通しボルト or ねじ込みボルト

誰も書いていないけど通しボルトの場合はナットも固定の為の工具が必要、さらにその工具を締め付けトルク以上のトルクで保持できる用にするスペースも必要。
よってギチギチにコンパクト化を目指すと大体はねじ込みボルトになります。

他に通しボルトだと空回りの問題でインパクトドライバーでの締め付けは難しいので組み立て作業効率が低下するというデメリットも有ります。
(タッププレートによる締め付けもねじ込みボルトに分類しています。)

ただ、30年とかのロングスパンだとJIS→ISO似たいにネジピッチの変更があったりするかもしれないのでその意味では通しボルトの方が安全。

まとめ

通しボルトにした方がいい場合
1.ネジの回りに空間的余裕がある。
2.頻繁に付け外しが行われ、かつねじ締め時間は余り問われない。
3.製品寿命が長く、寿命無いに規格見直しの可能性がある。

ねじ込みボルトにした方がいい場合
1.ネジの回りの空間的余裕がない
2.ねじ締めにかかる時間が重要な要素になる為、電動工具を使用したい。
3.製品寿命無いにネジ規格の見直しがあっても問題ない。

特に電動工具適用可否は現場からは重要な要素かも

コストで金額換算をしておけば毎回悩む必要がない無い問題です。

ナットの買値は直ちに出るが、タップの加工コストは社内加工者、居なければ外注業者に聞く。
ねじサイズが大きいので馬力が乏しい機械なら無理が掛かる。新しいヘリカルタップ加工ならそれがない、、そのような加工知識の概略も知る必要。
(ナット使用は座ぐりの有無も考慮)

ナットを落とすなど組立工数の優劣もコストに換算。無理やりの数字化でよく、作業者のチェックと責任者の承認を得ておく。
メンテ作業でのかじり、、、まれな現象なはずが、それもエイヤッと発生確率を出し、余計に掛かる作業コストに掛け算して金額化。

のトータル比較で解決しますよ。
また生産規模が小さく両者のコスト差トータルが僅かなら、それ無視して作業性などの諸々だけで決めるのも理にかなう。

コストにうるさい自動車ながら、省燃費性能、安全性、それにやれリコールだのと多忙を極める技術者がこのような問題で悩む時間は到底無いはず。
ねじに絡むリコールは聞かず枯れた確立技術。あの三菱自工事件でさえハブボルトの周辺なだけ。

対極的に軽量化とメンテ性を優先する航空機では全く考え方が異なり、許容応力と使用時間の絡みを加えシビアな技術的検討を要する。

一般機械ではボルトにまつわることは、殆どの場合難しく考える必要がない。

　　No.42995 油圧シリンダの取り付けボルトのサイズについて
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=298862&event=QE0004

理屈立てて結論を導くもよいが、それが世間常識と逸脱したなら屁理屈とみなし後者を採るが無難。そして設計時間は無駄使いせずメカの優劣、全体コスト低減などの本題に振り向ける。

少し補足をします。

＞＞ ＊ 結果的にテンションが掛かるねじ軸部が、長くなるので緩み難い
＞ 確かにおっしゃる通りですね。わざわざボルトの軸径を絞ってまで
＞ 締結品のバネ定数を低くすると聞いたことがあります。
　　　　　　　　　　　　　↓
小生の主旨が伝わっていません。
その内容は、“テンションが掛かるねじ軸部が、長くなるので緩み難い”なので、
軸径ではなく、ねじのテンションが掛かる長さのことです
因って、締結品のバネ定数を低くするではなく、トータルな伸び代を長くするです。
今回のバネ定数は、略弾性係数なので、変化しなく略一定です。
焼き入れ等のボルトでは、今回のバネ定数は略一定ですが、比例限界が増すので、
結果的に大きなトルクが掛けられ、ボルトの伸び代が増すとなり、これも緩み難い
条件になります。
雌ねじを切るボルトの仕様で、緩み難くする場合は、本数を減らしコスト意識をして、
少し高価なボルトを使用するケースもあります。


＞＞ ＊ 雌ねじ部分の肉厚部分が軽減されるので、部品が軽くなり燃費等が増す
＞＞ 軽量化にシビアな業界ならではの考え方ですね。

＞ 大変勉強になりました。有難うございます。
＞ 自動車業界でも製品本体にタップをたてるという事はあるのでしょうか？
＞ 車の定期メンテナンスでそのタップをダメにしてしまうと
＞ その車を丸ごと交換してしまわないといけない。という事が
＞ 考えられるのですが, 小生が神経質になっているだけでしょうか。

？？？？です。神経質になっているだけです。
最近は、パンクでタイヤ交換を自らすることはなく、経験がある方も少ないと考えます。
ですが、そこは[ねじ込みボルト]仕様に近い、スタッドボルト＋ナット　です。
また、交換は専門のスタッフではなく、素人に近い方も交換をしたりしていました。
ですから、自動車の取扱説明書には、丁寧に記載し、ねじ締め時には、最初は工具を使用
せず、手でナット掛けし、何回か手で廻した後に、工具でトルクを掛け締める記載があります。

