JPH0615148B2 - 滑り止め表面を有する道具 - Google Patents

滑り止め表面を有する道具

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JPH0615148B2 JP63223679A JP22367988A JPH0615148B2 JP H0615148 B2 JPH0615148 B2 JP H0615148B2 JP 63223679 A JP63223679 A JP 63223679A JP 22367988 A JP22367988 A JP 22367988A JP H0615148 B2 JPH0615148 B2 JP H0615148B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、道具のワーク係合面が摩擦粒子の層即ち摩擦
被膜あるいは滑り止めの固体被膜を有している道具の準
備に関する。本発明は特に物体−表面と係合したりある
いはそれを把持したりする道具に対して用いるのに適し
ており、そのような道具には、例えば、ねじまわし、レ
ンチ、ソケツト、プライヤー、クランプ、及びその類似
物がある。従つて、その道具の使用可能領域は、ねじ
や、ナツト、ボルトのような回転締付具に関して用いら
れるものだけではなく、物体上に把持力あるいは摩擦保
持力を与えるものをも含んでいる。
従来の技術、及び解決しようとする問題点 例えば、ねじまわしに関していうと、よく知られている
タイプのものとしては従来型のブレード形のねじまわし
とフイリツプ式のねじまわしがある。道具の先端はねじ
の対応凹所の中へ挿入されて駆動結合をし、ねじまわし
の把手はねじを工作物の中へねじ込むために回転され
る。締付具のねじ軸が材料あるいは工作物の中への侵入
あるいは係合の度合を高めていくと、その抵抗も増加
し、作業に必要なトルクも増加する。このためにねじま
わしの頭はしばしばねじの溝から滑つたり、はみ出した
りしてしまい、普通はねじを傷つけたり、また時にはね
じまわしを傷つけることになる。この現象は“カムアウ
ト”と普通呼ばれている。この現象の厳しさと発生頻度
を減らすためには、ねじまわしに付加的な軸方向の力を
与え、それを駆動係合関係に維持することが必要である
が、最終的には滑り出しが生じる点に到達することにな
る。把持用の道具及び駆動用の道具についても同様な問
題があるが、詳細に述べる必要はない。
従来においても滑りのない表面を有するねじまわしを提
供しようとする提案が幾つかある。リードによる米国特
許第３，１３３，５６８号は、先端がシヨツトブラスト
処理いあるいはピーニング処理をし、また刻み目を入れ
たねじまわしを開示している。ウイツクバーフの米国特
許第１，８９９，４８９は滑りを防ぐためにぎさぎざの
ついた先端を有するねじまわしを開示している。
これらの２つの特許は道具の金属性の作用面を粗くする
ものである。しかしながら道具が使用されると、その粗
い表面の盛り上つた領域においての別の圧力が付加され
る。結果として、表面は摩耗し、その効果がなくなり、
道具は普通より小さくなつてしまうか、あるいは摩滅し
てしまうであろう。
米国特許第３，６５６，５２２号には別のタイプの滑り
止めねじまわしが開示されている。この開示において
は、ねじまわしの把手の中に摩擦液体が収納されてお
り、この液が軸を通つて先端まで供給され、ねじまわし
の先端とねじの凹所との間の摩擦を増加させる。しかし
ながら、そのような道具の構造は高価であり、取扱いは
困難であり、道具は残余の摩擦液を締付具の上に残して
しまうこともある。
問題点を解決するための手段 本発明によると、ねじまわしとレンチとソケットとクラ
ンプとから成る群から選ばれた道具のワーク係合に摩擦
粒子の層即ち摩擦被膜が塗付あるいは接着される。摩擦
材料は適用しようとしている締付具の硬さよりも硬い材
料の粒子である。また、摩擦材料を道具に接着するため
に用いられる材料も、好ましく硬い耐火性合金である。
このようにして、道具のワーク係合面は摩擦面が早く無
くならないような、長い作用寿命を有することになるで
あろう。使用中においては、摩擦粒子は、粒子あるいは
被膜即ち摩擦粒子の層を過剰に摩耗させることなしに、
ワーク供給面を把持するであろう。
ねじまわしとレンチとソケットとクランプとから成る群
