(57)【要約】【課題】第２部材を第１部材に押さえ固定するためのワッシャにおいて、ボルトの緩み止め機能を持った構造を実現する。【解決手段】ワッシャ３は、ボルト８で第１部材（コンプレッサハウジング）２に固定される締結部９と、第２部材（軸受ハウジング）１を第１部材２に押さえ保持する押圧部１０とを有しており、押圧部１０に、逆方向に延びる第１腕部１２と第２腕部１３が形成されている。第１腕部１２にインナー係合部１２ｂを形成し、第２腕部１３にアウター係合部１３ｂを形成して、隣り合ったワッシャ３のインナー係合部１２ｂとアウター係合部１３ｂとが放射方向に重なるように設定している。隣り合ったワッシャ３が逆方向に回動するため、隣り合ったボルト８のうち一方のボルト８が緩もうとすると、他方のボルト８はねじ込まれようとする。従って、隣り合ったボルト８が規制し合って、緩みが阻止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材にボルトで固定される締結部と、第２部材を押さえる押圧部とを有しており、前記締結部をボルトで第１部材に固定すると前記第２部材が押圧部で押さえ保持されるワッシャであって、
前記押圧部に、前記ボルトのねじ戻し方向に延びる第１腕部と、前記ボルトのねじ込み方向に延びる第２腕部とが一体に形成されており、
前記第１腕部と第２腕部とは、２つのワッシャを隣り合わせて配置したとき、一方のワッシャがねじ戻し方向に回動すると、当該一方のワッシャの第１腕部によって他方のワッシャの第２腕部がねじ込み方向に連動して回動させられるように、一方のワッシャの第１腕部と他方のワッシャの第２腕部とが係合する関係に設定されている、
内燃機関の部材固定用ワッシャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関において、部材を押さえ固定するために使用するワッシャ（押さえ板）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、付属装置としてターボ過給機が使用されている。このターボ過給機は、一般に、タービン翼が配置されたタービンハウジングと、コンプレッサ翼が配置されたコンプレッサハウジングと、両者の間に配置された軸受ハウジングとを有しており、軸受ハウジングは、タービンハウジング及びコンプレッサハウジングに固定されている。
【０００３】
軸受ハウジングをタービンハウジング及びコンプレッサハウジングに固定する手段はいく通りかあるが、軸受ハウジングをコンプレッサハウジングに固定する手段の一例として、コンプレッサハウジングに、周方向に断続的に配置された複数個のワッシャを固定して、このワッシャの群によって、軸受ハウジングのフランジを押さえ固定することが行われている。
【０００４】
従って、ワッシャは、コンプレッサハウジングに固定される締結部と、軸受ハウジングのフランジを押さえる押圧部とを有しており、締結部をボルトでコンプレッサハウジングに固定すると、押圧部によって軸受ハウジングのフランジが押圧される。ワッシャは板ばね製であり、一種のクランプ体になっている。
【０００５】
ボルトを使用した固定手段では、ボルトの緩みが問題になるが、ワッシャを使用して軸受ハウジングをコンプレッサハウジングに固定する場合も同様であり、ワッシャは片持ち梁の状態でコンプレッサハウジングに固定されていて、振動によってワッシャが回動しやすい構造になっているため、振動による緩みに対する対策が強く要請されている。
【０００６】
他方、ボルトの緩み防止手段は従来から多数提案されている。その例として特許文献１には、パイプ同士のフランジを周方向に断続的に配置した複数のボルト及びナットで固定するにおいて、ボルトの六角頭が重なるフランジに、複数本のボルトの軸部が嵌入するように設定された座金を配置し、この座金に、六角頭の平坦面に当接する回り止め突起を切り起こし形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平２−２４１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の座金は、座金に設けた回り止め突起をボルトの六角頭の平坦面に当てることによってボルトの緩みを防止しているが、この座金は、ボルトとナットとで部材を固定する場合にしか使用できず、ボルトをタップ穴にねじ込む固定構造には使用できないという問題がある。従って、上記したようなターボ過給機における軸受ハウジングの締結には使用できない。
【０００９】
