ボルトとナットの基礎知識！ネジとの違いと規格や種類を詳しく解説

ボルトとナットは、日常生活や工業製品の製造において欠かせない部品です。

ボルトは、物と物を締めてつなげるための部品で、基本的にナットと組み合わせて使用します。本記事では、ボルトとナットの基礎知識に加えて、規格や種類を詳しく解説します。

ネジやビスとボルトの違いについては、以下の記事で解説しているので、あわせて参考にしてみてください。

ネジとボルトとビスの違いは？種類一覧表と選び方のポイント

ボルトとナットの基礎知識

ボルトとナットの正しい固定方法や、使用する順番を知ることは、安全性において重要です。また、ワッシャーを併用すればさらに安全性や強度が高まります。

ボルトとナット、ワッシャーの特徴を理解し、適切な部品を選択することが、機材や家具を長持ちさせるコツです。

ボルトの特徴

ボルトはネジの一種で、側面にらせん状の溝が入った「おねじ（雄ネジ）」のことです。ボルトは、ナットや、タップで切られた「めねじ（雌ネジ）」がある部品と組み合わせて使用されることが一般的です。

ビス（ネジ）との主な違いは、ボルトがナットと組み合わせて物を固定するのに対し、ビスは材料自体にネジを切りながら固定する点にあります。

ナットの特徴

ナットもネジの一種であり、筒状の内側にらせん状の溝が刻まれた「めねじ」を指します。ボルトやネジと組み合わせて使用され、ボルトを固定する際に役立ちます。六角ナットや袋ナット、フランジナットなど、ナットの種類はさまざまです。

フラットワッシャー付六角ナットのように、ワッシャーが組み込まれているタイプもあり、用途や状況に応じて選択できます。

ワッシャーの特徴

ワッシャーは、ボルトや小ねじを締め付けるための部品です。座面と締め付け部の間に挟んで使用します。

締め付ける材料が傷つかないように保護する役割と、ボルトとナットが緩まないように締め付ける役割があります。平ワッシャーは、締め付ける場所にかかる圧力を分散させて、材料が傷つくのを防ぎます。スプリングワッシャー（ばね座金）は、ゆるみを防止する仕組みになっており、機械の振動箇所などに使用します。

また、幅の広い穴などにボルトを使うとき、ナットやボルトの頭が穴にめり込むのを防ぐ効果もあります。

ボルトとナットの規格

ボルトやナットの選び方には「規格」が大きく関わってきます。規格とは、ボルトやナットのサイズや形状を決めるルールのことです。

国際的な基準であるISO規格や、日本の基準であるJIS規格などがあり、それぞれの規格に従ってボルトやナットのサイズや形状が決められています。

規格に従って製造されることで、ボルトとナットが正確に合致し、しっかりと固定されるのです。

ここでは、ボルトとナットの規格について詳しく解説していきます。

規格その1：サイズ用語

ボルトやナットのサイズを理解するための基本的な用語は以下の４つです。

ピッチ

ネジの規格において、ギザギザの山の部分を「ネジ山」と呼びます。ピッチとは、このネジ山とネジ山の間隔のことです。

直径

ネジ山のある部分の太さのことで、「呼び径（よびけい）」と表現されることもあります。ボルトの頭部分の直径ではない点に注意しましょう。ワッシャーを併用する際は、直径に合ったものを選んでください。

角度

ネジのギザギザ部分の角度です。ネジの規格により、定められている角度が異なります。

谷径

ネジ山の谷（溝）の部分を基準とした直径のことです。

規格その2：メートルとインチ

ミリ（メートル）とインチは、工具やボルトのサイズを示す際に使用される2つの主要な単位です。自動車やバイクの整備に関連する部品や工具のサイズを示す際に、これらの単位が頻繁に使用されます。

メートルとインチの違い

ミリはメートルの1/1000であり、国際的な単位として広く使用されています。一方、インチは主にアメリカやイギリスで使用される単位で、1インチは25.4ミリに相当します。

メートルとインチの換算

1インチ＝25.4ミリの換算をもとに、さまざまなサイズの工具や部品のサイズに変換できます。1/4インチは6.35ミリ、3/8インチは9.52ミリ、1/2インチは12.7ミリに相当します。

