KR101970260B1 - Sealing agent, fastener, bolt and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
방청용 용사피막이 형성된 볼트를 소정의 조임 토크로 조였을 때에, 요구되는 축력을 얻는 것을 가능하게 한다.
방청용 용사피막(101b, 102b, 103b)이 형성된 피체결체(100)의 체결에 사용되는 체결구로서, 머리부(1a) 및 나사부(1c)를 포함하는 전체면에 방청용 용사피막(10)이 형성되고, 적어도 나사부가 1~10질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제에 의해 봉공 처리된 볼트(1)와, 피체결체(100)를 끼우고 볼트(1)의 나사부(1c)에 조여지는 너트이며, 나사부(1c)와 피체결체(100)측의 접촉면(시트면(2b))을 제외한 전체면에 방청용 용사피막(20)이 형성된 너트(2)와, 볼트(1)의 머리부(1a) 또는 너트(2)와 피체결체(100) 사이에 배치되는 와셔이며, 피체결체(100)측의 접촉면(3a, 4a)을 제외한 전체면에 방청용 용사피막(30, 40)이 형성된 와셔(3, 4)를 포함하는 체결구이다.It is possible to obtain a required axial force when the bolts formed with the rust preventive coating are tightened with a predetermined tightening torque.
A fastener for use in fastening a member assembly 100 in which rust preventive thermal spray coatings 101b, 102b and 103b are formed is provided with a rust preventive spray coating 10 on the entire surface including the head portion 1a and the screw portion 1c. A bolt 1 which has been subjected to a sealing treatment by a sealing agent containing at least a wax of 1 to 10 mass% in a screw part and a screw 1c of the bolt 1, And a nut 2 having a rust preventive thermal spray coating 20 formed on the entire surface excluding the screw portion 1c and the contact surface (sheet surface 2b) on the side of the member assembly 100, (30, 40) is formed on the entire surface except for the contact surfaces (3a, 4a) on the side of the member to be affixed (100) and the washer disposed between the member (1a) or the nut And a washer (3, 4).
Description
본 발명은 방청용 용사피막이 형성된 볼트용의 봉공처리제, 및 예를 들면 일본 공업 규격인 JIS H 8300:2005 「아연·알루미늄 및 그들의 합금의 용사」에서 규정되어 있는 철강의 방식 목적으로 시행되는 아연·알루미늄 및 그들의 합금의 용사피막에 준하는 알루미늄, 아연 알루미늄 합금이나 알루미늄 마그네슘 합금 등의 방청용 용사피막이 형성된 피체결체의 체결에 사용되는 체결구, 볼트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sealing treatment agent for bolts in which a rust-preventive thermal spray coating is formed, and a zinc treating agent for zinc steel for the purpose of steel processing prescribed in JIS H 8300: 2005 "Spraying of zinc, aluminum and their alloys" A bolt, and a manufacturing method thereof, which are used for fastening a member to be assembled with a rust preventive coating such as aluminum, a zinc aluminum alloy, or an aluminum magnesium alloy, which is similar to a thermal spray coating of aluminum and their alloys.
도로교의 강철 도리 등의 강철 구조물의 부식 대책으로서, 공장에 있어서 강철 구조물의 표면에 고내식성 합금을 용사함으로써 고내식성 피막을 형성하는 것이 행해지고 있다. 그리고, 이러한 종류의 강철 구조물은 그 구조상, 현장 접속이 필요하며, 현장에 있어서 첨접판을 사용하여 고력 볼트(HTB) 및 너트에 의해 접속되는 경우가 많다. 그런데, 이 고력 볼트 및 너트 자체에는 강철 구조물 본체와 같은 고내식성 피막이 형성되어 있지 않으므로, 강철 구조물 본체보다 고력 볼트 및 너트의 내용연수가 짧아, 고력 볼트 및 너트의 내용연수에 맞추어 메인터넌스를 행할 필요가 있다.As a countermeasure against corrosion of steel structures such as steel trenches of highway bridges, a high corrosion-resistant film is formed by spraying a high corrosion-resistant alloy on the surface of a steel structure in factories. In addition, these types of steel structures require on-site connection due to their structure, and in many cases they are connected by high-strength bolts (HTB) and nuts using an adhesive plate in the field. However, since the high-strength bolt and the nut themselves do not have a high corrosion-resistant film such as a steel structure body, the service life of the high-strength bolt and the nut is shorter than that of the steel structure body, and maintenance needs to be performed in accordance with the service life of the high- have.
