JP2002323023A - ねじ部品 - Google Patents
ねじ部品Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B33/00—Features common to bolt and nut
- F16B33/06—Surface treatment of parts furnished with screw-thread, e.g. for preventing seizure or fretting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
- F16B2200/79—Friction-reducing coatings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高価な締付け工具を用いずとも締付け可能
で、ねじ部品の強度を高めたり径を太くしたりすること
なく、従来より高い限界軸力と限界締付けトルクとでも
って被締結部品を締付けることのできるねじ部品を提供
する。 【解決手段】 ねじ部品のねじ面に摩擦係数安定剤を塗
布して、ねじ面の摩擦係数を座面の摩擦係数より０．７
倍以下の小さいものとすることにより、それらの摩擦係
数が同一である場合よりも、ねじ部品が降伏する限界軸
力と限界締付けトルクとを高いものとして被締結部品の
締付けを行うようにしたねじ部品。
で、ねじ部品の強度を高めたり径を太くしたりすること
なく、従来より高い限界軸力と限界締付けトルクとでも
って被締結部品を締付けることのできるねじ部品を提供
する。 【解決手段】 ねじ部品のねじ面に摩擦係数安定剤を塗
布して、ねじ面の摩擦係数を座面の摩擦係数より０．７
倍以下の小さいものとすることにより、それらの摩擦係
数が同一である場合よりも、ねじ部品が降伏する限界軸
力と限界締付けトルクとを高いものとして被締結部品の
締付けを行うようにしたねじ部品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一形状、同一材
質のねじ部品を用いながらも、従来より限界軸力を高く
して被締結部品を締付けることのできるねじ部品に関す
るものである。
質のねじ部品を用いながらも、従来より限界軸力を高く
して被締結部品を締付けることのできるねじ部品に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ボルト、タッピンネジなどのねじ部品に
は、図３に示すように、ねじ頭部１裏側には被締結部品
に当接する座面２が形成されており、また、軸部３には
雄ねじなどによりねじ面４が形成されている。ねじ部品
による被締結部品の締結は、座面２と被締結部品とを接
触させるとともに、ねじ面４を取付部材などのねじ穴の
内側にねじ込むことによってなされる。或いは被締結部
品のボルト挿通孔にボルトの軸部３を挿入したうえ取付
部材のボルト挿通孔を貫通させてナット締めすることに
よって、ボルトの座面２とナット５により被締結部品と
取付部材とを一体に締結することができる。このような
部品の締結においては、ねじ部品に与える軸力が高く安
定していることが必要である。即ち、この軸力が小さす
ぎるとねじ部品が弛み易くなり、一方、大きすぎるとね
じ部品が降伏して伸びたり、破断したりする。
は、図３に示すように、ねじ頭部１裏側には被締結部品
に当接する座面２が形成されており、また、軸部３には
雄ねじなどによりねじ面４が形成されている。ねじ部品
による被締結部品の締結は、座面２と被締結部品とを接
触させるとともに、ねじ面４を取付部材などのねじ穴の
内側にねじ込むことによってなされる。或いは被締結部
品のボルト挿通孔にボルトの軸部３を挿入したうえ取付
部材のボルト挿通孔を貫通させてナット締めすることに
よって、ボルトの座面２とナット５により被締結部品と
取付部材とを一体に締結することができる。このような
部品の締結においては、ねじ部品に与える軸力が高く安
定していることが必要である。即ち、この軸力が小さす
ぎるとねじ部品が弛み易くなり、一方、大きすぎるとね
じ部品が降伏して伸びたり、破断したりする。
【０００３】自動車の組み付けのように大量の部品の締
結が必要な場合、実際の締結作業においては軸力の管理
を締付けトルクにより行うのが普通であるが、締付けト
ルクと軸力との間には以下のような関係がある。例え
ば、ボルトの場合ねじ部に作用するトルクＴs(ねじ面ト
ルク) 、座面に作用するトルクＴw(座面トルク) は式
