JPH05506913A - 荷重表示ワッシャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 直接テンション指示ワッシャ 技術分野 本発明は、一般的には、ファスナ取り付は構造に関し、詳細には、連結のための ファスナ取り付は時にファスナの所望のテンションが得られるようにするファス ナと共に用いる予圧指示ワッシャに関する。

発明の背景 ファスナにテンションを付与する最も正確な方法は、ファスナから直接あるいは ファスナと共に用いられる他の構成要素から直接にファスナのテンションの指示 を発現させることによって締め付けを制御することである、ということは、当業 者に良く知られている。

トルク制御Ｂに基づくファスナ構造は、ファスナの円滑さ、ねじ付きファスナの ねじ部のギザギザ、そしてねし付きファスナの支持面が耐える連結要素の面にお ける摩擦変動により、ファスナのテンションの大きな変動を生じさせ得る。

ｔｌ、ｓ、　３，１８７，６２１は、ファスナの適当なテンションを発現させる ように意図され且つねじ付きファスナと共に用いられるように適合される予圧指 示ワッシャに向けられている。この予圧指示ワッシャは、環状体に富みを形成す るために打ち込んで環状体から部分的に切り取ったような複数個の突起部を有す る。連結部のこの予圧指示ワッシャによって、突起部は、連結部が締め付けられ るにつれて、環状連結部のギャンブ内に挿入されるＦ隙間」ゲージによって検知 される。Ｕ、Ｓ、　３，１８７，６２１に記載された特別の予圧指示ワッシャの 欠点は、図１に関連して以下に考慮されよう。

発明の要約 本発明に従って構成される予圧指示ワンシャは、環状体と、環状体の第１面から 突出させ且つ第工面とは反対の環状体の第２面に複数個の対応する窪みを形成す るために、打ち込んで環状体から部分的に切り取ったような、環状体と一体であ る複数個の突起部、とを育する。各突起部は、（ａ）環状体の第１面から延びる 一対の側壁と、（ｂ）一対の外側壁の間に延び且つ環状体の第１面の２つの離隔 領域の闇に延びる外面、とによって画成される。各富みは、（ａ）そこから−の 突起部の一対の外側壁が切り取られたような、環状体の第２面から環状体を貫通 する一対の内側壁と、（ｂ）一対の内側壁の間に延び且つ環状体の第２面の２つ の離隔領域の間に延びる内面、とによって画成される。突起部の外側壁の各々は 、外側壁が切り取られたような窪みの内側壁がそれに沿って延びる線と整合しな い線に沿って延び、各富みは、環状体の第１面の関係する突起部の幅と少なくと も等しい、環状板の第２面の幅を有する。

図面の簡単な説明 図１は、従来の予圧指示ワッシャの断面図である。

図２は、本発明に従って構成される予圧指示ワッシャの一面の平面図である。

図３は、図２の予圧指示ワッシャの他面の平面図である。

図４は、図２及び図３の予圧指示ワノシ士の立面図である。

図５は、図３の５−５線に沿う断面図である。

図６は、図３の６−６線に沿う断面図である。

図７，８、及び９は、本発明に従って利用され得る突起部／窪み構造の３つの異 なる輪郭の拡大図である。

図１０は、本発明に従って構成される、予圧指示ワ・ノシャが締結前に利用され 得るような連結組立体の立面図である。

図１１は、図１０と類似するが、締結後の連結組立体を示す図である。

従来技術の説明 ［１，Ｓ、　３．１８７．６２１は、その全内容が本文に記載されたように参考 に併記される。「従来技術」として特定される、本願の図１は、幾分拡大されて いるもののＵ、Ｓ、　３，１８７．６２１の回４に対応する。

図１を参照すると、予圧指示ワッシャ２０は、メタルを部分的に切って対応する 複数個の窪み３０を第２面２８に形成するために第２面を刻む結果としてメタル の移動により形成される複数個の突起部２６を第１面２４に有する環状体２２を 有する。突起部２６及び富み３０は、それぞれ実質的に整列している外側面３２ 及び内側面３４を有する。その結果、この予圧指示ワノンヤが連結に用いられ、 連結部が締め付けられるにつれて突起部２６が環状体２２の窪み３０内に「陥没 」するとき、突起部を富みに「陥没」させるのに必要な力量は、突起部の外側面 ３２が窪の内側面３４に沿って摺動するので、摩擦の影響を受ける。この摩擦抵 抗が−のワッシャから次のワンシャに変わり得ると共に同一ワッシャの突起部／ 窪みの組み合わせの間においてでさえ変わり得るので、突起部の「陥没」の容易 さは、表面の滑らかさによって変わり得る。そして、それは、製品をその記載さ れた品質レヘルに維持するために、特別の熱処理を包含する、実質的な内部的な 処理変更を要求した。本発明は、大きく摩擦問題を克服するだ；すでなく、それ を行う際に、製品品質における統計学的誤差の実質的減少を実現させる。

