WO2020174652A1

WO2020174652A1 - ロックワッシャ、締結構造及びその締結構造の締結を解除する方法

Info

Publication number: WO2020174652A1
Application number: PCT/JP2019/007786
Authority: WO
Inventors: 洋佐伯
Original assignee: ボルトエンジニア株式会社
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2020-09-03

Abstract

【課題】締結状態ではボルトやナットが緩まず、メンテナンス時においては簡単に緩めることができる。【解決手段】ナット４と取付対象物との間に設けられるロックワッシャ１で、同一形状である、２つのワッシャ部材１１を備える。各ワッシャ部材１１は、ナット４より外形が大きく、ナット４が締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように凹凸が放射状に形成されている第１面１１ａと、円周方向に沿って単数若しくは複数の斜面１１ｂａが、ナット４の締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成されている第２面１１ｂと、外周部に設けられナット４を緩める際に、２つのワッシャ部材１１が隙間なく重ね合わせた状態で回転させるための凸部１１ｃとを有する。２つのワッシャ部材１１は第２面１１ｂ同士が噛み合うように隙間なく重ね合わせた状態で用いられ、重ね合わせた状態で２つのワッシャ部材１１の凸部１１ｃの位置が一致している。

Description

ロックワッシャ、締結構造及びその締結構造の締結を解除する方法

　本発明は、ロックワッシャ、締結構造及びその締結構造の締結を解除する方法に関する。

　昔から緩み止めに関して、スプリングワッシャを用いる方法、ダブルナットを用いる方法、ナットとボルトに割ピンを貫通させる方法、など数多くの工夫がなされて実用に供されているが、効果が不十分で振動等により緩みが生じたり、機構や加工が複雑で高価なものであったりする。

　そこで、ナットを用いて取付対象物を被取付部材に固定する場合に前記ナットと前記取付対象物との間に設けられるロックワッシャであって、重ねた状態で用いられる第１及び第２の部材からなり、前記第１及び第２の部材のうちナットや被取付部材に接する面が、前記ナットが締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように凹凸が放射状に形成され、第１及び第２の部材が接する面が、円周方向に沿って延びる複数の斜面を利用して形成され、緩みにくくしたロックワッシャが提案されている（特許文献１，２参照）。

英国特許第１０４３８４３号明細書特公昭４８－４１４２号公報

　ところで、ボルト又はナットは締めたら、後で、メンテナンスなどのために緩めないといけない場合がある。そのため、世の中のあらゆる（緩み止め機能の）ワッシャやナットは、ナットを無理やりにでも（強い力で）逆転させれば、「緩められる」ように製造されている。だから、激しい振動を受けると必ず緩むことになる。

　前記特許文献１，２に記載のものも、スパナなどの工具で、ナット、第１及び第２の部材を同時に回転することで緩めることができる、とされているが、振動などを受けて、ナットや第１の部材が緩み側に少し回転してしまえば、ナットや第１の部材が第２の部材に対し円周方向においてずれるので、ナットと第１及び第２の部材を同時には回転させることができず、結果として緩めることができない。そのため、ナットを無理やりに回せば緩められるようにするため、斜面の角度を緩くしたり斜面の長さを短くしたりせざる得ないという制限がある。

　そこで、発明者は、斜面の角度を意図して大きくし、斜面の長さを意図的に長くすることで、初めから緩められない構造とする一方、その構造に対し緩めるための工夫（下側のワッシャを回転することで、ナットを緩めることができる工夫）を別に追加し、ナットを回す限り緩まず、緩めるための工夫がされたワッシャを回転しないと緩めることができない本発明を開発したのである。

　本発明は、締結状態ではボルトやナットが緩まず、メンテナンス時においては簡単に緩めることができるロックワッシャ、締結構造及びその締結構造の締結を解除する方法を提供する。