［Ｉ］、［II］で表される。
結が必要な場合、実際の締結作業においては軸力の管理
を締付けトルクにより行うのが普通であるが、締付けト
ルクと軸力との間には以下のような関係がある。例え
ば、ボルトの場合ねじ部に作用するトルクＴs(ねじ面ト
ルク) 、座面に作用するトルクＴw(座面トルク) は式
［Ｉ］、［II］で表される。
【数１】
【数２】 ここで、d2: ねじの有効径、 dw : 座面等価直径、
μs : ねじ面摩擦係数、μw: 座面摩擦係数、α: ねじ
山半角、Ｐ：ねじピッチ、Ｆ：軸力である。ねじ全体の
締付けトルクＴは、Ｔ＝Ｔs ＋Ｔw であるから、
［Ｉ］、［II］式より［III］式になる。
μs : ねじ面摩擦係数、μw: 座面摩擦係数、α: ねじ
山半角、Ｐ：ねじピッチ、Ｆ：軸力である。ねじ全体の
締付けトルクＴは、Ｔ＝Ｔs ＋Ｔw であるから、
［Ｉ］、［II］式より［III］式になる。
【数３】 なお、一般にねじ面摩擦係数μと座面摩擦係数μw は殆
ど同じ摩擦係数（μ）であるので、［III ］式から締付
けトルクＴは軸力Ｆと摩擦係数μによって左右され［I
V］式で表される。
ど同じ摩擦係数（μ）であるので、［III ］式から締付
けトルクＴは軸力Ｆと摩擦係数μによって左右され［I
V］式で表される。
【数４】
【０００４】図４にボルトの締付けトルクＴとねじ部品
の摩擦係数μ、軸力Ｆ、降伏限界線σy の関係図（以
下、等価応力曲線と記す）の例を示す。８００ N/mm2級
のボルトを例にとると、この摩擦係数が大きい場合、傾
きの小さな直線Ｑを描き、Ｑ1点において降伏する。こ
の時限界締付けトルクは大きいものの限界軸力が小さ
く、ボルト自体の強度を十分使いきっているとはいえな
い。このボルト自体の強度を上げる手段として、摩擦係
数を小さくするという方法がある。摩擦係数を小さくし
た場合、傾きの大きな直線Ｐを描き、Ｐ1 点において降
伏する。これにより限界軸力は大きくなる。しかし、限
界締付けトルクが小さくなってしまうため、回転弛みを
起こしやすくなるという問題が起きる。また、摩擦係数
を小さくする前の締付けトルクで締付けた場合にはボル
トの降伏や破断が起きる。よって、設定した締付けトル
クを変更しなければならないという問題が起きる。よっ
て、従来は限界軸力と限界締め付けトルクの両方を高め
ようとする場合には、例えばＱ 1 点をＱ2 点に移行させ
るべくボルト自体の強度を高めるか、或いはボルトを太
径化する必要があった。しかしながら、何れもコストの
上昇を招くものであった。
の摩擦係数μ、軸力Ｆ、降伏限界線σy の関係図（以
下、等価応力曲線と記す）の例を示す。８００ N/mm2級
のボルトを例にとると、この摩擦係数が大きい場合、傾
きの小さな直線Ｑを描き、Ｑ1点において降伏する。こ
の時限界締付けトルクは大きいものの限界軸力が小さ
く、ボルト自体の強度を十分使いきっているとはいえな
い。このボルト自体の強度を上げる手段として、摩擦係
数を小さくするという方法がある。摩擦係数を小さくし
た場合、傾きの大きな直線Ｐを描き、Ｐ1 点において降
伏する。これにより限界軸力は大きくなる。しかし、限
界締付けトルクが小さくなってしまうため、回転弛みを
起こしやすくなるという問題が起きる。また、摩擦係数
を小さくする前の締付けトルクで締付けた場合にはボル
トの降伏や破断が起きる。よって、設定した締付けトル
クを変更しなければならないという問題が起きる。よっ
て、従来は限界軸力と限界締め付けトルクの両方を高め
ようとする場合には、例えばＱ 1 点をＱ2 点に移行させ
るべくボルト自体の強度を高めるか、或いはボルトを太
径化する必要があった。しかしながら、何れもコストの
上昇を招くものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
のねじ部品の問題点を解決し、ねじ部品の強度を高めた
り径を太くしたりすることなく、従来より高い限界軸力
と限界締付けトルクでもって被締結部品を締付けること
のできるねじ部品を提供するためになされたものであ
る。
のねじ部品の問題点を解決し、ねじ部品の強度を高めた
り径を太くしたりすることなく、従来より高い限界軸力
と限界締付けトルクでもって被締結部品を締付けること
のできるねじ部品を提供するためになされたものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のねじ部品は、ねじ部品のねじ面摩
擦係数を座面摩擦係数より小さいものとすることによ
り、それらの摩擦係数を同一とした場合よりも、ねじ部
