ホイールボルト及びその製造方法

【課題】キャップの取付けの際にかしめ加工や溶接も不要で、かつフランジの形状もある程度自由にできるとともに、液密性を高めたホイールボルト及びその製造方法を提供する。
【解決手段】キャップ２０は、ボルト本体１０のフランジ部１２の傾斜部１２ｂに対向するように筒部２２から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部２３とを有している。キャップ２０の筒部２２がボルト本体１０の六角部１３の外周面に締まりばめで圧入される際に、スカート部２３がボルト本体１０のフランジ部１２の傾斜部１２ｂに押圧されて弾性変形し、スカート部２３の弾性力でフランジ部１２の傾斜部１２ｂに沿って密着されるとともに、スカート部２３の先端部２３ｃが、ボルト本体１０のフランジ部１２の段差部１１２ｃに沿う形態で、その段差部１１２ｃに係合して密着される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体側のハブとディスクホイールとを締結するために用いられるホイールボルト（ハブボルトとも称する）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体側のハブとディスクホイールとを固定する方法として、ハブ側に設けられる雌ねじ部にディスクホイール介してホイールボルトを締結して固定する方法が知られている。また、ハブ側に設けられるホイールボルトにディスクホイールを介してホイールナットを締結して固定する方法もある。そして、これらホイールボルト或いはホイールナットには、外観の審美性を改善するためにキャップが被せられて用いられることがある。従来、ホイールナットにおいて、そのキャップの取付け方法として、例えば特許文献１に示すようにキャップの縁をフランジの周りに曲げた（かしめ加工した）構成とし溶接による取付けを不要とした提案がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０５１０３１号公報
【発明の開示】
【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においては、かしめ加工を必要としかつキャップの縁をフランジの荷重受け面から間隔を隔てて、キャップを移動させるように作用しない構造が必須となり、フランジの形状が制約される。
【０００５】
本発明は上記した背景をもとになされたもので、ハブ側に設けられる雌ねじ部にディスクホイールを介して締結されるホイールボルトにおいて、キャップの取付けの際にかしめ加工や溶接も不要で、かつフランジの形状もある程度自由にできるとともに、液密性を高めたホイールボルト及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のホイールボルトは、ディスクホイールを車体側のハブに締結するためのホイールボルトであって、
ハブ側に設けられた雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止める受圧面を有するとともにその受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有しその傾斜面の外周縁部に周状に形成された段差部を有するフランジ部と、そのフランジ部の傾斜面側に連設された工具係合部とを有するボルト本体と、
ボルト本体の工具係合部の頂部を被うキャップ端部と、そのキャップ端部に連設されボルト本体の工具係合部の横断面形状と相似形状の横断面形状を有してその工具係合部に締まりばめで圧入されて工具係合部の側面部を被う筒部と、フランジ部の傾斜面に対向するように筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを有するキャップと、を備え、
キャップの筒部の軸線に対する直角方向とスカート部とのなす傾斜角度が、ボルト本体の軸線に対する直角方向とフランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大に形成され、キャップの筒部がボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際にスカート部がフランジ部の傾斜面に押圧されて弾性変形し、そのスカート部がその弾性変形による弾性力でフランジ部の傾斜面に密着されるとともに、スカート部の先端部が、フランジ部の段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着されていることを特徴とする。
