ボルトエンジニア(株)

振動試験をしました!

最強の緩み止めナット 振動で決して緩まない

ボルロックナットとワシャ 100万回の振動で緩まない 振動試験︓緩むまでの揺らし回数イメージ 100万回で緩まず中止

グラフ内に示す通り、ボルト・ナットの組合せで実施。振動試験は過酷な条件に設定:ネジ・床の全面にモリブデン入り潤滑油を塗布して摩擦係数μを安定化し、M16を限界ギリギリの低トルク25Nmで締付け、ナットが振動で緩み勝手になる方向(写真)で実施した。それぞれ「新品20数ケ」で行った平均値。
ツインナットでは、上部ナットは下部ナットの70%のトルクで締め付けた。また緩んでも外れ難い傾向があるので、軸力が50%以下に低下した時点を緩みと判定した。
振動の強さは、緩み対策を取らない「普通ナット」であれば、3秒以内に緩み始める苛酷な振動エネルギーです。
※本サイト内の全製品は国際特許品です。

★最強の緩み止めナット 角度θ°はねじのリード角より大きく作られています。

最強の緩み止めナット 構造と緩まない原理

使用上の特徴と注意

注意!

締め緩めを頻繁に行う場合には、床面を過度に傷付けない為に、ボルロック・ワシャを選んでください。押し跡以外に床面に擦り傷を全く付けません。このワシャは自身に非回転機構を有しており、床面を決して傷つけません。
この場合はボルロックナットは使わず、普通の市販ナットを使用します(以下の右写真の通り)。

ナット

このボルロック・ワシャはボルト頭側に使う事も出来ます。

ボルロック・ワシャ

寸法表

注意ナットとワシャを同時に購入する必要はありません。それぞれは別個のもので単独で使用します。

最強の緩み止めナット
ボルロック・ナット

最強の緩み止めナット ボルロック・ナット AF

一種ナット並目ねじ・SCM435焼入れ
亜鉛メッキ仕上

ねじ径と品番 ねじピッチ ナット高さ AF ボール径
BLN-M14 2 11 22 2.4
BLN-M16 2 13 24 2.4
BLN-M18 2.5 15 27 2.4
BLN-M20 2.5 16 30 3.2
BLN-M22 2.5 18 32 3.2
BLN-M24 3 19 36 4
BLN-M27 3 22 41 4
BLN-M30 3.5 24 46 4
BLN-M33 3.5 26 50 4
BLN-M36 4 29 55 4
BLN-M39 4 31 60 4
BLN-M42 4.5 32 65 4
BLN-M45 4.5 36 70 5
BLN-M48 5 38 75 5
BLN-M52 5 42 80 6
BLN-M56 5.5 45 85 6
BLN-M60 5.5 48 90 6
BLN-M64 6 51 95 6
BLN-M68 6 54 100 8
BLN-M72 6 58 105 8
BLN-M76 6 61 110 8
BLN-M80 6 64 115 8
BLN-M85 6 68 120 8
BLN-M90 6 72 130 8
BLN-M95 6 76 135 8
BLN-M100 6 80 145 10

最強の緩み止めワッシャー
ボルロック・ワシャ

最強の緩み止めワッシャー  ボルロック・ワシャ AF

SCM435焼入れ
亜鉛メッキ仕上

ねじ径と品番 ねじピッチ ナット高さ AF ボール径
BLW-M14 30 6 2.4 2.4
BLW-M16 32 7 2.4 2.4
BLW-M18 36 8 2.4 2.4
BLW-M20 41 9 3.2 3.2
BLW-M22 41 9 3.2 3.2
BLW-M24 46 9 4 4
BLW-M27 55 10 4 4
BLW-M30 60 11 4 4
BLW-M33 65 11 4 4
BLW-M36 75 12 4 4
BLW-M39 80 14 4 4
BLW-M42 85 14 4 4
BLW-M45 90 15 5 5
BLW-M48 100 16 5 5
BLW-M52 105 17 6 6
BLW-M56 110 17 6 6
BLW-M60 115 17 6 6
BLW-M64 120 19 6 6
BLW-M68 130 21 8 8
BLW-M72 135 21 8 8
BLW-M76 140 21 8 8
BLW-M80 150 23 8 8
BLW-M85 160 23 8 8
BLW-M90 170 25 8 8
BLW-M95 180 25 8 8
BLW-M100 190 25 10 10

