ネジの締め付けトルクと設計
理系男の人生取締役会
トマトさん、はい。 今日はですね、ちょっと厚く語りたいことがありまして
何でしょうか? 頭をネジってもネジは発明できねえなぁと最近ツクツク思うんですよ
ちょっとそれはダジャレってことでいいですか? ご自由に受け取っていただいて
さすがもう30代もらうとダジャレのキレが
もうね、ピンピンですよ 表現それでいいのか
まあというところで今回はネジってすごいんだぞっていうテーマで話していきたいとおもいます
はいお願いします はいでまぁちょっとネジだいぶニッチな分野をちょっと今日語るんですけど
まあ僕自身がそのエンジニアなんでそのネジが必要なその製品の設計することが結構ありまして
仕事からよく触れるんですね ちなみにネジを作っているわけではないんだよね
ネジは作ってはない ネジは使う側ねあくまで
そう、設計もする あ、設計もするんだ
ネジで止める相手側の部品があるから
ネジ自体の設計もしてるんだ もうちょっとある
というところでね今回は非工学系の人でもまあわかるように頑張ってネジの面白さを
普及していきたいなと思います お願いしますぜひ
はいまず最初にねトマトさんに聞きたいんですけど
ネジしべるときに何を意識してますか 何を意識してるか
ネジねやっぱりあれかな その大体まあ一般人がネジしべるときって家具とかだと思うんですけど
そうね ネジを4箇所ぐらいしべるとして
1箇所先に強くしべるとちょっと歪むっていう ああいいですねそうそうそう
なんでバランスよくしべようかなみたいのは考えますね
そうよく聞くやつですね4つ止める場所あったら十字にっていうですかね
片側ずつしめていくとしまっちゃったところから一応固定されちゃってバランス悪くなるよっていう話なんですけど
でその時に一つの概念で締め付けトルクの概念ってご存知です
締め付けトルクの概念いや知らないこの
トルクドライバーみたいな
そうトルクドライバートルクレンチ
これ以上締められませんみたいなやつが浮かんだ以外は何もわからない
そうねものとしてはそういうトルクレンチっていうある程度力かけるとカチッていって
締めすぎないでくださいねとかっていうやつとか
あとトルクっていうワードだけだと自動車のエンジンの出力のところにトルクがたまに書かれたりするんですけども
トルクって言葉自体はあれだよねその
静止にはどういうやつなの回転する時にかかる力
回転中心の距離かける力接戦方向に対する力
いわゆる回転モーメントなのか
そうそうそうそう
が通常トルクって言われていて
なんで腕長いほど弱い力で締められたりとかっていうあのイメージです
でここでよくある話なんですけども
だいたいしっかり締めようとしてトルクの管理を怠る人がまあ多いと
トルクの管理を怠るってどういうこと?
イメージよくあるのが私の使ってる製品だと
M3くらいのネジが結構あるんですよ
なにM3って何?
そうM3って何やねんって
M3っていうのは直径が3ミリくらいのネジ
だいぶちっちゃいネジだね
そうそうもう本当に小指の先くらいのサイズ感って言われて
それを締めると
だいたい成人男性が締めればもう簡単に締めすぎになっちゃうのよ
締めすぎってなるっていうのはどういう状態やそのネジで周りを破壊しちゃうみたいなこと?