【０００７】
上記本発明のホイールボルトには、キャップのスカート部が筒部から半径方向外方に遠ざかるように斜面状に形成され、そのキャップの筒部の軸線に対する直角方向とスカート部とのなす傾斜角度が、ボルト本体における工具係合部の軸線に対する直角方向とフランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大に形成されている。例えばキャップにおける筒部の軸線に対する直角方向とスカート部とのなす傾斜角度を、ボルト本体における工具係合部の軸線に対する直角方向と傾斜面とのなす傾斜角度よりも０.５度〜１０度だけ大きく設定することができる。このようにスカート部が形成されることにより、キャップの筒部がボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際に、スカート部がフランジ部の傾斜面に押圧されて弾性変形し、そのスカート部がその弾性変形による弾性力でフランジ部の傾斜面に密着し、スキマのない密着状態を呈し、キャップとボルト本体との間の液密性を維持し、水の内部への侵入を防止する機能を高められる。上記のようにキャップのスカート部の変形による弾性力でフランジ部の傾斜面に密着されるため、かしめ加工が不要で、溶接による取付けも不要で簡便にキャップを取付けることが可能である。フランジ部の形状も工具係合部とつながる部分に傾斜面を形成するのみで他に構造上の制約を必要とせず形状をある程度自由にできる。そして、ボルト本体の傾斜面の外周縁部に、周状に段差部を形成するとともに、キャップのスカート部の先端部が、段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着するようにしており、スカート部の先端部におけるフランジ部の傾斜面への密着性をよりよくし、水の内部への侵入をより防止でき、錆びにくくできる。
【０００８】
その際、ボルト本体の工具係合部を、六角断面形状とし、一方キャップの筒部も六角断面形状に形成し、そのキャップの角部のアールが、ボルト本体の角部のアールと同じまたは大に形成され、キャップの筒部がボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際にキャップ側の筒部の角部が伸びてボルト本体側の工具係合部の角部に密着するようにできる。これにより、キャップの筒部とボルト本体の六角形状部との密着性を良くし、キャップとボルト本体との間の液密性をさらに高めることができる。
【０００９】
また、その際、ボルト本体部の工具係合部には、フランジ部の受圧面とは反対側に開口する穴部を形成することができ、その穴部により軽量化が図れるとともに、その穴部の開口をキャップ端部で被い、水の浸入を抑制できる。
【００１０】
ところで、本発明のホイールボルトの製造方法について次のように表すことができる。ディスクホイールを固定するためのハブ側に設けられた雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止める受圧面を有するとともにその受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有しその傾斜面の外周縁部に周状に形成された段差部を有するフランジ部と、そのフランジ部の傾斜面側に連設された工具係合部とを備えたボルト本体を形成する工程と、
ボルト本体の工具係合部の頂部を被うキャップ端部と、そのキャップ端部に連設されボルト本体の工具係合部の横断面形状と相似形状の横断面形状を有し工具係合部の側面部を被う筒部と、フランジ部の傾斜面に対向するように筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを備え、筒部の軸線に対する直角方向とスカート部とのなす傾斜角度が、ボルト本体の軸線に対する直角方向とフランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大となるように、キャップを形成する工程と、
