バンプステア修正キットにおけるねじのかみ合い深さは、ねじ接続が、限界を超えて押されたとき、どちらの部品が先に壊れるかを決めるため、重要です。つまり、ボルトが折れて故障する(目に見えて明白)か、めねじが、ねじ山をなめて故障する(静かで、ハウジングの内部に隠れている)かです。引用されるのを目にする「直径の1.5倍」という数字は、鋼同士の接続にとって、妥当な出発点ですが、単一の定数ではなく、関係する材料に応じて変化する範囲の、低〜中程度の端です。
なぜ、かみ合い深さが、どの故障モードになるかを決めるのか
ねじ接続には、十分な荷重の下で、破損する2つの方法があります。ボルト自体が伸びて折れるか、ボルトがねじ込まれているめねじが、なめるかです。どちらが先に起こるかは、ねじのかみ合いが、どれだけあるかによります。工学的な目標は、ボルトが先に壊れるように、十分なかみ合いを持たせることです。折れたボルトは、すぐに明らかですが、なめためねじは、ハウジングの内部に隠れて、ジョイントがすでに故障するまで気づかれないことがあるからです。かみ合い長さが不十分だと、その優先順位が逆転し、めねじが弱点になり、あなたを襲う故障は、事前に発見するのが、最も難しいものになります。
実際の範囲(材料別)
締結部品業界の技術資料、機械工学のフォーラム、モータースポーツ工学のコミュニティといった、独立した情報源は、異なる具体的な倍率を挙げていても、同じ根本的なパターンに収束します。倍率そのものが、ねじ込む相手の材料に依存するためです。
| 材質 | 一般的な最小かみ合い(×ねじ径) |
|---|---|
| 焼入れ鋼(グレード5/8相当) | ~1.0× |
| 低炭素鋼 | ~1.2× |
| 鋳鉄/アルミニウム6061-T6 | ~1.5× |
| 軟らかいアルミニウム/亜鉛ダイカスト | ~2.0× |
| 銅合金 | ~1.6× |
| 強化プラスチック | ~2.5× |
| 軟らかい工業用プラスチック | up to 3.0× |
(締結部品業界の一般的な技術ガイダンスからの参考値であり、特定のロッドエンドのメーカーによる試験ではありません。出発点の参考として扱い、特定の用途のための、工学的な仕様の代わりにはしないでください。)
表の背後にあるパターンは、より硬い材料は、めねじ自体が、なめられにくいほど十分に強いため、より少ないかみ合いで、ボルトをしっかり保持できます。より軟らかい材料は、短いかみ合い長さでは、めねじが、より弱い部分になるため、同じ保持強度を得るために、より多くのねじの接触面積が必要です。そのため、異なる情報源で、「1.0倍」と「1.5倍」の両方が、正しいと引用されるのを目にしますが、どちらも、異なる材料に対して正しく、同じ状況についての、対立する主張ではありません。
ロッドエンドの取り付けへの適用
ロッドエンドは、通常、鋼製のブラケットやナックルにねじ込まれる、クロモリまたは炭素鋼のボディで、鋼同士のケースであり、範囲の下限(1.0〜1.5倍)で、十分なことが多いです。アルミニウム製のブラケットやアダプターが関わる瞬間、または、用途が、衝撃の大きいステアリングやサスペンションの接続である場合、計算は変わります。範囲の上限を使用し、それを目標ではなく、最低ラインとして扱います。いずれの場合も、特定の車両または部品メーカーが定める、トルクとかみ合いの仕様がある場合は、一般的な経験則よりも優先されます。
人々を戸惑わせる詳細:かみ合い長さと、ねじ穴の深さ
ねじのかみ合い長さと、穴に、実際にタップを立てる必要のある深さは、同じ数字ではありません。ボルトの最初の1〜2山は、通常、面取りされた不完全な導入部で、タップ穴には、タップ加工中の切りくずの逃げのために、底に、いくらか余分な深さが必要です。実際には、これは通常、ボルトが着座したときに、そのかみ合いを実際に達成するために、目標のかみ合い長さより、およそ2ピッチ深くタップを立てることを意味し、計算されたかみ合い深さちょうどにタップを立てると、実際には足りなくなります。
要約
どこでも当てはまる、単一の「1.5倍」の規則はありません。材料に依存する範囲があり、鋼同士では、およそ1.0〜1.5倍、より軟らかい材料では、それより高く、何かがうまくいかなかった場合に、ボルトが先に壊れる部品になるようにすることを、目的としています。倍率を、実際にねじ込む材料に合わせ、高荷重や高振動の用途には、余裕を加え、メーカーの仕様がある場合は、常にそれに従ってください。
関連記事: エンジニアのための右ねじ(RH)と左ねじ(LH)ガイド · ロッドエンド ジャムナットの適正締め付けトルク
