ナットとボルト：種類、ネジとリベットとの違い

ナットとボルトは製造業界で一般的な締結具であり、2 つ以上のコンポーネントを機械的に接続する目的に役立ちます。例えば、機器を設置する際には、さまざまな物を固定するためにネジが使用されます。ボルトとナットの違いがよく分からない人も多いと思います。ボルトはナットであり、ナットはボルトであると信じている人もいます。しかし、この誤解は正しくありません。この中で CNC加工ガイドでは、ボルトとナットの違いや種類について詳しく解説していきます。

ナッツとは？

A ナット 締結装置で、通常は金属製で、中央に内ねじの穴がある四角形または六角形のブロックが特徴です。これらのねじは、対応する雄ねじにフィットします。 ボルト or スクリュー、安全な接続を作成します。ナットは機械や構造部品の固定に不可欠です。バリエーションには、標準的な四角ナットと六角ナットのほか、次のような特殊なタイプがあります。 溝付きナット と ロックナット 緩みを防止します。

ナッツの長所と短所

Advantages	デメリット
強力で安全な固定を実現	緩みを防ぐために適切なトルクが必要
何度も再利用可能	時間の経過とともに糸が摩耗したり損傷したりすることがある
さまざまなサイズと素材をご用意しています	一部のタイプでは、取り付けに特別なツールが必要になる場合があります。
一般的に取り付けと取り外しが簡単	振動や動荷重により緩む可能性がある
比較的安価	特殊なナットが必要な場合は追加費用が発生する場合があります
点検やメンテナンスが容易	定期的な締め付けが必要な場合があります
スレッド間で負荷を均等に分散します	不適切な設置は、負荷分散の不均一につながる可能性があります。
ホームセンターで簡単に入手可能	小さいサイズは扱いが難しい

ナッツの種類

ナッツにはさまざまな種類があり、それぞれに特定の用途と利点があります。最も一般的なナッツの種類は次のとおりです。

1.ドングリの実

ドングリナッツはその名の通り、かさのあるナッツで、上部のキャップがどんぐりの形をしていることから名づけられました。その主な目的は、異物や湿気が内部に侵入するのを防ぎ、腐食や錆を防ぐことです。また、皮膚や衣類が鋭利なエッジに引っかかるリスクを最小限に抑える役割もあります。そのため、人体との接触が多い産業機械に多く使用されており、人身傷害のリスクを軽減します。

2.溶接ナット

溶接ナットは、別のコンポーネントに溶接するように設計されたナットです。これらは通常、溶接可能な材料で作られており、溶接プロセスに対応するためにより厚い構造をしています。ウェルド ナットは、2 つの別々の部分を高温で 1 つの固体ユニットに融合することにより、強力な接続を作成します。

ウェルド ナットは、建設、橋梁、車両製造、その他の分野など、高強度の接続が必要な用途で広く使用されています。これらは所定の位置に溶接されており、それぞれの位置で頑丈なサポートと接続を提供します。

3.六角ナット

六角ナットは、6 つの等しい辺と角を特徴とする六角形の形状にちなんで名付けられました。この設計により、レンチやドライバーなどの工具を使用して簡単に締めたり緩めたりすることができます。六角ナットはほとんどの機械部品や機器の固定に適しており、変形や損傷なく高圧に耐えることができます。

4.ウィングナット

蝶ナットはナットの両側に羽根がついた羽根状の構造になっており、工具を使わずに手で簡単に回すことができます。このため、頻繁に分解したり締めたりする必要がある機器での使用に特に適しています。その設計により、迅速かつ便利な操作が可能になります。

蝶ナットは、機械装置、電気装置、輸送車両、およびナットを頻繁に締めたり緩めたりする必要があるその他の用途でよく使用されます。ナットの頻繁な調整や取り外しが必要な状況に最適なソリューションです。

5.バレルナット

セックスボルトまたはシカゴネジとしても知られるバレルナットはスチール製で、非常に薄いボルト頭と金属部品が特徴です。その利点は、受け側コンポーネントにフランジを機械加工または鍛造する必要がないため、重量が軽減されることです。

6.ジャムナッツ

ジャム ナットは非常に実用的な留め具で、通常は六角形で、サイズは通常のナットの半分です。これらには、摩擦ロック、機械的ロック、リベットロック、構造的ロック方法など、さまざまな設計と構造がありますが、これらに限定されません。

機械およびエンジニアリング用途では、振動や衝撃によってナットが緩むという問題がよく発生します。ジャムナッツの導入は、この問題に効果的に対処します。たとえば、 自動車用ファスナー、ジャムナットは主に自動車のサスペンション、エンジン、トランスミッションなどの重要な部品の締結具として使用され、振動や衝撃による緩みを防ぎます。

