ねじの用語と設計に関する完全ガイド

ねじの用語と設計に関する完全ガイド

ねじの用語と設計に関する完全ガイド

 

ボルト、ねじ、ナット内に見られる複雑な螺旋であるねじ山は、見た目よりもはるかに複雑です。これらはデザイン、サイズ、機能が異なり、単純な機械から高度なエンジニアリング システムに至るまで、あらゆるコンポーネントに適合する方法を形成します。このガイドでは、スレッド設計の基本を掘り下げ、スレッドを他のスレッドと区別する基本的な側面を探ります。ねじの性別から利き手、ピッチから直径に至るまで、ねじを不可欠でありながら見過ごされがちなエンジニアリングの驚異にする重要な要素を明らかにします。

スレッドの複雑な世界を解き明かしながら、以下の詳細を確認してください。これにより、好奇心旺盛な初心者と経験豊富なプロフェッショナルの両方に不可欠な基礎的な理解が得られます。

 

スレッドの重要な用語

性差別的な用語を使用すると、有害な固定観念が永続化し、排除の文化につながる可能性があります。 「外部」スレッドや「内部」スレッドなど、より中立的な用語を使用することで、より包括的になり、意図しない偏見を避けることができます。

* 正確さ:非バイナリ スレッドの形式とアプリケーションを考慮すると、この類似性はさらに細分化されます。

技術用語も正確かつ包括的であることが重要です。

* 代替案:ねじの特性については、明確で確立された専門用語がすでに存在します。

* おねじ:コンポーネントの外側にあるねじ山。

* 雌ねじ:コンポーネントの内側にあるネジ山。

* 外径:ねじの最大直径。

* 内径:ネジの最小直径。

* ピッチ:隣接するスレッド上の 2 つの対応する点の間の距離。

これらの用語を使用すると、潜在的に有害な例えに頼ることなく、正確で明確な情報が提供されます。

フィルタアセンブリにはネジが使用されています

焼結フィルターは、濾過目的でさまざまな業界で広く使用されています。これらは、焼結と呼ばれる熱処理プロセスを通じて金属粉末を結合することによって作られます。これにより、液体や気体から粒子を効果的に濾過できる強力な多孔質構造が形成されます。

フィルタ アセンブリでは、さまざまなコンポーネントを接続するためにネジが一般的に使用されます。以下に、焼結フィルター アセンブリでねじ山がどのように使用されるかを示す具体的な例をいくつか示します。

* フィルター カートリッジ エンド キャップ:

多くの焼結フィルター カートリッジには、フィルター ハウジングにねじ込むことができるネジ付きエンド キャップが付いています。

これにより、確実なシールが形成され、漏れが防止されます。

* フィルターハウジングの接続:

フィルター ハウジングには多くの場合、配管やその他の機器に接続できるネジ付きポートが付いています。

これにより、フィルターアセンブリの取り付けと取り外しが簡単になります。

フィルターハウジングの接続イメージ
 

* プレフィルター:

一部のフィルター アセンブリでは、大きな粒子が焼結フィルターに到達する前にプレフィルターを使用して除去します。

これらのプレフィルターは、ネジを使用して所定の位置にねじ込むことができます。

焼結フィルターアセンブリのプレフィルターの画像

焼結フィルターアセンブリのプレフィルター

※排水口:

一部のフィルター ハウジングには、収集された液体やガスを除去できるようにネジ付きの排水ポートが付いています。

焼結フィルターアセンブリの排水ポートのイメージ
 

フィルター アセンブリで使用される特定の種類のネジは、フィルターの用途とサイズによって異なります。一般的なねじの種類には、NPT、BSP、メトリックなどがあります。

上記の例に加えて、焼結フィルター アセンブリではねじ山が次のような他の目的にも使用される場合があります。

※センサーやゲージの取り付け

* 取り付けブラケット

* 内部コンポーネントの固定

全体として、ねじ山は、焼結フィルター アセンブリの適切な機能と性能を確保する上で重要な役割を果たします。

最終的に、用語の選択はあなた次第です。

ただし、男女別の言語を使用することによる潜在的な影響と、より中立的で包括的な代替言語を使用することの利点を考慮することをお勧めします。

 

スレッドの利き手

右ねじの方が一般的なのはなぜですか?

