JP2010190320A - 締結部材、及び、締結部材の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防錆性能及び耐久性に富み、かつ、被締結部材への影響が軽微であり、締結能力に関する要求を満たすことが可能な締結部材、及び、締結部材の表面処理方法を提供する。
【解決手段】ボルト２は、鉄を含む金属材料からなる基材と、ケイ素化合物を含むバインダ及び亜鉛含有金属フレークを含み、基材の表面に形成された防錆層と、ケイ素化合物及び合成樹脂を含み、防錆層に重ねて形成された表面層と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボルト等の締結部材、及び、締結部材の表面処理方法に関する。

従来、金属部品の表面の保護を目的として、様々な表面処理が施されている。例えば、合成樹脂を溶解した液体を金属基材に塗布して、金属基材の表面に摩擦係数の低い被覆材を付着させることにより、金属基材の耐摩耗性を高める手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、金属基材の防錆を目的として金属基材の表面に被膜を形成することも多く行われており、例えば、環境への影響を軽減するために六価クロムを使用せずに亜鉛表面に被膜を形成する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特表２００１−５２６７１３号公報 特開２００４−１０９３８号公報

ところで、ボルト等の締結部材に対して、防錆等を目的として表面処理を施す場合、防錆性能だけでなく、締結部材としての性能を満たし、さらに、締結する相手材料（被締結部材）への影響が許容される範囲内であることが要求される。具体的には、被締結部材の表面を損傷させにくいことや、締結後に取り外され、締め直された場合にも十分な締結力を発揮できること等が要求される。このような要求を満足することは困難であった。また、締結部材には締結時に強い力が加わる上、屋外に晒されるなどの厳しい環境条件で使用されることがあり、耐久性を確保しながら防錆性能を更に向上させることが期待されていた。
上記の課題に鑑み、本発明は、防錆性能及び耐久性に富み、かつ、被締結部材への影響が軽微であり、締結能力に関する要求を満たすことが可能な締結部材、及び、締結部材の表面処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、鉄を含む金属材料からなる基材と、ケイ素化合物を含むバインダ及び亜鉛含有金属フレークを含み、前記基材の表面に形成された防錆層と、ケイ素化合物及び合成樹脂を含み、前記防錆層に重ねて形成された表面層と、を備えることを特徴とする締結部材を提供する。
この構成によれば、基材の表面に耐久性及び防錆性能に富む防錆層を形成した上で、さらに合成樹脂を含む表面層を形成したことにより、締結する被締結部材との接触面における被締結部材への攻撃性を抑制することが可能である。さらに、防錆層及び表面層がいずれもケイ素化合物を含むことから、防錆層と表面層とが強固に接合されるため、表面層と防錆層の耐久性が高められ、長期にわたって防錆性能を発揮できる。また、締め直しを行っても表面層及び防錆層が損傷しにくいので、複数回の取り外しと締め直しを行った場合も良好な締結能力を維持できる。

上記構成において、前記表面層は、前記ケイ素化合物としてのコロイダルシリカと、ワックスと、前記合成樹脂とを含んで構成されるものであってもよい。
この場合、表面層が合成樹脂とワックスを含むことにより表面の摩擦係数が低く、この締結部材を締め込んだ場合に座面に対する攻撃性が低くなる。また、ケイ素化合物としてコロイダルシリカを含むので、合成樹脂及びワックスの間にケイ素化合物が入り込んだ構造を実現することができ、このケイ素化合物と防錆層のケイ素化合物との親和性によって、表面層と防錆層との間に強い結合を生じさせ、強固な被膜を得ることができる。

また、車両の外部に露出する車両部品を締結する車両用締結部材であってもよい。
この場合、厳しい環境に晒される締結部材において高い耐久性と防錆性能を実現することができ、さらに、被締結部材への攻撃性を抑えることで被締結部材の表面被膜を破壊することがなく、被締結部材においても腐食を生じにくくなる。

また、本発明は、鉄を含む金属からなる締結部材の基材の表面に、ケイ素化合物を含むバインダ及び亜鉛含有金属フレークを含む防錆層を形成する工程と、前記防錆層を覆うように、ケイ素化合物及び合成樹脂を含む表面層を形成する工程と、を含むことを特徴とする締結部材の表面処理方法を提供する。
この方法によれば、基材の表面に耐久性及び防錆性能に富む防錆層を形成した上で、さらに合成樹脂を含む表面層を形成するので、締結する被締結部材との接触面における被締結部材への攻撃性が低く、防錆層と表面層とが強固に接合された強い被膜を得ることができる。これにより、表面層と防錆層の耐久性が高められ、長期にわたって防錆性能を発揮でき、複数回の取り外しと締め直しを行った場合も良好な締結能力を維持できる締結部材を得ることができる。