から選ばれた道具はその寸法、公差について、産業界あ
るいは政府の標準に合致するものであるので、この過程
で採用される道具は、最初は標準の寸法よりも小さくな
つている。その後で、摩擦粒子を含んだ固体の被膜が、
標準寸法にほぼ合致するのには十分な厚さにして、道具
に塗付あるいはろうづけされる。
摩擦粒子を接着させるものは、好ましくは金属あるいは
合金であり、摩擦材料はダイヤモンド代用品の粒子即ち
超硬擦粒子である。粒子の寸法及び形状、及び被膜の相
対的な厚さは、粒子に対して良好な支持をし、工作物と
の摩擦を大きく増加させながら、工作物の中へ切込みす
ぎるのを防ぐように選択される。このようにして、道具
を用いるのに必要な軸方向の力は軽減され、滑りの可能
性は著しく減少される。
各種の接着法が利用可能であるが、好ましい方法は、摩
擦粒子をろうづけ合金によつて道具に接着する方法であ
る。ろうづけ合金は粒子と一緒になつて道具に塗付さ
れ、ろうづけ温度にまで加熱される。この結果、耐摩耗
性の大きい摩擦被膜表面が得られ、これは道具を普通に
使つた場合に長い寿命を有することになるであろう。
実施例 本発明の原理を、図に示した特別な道具に関連して説明
するが、本発明は滑り止め機能を望みとするねじまわし
とレンチとソケットとプライヤとクランプから成る群か
ら選ばれた道具あるいは付属品に対して適用可能である
ことが理解できるであろう。採用する工具は、ここで記
載したことを例外として、従来型の設計や仕様を有して
いてもよい。大部分の工具は鋼でできたワーク係合面を
有している。もし表面を普通に熱処理するのであれば、
熱処理は摩擦剤を塗付してから行うので、好ましくは工
具は非処理状態になつているであろう。好ましくは、工
具は必要な強度特性を与えるために、熱処理可能な合金
鋼でできている。
さらに、ねじまわしや、レンチ、ソケツトのような工具
の場合には、最終寸法は臨界公差範囲の中に入つていな
ければならず、また適用する摩擦剤被膜の厚さに関して
許容誤差を与えなければならない。従つて、ブレード形
のねじまわしの場合には、標準寸法より小さな寸法のブ
レードを用いる必要がある。レンチあるいはソケツトの
場合には、標準寸法より大きなものが必要である。
本発明に関していうと、合金鋼でできた道具のワーク係
合面の上に、接着剤と摩擦粒子との混合物が均等に塗付
され、ワーク係合面と塗付された摩擦層とは加熱され
て、接着剤を溶かし、摩擦粒子を道具の表面に永久的に
接着してしまう。好ましい実施例においては、摩擦剤粒
子はダイヤモンドあるいはダイヤモンドの代用品であ
り、接着剤料は金属あるいは金属合金であり、摩擦剤粒
子は道具の表面にろうづけされる。
前記ろうづけ合金は鋼のような柔金属、あるいは、５０
％以上の銅と残りの亜鉛、錫、銀、ニツケル、コバルト
あるいはクロームを含有した合金からなつている。しか
しながら、好ましくは、より硬くて、より耐摩耗性のあ
るろうづけ合金が用いられる。一般的には、これらの合
金は鋼材よりも低い溶融点、あるいは約１５００゜Fか
ら２４０゜F（８１６℃から１３１６℃）の範囲の溶融
点を有している。ろうづけ合金は好ましくは少なくとも
４０％のニツケルあるいはコバルトと、残りのクロー
ム、ボロン、鉄、タングステン、及びシリコンとを含有
しており、ここではこれを硬耐火金属合金と呼ぶ。１つ
の適当な合金は“ステライト”と呼ばれ、５〜１５％の
クロームと、１〜３．５％のボロンと、２〜５％の鉄
と、５〜１０％のシリコン（これは無くてもよい）と、
残りのニツケルとを含有している。他の適当な合金は、
エルエムニクロブラツツであり、これは約１３．５％の
クロームと、３．５％のボロンと、４．５％のシリコン
と、２．５％の鉄と、残りのニツケルとを含有してい
る。その他の合金は特許第３，０２３，４９０及び第
３，０２４，１２８号に記載されている。
前記摩擦粒子は好ましくは、耐火性の金属炭化物、金属
硼化物、金属窒化物、金属珪素化物のようなダイヤモン
ドの代用品である。特に適当な摩擦粒子はタングステン
の炭化物でできている。産業用のダイヤモンドも用いる
ことができるが、これは高価である。
摩擦剤を塗付するために、ろうづけ合金と、摩擦粒子
と、普通は融剤との混合物が、道具のワーク係合面に対
して均等に塗付される。次に道具と塗付剤とがとうづけ
