(57)【要約】【課題】ラバー被覆を施したワッシャにおいて、ワッシャ本体からラバー被覆が剥離することが無く、シール性能が劣化しないワッシャ及びその製造方法の提供。【解決手段】母材である鋼板（ワッシャ本体１）の表面及び裏面に金属被覆層（５）が形成され、金属被覆層（５）の上方にラバー被覆層（２）がコーティングされている。【選択図】図２
2008202770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材である鋼板の表面及び裏面に金属被覆層が形成され、金属被覆層の上方にラバー被覆層がコーティングされていることを特徴とするワッシャ。
【請求項２】
アイボルトのシリンダヘッド側端面とガスケットとの間に配置され、内径加工面近傍が軸方向へ傾斜している側がガスケットと当接する様に配置されている請求項１のワッシャ。
【請求項３】
内径加工面の近傍が平坦面に形成されている請求項１のワッシャ。
【請求項４】
金属被覆層が可撓性の高い金属で構成されている請求項１〜３の何れか１項のワッシャ。
【請求項５】
内径加工面にラバー被覆層が形成されている請求項１〜４の何れか１項のワッシャ。
【請求項６】
母材である鋼板の表面及び裏面に金属を被覆する工程と、金属被覆層の上方にラバーを被覆する工程と、表面及び裏面に金属被覆層とラバー被覆層を形成した鋼板をワッシャの形状にパンチングする工程とを有することを特徴とするワッシャ製造方法。
【請求項７】
パンチングされた鋼材をコイニング加工する工程を有する請求項６のワッシャ製造方法。
【請求項８】
可撓性が高い金属により被覆する請求項６、請求項７の何れか１項のワッシャ製造方法。
【請求項９】
母材である鋼板の表面及び裏面に金属を被覆する工程と、表面及び裏面に金属被覆層を形成した鋼板をワッシャの形状にパンチングする工程と、ワッシャの形状にパンチングされた鋼板の表面、裏面、内径加工面にラバーを被覆する工程とを有することを特徴とするワッシャ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料系等に用いられるアイコネクタの端面とアイボルトの端面との間に配置されるワッシャ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９において、符号Ａで示す箇所に設けられているワッシャ１は、シリンダヘッド５の燃料系統におけるアイコネクタ３の端面３１と、アイボルト４の端面（図９の下側端面）との間に介装されている。
なお、図１０、図１１は、図９のＡ部のみを拡大して示している。
【０００３】
図９において、アイボルト４の内部４ｉには、燃料の高い圧力Ｐが作用している。
係る高圧Ｐは、図１０において符号Ｓで示す隙間にも作用する。ここで、図１０において、隙間Ｓは、アイボルト４の外周４ｏと、ワッシャ１の内径面１３とにより形成される。
【０００４】
ワッシャ１は、表面（図１０における垂直方向上方）１１、裏面１２、内径部１３の上下両端部近傍１３ｅに、ラバーコーティング２が施されている。
従来のワッシャ１は、例えば鋼板の表面及び裏面をラバーコーティングし、その後、プレスで打ち抜いて製造されている。そのため、プレスで打ち抜かれた際に、表面１１において、打ち抜き力が作用する方向（図１０、図１１であれば、表面１１から裏面１２へ向う方向）にテーパーが形成されてしまい、所謂「プレス垂れ」１１ｄが形成される。
【０００５】
内周加工面１３の上方端部におけるラバーコーティング２に対して、高圧Ｐが繰り返して作用すると、図１２に示すように、ラバーコーティング２が内径加工面１３側から剥離してしまう場合がある。
そしてラバーコーティング２が剥離すると、燃料が当該コネクタから漏洩してしまう事態を惹起する恐れがある。
【０００６】
