JP2022030191A - Tack screw - Google Patents

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睦 黒田
Mutsumi Kuroda
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Mutsumi Giken Co Ltd
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Mutsumi Giken Co Ltd
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Abstract

To provide a tack screw capable of realizing loose torque characteristics comparable to conventional hexavalent chromate coatings while achieving excellent corrosion resistance with a simple structure.SOLUTION: A tack screw is provided with a zinc-plated layer 2 on the surface thereof, and a glass coating film 4 having a hardness higher than that of the zinc-plated layer 2 is laminated on the surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、表面に亜鉛メッキ層を設けてなる鋲螺に関する。
ただし、本明細書において「鋲螺」は、ボルト、ネジ、ビス、ナット、ワッシャを意味するものとする。
The present invention relates to a rivet screw having a zinc-plated layer on the surface.
However, in the present specification, "tack screw" shall mean a bolt, a screw, a screw, a nut, and a washer.

鉄製の鋲螺であるボルト、ネジ、ナット等の鋲螺は、表面に亜鉛メッキ層を設けた後、化成処理してさらに耐食性を向上できる。化成処理は6価クロメート被膜を設けて鋲螺の耐食性を改善できるが、6価クロムは公害の原因となることから、6価クロメート処理に代わって3価のクロム化合物も開発されている(特許文献1参照)。 For rivets such as bolts, screws, and nuts, which are iron rivets, after providing a zinc-plated layer on the surface, chemical conversion treatment can be performed to further improve corrosion resistance. In the chemical conversion treatment, a hexavalent chromate film can be provided to improve the corrosion resistance of the rivet screw, but since hexavalent chromium causes pollution, a trivalent chromium compound has been developed in place of the hexavalent chromate treatment (patented). See Document 1).

6価クロメート処理に代わって使用される3価のクロム化合物は、締め付け状態での緩みトルクが、6価クロメート被膜に比較して1~2割も低下するが、緩みトルクの低下は、振動などで緩みやすくなるので、大きな欠点となる。3価クロメート皮膜の欠点である、緩みトルクを改善するために、ネジの表面に設ける3価クロムの化成皮膜の膜厚を、50nm~100nmと極めて薄くする技術が開発されている(特許文献2参照)。 The trivalent chromium compound used in place of the hexavalent chromate treatment has a loosening torque of 10 to 20% lower than that of the hexavalent chromate coating in the tightened state. It becomes easy to loosen, which is a big drawback. In order to improve the loosening torque, which is a drawback of the trivalent chromate film, a technique has been developed in which the film thickness of the trivalent chromium chemical conversion coating provided on the surface of the screw is extremely thinned to 50 nm to 100 nm (Patent Document 2). reference).

極めて薄い3価クロメート皮膜は、ネジを締め込みした状態では、雄ネジ部の表面に設けている3価クロメート皮膜を剥がして亜鉛メッキ層を露出し、雄ネジ部のネジ山と雌ネジ孔の雌ネジとを互いに接触させて緩みトルクの低下を抑制する構造としている。しかしながら、100nm以下の極めて薄い3価クロメート皮膜では、クロメート処理による耐食性が十分でなく、この欠点を解消するために厚くすると、緩みトルクが低下する弊害が発生する。 For the extremely thin trivalent chromate film, when the screw is tightened, the trivalent chromate film provided on the surface of the male thread is peeled off to expose the galvanized layer, and the threads and female screw holes of the male thread are exposed. The structure is such that the female screws are brought into contact with each other to suppress a decrease in loosening torque. However, an extremely thin trivalent chromate film having a diameter of 100 nm or less does not have sufficient corrosion resistance due to the chromate treatment, and if it is made thicker in order to eliminate this defect, a harmful effect of lowering the loosening torque occurs.

特表2000-509434号公報Special Table 2000-509434 Gazette 特開2006-348314号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-348314

本発明は、以上の欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、簡単な構造で優れた耐食性を実現しながら、従来の6価クロメート被膜に勝るとも劣らない緩みトルク特性を実現する亜鉛メッキしてなる鋲螺を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of eliminating the above-mentioned drawbacks, and an important purpose of the present invention is to realize excellent corrosion resistance with a simple structure and to be inferior to the conventional hexavalent chromate coating. It is to provide galvanized studs that provide no loosening torque characteristics.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving Problems and Effects of Invention

本発明の一実施態様の鋲螺は、表面に亜鉛メッキ層を設けてなる鋲螺であって、亜鉛メッキ層の表面に、亜鉛メッキ層よりも高硬度のガラスコーティング皮膜を設けてなる。 The rivet screw according to an embodiment of the present invention is a rivet screw having a galvanized layer provided on the surface thereof, and a glass coating film having a hardness higher than that of the galvanized layer is provided on the surface of the galvanized layer.