　請求項１の発明は、ボルト又はナットを用いて取付対象物を被取付部材に固定する場合に前記ボルトの頭部又は前記ナットと前記取付対象物との間に設けられるロックワッシャであって、同一形状で上下に重ね合わせた状態で使用される、２つのワッシャ部材を備え、前記各ワッシャ部材は、前記上下に重ね合わせた状態で上面又は下面となり、前記ボルトの頭部又はナットより外形が大きく、前記ボルト又はナットが締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように複数の凹部が形成されている第１面と、前記上下に重ね合わせた状態で接触する面となり、下側に配置された状態では、円周方向に沿って複数の斜面が、前記ボルト又はナットの締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成されている第２面と、外周部に設けられ前記ボルト又はナットを緩める際に、前記２つのワッシャ部材が重ね合わせた状態で回転させるための緩め用係合部とを有するものであり、前記２つのワッシャ部材の緩め用係合部は、前記第２面同士が隙間なく噛み合うように上下に重ね合わせた状態で、円周方向において外形の凹凸形状が正しく一致するように形成されている、ことを特徴とする。

　このようにすれば、締結状態ではボルトやナットが緩まず、メンテナンス時においては、下側に位置するワッシャ部材（２つのワッシャ部材）の緩め用係合部を利用して簡単に緩めることができる。

　請求項２に記載のように、前記緩め用係合部は、半径方向外方に突出する複数の凸部で、円周方向に間隔をあけてスプライン状に設けられている、ことが望ましい。

　請求項３に記載のように、前記緩め用係合部は、半径方向外方に突出する複数の、三角山形状の凸部で、円周方向に繰り返し連続して設けられている、ことが望ましい。

　請求項４に記載のように、前記第１面は、隣り合う前記凹部の間に平面部が配置されている、ことが望ましい。

　請求項５に記載のように、前記ワッシャ部材の第２面の斜面は、滑らかに形成されている、ことが望ましい。

　請求項６に記載のように、前記２つのワッシャ部材は、前記第２面の斜面同士が、乾燥しにくい粘着剤で接合され、一体化されている、ことが望ましい。

　請求項７の発明は、ボルトのねじ棒を被取付部材の取付穴に貫通させて先端部分を突出させ、前記先端部分にワッシャを介してナットを適用して前記取付対象物を前記被取付部材に固定する締結構造であって、前記ワッシャが、請求項１～６のいずれか１項に記載のロックワッシャである、ことを特徴とする。

　請求項８の発明は、ボルトのねじ棒を、ワッシャを介して取付対象物に貫通させて前記取付対象物を被取付部材に固定する締結構造であって、前記ワッシャが、請求項１～６のいずれか１項に記載のロックワッシャである、ことを特徴とする。

　請求項９の発明は、請求項７又は８に記載の締結構造の締結を解除する方法であって、緩め用係合部に係脱可能に係合する工具を用い、前記工具を、上側のワッシャ部材の緩め用係合部に係合させて、上側のワッシャ部材を締め付け方向に回転することにより、前記２つのワッシャ部材の緩め用係合部の位置を一致させて、前記工具を下側のワッシャ部材の緩め用係合部に係合させ、前記工具にて前記下側のワッシャ部材又は前記２つのワッシャ部材を緩め方向に回転することを特徴とする。

　本発明は、ボルトやナットによる締結状態ではボルトやナットが緩まず、メンテナンス時においては、第２部材の緩め用係合部を利用して簡単に緩めることができる。

本発明に係る締結構造の一実施の形態を示す断面図である。同平面図である。ワッシャ部材を示し、（ａ）は第１面を示す平面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は第２面を示す底面図である。工具の一例を示す平面図である。ナットを緩める場合の動作の説明図である。ナットを緩める場合の動作の説明図である。別の実施の形態のロックワッシャを示し、（ａ）は第１面を示す平面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は第２面を示す底面図である。図７（ａ）のＡ－Ａ線における断面図である。図７（ｃ）のＢ－Ｂ線における断面図である。（ａ）は本発明に係るロックワッシャを用いた場合の軸力の説明図、（ｂ）（ｃ）はぎざ付ワッシャを用いた場合の軸力の説明図である。締め付け軸力を測定した結果を示す図である。振動緩み試験の結果を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
　図１は本発明に係る締結構造の一例を示す断面図、図２は同平面図である。

　図１及び図２に示すように、ロックワッシャ１は、取付対象物２をナット４を用いて被取付部材（図示せず）に固定する場合に、取付対象物２とナット４との間に設けられるものである。つまり、取付対象物２を取り付けるためのボルト３のねじ棒３ａを被取付部材（図示せず）の取付穴および取付対象物２の貫通穴２ａに貫通させて先端部分を貫通穴２ａから突出させ、前記先端部分にナット４を適用して取付対象物２を前記被取付部材に固定する際に、ナット４と取付対象物２との間に、ロックワッシャ１が設けられる。

