ナット（ハードウェア）
ナットは、ねじ穴を備えた締結具の一種です。ナットはほとんどの場合、対応するボルトと組み合わせて複数の部品を締結する際に使用されます。2つの部品は、ねじ山の摩擦、わずかな弾性変形、ボルトのわずかな伸長、そして締結される部品の圧縮の組み合わせによって締結されます。
振動や回転によってナットが緩む可能性がある用途では、さまざまな緩み止め機構が採用されることがあります。これには、ロックワッシャー、ジャムナット、偏心ダブルナット、[1] Loctiteなどの特殊な接着剤ねじゆるみ止め液、安全ピン（スプリットピン）またはロックワイヤーとキャスタレーションナット、ナイロンインサート（ナイロックナット）、またはわずかに楕円形のねじ山の組み合わせなどがあります。
四角ナットはボルトヘッドと同様に、最初に作られた形状で、かつては最も一般的でした。これは主に、特に手作業で製造するのがはるかに容易だったためです。六角ナットが好まれる理由は後述するため、現在ではほとんど見られませんが、特定のサイズで最大のトルクとグリップ力が必要な場合には、六角ナットが時折使用されます。各辺が長いため、スパナをより大きな面積でナットに当てることができ、より大きなてこの作用が得られます。
現在最も一般的な形状は六角形です。理由はボルトの頭と似ています。6 つの面があると、工具がアプローチする角度の粒度が適切になります (狭い場所で便利)。ただし、角が多く (小さく) なると、丸められやすくなります。六角形の次の辺に到達するには 6 分の 1 回転するだけで、グリップは最適になります。ただし、6 辺を超える多角形では必要なグリップが得られず、6 辺未満の多角形では、噛み合いの間にスパナを操作するか、ラチェットを使用するための広いスペースが必要になります。特定のニーズに合わせて、指で調整するための蝶ナットや、アクセスできない場所で使用するキャプティブ ナット (ケージ ナットなど) など、その他の特殊な形状も存在します。
歴史
ナットとボルトは元々、それぞれのナットがそれぞれのボルトに合うように手作業で作られていましたが、互換性はありませんでした。そのため、ナットとボルトはそれぞれ異なるため、紛失したり破損したりした固定具を交換することは事実上不可能でした。 1841年、ジョセフ・ホイットワースは規格の制定を提案しましたが、すぐには実現しませんでした。
1851年、イギリスのロンドン、ハイド・パークで万国博覧会が開催され、その一環として水晶宮を建設することが決定されました。これは190日で、しかも妥当な費用で完成させる必要がありました。2024年に破壊された建物の残骸を調査したところ、これを可能にした画期的な技術革新が明らかになりました。担当した建設会社フォックス・ヘンダーソンは、当時としては画期的な方法であった標準化されたサイズのナットとボルトを使用することを決定しました。これにより、建物は期限内に完成することができました。互換性のあるナットとボルトの使用は非常に効果的で、ホイットワース規格が広く採用されました。英国規格が正式に採用されたのは1905年になってからでした。 [2]
種類
ナットには、家庭用の金具から、様々な技術基準を満たすように設計された業界特有の設計まで、多種多様なものがあります。自動車、エンジニアリング、産業用途で使用されるファスナーは、通常、トルクレンチを使用して特定のトルク設定で締め付ける必要があります。ナットは、それぞれのボルトに対応する強度定格で等級分けされています。例えば、ISO特性クラス10のナットは、ISO特性クラス10.9のボルトの ボルト耐力荷重を、ねじれなく支えることができます。
| 名前 | 別名 | 画像 | 説明 |
|---|---|---|---|
| ドングリの実（キャップナット） | クラウン六角ナット、ブラインドナット、キャップナット、ドーム型キャップナット、またはドームナット |  | 片側がドーム状になっているナット |
| バレルナット | スチール製クロスダボまたはダボナット、クロスダボ（木工用） |  | ナットの長さに垂直なねじ山を持つ円形のスラグまたは成形された板金部品 |
| ケージナット | ケージナット、キャプティブナット、クリップナット |  | ナット（通常は四角形）を、その周囲を囲むバネ鋼製のケージに収めたもの。ケージには2つの翼があり、圧縮することでケージを四角い穴に挿入できる。 |
