JPH06280837A - ネジ締めトルク表示機能付きワッシャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ネジが適正トルクで締め付けられたかどうか
を、目視によって正確かつ容易に判別可能にする。 【構成】図１(a) はネジ締め前の関連部材が分解された
状態を示し、ワッシャ１は、ゴムの短い厚肉円筒状部材
で、初期の外径が小ネジ８の頭部直径未満である。図
(b) は小ネジ８を挿入してネジ締め前の状態を示し、ワ
ッシャ１の外周面が小ネジ８の頭部直径の内側に隠れて
いて、上方からは見えない。図(c) は適正トルクでのネ
ジ締め終了後の状態を示し、ワッシャ１の外径は、ネジ
頭部による縦方向の押圧によって横方向に増大し、ネジ
頭部から所定の寸法ａはみ出す。なお、ａは零、つまり
ワッシャ１の外径をネジ頭部直径と一致させてもよく、
または0.1 〜0.2mm 程度の定突出量にしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ネジが適正トルクで
締め付けられたかどうかを、目視によって正確、かつ容
易に判別できるネジ締めトルク表示機能付きワッシャに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ネジ締結において、ネジ締めトル
クは、ネジ寸法や使用目的に応じた適正値が規定され
る。実際のトルクが大き過ぎるとネジ自体を破損させた
り、またはネジ締結部品を損傷する恐れがあり、逆にト
ルクが小さ過ぎるとネジが使用中に緩む恐れがある。し
たがって、ネジ締め作業は、重要基本作業の一つとして
重要視され、作業者に対して定期的に技能検定試験をお
こない、それに応じて技能認定する制度も設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ネジ締結された箇所
が、適正トルクでおこなわれたかどうかを正確、かつ容
易に判別することは、従来から常に古くて新しい問題で
ある。とくに、比較的小さいネジが多数、近接して用い
られる端子締結作業は、各ネジが適正トルクで締め付け
られたかどうかが判別しにくく、しかも後で問題を起こ
しやすい典型的な事例である。ネジ締め箇所に対し、そ
れが適正トルク以上でなされたかどうかは、トルクゲー
ジによって確認することは可能である。しかし、トルク
ゲージによる確認作業は熟練と工数を要するだけでな
く、確認をしたために折角良かったネジ締めを緩めて悪
くする恐れもある。また、ネジ締めをサンプリング的に
確認しても、ある確認箇所の判定結果が良かったからと
いって、近くの別のネジ締め箇所も良いという保証はな
い。以上のことから、ネジ締めが適正トルクでなされた
かどうかの判別を、外観的な特徴に基づいて正確、かつ
簡単におこなう方法について、従来から強い要望が提起
されてきた。

【０００４】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、ネジが適正トルクで締め付けられた
かどうかを、目視によって正確、かつ容易に判別できる
ネジ締めトルク表示機能付きワッシャを提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るネジ締め
トルク表示機能付きワッシャは、弾性材料からなる厚肉
円筒状部材であって、その外径寸法が、初期には適用ネ
ジの頭部直径未満であり、適正トルクでのネジ締め後に
はネジ頭部直径を定寸法だけ超えるように変化する。

【０００６】請求項２に係るネジ締めトルク表示機能付
きワッシャは、弾性材料からなり、適用ネジの頭部直径
を超える外径の円環状平板であって、その外周の各等分
箇所において、切り曲げされて上方への湾曲突出部が一
体成形される半径方向の帯状バネ部を備え、このバネ部
はネジ締めトルクに応じて押圧変形するとともに、その
外周が初期位置から遠心方向に定位置まで変位する。

【０００７】請求項３に係るネジ締めトルク表示機能付
きワッシャは、請求項２に記載のワッシャにおいて、各
バネ部は同一であり、その外周が適正トルクのネジ締め
によって、外円周を定寸法だけ超えるように変位する。
請求項４に係るネジ締めトルク表示機能付きワッシャ
は、請求項２に記載のワッシャにおいて、各バネ部の外
周が、適正トルクの公差に係る最大，最小の各許容値の
トルクのネジ締めによって、それぞれ外円周を定寸法だ
け超えるように変位する二つの組に属する。

【０００８】請求項５に係るネジ締めトルク表示機能付
きワッシャは、請求項４に記載のワッシャにおいて、各
バネ部の外周部が、属する組を示す色に着色される。請
求項６に係るネジ締めトルク表示機能付きワッシャは、
請求項２に記載のワッシャにおいて、各バネ部の外周
が、それに対応する適正トルクのネジ締めによって、外
円周を定寸法だけ超えるように変位する。

