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ケーブルグランド用付属品の技術ガイド:ロックナット、歯付きワッシャー、シュラウド

引込形状、ボンディング経路、ねじの積層、曝露、保守時のアクセス、点検要件に基づいて、グランド用ロックナット、歯付きワッシャー、シュラウドを選定します。

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ベプトケーブルグランド 製品技術責任者(金属)Henry Xu

著者について

Henry Xu

製品技術責任者(金属)

精密金属製品の分野で13年以上の経験を持ち、黄銅・ステンレス鋼部品のねじ規格、加工可能性、生産計画を調整しています。

著者の記事Henry@bepto.com

ロックナット、歯付きワッシャー、シュラウドは、それぞれに定められた役割と位置がある場合に、ケーブルグランド組立品に使用します。私は3種類すべてを自動的に追加するのではなく、引込部の図面に基づいて選びます。ロックナットは、クリアランス穴を通したグランドを保持します。指定された構成では、歯付きワッシャーが機械的な食い込みまたは電気的接触をもたらすことがあります。シュラウドは筐体外側の露出部を覆います。部品を追加すると、有効ねじ長さが減ったり、シールが乱れたり、腐食が見えにくくなったり、未試験の組立品になったりすることがあります。

このガイドでは、この3種類の付属品と、それらを正しい順序で配置するための判断に焦点を当てます。引込部シール、接地タグ、アダプター、レデューサーについては、ケーブルグランド付属品の概要も参照してください。

要点

  • クリアランス穴の引込部では通常、保持ナットが必要ですが、タップ穴では不要な場合があります。
  • ロックナットの適合性は、ねじの一致、座面、有効かみ合い長さ、工具の作業空間で決まります。
  • 歯は表面に食い込むことがありますが、ボンディング性能は電気経路全体に左右されます。
  • シュラウドは外側を覆うカバーであり、グランドのシールや認証の代わりにはなりません。
  • 完成後の積層構成では、意図したシール、ボンディング、ねじのかみ合い、ケーブル経路、点検アクセスを維持します。

ケーブルグランド用付属品には一つずつ役割を割り当てる

ロックナットは、クリアランス穴の引込部の反対側に取り付ける、ねじ付きの保持部品です。グランドの肩部と筐体壁を締め付けて固定します。

歯付きワッシャーは、歯のあるリングです。設計と取扱説明書に応じて、歯で回転を防いだり、塗膜を貫通したり、電気的接触を確保したりします。

シュラウドは、露出したグランド本体とケーブルの移行部を覆う成形カバーです。環境からの保護、接触保護、または外側の清潔さの維持を目的とする場合があります。

私は、この3種類の接合部を別々に扱います。ロックナットはねじ式クランプ組立品の一部です。ワッシャーの歯は指定面にのみ作用します。シュラウドは引込部を締め付けず、外側を覆います。役割を混同すると、歯をシールの下に置いたり、カバーに侵入保護(IP)性能を持たせたり、薄いナットを振動耐性の証拠とみなしたりするおそれがあります。

付属品 主な判断事項 選定前に必要な情報 よくある不適合
ロックナット この壁面に、このグランドを保持できるか。 正確なねじ、座面、壁・付属品の積層、有効かみ合い長さ、材料、工具サイズ 呼びねじは合うが、かみ合いまたは着座が適合しない
歯付きワッシャー どの面に歯を接触させ、何の機能を持たせるか。 歯の形状、向き、相手面の仕上げ、ボンディング設計、材料、交換基準 歯がシールまたは未承認の塗膜に接触する
シュラウド 水分を閉じ込めたり保守を妨げたりせずに、どの露出部を覆う必要があるか。 グランド形状、ケーブル直径、環境、排水、材料、取り外しアクセス カバーがきつすぎる、緩すぎる、または点検箇所を隠す

私はまず、グランドと筐体引込部の図面を確認します。IEC 62444:2010は、責任を持つメーカーまたは供給者が供給する完成したグランドの要件と試験を対象とします。付属品によって組立品を許可された構成から変更しないでください。ねじサイズが一致するだけでは不十分です。

ロックナットを引込部と積層構成に適合させる

グランドをねじなしのクリアランス穴に通し、反対側から保持する必要がある場合、通常はロックナットを使います。タップ加工された金属壁にグランドをねじ込む場合は荷重経路が異なり、ロックナットを使わないことがあります。ねじ付きアダプター、着脱式グランドプレート、薄いプラスチック壁では、座面の条件も変わります。

ねじの呼びだけでなく、呼び寸法、ピッチまたは単位長さ当たりの山数、ねじ山形状、はめあいまで一致させる必要があります。直径が似ているだけでは適合性を確認できません。IEC 60423:2007は、その適用範囲内で、電線管と関連継手のねじに関する寸法要件を規定しています。その範囲外のグランド製品については、正確な製品図面と適用されるねじ規格も必要です。