*決定的な歴史的理由はありませんが、ほとんどの人が右利きであるため、利き手で右巻きの糸を締めたり緩めたりしやすいという自然な偏りによる可能性があると示唆する理論もあります。

* 右ねじは、締め付けるのと同じ方向の回転力が加わった場合にも (例: 糸車のボルトなど)、自動的に締め付けられる傾向があります。

 

左ねじの用途:

おっしゃる通り、左ねじは振動や回転力による緩みが懸念される場合によく使用されますが、

機能のために異なる回転方向が必要な特定のツールや機器でも使用されます。

※ガスボトル:外圧による誤開封を防止します。
※ペダル自転車:車輪の正回転による緩みを防ぐために左側にあります。
* しまりばめ: よりしっかりとしっかりとフィットし、分解を防ぎます。

 

スレッドの利き手の識別:

* ねじの方向がファスナーに直接マークされている場合があります (例: 左利き用の「LH」)。

※ねじ山の角度を横から観察すると、次の方向が分かることがあります。

1.右ねじは右上がりに傾斜しています(上り坂のネジのように)。

2. 左ねじは左上がりに傾斜しています。

 

左手の踏み面と右手の踏み面

 

焼結フィルターにおける利き手の重要性と一般的な使用法。

ねじの回転方向 (時計回りまたは反時計回り) を指す利き手は、いくつかの理由から焼結フィルターの用途において実際に重要です。

密閉性と漏れ防止:

* 締め付けと緩め: 適切な利き手により、意図した方向に回すとコンポーネントがしっかりと締め付けられ、必要に応じて簡単に緩めることができます。ねじ山が一致していない場合は、締めすぎてフィルターやハウジングが損傷したり、締め付けが不完全になって漏れが発生したりする可能性があります。

* かじりと焼き付き: ねじの方向が間違っていると摩擦やかじりが発生し、コンポーネントの分離が困難または不可能になる可能性があります。これは、メンテナンス時やフィルター交換時に特に問題となる可能性があります。

標準化と互換性:

  • 互換性: 標準化されたねじの利き手により、メーカーに関係なく、フィルタエレメントまたはハウジングを互換性のある部品と簡単に交換できます。これにより、メンテナンスが簡素化され、コストが削減されます。
  • 業界の規制: 多くの業界では、安全性とパフォーマンス上の理由から、流体ハンドリング システムのねじの利きに関して特別な規制が設けられています。準拠していないスレッドを使用すると、規制に違反し、安全上の問題が発生する可能性があります。

一般的な使用法と利き手:

  • フィルター カートリッジ エンド キャップ: フィルター ハウジングにしっかりと取り付けるには、通常、右ねじ (時計回りに締める) を使用します。
  • フィルターハウジングの接続: 通常は業界標準に従い、パイプ接続には右ねじを指定することがよくあります。
  • プレフィルター: 特定の設計と流体の流れの意図した方向に応じて、右ねじまたは左ねじのいずれかを使用できます。
  • 排水ポート: 通常、液体を排出するために開閉しやすいように右ねじが付いています。

この情報がスレッドの利き手の詳細を理解するのに役立つことを願っています。

 

 

ネジの設計

平行ねじとテーパーねじは両方ともさまざまな用途で重要な役割を果たしており、それぞれに独自の利点と用途があります。説明をさらに深めるために、考慮すべき点がいくつかあります。

1. シール機構:

* 並列スレッド:

通常、漏れ防止接続のためにガスケットや O リングなどの外部シールに依存します。

これにより、ネジ山を損傷することなく、繰り返し組み立てと分解が可能になります。

* テーパーねじ:

