DIN6921 六角フランジボルトとは?
DIN6921は、日本工業規格(DIN)で定義されたメートルねじ六角ボルトで、ボルト頭部の裏側に拡大された円形フランジディスクが一体化されています。 フランジは内蔵ワッシャーとして機能し、標準的な六角頭だけの場合よりも大幅に広い受圧面に締付け荷重を分散します。
この規格には2つの異なるバリエーションがあります:
- プレーンフランジ(滑らかな受圧面): フランジの裏側が滑らかです。ワーク表面を傷つけたくない場合に使用され、コーティングパネル、塗装面、軟質合金、プラスチックなどに最適です。
- セレーションフランジ(裏面にギザギザ/リブ付き): 製造時にフランジ裏面に放射状の歯が押し込まれます。ボルトを締め付けると、これらの歯がワーク表面に食い込み、機械的なセルフロック効果を生み出します。
Per DIN EN ISO 4759-1、DIN6921は 製品等級A (精密公差)に基づいて製造されています。この規格は寸法的に ISO 15071 (セレーションなし)および ISO 15072 (セレーションあり)と互換性があります。
最も簡単な考え方: DIN6921 = DIN933 + 一体型ワッシャー + オプションのセルフロック歯付き。
DIN6921とDIN931とDIN933の主な違い
DIN6921は、主に一体型フランジディスクを備えている点でDIN931やDIN933と異なり、別途平ワッシャーが不要となり、セレーション付きタイプではスプリングワッシャーの役割も果たします。
この3つの規格は同じ六角ドライブ形状と材料を共有しています。違いは以下の通りです:
| 特徴 | DIN931(部分ねじ) | DIN933(全ねじ) | DIN6921(フランジボルト) |
|---|---|---|---|
| 一体型フランジ | いいえ | いいえ | はい(一体型) |
| 当たり面 | 頭部下のみ | 頭部下のみ | フランジが面積を拡張 |
| セレーションロック | いいえ | いいえ | はい(セレーションタイプ) |
| 別ワッシャー | 通常は必要 | 通常は必要 | 通常は不要 |
| 耐振動性 | スタンダード | スタンダード | 高い(セレーション付き) |
| 代表的なアプリケーション | 一般的な構造用途 | 一般的な全ねじ | 自動車、薄いパネル、振動 |
| ISO相当品 | ISO 4014 | ISO 4017 | ISO 15071 / ISO 15072 |
実用的な判断基準:組立に薄いパネルや振動が関わる場合、または部品点数を減らしたい場合、DIN6921はDIN931やDIN933よりも優れています。仕様書ではあまり触れられないニュアンスが一つあります: フランジは有効な頭部径を3~8mm増加させます — 再設計でDIN933の代わりにDIN6921を使用する前に、クリアランス要件に対してdcを必ず確認してください。
DIN6921 全寸法表(M5~M20)
DIN6921はM5からM20まで製造されており、フランジ径は11.8mm(M5)から43mm(M20)、頭部高さは2.8mmから9.5mmです。 ねじ長さは他のDIN六角ボルトと同じb寸法の論理に従い、公称長さによって異なります。
| ねじ d | ピッチP(mm) | 頭部高さ k (mm) | フランジ径 dc(mm) | 二面幅 s(mm) | 対角幅 e(mm) | ねじ長さ b ≤125 | ねじ長さ b 125~200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M5 | 0.80 | 2.8 | 11.80 | 8 | 8.79 | 16 | — |
| M6 | 1.00 | 3.4 | 14.20 | 10 | 11.05 | 18 | — |
| M8 | 1.25 | 4.2 | 18.00 | 13 | 14.38 | 22 | — |
| M10 | 1.50 | 5.7 | 22.30 | 15 | 16.64 | 26 | 32 |
| M12 | 1.75 | 6.1 | 26.60 | 16 | 17.62 | 30 | 36 |
| (M14) | 2.00 | 8.0 | 31.00 | 18 | 20.03 | 34 | 40 |
| M16 | 2.00 | 8.7 | 35.00 | 21 | 23.15 | 38 | 44 |
| (M18) | 2.50 | 9.0 | 39.00 | 24 | 26.75 | 42 | 48 |
| M20 | 2.50 | 9.5 | 43.00 | 27 | 29.56 | 46 | 52 |
括弧内のサイズ(M14、M18)は非推奨です。dc=フランジ外径。細目ねじ仕様はM8×1、M10×1.25、M12×1.5、M16×1.5で利用可能です。
