JPH0539808A

JPH0539808A - シールワツシヤ

Info

Publication number: JPH0539808A
Application number: JP3334035A
Authority: JP
Inventors: Noriji Maeda; 紀二前田; Katsukuni Ueha; 勝邦上羽; Motohiro Hashimoto; 元裕橋本
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【構成】円環状の弾性リング１と、これを包囲する金
属ケース２とから成る。弾性リング１と金属ケース２は
分解組立自在である。弾性リング１は、その内周面13に
断面三角形の内径小リップ８を有する。この小リップ８
は内周面13の軸方向中央に突設している。【効果】締付トルクが小さくて済み、ボルトのネジ部
とのなじみが良好で密封性が優れており、密封寿命が長
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシールワッシャに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、図11に示すようなシールワッシャ
が知られている。即ち、短円筒形のゴムリングａと、そ
れの外端面乃至外周面を包囲する金属ケースｂとから成
っている。

【０００３】そして、このシールワッシャは、ゴムリン
グａの内径部ｃが平滑円筒面であり、締結状態で体積圧
縮率が約 130％以上の大きなゴム変形にて密封効果をね
らっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の（図
11に示した）シールワッシャでは、次のような問題点が
あった。

【０００５】強い締付けトルクを必要とした。ゴムリングａが損傷を受け易い。（そのため）繰返し使用が難しい。ボルトのねじの谷底までゴムリングａが完全に侵入
して埋るとは限らず、密封性能が不安定である。ゴムリングａの外径Ｄ₁が使用ボルトのねじ径Ｂの
1.5倍未満と小さく、座面ｅに大径の座ぐり孔や逃げ孔
ｆが存在する場合やこの逃げ孔ｆ等が偏心する場合に
は、密封出来なくなったり、密封性が著しく低下する。

【０００６】そこで、本発明は、上述の問題を解決した
シールワッシャを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る一のシール
ワッシャは、所定厚さ寸法の円環状であって、内周面の
軸方向中央に、該所定厚さ寸法よりも小さい寸法を底辺
寸法とする断面三角形の内径小リップを有する弾性リン
グと、該弾性リングとは別体であって、該弾性リングの
外端面と外周面に夫々当接する平面状円環壁部と円筒壁
部を有する金属ケースと、から構成されている。

【０００８】本発明に係る他のシールワッシャは、所定
厚さ寸法の円環状であって、内周面の軸方向中央に、切
欠部をもって周方向に断続的に配設されると共に上記所
定厚さ寸法よりも小さい寸法を底辺寸法とする断面三角
形の内径小リップを有する弾性リングと、該弾性リング
とは別体であって、該弾性リングの外端面と外周面に夫
々当接する平面状円環壁部と円筒壁部を有する金属ケー
スと、から構成されている。

【０００９】

【作用】本発明に係る一のシールワッシャは、断面三角
形状の内径小リップの先端が、ボルトのねじの谷部へ侵
入しやすく、この侵入によって谷部が埋められて密封さ
れる。あるいはボルトの非ねじ部外周面に小リップが密
着して密封作用をなす。かつ、内径小リップのボルトへ
の密封性が良好となるため、締付状態の弾性リングの体
積圧縮率を低くすることが可能となる。従って、ボルト
の締付けトルクを低減出来る。さらに、体積圧縮率が小
さくて済むため、弾性リングは損傷を受けにくくなる。
従って、繰返し使用が可能である。

【００１０】また、本発明に係る他のシールワッシャ
は、ボルトを弾性リングに挿入する際に、各内径小リッ
プは独立していて、撓んでボルトねじ山を越え易く、挿
入が容易となる。この内径小リップがボルトのねじの谷
部へ侵入するが、全周にわたって谷部を埋めなくとも
（ねじは１条の溝で連続しているので少くとも１箇所を
閉塞すると）十分にボルトのねじ部を密封できる。

【００１１】

【実施例】図１の締付直前の状態及び図２の締付状態に
示す如く、本発明に係るシールワッシャは、弾性リング
１と金属ケース２とから成り、座ぐり部３の座ぐり孔径
Ｃが大きく、あるいは、この座ぐり部３がボルト４の中
心に対して大きく偏心した箇所に好適なものである。

【００１２】ボルト４は、ねじ径Ｂのねじ孔５に、シー
ルワッシャを介して螺着される。

【００１３】図例では、座ぐり部３は次のように形成し
た場合を示した。つまり、上記ねじ孔５を貫設した板本
体６と、座ぐり孔径Ｃなる孔を打抜いた薄板材７とを、
重ね合わせて、座ぐり部３を形成している。

【００１４】しかして、シールワッシャを構成する弾性
リング１と金属ケース２とは別体であって、接着や焼付
けにて一体化されていない。つまり、図３と図４のよう
に分解組立自在である。

