JPS61136013A - 座金の共回り防止構造 - 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。

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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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。

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。

〔問題点を解決するための手段〕

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。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

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。

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。

次に、第２図に基づいて作用を説明する。

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。

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。

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。

第５図は本発明の他の実施例を示すものである。

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。

使用方法、作用としては前述の実施例と同様である。

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。

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。

〔発明の効果〕

一ヒ述したように本発明によれば、下記の効果がある。

■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。

■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。

■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。

■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。

■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。

■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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 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。
2. 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。