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ファスナーは日常生活で広く使われている一般的な部品です。本日は、その分类、选定、缔结工程について详しくご绍介します。役立つ情报が満载で、持っておいて损はないガイドです。

ファスナーの定义

ファスナーは、市场では标準部品とも呼ばれ、2つ以上の部品（またはコンポーネント）を1つのエンティティに确実に接続するために使用される机械部品のクラスです。

ネジはファスナーの俗称だが、ファスナーの一种に过ぎない。

さまざまなファスナーの违いは、その形状、サイズ、および材料にあり、さまざまなアプリケーションのニーズを満たすことができます。ファスナーの主な机能は、コンポーネントの位置と整合性を维持する机械的な接続を作成することです。

例えば、2つ以上の部品を接続したり、构造物や表面に部品を固定したりすることができる。ファスナーの特徴は、その多様性、高度な标準化、连続化、一般化である。エンジニアリングや製造业では、ファスナーはシンプルな家具から复雑な机械、电子机器、船舶に至るまで、あらゆるものの製造に不可欠です。

ファスナーの种类

1.ボルト

ボルトは、头部とねじ（外ねじの円筒体）で构成され、贯通穴を持つ2つの部品を固定するためにナットとともに使用される。このような接続をボルト接続と呼ぶ。ボルトからナットを外すと2つの部品が分离するため、ボルト接合は取り外し可能である。

2.スタッド

头のないタイプのファスナーで、両端に外ねじがある。一方の端は内ねじ穴のある部品にねじ込み、もう一方の端は贯通穴のある部品を贯通させてナットで固定することで、スタッド接続と呼ばれる着脱可能な接続ができる。スタッドは主に、接続される部品の厚みが大きくコンパクトな构造が必要な场合や、频繁に分解する必要がありボルト接続が适さない场合に使用される。

3.ネジ

これらのファスナーもまた、头部とねじから构成されている。用途によって、机械ねじ、止めねじ、特殊用途ねじの3つに分けられる。マシン?スクリューは、内ネジを持つ部品と贯通穴を持つ部品を、ナットを使わずに缔结するために使用される（これをスクリュー?コネクションと呼び、取り外しも可能である）。止めねじは、2つの部品の相対的な位置を固定するために使用される。アイボルトのような特殊用途のねじは、部品を持ち上げるために使用されます。

4.ナッツ

ナットは内部にねじ穴があり、一般的に六角形の形をしているが、四角形や円筒形の场合もある。ボルト、スタッド、またはマシンスクリューとともに使用され、2つの部品をしっかりと连结し、一体化させる。

5.セルフタッピングねじ

マシン?スクリューに似ているが、セルフ?タッピング用に特别に设计されたねじ山を持つ。2つの薄い金属部品を固定し、一体化させるために使用される。部品にはあらかじめ穴が开けられている必要があるが、このねじは硬度が高いため、部品に直接ねじ込むことができ、内ねじが形成される。このタイプの接続は、取り外しも可能である。

6.木ねじ

マシン?スクリューに似ているが、ねじ山が木材用に设计されている。贯通穴のある金属（または非金属）部品を木製部品に固定するために、木製部品（またはコンポーネント）に直接ねじ込むことができる。このタイプの接続も取り外し可能である。

7.ワッシャー

平らな円形ファスナーは、ボルト、ねじ、ナットの轴受面と连结部品の表面の间に配置される。接触面积を増やし、単位面积当たりの圧力を减らし、接続部品の表面を损伤から保护します。弾性ワッシャーは、ナットの缓みを防止することもできる。

ヒントについてもっと知る "ワッシャーの种类“.

8.保持リング

シャフトや穴の部品が横方向に动くのを防ぐために、シャフトや穴の沟に使用される。

9.ピンズ

主に部品の位置决めに使用されるが、部品の连结、部品の固定、动力の伝达、他のファスナーのロックも可能なものもある。

10.リベット

ヘッドとシャンクからなるリベットは、贯通穴のある2つの部品を缔结し、一体化させるために使用される。このタイプの接続はリベット止めと呼ばれ、取り外しができない。连结された部品を分离するには、リベットを破壊しなければならない。

ヒントをクリックして详细をご覧ください。リベットの种类"と"部品接続方法“.

