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2026-09-16

ロックワッシャーは何をするのですか?ナットとボルトの振動による緩みを防ぐ仕組み

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

1 日 8 時間稼動するコンベア ドライブでは、稼働後数週間以内にプレーン ナットがボルトから外れる可能性があります。メンテナンス担当者は、エンジン ブラケット、HVAC ファン アセンブリ、および振動するホッパーでも同じ故障に遭遇します。ボルトはまだ取り付けられており、ネジ山は無傷ですが、ナットは接合部がガタガタ音を立てたり、漏れたり、部品が落ちたりするまで後ずさりしてしまいます。通常、ドライバーは横方向に動き、ナットをボルトに対して横にスライドさせ、逆トルクを発生させずに緩めに回転させます。ロックワッシャーはまさにその動きを阻止するために作られています。

部品の価格は数セントですが、数千ドル相当のアセンブリを保護するため、それがどのように機能するか、どこで機能しなくなるかを知ることは有益です。

定義

ロックワッシャーは、ナットまたはボルトの頭の下に取り付けられるスプリングタイプまたは歯付きワッシャーで、振動、熱サイクル、または動的荷重によって締結具が外されようとしたときに、ばねの張力を保持したり、摩擦を高めたり、合わせ面に機械的に食い込んだりして、緩みに抵抗します。

ロックワッシャーが実際に行うこと (そして決して行わないこと)

簡単な答え: ロックワッシャーは、ねじ付きファスナーが後退するのを防ぎます。他のすべてはその 1 つの仕事から生まれます。スプリングタイプのワッシャーはナットを押し戻し、ジョイントが落ち着くときにベアリング面に荷重を加えたままにします。歯付きワッシャーが表面を掴み、相対回転に抵抗します。平ワッシャーはクランプ荷重を分散し、仕上げを保護するため、この 2 つは競合するものではなく補完するものであり、多くのアセンブリは両方を同じナットの下に積み重ねます。

ロックワッシャーは

  • 横方向の振動による逆方向への抵抗
  • ジョイントが埋め込まれたり緩んだりするときに接触圧力を維持します
  • ナットまたはヘッド面に摩擦を加える
  • サービスを通じて正しいトルク値をサポート

ロックワッシャーは not

  • クランプ荷重を独自に作成します。締め付けトルクはそんな感じです
  • 締め付け不足またはねじ山が交差しているジョイントを修復します。
  • スプリングバックを失うことなく、繰り返しの再利用に耐えます
  • 安全性が重要な接続の人工ロックを置き換える

結論: ロック ワッシャーは、回転するファスナーと接合面の間の境界面を管理します。予圧が間違っている場合、またはジョイントの設計が限界に達している場合、ワッシャーはアセンブリを救済しません。

ロックワッシャーの仕組み: 3 つのロック機構の説明

直接の答え: ロックワッシャーは、バネ張力、摩擦、機械的インターロックという 3 つの機構に依存しています。各ワッシャー ファミリは主にそのうちの 1 つに依存するため、同じように見える 2 つのワッシャーが同じジョイント上でまったく異なる動作をする可能性があります。

  • スプリングテンション: つる巻きバネワッシャーは、ナットと表面の間で圧縮された板バネのように機能します。その自由な高さにより、埋め込み時にベアリング面に負荷がかかり続けるか、熱の動きによりジョイントが数千分の1インチだけ緩みます。
  • 摩擦: ナットまたはヘッドの下にかかる余分な垂直力により、ファスナーを後方に回転させるのに必要なねじ山摩擦トルクが増加するため、振動がねじ山を歩く可能性が低くなります。
  • 機械的インターロック: 歯付きワッシャーは合わせ面に小さな鋸歯を切り込みます。内歯が頭の下に食い込みます。外歯がその周りに食い込み、ナットの回転にも抵抗します。ウェッジカムワッシャーのペアは最も深く噛み合い、回転が始まると緩むのではなく持ち上げられます。
張力は反発力を生み、摩擦はグリップ力を生み、連動は確実性を生みます。ほとんどのワッシャーは 3 つのうち 1 つだけを提供します。 ジョイントが実際に直面している故障モードにタイプを一致させます .

割り座金、歯座金、ばね座金: どのタイプがどの役割を果たすか

最初に合わせ面と荷重方向を基準にしてワッシャーを選択し、次にねじ山シリーズを選択します。以下の表は、ほとんどの工房が在庫している 3 つのファミリーを比較したもので、当社が浙江チャンスおよびユニオン輸出入有限公司で製造および輸出しているものと、顧客の図面に基づいて作成されたカスタムの非標準ワッシャーを反映しています。

一般的なロックワッシャーファミリーの比較、ロック動作、およびその制限
タイプ ロック動作 最適な用途 気をつけてください
つる巻きバネ(割り)座金 座面のばね力 一般機械、ノンクリティカルジョイント、メートルねじ、インチねじ 硬くて平らな面には弱いです。柔らかい素材を避ける
外歯ワッシャー 歯がナットまたは頭の周りで外側に噛んでいる 電気的接地、薄いシート、より柔らかい表面 傷仕上げ。繰り返しの分解には弱い
内歯ワッシャー 歯が頭の下で内側に食い込んでいる 小さなネジ、狭いクリアランス、目に見える面 バイト半径が小さくなり、保持力が低下します

クリアランスが厳しい電子機器や器具の作業では、2 つの歯のスタイルのどちらを選択するかが最も重要です。私たちは説明します 外歯ロックワッシャーと内歯ロックワッシャーの咬合方向の違いと一般的な用途 専用ガイドで。