本願発明はこのような現状を契機に成されたものであり、部材を押さえ保持するワッシャにおいて、ワッシャ自体にボルトの緩み防止機能を保持させんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、
「第１部材にボルトで固定される締結部と、第２部材を押さえる押圧部とを有しており、前記締結部をボルトで第１部材に固定すると前記第２部材が押圧部で押さえ保持される」
というワッシャに係るもので、このワッシャは、
「前記押圧部に、前記ボルトのねじ戻し方向に延びる第１腕部と、前記ボルトのねじ込み方向に延びる第２腕部とが一体に形成されており、
前記第１腕部と第２腕部とは、２つのワッシャを隣り合わせて配置したとき、一方のワッシャがねじ戻し方向に回動すると、当該一方のワッシャの第１腕部によって他方のワッシャの第２腕部がねじ込み方向に連動して回動させられるように、一方のワッシャの第１腕部と他方のワッシャの第２腕部とが係合する関係に設定されている」
という構成になっている。
【００１１】
本願発明のワッシャは、既述のとおり、ターボ過給機を構成する軸受ハウジングをコンプレッサハウジングに固定することに適用できるが、内燃機関の本体部に部材を固定する場合や、付属装置の部材同士を固定する場合などに広く適用できる。複数のワッシャは、環状に配置することも可能であるし、直線状に配置することも可能である。環状に配置すると、全てのワッシャの腕部を互いに係合させることができるため、ワッシャの機能をフルに発揮することができる。
【発明の効果】
【００１２】
ボルトの緩みには、ボルト自身が振動等によって緩む場合と、ワッシャが回動することによって緩む場合とがあるが、いずれにおいても、ボルトの頭とワッシャの締結部とは強く密着して大きな摩擦が存在しているため、ボルトの緩み当初に、ボルトとワッシャとは連れ回転しようとする。
【００１３】
そして、本願発明では、隣り合った第１及び第２の２本ボルトのうち第１ボルトが緩み方向に僅かに回転すると、第１ボルトで押さえ固定されている第１ワッシャの第１腕部が、第２ボルトで固定されている第２ワッシャの第２腕部を、第２ボルトのねじ込み方向に回動させようとする。しかし、第２ボルトはしっかりとねじ込まれていてそれ以上にはねじ込みできないため、第１ワッシャはねじ戻し方向に回動することができず、その結果、第１ボルトの緩みも阻止される。
【００１４】
このように、本願発明のワッシャは、隣り合ったボルトのうち一方のボルトの緩みを他方のボルトの締め込みに変換するもので、いわば、隣り合ったボルト同士を規制し合わせて緩みを阻止するものであるが、部材を押さえ固定するためのワッシャを緩み止め部材に利用するものであるため、追加部材は不要であって、それだけ構造を簡単化してコストも抑制できる。
【００１５】
また、ボルトはレンチで回転操作できるため、ボルトをタップ穴にねじ込んでワッシャを固定する場合にも問題なく適用できるし、当然ながら、ボルトとナットとを使用した固定方式にも適用できる。従って、適用範囲を大きく広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態を示す図で、（Ａ）は使用状態の平面図、（Ｂ）はワッシャ単体の平面図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）のIIA-IIA 視断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のIIB-IIB 視断面図である。
【図３】第２実施形態を示す図で、（Ａ）は使用状態の部分平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図４】（Ａ）は第３実施形態の使用状態の部分平面図、（Ｂ）は第４実施形態の使用状態の部分平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
(1).第１実施形態の構造
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１，２に示す第１実施形態を説明する。本実施形態（及び他の実施形態）は、ターボ過給機の軸受ハウジング１をコンプレッサハウジング２に固定するためのワッシャ３に適用している。従って、請求項との関係では、コンプレッサハウジング２が第１部材に該当して、軸受ハウジング１が第２部材に該当する。
【００１８】
