特許 7079921 緩み止めワッシャ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-26

(45)【発行日】2022-06-03

(54)【発明の名称】緩み止めワッシャ

(51)【国際特許分類】

   F16B 43/00 20060101AFI20220527BHJP

   F16B 39/24 20060101ALI20220527BHJP

【ＦＩ】

F16B43/00 A

F16B39/24 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019022370

(22)【出願日】2019-02-12

(65)【公開番号】P2020128806

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2020-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】515272084

【氏名又は名称】佐藤 安男

(74)【代理人】

【識別番号】100111224

【弁理士】

【氏名又は名称】田代 攻治

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 安男

【審査官】土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】特許第６１９８１９６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】実開昭５２－０１６４７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ４３／００

Ｆ１６Ｂ ３９／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

締結材と被締結材との間に介在し、締結後の締結材の緩みを防止するための緩み止めワッシャにおいて、
締結用の部材が貫通する円形の内径部と、外縁に円形もしくは非円形の外周部と、前記内径部と外周部との間に介在する平坦部とを備えた板状ばね材からなり、
前記内径部と外周部との間で前記平坦部から前記内径部の中心軸を対象軸として該中心軸の一方の方向に一定長さで円弧状に膨出して該中心軸に直交する方向に一定幅で延びる一定高さの複数のブリッジ部と、
前記各ブリッジ部の頂部に沿って、該ブリッジ部とは逆となる前記中心軸の他方の方向に一定長さで円弧状に凹入する一定深さの溝部と、
前記平坦部から前記一方の方向に一定高さで突出するストッパとが形成され、
前記ブリッジ部の幅方向両脇の少なくともいずれか一方と前記内径部もしくは外周部の間、又は前記ブリッジ部自身の幅方向の中間のいずれかに、前記ブリッジ部が前記平坦部から起ち上がる脚部間を前記ブリッジ部の長さ方向に相互に結ぶ平坦な連結帯が前記平坦部と一体に形成されていることを特徴とする緩み止めワッシャ。

【請求項2】

前記ブリッジ部の一定長さＷ、前記溝部の一定長さｗとしたとき、Ｗ／ｗが３．３から６．０の範囲にある、請求項１に記載の緩み止めワッシャ。

【請求項3】

前記平坦部の表面の内、前記ブリッジ部が膨出する側の面を表面、他方の側の面を裏面としたとき、緩み止めワッシャが無負荷の状態で前記平坦部の裏面から前記ブリッジ部の表面側までの高さＨと、前記平坦部の裏面から前記溝部の裏面側までの高さｈと、前記平坦部の裏面から前記ストッパの表面側までの高さｈｓとの間に、ｈｓ＝Ｈ－ｈの関係がある、請求項１に記載の緩み止めワッシャ。

【請求項4】

前記緩み止めワッシャが内径部および円形もしくは非円形の外周部を有する板材からなり、前記ブリッジ部が前記内径部の中心軸に対して対称に配置された一対のブリッジ部からなる、請求項１から請求項３のいずれか一に記載の緩み止めワッシャ。

【請求項5】

前記ストッパが、前記一対のブリッジ部の間の平坦部から前記一方の方向へ突出するよう形成された一対のストッパ、もしくは前記内径部が前記一方の方向に突出して形成されたストッパのいずれかである、請求項４に記載の緩み止めワッシャ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、緩み止めワッシャに関するものであり、特にはボルト、ナット等締結材の締結時に、締め付けによって相手部材との間で圧縮、挟持され、これによって自身の弾性反発力を発揮することで締結材の緩みを防止するために使用される緩み止めワッシャに関する。

【背景技術】

【0002】

ボルト、ナット（以下、これらをまとめて「締結材」という。）を締結した後に、振動や温度変化等に起因する締結後の緩みを阻止するためにスプリングワッシャが広く使用されている。中でも良く知られているのはスプリング材を使用した平坦な環状部材の一箇所が分断され、その分断部位の位相を軸方向に相互にずらせて形成したものである（例えば、特許文献１参照。）。その他にも各種形式のものが見られるが（例えば、特許文献２、３参照）、いずれも締結材締結時の押圧力によって圧縮されたワッシャが元の状態に戻ろうとする際に発生する弾性力を利用することを基本とし、締結材と相手部材との間の摩擦力を高めて緩みを防止するよう構成されている。

