議会が与えたのは六か月だった

文書は全国ねじ委員会中間報告で、1920 年 6 月 19 日に承認され、 1921 年 1 月 4 日に標準局の雑報第 42 号として発行されました。 合衆国政府の出版物なのでパブリックドメインにあり、完全なスキャンが Internet Archive にあります。ここでの引用はすべてそのスキャンからです。

委員は九人でした。標準局長官が委員長を務め、陸軍から二人、海軍から二人、 残る四人は商務長官が任命し、うち二人はアメリカ機械学会、 二人は自動車技術者協会の推薦によりました。 最初の六か月が終わる前に、予定した仕事を 満足のいくかたちで完了することは不可能であることが明らかになり、 議会は法律を改正して期間を延ばしました。

なぜ 1918 年だったのか

附録一は理由を飾らずに書きます。必要は工作機械、自動車、農具、タイプライター、 ミシンとともに育っており、そこへ 先の戦争における軍需品調達の計画で遭遇した困難が、 ねじ規格化の切迫した必要を示した。 工学系の学会、標準局、製造業者が議会に請願し、法律が続きました。

同じ附録は先駆者の名を挙げることから始まります。1841 年の Joseph Whitworth、 そして 1864 年の William Sellers。後者は フランクリン協会を通じて公表し、それが合衆国標準系列になりました。 それは当サイトがすでに読んだ論文です。 六十度は測りやすかった。 1921 年の報告書はその続編であり、書き手はゲージを持参した一人の製造業者から、 期限を切られた連邦の委員会に替わっています。

そこで名を挙げられている英国側の先駆者も読みました。 ホイットワースの五十五度は、当時のイングランドの工場がすでに切っていた角の測定平均です。 これで、業界の現況を調査して幾何を選んだ礎の文書が三つになります。

仕上がった部分

報告書は用語と記号の体系を定め、ねじ山の形を決め、 全国並目ねじ系列と全国細目ねじ系列を含むねじ系列を、 管用ねじやホース継手ねじとともに確立します。 この二つの名前は 1921 年のこの文書にすでにあります。 このページはそれを後年の Unified 改訂へつなげません。それらは読んでいないからです。

さらに四つの異なるはめあい等級を、細分とともに確立し、 その使い方について慎重です。各等級に挙げた例は説明のためだけであり、 委員会には、ある種類や等級の仕事を特定のはめあい等級に恣意的に置く意図は無い。 製造業者も使用者も、自分の必要にいちばん合う等級を自由に選べます。

名前があって数値の無い等級

立ち止まる価値があるのは IV 級です。ほとんど存在していないからです。 対象は直径四分の一インチ以上で、 レンチで恒久的に据え付けまたは組み立てられるねじ部品。 つまりスタッドです。この種の接合のふるまいには材料が大きく効くので、 報告書が干渉と書く、はめあい代の大きさによって 二つに細分されました。A は軽い断面に中程度の応力、たとえば航空機や自動車のエンジンの仕事。 B は重い断面に重い応力、たとえば蒸気機関や重量物の油圧の仕事です。

ナットの公差は基準寸法から正へ、ねじの公差は最大ねじ寸法から負へ、 そしてねじは干渉の量だけ基準より上に置かれます。すべてそろっています。 そのあとに来るのが、この項の第六段落で、独自の見出しを持っています。

はめあい等級が、定義され、名づけられ、二つに細分され、 公差の向きまで全部与えられて、そして読者の手に渡るときには数値がひとつも入っていない。 異例なほど正直な条文です。そしてのちの版で消えもしませんでした。 1928 年の改訂版では数値を得ています。 class 5 として、附属書の中に、なお暫定と記されたまま。

公差は、すでに存在するタップに合わせて決められた

公差の項の見出しのひとつが、それだけで全部を語ります。 I 級および II 級の公差は市販タップの使用を許す。 ゆるいはめあいと中はめあいのために定められた公差は、 各社から現在入手できる市販のタップの使用を許す。 きついはめあいについては、穴を基準寸法に近く作りたいので、 報告書は選別したタップを推奨します。