【００１５】そして、この弾性リング１は、図１と図３
のように、所定厚さ寸法Ｔの円環状であって、この厚さ
寸法Ｔよりも小さい寸法ｔを底辺とする断面三角形状の
内径小リップ８を内周面13に有し、各種ゴムや軟質プラ
スチック製とする。

【００１６】他方、金属ケース２は、弾性リング１の外
端面９に当接する平面状円環壁部10と、弾性リング１の
外周面11を包む円筒壁部12とから成る。

【００１７】さらに詳しく説明すると、図３と図１に於
て、弾性リング１の内径小リップ８は、断面二等辺三角
形状とし、その頂点角度θは、40°≦θ≦80°とする。

【００１８】小リップ８の先端のアールｒは、 1.0mm以
下とする。望ましくは、 0.5mm以下として、シャープと
するのが良い。

【００１９】リップ内径ｄは、適用ボルト４のねじ径Ｂ
に対して、ｄ≦Ｂとするのが良い。

【００２０】また、弾性リング１の外径Ｄ₁は、金属ケ
ース２の内径Ｄより、 0.3mm〜 1.0mm大きく設定して密
嵌させ、組合わせた状態を保ちやすくする。

【００２１】また、弾性リング１の外周角部のアールＲ
は、0.75mm〜３mmとする。これによって、図１から図２
のようにボルト４を締付けていった時に、薄板材７と金
属ケース２の間から、弾性リング１がはみ出たりせず、
また、損傷を受けない。

【００２２】特に、金属ケース２の内径Ｄを、ボルト４
のねじ径Ｂに対して、1.5×Ｂ≦Ｄ≦ 3.0×Ｂとする。

【００２３】望ましいのは、さらに、 2.0×Ｂ≦Ｄ≦
2.7×Ｂとすることである。

【００２４】そして、金属ケース２、ボルト４のねじ、
及び薄板材７の表面（座面）とで形成される空間容積
（図４に点々にて示した部位）に占める弾性リング１の
自由状態の体積の割合（占有率）は、90〜 130％とす
る。

【００２５】従って、図２のように、締付状態では、弾
性リング１の小リップ８は、縮径しつつボルト４の谷部
へ侵入して該谷部を埋めると共に、座ぐり部３へも弾性
変形しつつ侵入する。

【００２６】また、図３に於て、断面小三角形をした小
リップ８が、内周面13の軸方向中央（上下中央）に配設
してあり、上下対称として、組み間違いを生じない利点
がある。

【００２７】なお、弾性リング１の外径Ｄ₁（金属ケー
ス２の内径Ｄ）が、ボルト４のねじ径Ｂの 1.5〜 3.0倍
───望ましくは2.0〜 2.7倍───と大きいから、特
に大きな座ぐり孔径Ｃに、本発明のシールワッシャは好
適であり、かつ、この座ぐり部３が、ねじ孔５中心に対
して、大きく偏心したとしても、十分対応可能である。

【００２８】さらに、小リップ８の底辺寸法ｔを、全体
の厚さ寸法Ｔの20〜50％に選定する。

【００２９】また、このシールワッシャは、内圧・外圧
のいずれのシールとしても使用出来、流体としては気体
と液体に利用出来る。

【００３０】次に、上述の図１と図３に示した弾性リン
グ１の外周角部のアールＲの代りに、図５，図６に示す
如く、20°≦θ´≦70°の面取り、又は、矩形状の面取
りを切欠形成するも望ましい。

【００３１】即ち、図５では図中寸法Ｈが 0.5〜２mmと
なるように大き目の20°≦θ´≦70°の面取部18，18
が、上下対称に形成されている。

【００３２】また、図６では、入隅部が小アール状とし
て矩形面取部18，18が上下対称に形成されている。

【００３３】この図５，図６のような形状とすれば、
（図２のように）ボルト４を締結した状態で、薄板材７
と金属ケース２の間から、弾性リング１がはみ出たりせ
ず、好ましい。

【００３４】また、図７は、ねじ部16の基端部に非ねじ
部17（平滑円柱部）を有するボルト４を、上記シールワ
ッシャを介して締付けた状態を示す。このようなボルト
４の締付け部位にも、本発明品を使用できることを示
す。つまり、この場合は、弾性リング１の小リップ８の
先端部が、ボルト４の非ねじ部17に圧接する。

【００３５】次に、図８は、弾性リング１の別の実施例
を示し、この弾性リング１は、切欠部20…をもって周方
向に断続的に配設される円弧状の内径小リップ８…を有
する。そして、この弾性リング１は、ボルト４のねじ部
16のみに使用可能である。

【００３６】図例では、切欠部20…は、夫々切欠円周角
度θ₁，θ₂，θ₃に設定された３箇所とされている。
そして、この３個の小リップ８…の間に切欠部20…が配
置している。

