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ゆるみ止め部品(ねじ部密着度増加タイプ)

2022.01.11

ゆるみ止め部品の種類

戻り回転によるゆるみの対策として、初期ゆるみ対策部品や、戻り止め部品などがあります。ここでは、ねじ部の密着度を増加させることで、回転抵抗を大きくさせるゆるみ止め部品として、タッピンねじとコイル状インサートについてご紹介します(図1)

図1 (a)タッピンねじ      (b)コイル状インサート

 

 

 

 

 

 

 

<タッピンねじとは>

タッピンねじとは、相手材にめねじ加工がされていなくても下穴があれば、自身のねじ山によりねじ立てを行いながらねじ込むことができるおねじのことです。相手材にめねじ加工をしなくてもいいので締結作業全体の工数を減らすことができ、作業効率を上げることによるコスト低減に繋がります。

また、ここでは詳しくご紹介しませんがドリル付きのものに関しては下穴加工も不要になります。タッピンねじの下穴は、タッピンねじの太さや種類、相手材の材質や厚みなどによって変わってきます。下穴を大きくするとねじ込みやすくなりますが、ねじ部のかかりが浅くなり引張強度が低下する要因となりゆるみやすくなる可能性があります。反対に下穴径を小さくすると、ねじ込みトルクが大きくなり締付け作業性が悪くなる可能性があります。

作業性を確保した上で、十分なゆるみ止め効果を得るためには、適切な下穴と締付けトルクで締付けを行うことが重要です。

 

<タッピンねじの種類>

頭部の形状は小ねじと同じように様々な形状がありますが「ナベ頭」「皿頭」「トラス頭」の3種類が一番多く使用されます。なべ頭が一番汎用的ですが外観を気にする場合や使用箇所によっては皿頭やトラス頭などを使用します。ねじ部の形状はC形、F形、R形と1種~4種(図2)の4種類があります。タッピンねじのねじ部の形状・寸法については、国際規格ISO 1478と対応させたJIS B 1007にC形、F形、R形が記載されており、1~4種のねじ部の形状・寸法は日本産業規格JIS B 1122の付属書JBに記載されております。JIS改定により1~4種は附属書扱いとなりましたが、現在でも市場ではこちらの規格のタッピンねじが多く流通しております。ただし、4種はあまり市場に出回っていないようです。2種と3種には溝付きのものもあります。溝付きのタッピンねじは、ねじ部の先端を1/4カットしており、カット部は相手材を削る刃の役割と削った際の切粉を逃がす役割を持っています。C形、F形、R形の特徴は、C形は先端が尖った形状、F形は先端が平らになっている形状、R形は先端が尖がって、ややRになっている形状になります。

図2 タッピンねじのねじ部形状(1種~4種)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<コイル状インサート(ねじインサート)とは>

コイル状インサート(ねじインサート、インサートコイル)とは、めねじの補強や補修を目的にねじ山にはめ込む、スプリング又はコイル状のインサートのことです。一般的には樹脂やアルミなどの軟らかく強度の低い素材に対して高い締結力を得たい場合や、ねじ山がなめてしまった場合などに使用されます。

使用方法としては、直接母材にねじを切り専用工具等を用いてコイル状インサートを挿入させます。

JIS規格には、製図時の表記についてJIS B 0002-2に記載されていますが、形状や寸法に関しては日本産業規格では規格化されておりません。各製造業者の規格をご確認ください。

 

<コイル状インサートの種類>

構造物に埋め込まれるめねじのことをインサートと言い、その中でコイル状のものについては㈱三友精機のE-サート(旧ヘリサート)や日本スプリュー㈱のスプリュー、リコイルジャパンのリコイル・インサートなどがあります。コイル状の他にも一体型構造のインサートなどもあります。

 

ゆるみ止め効果とメリット・デメリット

 

◇タッピンねじ

自身でねじ立てを行うことによって、相手材のねじ部とタッピンねじのねじ部が密着していることによる回転抵抗によってゆるみにくくなっています。ただし、一度外した後や相手材に斜めに入ってしまうことなどで、ねじ穴が広がり、しっかりとした締結ができなくなる可能性があるため、取り外しが多い部分での使用は避けた方がよいと思われます。

◇コイル状インサート

コイルの中をおねじが通ることで、コイルが広がろうとする方向に力が加わります。その力の反発力によってコイルの内側にも戻ろうとする力が発生します。この反発力がボルトを締付ける力となり、ねじ同士の密着度が増加することで戻り回転を防ぎ、ゆるみ止めへの効果が期待されます。

 

※ 締結部品に共通して言えることでもありますが、今回ご紹介させていただきましたゆるみ止め部品は、ねじ部の密着度を増加させることで回転抵抗を大きくさせ、戻り回転を防止することを目的とした部品のため、下穴精度やねじの精度、材質などの要因がゆるみ止め効果へ大きく影響します。

 

引用・参考文献

吉本 勇編:JIS使い方シリーズ ねじ締結体設計のポイント (改訂版),日本規格協会 (2002) p.54-55.

 

日本産業規格 JIS B 1007「タッピンねじのねじ部」

日本産業規格 JIS B 1122付属書JB「タッピンねじのねじ部が1種~4種の形状・寸法」

日本産業規格 JIS B 1122「十字穴付きタッピンねじ」

 

日本産業規格 JIS B 0002-2「製図-ねじ及びねじ部品-第2部:ねじインサート」

㈱三友精機 https://www.sanyu-seiki.com/product/e_sert.html

日本スプリュー㈱ http://www.sprew.co.jp/

リコイルジャパン(代理店:池田金属工業㈱) http://www.recoilj.com/profile.html

㈱Catallaxy Mitsuri https://mitsu-ri.net/articles/helisert

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