でも、ねじをつぶしたり、２条ねじを切って強度低下させたりしたら、
車を丸ごと交換ではなく、その周辺部品を交換するです。
アルミに雌ねじを切る場合に、脱着時の雌ねじの痛みを防止する“ヘリサート”は、
本体の軟らかいアルミと硬い“ヘリサート”は固定で、硬い“ヘリサート”と硬いねじは、
すべり接触を多くして、耐久性を持たせる物ですが、“ヘリサート”が壊れたら、
抜き取ることは難しいが、抜き取って交換すると、本体側の部品代より安い。
これも、コスト比較で、脱着が多い個所は、雌ねじユニットを専用部品化する
等を考慮します。

反力が掛かって、機械が壊れる物は、反力が掛かる部分に、例えばトルクガードのような
部品を作りセットし、その部分が先ず壊れる仕様とします。
ダメージが、機械全体に波及しない仕様と、交換し易い仕様にてです。

また、この森の　info＆newsの

“ボルトやねじの締め過ぎや緩みでお困りでありませんか？トルクレンチまるわかり特集！”

ボルトのテンションが掛かるねじ軸部が長くなる ＝ 分解能力が上がる

理由で、効果も向上です。

小生の主旨が伝わっていません。　→　伝わっていて安心しました。

その他、以下の文章も、？？がありますが、旨が伝わっていると考えます。

お礼

2014/12/14 11:05

＞＞ ＊ 結果的にテンションが掛かるねじ軸部が、長くなるので緩み難い
＞ 確かにおっしゃる通りですね。わざわざボルトの軸径を絞ってまで
＞ 締結品のバネ定数を低くすると聞いたことがあります。
＞　　　　　　　　　　　　　↓
＞小生の主旨が伝わっていません。

ご親切に有難うございます。
間の説明を飛ばしたせいで誤解を与えてしまったかもしれませんが,
趣旨は理解して把握しています。ただ話しが脱線してしまうため
ここでは省略させて頂きます。有難うございます。

自動車でもねじ込みボルトに近いのを使っているんですね。
弊社の製品の場合は周辺部品だけの交換は不可能で
フレーム全体の交換, つまり製品全体を交換することになってしまいます。
（フレームにタップをきってある故）
後出しで申し訳ないですが, ヘリサートも客先仕様書で禁止されています。
どちらにせよ小生が神経質になっているだけのようですね。
SS400材でトルクレンチを使って組み立てればタップねじを潰す事は無さそうですね。

ありがとうございました。

質問者

私の扱っている産業機械では、
なるべく通し穴にボルトナット締めが基本。
前記の方法ができ難かったり、取扱上、或は、落下紛失を嫌う場合等は、タップ加工にボルト締め。
の考え方で作ってきました。

お礼

2014/12/13 18:44

有難うございます。
たしかに弊社が所有している産業機器でもボルトナットが多い気がします。
小生が若い時, 何千万円もする機器本体に切ってあるタップを
２箇所もダメにした経験があったりします。

この経験があるせいで, 交換不可能なフレーム等に
直接タップを切る事にかなりの抵抗あります。

しかし, 産業機器では構造を無理してまでボルトナットに拘る
というわけではないんですね。勉強になりました。

質問者

小生が携わっていた自動車業界では、貴殿が纏めた
[通しボルト]
・キリ穴のため機械加工工数を削減
・部品点数が増えてしまい組立コストがあがる
等々がありますが、
※ 結果的にテンションが掛かるねじ軸部が、長くなるので緩み難い
※ 雌ねじ部分の肉厚部分が軽減されるので、部品が軽くなり燃費等が増す
にて、通しボルトを採用する傾向が高いです。

＊ 結果的にテンションが掛かるねじ軸部が、長くなるので緩み難い
は、同じ軸力でも、テンションが掛かるねじ軸部が長ければ、その長さに比例し、
伸び代も長くなり、結果的に振動等での共振的軸力ゼロによる緩みが、軽減されることが
実験で確認されております。

＊ 雌ねじ部分の肉厚部分が軽減されるので、部品が軽くなり燃費等が増す
は、自動車業界や航空機業界では最重要ポイントです

以上の２点から、メリットが出るケースは、“通しボルト”にしておりますよ。

お礼

2014/12/13 18:38

＞＊ 結果的にテンションが掛かるねじ軸部が、長くなるので緩み難い
確かにおっしゃる通りですね。わざわざボルトの軸径を絞ってまで
締結品のバネ定数を低くすると聞いたことがあります。

＞＊ 雌ねじ部分の肉厚部分が軽減されるので、部品が軽くなり燃費等が増す
軽量化にシビアな業界ならではの考え方ですね。

大変勉強になりました。有難うございます。
自動車業界でも製品本体にタップをたてるという事はあるのでしょうか？
車の定期メンテナンスでそのタップをダメにしてしまうと
その車を丸ごと交換してしまわないといけない。という事が
考えられるのですが, 小生が神経質になっているだけでしょうか。

質問者