ねじの仕組み・注意点🔩

2022年6月24日 14:34

新型コロナウイルス感染症の流行により
家で過ごす時間が増え、
新たな趣味としてDIYが人気を博しています🏠🛠
自分自身でモノを作ったり、修繕したり、アレンジしたり…。
自分だけのオリジナルを製作することに
特別な魅力を感じる人も多いでしょう。

材料を自分で切り、組み立てるには『ねじ』を使います🔩
部材同士を締結するのには欠かせない部品で、
多くの家具・家電にも使用されています🔩🔩
そこで今回の記事では、
普段皆さんが何気なく使用している
ねじの『仕組み』や『注意点』を説明していきます！💪

■『ねじ』とは？

突然ですが、これは何でしょうか。

多くの方は『ねじ』と答えると思います。
『ねじ』でも間違いではないのですが、正式名称は『ボルト』になります。
ボルトの部位は、大きく2つに分けられます。

・頭
・ねじ部

この2つです。

部位について理解したところで、
ボルトが締まる理由について考えてみましょう💡

■これが「ボルトが締まる仕組み」である！！

ボルトは次の仕組みによって、部材を締めることができます。

1. ボルトを締めていく

ねじ部の回転と共にボルトが進んでいき、頭部が部材に接触する。
この時、進行方向は「頭」「ねじ部」共に、（↓）である。

2. ボルトがギチギチになるまで締める

さらにボルトを締め込んでいく。
頭部は部材に接触しているため、
これ以上進行方向に進むことができない（←）。
一方、ねじ部は変わらず進行方向（↓）に進み続けようとする。

3. ねじ部に弾性力(元の形に戻ろうとする力)が発生する

これにより、ねじ部は無理やり下に伸ばされている状態になる。
この時、ねじ部には

・弾性
元の形に戻ろうとする性質。
伸ばしたゴムが手を離せば元に形に戻るのも、弾性によるもの

が発生するため、元の形に戻ろうとする力が加わる（↑）。

つまりボルトは

・頭部の摩擦 + ねじ部の弾性（↑）

により、部材を固定することができる。

ここまではイメージできましたか？😶‍🌫️💭
次は、締めすぎるとどのようなリスクがあるかを説明します！

■ボルトを締めすぎると…⚠️

1. ボルトが締めつける力を失う

一定以上伸びると、元に戻ろうとする力が失われます（弾性限度）。
ボルトは「元の形に戻ろうとする力」によって部材を締め付けているので、
伸びきってしまったボルトは締めつける力を失ったことになります。

ゼムクリップをイメージしてもらうとわかりやすいです。

『一定の範囲までであれば
　伸ばしたり縮めたりしても元に戻っていたのが、
　伸ばしすぎると元に戻らなくなった！』

ということはありませんか？

同様に、ボルトも締結力を上げようと思って締めすぎてしまうと、
逆に締めつけることが出来なくなります。

2. ねじ部がちぎれてしまう

１のような「締めすぎて元に戻る力を失ったボルト」を
さらに回転させると、ちぎれます。
ちぎれてしまうと、ねじ部が部材の中に残ってしまって
取れなくなる可能性があります。

3. ねじ部がつぶれる

ボルトを締めていくとにねじ部に力がかかり、
ねじ部がつぶれてしまいます。

・「ねじがバカになる」
・「ねじがぼうずになる」
・「ねじがなめる」

などは、この状態を表した言葉になります。

4. 部材がつぶれる

３はボルト側でしたが、4は部材側になります。
ボルトを使用する時には、
部材の穴にもねじ部があることがあります（めねじ）。

締め付けていくと「部材側のねじ部」にも力がかかるため、
3と同様に、ねじ部がつぶれてしまうこともあります。
部材側のねじがつぶれると、修復できないことも多いので注意が必要です。
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