歯付き座金
歯付き座金は、内歯、外歯、あるいは両方についている座金で歯がねじ部に食い込むことによって緩め止めの効果を狙う座金である。内歯形、外歯形、さら形、内外歯形がある。さら形は傘のような形状になっており、押しつぶされることによって、ばねの効果でゆるみ止め効果を強める働きがある。
基本構造と種類
歯付き座金には、外周に歯が付いている「外歯型」と、内周に歯を備える「内歯型」があり、用途に応じて選定される。外歯型は広い面積での接触が可能なため大きな滑り止め効果があり、内歯型はナットやボルトの首下に収まりやすく、締結の一体性を高める設計となっている。さらに、両面に歯を持つ「両面歯付き座金」も存在し、相手材と締結部の両方に食い込むことで、より強固な固定が可能である。
M6歯付き座金にバレル電解研磨を施しました✨
バレル電解研磨後（写真3枚目）は、表面がより平滑になり光沢が出ています。
中野科学のバレル電解研磨は1～10mmサイズのワークに対応します。
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— 株式会社中野科学 (@nakanokagaku) February 2, 2024
材料と製造方法
歯付き座金は、通常、炭素鋼やステンレス鋼などの耐久性のある金属材料から製造される。高い強度が求められるため、冷間圧延された鋼板をプレス加工し、切削または型打ちによって歯部を成形する方法が一般的である。表面処理としては、防錆目的で亜鉛メッキや黒染めが施されることが多い。
用途と利用分野
歯付き座金は、特に自動車、航空機、建設機械、電気機器など、振動や衝撃が加わる環境で多用される。これらの分野ではボルトが緩むと致命的な事故に繋がるため、機械の安全性や信頼性を確保するために欠かせない部品である。また、制御盤や電子機器の筐体においても、導通を確保するために歯付き座金をアース接続に使用することがある。
そう言う用途でしたら歯付き座金がありますよ〜
— GRskilife(スキーボード/ファンスキー専門ブランド) (@GRskilife) September 11, 2022
設計上の注意点
使用にあたっては、歯の食い込みが対象部材にダメージを与える可能性があるため、柔らかい材料や表面処理された部材との組み合わせには注意が必要である。また、再使用においては歯の摩耗により効果が低下するため、基本的に使い捨てとして設計されることが多い。適切なサイズや歯の形状を選定することが、十分な締結力を維持する鍵となる。
歯付き座金と他のゆるみ止めとの比較
- スプリングワッシャー：弾性によるゆるみ止め効果を発揮するが、摩擦力は歯付き座金に劣る。
- ロックナット：ナットそのものにゆるみ止め機能を持たせており、再使用性に優れるがコストが高い。
- 液体ねじ止め剤：化学的に固定するが、硬化時間が必要で分解・再利用が困難。
真鍮はやわこいね。単純な話で座金の材質より柔らかければいいんじゃないかな。かなり範囲広げられると思うわ。
ただメカ設計でばね座金使う人、普通の平座金も併用する印象があるから、そもそも噛ませる用途意識してない場合がほとんどだと思う。あと、回り止めしたいなら歯付きの座金使えよと思う。— ほりごたつ (@holigotatu) March 19, 2022
標準規格と規格寸法
歯付き座金は、JIS（日本産業規格）やDIN（ドイツ工業規格）などに基づいた寸法・性能要件が定められている。JIS B 1251では外歯型・内歯型それぞれの寸法が詳細に規定されており、設計者はこれに準拠して部品選定を行う。これにより、ねじ部品や取付対象との互換性が確保される。
内歯形
| 呼び | d | D | t | 歯数 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 内歯 | 外歯 | ||||
| 2 | 2.2 | 4.8 | 0.3 | 7 | – |
| 2.5 | 2.7 | 5.7 | 0.3 | 7 | – |
| 3 | 3.2 | 6.5 | 0.45 | 8 | 8 |
| (3.5) | 3.7 | 7.5 | 0.45 | 8 | 8 |
| 4 | 4.3 | 8.5 | 0.45 | 8 | 9 |
| (4.5) | 4.8 | 9.5 | 0.5 | 8 | 9 |
| 5 | 5.3 | 10.0 | 0.6 | 8 | 10 |
| 6 | 6.4 | 11.0 | 0.6 | 9 | 12 |
| (7) | 7.4 | 13.0 | 0.8 | 9 | 12 |
| 8 | 8.4 | 15.0 | 0.8 | 9 | 12 |