　ロックワッシャ１は、上下に重ね合わせた状態で使用される、２つのワッシャ部材１１，１１を有する。各ワッシャ部材１１，１１は、高強度鋼を用いて製造され、厚さを薄くできるようにしている。

　２つのワッシャ部材１１，１１は、同一形状で、ボルトの頭部又はナット４より外形が大きく、それらの間に、乾燥しにくい粘着剤（たとえば、ゴムのり）が設けられることで結合され、一体化されている。つまり、ロックワッシャ１は、板状の、２つのワッシャ部材１１，１１を組み合わせてなるものである。よって、ロックワッシャ１を上下逆さまに設置しても問題ない。

　ワッシャ部材１１は、図３（ａ）～（ｃ）に示すように、前記上下に重ね合わせた状態で上面又は下面となる第１面１１ａには、半径方向に延びる溝によって凸凹（いわゆる、ぎざぎざ）が放射状に形成されている。第１面１１ａの凹凸は、ナット４が締まる方向に回る（時計回りに回る）ときは摩擦抵抗が少なく、ナット４が緩む側（反時計回りに）に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように形成されている。

　ワッシャ部材１１の第１面１１ａの裏側であり、前記上下に重ね合わせた状態で接触する面となる第２面１１ｂには、円周方向に沿って３つの斜面１１ｂａ，１１ｂａ，１１ｂａが、ナット４の締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように（厚さが薄くなるように）形成されている。

　３つの斜面１１ｂａの傾斜角度（ボルト３のネジのリード角より大きい）は同じで、一定角度の斜面である。３つの斜面１１ｂａが円周方向に沿って繰り返し並べられている。なお、斜面１１ｂａの傾斜角度は、ボルトの径によって変更されるが、ボルト３のネジのリード角より大きい。また、斜面１１ｂａの数は、３つに限らず、いくつでも構わない。

　２つのワッシャ部材１１，１１は、斜面１１ｂａ同士が噛み合うように隙間なく重ね、それらが一体化した状態で取り付けられる。これら斜面１１ｂａは非常に滑らかに形成され，滑りやすくなっている。

　ワッシャ部材１１は、外周部分に、半径方向外方に突出する複数の凸部１１ｃ（緩め用係合部）が設けられている、いわゆるスプライン状である。そして、ロックワッシャ１は、２つのワッシャ部材１１，１１が第２面１１ｂ同士が噛み合うように重ね合わせた状態で用いられるものであり、隙間なく重ね合わせた状態で２つのワッシャ部材１１の間で、円周方向における凸部１１ｃの位置が一致するように形成されている。

　このような締結構造では、ナット４が振動などで緩む方向（例えば、反時計回り）に少しでも回ろうとすると、噛み合うように接触している両ワッシャ部材１１の斜面１１ｂａ（第２面１１ｂ）が非常に滑らかに形成されているので、まず、斜面１１ｂａ同士が滑り出すことになる。これは、上側のワッシャ部材１１の、ナット４と接触している第１面１１ａおよび下側のワッシャ部材１１の、取付対象物２と接触している第１面１１ａの凹凸が、前述したように、ナット４を締める方向である時計回りには簡単に回っても、緩む方向である反時計回りへは抵抗するように摩擦抵抗が大きくなるよう形成されているからである。

　２つのワッシャ部材１１の間で滑ると、斜面１１ｂａの間での滑りとなるので、ナット４には上方へ押し上げられる方向へ力が働く。これにより、ボルト３の軸力が上昇する。その結果、ワッシャ部材１１と、取付対象物２あるいはナット４との接触部分は、一層強く押し合うようになるので、それらの間の摩擦抵抗は一層強まり、これらの接触部分で滑ることはない。

　つまり、ナット４が緩もうと動けば動くほど、ナット４は一層強く締まることになるので、結果としてナット４が緩むことはない。なお、緩むためには、この実施の形態であれば、１２０°回らないと緩まない。緩むために前記角度を回すためには、三つの斜面１１ｂａの傾斜角度を、ボルト３のねじのリード角以上になるように適切に選べば、ボルト締め付け時トルクの１．５～３倍のトルクを必要とすることになる。このような大きなトルクはボルト３が破断する位の大きさになるので、事実上、ナット４が緩まない、ことになる。

