ロックワイヤはトルクを保つためのものではないし、切れることが目的の場合もある
数か月おきに、航空整備の掲示板へ誰かのロックワイヤの写真が「採点してくれ」という題で現れ、数百の賛成と百件の議論を集める。あるスレッドは六百三十九点まで伸びた。コメントが比べているのは見た目である。この作業を規定する文書が述べているのはまったく別のことで、しかもそれは最初の段落に書かれている。
「これらの実務は、トルクを得たり保ったりするための手段ではなく、 ねじ、ナット、ボルト、止め輪、オイルキャップ、ドレンコック、弁および部品の 外れを防ぐための安全装置である。」 これが施回止めの節の冒頭であり、ワイヤが何のためにあるかを定めている。 ボルトを締め付けているのではない。ボルトが出ていくのを止めているのだ。
この文書は航空機の整備文書である。 FAA 諮問回報 AC 43.13-1B、六百四十六ページ、全文を無償で入手できる。 自動車にも機械にも建築にも適用される規則ではない。 本サイトはこの同じ回報の別の章を ゆるみ止めナットの再使用 に使った。この頁が扱うのは第 7-122 から 7-126 項、同じ本の中の別の主題である。
この回報がどこでもしていないことが一つある。方法を承認することである。 その第一段落は、内容が受け入れうるのは製造者が黙っている場合にかぎると定めており、 それが「航空で承認された」 という言い回しが、人が使っている意味を持たない理由である。
誰のロックワイヤも採点しない。 それらの部品を見ていないし、腕前の判定もしないし、 この頁に「もっときれいに撚る方法」の助言はない。 以下は文書が要求していること、そしてもっと面白いこと、 ワイヤが何でないかである。
三つの方法があり、ワイヤはそのひとつにすぎない
同じ段落が一族の名を挙げる。 「施回止めには三つの基本的方法が用いられる。ロックワイヤ、割ピン、 ゆるみ止めナットである。」 止め座金と pal ナットも「用いられることがある」として触れられている。 それぞれに居場所があり、その段落が割り振っている。
- ワイヤ、軟らかい黄銅または鋼。シリンダスタッド、操縦ケーブルのターンバックル、エンジン補機の取付ボルトに
- 割ピン。航空機とエンジンの操縦系、降着装置、尾輪組立、あるいは回転や作動運動が生じるあらゆる箇所に
- ゆるみ止めナット。頻繁には外さない箇所に。「取外しと取付けを繰り返すと、ゆるみ止めナットはその機能を失う」からである
- Pal ナットまたはスピードナット。これらは「けっして再使用してはならない」
ワイヤは、ねじに沿って回って出ていくものに対するもの。 ピンは、回ったり作動したりするものに対するもの。 ナットは、組んだままでいる継手に対するもの。 この選択は、その継手が何をするかについての言明であって、 どの装置がいちばん強いかではない。
結線手順の一行が同じことを反対側から述べる。 「穴あき頭のボルトおよびねじは、ゆるみ止めナットとともに取り付けられているなら、 ロックワイヤを掛ける必要はない。」 穴のあいた頭は「掛けよ」という指示ではない。 それは選択肢であり、別の装置がそれを果たしうる。
ワイヤが切れることを前提にしている場所
ここがふつうの直感を裏返す部分であり、一項まるごとが充てられている。
7-123:「ステンレス鋼、モネル、炭素鋼、 またはアルミニウム合金のロックワイヤを、非常用機構の固定に用いてはならない。 スイッチハンドル、非常口ハンドルを覆うガード、消火器、救急箱、 携帯消火器、非常弁、酸素レギュレータなどである。」
その前の段落から。「当該装備の非常時の作動の成否が ロックワイヤのせん断または破断に依存する場合は、 施回止めが非常時の作動を妨げないよう特に注意すること。」
非常用ハンドルでは、強いワイヤのほうが禁じられている。 代わりに指定されるのは黄銅または軟銅のせん断用ロックワイヤで、 理由は一文にある。 「封が健全であることは、その部品が開けられていないことを示す。」 そのワイヤは錠ではない。表示器であり、急いでいる手に道を譲らなければならない。
