JPH0133529B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0133529B2 JPH0133529B2 JP59128086A JP12808684A JPH0133529B2 JP H0133529 B2 JPH0133529 B2 JP H0133529B2 JP 59128086 A JP59128086 A JP 59128086A JP 12808684 A JP12808684 A JP 12808684A JP H0133529 B2 JPH0133529 B2 JP H0133529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bolt
- stainless steel
- bolts
- fastening
- tightening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Lubricants (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Description
産業上の利用分野：
本発明は締結時における焼付き防止効果を備え
たステンレス鋼製のボルトもしくは小ねじに関す
るものである。 従来技術： 近時各種機器において耐蝕性を要求される締結
部でのボルト、ナツトにステンレス鋼製のものを
使用することがとみに増加する傾向になり、その
使用範囲は広範囲にわたつている。ところがこの
ステンレス鋼製のボルトを使用して締結するに際
し、ねじのかみ合い面において焼付き現象が発生
し、締結作業が充分に代えない事象がしばしば生
じる欠点がある。 そこで耐蝕性を有し有効なフアスナーであるス
テンレス鋼製ボルト（以下ステンレスボルトと称
する。なお、ここで云うステンレスボルトには小
ねじ類も含まれている）が焼付き現象を生じさせ
る原因を考察してみるに、一般にこの材料として
オーステナイト系のSUS304、XM―７など使用
されており、この種材料は一般構造用炭素鋼に比
べて摩擦係数が大きく（一般構造用炭素鋼が0.15
に対し0.20以上）、しかも熱伝導率が小さく、し
かも熱膨脹係数が大きい物性を有しており、その
ために、ステンレスボルトとナツトとの締結時、
螺合するねじ部において当然のことなががら摩擦
が生じ、一般構造用炭素鋼よりも摩擦係数が大で
あるから摩擦抵抗も大きくて、その摩擦によつて
発生する熱は熱伝導率が小さいために発散し難
く、その結果摩擦抵抗の高い部分で局部的に高温
となり、熱膨脹して更に摩擦抵抗を増大すること
になり、この部分でねじ山が大きくむしられると
共に相互に親和して凝着し、回動不能となること
が認められる。そしてこのような現象は各要因の
相乗的なものから発生すると考えられる。 そしてこのような焼付き現象は締付け時のみな
らず、締結して長期使用後点検修理などのために
締結を解く際に発生することがしばしばあり、斯
かる場合は長い期間中に締付け軸力が局部的にね
じ結合部に作用すると、当該部分で高い接触面圧
が生じることになるので、局部的に両者間になじ
みが生じ、そのために緩め方向にボルト又はナツ
トを廻した際焼付き現象が発生するものと推察で
きる。 斯かる焼付き現象を防止する対策として既に
種々の試みがなされており、その主流はねじ部の
表面にたとえばシユウ酸塩の皮膜を形成したり、
或いは弗素系の合成剤による皮膜を形成したりす
る皮膜処理をし、締結時の摩擦抵抗を低減する手
段を講じている。 しかし乍らこのような皮膜処理を行うにはその
処理材料にもよるが、化学処理するために製作コ
ストが嵩み、高価につく等製作上の問題点のほか
に、皮膜形成処理であるために締結時には目的を
達成できても、この締結の際雌ねじとの摩擦によ
つて処理皮膜が剥離したり、或いは皮膜表面が金
属面のように硬くないために地面などに落したり
その他微細な固形塵が付着し易いような場所で使
用したときには、皮膜上に微細な固形物が付着し
たまま締結作業を行うことになつて、かえつて不
具合なことになる等取扱上の問題点がある。 また、締結時潤滑油を付して摩擦抵抗を少くす
ることもできるが、先づ締付け時に目的達成でき
たとしても、締結を解く際には付着させた潤滑油
が経時変化して用をなさなくなつているから、前
記したように焼付き現象が生じることは避けられ
ない。更に、食品機械などのような耐蝕性と共に
潤滑油のような異物の付着を忌避する分野の機器
に使用する場合には、当然潤滑剤を付して締結が
できないので、求極的に上記したような種々の問
題点が発生し、その対策が充分にできていないの
が現状である。 発明の目的： 本発明は斯かる現況に鑑みてなされたものであ
