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2026-09-02

ロックワッシャーの使用方法: ボルト締めジョイントの組立順序、トルク、タイプの選択

Zhejiang Chance & Union Import and Export Co., Ltd.

中規模の包装工場のメンテナンス作業員は、2 年間にわたって 6 週間ごとに同じコンベア駆動ブラケットを締め直しました。次に、ナットの下にある普通の平ワッシャーを新しいリードに交換し、硬化した歯のロックワッシャーを使用しました。その後、ブラケットはその後 13 か月間毎日使用してもトルクを維持しました。同じボルト、同じレンチ、同じ振動。

この結果は、ロックワッシャーの使い方を規律を持って学ぶための実践的なケースです。ボルトが弱いため、ボルトで締められた接合部が緩むことはほとんどありません。回転によりクランプ荷重が一度に数度ずつ奪われるため、緩みます。このガイドでは、組み立て順序、タイプの選択、トルクの動作、およびロックワッシャーが不適切なツールであるジョイントについて説明します。

締結ハードウェアを指定するメンテナンス リーダー、設計エンジニア、調達チーム向けに書かれています。

ロックワッシャーでできることとできないこと

ロックワッシャーは、締結具と接合面の間にバネの張力や噛み込み摩擦を加えることで機能し、ナットやボルトの頭が振動によって引き起こされる逆回転に抵抗します。生の強度ではなく、回転に対する抵抗がパーツの全体的な値となります。

定義
ロックワッシャーは、ボルトヘッドまたはナットとその合わせ面の間にバネ力またはグリップ摩擦を加えることによってクランプ荷重を維持し、振動、熱サイクル、および動的荷重下での緩みに抵抗するように設計された硬化ワッシャーです。

2 つのメカニズムがこのカテゴリーを支配しています。分割ヘリカルワッシャーなどのスプリングタイプのワッシャーは、回転するファスナーを押し戻す圧縮されたスプリングのように機能します。歯型ワッシャーは、内部または外部に関係なく、硬化した歯を両方の合わせ面に食い込ませるため、回転により金属を上昇またはせん断する必要があります。どちらのアプローチも、ジョイントに適切な予圧がすでにかかっている場合にのみ意味を持ちます。

トルクによりクランプ荷重が発生します。ワッシャーの唯一の仕事は、ジョイントを維持するのを助けることです。初期トルクが間違っている場合、ワッシャーを使用してもアセンブリを保護することはできません。

ロックワッシャーを正しい順序で使用する方法: 5 段階の組み立て手順

ロックワッシャーをジョイントの回転側、締め付け中に回転するナットまたはボルトの頭の真下に取り付けます。これにより、ロックワッシャーのバネまたは歯が最も後退する可能性のある要素と戦うことができます。メートル法アセンブリでは、DIN 127 に準拠して製造された硬化分割ワッシャーがその構成の主力バージョンです。

Metric Spring Washer メートルばね座金 製品概要 メートル スプリング ワッシャーは、メートルサイズのボルト接続用に設計された、精密に設計された分割タイプのファスナー アクセサリです。春の10... 製品を見る→
  1. まずはフィット感をチェック。 ワッシャーの内径はボルトのサイズと厳密に一致している必要があります。特大のワッシャーは負荷がかかると揺れて噛みつきを失います。
  2. スタックを順番に構築します。 ジョイントにボルトを通し、面を保護する必要がある場合はヘッド側に平ワッシャーを使用し、次にジョイントに対してナット側にロックワッシャーを使用し、ナットを上に置きます。機械加工または塗装された面を保護するために、犠牲平ワッシャーをロック ワッシャーとジョイントの間に入れます。ナットとロック ワッシャーの間には置かないでください。
  3. 最終トルクの前にジョイントをぴったりと締めます。 ワッシャーが圧縮されるまでファスナーを回します。分割ワッシャーでは、切断端の間の隙間は狭くなりますが、見えるままになります。
  4. 仕様のトルクで締め付けます。 校正されたレンチを使用してください。油を塗布したねじ山は同じ読み取り値でより高い予圧に達するため、数値だけでなく仕様に記載されている潤滑条件に従ってください。
  5. サービスで確認してください。 振動装置を使用して最初の数時間後にトルクを再チェックし、平らな分割ワッシャーまたは丸い歯を持つツースワッシャーを交換します。
ヒント
柔らかいアルミニウムまたは仕上げ面では、ロックワッシャーを部品自体ではなく犠牲平ワッシャーに食い込ませます。ロック動作と表面を維持します。

