WO2002040608A1 - Element de serrage, composition de peinture pour ledit element et dispositif de serrage - Google Patents

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    • F16B2200/79Friction-reducing coatings

Definitions

  • the present invention relates to a coating composition for a fastening member formed into a film on a fastening member to be fastened by screwing, and the coating composition is a yarn.
  • the present invention relates to a coated fastening member having a coating formed thereon, and a fastening device provided with a pair of fastening members coated and formed with a coating composition.
  • a fastening device equipped with a bolt having a male screw which is a fastening member, and a nut which is a fastening member to be screwed to the bolt.
  • a bolt having a male screw which is a fastening member and a nut which is a fastening member to be screwed to the bolt.
  • a certain bonore set for example, the configuration described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-80983 is known.
  • the bolt set described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 6-08983 discloses a bolt set between a bolt, a nut and an object to be tightened which is fastened by screwing. By reducing the friction during screwing and by providing a constant low friction coefficient to the washer interposed in the shaft, a constant torque-axial force relationship can be obtained.
  • a friction coefficient reducing agent is formed by coating.
  • the friction coefficient reducing agent of ⁇ _ is a water-miscible synthetic resin that is firmly fixed as a coating on a fastening member, and a low-exchange agent.
  • Polyethylene oxide that gives a friction coefficient and stabilization of the torque-axial force relationship by giving a constant coefficient of friction irrespective of the surface condition of the fastening member
  • Nonionic surfactant that imparts action
  • ethylene oxide propylene that acts to reduce the coefficient of friction and stabilize the torque-axial relationship
  • the friction coefficient reducing agent described in JP-A-6-89983 mentioned above is dissolved in water by using a water-miscible synthetic resin in the base of the coating film. Therefore, it is necessary to apply a coating to the surface of the fastening member and then dry it with hot air to form a coating, and it takes a long time to form the coating. Cannot be improved. Also, if this fastening member is used in a place susceptible to the influence of heat, the additives that reduce the coefficient of friction will deteriorate and the axial force will decrease. This may make it impossible to obtain the characteristics described above.
  • the present invention has been made in view of such a point, and has a stable torque by reducing the friction coefficient without variation.
  • a coating composition for a fastening member capable of easily and easily forming a coating capable of obtaining an axial force relationship in a short time, a fastening member having a coating formed from the coating composition, and a coating comprising a coating composition It is an object of the present invention to provide a fastening device including a formed pair of fastening members. Disclosure of the invention
  • the coating composition for a fastening member according to the present invention has at least a metal on its surface and reacts to a fastening member to be fastened by screwing at a high temperature and a high pressure, and reacts at a high temperature and a high pressure to a surface of the fastening member.
  • a phosphoric acid-based extreme pressure additive that binds in a film form to a natural resin, and the phosphoric acid-based extreme pressure additive are mixed substantially uniformly, and a liquid that dissolves the natural resin It is provided with fats and oils.
  • a phosphoric acid-based extreme-pressure additive, natural resin, and a liquid fat or oil obtained by substantially uniformly mixing the phosphoric-acid-based extreme-pressure additive and a natural resin for example, for example, after the coating is applied by immersing the fastening member, the excess can be removed by centrifugation, and the coating can be dried and dried, so that the coating can be easily formed in a short time. As a result, the workability can be easily improved, and the manufacturing cost can be easily reduced. Furthermore, due to the heat and pressure generated when the fastening members are screwed and fastened, the phosphoric acid extreme pressure additive reacts with at least the surface metal of the fastening members.
  • the coating composition for a fastening member according to the present invention is characterized in that the phosphoric acid-based extreme-pressure carotening agent is a phosphoric acid ester. Since phosphoric acid ester is used as a pressure-applying agent, the properties are more stable due to the reaction between the phosphoric acid ester and the metal on the surface of the fastening member. The film can be easily formed into a film, and a low friction coefficient and a stable torque-axial force relationship can be easily obtained.
  • the liquid fat contains a drying oil and a non-drying oil. Since liquid oils containing drying oils and non-drying oils are used, dissolution of natural resins and phosphoric acid based on the unsaturated bonds of the drying oils. Uniform mixing of the extreme pressure additive can be easily performed, and the viscosity is increased by the non-drying oil, so that the surface of the fastening member can be stably and favorably applied. As a result, a good film can be easily formed in a short time, and the non-drying oil which does not volatilize in the film remains to reduce the coefficient of friction and prevent rust. Can be improved.
  • the drying oil has an iodine value of 130 or more and has the same polarity as that of natural resin
  • the non-drying oil has an iodine value of 1 or more. 0 0 or less.
  • a drying oil having an iodine value of 130 or more and having the same polarity as a natural resin, and an iodine value of 1 The use of a non-drying oil of 0 or less facilitates dissolution of the natural resin and uniform dissolution and mixing of the phosphoric acid-based extreme pressure additive, as well as low friction. A good film without imparting a coefficient can be easily formed in a short time.
  • the phosphoric acid extreme pressure additive is blended in an amount of 15% by mass or more and 30% by mass or less, and the natural resin is contained in an amount of 3% by mass or more.
  • Liquid fats and oils are blended at 2% by mass or less, and liquid fats and oils are blended at 10% by mass or more and 65% by mass or less.
  • the phosphoric acid-based extreme pressure additive is 15% by mass or more and 30% by mass or less
  • the natural resin is 3% by mass or more and 12% by mass or less
  • the liquid oil is 10% by mass or more and 65% by mass or less.
  • the coating composition of the fastening composition is formed by applying the coating composition of the fastening member to at least a thread portion. Further, since the coating composition of the coating composition is formed by applying the coating composition of the fastening member to at least the screw portion, the coating is stable irrespective of the state of the surface of the fastening member. Since a low friction coefficient and a torque-axial relationship can be obtained, stable fastening can be obtained.
  • the coating composition of the fastening member is applied to at least one of the threads of at least one of the pair of fastening members which are screwed together.
  • Paint composition It is the one on which an object film was formed.
  • a coating of the coating composition is formed by applying the coating composition to at least one of the threads of at least one of the fastening members forming a pair to be screwed with each other.
  • FIG. 1 is a partially cutaway side view for explaining a tightening situation of a hexagon bolt set according to an embodiment of the fastening device of the present invention.
  • the graph is a graph showing the relationship between the torque and the uniaxial force of a coating composition formed by coating a coating composition containing natural resin in an amount of 2.4% by mass
  • FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the torque and the axial force of a coating composition formed by adding a coating composition containing 4.7% by mass of a resin
  • FIG. Fig. 5 is a graph showing the relationship between the torque and the uniaxial force of a film formed from a coating composition to which 9% by mass of the coating composition was added, and Fig. 5 shows 8.9% by mass of the natural resin as described above.
  • the figure shows the relationship between the torque and the uniaxial force of the zinc-coated zinc alloy on the surface of the coating, which is then subjected to a chromate treatment to give a blue color and the coating composition is not coated.
  • Fig. 7 shows a blue color after zinc plating on the same surface.
  • Fig. 8 is a graph showing the relationship between the torque and the axial force of the coating composition formed by the roaming treatment.
  • Fig. 8 shows the surface after zinc plating on the same surface.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the torque and the uniaxial force of a paint which has been subjected to a chromate treatment to give a bluish color, and a coating composition formed thereon and washed with hot water.
  • This is a graph showing the relationship between the torque and axial force of a coating composition that does not form a coating film by performing a chromate treatment that becomes a yellowish color after zinc plating on the surface.
  • Fig. 10 shows the relationship between the uniaxial torque and the torque applied to a zinc-coated zinc oxide on the surface of the above, which was then subjected to a chromate treatment to form a coating with a paint composition.
  • Fig. 11 shows a yellowish color after zinc plating on the surface of the same as above.
  • Fig. 12 is a graph showing the relationship between the torque and the uniaxial force of a paint composition that has been subjected to chromate treatment and then formed into a film and washed with hot water. This is a graph showing the relationship between torque and axial force in a case where the coating composition is not formed by a chromate treatment that becomes a greenish color after zinc plating.
  • Fig. 13 shows the relationship between the uniaxial torque and the torque applied to the surface of the same material as described above, after zinc plating on the surface, followed by chromate treatment to give a greenish color and coating with the coating composition.
  • Fig. 12 is a graph showing the relationship between the torque and the uniaxial force of a paint composition that has been subjected to chromate treatment and then formed into a film and washed with hot water. This is a graph showing the relationship between torque and axial force in a case where the coating composition is not formed by a chromate treatment that becomes a greenish color after zinc plating.
  • FIG. 14 shows zinc-coated zinc on the same surface followed by chromate treatment to give a greenish color, forming a coating of the coating composition, and rinsing with hot water.
  • This is a graph showing the relationship between the torque and the axial force of the steel.
  • Arm alloy coating to form the coating compositions also have a coated form preparative Torque uniaxial force indicate immediately the relation
  • Fig. 16 shows the relationship between the torque and the axial force of a zinc-chromium alloy film formed on the same surface and a coating composition formed on the surface.
  • Fig. 17 is a graph showing the relationship between torque and axial force when a zinc alloy alloy film was formed on the same surface as above and the coating composition was formed and washed with hot water.
  • reference numeral 1 denotes a hexagon bolt set as a fastening device, and the hexagon bolt set 1 is a steel bolt as a bolt as a fastening member.
  • a high-strength hexagon bolt 2 of this type, a steel hexagonal nut 3 as a fastening member and a steel washer 4 as a fastening member are provided.
