JPS616209A - ステンレス鋼製ボルト - Google Patents
ステンレス鋼製ボルトInfo
- Publication number
- JPS616209A JPS616209A JP12808684A JP12808684A JPS616209A JP S616209 A JPS616209 A JP S616209A JP 12808684 A JP12808684 A JP 12808684A JP 12808684 A JP12808684 A JP 12808684A JP S616209 A JPS616209 A JP S616209A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bolt
- bolts
- stainless steel
- seizure
- shot
- Prior art date
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- Granted
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- Lubricants (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
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。
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。
レス鋼製のボルトもしくは小ねじに関するものである。
英米技術：
近時各種機器において耐蝕性を要求さｎる締結部でのボ
ルト、ナラ）Ｋ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
たっている。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、締結作業が充分に行、ｔない事象がし
ばしば生じる欠点がある。
ルト、ナラ）Ｋ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
たっている。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、締結作業が充分に行、ｔ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ァ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ハ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５ＵＳ３０４．
ＸＭ−７など使用されており、この種材料は一般構造
用縦素鋼に比べて摩擦係数が大きく（−膜構造用炭素鋼
が０．１５ Ｋ対し０．２０ 以上）、シかも熱伝導
率が小さく、シかも熱膨張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ら摩擦が生じ
、−膜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、その摩擦によって発生する熱は熱伝導
率が小さいために発散し離く、その結果摩擦抵抗の高い
部分で局部的に高温となり、熱膨張して更に摩擦抵抗を
増大することＫ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１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。
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ハ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５ＵＳ３０４．
ＸＭ−７など使用されており、この種材料は一般構造
用縦素鋼に比べて摩擦係数が大きく（−膜構造用炭素鋼
が０．１５ Ｋ対し０．２０ 以上）、シかも熱伝導
率が小さく、シかも熱膨張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ら摩擦が生じ
、−膜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、その摩擦によって発生する熱は熱伝導
率が小さいために発散し離く、その結果摩擦抵抗の高い
部分で局部的に高温となり、熱膨張して更に摩擦抵抗を
増大することＫ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１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は時のみならず、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
に締付は軸力が局部的Ｐ二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。
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
に締付は軸力が局部的Ｐ二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。
所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
ュウ酸塩の皮膜を形成したり、或いは生葉系の合成剤に
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綱じている。
がなされており、その主流はねじ部の表面にたとえばシ
ュウ酸塩の皮膜を形成したり、或いは生葉系の合成剤に
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綱じている。
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１皮膜形成処理であ
るが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って処理皮膜が剥離したり、唆い
け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Ｋけ、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って、かえって不具合なこと
になる等取扱上の問題点がある。
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１皮膜形成処理であ
るが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って処理皮膜が剥離したり、唆い
け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Ｋけ、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って、かえって不具合なこと
になる等取扱上の問題点がある。
また、締結時潤滑油全付して摩擦抵抗を少くすることも
できるが、先づ締付は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
さなくなっているから、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１食品機械などのよう耐
蝕性と共Ｋ１１ｌｌ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ＫＶｉ、当然潤滑剤を付して
締結ができないので、氷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。
できるが、先づ締付は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
さなくなっているから、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１食品機械などのよう耐
蝕性と共Ｋ１１ｌｌ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ＫＶｉ、当然潤滑剤を付して
締結ができないので、氷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Ｆ３１１は所かる現況に鑑みてなされン１ものであ
って、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工うに構成し
たステンレス製ボルトを提供することにある。
って、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工うに構成し
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、その外表面
にショツトブラスト加工による硬化層を形成したもので
ある。
にショツトブラスト加工による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３１０Ｈ
ｖ以上になるようショツトブラスト処理したものである
。
ｖ以上になるようショツトブ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ＳＵＳ
３０４の棒材を用い、周知のボルトアプセツターにより
冷間圧造して茎部及び頭部を成形し、しかる後頭部をト
リーマーによって六角形に成形し、次いで公知の転造機
によって茎部に所要寸法のねじを転造形成し、得られた
ボルトを所要木数籠に入れ、この籠内においてボルトの
位置が常時変動するように核部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
によってボルトの表面全体にショットする。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ミクロンのものを便、ｔ
は最も好ましい結果が得られた）Ｏ このようにして得られたポルドロ）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ョッ
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、しかもその表面のあらさも通常のものより少なく
なって平滑度が高められており、その結果締付はトルク
が小さくなっ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さなく締結できるＬうになったので
ある。
、使用材料として汎用されているステンレス鋼ＳＵＳ
３０４の棒材を用い、周知のボルトアプセツターにより
冷間圧造して茎部及び頭部を成形し、しかる後頭部をト
リーマーによって六角形に成形し、次いで公知の転造機
