JPS5881211A - アルミニウム合金製締着装置 - Google Patents

アルミニウム合金製締着装置

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JPS5881211A
JPS5881211A JP56176404A JP17640481A JPS5881211A JP S5881211 A JPS5881211 A JP S5881211A JP 56176404 A JP56176404 A JP 56176404A JP 17640481 A JP17640481 A JP 17640481A JP S5881211 A JPS5881211 A JP S5881211A
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JP
Japan
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aluminum alloy
bolt
nut
weight
bolts
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JP56176404A
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JPS622163B2 (ja
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石丸 肇
久保 富夫
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Doi Seisakusho Co Ltd
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Doi Seisakusho Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特別に選択されたアルミニウム合金製のボ
ルト・ナツト及びワッシャからなるアルミニウム合金製
締着装置に関するものである。
周知のようにアルミニウム合金は多種Toり、またボル
ト・ナツト及びワッシャがアルミニウム合金製のものも
知られている。しかし、適当なアルミニウム合金によシ
、ボルト拳ナツト及びワッシャを作成して、アルミニウ
ム合金部材を締付けても、十分な締着効果を得ることが
できない。例えば、アルミニウム合金からなる真空装置
において、アルミニウム合金からなる複数の管材をフラ
ンジで接続する場合、7ランジがアルミニウム合金であ
るから、ボルトやナツトなどを他の金属質からなるもの
で締着すると熱膨張係数の差から使用できない。し九が
って、ボルト・ナツト及びワッシャは管材やフランジと
同質のアルミニウム合金を使用することになる。しかし
、アルミニウム合金にも多種類To久適当なS@を適宜
に選択して、ボルト・ナツト及びワッシャを作成しても
、十分な締着力を得ることができない。
例えば第1図において、アルミニウム合金から麦る管材
/、/を接続する場合、各管材IO端部に形成した7ラ
ンジコを重合して、ボルトj、ナツト41及び一枚の平
ワツシヤ!、Sを取付け。
ボルト3又はナツト41t−十分に締付けて、十分なト
ルクを与えても、ボルト3による軸力(7ランジコ、−
に作用する圧着力)が十分でないことがある。即ち、ボ
ルト@ J’とワッシャ!の片面、各ワッシャ1.1と
7ランジコの外面、ワッシャよとナツトψとに各々摩擦
する部分がアシ、シかもボルトの雄ネジ部とナツトの雌
ネジ部に大きな力が加わるので、ボルト又はナツトに十
分な締付トルクを与えても、直ちに軸力が比例して大き
くなるわけではない。特にボルトとナツト’を数回締付
けたシ緩めると、締付トルクと軸力とは太き力差が生じ
るので、75ンジ相互の圧着に信頼性がなくなる。した
がって、管材内部が超高真空状態の場合に鉱漏洩原因と
なるし、7ランク間に減・磨材を介在しても、管材内部
の超高真空が吸引するので、使用に供し得ない。このた
め数回乃至数70回締付けを繰返しても、締付トルクと
軸力とがほとんど比例し、常に一定した軸力を得られる
ボルト・ナツト及びワッシャが要求されている。
本発明は、上記要求を満たす目的で提案されたもので、
−多種類めるアルミニウム合金のうち、選択した特定の
アルミニウム合金によシ、ボルト働ナツト及びワッシャ
を製造することにょシ複数回繰p返し、締め付けても締
付トルクと軸力とが比例関係にあシ、常に安定した締着
力を有する信頼性の高い締着装置を提供する。
本発明の締着装置は、アルミ+=、ウム合金製のボルト
・ナツト及びワッシャからなるもので、ボルトはケイ素
00.20重量%以下、鉄O,SO重量%以下、銅s、
t −b、を重量%、マンガン0.−〜0、*重量%、
マグネシウム0.02重量−以下、亜鉛0.10重量−
以下、チタン0.0−〜0.10重量%とナジウム0.
03〜0.l!重量%、ジルコニウム0、/〜0.2!
重量%含まれて、残少がアルミニウムで、引張強さ3コ
kgfArIm′以上、伸びl−チリ上のアルミニウム
合金(以下第1種アルミニウム合金という)によシ製造
して、表面f:硬質アルーマイト処理するか、又はケイ
素0.2重量−以下。
鉄0.2重量%以下、鋼J、t−や、9重量%、マンカ
ンo、Jo −o、to 重量To 、マグネシウムへ
コ〜1.1重量%、クロム0.10重量−以下、亜鉛0
.25重量%以下、チタン0.7!重量−含まれて残夛
がアルミニウムで、引張強さりkgf/rrm”以上、
耐力3/kgf/rein”以上、伸びlコチ以上のア
ルミニウム合金(以下第一種アルミニウム合金という)
により製造して表面を硬質又は普通のアルマイト処理し
たものである。
一方、ナツトはボルトが第7種アルミニウム合金で製造
されたものであれば、同様に第1種アルミニウム合金で
製造したものでなければならず、またボルトと同様に表
面を硬質アルマイト処理しなければならない。また、ボ
ルトが第一種アルミニウム合金で製造されたものであれ
ば該ボルトに螺合するナツトは、第1種アルミニウム合
金又は第一種アルミニウム合金で製造したものであって
、表rkJをアルマイト処理しないもの、又はケイ素0
.φbへ0.10重量%、鉄0.り重量−以下、銅o、
tr 〜o、+o z量%、’vyガンo、iz重量−
以下、マグネシウムO0t〜1.コ重量%、クロム00
09〜0.33重量%、亜鉛0.15重量%以下、チタ
ン0./1重量%以下含まれて。
残夛が5アルミニウムで、引張強さx?kgf/rrm
”以上、耐力#kgf/mm”以上、伸びr%以上のア
ルミニウム°合金(以下第3種アルミニウム合金という