  • the high-strength hexagonal bolt 2 has a substantially cylindrical shaft portion 6. At one end of the shaft portion 6, a hexagonal head 9 having a flat seating surface 8 having a diameter larger than the diameter of the shaft portion 6 and six substantially parallel side surface portions 7. However, the seat surface 8 is provided integrally with the shaft portion 6 facing the other end of the shaft portion 6. Further, a male screw portion 10 which is a screw portion is provided on the outer peripheral surface on the other end side of the shaft portion 6.
  • hexagonal nut 3 is formed in a hexagonal cylindrical shape. That is, this hexagon nut 3 is a high-strength hexagon bolt. Similarly to the hexagonal head 9 of the above 2, six flat side surfaces 11 are provided on the peripheral surface substantially equally, and a female screw portion (not shown) which is a screw portion on the central axis is provided. It is provided.
  • the washer 4 is formed in a substantially disk-ring shape so that the shaft portion 6 of the high-strength hexagonal bolt 2 can pass through the inner peripheral side.
  • the coating composition is a liquid containing a phosphoric acid extreme pressure additive, a natural resin, and a liquid oil, and is a high-strength hexagon bolt 2 and a hexagon nut. It is applied to the surface of 3 to form a film.
  • the phosphoric acid extreme pressure additive of the coating composition is a steel located on the surface of the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3, which is a metal located on the surface of steel (Fe).
  • a material that reacts with high temperatures and high pressures to form a film such as dialkyl phosphate ester, trialkyl phosphate ester, etc.
  • the phosphoric acid ester is preferred.
  • the phosphoric acid-based extreme pressure additive is not limited to the one that reacts with iron, and is not limited to nickel (N) which is used for the material of fastening members and the surface treatment of fastening members.
  • control C 0
  • chromium C r
  • aluminum A l
  • zinc Z n
  • copper C u
  • magnesium C Any substance that reacts with Mg (Mg), lead (Pb), tin (Sn), etc. to form a film, may be used.
  • natural resins are substances that can be dissolved in coating compositions without using organic solvents, such as glue, gelatin, starch, lacquer, cellulose, de. Such as strings Used.
  • a mixed oil containing a drying oil and a non-drying oil is used.
  • the drying oil include those having an iodine value of 130 or more, which are soluble in a natural resin, that is, have the same polarity as the natural resin to be used.
  • Oil, paulownia oil, nose, etc. Oils such as linseed oil, coconut oil, hemp seed oil, etc. are used, and oil, paulownia oil, non-oil oil, etc. are particularly preferred in terms of cost.
  • the non-drying oil has an iodine value of 100 or less and imparts a certain degree of thickening, for example, a viscosity of 250 cP or more and 280 cP
  • the following coconut oil, castor oil, peanut oil, sesame oil, camellia oil, olive oil, etc. are used, especially in terms of cost, etc. Peanut oil and peanut oil are preferred.
  • the viscosity of the coating composition is smaller than 11 cP, the usable time is short, and when the viscosity is larger than 14 cP, the viscosity of the coating composition due to pooling during drying is less. Dried parts are generated, that is, undried parts are partially generated and drying cannot be performed substantially uniformly. For this reason, the viscosity of the coating composition is preferably set to 11 cP or more and 14 cP or less.
  • the coating composition contains 15 to 30% by mass of a phosphoric acid extreme-pressure additive, 3 to 12% by mass of a natural resin, and 10 to 10% by mass of a liquid oil. It is prepared by mixing and mixing at not less than 65% by mass and not more than 65% by mass.
  • the coating composition contains one phosphoric acid-based extreme pressure additive. 5 If the mass is less than%, the high friction hexagon bolt 2 and the low friction coefficient when screwing the hexagon nut 3 and the stable torque uniaxial force No relationship can be obtained. If the amount of the phosphoric acid-based extreme-pressure additive is more than 30% by mass, the viscosity increases, so that the coating composition accumulates on the mountain, and the amount of the paint composition increases. The acid-based extreme pressure additives cannot be uniformly dispersed. For this reason, it is preferable that the phosphoric acid extreme pressure additive is blended in an amount of 15% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the coating composition contains less than 3% by mass of natural resin
  • the phosphoric acid-based extreme pressure additive is coated on the surface of the high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3.
  • Helical bolts in the process of applying centrifugal force in order to facilitate the process of forming the film because it is not possible to hold the film in the form of a film. 2
  • the natural resin is more than 12% by mass, the friction coefficient and the torque uniaxial force relationship are not different from the case where the natural resin is 12% by mass.
  • the cost may increase and the natural resin may become supersaturated and be found out. For this reason, it is preferable that the natural resin be blended in an amount of 3% by mass or more and 12% by mass or less.
  • the coating composition becomes highly viscous and becomes cloudy due to a decrease in the amount of oil. Coating the hexagonal bolt 2 and the hexagonal nut 3 becomes complicated, and the frictional force increases. Also , If the amount of the liquid oil is more than 65% by mass, the viscosity of the coating composition is reduced and the coating composition becomes liquid, so that application becomes difficult. For this reason, it is preferable to mix the liquid oils and fats of the coating composition in an amount of 10% by mass or more and 65% by mass or less. Next, a high-strength hexagon bolt 2 and a hexagonal bolt are used. The operation of forming a coating film of the coating composition on the nut 3 will be described.
  • a high-strength hexagon bolt 2 and a hexagon nut 3 manufactured in advance are immersed in a coating composition prepared in advance, and the like. Apply the coating composition to the surface of the high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3.
  • the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3 immersed in the coating composition are taken out, loaded into a centrifugal separator, and subjected to centrifugal force to exert excess coating composition. Remove objects.
  • the coating composition adhering to the surfaces of the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3 volatilizes a certain amount of the liquid oil and the drying oil as a liquid oil. It is formed on a film that does not adhere even if touched.
  • a pair of connected bodies 21 1 and 21 2 to be connected are formed in substantially circular screw holes 22 provided respectively in the connected bodies 21 1 and 21. , 22 are connected and superimposed.
  • the high-strength hexagon bolt 2 with the washer 4 attached to the shaft 6 is screwed into the screw holes 22 and 22 for communicating with it in advance.
  • the washer 4 is attached to the shaft portion 6 of the high-strength hexagonal bolt 2 that penetrates the threaded holes 22 and 22 and protrudes from the other connected body 21.
  • the female screw portion (not shown) of the hexagon nut 3 is screwed into the male screw portion 10 of the high-strength hexagon bolt 2.
  • the torque will be a preset torque using an inked driver or nut runner that is not shown. Tighten and tighten hexagon nut 3
  • the non-drying oil is present in the coating film of the coating composition applied to the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3, the screw portion of the high-strength hexagon bolt 2 is formed.
  • this non-drying oil functions as a lubricant and is screwed with a low coefficient of friction.
  • a high-strength hexagon bolt is used.
  • the paint composition depends on the heat generated by the friction between the male screw part 10 of No. 2 and the female screw part of the hexagon nut 3, and the pressure generated during tightening.
  • High-strength hexagonal bolt 2 and hexagonal nut Reacts with the metal on the surface of No.3, and this phosphoric acid-based extreme pressure additive binds in the form of a film to coat the surface of the high-strength hexagonal port 2 and hexagonal nut 3.
  • the coating of the coating composition is stabilized, and the coating of the coating composition is positioned between the surfaces of the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3.
  • the surfaces of the high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3 are prevented from contacting and friction with each other, and the friction coefficient is increased by the phosphoric acid extreme pressure additive. It is screwed down with low friction.
  • a coating composition was prepared in various formulations, and the state of the obtained coating composition was observed and uniform mixing was confirmed.
  • a high-strength hexagon bolt 2 and a hexagonal bolt were used. After immersing Kit 3 for 10 seconds, pull it up. Then, these high-strength hexagonal bolts 2 and hexagonal nuts 3 are centrifuged. Excessive coating composition is removed by centrifugation at 500 rpm for 10 seconds at 500 rpm, and the coating of these coating compositions is applied to the surface of high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3. This was used as an experimental sample.
  • the high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3 are three types of chromate-treated after zinc plating on the surface, and zinc-free on the surface.
  • the one with the chromium alloy film formed was used.
  • Figures 2 to 5 show the results of obtaining the torque coefficient from the relationship of the uniaxial force.
  • FIG. 2 shows a case where natural resin was added by 2.4% by mass
  • FIG. 3 shows a case where natural resin was added by 4.7% by mass
  • FIG. 4 shows a case where natural resin was added by 6.9%.
  • Fig. 5 shows the case where the natural resin was added by 8.9% by mass, respectively.
  • the state of the coating composition As a result of the state of the coating composition, the state of application, and the obtained torque coefficient, even if the natural resin is added in an amount of 12% by mass or more, the natural resin is added in an amount of up to 12% by mass. There was no difference in the relation between the torque and the uniaxial force as compared with the case where it was performed.
  • the natural resin is added in an amount of 15% by mass or more, if the coating composition is left open to the open air, the amount of the natural resin increases as the amount of the natural resin increases. Many color precipitates were observed. In consideration of the cost, natural resin is added up to 12% by mass. I know what to do.
  • a coating composition containing less than 3% by mass of a natural resin has a low viscosity, and a coating is formed on the sample after exerting a heart force by a centrifuge. Unremoved parts are recognized, and as shown in Figs. 2 to 5, the high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3 It was found that the Luck coefficient decreased. This indicates that it is preferable to mix the natural resin in an amount of 3% by mass or more and 12% by mass or less.