によって茎部に所要寸法のねじを転造形成し、得られた
ボルトを所要木数籠に入れ、この籠内においてボルトの
位置が常時変動するように核部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
によってボルトの表面全体にショットする。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ミクロンのものを便、ｔ
は最も好ましい結果が得られた）Ｏ このようにして得られたポルドロ）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ョッ
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、しかもその表面のあらさも通常のものより少なく
なって平滑度が高められており、その結果締付はトルク
が小さくなっ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さなく締結できるＬうになったので
ある。
仁のように本発明のボルトは、ねじ表面が緻密に硬化仕
上けされているものであるから、締刊は時から締結状Ｉ
！ｉｌを経て解除するまで、その表層の状態は変化しな
いので、締結解除時であっても何等支障なく操作でき焼
付きは発生しない。
上けされているものであるから、締刊は時から締結状Ｉ
！ｉｌを経て解除するまで、その表層の状態は変化しな
いので、締結解除時であっても何等支障なく操作でき焼
付きは発生しない。
次ＫＮ施の具体例を示せば、
材質 ＳＵＳ ３０４
呼び径 Ｍ １０ ねしピッチ 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
でショツトブラストした。
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
でショツトブラストした。
ねじ部の硬さ分布試験を行った結果はその表１の通りで
あった。なお、試料の形状からねじ表面の測定は困難で
あるため、＠２図に示すようにねじ山（２）部を切断し
て、その表面（２′（から内部に入った部分の硬度を測
定した。
あった。なお、試料の形状からねじ表面の測定は困難で
あるため、＠２図に示すようにねじ山（２）部を切断し
て、その表面（２′（から内部に入った部分の硬度を測
定した。
表 １
測定使用機器 ＤＵＲＩＮＥＴ 微小か良さ計測
定使用荷重 １００ｇ 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。
定使用荷重 １００ｇ 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。
測定使用後器 ＤＵＲＩＭＥＴ 微小かたさ計測
定使用荷重 １００ｇ 上記の表２からみｔばアプ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、ショツトブラスト処理す
ることＫより表Ｉにおいて表わさＡた数値から判断して
表層部の硬度が相当かたくなっていることがヤ１かる。
定使用荷重 １００ｇ 上記の表２からみｔばアプ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、ショツトブラスト処理す
ることＫより表Ｉにおいて表わさＡた数値から判断して
表層部の硬度が相当かたくなっていることがヤ１かる。
従っ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。
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ｎナツ
ト（ＳＵＳ ３０４ ）とによる締付は操作を数回繰返
して行い、その結果得らｎ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って無理なく
締付は操作が実施できることが判る。
、寸法のもの）と、処理しないボルトと、それぞｎナツ
ト（ＳＵＳ ３０４ ）とによる締付は操作を数回繰返
して行い、その結果得らｎ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って無理なく
締付は操作が実施できることが判る。
なお、ショ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回って次第に組織が緻密になって
いることが確認された。
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回って次第に組織が緻密になって
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
でもって硬化させ、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
ずる欠点であった焼付き現象の発生を防止して締結成い
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
ｎ１特殊な化学処理全行わないからすべてドライ処理で
きて生産」二も何等問題なく、低廉にして有効な製品が
提供できるようＫなったのである。
でもって硬化させ、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
ずる欠点であった焼付き現象の発生を防止して締結成い
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
ｎ１特殊な化学処理全行わないからすべてドライ処理で
きて生産」二も何等問題なく、低廉にして有効な製品が
提供できるようＫなったのである。
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
同士が擦れ合ったり、手荒く収扱っても何等間凱なく所
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
小ねじやタッ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。
ものではないので、取扱い上通常のものと同様にボルト
同士が擦れ合ったり、手荒く収扱っても何等間凱なく所
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
小ねじやタッ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。 ＋１１・・・ボ ル ト（２）・・・ね じ
山（３）・・・表 層 部 第１図 第２図 第３図 ム ’！、１１？ｒ ＋ｊ ｓ＄ ＠ 創
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。 ＋１１・・・ボ ル ト（２）・・・ね じ
山（３）・・・表 層 部 第１図 第２図 第３図 ム ’！、１１？ｒ ＋ｊ ｓ＄ ＠ 創
Claims (1)
- 外表面にショットブラスト加工によって硬化層を形成し
た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 true JPS616209A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0133529B2 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) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09116060A (ja) * | 1995-10-23 | 1997-05-02 | Nec Eng Ltd | 放熱ネジ |
| JP2012176491A (ja) * | 2006-02-10 | 2012-09-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボルト、および、ボルトの製造方法 |
| JP2016038084A (ja) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 株式会社梅田製作所 | 締結部材 |
| JP2018167273A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | 転造ボルトの製造方法 |
| JP2022076786A (ja) * | 2020-11-10 | 2022-05-20 | 日本車輌製造株式会社 | ステンレスボルトの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125421A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Taishintanseioosutenaitokeisutenresuko oyobi sonoseizoho |
| 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
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125421A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Taishintanseioosutenaitokeisutenresuko oyobi sonoseizoho |
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| JP2012176491A (ja) * | 2006-02-10 | 2012-09-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボルト、および、ボルトの製造方法 |
| US8607604B2 (en) | 2006-02-10 | 2013-12-17 | Mitsubishi Heavy Industries | Bolt and manufacturing method of bolt |
| JP2016038084A (ja) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 株式会社梅田製作所 | 締結部材 |
| JP2018167273A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | 転造ボルトの製造方法 |
| JP2022076786A (ja) * | 2020-11-10 | 2022-05-20 | 日本車輌製造株式会社 | ステンレスボルトの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0133529B2 (ja) | 1989-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |