JP2015152129A - シールワッシャ及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワッシャ本体に、複数本の螺子部材に対応した複数個のシールリップを形成したシールワッシャにおいて、螺子部材によりシールリップが噛み込まれ、損傷を受ける事の無いシールワッシャを安価に提供することを目的とするものである。
【解決手段】複数個の螺子部材と、前記螺子部材が螺合する螺子穴を設けた相手部材との間に介在し、前記螺子部材が挿通する複数個の挿通孔を備えたワッシャ本体と、前記ワッシャ本体の前記挿通孔近傍に一体的に設けられ、前記螺子部材と前記相手部材の間で圧接挟持されるゴム状弾性材製のシールリップを備えたシールワッシャにおいて、前記ワッシャ本体が、前記挿通孔を形成した中心金具と、前記中心金具を挟む様に配置された上金具と下金具で構成され、前記中心金具に前記シールリップを設けると共に、前記挿通孔内周面が前記螺子部材の螺子部外周面と接する構成としたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は、自動車用・農業用・建設機械等の部品の着座部に用いられるシール機能を有するシールワッシャに関する。

ボルトなどの螺子部材とこれに結合される相手部材の着座面間に介在させるワッシャに
は、相手部材に形成されている螺子孔を通じて内部の流体が漏洩することのないように、
金属からなる環状のワッシャ本体をゴム等の弾性体で被覆してシールすることが知られている。（特許文献１）

従来、ボルトが２ケ以上あり、且つボルト間のピッチが狭い場合は、シールワッシヤ同士が干渉してしまう。
この為、図７に示す様な、一枚のワッシャ本体３１０に、複数個のシールリップ３６０を形成したシールワッシヤ３００が提案された。

しかしながら、最初に締結するボルトの影響で、ワッシャ本体３１０に回転方向の力が加わり、第２番目以降に締結するボルトは、ボルトの芯とシールリップ３６０の芯とがずれた状態で締め込まれる事となる。
この結果、ボルトがシールリップ３６０を噛み込み、損傷を与える為、シールリップ３６０の密封機能が損なわれる問題を惹起した。

そこで、図８に示す様な、シールリップ３６０の内周に、ガイド突起３７０を形成して、シールリップ３６０の噛み込みを防止する方策も提案されたが、ガイド突起３７０がシールリップ３６０と同じ材質のゴム状弾性材である為、噛み込みを防止するには十分ではなかった。（特許文献２）

更に、これら従来のシールワッシヤのワッシャ本体は、一枚の金属材を切削加工したものに、ゴム状弾性材製のシールリップを一体焼付けする形で製作していた為、製造費用が嵩む問題を招来した。

特開２００５−２２６６９２号公報 実開２００６−２８９４号公報

本発明は、ワッシャ本体に、複数本の螺子部材に対応した複数個のシールリップを形成したシールワッシャにおいて、螺子部材によりシールリップが噛み込まれ、損傷を受ける事の無いシールワッシャを安価に提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明にあっては、複数個の螺子部材と、前記螺子部材が螺合する螺子穴を設けた相手部材との間に介在し、前記螺子部材が挿通する複数個の挿通孔を備えたワッシャ本体と、前記ワッシャ本体の前記挿通孔近傍に一体的に設けられ、前記螺子部材と前記相手部材の間で圧接挟持されるゴム状弾性材製のシールリップを備えたシールワッシャにおいて、前記ワッシャ本体が、前記挿通孔を形成した中心金具と、前記中心金具を挟む様に配置された上金具と下金具で構成され、前記中心金具に前記シールリップを設けると共に、前記挿通孔内周面が前記螺子部材の螺子部外周面と接する構成としたことを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、中心金具、上金具及び下金具から成るワッシャ本体をプレス成形により準備する工程と、螺子部材が挿通する複数個の挿通孔を備えた前記中心金具の前記挿通孔近傍にゴム状弾性材製のシールリップを成形する工程と、前記中心金具の上下面に、前記上金具と前記下金具を重ね合わせ一体化する工程とを含むことを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のシールワッシャによれば、ワッシャ本体に設けた挿通孔内周面が螺子部材の螺子部外周面と接する構成としている為、最初に締結するボルトの影響で、ワッシャ本体に回転方向の力が加わったとしても、次に締結するボルトにより、シールリップが噛み込まれ、損傷を受けることを回避出来る為、シールリップの密封機能が損なわれる事が無い。
また、請求項２記載の発明のシールワッシャによれば、中心金具、上金具及び下金具は、各々１箇所以上の貫通孔と突起が係合することにより一体化しているため、中心金具、上金具及び下金具の取り扱い及び組み付けが容易である。
また、請求項３記載の発明のシールワッシャによれば、前記貫通孔及び突起は、前記中心金具、前記上金具及び前記下金具のプレス成形段階に於いて同時に形成するため、ワッシャ本体を安価に得られる。

