(57)【要約】      （修正有）【課題】かじりの発生しにくい、金属材料製のスペーサーを提供する。【解決手段】柱状の本体部を有する金属材料製のスペーサーは、本体部１の両端部に雄ネジ部２又は雌ネジ部３を有し、スペーサーの表面全体が二硫化モリブデンの潤滑膜で覆われている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
柱状の本体部を有する金属材料製のスペーサーであって、該本体部の両端部に、雄ネジ部又は雌ネジ部を有し、該スペーサーの表面全体が二硫化モリブデンの潤滑膜で覆われていることを特徴とするスペーサー。
【請求項２】
前記金属材料が、ステンレス材料であることを特徴とする請求項１に記載のスペーサー。
【請求項３】
前記本体部が、六角柱形状又は円柱形状をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスペーサー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、スペーサーに関する。さらに詳細には、ネジ山の切られた金属製のスペーサーにおいて、かじりの発生を防止する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペーサーは、機械や器具等の間に挟んで、間隔の調整を行う、かさ上げを行う、プリント基板等を部材から浮かせる等、様々な用途で使用されている（例えば特許文献１）。スペーサーには、金属材料製、樹脂材料製のものがあり、用途によって様々な特性を持つものがある。特に、ステンレス材料製のスペーサーは、耐食性に優れ、多くの用途に使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０２７０８４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、雄ネジと雌ネジとを高いトルクで螺合すると、かじり（締め付けによる焼き付き）が生じることがあり、特に、ステンレス材料製スペーサーの場合には、組み立てやメンテナンスなどの際に螺合を繰り返すと、かじりを生じやすいという傾向があった。
【０００５】
かじりの発生する原因の一つに摩擦熱によるものがある。摩擦熱は、ネジを締めることで、雄ネジと雌ネジとがかみ合って、ネジ面に発生した摩擦力が熱となったものである。これが、ネジ面を部分的に融合させてかじりが発生する。すなわち、摩擦係数が大きく摩擦力の発生しやすい材料や、熱伝導率が小さく熱をためやすい材料や、熱膨張係数が大きく雄ネジと雌ネジとが密着しやすい材料などでは、とりわけかじりが生じやすい。
【０００６】
この点、ステンレス材料は、摩擦係数が鉄鋼の２倍であり、熱伝導率が鉄鋼の３分の１であり、熱膨張係数が鉄鋼の２倍と、かじりを生じやすい材料といえる。
【０００７】
そこで、本考案は、かじりの発生しにくい、金属材料製のスペーサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本考案によれば、柱状の本体部を有する金属材料製のスペーサーは、本体部の両端部に雄ネジ部又は雌ネジ部を有している。特に、本考案では、スペーサーの表面全体が二硫化モリブデンの潤滑膜で覆われている。
【０００９】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）は、六方晶型の層状結晶構造を有しており、各層はモリブデンの層の両面を硫黄で挟んだ形態となっている。モリブデンと硫黄との結合が強固であるのに対し、層と層とを繋ぐ硫黄同士の結合は弱いため、せん断力が加わると容易に層間がすべる。このため摩擦係数が低くなり、潤滑性を発揮するものであり、固体潤滑剤として使用されている。このような二硫化モリブデンを、金属表面に被覆することによって、金属表面の摩擦係数が低下する。そのため、スペーサーの表面全体を二硫化モリブデンの潤滑膜で覆うことによって、スペーサーのネジは、耐食性が向上し、また、弱いトルクで締め付けすることができ、かじりが生じにくくなる。
【００１０】
また、スペーサーは、ステンレス材料製であることが好ましい。ステンレス材料製の六角柱型スペーサーは、耐食性に優れ、頑丈であるという特徴があり汎用性が高い。その反面、摩擦係数が高く、熱伝導率が低く、熱膨張係数が高いため、ネジを締めるとかじりを生じやすいというデメリットがあった。しかし、この構成をとることで、スペーサーは、耐食性を有し、頑丈であるという特徴を備えたまま、ネジは、かじりが生じにくくなる。
