JPH09291925A - シールワッシャー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボルトなどのねじ部材に対する取り付けを容
易に行い得るようにしつつ、シール性を向上し得るシー
ルワッシャーを提供する。 【解決手段】 シールワッシャーはワッシャー本体１０
とこのワッシャー本体１０に設けられたシール部材収容
空間１４内に配置されるシール部材２０とを有してお
り、ワッシャー本体１０は孔１１が形成されたディスク
部１２と筒状部１３とを有する。シール部材２０は第１
環状部２１と、この第１環状部２１に対して内周部２３
を介して第１環状部２１に連なる第２環状部２２とを備
えており、ゴムなどの弾性部材により形成されている。
ボルトを締結した状態では内周部２３の内径が縮小変位
してボルトのねじ面に押し付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボルトなどのねじ部
材を用いて被締結部材にねじ止めする際に使用されるシ
ールワッシャーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルトなどのねじ部材が緩むのを防止す
る必要があるときには、ワッシャーをボルトに取り付け
るようにしている。ボルトを用いて被締結部材をねじ結
合する場合であって、ボルトと被締結部材との間から
水、油、あるいは空気などの流体が洩れる可能性がある
場合には、シール部材が設けられたシールワッシャーつ
まりシール座金をボルトに取り付けるようにしている。

【０００３】このようなシールワッシャーとしては、従
来、実開昭６１−１６８３１４号公報に示されるような
ものがある。このワッシャーは金属製の円板形状の座金
と、これの背面側に固定された弾性体リングと、この弾
性体リングを覆う断面Ｕ字形状の硬質の弾性体とを有し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構造のシー
ルワッシャーが取り付けられたボルトを被締結部材にね
じ止めしても、ボルトのねじ面から流体が洩れる場合が
あった。その理由は、ボルトに形成されたねじ山相互の
間の谷の中に、弾性体からなるシール部材が充分に入り
込まないことがあるためであると考えられる。そこで、
ボルト締結時にシール部材がボルトのねじの谷の中に充
分に入り込むように、シール部材に形成されるボルト貫
通用の孔の内径を小さくすると、ボルトにシールワッシ
ャーを取り付ける操作を容易に行うことが困難となるこ
とが判明した。

【０００５】したがって、ボルトにシールワッシャーを
取り付ける作業を容易に行い得るようにするにはシール
部材に形成されたボルト貫通孔の内径を大きくしなけれ
ばならず、締結時におけるシール性の向上を達成するに
はこの内径を小さくすることが必要となる。

【０００６】本発明の目的は、ボルトなどのねじ部材に
対する取り付けを容易に行い得るようにしつつ、シール
性を向上し得るシールワッシャーを提供することにあ
る。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明のシールワッシャーは、
ねじ部材貫通用の孔が形成されたディスク部とこれと一
体となった筒状部とを有するワッシャー本体と、第１環
状部と、この第１環状部に内周部を介して連なる第２環
状部とを備えるとともにゴムなどの弾性部材により形成
され、かつシール部材収容空間内に配置されるシール部
材とを有し、ねじ部材を締結しない状態にあってはシー
ル部材の内周部が拡大変位し、ねじ部材を締結した状態
では第１環状部と第２環状部のそれぞれの外周部が相互
に接近して内周部が縮小変位してねじ部材のねじ面に押
し付けられるようにしたことを特徴とする。

【００１０】シール部材の内周面は断面円弧状に形成す
るようにしても良く、それぞれの環状部の表裏両面を円
弧状に膨出するようにしても良い。さらに、第１環状部
材と第２環状部材の少なくとも一方の内部に、皿ばね部
材を埋め込むようにしても良い。両方の環状部材および
内周部内に一体形の皿ばね部材を埋め込むようにしても
良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１〜図３は本発明の一実施の形態である
シールワッシャーを示す図であり、このシールワッシャ
ーは、ステンレスなどからなる金属製のワッシャー本体
１０と、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などの弾性部材からな
るシール部材２０とを有している。

【００１３】ワッシャー本体１０は中心部にねじ部材貫
通用の孔１１が形成されたディスク部１２と、この外周
部に一体となった筒状部１３とを有しており、筒状部１
３の内側にはディスク部１２と筒状部１３とによりシー
ル部材収容空間１４が形成されている。孔１１の内径
は、図３に示すねじ部材としてのボルト３０のねじ部の
外径よりも大きく設定されている。

