ねじ職人のねじブログねじ職人のねじブログねじは精密部品です。そのなかでも自動車等に使用される高品質のねじを作り続けて来た(株)ヤマシナのねじ職人が、ねじを解説するブログです。ブログを始めてから8年目になり、長い間"FC2ブログ"での「ねじ職人によるねじブログ」をご愛顧いただき有難うございました。当社((株)ヤマシナ)は創立100年を迎え、周年事業として6月末よりホームページをリニュアルしました。それに伴い「ねじ職人によるねじブログ」は新ホームページ内へ引越し致しました。今後も引越し先でのご愛顧を宜しくお願い致します。(2010)より抜粋掲載しています。・ねじ先端が特殊な形状(三角に近い形状)になっている。・軽合金の強度に対して、バランスのとれた理想的なねじ山形状。ねじの断面は真円形で、ねじ山と相手材の接触面積を極限まで大きくとり、長期的に安定した締結ができます。・ピッチはメートルねじと同じであり、ALtracs®でめねじを成形した後に小ねじ・ボルトの挿入ができます。ご要望やお問合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。・タッピング性能のねじ込みトルクが軽い・小ねじ、ボルトと同等以上の高い締付力(軸力)が得られる・熱応力による軸力の低下が少ない・小ねじ、ボルトとの互換性がある・経済的に30%程度のコスト削減が可能ご要望やお問合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。0CFRP用アルミ合金製インサートナットCFRPやCFRTPの電食を防止し締結することが出来る世界初のアルミ合金製インサートナット「アルアーマナット」の開発を完了し発売すると共に、今後は量産体制を整えてゆきます。CFRPやCFRTPの比強度は鉄より強く、比重は軽い炭素繊維を含有している樹脂素材です。自動車、ドローン、ロボット、飛行機など、軽量化を目指す製品での活用や研究が始まっています。炭素繊維は導電性が高く、これを含むCFRPやCFRTPも電気を通しやすい素材です。これらに導電性の金属ねじを締結させ水分などが介在すると、その電位差から電食(腐食、錆)が発生し、締結不具合を引き起こします。開発完了の「アルアーマナット」は電気絶縁性の極めて高い製品です。圧造加工で製造する大ロット仕様と、切削加工で製造する小ロット仕様を準備しています。6月を目処に詳細内容はここからご覧下さい。「アルアーマナット」は(株)ヤマシナの商品です。゚)が変形させられた樹脂に対して"すかし"の役目を果たし、ねじ込みトルクを軽くさせます。樹脂をスムーズに変形流動させる(抵抗を減少)ことにより発熱を抑え、樹脂のクリープをも最小限に抑えられます。ねじ山断面と応力分散ねじの断面は真円形で、相手材との接触面積が大きく、また、応力も分散形状のためボスが割れにくくなります。繰り返し使用ご要望やお問合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。PT-1デルタPTはインサートナットを不要にし、樹脂へのダメージを最小限に低減します。インサートナットを無くす事でナットの埋め込み費用や環境(リサイクル)の面でのコスト削減が可能となります。・特殊なねじ山により、ねじ込みの時の樹脂に対する負荷を最小限にし、その損傷を極小にします。・樹脂を痛めないので繰り返し使用でき、ボスの壁厚を薄くできるので省スペースが可能です。・締結プログラムが完備されていますので、ボスの最適設計が迅速にできます。・谷径が大きくなったので、ねじ径のサイズダウンが可能です。・高級材使用により耐脆性も向上しました。ご要望やお問合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。劣らない効果的なトルクと軸力の関係が得られます。TRILOBULARTM(トライロビュラー)形状は、図で見られるように「軸部の断面が3つの頂上部と谷部が交互に変わっていく多角形」と定義づけられます。ねじ山の転造・成形過程で、相手材の材料を効果的に塑性変形させるために、TRILOBULARTM形状の3つの頂上部が、相手材に「負荷の集中」を発生させます。