ここで、従来技術において、アイボルト及びアイコネクタによる流路の接続個所に使用される連結シールワッシャが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、この従来技術（特許文献１）は、ワッシャの取り付けの容易性と位置決めの確実性を目的としており、上述した問題点を何ら解決するものではない。
【特許文献１】特許第３１９４６８２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ラバー被覆を施したワッシャにおいて、ワッシャ本体からラバー被覆が剥離することが無く、シール性能が劣化しないワッシャ及びその製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のワッシャ（１０）は、母材である鋼板（ワッシャ本体１）の表面（１１）及び裏面（１２）に金属被覆層（５）が形成され、金属被覆層（５）の上方にラバー被覆層（２）がコーティングされている（請求項１）。
【００１０】
本発明のワッシャ（１０）は、アイボルト（４）のシリンダヘッド側端面（４１）とガスケット（６）との間に配置され、内径加工面（１３）近傍が軸方向へ傾斜している側がガスケット（６）と当接するように配置されている（請求項２）。
【００１１】
また、本発明のワッシャ（１０）は、内径加工面（１３）の近傍が平坦面に形成されている（請求項３）。
【００１２】
さらに、本発明のワッシャ（１０）は、金属被覆層（５）が可撓性の高い金属（例えば、銅メッキ）で構成されている（請求項４）。
【００１３】
或いは、本発明のワッシャ（１０Ａ）は、内径加工面（１３）にラバー被覆層（２）が形成されている（請求項５）。
【００１４】
本発明のワッシャの製造方法（図３）は、母材である鋼板（Ｔ０）の表面(Ｔａ)及び裏面（Ｔｂ）に金属を被覆する工程（３−１）と、金属被覆層（５）の上方にラバーを被覆する工程（３−２）と、表面及び裏面に金属被覆層（５）とラバー被覆層（２）を形成した鋼板（Ｔ２）をワッシャの形状にパンチングする工程（３−３）とを有している（請求項６）。
【００１５】
ここで、上記製造方法において、パンチングされた鋼板（１）を鋼板（１）の表面（１１）及び裏面（１２）に金属を被覆する工程の前に、コイニング加工する工程（図６）を有していることが好ましい（請求項７）。
【００１６】
上記製造方法では、可撓性が高い金属（例えば、銅メッキ）により被覆するのが好ましい（請求項８）。
【００１７】
また、本発明のワッシャの製造方法（図８）は、母材である鋼板（Ｔ０）の表面（Ｔａ）及び裏面（Ｔｂ）に金属を被覆する工程（８−１）と、表面及び裏面に金属被覆層（５）を形成した鋼板（Ｔ１１）をワッシャの形状（１）にパンチングする工程（８−２）と、ワッシャの形状にパンチングされた鋼板（１）の表面、裏面、内径加工面（１３）にラバーを被覆する工程（８−３）とを有する事を特徴としている（請求項９）。
【発明の効果】
【００１８】
上述する構成を具備する本発明によれば、母材である鋼板（ワッシャ本体１）の表面（１１）及び裏面（１２）に可撓性を有する金属被覆層（５）が形成され、金属被覆層（５）の上方にラバー被覆層（２）がコーティングされており、アイボルト４を規定トルクで締め込み、ワッシャ（１０）の表面に均等の面圧が作用すると、ワッシャ（１０）は圧縮されて、可撓性のある金属被覆層（５）が、隙間のある側に逃げようとする。
そして、面圧が作用する前には、ワッシャ（１０）の内径加工面（１３）近傍が軸方向へ傾斜している側の上部、即ち「プレス垂れ」（１１ｄ）の上部に隙間が形成されているので（図４参照）、「プレス垂れ」（１１ｄ）近傍で曲がっていたラバー被覆層（２）がその隙間を埋めるべく直線状に伸びた箇所に、可撓性のある金属被覆層（５）が押し出されて充填される（図５参照）。その結果、従来のワッシャにおけるラバー被覆層（２）剥離のきっかけとなるような隙間が存在しなくなり、従来技術で発生していたようなラバー被覆層（２）の剥離は生じない。
【００１９】