그래서, 강철 구조물의 표면과 마찬가지로, 고력 볼트 및 너트에도 고내식성 피막을 형성하는 것이 요망되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 볼트 본체의 나사부 또는 전체에 몰리브덴, 크롬, 텅스텐 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 10~150μm의 두께의 용사층을 설치한 볼트가 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 수압 나사면에 입경이 10μm 이하의 경질 입자를 고속 화염 용사 방법으로 부착시킨 볼트가 개시되어 있다.Thus, as with the surface of a steel structure, it is desired to form a high corrosion-resistant film in high-strength bolts and nuts. For example,
그리고, 고내식성 피막이 형성된 강철 구조물 본체와 동일한 내용연수로 고력 볼트 및 너트를 사용하기 위해서는, 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같이 고력 볼트의 나사부 뿐만 아니라, 고력 볼트 및 너트의 전체에 고내식성 용사피막을 형성 할 필요가 있다고 생각된다. 그런데, 실제로 고내식성 피막을 용사에 의해 전체에 형성한 고력 볼트 및 너트를 사용하여 강철 구조물을 조여보면, 소정의 조임 토크로 조여도 요구되는 축력이 얻어지지 않는 것을 알 수 있었다.In order to use high-strength bolts and nuts having the same material strength as that of the steel structure body having a high corrosion-resistant film, it is necessary to use not only the threaded portion of the high-strength bolt but also the high-strength bolt and nut as described in
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 방청용 용사피막이 형성된 볼트를 소정의 조임 토크로 조였을 때에, 요구되는 축력을 얻는 것을 가능하게 하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to make it possible to obtain a required axial force when a bolt formed with a rust preventive coating is fastened with a predetermined tightening torque.
본 발명의 봉공처리제는 적어도 나사부에 방청용 용사피막이 형성된 볼트용의 봉공처리제로서, 1~10질량%의 왁스를 포함하는 것이다. 본 발명의 봉공처리제에 의해, 적어도 나사부에 방청용 용사피막이 형성된 볼트에 봉공 처리하면, 볼트의 나사부에 봉공처리제와 함께 왁스가 정착한다. 이 볼트에 의하면, 나사부에 정착한 왁스가 너트와의 사이의 마찰을 경감하므로, 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구된 축력을 얻는 것이 가능해진다.The sealing agent of the present invention is a sealing agent for a bolt having a rust-preventive thermal spray coating formed on at least a thread portion, and contains 1 to 10% by mass of wax. When the sealing agent of the present invention is subjected to a sealing treatment on at least a bolt having a rust-preventive thermal spray coating on the thread portion, the wax is fixed to the thread portion of the bolt together with the sealing agent. According to this bolt, since the wax fixed on the threaded portion reduces the friction with the nut, it is possible to obtain the required axial force when tightened with the predetermined tightening torque.
또한, 봉공처리제에 포함되는 왁스가 1질량% 미만인 경우에는, 너트와의 마찰 경감 작용이 부족하여, 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구된 축력을 얻을 수 없게 된다. 또, 볼트를 포함하는 시공물에 미관 등의 목적으로 도장을 시행할 때에는, 1~5질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제로 하는 것이 바람직하다. 도장을 시행하는 경우, 봉공처리제에 포함되는 왁스가 5질량%를 넘으면, 봉공처리제와 도장의 밀착 성능이 저하된다. 한편, 도장을 시행하지 않는 경우에도 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 10질량%를 넘으면, 왁스의 함유량이 지나치게 많기 때문에, 볼트의 나사부에 대한 정착력이 약해지고, 조임시에 왁스가 벗겨져 떨어지게 된다.When the wax contained in the sealing agent is less than 1% by mass, the friction reducing action with the nut is insufficient, so that the required axial force can not be obtained when the wax is tightened with a predetermined tightening torque. When coating is performed on a work including a bolt for the purpose of aesthetics or the like, it is preferable to use a sealing agent containing 1 to 5% by mass of wax. When the coating is carried out, if the wax contained in the sealing agent exceeds 5% by mass, adhesion between the sealing agent and the coating deteriorates. On the other hand, even if the coating is not carried out, it is preferable that the amount is 10% by mass or less, and if it exceeds 10% by mass, the content of the wax is excessively large so that the fixing force to the threaded portion of the bolt becomes weak, do.
여기서, 본 발명의 봉공처리제의 주성분은 수지계 봉공제인 것이 바람직하다. 수지계 봉공제로서는 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지, 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시페놀 수지, 폴리아미드 수지나 에폭시멜라민 수지 등을 사용할 수 있다.Here, the main component of the sealing agent of the present invention is preferably a resin sealing agent. As the resin rod extrusion agent, an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, a vinyl resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy phenol resin, a polyamide resin, an epoxy melamine resin and the like can be used.
본 발명자들은 방청용 용사피막이 형성된 피체결체를 방청용 용사피막이 형성된 볼트 및 너트에 의해 조이는 것에 대해 예의 연구를 거듭한 결과, 피체결체의 방청용 용사피막면과 볼트 및 너트의 방청용 용사피막면끼리를 대고 조였을 때에, 그 슬라이딩운동면에 있어서 타서 눌어붙어, 부드러운 방청용 용사피막끼리가 일체화해버려, 그 이상 조일 수 없게 되는 것을 알아내어, 본 발명을 이루기에 이르렀다.The inventors of the present invention have conducted intensive researches on tightening a member assembly having a rust preventive coating formed thereon with a bolt and a nut in which a rust preventive coating is formed. As a result, it has been found that the rust preventive coating surface of the member to be bonded and the rust preventive coating surfaces of the bolt and nut The rust preventive thermal sprayed coatings are united with each other on the sliding movement surface so that they can not be tightened any more.