  • the phosphoric acid extreme pressure additive when the phosphoric acid extreme pressure additive is less than 15% by mass, the low friction coefficient when screwing the high-strength hexagon bolt 2 and hexagon nut 3 is reduced. And a stable torque-axial force relationship could not be obtained.
  • the amount of the phosphoric acid-based extreme pressure additive is more than 30% by mass, the coating composition becomes cloudy, the appearance is reduced, and the cost is increased. For this reason, it is understood that it is preferable that the phosphoric acid-based extreme pressure additive be blended in an amount of 15% by mass to 30% by mass.
  • this coating composition contains about 31.8% by weight of a phosphoric acid-based extreme pressure additive, about 3.5% by weight of a natural resin, about 40.2% by weight of a drying oil, A mixture prepared by stirring and mixing about 24.5% by mass of a drying oil was used.
  • the high-strength hexagonal bolt 2 and the hexagonal nut 3 on which the coating of the coating composition was formed were set on the fastening test machine of Experimental Example 1 and tightened.
  • the torque coefficient was determined from the relationship between the uniaxial forces.
  • a high-strength hexagon bolt 2 and a hexagonal nut 3 forming the coating film were placed in hot water at 50 ° C for 1 minute. After immersion and washing with hot water, excess water was removed, and tightening was similarly performed with a fastening tester to determine the torque coefficient.
  • Figures 6, 9, 9, 12 and 15 are comparative samples
  • Figures 7, 10, 13 and 16 are paint sets
  • Fig. 8, Fig. 11, Fig. 14 and Fig. 17 show the coating of the composition and the coating of the coating composition washed with hot water. Shown respectively.
  • the conventional lubricant using the lubricant scatters the lubricant and deteriorates its properties.However, the coating of the coating composition of the present embodiment is not used. It can be seen that there is no change in the relationship between the torque and the uniaxial force in the formed material, and that stable characteristics can be obtained for a long period of time.
  • a coating composition prepared by dissolving a natural resin in a liquid fat or oil and substantially uniformly mixing a phosphoric acid-based extreme pressure additive.
  • An object is applied to a high-strength hexagon bolt 2 and a hexagon nut 3 that are screwed together and fastened together to form a coating, for example, immersion in a paint composition.
  • the excess is removed by centrifugation and dried by this centrifugation to form a film, making it easy and quick. Since a film can be formed, workability can be improved and manufacturing costs can be easily reduced.
  • the phosphoric acid-based Since the extreme pressure additive reacts with the metal on the surface of the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3 to form a film and binds, these high-strength hexagon bolts 2 and hexagonal bolts are used.
  • the friction coefficient is reduced irrespective of the surface condition, such as the surface smoothness of the nut 3, and the screwing operation can be facilitated, and the stable low friction coefficient ensures stable operation. Since the obtained torque-axial force relationship is obtained, A stable fastening state can be easily obtained, and stable fastening can be achieved.
  • the phosphoric acid ester since phosphoric acid ester is used as a phosphoric acid-based extreme pressure additive, the phosphoric acid ester has a high strength hexagon bolt 2 and a hexagonal bolt.
  • the nut 3 can easily be formed into a stable film by bonding with the metal on the surface of the nut 3, so that it has a low friction coefficient and a stable torque uniaxial force. The relationship can be easily obtained.
  • liquid fats and oils containing drying oils and non-drying oils are used-the dissolution of natural resin and the phosphoric acid by the unsaturated bonds of the drying oils. Since uniform mixing of the system extreme pressure additives can be easily performed, for example, after applying a high-strength hexagonal bolt 2 and a hexagonal nut 3 by immersing them in the coating composition, The excess can be removed by centrifugation and dried by this centrifugation to form a film.
  • the non-drying oil imparts a viscosity increase to the surface of the fastening member so that it can be applied stably and well, and a good film can be easily formed in a short time.
  • the friction coefficient is further reduced by the non-drying oil remaining without volatilizing in the coating, and a good low friction coefficient and a stable torque uniaxial force relationship are obtained. Not only can it be obtained, but also the film to be formed becomes an oil film, the water resistance is improved, and the mackerel resistance can be improved.
  • a drying oil having a polarity similar to that of a natural resin having an iodine value of 130 or more and having a good dissolution of the natural resin The use of non-drying oil with an iodine value of 100 or less facilitates uniform dissolution and mixing of natural resins and extreme pressure additives of phosphoric acid, and has a low coefficient of friction. A good and uniform coating film can be easily formed in a short time.
  • the phosphoric acid extreme pressure additive is 15% by mass to 30% by mass, the natural resin is 3% by mass to 12% by mass, and the liquid oil is 10% by mass to 65% by mass.
  • the phosphoric acid-based extreme pressure additive and the natural resin can be mixed well and uniformly, and a coating composition having stable properties can be obtained, and the work of forming a coating film can be easily performed.
  • the fastening members have been described using the high-strength hexagon bolts 2 and the hexagon nuts 3, but instead of the high-strength hexagon bolts 3.
  • a torsia-type high-strength bolt that is, a substantially hemispherical head is provided with a flat bearing surface facing the other end of the shaft, and one end of the shaft.
  • a pintail having a plurality of concave grooves along the axial direction is provided through a breaking groove provided in a V-groove along the circumferential direction. Any structure that can be fastened by screwing, such as a so-called screwless type that does not have a head, may be used. .
  • the fastening device is described as having a washer, it may be one having only one washer or one having no washer. No.
  • the coating film of the coating composition was formed on both the high-strength hexagon bolt 2 and the hexagon nut 3, but only one of the hexagon bolts and the hexagon nut 3 was used. Or, it may be formed only in the female screw part, or may be formed in the washer 4.
  • the fastening member is not limited to steel, but may be a non-ferrous metal such as a stainless alloy, an aluminum alloy, or brass.
  • the metal does not penetrate the coating composition as wood does, but at least covers the surface of the thread where it is screwed at least. If it is coated, it can be made of plastic such as epoxy resin or polyamide resin, glass, ceramics, etc.
  • the phosphoric acid-based extreme pressure additive of the coating composition is formed into a film by reacting with a metal which is a material of the fastening member or a surface-treated metal such as a metal plate.
  • a metal which is a material of the fastening member or a surface-treated metal such as a metal plate.
  • phosphoric acid ester it can be anything.
  • the natural resin of the coating composition can be dissolved in a drying oil without using water or an organic solvent, and as long as a coating can be formed on the surface of the fastening member. It's okay
  • liquid oils and fats of the coating composition can form a film on the natural resin without dissolving the natural resin and requiring heating and drying.
  • it is not limited to the mixed oil of the drying oil and the non-drying oil, and may be any one. Nao, these A mixed oil that satisfies the above conditions, is inexpensive, has no off-flavor, or has little off-flavor is most preferred.
  • the mixing ratio of the coating composition is as follows: the phosphoric acid-based extreme pressure additive is 15% by mass or more and 30% by mass or less, and the natural resin is 3% by mass or more and 12% by mass or less.
  • Liquid oils and fats are not limited to 10 mass% or more and 65 mass% or less, and the shape and surface of the phosphoric acid-based extreme pressure additive, natural resin and liquid oil or fat, or fastening member to be used. Set as appropriate depending on the condition and material. Industrial applicability
  • the fastening member, the paint composition and the fastening device of the present invention are, for example, fastening devices such as bolt sets of aircraft, fastening members of the fastening device, and the like. It is used as a coating composition for fastening members.

