JP2017129279A - 二重ロックワッシャ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、支持要素（３８）と螺合可能要素（４２）との間に挿入可能なロックワッシャ（１０）であって、それぞれが係合面（２２，２４）を有している２つのワッシャクラウン（１２，１４）を含んでいる、ロックワッシャに関する。【解決手段】ワッシャクラウン（１２，１４）は、互いと係合し、アキシアル方向の圧力が作用した状態において支持要素（３８）と螺合可能要素（４２）との間で圧縮状態を維持し、螺合可能要素の螺合が解除された場合に、螺合可能要素（４２）と回転可能に係合するので、ワッシャクラウン（１２，１４）を互いに対して回転させることによって、螺合可能要素（４２）を回転可能にロックすることができる。本発明では、ロックワッシャが、錐台状の形態を呈しており、平坦化されるために弾性変形可能とされ、アキシアル方向の圧力を略一定に維持するために、支持要素（３８）と螺合可能要素（４２）との間においてバネを形成している。【選択図】図１

Description

本発明は、スクリュー／ナットシステムが締め付けられた後に当該スクリュー／ナットシステムが回転に対してロック状態を維持することができるロックワッシャに関する。

例えば弾性的な平頭状のリングから作られているロックワッシャが、既に知られており、環状の形態の２つの自由な先端部が嘴状に形成されるように実質的に変形される。従って、リングが、例えば支持要素とナットとを係合させるようになっている一方、スクリュー軸は、支持要素から突出して弾性リングを貫通して延在している。ナットを締め付けている際に、弾性リングが、支持要素とナットとの間において平坦化される一方、リングの嘴状部分それぞれは、支持要素とナットとの間に埋め込まれるので、制止部を形成している。

このようなロックワッシャは比較的単純であるが、その効果は中庸である。

他の一層複雑なロックワッシャは、互いに対して同軸に作用される２つのワッシャクラウンを備えており、支持要素とナットとを係合するように適合されている。ワッシャクラウンそれぞれは、係合面と、とっしゅ部分を具備する隣接する支持面とを有している。係合面自体は、非対称ラジアル歯を有しており、非対称ラジアル歯は、クレストと、約６０°より小さい角度でクレストから傾斜して離隔している歯とを有している一方、２つの反対側に位置する側面を有している。一方の側面は、ワッシャクラウンによって定義される中立面に対して相対的に傾斜しており、クレストと歯底部との間において傾斜して延在している。一方の側面は、滑り面を形成するように構成されている。他方の側面は、隣接する歯の傾斜面に対して略直角とされ、停止面を構成している。従って、ワッシャクラウンの係合面は、互いに対して係合するように構成されているので、傾斜している滑り面それぞれが互いと接触する一方、停止面それぞれが互いに当接する。

また、ナットが締め付けられた場合には、ロックワッシャが支持要素とナットとの間に堅固に保持され、係合面は、圧力下において互いに対してアキシアル方向に移動される。従って、ナットが緩みそうな場合には、ナットは、ナットが当接しているワッシャクラウンを回転させ、その結果として、一方のワッシャクラウンの滑り面が、傾斜部分を形成すると共に、他方のワッシャクラウンの滑り面に対して滑動する。このようにして、ワッシャクラウンは、互いからアキシアル方向に離隔し、ネジ／ナットシステムに作用するアキシアル方向の張力が、著しく高まる。これにより、ネジ／ナットシステムに生じる摩擦力も著しく高まり、ナットの回転をロックすることができる。より具体的には、滑り面は、ネジ／ナットシステムの軸線に対して、ネジ／ナットシステムのピッチ角（helix angle）より大きい角度で傾斜している。また、ナットが緩んだときに、ナットがワッシャクラウンを回転させる場合には、ワッシャクラウンが、ナットに対してアキシアル方向に移動し、ウェッジ効果によってナットをロックする。

しかしながら、特許文献１に開示されるタイプのワッシャは、幾つかの欠点を有している。

実際に、このタイプのワッシャは、ナットが緩んだ場合にワッシャクラウンがナットと係合する程度の効果を有しており、このことは、あらゆる状況において当て嵌まる。しかしながら、時間の経過と共に実施条件次第では、支持要素を含むネジ／ナットシステムは緩む可能性を有している。このような現象は、ネジがワッシャクラウンに対して滑動することによって、及び／又は、締付力によって要素が移動（flowing）及び／若しくは弛緩することによって発生する。これら２つの場合には、２つのワッシャクラウンは互いに対して回転しないが、アキシアル方向の張力が高まらず、むしろ逆に小さくなる。結論として、ナットのロックが無効化される。