発明の詳細な説明 図２乃至回６を参照すると、本発明に従って構成される予圧指示ワッシャ４０は 、環状体４２と、環状体４２の第１面４６から突出させ且つ面４６とは反対の環 状体４２の第２面５０に複数個の対応する窪み４８を形成するために、打ち込ん で部分的に切り取ったような、環状体４２と一体である複数個の突起部４４、と を有する。

図２乃至回６に示した本発明の実施例に関して、突起部４４は、環状体４２の内 円周５２と環状体４２の外円周５４との間において一定間隔で円周方向に離設さ れている。突起部４４は、その輪郭が実質的に長方形であり、それぞれの長尺部 分は、環状体４２の内円周５２の周りの同心円状の円の接線の方向に延びている 。各突起部４４は、外側壁５８及び６０の間に延び且つ環状体４２の面４６の２ つの離隔領域６２及び６４の間に延びる凸外面５６を有する。突起部４４の側壁 ５８及び６０は、環状体４２の内円周５２と同心的な円の実質的な接線方向に延 びている。各窪み４８は、内側壁６日及び７０の間に延び且つ環状体４２の面５ ｏの２つの離隔領域７２及び７４の間に延びる凹内面６６を有する。窪み４８の 凹内面６６は、それと関係する突起部４４の凸外面５６に対して実質的に相補的 である。

本発明に従って構成される予圧指示ワンシャの以上の記載に関して、このワンシ ャは、Ｕ、Ｓ、　３，１８７，６２１に記載及び図示されたものと一般的に類似 する。

突起部／窪みの組み合わせを断面した図である図７乃至図９は、本発明の３つの 実施例を示し、且つ本発明が如何にＩＪ、Ｓ、　３，１８７，６２１の予圧指示 ワンシャと異なるかを示す。本発明のこれらの実施例の各々において、突起部の 外側壁は、外側壁が切り取られたような富みの内壁がそれに沿って延びる線と整 合しない線に沿って延び、各窪みは、環状体の第１面の関係する突起部の幅より 大きい、環状体の第２面の幅を有する。その結果、突起部が予圧指示ワッシャの 環状体の関係する富み内に「陥没コするので、突起部の外側壁がｊみの内壁の先 端縁部を越えて摺動すると、摩擦の限定的効果のみが得られる。

図７において、突起部４４の外側壁５８及び６０は、環状体４２の面４６に垂直 であり、他方、窪み４８の内側壁６８及び７０は、９０度より小さい内側壁の間 に夾角を有する先細の富みを形成するために、環状体の面５０に対して所定角度 を有している。突起部４４が窪み４８内に「陥没」するので、突起部の外側壁と 窪みの内側壁との間の摩擦接触は、突起部の外側壁の移動経路から曲げられた富 みの内側壁のため、富みの内側壁の先端縁部に制限される。本発明の図７の実施 例の突起部４４及び富み４８は、ストレート穴ダイ及び先細パンチによって形成 され得る。

図８において、突起部４４の外側壁５８及び６０は、９０度より小さい外側壁の 間に夾角を存する先細の突起部を形成するために環状体４２の面４６に対して所 定角度を有し、窪み４８の内側壁６８及び７０は、環状体の面５０に垂直である 。突起部４４が窪み４８内に「陥没」するので、突起部の外側壁と富みの内側壁 との間の摩擦接触は、富み内への突起部の移動につれて富みの内側壁から曲げら れた突起部の外側壁のため、窪みの内側壁の先端縁部に制限される。本発明の図 ８の実施例の突起部４４及び窪み４８は、先細穴グイ及びストレートノマンチに よって形成され得る。

図９において、突起部４４の外側壁５８及び６０は、９０度より小さ０外側壁の 間に夾角を有する先細の突起部を形成するために環状体４２の面４６に対して第 １角度を有し、他方、窪み４８の内側壁６８及び７０ｉよ、９０度より小さい内 側壁の間に夾角を有する先細の富みを形成するために環状体の面５０に対して第 ２角度を存する。突起部４４が窪み４８内に「陥没」するので、突起部の外側壁 と富みの内側壁との間の摩擦接触は、突起部の外側壁の移動経路から曲げろれた 窪み内側壁のため、窪みの内側壁の先端縁部に制限される。本発明の図９の実施 例の突起部４４及び窪み４８は、先細穴ダイ及び先細パンチによって形成され得 る。