7.ロックナット

ロックナットはナットとボルトの間の摩擦を利用してセルフロックし、接続の安定性を確保します。一部の重要な用途では、ナットのロックの信頼性を確保するために、追加の緩み防止措置が講じられる場合があります。前述の「ジャムナッツ」を参照してください。

ロックナットは、ねじ付きパイプ継手やその他のコンポーネントを固定するために機械などの業界で広く使用されており、安定した安全な接続を保証します。

8.フランジナット

フランジ ナットは、フランジ ナット、ワッシャー ナット、鋸歯状フランジ ナット、または六角フランジ ナットとも呼ばれ、一端に幅広のフランジが付いており、一体化されたワッシャーとして効果的に機能します。ナットが締められると、このフランジは固定されたコンポーネント全体に圧力を均等に分散し、過剰な圧力による損傷のリスクを軽減し、接続全体の安定性を高めます。

ナットやボルトがどのように作られているかを知るには、次の YouTube ビデオをご覧ください。

ボルトとは何ですか?

A ボルト は、通常、 ナット 2 つ以上の部品を接合します。頭部と、長さの一部に沿ってねじ山が刻まれた円筒形の本体で構成されます。ボルト接合は簡単に分解および組み立てることができるため、大量生産品や鉄骨構造物ではボルトが好まれます。 ワッシャー 緩みを防止し、圧力を分散するためにボルトと一緒に使用されることが多いです。

ボルトの長所と短所

Advantages	デメリット
重い荷物を強力かつ安全に固定します	締めすぎや緩みを防ぐために正確なトルクが必要
適切なメンテナンスを行えば何度も再利用できます	時間の経過とともに糸が摩耗したり損傷したりすることがある
さまざまなサイズ、素材、グレードをご用意	アプリケーションによっては、特定のタイプやグレードが必要になる場合があります
一般的に基本的なツールで簡単に取り付け、取り外しができる	複数の部品（ナット、ワッシャー）が必要になる場合があります
標準ボルトとしては比較的安価	高強度ボルトや特殊なボルトは高価になることがある
点検やメンテナンスが容易	特に振動のある場合には、定期的な締め直しが必要になる場合があります。
ボルト接合部全体に均等に荷重を分散します	不適切な設置は、負荷分散の不均一につながる可能性があります。
金物店やサプライヤーで広く入手可能	大量にインストールするには時間がかかる可能性がある

ボルトの種類

ボルトにはさまざまな種類があり、さまざまな規格や要件に応じて分類できます。一般的なボルトの種類を次に示します。

1.アンカーボルト

アンカーボルトは建設業界でよく使用されます。ボルト自体の構造を特殊なコンポーネントと組み合わせて利用し、ボルト穴内のコンクリート基礎に拡張して固定します。このタイプのボルトは現場での取り付けに便利で、取り付け後すぐに荷重に耐えることができます。さらに、必要に応じて分解して再利用できるため、プロやDIY愛好家にも人気があります。

2.キャリッジボルト

キャリッジ ボルトは、頭部と雄ねじのある円筒形のシャフトで構成されており、貫通穴のある 2 つのコンポーネントをしっかりと接続するためにナットと併用する必要がある締結具です。頭部は多くの場合六角形で比較的大きく、丸みを帯びた形状で、十字溝や内部六角形などのデザインはありません。この設計は、設置を容易にするだけでなく、接続プロセス中の盗難に対する抑止としても機能します。

3.ブラインドボルト

ブラインドボルトは、非貫通穴設計を特徴とする特殊なタイプのボルトです。通常、内部六角形とグリップ スロット構造を備えた内部六角形が特徴で、六角レンチまたはソケット ヘッドを使用して取り付けが容易です。この設計により、ブラインド ボルトは片側からしか締められない状況で特に役立ちます。

ブラインドボルトは高い強度を発揮します。例えば、M20仕様のブラインドボルトの場合、せん断耐荷重設計値は最大54.5kN（単せん断面）、引張耐荷重設計値はブラインドボルトの種類によって異なりますが、一般的にはXNUMXkNです。高いままです。この強度により、ブラインド ボルトはさまざまな用途で安定した信頼性の高い接続を提供できます。

4.Uボルト

U ボルトはホース ボルトとも呼ばれ、その独特な U 字型の構造にちなんで名付けられました。これらのボルトは非標準コンポーネントです。 U字型の両端にネジがあり、ナットと組み合わせて固定することができます。 U ボルトは主にパイプなどの円筒形の物体や車両の板バネなどの平らな物体を固定するために使用されます。