)で製造して表面をアルマイト処理しないものを使用す
る。
したがって、ボルトとナツトとの組合せは、ボルトが第
7111アルミニウム合金で製造して1表面を硬質アル
了イト処理したものであれば、ナツトは同様に第1種ア
ルミニウム合金で製造して1表面を硬質アルマイト処理
したものであシまた、ボルトが第一種アルきニウム合金
で製造して、表面を硬質又はアルマイト処理し九もので
あればナツトは第1種、第一種又は第311アルミニウ
ム合金で製造して1表面をアルマイト処理しないもので
あって、結局は参種類を選定することができる。
そして、本発明で使用するワッシャは、ボルト及びナツ
トが上記いずれの組合せであっても、ケイ素0.−0〜
0.IO重量嗟、鉄0.7重量%以下、銅3.3〜夕、
!重量%、マンガンo、*o〜7.00重量%、マグネ
シウムQ、Ilθ〜0.to重量%、クロム0.70重
量%以下、亜鉛0.15重量−以下、チタン0./!!
重量%以下含まれて残夛カ監アルミニウムテ、引張強す
j4kg//1m” 以上、耐力J7kg//mm”以
上、伸びis elk以上のアルミニウム合金(以下第
41株アルミニウム合金という)によυ製造して表面t
−硬質アルマイト処理したものを使用する。したがって
、ワッシャはボルト及びナツトが特定された数種類のア
ルミニウム合金の組合せであっても、1種類でらる。
上記したいずれかのボルト及びナツトとワッシャを使用
して、アルミニウム置傘製のフランジ、その他の部材を
締着すると、ボルトに加える締付トルクがフランジなど
の圧着力である軸力にほぼ比例することになp1部材間
において所望の締着力を得ることができる。
これは、ボルト及びナツトが第1種アル建ニウム合金で
製造して表面を硬質アルマイト処理したものであれば、
繰返しの螺着によシいずれか一方の表面が極微細に切削
されて、潤滑剤としての機能を果たし、締付トルクがそ
の″lt軸力になって、複数回締着を繰返してもキシミ
やカシIJ を生じないためである。又、ボルトが第一
種アルミニウム合金で表面をアルマイト処理したもので
、ナツトが第1檀、第2種又は第3種のアルミニウム合
金で製造して表面をアルマイト処理しないものであれば
、螺着によシボルトがナツトを極微細に切削して、潤滑
剤つ機能を果たすからであシ、締付トルクと軸力とは複
数回の締付けによってもほぼ比例する。
また、いずれの場合であっても、ワッシャは硬質である
からボルト又はナツトの力をそのま1′1.、 アルミニウム合金の、被締着部材に伝達し、摩擦面にお
いてカジリやキシミが生じない。
なお、ワッシャをプレスによシ打抜き成形すると、片面
にパリが生じるが、該ワッシャを使用する場合は、パリ
のある面をボルト頭側、又はナツト側に向け、被締着部
材側に向けないよう圧する。
このように、特殊材質のアルミニウム合金によシ、ボル
ト・ナツト及びワッシャを製造し、ボルト及びワッシャ
はアルマイト処理して、ナツトは種類に応じてアルマイ
ト処理すれば、ボルト・ナツト・ワッシャ及び被締着部
材が相互に圧着する摩擦面において不要な悪影蕃が無く
、締付トルクによシ信頼性のある軸力を生じさせること
ができる。そして、他の種類のアルミニウム合金で製造
しても、硬度、その他の点において信頼性のめる軸力を
期待することができない。
したがって1本発明によればアルミニウム合金の真空装
置に使用する管材の7ランジ接続用締着装置として、又
はその他のアルミニウム合金型被締着部材の締着装置、
例えば各種車輌、航空機、各機械類など、多種の目的に
使用することができ、しかも軽量で耐久性、耐蝕性にす
ぐ−れるばかりでなく、締付トルクが少くても安定した
軸力が得られ、潤滑剤を使用しなくても、締着機能が著
しく高くなる。
第一図から第を図の線図は、アルミニウム合金の各種締
着装置による締付トルクと軸力との関 ・係を示すもの
で、各図とも縦軸が被締着部材に与えられる軸力(kg
/ff1)、横軸がボルトに加える締付トルク(kg 
、 cyn )である。
第一図はボルト及びナツトが、第1種アル建ニウム合金
で製造して表面を硬質アルマイト処理し、ワッシャを第
4111アルミニウム合金で製造して1表面を硬質アル
マイト処理し喪ものを使用した場合で、37回所望の締
付トルクによシボルトを締付けても、常に安定した軸力
が生じていることが明らかである。
なお、各図において括弧内の数字は締付回を示す。第3
図はボルトを第一種アルミニウム合金で製造して、表面
を普通アルマイト処理し、ナツトt−第3種アルミニウ
ム合金で製造して、表面をアルマイト処理しないもので
、ワッシャは第−図と同様のものである。このような締
着装置で4、/回目の締付けでは締付トルクに対し大き
な軸力が生じるが、−回目以降30回目の締付操作であ
っても、締付トルクに対して安定した軸力が生じている
第参図はボルトを第一種アルミニウム合金で製造して、
表面を硬質アルマイト処理し、ナツトを第3アルミニウ
ム合金で製造して、表面をアルマイト処理しないもので
、ワッシャも第一図と同様である。この場合でもに回の
給付操作があっても、給付トルクに対して安定した軸力
が発生している。
第5図は、ボルト及びナツトを第一種アルミニウム合金
で製造し、ボルトを硬質アルマイト処理して、ナツトを
アルマイト処理しないもので−ワツシャは前記と同様で
ある。この場合も操作回数によシ多少差が生じるが、締
付トルクに対してはは比例し九高い軸力が発生している
第6図は、ボルト及びナツトを第一′種アルミニウム合
金で製造して、・いずれも表面を普通アルマイト処理し
、ワッシャを前記と同様なものを使用した場合、第7図
はボルトを第1種アル2ニウム合金で、ナラトラ第3種
アルミニウム合金で各々製造して、いずれも表面をアル
マイト処理し、ワッシャを前記と同様なものを使用した
場合、第を図は、ボルト・ナツト及びワッシャを第2種
アルミニウム合金で製造して、ボルト及びワッシャ表面
を硬質アルマイト処理し九場合をそれぞれ示すものであ
って、締付回数によシ、締付トルクに対して軸力が極め
て不安定となっている。特に締付トルクが高くなると軸
力が微細に変化し、ボルト・ナツト・ワッシャ及び被締
着部材の摩擦面において、カジリやキシミが発生してい
る。
この各図からも明らかなように、ボルドーナツト及びワ
ッシャは各種のアルミニウム合金のうち、選択された特
別のものによって製造しなければならないことが明らか
でめる。
【図面の簡単な説明】
第1図は締着装置の使用状態の縦断面図、第一図乃至第
3図は、本発明に係る締着装置の締付トルクと軸力との
関係を示す線図、第1図乃至宵を図は本発明以外の上記
と同様の線図である。 特許出願人 株式会社土井製作所

