降伏点締め付け:高精度ボルト締結技術
締め付け部品には、ねじが使われることがよくあります。ねじの締め付け方の一つに、降伏点締め付けというものがあります。降伏点締め付けとは、ねじが伸び始める限界点を見極め、そこを基準に締め付ける方法です。
ねじを締め付けると、ねじには引っ張る力が加わります。この力を軸力と言います。ねじは、締め始めは伸び縮みする範囲で変形しますが、ある点を越えると、伸びたまま元に戻らなくなります。この伸び縮みする限界点を降伏点と言い、降伏点を超えた変形を塑性変形と言います。降伏点締め付けは、この塑性変形が始まる点を感知して締め付けを行います。
従来のねじの締め付け方は、どれだけねじを回したかを基準にしていました。しかし、ねじの座面やねじ山の摩擦力の影響で、同じ回転数でも軸力にばらつきが生じるという課題がありました。締め付けトルクが同じでも、摩擦が大きいと軸力は小さくなり、摩擦が小さいと軸力は大きくなります。この軸力のばらつきは、部品の強度や寿命に影響を及ぼす可能性がありました。
降伏点締め付けでは、ねじの降伏点を基準にするため、摩擦の影響を受けにくく、軸力のばらつきを大幅に小さくすることができます。摩擦が変化しても、降伏点は同じなので、常に一定の軸力で締め付けることが可能です。これにより、より正確で信頼性の高い締め付けを実現できます。
降伏点締め付けは、高い精度が求められる機械部品や、安全性が重要な自動車部品などで多く採用されています。部品の性能を最大限に発揮し、安全性を高める上で、重要な役割を果たしています。