JP2018188117A - 引抜工具 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の車軸端部にあるハブと、タイヤのホイールセンターボアとが固着して一体化した状態から、簡便に引き離すための引抜工具を提供する。【解決手段】２つのアーム部材３，４に係合ねじ５，６をそれぞれ貫入させ、支持部材１の側面から貫通する係合ねじ孔１ｂに支持部材１の両側面から螺合する。このときアーム部材３，４の掛止部３ａ，４ａは支持部材１の掛止面１ｅに密着し、支持部材１と一体となる。同様に係合ねじ孔１ａにアーム部材３，４を係合させたとき、アーム部材３，４に設けられた突起部３ｂ，４ｂの先端部間の距離が変更できるように支持部材１の掛止面１ｅの縦横の長さを変えて形成している。支持部材１の掛止面１ｅ中央部から貫通するように設けられたねじ孔に螺合された押圧部２ｃを先端に有する押圧部材２を回転させることにより、軸部２ｂの先端側が支持部材１を貫通して出没する。【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールと一体となったタイヤの取り外しが容易な引抜工具に関するものである。

自動車のタイヤは空気を密封した外周のゴムの部分が、車軸端部に取り付けられるホイール（アルミ製または鉄製）に組み合わされて一体となっている。
タイヤのゴムの部分には乾燥路用（夏用）、雪道用（冬用）に適した材質、形状があり、特に雪の降る地域では季節ごとに入れ替えることが必要となる。
タイヤのゴムの部分は摩耗、消耗したり、釘によるパンク、異常空気圧による破裂などが発生するたびに交換の必要も出てくる。
このタイヤの入れ替え、消耗による交換の作業は自動車の整備士は日常的に行われ、一般ユーザー自身が行う機会も意外と多い。

タイヤの入れ替え、交換を行う手順として（１）自動車を持ち上げ、タイヤを路面から浮かす、（２）タイヤのホイール部を車軸端部に固定しているボルト、またはナットを緩め、取り外す、（３）ホイールと一体となったタイヤを車軸端部より取り外す。

しかしながら、（３）のホイールと一体となったタイヤを車軸端部より取り外す段階にて車軸端部のハブと呼ばれる部位と、ホイールセンターボア（中心の孔部）が固着していることがあり、容易に取り外しできないことがある。

このホイールセンターボア（中心の孔部）の固着には複数の要因が重なって発生していると考えられている。
１つはタイヤの回転中心を正確なものとするために車軸端部のハブと呼ばれる部位と、タイヤのホイールセンターボア（中心の孔部）の隙間をより狭くしていること。
２つ目はこの狭い２つの部位の間に雨水、融雪剤を含んだ雪解け水が入り込み、ブレーキによる熱の伝導、２つの部位の材質の違いなどにより錆が発生してしまうことである。

固着してしまった際に、一般的にはタイヤを蹴る、ホイールの外周部を金槌で叩く等の衝撃を加え、固着した部位に振動を与えることで解除されるが、タイヤを蹴ることでの怪我や、金槌で叩くことでの傷、破損等の問題が発生してしまう。

現在、この固着したホイールを安全に、容易に取り外せるような汎用工具は存在していない。
例えば（米国特許出願公開第ＵＳ２０１５／０１４３６９２号明細書（特許文献１）参照）のようにホイールをハブから分離出来る仕組みの工具も考えられてはいるが、広く一般に流通するには至っていない。

上記の広く一般に流通するに至っていない理由として、タイヤとホイールが一体となった状態で外形部に近い位置を把持するような工具は大掛かりで、サイズが大きくなってしまう、さらに、それら工具の設置調整に時間が掛かってしまうと、たとえ安全であっても効率性という面では課題が残る。

米国特許出願公開第ＵＳ２０１５／０１４３６９２号明細書

そこで、この発明の目的は、小型、簡単、軽量な構成で車軸端部のハブに固着した環状部材の引き抜き作業を効率良く、安全に、短時間で行うことができる引抜工具を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明の引抜工具は車軸端部のハブに固着した状態のホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合させる位置に配置した２つのアーム部材と、上記２つのアーム部材の掛止部に支持部材の掛止面の端部を掛止させた支持部材と、上記支持部材の掛止面中央部から貫通するように螺合された押圧部材と、上記支持部材と２つのアーム部材を係合させる係合ねじをもって、ホイールセンターボア（中心の孔部）内にて一体化させることを特徴とする。

