野々山勤

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高沢弘光

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沼田由一

山田恭央

菊地広一郎

百瀬陽介

2009/06/17

ねじについて

今回担当の沼田です。
私は主に機構設計担当ということもあり、普段から機械要素（機械を構成する最小の機能単位）と接し、また利用する機会があります。そこで今回は機械要素の代表的なもののひとつであるねじについて掲載します。

ねじの発祥については定かではないようですが、ギリシア時代には既に機械として使われていた事が知られているそうです。円筒状の筒の中に大きなねじを入れた揚水用の水ねじはアルキメデスの発明といわれ、今まで知られている限り、最初に螺旋構造を機械に使用した例だとされています。

水ねじは古代、灌漑や船底の水の汲み上げ、鉱山に溜まった水を排水することなどに使われたものだそうで、現代でもねじ式コンベアーとして使われています。ねじ構造はアルキメデスのような天才機械学者によってのみ思い描くことができたとする者もおり、実際「ねじは中国で独自に生み出されなかった、唯一の重要な機械装置である」とも言われているそうです。

ねじの基本用語ですが、つる巻き線状の稜線を成す突起を「ねじ山」、山と山の谷間を「ねじ溝」といい、山頂と谷底の間の面は「フランクfrank」と呼ばれます。 多くの場合にはねじのつる巻き線は1条であるが、複数のつる巻き線を有するねじも少ないながら製作されており、これら2条・3条といった複数のつる巻き線を持つものを総称して「多条ねじ」といいます。ねじの軸を中心としてねじ山のつる巻き線に沿って一周した場合に、軸方向に進む距離を「リードlead」、隣り合うねじ山の軸方向の間隔を「ピッチpitch」といい、ピッチは一条ねじではリードに等しいが多条ねじではリードを条数で除した値となります。また、ねじ円筒の円周を底辺、リードを高さにとった直角三角形を考えた時に三角形の斜辺と底辺とがなす角を「リード角」といいます。ねじを軸方向に見た時、ねじのつる巻き線を右回りに辿ると遠ざかるものを「右ねじ」と言い、反対に右回りに辿ると近付く（左回りに辿ると遠ざかる）ものを「左ねじ」といいます。一般に使われるねじの大半は右ねじです。

ねじのはたらきというと、固定（物と物を締め付け動かないようにする）のはたらきが一般的ですが、その他にも以下のものがあります。

1.　接合・結合のはたらき　－物と物をつなぐ。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（輸送管、水道管の結合等）
　　　　　　　　　　　　
2.　測定のはたらき　　　－ねじの回転を直線運動に換えて物の長さを　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　測定する。（マイクロメ－タ－等）

3.　移動のはたらき　　　－　ねじの回転運動により物を移動させる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（旋盤のヘッドの移動等）

4.　緊張のはたらき　　　－　ロ－プ・ロッド等を引っ張る。
　　　　　　　　　　　　　　　　　（橋梁、プレハブ等のタ－ンバックルによるワイヤの緊張）
　　
5.　小さな力を大きな力に換えるはたらき　－　ねじの回転を利用して大きな物を動かす。　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　（ボ－ルベアリングと組み合わせたボ－ルねじによる船の操舵）

6.　圧搾・圧縮のはたらき　－ねじの回転移動により物を圧搾・圧縮する。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ブドウからブドウ液を絞り出す等）

7.　密閉のはたらき　
　　　　　　　　　－　ねじの締め付けで、空気・塵等が入らないようにする。（びんの栓等）

今回はこの辺で

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