(57)【要約】【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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記ボルト又はナットを用いて前記取付対象物を前記被取付部材に固定した状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出する部分があり、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面と、前記上下に重ね合わせた状態で互いに接触する面となる第２面とを有し、
前記第１面は、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おり、
前記第２面は、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おり、
前記突出する部分は、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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
前記ボルトの頭部又はナットは６個の角部を持つものであり、前記ワッシャは１２個の凸部を持つものであり、
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た状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ワッシャ部材の凸部は、周方向において一つ置きに前記ボルトの頭部又はナットの角部が覆い、周方向において一つ置きに前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出するようになっており、
前記ボルトの頭部又は前記ナットの、平行となる平面部の間の平行幅が、前記ワッシャ部材の、平行となる前記凸部の側面の間の平行幅と同じである、請求項３記載のロックワッシャ。
【請求項６】
前記ワッシャ部材の第２面は、１２個の斜面を有し、
前記各斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成されている、請求項５記載のロックワッシャ。
【請求項７】
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１〜６のいずれか１項に記載のロックワッシャ。
【請求項８】
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１〜７のいずれか１項に記載のロックワッシャ。
【請求項９】
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１〜８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１０】
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１〜８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１１】
請求項９又は１０に記載の締結構造の締結を解除する方法であって、
前記緩め用係合部に係脱可能に係合する係合穴部を有する工具を用い、
前記工具の係合穴部を、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、少なくとも前記下側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。
【請求項１２】
固定する場合に、前記ボルトの頭部又はナットと上下２つのワッシャ部材の３体に前記工具の係合穴部を同時に嵌め込み、一体として締め付ける、請求項１１記載の締結構造の締結を解除する方法。
【請求項１３】
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ワッシャが設けられる締結構造であって、
前記ボルトの頭部又はナットは、前記ワッシャ側に被係合部を有する本体部を備える一方、前記ワッシャは、前記ボルトの頭部又は前記ナット側に前記被係合部に係合する係合部を有するワッシャ本体を備え、前記被係合部と前記係合部とは、それぞれ、取付状態で互いに接触する同一形状の接触面を有し、
前記ワッシャは、前記ボルト又はナットを用いて前記取付対象物を前記被取付部材に固定した状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出する部分があり、
前記ワッシャの取付対象物側の面は、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おり、
前記ワッシャの接触面は、周方向に沿って複数の斜面が繰り返し形成され、前記各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おり、
前記突出する部分は、前記ボルト又はナットを緩める際に、前記ボルト又はナットを回転させるための緩め用係合部であり、
前記突出する部分は、前記被係合面と係合面とが隙間なく噛み合うように上下に重ね合わせた状態で、周方向において、前記ボルトの頭部またはナットの平面部の中央位置に対応する位置になるように形成されている、ことを特徴とする締結構造。
【請求項１４】
前記被係合部と係合部との接触面は、１２個の斜面を有し、
前記被係合部の接触面における各斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成され、