上記構成の引抜工具によれば、押圧部材の連結部をレンチ等により回転させ軸部を螺入させることで押圧部は固着している車軸先端のハブに到達する。
さらに螺入を進めると、押圧部材の軸部は支持部材をハブから遠ざかる方向へと移動させ、同時に支持部材に一体となったアーム部材の突起部はホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合部に、固着したハブから引き剥がす方向の圧力を掛けることとなり、ホイールが分離、離脱される。
このように簡単な構成で車軸端部のハブに固着した被引抜対象物の引き抜き作業を効率良く、安全に、短時間で行うことができる。

また、一実施形態の引抜工具は、上記２つのアーム部材の突起部により被引抜対象物の掛合部に圧力を掛けるとき、上記２つのアーム部材が上記押圧部材の軸部の軸に対して略対象な位置にあることを特徴とする。

上記実施形態の引抜工具によれば、２つのアーム部材間にある直方体の支持部材を、押圧部材の軸部の軸を中心に９０度回転した状態で２つのアーム部材を取り付けることで異なる直径や形状のホイールセンターボア（中心の孔部）にも適応することが可能となる。

また、一実施形態の引抜工具は、支持部材の掛止面と２つのアーム部材の掛止部が密着した状態で掛止されていることを特徴とする。

上記実施形態の引抜工具によれば、押圧部材の押圧部がハブに到達したあと、さらに軸部を螺入させ押圧部材の軸部が支持部材をハブと反対の方向に移動させるとき、２つのアーム部材は、支持部材の掛止面と、アーム部材の掛止部の密着により一体となってハブと反対の方向へ移動していくことができる。

また、一実施形態の引抜工具は、上記係合ねじが手回しによって回せるねじであることを特徴とする。

上記実施形態の引抜工具によれば、係合ねじは螺合して２つのアーム部材と支持部材を一体とさせるだけでよく、手回しによる締め付け力でも十分である。この係合部には押圧部材の軸部、支持部材、支持部材の掛止面、２つのアーム部材の掛止部を伝わってくる、ハブとホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合部間に加わる押圧の圧力はかからない。

また、一実施形態の引抜工具は、２つのアーム部材に設けられた突起部の掛合面の方向が押圧部材の軸部に対して直角の方向に配置された面ではないことを特徴としている。

上記実施形態の引抜工具によれば、押圧部材の押圧部がハブに到達して押圧部材の軸部が支持部材をハブと反対の方向に移動させるとき、同様に支持部材に一体となった２つのアーム部材も、ハブと反対の方向へ移動し、ホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合部に２つのアーム部材に設けられた突起部を掛合させるが、支持部材に一体となった２つのアーム部材は必要な強度を確保しており、突起部と掛合部の滑りや、突起部の変形等をすることなくホイールを引き抜くことができる。

また、一実施形態の引抜工具は、２つのアーム部材の支持部材へ係合ねじ５、６で係合するための貫通孔と、突起部との間に螺設孔部が設けられていることを特徴とする。

上記実施形態の引抜工具によれば、ホイールセンターボア（中心の孔部）はメーカー、品種によってその直径や形状が異なり、掛合部が小さいこともある。そういった際には２つのアーム部材の螺設孔部にいもねじやボルトを螺合、貫通させ、支持部材に突出させる。そして支持部材と２つのアーム部材との間に隙間を発生させることで２つのアーム部材の突起先端部間の距離を拡大調整することができるようになる。

以上より明らかなように、この発明の引抜工具によれば簡単な構成で車軸端部のハブに固着した被引抜対象物の引き抜き作業を効率良く、安全に、短時間で行うことができる引抜工具を実現することができる。

以下、この引抜工具を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１はこの発明の実施の一形態の引抜工具の斜視図を示している。
この引抜工具は、支持部材１と、掛止面１ｅの両端掛止部３ａ、４ａに掛止されるように係合された２つのアーム部材３、４と、２つのアーム部材を係合する係合ねじ５、６と、支持部材１の掛止面１ｅの中央から反対面に貫くように螺合された押圧部材２とを備えている。

上記の支持部材１は２つのアーム部材３、４を係合するために貫通螺設された１ａ、１ｂ（図２に示す）を設けている。

また、支持部材１の掛止面１ｅの縦、横の長さは、支持部材１と２つのアーム部材３、４が一体となった際、２つのアーム部材３、４の突起先端部間の距離がホイールセンターボア（中心の孔部）の複数の直径や形状に対応して変更できるように異なる長さとしている。

図２は上記引抜工具の２つのアーム部材３、４を支持部材１より係脱した斜視図を示している。
２つのアーム部材３、４には支持部材１へ係合ねじ５、６で係合するための貫通孔と、突起部３ｂ、４ｂとの間に螺設孔部３ｃ、４ｃが設けられている。
螺設孔部３ｃ、４ｃにいもねじやボルトを螺合、貫通させ、支持部材に突出させると、支持部材１と２つのアーム部材３、４との間に隙間を発生させることができる。これにより２つのアーム部材３、４の突起先端部間の距離を拡大調整することができるようになる。

