第38回不具合対応ブログ(ネジの締め付け不具合)
ネジのゆるみは機械の振動や温度変化による締結力変動などによって発生する.そのため定期的なゆるみチェックができればよいが,めったに起こらないため締結部の異音や機械の振動,最悪は破損して気づくケースもある.以下に不具合ケースと対策を示す.
通常,ボルトと締結部の素材,ボルトの呼び径,表面状態によって締め付けトルクを算出して管理している.以下<生成AI回答例>と<経験に基づく例>を示す.
<AI回答例>
ねじの締め付けトルクに関する不具合は、大きく分けて「トルク不足」と「オーバートルク(締めすぎ)」の2つがあります。弱すぎても強すぎてもねじのゆるみや破損を招き、重大な事故や品質低下につながるため、トルク管理が甘いと何が起きる?適切な管理が必要です。
・トルク不足(アンダートルク)
規定の力よりも弱く締め付けられている状態です。主な原因: 作業者の締め忘れ、規定トルク値の誤設定、作業中のトルク管理不足。起きる不具合: 運転時の振動や負荷によるねじの「ゆるみ」、部品の脱落、部品間のスキマからの液漏れなど。
・オーバートルク(締めすぎ)
規定の力よりも強く締め付けられている状態です。主な原因: 指定トルクを無視した力任せの締め付け、誤った工具の使用。起きる不具合: ねじ山の破損(なめり)やボルトの破断(ちぎれる)、締結部品の変形や割れ(母材の陥没など)、ねじ締めで発生しやすい不良の原因を引き起こします。強く締めすぎると逆にねじの戻ろうとする力が失われ、結果的にゆるみの原因にもなります。
・対策と解決方法
トルクレンチの活用: 目視や感覚に頼らず、適切なトルクを設定・管理できるトルクレンチを使用します。適切なねじと部品の選定: 相手材(樹脂や薄板など)が柔らかい場合は、ねじ山の破断を防ぐために適正な下穴径やトルクを見直す必要があります。作業手順の標準化: 複数本ある場合は対角線上に均等に締め付けるなど、正しい手順をマニュアル化します。
<経験に基づく例>
ゆるみの原因にネジ部の摩擦係数不安定による軸力低下がある.既定トルクで締結しているつもりでも,ネジ部によって摩擦係数のばらつきがあり既定の軸力にならない.この場合の解決策の1つにネジ部への摩擦係数安定剤の塗布がある.注意点としては摩擦係数が低め安定なので既定の軸力が出ているか確認が必要である. フレッチング発生によって,座面に赤さび発生と摩耗が発生する.理由は座面の浮き上がりが運転条件によって発生し座面が微小滑りすることによる.締め付けトルクを上げるか,ボルトのサイズアップ等で対策する.