【００１４】シール部材２０は第１環状部２１と第２環
状部２２とを有し、これらの環状部２１，２２はそれぞ
れの内周部２３を介して連なっており、シール部材２０
に対して軸方向の押し付け力を加えない状態にあって
は、図１に示すように、それぞれの環状部２１，２２の
外周部は相互に離れるようになっており、相互に角度θ
で傾斜するとともに、ディスク部１２に対して傾斜して
いる。内周部２３によって孔２４が形成されており、こ
の孔２４には頭部３０ａとねじ部３０ｂとを有するボル
ト３０が貫通するようになっている。この孔２４の内周
面はこの中にボルト３０を貫通させない状態にあって
は、図１に示すように、断面円弧状となっている。

【００１５】第１環状部２１の表裏両端面２５ａ，２５
ｂはそれぞれ軸方向外方に向けて膨出した円弧状面とな
っており、第２環状部２２の表裏両端面２６ａ，２６ｂ
もそれぞれ軸方向外方に向けて突出した円弧状面となっ
ている。そして、それぞれの環状部２１，２２は相互に
同一の形状となっており、対称形状となっていることか
ら、何れを上側としてワッシャー本体１０のシール部材
収容空間１４内にシール部材２０を組み込むようにして
も良い。

【００１６】図１はワッシャー本体１０のシール部材収
容空間１４内にシール部材２０を組み込んだ状態を示す
図であり、このときには、シール部材２０の孔２４の内
径はワッシャー本体１０の孔１１の内径とほぼ同一とな
るようにそれぞれの孔１１，２４の径が設定されてい
る。この状態にあっては、図１において上側となってい
る第１環状部２１の外周面がワッシャー本体１０の筒状
部１３の内面に接触することにより、ワッシャー本体１
０内からのシール部材２０の抜け出しが防止される。ワ
ッシャー本体１０にシール部材２０を組み込む際には、
シール部材２０が上下対称となっているので、何れを上
側としても良く、その組み付け作業性が良好となる。

【００１７】図２は図１に示すようにシール部材２０が
収容された状態で、部材３１の平坦な面に対してこれに
ワッシャー本体１０の下端面が接触するまで、ワッシャ
ー本体１０を押し付けた状態を示す図である。部材３１
とワッシャー本体１０との間でシール部材２０が軸方向
に押し付けられると、押し付ける前では第１環状部２１
と第２環状部２２とが図１に示すように所定の角度θを
なして相互に傾斜していたのに対して、図２に示すよう
に、それぞれの環状部２１，２２の外周部が相互に密着
して、これらは平行状態となるとともに、それぞれがデ
ィスク部１２に対して平行となる。

【００１８】このように相互に傾斜していた環状部２
１，２２が平行状態になるに伴って、シール部材２０の
内周部２３が径方向内方に向けて縮小変位することか
ら、図２に示すように内周部２３の孔の内径は小径とな
る。図２はボルト３０が貫通していない状態を示してお
り、ボルト３０を貫通させてた状態が二点鎖線で示され
ているが、図１と図２の比較から分かるように、それぞ
れの環状部２１，２２が相互に平行状態となることによ
って、シール部材２０の内周部２３が大きく径方向内方
に変位することになる。したがって、ボトル３０を貫通
させた状態でシール部材２０を図２に示すように軸方向
に押し付けると、縮小変位した部分がボルト３０のねじ
部３０ｂに確実に密着することになる。

【００１９】図３はボルト３０にシールワッシャーを取
り付けて被締結部材３２に締結した状態を示す図であ
る。このようにボルト３０を締結してボルト３０の頭部
３０ａと被締結部材３２との間でシール部材２０を軸方
向に押し付けると、第１環状部２１と第２環状部２２は
内周部２３を中心として折り曲げられて、両方の環状部
２１，２２の外周部が相互に接触した平行状態となる。
これにより、内周部２３の孔２４の内周面が径方向に縮
小変位してボルト３０のねじ山相互の間の谷の中に入り
込むことになる。この変位量は図３に示すように、シー
ル部材２０の内周部２３の一部が軸方向に変位してワッ
シャー本体１０の孔１１内に入り込む程に充分となり、
被締結部材３２の中に油や水などの流体が存在し、その
流体の圧力が高くとも、ボルト３０と被締結部材３２の
ねじ孔との間の隙間から流体が漏出することを確実に防
止する。

【００２０】また、シール部材２０が弾性部材により形
成されていることから、これをシール部材収容空間１４
内で圧縮すると、このシール部材２０は常にワッシャー
本体１０と被締結部材３２とを離す方向にばね力を付勢
することになり、このばね力によってボルト３０が緩む
ことが確実に防止される。

【００２１】それぞれの環状部２１，２２の表裏両端面
２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂが円弧状に膨出してい
ることから、シール部材２０を軸方向に押し付けてこれ
らの膨出部を押し潰すことによってそれぞれの円弧状部
分が径方向にも変位することになり、内周面の縮小変位
を大きくすることになる。

