そのゆるみ止めナットを戻せるかどうかは、測るものであって数えるものではない
エンジンマウントのナイロンナットが戻されていて、しかも面に密着していないことに気づいた人が、整備士から「あの種のナットは完全には座らないことがある」と言われた。賛成四百十九、返信七十六。その状況について三つの別々のことを述べている無償の文書があり、そのうち最も役に立つものはナットそのものの話ではない。ゆるみ止めナットを再使用してよいかは、それがいま何をできるかを測って決める、というものだ。
「最小プリベリングトルク値を満たせない場合、 繊維またはナイロンのゆるみ止めナットを再使用してはならない。」 この一文と、それが指す表が考え方のすべてである。 判定基準は取付回数ではない。 手元のナットで測ったトルクを、そのねじ寸法の最小値と比べるのである。
この文書は航空機の整備文書である。 FAA の諮問回報 AC 43.13-1B、 《Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair》、 1998 年 9 月 8 日、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く、 この頁のどれもそれらに当てはめてはならない。 引くのは無償で完全だからであり、 この問いについてはほとんど他がやらないことをしているからだ。 方針ではなく、測れる判定基準を与えている。
掲示板のエンジンマウントも診断しない。見ていないからだ。 整備士がそのナットについて述べたことも評価しない。車両名も書かない。
同じ要求が、三度、三つの章で
再使用の問いの前に、ナットをどこまで入れるかという単純な問いがあり、 この文書はそれに三度答えている。 三度という数えは当方のものだが、三つの文は文書のものである。
7-37:「ゆるみ止めナットまたは普通ナットを用いるすべてのボルト取付けは、 少なくとも一山のボルトねじがナットから突き出ているべきである。」
7-64 f:「ナットを締めたあと、ボルトまたはスタッドに 少なくとも一山がナットの先に見えていることを確かめる。」
8-9 c:航空機エンジンにゆるみ止めナットを使える条件のひとつは 「少なくとも一山全体がナットの先に突き出ていること」。
一般のボルト取付けの項、繊維とナイロンのゆるみ止めナットの項、 エンジン用ゆるみ止めナットの項。 三つの章、一つの要求が、少しずつ違う語で繰り返されている。 同じことを三度言う文書は、人がどこを間違えるかを教えている。
ただし何についての規則かは見ておきたい。 ボルトが突き抜けているかどうかであって、 ナットが何かに平らに当たっているかどうかではない。 それは別の問いで、この文書は前者にしか答えていない。
再使用の問いに答える表
表 7-2 の題は「再使用するゆるみ止めナットの最小プリベリングトルク値」である。 細目系列と並目系列があり、それぞれ九寸法、単位はインチポンド。
| 細目 | 最小値 | 並目 | 最小値 |
|---|---|---|---|
| 7/16 - 20 | 8 | 7/16 - 14 | 8 |
| 1/2 - 20 | 10 | 1/2 - 13 | 10 |
| 9/16 - 18 | 13 | 9/16 - 12 | 14 |
| 5/8 - 18 | 18 | 5/8 - 11 | 20 |
| 3/4 - 16 | 27 | 3/4 - 10 | 27 |
| 7/8 - 14 | 40 | 7/8 - 9 | 40 |
| 1 - 14 | 55 | 1 - 8 | 51 |
| 1 1/8 - 12 | 73 | 1 1/8 - 8 | 68 |
| 1 1/4 - 12 | 94 | 1 1/4 - 8 | 88 |
単位インチポンド。これは再使用の判定基準であって締付トルクではない。
この区別には一文を割く価値がある。二つはよく混同されるからだ。 これはナットをどこまで締めるかではない。 そのナットが現場へ戻される前に、清浄なねじの上でなお出せなければならない抵抗である。 この文書の締付トルクは別の場所にあり、この頁には転載しない。
二つの欄を並べると落ちてくるものがあり、引き算は当方のものだ。 四つの寸法で二系列はまったく同じ値を求める。7/16、1/2、3/4、7/8。 二つの寸法では並目のほうが高い。1 と 2 インチポンドだけ。 大きいほうの三寸法では細目が高い。4、5、6 だけ。 二系列は四分の三インチあたりで交差し、文書はその形について何も説明しない。
足す数値は、自分で測った数値である
本サイトは、データシートに載るプリベリングトルクが 足すための数値ではなく上限である と書いてきた。AC 43.13-1B は一見すると逆を述べている。締付手順にこうある。
c.「ナットをワッシャまたは座面に接触する手前まで回し、 そのナットを回すのに要する摩擦抗力トルクを確かめる。 可能なかぎり、トルクはボルトではなくナットに加える。」
d.「摩擦抗力トルクを目標トルクに足す。これを最終トルクと呼ぶ。 指示計、あるいはスナップオーバー型トルクレンチの設定に現れるべき値である。」
