JPH0642324A - ドレンプラグとして有用なファスナ組立体 - Google Patents

ドレンプラグとして有用なファスナ組立体

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JPH0642324A
JPH0642324A JP5058032A JP5803293A JPH0642324A JP H0642324 A JPH0642324 A JP H0642324A JP 5058032 A JP5058032 A JP 5058032A JP 5803293 A JP5803293 A JP 5803293A JP H0642324 A JPH0642324 A JP H0642324A
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seal
shank
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/001—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts for sealing or insulation
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造上の寸法公差が累積された場合でも確実
にシールでき、特に自動車のオイルパンのドレンプラグ
として油もれを防ぎ、機関の損傷を未然に防止するファ
スナ組立体を提供する。 【構成】 本発明のファスナ組立体１０は頭部３０、座
金３２、シャンク３４を一体に含み、アンダーカットし
た環状凹所４０にシールリング２２を嵌め、金属製ワー
ク１２のねじ孔１６に嵌め込まれる。応力を受けていな
い状態のシールリング２２のシール部６０の厚さはアン
ダーカットした環状凹所４０の深さの４／３とし、ウェ
ブ６２の厚さは前記凹所の深さの半分とし、前記凹所の
内側円筒面４６と外側円筒面４４との距離は凹所深さの
３倍とするのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ねじとシールリン
グとを備えたファスナ組立体に関する。このファスナ組
立体は、自動車の内燃機関の油受に対するドレンプラグ
として有用である。シールリングは、ねじ頭部のアンダ
ーカットした環状凹所内に着座する。従来のファスナ組
立体は、累積する寸法公差による問題が生ずるのを避け
るため、シールリングと、凹所は、リングがシールを形
成できると共に、凹所が公差の広い範囲にわたってシー
ルリングの総てを収容できる様に成形される。
【０００２】
【従来の技術】金属ねじと、合成ゴムから作られるＯリ
ングの様なシールリングとを備えるファスナ組立体は、
種々な密封の用途に広く使用される。一般的な一用途で
は、ファスナ組立体は、自動車の内燃機関の油受に対す
るドレンプラグとして使用される。
【０００３】周知の装置（例えば米国特許第４７０１０
８８号）では、ねじ頭部は、シャンクのねじ部がワーク
のねじ孔にねじ込まれる際にねじ頭部とワークとの間に
シールを形成するＯリングを収容するためにアンダーカ
ットした環状凹所を有している。ねじ孔は、皿孔を有し
てもよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公知の装置におい
ては、Ｏリングの寸法と、凹所の寸法と、任意の皿孔の
寸法との累積する寸法公差に由来する問題点がある。１
つの問題点は、Ｏリングの材料が凹所及び任意の皿孔に
対して過剰な体積を有すると、ねじ頭部とワークとの金
属対金属の接触が達成不能で、Ｏリング材料に対しての
み当接可能なことである。そうすればＯリング材料は、
低温流れを示し、その結果、シールが緩むことになる。
又、Ｏリング材料が凹所及び任意の皿孔に対して不充分
の体積を有すると効果的なシールができない。これ等の
２つの問題点は、ファスナ組立体が乗用車やトラックの
内燃機関の油受に対するドレンプラグとして使用される
際に特別な困難さを与え、このとき、油の漏洩により機
関は過酷な損傷を生ずることになる。
【０００５】本発明はファスナ組立体のこれ等の問題点
の双方を回避する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるファスナ組
立体は、頭部と、該頭部に隣接して軸線を限定するシャ
ンクとを有する金属ねじを備えている。頭部は、軸方向
深さを有しアンダーカットした環状凹所を備えている。
この凹所は、シャンクの軸線を通る半径方向平面におい
て見るとき、ほゞ矩形でもよい。又、シャンクは、大き
い方の直径を有するねじ部を備えている。
【０００７】又、本発明によって与えられるファスナ組
立体は、合成ゴムの様な弾性材料製のシールリングを備
