(57)【要約】  本発明は、複数のねじ山を備えたナット、トルクをナットに伝達するように形作られたトルク伝達部、波を打つ形状を持つ環状の面、締付面と波を打つ形状を持ちナットの環状の面に軸方向に対向するささえ面を備えたワッシャー、ナット上に設けられた環状の面とワッシャー上に設けられたささえ面の間に配置されたバネ部材、を備えたファスナー・アセンブリに関する。
2008544171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファスナー・アセンブリにおいて、
ａ）ナットであって、
ｉ）複数のねじ山と、ii）ナット自身にトルクを伝達するように形作られた、トルク伝達部と、iii ）波を打つ形状を持った環状の面と、を備えた、ナットと、
ｂ）ワッシャーであって、
ｉ）締付面と、ii）波を打つ形状を持ち、前記ナット上の前記環状の面に軸方向に対向する、ささえ面を備えた、ワッシャーと、
ｃ）バネ部材であって、
前記ナット上の前記環状の面と前記ワッシャー上の前記ささえ面との間に配置された、バネ部材と、
を備えることを特徴とする、ファスナー・アセンブリ。
【請求項２】
前記バネ部材が、ほぼ環状形をなし、ボアを画定することを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項３】
さらに、ａ）前記バネ部材によって画定されるボアと、ｂ）該ボアの中で、かつ、ワッシャーの中で突出する前記ナットに配置されたカラーと、を備え、前記カラーの少なくとも一部分が外側に張り出して、前記ワッシャーと前記バネ部材を前記ナットに固定していることを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項４】
前記締付面が、ほぼ平面をなすことを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項５】
前記ささえ面と前記環状の面が、波を打つ形状をなし、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を備えることを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項６】
ａ）前記ささえ面と前記環状の面が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を備え、ｂ）前記ワッシャー、あるいは、前記ナットの少なくとも一つの上で、前記谷と前記頂点との間に軸方向に突出している軸の高さが、前記ナットのねじ山とスタッド上のねじ山の間のクリアランスに応じて寸法決めされている、ことを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項７】
ａ）前記ささえ面と前記環状の面が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を備え、ｂ）前記バネ部材が、前記ナットの平坦部と接触するナット接触面と、前記ワッシャーの前記頂点に接触するワッシャー接触面とを備えている、ことを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項８】
前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上の前記ささえ面の少なくとも一つ部分が、前記バネ部材を曲げることで、前記バネ部材が波を打つ形状をなすことを特徴とする、請求項１記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項９】
ファスナー・アセンブリにおいて、
ａ）ナットであって、
ｉ）複数のねじ山と、ii）自身にトルクを伝達するように形作られた、トルク伝達部と、iii ）複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持った環状の面と、を備えた、ナットと、
ｂ）ワッシャーであって、
ｉ）締付面と、ii）波を打つ形状を持ち、前記ナット上の前記環状の面に軸方向に対向する、ささえ面を備え、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持った環状の面とを備えた、ワッシャーと、
ｃ）バネ部材であって、
前記ナット上の前記環状の面と前記ワッシャー上の前記ささえ面との間に配置された、バネ部材と、
を備えることを特徴とする、ファスナー・アセンブリ。
【請求項１０】
前記バネ部材が、発生した締付負荷の負荷したトルクに対する比を増幅するように構成されていることを特徴とする、請求項９記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１１】
前記環状の面と前記ささえ面との少なくとも一つの面上の頂点が、ほぼ、凸形状をなし、前記ナット上のねじ山の直径のほぼ倍の長さを持つ半径を持つ仮想球の面に乗っている、ことを特徴とする、請求項９記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１２】
ほぼ０．８１ｍｍの厚さを持つ前記バネ部材を備えることを特徴とする、請求項９記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１３】
前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上の前記ささえ面の少なくとも一方の部分が前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持つことを特徴とする、請求項９記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１４】
ａ）少なくとも前記ささえ面、あるいは、前記環状の面の部分が、前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材は、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を備え、ｂ）前記バネ部材上の前記谷と前記頂点の間で軸方向に伸びる軸方向の高さが、前記ナットのねじ山とスタッド上のねじ山の間のクリアランスに応じて寸法決めされている、ことを特徴とする、請求項９記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１５】
ファスナー・アセンブリにおいて、
ａ）ナットであって、
ｉ）複数のねじ山と、ii）自身にトルクを伝達するように形作られた、トルク伝達部と、iii ）複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持った環状の面と、を備えた、ナットと、
ｂ）ワッシャーであって、
ｉ）締付面と、ii）波を打つ形状を持ち、前記ナット上の前記環状の面に軸方向に対向する、ささえ面を備え、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持った環状の面とを備えた、ワッシャーと、
ｃ）バネ部材であって、
前記ナット上の前記環状の面と前記ワッシャー上の前記ささえ面との間に配置された、バネ部材とを備え、
少なくとも前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上のささえ面の少なくとも一方の部分が、前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材が波を打つ形状をなす、ことを特徴とする、ファスナー・アセンブリ。
【請求項１６】
ａ）前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上のささえ面の少なくとも一方の分が、前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持ち、
