衝撃によるねじのゆるみ(ゆるみ機構とゆるみ止め設計について)

ねじ締結体に外力として衝撃力が作用する場合のゆるみについて基礎的研究を進め、いくつかの知見を得た。1.従来用いてきた実験装置に科研費によるインパルスハンマを利用した衝撃力負荷部を設け、ボルト軸に直角な衝撃によるゆるみ実験を簡便に行えるようにした。2.軸直角衝撃によるゆるみ発生機構を、衝撃に伴うボルト軸の弾性ねじれ変化とねじのゆるみ回転発生の関係でとらえる考え方に基づいて、それらの計測結果を整理、検討し、上述のねじれ変化により生じるボルト軸トルクがゆるみ回転を誘発させる主因と考えられることを確認した。ねじ座面で微小なりとも衝撃により滑りが生じるとゆるみ回転発生の危険に直接つながることを明らかにできた。3.従来のゆるみ試験では強制的にかなり大きな座面滑りを与えるが、それは現実的とは考えられない。そこで、座面にせいぜいマイクロメータレベルの微小滑りが生じる条件で軸直角衝撃ゆるみ試験を自動車等に多用されるピッチ、ナット形状に違いがあるサンプルについて行った。サンプル間に耐ゆるみ性能に違いはあるものの、全てにゆるみが生じ、衝撃によりゆるみが進行し続ける場合も多いことが明確になった。たとえ微小でも、ねじ座面に滑りが生じ続けると、結果的に相当な軸力低下となるので、座面滑りを完全に防止することがゆるみ止め設計の最重要点である。また、ゆるみの進行状況の特徴にも知見が得られた。4.軸回り衝撃によるゆるみについては、まだ実験装置が不備であり、十分な実験が行えなかったが、ねじ部及び座面部の摩擦係数の大小関係がゆるみ発生に影響を及ぼすことを確認した。

ねじ締結体に外力として衝撃力が作用する場合のゆるみについて基礎的研究を進め、いくつかの知見を得た。1.従来用いてきた実験装置に科研費によるインパルスハンマを利用した衝撃力負荷部を設け、ボルト軸に直角な衝撃によるゆるみ実験を簡便に行えるようにした。2.軸直角衝撃によるゆるみ発生機構を、衝撃に伴うボルト軸の弾性ねじれ変化とねじのゆるみ回転発生の関係でとらえる考え方に基づいて、それらの計測結果を整理、検討し、上述のねじれ変化により生じるボルト軸トルクがゆるみ回転を誘発させる主因と考えられることを確認した。ねじ座面で微小なりとも衝撃により滑りが生じるとゆるみ回転発生の危険に直接つながることを明らかにできた。3.従来のゆるみ試験では強制的にかなり大きな座面滑りを与えるが、それは現実的とは考えられない。そこで、座面にせいぜいマイクロメータレベルの微小滑りが生じる条件で軸直角衝撃ゆるみ試験を自動車等に多用されるピッチ、ナット形状に違いがあるサンプルについて行った。サンプル間に耐ゆるみ性能に違いはあるものの、全てにゆるみが生じ、衝撃によりゆるみが進行し続ける場合も多いことが明確になった。たとえ微小でも、ねじ座面に滑りが生じ続けると、結果的に相当な軸力低下となるので、座面滑りを完全に防止することがゆるみ止め設計の最重要点である。また、ゆるみの進行状況の特徴にも知見が得られた。4.軸回り衝撃によるゆるみについては、まだ実験装置が不備であり、十分な実験が行えなかったが、ねじ部及び座面部の摩擦係数の大小関係がゆるみ発生に影響を及ぼすことを確認した。