乗用車にタイヤ・ホイールを取り付ける際の、軸力の差による「しっかり感」の違いについて

日本車の場合、レクサスLSとかランクルとかの重量級の車を除き、一般的にはM12のボルトを使って100N·mぐらいの締め付けトルクで締め付けるのに対し、独車などはミドルサイズの車でもM14のボルトを使って140N·mぐらいの高い締め付けトルクで締め付けていますが、このように軸力が高いことで「しっかり感」が増すとされている事象について、（文系の）自動車評論家はすぐに「剛性が高い」と表現しますが、正確には何が高いと表現すべきでしょうか？締結力？

また、本当に「しっかり感」は変わるものでしょうか？
個人的には、その部分だけが高いのかどうかを知るほどの「神の手（感覚）」を持っていないので（笑）

そもそも、摩擦接合において軸力を上げるのは、ナットなりの緩みを防止する目的によるものと思うのですが、とするとM14ボルトを使用するのはより重いタイヤ・ホイールを取り付けるからで、ミドルサイズ以下には過剰と考えていいですか？

質問者からの補足コメント

• 先に聞きたいのは、摩擦接合における母材間の結合力みたいなのを、専門的には何と呼ぶかです。
  自動車評論家は所詮「剛性＝しっかり感」程度の認識ですが、そのような回答ではなく、摩擦接合とかボルト・ナットとか、構造力学とか材料力学とかの物理学に詳しい方の回答をお願いします。

    補足日時：2024/01/15 16:45

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2024/01/16 14:21

＞正確には何が高いと表現すべきでしょうか？締結力？

基本は「ボルトとホイール間の摩擦力が大きい」ということでしょう。
高校物理で習うように、摩擦係数が同じであれば、摩擦力は「垂直抗力に比例」しますから。
径の大きなボルトで締め付けトルクが大きければ、その相乗効果で「垂直抗力」が大きくなります。
もちろん、そのためにはボルト、ホイール、ナット全体の「弾力性（締め付けに対する反発力）が大きくないといけないので、「剛性」（工学的には「変形しにくさ」で「ヤング率で表わされる）というよりは「強度、弾性」が必要でしょう。

そして、その「しっかり感」とは「緩みにくさ」ということです。

この回答へのお礼

わかりやすい説明、どうもありがとうございました。

お礼日時：2024/01/17 21:10

No.4 回答者： stomachman 回答日時： 2024/01/16 16:21

材料の歪みで生じる内部応力によって接合している。

ナットとボルトのネジ山を含めて関連する全ての摩擦面で同じことです。もちろん、応力が小さすぎれば、外力によってネジ山の摩擦面が滑り始めてネジが緩むし、大きすぎれば材料が破断する。それを勘案して、どんな材料のどんなサイズのボルト・ナットをどんなトルクで締めるか、を設計するんです。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2024/01/17 21:10

No.2 回答者： Georgia.Rain. 回答日時： 2024/01/15 12:45

少なくとも搭乗者にはボルト締め付け差による『しっかり感』は伝わりません。

タイヤサイズやその種類、ホイールの違い、サスペンションの種類、ボディー剛性の種類による要因に比べると微々たる違いだからです。

この回答へのお礼

普通はわからないですよね

お礼日時：2024/01/17 21:11

No.1 回答者： ashitahatennki 回答日時： 2024/01/15 12:34

自重も関係あるでしょうがパフォマンス都合ですね。

強度が高い＝曲がりにも強い。
剛性が高い＝曲がらない。折れない、固い　

自働車をレース仕様にする際
足回の本体側のボルトを交換しナットも
剛性が高い物に交換します。

ドイツ車は、ボルトで閉めるので、
剛性の高いボルトが純正で元々あります。
どこぞのメーカーですと黒ボルトとか言います。


海外では
フルタイムで駆動する自動車は剛性が高いボルトを採用します。
ちぎれ防止です。