ネジ山の引っ掛かり率について。

質問

お世話になっております。
現在板金筐体にあけるM3メネジに対してシビアな設計を行おうとしております。
メネジの強度を確保する為、下穴径までを管理して行こうと思っておりますが、引っ掛かり率をどのように判断していいのか苦慮しています。
因みに板金メーカ殿より、溝無しタップのM3の場合の標準下穴径はφ2.76であると教えて頂きましたが、引っ掛かり率100%の下穴径はφ2.72だそうです。
φ2.76は引っ掛かり率80%強のようで、下穴径が小さくなるのに引っ掛かり率が高くなることが理解できません。
単純に引っ掛かり率100%の下穴径で設計して問題はありますでしょうか？（極端に言って、ネジが硬くなり焼き付くのではと心配しています。）
因みに材料ですが、メネジ側がSUS430，オネジがニッケルメッキのコネジです。
実験により確認するつもりですが、まず識者のご意見を伺いたく、回答をお願い致します。

回答No.7

noname#230359 · ベストアンサー

こんにちは。

組み立て作業までも含めたトータルなコストダウンをお考えなら引っ掛かり率を追求する以外にも様々なアプローチがあるはずです。

ネジ締めが自動化されているのなら、タッピングビスも一考です。
状況が許すならスタッドボルトなんかもおもしろいですし、他にも色々締結方法があるはずです。

それとバーリングですがstradaさんの説明を読む限りダボ出しと同じ意味のように見受けられます。
タレパンで加工可能です。
この場合はオス型とメス型の上下関係が反対になります。
これは工業用の電装部品でよく使われるやり方です。

お礼

回答有り難う御座います。

タッピングネジは板金メーカ殿よりVE提案されているのですが、強度に関してまだ評価が出来ておらず、採用に踏み切れていません。
それを解決さえすればタッピンネジが採用できますが、今期はちょっと無理なので、まず出来うるところからはじめています。

情報有り難う御座います。
私は実際の加工をしているわけではないので、加工に関して知ってることが上っ面な面が多いので助かります。
タレパンでもバーリングは可能ですか。
当社協力板金メーカ殿は下穴を開けてから、バーリング加工を行っている為、出来ない物と思っておりました。
簡単にオスメスの入れ替えが出来るのか相談をしてみたいと思います。

回答No.8

noname#230359

こんにちは。

バーリングは専用金型が必要ですが、下穴なしで１工程で加工することが出来ます。

ただし、SUSが相手だと摩耗が早いので精度の維持とランニングコストが問題になります。

金型メーカ、あるいはタレパンメーカに問い合わせば、材質と厚みによって型がどれくらい持つかデータを出してくれるはずです。

参考にしてください。

お礼

Lon様ならびにstrada様，空知様

回答有り難うございました。
今後も何か有りましたらよろしくお願い致します。

回答No.6

noname#230359

板金設計者さんこんにちは

カレイナットを使われるのも選択肢の１つかなと思います。頻繁にボルトを締める物であればなおさらです。加工工数やリスクを考えるとこれがベターでしょうか。

お礼

回答有り難う御座います。

カレイナット（圧入型のネジ）は薄板0.8mm以下に対して検討しております。
ただこの問題に対しては板金メーカサンの意見が分かれるところで、バーリングとカレイナットはどちらがいいか決め兼ねています。

回答No.5

noname#230359

板金設計者さんこんにちは。
stradaさんに反論するつもりはないのですが、私はφ2.4（引っかかり率110.7%）やφ2.5（同92.3%）をよく使います。
うちの会社では基準としてM3の場合、2.4を使っています。
下穴径は技術部門の基準として持っておくべきと考えます。
何%上がるかわからない強度を求めて、図面毎に下穴径を変えるより、基準化して工程を安定させる方が、コストメリットなど含めてbetterではないかと考えます。
　ちなみに引っかかり率は
引っかかり率[%]＝（おねじ外形－下穴径）／（２×基準引っかかり高さ）×１００
で算出できます。