つて、ボルトの生産過程での一連の処理で加工で
きて、製産性を低下させることなく、また化学処
理を必要とせずに、締結時及び締結後長期間経過
したあとでの締結を解く際にも、焼付き防止効果
を発揮し得るように構成したステンレス製ボルト
を提供することにある。 発明の構成： 本発明はステンレス鋼製のボルトにおいて、そ
のねじ部の表面が微細な凹凸を有して、かつ表層
部に硬化層を形成したものである。 本発明における硬化層の硬度はねじ部において
310Hv以上になるようシヨツトプラスト処理した
ものである。 実施例： 以下本発明のステンレス鋼製ボルトについて詳
述すれば、使用材料として汎用されているステン
レス鋼SUS304の棒材を用い、周知のボルトアブ
セツターにより冷間圧造して茎部及び頭部を成形
し、しかる後頭部をトリーマーによつて六角形に
成形し、次いで公知の転造機によつて茎部に所要
寸法のねじを転造形成し、得られたボルトを所要
本数篭に入れ、この篭内においてボルトの位置が
常時変動するように該篭を揺動もしくは回転さ
せ、外部から研掃材（たとえばガラス粉粒）を噴
射ノズルによつてボルトの表面全体にシヨツトす
る。この際使用する研掃材の粒径としては30〜85
ミクロンのものから選択使用する（30〜40ミクロ
ンのものを使えば最も好ましい結果が得られた）。 このようにして得られたボルト１は、第１図に
示すように、その外表面全体が微細粉粒の研掃材
によるシヨツトで表層部分をねじ転造加工時にお
ける塑性変形に伴なう表面硬化以上に緻密に仕上
げられているので、そのねじ部２表層３は通常の
ものよりも更に硬化しており、しかもその表面は
通常の製造加工によるあらさよりも少なくなつて
いるが、ミクロ的にみて微細な凹凸を形成して、
かつ平滑度の高い状態になつており、すなわち微
細な凹凸が丸みを持つた状態に形成され、その結
果締付けトルクが小さくなつて過度な摩擦の発生
がなくなり、当然焼付き現象が発生することなく
締結できるようになつたのである。 このように本発明のボルトは、ねじ表面が緻密
に硬化仕上げされているものであるから、締付け
時から締結状態を経て解除するまで、その表層の
状態は変化しないので、締結解除時であつても何
等支障なく操作でき焼付きは発生しない。 次に実施の具体例を示せば、 材 質 SUS304 呼び径 M10 ねじピツチ 1.5 このボルトをガラス微細粉粒による研掃材を用
いて公知の手段でシヨツトブラストした。 ねじ部の硬さ分布試験を行つた結果はその表１
の通りであつた。なお、試料の形状からねじ表面
の測定は困難であるため、第２図に示すようにね
じ山２部を切断して、その表面２′から内部に入
つた部分の硬度を測定した。
たステンレス鋼製のボルトもしくは小ねじに関す
るものである。 従来技術： 近時各種機器において耐蝕性を要求される締結
部でのボルト、ナツトにステンレス鋼製のものを
使用することがとみに増加する傾向になり、その
使用範囲は広範囲にわたつている。ところがこの
ステンレス鋼製のボルトを使用して締結するに際
し、ねじのかみ合い面において焼付き現象が発生
し、締結作業が充分に代えない事象がしばしば生
じる欠点がある。 そこで耐蝕性を有し有効なフアスナーであるス
テンレス鋼製ボルト（以下ステンレスボルトと称
する。なお、ここで云うステンレスボルトには小
ねじ類も含まれている）が焼付き現象を生じさせ
る原因を考察してみるに、一般にこの材料として
オーステナイト系のSUS304、XM―７など使用
されており、この種材料は一般構造用炭素鋼に比
べて摩擦係数が大きく（一般構造用炭素鋼が0.15
に対し0.20以上）、しかも熱伝導率が小さく、し
かも熱膨脹係数が大きい物性を有しており、その
ために、ステンレスボルトとナツトとの締結時、
螺合するねじ部において当然のことなががら摩擦
が生じ、一般構造用炭素鋼よりも摩擦係数が大で
あるから摩擦抵抗も大きくて、その摩擦によつて
発生する熱は熱伝導率が小さいために発散し難
く、その結果摩擦抵抗の高い部分で局部的に高温
となり、熱膨脹して更に摩擦抵抗を増大すること
になり、この部分でねじ山が大きくむしられると
共に相互に親和して凝着し、回動不能となること
が認められる。そしてこのような現象は各要因の
相乗的なものから発生すると考えられる。 そしてこのような焼付き現象は締付け時のみな
らず、締結して長期使用後点検修理などのために
締結を解く際に発生することがしばしばあり、斯
かる場合は長い期間中に締付け軸力が局部的にね
じ結合部に作用すると、当該部分で高い接触面圧
が生じることになるので、局部的に両者間になじ
みが生じ、そのために緩め方向にボルト又はナツ
トを廻した際焼付き現象が発生するものと推察で
きる。 斯かる焼付き現象を防止する対策として既に
種々の試みがなされており、その主流はねじ部の
