JP2018091355A - Fastening structure and method of manufacturing fastening surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の金属部材を、ボルト等の締結具で締結する締結構造及び前記締結構造に用いられる締結面の製造方法に関する。 The present invention relates to a fastening structure for fastening a plurality of metal members with a fastener such as a bolt, and a method for manufacturing a fastening surface used in the fastening structure.
従来、金属同士の接合には、ボルト等の締結具を用い、複数の金属を重ね合わせた上で、これらの金属に設けられた孔にボルトを挿嵌し締結させる方法が広く採用されている。この締結構造において、重ね合わされた金属同士の摩擦力が弱いと、金属に対してボルトの軸方向と直交する方向や軸方向に力が加えられたときに、金属同士にずれが生じる。その結果、金属とボルトとの間に滑りが生じ、ボルトが緩んでしまうという問題があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method of using a fastener such as a bolt and joining a plurality of metals, and then inserting and fastening bolts into holes provided in these metals has been widely adopted for joining metals. . In this fastening structure, if the frictional force between the overlapped metals is weak, when the force is applied to the metal in the direction orthogonal to the axial direction of the bolt or in the axial direction, the metals are displaced. As a result, there is a problem that slip occurs between the metal and the bolt and the bolt is loosened.
そこで、二部材間の滑りを抑え、異音の発生やボルトの緩みを防止することを目的として、特開2006−22948号公報に、第1部材及び第2部材間に、研磨剤を含有させた研磨剤保持層を形成し、第1部材及び第2部材の締結状態において、研磨剤の一部を第1部材及び第2部材の各表面に埋設するように挟持させ、その埋設させた研磨剤で二部材間の摩擦力を増大させる締結構造が開示されている。 Therefore, for the purpose of suppressing slippage between the two members and preventing the occurrence of abnormal noise and the loosening of the bolts, JP 2006-22948A includes an abrasive between the first member and the second member. In the fastened state of the first member and the second member, a part of the abrasive is sandwiched between the surfaces of the first member and the second member, and the embedded polishing is performed. The fastening structure which increases the frictional force between two members with an agent is disclosed.
しかし、特許文献1に開示されている締結構造では、ボルトに十分な軸力を与えて二部材間を正規の力で締結させた後は、二部材間に十分な摩擦力が生じ、ボルトの緩みを防止する等の効果を発揮するものの、ボルトの締め付け時等において二部材間に十分な締結力(圧力)が与えられていない状態では、塗布されているワックスが潤滑の役目を果たす又は研磨剤が剥がれて二部材間で転がってしまうといった事態が発生しないとも限らず、却って摩擦力が低下してしまうおそれがあった。このため、ボルトの締め付け時において、ボルトの回転とともに部材が共回りしてしまうおそれがあり、この共回りによってトルク計数値が変化してしまい、ボルトに正規の軸力を与えることができなくなるおそれがあり、共回りを防止する措置等が必要であった。
However, in the fastening structure disclosed in
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、複数の部材を正規の力で締結させた後のみならず、部材間の締結力が弱い状態でも十分な摩擦力を発揮し、ボルトの締め付け時において部材の共回りを防止し、ボルトに十分な軸力を与えることができる締結構造及び締結面の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and exhibits a sufficient frictional force not only after a plurality of members are fastened with a normal force but also in a state where the fastening force between the members is weak, and tightening of the bolts It is an object of the present invention to provide a fastening structure and a method of manufacturing a fastening surface that can prevent the members from rotating together and provide a sufficient axial force to the bolt.
1)本発明の締結構造は、
複数の金属部材を締結具で締結させる締結構造において、
締結される前記金属部材の重なり合う面のうち少なくとも片方の面に塗装されたエポキシ樹脂系のプライマ塗膜と、
前記プライマ塗膜に接着された滑り止め粒子と、
前記プライマ塗膜の表面かつ前記滑り止め粒子の上から塗装された上塗り塗膜と、
を備えることを特徴とする。
1) The fastening structure of the present invention is
In a fastening structure for fastening a plurality of metal members with a fastener,
An epoxy resin-based primer coating coated on at least one of the overlapping surfaces of the metal member to be fastened;
Non-slip particles bonded to the primer coating;
A top coat coated from the surface of the primer coat and the anti-slip particles;
It is characterized by providing.