★細目ねじも製作出来ます。 
★ステンレス鋼SUS304も製作出来ます。

様々な厳しい試験を実施しました

最強の緩み止めナット 他社製品との違い

比較項目 プララド
ボルロックナット
ボルロックナット
市販
偏心ツインナット
偏心ツインナット
市販
板バネ付きナット
板バネ付きナット
市販
二枚組ワシャ
二枚組ワシャ
1 増し締めは
可能か?
◎可能 ★★非常に困難
これ、どうやって増し締めする!
◎可能 ◎可能
2 締付け時間と
取外し時間は
早いか?
締付け時間と取外し時間
◎大変手早い
(普通のナットと同じ)
プララドボルロックナット
★遅い!
2ケだから締めも緩めも
2倍の時間が掛かる。
ナット
★極端に遅い!
手で着座は無理で
(スパナ無しにはやれない)、
緩めた後でもボルトから、
容易に取り外せない。
ナット
◎大変手早い
(普通のナットと同じ)
3 締付けトルクの
管理は簡単か?
締付けトルク
◎問題無し
(普通のナットと同じ)
★★大変不便
上下のナットで
締付けトルクを
変えないといけない。
ナット
◎問題無し
(普通のナットと同じ)
◎問題無し
(普通のナットと同じ)
4 ナット締結後の
全高さは?

同じボルト(M36)で
突き出しを比較。
プララドボルロックナット
3山
★長めのボルトが要る
ナット
マイナス4山
ナット
3山
ナット
2山
5 利便性はどうか?
利便性はどうか?
◎便利
普通のナットと何ら変わらず、
ワンタッチ作業
プララドボルロックナット
不便
片方を失くすと
使えなくなる。
ナット
不便
スパナ無しに着座が
出来ず、手作業は無理。
(評価せず)
6 座面を傷めないか?
座面を傷めないか?
◎擦り傷が付くが、
 同機能のボルロック
 ワシャに替える事で
 無傷に出来る。
プララドボルロックナット
★擦り傷がつく
 対策無し
ナット
★擦り傷がつく
 対策無し
ナット
★大きく傷が付く
ナット
7 ナットが振動で緩まなくても、
ボルト頭が回ったら
一体どうする?
ここ
◎「つれゼロ・ワッシャー」で
ボルト頭は非回転となる。
プララドボルロックナット
★ボルト頭が回る。
メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
★ボルト頭が回る。
メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
★ボルト頭が回る。
メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
8 締付け時に
ボルト頭が
連れ回りを
起こさないか?
◎「つれゼロ・ワッシャー」で
供回りはゼロ
プララドボルロックナット
連れ回わる。
メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
ナット
連れ回わる。
メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
ナット
連れ回わる。
メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
ナット
9 ボルト頭側に
使えるか?
◎同原理・同性能の
「ボルロックワシャ」がある。
プララドボルロックナット
使えない 使えない ◎使える
ナット

ご存じでしょうか!? (誰も言わないですが…)
緩み防止には「ボルト頭側の対策」も不可欠です。

振動でボルト頭が回ってしまえば(ナットが緩まない工夫をしても)、ボルトは必ず緩みます。
以下は、実験結果です。

(二枚組の)ワシャの場合

  • ワシャ
    ワシャ
  • ナットを締めるとボルト頭が連れ回りし締結後にワシャ間に隙間が生じるが、完全に無くすのは不可能に近く、振動で一瞬にして緩む場合がある。初めから隙間を持ったまま2枚を接着している製品も散見される。
    ★メーカーに対策がなく、ユーザ―頼み。
  • ワシャ

バネワシャ 板バネ付きナット ツインナット

  • ワシャ
    ワシャ
  • どれもボルト頭が側が無防備で、振動を受けるとボルト頭が回ってしまう。
    ★メーカーに対策がなく、ユーザー頼み。
  • ワシャ

日本プララドにはTZ型
「つれゼロ・ワッシャー」があります。

ワシャ
ワシャ
ボルト頭側の対策

トップページの振動試験はこれを付けて実施しました。
※但し二枚組ワシャはメーカー指示に従い、ボルト側にも二枚組ワシャを使用しました。

  • ・これを使えばボルト頭がゼロ回転。ナットとボルト両方が振動で回らず緩まない。
  • ・また、他の利点としてこれを使用すれば、ナット締結の時にボルト頭の「連れ回り」が決して起きないので、以下のような「供回り防止工具や別置きのスパナ」はもう不要になります。
ワシャ

