鬼目ナットが締めてもぐらつく：イトスギ属の材で M6 の下穴を外径より 0.2 mm 小さくすると 3.1 kN、0.8 mm で 7.6 kN。木口では約 3 割低下

知恵袋の質問：締めてもぐらつく

2025 年 3 月、Yahoo!知恵袋の DIY カテゴリに次の質問がありました。椅子の脚を座面に鬼目ナットで留めているが、 「周りの木が柔らかくて」ネジをきつく締めてもぐらつく。どうすれば固定できるか、という内容です。 質問者は返信で、空回りはしていないが周りの木がボロッと欠けてきていること、3,000 円ほどの外国製の椅子で、付属のネジを使っており最初からガタついていたことを補足しています。 閲覧 1,973、回答 9 件です。

ベストアンサーは、エポキシ系接着剤で鬼目ナットを木に接着すればよい、すき間が狭ければ瞬間接着剤でもよいが広ければエポキシ、 ナットをまっすぐにし、ねじ穴の内側に接着剤を入れないよう注意、という回答でした。 ほかに、穴が大きいならガーゼやスポンジにエポキシを含ませて詰める、そもそも座面を貫通するボルトにすべき、鬼目をやめて木ねじと木工ボンドにする、といった回答があります。 質問者は 100 円ショップの 2 液混合で大丈夫かと尋ね、4 日後のお礼に「無事ガチガチに固まりました」と書いていますが、最終的にどの接着剤を使ったか、L 字金具を足したかは書かれていません。

ページの 1 ページ目に見える回答はどれも壊れたあとの補修で、最初に何 mm の下穴を明けるべきだったかには触れていません（2 ページ目の回答は当サイトでは確認していません）。 次の試験は、下穴がねじ山外径よりどれだけ小さいか、その 1 点だけを変えています。

試験の条件

四川農業大学の Chen 氏らは、家具に使われる中国固有のイトスギ属 Cupressus funebris の材に M6 の鋼製インサートナットをねじ込み、 ボルトで引き抜いて最大荷重を測りました。ナットは内外にねじ山があり、頭部が六角穴のタイプで、外側ねじ山の最大径は 10.5 mm です。

論文は「ねじ山外径 − 下穴径」をしまりばめの締め代（interference fit）とし、−0.8 mm のように負の値で書いています。−0.8 mm は下穴 9.7 mm です。 本ページでは「締め代 0.8 mm」と表記します。また、論文の「繊維に平行」「繊維に直角」がどの面に当たるかは本文に定義がないため、当サイトは試験名から、 平行＝ナットの軸が繊維方向（木口に入れる）、直角＝側面（板目・柾目面）に入れる、と読んでいます。

締め代 0.2 mm ごとの引抜き耐力

側面では、締め代 0.2 mm から 0.8 mm で 2.46 倍になりました（当サイト計算）。0.8 mm を過ぎると下がり、1.2 mm では 5.310 kN です。 1.4 mm の 8.661 kN は最大に見えますが、荷重が急増したあと急落して金物が壊れ、試験を打ち切ったため、分散分析と回帰からは除かれています。 著者は 2 次式（R² 0.970）の当てはめから、側面の最適値を 0.8 mm としました。

木口では 1.2 mm の 5.470 kN まで上がり続けますが、著者は 0.8・1.0・1.2 mm の 3 条件はほぼ同じで、それ以上締めるとねじ込みにくく割れやすいとして、木口も 0.8 mm を最適としています。 締め代 0.8 mm で比べると木口は側面の 69%、つまり 31% 低い値です（当サイト計算）。7 条件全体の平均も木口 4.273 kN、側面 6.221 kN で 69% でした。 締め代 0.2 mm の木口は 1.890 kN にとどまります。

緩い穴ときつい穴では壊れ方が違う

論文の Table 2 には、引き抜いたあとの穴の内壁と端面の写真があります。本文の記述をまとめると次のとおりです（側面）。

穴が緩いと、ねじ山の食い込みは浅く、内壁には軽いすり傷しか残りません。著者は内壁にかかる力が小さかったと読んでいます。引き抜くときにねじ山がどう外れるかは、論文には書かれていません。 知恵袋の質問者の「空回りはしないが周りの木が欠ける」という状態は、ねじ山がつかんでいる木の層が薄く、力を受けてぼろぼろ欠けていく様子と重ねて考えられます。 ただしこれは当サイトの推測で、質問者の下穴径もナットの寸法もわかりません。 穴がきついと、かみ合い部の繊維の大部分が切れます。著者は別の箇所で、締め代が大きすぎると一部の試験体で繊維方向に細い割れが生じ、接合部内部の応力が大きくなって試験体が損傷すると大まかに書いていますが、どの締め代から始まるかは示していません。