本発明によれば、基材の表面に耐久性及び防錆性能に富む防錆層を形成した上で、さらに合成樹脂を含む表面層を形成したことにより、締結する被締結部材との接触面における被締結部材への攻撃性を抑制することが可能である。さらに、防錆層及び表面層がいずれもケイ素化合物を含むことから、防錆層と表面層とが強固に接合されるため、表面層と防錆層の耐久性が高められ、長期にわたって防錆性能を発揮できる。また、締め直しを行っても表面層及び防錆層が損傷しにくいので、複数回の取り外しと締め直しを行った場合も良好な締結能力を維持できる。
また、表面層が合成樹脂とワックスを含むことにより表面の摩擦係数が低く、この締結部材を締め込んだ場合に座面に対する攻撃性が低くなる上、ケイ素化合物としてコロイダルシリカを含むことで合成樹脂及びワックスの間にケイ素化合物が入り込んだ構造を実現し、表面層と防錆層との間に強い結合を生じさせ、強固な被膜を得ることができる。
さらに、厳しい環境に晒される締結部材において高い耐久性と防錆性能を実現することができ、さらに、被締結部材への攻撃性を抑えることで被締結部材の表面被膜を破壊することがなく、被締結部材においても腐食を生じにくくなる。
また、基材の表面に耐久性及び防錆性能に富む防錆層を形成した上で、さらに合成樹脂を含む表面層を形成するので、締結する被締結部材との接触面における被締結部材への攻撃性が低く、防錆層と表面層とが強固に接合された強い被膜を得ることができる。これにより、表面層と防錆層の耐久性が高められ、長期にわたって防錆性能を発揮でき、複数回の取り外しと締め直しを行った場合も良好な締結能力を維持できる締結部材を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施態様としてのエンジン１の外観図である。
この図１に示すエンジン１は、シリンダブロック１１とクランクケース１２とを備えて構成される単気筒の内燃機関であり、自動二輪車や四輪車を含む車両に搭載され、エンジンマウント１ａ、１ｂを介して固定される。エンジン１は上記車両の駆動軸（図示略）にドライブチェーン１４を介して連結されており、このドライブチェーン１４により駆動力を伝達する。

クランクケース１２には、クランクケースカバー１３が取り付けられ、このクランクケースカバー１３の内側には、クランクシャフトに連結されたＡＣＧ（AC Generator）等が収容されている。クランクケースカバー１３は、複数のボルト２によって、クランクケース１２に取り付けられている。クランクケースカバー１３はアルミニウム製であり、その表面にはアクリル塗装、またはエポキシ塗装、またはウレタン塗装が施されている。

図２は、締結状態におけるボルト２の側面図であり、クランクケース１２及びクランクケースカバー１３の断面を示している。
本実施形態のボルト２は、ねじ頭２１の下にフランジ２２を有するフランジ付き六角ボルトである。ボルト２には、ねじ頭２１、フランジ２２、及び、ねじ部２３を含むフランジ下の全体にわたって、表面処理が施されている。

図３は、ボルト２の表面処理の構成を模式的に示す図であり、図３Ａはボルト２表面に形成された層の構成を示す図であり、図３Ｂはボルト２表面に形成された層に含まれる成分の状態を示す図である。
図３Ａに示すように、ボルト２は、鉄製の基材５の表面に、表面コート層３（表面層）と防錆処理層４（防錆層）とが重ねて形成された構成を有する。ここで、基材５は、鉄または鉄を含む合金であり、具体的には各種鋼材やステンレスが挙げられる。
基材５の表面に形成された防錆処理層４は、亜鉛を含有する金属フレーク４３、４５と、これら金属フレーク４３、４５の隙間を埋めるとともに金属フレーク４３、４５を結合させるバインダ４１とを含んでいる。金属フレーク４３、４５は、同種または異種の金属フレークであり、好ましい例としては、アルミフレーク、亜鉛フレーク、アルミ合金亜鉛フレーク、アルミ−ＳｉＯ₂−亜鉛合金フレーク、ニッケル混合亜鉛フレーク、コバルト混合亜鉛フレーク等が挙げられる。また、金属フレーク４３、４５の平均長径は、３〜２０μ、平均厚みは０．１〜３μの範囲とするのが好ましく、更にアスペクト比（長径／厚さ）は、５〜２０の範囲とするのが好ましい。防錆処理層４においては、金属フレーク４３、４５が層をなして重なり、これら金属フレーク４３、４５がバインダ４１によって相互に結着され、強固で耐久性の高い被膜を形成している。
また、バインダ４１には、ケイ素化合物と、接着剤が含まれる。バインダ４１に含まれるケイ素化合物としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ₂）、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム、アルカリシリコーン、シリコーンエマルジョン、水溶性シリコーン等が挙げられる。さらに、上記水溶液には、レベリング剤、チキソトロピー性付与剤、増粘剤、タレ防止剤、防かび剤、成膜助剤、安定剤等を添加してもよい。