以上の本発明の鋲螺は、極めて簡単な構造としながら、優れた耐食性と緩みトルク特性の向上という、鋲螺において極めて重要な特性を実現する。 The above-mentioned rivet screw of the present invention realizes extremely important characteristics in the rivet screw, such as excellent corrosion resistance and improvement of loosening torque characteristics, while having an extremely simple structure.

本発明の他の実施態様の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜が、締め込み状態において破壊される皮膜である。以上の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜が破壊されたガラス粉末によって、締め込み状態で緩みトルクをさらに強くできる特長がある。 The stud screw of another embodiment of the present invention is a film in which the glass coating film is broken in the tightened state. The above-mentioned stud screw has a feature that the loosening torque can be further strengthened in the tightened state by the glass powder in which the glass coating film is broken.

本発明の他の実施態様の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜が、実質的に透水性のない防水膜である。以上の鋲螺は、亜鉛メッキ層を被覆するガラスコーティング皮膜が水の透過を防止して、優れた耐食性を実現できる。 The stud screw of another embodiment of the present invention is a waterproof film in which the glass coating film is substantially impermeable to water permeability. In the above rivet screw, the glass coating film covering the galvanized layer prevents water from permeating, and excellent corrosion resistance can be realized.

本発明の他の実施態様の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜に、ガラスコーティング皮膜よりも高硬度な無機粉粒体が埋設されてなる。以上の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜に埋設する無機粉粒体によってさらに緩みトルクを強くできる特長がある。 In the stud screw of another embodiment of the present invention, an inorganic powder or granular material having a hardness higher than that of the glass coating film is embedded in the glass coating film. The above-mentioned tack screw has a feature that the loosening torque can be further increased by the inorganic powder or granular material embedded in the glass coating film.

本発明の他の実施態様の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜が、クロメート処理されない亜鉛メッキ層の表面に直接に積層されてなる。以上の鋲螺は、クロメート処理に起因する6価クロムの害を防止しながら、耐食性を向上できる特長がある。 The rivet screw of another embodiment of the present invention comprises a glass coating film laminated directly on the surface of a non-chromate treated galvanized layer. The above-mentioned tack screw has a feature that corrosion resistance can be improved while preventing the damage of hexavalent chromium caused by chromate treatment.

本発明の他の実施態様の鋲螺は、ガラスコーティング皮膜の膜厚が、1μm以上であって10μm以下である。 In the rivet screw of another embodiment of the present invention, the film thickness of the glass coating film is 1 μm or more and 10 μm or less.

本発明の他の実施態様のネジ鋲螺は、亜鉛メッキ層の膜厚が、5μm以上であって15μm以下である。 In the screw stud screw of another embodiment of the present invention, the thickness of the galvanized layer is 5 μm or more and 15 μm or less.

図1は、本発明の一実施態様に係る鋲螺(ボルト)を示す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing a stud screw (bolt) according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施態様に係る鋲螺(ボルト及びナット)を示す概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing a stud screw (bolt and nut) according to an embodiment of the present invention. 図3は、図1及び図2に示す鋲螺の要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the stud screw shown in FIGS. 1 and 2. 図4は、本発明の他の実施態様に係る鋲螺を示す要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a stud screw according to another embodiment of the present invention. 図5は、本発明の他の実施態様に係る鋲螺を示す要部拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a stud screw according to another embodiment of the present invention. 図6は、本発明の他の実施態様に係る鋲螺(ワッシャ)を示す要部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a washer according to another embodiment of the present invention.

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体例を示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, terms indicating a specific direction or position (for example, "upper", "lower", and other terms including those terms) are used as necessary, but the use of these terms is used. The purpose is to facilitate understanding of the invention with reference to the drawings, and the meaning of these terms does not limit the technical scope of the present invention. Further, the parts having the same reference numerals appearing in a plurality of drawings indicate the same or equivalent parts or members. Further, the embodiments shown below show specific examples of the technical idea of the present invention, and do not limit the present invention to the following. In addition, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described below are not intended to limit the scope of the present invention to the specific description, but are exemplified. It was intended. Further, the contents described in one embodiment and the embodiment can be applied to other embodiments and the embodiments. In addition, the size and positional relationship of the members shown in the drawings may be exaggerated in order to clarify the explanation.