キャップの筒部がボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで、かつスカート部がフランジ部の傾斜面に密着されるとともに、スカート部の先端部がフランジ部の段差部に沿う形態でその段差部に係合して密着されるように、キャップをボルト本体に圧入する圧入工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施例）
以下、本発明の実施の形態につき、図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発明のホイールボルト１の正面半断面図、図２は同平面図である。図１に示すホイールボルト１は、互いに対向配置される自動車等の車体側のハブ２とディスクホイール３とを締結するために用いられる。ディスクホイール３には、ハブ２とは反対側に向かって拡開するテーパ状のボルト挿通孔３ａが所定数形成されている。つまり各ボルト挿通孔３ａは、ハブ２側に形成された円柱状の孔と、それに続いてハブ２側と反対側（車体外側）に拡がる円錐状（又は円錐台状）の孔とを有している。また、ハブ２には、ボルト挿通孔３ａと軸線Ｏを共通にする雌ねじ部２ａが形成されている。このホイールボルト１は、ボルト本体１０とキャップ２０と座金３０とを備えている。
【００１２】
図３はボルト本体１０の正面半断面図、図４は同平面図、図５は同斜視図である。図３に示すように、ボルト本体１０は、ボルト挿通孔３ａに挿通されてハブ２に形成された雌ねじ部２ａと螺合する雄ねじ部１１と、雌ねじ部２ａとの螺合による締結力を受け止めるフランジ部１２と、フランジ部１２に連設され断面形状が六角形の六角部１３（工具係合部）とを有している。
【００１３】
六角部１３は、レンチ等の工具と係合しホイールボルト１にトルクをかけることが可能とされている。六角部１３には、フランジ部１２の座面１２ａとは反対側に開口し外部に露出するように、その内側に丸い有底状の穴部１４が形成されている。ボルト本体１０における雄ねじ部１１のフランジ部１２とつながる軸状部１５には、外周面にローレット加工によるローレット目１６が形成され、座金３０を保持可能とされている。
【００１４】
フランジ部１２の座面１２ａ（受圧面）は、ボルト挿通孔３ａの軸線Ｏ方向と直行する方向に形成され、締結時において座金３０の端面３０ａと接触するようになっている。六角部１３からフランジ部１２にかけては、六角部１３から半径方向外方に遠ざかるように延びた傾斜部１２ｂ（傾斜面）が形成されている。すなわちフランジ部１２の座面１２ａと反対側にその座面１２ａからの高さが内周側より外周側が低くなるように傾斜部１２ｂが形成される。
【００１５】
図６はキャップ２０の正面半断面図、図７は同平面図である。ボルト本体１０への組付前の状態を示している。図６に示すように、キャップ２０は、全体として上部が塞がれた筒形状をなし、ボルト本体１０の穴部１４を塞ぐキャップ端部２１と、そのキャップ端部２１に連設され六角部１３を被覆するように、その六角部１３の横断面形状と相似形状の六角横断面形状をなす筒部２２と、その筒部２２に連設され、フランジ部１２の傾斜部１２ｂに対向するように外方に傾斜して拡がり、少なくとも外周部がフランジ部１２の傾斜部１２ｂに密着するスカート部２３とを有している。すなわちスカート部２３は筒部２２から半径方向外方に遠ざかるように斜面状に形成され、フランジ部１２の傾斜部１２ｂの上に対向配置される。スカート部２３は、その下端（先端）が、ボルト本体１０の六角部１３の下端とフランジ部１２の外周縁との間における外周縁より手前（内周側）に位置するように半径方向の寸法が定められている。つまりキャップ２０が組付けられたときに、スカート部２３の周縁部下端が、フランジ１２の外周縁より内周側に位置する（図１参照）。
【００１６】
座金３０は、ボルト挿通孔３ａの軸線Ｏ（図１参照）を含む半断面において台形状に形成され、ディスクホイール３とボルト本体１０との間に位置し、ボルト本体１０の軸状部１５（ローレット目１６を有する軸状部１５）に嵌合され、取付けられている。つまり座金３０は、締結時においてボルト本体１０のフランジ部１２の座面１２ａに接触する端面３０ａと、ボルト挿通孔３ａのテーパ状の拡径面に接触するテーパ状の外周面３０ｂと、内周縁部に端面３０ａと反対側に開口した座ぐり部３０ｃとを有するテーパ座金を構成している。座金３０は、圧入によりボルト本体１０のローレット目１６をこえて押し込まれ、圧入後はローレット目１６に係止して抜け落ちることなく、非締結時においては回転自在に保持される。ローレット目１６は、座ぐり部３０ｃにより隠れた状態とされる。