本発明の締結構造によれば、プライマ塗膜がエポキシ樹脂系であるため、下地との密着性に優れる。このため、ボルトの締め付け時等の金属部材同士の締結力が不十分な状態の、滑り止め粒子が金属部材の表面に食い込む前であっても、塗膜が下地から剥がれて滑ることがなく、金属部材間で十分な摩擦力を発揮することができる。また、エポキシ樹脂系のプライマ塗膜によって、強固な塗膜が形成される。このため、ボルトの締め付け時等の金属部材同士の締結力が不十分な場合に、金属部材間に滑る方向の力が発生しても、滑り止め粒子が剥離することがない。これにより、滑り止め粒子が金属部材間で転がることがなく、金属部材同士の締結力が弱い状態から摩擦力を発揮することができる。 According to the fastening structure of the present invention, since the primer coating film is an epoxy resin system, it has excellent adhesion to the base. For this reason, even before the anti-slip particles bite into the surface of the metal member in a state where the fastening force between the metal members at the time of tightening the bolt is insufficient, the coating film is not peeled off and slipped from the base, Sufficient frictional force can be exhibited between metal members. In addition, a strong coating film is formed by the epoxy resin-based primer coating film. For this reason, when the fastening force between the metal members at the time of tightening the bolts is insufficient, the anti-slip particles are not peeled even if a force in a sliding direction is generated between the metal members. Thereby, anti-slip | skid particle | grains do not roll between metal members, but a frictional force can be exhibited from the state where the fastening force of metal members is weak.
2)本発明の締結構造の好ましい例は、
前記プライマ塗膜の膜厚が10μm以上40μm未満であることを特徴とする。
2) A preferred example of the fastening structure of the present invention is
The primer coating film has a thickness of 10 μm or more and less than 40 μm.
本発明の締結構造の好ましい例によれば、プライマ塗膜の膜厚が所定の値に収まっているため、上述の効果をより発揮させることができる。 According to the preferable example of the fastening structure of the present invention, the film thickness of the primer coating film is kept within a predetermined value, so that the above-described effects can be exhibited more.
3)本発明の締結構造の好ましい例は、
前記滑り止め粒子の粒径が#60〜150メッシュであることを特徴とする。
3) A preferred example of the fastening structure of the present invention is
The anti-slip particles have a particle size of # 60 to 150 mesh.
本発明の締結構造の好ましい例によれば、滑り止め粒子の粒径を上記の粒径としているため、締結時に滑り止め粒子が剥がれることがなく、かつ適度に滑り止め粒子が金属部材の表面に食い込み、高い滑り止め効果を発揮することができる。 According to a preferred example of the fastening structure of the present invention, since the particle size of the anti-slip particles is set to the above-mentioned particle size, the anti-slip particles are not peeled off at the time of fastening, and the anti-slip particles are appropriately placed on the surface of the metal member. It can bite and exhibit a high anti-slip effect.
4)本発明の締結構造の好ましい例は、
前記金属部材に予め塗装された予備塗膜を備え、
前記予備塗膜の表面に前記プライマ塗膜が塗装されていることを特徴とする。
4) A preferred example of the fastening structure of the present invention is
Provided with a preliminary coating pre-painted on the metal member,
The primer coating is coated on the surface of the preliminary coating.
本発明の締結構造の好ましい例によれば、予め予備塗膜を備えるため、錆を嫌う分野の製品において、防錆塗装等を施した状態で流通させる又は仕掛かり品とすることができる。 According to a preferred example of the fastening structure of the present invention, since a preliminary coating film is provided in advance, it can be distributed in a state in which rust prevention coating or the like is applied in a product in a field where rust is not desired, or an in-process product.
5)本発明の締結構造の好ましい例は、
前記上塗り塗膜がメラニンアルキド系の塗膜であることを特徴とする。
5) A preferable example of the fastening structure of the present invention is
The top coating film is a melanin alkyd coating film.
本発明の締結構造の好ましい例によれば、上塗り塗膜がメラニンアルキド系の塗膜であるため、経済性に優れ、製造コストの低減を図ることができる。 According to a preferred example of the fastening structure of the present invention, since the top coat film is a melanin alkyd-type paint film, it is excellent in economic efficiency and the production cost can be reduced.
6)本発明の締結面の製造方法は、
複数の金属部材を締結具で締結させる締結構造における締結面の製造方法において、
締結される前記金属部材の重なり合う面のうち少なくとも片方の面にエポキシ樹脂系のプライマ塗膜を塗装するプライマ塗装工程と、
前記プライマ塗膜が完全に乾燥する前に、前記プライマ塗膜に滑り止め粒子を付着させて接着させる滑り止め粒子付着工程と、
前記プライマ塗膜の表面かつ前記滑り止め粒子の上から上塗り塗膜を塗装する上塗り塗装工程と、
を含むことを特徴とする。
6) The manufacturing method of the fastening surface of the present invention includes:
In the method for manufacturing a fastening surface in a fastening structure in which a plurality of metal members are fastened with a fastener,
A primer coating step of coating an epoxy resin-based primer coating on at least one of the overlapping surfaces of the metal member to be fastened;
Before the primer coating is completely dried, a non-slip particle adhesion step for adhering the non-slip particles to the primer coating; and
A top-coating step of applying a top-coating film from the surface of the primer coating and the anti-slip particles;
It is characterized by including.