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Description

締結部材、 そ の 塗料組成物お よ び締結装置
技 術 分 野
本 発 明 は 、 螺合 に よ り 締結 す る 締結部材 に 被膜形 成 さ れ る 締結部材 の 塗料組成物 、 こ の 塗料組成物 が 糸
塗布 さ れ て 被膜形成 さ れ た田 締結部 材、 お よ び、 塗料 組成物 が 塗布 さ れ て 被膜形成 さ れ た 対 を な す 締結部 材 を 備 え た 締結装置 に 関 す る 。
官 京 技 術
従来、 締 結部 材 で あ る 雄 ね じ を 有 し た ボ ル ト 、 お よ び こ の ボ ル ト に 螺 合 す る 締結部 材 で あ る ナ ツ ト を 備 え た 締結 装 置 で あ る ボ ノレ ト セ ッ ト と し て 、 例 え ば 特 開 平 6 - 8 0 9 8 3 号公報 に 記載 の 構成 が 知 ら れ て い る
こ の 特 開 平 6 — 8 0 9 8 3 号 公報 に 記 載 の ボ ル ト セ ッ ト は 、 ボ ル ト や ナ ツ ト 、 螺 合 に よ り 締結 さ れ る 被締 翁 物 と の 間 に 介在 さ れ る 座 金 な ど に 、 螺 合 の 際 の 摩擦 を 低減 す る と と も に 一 定 の 低 い 摩擦係数 を 付 与 し て 一定 の ト ル ク 一 軸 力 関係 が得 ら れ る よ う に 、 摩擦係 数低 減剤 が 塗 布 形成 さ れ て い 。 て し し 、 <_ の 摩擦係 数低減 剤 は 、 締結部材 に 強 固 に 被膜 と し て 定着 さ せ る 水 混和 性合成樹脂 と 、 ヮ ヅ ク ス と し て 低 摩擦係 数 を 付与 さ せ る ポ リ エ チ レ ン ォ キ シ ド と 、 締 結部材 の 表面状態 に か か わ ら ず 一定 の 摩擦係数 を 与 え て ト ル ク — 軸力 関係 の 安定化作用 を 付与 す る ノ ニ オ ン 性界面活性剤 と 、 摩擦係数 の低減お よ び ト ル ク — 軸力 関係 の 安定化 に 作用 す る エ チ レ ン ォ キ シ ド ー プ ロ ピ レ ン ォ キ シ ド 共重合体 と を 水性溶媒 に 溶解 し た も ので あ る 。
し か し な が ら 、 上記特開 平 6 — 8 0 9 8 3 号公報 に 記載 の摩擦係数低減剤 で は、 被膜の 母体に 水混和 性合成樹脂 を 用 い て 水 に よ り 溶解 さ せ て い る の で 、 締結部材の 表面 に 塗布 し た後 に 熱風乾燥な ど に て 乾 燥 さ せ て 被膜 を 形成 す る 必要 が あ り 、 被膜形成 に 時 間 が か か る た め製造性の 向 上が 図 れな い 。 ま た 、 こ の 締結部材 を 熱 の 影響 を 受 け や す い 場所 に使用 し た 場合 に は摩擦係数 を 低減 さ せ る 添加剤 が 変質 す る た め 、 軸力 が低下 す る な ど所定 の 特性 が得 ら れ な く な る お それがあ る 。
そ こ で 、 被膜 の 母体 と し て エ ポ キ シ樹脂や ウ レ 夕 ン樹脂、 ス チ レ ン樹脂 な どの揮発性 の 有機溶剤 に 可 溶 な 合成樹脂 を 用 い る こ と も 考 え ら れ る が、 乾燥時 に 発生 す る 有機溶剤 の ガ ス を 漏洩せ ず に 回収 す る 必 要 が あ り 、 乾燥装置が大型化 す る と い う 問題点 を 有 し て レヽ る 。
本発 明 は、 こ の よ う な 点 に鑑み な さ れた も の で 、 摩擦係数 を ば ら つ き な く 低減 し て 安定 し た ト ル ク — 軸力 関係 が得 ら れ る 被膜 を 短時 間 で 容易 に形成で き る 締結部材 の 塗料組成物、 こ の 塗料組成物が被膜形 成 さ れ た 締結部材、 お よ び塗料組成物が被膜形成 さ れ た 対 を な す締結部材 を 備 え た 締結装置 を提供 す る こ と を 目 的 と す る 。 発 明 の 開 示
本発 明 の 締結部材 の 塗料組成物 は、 少 な く と も 表 面 に 金属 を 有 し 螺合 に よ り 締結 す る 締結部材 に 高温 お よ び高圧下 で 反応 し て 前記締結部材の 表面 に 膜状 に 結合 す る リ ン 酸系極圧添加剤 と 、 天然樹脂 と 、 前 記 リ ン 酸系極圧添加剤 を 略均一混合 す る と と も に 前 記天然樹脂 を 溶解 す る 液状油脂 と を 具備 し た も の で あ る 。 そ し て 、 リ ン 酸系極圧添加剤 と 天 然樹脂 と こ れ ら リ ン 酸系極圧添加剤 お よ び天然樹脂 を 略均一混 合 し た 液状油脂 を 用 い る た め、 例 え ば締結部材 を 浸 潰 さ せ て 塗布 し た 後 に 余剰分 を 遠心分離 に て 除去 す る と と も に 乾燥 し て 被膜 を 形成で き る の で、 被膜 を 短時 間 で 容易 に 形成で き 、 作業性 を 容易 に 向 上で き 製造 コ ス ト を 容易 に 低減で き る 。 さ ら に 、 締結部材 を 螺合 し て 締結 す る 際 に 生 じ る 熱や圧 力 に よ り 、 リ ン 酸系極圧添加剤 が締結部材 の 少 な く と も 表面 の 金 属 と 反応 し て 膜状 に 結合 す る の で 、 締結部材 の 表面 の 平滑性 に か か わ ら ず摩擦係数が低減 し 、 螺合作業 が容易 で 、 安定 し た低摩擦係 数 に よ り 安定 し た ト ル ク ー 軸力 関係 が得 ら れ、 安定 し た 締結状態 を 容易 に 得 る こ と がで き る 。
ま た 、 本発 明 の 締結部材の 塗料組成物 は、 リ ン 酸 系極圧添カロ剤 は、 リ ン 酸エ ス テ ル で あ る も の で あ る そ し て 、 リ ン 酸系極圧添力 Π剤 と し て リ ン 酸エ ス テ ル を 用 い る た め、 こ の リ ン 酸エ ス テ ル と 締結部材 の 表 面 の金属 と の反応 に よ り 安定 し た性状の 膜状 に 容易 に 形成で き 、 低摩擦係 数お よ び安定 し た ト ル ク — 軸 力 関係 を容易 に得 る こ と がで き る 。
さ ら に 、 本発 明 の締結部材 の 塗料組成物は、 液状 油脂 は、 乾性油 お よ び不乾性油 を 含有 す る も の で あ る 。 そ し て 、 液状油脂 と し て 乾性油 お よ び不乾性油 を 含有 し た も の ¾ 用 い る た め、 乾性油 の 不飽和結合 に よ り 天然樹脂の 溶解お よ び リ ン 酸系極圧添加剤 の 均一 な 混合 が容易 に で き る と と も に 、 不乾性油 に よ り 増粘性 が付与 さ れて 締結部材 の 表面 に 安定 し て 良 好 に 塗布 で き る 。 こ の 結果、 良好な被膜 が短時 間 で 容易 に 形成で き る と と も に 、 被膜 中 に 揮発せ ず に 残 留 す る 不乾性油 に よ り 摩擦係数 の低減お よ び防鯖性 が向上で き る 。
ま た 、 本発 明 の 締結部材 の 塗料組成物 は、 乾性油 は、 ヨ ウ 素価 が 1 3 0 以上で 天然樹脂 と 同質の極性 を 有 し 、 不乾性油 は 、 ヨ ウ 素価 が 1 0 0 以下 で あ る も の で あ る 。 そ し て 、 ヨ ウ 素価 が 1 3 0 以上 で 天然 樹脂 と 同 質の極性 を 有 し た 乾性油 と 、 ヨ ウ 素価が 1 0 0 以下 の 不乾性油 と を 用 い る た め、 天然樹脂 の 溶 解お よ び リ ン 酸系極圧添加剤 の 均一 な 溶解混合が容 易 に で き る と と も に 、 低摩擦係数 を 付与 す る む ら の な い 良好な被膜が短時間で容易 に形成で き る 。
さ ら に 、 本発 明 の 締結部材 の 塗料組成物は、 リ ン 酸系極圧添加剤 は 、 1 5 質量 % 以上 3 0 質量 % 以下 で 配合 さ れ、 天然樹脂 は、 3 質量 % 以上 1 2 質量 % 以下 で 配合 さ れ、 液状油脂 は、 1 0 質量 % 以上 6 5 質量 % 以下 で 配合 さ れ る も の で あ る 。 そ し て 、 リ ン 酸系極圧添加剤 を 1 5 質量 % 以上 3 0 質量% 以下、 天然樹脂 を 3 質量 % 以上 1 2 質量 % 以下、 液状油脂 を 1 0 質量 % 以上 6 5 質量 % 以下で 配合 す る た め 、 低摩擦係数お よ び安定 し た ト ル ク 一 軸力 関係 が得 ら れ る 被膜が容易かつ安価に形成で き る 。
ま た 、 本発 明 の 締結部材 は、 締結部材 の塗料組成 物 が 少 な く と も ね じ 部 に 塗布 さ れて 前記塗料組成物 の被膜 が形成 さ れ た も の で あ る 。 そ し て 、 少 な く と も ね じ 部 に 締結部材の 塗料組成物 を 塗布 し て 塗料組 成物 の 被膜 を 形成 す る た め 、 締結部材 の 表面 の 状態 に か か わ ら ず 安定 し た低摩擦係数お よ び ト ル ク 一 軸 力 関係 が得 ら れ る の で 、 安定 し た 締結 を 得 る こ と が で き る 。
さ ら に 、 本発 明 の 締結装置 は 、 互 い に 螺合す る 対 を な す締結部材 の 少 な く と も い ずれか一 方の ね じ 部 に 締結部材 の 塗料組成物 が塗布 さ れて こ の塗料組成 物の被膜が形成 さ れ た も の で あ る 。 そ し て 、 互 い に 螺合 す る 対 を な す締結部材の 少 な く と も い ず れ か 一 方 の ね じ 部 に 塗料組成物 を 塗布 し て こ の 塗料組成物 の被膜 を 形成 す る た め、 締結部材の 表面 の状態 に か か わ ら ず安定 し た 低摩擦係数お よ び ト ル ク 一 軸力 関 係 が得 ら れ る の で 、 安定 し た締結状態 を 得 る こ と が で き る 。 図面の簡単な説明