だいたい最初に壊れるのはネジの頭があって首があって
ネジのギザギザの部分があるじゃん
首のところがもげます
そこがもげるんだ
それはあんまり経験したことないな
もげるまでいかなくてもそこが伸びちゃって
次使おうとした時に座りが悪くなったりとかっていうのはよくある話で
これまあねうちの会社でもよくあるところなんですけど
だいたい海外のお客さんがフルパワーでネジ締め込んでめちゃ壊す
外国人やっぱそこのパワーも強いんだね
あいつらで本当にトルクの概念ないんかって思うくらい締める時あるからね
そこも国別に設計し直さないといけないの
説明書に書いてあるんでこれで締めてくださいでって
それはちゃんとそのトルクレンチを使いましょうってこと
このレンチ使えばだいたい3ニュートンメーザーとか
一定の量かかりますよっていうのがあるから
それかんとそれ以上になったらカラカラ回るよってこと
カチッとはならないタイプ
ただちっちゃいからそんなに強く締められないっていうのがある
そういうことね普通の人間だったら締められないでしょってことね
自分の持っているちょっとごっついプラスドライバーみたいなやつとかで
六角レンチとかで
そうか確かにそのバーツ側のドライバーの太さで結構力も変わっちゃうのか
そうそうそうそう
で外人さんたちは基本で締めてバケイって言って
会社にクレームをね入れてくるわけですよ
確かに俺今までそれはあんま考えてなかったな
ドライバーのサイズなんてレンジ山と合うか合わないかしか考えてなかったから
確かにその掛ける力
もうそのドライバーの太さはいいぞんだっていうふうに考えたら
ちゃんとネジに合ったドライバーを作らなきゃいけないんだね
そうなんですよもう基本的にはネジ締めます
で締めた時の設計する側からするとその軸力
いやネジで止める力どれくらいですかもやっぱ大事になってくるから
さすがに外人がフルパワー締めました想定は設計としてはあり得ない
そうか
っていうところでこちらは弊社ではクレームには含まれませんという
ビスと金属用ネジの違い
ネジってやっぱさ金属を止めるネジとさ
木材とかを止めるネジでさ全然違うわけでしょ
まあ違うわな
木材とかだったらさ先端尖ってるやつ使うじゃんネジ
うんうんうん
でも一方でさ先端尖ってないネジもあるじゃん
あれはやっぱなんかあるの
もともと穴空いてるとこはこういうのでいいみたいなそういうこと
まずネジの親戚でビスっていうものがあるわけですよ
はいビスね
そう聞いたことはある
聞いたことはあるけどなんだか分かんない何が違うのか分かんない
ビスはなんかネジとの規格の差が何か具体的にあるっていうわけじゃなくて
監修的に小さめの木工用のネジをビスって呼ぶことが多い
あそうなんだ使い分けてんのちゃんと言葉を
そうそうそうで
木工用のネジの特徴としてはイメージしてもらうと分かるんだけど
金属のネジって目ネジと尾ネジ要は穴側にもネジが切ってある
でもやっぱ木材ってさすがにそれできないじゃん基本的には
そうだね
なので木材用のビスって呼ばれるものは基本的には尖がっていて
ネジを木材側に食い込ませながら止めていくっていうのが
木材用のネジの特徴かなっていう
あれは木材用なんだそうか
逆にその金属は最初からネジ山っての
ネジが入り込む場所が作ってあるわけだよね
そう基本作ってあります
これは棚型?何その型にあるのか
切削と転造によるネジの製造
作り方の話します
以上で作り方の話もしようと思ってて
じゃあまず一番分かりやすい尾ネジ側
尾ネジどっち入れる方?
入れられる方
入れる方でいい
ネジ自体のこと?
そうそう上からくるくる止める方って言えばいいのかな
あれの作り方のところで言うと大体大きく分けて2つ
金属の棒があってそこに削っていって
ネジの山の形を削り出していくスタイル
一個一個削るってこと?
一個一個削るってこと
めっちゃ大変じゃん
あの小さいネジとかでも一個一個機械に通すって感じ?
それ作る系のやつで強いのは
自動で細い丸棒の材料が出てきて削って直近
にょぎって剥いて削って直近みたいな
あんなのが自動でできる機械があるのが一つ
これ俗に切削で作りますよみたいなタイプ
棒一個がこっちの方が量産性は高くて
イメージネジの作り方が
トマさん竹トンボで遊んだことあります?
はい触ったことがあります小さい時
こうですね手と手を合わせて前後にスライドさせるイメージなんですけど
その手の部分にネジの溝をだんだんつけておいて
こう両手で挟んで金属の棒をグイってやったら
ネジを蘇生変形させて作れる
削るんじゃない?