また、本発明のワッシャ（１０）において、アイボルト（４）のシリンダヘッド側端面（４１）とガスケット（６）との間に配置されており、内径加工面（１３）近傍が軸方向へ傾斜している側がガスケット（６）と当接するように配置されていれば（請求項２：図２参照）、「プレス垂れ」（１１ｄ）側が圧力の作用方向（図１０の符号Ｐの方向）とは逆方向に配置されて使用されるので、剥離を生じる方向と圧力が作用する方向とが逆方向となり、作動流体の圧力（Ｐ）によりラバー被覆層（２）を剥離することが出来なくなる。
【００２０】
また、本発明のワッシャ（１０）は、内径加工面（１３）の近傍を平坦面に形成されるように構成すれば（請求項３）、ワッシャの表面（１１）側及び裏面（１２）側と、アイボルト（４）及びガスケット（６）との間には、当該関係位置にワッシャをセットした当初から隙間が無いために、作動流体の圧力（Ｐ）は受けない。したがってラバー被覆層（２）の剥離は発生しない。
換言すれば、パンチングされた鋼板（ワッシャ本体１）をコイニング加工（図６）することにより、プレス垂れ（１１ｄ）がなくなり、プレス垂れ（１１ｄ）側の部分と接触相手部材との隙間も存在しなくなる。そのため、ラバー被覆層（２）の剥離を防止できる。
【００２１】
本発明において、ワッシャ（１０Ａ）の内径加工面（１３）の全面にラバー被覆層（２）を形成すれば（請求項５）、ラバー被覆層（２）剥離のきっかけとなる個所が存在しないので、作動流体の圧力（Ｐ）を受けても剥離は生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下のワッシャの単体図及びワッシャ取付け部の断面図では、全体の断面ではなく、ワッシャの断面の半径分のみを示している。
【００２３】
図１〜図５を参照して第１実施形態を説明する。
図１において、第１実施形態のワッシャ１０は、ワッシャ本体１の表面１１及び裏面１２に金属皮膜５が形成されている。更にその金属皮膜５の表面には、ラバーコーティング２が施されている。また、表面１１側の内径近傍には、プレス加工時に生じる「プレス垂れ」１１ｄが形成されている。
なお、ワッシャ本体１の内径加工面１３及び外径加工面１４は共にワッシャ本体１が露出している。
【００２４】
図２はガスケット１０の使用状態を示している。図２において、ワッシャ１０は、アイボルト４のシリンダヘッド側端面４１とガスケット６との間に配置され、「プレス垂れ」１１ｄがある側の面、即ち表面１１側がガスケット６と当接する様に配置されている。
【００２５】
図２において、符号３はアイコネクタを、符号Ｐは作動流体の圧力の向きを示す。図２から明らかな様に、「プレス垂れ」１１ｄ側が圧力の作用方向（図１０の符号Ｐの方向）とは逆方向に配置されて使用される。
このように配置されれば、ラバー被覆層２の剥離を生じる方向と、作動流体の圧力Ｐが作用する方向とが逆方向となるので、当該圧力Ｐにより、ラバー被覆層２が剥離されることは無くなる。
【００２６】
図３に基づいて、ガスケット１０の製造方法を説明する。
先ず（３−１）の工程では、母材である鋼板Ｔ０の表面Ｔａ及び裏面Ｔｂに金属を被覆する。具体的には、図３の例では、メッキ槽９Ａ内で鋼板Ｔ０に可撓性のある銅メッキ（５）を所定の厚みに被覆する。
【００２７】
（３−２）の工程では、ラバーコーティング処理を行う。具体的には、例えば銅メッキ５を施した鋼板Ｔ１を、液状ラバーを貯留した浸漬槽９Ｂに浸す。
銅メッキ５を施した鋼板Ｔ１の表面に、所定の厚みにラバーが付着したら引き上げ、図示しない加硫設備で付着したラバーを焼き付ける。
上記ラバーコーティング２の方法は、ディッピング方式であるが、ガン等によるスプレー方式でもよい。
【００２８】
（３−３）の工程では、ラバーコーティング２の終了した鋼材Ｔ２を、プレス機７０によって製品のワッシャ１０に打ち抜く。打ち抜かれたワッシャ１０の断面の一部が（３−４）示されている。
【００２９】
図４、図５は、ワッシャ１０を取付け箇所にセットして、アイボルト４を締めこむ前（図４）と規定の締め付けトルクで締めこんだ（図５）状態を示している。