【００１７】
図８は図６のＡ部拡大図（キャップ２０のスカート部２３の拡大図）、図９は図３のＢ部拡大図（ボルト本体１０の傾斜部１２ｂの拡大図）である。ボルト本体１０のフランジ部１２の傾斜部１２ｂにおいて、ボルト挿通孔３ａの軸線Ｏと軸線を共通にするボルト本体１０の六角部１３の軸線Ｏに対する直角方向と傾斜部１２ｂとのなす傾斜角度をθ２とし、キャップ２０のスカート部２３において、ボルト挿通孔３ａの軸線Ｏと軸線を共通にするキャップ２０の筒部２２の軸線Ｏに対する直角方向とスカート部２３とのなす傾斜角度をθ１とした場合、θ１＞θ２の関係となるように構成している。すなわちキャップ２０のスカート部２３の傾斜角度が、ボルト本体１０の傾斜部１２ｂの傾斜角度よりも大としている。スカート部２３の下部端面２３ａは、キャップ２０の筒部２２の軸線Ｏとほぼ平行な形状とされ、スカート部２３の板厚方向とは一定量傾斜した端面となっている。これは直角となっているとカドができるため、これを解消して鈍角とするためで、スカート部２３を備えた形状にプレス（絞り加工）した後、板素材（ブランク）を打ち抜いて、そうした端面が形成される。なお、ブランクを予め打ち抜いてから、スカート部２３をプレス加工（絞り加工）する場合は、スカート部２３の外周縁には、図８（ｂ）に示すようにそのスカート部２３の板面と直角な（板厚方向の）端面２３ａ’が表れるが、もちろんそうした端面であっても差し支えない。
【００１８】
キャップ２０は、本実施例ではヤング率の高い材料として、例えばステンレス鋼板（例えばオーステナイト系）の厚さが０．４〜０.８ｍｍを用いることができ、特に０.５〜０.６ｍｍを使用するのが好ましい。傾斜角度の差（θ１―θ２）は、０.５度〜１０度に設定することができ、１度〜６.５度に設定するのが好ましい。
【００１９】
ボルト本体１０の六角部１３の寸法と、キャップ２０の筒部２２の寸法とについて説明する。図４及び図７に示すように、組付前の状態において軸方向からみて六角部１３の２面幅（外面寸法）をＬ２とし、軸方向からみて筒部２２の２面幅（内面寸法）をＬ１とした場合、Ｌ１＜Ｌ２の関係となるように構成している。すなわちキャップ２０の筒部２２の２面幅（内面寸法）がボルト本体１０の六角部１３の２面幅（外面寸法）よりも小さくしている。本実施例においては、キャップ２０の筒部２２における締まりばめ比率は、０.２〜５％に設定することができ、０.２５〜１％に設定するのが好ましい。
【００２０】
次に、ホイールボルト１の製造方法について説明する。
（１）キャップ２０は、図１０に示す順送型と称される方法で製造される。図１０に示すように、「ガイド押し」工程、「２重押し」工程、「部分切り（スリット形成）」工程を経て、１枚の平らな板がガイドを利用して底付きの容器状に段階を追って成形され中間段階で部分切りされる。続いてさらに複数段階の「絞り」工程を経て段階的に再絞り加工され深さを増し所定形状に成形され、最終の「切り離し」工程で所定寸法に切り離され、完成品ができる。
（２）ボルト本体１０は、冷間鍛造品としている。ボルト本体１０の六角部１３の内側に丸い有底状の穴部１４を形成し、その穴部１４にパンチを挿入して、六角部１３を外に張り出させて、六角部１３の角部の形状を形成している。穴部１４は、ボルト本体１０の軽量化と六角部１３の角部の形状をシャープに形成するために設けられている。
（３）座金３０は、別途に製造する。
【００２１】
（４）図１１はホイールボルト１の製造方法を示す説明図である。ボルト本体１０にキャップ２０を固定する場合に、図１１に示すように、圧入型４０（押し型４１と受け型４２からなる圧入型）内にキャップ２０とボルト本体１０とが配置される。受け型４２は、ボルト本体１０のフランジ部１２の傾斜部１２ｂに対応したテーパ面４２ａを有し、キャップ２０のスカート部２３の変形を可能とされている。押し型４１は、ボルト本体１０の雄ねじ部１１及び軸状部１５に対応した穴部４１ａを有している。
【００２２】
（５）圧入される前、キャップ２０のスカート部２３は所定の傾斜角度θ１を有し、一方ボルト本体１０のフランジ部１２は所定の傾斜角度θ２を有する。本実施例では、例えば傾斜角度θ１は「２０度＋３度〜＋１度」、傾斜角度θ２は「２０度＋０度〜−２度」にそれぞれ設定されている。
