コンパクト トラクター デッキ ファスナーの再設計によりジョイントの不具合を解決

設計面がアプリケーションで正しく機能していない場合、根本原因を突き止めるのが難しい場合があります。製品内の単一のコンポーネントであっても、多数の要因がその性能に影響を与える可能性があるため、真の根本原因を特定するには、系統だったアプローチと専門家の目が必要になることがよくあります。問題が最終製品の納品後にのみ発生した場合、保証請求はビジネスに追加の財政的圧力をかける可能性があります。当然のことながら、これにより、エンジニアは全体的な設計の問題に迅速に対処する必要が生じます。

これはまさに、ジョイントの故障による保証請求を受け始めたコンパクト トラクターのメーカーが直面した状況でした。問題の関連コンポーネントは、トラクターのシャーシに取り付けられた亜鉛電気メッキのねじ山形成デッキ スクリューで、すべての機械的検査と寸法検査に合格していました。このネジには、大径のワッシャーと粉末金属スペーサーが組み合わされており、過圧縮を防ぐためにジョイント グリップに組み込まれていました。納車直後に接合部が故障し、保証請求が発生したため、エンジニアリング チームはコンパクト トラクター デッキの分解を開始し、根本原因と考えられる解決策を特定しようとしました。

外部のサービス プロバイダーおよびファスナーのディストリビューターである Optimas Solutions と協力して、メーカーはアセンブリの評価を開始しました。スペーサーの位置がずれていることがすぐに発見され、プラスチック製デッキの一部を切り取る機会がありました。問題をさらに悪化させたのは、押し出しシリンダー (ワッシャーを取り付けた) の設計が、荷重を均等に分散せず、デッキとスクリューにさらに大きな応力がかかり、ジョイントの破損を助長したことです。

Optimas のアプリケーション エンジニアである Tim Day 氏は、次のステップについて次のように説明しています。壊れたネジの破断面は、水素脆化の失敗を示唆しているように見えましたが、どの生産ロットでも、それらに対して実施されたテストでも、プロセスによる脆化が原因であるという相関関係は示されませんでした。その後、ワッシャーとスペーサーの不均一な取り付けが原因で、取り付け中にネジに曲げ荷重がかかっている可能性が高いことがわかりました。最終的に、接合部の設計ミスによる応力腐食の問題に直面していると結論付けることができました。」

エンジニアリング チームは協力してソリューションを提案しました。ネジは、統合されたショルダーを含むように再設計され、粉末金属スペーサーが取り除かれ、組み立てが簡素化されました。次に、ねじ自体のコーティングを亜鉛電気めっきから陰極 E コーティング プロセスに変更しました。これにより、脆化のリスクがほとんどなくなり、応力腐食特性が改善されました。また、ねじの熱処理も肌焼から貫通焼入れに変更し、ねじ山形成用の高周波焼入れを施しました。これにより、ケースのひび割れや応力腐食の可能性がさらに減少しました。最後に、耐荷重面が再設計され、ワッシャーの必要性がなくなり、アプリケーションでの均一な荷重が促進され、根本的な原因が解決されました。

メーカーは、それ以降、コンパクト トラクターの設計にこのソリューションを実装しました。これにより、関節の遅延故障や関連する保証請求の流れが即座に食い止められました。その結果、事業の財政的圧力が軽減され、営業利益率が向上しました。さらに、一体型ショルダー付きの新しいスクリューにより、コンパクト トラクターの部品表 (BoM) から 2 つの個別の部品番号を削除し、生産効率を向上させることができました。これにより、このコンパクトなトラクター モデルの供給要件が統合され、サプライ チェーンが簡素化されました。

製品が販売店または顧客に届くまで問題が発見されない可能性があるため、小さな設計上の欠陥が大きな問題を引き起こす可能性があります。コンパクトなトラクターなど、耐久性が最優先される用途では、問題はさらに悪化します。しかし、可能な限り早期に適切なコンポーネント ソリューションを使用して問題を解決することで、製品の品質を確保するだけでなく、障害に対処することができます。この場合、このソリューションは、損害を与える可能性のある追加の保証請求を回避し、メーカーの全体的な評判が決して危険にさらされることがないようにしました.