ワッシャ１０は、上述したように、ワッシャ本体１と表面のラバーコーティング２の間に可撓性のある銅メッキ５が所定の厚みで被覆されている。
【００３０】
ここで、図４、図５におけるワッシャ１０の上下方向の向きが、図２とは異なっており、図９の従来技術と同様に配置されている。
しかし、図４、図５に示すようにワッシャ１０を配置した場合には、後述する様に、ラバーコーティング２が作動流体の圧力により変形しても、変形個所には可撓性のある銅メッキ５が押し出されて充填する。そのため、ラバーコーティング２が剥離するきっかけとなるような隙間が無くなり、従来技術で発生していた様なラバーコーティング２の剥離は生じない。
【００３１】
上述する構成を具備する第１実施形態のワッシャ１０によれば、母材である鋼板（ワッシャ本体）１の表面１１及び裏面１２に可撓性を有する金属被覆層、例えば銅メッキ５が施され、銅メッキ５の上方にラバーコーティング２が施されている。
そのために、アイボルト４を規定トルクで締め込むと、ワッシャ１０の表面１１、裏面１２に均等の面圧が作用する。
【００３２】
面圧が作用すると、ワッシャ１０は圧縮される。ワッシャ１０が圧縮されると、可撓性のある部分が、隙間のある側に逃げようとする。
面圧が作用する前には、「プレス垂れ」１１ｄの上部に隙間が形成されている。「プレス垂れ」１１ｄ近傍で曲がっていたラバーコーティング２がその隙間を埋めるべく、直線状に伸びる。
【００３３】
ここで、ラバーコーティング２の曲がっていた部分が直線状に伸びた箇所に、可撓性のある銅メッキ５が押し出されて充填する。作動流体の圧力Ｐによる剥離のきっかけとなるような隙間が、銅メッキ５によって充填されて存在しなくなるため、従来技術で発生していたようなラバーコーティング２の剥離は生じない。ワッシャ１０が図４、図５で示すように配置されていても、同様である。
【００３４】
また、ワッシャ１０は、アイボルト４のシリンダヘッド側端面４１とガスケット６との間に配置されており、「プレス垂れ」１１ｄ側がガスケット６と当接するように配置されている。
つまり「プレス垂れ」１１ｄ側が圧力の作用方向（図１０の符号Ｐの方向）とは逆方向に配置されて使用される。
このように配置されれば、ラバー被覆層２が剥離する方向と、圧力Ｐの作用方向とが逆方向になるので、作動流体の圧力（Ｐ）によるラバーの剥離は防止できる。
【００３５】
図６は、ワッシャの製造方法に関する第２実施形態を示している。
プレス機７０（図６参照）で鋼板Ｔ０を打ち抜いた際に出来る「プレス垂れ」が大きな場合がある。その場合、コイニング加工によって「プレス垂れ」を矯正して表面を平らにする必要がある。
図６は、コイニング加工の一例を示しており、コイニング用の工具７Ｕ、７Ｌを用いてコイニングが完了した状態が示されている。
図６の破線の矢印は、コイニング工程を、実線の矢印は、コイニングが終了し、上型７Ｕが上昇する工程を示している。
【００３６】
コイニング用の工具は、上型（ポンチ）７Ｕと下型（ダイ）７Ｌである。
上型７Ｕには、ワッシャ本体１の表面１１の形状を彫りこんだ穴７Ｕｂと、内径加工面１３と相補の形状を有する突起７Ｕａとが形成されている。
下型７Ｌには、ワッシャ本体１の裏面１２の形状を彫りこんだ浅い穴７Ｌａと、上型７Ｕの突起７Ｕａが挿入される深穴７Ｌｂが形成されている。
【００３７】
図６の第２実施形態では、コイニング加工を加えることで、プレス垂れ１１ｄはなくなり、プレス垂れ１１ｄ側の部分と接触相手部材との隙間が生じなくなる。
換言すれば、アイボルト４及びガスケット６との間には、当該関係位置にワッシャをセットした当初から、図１１で示す様な隙間は存在しない。そのため、図６の第２実施形態において製造されたワッシャによれば、作動流体の圧力Ｐは受けず、ラバー被覆層（２）の剥離も発生しない。
【００３８】
次に、図７、図８を参照して、第３実施形態を説明する。
第１実施形態、第２実施形態のワッシャ１０は、いずれも内径加工面１３には、金属被覆及びラバーコーティングが施されていない。