| クリップオンナット | JナットまたはUナット、板金ナット、スピードナット（曖昧） |  | 金属板にクリップで留められるように設計されています |
| カップリングナット | 延長ナット |  | 2つの雄ねじを接合するためのねじ締結具。最も一般的にはねじ棒[1][2]であるが、パイプも含まれる。 |
| フランジナット | カラーナット |  | 片端に一体型ワッシャーとして機能する幅広のフランジが付いています |
| ハードロックナット[3] | 偏心ダブルナット |  | セルフロックナット。くさび原理を採用したダブルナットを改良し、ねじ山間の隙間をなくしました。 |
| ナットを挿入する | ねじ付きソケット | .jpg/1280px-Rampamuffe_(klein).jpg) | 壁用アンカーに似た、木製ワークピース用のねじ付きソケット。 |
| ローレットナット | サムナット |  | 外側にローレット加工が施されており、手で締めやすくなっています（つまみナット）。また、ナットをハンドルやカバーに固定することもできます（挿入ナット）。 |
| リベットナット | リブナット |  | パネルの盲穴に挿入し、特殊な工具でリベットのように固定できます。 |
| セックスボルト | バレルナット、バレルボルト、バインディングバレル、シカゴスクリュー、ポストとスクリューまたはコネクタボルト |  | 樽型のフランジと突出したボスがあり、内部にねじ山が切られている |
| スプリットナット | 長さ方向に2つの部分（反対側の半分）に分割し、その雌ねじをボルトまたは親ねじの雄ねじで開閉できるようにします。 | ||
| スリーブナット | |||
| スプリングナット |  | ストラットの開口面に物を接合するために使用します。ストラット面の溝がストラットチャンネルの開口側のリップに噛み合い、スプリングが反対側を押してナットを固定します。 | |
| 四角ナット |  | 四角ナット。標準的な六角ナットと比較して、四角ナットは締結対象物との接触面積が大きいため、緩みに対する抵抗が大きくなります（ただし、締め付けに対する抵抗も大きくなります）[4] | |
| スウェージナット | セルフクリンチナット |  | 板金に使用します。周囲の材料をかしめることで、板金に恒久的に固定します。 |
| スターナッツ | スレッドレスフォークスターナット | _exploded_view-en.png/1280px-Bicycle_headset_(threadless)_exploded_view-en.png) | 自転車のフォークを自転車のフレームに取り付けるために使用される、ねじなしタイプのヘッドセットの一部です。フォークのステアラーチューブ内に半永久的に固定されます。スターナットセッターを使用して取り付けることができます。 |
| Tナット | Tナット、ブラインドナット（曖昧） |  | 木材、粒子、複合材料のワークピースを表面を平坦に保ちながら固定するために使用されます。 |
| Tスロットナット | T溝ナット |  | 作業場で作業中の部品を位置決めして固定するために、ねじ付きクランプと一緒に使用します。 |
| ウェッジナット |  | 張り出したデッキを作成するために使用されます。 | |
| 溶接ナット |  | 他の物体に溶接できるように設計されている | |
| まあナッツ | Rawlnut または Rawl nut（独自仕様） |  | 部品を盲目的に固定し、ボルト穴を密閉するために使用されます |
| 蝶ナット | バタフライナッツ |  | 両側に2つの大きな金属製の「翼」が付いているので、工具を使わずに手で簡単に締めたり緩めたりできます。 |
ロックナット
ボルト締結部の緩み止めを目的とした、様々な特殊タイプのナットが存在します。雄ねじに一定トルクをかけるか、ボルト締結された部品をしっかりと固定することで、緩みを防止します。これらは一般的にロックナットと呼ばれます。
- 城郭ナット
- ねじ山が曲がったロックナット
- センターロックナット
- 楕円オフセットロックナット
- トップロックナット
- 干渉するねじナット
- ジャムナッツ