【0003】

一般に「ばね性」という場合、作用する力とそれによって変位する量、およびこれに伴う弾性反発力とが線形（リニア）の比例関係となるいわゆる「フックの法則」に従う範囲を言う。従来知られたスプリングワッシャも、締結材の締め付け力とそれによるスプリングワッシャの軸方向圧縮量、これに伴う弾性反発力は基本的に比例関係にある（締結後のさらなるボルトねじ込みによる抗力増大などの要因を除く。）。また、従来のスプリングワッシャは、締め付けは容易であるが締結後に一旦僅かでも緩みがあると締め付け力が持続せず、急激に緩んでしまう傾向にあると言われる。このため、かかる比例関係にある締め付け力と変位量との関係を必ずしも線形ではなく、締め付けるに従って弾性反発力が非線形に増大するような変化を持たせることにより、かかる従来のスプリングワッシャの弱点を克服できることが想定される。

【0004】

本願出願人らは上述した状況に鑑み、締め付けるに従って非線形に弾性反発力が増大して変化するような特性を持たせた緩み止めワッシャを開示していた（特許文献４参照。）。図５（ａ）は特許文献４に開示された緩み止めワッシャ１の概要を示す斜視図を、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ－Ａ線で切断した側面断面図をそれぞれ示している。両図において緩み止めワッシャ１は、平坦な環状部材の中心を対称軸Ｃとした平坦部１３に一定幅、一定高さで円弧状に軸方向に膨出するブリッジ部１４を形成し、かつ、該ブリッジ部１４の頂部で前記軸方向とは逆の方向に凹入する溝部１６を形成し、また平坦部１３には一対のストッパ１７が対称軸Ｃに対して対称位置にブリッジ部１４の膨出方向に突出するように設けられている。

【0005】

図６は、図５に示す緩み止めワッシャ１を対称軸Ｃ方向に締結部材（例えばボルト）で締め付けた際のたわみ量（締め付け量）と荷重（弾性反発力）との関係を複数のテストピースを用いてテストした時の結果を表すグラフである（試験：東京都江東区、都立産業技術研究センター）。この時のテストピースは、ブリッジ部１４が一定幅ではなく、中心軸Ｃを中心に放射状に広がる形状のブリッジ部とし、溝部１６は一定幅としているが、図５に示す緩み止めワッシャ１についても同一傾向を示すことが推定できる。ちなみにテストピースの諸元は、図５（ｂ）に表示の各寸法で外径Ｄ＝２０ｍｍ、内径ｄ＝１０ｍｍ、板厚＝０．２ｍｍ、ブリッジ部１４の高さＨ＝４．７ｍｍ、ブリッジ部１４の平均アーム長＝５．０ｍｍ、溝部１６の高さｈ＝２．０ｍｍであった。

【0006】

図６に示すテスト結果によれば、当該テストピースでは、従来技術のスプリングワッシャにあるような荷重とたわみ量が線形に推移していないことが明らかであり、さらにはたわみ量が大きくなるに伴って荷重が２段階に亘って顕著な屈曲点を示して増大していることが分かる。具体的に、たわみ量が約１．６ｍｍ、荷重約１２Ｎと、たわみ量約２．２ｍｍで荷重約５０Ｎの２つの位置でグラフに変化が生じ、最終的にたわみ量２．５ｍｍに至っている。このような荷重－たわみ曲線から、当該テストピースを緩み止めワッシャとして使用した場合に、特には締結時のたわみ量が大きくなるにしたがって荷重が屈曲点を設けて増大することを意味し、この時の荷重はすなわち締結力と考えられることから、締結後により大きな緩み止め効果が維持できることを意味している。

【0007】

図５（ａ）に示す緩み止めワッシャ１の締結時における動作を要約すれば、締結材の回転により生じた締め付け力を受けた円弧状のブリッジ部１４が沈み始め、溝部１６も含めた弾性変形の増大に伴い、当初は一定の割合で線形に増加する抗力を示す。その間、膨出したブリッジ部１４の中央に締結部材の締め付け力が加わるためにブリッジ部１４につながる平坦部１３が両端側で上方に起き上がるが、いずれかの段階でストッパ１７の頂部がボルト３０のボルトヘッド裏面に当接して平坦部１３の起き上がりが阻止され、さらなる締め付けによって平坦部１３とブリッジ部１４との間の成す角度を開く方向に押し戻される。その結果、締め付けに対する抗力が第１の屈曲点を設けて増大するものと推察される。さらにその後のいずれかの段階で溝部１６の底面が被締付材の表面に接するところまで沈み込み、これによる抗力がさらなる第２の屈曲点を設けて増大し、ピークに至るものと推察される。その状態で緩み止めワッシャ１は弾性復元力を確保しつつ締結状態を保持する緩み止め効果を発揮するものになると想定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】平９－２４２７３６号公報

