JPS588817A - 弾性座金 - Google Patents
弾性座金Info
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- JPS588817A JPS588817A JP56104893A JP10489381A JPS588817A JP S588817 A JPS588817 A JP S588817A JP 56104893 A JP56104893 A JP 56104893A JP 10489381 A JP10489381 A JP 10489381A JP S588817 A JPS588817 A JP S588817A
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- bolt
- washer
- tightening
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/067—Bolt tensioners
- B23P19/068—Bolt tensioners by using heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/065—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element
-
- 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
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
-
- 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
- F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
-
- 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
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- F16B2200/77—Use of a shape-memory material
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S411/909—Fastener or fastener element composed of thermo-responsive memory material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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-
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポル(、ナツトのゆるみを防止するとともに
、ボルトに一定の締付力を発生させる弾性座金に関する
ものである。
、ボルトに一定の締付力を発生させる弾性座金に関する
ものである。
従来、ボルト、ナツトのゆるみ防止対策として、ばね座
金、さらばね座金あるいは歯付座金等の弾性座金を用い
ているが、そのたわみ量は小さく、へたシを生己やすい
という欠点を有している。
金、さらばね座金あるいは歯付座金等の弾性座金を用い
ているが、そのたわみ量は小さく、へたシを生己やすい
という欠点を有している。
また、ボルト締付方法としては、単にボルトあるいはナ
ツトを回転させるトルク法あるいはナツト回転角法およ
びボルトを弾性限度内で延伸させた状態でナツト締めす
るテンション法、ボルトを予め加熱して膨張した状態で
ナツト締めする熱締め法等がある。
ツトを回転させるトルク法あるいはナツト回転角法およ
びボルトを弾性限度内で延伸させた状態でナツト締めす
るテンション法、ボルトを予め加熱して膨張した状態で
ナツト締めする熱締め法等がある。
しかしながら、トルク法およびナツト回転角法では、ボ
ルトの締付けとともに、ねじ面における摩擦力が増大し
、ボルトに過大なねじりモーメントを加えねばならず、
また、テンシ゛ヨン法、熱締め法ではボルトに加えるね
じりモーメントは小さくてもよいが、特別な装置を必要
とし、適用範囲が限定される。
ルトの締付けとともに、ねじ面における摩擦力が増大し
、ボルトに過大なねじりモーメントを加えねばならず、
また、テンシ゛ヨン法、熱締め法ではボルトに加えるね
じりモーメントは小さくてもよいが、特別な装置を必要
とし、適用範囲が限定される。
さらに、熱締め法では加熱する温度によっては、ボルト
の冶金的性質や表面処理に悪影響を及ぼす等の欠点を有
している。
の冶金的性質や表面処理に悪影響を及ぼす等の欠点を有
している。
本発明は、上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、形
状記憶合金を用いることにより、ボルトナツトのゆるみ
を防止するとともに、ボルトに一定の締付力を容易に発
生させることができる弾性座金を提供しようとするもの
である。
状記憶合金を用いることにより、ボルトナツトのゆるみ
を防止するとともに、ボルトに一定の締付力を容易に発
生させることができる弾性座金を提供しようとするもの
である。
次に、図面にもとづいて、本発明の好適なる実施gAl
