失敗事例

事例名称 圧入不足でスタッドボルトがゆるんだ
代表図
事例概要 試作車両で、図2のように、サスペンジョン部品Aの組み付け容易化のために、スタッドボルトのセレーション部を、片側の部品Bに圧入してかしめる構造(ボルトの共回り防止)を採用した。ところが、耐久試験で圧入部分がへたって、ゆるみが発生した。図3のように、スタッドボルトの外径や部品Bの内径、厚さなどにバラツキがあり、必要な圧入荷重に対して、一部で圧入不足となっていた。スタッドボルトの圧入不足で、外力によってスタッドボルトがさらに押し込まれ、その結果、ナットが押し上げられて、軸力が低下してゆるんでしまった。対策として、統計的に考察して圧入指示値を見直し、高めに再設定した。
事象 サスペンションのスタッドボルトがゆるんだ。
経過 試作車両で、図2のように、サスペンジョン部品Aの組み付けに、スタッドボルトのセレーション部を、片側の部品Bに圧入してかしめる構造を採用した。こうすると、部品Aの組み付け時に、ボルトを共回りしないように、押さえる必要がなくなる。ところが、耐久試験でゆるみが発生した。セレーションの圧入部分がへたっていた。
原因 図3のように、スタッドボルトの外径や部品Bの内径、厚さなどにバラツキがあり、必要な圧入荷重に対して、一部で圧入不足となっていた。スタッドボルトの圧入不足で、外力によってスタッドボルトがさらに押し込まれ、その結果、ナットが押し上げられて、軸力が低下してゆるんでしまった。
対策 統計的に考察して圧入指示値を見直し、高めに再設定した。
知識化 スタッドボルトは、ボルト外径や穴内径、深さなどのバラツキで圧入荷重が大きくばらつく。圧入荷重不足は、ボルト締結軸力の不足となりゆるみの原因となる。バラツキを統計的に考慮して、圧入荷重を決める必要がある。
シナリオ
主シナリオ 不注意、注意・用心不足、企画者不注意、誤差設定不適、ボルト・ナット、試験、計画・設計、計画不良、使用、運転・使用、不良現象、機械現象、ねじ継手、機能不全、ハード不良、機械・装置、取付け部品、ガタ
情報源 創造設計エンジンDB
マルチメディアファイル 図2.セレーション付きスタッドボルト締結構造
図3.圧入荷重の統計的取り扱い
分野 機械
データ作成者 張田吉昭 (有限会社フローネット)
中尾政之 (東京大学工学部附属総合試験所総合研究プロジェクト・連携工学プロジェクト)