　一方、どのような装置に用いられる締結構造であっても、メンテナンス時などのように締められたナット４を緩める必要が生ずる場合がある。緩める必要がない場合には、通常、溶接等によりしっかりと固定されているからである。

　この実施の形態の場合において緩めるには、つまり締結を解除するには、例えば、図４に示す工具としてのスパナ１５を用いることによりできる。スパナ１５は、ワッシャ部材１１の外周形状に対応する形状の係合穴１５ａａが形成されている係合部１５ａと、係合部１５ａより外方に延びる把持部１２ｂとを有する。

　凸部１１ｃが半径方向外方に突出しているワッシャ部材１１の外側に係合部１５ａの係合穴１５ａａが係合するようにスパナ１５を適用して、ナット４に一切触れず、ロックワッシャ１全体を反時計回りに回転させることで、緩めることができる。この場合、下側のワッシャ部材１１に係合させているだけでもよい。

　ここで、ナット４を緩める場合に、緩める時の力を小さくする目的で、ワッシャ部材１１の外形を意図して大きくしている、ともいえる。さらに、緩める時の力が小さくなることによって、結果的にワッシャ部材１１を薄く作れるという利点もある。

　ナット４を時計回りに締め付けたとき、上側のワッシャ部材１１は同方向に連れ回りするから、２枚のワッシャ部材１１の位置が当初互いにずれていても、滑らかな斜面１１ｂの効果で互いの凸部１１ｃに引っ掛かった状態で回ることになり、締め終わった瞬間の状態では、上下２枚のワッシャ部材１１の凸部１１ｃは上下で自動的にぴったり一致している。これは凸部１１ｃと斜面１１bの始まり位置の位相が一致するように作られているからである。

　また、２つのワッシャ部材１１の間で凸部１１ｃの位置が振動などで円周方向においてずれている場合には、スパナ１５の係合部１５ａを、上側のワッシャ部材１１の凸部１１ｃ（緩め用係合部）に係合させて、上側のワッシャ部材１１を締め付け方向に回転することにより、２つのワッシャ部材１１の凸部１１ｃの位置を一致させることができる。

　これにより、スパナ１５の係合部１５ａの係合穴１５ａａが、下側のワッシャ部材１１の凸部１１ｃに係合することになり、スパナ１５の係合部１５ａが下側のワッシャ部材１１の外周部分に係合するように落ち込む。この状態では、スパナ１５が下側のワッシャ部材１１に係合しているので、スパナ１５にて下側のワッシャ部材１１を回転させることができ、

　このようにすれば、ワッシャ部材１１の斜面１１ｂａの、滑る機能が全く働かないことになるので、ボルト軸力が上昇しナット４が一層余計に締るという現象が起きず、容易にナット４を緩められる。これは実験でも確認されている。

　このように、ロックワッシャ１は、合わせ面（第２面１１ｂ）を形成する斜面１１ｂａの長さを十分に長くして、確実に緩まない機能を確保した上で、各ワッシャ部材１２の外周部分に複数の凸部１１ｃを設け、その凸部１１ｃを利用して、スパナ１５などの工具で緩めることができるようにし、緩めるための機能を付加したものが、本発明の特徴である。しかも、ナット４を緩めるときには、ナット４自体を回すのではなくて、ナット４に一切触れることなく、下側のワッシャ部材１１（あるいは２つのワッシャ部材１１）を回すだけである、という特徴も有する。

　上述した締結構造であれば、ナット４を締めた直後では、図１に示すように、ロックワッシャ１全体の厚さはＬ１となり、設置したときには、粘着剤で結合している関係上、凸部１１ｃは上下とも位置がぴったり一致していてずれがない。また、仮に当初ずれていていても問題はなく、ナット４を締め付けることによって上側のワッシャ部材１１の連れ回りで自動的にずれがなくなるからである。なお、粘着剤は２枚のワッシャ部材１１が互いに分離してばらばらになるのを防ぐ意味もある。

　振動などで緩みかけた状態では、図５に示すように、ロックワッシャ１全体の厚さはＬ２（＞Ｌ１）と増加し、軸力が上がり、余計に締まった状態となるので、ナット４は緩まない。このとき、上側のワッシャ部材１１が反時計回りに少しずれて、２つのワッシャ部材１１の凸部１１ｃの間に円周方向においてずれ（位相のずれ）が生じている。

