ボルト（締結具）：種類、ねじ、材料、用途とねじとの違い

設計、構成部位と一般的な種類

ボルトの基本要素には、頭部、胴部、ねじ部がある。頭部は工具によってトルクを加えるための面を提供し、使用する工具や外観上の要件に応じて多くの形状がある。代表的な頭部形式には、次のものがある。

• 六角頭（レンチ用の標準形）
• 六角穴付き頭（内側六角）
• キャリッジボルト（丸頭と四角い首部をもつ）
• ラグスクリューまたはラグボルト（木材用の大径で粗いねじ）
• Tボルト（溝へ挿入するための長方形の頭部をもつ）

ねじは粗目または細目であり、全ねじまたは部分ねじの場合がある。また、地域や用途によって異なる規格に従う。ねじ付きボルトはナットまたはタップ加工部とかみ合って締付力を生じる。より軟らかい材料へ直接ねじ込む締結具は、多くの場合ねじと呼ばれるが、この区別は絶対的なものではない。ねじ山の形状とピッチは、強度、組立てやすさ、振動に対する抵抗性へ影響する。らせんねじという語は、ボルトやねじに一般的な螺旋形状を表す。

材料、表面仕上げと機械的性質

ボルトの材料には、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、チタン、非鉄金属がある。機械的等級は引張強さを示し、頭部の刻印で表されることが多い。亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、黒染め、特殊コーティングなどの表面仕上げは、耐食性を高め、かじりを抑える。構造接合部や自動車組立品のような安全上重要な用途では、等級と表面仕上げを適切に選ぶことが重要である。

歴史と規格

ねじと締結具の生産の標準化は、産業革命とともに進展した。ねじ規格は、予測可能な互換部品を実現し、製造と保守を簡素化した。今日では、ISOメートルねじ、UNC/UNF、DIN、ANSI規格など、寸法、公差、識別表示を定める国際的・国家的な体系によってボルトが指定される。ねじ規格と等級体系は、強度および互換性に関する要求を技術者が伝達する助けとなる。

用途、取付けと安全性

ボルトは建設、機械、車両、家電製品、消費財に広く用いられる。適切な取付けには、ボルト、ナット、座金の種類を適合させ、設計された予圧を得るために推奨トルクを加え、必要に応じてロックナット、ねじ緩み止め接着剤、戻り止めトルク機構などの緩み止め方法を使うことが求められる。不適切なトルクや潤滑は、予圧不足、緩み、またはボルトの破断につながり得る。木材の接合では、施工者は一般に、下穴または木材へ直接ねじ込むラグボルトを使用する（木材）。Tボルトは、溝付きシステムやクランプ治具で頻繁に用いられる。

区別と注目すべき事項

ボルトとねじという用語は同じ意味で使われることもあるが、実用上は、ボルトがナットまたはタップ加工穴との使用を想定し、部品間に締付力を生じさせるのに対し、ねじは材料内に自ら相手ねじを形成することが多い、という区別がある。両者の中間的な形式も数多く存在し、規格団体は一語で固定的に定義することを避けている。選定は、用途、荷重の種類（引張かせん断か）、環境への暴露、使用上の要求に基づいて行うべきである。

信頼性の高い接合には、技術者や整備技術者がボルトの形状、材料特性、取付け方法を理解することが不可欠である。詳細な選定基準および試験基準については、規格団体や締結具メーカーから、技術資料と仕様表が提供されている。