5.アイボルト

アイボルトは頭部に吊り目の付いたボルトの一種で、軸が長くネジ山が少ないのが特徴です。リフティングアイ、ナット、ボルトの3つの部品で構成されています。通常、屋外フェンス、タワー クレーン、その他のシナリオなど、重量物を持ち上げたり吊り下げたりするために使用されます。
取り付け中、リフティングアイボルトはワークピースの平面に垂直に取り付ける必要があり、接合面は平らでしっかりしており、鋭利なエッジとの接触を避けるために伸びる方向に調整する必要があります。試験荷重は使用荷重の2.5倍で、疲労試験は使用荷重の20000倍で1.5回実施されます。

6.六角ボルト

六角ボルトは、最も一般的に使用されるボルトの種類の 1 つです。表面が六角形になっており、スパナなどの工具を使って回転させて必要な力を加えて締め付けることができます。六角ボルトにはねじ部に関して全ねじと半ねじがあります。さまざまな機械設備や構造物の接続に適しています。

7.フランジボルト

フランジボルトは主に、六角頭、フランジ（座金を含み、下の六角と一体になっている）、シャフト（おねじが切られた円筒体）の3つの部品で構成されています。フランジはワッシャーとして機能し、荷重を分散し、ボルトの「応力面積に対する支持面積の比」を大きくします。

フランジボルトの動作原理は主にねじ山の相互噛み合いに基づいています。ナットを回転させると、ボルトとナットのねじ山が噛み合い、ボルトが前後に移動して締結効果が得られます。通常のボルトと比較して、フランジ ボルトは頭部が広く、通常は尾部が拡張されているため、より頑丈で安全です。

フランジボルトは、自動車のエンジンや重機製品など、重荷重の支持と高い安全性が求められる現場で広く使用されています。

ボルトに適したナットの選び方

ボルトに適切なナットを選択するには、複数の要素を考慮する必要があります。以下に、考慮すべき重要な手順と要素をいくつか示します。

1. スレッド仕様を合わせる

選択したナットのねじ仕様がボルトのねじ仕様と完全に一致していることを確認してください。これには、呼び径、ピッチ、ねじ山数などのパラメータが含まれます。たとえば、M6 ボルトは M6 ナットに対応する必要があります。仕様が一致しない場合、ナットがボルトに正しく取り付けられず、締結効果に影響を与えます。

ねじの仕様とサイズの詳細については、次の記事を参照してください。 ねじサイズ表

2.サイズと形状

使用シナリオと要件に基づいて、適切なナットのサイズと形状を選択してください。たとえば、ヘッド タイプの選択には、不正行為防止性能、外観、安定性などの要素が含まれる場合があります。安定した安全なナットが必要な場合は、プリベリングトルクナットまたはワッシャー付きナットの使用を検討してください。

3.必要な強度を決定する

用途の強度要件に基づいてナットの材質とグレードを選択します。たとえば、高荷重が必要な用途には、高強度ナットを選択してください。

4.環境条件を考慮する

ナットが湿った環境、腐食性の環境、または高温の環境で使用される場合は、対応する耐食性と高温特性を備えたナットを選択してください。通常、ステンレス鋼のナットはこのような特殊な環境に適しています。

5.適切なナットタイプを選択する

特定のニーズに基づいて、適切なナットのタイプを選択してください。たとえば、より優れた不正行為防止性能が必要な場合は、六角フランジ ナットの使用を検討してください。より高い強度が必要な場合は、プレベリングトルクナットなどを選択してください。

一般的なボルトとナットの材質

ボルトとナットに一般的に使用される材料は次のとおりです。

1. 炭素鋼
2. ステンレス鋼
3. 合金鋼
4. アルミニウム合金
5. チタン合金
6. 真鍮
7. ナイロンなどのポリマー

ナットとボルトの違いは何ですか?

A ボルト 頭部と円筒形の本体から成り、その長さの一部にねじ山が付いています。通常は ナットこれは、ボルトのねじ山と一致する内ねじを備えた雌型の対応するものです。 ワッシャー 緩みを防ぎ、圧力を均等に分散させるために、ボルトの頭やナットとそれらが接続する表面の間に追加されることがよくあります。

ナットとボルトのグラフ

機能	ナット	ボルト
目的	ネジ穴の反対側にボルトをコンポーネントに固定するための穴を設けます。	コンポーネントを通過し、ナットと係合して接続を形成します
形状	通常は六角形または正方形です	ほとんどが円筒形
Structure	ホロー	コールテン
演算	ボルトをねじ込むためのねじ穴を提供します	ナットにねじ込むトルクを提供します
材料	通常は金属製	通常は金属製
締結方法	回転によりボルトと一致します	回転によりナットと一致
サイズ	通常、サイズはねじの仕様によって決まります	通常、サイズは直径と長さによって決まります
主な役割	ボルト固定を可能にするネジ穴を設けています	トルクと力を提供して確実な接続を実現
一般的なタイプ	標準、六角形、四角形	皿頭、丸頭、ネジ式、スタッド式

ナットとボルトはどのように固定されているのでしょうか?