2000®ファスナーの基本的な機能です。ファスナーはフランク面がやや膨らんだユニークなRADIUSPROFILETM(ラディアスプロフィール)のねじ山形状となっています。PROFILETM形状のねじ山は、破壊トルク性能を維持しながらねじ込みトルクを下げるデザインで、以前のTAPTITE®製品と比較した場合、ねじ山のピッチ径は同じですが、そのねじ山の高さは低くなっています。その低くなったねじ山の高さは、めねじを成形するために体積移動しなければならない材料が減少することを示しています。これにより以前のTAPTITE®製品よりもねじ込みトルクを下げることが可能となりました。Fasteners)TRILOBULARTM形状は、スチールと他の延性のある金属の弾性特性を巧みに利用しています。一般的にスチールに弾性があるとは思われませんが、実体は極めて弾性があり、ゴムバンドよりはるかにスチールの方が反発力があります。ファスナーがスチールや他の延性のある金属にめねじを転造した後、相手材の塑性変形された材料はTRILOBULARTM形状の谷部へ弾み返し、スクリューをその位置に固定しようとします。これは、弾性のある材料が元の形状に戻ろうとする特有の復元力によるものです。相手材の材料はこの谷部へ流れ込みますので、ねじを外そうとする場合逆回転の力が必要となり、この抵抗は振動に対する緩み止め、いわゆる戻しトルクとして認識されています。ご要望等の問い合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。工業用ねじメーカー株式会社ヤマシナは、軟らかい樹脂からPPSやガラス繊維50%程度含有の硬いエンプラまで幅広く対応できる高強度アルミ製タッピンねじ「アルアーマPT」を量産対応品として新発売します。軟らかいアルミねじが硬い樹脂にタッピング締結できるようにねじ山を開発しました。非対称形で、タッピングしやすいように鋭角であるにもかかわらず、締結の再に発生する座面側フランク面への力でねじ山が壊れない形状で、同時に、アルミの強度の弱さを補填する全体形状となっています。軟らかいアルミねじの表面にHv350程度の硬質アルマイト皮膜を生成し、タッピングを可能としています。本来は電極をねじに一式ずつ取り付けなければ生成できない硬質アルマイト皮膜ですが、これを量産化することに成功しました。短時間で数千本の処理が可能です。欧州の自動車メーカーで多用されているA6056材を採用。強度は鉄の生材と同等ですが、応力腐食割れリスクの少ない実績のある安心な素材を利用しています。今後の予定サイズ5mm、6mmから市場に導入し、順次サイズの範囲を増やして参ります。既存のお客様以外にも、軽量化ニーズが存在し、将来の需要拡大も見込まれるドローンも含めたサービス産業や、磁力の考慮が必要な医療機器や自動車の充電システムなど、新たな市場開発も実施してまいります。ニュースリリースの詳細内容はここからご覧下さい。「アルアーマPT」は(株)ヤマシナの商品です。当ブログでは基礎的な製造・技術についてご紹介してきましたが、それらを創り上げるために行っている最近の研究の一例をお見せいたします。近年、機械設計では欠かせない技術としてCAE解析が有ります。当社も数年前にその技術を導入し、研究開発の一助として利用しており、その内容をご紹介いたします。【(株)ヤマシナは、自動車向けの高強度アルミボルトの研究をすでに5年以上実施しています。当社のエンジニアがアルミボルトの温度変化に対する性質をCAE解析シュミレーションと比較検討した報告です。>>お問い合わせ、ご要望はここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。新発売のシンカSDは、シンカの特徴である高い破断トルクに加え、下穴の無い超薄鋼板に直接ねじ込みができるセルフドリリングタイプのタッピンねじ。4条のねじ形状を持つことで、ねじが締結物に対して安定して固定され、空転リスクの少ない締結が可能となります。