また、発生した課題であって、本発明が解決することを目的とする課題は、実施条件及び環境に関わらず、あらゆる状況において一層効果的なロックワッシャを提供することである。

欧州特許第０１３１５５６号明細書

この目的を達成するために、本発明は、支持要素と螺合可能要素との間においてアキシアル方向に圧縮されるように構成されているロックワッシャであって、螺合可能要素が、ロックワッシャを貫通するように構成されている軸部分を介して、支持要素に接続されており、ロックワッシャが、係合面を有している２つのワッシャクラウンを備えており、係合面それぞれが、複数の非対称ラジアル歯を有しており、非対称ラジアル歯それぞれが、クレストと、クレストから所定の角度で離隔されている歯底部とを有している一方、クレストと歯底部との間において所定の角度で傾斜して延在している滑り面を有しており、ワッシャクラウンの係合面それぞれが、互いに対して係合されるように構成されており、滑り面それぞれが、互いと接触しており、ワッシャクラウンそれぞれが、互いに対して係合されており、螺合可能要素と支持要素との間でアキシアル方向の圧力が作用した状態において圧縮状態を維持しており、螺合可能要素が緩んだ場合に、ワッシャクラウンを互いに対して相対的に回転させるために、螺合可能要素及び支持要素と共に回転するように構成されており、滑り面それぞれが、互いに対して滑動する一方、ワッシャクラウンをアキシアル方向において互いから離隔させることによって螺合可能要素の回転を阻止するための傾斜部分を形成している。本発明では、ロックワッシャが、錐台状の形態を呈しており、ロックワッシャが、平坦化されるために弾性変形可能とされ、アキシアル方向の圧力を略一定に維持するために、支持要素と螺合可能要素との間においてバネを形成しており、これにより支持要素及び螺合可能要素がアキシアル方向において互いから離隔された場合に、ワッシャクラウンが、互いに対して回転するように構成されている。

従って、本発明の特徴的機能は、弾性変形可能な材料から作られていると共に互いに係合される２つの錘状のワッシャクラウンを提供することである。従って、２つのワッシャクラウンが支持要素と例えばナットのような螺合可能要素との間において平坦状態に至るまで変形された場合には、ワッシャクラウンそれぞれが、支持要素及び螺合可能要素に対してアキシアル方向の圧力を作用させる。何らかの理由により、ナットがアキシアル方向において支持要素から離隔された場合には、常に、２つのワッシャクラウンが、スプリング効果によって自身の初期の錘状形態に復帰しようとし、ネジ及び支持要素に対してアキシアル方向の圧力を作用し続けるだろう。結果として、ナットが、ナットが支持要素から離隔されている位置において緩みそうな場合には、ワッシャクラウンは、ナット及び支持要素と回転可能に係合した状態を維持する。また、ワッシャクラウンは互いに対して回転し、ロック効果は発揮される。従って、以下の発明の詳細な説明でさらに詳述するように、ワッシャクラウンの中立面に対する最大傾斜角度は、ロックを実現するために、螺合可能要素のピッチ角より大きい。

ワッシャクラウンがナット及び支持部分それぞれと係合可能となるためには、これら要素同士の間における摩擦力ひいてはアキシアル方向の圧力が非常に大きいことを必要とする。ある程度、ワッシャクラウンの支持サポート部分は、自身の係合面の反対側に配置されており、自身の表面の大部分に亘って支持要素及び螺合可能要素それぞれと接触した状態を維持している。本発明におけるロックワッシャのテーパ比に起因して、このアキシアル方向の圧力が維持され、アキシアル方向の圧力の効果は長期間に亘って一定とされる。結論として、ナットのみならず、最も重要なことには支持要素に食い込むことによって当該ナット及び支持要素を損傷させるであろうワッシャクラウンの支持サポート部分に縞状のラジアル方向溝を設ける必要が無くなる。ワッシャクラウンを螺合可能要素及び支持要素それぞれに係合させるための相補的な手段を設ける必要もない。従って、本発明におけるロックワッシャは、標準規格に基づいた螺合可能要素と共に利用されるように構成されている。