【００２３】
（６）また、圧入される前において、キャップ２０の筒部２２は所定の２面幅（内径）の寸法Ｌ１を有し、一方ボルト本体１０の六角部１３は所定の２面幅の寸法Ｌ２を有する。本実施例では、例えばＬ１は「１８−０.３〜−０.３５（ｍｍ）」、Ｌ２は「１８−０.２〜−０.２５（ｍｍ）」にそれぞれ設定されている。
【００２４】
（７）押し型４１により押圧されることにより、キャップ２０の筒部２２がボルト本体１０の六角部１３の外周面に締まりばめで圧入され、固定される。
（８）圧入される際に、キャップ２０のスカート部２３は、フランジ部１２の傾斜部１２ｂに押圧され、弾性変形領域をこえて塑性変形領域まで変形させられる。この変形により、スカート部２３に弾性力が生じ、この弾性力でフランジ部１２の傾斜部１２ｂに沿って密着された状態で固定される。
【００２５】
図１２はキャップ２０の材料として用いるステンレス鋼板（例えばオーステナイト系）の応力とひずみの関係を示す「応力―ひずみ線図」である。弾性変形領域をこえて塑性変形領域まで変形され、例えばＰ点で力が除去された場合、弾性のひずみ分が減ってＰ１のひずみとなる。元に戻ろうとする弾性ひずみ量Ｐ２がスプリングバックとして作用する。すなわちスカート部２３が元に戻ろうとするがフランジ部１２の傾斜部１２ｂに当接した状態のため、元に戻ろうとする力が押さえつける力として作用する。
【００２６】
なお、スカート部２３の変形領域について、弾性変形領域の中でもよいが（本発明の効果を奏する弾性力は得られるが）、弾性変形領域をこえて塑性変形領域まで変形させることにより次のような効果がプラスされ、より望ましい。キャップ２０の製造においては、スカート部２３の傾斜角度公差を大きくとりたい。そうすることにより製造し易くなり製造の均一性が維持できる。そのためにスカート部２３の傾斜角度（傾斜角度差）を大き目に設定して、塑性変形領域にまで変形させることにより、スカート部２３の傾斜角度公差を大きくとることが可能となる。従って、塑性変形領域における弾性ひずみを活かした形態（言い換えればスプリングバック効果を活かした形態）とすることにより、キャップ２０の製造とホイールボルト１へのキャップ固定との双方に効果的である。
【００２７】
また、キャップ２０の六角形状の筒部２２において、六角形状の角部２２ａのアールＲ１は、ボルト本体１０の六角部１３における角部１３ａのアールＲ２と同じ、またはアールＲ２よりもわずかに大（例えば０．１〜０．３ｍｍ大きく）となる関係に構成されている。キャップ２０の角部６箇所において、上記関係となるように形成される。このように形成されたキャップ２０は、前述の圧入型を用いて圧入される際に、キャップ２０の筒部２２の角部２２ａ部分が伸びてボルト本体１０の六角部１３の角部１３ａに密着した状態を呈する。
【００２８】
上記のようにキャップ２０のスカート部２３が、筒部２２から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成され、キャップ２０の筒部２２の軸線Ｏに対する直角方向とスカート部２３とのなす傾斜角度θ１を、ボルト本体１０の六角部１３の軸線Ｏに対する直角方向と傾斜部１２ｂとのなす傾斜角度θ２よりも大としており、キャップ２０の筒部２２がボルト本体１０の六角部１３の外周面に締まりばめで圧入される際に、スカート部２３がフランジ部１２の傾斜部１２ｂに押圧されて変形し、スカート部２３の変形による弾性力でフランジ部１２の傾斜部１２ｂに密着し、スキマのない密着状態を呈し、水の内部への侵入を防止できる。このように、キャップ２０とボルト本体１０との間の液密性を高め、シ−ル部材を兼ねるものとすることもできる。そして、スカート部２３の弾性力でフランジ部１２の傾斜部１２ｂに密着されるため、かしめ加工が不要で、溶接による取付けも不要で簡便にキャップ２０を取付けることが可能である。フランジ部１２の形状も六角部１３とつながる部分に傾斜部１２ｂを形成するのみで他に構造上の制約を必要とせずフランジ部１２の形状をある程度自由にできる。
【００２９】