11.アセンブリとコネクションセット

组立て品とは、机械ねじ（またはボルト、セルフタッピングねじ）と平座金（またはスプリングワッシャ、ロックワッシャ）を组み合わせたものなど、组み合わせて供给されるファスナーの一种を指す。コネクション?セットとは、一绪に供给されるボルト、ナット、ワッシャーの特定の组み合わせのことで、例えば、钢构造用の高强度六角ボルトコネクション?セットなどがある。

ねじの异なるタイプのアプリケーションの特性：

多种多様なねじの中から、その用途の特徴をまとめると以下のようになる：

1. ナットまたはねじ穴のあるボルト、ねじ、スタッド： これらは主に、大きな荷重に耐える高强度接続に使用される。构造がシンプルで安定している。

2. 穴あけ済みセルフタッピングねじ： これらは一般に、自动车内装や小型電気部品などの軽量物を金属板に固定するために使用される。

3. クリップやクランプなどのプラスチック製ファスナー： これらは通常、ワイヤーハーネスや小径パイプを板金に固定するために使用される。

4. ホースクランプとリングクランプ： これらは低圧油圧システム、空気圧システム、冷却パイプラインなどによく使用される。

ファスナーの选択

ファスナーの在库から适切なファスナーを选ぶ际には、ファスナーの性能だけでなく、组み立ての容易さ、アフターメンテナンスの容易さ、美観の要求、コスト効率も考虑する。

1.仕様と性能等级の决定

各ボルトの强度と摩擦係数は明确に定义されています。ボルトが提供できる予圧は、トルク戦略の违いによって异なりますが、与えられたトルク戦略に対して最小予圧を决定することができます。

接続点に必要な最小予圧を决定した后、少なくともこの最小予圧を提供できるボルトの仕様を比较し、最も経済的な仕様と性能等级を选択する。

一般的な手顺は以下の通り：

1.引张荷重に耐えるのか、せん断荷重に耐えるのか、あるいはその组み合わせなのか。

2.接続のタイプに基づいて、接続セットの使用荷重を决定する。

3.ボルトにかかるアキシャル荷重とせん断荷重を计算する。

4.最小クランプ力を决定する。

5.クランプした部品がつぶれないように、面圧を确认する。

6.适切な仕様と性能等级を决定する。

2.ヘッドタイプの选択

ファスナーヘッドの形状は、さまざまな组立スペース、缔め付けレベル、および接続の外観要件に対応するためにさまざまです。ヘッドの主な机能は、ベアリングと回転であり、选択はこれらの要因を考虑する必要があります。

ヘッドタイプ図	名称	使用上の注意
	六角フランジ	高强度ボルトは、六角フランジ头を使用することが望ましく、六角头ボルトに比べ、クランプ部品を押しつぶす危険性が减少する。
	六角ヘッド	一般的にはスプリングワッシャーやフラットワッシャーと併用される。
	六角ソケットヘッド	レンチをかけるスペースが限られている高强度ボルト／スクリューにのみ选択。
	皿穴	主に引き戸のロック?ファスナーの固定など、缔め付け后に平坦さが要求される位置に使用される。皿穴の寸法は、国家规格に厳格に準拠しなければならない。
	パンヘッド	主に、皿头を必要としない平らな轴受面に使用され、皿头に比べて経済的である。
	トルクス	スリップしにくく、より大きなトルクに耐えられるため、内部スパナ作业にはプラス?ヘッドよりも好まれる。

3.表面処理の选択

1.ファスナーの色は、クランプする部品に合わせるのが原则です。见えない部分にはシルバーを优先的に使用する。

2.使用する部品によって、异なる防錆等级を採用することができる。

3.机械的性能等级が8.8以上の场合は、以下の使用を推奨しない。 亜铅メッキ および表面処理のための不动态化。一般的には、无电解亜铅フレークコーティングを推奨する。スプリングワッシャーなど硬度350贬痴以上のファスナーには、水素脆化故障を防ぐため、亜铅めっきと不动态化処理の使用は避けてください。.