ロックワッシャーの種類別使い方(分割・内歯・外歯)

ワッシャーを動きや表面に合わせます。割りワッシャーは軽量ジョイント用に軸方向のスプリングを追加し、外歯は外面に最も強力な食い込みを与え、内歯は小さなヘッドと電気的接合作業に適しています。

最も一般的な 3 つのロックワッシャー タイプの選択の概要。
タイプ 用途: 気をつけてください
分割コイルばね座金 軸方向のスプリングがナットを保持するのに役立つ軽量のメートル法およびインチ法アセンブリ 過剰なトルクがかかると平らになります。横振動に対する耐性が弱い
外歯ロックワッシャー 最強の歯のグリップ。振動するブラケット、ハウジング、および大きなヘッドの下の剛性面 歯が表面を傷つけます。フィニッシュが生き残らなければならない悪い選択
内歯ロックワッシャー 皿ネジと小頭ネジ。電気接地のために頭の下で広く使用されています 外付けタイプに比べてバイトサークルが小さい。噛むのに十分な硬さの表面が必要です

外歯ワッシャーは外径上に歯を配置するため、咬合円が広がり、歯群の中で最も高い回転抵抗が得られます。これらは、大きなヘッドが硬い面に支えられる振動ブラケットおよび板金ハウジングのデフォルトです。

External Tooth Lock Washer 外歯ロックワッシャー 製品概要 外歯ロックワッシャーは、歯が外側に伸びた鋸歯状のファスナー付属品で、ファスナーの頭部と相手面の両方を掴むように設計されています。 製品を見る→

内部歯ワッシャーは歯を内側に向け、小さな頭または皿頭の下に押し込みます。歯は接地や電子アセンブリによく使用され、歯は電気的接触を改善するために軽酸化膜も切断します。

Internal Tooth Lock Washer 内歯ロックワッシャー 製品概要 内歯ロックワッシャーは、歯が内側に向いているのが特徴で、小径の留め具や低回転を必要とする用途での使用に最適です。 製品を見る→

より詳細な比較については、次の記事を参照してください。 外歯ロックワッシャーが内歯の設計と異なる点 .

経験則: 歯は、実際に動く表面に食い込む場合にのみ機能します。歯磨き粉が硬化した下層を噛んでもほとんど効果がありません。歯の洗浄剤が関節面に食い込むと、非常に効果があります。

ロックが保持されるかどうかを決定するトルクと表面の詳細

硬度の一致、きれいな面、および誠実なトルク制御によって、ロックワッシャーが使用に耐えられるかどうかが決まります。これらの詳細のそれぞれが食い込みや予圧自体を変化させるためです。

1969 年 ゲルハルト ユンカーが、ボルトの緩み研究の基礎となる横振動試験を発表
DIN 127 メートル法アセンブリ全体で使用される分割ヘリカル スプリング ロック ワッシャーを定義する規格
~120℃ ワッシャーを使用しない一般的な代替品であるナイロンインサート ロック ナットのおおよそのサービス上限
  • 両面をきれいにして乾燥させます。歯のワッシャーの下にある砂や油膜はベアリングのように動作し、回転を続けます。
  • 表面の硬さに合わせてください。柔らかいアルミニウムの硬化ワッシャーは食い込んで埋め込まれているため、その下に大きな平ワッシャーを追加するか、フランジ付きファスナーの上に移動します。
  • 潤滑を尊重してください。潤滑されていないステンレスペアはかじりの危険性がありますが、油を塗布したねじ山はトルクと張力の関係を変化させます。仕様が想定する状態に組み立ててください。
  • 重要なジョイントに段階的にトルクを加え、感触ではなく仕様書と照らし合わせて検証します。
過剰なトルクはロックワッシャーを締め付けず、平らにしてしまいます。割りワッシャーが目に見える隙間なく同一面に収まると、そのバネ力はなくなり、ロックではなくスペーサーとして機能します。