木口に入れると弱い理由

方向による違いについて、著者は 5199 ページで次のように説明しています。側面に入れると、ねじ山が繊維に沿ってよく食い込み、密着します。 木口に入れて（当サイトの読み方。論文の表記は繊維に平行）締め代が大きすぎると、ねじ山が内壁に深く食い込み、ねじ山とかみ合った繊維を切断し、その繊維がナットと一緒に穴の底まで回されてしまうため、母材への保持が失われます。 理由は、この材では繊維の横方向のせん断強さが繊維方向の引張強さより大きいこと、そしてねじ込み時にねじ山が繊維を押しつぶして傷めることです。

著者の結論は、強度を重視するなら鋼製インサートナットは繊維に直角の面に入れるべき、というものです。 論文は椅子を扱っていません。以下は当サイトの補足です。椅子の座面の裏はたいてい側面ですが、脚や貫の端部は木口になります。そこに鬼目ナットを入れる場合は、低めの耐力を見込む必要があります。

埋込み深さとナットの径

同じ論文では、埋込み深さを変える試験と、締め代 0.8 mm・深さ 25 mm に固定してナットの径を変える試験も行っています。 深さ試験の締め代は本文に書かれていませんが、25 mm の行の平均値が締め代試験の 0.8 mm と同じなので、当サイトは 0.8 mm と推定しています。

著者は直線で近似し（側面 y = 0.386x − 2.6499、R² 0.955。木口 y = 0.3106x − 2.6603、R² 0.984）、部材寸法が許す範囲でナットを長くするのが有利と結論しています。 実際の値は 20 mm から 25 mm で 1.69 倍に跳ねており（当サイト計算）、直線の予測より大きくなっています。 側面で埋込み 10 mm は 25 mm の 22%、木口の 10 mm は 0.497 kN でした。著者は 10 mm について、応力が小さすぎて穴の繊維の損傷もはっきりせず、良い接合とはいえないとしています。

外径を 10.5 mm から 15.5 mm にしても、側面で 8%、木口で 9% の増加です（当サイト計算）。どちらの方向も分散分析で有意差はありませんでした。 著者は、ナットが大きいほど端面に必要な面積が増え、面積が足りないとねじ込み中に割れやすいため、径を大きくして強度を上げるのは適当でないとしています。 この論文の条件では太くするより長くするほうが効きました。当サイトでまとめたパーティクルボードの木ねじの試験も同じ向きですが、別の論文で、材料も部品も異なります。

鬼目ナットを入れる前の判断手順

論文は 1 樹種、同じ形式のナット（M6・M8・M10）だけです。以下は結果を現場の判断につなげたもので、数値以外の部分は当サイトの提案で、論文では検証されていません。

1. 呼び径ではなく、ねじ山外径を測る。 M6 は内側のめねじの呼びです（論文もめねじ 6・8・10 mm で分類）。論文の M6 は外径 10.5 mm でした。手元のナットが同じかどうかは、ノギスでねじ山の頂を測って確かめることをおすすめします。下穴はこの値を基準に決めます。
2. 「外径 − 0.8 mm」を最初の試し穴の候補にする。 この試験では外径 10.5 mm に下穴 9.7 mm が最大でした。締め代 0.2 mm では 41% にとどまります。 この 0.8 mm は Cupressus funebris と論文のナットでしか測られていません。試験材の木口面の硬さは 5,333 N で、ほかの材やねじ山形状で最適値が同じかは調べられていません。 同じ材の端材に 2〜3 種類の下穴を明けて試してから決めることをおすすめします。
3. 試しねじ込みで 2 つの兆候を見る。 ほとんど抵抗なく入り、抜くと内壁に浅いすり傷しかないなら、論文の締め代 0.2 mm の形態に近く、下穴が大きめです。 穴の縁の繊維が 6 mm 以上反り上がるなら締め代 1.0 mm 以上の形態に近く、論文は締め代が大きすぎると一部の試験体で繊維方向に細い割れが出るとも書いています。どちらも下穴が小さめのサインです。
4. 側面に入れられるなら木口は避ける。 同じ締め代 0.8 mm で木口は約 3 割低く、締め代 0.2 mm の木口は 1.890 kN でした。
5. 板厚が許せば長いナットを選ぶ。 埋込み 10 mm は 25 mm の 22% です。耐力を上げる手段として、論文が支持しているのは長くすることで、径を大きくすることではありません。
6. すでにぐらついている場合、この論文は答えにならない。 試験したのは新しく明けた穴だけです。質問者が接着剤で補修して「ガチガチに固まりました」と書いたのは個人の結果で、どの接着剤かも強度の数値もありません。 補修材それぞれの定格についてはボルトが空回りする穴に、何を詰めれば効くのかにまとめています。

