★振動試験をしました!
振動で決して緩まない
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
条件:M16x20Nmx100Hz 座面HRc45
100万回で緩まず中止
600000
400000
200000
700 2200 1200 1500
0
バネワシャ 二枚組ワシャ 板バネ付きナット 偏心ツインナット ボルロックナット
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。 実験中の動画
※本カタログ内の全製品は国際特許品です。
ボルト締結の(新)技術情報
振動回数
★角度θ°はねじのリード角より大きく作られています。
r
R θ°
t
R
締め付けた時に床面の間に隙間はゼロ。
かしめてあるのでボール(鋼球)は落下しない。
構造と緩まない原理
1.ナットを締めるとボールが自動的に溝の最深部へ動き、ナット下面とボール頭頂部はツライチとなるので、床と
の間に隙間は生じず、締付け軸力に影響しません。
2.ナットが「振動」を受けて緩もうと反時計回りに身動きするとボールが右へ動き、クサビの機能を発揮するの
で、ナットが回らない(緩まない)。この時にバックラッシュ(=ナットの動き)は殆どありません。
使用上の特徴と注意
⑴ボールの「回転摩擦」を応用しているので、緩める時に大きなトルクは不要で、締付け時の「105~110%」で緩められ
るように調整されています。従って特別な工具は必要ありません。
⑵締付けトルクに制限はなく、手動・動力工具・インパクトレンチの何を使用しても問題ありません。
⑶ナット型もワシャ型も繰り返し使用出来ます:(弊社の実験で)10数回機能が劣化しません。
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
注意! 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)。
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。
2
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。
ボルロック・ナット ボルロック・ワシャ
AF AF
一種ナット並目ねじ・SCM435焼入れ SCM435焼入れ
亜鉛メッキ仕上 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 ねじ径と品番 AF 厚さ ボール径
BLN-M14 2 11 22 2.4 BLW-M14 30 6 2.4
BLN-M16 2 13 24 2.4 BLW-M16 32 7 2.4
BLN-M18 2.5 15 27 2.4 BLW-M18 36 8 2.4
BLN-M20 2.5 16 30 3.2 BLW-M20 41 9 3.2
BLN-M22 2.5 18 32 3.2 BLW-M22 41 9 3.2
BLN-M24 3 19 36 4 BLW-M24 46 9 4
BLN-M27 3 22 41 4 BLW-M27 55 10 4
BLN-M30 3.5 24 46 4 BLW-M30 60 11 4
BLN-M33 3.5 26 50 4 BLW-M33 65 11 4
BLN-M36 4 29 55 4 BLW-M36 75 12 4
BLN-M39 4 31 60 4 BLW-M39 80 14 4
BLN-M42 4.5 32 65 4 BLW-M42 85 14 4
BLN-M45 4.5 36 70 5 BLW-M45 90 15 5
BLN-M48 5 38 75 5 BLW-M48 100 16 5
BLN-M52 5 42 80 6 BLW-M52 105 17 6
BLN-M56 5.5 45 85 6 BLW-M56 110 17 6
BLN-M60 5.5 48 90 6 BLW-M60 115 17 6
BLN-M64 6 51 95 6 BLW-M64 120 19 6
BLN-M68 6 54 100 8 BLW-M68 130 21 8
BLN-M72 6 58 105 8 BLW-M72 135 21 8
BLN-M76 6 61 110 8 BLW-M76 140 21 8
BLN-M80 6 64 115 8 BLW-M80 150 23 8
BLN-M85 6 68 120 8 BLW-M85 160 23 8
BLN-M90 6 72 130 8 BLW-M90 170 25 8
BLN-M95 6 76 135 8 BLW-M95 180 25 8
BLN-M100 6 80 145 10 BLW-M100 190 25 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
上下前後に揺らした 板の間にベアリングを入れた ロードセルでトルクと軸力の測定
赤の合いマークは位置がズレなく、 (振動の疲労破壊で)千切れたボルトの数々
ナットは回ってないのにボルトが緩んだ。 M16 SCM435
2 3
他社製品との違い
1 2 3 4 5 6 7 8 9
締付け時間と 座面を ナットが振動で
取外し時間は 締付けトルクの ナット締結後の 利便性はどうか? 傷めないか? 緩まなくても、
比較項目 増し締めは 早いか? 管理は簡単か? 全高さは? ボルト頭が回ったら 締付け時に
一体どうする? ボルト頭が ボルト頭側に
可能か? 同じボルト(M36)で 連れ回りを
ここ! 使えるか?
突き出しを比較。 起こさないか?