ナイロン製ケーブルグランドを構成する6つの部品 6枚の独立したカードに、ロックナット、歯なしワッシャー、グランド本体、ケーブルシール、圧縮爪、圧縮ナットの輪郭アイコンと名称を示す。部品を縦に並べ、それぞれの識別を示している。 特定する6つのグランド部品 個別部品であり、組立順序ではない A · ロックナット B · 平ワッシャー C · グランド本体 D · ケーブルシール E · 圧縮爪 F · 圧縮ナット クリアランス穴で保持 歯のない平ワッシャー 引込ねじ部を備える ケーブル外被の周囲をシール 圧縮部品セットの一部 圧縮部品セットに作用 積層構成を選ぶ前に部品を特定する。 グランドメーカーの正確な図面に従う。
別々に描いたナイロン製グランドの6部品は、ロックナット、平ワッシャー、本体、ケーブルシール、圧縮爪、圧縮ナットを示しています。使用可能な部品と組立順序は、正確なグランド図面で確認してください。

歯付き接触ワッシャーは、個別に指定される付属品です。この6部品の例にある歯なしの平ワッシャーBは、その代わりにはなりません。

有効ねじかみ合い長さとは、パネルと許可された付属品によっておねじの一部が使われた後に残る長さです。私は、完全なねじ山のかみ合い長さから、導入部、面取り、不完全なねじ山を除外します。ナットは、ねじのない肩部で止まることなく、ねじ軸に直角に入り、荷重を受ける座面まで達する必要もあります。

ツールねじ・引込部形状ねじかみ合い長さ計算ツール必要なねじかみ合い長さを確認する前に、パネル、ワッシャー、タグ、シール、ロックナットの積層を考慮して、制限されるねじ長さを比較できます。Lavail = Lmale − Tstack; Leff = min(Lavail, Lfemale)使用可能なおねじ長さパネル・座金の積層厚さめねじ深さ計算ツールを開く

私はこの計算で形状をスクリーニングします。必要なかみ合い長さ、許容される突出、組立ての終点は、引き続き製品の取扱説明書で確認してください。「ねじ山5山」のような一律の規則では、異なるねじ山形状、材料、ナット高さ、パネル剛性、荷重に対応できません。

私は、ねじ山だけでなくナットの座面も確認します。幅の狭いナットは、柔らかい壁や薄い壁に荷重を集中させることがあります。フランジによって荷重を分散できるのは、シールを乱さず、平らで許可された面に接触する場合だけです。完成後のパネルで工具の作業空間も確認します。配線後は端子レール、接地スタッド、ケーブル束がソケットやレンチを妨げることがあります。

ロックナットのトルクも構成ごとに異なります。鋼板に黄銅ナットを締める値を、ナイロン、ステンレス鋼、塗装壁、歯付きワッシャーを含む積層にそのまま適用することはできません。ケーブルグランドのトルクガイドでは、各接合部に個別の値または組立て終点が必要な理由を説明しています。

歯付きワッシャーを接合部に入れるか判断する

歯付きワッシャーは、歯を接触させる面が明示された場合に限って使用します。回転を防ぐために内歯または外歯を使う設計があります。導電性の接合部では、指定された仕上げを歯で貫通させて電気経路を形成する場合もあります。一方、歯によってシール面、保護塗膜、柔らかい筐体壁が損傷するため、接触を禁止する組立品もあります。

注文時に「歯付きワッシャー」とだけ指定するのでは不十分です。私はまず、内歯、外歯、円すい形、両面歯付きのどれかを指定します。次に、材料と表面仕上げ、内径と外径、厚さ、歯の向き、配置を記録します。ねじに通せるワッシャーでも、肩部に干渉したり、穴にかかったり、ナットの座面積を不足させたりすることがあります。

電気的ボンディングには、定められた電流経路が必要です。ワッシャーを使う場合は、グランド本体から意図した接点を通って筐体またはボンディング導体に至る経路を示します。私は塗料、粉体塗装、酸化皮膜、不動態化処理、めっきも表面状態として確認します。水分と異種金属も接合部に影響します。IEEE P3003.2は電力システムレベルの接地とボンディングを扱いますが、グランドの接合部はその経路の局所的な一部です。

ワッシャーは、必要な接地タグやボンディングジャンパー(ボンディング点を結ぶ導体)の代わりにはなりません。また、高周波のシールド性能を証明するものでもありません。直流導通試験は、規定条件下の導電経路を確認します。電磁両立性(EMC)の伝達インピーダンスは、シールドされた経路を通る周波数依存の結合を表します。私はケーブルグランドの接地・ボンディングガイドを用いて、これらを個別に評価します。

