JPS61136013A - Locking structure of washer - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボルト、ナットの締付時において、その回動
によって座金が共回りを発生することを防止する構造に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a structure that prevents washers from rotating together due to the rotation of bolts and nuts when they are tightened.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の座金としては、例えば第９図に示すようなものが
ある。この図は、エンジンのシリンダヘノ［の締付けに
用いられるボルトや、クランクシャフトのヘアリング取
付用キャップに使用されるボルト等における締付は状態
を示すものである。As a conventional washer, there is one shown in FIG. 9, for example. This figure shows the state of tightening of bolts used for tightening engine cylinder hemlocks, bolts used for crankshaft hair ring attachment caps, etc.

図において、ポル）　（１１は座金（２）に挿入され、
更に被締付物（３）に貫通し、雌ねじ部材（４）に螺合
され、その後所定の締付トルクを与えられて締め付けら
れる。In the figure, pol) (11 is inserted into the washer (2),
It further penetrates the object to be tightened (3), is screwed into the female threaded member (4), and is then tightened by applying a predetermined tightening torque.

この場合の座金（２）の役目は、ボルトの回動によって
、被締付物の座面部（６）を傷付けないようにすること
と、摩擦係数の安定のためである。The role of the washer (2) in this case is to prevent the bearing surface (6) of the object to be tightened from being damaged by the rotation of the bolt and to stabilize the coefficient of friction.

即ち、この座金がないと、ボルトの座面部（５）は、被
締付物の座面部（６）に直接、接触することとなり、被
締付物は一般にアルミ合金や鋳鉄であり、十分な締付力
を受けても破壊が発生しないように強度を高めたボルト
に比べて軟らかく、ボルトの締付時にその回動によって
被締付物の方が傷付きやすく、更にボルトの軸面がりが
ある場合は特に、ポル］・頭部は回動によって偏心する
ため、被締付物への当りが変わり、被締付物は削られて
削り屑が発生し易く、この削り屑はエンジン内部にエン
ジンオイルと共に循環することとなり、摺動各部の焼き
つきの原因となる。また、被締付物の座面部は、鋳肌の
ままでは、その表面粗さや平坦度、平行度の保証が困難
であるため、フライス加工等による座ぐり加二Ｆが施さ
れているが、切刃の摩耗状態の差異によって、その仕上
面粗さや平坦度は変化し、ボルトの締付時において、締
イ」軸力と締イ」トルクの関係（座面における摩擦係数
）が、大きくばらつく。In other words, without this washer, the bolt seating surface (5) would come into direct contact with the seating surface (6) of the object to be tightened, and the object to be tightened is generally aluminum alloy or cast iron. It is softer than bolts that have increased strength so that it will not break even when subjected to tightening force, and the object to be tightened is more likely to be damaged by the rotation when tightening the bolt, and the shaft surface of the bolt is more likely to be rounded. In some cases, the head becomes eccentric due to rotation, so the contact with the object to be tightened changes, and the object to be tightened is likely to be scraped and shavings are generated, and these swarfs can get inside the engine. This will circulate together with the engine oil, causing seizure of various sliding parts. In addition, it is difficult to guarantee the surface roughness, flatness, and parallelism of the seat surface of the clamped object if the surface is left as cast, so counterbore holes are applied by milling etc. The finished surface roughness and flatness change depending on the state of wear of the cutting edge, and when tightening a bolt, the relationship between the tightening axial force and the tightening torque (friction coefficient on the bearing surface) varies greatly. .

そのため、プレス加工等により、表面粗さ、平坦度を管
理し、硬さも高く調質した座金を用いて上記問題点を解
決している。Therefore, the above-mentioned problems are solved by controlling the surface roughness and flatness by pressing, etc., and using a washer that has been tempered to have high hardness.