図1ないし図6は、本発明の一実施形態に係る鋲螺であるボルト100(ボルトの他、ネジ、ビスをも含む)、ナット200、ワッシャ300を示している。図3ないし図5は、ボルト100、ナット200に設けているネジ山の拡大断面図を示し、図6はワッシャ300表面の拡大断面図を示している。図に示すボルト、ネジ、ビスは、頭部9と、表面に螺旋状のネジ山(雄ネジ部11)を設けている軸部10を有する。図2に示すナット200は、中央の雌ネジ孔12の表面に螺旋状のネジ山が設けられた雌ネジ部13を有し、ネジ100の雄ネジ部11がナット200の雌ネジ部13ねじ込まれて固定される。ワッシャは、リング状の金属板で、平ワッシャとスプリングワッシャがあるが、図6は平ワッシャを示している。 1 to 6 show a bolt 100 (including a screw and a screw in addition to a bolt), a nut 200, and a washer 300, which are stud screws according to an embodiment of the present invention. 3 to 5 show an enlarged cross-sectional view of a screw thread provided on the bolt 100 and the nut 200, and FIG. 6 shows an enlarged cross-sectional view of the surface of the washer 300. The bolt, screw, and screw shown in the figure have a head portion 9 and a shaft portion 10 having a spiral thread (male screw portion 11) on the surface thereof. The nut 200 shown in FIG. 2 has a female screw portion 13 having a spiral thread on the surface of the female screw hole 12 in the center, and the male screw portion 11 of the screw 100 is screwed into the female screw portion 13 of the nut 200. And fixed. The washer is a ring-shaped metal plate, and has a flat washer and a spring washer. FIG. 6 shows a flat washer.

以上の図に示す鋲螺は、鉄または鉄合金からなる鉄製で、電気メッキして表面全体に亜鉛メッキ層2を設けており、さらに亜鉛メッキ層2の表面にガラスコーティング皮膜4を積層している。ガラスコーティング皮膜4は透明で、好ましくはクロメート処理しない亜鉛メッキ層2の表面に直接に積層される。クロメート処理しない亜鉛メッキ層2の表面にガラスコーティング皮膜4を設けた鋲螺は、クロメート処理による6価クロムの影響を解消しながら、綺麗な銀色のネジを実現できる。ただし、本発明の鋲螺は、3価のクロメート処理等の化成処理をした亜鉛メッキ層2の表面にガラスコーティング皮膜4を積層して、強い緩みトルクを実現できるので、ガラスコーティング皮膜4は、化成処理した亜鉛メッキ層2の表面に積層することもできる。 The rivet screw shown in the above figure is made of iron made of iron or an iron alloy, is electroplated to provide a zinc-plated layer 2 on the entire surface, and further, a glass coating film 4 is laminated on the surface of the galvanized layer 2. There is. The glass coating film 4 is transparent and is preferably laminated directly on the surface of the zinc-plated layer 2 which is not chromate-treated. The rivet screw provided with the glass coating film 4 on the surface of the galvanized layer 2 that is not chromate-treated can realize a beautiful silver screw while eliminating the influence of hexavalent chromium due to the chromate treatment. However, the rivet screw of the present invention can realize a strong loosening torque by laminating a glass coating film 4 on the surface of a galvanized layer 2 that has undergone chemical conversion treatment such as trivalent chromate treatment. It can also be laminated on the surface of the chemical conversion-treated galvanized layer 2.

亜鉛メッキ層2は、耐食性を考慮して、例えば、厚さを5μm以上であって15μm以下、好ましくは5μm以上であって10μm以下とする。ガラスコーティング皮膜4は、耐食性と緩みトルクを考慮して、例えば、膜厚を1μm以上であって10μm以下、好ましくは3μm以上であって5μm以下とする。
(亜鉛メッキ層2)
In consideration of corrosion resistance, the galvanized layer 2 has a thickness of, for example, 5 μm or more and 15 μm or less, preferably 5 μm or more and 10 μm or less. In consideration of corrosion resistance and loosening torque, the glass coating film 4 has, for example, a film thickness of 1 μm or more and 10 μm or less, preferably 3 μm or more and 5 μm or less.
(Galvanized layer 2)

図1ないし図6に示す鋲螺は、全面に亜鉛メッキ層2とガラスコーティング皮膜4と積層して設けているが、ボルト100(ボルトの他、ネジ、ビスをも含む)、ナット200、は、ガラスコーティング皮膜4を、螺旋状のネジ山を設けている雄ネジ部11にのみ設けて、ナットは、雌ネジ部13のみに設けることもできる。 The studs shown in FIGS. 1 to 6 are provided by laminating the galvanized layer 2 and the glass coating film 4 on the entire surface, but the bolt 100 (including screws and screws in addition to the bolt), the nut 200, and the like are The glass coating film 4 may be provided only on the male screw portion 11 provided with the spiral thread, and the nut may be provided only on the female screw portion 13.

鋲螺は、好ましくは以下の、脱脂工程、酸洗工程、電解脱脂工程、メッキ工程を経て、全面に亜鉛メッキ層2を設ける。
[脱脂工程]
この工程は、鋲螺表面に付着する油脂類を除去して、表面に均一な亜鉛メッキ層2を設けるための工程で、有機溶剤に浸漬して脱脂する溶剤洗浄法や、アルカリとの化学反応で脱脂するアルカリ洗浄法等が使用できる。
[酸洗工程]
この工程は、酸化被膜、金属切り屑、無機汚れなどを除去する。この工程は、無機酸と腐食抑制剤を組み合わせて化学的に除去する。
[電解脱脂工程]
この工程は、アルカリ脱脂液の中で素材と電極板を対面させ、電流を流すことで油脂をを除去する。電気分解により陰極から水素ガス、陽極から酸素ガスを発生させ、材料表面の撹拌効果と機械的効果、及び陰極還元と陽極酸化作用によって脱脂効果を大きくする。
[メッキ工程]
この工程は、好ましくは、ジンケート浴や酸性浴を用いて、鋲螺を導電性のバレルに入れて浸漬し、バレルを回転しながら鋲螺に通電して亜鉛メッキする。バレルで浸漬し、また傾斜バレルによりデッピングする他、スプレーで新しい液体を吹き付けることもできる。ジンケート浴には,酸化亜鉛と水酸化ナトリウムを主成分とする浴を使用する。酸性浴は、塩化亜鉛、塩化アンモニウム又は塩化カリウムを主成分とする浴を使用する。この工程は、光沢剤や添加剤を使用することができる。鋲螺を浸漬するメッキ浴は、温度は好ましくは20℃~35℃として、直流電圧を3V~10Vとして、電流密度を0.5A/m~5A/mとして、膜厚を5μm~15μmとする亜鉛メッキ層2をネジの全面に生成する。
The zinc-plated layer 2 is preferably provided on the entire surface of the rivet screw through the following degreasing step, pickling step, electrolytic degreasing step, and plating step.
[Degreasing process]
This step is a step for removing oils and fats adhering to the surface of the rivet screw and providing a uniform zinc-plated layer 2 on the surface. You can use an alkaline cleaning method that degreases with.
[Pickling process]
This step removes oxide films, metal chips, inorganic stains and the like. In this step, an inorganic acid and a corrosion inhibitor are combined and chemically removed.
[Electrolytic degreasing process]
In this step, the material and the electrode plate are made to face each other in an alkaline degreasing solution, and an electric current is passed to remove oils and fats. Hydrogen gas is generated from the cathode and oxygen gas is generated from the anode by electrolysis, and the degreasing effect is enhanced by the stirring effect and mechanical effect of the material surface, and the cathode reduction and anodic oxidation action.
[Plating process]
In this step, preferably, using a zincate bath or an acidic bath, the rivet screw is placed in a conductive barrel and immersed, and the rivet screw is energized and galvanized while rotating the barrel. It can be soaked in a barrel, depping with a sloping barrel, or sprayed with a new liquid. For the zinc oxide bath, use a bath containing zinc oxide and sodium hydroxide as the main components. As the acidic bath, a bath containing zinc chloride, ammonium chloride or potassium chloride as a main component is used. Brighteners and additives can be used in this step. The plating bath for immersing the rivet screw has a temperature of preferably 20 ° C to 35 ° C, a DC voltage of 3V to 10V, a current density of 0.5A / m 2 to 5A / m 2 , and a film thickness of 5μm to 15μm. The zinc-plated layer 2 to be used is formed on the entire surface of the screw.

鋲螺は、以上の工程で生成した亜鉛メッキ層2の表面にガラスコーティング皮膜4を直接に積層し、あるいは亜鉛メッキ層2を化成処理した後、ガラスコーティング皮膜4を生成することもでき、あるいはリン酸亜鉛処理を行った後に、ガラスコーティング皮膜4を生成することもできる。化成処理は、リン酸亜鉛処理又はクロメート処理などが使用できる。リン酸亜鉛処理は、リン酸、第一リン酸亜鉛と酸化剤を混合した溶液で、ネジの表面にZn(PO・4HOの皮膜を形成する。クロメート処理は、クロム酸、硫酸、硝酸、リン酸などを含む溶液に浸漬して、水酸化クロムとクロム酸により、クロメート処理皮膜を形成する。
(ガラスコーティング皮膜4)
The rivet screw can be formed by directly laminating the glass coating film 4 on the surface of the galvanized layer 2 produced in the above steps, or by forming the galvanized layer 2 and then forming the glass coating film 4. It is also possible to form the glass coating film 4 after performing the zinc phosphate treatment. As the chemical conversion treatment, zinc phosphate treatment, chromate treatment, or the like can be used. Zinc phosphate treatment is a solution in which phosphoric acid, primary zinc phosphate and an oxidizing agent are mixed, and a film of Zn 3 (PO 4 ) 2.4H 2 O is formed on the surface of the screw. In the chromate treatment, a chromate-treated film is formed by immersing in a solution containing chromic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and the like with chromium hydroxide and chromic acid.
(Glass coating film 4)

鋲螺は、全面に亜鉛メッキ層2を生成した後、さらにその表面にガラスコーティング皮膜4を生成する。ガラスコーティング皮膜4は、鋲螺の全面に設けるのみならず、螺旋状のネジ山を設けている雄ネジ部11のみに設けることもできる。ガラスコーティング皮膜4は、耐食性と緩みトルクを考慮して、前述したように膜厚を、例えば1μm~10μmとする。ガラスコーティング皮膜4が薄すぎると、緩みトルクと耐食性が低下し、反対に厚すぎると、処理コストが高くなると共に、雌ネジ孔の締め込みに障害が発生するおそれがある。 The rivet screw forms a zinc-plated layer 2 on the entire surface thereof, and then further forms a glass coating film 4 on the surface thereof. The glass coating film 4 can be provided not only on the entire surface of the rivet screw but also only on the male screw portion 11 provided with the spiral screw thread. The film thickness of the glass coating film 4 is set to, for example, 1 μm to 10 μm as described above in consideration of corrosion resistance and loosening torque. If the glass coating film 4 is too thin, the loosening torque and corrosion resistance are lowered, and if it is too thick, the processing cost is high and the tightening of the female screw holes may be impaired.

