ねじについての質問です。

ボルトにナットがどれぐらい入っていればそれは有効と認められますか？
もしくはボルトがナットからどれくらい出ていないといけないといった規定はありますか？

仕事で六角ねじ（M10～M18）をよく使うのですが、先日完了検査で締め付けトルクを明記していたところ「そもそもボルトにナットがどれぐらい入っていればそれは有効なのか、もしくはボルトがナットからどれくらい出ていないといけないといった規定があるのか」の質問に答えられませんでした。ご存知の方がいましたらぜひご教授ください。また、その根拠となっているような文献がありましたらあわせて教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： EleMech 回答日時： 2013/03/24 13:52

　＞「そもそもボルトにナットがどれぐらい入っていればそれは有効なのか、もしくはボルトがナットからどれくらい出ていないといけないといった規定があるのか」

結合の有効長はナット長です。
なぜなら、ネジ山の接地面積とボルト頭接触面、ナット接触面との摩擦によって締結できるものだからです。
つまり、これのどれもが足りなくなる場合には、締め付けトルクを上げる必要があります。
締め付けトルクを上げすぎるとボルトが破断しますので、やはり最低でもナット長の結合が必要になります。
http://tohnichi.jp/technical/pdf/02_bolt_tighten …

ただ建築の場合は、５mmほどの余長がある方が良いとされています。
Q4-89、Q4-105
http://www.jasbc.or.jp/faq/faq_pdf/03.pdf

No.7 回答者： mpascal 回答日時： 2013/03/26 16:14

ネジの噛みあい長さの決定のしかたの、ひとつの考え方として、締め付け時に、ねじ山がせん断するまえに、ボルトがねじ切れるようにすることが求められます。

材質の組み合わせなもよるのですが、同じ材質であれば、ナットの厚さはボルト径の０．８倍が一般的だと思います。

また、ボルトのネジ先端には、規格上、不完全ネジが許容されているので、二山くらい出しておけば安全です。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2013/03/26 23:58

No.6 回答者： polymer1 回答日時： 2013/03/25 21:40

ナットを使用するなら、ナットの締め付け側から１山か１．５山出ていればきっちり締めることができると思います。

それ以上長くしても締め付けの強さは変わりませんし、締め付けるのに時間が掛かり、そして重たくなります。

昔、本田総一郎が、レース車両でナットから数山も出して締めているのを見つけ、鉄拳が飛んだって聞いたことあります。真偽の程は、分かりませんが。特にレース用車両なら十分ありと思います。

また、トルクについては、ネジ太さだけの問題ではなく、締め付けられる相手材の材質や状態、それと使用時の必要な応力で判断するべきものであって、太さごとに決めるべきものではありません。
但し、ボルトの太さにより最大掛けられるトルク、すなわち耐力は決まっています。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2013/03/26 23:59

No.5 回答者： BASKETMM 回答日時： 2013/03/25 07:42

答にはなりませんが一言申し上げます。

ご質問には、どこまで入ればよいかと書かれておりますが、どのくらいの力／トルクで締め付ければよいかと云う意味に受け取ります。

ボルトナットの締め付けは大変難しい問題と感じております。
１．緩んではいけない。
２．ボルト／ナットが破壊してはいけない。
３．締められる材料が破壊してはいけない。
などの条件で、最適値を求めるのですが、特に第一点は難問です。

ａ．緩む原因とその数値化が難しい。
ｂ．摩擦力の取扱が難しい。
ｃ．ネジ山の変形が計算しにくい。

などのため、手計算では出来ないでしょう。
そのため、コンピュータと『有限要素法』などの組合せで解くのかなと想像します。

殊に最近売り出されている偏心による回り止めなどが組み合わされると難しくなります。

大学、研究所、規格協会などが、うまい基準を作って下さるのを待っております。

他の方々のお答えを見ると、皆様が苦労されているのが分かります。式や図表などが提示されておりますが、何故それで大丈夫という裏付けがない様に思います。設計者に聞くようにと云うアドバイスもありましたが、設計者自身、よく分かっていないはずです。

