ステンレス、チタン、アルミ自転車の比較ファスナーの材質

ファスナー選択ガイド

自転車およびオートバイの用途向けのプロフェッショナルなファスナーの選択

適切なファスナーの選択は、製品に直接影響する重要なエンジニアリング上の決定です。 安全性、信頼性、耐用年数。このガイドでは、材料グレードの選択、特性クラスの識別、コーティングの比較、および 自転車とオートバイ アプリケーション。

4.6 – 12.9 プロパティ クラス カーボンおよび合金鋼
A2 / A4 ステンレススチール 304 & 316 グレード
M3~M16 サイズ範囲 自転車とオートバイ
7+ コーティング タイプ 腐食と摩耗のソリューション
Ti / Al 軽量 チタンおよびアルミニウムのオプション

材料と特性クラスの選択

強度、重量、腐食要件に基づいて適切な材料グレードを選択してください

材料 プロパティ クラス 引張 (MPa) 降伏 (MPa) 硬度 密度 (g/cm3) 耐食性 典型的な自転車/オートバイの用途
炭素鋼 4.6 / 4.8 400 240 / 320 7.85 低 — コーティングが必要 重要ではないブラケット、フェンダー マウント、アクセサリー ボルト
炭素鋼 8.8 800 640 22 – 32 HRC 7.85 低 — コーティングが必要 ステム ボルト、ブレーキ キャリパー マウント、サドル クランプ、一般的なシャーシ
合金鋼 10.9 1040 940 32 ~ 39 HRC 7.85 低 — コーティングが必要 ローター ボルト、クランク ボルト、ショック マウント、オートバイ engine ファスナー
合金鋼 12.9 1220 1100 39 – 44 HRC 7.85 低 - 水素リスク サスペンション ピボット アクスル、オートバイ ブレーキ キャリパー ボルト、ステアリング ステム
ステンレス A2 (304) A2-50 / A2-70 500 / 700 210 / 450 7.90 良好 — 屋内 / 穏やかな屋外 水ボトルのボルト、装飾金具、非構造用付属品
ステンレス A4 (316) A4-70 / A4-80 700 / 800 450 / 600 8.00 優れた — 海洋 / 沿岸 海洋グレードのアプリケーション、沿岸モーターサイクル ハードウェア、全天候型ファスナー
チタン Gr.5 Ti-6Al-4V 895 828 32 ~ 36 HRC 4.43 優れた — 自然に受動的 高 end レーシング バイク、重量重視のオートバイ コンポーネント (40% 軽量)
アルミニウム 7075-T6 572 503 150 HB 2.81 良好 — 陽極酸化処理 非構造用化粧ボルト、チェーンリング ボルト (特殊)、軽量アクセサリー
エンジニアリング ノート: 安全性が重要なジョイント (サスペンション ピボット、ブレーキ マウント、ステアリング) の場合は、プロパティ クラス 10.9 または 12.9 を選択します。締め付けトルクが選択した材質グレードに適合していることを必ず確認してください。ステンレスA4-80は耐食性と高強度のバランスを実現します。