ガラスコーティング皮膜4は、ガラス状に硬化した無機皮膜で、液状のガラスコーティング剤にネジまたはナットを浸漬し、あるいはスプレーしてネジの表面に均一に塗布し、硬化させて生成する。ガラスコーティング皮膜4は、主成分をSiOとするものが好ましく、とくに80%以上をSiOするものが好ましい。さらに、ガラスコーティング剤としては、常温で硬化してSiO化が進行する化合物が好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、加熱により硬化が促進するガラスコーティング剤を用いてもよい。
(プライマ層8)
The glass coating film 4 is an inorganic film cured in the form of glass, and is formed by immersing a screw or nut in a liquid glass coating agent or spraying it to uniformly apply it to the surface of the screw and then curing it. The glass coating film 4 preferably contains SiO 2 as a main component, and particularly preferably 80% or more of SiO 2 . Further, as the glass coating agent, a compound that cures at room temperature and promotes SiO 2 conversion is preferable, but the glass coating agent is not limited thereto. For example, a glass coating agent whose curing is promoted by heating may be used.
(Primer layer 8)

図4に示すように、ガラスコーティング皮膜4は、亜鉛メッキ層2の表面に、プライマ層8を形成した後、ガラスコーティング剤を塗布することもできる。プライマ層8は、ガラスコーティング剤の付着力を向上させるものが使用でき、たとえば、アクリル系、フェノール系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系等、種々の樹脂層を用いることができる。さらにまた、ガラスコーティング剤としては、例えば、ポリシラザン、テトラエトキシシラン、水ガラス、有機シラン化合物などを用いることができ、例えば既に市販されている、シラン化合物に触媒を含むものも使用できる。 As shown in FIG. 4, the glass coating film 4 can also be coated with a glass coating agent after forming the primer layer 8 on the surface of the galvanized layer 2. As the primer layer 8, a layer that improves the adhesive force of the glass coating agent can be used, and for example, various resin layers such as acrylic, phenol, urethane, epoxy, and polyester can be used. Furthermore, as the glass coating agent, for example, polysilazane, tetraethoxysilane, water glass, an organic silane compound and the like can be used, and for example, already commercially available silane compound containing a catalyst can also be used.

ガラスコーティング皮膜4は、好ましくは、実質的に透水性のない防水膜とする。ただし、この明細書において「実質的に透水性のない防水膜」とは、亜鉛メッキ層2よりも透水性の小さい膜であって、水の透過を抑制し、あるいは阻止して耐食性を向上できるものを示す。 The glass coating film 4 is preferably a waterproof film having substantially no water permeability. However, in the present specification, the "waterproof film having substantially no water permeability" is a film having a smaller water permeability than the zinc-plated layer 2, and can suppress or prevent the permeation of water to improve corrosion resistance. Show things.

亜鉛メッキ層2は、メッキ工程で発生するガスによる微細な隙間の発生を皆無にはできず、このことが亜鉛メッキ層2の耐食性を低下させる原因となっている。亜鉛メッキ層2の表面に、亜鉛メッキ層2よりも非透水性のガラスコーティング皮膜4を設けることは、微細な隙間のある亜鉛メッキ層2の耐食性を改善することに有効である。 The galvanized layer 2 cannot eliminate the generation of fine gaps due to the gas generated in the plating process, which causes the corrosion resistance of the galvanized layer 2 to deteriorate. Providing a glass coating film 4 that is more impermeable than the galvanized layer 2 on the surface of the galvanized layer 2 is effective in improving the corrosion resistance of the galvanized layer 2 having fine gaps.