　このような場合、締結を解除するために、スパナ１５をロックワッシャ１に係合させようとすると、上側のワッシャ部材１１の外周部分だけにしか係合しない。下側のワッシャ部材１１の外周部分には係合しないので、締結を解除できないことになる。締結を解除するためには、２つのワッシャ部材１１のうち、下側に位置するワッシャ部材１１を回さなければならず、上側のワッシャ部材１１だけを回しても、斜面の原理が働いてナット４は緩まないからである。

　この状態では軸力が上がった状態であるので、一見緩めにくいように見える。
　そこで、緩めるために、上側のワッシャ部材１１の外周部分にスパナ１５の係合部１５ａが係合した状態のままで、つまり図５の状態のままで、スパナ１５で上側のワッシャ部材１１を一旦（隙間分だけ）締め付け方向に回転する。この回す力は、斜面１１ｂａを滑る方向になるので、当初のナット４を締めつけた力より小さい。隙間分だけ回すと、ずれていた上側のワッシャ部材１１が、締結当初の元の位置へ戻ることになる（図６参照）。

　戻った途端に、円周方向においてずれていた凸部１１ｃの位置が上下で正しく一致するので、スパナ１５は自動的に下へ落下し、下側のワッシャ部材１１に係合する。

　落下したとき、スパナ１５はスパナ１５の係合部１５ａの厚さによって、下側のワッシャ部材１１だけ、あるいは２つのワッシャ部材１１の両方に同時に係合する。この状態で、スパナ１５を反時計回りに回せば、ワッシャ部材１１を利用してナット４を緩めることができる。

　つまり、ナット４を緩めるときには、一旦、上側のワッシャ部材１１を締め方向に少し回して、それからワッシャ部材１１をナット４の緩め方向に回すという二段階の動作が必要になる。

　よって、一旦ナット４を締め付けると、ロックワッシャ１の機能によってテコでも緩まないが、緩めようとすれば、下側のワッシャ部材１１の凸部１１ｃを利用して簡単に緩めることができる。ロックワッシャ１を用いた構造の場合には、少しでもナット４が動くと、余計に締るという原理を利用しているので、ナット４が緩むというようなことが起きない。

　なお、このようなスパナ１５の代わりに、係合穴がこのような形状になったインパクトソケットを嵌めて、油圧レンチやエアインパクトレンチで反時計回りに回して緩めるようにしてもよい。

　このようなロックワッシャ１は、小径のボルトから大径のボルトまで、どのようなサイズのボルトに対しても適用でき、ボルトのねじ棒に対してナットが緩まないようにできるから、振動する機械・地震の揺れなどによるナットの緩みなどを確実に防止することができる。

　ところで、ロックワッシャ１（２つのワッシャ部材１１）の外形を、ナット４の外径より大きくしているのは、ナット４に邪魔をされずに下側のワッシャ部材１１にスパナ１５を掛けることができるようにするためであるが、その結果として，次のような効果を生ずる。

　ナット４を緩める場合には、下側のワッシャ部材１１を回すのであるが、ワッシャ部材１１の外径をナット４の外径より大きくしていることにより、このワッシャ部材１１を回す力は、当初にナット４を回して締め付けた時に要した力よりも、小さな力で済むことになる。なぜなら、ワッシャ部材１１の方が外形（例えば、１２角形部）がナット４よりもサイズが大きく、回転トルクが小さくなるからである。

　前述したほか、ロックワッシャの外形を、多角形状（例えば１２角形状、１６角形状）にすることも可能である。よって、ロックワッシャを構成するワッシャ部材も多角角形の板状となる。例えば，図７（ａ）～（ｃ）及び図８、図９に示すように、ワッシャ部材を１２角形状とすることも可能である。

　この場合、ワッシャ部材２１は、外周部に三角山形状の凸部２１Ａが円周方向に等角度間隔（６０度毎に）で繰り返し連続して１２個形成されている。外周部分に設けられた、これら凸部２１Ａがナット４を緩める際に、２つのワッシャ部材２１が重ね合わせた状態で回転させるための緩め用係合部となる。

