1.ねじ設計の考え方

本ページでは締結用ねじのうち、特に三角ねじ(メートル並目/細目、ユニファイ等)に関する設計の要点を紹介します。

締結ねじの目的は、「部品どうしを互いに滑りなく結合すること」です。 さらに、結合した部品を分解でき、繰り返し着脱できることも重要な機能の一つになります(分解の必要がなければ、接着や溶接、リベット止めといった方法がとられます)。 これらの目的を達するために設計上注意しなければならないのが、以下に示す2点になります。

  1. ねじに有害な緩みが発生しないこと
  2. ねじまたは被締結体が壊れないこと

*:緩み=締め付け時の軸力から低下すること
これらを守らなければ、次に挙げるような不具合を誘発することになります。

図1-1 締結ねじに発生する不具合
図1-1 締結ねじに発生する不具合

図1-1を見るとわかるように、発生する不具合は相互に絡み合い、中にはループ関係にあるものもあり、なかなか独立事象に分解するのは難しいものがあります。 このような不具合を発生させないために、使用環境における様々な条件を洗い出す必要があります。 さらに、その洗い出したすべての項目に対して十分な耐性が得られるか?を物理的な計算を行いながら確認していきます。 最終的には、以上の確認結果を満足するようなねじを、製造、コスト、流通性、美観等を考慮に入れながら設計、あるいは規格品の中から選択していくことになります。

参考文献

“ねじ”はありとあらゆる場所に用いられ、非常に重要な機械要素の一つです。 ねじ設計が不適切なら、緩んだり折れたりして大惨事を引き起こしかねません。 (もし車の運転中ホイールのねじが緩んだりしたら、と思うと...恐ろしいですよね)。
本文中でも紹介してきましたが、「ねじ締結概論」は実用的ですぐに設計に役立つ本です。 さらにねじに対する理解を深めるには「ねじ締結の原理と設計」がおすすめです。 また、ある程度の知識を素早く習得するには「ねじのおはなし」が最適かと思います。

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