JPH09217726A - 締結用弾性ワッシャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状トッピングコードを積層して
なる弾性ワッシャの縦剛性を大きくし、かつ使用の際に
別の金属ワッシャを重ねる必要を無くする。 【解決手段】 多数本の並列された補強用コードにゴ
ムをトッピングして得られた複数枚のシート状のトッピ
ングコードからなる補強ゴム部１１の中間に鋼板からな
る中間板１２を、また最上層および最下層にそれぞれ鋼
板からなる上部フランジ１３および下部フランジ１４を
積層し、これらの鋼板をトッピングコードと加硫接着に
より一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、締結用弾性ワッシャ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モジュラスが金属ワッシャとゴムワッシ
ャの中間で、縦剛性および横剛性の比率を広い範囲に選
定することが可能な弾性ワッシャとして、補強用コード
を編織してなるすだれ織物またはメッシュ織物にゴムを
トッピングして得られた複数枚のシート状のトッピング
コードを、該トッピングコードのみ単独で、またはゴム
シートと交互に積層し、加硫により一体化してなり、上
記の補強コードが上からみて９０度間隔、４５度間隔等
の異方向に等分配置されたものが知られている（実公平
７−８８９８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のシート状トッピ
ングコードを積層してなる弾性ワッシャは、補強用コー
ドの配列密度を変えることにより、横剛性をほとんど変
えることなく、縦剛性のみを広範囲にわたって調節する
ことができ、縦剛性と横剛性の比率を任意に設定するこ
とが可能であるが、金属板を全く用いないので、目的に
よっては軸方向のモジュラス、すなわち縦剛性が不足す
る場合があった。また、上下の端面がゴムで構成される
ため、実際に使用する場合は、上下両面に金属ワッシャ
を重ねてゴムにボルト頭やナットが接触するのを防ぐ必
要があって面倒であると共に、上記の金属ワッシャを単
に重ねるだけであるため、この金属ワッシャと弾性ワッ
シャの表面との間でスリップが生じ易く、弾性ワッシャ
の表面すなわち受圧面の拘束力が減少し、それだけ剛性
が上昇せず、かつ使用中に応力緩和が生じ易いという問
題があった。

【０００４】この発明は、上記のシート状トッピングコ
ードを積層してなる弾性ワッシャを改良し、更に縦剛性
を大きくし、かつ別の金属ワッシャ等を重ねる必要を無
くしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の締結用弾性ワ
ッシャは、多数本の並列された補強用コードにゴムをト
ッピングして得られた複数枚のシート状のトッピングコ
ードを、上記の補強コードが上からみて９０度間隔、４
５度間隔等の異方向に等分配置されるように積層するに
当たり、最上層および最下層にそれぞれ鋼板からなる上
部フランジおよび下部フランジを、また中間に鋼板から
なる中間板をそれぞれ積層し、これらの鋼板をトッピン
グコードと加硫接着により一体化したことを特徴とす
る。

【０００６】トッピングコードが積層され、隣接するト
ッピングコードが表面のゴム層で接するため、トッピン
グコード間の滑り性すなわち横剛性はゴムのみからなる
層とほぼ同様になり、軸方向の圧縮弾性すなわち縦剛性
がゴムワッシャと金属ワッシャの中間の大きさになる。
しかも、トッピングコードの層間に鋼板からなる中間板
が介在されるため、トッピングコードのみの積層体に比
べて縦剛性すなわち軸方向のバネ定数が増大する。

【０００７】そして、最上層および最下層のトッピング
コードにそれぞれ鋼板製の上部フランジおよび下部フラ
ンジが加硫接着されるため、最上層および最下層のトッ
ピングコードの端面すなわち受圧面が上記のフランジで
拘束を受け、その結果、縦剛性が更に増大し、かつ上下
のフランジが存在することにより、締結時に他の金属ワ
ッシャを併用しなくても、最上層および最下層のトッピ
ングコードがボルト頭やナットとの接触で傷ついたりす
ることがなく、従来の金属ワッシャが不要になって締結
作業が容易になる。

【０００８】上記の補強用コードは、スチールコードま
たはナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨ
ン、アラミド繊維、ガラス、カーボン等からなるフィラ
メントまたはその撚り糸であり、太さは０．１〜５mm、
特に０．２〜１．５mmが好ましい。スチールコードは、
その多数本を並列して、また繊維コードは、すだれ織
物、メッシュ織物に編織した後、それぞれゴムをトッピ
ングして使用される。これらのコードの配列ピッチは、
コード径の１〜５倍が好ましい。

【０００９】ゴムとしては、天然ゴムおよびエチレンプ
ロピレンゴム、ニトリルゴム、ハロゲン化ゴム、クロロ
プレンゴム、エチレンプロピレンディエンゴム、ブタジ
エンゴム、ポリウレタン等の合成ゴムが使用可能であ
り、これらのゴムを上記のすだれ織物、メッシュ織物に
トッピングしてドッピングコードが製造され、このトッ
ピングコードが所望の形状に打ち抜かれ、その所要枚数
が積層される。