7)本発明の締結面の製造方法の好ましい例は、
前記プライマ塗膜の膜厚が10μm以上40μm未満であることを特徴とする。
7) A preferred example of the method for manufacturing the fastening surface of the present invention is as follows:
The primer coating film has a thickness of 10 μm or more and less than 40 μm.
8)本発明の締結面の製造方法の好ましい例は、
前記滑り止め粒子の粒径が#60〜150メッシュであることを特徴とする。
8) A preferable example of the method for manufacturing the fastening surface of the present invention is as follows:
The anti-slip particles have a particle size of # 60 to 150 mesh.
9)本発明の締結面の製造方法の好ましい例は、
前記金属部材に予め予備塗膜を塗装する予備塗装工程を含み、
前記予備塗膜の表面に前記プライマ塗膜が塗装されていることを特徴とする。
9) A preferred example of the method for manufacturing the fastening surface of the present invention is as follows:
Including a pre-coating step of pre-coating a pre-coating film on the metal member;
The primer coating is coated on the surface of the preliminary coating.
10)本発明の締結面の製造方法の好ましい例は、
前記上塗り塗膜がメラニンアルキド系の塗膜であることを特徴とする。
10) A preferred example of the method for manufacturing the fastening surface of the present invention is as follows:
The top coating film is a melanin alkyd coating film.
これらの本発明の締結面の製造方法によれば、該締結面を締結構造に用いたときに、上述した締結構造と同様の作用効果を奏することができる。 According to these fastening surface manufacturing methods of the present invention, when the fastening surface is used in a fastening structure, the same effects as those of the fastening structure described above can be achieved.
以上、説明したように、本発明の締結構造及び締結面の製造方法によれば、複数の部材を正規の力で締結させた後のみならず、部材間の締結力が弱い状態でも十分な摩擦力を発揮し、ボルトの締め付け時において部材の共回りを防止し、ボルトに十分な軸力を与えることができる。 As described above, according to the fastening structure and the manufacturing method of the fastening surface of the present invention, sufficient friction is achieved not only after fastening a plurality of members with a normal force but also in a state where the fastening force between the members is weak. It is possible to exert a force, prevent the members from rotating together when tightening the bolt, and apply a sufficient axial force to the bolt.
以下、本発明の締結構造の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の締結構造は、本発明に係る締結面の製造方法によって製造された締結面を用いて実現される。図1は本発明の一実施形態に係る締結構造の締結する前の状態を模式的に表わした図、図2は本発明の一実施形態に係る締結構造の締結した後の状態を模式的に表わした図である。 Hereinafter, embodiments of a fastening structure of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the fastening structure of this invention is implement | achieved using the fastening surface manufactured by the manufacturing method of the fastening surface which concerns on this invention. FIG. 1 schematically shows a state before the fastening structure according to one embodiment of the present invention is fastened, and FIG. 2 schematically shows a state after the fastening structure according to one embodiment of the present invention is fastened. FIG.
