▶ コンソリデイテッド・メトコ・インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-14
(54)【発明の名称】ロックナット
(51)【国際特許分類】
F16B 39/12 20060101AFI20220204BHJP
B60B 35/14 20060101ALI20220204BHJP
【ＦＩ】
F16B39/12 Z
B60B35/14 V
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021535528
(86)(22)【出願日】2019-12-20
(85)【翻訳文提出日】2021-08-16
(86)【国際出願番号】 US2019068024
(87)【国際公開番号】W WO2020132550
(87)【国際公開日】2020-06-25
(31)【優先権主張番号】62/783,476
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/898,661
(32)【優先日】2019-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508137752
【氏名又は名称】コンソリデイテッド・メトコ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】コイン，ブレンダン
(72)【発明者】
【氏名】ハウウェル，ローガン エム．
(72)【発明者】
【氏名】ショー，ジョセフ エム．
(72)【発明者】
【氏名】マーシャル，メアリー ケー．
(72)【発明者】
【氏名】バーデン，マイケル
(72)【発明者】
【氏名】リャオ，ジョナサン
(57)【要約】
【課題】 例えば簡易な構成のロックナットを提供することである。
【解決手段】 一態様では、互いに別個である、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータを含む、ロックナットが提供される。ワッシャは、車両のスピンドルとの非回転自在な接続部を形成するように構成されている。ねじ体は、車両のスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山を有する。アクチュエータは、回転駆動構造を有し、且つ締め付け方向に回されて、ねじ体をワッシャに対して締め付け方向に回すように構成されている。ロックナットは、アクチュエータに動作可能に結合され且つねじ体がワッシャに対して緩み方向に回るのを阻止するように構成されたロックを含む。アクチュエータは、ねじ体に対し緩み方向に回されてロックを係合解除し、且つねじ体をワッシャに対して緩み方向に回すことが可能なように構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】 一態様では、互いに別個である、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータを含む、ロックナットが提供される。ワッシャは、車両のスピンドルとの非回転自在な接続部を形成するように構成されている。ねじ体は、車両のスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山を有する。アクチュエータは、回転駆動構造を有し、且つ締め付け方向に回されて、ねじ体をワッシャに対して締め付け方向に回すように構成されている。ロックナットは、アクチュエータに動作可能に結合され且つねじ体がワッシャに対して緩み方向に回るのを阻止するように構成されたロックを含む。アクチュエータは、ねじ体に対し緩み方向に回されてロックを係合解除し、且つねじ体をワッシャに対して緩み方向に回すことが可能なように構成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のスピンドル用のロックナットであって、互いに別個である、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータを含み、
前記ワッシャは、前記車両のスピンドルを受け入れるサイズの開口部を有し、且つ、前記車両のスピンドルとの非回転自在な接続部を形成するように構成されており、
前記ねじ体は、前記車両のスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山を有し、
前記アクチュエータは、回転駆動構造を有し、且つ、締め付け方向に回されて前記ねじ体を前記ワッシャに対して前記締め付け方向に回すように構成されており、
前記ロックナットは、前記アクチュエータに動作可能に結合され且つ前記ねじ体が前記ワッシャに対して緩み方向に回るのを阻止するように構成されたロックを含み、
前記アクチュエータは、前記ねじ体に対して前記緩み方向に回されて前記ロックを係合解除し、且つ、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回ることが可能なように構成されている、ロックナット。
【請求項2】
前記ロックは少なくとも１つのロック部材を含み、この少なくとも１つのロック部材は、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回ることを前記少なくとも１つのロック部材が阻止するロック位置と、前記ねじ体が前記緩み方向に回ることを前記少なくとも１つのロック部材が可能にするロック解除位置とを有し、前記アクチュエータは、前記アクチュエータを前記ねじ体に対して前記緩み方向に回すことによって、前記少なくとも１つのロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置へシフトさせるように構成されている、請求項１に記載のロックナット。
【請求項3】
前記ロックは、複数のローラと、前記ねじ体及び前記ワッシャの各表面とを含み、前記ローラは、前記表面の間に押し込まれて、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回るのを阻止する、請求項１に記載のロックナット。
【請求項4】
前記ロックは、前記ねじ体及び前記ワッシャのうちの一方の少なくとも１つのバネ爪を含み、これは、前記ねじ体及び前記ワッシャのうちの他方の少なくとも１つの歯に係合して、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回るのを阻止する、請求項１に記載のロックナット。
【請求項5】
前記アクチュエータを前記ねじ体に対して前記緩み方向に回すのに応答して、前記ロックを再係合するために前記アクチュエータに付勢力を加えるように構成された少なくとも１つのバネをさらに含む、請求項１に記載のロックナット。
【請求項6】
前記ロックは、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回るのを阻止するために、前記ワッシャ及び前記ねじ体のうちの一方に係合するように構成された少なくとも１つのロック部材、及び前記ねじ体及び前記ワッシャの他方に固定されたバネリングであって、前記少なくとも１つのロック部材を前記ワッシャ及び前記ねじ体のうちの一方と強力に係合させる少なくとも１つの弾性部材を有する、バネリング
を含む、請求項１に記載のロックナット。
【請求項7】
前記ロックナット及び前記ねじ体は、前記アクチュエータを前記締め付け方向に回すことによって、前記ワッシャに対して前記ねじ体を協働して回すようにする第１の対の駆動面、及び前記アクチュエータを前記緩み方向に回すことによって、前記ワッシャに対して前記ねじ体を協働して回すようにする第２の対の駆動面を有する、請求項１に記載のロックナット。
【請求項8】
前記第１及び第２の対の駆動面は、前記アクチュエータを予め決められた回転運動範囲で前記ねじ体に対して回すことが可能なように配置されている、請求項７に記載のロックナット。
【請求項9】
さらに、前記ねじ体及びアクチュエータを前記ワッシャと組み立てられた状態に保つ、前記ワッシャに接続された弾性保持器を含む、請求項１に記載のロックナット。
【請求項10】
ホイールハブと、前記ホイールハブに装着され、且つ車両のスピンドルを受け入れるように構成された軸受と、
ナットアセンブリと
を含む、ホイールハブアセンブリであって、
ナットアセンブリは、
ねじ体と、
回転駆動構造を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータを回すことによって、前記ねじ体を協働して回すようにする、前記アクチュエータ及びねじ体の駆動部分であって、前記アクチュエータと前記ねじ体の相対的な回転運動を可能にする、前記アクチュエータ及びねじ体の駆動部分と、
前記アクチュエータ及び前記ねじ体の少なくとも一方に結合されたホイールエンド装置であって、前記アクチュエータと前記ねじ体の前記相対的な回転運動に応答して、動作するように構成されたホイールエンド装置と
を含む、ホイールハブアセンブリ。
【請求項11】
前記ナットアセンブリは環状ベースを含み、前記ホイールエンド装置は、前記アクチュエータを前記ねじ体に対して回すのに応答して、係合解除されるフリーホイールクラッチを含む、請求項１０に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項12】
前記ねじ体は、前記車両のスピンドルのねじ山に係合するように構成され、 環状ベースは、前記スピンドルを受け入れる貫通開口部があり、前記環状ベースは、前記車両のスピンドルとの非回転自在な接続部を形成するように構成されており、
前記ホイールエンド装置は、前記アクチュエータに動作可能に結合されたロックを含み、前記ロックは、前記アクチュエータと前記ねじ体の相対的な回転運動に応答して、前記ねじ体が前記環状ベースに対して第１の方向に回るのを阻止するロック形態から、前記ねじ体が前記環状ベースに対して前記第１の方向に回ることができるようにするロック解除形態へシフトさせるように構成されている、請求項１０に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項13】
前記アクチュエータが前記ねじ体に対して第１の方向に回されていることに応答して、前記アクチュエータに付勢力を加えるように構成された少なくとも１つのバネをさらに含む、請求項１０に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項14】
前記アクチュエータが前記ねじ体に対して第２の方向に回されていることに応答して、前記少なくとも１つのバネは前記アクチュエータに付勢力を加えるように構成されている、請求項１３に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項15】
前記ホイールエンド装置は、前記アクチュエータと前記ねじ体の前記相対的な回転運動を検出するように構成された少なくとも１つのセンサーを含む、請求項１０に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項16】
