トルク
トルクとは、物体を回転させる作用を持つ力の大きさを表す物理量である。一般に「力のモーメント」とも呼ばれ、力とその作用点から回転軸までの距離（力の腕）の積で定義される。数式で表すと「T = F × l」であり、Tはトルク、Fは力、lは力の作用線から回転中心までの垂直距離である。単位は国際単位系（SI）ではニュートンメートル（N·m）が用いられる。日常生活から工業分野まで幅広く登場し、自動車のエンジン性能や機械設計における重要な指標となっている。たとえば、ねじをスパナで締め付けるときは、このトルクを利用している。
基礎概念
基礎概念として、トルクは単に大きな力を加えるだけではなく、その作用点の位置によっても値が変化する。例えば同じ力を長いスパナの端に加えれば、大きなトルクを得られる。これはてこの原理と同じ考え方であり、効率的な回転運動を実現するための基礎原理である。
締付トルク
ねじを六角レンチやスパナで締め付けるときのトルクを締付トルクという。
トルク
トルクは力と長さの積をとることで求められる。したがって長ければ長いほどトルクは大きくなる。
EXCELで計算する。
薄いオレンジのところに数字を入力すると、トルクが計算できます。
回転運動の方程式
回転体の慣性モーメントと角加速度の積をとることで回転トルクを求めることができる。
EXCELで計算する。
薄いオレンジのところに数字を入力すると、回転運動の方程式が計算できます。
ねじりと機械要素
ねじりは、軸にトルクが作用したときに発生する変形である。丸棒やシャフトでは、外周ほど大きなせん断応力が生じる。これを解析することで、軸の強度や寿命を評価できる。トルクは歯車やカップリングといった伝達要素を通じて機械内部に伝えられ、効率的な動力伝達を実現する。
自動車工学におけるトルク
- エンジン性能を示す代表的な指標であり、出力（Power）はトルクと回転数の積で表される。
- トルクが大きいエンジンは、低回転でも強い駆動力を発揮できる。
- スポーツカーやトラックの性能評価において重要視される。
- ドライバビリティや加速性能の評価にも直結する。
測定と応用
トルクの測定は、トルクレンチやトルクセンサを用いて行われる。ボルト締結においては、適正なトルク管理が構造物の安全性を左右する。また、産業用機械や発電機においては、トルクの監視が効率的な運転や故障予防に役立つ。さらに、ロボット工学ではアクチュエータの出力特性としてトルク制御が行われ、精密な動作や力覚フィードバックを実現している。現代の工学において、トルクは回転運動を支配する基本指標として欠かせない存在である。