JP2003527544A - ねじ又はねじ締付け用のナットもしくはワッシャの形態をした連結部材及びそのねじ締付け方法 - Google Patents

ねじ又はねじ締付け用のナットもしくはワッシャの形態をした連結部材及びそのねじ締付け方法

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JP2003527544A
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    • G01L5/243—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed using washers

Abstract

(57)【要約】 ねじ又はねじ締付け用のナット又はワッシャの形態をした連結部材は、その支え面に、少なくとも１つの突起１１及び更に半径方向外方に配置された少なくとも１つの表面領域１７を有する。上記突起の高さ及び断面は、当該ねじ連結部材を締付けた際、上記突起が弾性変形又は塑性変形して予め定められた圧縮応力に到達すると同時に、半径方向外方に配置された領域１７が係合することとなるように寸法決めされる。上記ねじ連結部材は、通常どおり、予め定められた締付けトルクで締付けられると、本発明では上記締付けトルクに対応する圧縮応力の許容差の範囲が低減する。上記突起が十分に変形して半径方向外方に配置された領域との係合を生じる、トルク対回転角の変化率の変化が、当該締付け操作を終了する判断基準として採用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、ねじ締付け用のねじ締付け用のねじ、ナット又はワッシャ等の形態
をした連結素子に関する。この連結素子は、連結される構造部分の対応する対抗
面を支えるようにした環状係合又は支え面を有する。また、本発明は、上記連結
素子を含むねじ連結素子のねじ締付け方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 最近の製品設計において、ねじ締付けにおいて予め定められた最小限の圧縮応
力をもってねじ締付けされるように当該ねじ締め部材に特別の方法で高応力をも
ってねじ締付けすることが重要とされる。この圧縮応力が最小値以下であると、
このねじ締付けでは十分に応力が掛けられ又は負荷されず、緩みを生じることと
なる。一方、上記圧縮応力が所定の最大値を超えないようにしなければならず、
さもないと、当該ねじ締付けは過負荷となり、尚早に疲労したり又は破壊される
こととなる。したがって、ねじ締付け時に及ぼされる圧縮応力の許容範囲は出来
る限り狭いものとしなければない。
【０００３】 圧縮応力又は初期応力は直接測定することができない。それに代えて、一般に
、ねじ連結部材をねじ締めする際に生起するトルクが測定される。上記トルクと
圧縮応力間の関係は、他の諸事項のうち、当該ねじとそれにより固定される構造
部分間の摩擦関係に依存し、その重要な部分がねじ頭又はナットの支え面と固定
される構造部分の対応する対向面間の摩擦によって果たされる。摩擦係数μによ
って表される、係合又は支え面と対向面間の摩擦特性は、実際上、例えば両面の
潤滑状態に応じてかなりのバラツキを蒙る。実際上、生じる大きな許容差は、実
測締付けトルクと関連するねじ連結部材の圧縮応力の大きな許容差をもたらすこ
ととなる。
【０００４】 図面の第５図に対し注意すべき点を説明する。これは、２つの異なった代表的
な摩擦係数値μ＝０．１６0（直線Ａ）と摩擦係数値μ＝０．０８（直線Ｂ）に
関し、横軸に沿ってプロットされた締め付けトルクと縦軸に沿ってプロットされ
た圧縮応力間の関係をグラフで示すものである。座標軸に沿って目盛られた数値
は、ねじ山サイズＭ１０を有するねじ連結部材についての代表的なものである。
摩擦係数μ＝０．１６とされる場合、締付けトルクＭが増大するにつれて圧縮応