お礼

空知さんこんにちは。
回答有り難う御座います。

空知さんのおっしゃる通り、現在全社的にネジ穴について、組立てまで含めた標準化を行おうとしております。
その中で設計及び組立ては社内基準で何とかなるのですが、製造に関しては今まで板金協力メーカ殿各社で統一が取れていなかった為、いろいろ調べてみまして、実際どの穴径が適切なのか悩んでしまいました。
全てはコストダウンが目的です。
タップ一つのコストダウンなんてタカが知れているのですが、このようなところに手をつけるところまできてしまいました。

補足

あとみなさんに補足です。

下穴径が小さくなればネジ穴強度及び引っ掛かり率が高くなりそうなのは当たり前ですね。
空知さんの回答ではたと気がつきました。。

回答No.4

noname#230359

板金設計者さんこんにちは

＞JISのハンドブックを再度確認したところ、M3のφ2.46が100%と記述されていました。これってタップの種類は関係ないのでしょうか？？？

それは溝有りタップの下穴サイズですがタップに無理がかかりタップが折れやすかったり、組立でネジが入りにくくなりますので一般には80%の下穴を指定します。

お礼

stradaさん度々回答有り難う御座います。

やはり加工と組立てに影響してきそうですね。。

回答No.3

noname#230359

板金設計者さんこんにちは

φ2.46は溝有りタップです。
溝有りの場合ハイロール（研磨してある物）φ2.76φ2.81（100%75%）
ハイロール（研磨してない物）φ2.72φ2.78（100%75%）
共に２級用下穴です。
ＯＳＧ「穴加工・ねじ加工工具」の転載です。
ダボだしはダイスとポンチの隙間を緩くして打ち抜くと穴が空いて返りのような物が出ます。これを言います。

お礼

stradaさんこんにちは

やはり溝ありですか。
じつはタップまで調査していなくて申し訳有りません。範囲を広げてみます。

再び確認ですが、バーリングとは違いますよね？
下穴をあける時にわざと返りを出すような意味合ですか？
その場合はターゲット下穴径の研究が必要そうですね。。
ダイスとポンチの隙間を緩くすると型の寿命は伸びる方向になりそうでうまく行くと安く出来そうですね。

補足

でも考えてみると、タレパンでの加工は難しそうですね。
微妙な盛り上がりがどの程度加工上問題になるか、研究の余地は有りそうです。

回答No.2

noname#230359

おはようございます。

引っ掛かり率を100%にされる目的がわからないので一概には言い切れませんが、stradaさんのおっしゃるようにダボ出し（バーリング？）も一つの手だと思います。
取り付け部品の脱落防止が目的であればロックタイトなども使えます。
またダブルナットも有効かと思います。

また下穴管理についても、穴あけ用のパンチの管理やタップの管理など板金業者さんが結構いやがると思うのですが。
（工具の摩耗まで管理する必要があると言うことです）

お礼

Lonさん回答有り難う御座います。

引っ掛かり率についてですが、100%の場合、メネジ強度が上がるのではないかとの推測から質問させて頂きました。
確かに協力板金メーカー殿には負担になると思います。
管理するというよりはコストダウンに協力して頂くという意味合いです。
タップの工程削減によるコストダウンと管理費工具費アップとのバーターでどちらが安くなるのかを模索しています。

回答No.1

noname#230359

板金設計者さんこんにちは

M3×0.5の下穴引っかかり率100%はφ2.46です。しかしこれではネジが堅くて作業が大変なのでJISハンドブックの推奨下穴引っかかり率80%のφ2.6を使っています。板金のご専門家のようですので余計なことかと思いますがダボ出しして有効山数を稼いで下さい。

お礼

stradaさん回答有り難う御座います。

φ2.46の下穴径は溝有りタップ用ですか？
協力板金メーカさんには、強度を稼ぐ為に溝無しタップを使用してもらっていまして前記の穴径を教えて頂いてます。

さらに教えてください。
・硬くて作業が大変なのは穴あけ作業ですか？それとも組立作業でしょうか？
・引っ掛かり率を高くした場合、タップの寿命は短くなってしまうでしょうか？
・ダボ出しして有効山数を稼ぐテクニックを知りません。具体的に教えて頂けると大変助かります。
穴の周りにダボを打つ？のでしょうか。
お忙しいところ大変申し訳有りませんが回答をお願い致します。

補足

JISのハンドブックを再度確認したところ、M3のφ2.46が100%と記述されていました。これってタップの種類は関係ないのでしょうか？？？