平ワッシャー（平座金）とは、中央に穴が開いた薄い円盤状の部品で、ボルト頭部やナットと被締結物の間に入れて使用します。主な役割は、締付力を広い面積で受けることで座面の面圧を低減し、部材の陥没や傷付きを防ぐことです。平ワッシャーにはJIS規格によるサイズや種類があり、用途に応じて適切な寸法・材質を選ぶ必要があります。本記事では、平ワッシャーの役割、規格・サイズ、使い方、向き、材質、スプリングワッシャーとの違いについて解説します。平ワッシャー以外の座金についてはワッシャーの種類と役割をご覧ください。
平ワッシャー（平座金）の役割
平ワッシャー（平座金）は、ボルト頭部やナットと被締結物の間に入れて使用する部品です。主な役割は、締付力を広い面積で受けることで座面にかかる面圧を低減し、部材の変形や傷付きを防ぐことです。また、ボルト穴が大きい場合や、十分な座面を確保しにくい場合にも使用されます。ここでは、平ワッシャーの代表的な4つの役割を解説します。
締付力を広い面積に分散する
ボルトやナットを締め付けると、その座面には大きな圧縮力がかかります。平ワッシャーを挟むことで、ボルト頭部やナットから伝わる力をより広い面積で受けることができ、部材の一部分に面圧が集中するのを抑えられます。特に、ボルトやナットの座面に対して被締結物が軟らかい場合や、大きな締付力が加わる場合には、適切な外径・厚さ・硬さの平ワッシャーを使用することが重要です。
部材の陥没・変形を防ぐ
木材、樹脂、アルミなど比較的軟らかい材料にボルトやナットを直接当てて締め付けると、座面が部材へ食い込み、陥没や変形が生じることがあります。平ワッシャーを使用して荷重を広い範囲で受けることで、座面にかかる面圧を低減し、こうした変形を抑えることができます。ただし、平ワッシャーを使用すれば必ず変形を防げるわけではありません。被締結物の材質や締付力に応じて、適切な外径や厚さを選定する必要があります。
部材表面の傷付きを防ぐ
ボルト頭部やナットを部材へ直接締め付けると、回転や締付圧力によって塗装面や表面処理を傷付ける場合があります。平ワッシャーを間に入れることで、ボルト頭部やナットが部材へ直接接触するのを避け、座面周辺の傷付きや局所的な損傷を抑えることができます。外観を重視する設備や、表面処理された部材を締結する場合にも、平ワッシャーは座面を保護する役割を果たします。
十分な座面を確保する
ボルト穴がボルト径に対して大きい場合や、長穴を使用している場合などは、ボルト頭部やナットだけでは十分な座面を確保できないことがあります。このような場合に適切なサイズの平ワッシャーを使用すると、ボルト穴の周囲を覆いながら締付力を受けることができ、安定した座面を確保しやすくなります。ただし、穴径に対して外径が小さすぎる平ワッシャーを使用すると、十分な効果を得られない場合があります。ボルトの呼び径だけでなく、ボルト穴の大きさや被締結物の材質も考慮してサイズを選ぶことが重要です。
平ワッシャーはどんなときに必要？
平ワッシャーは、すべてのボルト締結で必要になるわけではありません。ボルト穴が大きい場合や、軟らかい部材・表面を保護したい場合など、締結条件に応じて使用します。
ボルト穴がボルト径より大きい場合
ボルト穴が大きい場合や長穴を使用する場合は、ボルト頭部やナットだけでは十分な座面を確保できないことがあります。このような場合は、穴径に対して十分な外径を持つ平ワッシャーを選びます。
アルミ・樹脂・木材など比較的柔らかい部材
木材、樹脂、アルミなど比較的軟らかい部材では、ボルト頭部やナットが食い込み、座面が陥没・変形することがあります。このような場合は、被締結物や締付条件に合った平ワッシャーを使用します。
部材表面を傷付けたくない場合
塗装面や表面処理された部材など、締付けによる傷付きを抑えたい場合にも平ワッシャーが使用されます。特に外観や表面状態を維持したい締結部では有効です。
平ワッシャーが不要な場合は？
平ワッシャーは、すべてのボルト締結に必要なわけではありません。ボルト頭部やナットだけで必要な座面を確保でき、設計上ワッシャーが指定されていない場合は使用しないこともあります。締付トルクや軸力を管理する締結では、設計・施工条件に従って使用してください。