さらに、ボルト、ネジ、ビス、ナット、ワッシャ等に設けているガラスコーティング皮膜4は、締め込まれた衝撃で破壊される、硬いガラス質が適している。ボルト、ネジ、ビス、ナットは、ネジ山が締め込まれた状態で、ガラスコーティング皮膜4が破壊され、ワッシャは、ネジやボルト締め込まれた状態で、擦りながら加圧されて破壊する。ガラスコーティング皮膜4は、たとえば、硬化状態で鉛筆硬度3H以上、さらに好ましくは鉛筆硬度5H以上として、締め込みの衝撃で破壊できる。ガラスコーティング皮膜4は、締め込まれた状態で破壊して緩みトルクを強化する。破壊したガラス粉末が、雄ネジ部11と雌ネジ部13との間に挟まれて摩擦抵抗を大きくし、またワッシャ300は両面のガラス粉末が、ボルト、ネジ、ビス等との摩擦抵抗を大きくするからである。これ等の鋲螺は、亜鉛メッキ層2にガラスコーティング皮膜4を積層しない鋲螺と比較して、緩みトルクを約4%~15%も強くできる。
(無機粉粒体5)
Further, as the glass coating film 4 provided on bolts, screws, screws, nuts, washers and the like, a hard glass material that is destroyed by the impact of being tightened is suitable. The glass coating film 4 is destroyed with the bolts, screws, screws, and nuts tightened, and the washer is pressed and destroyed while being rubbed with the screws and bolts tightened. The glass coating film 4 has a pencil hardness of 3H or more, more preferably a pencil hardness of 5H or more in a cured state, and can be broken by the impact of tightening. The glass coating film 4 is broken in a tightened state to strengthen the loosening torque. The broken glass powder is sandwiched between the male screw portion 11 and the female screw portion 13 to increase the frictional resistance, and the glass powder on both sides of the washer 300 increases the frictional resistance with bolts, screws, screws, etc. Because it does. These rivet screws can increase the loosening torque by about 4% to 15% as compared with the rivet screws in which the glass coating film 4 is not laminated on the galvanized layer 2.
(Inorganic powder or granular material 5)

さらに、ガラスコーティング皮膜4は、図5に示すように、無機粉粒体5を混合して、緩みトルクをさらに強化することもできる。無機粉粒体5は、ガラスコーティング皮膜4よりも高硬度なものであり、たとえば、平均粒径を1μm~10μmとするアルミナやシリカなどの粉粒体が使用できる。ガラスコーティング皮膜4よりも高硬度な無機粉粒体5を、ガラスコーティング皮膜4に埋設することで、緩みトルクを大きくできる。ガラスコーティング皮膜4は、無機粉粒体5の混合率を高くして緩みトルクを大きくできるが、無機粉粒体5はガラスコーティング皮膜4に埋設する状態で添加するので、無機粉粒体5の添加量は10重量%以上であって80重量%以下として、ガラスコーティング皮膜4内に埋設されて、緩みトルクを強化する。
(実施例1)
Further, as shown in FIG. 5, the glass coating film 4 can be mixed with the inorganic powder or granular material 5 to further strengthen the loosening torque. The inorganic powder or granular material 5 has a higher hardness than the glass coating film 4, and for example, powder or granular material such as alumina or silica having an average particle size of 1 μm to 10 μm can be used. By embedding the inorganic powder or granular material 5 having a hardness higher than that of the glass coating film 4 in the glass coating film 4, the loosening torque can be increased. The glass coating film 4 can increase the mixing ratio of the inorganic powder or granular material 5 to increase the loosening torque. However, since the inorganic powder or granular material 5 is added while being embedded in the glass coating film 4, the inorganic powder or granular material 5 is added. The addition amount is 10% by weight or more and 80% by weight or less, and is embedded in the glass coating film 4 to strengthen the loosening torque.
(Example 1)

M5のボルトの表面に、膜厚を5μmとする亜鉛メッキ層2を電気メッキして付着し、亜鉛メッキ層2を化成処理することなく、亜鉛メッキ層2の表面に膜厚を3μmとするガラスコーティング皮膜4を積層して100本のボルトを試作した。試作のボルトは、海辺から30mの場所に、3,000時間、屋外設置する暴露試験により、耐食劣化の経過観察を行った結果、3,000時間後も腐食は認められない。また、表面をメッキもガラスコーティング皮膜も設けないナットにねじ込んで、緩みトルクを測定すると、ガラスコーティング皮膜4を設けない、亜鉛メッキ層2のみのなに比較して、約7%強くなった。
ただし、ガラスコーティング剤には、クラリアント・ジャパン社製のパーヒドロポリシラザンを使用し、このパーヒドロポリシラザンの溶剤としてジ-n-ブチルエーテルを加えて、20wt%の溶液として、ネジの表面にスプレーし、その後45℃に加熱乾燥して硬化してガラスコーティング皮膜4を亜鉛メッキ層2に積層した。
(実施例2)
A galvanized layer 2 having a film thickness of 5 μm is electroplated and adhered to the surface of a bolt of M5, and a glass having a film thickness of 3 μm is attached to the surface of the galvanized layer 2 without chemical conversion treatment. 100 bolts were prototyped by laminating the coating film 4. The prototype bolt was installed outdoors for 3,000 hours at a location 30 m from the seaside, and as a result of follow-up observation of corrosion resistance deterioration, no corrosion was observed even after 3,000 hours. Further, when the surface was screwed into a nut having neither plating nor a glass coating film and the loosening torque was measured, it was about 7% stronger than that of only the zinc plating layer 2 without the glass coating film 4.
However, perhydropolysilazane manufactured by Clariant Japan Co., Ltd. is used as the glass coating agent, zinc-butyl ether is added as a solvent for this perhydropolysilazane, and a 20 wt% solution is sprayed on the surface of the screw. After that, it was heated and dried at 45 ° C. and cured, and the glass coating film 4 was laminated on the galvanized layer 2.
(Example 2)