또, 본 발명의 체결구는, 방청용 용사피막이 형성된 피체결체의 체결에 사용되는 체결구로서, 머리부 및 나사부를 포함하는 전체면에 방청용 용사피막이 형성되고, 적어도 나사부가 1~10질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제에 의해 봉공 처리된 볼트와, 피체결체를 끼우고 볼트의 나사부에 조여지는 너트이며, 내나사부와 피체결체측의 접촉면을 제외한 전체면에 방청용 용사피막이 형성된 너트를 포함하는 체결구이다.The fastener of the present invention is a fastener for use in fastening a member to be fastened with a rust preventive coating, wherein a rust preventive coating is formed on the entire surface including the head and the thread, and at least the thread portion is 1 to 10% A bolt which has been subjected to a sealing treatment by a sealing agent containing wax, a nut which is sandwiched between threaded bodies and screwed into a threaded portion of the bolt, and a nut having a rust preventive coating formed on the entire surface except for the contact surface on the inner threaded portion and the body- Lt; / RTI >
종래의 전체에 방청용 용사피막이 형성된 체결구에서는, 피체결체의 방청용 용사피막면과 볼트 및 너트의 방청용 용사피막면끼리를 대고 조였을 때에, 그 슬라이딩운동면에 있어서 타서 눌어붙어, 부드러운 방청용 용사피막끼리가 일체화해버려, 그 이상 조일 수 없게 되어 버리지만, 본 발명의 체결구에서는 너트의 내나사부 및 피체결체측의 접촉면에는 방청용 용사피막이 형성되어 있지 않으므로, 너트의 조임시의 너트와 피체결체의 슬라이딩운동면 및 너트의 내나사부와 볼트의 나사부의 슬라이딩운동면에서는 일방의 면에만 방청용 용사피막이 존재한다. 그 때문에, 너트의 조임시에 상기 서술한 바와 같이 슬라이딩운동면에서 방청용 용사피막이 일체화하는 일이 없다. 그리고, 이 볼트의 나사부에는 봉공처리제와 함께 왁스가 정착하고 있어, 너트와의 사이의 마찰을 경감시키므로, 소정의 조임 토크로 마지막까지 조일 수 있다.In the conventional fastener having the rust preventive coating formed on the entire surface, when the rust preventive coating surface of the member to be bonded and the rust preventive coating surface of the bolt and nut are sandwiched between each other, However, in the fastener of the present invention, since the rust preventive thermal spray coating is not formed on the inner and outer portions of the nut and on the side of the member to be bonded, And rubbing thermal spray coatings are present on only one side of the sliding motion surface of the bonded body and the sliding surface of the inner and female portions of the nut and the threaded portion of the bolt. Therefore, as described above, the rust preventive thermal spraying coating on the sliding movement surface is not integrated when the nut is used. Since the wax is fixed to the threaded portion of the bolt together with the sealing agent, the friction between the bolt and the nut is reduced, so that the bolt can be tightened to the end with a predetermined tightening torque.
또, 본 발명의 체결구에 의한 조임 후, 너트의 방청용 용사피막이 형성되어 있지 않은 내나사부와 피체결체측의 접촉면에는, 각각의 대면측의 방청용 용사피막이 밀착하여 일체화하므로, 이 방청용 용사피막에 의해 보호된다.Further, after the tightening by the fastener of the present invention, the rust-preventive thermal spraying coatings on the opposite sides are tightly integrated with the contact surfaces of the inner and female parts and the body concave parts on which the rust- And is protected by a film.
여기서, 너트의 방청용 용사피막은, 아크 용사법에 의해 형성된 것이며, 볼트의 방청용 용사피막은 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 아크 용사법에 의해 형성되는 방청용 용사피막은 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성되는 방청용 용사피막과 비교하여, 표면 거칠기가 거칠고, 밀착력이 높으므로, 임팩트 렌치 등에 의해 회전시키는 너트에 적용함으로써 방청용 용사피막의 박리를 방지할 수 있다. 한편, 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성되는 방청용 용사피막은 표면 거칠기가 세세하므로, 볼트에 적용함으로써 볼트의 나사부에 형성되는 방청용 용사피막의 표면이 매끄러워져, 너트를 조이기 쉬워진다.Here, it is preferable that the rust preventive thermal spray coating of the nut is formed by the arc thermal spraying method, and the rust preventive thermal spray coating of the bolt is formed by the gas spraying method or the plasma spraying method. The rust preventive thermal spray coating formed by the arc spraying method has a rough surface roughness and a high adhesion force as compared with the rust preventive thermal spray coating formed by the gas spraying method or the plasma spraying method so that it is applied to a nut rotated by an impact wrench or the like, The peeling of the thermal sprayed coating can be prevented. On the other hand, the rust preventive thermal spray coating formed by the gas spraying method or the plasma spraying method has a fine surface roughness, so that the surface of the rust preventive thermal spray coating formed on the threaded portion of the bolt becomes smooth by applying to the bolt, and the nut becomes easy to tighten.