第９図に示すように、座面の面圧分布ｐがら、摩擦円半
径ｒは、破線（ｑ物座面部側の方が大きいため、座金と
、ボルト座面部部および被締付物の座面部間の摩擦係数
が同しであれば、当然ずベリ面は、ポル１ル座面部（５
）の側に発生することとなるが、先に述べた理由により
、被締付物の座面部の摩擦係数が変化するので、すべり
面が、被締付部側で発生する場合もあり、そのため、第
４図に示すように、締イ」トルクと締付軸力の関係は、
大きくばらつく。図中、破線は、締付］・ルクが低いと
きにはすべり面はボルト座面部であったものが、途中か
ら被締付物座面部に変化したもので、摩擦係数の微妙な
変化および静摩擦係数と動摩擦係数の差によって、この
ような明瞭な傾向が表れる。As shown in Fig. 9, from the surface pressure distribution p on the bearing surface, the friction circle radius r is larger on the bearing surface side of the object (q). If the coefficient of friction between the surfaces is the same, the vertical surface will naturally be the same as the seat surface (5
), but for the reason mentioned earlier, the coefficient of friction of the seat surface of the clamped object changes, so a slip surface may occur on the clamped part side. As shown in Figure 4, the relationship between tightening torque and tightening axial force is as follows:
It varies widely. In the figure, the broken line indicates that when the tightening torque is low, the sliding surface is the bolt seating surface, but it changes to the tightened object seating surface midway through, resulting in subtle changes in the coefficient of friction and the coefficient of static friction. Such a clear tendency appears due to the difference in the coefficient of dynamic friction.

そのため、同一トルク１゛で締付けても、締（＝Ｊ軸力
Ｐは大きくばらつくこととなる（図中に示す）。Therefore, even when tightening with the same torque of 1゜, the tightening (=J-axis force P) will vary greatly (as shown in the figure).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

以上の理由により、座金を用いても、締付けによって座
金の共回りによる締付軸力が高くなりすぎて、ベアリン
グが締りずぎ、エンジン機能の低下を発生したり、また
ボルトの破損域に至るものがある。これを防止するため
には、ザイズの大きいボルトを使用しなければならず、
コストアンプの要因となっていたし、またずベリ面が被
締付物座面部で発生ずるため、その回動により削り屑が
発生し、前述の不具合を完全に防止できないという欠点
があった。For the above reasons, even if a washer is used, the axial force due to the rotation of the washer becomes too high, causing the bearing to tighten, resulting in a reduction in engine function, and even leading to bolt failure. There is something. To prevent this, you must use bolts with a large size.
This was a factor in increasing costs, and since the burr surface is generated on the seat surface of the object to be fastened, the rotation thereof generates shavings, which has the disadvantage that the above-mentioned problems cannot be completely prevented.

座金のボルト座面部側の摩擦係数を、座金の被締付側の
摩擦係数より小さくして座金の共回りを防止することに
着目して、潤滑油等を座金の片面にだけ塗布することが
考えられるが、このような液状のものでは、座金の搬送
や、ボルトへの押入時に、もう一方の面への油の付着が
発生し、実用的でなく、現実的には採用できないという
問題があった。Focusing on preventing the washer from rotating by making the friction coefficient on the bolt seat side of the washer smaller than the friction coefficient on the tightened side of the washer, it is possible to apply lubricating oil etc. to only one side of the washer. However, with such a liquid, oil would adhere to the other side when the washer was transported or pushed into the bolt, making it impractical and unsuitable for practical use. there were.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、ボルト又はナツトの座面部と座金の接触面にお
ける摩擦係数を、被締付物座面と座金の接触面における
摩擦係数より小さくするために、前記接触面ボルト、ナ
ットの座面部側にのみコーティングされた固形潤滑皮膜
を介在させることにより上記問題点を解決したものであ
る。The present invention has been made by focusing on such conventional problems. In order to further reduce the size, the above-mentioned problem was solved by interposing a solid lubricating film coated only on the bearing surface side of the contact surface bolt and nut.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.

