ナット10およびボルト30を含み、ナット10がリング区間14およびナット区間12を含み、ナット区間12が主本体部分16および首部分18を有し、首部分18がリング区間14に入るようになっていて、リング区間14が半径方向内側に移動し、したがって首部分18のねじ山がボルト30の噛み合ったねじと圧縮係合し、ボルト30からナット部材10が緩むのに抵抗する卓越トルク構造を提供するねじ留め具32。本発明は卓越トルク機能を有するねじ留め具を含む留め具システムに関する。ねじ留め具組立体は、航空宇宙および産業構造の多くの用途に使用されている。このような組立体はねじ付きボルトまたはスタッドと、これに合ったねじ山形状を有するナット部材とを含む。振動または反復的な荷重の変動を受ける用途では、このようなねじ留め具組立体は、その保持トルクを失って緩むことが知られている。このような動作を防止するため、ねじ留め具組立体は、緩んだり、接合されるワークピースまたは品物の締付けが失われたりすることに抵抗する卓越トルク機能を提供するよう改造されてきた。卓越トルク機能は、噛合うねじ山形状の一方に歪んだ部分を設けることによって達成することが多く、したがって歪んだねじ部分と歪んでいないねじ部分とが噛合うと、ナット部材とスタッドまたはボルトとが、ねじ山の干渉による卓越トルクでさらに互いに保持され、その結果、トルク解除に抵抗し、したがって振動による緩みに抵抗することになる。標準的な歪んでいないねじ形状の場合、ナット部材は、ワークピース係合及びワークピースの初期締め付けか、又は予荷重付加まで、低トルク値でボルトまたはスタッド上に自由回転する。その後、加えたトルクの大きさに対して獲得された最終締付け荷重は、主に、荷重下の回転部材の係合部分間の固有の摩擦によって抵抗を受ける。このことは歪んだ卓越トルクねじ形状を有するねじ留め具には当てはまらない。歪んだねじ部分が相手のねじ山と噛合うと、ナット部材はもはや自由に回転せず、加えたトルクの大きさに対して、締め付けたワークピースの締付け荷重が減少する。ねじ形状の歪みは、往々にしてナットの外端または後端に配置されるが、このことはナット部材のスタッドまたはボルト上での自由回転機能を制限し、加えられたトルクに対する初期予荷重および最終締付け荷重の大きさを制限する。歪んだねじ山と歪んでいないねじ山との間の噛み合いは、グリップ範囲にわたって多少グリップに敏感である。グリップ範囲とは1つのサイズの留め具によって互いに固定されるワークピースの全厚さの最大グリップまたは全厚さから最小グリップまたは全厚さへの変動である。本発明は、自由に回転して、ワークピースを予め選択した第1トルク規模まで締め付けることができる独特のナット部材を提供する。第1トルク規模は、ワークピースに所望の初期予荷重規模を提供するよう選択される。この第1トルク規模が自由回転ステップで達成された後、半径方向の圧縮力が誘発され、それによってナット部材とボルトまたはスタッドとの間で噛み合ったねじ山に摩擦負荷がかかる。トルク、したがって圧縮力は、予め選択した第2トルク規模が達成されるまで増加し、達成されると設置が完了する。その結果、ワークピースが予め選択された規模の最終締付け荷重で互いに保持され、設置された留め具のナットとボルトまたはスタッドの噛み合ったねじ山が、高い圧縮荷重で互いに保持された状態で、締め付けた接合部が生じ、その結果、取外しを阻む高い卓越トルクが提供され、振動または他の周期的加重による緩みを所望の通りに阻む。本発明の好ましい形態では、ナット部材は、初期予荷重が脆弱な部分によって決定され、第1トルク規模が達成されて脆弱部分が破砕した後に圧縮荷重が発生する一体構造である。本発明のナット部材の自由回転機能は、複合材料で作成されるワークピースを使用する用途を含め、航空宇宙用途での使用に望ましい。本発明の独特なナット部材は、既存のボルトまたはスタッドで利用可能な概ね標準的なねじ形状を含め、種々のねじ形状で使用することができる。本発明の独特のナット部材の自由回転機能は、関連した留め具のグリップ範囲にわたって、ほぼ均一に作動することができる。独特なナット部材の自由回転機能、およびその結果としての卓越トルク特徴は、多くの航空宇宙および非航空宇宙用途に望ましい。噛み合ったねじ山を干渉させたり、それに高い摩擦荷重を与えたりすることなく、予め選択した規模の初期予荷重を提供し、初期予荷重を達成した後、卓越トルク特徴を提供するようになっている自由回転ナットを含め、独特のねじ留め具を提供することが、本発明の別の目的である。構造で、最小のサイズであることが非常に重要である。したがって、設置後に卓越トルク機能も提供し、軽量の構造である自由回転ナットを含め、独特のねじ留め具を提供することが、本発明のさらに別の目的である。本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の説明および添付の請求の範囲を、添付図面と組み合わせて解釈することによって明白になる。図面の説明図1は、本発明の機能を実現する一形態のナット部材の側断面図である。図1Aは、図1のナット部材の円で囲んだ区域1Aの部分を拡大した部分断面図である。図2は、概ね矢印2−2の方向に見た図1のナット部材の端面図である。図3は、留め具組立体でワークピースに初期荷重を与えた後、互いに固定されるよう、ボルトおよびワークピースと組立体関係にある図1および図2のナット部材を、最大グリップ状態を表すワークピースとともに、ナット部材を断面で示した側面図である。図4は、ナット部材とボルトとの留め具組立体を、その留め具組立体の最大グリップのワークピースの最終設置状態で示す、図3と同様の側面図である。図5は、図4と同じナット部材とボルト部材との留め具組立体を、その留め具組立体の最小グリップ状態のワークピースの最終設置状態で示す、図4と同様の側面図である。図6は、外端部に脆弱な駆動部分を有する一体ナットの別の形態の側断面図である。図7は、概ね矢印7−7の方向に見た図6のナット部材の端面図である。図8は、変形した状態で、図3の矢印8−8の方向に見た、図1の一体ナット部材の変形形態の図2と同様の端面図である。図9は、ボルトに組み付けた関係で、ナット部材の首部分に半径方向のコンプライアンスを増加させる複数の軸方向の溝を設けた図1から図4のナット部材の変形した形態を示す拡大部分断面図である。図面の実施形態の説明図面の図1、図1Aおよび図2を参照すると、ナット部材10が図示され、ナット部材はナット区間12およびロックリング区間14を含む。主本体部分16と、実質的に減少された断面の小さい首部分18とを含む。4の内端部と一体接続される。それによってナット部材10にトルクを与えられるよう、六角形の外表面21を有する(図2参照)。リング区間14は、概ね円形の断面を有する環状の形状で、予め選択した直径D1の滑らかな貫通内腔22がある。図1および図1Aを見ると、首部分18は、一定外径D2の軸方向に概ね直線の区間24を有する。外径D2はロックリングの内腔22の直径D1より大きい。これは、以下で述べる目的のために予め選択された干渉を提供する。直線区間24は面取り半径Rによって主本体部分16に接続される。テーパ区域26は外部テーパ表面を有し、直線区域24を脆弱リブ20に接続する。ナット区間12は、主本体部分16を通って延在する貫通ねじ内腔28と、首部分18とを有する。2の直径D1より小さい。したがって、相手の雄ねじ部材はクリアランスがある状態でリング内腔22を通過することができる。内腔28のねじ山の頂は、主本体部分16の内腔28の一部に直径D4を有し、以下で述べる目的のために首部分18のねじ形状の半径方向の深さd1を小さくするよう、先端を切って、より大きい直径D5になっている。環状で角度を付けて延在する切欠き29を規定する。以下で分かるように、切欠き29には、リング区間14の表面27の内面と、主本体部分16のこれに直面する内表面31とが噛み合っても、面取り半径Rの噛み合いが最小になるか、噛み合わないような角度を付ける。この方法で、面取り半径Rへの局所的な接触応力が回避される。それと同時に、リブ20が所望のトルク規模で破断するのを促進するよう、切欠き29の深さを選択することができる。