平ワッシャー（平座金）のJIS規格
一般用の平座金についてはJIS B 1256:2008「平座金」があり、一般用のボルト、小ねじ、ナットに使用する鋼製およびステンレス鋼製の丸形平座金について規定されています。平座金には並形だけでなく、小形、大形、特大形、並形面取りなど複数の種類があります。
平ワッシャー（平座金）の規格・サイズ表【並形・部品等級A】
以下は、JIS B 1256:2008の並形・部品等級Aに対応する代表的な基準寸法です。平ワッシャーには種類や規格によって異なる寸法の製品もあるため、実際の選定・発注時には適用規格や製品仕様をご確認ください。
| 呼び径（ボルト） | 内径 d (mm) | 外径 D (mm) | 厚さ t (mm) |
|---|---|---|---|
| M3 | 3.2 | 7 | 0.5 |
| M4 | 4.3 | 9 | 0.8 |
| M5 | 5.3 | 10 | 1.0 |
| M6 | 6.4 | 12 | 1.6 |
| M8 | 8.4 | 16 | 1.6 |
| M10 | 10.5 | 20 | 2.0 |
| M12 | 13 | 24 | 2.5 |
| M14 | 15 | 28 | 2.5 |
| M16 | 17 | 30 | 3.0 |
| M18 | 19 | 34 | 3.0 |
| M20 | 21 | 37 | 3.0 |
| M22 | 23 | 39 | 3.0 |
| M24 | 25 | 44 | 4.0 |
| M27 | 28 | 50 | 4.0 |
| M30 | 31 | 56 | 4.0 |
| M33 | 34 | 60 | 5.0 |
| M36 | 37 | 66 | 5.0 |
平ワッシャーのサイズの選び方
平ワッシャーを選ぶ際は、ボルトの呼び径だけでなく、内径・外径・厚さ・硬さなどを確認することが重要です。ボルトに通ればよいというものではなく、被締結物の材質やボルト穴の大きさ、締付条件に適したサイズを選ぶ必要があります。
ボルトの呼び径に合った内径を選ぶ
平ワッシャーの内径は、使用するボルトが通るように、ボルトの呼び径よりわずかに大きく設定されています。例えば、M10ボルトに使用する並形の平ワッシャーでは、基準となる内径は10.5mmです。M10だからといって内径10mmのワッシャーを選ぶわけではありません。基本的には、使用するボルトの呼び径に対応した平ワッシャーを規格表から選びます。
ボルト穴や部材に合った外径を選ぶ
平ワッシャーの外径は、締付力を受ける座面面積に関係します。ボルト穴が大きい場合や長穴の場合、外径が小さすぎるワッシャーでは十分な座面を確保できないことがあります。また、木材や樹脂、アルミなど比較的軟らかい部材では、より広い面積で締付力を受ける必要がある場合があります。そのため、ボルト径だけではなく、ボルト穴の大きさや被締結物の材質も確認して外径を選ぶことが重要です。
締付条件に合った厚さ・硬さを選ぶ
大きな締付力が加わる締結では、平ワッシャー自体が変形しないように、適切な厚さや硬さを持つ製品を選ぶ必要があります。特に高強度ボルトを使用する場合は、一般的な平ワッシャーを安易に使用するのではなく、ボルトの強度や締結条件に適したワッシャーを選定することが重要です。使用する規格や設計条件でワッシャーの種類・硬さなどが指定されている場合は、その指示に従ってください。
平ワッシャーの向き・裏表
平ワッシャーは単純な円盤状に見えますが、製品の加工方法によっては表裏で縁の形状などにわずかな違いが見られることがあります。また、ボルト側とナット側のどちらに入れるかについても、締結構造に応じて判断する必要があります。
平ワッシャーに裏表はある？
平ワッシャーは、すべての製品に明確な裏表があるわけではありません。プレス加工された平ワッシャーでは、打ち抜き加工によって一方の縁に「だれ」と呼ばれる丸みが生じるなど、表裏で形状にわずかな違いが見られる場合があります。ただし、加工方法や仕上げ状態は製品によって異なります。そのため、すべての平ワッシャーについて「必ずこの面を上にする」と一律に判断するのではなく、向きが指定されている製品ではメーカーや設計上の指示に従って取り付けることが重要です。