二つの文書は矛盾していない。そして両者の違いこそが論点だ。 カタログの数値はナットの母集団に対する仕様上限であり、 それをトルクに足すのは誤った数値についての算術である。 手順 c の摩擦抗力は これから取り付けるそのナットで、取り付ける直前に測ったものだ。 一方は調べた数値、他方は取った数値。 足し算に入るのは後者だけである。
その手順の残りも、同じ理由で持っておく価値がある。 ねじは、製造者が別段の指定をしないかぎり清浄で乾燥。 可能ならボルトではなくナットにトルクを加え、 穴の中でボルトが回るのを減らす。 滑らかで均一に引く。最終トルクの途中でびびりやがくつきが出たら、 ナットを戻して締め直す。 注記は、トルクがボルト軸部の寸法に対するものであって レンチの寸法に対するものではないと釘を刺す。 そしてトルクレンチは少なくとも年に一度、 あるいは乱暴に扱われたり落とされた直後に校正する。
その項にはもう一つ、三行で一つの主題になる注記がある。 「航空機エンジンのボルトの多くの用途では、再使用の前に伸び検査が必要である。 この要求は主として、締めすぎによるボルトの伸びに起因する。」 ボルトも戻す前に測られる。ナットと同じ理由でだ。 再使用は、どちらの側でも測ることである。
ゆるみ止めナットがそもそも使えない場所
第 7-64 項は分量の多くを禁止に費やしており、 それらは自分の領域の外でも考え方として使えるほど具体的だ。
- 回転する部品には使わない。項はこれで始まり、しかも大文字である
- ゆるんだナットがタービンエンジンの空気取入口に吸い込まれうる場所では使わない。守っているのは継手が外れないことではなく、外れた破片がどこへ行くかである
- 点検パネルや扉の取付けには使わない。各飛行の前後に日常的に分解される部品の組立てにも使わない
- 転がり軸受と操縦プーリには使ってよい。ただし軸受の内輪がそのナットとボルトで支持構造に固定されている場合にかぎる
- 繊維およびナイロン型は 250 °F を超える区域には取り付けない
三つめは、来週また外すつもりのものに nyloc を締めたことのある人には面白い。 反対の理由は「壊れるから」ではない。 一度変形させられることで働くゆるみ止めは、 外れることが仕事である継手には選択として合わない、ということだ。
この項は繊維型の仕組みも一行で説明する。 挿入物にはねじが切られておらず、ナットより径が小さいので、 ねじが通るときにそこへ食い込む。 それが機構のすべてであり、 再使用の判定が目視ではなく抗力トルクである理由でもある。
けっして再使用しない二つ
ゆるみ止めナットを、同じ一文の中の隣人と並べてみる。 第 7-38 項。「ゆるみ止めナットを除き、 すべてのボルトおよびナットに施回止めを行うこと。 割ピンおよび保安線を再使用してはならない。」
三つの施回止め装置がそこに現れ、二通りに扱われている。 割ピンと保安線は使い切りで、但し書きはない。第 8-8 項が繰り返す。 「割ピンおよび保安線を二度使用してはならない。」 ゆるみ止めナットはその一文の中の例外であり、 その例外にすら表 7-2 の条件が付く。 三つのうち、再使用が問いになりうるのはそれだけである。
そのワイヤ自体が何のためにあるのか、 そしてどこで意図的にせん断するほど弱く作られるのかは、 同じ章の中の別の主題である。
第 8-8 項にはもう一つ、不意を突く項目がある。 ばね座金はオーバーホール時に交換しなければならない。 製造者の推奨が再使用を認める場合を除く。平鋼製のピストンピン止め輪も同様である。
そして溝付きナットの位置合わせは、値ではなく範囲で与えられる。 最小推奨トルクに摩擦抗力を足したところから割ピン穴の位置合わせを始める。 「最大トルクに摩擦抗力を足した値を超えてはならない。 穴とナットの溝が合わない場合は、ワッシャまたはナットを替えてやり直すこと。」 溝が合わないときの答えは別のワッシャであって、あと数度ではない。
持ち帰る点
- ゆるみ止めナットの再使用は測って決める。そのねじ寸法の最小プリベリングトルクを満たせないなら、繊維またはナイロンのゆるみ止めナットは再使用しない
- あの表は再使用の判定基準であって締付トルクではない。別の仕事をする別の数値である
- 二つのねじ系列は交差する。四寸法で等しく、二寸法で並目が高く、大きい三寸法で細目が高い。説明はない
- 少なくとも一山がナットを抜ける。三つの章で三度述べられている
- トルクに足す抗力は、そのナットで測ったものであり、母集団の上限であるデータシートの値ではない
- 割ピンと保安線はけっして再使用しない。ばね座金は製造者が認めないかぎりオーバーホールで交換する
- 溝の合わない溝付きナットが求めているのは別のワッシャであって、最大を超えるトルクではない
- ゆるみ止めナットは、日常的に分解するものには合わない。回転する部品にも合わない
- これは航空機の文書である。引いたのはその論の立て方であって、他の何かの規則としてではない
掲示板の問いは「心配すべきか」だった。 見ていない車についてこの頁は答えられない。 言えるのは、少なくともある分野では、 使ったゆるみ止めナットがまだゆるみ止めナットなのかという議論が、 ずっと前にトルクレンチを当てることで決着していた、ということだ。
同じ文書は識別についても同じ扱い方をする。等級の語を一度も使わず、 代わりに承認された供給源への追跡性を求める。
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