その用途の寸法も別に定められている。 銅線は直径 .020 インチ、アルミニウム線は .031 インチ。 救急箱、携帯消火器、非常弁、酸素レギュレータの封として用いる。 二つの一覧のあいだには、事故のあとに書かれたように読める警告も挟まっている。 「鋼線とアルミニウム線を取り違えないよう注意すること。」
二つの方法と、両方が成り立つ帯
非常用装置でないすべてについて、文書は二つの方法を示し、寸法を定める。
- ダブルツイスト法。もっとも一般的に使われるものとされる
- シングルワイヤ法。三角形、正方形、長方形、円のように近接または閉じた幾何配置にあるねじ、ボルト、ナットに用いる。電気系統の部品や、手の届きにくい場所にも認められる
寸法のところで具体的になる。ダブルツイスト法では 穴径が .045 インチより大きい部品に、最小 .032 インチ径のワイヤ。 そして代替案。.020 インチのワイヤを二本どりで、 呼び穴径が .045 から .062 インチのあいだで、 部品間の間隔が 2 インチ未満の場合に用いてよい。 シングルワイヤ法では穴が受け入れられる最大の線径。
この二つを並べると重なりが生じる。これは文書ではなく当方の観察である。 穴径 .045 から .062 インチの帯は両方の規則に覆われており、 幅は千分の十七インチ。 その帯の中では、細いほうは部品間隔が二インチ未満のときにだけ許される。 その外、.062 を超えると、太いほうの規則だけが残る。
張るが、張りすぎない
張力の要求は互いに引き合う四つの文で、それらを一緒に読むことが技術のすべてだ。
「ロックワイヤは取付後に張っていなければならない。」
「ロックワイヤに過大な応力を与えてはならない。 強く撚りすぎたロックワイヤは振動で破断する。 撚るときはぴんと引き、 固定したあとは軽い張力を保つこと。」
取付後は張る、過大な応力は与えない、撚るときは引く、固定後は軽い張力。 四つの指示が狭い帯を挟み、両端の失敗はそれぞれ名指しされている。 緩すぎれば部品が出てくる、きつすぎればワイヤ自身が振動で切れる。 第 7-125 項は工具についても同じ警告を加える。 「過度の撚りはワイヤを弱くする。」
仕上げの要求には小さな算術の妙がある。端を切るとき、 ループのあとに完全な撚りを少なくとも四から六、長さ 1/2 から 5/8 インチ残す。 この二つの限界は同じ撚り率を表していない。 半インチに六撚りなら一撚りおよそ 0,083 インチ、 八分の五インチに四撚りならおよそ 0,156。 一つの文の最も緩い読みと最もきつい読みのあいだに二倍近い差がある。 これは当方の算術であって、文書が挙げている論点ではない。 この項は結果を二通りに挟み、中央で重ならせている。
仕上げの残りは、ワイヤが人と部品に何をするかについてである。 端は部品側へ内向きに折り曲げ、鋭い突起を作らないこと。 ループは対象の輪郭に密に沿わせること。 ワイヤに傷、より、損傷を与えないこと。 そして二つの異なる項で二度、 端をプライヤでねじり切ってはならない、 穴の近くで切ること。
穴を合わせるためにトルクを動かしてはならない
いちばん高くつく形で学ばれる規則は、 穴あきの孔どうしが向き合っていないときにどうするか、である。
「穴を正しく合わせるために、締めすぎたり緩めたりしてはならない。 ボルトが規定の範囲内で締められていれば、結線孔は合わせられるはずである。 ワッシャを用いてよい。 しかし、締め不足や締めすぎなしに正しい位置合わせが得られない場合は、 規定トルクの範囲内で正しい位置合わせが可能な別のボルトを試すこと。」
そして二段落あとに、独立した注記として。 「結線孔を合わせるために、正しく締められたナットを緩めたり締めたりしてはならない。」 文書はこれを二度述べ、トルクではない二つの手当てを与えている。 ワッシャを替えるか、ボルトを替えるかである。
