(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸及び頭部を有するファスナー本体と、前記ファスナー本体の軸に嵌め込み装着された座金とから成っており、前記ファスナーはワークに打ち込みできる先窄まり形状である一方、前記座金は、前記ファスナーの軸に嵌まった碗状部とその外周に設けたフランジとから成っており、前記座金の碗状部は前記軸の先端の方に開口しており、前記軸をワークに打ち込んだ状態で、前記座金のフランジでワークが押さえられる構成であって、
前記座金の座面に、当該座金及びワークよりもイオン化傾向が高い金属箔が、前記座金における碗状部の内面とフランジの座面との全体に広がるように貼り付けられている、
金属製ファスナー。
【請求項２】
請求項１に記載した金属製ファスナーに使用される金属箔付き座金の製造方法であって、
前記座金を多数取りできる面積の素材板と、前記素材板の片面の略全体に貼り付けできる素材金属箔とを用意し、前記素材板の片面に前記素材金属箔を貼り付けておいてから、前記素材金属箔を設けた面が凹むように前記碗状部を加工してから座金の形状の打ち抜きを行う、
座金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、金属製のワークを基材に締結することに使用される金属製ファスナー及びこれに使用する座金の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークを基材に締結する金属製ファスナーには打ち込み式のものやねじ込み式のものなど多種類が存在しており、また、ボルトのように軸に一体に設けた頭部でワークを押さえ固定する場合と、軸に座金を嵌め込んでこの座金でワークを押さえ固定する場合とがある。金属製ファスナーの防錆は古くからの課題であり、防錆手段としては、メッキや焼き付け塗装のような表面処理を施したり、或いは素材としてステンレス鋼を使用したりしている。
【０００３】
ところで、腐食の一種として異種金属同士が接触することによって生じる電解腐食があり、金属製ファスナーでワークを締結した場合においても、ファスナーとワークとが異種金属であることに起因した電解腐食が発生することがある。そして、電解腐食の防止手段として、本願出願人は、先の出願（特許文献１）において、座金に、当該座金及びワークよりもイオン化傾向が高い金属板を重ね合わせることを開示した。
【特許文献１】特願２００５−７９６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先願に開示した技術は、座金に重なった金属板を犠牲防蝕させることで座金及びワークが腐食することを防止又は遅延させるものであり、高い防蝕効果を発揮することができる。本願発明はこの犠牲防蝕による防蝕の考え方を更に発展させたもので、防錆機能の安定性に優れたファスナーを提供することを主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明は、ファスナー及び座金の製法を含んでいる。
【０００６】
請求項１の発明はファスナーに係るもので、このファスナーは、軸及び頭部を有するファスナー本体と、前記ファスナー本体の軸に嵌め込み装着された座金とから成っており、前記ファスナーはワークに打ち込みできる先窄まり形状である一方、前記座金は、前記ファスナーの軸に嵌まった碗状部とその外周に設けたフランジとから成っており、前記座金の碗状部は前記軸の先端の方に開口しており、前記軸をワークに打ち込んだ状態で、前記座金のフランジでワークが押さえられる構成において、前記座金の座面に、当該座金及びワークよりもイオン化傾向が高い金属箔が、前記座金における碗状部の内面とフランジの座面との全体に広がるように貼り付けられている。
【０００７】
【０００８】
