十字ドライバの先端には自分の表があり、五つのサイズが同じ公差を分け合う

文書は ISO 8764-1:2004、ねじおよびナット用組立工具、十字穴付きねじ用ドライバ、 第 1 部：ドライバ先端、第三版、ISO/TC 29/SC 10 の作成、 2024 年の見直しで現行と確認されている。二つの形を規定する。 H 形凹部には PH 形、Z 形凹部には PZ 形。 凹部そのものは ISO 4757 の担当で、刃部の長さと表示は第 2 部にある。 この第 1 部が扱うのは働く端だけであり、手回しドライバと機械用ビットをまとめて扱う。

その表

五つのサイズ、0 番から 4 番まで、それぞれ上下の限界の対で与えられる。0 番より小さいものは表にない。

長さの二欄はどちらも予想どおりに動く。呼び刃径は 3、4,5、6、8、10 と並び、 直線部の最小長さは 2,78 から 8,34 まで伸びる。公差はそれについてこない。 b はどの行も 0,05、g もどの行も 0,05、 二つの角度はどの行も 0°30′ である。

この規則を破る欄が二つあり、名前を挙げておく価値がある。委員会が公差を不均等に配ったのは、 そこだけだからである。e は溝の開口をわたる幅で、0 番だけ 0,38 から 0,29、 域は 0,09、他の四つは 0,05。f は中心の細い幅で、0 番、1 番、2 番が 0,05、 3 番と 4 番が 0,08。大きい先端は中心を緩く許されている。

溝の角度も単調ではない。β は 0 番、1 番、4 番で 7°00′ から 6°30′、 2 番と 3 番で 5°45′ から 5°15′。まん中の二つ、 つまり多くの人が持っているその二本が、両隣のサイズより浅い溝を持つ。

2 番が 1 番へ流れていけるか

掲示板が実際に問うていたのはこれであり、それは観察のかたちで現れていた。 ある銘柄の 2 番は 1 番のねじをどうにか回すが、うまくは回らない。別の銘柄の 2 番はそもそも入らない。 投稿者は、緩いほうが意図されたものなのかを知りたがっていた。

まず引き算をする。そして以下の計算は当方のものであり、規格の記述ではないと先に断っておく。 b の欄で、許される最小の 2 番は 1,51、許される最大の 1 番は 1,03。 あいだは 0,48 ミリである。2 番が収まっているべき域の幅は 0,05。 つまり一本の先端が、翼の幅で一つ下のサイズの上限に届くには、 公差域まるまる九つか十ぶん小さくなければならない。工具の摩耗ではそこまで行かない。 2 番が 1 番を回してしまうとき、それは流れていった 2 番ではない。

それでも入る理由は、表ではなく図にある。PH 形の先端は円錐であり、 半角は 26°30′、公差は 0 からマイナス 0°30′、 四本の溝が 90° 等配で描かれている。円錐はどれも先の近くで細い。 2 番はいつでも 1 番の凹部へある深さまでは入る。鼻先が凹部の口より細いからである。 働いているかどうかを決めるのは、どこまで深く座るか、 つまり側面がどこで当たるかである。

そしてそれこそが、規格が実際に押さえているものだった。

ゲージは深さを見る。そう書いてある

第 5 項は誰にもマイクロメータで先端を測れとは言わない。検査ゲージを定め、先端の適合を次のように定義する。

53° は図の 26°30′ 半角の二倍である。二つの円錐が交わる稜は先端の肩であり、 ゲージが問うのは、その肩が軸のどこに来るかである。PZ ゲージの表の下の注が、もっとはっきり言う。 「検査ゲージは工具形状の貫入深さの確認にのみ用いることができる。これにより、 対応するねじ頭における工具形状のはめあい精度が保証される。」

そこで 段 c がいくつかを見る。表 3 では、五つのサイズにまたがる一つの結合セルで、 0,254 ミリ、プラスマイナス 0,025。0 番のゲージも 4 番のゲージも、同じ窓を使う。 ほかの何が寸法とともに大きくなろうと、この深さの窓は大きくならない。

四分の一ミリである。そして掲示板の全員が手探りで言い当てようとしていたのがこの値だった。 四分の一ミリ浅く座る先端はゲージを通らない。正しく座る先端は、描かれたとおりの側面をつかむ。 あのスレッドで深さを測った人はいない。深さは手では感じられず、 彼ら全員が語っていたあの形でしか現れないからである。つまり、食いつくか、食いつかないか。

