8.２ ねじ部品 5/28 - ①

１．六角ボルト・ナット 六角ボルト 六角ナット ねじ用語 JIS B 0101：2013

8.２ ねじ部品 5/28 - ②

１．六角ボルト・ナット ｓ：ボルトの二面幅 ｓ：ナットの二面幅 ｄ：おねじの外径（呼び径） ｄ：めねじの谷の径（呼び径） ｂ：ねじ部 ｍ：ナットの高さ ｌ ：呼び長さ

8.２ ねじ部品 5/28 - ③

１．六角ボルト・ナット （１）通しボルト ２つ以上の部品（例えばA、B）に穴をあけ、 ボルトを通してナットで締め付ける （２）押さえボルト（ねじ込み） 部品の一方Bにめねじを加工して、 他の部品Aには穴をあける ボルトはAからBに向かって通して 締め付ける （３）植込みボルト 植込みボルトは両端にねじが加工してある ボルトの一端は部品Bのめねじに半永久的に ねじ込み、もう一端は部品Aナットで 締め付ける

部品A （穴）

部品B （穴）

部品A （穴）

部品B （めねじ）

部品A （穴）

部品B （めねじ）

8.２ ねじ部品 5/28 - ④

２．新六角ボルト （１）六角ボルトの種類 （ａ）呼び径六角ボルト 円筒部径と呼び径とがほぼ等しいもの （ｂ）有効径六角ボルト 円筒部径が有効径にほぼ等しいもの （ｃ）全ねじ六角ボルト 円筒部がなくボルトの軸部がすべてねじ部のもの

ねじの呼び径 円筒部径 ＝

M10 10mm ＝

ねじの呼び径 円筒部径 ＜

M10 9.026mm ＜

ねじの呼び径 円筒部なし

M10 なし

有効径 円筒部径

8.２ ねじ部品 5/28 - ⑤

２．新六角ボルト （２）六角ボルトの部品等級 部品等級Ａ Ｂ C 表面性状（粗さ）6.3a 12.5a （３）六角ボルトの強度区分 強度区分 3.6 5.6 8.8 4.6 5.8 9.8 4.8 6.8 10.9 Ａ2-70 Ａ4-70 Ａ２-50 Ａ4-50 （４）六角ボルトの形状および寸法

8.２ ねじ部品 5/28 - ⑥

３．新六角ナット （１）六角ナットの種類 （ａ）六角ナット ナットの呼び高さｍが0.8ｄ以上のもの ｍ≧0.8ｄ ひく （ｂ）六角低ナット ナットの呼び高さｍが0.8ｄ未満のもの ｍ＜0.8ｄ

d

m

m

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ①

３．新六角ナット （２）六角ナットの形式による分類 （ａ）六角ナット －スタイル１、 －スタイル２、 －スタイルC （ｂ）六角低ナット スタイル区分なし、面取りの有無による区分 （３）六角ナットの部品等級 部品等級Ａ Ｂ C （４）六角ナットの強度区分 強度区分 ４ ５ ６ ８ ９ １０ １２ （５）六角ナットの形状および寸法