USインチとイギリスインチの違い

インチには、国際インチである「USインチ」と、ウイット・ワースやBSWとも呼ばれる「イギリスインチ」の2つの種類があります。イギリスインチは、特定のイギリス製の車やバイクで使用されていますが、現代の多くの車やバイクはUSインチまたはミリが基本です。

イギリスインチの特徴的なサイズとして「1/4イギリスインチ」があり、これはミリ換算で13.3ミリに相当します。

ボルトの径とピッチの測り方

ボルトを選ぶ際や取り替える際には、「径」と「ピッチ」を正確に知ることが重要です。適切なボルトを選択するために、これらのサイズを正しく測る方法を確認しておきましょう。

径を測る方法

径はボルトやネジの太さを示すものです。径の測定には、ノギスを使ってボルトのネジ山がある部分を挟みます。測定時は、ワッシャーなどの他の部品が邪魔にならないように取り外し、ボルトのみで測定しましょう。

正確な径の測定は、ボルトやネジの選定だけではなく、ワッシャーの選定にも影響します。

ピッチを測る方法

ピッチの測定方法はシンプルで、ネジの山の頂点から次の山の頂点までの距離をノギスや定規で測定します。また、ピッチゲージというネジ山のピッチを計測するための専用工具もあります。

ボルトとナットの種類

ボルトは、側面にギザギザとしたらせん状の溝がついている部品です。基本的にはナットとセットで使用され、多くの場合先端は平らになっています。

一方、ナットはドーナツのような形状で、内側にギザギザとした溝が付いている部品です。

ボルトやナットは「ネジ」というカテゴリに属しています。ネジは、らせん状のギザギザとした溝が付いた部品の総称で、ボルトとナットもネジの一種です。そして、ボルトとナットはサイズや形状によってさらにいくつかの種類に分けられます。

ここでは、ボルトとナットの代表的な種類をご紹介します。各部品の特徴や用途を把握し、適切なものを選択して作業効率や安全性を高めましょう。

ボルトの種類

ボルトは機械や建築物の組み立てなど、用途や環境に応じてさまざまな種類が存在します。

もっとも一般的なボルトが「六角ボルト」です。そのほか、頭部に六角形の穴が開いている「六角穴付きボルト」や、リング状の形状を持つ「アイボルト」、独特の形状を持つ「蝶ボルト」など多種多様なボルトが存在します。

それぞれの特徴と用途を詳しく見ていきましょう。

種類その1：六角ボルト

六角ボルトは、その名のとおり頭部が六角形をしているボルトです。レンチやスパナを使用して締め付けができ、多くの産業や日常生活で広く利用されています。この六角形の形状には、ボルトを締め付ける際のグリップ力を高める効果があります。

六角ボルトの最大の特徴は、その強固な締結力です。とくに、強度が求められる場所や、頻繁に締め付け・緩める作業が行われる場所で使用されます。

六角形の形状が、レンチやスパナとの接触面積を増やすことで、しっかりとした締結が可能です。

さらに、六角ボルトは、サイズや長さ、材質などにさまざまなバリエーションが存在します。そのため、用途や条件に合わせて最適な六角ボルトを選択できます。

種類その2：六角穴付きボルト

六角穴付きボルトは、頭部に六角形の穴が開けられているボルトで、六角レンチという棒状の工具を使用して締め付けます。

この六角穴のデザインは、ボルトの頭部が突出せず、装置や機器のデザインを邪魔しません。そのため、デザイン性が求められる製品や、狭いスペースでの取り付けが必要な場所で使用されます。

六角穴付きボルトは、装置の小型化や高い締め付け力が求められる場面、とくに機械や電気部品の取り付けに適しています。

種類その3：アイボルト

アイボルトは、ボルトの頭部分にリングが取り付けられている特殊なボルトです。リング部分には、ワイヤーロープやフックなどを取り付けでき、機械や重い物を持ち上げる際の吊り具としてよく使用されます。

一般的な家庭ではあまり見かけないかもしれませんが、工業分野や建築現場などでは頻繁に使用されています。

アイボルトの大きな特徴として、リング部分に変形や破損が発生しないように、保障荷重が設定されている点が挙げられます。これにより、安全に物を持ち上げることが可能です。