また、ボルト本体の六角部１３には、内側に外部に露出して穴部１４が形成され、軽量化が図れるとともに、その穴部１４をキャップ端部２１で塞ぎ、水の浸入を防止できる。さらに、スカート部２３の下端（先端）は、六角部１３の下端とフランジ部１２の外周縁との間における外周縁より内周側に位置し周状に形成されることによって、スカート部２３の端部が突出せずにフランジ部１２（フランジ部１２の傾斜部１２ｂ）に沿って密着し、引っ掛かることがなく、かつ安全である。また、スカート部２３の下部端面２３ａをボルト本体１０の軸線Ｏと平行な形状とし、角部２３ｂが鈍角になるようにしており、引っ掛かりがより抑えられる。
【００３０】
また、キャップ２０の筒部２２の角部２２ａのアールＲ１が、ボルト本体１０の六角部１３における角部１３ａのアールＲ２と同じ、またはアールＲ２よりもわずかに大に形成されることによって、圧入された際に筒部２２の角部２２ａ部分が伸びてボルト本体１０の六角部１３の角部１３ａとの密着性を良くし、キャップ２０とボルト本体１０との間の液密性をさらに高めることができる。
【００３１】
（変形例１）
図１３は変形例を示す。変形例ではボルト本体の傾斜部の形状を変更している。図１３に示すように、ボルト本体１１０の傾斜部１１２ｂの外周縁部付近（フランジ部１１２の傾斜部１１２ｂの外周縁から半径方向内方に離間しかつ外周縁に近い位置）に、周状に段差部１１２ｃが形成されている。そして、図１３（ａ）に示すＧ部分を加圧し、キャップ２０のスカート部２３の先端部２３ｃが、段差部１１２ｃに沿う形態で、その段差部１１２ｃに係合して密着するようにしている。すなわちキャップ２０が圧入される際、所定の治具を介しスカート部２３の先端部２３ｃが段差部１１２ｃに押し付けられて、その段差部１１２ｃに沿うように変形して係合部が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【００３２】
そして、変形例では図１３に示すように、キャップ２０のスカート部２３の先端部２３ｃのフランジ１１２対向面側（フランジ１１２の傾斜部１１２ｂに対向した面）に周状に電池作用による腐食防止のための絶縁性部材として絶縁接着剤１２５を圧入前に予め塗布している。これはキャップ２０とフランジ部１１２とが異種金属で構成された場合（例えばキャップがステンレス鋼板で形成され、フランジ部（ボルト本体）が炭素鋼で形成されその表面が亜鉛鍍金処理された構成或いはその他金属被覆材料で被覆された構成の場合など）、それらの接触部における接触影響による腐食作用の促進を防止するためのものである。絶縁性部材としては、絶縁性と防水性をあわせもったものが望ましい。例えばエポキシ系樹脂を絶縁接着剤として用いることができる。圧入後において、図１３（ｃ）に示すように、スカート部２３の先端部２３ｃとフランジ部１１２の傾斜部１１２ｂとの間に絶縁接着剤１２５が積層状態に形成され、絶縁接着剤１２５がフランジ１１２端部から僅かにはみ出す程度が望ましい。また、スカート部２３の端面２３ａがフランジ部１１２の端部より僅かに半径方向外方に長く突出するのが望ましく、これによりキャップ２０側への接着剤の流れ出しを抑えることができ、キャップ２０側から見た場合の美観を損なうおそれを軽減できる。このように絶縁接着剤１２５によって絶縁層を形成することにより、腐食防止効果を付加することができる。
【００３３】
なお、図１４に示すように、スカート部２３の外周部に、予めフランジ部１１２の段差部１１２ｃに係合する係合部２３ｄが形成され、この係合部２３ｄがスカート部２３の圧入工程でその段差部１１２ｃに嵌まるように構成することもできる。なお、図１３及び図１４において、図１と同一の機能を有する部分には同一の番号を付して説明を省略する。
【００３４】
このようにキャップ２０のスカート部２３の先端部２３ｃが、段差部１１２ｃに沿う形態で、その段差部１１２ｃに係合して密着するようにされ、また、スカート部２３の外周部がその段差部１１２ｃより外側の傾斜部１１２ｂ’に密着（好ましくは弾性変形状態で押し付けられる）することにより、傾斜部１１２ｂ’と段差部１１２ｃとの二重の密着効果、ひいてはそのような屈曲した密着面の一種のラビリンス効果により、キャップ２０とフランジ部１１２との間への水の侵入を抑制し、錆びにくくできる。また、図１４の例の場合、スカート部２３の外周部のフランジ部１１２の傾斜部１１２ｂ’に対向した面側に、圧入前に予め前述同様に絶縁接着剤を塗布しておくことにより、圧入後、キャップ２０のスカート部２３の先端部２３ｃとフランジ部１１２の傾斜部１１２ｂ’との間に絶縁層を形成することができる。これにより腐食防止効果を付加できる。
【００３５】
（変形例２）