ｂ）前記バネ部材の面が曲げ角を持ち、
ｃ）前記曲げ角が小さくなると、前記ナットの前記ねじ山とスタッド上の複数のねじ山の間の摩擦が増加する、ことを特徴とする、請求項１５記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１７】
前記ナット、あるいは、前記ワッシャーの少なくとも一つの上の、前記谷と前記頂点の間で軸方向に伸びる軸方向の高さが、前記ナットのねじ山とスタッド上のねじ山の間のクリアランスに応じて寸法決めされていることを特徴とする、請求項１５記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１８】
ａ）前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上のささえ面の少なくとも一方の部分が、前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持ち、
ｂ）前記バネ部材の前記頂点が、前記頂点と前記谷の間の軸方向の距離に対応する高さを持っており、
ｃ）前記高さが減少すると、前記ナットのねじ山とスタッドの複数のねじ山の間の摩擦が増加することを特徴とする、請求項１５記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項１９】
ａ）前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上のささえ面の少なくとも一方の部分が、前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持ち、
ｂ）前記バネ部材の、前記谷と前記頂点の間で軸方向に伸びる軸方向の高さが、前記ナットのねじ山とスタッド上のねじ山の間のクリアランスに応じて寸法決めされていることを特徴とする、請求項１５記載のファスナー・アセンブリ。
【請求項２０】
ａ）前記ナット上の前記環状の面、あるいは、前記ワッシャー上のささえ面の少なくとも一方の部分が、前記バネ部材を曲げ、前記バネ部材が、複数の頂点、複数の面、および、複数の谷を持ち、
ｂ）  前記バネ部材の、前記谷と前記頂点の間で軸方向に伸びる軸方向の高さが、前記ナットのねじ山とスタッド上のねじ山の間のクリアランスよりも大きくなるように寸法決めされていることを特徴とする、請求項１５記載のファスナー・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファスナー・アセンブリに関し、特に、波を打つ形状を持った面を備えたロッキング・ファスナー・アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファスナーは当業者に周知であり、螺子を切られた部材に螺子止めするのに使用されている。
【０００３】
【特許文献１】独国特許第４０１１６８６号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、波を打つ面を備えた、改良されたロッキング・ファスナーである。
【０００５】
本発明の範囲は、添付の請求項からのみ決定され、この「課題を解決するための手段」の記載によって影響されるものではない。簡潔に述べれば、複数のねじ山、自身にトルクを伝達するように形作られたトルク伝達部、および、波を打つ形状を持った環状面を備えたナット、締付面と、波を打つ形状を持ち、ナットの環状面に軸方向に対面するささえ面（ベアリング面）を備えたワッシャー、および、ナットの環状面とワッシャーのささえ面の間に配置されたバネ部材を備えた、ファスナー・アセンブリである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１，２に、自動車用のアクスル・アセンブリ１０を示す。アクスル・アセンブリ１０は、垂直方向に向いたプレート１４から水平に伸びるスピンドル１２を備えている。プレート１４は、通常の方法で車両のフレーム（図示せず）に装着されているフィッティング１６の外側面を形成している。
【０００７】
回転用にスピンドル１２に取付けられているのは、ホィール・ハブ２０である。ホィール・ハブ２０は、ほぼ円筒形の本体２２を備えている。ホィール・ハブ２０は、内側のローラ・ベアリング・アセンブリ２８と外側のローラ・ベアリング・アセンブリ２９によって、スピンドル１２に取付けられている。内側のローラ・ベアリング・アセンブリ２８は、円筒形の内部３１に位置し、スピンドルの肩部３３とこれと対面する、ホィール・ハブ２０の本体２２の内側の肩部３５の間に保持されている。外側のローラ・ベアリング・アセンブリ２９は、スピンドル１２の円筒形の外部３７に位置し、ハブ本体２２内側の肩部３９に対面して、また、ベアリング・アセンブリの内側端面で、スピンドルのテーパーを持った中央部４３を囲む、円錐台形状をなすスペーサ４１に対面して、取付けられている。
【０００８】
円筒形の本体２２は、放射状に伸びているフランジ２４と一体形成されている。複数のスタッド２６は、フランジ２４の縁部近傍で、フランジ２４から軸方向に伸びている。スタッド２６は、通常の方法でホィール（図示せず）をホィール・ハブ２０に取付けるのに使われている。図１，２に示すように、この好適な実施形態のファスナー・アセンブリ５０は、スタッド２６にねじ込まれている。
【０００９】
図１９に、この好適な実施形態のファスナー・アセンブリ５０が示されている。ここに示されているように、ファスナー・アセンブリ５０は、ナット５２を備えている。ナット５２は、金属、好ましくは、たとえば、１０２０鋼から１０４５鋼のような、炭素鋼を含んでいる。
【００１０】
図１９に示されたナット５２は、鍛造されている。この鋼は、最初１１４９℃（２１００°Ｆ）で熱せられ、セグメントに裁断され、円形に圧延べされる。そして、内側面部６３とトルク伝達面６６が鍛造される。その後、内側面部６３が、打ち抜かれ、次に、ナット５２は、ロックウェルＣスケールで２６から３６の間、好ましくは、３１の平均硬度を持つように熱処理される。
【００１１】
図１４に示す、好適なワッシャー５４は、たとえば、４１４０鋼のような、アロイ・グレード鋼からなっており、別の実施形態では、たとえば、１０２０鋼から１０４５鋼のような、メディアム炭素鋼からなっている。好適には、ワッシャー５４は、鍛造されていることが望ましい。この鋼は、最初１１４９℃（２１００°Ｆ）で熱せられ、セグメントに裁断され、円形に圧延べされて、その後、環状部が形成され、打ち抜かれる。ワッシャー５４は、ロックウェルＣスケールで２８から４２の間、好ましくは、３６の平均硬度を持つように熱処理される。
【００１２】
ナット５２とワッシャー５４は互いに組みつけられる。ナット５２は、ワッシャー５４に組みつけられ、ナット５２のカラー８５は平たくなってスカート６８を形成する。カラー８５は、螺子山６４にリードを供給するという利点を持つ。そして、タップが、ナット５２を通って下方に送られ、螺子山６４がナット５２に切り込まれる。螺子山６４の直径は、好適には、ほぼ０．７９３８ｃｍ（０．３１２５インチ）からほぼ３．１７５ｃｍ（１．２５インチ）までの範囲にあることが望ましい。
【００１３】
螺子山６４が切られた後、ナット５２はマシニング・センタにかけられる。ナット５２内の螺子山６４の小さい方の直径は、チャックされた後、回転され、あるいは、溝を彫られる。ナット５２は、コレット、あるいは、マンドリルに取付けられ、回転され、あるいは、溝を彫られる。コレットは小さい方の直径をグリップして、十分にスリップを防ぎ、ナット５２はコレットの周りを自転する。溝切りツールは、ナット５２の側面に押し込まれて、前もってなしている六角形が保持面５９により好ましい形状であるよう、部材を削ぎ落とす。