面取り半径Rのサイズは、ナット部材10の材料の強度および弾性に応じて変更できることに留意されたい。したがって、ナット部材10がチタン合金などの高力材料で作成され、所望の弾性を有する場合、面取り半径Rのサイズを小さくすることができ、切欠き29を基本的に省略することができる。次に図3および図4を見ると、ナット部材10が、ボルト30に組み付けた関係で、留め具組立体32を規定するよう図示され、留め具組立体32はワークピース46と48を互いに固定する過程にある。ボルト30は、一方端に拡大した皿頭36、反対側の端部にねじ部分38を備えた細長い胴34を有する。滑らかな胴部分40が、ねじ部分38をボルトの頭36と接続する。4は、それぞれワークピース46および48の整合された開口または内腔42および44を通って延在するようになっている。内腔44は、皿頭36を相手として受けるようになっている皿穴部分49を有する。胴のねじ部分38は、ナット区間12のねじ付き内腔28のねじ山と噛合うようになっているほぼ均一なねじ形状を有する。六角形の主本体部分16を介して与えられたトルクにより、ねじ部分38にねじ山で固定され、予め選択された初期予荷重または締付け荷重規模で、ワークピース46と48を互いに締め付けている。4はまだ脆弱リブ20によって首部分18に接続されている。ねじ込むことができる。次に、追加のトルクを与え、留め具組立体32を最終的に設置するため、工具を使用することができる。ナット部材10がワークピース46の外表面51と係合した状態で、所望の規模の初期締付け荷重または予荷重は、所定の第1トルク規模を与えることによって達成される。この時点までナット部材10は基本的にボルトの胴34のねじ部分38上を自由に回転する。トルクの規模が所定の第2規模まで増加されると、脆弱リブ20が剪断され、首部分18が軸方向に移動してロックリング区間14の内腔22に入る。軸方向に移動してリングの内腔22に入ると、テーパ区域26の前端が半径方向内側に押しやられ、ボルト胴のねじ部分38の相手となるねじ山と圧縮状態で噛合う。加えられるトルクの規模がさらに増加すると、テーパ区域26全体、次に直線区間24が内腔22に入り、相手となるボルトねじ山と圧縮状態でぴったり噛合う。直線区間24が内腔22に入った後に、最終的な所定のトルク規模が感知され、その規模の達成時に操作が中断される。直線区間24はリングの内腔22に完全に入れられ、それぞれロックリング区間14とナット区間24の対面する表面27と31を図4に示すように噛み合わせる。対面する表面27と31とが噛合うこのような構造は、所望の規模のトルクが与えられ、したがってワークピース46および48上で所望の規模の最終締付け荷重が達成されたか素早く目視検査し、検証する手段を提供する。これは、噛み合ったねじ山間のロックが完成し、最大になっていることも保証する。首部分18の螺旋ねじ山が少なくとも2つのねじ山ピッチに延在することが望ましいことも考えられる。ナット区間12は、ボルト30より多少硬度の低い材料で作成することができる。したがって、首部分18のねじ山は、首部分18が軸方向に移動されてリング内腔22に入ると、圧縮噛み合いに応答してボルト30の胴のねじ部分38にある相手となるねじ山の形状へと、わずかに変形することができる。それと同時に、ボルト30の胴部分38の噛み合ったねじ山はほぼ歪まない状態のままである。航空宇宙用途では、接合されるワークピースの間にシーラントを使用して、流体が通らない接合部を設けることが普通である。破断荷重は、ワークピース46、48を十分な予荷重で引き合わせることができ、リブ20が破断せずに、その間に配置された余分なシーラントを絞り出すのに十分な規模になるよう、選択することができる。次に戻し、ナット区間12を通してナット部材10に追加のトルクを加え、最終締付け荷重を達成するのが普通の手順である。この場合、リブ20は第1ステップ中に無傷のままで、したがって破断しないよう構成することができる。第2ステップでは、所与の時間をかけて接合部が固まった後、ナット区間12に再度トルクを加える。