品が降伏する限界軸力を高いものとして被締結部品の締
付けを行うようにしたことを特徴とするものであり、ね
じ面摩擦係数を座面摩擦係数の０．７倍以下とするのが
望ましく、また、摩擦係数安定剤を用いてねじ面摩擦係
数を座面摩擦係数より小さいものとすることができる。
また、ねじ部品のねじ面摩擦係数を座面摩擦係数より小
さいものとすることにより、限界軸力とともに限界締付
けトルクをも高めて回転弛みを起こり難くすることがで
きる。
めになされた本発明のねじ部品は、ねじ部品のねじ面摩
擦係数を座面摩擦係数より小さいものとすることによ
り、それらの摩擦係数を同一とした場合よりも、ねじ部
品が降伏する限界軸力を高いものとして被締結部品の締
付けを行うようにしたことを特徴とするものであり、ね
じ面摩擦係数を座面摩擦係数の０．７倍以下とするのが
望ましく、また、摩擦係数安定剤を用いてねじ面摩擦係
数を座面摩擦係数より小さいものとすることができる。
また、ねじ部品のねじ面摩擦係数を座面摩擦係数より小
さいものとすることにより、限界軸力とともに限界締付
けトルクをも高めて回転弛みを起こり難くすることがで
きる。
【０００７】本発明のねじ部品は、ねじ面摩擦係数を座
面摩擦係数より小さいものとしたことによりねじ面に作
用するねじ面トルクを低減し、ボルトの有する短軸引張
降伏応力σy を十分に発揮させて降伏の発生する限界軸
力を高めることができる。また、発生軸力が高くなった
ことで座面トルクも高くなり、その結果限界締付けトル
クも高めることができる。従って、被締結部品を高い限
界軸力と限界締付けトルクでもって従来よりも強固に締
結することができるうえに、締付け不足によるボルトの
弛みや締付け過大によるボルトの降伏や破断を招くこと
がない。
面摩擦係数より小さいものとしたことによりねじ面に作
用するねじ面トルクを低減し、ボルトの有する短軸引張
降伏応力σy を十分に発揮させて降伏の発生する限界軸
力を高めることができる。また、発生軸力が高くなった
ことで座面トルクも高くなり、その結果限界締付けトル
クも高めることができる。従って、被締結部品を高い限
界軸力と限界締付けトルクでもって従来よりも強固に締
結することができるうえに、締付け不足によるボルトの
弛みや締付け過大によるボルトの降伏や破断を招くこと
がない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下にねじ部品としてボルトを例
にして本発明の基本概念を詳細に説明する。先ず、座面
摩擦係数はそのままとし、ねじ面摩擦係数を下げること
でボルトの降伏する限界軸力が高まることについて説明
する。ボルトの限界軸力Ｆy は［Ｖ］式で与えられる。
にして本発明の基本概念を詳細に説明する。先ず、座面
摩擦係数はそのままとし、ねじ面摩擦係数を下げること
でボルトの降伏する限界軸力が高まることについて説明
する。ボルトの限界軸力Ｆy は［Ｖ］式で与えられる。
【数５】 ここで、 ds = d2+d3 であり、d3は谷底直径である。
［Ｖ］式よりμs が小さくなるほど限界軸力は大きくな
る。ここでμs と限界軸力Ｆy が与えられたのでこの時
の限界ねじ面トルクＴsyは［Ｉ］式より［VI］式とな
る。
［Ｖ］式よりμs が小さくなるほど限界軸力は大きくな
る。ここでμs と限界軸力Ｆy が与えられたのでこの時
の限界ねじ面トルクＴsyは［Ｉ］式より［VI］式とな
る。
【数６】 この時の限界軸力Ｆy とねじ面摩擦係数μs 、限界ねじ
面トルクＴsyの関係を図５に示す。図５より、ねじ面摩
擦係数を下げれば、限界軸力は大きくなるが限界ねじ面
トルクは小さくなる。一方、ねじ面摩擦係数を上げれ
ば、限界軸力は小さくなるが限界ねじ面トルクは大きく
なる。
面トルクＴsyの関係を図５に示す。図５より、ねじ面摩
擦係数を下げれば、限界軸力は大きくなるが限界ねじ面
トルクは小さくなる。一方、ねじ面摩擦係数を上げれ
ば、限界軸力は小さくなるが限界ねじ面トルクは大きく
なる。
【０００９】次に、限界軸力が大きくなることによっ
て、限界締付けトルクも大きくなる理由を説明する。こ
れを図６に示す。図５よりねじ面摩擦係数を小さくする
と、限界軸力Ｆy は増加するが限界ねじ面トルクは減少
する。しかし［II］式より座面摩擦係数、座面等価直径
が変わらないので限界軸力が増加した分だけ限界座面ト
ルクは増加する。この時限界ねじ面トルクの減少量よ
り、限界座面トルクの増加量が大きいため、限界締付け
トルクは増加する。さらに限界締付けトルクを上げるた