好ましくは、予圧指示ワッシャ４０は、スチールで形成され且つ突起部及び富み の形成後に熱処理が為される。他の材料が用いられ得ること及び所望の特性を展 開させるために熱処理が常に必要ではないことが明らかであろう。

本発明に従って構成された予圧指示ワッシャの使用が、図１０及び図１１に示さ れる。一対の連結部材７６、７８と、ボルト形式の外ねし付き部材８０と、ナツ ト形式の内ねし付き部材８２と、一対の標準ワ・ンシャ８４．８６、とを存する 連結組立体は、予圧指示ワンシャ４０の使用によって、ボルトに適当なテンシぢ ンを有して組み立てられる。予圧指示ワンシャは、ボルトのシャンク８０ｂにね じ係合するナツト８２及びボルト８０の頭部８０ａの間の所定位置に位置決めさ れ、予圧指示ワ、シャは、連結組立体が締め付けられるにつれて、ナツト及びボ ルト間のクランプ付加にさらされる。図１０及び図１１に示す特別の構造に関し て、予圧指示ワッシャ４０は、ボルト８０の頭部８０ａに対して位置決めされ、 ボルト頭部の下側支持面は、予圧指示ワッシャ４０の突起部の上部に当接・係合 する。ボルト８０を捻ることにより、あるいは回されるべき構成要素から例えば ワッシャによって離隔された突起部を有するナツト８２を捻ることにより、連結 部は締め付けられる。

図１０及び図１１に示す構造に関して、ナツト８２が捻られる。締め付けが進む と、予圧指示ワノシーの突起部は、その関係する富み内に陥没し、予圧指示ワッ シャ４０の上面とボルト頭部の下側支持面との間のギャップは減少する。「隙間 」ゲージによる測定により、このギャップが所定量減少するとき、締め付けは、 ギャップがボルト８０の適当なテンションを代表するので、停止される。それは 、突起部の大きさ及び数がボルト及びナツトによって付加される圧縮力に対して 選択され、予圧指示ワッシャに付加される圧縮力がボルト内において所定テンシ ョンに到達するときに突起部が環状体内に塑性変形するからである。

以上のように本発明の好適実施例を記載したが、本発明の範囲を逸脱することな く様々の変更及び変形が当業者によって為され得る、ということは明らかである 。

要約書 打ち込んでワッシャ（４０）の環状体（４２）から部分的に切り取つさような複 数個の突起部（４４）が、突起部（４４）の形成時に形成さｈる環状体（４２） の対応する複数個の富み（４８）内に所定負荷下で事大される予圧指示ワンシャ （４０）　、富み（４日）の壁（６８，７０）及び突起部（４４）の壁（５８， ６０）は、所定配置され、これにより、突巳部（４４）が富み（４８）に陥没す るときに、突起部（４４）の壁（５８゜ｉｏ）が富み（４８）の壁（６８，７０ ）を滑り抜けるので、最小の１１！擦抵穴となる。