この「つれゼロ・ワッシャー」は、他社の回り止め製品と「併用しても」機能は低下しません。他社製品をお使いのお客様や販売店への販売も出来ます。
特許製品ですが、他社様やボルト・座金メーカー様へ技術の[ライセンス供与]も出来ます。
㈱日本プララドの研究室までご相談ください。

TZ型 「つれゼロ・ワッシャー」寸法表

ボルト頭の供回りを完全に防止します

つれゼロ・ワッシャー
型番とボルト径 ボルト頭の平行幅 内径 ワシャ厚み 最大寸法 非回転率※
AF d t K
TZ-M14 22 14.5 4 30 1.57
TZ-M16 24 16.5 5 33 1.62
TZ-M18 27 19 5 37 1.59
TZ-M20 30 21 6 40 1.58
TZ-M22 32 22.5 6 44 1.59
TZ-M24 36 25 6 53 1.55
TZ-M27 41 28 6 58 1.55
TZ-M30 46 31 6 62 1.57
TZ-M33 50 34 6 67 1.57
TZ-M36 55 37 8 77 1.52
TZ-M39 60 40.5 8 81 1.57
TZ-M42 65 43.5 8 89 1.57
TZ-M45 70 46.5 8 98 1.58
TZ-M48 75 49.5 8 104 1.57
TZ-M52 80 54 10 110 1.55
TZ-M56 85 58 10 115 1.56
TZ-M60 90 62 12 1.55
TZ-M64 95 66 12 1.55
TZ-M68 100 70 12 1.54
TZ-M72 105 74 12 1.54

・材質:S45Cで、ボルトは並目・細目に関係無く共通です。
※非回転率は、ワシャの回転し難さを表し、通常のワシャはこの値が1.0となります。

使用上の注意

つれゼロ・ワッシャーの非回転原理

つれゼロ・ワッシャーの非回転原理
つれゼロ・ワッシャーの非回転原理

彼女が勝つのは、(勘違いしがちですが)表面積の差でなく、「握り部の外径」の違い(=トルク)に拠ります。

理論計算(参考)

「トルク→軸力」について、以下の関係式があります。
T=KxWxd ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
T : ナットの締付けトルク(=ナットを回す回転力)
d : ボルト径
W: ボルトの締付け軸力、即ちナットが床面を「押し付ける力」。
K :「ナット下面と床面(座面)がこすれ合う摩擦係数」及び「ナットめねじ部とボルトのおねじ部がこすれ合う摩擦係数」から算出される物理定数で、トルク係数と言います。
次に、ナットでボルトを締め付けた場合、締め付けたトルク(エネルギー)の内で:
「約40%」がナットめねじとボルトおねじ間の「摩擦に消費される」という物理知識があります。
 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ナットをトルクTで締め付けた時に、ボルト頭を「連れ回り」させようとするトルクT1は、②から:
T1=Tx40%  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
対してつれゼロ・ワッシャーが「連れ回り」に抵抗するトルクT2は①から:
T2=Wxμx(D÷2)=【T÷(Kxd)】xμx(D÷2) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
μは摩擦係数でどの面も同じと仮定しています。Dはつれゼロ・ワッシャーの最大外径
④と③の比(T2÷T1)が1.0以上ならば、つれゼロ・ワッシャー(即ちボルト頭)は連れ回りしない。
即ち:【T÷(Kxd)】xμx(D÷2)/Tx40% > 1.0
摩擦係数μ=0.1の時K=0.14と判っているから:0.89x(D/d)> 1.0
 よって、

D > 1.13xd

即ち、つれゼロ・ワッシャーの最大外径はボルト径の1.13倍以上なら「連れ回り」しない。
摩擦係数μ=0.01(二硫化モリブデン塗布)の時、K=0.031と判っているから:

D > 2.5xd

以上はワッシャーの外形が滑らかな円形状としての計算です。実際には工夫して外形を六角形状にし
(弊社特許)、最大径(六角の角々寸法)をボルト径の2倍程度に抑えております。

ボルロック・ナットの応用先

お問い合わせ

0120-500-207

info@bolt-engineer.net