前記係合部の接触面における斜面は、前記被係合部の接触面における各斜面に対応して周方向に沿って繰り返し形成されている、請求項１３記載の締結構造。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の締結構造の締結を解除する方法であって、
前記緩め用係合部に係脱可能に係合する係合穴部を有する工具を用い、
前記工具の係合穴部を、上側の前記ナット又はボルトの頭部に係合させて、前記ナット又はボルトを締め付け方向に回転することにより、前記被係合部と前記係合部の接触面を一致させ、
前記工具を前記ナット又はボルトの頭部に加えて前記ワッシャの緩め用係合部に係合させ、
前記工具にて、前記ナット又はボルトの頭部と前記ワッシャとを緩め方向に一緒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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】英国特許第１０４３８４３号明細書
【特許文献２】特公昭４８−４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
請求項５に記載のように、前記ボルトの頭部又はナットは６個の角部を持つものであり、前記ワッシャは１２個の凸部を持つものであり、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た状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ワッシャ部材の凸部は、周方向において一つ置きに前記ボルトの頭部又はナットの角部が覆い、周方向において一つ置きに前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出するようになっており、前記ボルトの頭部又は前記ナットの、平行となる平面部の間の平行幅が、前記ワッシャ部材の、平行となる前記凸部の側面の間の平行幅と同じである、ようにすることもできる。その場合、請求項６に示すように、前記ワッシャ部材の第２面は、１２個の斜面を有し、前記各斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成されている、ことが望ましい。
【００１５】
請求項７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。
【００１６】
請求項８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。
【００１７】
請求項９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。
【００１８】
請求項１０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。
【００１９】
請求項１１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係合穴部を有する工具を用い、前記工具を、上側のワッシャ部材の緩め用係合穴部に係合させて、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、前記工具の係合穴部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。
【００２０】
この場合、請求項１２に記載のように、固定する場合に、前記ボルトの頭部又はナットと上下２つのワッシャ部材の３体に前記工具の係合穴部を同時に嵌め込み、一体として締め付ける、ことが望ましい。
【００２１】
請求項１３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ワッシャが設けられる締結構造であって、前記ボルトの頭部又はナットは、前記ワッシャ側に被係合部を有する本体部を備える一方、前記ワッシャは、前記ボルトの頭部又は前記ナット側に前記被係合部に係合する係合部を有するワッシャ本体を備え、前記被係合部と前記係合部とは、それぞれ、取付状態で互いに接触する同一形状の接触面を有し、前記ワッシャは、前記ボルト又はナットを用いて前記取付対象物を前記被取付部材に固定した状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出する部分があり、前記ワッシャの取付対象物側の面は、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おり、前記ワッシャの接触面は、周方向に沿って複数の斜面が繰り返し形成され、前記各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おり、前記突出する部分は、前記ボルト又はナットを緩める際に、前記ボルト又はナットを回転させるための緩め用係合部であり、前記突出する部分は、前記被係合面と係合面とが隙間なく噛み合うように上下に重ね合わせた状態で、周方向において、前記ボルトの頭部またはナットの平面部の中央位置に対応する位置になるように形成されている、ことを特徴とする。
【００２２】
この場合、請求項１４に記載のように、前記被係合部と係合部との接触面は、１２個の斜面を有し、前記被係合部の接触面における斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成され、前記係合部の接触面における斜面は、前記被係合部の接触面における各斜面に対応して周方向に沿って繰り返し形成されている、ことが望ましい。