図１（Ａ）は、軸受ハウジング１及びコンプレッサハウジング２をタービンハウジングの側から見た図であり、軸受ハウジング１は、軸心方向から見てほぼ円形の筒状になっており、タービンハウジングと重なる一端部には、回転軸（図示せず）が貫通する中心穴４が空いている。
【００１９】
本願発明との関係は薄いので図示しての説明は省略するが、軸受ハウジング１の内部には下向きに開口した空洞が形成されており、空洞に、回転軸を回転自在に保持する軸受部が形成されている。
【００２０】
図２（Ａ）から容易に理解できるように、軸受ハウジング１には、コンプレッサハウジング２に重なるフランジ５が全周に亙って形成されている一方、コンプレッサハウジング２には、軸受ハウジング１のフランジ５が重なる重合部６を形成しており、軸受ハウジング１のフランジ５が、コンプレッサハウジング２のボス部７に固定されたワッシャ３により、コンプレッサハウジング２の重合部６に押さえ固定されている。従って、軸受ハウジング１はボス部７の群によって位置決めされている。ワッシャ３は、周方向に等間隔を隔てた４箇所に配置されている。
【００２１】
ワッシャ３は板ばね材をプレス加工して製作されており、コンプレッサハウジング２のボス部７に重ねられてボルト８で固定される締結部９と、軸受ハウジング１のフランジ５に重なる押圧部１０とを有している。押圧部１０はフランジ５の周方向に広がっている。このため、締結部９と押圧部１０とからなる本体部は、全体として三角形状になっている。
【００２２】
他方、軸受ハウジング１には、ワッシャ３における押圧部１０の端面が近接又は当接する段部１１が形成されている。従って、ワッシャ３は、段部１１に規制されて、僅かしか回動しない状態に位置決めされている。
【００２３】
押圧部１０に、ボルト８のねじ戻し方向（反時計回り方向）に向けて突出した第１腕部１２と、ボルト８のねじ込み方向（時計回り方向）に向けて突出した第２腕部１３とが一体に形成されている。両腕部１２，１３は帯状の形態を成しており、フランジ５の外周に沿うように円弧状の形態を成している。
【００２４】
そして、両腕部１２，１３は、押圧部１０の中心から片側にそれぞれ４５度以上の範囲で広がっているが、第１腕部１２は、その全長に亙って軸受ハウジング１の段部１１に近接する状態の細幅に形成されている一方、第２腕部１３は、軸受ハウジング１の段部１１に近接する広幅状の基部１３ａと、隣り合ったワッシャ３における第１腕部１２の外側（放射方向の外側）に位置するアウター係合部（第２係合部）１３ｂとを形成している。
【００２５】
従って、第１腕部１２は、隣り合ったワッシャ３におけるアウター係合部１３ｂの内側に位置したインナー係合部（第１係合部）１２ｂと、隣り合ったワッシャ３におけるアウター係合部１３ｂから外れた基部１２ａとを有している。図１（Ｂ）に一点鎖線で示すように、第１腕部１２の基部１２ａを広幅に形成することも可能である。
【００２６】
結局、第１腕部１２と第２腕部１３とを非対称に形成することにより、隣り合ったワッシャ３のインナー係合部１２ｂとアウター係合部１３ｂとが、放射方向に近接する（又は当接する）ように設定されている。
【００２７】
(2).まとめ
さて、便宜的に、図１（Ａ）に示す４本のボルト８のうち、下部の右側に位置したものを第１ボルトと呼んで符号８′で表示し、左側に位置したものを第２ボルトと呼んで符号８″で表示し、また、第１ボルト８′で固定されているワッシャ３を便宜的に第１ワッシャと呼んで符号３′で表示し、第２ボルト８″で固定されているワッシャ３を便宜的に第２ワッシャと呼んで符号３″で表示する。
【００２８】
第１ボルト８′の頭と第１ワッシャ３′の締結部９との間には大きな摩擦力が存在しているため、図１（Ａ）の矢印１４のように第１ボルト８′が緩もうとすると、第１ワッシャ３′も第１ボルト８′と一緒に連れ回動しようとして、矢印１５のとおり、第２ワッシャ３のアウター係合部１３ｂを放射方向の外側に押圧しようとする。
【００２９】
すると、インナー係合部１２ｂによる押圧作用を受けた第２ワッシャ３″は、矢印１６のとおり、第２ボルト８″のねじ込み方向に回動しようとする。しかし、第２ボルト８″はしっかりとねじ込まれていて、第２ボルト８″の頭と第２ワッシャ３″の締結部９との間には大きな摩擦力が存在しているため、第２ワッシャ３″が回動するには、第２ボルト８″をねじ込み方向に更に回転させねばならないが、第２ボルト８″はしっかりとねじ込まれていてそれ以上はねじ込みできないため、第２ワッシャ３″は第１ワッシャ３′の押圧作用によって回動することはできず、結果として、第１ボルト８′の緩みが阻止される。
【００３０】
