ナット（ハードウェア）

ナットは、ねじ穴のある留め具の一種です。ナットはほとんどの場合、複数の部品を固定するために、対応するボルトと組み合わせて使用​​されます。2 つの部品は、ねじの摩擦(わずかな弾性変形を伴う)、ボルトのわずかな伸張、および固定する部品の 圧縮の組み合わせによって固定されます。

振動や回転によってナットが緩む可能性がある用途では、ロックワッシャー、ジャムナット、偏心ダブルナット、^[1] Loctiteなどの特殊な接着剤ねじロック液、安全ピン（スプリットピン）またはロックワイヤーとカステラナット、ナイロンインサート（ナイロックナット）、またはわずかに楕円形のねじ山を組み合わせたものなど、さまざまなロック機構が採用される場合があります。

四角ナットとボルトの頭は、最初に作られた形状で、特に手作業で製造するのがはるかに簡単だったため、最も一般的でした。以下で説明する理由により、六角ナットが好まれるため、今日ではまれですが^{、特定のサイズに対して最大のトルクとグリップが必要な場合、六角ナット}が時々使用されます。各辺が長いため、スパナをより広い表面積でナットに適用でき、より大きなてこ作用が得られます。

現在最も一般的な形状は六角形ですが、その理由はボルトの頭と同様です。6 つの辺があると、ツールを近づける角度の粒度が適切になります (狭い場所では便利)。ただし、角の数が多く (小さく) なると、角が丸くなりやすくなります。六角形の次の辺に到達するには 6 分の 1 回転するだけで、グリップは最適になります。ただし、6 辺を超える多角形では必要なグリップが得られず、6 辺未満の多角形では 1 回転するのに時間がかかります。指で調整するための蝶ナットや、手の届きにくい場所用のキャプティブ ナット (ケージ ナットなど) など、特定のニーズに合わせて他の特殊な形状も存在します。

ナットとボルトはもともと手作りで作られていたため、それぞれのナットがそれぞれのボルトに合っていましたが、互換性はありませんでした。ナットとボルトはすべて異なっていたため、紛失したり破損したりした固定具を交換することは事実上不可能でした。ジョセフ・ウィットワースは1841 年に標準規格を制定することを提案しましたが、すぐには実現しませんでした。

1851年、イギリスのロンドンにあるハイドパークで万国博覧会が開催され、その一環として水晶宮を建設することが決定された。これは190日で、妥当な費用で完了する必要がありました。2024年に破壊された建物の残骸を調査したところ、これを可能にした大きな革新が明らかになりました。担当の建設会社であるフォックス・ヘンダーソンは、当時としては画期的な方法であった標準化されたサイズのナットとボルトを使用することを決定しました。これにより、建物は時間通りに完成することができました。互換性のあるナットとボルトの使用は非常に成功したため、ホイットワース規格が広く採用されました。英国の規格が正式に採用されたのは1905年になってからでした。^[2]

ナットには、家庭用のハードウェアバージョンから、さまざまな技術基準を満たすように設計された業界固有の特殊なデザインまで、さまざまな種類があります。自動車、エンジニアリング、および産業用途で使用されるファスナーは、通常、トルクレンチを使用して特定のトルク設定で締め付ける必要があります。ナットは、それぞれのボルトと互換性のある強度定格で等級分けされています。たとえば、ISO プロパティ クラス 10 のナットは、ISO プロパティ クラス 10.9 のボルトのボルト耐力荷重を、ねじれなしで 支えることができます。

ボルト締結部の緩みを防ぐための特殊なナットが多数存在します。これは、雄ファスナーに対して支配的なトルクを与えるか、ボルト締結部品を掴むことによって行われます。これらは一般にロックナットと呼ばれます。

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  左から右へ:ウィング、六角、六角フランジ、スラブ溶接ナット。
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  左から右へ:スロットナット、四角ナット (上)、T ナット (下)、キャップ (またはエイコーン)、ナイロンロックナット (上面図と側面図)、およびキャスタレーションナット。
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  六角ナット。

フラット（スパナまたはレンチ）のサイズは業界標準によって異なることに注意してください。たとえば、日本製の自動車に使用されるファスナーの スパナまたはレンチのサイズは、JIS 自動車規格に準拠しています。

六角ナットは六角形で、四角形の四角ナットは一般的に使用されています。スチールナットは強度があり建設に最適ですが、ステンレススチールナットは錆びにくく、屋外での使用に最適です。真鍮ナットは耐腐食性があり、電気工事や配管工事で活躍しています。ナイロンインサートやプリベリングトルクタイプなどのロックナットは、振動やトルクによる緩みを防ぎ、業界全体の特定のニーズに応えます。

ナットの製造工程には、いくつかのステップがあります。まず、希望するナットの種類に応じて、鋼、ステンレス鋼、真鍮などの原材料を選択します。選択した材料は、より可鍛性を高めるために加熱され、続いて成形または鍛造プロセスによってナットの基本形状が作成されます。次に、専用の機械を使用してナットにねじ山が切断または成形されます。ねじ山を切った後、ナットは、強度、耐久性、または外観を向上させるために、熱処理や表面仕上げなどの追加処理を受ける場合があります。ナットが業界の標準と仕様を満たしていることを確認するために、製造プロセス全体にわたって品質管理チェックが行われます。

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  ナットのブランク
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  ナットのねじ切り

ウィキメディア・コモンズには、ナット (ハードウェア)に関連するメディアがあります。

• ビックフォード、ジョン H.; ナサール、サイード (1998)、ボルトとボルト接合のハンドブック、CRC プレス、ISBN 978-0-8247-9977-9。
• 「ねじ留め具」。機械設計。61 ( 23 ): 470。1989年。