は車軸のハブ（イ）に車輪のホイール（ロ）をネジ止めした場合を示しているが、ホイール（ロ）に設けた穴（ハ）にボルト（ニ）が嵌り、該ボルト（ニ）にはナット（ホ）が螺合して締め付けられる。
【０００６】
ここで、穴（ハ）とボルト（ニ）との間には僅かな隙間（クリアランス）（ヘ）が存在する為に、該穴（ハ）の正面側はテーパー面（ト）とし、ナット（ホ）の締め付け面（チ）もテーパー面を形成している。従って、ナット（ホ）を締め付けることで締め付け面（チ）は穴（ハ）のテーパー面（ト）に食込むことでホイール（ロ）は車輪と同軸をなして装着される。すなわち、センタリングされる。
【０００７】
ところで、ナット（ホ）を締め付ける場合、該ボルト（ホ）には引張り応力が発生し、また曲げ応力も作用する。ハブ（イ）に起立する複数本のボルト（ニ）、（ニ）・・・がホイール（ロ）の全ての穴（ハ）、（ハ）・・・に対して位置ズレしている場合があり、さらに車軸の中心軸Ｏ−Ｏに対して平行でない場合もある。その為に、ナット（ホ）の締め付けに伴って引張り応力と共に曲げ応力が発生し、ボルト（ニ）には引っ張り応力と曲げ応力が組み合わされて疲労破壊する虞がある。
【０００８】
そこで、同図のようにホイール（ロ）に設けている穴（ハ）のテーパー面（ト）を利用して位置決めするのではなく、ホイール（ロ）の内周面（リ）をガイド面として位置決めすることで、ボルト（ニ）に曲げ応力が生じないようにすることは可能である。穴（ハ）の正面側にはテーパー面（ト）を形成せず、ナット（ホ）の締め付け面（チ）にテーパー面を設けないことで、該ボルト（ニ）にナット（ホ）を締め付けてホイール（ロ）を固定する場合、ボルト（ニ）には引張り応力が作用するだけとなり、ボルト（ニ）に作用する負担は軽減され、ボルトの破損を招く危険性は極端に軽減される。
【０００９】
しかし、ホイール（ロ）の内周面（リ）を位置決めする場合、該ボス（イ）の外周にはガイド部材を設けると共に、ガイド部材はホイール内周面（リ）に当接する。内周面（リ）にはグリースを塗布してガイド部材に嵌めるが、ハブ（イ）に取付けたホイール（ロ）の内周面（リ）は長期間経過するとガイド部材に固着してしまい、タイヤを交換する時にホイール（ロ）をハブ（イ）から取外すことが困難となる。すなわち、ナット（ホ）を外しても、ガイド部材に固着したホイール（ロ）を容易に外すことが出来ない。
【００１０】
特開２００９−２０８６６２号に係る「ホイールの取外し治具および取外し装置」は、簡単な操作で短時間にホイールの取外しが行なえるものであり、ホイールのボルト穴に内接して固着するとともに、スタッドボルトから反力を得てホイールを取外す治具であって、スタッドボルトに外装してホイールのボルト穴内で拡径可能なソケットと、ソケットの一部に摺動自在に配設されて、ソケットの開口側を拡径する単数または複数の楔体と、ソケットの外周に螺合して楔体をスライドする拡径用ナットと、ソケットの底部に螺着し、スタッドボルトに反力を得て前記ソケットを浮上させる引上げボルトとを具備している。
【特許文献１】特開２００９−２０８６６２号に係る「ホイールの取外し治具および取外し装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
車軸のハブに固着したホイールを簡単に取外すことが出来る治具及び取外し装置は知られているが、その構造は余りに複雑であり、その為に取外し作業は面倒となる。すなわち、治具のセッティングなど準備作業に時間がかかり、該治具を使用しない場合と比較してホイールの取外し作業に要する時間に大差がない。そこで、本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、短時間で手軽に固着したホイールの取外しが出来るようにしたホイール及びホイールの取付け構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る車輪は主としてトラックやバスなどの大型車両を対象とするが、限定はしない。そこで、本発明の車輪を構成するホイールはハブから延びるボルトが嵌る複数個の穴を有し、この穴の付近に複数個の補助ネジ穴を設けている。補助ネジ穴の個数は複数ことし、均等に配置されるが、具体的な個数は限定しない。
【００１３】
ところで、車輪の装着は従来通りであり、ハブから延びるボルトがホイールの設けた穴に嵌り、ボルトにナットを締め付けることで該ホイールはハブに固定される。ただし、ボルトに締め付けるナットにてホイールの位置決めは行なわず、ハブの外周にガイド部材が取着され、このガイド部材にホイールの内周面が当接することでセンタリングされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車輪はホイールの内周面にハブ外周に設けているガイド部材が当接することでセンタリングされ、従来のようにボルトとナットを介してのセンタリングではない。従って、ホイールを固定する為にナットを締め付けるボルトには引張り応力は発生するが、曲げ応力は作用しない。すなわち、従来のように引張り応力と曲げ応力とが組み合わされ状態で作用しない。その為に、ボルトの耐久性は大きく向上し、ボルトが疲労破壊する危険性は無くなり、走行中にボスから車輪が離脱するといった事故の発生を無くすことが出来る。
【００１５】
ホイールはハブ外周に設けたガイド部材に当接してセンタリングされるが、長期間が経過するとホイールはガイド部材に固着してホイールは簡単に外れ難くなる。しかし、本発明の車輪ホイールには補助ネジ穴は設けられ、この補助ネジ穴にボルトを螺合することで固着したホイールを手軽に取外すことが出来る。すなわち、補助ネジ穴に螺合したボルトは延び、その先端はハブの取付け面に当接して固着したホイールを取付け面から引き離すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る車輪を示す正面図。