(1) 1~10질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제에 의해, 적어도 나사부에 방청용 용사피막이 형성된 볼트에 봉공 처리하면, 볼트의 나사부에 봉공처리제와 함께 왁스가 정착하여, 나사부에 정착한 왁스가 너트와의 사이의 마찰을 경감시키므로, 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구된 축력을 얻는 것이 가능해진다.(1) When a bolt having a rust preventive coating is formed on at least a screw portion by a sealing agent containing a wax of 1 to 10% by mass, wax is fixed to the screw portion of the bolt together with the sealing agent, It is possible to obtain the required axial force when tightened with the predetermined tightening torque.
(2) 피체결체를 끼우고 볼트의 나사부에 조여지는 너트이며, 내나사부와 피체결체측의 접촉면을 제외한 전체면에 방청용 용사피막이 형성되고, 적어도 나사부가 1~10질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제에 의해 봉공 처리된 너트를 포함하는 체결구에 의하면, 너트의 조임시에 슬라이딩운동면에서 방청용 용사피막이 일체화하는 일이 없다. 또, 이 볼트의 나사부에는 봉공처리제와 함께 왁스가 정착하고 있어, 너트와의 사이의 마찰을 경감시키고, 소정의 조임 토크로 마지막까지 조일 수 있으므로, 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구되는 축력을 얻는 것이 가능해진다.(2) A nut to be fastened to a threaded portion of a bolt by sandwiching a bonded body, and a rust preventive thermal spray coating is formed on the entire surface except for the contact surface on the inner threaded portion and the bonded body side, and at least the screw portion contains 1 to 10% According to the fastener including the nut subjected to the sealing treatment by the sealing treatment agent, the rust preventive thermal spray coating does not become integrated on the sliding movement surface when the nut is used. Since the wax is fixed to the threaded portion of the bolt together with the sealing agent, friction between the wax and the nut can be reduced, and the bolt can be tightened to the end with a predetermined tightening torque. Therefore, Can be obtained.
(3) 너트의 방청용 용사피막이 아크 용사법에 의해 형성된 것이며, 볼트의 방청용 용사피막이 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성된 것인 것에 의해, 임팩트 렌치 등에 의해 너트를 회전시켰을 때의 방청용 용사피막의 박리를 방지할 수 있음과 아울러, 볼트의 나사부에 형성되는 방청용 용사피막의 표면이 매끄러워져, 너트를 조이기 쉬워진다.(3) Since the rust-preventive thermal spray coating of the nut is formed by the arc spraying method, and the rust-preventive thermal spray coating of the bolt is formed by the gas spraying method or the plasma spraying method, The surface of the rust preventive coating formed on the threaded portion of the bolt becomes smooth and the nut can be easily tightened.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 체결구를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 체결구를 분해한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 결합구의 방청용 용사피막 형성면을 나타내는 설명도이다.
도 4는 파라핀을 1.0질량% 혼입한 아크릴 실리콘 수지에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 파라핀을 2.0질량% 혼입한 아크릴 실리콘 수지에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 파라핀을 3.0질량% 혼입한 아크릴 실리콘 수지에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 파라핀을 5.0질량% 혼입한 아크릴 실리콘 수지에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 파라핀을 10.0질량% 혼입한 실리콘 바니시에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 파라핀의 혼합율과 봉공제의 차이에 의한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력을 비교한 도면이다.1 is a side view showing a fastener according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a side view showing a state in which the fastener of Fig. 1 is disassembled. Fig.
Fig. 3 is an explanatory diagram showing a rust preventive coating film formation surface of the coupling orifice of Fig. 1;
Fig. 4 is a diagram showing the measurement results of the tightening torque value and the obtained axial force of a bolt subjected to a sealing treatment with an acrylic silicone resin mixed with paraffin at 1.0 mass%. Fig.
Fig. 5 is a diagram showing the measurement results of the tightening torque value and the obtained axial force of a bolt subjected to a sealing treatment with an acrylic silicone resin mixed with 2.0% by mass of paraffin.
Fig. 6 is a view showing the results of measurement of the tightening torque value and the obtained axial force of a bolt which was subjected to a sealing treatment with an acrylic silicone resin mixed with paraffin at 3.0 mass%.
Fig. 7 is a view showing the results of measurement of the tightening torque value and the obtained axial force of a bolt treated with an acrylic silicone resin containing 5.0 mass% of paraffin incorporated therein. Fig.
Fig. 8 is a diagram showing the measurement results of the tightening torque value and the obtained axial force of a bolt subjected to a sealing treatment by a silicon varnish incorporating paraffin at 10.0 mass%. Fig.
