ねじの表し方


ねじの表し方は、ねじの呼び、ねじの等級、ねじ山の巻き方向に関する規定に従って、
次のように構成されています。

[ねじの呼び]　－　[ねじの等級]　－　[ねじ山の巻き方向]

標準的なねじに関しては一般的に、後者の二つが省略されています。
そのねじの呼びは、ねじの種類を表す記号、
直径または呼び径を表す数字およびピッチまたは２５.４ｍｍあたりのねじ山数を用いて表します。
一般的なミリ系と呼ばれるねじの場合は、次のように表します。

[ねじの種類を表す記号]　　[ねじの呼び径を表す数字] 　×　 [ピッチ]

但し、規定されているピッチが一つだけの場合は、ピッチ表記省略されます。

ねじの強度区分


ねじの強度を示すために、ＪＩＳでは次の１０段階の強度区分が設けられています。

　3.6　　4.6　　4.8　　5.6　　5.8　　6.8　　8.8　　9.8　 10.9　 12.9

最初の数字（３～１２）は、N/mm2で表した呼び引張強さの１/１００の数字を示しています。
後側にある数字（６～９）は、呼び下降伏点と呼び引張強さとの比の１０倍の値を示しています。
従って、これら二つの数字の積は、N/mm2で表した呼び下降伏点の１/１０を表すことになります。

ねじを締め付ける時の注意


① 締め付け不足が緩みを招きますが、過度の締め付けも緩みを生じる場合がありますので、
適切な締め付けを行う必要があります。
目標となる締め付け強さは、ねじの種類、ねじの強度、ねじ面や座面の摩擦、締め付け法などで決まります。
締め付け法はＪＩＳ Ｂ１０８３で規定されています。
そして締め付け作業の目標となる締め付け強さの求め方も、ＪＩＳ Ｂ１０８４に規定されています。

② ステンレス鋼は熱伝導が悪いので、ステンレス製ねじは潤滑をしないと、
おねじとめねじの接触面がすぐに焼け付きます。
締め付ける前にねじ部に適切な潤滑剤を塗布するか、予め潤滑処理がされているねじを使用してください。
ゆっくりと締め付けることも、焼け付きを防ぐために効果があります。

適切な締め付け


締め付け管理法には「トルク法」、｢回転角法｣、｢トルク勾配法」があります。
なかでも「トルク法｣が最も広く利用されています。しかし、ある程度限定された条件の場合に適合するものであり、
絶対ではなく目安としてご利用ください。
「トルク法」で締め付ける場合、下記の式で目標締め付けトルクの概略の値が得られます。

　目標締め付けトルク（Ｎ･ｍ）ＴｆＡ＝0.001＊Ｋ＊ｄ＊Ｆｆ／（１＋0.01＊ｍ）

　ｋ：トルク係数（ＪＩＳ Ｂ 1084の締め付け試験で得られた最小値）
ｄ：ねじの呼び径（ｍｍ）
Ｆｆ：おねじ部品の耐力（または降伏点）×Ａｓの８５％（Ｎ／ｍｍ2）と仮定する
Ａｓ：ねじの有効断面積（ｍｍ2）
ｍ：締め付け工具のトルク精度（％）

例えば、強度区分８.８、Ｍ１０のボルトを締めるとき、ｋ＝0.195が得られていて、ｍ＝±５％とすれば
目標締付けトルク（ＴｆＡ）は次式で求められます。

　ＴｆＡ＝0.001 × 0.195 × 10 × 0.9 × 640 × 58／（1＋0.05）＝63（N・ｍ）

ねじの緩み


締結のために使用するねじでは、その緩みが問題を引き起こすことがあるので、
いろいろな対処方法が考えられていますが緩みには次のような種類があります。

① 回転による緩み
一度締め付けたねじが、何らかの原因で緩む方向に回転することにより緩んでしまうものです。
荷重の増減や衝撃力が加わることが繰り返されると、回転による緩みの生じることがあります。

② 回転によらない緩み
締結時にねじに与えられた予圧力が、次のような原因で失われて緩みを発生します。

初期緩み：ねじ負荷面、座面、締結部材接合面などで、加工時の表面凹凸が締結圧力を受けて変形し、
予圧力が失われて緩みとなることがあります。

陥　　没：被締結部材が柔らかい材質である場合、被締結部材の表面が塑性的に陥没して、
予圧力が失われて緩みとなることがあります。

微動摩耗：締結した接触面同士が微動することにより、その摩擦またはそれによる摩耗により
緩みとなることがあります。

緩み止め方法


ねじの緩みを防止するために、いろいろな方法やボルト、ナット、座金、取り付け方法などが考案されています。
比較的多く使用されている代表的な方法を紹介します。

① ねじ面の摩擦力増強
その代表がハイロックナット、ハイロックアドであり、ねじ面を僅かに変形させることにより、
おねじとめねじ間で適正確実な摩擦力を確保しています。
その他に摩擦力を増大させるための方法として、板バネやナイロンをナットに組み込んでおねじと噛み合わせる、
あるいはコイルスプリングをねじ溝に挿入して、ねじの緩み方向に回転するとスプリング径が増大して摩擦力を
増す方法もありますが、これらは部品点数が増えるので高価なものとなります。

② 接 着
安価な方法として用いられるのは接着剤系の緩み止め方法です。その効果に優れたものもありますが、
接着剤は化学製品であり、金物にはない注意事項（安全使用ガイド）がありますので、ご注意ください。

③ダブルナット
２つのナットを互いに逆方向に作用（羽交い絞め、ロッキング）させることにより、ねじ面で軸方向での
締め付け力を生み出して緩みを防止します。
普通のナット２個を使うことにより目的を達成できますが、噛み合わせ偏心部分またはテーパ部分を設けて
更にラジアル方向またはアキシャル方向でねじ面を締め付けるナットもあります。当然ながら高価となります。

④ ナットまたはボルト座面の摩擦力増強
座面の接触面を大きくしたフランジナットが挙げられます。その座面に更にギザ面を加工したものがあります。

⑤ 座 金
最も簡単なものはスプリングワッシャであり、ねじないしナットに軸方向の予圧を与えることにより
緩み防止を狙いますが、その効果は限定的です。
効果のあるのは２枚のプレートで構成された噛み合わせ座金であり、その片側は互いが噛み合う面として凹凸形成
されており、その反対側は取り付け面またはナットやボルト座面に食い込むようにギザ面が設けられています。

⑥ その他
以上の方法は主として、コスト的な面からナットまたは座金を対象にしたものです。
ボルト自体で緩み止めするものもありますが、殆どが特殊なねじ形状をしたものであり非常に高価となり、
そして市場性が少ないものです。

また手間はかかるが確実な特殊方法として、回転すれば張り合う方向にワイヤーを巻き付ける、
切り欠きをナットに設けて座金を食い込ませるなどの方法もあります。