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ②

４．ボルトの保証荷重（並目ねじ）JIS B 1051

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ③

５．ナットの強度区分およびそれと組合わせるボルトJIS B 1052

強度区分

材　　　　　質

3.6 普通鋼、炭素鋼、SWCH（冷間圧造用炭素鋼）など

4.6 普通鋼、炭素鋼、SS400、S20C

4.8 炭素鋼、普通鋼SS400相当、SWRCH6R、SWRCH材

5.6 炭素鋼、S45C、S25Cなど

5.8 炭素鋼

6.8 炭素鋼、S45C、SCM432

8.8炭素鋼（ただし焼入れ焼戻しや合金元素で強化）S45C、熱処理で強化したSWRCH38Kなど

9.8SNB7（高温用合金鋼）、SCM435、炭素鋼（ただし焼入れ焼戻しや合金元素添加で強化）

10.9 合金鋼、SCM435、SCM440

12.9 合金鋼、SCM435

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ④

５．ナットの強度区分およびそれと組合わせるボルトJIS B 1052

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ⑤

※１鋼の特性と強度区分

ねじ部品の材料には、鋼、ステ

ンレス鋼、合金鋼、非鉄金属、プ

ラスチックなどが用いられる。材

料に引張荷重を不え、荷重による

伸びをグラフに表すと、右図のよ

うな荷重－伸び線図になる。ねじ

部品に多く用いられる鋼には軟鋼

と硬鋼とがあり、両者には降伏点

の現れ方に特徴がある。

荷重－伸び（応力－ひずみ）線図

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ⑥

※１鋼の特性と強度区分

A点を上降伏点と言い、一般に降

伏点と呼ぶ。AA‘は曲線となるた

めフックの法則に従わないが、荷

重を徐荷した場合には永久ひずみ

は残らない。よって、A点より右側

が塑性変形となる。D点の最大荷重

点を単に引張強さと言う。

A＝320N

D＝400N のとき

A／D＝320／400＝0.8となり、

この材料の強度区分を4.8と称する。

軟鋼（延性(えんせい)材料）の場合

A D

400N

320N

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ⑦

※１鋼の特性と強度区分

右図のように明瞭な降伏点を示

さない材料の場合は、 一定の永久

ひずみ（通常は0.2％の永久ひず

み）を生じる 公称応力σ0.2をオフ

セット法により求め、 降伏応力と

みなし、これを耐力と呼ぶ。

硬鋼（脆性(ぜいせい)材料）の場合

Ｐ：比例限荷重 Ｅ：弾性限荷重 Ｂ：最大荷重 Ｆ：破断荷重 σ0.2：0.2%耐力

σ0.2

←

荷重（応力）

伸び（ひずみ）→

※２ 強度区分4.8とは

一の位の4は引張強さを100で割った値を示す。4の場合の引張強さは

400N／mm2である。小数点第一位の8は降伏点あるいは耐力を引張強さで

割った値である。よって、4.8の降伏点は、400×0.8＝320N／mm2

8.２ ねじ部品 6/ 4 - ⑧

※3 ステンレス鋼ねじの強度区分

ステンレス鋼は鉄に12%以上のクロムと他元素(ニッケル・モリブデン・チタ

ン等)を添加し、耐食性・耐熱性を向上させた合金鋼である。

一般には大気中で自己丌動態被膜を形成し錆びにくい。金属組織により、オース

テナイト系・フェライト系・マルテンサイト系の3種類に大別される。また添加

元素の配合により数多くの種類があり、耐食・加工・磁性等それぞれの特性が強

化される。そのため、使用環境・用途・加工法に適した特性のステンレス鋼を幅

広く選択することができる（http://www.yura-sansyo.co.jp/knowledge/）。

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ①

６．植込みボルト ７．その他のねじ部品 （１）四角ボルト、ナット （２）止めねじ （３）小ねじ （４）木ねじ、タッピンねじ （５）特殊な形のボルト、ナット ①六角穴付ボルト ②アイボルト ③ちょうボルト、ナット ④みぞ付き六角ナット ⑤Tみぞボルトナット ⑥座金組込み六角ボルト ⑦フランジ付六角ボルト、ナット ⑧基礎ボルト ⑨丸ナット ８．締結用部品の公差 ９．スパナ、ねじ回し １０．座金 １１．ねじのゆるみ止め

