ダブルナットの締付け方法と原理

ねじ

今回は緩み止めの話をしていきます。

ものづくりにおいて、重要な部品ほど、ネジの緩みどめ対策は必須となりますが、

部品の固定方法の中でも「ボルト・ナット締結」の場合においての、緩み止めの対策は、ナットで行うことが多いです。

以前お話ししたように、ナットの緩み止め対策種類はいくつかあります。

そのなかでも、標準のナットを使ってできる緩みどめ対策であることから、比較的導入しやすいダブルナットですが、

施工方法を正しく行わないと、緩み止め対策としての機能を全く発揮しません。

そしてこの施工方法ですが、特殊な技能が必要といったことはなく、

ただ単に「やり方を知っているかどうか」というだけの問題です。

ですが、他の方も報告されている通り、ダブルナットの施工方法は意外と間違って行われている場合が多いのです。

今さら聞けない ”ダブルナット

そこで今回は、ダブルナットの締付け方法やその原理について正しく理解できるよう、お話ししていきます。

ダブルナットとは

ダブルナットとは、ボルト・ナット締結において、ナットを2つ使用する締付け方法のことをいいます。

ここで、母材に近い側のナットを「下ナット」、母材から遠い側のナットを「上ナット」と言います。

ダブルナットによる締め付けを行うことによって、振動等によるネジの緩み止めとして効果を発揮させることができます。

締付け方法

締付け方法は以下の通りですが、特に3番を忘れやすいので、ご注意ください。

  1. 下ナットを締め付ける
  2. 上ナットを締め付ける(下ナットの締め付けよりも、少し強めに締め付ける)
  3. 上ナットを固定して下ナットを逆回転させる

原理

通常、「おねじ」と「めねじ」とがはめ合ったとき、その間には、わずかに隙間があります。
隙間がないと、スムーズにネジを締めていくことができないからです。

まず、このことを頭に入れていただき、締付け方法の順から、どのような現象が起こっているかについて、見ていきましょう。

下ナットを締め付ける

方法の1番で、下ナットを締め付けると、おねじは伸びる方向に力を受けます。
すると、おねじと下ナットのめねじとの隙間はなくなります。 

隙間がなくなったことで、ネジを緩めようにも、「おねじ」と「めねじ」との間に摩擦力が働き、緩もうとする力に対抗します。(このとき、ナットと母材との間にも摩擦力が働きます

この状態が、通常のボルト・ナット締結の状態です。

上ナットを締め付ける

続いて、方法の2番、上ナットを締付けていきます。

下ナットの締め付け力よりも弱い力で上ナットを締め付けても、状況はほとんど変わりません。
ですが、下ナットの締め付け力よりも強い力で上ナットを締め付けると 、
上ナットのめねじと、おねじとの隙間がなくなり、緩みに対する摩擦力が働くようになります。

このとき、下ナットは上ナットよりも締め付け力が強いため、 締め付け力は上ナットが保持することになり、下ナットの締め付け力はゼロになります。
そのため、締め付け力は、上ナットが受けることとなります。

このままでは、下ナットを入れた意味がないので、
方法の3番で、上ナットを固定した状態で、下ナットを逆回転させます。

そうすることによって、下ナットとボルトとの遊びをなくすことができ、緩み止め効果を高めることができるのです。

なお、今回の記事の参考文献はこちらです。

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以上がダブルナットの基本的な締付け方法・原理となります。

実はダブルナットの締付け方法はもう一つあるのですが、そちらはオススメしません。

詳しくは以下の記事で解説しています。

コメント

  1. ダブルナット施工の回転の向きによる締め方の違い より:

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  3. ダブルナットの締付けトルク【目安はあります】 より:

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