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トルクの単位とは?N・m、kgf・m、換算、計算、使い方など

  • トルクの単位ってどれが正解なの?
  • N・mとkgf・mって何が違うの?
  • 換算式が覚えられない
  • インチ系(ft-lb、in-lb)も使うの?
  • トルクレンチの目盛り、どこを読めばいい?
  • 設計図に「規定トルク」って書いてあるけど何N・m?

上記の様な悩みを解決します。

トルクの単位は、現場で混乱の種になりやすいテーマです。SI単位系では「N・m(ニュートンメートル)」が正規ですが、現場では「kgf・m(キログラムフォースメートル)」「kgf・cm」「ft-lb(フィートポンド)」が混在しています。設計図やトルクレンチで単位を読み違えると、ボルトを破断させたり、緩んで脱落させたりする深刻なトラブルにつながります。電気施工管理として、配電盤の銅バー締め付けやアンカーボルト施工で必ず使うので、単位の換算と工具の使い方を一度きちんと整理しておきましょう。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう!

目次

トルクの単位とは?

トルクの単位とは、結論「物体を回転させる力(トルク=モーメント)の大きさを示す単位」のことです。

トルクの定義は、

トルク T = 力 F × 距離 L

つまり「力 × 腕の長さ」で計算します。これは物理の基本公式で、

  • 力の単位 [N(ニュートン)] × 距離の単位 [m(メートル)] = N・m

これが SI 単位系(国際単位系)でのトルクの正規単位。読み方は「ニュートンメートル」「ニュートンメーター」のどちらでもOKです。

ちなみに「・」は積を表す記号。「N・m」は「N と m の積」という意味で、「N分のm」ではありません。日本語の図書では「N・m」「N⋅m」「Nm」と表記がブレますが、すべて同じものです。

トルクの単位の種類

実務でよく出てくるトルクの単位を一覧にしておきます。

単位 表記 系統 使われる場面
ニュートンメートル N・m SI(国際標準) 設計図書、構造計算、新しいトルクレンチ
ニュートンセンチメートル N・cm SI 小さいトルク(電子機器)
キログラムフォースメートル kgf・m 工学単位系(旧) 古い設計図書、現場の慣習
キログラムフォースセンチメートル kgf・cm 工学単位系(旧) 配電盤の端子締付け、カタログ表記
フィートポンド ft-lb(lbf-ft) ヤード・ポンド系 米国製の機械、輸入工具
インチポンド in-lb(lbf-in) ヤード・ポンド系 米国製、小トルク

よく出る現場別の単位

  • 建築の高力ボルト締付:N・m(最近)/kgf・cm(古い設計図書)
  • 配電盤の銅バー・端子締付:N・m または kgf・cm(メーカーカタログ準拠)
  • アンカーボルト:N・m(JIS A 5371・5372 ともに N・m 表記)
  • 電気工事の小ネジ:N・m や cN・m(センチニュートンメートル)

「設計図書はN・m、メーカーカタログは kgf・cm」のようにバラバラなことがあるので、単位を取り違えないよう注意。

トルク単位の換算式

業界で頻出する単位換算をまとめます。

N・m と kgf・m の換算

1 kgf・m = 9.80665 N・m ≒ 9.81 N・m

ざっくり「kgf・m を 約10倍にすれば N・m」と覚えておけば日常使いには十分。

N・m と kgf・cm の換算

1 kgf・cm = 0.0980665 N・m ≒ 0.098 N・m
1 N・m ≒ 10.2 kgf・cm

例:300 N・m → 約 3060 kgf・cm

N・m と ft-lb の換算

1 ft-lb = 1.3558 N・m ≒ 1.356 N・m
1 N・m ≒ 0.738 ft-lb

例:50 ft-lb ≒ 67.8 N・m

よく使うトルク値の換算早見表

N・m kgf・m kgf・cm ft-lb
10 1.02 102 7.4
50 5.10 510 36.9
100 10.20 1020 73.8
200 20.39 2039 147.5
300 30.59 3059 221.3
500 50.99 5099 368.8

300 N・m を「30 kgf・m」と覚えるとピンと来ない人は、「100 kgf・m弱」と言い換えると現場の感覚に近いはず。

トルク工具と単位の関係

トルクレンチは「規定値どおりに締めるための工具」ですが、機種ごとに表示単位がバラバラ。誤読の事故が多発するポイントです。

トルクレンチの種類と表示単位

種類 主な表示単位 用途
プリセット型(標準) N・m 高力ボルト、構造系
ダイヤル型 N・m / kgf・cm(切替) 締付確認、検査用
デジタル型 N・m / kgf・m / ft-lb 切替 電気盤、計測重視
インパクトレンチ N・m 仮締め(本締めは別工具)
アンギュラ法用 角度法(°) 高張力ボルト、自動車工業

よくある事故パターン

① 単位を間違えて締めすぎ/緩すぎ

設計図書「規定トルク 300 N・m」のところ、トルクレンチが kgf・cm 表示で「300」にセットしてしまう → 実際は29.4 N・m しか締まらず、ボルトが緩む → 構造体の不具合に直結。