【００１４】
ナット５２が、回転された、あるいは、溝を彫られた後、摩擦面７０は保持面５９に形作られる。摩擦面７０はローレットを使用して形成される。好適な実施形態では、ローレットは、３０°から６０°の範囲の角度、好ましくは、４５度で“右に流れる”ノッチ７１を形成するようになっており、別の実施形態では、本発明の範囲を逸脱せずに、同様の角度で“左に流れる”ノッチ７１を形成することもできる。
【００１５】
ナット５２、および／あるいは、ワッシャー５４は、効果を増すように、コーティングされていてもよい。好適には、コーティングは、さび止め、あるいは、腐食止めとなるように調合されていることが望ましいが、その他のコーティングも用いることができる。これは限定ではないが、たとえば、摩擦を減ずるように調合されたコーティングであってもよい。ひとつの実施形態では、コーティングは、ナットとワッシャーとの間の摩擦を低減する。別の実施形態では、コーティングは、螺子同士の間の摩擦を低減する。
【００１６】
様々なケミカル・コンパウンドを適切なコーティングとして使用することができる。一つの実施形態では、亜鉛コーティングが使用される。もう一つの実施形態では、金属酸化物、および／あるいは、アルミ・フレークを含有する水溶性のコーティング剤が使用される。
【００１７】
図１１に示すように、ナット５２は、保持面５９を持っている。保持面５９は、キャップ５３と協働する。保持面５９は、キャップ５３を保持するように構成されている。図１１は、キャップと保持面５９が締り嵌めするように、ナット５２に保持されたキャップ５３を示している。
【００１８】
好適な実施形態の保持面５９は、第一の面６０を備えている。第一の面６０は、少なくとも、内側面８１の一部に対応するように形作られている。図２９に示したように、第一の面６０は、キャップ５３を締り嵌めできるように形作られている。このように、第一の面６０は、様々な形状を備えることができる。好適な実施形態では、第一の面６０は、ほぼ、円筒形である。
【００１９】
保持面５９は、第二の面２３を備えている。第二の面２３は、非常に容易にナット５２にキャップ５３が嵌められるように形作られている。図２９は、キャップ５３を収容するように形作られた第二の面２３を示している。ここに示されているように、第二の面２３は、ほぼ円錐形をなしている。第二の面２３とともに好適な実施形態を示したが、保持面５９は、第二の面２３を持たなくてもよい。
【００２０】
図１２に示したように、保持面５９に摩擦面７０を備えることは有利である。すなわち、保持面５９が、締り嵌めによって、キャップ５３をより一層保持できるようにできる。
【００２１】
摩擦面７０は、より高い摩擦係数を持っている。好適な実施形態で得られるより高い摩擦係数は、摩擦面に刻みを入れることによって達成できる。好適には、摩擦面７０は、複数のノッチ７１を備えている。図２１に示すように、ノッチ７１は、仮想線Ａによって示されるナットの軸に対して角度１００をなしている。角度１００は、３０°から６０°の範囲にあり、好ましくは、４５°である。
【００２２】
好適な実施形態では、ナット５２は、螺子山６４を備えている。図１４に示すように、ナット５２は、螺子山６４を備えている。螺子山６４の内側の螺子山は、好ましくは、保持面５９の内側部分とスカート６８の内側の部分に伸びている。
【００２３】
ナット５２は、トルク伝達部６６を備えている。図１４に示すように、トルク伝達部６６は、ナットの外部表面に備わっている。トルク伝達部６６は、好適には、複数の表面を介してトルクを伝達するように形作られている。図１４に示すように、トルク伝達部６６は、六角形をなしている。
【００２４】
図１１を参照すると、ナット５２は、環状面７２を備えている。環状面７２は、トルク伝達部６６に近接している。環状面７２は、好ましくは、ほぼ円錐台形をなしている。別の実施例では、環状面７２は、球面的に凹形状、あるいは、球面的に凸形状をなしている。さらに別の実施例では、環状面７２は、締め付けられた物体の表面と協働するように形作られている。このような実施形態では、ワッシャーは不要である。
【００２５】
環状面７２は、好適には、冷間鍛造で作製されている。冷間鍛造は、ダイ・インサートを使用して行われる。ダイ・インサートは、従来のボール・アンド・ミル・テクニックを使用して、所望の形状に機械加工する。
【００２６】
別の実施形態では、環状面７２は、ささえ面８４と協働するように構成されている。図３３に示すように、環状面７２は、波を打つ形状をなしている。環状面７２は、環状に連続して伸びる表面を備え、その表面は、全環状面７２に渡って均等に波を打った形状をなしている。
【００２７】
図２３は、本発明のさらに別の実施形態を示めしている。図２３に示すように、環状面７２は、複数の低い頂点を備えている。低い頂点は、平坦部７４として備わっている。
【００２８】
平坦部７４は、ほぼ球面的に凸形状をなしている。平坦部７４は、ささえ面８４の谷１２２と同じ半径を持つ。平坦部７４は、冷間鍛造で作製され、すべて凸形状で、中心がナット５２の軸上にある仮想球の面上にある。その球の半径は、ナットの螺子山６４の直径のほぼ倍である。この実施形態では、その半径は、０．５ｃｍ（０．２インチ）から５．０８ｃｍ（２．００インチ）の範囲である。
【００２９】
平坦部７４は、複数の面７３に近接している。各々の平坦部７４は、互いに反対に傾いている面７３のペアに近接している。この実施形態の環状面７２は、環状に連続して延びる面７３を備えている。この環状に連続して延びる面７３は、表面全体に均一に波を打つ形状を持つ面を構成する。これらの面７３は、ささえ面８４上の対応面１１６と相補的になるように構成されている。これらの面７３は、ささえ面８４上の面７３と同じ半径を持つ。
【００３０】
図２３に示すように、これらの面７３は、好適には、ほぼ球面状に凸形状をなしている。これら面７３の各々は、凸形状をなし、ナット５２の径方向と周方向の両方に曲がるように形成されている。
【００３１】
これら面７３の各々は、谷７５に隣接している。谷７５は、これら面７３のペアに隣接している。谷７５は、ささえ面８４の谷１２２よりも狭く構成されている。図２３に示すように、谷７５は、ほぼ球面状に凸形状をなし、所定の深さを有している。一つの実施形態では、この深さの寸法が、ナットの螺子山の数に応じている。
【００３２】
別の実施形態の谷７５とこれと隣接する面７３は、ほぼ逆Ｖ字型の形状をなしている。この逆Ｖ字型の形状は、平坦部７４の高さを決定する。平坦部７４と谷７５の距離に応じてこの高さが決定されることは有利である。ここに示した実施形態では、この高さは、平坦部７４と谷７５の間の垂直方向の距離に等しい。この高さは、好適には、ファスナー・アセンブリ５０が組み上がった際の螺子山６４とスタッド２６の螺子山との間のクリアランスよりわずかに大きいことが望ましい。この実施形態では、この高さは、０．０ｃｍ（０．０インチ）から０．０７６ｃｍ（０．０３０インチ）の範囲にある。
【００３３】
別の実施形態では、この高さは、ナット上で軸方向にインチ当たりの螺子山の数に応じて寸法決めされている。この高さが、面７３あるいは面１１６の数に関係していることが有利である。限定ではなく、例として、この高さは、インチあたりの螺子山の数と逆Ｖ字型の波を打つ形状の数に比例している。好適な実施形態では、この高さは、インチあたりの螺子山の数と逆Ｖ字型の波を打つ形状の数の積に比例する。この実施形態のこの高さは、ほぼ０．１０５８ｃｍ（０．０４１６７インチ）までの範囲である。
【００３４】
図１４に示すように、ナット５２は、シート面２５を備えている。図１７に示すように、シート面２５が、キャップ５３の中間部２１に対応していることが有利である。シート面２５は、中間部２１に対応して沿っている。図１４に示すように、シート面２５は、環状形状をなしている。シート面２５は、キャップ５３のナット５２に対する回転を防ぐために、より高い摩擦係数を持っている。