アプリケーション固有の推奨事項

自転車およびオートバイのサブシステムによるファスナーの選択

適用分野 推奨サイズ プロパティ クラス 材料 コーティング 主要な要件
自転車
ステム/ハンドルバー クランプ M5 × 16–20 8.8 / 10.9 合金鋼 Zn-Ni / ダクロメット 高いクランプ力、耐腐食性
ブレーキ キャリパー マウント M6 × 15–20 10.9 / 12.9 合金鋼 ダクロメット セーフティクリティカル、高せん断強度
ローター ボルト M5 × 10–12 10.9 ステンレス / 合金 DLC / Zn-Ni 耐熱性、せん断、ロックタイト対応
クランクボルト M8/M12×15–25 10.9 / 12.9 合金鋼 ダクロメット / Zn-Ni 高トルク、耐疲労性
ボトム ブラケット M8 × 15–25 10.9 合金鋼 ダクロメット 予圧保持、腐食
サスペンション ピボット アクスル M8 – M10 × カスタム 12.9 合金鋼 ダクロメット / Zn-Ni 疲労 endurance、正確な許容差
サドルレールクランプ M6 – M8 8.8 / 10.9 合金 / ステンレス Zn-Ni / パシベーション 繰り返し調整、天候にさらされる
水ボトル ケージ M5 × 10–12 4.6 / A2-50 ステンレスA2 パッシベーション 低荷重、美しい外観
ディレーラー ハンガー M3~M4 × 8–12 8.8 / 10.9 合金鋼 Zn-Ni 精密ねじ山、犠牲設計
オートバイ
ブレーキキャリパー/ディスクボルト M8 – M10 × 20–30 10.9 / 12.9 合金鋼 ダクロメット セーフティクリティカル、高温度、ネジロック事前適用
Engine ケースボルト M6 – M8 8.8 / 10.9 合金 / ステンレス Zn-Ni / 四三酸化鉄 ヒート サイクル、耐油性、ガスケット シーリング
フットペグ/ブラケットボルト M8 – M10 8.8 / 10.9 合金鋼 ダクロメット 腐食 (路面スプレー)、高静荷重
フォーク クランプ / トリプル ツリー M8 – M10 10.9 / 12.9 合金鋼 ダクロメット / Zn-Ni 安全性が重要な、正確なトルク仕様
フェアリング / ボディ パネル M5 ~ M6 4.6 / A2-50 ステンレス / 合金 不動態化 / Zn-Ni 耐振性、取り外し可能、外観
排気マウント M8 8.8 / A4-70 ステンレス A4 パッシベーション 高温、熱サイクル、振動
アプリケーション選択ルール: 安全性が重要な場所 (ブレーキ マウント、サスペンション ピボット、フォーク クランプ、ステアリング ステム) では、少なくともプロパティ クラス 10.9 を使用する必要があります。常に正しい締め付けトルクを設計図面に指定してください。合金鋼ボルトをアルミニウムのネジに締めすぎると、ネジ山が剥がれる不具合の主な原因となります。複数の材質のアセンブリ (アルミニウム コンポーネントにスチール ボルト) の場合は、焼き付き防止化合物を含むダクロメットまたは Zn-Ni コーティングを使用し、乾燥スチール値から 25 ~ 30% トルクを低減します。

表面コーティングの選択

コーティングを環境および性能要件に適合させる

コーティング 腐食 (NSS 時間) 厚さ (μm) 摩擦 μ 水素リスク 外観 最適な用途
ダクロメット 480 – 1000+ 5 – 15 0.10 – 0.14 なし — 12.9 では安全 シルバーグレー、マット 全天候型、屋外ライディング、高力ボルト
亜鉛ニッケル (Zn-Ni) 720 – 1000 8 – 15 0.12 – 0.18 低 — ポストベイク済み シルバー、セミブライト 自動車グレードの腐食、バランスの取れたコストパフォーマンス
DLC (ダイヤモンドライク カーボン) 中(被着体に依存) 2 – 5 0.05 – 0.10 なし 黒、光沢あり 低摩擦可動部品、ローター ボルト、化粧黒色仕上げ
TiN (窒化チタン) 中(被着体に依存) 2 – 4 0.40 – 0.50 なし 金、金属 耐摩耗性表面、高視認性識別
パッシベーション 96 – 200 (母材) なし ナチュラル ステンレス (色なし) ステンレス鋼のファスナー、清潔な外観、臨床衛生
四三酸化鉄皮膜 24 ~ 48 (オイル付き) < 1 0.16 – 0.22 なし マットブラック、ディープ 屋内/乾燥気候、美的優先、低コスト
亜鉛フレーク (ジオメット) 600 – 1500 5 – 15 0.10 – 0.15 なし シルバーグレー、マット 最大腐食保護、自動車仕様、12.9 互換
コーティング選択ルール: 高強度ファスナー (特性クラス 10.9 以上) の場合は、水素脆化のリスクを回避するために、電気めっきよりもダクロメットまたは亜鉛フレーク コーティングを優先します。 DLC は、低摩擦と美しい黒色の外観の両方が必要な場合に推奨されます。

ねじとサイズのリファレンス

自転車およびオートバイのファスナーのメートルねじ寸法

並目ねじ(標準)