前記ホイールエンド装置は、前記少なくとも１つのセンサーに動作可能に結合されたプロセッサー及び通信回路を含み、前記プロセッサーは、前記センサーが前記アクチュエータと前記ねじ体の前記相対的な回転運動を検出すると、前記通信回路に遠隔装置へ信号を送信させるように構成されている、請求項１５に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項17】
前記少なくとも１つのセンサーは、前記アクチュエータと前記ねじ体の第１の方向及び前記第１の方向とは反対の第２の方向における相対的な回転運動を検出するように構成されており、プロセッサーは、前記少なくとも１つのセンサーに動作可能に結合され、且つ前記アクチュエータとねじ体の前記相対運動が前記第１の方向であるか又は前記第２の方向であるかを決定するように構成されている、請求項１５に記載のホイールハブアセンブリ。
【請求項18】
ロックナットの動作方法であって、このロックナットは、車両のスピンドルに非回転自在に接続されたワッシャと、スピンドルのねじ山に係合されるねじ山を有するねじ体と、前記ねじ体に対して緩み方向に回されて、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回るのを阻止する前記ロックナットのロックを係合解除するように構成されたアクチュエータとを含み、前記アクチュエータの回転駆動構造にツールを接続すること、及び
前記アクチュエータを締め付け方向に回して、前記ねじ体を前記ワッシャに対して前記締め付け方向に回すこと
を含む、方法。
【請求項19】
さらに、前記アクチュエータの前記回転駆動構造に接続された前記ツールを使用して、前記アクチュエータを前記ねじ体に対して前記緩み方向に回して、前記ロックを係合解除することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
さらに、前記アクチュエータを緩み方向に回して、前記アクチュエータ及び前記ねじを前記ワッシャに対して前記緩み方向に回すことを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項21】
前記アクチュエータを前記緩み方向に回すことは、前記ロックの少なくとも１つのロッキング部材を、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回るのを前記少なくとも１つのロッキング部材が阻止するロック位置から、前記ねじ体が前記ワッシャに対して前記緩み方向に回ることを前記少なくとも１つのロッキング部材が可能にするロック解除位置へシフトさせることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記アクチュエータを前記締め付け方向に回して前記ねじ体を回すことは、前記アクチュエータを前記ねじ体に対して前記締め付け方向に回すこと、及び前記ねじ体に対する前記アクチュエータの前記締め付け方向の前記回転を前記ロックナットのセンサーによって検出すること
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項23】
シャフトを受け入れるための中心貫通開口部のある回転係合部材と、前記回転係合部材に接続され且つ回転駆動構造を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータを回すことによって、前記回転係合部材を協働して回す、前記アクチュエータ及び回転係合部材の駆動部分であって、前記アクチュエータと前記回転係合部材の相対的な回転運動を可能にする、アクチュエータ及び回転係合部材の駆動部分と、
前記アクチュエータ及び前記回転係合部材の少なくとも一方に結合された締結機器であって、前記アクチュエータ及び前記回転係合部材の前記相対的な回転運動に応答して、動作するように構成された締結機器と
を含む、締結アセンブリ。
【請求項24】
前記シャフトを受け入れるための中心開口部のある環状ベースであって、前記シャフトとの非回転自在な接続部を形成するように構成された環状ベースをさらに含み、前記締結機器は、前記アクチュエータに動作可能に結合されたロックを含み、前記ロックは、アクチュエータを前記回転係合部材に対して回すことに応答して、前記回転係合部材が前記環状ベースに対して第１の方向に回るのを阻止するロック形態から、前記回転係合部材が前記環状ベースに対して前記第１の方向に回ることが可能なロック解除形態へシフトするように構成されている、請求項２３に記載の締結アセンブリ。
【請求項25】
前記締結機器は、前記アクチュエータと前記回転係合部材の相対運動を検出するように構成された少なくとも１つのセンサーを含む、請求項２３に記載の締結アセンブリ。
【請求項26】
前記締結機器は、前記少なくとも１つのセンサーに動作可能に結合されたプロセッサー及び通信回路を含み、前記プロセッサーは、前記センサーが前記回転係合部材に対する前記アクチュエータの相対的な回転運動を検出すると、前記通信回路に遠隔装置へ信号を送信させるように構成されている、請求項２６に記載の締結アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１８年１２月２１日出願の米国仮特許出願第６２／７８３，４７６号、及び２０１９年９月１１日出願の米国仮特許出願第６２／８９８，６６１号の利益を主張し、これらの全体を参照することにより本書に援用する。
[0001] 本出願は、２０１８年１２月２１日出願の米国仮特許出願第６２／７８３，４７６号、及び２０１９年９月１１日出願の米国仮特許出願第６２／８９８，６６１号の利益を主張し、これらの全体を参照することにより本書に援用する。
【0002】
分野
[0002] 本出願は、ロックナットに関し、より具体的には、ホイールスピンドル用のロックナットに関する。
[0002] 本出願は、ロックナットに関し、より具体的には、ホイールスピンドル用のロックナットに関する。
【背景技術】
【0003】
背景
[0003] ホイールを装着するための回転自在な装着面を提供するために、車両の車軸のスピンドルにホイールハブアセンブリが装着される。ホイールハブアセンブリは、ハブアセンブリに意図する特定応用に応じて、多くの異なる設計で提供される。ハブアセンブリの設計に関わらず、ハブアセンブリは、一般的に、以下の構成要素を有する：ホイールスタッド、従動車軸スタッド、シール、円すいころ軸受などの駆動側及び反駆動側軸受（inboard and outboard bearing）、並びにこれらの構成要素を収納するためのホイールハブ。設計の仕様に依存して、ホイールハブアセンブリはまた、アンチロックブレーキリング、及び駆動側の円すいころ軸受と反駆動側の円すいころ軸受との間に配置されるスペーサを含み得る。スピンドルナットがスピンドルに螺合されて、ハブアセンブリをスピンドルに取り付ける。スピンドルナットは、スピンドル上でハブアセンブリを軸方向に保持する機能を果たすが、依然としてハブの回転を可能にする。
[0003] ホイールを装着するための回転自在な装着面を提供するために、車両の車軸のスピンドルにホイールハブアセンブリが装着される。ホイールハブアセンブリは、ハブアセンブリに意図する特定応用に応じて、多くの異なる設計で提供される。ハブアセンブリの設計に関わらず、ハブアセンブリは、一般的に、以下の構成要素を有する：ホイールスタッド、従動車軸スタッド、シール、円すいころ軸受などの駆動側及び反駆動側軸受（inboard and outboard bearing）、並びにこれらの構成要素を収納するためのホイールハブ。設計の仕様に依存して、ホイールハブアセンブリはまた、アンチロックブレーキリング、及び駆動側の円すいころ軸受と反駆動側の円すいころ軸受との間に配置されるスペーサを含み得る。スピンドルナットがスピンドルに螺合されて、ハブアセンブリをスピンドルに取り付ける。スピンドルナットは、スピンドル上でハブアセンブリを軸方向に保持する機能を果たすが、依然としてハブの回転を可能にする。
【0004】
[0004] 既存のスピンドルナット形態は、例えば、米国特許第８，２９２，３９３号に示されている。‘３９３号特許に開示されているスピンドルナットの一実施形態は、ロックリングと、ロックリング上のタブに対応する孔のあるワッシャとを含む。この形態は、ホイールエンドの適切な位置にスピンドルナットをしっかりと固定するのに役立つ。しかしながら、スピンドルナットの構成要素は、いくつかのステップでスピンドルに備え付けられており、これは、スピンドルナットの備え付けを複雑にするかもしれない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
概要
[0005] 本開示の一態様では、車両のスピンドル用のロックナットが提供される。ロックナットは、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータを含み、これらは互いに別個である。ワッシャは、車両のスピンドルを受け入れるサイズの開口部を有し、且つ車両のスピンドルとの非回転自在な接続部を形成するように構成されている。ねじ体は、車両のスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山を有する。アクチュエータは、回転駆動構造を有し、且つ締め付け方向に回されて、ねじ体をワッシャに対して締め付け方向に回すように構成されている。ロックナットは、さらに、アクチュエータに動作可能に結合され且つねじ体がワッシャに対して弛み方向に回るのを阻止するように構成されたロックを含む。アクチュエータは、ロックを係合解除するためにねじ体に対して緩み方向に回されて、ねじ体がワッシャに対して緩み方向に回ることが可能なように構成されている。一実施形態では、ロックナットは、車両のスピンドルに簡単に螺合されて規定のトルクまで締め付けられ得る、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータの一体型アセンブリを提供する。さらに、ロックナットのロックは、ユーザがアクチュエータを回してロックを解放するまで、ねじ体が緩むのを阻止する。
[0005] 本開示の一態様では、車両のスピンドル用のロックナットが提供される。ロックナットは、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータを含み、これらは互いに別個である。ワッシャは、車両のスピンドルを受け入れるサイズの開口部を有し、且つ車両のスピンドルとの非回転自在な接続部を形成するように構成されている。ねじ体は、車両のスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山を有する。アクチュエータは、回転駆動構造を有し、且つ締め付け方向に回されて、ねじ体をワッシャに対して締め付け方向に回すように構成されている。ロックナットは、さらに、アクチュエータに動作可能に結合され且つねじ体がワッシャに対して弛み方向に回るのを阻止するように構成されたロックを含む。アクチュエータは、ロックを係合解除するためにねじ体に対して緩み方向に回されて、ねじ体がワッシャに対して緩み方向に回ることが可能なように構成されている。一実施形態では、ロックナットは、車両のスピンドルに簡単に螺合されて規定のトルクまで締め付けられ得る、ワッシャ、ねじ体、及びアクチュエータの一体型アセンブリを提供する。さらに、ロックナットのロックは、ユーザがアクチュエータを回してロックを解放するまで、ねじ体が緩むのを阻止する。