図1及び図2に示すように、本実施形態の締結構造1は、本体側部材10と、被締結部材11と、ワッシャ20と、図示しないボルト、ナット等の締結具とを備える。なお、本体側部材10、被締結部材11、及びワッシャ20には、前記締結具を挿通又は螺着させるための図示しない孔も設けられる。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
本体側部材10は、例えば、自動車等の金属製のフレーム等であり、その表面には主に防錆を目的としたカチオン電着塗装等の塗装が施され、この塗装による防錆塗膜12が設けられる。
The main
被締結部材11は、例えば、自動車のフレーム等にボルト等の締結具で締結される、金属製の各種メンバー等である。その表面には、上記本体側部材10同様にカチオン電着塗装等の塗装が施され、この塗装による防錆塗膜13が設けられる。
The
ワッシャ20は、上記本体側部材10と被締結部材11との間に挟み込まれるもので、金属製のワッシャ本体21と、予備塗膜22と、プライマ塗膜23と、滑り止め粒子24と、上塗り塗膜25とを備える。
The
予備塗膜22は、プレス加工等された金属製のワッシャ本体21に、主に防錆の目的で塗装されるもので、例えば、カチオン電着塗装等を、その膜厚を10μm以上30μm未満、好ましくは15μm以上25μm未満で施している。なお、この予備塗膜22は必須の構成ではなく、ワッシャ本体21の加工後直ぐにプライマ塗膜23を塗装する等、防錆の必要がない場合は省略することもできる。
The
プライマ塗膜23は、上記の予備塗膜22の表面に塗装されるものである。このプライマ塗膜23に使用される塗料の種類としてはエナメル系塗料、エポキシ系塗料、ポリオレフィン系塗料、ポリウレタン系塗料、アミノアルキド系塗料等が採用できる。本実施形態ではエポキシ系塗料を採用している。また、プライマ塗膜23の膜厚としては、10μm以上40μm未満が好ましく、20μm以上30μm未満がより好ましい。これは、プライマ塗膜23の膜厚が薄いと、滑り止め粒子24の接着性が悪くなって剥がれやすくなるためである。一方、プライマ塗膜23が厚くなりすぎると、塗装の際にプライマ塗膜23が垂れやすくなるとともに、滑り止め粒子24が過度に接着され、その表面の滑り止め粒子24が剥がれやすくなるためである。
The
滑り止め粒子24は、本実施形態の締結構造1が締結されたときに、本体側部材10、被締結部材11、及びワッシャ20の金属部分に食い込んで部材間の摩擦力を増大させるものであり、プライマ塗膜23に接着されている。この滑り止め粒子24としては、角があって本実施形態の締結構造1に用いられる金属材料より硬く、金属を腐食等させる作用を有さない粒子が好ましく、例えば、研磨材等に採用されるような、、緑色炭化ケイ素、黒色炭化ケイ素、褐色溶融アルミナ、白色溶融アルミナ、ボロンカーバイド、ダイヤモンドパウダー等が採用できる。本実施形態では、入手のし易さ及びコストの観点から、緑色炭化ケイ素又は黒色炭化ケイ素を採用している。
When the
なお、滑り止め粒子24の粒径(粒度)であるが、#60〜150メッシュが好ましく、#80〜120メッシュがより好ましい。これは、滑り止め粒子24の粒径が大きすぎるとプライマ塗膜23による滑り止め粒子24の接着力が弱くなる。このため、締結構造1の締結時において滑り止め粒子24がプライマ塗膜23より剥がれやすくなり部材間で転がってしまい、却って摩擦力の低下を招くおそれがあるからである。さらに、滑り止め粒子24の粒径が大きすぎると、本体側部材10と被締結部材11の金属部分への滑り止め粒子24の食い込みが大きくなり、本体側部材10と被締結部材11に損傷を与えるおそれがあるからである。一方、滑り止め粒子24の粒径が小さすぎると、本体側部材10又は被締結部材11の防錆塗膜12,13、上塗り塗膜25、及びプライマ塗膜23を合計した膜厚に対して滑り止め粒子24が小さくなって金属部分への食い込みが小さくなり、摩擦力の低下を招くおそれがあるからである。
In addition, although it is the particle size (particle size) of the anti-slip | skid particle |
なお、上記の#60〜150メッシュ又は#80〜120メッシュとは、日本工業規格で規定される研削といし用研磨材の粒度である。詳しくは、JIS R 6001によって規定されるF60〜F150又はF80〜F120の粒度の滑り止め粒子24を意図する。また、滑り止め粒子24の粒径としては、上記に定められる規格と近似する規格も用いることができ、例えば、JIS R 6010によるP規格等も採用することができる。
In addition, said # 60-150 mesh or # 80-120 mesh is the particle size of the grinding wheel abrasive | polishing material prescribed | regulated by Japanese Industrial Standard. In detail, the anti-slip | skid particle |
上塗り塗膜25は、上記のプライマ塗膜23及びプライマ塗膜23に接着された滑り止め粒子24の表面に塗装されるもので、滑り止め粒子24をより強固に接着させる作用を有し、また、外観上の見た目を向上させる。この上塗り塗膜25に使用される塗料の種類としてはメラニンアルキド系塗料、ウレタン系塗料、フッ素系塗料、アクリル系塗料、アミノアルキド系塗料、アクリルウレタン系塗料等が採用できる。本実施形態では、メラニンアルキド系塗料を採用している。
The
