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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:ネジの嵌合長さ)

ネジの嵌合長さについての質問

2023/09/07 03:35

このQ&Aのポイント
  • ネジの嵌合長さについて具体的な資料が見つからない
  • Sタイトでの部品固定において嵌合長さを知りたい
  • タッピンねじの軸力やトルクに関する情報が必要
※ 以下は、質問の原文です

ネジの嵌合長さ

2016/10/25 16:50

アルミダイカストやアルミの押し出しに、Sタイトで部品を固定することを考えております。

下穴径は、資料によるとネジの嵌合長さによって決まっていますが、嵌合長さを調べてもどこからどこまでの長さなのか具体的な資料がネットで探しきれません。

仮に下穴にネジが入っている長さだとすると、Sタイトは先端が細くなっており嵌合していないような気もしますし悶々としております。

嵌合長さについて詳しい方、お教え下さい。

皆様のアドバイスとそれから派生して分かった情報をもとに、
自分なりの答えは次のようになりました。

タッピンねじは、軸力(張力)や強度の規定はない。軸力からトルクも計算することができない。よって、トルクアナライザーでトルクを測定するしかない。

トルクアナライザーでタッピンネジのねじ込みトルクTDを測定し、
統計的手法により目標締付トルク:TS の算出する。
http://www.110.ne.jp/nejitech/vectrix_torque.html



改めて、「後(ご)の先(せん)、アフターユー」 さん、「旗盛 丈溜 」さん
アルミは、鉄と比べて嵌合長さ を1.5倍以上と深めにするアドバイスありがとうございました。

「岩魚内」さん、
タッピンねじの軸力、トルクに関するアドバイスありがとうございました。



(参考)
通常のボルト締結の場合,締結力は軸力をもって評価され
る。しかし,タッピンねじの場合,薄板締結のため,軸力計測が
ほとんど不可能である。
http://ir.c.chuo-u.ac.jp/repository/search/binary/p/5106/s/2494/

タッピンねじの軸力は普通のネジの考え方が適用できません。
タッピンねじは相手のバカ穴を塑性変形させながら締結されますが機械ねじはJIS2級の嵌めあいを前提にしていますので全く別物です。
http://www.nejijapan.com/njc/old_qa/thread/detail_view/00000000c18f

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2016/10/28 10:31
回答No.4

回答(1)再出

>(2)
  ボルト張力は、トルク換算できますから、貴殿が想定しているトルクを掛け、アルミダイカスト
  やアルミの押し出し側の雌ねじが飛ぶ最長長さの1.5倍以上としたら如何でしょうか?

ボルト張力 ― トルク換算
を決める摩擦係数は不安定なため、普通ねじでも精度よく換算できない。タッピンは材料に食込む不安定さ、ねじ込むにつれ増えていく不安定さが加わり計算に頼れない。
また計算しても<Mねじのような強さの規定はありません>の通り

<トルクアナライザー>を使わずとも試せば出来るが、その目安は
  https://www.yht.co.jp/newdata/tappin1.htm
  ねじ込みトルクがねじり強さの1/3を超えないように下穴を設定すること。
  ねじ込みトルクを1とすると、締結トルクは2以上、破断トルク3以上であることが望ましい。

設計者は張力計算式、強さ規定が無いというと、何を根拠に設計すればよいか不安に陥るようだが、そもそもタッピンは命が懸るような重大箇所に使ってはならないものです。


1.5倍とは何か不明ながら、
かん合なら普通ネジでは1倍以下で可(ナット厚=呼び径×0.8)
普通ネジは呼び径より短いのもあるがタッピンには無く長い目。
しかし呼び径4では長さ6~。テーパ部(3.2)と締付厚を込めると1倍にも不足で要は使い方。

下穴なら、他のタッピンと違い、Sタイトはギリギリ深さでOK

  https://wilco.jp/products/special_topic2.html
  切粉が発生しない

お礼

2016/10/28 13:29

タッピンねじは、ねじ込むことに対する不安定さがあり、また強さ規定がない。
つまり、ねじ固定に信頼性を要する場所には使えないということですね。

おかげさまで、タッピンねじのイメージが理解できました。
何度もご指導頂きありがとうございました。

質問者

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その他の回答 (12件中 1~5件目)

2016/11/02 11:02
回答No.12

普通ねじについては回答(8)旗盛 丈溜 さんの書かれた内容も重要です。

 >鋼ボルト―締結体アルミの軸力分担は、イメージですが、

研究資料があります。

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=312004&event=QE0004
  私回答(1)
  ボルトの締結で、ねじ山の荷重分担割合は?
  http://www.bolt-engineer.net/lab/02.html

その下に書いた < 初等教科書 > を毎度毎度。今回も懲りずに持ち出し

  >回答(3)[資料]ねじを使う設計技術

頭のねじ緩みっぱなし!!

初等式を覚えても使えないのだから。それより原理を正しく理解する方が遙かに重要です。


↓着座しないで浮いたままでも良いの?