【文献】特開平６－３０００２８号公報

【文献】特開平１０－７３１２０号公報

【文献】特許第６１９８１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、特許文献４に開示された本願と同一の出願人にかかる従来技術の緩み止めワッシャ１の改善に関する。図５（ａ）、（ｂ）に示す緩み止めワッシャ１において、締結部材が上から締め付けられるとブリッジ部１４の中央にある溝部１６の真上から荷重が掛かるためブリッジ部１４は圧縮され、変形することで弾性反発力を生ずる。この際、図５（ｂ）からも明らかなように、平坦部１３から膨出したブリッジ部１４の湾曲部は、何ら拘束する障害もなく同図の垂直方向にトンネル状に突き抜けているため、圧縮変形する際に当該ブリッジ部１４の湾曲部のカーブは平均的に曲率を変化させつつ緩やかに平坦に近付く方向に変形する。この際、ブリッジ部１４には図の左右方向に広げようとする力が発生し、僅かではあっても下側に位置する非締結材とブリッジ部１４の脚部裏面との間で滑りを生じさせて緩み止めワッシャ１全体を左右に広げるものとなる。

【0010】

ブリッジ部１４が平坦に近付く方向に変形することで弾性抗力が生じるが、上述した緩み止めワッシャ１４全体が左右に広がることを想定すると、これによってブリッジ部１４の弾性抗力は必ずしも十分に発揮されない事態が考えられる。もしこのブリッジ部１４の左右への拡大傾向が阻止されていれば、ブリッジ部１４の弾性抗力をより増大させる可能性があることは容易に想像できることである。

【0011】

したがって本発明は、従来技術にある上述した課題を解消し、緩み止めワッシャ１の改善を図って弾性抗力をより高め、緩み止め効果をより増大させることができるワッシャ構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、従来技術に示す緩み止めワッシャの平坦部にブリッジ部の両脚部間を結ぶ連結帯を設けて緩み止めワッシャ全体の左右への拡大を阻止し、ブリッジ部の変形による弾性抗力をより高めることにより上述した課題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。

【0013】

すなわち、本発明に係る一つの態様は、締結材と被締結材との間に介在し、締結後の締結材の緩みを防止するための緩み止めワッシャであって、締結用の部材が貫通する円形の内径部と、外縁に円形もしくは非円形の外周部と、内径部と外周部との間に介在する平坦部とを備えた板状ばね材からなり、内径部と外周部との間で前記平坦部から内径部の中心軸を対象軸として該中心軸の一方の方向に一定長さで円弧状に膨出して該中心軸に直交する方向に一定幅で延びる一定高さの複数のブリッジ部と、各ブリッジ部の頂部に沿って、該ブリッジ部とは逆となる前記中心軸の他方の方向に一定長さで円弧状に凹入する一定深さの溝部と、平坦部から前記一方の方向に一定高さで突出するストッパとが形成されており、ブリッジ部の幅方向両脇の少なくともいずれか一方と内径部もしくは外周部の間、又はブリッジ部自身の幅方向の中間のいずれかに、ブリッジ部が平坦部から起ち上がる脚部間をブリッジ部の長さ方向に相互に結ぶ平坦な連結帯が平坦部と一体に形成されていることを特徴とする緩み止めワッシャに関する。

【0014】

ブリッジ部の一定長さＷ、溝部の一定長さｗとしたとき、Ｗ／ｗは３．３から６．０の範囲とすること望ましい。また、平坦部の表面の内、ブリッジ部が膨出する側の面を表面、他方の側の面を裏面としたとき、緩み止めワッシャが無負荷の状態で平坦部の裏面からブリッジ部の表面側までの高さＨと、平坦部の裏面から溝部の裏面側までの高さｈと、平坦部の裏面からストッパの表面側までの高さｈｓとの間は、ｈｓ＝Ｈ－ｈの関係とすることができる。