めに座面摩擦係数を上げると良い。何故なら［II］式よ
り座面トルクの座面等価直径は変わらないが、軸力だけ
でなく座面摩擦係数も増加させることにより限界座面ト
ルクは更に増加するからである（図１）。従って、ねじ
面摩擦係数を下げることで、限界軸力が増加し、これに
より限界締付けトルクも増加する。また、座面摩擦係数
を増加させることで、さらに限界締付けトルクを増加さ
せることができる。
て、限界締付けトルクも大きくなる理由を説明する。こ
れを図６に示す。図５よりねじ面摩擦係数を小さくする
と、限界軸力Ｆy は増加するが限界ねじ面トルクは減少
する。しかし［II］式より座面摩擦係数、座面等価直径
が変わらないので限界軸力が増加した分だけ限界座面ト
ルクは増加する。この時限界ねじ面トルクの減少量よ
り、限界座面トルクの増加量が大きいため、限界締付け
トルクは増加する。さらに限界締付けトルクを上げるた
めに座面摩擦係数を上げると良い。何故なら［II］式よ
り座面トルクの座面等価直径は変わらないが、軸力だけ
でなく座面摩擦係数も増加させることにより限界座面ト
ルクは更に増加するからである（図１）。従って、ねじ
面摩擦係数を下げることで、限界軸力が増加し、これに
より限界締付けトルクも増加する。また、座面摩擦係数
を増加させることで、さらに限界締付けトルクを増加さ
せることができる。
【００１０】本発明において、摩擦係数安定剤として以
下のような合成樹脂を水に分散させたものを用いること
ができる。 〈摩擦係数安定剤１〉酸化低分子ポリエチレンと合成樹
脂エマルジョンを水に分散したもの。例えば酸化低分子
５％（質量％、以下同じ）、アクリル系樹脂エマルジョ
ン４０％、防錆剤１．５％、着色剤０．３％、残部水と
したものは摩擦係数約０．１である。
下のような合成樹脂を水に分散させたものを用いること
ができる。 〈摩擦係数安定剤１〉酸化低分子ポリエチレンと合成樹
脂エマルジョンを水に分散したもの。例えば酸化低分子
５％（質量％、以下同じ）、アクリル系樹脂エマルジョ
ン４０％、防錆剤１．５％、着色剤０．３％、残部水と
したものは摩擦係数約０．１である。
【００１１】〈摩擦係数安定剤２〉水溶性アルキド樹脂
を水に分散したもの。例えば、水溶性アルキド樹脂２０
％、界面活性剤３％、防錆剤１％、着色剤１％、残部水
としたものは摩擦係数約０．１７である。
を水に分散したもの。例えば、水溶性アルキド樹脂２０
％、界面活性剤３％、防錆剤１％、着色剤１％、残部水
としたものは摩擦係数約０．１７である。
【００１２】〈摩擦係数安定剤３〉水分散ウレタン樹脂
を水に分散したもの。例えば、水分散ウレタン樹脂３
％、界面活性剤３５％、防錆剤２％、着色剤１％、残部
水としたものは摩擦係数約０．１７である。
を水に分散したもの。例えば、水分散ウレタン樹脂３
％、界面活性剤３５％、防錆剤２％、着色剤１％、残部
水としたものは摩擦係数約０．１７である。
【００１３】以上のような摩擦係数安定剤を用いて座面
摩擦係数をねじ面摩擦係数の０．７倍以下に調整するの
が望ましい。即ち、ねじ面には摩擦係数安定剤を塗布し
て摩擦係数を小さくし、座面には潤滑処理なしの表面処
理としたり、或いは摩擦係数の大きい摩擦係数安定剤を
塗布したりすることによりねじ面摩擦係数を座面摩擦係
数の０．７倍以下とする。ねじ面摩擦係数が座面摩擦係
数の０．７倍を超えると効果が小さいからである。な
お、さらに望ましくはねじ面摩擦係数を座面摩擦係数の
０．５倍以下とする。
摩擦係数をねじ面摩擦係数の０．７倍以下に調整するの
が望ましい。即ち、ねじ面には摩擦係数安定剤を塗布し
て摩擦係数を小さくし、座面には潤滑処理なしの表面処
理としたり、或いは摩擦係数の大きい摩擦係数安定剤を
塗布したりすることによりねじ面摩擦係数を座面摩擦係
数の０．７倍以下とする。ねじ面摩擦係数が座面摩擦係
数の０．７倍を超えると効果が小さいからである。な
お、さらに望ましくはねじ面摩擦係数を座面摩擦係数の
０．５倍以下とする。
【００１４】
【実施例】強度８００ N/mm2級のＭ６ボルトを試験に供
し、座面の表面状態を亜鉛メッキままとし、ねじ面に摩
擦係数安定剤１を塗布した。なお、d2: ５．３５ｍｍ、
d 3 : ５．０６ｍｍ、 dw : １０．７ｍｍ、μs : ０．
１、μw : ０．４、α: ３０°、Ｐ：１．０ｍｍ、
σy ：６８６ N/mm2、である。比較例として、ねじ面摩
擦係数、座面摩擦係数とも０．４としたボルトを用い、
これらのボルトにより被締結部品をボルト締結した。
し、座面の表面状態を亜鉛メッキままとし、ねじ面に摩