ナットとボルトは、主にねじの噛み合いによって固定されています。ボルトの外側のねじがナットの内側のねじと噛み合うことで、引き離されにくいしっかりとした接続が実現します。ナットを締めると、圧縮力が加わり、部品が押しつぶされます。ねじ山間の摩擦によって緩みが防止され、張力を受けたボルトがわずかに伸びることで、締め付け力がさらに高まります。振動や動きが発生しやすい用途では、ナイロンインサートロックナットや機械式ワッシャーなどの追加のロック機構を使用して、締め付けを維持し、時間の経過とともに意図しない緩みを防止します。

強度比較: ナット vs. ボルト

エンジニアリングでは、ナットとボルトの接合部の強度が極めて重要です。接合部を組み立てる際は、適切な締め付け荷重を達成するためにトルクを適用し、コンポーネントが確実に固定されるようにします。適用するトルクが大きすぎると、次のような問題が発生します。

1. ボルト強度: ボルトが弱いと、意図したトルクに達する前に伸びたり、破損したりすることがあり、組み立て中に問題が発生することがあります。
2. ナットまたはタップ穴の強度: ナットまたはタップ穴が弱い場合、過度のトルクによって降伏または破損し、かじりや固着などのねじ山の損傷につながる可能性があります。これにより、ジョイントの完全性が損なわれ、サービス負荷によって破損する可能性があります。

信頼性の高い接合を確保するには、ナット（またはねじ部材）をボルトよりも強力にすることが推奨されます。

ボルト、ナット、ネジ、リベットの違い

側面	ボルト	ナッツ	ネジ	リベット
演算	2つ以上のコンポーネントを結合するために使用される	ボルトを固定して締めます	回転させて材料を固定するのに使用する	永久変形により材料を接合する
メカニズム	外ねじシャフト	内ねじ穴	外ネジシャフトをネジ穴に挿入	ねじなしで材料を固定するために変形します
使用法	材料の両面にアクセスする必要がある	取り付けには片側のみ必要	分解が必要な場合に使用	恒久的な固定が必要な用途に使用
インストール	位置合わせされた穴に挿入し、ナットで固定します	部品を固定するためにボルトにねじ込みます	回転により材料に打ち込まれる	取り付けには特別な工具が必要です
分解	分解と再組み立てが簡単	ナットにアクセスして簡単に取り外せます	メンテナンスのためにネジを外すことができます	通常、一度設定すると元に戻すことはできません
種類	六角ボルト、キャリッジボルト、アイボルトなど。	六角ナット、ロックナット、蝶ナットなど。	木ネジ、機械ネジ、セルフタッピングネジ	ブラインドリベット、ソリッドリベット、ポップリベット
第３章：濃度	強力で信頼性の高い機械的固定を実現	ボルトの締め付け力を強化	張力下で材料をしっかりと保持します	高いせん断強度と引張強度を実現
アプリケーション	構造アセンブリ、機械	自動車、建設、一般ハードウェア	木工、金属加工、電子工学	航空宇宙、自動車、構造建築

リベットの詳細については、次の記事をお読みください。 リベットとは何か

ナットやボルトにワッシャーを使用する理由は何ですか?

ナットやボルトにワッシャーを使用すると、締結面全体に負荷が均等に分散され、損傷から保護され、時間の経過とともに緩むのを防ぎます。また、ワッシャーは安全な締め付け力を生み出し、負荷を広い領域に分散することで接続の完全性を高めます。特定のケースでは、取り付けや取り外しを容易にするために、ボルト側にワッシャーを配置することもあります。

まとめ

要約すると、ナットとボルトには機能、構造、用途においてそれぞれの特徴があり、それらが連携して機械コネクタの固定を実現します。実際のアプリケーションでは、特定の接続要件や環境条件に基づいて、ナットとボルトの適切な種類、仕様、および材質を選択する必要があります。

ボイのプロフェッショナルプロバイダーとして CNC機械加工サービスは、高品質、高精度のファスナーをお客様にお届けできる高度な設備と熟練したチームを備えています。詳細な相談や専門家のアドバイスが必要な場合は、いつでも Boyi にお気軽にお問い合わせください。

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