【００３５】
図１４に示すように、ナット５２は、カラー８５を備えている。カラー８５は、内側の螺子山６４の内側の縁で、ナット５２にから軸方向に離れるように伸びている。カラー８５は、ワッシャー５４と協働するように構成されている。カラー８５は、ワッシャー５４を緩く保持するように形作られている。好適な実施形態では、カラー８５は、環状面７２からほぼ円筒形のワッシャー５４の中へ軸方向に伸びるようになっており、スカート６８は、ワッシャー５４内のアンダーカット肩部の下で、緩くではあるが、確実にナット５２と共にワッシャー５４を保持するように構成されている。
【００３６】
図１１を参照すると、カラー８５は、ナット５２と一体的に構成されている。図２０に示すように、スカート６８は、ワッシャーを保持するように構成されている。スカート６８は、ワッシャー５４の部分の下に位置するように構成され、互いに回転できるようにナットとワッシャーを接続する。
【００３７】
ワッシャー５４を使用しない場合、ナット５２が自身に締め付けられた物の表面と協働するのが望ましい。したがって、一つの別の実施形態では、本発明の範囲を逸脱せずに、ナット５２は、スカート６８を設けずに作製することができる。
【００３８】
図１９を参照すると、ファスナー・アセンブリ５０は、キャップ５３を備えている。この好適な実施形態では、キャップ５３は、例えば、ステンレスのような合金からなっている。しかしながら、別の実施形態では、キャップ５３は、本発明の範囲を逸脱せずに、他の物質から構成されることができる。限定ではなく、例として、キャップ５３は、たとえば、アルミニウムのような金属、あるいは、ポリマーを含む物質から作製することができる。
【００３９】
この好適な実施形態を構成するキャップ５３は、ステンレスのシートから作製されている。キャップ５３の好ましい作成方法は、スタンピングである。しかしながら、鍛造、鋳造など、他の方法も使用することができる。
【００４０】
キャップ５３を型押しする際、ステンレスのシートの中央部から円形のウェハが切り出される。そのウェハが、延ばされ、深く進行し、所定の深さに達して、キャップ５３が形成される。
【００４１】
図１８に示すように、キャップ５３は、外側の面８０を備えている。この外側の面８０は、コーティングされていることが望ましい。このコーティングは、錆、あるいは／および、腐食を防止するように調合されている。外側の面８０は外装されていると有利である。外側の面８０は、たとえば、ステンレスを用いたときに得られる外観のような、光を反射する外観を持つことが望ましい。一つの実施形態では、外側の面８０は、たとえば、素材としてプラスチックを用いて作製された外観のような、色彩豊かな外観を備えている。
【００４２】
外側の面８０は、レンチと協働するように構成されている。図２８に示すように、外側の面８０は、ソケットレンチ１７に合うように形作られている。外側の面は、ソケットレンチ１７が、外側の面８０ではなく、トルク伝達部６６にトルクをかけるように形作られていることが有利である。
【００４３】
図１８に示すように、外側の面８０は、第一の外側のキャップ面８７を備えている。図２９に示すように、第一の外側のキャップ面８７は、トルク伝達部６６の内側にある。この好適な実施形態では、第一の外側のキャップ面８７は、ほぼ円筒形状をなしている。
【００４４】
図１８に示すように、第一の外側のキャップ面８７に隣接して、第二の外側のキャップ面８９がある。この好適な実施形態では、第二の外側のキャップ面８９は、ほぼ凸形状をなしている。
【００４５】
図３５，３６は、本発明の一つの別の実施形態を示している。これらの図に示されているように、ナット５２の内側の面６３は、保持面５９を備えている。キャップ５３の外側の面８０は、保持面５９と協働するように構成されている。
【００４６】
図３５，３６に示すように、外側の面８０は、第一の外側のキャップ面８７を備えている。第一の外側のキャップ面８７は、保持面５９に締り嵌めできるように形作られている。キャップ５３は、保持面５９の中に配置されて、ノッチ７１が、第一の外側のキャップ面８７の中に掘り込まれる。
【００４７】
この実施形態では、第一の外側のキャップ面８７は、保持面５９に合わせて形作られている。図３５，３６に示すように、この実施形態は、保持面５９に合わせた、ほぼ円筒形状の第一の外側のキャップ面８７を備えている。
【００４８】
この実施形態では、キャップ５３の外側の面は、保持面５９と協働する、内側の面８１を囲んでいる。この好適な実施形態では、内側の面８１は、第一の内側のキャップ面９７を備えている。第一の内側のキャップ面９７は、保持面５９と協働するように構成されている。図２９に示すように、第一の内側のキャップ面９７は、保持面５９に締り嵌めができるように形作られている。キャップ５３は、保持面５９の上に配置され、ノッチ７１が、第一の内側のキャップ面９７に掘り込まれる。
【００４９】
内側の面８１は、ナット５２の表面に合わせて形作られている。図２９に示すように、第一の内側のキャップ面９７は、保持面５９に合うように形作られている。この好適な実施形態では、第一の内側のキャップ面９７は、ほぼ円筒形状をなしている。
【００５０】
内側の面８１は、スタッド２６を収容できるように寸法決めされている。図３０に示すように、第一の内側のキャップ面９７は、少なくともスタッド２６の一部が内側の面８１の中に位置するようにできる直径を持っている。内側の面８１は、スタッド２６の端を収容するように形作られた、第二の内側のキャップ面９９を備えている。この好適な実施形態では、第二の内側のキャップ面９９は、ほぼ凹形状をなしている。
【００５１】
図1に示したスタッド２６のようなスタッドは、様々な長さを持つので、また、ファスナー・アセンブリ５０は、ホイールはホイール・ハブ２０に安全に確実に固定するようにスタッドに適切に締め付けられていなければならないので、予想外に長いスタッド２６は、キャップ５３の内側の面８１の内に収容できない。しかしながら、もし、キャップ５３の内側の面８１が、ファスナー・アセンブリ５０を完全に締め付けることを妨げるなら、潜在的に危険な状況が発生する。この潜在的な危険を回避するに、キャップ５３は、スタッド２６と協働するように構成されている。キャップ５３とナット５２を締り嵌めることで、ファスナー・アセンブリ５０をスタッド２６に完全に締め付けるように、スタッド２６は、ナット５２からキャップ５３を外すことができる。
【００５２】
別の実施形態では、内側の面８１は、摩擦面５５を備えることができる。摩擦面５５は、より高い摩擦係数を持つ。摩擦面５５をローレット掛けすることで、より高い摩擦係数が得られる。
【００５３】
図１７に示すように、摩擦面５５は、第一の内側のキャップ面９７内に位置している。摩擦面５５は、好適には、複数のノッチ５６を備えている。図２２に示したように、ノッチ５６は、仮想線Ａで示したナットの軸に対して角度１０１をなしている。角度１０１は、３０°から６０°の範囲であり、好適には、４５°である。
【００５４】
別の実施形態では、キャップ５３は、中間部分２１を備えている。好適には、中間部分２１は、シート面２５に対応している。この実施形態の中間部分２１は、シート面２５に沿って対応している。図１７に示すように、中間部分２１は、好適には、環状形状をなす。この実施形態の中間部分２１は、ナット５２に対するキャップ５３の回転を防止するために、より高い摩擦係数を持っており、有利である。
【００５５】
ファスナー・アセンブリ５０のこの好適な実施形態を図１９に示す。ここに示されているように、ファスナー・アセンブリ５０は、ワッシャー５４を備えている。ワッシャー５４の材質は、好適には、ミディアム炭素鋼のような合金など、金属を含んでいる。ワッシャー５４は、鍛造、好適には、冷間鍛造によって製作される。冷間鍛造は、金型を使用して行なわれる。金型は、好適には、従来のボール・アンド・ミル技術で、所望の形状に機械加工される。鍛造された後、ワッシャー５４は、ロックウェルＣスケールで３６の平均硬度を持つように熱処理される。
【００５６】
図１３に示したように、ワッシャー５４は、ほぼ環状形状をなし、ささえ面８４を備えている。ささえ面８４は、好適には、ほぼ円錐形状をなし、ワッシャー５４の内側の縁に位置している。別の実施形態では、ささえ面８４は、球面的に凹形状、球面的に凸形状、あるいは、平面をなしている。
【００５７】
この実施形態のささえ面８４は、環状面７２と協働するように構成されている。図２４に示したように、ささえ面８４は、波を打つ形状をなしており、好適には、ささえ面８４全体に均一に波を打った形状をなす、環状に連続した面を備えている。
【００５８】
図３１は、本発明のさらに別の実施形態を示している。ここに示したように、ささえ面８４は、波を打つ形状をなす面に複数の上部頂点を備えている。これらの上部頂点は、平坦部１１８となっている。平坦部１１８は、ほぼ球面状に凹形状をなしている。
【００５９】
平坦部１１８は、複数の面１１６と隣接している。各々の平坦部１１８は、面１１６のペアと隣接している。この実施形態のささえ面８４は、面全体に渡って均一に波を打った構造を構成する、環状に伸びて連続する面１１６を備えている。これらの面１１６は、環状面７２上の面７３に対応するように構成されている。図３１に示すように、これらの面１１６は、ほぼ球面状に凹形状をなしている。
【００６０】
各々の面７３は、谷１２２に近接している。各々の谷１２２は、面１１６のペアに隣接している。谷１２２は、環状面７２の谷７５より広く構成されている。
【００６１】
図３１に示すように、これらの谷１２２は、ほぼ球面状に凹形状をなし、所定の深さを持っている。一つの実施形態では、この深さは、ナットの螺子山の数に応じて寸法決めされている。これらの谷１２２は、鍛造によって製作され、すべて、凹形状をなし、ワッシャー５４の軸上に中心を持つ仮想球面上にある。この仮想球面の半径は、ナット５２の螺子６４の直径のほぼ倍である。図示されたこの実施例では、その半径は、０．２５ｃｍ（０．１０インチ）から０．５１ｃｍ（２．００インチ）の範囲である。このように、ナット５２上の平坦部７４は、形状的に、ワッシャー５４上の谷１２２に対して、完全に相補的であることがわかる。
【００６２】
この実施形態の谷１２２とこれに隣接する面１１６は、逆Ｖ字型形状を提供する。この逆Ｖ字型形状は、高さを持った平坦部１１８を提供する。この高さは、平坦部７４と谷７５の間の距離に応じて寸法決めされているという利点がある。ここで示した実施形態では、この高さは、平坦部１１８と谷１２２と間の垂直方向の距離に等しい。この高さは、好適には、ファスナー・アセンブリ５０が組み上がった際の６４の螺子山とスタッド２６の螺子山の間のクリアランスよりわずかに大きいことが望ましい。この実施形態では、この高さは、０．００ｃｍ（０．００インチ）から０．０８ｃｍ（０．０３インチ）の範囲である。
【００６３】
別の実施形態では、この高さは、ナット上で、インチあたり、ナットの軸に沿って、計った、螺子山の数に応じて寸法決めされている。この高さは、面７３、あるいは、面１１６の数に関連しているという利点がある。限定ではなく、例として、この高さは、インチあたりの螺子山の数と逆Ｖ字型の波の数に比例している。好適な実施形態では、高さは、インチあたりの螺子山の数と逆Ｖ字型の波の数の積に比例している。この実施形態では、ほぼ０．１０５８４ｃｍ（０．０４１６７インチ）までである。
【００６４】
好適な実施形態では、ワッシャー５４は、締付面８６を備えている。図１３に示すように、締付面８６は、ワッシャー５４の外側の端８８に備えられている。この好適な実施形態では、締付面８６は、ほぼ平坦である。
【００６５】
一つの実施形態では、ワッシャー５４は、締付面８６を備えている。締付面８６は、わずかにより凹形状をなし、ワッシャー５４の底に位置している。締付面８６は、ほぼ浅い円錐台を形成する。締付面８６は、好適には、ワッシャーのフランジ９２の底の外側の縁９４から、ワッシャー５４の内側の縁９６に向かって、上方に傾斜している。締付面８６は、図２６に仮想線Ｃとして示された、ナットの軸に対して角度１０３をなしている。角度１０３は、８７°から９０°の範囲である。この実施形態では、角度１０３は、８８°である。
【００６６】
他の実施形態では、ワッシャー５４は、複数の窪み１０４を備えている。複数の窪み１０４は、締付面８６に締付セグメント１０６を供給している。締付セグメント１０６は、軸方向に柔軟性を持っており、利点がある。
【００６７】
図４に示すように、これらの窪み１０４は、フランジ９２の底とワッシャー５４の外側の面８８に位置している。この実施形態では、これらの窪み１０４は、対応する切り欠き９８から径方向に内側へ伸びている。図４に示すように、締付面８６は、ほぼＶ字型の、６つの窪み１０４を備えている。しかしながら、当業者は、使用する窪みの数を適切に選択するであろう。
【００６８】
図４に示した実施形態では、これらの窪み１０４は、効果的に、環状の締付面を６つの弧状形状を持つ締付セグメント１０６に分割している。弧状の締付セグメント１０６の外側の先端部は、切り欠き９８と切り欠き９８の間に位置しており、ワッシャー５４の軸方向に弾性的に撓むことができる。
【００６９】
別の実施形態では、ワッシャー５４は、耳１０８を備えている。耳１０８は、スタッド２６と協働するように構成されている。耳１０８は、少なくともスタッド２６の一部に備えられた、スロット４９と協働する。耳１０８の大きさと形状は、スピンドル１２、あるいは、スタッド２６の螺子を切った端部の片面に形成された、軸方向に伸びたスロット４９を緩く横滑りさせるのに適したものとなっている。耳１０８は、好適には、スロット４９と協働して、ワッシャー５４がスピンドル１２、あるいは、スタッド２６に対して、回転するのを防いでいる。
【００７０】
図２９は、ワッシャー５４の端面８８から内側に伸びている、耳１０８を示している。図１０は、ワッシャー５４のベースからフランジ９２と反対側に内側へ伸びている、耳１０８を示している。図３４に示したように、耳１０８は、スタッド２６の一部で、スロット４９と協働している。
【００７１】
当業者は、ワッシャーの回転を防止するために、本発明が他の従来技術を利用できることを的確に理解するであろう。たとえば、代替態様として、スタッド２６、あるいは、スピンドル１２上に平坦部と、これに相対する、ワッシャー５４の内側に向かって平坦部を形成することができる。
【００７２】
図２５は、本発明のさらに別の実施形態を示している。ここに示されたように、ワッシャー５４は、フランジ９２を備えている。フランジ９２は、ワッシャー５４から外側に向かって伸びている。この実施形態では、フランジ９２は、０．１３ｃｍ（０．０５インチ）から０．３０ｃｍ（０．１２インチ）の厚さを持つ。
【００７３】
別の実施形態では、フランジ９２は、自身に沿って一定の間隔を持った、自身の内側から外側に向かう、複数のスロットを備えている。スロットは、締付面８６が面に向かって押されて所望の負荷を下回った時、中間フランジ１０２を弾性的に撓ませて、ほんのわずかに機能させる。
【００７４】
図５は、フランジ９２が複数の切り欠き９８という形でスロットを備えている、ことを示している。これらの切り欠け９８は、フランジ９２に複数のフランジ・セクション１０２を供給している。これらのフランジ・セクション１０２は、軸方向に撓むように構成されているという利点がある。これらのフランジ・セクション１０２は、スタッドの螺子山とナット５２の螺子山の間のクリアランスよりわずかに大きく、軸方向に撓むように構成されている。
