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3点ビス締め以外の意義
部品Aを部品Bにビス締めする場合、 ABそれぞれに3点受け面を設けて、三点でビス締めするのが自然だと思います(平面は三点で決まるため)。 しかし、4点など3点以外でビス締めしているものもあるのはどのような設計意図があるのでしょうか? 4点以上だと、ビス締めによる変形が起こるが、強度が増すのか? 理由を是非教えてください。
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疑問は大事だが、 数学じゃなくて、工学ですから。 実用を重視です。 貴殿の理屈でいくと、 直線は2点で決まるため、 レールは2点でとめるのが自然 ということになってしまいます。 (レールが長ければ長いほど、直線に近似される) 重力、重量、強度、変形、荷重、振動、密着、信頼性、耐久性、経済性、、、、 回答(1)さんの言うとおり「四角い部品であれば、4隅を止めるのが常識です。」なのですが、 最近、4隅を止めていない板カバーを見て、ぎょっとしました。 普通に長方形(1:2)でしたが、各辺を1+2+1+2 の6点で止めてあり、1は辺の真ん中でした。 3点止めの応用形でしょうか? 実用を重視とはいったものの、説明がうまくできない。(反省) 「高層ビルは、構造上、円筒形が有利と思われるが、直方体形が一般的なのはなぜか?」の回答を示すのと同じくらいうまくできない。
平面は三点で決まるっと云ったような平面の安定性とビス(ねじ)止めは分けて考えた方が よいでしょう。 何故なら、固定だけならある正三角形の頂点位置に突起を設けた部品を平面上に置きセット する場合に、その中央に一点でビス締めする場合もあります。 安定性だけなら、その手法でも安定します。 ですが、一点ビス締めは回転方向に弱い。 二点ビス締めは一文字の長手方向の荷重には強いが、短い方向の荷重には弱いです。 (ビスの本数が増えると、ビスの軸力×使用本数=締付力となり、相対的に増します) 二点ビス締めは一文字の長手方向の荷重には強いが、短い方向の荷重には弱いです。 三点ビス締めは……となっていきます。 ようするに、使用本数が増えると、ビスの軸力×使用本数=締付力にて、相対的に締付力が 増加することと、締め付けるポイントによって接触面(突起部)に加わる荷重もモーメント (梃の原理)にて変わる(増減する)ことが、耐荷重に対してより安定するかしないかとなります。 これは、(ビスの)強度があるかないかともなります。 分けて、考えた方が良い内容です。
全面ベタアタリなら、 ││ 平面どうしが理想だが )) ソリがピッタリ合えば何本でも良し )( 逆ゾリでは3本でもシーソーしてダメ >ABそれぞれに3点受け面を設け 少なくとも片方の3点は周りより高い、3本足になった状態で考えている。 机は4本足。椅子は4~5本足。床が歪んでいるとガタガタするが、それ防げる3本足は非常に少ないのは何故? 床の面は歪が少ないように作ってあり、少しの歪なら机・椅子の方がしなるからガタ無く置ける。歪が限度を超えてガタが出ると欠陥住宅。 ・何本足でも、あるいは面ベタアタリでも、ガタが出ない限度があり、それを守ればよい。 ・3本足にして、どのような面状態でもガタが出ないことを要求する場合は少ない。 ・3本足に利点はあるが、欠点もありそれを許容できないから4本5本・・・にする。 のどれかが理由。欠点については考えてみてください。
ビスービス間の距離が 重要
現実の設計は、幾何の問題ではありません。四角い部品であれば、4隅を 止めるのが常識です。 理屈をこねれば、いくらでも説明はできますが・・・・・・・・・・・。 ネジの締めつけによって、部品にある程度の変形がおこって、密着度が向上 するような構造のものが一般的のように思います。 変形を嫌うものは、取付によって変形させたくないので、3点止めを採用す る場合もあるでしょう。 ネジによる固定ではありませんが、定盤の例を挙げておきます。四角い品物 でも、3本脚になっています。 http://oss-ohnishi.com/seihin/pdf/a4/os103.pdf 質問者さんは、ネジ止めの点が、部品相互の位置関係を規定することを 前提になさっていると思いますが、現実の製品の構造では、ネジ以外の 部分で位置決めできる構造として、ネジには部品相互を引き止めておく 機能だけを受け持たせておくことも多いものです。 このような構造では、ネジ1点止めという場合もあります。 ビス(=小ねじ)という言葉をお使いなので、比較的小部品の取付を 想定されているように思いますが、土木・建築において鉄骨の接合部に ボルトが多数並んでいる場面などは目にしていることと思います。 このような例からみると、ネジの本数は、負担させる力によって決まる 場合があることも理解できると思います。 ボルトとビス http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AD%E3%81%98