アウター六角ボルト vs インナー六角ボルト：どのように両者を選ぶか？

現在、六角ボルトはファスナー業界で広く利用されている。ストレートヘッドやクロスヘッドに比べて、六角ボルトはスリップ傾向が少ないため組立性が良く、トルクも大きい。

さらに、六角ボルトは構造が単純で、12角ボルトや多歯ボルトに比べてコスト効率が高い。

そのため、六角ボルトの方が総合価格は高く、自動車に最も多く使われている。

六角ボルトには、内六角ボルトと外六角ボルトがあります。この2つのボルトは何を区別し、どのように使い分ければよいのでしょうか。

この記事では、構造、コスト、締め付け工具、メリット、デメリット、適用範囲などを紹介する。

1.構造

構造上、六角穴付きボルトと外六角ボルトの見分けは簡単である。基本的にねじ部に違いはない。外六角とは六角形の頭を指し、窪みはない。

ヘッドのベアリング面積を増やすために、外側の六角フランジボルトを使用することもできる。このバリエーションは広く使われている。六角穴付きボルトの頭部の外縁は丸く、中央は凹んだ六角形である。最も一般的なのは円筒頭六角形だが、皿頭六角形ソケット、皿頭六角形ソケット、平頭六角形ソケットもある。

ヘッドレスネジ、ストップスクリュー、マシンスクリューなどは、ヘッドレスソケットキャップスクリューと呼ばれる。六角穴付きボルトは、頭部の接触面積を増やすために六角穴付きフランジボルトにすることもできる。

ボルト頭部の摩擦係数を制御したり、緩み止め性能を向上させるために、外六角組合せボルトや内六角組合せボルトを使用することもできる。これらを下図に示す。

2.コスト

ソケット・ヘッド・キャップ・スクリューとヘキサゴン・ソケット・ボルトは通常、ねじ込みによってねじ山が形成される。両者に使用されるねじ切りプレートは基本的に同じで、コストに大きな差はない。

しかし、この2種類のボルトの頭部製造工程は異なります。頭部の構造が異なるため、それぞれに異なる金型と工程が必要です。

六角穴付きボルトの頭部は、製造工程の違いから六角穴付きねじよりも製造コストが高い。

私の経験では、外側の六角ボルトのコストは内側の六角ボルトの半分で済む。

3.締め付け工具

それは、生活の中での組み立てと生産という2つの部分に分けられる。

生活の中で組み立てる場合、六角穴付きボルト用のレンチの形状は、片側が他方より長い「L」字型である。短い方をネジ止めに使い、長い方を持ってネジを締めると、手間が省け、ネジがよく締まる。

外側の六角ボルトには、アジャスタブルレンチ、リングレンチ、オープンエンドレンチなど、正六角形の頭を持つレンチが必要です。下図のように、以下の2つの工具は、家庭で日常的に組み立てやメンテナンスをしている人なら知っているかもしれない。

締め付け品質と自動化の要求を満たすため、生産現場での組み立ては固定トルクレンチと高精度締め付けガンを使って行われる。そのため、対応する締め付けスリーブを一致させる必要がある。

外側の六角ボルトには凹型の六角スリーブが、内側の六角ボルトには凸型の六角スリーブが必要です。下図に示すように、ボルトの頭の大きさに合わせて一連のスリーブが用意される。

4.利点と欠点

4.1 利点

外側の六角ボルト/ネジ：

• セルフロック性が高い。
• 締め付け前の接触面積と力が大きくなる。
• フルスレッドは長さの幅が広い。
• 部品の位置を固定し、横方向の力によるせん断に耐えるために、リーマ穴を設けることができる。
• 頭部が六角ソケットより薄く、六角ソケットでは代用できない場合がある。

六角穴付きボルト/ネジ：

• 締めるのも簡単だ。
• 分解は容易ではない。
• 滑り止めの角度がついている。
• 狭いスペースにもフィットする。
• 大きな荷重にも耐えられる。
• 他の部品と干渉することなく、より精巧に美しく仕上げることができる。

4.2 デメリット

外側の六角ボルト／ネジ：

• かなりのスペースを占有するため、デリケートな場面には不向き。
• 皿頭には使用できない。

六角穴付きボルト/ネジ：

• 接触面積と予圧が小さい。
• ある長さを超えると、糸が完全に存在しなくなる。
• 締め付け工具を合わせるのは難しいが、ネジ止めや交換は簡単だ。
• 通常では分解が容易ではないため、分解には専門のレンチを使用すること。

5.適用範囲

外六角ボルトと内六角ボルトの長所と短所である。

締め付け箇所に大きな軸力が必要な場合、つまり締め付けトルクが大きく、締め付けに十分な外部スペースがある場合は、外六角ボルトを使用する。

しかし、締め付け位置のスペースが限られている場合や、美観を高めるために皿頭が必要な場合、締め付けに必要な軸力が小さい、つまり締め付けトルクが小さい場合は、代わりに六角ボルトを使用することができる。

例として、自動車のサブフレームとボディの連結部を考えてみよう。サブフレームの底部を複数のボルトが貫通し、ボディに締め付けられている。底面が見えず美観を損なわず、締め付けに支障がないため、高い軸力とトルクが必要です（ボルトは降伏してから締め付けます）。

したがって、この接続位置では、締め付けに外側の六角ボルトを使用することを推奨する。

内装トリムの接続部は、顧客の目に触れる部分であり、通常は美観への配慮が必要です。そのため、皿頭構造が必要であり、ボルト頭頂部は接続部品の構造に合わせるか、追加部品で覆う必要があります。

さらに、このような位置での締め付けに必要な軸力とトルクは小さい。したがって、六角穴付きボルトや六角穴付きねじは、このような場面での締め付けに非常に適しています。

どのように選べばよいかわからない場合は、接続位置にエレガントな外観が必要かどうか、組み立てスペースが限られているかどうかによる。そのような場合は、六角穴付きボルト/ねじを選ぶことをお勧めします。

それ以外の場合は、外側の六角ボルト/ねじを選択できる。費用対効果が高く、他のほとんどの要求を満たすことができる。

外六角ボルト／ねじが内六角ボルト／ねじよりも一般的に使用されているのはこのためである。

6.経験と結論

六角ボルト／スクリューは、構造が単純で、使い勝手がよく、価格も手ごろで、締め付けが簡単なため、さまざまな産業で広く使われている。

一般的な六角ボルト／ネジには、外六角と内六角の2種類がある。両者の頭部構造は明確に区別できる。

コスト面では、外六角は内六角ボルトの半額。さらに、両タイプに使われる締め付け工具の寿命や製造方法も異なる。

両者の長所と短所を考慮すると、接続位置に繊細さ、美しさ、限られた組み立てスペースが必要な場合は、ソケットヘッド・ボルト/ねじを選択することを推奨する。しかし、そのような要求がない場合は、外六角ボルト／ねじを選択すべきである。