【００３７】しかして、図９に示すように、この弾性リ
ング１にボルト４を挿入する。この挿入の際、小リップ
８…が弾性リング１の軸方向に撓み易い（逃げ易い）た
め、該弾性リング１にボルト４を容易に挿入できる。

【００３８】さらに、図10に示すように、ボルト４を締
付けると、弾性リング１が圧縮されて弾性変形し、内径
側に膨出する。そして、弾性リング１の内周面13がボル
ト４のねじ山23…に圧接すると共に、小リップ８…がね
じ部16に押付けられて一部がねじ溝24に密嵌する。

【００３９】これにより、弾性リング１の内周面13とボ
ルト４のねじ部16との間に、１条のねじ溝24に沿った螺
旋状の連通孔22ａ，22ｂが生じる。この連通孔22ａは内
方（図では下方）へ連通し、連通孔22ｂは外方（図では
上方）へ連通する。

【００４０】しかし、上記連通孔22ａと連通孔22ｂとの
間には、小リップ８…がねじ溝24に密嵌した部分がある
ため、その部分にて、１条のねじ溝空間が遮断される。
従って、全体として完全なシールがなされる。

【００４１】なお、切欠部20…の周角度θ₁, θ₂, θ
₃の総和が全体周角度（ 360°) を占める割合は、35％
≦｛ (θ₁＋θ₂＋θ₃) ／ 360°｝×100 ≦65％とす
るのが好ましい。また、θ₁＝θ₂＝θ₃とするのが良
い。

【００４２】つまり、上記割合が35％未満の場合は、小
リップ８…が占める割合が大となるため、ボルト４を挿
入し難くなる。逆に、65％よりも大の場合は、小リップ
８…が占める割合が小となるため、シール性が低下す
る。

【００４３】また、図例では、切欠部20…は３箇所とさ
れ、３個の小リップ８…が形成されているが、これ以外
にも切欠部20…を２箇所乃至４箇所以上として２個乃至
４個以上の小リップ８…を形成するも自由である。

【００４４】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような著
大な効果を奏する。

【００４５】請求項１記載のシールワッシャによれば、
ボルト４のねじ部16と非ねじ部17の何れにも使用可能で
ある。さらに、内径小リップ８がボルト４のねじ部16に
なじみ易いので、十分な密封性能を発揮する。特に、ね
じピッチの大きい大径のボルト４用に好適である。ま
た、ボルト４の締付けトルクが低く、かつ、繰返し再使
用ができる（10回以上）。そして、密封寿命が長い（弾
性リング１に余分な応力が加わらないため）。

【００４６】請求項２記載のシールワッシャによれば、
小リップ８…がボルト４のねじ部16になじみ、十分な密
封性能を発揮できる。特に、ねじピッチの大きい大径の
ボルト４用に好適である。また、ボルト４を弾性リング
１に容易に挿入でき、組付け作業が容易となる。さら
に、小リップ８の損傷を防止でき、繰返し再使用可能な
回数及び密封寿命が、請求項１記載のシールワッシャよ
りもいっそう増大する。また、小リップ８の内径をボル
ト４の外径よりもかなり小さくしても、挿入組付けが出
来るから、このボルト４の外径と小リップ８の内径の大
きな差によってシールの信頼性も向上出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し締付前の状態の断面図
である。

【図２】締付完了状態を示す断面図である。

【図３】弾性リングの一実施例の断面図である。

【図４】金属ケースの一実施例の断面図である。

【図５】変形例の要部断面図である。

【図６】他の変形例の要部断面図である。

【図７】締付完了状態を示す断面図である。

【図８】弾性リングの別の実施例を示す平面図である。

【図９】自由状態を示す要部断面図である。

【図10】締付状態を示す要部断面図である。

【図11】従来例を説明する半截図である。

【符号の説明】

１弾性リング２金属ケース８小リップ９外端面 10 円環壁部 11 外周面 12 円筒壁部 13 内周面 20 切欠部Ｔ所定厚さ寸法ｔ小さい寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定厚さ寸法の円環状であって、内周面
の軸方向中央に、該所定厚さ寸法よりも小さい寸法を底
辺寸法とする断面三角形の内径小リップを有する弾性リ
ングと、該弾性リングとは別体であって、該弾性リング
の外端面と外周面に夫々当接する平面状円環壁部と円筒
壁部を有する金属ケースと、から構成されたことを特徴
とするシールワッシャ。
【請求項２】所定厚さ寸法の円環状であって、内周面
の軸方向中央に、切欠部をもって周方向に断続的に配設
されると共に上記所定厚さ寸法よりも小さい寸法を底辺
寸法とする断面三角形の内径小リップを有する弾性リン
グと、該弾性リングとは別体であって、該弾性リングの
外端面と外周面に夫々当接する平面状円環壁部と円筒壁
部を有する金属ケースと、から構成されたことを特徴と
するシールワッシャ。