それに対して、第３実施形態では、図７に示すように、ワッシャ１０Ａの内径加工面１３は、ラバーコーティング２で被覆されている。
【００３９】
係るワッシャ１０Ａでは、内径加工面１３全体がラバーコーティング２で被覆されているので、図１１で示す様なラバーコーティング２の剥離が発生しない。
図７で示すワッシャ１０Ａにおけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図６の実施形態に係るワッシャ１０と同様である。
【００４０】
以下、図８を参照して、第３実施形態に係るワッシャ１０Ａの製造方法について、説明する。
（８−１）の工程では、母材である鋼板Ｔ０の表面Ｔａ及び裏面Ｔｂに金属を被覆する。図８の（８−１）で示す例では、メッキ槽９Ａ内で鋼板Ｔ０に可撓性のある銅メッキ５を所定の厚みに被覆する。
【００４１】
（８−２）の工程では、銅メッキ５による被覆が終了した鋼材Ｔ１１を、プレス機７０によってワッシャ形状（ワッシャ本体）１に打ち抜く。
（８−３）の工程では、ラバーコーティング処理を行う。具体的には、先ず、表面及び裏面に銅メッキ５を被覆したワッシャ本体１を、例えば液状ラバーを貯留した浸漬槽９Ｂに浸す。
なお、ラバーコーティングの際には、予め外周加工面１４をマスキングテープで覆い、外周加工面１４にはラバーコーティングが施されないようにする。
【００４２】
所定の厚みにラバーが付着したらワッシャを引き上げ、図示しない加硫設備で付着したラバーを焼き付ける。
上記ラバーコーティング２の方法は、ディッピング方式であるが、図示しないラバーコーティング材吹付用のガン等によるスプレー方式でもよい。
図８の（８−４）には、第３実施形態により製造されたワッシャ１０Ａの断面の一部が示されている。
【００４３】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない旨を付記する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態のワッシャの断面の一部を示す断面図。
【図２】第１実施形態のワッシャをアイコネクタとアイボルトの接続個所に配置した場合の断面の一部を示す図。
【図３】第１実施形態のワッシャ製造方法を説明する工程図。
【図４】本発明の第１実施形態のワッシャを取付け個所にセットした状態図。
【図５】図４の状態から、アイボルトを締めこんだ状態図。
【図６】第２実施形態における工程の一部を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態のワッシャの断面の一部を示す図。
【図８】第３実施形態のワッシャ製造方法を説明する工程図。
【図９】従来技術のワッシャをアイコネクタとアイボルトの接続個所に用いた様態図。
【図１０】図９のＡ部拡大図。
【図１１】図９の状態からラバー被覆が剥離する状態を説明する様態図。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・ワッシャ本体
２・・・ラバーコーティング
３・・・アイコネクタ
４・・・アイボルト
５・・・金属被覆／銅メッキ
９Ａ・・・メッキ槽
９Ｂ・・・浸漬槽
１０、１０Ａ・・・ワッシャ
１１・・・表面
１２・・・裏面
１３・・・内径加工面
１４・・・外径加工面
７０・・・プレス機
【図１】
2008202770.tif 000003
【図２】
2008202770.tif 000004
【図３】
2008202770.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008202770.tif 000009
【図８】
2008202770.tif 000010
【図９】
2008202770.tif 000011
【図１０】
2008202770.tif 000012
【図１１】
2008202770.tif 000013