200Nmの締め付けトルクで締めたボルトを150Nmのトルクで緩めることができるのは何故？

質問

お世話になります。
http://oshiete.homes.jp/qa2521193.html
で質問したものです。

結局、リョービ製のAC100V電動インパクトレンチ(\20000)とトルクレンチ(\2500)の両方を購入しました。
実際に使ってみた感想は確かに、早い！楽チン！でした。
今までどうして購入することを考えなかったんだろうと思いました。

ただ一つ外せなかったボルトもあったのですがクロスレンチであっさりと緩めることができました。
今までよっぽど強い力で締め付けていたんですね。（苦笑）

さて今回の質問ですが、ホームセンターに販売応援に来ていたリョービのメーカの人と話していた中で、大きなトルクで締め付けられたボルトであっても小さなトルクで緩めることができるという話が出たのですが、これはどういう理屈なんだろうかということです。

実際、目の前で最大200Nmのエアインパクトレンチで３秒ほど締め付けを行った後、リョービの最大150Nmの電動インパクトレンチを使ってボルトを外すところを見せてもらいました。

メーカの人の説明では、手でぐいっぐいっと行うところを機械で行っているだけでトルクの大小とは関係ないということでしたが、今ひとつ理解できません。

文語的表現になりますが200Nmのトルクで”きつく”締められているのですからこれ以上のトルクでないとゆるめることはできないと思うのですが。。

ここらへんの理屈がわかる方がいらっしゃいましたらどなたか教えていただけませんか？
よろしくお願いします。

回答No.2

morimomori

文章にすると難しいですね。
　ボルトやナット締め付けの規定は、「○○Nmの力で締め付ける方向へ回す」ようになっています。
　締め付けの概念としては、規定の力で直接押しつけているわけではなくて、ネジ山（溝と山です）同士の摩擦力と締め付ける対象を押しつける力の合計が、締付力を上回るトコロを規定しているだけなんです。

　ホイール締め付けで書くと、（数字は適当です）
　締め付け時＝120Nm（ナットとボルトの摩擦）＋80Nm（ナットがホイールを押さえつける力）＝200Nm
　ゆるめる時＝120Nm（ナットとボルトの摩擦）だけ
　という訳で、150Nmの出力しかないインパクトレンチでもゆるめる事ができます。
　錆び付いて固くなったボルトやナットを緩めるのに、潤滑油（556とかです）をかけますよね。
　これはボルト山や接着面の摩擦力を軽減させるためにしているんです。
　こう考えると、イメージとして理解できませんでしょうか。

　ただインパクトレンチは、設定値より大きなトルクで締め込む事があるので、あまりお奨めできません。
　厳密なトルク管理を必要とする場所には、トルクレンチを使った方が無難です。
　（ホイール交換くらいなら、あまり支障にならないかと思いますが）

お礼

なるほど、摩擦＋押し付ける力と２つの要素に分けて考えるんですね。
自分は最大静止摩擦力のみ考えていました。

＞ただインパクトレンチは、設定値より大きなトルクで締め込む事があるので、あまりお奨めできません。

はい、前回の質問教えてもらったとおり、最後の締めはトルクレンチで行おうとしたのですが、実際やると難しかったですね。
レバーをひく深さを浅くすることにより出力トルクも小さくできるところが電動レンチのの利点だとリョービの人に教わったのですが難しかったです。

ご回答ありがとうございました。