ロックナットの選び方ガイド

ロックナットとは

ロックナットとは、セルフロッキングナットとも呼ばれ、ロック機能を持つナットの総称です。実はこのロックナット、関連規格では有効トルク型ナット（Prevailing torque nuts）という、より「高級な」学名が付けられています。

実効トルク型ロックナットとは？

有効トルクの特性により、ねじ山を自由に回転させることができず、締付力や圧縮力に加えて、逆戻りを防止する効果があるナットのこと。ナットの実効トルクとは、軸方向の負荷をかけずに、ねじ山の上でナットを回転させるのに必要なトルクのことです。

ロックナットの使用例

締め付け長さが短い場合

ジョイントペアの締め付け長さが短い（Lk/d < 3）場合、ボルトの弾性伸長では被締結材の変形を補うことができません。この場合、通常のナットを使用した場合、カップリングのクランプ荷重は減少し、あるいは完全に失われます。次の図は，仕様がM8：のナットの例です。

ナットと複合材の組み立て

複合材とは、特性の異なる材料を組み合わせた製品のことで、下の写真のようなepdmワッシャーがそれにあたります。

通常のナットに複合材を使用した場合、力を受けた異種材料の変形変数が異なるため、実際のナットの組立効果は、材料の硬さ、表面処理、複合材の量などに影響されます。この場合、高度な振動や長期的な負荷がかかる作業環境もあるならば、一般的なナットで達成されるロック能力は非常に限られており、ロックナットアセンブリを選択する必要があります。

ナットと軟質材の組み立て

ゴム、木、プラスチック、アルミニウム、銅などの軟質材料を荷重を受ける部品としてジョイントの組み立てに使用する場合は、ロッキングナットを使用する必要があります。軟質材の表面は大きな変形を受けるため、ジョイントに有効な軸方向の荷重を与えることができず、ジョイントは高いレベルのクランプ荷重を達成・維持することができません。ジョイントに取り付けトルクがかかると、軟質材は塑性変形を続け、最終的には通常のナットが破損してしまいます。

振動環境

一般的なナットアッセンブリーで構成されたジョイントは、長時間の振動にさらされるため、クランプ荷重が低下し、ジョイントの緩みが発生します。同じ作業環境であれば、ロックナットを使用することで、接合部の緩みを効果的に防止することができます。

ロックナット使用の意義

無理に取り付けトルクを設定しなくても、一般的なナットで必要なロック力が得られるというのは現実的ではありません。取り付け工具の違いや取り付け人の違いは、通常のナットの組み立てにも影響を与える。このケースで組み立てられた接続ペアのほとんどは、使用中に緩んでしまいます。分析によると、80％の接続ペアは、クランプ荷重が徐々に弱くなることで緩みます。この緩みは、大きな安全上のリスク、生産上のリスクを意味します。ロックナットを使用することで、接続ペアの故障のリスクを大幅に減らすことができます。