【0006】
[0006] 本開示の別の態様では、ホイールハブと、車両のスピンドルを受け入れるように構成された、ホイールハブに装着された軸受とを含む、ホイールハブアセンブリが提供される。ホイールハブアセンブリは、ねじ体と、回転駆動構造を有するアクチュエータとを含む、ナットアセンブリを含む。アクチュエータ及びねじ体は駆動部分を有し、これら駆動部分は協働して、アクチュエータを回すことによってねじ体を回す。アクチュエータ及びねじ体の駆動部分は、アクチュエータとねじ体の相対的な回転運動を可能にする。ホイールハブアセンブリは、さらに、アクチュエータ及びねじ体の少なくとも一方に結合されたホイールエンド装置を含む。ホイールエンド装置は、アクチュエータとねじ体の相対的な回転運動に応答して、動作するように構成されている。一実施形態では、ナットアセンブリは、アクチュエータをねじ体に対して回すことによって、ホイールエンド装置を動作させる。ホイールエンド装置は、アクチュエータ及びねじ体が回転運動するとすぐに動作しても、又はねじ体に対するアクチュエータの予め決められた角回転などの遅延後に動作してもよい。遅延は、例えば、約１～約９０度、例えば約１～約２０度、例えば約１～約１０度、例えば約２～約８度の範囲の、アクチュエータとねじ体の相対的な角変位とし得る。
【0007】
[0007] ある実施形態では、ホイールエンド装置は、アクチュエータとねじ体の相対的な回転運動によって、ロック形態とロック解除形態との間で再構成されるロックを含む。ロックは、例えば、フリーホイールクラッチとし得る。その代わりに又はそれに加えて、ホイールエンド装置は、アクチュエータとねじ体の相対的な回転運動を検出するように構成された少なくとも１つのセンサーを含み得る。ホイールエンド装置はプロセッサーを含み得、このプロセッサーは、少なくとも１つのセンサーに結合され、且つ少なくとも１つのセンサーがアクチュエータとねじ体の相対的な回転運動を検出することに応答して、信号を生成するように構成されている。プロセッサーは、ホイールエンド装置の通信回路に遠隔装置へ信号を無線通信させ得る。信号は、例えば、ホイールハブアセンブリが使い始めることができるようにされたか及び／又は技術者によって使い始められたかを決定するために、遠隔装置によって使用され得る。
【0008】
[0008] 本開示はまた、ロックナットの動作方法を提供する。ロックナットは、車両のスピンドルに非回転自在に接続されたワッシャと、スピンドルのねじ山に係合したねじ山を有するねじ体と、ねじ体がワッシャに対して緩み方向に回るのを阻止するロックナットのロックを係合解除するために、ねじ体に対して緩み方向に回されるように構成されたアクチュエータとを含む。方法は、アクチュエータの回転駆動構造にツールを接続すること、及びアクチュエータを締め付け方向に回して、ねじ体をワッシャに対して締め付け方向に回すことを含む。一実施形態では、方法は、ロックナットをスピンドルに装着して、そこにホイールハブを固定できるようにすることを含み、ロックナットは、ユーザが望む場合には、ロックナットを解放するために緩み方向に回され且つスピンドルからロックナットを取り外すためにねじ体が緩み方向に回ることができるようにし得るアクチュエータを有する。
【0009】
[0009] 別の態様では、本開示は、シャフトを受け入れるための中心貫通開口部のある回転係合部材と、回転係合部材に接続され且つ回転駆動構造を有するアクチュエータとを含む、締結アセンブリを提供する。アクチュエータ及び回転係合部材は駆動部分を含み、これら駆動部分は協働して、アクチュエータを回すことによって回転係合部材を回す。アクチュエータ及び回転係合部材の駆動部分は、アクチュエータと回転係合部材の相対的な回転運動を可能にする。締結アセンブリは、さらに、アクチュエータ及び回転係合部材のうちの少なくとも一方に結合された締結機器を含み、締結機器は、アクチュエータと回転係合部材の相対的な回転運動に応答して、動作するように構成されている。一実施形態では、締結機器は、アクチュエータが回転係合部材に対して回ると、動作を行う。締結機器は、相対的な回転運動が行われるとすぐに動作しても、又はアクチュエータ及び回転係合部材が互いに対して予め決められた回転運動範囲で回るなどの遅延後に動作してもよい。
【0010】
[0010] 締結機器は、例えば、アクチュエータと回転係合部材の相対的な回転運動によって、ロック形態とロック解除形態との間でシフトするロックを含み得る。別の例として、締結機器は、アクチュエータと回転係合部材の相対的な回転運動を検出するように構成されたセンサーを含む。締結機器は、さらに、センサーに結合され且つ回転運動を示す信号を生成するように構成されたプロセッサーを含む。締結機器はまた、ユーザ装置又は車両装置などの遠隔装置へ信号を無線通信する通信回路を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図面の簡単な説明
【図1】[0011]車両のスピンドルにホイールハブを保持するロックナットの断面図である。
【図14】[0024]ナット頭部が反時計回りの緩み方向に回されて、その作動タブが、ローラロックを、ロック形態から、ワッシャに対して反時計回りの緩み方向にねじ体が回ることができるようにするロック解除形態へシフトさせるようにすることを示す、図１３と同様の断面図である。
【図16】[0026]ナット頭部を時計回りの締め付け方向に回して、ナット頭部の作動タブとローラのうちの１つとをねじ体のポケット内でワッシャの環状壁に沿って移動させることを示す、図１５と同様の図である。
【図18】[0028]ナット頭部作動タブがねじ体に対して反時計回りの緩み方向に回り、且つローラをロック解除位置へシフトさせ、そこでは、ナット頭部を反時計回りの緩み方向に回すことによって、ローラが、ねじ体を反時計回りの緩み方向に回すことができるようにすることを示す、図１５と同様の図である。
【図19】[0028]ナット頭部作動タブがねじ体に対して反時計回りの緩み方向に回り、且つローラをロック解除位置へシフトさせ、そこでは、ナット頭部を反時計回りの緩み方向に回すことによって、ローラが、ねじ体を反時計回りの緩み方向に回すことができるようにすることを示す、図１５と同様の図である。
【図20】[0029]スピンドルのねじ山と係合された別のロックナットの斜視図である。
【図24】[0033]ロックナットのねじ体の意図的でない緩みを阻止するバネロックを有するロックナットの斜視図である。
【図31】[0040]バネリングの周りで円周方向に離間されたバネ爪であって、ワッシャの開口部に収まって、バネリング及びそれに接続されたねじ体が回るのを阻止する爪部分を有するバネ爪を示す、図２６のバネリングの上面図である。
【図35】[0044]反時計回りの緩み方向に回されたナット頭部と、バネ爪を、半径方向内側に、カム動作（camming）により、ナット頭部がねじ体を反時計回りの緩み方向に回すことができるようにするロック解除位置までもたらしているナット頭部作動タブとを示す、図３４と同様の図である。
【図37】[0046]ナット頭部がねじ体及びバネ爪をワッシャに対して時計回りの締め付け方向に回し、且つバネ爪の爪部分をワッシャの歯の上側にわたってラチェット移動（ratchet）ことを示す、図３６と同様の図である。
【図39】[0048]反時計回りの緩み方向に回り、且つバネ爪を、半径方向内側に、カム動作により、ナット頭部、バネリング、及びねじ体が一緒にワッシャに対して反時計回りの緩み方向に回ることができるようにするロック解除位置までもたらすナット頭部作動タブを示す、図３６と同様の図である。
【図40】[0048]反時計回りの緩み方向に回り、且つバネ爪を、半径方向内側に、カム動作により、ナット頭部、バネリング、及びねじ体が一緒にワッシャに対して反時計回りの緩み方向に回ることができるようにするロック解除位置までもたらすナット頭部作動タブを示す、図３６と同様の図である。
【図41】[0049]ロックナットのねじ体がロックナットのワッシャに対して反時計回りの緩み方向に意図的でなく回るのを阻止する、バネロックを有するロックナットの斜視図である。
【図44】[0052]ナット頭部の作動タブが、バネ爪を、半径方向内側に、カム動作により、ナット頭部、ねじ体、及びバネ爪が一緒にワッシャに対して反時計回りの緩み方向に回ることができるようにするロック解除位置へもたらすように、ナット頭部がねじ体に対して反時計回りの緩み方向に回されていることを示す、図４３と同様の図である。
【図48】[0056]ナット頭部作動タブがねじ体に対して反時計回りの緩み方向に回り、且つバネ爪を、ワッシャの歯に対してゆとりを持つように、半径方向内側に、カム動作によりもたらして、それにより、ナット頭部、ねじ体、及びバネ爪が一緒にワッシャに対して反時計回りの緩み方向に回ることができるようにすることを示す、図４５と同様の図である。
【図49】[0056]ナット頭部作動タブがねじ体に対して反時計回りの緩み方向に回り、且つバネ爪を、ワッシャの歯に対してゆとりを持つように、半径方向内側に、カム動作によりもたらして、それにより、ナット頭部、ねじ体、及びバネ爪が一緒にワッシャに対して反時計回りの緩み方向に回ることができるようにすることを示す、図４５と同様の図である。
【図50】[0057]ねじ体及びナット頭部を有するナットの斜視図であり、ナット頭部は、ねじ体との回転接続部を有し、これにより、ナット頭部が予め決められた運動範囲にわたってねじ体に対して回ることができるようにする。
【図51】[0058]ナット頭部をねじ体に対して第１の方向に回すことに応答して閉鎖される第１のスイッチと、ナット頭部をねじ体に対して第２の反対方向に回すことに応答して閉鎖される第２のスイッチとを示す、図５０の線５１－５１に沿って取った断面図である。
【図52】[0059]ねじ体、ナット頭部、及びワッシャを有する、ロックナットの斜視図である。
【図54】[0061]ワッシャの歯に係合して、ねじ体をワッシャに対して緩み方向に意図せず回すのを阻止する歯を示す、爪のうちの１つの裏面の斜視図である。
【図55】[0062]ねじ体の凹部のうちの１つに受け入れられたナット頭部の作動タブと、１つの凹部内でロック位置にある関連する爪との斜視図である。
【図57】[0064]ねじ体、ナット頭部、及びワッシャを有する、ロックナットの斜視図である。
【図59】[0066]ナット頭部を回すことによって、カム動作により、ナット頭部の角度付きスロット内に乗せられて動くピンを半径方向外側へともたらして、ワッシャから爪を係合解除するようにそのピンに接続された爪のうちの１つを示す、図５７の線５９－５９に沿って取った断面図である。
【図60】[0067]ロック位置にあり且つワッシャの歯と係合された爪のうちの１つの断面図である。
【図62】[0069]ナット頭部と、スピンドル又は他のシャフトを受け入れる中心開口部のあるねじ体とを有する、ロックナット斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
詳細な説明
[0072] 図１に関して、車両のスピンドル１２に装着されたホイールハブアセンブリ１０が示されている。ホイールハブアセンブリ１０は、スピンドル１２を受け入れる１つ以上の軸受アセンブリ１６、１８を有するホイールハブ１４と、軸受アセンブリ１６と１８との間の軸方向分離を維持するスペーサ２０と、ハブ本体２１とを含む。ホイールハブアセンブリ１０は、さらに、スピンドル１２の遠位端部分２８のねじ山２３に係合するロックナット２２などの締結装置を含んで、スピンドル１２上にホイールハブ１４を保持する。
[0072] 図１に関して、車両のスピンドル１２に装着されたホイールハブアセンブリ１０が示されている。ホイールハブアセンブリ１０は、スピンドル１２を受け入れる１つ以上の軸受アセンブリ１６、１８を有するホイールハブ１４と、軸受アセンブリ１６と１８との間の軸方向分離を維持するスペーサ２０と、ハブ本体２１とを含む。ホイールハブアセンブリ１０は、さらに、スピンドル１２の遠位端部分２８のねじ山２３に係合するロックナット２２などの締結装置を含んで、スピンドル１２上にホイールハブ１４を保持する。
【0013】
[0073] 図１及び図２に関して、ロックナット２２は、ロックナット２２をスピンドル１２に容易に螺合させるようにする別個の複数の構成要素の一体型アセンブリを含み、且つスピンドル１２の振動に起因してロックナット２２が意図せずに緩むのを阻止する。ロックナット２２は、緩む部分の全くない、単一のアセンブリとしてもよい。それにより、ロックナット２２は、スピンドル１２上へのワンステップアセンブリを有し得る；具体的には、ユーザは、ロックナット２２をスピンドル１２上へ螺合させ、且つロックナット２２を規定のトルクまで締め付ける。ワンステップアセンブリは、ロックナット２２を、ユーザにとってより直感的なものにする。なぜなら、ユーザの観点からは、ロックナット２２を、従来のナットと同様の方法で、スピンドル上へ螺合させるためである。
【0014】
[0074] 図２に関して、一実施形態では、ロックナット２２は、スピンドル１２を受け入れる貫通開口部２６が設けられたねじ体２４などの回転係合部材と、ナット頭部３０などのアクチュエータと、ワッシャ３２などのナット基部とを含む。ワッシャ３２は、スピンドル１２の遠位端部分２８のキー溝３６に受け入れられるタング（tang）３４などのキーを含み、スピンドル１２に対してワッシャ３２が回るのを阻止する。他のキー形態を用いて、スピンドル１２に対してワッシャ３２が回るのを阻止してもよい。
【0015】
[0075] ワッシャ３２は、ねじ体２４に回転自在に結合され、且つタング３４がキー溝３６と位置合わせされた状態で、スピンドル１２上に位置決めされ得る。ユーザは、駆動ツールをナット頭部３０に接続して、ナット頭部３０を時計回りの締め付け方向２０２（図１３参照）に回し、それにより、ナット頭部３０を締め付け方向２０２に回し、且つナット頭部３０、ねじ体２４、及びワッシャ３２を一緒に、内側方向（inboard direction）に前進させる。締め付け方向２０２に回るねじ体２４は、タング３４とキー溝３６との間の係合に起因して、回転することなく、スピンドル１２に沿ってワッシャ３２を軸方向内側へシフトさせる。ユーザは、特定のトルクに達するまで、ナット頭部３０にトルクを加える。
【0016】
[0076] ロックナット２２は、一方向ロックなどのロック３７を有し、これは、スピンドル１２上でのねじ体２４の締め付けを可能にする一方で、スピンドル１２上でのねじ体２４の緩みを阻止する。一実施形態では、ロック３７はローラクラッチ３９を含み、このローラクラッチは、ローラクラッチ３９のローラロック４０がワッシャ３２に対してねじ体２４を締め付け方向２０２に回すことができるようにし且つねじ体２４がワッシャ３２に対して反時計回りの緩み方向１８０に回るのを阻止する（図１３参照）ロック形態を有する。ひとたびユーザが駆動ツールを使用してナット頭部３０に締め付け方向２０２にトルクを加えるのをやめたら、ローラクラッチ３９は、ワッシャ３２に対してねじ体２４を自動的にロックして、ねじ体２４の緩みを阻止する。
【0017】
[0077] スピンドル１２からロックナット２２を取り外すためには、ユーザは駆動ツールをナット頭部３０に接続して、ナット頭部３０を緩み方向１８０に回し、これにより、図１３と図１４を比較することによって示すように、ナット頭部３０をねじ体２４に対して緩み方向１８０に予め決められた角距離回すか又は回転させる。ねじ体２４に対してナット頭部３０を緩み方向１８０に回すことにより、第１に、ローラロック４０をロック解除形態までシフトさせ、それによりねじ体２４を緩ませ、及び第２に、ナット頭部３０がねじ体２４を緩み方向１８０に回すようにする。このようにして、ローラクラッチ３９は、ナット頭部３０がねじ体２４を緩み方向２４に回す前に、ローラロック４０のロック解除を引き起こす。
【0018】
[0078] ロックナット２２に対する振動又は衝撃では、ローラロック４０をロック形態からロック解除形態へ再構成するには、不十分である。むしろ、ローラロック４０をロック形態からロック解除形態へ再構成するためには、ナット頭部３０を回す。このようにして、ロックナット２２は、スピンドル１２からのロックナット２２の意図的でない緩みを阻止し、それにより、スピンドル１２上にホイールハブ１４を保持する。
【0019】
[0079] ロックナット２２のロック３７は様々な形状を取り得る。例えば、ロック３７は、フリーホイールクラッチなどのクラッチを含み得る。ロック３７は、図３４及び図３５に示すラチェットクラッチのようなラチェットクラッチを含み得る。別の例として、ナット２２のロック３７は、スプラグクラッチを含み得る。
【0020】
[0080] 図１に関して、ハブ本体２１は、スピンドル１２上で軸５０の周りで回転自在であり、且つホイールを装着するためのスタッド５４を備えるフランジ５２を含む。ハブ本体２１は、さらに、ホイールハブ１４の開口部５８を閉鎖するためのハブキャップを受け入れるスタッド５６を含む。別の実施形態では、駆動軸の駆動フランジがスタッド５６に固定されている状態で、駆動軸が、スピンドル１２の内部５８を通って延在し得る。それにより、駆動軸は、ホイールハブ１４を回し、且つ関連するホイールを回転させ得る。軸受アセンブリ１６は、コーン６２などの軸受リングを含み、これは、スピンドルねじ山２３にロックナット２２を締め付けた状態で、スピンドル１２の肩部６４に押し付けられる。スペーサ２０は、軸受アセンブリ１６のコーン６２と軸受アセンブリ１８のコーン６６との間の軸方向分離を維持する。軸受アセンブリ１８は、ころ軸受６８などの複数の軸受、及びカップ７０などの軸受リングを含む。軸受１６、１８は、互いに鏡像とし得る。ワッシャ３２は内側面（inboard surface）７４を有し、この内側面は、スピンドルねじ山２３にロックナット２２を締め付けた状態で、コーン６６の外側面（outboard surface）７６を押す。このようにして、スピンドル１２にロックナット２２を内側方向７３に締め付けることによって、コーン６６、スペーサ２０、及びコーン６２をワッシャ３２と肩部６４との間でクランプする。
【0021】
[0081] 図３及び図４に関して、ロックナット２２は、保持リング８０などの保持器を含み、これは、ナット頭部３０と、ねじ体２４と、ローラ８２のようなクランプ要素などの１つ以上ロッキング部材と、ワッシャ３２と組み立てられたバネリング８４などのバネ支持体とを維持する。バネリング８４は、ひとたびユーザがドライバーツールによってナット頭部３０にトルクを加えるのをやめたら、ローラロック４０をロック形態に戻すことを含め、ロックナット２２に種々の操作性を提供する。保持リング８０は、保持リング８０をワッシャ３２の溝８６（図１２参照）内に位置決めできるように、半径方向内側に圧縮され得る弾性の割りリングとし得、且つナット頭部３０、ねじ体２４、ローラ８２、及びバネリング８４のそれぞれの部分を少なくとも部分的にワッシャ３２の区画８８内に捕捉する。
【0022】
[0082] 図４及び図５に関して、ナット頭部３０は、１つ以上の壁９２を有する回転駆動構造９０などのツール受け入れ部分を含む。回転駆動構造９０は、トルクレンチなどの駆動ツールを受け入れるように構成されている。一実施形態では、回転駆動部分９０は六角ナット形態を有する。ナット頭部３０は、さらに、上面９６及び下面９８のあるフランジ９４を含む。ナット頭部３０は、ねじ体２４の駆動開口部１０２（図４参照）内へと延在する駆動タブ１００などの１つ以上の駆動部分を有し、及びねじ体２４は、各駆動タブ１００に隣接するフランジ部分１０４、１０６などの駆動部分を有する。駆動タブ１００は、ナット頭部３０を締め付け方向２０２に回すことによってフランジ部分１０４に接触し、且つねじ体２４を締め付け方向２０２に押し進めるように構成されている。同様に、駆動タブ１００は、ナット頭部３０を緩み方向１８０に回すことによってフランジ部分１０６に接触し、且つねじ体２４を緩み方向１８０に押し進めるように構成されている。
【0023】
[0083] 図４及び図５に関して、ナット頭部３０は、さらに、ナット頭部３０を緩み方向１８０に回すことによってローラ８２に接触し且つローラ８２をロック位置からロック解除位置へシフトさせるように構成された、作動タブ１１０などの１つ以上の作動部分を含む。ローラ８２がそのロック解除位置にある状態で、ローラ８２はワッシャ３２から係合解除され、及びナット頭部３０の駆動タブ１００は、ナット頭部３０によってねじ体２４を緩み方向１８０に回し得る。
【0024】
[0084] 図５及び図７に関して、ナット頭部３０の作動タブ１１０は、ねじ体２４のフランジ部分１０６とフランジ部分１１４との間にあるねじ体２４のランプ付き開口部１１２内へ延在する。各駆動タブ１１０は、すぐ近くの作動タブ１１０から円周方向間隙１１６、１１８だけ分離されている。ナット頭部３０は、ねじ体２４の立ち上がり部分１１９Ａ（図８参照）を受け入れるサイズの中心開口部１１７を含む。
【0025】
[0085] 図４及び図７に関して、ねじ体２４の各ランプ付き開口部１１２はランプ面１３０を含み、及びバネリング８４は、関連する付勢部材を含み、この付勢部材は、ランプ付き開口部１１２内にあるローラ８２をランプ面１３０に接して押し進める。一実施形態では、付勢部材は、バネタブ１３２などのバネを含む。図１３に関して、バネタブ１３２は、ローラ８２をランプ面１３０に沿って締め付け方向２０２に押し進めて、下記でより詳細に説明するように、ねじ体２４のランプ面１３０とワッシャ３２の環状壁１３４との間にローラ８２を押し込む。ローラ８２は、硬質材料、例えば鋼などの金属材料で作製され、且つ振動などに起因してねじ体２４が緩み方向１８０に押し進められるときに生じる、ねじ体２４及びワッシャ３２からの圧縮荷重に抵抗する。