【0015】

前記緩み止めワッシャが内径部および円形もしくは非円形の外周部を有する板材からなり、前記ブリッジ部は前記内径部の中心軸に対して対称に配置された一対のブリッジ部とすることができる。その際、前記ストッパは、前記一対のブリッジ部の間の平坦部から前記一方の方向へ突出するよう形成された一対のストッパか、もしくは前記内径部が前記一方の方向に突出して形成されたストッパのいずれかとすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の実施により、先行文献４によって得られた従来技術のスプリングワッシャに対する緩み止め効果を改善してこれをより一層高めることになる、効果的な緩み止め作用を発揮するワッシャを提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態に係る緩み止めワッシャの概要を示す斜視図（ａ）、および側面断面図（ｂ）である。

【図2】図１に示す緩み止めワッシャの締結時の状態を示す側面断面図である。

【図3】図１に示す緩み止めワッシャの変形対応を示す平面図である。

【図4】本発明の他の実施の形態に係る緩み止めワッシャの全体像を示す斜視図である。

【図5】特許文献４に示す従来技術に係る緩み止めワッシャの概要を示す斜視図（ａ）及び側面断面図（ｂ）である。

【図6】図５に示す緩み止めワッシャに準じた複数のテストピースを使用して荷重とたわみ量との関係を測定した実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の第１の実施の形態に係る緩み止めワッシャについて、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａの概要を示す斜視図であり、図５（ａ）を参照して説明した従来技術に係る緩み止めワッシャ１に対応するもので、同一要素には同一符号を付している。図１（ａ）において本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａは、実質的に平坦な板状環状部材からなり、具体的には、締結材が貫通する円形の内径部１１と、外縁を区切る円形の外周部１２と、両者１１、１２の間を占める環状の平坦部１３とからなる板状ばね材である。緩み止めワッシャ１Ａには、平坦部１３から、緩み止めワッシャ１Ａの中心軸Ｃに対して軸対称に配置されて中心軸Ｃの一方向に膨出する一対のブリッジ部１４と、各ブリッジ部１４の頂部で中心軸Ｃの逆方向に凹入する溝部１６と、一対のブリッジ部１４の中間位置において平坦部１３からブリッジ部１４と同じ方向に突出する一対のストッパ１７とが形成されている。以上の構成は図５（ａ）に示す緩み止めワッシャ１Ａと同様である。

【0019】

本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａでは、各ブリッジ１４の幅方向（緩み止めワッシャ１Ａの半径方向）両側で内径部１１と外周部１２の夫々に沿った一定幅が平坦部１３と連続してブリッジ１４の長さ方向（緩み止めワッシャ１Ａの円周方向）に平坦のまま残された連結帯１８が形成されていることを特徴としている。換言すれば、ブリッジ部１４は、従来技術にあるように環状の平坦部１３の半径方向全幅に亘って何の障害もなくトンネル状に突き抜けるようには形成されてはおらず、内径部１１と外周部１２の間の一部のみで膨出しており、これにより平坦部１３側に残された連結帯１８は、平坦部１３からのブリッジ部１４の起ち上がる部位である両脚部間を結ぶよう形成されている。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ線で切断したときの緩み止めワッシャ１Ａの側面断面図を示しており、同図は従来技術の図５（ｂ）に対応している。両図を比較すれば、本実施の形態の緩み止めワッシャ１Ａでは新たに設けられた連結帯１８がブリッジ部１４の両脚部をつないでいる様子が明りょうである。

【0020】

諸元的には、図１（ｂ）において、ブリッジ部１４は平坦部１３の裏面１３ｂからブリッジ部１４の表面側までの高さがＨ、長さ（図の左右方向となるブリッジ部１４の有効スパン）がＷである。次に溝部１６は、平坦部１３の裏面１３ｂから溝部１６の裏面側までの高さがｈ、長さ（同様に図の左右方向の有効スパン）がｗとなるよう形成されている。この高さＨおよびｈは、特記ない限り無負荷の状態での高さを示すもので、後述する締結材の締結時においはブリッジ部１４の弾性変形によって高さｈは０となる。