第 1 図 は 本発 明 の締結装置の 一実施の 形態 の 六角 ボ ル ト セ ッ 卜 の 締 め 付 け状況 を 説明 す る 一部 を 切 り 欠 い た側 面 図 で あ り 、 第 2 図 は 同上 天然樹脂 を 2 . 4 質量 % 添加 し た 塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク 一 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 3 図 は 同 上天然樹脂 を 4 . 7 質量 % 添加 し た 塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク — 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 4 図 は 同 上天然樹脂 を 6 . 9 質量 % 添 加 し た 塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク 一 軸 力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 5 図 は 同上 天然樹 脂 を 8 . 9 質量 % 添加 し た 塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク 一 軸 力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 6 図 は 同上表 面 に 亜鉛め つ き し た 後 に 青色 系 と な る ク ロ メ ー ト 処理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し な い も の の ト ル ク 一 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 7 図 は 同上表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 青色 系 と な る ク ロ メ 一 ト 処理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク ー 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 8 図 は 同 上表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 青色系 と な る ク ロ メ ー ト 処理 し塗料組成物 を 被膜形成 し て 湯洗 し た も の の ト ル ク 一軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 9 図 は 同上表面 に 亜鉛 め つ き し た後 に 黄色 系 と な る ク ロ メ 一 ト 処理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し な い も の の ト ル ク ー 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 0 図 は 同 上表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 黄色系 と な る ク ロ メ ー ト 処理 し 塗料組成物 を被膜形成 し た も の の ト ル ク 一 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 1 図 は 同 上表 面 に 亜鉛め つ き し た 後 に 黄色 系 と な る ク ロ メ ー ト 処 理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し て 湯洗 し た も の の ト ル ク 一 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 2 図 は 同 上表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 緑色 系 と な る ク ロ メ ー ト 処理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し な い も の の ト ル ク — 軸 力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 3 図 は 同 上 表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 緑色 系 と な る ク ロ メ 一 ト 処理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク 一軸 力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 4 図 は 同 上表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 緑色 系 と な る ク ロ メ 一 ト 処理 し 塗料組成物 を 被膜形成 し て 湯洗 し た も の の ト ル ク — 軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 5 図 は 同 上 表面 に 亜鉛 ー ク ロ ム 合金被膜 を 形成 し 塗料組成物 を 被膜形成 し な い も の の ト ル ク 一軸力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 6 図 は 同 上表面 に 亜鉛 — ク ロ ム 合 金被膜 を 形成 し塗料組成物 を 被膜形成 し た も の の ト ル ク ー 軸 力 の 関係 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 1 7 図 は 同上表面 に 亜鉛 一 ク 口 ム 合金被膜 を形成 し塗料組成 物 を 被膜形成 し て 湯洗 し た も の の ト ル ク — 軸力 の 閧 係 を 示す グラ フ で あ る 。 発明 を実施す る た めの最良 の形態
以下、 本発 明 の 一実施の 形態 を 図面 を 参照 し て 説 明す る 。
第 1 図 に お い て 、 1 は締結装置 で あ る 六角 ボ ル ト セ ッ ト で 、 こ の 六角 ボ ル ト セ ッ ト 1 は、 締結部材 と し て の ボ ル ト で あ る 鋼鉄製 の 高 力 六角 ボ ル ト 2 、 締 結部材 と し て の ナ ツ ト で あ る 鋼鉄製の 六角 ナ ツ ト 3 お よ び締結部材 と し て の鋼鉄製の座金 4 を備 え て い る
そ し て 、 高力 六角 ボル ト 2 は 、 略 円柱状の 軸部 6 を 有 し て い る 。 ま た 、 軸部 6 の 一端部 に は、 軸部 6 の径 寸法 よ り 径大 で側 面部 7 が 略均等 に 6 面設 け ら れ平面状 の座面 8 を 有 し た 六角 頭部 9 が、 こ の座面 8 を 軸部 6 の他端部側 に 向 け て 一体 に 設 け ら れ て い る 。 さ ら に 、 軸部 6 の他端側 の 外周 面 に は、 ね じ 部 で あ る 雄ね じ部 1 0が設け ら れて い る 。
ま た、 六角 ナ ッ ト 3 は、 六角 筒状 に 形成 さ れて い る 。 す な わ ち 、 こ の 六角 ナ ッ ト 3 は 、 高 力 六角 ボ ル ト 2 の 六角 頭部 9 と 同様 に 周 面 に 平面状の側面部 11 が 略均等 に 6 面設 け ら れ、 中 心軸 に ね じ 部で あ る 図 示 し な い雌ね じ部が設け ら れて い る 。
さ ら に 、 座金 4 は 略 円 板環状 に 形成 さ れ、 内 周側 に 高力 六角 ボル ト 2 の 軸部 6 を 揷通可能 と な っ て い る o
そ し て 、 塗料組成物 は、 リ ン 酸系極圧添加剤、 天 然樹脂、 お よ び液状油脂 を 含有 し た 液状で あ り 、 高 力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 に 塗布 さ れて被膜 を形成す る 。
ま た 、 こ の 塗料組成物 の リ ン 酸系極圧添加剤 は、 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 に 位置 す る 金属 で あ る 鋼鉄の鉄( F e )と 高温お よ び高圧下 で 反応 し て 膜状 に 結合す る 材料、 例 え ば リ ン 酸 ジ ァ ル キ ル エ ス テ ル ゃ リ ン 酸 ト リ ア ル キ ル エ ス テ リレ な ど の リ ン 酸エ ス テ ノレ が好 ま し い 。 な お 、 こ の リ ン 酸系 極圧添加剤 は 、 鉄 と 反応 す る も の に 限 ら ず、 締結部 材 の 材料や締結部材の 表面処理 に 利 用 さ れ る ニ ッ ケ ル ( N i )、 コ ノ ル ト ( C 0 )、 ク ロ ム ( C r )、 ア ル ミ ニ ゥ ム ( A l )、 亜鉛 ( Z n )、 銅 ( C u )、 マ グ ネ シ ゥ ム (M g )、 鉛 ( P b )、 錫 ( S n )な ど と 反応 し て 膜状 に結合す る も の で あれば、 い ずれの も の で も よ い 。
さ ら に 、 天然樹脂 は、 有機溶剤 を 用 い る こ と な く 塗料組成物 に 溶解可能 な 物質、 例 え ば に か わ 、 ゼ ラ チ ン 、 澱粉、 漆、 セ ル ロ ー ス 、 デ キ ス ト リ ン な ど が 用 い ら れ る 。
ま た 、 液状油脂 は、 乾性油 お よ び不乾性油 を 含有 し た 混合油 が用 い ら れ る 。 そ し て 、 こ の 乾性油 と し て は 、 天然樹脂 を 溶解可能、 す な わ ち 使用 す る 天然 樹脂 と 同 質 の極性 の も の で 、 ヨ ウ 素価が 1 3 0 以上 の、 例 え ば あ ま に 油、 桐 油、 ノ、。 イ ン 油、 え の 油、 麻 実油 な ど が 用 い ら れ、 特 に コ ス ト な ど の 点で あ ま に 油、 桐油 、 ノ イ ン 油 な ど が好 ま し い 。 ま た、 不乾性 油 と し て は、 ヨ ウ 素価 が 1 0 0 以下 で 、 あ る 程度 の 増粘性 を 付与 す る 、 例 え ば粘性率が 2 5 0 c P 以上 2 8 0 c P 以下 の や し 油、 ひ ま し 油 、 落花生油、 ご ま 油 、 椿油、 オ リ 一 ブ油 な どが 用 レ、 ら れ、 特 に コ ス ト な ど の 点で や し 油、 ひ ま し 油 、 落花生油 が好 ま し い 。 こ こ で 、 塗料組成物 は 、 粘性率 が 1 1 c P よ り 小 さ い と 使用 可能時 間 が短 く 、 1 4 c P よ り 大 き い と 乾燥時 の 溜 ま り に よ る 非乾燥部分 の 発生、 す な わ ち 部 分的 に 未乾燥部分が生 じて 略均 一 な 乾燥 が で き な い 。 こ の た め、 塗料組成物 は 、 粘性率 を 1 1 c P 以上 1 4 c P 以下 に設定す る こ と が好 ま し い。
そ して 、 塗料組成物 は 、 例 え ば リ ン 酸極圧添加剤 を 1 5 質量 % 以上 3 0 質量 % 以下、 天然樹脂 を 3 質 量 % 以上 1 2 質量 % 以下、 液状油脂 を 1 0 質量 % 以 上 6 5 質量 % 以下 で 配合 し て 混合す る こ と に よ り 調 製 さ れ る 。
こ こ で 、 塗料組成物 は、 リ ン 酸系極圧 添加剤 が 1 5 質 量 % よ り 少 な い と 、 高 力 六 角 ボ ル ト 2 お よ び 六 角 ナ ツ ト 3 の 螺合 の 際 の 低摩擦係 数お よ び安定 し た ト ル ク 一 軸 力 関 係 が得 ら れ な レ、 。 ま た 、 リ ン 酸 系 極 圧 添加 剤 が 3 0 質量 % よ り 多 い と 、 粘 度 が高 く な る こ と か ら ね じ 山 に 塗料組成物 が 溜 ま り 、 あ る い は リ ン 酸 系 極圧 添加 剤 が 均 一 に 分散 で き な く な る 。 こ の た め 、 リ ン 酸 系 極圧 添加 剤 は 、 1 5 質量 % 以 上 3 0 質量%以 下で 配合す る こ と が好 ま し い 。