DIN6921 フランジ深さおよび当たり面データ
フランジ深さhは3.0mm(M5)から8.5mm(M20)までです。 このデータは、総取付高さ(k+h)の計算や、アルミニウムや複合部品での座ぐり深さ指定時に重要です。
| ねじ d | フランジ深さ h(mm) | 当たり幅 m(mm) | フランジ最小 m' (mm) |
|---|---|---|---|
| M5 | 最大 3.0 | 最小 1.7 | 最小 0.7 |
| M6 | 最大 3.5 | 最小 2.2 | 最小 1.0 |
| M8 | 最大 4.5 | 最小 2.8 | 最小 1.5 |
| M10 | 最大 5.0 | 最小 3.3 | 最小 1.8 |
| M12 | 最大 6.0 | 最小 4.2 | 最小 2.2 |
| M16 | 最大 7.5 | 最小 5.0 | 最小 2.8 |
| M20 | 最大 8.5 | 最小 5.8 | 最小 3.2 |
材料と強度等級
DIN6921は、炭素鋼グレード8.8から12.9、およびステンレス鋼グレードA2-70からA4-80で提供されており、引張強度は800MPaから1220MPaの範囲です。
によると ISO 898-1は、ファスナーの機械的性質に関する国際規格です。グレードの表示は、引張強度と降伏強度を直接示します:
炭素鋼:
- グレード8.8: 引張強度800MPa、降伏強度640MPa。自動車や一般機械の主力グレード。
- グレード10.9: 引張強度1040MPa、降伏強度940MPa。合金鋼。安全性が重要な自動車接合部に使用。
- グレード12.9: 引張強度1220MPa。モータースポーツ、高サイクル疲労、精密なプリロード用途。
ステンレス鋼:
- A2-70(304ステンレス): 700MPa。一般的な耐食性、食品機器、屋内環境向け。
- A4-70(316ステンレス): 700MPa。モリブデン含有により優れた塩化物・海洋耐性。
- A4-80(316ステンレス、高強度): 800MPa。石油化学、海洋、製薬分野—強度と耐食性。
表面仕上げ: 生地/ユニクロ/クロメート(黄)/溶融亜鉛めっき/ダクロメット/黒染め
注意:HDG DIN6921のセレーション付きバリアントは一般的ではありません—厚い亜鉛層(85–100µm/ ISO 1461)はセレーション歯を埋めてしまいます。歯形状を維持するために、代わりにダクロメット(5~10µm)を使用してください。
| 素材 | グレード | 代表的なアプリケーション |
|---|---|---|
| 炭素鋼 | 8.8 | 一般自動車、機械、電気キャビネット |
| 炭素鋼 | 10.9 | 高強度構造用、黄色亜鉛標準仕上げ |
| 炭素鋼 | 12.9 | 重要荷重接合部、モータースポーツ、疲労に敏感な用途 |
| ステンレス | A2-70 | 食品、軽工業、屋内環境 |
| ステンレス | A4-70 | 海洋、化学、屋外、沿岸地域 |
| ステンレス | A4-80 | 高トルク腐食環境、オフショア |
DIN6921の主な用途
DIN6921は、より広い当たり面、部品点数の削減、または耐振動性が必要な場合に指定されます。特に自動車OEM、薄板金属、振動機械で多く使用されています。
- 自動車エンジンおよびシャーシ組立: 主要なOEMは、エンジンカバー、サスペンションサブフレーム、エキゾーストブラケットにDIN6921を指定しています。フランジにより、ロボット組立時に緩んでしまうワッシャーが不要になります。
- 薄板金属および薄パネルの締結: 拡大されたフランジが2~3mm未満のパネルへの引き抜きを防ぎ、標準六角頭では荷重下でパネルがへこんだり貫通したりするのを防ぎます。
- 振動機械および装置: セレーション付きタイプは、追加のロックワッシャー、ナイロックナット、ねじ止め剤なしで振動による緩みを自己ロックします。
- 樹脂部品の取り付け: フランジがクランプ荷重を分散し、熱可塑性樹脂ハウジングの破損を防ぎます。プレーンフランジのみを使用してください。セレーションは樹脂表面を割る原因となります。
- 空調ダクトおよびフレーム組立: 単一ファスナーの効率化により、1接合部あたりの作業コストを削減できる大量生産の薄板金属組立。
- 農業機械およびオフハイウェイ機器: グリットで汚染された表面を持つ高振動環境では、セルフロック機能付きのセレーテッドフランジが効果的です。
- 電気キャビネットおよびエンクロージャーの組立: M5およびM6 DIN6921は、DINレールやパネル取付の標準であり、フランジが良好な接地接触面積を提供します。
セレーテッドと非セレーテッドDIN6921 — どちらを選ぶべきか?
