【SUBARU WRX VAB】ルーフキャリアのM5ネジ山修復｜ヘリサートで“軸力”の信頼性を取り戻す

ものづくりだより530号（製作事例）
おはようございます。溶接管理技術者の上村昌也です。

「強固な溶接も、最後の一本のボルトが締まらなければ台無しになる」――現場ではよくある話です。
ルーフボックスのように走行風を受け続ける機材は、最後は締結（ボルトの軸力）で安全性が決まります。
今回は、SUBARU WRX VABのオーナー様よりご相談いただいた、ルーフキャリア取付部のM5ネジ山なめを、ヘリサート（ワイヤーインサート）で再構築した事例をご紹介します。

よくある課題｜「ズルッ」と逃げる感覚は“ネジ山破壊”のサインです

ボルトを締め込んでいき、最後に手応えが出るはずの瞬間、抵抗が抜ける――この感触は要注意です。
ネジ山が摩耗・欠損していると、ボルトは回っても軸力（締結力）が立たない状態になりやすく、振動で緩みが進むリスクが残ります。

• 最後の一締めが効かない／ズルッと滑る
• 走行後に増し締めすると、毎回わずかに回る
• タップでさらっても“締まる感じ”が戻らない

ルーフキャリア周りは安全側の判断が重要です。
「まだ引っかかっているから大丈夫」は、締結では危険側になり得ます。

原因｜なぜネジ山は崩れるのか：軸力の喪失と、環境要因

締結の本質は「回る」ではなく「ボルトがわずかに伸びる力（軸力）」

ネジ締結は、ボルトが弾性域でわずかに伸び、その戻ろうとする力で部材を押し付け、摩擦で固定する仕組みです。
ところが受け側のネジ山が弱っていると、規定トルク相当まで締めても軸力が立たず、振動で緩みやすくなります。

崩壊の典型ルート：繰り返し脱着・微振動・腐食・固着

ルーフ周りは雨水・融雪剤・粉塵などの影響を受けやすく、固着や腐食が起きると、取り外し時にネジ山を傷めることがあります。
また、車種やキャリアキットによって材質の組み合わせが異なるため、現物の状態確認が前提となります。

方針｜「タップでさらう」だけでは“強度の土台”が戻らない理由

既存の穴にタップを通して整える方法は、状態によっては有効ですが、山が欠けている場合は残った山をさらに削る形になり、結果として軸力が出ないまま再発することがあります。
本件は延命ではなく、ネジ山を再構築（補強）する方針を採用しました。

解決策｜ヘリサート（ワイヤーインサート）で“元のM5”を再生する

ヘリサートは、インサート用の専用ねじ（STIねじ：Screw Thread Insert）を成形し、ステンレス製コイルを挿入して、内側を元のM5ねじとして復元する方式です。
母材状態と施工精度が前提ですが、一般的に耐摩耗性・保持力の改善が期待できるため、現場では補強としても使われます。

施工手順｜ヘリサート加工で重要なのは「垂直度」「芯」「切粉」です

Step1：状態確認（方針決定）

• ボルトがどこまで入るか（途中で噛む／最後だけ逃げる）
• 穴の偏心・拡大、周辺の薄肉・割れの有無
• 切粉が落ちて困る構造か（養生の要否）

Step2：下穴加工（垂直度と芯を崩さない）

下穴加工は斜めが入ると、その後のタップ・挿入・締結まで全てが崩れます。
切粉は構造に応じて、グリス等で保持するなど、侵入を避ける段取りを行います。

Step3：専用タップでSTIねじ成形（切粉管理が品質を決めます）

インサート用の専用タップでねじを成形します。切粉の噛み込みを避け、戻しを入れながら確実に切削します。

Step4：インサート挿入（沈み込み量はキット推奨に従う）

挿入深さはキットの推奨（メーカー指示）に従います。表面に出す／沈めるの判断も、座面と応力集中の観点で決めます。
※止まり穴の場合、タング処理（折り取り）の要否も合わせて判断します。

Step5：締結検査（“締まる”ではなく“軸力が立つ”）

• ボルトがスムーズに入るか（引っ掛かりが無いか）
• 規定トルク相当で、逃げずに軸力が立つ感触があるか
• 座面の当たり、ガタ、異音の有無

再発防止｜締めすぎ・固着を避けると寿命が伸びます

トルク管理：指定値の遵守（弾性域で使う）

ヘリサートで受け側が強くなっても、締めすぎればボルト側が先に破断することがあります。
車両・キットの規定トルクを守り、トルクレンチを使うのが安全側です。

焼付き・固着対策：環境に応じてアンチシーズ等を検討

融雪剤や水分の影響がある環境では、焼付き・固着が再発要因になり得ます。使用条件に応じて、適切な防錆・焼付き対策を検討します。