【0026】
[0086] 図７に関して、ランプ面１３０の角度は、ランプ付き開口部１１２の１つの円周方向端部に、半径方向に短い面１３６、及びランプ付き開口部１１２の対向する円周方向端部に、長い面１３８を形成する。さらに、フランジ部分１０４、１０６は、関連する駆動タブ１００が接触する停止面１４０、１４２を有して、ナット頭部３０を回すことによってねじ体２４を回す。
【0027】
[0087] 図９に関して、バネリング８４は、中心開口部１５２の周りに延在する本体部分１５０を有する。バネタブ１３２は、それぞれ、本体部分１５０から直立するベース部分１５４、及び旋回自在な弾性アーム部分１５６を含む。バネタブ１３２は、本体部分１５０にＪ字形状の切り込みを形成し且つバネリング８４の材料の一部分を本体部分１５０の面外へ曲げてベース部分１５４を形成することによって、形成され得る。ロックナット２２が組み立てられるとき、ベース部分１５４は、フランジ部分１１４の下側からねじ体２４のランプ付き開口部１１２内へと上方へ延在する一方で、ナット頭部３０の作動タブ１１０は、フランジ部分１１４の上側からランプ付き開口部１１２内へと下方へ延在する。
【0028】
[0088] 一実施形態では、バネタブ１３２は、バネリング８４の残りの部分とのユニタリーのワンピース構造を有する。ねじ体２４、ナット頭部３０、及びワッシャ７２は、それぞれ、ユニタリーのワンピース構造を有してもよい。他の実施形態では、ねじ体２４、ナット頭部３０、ワッシャ３２、及び／又はバネリング８４は、それぞれ、溶接などによって接合された複数の部品のアセンブリとし得る。
【0029】
[0089] 図１０に関して、ローラ８２は、平らな上面１６０、平らな下面１６２、及びそれらの間に延在する側壁１６４を有する。側壁１６４は、ワッシャ５２の環状壁１３４に沿って転がる又は摺動するように構成されている曲面１６６を有する。別の実施形態では、ローラ８２は、ボールローラを含んでもよい。
【0030】
[0090] 図１１に関して、ワッシャ３２は、中心開口部１７２の周りに延在するカラー部分１７０を含み、及び環状壁１３４は、カラー部分１７０から直立する。タング３４は、カラー部分１７０から半径方向内側に延在して、スピンドル１２のキー溝３６内へと延在する。タング３４の横方向側面がキー溝３６の横方向壁に接触して、ワッシャ３２がスピンドル１２の周りで回らないようにする。ワッシャ３２のカラー部分１７０は、図１２に示すように、バネリング８４及びねじ体２４を支持するための上面１７６を有する。
【0031】
[0091] 図１３に関して、ローラロック４０はロック形態にあるとして示されており、それにより、ローラ８２は、ねじ体が反時計回りの緩み方向１８０に回るのをしっかりと阻止する。ローラロック４０はフリーホイールローラクラッチ１８２を形成し、これは、外輪としてワッシャ３２、内輪としてねじ体２４、及びクランプ要素としてローラ８２を含む。ナット頭部３０の駆動タブ１００とフランジ部分１０４は協働して、ねじ体２４が締め付け方向２０２に回ることができるようにし、これに対応して、ねじ体２４の締め付け方向２０２における惰性での動き又は回転を生じさせる。
【0032】
[0092] 図１５に関して、ローラ８２、作動タブ１１０、及びバネタブ１３２は、ねじ体２４のランプ付き開口部１１２に収容されている。ローラ８２の表面１６６は、ワッシャ３２の環状壁１３４の半径方向内側面２００と接触するように位置決めされている。ナット頭部３０が締め付け方向２０２に回されると、ナット頭部３０の駆動タブ１００は、ねじ体２４のフランジ部分１０４の表面１４０と接触する表面２０４（図１３参照）を有しているため、ねじ体２４を方向２０２に押し進める。バネタブ１３２は、ローラ８２を環状壁１３４と接触した状態に又はそのすぐ隣に保って、図１６に示すように、ローラ８２の表面１６６が環状壁１３４の半径方向内側面２００に沿って方向２０６に摺動するか又は転がるようにする。ねじ体が締め付け方向２０２に惰性で動くとき、ローラ８２は、ランプ付き開口部１１２内で、フランジ９４とカラー部分８８との間で垂直方向に、及びねじ体２４と環状壁１３４との間で水平方向に、浮いている。
【0033】
[0093] 図１７に関して、ローラ８２は、ユーザがナット頭部３０からレンチを外した後などの、ロック位置において示されている。振動などに起因してねじ体２４を緩み方向１８０に押し進めることによって、ローラ８２をワッシャ３２の環状壁１３４の半径方向内側面２００とねじ体２４のランプ面１３０との間に無理に押し進める（forces）又は押し込む。それにより、ねじ体２４及びワッシャ３２は、ローラ８２の側面部分を方向２１０、２１２においてクランプする。ローラ８２は、クランプ力に抵抗する硬質材料で作製されており、ローラ８２が、ねじ体２４が緩み方向１８０に回るのを阻止するようにする。
【0034】
[0094] ナット頭部３０間の回転自在な接続は、ナット頭部３０が緩み方向１８０に回されるときに、ナット頭部３０とねじ体２４との間の予め決められた範囲の、例えば１～８度、例えば２～５度の回転運動を可能にする。例えば、バネリング８４は、ナット頭部３０にツールによってトルクが加えられた後、ナット頭部３０及びねじ体２４を初期形態に戻し得る。その後、ツールが締め付け方向２０２に回されると、ナット頭部３２は、駆動フランジ１００がフランジ部分１０４に当接してねじ体２４を回し始める前に、ねじ体２４に対して予め決められた量、例えば１度、回り得る。
【0035】
[0095] ナット頭部３０を緩み方向１８０に回すことによって、ねじ体２４に対してナット頭部３０を回し、且つ作動タブ１１０をローラ８２と接触させて、ローラ８２をロック解除位置までシフトさせる。ローラ８２のシフトは、ナット頭部３０がねじ体２４に対して緩み方向１８０に回るとすぐに開始しても、又は作動タブ１１０がロック解除位置へのローラ８２のシフトを開始する前に、角度遅延があってもよい。
【0036】
[0096] より具体的には、図１３及び図１４を参照して説明すると、ナット頭部３０が緩み方向１８０に回されると、図１４に示すように、駆動タブ１００の表面１８４は、ねじ体２４のフランジ部分１０６の表面１８６と当接するようにシフトする。それゆえ、表面１８４と１８６との間のテークアップ（take-up）距離１８８は、ねじ体２４に対する緩み方向１８０におけるナット頭部３０の予め決められた範囲の角回転を可能にする。表面１８４、１８６が当接する前に、作動タブ１１０はローラ８２に接触し、且つローラ８２をロック解除位置へとシフトさせ、それにより、フリーホイールローラクラッチ１８２をロック解除する。それゆえ、表面１８４、１８６が当接してナット頭部３０の緩み方向１８０における回転をねじ体２４の緩み方向１８０における回転に変える前に、ローラ８２は、そのロック解除位置の方へ向かってシフトするか又はロック解除位置にある。
【0037】
[0097] 図１８及び図１９に関して、ナット頭部３０が緩み方向１８０に回されると、ナット頭部３０の各作動タブ１１０は、方向１８０にシフトし、且つ作動タブ１１０とローラ８２との間の、距離２１６を有する間隙２１４を縮める。ナット頭部３０を緩み方向１８０に継続的に回すことによって、作動タブ１１０の表面２１８をローラ８２の表面１６６と接触させる。作動タブ１１０は、ローラ８２を方向１８０に押し進め、且つバネタブ１３２のアーム部分１５６を撓ませ、それにより、ローラ８２を、ランプ付き開口部１１２の半径方向に狭い中間部分２２０（図１８参照）からランプ付き開口部１１２の半径方向に広い端部部分２２２（図１９参照）までシフトできるようにする。端部部分２２２は、より広い半径方向幅を有するため、ローラ８２は、もはや、ランプ面１３０とワッシャ３２の環状壁１３４との間に押し込まれていない。ランプ付き開口部１１２の端部部分２２２にあるローラ８２は、ワッシャ３２の環状壁１３４の表面２００に沿って転がり得る又は摺動し得る。作動タブ１１０の表面２１８は、ローラ表面１６６に接触してローラ８２が回転できるようにする、曲面、平面、又は他の方法で形成された面を有し得る。作動タブ１１０がバネタブ１３２の付勢に打ち勝ち且つローラ８２をそのロック解除位置に保っている状態で、ローラ８２がワッシャ環状壁１３４に沿って転がっている又は摺動している間、駆動タブ１００は、ねじ体２４を緩み方向１８０に回し得る。
【0038】
[0098] 一実施形態では、ねじ体２４、ワッシャ３２、ナット頭部３０、バネリング８４、及びローラ８２のうちの１つ以上が、金属、プラスチック、及び／又はゴムなどのエラストマーで作製される。一例として、ねじ体２４、ワッシャ３２、ナット頭部３０、バネリング８４、及びローラ８２は全て、鋼で作製される。
【0039】
[0099] 図２０及び図２１に関して、多くの点で上述のロックナット２２と同様であるロックナット２５０が提供されるため、違いのみを明らかにする。ロックナット２５０は、タング２５４がスピンドル２５２のキー溝２５６に受け入れられた状態で、スピンドル２５２に装着されて示されている。ロックナット２２のように、ロックナット２５０は、航空宇宙応用のナットなど、様々な応用において使用され得、及びロックナット２２、２５０の構成要素は、車両の変速装置などの様々な環境において実装され得る。他の応用は、土工及び発電機械などの重工業を含み得る。図２０の実施形態では、スピンドル２５２は、チューブ状側壁２５８、貫通開口部２６０、及びねじ部分２６２を有する。図２１に関して、ロックナット２５０は、スピンドル２５２のねじ部分２６２に係合するように構成されたねじ山２６６を有するねじ体２６４を含む。ロックナット２５０は、ナット頭部２６８、ワッシャ２７０、及び保持リング２７２を含む。
【0040】
[00100] 図２１及び図２２に関して、ロックナット２５０は、ローラ２７６と、バネリング２７８のバネタブ２７７とを含む１つ以上のローラロック２７４を有する。ねじ体２６４は、ローラ２７６及びバネタブ２７７並びにナット頭部２６８の作動タブ２８２を受け入れるランプ付き開口部２８０を含む。ねじ体２６４は、さらに、ナット頭部２６８の駆動タブ２８６を受け入れる駆動開口部２８４を含む。各駆動開口部２８４はまた、ねじ体２６４のフランジ部分２９６の表面２９４に当接するバネリング２７８の一対のストップタブ２９０、２９２を受け入れる。駆動タブ２８６と、ストップタブ２９０、２９２と、フランジ部分２９６の表面２９４との間の接触によって、ねじ体２６４の回転をバネリング２７８の回転に変えることができる。
【0041】
[00101] 図２２及び図２３に関して、ワッシャ２７０は、保持リング２７２を受け入れる保持溝３０２を有する環状壁３００を有する。環状壁３００及びカラー部分３０４は、ワッシャ２７０の区画３０６を画成し、この区画は、バネリング２７８、ねじ体２６４、及びナット頭部２６８の少なくとも一部分を受け入れる。保持リング２７２は、弾性的に圧縮されて溝３０２に挿入され、その後解放されて、ナット頭部２６８、ねじ体２６４、及びバネリング２７０をワッシャ区画３０６内に捕らえ得る。