（１）

（２）

（３）

（４）

①

②

③

④

⑤

⑤

⑦

⑧

６

１０

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ②

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）によるねじの強度計算

（２）せん断力（せん断荷重）によるねじの強度計算

（３）ねじ山の数（ねじ山のせん断荷重又は面圧）の強度計算

（４）引張りとねじり（複合荷重）によるねじの強度計算

（５）ねじ部品の疲れ強度（硬鋼の場合、強度区分8.8以上）

（６）固定用、漏れ止め用ボルト？

（１）

（4） （3） （2）

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ③

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算

一般的に引張りまたは圧縮力で発生する応力σ

は、ボルトに働く荷重Fをそのボルトの断面積

Aで除算したものになる。

応力𝜎＝ボルトに働く荷重𝐹

ボルトの断面積𝐴

𝐴 =𝜋𝑑2

4

𝐴 =𝐹

𝜎

ボルトの断面積ＡをＪＩＳ規格では

ねじの有効断面積と呼び、

Ａ＝ 𝐴𝑠, 𝑛𝑜𝑚で表す。 𝑛𝑜𝑚 ： 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 名目的なという意味

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ④

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑤

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算

※ 便覧8-37 8・41表参照 おねじ部品の保証荷重（有効断面積）

※ ＡｓとＡｅとは

Ａｓ：Ｓtress Ａrea （JIS Ｂ 1082）

Ａｅ：Effective Ｓectional Area（有効断面積）（機械用語辞典Ｓ47.9）

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑥

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算

①ねじの有効断面積

ねじの有効断面積 (𝐴𝑠, 𝑛𝑜𝑚) の計算式

は、JIS B 1082 「ねじの有効断面積及

び座面の負荷面積」に規定されている。

𝐴𝑠, 𝑛𝑜𝑚 =𝜋

4

𝑑2 + 𝑑3

2

2

𝐴𝑠, 𝑛𝑜𝑚 = 0.7854(𝑑 − 0.9382𝑃)2

𝐴𝑠, 𝑛𝑜𝑚 ：メートルねじの有効断面積

（mm2）

π：3.1416

𝑑 ：おねじの外径（mm）

𝑑1 ：おねじの谷の径（mm）

𝑑2 ：おねじの有効径（mm）

𝑑3 ： 𝑑1

－ 𝐻／6 （mm）

𝑃 ：ねじのピッチ（mm）

𝑛𝑜𝑚 ： 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 名目的なという意味

𝐴𝑠

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑦

軟鋼 硬鋼（合金鋼）

機械的性質12.9の0.2%耐力RP0.2は最小引張強さ1220×0.9≒1100N／mm2となる 機械的性質4.8の下降伏点ReLは最小引張強さ420×0.8≒336（340）N／mm2となる

（JIS B 1051）

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑧

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算

②計算例（その１）

1本の六角ボルトでF＝200kgfの引張荷重を繰返し（片振り、

鋼の安全率Ｓ＝５）受けるのに適正なサイズを求める。

六角ボルトの材質はSS400、硬さHRB71、強度区分4.8と

する。

荷重ＦをＳＩ単位に変換すると、重力加速度ｇ＝9.8m/s2

として、Ｆ＝200×9.8≒1960N

降伏点ReL ＝340N/mm2、安全率Ｓ＝5とし、

許容引張応力σt ＝ ReL/Ｓ＝340/5 ＝68N/mm2

断面積A＝F/ σt ＝1960/68≒28.8mm2

Ａ＝𝐴𝑠, 𝑛𝑜𝑚≒28.8mm2以上のボルト、M８を使用する。

（M7も該当するが優先順位2となるため、一般的なM8を使用）

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑨

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算例

②計算例（その１）続き

28.8mm2

優先順位２⇒ 優先順位1⇒

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑩

8.２ ねじ部品 6/ 11 - ⑪

１２．ねじの大きさの計算

（１）引張り力（引張荷重）による計算

③安全率について

荷重の種類とアンウィンの安全率Ｓ（便覧4-5、4・3表）

静荷重（死荷重） ａ Ⅰ 静荷重

片振り（繰り返し） ｂ Ⅱ 動荷重

両振り（交番） ｂ Ⅱ 動荷重

衝撃荷重（衝撃） ｃ Ⅲ 動荷重

Ｓ

Ｓ

①

③

②

④

⑤