さらに、ワッシャクラウンは、平坦となるまで変形されるように構成されており、これにより、一層複雑で一層薄肉のロックワッシャと共に利用されるネジの軸部分と比較して、ネジの軸部分の長さを著しく短くすることができることに留意すべきである。さらに、ワッシャクラウンが支持要素と螺合可能要素との間において平坦に変形された状態を維持されているので、支持サポート部分と支持要素と螺合可能要素との間における摩擦力、さらには固着力それぞれが、軸部分における所定の張力について最大とされ、これにより、耐滑り性が改善される。より具体的には、摩擦結合は、摩擦力と、当該摩擦力と当該摩擦力が作用する回転軸線との間における距離と、の関数に基づいて決定される。錐台状の形態をしたロックワッシャが平坦な状態に至るまで変形されていない場合には、摩擦結合は、ワッシャクラウンの直径が大きくなることによって、及び／又は、好適なロック手段を設けることによって、少なくとも部分的に補償される。従って、本発明では、特に支持要素と接触しているワッシャクラウンの支持サポート部分を螺合可能要素の軸線から離隔させることによって摩擦結合を正確に高めるために、ロックワッシャの直径を大きくすることは全く必要ではない。従って、本発明におけるロックワッシャでは、必要な材料消費が少なく、一層経済的である。

さらに、ワッシャクラウンは、支持要素と螺合可能要素との間において平坦になるまで変形された状態を維持されるので、プリテンションされたネジ付軸部分に関する機械的負荷の大きさを制限することもできるので、ネジ付軸部分の対疲労性が著しく改善される。

優位には、ワッシャクラウンそれぞれの係合面の非対称ラジアル歯は、同一の形状を有している。このような構成によって、滑り面同士の協働が改善され、その結果として、係合面同士の間における摩擦力が小さくなる。このことは、以下に説明するように特に望ましい。

さらに、より好ましくは、非対称ラジアル歯それぞれが、クレストに関して滑り面の反対側に停止面を有しており、ワッシャクラウンの係合面が互いに対して係合された場合に、係合面の非対称ラジアル歯の停止面それぞれが互いと接触する。従って、螺合可能要素を強制的に螺入することによって、ロックワッシャの２つのワッシャクラウンを堅固に保持した場合には、ロックワッシャは、停止面によって回転可能にロックされた状態を維持され、螺合可能要素は、ロックワッシャが支持要素との係合状態を維持しているならばロックワッシャに対して擦れ合って滑動することができる。明らかなように、ロックワッシャが螺合要素と係合する場合には、ロックワッシャが支持要素に対して擦れ合って滑動することができる。

好ましくは、停止面及び滑り面が、ラジアル方向に延在している交線に沿って隣接している。また、ワッシャクラウンの係合面同士は、互いに係合された２つのワッシャクラウンの間に自由空間が存在しない程度に完全に協働する。このようにして、他の部品を必要とすることなく上述の機能を発揮すると共に圧縮力に対する耐性を有しているロックワッシャを得ることができる。

本発明における特に好ましい実施例では、ワッシャクラウンが、クレストに沿って非対称ラジアル歯と交差しているアキシアル平面を有しており、停止面が、アキシアル平面に対して相対的に、例えば数度で傾斜している。このようにして、ワッシャクラウンのうち一方のワッシャクラウンの停止面が他方のワッシャクラウンの停止面に当接している状態では、螺合可能要素を締結する際に停止面が互いに対して滑動する危険性が常に存在しない。従って、この操作の際には、ワッシャクラウンが互いに対して回転可能に結合された状態を維持している。

さらに、ワッシャクラウンが、クレストに沿って非対称ラジアル歯と交差しているアキシアル平面と、クレストに沿ってアキシアル平面と直角に交差している垂直平面とを有しており、優位には、滑り面が、垂直平面に対して相対的に傾斜している。例えば数度、螺合可能要素のピッチ角より大きい角度であっても、本発明の技術的範囲に属する。