表面にたとえばシユウ酸塩の皮膜を形成したり、
或いは弗素系の合成剤による皮膜を形成したりす
る皮膜処理をし、締結時の摩擦抵抗を低減する手
段を講じている。 しかし乍らこのような皮膜処理を行うにはその
処理材料にもよるが、化学処理するために製作コ
ストが嵩み、高価につく等製作上の問題点のほか
に、皮膜形成処理であるために締結時には目的を
達成できても、この締結の際雌ねじとの摩擦によ
つて処理皮膜が剥離したり、或いは皮膜表面が金
属面のように硬くないために地面などに落したり
その他微細な固形塵が付着し易いような場所で使
用したときには、皮膜上に微細な固形物が付着し
たまま締結作業を行うことになつて、かえつて不
具合なことになる等取扱上の問題点がある。 また、締結時潤滑油を付して摩擦抵抗を少くす
ることもできるが、先づ締付け時に目的達成でき
たとしても、締結を解く際には付着させた潤滑油
が経時変化して用をなさなくなつているから、前
記したように焼付き現象が生じることは避けられ
ない。更に、食品機械などのような耐蝕性と共に
潤滑油のような異物の付着を忌避する分野の機器
に使用する場合には、当然潤滑剤を付して締結が
できないので、求極的に上記したような種々の問
題点が発生し、その対策が充分にできていないの
が現状である。 発明の目的： 本発明は斯かる現況に鑑みてなされたものであ
つて、ボルトの生産過程での一連の処理で加工で
きて、製産性を低下させることなく、また化学処
理を必要とせずに、締結時及び締結後長期間経過
したあとでの締結を解く際にも、焼付き防止効果
を発揮し得るように構成したステンレス製ボルト
を提供することにある。 発明の構成： 本発明はステンレス鋼製のボルトにおいて、そ
のねじ部の表面が微細な凹凸を有して、かつ表層
部に硬化層を形成したものである。 本発明における硬化層の硬度はねじ部において
310Hv以上になるようシヨツトプラスト処理した
ものである。 実施例： 以下本発明のステンレス鋼製ボルトについて詳
述すれば、使用材料として汎用されているステン
レス鋼SUS304の棒材を用い、周知のボルトアブ
セツターにより冷間圧造して茎部及び頭部を成形
し、しかる後頭部をトリーマーによつて六角形に
成形し、次いで公知の転造機によつて茎部に所要
寸法のねじを転造形成し、得られたボルトを所要
本数篭に入れ、この篭内においてボルトの位置が
常時変動するように該篭を揺動もしくは回転さ
せ、外部から研掃材（たとえばガラス粉粒）を噴
射ノズルによつてボルトの表面全体にシヨツトす
る。この際使用する研掃材の粒径としては30〜85
ミクロンのものから選択使用する（30〜40ミクロ
ンのものを使えば最も好ましい結果が得られた）。 このようにして得られたボルト１は、第１図に
示すように、その外表面全体が微細粉粒の研掃材
によるシヨツトで表層部分をねじ転造加工時にお
ける塑性変形に伴なう表面硬化以上に緻密に仕上
げられているので、そのねじ部２表層３は通常の
ものよりも更に硬化しており、しかもその表面は
通常の製造加工によるあらさよりも少なくなつて
いるが、ミクロ的にみて微細な凹凸を形成して、
かつ平滑度の高い状態になつており、すなわち微
細な凹凸が丸みを持つた状態に形成され、その結
果締付けトルクが小さくなつて過度な摩擦の発生
がなくなり、当然焼付き現象が発生することなく
締結できるようになつたのである。 このように本発明のボルトは、ねじ表面が緻密
に硬化仕上げされているものであるから、締付け
時から締結状態を経て解除するまで、その表層の
状態は変化しないので、締結解除時であつても何
等支障なく操作でき焼付きは発生しない。 次に実施の具体例を示せば、 材 質 SUS304 呼び径 M10 ねじピツチ 1.5 このボルトをガラス微細粉粒による研掃材を用
いて公知の手段でシヨツトブラストした。 ねじ部の硬さ分布試験を行つた結果はその表１
の通りであつた。なお、試料の形状からねじ表面
の測定は困難であるため、第２図に示すようにね
じ山２部を切断して、その表面２′から内部に入
つた部分の硬度を測定した。
【表】
【表】
なお、この表面処理したものに対し未処理のも
の（材質、寸法は前記と同一）のねじ部を切断し
た状態での硬度を比較例として示せば表２の通り
である。
の（材質、寸法は前記と同一）のねじ部を切断し
た状態での硬度を比較例として示せば表２の通り
である。
【表】
上記の表２からみればアブセツターにより成形
されたボルト中間製品に、ローリングによりねじ
部を形成したものではその表面から内部までの間
においてその表層部の硬度がほぼ一様であるもの
を、シヨツトプラスト処理することにより表１に
おいて表わされた数値から判断して表層部の硬度
が相当かたくなつていることが判かる。従つて表