IEC 61557-4:2019は、接地導体、保護接地導体、等電位ボンディング導体の抵抗を測定する機器を対象とし、接続部と端子も含みます。すべての歯付きワッシャー接合部に共通する合否値を示すものではありません。適用される電気設計または検証手順で、試験点と合否基準を定めてください。

機械的な食い込みを、一般的な振動定格に読み替えることもできません。IEC 60068-2-6:2007は、規定された厳しさで試験片に行う正弦波振動試験方法を示します。適切な耐振動性能には、該当するグランド、付属品、ケーブル、パネル、取付けを対象とするデータが必要です。歯の形状だけでは結果を立証できません。

3種類の付属品を実際の取付け位置に配置する

ケーブルグランド引込部におけるロックナット、歯付きワッシャー、シュラウドの位置 縦方向の3段図で、ロックナットがクリアランス穴付きパネルを通過した先でグランドを保持し、歯付きワッシャーが承認された接触界面に配置され、シュラウドがねじ積層に入り込まずに筐体の外側を覆う様子を示す。 3つの部品、3つの異なる役割 配置は引込部の図面に従う。 ロックナット · 保持 クリアランス穴付きパネルを通過した先 ナットが壁を挟んで本体を固定する。 歯付きワッシャー · 接触 指定された機械的接触面またはボンディング面 歯は承認された面にのみ作用する。 シュラウド · 外装カバー 露出したグランドと移行部を覆う 排水と点検を妨げないカバー。 完成した組立品 ねじ、シール、ボンディング、アクセスをすべて維持する。 付属品ごとに定められた目的がある。
ロックナットの保持位置、歯付きワッシャーが接触する指定面、シュラウドが覆う外側の領域という、3つの別々の界面を図示しています。

私は図面を使って付属品の順序を確認します。引込ねじ長さを消費する部品はすべて、厚さの計算に含めてください。シール面(シールが接する座面)に触れる部品は、その設計で許可されている必要があります。電気的に接触する部品は、意図された経路につながっていなければなりません。外装のシュラウドは、下層の接合部を完成させ、点検できる状態にしてから取り付けます。

金属筐体のクリアランス穴では、グランド肩部、指定された引込シール、筐体壁、必要に応じた歯付きワッシャーまたは接地タグ、ロックナットという順序が一例です。認証済みまたは製品固有の別の構成では順序が異なる場合があります。タップ加工された壁ではロックナットをまったく使わないこともあります。歯付きワッシャーを反対側に移すとシール経路と接触経路の両方が変わるため、最終的には正確な図面に従ってください。

シュラウドにグランド本来の機能を持たせない

シュラウドは、露出したグランド本体、圧縮部、ケーブル移行部を覆うことはできますが、グランドのケーブルシールや筐体引込部のシールを作るものではありません。材料と形状が曝露条件に適していれば、汚れ、飛沫、日光、偶発的な接触を減らす場合があります。製品データには、意図する環境、温度範囲、材料適合性、使用可能なグランド形状を明記する必要があります。

IEC 60529は、筐体が提供する保護等級を分類します。IPコードは、表示された筐体構成と試験条件に適用されます。未試験のシュラウドを追加しても等級は上がらず、外観用カバーを省いても必ず等級が下がるわけではありません。グランド、引込シール、筐体壁が引き続き関連する侵入経路の境界です。

私は取付け後のシュラウドの状態を確認します。緩いカバーは動いたり、擦れたり、表面を露出させたりすることがあります。きつすぎるカバーはケーブルに荷重をかけたり、点検を妨げたりする場合があります。上向きのくぼみは水や異物をためることがあります。ナットを覆い隠すと、腐食、移動、シール損傷の発見が遅れるおそれもあります。

材料は実際の曝露条件に合わせて選びます。エラストマー製およびポリマー製のシュラウドでは、紫外線、油、溶剤、洗浄剤、温度、火炎への耐性が異なります。色や柔らかさだけでは、そうした特性は分かりません。グランド材料、ケーブル外被、洗浄工程、引込部にたまる可能性のある液体との適合性を確認してください。

注文前にシュラウドの取り外し方法を計画します。点検時には、ケーブルに沿ってスライドさせるか、交換する必要があるかもしれません。外被を切ったりグランドを動かしたりせずに移動できる長さと内径が必要です。設置後も取り外さない場合は、必要なレンチ面と点検箇所にアクセスできるようにしてください。

付属品の相互作用を確認する

各付属品には固有の役割と接触界面があります。ロックナットは本体を固定し、ワッシャーは着座または電気接触に影響する場合があり、シュラウドは露出環境を変えます。一つの付属品が別の付属品の役割を補うと考えず、意図された組合せを使ってください。