【0021】

溝部１６の長さｗは、ブリッジ部１４の長さＷとの関係で締結時の弾性変形による反力が最大化するような幅に設定される。各種検討結果から、具体的にはＷ＝３．３ｗ～６ｗの関係にあることが好ましく、本実施の形態ではＷ＝５ｗとしている。ストッパ１７は、平坦部１３の裏面１３ｂからストッパ１７の表面側までの高さｈｓが、後述するように締結材による締結時にブリッジ部１４の弾性変形によって溝部１６の高さｈが０になることを許容する高さに形成される。この時の関係式はｈｓ＝Ｈ－ｈとなる。また、平坦部１３の半径方向におけるストッパ１７の配置幅ｄｓは、好ましくは平坦部１３の内径部１１と外周部１２の中間点（ｄｓ＝（Ｄ+ｄ）／２）もしくはその近傍となるよう配置される。これらの諸元は、図５（ｂ）に示す従来技術の緩み止めワッシャ１Ａと同様である。

【0022】

図２は、以上のように構成された本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａを使用し、締結材により非締結材を最大限に締め付けられた状態を示している。ここでは、締結材としてボルト３０、被締結材として板材４０が使用され、本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａを介して被締結材４０を相手側部材５０に締結する例を示している。図１（ｂ）と比較して分かるように、ボルト３０の締め付けによって緩み止めワッシャ１Ａは板厚方向（図の上下方向）に圧縮されて弾性変形し、緩み止めワッシャ１Ａを介在してボルト３０が板材４０を相手側部材５０に締結する。ボルト３０を最大限にねじ込んだ図示の状態において、ボルト３０のボルトヘッドの裏面がブリッジ部１４の頂部に当接したまま溝部１６の底が被締結材４０の表面に突き当たり、同じくボルト３０のボルトヘッドの裏面がストッパ１７の頂部に当接してこの両者をボルトヘッドが被締結部材４０に向けて押し付けることにより締結が完了する。この際の締め付けトルクは、ボルト径、緩み止めワッシャ１Ａの板厚等の要因によって変化するが、締め付け動作の間で溝部１６の底の被締結材４０への突き当りと、ストッパ１７の頂部のボルトヘッド裏面への当接とによって、締め付け量と締め付け力（締め付けに対する抗力）とが図６に示すように非線形に増大するため、マニュアルによる締め付けにおいてもインパクトレンチを使用する締め付けにおいても締結動作の完了を容易に感知することができる。

【0023】

ここで、締結時における動作において、ブリッジ部１４の弾性変形は従来技術によるものとは大きく変化する。従来技術に係るブリッジ部１４では、その脚部の長さ方向（図の左右方向）の広がりが拘束されていないため、その変形は図５（ｂ）の側面図における湾曲部の曲線（好ましくはカテナリ曲線（懸垂曲線）もしくは円弧）が単に緩やかにフラットに近付くだけのいわば単純な変形であった。この変形によってもブリッジ部１４には弾性抗力が発生するものの、ブリッジ部１４の長さ方向の拡大によってその増大にはそれなりの限界があった。これに対して本実施の形態における緩み止めワッシャ１Ａのブリッジ部１４では、図２に示すように連結帯１８の存在によってブリッジ部１４の脚部の長さ方向への広がりが阻止されるため、ブリッジ部１４の曲線は圧縮に伴う変形時の逃げ場を失って図２に示すような歪（いびつ）な変形となる。具体的には、ブリッジ部１４の中央部分がボルト３０の押圧力を受けて沈み、その歪が左右に押し出されるが、脚部が拘束されているためにブリッジ部１４の曲面が単純な曲率の緩やかな変化ではなく、逃げ場を失って局部的に曲率が極端に増大する部分が生じる。これによってボルト３０の締め付けに対する弾性抗力が増大する結果、緩み止め力を増大させる作用、効果を生むものとなる。

【0024】

締結時には同時にブリッジ部１４の中央位置では溝１６が左右から圧迫されることになり、溝１６ではこれに対抗して押し広げようとする弾性抗力も生ずるため、これも緩み止め力を高める効果として作用する。板厚等の寸法諸元により左右されるが、これらの弾性抗力を総合すると、図５に示す従来技術の緩み止めワッシャ１０に対して約５％から約１５％の緩み止め効果（弾性抗力）の増大が期待されるものとなる。