【００７５】
図５に示された実施形態では、切り欠け９８は、ほぼＵ字型をなしている。しかしながら、別の実施形態では、切り欠け９８は、たとえば、円形、あるいは、多角形など、他の形状をなしている。
【００７６】
図５に示された実施形態では、フランジ９２は、複数の切り欠け９８を備えている。フランジ９２に設けられた、これらの切り欠け９８の数は、フランジ９２の大きさに応じて決定される。効果的には、これらの切り欠け９８の数を、フランジ９２の厚さに基づいて決定するとよい。図５に示された実施形態では、６つの切り欠け９８が設けられて、その結果、６つのフランジ・セクションをもたらしている。
【００７７】
本発明の一つの実施形態では、ワッシャー５４は、締付面８６を備えている。図３２に示すように、締付面８６の少なくとも一部分が、フランジ９２の上に位置している。この図に示されるように、締付面８６は、フランジ９２の底とワッシャー５４の外側の面８８の上に位置している。
【００７８】
図２９は、ナット５２とキャップ５３が組まれた好適な実施形態が示されている。ナット５２とキャップ５３は、好適には、保持面５９の周りでキャップ５３の内側の面８１を締り嵌めて、組み上げられている。この後、摩擦面５５と摩擦面７０に働く摩擦力はキャップ５３をナット５２に接したままに保持する。
【００７９】
図２０は、好適な実施形態における、組み上がった、ナット５２とワッシャー５４を示している。ここに示されているように、ナット５２とワッシャー５４は、好適には、スカート６８をワッシャー５４の中に挿入して組み上げられて、環状面７２は、ささえ面８４に対面している。この後、少なくともカラー８５の一部分は、外側に向かって押えつけられて、スカート６８を供給している。スカート６８は、ワッシャー５４の一部の下に横たわるように構成され、ナット５２がワッシャー５４に対して自由に回転できるように、緩く、しかし、確実にナット５２とワッシャー５４を接続している。
【００８０】
図１５は、少なくともスカート６８の一部が、その円周方向を取り巻く、内側へ向かう環状突起８３の下に横たわっている、好適な実施形態を示している。しかしながら、当業者は、カラー８５が、複数のスペース位置で、外側に向かって押えつけられて、突起８３の一部分の下に横たわっている、スカート６８を供給することができることを理解するであろう。
【００８１】
図３８は、別の実施形態の締付面８６を示している。ここに示されているように、締付面８６は、複数の突起３０を備えている。これらの突起３０は、締付面８６により高い摩擦係数を提供する。
【００８２】
締付面８６は、ワッシャー５４が回転しないように構成されている。突起３０は、摩擦を持って、ワッシャー５４がその面に対して回転するのを防止するために締め付けられている面と係合している。図３８は、８つの突起を備えた、締付面８６を示している。しかしながら、締付面８６は、たとえば、１２個の突起、８つ以上の突起を備えることもできる。
【００８３】
好適な実施形態では、ファスナー・アセンブリ５０は、スタッド２６に回転して装着（回転装着）される。この回転して装着している間、内側に螺子を切られたナット５２は、スタッド２６の螺子山に係合して、ファスナー・アセンブリは、軸方向でホイール・ハブ２０に向かって移動する。この回転装着している間、ナット５２とワッシャー５４の双方は、スタッド２６に対して回転できる。
【００８４】
更に回転装着が進むと、締付面８６は、スタッド２６に近接するホイール・ハブ２０の面に係合する。ファスナー・アセンブリが、さらに軸方向の移動しようとすると、この面から抵抗を受ける。この抵抗は、最初は、比較的小さいが、さらに回転装着を進めると、ファスナー・アセンブリ５０がスタッド２６に確実に固定されるまで増加する。
【００８５】
しかしながら、いくつかの別の実施形態では、ファスナー・アセンブリ１５０は、スピンドル１２にねじ込むことができる。図１，２に示したように、別の実施形態のファスナー・アセンブリ１５０は、スピンドル１２にねじ込まれる。ここに示されたように、外側のベアリング・アセンブリ２９は、肩部３９とスペーサ４１に対して動けるような状態で、ひとつの実施形態のファスナー・アセンブリ１５０によって、保持されることができる。この点、ファスナー・アセンブリ１５０は、スピンドル１２の螺子を切られた外側の端面４５に、ねじ込まれ、外側のベアリング・アセンブリ２９の内側のベアリング・レース４７に鎮座する。
【００８６】
ファスナー・アセンブリ１５０は、スピンドル１２の端面４５にねじ込まれて、ベアリング・アセンブリ２８とベアリング・アセンブリ２９の好ましくない遊びを取除き、これにより、これらのベアリング・アセンブリを適切な作動位置に保持し、適切な関連を維持する。ファスナー・アセンブリ１５０をベアリング・レース４７にぴったりとねじ込み過ぎると、ベアリング・アセンブリ２８、２９の双方は、過負荷の状態になり、寿命が短くなるであろう。ファスナー・アセンブリ１５０をさらに端部４５に十分ねじ込まないと、ベアリング・アセンブリ２８、２９の双方は、多過ぎる遊びを持って、寿命が短くなるであろう。この実施形態のファスナー・アセンブリ１５０は、所望する位置に、スピンドル１２の螺子を切られた端部４５に回転装着されるように製作され、本発明のアセンブリの内部に作用するロッキングする力によって、その所望の位置に確実に保持されている。
【００８７】
ひとつの実施形態では、ファスナー・アセンブリ１５０は、ホイール・ハブ２０を、トラックあるいはその他の車両のアクスル・アセンブリ１０のスピンドル１２として供給されている、スタッド２６に確実に固定するように構成されている。たとえば、ホイール・ハブ２０は、その支持ベアリング・アセンブリ２８、２９に装着された後、ファスナー・アセンブリ１５０は、スピンドル１２の螺子を切った端部４５をすべり超えて、ワッシャー５４の耳１０８は、内側の螺子山６４がスピンドル１２の外部の螺子山と係合するまで、スピンドル１２のスロット４９に沿ってすべる。スピンドル１２にねじ込まれながらナット５２が回転装着されるにつれて、ワッシャー５４は、回転せずに、その前方に邪魔されることなく押される。このように、ワッシャー５４は、ナットと一緒に軸方向に移動するが、その耳１０８は、スピンドル１２のスロット４９の中で、軸方向にすべることができるが、回転に対しては固定されているので、回転はしない。
【００８８】
その間ずっと、ナット５２とワッシャー５４は、入れ子関係を保って、互いに鎮座している。この入れ子関係では、各々の平坦部７４は、対応する谷１２２に均一に鎮座しており、対面する傾斜面７３と１１６はわずかに離れている。この関係では、平坦部７４と平坦部１１８として供給される、環状面７２とささえ面８４上にある頂点は、それぞれ、お互いを乗り越えている。このように、ナット５２がワッシャー５４を前方に押すと、環状面７２は、容易に、ワッシャー５４のささえ面８４を越えてすべる。
【００８９】
ワッシャー５４の締付面８６が、内側のベアリング・レース４７と係合するまで、手でナット５２はさらにスピンドル１２にねじ込まれる。円錐台形状を持った、締付面８６が、内側のベアリング・レース４７と係合するとき、ナットのさらなる回転は抵抗される。
【００９０】
この抵抗は、最初は比較的小さいが、さらに回転装着を進めると増加する。このように、頂点は、負荷が増加するにつれてより困難を伴って、互いに乗り越える。この抵抗は、ナット５２の面７３とワッシャー５４の面１１６のインターロック効果によって、より効果を増す。最終的には、ワッシャー５４のフランジ部１０２が弾性的に撓み始めたときのみ、お互いに滑り超えることができる。ナットを締めると、軸方向の圧力がベアリング・アセンブリ２８、２９の中に発生する。この圧力が発生すると、フランジ部１０２が撓み始める。
【００９１】