図１５は第２変形例を示す。圧入型で押す場合における荷重のかけ方を実施例と異ならせている。キャップ２０のスカート部２３の先端部（外周縁部）に近い部分（スカート部２３の外周縁から半径方向内方に離間しかつ外周縁に近い位置）において、図１５に示すＦ部分を加圧し、加圧時の圧着しろがスカート部２３の外周縁部に周状に形成されるようにする。すなわちキャップ２０が圧入される際に、スカート部２３の筒部２２に近い部分（根元部分）から押さえるのではなく、外側（外周縁部）から押さえるようにしている。その際、型（受け型）１４２は、図１５に示すように、スカート部２３の先端部２３ｃがフリーの状態（型が当接しない）とするのが望ましい。圧入後の形態として、２つの形態を示すことができる。図１５（ｂ）は内周側に隙間が生じないように密着させる形態であるが、外周側の方が密着（面圧）が高い。図１５（ｃ）は外周側が密着して、内周側は隙間が生じる（外周側が必ず密着するようにしている）形態である。なお、図１５において、図１と同一の機能を有する部分には同一の番号を付して説明を省略する。
【００３６】
このようにキャップ２０が圧入されることにより、スカート部２３の外周部におけるフランジ部１２の傾斜部１２ｂへの密着がよりよくなる。スカート部２３の先端部２３ｃがフリーの状態としており、スカート部２３のテーパ（傾斜角度θ１）がフランジ部１２の傾斜部１２ｂのテーパ（傾斜角度θ２）よりも大であることによって、Ｆ部分が加圧されることによりその先端部２３ｃがフランジ部１２の傾斜部１２ｂに程よく押圧された状態となって、外周部の密着性がよくなる。これは、スカート部２３が弾性変形状態でフランジ部１２の傾斜部１２ｂに押圧され、この弾性力で両者の密着状態が維持されるともいうことができる。
【００３７】
なお、本実施例に次のような変形を加えてもよい。
（１）キャップ２０の材質は、本実施例ではステンレス鋼板を用いたが、これに限定されることなく、ヤング率の高いものであれば、例えばアルミニウムやチタンなどを用いることができる。
（２）座金３０は、本実施例ではテーパ座金としたが、これに限定されることなく、ハブ側の形状に応じて例えば平座金を用いることもできる。
【００３８】
（３）ボルト本体１０の六角部１３の形状は、六角形状に限定されることなく、レンチ等の工具と係合しホイールボルト１にトルクをかけることが可能であれば種々の形状が採用できる。例えば図１６（ａ）に示すように、外周が円形で内側に六角形状の穴部５０ａを有したボルト本体５０としたり、図１６（ｂ）に示すように、外周に複数の歯部５５ａを有する（セレーションにより形成された）ボルト本体５５としてもよい。また、これに対応してキャップ２０の筒部２２の形状も変更できる。
【００３９】
（４）キャップ２０のスカート部２３とフランジ部１１２の傾斜部１１２ｂとの間に設けられる絶縁性部材について、変形例１の段差部を設けた例に限定されず他にも適用できる。例えば図１５において、スカート部２３の先端部２３ｃの傾斜部１２ｂに対向した面側に絶縁性接着剤を圧入前に塗布して、その後圧入して絶縁層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のホイールボルトの一例を示す正面半断面図。
【図２】ホイールボルトの平面図。
【図３】ボルト本体の正面半断面図。
【図４】ボルト本体の平面図。
【図５】ボルト本体の斜視図。
【図６】キャップの正面半断面図。
【図７】キャップの平面図。
【図８】図６のＡ部拡大図。
【図９】図３のＢ部拡大図。
【図１０】キャップの製造方法を示す説明図。
【図１１】ホイールボルトの製造方法を示す説明図。
【図１２】キャップ材料の応力とひずみの関係の一例を示す応力―ひずみ線図。
【図１３】ホイールボルトの変形例を示す説明図。
【図１４】図１３のスカート部の変形例を示す説明図。
【図１５】ホイールボルトの他の変形例を示す説明図。
【図１６】ボルト本体の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【００４１】
１ホイールボルト
２ハブ
３ディスクホイール
１０ボルト本体
１１雄ねじ部
１２フランジ部
１２ｂ傾斜部（傾斜面）
１３六角部（工具係合部）
１３ａ角部
１４穴部
２０キャップ
２１キャップ端部
２２筒部
２２ａ角部
２３スカート部
２３ｃ先端部