【0025】

図１、図２に示す本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａの構造には各種の変形例が考えられる。図３（ａ）－（ｄ）はその例を示すもので、各図はワッシャ１Ａの平面図を示しており、ブリッジ部１４の中央には溝部１６が、そしてブリッジ部１６に沿って円周方向には平坦部１３に連なる連結帯１８が表示されている。まず図３（ａ）は、図１、図２に示す緩み止めワッシャ１Ａそのものを示しており、ここでは各ブリッジ１４の幅方向両側となる内径部１１、外周部１１にそれぞれ沿って２本の連結帯１８が形成されている。図３（ｂ）では連結帯１８は外周部１２に沿って１本のみ形成され、図３（ｃ）では内径部１１に沿って１本のみ形成されている。図３（ｄ）ではブリッジ部１４の幅方向中間に１本の連結帯１８が形成される例を示しているが、要求に応じてこの連結帯１８を複数本とすることでもよい。あるいは図３（ｄ）の連結帯１８を図３（ａ）－（ｃ）のいずれかの例と組み合わせることでもよい。要はブリッジ部１４が緩み止めワッシャ１Ａの全幅を貫くよう形成されることなく、少なくとも１つの連結帯１８がそれを遮り、ブリッジ部１４の長さ方向でその両脚部を結んで拘束する連結帯１８が存在することが求められる。

【0026】

また、図１に示す例では、ブリッジ部１４は内径部１１の中心軸Ｃを対称軸として一対が設けられているが、ブリッジ部１４の数は他の数とすることでもよい。例えば平坦部１３の中心軸Ｃを回転対称軸としてその周囲に３つ、もしくは可能であればそれ以上の数のブリッジ部１４を配置することもできる。その際、ストッパ１７は各ブリッジ部１４の中間位置に設けることが好ましい。図１ではストッパ１７を一対の凸状部で表示しているが、例えば半球乳頭状のものとしてもよく、あるいは平坦部１３に開口を設けてこれをバーリング等により円筒状に立ち上げたものとしてもよい。その数もブリッジ１４の中間位置に各１つに限定されず、中心軸Ｃに対して対称となる位置に複数個配置することでもよい。

【0027】

さらに図１－図３では、内径部１１と外周部１２とが同芯の円形で表示しているが、外周部１２は必要に応じて楕円、長円とすることでもよい。

【0028】

本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａの特徴的効果は、特許文献４に示す内容と基本的に同様であり、特許文献４以前の従来技術に係る緩み止めワッシャと比較した場合、以下の様な優位点が認められる。
１．締め付けに伴う抗力は途中から非線形となって締め付けるほど抗力がより高い割合で増加し、特には締結後であっても大きな緩み止め効果が維持できる。
２．ばね鋼のプレス成形が可能であり、製造が容易である。
３．従来のスプリングワッシャと異なって平坦部を自在に設けることができ、別部品となるワッシャを必ずしも必要としない。
４．平坦部の外周形状は自在であり、この観点から設計自由度を高める。
５．適用範囲について特段の制限はなく、汎用性を有する。
６．表面にエッジが立っていないので、締結部材、被締結部材を傷つけることがない。

【0029】

次に、本発明の第２の実施の形態に係る緩み止めワッシャについて、図面を参照して説明する。図４は、本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０を示しており、図１（ａ）に示す緩み止めワッシャ１Ａの全体形状が環状であるのに対し、本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０の全体形状は外縁を区画する外周部１２が矩形形状であることを特徴としている。図１（ａ）に示すものと同一要素に対しては同一符号を付している。図４において本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０は、実質的に平坦な板状部材を基礎にして、外周部１２が矩形状の平坦部１３の中央に締結部材が貫通する開口部が設けられ、図示の例では当該開口部がバーリング等により立ち上げられて内径部１１が形成される。内径部１１の起ち上がった頂部周囲は、ストッパ１７として機能する。

【0030】

内径部１１の周囲で中心軸Ｃに対して対称となる位置に、一対のブリッジ部１４がその長さ方向で近接する外周部１２と平行になるよう平坦部１３から膨出している。ブリッジ部１４の形状、構造は先の実施の形態で示すものと基本的に同様であり、頂部には溝部１６が凹入している。各ブリッジ部１４と外周部１２との間には連結帯１８が形成され、連結帯１８は各ブリッジ部１４の脚部を長さ方向につないで平坦部１３と一体に形成されている。図面には符号表示をしていないが、各ブリッジ１４と内径部１１との間にも実質的に連結帯が形成されており、これも各ブリッジ１４の脚部を長さ方向につなぐ機能を果たしている。