呼びサイズピッチ (mm)応力面積 (mm²)一般的なヘッド タイプ共通トルク(Nm)*
M30.55.03ソケットキャップ/皿頭1.0 – 1.5
M40.78.78ソケットキャップ/ボタンヘッド2.5 – 3.5
M50.814.2ソケットキャップ/ボタンヘッド5.0 – 7.0
M61.020.1ソケットキャップ/六角頭8.0 – 12
M81.2536.6六角頭/ソケットキャップ20 – 30
M101.558.0六角ヘッド /フランジボルト40 – 55
M121.7584.3六角ヘッド /フランジボルト65 – 90

* 8.8 特性クラスのトルクを示し、きれいな乾燥したねじ山です。必ず技術仕様を確認してください。

細目ねじ (精密 / 薄肉)

呼びサイズピッチ (mm)応力面積 (mm²)長所典型的な用途
M6 × 0.750.7521.9より高い強度、耐振動性サスペンションアジャスター、精密クランプ
M8 × 1.01.038.5より大きな応力領域、より細かい調整ステム ボルト、油圧フィッティング、アクスル ナット
M10 × 1.01.064.5より高い予圧、より少ない自己緩みオートバイアクスルナット、ステアリングステム
M10 × 1.251.2560.1自動車用の一般的なファインピッチブレーキ バンジョーボルト、ハブ ボルト
M12 × 1.51.588.1耐振性、高強度サスペンションリンケージ、ボトムブラケットシェル
M12 × 1.251.2591.5M12 の最大応力領域オートバイengine マウント、重要なシャーシ

細目ねじは、並目ねじと比較して約 10% 高い引張応力領域と優れた耐振動性を提供します。呼び径は同じです。

ねじ選択ルール: 薄肉コンポーネントおよび高振動 environments には細ネジ (M8×1.0、M10×1.25) を使用します。これらは、約 10% 高い引張応力領域と優れたセルフロック特性を提供します。アルミニウム部品では、ねじ山が剥がれるリスクを軽減するため、ボルトスルー用途には並目ねじが推奨されます。注: アルミニウムの細目ねじには、並目ねじ (直径 1.0 ~ 1.5 倍) と比較して、長いねじ engagement (直径 1.5 ~ 2.0 倍) が必要です。

ヘッドスタイルの選択

アプリケーションに適したドライブとヘッドのジオメトリを選択します

ヘッドスタイル ドライブ トルク伝達 クリアランス ソケット サイズ範囲 典型的な自転車/オートバイの用途
ソケットキャップ(DIN 912) 六角 (アレン) 1.5 – 14 mm ステム ボルト、シートポスト クランプ、キャリパー ボルト、engine カバー
ボタン ヘッド 六角 (アレン) 中-低 非常に低い 2 – 6 mm ローターボルト、チェーンリング ボルト、ロープロファイル パネル ファスナー
皿頭 (DIN 7991) 六角 (アレン) フラッシュ 2 – 8 mm ブレーキ ローター マウント、クリート ボルト、空力フェアリング
六角ヘッド (DIN 933 / 931) 外部 16 進 非常に高い 高 (レンチのクリアランスが必要) 8 – 19 mm サスペンション ピボット、アクスル ピンチ ボルト、オートバイ engine マウント
フランジ ボルト 外部 16 進 非常に高い 8 – 17 mm オートバイ engine ケース、プライマリーカバー、高振動ジョイント
トルクス (TX) トルクススター 非常に高い T10 – T55 ブレーキ キャリパー、高トルク精度、カムアウト耐性
ドライブの選択 注: ボタン ヘッド ファスナーは、打ち込み深さが浅くなるため、トルク容量が大幅に低くなります。トルク要件がソケット キャップの能力を超える場合は、トルクス ドライブまたは外部六角ヘッドにアップグレードしてください。安全性が重要な高トルクの場所では、ボタン ヘッド ファスナーを決して使用しないでください。

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当社のエンジニアリングチームが提供できるのは、 アプリケーション固有の推奨事項、トルク計算、および材料選択のガイダンス 。カスタマイズされたソリューションについては、技術要件または CAD 図面をお送りください。フレーム素材の場合は