ま た 、 塗料組成物 は 、 天 然樹脂 が 3 質量 % よ り 少 な い と 、 リ ン 酸 系 極圧 添加 剤 を 高 力 六 角 ボ ル ト 2 お よ び 六 角 ナ ツ ト 3 の 表面 に 被膜状 に 保持 さ せ る こ と が で き な い た め 、 被膜 の 形成工程 を 容 易 に す る た め に 遠 心 力 を 作用 さ せ る 工程 に お い て 高 力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六 角 ナ ツ ト 3 の 表 面 に む ら の な い 良 好 な 被 膜 が 得 ら れ な い 場合 が あ る 。 さ ら に 、 天 然樹脂 が 1 2 質 量 % よ り 多 い と 、 摩擦係 数 お よ び ト ル ク 一軸 力 関 係 は こ の 天然樹脂 が 1 2 質量 % の 場合 と 差 が な い 一 方 で 、 コ ス ト は 増 大 す る と と も に こ の 天然樹脂 が 過飽和 状態 と な っ て 析 出 す る お そ れ も あ る 。 こ の た め 、 天 然樹脂 は 3 質 量 % 以 上 1 2 質量 % 以下 で 配合 す る こ と が好 ま し い 。
さ ら に 、 塗料組成物 は 、 液状 油 脂 が 1 0 質量 % よ り 少 な い と 、 油 量 の 減 少 に よ り 粘 性 が高 く な つ て 白 濁 す る と と も に 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 へ の 塗 布 が煩 雑 と な り 摩 擦 力 も 増 大 す る 。 ま た 、 液状油脂 が 6 5 質量 % よ り 多 い と 、 こ の 塗料組成物 の粘性率 が低下 し て 液状 と な る の で 、 塗布が 困難 に な る 。 こ の た め 、 塗 料 組成 物 の 液 状 油 脂 は 1 0 質 量 % 以上 6 5 質量 % 以下 で 配合 す る こ と が好 ま し い 次 に 、 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 へ の 塗料組成物の被膜を形成す る 動作 を説明す る 。
ま ず、 あ ら か じ め製造 さ れ た 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 を 、 あ ら か じ め調製 し た塗料組成 物 中 に 浸漬 な ど し て 、 こ れ ら 高 力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の表面 に塗料組成物を塗布す る 。
そ し て 、 塗料組成物 に 浸漬 し た 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 を 取 り 出 し 、 遠心分離器 に 装填 し て 遠心 力 を 作用 さ せ て 余剰 な 塗料組成物 を 除去 す る 。
こ の 遠心力 の作用 の 際 に 、 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 に 付着 す る 塗料組成物 は、 液 状油脂 の 乾性油 が あ る 程度揮発 し て 、 触 れて も 付着 し な い被膜に形成さ れ る 。
次 に 、 上記高力 六角 ボ ル ト お よ び六角 ナ ッ ト の 締 結動作 を説明す る 。
ま ず、 連結 さ せ る 対 を な す被連結体 2 1 , 2 1を 、 こ れ ら 被連結体 2 1 , 2 1に そ れ ぞ れ設 け ら れ た略 円形 の ね じ孔 2 2 , 2 2を連通 さ せて重ね合わせ る 。
そ し て 、 あ ら か じ め 軸部 6 に 座金 4 を 装着 し た 高 力 六角 ボル ト 2 を 、 連通 す る ね じ 孔 2 2, 2 2に 雄ね じ 部 1 0側 か ら 挿入 し 、 六角 頭部 9 の座面 8 と 一 方 の 被 連結体 2 1の表面 と の 間 で座金 4 を 挟持 す る 状態 と す る o
こ の 後、 座金 4 を 、 連通 す る ね じ 孔 2 2 , 2 2を 貫通 し て 他方 の被連結体 2 1か ら 突 出 し た 高力 六角 ボル ト 2 の 軸部 6 に 装着 す る と と も に 、 六角 ナ ッ ト 3 の 図 示 し な い 雌ね じ部 を 、 高力 六角 ボ ル ト 2 の雄ね じ 部 1 0に 螺合さ せ る 。
そ し て 、 レヽ ゎ ゆ る 図 示 し な い イ ン ノ ク ト ド ラ イ ノ や ナ ッ ト ラ ン ナ な ど を 用 い て 、 あ ら か じ め設定 し た ト ル ク に な る ま で 六角 ナ ツ ト 3 を 締 め付 け て 締結 す る o
次 に 、 上記高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト の 締結の 際の作用 を説明 す る 。
高 力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 に 塗布形成 さ れ た 塗料組成物 の 被膜 に は不乾性油 が存在 す る た め、 高 力 六角 ボ ル ト 2 の 雄ね じ 部 1 0に 六角 ナ ッ ト 3 の雌 ね じ 部 を 螺合 す る 際 に は、 こ の 不乾性油 が潤 滑 剤 と し て機能 し、 低摩擦係数で螺合さ れ る 。
そ し て 、 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 が イ ン ノヽ ' ク ト ド ラ イ ノ な ど に て 高速 で 螺合 さ れ る 際 に は、 高 力 六角 ボル ト 2 の雄ね じ 部 1 0と 六角 ナ ッ ト 3 の雌 ね じ 部 と の摩擦 に よ り 発生 す る 熱お よ び締 め付 け る 際 に 発生 す る 圧 力 に よ り 、 塗料組成物の リ ン 酸 系極圧添加剤 が高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 の 金属 と 反応 し 、 こ の リ ン 酸系極圧添加剤 が膜状 に 結合 し て 高力 六角 ポル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 を 被覆 す る 。 こ れ に よ り 、 塗料組成物 の 被膜が 安定 す る と と も に 、 こ の 塗料組成物の 被膜 が 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 の 表面 間 に 位 置 す る 状態 と な っ て 、 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 の 表面 同 士 の 接触お よ び摩擦 を 防止 し 、 リ ン 酸系極圧添加剤 に よ り 摩擦係 数 が低下 し て 低摩擦 で螺合さ れ る 。
す な わ ち 、 ト ル ク に よ り 締 め付 け を 設定す る イ ン ノ ク ト ド ラ イ ノ な ど を 用 い る 場合、 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 一定 の 締 め付 け 状態 で 締結 で き る た め、 締 め付 け が弱 く 次第 に 緩み が生 じ た り 締 め付 け が強 す ぎ て 高力 六角 ボル ト が破 断す る な ど の損傷 を生 じ た り す る こ と がな い 。
次 に 、 上記塗料組成物の作用 を 実験例 を 参照 し て 説明す る 。
(実験例 1 )
ま ず、 塗料組成物 の 適性配合 を 確認 す る 実験 を し た 。
各種配合で 塗料組成物 を 調製 し、 こ の 得 ら れ た 塗 料組成物 の状態 を 観察 し て 均一混合が認 め ら れ た も の に 、 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 を 1 0 秒間浸潰 し た 後 に 引 き 上 げ る 。 そ し て 、 こ れ ら 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 遠心分離器 に て 回転速度 5 0 0 r p mで 1 0 秒間遠心分離 し て余剰 の塗 料組成物 を 除去 し 、 こ れ ら 塗料組成物の 被膜 を 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 に形成 し て 実験用 の試料 と し た 。
なお、 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 と し て は、 表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 3 種類 の ク ロ メ ー ト 処理 し た も の と 、 表面 に 亜鉛 一 ク ロ ム 合金被膜 を 形成 し た も の と を 用 い た 。 そ し て 、 各試料の被膜の 外観 を 観察 す る と と も に 、 被膜 の外観が 良好 な 試料 を 締結試験機 (メ イ ラ 株式会社製 )に セ ッ 卜 し て 締め 付 け 、 ト ル ク 一 軸力 の 関係 よ り ト ル ク 係 数を 求 め た そ の結果 を 第 2 図 か ら 第 5 図 に 示 す 。 な お、 第 2 図 は 天然樹脂 を 2 . 4 質量 % 添加 し た も の 、 第 3 図 は 天然樹脂 を 4 . 7 質量 % 添加 し た も の、 第 4 図 は 天 然樹脂 を 6 . 9 質量 % 添加 し た も の 、 第 5 図 は 天然 樹脂 を 8 . 9 質量%添加 し た も の を そ れぞれ示 す。
こ の 塗料組成物 の状態、 塗布状態お よ び得 ら れ た ト ル ク 係 数 の 結果、 天然樹脂 は 1 2 質量 %以上添加 し て も 、 こ の 天然樹脂 を 1 2 質量 % ま で 添加 し た 場 合 と 比較 し て ト ル ク 一 軸力 の 関係 に ば ら つ き の 差 は な か っ た 。 ま た 、 天然樹脂 を 1 5 質量 % 以上添加 し た も の で は 、 塗料組成物 を 外気 に 開放状態で 放置 す る と 、 天然樹脂 の 添加量が 多 く な る に し た が っ て 白 色 の 沈殿物 が 多 く 認め ら れ た 。 こ の こ と か ら 、 コ ス ト も 考慮 し て 、 天然樹脂は 1 2 質量 % ま で添加 す れ ばよ い こ と がわ か る 。
ま た 、 天然樹脂 が 3 質量 % よ り 少 な い 配合 の 塗料 組成物 は粘性 が低 く 、 遠心分離器 に よ る 心 力 を 作 用 さ せ た 後 の 試料 に お い て 被膜 が設 け ら れて い な い 部分 が認 め ら れ る と と も に 、 第 2 図 か ら 第 5 図 に 示 す よ う に 、 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 の ト ル ク 係 数 が低下 す る こ と が認 め ら れ た 。 こ の こ と か ら 、 天然樹脂は 3 質量 % 以上 1 2 質量 % 以下 で 配 合す る こ と が好ま し い こ と がわ か る 。