力Ｆは直線Ａに沿って線形に増大して予め定められた締付けトルク値ＭＡに到達
し、該圧縮応力Ｆは推奨最小値Ｆ１、例えば、１５ｋＮ（キロニュートン）に到
達する。一方、摩擦係数μ＝０．０８とされる場合、締付けトルクＭが増大する
につれて、圧縮応力Ｆは直線Ｂに沿って上昇する。何故ならば、締付けトルクＭ
の一部分のみが当該摩擦に抵抗し得るからである。上記と同様の締付けトルクＭ
の予め定められた値ＭＡには、圧縮応力が、例えば、Ｆ２＝３０ｋＮに到達した
ときである。したがって、このような摩擦係数μの許容差によって所定の締付け
トルクＭＡに対して達成される圧縮応力の許容差ΔＦを大きくすることができる
。図５の実施例において、許容差ΔＦ＝１５ｋＮは最小圧縮応力Ｆ１の１００％
に相当する。そのような大きな許容差とすることにより、圧縮応力Ｆ２の上限値
を、当該タイプのボルト又はねじに対し推奨される最大圧縮応力よりも大きなも
のとされる。これは、最小圧縮応力Ｆ１に対し必要とされるよりも大きな荷重に
耐え得るねじを使用することが必要となる。
【０００５】 （本発明の解決しようとする課題） 本発明は、ねじ連結部材、特に、ボルトもしくはねじ又はナットもしくはワッ
シャを含む、連結素子の形態上の問題に基づいてなされたものであって、所定の
締付けトルクに対し達成されるねじ連結部材の圧縮応力の摩擦-依存許容差を縮
小しようとするものである。さらに、本発明の目的とすることは、現存の摩擦係
数とは実質的に無関係に定められた最小圧縮応力に対しねじ連結部材の締付けを
許容する、そのようなねじ連結部材用の組立て方法を提供することにある。
【０００６】 ＤＥ-３７４１５１０Ａ１は、ボルトもしくはねじ又は支え面に少なくとも１
つの環状突起が形成されたナットもしくはワッシャの形態とされる自動ロック連
結素子を開示している。この環状突起は対向面に食い込むようにしたもので、そ
れによりねじ頭、ナット又はワッシャを固定して当該ねじ連結部材の緩みを確実
に防止するようにしたものである。同様の目的で、ＤＥ-３６４１８３６Ａ１に
より知られている自動ロック連結素子は、その係合面又は支え面上の突起と、格
子状パターン形態の凹部により構成され、これらの凹部を対向面に押し付けて当
該固定素子をロックして緩み方向への回転を防止するようにしたものである。
【０００７】 本発明の課題解決手段は請求項１の技術的事項を特徴とするものである。その
従属項は本発明を更に改良した有利なものである。
【０００８】 本発明の課題解決手段は、摩擦状態の変化に基くものであって、そのような変
化は、少なくとも１つの突起において、当該ねじ連結部材に対し予め定められた
最小圧縮応力に到達したときに生じ、上記突起が変形し、当該支え面における上
記突起の半径方向外方に配置された領域が対向面と係合することとなる。この結
果支え面における対向面と摩擦接触する領域の有効半径が急激に増大することと
なる。本発明は、上記突起の断面領域及びその段差の高さを慎重に寸法決めして
、予め定められた当該ねじ連結部材の最小圧縮応力に到達した際、上記突起が精
確に所定量変形するとともに上記支え面における上記突起より半径方向外方に配
置された領域に荷重するようにしたものである。
【０００９】 （本発明の好ましい実施例の形態） 以下に、本発明を、実施例を示す添付図面とともに説明する。 図１に示されるボルト又はねじ１は、６辺形のねじ頭３を有するつば付ねじと
され、該ねじ頭３は、半径方向に突出するつば又はフランジ５により拡張される
とともにねじ山部分９を具備したボルト軸部７と接合される。Ｄｓはボルト軸部
７の直径を示し、該直径寸法はねじ山部分９のねじの谷径と同等寸法とされる。
【００１０】 ねじ頭３又はそのつば部５の下面に係合又は支え面があり、該支え面は、通常
のボルト又はねじにおいて、平面とされる。図１に示されるねじにおいて、ボル
ト軸部７に近い支え面に環状突起１１が形成され、半径方向内方及び外方にそれ
ぞれ内環状溝部１３及び外環状溝部１５が形成されている。外環状溝部１５は、
支え面における更に半径方向外方に配置される環状外領域１７から当該環状突起
１１を分離している。本実施例において、環状突起１１は、内径Ｄｉ及び外径Ｄ
ａの方形状断面を有する。環状突起１１の内径Ｄｉは、好ましくは、ねじ山部分
９の外径と同等又はそれよりも若干大きい寸法とされる。外径Ｄａは、環状領域
（Ｄａ２−Ｄｉ２）π／４がボルト軸部７の断面積Ｄｓ２π／４より大きくされ
ず、好ましくは、それ以下の大きさに選定される。環状突起１１は、支え面にお
ける環状外領域１７と比べ、図１における右側部にｈを付して示される（高さの
）段差を有する。この段差ｈは、図１においては誇張して示される。実際上、該
段差ｈは約０．０１ｍｍのオーダ又はそれ以下の大きさとされる。
【００１１】 ねじ又はボルト１が構造部分に堅固にねじ締付けされると、環状突起１１の端
面は該構造部分の対向面に押付けられる。このとき、該ねじを更に締付けるには
、環状突起１１の真下の摩擦力を上回るようにする必要がある。該摩擦力は、（
ねじ山部分９に生じる摩擦力に加えて）摩擦係数μ及び環状突起１１の平均直径
（Ｄａ−Ｄｉ）に依存する。ねじを更に締付けると、環状突起１１は軸方向に弾
性変形し、おそらくは、最終的に塑性変形し、よって該環状突起の高さが減少す
る。環状突起１１の形状寸法、即ち、その幅寸法、段差ｈ高さ寸法及び内環状溝
部１３及び外環状溝部１５の深さ寸法により定まる当該突起の全長が選定され、
当該ねじ１の材質と組み合わせて、予め定められた圧縮応力（プレストレス）に
到達したとき、段差ｈが消滅するとともに当該環状突起１１の端面が支え面にお
ける環状外領域１１と面一状となるようにされる。このとき、支え面における環
状外領域１７は、また、上記構造部分の対向面と接触することとなり、更にねじ
締付けするには、環状外領域１７と構造部分の対向面間の摩擦力を上回る必要が
あり、該摩擦力は摩擦係数μ及びＤｍをもって示される環状外領域１７の平均外
径に依存する。この平均外径Ｄｍは、環状突起１１の平均直径よりも適当に大き
くして、予め定められた圧縮応力にて段差ｈが消滅するようにすることにより、
当該ねじ頭３の支え面と構造部分の対向面間の全域にわたって摩擦力が急激に増
大することとなる。
【００１２】 このようにして奏される作用効果は、図５に対応する図６とともに明らかにさ
れる。該図６は、２種類の摩擦係数μ＝０．１６（直線Ａ’）及びμ＝０．０８
（直線Ｂ’）について締付けトルクＭと圧縮応力Ｆ間の関係を示す。摩擦係数μ
＝０．１６である場合、締付けトルクＭが増大する際、当該ねじに生じる圧縮応
力Ｆ１は直線Ａ’にしたがって増大するとともに、予め定められた値ＭＡとなる
と、Ｆ１値は、図５におけるように、例えば１５ｋＮとなる。摩擦係数μ＝０．
０８であると、圧縮応力は、締付けトルクＭが上昇カーブＢ’に応じて増大する
につれて、圧縮応力ＦｖがトルクＭ１に対応する点Ｘに到達するまで増大し、該
Ｘ点で環状突起１１は、段差ｈ（図１）が消滅するようになるまで変形される。
このとき、支え面における環状外領域１７は、上記構造部分の対向面と摩擦接触
することとなり、前述したように、該摩擦接触により摩擦抵抗又は抵抗トルクが
急激に増大する。その結果、上記Ｘ点より前方で該Ｘ点から、即ち、図５におけ
るカーブＢ’よりもより平坦状となる。締付けトルクＭが予め定められた値ＭＡ に到達すると、当該圧縮応力Ｆ’２は、カーブＢ’にしたがって図５における値
Ｆ２よりもかなり小さい値、例えば、２４ｋＮとなる。摩擦係数μ＝０．１６と
μ＝０．０８との差異に基き、締付けトルクＭａと関連する許容差ΔＦ’は、図
５に示されるように従来公知のねじに対する許容差ΔＦよりもかなり小さく、例
えば、図６に対応する実施例においては、圧縮応力Ｆ１の許容差下限の６０％に
過ぎない。
【００１３】 図５及び図６から明らかなように、上記数値はそれらに限定されるものではな
く、Ｍ１０のねじに対する代表的な数値である。各ねじのタイプ及びねじのサイ
ズに対し、圧縮応力が規定され、即ち、規格により推奨されている。品番８.８
、Ｍ１０のねじに対し、圧縮応力の最小値は１５ｋＮ（キロニュートン）とされ
、その最大値は２５ｋＮとされる。標準ねじに対し、図５に拠れば、最小圧縮応
力１５ｋＮに十分に到達できる締付けトルクＭＡにより、より大きな３０ｋＮの
圧縮応力Ｆ２にも到達することができる。何故ならば、圧縮応力Ｆ２の大きな許
容差ΔＦが許容又は推奨最大締付けトルク２５ｋＮよりも大きいからである。し
たがって、強度が大きい又は大型のねじ、例えば、Ｍ１２のねじを使用しなけれ
ばならない。一方、本発明により製造されたねじを用いれば、締付けトルクＭＡ と関連する許容差ΔＦ’は僅か１５ｋＮ〜２４ｋＮとされ、したがって、推奨最
大締付けトルク２５ｋＮを超えることとはならない。したがって、品番８.８、
Ｍ１０のねじは安全性に関し何らの障害もなく採用することができる。
【００１４】 図１に示されるねじがＭ１０ねじであると、好ましくは、つぎのような形状寸
法とされる： ボルト軸部の直径Ｄｓ ＝ １０ｍｍ 環状突起１１の内径Ｄｉ ＝ １１ｍｍ 外径Ｄｓ ＝ １４ｍｍ 内環状溝部１３及び外環状溝部１５ の深さ及び幅 ＝ １ｍｍ 支え面の環状外領域１７の平均外径＝ ２０ｍｍ ねじ頭のつば部５の外径＝ ２５ｍｍ
【００１５】 支え面における環状外領域１７を超える環状突起１１の高さｈは下式から算定
することができる。 ｈ＝ｈ０・Ｆｖ・４／（Ｄａ ２−Ｄｉ ２）・Ｅ・π ここで、ｈ０は溝部１３、１５の底面から測った環状突起１１の軸方向におけ
る全長、Ｆｖは段差ｈが消滅する際の圧縮応力、Ｅは当該ねじの材料の弾性係数
、Ｄａ、Ｄｉは、それぞれ、環状突起１１の外径、内径である。代表的な数値を
代入して計算した一例では、ｈ＝０．０１ｍｍであった。
【００１６】 環状突起１１の段差ｈが変形して消滅する際の圧縮応力Ｆｖは、好ましくは、
当該本発明の特殊タイプのねじに必要とされる最小圧縮応力Ｆ１と少なくとも略
同等とされる。圧縮応力Ｆｖが推奨最小圧縮応力Ｆ１と相違すると、その場合、
図６において、カーブＢ’の傾斜が変化する点Ｘは、最小圧縮応力Ｆ１の真下の
位置又はその上方位置に存在することとなる。
【００１７】 本発明により設けられる変形可能な突起は、必ずしも、ボルト頭又はねじ頭の
係合又は支え面に配置する必要がなく、当該ねじ頭と協働する対向面に設けるよ
うにしてもよい。しかしながら、一般に、当該ねじ手段により固定される構造部
分にそのような変形可能な突起を設けることは相応しくない。一方、本発明によ
れば、ねじ頭と固定しようとする構造部分間に配置されたワッシャに突起を設け
ることが可能でありかつそのほうが有利である。そのような実施例が図２に示さ
れる。ワッシャ２７は、例えば、６角形に形成されたねじ頭２３と、それにより
固定される構造部分２５間に配置される。上面がねじ頭２３と対面するワッシャ
は環状突起２９を含み、該環状突起２９はねじ頭２３の平坦状下面と圧接すると
ともに図１に示されるねじの環状突起１１と同様の部分として作用する。突起２
９は、好ましくは、ワッシャ２７の半径方向内周縁の真ぐ近くに配列され、予め
定められた圧縮応力に到達した後、当該突起２９が適当に変形して該ワッシャ２
７における半径方向の更に外方に配置された領域３１がねじ頭２３の下面と係合
又は摩擦接触することとなる。図１を参照して説明したと同様の考察が環状突起
２９の形状寸法の決定に適用される。
【００１８】 本発明は、図１及び図２に示される、単一の環状突起を有する実施例のものに
限定されるものではない。例えば、半径方向外方に漸次低減する段差を具備した
複数の環状突起を設けるようにすることができる。図３は、そのような具体的な
実施例を示す。図示されるつば付きねじ又はボルトのねじ頭３３は、その下面に
、内環状突起３５、更に半径方向外方に配置された環状突起３７及び当該支え面
における半径方向の最外側部に配置された最外側環状領域３９を具備した支え面
を有する。これらの領域は、図示されるように、環状溝部を介して分離されてい
る。内環状突起３５は外環状突起３９を超える高さ（段差）ｈ１を有し、該段差
ｈ１は、例えば、中央環状突起３７の高さｈ２の２倍の大きさとされる。当該ね
じを緊く締付けた際、内環状突起３５は構造部分、即ち、ワッシャの平坦状対向
面と圧接し、その後、圧縮応力及び内環状突起３５の変形を増大することにより
、外環状突起３７が上記対向面と圧接するとともに、更に圧縮応力を増大するこ
とにより、最外側環状領域３９が最終的に上記対向面と圧接することとなる。そ
の結果、図１及び図６を参照して前述したように、摩擦抵抗の急激な増大が生じ
、圧縮応力の許容差ΔＦ（図５）を更に低減化することができる。
【００１９】 本発明に係る変形可能な突起は、必ずしも、環状突起とする必要性がない。非
環状の、例えば、４辺形のベース領域を有する突起とか、円環状セグメント形態
の突起を有するものであってもよい。いずれの場合にあっても、これらの突起は
できる限り、支え面における半径方向内方に配置するようにして、当該突起を適
当に変形させた後、支え面における半径方向に更に外方に配置された領域が対向
面と係合するようにされる。
【００２０】 ねじの縦軸断面に見られる単一又は複数の突起の外形（プロファイル）は、図
１、図２及び図３の実施例におけるように、必ずしも４辺形とする必要がない。
又、突起は、円形、三角形又は台形等の断面又は外形を有するものとすることが
できる。特に好ましい外形を有する実施例が図４に示される。図４に示されるね
じのねじ頭４１の下面に、端面４５を備えた突起４３を有する係合又は支え面が
形成され、該端面４５は直径平面ではなく半径方向外方に傾斜して又は円錐状に
延びる。ねじの締付けにあたり、まず、突起４３が半径方向内方の縁部で構造部
分の外面と接触する。また、突起４３を包囲する環状外領域４７がべべル面を有
し、即ち、円錐台形状とされ、このべべル面は半径方向内方に傾斜し、まず、半
径方向外方縁部が対向面と接触する。これにより、図１及び図６を参照して上述
したような効果が強化される。
【００２１】 前述した全ての実施例において適用し得るような更に別の本発明の特徴は、突
起１１の端面及び係合面における半径方向の更に外方に位置する領域１７が相違
した摩擦特性を有する領域により形成されたことにあり、突起１１の摩擦係数μ
が当該支え面の外領域の摩擦係数μよりも実質的に小さくされる。これにより、
本発明により所望される効果、即ち、ねじ連結部材の締付けにおいて予め定めら
れた圧縮応力に到達した際、摩擦抵抗が急激に増大する効果がより一段と強化さ
れる。突起１１の端面と支え面における外領域間の種々の摩擦特性が当該技術分
野の専門家にとって容易な所要の表面処理手段により達成することができる。例
えば、突起１１の端面が研磨されるとか、及び/又は、低摩擦コーティングを付
着するとか、及び/又は、突起１１の下面に選定した潤滑剤を塗布することであ
る。それに代えて又はそれに加えて、支え面の外領域１７が粗面化されるとか、
及び/又は、摩擦−増進コーティングを付着することであってもよい。
【００２２】 以下に、図７を参照して上述した型式の連結素子が含まれるねじ手段を締付け
るための本発明の方法を説明する。図７は、ねじ連結手段の締付け時における、
トルクＭの回転角ψに対する従属関係を示す。カーブＡは、所定の摩擦係数μ１
についてのトルク−回転角グラフの代表的なプロフィールを示す。カーブＢは、
低摩擦係数μ２についての上記と同様の代表的なプロフィールを示す。支え面に
ねじ頭を載置したときに対応する、急峻な又は不規則な初期部分に後続して、カ
ーブＡ、カーブＢは、それぞれ、当該ねじ締付けにおける弾性圧縮応力が線形的