ワイヤで固定する溝付きナットには第三の手がある。値ではなく向きだ。 別段の指定がなければ選んだトルク範囲の低いほうへ締め、 必要なら溝が孔に合うまで締め続ける。 低いほうから始めれば、残された動きの余地は範囲の中に入る。範囲の上ではなく。
もう一つの向きが、作例の説明文にある。ワイヤは 「常に、張力が締める方向に働くように施すべきである」。 これもまた同じ考えだ。 ワイヤはボルトが回るのに抵抗しているのではない。 片方が緩もうとしたら、もう片方をより強く引くように配置されているのである。
持ち帰る点
- 施回止めはトルクを得たり保ったりする手段ではない。外れを防ぐ装置であり、文書は他の何を言うより先にそれを言う
- 三つの基本方法。ロックワイヤ、割ピン、ゆるみ止めナットが、それぞれ別種の継手に割り当てられている
- 穴のあいた頭は指示ではない。ゆるみ止めナットとともに取り付けられているなら、ワイヤは要らない
- 非常用機構では強いワイヤが禁じられる。黄銅または軟銅のせん断用ワイヤを用い、封が非常時の作動を妨げてはならない
- 線径は穴径で決まり、.045 から .062 インチに重なりの帯があって、そこでは細い二本どりが部品間隔二インチ未満を条件に許される
- 張る、過大応力は与えない、撚るときは引く、固定後は軽い張力。四つの指示が一つの狭い帯を挟み、両端に名指しされた失敗がある
- 穴を合わせるためにトルクを動かしてはならない。ワッシャを替えるかボルトを替える。文書はこれを二度述べる
- 張力は締める方向へ。片方が緩もうとしたら、もう片方を引き締めていること
掲示板のあの型が問うているのは、撚りが正しく見えるかどうかだ。 文書は見た目に一度も触れていない。 問うているのは、部品が出てこないか、ワイヤが振動を生き延びるか、 そして急いでいる誰かが、それが巻き付いているものをまだ開けられるか、である。
その規則が存在しなければならない理由の一つがこれである。 穴の寸法規格はそれをファスナー上に位置づけていない。 そして位置には、製品等級とともに広がる公差が付いている。
この記事は六つの手順のどれか一つには収まりません。手順をまたいで出てくるか、組み付けたあとに出てくる話です。ここに行き着く判断がどこで下されているかはねじの決め方にまとめてあります。
よくある質問
ロックワイヤはボルトを締まった状態に保ちますか。
保ちませんし、文書はそれを明言しています。第 7-122 項は、これらの実務がトルクを得たり保ったりする手段ではなく、ねじ、ナット、ボルト、止め輪、オイルキャップ、ドレンコック、弁、部品の外れを防ぐ安全装置だと述べます。トルクは締付けから来るもので、ワイヤは部品が出ていくのを止めます。
三つの基本的な施回止めの方法とは。
ロックワイヤ、割ピン、ゆるみ止めナットです。止め座金と pal ナットも用いられることがあると触れられています。ワイヤはシリンダスタッド、ターンバックル、エンジン補機ボルトに。割ピンは回転や作動運動が生じる箇所に。ゆるみ止めナットは頻繁には分解しない継手に用います。
なぜ一部のロックワイヤはわざと弱いのですか。
非常用機構ではワイヤが錠ではなく封だからです。第 7-123 項はステンレス鋼、モネル、炭素鋼、アルミニウム合金のワイヤを非常用機構に用いることを禁じ、代わりに黄銅または軟銅のせん断用ロックワイヤを用います。前の段落は、非常時の作動がワイヤの破断に依存する場合、施回止めがその作動を妨げてはならないと述べます。
ロックワイヤの径はどれだけ必要ですか。
ダブルツイスト法では、穴径 .045 インチ超の部品に最小 .032 インチ。呼び穴径が .045 から .062 インチで部品間隔が 2 インチ未満なら、.020 インチの二本どりが使えます。シングルワイヤ法では穴が受け入れられる最大径。銅 .020 とアルミニウム .031 は封として用います。
