JPH0777215A - フローティングワッシャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 圧縮性繊維とエラストマーと充填材とを含有
するコンパウンド１３の層を金属板１２にコーティング
してなるコーティング板を複数枚積層してフローティン
グワッシャ１７を構成する。 【効果】 コンパウンド１３は耐熱性が良いため、熱的
負荷が増大してもヘタリが少なく、トルクダウンを減少
でき、ワッシャ１７取付部およびロッカーカバー１等の
被締付体のガスケット２からの油漏れを防止できるとと
もに、騒音低減効果の減少を少なくできる。金属板１２
とコンパウンド１３との接着性がよいため、コンパウン
ド１３の亀裂や剥離がない。加工工数を少くしてコスト
を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン等の振動体に
取り付けられるカバー体（ロッカーカバー、オイルパン
等）の振動を低減するべく、振動体と前記カバー体との
間に制振材を介在させることにより、振動体から前記カ
バー体を浮かして取り付けるために好適なフローティン
グワッシャに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンは高馬力化、高回転化の
傾向にあり、この傾向は燃焼圧力の増大および熱負荷の
増大をもたらしている。また同時に近年、エンジンは軽
量化の傾向にあり、この傾向はシリンダヘッドおよびシ
リンダブロックの剛性の低下をもたらしている。このた
めシリンダヘッドおよびシリンダブロックにおける燃焼
圧力による構造的変形は増大し、それに付随してエンジ
ンに装着されている比較的剛性の弱いロッカーカバー、
オイルパンカバー、およびヒートインシュレーター（遮
熱板）等の振動も大きくなり、エンジン騒音発生の大き
な要因であることが判明している。図１は前記ロッカー
カバーの一例を示している（１がロッカーカバー、２は
ロッカーカバーガスケットである）。

【０００３】近年のエンジン騒音の低減を求める騒音規
制等の強化に応じて、前記ロッカーカバー等における騒
音対策が種々検討されており、その１つとして前記ロッ
カーカバー等を合成ゴム等の制振材を介してエンジン本
体からフローティングする（浮かせる）と、騒音低減に
極めて有効であることが判明しており、従来より図２〜
５に示されるように、ロッカーカバー等の締結にガスケ
ットとともにフローティングワッシャが用いられてい
る。

【０００４】図２は従来のフローティングワッシャ３を
示しており、円板状の鋼板４にＮＢＲ、アクリルゴム等
の合成ゴム成形品５を接着してなる。ロッカーカバーの
締め付け構造としては、サイドボルト締めおよびセンタ
ーボルト締めの２種類があるが、図３はロッカーカバー
のサイドボルト締めの例を示しており、ロッカーカバー
１のフランジ部１ａに挿通したボルト６をシリンダヘッ
ド７に螺合するとともに、ボルト６の頭部とロッカーカ
バー１のフランジ部１ａとの間にフローティングワッシ
ャ３を介在させている。この場合は、ボルト６がロッカ
ーカバー１の内部を貫通しないので、ワッシャ３はシー
ル性を必要としない。

【０００５】図４はロッカーカバー１のセンターボルト
締めの例を示し、ロッカーカバー１の中央部に挿通した
ボルト６をシリンダヘッド７に螺合するとともに、ボル
ト６の頭部とロッカーカバー１との間にフローティング
ワッシャ３を介在させている（図１のロッカーカバー１
はこのようなセンターボルト締め用のもので、中央部に
ボルト穴８を設けられている）。このようなセンターボ
ルト締めの場合、ボルト６がロッカーカバー１の内部を
貫通するため、ワッシャ３はロッカーカバー１内からの
油漏れを防止するシール機能が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来は、前記サイドボ
ルト締めおよびセンターボルト締めのいずれの場合も、
鋼板４に合成ゴム成形品５を接着したフローティングワ
ッシャ３を使用していたため、次のような種々の欠点が
生じていた。

【０００７】ａ）合成ゴム（ＮＢＲ等）は一般に耐熱性
が１５０℃程度であり、耐熱性が低い。これに対しエン
ジン油温およびロッカーカバー１の温度は増々高くなっ
ているため、ワッシャ３の合成ゴム成形品５がヘタリや
すく、付随してトルクダウンが増大する。このため、サ
イド締めの場合、図３の矢印で示すようにロッカーカバ
ーガスケット２からの油漏れが発生しやすい。また、セ
ンター締めの場合は、図４および５に示すように、ワッ
シャ３からの直接の洩れおよびロッカーカバーガスケッ
ト２からの油洩れが発生しやすい。

【０００８】ｂ）前述のように合成ゴムの耐熱性が低い
ため、温度上昇に伴い制振効果、ひいては騒音低減効果
が低減しやすい。

【０００９】ｃ）一般に合成ゴムと金属の接着性は比較
的弱いので、温度上昇、締付荷重の増大の場合、合成ゴ
ムの横流れに伴ない合成ゴム成形品５の鋼板４からの剥
離および合成ゴム成形品５の亀裂を発生しやすい、 ｄ）鋼板４の作成、接着剤処理、合成ゴム成形品５の成
形等、加工工数が多くコストが高くなる。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、熱的負荷が増大してもヘタリが少なく、トルク
ダウンを減少でき、ワッシャ取付部およびロッカーカバ
ーガスケット等からの油漏れを防止できるとともに、騒
音低減効果の減少を少なくでき、かつ制振材の亀裂や剥
離がなく、しかもコスト低減を図ることができるフロー
ティングワッシャを提供する事を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるフローティ
ングワッシャは、圧縮性繊維とエラストマーと充填材と
を含有するコンパウンドの層を金属板にコーティングし
てなるコーティング板を複数枚積層したものである。

【００１２】前記圧縮性繊維としては、圧縮性無機繊維
または圧縮性有機繊維をそれぞれ単独で用いても良い
し、その両者を混合して用いても良い。

【００１３】圧縮性無機繊維としては、例えばガラス繊
維、セラミック繊維、岩綿、鉱滓綿、溶融石英繊維、化
学処理高シリカ繊維、溶融珪酸アルミナ繊維、アルミナ
連続繊維、安定化ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、チ
タン酸アルカリ繊維、ウィスカー、ボロン繊維、炭素繊
維、金属繊維等を用いることができる。

【００１４】また、圧縮性有機繊維としては、例えば芳
香族ポリアミド繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィ
ン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル
系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル
系繊維、ポリ尿素系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフ
ルオロカーボン系繊維、フェノール繊維、セルロース系
繊維等を用いることができる。

【００１５】また、エラストマーとしては、例えばＮＢ
Ｒ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴ
ム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴ
ム（ＢＲ）、プチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピ
レンゴム（ＥＰＭ）、フッ素ゴム（ＦＰＭ）、シリコー
ンゴム（ＳＩ）、クロロスルフォン化ポリエチレン（Ｃ
ＳＭ）、エチレン酢ビゴム（ＥＶＡ）、塩化ポリエチレ
ン（ＣＰＥ）、塩化ブチルゴム（ＣＩＲ）、エビクロル
ヒドリンゴム（ＥＣＯ）、ニトリルイソプレンゴム（Ｎ
ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）等を用いることができるとと
もに、前記ＳＢＲ等のゴム材にナフテン系のプロセス油
が添加された油展ゴムも用いることができる。

【００１６】また、充填材としては、無機充填剤が好ま
しく、例えばクレー、タルク、硫酸バリウム、重炭酸ナ
トリウム、クラファイト、硫酸鉛、トリポリ石、ウォラ
ストナイト等を用いることができる。

【００１７】前記コンパウンド中の圧縮性繊維と充填剤
の量は５０％以上（重量）が好ましい。コーティング板
のコンパウンド層の厚さは片面コーティング板の場合１
００〜４００μ、両面コーティングの場合両面合計で１
００〜４００μ程度が好ましい。

【００１８】

【作用】本発明のフローティングワッシャにおいては、
合成ゴム成形品を鋼板に接着した従来のフローティング
ワッシャと異なり、圧縮性繊維とエラストマーと充填剤
とを含有するコンパウンドを金属板にコーティングして
なるコーティング板を積層した構成のため、次のような
作用が得られる。

【００１９】イ）前記コンパウンドは耐熱性が良いた
め、締付荷重により圧縮されても、コンパウンド層の横
流れが少いとともにヘタリ性が少ない。したがって、ト
ルク保持力が良く、前記従来のフローティングワッシャ
の場合のように、ワッシャおよびロッカーカバーガスケ
ット等からの洩れが発生しにくい。

【００２０】ロ）前述のように前記コンパウンドの耐熱
性が良いため、熱的負荷が増大しても制振効果の減少が
少ない。

【００２１】ハ）前記コンパウンドは合成ゴム単体より
金属板との接着性がよいので、締付力が大きくても耐圧
力が大なるため、金属板からコンパウンド層が剥離した
り、コンパウンド層にクラック（亀裂）が発生したりす
ることがない。

【００２２】ニ）加工工数が少なく、製造コストを低減
することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。 〔実施例１〕次の組成を有するコンパウンドを調整す
る。

【００２４】 （ａ）ガラス繊維 ３０重量％ （ｂ）フィブリル化した芳香族ポリアミド繊維 １０重量％ （商品名ケプラーパルプ、デュポン社製） （ｃ）ニトリルゴム（ＮＢＲ） １６重量％ （ｄ）ゴム薬品 ４重量％ （ｅ）無機充填材 ４０重量％ なお、ゴム薬品としては、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネ
シウム、過酸化物、ジニトロリベンゼン等の加硫材、お
よびチアゾール系化合物、ポリアミン系化合物、スルフ
ェンアミド系化合物、ジチオカルバメート系化合物、ア
ルデヒドアミン系化合物、グアニジン系化合物、チオ尿
素系化合物、キサンテート系化合物等の加硫促進剤を用
いることができる。

【００２５】図６に示されるように、予め片面に耐熱性
接着剤１１を塗布されたアルミ板からなる金属板１２
（板厚０．３ｍｍ）の前記片面に上述の組成を有するコ
ンパウンド１３を４００μの厚さにコーティングしてコ
ーティング板１４を形成し、さらに、このコーティング
板１４のコンパウンド１３の層の表面に耐熱性接着剤１
５を塗布する。なお、前記接着剤１１，１５の厚さは１
０±５μ程度が好ましい。次に、前記コーティング板１
４を図７のように複数枚（図に示されている例では４
枚）積層し、さらに一番上方のコーティング板１４のコ
ンパウンド１３の層の接着剤１５を塗布された表面にア
ルミ板からなる金属板１６（板厚０．３ｍｍ）を積層し
て、加熱加圧下接着する。

【００２６】接着後、１４０〜１６０℃の温度雰囲気中
で４０〜６０分熱処理を施すことにより、積層板（厚さ
３．１ｍｍ）を得る。なお、前記熱処理は、前記ゴム、
ゴム薬品および耐熱性接着剤１１，１５等の架橋反応を
促進するために実施される。次に、前記積層板を環状に
打ち抜き加工することにより、図８に示されるようなフ
ローティングワッシャ１７が得られる。本実施例のフロ
ーティングワッシャ１７は、シール機能を必要としない
ロッカーカバーのサイドボルト締め等に使用することが
できる。図８は、本実施例のフローティングワッシャを
ロッカーカバーのサイドボルト締めに用いた例を示して
おり、ロッカーカバー１のフランジ部１ａに挿通したボ
ルト６をシリンダヘッド７に螺合するとともに、ボルト
６の頭部とロッカーカバー１のフランジ部１ａとの間に
フローティングワッシャ１７を介在させている。

【００２７】このフローティングワッシャ１７において
は、コンパウンド１３は耐熱性が良いため（耐熱温度４
００℃）、締付荷重により圧縮されても、コンパウンド
１３の層の横流れが少いとともにヘタリ性が少ない。し
たがって、トルク保持力が良く、前記従来のフローティ
ングワッシャ３の場合のように、ワッシャ３およびロッ
カーカバーガスケット２等からの洩れが発生しにくい。

【００２８】また、前述のようにコンパウンド１３の耐
熱性が良いため、熱的負荷が増大しても制振効果の減少
が少ない。

【００２９】また、前記コンパウンド１３は合成ゴム単
体より金属板との接着性がよいので、締付力が大きくて
も耐圧力が大なるため（１５００ｋｇｆ／ｃｍ² 〜３０
００ｋｇｆ／ｃｍ² ）、金属板１２からコンパウンド１
３の層が剥離したり、コンパウンド１３の層にクラック
（亀裂）が発生したりすることがない。

【００３０】さらに、加工工数が少なく、製造コストを
低減することができる。 〔実施例２〕本実施例は、ロッカーカバーのセンタ締め
を行う場合等、フローティングワッシャ自体にシール性
を必要とする場合に好適なものである。図９に示される
ようにそれぞれ予め耐熱性接着剤２１を塗布されたアル
ミ板からなる金属板２２（板厚０．３ｍｍ）の両面に実
施例１の場合と同一組成を有するコンパウンド１３を片
面２００μの厚さにコーティングしてコーティング板２
３を形成し、さらに片面側のコンパウンド１３の層の表
面に耐熱性接着剤２４を塗布する。前記接着剤２１，２
４の層の厚さは各々１０±５μ程度が好ましい。

【００３１】前記片面側に接着剤２４を塗布されたコー
ティング板２３を図１０のように複数枚積層して（一番
上のコーティング板２３には接着材２４を塗布する必要
はない）、加熱加圧下接着した積層板（板厚２．８ｍ
ｍ）の両面にグラファイト２５をコーティングする。こ
のグラファイトコーティングはボルトの座面およびロッ
カーカバー等のカバー体のフランジ面へのコンパウンド
１３の層の粘着防止を図るものであり、厚さ２〜３μが
好ましい。前記グラファイトコーティング後、１４０〜
１６０℃の温度雰囲気中で４０〜６０分熱処理を施す。
この熱処理は前記ゴム、ゴム薬品および耐熱性接着剤２
１，２４およびグラファイト２５の層に混入されている
合成樹脂等の架橋反応を促進するために実施される。こ
のようにして得られた積層板を環状に打ち抜き加工する
ことにより図１１に示されるようなフローティグワッシ
ャ２６が得られる。

【００３２】このようにして得られたフローティングワ
ッシャ２６は、前記実施例１の場合と同様の作用効果を
得られる外、両面にコンパウンド１３の層を有している
ため、優れたシール性を得られる。図１１はロッカーカ
バーのセンターボルト締めに用いた例を示しており、ロ
ッカーカバー１の中央部に挿通したボルト６をシリンダ
ヘッド７に螺合するとともに、ボルト６の頭部とロッカ
ーカバー１との間にフローティングワッシャ２６を介在
させている。

【００３３】なお、本発明のフローティングワッシャ
は、前記ロッカーカバー等のカバー体以外の部材の締結
にも使用できるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によるフローティン
グワッシャは、 イ）締付荷重により圧縮されても、コンパウンド層の横
流れが少いとともにヘタリ性が少なく、トルク保持力が
良く、ワッシャおよびロッカーカバーガスケット等の被
締付体のガスケットからの洩れが発生しにくい、 ロ）熱的負荷が増大しても制振効果の減少が少ない、 ハ）締付力が大きくても、金属板からコンパウンドの層
が剥離したり、コンパウンドの層にクラック（亀裂）が
発生したりすることがない、 ニ）加工工数が少なく、製造コストを低減することがで
きる。 等の優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関のロッカーカバーの一例を示す斜視図
である。

【図２】従来のフローティングワッシャを示す断面図で
ある。

【図３】前記従来のフローティングワッシャをロッカー
カバーのサイドボルト締め構造に用いた例を示す断面図
である。

【図４】前記従来のフローティングワッシャをロッカー
カバーのセンターボルト締め構造に用いた例を示す断面
図である。

【図５】前記従来のフローティングワッシャをロッカー
カバーのセンターボルト締め構造に用いた場合のロッカ
ーカバーガスケットからの油洩れを示す断面図である。

【図６】本発明によるフローティングワッシャの実施例
１の製造工程におけるコーティング板を、接着剤を塗布
された状態で示す断面図である。

【図７】前記実施例１の製造工程においてコーティング
板および金属板を積層した状態を示す断面図である。

【図８】前記実施例１のフローティングワッシャを、ロ
ッカーカバーのサイドボルト締め構造に用いた状態で示
す断面図である。

【図９】本発明によるフローティングワッシャの実施例
２の製造工程におけるコーティング板を、接着剤を塗布
された状態で示す断面図である。

【図１０】前記実施例２の製造工程においてコーティン
グ板を積層した状態を示す断面図である。

【図１１】前記実施例２のフローティングワッシャを、
ロッカーカバーのセンターボルト締め構造に用いた状態
で示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 耐熱性接着剤 １２ 金属板 １３ コンパウンド １４ コーティング板 １５ 耐熱性接着剤 １６ 金属板 １７ フローティングワッシャ ２１ 耐熱性接着剤 ２２ 金属板 ２３ コーティング板 ２４ 耐熱性接着剤 ２６ フローティングワッシャ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮性繊維とエラストマーと充填材とを
   含有するコンパウンドの層を金属板にコーティングした
   コーティング板を複数枚積層してなるフローティングワ
   ッシャ。
2. 【請求項２】 前記コーティング板は、片面に予め耐熱
   性接着剤を塗布された金属板の前記接着剤側の面に、圧
   縮性繊維とエラストマーと充填剤とを含有するコンパウ
   ンドの層をコーティングしてなり、隣り合う前記コーテ
   ィング板は一方の前記コーティング板の前記コンパウン
   ドの層の表面と他方の前記コーティング板の前記金属板
   の前記コンパウンドの層と反対側の面とを耐熱性接着剤
   により接着されており、隣り合うコーティング板がない
   一番外側の前記コーティング板の前記コンパウンドの層
   の表面にはコンパウンド層をコーティングされていない
   金属板が耐熱性接着剤により接着されている請求項１記
   載のフローティングワッシャ。
3. 【請求項３】 前記コーティング板は、それぞれ予め耐
   熱性接着剤を塗布された金属板の両面に圧縮性繊維とエ
   ラストマーと充填剤とを含有するコンパウンドの層をコ
   ーティングしてなり、互いに隣り合う前記コーティング
   板は耐熱性接着剤により接着されている請求項１記載の
   フローティングワッシャ。