ファスナーの型式と使用シーンを理解しよう

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ファスナーの種類と使用例を理解することは、習得するまでに多くの学習が必要な作業です。

このページでは、最新のファスナーについて知りたい方、便利なガイドをお探しの方に、最適な情報をお届けします。

永久式と仮留め式、その違いとは？

ファスナーには、永久式と仮留め式の2つの主要カテゴリーがあります。

永久式

永久式ファスナーは、2つの素材を接合するための単回使用で、その名の通り、一度取付けたら外せません。自動車や家電など、さまざまな産業で広く使われています。一般的な永久式ファスナーの例としては、リベット、釘、溶接などがあります。

仮留め式

仮留め式は、2つの材料や物体を結合するために特別に設計されたもので、結合した物体を損傷することなく取り外して再利用することができるオプションが付いています。一般的な例としては、ボルト、ネジ、ナット、ワッシャー、スタッドなどがあります。

ファスナーの型式

大きく分けて、ファスナーは以下のような全く異なる分類も可能ですが、これらに限定されません。

外ネジ式ファスナー

ネジ式ファスナーは、最も一般的なファスナーの1つであり、あらゆる業界のあらゆるプロジェクトで使用されています。ネジ式ファスナーには、ボルト、ネジ、スタッドなどの部品が含まれます。

ボルトは通常、ナットと、場合によってはワッシャーと一緒に使用され、長持ちしながらも必要に応じて取り外しの可能な留め具を作ることができます。ボルトにナットを締め付けると摩擦が生じ、クランプ荷重が発生することでファスナーを所定の位置に保持します。

ネジは、ボルトと同じように機能しますが、ひとつだけ大きな違いがあります。それは、ナットの代わりに内ネジ穴を利用することです。ネジには、機械ネジ、セルフタッピングネジ、グラブネジなど、さまざまな形や大きさのものがあります。また、ネジは一般的に、取り外しが可能な一時的なファスナーとして分類されます。

スタッドはボルトとは少し異なり、頭部がなく、両側にネジが切ってあるのが特徴です。スタッドは通常、2つの素材をそれぞれの部品にある内ネジで結合するために使用されます。

ネジ式ファスナーは、多くの状況でうまく機能しますが、振動などの繰り返し荷重を受けるアセンブリでは、破損したり緩んだりしやすい傾向があります。

ナット

前述したように、ナットはボルトと一緒に、2つの素材を挟み込むように使うのが一般的です。六角形のナットが最も一般的です。しかし、ロックナット、シアナット、ウィングナットもあります。

六角ナットは、様々な組立品に使用され、複数の使用例があります。これらのナットは、摩擦を作成するためにオブジェクトを利用し、それらを頑丈に保つでしょう。

ロックナットは、その名の通り、摩擦のために物体を使用せずにナットをロックする必要がある場合に最適です。ロックナットは、その名の通り、摩擦のために物体を使用せずにナットをロックする必要がある場合に最適です。これも、業界を問わず様々なアセンブリで使用することができます。

ウィングナットは、頻繁に取り外す必要がある組立品によく使用されます。ナットのヘッドが翼のような形をしているため、手動で取り外したり取付けたりすることができます。

ワッシャー

一般的にボルトとナットと一緒に使用されるワッシャーは、アセンブリ内のベアリングエリアを最大化し、被締結物を保護しながらより大きなトルクを提供するために使用されます。ワッシャーの種類はいくつかあり、それぞれに用途があります。

平ワッシャーは、おそらく最も一般的なものです。このタイプのワッシャーは、締め付けの過程で荷重を均等に分散させます。平ワッシャーは、多くの産業やアセンブリの種類で使用されています。

スプリングワッシャーは、振動や繰り返し荷重がかかるアセンブリで、ボルトが振動して緩むのを防ぐロック機構を提供します。スプリングワッシャーは、平ワッシャーよりも大きな圧力に耐えることができるバネ式のデザインです。

カップワッシャーは、ボルトやネジの頭部にフィットするように湾曲したデザインで、表面処理が面一になります。これは、木材を含むアセンブリで一般的に使用されています。

リペアワッシャーは平ワッシャーに似ていますが、直径が大きいため、荷重が分散され、固定される対象物に損傷を与える可能性を低減します。アセンブリの素材が破損しやすいケースに最適です。

リベット

リベットは取り外すことができない永久的なファスナーで、少なくとも被締結物を損傷する危険性が高い。リベットは多くの産業で使用されていますが、一般的には金属板やプレートの接合に使用されます。もちろん、リベットには複数の種類があります。

ソリッドリベットは、最も一般的なもので、固い軸と片側の頭で構成されています。リベットの軸は、あらかじめ開けられた穴に挿入されます。ヘッドのない側は、リベットガンで変形させ、強固な固定を行います。安全性と信頼性が重視される場面で使用されます。

ポップリベットとして知られているブラインドリベットは、アセンブリの裏側（「ブラインド」側）へのアクセスが制限されている金属固定アプリケーションで使用されます。ブラインドリベットは、本体とマンドレルの2つの部品からなり、ドリルで開けた穴から挿入し、ポップリベットガンを使って所定の位置に固定することができます。

チューブラーリベットは、リベットのシャフトが中空になっていることを除いて、ソリッドリベットに似ています。これらのタイプのリベットは、一般的に商業用途で使用され、メーカーはしばしばファスナーの中空部分を冷間成形するため、材料は延性で低強度である必要があることを意味します。

 

セルフクリンチング技術の役割

前述したように、ファスナーの種類ごとにさまざまなサブカテゴリーがあり、そのひとつにセルフクリンチングがあります。セルフクリンチファスナーとは、金属に押し込むと、取付け穴の周りのホスト材料が変位し、特別に設計された年間凹部に常温で流れ込ませるデバイスのことです。

セルフクリンチファスナーは、様々な利点を提供します

セルフクリンチングファスナーは、一般的に、良好な引き出しとトルク負荷が必要とされるアセンブリにお勧めします。例えば、薄すぎて他の方法ではしっかりと固定できない板金が挙げられます。セルフクリンチングファスナーは、部品を容易に分解する必要があるにもかかわらず、「緩い」ナットやハードウェアにアクセスできない場合に最適です。

また、コンパクトな設計で薄型のため、取付け後の外観もすっきりします。

ファスナーの選択肢は非常に多く、どこから手をつければいいのかわからないこともあります。必要なファスナーは、プロジェクトや使用する材料、求める性能によって異なります。

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ファスナーの種類、バリエーション、使用例は膨大な数にのぼります。より具体的なアドバイスをお探しの場合は、当社の便利なガイドをダウンロードしてください。また、当社のファスナー技術専門家チームがお手伝いします。

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