【００２２】図４および図５は本発明の他の実施の形態
であるシールワッシャーを示す図であり、これらの図に
おいては図１〜図３に示されたシールワッシャーの構成
部材と共通する部材には同一の符号が付されている。

【００２３】このシールワッシャーにあっては、シール
部材２０の一方の環状部２２の中には、ばね鋼製の皿ば
ね部材４１が埋め込まれている。この皿ばね部材４１
は、シール部材２０に対して図４に示すように軸方向の
押し付け力を加えていない状態では、環状部２２の傾斜
角度に対応して傾斜しており、断面が円錐形状となって
いる。このように、環状部材２２の中に皿ばね部材４１
を埋め込むことによって、使用状態のもとで外部からの
衝撃や振動などの負荷が大きく加わっても、それを確実
に吸収することができる。

【００２４】図示する場合には、２つの環状部２１，２
２の一方に皿ばね部材４１を埋め込むようにしている
が、両方の環状部２１，２２に皿ばね部材４１を埋め込
むようにしても良い。その場合には両方の環状部２１，
２２に埋め込まれた皿ばね部材を内周部２３内で連結さ
せるようにしても良い。

【００２５】図４および図５に示すシールワッシャーに
あっては、孔２４および表裏両端面２５ａ〜２６ｂの断
面形状を円弧状に膨出させることなく、それぞれフラッ
トに形成しているが、図１に示すように、これらの孔お
よび端面の断面形状をそれぞれ円弧状としても良い。ま
た、図１〜図３に示すシールワッシャーの孔２４および
表裏両端面２５ａ〜２６ｂの断面形状を図４および図５
に示すように、フラットとしても良い。

【００２６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００２７】たとえば、図示する場合には、ワッシャー
本体１０の孔１１の内径とシール部材２０の孔２４の内
径とをほぼ同一としたが、相互にずれているように孔の
内径を設定するようにしても良い。また、それぞれの環
状部２１，２２の厚みを相違させ、相互に非対称として
も良い。さらに、皿ばね部材４１を硬質の樹脂としても
良い。

【００２８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００２９】(1).シール部材に形成されねじ部材が貫通
する孔の内径を大きくすることができるので、ねじ部材
にシールワッシャーを取り付ける作業が容易となる。

【００３０】(2).シール部材の孔の内周部が径方向に大
きく変位することから、ねじ部材を締結した状態にあっ
てはシール部材がねじ面に押し付けられてねじ山とねじ
山との間の谷に確実に入り込み、シール性が大幅に向上
する。

【００３１】(3).したがって、被締結部材内における油
圧などの流体圧が高い場合でも、ねじ部材と被締結部材
との間から流体が洩れることを確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるシールワッシャー
を被締結部材に締結していない状態を示す断面図であ
る。

【図２】図１に示すシールワッシャーのシール部材に軸
方向の押し付け力を加えた状態を示す断面図である。

【図３】図１に示すシールワッシャーを用いてボルトを
被締結部材に締結した状態を示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態であるシールワッシャ
ーを示す断面図である。

【図５】図４に示されたシール部材を示す一部切り欠き
斜視図である。

【符号の説明】

１０ ワッシャー本体 １１ 孔 １２ ディスク部 １３ 筒状部 １４ シール部材収容空間 ２０ シール部材 ２１ 第１環状部 ２２ 第２環状部 ２３ 内周部 ２４ 孔 ３０ ボルト（ねじ部材） ３２ 被締結部材 ４１ 皿ばね部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ部材貫通用の孔が形成されたディス
   ク部とこれと一体となった筒状部とを有するワッシャー
   本体と、 第１環状部と、この第１環状部に内周部を介して連なる
   第２環状部とを備えるとともにゴムなどの弾性部材によ
   り形成され、かつ前記ディスク部と前記筒状部とにより
   形成されるシール部材収容空間内に配置されるシール部
   材とを有し、 ねじ部材を締結しない状態にあっては前記シール部材の
   内周部が拡大変位し、ねじ部材を締結した状態では前記
   第１環状部と第２環状部のそれぞれの外周部が相互に接
   近して前記内周部が縮小変位して前記ねじ部材のねじ面
   に押し付けられるようにしたことを特徴とするシールワ
   ッシャー。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシールワッシャーであっ
   て、前記内周面は断面円弧状となっていることを特徴と
   するシールワッシャー。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のシールワッシャ
   ーであって、前記第１環状部材と第２環状部材の少なく
   とも一方の内部に皿ばね部材を埋め込むようにしたこと
   を特徴とするシールワッシャー。