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第1図において、1は本発明に係る弾性座金で、常温で
は母相であるオーステナイト相の状態にある形状記憶合
金9例えば銅−亜鉛−アルミニウム合金からなり、さら
形をしている。
は母相であるオーステナイト相の状態にある形状記憶合
金9例えば銅−亜鉛−アルミニウム合金からなり、さら
形をしている。
一般に、形状記憶合金は、As点(オーヌテナイト変態
開始温度)以下で外力を受けると比較的容易に塑性変形
して、外力を除いても変形は元に戻らない。しかるに、
これをAf点(オーステナイを変態完了温度2本実施例
の合金の場合は一100°C)以上に昇温すると、マル
テンサイトが母相に逆変態するとともに、その形状も母
相のときの状態、つまり変形前の形状に復帰する。この
現象は、形状記憶合金における形状記憶効果として知ら
れている。
開始温度)以下で外力を受けると比較的容易に塑性変形
して、外力を除いても変形は元に戻らない。しかるに、
これをAf点(オーステナイを変態完了温度2本実施例
の合金の場合は一100°C)以上に昇温すると、マル
テンサイトが母相に逆変態するとともに、その形状も母
相のときの状態、つまり変形前の形状に復帰する。この
現象は、形状記憶合金における形状記憶効果として知ら
れている。
上記弾性座金1は、形状記憶合金におけるこの様な形状
記憶効果を利用したもので、母相において立体的に成形
された弾性座金1を、As点以下の適当な温度に冷却し
て変形容易な状態にした後、弾性座金1が平坦になる程
度で、比較的低いレベルに設定されたトルクでボルト、
ナツトを締付け、弾性座金1の温度がAf点以上の使用
温度に復帰するとともに、母相のときの形状に戻ろうと
する回復力によってボルトに所定の締付力を発生させる
ものである。
記憶効果を利用したもので、母相において立体的に成形
された弾性座金1を、As点以下の適当な温度に冷却し
て変形容易な状態にした後、弾性座金1が平坦になる程
度で、比較的低いレベルに設定されたトルクでボルト、
ナツトを締付け、弾性座金1の温度がAf点以上の使用
温度に復帰するとともに、母相のときの形状に戻ろうと
する回復力によってボルトに所定の締付力を発生させる
ものである。
次に、上記弾性座金1の製作方法について説明する。
まず、第2図に示すように、上記形状記憶合金の板から
、環状の素材2を打抜く。そして、この素材2を第3図
に示す様に、上型3および下型3′の間に挾んで圧縮成
形し、圧縮荷重をかけたままの状態で、例えば300°
Cで30分間保持(記憶処理)すると、第1図に示す様
にさら形が母相における形状として記憶される。
、環状の素材2を打抜く。そして、この素材2を第3図
に示す様に、上型3および下型3′の間に挾んで圧縮成
形し、圧縮荷重をかけたままの状態で、例えば300°
Cで30分間保持(記憶処理)すると、第1図に示す様
にさら形が母相における形状として記憶される。
この様にして製作された弾性座金1は、このまま通常の
さらばね座金として使用すれば応力誘起マルテンサイト
変態とその逆変態による超弾性によりゆるみ止め座金と
して有効であるが、下記の使用法により、ボルトに適切
な締付力を発生させるという新規な機能を発揮させるこ
とができる。
さらばね座金として使用すれば応力誘起マルテンサイト
変態とその逆変態による超弾性によりゆるみ止め座金と
して有効であるが、下記の使用法により、ボルトに適切
な締付力を発生させるという新規な機能を発揮させるこ
とができる。
用いてMf (マルテンサイト変態完了温度)以下△
の−150°Cまで冷却すると、完全にマルテンサイト
相となり、川内の双晶変形あるいは兄第晶間の界面の移
動によって非常に変形し易い状態になる。したがって、
第4図に示すように締付部材5に被締付部材6をポル1
−4によって固着する際に、上記冷却した弾性座金1を
介すると、7弾性座金1はボルト4の適正締付トールク
に比し、低いレベルの締付トルクで平坦な形状に変形す
る。すると、ボルト4あるいは被締付部材6からの熱伝
導によって、弾性座金1の温度は上昇し、Af点(−1
00°C)以上の温度に達すると、弾性座金1は母相の
ときのさら形の形状に復帰しようとして、第50の様に
ポルト40座面を圧し、ボルト4に締付力を発生させる
。この回復力は、弾性座金1の成分9寸法、形状および
記憶処理条件などによって変化するので、これらの要因
と、冷却条件および初期締付トル、りを適切にコントロ
ールすれば、ボルト4のサイズと強度に応じて適正な締
付力を発生させることができる。
相となり、川内の双晶変形あるいは兄第晶間の界面の移
動によって非常に変形し易い状態になる。したがって、
第4図に示すように締付部材5に被締付部材6をポル1
−4によって固着する際に、上記冷却した弾性座金1を
介すると、7弾性座金1はボルト4の適正締付トールク
に比し、低いレベルの締付トルクで平坦な形状に変形す
る。すると、ボルト4あるいは被締付部材6からの熱伝
導によって、弾性座金1の温度は上昇し、Af点(−1
00°C)以上の温度に達すると、弾性座金1は母相の
ときのさら形の形状に復帰しようとして、第50の様に
ポルト40座面を圧し、ボルト4に締付力を発生させる
。この回復力は、弾性座金1の成分9寸法、形状および
記憶処理条件などによって変化するので、これらの要因