【００１１】
本体部が、六角柱形状又は円柱形状をなしていることがより好ましい。本体部が六角柱形状をなしていることにより、スパナ等の工具を使用してこの本体部をネジ部に強固に螺合することができるとともに、取り外しが容易となる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、スペーサーの表面全体を二硫化モリブデンの潤滑膜で覆うことによって、スペーサーのネジは、耐食性が向上し、また、弱いトルクで締め付けすることができ、かじりが生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の第１の実施形態であるスペーサーの正面図である。
【図２】本考案の第２の実施形態であるスペーサーの正面図である。
【図３】本考案の第３の実施形態であるスペーサーの正面図である。
【図４】第１及び第３の実施形態（図１及び図３）における雌ネジ部側の平面図である。
【図５】性能比較試験においてスペーサーにナットを取り付けた状態の正面図である。
【図６】性能比較試験における締め付けトルクに対するスペーサーの伸びの測定結果を示す特性図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本考案の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本考案のスペーサーの第１の実施形態におけるスペーサーの構成を概略的に示している。この第１の実施形態は、本体部の一端部に雄ネジ部２を有し、他端部に雌ネジ部３を有するスペーサーである。
【００１６】
本実施形態において、本体部１は、六角柱形状を有している。なお、図示されていないが、本体部１の形状は、六角柱形状に限定されず円柱形状であってもよい。本実施形態の本体部１の上面及び下面はそれぞれに対して３０度の面取り角で面取りがなされているが、円柱形状の本体部１の場合には４５度の面取り角がなされている。面取りは、必要に応じた角度でよく、面取りがされていなくてもよい。面取りがなされていることで、スパナ等の工具が入りやすいとともに、人に接触したときにケガをしにくく、より安全になる。本体部１の高さ、及び、平径に限定はなく、使用目的によって適宜の高さ及び平径とすることができる。
【００１７】
また、本体部１の一端部にある雄ネジ部２及び雌ネジ部３の外径、長さ、ピッチ、谷径、有効径、及びネジ山の角度にも制限はない。
【００１８】
さらに、雄ネジ部２は、通常のネジ部の他に、座金組込みタイプのネジ部でもよく、タッピングネジ部でもよい。座金組み込み型であれば、作業時に雄ネジに座金を挿入する手間を省くことができる。タッピングネジ部の場合には、雌ネジの切られていない穴にもスペーサーを固定することができる。
【００１９】
本実施形態のスペーサーは、ステンレス材料による柱状部材を引き抜き加工することによって製造された六角柱形状の部材を用いている。二硫化モリブデンの潤滑膜を形成できる金属であれば、材料は、ステンレス材料に限定されない。もっとも、ステンレス材料は、耐食性に優れ、頑丈であるという特性があって汎用性が高い反面、摩擦係数が高く、熱伝導率が低く、熱膨張係数が高く、かじりを生じやすいため、ステンレス材料製のスペーサーに本考案を適用することは実益が高い。
【００２０】
本実施形態においては、本体部１、雄ネジ部２及び雌ネジ部３を含むスペーサーの表面全体に、厚さが略５μｍの二硫化モリブデンの潤滑膜４が形成されており、その表面色は黒色である。
【００２１】
かかる潤滑膜４は以下の方法によって形成した。まず、研削材をブラスト機によって、スペーサー全体に撃ち残しのないように撃ち込み、スペーサー全体の表面を粗くした。次いで、除電ガンを用いて、十分に研削材を除去したのち、表１に記載した組成を有する塗料を、専用の塗装機を用いて、スペーサー全体に、塗りもれのないように塗布し、熱風循環式乾燥装置を用いて１８０℃で３０分間焼成した。このようにして、ステンレス製のスペーサーの表面全体に略５μｍ厚のモリブデンの潤滑膜４を形成することができた。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