第１図および第２図は本発明の１実施例を示す図である
。回において、座金（２°）は、その中央部にポルＩ・
軸部（１２）が貫通する内孔（７）を存し、その外周部
（８）は一般的には円形状である。座金のボルト側の而
（９）と、座金の被締付物側の面（１０）は平行であり
、座金（２）のボルト側の面（９）にのみ、固形潤滑皮
膜（１１）がコーティングによって形成されている。こ
の固形潤滑剤は、フッ素樹脂系（例えばテフロン（登録
商標）系）、二硫化モリブデン系等であるが、この皮膜
に要求される摩擦係数は、いかなる場合（座金全体に油
が付着した場合）でも、固形潤滑皮膜がコーティングさ
れていない座金の被締付物側の面（１０）のそれより小
さくなるようなものであることはいうまでもないし、識
別のため、色付きの皮膜とすることも可能である。FIGS. 1 and 2 are diagrams showing one embodiment of the present invention. At the same time, the washer (2°) has a pol I in its center.
It has an inner hole (7) through which the shaft (12) passes, and its outer periphery (8) is generally circular. The surface (9) on the bolt side of the washer and the surface (10) on the fastened object side of the washer are parallel, and the solid lubricant film (11) is formed only on the bolt side surface (9) of the washer (2). It is formed by a coating. This solid lubricant is a fluororesin type (e.g. Teflon (registered trademark) type), molybdenum disulfide type, etc., but the friction coefficient required for this film is different in any case (when oil adheres to the entire washer). However, it goes without saying that the solid lubricating film must be smaller than that of the uncoated surface (10) of the washer on the fastened object side, and it may also be a colored film for identification. It is possible.

第３図は、固形潤滑皮膜のコーティング工程の一例を示
し、前洗浄後、スプレー吹き付けされ、焼き付は工程を
通り終了する。FIG. 3 shows an example of the coating process of the solid lubricant film, in which the solid lubricant film is sprayed after pre-cleaning, and the baking process is completed.

次に、第２図に基づいて作用を説明する。Next, the operation will be explained based on FIG.

ボルト（１）は、軸部（１２）に座金（２“）を、固形
潤滑皮膜（１１）がコーティングされた座金のボルト側
の面（９）をポルＩ・座面部（５）に当接する方向に押
入後、被締付物（３）を貫通し、雌ねし部材（４）に螺
合され、所定の締付トルクで締付げられる。コーティン
グされた固形潤滑皮膜によって、ボルト座面部（５）と
座金（２”）の間の接触は、固形潤滑剤を介して行われ
ることとなるため、その摩擦係数は、被締付物の座面（
６）との間のそれより小さくなり、ポルｌ−＋１．１の
締イ」時の回動によるずベリ面は、すべてポルｌ−座面
部（５）と座金（２゛）の間で生ずることとなる。For the bolt (1), a washer (2'') is attached to the shaft (12), and the bolt-side surface (9) of the washer coated with a solid lubricant film (11) is brought into contact with the pol I/seat surface (5). After being pushed in the direction, it penetrates the object to be tightened (3), is screwed into the female thread member (4), and is tightened with a predetermined tightening torque.The coated solid lubricant film prevents the bolt seating surface from tightening. Since the contact between (5) and washer (2") will be made through solid lubricant, the friction coefficient will be
6), and the uneven surface due to the rotation of Pole l-+1.1 when tightening occurs entirely between Pole l-seat surface part (5) and washer (2゛). That will happen.

第４図は、本考案の座金を用いた場合の、締付トルクと
締付軸力の関係を示すものであり、ボルト、ナツトを所
定の締付トルクＴ゛で締めても、締（スｊ軸力のばらつ
きはＰ′は小さい。Figure 4 shows the relationship between tightening torque and tightening axial force when using the washer of the present invention. The variation in j-axis force P' is small.

また、コーティング工程では、コンヘア等の搬送設備に
おいて、座金の片面を上向きとして流し、それにスプレ
ー吹きつけし、そのまま焼きつけ工程へと流せばよい。Furthermore, in the coating process, the washer may be flowed with one side facing upward in a conveying equipment such as a conhair, sprayed onto the washer, and the washer may be directly transferred to the baking process.

第５図は本発明の他の実施例を示すものである。FIG. 5 shows another embodiment of the invention.

同図において、座金（２’）はその中央部にボルト軸部
（１２）が貫通ずる内孔（７）を有し、その外周部（８
）は円形である。座金（２°°）の厚さｔは内孔（７）
および外周部（８）で均一であるが、円孔部は外周部に
対して高さｈだげ座金のボルト側側の面（９）方向に盛
り上がっており、座金のボルト側の面（９）にのみ固形
潤滑皮膜（１］）がコーティングによって形成されてい
る。In the figure, the washer (2') has an inner hole (7) in the center thereof through which the bolt shaft (12) passes, and its outer peripheral part (8
) is circular. The thickness t of the washer (2°°) is the inner hole (7)
The circular hole is uniform at the outer circumferential portion (8), but the circular hole portion is raised by a height h relative to the outer circumferential portion toward the bolt-side surface (9) of the washer; ) A solid lubricating film (1]) is formed by coating.