【０００９】請求項７に係るネジ締めトルク表示機能付
きワッシャは、請求項６に記載のワッシャにおいて、各
バネ部の外周部が、対応する適正トルクを示す色に着色
される。請求項８に係るネジ締めトルク表示機能付きワ
ッシャは、弾性材料からなり、適用ネジの頭部直径を超
える外径の厚肉円筒状部材であり、その上面の円周の各
等分箇所に同じ溝が放射状に設けられ、その溝は内円周
側から遠心方向に向かう、広い幅で浅い平面状底面をも
つ第１部分と、これに連接する狭い幅で下がり傾斜面の
底面をもつ第２部分とからなるワッシャ本体と；その溝
の底面に接触する下面と、溝側面に接触する側面とを有
し、ワッシャ本体の各溝に上方から挿入されたとき、上
面がワッシャ本体上面と同レベルとなり、外周がワッシ
ャ本体の外円周より内側に位置し、外周下端がワッシャ
本体下面より上位に位置するように成形される可動片
と；を備え、適正トルクのネジ締めによって、ワッシャ
本体が押圧変形するとともに、可動片の外周がワッシャ
本体の外円周を定寸法だけ超えるように変位し、かつ可
動片の外周下端がネジ締結部品の表面と当接する。

【００１０】請求項９に係るネジ締めトルク表示機能付
きワッシャは、請求項８に記載のワッシャにおいて、可
動片の外周下端が先鋭に成形される。請求項１０に係る
ネジ締めトルク表示機能付きワッシャは、請求項１また
は、３ないし９のいずれかの項に記載のワッシャにおい
て、定寸法は、零である。

【００１１】

【作用】請求項１または１０に係るネジ締めトルク表示
機能付きワッシャでは、ワッシャの外径が、初期には適
用ネジの頭部直径未満であったものが、適正トルクでの
ネジ締め後にはネジ頭部の直径を定寸法だけ超えるよう
に変化するから、この寸法変化を目視して適正トルクで
ネジ締めされたことが判別できる。

【００１２】請求項２ないし７のいずれかの項、または
１０に係るネジ締めトルク表示機能付きワッシャでは、
ワッシャの各バネ部がネジ締めによって押圧され、その
トルクに応じて変形するとともに、その外周が遠心方向
に定位置まで変位するから、この変位を目視して適正ト
ルクでネジ締めされたことが判別できる。とくに請求項
３に係るネジ締めトルク表示機能付きワッシャでは、各
バネ部の外周が、適正トルクのネジ締めによって、外円
周を定寸法だけ超えるように変位するから、そのバネ部
外周の変位を目視して適正トルクでネジ締めされたこと
が判別できる。

【００１３】とくに請求項４に係るネジ締めトルク表示
機能付きワッシャでは、一方の組の各バネ部は、その外
周が適正トルクの公差に係る最小許容値のトルクのネジ
締めによって、外円周を定寸法だけ超えるように変位
し、他方の組の各バネ部は、その外周が適正トルクの公
差に係る最大許容値のトルクのネジ締めにより、外円周
を定寸法だけ超えるように変位するから、その二組の各
バネ部の外周変位を目視して適正トルクの公差内でネジ
締めされたことが判別できる。

【００１４】とくに請求項５または７に係るネジ締めト
ルク表示機能付きワッシャでは、各バネ部の外周部が組
を示す色に着色されるから、目視が容易になる。とくに
請求項６に係るネジ締めトルク表示機能付きワッシャで
は、各バネ部の外周がそれに対応する適正トルクのネジ
締めによって、外円周を定寸法だけ超えるように変位す
るから、その各バネ部の外周変位を目視して、それに対
応する適正トルクでネジ締めされたことが判別できる。

【００１５】請求項８ないし１０のいずれかの項に係る
ネジ締めトルク表示機能付きワッシャでは、ワッシャ本
体の溝に、それぞれ可動片を上方から挿入し、適正トル
クでネジ締めすると、ネジ頭部を介しての押圧によっ
て、ワッシャ本体が押圧変形するとともに、可動片は遠
心方向に滑って移動し、その外周がワッシャ本体の外円
周を定寸法だけ超えるように変位し、また同時に可動片
は、その外周下端がネジ締結部品の表面と当接し、ネジ
締めによるワッシャ本体の押圧変形を制限するストッパ
機能をもつ。したがって、可動片の外周変位を目視し
て、それに対応する適正トルクでネジ締めされたことが
判別できる。