１１２ｃ段差部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクホイールを車体側のハブに締結するためのホイールボルトであって、
前記ハブ側に設けられた雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止める受圧面を有するとともにその受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有しその傾斜面の外周縁部に周状に形成された段差部を有するフランジ部と、そのフランジ部の前記傾斜面側に連設された工具係合部とを有するボルト本体と、
前記ボルト本体の工具係合部の頂部を被うキャップ端部と、そのキャップ端部に連設され前記ボルト本体の工具係合部の横断面形状と相似形状の横断面形状を有してその工具係合部に締まりばめで圧入されて前記工具係合部の側面部を被う筒部と、前記フランジ部の傾斜面に対向するように前記筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを有するキャップと、を備え、
前記キャップの筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ボルト本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大に形成され、前記キャップの筒部が前記ボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際に前記スカート部が前記フランジ部の傾斜面に押圧されて弾性変形し、そのスカート部がその弾性変形による弾性力で前記フランジ部の傾斜面に密着されるとともに、前記スカート部の先端部が、前記フランジ部の段差部に沿う形態で、その段差部に係合して密着されていることを特徴とするホイールボルト。
【請求項２】
前記ボルト本体の工具係合部は、六角断面形状をなし、一方前記キャップの筒部も六角断面形状に形成され、そのキャップの角部のアールが、前記ボルト本体の角部のアールと同じまたは大に形成され、前記キャップの筒部が前記ボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで圧入される際に前記キャップ側の筒部の角部が伸びて前記ボルト本体側の工具係合部の角部に密着されている請求項１に記載のホイールボルト。
【請求項３】
前記ボルト本体部の工具係合部には、前記フランジ部の受圧面とは反対側に開口する穴部が形成されており、前記キャップのキャップ端部はこの穴部を被うものである請求項１または２に記載のホイールボルト。
【請求項４】
前記キャップにおける前記筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ボルト本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも０.５度〜１０度だけ大きい請求項１ないし３のいずれか１項に記載のホイールボルト。
【請求項５】
ディスクホイールを固定するためのハブ側に設けられた雌ねじ部と螺合する雄ねじ部と、その雌ねじ部との螺合による締結力を受け止める受圧面を有するとともにその受圧面と反対側にその受圧面からの高さが内周側より外周側が低くなる傾斜面を有しその傾斜面の外周縁部に周状に形成された段差部を有するフランジ部と、そのフランジ部の傾斜面側に連設された工具係合部とを備えたボルト本体を形成する工程と、
前記ボルト本体の工具係合部の頂部を被うキャップ端部と、そのキャップ端部に連設され前記ボルト本体の工具係合部の横断面形状と相似形状の横断面形状を有し前記工具係合部の側面部を被う筒部と、前記フランジ部の傾斜面に対向するように前記筒部から半径方向外方へ遠ざかるように斜面状に形成されたスカート部とを備え、前記筒部の軸線に対する直角方向と前記スカート部とのなす傾斜角度が、前記ボルト本体の軸線に対する直角方向と前記フランジ部の傾斜面とのなす傾斜角度よりも大となるように、キャップを形成する工程と、
前記キャップの筒部が前記ボルト本体の工具係合部の外周面に締まりばめで、かつ前記スカート部が前記フランジ部の傾斜面に密着されるとともに、前記スカート部の先端部が前記フランジ部の段差部に沿う形態でその段差部に係合して密着されるように、前記キャップを前記ボルト本体に圧入する圧入工程と、
を含むホイールボルトの製造方法。

【図１】