ねじ先端部に鋭角で尖った先を設けることで、下穴の無い超薄鋼板に直接かつ効率よくドリル穴を成形し、強固な締結がなされます。このことから、軽量化及び締結ラインでの生産性に大きな効率化が提供されます。「シンカSD」は(株)ヤマシナの商品です。あらゆる樹脂材料への使用で、強い緩み止め効果がえられますジュシタイトは、熱変化や振動等、過酷な環境下でも高い緩み止め性能を発揮する樹脂用タッピンねじです。その歴史は古く、自動車で樹脂の材料が多く使い始めてから今日まで、多くの箇所でご利用いただいているヒット商品です。◎緩みに強いフルート付きねじ山ねじリードに対しほぼ直角に、円周を4等分(もしくは3等分)した位置にフルートを配し、このフルートがねじ山をギサギサな状態にします。ねじを締めこんだ後、このギザギザに樹脂がスプリングバックすることで、緩みに対して強く働きかけます。◎フルート及びねじ山角の鋭角化による樹脂への負荷軽減化フルートの作用により、ねじ込み時の樹脂にかかる負荷が断続的であり、更に、ねじ山角の鋭角化により、ねじ込み時に樹脂を押し広げて行く量が減少し、樹脂への負担軽減化が図られます。このことで、樹脂(ボス)の割れや白化現象を防ぎます。◎大きなねじピッチ金属の雄ねじに対して、軟らかい樹脂をできるだけ多く雌ねじとして取り込み、形成できるよう、ねじのピッチは広く設計されています。このことで、高い締付力に対して雌ねじが壊れにくく、安定した締付け作業ができます。◎大きめのねじ外径ねじ外径はオーバーサイズで設計されています。このことで、緩み、高い締付力に対して好作用の要因となります。本邦自動車メーカーにより数十年前から採用され、現在も多量にご利用いただいている信頼と実績ある樹脂用タッピンねじです。(Jyushitite)は(株)ヤマシナの商品です。お問い合わせ、ご要望はここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いいたします。(シンカ)が、環境・省エネ部門で「関西ものづくり新選2016」を受賞しました。(環境・省エネルギーに効果がある製品・技術)資料は近畿経済産業局の「関西ものづくり新選2016」冊子より抜粋しています。トルク設定が簡単4条ねじだから薄板と4点で接触し、安定した締結を実現。このことで、高い破断(空転)トルクが得られ、ねじ締めの際の空転を防止します。同時に、高い対緩み性能を発揮します。大きなピッチも作用し、短時間での締結が可能です。(株)ヤマシナの商品です。クリンチスタッドを用いることにより、多くの利点が得られます。その利点の中でも、最も大きな利点のひとつは固定(締結)の信頼性向上が挙げられます。高強度ストラックスは、各種の炭素鋼や合金鋼に熱処理を施して、強度区分「8.9」や「10.9」の高強度ボルトとして使用出来ます。ステンレス鋼でも製造が出来、熱処理を施して高強度製品が得られます。フラッシュヘッドタイプ左側の製品が一般的なストラックスで、右側の製品がフラッシュヘッドタイプの製品です。右側の製品では頭部が薄く設計されていて、相手材に圧入されることにより、ストラックスの頭頂面と相手材がほぼ面一となります。高い固定保持力と回り止めストラックスは、相手材の剪断強さによって自動的に固定保持力や空転トルクが決まるので、安定した高い性能を発揮します。(締結後の手直し不要)ストラックスは、メッキ付き部品としてそのまま使用できるので、組付け後の手直し・修正は不要で、工程が省かれます。溶接不能材との組付けストラックスは、銅、黄銅、アルミなどの溶接不能な材料や、これらと鉄鋼材との異種金属間の組付けも可能となります。使用例ストラックスはすでにいろいろなところに用いられ、高く評価されています。エアバック(運転席)代表的な使用例として、車に搭載されているエアバックが挙げられます。成形された鉄板にストラックスが圧入されています。運転席側のエアバックに組み込まれている。溶接ボルトに代わり、より快適な作業環境を実現するストラックスは他のスタッドに比べて、あらゆる金属や強度仕様に簡単な装置で組付けができ、その上はるかに高い信頼性と生産性が得られます。ユーザーのニーズにマッチした多目的締結部品です。