【００１６】とくに請求項９に係るネジ締めトルク表示
機能付きワッシャでは、可動片の外周下端が先鋭に成形
されるから、適正トルクでのネジ締めと同時に、可動片
の外周下端がネジ締結部品の表面に食い込む。とくに請
求項１０に係るネジ締めトルク表示機能付きワッシャで
は、定寸法が零、つまり請求項１では、ワッシャ外径と
ネジ頭部直径との一致、請求項３ないし７のいずれかの
項では、バネ部外周とワッシャ外円周との一致、請求項
８または９では、可動片外周とワッシャ本体の外円周と
の一致であるから、いずれも目視による判別がさらに容
易になる。

【００１７】

【実施例】この発明に係るネジ締めトルク表示機能付き
ワッシャの実施例について、以下に図を参照しながら説
明する。図１は第１実施例に関し、(a),(b),(c) は各ネ
ジ締め工程の側面図である。図(a) はネジ締め前の関連
部材が分解された状態を示し、１０はネジ孔があけられ
た側の部品、９は貫通孔があけられた側の部品、１は第
１実施例としてのワッシャ、８は適用される小ネジであ
る。ワッシャ１は、弾性材料たとえばゴムの短い厚肉円
筒状部材で、初期の外径が小ネジ８の頭部直径未満であ
る。図(b) は小ネジ８を挿入してネジ締め前の状態を示
し、ワッシャ１の外周面が小ネジ８の頭部直径の内側に
隠れていて、上方からは見えない。図(c) は適正トルク
でのネジ締め終了後の状態を示し、ワッシャ１の外径
は、ネジ頭部による縦方向の押圧によって横方向に増大
し、ネジ頭部から所定の寸法ａはみ出す。なお、ａを
零、つまりワッシャ１の外径をネジ頭部直径と一致させ
てもよく、または0.1 〜0.2mm 程度の定突出量にしても
よい。要するに、作業者が目視判断しやすいように定め
ればよい。また、ワッシャ１の外周部を明るい色で着色
することによって、目視しやすさを支援することができ
る。

【００１８】図２は第２実施例に関し、(a),(b),(c) は
各ネジ締め工程の側面図、図３は同じくその平面図であ
る。なお、図２(a) は第２実施例であるワッシャ２をネ
ジ締結用部品９に載置した状態、(b) は小ネジ８を中間
段階まで締めた状態、(c) は適正トルクでのネジ締め終
了後の状態を示す。図３において、ワッシャ２は弾性材
料からなり、適用ネジ８の頭部直径を超える外径の円環
状平板で、その外周の４等分箇所で、半径方向の帯状に
切られ、図２(a) に示すように、この帯状部分が上方に
湾曲突出する形に成形されてバネ性をもつバネ部２ｕと
なる。図２(c)において、ワッシャ２のバネ部２ｕは、
ネジ頭部による縦方向の押圧によって遠心方向に変位
し、外周がネジ頭部から所定の寸法ａはみ出す。この寸
法ａの定め方は、第１実施例におけるのと同様である。
また、第１実施例におけるのと同様に、ワッシャ２のバ
ネ部２ｕの外周部を明るい色で着色することによって、
目視しやすさを支援することができる。

【００１９】図４は第３実施例の平面図である。この第
３実施例であるワッシャ３は、その形状，寸法は第２実
施例のワッシャ２と同じであるが、４等分箇所に成形さ
れるバネ部は対向同士が同じで、その対向同士の２組間
では異なる。すなわち、図において、縦方向の対向バネ
部３ｕは、外周の位置がワッシャ３の外周円に比較的近
く、横方向の対向バネ部３ｖは、外周の位置がワッシャ
３の外周円から比較的遠い。適正トルクでネジ締めした
とき、まず公差の最小許容値に達したとき、バネ部３ｕ
が、ワッシャ３の外円周に一致、または定寸法はみ出
す。さらにネジ締めしてゆき、公差の最大許容値に達し
たとき、バネ部３ｖが、ワッシャ３の外円周に一致、ま
たは定寸法はみ出す。言いかえれば、各バネ部を適正ト
ルクの公差の最小，最大の各許容値に対応させて２組に
分け、適正トルクでのネジ締めをさらに確実に実施可能
にする。ところで、各バネ部３ｕ，３ｖの外周部を、対
応する公差の最小，最大の各許容値に応じた色に着色す
ることによって、目視しやすく、かつ誤りも防止するこ
とができる。