この上塗り塗膜25の膜厚であるが、滑り止め粒子24がない状態での膜厚に換算して、10μm以上40μm未満が好ましく、20μm以上30μm未満がより好ましい。これは、上塗り塗膜25の膜厚が薄すぎると、滑り止め粒子24の付着性を高めるという作用が薄れてしまうためである。一方、上塗り塗膜25の膜厚が厚すぎると、滑り止め粒子24が上塗り塗膜25に埋没してしまい、滑り止め粒子24が締結される互いの部材に食い込まず、部材間の摩擦力が低下してしまうおそれがあるからである。
The film thickness of the
そして、上述の本体側部材10と被締結部材11との間にワッシャ20を挟んで、図示しないボルト、ナット等の締結具で締結して締結面2に締結力(圧力)をかけることにより、図2に示すように滑り止め粒子24が互いの金属部分に食い込み、高い摩擦力を発揮する締結構造1が実現する。
And by sandwiching the
次に、本実施形態の締結構造1に用いられる締結面2の製造方法について説明する。本実施形態の締結面2の製造方法では、摩擦力を増大させる締結面2がワッシャ20の両面に施されているため、ワッシャ20について説明する。なお、本実施形態の締結構造1における本体側部材10及び被締結部材11は、プレス加工等された金属製の部材に、公知のカチオン電着塗装等による防錆塗膜12,13を施したものであるため、ここではその製造方法の説明を省略する。
Next, the manufacturing method of the
ワッシャ20における締結面2は、公知のプレス加工等された金属部材からなるワッシャ本体21に、予備塗装工程と、プライマ塗装工程と、滑り止め粒子付着工程と、上塗り塗装工程とを含む工程を経て製造される。
The
予備塗装工程では、プレス加工等された金属製のワッシャ本体21に、主に流通時等における防錆の目的でカチオン電着塗装等の塗装を施し、予備塗膜22を形成する。このときの予備塗膜22の膜厚は、上述のとおり10μm以上30μm未満が好ましく、15μm以上25μm未満がより好ましい。なお、この予備塗装工程は、上述のように防錆の必要がない場合は、省略することもできる。
In the preliminary coating step, the metal washer
プライマ塗装工程では、上記の予備塗膜22の表面にプライマ塗膜23を塗装する。このプライマ塗膜23が完全に乾燥しないうちに、次の滑り止め粒子付着工程を行なう。本実施形態では、塗装面に軽く指で触れた際、指に塗料が付かない程度の乾燥状態である指触乾燥のときに、滑り止め粒子付着工程を行なっている。
In the primer coating process, a
滑り止め粒子付着工程では、ワッシャ20を出し入れすることができる大きさの容器等に入れた滑り止め粒子の中に、上記の指触乾燥の状態のワッシャ本体21を沈み込ませ、滑り止め粒子24をプライマ塗膜23に付着させる。次に、ワッシャ本体21を上記容器の中より引き上げると、プライマ塗膜23に付着した滑り止め粒子24のみが残り、滑り止め粒子24が接着される。なお、滑り止め粒子付着工程は、上記の例に限られず、例えば、プライマ塗膜23の上方から滑り止め粒子24を散布する、プライマ塗膜23に滑り止め粒子24を吹付ける等、様々な方法を採用することができる。
In the non-slip particle adhesion step, the washer-dried
次の上塗り塗装工程では、上記のプライマ塗膜23の表面かつ滑り止め粒子24の上から、さらに上塗り塗膜25を塗装する。この上塗り塗膜25によって、滑り止め粒子24の接着状態がより強固なものとなる。また、上塗り塗膜25によって滑り止め粒子24及び下地のプライマ塗膜23を任意の色とすることができ、製品の美感を向上させることができる。そして、これらの工程を経たワッシャ20を乾燥炉等に入れて乾燥させることによって、締結面2が製造される。
In the next topcoat coating step, a
次に、図3から図6を参照して、本実施形態の締結構造1及び締結面2の製造方法において、上述の塗料材料及び膜厚の選定の理由となった、プライマ塗料評価実験、上塗り塗料評価実験、プライマ塗膜膜厚評価実験の実験結果について説明する。図3はプライマ塗料評価実験の結果を示す図、図4は上塗り塗料評価実験の結果を示す図、図5はプライマ塗膜膜厚評価実験の結果を示す図である。また、図6はボルトの軸力測定の方法を説明する図である。
Next, referring to FIG. 3 to FIG. 6, in the manufacturing method of the
先ず、図3を参照して、プライマ塗料評価実験について説明する。プライマ塗料による塗膜として、厚さ3mmの鉄板からなる試験片にエナメル系塗料、エポキシ系塗料、ポリオレフィン系塗料、ポリウレタン系塗料、アミノアルキド系塗料による塗装を施し、プライマ塗膜23を形成させた。次に、日本工業規格に規定される塗膜の機械的性質を測定する付着性(クロスカット法)試験方法、JIS K5600−5−6によって、プライマ塗膜23の塗料付着性を評価した。結果として、すべての塗料で分類「0」であり良好であった。なお、プライマ塗膜23の付着性は、カチオン電着塗装による予備塗膜22があっても同じ結果であった。
First, a primer paint evaluation experiment will be described with reference to FIG. As a paint film with a primer paint, a test piece made of an iron plate having a thickness of 3 mm was applied with an enamel paint, an epoxy paint, a polyolefin paint, a polyurethane paint, or an aminoalkyd paint to form a