図３は上記引抜工具の側面図を示しており、図４は上記引抜工具の上面図を示している。

図５を用いて上記引抜工具により車軸端部のハブ２１に固着したホイールセンターセンターボア（中心の孔部）の引抜作業について説明する。

まず図５は車軸端部のハブ２１、ホイール（アルミ製）２２の断面図を示している。

図５において、ハブ２１とホイール（アルミ製）２２のセンターボア（中心の孔部）は隙間をより狭く密着するように嵌合されており、この狭い２つの部位の間に雨水、融雪剤を含んだ雪解け水が入り込み、ブレーキによる熱の伝導、２つの部位の材質の違いなどにより錆が発生して固着している。

そこでまず図５のように本実施形態の引抜工具の２つのアーム部材３、４をホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合させる位置に配置する。
次に支持部材１の掛止面１ｅ中央部から貫通するように螺合された押圧部材２と支持部材１とを２つのアーム部材３、４の間に配置して、支持部材１の掛止面１ｅと２つのアーム部材３、４の掛止部３ａ、４ａを密着させる。
次にそれぞれのアーム部材と支持部材１を係合させる係合ねじ５、６をアーム部材に貫通させ支持部材１両側面の係合ねじ孔１ｂに螺合させ、ホイールセンターボア（中心の孔部）内にて一体化させる。

この状態で押圧部材２の連結部２ａをレンチ等により回転させ軸部２ｂを螺入させることで押圧部２ｃは固着している車軸端部のハブ２１に到達する。
さらに螺入を進めると軸部２ｂは支持部材１をハブ２１から遠ざかる方向へと移動させ、同時に支持部材１に一体となったアーム部材３、４の突起部３ｂ、４ｂはホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合部に、固着したハブ２１から引き剥がす方向の圧力を掛けることとなり、ホイール（アルミ製）２２が分離、離脱される。

このように、上記実施の形態の引抜工具によれば簡単な構成で車軸端部のハブ２１に固着した被引抜対象物の引き抜き作業を効率良く、安全に、短時間で行うことができる引抜工具を実現することができる。

上記実施の形態では支持部材１に直方体の形状を用いたが、他の形状でも同様の効果が得られる。
支持部材１を円柱とした場合、２つのアーム部材３、４の支持部材１に接する面を円柱に合致するように半円柱状にくり抜いておくとホイールセンターボア（中心の孔部）内での一体化が容易になる。また支持部材１を三角柱とした場合、アーム部材を３つ配置することが可能となり、より安定した引き抜き作業が行える。
また、支持部材１を六角柱とした場合、直方体では掛止面１ｅの縦と横の２種類の長さでホイールセンターボア（中心の孔部）の２種類のサイズに対応していたものが３種類に増やすことが可能となる。
八角柱以上でも同様に４種類等々に増やしていってもよい。

また、上記実施の形態では支持部材１の掛止面１ｅと２つのアーム部材３、４の掛止部３ａ、４ａを平面にて密着させ係合ねじ５、６で係合させているが、例えば掛止面１ｅの２つのアーム部材３、４の掛止部３ａ、４ａが掛止される位置に凸形状を設け、一方の２つのアーム部材３、４の掛止部３ａ、４ａに凹み部分を設けて引っ掛けることができる構造とすれば、それぞれのアーム部材と支持部材１とを係合させる係合ねじ５、６が無くても、押圧部材２の軸部２ｂを螺入させることで軸部２ｂが支持部材をハブ２１から遠ざかる方向へと移動させた際に、同時に支持部材１に一時的に一体となった２つのアーム部材３、４の突起部３ｂ、４ｂへホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合部に、固着したハブから引き剥がす方向の圧力が掛かる力を利用して凹凸部にて係合をさせる構造としてもよい。

また、上記実施の形態では押圧部材２の押圧部２ｃが接するハブ２１の中央部は平らであるが、車種や、前輪後輪の仕様違いによってはハブ２１の中央部にボルトの先端部や、ボルトの頭部が組み付けられていることがある。（図７に破線にて例示）
このハブ２１の中央部に組み付けられたボルトの先端部が長い場合では、支持部材１の掛止面１ｅの反対側の面、及び押圧部材２の押圧部２ｃがハブ２１の中央部に組み付けられたボルトの先端部に接触し、２つのアーム部材３、４と支持部材１との係合ができなくなることが考えられる。この場合は支持部材１の掛止面１ｅと反対側の面との距離をせばめ、短くすることで、ハブ２１の中央部に組み付けられたボルトの先端部と、支持部材１の掛止面１ｅの反対側の面との接触を避けるとよい。

