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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:樹脂ネジの緩み防止方法(ポリアセタール))

樹脂ネジの緩み防止方法(ポリアセタール)

2023/10/16 04:21

このQ&Aのポイント
  • ポリアセタールでM9×1.25(ネジ長さ:8mm)のネジ部品(雄・雌)を製作しました。
  • トルクドライバーで社内規定トルク(100cN・m)で締付けたのですが、数日経つと手で緩む程にまで緩んでしまいました。
  • 雌の肉が薄い事もあり、変形してしまいいびつな形になってしまい、意匠部でもあるのでこの方法は断念しました。
※ 以下は、質問の原文です

樹脂ネジの緩み防止方法(ポリアセタール)

2008/08/19 19:21

ポリアセタールでM9×1.25(ネジ長さ:8mm)のネジ部品(雄・雌)を製作しました。
【雄の詳細】ネジ長さ8mm
【雌の詳細】部品の外径:φ11mm(ネジ入口部の片側肉厚1mm)

トルクドライバーで社内規定トルク(100cN・m)で締付けたのですが、数日経つと手で緩む程にまで緩んでしまいました。(大体60cN・mぐらいまで)
色々検証を重ね、日に日にトルクが低下してくる事がわかり、緩み止めの検討を実施しました。
案としては雌のネジ入口部に段差を設け、雄にも突起を出し、ネジを回していき、最終的には突起が段差に入り込み逆回しができないような形状にしました。
しかし、雌の肉が薄い事もあり、変形してしまいいびつな形になってしまい、意匠部でもあるのでこの方法は断念しました。

接着も作業工程に影響が出るので避けたいところです。
なんとか部品の形状で解決したいのですが何か良案ありますでしょうか?
金型も出来上がっているので奇抜な変更はできません・・・。

何か参考になるものでも良いのでご返答をお願いします。

回答 (7件中 1~5件目)

2008/08/22 10:27
回答No.7

遅くなりましたが思いついたことが有るので書かせていただきます。
あまり知られていない事ですがネジが緩まないのはネジの頭と相手との摩擦係数
いよるものです。樹脂同士だと摩擦係数が低い為緩んできます。
ネジですと、いろいろ製品が出ているのですが寸法てきにきついのでバネ屋さん
にたのんでスプリングワシャーのようない1重の物を作ってもらい間にかませて
下さい。端同士が相手に食い込みゆるまないはずです。
たぶん数円で出来ると思います。

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2008/08/22 10:27
回答No.6

遅くなりましたが思いついたことが有るので書かせていただきます。
あまり知られていない事ですがネジが緩まないのはネジの頭と相手との摩擦係数
いよるものです。樹脂同士だと摩擦係数が低い為緩んできます。
ネジですと、いろいろ製品が出ているのですが寸法てきにきついのでバネ屋さん
にたのんでスプリングワシャーのようない1重の物を作ってもらい間にかませて
下さい。端同士が相手に食い込みゆるまないはずです。
たぶん数円で出来ると思います。

2008/08/21 14:46
回答No.5

アドバイス漏れですが、ポリアセタール(POM)の有名な商品名は。
★ デルリン ★ ジュラコン です。
これ等は、機械的特性を上げたスペシャルなNo.があり、貴殿が
現在使用している物は、何でしょうか?
また、デルリンやジュラコンのスペシャルなナンバーの使用は
できませんか?
通常のPOMは、引張強さが54MPa(550kg/cm2)からの物もあります。

2008/08/21 11:02
回答No.4

ポリアセタール製M9ねじに対し、100cN・m締付けトルクは強すぎる
という意味でした。<100cN・m ⇒ 1N・m ⇒ 0.102kg・m ⇒ 102kg・mm>

M9×1.25は、ねじ有効径;φ8.188mm、ねじ谷径;φ7.647mm
      リード角(θ);atan(1.25mm÷π×φ8.188mm)≒2.782°
      摩擦係数;0.1として、摩擦角度atan(0.1)≒ 5.711°
102kg・mm = W(kg)×(φ8.188mm/2)×tan(2.782°+5.711°)
軸力W(kg)= 167kg
M9×1.25ねじの軸応力は、167kg÷(π/4×φ7.647mm×φ7.647mm)
≒ 3.64kg/mm2 ≒ 35.7N/mm2

雌ねじは、外径φ11mm×谷径φ9mmで、断面積は31.41mm2
雌ねじの軸応力は、167kg÷31.41mm2 ≒ 5.32kg/mm2 ≒ 52.1N/mm2

ポリアセタール(POM)の引張強さは、約620kg/cm2 ⇒ 6.2kg/mm2
雌ねじの谷径のV形状は、応力を集中させる形状です。
多分、雌ねじの円筒部品が伸びて、トルク減少を起していると考えます。


ポリアセタールの摩擦係数は、データで0.15程度ですが、計算では
少し低めの0.1(テフロンでの高め値)で計算しました。
以下が、参考データです。
http://www.acti-ve.co.jp/spincoater/siryoudai.html
以下は応力集中の資料です。
http://www.ai-link.jp/free/learning/kouza/04/answer/answer-p5.htm#top

やはり、PEEKやPPS等の硬度がある高機能樹脂に、
雌ねじ部品も含めて変更を検討した方が良いでしょう。

2008/08/20 22:14
回答No.3

>社内規定トルク(100cN・m)

これが厳しすぎるのでは? この値を見直すことが必要かと思います。

下記資料で『推奨締付けトルクはねじり破断トルクの50%です』をそのまま適用したとして、M8、PP、で見ると、それぐらいの値になります。
しかしこの書き方はクリープ変形を考慮したものとは思えず、もっと低い値でもクリープ、力抜けは出ます。
PC(ロックナットのみ鋼製)、M7×0.75、50cN・m、で温度サイクル試験を行うと、やはり1/2程度に低下した経験があります。

ダメなら、試されたような回転止めと、PETボトル・キャップのような径方向での締付けはどうでしょう(現物見てください。特許が心配)

お礼をおくりました

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