次に、同じくプライマ塗料評価実験において、滑り止め粒子24の付着性について評価した。この実験方法は、厚さ3mmの鉄板からなる試験片にエナメル系塗料、エポキシ系塗料、ポリオレフィン系塗料、ポリウレタン系塗料、アミノアルキド系塗料による塗装を施し、プライマ塗膜23を形成させたものを2つずつ作製する。次に、これらの試験片のプライマ塗膜23が指触乾燥の状態のとき、滑り止め粒子の中に一方の試験片を沈み込ませて滑り止め粒子24を付着させた。次に、試験片の上に金属製のブロックを置き、滑り止め粒子24を付着させていないものと付着させたものとの厚さをハイトゲージで測定して、その差を求めた。そして、測定の差が大きく、滑り止め粒子24の層が厚いものを付着性に優れた塗料として評価した。この評価において、エポキシ系の塗料による塗膜が最も滑り止め粒子24の付着性に優れていることがわかった。また、エポキシ系塗料が最もコスト性にも優れ、これらのことからプライマ塗膜23に用いる塗料としてはエポキシ系の塗料が好ましいことがわかる。なお、これらのプライマ塗膜評価実験でのプライマ塗膜23の膜厚は、20μm以上30μm未満とした。
Next, in the same primer paint evaluation experiment, the adhesion of the
次に、図4を参照して、上塗り塗料評価実験について説明する。上記のプライマ塗料評価実験において、エポキシ系塗料が好ましいことがわかったため、プライマ塗膜23には全てエポキシ系塗料を用いた。ここでは、プライマ塗膜23に滑り止め粒子を付着させずに、プライマ塗膜の上に直接上塗り塗膜を塗装して、プライマ塗膜に上塗り塗膜を加えた塗膜の付着性(クロスカット法)試験(JIS K5600−5−6)を行なった。上塗り塗膜としてメラニンアルキド系塗料、ウレタン系塗料、フッ素系塗料、アクリル系塗料、アミノアルキド系塗料、アクリルウレタン系塗料を用いて付着性を実験したところ、すべての塗料で分類「0」であり良好であった。また、メラニンアルキド系塗料が最もコスト性にも優れている。これらのことから上塗り塗膜25に用いる塗料としては、メラニンアルキド系の塗料が好ましいことがわかる。なお、これらの上塗り塗膜25評価実験での上塗り塗膜25の膜厚は、20μm以上30μm未満とした。また、上塗り塗膜25の付着性は、カチオン電着塗装による予備塗膜22があっても同じ結果であった。
Next, with reference to FIG. 4, a top coating paint evaluation experiment will be described. In the above primer paint evaluation experiment, it was found that an epoxy paint was preferable, and therefore, an epoxy paint was used for the
次に、図5及び図6を参照して、プライマ塗膜膜厚評価実験について説明する。上記のプライマ塗料評価実験及び上塗り塗料評価実験において、それぞれエポキシ系塗料及びメラニンアルキド系塗料が好ましいことがわかったため、これらの塗料を用いプライマ塗膜23の膜厚を変更しながら実験を行なった。実験の評価基準としては、プライマ塗膜23への滑り止め粒子24の付着性及びプライマ塗膜の目視によるプライマ塗膜の評価、並びに実際にボルト30とナット31によって締結構造を締結させたときの軸力を用いた。
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the primer coating film thickness evaluation experiment will be described. In the above-mentioned primer paint evaluation experiment and topcoat paint evaluation experiment, it was found that epoxy paint and melanin alkyd paint were preferable, respectively, and experiments were performed while changing the film thickness of the
先ずは、プライマ塗膜23の評価のうち、プライマ塗膜23への滑り止め粒子24の付着性の評価を行なった。この滑り止め粒子24の付着性としては、付着させた滑り止め粒子24の厚さと、その剥がれやすさについて評価した。付着させた滑り止め粒子24の厚さの実験は、次の方法で行なった。先ず、厚さ3mmの鉄板からなる試験片にエポキシ系塗料による塗装を施し、プライマ塗膜を形成させたものを2つ作製する。次に、これらの試験片のプライマ塗膜が指触乾燥の状態のとき、滑り止め粒子の中に一方の試験片を沈み込ませて滑り止め粒子24を付着させる。次に、試験片の上に金属製のブロックを置き、滑り止め粒子24を付着させていないものと付着させたものとの厚さをハイトゲージで測定して、その差を求めた。
First, of the evaluation of the
また、付着させた滑り止め粒子24の剥がれやすさについての評価は、厚さ3mmの鉄板からなる試験片に形成させたプライマ塗膜23の上に、滑り止め粒子24を付着させ、さらに、上塗り塗膜25を形成する。そして、乾燥させた後、指で表面をなぞり、滑り止め粒子24が剥がれて指に付着するか否かで評価した。
Further, the evaluation of the ease of peeling off of the attached