ねじ込まれるときのくさび作用により、しっかりとしたセルフシール接続が形成されます。

そのため、パイプや継手などの高圧用途に最適です。

ただし、締めすぎるとネジ山が損傷したり、ネジ山が外しにくくなったりすることがあります。

 

2. 共通基準:

* 並列スレッド:

これには、Unified Thread Standard (UTS) やメートル ISO スレッドなどの標準が含まれます。

ボルト、ネジ、ナットなどの汎用用途によく使用されます。

* テーパーねじ:

国内管用ねじ (NPT) および英国標準管用ねじ (BSPT)

配管や流体力システムで広く使用されています。

アプリケーション:

* 平行ねじ: 家具の組み立て、電子機器、機械、および頻繁な分解ときれいなシールが必要なその他のさまざまな用途に使用されます。
* テーパーねじ: 配管、油圧、空圧システム、および圧力や振動下での漏れ防止接続が必要なあらゆる用途に最適です。

追加メモ:

* BSPP (British Standard Pipe Parallel) などの一部のねじ規格では、漏れ防止接続のために平行形状とシール リングが組み合わされています。
※ねじのピッチ(ねじ間の距離)とねじの深さもねじの強度と機能に重要な役割を果たします。

 

おねじとめねじ

 

焼結金属フィルターにおける各ネジ設計タイプの関連性。

ねじ山の設計自体はフィルターの種類に固有のものではありませんが、焼結金属フィルター アセンブリの機能と性能において重要な役割を果たします。さまざまなねじ山の設計が焼結金属フィルターにどのような影響を与えるかは次のとおりです。

一般的なネジの設計:

※NPT(National Pipe Thread):北米で一般配管用途に広く使用されています。密閉性が高く、すぐに入手できます。
* BSP (British Standard Pipe): ヨーロッパとアジアで一般的で、NPT に似ていますが、若干の寸法が異なります。適切にフィットさせるためには、基準に適合することが重要です。
* メートルねじ: 世界的に標準化されており、特定のニーズに合わせてより広いねじピッチのオプションを提供します。
* その他の特殊ねじ: 用途に応じて、SAE (自動車技術会) や JIS (日本工業規格) などの特殊ねじ設計が使用される場合があります。

 

ねじ山設計の関連性:

* シールと漏れ防止: 適切なネジ設計によりしっかりと接続され、漏れを防ぎ、フィルターの完全性を維持します。ねじ山が一致していないと漏れが発生し、性能が低下し、安全上の問題が発生する可能性があります。

* 組み立てと分解: ネジの設計が異なるため、組み立てと分解の容易さが異なります。効率的なメンテナンスのためには、ねじのピッチや潤滑要件などの要素を考慮する必要があります。

* 標準化と互換性: NPT やメトリックなどの標準化されたねじ山により、標準フィルター ハウジングおよび配管システムとの互換性が保証されます。標準以外のスレッドを使用すると、互換性の問題が発生し、交換が複雑になる可能性があります。

* 強度と圧力処理: ネジの設計は、フィルター アセンブリ内の強度と圧力処理能力に影響します。高圧アプリケーションでは、負荷分散を改善するために、より深い噛み合いを備えた特定のねじタイプが必要になる場合があります。

 

適切なねじ設計の選択:

* アプリケーション要件: 動作圧力、温度、流体の適合性、および必要な組み立て/分解頻度などの要素を考慮してください。

* 業界標準: 特定の地域またはアプリケーションに関連する業界標準および規制を遵守してください。

* 互換性: フィルター ハウジング、配管システム、および潜在的な交換部品とのシームレスな互換性を確保します。

* 使いやすさ: 安全なシールの必要性と、メンテナンスの容易さおよび将来の交換の可能性のバランスをとります。

ネジの設計は焼結金属フィルターの種類には直接関係しませんが、フィルター アセンブリの全体的なパフォーマンスと完全性にとって重要な要素であることに注意してください。特定の用途のニーズに基づいて適切なねじ設計を選択し、指導については濾過の専門家に相談することを検討してください。