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アルミニウム合金で製造したボルト・ナツト及びワッシ
    ャからなシ、咳ボルト・ナツト及びワッシャはボルトや
    ナツトに加えられる締付トルクに対して、アルミニウム
    合金製の被締付部材に、常に#1ぼ比例する軸力を与え
    られる選ばれ九複数種のアルミニウム合金で製造され、
    ボルト及びワッシャ表面框硬質又は晋通のアルマイト処
    理し、ナツトはボルトの種類に応じてアルマイト処理し
    、又は処理しないことを特徴とするアルミニウム合金製
    締着装置。
JP56176404A 1981-11-05 1981-11-05 アルミニウム合金製締着装置 Granted JPS5881211A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56176404A JPS5881211A (ja) 1981-11-05 1981-11-05 アルミニウム合金製締着装置

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JP56176404A JPS5881211A (ja) 1981-11-05 1981-11-05 アルミニウム合金製締着装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5881211A true JPS5881211A (ja) 1983-05-16
JPS622163B2 JPS622163B2 (ja) 1987-01-19

Family

ID=16013077

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JP56176404A Granted JPS5881211A (ja) 1981-11-05 1981-11-05 アルミニウム合金製締着装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6979161B2 (en) 2000-12-19 2005-12-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Bolt structure for use with a magnesium alloy member for tightening magnesium alloy members with each other or with a heterogenenous material
EP3617535A1 (de) * 2018-08-27 2020-03-04 ESKA Automotive GmbH Schraubengarnitur für aluminiumkonstruktionen und -tragwerke im aluminiumbau
JP2022133129A (ja) * 2021-03-01 2022-09-13 矢崎総業株式会社 締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法

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US6979161B2 (en) 2000-12-19 2005-12-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Bolt structure for use with a magnesium alloy member for tightening magnesium alloy members with each other or with a heterogenenous material
EP3617535A1 (de) * 2018-08-27 2020-03-04 ESKA Automotive GmbH Schraubengarnitur für aluminiumkonstruktionen und -tragwerke im aluminiumbau
JP2022133129A (ja) * 2021-03-01 2022-09-13 矢崎総業株式会社 締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法

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JPS622163B2 (ja) 1987-01-19

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