面の硬度は少くとも340（Hv）以上であることは
容易に推定することができる。 次にこのような表面硬化加工を施したボルト
（前記材質、寸法のもの）と、処理しないボルト
と、それぞれナツト（SUS304）とによる締付け
操作を数回繰返して行い、その結果得られたトル
ク係数値を比較して表わすと第３図に示す通りで
あり、この図からも明らかなように本発明のボル
トは小さなトルクでもつて無理なく締付け操作が
実施できることが判る。特に本発明のボルトでは
ねじ表面に、シヨツトブラスト加工によつて生じ
る微細な、かつ丸みを帯びた凹凸が形成されてい
るので、雌ねじ部との螺合に際して密着状態での
摺動にならず、螺合面での抵抗が減じることにな
つて締め付けトルクも低減する。また、潤滑油を
塗布して締め付け操作を行えば、無給油の場合よ
り僅かながらトルク係数が高くなるも、表面積が
多くなつて万遍なく潤滑油が付着して、締め付け
操作を容易にすると共に、取り外しに際して不都
合はない。もちろん、油脂を忌避する場所ではそ
のまま有効に締結することができる。 なお、シヨツトブラスト処理したボルトのねじ
部について検鏡試験した結果、ねじ部表層は前記
かたさ試験による通り内部から表面に向つて次第
に組織が緻密になつていることが確認された。 発明の効果： 叙上の如く本発明ボルトはねじ部の表面を機械
的な処理でもつて硬化させ、その表面を平滑にし
たことで、素材の所有する耐蝕性を損うことな
く、ねじ込み時物性上生ずる欠点であつた焼付き
現象の発生を防止して締結或いはその解除作業に
支障を来たすことなしに一般構造用炭素鋼による
ボルトなどと同様の締結ができるものが得られ、
特殊な化学処理を行わないからすべてドライ処理
できて生産上も何等問題なく、低廉にして有効な
製品が提供できるようになつたのである。 また、本発明のボルトはねじ部の表面に皮膜を
形成したものではないので、取扱い上通常のもの
と同様にボルト同士が擦れ合つたり、手荒く取扱
つても何等問題なく所期の目的を達成することが
できるのであり、殊に油脂の混入を忌避する食品
機械器具などの締結用に使用して偉効を発揮でき
るものである。そして本発明の趣旨は勿論小ねじ
やタツピングねじなど小型のものにもそのまま採
用することができる。
されたボルト中間製品に、ローリングによりねじ
部を形成したものではその表面から内部までの間
においてその表層部の硬度がほぼ一様であるもの
を、シヨツトプラスト処理することにより表１に
おいて表わされた数値から判断して表層部の硬度
が相当かたくなつていることが判かる。従つて表
面の硬度は少くとも340（Hv）以上であることは
容易に推定することができる。 次にこのような表面硬化加工を施したボルト
（前記材質、寸法のもの）と、処理しないボルト
と、それぞれナツト（SUS304）とによる締付け
操作を数回繰返して行い、その結果得られたトル
ク係数値を比較して表わすと第３図に示す通りで
あり、この図からも明らかなように本発明のボル
トは小さなトルクでもつて無理なく締付け操作が
実施できることが判る。特に本発明のボルトでは
ねじ表面に、シヨツトブラスト加工によつて生じ
る微細な、かつ丸みを帯びた凹凸が形成されてい
るので、雌ねじ部との螺合に際して密着状態での
摺動にならず、螺合面での抵抗が減じることにな
つて締め付けトルクも低減する。また、潤滑油を
塗布して締め付け操作を行えば、無給油の場合よ
り僅かながらトルク係数が高くなるも、表面積が
多くなつて万遍なく潤滑油が付着して、締め付け
操作を容易にすると共に、取り外しに際して不都
合はない。もちろん、油脂を忌避する場所ではそ
のまま有効に締結することができる。 なお、シヨツトブラスト処理したボルトのねじ
部について検鏡試験した結果、ねじ部表層は前記
かたさ試験による通り内部から表面に向つて次第
に組織が緻密になつていることが確認された。 発明の効果： 叙上の如く本発明ボルトはねじ部の表面を機械
的な処理でもつて硬化させ、その表面を平滑にし
たことで、素材の所有する耐蝕性を損うことな
く、ねじ込み時物性上生ずる欠点であつた焼付き
現象の発生を防止して締結或いはその解除作業に
支障を来たすことなしに一般構造用炭素鋼による
ボルトなどと同様の締結ができるものが得られ、
特殊な化学処理を行わないからすべてドライ処理
できて生産上も何等問題なく、低廉にして有効な
製品が提供できるようになつたのである。 また、本発明のボルトはねじ部の表面に皮膜を
形成したものではないので、取扱い上通常のもの
と同様にボルト同士が擦れ合つたり、手荒く取扱
つても何等問題なく所期の目的を達成することが
できるのであり、殊に油脂の混入を忌避する食品
機械器具などの締結用に使用して偉効を発揮でき
るものである。そして本発明の趣旨は勿論小ねじ