ナイロンのゆるみ止めナットは再使用できますか。
AC 43.13-1B は回数では答えません。最小プリベリングトルク値を満たせない場合は繊維またはナイロンのゆるみ止めナットを再使用してはならない、と述べ、その値をねじ寸法ごとに表 7-2 に載せています。つまりその文書では、再使用は目の前のナットに対する測定であって、過去の取付回数ではありません。
最小プリベリングトルク値はいくつですか。
表 7-2 は二つのねじ系列にそれぞれ九寸法を載せます。単位はインチポンドで、細目は 7/16 の 8 から 1 1/4 の 94 まで、並目は 7/16 の 8 から 1 1/4 の 88 までです。再使用の判定基準であって締付トルクではありません。
細目と並目は同じ値を求めますか。
完全には同じではなく、当方の引き算では交差します。7/16、1/2、3/4、7/8 では等しい。9/16 と 5/8 では並目が 1 と 2 インチポンド高い。1 インチ、1 1/8、1 1/4 では細目が 4、5、6 高い。文書は説明を与えていません。
ナットはどこまで入れるべきですか。
この文書は、少なくとも一山のボルトねじがナットから突き出ているべきだと述べ、しかも三度述べています。一般のボルト取付けの項、繊維とナイロンのゆるみ止めナットの項、航空機エンジン用ゆるみ止めナットの項です。ボルトが抜けているかどうかの規則であって、ナットが面にどう当たるかの規則ではありません。
プリベリングトルクは締付トルクに足すべきですか。
それは別々の数値です。製品データシートに印刷された値はナットの母集団に対する仕様上限で、それを足すのが誤った数値の算術である理由は本サイトの別の頁にあります。AC 43.13-1B が足せと言うのは、取り付けるそのナットで直前に測った摩擦抗力トルクです。その和を最終トルクと呼びます。
割ピンや保安線は再使用できますか。
この文書ではできません。第 7-38 項は割ピンと保安線を再使用してはならないと述べ、第 8-8 項は二度使用してはならないと繰り返します。さらに、製造者の推奨が認めないかぎりばね座金はオーバーホール時に交換しなければならないと加えています。
溝付きナットが割ピン穴に合わないときは。
その項は値ではなく範囲を与えます。最小推奨トルクに摩擦抗力を足したところから位置合わせを始め、最大トルクに摩擦抗力を足した値を超えてはなりません。穴と溝が合わなければ、ワッシャまたはナットを替えてやり直します。
ゆるみ止めナットを使ってはいけない場所はどこですか。
その項はいくつか挙げます。回転する部品には使わない。ゆるんだナットがタービンエンジンの空気取入口に吸い込まれうる場所では使わない。点検パネルや扉の取付け、各飛行の前後に日常的に分解される部品の組立てにも使わない。繊維とナイロン型は 250 °F を超える区域には取り付けません。
これは自分の車に当てはまりますか。
当てはまりませんし、この頁もそう主張しません。AC 43.13-1B は航空機の検査と修理のための FAA 諮問回報です。ここで引くのは全文が無償で読め、よくある議論を意見ではなく測定で決着させているからです。車両にも機械にも建築にも適用される規則ではありません。
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 7-37、7-38、7-40、7-64、8-8、8-9 項および表 7-2
- r/MechanicAdvice、面に密着していないナイロンのゆるみ止めナットがこの問いを生んだ場所
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。これは航空機の検査と修理の文書である。自動車、機械、建築その他の規則ではなく、この頁のどれもそれらに当てはめてはならない。引くのは無償で完全だからであり、再使用の問いについて方針ではなく測れる判定基準を与えているからである。掲示板のエンジンマウントは見ておらず診断しない。整備士がそのナットについて述べたことも評価しない。車両の製造者名も型式も書かない。この文書の締付トルクの表はこの頁に転載していない。表 7-2 を全文引くのは、それが締付トルクではなく再使用の判定基準だからであり、その違いは本文でも述べている。次の各項は当方の数えと算術であり、文書の記述ではない。一山突き出すという要求が三つの章で三度現れるという観察と、表 7-2 の細目欄と並目欄の比較(四寸法が等しく、二寸法で並目が高く、三寸法で細目が高い)である。その形について文書は説明を与えておらず、当方も示さない。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。製品データシートの値がなぜ足すための数値ではなく上限なのかは先の頁にあり、ここでは繰り返さない。
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図面のゆるみ止めナットが、使用中に外して戻すものなら、そう書いてください。 どのゆるみ止めが適切かが変わります。 一度変形することで働く機構と、繰り返しの組立てを想定した機構は別のものです。 そしてこの判断は、三度目の整備のあとより、最初の組立ての前のほうがずっと簡単です。