擦係数安定剤１を塗布した。なお、d2: ５．３５ｍｍ、
d 3 : ５．０６ｍｍ、 dw : １０．７ｍｍ、μs : ０．
１、μw : ０．４、α: ３０°、Ｐ：１．０ｍｍ、
σy ：６８６ N/mm2、である。比較例として、ねじ面摩
擦係数、座面摩擦係数とも０．４としたボルトを用い、
これらのボルトにより被締結部品をボルト締結した。
【００１５】それらのボルトの等価応力曲線を図２に示
す。強度８００ N/mm2級の比較例のボルトの等価応力曲
線は、線Ｆの如くであって、その限界軸力は約７ｋＮで
あり、限界締付けトルクは約２３Ｎ・ｍであった。これ
に対し、実施例のボルトの等価応力曲線は線Ｅの如くで
あって、その限界軸力は約１１ｋＮと著しく増大ざせる
ことができた。また、その時の限界締付けトルクも３０
Ｎ・ｍと著しく増大させることができた。即ち、限界軸
力と限界締付けトルクとを著しく高めることができ、比
較例のボルトと比べた場合、８００ N/mm2級の実施例の
ボルトで線Ｄに示す１１００ N/mm2級のボルトと同じ限
界軸力と限界締付けトルクとするとができた。
す。強度８００ N/mm2級の比較例のボルトの等価応力曲
線は、線Ｆの如くであって、その限界軸力は約７ｋＮで
あり、限界締付けトルクは約２３Ｎ・ｍであった。これ
に対し、実施例のボルトの等価応力曲線は線Ｅの如くで
あって、その限界軸力は約１１ｋＮと著しく増大ざせる
ことができた。また、その時の限界締付けトルクも３０
Ｎ・ｍと著しく増大させることができた。即ち、限界軸
力と限界締付けトルクとを著しく高めることができ、比
較例のボルトと比べた場合、８００ N/mm2級の実施例の
ボルトで線Ｄに示す１１００ N/mm2級のボルトと同じ限
界軸力と限界締付けトルクとするとができた。
【００１６】また、締付けトルクを許容範囲でみた場
合、締付けトルクの上限値は限界締付けトルクであり、
下限値はボルトの締付けの際に最低限必要な軸力を満た
す時のトルクである。よってこの時、最低限必要な軸力
を３ｋＮとすると、比較例のボルトの締付けトルク範囲
は１１〜２３Ｎ・ｍで上下限値の差は１２ N/mm2である
が、実施例のボルトにおける締付けトルク範囲は８〜３
０Ｎ・ｍであって上下限値の差は２２ N/mm2と約２倍に
大幅に増すため、締付け精度が従来よりも劣る工具を用
いても速やかにボルト締結することができる。なお、本
発明の効果は、上記の使用法の他に、ボルトのねじ面に
摩擦係数安定剤を塗布するなどしてねじ面摩擦係数を小
さくしたボルトを使用しナット締めを行う場合、また、
ナットのねじ面に摩擦係数安定剤を塗布するなどしてね
じ面摩擦係数を小さくしたナットを使用し、ボルト締
め、若しくは、ナット締めを行う場合にも有効に発揮さ
せることができる。即ち、どんな場合においてもボルト
のねじ面摩擦係数を低下させることで、限界軸力を上げ
ることができる。また、ボルト締めの場合はボルト、ナ
ット締めの場合はナットの座面摩擦係数がそのままなの
で限界締付けトルクを上げることができる。
合、締付けトルクの上限値は限界締付けトルクであり、
下限値はボルトの締付けの際に最低限必要な軸力を満た
す時のトルクである。よってこの時、最低限必要な軸力
を３ｋＮとすると、比較例のボルトの締付けトルク範囲
は１１〜２３Ｎ・ｍで上下限値の差は１２ N/mm2である
が、実施例のボルトにおける締付けトルク範囲は８〜３
０Ｎ・ｍであって上下限値の差は２２ N/mm2と約２倍に
大幅に増すため、締付け精度が従来よりも劣る工具を用
いても速やかにボルト締結することができる。なお、本
発明の効果は、上記の使用法の他に、ボルトのねじ面に
摩擦係数安定剤を塗布するなどしてねじ面摩擦係数を小
さくしたボルトを使用しナット締めを行う場合、また、
ナットのねじ面に摩擦係数安定剤を塗布するなどしてね
じ面摩擦係数を小さくしたナットを使用し、ボルト締
め、若しくは、ナット締めを行う場合にも有効に発揮さ
せることができる。即ち、どんな場合においてもボルト
のねじ面摩擦係数を低下させることで、限界軸力を上げ
ることができる。また、ボルト締めの場合はボルト、ナ
ット締めの場合はナットの座面摩擦係数がそのままなの
で限界締付けトルクを上げることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のねじ部
品は、ねじ面摩擦係数を座面摩擦係数より小さいものと
したことにより限界軸力を高めることができる。さらに
限界軸力が高くなったことにより限界締付けトルクも高
くなる。よって、ボルトの強度を下げても従来のボルト