もちろん、いくつかの大学にも、ボルトのメーカーにも問い合わせたこともあり、市販の書籍の著者とも話をいたしました。その結果をここに記したのです。

ボルトとナットの組合せという、最も基本的は工学要素がキチッと解明されていないところに、興味がわきます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2013/03/26 23:57

No.4 回答者： funflier 回答日時： 2013/03/24 17:59

No.３です。

誤記がありました。
誤「連邦連邦規則」⇒　正「連邦航空規則」
に訂正します。

No.3 回答者： funflier 回答日時： 2013/03/24 17:53

一例として航空機の例を挙げます。

この内容は連邦連邦規則（FAR,
Federal Aviation Reglations)のアドバイザリーサーキュラー（AC43）
として規定されたもので、日本の航空法における耐空性検査の規定
もこれに準拠しています。

（トップページ）
http://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidanc …
この中のCHAPTER 7 がこれで
http://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidanc …
さらにこの中の7-37. GRIP LENGTH.（PAGE 7-5 ～　7-6）にこうあります。
「All bolt installations　which involve self-locking or plain nuts
　 should　have at least one thread of the bolt protruding　through the nut.」

（全てのボルトの取り付けはセルフロッキング　ナット　でも　平　ナット
　でも　最低　１山　ナットから突き出してなくてはならない。）

これはAC43-1Bの新しい規定ですが、以前のAC43-1Aにはこの「最低1山」
のところは「最低1/32INCH（≒0.8mm）」と書かれていました。
付け加えておくと、航空機の部品はネジであれ、ありとあらゆるものに
パーツナンバーが決められていますから、それを使う限り設計どおりの
ものになります。これはあくまで最低基準を示したものです。

セルフロッキングナットは自分自身に回り止めの機能を持ったもので、
航空機では構造部材には何らかの回り止めがされていないボルトナット
というのは一本たりともなく、ワイヤーまたはピンで固定しない場合は
このナットが使われます。

このボルトとナットの関係は、恐らくその業界の基準となるものが存在して
いる場合はそれに従わなくてはならない、という種類のものだと思います。
あるいは業界に規定が無い場合、一般基準としてISOやJISにそれがあれば、
それを採用することになるのではないでしょうか。

この回答へのお礼

とても専門的なご回答ありがとうございます。

お礼日時：2013/03/26 23:56

No.1 回答者： NURU_osan 回答日時： 2013/03/24 11:03

標準的なねじなら４山以上かかっていれば大丈夫・・・と若い頃に教わりました。

感覚的にはナット側を回す場合、掛かり代がナットの厚さの半分以下だと強い力で締め付け/緩めたりした際に回転力が軸に対して変な方向に掛かるようになっていくので、半分以上かつ４山以上は掛かるようにしています。

ただ、それはあくまでも一般的なボルト＆ナットに対するもので、全てのボルト＆ナットに適用される基準（と呼んでいいのかどうかすら怪しいですが）ではありません。
個別の規定トルクが設定されているような重要なボルト＆ナットの場合は、様々な条件の影響で変化するので単純には言えません。

問題になるのは単純に規定トルクで必要な締め付け力を発揮できるか？だけではないからです。

どんな物質でも熱膨張/収縮はしますし、力が加われば変形もします。振動の影響も受けます。
ボルト＆ナットの形状やそのボルト＆ナットおよびボルト＆ナットで締め付ける対象物が普段どういう環境に置かれるかで、熱・応力・振動等の影響や経年劣化・変形・腐食も踏まえて必要な締め付け力を維持し続けるために必要な条件も異なってきます。
一番手っ取り早いのは設計者に直接訊くことです。

一応、Wikiのリンクは貼りますが、ご希望の内容はなさそうですね。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AD%E3%81%98

この回答へのお礼

大変参考になりました。ありがとうございました。

お礼日時：2013/03/24 11:21