防錆処理層４を形成する工程では、バインダ４１の成分となるケイ素化合物と、金属フレーク４３、４５とを含む処理用水溶液にボルト２が浸漬され、その後に乾燥が行われる。乾燥後、ボルト２を高温でベークしてもよい。この浸漬−乾燥（ベーク）の工程は複数回繰り返されてもよい。すなわち、１回目の乾燥またはベークを行った後、ボルト２を再び処理用水溶液に浸漬し、その後に乾燥させ、さらにベークを行ってもよい。
防錆処理層４の形成に用いる処理用水溶液として、例えば、日本ダクロシャムロック社の商品であるジオメット（登録商標）を用いることができる。

表面コート層３は、合成樹脂にケイ素化合物を含んで構成される層であり、図３Ｂに示すように、アクリル樹脂層３２の中にコロイダルシリカ３３の粒子が多数含まれている。また、表面コート層３の表層にはポリエチレンが集積してポリエチレン層３１を形成している。
表面コート層３に含まれるコロイダルシリカ３３は、防錆処理層４のバインダ４１を構成するケイ素化合物との親和性が高いので、防錆処理層４と表面コート層３との境界においてはコロイダルシリカ３３がバインダ４１に浸透し、表面コート層３と防錆処理層４とが強固に接合されている。

表面コート層３を形成する工程では、コロイダルシリカ３３、ポリエチレンワックス３５、及び、アクリル樹脂３７を含むアクリル樹脂エマルジョンに、防錆処理層４を形成した後のボルト２が浸漬され、振り切り後に、セ氏８０度で５分間乾燥される。この工程では、例えば、膜厚１〜３μｍの表面コート層３が形成される。

図４は表面コート層３を形成する工程における表面コート層３内部の変化を模式的に示す図である。
上述したアクリル樹脂エマルジョン中では、図４Ａに示すように、アクリル樹脂３７の粒子は表面張力により球体形状となっており、コロイダルシリカ３３が付着している。また、ポリエチレンワックス３５はエマルジョン中を浮遊している。
ボルト２の防錆処理層４上に付着したアクリル樹脂エマルジョン中では、図４Ｂに示すように、アクリル樹脂３７同士の融着が進む。また、アクリル樹脂３７の表面にコロイダルシリカ３３及びポリエチレンワックス３５が付着するとともに、コロイダルシリカ３３及びポリエチレンワックス３５の配向が起こる。その後、乾燥が進行する過程で、アクリル樹脂３７及びポリエチレンワックス３５のフィルム化が進行して、図４Ｃに示すように薄い層が形成され、このポリエチレンワックス３５及びアクリル樹脂３７の層にコロイダルシリカ３３が分散して含まれた状態となる。
また、図４に示す一連の過程において、表面コート層３の最も表層にあたる部分では、図３Ｂに示したように、ポリエチレンワックス３５が集まってポリエチレンの層を形成する。従って、表面コート層３の表面にはポリエチレンワックス３５が露出し、ボルト２の表面の摩擦係数は低くなっている。
なお、表面コート層３に含まれる合成樹脂はアクリル樹脂に限定されず、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、その他の水系・非水系樹脂を用いることができる。また、表面コート層３に含まれるワックスはポリエチレンワックスに限定されず、ポリプロピレンやポリスチレン等の各種炭化水素樹脂、ウレタン樹脂、パラフィン等を用いることも可能である。

以上のように構成されるボルト２は、クランクケースカバー１３に締結された場合に、クランクケースカバー１３の座面、すなわちフランジ２２の裏面と接する部分に対する攻撃性が小さい。具体的には、クランクケースカバー１３に対してボルト２を締結した場合に、クランクケースカバー１３の表面に形成された塗装が剥離することがないので、例えば、ボルト２を締め付けてから取り外した場合に、取り外し後のクランクケースカバー１３の座面が錆びることがないといった利点がある。また、締め直しを繰り返した場合にも、座面を損傷することがないので、締め直される可能性がある場所に用いると、より効果的である。