逆に、kgf・m 表示で「300」にすると 2940 N・m となり、ボルト破断や母材を痛める結末。

② 目盛りの単位を確認せず使用

借りたトルクレンチの単位を確認せずに「数値だけ合わせた」ら、まったく違う単位だった、というあるあるパターン。

③ 角度法との混用

近年は「最初は標準トルク、その後さらに60°回す」のような角度法併用が増えてきましたが、これを知らずに「数値だけ合わせた」と勘違いするケースも。

対策のチェックポイント

  • 工具を持ったら必ず「単位表示」を最初に確認
  • 設計図書の単位とトルクレンチの単位が違う場合は、換算後の値をテプラで貼っておく
  • 校正期限切れの工具は使用禁止(年1回校正が原則)

トルクレンチに関連する話は、ボルトの解説や高力ボルトの解説にも具体的なトルク値が載っています。

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現場での使い方(トルク単位の実務)

実際にどんな場面で何 N・m を使うのか、施工管理の現場目線で整理します。

高力ボルトの本締めトルク(建築)

高力ボルト F10T の場合、

  • M16:約180〜200 N・m
  • M20:約350〜400 N・m
  • M22:約470〜530 N・m
  • M24:約600〜680 N・m

ただし、現場では「ナット回転法(マーキング法)」で確認することが主流。トルク値は補助的な指標として使われます。設計者によっては「軸力管理」「ナット回転法」「トルクコントロール法」のどれを採用するかが違うので、施工要領書で必ず確認。

アンカーボルトの締付トルク(電気施工管理視点)

電気工事で多用するあと施工アンカー(M10〜M16)の規定トルクは、メーカーや施工法ごとに違うので、必ずカタログを参照。代表値は、

  • M10:約20 N・m
  • M12:約40 N・m
  • M16:約80 N・m

アンカーは締めすぎると引張破断の手前で躯体側のコーンクラックを起こします。「規定トルクを守る」が鉄則。アンカーボルトの詳しい話はアンカーボルトの解説にあります。

配電盤の銅バー・端子締付トルク

電気施工管理として日常的に出会うのが、盤内の銅バーと端子台の締付。

  • 銅バー M12 ボルト:約 40〜60 N・m
  • 銅バー M10 ボルト:約 25〜35 N・m
  • 端子台ネジ M4:約 1.2 N・m
  • 端子台ネジ M6:約 5 N・m

メーカー(東芝・日東工業・河村電器など)でカタログ値が違うので、必ず据付要領書で確認。締めすぎると端子座が変形し、緩いと過熱・スパーク事故に直結します。

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ナットの締付トルク

ナット単体の話は、ナットの解説にも載っています。ナット種類による締付トルクの違いも整理されているので、合わせて参照。

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トルク単位の注意点

施工管理として押さえておくべき5つのポイント。

①設計図書の単位を最優先で確認

設計図書が古いと kgf・m や kgf・cm のままのことがあります。N・m に換算したメモを施工要領書に必ず書き添える。

②トルクレンチの校正

校正がズレた工具で締めても、規定値どおりにはなりません。年1回以上の校正と、現場入場前のセルフチェック(基準ボルトでの確認)を習慣化。

③Mサイズと単位を取り違えない

「M12のボルト規定トルク 40」と書いてあると、これが N・m か kgf・m かで実質トルクが10倍違ってきます。設計図の単位欄を必ず確認。

④温度・摩擦による変動

トルク締めは「ボルトとナットの摩擦係数」が前提に入っています。亜鉛メッキ・ステンレス・潤滑剤の有無で実トルク〜軸力換算が変わるので、メーカー指定外のボルトを使う場合は注意。

⑤角度法とトルク法を混用しない

角度法は摩擦のばらつきを吸収できる方法。トルク法とは別物です。設計図書で「角度法」とあったら、トルクレンチで「数値が合った」だけでは確認になりません。

トルクの単位に関する情報まとめ

  • トルクの単位とは:回転させる力(モーメント)の大きさを示す単位
  • SI単位:N・m(ニュートンメートル)。現代の標準
  • 工学単位:kgf・m、kgf・cm。古い設計図書や現場の慣習で残る
  • 換算:1 kgf・m ≒ 9.81 N・m、1 kgf・cm ≒ 0.098 N・m
  • 工具との関係:トルクレンチの表示単位を必ず確認。誤読が事故の原因
  • 現場の代表値:高力ボルトM20で350〜400 N・m、アンカーM12で40 N・m、銅バーM12で40〜60 N・m
  • 注意点:単位の誤読、校正切れ、Mサイズと単位の混同、摩擦係数、角度法との混用

以上がトルクの単位に関する情報のまとめです。

トルクは「数値さえ合っていれば良い」と思いがちですが、単位を取り違えると数倍〜数十倍のズレが出る危険な数値です。現場入場時に「単位は何ですか」と工具を確認するクセを付けておくと、トラブルが激減します。一通り基礎知識は理解できたと思います。

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