合金を溶融させるに十分な温度にまで加熱され、次にこ
の塗付された道具が冷却される。このことによつて摩擦
粒子は道具に接着され、粒子はろうづけ合金から突出
し、滑り止め表面が得られる。冷却の際に、道具は従来
からのやり方で順次熱処理されていく。しかしながら、
好ましくは、合金鋼は、焼き戻しを塗付の後で行うタイ
プのものである。
全体的な塗付被膜即ち摩擦粒子の層の厚さ、採用したろ
うづけ合金の含有比率、及び摩擦粒子のメツシユ寸法
が、良好な製品をつくるために非常に重要である。一般
的には、被膜の厚さはできるだけ薄い方がよい。被膜が
厚いと、それに相当した厚さの金属を塗付前に道具から
除去する必要があり、それによつて道具はその意図する
使用目的に対して過剰に弱くなることがある。各々の表
面における好ましい塗付被膜の厚さは、公差が重要な場
合には、０．００４インチから０．０１５インチ（０．
１０２mmから０．３８１mm）である。公差が重要でない
場合、例えば、調節可能なレンチやプライヤーの場合に
は、それより厚い被膜を道具表面に塗付してもよい。
金属性の接着剤料の、摩擦粒子寸法に対する厚さも重要
である。粒子は、望みの滑り止め機能を与えるために、
接着剤料から突出していなければならない。同時に、粒
子は相当なねじり力や破壊力を受けるので、接着合金に
よつて適度に支持されていなければならない。従つて、
大部分の粒子は、少なくともその体積の３５％、好まし
くは５０％以上が、接着合金によつて取囲まれ、その中
に支持されていることになる。
最後に、摩擦材料の粒子寸法もまた、望みの特性を得る
ために重要である。もし粒子が大きすぎると、それらは
壊れ易く、工作物に対して大きな損傷を与える原因とな
る。また、粒子が粗いと、厚い接着剤料が必要となる。
好ましくは、粒子の寸法は平均直径が０．０１２インチ
（０．３０５mm）以下であり、好ましい範囲は約０．０
０３インチから０．１０インチ（０．０７６mmから０．
２５７mm）である。寸法がかなり均等になつていること
も好ましいことである。
本発明を実施するために、第１図及び第２図に示した従
来型のブレード形のねじまわし１０のような道具が提供
されている。ブレード先端１２は熱処理された合金鋼で
できており、第２図に示されたような摩擦粒子の層即ち
摩擦被膜の添加厚さを吸収するために、標準的な厚さよ
り薄い厚さを有している。図示したように、ブレード部
は先端に向かつて傾斜した、対向的な平坦なあるいは丸
くなつた表面を有している。
次の段階においては、ねじまわしのブレード部の対向表
面に、摩擦粒子と粉末状のろうづけ合金とを一時的に接
着させる。１つの方法においては、炭化物の粒子と、粉
末状のろうづけ合金と、適当な融剤とが一緒にして混合
され、乾燥され、研摩されて、合金と融剤との混合物で
被覆された炭化物あるいは摩擦粒子が得られる。この結
果に至るためには、ろうづけ合金は粉末状になつてい
て、粒子寸法は摩際剤の寸法より相当小さなつている。
適当な融剤はよく知られており、それには弗化ボロン融
剤があり、これが摩擦金属の重さの約２０％から４０％
に等しい量が加えられる。
道具のワーク係合面あるいはねじまわしの先端は、有機
材料で塗付され、これが一時的な粘着表面あるいは接着
表面を提供する。適当な材料としては、シエラツクのア
ルコール溶液や、未硬化状態の人工樹脂と有機接着剤と
の溶液がある。表面がまだ粘着性を有している間に、被
膜用の摩擦粒子の混合物の流れの下を通され、表面上に
均等な層が沈着されて接着される。次に道具の先端はろ
うづけ合金を液状化あるいは柔化させるに十分な温度に
まで加熱されるが、この温度は母材や摩擦粒子の融点よ
り低い温度である。加熱炉あるいは誘導加熱が用いられ
る。代表的なろうづけ温度は１７００゜Fから２２００
゜F／（９２７℃から１２０４℃）の範囲にある。
他の方法においては、融剤とろうづけ合金とが水で混合
されて、スラリー状あるいは泥状にされる。この混合物
が粘着性を有している道具のワーク係合面に塗付され
る。次に摩擦粒子が粘着性のある表面にふりかけられ
て、十分な粒子がくつつき、均等な被膜が形成される。
この被膜領域は乾燥されて、ろうづけの前に水分が除去
される。
できるだけ均等な厚さの摩擦被膜を提供することが望ま
しい。この結果を得るためには、摩擦粒子の粒子寸法は
できるだけ均等であり、好ましくは表面領域の大部分に