【0042】
[00102] 図２４に関して、多くの点でロックナット２２と同様であるロックナット３５０が提供されるため、違いのみを明らかにする。１つのそのような違いは、ロックナット３５０が、ロックナット３５０のねじ体３５４がロックナット３５０のワッシャ３５６に対して回るのを選択的に制限する１つ以上のバネロック３５２（図３４参照）を有するラチェットフリーホイールクラッチ３５１を含むロックを含むことである。ロックナット３５０はまた、六角ナット形態などの回転駆動構造３６０を有するナット頭部３５８を含む。ねじ体３５４は、スピンドルを受け入れるための貫通開口部３６２、スピンドルのキー溝に係合するためのタング３６４、及びスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山３６６を含む。ワッシャ３５６は、ワッシャ３５６の環状壁３７４に形成された、１つ以上の開口部３７０及びそれらの間の歯３７２を含む。
【0043】
[00103] 図２６に関して、ロックナット３５０は、ワッシャ３５６の溝３８２にはまり込み且つロックナット３５０の種々の構成要素をワッシャ３５６の区画３８４に保持する弾性の保持リング３８０を含む。ナット頭部３５８はフランジ３９０を含み、フランジは、それから垂れ下がる１つ以上の駆動タブ３９２及び１つ以上の作動タブ３９４を有する。ねじ体３５４は、フランジ部分３９６と、駆動タブ３９２を受け入れる１つ以上の駆動開口部３９８と、バネリング４０４のバネ爪４０２及び作動タブ３９４を受け入れる１つ以上のバネ開口部４００とを含む。駆動開口部３９８はまた、バネリング４０４のストップタブ４０５、４０６を受け入れる。ストップタブ４０５、４０６とねじ体３５４のフランジ部分３９６の表面４１８、４２０との間の接触は、ねじ体３５４の回転をワッシャ３５６内でのバネリング４０４の回転に変える。
【0044】
[00104] 図２７及び図２８に関して、ナット頭部３５８の駆動タブ３９２は、作動タブ３９４とは異なる形状を有し得る。各駆動タブ３９２は、ねじ体３５４の表面４１８、４２０（図２９参照）に接触し且つナット頭部３５８を回すことによってねじ体３５４を回すようにするための、表面４１４、４１６を含む。図２７に関して、ナット頭部３５８の作動タブ３９４は、それぞれ、下記でより詳細に説明するように、ねじ体３５４に対してナット頭部３５８を緩み方向に回すことによって、関連するバネ爪４０２をロック形態からロック解除形態へシフトさせるように構成されているカム部分、例えばランプ面４２２を含む。
【0045】
[00105] 図２９及び図３０に関して、ねじ体３５４は、駆動開口部３９８とバネ開口部４００とを分離するフランジ部分３９６を含む。ねじ体３５８は、さらに、フランジ部分３９６から直立し且つ関連するスピンドルのねじ山に係合するためのねじ山３６６を含む立ち上がり部４３２を含む。
【0046】
[00106] 図３１に関して、バネリング４０４は、中心開口部４４４を有し、且つ接続部分４４２によって接続されるフランジ部分４４０を含む。ストップタブ４０５、４０６は、凹部４４６によって分離され、且つそれぞれ、関連するフランジ部分４４０のうちの１つから面外に曲げられることによって形成され得る。バネ爪４０２は、それぞれ、爪部分４５０と、爪部分４５０を歯３７２と係合するように付勢する、アーム部分４５２及びベース部分４５４などのバネとを含み得る。
【0047】
[00107] 一実施形態では、ストップタブ４０５、４０６及びバネ爪４０２を含むバネリング４０４は、ユニタリーのワンピース構造を有する。バネ爪４０２を形成するために、ベース部分４５４は、関連する接続部分４４２から面外に曲げられ得る。アーム部分４５２及び／又はベース部分４５４は弾性変形して、爪部分４５０を、半径方向外側方向４６０及び半径方向内側方向４６２に、行ったり来たりラチェット移動させる（ratchet）ことができるようにする。爪部分４５０は、開口部３７０のうちの１つに収まるための角部４６４と、１つの開口部３７０に隣接する歯３７２のうちの１つの停止面に接触するためのキャッチ（catch）部分４６６とを含む全体的にＬ字形状を有し得る。キャッチ部分４６６と歯３７２との間の接触によって、下記でより詳細に説明するように、ナット頭部３５８が緩み方向に回されて関連する作動タブ３９４が爪部分４５０を半径方向内側のロック解除位置へシフトさせるまで、バネリング４０４、及びそれに接続されたねじ体３５４が反時計回りの緩み方向４７０に回るのを阻止する。いくつかの実施形態では、バネリング４０４は、複数の構成要素のアセンブリとしてもよい。
【0048】
[00108] 図３２に関して、ワッシャ３５６は、中心開口部４７４の周りに延在するカラー４７２と、環状壁４７６とを含む。ねじ体３５４が回ることによってバネリング４０４が区画３８４内で回るため、バネリング４０４は、カラー４７２に沿って回転式に摺動する。
【0049】
[00109] 図３３に関して、保持リング３８０は、チャンネル３８２内に受け入れられ、且つナット頭部３５８のフランジ部分３９０、ねじ体３５４のフランジ部分３９６、及びバネリング４０４を、保持リング３８０とワッシャ３５６のカラー４７２との間に捕らえて、示されている。保持リング３８０は、ワッシャ３５６に対するナット頭部３５８、ねじ体３５４、及びバネリング４０４の回転運動を制限する。
【0050】
[00110] 図３４に関して、バネロック３５２は、バネロック３５２のうちの１つがロック形態にあって、ワッシャ３５６に対するねじ体３５４のいずれの回転位置においても、反時計回りの緩み方向４７０に回るのを阻止するように構成されている。開口部３７０、歯３７２、及びバネ爪４０２は、第１のバネ爪４０２が歯３７２によってロックされて、第２及び第３のバネ爪４０２がロック解除されている間、ねじ体３５４が緩み方向４７０に回るのを阻止するように、構成されている。ユーザがナット頭部３５８を締め付け方向４９２に約２．４度回すと、図３４の破線の四角内に示されている第１のバネ爪４０２はロック解除し、第２のバネ爪４０２はロックし、及び第３のバネ爪４０２はロック解除されたままとなる。ユーザがナット頭部３５８をさらに約２．４度締め付け方向４９２に回し続けると、第１のバネ爪４０２はロック解除されたままとなり、第２のバネ爪４０２はロック解除し、及び第３のバネ爪４０２はロックする。ロック解除されるバネ爪４０２は、歯３７２によって内側に押され、且つバネ爪４０２の爪部分４５０が開口部３７０のうちの１つと半径方向に位置合わせされ且つ半径方向外側へと完全に開口部３７０にはまり込み得るまで、事実上待機する。このようにして、ワッシャ３５６に対するねじ体３５４の２．４度の回転増分毎に、ロック形態にあるバネロック３５２が１つある。
【0051】
[00111] 図３４に関して、ロックナット３５０は、破線の四角内のバネロック３５２がロック形態にある一方で、他の２つのバネロック３５２がロック解除された状態が、示されている。ナット頭部３５８の駆動タブ３９２及びストップタブ４０５、４０６は、ねじ体３５４の駆動開口部３９８に受け入れられる。各駆動タブ３９２は、ストップタブ４０６の表面４９０に接触する表面４１４を有する。それにより、ストップタブ４０６は、駆動タブ３９２の表面４１４とねじ体３５４のフランジ部分３９６の表面４１８との間に挟まれる。この形態では、ナット頭部３５８は時計回りのロック方向４９２に回され得るため、ナット頭部３５８の駆動タブ３９２は、バネリング４０４のストップタブ４０５及びねじ体３５４のフランジ部分３９６を締め付け方向４９２に押し進める。下記でより詳細に説明するように、バネ爪４０２はラチェット移動して、ねじ体３５４を締め付け方向４９２に回すことができるようにし得る。バネ爪４０２はラチェット移動するが、常に１つのバネロック３５２がロック形態にあって、ねじ体３５４が緩み方向４７０に回るのを阻止してもよい。ラチェット移動することによって、ねじ体３５４が締め付け方向４９２に回るときに、バネ爪４０２の爪部分４５０を、１つの開口部３７０から半径方向内側に、隣接する歯３７２の上側を越えて、次の開口部３７０内へとシフトできるようにする。反対に、バネ爪４０２は、連続的に、それぞれ、ねじ体３５４が反時計回りの緩み方向４７０に回るのを阻止する。
【0052】
[00112] 図３６及び図３７に関して、バネ爪４０２のうちの１つが、ねじ体３５４がナット頭部３５８の駆動タブ３９２によって締め付け方向４９２に回されるときに、歯４７２Ａの上側を越えてラチェット移動している状態が、示されている。より具体的には、駆動タブ３９２が締め付け方向４９２に回ることによって、ねじ体３５４及びバネリング４０４の双方を方向４９２に回す。バネリング４０４のベース部分４５４は締め付け方向４９２に回されるため、爪部分４５０は、歯４７２Ａの角部５１０に接触する。ベース部分４５４を締め付け方向４９２に継続的に回すことによって、アーム部分４５２及び／又はベース部分４５４を撓ませ、且つ図３７に示すように、爪部分４５０が方向４６２に半径方向内側にシフトして、歯４７２Ａの上側を越えてラチェット移動できるようにする。ひとたび爪部分４５０が歯４７２Ａを通過したら、弾性アーム部分４５２及び／又はベース部分４５４は、爪４５０を、方向４６０に半径方向外側へ戻すように、次の開口部４７０Ｂへと押し進める。
【0053】
[00113] 図３８に関して、バネ爪４０２は、ユーザがナット頭部３５８にトルクを加えるのをやめた後などの、爪４５０のキャッチ部分４６６が歯４７２Ｃの角部５１４と接触しているロック位置にある状態で、示されている。ねじ体３５４を緩み方向４７０に押し進めることによって、弾性アーム部分４５２及びベース部分４５４をねじ体３５４とワッシャ３５６との間にクランプする。アーム部分４５２及びベース部分４５４は、緩み方向４７０に回るのに抵抗するように構成されている。
【0054】
[00114] 図３５、図３９、及び図４０に関して、ユーザがロックナット３５０を緩めたいとき、ひとたびロックナット３５０がスピンドルに固定されたら、ユーザはナット頭部３５８を緩み方向４７０に回し、それにより、バネ爪４０２に対して作動タブ３９４を円周方向にシフトさせる。各作動タブ３９４のランプ面４２２は、関連するバネ爪４０２の弾性アーム部分４５２を半径方向内側に押し進めて、歯３７２から爪部分４５０を係合解除する。これにより、バネ爪４０２が、ナット頭部３５８の駆動タブ３９２によってねじ体３５４を緩み方向４７０に回すことができるように、歯３７２に対してゆとりをもたせて爪４５０を位置決めする。より具体的には、ねじ体３５４に対してナット頭部３５８を緩み方向４７０に回すことによって、各駆動タブ３９２の表面４１６を、関連するストップタブ４０５の表面５００と接触させる。ナット頭部３５８を緩み方向４７０に継続的に回すことによって、駆動タブ３９２が、バネリング４０４のストップタブ４０５及びねじ体３５４のフランジ部分３９６を緩み方向４７０に進ませるようにする。
【0055】