次に、上述の製造方法で製造した締結面2を施したワッシャ20を用いて、図6に示す方法で軸力を測定した。これは、その軸にひずみ計を装着したボルト30及びナット31を用意し、カチオン電着塗装からなる防錆塗膜12,13を施した本体側部材10と被締結部材11との間にワッシャ20を挟み、ボルト30及びナット31を所定のトルクで締め付け、ひずみ計32の伸びで軸力を測定したものである。なお、ひずみ計32からは、2本の信号線33が延びており、図示しない計測器に接続されている。
Next, the axial force was measured by the method shown in FIG. 6 using the
これらの結果、プライマ塗膜23の膜厚が10μm以上20μm未満のときは、滑り止め粒子の付着性が悪いため、滑り止め粒子の層が薄かった。このため、プライマ塗膜の評価としては悪かった。但し、表面を指でなぞったときの、滑り止め粒子の剥がれはなかった。また、軸力については概ね良好であり、製品として使用できるものである。
As a result, when the film thickness of the
次に、プライマ塗膜23の膜厚が20μm以上30μm未満のときは、滑り止め粒子24の付着性がよく、滑り止め粒子の層の厚さも十分であった。また、表面を指でなぞったときの、滑り止め粒子の剥がれもなかった。このため、プライマ塗膜の評価は最もよく、さらに、軸力についても最も良好であり、製品とするには最適である。
Next, when the film thickness of the
次に、プライマ塗膜23の膜厚が30μm以上40μm未満のときは、滑り止め粒子24の付着性がよく、滑り止め粒子の層の厚さも十分であった。但し、滑り止め粒子の層が厚すぎて、表面を指でなぞったときに、滑り止め粒子の剥がれが若干みられた。このため、プライマ塗膜の評価としては良くはないが、製品としての使用はできる範囲である。また、軸力も、製品としての使用はできる範囲である。
Next, when the film thickness of the
次に、プライマ塗膜23の膜厚が40μm以上のときは、滑り止め粒子24の付着性がよく、滑り止め粒子の層の厚さも十分であった。但し、滑り止め粒子の層が厚すぎて、表面を指でなぞったときに、滑り止め粒子の剥がれがみられた。また、プライマ塗膜の膜厚が厚すぎて、塗装面に垂れが発生するものがあった。このため、製品には適さず、プライマ塗膜の評価としては悪かった。また、軸力も悪かった。
Next, when the film thickness of the
なお、図5には記載していないが、プライマ塗膜23の膜厚が10μm未満となると、滑り止め粒子24の付着性が非常に悪くなり、ムラとなって滑り止め粒子の下のプライマ塗膜が見える状態となってしまう。このため、製品としては適さず、軸力測定も行なっていない。
Although not shown in FIG. 5, when the film thickness of the
これらのことから、製品として使用できるプライマ塗膜23の膜厚は10μm以上40μm未満であり、中でも20μm以上30μm未満がより好ましいことがわかる。
From these facts, it can be seen that the thickness of the
以上、説明したように、本実施形態の締結構造及び締結面の製造方法によれば、プライマ塗膜、上塗り塗膜に最適な塗料及び膜厚を選定しているため、塗膜自体が下地に強固に付着しており、締結構造の締結時にボルト等の締め付けによる横方向の力によって塗膜が剥がれて滑ることがない。また、同様にプライマ塗膜、上塗り塗膜に最適な塗料及び膜厚を選定しているため、滑り止め粒子が強固にプライマ塗膜に接着され、部材間に十分な締結力(圧力)が与えられていない状態であっても、滑り止め粒子が剥離することがなく、締結時の初期から高い摩擦力を発揮することができる。 As described above, according to the fastening structure and the manufacturing method of the fastening surface of the present embodiment, the optimum coating material and film thickness are selected for the primer coating film and the top coating film. It adheres firmly, and the coating film is not peeled off and slipped by a lateral force caused by tightening a bolt or the like when the fastening structure is fastened. Similarly, since the optimum paint and film thickness are selected for the primer coat and top coat, the anti-slip particles are firmly adhered to the primer coat, giving a sufficient fastening force (pressure) between the members. Even if it is not, the anti-slip particles are not peeled off, and a high frictional force can be exhibited from the initial stage of fastening.