フランジ部１０２は、スピンドル１２の螺子山とナット５２の螺子山のクリアランスよりわずかに大きい距離だけ軸方向に弾性的に撓むように作製されている。フランジ部１０２は、このクリアランスよりわずかに大きく撓むことができるので、ワッシャー５４は、負荷の下で、ワッシャー５４とナット５２のロック機能を損なうことなく、ある程度、軸方向に動くことができる。同時に、ワッシャー５４の谷１２２より上の平坦部１１８の高さも、そのクリアランスよりわずかに高いので、一旦、適切な負荷をもってロック関係が確立すると、ファスナー・アセンブリ１５０を緩めることなく、ワッシャー５４とナット５２は、互いにわずかに動くことができる。
【００９２】
この撓みは、ナット５２の面７３とワッシャー５４の面１１６をロック関係に維持する弾性力を発生する。このロック関係において、一定のベアリング負荷が弾性的に保持され、ナット５２とワッシャー５４の頂点は、それぞれ、対応する谷１２２、谷７５に対して、ほぼ同一面内に鎮座している。もちろん、面７３は、対応する面１１６に対面してほぼ同一面内にあり、ファスナー・アセンブリ１５０が逆戻りして外れるのを防いでいる。特に、リーディング面７３は、テーリング面１１６に対面して鎮座している。さらに、面７３と面１１６は、好適には、それぞれ、球面的に、凹部、凸部として相補的であるように備わっており、ファスナー・アセンブリ１５０の軸から計ったすべての曲率半径は、前述の谷１２２のそれらと等しいので、たとえ、ナットが完璧にそろってスピンドルにねじ込まれずに、ナット５２とワッシャー５４が互いに正確に平行になっていなくても、それらのロック面の接触は維持される。
【００９３】
ロッキング・アセンブリ５０のナット５２をスピンドル１２に回す際に、所定のトルク設定に達したとき、ベアリング・アセンブリ２８、２９は適切に予荷重されている。そして、ロッキング・アセンブリ５０は、ナット５２を逆行して外そうとする、すべての軸方向の力に対抗できるようになる。ホイール・ハブ２０からの増加した軸方向の負荷は、単に、ナット５２とワッシャー５４をよりしっかりとロックするに過ぎない。六角レンチを使うなどして、再びナット５２に負荷するトルクを緩めることによってのみ、ファスナー・アセンブリ１５０を外すことができる。
【００９４】
図３９，４０に、別の実施例である、ロッキング・ファスナー・アセンブリ２５０が、示されている。ここに示されているように、ロッキング・ファスナー・アセンブリ２５０は、車両のハブをホイールにしっかりと固定している。ロッキング・ファスナー・アセンブリ２５０は、３つの部品、ナット５２、ワッシャー５４、および、バネ部材２５６を持っている。ワッシャー５４は、好適には、クローム・モリブデン合金鋼から作製されている。
【００９５】
図４１，４２、および、４５に、この実施形態のバネ部材２５６が示されている。このバネ部材２５６は、Ｃ４８−５１のロックウェル硬度を持つ、１０９５焼き戻しバネ鋼、あるいは、青なましした焼き戻しバネ鋼から作製されている。図４５に示すように、バネ部材２５６は、ほぼ環状の形状をなし、ナット５２のカラー８５を受けるように寸法決めされたボア２５７を画定している。この実施形態では、ナット５２のカラー８５は、軸方向にボア２５７の中へ伸び、ほぼ円筒形のワッシャー８２の中にある。ワッシャー８２の上で、ワッシャー５４の中でアンダーカット肩部８３の下でカラー８５を外側に向けて広げて、スカート６８が形成されている。
【００９６】
再び、図４５に示すように、バネ部材２５６は、ナット接触面２９５とワッシャー接触面２９６を備えている。ナットとワッシャー接触面２９５，２９６は、ほぼ円環形状をなし、ボア２５７からバネ部材２５６の中間面２９３へ伸びている。この図に示されているように、中間面２９３は、ボア２５７の周りで径方向に伸びて、ナット接触面２９０とワッシャー接触面２９１と間に位置している。中間面２９３は、好適には、ほぼ０．８１ｍｍの厚さ２９４を持っている。
【００９７】
本発明をひとつの面からみると、バネ部材２５６は、負荷されたトルクに対して発生する締付負荷の比率（発生する締付負荷／負荷されたトルク）を増加するように構成されている。本発明をもうひとつの面からみると、バネ部材２５６は、ナット５２がワッシャー５４に対して回転したとき、ナット５２に掛かるトルクを減少するように構成されている。本発明をもうひとつの面からみると、バネ部材２５６は、ナット５２とワッシャー５４の間の摩擦を１／１０に減少するように構成されている。限定ではないが、たとえば、６７８Ｎｍ（５００（ｆｔ・ｌｂｓ））のトルクで発生した締付負荷は、バネ部材２５６なしで、ほぼ２，２６８Ｋｇ（５，０００（ｌｂｓ））であるが、バネ部材２５６がある場合には、締付負荷は、ほぼ２２，６８０Ｋｇ（５０，０００（ｌｂｓ））である。
【００９８】
本発明をひとつの面からみると、バネ部材１５６は、ナットが締め付けられたときのスタッド２６の中の張力を増加する。本発明をもうひとつの面からみると、バネ部材１５６は、ナット５２の螺子山６４がスタッド２６の螺子山にかける垂直方向の力と、スタッド２６の螺子山がナット５２の螺子山６４にかける垂直方向の力を増加する。本発明をさらにもうひとつの面からみると、バネ部材１５６は、スタッド２６の螺子山とナット５２の螺子山６４との間の摩擦を増加する。本発明をもうひとつの面からみると、バネ部材２５６は、ナット５２がスタッド２６から外れ落ちることを防止するように構成されている。
【００９９】
ナット５２がスタッド２６にねじ込まれたとき、ワッシャー５４とバネ部材２５６は、ナットの前方方向へ抵抗なく押される。ナット５２がスタッド２６に対して回転し続けると、最終的には、ナット５２の頂点７４は、バネ部材２５６のナット接触面２９５に負荷をかけ始める。この状態では、図４６Ａ，４６Ｂに示すように、バネ部材２５６は、ワッシャー５４のささえ面２８４に鎮座して、バネ部材２５６のワッシャー接触面２９６とささえ面２８４の頂点１１８が接触する。加えて、そこに示されているように、ナット５２は、バネ部材２５６に鎮座して、バネ部材２５６のナット接触面２９５とナット５２のささえ面７２の頂点７４とが接触する。さらに、ナット接触面２９５とワッシャー接触面２９６は、実質的に、平らであり、実質的に、アセンブリ２５０の軸２５１に対して垂直である。
【０１００】
ナット５２の回転が続くと、ナット５２の頂点７４は、バネ部材２５６のナット接触面２９５を超えてすべる。しかしながら、ナット５２の回転がさらに続くと、最終的には、頂点７４がかける負荷によって、バネ部材２５６が曲がる。図４７Ａ−Ｅは、ナット５２の回転が矢印Ａで示される方向に進むにつれた、バネ部材２５６の形状を示している。ここに示されたように、ナット５２の頂点７４が、たとえば、ワッシャー５４の頂点１１８ａと頂点１１８ｂのような、隣接する頂点１１８の間にあるとき、バネ部材２５６は曲がって、頂点２９７、傾斜面２９８、および、谷２９９を持っている。バネ部材２５６の頂点２９７は、ワッシャー５４の頂点１１８に鎮座し、ナット５２の頂点７４は、バネ部材２５６の谷２９９に鎮座する。バネ部材２５６の傾斜面２９８は、好適には、径方向および周方向に角度をなしていることが望ましい。さらに、図４７Ａ−Ｅに示すように、ナット５２の頂点７４が、軸方向で、ワッシャー５４の頂点１１８の上に位置したとき、バネ部材２５６は、比較的平坦な形状へ弾性的に戻る。バネ部材２５６は、好適には、実質的に、平坦なナット接触面２９５とワッシャー接触面２９６を持つことが望ましい。
【０１０１】
本発明をひとつの面からみると、曲がりの程度は、バネ部材２５６の面２９８の曲がり角３００によって計測される。図４７Ｃに示すように、曲がり角３００は、ロッキング・ファスナー・アセンブリ２５０の軸２５１に対して垂直方向に伸びる、線Ａに沿って計測される。図４７Ｃ−Ｅに示されるように、ナット５２の頂点７４が谷１２２の中間点Ｍ２から離れてワッシャー５４の頂点１１８に向かうにつれて、曲がり角３００は、減少する。