使用方法、作用としては前述の実施例と同様である。The method of use and operation are the same as in the previous embodiment.

第６図、第７図はナソＩ・（１３）またはボルト（１）
の少なくとも座面部（５°）、＋５１に固形潤滑皮膜（
１１）をコーティングした状態を示す。第８図はスタッ
トポル１〜（１４）を用い、被締付物を本実施例のす７
　ｈ（１３）を用いて締（＝ｔ　ｉ）た状態を示す。Figures 6 and 7 are Naso I (13) or Bolt (1)
A solid lubricant film (
11) is shown coated. Figure 8 shows the object to be tightened using Statpoles 1 to 14 in this example.
The state shown is that it is tightened (=t i) using h(13).

本実施例のボルト、ナツトを使用した場合、座金は従来
のものを使用して締付りるが、使用方法、作用はＡｉｉ
述の実施例と同様である。When using the bolt and nut of this example, the washer is tightened using a conventional one, but the usage method and function are Aii.
This is similar to the embodiment described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

一ヒ述したように本発明によれば、下記の効果がある。 As described above, the present invention has the following effects.

■ボルト又はナットの座面部と座金の接触面にのみ、予
めコーティングされた固形潤滑皮膜を介在させることに
よって、これらの間の摩擦係数は座金と被締付物座面の
間の摩擦係数より小さくなるため、ボルトまたはナツト
の締付けにおける回動による座金の共回りを完全に防止
でき、また潤滑皮膜により摩擦係数が極めて安定するた
め、締付軸力の安定性が格段に向上すると同時に、破線
イ」物の削り屑の発生は皆無である。■By interposing a pre-coated solid lubricating film only on the contact surface between the bolt or nut seating surface and the washer, the friction coefficient between them is smaller than the friction coefficient between the washer and the fastened object seating surface. This completely prevents the washer from rotating due to rotation when tightening the bolt or nut, and the lubricating film makes the coefficient of friction extremely stable, which greatly improves the stability of the tightening axial force and at the same time ” No shavings were generated.

■固形潤滑皮膜としたことにより、液状の潤滑剤と比較
し、皮膜が剥がれにくいため、搬送時や組立て時に、他
の部位への付着は発生せず、安定して摩擦係数の差を保
持できるし、また再使用時においても、その効果を残し
ているという利点がある。■By using a solid lubricant film, the film is less likely to peel off compared to liquid lubricants, so it does not stick to other parts during transportation or assembly, and the difference in friction coefficient can be maintained stably. However, it also has the advantage of retaining its effects even when reused.

■固形潤滑皮膜は、油潤滑による摩擦係数より小さいた
め、万一、皮膜が剥げてエンジン内部の潤滑油に混入し
たとしても、焼き付き等の不具合の発生は無い。■The solid lubricant film has a smaller coefficient of friction than oil lubrication, so even if the film peels off and gets mixed into the lubricant inside the engine, problems such as seizure will not occur.

■座金のボルトまたはナット座面部が当接する面にのみ
固形潤滑皮膜をコーティングしているため、そのコーテ
ィング作業が極めて容易に行なえるし、余分な部位への
固形潤滑剤の飛散、付着がなく、歩留りが良く、量産性
に優れる。■Since the solid lubricant film is coated only on the surface that the bolt or nut seat of the washer comes into contact with, the coating process is extremely easy, and the solid lubricant does not scatter or adhere to unnecessary parts. Good yield and excellent mass production.

■第２実施例では、固形潤滑皮膜がコーティングされて
いる座金のボルト側の面方向へ内孔が外周に対して盛り
上がって皿形状にした構成としたことにより、ボルトと
座金の自動組み込みを行う際の座金の自動供給装置にお
いて、座金の表裏判別が極めて容易になり、量産性が優
れる効果がある。■In the second embodiment, the bolt and washer can be automatically assembled by creating a dish-shaped configuration in which the inner hole is raised against the outer periphery in the direction of the bolt-side surface of the washer coated with a solid lubricant film. In the automatic washer supply device for use, it is extremely easy to distinguish between the front and back sides of the washer, which has the effect of improving mass production.