また、ボルト２が有する表面コート層３及び防錆処理層４は強固で防錆性に富み、長期間にわたって美しい外観を保つことができる。エンジン１のクランクケースカバー１３のように外部に露出する場所は、外気及び風雨に晒されることで腐食を起こしやすく、厳しい環境であるが、ボルト２は、このような場所にも問題なく用いることが可能である。
さらに、ボルト２は、クランクケースカバー１３に締め込んだ場合のトルク係数が好ましい範囲に収まる。トルク係数が過大であると、得られる軸力に対して締め付け時のトルクが大きいので、座面を損傷する可能性が高い。一方、トルク係数が過小であると、締め付け時のトルクに対して大きな軸力が得られる反面、軸力Ｆ（図２）が過大になってボルトの破断を招くおそれがあり、締め付けトルクの管理を厳密に行う必要がある。本実施形態のボルト２は、好ましい程度のトルク係数が得られるので、被締結部材の座面の損傷およびボルト２の破断を招くおそれがなく、速やかに締め付け作業を行える。
さらに、ボルト２は、締め付けを繰り返し行った場合も、安定したトルクで締め付けを行うことが可能であるため、締め直される可能性がある場所に用いても安定した締結能力を発揮できる。
さらにまた、ボルト２は、締め付けた状態で熱が加わった場合にも緩みを生じないので、安定した軸力で締結状態を保つことができるので、温度変化の激しい場所に特に好適である。本実施形態で説明したエンジン１のクランクケースカバー１３は、エンジン１の動作中には高温になり、停車中には外気温に応じて相当な低温になることがある。このような場所においても緩みを生じない点で、ボルト２は優れた締結部材である。

このように、ボルト２は、堅固な被膜による高い防錆性を有し、被締結部材の表面に対する攻撃性が低く、かつ、繰り返し締め直された場合のトルクおよびトルク係数が安定しており、温度変化に晒された場合も安定した軸力を保つことができる、といった利点を兼ね備えており、締結部材として好ましい性能を発揮するものである。また、基材５の表面に耐久性及び防錆性能に富む防錆処理層４を形成した上で、さらに合成樹脂を含む表面コート層３を形成したことにより、被締結部材への攻撃性を抑制できる。特に、表面コート層３がアクリル樹脂とワックスとを含むことにより表面の摩擦係数が低くなり、クランクケースカバー１３の座面に対する攻撃性が低くなる上、ケイ素化合物としてコロイダルシリカを含むことでアクリル樹脂及びワックスの間にケイ素化合物が入り込んだ構造を実現し、表面コート層３と防錆処理層４との間に強い結合を生じさせ、強固な被膜を得ることができる。そして、上記の方法により、基材５の表面に耐久性及び防錆性能に富む防錆処理層４を形成した上で、さらに合成樹脂を含む表面コート層３を形成することで、防錆性と締結能力に優れたボルト２を得ることができる。

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［実施例１］防錆処理層の形成
鉄材で構成されるＭ６フランジ付き六角ボルトを、エタノールによって超音波洗浄をしてから自然乾燥させることで、脱脂処理を行った。脱脂処理後のボルトを、ジオメット（登録商標）７２０（商品名：株式会社日本ダクロシャムロック製）の処理液に浸漬した。処理液から取り出したボルトを遠心乾燥機に収容し、３００ｒｐｍにて３０秒間振り切りすることでボルト表面に付着している余分な処理液を除去した後、１００℃で５分間、大気中にて仮乾燥した。次いで、仮乾燥後のボルトを、３２０℃で１０分間、大気中にて加熱して、その後室温において放冷し、熱処理を行った。熱処理後のボルトを再びジオメット（登録商標）７２０の処理液に浸漬して３００ｒｐｍで３０秒間の振り切りを行い、上記条件で仮乾燥し、さらに上記条件の熱処理を施して、亜鉛微粒子分散珪酸被膜を形成した。形成された亜鉛微粒子分散珪酸被膜の膜厚は１０．３μｍであった（ｎ＝３の平均値）。

［実施例２］表面コート層の形成
実施例１で防錆処理層を形成したボルトを、ハイシール２７２（商品名：日本表面化学株式会社製）の処理液に浸漬し、遠心乾燥機に収容して３００ｒｐｍにて３０秒間振り切りすることで、ボルト表面に付着している余分な処理液を除去した後、８０℃で５分間、大気中にて乾燥し、表面コート層を形成した。形成された表面コート層の膜厚は１〜３μｍであった（ｎ＝３の平均値）。