さらに、ワッシャクラウンそれぞれの係合面が、８枚〜３０枚の非対称ラジアル歯を有している。特定の用途では、ワッシャクラウンそれぞれの係合面が、１０枚〜２０枚の非対称ラジアル歯を有している。ワッシャクラウンの係合面は、例えば１５枚の非対称ラジアル歯を有している場合がある。従って、２つのワッシャクラウンが、確実にアキシアル方向において互いに対して移動することができるので、ワッシャクラウンの厚さを考慮して、力がワッシャクラウンの輪郭内において良好に分散される。さらに、ワッシャクラウンのうち一方のワッシャクラウンが、凸状係合面を有しており、ワッシャクラウンのうち他方のワッシャクラウンが、凹状係合面を有している。従って、凸状係合面を有しているワッシャクラウンは、凹状係合面を有しているワッシャクラウンと係合される。このようにして、ロックワッシャは、平坦になるまで変形される前に互いに係合されると共に単一の錘状要素を形成する２つのワッシャクラウンから構成されている。また、ワッシャクラウンの非対称ラジアル歯それぞれが、２つのワッシャクラウンが平坦になるまで変形される前に非対称ラジアル歯の滑り面それぞれが互いと接触するように互いと協働する。このような特徴的な機能によって、螺合可能要素を締結する際においてワッシャクラウンの相互移動を防止することができるので、結論として、一方のワッシャクラウンのラジアル歯が、他方のワッシャクラウンのラジアル歯に対して相対的に移動することができる。

優位には、係合面同士が、当該係合面の全体に亘って連続的に接触するように構成されているので、ワッシャクラウン同士の結合関係を維持することができる一方、例えば接着剤を係合面に塗布することができる。また、このような特徴的な機能は調整の実行を容易にする。

さらに、特に好ましい実施例では、ワッシャクラウンは、好ましくはバネ鋼、例えばケイ素鋼から作られている。また、係合面は、滑り面同士の間における摩擦力を低減するように処理されている。本明細書では、係合面の処理とは、物理的な処理又は化学的な処理とコーティングの実施との両方を示すものである。さらに、優位には、ワッシャクラウンの係合面に隣接する支持サポート部分が、係合面同士の間における摩擦力とナットと支持要素との間の摩擦力とをそれぞれ高めるように処理又はコーティングされている。このようにして、支持要素に食い込むことによって当該支持要素を損傷させる可能性があるワッシャクラウンの支持サポート部分に、ラジアル方向の縞状の溝を設ける必要が無くなる。