- ジェットナット（Kナット）
- 星型止めワッシャー付きケップスナット（Kナットまたはワッシャーナット）
- ナイロックプレートナット
- ポリマーインサートナット（ナイロック）
- セキュリティロックナット
- 鋸歯状ナット
- 鋸歯状フランジナット
- スピードナット（板金ナットまたはティンナーマンナット）
- スプリットビームナット
- BINXナット[5]
ギャラリー
- 左から右へ:ウィング、六角、六角フランジ、スラブ溶接ナット。
- 左から右へ:スロットナット、四角ナット (上)、T ナット (下)、キャップ (またはエイコーン)、ナイロンロックナット (上面図と側面図)、キャスタレーションナット。
- 六角ナット。
標準ナットサイズ
メートル法六角ナット
平型（スパナまたはレンチ）のサイズは業界規格によって異なることに注意してください。例えば、日本製自動車に使用されるファスナーのレンチサイズは、JIS自動車規格に準拠しています。
| 公称 穴径、D（mm） | ピッチ、 P（mm） | 対辺、 A/F (mm) | 外 径;コーナー 間 、 A/C (mm) | 高さ、 H（mm） | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 第一 選択 | 2番目の 選択肢 | 粗い | 大丈夫 | ISO | ディン | JIS | 六角 ナット | ジャム ナッツ | ナイロン ナット | |
| 1 | 0.25 | 2.5 | ||||||||
| 1.2 | 0.25 | |||||||||
| 1.4 | 0.3 | |||||||||
| 1.6 | 0.35 | 3.2 | ||||||||
| 1.8 | 0.35 | |||||||||
| 2 | 0.4 | 4 | 1.6 | 1.2 | - | |||||
| 2.5 | 0.45 | 5 | 2 | 1.6 | - | |||||
| 3 | 0.5 | 5.5 | 6.4 | 2.4 | 1.8 | 4 | ||||
| 3.5 | 0.6 | 6 | ||||||||
| 4 | 0.7 | 7 | 7 | 7 | 8.1 | 3.2 | 2.2 | 5 | ||
| 5 | 0.8 | 8 | 8 | 8 | 9.2 | 4 | 2.7 | 5 | ||
| 6 | 1 | 0.75 | 10 | 10 | 10 | 11.5 | 5 | 3.2 | 6 | |
| 7 | 1 | 11 | 5.5 | 3.5 | - | |||||
| 8 | 1.25 | 1 | 13 | 13 | 12 | 15 | 6.5 | 4 | 8 | |
| 10 | 1.5 | 1.25または1 | 16 | 17 | 14 | 19.6 | 8 | 5 | 10 | |
| 12 | 1.75 | 1.5または1.25 | 18 | 19 | 17 | 22.1 | 10 | 6 | 12 | |
| 14 | 2 | 1.5 | 21 | 22 | 19 | 11 | 7 | 14 | ||
| 16 | 2 | 1.5 | 24 | 24 | 22 | 27.7 | 13 | 8 | 16 | |
| 18 | 2.5 | 2または1.5 | 27 | 27 | 15 | 9 | 18.5 | |||
| 20 | 2.5 | 2または1.5 | 30 | 30 | 30 | 34.6 | 16 | 10 | 20 | |
| 22 | 2.5 | 2または1.5 | 32 | |||||||
| 24 | 3 | 2 | 36 | 41.6 | 19 | |||||
| 27 | 3 | 2 | 41 | 41 | ||||||
| 30 | 3.5 | 2 | 46 | 53.1 | 24 | |||||
| 33 | 3.5 | 2 | ||||||||
| 36 | 4 | 3 | 55 | 63.5 | 29 | |||||
| 39 | 4 | 3 | ||||||||
| 42 | 4.5 | 3 | ||||||||
| 45 | 4.5 | 3 | ||||||||
| 48 | 5 | 3 | ||||||||
| 52 | 5 | 4 | ||||||||
| 56 | 5.5 | 4 | ||||||||