　図７（ａ）に示すように、第１面２１Ｂは、上下に重ね合わせてロックワッシャ１’とした状態で上面又は下面となるもので、一定幅の斜面を形成する傾斜凹部２１Ｂａが円周方向に等角度間隔（４５度毎に）で８個形成され、傾斜凹部２１Ｂａの間が平面部２１Ｂｂとされている。よって、隣り合う傾斜凹部２１Ｂａの間に平面部２１Ｂｂが配置され、傾斜凹部２１Ｂａと平面部２１Ｂｂとが、円周方向において、交互に配置されている。

　傾斜凹部２１Ｂａは、凸部２１Ａに形成され隣り合う傾斜凹部２１Ｂａの間の傾斜凹部２１Ｂａは、凸部２１Ａと凸部２１Ａとの間に形成されていることになる。複数の傾斜凹部２１Ｂａが、ボルト又はナットが締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように形成されている。図８に示すように、傾斜凹部２１Ｂａの立ち上がり面２１Ｂａａと平面部２１Ｂｂとの接続部分は、面取りされず、鋭利なままである。

　また、図７（ｃ）及び図９に示すように、ワッシャ部材２１の第２面２１Ｃは、上下に重ね合わせた状態で接触する面となり、８個の斜面２１Ｃａが円周方向に等角度間隔（４５度毎に）で形成されている。下側に配置された状態では、円周方向に沿って複数の斜面２１Ｃａが、ナット４の締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成されている。各斜面２１Ｃａは、凸部２１Ａの先端と中心を結ぶ線から、次とその次の凸部２１Ａとが接続される谷部２１Ｄの底端と中心を結ぶ線との間に形成されている。

　傾斜凹部２１Ｂａと平面部２１Ｂｂとが、円周方向に置いて、交互に配置されているので、図１０（ａ）に示すように、第１面２１Ｂは、ナット４や取付対象物の対応する取付面１０１にめり込まず、軸力が低下しない。一方、一般市販の緩み止めワッシャ１０２は、図１０（ｂ）に示すように、鋭角な凸部１０２ａが取付面１０１に接触する状態にあり、ナットを締めると、図１０（ｃ）に示すように、鋭利な凸部１０２ａが取付面１０１にめり込むことになり、軸力（締結力）が低下する。

　よって、第１面２１Ｂにおいて、傾斜凹部２１Ｂａの間に平面部２１Ｂｂを設けているので、(i)ノコギリ状態の回り止め機能を持たせ、同時に(ii)軸力の低下が起きない。平面部２１Ｂｂで力を受け、めり込まないからである。

　続いて、ロックワッシャ１’（本発明例ワッシャ）と、通常（市販）の平ワッシャ、比較例ワッシャ（市販品に多く見られるぎざ付ワッシャ、例えば図１０（ｂ）（ｃ）参照）を利用して、Ｍ３６のナットを用いて、１６００Ｎで締結したときの発生軸力を測定した結果を図１１に示す。

　図１１に示すように、比較例ワッシャは，本発明例ワッシャの８７％程度しか軸力が出ない。比較例ワッシャのぎざが，前述したように、取付対象物の取付面とナットの表面とに食い込むため、トルクの一部がそこで消費されてしまうからで、通常の平ワッシャよりも軸力が低下する。

　本発明例ワッシャが平ワッシャよりも優れた高い軸力を発生するのは、平ワッシャに比べて床に接触する面積が少なくなるので、（ナットを締め込む場合に）ワッシャの表面と取付対象物の取付面やナットの表面との摩擦が、平ワッシャに比べて減るためだ、と考えられる。このように，本発明例ワッシャの軸力が、他のワッシャより一層高い軸力を発生するので、一層緩み難い機能を助長する結果となっている。

　また、Ｍ１６のナットを１５Ｎｍで締結し、５０秒ごとに遠心力２ｋＮを作用させる振動緩み試験では、前記軸力の低下にほぼ比例して、比較例ワッシャの方が平ワッシャよりも早く緩んだ（図１２参照）。本発明例ワッシャの場合は、１０万回以上振動させても緩まない。

　なお、ワッシャ部材２１の第１面２１Ｂを、ワッシャ部材１１の第１面１１ａと同様に、半径方向に延びる溝によって凸凹（いわゆる、ぎざぎざ）が放射状に形成されているようにしてもよい。また、逆に、ワッシャ部材１１の第１面１１ａも、ワッシャ部材２１の第１面２１Ｂと同様に、傾斜凹部の間が平面部となるようにしてもよいのはもちろんである。

