JP2988187B2 - ウェーブワッシャ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウェーブワッシャに係
り、特に固定物と被固定物との間に介在して、固定部に
おける厚さ方向の弾性を確保するウェーブワッシャに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、固定物と被固定物との間にワ
ッシャを介在させ、そのワッシャのバネ力によって厚さ
方向の弾性を確保する構成が広く用いられている。ま
た、このように厚さ方向の弾性を確保するのに適したワ
ッシャとしては、厚さ方向に凸である山部と厚さ方向に
凹である谷部とを交互にその周に沿って有するウェーブ
ワッシャが知られている。

【０００３】例えばトヨタ自動車株式会社発行によるト
ヨタ技術公開集４６５７号（１９９２年９月３０日発
行）には、図６に示す如き円形のウェーブワッシャ１を
用いてソレノイドバルブをハウジングに組み付ける構成
が開示されている。ここでウェーブワッシャ１は、図６
（Ａ）に示すように全集に渡って径の等しいドーナツ形
状であり、それぞれ３つの山部１ａ及び谷部１ｂを有し
ている。

【０００４】従って、上記公開集に開示されるようにソ
レノイドバルブをウェーブワッシャ１を介してハウジン
グに固定した場合、その固定部はウェーブワッシャ１の
山部１ａと谷部１ｂの変形に起因した弾性を発揮する。
従って、ソレノイドバルブに適当な押圧力を印加する
と、ソレノイドバルブの保持される位置をウェーブワッ
シャ１の厚さ方向に変位させることができる。

【０００５】かかる特性を利用すると、例えばソレノイ
ドバルブを押圧した状態で形成される所定の空間に固定
部材を挿入し、次いで押圧を解除することにより固定部
材をウェーブワッシャ１の復元力で挟持することが可能
である。このような機構は、容易かつ確実な組み付けを
実現可能とし、各種部品の組み付け性の改善に有効であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるウェ
ーブワッシャ１の組み付け形態としては、図６（Ｂ），
（Ｃ）に示すようにハウジング３等に設けられた挿入口
３ａの底部において介在させるべく配置される場合があ
る。かかる構成は、ハウング３等に設けられた挿入口３
ａが、ソレノイドバルブ２等の被挿入物が挿入される際
のガイドとして機能し、更に挿入後における支持部材と
して機能することを狙って採用されるものである。

【０００７】一方、ハウジング３等に機械加工等によっ
て挿入口３ａを設ける場合、加工上の制約によりその角
部３ｂにはコーナーＲが形成される場合がある。従っ
て、挿入口３ａに、挿入口３ａとほぼ同径のウェーブワ
ッシャ１を挿入した場合、図６（Ｂ）に示すようにウェ
ーブワッシャ１が角部３ｂに乗り上げた状態となり、挿
入口３ａ底部まで挿入されない事態が生ずる。

【０００８】この場合、挿入口３ａは、上記したように
被挿入物のガイドとしての機能を発揮することが期待さ
れている。従って、例えば角部３ｂに逃げ溝を設けた
り、またはウェーブワッシャ１の径を挿入口３ａの径に
比べて十分小さくすることは、加工経済上好ましくない
ばかりでなく、ウェーブワッシャ１の位置決め精度を悪
化させることになり実施すべきでない。

【０００９】このため、種々の制約によって角部３ｂに
コーナーＲが形成される挿入口３ａ等に挿入して使用せ
ざるを得ない状況において上記従来のウェーブワッシャ
１を使用した場合、被固定物が適切に挿入できない事態
が生じ、その高さ方向の位置精度が確保できない場合が
あるという問題を有していた。

【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、ウェーブワッシャの山部若しくは谷部の径を最大
外径部より小径として、角部に形成されたコーナーＲの
内側でウェーブワッシャを固定物または被固定物と面接
触させ、コーナーＲとの干渉を防止することにより上記
の課題を解決し得るウェーブワッシャを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、厚さ方向
に凸とした山部と厚さ方向に凹とした谷部とを交互に有
するウェーブワッシャにおいて、少なくとも前記谷部
を、該ウェーブワッシャの最大外径部に比べて小なる外
径を有する形状に形成したウェーブワッシャにより達成
される。