当サイトの別記事では、穴径で成否が決まる点は熱可塑性樹脂でも同じですが、そこでは押しのけた体積の行き先が問題になります（インサートは体積を押しのける。その行き先を決めているのは穴径である）。 木ねじの下穴を樹種でどう決めるかは下穴の規則は樹種を名指しし、谷径から測るをご覧ください。

このページから言えないこと

試験は Cupressus funebris の 1 樹種、同じ形式の内外ねじインサートナットだけです。「締め代 0.8 mm が最適」をスギ、パイン、ラバーウッド、パーティクルボードや、ねじ山形状の違う鬼目ナットにそのまま当てはめることはできません。 耐力は新しい穴で一度破壊まで引いた軸方向の最大値です。椅子の脚にかかるのは横方向の力と繰り返しの揺れで、論文は試験していないため、椅子に何 kg まで座れるかには換算できません。 「繊維に平行＝木口」は試験名からの当サイトの読み方、締め代試験が埋込み 25 mm で行われたというのは平均値の一致からの当サイトの推定です。 各条件 6 体だけで、埋込み深さの直線近似は 20〜25 mm の区間でよく合っていません。 エポキシ補修が効くか、どれだけ持つかは論文にありません。知恵袋の回答と質問者の結果は個人の経験です。

この記事は手順 1、相手材を扱います。全体の順序は相手材、ねじ、頭部、駆動部、表面処理、書類で、これを崩すと微調整ではなく手直しになる理由はねじの決め方にあります。

よくある質問

鬼目ナットの下穴は何 mm にすればよいですか？

呼び径ではなくねじ山外径が基準です。Chen ら（2019）の試験では、外径 10.5 mm の M6 インサートナットで下穴 9.7 mm（締め代 0.8 mm）が最大で、側面 7.581 kN。下穴 10.3 mm（締め代 0.2 mm）では 3.085 kN でした。ほかの樹種の最適値は試験されていないため、端材で試すことをおすすめします。

下穴は小さいほどよく効きますか？

いいえ。締め代 1.0 mm で 7.294 kN、1.2 mm で 5.310 kN に下がり、穴の縁の繊維はそれぞれ 6 mm、6〜7 mm 反り上がりました。論文は、締め代が大きすぎると一部の試験体で繊維方向に細い割れが出るとも大まかに書いていますが、どの締め代からかは示していません。1.4 mm では引抜き中に金物が破損し、著者は分析から除外しました。

鬼目ナットを木口に入れてもよいですか？

入れることはできますが、耐力は低くなります。締め代 0.8 mm で木口 5.251 kN、側面 7.581 kN と約 3 割低い値です（繊維に平行＝木口は当サイトの読み方）。著者は、繊維に平行で締め代が大きすぎると繊維がねじ山に切られ、ナットと一緒に穴の底へ回されるためと説明しています。

ひと回り大きい鬼目ナットにすれば強くなりますか？

論文の条件では効果は小さく、M6・M8・M10（外径 10.5・12.5・15.5 mm）で側面 7.581・7.761・8.158 kN、有意差なしでした。埋込み深さのほうが影響が大きく、10 mm は 25 mm の 22% でした。

参考資料

• Chen M., Li S., Lyu J.（2019）"Effects of Selected Joint Parameters on Tensile Strength of Steel Bolt-nut Connections in Cupressus funebris Wood" BioResources 14(3):5188–5211
• Yahoo!知恵袋（2025-03-05）「この鬼目ナットというものの周りの木が柔らかくてネジをキツく締めてもぐらつきます」
• GB/T 14018-2009 木材の釘保持力試験方法（論文が採用した試験方法）
• ボルトが空回りする穴に、何を詰めれば効くのか
• インサートは体積を押しのける。その行き先を決めているのは穴径である
• カラーボックスを組み直したらねじが効かない：パーティクルボードでは太い木ねじより長い木ねじ
• 下穴の規則は樹種を名指しし、谷径から測る

引抜き荷重、下穴径、破壊形態、硬さ、回帰式は論文の Table 1・2・4・6・10・12・16・18 と本文どおりです。倍率と割合（2.46 倍、69%、22%、1.69 倍、8%、9%、41%）は当サイトの計算です。「繊維に平行＝木口」「締め代試験は埋込み 25 mm」「深さ試験は締め代 0.8 mm」は当サイトの読み方と推定で、根拠は本文に記しました。