更に、請求項４記載の発明のシールワッシャの成形方法によれば、中心金具、上金具及び下金具から成るワッシャ本体をプレス成形により準備し、ついで、中心金具の上下面に、前記上金具と前記下金具を重ね合わせ一体化する工程により成形している為、安価に、シールリップが噛み込まれ、損傷を受けることのないシールワッシャを提供出来る。

本発明に係るシールワッシャを螺子部材に組み付けた状態の縦断面図。 図１で使用したシールワッシャ単体の立体斜視図。 図２のＡ−Ａ断面図。 図３に示したシールワッシャの構成部品である中心金具にシールリップを一体成形した状態の縦断面図。 図３に示したシールワッシャの構成部品である上金具及び下金具を示す縦断面図。 図３に示した中心金具、上金具及び下金具を相互に一体化する為の手段を例示した部分縦断面図。 従来技術に係るシールワッシャの縦断面図。 従来技術に係る一部改良したシールワッシャの縦断面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図１、図２及び図３に基づき説明する。
本発明のシールワッシャ３の基本的構成は、複数個の螺子部材１と、この螺子部材１が螺合する螺子穴２１を設けた相手部材２との間に介在し、螺子部材１が挿通する複数個の挿通孔３１１を備えたワッシャ本体３１と、このワッシャ本体３１の挿通孔３１１近傍に一体的に設けられ、螺子部材１と相手部材２の間で圧接挟持されるゴム状弾性材製のシールリップ３６を備えている。

そして、ワッシャ本体３１は、螺子部材１が挿通する挿通孔３１１を形成した中心金具３２と、この中心金具３２を挟む様に配置された上金具３３と下金具３４とで構成されている。

また、中心金具３２は、挿通孔３１１近傍にゴム状弾性材製のシールリップ３６を設けると共に、この挿通孔３１１内周面が螺子部材１の外周面と接する構成としている。
この為、最初に締結する螺子部材１の影響で、ワッシャ本体３１に回転方向の力が加わったとしても、挿通孔３１１内周面が螺子部材１の螺子部外周面と接して、それ以上ワッシャ本体３１が回転することを阻止する為、次に締結する螺子部材１により、シールリップ３６が噛み込まれ、損傷を受けることを回避出来る。

また、図６に示す様に、中心金具３２、上金具３３及び下金具３４は、相互にプレス成形により形成した貫通孔３５と突起３８が係合することにより一体化出来る。
尚、この貫通孔３５及び突起３８は、中心金具３２、上金具３３及び下金具３４の各々に１箇所以上存在すれば良い。
この様に、中心金具３２、上金具３３及び下金具３４をプレス成形により準備する段階で、同時にこれらの貫通孔３５と突起３８を準備出来る為、溶接等で一体化する場合に比べ安価に成形出来る。