| 10 | 10.5 | 18.0 | 0.9 | 9 | 12 |
| 12 | 12.5 | 21.0 | 1 | 10 | 12 |
| (14) | 14.5 | 23.0 | 1 | 10 | 12 |
| 16 | 16.5 | 26.0 | 1.2 | 12 | 14 |
| (18) | 19.0 | 29.0 | 1.2 | 12 | 14 |
| 20 | 21.0 | 32.0 | 1.4 | 12 | 14 |
| (22) | 23.0 | 35.0 | 1.4 | 14 | 16 |
| 24 | 25.0 | 38.0 | 1.6 | 14 | 16 |
| 内歯 | 外歯 | ||||
| 呼び | d | D | t | 歯数 | |
外歯形
| 呼び | d | D | t | 歯数 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 内歯 | 外歯 | ||||
| 2 | 2.2 | 4.8 | 0.3 | 7 | – |
| 2.5 | 2.7 | 5.7 | 0.3 | 7 | – |
| 3 | 3.2 | 6.5 | 0.45 | 8 | 8 |
| (3.5) | 3.7 | 7.5 | 0.45 | 8 | 8 |
| 4 | 4.3 | 8.5 | 0.45 | 8 | 9 |
| (4.5) | 4.8 | 9.5 | 0.5 | 8 | 9 |
| 5 | 5.3 | 10.0 | 0.6 | 8 | 10 |
| 6 | 6.4 | 11.0 | 0.6 | 9 | 12 |
| (7) | 7.4 | 13.0 | 0.8 | 9 | 12 |
| 8 | 8.4 | 15.0 | 0.8 | 9 | 12 |
| 10 | 10.5 | 18.0 | 0.9 | 9 | 12 |
| 12 | 12.5 | 21.0 | 1 | 10 | 12 |
| (14) | 14.5 | 23.0 | 1 | 10 | 12 |
| 16 | 16.5 | 26.0 | 1.2 | 12 | 14 |
| (18) | 19.0 | 29.0 | 1.2 | 12 | 14 |
| 20 | 21.0 | 32.0 | 1.4 | 12 | 14 |
| (22) | 23.0 | 35.0 | 1.4 | 14 | 16 |
| 24 | 25.0 | 38.0 | 1.6 | 14 | 16 |
| 内歯 | 外歯 | ||||
| 呼び | d | D | t | 歯数 | |
さら形
| 呼び | d | D | e | t | 歯数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 3.2 | 6 | 1.8 | 0.4 | 8 |
| (3.5) | 3.7 | 7 | 2.1 | 0.4 | 8 |
| 4 | 4.3 | 8 | 2.5 | 0.4 | 8 |
| (4.5) | 4.8 | 9 | 2.7 | 0.5 | 9 |
| 5 | 5.3 | 10 | 3.1 | 0.5 | 9 |
| 6 | 6.4 | 12 | 3.8 | 0.5 | 10 |
| (7) | – | – | – | – | – |
| 8 | 8.4 | 16 | 5.1 | 0.6 | 12 |
| 呼び | d | D | e | t | 歯数 |
内外歯形
| 呼び | d | D | t | 歯数 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 内歯 | 外歯 | ||||
| 4 | 4.3 | 15.0 | 0.6 | 8 | 12 |
| (4.5) | 4.8 | 15.0 | 0.6 | 8 | 12 |
| 5 | 5.3 | 15.0 | 0.6 | 8 | 12 |
| 6 | 6.4 | 17.5 | 0.8 | 9 | 12 |
| (7) | – | – | – | – | – |
| 8 | 8.4 | 22.5 | 0.9 | 9 | 12 |
| 10 | 10.5 | 26.0 | 1.0 | 9 | 14 |
| 12 | 12.5 | 29.0 | 1.0 | 10 | 14 |
| (14) | 14.5 | 32.0 | 1.2 | 10 | 14 |
| 16 | 16.5 | 35.0 | 1.4 | 12 | 16 |
| 内歯 | 外歯 | ||||
| 呼び | d | D | t | 歯数 | |