請求項２の発明は請求項１に記載したファスナーに使用される座金の製造方法に係るもので、この製法は、前記座金を多数取りできる面積の素材板と、前記素材板の片面の略全体に貼り付けできる素材金属箔とを用意し、前記素材板の片面に前記素材金属箔を貼り付けておいてから、前記素材金属箔を設けた面が凹むように前記碗状部を加工してから座金の形状の打ち抜きを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によると、金属箔の犠牲防食作用により、座金やワークに腐食が進行することを防止又は著しく遅延させることができる。すなわち、電解腐食の耐食性を格段に向上できる。そして、メッキによって耐食性を図る場合には、メッキ層の厚さにバラツキが生じて耐食性にもバラツキが生じることがあるが、本願発明では金属箔の厚さは一定であるため耐食性は一定しており、このため品質を安定させることができる。また、座金の材料としてメッキ処理していないものを使用することも可能であり、これによって環境負荷を軽減することも可能になる。
【００１０】
【００１１】
なお、金属箔を座金に貼る方法としては、一般に使用されている非導電性接着剤を散点状に塗布して貼ることも可能であるが、導電性接着剤を使用すると、金属箔の全体を座金に貼り付けできるため、貼り付け強度を確保できると共に、金属箔をその全面にわたって座金に導通させることができて防食性能を均一化できる利点がある。
【００１２】
座金は素材板をプレス加工（板金加工）して製造されており、座金に金属箔を貼り付ける方法としては、座金を製造した後に貼り付けることも可能であるが、この場合は、金属箔を所定の形状に打ち抜いてから、例えば真空吸着装置のようなピックアップ装置や座金を受ける専用の治具などが必要となり、このため貼り付けに手間と費用がかかることが懸念される。これに対して請求項２の方法を採用すると、素材板への素材箔の取り付けはごく簡単に行えるため、金属箔付きでかつ碗状部を有する座金を簡単かつ低コストで製造できる利点がある。
【００１３】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
(1).第１実施形態の構造
第１実施形態は、打ち込み式ファスナーに適用しており、その形態・構造は図１に示している。図１のうち（Ａ）は正面図、（Ｂ）は一部破断正面図であり、これらに示すように、ファスナーは、軸２及び頭部３を有するファスナー本体（ピン，鋲）１と、ファスナー本体１の軸２に嵌め込み装着された座金４とから成っている。
【００１６】
ファスナー本体１の軸２は全体として先窄まりになっているが、先端側の約半分ほどの部分は正面視で緩い曲面のプロフィールを有する略砲弾形になっており、頭部３の側に位置した略半分程度の部分は、砲弾形の部分よりもテーパの程度が大きくなっている。頭部３は略フラットに近い板状になっている。他方、座金４は台形の碗状部４ａの外周にフランジ４ｂを一体に設けた形態であり、碗状部４ａは軸２の先端の方に開口しており、中央部には、軸２のうち中間部よりもやや先端側の部分が嵌まる穴５が空けられている。そして、座金４のうちファスナー本体１の頭部３と反対側の面（すなわちワークＷを押さえる座面４ｃ）に金属箔６が貼り付けられている。
【００１７】
図１（Ｃ）は座金４の平面図であり、この図に示すように、座金４の内周縁には、内向きに突出した突起７が円周方向に沿って等間隔で複数個（４個）形成されている。この突起７が弾性変形することにより、座金４は軸２にきっちりと保持される。なお、突起７の個数は任意に設定できる。
【００１８】
図１（Ｄ）は座金４の端部の部分的な拡大断面図であり、この分図に示すように、金属箔６は導電性の接着剤層８によってその全体が座金４の座面４ｃに貼り付けられている。金属箔６の厚さに限定はなく、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度のものを使用できる。
【００１９】
軸２は、炭素鋼やバナジウム鋼、或いはステンレス鋼のような硬い鋼材からなっており、線材を素材として加工した後、焼き入れし、更に、必要に応じて表面処理を行っている。他方、座金４は、Ｓ５０Ｃ〜Ｓ５５Ｃの炭素鋼、ＳＧＣＨやＳＧＣＣ等の表面処理鋼板、或いはＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板を素材として製造されており、電気メッキ法又は溶融メッキ法によって亜鉛メッキが施されている（メッキ層はなくてもよい。）。また、金属箔６は、座金４及び軸２よりもイオン化傾向が高い金属素材から成っており、例えば亜鉛箔が好適である。
【００２０】
(2).製造工程
図２では、上記した座金４の製造工程の概略を示している。この工程では、（Ａ）に示すように、まず、座金４の材料となる素材板９と、金属箔６の素材となる素材金属箔１０とを用意する。素材板９及び素材金属箔１０は一般に帯状のものが使用される。