えている。このシールリングは、前記凹所内に着座す
る。上述の問題点の双方を回避するため、シールリング
と凹所は、リングがシールを形成できると共に、凹所が
金属ねじ、シールリング及び金属製ワークの累積する寸
法公差の広い範囲にわたって該リングの総てを収容する
ことができる様に、成形される。
【０００８】シールリングは、凹所に対して特別な形状
を有する様に作られ、シール部分と、該シール部分から
延びる隣接部分とを有している。該シールリングは、そ
の体積が凹所の体積よりもかなり小さい様に作られる。
好ましくは、シールリングは、Ｏリングに類似してもよ
いシール部分が凹所の軸方向深さよりも大きい軸方向厚
さを有する様に作られる。好ましくは、シールリング
は、シール部分から半径方向内向きに延びてもよい隣接
部分が凹所の軸方向深さよりも小さい軸方向厚さを有す
る様に作られる。ファスナ組立体がワークに装着される
以前に、シール部分が凹所から半径方向へ延びる様に、
シールリングが凹所内に設置されるとき、隣接部分は、
凹所内に同心状にシールリングを位置決めすることによ
って重要な作用に役立つ。
【０００９】ファスナ組立体は、頭部が金属対金属の接
触でワークのシール面に当接するまでシャンクのねじ部
がねじ孔にねじ込まれるとき、シールリングが凹所に押
込まれる様に配置される。シール部分は、ワークのシー
ル面にシールを形成する様に軸方向に圧縮される。凹所
の体積が金属ねじ、シールリング及び金属製ワークの累
積する寸法公差の広い範囲にわたってシールリングの総
てを収容する様に凹所に押込まれる際のシールリングの
体積よりも充分に大きいことは、重要である。
【００１０】好ましくは、シールリングは、応力を受け
ないときの隣接部分の内径がシールリングをねじ上に保
持する様にシャンクのねじ部の大きい方の直径よりも小
さい様に作る。好ましくは、応力を受けないときのシー
ルリングの外径は、圧縮される以前に凹所にしっかり嵌
入する様に凹所の外径よりも大きくしてある。
【００１１】本発明のこれ等及びその他の目的、特徴及
び利点は、添付図面を参照する本発明の好適実施例の下
記の説明によって明らかになる。
【００１２】
【実施例】図示の様に、ファスナ組立体１０は、本発明
の好適実施例を構成する。図４に示す様に、ファスナ組
立体１０は、シール面１４と、該シール面１４に開口す
るねじ孔１６とを有する金属製ワーク１２へ装着可能で
ある。図示の様に、ワークは、ねじ孔１６がシール面１
４に開口する個所に截頭円錐形の皿孔１８を有してい
る。ファスナ組立体１０は、金属ねじ２０と、合成ゴム
又はポリプロピレンの様な弾性材料から作られるシール
リング２２とを備えている。図２に示されるシールリン
グ２２は、弾性材料から成形される。本発明のため、フ
ァスナ組立体１０は、金属ねじ２０、シールリング２２
及び金属製ワーク１２の累積する寸法上の変化の広い範
囲にわたって有効である。
【００１３】本発明によって考慮される一用途では、金
属製ワーク１２は、乗用車又はトラックの内燃機関の油
受であり、ファスナ組立体１０は、油受のドレンプラグ
である。この用途のために、シールリング２２は、モー
タ油にさらされた際に劣化しない弾性材料から作られ、
ポリプロピレンは、好適な材料である。この用途では、
ファスナ組立体１０と、金属製ワーク１２とは、図１，
３，４の向きとは反対になる。ファスナ組立体１０は、
他の同様な用途及び異なる用途においても有用である様
に期待される。
【００１４】ねじ２０は、一体の座金３２と、一体の座
金３２に隣接し軸線を限定する一体のシャンク３４とを
有する駆動頭部３０を備えている。シャンクは、大きい
方の（山の頂の）直径を有するねじ部３６を備えてい
る。シャンク３４が一体の座金３２に隣接する個所で
は、シャンク３４は、ねじ部３６の大きい方の直径より
も小さい直径を有する短い部分３８を備えている。
【００１５】一体の座金３２では、頭部３０は、半径方
向面で見たときにほゞ矩形でありアンダーカットされた
環状凹所４０（図１）を有している。凹所４０は、環状
シール面４２と、凹所４０の外径を限定する直径を有す
る外側円筒面４４と、凹所４０の内径を限定する内側円
筒面４６とを備えている。頭部３０は、図示の様に外側
環状当接面４８を有している。凹所４０は、シール面４
２と当接面４８を含む平面との間の寸法で決まる体積を
有している。凹所４０は、これ等の間の寸法できまる軸
方向深さを有している。
【００１６】好ましくは図示の様に、内側円筒面４６の
直径は、シャンク３４のねじ部３６の大きい方の直径に
ほゞ等しい。好ましくは図示の様に、外側円筒面４４の
半径と内側円筒面４６の半径との間の差は、凹所４０の
軸方向深さのほゞ３倍である。
【００１７】シールリング２２は、凹所４０に対して特
別な形状を有する様に作られる。図示の様に、シールリ