下穴を明けた組付ける相手材を受型の上に乗せ、その中にストラックスを挿入する受型の上で頭部に圧力を駆けることにより、相手材が変形し始める。トルクス形状の座により相手材が変形し、その変形した相手材の体積が保持溝に入り込み、抜け止めの働きをする。挿入されたトルクス形状の座が廻り止めの働きをし、廻り止め作用と抜け止め作用によりストラックスがロックされる。受型から取り出せば、相手材に組付けられた製品が出来上がるこのように、単純かつ簡単な装置を準備することで、溶接品に比べて格段の信頼性、効率性が得られます。ご要望等の問い合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いします。トルク設定が簡単4条ねじだから薄板と4点で接触し、安定した締結を実現。このことで、高い破断(空転)トルクが得られ、ねじ締めの際の空転を防止します。同時に、高い対緩み性能を発揮します。大きなピッチも作用し、短時間での締結が可能です。(株)ヤマシナの商品です。対応できる薄板用タッピングねじです。ねじ形状はガイド付き先端一条と首下二条の複合ねじ。低トルクでのねじ込み性など、作業性を重視。1板厚0.35~0.8tの薄板にもタッピンねじで確実に締付けができます。2ねじ込みトルクの軽減が図れます。3現在の作業スピードがさらにアップできます。4薄板間に多少のズレがあっても下穴ざぐりの効果を向上させます。5用途に合せた頭部形状・寸法・メッキのご要望に応じます。(株)ヤマシナの商品です。ご要望等の問い合わせはここから又は(株)ヤマシナのホームページからお願いいたします。0多目的部品17いじり止めリセス多目的部品17いじり止めリセス<盗難防止ねじ>頭部の溝はドライバーにより締めたり、緩めたりする機能を持っていますが、時には緩めることを防止する必要があります。それは"自動販売機","窓の格子","メーター”,”ガス機器”,”カーナビ取付部”などいじられると生命の危機に陥る、あなたの財産を守る(盗難防止)、データーが変更される、その機器に大きなダメージを受けるような場所には特殊な形状ドライバーのみに締めたり、緩めることが出来るネジがあります。<緩み防止ねじ>アルミ合金、マグネシュウム用緩み防止ねじねじの特徴ねじ込み回転方向に対して、ねじ込みやすい設計になっている為、驚くほど低トルクでねじ込むことができ、継続作業に最適のタッピンねじです。ねじの緩み方向に対して、戻り止め防止効果を狙った設計をしています。基本ねじ山角60°の上にのる鋭角の山角が相手材に深く食い込む為、締結力が大きく、振動や温度変化により戻り止め防止効果がいっそう強力になります。使用していた接着剤やロック剤の使用をなくすことにより、コスト削減、環境対策として使用することができます。途アルミニウム、アルミダイカスト、マグネシウムなどの軽合金に好適なタッピンねじで、振動や温度変化により緩みが心配という箇所に最適です。エバロックはタップ加工されているねじ穴にも、現在ご使用のねじと切り替えができ、従来、高価な接着剤やロック物質を使用していた部分で、それがなくても、ねじ山だけで緩み防止ができます。この製品は(株)ヤマシナの商品です。と三拍子揃った十字穴です。形状としてはビット(ドライバー)とはめ合う点がビットの最先端部では無く、ビットの太い部分ではめ合う形状となっています。YS十字穴(YSリセス)の断面図はになっています。このYS十字穴にビットを挿入しはめ合い状態を比較するとYS十字穴はビットの最先端部分では無く、ビットの太い部分で接触嵌合していることが明白です。JIS規格通りの検査方法を満足しており、互換性等についても全く問題ありません。カムアウト(ビットが十字穴から浮き上がる現象)試験では、従来の十字穴に比べ約2倍のトルクに耐えます。ビットの寿命が著しく延長します。十字穴の変形が減少し、製品外観がよくなります。確実に締付トルクが伝達されるので、締付けの信頼性が向上します。14座面特殊ねじ頭部の座面にいろんな細工を施すことにより、締結と同時にいろんな機能が加味される。