【図２】ホイールが取付けられるハブの具体例。
【図３】ハブの外周に設けたガイド部材にガイドされたホイール。
【図４】補助ネジ穴にボルトを螺合してホイールを取外す場合。
【図５】アルミホイールに形成される補助ネジ穴。
【図６】従来のホイールの取付け構造。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は車輪を示す正面図である。車輪はホイール１とタイヤ２から成り、該タイヤ２はホイール１の外周に形成しているリムに嵌って装着されている。ホイール１には中心から一定半径上に複数の穴３，３・・・が貫通して設けられ、これら穴３，３・・・の付近には補助ネジ穴４，４・・・を有している。上記穴３，３・・・には車輪のハブ５に固定されて水平に延びるボルト６，６・・・が嵌り、該ボルト６，６・・・にナットを締め付けることでホイール１はハブ５に固定される。
【００１８】
ここで、ボルト６、６・・・が嵌る穴３，３・・・はボルト径より僅かに大きく、しかも従来ホイールのように表面側にテーパー面を形成していない為に、ナットを締め付けてもホイール１のセンタリングをすることは出来ない。そこで、本発明ではハブ５の外周にガイド部材７，７・・・を設けていて、ホイール１をハブ５に取付けることでガイド部材７，７・・・がホイール内周面に当接してセンタリングされるようにしている。
同図に示すガイド部材７は板状体で構成しているが、その形状は特に限定するものではなく、ハブ５に取付けられるホイール１がセンタリングされて同心をなすものであればよい。
【００１９】
図２は外周にガイド部材７，７・・・を設けている大型車両のハブ５を示す具体例である。同図の６はボルト、７はガイド部材をそれぞれ示している。上記ボルト６，６・・・はホイール１に設けた穴３，３・・・と同じ本数とし、そして、ガイド部材７，７・・・はハブ外周の少なくとも３ヶ所に設けている。同図のハブ５は８本のボルト６，６・・・を有している。
【００２０】
そこで、ホイール１はハブ５に嵌ると共に、ガイド部材７，７・・・によってガイドされることでセンタリングされ、その状態でボルト６，６・・・にナットを螺合して締め付けることで該ホイール１はハブ５に固定される。ところで、ボルト６，６・・・に螺合して締め付けたナットによって該ボルト６，６・・・には引張り応力が働く。ただし、ホイール１は４ヶ所に設けたガイド部材７，７・・・によってセンタリングされる為に、ボルト６，６・・・には従来のような曲げ応力は作用しない。
【００２１】
図３にはハブ外周の４箇所に設けたガイド部材７，７・・・にガイドされたホイール１がセンタリングされている場合の断面を示しているように、ガイド部材７，７・・・はホイール１の内周面８に当接している。ホイール内周面８とガイド部材７，７・・・との間のクリアランスは小さく、その為に内周面８にはクリースを塗布して嵌めるが、長期間にわたってホイール１がハブ５に取付けられていると、該グリースが変質してホイール内周面８とガイド部材７，７・・・とは固着してしまう。従って、ボルト６，６・・・に螺合したナットを外しただけでは、ホイール１はハブ５から取外すことが出来ない。
【００２２】
そこで、固着したホイール１を取外す場合には、ホイール１に設けた補助ネジ穴４，４・・・を利用する。補助ネジ穴４，４・・・にボルト９，９・・・を螺合してねじ込むならば、該ボルト９，９・・・の先端はハブ５の取付け面１０に当り、さらにボルトをねじ込むと、ホイール１はハブ５の取付け面１０から離れ、ガイド部材７，７・・・に沿って移動し、さらにガイド部材７，７・・・からも離脱してホイール１は取外される。
【００２３】
図４は補助ネジ穴４にボルト９を螺合してねじ込み、ホイール１をハブ５の取付け面１０から離した状態を示している。図１に示すホイール１には４ヶ所に補助ネジ穴４，４・・・を設けているが、従って、４ヶ所の補助ネジ穴４，４・・・にボルト９，９・・・を螺合し、均等にねじ込むならば、ホイール１はガイド部材７，７・・・に沿って移動して外される。
【００２４】
図５はアルミホイールに設けた補助ネジ穴断面を表している。スチール製のホイール１であれば、そのまま補助ネジ穴４，４・・・を設けることは可能であるが、アルミホイールの場合、該アルミホイールに直接補助ネジ穴４，４・・・を設けることは強度的に問題がある。
【００２５】
そこで、図５に示すようにアルミホイールにスチール製ブロック１１を嵌め込んだ構造としている。そして、このスチール製ブロック１１に補助ネジ穴４を設けてボルト９を螺合することが出来る。また、このスチール製ブロック１１には内側にツバ１２を形成し、補助ネジ穴４にボルト９を螺合してホイール１を外す場合に、ホイール１からスチール製ブロック１１が離脱しないようにしている。
【００２６】
ここで、アルミホイールには段付き穴を形成し、この穴にスチール製ブロック１１が嵌合している。ただし、材質はスチールに限るものではなく、少なくともアルミより強度が高い材質が使用される。
【符号の説明】
【００２７】
１   ホイール
２   タイヤ
３   穴
４   補助ネジ穴
５   ハブ
６   ボルト
７   ガイド部材
８   内周面
９   ボルト
10   取付け面
11   スチール製ブロック
12   ツバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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