【００１２】

【作用】本発明に係るウェーブワッシャにおいて、前記
山部及び前記谷部は、ウェーブワッシャが固定物と被固
定物との間に介在した際に、厚さ方向の弾性を確保すべ
く作用する。この際、前記谷部は、該ウェーブワッシャ
の最大外径部より小径である。

【００１３】従って、ウェーブワッシャの谷部を有する
面は、その最大外径部の径を外径とする円を仮想した場
合、その内側で固定物または被固定物と面接触すること
になる。このため、固定物または被固定物上に、上記し
た仮想円に沿ってコーナＲが形成されていても、谷部が
そのコーナーＲと干渉することはない。

【００１４】そして、ウェーブワッシャの最大外径部
は、前記谷部が接触する面から離間して位置するため、
その面に形成されたコーナＲからも離間することとな
り、なんらその影響を受けることはない。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例であるウェーブワ
ッシャ１０の構成を表す図を示す。ここで、同図（Ａ）
はその斜視図を、同図（Ｂ）は正面図を、また同図
（Ｃ）はその側面図を示している。

【００１６】各図に示すように、本実施例のウェーブワ
ッシャ１０は、６角形のドーナツ状に成形されている。
そして、その各辺に相当する部分に山部１０ａと谷部１
０ｂとが交互に設けられている。従って、６角形の頂点
に相当する最大外径部１０ｃは、山部１０ａと谷部１０
ｂとの間に位置することになる。

【００１７】ここで、ウェーブワッシャ１０は、所定の
弾性係数を有する素材を基に構成されており、固定物と
被固定物との間に介在した場合、圧力が印加された際に
は山部１０ａ及び谷部１０ｂがその押圧力に従って適宜
変形することにより適当な弾性を発揮し、またかかる状
況下で押圧力が解除された際には、その復元力に起因し
て、固定物と被固定物との間隔を広げる方向に適当なバ
ネ力を発揮する。

【００１８】以下、図２を参照して本実施例のウェーブ
ワッシャ１０特有の構成に基づく効果についての説明を
行うが、それに先立ってウェーブワッシャ１０の使用態
様について、適切な適用例の構成と共に説明する。

【００１９】図３は、本実施例のウェーブワッシャ１０
を、ハウジング１１とソレノイドバルブ２０の組み付け
機構に適用した例を示す。ここで、このソレノイドバル
ブ２０は、油圧経路中に配置して油圧経路の導通制御を
行う場合に適したバルブであり、図３は、ハウジング１
１に設けられた油圧経路１２、１３間の導通を制御する
機構を構成した場合を例示している。

【００２０】すなわち、ソレノイドバルブ２０は、外筒
２１内に収納されるコイル２２に所定の電流を流通させ
た際に発生する電磁力によりニードル２３を軸方向に変
位させ、その変位を利用して油圧通路１２、１３間を連
通する作動油通路２４を導通または遮断するものであ
る。

【００２１】ここで、図３に示すソレノイドバルブ２０
においては、作動油通路２４の一端にオリフィス２５を
有している。このオリフィス２５は、作動油通路２４を
導通状態とした場合に所望の流量が確保できるようにそ
の径が設定されると共に、その開口端がテーパ状に成形
されている。

【００２２】そして、上記したニードル２３の先端に
は、このオリフィス２５の開口端に嵌合する適当な径の
ボール弁２６が設置されている。このため、作動油通路
２４を遮断すべくコイル２２に流通する電流を適当に制
御すると、ニードル２３を介してボール弁２６がオリフ
ィス２５のテーパ状開口端２５に嵌合し、オリフィス２
５の加工精度、ニードルの変位方向精度等を極めて高精
度とすることなく、確実な閉塞性が確保可能されること
になる。