また、アイボルトはコンクリートの柱や壁に埋め込むことができます。チェーンやロープを取り付けて、盗難防止の役割として使用されることもあります。

種類その4：蝶ボルト

蝶ボルトは、その名のとおり、蝶のような2枚の羽根が特徴的なボルトです。ほかのボルトと異なり、工具を使用せずに手で締めることができます。

そのため、特定の場面や状況での取り付けや取り外しを、迅速に行いたいときに非常に便利です。

ナットの種類

ナットは、ボルトと組み合わせて使用される締結部品の一つです。日常生活でよく目にするのは、六角形の形をした「六角ナット」ですが、ほかにも六角
袋ナットや蝶ナットなど多種多様なナットが存在します。

種類その1：六角ナット

六角ナットは、日常生活でもっとも一般的に使用されるナットの一つです。締結する際には、スパナなどの工具が必要となります。

ドーナツのような形状をしており、ボルトと組み合わせて締めると、ボルトの先端部分がナットから突き出てしまいます。

そのため、物が接触しやすい部分には適していません。物や人があまり接触しない機械の内部などに多く用いられます。

種類その2：六角袋ナット

六角袋ナットの特徴は、正六角形の形状を持ちながら、片側が閉じている蓋のような形になっている点です。この閉じた部分のおかげで、ボルトと組み合わせて締めた際、ボルトの先端がナットから突き出ることがなく、安全性が向上します。

自動車や自転車のタイヤのホイール、トイレの取り付けなど、さまざまな場面で使用されています。

ただし、ボルトのネジ部分が長すぎると、上手く締めることができないため、ボルトの長さを選ぶ際には注意が必要です。

種類その3：フランジナット

フランジナットは、六角ナットとワッシャーが一体化された特殊な形状のナットです。

通常、六角ナットを使用する際には、部材と六角ナットの間にワッシャーと呼ばれる座金を挟んで締め込むのが一般的です。しかし、フランジナットの場合、このワッシャーがナット自体に組み込まれているため、取り付け作業に手間がかかりません。また、締結時の圧力分散が向上し、部材へのダメージを低減するメリットもあります。

さらに、ワッシャーの存在により、ナットが緩むことを防ぐ効果も期待できます。長期間の使用においても安定した締結状態を保つことが可能です。

種類その4：アイナット

アイナットは、特定の用途のために設計された特殊なナットの一種です。アイボルトと同様に、アイナットにもリングが付いており、このリングを使用してさまざまなものを引っ掛けることができます。

アイボルトとの主な違いは、アイボルトには外ねじが付いているのに対し、アイナットには内ねじが付いている点です。この特性により、アイナットは組み付けた際のリングの高さがアイボルトよりも高くなります。

アイナットは、リング状の部分に何かを引っ掛けて吊るしたり、鎖などを引っ掛けたりするための金具として使用します。

種類その5：蝶ナット

蝶ナットは、その名のとおり、翼のような形状を持つナットで、工具を使用せずに手で締めたり緩めたりできることが特徴です。手で頻繁に取り付けや取り外しをしたい場所に適していますが、強く固定したい場所には向いていません。

また、蝶ナットは金属製の複数部品から構成される場所での使用が一般的で、その際には付け外しの頻度が高いため、紛失しやすいことも特徴です。

主に楽器のシンバルスタンドや折りたたみ式の看板など、手での取り付け・取り外しを頻繁におこなう場所で使用されます。

ボルトとナットの基礎を知ってものづくりに活用しよう

ボルトとナットは、それぞれに異なる特徴があり、さまざまな用途で使用されています。ボルトは物を固定する役割を持ち、ナットは基本的にボルトと組み合わせて使用します。

規格に関する知識、とくにサイズやピッチ、メートルとインチの違いなどは、ものづくりのために重要な情報です。
ボルトやナットの種類を知ることで、適切な部品を選択でき、より効率的かつ安全な作業が可能となります。

ぜひ本記事で解説したボルトとナットの基礎知識を活用し、ものづくりをさらに楽しみましょう。