ボルトは治具によく使われる工具であり、用途は非常に広いですが、長期間使用すると、接続部の緩み、締め付け力の不足、ボルトの錆など、多くの問題が発生します。部品加工中にボルトの接続が緩むと、加工の品質と効率に影響が出ます。では、ボルトを緩めるにはどうすればよいのでしょうか？
一般的に用いられる緩み防止方法には、摩擦による緩み防止、機械的な緩み防止、永久的な緩み防止の3種類がある。
- ダブルボルト
上側の緩み止めナットの原理：ダブルナットが緩み止め効果を発揮する際には、2つの摩擦面が存在します。1つ目の摩擦面はナットと締結具の間、2つ目の摩擦面はナット同士の間にあります。取り付け時、1つ目の摩擦面の予荷重は2つ目の摩擦面の80%です。衝撃や振動荷重がかかると、1つ目の摩擦面の摩擦は減少し、最終的には消失しますが、同時に1つ目のナットが圧縮されるため、2つ目の摩擦面の摩擦がさらに増加します。ナットを緩める際には、1つ目の摩擦力が減少するにつれて2つ目の摩擦力が増加するため、1つ目と2つ目の摩擦の両方を克服する必要があります。このようにして、緩み止め効果が向上します。
下ねじの緩み防止原理：下ねじ締結具も緩み防止のためにダブルナットを使用しますが、2つのナットは互いに逆方向に回転します。衝撃や振動荷重がかかると、最初の摩擦面の摩擦が減少し、最終的にはなくなります。
- 30°ウェッジねじの緩み防止技術
30°ウェッジ雌ねじの歯の根元には、30°のウェッジ面取りが施されています。ボルトナットを締め付けると、ボルトの歯先が雌ねじのウェッジ面取りにしっかりと押し付けられ、大きな締め付け力が生じます。
コンフォーマルねじの角度が変化するため、ねじ山間の接触部に加わる垂直力は、通常のねじ山の場合の30°ではなく、ボルト軸に対して60°の角度になります。30°ウェッジねじの垂直圧力は締め付け圧力よりもはるかに大きいため、結果として生じる緩み止め摩擦は大幅に増加する必要があります。
- ロックナット
用途は、道路建設機械、鉱山機械、機械設備の振動に使用される高強度セルフロックナット、航空宇宙、航空機、タンク、鉱山機械に使用されるナイロンセルフロックナット、作動圧力が 2 ATM を超えないガソリン、灯油、水、または空気を作動媒体として使用する製品に使用される -50 ～ 100 ℃ の温度で使用される巻きセルフロックナット、およびスプリングクランプロックナットに分けられます。
- ねじロック剤
ねじロック接着剤は、（メチル）アクリル酸エステル、開始剤、促進剤、安定剤（重合抑制剤）、染料、充填剤を一定の割合で混合したものです。
貫通穴の場合：ボルトをねじ穴に通し、噛み合う部分のねじ山にねじロック剤を塗布し、ナットを取り付けて規定トルクで締め付けます。
ねじ穴の深さがボルトの長さよりも大きい場合は、ボルトのねじ山にロック接着剤を塗布し、組み立てて規定のトルクで締め付ける必要があります。
止まり穴の場合：止まり穴の底にロック接着剤を滴下し、ボルトのねじ山にロック接着剤を塗布し、組み立てて規定トルクで締め付けます。止まり穴が下向きに開いている場合は、ボルトのねじ山にのみロック接着剤を塗布し、止まり穴には接着剤は不要です。
両頭ボルトの作業条件：ロック接着剤をねじ穴に滴下し、次にボルトにロック接着剤を塗布し、スタッドを組み立てて規定のトルクで締め付けます。他の部品を組み立てた後、スタッドとナットのかみ合い部分にロック接着剤を塗布し、ナットを組み立てて規定のトルクで締め付けます。盲穴が下向きに開いている場合は、穴に接着剤を滴下しません。
組み立て済みのねじ付き締結具（調整ねじなど）の場合：組み立てて規定のトルクで締め付けた後、ねじの噛み合い部分にロック用接着剤を滴下し、接着剤が自然に浸透するようにします。
- ウェッジイン式ロック機構付き緩み防止ダブルパックワッシャー
くさび形ロックワッシャーの外表面にある放射状の鋸歯は、接触するワークピースの表面に密着している。緩み止めシステムが動的な負荷を受けた場合、変位はガスケットの内面のみで発生する。
ウェッジロックワッシャーの伸長厚み方向における伸長距離は、ボルト伸長ねじの長手方向変位よりも大きい。
- 割りピンと溝付きナット
ナットを締め付けた後、割りピンをナットの溝とボルトの尾部の穴に挿入し、割りピンの尾部を開いてナットとボルトの相対回転を防止します。
- シリーズ鋼線緩
鋼線を直列に通して緩み止めする方法は、鋼線をボルトの頭の穴に通し、ボルトを直列に連結して互いを締め付けるというものです。非常に確実な緩み止め方法ですが、分解が難しいという難点があります。
- ストップガスケット
ナットを締め付けた後、シングルラグまたはダブルラグのストップワッシャーをナットとコネクタの側面に曲げてナットを固定します。2本のボルトを二重に噛み合わせる必要がある場合は、ダブルブレーキワッシャーを使用して2つのナットが互いにブレーキをかけるようにすることができます。
- スプリングワッシャー
スプリングワッシャーの緩み防止原理は、スプリングワッシャーが平らになった後、連続的な弾性を生じ、ナットとボルトのねじ接続部に摩擦力が継続的に維持され、抵抗モーメントが発生してナットの緩みを防止するというものです。
- ホットメルト接合技術
ホットメルト接合技術は、事前に開口部を設ける必要がなく、閉じたプロファイルに直接ねじ込むことで接続を実現できるため、自動車産業で広く利用されている。
このホットメルト締結技術は、装置中央の締め付け軸を介して接続される板材にモーターの高速回転を伝達し、摩擦熱によって塑性変形を発生させることで、セルフタッピングとねじ接合を行う冷間成形プロセスです。
- プリロード済み
高強度ボルトによる接続は、一般的に追加の緩み防止対策を必要としません。なぜなら、高強度ボルトは通常、比較的大きな予締め力を必要とし、ナットとコネクタの間に大きな予締め力によって強い圧力が生じ、この圧力によってナットの回転摩擦トルクが防止されるため、ナットが緩まないからです。
投稿日時：2022年3月4日