ボルトの表面に設けるガラスコーティング皮膜4の膜厚を1μmとする以外、実施例1と同様にして100本のボルトを試作すると、これ等のボルトは、海辺から30mの場所に、1,500時間、屋外設置する暴露試験により、耐食劣化の経過観察を行った結果、1,500時間経過後もいずれのボルトにも腐食は認められず、ガラスコーティング皮膜4のないボルトに比較して、緩みトルクは約4%強化された。
(実施例3)
When 100 bolts were prototyped in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the glass coating film 4 provided on the surface of the bolt was 1 μm, these bolts were placed at a location 30 m from the seaside for 1,500 hours. As a result of observing the deterioration of corrosion resistance by the exposure test installed outdoors, no corrosion was observed on any of the bolts even after 1,500 hours had passed, and the loosening torque was compared with the bolts without the glass coating film 4. Was strengthened by about 4%.
(Example 3)

ボルトの表面に設ける亜鉛メッキ層2の膜厚を10μmとし、ガラスコーティング皮膜4の膜厚を5μmとする以外、実施例1と同様にして100本のボルトを試作すると、これ等のボルトは、海辺から30mの場所に、3,000時間、屋外設置する暴露試験により、耐食劣化の経過観察を行った結果、3,000時間経過後もいずれのボルトにも腐食は認められず、ガラスコーティング皮膜4のないボルトに比較して、緩みトルクは10%強化された。
(実施例4)
When 100 bolts were prototyped in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the galvanized layer 2 provided on the surface of the bolt was 10 μm and the thickness of the glass coating film 4 was 5 μm, these bolts were found. As a result of observing the deterioration of corrosion resistance by an exposure test in which it was installed outdoors for 3,000 hours at a location 30 m from the seaside, no corrosion was observed on any of the bolts even after 3,000 hours had passed, and the glass coating film. Loosening torque was increased by 10% compared to bolts without 4.
(Example 4)

ボルトの表面に設ける亜鉛メッキ層2の膜厚を15μmとする以外、実施例1と同様にして100本のボルトを試作すると、これ等のボルトは、海辺から30mの場所に、3,000時間、屋外設置する暴露試験により、耐食劣化の経過観察を行った結果、3,000時間経過後もいずれのボルトにも腐食は認められず、ガラスコーティング皮膜4のないボルトに比較して、緩みトルクは実施例1のボルトとほぼ同等に強化された。
(実施例5)
When 100 bolts were prototyped in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the galvanized layer 2 provided on the surface of the bolts was 15 μm, these bolts were placed 30 m from the seaside for 3,000 hours. As a result of observing the deterioration of corrosion resistance by the exposure test installed outdoors, no corrosion was observed on any of the bolts even after 3,000 hours had passed, and the loosening torque was compared with the bolts without the glass coating film 4. Was strengthened to almost the same level as the bolt of Example 1.
(Example 5)

ボルトの表面に設けるガラスコーティング皮膜4の膜厚を10μmとする以外、実施例1と同様にして100本のボルトを試作すると、これ等のボルトは、海辺から30mの場所に、3,000時間、屋外設置する暴露試験により、耐食劣化の経過観察を行った結果、3,000時間経過後もいずれのボルトにも腐食は認められず、ガラスコーティング皮膜4のないボルトに比較して、緩みトルクは約13%も強化された。
(実施例6)
When 100 bolts were prototyped in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the glass coating film 4 provided on the surface of the bolt was 10 μm, these bolts were placed 30 m from the seaside for 3,000 hours. As a result of observing the deterioration of corrosion resistance by the exposure test installed outdoors, no corrosion was observed on any of the bolts even after 3,000 hours had passed, and the loosening torque was compared with the bolts without the glass coating film 4. Was strengthened by about 13%.
(Example 6)

ボルトの表面に設けるガラスコーティング皮膜4に、平均粒径を約5μmとするアルミナ粉末を50重量%添加して、膜厚を10μmとする以外、実施例1と同様にして100本のボルトを試作すると、これ等のボルトは、海辺から30mの場所に、3,000時間、屋外設置する暴露試験により、耐食劣化の経過観察を行った結果、3,000時間経過後もいずれのボルトにも腐食は認められず、ガラスコーティング皮膜4のないボルトに比較して、緩みトルクは約15%も強化された。 100 bolts were prototyped in the same manner as in Example 1 except that 50% by weight of alumina powder having an average particle size of about 5 μm was added to the glass coating film 4 provided on the surface of the bolt to make the film thickness 10 μm. Then, as a result of observing the deterioration of corrosion resistance by an exposure test in which these bolts were installed outdoors for 3,000 hours at a location 30 m from the seaside, all the bolts were corroded even after 3,000 hours had passed. Was not observed, and the loosening torque was increased by about 15% compared to the bolt without the glass coating film 4.