9 is a graph comparing the tightening torque value of the bolt with the axial force obtained by the difference between the paraffin mixing ratio and the rod extruding agent.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 체결구를 나타내는 측면도, 도 2는 도 1의 체결구를 분해한 상태를 나타내는 측면도, 도 3은 도 1의 결합구를 분해하여 방청용 용사피막 형성면을 나타내는 설명도이다.Fig. 1 is a side view showing a fastener according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a side view showing a state in which the fastener of Fig. 1 is disassembled. Fig. Fig.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 있어서의 체결구는 피체결체(100)로서의 강철 구조물(101)을 첨접판(102, 103)에 의해 접속하기 위한 것으로서, 강철 구조물(101), 첨접판(102, 103)을 함께 조이기 위한 볼트(1)와, 너트(2)와, 와셔(3, 4)로 구성된다. 강철 구조물(101) 및 첨접판(102, 103)의 표면, 및 볼트(1)를 삽입하기 위한 각각의 볼트 구멍(101a, 102a, 103a)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, Al-Mg 합금의 방청용 용사피막(101b, 102b, 103b)이 전체면에 형성되어 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the fastener according to the embodiment of the present invention is for connecting a
볼트(1)는 강철 구조물(101) 및 첨접판(102, 103)의 볼트 구멍(101a, 102a, 103a)에 삽입되는 육각볼트이다. 볼트(1)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 머리부(1a), 몸통부(1b) 및 나사부(1c)를 포함하는 전체면에 Al-Mg 합금의 방청용 용사피막(10)이 형성되어 있다. 이 볼트(1)의 방청용 용사피막(10)은 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성된다.The
또, 볼트(1)는 방청용 용사피막(10)의 형성후, 수지계 봉공제를 주성분으로 하여 1~10질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제에 의해 봉공 처리된다. 왁스의 첨가량은 수지계 봉공제의 종류나 제품 등에 따라서 1~10질량%의 범위 내에서 설정한다. 본 실시형태에 있어서는, 왁스로서 파라핀을 사용하고 있다. 또한, 왁스로서는 동물계나 식물계 외에, 석유계의 파라핀 왁스, 마이크로 크리스탈린 왁스, 광물계의 몬탄 왁스, 오조케라이트, 합성 왁스계의 피셔트롭슈 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 유지계 합성 왁스, 수소화 왁스를 사용하는 것도 가능하다.After the formation of the rust preventive thermal sprayed
또한, 봉공처리제는 볼트를 포함하는 시공물에 미관 등의 목적에서 도장을 시행하는 경우에는, 1~5질량%의 왁스를 포함하는 것을 사용한다. 예를 들면, 수지계 봉공제로서의 아크릴 실리콘 수지에 대하여, 1~5질량%의 파라핀을 첨가한 봉공처리제를 도포하고, 건조후, 폴리우레탄 수지 도료에 의해 도장을 시행한다. 파라핀의 첨가는, 예를 들면 수지계 봉공제를 시너로 희석후, 파라핀을 첨가하고, 중탕하여 천천히 교반 혼합함으로써 행한다.In the case of applying the sealing agent for coating purposes for the purpose of aesthetics or the like on a work including a bolt, a wax containing 1 to 5% by mass of wax is used. For example, a sealing agent with 1 to 5% by mass of paraffin added is applied to an acrylic silicone resin as a resin rod extrusion agent, dried, and then painted with a polyurethane resin paint. The addition of paraffin can be carried out, for example, by diluting a resin-based rod extruder with a thinner, adding paraffin, adding water, stirring slowly and mixing.
한편, 도장을 시행하지 않는 경우에는, 수지계 봉공제로서의 실리콘 바니시에 대하여, 8~10질량%의 파라핀을 첨가한 봉공처리제를 도포한다. 또한, 수지계 봉공제로서 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지, 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시페놀 수지, 폴리아미드 수지나 에폭시멜라민 수지 등을 사용하는 것도 가능하다.On the other hand, when the coating is not carried out, a sealing agent containing 8 to 10% by mass of paraffin is applied to the silicon varnish as a resin-based rod removing agent. It is also possible to use an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, a vinyl resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy phenol resin, a polyamide resin, an epoxy melamine resin or the like as a resin rod extruder.
