ロックワッシャー、平ワッシャー、スプリングワッシャー：どれを選ぶべきでしょうか?

ロックワッシャー、平ワッシャー、スプリングワッシャーの違いは 負荷をどのように分散するか緩みを防止し、ファスナーの性能をサポートします。各タイプはアセンブリ内で特定の機械的な役割を果たします。

作業する際は ファスナー適切なワッシャーを選択することは見落とされがちですが、非常に重要です。 

この記事では、ロックワッシャーと平ワッシャー、スプリングワッシャーと平ワッシャーを比較し、どのワッシャーがアプリケーションに最適かを理解するのに役立ちます。 

振動の多い環境で作業する場合、均等な荷重分散を求める場合、または緩みに対する追加の耐性が必要な場合でも、このガイドでは、スプリング ワッシャーの使用や、ロック ワッシャーとワッシャーのどちらを最初に取り付けるかなどの適切な取り付けのヒントなど、すべてを詳しく説明します。

ロックワッシャー、平ワッシャー、スプリングワッシャーの主な違い

ワッシャーとは何か？なぜ使用するのか？

ワッシャー ボルトやネジなどの留め具と組み合わせて使用される、中央に穴が開いた薄い板です。 

主な目的は、ファスナーの負荷を均等に分散し、表面の損傷を防ぐことです。 

ただし、ワッシャーは種類に応じて、ファスナーを所定の位置に固定し、振動による緩みを防ぐのにも役立ちます。

一般的なタイプは 3 つあります。

• 平ワッシャー
• ロックワッシャー
• スプリングワッシャー（SPワッシャーとも呼ばれる）

平ワッシャー：荷重分散の専門家

平ワッシャーは最も基本的なタイプです。留め具の頭と表面の間に挟み込まれる、滑らかな円形のディスクです。

主な機能:

• 材料の損傷を防ぐために力を均等に分散します
• 締め付け時の摩擦を軽減
• アルミニウムやプラスチックなどの繊細な表面や柔らかい表面を保護します
  

平ワッシャーは、安定性が求められるものの、振動や動きがあまり発生しない用途に最適です。 

より柔らかい素材を扱っている場合、またはボルトやネジの頭の間隔を適切に調整する必要がある場合は、平らなワッシャーが最適な選択肢です。

使用事例：

トルクが中程度で振動が最小限である家具の組み立て、電子機器、基本的な構造上の固定に使用されます。

ロックワッシャー：緩み防止

安全性に関しては、平らなロックワッシャーは、振動や動荷重によってファスナーが外れることを防ぐように設計されています。

仕組み:

ファスナーが締め付けられると、ボルトは変形し、ボルトの頭と表面の両方に食い込みます。この抵抗により、ボルトが自力で回転しにくくなります。

ロックワッシャーの種類:

• スプリット（ヘリカル）ロックワッシャー – 圧縮してグリップするねじれたデザイン
• 歯付きロックワッシャー – 表面に噛みつくための内歯または外歯

利点：

• 自動車、航空宇宙、産業機器などの振動が発生しやすい環境に最適
• トルクを維持し、緩みを防ぎます

ロックワッシャーかワッシャーファーストか?

ロックワッシャーは常にナットまたはボルトの頭の真下に配置する必要があります。 

両方のタイプを含むセットアップでは、平ワッシャーはロックワッシャーの下に配置され、材料の表面に接する必要があります。

これにより、ロックワッシャーが適切にグリップし、意図された機能を実行できるようになります。

スプリングワッシャー：エネルギー吸収作用

さて、スプリングワッシャーとは何でしょうか？スプリングワッシャーは、弾力性のある止めワッシャーの一種です。衝撃を吸収し、張力を維持し、振動を軽減する役割を担っています。

一般的なタイプは次のとおりです:

• ベルビルワッシャー（円錐形） – 限られたスペースで高い負荷をかけるための円錐形
• ウェーブワッシャーs – 適度なたわみを与える波型形状
• 分割スプリングワッシャー – 分割コイル設計のため、ロックワッシャーとしても分類されます

スプリングワッシャーの用途:

スプリングワッシャーは、ボルトの予圧が重要な場合に特に役立ちます。ワッシャーはボルトのねじ山と相手材の間の張力を維持し、接合部の緩みを防ぎます。

以下の分野で広く使用されています:

• 回路基板（ウェーブワッシャー）
• コンプレッサー
• 振動にさらされる建設ジョイント

複数のワッシャーを使用できますか?

アプリケーションによっては、ロックワッシャーと平ワッシャーを組み合わせることが許容されるだけでなく、推奨されます。 

平ワッシャーは表面を保護し、荷重を分散し、止めワッシャーは緩み防止機能を追加します。 

必ず正しい順序で積み重ねてください: 材料 → 平ワッシャー → 止めワッシャー → ボルト/ナット。

よくある誤解

洗濯機は常に必要ですか?

必ずしもそうではありません。ワッシャーは利点をもたらしますが、フランジボルトやあらかじめねじ山が切られたインサートなど、一部のエンジニアリングされたファスナーシステムでは、ワッシャーが不要な場合があります。

すべてのワッシャーはユニバーサルですか?

すべてのワッシャーが互換性があるわけではありません。SPワッシャーは特定のスプリングワッシャー構成を指す場合があり、標準的な平ワッシャーと同等ではありません。 

ワッシャーのタイプと材質は、常にアプリケーションの機械的要件と環境的要件に合わせてください。

材料とコーティングに関する考慮事項

ワッシャーには、次のようなさまざまな素材があります。

• ステンレス鋼 – 耐腐食性があり、屋外や海洋での使用に最適
• 炭素鋼 – 過酷な用途にも耐える耐久性
• 真鍮 – 非発火性で電気システムに使用
• ナイロン/プラスチック – 非金属、軽量、腐食に敏感なセットアップ向け
  

亜鉛メッキや黒色酸化皮膜などの特殊コーティングは、錆や摩耗に対する耐性を高めます。適切な素材を選択することで、ワッシャーやファスナーの寿命を延ばすことができます。

洗濯機選びの最終ヒント

• 負荷の種類を特定する – せん断、張力、それとも動的な動き？これらを参考にしてワッシャーをお選びください。
  
• スプリングワッシャーを選ぶとき厚さはたわみ挙動に直接影響するため、考慮する必要があります。平ワッシャーの場合、厚さは荷重分散に影響します。
  
• 環境を考慮する – 腐食性がありますか？湿気がありますか？条件に耐えられるワッシャー素材をお選びください。
  
• 適切なトルクを使用する – 締めすぎると、ワッシャー、特にスプリングワッシャーやプラスチックワッシャーが潰れることがあります。

結論：ロックワッシャー vs 平ワッシャー vs スプリングワッシャー

選択するワッシャーのタイプは、固定システムが長期間にわたってどの程度保持されるかに重要な役割を果たします。

ロックワッシャーと平ワッシャーを比較する場合でも、スプリングワッシャーと平ワッシャーの利点を検討する場合でも、違いを理解することで最適な結果が得られます。 

荷重の分散から振動への抵抗まで、ワッシャーは大きな役割を担う小さな部品です。