【００２３】この結果、例えば油圧通路１３側に高圧、
油圧通路１２に低圧の作動油が供給されているとすれ
ば、コイル３１に所定電流を流通させて作動油通路２４
を導通させると、油圧通路１３から油圧通路１２へ向け
て、その差圧とオリフィス２５の径とに応じた流量の作
動油が流通する。この際、ソレノイドバルブ２０は、そ
の軸方向に、作動油がオリフィス２５を流通する際の流
通抵抗に相当する応力を受けることになる。

【００２４】一方、コイル２２に流通する電流を適当に
切り換えて作動油通路２４を遮断すると、作動油の流通
が阻止され、油圧通路１３に発生している油圧が直接ボ
ール弁２６やニードル２３を介してソレノイドバルブ２
０に伝達される。従って、この場合ソレノイドバルブ２
０には、油圧通路１３、１２間の差圧がその軸方向に作
用することになる。

【００２５】つまり、本実施例のソレノイドバルブ２０
においては、作動油通路２４を導通または遮断するたび
に、その軸方向に加わる油圧が大きく変動することにな
る。このため、ソレノイドバルブ２０とハウジング１１
との組み付け機構には、組み付け作業が容易であること
と共に、かかる軸方向の応力変動に対して十分な安定性
を確保し得る構成であることが要求される。

【００２６】図３は、かかる要求を満たすべく本実施例
のウェーブワッシャ１０を用いて構成したソレノイドバ
ルブ２０の組み付け機構の全体を表す構成断面図を示
す。ここで、ハウジング１１とソレノイド２０との間に
は、作動油に対するシール性を確保すべくＯリング２
７、２８を配置し、ソレノイドバルブ２０の抜けを防止
する機構としてはＣリング２９を用いている。

【００２７】この場合においてＣリング２９は、図３に
示すようにハウジング１１に設けられた溝１１ａとソレ
ノイドバルブ２０の外筒２１に設けられたフランジ２１
ａとの間に挟持されており、ソレノイドバルブ２０に作
用する軸方向の応力を安定して受けとめることができ
る。この際本実施例のウェーブワッシャ１０は、ソレノ
イドバルブ２０を図３中上方へ付勢して、Ｃリング２９
の挟持力を確保すべく作用している。

【００２８】以下、上記ウェーブワッシャ１０の作用に
ついて図４に示す組み付けの流れ図を参照して補足説明
する。尚、図４は、図３に示すウェーブワッシャ１０組
み付け部周辺の拡大図であり、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）
の順で組み付けの際の流れを表している。

【００２９】すなわち、ソレノイドバルブ２０をハウジ
ング１１へ組み付ける場合、先ずフランジ２１ａの下面
にウェーブワッシャ１０を設置し、図４（Ａ）に示すよ
うに外筒２１ａをハウジング１１へ挿入して更に適当な
押圧力を印加する。この結果ウェーブワッシャ１０は、
同図に示すように山部１０ａ及び谷部１０ｂが潰れて平
坦となり、ハウジング１１の溝１１ａ周辺と外筒２１の
フランジ２１ａ周辺との間には所定の隙間が形成され
る。

【００３０】次に、このようにして形成した隙間にＣリ
ング２９を挿入すべく処理を行う。つまり、図４（Ｂ）
に示すように外筒２１を適当に押圧力した状態で、小径
方向に変形させたＣリング２９を溝１１ａに嵌合させ
る。この際、外筒２１とハウジング１１との間には上記
した所定の隙間が形成されており、Ｃリング２９を嵌合
させる際にフランジ２１ａが干渉することはない。

【００３１】そして、この状態で外筒２１に印加してい
た所定の押圧力を解除すると、図４（Ｃ）に示すように
ソレノイド２０の外筒２１が、ウェーブワッシャ１０の
復元力に起因して図中上方へ向けて変位する。この結
果、ハウジング１１と外筒２１との間に形成されていた
所定の隙間が狭まり、最終的にはＣリング２９が挟持さ
れる位置で隙間が消滅することになる。

