ファスナーの一般的な分類
ファスナーは機械工学の基本的なコンポーネントであり、複数の部品を結合または固定するという重要な機能を果たします。エンジニアリング用途の多様性により、さまざまな種類のファスナーが開発され、いくつかの異なる基準に従って体系的に分類できます。
一次機能による分類
ネジ付きファスナー最も一般的なカテゴリを表し、機械的な利点によってクランプ力を生成する螺旋ねじに依存しています。このグループには、ボルト、ネジ、スタッド、ナット、およびネジ付きインサートが含まれます。ボルトは、組み立てられた部品の穴に挿入するように設計された雄ねじ付き留め具で、通常はナットと一緒に使用することを目的としています。ねじは外観は似ていますが、通常は結合されるコンポーネントの 1 つの雌ねじと噛み合います。スタッドは、両端にネジが切られた頭のないネジ付きロッドで、一方のコンポーネントに永続的にねじ込み、反対側の端で組み立てのためにナットを受け入れるように設計されています。
-ネジなしファスナーリベット、ピン、止め輪、キーが含まれます。リベットは、挿入後のシャンク端の塑性変形によって永久的な接合を形成します。ピンは、せん断荷重に耐えながら、コンポーネント間の正確な位置と位置合わせを提供します。サークリップや E- クリップなどの止め輪は、コンポーネントをシャフト上または穴内で軸方向に固定します。キーは、機械式動力伝達システムのシャフトとハブの間でトルクを伝達します。
弾性ファスナーバネ力を利用してジョイントの完全性を維持したり、ロック機能を提供したりします。スプリングワッシャー、ベルビルワッシャー、ウェーブワッシャーは、熱サイクルや振動による緩みを補います。テンションピンとスプリングダボは、穴内での保持を半径方向の弾性力に依存しています。
駆動と噛み合い機構による分類
締結具にトルクを加える方法も、もう 1 つの基本的な分類軸を構成します。外部駆動の締結具には、六角頭のボルトとネジ、四角頭のボルト、および 12 点のフランジ ボルトが含まれており、すべてレンチまたはソケットを介して締結されます。-内部駆動ファスナーは、六角ソケット (アレン)、トルクス、ロバートソン、フィリップス、ポジドライブ、およびスロット付きドライブなど、ヘッド内の凹みを利用します。各ドライブのタイプには、トルク伝達効率、カムアウト耐性、ツールへのアクセスのしやすさ、自動化の互換性に関して明確な利点があります。-
不正開封防止およびセキュリティファスナーには、トライ-ウィング、スパナヘッド、ワンウェイネジ、ピン-ソケットのバリエーションなど、不正な取り外しを防止するように設計された特殊なドライブ形状が組み込まれています。-
ヘッドスタイルによる分類
ヘッドの構成により、工具の噛み合い、座面の特性、組み立てられたコンポーネントとの美的または機能的な統合が決まります。雲台は、低くて幅広の形状で、座面が平らです。平らなタイプや楕円形のタイプを含む皿頭は、円錐形の台座を介して材料表面と同一面またはその下に配置されます。丸いヘッドはドーム型の露出したプロファイルを提供します。チーズ ヘッドとシリンダー ヘッドは、ソケットに深くかみ合うための背の高い円筒形のプロファイルを提供します。ボタンヘッドとトラスヘッドは幅広で薄型で、クランプ荷重をより広い領域に分散します。フランジ ヘッド、ワッシャー ヘッド、キャップ ヘッドなどの特殊なヘッド スタイルは、特定のベアリング、シーリング、クリアランス要件に対応します。
ねじ形状と規格による分類
ねじの形状は基本的にファスナー ファミリを区別します。メートルねじは ISO 261 および ISO 965 規格に準拠しており、60- 度のフランク角とミリメートル単位で指定された寸法が特徴です。 ANSI/ASME B1.1 に準拠する統一インチねじも同様に 60- 度のプロファイルを採用していますが、寸法はインチです。英国規格のウィットワースねじは、55- 度のフランク角と丸みを帯びた頂部と根元を特徴とし、歴史的には重要ですが、現在ではほとんど置き換えられています。 NPT や BSP などの管用ねじには、耐圧シールのためのテーパーが組み込まれています。台形ねじとアクメねじは、高効率と負荷容量が標準 V ねじのセルフロック特性を上回る動力伝達用途に役立ちます。