【００２３】
請求項１５の発明は、請求項１３または１２に記載の締結構造の締結を解除する方法であって、前記緩め用係合部に係脱可能に係合する係合穴部を有する工具を用い、前記工具の係合穴部を、上側の前記ナット又はボルトの頭部に係合させて、前記ナット又はボルトを締め付け方向に回転することにより、前記被係合部と前記係合部の接触面を一致させ、前記工具を前記ナット又はボルトの頭部に加えて前記ワッシャの緩め用係合部に係合させ、前記工具にて、前記ナット又はボルトの頭部と前記ワッシャとを緩め方向に一緒に回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
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、緩め用係合部を利用して簡単に緩めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る締結構造の実施の形態１を示す断面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】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。
【図４】工具の一例を示す平面図である。
【図５】ナットを緩める場合の動作の説明図である。
【図６】ナットを緩める場合の動作の説明図である。
【図７】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８】図７（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図９】図７（ｃ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】（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）はギザ付ワッシャを用いた場合の軸力の説明図である。
【図１１】締め付け軸力を測定した結果を示す図である。
【図１２】振動緩み試験の結果を示す図である。
【図１３】本発明に係る締結構造の実施の形態２を示し、（ａ）はボルトを示す斜視図、（ｂ）はワッシャを示す斜視図である。
【図１４】実施の形態２の締結構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１５】は工具を示し、（ａ）は把持部側から見た斜視図、（ｂ）は係合穴部側から見た斜視図である。
【図１６】（ａ）はナットとワッシャが隙間なく噛み合った状態を示す図、（ｂ）はナットとワッシャの噛み合いが緩んだ状態を示す図である。
【図１７】実施の形態３を示し、（ａ）はナットとワッシャが隙間なく噛み合った状態を示す図、（ｂ）はナットとワッシャの噛み合いが緩んだ状態を示す図である。
【図１８】試験方法の説明図である。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ比較例を示す斜視図（写真）である。
【図２０】振動緩み試験の結果を示す図である。
【図２１】従来の締結構造を示し、（ａ）は斜面２枚ワッシャの締結状態を示す断面図、（ｂ）はツインナットの締結状態を示す断面図、（ｃ）は板バネナットの締結状態を示す断面図である。
【図２２】本発明に係るロックワッシャを用いた場合の締結状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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実施の形態１を示す断面図、図２は同平面図である。
【００２７】
（実施の形態１）
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、ギザギザ）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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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１１ｂａ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１１ｂａ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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、十二角形部）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。
【００５９】
前述したほか、ロックワッシャの外形を、多角形状（例えば十二角形状、十六角形状）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、ワッシャ部材を十二角形状とすることも可能である。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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ギザ付ワッシャ、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。
【００６７】