本発明の他の特徴的な機能及び利点は、添付図面を参照しつつ、非限定的な例示である本発明の特定の実施例に関する以下の説明を精査することによって明らかとなる。
［付記項１］
支持要素（３８）と螺合可能要素（４２）との間においてアキシアル方向に圧縮されるように構成されているロックワッシャ（１０）であって、
前記螺合可能要素（４２）が、前記ロックワッシャ（１０）を貫通するように構成されている軸部分（４０）を介して、前記支持要素（３８）に接続されており、
前記ロックワッシャ（１０）が、係合面（２２，２４）を有している２つのワッシャクラウン（１２，１４）を備えており、
前記係合面（２２，２４）それぞれが、複数の非対称ラジアル歯（２６，２６′）を有しており、
前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）それぞれが、クレスト（２８，２８′）と、前記クレストから所定の角度で離隔されている歯底部（３０，３０′）とを有している一方、前記クレスト（２８，２８′）と前記歯底部（３０，３０′）との間において所定の角度で傾斜して延在している滑り面（３２，３２′）を有しており、
前記ワッシャクラウン（１２，１４）の前記係合面（２２，２４）それぞれが、互いに対して係合されるように構成されており、
前記ワッシャクラウン（１２，１４）それぞれが、互いと接触し、互いに対して係合されており、前記螺合可能要素（４２）と前記支持要素（３８）との間でアキシアル方向の圧力が作用した状態において圧縮状態を維持しており、前記螺合可能要素（４２）が緩んだ場合に、前記ワッシャクラウン（１２，１４）を互いに対して相対的に回転させるために、前記螺合可能要素（４２）及び前記支持要素（３８）それぞれと共に回転するように構成されており、
前記滑り面（３２，３２′）それぞれが、互いに対して滑動する一方、前記ワッシャクラウン（１２，１４）をアキシアル方向において互いから離隔させることによって前記螺合可能要素（４２）の回転を阻止するための傾斜部分を形成している、前記ロックワッシャ（１０）において、
前記ロックワッシャ（１０）が、錐台状の形態を呈しており、
前記ロックワッシャ（１０）が、平坦化されるために弾性変形可能とされ、前記アキシアル方向の圧力を略一定に維持するために、前記支持要素（３８）と前記螺合可能要素（４２）との間においてバネを形成しており、これにより前記支持要素（３８）及び前記螺合可能要素（４２）がアキシアル方向において互いから離隔された場合に、前記ワッシャクラウン（１２，１４）が、互いに対して回転するように構成されていることを特徴とするロックワッシャ。
［付記項２］
前記ワッシャクラウン（１２，１４）それぞれの前記係合面（２４，２２）の前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）が、同一形状とされることを特徴とする付記項１に記載のロックワッシャ。
［付記項３］
前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）それぞれが、前記クレスト（２８，２８′）に関して前記滑り面（３２，３２′）の反対側に停止面（３４，３４′）を有しており、
前記ワッシャクラウン（１２，１４）の前記係合面（２４，２２）が互いに対して係合された場合に、前記係合面（２４，２２）の前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）の前記停止面（３４，３４′）それぞれが互いと接触することを特徴とする付記項１又は２に記載のロックワッシャ。
［付記項４］
前記停止面（３４，３４′）及び前記滑り面（３２，３２′）が、ラジアル方向に延在している交線に沿って結合していることを特徴とする付記項３に記載のロックワッシャ。
［付記項５］
前記ワッシャクラウン（１２，１４）が、前記クレスト（２８，２８′）に従って前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）と交差しているアキシアル平面を有しており、
前記停止面（３４，３４′）が、前記アキシアル平面に対して相対的に傾斜していることを特徴とする付記項３又は４に記載のロックワッシャ。
［付記項６］
前記ワッシャクラウン（１２，１４）が、前記クレスト（２８，２８′）に沿って前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）と交差しているアキシアル平面を有しており、
垂直平面が、前記クレスト（２８，２８′）に従って前記アキシアル平面と直角に交差しており、
前記滑り面（３２，３２′）が、前記垂直平面に対して相対的に傾斜していることを特徴とする付記項１〜５のいずれか一項に記載のロックワッシャ。
［付記項７］
前記ワッシャクラウン（１４，１２）それぞれの前記係合面（２２，２４）が、１０枚〜２０枚の前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）を有していることを特徴とする付記項１〜６のいずれか一項に記載のロックワッシャ。
［付記項８］
前記ワッシャクラウン（１２，１４）のうち一方のワッシャクラウンが、凸状係合面（２２）を有しており、他方のワッシャクラウンが、凹状係合面（２４）を有していることを特徴とする付記項１〜７のいずれか一項に記載のロックワッシャ。
［付記項９］
前記ワッシャクラウン(１２，１４)が、バネ鋼から作られていることを特徴とする付記項１〜８のいずれか一項に記載のロックワッシャ。
［付記項１０］
前記係合面（２２，２４）が、前記滑り面（３２，３２′）同士の間において摩擦力を低減するように処理されていることを特徴とする付記項１〜９のいずれか一項に記載のロックワッシャ。

本発明におけるロックワッシャの概略的な断面図である。 図１に表わすロックワッシャの一の構成要素の概略的な斜視図である。 図１に表わすロックワッシャの他の構成要素の概略的な斜視図である。 機能位置における、本発明におけるロックワッシャを含んでいる組立体の概略的な縦断面図である。

図１は、対称軸線Ａを有している錐台状のロックワッシャ１０の断面図である。ロックワッシャ１０は、外側ワッシャクラウン１２と、その内側に、内側ワッシャクラウン１４とを有している。以下に詳述するように、２つのワッシャクラウン１２，１４は互いと係合される。外側ワッシャクラウン１２は、図１に表わさないが、外側支持サポート部分１６と内側支持サポート部分１８とを有している一方、ロックワッシャ１０は、例えばネジ付軸要素と係合可能な円状の中心開口部２０を有している。

次に、図２及び図３を参照する。図２は、上方から見た内側ワッシャクラウン１４の斜視図である。図３は、下方から見た外側ワッシャクラウン１２の斜視図である。外側ワッシャクラウン１２は、第１の中間錐体を形成している一方、内側ワッシャクラウン１４は、第２の中間錐体を形成している。内側ワッシャクラウン１４は、凸状係合面２２を有している一方、外側ワッシャクラウン１２は、凹状係合面２４を有している。２つの係合面２２，２４は相補的な関係を有しており、２つのクラウン１４，１２の間に自由空間を残すことなく、互いと係合するように構成されている。優位には、２つのクラウン１２，１４は、バネ鋼から作られており、アキシアル方向において錐体の状態と平坦な状態との間で弾性変形可能とされる。好ましくは、クラウン１２，１４は、熱間鍛造処理された後に面取りされ、その後に、クラウン１２，１４の機械的性質を均質化するに適した熱処理を施される。また、クラウン１２，１４は、特定の状況ではコーティングされる場合がある。