【００２０】図５は第４実施例の平面図である。この第
４実施例であるワッシャ４は、その形状，寸法は第２実
施例のワッシャ２と同じであるが、４等分箇所に成形さ
れるバネ部が全て互いに異なる。すなわち、図において
バネ部４ｕは、外周の位置がワッシャ４の外周円にもっ
とも近く、バネ部４ｘは、外周の位置がワッシャ４の外
周円からもっとも遠く、その他の各バネ部４ｖ，４ｗの
外周は、順にその中間位置をとる。したがって、各バネ
部４ｕ，４ｖ，４ｗ，４ｘは、順に適正トルクの小さい
値から大きい値に対応可能で、言いかえれば、一つのワ
ッシャ４を用いて、４種類の適正トルクを選択的に判別
することができる。この場合も、各バネ部４ｕ，４ｖ，
４ｗ，４ｘの外周部を、対応する適正トルク値に応じた
色に着色することによって、目視しやすく、かつ誤りも
防止することができる。

【００２１】図６は第５実施例に関し、(a) はネジ締め
前の側面図、(b) はネジ締め後の側面図、図７は第５実
施例に関し、(a) はネジ締め前の平面図、(b) はネジ締
め後の平面図、図８は第５実施例の可動片の斜視図であ
る。図６，図７の各(a) において、ワッシャ５は、１個
の本体６と、２個の可動片７とからなる。本体６は、弾
性材料たとえばゴムからなり、外径が適用ネジ頭部径を
超える短い厚肉円筒状部材で、上面の円周の２等分箇所
に放射状に溝が彫られる。この溝は、内円周側から遠心
方向に向かう、幅が広く深さの浅い平面状底面をもつ第
１部分と、これに連なる幅が狭く下がり傾斜面の底面を
もつ第２部分とからなる。可動片７は、図８の斜視図に
示すように、Ｔ字状のプラスチック成形品であり、さら
に詳しくは、図６，図７の各(a) において、本体６の溝
の底面に接触する下面と、溝側面に接触する側面とを有
し、本体６の各溝に上方から挿入されたとき、上面が本
体６の上面と同レベルとなり、外周が本体６の外円周よ
り内側に位置し、外周下端が本体６の下面より上位に位
置するように成形される。

【００２２】したがって、本体６の各溝に、それぞれ可
動片７を上方から挿入し、適正トルクでネジ締めする
と、図６，図７の各(b) において、小ネジ８の頭部を介
しての押圧によって、本体６が押圧変形するとともに、
可動片７は遠心方向に滑って移動し、その外周が本体６
の外円周を定寸法ａだけ超えるように変位し、また同時
に可動片７は、その外周下端がネジ締結用の部品９の表
面と当接し、ネジ締めによる本体６の押圧変形を制限す
るストッパ機能をもつ。したがって、可動片７の外周変
位を目視して、それに対応する適正トルクでネジ締めさ
れたことが判別でき、かつ本体６を誤って過大トルクで
ネジ締めし、破損させる危険が防げる。なお、寸法ａの
定め方は第１実施例におけるのと同様であるから、詳し
い説明は省略する。

【００２３】図９は第５実施例の可動片の変形例の斜視
図で、この変形例である可動片７Ａは、その外周下端が
先鋭に成形されてエッジ部７ｘとなる。したがって、適
正トルクでのネジ締めと同時に、可動片７Ａの外周下端
のエッジ部７ｘが、部品９の表面に食い込み、緩み止め
の作用をもたせることができる。

【００２４】

【発明の効果】この発明に係るネジ締めトルク表示機能
付きワッシャでは、各請求項に共通にネジが適正トルク
で締め付けられたかどうかを、目視によって、正確かつ
容易に判別でき、ネジ締結の信頼性向上が図れる。目視
の内容は、(1) 請求項１では、ワッシャ外径がネジ頭部
直径を定寸法だけ超える、または一致する変化をしたこ
と、(2) 請求項３ないし７のいずれかの項では、ワッシ
ャのネジ部の外周がワッシャ外円周を定寸法だけ超え
る、または一致する変位をしたこと、(3) 請求項８また
は９では、可動片の外周が本体の外円周を定寸法だけ超
える、または一致する変位をしたことである。

【００２５】とくに請求項３に係るワッシャでは、一つ
のワッシャで、一つの適正トルクが判別されるから、使
用上簡単で標準的な方式である。とくに請求項４に係る
ワッシャでは、一つのワッシャで、一つの適正トルクの
公差内にあることが判別されるから、信頼性がさらに向
上する。とくに請求項６に係るワッシャでは、一つのワ
ッシャを用い、使用の仕方によって、複数の適正トルク
が選択的に判別される便利さがある。