【0031】

以上のように構成された本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０の締結時の動作は、基本的に先の実施の形態に係る緩み止めワッシャ１Ａと同様である。すなわち、図４の上方からボルト等の締結部材が締結されて押圧力が作用すると、ブリッジ部１４の湾曲が平坦に近付くよう変形するが、連結帯１８が存在することによってブリッジ部１４の長さ方向への拡大が拘束されているため歪（いびつ）に変形することによる弾性抗力が高まり、これによって緩み止め効果を増大させる。先の実施の形態の図１（ａ）を参照して説明したように、ブリッジ部１４の高さ（Ｈ）と溝部６の凹入部の高さ（ｈ）、ストッパ１７の高さ（ｈｓ）との間では好ましくは溝部６が非締結材表面との当接と同時にストッパ１７が締結材に当接するよう設定されている（ｈｓ＝Ｈ－ｈの関係）。これら当接の際に緩み止めワッシャ１０への締め付け力が最大となり、緩み止め効果を奏する弾性抗力は最大化される。ブリッジ部１４の長さＷと溝部の長さｗとがＷ＝３．３ｗ～６ｗの関係にあることも先の実施の形態と同様であり、本実施の形態ではＷ＝５ｗとしている。

【0032】

本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０の作用、効果も基本的に先の実施の形態に係るワッシャ１Ａで述べたものが踏襲されるが、これに加えてさらなる改善効果を生む。先の実施の形態に係る平面形状環状の緩み止めワッシャ１Ａでは、図３に示す平面図からも明らかなように連結帯１８が円弧状に形成されており、したがって締結時のブリッジ部１４の長さ方向（同図の左右方向）への広がりはこの円弧状の連結帯１８で拘束することになる。この際の連結帯１８には僅かであっても円弧状が直線状に伸ばされる方向に弾性変形することが想定され、これが弾性抗力を幾分でも減退されることにつながる。これに対して本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０Ａでは図４からも明らかなように連結帯１８が直線状に形成されているためかかる現象が生ずることなく、より確実な拘束力を発揮し、弾性抗力の減退を排除するという効果を生む。

【0033】

本実施の形態に係る緩み止めワッシャ１０にも各種の変形例が考えられる。まず、ストッパ１７を、図４では内径部１１に設けているが、これを先の実施の形態と同様両ブリッジ部１４の中間で平坦部１３から突出するよう形成してもよい。逆に先の実施の形態では、平坦部１３から突出するストッパ１７を廃し、図４に示すものと同様に締結材の貫通する内径部１１をバーリング等により起ち上げ、その頂部をストッパ１７として利用することでもよい。

【0034】

また、図４では外周部１２を矩形状としているが、これを他の多角形状、例えば三角形、五画形、六角形とし、複数のブリッジ部１４を近接する外周部と長さ方向が平行となるよう配置することもできる。この場合、複数のブリッジ部１４は中心線Ｃに対して軸対称となるよう配置され、その時の数は必ずしも外周部１２の辺の数と一致させる必要はない。例えば外周部１２を六角形状とし、ブリッジ部１４は３つとすることでもよい。

【0035】

さらに、連結帯１８は図４に示すようにブリッジ部１４の幅方向両側に設けることに限定されず、図３に示す例と同様に、ブリッジ部１４のいずれか一方の側のみ、あるいはブリッジ部１４自身の幅方向中間に設けることでも、さらにはこれらを組み合わせたものとすることも自由である。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明に係る緩み止めワッシャは、ワッシャの製造、販売を行う技術分野、さらに締結材を使用して締結作業を含む機械組み立て作業を行う産業分野等において広く利用することができる。

【符号の説明】

【0037】

１Ａ、１０．緩み止めワッシャ、 １１．内径部、 １２．外周部、 １３．平坦部、 １３ａ．表面、 １３ｂ．裏面、 １４．ブリッジ部、 １６．溝部、 １７．ストッパ、 １８．連結帯、 ３０．ボルト（締結材）、 ４０．板材（被締結材）、 ５０．相手側部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】