◎便利 ◎擦り傷が付くが、 ◎「つれゼロ・ワッシャー」 ◎「つれゼロ・ワッシャー」で ◎同原理・同性能の
プララド ◎大変手早い 普通のナットと 同機能のボルロック (P.6)でボルト頭は 供回りはゼロ 「ボルロックワシャ」が
ボルロックナット (普通のナットと同じ) 何ら変わらず、 ワシャに替える事で 非回転となる。 ある。
ワンタッチ作業 無傷に出来る。
◎可能 ◎問題無し
(普通のナットと同じ)
3山
市販 ★★非常に困難 ★遅い! ★★大変不便 ★長めのボルトが要る 不便 ★擦り傷がつく ★連れ回わる。
2ケだから締めも緩めも 上下のナットで 片方を失くすと 対策無し メーカーに対策が無く
偏心ツインナット 2倍の時間が掛かる。 締付けトルクを 使えなくなる。 ユーザー頼み
変えないといけない。 ★ボルト頭が回る。
メーカーに対策が無く ★使えない
ユーザー頼み
↑これ、どうやって
増し締めする!? マイナス4山 スパナが要る。
市販 ★極端に遅い! ★擦り傷がつく ★連れ回わる。
板バネ付きナット 手で着座は無理で 対策無し メーカーに対策が無く
(スパナ無しにはやれない)、 ユーザー頼み
緩めた後でもボルトから、
◎可能 容易に取り外せない。 ◎問題無し 不便 ★ボルト頭が回る。
(普通のナットと同じ) スパナ無しに着座が メーカーに対策が無く ★使えない
出来ず、手作業は無理。 ユーザー頼み
3山
スパナが要る。
市販 ★大きく傷が付く ★連れ回わる。
二枚組ワシャ メーカーに対策が無く
ユーザー頼み ◎使える
◎可能 ◎大変手早い ◎問題無し ★ボルト頭が回る。
(普通のナットと同じ) (普通のナットと同じ) (評価せず) メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
2山
スパナが要る。
4
他社製品との違い
1 2 3 4 5 6 7 8 9
締付け時間と 座面を ナットが振動で
取外し時間は 締付けトルクの ナット締結後の 利便性はどうか? 傷めないか? 緩まなくても、
比較項目 増し締めは 早いか? 管理は簡単か? 全高さは? ボルト頭が回ったら 締付け時に
一体どうする? ボルト頭が ボルト頭側に
可能か? 同じボルト(M36)で 連れ回りを
ここ! 使えるか?
突き出しを比較。 起こさないか?
◎便利 ◎擦り傷が付くが、 ◎「つれゼロ・ワッシャー」 ◎「つれゼロ・ワッシャー」で ◎同原理・同性能の
プララド ◎大変手早い 普通のナットと 同機能のボルロック (P.6)でボルト頭は 供回りはゼロ 「ボルロックワシャ」が
ボルロックナット (普通のナットと同じ) 何ら変わらず、 ワシャに替える事で 非回転となる。 ある。
ワンタッチ作業 無傷に出来る。
◎可能 ◎問題無し
(普通のナットと同じ)
3山
市販 ★★非常に困難 ★遅い! ★★大変不便 ★長めのボルトが要る 不便 ★擦り傷がつく ★連れ回わる。
2ケだから締めも緩めも 上下のナットで 片方を失くすと 対策無し メーカーに対策が無く
偏心ツインナット 2倍の時間が掛かる。 締付けトルクを 使えなくなる。 ユーザー頼み
変えないといけない。 ★ボルト頭が回る。
メーカーに対策が無く ★使えない
ユーザー頼み
↑これ、どうやって
増し締めする!? マイナス4山 スパナが要る。
市販 ★極端に遅い! ★擦り傷がつく ★連れ回わる。
板バネ付きナット 手で着座は無理で 対策無し メーカーに対策が無く
(スパナ無しにはやれない)、 ユーザー頼み
緩めた後でもボルトから、
◎可能 容易に取り外せない。 ◎問題無し 不便 ★ボルト頭が回る。
(普通のナットと同じ) スパナ無しに着座が メーカーに対策が無く ★使えない
出来ず、手作業は無理。 ユーザー頼み
3山
スパナが要る。
市販 ★大きく傷が付く ★連れ回わる。
二枚組ワシャ メーカーに対策が無く
ユーザー頼み ◎使える
◎可能 ◎大変手早い ◎問題無し ★ボルト頭が回る。
(普通のナットと同じ) (普通のナットと同じ) (評価せず) メーカーに対策が無く
ユーザー頼み
2山
スパナが要る。
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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 バネワシャ 板バネ付きナット ツインナット
⬅隙間発生!