以上の実施例は、鋲螺の具体例としてボルト100を使用するが、ボルト100に代わって、各々100本のネジ、ビス、ナット、ワッシャを使用して、耐食性と緩みトルクを測定すると、ボルト100と同等の優れた特性を示した。さらに、M5よりも大きく、あるいは小さいボルトを試作して、耐食性と緩みトルクを測定すると、以上の実施例と同等の特性を示した。さらに、以上の実施例は、亜鉛メッキ層2とガラスコーティング皮膜4を設けたボルト100を、メッキ層2とガラスコーティング皮膜4のないナットにねじ込で緩みトルクを測定したが、ボルト100とナット200の両方に亜鉛メッキ層2とガラスコーティング皮膜4とを設けてねじ込んで緩みトルクを測定すると、緩みトルクは約10%~50%増強された。 In the above embodiment, the bolt 100 is used as a specific example of the rivet screw, but when the corrosion resistance and the loosening torque are measured by using 100 screws, screws, nuts, and washers instead of the bolt 100, the bolt is used. It showed excellent characteristics equivalent to 100. Furthermore, when a bolt larger or smaller than M5 was prototyped and the corrosion resistance and loosening torque were measured, the characteristics equivalent to those in the above examples were shown. Further, in the above embodiment, the bolt 100 provided with the galvanized layer 2 and the glass coating film 4 was screwed into the nut without the plated layer 2 and the glass coating film 4, and the loosening torque was measured. When the galvanized layer 2 and the glass coating film 4 were provided on both of the 200 and screwed in to measure the loosening torque, the loosening torque was increased by about 10% to 50%.

本発明は、優れた耐食性と、強い緩みトルクとが要求される亜鉛メッキされたボルト、ネジ、ビス、ナット、ワッシャなど鋲螺として有効に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used as a stud screw for galvanized bolts, screws, screws, nuts, washers, etc., which require excellent corrosion resistance and strong loosening torque.

100…ボルト
200…ナット
300…ワッシャ
2…亜鉛メッキ層
4…ガラスコーティング皮膜
5…無機粉粒体
8…プライマ層
9…頭部
10…軸部
11…雄ボルト部
12…雌ボルト孔
13…雌ボルト部
100 ... Bolt 200 ... Nut 300 ... Washer 2 ... Galvanized layer 4 ... Glass coating film 5 ... Inorganic powder 8 ... Primer layer 9 ... Head 10 ... Shaft 11 ... Male bolt 12 ... Female bolt hole 13 ... Female Bolt part

Claims (7)

表面に亜鉛メッキ層を設けてなる鋲螺であって、
前記亜鉛メッキ層の表面に、
前記亜鉛メッキ層よりも高硬度のガラスコーティング皮膜を設けてなることを特徴とする鋲螺。
It is a stud screw with a zinc-plated layer on the surface.
On the surface of the galvanized layer,
A stud screw characterized in that a glass coating film having a hardness higher than that of the galvanized layer is provided.
請求項1に記載の鋲螺であって、
前記ガラスコーティング皮膜が、
締め込み状態において破壊される皮膜であることを特徴とするを鋲螺。
The stud screw according to claim 1.
The glass coating film
A stud screw characterized by being a film that breaks in the tightened state.
請求項1又は2に記載の鋲螺であって、
前記ガラスコーティング皮膜が、
実質的に透水性のない防水膜であることを特徴とする鋲螺。
The stud screw according to claim 1 or 2.
The glass coating film
A stud screw characterized by being a waterproof film that is virtually impermeable to water.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の鋲螺であって、
前記ガラスコーティング皮膜に、
前記ガラスコーティング皮膜よりも高硬度な無機粉粒体が埋設されてなることを特徴とする鋲螺。
The stud screw according to any one of claims 1 to 3.
On the glass coating film,
A stud screw characterized in that an inorganic powder or granular material having a hardness higher than that of the glass coating film is embedded.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の鋲螺であって、
前記ガラスコーティング皮膜が、
クロメート処理されない亜鉛メッキ層の表面に直接に積層されてなることを特徴とする鋲螺。
The stud screw according to any one of claims 1 to 4.
The glass coating film
A stud screw that is directly laminated on the surface of a galvanized layer that is not chromate-treated.
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の鋲螺であって、
前記ガラスコーティング皮膜の膜厚が1μm以上であって10μm以下であることを特徴とする鋲螺。
The stud screw according to any one of claims 1 to 5.
A stud screw having a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less of the glass coating film.
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の鋲螺であって、
前記亜鉛メッキ層の膜厚が5μm以上であって15μm以下であることを特徴とする鋲螺。
The stud screw according to any one of claims 1 to 6.
A stud screw having a zinc-plated layer having a film thickness of 5 μm or more and 15 μm or less.
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