너트(2)는 강철 구조물(101) 및 첨접판(102, 103)을 끼우고 볼트(1)의 나사부(1c)에 조여지는 와셔붙이 육각너트이다. 너트(2)는 육각이면폭보다 소직경의 시트면(2b)을 가진다. 너트(2)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 내나사부(2a)와 강철 구조물(101)측의 접촉면인 시트면(2b)을 제외한 전체면에 Al-Mg 합금의 방청용 용사피막(20)이 형성되어 있다. 이 너트(2)의 방청용 용사피막(20)은 아크 용사법에 의해 형성된다.The
와셔(3)는 볼트(1)의 머리부(1a)와 피체결체(100) 사이에 배치되는 것이며, 와셔(4)는 너트(2)와 피체결체(100) 사이에 배치되는 것이다. 와셔(3)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 피체결체(100)측의 접촉면(3a) 및 볼트 구멍(3b)의 내면을 포함하는 전체면에 Al-Mg 합금의 방청용 용사피막(30)이 형성되어 있다. 와셔(4)는 볼트 구멍(4b)의 내면을 포함하고, 피체결체(100)측의 접촉면(4a)을 제외한 전체면에 Al-Mg 합금의 방청용 용사피막(40)이 형성되어 있다. 와셔(3, 4)의 방청용 용사피막(30, 40)은 아크 용사법에 의해 형성된다.The
상기 구성의 체결구에서는, 너트(2)의 내나사부(2a) 및 피체결체(100)측의 접촉면인 시트면(2b)에는 방청용 용사피막(20)이 형성되어 있지 않으므로, 너트(2)의 조임시의 너트(2)와 와셔(4)의 슬라이딩운동면 및 너트(2)의 내나사부(2a)와 볼트(1)의 나사부(1c)의 슬라이딩운동면에서는 방청용 용사피막(10, 40)이 일방의 면에만 존재한다. 그 때문에, 너트(2)의 조임시에 이 슬라이딩운동면에서 너트(2)의 방청용 용사피막(20)과 볼트(1) 및 와셔(4)의 방청용 용사피막(10, 40)이 일체화하는 일이 없다.Since the rust preventive
또, 본 실시형태에 있어서의 체결구에서는, 너트(2)와 피체결체(100) 사이에 배치되는 와셔(4)는 너트(2)의 조임시의 와셔(4)와 피체결체(100)의 슬라이딩운동면이 되는 피체결체(100)측의 접촉면(4a)에 방청용 용사피막(40)이 형성되어 있지 않고, 이 슬라이딩운동면에는 일방의 면에만 방청용 용사피막(103b)이 존재한다. 그 때문에, 너트(2)의 조임시에 이 슬라이딩운동면에서 와셔(4)의 방청용 용사피막(40)과 피체결체(100)의 방청용 용사피막(103b)이 일체화하는 일이 없다.In the fastener according to the present embodiment, the
즉, 이 체결구에서는 너트(2)의 조임시의 슬라이딩운동면에서, 너트(2)의 방청용 용사피막(20)과 볼트(1) 및 와셔(4)의 방청용 용사피막(10, 40)이 일체화하지 않고, 와셔(4)의 방청용 용사피막(40)과 피체결체(100)의 방청용 용사피막(103b)이 일체화하지 않기 때문에, 소정의 조임 토크로 마지막까지 조일 수 있다. 따라서, 이 체결구에서는 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구되는 축력을 얻는 것이 가능하다.That is, in this fastening tool, the rust-preventive
또, 이 체결구에서는 볼트(1)의 나사부(1c)가 1~10질량%의 파라핀을 포함하는 봉공처리제에 의해 봉공 처리되어 있고, 볼트(1)의 나사부(1c)의 방청용 용사피막(10)의 표면에는 봉공처리제의 주성분인 수지계 봉공제와 함께 1~10질량%의 파라핀이 정착하고 있다. 그 때문에, 이 볼트(1)의 나사부(1c)에 대하여 너트(2)를 조일 때에, 볼트(1)와 너트(2)의 마찰이 저감되어, 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구된 축력을 얻는 것이 가능하다.In this fastening tool, the
또한, 본 실시형태에 있어서의 체결구에서는, 볼트(1)의 머리부(1a)와 피체결체(100) 사이에 배치되는 와셔(3)는 피체결체(100)측의 접촉면(3a)에도 방청용 용사피막(30)이 형성되어 있지만, 통상의 피체결체(100)의 조임시에는 볼트(1)의 머리부(1a)를 고정하여, 너트(2)측을 회전시켜 조이기 때문에, 이 접촉면(3a)은 슬라이딩운동면이 되지 않기 때문에 문제는 없다. 또한, 와셔(3)는 와셔(4)와 마찬가지로 접촉면(3a)을 제외하고 방청용 용사피막(30)을 형성하는 구성으로 하는 것도 가능하다.In the fastener according to the present embodiment, the
또한, 이 체결구에 의한 조임 후, 겉에 노출되어 있는 면은 모두 방청용 용사피막(10, 20, 30, 40, 101b, 102b, 103b)에 의해 보호되어 있다. 또, 너트(2)의 방청용 용사피막(20)이 형성되어 있지 않은 내나사부(2a)와 시트면(2b)에는 각각의 대면측의 방청용 용사피막(40)이 밀착하여 일체화하므로, 이 방청용 용사피막(40)에 의해 보호된다. 또한, 와셔(4)의 방청용 용사피막(40)이 형성되어 있지 않은 피체결체(100)측의 접촉면(4a)에는 대면측의 방청용 용사피막(103b)이 밀착하여 일체화하므로, 이들의 방청용 용사피막(103b)에 의해 보호된다.Further, the surfaces exposed to the outside after being tightened by these fasteners are all protected by the rust preventive thermal spray coatings (10, 20, 30, 40, 101b, 102b, 103b). Since the rust preventive
또, 본 실시형태에 있어서의 체결구에서는, 너트(2)에 대해서는 표면 거칠기가 거칠고, 밀착력이 높은 피막이 형성되는 아크 용사법에 의해 방청용 용사피막(20)이 형성되고, 볼트(1)에 대해서는 표면 거칠기가 세세한 피막이 형성되는 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 방청용 용사피막(10)이 형성되고 있기 때문에, 임팩트 렌치 등에 의해 너트(2)를 회전시켜도 너트(2)의 육각의 각부의 방청용 용사피막(20)의 박리가 방지된다. 한편, 볼트(1)의 나사부(1c)에 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성된 방청용 용사피막(10)은 표면이 매끄러워지므로, 너트(2)가 조이기 쉽게 되어 있다.In the fastener according to the present embodiment, the rust preventive