平ワッシャーはボルト側とナット側のどちらに入れる？
平ワッシャーは、座面の面圧を低減したい側や、部材表面を保護したい側のボルト頭部またはナットの下に使用します。ナットを回転させて締め付ける構造ではナット側に使用することがありますが、締結構造や使用目的によってはボルト頭部側に使用したり、両側に平ワッシャーを入れたりする場合もあります。そのため、「必ずナット側」「必ずボルト側」と決めるのではなく、被締結物の材質、ボルト穴の大きさ、締結部の設計などを確認して使用位置を判断することが重要です。
平ワッシャーとスプリングワッシャーの違い
| 比較項目 | 平ワッシャー | スプリングワッシャー |
|---|---|---|
| 形状 | 平らな円盤状 | 切れ目のあるばね状 |
| 主な目的 | 面圧の低減、座面の保護 | ばね作用を利用した締結 |
| 荷重分散 | 得意 | 平ワッシャーとは目的が異なる |
| 緩み止め | 基本的に目的としない | 緩み対策として使用される場合がある |
| JIS規格 | JIS B 1256 | JIS B 1251 |
平ワッシャーは主に座面の面圧低減や部材保護を目的とするのに対し、スプリングワッシャーはばね作用を利用する座金です。形状だけでなく使用目的が異なるため、締結条件に応じて使い分ける必要があります。
平ワッシャーの材質
平ワッシャーは見た目は同じようでも、使われている材質（素材）によって性能が大きく変わります。どの材質を選ぶかによって、「錆びやすさ」「強さ」「使える環境」が決まるため、とても重要なポイントです。
鋼製（一般的に最も多い）
一般的に広く使用されているのが鋼製の平ワッシャーです。機械や設備など幅広い用途に使用されています。鋼はそのままでは腐食する可能性があるため、用途に応じて亜鉛めっきなどの表面処理を施し、耐食性を高めた製品も広く使用されています。使用環境や求められる耐食性に応じて、適切な表面処理を選ぶことが重要です。
ステンレス製（錆びにくい）
ステンレス製は耐食性に優れているため、屋外設備や水分・湿気のある環境などで使用されます。ただし、ステンレスにも複数の鋼種や硬さ区分があり、機械的性質は製品によって異なります。使用するボルトの強度や締結条件に適した平ワッシャーを選定することが重要です。
高強度用・高硬度の平ワッシャー
高強度ボルトを使用する締結では、大きな締付力によってワッシャーが変形しないよう、適切な硬さを持つ平ワッシャーを使用する必要があります。JIS B 1256では用途に応じた硬さ区分が規定されているため、使用するボルトの強度や設計条件に適した製品を選定することが重要です。
真鍮・アルミなど（特殊用途）
見た目や特性を重視する場合には、真鍮やアルミ製のワッシャーも使われます。真鍮は金色で見た目が良く、電気の通りやすさ（導電性）もあるため電気関係で使われることがあります。アルミは軽くて錆びにくい特徴があり、軽量化が求められる場面で使われます。ただし、機械的性質は材質や製品仕様によって異なるため、大きな締付力が加わる用途では、使用条件に適した強度・硬さを持つ製品を選定する必要があります。
平ワッシャーを使用するときの注意点
平ワッシャーは、座面の面圧を低減したり、部材の変形や傷付きを抑えたりするために有効な部品ですが、使用すれば必ず締結性能が向上するわけではありません。用途や締結条件に応じて、適切なサイズ・材質・硬さを選ぶことが重要です。
平ワッシャー自体に緩み止め機能はない
平ワッシャーの主な役割は、締付力を広い面積で受けて座面の面圧を低減することです。そのため、平ワッシャー自体をボルトやナットの緩み止めとして使用することは基本的にできません。振動や繰り返し荷重などによる緩みが問題になる場合には、締結条件に応じて適切な緩み止め方法を検討する必要があります。代表的な方法の一つにダブルナットがあります。