これらによって、ボルトの締め付け時における部材の共回りを防止することができ、ボルトに安定した軸力を与えることができる。そして、部材を強固に締結させることができるとともに、ボルトの緩みを防止することができる。また、部材を強固に締結させることができるため、弱い軸力であっても確実に締結させることが可能となる。これにより、ボルトの径を従来より細くすることも可能となり、コストダウン及び軽量化に寄与することができる。 By these, the joint rotation of the member at the time of bolt fastening can be prevented, and a stable axial force can be given to the bolt. And while being able to fasten a member firmly, loosening of a bolt can be prevented. In addition, since the member can be firmly fastened, it can be securely fastened even with a weak axial force. Thereby, the diameter of a bolt can also be made thinner than before, which can contribute to cost reduction and weight reduction.
1・・締結構造、2・・締結面、
10・・本体側部材、11・・被締結部材、12,13・・防錆塗膜、
20・・ワッシャ、21・・ワッシャ本体、22・・予備塗膜、23・・プライマ塗膜、24・・滑り止め粒子、25・・上塗り塗膜、
30・・ボルト、31・・ナット、32・・ひずみ計、33・・信号線、
1 .... fastening structure, 2 .... fastening surface,
10 .. Main body side member, 11 .. Fastened member, 12, 13 .. Antirust coating,
20 .. washer, 21 .. washer body, 22 .. preliminary coating, 23 .. primer coating, 24 .. non-slip particles, 25 .. top coating,
30 ... Bolt, 31 ... Nut, 32 ... Strain gauge, 33 ... Signal line,
Claims (10)
締結される前記金属部材の重なり合う面のうち少なくとも片方の面に塗装されたエポキシ樹脂系のプライマ塗膜と、
前記プライマ塗膜に接着された滑り止め粒子と、
前記プライマ塗膜の表面かつ前記滑り止め粒子の上から塗装された上塗り塗膜と、
を備えることを特徴とする締結構造。 In a fastening structure for fastening a plurality of metal members with a fastener,
An epoxy resin-based primer coating coated on at least one of the overlapping surfaces of the metal member to be fastened;
Non-slip particles bonded to the primer coating;
A top coat coated from the surface of the primer coat and the anti-slip particles;
A fastening structure comprising:
前記予備塗膜の表面に前記プライマ塗膜が塗装されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の締結構造。 Provided with a preliminary coating pre-painted on the metal member,
The fastening structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the primer coating is coated on a surface of the preliminary coating.
締結される前記金属部材の重なり合う面のうち少なくとも片方の面にエポキシ樹脂系のプライマ塗膜を塗装するプライマ塗装工程と、
前記プライマ塗膜が完全に乾燥する前に、前記プライマ塗膜に滑り止め粒子を付着させて接着させる滑り止め粒子付着工程と、
前記プライマ塗膜の表面かつ前記滑り止め粒子の上から上塗り塗膜を塗装する上塗り塗装工程と、
を含むことを特徴とする締結面の製造方法。 In the method for manufacturing a fastening surface in a fastening structure in which a plurality of metal members are fastened with a fastener,
A primer coating step of coating an epoxy resin-based primer coating on at least one of the overlapping surfaces of the metal member to be fastened;
Before the primer coating is completely dried, a non-slip particle adhesion step for adhering the non-slip particles to the primer coating; and
A top-coating step of applying a top-coating film from the surface of the primer coating and the anti-slip particles;
The manufacturing method of the fastening surface characterized by including.
前記予備塗膜の表面に前記プライマ塗膜が塗装されていることを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の締結面の製造方法。 Including a pre-coating step of pre-coating a pre-coating film on the metal member;
The method for manufacturing a fastening surface according to any one of claims 6 to 8, wherein the primer coating is coated on a surface of the preliminary coating.
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