【０１０２】
本発明をもうひとつの面からみると、バネ部材２５６の曲がりの程度は、バネ部材２５６の谷２９９からその上のバネ部材２５６の頂点２９７までの垂直方向の高さＨによって計測される。図４７Ｃに示したように、ナット５２の頂点７４の中間点Ｍ１が、実質的に、ナット５２の頂点７４が谷１２２の中間点Ｍ２の上に位置したとき、この垂直方向の高さＨは、増加して最大になる。この最大の垂直方向の高さは、ナット５２の螺子山２４６とスタッド２６の螺子山の間のクリアランスより大きくなるように寸法決めされている。好適な実施形態では、この最大の垂直方向の高さは、ほぼ０．１５ｍｍである。図４７Ａ、４７Ｅに示すように、この垂直方向の高さＨは、ナット５２の頂点７４が軸方向でワッシャー５４の頂点７４の上に位置したときに、減少して最小になる。
【０１０３】
本発明をひとつの面からみると、バネ部材２５６の面２９８の曲がり角３００が減少するとき、ナット５２の螺子山６４によって、スタッド２６の螺子山に作用する垂直方向の力が増加している。本発明をもうひとつの面からみると、垂直方向の高さＨが、最大値から最小値に変化するとき、ナット５２の螺子山からスタッド２６の螺子山にかかる垂直方向の力が増加する。この結果、スタッド２６の中の張力が増加し、スタッド２６の螺子山とナット５２の螺子山６４の間の摩擦が増加する。スタッド２６の螺子山とナット５２の螺子山６４の間の摩擦が増加すると、ナット５２を回転させるのに要するトルクが増加する。このように、一旦、ナット５２が、スタッド２６にしっかりと固定されると、ファスナー・アセンブリ２５０は、ナット５２をスタッド２６から外そうとする、回転力に抵抗することができる。本発明は、好適な例として、車両用のホイール・ハブの取付け構成、および、車両用のホイールの取付け構成を例にとって記載したが、本発明の範囲を超えずに、この他にも適用でき、設計変更などができることは理解されるべきである。本発明の範囲は、添付の請求項で定義され、これら請求項が、文言的に、あるいは、均等論的に、意味する範囲内に属するすべての装置は、すべてこの中に入るものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】車軸とホイール・ハブの端面図であり、このホイール・ハブは、好適な実施形態であるスタッドにねじ込まれたファスナー・アセンブリ、および、別の実施形態であるスピンドルにねじ込まれたファスナー・アセンブリ、を備えている。
【図２】図１の２−２のラインに沿った断面図である。
【図３】別の実施形態のワッシャーの拡大斜視図である。
【図４】別の実施形態のファスナー・アセンブリの部分断面底面図である。
【図５】別の実施形態のファスナー・アセンブリの部分断面上面図である。
【図６】別の実施形態のナットとワッシャーの部分的に断面を示した側面図である。
【図７】別の実施形態のナットの環状面とワッシャーのささえ面の重なりを示す四分の一の部分を示した正面図であり、この両者の円周方向の相互関係を示している。
【図８】面の弧状部分（この例では１８°のアーク）の拡大断面図であり、これらの面は別の実施形態でアセンブリと組み合っており、このため、この図では曲面を直線で示してある。
【図９】別の実施形態のナットの斜面の凸状の曲がりを示した、側面図である。
【図１０】別の実施形態のワッシャーの斜面の凸状の曲がりを示した、部分断面を含む側面図である。
【図１１】好適な実施形態のナットの側面図である。
【図１２】好適な実施形態のナットの側面図である。
【図１３】好適な実施形態のワッシャーの部分断面を含む側面図である。
【図１４】好適な実施形態のファスナー・アセンブリの展開斜視図である。
【図１５】好適な実施形態のファスナー・アセンブリの部分断面底面図である。
【図１６】好適な実施形態のファスナー・アセンブリの部分断面上面図である。
【図１７】好適な実施形態のキャップの底面図である。
【図１８】好適な実施形態のキャップの側面図である。
【図１９】好適な実施形態のファスナー・アセンブリの側面図である。
【図２０】好適な実施形態のファスナー・アセンブリの断面側面図である。
【図２１】好適な実施形態のナットの摩擦面の拡大側面図である。
【図２２】別の実施形態のキャップの摩擦面の拡大側面図である。
【図２３】別の実施形態のナットの環状面の拡大側面図である。
【図２４】別の実施形態のワッシャーのささえ面の部分断面側面図である。
【図２５】別の実施形態のワッシャーの部分断面側面図である。
【図２６】別の実施形態のワッシャーの締付面の拡大側面図である。
【図２７】別の実施形態のワッシャーの部分断面側面図である。
【図２８】ソケットとソケットレンチとの関連を示す、好適な実施形態のキャップとナットの部分断面側面図である。
【図２９】好適な実施形態のキャップとナットの部分断面側面図である。
【図３０】スタッドとの関連を示す、好適な実施形態のキャップとナットの部分断面側面図である。
【図３１】別の実施形態のワッシャーのささえ面の部分断面側面図である。
【図３２】別の実施形態のワッシャーの部分断面側面図である。
【図３３】別の実施形態のナットの環状面の拡大側面図である。
【図３４】ノッチを持つスタッドとの関連を示す、別の実施形態のファスナー・アセンブリの断面側面図である。
【図３５】別の実施形態のファスナー・アセンブリの断面側面図である。
【図３６】別の実施形態のファスナー・アセンブリの展開斜視図である。
【図３７】この好適な実施形態の部分的に仕上げが終わっているナットの展開斜視図である。
【図３８】別の実施形態のファスナー・アセンブリの部分断面底面図である。
【図３９】車軸と、スタッドにねじ込まれた別の実施形態のファスナー・アセンブリを持つホイール・ハブの端面図である。
【図４０】図３９の２−２に沿って見た、断面図である。
【図４１】別の実施形態のロッキング・ファスナー・アセンブリの展開斜視図である。
【図４２】別の実施形態のロッキング・ファスナー・アセンブリの側面図である。
【図４３】別の実施形態のナットの側面図である。
【図４４】別の実施形態のワッシャーの締付面の上面図である。
【図４５】バネ部材の、部分的に断面を示した側面図である。
【図４６Ａ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【図４６Ｂ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【図４７Ａ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【図４７Ｂ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【図４７Ｃ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【図４７Ｄ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【図４７Ｅ】ナットの環状面、ワッシャーのささえ面、および、バネ部材の拡大図である。
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４７Ｃ】
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【図４７Ｄ】
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【図４７Ｅ】
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【国際調査報告】
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