 

 

ピッチとTPI

* ピッチ: ミリメートル単位で測定され、ねじ山の頂点から次のねじ山の頂点までの距離です。
* TPI (Threads Per Inch): インチサイズのねじに使用され、長さ 1 インチあたりのねじの数を示します。

ピッチとTPIの関係:

* 基本的に同じもの (糸密度) を測定しますが、単位と測定システムが異なります。
1. TPI はピッチの逆数です: TPI = 1 / ピッチ (mm)
2. それらの間の変換は簡単です。TPI をピッチに変換するには: ピッチ (mm) = 1 / TPI
ピッチを TPI に変換するには: TPI = 1 / ピッチ (mm)

主な違い:

* 測定単位: ピッチはミリメートル (メートル法) を使用し、TPI はインチあたりのねじ山 (インチ法) を使用します。
* 用途: ピッチはメートル系ファスナーに使用され、TPI はインチベースのファスナーに使用されます。

スレッド密度を理解する:

* ピッチと TPI はどちらも、ファスナー上のねじ山がどれだけ密に詰まっているかを示します。

* ピッチが低いか TPI が高いほど、単位長さあたりのねじ山が多くなり、ねじ山がより細くなることを意味します。

* 細い糸では通常、次のようなメリットがあります。

1. 振動やトルクによる緩みに強い。
2. 適切な継手と併用することでシール性が向上します。
3. 組立・分解時の相手ねじへのダメージが少ない

ただし、細い糸では次のような場合もあります。

* 正しく位置合わせされていないと、ねじ山が交差したり、剥がれたりする可能性が高くなります。

※締めたり緩めたりする際にはより力が必要です。

 

ねじピッチ計算機

 

適切な糸密度の選択:

* 特定のアプリケーションとその要件によって、最適なピッチまたは TPI が決まります。

* 強度、耐振動性、シールの必要性、組み立て/分解の容易さなどの要素を考慮する必要があります。

* 特定のニーズに合わせて適切な糸密度を選択するには、適切な規格とエンジニアリング ガイドラインを参照することが重要です。

 

 

直径

ねじには 3 つのキー直径があります。

* 外径: ねじ山の頂点で測定した最大の直径。

* 内径: 根元で測定した最小の直径。

※ピッチ直径:長径と短径の間の理論上の直径。

 

それぞれの直径を理解する:

* 外径: これは、相手ねじ (ボルトとナットなど) 間の互換性を確保するために重要な寸法です。同じ外径のボルトとナットは、ピッチやねじの形状 (平行またはテーパー) に関係なく適合します。

* 内径: ねじのかみ合いの強度に影響します。短径が大きいほど、材料の量が多くなり、強度が高くなる可能性があることを示します。

* ピッチ直径: これは、ねじ山プロファイルの上下に等しい量の材料がある場合の仮想的な直径です。ねじの強度やその他の工学特性を計算する際に重要な役割を果たします。

 

直径間の関係:

※直径はねじ形状とピッチによって関係します。さまざまなねじ規格 (メートル法 ISO、統一国家粗目など) には、これらの直径の間に特定の関係があります。

* ピッチ直径は、長径と短径に基づく公式を使用して計算するか、特定のねじ規格の参照表で見つけることができます。

直径を理解することの重要性:

* 互換性のあるファスナーを選択するには、外径を知ることが不可欠です。

* 細径は強度に影響を与えるため、高負荷がかかる特定の用途に関連する可能性があります。

* ピッチ直径は、工学的な計算とねじの特性を理解するために重要です。

追加メモ:

* 一部のねじ規格では、特定の目的のために「谷径」などの追加の直径が定義されています。

* ねじ公差の仕様により、適切な機能を実現するための各直径の許容変動が決まります。

この情報によって、さまざまなねじ径の役割と重要性がさらに明確になることを願っています。他にご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

 

 

