ファスナートルク試験方法の原理と特性解析

ファスナートルクは静的トルクと動的トルクの 2 種類に分けられます。静的トルク：ファスナーを固定した後、締め付け方向に回転し続けるために必要な瞬間的なトルクであり、負荷後に測定する必要があります。動的トルク: 留め具を固定するプロセス中に測定された最大ピークトルク。トルク レンチと電動工具はどちらも動的トルクを適用できますが、締結具を締め付けた後に動的トルクを測定することはできないため、動的トルク負荷プロセス中にオンラインで測定する必要があります。

2種類のトルクの検出基準は一致しています。ファスナーのトルク試験方法としては、主に「締め付け法（増し締め法）」「マーキング法（ラインマーキング法）」「緩め法」の3つが一般的に行われています。

1. 締め付け方法（増し締め方法）

締め付け方法（増し締め方法）の原理：トルクレンチを使用し、安定して力を加え徐々にトルクを上げていきます（衝撃厳禁）。ナットまたはボルトがわずかに回転し始めると、その瞬間的なトルク値が最大になります（静止摩擦に打ち勝つ必要があるため）。回転を続けるとトルク値は短時間安定状態に低下しますが、このときのトルク値が試験で得られたトルクとなります。

締め付け方法（増し締め方法）のメリット：作業は簡単ですが、熟練と経験が必要です。

締め付け方法（増し締め方法）のデメリット： ａ．二次締めの可能性があります。 b.ボルトが回転し始めるタイミングは判断が難しく、主観的な判断誤差が生じるため、 c.ボルトを締め始めるとき、測定されたトルク値は取り付け時の実際のトルク値よりわずかに高いため、テスト結果は一般に高い側になります。

適用シナリオ: この方法は静トルク (残留トルク) のテストに使用され、組立現場での締め付け品質のテストに適しています。

2. マーキング方法（ラインマーキング方法）

マーキング方法（ラインマーキング法）の原理：検査前に、まず被検査物の頭に整列した線を引きます。ボルトまたはナットと接続された本体の元の位置を確認します。ボルトまたはナットを少し緩め、トルクレンチを使用して元の位置（標線が揃う位置）に締め付けます。このとき測定した最大トルク値に0.9～1.1を乗じた値が試験トルク値となります。

マーキング法（ラインマーキング法）のメリット：締付け法​​（増し締め法）に比べて試験結果が正確である。オペレーターの技術レベルに対する要求は低いです。

マーキング方式（ラインマーキング方式）のデメリット：操作が比較的煩雑であり、ゆるみ止め機能付きファスナーには不向きです。

適用シナリオ: 設計者が設計観点から与えるトルクは動トルクであるため、この方法は車両の分解検査に推奨されます。

3. 緩め方

緩め方の原理：検査対象のボルトまたはナットにトルクレンチを使用し、ゆっくりとトルクをかけて徐々に緩め、緩められた瞬間のトルク値を読み取ります。ボルトまたはナットが回転し始めます。瞬時トルク値に試験データと実務経験に応じた係数1.1～1.2を乗じたものが試験トルク値となります。

緩め法のメリット：操作は簡単ですが、熟練と経験が必要です。

緩める方法の欠点： 測定トルク値は一般に低めになります。