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第一工業株式会社はネジ・学校家具・自動車部品を専門とする静岡県浜松市の製造メーカーです。(スマートフォンサイトはこちら)

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ネジ(最先端技術研究)SCREW

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ねじに関する基礎知識

このページでは、締結技術のスペシャリストである第一工業が、「ねじの基礎知識」について分かりやすく解説します。

ねじとは

ねじとは、円筒や円すいの外側、あるいは内側にらせん状の溝が切ってある機械部品です。この溝はらせん状になっており、溝に沿って回転させることで、ねじが移動します。ねじ同士を組み合わせることで、部品の固定や運動など様々なことに利用できます。
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ねじ部品は、ねじやボルト、スクリュー、ビス、螺子など様々な呼び方がありますが、
日本にははっきりとした定義がなく、日本工業規格(JIS)では「ねじ」が使われています。
またねじは大きさや形など多種多様で、それぞれJISによって詳細に規格化されています。

ねじの種類

日本には、設計や使用目的に合わせて作られた多種多様なねじがあります。
ここでは代表的なねじの種類について、ご紹介します。
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「ボルト
一般的にスパナやレンチを使って締め付けられるおねじ部品。
ねじ山が切られた軸部と頭部があり、ナットと組み合わせて使用します。
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「ナット」
中央にめねじ加工がされている部品。
主にボルトと組み合わせて、間にある部品を締め付けて固定します。
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「小ねじ」
外径が比較的小さい頭つきおねじ。小さな機械部品の締結に使用します。
なべ、皿、トラスなど様々な頭部の種類があります。
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「袋(キャップ)ナット」
ナットの片面にキャップを溶着したナット。
ボルトの先端部の飛び出しを防ぎ、外観優美性も優れています。
弊社のオリジナルキャップナットシリーズはこちらからご紹介します。
水平キャップを取り付けたインサートナットタイプもあります。
詳細はこちらからご紹介します。
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「インサートナット」
樹脂など軟質素材に埋め込んで、素材同士の接合部を
強化する目的に用いるナット。詳細はこちらからご紹介します。
また後埋めが可能なアウトサートナットタイプもあります。
アウトサートナットの詳細はこちらからご紹介します。
キャップ付きで、同時成型・後埋めのどちらでも使える
インサートナットもあります。詳細はこちらからご紹介します。
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「インサートボルト」
ねじ頭部を樹脂に埋め込んだ後、めねじ部品と組み合わせて、固定する目的に用いるボルト。
樹脂と同時成型するインサートタイプと後埋め可能なアウトサートタイプがあります。
詳細はこちらからご紹介します
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「セムス(組付け)ねじ」
ワッシャー(座金)を組み込んだねじ。座金をセットする工程を削減できます。
ゆるみ止めや相手部材の座屈防止用として使用します。
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「タッピングねじ」
ねじ先が尖ったり、テーパー加工されているねじ。
めねじが無い下穴に直接ねじ込み、相手部材をねじ穴加工しながら締結します。
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「溶接ナット(ボルト)」
座面に突起部を設け、鋼板に溶接して用いるボルト・ナット。
自動車のボディなど薄い金属板と部品との締結に使用する。
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「スタッドボルト」
両端にねじ部を持つボルト。
自動車のホイールを固定するときなどに使用します。
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「ピン」
穴に差し込んで、継手、位置決め、回り止めの目的に用いる、棒状、または筒状の部品。
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「リベット」
軸部と胴部からなる部品。穴が開いた部材に差し込み、専用工具で反対側の軸部をカシメて、結合させます。
ねじの締まる仕組み
ねじが締まる仕組みについては、軸力と摩擦力が関係しています。
(1)ボルトを締め付けると、ボルトは軸方向に引っ張られてわずかに伸びます。(2)この時ボルトには、元に戻ろうとする力(軸力)が発生します。またナットも締め付けによりわずかに縮みます。この軸力により被締結物が圧縮されて、強固な締結となります。
またねじを締め付けた時に、おねじとめねじの締付座面や互いのねじ面が接触することで、増大した摩擦力が発生して、ボルトが戻る方向に緩むのを防ぎます。その為ボルトは簡単に緩まなくなります。これがねじの原理です。
もっと詳しい仕組みを知りたい方はこちらをご覧ください。
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インサートナットとは

インサートナットとは、樹脂やプラスチックなどの軟質素材に埋め込んで、素材同士の接合部(ジョイント)を強化する為に使用する締結部品です。
樹脂やプラスチックは金属に比べて強度が低く、素材同士で締結すると座屈して、接合部が外れてしまいます。
そこで金属製インサートナットを埋め込むことで、素材同士の接合部の締結力を強化することができます。
インサートナットを埋め込む方法は、金型にセット後、樹脂(プラスチック)を流し込み同時成型します。
インサートナットは種類やサイズが豊富で、様々なナットを使用用途に合わせて選択できます。
オリジナルインサートナット SSOIナットはこちらから
キャップ付きインサートナット(SSOOナットPLUS)はこちらから

アウトサートナットとは

アウトサートナットとは、樹脂やプラスチックなど成型した後に、熱や圧入により後埋めが可能なインサートナットです。
成型時インサートナットは、樹脂(プラスチック)の成型前に金型にセットする必要がありますが、アウトサートナットは既に成型されている樹脂(プラスチック)に埋め込むことができます。
「拡張方式」「冷間圧入」「熱圧入」「超音波圧入方式」など様々な埋め込み方法があり、それぞれ特徴があります。
オリジナルアウトサートナット SSOOナットはこちらから

インサートナットとアウトサートナットの違い

ナットの埋め込み方法は大きく分けて「成型時インサート」と「成型後インサート(アウトサート)」の2つがあります。
「成型時インサート」は、インサートナットを金型にセットした後に樹脂(プラスチック)を流し込んで埋め込む方法です。
インサートナットの周りに樹脂(プラスチック)が流れ込み同時成型される為、しっかり固定されます。
「成型後インサート(アウトサート)」は、成型済みの樹脂(プラスチック)に埋め込む方法です。
成型後に埋め込む位置を決められる為、設計の自由度が広がる、取り扱いしやすいなどのメリットがあります。
樹脂(プラスチック)の材質や使用用途によって適切な方法が分かれますので、それぞれの特性を理解した上で選択する必要があります。
インサートナット・アウトサートナットについてもっと知りたい方はこちらをご覧ください。