これを 1864 年と並べて読んでください。Sellers がねじ山角を六十度にしたのは、 六十度が五十五度より得やすく、当時のアメリカの一般的な慣行に近かったからで、 しかも彼は会にゲージを持って行きました。 五十六年後、連邦の委員会は、棚にすでにあるタップが作る仕事がその中に収まるように 公差帯を決めました。 どちらの文書も、工場がいま何を作れるかを問うことで幾何を選んでいます。 今日の図面の数字はそれを受け継いでいます。指定する人が知っていてもいなくても。

1920 年に書き下されていた通り側ゲージの原則

測定の原則もこの報告書ではっきり述べられます。定められた公差の限界は 実際には通り側および止まり側のマスターゲージの寸法を表す。 仕事に生じるリードと角度の誤差は 有効径を適切に変えることで相殺できる。 通り側ゲージが仕事を通せば互換性は確保されるのであって、 そのねじ山の形は有効径、リード、角度のいずれにおいてもゲージと異なってよい。 止まり側ゲージは有効径だけを見るので、はめあいが緩すぎないことを保証します。

同じ項の小さな規則を二つ持ち帰る価値があります。ねじの有効径公差は、 同じ等級のナットの有効径公差と同じ。 そしてねじの外径の公差は、その等級の有効径公差の二倍です。

数ページ前、仕様書についての項には、購買の側が見覚えのある一文があります。 求める品質は既知の測定可能な標準の明確な用語で述べ、 満足な作動と両立しうる最大の公差限界によって定義すべきであり、 どの仕様書も、合格の境界線について争いが生じないほど簡潔に書かれるべきである。 これは当サイトが反対の側から繰り返し出会っている同じ問題です。 状態を名指しながら判定試験を持たない規格。

派遣団と、最後の一段落

第 VIII 節は残された仕事についてで、百年後に読むと響きの違う部分です。 1919 年 7 月、委員会は欧州へ派遣団を送り、 英国とフランスの工学規格組織と協議しました。 報告書は結果をひとつの節で記します。ねじの国際規格化について 確定的な合意には達しなかった。 もっとも両国の技術者と製造業者は協力に前向きであった、と。

委員会はなお可能だと考えており、委員長の署名の前に置かれた最後の勧告が方法を述べます。 国際規格は、製品に使われている支配的な寸法と規格を考慮して確立されるべきであり、 この国際ねじを、ヤード・ポンド系またはメートル系のいずれの測定系でも 生産できる手段を与える可能性も考慮されるべきである。 署名は標準局長官にして委員長、ワシントン、1920 年 6 月 26 日。

同じ節の未完了リストも、リストとして読む価値があります。 なお規格化を要するねじ。黄銅管のねじ、計器のねじ、Acme、角ねじ、のこ歯ねじ。 規格化されればアメリカの製造業者に有益な関連品目。タップ、ダイス、 切削ねじ用と転造ねじ用それぞれの棒材寸法、ボルト頭とナットの寸法、 板金および線のゲージ寸法、そして下穴ドリル寸法。 そのうち二つは、百年後の当サイトの二ページです。 二面幅を決めているのは何かと、 板金のゲージ番号が実は何を測っているか。

読者が持ち帰れるもの

• はめあい等級は、幾何の決定であると同時に商業の決定である。四つのうち二つは、すでに売られているタップが使えるように寸法を決められた
• 通り側ゲージは 1920 年からリードと角度の誤差を吸収している。通り側を通ったねじの形はゲージと異なってよく、それは抜け穴ではなく明記された意図だった
• 規格は、あるものを定義したうえで、数値を持たないと認めることができる。IV 級はそのかたちで発行され、その空白は独自の見出しを与えられていた
• メートル法の問いは当時まだ開いており、彼らの答えは両方で作れることだった。委員会の結びの勧告はどちらの測定系でも生産できるねじであり、そしてそれが実現しなかった部分である

締めるなら序文の一文がふさわしいでしょう。議会は委員会を二年延長しました。 この種の報告書が、最初の発行で誤りや不整合をまったく含まないことは 不可能であると認めてのことです。 批判と提案は標準局内の委員会宛てに、とあります。 自分はどこかが間違っているだろう、と冒頭で述べる規格文書は、レンチばめより珍しい品です。