【００２６】とくに請求項５または７に係るワッシャで
は、バネ部の外周部を着色することで強調し、目視ひい
ては判別をさらに容易にする。とくに請求項９に係るワ
ッシャでは、ネジ締めトルクの判別とともに、緩み止め
が兼用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明に係る第１実施例に関し、(a),(b),(c) は
各ネジ締め工程の側面図

【図２】第２実施例に関し、(a),(b),(c) は各ネジ締め
工程の側面図

【図３】第２実施例の平面図

【図４】第３実施例の平面図

【図５】第４実施例の平面図

【図６】第５実施例に関し、(a) はネジ締め前の側面
図、(b) はネジ締め後の側面図

【図７】第５実施例に関し、(a) はネジ締め前の平面
図、(b) はネジ締め後の平面図

【図８】第５実施例の可動片の斜視図

【図９】第５実施例の可動片の変形例の斜視図

【符号の説明】

１，２，３，４，５ ワッシャ ２ｕ バネ部 ３ｕ，３ｖ バネ部 ４ｕ，４ｖ，４ｗ，４ｘ バネ部 ６ 本体 ７ 可動片 ７Ａ 可動片 ８ 小ネジ ９，１０ 部品

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性材料からなる厚肉円筒状部材であっ
   て、その外径寸法が、初期には適用ネジの頭部直径未満
   であり、適正トルクでのネジ締め後にはネジ頭部直径を
   定寸法だけ超えるように変化することを特徴とするネジ
   締めトルク表示機能付きワッシャ。
2. 【請求項２】弾性材料からなり、適用ネジの頭部直径を
   超える外径の円環状平板であって、その外周の各等分箇
   所において、切り曲げされて上方への湾曲突出部が一体
   成形される半径方向の帯状バネ部を備え、このバネ部は
   ネジ締めトルクに応じて押圧変形するとともに、その外
   周が初期位置から遠心方向に定位置まで変位することを
   特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。
3. 【請求項３】請求項２に記載のワッシャにおいて、各バ
   ネ部は同一であり、その外周が適正トルクのネジ締めに
   よって、外円周を定寸法だけ超えるように変位すること
   を特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。
4. 【請求項４】請求項２に記載のワッシャにおいて、各バ
   ネ部は、その外周が適正トルクの公差に係る最大，最小
   の各許容値のトルクのネジ締めによって、それぞれ外円
   周を定寸法だけ超えるように変位する二つの組に属する
   ことを特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシ
   ャ。
5. 【請求項５】請求項４に記載のワッシャにおいて、各バ
   ネ部の外周部が、属する組を示す色に着色されることを
   特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。
6. 【請求項６】請求項２に記載のワッシャにおいて、各バ
   ネ部の外周は、それに対応する適正トルクのネジ締めに
   よって、外円周を定寸法だけ超えるように変位すること
   を特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。
7. 【請求項７】請求項６に記載のワッシャにおいて、各バ
   ネ部の外周部が、対応する適正トルクを示す色に着色さ
   れることを特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッ
   シャ。
8. 【請求項８】弾性材料からなり、適用ネジの頭部直径を
   超える外径の厚肉円筒状部材であって、その上面の円周
   の各等分箇所に同じ溝が放射状に設けられ、その溝は、
   内円周側から遠心方向に向かう、広い幅で浅い平面状底
   面をもつ第１部分と、これに連接する狭い幅で下がり傾
   斜面の底面をもつ第２部分とからなるワッシャ本体と；
   その溝の底面に接触する下面と、溝側面に接触する側面
   とを有し、ワッシャ本体の各溝に上方から挿入されたと
   き、上面がワッシャ本体上面と同レベルとなり、外周が
   ワッシャ本体の外円周より内側に位置し、外周下端がワ
   ッシャ本体下面より上位に位置するように成形される可
   動片と；を備え、適正トルクのネジ締めによって、ワッ
   シャ本体が押圧変形するとともに、可動片の外周がワッ
   シャ本体の外円周を定寸法だけ超えるように変位し、か
   つ可動片の外周下端がネジ締結部品の表面と当接するこ
   とを特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。
9. 【請求項９】請求項８に記載のワッシャにおいて、可動
   片は、その外周下端が先鋭に成形されることを特徴とす
   るネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。
10. 【請求項10】請求項１または、３ないし９のいずれかの
    項に記載のワッシャにおいて、定寸法は、零であること
    を特徴とするネジ締めトルク表示機能付きワッシャ。