そうそう削るんじゃない
蘇生変形だな
そう蘇生変形グイって形状変えるっていう
そんなんできるんだ
熱とか結構かけるってこと?そんなことはなくて
熱というよりパワーだねどちらかというと
パワーだけで変形するんだ
金属面白いなそう考えると
これ通称転造って呼ばれる加工方法ですな
でこっちの転造で作った方が
ネジの強度的には高いです
ああそうなんだ
ええなんだけど自由度はちょっと低い
ああなんとなくイメージはあってね
グリってやったほうが
千段でいい感じに並びそうだもん
そうそうそうそう
だし切削でやると基本的には
材料を剥ぎ取っていく側っていうのかな
になっちゃうから材料側としても
結構その表面の応力状態的に
結構引っ張り側になっちゃうというか
それを転造だと材料がギュッて押し込めるから
そのより強い金属材料に
することができるっていうイメージかな
タップで作る雌ネジと下穴
それがおネジ側ね
そうおネジ側です
で今度は目ネジ側の話をしますと
これなあこれ本当にマジ説明がね
ボッドキャストだと
マジ難しいんだけど
ほとんど8割9割くらいはタップで開けます
って言うんだけど
タップって何やねんって話になってくるんだけど
まず目ネジ開けるサイズに対して
穴を開けるんですね
ドリルで穴を開けて
その穴の同じところに
何て言えばいいかな
ちょっとドリルっぽい形状してるんだけど
なんかやけにこう溝がついて
歯がトゲトゲしたやつを入れるんだけど
回転するスピードと押し込むスピードを
ちゃんとコントロールした状態で入れていく
入れてそこからまた同じタイミングに出す
そうじゃないと全部丸くなっちゃうもんね
そうぶっ壊れちゃうから
そういうものがあるのね
がありますね
それ一個一個穴開けしてるのか偉いな
だいたいそれはね
この業界だとOSGってメーカーが強いんで
上場もしてるんで気になるようであれば
後で調べてみてください
ネジゲージってやつ?
いやタップだな
タップって調べばいいの?
OSGタップで出てくるやつってこと?
そうそうそうそう
これね見たことある確かにねこれね
ちょっとなんかドリルっぽいけど
ドリルじゃないというか
ドリルにしてはあんま先ちょっと尖ってないしな
これとすごい似たものを
別の用途で使ってたな
色々あるんですよ
製造用で働いてる人であれば
定規を持ってるわけですよ
定規がね胸ポケットに入って作業してる人が多いんですけど
でこれの裏をね
見るとなんかいっぱい書いてあるわけですよ
俺それ持ってるんだけど確かに
その数字見たことないわ
そうこれ何?って思うじゃん
あのね銀色の何?20センチぐらいの蒸気がね
そうそうそうこれ今15かな
15センチぐらいの
それみんな持ってるよね
会社入って自分も渡されたし
そうこれのありがたみがね分かるのがもうドリルで
ネジ作る時のここにちゃんとタップドリルってここに書いてあるわけですよ
あそうなんだ
そんな見たこともなかったわ
見ろよ書いてあるんだから
化学系にはちょっとオーバースペックな情報があるもんね
そうでさっき言うたM3のネジを作る時には
ドリルの穴径は2.5の下穴開けてくださいねっていう
いうのが書いてあるわけですね
ここの穴の径とか間違えると
タップが終わりたいとか大事故になるんで
いや怖いよな
そうね
っていうお助け情報がいっぱい書いてあるんでね
これ知らんやつは製造業潜りよ
確かにな金属とかそうだね
本当にいっぱい物を作ってる人たちは大事ですねすごい
鋳造と右ネジの法則
プラスチックだったらさ金型みたいなものをよく使うけどさ
金属の製造ではさ金型的なものは使うことはない
いや金型もまああるっちゃあるよ
それこそ鋳造って呼ばれる
いわゆるドロドロの金属溶かして型に入れるのもあるけど
でもそれも金属溶かしているから相手はその砂の型だったりすることが多いかな
あーそうか金属よりさらに熱に強いものになるからってことね
そうそうそうそう
鉄に鉄入れちゃうともうなんやねんって