  1. グランドの品番、材料、ケーブル範囲、引込ねじ;
  2. 筐体材料、表面仕上げ、壁厚、穴またはタップねじの詳細;
  3. ロックナットのねじ、高さ、座面、材料、工具サイズ;
  4. 歯付きワッシャーの種類、材料、歯の向き、接触面、電気的役割;
  5. シュラウドの型式、グランドの適用範囲、ケーブル穴径、材料、曝露、排水方向;
  6. 積層順序、有効ねじ長さ、必要なかみ合い、組立て終点;および
  7. 機械、シール、電気機能の点検点と試験点。

水分が接合部に達するおそれがある場合、私は材料の組合せを確認します。適合しない金属、損傷した塗膜、電解質(導電性の液体または湿った堆積物)が存在すると、導電性の歯付き接触部が腐食電池を形成する場合もあります。グランドと筐体の腐食ガイドでは、露出面積、水分、表面仕上げがそのリスクに及ぼす影響を説明しています。

受入れ時に、3種類の付属品すべてを図面と照合します。ねじに回して取り付けられるナットでも、座面と高さが適切か確認が必要です。ワッシャーの歯形状と表面仕上げも確認します。シュラウドは、指定されたグランド形状とケーブルに合わせ、鋭い縁を越えて伸ばさずに取り付けてください。

作業台のグランドとノギスの横に並べた、単体の金属製ロックナット、平滑な暗色リング、タブ付き金属タグ、ねじ付き継手
単体の金属ナット、平滑な暗色リング、タブ付きタグ、ねじ付き継手がグランドとノギスの横にあります。組み立て前に、各部品を正確な付属品一覧と図面に照らして確認します。

作業台の写真にある未組立て部品は、受入れ時の確認を示すものです。近くに置かれているだけでは、互換性のある組合せであることは分かりません。

組立後は、各付属品を割り当てられた役割に照らして確認します。ロックナットの着座、かみ合い、グランドの保持状態を確認してください。歯付きワッシャーは、指定された機械的または電気的な方法で評価します。シュラウドの被覆、排水、ケーブルとのすき間、点検アクセスも確認してください。ボンディング抵抗が高い場合、本体が緩んでいる場合、水がたまる空間がある場合では、それぞれ異なる故障が考えられます。

結論

ロックナット、歯付きワッシャー、シュラウドは、異なる場所で異なる問題に対処します。ロックナットはクリアランス穴に通したグランドを保持します。歯付きワッシャーは指定された接触面に作用します。シュラウドは完成後の外側を覆います。物理的に取り付けられる部品でも、シール、ボンディング、材料の組合せ、表示された構造に適するとは限りません。

最終選定は、組立品全体に基づいて行います。ねじのかみ合いと座面を確認してから、歯の向きと塗膜処理を確認します。排水と保守時のアクセスも確認してください。付属品ごとに役割を定めておくと、グランドと筐体の構成を把握しやすく、保守もしやすくなります。

ロックナット、歯付きワッシャー、シュラウドに関するFAQ

すべてのケーブルグランドにロックナットが必要ですか?

いいえ。クリアランス穴に通すグランドでは、通常、反対側にロックナットが必要です。適切なタップ加工済みの壁にグランドまたはアダプターをねじ込む場合は、壁のねじを使うことがあります。保持方法とシール構成は、製品図面と筐体図面で確認してください。

歯付きワッシャーを使えば、自動的に保護ボンディングができますか?

いいえ。歯が指定された面に機械的に食い込んだり、電気的に接触したりする設計はありますが、保護ボンディングの成立は、設計された経路全体、材料、表面仕上げ、付属品の順序、検証方法によって決まります。ワッシャーは、必要な接地タグ、ボンディングジャンパー、保護導体の代わりにはなりません。

歯付きワッシャーを引込部のシールワッシャーの下に置けますか?

製品構成でその順序が明示的に許可されている場合に限ります。歯によってシール部品が損傷したり傾いたり、平らなシール面が途切れたりすることがあります。パネルのどちら側に各ワッシャーを置くか、どの面を平滑に保つかは、図面で確認してください。

シュラウドでケーブルグランドのIP等級は上がりますか?

それだけでは上がりません。IPコードは、表示および試験された筐体構成に適用されます。シュラウドが明記された目的で露出面を覆うことはありますが、ケーブルシールや筐体引込部のシールの代わりにはならず、より高い等級を推定するために使うべきではありません。

ブランドの異なるロックナット、歯付きワッシャー、シュラウドを混用できますか?

正確なねじ、寸法、材料、積層順序、シール面、表示された構造について適合性を確認した後に限ります。見た目が似ているだけでは不十分です。承認済みまたは認証済みの組立品では、文書に記載された付属品が必要な場合があります。

出典および技術資料

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