ング２２は、シール部分６０と、シール部分６０から半
径方向内向きに延びる隣接部分ないしウェブ６２とを有
する様に作られる。シール部分６０は、シール部分６０
の軸方向厚さを限定する直径を有するＯリングに類似す
る。
【００１８】シールリング２２は、応力を受けないと
き、シール部分６０の軸方向厚さが凹所４０の軸方向深
さよりもかなり大きい様に作られる。好ましくは図１に
示す様に、シール部分６０の軸方向厚さは、凹所４０の
軸方向深さのほゞ４／３である。従って、図３に示す様
に、シール部分６０は、ファスナ組立体１０がワーク１
２に装着される以前に、シール部分６０がシール面４２
に係合する様にシールリング２２が凹所４０内に位置す
るとき、凹所４０から軸方向へ延びる。又、図３に示す
様に、隣接部分６２は、ファスナ組立体１０がワーク１
２に装着される以前に、シールリング２２を凹所４０内
に同心状に位置させる。
【００１９】シールリング２２は、応力を受けないと
き、隣接部分６２が凹所４０の軸方向深さよりもかなり
小さい軸方向厚さを有する様に作られる。好ましくは図
１に示す様に、隣接部分６２の軸方向厚さ（その外側及
び内側の端末を除き）は、シールリング２２が応力を受
けないとき、シール部分６０の軸方向厚さのほゞ半分で
あり、凹所４０の軸方向深さのほゞ２／３である。
【００２０】シールリング２２は、応力を受けないと
き、隣接部分６２の内径はねじシャンク３４のねじ部３
６の大きい方の直径よりも僅かに小さく又、凹所４０の
内側円筒面４６の外径よりも僅かに小さく、シール部分
６０の外径は凹所４０の外径よりも僅かに大きい様に、
作られる。ファスナ組立体１０が組立てられる際、シー
ルリング２２は、頭部３０に向かってシャンク３４のね
じ部３６に沿って押込まれる。ファスナ組立体１０が図
３に示す様に適正に組立てられるとき、シールリング２
２を凹所４０内のその着座位置に保持する様に、隣接部
分６２は、内側円筒面４６をしっかりと抱き、シール部
分６０は、外側円筒面によってしっかりと閉じ込められ
る。しかしながら、隣接部分６２が一体の座金３２とシ
ャンク３４のねじ部３６との間のシャンク３４の短い部
分３８を包囲する様に、シールリング２２が不時に移動
しても、隣接する部分６２は、シールリング２２が頭部
３０から遠くシャンク３４のねじ部３６に沿って押され
るまで、ねじ２０上にシール２２を保持する。
【００２１】シールリング２２は、応力を受けないと
き、凹所４０の体積よりもかなり小さい体積を有する様
に作られる。従って、ファスナ組立体１０がワーク１２
に装着されるとき、凹所４０の体積は、金属ねじ２０、
シールリング２２及び金属製ワーク１２の累積する寸法
公差の広い範囲にわたってシールリング２２の総てを収
容する様に凹所４０に押込まれる際のシールリング２２
の体積よりも充分に大きい。
【００２２】図４に示す様に、ファスナ組立体１０は、
頭部３０の一体の座金３２の当接面４８が金属対金属の
接触でワーク１２のシール面１４に当接するまでシャン
ク３４のねじ部３６がねじ孔１６にねじ込まれる様にワ
ーク１２に装着可能である。こうして、シールリング２
２は、凹所４０に押込まれる。又、シール部分６０は、
凹所４０のシール面４２における頭部３０とのシール
と、シール面１４におけるワーク１２とのシールとを形
成する。
【００２３】更に、凹所４０の体積は、金属ねじ２０、
シールリング２２及び金属製ワーク１２の累積する寸法
公差の広い範囲にわたってシールリング２２の総てを収
容する様に凹所４０に押込まれる際のシールリング２２
の体積よりも充分に大きい。皿孔１８は、隣接部分６２
の小さい部分を収容可能であるが、シールリング２２の
如何なる部分をも収容する必要がない。
【００２４】種々な変更は、本発明の精神及び範囲から
逸脱することなく上述の好適実施例に実施可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によるファス
ナ組立体は金属ねじ、シールリング、金属製ワークの製
造上の寸法公差が累積した場合でも確実にシールでき、
特に自動車の内燃機関の油受に対するドレンプラグに使
用して、油の漏洩を確実に防いで、機関の損傷を未然に
防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属ねじ及びシールリングを備えた本発明によ
るファスナ組立体を示すために半径方向面に沿って部分
的に切断した分解立面図である。
【図２】金属ねじから取外したシールリングの平面図で
ある。
【図３】ファスナ組立体を金属製ワークへ装着する以前
に予め組立てる際にねじ頭部のアンダーカットされた環
状凹所内に設置したシールリングを示す一部断面の立面
図である。
【図４】シャンクのねじ部がねじ込まれるねじ孔を有す
る金属製ワークに装着したファスナ組立体を示す一部断