硬い鋼材の振動や動的荷重の組立にはセレーテッドDIN6921を選択し、柔らかい材料やコーティングされた表面、または繰り返し分解される接合部にはプレーンフランジを選択してください。
これは多くの購入者が間違える判断です — “良さそう”という理由でセレーテッドを選び、塗装面を剥がしたりアルミボスを損傷したりすることに後で気付きます。
判断ルール:
- 塗装またはコーティングされた表面 → プレーンフランジ。 セレーションはコーティングを剥がし、腐食の開始点を作ります。耐振動性が必要な場合は、プレーンフランジ+ロックタイト243を使用してください。
- 無塗装鋼材への振動/動的荷重 → セレーテッドフランジ。 セレーテッドフランジ付きファスナーは、平ワッシャー付きのプレーンヘッドボルトと比較して、横振動下での緩み抵抗が3~5倍優れています。
- アルミまたはプラスチック筐体 → プレーンフランジのみ。 セレーションは柔らかい材料に食い込みや亀裂を生じさせます。アルミには、ガルバニック腐食を防ぐためA2またはA4ステンレスDIN6921を使用してください。
- 高サイクル再使用の接合部(治具、ジグ)→ プレーンフランジ。 セレーションは繰り返し分解後に接合部の強度を低下させる累積的な表面損傷を引き起こします。
| プロパティ | 非セレーテッド(プレーンフランジ) | セレーテッド(ノッチ付きフランジ) |
|---|---|---|
| ロック機能 | なし — 別途ロックワッシャーが必要 | 内蔵 — 歯がワークピースに食い込む |
| 再利用性 | 高い | 低減 — セレーションは柔らかい表面を損傷します |
| 表面適合性 | コーティング・塗装を含む全ての材料 | 鋼および硬質材料のみ |
| 耐振動性 | スタンダード | 大幅に高い |
| 使用時 | 精密クランプ、再利用可能な接合部、柔らかい基材 | 振動する組立品、裸鋼への一度限りの取り付け |
DIN6921の注文方法 — 仕様フォーマット
DIN6921の標準的な注文フォーマットは以下の通りです:ボルト DIN6921 – [ねじ] × [長さ] – [強度区分] – [セレーションまたは空白]
例: ボルト DIN6921 – M10 × 30 – 8.8 – セレーション
- M10 = 呼びねじ径(並目ねじが標準;細目の場合はピッチを追加:M10×1.25)
- 30 = mm単位の呼び長さ、 フランジの裏面から測定 — フランジの厚さhは含まない
- 8.8 = 強度区分(またはステンレス:A2-70、A4-80など)
- セレーション = セレーションフランジの場合は明記。デフォルト(接尾辞なし)はプレーンフランジ
DIN6921をDIN931/DIN933より選択する場合:
- 部品表から平ワッシャーを省略できる — DIN6921は通常1個あたり15~25%高価ですが、ワッシャーが不要となり、全体の接合コストと組立時間を削減できます
- アプリケーションで振動が発生し、単一部品で自己ロック機能を持つソリューション(セレーション付きタイプ)が必要な場合
- 引き抜き耐性が重要となる3mm未満の薄い板金にボルト締結する場合
- ロボットや自動トルクシステムでファスナーを取り付ける際、ワッシャーがバラバラだと供給や詰まりの問題が発生する場合
- 標準六角頭の下の受圧面が、柔らかい素材や複合材ワークピースに許容できない応力集中を生じる場合
DIN6921に関するよくある質問
DIN6921とDIN933の違いは何ですか?
DIN6921のセレーション付きバージョンはどのような効果がありますか?
DIN6921フランジボルトの呼び長さはどのように測定しますか?
DIN6921はアルミニウムやプラスチック部品に使用できますか?
DIN6921のISO相当品は何ですか?
DIN6921六角フランジボルトのご注文準備はできていますか?
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