リブ21は、第1ステップで加えた規模より大きい規模のトルク荷重で破断し、さらに増加した規模の追加トルクが加えられると、首部分18が移動してリング内腔22に完全に入り、設置が完了する。言うまでもなく、設置は上述したような2ステップではなく、シーラントの有無にかかわらず1ステップでも実行できることを理解されたい。リブ20は、この第1締付けステップ中に破断し、破断の発生でシーラントが絞り出され、作業者にその時点で追加トルクを加えるのを停止するよう指示または信号を提供するよう構築できることも理解されたい。76b2などの、ペースト状の材料である。ナット部材10とボルト30間のトルク印加を容易にするため、胴34の外端に、設置用工具(図示せず)の同様形状のロッドを受けることができる六角形または他の不規則な形状の内腔50を設けることができる。ロッドは回転により固定され、したがって工具の六角形のソケット部分のみが回転し、それによってナット部材10およびボルト30がワークピースの内腔42、44内でつれ回りするのを防止する。このようなつれ回りが生じると、内腔42、44などのワークピースの内腔に望ましくないかじりが生じることがある。このような工具の詳細は、当業者の範囲内であり、本発明の一部を構成しないので、単純化のために省略してある。図4から分かるように、この時点で、ナット区間12のねじ内腔28のねじ山はほぼ全部がボルト30のねじ部分38のねじ山と完全に噛み合っている。前述の通り、首部分18の前端から後方に向かって、ねじ山の少なくとも幾つかの頂は、先端が切ってある。一つの形態では、ネック部分18の頂は、主本体部分16を含めナット区間にある残りの全ねじ山の通常の半径方向深さd2に対して、約半分の半径深さd1まで小さくなっている。これには幾つかの目的がある。8との初期ねじ係合を容易にする。2内への首部分18の初期軸方向移動の促進と、余分な摩擦や噛合うボルトねじ山の永久歪みを生ぜずに、半径方向の圧縮による高い卓越トルクの発展の促進を助ける。深さd1が頂の通常の半径方向深さd2の約25%から約75%になるような先端切りや半径方向深さの減少は、このような有利な結果をもたらすと考えられる。本発明の一つの形態では、半径方向の深さを約50%減少させることが望ましい。頂の半径方向深さを減少させることにより、首部分18はさらによく適合し、これによって、所望の半径方向圧縮と、留め具の高い卓越トルク特性の達成を容易にする。首部分18のねじ山の前端での頂の半径方向深さの減少、その結果としての適合する構造は、ワークピース46の表面51がナット部材10の軸Xに対して多少角度を有する用途で、ナット部材10の使用を容易にする。これに対して、主本体部分16を含め、ナット区間12の残りのねじ山は、通常のねじ深さd2であり、これはボルトのねじ部分38の相手となるねじ山の半径方向深さとほぼ等しい。それと同時に、リング区間14は、十分な肉厚を有するよう構築され、これによってリング区間14の半径方向の膨張が防止される。この点で、首部分18の直線区域24に、内表面31に近い後端で、全半径方向深さd2の先端を切っていない螺旋ねじの少なくとも1つのねじ山ピッチが設けられる場合もある。テーパ区域26の半径方向外表面は、脆弱リブ20との接続部で、リング区間内腔22の直径D1よりわずかに小さい外径D8で始まることが分かる。初期リードでの直径D8のわずかな減少は、増加する軸方向荷重に応答するテーパ区域26のリング内径22内への初期移動を促進し、脆弱リブ20の破断荷重が達成された後のテーパ区域26の座屈が防止される。テーパ角度Aは、一部は、テーパ区域26の前端とリング内腔22との適切な初期摩擦噛合いを提供し、脆弱リブ20の初期分離後に、跳ね返りまたは締付けの喪失を防止するのに十分なように選択される。角度Aで先細になり、前端の小径D8から直線区域24の大径D2へと拡張する。この点に関して、テーパ角度Aは約3°から約13°、好ましくは約6°から約10°まで変化できると考えられる。2の概ね約10%から約75%延在することができる。ナット部材10の材料および全体的サイズによって決定される。