カシメとは？種類や選び方、ハトメとの違いを解説

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2025.10.20

カシメは、金属部品を圧力によって塑性変形させることで、複数の材料を強固に接合する技術です。製造業の現場では、電子機器の組み立てから自動車部品の接合まで幅広く活用されており、品質管理の観点からも重要な加工技術として位置づけられています。一方で、カシメと混同されやすいハトメとの違いや、用途に応じた適切な種類の選び方について、現場担当者や設計者が正しく理解できていないケースも少なくありません。本記事では、カシメの基本的な仕組みから種類別の特徴、ハトメとの使い分け、そして目的に合った選定方法まで体系的に解説します。

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カシメの基本概念と仕組み

カシメとは、金属製の留具を圧力によって塑性変形させ、複数の材料を機械的に接合する技術です。この技術は、熱を加えることなく強固な接合が可能であり、製造現場において非常に重要な役割を果たしています。

カシメの定義と基本原理

カシメ加工は、金属リベットや専用部品に外部から圧力を加えて変形させることで、被接合材を挟み込んで固定する接合方法です。この過程では、リベットの軸部分が圧縮されて頭部が形成され、被接合材を両側から押さえつけることで強固な接合を実現します。塑性変形による接合のため、一度加工すると元の形状に戻すことは困難ですが、その分非常に安定した接合強度を得ることができます。

加工時には、リベットの材質や被接合材の厚さ、硬さに応じて適切な圧力を調整する必要があります。過度な圧力は材料の破損を招き、不足した圧力では十分な接合強度が得られないため、品質管理の観点から加工条件の最適化が重要です。

カシメ加工の特徴とメリット

カシメ加工の最大の特徴は、熱影響を与えることなく接合できる点にあります。溶接のように高温を必要としないため、熱による材料特性の変化や歪みの発生を回避できます。また、ネジ締結と比較して、振動による緩みが生じにくく、長期間にわたって安定した接合状態を維持できます。

製造現場においては、作業の自動化が容易である点も大きなメリットとして挙げられます。専用の加工機械を使用することで、一定の品質で大量生産が可能となり、人的作業によるバラツキを最小限に抑えることができます。さらに、加工後の外観が美しく、製品の意匠性を損なわない点も重要な特徴です。

適用分野と用途例

カシメ加工は、航空宇宙から衣類・ファッションまでなど多岐にわたる産業で活用されています。電子機器分野では、プリント基板への部品実装や筐体の組み立てに使用され、自動車分野では内装部品やブレーキ部品の接合に採用されています。

特に、軽量化と強度の両立が求められる航空宇宙分野では、カシメ接合の重要性が高く、厳格な品質基準のもとで管理されています。

分野（例）	用途（例）	要求特性
航空宇宙	構造部材接合	軽量性、高強度
自動車	内装部品、ブレーキ部品	振動耐性、耐久性
電子機器	基板実装、筐体組立	精度、絶縁性
容器・包装	飲料缶・缶詰の巻締め、スプレー缶のノズル部	密閉性、耐圧性、衛生性、量産性
衣類・ファッション	ジーンズのリベット、ベルトの金具、バッグの持ち手など	装飾性、耐久性、簡易な締結

カシメの種類と分類

カシメは、加工方法や形状、用途によって様々な種類に分類されます。適切な種類の選定は、接合強度や作業効率、コストに大きく影響するため、各種類の特徴を正しく理解することが重要です。

加工方法による分類

プレスカシメは、上下から均等な圧力を加えてリベットを変形させる最も一般的な加工方法です加工時の衝撃が比較的少なく、精密部品の組み立てにも適用できます。

スピンカシメは、回転する工具でリベットを徐々に変形させる方法で、プレスカシメと比較して加工時の騒音が少なく、より精密な形状制御が可能です。ただし、加工時間がやや長くなるため、生産性とのバランスを考慮した選択が必要です。

形状による分類

両面カシメは、被接合材の両側にリベット頭部が形成される標準的な形状で、最も高い接合強度を得ることができます。外観上、両側にリベット頭が見えるため、意匠性を重視する用途では注意が必要です。

片面カシメは、一方の面のみにリベット頭部が形成される形状で、反対側の面を平滑に仕上げることができます。外観を重視する製品や、片面のアクセスが困難な場所での接合に適しています。ただし、両面カシメと比較すると接合強度はやや劣る場合があります。

ハトメとの違いと使い分け

カシメとハトメは、どちらも金属製の留具として使用されますが、その目的と構造には明確な違いがあります。適切な使い分けを行うことで、より効果的な製品設計と品質向上を実現できます。

構造と機能の根本的な違い

カシメは複数の材料を接合することが主目的であり、リベットそのものが変形して接合強度を生み出します。一方、ハトメは材料に開けられた穴の補強や保護が主目的で、穴の縁を覆うように設置されます。この根本的な目的の違いが、設計や選定における重要な判断基準となります。

構造面では、カシメが被接合材を挟み込む形で固定されるのに対し、ハトメは材料の穴に嵌合して設置されます。このため、カシメでは接合部での剪断強度や引張強度が重要な評価項目となりますが、ハトメでは穴周辺の応力分散効果や耐摩耗性が評価の中心となります。