に増大する増大部分を含む。線形部分の終端に平坦状部分が後続し、該平坦状部
分は、ねじ連結部材の塑性変形のためにトルク増分の減少化を示している。カー
ブＡ、カーブＢにおける直線部分内では、その傾き、即ち、トルク増分の対応回
転角に対する比率が増大し、いわゆる、変化率ΔＭ／Δψが一定値とされる。当
該ねじ締付け操作中、例えば、トルクセンサ及び回転角ピクアップを具備したね
じディバイスにより連続的に検出するとともに、この検出結果を使用してねじ締
め付け操作を制御（ドイツ国公開公報ＤＥ−２７５１８８５号）するとか又はね
じ締付け欠陥を検出（ヨーロッパ特許公報ＥＰ−０５８７６５３ Ｂ１）するこ
とが知られている。
【００２３】 以上、説明したように、本発明のねじ連結部材によれば、予め定められた圧縮
応力に到達した時（例えば、図６における点Ｘ）、当該ねじ連結部材を更にねじ
締付けすることに抗して急激な摩擦抵抗の増大が生じる。その結果、トルクと回
転角間の関係もまた変化する。例えば、図７に示されるように、摩擦係数μ２＝
０．０８に対応するカーブＢが図６におけるカーブＢ’と同等であるとすると、
点ＸでトルクＭ１に到達し、その点Ｘで突起１１の段差ｈ（図１）が消滅すると
ともに環状外領域１７が摩擦係合することとなる。このようにして生じる摩擦抵
抗の急激な増大により、図７において、一点鎖線のカーブＢ’により示されるよ
うに、トルク増分の回転角に対する急激な変化がもたらされることとなる。した
がって、摩擦係数μ１＝０．１６に対するトルク−回転角のグラフＡの傾斜もま
た、トルクＭＡに到達した時点、即ち、点Ｙにおいて、図７において一点鎖線の
カーブＡ’により示されるように、急激に変動する。このようにして、点Ｘ及び
点Ｙで変化率ΔＭ／Δψの急激な変化が生じる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ねじ締付け操作は、当該ねじ締付け時、変化率ΔＭ／Δψが
連続して測定され、変化率ΔＭ／Δψの急激な変化が生じたとき、当該ねじ連結
部材のねじ締付けを終了するようにして行われる。このようにして、図７から明
らかなように、ねじ連結部材の締付けは、図６に示されるように、正確に、最小
圧縮応力Ｆ１に対応するＭ１又はＭ２のトルク値をもって完了することができる
。このようにして、摩擦係数のバラツキに関係なく、所定の最小圧縮応力でもっ
て上記ねじ連結部材のねじ締付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るねじ又はボルトの側面図であって、その一部縦断面
を示す。
【図２】 本発明に係る、ワッシャを具備したねじ連結部材の部分断面図で
ある。
【図３】 本発明の変形例におけるねじ頭の部分断面図である。
【図４】 本発明の更に別の変形例におけるねじ頭の部分断面図である。
【図５】 先行技術に係るねじの締付けトルクと圧縮応力間の関係を説明す
るグラフである。
【図６】 本発明に係るねじの図５に対応するグラフである。
【図７】 本発明に係る組立方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１ ボルト又はねじ ３ ねじ頭 ５ つば部又はフランジ ７ ボルト軸部（シャンク） ９ ねじ山部分 １１ 環状突起 １３ 内環状溝部 １５ 外環状溝部 １７ 環状外領域 ２１ 本発明変形例のねじ ２３ ねじ頭 ２７ ワッシャ ２９ 突起 ３３ ねじ頭 ３５ 内環状突起 ３７ 外環状突起 ３９ 最外側環状領域 ４１ ねじ頭 ４３ 突起 ４５ （突起の）端面 ４７ 環状外領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｂ 43/00 Ｆ１６Ｂ 43/00 Ｚ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ねじ又はねじ締付け用のナットもしくはワッシャの形態をし
