JPWO2014080511A1 - シールワッシャ - Google Patents
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Abstract
本発明のシールワッシャは、中心孔11を備えた金属製のワッシャ本体10の外周部に、外側の弾性材17をワッシャ本体10の下面よりも下方に突出させて設けるとともに、中心孔11に臨むワッシャ本体10の内周部にも、内側の弾性材20を設けたものである。軸方向の締結力が加えられると、ワッシャ本体10の下面15が相手部材とメタルタッチした状態となるため、従来のように弛みが生ずることがない。しかも弾性材17にはそれ以上の圧縮荷重が作用することがないため押し潰されるように変形することもない。
Description
本発明は、ボルトと組み合わせて使用される止水機能を備えたシールワッシャに関するものである。
例えば自動車のボディにリアスポイラーのようなパーツを取付けるためには、ボディに貫通孔を形成してボルトを挿通し、ボディの内側からナットで固定している。ボディとボルトの座面との間には表面に止水用のスポンジを貼り付けたワッシャを介在させ、ボルトと貫通孔との隙間からの水の浸入を防止している。その一例が、特許文献1及び特許文献2に示されている。
ところがこのようなスポンジ付きのワッシャは、ボディとの間にメタルタッチ部がないため、弛みが生ずる懸念があった。また、弛まないようにボルトを強く締め付けると、止水用のスポンジが締め付け荷重により変形してしまい、止水機能が損なわれる懸念もあった。
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、弛みが生ずることがなく、安定した止水機能を有するシールワッシャを提供することである。
上記の課題を解決するためになされた本発明のシールワッシャは、中心孔を備えた金属製のワッシャ本体の外周部に、外側の弾性材をワッシャ本体の下面よりも下方に突出させて設けるとともに、前記中心孔に臨むワッシャ本体の内周部にも、内側の弾性材を設けたことを特徴とするものである。
なお請求項2のように、ワッシャ本体と弾性材との間に、回り止め部を形成することが好ましい。
また請求項3のように、外側の弾性材と内側の弾性材とが連続したものであることが好ましい。また請求項4のように、外側の弾性材と内側の弾性材とがワッシャ本体にインサート成形されたものであることが好ましい。
本発明のシールワッシャは、ボルトと組み合わせて使用されるものであり、中心孔に挿通されるボルト等によってワッシャ本体に軸方向の締結力が加えられると、先ず弾性材が圧縮されて相手材の表面に密着する。この状態からさらにワッシャ本体に軸方向の締結力が加えられると、ワッシャ本体の下面が相手部材とメタルタッチした状態となる。このように本発明のシールワッシャは、締結完了状態においてはワッシャ本体が相手部材とメタルタッチするため、ボルトに軸力を加えて締結すれば、従来のように弛みが生ずることがない。しかも弾性材にはそれ以上の圧縮荷重が作用することがないため、弾性材が押し潰されるように変形することもなくなり、止水機能が損なわれることもない。
しかも中心孔に臨むワッシャ本体の内周部にも、内側の弾性材を設けたので、ボルトとシールワッシャとの間隙から水分が浸入することもない。
また請求項2のように、回り止め部を形成しておけば、弾性材がワッシャ本体に対して回転することがなくなる。また請求項3のように、外側の弾性材と内側の弾性材とが連続する構造としておけば、弾性材がワッシャ本体から外れることがない。さらに請求項4のように外側の弾性材と内側の弾性材とがワッシャ本体にインサート成形されたものとしておけば、安価に製造することができる利点がある。
以下に本発明の実施形態を説明する。
図1〜図4において、10は本発明のシールワッシャのワッシャ本体であり、このワッシャ本体10は金属製の円盤形状であって、中心孔11を備えている。この中心孔11にはボルト等の締結部材が挿通される。
図1〜図4において、10は本発明のシールワッシャのワッシャ本体であり、このワッシャ本体10は金属製の円盤形状であって、中心孔11を備えている。この中心孔11にはボルト等の締結部材が挿通される。
図1、図4に示すように、この実施形態のワッシャ本体10は、その外周部12の下面13が内周部14の下面15よりも高くなった段付き形状となっている。また、内周部14の下面15と外周部12の上面16とは平坦面となっている。
この外周部12の下面13には、外側の弾性材17がインサート成形されている。締結前の状態においては、外側の弾性材17は内周部14の下面15よりも下方に突出させてある。本実施形態では、ワッシャ本体10と外側の弾性材17との間の密着性を高めるために、外周部12の下面13には凹溝18が形成されている。また図3に示すように、ワッシャ本体10の内周部14の下面15には複数の凹部19が形成されており、外側の弾性材17との間の回り止め部となっている。さらにこの実施形態では、外側の弾性材17の下面は内外二重のリング形状となっている。
また、ワッシャ本体10の内周部14にも、中心孔11の周囲を止水するための内側の弾性材20がインサート成形されている。この内側の弾性材20はワッシャ本体10の内周部14の上面から内側を覆う形状となっている。内側の弾性材20の上面には外周部12の上面16よりも上方に突出したリング状突起22が形成されている。また図2に示されるように、ワッシャ本体10の内周部14にも複数の凹部21が形成されており、内側の弾性材20との間の回り止め部となっている。
これらの外側の弾性材17と内側の弾性材20とは同一材質であり、図1の左側断面に示すように、連続した状態でインサート成形されている。このような構造とすることは、弾性材がワッシャ本体から外れることを防止するうえで有利であるうえ、生産コストを低減させるうえでも有利である。材質は例えばオレフィン系エラストマーであるが、別の材質としても差し支えがないことはいうまでもない。このように外側の弾性材17及び内側の弾性材20をワッシャ本体10にインサート成形により一体化しておけば、使用時における取扱いも容易である。
このように構成されたシールワッシャは、図5のようにボルト等の締結具と組み合わせて使用されるものである。図6は段付きボルト50とナット51によって、部材52をボディ53に締結した状態を示している。段付きボルト50の軸54をシールワッシャの中心孔11に挿通してナット51で締め付ければ、図示のようにワッシャ本体10の内周部14の下面15がボディ53とメタルタッチし、その外周を外側の弾性材17がシールする。
このように本発明のシールワッシャは、締結完了状態においてはワッシャ本体10が相手部材とメタルタッチするため、従来のように弛みが生ずることがない。しかも外側の弾性材17にはそれ以上の圧縮荷重が作用することがないため、外側の弾性材17が押し潰されるように変形することもない。さらに中心孔11の周囲は内側の弾性材20によってシールされるので、完全な止水効果を確保することができる。本実施形態では、シールワッシャの上面についても、外周部12の上面16がワッシャ55とメタルタッチした状態となり、内側の弾性材20のリング状突起22による確実なシールが行われる。
図7〜図10に、本発明の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態のシールワッシャは、ワッシャ本体10を中心孔11を備えた円板状とし、その外周と内周に外側の弾性材31と内側の弾性材32を設けたものである。これらの弾性材31、32は何れも断面がコの字状で、上端と下端はワッシャ本体10の上面及び下面に被さっている。図9及び図10に示すように、外側の弾性材31と内側の弾性材32は複数箇所において半径方向の連結部56によって連結されている。このため外側の弾性材31と内側の弾性材32は、一体成形することができる。
ワッシャ本体10の外周面には一定間隔で突起33が設けられており、図7に示されるように外側の弾性材31にこれらの突起33を篏合させることにより、回り止めを行っている。
外側の弾性材31と内側の弾性材32の下面は、ワッシャ本体10の下面よりも下方に突出させてあり、締結時にはまず外側の弾性材31と内側の弾性材32が相手部材に接触する。さらにボルトを締め付けて行くとこれらの弾性材31、32は圧縮され、ワッシャ本体10の下面34が相手部材とメタルタッチする。このため、第1の実施形態と同様に弛みが生ずることがない。しかも弾性材31、32にはそれ以上の圧縮荷重が作用することがない。また、中心孔11の周囲は内側の弾性材31によってシールされるので、完全な止水効果を確保することができる。
以上に説明したように、本発明のシールワッシャはボルトと組み合わせて使用されるものであり、ワッシャ本体10を相手部材にメタルタッチさせるため弛みが生ずることがなく、安定した止水機能を発揮することができる。また内側の弾性材32によって中心孔11の部分もシールすることができるので、より完全な止水機能を発揮することができる。
10 ワッシャ本体
11 中心孔
12 外周部
13 外周部の下面
14 内周部
15 内周部の下面
16 外周部上面
17 外側の弾性材
18 凹溝
19 凹部
20 内側の弾性材
21 凹部
22 リング状の突起
31 外側の弾性材
32 内側の弾性材
33 突起
34 ワッシャ本体の下面
50 段付きボルト
51 ナット
52 部材
53 ボディ
54 軸
55 ワッシャ
56 連結部
11 中心孔
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13 外周部の下面
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20 内側の弾性材
21 凹部
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31 外側の弾性材
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34 ワッシャ本体の下面
50 段付きボルト
51 ナット
52 部材
53 ボディ
54 軸
55 ワッシャ
56 連結部
なお、ワッシャ本体と弾性材との間に、回り止め部を形成することが好ましい。
また、外側の弾性材と内側の弾性材とが連続したものであることが好ましい。また、外側の弾性材と内側の弾性材とがワッシャ本体にインサート成形されたものであることが好ましい。
また、回り止め部を形成しておけば、弾性材がワッシャ本体に対して回転することがなくなる。また、外側の弾性材と内側の弾性材とが連続する構造としておけば、弾性材がワッシャ本体から外れることがない。さらに外側の弾性材と内側の弾性材とがワッシャ本体にインサート成形されたものとしておけば、安価に製造することができる利点がある。
Claims (4)
- 中心孔を備えた金属製のワッシャ本体の外周部に、外側の弾性材をワッシャ本体の下面よりも下方に突出させて設けるとともに、前記中心孔に臨むワッシャ本体の内周部にも、内側の弾性材を設けたことを特徴とするシールワッシャ。
- ワッシャ本体と弾性材との間に、回り止め部を形成したことを特徴とする請求項1記載のシールワッシャ。
- 外側の弾性材と内側の弾性材とが、連続したものであることを特徴とする請求項1記載のシールワッシャ。
- 外側の弾性材と内側の弾性材とが、ワッシャ本体にインサート成形されたものであることを特徴とする請求項3記載のシールワッシャ。
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