と同じ締付けトルク範囲内で同等の軸力を得ながらボル
トの降伏や破断を避けることができる。また、条件によ
っては、ボルトの本数やボルトのサイズを下げることが
可能となり、コストを下げることができるという利点が
ある。また、従来軸力及びトルク精度を上げるためにボ
ルト全体に摩擦係数安定剤を塗布し摩擦係数を下げるこ
とがなされていたが、この場合、締付けトルクが低くな
るため、回転弛みを起こしやすい。しかし、本発明のね
じ部品は締付けトルクも大きくなるために回転弛みを起
こし難いという利点がある。
品は、ねじ面摩擦係数を座面摩擦係数より小さいものと
したことにより限界軸力を高めることができる。さらに
限界軸力が高くなったことにより限界締付けトルクも高
くなる。よって、ボルトの強度を下げても従来のボルト
と同じ締付けトルク範囲内で同等の軸力を得ながらボル
トの降伏や破断を避けることができる。また、条件によ
っては、ボルトの本数やボルトのサイズを下げることが
可能となり、コストを下げることができるという利点が
ある。また、従来軸力及びトルク精度を上げるためにボ
ルト全体に摩擦係数安定剤を塗布し摩擦係数を下げるこ
とがなされていたが、この場合、締付けトルクが低くな
るため、回転弛みを起こしやすい。しかし、本発明のね
じ部品は締付けトルクも大きくなるために回転弛みを起
こし難いという利点がある。
【図１】 座面摩擦係数の変化による座面トルクの増減
を説明する関係図である。
を説明する関係図である。
【図２】 実施例のボルトおよび比較例のボルトの等価
応力曲線図である。
応力曲線図である。
【図３】 六角ボルトの正面図と平面図およびナットの
正面の部分断面図である。
正面の部分断面図である。
【図４】 摩擦係数の増減による軸力、締付けトルクの
変化を説明する模式図である。
変化を説明する模式図である。
【図５】 ねじ面摩擦係数の変動による限界軸力の増減
を説明する関係図である。
を説明する関係図である。
【図６】 限界軸力と限界締付けトルクの増加を説明す
る関係図である。
る関係図である。
１ 頭部 ２ 座面 ３ 軸部 ４ ねじ面 ５ ナット
Claims (4)
- 【請求項１】 ねじ部品のねじ面摩擦係数を座面摩擦係
数より小さいものとすることにより、それらの摩擦係数
を同一とした場合よりも、ねじ部品が降伏する限界軸力
を高いものとして被締結部品の締付けを行うようにした
ことを特徴とするねじ部品。 - 【請求項２】 ねじ面摩擦係数を座面摩擦係数の０．７
倍以下とした請求項１記載のねじ部品。 - 【請求項３】 摩擦係数安定剤を用いてねじ面摩擦係数
を座面摩擦係数より小さいものとした請求項１又は２記
載のねじ部品。 - 【請求項４】 ねじ部品のねじ面摩擦係数を座面摩擦係
数より小さいものとすることにより、限界軸力とともに
限界締付けトルクをも高めて回転弛みを起こり難くした
請求項１又は２又は３記載のねじ部品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127877A JP2002323023A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | ねじ部品 |
| US10/131,408 US20020182030A1 (en) | 2001-04-25 | 2002-04-22 | Threaded fastener and method of clamping using the same |
| EP02009450A EP1253334A1 (en) | 2001-04-25 | 2002-04-25 | Threaded fastener and method of clamping using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127877A JP2002323023A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | ねじ部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002323023A true JP2002323023A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18976671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001127877A Pending JP2002323023A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | ねじ部品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020182030A1 (ja) |
