ロックナットとは？仕組みや種類、使い方と選び方を解説

ロックナットとは、振動やトルクなどによる緩みを防ぐために使われるナットです。

この記事では、ロックナットの仕組みや種類、基本的な使い方、用途に合った選び方、代表的なタイプについて解説します。また、ロックナットに関するよくある質問にもお答えします。

ロックナットとは？

ロックナットとは、締結部の緩みを抑え、固定状態を保つために使われる締結部品です。セルフロックナット、スティフナットと呼ばれることもあります。標準的なナットと同じように、ボルトやねじ棒に取り付けて使用します。ただし、ロックナットは、トルクや振動などの力がかかっても緩みにくい構造になっています。

ロックナットやスティフナットは、1930年代に各種機械の組み立てで使用するナットやワッシャのコストを削減するために発明されました。それ以前は、振動によるナットの緩みを防ぐには、1本のボルトに2個の標準ナットを使用するのが一般的でした。しかし、この方法では、組み立てに使うボルト1本あたりのナットとワッシャのコストが2倍になります。

ナットは1個あたりの製造コストや購入コストが低いため、少量生産であれば、2個使いする方法も比較的低コストな対策です。しかし、生産規模が大きくなるほどコスト負担も大きくなるため、意図しない緩みをより経済的に防ぐ方法として、セルフロックナットが考案されました。

ロックナット自体は、ロック機構のないナットよりも1個あたりの価格は高いものの、標準ナットを2個使用する場合に比べると低コストです。現在では、さまざまな業界や用途で、ねじ棒やスタッドボルトを使った組立部品にロックナットが使われています。

ロックナットは、大別すると、プリベリングトルク形ナットと、座面でロックするタイプのロックナットの2系統に分けられます。代表的なロックナットには、以下のようなものがあります。

• ナイロンインサートロックナット ねじ山の形状に沿って変形するインナースリーブを備えたタイプです。
• 六角ジャムナット 2つのナットを互いに締め合わせて固定する、ダブルナット方式に近いタイプです。
• ストーバーロックナット プリベリングトルク形ロックナットの代表例です。
• センターロックナット（別名：ツーウェイロックナット） 変形ねじ式ナットの一種で、ナットのねじ山がボルトのねじ山に干渉し、締め付けるにつれてかみ合うように設計されています。
• セレーション付きフランジロックナット フランジ座面のセレーションによって緩みを抑えるタイプです。
• トップロックナット プリベリングトルク形ロックナットの一種です。
• ジェットナット／Kロックナット 航空機や高振動環境などで使われることがあるロックナットです。
• キャッスルナット（溝付きナット） 割ピンなどと組み合わせて回り止めを行い、緩みを防ぐタイプです。

以下では、ロックナットの主な2つの系統である「プリベリングトルク形ナット」と「座面でロックするタイプのロックナット」について説明します。

プリベリングトルク形ナット

プリベリングトルク形ロックナットは、プリベリングトルクの原理を利用して、振動による緩みを抑えます。ここでいうプリベリングトルクとは、ボルトやねじ棒のねじ部にナットをねじ込む際に、ナットを保持し、簡単に緩まないようにするために必要なトルクのことです。

プリベリングトルク形ロックナットの具体例としては、コニカルロックナット、トライロックナット、トップロックナット、ストーバーロックナット、グリプタイトナットなどがあります。多くは全金属製のロックナットで、取り付け後にボルト軸を囲むようにかしめるためのリップやクラウンを備えています。このかしめ加工によって、強い振動が加わる場合でもロックナットを所定の位置に保持するのに十分なプリベリングトルクが生じます。

ただし、すべてのプリベリングトルク形ナットや全金属製ナットに、かしめられる部分があるわけではありません。例えば、コニカルフランジロックナットのように、別の機構によってプリベリングトルクを発生させるものもあります。このようなナットの多くは、取り付け時も取り外し時も、レンチで回す必要があります。

座面でロックするタイプのロックナット

座面でロックするタイプのロックナットは、通常の状態では自由に回転しますが、座面に締め付けることでロック機構が働き、所定の位置に保持されます。プリベリングトルク形ナットがねじ部の摩擦や変形によって緩みを抑えるのに対し、このタイプは座面に締め付けられてからロック効果を発揮します。

そのため、座面に達するまでは比較的スムーズにねじ込むことができ、座面に締め付けられた段階で緩み止めとして機能します。ねじ込み時から抵抗が生じるプリベリングトルク形ナットとは、ロック効果が働くタイミングが異なります。

ロックナットには複数の種類があり、特定用途向けのモデルもあります。以下では、代表的なタイプについて説明します。

用途に適したロックナットは、作業内容や使用条件によって異なります。選定時に考慮すべき主なポイントは、以下のとおりです。

• ねじの向き 時計回りに締める右ねじタイプか、反時計回りに締める左ねじタイプかを確認します。
• 必要なロックナットのサイズ メートルねじ規格とインチねじ規格のどちらに対応するかを把握しておきます。
• 使用する組立部品と使用環境 使用する組立部品の種類や、ロックナットがさらされる環境を考慮して選定します。
• 補助部品の有無 選択したナットを正しく機能させるために、ワッシャなどの補助部品が必要か確認します。
• ロックナットの材質 使用環境や求められる強度に適した材質を選びます。

ロックナットの使い方

ボルトにロックナットを取り付ける方法は、使用するロックナットの種類によって少し異なります。ただし、多くの場合、最初のねじ込みと手締めは、標準的な六角ナットと同じように行います。その後、必要な締め付け力やロック効果が得られるまで、スパナなどの工具を使ってロックナットをさらに締め付けます。

摩擦やプリベリングトルクによってロックするタイプの中には、決まった向きで取り付けた場合にのみ正しく機能するものがあります。そのため、ロックナットの形状を見れば、どちら側を先に取り付けるべきか判断しやすい場合があります。ただし、使用するロックナットが時計回りに締める右ねじタイプなのか、反時計回りに締める左ねじタイプなのかを確認する必要があります。

設計やメーカーによっては、十分なロック効果を得るために、ロックナット本体とあわせてロックワッシャを使用する場合があります。

よくあるご質問

ロックナットのねじサイズとは？

一般的なロックナットのねじサイズには、M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12、M16、M20などがあります。これらのサイズは、一般的な家庭用途の多くに対応します。また、M25〜M50、M60、さらにはM85までの大型サイズのロックナットも、オンラインで取り扱われています。

標準的なロックナットの幅は？

10mmのロックナットは、多くの作業や用途で一般的に使われる幅ですが、利用できる幅は10mmだけではありません。ロックナットの幅は通常mm単位で表され、標準的なサイズには5.5mm、6mm、7mm、8mm、11mm、12mm、13mmなどがあります。

ロックナットは何でできているのか？

高荷重用途や産業用途では、ステンレス鋼、軟鋼、亜鉛めっき鋼、真鍮などを使用した全金属製のロックナットが好まれます。一方で、大きなトルクを受けない用途では、ナイロンを一部に使用したロックナットや、全プラスチック製のロックナットもよく使われます。