首部分18に直線区域24を設けることも有利と考えられる。この点に関して、直線区域24とリング内腔22の表面との圧縮噛合は、テーパ区域26のテーパ表面のようなテーパ表面のみがリング内腔22と噛み合った場合よりも、面と面との摩擦噛合いのより大きい、より均一な領域を提供する。噛み合ったねじ山との干渉の規模が大きくなる。この増加した表面係合と圧縮荷重はより大きい卓越トルクとなる。卓越トルクを保持する圧縮荷重は、一部は直線のほぼテーパのない表面間の係合によって維持され、これによって保持力がテーパ表面の係合のみから得られる場合に生じるような振動からの緩みを防止する。この点に関して、直線区域24とリング内腔22との軸方向に直線の非テーパ表面間の最終係合は、完成した設備のボルト30からナット部材10が振動で緩むのを阻止する力を向上させる。直線区域24の軸方向の長さL1は、設置時、全長にわたって内腔22内に移動されるように望ましい長さに維持され、それによって対面する表面27と31が互いに係合する。8のみにテーパを付けた場合よりも、より予測できる最終締付け荷重の規模を提供するとも考えられる。これは、部分的に、直線区域24が軸方向に動かされてリング内腔22に入ると、最終締付け荷重が、リング区間14を半径方向に拡張するために必要なボルト30とナット部材10間の相対的な軸力の規模によってもある程度決定される結果である。ナット区間12とボルト30との間に追加のロックを提供するため、ボルト胴34のねじ部分38に軸方向のスロットまたは溝53を設けることができる。図3および図4参照)。したがって、首部分18、特に直線区域24がリング内腔22の十分内側の最終位置に到達すると、材料の一部が変形して溝53に入り、その結果、ボルト30とナット部材10間に追加の機械的ロック作用が生じる。スロット53内のロックの有効性は、スロット53に約90°の角を付けるか、胴のねじ部分38のねじ山の螺旋角度に対して直角位相にすると向上すると思われる。このような軸方向ロックスロット53の使用は任意選択である。いうのは、スロット53がなくても、高レベルの卓越トルクが達成されるからである。m(.345インチ)になるよう選択された。013cm(.005インチ)の半径方向の干渉があると、噛み合ったねじ山間に所望の規模の圧縮力が得られ、所望の規模の卓越トルクが達成されると考えられる。この点に関して、内腔22にわずかなテーパを形成し、冷間鍛造または冷間すえ込みによるリング区間14の製造を容易にすることができる。リング区間14には概ね均一な半径方向の肉厚が設けられるので、外表面も同様に角を付けられる。したがって、内腔22は開放端の大きい方の直径から、首部分18に近い端部でのわずかに小さい方の直径へと、直径方向にテーパを付される。015cm(.006インチ)となる。これは、直線区域24が内腔22と係合し、さらに最終的な設置状態で首部分18がその全長にわたって内腔22内に延在しないことを考えると、首部分18で容易に対応することができる。前述したように、切欠き29には、表面27が面取り半径Rとほとんど、または全く係合しない状態で、表面27と31とが係合するよう角を付ける。033cm(.013インチ)であった。首部分18と本体部分16との接合部の半径Rは、首部分18のフープ圧縮強度と面取り半径Rの応力集中係数との平衡を取るよう選択される。大きい面取り半径Rは、内腔22に入るにつれ、首部分18の半径方向の圧縮に抵抗する。この点に関して、切欠き29がこの抵抗を最小にするよう作用する。大きい面取り半径Rは内腔22に入るにつれ、面取り半径Rの少なくとも一部にクリアランスを提供するからである。面取り半径Rが小さすぎると、特にナット部材10がアルミなどの比較的低い強度の材料で作成される場合、応力集中が望ましくないほど高いレベルになることがある。このような小さい面取り半径Rは、その点におけるナット区間12の引張り強度を低下させる。076cm(.030インチ)の半径Rで満足できることが判明している。表面27の内面に対する切欠き29の外表面の角度Bは、約20°になるよう選択された。