おいて、単一層として塗付される。
加熱及びその後の冷却においては、ろうづけ合金は、摩
擦粒子と鋼母材あるいは道具のワーク係合面との間の金
属的な接着剤となる。
第３ａ図及び第３ｂ図は従来型のフイリツプス式ねじま
わし３０を示しており、これらの先端は、第１図及び第
２図における場合と同じ方法で、摩擦被膜３２を有して
いる。
第４図は調節可能レンチ４０を示しており、摩擦被膜が
爪の表面４２に設けられている。ある種のレンチ、万力
グリツプ、クランプ、及びプライヤーのような調節可能
な道具に関しては、摩擦被膜の厚さは重要ではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に関して、先端に摩擦被膜を有した従
来型のねじまわしの側面図、第２図は、本発明に関して
処理された、ブレード形のねじまわしの先端の拡大側面
図、第３ａ図及び第３ｂ図は表面上に摩擦被膜を有した
フイリツプ式のねじまわしの先端の拡大側面図及び端面
図、第４図はワーク係合面上に摩擦被膜を有した調節可
能なレンチの側面図である。 図において、 １０……ねじまわし、１２……ねじまわしの先端、 ４０……レンチ、４２……レンチの爪 である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ワーク係合面上に滑り止め表面を有し、ね
    じまわしとレンチとソケットとプライヤとクランプから
    成る群から選択された道具において、前記滑り止め表面
    は０．０７６mmから０．２５４mmの粒子寸法を有した超
    硬摩擦粒子の層と、ワーク係合面に対して前記粒子を接
    着させる、４０％以上のコバルトあるいはニッケルを含
    有した金属性のろうづけ合金とを含み、前記粒子の体積
    の３５％以上は合金によって取囲まれ、支持されている
    ことを特徴とする滑り止め表面を有する道具。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の道具におい
    て、超硬摩擦粒子は金属炭化物からなっている滑り止め
    表面を有する道具。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の道具におい
    て、超硬摩擦粒子は炭化タングステンからなっている滑
    り止め表面を有する道具。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の道具におい
    て、ワーク係合面は、被膜の厚さを吸収するために、
    ０．１０２mmから０．３８１mmの寸法を減少させている
    滑り止め表面を有する道具。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の道具におい
    て、前記道具はねじまわしであり、ワーク係合面はねじ
    まわしの先端である滑り止め表面を有する道具。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項記載の道具におい
    て、ワーク係合面はレンチの対向的なあごの部分である
    滑り止め表面を有する道具。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項記載の道具におい
    て、前記道具は標準寸法より小さい先端を有したねじま
    わしであり、超硬摩擦粒子の層はその先端を標準寸法に
    ほぼ等しくするために十分に厚い滑り止め表面を有する
    道具。
JP63223679A 1987-09-09 1988-09-08 滑り止め表面を有する道具 Expired - Fee Related JPH0615148B2 (ja)

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US95045 1987-09-09
US095045 1987-09-09

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DE (1) DE3829033A1 (ja)
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