平ワッシャーの有無で締付条件が変わる
平ワッシャーを追加すると、ナットやボルト頭部の座面における接触状態や摩擦条件が変化します。そのため、同じ締付トルクを加えても、発生するボルト軸力が変わる場合があります。特に、トルクによって軸力を管理する締結では、ワッシャーの有無だけでなく、材質、硬さ、表面処理、潤滑状態などの条件をできるだけ統一することが重要です。
サイズ・材質・硬さを適切に選ぶ
平ワッシャーは、ボルト径だけを基準に選べばよいわけではありません。外径が小さすぎると十分に面圧を分散できず、軟らかい部材では座面が陥没する可能性があります。一方で、高い締付力が加わる場合には、ワッシャー自体が変形しないよう、ボルトの強度や締付条件に適した厚さや硬さも必要です。使用するボルト、被締結物、使用環境に合わせて適切な平ワッシャーを選定しましょう。
平ワッシャーについてよくある質問
平ワッシャーは何のために使いますか？
平ワッシャーは、ボルト頭部やナットから加わる締付力を広い面積で受け、座面にかかる面圧を低減するために使用します。これにより、部材の陥没や変形、表面の傷付きを抑えたり、ボルト穴が大きい場合に十分な座面を確保したりできます。
平ワッシャーは必ず必要ですか？
平ワッシャーは、すべてのボルト締結で必ず必要になるわけではありません。ボルト頭部やナットの座面だけで必要な座面面積を確保でき、設計上ワッシャーが指定されていない場合には使用しないこともあります。使用の要否は、ボルト穴の大きさ、被締結物の材質、締付力、座面の状態などを考慮して判断します。
平ワッシャーに裏表や向きはありますか？
プレス加工された平ワッシャーでは、加工によって一方の縁に「だれ」が生じるなど、表裏で形状にわずかな違いが見られる場合があります。ただし、製品によって加工方法や仕上げ状態が異なり、すべての平ワッシャーに明確な取り付け方向が指定されているわけではありません。向きが指定されている製品では、メーカーや設計上の指示に従って取り付けてください。
平ワッシャーはボルト側とナット側のどちらに入れますか？
平ワッシャーは、面圧を低減したい側や、部材表面を保護したい側のボルト頭部またはナットの下に使用します。締結構造によっては、ボルト側とナット側の両方に使用する場合もあります。どちら側に使用するかは、締結部の設計や部材の材質、ボルト穴の大きさなどを確認して判断します。
平ワッシャーとスプリングワッシャーの違いは何ですか？
平ワッシャーは主に座面の面圧低減や部材保護を目的とするのに対し、スプリングワッシャーはばね作用を利用する座金です。形状だけでなく使用目的が異なるため、締結条件に応じて使い分ける必要があります。詳しくはスプリングワッシャーとは？をご覧ください。
平ワッシャーを2枚重ねて使用してもよいですか？
寸法調整などを目的として平ワッシャーを安易に複数枚重ねることは、基本的にはおすすめできません。ワッシャーを重ねると接触面が増え、締結時の摩擦条件や座面の状態が変わる可能性があります。必要な厚さや外径がある場合は、できるだけ条件に適した1枚のワッシャーを選ぶことが基本です。ただし、設計や施工条件で複数枚の使用が指定されている場合は、その指示に従ってください。
M10ボルトにはどのサイズの平ワッシャーを使いますか？
平ワッシャーは、基本的に使用するボルトの呼び径に対応したサイズを選びます。例えばM10ボルトに使用する並形の平ワッシャーでは、内径はボルトを通せるよう呼び径よりわずかに大きく設定されています。JIS B 1256:2008の並形・部品等級Aの場合、M10用の基準寸法は内径10.5mm、外径20mm、厚さ2.0mmです。ただし、平ワッシャーには規格・種類によって異なる寸法もあるため、適用する規格や製品仕様を確認して選定してください。
平ワッシャーに緩み止め効果はありますか？
平ワッシャー自体は、基本的に緩み止めを目的とした部品ではありません。主な役割は、締付力を広い面積で受けることによる面圧の低減や座面の保護です。振動や繰り返し荷重によるボルト・ナットの緩みが問題になる場合は、締結条件に応じた別の緩み対策を検討する必要があります。