と、冷却条件および初期締付トル、りを適切にコントロ
ールすれば、ボルト4のサイズと強度に応じて適正な締
付力を発生させることができる。
なお、本発明は上記実□施例に限るものでなく、例えば
、形状記憶合金を第6図、第7図に示すばね座金7ある
いは歯付座金8等に形成してもよい。
、形状記憶合金を第6図、第7図に示すばね座金7ある
いは歯付座金8等に形成してもよい。
さらに第8図に示す様に、座金をナツトに組込む慣用技
術を利用して、座金組込みナツト9とすれば、弾性座金
1をナツト9とともに冷却することによシ熱容量が大き
くなるの′で、締付中の温度上昇が緩慢となり、締付休
業が容易となる。
術を利用して、座金組込みナツト9とすれば、弾性座金
1をナツト9とともに冷却することによシ熱容量が大き
くなるの′で、締付中の温度上昇が緩慢となり、締付休
業が容易となる。
以上の説明より明らかなように、本発明による弾性座金
は、形状記憶合金の相変態による形状変化を利用してい
るので、・見かけ上の塑性域までも弾性域として利用で
き、そのたわみ回復量は非常に大きく、へたりを生ずる
ことなく、安定したゆるみ止め効果を有してい名。
は、形状記憶合金の相変態による形状変化を利用してい
るので、・見かけ上の塑性域までも弾性域として利用で
き、そのたわみ回復量は非常に大きく、へたりを生ずる
ことなく、安定したゆるみ止め効果を有してい名。
また、上記弾性座金全冷却して締付ける方法を適用する
ことにより、ボルトの捩りによる余計なせん断応力を伴
なうことなく、かつ、−面やねじ面の摩擦係数に左右さ
れない締付け(テンション法と同様な締付i)ができる
等の効果を有している。
ことにより、ボルトの捩りによる余計なせん断応力を伴
なうことなく、かつ、−面やねじ面の摩擦係数に左右さ
れない締付け(テンション法と同様な締付i)ができる
等の効果を有している。
第1図、第2図は本発明に係る弾性座金およびその素材
を示す斜視図、第3図、第4図、第5図は、上記弾性座
金の製作工程、使用状態を示す断面図、第6図、第7図
は本発明の他の実施例を示す斜視図、第8図は上記同様
実施例を示す一部断面正面図である。 1・・・弾性座金、 7・・・ばね座金、 8・・・歯
付座金。 9・・・座金組込みナツト。 特 許 出 願 人 株式会社山科精工所代 理 人
弁別子 青 山 葆ほか2名第1図
第2図 第3図 第4図
を示す斜視図、第3図、第4図、第5図は、上記弾性座
金の製作工程、使用状態を示す断面図、第6図、第7図
は本発明の他の実施例を示す斜視図、第8図は上記同様
実施例を示す一部断面正面図である。 1・・・弾性座金、 7・・・ばね座金、 8・・・歯
付座金。 9・・・座金組込みナツト。 特 許 出 願 人 株式会社山科精工所代 理 人
弁別子 青 山 葆ほか2名第1図
第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- (1)形状記憶合金からなり、母相そあるオーステナイ
ト相の状態におけ仝形状が立体的に成形したものである
ことを特徴とする弾性座金。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56104893A JPS588817A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 弾性座金 |
GB08216908A GB2102904B (en) | 1981-07-03 | 1982-06-10 | Shape memory washer ensuring fastener tightness |
US06/393,336 US4450616A (en) | 1981-07-03 | 1982-06-29 | Method of ensuring the tightness of a bolt and a nut |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56104893A JPS588817A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 弾性座金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS588817A true JPS588817A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14392834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56104893A Pending JPS588817A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 弾性座金 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4450616A (ja) |
JP (1) | JPS588817A (ja) |
GB (1) | GB2102904B (ja) |
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---|---|---|---|---|
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