4.グレード适合性の选択

一般に、ナットの机械的性能等级は、次のようにボルト、スタッド、またはねじの性能等级と一致すべきである：

1.グレード8のナットは、8.8グレードのボルト、スタッド、またはネジに适合することができます。

2.等级10のナットは、10.9等级のボルト、スタッド、またはねじに适合する。

3.12等级のナットは、12.9等级のボルト、スタッド、またはねじに适合する。

一般に、高性能グレードのナットは、低グレードのナッ トと置き換えることができる。例えば、等級10のナットは、8.8等級のボルト、スタッド、またはネジに適合するように等級8のナットを置き換えることができます。

5.缔结工程の选択

ファスニングプロセスを选択する前に、设计者はその製品が分解とメンテナンスを必要とするかどうかを判断しなければならない。例えば、火灾探知机、テレビのリモコン、携帯情报端末のような製品は、消费者が电池を交换するために分解できなければならない。逆に、ヘアードライヤーや使い捨て医疗机器のような製品は、一般的に分解やメンテナンスができるように设计する必要はありません。さらに、设计者によっては、消费者が製品を简単に分解できないように、耐タンパー性を持つ部品を特别に设计する场合もある（电子製品など）。

取り外し可能なメンテナンスが必要な製品

ネジ、ボルト、スナップフィットジョイント（プラスチッククリップなど）は、取り外し可能なメンテナンスが必要な製品で最も一般的に使用される缔结方法である。ボルトやネジは、クランプ荷重を与え、部品をアセンブリに圧缩します。ボルトやねじのトルクが、头部と相手部品の接触点を超えると、缔结要件が満たされます。スナップフィットジョイントと比较すると、ボルトとネジはより优れた保持力を提供しますが、スナップフィットジョイントはプラスチック部品自体の强度に依存します。

スナップフィットジョイントは、复数の部品を连结することで保持力を発挥します。スナップフィットジョイントは、迅速な组み立てを可能にし、部品表の部品点数が少ないため、全体的な组み立て工程が简素化されます。プラスチック製品に最小限の保持力が必要な场合、スナップフィット?ジョイントが一般的に好まれます。上の写真に示すように、ほとんどのポケット电卓は、消费者による电池交换を容易にするため、电池カバーにスナップフィットジョイントを使用しています。

ヒントをクリックして详细をご覧ください。スナップフィットの种类“.

パーマネント製品

ソリッドピン、接着剤、ねじ、ボルト、スナップフィットジョイントは、部品を恒久的に固定するための一般的な方法である。设计者は、新製品に取り外し可能な保守设计を採用することを特に要求しないことが多いが、操作者に使い方に惯れてもらうために、多くの製品では依然としてネジのような取り外し可能なファスナーを使用している。上の写真に示すように、ほとんどのポケット电卓は、消费者が製品寿命の间に部品を分解する必要がないにもかかわらず、プラスチックの筐体を接続するためにねじを使用している。

ソリッドピンと接着剤は、プラスチック素材に対して优れた保持力を発挥するため、永久部品の缔结方法として好ましい。接着剤は复数の部品を接着して保持力を与えるが、ソリッドピンは母材を変形させ、干渉を生じさせて保持力を与える。保持机能を持つソリッドピン（例． ナーリングバーブ）は、プレーンピンよりも穴の公差が大きく、プラスチック部品へのストレスを軽减できるため优れています。耐タンパー性は、保証、製品损伤、环境暴露（湿気、粒子など）のリスクを軽减するのに役立ちます。

さらに、取り外し可能なメンテナンス用ファスナー（例えば、ネジ）は、子供のおもちゃのような製品に重大な安全上の危険（窒息の危険）をもたらす。取り外しのできないメンテナンス用品には、通常、固いピンや接着剤が好ましい缔结方法である。

ソリッドピン

ソリッドピンは、手動でも全自動でも、プレスを使用して簡単に取り付けることができます。取り付けの際、プレスはピンが所定の停止距離に達するまで直線的な力を加えて駆動します。複数のピンホールを持つ部品の場合、プラテンプレスを使用して複数のソリッドピンを同時に取り付けることができる。そのため、ソリッドピンの組み立てサイクルは、ネジやボルトの組み立てサイクルよりも速くなる。ソリッドピンは、部品が正しく固定され、正しく方向付けされた場合、他の締結方法と比べて最も低い不良率を示す。ソリッドピンを取り付けるための设备は、最小限のメンテナンスしか必要としない。