ロックワイヤはどれだけ強く撚るのですか。
文書は両側から挟みます。取付後は張っていること、過大な応力を与えないこと、撚るときはぴんと引くこと、固定後は軽い張力を保つこと。強く撚りすぎたワイヤは振動で破断すると警告し、工具での過度の撚りはワイヤを弱くするとも述べます。
ループのあとに撚りをどれだけ残すのですか。
完全な撚りを少なくとも四から六、長さ 1/2 から 5/8 インチと記されています。当方の算術では、この二つの限界は単一の撚り率を意味しません。半インチに六撚りで一撚り約 0,083 インチ、八分の五インチに四撚りで約 0,156 なので、この項はピッチを定めるのではなく結果を二通りに挟んでいます。
ロックワイヤの穴が合わないときは。
トルクではありません。文書は、位置合わせのために締めすぎたり緩めたりしてはならない、規定範囲内で締められていれば合わせられるはずである、ワッシャを用いてよい、それでも無理なら別のボルトを試せ、と述べます。別の注記が、結線孔を合わせるために正しく締められたナットを動かしてはならないと繰り返します。
ワイヤはどちらに撚るのですか。
文書は単一の規則ではなく原則を与えます。張力が締める方向に働くように常に施すこと、そうすれば緩もうとする部品がもう一方を引き締めます。作例では場合によって向きが変わることが示されていますが、この頁はそれらの図を転載しません。
航空以外にも当てはまりますか。
規則としては当てはまりません。AC 43.13-1B は航空機の検査と修理のための FAA 諮問回報で、この頁のどれも自動車、機械、建築に当てはめてはなりません。引くのは全文が無償で読め、ゆるみ止め装置が何のためにあり何のためにないのかを率直に述べているからです。
参考資料
- FAA AC 43.13-1B《Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair》Change 1 付き。全文、無償、646 ページ。第 7-122 から 7-126 項および図 7-5 の説明文
- r/aviationmaintenance、「ロックワイヤを採点してくれ」と題した写真が定期的に現れ、数百の賛成を集める場所
AC 43.13-1B は FAA から全文をダウンロードし、引用した各項を読んだ。航空機の検査と修理の文書であり、自動車、機械、建築その他の規則ではない。本サイトは同じ回報の別の章をゆるみ止めナットの再使用の記事に用いた。ここでの主題は施回止めの節、第 7-122 から 7-126 項であり、先の頁の内容は繰り返していない。誰のロックワイヤも採点しない。掲示板の写真の部品を見ておらず、腕前の判定もせず、この頁に技法の助言はない。航空会社名も書かない。次の各項は当方の算術または観察であり、文書の記述ではない。線径の規則が穴径 .045 から .062 インチという千分の十七インチ幅の帯で重なり、そこでは細い二本どりが間隔条件付きであること。ループのあとに四から六撚り、長さ 1/2 から 5/8 インチという二つの限界が単一の撚り率を意味せず、両者に二倍近い差があること。そして四つの張力の指示が一つの狭い帯を挟み、両端に名指しされた失敗があること。表 7-8、ターンバックルの施回止め指針は引用しておらず、ターンバックルはこの頁では扱わない。図 7-5 から 7-5b の作例は転載せず、張力の向きについての説明文の一文だけを引いた。この回報が引用する AN、MS、NAS の部品規格は読んでいない。読んだのは投稿本体であって返信ではない。
お問い合わせ
図面の継手にワイヤを掛けるなら、穴あきの頭は組立ての現場で決めるものではなく、 部品を作る前の注文に入っていなければなりません。 どの締結部品に、どの頭で穴が要るかをお知らせください。 穴のあいた頭はあとから足せる工程ではなく、別の品番だからです。