前記実施の形態では、ボルトのねじ棒を被取付部材の取付穴に貫通させて先端部分を突出させ、前記先端部分にロックワッシャを介してナットを適用して前記取付対象物を前記被取付部材に固定する締結構造について説明しているが、本発明はそれに限らず、ボルトのねじ棒を、ロックワッシャを介して取付対象物に貫通させて前記取付対象物を被取付部材に固定する締結構造にも適用することができる。

　１　ロックワッシャ
　２　取付対象物
　２ａ　貫通穴
　３　ボルト
　３ａ　ねじ棒
　４　ナット
１１　ワッシャ部材
１１ａ　第１面
１１ｂ　第２面
１１ｂａ　斜面
１１ｃ　凸部（緩め用係合部）
１５　スパナ
１５ａ　係合部
１５ａａ　係合穴
１５ｂ　把持部
２１　ワッシャ部材
２１Ａ　凸部
２１Ｂ　第１面
２１Ｂａ　傾斜凹部
２１Ｂｂ　平面部
２１Ｃ　第２面
２１Ｃａ　斜面
２１Ｄ　谷部

Claims

　ボルト又はナットを用いて取付対象物を被取付部材に固定する場合に前記ボルトの頭部又は前記ナットと前記取付対象物との間に設けられるロックワッシャであって、
　同一形状で上下に重ね合わせた状態で使用される、２つのワッシャ部材を備え、
　前記各ワッシャ部材は、前記上下に重ね合わせた状態で上面又は下面となり、前記ボルトの頭部又はナットより外形が大きく、前記ボルト又はナットが締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように複数の凹部が形成されている第１面と、前記上下に重ね合わせた状態で接触する面となり、下側に配置された状態では、円周方向に沿って複数の斜面が、前記ボルト又はナットの締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成されている第２面と、外周部に設けられ前記ボルト又はナットを緩める際に、前記２つのワッシャ部材が重ね合わせた状態で回転させるための緩め用係合部とを有するものであり、
　前記２つのワッシャ部材の緩め用係合部は、前記第２面同士が隙間なく噛み合うように上下に重ね合わせた状態で、円周方向において外形の凹凸形状が正しく一致するように形成されている、
　ことを特徴とするロックワッシャ。
　前記緩め用係合部は、半径方向外方に突出する複数の凸部で、円周方向に間隔をあけてスプライン状に設けられている、請求項１に記載のロックワッシャ。
　前記緩め用係合部は、半径方向外方に突出する複数の、三角山形状の凸部で、円周方向に繰り返し連続して設けられている、請求項１に記載のロックワッシャ。
　前記第１面は、隣り合う前記凹部の間に平面部が配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のロックワッシャ。
　前記ワッシャ部材の第２面の斜面は、滑らかに形成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のロックワッシャ。
　前記２つのワッシャ部材は、前記第２面の斜面同士が、乾燥しにくい粘着剤で接合され、一体化されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のロックワッシャ。
　ボルトのねじ棒を被取付部材の取付穴に貫通させて先端部分を突出させ、前記先端部分にワッシャを介してナットを適用して前記取付対象物を前記被取付部材に固定する締結構造であって、
　前記ワッシャが、請求項１～６のいずれか１項に記載のロックワッシャである、
　ことを特徴とする締結構造。
　ボルトのねじ棒を、ワッシャを介して取付対象物に貫通させて前記取付対象物を被取付部材に固定する締結構造であって、
　前記ワッシャが、請求項１～６のいずれか１項に記載のロックワッシャである、
　ことを特徴とする締結構造。
　請求項７又は８記載の締結構造の締結を解除する方法であって、
　緩め用係合部に係脱可能に係合する係合部を有する工具を用い、
　前記工具の係合部を、上側のワッシャ部材の緩め用係合部に係合させて、前記上側のワッシャ部材を締め付け方向に回転することにより、前記上下２つのワッシャ部材の緩め用係合部の位置を一致させて、前記工具を下側のワッシャ部材の緩め用係合部に係合させ、
　前記工具にて前記下側のワッシャ部材又は前記２つのワッシャ部材を緩め方向に回転することを特徴とする締結構造の締結を解除する方法。