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。比較例ワッシャのギザが，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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、ギザギザ）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。
【００７１】
（実施の形態２）
前記実施の形態１においては、ナット４（あるいはボルト）を締め付けるときに使用するスパナ（工具）と、ロックワッシャ１（ワッシャ部材１１）に係合して緩める時に使用するスパナのサイズが異なるので、２種類のスパナが必要になる。そこで、次のように構成することで、１種類のスパナがあればよくなり、一層使い易くすることが可能である。
【００７２】
つまり、ワッシャの外形をナットより大きく、ワッシャ形状を、１２個の凸部を有する十二角形状にすることは、前述している実施の形態１と同じであるが、図１３及び図１４に示すように、その十二角形をダブル六角形とし、その平行幅Ｗ２をナットの平行幅Ｗ１と同一にすることで、一層使い易くすることが可能になる。
【００７３】
ここで、十二角形は数学的な正十二角形ではなくて、ダブル六角といい、二つの正六角形を丁度互いに３０°ずらせて重ねた形である。正十二角形の尖った角は１５０°であるが、タブル六角の十二角の尖った角は６０°なので、全く違ったものである。
【００７４】
この十二角形（ダブル六角形）にすれば、広く使われている一般市販のメガネスパナ（あるいはソケット）がダブル六角の十二角の形状となっているから、それを利用して、締め付けたり、緩めたりすることができる。
【００７５】
具体的に説明すると、この実施の形態では、図１３（ａ）に示すように、ナット３１の下側（図１３（ａ）ではナット３１の右側面）には、１２個の斜面が周方向に形成された被係合部３１Ａがナット本体３１Ｂから突出して設けられる一方、図１３（ｂ）に示すように、ワッシャ３２の上面（ナット３１側の面）には、周方向に沿って同数の斜面がそれぞれ均等に形成されている係合部３２Ａが、ワッシャ本体３２Ｂから突出して形成されている。そして、ワッシャ３２（ワッシャ本体３２Ｂ）の外形は十二角（ダブル六角）となっており、これの平行幅Ｗ２はナット３１の平行幅Ｗ１と同じである。
【００７６】
ここで重要なポイントは位相で、ナット３１の被係合部３１Ａ及びワッシャ３２の係合部３２Ａそれぞれの１２個の斜面３１Ａａ，３２Ａａの位相と、ワッシャ３２の外形となる１２個の凸部３２Ｂの位相がそれぞれピタリと合致するように形成されている。
【００７７】
被係合部３１Ａと係合部３２Ａとの接触面は、それぞれ、繰り返し形成される１２個の斜面３１Ａａ，３２Ａａを有する。被係合部３１Ａの接触面における各斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成され、係合部３２Ａの接触面における斜面は、前記被係合部の接触面における各斜面に対応して周方向に沿って繰り返し形成されている。
【００７８】
例えば、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、被係合部３１Ａの接触面における斜面３１Ａａは、ナット３１（ナット本体３１Ｂ）の角部３１Ｂａから角部３１Ｂａに連続する平面部３１Ｂｂの中央位置まで延びるか、あるいは平面部３１Ｂｂの中央位置から平面部３１Ｂｂに連続する、ナット３１（又はボルトの頭部）の角部３１Ｂａまで延びるものである。
【００７９】
一方、係合部３２Ａの接触面における斜面３２Ａａは、凸部３２Ｂａの先端とワッシャ中心Ｏとを結ぶラインＬ１から、隣の凸部３２Ｂａの先端とワッシャ中心Ｏとを結ぶラインＬ２まで延びるように繰り返し形成されている（図１３（ｂ）参照）。このようにしているのは、ナット３１を締め付けたときに、ナット３１とワッシャ３２とについて、図１４（ａ）に示す位置関係を得るのが目的である。
【００８０】
けれども、図１４（ａ）の位置関係を得るためには必ずしも斜面３１Ａａ，３２Ａａの始まり位置をナット３１とワッシャ３２それぞれの角部３１Ｂａや凸部３２Ｂａに合わせなくても、例えば、第一番目の斜面３１Ａａの始まり位置をナット３１の外周の角部３１Ｂａから右へ５°ずらせて、同時にワッシャ３２側の斜面３２Ａａの始まり位置も同じく外周の凸部３２Ｂａから右へ５°ずらせて作っても、結果として、図１４（ａ）に示す位置関係を得ることができる。このように、ナット３１とワッシャ３２との双方の位相さえ合っていて、最終的に図１４（ａ）に示す位置関係を得られるなら、斜面の始まり位置は何処からであっても構わない。
【００８１】
なお、ナット３１の被係合部３１Ａ及びワッシャ３２の係合部３２Ａは、それぞれ、図１３（ａ）（ｂ）においては、１２個の斜面３１Ａａ，３２Ａａを本体３１Ｂ，３２Ｂの表面から円形に盛り上がった状態に突出して形成しているが、盛り上がった状態とすることなく、本体表面全体に同形状となるように成形してもよい。
【００８２】
ナット３１とワッシャ３２との関係を、ナット３１を回して締め終わった状態（図１４（ｂ）参照）で、ナット３１の上方から見ると、図１４（ａ）に示す状態になっている。この状態では、位相が一致しているから、この状態以外の状態はとらない。ナット３１とワッシャ３２の平行幅Ｗ１，Ｗ２は同じであるから、寸法的にＷ１＝Ｗ２、である。
【００８３】
斜線部分（図１４（ａ）参照）がワッシャ３２であり、外形は十二角であるが、六角ナット３１の角部３１Ｂａに隠れて（重なった）ワッシャ３２の凸部３２Ｂａの半数は隠れて見えないので、あたかもワッシャ３２が六角のように見えるが、実際のワッシャ３２は十二角である。
【００８４】