図３に表わす外側ワッシャクラウン１２の凹状係合面２４は、外側ワッシャクラウン１２の周に沿って等間隔で配置されている１５個の第１の非対称ラジアル歯２６を有している。これら第１の非対称ラジアル歯２６それぞれが、ラジアル方向に延在している第１のクレスト２８と、ラジアル方向に延在している第１の歯底部３０であって、第１のクレスト２８から約２４°の角度で離隔配置されている第１の歯底部３０とを有している。従って、一方で、第１の非対称ラジアル歯２６それぞれが、第１のクレスト２８と第１の歯底部３０との間で傾斜している状態において所定の角度を有して延在している、第１の滑り面３２を有している。第１の非対称ラジアル歯２６それぞれの第１の滑り面３２は、交線に対して所定の角度を、例えば５°の角度を形成している状態において上述の第１の中間錐体を横断している。他方で、第１の非対称ラジアル歯２６は、第１のクレスト２８に関して第１の滑り面３２の反対側に延在している第１の停止面３４であって、隣接する第１の非対称ラジアル歯２６の第１の歯底部３０に結合している第１の停止面３４を有している。同様に、第１の停止面３４が、交線に対して例えば９０°や９５°±１０°の隣接角を形成している状態において、第１の中間錐体を横断している。また、第１の停止面３４は、第１の非対称ラジアル歯２６を介して隣接する第１のクレスト２８と第１の歯底部３０との間において、上述の第１の中間錐体に従って傾斜して、例えば２°の角度で傾斜して延在している。

図２に表わすように、内側ワッシャクラウン１４の凸状係合面２２の形状は、外側ワッシャクラウン１２の凹状係合面２４の形状に対して相補的である。また、類似する構成要素には、プライム記号“′”を付した同一の参照符号が付されている。従って、内側ワッシャクラウン１４は、周に沿って配置されている１５個の第２の非対称ラジアル歯２６′であって、第１の非対称ラジアル歯２６と同一形状とされる第２の非対称ラジアル歯２６′を有している。第２の非対称ラジアル歯２６′それぞれが、ラジアル方向に延在している第２のクレスト２８′と、第２のクレスト２８′から約２４°の角度で離隔配置されている第２の歯底部３０′とを有している。また、一方で、第２の非対称ラジアル歯２６′それぞれが、第２のクレスト２８′と第２の歯底部３０′との間で傾斜している状態において所定の角度を有して延在している、第２の滑り面３２′を有している。第２の非対称ラジアル歯２６′それぞれの第２の滑り面３２′は、交線に対して所定の角度を、例えば５°の角度を形成している状態において上述の第２の中間錐体を横断している。他方で、第２の非対称ラジアル歯２６′は、第２のクレスト２８′に関して第２の滑り面３２′の反対側に延在している第２の停止面３４′であって、隣り合う第２の非対称ラジアル歯２６′の第２の歯底部３０′に結合している第２の停止面３４′を有している。同様に、第２の停止面３４′が、交線に対して例えば９０°や９５°±１０°の隣接角を形成している状態において、第２の中間錐体を横断している。また、第２の停止面３４′は、第２の非対称ラジアル歯２６′を介して隣接する第２のクレスト２８′と第２の歯底部３０′との間において、上述の第２の中間錐体に従って傾斜して、例えば２°の角度で傾斜して延在している。

このようにして、図１に表わすように、凸状係合面２２が凹状係合面２４に対面した状態において、外側ワッシャクラウン１２と内側ワッシャクラウン１４とが接続される。また、第１の滑り面３２及び第２の滑り面３２′それぞれが互いに対して対面している一方、第１の停止面３４及び第２の停止面３４′それぞれが互いに対して当接している。凸状係合面２２及び凹状係合面２４は接続時に相補的な形状とされ、外側ワッシャクラウン１２と内側ワッシャクラウン１４との間には自由空間が存在しない。同様に、後述するように、優位には、潤滑剤が、第１の滑り面３２及び第２の滑り面３２′が互いに対して容易に運動可能とするために、凸状係合面２２及び凹状係合面２４に塗布されている。