用途と適用場面の違い

製造現場において、カシメは部品同士の恒久的な接合に使用され、一度設置すると基本的に取り外しを前提としません。これに対して、ハトメは穴の保護や装飾を目的とし、場合によっては交換可能な設計とする場合もあります。

強度要求の観点では、カシメは構造的な荷重を支える接合部材として機能するため、設計時には詳細な強度計算が必要となります。ハトメは主に局所的な保護機能を果たすため、全体構造への影響は比較的限定的です。

選定基準と判断ポイント

設計段階での選定においては、まず接合の目的を明確にすることが重要です。複数の部材を一体化したい場合はカシメを、単一材料の穴を保護したい場合はハトメを選択します。

荷重条件も重要な判断要素で、構造荷重が作用する箇所ではカシメの採用を検討し、主に装飾や保護が目的の箇所ではハトメが適しています。また、メンテナンス性を考慮する場合、ハトメの方が交換が容易である場合が多いです。

比較項目	カシメ	ハトメ
主目的	材料の接合・固定	穴の補強・保護
構造強度	高い（構造部材）	中程度（局所保護）
交換性	困難（恒久接合）	比較的容易
コスト	中〜高	低〜中

カシメの選び方と選定基準

適切なカシメの選定は、製品の品質、コスト、生産効率に直接影響する重要な設計要素です。材料特性、加工条件、使用環境など多角的な観点から検討する必要があります。

材料と強度による選定

被接合材の材質と厚さは、カシメ選定の最も基本的な要素であり、適合性を慎重に評価する必要があります。アルミニウム同士の接合では、同材質のアルミリベットを使用することで、電食の防止と加工性の向上を図ることができます。一方、異種材料の接合では、両材料に対して化学的に安定な材質を選択することが重要です。

接合部に作用する荷重の種類と大きさも選定に大きく影響します。引張荷重が主体の場合は、リベット径を大きくして断面積を確保し、剪断荷重が主体の場合は、適切な長さと材質強度を確保することが重要です。

板厚の組み合わせも重要な検討項目で、総板厚に対してリベット長さに適切な余裕を設ける必要があります。

環境条件と耐久性による選定

使用環境の温度条件は、カシメ材料の選定に大きく影響します。高温環境では、材料の熱膨張係数の違いによる応力集中や、強度低下を考慮する必要があります。また、低温環境では、材料の脆化による破損リスクを評価することが重要です。

腐食環境においては、カシメ材料の耐食性が製品寿命を大きく左右するため、環境に応じた適切な材質選択が不可欠です。海洋環境では塩害対策として、化学プラントでは耐薬品性として、それぞれ特化した材料を選定する必要があります。

コストと生産性による選定

材料コストだけでなく、加工コストや設備投資も含めた総合的なコスト評価が重要です。高価な材料でも、加工性が良好で不良率が低い場合は、結果的に経済的になる場合があります。

生産量と加工方法の関係も選定に影響します。大量生産の場合は自動化に適したプレスカシメを、少量多品種の場合は汎用性の高い手動工具での加工を前提とした選定を行いましょう。カシメの選定においては、以下のポイントを意識することが大切です。

材料調達の安定性と供給リスクの評価
品質管理基準と検査方法の確立
メンテナンス頻度と交換コストの検討
技術者のスキルレベルと作業習熟度

加工方法と必要な工具・設備

カシメ加工の品質は、適切な工具と設備の選定、そして正確な加工手順の実施によって決まります。生産規模や要求品質に応じた最適な加工システムの構築が重要です。

手動工具による加工方法

手動カシメ工具は、少量生産や試作段階において最も柔軟性が高く、初期投資を抑えながら高品質な加工が可能です。ハンドプレス式の工具では、作業者の技量によって仕上がり品質にバラツキが生じる可能性があるため、標準的な作業手順書の整備と技能訓練が重要となります。

工具の選定では、対象となるカシメのサイズ範囲と材質に対応できるかを確認します。また、連続作業での疲労軽減を考慮し、グリップの形状や操作力の大きさも選定要素となります。定期的な工具の校正と保守により、長期間にわたって安定した加工品質を維持できます。

自動機械による加工システム

大量生産においては、自動カシメ機の導入により、高い生産性と品質の均一性を実現できます。プレス式自動機では、加圧力と加圧時間を精密に制御することで、再現性の高い加工が可能となります。

自動機の選定では、処理能力だけでなく、品質管理機能や異常検出機能も重要な評価項目となります。リベット供給システムや不良品排出システムの信頼性も、安定した生産運用には欠かせない要素です。また、多品種対応のため、段取り替え時間の短縮や工具交換の簡便性も考慮すべき点です。

品質管理と検査方法

カシメ加工後の品質評価では、外観検査、寸法検査、強度検査を体系的に実施します。外観検査では、リベット頭部の形状や表面状態、被接合材への損傷の有無を確認し、寸法検査では、頭部径や突出量を測定します。

強度検査では、引張試験や剪断試験により、設計要求値に対する適合性を確認します。非破壊検査として、超音波探傷や浸透探傷による内部欠陥の検出も、高品質が要求される用途では実施されます。

検査項目	検査方法	管理基準
外観	目視・画像解析	傷・変色なし
寸法	測定器具	図面公差内
強度	引張・剪断試験	設計値以上
内部欠陥	非破壊検査	欠陥なし