ナット区間12の外表面の平坦部は、リング区間14の外表面の直径D7より小さい直径D6だけ、半径方向に間隔があいている。それと同時に、六角形表面21の対向する隅は、直径D2よりわずかに小さく、概ね直径方向に離隔している。上述したような本発明の形態では、5/16-24UNJF−3bのねじ形を使用した。16-24UNJF-3b.ボルト30には、胴のねじ部分38上に相手となるねじ形が設けられた。半径Rのサイズを最小にし、切欠き29を基本的になくすことができる。2.5Vチタンで作成されている場合、半径Rを約0.13cm(.005インチ)と最小にすることができる。それと同時に、切欠き29などの切欠きをなくすことができる。したがって、リブ20の破断荷重は、切欠き29などの切欠きとは無関係に設計要素から決定される。2を提供するため、相手となるボルト30は6A1−4Vチタン材料でよい。上述したように、特にロックスロット53をなくした構造では、相手となるねじ山に永久歪みが非常に少ない、または永久歪みがない状態で、高い卓越トルク機能が提供される。したがって、望まれるならば、留め具組立体32は設置後にワークピース46および48からねじ分離され、外されることができる。このようなねじ分解は、初期分離トルクが多少高いロックスロット53を使用した場合でも、達成することができる。留め具組立体32が、妥当なグリップ範囲にわたってワークピース46および48などのワークピースを固定するのに使用されることが望ましい。最小全厚さの差として規定される。とって最大全厚さまたは最大グリップのワークピース46および48を固定する留め具組立体32が図示されている。この点で、滑らかな胴部分40は、ボルト頭36からワークピース46および48の全厚さの残りの全長だけ延在するのに十分な長さであることが分かる。示すようにワークピース46および48の初期締付けでナット区間12のほぼ全部のねじ山と十分に噛み合い、図4に示すように、最終締付けで全部が噛合うよう最小になる。それと同時に、基本的にどのねじ部分38もワークピースの内腔42の中にない。これに対して、図5では、留め具組立体32を、最小全厚さを有するワークピースの最終組立状態で示す。したがって、図5の記述では、留め具組立体32の構成要素は図4と同じ数字で指定し、厚さが異なるワークピースおよび関連の構成要素は同じ数字で指定し、プライム記号を加える。グリップ範囲の最小全厚さである全厚さを有する。リング区間14の内腔22に部分的に入る。留め具組立体32が図5に示すように完全に設置された状態で、首部分18の最も内側の端部はまだ、ボルト30の滑らかな胴部分40の隣接する端部からのわずかなクリアランスにある。したがって、リング区間14の軸方向の長さLは、首部分18の長さ、および最大グリップでは46、48、最小グリップでは46'、48'などのワークピースのグリップ範囲に関して選択され、これによって首部分18の最も内側の端部がボルト30の滑らかな胴部分40の対面する終端との僅かな又は最小のクリアランス中にある。内側の端部と、滑らかな胴部分40のこれに対面する端部とのクリアランスがほんのわずか、または最小になるよう選択される。言うまでもなく、幾つかの用途では、このような最も内側の端部と対面する端部との最小の係合も許容されることが理解される。この点に関して、たとえボルト30のねじ部分38の長さが延長されても、首部分18の軸方向の長さはまだ、リング区間14の軸方向の長さLより大きくならないよう選択される。これに対面する表面と係合しない。これは、首部分18とワークピース46の表面51との係合が、関連するワークピースの開口42の周囲に高い応力集中を発生したり、ナット部材10の表面27と31などの対面する表面の係合を防止するような用途では、特に重要である。他で明記しない限り、図1から4の実施形態と図6および図7の実施形態との間で同様の数字が与えられた構成要素は、ほぼ同じであると見なすことができ、したがって単純化のために同様の詳細は繰り返さない。ナット区間12aは、主本体部分16aおよび首部分18aを含む。