従って、凹状係合面２４に対して凸状係合面２２を対面させた状態で外側ワッシャクラウン１２と内側ワッシャクラウン１４とを接続した後に、螺合可能要素と支持要素との間においてロックワッシャ１０を係合し、螺合可能要素を回転させることによって、外側ワッシャクラウン１２と内側ワッシャクラウン１４との界面（phase）がアキシアル方向において変形する一方、非対称ラジアル歯の第１の停止面３４及び第２の停止面３４′それぞれが互いに対して当接することに起因して、外側ワッシャクラウン１２及び内側ワッシャクラウン１４が互いに対して回転可能にロックされる。このようにして、外側ワッシャクラウン１２及び内側ワッシャクラウン１４の第１のラジアル歯２６及び第２のラジアル歯２６′は、上述の変形の際に係合状態を維持することができる。また、第１のラジアル歯２６及び第２のラジアル歯２６′は、ロックワッシャ１０が平坦な状態に至るまで変形されている最中に損傷することはない。

図４に表わす錐台状のロックワッシャ１０は、平坦化されており、支持要素３８の支持面３６に対して緊密に嵌合した状態を維持しており、ネジ付軸部分４０は、ロックワッシャ１０を貫通しており、これによりネジ付軸部分４０に螺合されたナット４２との間において堅固に保持される。従って、外側ワッシャクラウン１２は、内側ワッシャクラウン１４と同様に、螺合及び締結されたナット４２と支持面３６との間において平坦化されている。結果として、錐台状のロックワッシャ１０は、ナット４２と支持面３６との間において弾性的に圧縮される。矢印Ｄに沿って下方から見ると、ナット４２を時計回りに回転させることによって、外側ワッシャクラウン１２の外側支持サポート部分１６上にナット４２を載置させ、錐台状のロックワッシャ１０を平坦化させる前において、錐台状のロックワッシャ１０を形成している外側ワッシャクラウン１２及び内側ワッシャクラウン１４から成る集合体を弾性的に変形させることができる。

このように締結された後に、互いに対して適用された外側ワッシャクラウン１２及び内側ワッシャクラウン１４は、圧力がナット４２と支持面３６との間においてアキシアル方向に作用した状態において、圧縮状態を維持されている。従って、ナット４２は、支持面３６が内側ワッシャクラウン１４の内側支持サポート部分１８に作用させる内力Ｐｉ（internal pressure）に等しい所定の外力Ｐｅ（external pressure）を、外側ワッシャクラウン１２の外側支持サポート部分１６に作用させる。このような圧力は、ナット４２の締付と、特に錐台状のロックワッシャ１０の弾性反発との結果として生じることに留意すべきである。

従って、このような状況では、図４に表わす螺合集合体（screwed assembly）が例えば振動を受けた場合には、ナット４２は反時計回りに回転して緩みそうになるだろう。外側支持サポート部分１６と内側支持サポート部分１８との間に、及び、ナット４２と支持面３６との間に作用する圧力それぞれに鑑みて、ナット４２が反時計回りに回転して緩みそうな場合には、摩擦力は、外側ワッシャクラウン１２がナット４２と係合するような大きさである一方、内側ワッシャクラウン１４が支持面３６と係合するような大きさであるので、その結果として、外側ワッシャクラウン１２がナット４２と共に回転する一方、内側ワッシャクラウン１４は固定された姿勢を維持することができる。また、外側ワッシャクラウン１２及び内側ワッシャクラウン１４は、アキシアル方向において互いから分離している。内側の凹状係合面２４の第１の滑り面３２は、外側の凸状係合面２２の第２の滑り面３２′に対して滑動することができる一方、斜面を形成しているからである。このような摩擦は、潤滑剤によって容易に実現することができる。第１の滑り面３２及び第２の滑り面３２′の角度Ｇは、ロックワッシャ１０の中立面に対する最大傾斜角度に相当し、ロックワッシャ１０の直線状部分に対するネジ付軸部分４０の捩じれ角より大きいので、外側ワッシャクラウン１２は、ナット４２が回転運動している際に楔として機能し、これによりナット４２の回転運動を緊急に阻止することができる。結論として、ナット４２が緩むことを緊急に妨げることができる。