以下の用途向けに在庫されている一般的なワッシャー タイプ:
External Tooth Lock Washer for High-Friction Vibration Resistance 高摩擦振動耐性を実現する外歯ロックワッシャー このワッシャーは、外向きの歯がファスナーの頭部と合わせ面を掴むため、回転に対して強力な摩擦を加えます。特にクリアランスが厳しく、噛み込み方向が重要な場合に、板金、電気、自動車のアセンブリに適しています。 製品を見る→ Internal Tooth Lock Washer for Small Fasteners and Low Profiles 小型ファスナーおよび薄型用内歯ロックワッシャー 内向きの歯が小型のファスナーヘッドに食い込み、薄型を維持するため、このワッシャーは電子機器、家具、精密機械に適しています。狭いスペースでワッシャーの選択が制限される外歯スタイルと自然に組み合わせられます。 製品を見る→ Metric Spring Washer for Standard Metric Bolted Joints 標準メートルボルト締めジョイント用メートルスプリングワッシャー メートル仕様に基づいて構築された分割ヘリカルワッシャーは、振動や熱サイクルに対してプリロードを維持するのに役立つスプリング張力を提供します。メートルファスナーを使用する一般機械、自動車、建設作業に実用的なオプションです。 製品を見る→
経験則: 噛む必要がある表面に適したワッシャーを選択し、ねじのシリーズを確認してから、価格を比較してください。

ロックワッシャーがしっかりと保持される場所とグリップ力が失われる場所

最初に答えてください。ロック ワッシャーは、回転方向の緩みや軽度の振動に対して優れた性能を発揮しますが、硬いベアリング面、潤滑されたベアリング面、または過負荷がかかっているベアリング面を横方向に滑らせると、効果が最も早く失われます。使用中にナットの下で回転することはほとんどありません。ねじの移動を強制する横滑りは共通の敵であり、硬い面ではスプリング ワッシャーが最もうまく扱えない条件でもあります。

DIN 65151 ロック装置のランク付けに使用されるユンカー横振動試験
VDI2230 予圧と埋め込み損失をカバーするボルト締結計算ガイドライン
NASA RP-1228 横方向の振動に対して低い螺旋ばね座金をランク付けする代理店のファスナー ガイダンス

これら 3 つの参考資料は、エンジニアがロック装置を判断する方法を形成しており、グラフは横振動試験で一貫して明らかになっているパターンを示しています。

残りのクランプ荷重、初期予荷重のパーセント
100 80 60 40 20 0 5k 10k 15k 20k 振動サイクル、横方向
ロックされていないジョイント ツースロックワッシャー付
ユンカー式横振動試験から得られたパターンの例。正確な保持力は、表面の状態、潤滑、初期予圧によって異なります。
埋め込みと振動は、最初のサービスサイクル内で新しいジョイントのクランプ荷重の大部分を消費する可能性があるため、ワッシャーの選択よりもトルク制御と表面状態が重要です。

ロックワッシャーを無効にする表面と状態には、平らに研削された硬化面、特大または長穴、平らな歯または潰れたコイルを備えた再利用されたワッシャー、およびバイトを運ぶための下に平ワッシャーのない柔らかいアルミニウムアセンブリが含まれます。

実際にロックするためにロックワッシャーを取り付ける方法

配置と表面の準備が結果を決定します。組み立て工場が従うのは、以下の 5 つの手順です。

  1. 両方のベアリング面を清掃します。 ワッシャーの下のペイント、ミルスケール、または油膜により、どのロック装置を取り付けてもジョイントが滑ることができます。
  2. 正しい順序で積み重ねてください。 平ワッシャーをジョイント素材に当てて荷重を分散し、ロックワッシャーを回転するナットまたはボルトの頭に当てます。
  3. バイトを正しく向けます。 外歯はファスナーの直径の外側をつかみ、内歯は小さなヘッドや狭い隙間に適しています。
  4. 感じない程度のトルクで締め付けてください。 ロックワッシャーは予圧を保持します。彼らは決してそれを生成しません。
  5. 最初のサービス時間後に再確認してください。 埋め込みにより新しいジョイントが固定され、仕様で 1 回のリトルクでクランプ荷重が保護されます。
腐食性の場所や海岸沿いの場所では、材料の組み合わせが重要です。ロック ワッシャーを上に取り付けます。 ステンレス鋼のボルトとワッシャー 同じグレードなので、電気攻撃により接合部が焼きつかれたり弱くなったりすることはありません。

ロックワッシャーに関する購入者からのよくある質問

ロックワッシャーはナットまたはボルトの頭の下に入りますか?

どちらの位置でも機能し、通常は回転要素 (通常はナット) の下に配置します。重要なのは、ワッシャーが回転しない表面に噛み合うことと、両方の作業面がきれいな状態に保たれることです。

ロックワッシャーは再利用できますか?

コイルばねワッシャーは、圧縮後に自由高さと焼き戻しを失うため、重要な接合部では使い捨てとして扱ってください。歯のワッシャーはサイクルごとに鈍くなります。一般的な装置で再使用する前に、平坦度と歯の鋭さを検査してください。

ロックワッシャー、ロックナット、ネジロック接着剤、どれが良いですか?

彼らはさまざまな問題を解決します。接着剤は密閉された高温の永久的な接合に適しています。全金属とナイロンのロックナットは繰り返しの組み立てに適しています。ワッシャーは、表面接触と迅速な分解が重要な作業に適しています。デバイスを振動方向と使用温度に合わせてください。

ロックワッシャーと平ワッシャーの違いは何ですか?

平ワッシャーがクランプ荷重を分散し、表面を保護します。ロックワッシャーが回転を防ぎます。これらは代替品ではなく補完品であるため、多くのアセンブリが両方を同じナットの下に積み重ねるのはこのためです。