ヲタクは地べた這わせないとダメ
2階ベランダでワンコを飼うことと、可愛ーい高いー高い と顔より持ち上げのは禁物。
オレが偉い、リーダなのだと浮上がった錯覚をして、道を散歩するドーベルマンにも吠えたてるチワワの如し。
下になるとさらに不満が溜まり吠えたてますよ➡締める。

餌やってはいけません。

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=318095&event=QE0004
  私回答(5)  By ランキング累計断然トップの1位の小生

コイツ独りの自己満足のため卑怯ななりすましをやり、皆が大迷惑するからこんな板が立つ。

お礼

2016/11/03 11:47

「ボルトの締結で、ねじ山の荷重分担割合」拝見しました。

グラフで見るとより理解が深まりました。

ありがとうございました。

質問者
2016/11/01 23:46
回答No.11

着座しないで浮いたままでも良いの?

また、着座しただけでも良いの?

本当かよ!

2016/10/31 23:40
回答No.10

焦点を逸らすな

>締結力をいいかげんでよいねじ等の締結要素は一つもありません。

やりもしないことを此処で偉ぶりたいだけで書くな。

カバー如きで計算を延々やるってなら、、、、摩擦力がどうこう想像で、軸力強度がどうこう想像で、、、、、膨大な設計書!!

阿保多ー君、想像また想像で大丈夫なの?実物テストをやれば と周囲が心配すれば・・18番!!
犬は嗅いで卒倒、猫も跨いで避ける『参ったかの安全率18倍カレーでやります!!』

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=183923&event=QE0004
  回答(2)

批判され恰好悪いと自覚したからなのか、己の老化で食えなくなったからか、最近はやらないらしい

2016/10/30 11:57
回答No.9

>> 締結力をいいかげんでよいねじ等の締結要素は一つもありません。

> カバー取付など一杯あります!! その用途に使うべきねじ。
> カバー如き!!(不可欠ではあるが)に締付軸力計算が必要?残業代のため?
> 無駄をやる反面で、真に重要な設計に目配せせずの品質事故が多いのでは。
屁 理 屈。

ねじの座が究極の着座しないで、究極の軸力ゼロではカバー取付の場合ガタつきがでる。
また、カバーとカバーの間に隙間が出て、そのに手の皮膚が挟まると製造物責任で傷害罪に問われる。

設計が記載していないから組立てましたと、責任逃れができる立場の記載だ。
この論法で、サラリーマン時代に設計出身の会社役員に食って掛かり、天に唾吐いたのが…。
(大笑い)

人によって、ねじが着座しないで浮いたままでのねじ締めをする。
ねじを締め過ぎ、雌ねじ山が切れたり、なくなる寸前で締結物に負荷が掛かりねじが抜けた。
等々は、最低でも防がなければならない。

お礼

2016/11/03 11:29

タップタイトの下穴資料
http://wilco.jp/technical/tec_10.html
によると、公差は一般に±0.03mmとありますように、かなり厳し目の寸法公差ですね。

つまり、既定値の目標締付トルクでうまく組み付けできていたところ、下穴が何かの拍子で小さくなった場合ねじが着座しないことが発生してしまい、下穴が大きくなれば、雌ねじを破壊。そのようなリスクを考えて用途の選定には注意しましょうと仰せなのですね。

タッピンねじ奥深い。大変参考になりました。

質問者
2016/10/30 00:04
回答No.8

考え方としては、
1.欲しい軸力の設定
2.締付けトルクの決定
3.下穴径の決定
という順番です。

軸力について詳細を書きますと、ねじの軸力は、かかっているねじ山に平等にかかるわけではありません。
それは、ボルトは軸力により伸びるので、ボルト頭に近い方が分担が大きくなるからです。

鋼ボルト―締結体アルミの軸力分担は、イメージですが、
1山目: およそ25%
・・・
5山目: およそ10%
・・・
8山目: およそ5%
というように低下していきます。

理想状態を作れれば、ねじは3山かかっていれば、軸力の発揮という面では十分です。
※ 先細り部分は、ねじ山のかかりが小さいので、勘定にいれてはいけません。

ところが現実には締結体の口元の面取り、材料のばらつき、摩擦係数の不確実性などがあり、実用上は保険をかけます。
某企業では、ねじ込み深さの目安は呼びをDとすると
鋼:1D、鋳鉄: 1.5D、アルミ: 2D
としています。
上記の数字は使う製品やボルト締付けの施工法によって変わってきます。自動車などの製品設計ではもっと厳密にやられています。

さて、容易に想像できることですが、締結体の強度以上に軸力をかけると、締結体がやられます。
(僕はM3ボルトと軟鋼のナットで、ナットのネジ山をつぶすことを何回かやらかしました・・・ナットのネジ山部分だけがきれいにボルトに巻き付いて取れました)

締付けトルクの決定には、ボルトが切れない、座面が陥没しない、そしてねじ山がつぶれない条件での最高強度です。
興味や時間があれば他回答者さんや酒井智次さんの本を参考に計算してみてください。
(先細り部分は強度に当てにしない方がいいです。強度計算はネジ山がちゃんとかかっているこが前提です)
ただ長々と書いた上で最後にこれを書くのはなんですが、ご自身がお書きになったように、ねじ固定に信頼性を要する場所には使えないという結果になると思います。

僕の回答はタッピングねじ特有の問題が加味されてない回答でしたね。
(6)さん、流石ですね。

お礼

2016/11/03 11:04

鋼:1D、鋳鉄: 1.5D、アルミ: 2D

アルミの場合は柔らかいので、ねじ込み深さを大きくとっておくということですね。良い指標をお教え頂きありがとうございました。

質問者

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