ネジ留め具は、2,400 年以上前に発見されて以来、人類にとって最も重要な発明の 1 つであり続けています。タレントム社のアーキタス社が古代にオイルや抽出物のプレス機を改良する技術を初めて導入して以来、ねじ留め具の背後にあるねじ原理が産業革命中に新たな命を吹き込まれ、現在メーカーはこれらの機械的ジョイントを頼りに何百万もの異なる用途をサポートしています。
1860 年代、最初に標準化されたねじの角度とインチあたりの数により、企業は工場で製造されたねじ付きファスナーをあらゆる種類の機器や製品に使用できるようになりました。現在、アナリストは、メカニカルおよび工業用ファスナー市場が 2025 年までに 1,090 億ドルに達し、今後 5 年間で 4% 以上の年間平均成長率 (CAGR) で成長すると予測しています。最新のねじ付きファスナーは、家庭用電化製品から頑丈な鉱山機械などに至るまで、現代の製造におけるあらゆる業界をサポートしています。
- ねじ付きファスナーは、ねじの原理を利用して張力の強さを直線的な力に変換します。
- 最新のねじ付きファスナーは、エレクトロニクス、航空宇宙、自動車、産業分野を含むほぼすべての産業をサポートしています。
- ねじ付きファスナーにはあらゆる形状とサイズがあり、必要に応じてカスタム設計を含むあらゆる用途に適しています
長年にわたり、ファスナーのタイプとデザインは進化し続け、現在では特定の用途に合わせて幅広いソリューションを選択できるようになりました。ファスナーの専門家によると、故障の 95% は、間違ったネジ付きファスナーの選択、または部品の不適切な取り付けが原因で発生します。さまざまな機能、デザインの特徴、コーティング、および材料の選択はすべて、接合部の強度と製品全体のデザインの重量に影響します。
ここでは、最新のねじ付きファスナーとその用途について知っておく必要があるすべての便利なガイドを紹介します。
ねじ付きファスナーの定義は、円筒形のシャフトから縁取られた螺旋状のランプを使用して 2 つ以上の材料を結合する固定具です。スレッドまたはスパイラル ランプは、境界のある複数のマテリアルの張力を維持できるリニア ジョイント内の回転力 (またはトルク) を変換します。
ねじが円筒シャフトの外側にあるもの（ボルトなど）は雄ねじと呼ばれ、シャフトの内側にあるもの（ナット）は雌ねじと呼ばれます。雌ねじと雄ねじが相互に作用すると、線形ファスナーの張力特性は、結合された 2 つ以上の材料が互いに及ぼすせん断応力に耐えることができます。
ネジ付きファスナーは引張強度を利用して引き離されに抵抗し、さまざまな部品が相互に滑るのを防ぎます。引張強度と引張特性により、あらゆる種類の材料間に強力で非永久的な接合が必要な状況に最適です。ねじ付きファスナーは、自動車、航空宇宙、製造、建設、農業などの産業をサポートしています。
細目から並目までの設計があり、特定の用途に合わせてさまざまな接合強度を実現できます。新しい製品を設計するとき、または既存の設計を最適化するときは、接合部やアセンブリをサポートするためにどのようなネジ付きファスナーが利用できるかを知る必要があります。
現在では、あらゆる接合および固定用途に適した幅広い種類のデザインが入手可能です。適切な設計を選択することは、ヘッドのタイプ、ねじ数、材料の強度など、製品の全体的な仕様の重要な部分です。
用途に応じて、ねじ付きファスナーの主なタイプは次のとおりです。
- ナッツ– 通常、雌ねじ付きナットはさまざまなデザインのボルトに取り付けられ、2 つの材料を固定します。
- ボルト– シリンダーの外側にあるおねじで、材料の雌ねじにねじ込むか、ナットを使用して材料を所定の位置に固定します
- ネジ– ナットを必要とせず、ネジの原理を利用して 2 つの材料を結合するため、ほぼあらゆる形状やサイズに対応します。
- ワッシャー– ネジ、ボルト、ナット、またはネジ付きロッドを締め付ける際に荷重を均等に分散します。
上記のタイプは主要な設計構成にすぎず、六角ボルト、小ねじ、板金ねじ付きファスナーなどのさまざまなサブタイプがあり、さまざまな材料やグレードが利用可能です。
特殊な用途では、標準製品では十分ではない場合、ねじ付きボルトやカスタム ファスナー (通常は受注生産) を設計できます。アンカー ボルトは構造用鋼を建物の基礎に結合しますが、パイプ ハンガーやケーブル トレイには工業デザインをサポートするためにより高強度のねじ付きファスナーが定期的に必要となります。
ねじ付きロッドはボルトのように機能しますが、通常は独特の頭部を持っているか、ジョイント内で最も力がかかる部品の一部を形成しています。最新のメーカーは、コストと重量を念頭に置きながら、あらゆる用途をサポートする理想的な材料、ヘッド設計、引張強度を見つけるためにお客様と協力することができます。プラスチック製のネジ付きファスナーは現在、電子製品でも一般的に使用されており、迅速な組み立てを可能にすると同時に、製品を修理する必要があるときに分解することも可能です。
ほとんどのねじ付きファスナーには、製品上にコード化された (または表記された) 識別子が付いています。これらのコードに含まれる情報は、アプリケーション用の製品を選択する際に正しい決定を下すのに役立ちます。
ねじ付きファスナーの表記には次のことが記載されています。
- ドライブの種類– ファスナーを所定の位置に打ち込むには、特別な工具や装置が必要になる場合があります。ドライブ タイプには、プラス (ネジ)、六角ソケット (ナット)、四角 (ネジまたはナット)、スター (特殊なネジ付きファスナー) などのツールが含まれます。
- 頭のスタイル– フラット、ラウンド、パン、六角、または楕円形のタイプのファスナーの頭部について説明します。ヘッドのタイプの選択は、製品またはアセンブリに希望する仕上げのタイプによって異なります。
- 素材– 材質は、ネジ付きファスナーを選択する際の最も重要な考慮事項の 1 つです。材料が全体的な接合強度を決定するため、その特性の一部として適切な引張強度を備えたねじ付きファスナーを選択する必要があります。
- 測定– 各ネジ留め具には、目安となる測定値が製品に刻印されています。これには、直径、スレッド数、長さが含まれます。米国では、1/4 インチより小さいボルトまたはネジには数値が使用される場合がありますが、その他の国ではメートル法サイズの場合はミリメートルの測定値が表示されます。
ネジ付きファスナーの側面または頭部にある表記により、製品が設計に適しているかどうかを判断するために必要な情報がすべて得られます。
投稿日時: 2023 年 2 月 20 日