【００３２】かかる構成が採られた場合、ウェーブワッ
シャ１０の山部１０ａ、谷部１０ｂが潰れる方向にソレ
ノイド２０が押圧されない限りＣリング２９が溝１１ａ
から離脱することがない。従って、上記したように極め
て容易に組み付けることができるうえ、作業者による押
圧がなされない限り、その通常の使用態様においてはソ
レノイド２０がハウジング１１から離脱することはな
く、容易かつ確実な組み付けが実現されることになる。

【００３３】ところで、かかる機構を構成するにあたっ
て、ウェーブワッシャ１０には以下のような特性が要求
される。第１は、適切な弾性を有することである。この
特性は、ウエーブワッシャ１０が剛に過ぎると組み付け
性が悪化し、また柔に過ぎると組み付け後の耐震性等に
問題が生じることから要求されるものである。

【００３４】第２は、ハウジング１１の挿入口にセット
した際に適切な位置にその位置が決まることである。す
なわち、ハウジング１１にウェーブワッシャ１０をセッ
トした際に仮にその中心がずれるようなことがあれば、
後にソレノイドバルブ２０を挿入する工程を設定した場
合には、その挿入の際の干渉が問題となる。

【００３５】また、その厚さ方向の位置が適切に定まら
ない場合には、ソレノイドバルブ２０を挿入して上記し
た押圧力を印加した際に、外筒２１とハウジング１１と
の間に所定の隙間を確保することができず、Ｃリング２
９を適切に嵌合させることができない事態が生ずる。

【００３６】この場合において、上記した弾性について
は、ウェーブワッシャ１０の材質及び形状によってほぼ
決定されるため、その製造誤差を考慮しても所定の値を
得ることにさほど困難性はなく問題とはならないが、第
２の要求特性である位置決め性については問題がある。

【００３７】ウェーブワッシャ１０をハウジング１１に
セットした際の位置決め精度を確保するためには、ウェ
ーブワッシャ１０を設置すべくハウジング１１に設ける
挿入口の径とウェーブワッシャ１０の径とを高精度に整
合させる必要がある一方、ハウジング１１の挿入口の角
部には、その加工上の制約からコーナーＲが形成される
からである。

【００３８】つまり、図５に示すようにハウジング１１
の挿入口１１ｂを設けるあたって、角部１１ｃ等のよう
な凹形状を構成する場合、加工上の制約によって角部１
１ｃにコーナーＲが形成されるのを避けられない場合が
ある。従って、図５（Ｂ）に示すように、位置決め精度
の確保のためにウェーブワッシャ１の径をハウジング１
１の挿入口１１ｂの径とほぼ同一に設定した場合は、ウ
ェーブワッシャがコーナーＲ上に位置する結果、その高
さ方向の位置精度が確保できないという事態が生じる。

【００３９】図１に示す本実施例のウェーブワッシャ１
０において、６角形形状を採用したのは、かかる事態の
発生を防ぐためである。すなわち、従来のウェーブワッ
シャ１の如く円形ドーナツ形状のウェーブワッシャ１で
は、山部１ａも谷部１ｂも全て均一な径の円周上に形成
されているため、ウェーブワッシャ１を、これとほぼ同
径の挿入口１１ｂに挿入した場合、それらの接触点は必
ず挿入口１１ｂの角部１１ｃに位置していた。

【００４０】これに対して、本実施例のウェーブワッシ
ャ１０においては、図１に示すように山部１０ａ及び谷
部１０ｂが６角形ドーナツ形状の各辺に構成されてい
る。従って、最大外径部１０ｃの径に合わせて円形の挿
入口１１ｂを設けた場合、挿入口１１ｂに挿入されたウ
ェーブワッシャ１０は、IIＡ矢視図である図２（Ａ）に
示すように最大外径部１０ｃによってその位置が規制さ
れることになる。