| EP (1) | EP1253334A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002323023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018526585A (ja) * | 2015-06-10 | 2018-09-13 | ノルマ ジャーマニー ゲーエムベーハー | クランプ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8647037B2 (en) * | 2012-05-01 | 2014-02-11 | General Electric Company | System and method for assembling an end cover of a combustor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000110816A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Sannohashi:Kk | 締結体 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5221170B1 (en) * | 1986-09-15 | 1995-08-01 | Nylok Fastener Corp | Coated threaded fasteners |
| US5407312A (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Terrizzi; A. Scott | Fastener system with an entrainable function-facilitating material |
| SE9403773L (sv) * | 1994-11-02 | 1996-05-03 | Faestsystem I Karlskoga Ab | Skruv samt sätt att tillverka och behandla en skruv |
| US5927918A (en) * | 1995-12-22 | 1999-07-27 | Valley Industries | Trailer ball fastening assembly |
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-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001127877A patent/JP2002323023A/ja active Pending
-
2002
- 2002-04-22 US US10/131,408 patent/US20020182030A1/en not_active Abandoned
- 2002-04-25 EP EP02009450A patent/EP1253334A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000110816A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Sannohashi:Kk | 締結体 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018526585A (ja) * | 2015-06-10 | 2018-09-13 | ノルマ ジャーマニー ゲーエムベーハー | クランプ |
| US10544812B2 (en) | 2015-06-10 | 2020-01-28 | Norma Germany Gmbh | Clamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020182030A1 (en) | 2002-12-05 |
| EP1253334A1 (en) | 2002-10-30 |
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