JP5689099B2 - Seal washer - Google Patents
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Description
本発明は、シールワッシャに関する。 The present invention relates to a seal washer.
従来、ボルトやナット又はリベット等の締付部材と、相手部材の着座面との間に装着されて、液体又は気体の漏洩を防ぐシールワッシャが知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a seal washer that is mounted between a fastening member such as a bolt, a nut, or a rivet and a seating surface of a mating member to prevent leakage of liquid or gas is known (see Patent Document 1).
図10と図11に示すように、従来のシールワッシャは、金属製リテーナ42の内周端縁の複数箇所に、貫通状のブリッジ穴43が設けられ、インサート成形にて、このブリッジ穴43を充填するように未加硫ゴム材料を流し込んで加圧加熱して加硫し、ゴム製のシールリップ41が一体成形されている。シールリップ41は、ブリッジ穴43を充填して、表裏を連結する複数のブリッジ部45が形成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the conventional seal washer is provided with penetrating
しかし、従来のシールワッシャは、高いトルクで締付けられた際、ナット等との摩擦により生じる周方向の力に対してのブリッジ部45の強度が弱く、シールリップ41が損傷を受け易いという欠点があった。しかも、締付けによる軸心方向の圧縮力にてシールリップ41が大きなつぶし代をもって弾性変形した際、ブリッジ穴43の隙間44からシールリップ41が剥離を生じる虞れがあった。シールリップ41が剥離してしまうと、シール機能が失われ、密封状態を保てなくなる。
また、リテーナ42とシールリップ41の境界線が、凹凸のある(ジグザグの)歯車状となっているため、成型時のバリ取りが難しく、美観を損ねるだけでなく、残ったバリが剥がれて脱落すると、シール性や環境に害を及ぼすという問題があった。
However, when the conventional seal washer is fastened with a high torque, the strength of the
In addition, since the boundary line between the
そこで、本発明は、周方向の力に対するブリッジ強度が強く、シール性能を確実に保持できるシールワッシャを提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a seal washer that has a strong bridge strength with respect to a force in the circumferential direction and can reliably maintain the sealing performance.
本発明に係るシールワッシャは、円環状リテーナに薄肉内周縁部を設け、該薄肉内周縁部に複数個の貫通孔を形成し、インサート成形にて、該貫通孔を充填して表裏を連結したブリッジ部を形成すると共に上記薄肉内周縁部を抱込状として環状弾性リングを一体成形したシールワッシャに於て、上記薄肉内周縁部に形成された上記貫通孔を、円周方向細長状に形成して、所定ピッチで周方向に複数個を一列に並べて配設し、該貫通孔に充填された表裏連結状のブリッジ部が円周方向細長形状に形成され、平面視に於て、上記薄肉内周縁部の全面積に対し、上記複数個の貫通孔の総面積が20%〜60%に設定されているものである。 The seal washer according to the present invention has a thin inner peripheral edge provided in an annular retainer, a plurality of through holes are formed in the thin inner peripheral edge, and the through holes are filled by insert molding to connect the front and back sides. In the seal washer that integrally forms an annular elastic ring with the thin-walled inner peripheral edge as an embedding shape, the through-hole formed in the thin-walled inner peripheral edge is formed in a circumferentially elongated shape. to, side by side a plurality in a row and arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction, the bridge portion of the front and back coupling like filled in the through hole is formed in the circumferential direction elongated, at a plan view, the thin The total area of the plurality of through holes is set to 20% to 60% with respect to the entire area of the inner peripheral edge .
また、上記円環状リテーナと上記環状弾性リングとの境界線が真円形状であるものである。 The boundary line between the annular retainer and the annular elastic ring is a perfect circle .
本発明のシールワッシャによれば、周方向の力に対してのブリッジ強度が増し、より高いトルクでの締付けが可能となり、かつ、繰り返しの締付けに再使用(およそ10回以上)できる。貫通孔を細長状としたことで、加工時に使用する穴あけパンチの強度が増し、治工具の使用耐久性が向上する。弾性リングの剥離・脱落を防止でき、シール性能を確実に保持できる。 According to the seal washer of the present invention, the bridge strength against the force in the circumferential direction is increased, it is possible to perform tightening with a higher torque, and it can be reused for repeated tightening (approximately 10 times or more). By making the through-holes elongated, the strength of the drilling punch used at the time of processing is increased, and the durability of the tool is improved. The elastic ring can be prevented from peeling and dropping, and the sealing performance can be reliably maintained.
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図1〜図3に示すように、本発明のシールワッシャは、円環状リテーナ2に薄肉内周縁部20を設け、薄肉内周縁部20に複数個の貫通孔13を形成し、インサート成形にて、貫通孔13を充填して表裏を連結したブリッジ部3を形成すると共に薄肉内周縁部20を抱込状として環状弾性リング1を一体成形している。薄肉内周縁部20に形成された貫通孔13を、円周方向細長状に形成して、所定ピッチで周方向に複数個を一列に並べて配設し、貫通孔13に充填された表裏連結状のブリッジ部3が円周方向細長形状に形成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
As shown in FIGS. 1 to 3, the seal washer according to the present invention is provided with a thin inner
弾性リング1は、ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレン・プロピレンゴム、あるいは、シリコンゴム、クロロプレンゴム等の各種ゴム、又は、軟質樹脂等の弾性部材から成り、硬さが55IRHD〜80IRHDであるのが好ましい。弾性リング1は、その内周面に、内方突出状の小リップ8を有している。小リップ8は、断面二等辺三角形状であって、その頂点角度は、40°〜80°に設定されている。弾性リング1の内径は、ボルトの雄ネジ部やリベット等の軸部等を挿通するのに十分な大きさに設定されている。
円環状リテーナ2は、扁平な金属又は硬質樹脂から成り、その外径寸法Dは、10mm〜45mmである。また、円環状リテーナ2は、厚さ寸法T2が1.0mm〜3.3mmで、弾性リング1は、自由状態で、円環状リテーナ2の厚さ寸法T2よりも大きな肉厚寸法T1となるように設定されている。つまり、弾性リング1は、円環状リテーナ2より厚み方向に突出し、この厚み寸法の差(T1−T2)がつぶし代となって、弾性リング1が圧縮されて確実なシールが可能となる。
The
The
図2の平面図に示すように、本発明のシールワッシャは、円環状リテーナ2と環状弾性リング1との境界線BL1が真円形状である。
弾性リング1は、インサート成形の際に、薄肉内周縁部20を包囲するように流し込まれた未加硫の生ゴム材料を加熱・加圧して、円環状リテーナ2の厚さ寸法T2を越えて突出する(厚み方向に食み出す)ように、肉厚寸法T1をもって圧盛り状に加硫成形されている。円環状リテーナ2は、円筒状段壁部21によって弾性リング1の外周面を包囲し、この円筒状段壁部21に沿って凹凸の無い真円形状の境界線BL1が形成されている。貫通孔13は、円環状リテーナ2と環状弾性リング1との境界線BL1よりも僅かに内側の位置で、段壁部21に沿って周方向に複数個を一列に並べて配設され、ブリッジ部3は、環状弾性リング1に埋没状として所定ピッチで複数個夫々が円周方向細長状に形成されている。つまり、本発明のシールワッシャは、図1のようにシンプルですっきりした美しい外観となって、しかも、成型時のバリ取りが容易に行える。
As shown in the plan view of FIG. 2, in the seal washer of the present invention, the boundary line BL1 between the
The
円環状リテーナ2は、平面視に於て、薄肉内周縁部20の全面積S0に対し、複数個の貫通孔13の総面積S1が20%〜60%に設定されている。
より好ましくは、複数個の貫通孔13の総面積S1は、薄肉内周縁部20の全面積S0の30%〜50%とする。
薄肉内周縁部20の全面積S0に対する貫通孔13の総面積S1の占有率が、下限値未満であると、締め付けトルクにより生じる周方向の力に対するブリッジ強度が不足し、上限値を越えると、薄肉内周縁部20の強度が確保できない。
An
More preferably, the total area S 1 of the plurality of through
The total area S 1 of the occupancy rate of the through-
図4〜図6には、本発明の他の実施形態を示している。
円環状リテーナ2に薄肉内周縁部20を設け、薄肉内周縁部20に複数個の貫通孔13を形成し、インサート成形にて、貫通孔13を充填して表裏を連結したブリッジ部3を形成すると共に薄肉内周縁部20を抱込状として環状弾性リング1を一体成形しており、薄肉内周縁部20に形成された貫通孔13を、円周方向細長状に形成して、所定ピッチで周方向に複数個を一列に並べて配設し、貫通孔13に充填された表裏連結状のブリッジ部3が円周方向細長形状に形成されている点で、上述の実施形態と同様である。相違しているのは、弾性リング1の内周面にリップを有していない点である。言い換えると、図4〜図6では、弾性リング1の内周面は、平滑な円筒面となっている。
図5に示すように、円環状リテーナ2と環状弾性リング1との境界線BL1が真円形状であって、平面視に於て、薄肉内周縁部20の全面積S0に対し、複数個の貫通孔13の総面積S1が20%〜60%に設定されている。その他の構成は、図1〜図3のシールワッシャと同様である。
4 to 6 show other embodiments of the present invention.
The
As shown in FIG. 5, the boundary line BL 1 between the
上述した本発明のシールワッシャの使用方法(作用)について説明する。
図7は、本発明のシールワッシャ(図1〜図3参照)をボルト等の雄ねじ部14に挿通し、ナット5を相手部材6に対して締付ける直前の状態を示している。
図7に示す締付前使用状態では、弾性リング1には軸心方向の圧縮力が作用しておらず、弾性リング1の肉厚寸法T1は、円環状リテーナ2の厚さ寸法T2よりも大きく、雄ねじ部14に弱く当たった状態で保持される。この際、弾性リング1の小リップ8は、その先端が雄ねじ部14の谷部に入り込み、シールワッシャの中心点とナット5の締付軸心L0とを一致させる調心の役目を果たしている。
The use method (action) of the above-described seal washer of the present invention will be described.
FIG. 7 shows a state immediately before the seal washer (see FIGS. 1 to 3) of the present invention is inserted into the
In the state before use shown in FIG. 7, the
次に、図8に示すように、ナット5を締付ける方向に回して、弾性リング1に軸心方向の圧縮力を付与しつつ円環状リテーナ2にナット5が当たるまで締付ける。弾性リング1は、ナット5の圧縮力によって、その厚みが円環状リテーナ2の厚さ寸法T2とほぼ同等となるまで弾性変形し、ナット5及び相手部材6に密着する。また、弾性リング1は、圧縮力により内径側に膨出し、雄ねじ部14に弾発的に密着し、かつ、小リップ8が雄ねじ部14の谷部に強く圧接する。この際、弾性リング1は、ナット5及び相手部材6との摩擦により周方向に強い捩じり力を受けるが、(円周方向細長状の貫通孔13に充填された)ブリッジ部3が細長形状であるが故に、周方向の捩じり力に対する強度が向上しており、高いトルクをもって締付けを行った場合でも、損傷を受けることなく、確実にシールを行う。なお、本発明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でき、気体又は液体に対応できる。また、ナット5の締付けを緩めて、再度締付けを行う場合であっても、弾性リング1のシール機能を保持することができ、10回以上の繰り返し再使用が可能である。
Next, as shown in FIG. 8, the nut 5 is turned in the tightening direction, and is tightened until the nut 5 hits the
なお、本発明は、設計変更可能であって、貫通孔13の両端は隅部がR状に形成されたものに限定されず、例えば、図9に示すように、貫通孔13が円周方向細長状であれば(弯曲した)矩形状に形成されていても良く、この場合、ブリッジ部3は、円周方向細長の弯曲矩形状に形成される。
また、図示省略するが、本発明のシールワッシャは、小リップ8が2箇所乃至4箇所以上に設けられていても良く、さらに、リベット等の軸部のような平滑外周面の密封に使用される場合には、弾性リング1の小リップ8(図1参照)が、平滑外周面に強く密着してシールを行う。
The present invention can be modified in design, and the both ends of the through
Although not shown, the seal washer according to the present invention may be provided with two to four or more
以上のように、本発明に係るシールワッシャは、円環状リテーナ2に薄肉内周縁部20を設け、薄肉内周縁部20に複数個の貫通孔13を形成し、インサート成形にて、貫通孔13を充填して表裏を連結したブリッジ部3を形成すると共に薄肉内周縁部20を抱込状として環状弾性リング1を一体成形したシールワッシャに於て、薄肉内周縁部20に形成された貫通孔13を、円周方向細長状に形成して、所定ピッチで周方向に複数個を一列に並べて配設し、貫通孔13に充填された表裏連結状のブリッジ部3が円周方向細長形状に形成されているので、締付トルクによる周方向の力に対してのブリッジ部3の強度が増し、より高いトルクでの締付けが可能となり、かつ、繰り返し締付け再使用できる。貫通孔13を(円周方向)細長状としたことで、加工時に使用する穴あけパンチの強度が増し、治工具の使用耐久性が向上する。弾性リング1の剥離・脱落を防止でき、長期間にわたってシール性能を確実に保持できる。
As described above, in the seal washer according to the present invention, the
また、円環状リテーナ2と環状弾性リング1との境界線BL1が真円形状であるので、成型時のバリ仕上げが容易となり、バリの残留を軽減できる。即ち、外観上美しく製作することができ、かつ、使用時のバリの脱落によるシール性の低下や環境被害を防止できる。
Further, since the boundary line BL 1 of an
また、円環状リテーナ2は、平面視に於て、薄肉内周縁部20の全面積S0に対し、複数個の貫通孔13の総面積S1が20%〜60%に設定されているので、ブリッジ部3の強度を向上でき、かつ、薄肉内周縁部20の強度を十分に確保できる。
Also, an
1 環状弾性リング
2 円環状リテーナ
3 ブリッジ部
13 貫通孔
20 薄肉内周縁部
BL1 境界線
S0 全面積
S1 総面積
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記薄肉内周縁部(20)に形成された上記貫通孔(13)を、円周方向細長状に形成して、所定ピッチで周方向に複数個を一列に並べて配設し、該貫通孔(13)に充填された表裏連結状のブリッジ部(3)が円周方向細長形状に形成され、
平面視に於て、上記薄肉内周縁部(20)の全面積(S 0 )に対し、上記複数個の貫通孔(13)の総面積(S 1 )が20%〜60%に設定されていることを特徴とするシールワッシャ。 An annular retainer (2) is provided with a thin inner peripheral edge (20), a plurality of through holes (13) are formed in the thin inner peripheral edge (20), and the through holes (13) are formed by insert molding. In a seal washer in which a bridge portion (3) is formed by filling and connecting the front and back, and the annular inner ring (1) is integrally formed with the thin inner peripheral edge (20) as an embedding shape,
The through-hole (13) formed in the thin inner peripheral edge (20) is formed in an elongated shape in the circumferential direction, and a plurality of the through-holes (13) are arranged in a row in the circumferential direction at a predetermined pitch. 13) The front and back connected bridge portion (3) filled in 13) is formed in a circumferentially elongated shape ,
At a plan view, the thin inner peripheral edge portion with respect to (20) the total area of the (S 0), the total area of the plurality of through holes (13) (S 1) is set to 20% to 60% A seal washer characterized by
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