审美的な理由から、いくつかのソリッドピンは最终的な组み立てでは隠されている。

接着剤

接着剤は、手动ガンまたは自动ディスペンサーを使用して涂布することができる。通常、ベース部品の表面処理が必要となる。组み立て时の接着剤涂布工程は非常に复雑で、熟练したオペレーターを必要とします。一つの部品に涂布する接着剤の量が少なすぎたり多すぎたりすると、现场で不具合が発生することがあります。さらに、多くの接着剤は、ベース部品と接触する前に、温度制御、圧力制御、および/または异なる流体との混合を必要とします。涂布后、接着剤は场合によっては24时间以上かかる硬化プロセスを経る！

接着剤には问题があるため、接着剤涂布装置には広范なメンテナンスと监视が必要である。汚染物质は装置の闭塞を引き起こす可能性があり、多くの接着剤は保存期间が限られています。これらの要因は、组立工程のコストと复雑さを増加させ、机械の可用性を低下させます。変动要因が多いため、最大の课题は再现性と制御かもしれない。

ネジ

ネジをホスト部品に挿入した后、ハンドヘルドトルクドライバーまたは固定式自动ドライバーを使って取り付けることができる。どちらのタイプのドライバーも、指定されたトルク値までネジを回転させる。このプロセスは、ソリッドピンの取り付けよりもはるかに复雑であることを认识することが重要です。メーカーは、ねじとドライビング?ビットの位置合わせやねじの固定で问题が発生する可能性がある。ネジの位置が完全に合っていないと、ホスト?プラスチックが剥がれ、部品がスクラップになってしまう可能性がある。プラスチックに直接ねじを取り付ける场合のもう一つの一般的な问题は、ねじが时间の経过とともに缓むことである。 プラスチッククリープ または応力缓和が必要である。ネジは安価で入手しやすく、作业者にとっては身近なものであるが、组み立ての际には困难が伴う。.

ボルト

ボルトは、プラスチック製のホストではなく、ナットや金属製のインサートにねじ込まれることを除けば、ねじと同様の机能を果たす。ここで取り上げた缔结方法の中では、ボルトが最も高い保持力を発挥する。ボルトは、ナットやねじの切られたインサートと一绪に使用すると、プラスチックに损伤を与えることなく、无制限に组み立てたり分解したりすることができます。プラスチック部品の适切なボルト接続には、ボルト、制限スリーブ、ナットまたはねじインサートという3つの别々の部品が必要です。そのため、部品点数が増え、组み立て工程が复雑になり、コストも高くなります。代替の缔结方法で必要なクランプ荷重を达成できない场合を除き、ボルト缔结は避けるべきである。

スナップフィット?ジョイント

スナップフィット?ジョイントは通常、部品を押し付けることによって手作业で组み立てられる。组み立て工程は、インターロック部品の设计によって大きく异なります。スナップフィットジョイントには、取り外し可能なメンテナンス用に设计されたものもあれば、永久的なものもあります。スナップフィット?ジョイントを使用することで、メーカーは各アセンブリで使用する部品の総数を最小限に抑えることができます。このアプローチは、最终的にコスト、在库、取り扱いの难しさを軽减します。しかし、他の缔结方法と比较すると、スナップフィットジョイントはプラスチック部品自体の强度に依存するため、保持力は最も低い。スナップフィットジョイントは、最小限の负荷环境にさらされる部品に适しています。しかし、スナップフィット?ジョイントは故障しやすく、窒息の危険性など环境上の危険性があります。

プラスチックハウジングを设计する际、设计者は性能、简便性、ファスナーコスト、组立コストを考虑しなければなりません。设计エンジニアは、设计の初期段阶で製造エンジニアと协力し、组立工程全体を考虑することをお勧めします。ほとんどの场合、最终的な新製品の设计では、组立サイクル、スクラップ率、メンテナンスコスト、製品寿命を通しての消费者の行动が考虑されていません。

结论

异なる部品を接続する重要な工业部品として、工业生产におけるファスナーの重要性を过小评価することはできません。ファスナーが故障したり缓んだりすると、机械や装置の故障につながり、ダウンタイム、生产遅延、损失、安全上の危険が生じます。したがって、工业生产では高品质で信頼性の高いファスナーと正しい缔结方法を使用することが重要です。