どうしてんのかなと思って
プラスチックだったらさ所詮さあね200度で金型にぶち込めばいいんだけど
そうだしまあ型だとそんなに精度高いものをネジとかはあんまり含む気というか
あんまり向かないかなーって感じはするんだな
そうか穴一つ開けんのも大変なんだな
本当だよ
プラスチックだったらさもうさスパッて開くから
レーザーで開くから全然ね
シリオーツーレーザーとか
小さな穴開けるくらいだったらまあ別に金属も開けられるんだけど
ちょっとねさすがに
いろんなテクノロジーがありますね
そうっすよ
いやもうだって一応ね右ネジの法則っていう名前くらいにはなってますからね
そうねあれねあの大事だよね
いやもうねちゃんと覚えておかないとね
座標形とかさ武器とかさ
もういろいろ基準の位置間違えることになるからさ
そう右ネジなんで右ネジなんだっていう
そう右利きが多くて右利きの人が占めやすいのはこっちの向きやからっていう
あーそうね
でもあれあれでしょ
電流とさ磁場の関係の話だよね元々ね
まあそうでうん
あれは確かにさネジの方にも適応してるだけなんだけど
ちょっとわかんないね関係性が何なのか
ちょっとどっちが先かと言われるとはな
そうだし個人的にたまに役立つのがさ
3次元のあのXYZ座標形があるじゃん
あーはい
そうこの時にそのどっちがXどっちがYどっちがZだけってこうなる時
そう3Dモデルとかやってるとたまになんのよ
あるね
そうがあってこれちょっと私好きな覚え方は
右ネジの法則っぽく使ってX軸からY軸側に持って行った時に
親指側がZ軸方向になってくれる
そっかそれってちゃんと関係性決まってるのか
まあ基本その大体どっちで座標取るかっていうのは
おおむねあるから順に取っていいっちゃいいんだけど
これがね助かる時がちょっとだけある
例えばちょっとさ
いわゆる左手でフリミングの法則っぽい形状を作った時にさ
どれがXYZになるの?
作ってもいいんだけど結局そのキャノソフト上で絶対座標があるから
とかその部品ごとのその基準となる座標系があるから
無視して作れなくもないんだけど
最終頭で理解でコントロールする時は揃ってた方が認知負荷少ないっていう
一応そうか
感じだね
いや大変ですね
大変ですよ
航空宇宙分野のMJネジ
最後にねもうネジの進化止まってると思ってるでしょ
いやそうですねネジなんてもう終わってると思ってました
もう山作って谷作って進化要素ないと思ってるだろ
はい思ってます
今ね最新のネジ事情MJネジというものがございまして
MJネジですか?
これね宇宙とか航空機の分野で使われるちょっといいネジなんですよ
どういう特徴があるの?
パッと見はなんか普通だけど
うんパッと見で変わらん
あのねネジの谷の部分の谷底形状がね丸くなってるんですな
ああフィールドタイプとか
そこにしてあることでちょっと応力集中しても大丈夫ですよっていう
ああ負担がってるとそこが壊れちゃったりするってこと?
そうそうそう
物を設計するときにね
凸型のとんがりはまあいいんだけど
へこ型のとんがりはもうマジダメ
力かかってるところはなおさら
ああそうなんだ
っていうところで
一応ねネジトークする機会あったら
あのMJネジ喋れたらね
おこいつ2だねって
ネジトークね
そうネジトークあれば
ネジトークに備えてちゃんと準備しとかないと
そう最新情報をねこれで入れといてください
わかりましたMJネジですね
っていうところで
まあ今日はね
あのネジトークの表装だけを
うっすら喋らせていただきました
まあ次回ねあればもう少し
2段目3段目くらいまで深掘りたいと思います
ネジだけでもう何段階かいくの?
これがめっちゃ伸びたらやるわ
ネジファンがネジのこと知りたい人が
うーっと伝えるかもしれない
ネジチャンネルになってるかもしれんからね
ぜひじゃあネジについて造形を深めていきたいと思います
はいというところで今回は以上となります
ありがとうございました
ありがとうございました