【００１０】最上層のトッピングコードに積層される上
部フランジ、最下層のトッピングコードに積層される下
部フランジおよび中間のトッピングコード間に介在させ
る中間板は、それぞれ鋼板を打ち抜いて作られる。ただ
し、上部フランジは、中間板および下部フランジに比べ
て厚みを大きくすることが好ましく、この場合は、上部
フランジをボルト頭またはナットに接する側に用いた場
合の変形が小さくなり、そのためトッピングコードの圧
縮が均一に行われる。そして、下部フランジおよび中間
板は軟鋼板でもよいが、特に上部フランジを焼き入れ調
質した硬鋼板で作った場合は、上部フランジをボルト頭
またはナットに接する側に用いたときの変形が一層小さ
くなり、それだけ上部フランジの厚みを小さくすること
が可能になる。

【００１１】なお、上部フランジおよび下部フランジ
は、トッピングコードの積層体に対しその端面を被覆し
てフランジを構成するように打ち抜かれる。すなわち、
上下のフランジ外径はトッピングコードの外径よりも大
きく、内径はトッピングコードの内径以下が好ましい。
また、中間板は、積層後に露出しないように、トッピン
グコードよりも内径を大きく、外径を小さくすることが
好ましいが、トッピングコードと等しい大きさに打抜
き、積層後に内面および外面をゴムで被覆してもよく、
この場合は上下のフランジもトッピングコードと等しい
内径に打抜き、積層後に上下のフランジにまたがる全内
面をゴム被覆することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

実施形態１ ポリエステルコードからなるすだれ織物にゴムをトッピ
ングしてトッピングコードとし、得られたトッピングコ
ードを円形のリング状に打ち抜いてリング状トッピング
コードを作る。一方、厚み０．５〜３mmの軟鋼板を上記
のリング状トッピングコードと同じ大きさに打ち抜いて
中間板とする。また、厚み０．５〜５mmの軟鋼板をリン
グ状トッピングコードよりも内径が小さく、外径が大き
いリング状に打ち抜いて下部フランジとする。また、厚
み１〜１５mmの未焼き入れの硬鋼板を下部フランジと同
じ形状に打ち抜き、焼き入れして上部フランジとする。

【００１３】上記リング状トッピングコードの２〜５０
枚を上下に重ね、これを複数グループにほぼ等分する位
置に中間板を１枚ずつ挟み、この積層体の内面および外
面に耐候性ゴムシートを巻付け、最上層のリング状トッ
ピングコードの上面に上部フランジを、また最下層のリ
ング状トッピングコードの下面に下部フランジをそれぞ
れ重ねる。ただし、上記のリング状トッピングコードを
重ねる際、最上層のリング状トッピングコードのコード
方向に対し、２層目、３層目等の下に続くリング状トッ
ピングコードのコード方向を４５度ずつ時計方向にずら
せる。また、中間板、上部フランジおよび下部フランジ
のリング状トッピングコードと接する面には、あらかじ
め接着剤が塗布される。

【００１４】上記の積層で得られた積層体を加圧下で加
硫してリング状トッピングコード、中間板、上部フラン
ジ、下部フランジおよびゴムシートを互いに接着、一体
化して締結用弾性ワッシャとする。図１は、得られた締
結用弾性ワッシャ１０の縦断面を示し、１１はリング状
トッピングコードと巻付けゴムシートからなる補強ゴム
部、１２は中間板、１３は上部フランジ、１４は下部フ
ランジ、１５はボルト挿通用の中心孔である。

【００１５】図２は、上記の締結用弾性ワッシャ１０の
使用状態を示し、２１、２２は構造体であり、この２個
の構造体２１、２２をボルト２３とナット２４で締結す
るに当り、ボルト２３の頭２３ａの下に１個の締結用弾
性ワッシャ１０を、その上部フランジ１３がボルト頭２
３ａに接し、下部フランジ１４が一方の構造体２１に接
するように装着し、２個目の締結用弾性ワッシャ１０
を、その上部フランジ１３がナット２４に接し、下部フ
ランジ１４が他方の構造体２２に接するように装着して
ナット２４を回す。

【００１６】実施形態２ 上記実施形態１のポリエステルコードの代わりにスチー
ルコードを用い、上下のフランジ内径をリング状トッピ
ングコードと等しくし、上下のフランジにまたがる積層
体の内面全体を耐候性ゴムで被覆する以外は、実施形態
１と同様にして締結用弾性ワッシャを作る。