    た連結部材であって、該連結部材は、対応する対向面と係合する角支え面と、該
    角支え面に配置された少なくとも１つの突起（１１）とを含み、 上記突起（１１）が上記支え面において当該突起（１１）の半径方向外方に配
    置された外領域（１７）に対し予め定められた高さ寸法の段差ｈを有し、上記突
    起（１１）の高さ及び領域の形状寸法を決定し、当該ねじ連結部材のねじ締付け
    時、予め定められた当該ねじ連結部材の圧縮応力に到達したとき、上記対向面と
    係合する上記突起（１１）が変形するとともにその高さ寸法が減少して上記支え
    面における半径方向外方に配置された外領域（１７）が上記対向面と係合するよ
    うにしたことを特徴とする、連結部材。
  2. 【請求項２】 突起（１１）が環状とされる、請求項１に記載の連結部材。
  3. 【請求項３】 突起（１１）が溝部（１３、１５）により画定され、該溝部
    の深さ寸法が上記突起（１１）の軸方向の高さ寸法を定めている、請求項１又は
    請求項２に記載の連結部材。
  4. 【請求項４】 相異なる高さ寸法を有する、複数の突起（３５、３７）が設
    けられた、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の連結部材。
  5. 【請求項５】 各突起の端面が傾斜面とされ、これらの突起の高さ寸法が半
    径方向の最内側の高さ寸法が最大となるようにした、請求項１〜請求項４のいず
    れかに記載の連結部材。
  6. 【請求項６】 環状突起の半径方向外方に横たわる支え面における環状外領
    域（４７）が半径方向の最外側縁において最大高さ寸法を有する、請求項１〜請
    求項５のいずれかに記載の連結部材。
  7. 【請求項７】 当該連結素子における軸垂直な断面から見た単一の又は全て
    の環状突起の断面積が当該ねじ連結素子のねじ又はボルトのボルト軸部の断面積
    より大きくされた、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の連結部材。
  8. 【請求項８】 環状突起（１１）の端面及び該環状突起（１１）の半径方向
    外方に横たわる支え面における外領域（１７）が相異った摩擦特性を有し、上記
    環状突起（１１）の下方の対向面における摩擦が半径方向外方に配置された上記
    外領域（１７）の下方の対向面における摩擦よりもかなり劣るようにした、請求
    項１〜請求項７のいずれかに記載の連結部材。
  9. 【請求項９】 連結素子がねじとされ、該ねじ頭の下面に環状突起が設けら
    れた、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の連結部材。
  10. 【請求項１０】 連結素子がワッシャとされ、環状突起が上記ワッシャの当
    該組立ねじ連結素子のねじ頭と対面する面に設けられた、請求項１〜請求項９の
    いずれかに記載の連結部材。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のねじ、ナット又
    はワッシャの形態とされる連結素子を含む、連結部材。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のねじ連結部材をねじ締付けするにあた
    り、 当該ねじ連結部材のねじ締付け時に、締付けトルク（Ｍ）及び回転角（ψ）を
    連続して測定するとともに微分変化率（ΔＭ/Δψ）を算出し、 当該ねじ締付け中に上記微分変化率（ΔＭ/Δψ）の急激な増大が検出された
    時点で当該ねじ締付け操作を終了するようにした、ねじ締付け方法。
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