これを緩める時には、ナット３１単体だけを反時計回りに回しても、前述したような「合わせ面の斜面効果」で緩めることはできない。つまり、ナット３１の下側に位置しているワッシャ３２を回さないと、緩められない。
【００８５】
この場合、緩めるためには、市販の十二角スパナ３５（図１５（ａ）（ｂ）参照）を用いることができる。このスパナ３５は、１２個の係合凹部を有する係合穴部３５Ａと、係合穴部３５Ａに連接される把持部３５Ｂとを備え、係合穴部３５Ａは、ナット３１（ボルト頭部）にも緩め用係合部にも嵌まり、ナット３１とワッシャ３２，３２とに同時に嵌まる厚さを有する。
【００８６】
そして、図１４（ａ）を参照すれば分かり易いが、緩める時にスパナ３５の係合穴部３５Ａは１２個の係合凹部を有するので、外形が十二角形であるワッシャ３２（図１４（ａ）の斜線部）に支障なく嵌るし、その一方で、六角形のナット３１の角部３１Ｂａはスパナ３５の係合凹部に１カ所飛びに６カ所に嵌ることになる。
【００８７】
だから、ワッシャ３２の形状（十二角）とナット３１の形状（六角）は、明らかに大きさも形も異なるにも関わらず、一般に市販されている十二角スパナ３５に、ナット３１とワッシャ３２が同時に嵌るのである。
【００８８】
図１６（ａ）は締付け直後の状態を示す図で、図１６（ｂ）は振動などでナット３１が動いてナット３１とワッシャ３２間の位相がズレた状態を示す図である。
【００８９】
ナット３１を緩める場合には、同じ十二角スパナ３５を使えばよいが、図１６（ａ）に示す状態の場合はナット３１とワッシャ３２の位相が合っているから、スパナ３５をワッシャ３２とナット３１の両方に嵌めることができ、同時に回転させることで緩めることもできる。一方、図１６（ｂ）に示す状態の場合には、位相がずれているので、ナット３１にはスパナ３５が嵌るが、その下側に位置するワッシャ３２には嵌らない。よって、前述した場合と同様に、一旦ナット３１を締め方向に回して位相を合わせ，図１６（ａ）に示す状態にして、それから改めて緩めることになる。
【００９０】
つまり、ナット３１に十二角スパナ３５を掛けて少し締め方向へ回して、その後でナット３１とワッシャ３２とを一緒に緩め方向へ回せばよい。よって、例えばＭ１６程度の大きさのナットであれば、数秒以内で緩め作業が終了する。
【００９１】
実施の形態２は、被係合部３１Ａを有するナット３１と、係合部３２Ａを有するワッシャ３２とを用いた締結構造について説明したが、実施の形態１と同様に、２つのワッシャ部材３２を、斜面側を合わせて２枚重ねて用いるものにも適用することができる。
【００９２】
（実施の形態３）
市販の標準的な六角ナットの下側に、２つのワッシャ部材として同一形状のワッシャ３２を重ねて用いると、図１７（ａ）に示すようになるが、この場合には、２つのワッシャ３２，３２の斜面３２Ａａ，３２Ａａは、互いに位相が合っているが、六角ナット４とは合っていないことが起こるので、そのときには、スパナ３５をワッシャ３２，３２に嵌めることができず、締付け直後から緩めることができなくなる。
【００９３】
このような事態を防ぐためには、締め付ける場合に、六角ナット４と二枚のワッシャ３２，３２の３体へ十二角スパナ３５をまとめて嵌め込み、一体として締め付けることが望ましい。こうすることによって、３体の全ての位相が一致して、上から見れば必ず１４（ａ）に示す状態で締付けが完了する。
【００９４】
緩める場合はそのまま十二角スパナ３５を、ナット４及びワッシャ３２，３２（２つのワッシャ部材）に嵌合させて反時計回りに回せばよい。振動などでワッシャ３２，３２同士が滑って、図１７（ｂ）に示す状態になった場合には、緩めるために十二角スパナを掛けると、ナット４と、二枚のワッシャ３２，３２のうち上側のワッシャ３２にだけ（合計２体）に嵌まる（斜面３２Ａａ同士の摩擦係数は非常に小さい上に、ナット４とワッシャ３２間には逆目があるので、ナット４と上側のワッシャ３２間で滑りやズレが起きないから、支障なく２体にスパナ３５が嵌まる）。
【００９５】
そのまま、ナット４と上側のワッシャ３２とを締め側に回せば、下側のワッシャ３２と位相が合うから、スパナ３５が落下して、下側のワッシャ３２に嵌まり、結果として、スパナ３５は３体にそれに嵌ることになる。こうして、ナット４とワッシャ３２，３２との３体をまとめて反時計回りに回せば緩めることができる。
【００９６】
そして、このように、１２個の斜面３２Ａａ、十二角外形のワッシャ３２の平行幅Ｗ２がナット４の平行幅Ｗ１を同じ寸法にしているということの有用性は、単に１種類の十二角スパナ３５（あるいは十二角ソケット）を締め時も緩め時も使い回せる便利さだけにとどまらず、それに加えて、次のような遥かに大きな有用性がある。
【００９７】
振動を受けた場合のボルト・ナットの緩み止め効果として特に有用で、画期的な効果が実験で実証されている。以下に説明する。
【００９８】
通常の振動試験は、ボルト側をしっかり固定した上でナット単体を揺らして試験し、それに対する緩み止め効果があるかどうかを試験しているが、これは大変片手落ちで現実的ではない。つまり、ナットは、ほとんどの場合、六角頭付きボルトと組み合わせて締付けられ、このときボルトは何かに固定はされていない。
【００９９】
あるいは、寸切りボルト（頭無しボルト）の両側にナットを取り付けて使用される。このときもボルトは固定されていない。ボルトの一端が床面の中に埋め込まれてしっかり固定された植込みボルトというのがあるが、この使用は稀である。従って、振動緩み試験は、何ら緩み止めを施されていないフリーな六角頭付きボルト（ほとんどの場合がこの状態である）と組み合わせて一緒に締め付けた上で、全体を振動させてこそ本当の性能の比較ができる。
【０１００】