13トルク管理機能ねじの締付けは、一般的にドライバーの発生トルクにより管理されますが、その発生トルクやねじ自身が持つ摩擦係数・寸法バラツキ、被締結物の特性等により、発生する締付力(軸力)が大きく変化します。その変化する締付力により、締結物や被締結物に損傷や破損が生じることが有ります。そのようなオーバートルクを防止する為に、軸部に安全装置の役目を持つ溝部を設けて防ぎます。一定のトルクに達すれば溝部を破損させて、締結物や被締結物を守ります。下の例のように、箱形の製品をボルトにて締め付けた場合、締付け過ぎると箱が湾曲したり、破損したりします。(この箱の中に重要部品、高価な部品等が有れば、その必要性は多大です)下図のように、一定のトルクの達した時点で頭部を溝部から破損させて、箱を守っています。油交換、圧力を下げるエヤー抜き、エヤーの中に溜まった水抜き、冷却液のエヤー抜き、エヤー・水・油などの流体の導通等の目的に下図の例のようなBleeder_Screwが使用されたり、又はネジを全て外しての作業にて行っていました。このBleeder_Screwは、通常切削加工により作られていましたが、ねじ転造と同時に、液体の導通溝を作成させ、その加工性、作業性を改善した商品が下図の"エヤータイト"です。この"エヤータイト"は(株)ヤマシナの商品です。ねじなし部も雌ねじ(ナット)を通過します。首下のねじなし部では、雌ねじ(ナット)もフリーに回転します。首下Rも干渉せず、相手材に密着するまで締付け可能です。切削や圧造による胴抜き加工が不要です。ねじ精度は相手ナット又はタップ穴に適合します。この製品は商品名"ネックタイト"で、(株)ヤマシナの商品です。0多目的部品10フォームローリング多目的部品10フォームローリング転造加工は特殊な圧延加工で、材料が回転しながら形状が成形される。現在、転造加工で最も広く利用されているのが"ねじ製造"です。参照して下さい転造で最も一般的に利用されているのが、"ねじ山成形金型"の平行平板状の平ダイスです。加工、球の成形などの複雑形状部品を加工します。多目的部品9加工の段数を増やすことにより、貫通穴をもった部品の加工が可能です。頭部形状と段付軸とを組合せた部品にも冷間加工が可能になりました。0多目的部品8特殊リセス多目的部品8パンチの形状バリエーションで多目的なリセスが可能にパンチの形状を変えることで、多目的な頭部形状および頭部の溝が可能となります。頭部と中ツバ部に空間が作られ、一般的に、回転軸、ストッパー等の使用目的として利用されています。可能となり、多彩な機能やトータル的に大巾なコストダウンに寄与いたします。旋盤等で加工した場合、チャックの持ち直し、又は偏芯センター出しを必要とせず安定した偏芯が容易に加工可能となります。回転軸として使用すれば、回転運動が偏芯量分の直線運動へ変換されます。頭径の丸棒より切削によって加工されていましたが、軸径の2倍までの材料から頭部が数回かけて冷間圧造されことにより成形される。この加工により、切削加工とくらべて大巾な材料費、加工時間の削減が可能となります。異形の切削部品はフライス加工等で製作されますが、多段(2D3B)圧造機では押し出し加工によって、このような異形の軸の加工が可能です。多段(2D3B)の圧造機では、それぞれの軸径が異なる部品が加工できます。削減と部品の一体化により、大巾コストダウンを実現しました。【I】数段の軸をもった部品この部品を切削により製作したものと比べれば、材料費のムダが大巾に削減され、材料のフローラインが連続しており、かつ適度の加工硬化を受けているために、部品の強度が大巾に向上されます。破損保護、位置決め・保持など使用用途は多方面。遅れ破壊a)水素脆性による遅れ破壊タッピンねじや小ねじ、ボルト等の焼入れ硬化した鋼製ねじが、締付後何時間も経てから脆性破壊を起こす現象を、一般的に「遅れ破壊」と称する。(ネジ類だけでなく、高強度鋼部品が静的な負荷応力を受けた状態で、ある時間を経過したとき、外見上はほとんど塑性変形を伴うことなく、突然脆性的な破壊が生じる)経験上から、ネジ類ではタッピンねじが浸炭焼入(肌焼入)を施していることから、発生度合いは最も高い。鋼中に何らかの要因によって浸入した水素(H)が応力集中部近傍に集中し、カソード割れを引き起こす。