補正嘗の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成４年１１月ｌθ日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．環状体と、環状体の第１面から突出させ且つ第１面とは反対の環状体の第２ 面に複数個の対応する窪みを形成するために、打ち込んで環状体から部分的に切 り取ったような、環状体と一体的である複数個の突起部、とを有する予圧指示ワ ッシャにおいて、各突起部は、 （ａ）環状体の第１面から延びる一対の外側壁と、（ｂ）一対の外側壁の間に延 び且つ環状体の第１面の２つの離隔領域の間に延びる外面、とを有し、 各窪みは、 （ａ）そこから一の突起部の一対の外側壁が切り取られたような、環状体の第２ 面から環状体を貫通する一対の内側壁と、（ｂ）一対の内側壁の間に延び且つ環 状体の第２面の２つの離隔領域の間に延びる内面、とを有し、 突起部の外側壁の各々は、外側壁が切り取られたような窪みの内側壁がそれに沿 って延びる線と整合しない線に沿って延び、各窪みは、環状体の第１面の関係す る突起部の幅と少なくとも等しい、環状体の第２面の幅を有することを特徴とす る予圧指示ワッシャ。
2. ２．上記突起部は、長方形の外形を有し、円周方向に一定間隔で離設されている ことを特徴とする請求項１に記載の予圧指示ワッシャ。
3. ３．上記突起部の外側壁は、環状体の内円周と同心的な円の実質的な接線方向に 延びていることを特徴とする請求項２に記載の予圧指示ワッシャ。
4. ４．上記突起部の外側壁の各々は、外側壁が切り取られたような内側壁に対して 所定角度を有して延びていることを特徴とする請求項１に記載の予圧指示ワッシ ャ。
5. ５．上記突起部の外側壁の各々は、外側壁の間に９０度より小さい夾角を有する 傾斜突起部を形放するように環状体の第１面に対して所定角度を有して延び、窪 みの内側壁の各々は、環状体の第２面に垂直に延びていることを特徴とする請求 項４に記載の予圧指示ワッシャ。
6. ６．上記窪みの内側壁の各々は、内側壁の間に９０度より小さい夾角を有する傾 斜窪みを形成するように環状体の第１面に対して所定角度を有して延び、突起部 の外側壁の各々は、環状体の第１面に垂直に延びていることを特徴とする請求項 ４に記載の予圧指示ワッシャ。
7. ７．上記突起部の外側壁の各々は、外側壁の間に９０度より小さい夾角を有する 傾斜突起部を形成するように環状体の第１面に対して第１角度を有して延び、窪 みの内側壁の各々は、内側壁の間に９０度より小さい夾角を有する傾斜窪みを形 成するように環状体の第２面に対して第２角度を有して延びていることを特徴と する請求項４に記載の予圧指示ワッシャ。
8. ８．少なくとも１つの連結部材と、 連結部材を貫通する一端が外ねじ付き部材と、外ねじ付き部材の一端が捩込まれ る内ねじ付き部材と、環状体と、環状体の第１面から突出させ且つ第１面とは反 対の環状体の第２面に複数個の対応する窪みを形成するために、打ち込んで環状 体から部分的に切り取ったような、環状体と一体的である複数個の突起部、とを 有する、内ねじ付き部材及び外ねじ付き部材の他端の間に配設される予圧指示ワ ッシャ、とを有し、各突起部は、 （ａ）環状体の第１面から延びる一対の外側壁と、（ｂ）一対の外側壁の間に延 び且つ環状体の第１面の２つの離隔領域の間に延びる外面、とを有し、 各窪みは、 （ａ）そこから一の突起部の一対の外側壁が切り取られたような、環状体の第２ 面から環状体を貫通する一対の内面壁と、（ｂ）一対の内側壁の間に延び且つ環 状体の第２面の２つの離隔領域の間に延びる内面、とを有し、 突起部の外側壁の各々は、外側壁が切り取られたような窪みの内側壁がそれに沿 って延びる線と整合しない線に沿って延び、各窪みは、環状体の第１面の関係す る突起部の幅と少なくとも等しい、環状体の第２面の幅を有することを特徴とす る連結組立体。
9. ９．上記連結組立体は、一対の連結部材を有し、外ねじ付き部材は、頭部及びね じシャンクを有し且つ一対の連結部材を貫通するボルトであり、内ねじ付き部材 は、ボルトのねじシャンクとねじ係合するナットであることを特徴とする請求項 ８に記載の連結組立体。
10. １０．上記予圧指示ワッシャは、ボルトの頭部に当接・係合する突起部を具えた ボルトの頭部に対して位置決めされることを特徴とする請求項９に記載の連結組 立体。
11. １１．上記突起部の外囲壁の各々は、外側壁が切り取られたような内側壁に対し て所定角度を有して延びていることを特徴とする請求項９に記載の連結組立体。
12. １２．上記突起部の外側壁の各々は、外面壁の間に９０度より小さい夾角を有す る傾斜突起部を形成するように環状体の第１面に対して所定角度を有して延び、 窪みの内側壁の各々は、環状体の第２面に垂直に延びていることを特徴とする請 求項１１に記載の連結組立体。
13. １３．上記窪みの内側壁の各々は、内側壁の間に９０度より小さい夾角を有する 傾斜窪みを形成するように環状体の第１面に対して所定角度を有して延び、突起 部の外側壁の各々は、環状体の第１面に垂直に延びていることを特徴とする請求 項１１に記載の連結組立体。
14. １４．上記突起部の外側壁の各々は、外側壁の間に９０度より小さい夾角を有す る傾斜突起部を形成するように環状体の第１面に対して第１角度を有して延び、 窪みの内側壁の各々は、内側壁の間に９０度より小さい夾角を有する傾斜窪みを 形成するように環状体の第２面に対して第２角度を有して延びていることを特徴 とする請求項１１に記載の連結組立体。