角度

* フランク角度: ねじ山フランクと軸に対する垂線との間の角度。

※テーパー角:テーパーねじ特有の、テーパーと中心軸との間の角度です。

 

フランク角度:

* 通常、フランク角度は対称的 (両方のフランクが同じ角度であることを意味します) で、ねじ山プロファイル全体にわたって一定です。

* 最も一般的なフランク角は 60° で、ユニファイド スレッド スタンダード (UTS) やメートル ISO ねじなどの規格で使用されます。

* その他の標準フランク角度には、55° (ウィットワースねじ) および 47.5° (英国協会ねじ) があります。

* フランク角は以下に影響します:**1. 強度: 角度が大きいほど、一般にトルク耐性は向上しますが、位置ずれに対する許容度は低くなります。
2. 摩擦: 角度が小さいほど摩擦は少なくなりますが、セルフロック機能が損なわれる可能性があります。
3. 切りくずの形成: 逃げ角は、切削工具がどれだけ容易にねじ山を作成できるかに影響します。

 

ねじ山の角度

 

テーパー角:

* この角度は、テーパーねじに沿った直径の変化率を定義します。

* 一般的なテーパ角度には、1:16 (国内管用ねじ - NPT) および 1:19 (英国標準管用ねじ - BSPT) が含まれます。

* テーパー角度により、締め付け時にねじ山が互いに圧縮されるため、しっかりとしたセルフシール接続が保証されます。

* 漏れ防止シールを実現するには、テーパーねじが正しい角度に適合することが重要です。

 

角度間の関係:

* 非テーパーねじでは、フランク角のみが関連する角度です。

* テーパーねじの場合、フランク角度とテーパー角度の両方が影響します。

1. フランク角により、基本的なねじ山のプロファイルとそれに関連する特性が決まります。
2. テーパー角度は直径の変化率を定義し、シール特性に影響を与えます。

 

 

紋章と根元

※紋:糸の一番外側の部分。

※根元:ネジ穴の根元となる最も内側の部分。

上記は、ねじの山と根を定義しただけです。

スレッド内のそれらの位置は単純に見えますが、スレッドの機能と設計のさまざまな側面で重要な役割を果たします。

興味深いかもしれない追加の詳細を以下に示します。

 

クレスト:

※ねじ部の最外端で相手ねじ部との接触点となります。

*クレストの強度と完全性は、加えられる荷重に耐え、摩耗に耐えるために重要です。

*ねじ山に損傷、バリ、または不完全な部分があると、接続の強度と機能が損なわれる可能性があります。

 

根:

*スレッドの下部に位置し、隣接するスレッド間のスペースのベースを形成します。

*根の深さと形状は、次のような要素にとって重要です。

1. 強度: 根元が深くなると、耐荷重のための材料が増え、強度が向上します。
2. クリアランス: 破片、潤滑剤、または製造上のばらつきに対応するには、適切なルート クリアランスが必要です。
3. シール: 一部のねじ山の設計では、根元のプロファイルがシールの完全性に貢献します。

 

クレストとルートの関係:

※山と谷の距離はねじの深さを規定し、強度などに直接影響します。

*山と谷の両方の具体的な形状と寸法は、ねじ規格 (メートル法 ISO、ユニファイ並目など) とその用途によって異なります。

考慮事項とアプリケーション:

*ねじの規格と仕様では、適切な機能と互換性を確保するために、山と谷の寸法の公差が定義されることがよくあります。

*高負荷または摩耗が発生する用途では、耐久性を向上させるために、山と谷が強化されたねじ山プロファイルが選択される場合があります。

*製造プロセスと品質管理は、ファスナーの頂点と根元を滑らかで損傷のないものにするために非常に重要です。

この追加情報により、糸の山と根の役割と重要性についての理解が深まることを願っています。さらに質問がある場合や、スレッド設計に関連して調べたい特定のトピックがある場合はお気軽に質問してください。

 

 

ねじ種類の寸法

ここでは、あなたが言及したいくつかの一般的なねじタイプの寸法の内訳を、よりわかりやすく視覚化するための画像とともに示します。

M - ISO ねじ (メートル法):