また、本実施形態では、第１ワッシャ３′の緩み方向への回動によって第２ワッシャ３″がねじ込み方向に回動しようとすると、当該第２ワッシャ３″のインナー係合部１２ｂが、軸受ハウジング１の段部１１に当接する。これによっても、第１ワッシャ３′が緩み方向に回動することが阻止されて、結果として、第１ボルト８′の緩みが阻止される。
【００３１】
図１（Ａ）に点線矢印１７で示すように、第２ボルト８″が緩み方向に回転しようとすると、点線矢印１７ａで示すように，連れ回動する第２ワッシャ３″によって第１ワッシャ３′のインナー係合部１２ｂが内側に押されて、第１ワッシャ３′は第１ボルト８のねじ込み方向１８に回動しようとするが、第１ボルト８′はそれ以上にねじ込みできない状態になっているため、第１ワッシャ３′がねじ込み方向１８に回動することは殆どない。従って、第２ワッシャ３″が緩み方向に回動することはできず、結果として、第２ボルト８″の緩み回転も阻止される。
【００３２】
結局、隣り合ったワッシャ３が逆方向に回動するように係合していることにより、隣り合ったボルト８が、ワッシャ３を介して互いに緩みを規制し合っていることになり、その結果、各ボルト８の緩みを防止できる。そして、軸受ハウジング１の固定に必要なワッシャ３に緩み止め機能を持たせているため、コストを抑制できる。
【００３３】
実施形態のように、複数のワッシャ３が環状に配置されていると、１本のボルト８が緩もうとすると、隣り合ったワッシャ３を介して隣り合ったボルト８をねじ込み方向に回転させようと作用するため、緩み防止機能は更に高くなる。
【００３４】
(3).他の実施形態
図３に示す第２実施形態では、インナー係合部１２ｂの外側部とアウター係合部１３ｂの内側部とに起立片１９，２０を形成している。この実施形態では、ワッシャ３が薄い場合でも、インナー係合部１２ｂとアウター係合部１３ｂとの係合状態を確実に保持できる利点がある。
【００３５】
図４（Ａ）に示す第３実施形態では、腕部１２，１３は第１実施形態よりも広幅になっていて、隣り合ったワッシャ３の第１腕部１２の先端面と第２腕部１３の先端面とが相対向するようになっている。そして、第１腕部１２の先端に係合突起２１を突設して、第２腕部１３の先端部には、係合突起２１が嵌合する係合溝２２を形成している。
【００３６】
この実施形態でも、隣り合った一方のボルト８が緩み方向に回転しようとすると、他方のボルト８がワッシャ３を介してねじ込み方向に回転しようとする。従って、第１実施形態と同じ作用・効果を奏する。
【００３７】
図４（Ｂ）（Ｃ）に示す第４実施形態では、隣り合ったワッシャ３における第１腕部１２の先端部１２ｃと第２腕部１３の先端部１３ｃとが互いに重なるように、第１腕部１２の先端部１２ｃをクランク状に曲げ形成している。更に、第２腕部１３の先端部１３ｃに、係合ボス２３をバーリング加工によって形成している一方、第１腕部１３の先端部１３ａには、係合ボス２３が嵌まる係合穴２４を形成している。係合ボス２３は、若干のクリアランスを持って係合穴２４に嵌まるように設定している。
【００３８】
この第５実施形態でも、隣り合った２枚のワッシャ３が逆方向に回動するように連動（係合）しているため、隣り合ったボルト８は、一方が緩もうとすると、他方はねじ込まれようとする。従って、互いに規制しあって、緩みを防止できる。
【００３９】
本願発明は、他にも様々に具体化できる。例えば、隣り合ったワッシャを連動させる手段は、様々な係合手段を採用できる。適用対象としては、例えば、軸受ハウジングをタービンハウジングに固定することにも適用できる。もとより、ターボ過給機以外の装置などにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明は、内燃機関の部材固定用ワッシャに具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ターボ過給機の軸受ハウジング（第２部材）
２  ターボ過給機のコンプレッサハウジング（第１部材）
３（３′，３″）  ワッシャ
５  フランジ
７  コンプレッサハウジングのボス部
８（８′，8 ″）  ボルト
９  締結部
１０  押圧部
１１  段部
１２  第１腕部
１２ａ  基部
１２ｂ  インナー係合部
１３  第２腕部
１３ａ  基部
１３ｂ  アウター係合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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