（試験条件）
図１８に示すように、床材１０１の間にベアリング１０２を入れ、床材１０１が互いにずれ動く最も過酷な振動条件とした。締め付け時に、「連れ周り」現象が起きやすくするために、ボルト１０３の頭部を回して締め付けた。床材１０１はＳ３５Ｃ、ボルト１０３・ナット１０４はＳＣＭ４３５である。
【０１０１】
市販のギザワッシャ、斜面２枚ワッシャ、ツインナット、板バネナットとの比較試験を行った。図１９（ａ）〜（ｄ）は、ギザワッシャ、斜面２枚ワッシャ、ツインナット、板バネナットをそれぞれ示す。
【０１０２】
（試験結果）
この条件で、Ｍ１６のナットで締結した緩み試験についての試験結果を図２０に示す。
緩み止め効果があるという一般市販品（ギザワッシャ、斜面２枚ワッシャ、ツインナット、板バネナット）では、３１００回以下の振動で緩んでしまうのに対し、同試験条件下の連続振動で、本発明例ワッシャは７０万回以上でも緩まないことが立証された。一般市販品との間には大きな差異があることが確認された。
【０１０３】
ここで、図１９（ｂ）に示す斜面２枚ワッシャは  構造的に二枚のワッシャ部材の組み合わせで合わせ面が多数の斜面で構成されているもので、これも広く使われている。基本構造は本発明と共通していて、ワッシャをナット側とボルト頭側の両方に設置するのは当然であるが、次の大きな問題が避けられない。つまり、図２１（ａ）に矢印で示すように、ナット２０１を強く締め込むと、当然ボルト２０２の頭部２０２ａはナット２０１の回る同じ方向へ一緒に「連れ回り」を起こす。
【０１０４】
この連れ回り現象は、程度が大きい場合もあれば、小さい場合もあり、全く連れ回りしない場合もある。Ｍ１６のナットで試験をした場合、程度の差があっても「連れ回り」を起こす頻度は約５８％である。これは、２本のボルト締め作業に対して１本以上の確率で発生することを意味している。
【０１０５】
ナット２０１側とボルト２０２の頭部２０２ａ側で位置が１８０°正反対になるから、それぞれの側のワッシャの立場から見ると論理として「ナット側の締め方向の回転力」は、ボルトの頭部側では連れ回って「緩め方向の回転力になる」。このために、ボルトの「連れ回り」によって、下に敷かれた二枚のワッシャ２０３，２０３間に必ず「ズレ（隙間）」が生じる。合わせ面に斜面があるからである。図２１（ａ）でボルト頭側の二枚のワッシャ２０３，２０３にズレ（隙間）の空いた状態を図示しているが、この斜面２枚ワッシャはこの現象を防ぐことができない。
【０１０６】
このように隙間を抱えたまま、ナットの締付けが完了すれば、揺れで簡単にボルト側が緩んでしまう。平均すれば３１００回の振動で緩み、最悪の場合（＝最大量の隙間を抱えて締め終わった場合）たった一回の振動で緩んでしまう。この隙間の程度が外観から分かない上に、防止策がない。
【０１０７】
図１９（ｂ）に示すツインナットは、上下のナット３０１，３０２の中心を互いに偏心させたものであるが、偏心によって二つのナット３０１，３０２が互いに食い込むような構造になっており、これも広く使われている。これも、図２１（ｂ）に示すように、斜面２枚ワッシャと同じで、仮にナットが緩まなくても、論理として「ボルト３０３の頭部３０３ａが回ってしまう」から、試験をすると、２６００回の振動で緩んでしまった。
【０１０８】
図１９（ｃ）に示す板バネナットは、構造的に２〜３ケの板バネがナットの上部に埋め込まれた緩み止めナットで、広く使われていている。これは、図２１（ｃ）に示すように、仮に板バネ４０１Ａがナット本体４０１Ｂの上部に埋め込まれた緩み止めナット４０１が緩まなくても、振動を受けると、論理としてボルト４０２の頭部４０２ａが回ってしまうから、実際に振動試験をすると、２５５０回の振動で緩んでしまった。
【０１０９】
本発明に係るロックワッシャは、原理は前述した斜面２枚ワッシャ（図２１（ａ）参照）と共通なので、何も対策を取らなければ同じ現象が起きる。けれども以下に説明する違いがある。締め付ける前に、図２２に示すように、ボルト３の頭部３ｂに市販の十二角スパナ３５（あるいは市販の十二角ソケット）を被せて置けば、すなわち、ボルト３の頭部３ｂ・二枚のワッシャ３２，３２の３体へ被せたままの状態でナット４側を締めれば、仮にどんな大きな「連れ回り」現象が起きても、二枚のワッシャ３２，３２間が互いにズレる事が起きず、隙間が発生しない状態で締め終わる。締付けが終わればこの十二角スパナ３５は取り外せばよい。
【０１１０】
この対策はワッシャ３２の外形とナット４の外形の平行幅が同じで市販１２角スパナ３５が使えるからこそ手軽に出来るわけで、これが振動に対して比較にならない性能の差異を生む。
【０１１１】
この原理は、ワッシャの斜面数を１２個のままにして、ワッシャの外形だけを正六角形に作っても、同じ効果が得られる。つまり、ワッシャの斜面数を１２個とし、外形を正六角に作っても基本は同じである。
【０１１２】
前記実施の形態では、主として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。
【符号の説明】
【０１１３】
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
３１  ナット
３１Ａ  被係合部
３１Ａａ  斜面
３１Ｂ  ナット本体
３１Ｂａ  角部
３２  ワッシャ
３２Ａ  係合部
３２Ａａ  斜面
３２Ｂ  ワッシャ本体
３２Ｂａ  凸部
３５  スパナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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