(水素ガス面圧説)亜鉛鍍金を施した製品に起こり易い。電気鍍金により、メッキ槽中の酸により水素原子が製品に吸蔵されることが主要因と考えられている。このように吸蔵された製品を締付けると、締付けによって生じた粒界の歪部に水素原子が浸入し、分子化し、更に圧力が加わり歪み(割れ)を増大させて、ついに破損に至るメカニズムです。この破損は締付け後、12時間~72時間後に発生し易い。よる"頭飛び"は20年位前までは冬の風物詩とまで言われ、年に数回発生するのも珍しくなく、品質管理課は恐れていたもので、冬季の重点管理項目としていました。その負担は多大でした。充実(表面処理装置とベーキング炉の直結化)、水素脆性の起こしにくい鍍金浴の開発等により、最近では皆無の状態になっています。0タッピンねじ9タッピンねじ9タッピンねじ(小ねじ、ボルト)の使用時のトラブルと解決法その5タッピンねじや小ねじ、ボルト等を締結時に、ねじの座面が着座したとき、或いはしばらく時間が経過してから、首部からポロリと剥離し破断が生じる。リセス付ねじの圧造においては、リセス穴の底の部分の加工度が最も大きくこの部分にフローラインがある程度密集することは避られないが、加工上の欠陥によって密集位置が悪いとか、急激な屈曲を生じたため加工歪が大きくなって破断する場合であって、材質的な欠陥は更にこれを助長する。ねじ等の圧造(冷間)加工により製造される特徴の一つとして、切削加工とは異なりファイバーフロー(繊維状組織)が切断されず、強度、耐摩耗性の向上に寄与します。(ねじを縦断面方向に切断し、断面を腐食し観察する)上図写真の様に、製品の形状、大きさ、加工方法により、さまざまなファイバーフローの模様を描きます。拡大写真を見れば、製品の形状に沿って、材料を屈折させた流れに沿って、ファイバーフロー(繊維状組織)が流れている事が見えます。形状等により、応力集中部フローラインが首下部に集中(下がり)し、破断(剥離)の危険性が増してきています。球状化焼鈍をしたキルド鋼を使用する。フローラインが首下部に集中しないような予備成形の形状を選定する。高くならないような設計をする。首下Rを許される限り大きくする。加工時に頭部打撃試験を施し、安全性を確認する。必要に応じて、上図写真のようにフローラインの状態を確認する。しても避けられない場合は、応力除去の歪取り焼鈍又は焼入焼戻工程を付加する。0タッピンねじ8タッピンねじ8タッピンねじ(小ねじ、ボルト)の使用時のトラブルと解決法その4タッピンねじや小ねじ、ボルト等を締結時に、ねじの座面が着座したとき、リセス穴(十字穴、六角穴、トルクス穴)の底から剥離するように破断する現象が生じる。これは頭部の強度、じん性不足によるもので、設計時、加工時に考慮する必要が有ります。首下のR(又はC、テーパー)を大きく取ることが必要になります。0タッピンねじ7タッピンねじ7タッピンねじの使用時のトラブルと解決法その3前回のタッピンねじ6で、トラブルに対する解決法について詳細を説明致します。締付工具の発生トルク設定に問題がある場合が有ります。締結と同じ又は近い条件で、トルクアナライザー等を用いてトルク曲線を描くとその設定が容易に出来ます。設定の要点はi)ST/DTが2.5倍以上有る事この数字が大きい程、安全な締付作業が出来る。0タッピンねじ6タッピンねじ6タッピンねじの使用時のトラブルと解決法その2タッピンねじやボルト、小ねじを締付けた途端に座面近くでねじが折れる。i)ドライバーの発生トルクが高いii)使用ねじの選定iii)ねじ自身に欠陥が有るイ)ねじ製造時の材料自身に欠陥があるロ)ねじ加工時の欠陥ハ)ねじ設計時の欠陥ニ)強度不足(熱処理、材料の使用・選定、寸法に欠陥)が考えられます。NHKドラマ「七つの会議」土曜日午後9時~放送(2013年7月13日から)”ねじの強度不足”について取り上げられ、その強度不足の行く末に興味が持たれます。山科精工所)に入社して、はやウン十年。日本の発展のためにお役に立てればと、高性能、高品質のねじ作りに日々努力して参りました。私たちが作ってきた愛すべき精密部品「ねじ」の奥の深さをご紹介します。