ロックワッシャーが間違ったツールである場合と、代わりに何を使用するか

設計された構造ジョイント、柔らかい座面、高温での使用ではロック ワッシャーを使用せず、代わりにプリロード制御と適切なロック装置に労力を費やしてください。

ロックワッシャーは次の場合に適合します。

  • ブラケット、ハウジング、パネルなど、実際の振動を伴う軽および中耐久ジョイント
  • 歯やスプリングの端を適切にグリップできる剛性の高い面
  • ワッシャー材質の範囲内の使用温度
  • 位置ごとのコストが重要なメンテナンスが容易なアセンブリ

次の場合は別の方法を選択してください

  • 重い六角構造フレームなど、予圧が設計される構造接続
  • 噛み込むことができない柔らかい、塗装された、または薄いメッキされた表面
  • 約 120 ℃を超える温度で使用すると、ナイロンインサートが破損し、バネの性質が緩みます。
  • プレスフレームや回転機器など、正確で検証済みのクランプ荷重が必要なジョイント
激しい横振動後の残留クランプ荷重
くさび止めワッシャーペア 90%
ナイロンインサートロックナット 65%
歯止め座金 40%
割りばね座金 15%
平ワッシャーのプレーンナット 5%
公表されているユンカー横振動試験結果の図解による概要。残留クランプ荷重は初期予荷重の割合として表示されます。

このランキングは公開されたテスト全体で一貫しています。スプリングのみのデバイスは、左右の動きが始まると底部付近に位置します。そのため、エンジニアは深刻な振動に対して歯の形状やウェッジのペアに移行します。

屋外および海洋のアセンブリでも同じ問題に腐食が加わるため、ワッシャーを適切なベースハードウェアと組み合わせる必要があります。 ステンレス鋼のボルトとワッシャー 、ロック要素自体と同じくらい重要です。

ロックワッシャーは保持用の部品であり、構造を保証するものではありません。振動が実際に発生し、面が硬い場合はそれを指定し、ジョイントが重要な場合は予荷重にエンジニアリング予算を投資します。

ロックワッシャーの使用に関するよくある質問

ロックワッシャーはボルト頭の下かナットの下のどこにありますか?

締め付け中に回転する要素の下にあり、通常はナットです。ヘッド側から締め付ける場合は、ロックワッシャーをヘッドの下に入れてください。ルールは簡単です。ターンした側と戦うことです。

ロックワッシャーと平ワッシャーをどのように組み合わせて使用​​しますか?

平ワッシャーをジョイントに当て、ロックワッシャーをその上に置き、次にナットの順に積み重ねます。ナットとロックワッシャーの間に平ワッシャーを決して入れないでください。ナットが滑らかな面で回転し、ロック要素がグリップを失います。

ロックワッシャーの締め付けトルクはどのくらいでしょうか?

ジョイント部はファスナー仕様で締める感じではありません。割ワッシャーの隙間が狭くなったものの、まだ見える状態になったら停止します。意図的に平らにされたワッシャーはバネに寄与せず、その時点でのクランプ荷重は完全にボルトから発生します。

ロックワッシャーは再利用可能ですか?

使い捨て部品として扱ってください。完全に圧縮されたスプリットワッシャーは元の状態に戻らない可能性があり、歯が丸い歯のワッシャーは再び噛むことができません。洗濯機には数ペニーの費用がかかります。関節が緩むことはほとんどありません。