なお、二硫化モリブデンの潤滑膜４を形成する塗料の組成は上述した組成に限定されない。また、二硫化モリブデンの潤滑膜４の形成方法は、上述した方法に限定されず、例えば、特定の樹脂等のバインダを用いずに、高圧の空気と共に二硫化モリブデンをスペーサーの表面に衝突させる方法等の任意の方法を用いてもよい。
【００２４】
図２は、本考案のスペーサーの第２の実施形態におけるスペーサーの構成を概略的に示している。第１の実施形態と異なるところは、スペーサーの本体部の両端部が、雄ネジ部２である点にあり、それ以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
図３は、本考案のスペーサーの第３の実施形態におけるスペーサーの構成を概略的に示している。第１の実施形態と異なるところは、スペーサーの本体部の両端部が、雌ネジ部３である点にあり、それ以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
［性能比較試験］
二硫化モリブデンの潤滑膜４のかじり防止効果を評価した。かじりは、ネジ面の摩擦係数が大きいほど起こりやすい。同一トルクでネジを締めたときに得られる軸力が大きいほどネジ面の摩擦係数は小さいという関係があり、また、軸力は、ネジの伸びと正の相関関係がある。そのため、同一トルクでネジを締めたときのネジの伸びを測定することで、かじり防止効果を評価した。スペーサー表面が二硫化モリブデンの潤滑膜で覆われていないスペーサーと、それと同一形状のスペーサーの表面全体に二硫化モリブデンの潤滑膜４を形成した本考案のスペーサーとを用意し、これらスペーサーに、ナットをそれぞれ同一トルクで締めたときのネジの伸びを比較した。伸びが大きければ、ネジ面の摩擦係数が小さく、かじり防止効果があると評価することができる。
【００２７】
二硫化モリブデンの潤滑膜で覆われていない従来のスペーサーとしてＢＳＵ−３１０（ステンレス製、ネジ径：３ｍｍ、ピッチ：０．５ｍｍ、雄ネジ部の長さ：６ｍｍ、全長：１６ｍｍ、平径：５．５ｍｍ、株式会社廣杉計器製）を用いた。そのスペーサーに二硫化モリブデンの潤滑膜４を施したものを本考案のスペーサーとした。
【００２８】
それぞれのスペーサーを万力で固定し、それぞれのスペーサーの雄ネジ部２を、中空スペーサー５であるＣＵ−３０２（外径：６ｍｍ、内径：３．２ｍｍ、厚さ：２ｍｍ、株式会社廣杉計器製）に挿入し、ＵＮＴ−０３（ネジ径：３ｍｍ、ピッチ：０．５ｍｍ、厚さ：２．４ｍｍ、平径：５．５ｍｍ、株式会社廣杉計器製）のナット６で締め付けた。締め付ける機材として、ナットを５０Ｎ・ｍのトルクで締めることのできる空転式トルクドライバー、及び、１００Ｎ・ｍと１５０Ｎ・ｍのトルクでナットを締めることのできる空転式トルクドライバーを用いた。空転式トルクドライバーは、設定したトルクで締め付けると空転してそれ以上のトルクで締め付けることができないため、一定のトルクをナットにかけることができる。
【００２９】
それぞれの種類のスペーサーを、それぞれ５つずつ用意し、ナット６を締めていないとき、５０Ｎ・ｍで締めたとき、１００Ｎ・ｍで締めたとき、１５０Ｎ・ｍで締めたときの全長をマイクロメータで測定した。二硫化モリブデンの潤滑膜のないスペーサーを用いた試験を試験１から試験５とし、二硫化モリブデンの潤滑膜４を施した本考案のスペーサーを用いた試験を試験６から１０とした。その結果を表２に示す。この結果の平均をグラフにしたものが図６である。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
表２及び図６から本考案のスペーサーは、ネジ面の摩擦係数が小さく、かじり防止効果あると評価することができる。
【００３２】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、スペーサーの表面全体が二硫化モリブデンの潤滑膜４で覆われているため、耐食性が向上されており、また、弱いトルクで締め付けすることができ、かじりが生じにくい。
【符号の説明】
【００３３】
１  本体部
２  雄ネジ
３  雌ネジ
４  潤滑膜
５  中空スペーサー
６  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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