또한, 본 실시형태에 있어서의 체결구는 볼트(1), 너트(2) 및 와셔(3, 4)에 의해 구성된 것이지만, 와셔(3, 4)의 어느 한 쪽 또는 양 쪽을 생략하는 것도 가능하다. 이 경우도 마찬가지로, 너트(2)의 조임시의 너트(2)와 피체결체(100)의 슬라이딩운동면 및 너트(2)의 내나사부(2a)와 볼트(1)의 나사부(1c)의 슬라이딩운동면에서는, 방청용 용사피막(10, 40)이 일방의 면에만 존재한다. 따라서, 너트(2)의 조임시에 이 슬라이딩운동면에서 너트(2)의 방청용 용사피막(20)과 볼트(1)의 방청용 용사피막(10)이 일체화하지 않아, 상기 서술한 바와 같이 소정의 조임 토크로 마지막까지 조일 수 있고, 소정의 조임 토크로 조였을 때에 요구되는 축력을 얻는 것이 가능하다. 또한, 와셔(4)의 접촉면(4a)은 방청용 용사피막(103b)과 일체화해도 너트(2)와 와셔(4)가 일체화하지 않으면 되기 때문에, 와셔(4)의 접촉면(4a)에 방청용 용사피막(40)이 형성되어 있어도 문제는 없다.The fastener according to the present embodiment is constituted by the
또, 본 실시형태에 있어서의 체결구는 피체결체(100)와 동일한 Al-Mg 합금에 의해 방청용 용사피막(10, 20, 30, 40)을 형성하고 있지만, 피체결체(100)의 방청용 용사피막 재료에 따라서 아연, 알루미늄 또는 이들의 합금에 의해 형성하는 것도 가능하다.The fastener for use in the present embodiment is formed by the same Al-Mg alloy as that of the
(실시예 1)(Example 1)
〔축력 확인 시험〕[Axial force test]
상기 실시형태에 있어서의 체결구에 의한 축력 확인 시험을 했다. 시험은 수지계 봉공제에 대한 파라핀의 혼입율을 바꾼 봉공처리제에 의해 봉공 처리한 볼트를 사용하여, 조임 토크값 및 축력을 측정함으로써 행했다. 도 4 내지 도 7은, 각각 파라핀을 1.0질량%, 2.0질량%, 3.0질량%, 5.0질량% 혼입한 아크릴 실리콘 수지(하이폰 AZ 실러 : 니혼페인트 가부시키가이샤제)에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내고 있다. 도 8은 파라핀을 10.0질량% 혼입한 실리콘 바니시에 의해 봉공 처리한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력의 측정 결과를 나타내고 있다.An axial force confirmation test was performed by a fastener in the above-described embodiment. The test was carried out by measuring the tightening torque value and the axial force by using a bolt which was subjected to a sealing treatment with a sealing agent which changed the incorporation rate of paraffin to the resin system. Fig. 4 to Fig. 7 are graphs showing the results of measurement of the hardness of a bolt treated with an acrylic silicone resin (Hiphone AZ sealer: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) containing paraffins of 1.0 mass%, 2.0 mass%, 3.0 mass% and 5.0 mass% The tightening torque value and the result of measurement of the obtained axial force. Fig. 8 shows the results of measurement of the tightening torque value and the obtained axial force of a bolt subjected to a sealing treatment with a silicon varnish containing paraffin mixed at 10.0 mass%.
도 4 내지 도 8에 나타내는 바와 같이, 파라핀을 혼입한 봉공처리제에 의해 처리한 볼트를 사용한 경우, 소정의 토크값에 의한 2차 조임에 의해 목표 축력을 달성할 수 있었다. 또, 도 9는 도 4 내지 도 8의 결과(평균값)로부터 파라핀의 혼합율과 봉공제의 차이에 의한 볼트의 조임 토크값과 얻어진 축력을 비교한 도면이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 상이한 봉공제를 사용한 경우에도 파라핀의 혼합율을 바꿈으로써, 소정의 2차 조임 토크에 의해 목표 축력을 달성할 수 있다.As shown in Figs. 4 to 8, in the case of using a bolt treated with a sealing agent containing paraffin, the target axial force can be attained by secondary tightening with a predetermined torque value. 9 is a graph showing the comparison between the tightening torque value of the bolt due to the difference between the paraffin mixing ratio and the rod extruding agent from the results (average value) shown in Figs. 4 to 8 and the obtained axial force. As shown in Fig. 9, even when different rod extruders are used, the target axial force can be achieved by a predetermined secondary tightening torque by changing the mixing ratio of paraffin.
(실시예 2)(Example 2)
〔도막과 봉공처리제의 밀착성 시험〕[Coating Test of Coating Film and Sealing Agent]
왁스의 함유율을 각각 바꾼 봉공처리제와 도막의 밀착성 시험을 했다. 시험에는 JIS K5600-5-6(도료 일반 시험 방법 제5부 : 도막의 기계적 성질, 제6절 부착성(크로스커트법)으로 행했다.The adhesion test between the sealing agent and the coating film, in which the content of the wax was changed, was tested. The test was carried out in accordance with JIS K5600-5-6 (General Test Methods for Paints Part 5: Mechanical Properties of Coating Films, Section 6 Adhesion (Crochet Method).