ナットを締めるとボルト頭が連れ回りし締結後にワ どれもボルト頭が側が無防
シャ間に隙間が生じるが、完全に無くすのは不可能に近 備で、振動を受けるとボルト
く、振動で一瞬にして緩む場合がある。初めから隙間を 頭が回ってしまう。
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、 ⬅連れ回り
★メーカーに対策がなく、ユーザ―頼み。 ユーザー頼み。
日本プララドにはTZ型「つれゼロ・ワッシャー」があります。
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
ボルト頭側の対策
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。
実験動画 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。
6
➡
K
AF
d
ご存じでしょうか!?( 誰も言わないですが…) 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
t
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※ 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※
緩み防止には「ボルト頭側の対策」も不可欠です。 AF d t K AF d t K
TZ-M14 22 14.5 4 30 1.57 TZ-M39 60 40.5 8 81 1.57
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。 TZ-M16 24 16.5 5 33 1.62 TZ-M42 65 43.5 8 89 1.57
以下は、実験結果です。 TZ-M18 27 19 5 37 1.59 TZ-M45 70 46.5 8 98 1.58
TZ-M20 30 21 6 40 1.58 TZ-M48 75 49.5 8 104 1.57
TZ-M22 32 22.5 6 44 1.59 TZ-M52 80 54 10 110 1.55
(二枚組の)ワシャの場合 バネワシャ 板バネ付きナット ツインナット TZ-M24 36 25 6 53 1.55 TZ-M56 85 58 10 115 1.56
TZ-M27 41 28 6 58 1.55 TZ-M60 90 62 12 1.55
TZ-M30 46 31 6 62 1.57 TZ-M64 95 66 12 1.55
TZ-M33 50 34 6 67 1.57 TZ-M68 100 70 12 1.54
TZ-M36 55 37 8 77 1.52 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
⬅隙間発生! ①ボルト頭側に使います。「連れ回り防止機能」は、ナットが床面に着座してから初めて「機能を開始します」。
②ボルトとナットのネジ同士は滑らかに回転する事が必要です。「手締めで」ナットを床面まで着座させられるのが使用条件です。
③例えばUナットなどのように、或いはねじ面に被膜の厚いメッキがなされていて、オネジ・メネジ間に「強い抵抗」がある場合に
は、ナットの着座までの行程ではボルト頭を止めて置く必要があります。着座後は連れ回りを起こしません。
ナットを締めるとボルト頭が連れ回りし締結後にワ どれもボルト頭が側が無防 ④また、ボルトが大変緩くてボルト頭側に「隙間(空間)」がある場合には、機能しません。
シャ間に隙間が生じるが、完全に無くすのは不可能に近 備で、振動を受けるとボルト ⑤ボルト頭が「、ワッシャーの溝」に「正しく嵌りこんでいる」のを確かめて使用ください。
く、振動で一瞬にして緩む場合がある。初めから隙間を 頭が回ってしまう。 つれゼロ・ワッシャーの非回転原理 つれゼロ・ワッシャー 判らない程度に
少し反っています。
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、 ⬅連れ回り ↓
★メーカーに対策がなく、ユーザ―頼み。 ユーザー頼み。 床側
T
外径 外
大 D 径
d 小
日本プララドにはTZ型「つれゼロ・ワッシャー」があります。
トップページの振動試験はこれを付けて実施しました。 ボルト頭側
T1 T2
※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。
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。
・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 理論計算(参考)
回らず緩まない。
「トルク→軸力」について、以下の関係式があります。
・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 T=KxWxd �������������������������������������������������� ①
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 T : ナットの締付けトルク(=ナットを回す回転力)
工具や別置きのスパナ」はもう不要になります d : ボルト径
ボルト頭側の対策 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。���������������� ②
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% ���������� ③
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)������������������������������������ ④
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
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。 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
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。 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。
実験動画 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。 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:
㈱日本プララドの研究室までご相談ください。 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。
6 7
➡
ボルロック・ナットの応用先
振動する建機
振動する洋上風力 送電鉄塔のダブルナット
その他のプララドの新製品
斜面デイスクの効果で振動で「緩まない」新製品
テンションナット 専用カタログがあります
斜面ディスク
⬆
締め付けの動画
打撃スパナの解消 危険ですねぇ。
やめましょうよ。
打撃スパナは男の世界!?いいえ、テンションナットの採用で、力が足りない女性でも締付が出来ます。
【実例】M食品工場・S製鉄所で、叩き締めボルトの作業が女性に変わりました。
お問い合わせ窓口 www.plarad.net
販売店
株式会社 日本プララド
E-Mail : info@plarad.net
本 社 〒651-2404 兵庫県神戸市西区岩岡町古郷255-6
TEL 078-967-3556 FAX 078-967-3567
関東支社 〒230-0062 神奈川県横浜市鶴見区豊岡町26-10
TEL 045-570-5333 FAX 045-585-5656