【００２１】
そして、（Ｂ）に示すように、素材板９の片面に素材金属箔１０を貼り付けてから、通常の加工法に従い、（Ｃ）に示すようにプレス装置（図示せず）を用いて碗状部４ａの加工と穴５の打ち抜き加工を行い、最後に、（Ｄ）に示すように外形の打ち抜きによって座金４が製造される。素材金属箔１０の接着層には一般に剥離紙（離型紙）が貼られており、離型紙を剥がしてから素材板９に貼り付けることになる。
【００２２】
碗状部４ａの加工と穴５の打ち抜き加工はいずれか一方を先行させても良いし、同時に行ってもよい。枠状部４ａの加工によって金属箔６が破損する虞がある場合は、碗状部４ａを加工してから素材金属箔１０を貼ったらよい（この場合は、素材金属箔１０には穴５が空けられており、また、碗状部４ａの内面への貼り付けは、ゴム製等の治具で押さえることによって行える。）。
【００２３】
このように、座金を素材板９から打ち抜く前に素材金属箔１０を素材板９に貼り付けるものであるため、座金４を加工した後にリング状の金属箔６を貼り付ける製法に比べて加工（作業）の手間を格段に軽減することができる。
【００２４】
(3).使用状態
図３ではファスナーの使用状態を示している。（Ａ）は全体を示す図、（Ｂ）は部分的な拡大断面図である。
【００２５】
本例は、例えば鋼板製のワークＷを厚肉の鋼製基材Ｂに締結することに使用している。具体例としては、建物の床を構成する鋼板製デッキプレートをＨ型鋼製の梁材（構造材）に締結することが挙げられる（勿論、他の用途にも使用できる）。ファスナー本体１の軸２はその中途部までしか基材Ｂに進入しておらず、座金４は軸２のうちテーパ状の中途部によって押さえられている。なお、ファスナー本体１は、その先端が基材Ｂに焼き付くことで高い抜け防止機能が発揮されている。
【００２６】
ファスナーの打ち込みは、ガスの燃焼圧を利用した打ち込み工具や、エア式の打ち込み工具、或いは火薬を使用した打ち込み工具のような動力式の打ち込み工具を使用して行われる。
【００２７】
ところで、異種金属が互いに接触することに起因した電解腐食は、一方の金属から他方の素材に電子が移動することによって一方の部材が他の原子と反応しやすい不安定な状態になることに起因しており、一方の部材から電子が放出されることにより、当該一方の部材とその周囲に存在する水や酸素との反応が促進されて、腐食が進むものである。この電解腐食は、温度等の環境の違いによって同種金属の間でも発生することがある。そして、座金４とワークＷとが直接に接触していると電解腐食が発生する虞がある。
【００２８】
これに対して本願発明では、座金４とワークＷとの間に金属箔６が介在しているため、電解腐食を防止又は著しく抑制できる。
【００２９】
つまり、金属箔６を構成する亜鉛は座金４及びワークＷを構成する主成分である鉄よりもイオン化傾向が高い（活性が高い）ため、金属箔６から座金４とワークＷとの両方に電子が移動する傾向を呈しており、すると、座金４とワークＷとを構成する鉄原子は水や酸素と反応し難い安定した状態に保持され、その結果、座金４及びワークＷの腐食が防止又は著しく抑制されるのである。換言すると、金属箔６が犠牲陽極となる犠牲防食作用により、電解腐食が防止又は著しく抑制されるのである。この場合、接着剤層８は導電性であるため、金属箔６から座金４への電子の移動は阻害されず、従って座金４の腐食を防止できる。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
(5).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態に係るファスナーを示す図である。
【図２】座金の製造工程を示す図である。
【図３】ファスナーの使用状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｗ  鋼板製のワーク
Ｂ  鋼製の基材
１  ファスナー本体
２  ファスナーの軸
３  ファスナーの頭部
４  座金
４ａ  碗状部
４ｂ  フランジ
４ｃ  座面
６  金属箔
８  導電性の接着剤層
９  素材板
１０  素材金属箔
【図１】
0004979267.tif 000002
【図２】
0004979267.tif 000003
【図３】
0004979267.tif 000004