また、上記のハブ２１の中央部にボルトの先端部が組み付けられた形態では、ハブ２１の中央部が平らであった際に支持部材１の掛止面１ｅに２つのアーム部材３、４の掛止部３ａ、４ａを密着させて掛止していた方法をとらず、支持部材１の両側面に凹形状を複数設け、２つのアーム部材３、４の掛止部３ａ、４ａを、段階的に位置を変えて支持部材１の両側面に凹形状部に掛止することで同様の効果を得てもよい。

また、上記実施の形態では支持部材１に突起の形状を持った２つのアーム部材を３、４を一体としてホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合部に掛合させているが、支持部材１、または、アーム部材の側面部からねじ機構等により突起部を出没させて掛合させてもよい。

また、上記実施の形態では押圧部材２の押圧部２ｃは先端部が鋭角な形状となっているが、これは上記のハブ２１の中央部が平らな状態と、ハブ２１の中央部にボルトの先端部や頭部が組み付けられた形態にて、ボルトの先端部や、ボルトの頭部にも確実に押圧がかけられる形状としている。
ハブ２１の中央部が平らな面のみであれば、押圧部２ｃの先端部は平らであってもよい。

図６と図７はホイール２３がスチール製の際の形状を断面図で示している。
スチール製のホイール２３（スチール製）は１枚の金属板から形状が作り出されているために、図５のホイール２２（アルミ製）にあったような掛合部が存在していないことがほとんどである。
そこで、図６ではホイールセンターボア（中心の孔部）に周設孔２４を設けて掛合部とし、図７では絞り部２５の形状を設けて掛合部としている。
以上のような掛合部を設けることでホイール２３（スチール製）であっても上記実施の形態の引抜工具により引き抜き作業を効率良く、安全に、短時間で行うことができる引抜工具を実現することができる。

図１はこの発明の実施の一形態の引抜工具の斜視図である。 図２は上記引抜工具の２つのアーム部材を支持部材より係脱した斜視図である。 図３は上記引抜工具の側面図である。 図４は上記引抜工具の上面図である。 図５は車軸端部のハブと固着したホイール（アルミ製）の断面図に引抜工具を装着した状態を示す図である 図６は車軸端部のハブと固着したホイール（スチール製）に引抜工具のアーム部材の突起部を掛合する周設孔を示す断面図である。 図７は車軸端部のハブと固着したホイール（スチール製）に引抜工具のアーム部材の突起部を掛合する絞り部を示す断面図と、ハブの中央部にボルトの先端部（破線部）が組み付けられた形態を例示した図である。

１ ・・・・支持部材
１ａ，１ｂ・・係合ねじ孔
１ｅ・・・・掛止面
２ ・・・・押圧部材
２ａ・・・・連結部
２ｂ・・・・軸部
２ｃ・・・・押圧部
３，４・・・アーム部材
３ａ，４ａ・・掛止部
３ｂ，４ｂ・・突起部
３ｃ，４ｃ・・螺設孔部
５，６・・・係合ねじ
２１・・・ハブ
２２・・・ホイール（アルミ製）
２３・・・ホイール（スチール製）
２４・・・周設孔
２５・・・絞り部
【図１】【図２】【図３】【図４】【図５】【図６】【図７】

Claims (6)

1. 車軸端部のハブに固着した状態のホイールセンターボア（中心の孔部）の掛合させる位置に配置した２つのアーム部材と、
   上記２つのアーム部材の掛止部に、支持部材の掛止面の端部を掛止させた支持部材と、
   上記支持部材の掛止面中央部から貫通するように螺合された押圧部材と、
   上記支持部材の両側面に２つのアーム部材を係合させるための係合ねじをもって、
   ホイールセンターボア（中心の孔部）内にて一体化させることを特徴とする引抜工具。
2. 請求項１に記載の引抜工具において、
   上記２つのアーム部材の突起部により被引抜対象物の掛合部に圧力を掛けるとき、上記２つのアーム部材が上記押圧部材の軸部の軸に対して略対象な位置にあることを特徴とする引抜工具。
3. 請求項１または２に記載の引抜工具において、
   上記支持部材の掛止面と２つのアーム部材の掛止部が密着した状態で掛止されていることを特徴とする引抜工具。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の引抜工具において、
   上記係合ねじが手回しによって回せるねじであることを特徴とする引抜工具。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の引抜工具において、
   上記２つのアーム部材に設けられた突起部の掛合する面の方向が押圧部材の軸部に対して直角の方向に配置された面ではないことを特徴とする引抜工具。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の引抜工具において
   上記２つのアーム部材に支持部材の側面へ係合ねじで係合するための貫通孔と突起部との間に、螺設孔部が設けられていることを特徴とする引抜工具。

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