やタツピングねじなど小型のものにもそのまま採
用することができる。
第１図は本発明ステンレス鋼製ボルトの外形
図、第２図はねじ部の拡大断面図、第３図は本発
明ボルトと処理しないボルトとの繰返し締付けに
よるトルク係数値を比較して表わしたグラフであ
る。 １……ボルト、２……ねじ山、３……表層部。
図、第２図はねじ部の拡大断面図、第３図は本発
明ボルトと処理しないボルトとの繰返し締付けに
よるトルク係数値を比較して表わしたグラフであ
る。 １……ボルト、２……ねじ山、３……表層部。
Claims (1)
- １ ステンレス鋼製のボルトにおいて、そのねじ
部の表面が微細な凹凸を有して、かつ表層に硬度
が少なくとも310Hvの硬化層を形成してあること
を特徴とするステンレス鋼製ボルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12808684A JPS616209A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | ステンレス鋼製ボルト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12808684A JPS616209A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | ステンレス鋼製ボルト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616209A JPS616209A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0133529B2 true JPH0133529B2 (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=14976053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12808684A Granted JPS616209A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | ステンレス鋼製ボルト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616209A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09116060A (ja) * | 1995-10-23 | 1997-05-02 | Nec Eng Ltd | 放熱ネジ |
| WO2007091430A1 (ja) | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ボルト、および、ボルトの製造方法 |
| JP6448252B2 (ja) * | 2014-08-11 | 2019-01-09 | 株式会社梅田製作所 | 締結部材 |
| JP6834682B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2021-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 転造ボルトの製造方法 |
| JP7603273B2 (ja) * | 2020-11-10 | 2024-12-20 | 日本車輌製造株式会社 | ステンレスボルトの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581165B2 (ja) * | 1974-08-28 | 1983-01-10 | 日新製鋼株式会社 | オ−ステナイト系ステンレス鋼に耐浸炭性を付与する方法 |
| JPS5299921A (en) * | 1976-02-17 | 1977-08-22 | Nisshin Steel Co Ltd | Nitrizing resistancing of austenite stainles steel |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP12808684A patent/JPS616209A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616209A (ja) | 1986-01-11 |
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| JP5588110B2 (ja) | 雌ねじ部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |