ねじ・ボルトの締め付けの適正トルクとは?

機械要素

ねじの締め付けは、「強く締めればよい」というものではありません。
適正なトルクで締め付けないと、ゆるみ破損 の原因となるため、機械設計では「適正トルク」の設定が重要です。


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ねじの締め付けトルクとは?

ねじを締める際に加える回転力(トルク)のことを「締め付けトルク」といいます。
単位は N・m(ニュートンメートル) で表され、ボルトやナットを回すときの力の大きさを示します。

🔍 例:10N・m のトルク

 👉 1m の長さのレンチの先に 10N(約1kg 重さ)の力を加えると 10N・m になる


なぜ適正トルクが必要なのか?

適正なトルクで締めることが重要な理由 は、以下の3つです。

1. ゆるみを防ぐ

✅締め付けトルクが弱すぎると、振動や衝撃でねじが緩み、脱落するリスク があります。

 🔍:自動車のホイールナットが緩むと、走行中にタイヤが外れる可能性がある。

2. 破損を防ぐ

✅締め付けトルクが強すぎると、ねじが伸びすぎたり、ねじ切れてしまう ことがあります。

 🔍:アルミやプラスチック部品に強く締めすぎると、ネジ穴が壊れて固定できなくなる。

3. 適切な軸力を確保する

✅ねじ締めによって「軸力(締結力)」が発生します。
✅適正トルクで締めることで、部品同士が適切に固定されます。


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適正トルクの決め方

適正トルクは、ねじの材質・サイズ・締める相手の材質 などによって決まります。
基本的には JIS規格やメーカーのトルク表 を参考にします。

代表的な適正トルク(例:普通ボルトM6~M12、材質:鉄)

ねじのサイズ推奨締め付けトルク(N・m)
M69.8~11.8
M823~28
M1046~55
M1279~95

💡 ポイント
ステンレスやアルミねじ は締めすぎると破損しやすいので注意!
高強度ボルト(10.9級、12.9級)は通常よりも強いトルクが必要!
潤滑剤を使用するとトルク値が変わる ので注意!


適正トルクで締めるための方法

トルクレンチを使う

✅ 一定のトルクで締めるために、トルクレンチ を使うのが一般的です。
✅ 設定したトルクで締め付けると「カチッ」と音が鳴り、それ以上締めすぎるのを防ぎます。

ねじの種類ごとにトルク値を確認する

✅ 普通のボルトと高強度ボルトでは適正トルクが異なるため、事前にトルク表をチェック!

締め付け順序を守る

✅ フランジやエンジン部品など、大きな部品を締めるときは「対角線順」に少しずつ締めることで均等な力をかける。


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割れやすい部品のねじ締めトルクの注意点!

ねじを締めるとき、「しっかり締めればOK!」と思っていませんか?
実は、割れやすい部品(アルミ、樹脂、マグネット、セラミックなど) を締めるときは注意が必要です!

適正トルクを超えて締めると、ひび割れや破損 の原因になります。
本項では、割れやすい部品を締めるときの注意点 をわかりやすく解説します!


割れやすい部品とは?

以下のような材料は、強く締めすぎると割れやすいです。

アルミやマグネシウム合金(軽量だけど柔らかい)
プラスチックや樹脂部品(粘りはあるが、過大な力で変形しやすい)
マグネットやセラミック部品(衝撃や圧力で一気に割れる)

🚫 注意!
強度の低い部品は、適正トルクを超えると 「パキッ!」と割れる 可能性があります!


割れを防ぐための対策

低トルクで締める(メーカー推奨値を守る)

🔧 強く締めすぎない!
 👉 割れやすい材料は、一般的な金属ボルトより 低いトルクで締める 必要があります。

🔍 例:プラスチック部品の締め付けトルクの目安(M6ねじ)

  • 金属(鉄)同士:10N・m
  • 樹脂(プラスチック):2N・m以下

📌 ポイント
  「金属と同じトルクで締めると破損する!」

トルクレンチを使う(手締めは危険!)

🔧 「感覚で締める」のはNG!

トルクレンチ を使って、適正トルクを超えないように管理しましょう!

🔍 おすすめの工具
 ・トルクドライバー(小さいねじ向け)
 ・デジタルトルクレンチ(細かい調整が可能)

📌 ポイント
ボルトが「ギシギシ」鳴り始めたら要注意!

ワッシャーや樹脂スペーサーを使う

🔧 接触面積を増やして、力を分散!

ワッシャー を入れると、ねじの力が広がり、局所的な圧力がかかるのを防げます!

🔍 効果的なワッシャー
 ・ゴムワッシャー(衝撃吸収)
 ・樹脂ワッシャー(柔軟性がある)
 ・大径ワッシャー(接触面積アップ)

📌 ポイント
直接ねじを締めるより、緩衝材を挟むと安心!

締め付け順序を工夫する

🔧 一気に締めず、対角線順に締める!

✅ 片側から締めすぎると、部品に負荷がかかり、ひび割れの原因に。

🔍 締め方のコツ
 1️⃣ 仮締め4分の1回転ずつ締める
 2️⃣ 対角線順に均等に締める(フランジやカバーの場合)
 3️⃣ 最後に本締めする

📌 ポイント
一箇所だけ先に締めると、部品が歪む!


🔸 割れやすい部品(アルミ、樹脂、セラミックなど)は 低トルク で締める!
🔸 トルクレンチを使い、適正トルクを守る!
🔸 ワッシャーやスペーサーで圧力を分散!
🔸 対角線順に締めて、負荷を均等に!

はじめ
はじめ

適切な締め付けトルクを意識すれば、破損を防ぎ、安全で長持ちする設計 が可能です!

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まとめ

🔸 ねじは「強く締めればOK」ではなく、適正トルクが重要!
🔸 締めすぎるとねじが破損 し、緩すぎると脱落の原因 になる!
🔸 トルクレンチを使い、適正トルクを守ることが大切!

適正トルクを意識することで、安全で長持ちする設計 が可能になります。



はじめ
はじめ

ボルトやナット、軸受け、ギアといった基本的な要素部品の機能と選び方を詳しく紹介します

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