さ ら に 、 リ ン 酸系極圧添加剤 が 1 5 質量% ょ り 少 な い と 、 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六 角 ナ ヅ ト 3 の 螺 合の 際 の 低摩擦係数お よ び安定 し た ト ル ク ー 軸力 関 係 が得 ら れ な か っ た 。 ま た 、 リ ン 酸 系極圧添加剤 が 3 0 質量 % よ り 多 い と 塗料組成物 は 白 濁 し て 外観 が 低下 す る と と も に コ ス ト が増大 す る 。 こ の た め 、 リ ン 酸系極圧添加剤 は 1 5 質量 % 以上 3 0 質量 % 以下 で配合す る こ と が好 ま し い こ と がわか る 。
ま た 、 液状 油脂 が 1 0 質量 % よ り 少 な い と 、 粘性 が高 く 高 力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 へ の 塗 布 が煩雑 で あ る と と も に 、 場合 に よ っ て は天然.樹脂 が析 出 す る な ど し て 白 濁 し 均一混合で き な か っ た ま た 、 液状油脂が 6 5 質量 % よ り 多 い と 、 粘性 が低 く 液状 と な る こ と か ら 塗布 が 困難で あ つ た 。 こ の た め、 液状油脂 は 1 0 質量 % 以上 6 5 質量 %以下 で 配 合す る こ と が好 ま し い こ と がわ か る 。 (実験例 2 )
次 に 、 塗膜 に よ る 低摩擦お よ び ト ル ク 一 軸 力 関係 の安定化作用 の確認を す る 実験を し た 。
使用 す る 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 と して は、 実験例 1 の 4 種類 を用 い た。
そ し て 、 こ れ ら 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面全体に 、 あ ら か じ め調製 し た 塗料組成物 に て 実験例 1 と 同様 に 被膜 を 形成 し た 。 こ こ で 、 こ の塗料組成物 は、 リ ン 酸系極圧 添加剤 を 約 3 1 . 8 質量 % 、 天然樹脂 を 約 3 . 5 質量 % 、 乾性油 を 約 4 0 . 2 質量 % 、 不乾性油 を 約 2 4 . 5 質量 % 攪拌混 合 し て調製 し た も の を用 レヽ た 。
こ れ ら 塗料組成物の 被膜 を形成 し た高力六 角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 実験例 1 の 締結試験機 に セ ッ ト し て 締 め付 け、 ト ル ク 一 軸力 の 関係 よ り ト ル ク 係数を 求め た 。
ま た 、 塗膜の 安定性 を 確認 す る た め に 、 塗膜 を 形 成 し た 高 力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 、 5 0 °C の 湯 中 に 1 分 間浸漬 し て 湯洗 し た後 に 余分 な 水 分 を 除去 し 、 同様 に 締結試験機 に て 締 め付 け て ト ル ク 係数を 求め た 。
さ ら に 、 被膜の 経時 変化 を 確認 す る た め に 、 被膜 を 形成 し た の ち に 3 ヶ 月 間放置 し た 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 に つ レ、 て も 、 ト ル ク 係 数 を 求 めた 。 な お 、 比較試料 と し て 、 塗料組成物の 被膜 を 形成 し て い な い 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 用 い て 、 同様 に ト ル ク 係数 を 求 め た 。 こ れ ら の 試験 結果 を 第 6 図 か ら 第 1 7 図 に 示 す。 な お、 第 6 図 か ら 第 8 図 は 表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 青色系 と な る ク ロ メ ー ト 処理 し た も の 、 第 9 図 か ら 第 1 1 図 は 表 面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 黄色 系 と な る ク ロ メ ー ト 処 理 し た も の 、 第 1 2 図 か ら 第 1 4 図 は表面 に 亜鉛 め つ き し た 後 に 緑色 系 と な る ク ロ メ 一 ト 処理 し た も の 第 1 5 図 か ら 第 1 7 図 は 表面 に 亜鉛 — ク ロ ム 合金被 膜 を 形成 し た も の を そ れ ぞ れ示 す。 ま た 、 第 6 図、 第 9 図、 第 1 2 図お よ び第 1 5 図 は 比較試料で 、 第 7 図、 第 1 0 図、 第 1 3 図 お よ び第 1 6 図 は塗料組 成物 を 被膜形成 し た も の 、 第 8 図、 第 1 1 図、 第 1 4 図 お よ び第 1 7 図 は塗料組成物 を 被膜形成 し た も の を湯洗 し た も の を そ れぞれ示す。
こ れ ら 第 6 図 か ら 第 1 7 図 に 示 す結果 か ら 、 塗料 組成物 の被膜 を 設 け な い 比較試料で は、 ト ル ク 係数 す な わ ち ト リレ ク — 軸力 の 関係 に ば ら つ き を 生 じ 、 締 め付 け 状態 に ば ら つ き を 生 じ る こ と がわ か る 。 一方 塗料組成物 の被膜 を 設 け る こ と に よ り 、 ト ル ク 係数 に ば ら つ き は な く 、 安定 し た 締 め付 け状態 が得 ら れ る こ と が認 め ら れ る と と も に 、 ト ル ク 係数 が比較試 料 に 比 し て 小 さ く な る こ と も 認 め ら れた 。 こ の こ と か ら 、 摩擦係数が低減 し て い る こ と がわ か る 。 ま た 、 湯洗後 で も ト ル ク — 軸力 の 関係 に 変化 は な く 、 安定 し た被膜が形成さ れて い る こ と がわか る 。
さ ら に 、 3 ヶ 月 間放置 す る と 、 潤滑剤 を 用 い る 従 来 の も の で は 潤滑剤 が飛散 し て 特性が低下 す る が、 本実施の 形態の 塗料組成物の被膜 を 形成 し た も の で は ト ル ク 一 軸力 の 関係 に 変化 が な く 、 安定 し た 特性 が長期間得 ら れ る こ と がわ か る 。
上述 し た よ う に 、 上記一実施の形態 に よ れ ば、 液 状油脂 に 天然樹脂 を 溶解 す る と と も に リ ン 酸 系極圧 添加剤 を 略均一混合 し て 調製 し た 塗料組成物 を 、 互 い に 螺合 し て 締結 す る 高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 に 塗布 し て 被膜 を 形成 さ せ る た め、 例 え ば 塗料組成物 に 浸潰 し て 塗布 し た 後 に 余剰 分 を 遠心分 離 に て 除去 し 、 こ の 遠心分離 に よ り 乾燥 さ せ て 被膜 を 形成 さ せ る こ と が可能 と な る の で 、 短時間 で 容易 に被膜 を 形成で き 、 作業性の 向 上お よ び製造 コ ス ト の低減が容易 に 図 れ る 。 ま た 、 被膜 が形成 さ れ た 高 力六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 螺合 し て 締結 さ せ る 際 に 生 じ る 熱や圧 力 に よ り 、 リ ン 酸系極圧 添 加剤 が高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 の金属 と 反応 し て 膜状 に 結合す る た め、 こ れ ら 高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 の平滑性 な どの 表面状態 に か か わ ら ず摩擦係数 が低減 し 、 螺合 作業 を 容易 に で き る と と も に 、 安定 し た 低摩擦係 数 に よ り 安定 し た ト ル ク 一 軸力 関係 が得 ら れ る の で 、 安定 し た 締結状態 を 容易 に 得 る こ と がで き 、 安定 し た締結がで き る 。
そ し て 、 リ ン 酸系極圧添加剤 と し て リ ン酸エ ス テ ル を 用 い る た め、 こ の リ ン 酸エ ス テ ル が高力 六角 ボ ル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 の 表面 の 金属 と の 反応 に よ り 結合 し て 安定 し た 性状 の膜状 に 容易 に形成で き る の で 、 低摩擦係 数お よ び安定 し た ト ル ク 一 軸力 関 係 を 容易 に得 る こ と がで き る 。
さ ら に 、 液状油脂 と し て 乾性油お よ び不乾性油 を 含有 し た も の を 用 い る-た め、 乾性油 の 不飽和 結合 に よ り 天然樹脂 の 溶解お よ び リ ン 酸系極圧 添加剤 の 均 一混合が容易 に で き る の で、 例 え ば高力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 塗料組成物 に 浸漬さ せ て 塗 布 し た 後 に 余剰分 を 遠心分離 に て 除去 し 、 こ の 遠心 分離 に よ り 乾燥 さ せ て 被膜 を 形成 さ せ る こ と が で き る 。 そ し て さ ら に 、 不乾性油 に よ り 、 増粘性 が付与 さ れ て 締結部材の 表面 に 安定 し て 良 好 に 塗布 で き 、 良好な被膜 を 短時 間 で 容易 に 形成で き る の で 、 被膜 中 に 揮発 せ ず に 残 留 す る 不乾性油 に よ り 摩擦係 数が さ ら に 低減 し て 、 良好 な低摩擦係数お よ び安定 し た ト ル ク 一 軸力 関係 を 得 る こ と が で き る と と も に 、 被 膜が 油膜状 と な り 、 耐水性 が 向 上 し て 防鯖性 も 向上 で き る 。
そ し て 、 ヨ ウ 素価 が 1 3 0 以上で 天然樹脂 の 溶解 が良好な 天然樹脂 の性状 と 同 質 の極性の 乾性油 と 、 ヨ ウ 素価が 1 0 0 以下の 不乾性油 を 用 い る た め、 天 然樹脂お よ び リ ン 酸極圧添加剤 の 均一 な 溶解 と 混合 と が容易 に で き 、 低摩擦係数で む ら の な い 良好な 塗 膜を短時間で容易 に形成で き る 。
ま た 、 リ ン 酸系極圧添加剤 を 1 5 質量 % 以上 3 0 質量 % 以下、 天然樹脂 を 3 質量 % 以上 1 2 質量 % 以 下、 液状油脂 を 1 0 質量 % 以上 6 5 質量 % 以下 で 配 合 す る た め、 リ ン 酸系極圧添加剤お よ び天然樹脂 を 良好 に 均 一混合で き 、 安定 し た 性状の 塗料組成物 が 得 ら れ、 被膜の 形成作業 が容易 に で き る と と も に 、 低摩擦係 数お よ び安定 し た ト ル ク 一軸力 関係 が得 ら れ る 被膜を 安価かつ容易 に形成で き る 。