【００１７】

【実施例】ポリエステルコード（１５００デニール２本
撚り、太さ：１．０mm）を２０本／インチの密度で配列
して製織されたすだれ織物にＥＰＤＭをトッピングし、
得られた厚み１．０mmのトッピングコードを内径３５m
m、外径５９mmのリング状に打ち抜いてリング状トッピ
ングコードとした。一方、厚み０．５mmの軟鋼板（ＳＳ
材）を内径３５mm、外径５９mmに打ち抜いて中間板１２
とした。また、厚み１mmの軟鋼板（ＳＳ材）を内径３５
mm、外径６３mmのリング状に打ち抜いて下部フランジ１
４とした。更に、厚み６mmの焼き入れ前の硬鋼板（Ｓ４
５Ｃ材）を下部フランジと同じ大きさのリング状に打ち
抜き、しかるのち焼き入れをして上部フランジ１３とし
た。

【００１８】上記のリング状トッピングコード、中間板
１２、上部フランジ１３および下部フランジ１４を下記
の表１に示すように組合せて積層し、リング状トッピン
グコードと中間板１２の積層部外面および上下のフラン
ジ１３、１４にまたがる全積層体内面をそれぞれＣＲか
らなる厚さ１mmのゴムシートで被覆し、加硫により一体
化して比較例１、実施例１および実施例２の弾性ワッシ
ャを試作し、軸方向のバネ定数および応力緩和率を測定
し、表１に併記した。ただし、リング状トッピングコー
ドの積層に際し、ポリエステルコードの向きが４５度ず
つずれるようにした。また、中間板１２は、実施例１で
はトッピングコードの層の中間に、また実施例２ではト
ッピングコードの層を３等分する位置にそれぞれ配置し
た。また、応力緩和率は、１００時間の実測値をグラフ
にプロットして回帰式を作成し、１００年に相当する応
力緩和率を算出した。

【００１９】 表 １ 比較例１ 実施例１ 実施例２ トッピングコードの層数 14 14 14 中間板の枚数 0 1 2 弾性ワッシャの高さ（mm） 20 20 20 軸方向バネ定数（トン／cm） 80 110 130 応力緩和率（％） 30 27 25

【００２０】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、複数枚のシ
ート状のトッピングコードの積層体の最上層および最下
層にそれぞれ鋼板からなる上部フランジおよび下部フラ
ンジを、また中間に鋼板からなる中間板をそれぞれ積
層、一体化した締結用弾性ワッシャであるから、従来の
トッピングコードのみの積層体からなるワッシャに比べ
て軸方向の剛性が向上し、応力緩和率が減少すると共
に、施工時の作業が容易になる。

【００２１】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した締結用弾性ワッシャにおいて、上部フランジが下
部フランジよりも厚みの大きい硬鋼板からなり、下部フ
ランジおよび中間板が軟鋼板からなるものであるから、
上部フランジが締結用のボルトの頭またはナットに接
し、下部フランジが構造体に接するように用いた場合、
上部フランジの湾曲や変形が著しく小さくなり、その分
だけ軸方向の剛性が向上し、しかも上部フランジに硬鋼
板を用いることにより、その厚みを薄くすることが可能
になる。

【００２２】請求項３に記載した発明は、請求項１また
は２に記載した締結用弾性ワッシャにおいて、トッピン
グコードおよび中間板の積層部外面が耐候性ゴムで被覆
されたものであるから、トッピングコードに天然ゴム等
の耐候性に劣るゴムを使用することができ、それだけ材
料費の節約が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】締結用弾性ワッシャの縦断面図である。

【図２】使用状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０：締結用弾性ワッシャ、１１：補強ゴム部、１２：
中間板、１３：上部フランジ、１４：下部フランジ、１
５：中心孔、２１、２２：構造体、２３：締結用ボル
ト、２３ａ：ボルト頭、２４：ナット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辰巳 法彦 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社本社内 (72)発明者 木戸 義和 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 岡本 達也 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数本の並列された補強用コードにゴム
   をトッピングして得られた複数枚のシート状のトッピン
   グコードを、上記の補強コードが上からみて９０度間
   隔、４５度間隔等の異方向に等分配置されるように積層
   するに当たり、最上層および最下層にそれぞれ鋼板から
   なる上部フランジおよび下部フランジを、また中間に鋼
   板からなる中間板をそれぞれ積層し、これらの鋼板をト
   ッピングコードと加硫接着により一体化したことを特徴
   とする締結用弾性ワッシャ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された締結用弾性ワッシ
   ャにおいて、上部フランジが下部フランジよりも厚みの
   大きい硬鋼板からなり、下部フランジおよび中間板が軟
   鋼板からなる締結用弾性ワッシャ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載された締結用弾
   性ワッシャにおいて、トッピングコードおよび中間板の
   積層部外面が耐候性ゴムで被覆されている締結用弾性ワ
   ッシャ。