【００４１】ところで、この場合最大外径部１１ｃは、
上記したように常に山部１０ａと谷部１０ｂとの間に存
在している。従って、挿入口１１ｂに挿入された際に
は、挿入口１１ｂの底面から谷部１０ｂの谷の深さ分だ
け挿入口１１ｂの底面から離間した状態となる。つま
り、この最大外径部１１ｃは常に挿入口１１ｂの角部１
１ｃ上方に位置することとなり、コーナーＲの影響を受
けることがない。

【００４２】一方、ウェーブワッシャ１０がハウジング
１１と接触する谷部１０ｂは、IIＢ矢視図である図２
（Ｂ）に示すように、常に角部１１ｃの内側、すなわち
コーナーＲの存在しない位置で挿入口１１ｂの底面に接
触することとなり、やはりコーナーＲの影響を受けるこ
とはない。

【００４３】このように、本実施例のウェーブワッシャ
１０によれば、ハウジング１１の挿入口１１ｂに形成さ
れるコーナーＲの影響を受けることがなく、容易かつ高
精度に厚さ方向及び面方向について所望の位置決めがで
きる。このため、上記したようにソレノイドバルブ２０
の組み付け機構等に適用する際に、確実に所望の特性を
確保することができ、容易かつ確実な組み付け機構の実
現に大きく寄与することができる。

【００４４】尚、本実施例のウェーブワッシャ１０にお
いては、山部１０ａ及び谷部１０ｂを共に最大外径部１
１ｃに比べて小径にする６角形形状を採用して、ウェー
ブワッシャ１０の表裏判定をすることなく組み付け可能
な構成としたが、必ずしも山部１０ａ及び谷部１０ｂを
共に小径とする必要はない。

【００４５】すなわち、ウェーブワッシャ１０の組み付
け時にその表裏判定を行う場合においては、ウェーブワ
ッシャ１０の山部１０ａまたは谷部１０ｂの一方だけを
小径として、その面が挿入口１１ｂのコーナーＲに対向
するように組み付ける構成としてもよい。

【００４６】

【発明の効果】上述の如く本発明に係るウェーブワッシ
ャによれば、少なくとも谷部を有する側の面は、最大外
径部と同径の円を仮想した場合、常にその内側において
固定物または被固定物と接触する。従って、本発明に係
るウェーブワッシャを固定物または被固定物に設けられ
た挿入口に挿入する場合において、少なくとも谷部は、
挿入口の角部に形成されるコーナーＲに乗り上げること
なく挿入口に設置することができる。更にこの場合、最
大外径部が挿入口の内壁に規制されることから、ウェー
ブワッシャの面方向の位置精度も確実に確保することが
できる。

【００４７】このように、本発明に係るウェーブワッシ
ャによれば、固定物または被固定物の挿入口に形成され
るコーナーＲの存在によらず、面方向、厚さ方向共に高
精度な位置決めが可能であり、固定物及び被固定物の容
易かつ確実な組み付け機構の実現に大きく寄与できると
いう特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェーブワッシャの構成図であ
る。

【図２】本発明に係るウェーブワッシャの効果を説明す
るための図である。

【図３】本発明に係るウェーブワッシャを用いた組み付
け機構の一例の全体構成を表す構成断面図である。

【図４】本発明に係るウェーブワッシャを用いた組み付
け機構における組み付け手順を説明するための図であ
る。

【図５】ウェーブワッシャを適用する際の問題点を説明
するための図である。

【図６】従来のウェーブワッシャの構成を表す図であ
る。

【符号の説明】

１０ ウェーブワッシャ １０ａ 山部 １０ｂ 谷部 １０ｃ 最大外径部 １１ ハウジング １１ａ 溝 １１ｂ 挿入口 １１ｃ 角部 １２，１３ 油圧経路 ２０ ソレノイドバルブ ２１ 外筒 ２１ａ フランジ ２４ 作動油通路 ２９ Ｃリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16B 43/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さ方向に凸とした山部と厚さ方向に凹
   とした谷部とを交互に有するウェーブワッシャにおい
   て、 少なくとも前記谷部を該ウェーブワッシャの最大外径部
   に比べて小なる外径を有する形状に形成したことを特徴
   とするウェーブワッシャ。