特殊なねじ形状には、板金やプラスチック用のセルフタッピングねじ、{0}{1}切りくずを除去せずに材料を移動させるねじ山形成設計、迅速な締結を可能にするツインリードねじ-が含まれます。
材質・機械的性質による分類
ファスナーの材質は、強度、耐食性、耐熱性、重量、コストのバランスを考慮して選択します。炭素鋼および合金鋼のファスナーは、引張強さと降伏強さの比率を示す特性クラスによって分類され、一般的なエンジニアリングの主流を占めています。特性クラス 4.8 は、中程度の強度を備えた低炭素鋼を表します。一方、クラス 8.8、10.9、12.9 は、熱処理を施した中-炭素鋼および合金鋼によって徐々に高強度になることを示します。ステンレス鋼グレード、主にオーステナイト系の A2 (304 相当) および A4 (316 相当) は、強度レベルを示す特性クラス 50、70、および 80 の耐食性を備えています。マルテンサイト系および析出硬化型ステンレス グレード-は、耐食性は低下しますが、強度は高くなります。
非鉄-材料には、極度の強度と-重量比および海水耐食性を備えたチタン合金、導電性と耐かじり特性を備えた銅合金、軽量用途に適したアルミニウム合金、および高温用途に適したニッケル-ベースの超合金が含まれます。
表面処理とコーティングによる分類
表面処理により、耐食性が向上し、摩擦特性が変更され、視覚的に識別できるようになります。クロム酸塩処理コーティングを施した電気めっき亜鉛は、カラー亜鉛 (黄色の虹色) または白/青色の亜鉛 (透明) として表示され、犠牲的な腐食保護を提供します。機械的亜鉛めっきおよび亜鉛フレークコーティングは、水素脆化のリスクのない代替手段を提供します。溶融亜鉛めっきは、頑丈な屋外用途向けに厚い亜鉛層を生成します。-リン酸塩コーティングは塗料の密着性を向上させ、適度な耐食性を提供します。酸化黒染めは、保護が限定された装飾的な仕上げを提供します。高度なコーティングには、高性能耐食性を実現するダクロメットとジオメット、-低摩擦性と耐薬品性を実現する PTFE とキシラン、複雑な形状を均一に被覆する無電解ニッケルが含まれます。-
アプリケーションドメインによる分類
業界固有の要件により、特殊なファスナー カテゴリが生成されています。{0} EN 14399 などの規格に準拠する建設や橋梁用の構造用鋼製ファスナーは、ボルト、ナット、ワッシャー システムが適合する予圧された高強度ボルト締めを重視しています。-航空宇宙用ファスナーには、極めて高い強度対重量比、耐疲労性、および材料認証とロット管理によるトレーサビリティが求められます。-{6}}自動車用ファスナーは、振動、熱サイクル、腐食環境下でのコスト効率と信頼性のバランスを保っています。船舶用ファスナーは海水耐食性を優先しており、シリコンブロンズ、モネル、チタン素材がよく使用されます。電子部品のファスナーは、小型化、非磁性特性、精密なトルク制御を重視しています。-食品および医薬品の留め具には、隙間をなくし、洗浄を容易にする衛生的な設計が必要で、多くの場合、表面が研磨されたステンレス鋼が使用されます。
特殊な機能特性による分類
ロッキングファスナー振動による自己緩みを防ぐ機構を組み込んでいます。-プリベイリングトルクナットは、変形したねじ山またはナイロンインサートを利用して摩擦抵抗を生み出します。すべての金属製ロック ナットは、ねじ山の干渉や機械的変形を通じて同様の機能を実現します。鋸歯状またはリブ状の表面を持つワッシャーは、ボルト頭またはナットの下の摩擦を増加させます。接着剤-は、組み立て中に液体ロックを提供します。
シーリングファスナー圧力または流体を封じ込めるためのシール要素を統合します。シールねじとボルトには、O リング、ガスケット、またはねじ山シーラントが組み込まれています。{1}}中空ファスナーはシーラント注入に対応します。特殊なねじ形状により締まりばめが生じ、塑性変形によってシールが生成されます。
調節可能なファスナー組み立て後の張力変更を許可します。-ターンバックルはケーブルまたはロッドの張力を調整します。ジャッキネジにより正確な位置調整が可能です。カラーネジとスロット付きファスナーにより、完全に分解しなくてもクランプ力を変更できます。