| 60 | 5.5 | 4 | ||||||||
| 64 | 6 | 4 | ||||||||
SAE六角ナット
| UTS サイズ | 公称 穴径、D | ピッチ、P | アクロスフラット、 A/F | 角を曲がって エアコン | 高さ、H | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 粗い（UNC） | 細目（UNF） | エクストラファイン（UNEF） | 六角ナット | ジャムナッツ | ナイロンナット | |||||||||||||||||||
| （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | （で） | （ミリメートル） | |||||||
| ＃0 | 5 ⁄ 32 | 0.1563 | 3.969 | |||||||||||||||||||||
| ＃1 | 5 ⁄ 32 | 0.1563 | 3.969 | |||||||||||||||||||||
| ＃2 | 0.086 | 2.1844 | 3 ⁄ 16 | 0.1875 | 4.763 | 5.18 | 1.65 | |||||||||||||||||
| ＃3 | 3 ⁄ 16 | 0.1875 | 4.763 | 5.10 | 1.85 | |||||||||||||||||||
| ＃4 | 0.1120 | 2.8448 | 1 ⁄ 4 | 0.2500 | 6.35 | 7.05 | 2.25 | |||||||||||||||||
| ＃6 | 0.1380 | 3.5052 | 5 ⁄ 16 | 0.3125 | 7.938 | 8.95 | 2.85 | |||||||||||||||||
| ＃8 | 0.1640 | 4.1656 | 11 ⁄ 32 | 0.3440 | 8.731 | 0.386 | 9.80 | 3.05 | ||||||||||||||||
| ＃10 | 0.1900 | 4.8260 | 3 ⁄ 8 | 0.3750 | 9.525 | 0.461 | 11.70 | 3.10 | ||||||||||||||||
| ＃12 | 0.2160 | 5.4864 | 7 ⁄ 16 | 0.4375 | 11.113 | |||||||||||||||||||
| 1 ⁄ 4 | 1 ⁄ 4 | 0.250 | 6.350 | 7 ⁄ 16 | 0.4375 | 11.113 | ||||||||||||||||||
| 5 ⁄ 16 | 5 ⁄ 16 | 0.3125 | 7.9375 | 1 ⁄ 2 | 0.5000 | 12.700 | 0.577 | |||||||||||||||||
| 3 ⁄ 8 | 3 ⁄ 8 | 0.375 | 9.525 | 9 ⁄ 16 | 0.5620 | 14.288 | 0.650 | |||||||||||||||||
| 7 ⁄ 16 | 7 ⁄ 16 | 11 ⁄ 16 | 0.6750 | 17.463 | ||||||||||||||||||||
| 1 ⁄ 2 | 1 ⁄ 2 | 0.500 | 12.70 | 3 ⁄ 4 | 0.7500 | 19.050 | 0.866 | |||||||||||||||||
| 9 ⁄ 16 | 9 ⁄ 16 | 7 ⁄ 8 | 0.8750 | 22.225 | ||||||||||||||||||||
| 5 ⁄ 8 | 5 ⁄ 8 | 15 ⁄ 16 | 0.9375 | 23.813 | 1.083 | |||||||||||||||||||
| 3 ⁄ 4 | 3 ⁄ 4 | 0.750 | 1+1 ⁄ 8 | 1.1250 | 28.575 | 1.299 | ||||||||||||||||||
| 7 ⁄ 8 | 7 ⁄ 8 | 1+5 ⁄ 16 | 1.3125 | 33.338 | ||||||||||||||||||||
| 1 | 1 | 1 | 25.40 | 1+1 ⁄ 2 | 1.5000 | 38.100 | 1.653 | |||||||||||||||||
分類