■第３実施例では、ポルＩ・または雌ねじの座面部にの
め、固形潤滑皮膜をコーティングした場合は、摩擦係数
に差を生じさせようとする部材（この例では座金）と完
全に分離して搬送されるため、座金の面における摩擦係
数の差を完全に保証でき、特にボルトの座面部のみに固
形潤滑皮膜をコーティングした場合は、ボルトと座金の
自動組み込みを行う際、従来の座金を用いることができ
るため、量産が良くなるという効果がある。■In the third embodiment, if the solid lubricant film is coated on the bearing surface of the Pol I or female screw, it will be completely separated from the member that is intended to cause a difference in the friction coefficient (the washer in this example). Since the friction coefficient difference between the washer surfaces can be completely guaranteed, especially when only the bearing surface of the bolt is coated with a solid lubricant film, when automatically assembling the bolt and washer, it is possible to completely guarantee the difference in the coefficient of friction on the washer surface. This has the effect of improving mass production.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す断面図、第２
図は第１実施例のの使用状態を示す断面図、第３図は本
発明の固形潤滑皮膜のコーティング工程の例を示す工程
図、第４図は本発明と従来品の、締付トルクとボルトの
締付軸力との関係を示すグラフ、第５図は本発明の第２
実施例の構成を示す断面図、第６図および第７図は本発
明の第３および第４実施例を示す一部切欠正面図、第８
図は本発明の第５実施例の使用状態を示す一部切欠正面
図、第９図は従来の締付構造を示す断面図である。 （１）：ボルト （２’）、　（２″）二座金 （３）：被締付物 （４）：雌ねじ部材 （５）：ボルトの座面部 （５”）二ナットの座面部 （６）；被締付物の座面部 （７）：内孔 （８）：外周部 （９）：座金のボルト側の面 （１０）　ｎ座金の被締付物側の面 （１１）　：固形潤滑皮膜 （１２）　ｉ軸部 （１３）　：ナソト （１４）　：スタノドボルトFIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the first embodiment of the present invention, and FIG.
Fig. 3 is a process diagram showing an example of the coating process of the solid lubricant film of the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing the tightening torque of the present invention and the conventional product. A graph showing the relationship between bolt tightening axial force and FIG. 5 is the second embodiment of the present invention.
6 and 7 are partially cutaway front views showing the third and fourth embodiments of the present invention, and FIGS.
The figure is a partially cutaway front view showing the state of use of the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view showing a conventional tightening structure. (1): Bolt (2'), (2'') Two washers (3): Tightened object (4): Female thread member (5): Bolt seat (5'') Two nut seat (6) ; Seating surface of the tightened object (7): Inner hole (8): Outer periphery (9): Bolt side surface of the washer (10) n Surface of the washer on the tightened object side (11): Solid lubricant film (12) i-axis part (13): Nasoto (14): Stanod bolt

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] １．被締付物（３）を座金（２’）を介してボルト（１
）又はナット（１３）で締付ける締結体において、ボル
ト（１）又はナット（１３）と座金（２）の接触面の一
方の面に、座金（２’）と被締付物（３）の座面部との
接触面の摩擦抵抗よりも摩擦抵抗を小さくするための固
形潤滑皮膜（１１）を形成したことを特徴とする座金の
共回り防止構造。1. Attach the bolt (1) to the object to be tightened (3) through the washer (2').
) or a nut (13), the washer (2') and the washer (3) are attached to one side of the contact surface between the bolt (1) or nut (13) and the washer (2). A structure for preventing co-rotation of a washer, characterized in that a solid lubricating film (11) is formed to make the frictional resistance smaller than the frictional resistance of the contact surface with the face part. ２．ボルト（１）又はナット（１３）の少なくとも座面
部（５），（５’）のみに固形潤滑皮膜（１１）をコー
ティングしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の座金の共回り防止構造。2. The co-rotation of the washer according to claim 1, characterized in that at least only the bearing surface portions (5), (5') of the bolt (1) or nut (13) are coated with a solid lubricant film (11). Prevention structure.