시험체에 용사 두께 100μm의 Al-Mg 합금 용사를 시행하고, 각각 1.0질량%, 2.0질량%, 5.0질량%, 10.0질량%, 15.0질량%의 왁스를 첨가한 아크릴 실리콘 수지(하이폰 AZ 실러 : 니혼페인트 가부시키가이샤제) 160g/m2로 도포하고, 건조후, 폴리우레탄 수지 도료(하이폰 AZ 실러 마무리제 : 니혼페인트 가부시키가이샤제) 140g/m2 덧칠하고, 완전 건조후, 크로스커트법의 시험을 했다. 크로스커트법 시험에서는 커터에 의해 1mm 평행 간격으로 가로세로 각 6개의 슬릿을 넣고, 점착테이프에 의한 인장 시험을 했다.The test specimens were sprayed with an Al-Mg alloy having a spraying thickness of 100 탆 and an acrylic silicone resin (Hiphone AZ Sealer: Nihon Co., Ltd.) containing wax of 1.0 mass%, 2.0 mass%, 5.0 mass%, 10.0 mass% and 15.0 mass% after manufactured by paint whether or coated with claim) 160g / m 2, and dried, a polyurethane resin coating material (high-phone AZ sealer finish claim Nippon manufactured by paint whether or claim) 140g / m 2 coats and after complete drying, the croissant skirt method . In the cross-cut test, 6 slits were placed in parallel at 1 mm intervals by means of a cutter, and a tensile test was carried out using an adhesive tape.
결과는 1.0질량%, 2.0질량% 및 5.0질량%의 왁스를 첨가한 봉공처리제에서는, 어느 격자의 눈에도 벗겨짐이 없고 분류 0이었다. 10.0질량%의 왁스를 첨가한 봉공처리제에서는 커트의 교차부에 작은 벗겨짐이 생기고 분류 1이었다. 15.0질량%의 왁스를 첨가한 봉공처리제에서는 교차점의 벗겨짐이 늘어나고 분류 2였다. 따라서, 도장을 시행하는 경우에는, 왁스의 첨가량은 1.0질량%~5.0질량%로 하는 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.As a result, in the sealing agent added with wax of 1.0% by mass, 2.0% by mass and 5.0% by mass, no peeling was observed in any lattice and classification was zero. In the sealing agent added with 10.0 mass% of wax, a small peeling occurred at the intersection of the cuts, and
본 발명의 체결구는 방청용 용사피막이 형성된 피체결체의 체결에 사용되는 체결구로서 유용하다.The fastener of the present invention is useful as a fastener used for fastening a member to be fastened with a rust preventive coating.
1…볼트
1a…머리부
1b…몸통부
1c…나사부
2…너트
2a…내나사부
2b…시트면
3, 4…와셔
3a, 4a…접촉면
3b, 4b…볼트 구멍
10, 20, 30, 40…방청용 용사피막
100…피체결체
101…강철 구조물
102, 103…첨접판
101a, 102a, 103a…볼트 구멍
101b, 102b, 103b…방청용 용사피막One… volt
1a ... Head
1b ... Body portion
1c ... Thread
2… nut
2a ... Nana Saifu
2b ... Seat face
3, 4 ... washer
3a, 4a ... Contact surface
3b, 4b ... Bolt hole
10, 20, 30, 40 ... Rust-preventive spray coating
100 ... Body assembly
101 ... Steel structure
102, 103 ... A binding plate
101a, 102a, 103a ... Bolt hole
101b, 102b, 103b ... Rust-preventive spray coating
Claims (7)
머리부 및 나사부를 포함하는 전체면에 방청용 용사피막이 형성되고, 적어도 상기 나사부가 1~10질량%의 왁스를 포함하는 봉공처리제에 의해 봉공 처리된 볼트와,
상기 피체결체를 끼우고 상기 볼트의 나사부에 조여지는 너트이며, 내나사부와 상기 피체결체측의 접촉면을 제외한 전체면에 방청용 용사피막이 형성된 너트
를 포함하는 것을 특징으로 하는 체결구.A fastener for use in fastening a member to be fastened with a rust preventive coating,
A bolt having a rust preventive coating formed on the entire surface including a head portion and a thread portion and having at least the thread portion sealed by a sealing agent containing a wax of 1 to 10 mass%
Wherein the nut is a nut which is sandwiched by the threaded member of the bolt and which is fastened to the threaded portion of the bolt, and a nut having a rust preventive coating formed on the entire surface except the contact surface on the inner thread portion and the member-
And a fastening member.
상기 볼트의 방청용 용사피막은 가스 용사법 또는 플라즈마 용사법에 의해 형성된 것
인 것을 특징으로 하는 체결구.The method according to claim 4, wherein the rust preventive thermal spray coating of the nut is formed by an arc spraying method,
The rust preventive coating of the bolt is formed by gas spraying or plasma spraying
.
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