［実施例３］座面傷つき性試験
実施例２で表面コート層を形成したボルトをクランクケースカバーの締結に用いた場合の座面の損傷を試験した。比較例として、実施例１で防錆処理層を形成した状態のボルトを用いた。
試験に用いたクランクケースカバーはアルミニウム製であり、その表面に、膜厚３２〜４５μｍのアクリル塗装が施されたものを用いた。
実施例２のボルト、及び、比較例１のボルトを、軸力６〜１６ｋＮとなるようトルクを調整しながらクランクケースカバーに締め付けて、その後、ボルトを緩めてクランクケースカバーから取り外した。ボルトを取り外した後のクランクケースカバーの表面のうち、座面、すなわちボルトのフランジ下面に接する部分において、塗装が剥離しているか否かを目視により確認した。
試験の結果、実施例２のボルトを用いた場合には座面における塗装の剥離は見られなかった。さらに、実施例２のボルトを用い、締め付けと取り外しを５回繰り返した場合も、座面における塗装の剥離は見られなかった。これに対し、比較例１のボルトを用いた場合には、１回の締め付けを行った場合に、座面の塗装の剥離が認められた。

［実施例４］耐食性試験
実施例２で表面コート層を形成したボルトに対し、塩水噴霧試験（ＳＳＴ）を実行した。１２０時間経過後、２４０時間経過後、４８０時間経過後のいずれの場合も、赤錆の発生は見られなかった。このことから、ボルトの基材である鉄材の腐食を防止できていることが明らかになった。

［実施例５］トルク係数試験
実施例２で得られたボルトについて、繰り返し締め付けを行った場合のトルク係数を測定し、トルク係数の変化を試験した。
実施３と同様のクランクケースカバーに対し、締め付けトルク１．２ｋｇ・ｍ（０．１１７７Ｎ・ｍ）で上記ボルトを締め付け、これを緩めて取り外す操作を５回繰り返し行い、締め付け時のトルク係数を測定した。この測定を、４つのサンプルを用いて行った。なお、トルク係数は、下記式（１）により求めた。
トルク係数＝軸力（ｋＮ）÷トルク（Ｎ・ｍ） …（１）
このトルク係数試験の結果を図５の図表に示す。

図５はトルク係数試験におけるトルク係数の測定結果を示すグラフであり、横軸は締め付け回数であり、縦軸はトルク係数である。
図５のグラフによれば、４つのサンプルを用いた場合のいずれも、５回の締め付けを繰り返す間にトルク係数が大きく変化することがなく、トルク係数が良好な範囲に保たれている。上述したように、トルク係数が大きい場合は、必要な軸力を得るために大きなトルクを要するので、被締結部材であるクランクケースカバーの座面を損傷する可能性があり、トルク係数が小さいと締め付け時に軸力が過大になりやすいので、締め付けトルクを厳しく管理する必要が生じる。このため、トルク係数には望ましい範囲があり、本実施例によれば、実施例２のボルトのトルク係数は好ましい範囲で安定していることが明らかになった。また、４つのサンプル間のばらつきは軽微であり、安定した品質のボルトを作成可能であることも明らかになった。

［実施例６］トルク変化の試験
実施例２で得られたボルトについて、繰り返し締め付けを行った場合のトルクの変化を試験した。
実施３と同様のクランクケースカバーに対し、締め付けトルク１．２ｋｇ・ｍ（０．１１７７Ｎ・ｍ）を目標として上記ボルトを締め付け、これを緩めて取り外す操作を５回繰り返し行い、締め付け時のトルクを測定した。この測定を、４つのサンプルを用いて行った。
このトルク変化の試験の結果を図６の図表に示す。

図６はトルク変化の試験におけるトルクの測定結果を示すグラフであり、横軸は締め付け回数であり、縦軸は締め付けトルクである。縦軸の締め付けトルクは、目標値のトルクを１００％とした場合の割合で示す。
図６のグラフによれば、４つのサンプルを用いた場合のいずれも、５回の締め付けを繰り返す間にトルクが大きく変化することがなく、全ての場合において、基準値を上回るトルクであった。従って、繰り返し締め付けを行った場合にも、安定したトルクで締め付けを行うことが可能であることが明らかになった。また、４つのサンプル間のばらつきは小さく、安定した品質のボルトを作成可能であることも明らかになった。