[00115] 図３９及び図４０に関して、ナット頭部３５８は緩み方向４７０に回されており、それにより、作動タブ３９４を方向４７０にシフトさせている。作動タブ３９４はそのカム面４２２をアーム部分４５２の外面５１９と係合させ、且つアーム部分４５２及びそれに接続している爪部分４５０を半径方向内側に方向４６２にカム動作させる（cams）。図３９及び図４０に示すように、ユーザがナット頭部３５８を緩み方向４７０に回すことによって、作動タブ３９４及びねじ体フランジ部分３９６の表面５２２、５２４を距離５２６から距離５２８まで分離し、それにより、それらの間の間隙５３０を拡大する。ユーザは、ナット頭部３５８を緩み方向４７０に回し続けて、バネ爪４０２の付勢力に打ち勝ち、且つ爪４５０を、歯４７２に係合することなく爪４５０が方向４７０に回ることができるようにする半径方向内側のゆとりのあるすなわちロック解除位置に、保つようにする。爪４５０が歯４７２に対してゆとりのある状態にして、ナット頭部３５８、ねじ体３５４、及びバネリング４０４は全て一緒に、ユーザがナット頭部３５８を方向４７０に回すのに応答して、ワッシャ３５６に対して方向４７０に回し得る。ねじ体３５４を緩み方向４７０に回すことによって、ねじ体３５４をスピンドルに沿って外側（outboard）方向に前進させて、ロックナット３５０をスピンドルから取り外す。
【0056】
[00116] 図４１及び図４２に関して、多くの点で上述のロックナット３５０と同様であるロックナット５５０が提供されるため、違いのみを明らかにする。ロックナット５５０は、ねじ体５５２、ナット頭部５５４、及びワッシャ５５６を含む。ロックナット５５０は、１つ以上のバネ爪５６０とワッシャ５５６の内歯車（toothed gear）５６２とを含む１つ以上のバネロック５５８を有するラチェットクラッチ５５７を含む。ねじ体５５２は、バネ爪５６０のうちの１つの、エルボ５７０、５７２などの端部部分をそれぞれ受け入れるポケット５６６、５６８を有するバネ開口部５６４を含む。バネ爪５６０は、それぞれ、内歯車５６２の歯５７６に係合する爪部分５７４と、爪部分５７４を歯５７６と係合するように付勢する弾性アーム部分５９４Ａ及び／又はエルボ５７０などのバネとを含む。ワッシャ５５６は、ねじ体５５２のフランジ部分５８０、バネ開口部５６４に受け入れられるバネ爪５６０、及びナット頭部５５４のフランジ５８２を受け入れる区画５７８を含む。ワッシャ５５６はリップ５８４を含み、このリップは、変形される、例えばナット頭部５５４のフランジ５８２上へと金づちで打たれて、ナット頭部５５４及びねじ体５５２をワッシャ５５６に回転自在に接続するようにし得る。ねじ体５５２はまた、ナット頭部５５４の駆動タブ５８８を受け入れる駆動開口部５８６を含む。
【0057】
[00117] 図４３に関して、バネロック５５８は、図３４に関して上述したバネロック３５２と同様の方法でワッシャ５５６に対してねじ体５５２を回すことによって、連続的に作動される。より具体的には、図４３の破線の四角内の第１のバネ爪５６０Ａはロック位置にあるが、第２及び第３のバネ爪５６０Ｂ、５６０Ｃはロック解除されている。ねじ体５５２を、図４３に示す位置から締め付け方向５９０に回すことによって、バネ爪５６０Ａをロック解除位置へシフトさせ、バネ爪５６０Ｂをロック位置へシフトさせ、及びバネ爪５６０Ｃをロック解除位置に残す。ねじ体５５２を方向５９０にさらに回すことによって、バネ爪５６０Ａをロック解除位置に残し、バネ爪５６０Ｂをロック解除位置へシフトさせ、及びバネ爪５６０Ｃをロック位置へシフトさせる。このようにして、ねじ体５５２が緩み方向６２６に回るのを阻止するために、ワッシャ５５６に対するねじ体５５２の回転位置毎に、ロック位置にあるバネ爪５６０が１つある。一実施形態では、バネ爪５６０のうちの１つがワッシャ５５６の歯５７６をロックしてねじ体５５２がさらに回るのを阻止する前に、ねじ体５５２が緩み方向６２６に回り得るのは、最大約２．４度とし得る。
【0058】
[00118] 図４３に関して、ねじ体３５２のバネ開口部５６４は、バネ爪５６０の弾性アーム部分５９４に隣接して作動タブ５９２を受け入れる。ナット頭部５５４を締め付け方向５９０に回すことによって、ナット頭部５５４の駆動タブ５８８を方向５９０に押し進め、且つ駆動タブ５８８及びねじ体フランジ部分５８０の表面６００、６０２を当接させて、ナット頭部５５４の回転をワッシャ５５６に対するねじ体５５２の回転に変える。図４５及び図４６に関して、ねじ体５５２及びそれに支えられるバネ爪５６０を回すことによって、各爪５７４を歯５７６Ａのランプ面６１０に沿って移動させ、且つ半径方向内側の方向６１２にシフトさせる。ねじ体３５２及びバネ爪５６０を締め付け方向５９０に継続的に回すことによって、爪５７４を、歯５７６Ａの山６１４を越えて、歯５７６Ａと、隣接する歯５７６Ｂとの間の凹部６１６内へと移動させる。
【0059】
[00119] 図４３及び図４７に関して、バネ爪５６０はロックされて、及び爪５７４は歯５７６Ｃの停止面６２０に当接していて、バネ爪５６０の弾性アーム５９４が、歯５７６Ｃの停止面６２０と、すぐ近くの歯５７６Ｄのランプ面６１０と、ねじ体３５２のポケット５６８との間に押し込まれていることが示されている。それにより、弾性アーム５９４は、ワッシャ５５６に対してねじ体３５２が緩み方向６２６に回るのに抵抗する。
【0060】
[00120] 図４４、図４８、図４９に関して、ユーザは、スピンドルからロックナット５５０を取り外すために、ナット頭部５５４を緩み方向６２６に回した。ナット頭部５５４を方向６２６に回すことによって、ナット頭部作動タブ５９２をバネ爪５６０のアーム部分５９４の外面６３０にカム係合（cammingly engage）する。作動タブ５９２は、アーム部分５９４及びそこに支持される爪５７４を半径方向内側の方向６１２にシフトさせるため、爪５７４は、半径方向内側に、且つワッシャ５５６の歯５７６に対してゆとりをもたせた状態になる。爪５７４を歯５７６から半径方向内側にシフトさせることによって、バネ爪５６０は、もはや、ねじ体３５２がワッシャ５５６に対して方向６２６に回るのを阻止しない。そのため、ユーザは、ナット頭部５５４を緩み方向６２６に回し続けて、ナット頭部５５４がねじ体５５２を回すようにし、且つロックナット５５０をスピンドルから離れるように外側方向に前進させ得る。
【0061】
[00121] 図５０及び図５１に関して、上述したロックナットと多くの点で同様であるナット６５０などの締結装置が提供されるため、違いのみを明らかにする。ナット６５０は、ねじ体６５２などの回転係合部材、及びナット頭部６５４などの、回転駆動構造を有するアクチュエータを含む。別の実施形態では、回転係合部材は、バイオネット接続の一部分、１つ以上の戻り止め、及び／又は１つ以上の凹部を含むなど、非ねじ形態を有し得る。ねじ体６５２は、スピンドル又は他のシャフト及びねじ山６５８を受け入れてねじ山をそこに係合する開口部６５６を有する。ねじ体６５２とナット頭部６５４は回転自在に結合されて、ナット頭部６５４とねじ体６５２との間に、限られた量の回転運動又は遊びがあるようにする。ナット６５０は、締結機器を動作させる、例えばナット頭部６５４の回転を示す信号を発生させるために、この相対的な回転運動を用いる。
【0062】
[00122] より具体的には、ナット６５０は、ねじ体６５２によって支持され且つスイッチ６６２、６６４などの少なくとも１つのセンサーを含む回路６６０を含む。ねじ体６５２は、ナット頭部６５４の駆動タブ６７０、６７２を受け入れる第１の開口部６６６及び第２の開口部６６８を含む。それゆえ、ナット頭部６５４を締め付け方向６７４に回すことによって、駆動タブ６７２の表面６７６をねじ体６５２の表面６７８と接触させ、且つ駆動タブ６７２がねじ体６５２を方向６７４に回すことができるようにする。反対に、ナット頭部６５４を緩み方向６８０に回すことによって、駆動タブ６７２の表面６８２をねじ体６５２の表面６８４に当接させる。これにより、ねじ体６５２を緩み方向６８０に回す。ナット６５０は、バネ６８５などの１つ以上の付勢部材を含み、これらの付勢部材は、ひとたび回転力がナット頭部６５４から解放されると、ナット頭部６５４を初期位置へ戻すような付勢力を、ナット頭部６５４の一部分６８７に加える。
【0063】
[00123] 図５１に関して、駆動タブ６７０は、ナット頭部６５４を緩み方向６８０に回すことによって、スイッチ６６４に接触してそのスイッチを入れる表面６８２Ａを有する。反対に、ナット頭部６５４が締め付け方向６７４に回されると、作動タブ６７０は、スイッチ６６２に接触してそのスイッチを入れる表面６７６Ａを含む。回路６６０は、プロセッサー６９０、電源６９２、及び通信回路６９４を含み得る。プロセッサー６９０は、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭなどの非一時的メモリに記憶された命令を用いるマイクロプロセッサーを含み得る。プロセッサー６９０の例は、ＡＳＩＣを含む。電源６９２は、いくつかの例として、バッテリー及び／又は誘導発電機を含み得る。通信回路６９４は、スイッチ６６２、６６４が入れられることに基づいて、ねじ体６５２に対してナット頭部６５４が回っていることを示す信号を通信するように構成されている。信号は、Bluetoothプロトコル及びセルラープロトコルなどの有線又は無線方式によって通信され得る。信号は、一例として、ナット６５０がねじシャフト上で締められて使い始められるようにしたことを検出するために、遠隔装置、例えばユーザ装置、エンドヴィークル装置（end vehicle device）、及び／又はサーバコンピュータによって受信され得る。
【0064】
[00124] さらに、プロセッサー６９０は、通信回路６９４に、ねじ体６５２に対するナット頭部６５４の回転方向を示す信号を通信させるように構成され得る。例えば、ナット頭部６５４が締め付け方向６７４に回される場合、作動タブ６７０はスイッチ６６２を入れ、このことがプロセッサー６９０によって検出される。そのため、プロセッサー６９０は、通信回路６９４に、ナット頭部６５４が締め付け方向６７４に回されていることを示す信号を通信させ得る。別の例として、プロセッサー６９０は、スイッチ６６４が作動タブ６７０によって入れられる場合、通信回路６９４に、ナット頭部６５４が緩み方向６８０に回されていることを示す信号を通信させ得る。いくつかの例として、ナット頭部６５４が緩み方向６８０に回されていることに関する情報は、運転手及び／又は車両運行管理者（fleet manager）がナット６５０の点検の予定を組み込めるように、又は保守システムが自動的にナット６５０の点検の予定を組み込めるように、ナット６５０がシャフトから取り外されたか又は緩んでいるという、運転手及び／又は車両運行管理者への通知を作成するために使用され得る。
【0065】
[00125] ナット６５０は、異なる応用のために修正され得る。例えば、ナット頭部６５４とねじ体６５２との間の相対運動は、例えば、ねじ体６５２は静止したままであり、及びナット頭部６５４はねじ体６５２に対して回っている；ねじ体６５２は回っており、及びナット頭部６５４は静止したままである；及びねじ体６５２及びナット頭部６５４の双方とも回っているのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0066】