この記事は手順 2、ねじを扱います。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

全国ねじ委員会とは何ですか。

1918 年 7 月 18 日に成立した合衆国議会の法律によって設けられた九人の機関で、陸軍、海軍、および公衆のためにねじの規格を調べて定めることを任務としました。標準局長官が委員長を務め、陸軍から二人、海軍から二人、残る四人は商務長官がアメリカ機械学会と自動車技術者協会の推薦から任命しました。

委員会はもともとどれだけ続く予定でしたか。

六か月です。1918 年の法律第 6 条は、委員会は任命の日から六か月で終了すると述べています。その期限が切れる前に、仕事を満足のいくかたちで完了できないことが明らかになり、議会は法律を改正して延長しました。1921 年報告の序文はさらに二年の延長を記録しています。

なぜ 1918 年に設けられたのですか。

報告書は、必要が工作機械、自動車、農具、タイプライター、ミシンとともに育っていたこと、そして先の戦争における軍需品調達の計画で遭遇した困難がねじ規格化の切迫した必要を示したことを述べています。学会、標準局、製造業者が議会に請願し、法律が続きました。

IV 級のレンチばめとは何ですか。

直径四分の一インチ以上で、レンチによって恒久的に据え付けられる部品のためのねじのはめあい等級で、報告書が干渉と呼ぶ負のはめあい代を持ちます。細分は二つあり、A は軽い断面に中程度の応力、たとえば航空機や自動車のエンジン、B は重い断面に重い応力、たとえば蒸気機関や重量物の油圧です。報告書は、レンチばめの公差およびはめあい代の数値を含めるだけの十分な情報またはデータを委員会が有していないと述べており、この等級は数値の無いまま発行されました。

1920 年のねじ公差はどのように決められたのですか。

I 級と II 級については、既存の工具が使えるようにです。報告書には、I 級および II 級の公差は各社から現在入手できる市販のタップの使用を許す、という見出しがあります。III 級のきついはめあいについては、穴を基準寸法に近く作りたいので、選別したタップを推奨しています。

委員会は国際ねじの合意を試みましたか。

1919 年 7 月に欧州へ派遣団を送り、英国とフランスの規格組織と協議しましたが、報告書はねじの国際規格化について確定的な合意には達しなかったと述べています。結びの勧告は、いかなる国際規格もヤード・ポンド系またはメートル系のいずれの測定系でも生産できるべきである、というものでした。

通り側ゲージは実際に何を確かめているのですか。

この報告書の論法では、はめあい全体です。公差の限界は通り側および止まり側のマスターゲージの寸法を表すこと、仕事のリードと角度の誤差は有効径を適切に変えることで相殺できること、そして通り側ゲージが通れば、形が有効径、リード、角度でゲージと異なっていても互換性は確保されることを述べます。止まり側ゲージは有効径だけを見ます。

参考資料

• Progress Report of the National Screw Thread Commission。1918 年 7 月 18 日の議会授権により、1920 年 6 月 19 日承認、1921 年 1 月 4 日に標準局雑報第 42 号として発行。Internet Archive に完全なスキャンと本文
• Sellers の 1864 年の論文、フランクリン協会誌から。この報告書がアメリカ側の先駆者として名を挙げているもの

この報告書は合衆国政府の出版物であり、パブリックドメインにある。Internet Archive の識別子 progressreportof42nati のスキャン本文から読んだ。この項目に取得制限はない。引用は印刷どおりに書き写しており、法律第 6 条の組版の誤りも含む。本ページはいずれの公差表からも数値を引用していない。このスキャンでは表のページが光学文字認識でひどく崩れている一方、散文は明瞭であるため、散文のみを用い、公差の規則は数値ではなく向きと構造で述べた。この報告書には 1925 年、1929 年、1933 年の版があるがいずれも読んでおらず、それらが何を変えたかはここでは述べない。1948 年の Unified ねじの合意は本ページの範囲外である。全国並目ねじ系列および全国細目ねじ系列という名称は 1921 年のこの文書にあり、本ページはそれを後年の Unified 改訂へつなげない。それにはそれらを読む必要がある。六か月という期間は法律が述べた内容としてのみ報告している。報告書自身は自らの内容の質をその期限に帰しておらず、本ページもそうしない。