*ISO 724 (DIN 13-1) (並目ねじ):

 

1.画像:

2. 外径範囲:3mm~300mm

3. ピッチ範囲: 0.5 mm ~ 6 mm

4.ねじ角度: 60°

 

*ISO 724 (DIN 13-2 ~ 11) (細目ねじ):

 

1.画像:

2. 外径範囲:1.6mm~300mm

3. ピッチ範囲: 0.25 mm ~ 3.5 mm
4.ねじ角度: 60°

 

NPT - 管用ねじ:

*NPT ANSI B1.20.1:

1.画像:

  • NPT ネジのイメージ ANSI B1.20.1

2. 配管接続用テーパーねじ
3. 外径範囲: 1/16 インチから 27 インチ
4. テーパー角: 1:16

 

*NPTF ANSI B1.20.3:

1.画像:

  • NPTF スレッド ANSI B1.20.3 のイメージ

2. NPT に似ていますが、頂部と根元が平らになっており、シール性が向上しています。
3. NPTと同寸法

 

 

 

G/R/RP - ウィットワース スレッド (BSPP/BSPT):

*G = BSPP ISO 228 (DIN 259):

1.画像:

  • G スレッド BSPP ISO 228 (DIN 259) のイメージ
  • G ネジ BSPP ISO 228 (DIN 259)
  •  

2. 管用平行ねじ
3. 外径範囲: 1/8 インチから 4 インチ
4.ねじ角度: 55°

 

*R/Rp/Rc = BSPT ISO 7 (DIN 2999 は EN10226 に置き換えられました):

1。画像:

  • R ネジのイメージ BSPT ISO 7 (DIN 2999 は EN10226 に置き換えられました)
  • R ネジ BSPT ISO 7 (DIN 2999 は EN10226 に置き換えられました)
  •  

2. 管用テーパーねじ
3. 外径範囲: 1/8 インチから 4 インチ
4. 角度: 1:19

 

UNC/UNF - 統一国家スレッド:

*統一国家粗目 (UNC):

1.メイジ:

  • UNC スレッドのイメージ
  • UNC スレッド
  •  

2. M 並目ねじに似ていますが、寸法はインチベースです
3. 外径範囲: 1/4 インチから 4 インチ
4. インチあたりのスレッド数 (TPI) 範囲: 20 ~ 1

 

*統一国家罰金 (UNF):

1.画像:

  • UNFスレッドのイメージ

2. M細目ねじに似ていますが、インチベースの寸法です。
3. 外径範囲: 1/4 インチから 4 インチ
4. TPI 範囲: 24 ~ 80

 

上記の情報は、各ねじタイプの寸法の一般的な概要を示しています。ただし、特定の寸法は特定の規格や用途によって異なる場合があります。詳細な表と寸法は、ISO 724、ANSI B1.20.1 などの関連規格文書で見つけることができます。

さらにご質問がある場合、または特定のねじの種類や寸法に関する詳細情報が必要な場合はお気軽にお問い合わせください。

 

このブログでは、に関する包括的なガイドを提供します糸のデザイン、機械およびエンジニアリング システムのコンポーネントがどのように組み合わされるかを理解するために重要です。

ねじの性別の基本概念、雄ねじと雌ねじの識別、および焼結フィルターでのそれらの用途について説明します。また、ねじの利きについても説明し、ほとんどのアプリケーションで右ねじが優勢であることを強調します。

平行ねじとテーパーねじ、および焼結フィルターにおけるそれらの関連性に焦点を当て、ねじ設計に関する詳細な洞察が提供されます。
したがって、このガイドは、焼結フィルターのねじ山設計の複雑さを理解したい人にとって、必読の書です。とにかく、それがあなたの役に立つことを願っています

焼結フィルター業界に特化した、糸に関する知識と将来の適切な糸の選択。

 


投稿時刻: 2024 年 1 月 30 日