[00126] 図５２及び図５３に関して、上述のロックナットと多くの点で同様であるロックナット７００が提供されるため、違いのみを明らかにする。ロックナット７００は、ねじ体７０２、ナット頭部７０４、ワッシャ７０６、及び１つ以上のバネロック７０８を含む。ワッシャ７０６は、スピンドルのキー溝に係合してスピンドルの周りでのワッシャ７０６の回転を阻止するキーを有する。
【0067】
[00127] 図５３に関して、１つ以上のバネロック７０８は、爪７１０などのロッキング部材、板バネ７１２などの付勢部材、及びワッシャ７０６の外歯車（gear wheel）部分７１４を含む。各爪７１０は、ねじ体７０２の凹部７１６に受け入れられ、及び板バネ７１２は、ねじ体７０２のチャンネル７１８に受け入れられる複数の端部を有する。ナット頭部７０４は、駆動タブ７２０及び作動タブ７２２を含む。図５４及び図５５に関して、各作動タブ７２２は、ランプ面７２４などのカム部分を含み、これは、関連する爪７１０の傾斜面７２６に係合して、爪７１０を半径方向外側にシフトさせる。ナット頭部７０４の駆動タブ７２０は、ねじ体７０２の凹部７３０に受け入れられる。各駆動タブ７２０は、関連する凹部７３０の壁７３４、７３６に接触する側面７３２を有して、ナット頭部７０４の回転をねじ体７０２の回転に変える。
【0068】
[00128] 図５３及び図５４に関して、爪７１０は、半径方向に延在して凹部７１６内のガイドスロット７４２に受け入れられるスライドレール７４０などの１つ以上のアライメント部材を有する。スライドレール７４０とガイドスロット７４２との間の滑り係合によって、ナット頭部７０４が緩み方向７５２に回されるときに、爪７１０を半径方向外側方向７５０に案内し、且つナット頭部７０４が解放されるときに、爪７１０を半径方向内側方向７５４に案内する。さらに、ナット頭部７０４がユーザによって解放されるときに、板バネ７１２が、爪７１０を、ねじ体７０２の環状壁７５６から離れるように押し進めて、爪７１０、ナット頭部７０４の作動タブ７２２、及びナット頭部７０４自体を、バネロック７０８のロッキングに関連する初期位置へ戻す。これにより、ひとたびユーザがツールを用いてナット頭部７０４にトルクを加えるのをやめたら、バネロック７０８が自動的に確実にロックするようにする。
【0069】
[00129] ナット頭部７０４の初期位置では、爪７１０は、ワッシャ７０６の外歯車部分７１４の歯７６２（図５３参照）と互いにかみ合う歯７６０（図５４参照）を有する。ナット頭部７０４が締め付け方向７６６に回されると、ナット頭部７０４の駆動タブ７２０は、ねじ体７０２並びにそこに支えられている爪７１０及び板バネ７１２を、爪７１０の歯７６０をワッシャ７０６の歯７６２の上側にわたってラチェット移動させながら、締め付け方向７６６に回す。反対に、ナット頭部７０４が緩み方向７５２に回されると、作動タブ７２２と爪７１０との間のカム作用は、歯７６０が半径方向外側に動いて歯７６２に対してゆとりのある状態になるように、ワッシャ７０６の歯７６２から爪７１０の歯７６０を係合解除する。図５６に示すように爪７１０が外歯車部分７１４から係合解除された状態で、ユーザがナット頭部７０４を緩み方向７５２に回すことによって、ナット頭部７０４の駆動タブ７２０がねじ体７０２並びにその内部にある爪７１０及び板バネ７１２を緩み方向７５２に回す。
【0070】
[00130] 図５７に関して、上述のロックナットと多くの点で同様であるロックナット８００が提供されるため、違いのみを明らかにする。ロックナットは、ねじ体８０２、ナット頭部８０４、１つ以上のバネロック８０６、及びワッシャ８０８を含む。ワッシャ８０８に対してねじ体８０２を回すことによって、バネロック８０６は連続的にロック及びロック解除して、１つのバネロック８０６が、常に、ねじ体８０２の緩みを阻止するようにロックされ得る。ワッシャ８０８は、スピンドルの平坦部に係合する平坦部８０９を含むキーを有して、ワッシャ８０８がスピンドルの周りで回るのを阻止する。
【0071】
[00131] １つ以上のバネロック８０６は、板バネ８１２などの付勢部材に接続された爪８１０を含み、この板バネは、その対向する端部においてマウント８１４によってねじ体８０２の環状壁８１６に固定されている。爪８１０は、コッタピン８２２などの接続部材によってピン８２０に接続されている。爪８１０は、ねじ体８０２のレール８２４に乗り、及び各ピン８２０は、ナット頭部８０４の角度付きのスロット部分８２８を含む、スロット８２７内に乗る頭部８２６（図５９参照）を有する。
【0072】
[00132] 図５８に関して、ワッシャ８０８は、歯８３２及び凹部８３４のある外歯車８３０を有する。爪８１０は、凹部８３４のうちの１つに受け入れられ且つ歯８３２に係合する先端部８３６を含む。図５７及び図５８に関して、ナット頭部８０４を締め付け方向８５１に回すことによって、スロット８２７の端部８５７をピン８２０の頭部８２６に接触させ、及びピン８２０がねじ体８０２をワッシャ８０８に対して締め付け方向８５１に回すようにする。ねじ体８０２がワッシャ８０８に対して締め付け方向８５１に回るとき、関連するピン８２０を、爪８１０が歯８３２のランプ面によって外側へとカム動作されるときに、スロット８２７の半径方向スロット部分８５９内へと半径方向外側にシフトさせ、且つひとたび爪８１０が歯８３２の山を越えて前進したら半径方向スロット部分８５９から半径方向内側にシフトさせながら、各爪８１０は、歯８３２の上側にわたってラチェット移動する。
【0073】
[00133] 図５７、図６０及び図６１に関して、ナット頭部８０４の角度付きスロット８２８は、ピン８２０の頭部８２６に接触するためにランプ壁８４０、８４２を含む。ナット頭部８０４が緩み方向８５０に回ると、ランプ壁８４０、８４２は協働して、ピン８２０を半径方向外側にカム動作し、且つ関連する爪８１０を半径方向外側の係合位置（図６０参照）から係合解除位置（図６１参照）へとシフトさせる。爪８１０がワッシャ８０８から係合解除された状態で、ナット頭部８０４を緩み方向８５０に回すことによって、スロット８２８の端部８５６をピン８２０に接触させ、且つピン８２０にねじ体８０２を回させる。
【0074】
[00134] 図５９に関して、ピン８２０は、ピン８２０が角度付きスロット８２８によって半径方向外側にカム動作されるためのクリアランスを提供するように半径方向に細長い、ねじ体８０２にある開口部８６０を通って延在する。ロックナット８００は、さらに、ねじ体８０２の裏面を覆うためにワッシャ８６２を含み得る。一実施形態では、ピン８２０は、ピン８２０の胴部８６８にある開口部８６４を通って延在するコッタピン８２２によって爪８１０に接続される。
【0075】
[00135] 図６２～６４に関して、多くの点で上述のロックナットと同様であるロックナット９００が示されているため、違いのみを明らかにする。ロックナット９００は、ナット頭部９０２、本体９０４、及びワッシャ９０５を含む。本体９０４は、シャフトのねじ山と係合するように構成されたねじ山９０４Ａを有し得る。一例として、ワッシャ９０５は、シャフトのキー溝と係合するキーを有し得る。別の実施形態では、ワッシャ９０５は省略されてもよく、及びロックナット９００のピン９１０は、本体９０４を回転に対して固定するように、ハウジングの凹部などの別の構成要素に係合する。
【0076】
[00136] ロックナット９００は、ナット頭部９０２のポケット９０８、ピン９１０などのロック部材、本体９０４の貫通孔９１２、プレート９１４などのバネシート、及びバネ９１６をそれぞれ含む１つ以上のロック９０６を含む。図６４に関して、各ポケット９０８は、ピン９１０の頭部９２４の下面９２２に係合するように構成されたランプ面９２０などのカム部分を含む。バネ９１６は、ピン９１０を方向９３０に付勢するため、ピン９１０のロック部分、例えばプランジャー９３２が、ワッシャ９０５の開口部９３４内へと延在する。ねじ体９０４がワッシャ９０５に対して回ることができるようにするために、ナット頭部９０２は緩み方向９４０（図６２参照）に回され、それにより、ランプ面９２０をピン頭部９２４にカム式に係合させ、且つピン９６０を方向９４２に上方にシフトさせ、それにより、ワッシャ９０５の開口部９３４からプランジャー９３２を引き出す。ピン９１０がワッシャ開口部９３４から引き出された状態で、ナット頭部９０２は、ピン９１０のネック９４６に接触するように構成されたポケット表面９４４を有する。表面９４４とネック９４６との間の接触によって、ピン９１０が本体９０４を緩み方向９４０に進ませるようにし、且つねじ体９０４を長尺状のねじシャフトに沿って外側方向に前進させることができるようにする。反対に、ナット頭部９０２を締め付け方向９５０に回すことによって、頭部９２４を上方にカムさせ、且つ表面９５４をピンネック９４６と接触させて、ピン９１０が対応してねじ体９０４を締め付け方向９５０に回すようにする。このようにして、ナット頭部９０２を方向９４０又は９５０に回すことは、双方とも、ピン９１０をロック解除位置へシフトさせ、且つ対応してねじ体９０４を回して、ロックナット９００をねじシャフトに沿って前進させる又は引き出す。
【0077】
[00137] ロックナット９００のピン９１０は、ねじ体９０４をワッシャ９０５に対して緩み方向及び締め付け方向の双方にロックする。ナット頭部９０２は、ねじ体９０４がワッシャ９０５に対して回る前に、ピン９１０をロック解除するように回される。
【0078】
[00138] 単数形の用語「a」、「an」の使用は、本明細書で別段の指示がない限り又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の双方を網羅するものである。用語「含む（comprising）」、「有する（having）」、「含む（including）」、及び「含む（containing）」は、制約のない用語であるとみなされる。本明細書で使用される語句「少なくとも１つ」は、離接的な感覚で解釈されるものとする。例えば、語句「Ａ及びＢのうちの少なくとも一方」は、Ａのみ、Ｂのみ、又はＡ及びＢの双方を含むものとする。
【0079】
[00139] 本発明の特定の実施形態を図示し且つ説明してきたが、当業者には多数の変更及び修正が思いつき、且つ本発明は、添付の特許請求の範囲に入るそれらの変更及び修正を全て網羅するものとすることを認識されたい。例えば、ナット頭部がロック機構を係合解除するように動作されるまで、ロック機構が、ねじ体の緩みに抵抗するのではなく、それぞれのねじ体の締め付けに抵抗するように、ロックナット２２、３５０は再構成されてもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55-56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【国際調査報告】