な お 、 上記実施の 形態 に お い て 、 締結部材 は 、 高 力 六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ツ ト 3 を 用 い て 説 明 し た が、 高力 六角 ボ ル ト 3 に 代 え て 、 ト ル シ ア 型 の 高 力 ボル ト 、 す な わ ち 略半球状 の頭部 に 平面状 の座面 が軸部 の 他端部側 に 向 け て 設 け ら れ、 軸部 の 一端 に 周 方 向 に 沿 っ て V 溝状 に 設 け ら れ た 破断溝 を 介 し て 軸 方 向 に 沿 っ た 凹 溝 を 複数有 し た ピ ン テ ール が設 け ら れ た も の 、 あ る い は頭部 を 有 し な い い わ ゆ る い も ね じ 式 の も の な ど、 螺合 に よ り 締結 す る い ずれ の 構 造の締結手段を 用 い て も よ い。
そ し て 、 締結装置 は、 座金 を 備 え た も の に つ い て 説 明 し た が、 座金 を 1 つ の み有 す る も の 、 あ る い は 座金の な い も の で も よ い 。 た 、 塗料組成物の被膜は、 高力六角 ボル ト 2 お よ び六角 ナ ッ ト 3 の 双方 に 形成 し た が、 い ずれ か一 方 の み、 さ ら に は雄ね じ 部 1 0あ る い は雌ね じ 部 の み に形成 し て も よ く 、 座金 4 に形成 して も よ い。
さ ら に 、 締結部材 は、 鋼鉄製 に 限 ら ず、 例 え ば ス テ ン レ ス 合金、 ア ル ミ ニ ウ ム 合金、 真鍮 な ど の 非鉄 金属 で も よ い 。 あ る い は 、 木材 の よ う に 塗料組成物 が浸透 し て し ま う も の で な く 、 少 な ぐと も 螺合 す る ね じ 部 の 表面 に め っ き な ど に て 金属 が被覆 さ れ た も の で あ れ ば、 エ ポ キ シ樹脂、 ポ リ ア ミ ド 樹脂 な ど の プラ ス チ ッ ク や、 ガ ラ ス 、 セ ラ ミ ッ ク ス な ど で も よ レ o
そ し て 、 塗料組成物の リ ン 酸系極圧添加剤 は、 締 結部材の 素材で あ る 金属 や め つ き な ど の 表面処理 さ れ た 金属 と 反応 し て 膜状 に 形成 さ れ る も の で あ れ ば リ ン酸系 エ ス テ ル に 限 ら ずい ずれの も の で も よ い 。
ま た 、 塗料組成物 の 天然樹脂 は 、 水 あ る い は 有機 溶剤 を 用 い る こ と な く 乾性油 に て 溶解 で き 、 締結部 材 の 表面 に 被膜 を 形成で き れ ば、 い ず れ の も の で も よ い
さ ら に 、 塗料組成物の 液状油脂 .は、 天然樹脂 を 溶 解で き て 加熱乾燥 を 必要 と せ ず に 天然樹脂 に て 被膜 を 形成 さ せ る こ と が で き 、 塗膜の性状が 変化 す る こ と の な い も の で あ れ ば、 乾性油 お よ び不乾性油 の混 合油 に 限 ら ず い ず れ の も の で も よ い 。 な お、 こ れ ら の 条件 を 満 た し 安価で 異臭が な い も し く は異臭 が 少 な い混合油 が最 も 好 ま し い 。
ま た 、 塗料組成物 の 配合比率 は 、 ' リ ン 酸系極圧添 加剤 が 1 5 質量 % 以上 3 0 質量 % 以下、 天然樹脂 が 3 質 量 % 以 上 1 2 質 量 % 以 下 、 液状 油 脂 が 1 0 質 量 % 以上 6 5 質量 % 以下 に 限 ら ず、 使用 す る リ ン 酸 系極圧添加剤、 天然樹脂お よ び液状油脂、 あ る い は 締結部材 の 形状、 表面状態お よ び材質な ど に よ り 適 宜設定す る 。 産業上の利用可能性
以上 の よ う に 、 本発 明 の 締結部材、 そ の塗料組成 物お よ び締結装置 は、 例 え ば航空機 の ボ ル ト セ ッ ト な ど の 締結装置、 こ の締結装置 の 締結部材、 お よ び こ の締結部材の塗料組成物 と し て利用 さ れ る 。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少 な く と も 表面 に 金属 を 有 し 螺合 に よ り 締結 す る 締結部材 に 高温お よ び高圧 下 で 反応 し て 前記締結 部材 の 表 面 に 膜状 に 結合 す る リ ン 酸系極圧添加剤 と 天然樹脂 と 、
前記 リ ン 酸系極圧添加剤 を 略均 一混合す る と と も に前記天然樹脂を溶解す る 液状油脂 と
を 具備 し た こ と を 特徴 と し た 締結部材 の塗料組成 物。
2 . リ ン酸系極圧添加剤 は、 リ ン酸エス テ ルで あ る こ と を 特徴 と し た 請求 の 範 囲第 1 項 に 記載 の 締結 部材の塗料組成物。
3 . 液状油脂は、 乾性油お よ び不乾性油 を含有す る こ と を 特徴 と し た 請求 の 範 囲第 1 項 ま た は 第 2 項 に記載の締結部材の塗料組成物。
4 . 乾性油 は、 ヨ ウ 素価 が 1 3 0 以上で 天然樹脂 と 同質の極性 を有 し、
不乾性油 は、 ヨ ウ素価が 1 0 0 以下で あ る
こ と を 特徴 と し た 請求 の 範 囲第 3 項 に 記載 の 締結 部材の塗料組成物。
5 . リ ン 酸系極圧添加剤 は、 1 5 質量 % 以上 3 0 質 量% 以下で配合さ れ、
天然樹脂 は 、 3 質量 % 以上 1 2 質量 % 以下で 配合 さ れ、 液状 油脂 は、 1 0 質量 % 以上 6 5 質量 % 以下 で 配 合さ れ る
こ と を 特徴 と し た 請求の範 囲第 1 項 な い し 第 4 項 い ずれか に記載の締結部材の塗料組成物。
6 . 請求の範 囲第 1 項 な い し 第 5 項 い ず れか に 記載 の 締結部材の 塗料組成物 が 少 な く と も ね じ部 に 塗布 さ れて 前記塗料組成物の被膜が形成さ れた
こ と を 特徴 と す る 締結部材。
7 . 互 い に 螺合す る 対 を な す締結部材の 少 な く と も い ずれ か 一方 の ね じ部 に 請求 の 範 囲第 1 項 な い し 第 5 項 い ず れか に 記載 の 締結部材 の 塗料組成物 が 塗布 さ れて 'こ の塗料組成物の被膜が形成さ れた
こ と を 特徴 と し た締結装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10342907A1 (de) 2003-09-17 2005-04-21 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe mit schnelldrehendem Rotor
JP2006029534A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Topura Co Ltd ボルト及びその製造方法
FR2897383B1 (fr) * 2006-02-14 2010-11-26 Axalys Sarl Dispositif de butee de fin de course pour vantail coulissant
US8944735B2 (en) * 2012-12-17 2015-02-03 Fuji Engineering Co., Ltd. Sealer, fastener, bolt and method of fabricating bolt
FR3026446B1 (fr) * 2014-09-30 2017-12-01 Lisi Aerospace Fixation en interference lubrifiee
CN108753168A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 深圳市桑阁投资发展有限公司 具有抗污能力的环保擦涂型硬质木蜡油及其制备方法与应用
CN113801522B (zh) * 2021-09-17 2022-11-18 深圳深沪标准件实业有限公司 螺栓防咬死药水及其制备方法
EP4332177A1 (de) * 2022-09-02 2024-03-06 Ewald Dörken Ag Wässrige beschichtungszusammensetzung und ihre verwendung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814156A (en) * 1971-09-27 1974-06-04 Loctite Corp Threaded articles with locking or sealing coatings
JPS49112061A (ja) * 1973-03-02 1974-10-25
JPS5239057A (en) * 1975-09-20 1977-03-26 Sumitomo Metal Ind Ltd A high tension bolt set
JPS5281462A (en) * 1975-12-27 1977-07-07 Asahi Denka Kogyo Kk Agent for surface treatment of bolt* nut and washer
JPS54139643A (en) * 1978-04-20 1979-10-30 Shiro Hasegawa Torque stabilization of fastiening material, stabilized material, and torque stabilizer used for it

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814156A (en) * 1971-09-27 1974-06-04 Loctite Corp Threaded articles with locking or sealing coatings
JPS49112061A (ja) * 1973-03-02 1974-10-25
JPS5239057A (en) * 1975-09-20 1977-03-26 Sumitomo Metal Ind Ltd A high tension bolt set
JPS5281462A (en) * 1975-12-27 1977-07-07 Asahi Denka Kogyo Kk Agent for surface treatment of bolt* nut and washer
JPS54139643A (en) * 1978-04-20 1979-10-30 Shiro Hasegawa Torque stabilization of fastiening material, stabilized material, and torque stabilizer used for it

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