面の立面図である。
【符号の説明】
１０ ファスナ組立体 １２ 金属製ワーク １４ シール面 １６ ねじ孔 ２０ 金属ねじ ２２ シールリング ３０ 頭部 ３４ シャンク ３６ ねじ部 ４０ 環状凹所 ６０ シール部分 ６２ 隣接部分（ウェブ）

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シール面と、該シール面から開口するね
    じ孔とを有する金属製ワークへ装着可能なファスナ組立
    体において、（ａ）頭部と、該頭部に隣接し軸線を限定
    するシャンクとを有する金属ねじを備え、該頭部が、凹
    所体積及び凹所深さを限定するアンダーカットした環状
    凹所を有し、前記シャンクが、大きい方の直径を持つね
    じ部を有し、更に、（ｂ）シール部分と、該シール部分
    から延びる隣接部分とを有するシールリングを備え、該
    シールリングが、弾性材料から作られて、前記凹所体積
    よりもかなり小さい体積を有する様に作られ、前記ファ
    スナ組立体が前記ワークへ装着される以前に前記シール
    部分が前記凹所から軸方向へ延びる様に、該シールリン
    グが、該凹所内に設置され、前記隣接部分が、該ファス
    ナ組立体を該ワークへ装着する以前にシールリングを該
    凹所内に同心状に位置決めし、 前記頭部が金属対金属の接触で該ワークの前記シール面
    に当接するまで、前記シャンクのねじ部が前記ねじ孔に
    ねじ込まれ、従って、該シールリングが凹所に押込めら
    れ、前記シール部分が該ワークのシール面にシールを形
    成するために軸方向へ圧縮される様に、該ファスナ組立
    体が、該ワークへ装着可能であり、前記凹所体積が、前
    記金属ねじ、シールリング及び金属製ワークにおける累
    積する寸法公差の広い範囲にわたって該シールリングの
    総てを収容する様に該凹所に押込まれる際の該シールリ
    ングの体積よりも充分に大きいファスナ組立体。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のファスナ組立体におい
    て、前記シール部分が前記凹所の深さよりも大きい軸方
    向厚さを有し、前記隣接部分が凹所の深さよりも小さい
    軸方向厚さを有する様に、前記シールリングが作られた
    ファスナ組立体。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のファスナ組立体におい
    て、前記隣接部分が、前記シール部分から半径方向に延
    びるファスナ組立体。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のファスナ組立体におい
    て、前記隣接部分が、前記シール部分から半径方向内向
    きに延びるファスナ組立体。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のファスナ組立体におい
    て、前記隣接部分が、応力を受けないとき、前記シール
    リングを前記ねじ上に保持する様に前記シャンクのねじ
    部の大きい方の直径よりも小さい内径を有するファスナ
    組立体。
  6. 【請求項６】 請求項２に記載のファスナ組立体におい
    て、前記凹所が、外径を有し、前記シールリングが、応
    力を受けないときに該凹所の外径よりも大きい外径を有
    するファスナ組立体。
JP5058032A 1992-02-28 1993-02-24 ドレンプラグ用ファスナ組立体 Expired - Fee Related JP2552233B2 (ja)

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US07/843,204 US5188495A (en) 1992-02-28 1992-02-28 Fastener assembly useful as drain plug
US07/843,204 1992-02-28

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JPH0642324A true JPH0642324A (ja) 1994-02-15
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US (1) US5188495A (ja)
EP (1) EP0557688B1 (ja)
JP (1) JP2552233B2 (ja)
AU (1) AU640319B1 (ja)
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