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ねじトラブルの原因と対策:ねじの基礎知識4

ねじの基礎知識

更新日:2018年3月8日(初回投稿)
著者:國井技術士設計事務所 所長 國井 良昌

前回は、ねじの種類と素材について学びました。第4回では、ねじのトラブルの中でも頻度の高いねじ山のつぶれに焦点を当て、その原因と対策を解説します。

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1. ねじトラブルのランキング

完成品に発熱、発火、動作不良などのトラブルが起きた場合、どの企業も真剣に、原因解明や根本的な再発防止に取り組むはずです。しかし、ねじの緩みや破断の場合、品質不良は軽視され、本格的な原因究明や対策が取られることは少ないのではないでしょうか。ねじは、ほとんどの機械や製品に何本も使用されていることを忘れてはいけません。このねじのトラブルを解消することは、製品に関する多くのトラブルの防止につながるのです。真剣に取り組むべき問題だと認識しましょう。

図1に、当事務所のクライアント企業の協力を得て、ねじのトラブル件数ランキングをまとめました。

図1:ねじトラブルの件数ランキング

図1:ねじトラブルの件数ランキング(引用:國井良昌、ねじとばねから学ぶ!設計者のための機械要素、日刊工業新聞社、2017年、P.47)

ランキングには、ねじ山のつぶれ、ねじ軸の破断、さび、斜め締付、着座不良・緩み、頭部溝のつぶれ、導通不良、切粉の発生、外れないという9種のトラブルが挙がっています。これらは、企業規模や業種に関わらず、多くの製造業で共通の技術課題です。ランキング1位のねじ山のつぶれは、おねじ・めねじのどちらか、もしくは両方のねじ山が破損して固定できなくなった状態のことです。ねじばかとも呼ばれます。

2. ねじトラブルの原因

ねじトラブルの原因を分析し、表1にまとめました。注目すべきは、1つのトラブルに複数の原因があることです。複数の原因を正確に把握し、正しい解決策を導くことが技術者の役割です。

表1:ねじトラブルの原因分析(引用:國井良昌、ねじとばねから学ぶ!設計者のための機械要素、日刊工業新聞社、2017年、P.48)
トラブルの内容 原因の分類
ねじの
種別選択・
下穴設計の
ミス
ドライバの
選択ミス
ねじの材料
選択のミス
締付
トルク不良
安全率不足
計算ミス
電気知識の
不足
ねじ山のつぶれ      
ねじ軸の破断        
さび          
斜め締付        
着座不良・緩み        
頭部溝のつぶれ        
導通不良        
切粉の発生          
外れない        

3. ねじの種別選択ミスと下穴設計ミス

表1で分類したねじトラブルの原因を、発生件数中の割合で示したものが、図2です。トラブルの原因となる頻度が最も高い、ねじの種別選択・下穴設計ミスについて詳しく見ていきましょう。

図2:ねじトラブルの原因の円グラフ

図2:ねじトラブルの原因の円グラフ(引用:國井良昌、ねじとばねから学ぶ!設計者のための機械要素、日刊工業新聞社、2017年、P.49)

1:ねじの種別選択ミス

ねじトラブル最大の原因は、ねじの種別選択ミスです。ねじの種類が多すぎて、使用目的に合ったねじの選択が難しいため、誤りが生じます。種別選択を誤ると、ねじ山のつぶれ、斜め締付、着座不良・緩み、切粉の発生が生じます。ねじの種類が多くなっている主な要因を、4項目にまとめました。これら4項目を念頭にねじ選択を行えば、選択ミスは抑えられるはずです。注意しましょう。

続きは、保管用PDFに掲載中。ぜひ、下記よりダウンロードして、ご覧ください。

4. ねじトラブルの対策

保管用PDFに掲載中。ぜひ、下記よりダウンロードして、ご覧ください。

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