従って、例えばネジ付軸部分４０が温度の影響を受けて又は何らかの他の理由によって膨張し、ナット４２と支持要素３８の支持面３６とがアキシアル方向において互いから離隔した場合には、錐台状のロックワッシャ１０が初期の錐台形状に復帰しようとする。このようにして、外力Ｐｅ及び内力Ｐｉが、外側ワッシャクラウン１２の外側支持サポート部分１６とナット４２との間に、及び、支持面３６と内側支持サポート部分１８との間にそれぞれ作用する一方、ある程度保存され、略一定に保たれる。このようにして、ナット４２が偶発的に緩むと、常に、外側ワッシャクラウン１２が内側ワッシャクラウン１４に対して相対的に回転し、その結果として、上述の外力及び内力と同一の力に起因する回転に対してナット４２をロックすることができる。

また、明らかに、このような錐台状のロックワッシャ１０は、ネジ頭と任意の支持サポート部分との間において調整可能とされるので、同一のロック効果を発揮することができる。実際には、ネジ及びナットのうち一方が他方に対して回転した場合に、ネジの軸部分に作用する張力が、ネジ／ナットシステムにおける大部分の摩擦を発生させ、ネジの軸部分を破壊する。

さらに、本発明では、非対称ラジアル歯の数量が限定されないことに留意すべきである。例えば１６枚の歯や２０枚の非対称ラジアル歯を具備するワッシャクラウンであっても、本発明に適用可能であることは明らかである。

１０ ロックワッシャ
１２ 外側ワッシャクラウン
１４ 内側ワッシャクラウン
１６ 外側支持サポート部分
１８ 内側支持サポート部分
２０ 中心開口部
２２ 凸状係合面
２４ 凹状係合面
２６ 第１の非対称ラジアル歯
２６′ 第２の非対称ラジアル歯
２８ 第１のクレスト
２８′ 第２のクレスト
３０ 第１の歯底部
３０′ 第２の歯底部
３２ 第１の滑り面
３２′ 第２の滑り面
３４ 第１の停止面
３４′ 第２の停止面
３６ 支持面
３８ 支持要素
４０ ネジ付軸部分
４２ ナット
Ｄ 矢印

Claims (1)

1. 支持要素（３８）と螺合可能要素（４２）との間においてアキシアル方向に圧縮されるように構成されているロックワッシャ（１０）であって、
   前記螺合可能要素（４２）が、前記ロックワッシャ（１０）を貫通するように構成されている軸部分（４０）を介して、前記支持要素（３８）に接続されており、
   前記ロックワッシャ（１０）が、係合面（２２，２４）を有している２つのワッシャクラウン（１２，１４）を備えており、
   前記係合面（２２，２４）それぞれが、複数の非対称ラジアル歯（２６，２６′）を有しており、
   前記非対称ラジアル歯（２６，２６′）それぞれが、クレスト（２８，２８′）と、前記クレストから所定の角度で離隔されている歯底部（３０，３０′）とを有している一方、前記クレスト（２８，２８′）と前記歯底部（３０，３０′）との間において所定の角度で傾斜して延在している滑り面（３２，３２′）を有しており、
   前記ワッシャクラウン（１２，１４）の前記係合面（２２，２４）それぞれが、互いに対して係合されるように構成されており、
   前記ワッシャクラウン（１２，１４）それぞれが、互いと接触し、互いに対して係合されており、前記螺合可能要素（４２）と前記支持要素（３８）との間でアキシアル方向の圧力が作用した状態において圧縮状態を維持しており、前記螺合可能要素（４２）が緩んだ場合に、前記ワッシャクラウン（１２，１４）を互いに対して相対的に回転させるために、前記螺合可能要素（４２）及び前記支持要素（３８）それぞれと共に回転するように構成されており、
   前記滑り面（３２，３２′）それぞれが、互いに対して滑動する一方、前記ワッシャクラウン（１２，１４）をアキシアル方向において互いから離隔させることによって前記螺合可能要素（４２）の回転を阻止するための傾斜部分を形成している、前記ロックワッシャ（１０）において、
   前記ロックワッシャ（１０）が、錐台状の形態を呈しており、
   前記ロックワッシャ（１０）が、平坦化されるために弾性変形可能とされ、前記アキシアル方向の圧力を略一定に維持するために、前記支持要素（３８）と前記螺合可能要素（４２）との間においてバネを形成しており、これにより前記支持要素（３８）及び前記螺合可能要素（４２）がアキシアル方向において互いから離隔された場合に、前記ワッシャクラウン（１２，１４）が、互いに対して回転するように構成されていることを特徴とするロックワッシャ。

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