ついで、本発明に係るシールワッシャの成形方法について、図２乃至図６に基づき説明する。
まず、中心金具３２、上金具３３及び下金具３４から成るワッシャ本体３１をプレス成形により準備する。
ついで、図４に示す様に、螺子部材１が挿通する複数個の挿通孔３１１を備えた中心金具３２の挿通孔３１１近傍にゴム状弾性材製のシールリップ３６を成形する。
最後に、中心金具３２の上下面に、図５に示す上金具３３と下金具３４を重ね合わせ、図３に示す様に一体化する。

この一体化する方策としては、図６に示す様に、中心金具３２、上金具３３及び下金具３４をプレス成形する段階で、同時に中心金具３２、上金具３３及び下金具３４にプレス成形した貫通孔３５と突起３８を係合することにより一体化することが好ましい。
また、上金具３３及び下金具３４に設けた大径孔３７の直径は、シールリップ３６の外径よりも大きく設計されている。

このことにより、図２及び図３に示す様に、上金具３３及び下金具３４がシールリップ３６に接する事無く中心金具３２の上下面に重ね合わせる事が出来る。
本実施態様においては、シールワッシャ３に設けた、螺子部材１が挿通する挿通孔３１１の数を２個としたが、複数個で有れば３個以上であっても良い。

ゴム状弾性材製のシールリップ３６の材質としては、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＣＲ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム等が挙げられ、各種用途に応じて適宜選択して用いられる。

また、中心金具３２、上金具３３及び下金具３４に使用される材料は、ステンレス、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム合板等の金属材料が挙げられ、各種用途に応じて適宜選択して用いられる。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明に係るシールワッシャは、自動車用・農業用・建設機械等の部品の着座部に用いられるシール機能を有する箇所に使用できる。

１ 螺子部材
２ 相手部材
３ シールワッシャ
２１ 螺子穴
３１ ワッシャ本体
３２ 中心金具
３３ 上金具
３４ 下金具
３５ 貫通孔
３６ シールリップ
３７ 大径孔
３８ 突起

Claims (4)

1. 複数個の螺子部材（１）と、前記螺子部材（１）が螺合する螺子穴（２１）を設けた相手部材（２）との間に介在し、前記螺子部材（１）が挿通する複数個の挿通孔（３１１）を備えたワッシャ本体（３１）と、前記ワッシャ本体（３１）の前記挿通孔（３１１）近傍に一体的に設けられ、前記螺子部材（１）と前記相手部材（２）の間で圧接挟持されるゴム状弾性材製のシールリップ（３６）を備えたシールワッシャ（３）において、
   前記ワッシャ本体（３１）が、前記挿通孔（３１１）を形成した中心金具（３２）と、前記中心金具（３２）を挟む様に配置された上金具（３３）と下金具（３４）で構成され、前記中心金具（３２）に前記シールリップ（３６）を設けると共に、前記挿通孔（３１１）内周面が前記螺子部材（１）の螺子部外周面と接する構成としたことを特徴とするシールワッシャ。
2. 前記中心金具（３２）、前記上金具（３３）及び前記下金具（３４）は、各々１箇所以上の貫通孔（３５）と突起（３８）が係合することにより一体化していることを特徴とする請求項１記載のシールワッシャ。
3. 前記貫通孔（３５）及び前記突起（３８）は、前記中心金具（３２）、前記上金具（３３）及び前記下金具（３４）のプレス成形段階に於いて同時に形成することを特徴とする請求項２記載のシールワッシャ。
4. 中心金具（３２）、上金具（３３）及び下金具（３４）から成るワッシャ本体（３１）をプレス成形により準備する工程と、螺子部材（１）が挿通する複数個の挿通孔（３１１）を備えた前記中心金具（３２）の前記挿通孔（３１１）近傍にゴム状弾性材製のシールリップ（３６）を成形する工程と、前記中心金具（３２）の上下面に、前記上金具（３３）と前記下金具（３４）を重ね合わせ一体化する工程とを含むことを特徴とするシールワッシャの成形方法。

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