［実施例７］熱履歴を与えた場合の緩み確認試験
実施例２で得られたボルトについて、締め付け後に熱を加えた場合の緩みを試験した。
実施３と同様のクランクケースカバーに対し、締め付けトルク１．２ｋｇ・ｍ（０．１１７７Ｎ・ｍ）で上記ボルトを締め付けて試験体とした。この状態で試験体に熱を加えて放冷する熱履歴サイクルを実行した。
１回の熱履歴サイクルでは、試験体の温度を、４０分間かけて３０℃から１００℃まで上昇させ、１００℃を１０分間保ち、その後、８０分間かけて３０℃まで冷却した。この熱履歴サイクルを、３回実行し、１回の熱履歴サイクルを実行する毎に軸力を測定した。この測定を、４つのサンプルを用いて行った。
この緩み試験の結果を図７の図表に示す。

図７は熱履歴による緩み試験におけるトルクの測定結果を示すグラフであり、横軸は熱履歴サイクルのサイクル数であり、縦軸は残存軸力である。縦軸の残存軸力は、熱履歴サイクル実行前の軸力を１００％とした場合の割合で示す。
図７のグラフによれば、４つのサンプルを用いた場合のいずれも、３回の熱履歴サイクルを経過しても概ね７０％以上の軸力が残存しており、試験体が堅固に締結された状態を保つことが明らかになった。特に、１回目の熱履歴サイクルの実行後から３回目の熱履歴サイクルの実行後まで、軸力が低下した例がほとんど見られず、安定した軸力を保てることが明らかになった。また、４つのサンプル間のばらつきは小さく、安定した品質のボルトを作成可能であることも明らかになった。

なお、上記実施形態では、本発明をフランジ付き六角ボルトに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ナットやワッシャなど、部材の締結に利用される締結部材であれば本発明を適用し、上述したような効果を得ることができる。また、被締結部材として、アルミニウム製のクランクケースカバー１３を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、自動二輪車及び四輪車を含む各種車両の部材の締結に適用することができ、被締結部材の材料もアルミニウムに限定されず、アルミニウム合金や、含ニッケルメッキが施された鉄系材料など、各種金属材料を用いることができる。クランクケースカバーの塗装はアクリル塗装に限定されず、エポキシ塗装、ウレタン塗装を施した場合も同様の効果が得られる。また、被締結部材の表面に施される塗装の種類も任意である。その他の細部構成についても本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更可能であることは勿論である。

実施形態に係るボルトを用いたエンジンの外観図である。 締結状態におけるボルトの側面図である。 ボルトの表面処理の構成を模式的に示す図であり、図３Ａはボルト表面に形成された層の構成を示す図であり、図３Ｂはボルト表面に形成された層に含まれる成分の状態を示す図である。 表面コート層を形成する工程における層内部の変化を模式的に示す図である。 トルク係数試験におけるトルク係数の測定結果を示す図表である。 トルク変化の試験におけるトルクの測定結果を示す図表である。 熱履歴による緩み試験におけるトルクの測定結果を示す図表である。

１ エンジン
２ ボルト
３ 表面コート層（表面層）
４ 防錆処理層（防錆層）
５ 基材
１１ シリンダブロック
１２ クランクケース
１３ クランクケースカバー（被締結部材）
２２ フランジ
３１ ポリエチレン層
３２ アクリル樹脂層
３３ コロイダルシリカ
３５ ポリエチレンワックス
３７ アクリル樹脂
４１ バインダ
４３、４５ 金属フレーク

Claims (4)

1. 鉄を含む金属材料からなる基材と、
   ケイ素化合物を含むバインダ及び亜鉛含有金属フレークを含み、前記基材の表面に形成された防錆層と、
   ケイ素化合物及び合成樹脂を含み、前記防錆層に重ねて形成された表面層と、
   を備えることを特徴とする締結部材。
2. 前記表面層は、前記ケイ素化合物としてのコロイダルシリカと、ワックスと、前記合成樹脂とを含んで構成されること、
   を特徴とする請求項１記載の締結部材。
3. 車両の外部に露出する車両部品を締結する車両用締結部材であること、
   を特徴とする請求項１または２記載の締結部材。
4. 鉄を含む金属からなる締結部材の基材の表面に、ケイ素化合物を含むバインダ及び亜鉛含有金属フレークを含む防錆層を形成する工程と、
   前記防錆層を覆うように、ケイ素化合物及び合成樹脂を含む表面層を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする締結部材の表面処理方法。

Images