六角ナット（六角形）と四角ナット（四角形）は、一般的に使用されています。スチールナットは強度が高く建設現場に最適です。一方、ステンレスナットは錆びにくく屋外での使用に最適です。真鍮ナットは耐腐食性があり、電気工事や配管工事で活躍しています。ナイロンインサートナットやプリベリングトルクナットなどのロックナットは、振動やトルクによる緩みを防ぎ、様々な業界のニーズに応えます。
| 材料 | 証明力 | 最小引張降伏強度 | 最小引張強度 | ナットマーキング | ナッツクラス | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 898（メートル法） | |||||||
| 低炭素鋼または中炭素鋼 | 380 MPa (55 ksi ) | 420 MPa (61 ksi) | 520 MPa（75 ksi） |  | 5 | ||
| 中炭素鋼Q＆T | 580 MPa（84 ksi） | 640 MPa (93 ksi) | 800 MPa（116 ksi） |  | 8 | ||
| 合金鋼Q&T | 830 MPa (120 ksi) | 940 MPa (136 ksi) | 1040 MPa (151 ksi) |  | 10 | ||
| SAE J995（英語） | |||||||
| 低炭素鋼または中炭素鋼 | 55 ksi（379 MPa） | 57 ksi (393 MPa) | 74 ksi (510 MPa) |  | 2 | ||
| 中炭素鋼Q&T | 85 ksi (586 MPa) | 92 ksi (634 MPa) | 120 ksi（827 MPa） |  | 5 | ||
| 合金鋼Q&T | 120 ksi（827 MPa） | 130 ksi（896 MPa） | 150 ksi（1034 MPa） |  | 8 | ||
製造
ナットの製造工程は複数のステップから成ります。まず、ナットの種類に応じて、鋼、ステンレス鋼、真鍮などの原材料を選定します。選定された材料は、より柔軟に加工するために加熱処理され、続いて成形または鍛造工程を経てナットの基本形状が作られます。次に、専用機械を用いてナットにねじ山を切削または成形します。ねじ山加工後、ナットは強度、耐久性、または外観を向上させるために、熱処理や表面仕上げなどの追加処理を受ける場合があります。製造工程全体を通して品質管理チェックが実施され、ナットが業界標準と仕様を満たしていることを確認します。
ナットのブランク- ナットのねじ切り
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参照
参考文献
- ^ Gong, Hao; Liu, Jianhua; Feng, Huihua (2022-02-01). 「ねじ締結部品の緩み防止方法のレビュー」.中国航空学誌. 35 (2): 47– 61. doi : 10.1016/j.cja.2020.12.038 . ISSN 1000-9361. S2CID 234300791.
- ^ ファーガソン、ドナ（2024年9月16日）「ビクトリア朝の人々がわずか190日でクリスタル・パレスを建設した謎が解明」ガーディアン紙。
- ^ 「2つのナット設計による信頼性の高いロック性能」。Fastener + Fixing Technology . 2022年12月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年3月15日閲覧。
- ^ Fineexpress (2024年8月2日). 「四角ナットと六角ナットの比較分析」FINEX Fastener . 2025年11月10日閲覧。
- ^ fastenerdata.co.uk、2018年7月10日にオリジナルからアーカイブ、 2019年3月8日取得。
- ^ ビックフォード＆ナサール 1998年、153ページ。
参考文献
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_exploded_view-en.png){kind=link}
- ビックフォード、ジョン・H.; ナサール、サイード（1998）『ボルトとボルト接合ハンドブック』CRC Press、ISBN 978-0-8247-9977-9。
- 「ねじ締結部品」。機械設計.61 ( 23):470.1989.