ゲージは先端公差のいちばん悪い端で作られている

規格には〈PH 形先端用ゲージ寸法の選定に関する説明〉という参考の附属書があり、 それは無料プレビューに入っていない。だから何が書かれているかは伝えられない。 できるのは表 1 と表 3 を並べることであり、以下の対照は規格のものではなく当方のものである。

四つとも完全に一致し、しかもそれぞれ、ゲージを通るのがいちばん難しい側の端から取られ、 さらに同じ方向へ十五分または二百分の一ミリだけ足されている。 このゲージは呼びの先端の写しではない。表がまだ許すいちばん悪い先端の写しである。 だから入ったものは、測るまでもなく、作りのうえで域の中にいる。

0 番の行の α の欄にはダッシュが引かれている。これは表 1 と対応している。 表 1 でも 0 番の先端には α の値がなく、そのセルには図 1 参照とある。 図では 0 番の先端は、他のサイズが α と並んで持っている 92° +0°30′ / 0 の溝角だけで描かれ、 R0,28 から R0,21 の小さな細部が添えられている。 いちばん小さい番は縮小版ではなく、別の形である。

ゲージはミリメートルを着たインチの図面である

表 3 の残りが面白いところで、ここでも計算は当方のものである。まず段 c、 どのサイズでも同じあの深さの窓から。0,254 ミリはちょうど 0,010 インチである。 その公差 ±0,025 ミリは、丸めれば一ミルにあたる。 メートル法の規格は 0,254 という値を選ばない。インチの図面なら、何も考えずに十サウを書く。

次に a の欄。小数第三位まで書かれ、公差は ±0,005 ミリ。 ミリメートルでそれを求めるのは、それ自体が奇妙なことである。

五つとも、きりのよいインチ値に半サウを足した位置に落ちる。十六・五、二十五・五、四十五・五、 七十五・五、百・五。メートル法の数字を換算して、この一致は出てこない。

e の欄は同じ話を分数で語る。2,38 は三十二分の三インチ、 2,38125 の丸め。3,97 は三十二分の五、3,96875。 7,94 は十六分の五、7,9375。残る一つは 6,34 であり、 四分の一インチは 6,35 である。印刷どおりに報告する。 この百分の一について当方に説明はなく、誤りとも言わない。 そしてこれらの由来を説明したかもしれない附属書は、有料の側にある。

二つの欄がこの換算を拒む。f はインチにしてもきりのよい値にならず、 これは図に描かれた値というより、円錐角から三角関数で導かれた値に見える。 m はすでに見たとおり、メートル法の先端の表からそのまま来ている。 つまりゲージ自身の幾何はインチの図面から受け継がれ、 先端に結びついた部分はミリメートルの側から来ている。それは十字凹部そのものの来歴でもある。

PH と PZ は円錐を分け合い、どちらへ傾いてよいかで食い違う

どちらの図も呼びの半角 26°30′ を描き、 溝の導入角 ≤19° も同じである。分かれるのは公差である。

呼びは同じ、方向は逆。適合する PH 形は 26°00′ から 26°30′、 適合する PZ 形は 26°30′ から 27°00′。 二つの範囲は一つの値で接するだけで、それ以外では重ならない。

そして幅の域は、言い伝えとは逆に走る。PZ は 46° +0°15′ / 0 の追加のリブを持ち、 よく食いつくという評判もあるが、b に与えられた公差はどのサイズでも PH より 広い。小さい三つが 0,08、大きい二つが 0,10、 対する PH は最初から最後まで 0,05 である。 PZ が何を買っているにせよ、先端の表の上では、それはより狭い幅ではない。

表よりも効く三つの文

第 3 項は、本サイトの表面処理の側に属する一行で終わる。 「めっき仕上げを用いる場合、寸法はめっき後に満たされなければならない。」 表 1 の数値は仕上がり寸法である。研削のあとにめっきする先端は、 めっき工程の向こう側から出てきたときにまだ 0,05 の中にいなければならず、 それはその皮膜がどこまで厚くできるかに対する現実の制約になる。 同じ文が 1999 年版に一字一句そのままある。

第 4.2 項は硬さを寸法ではなく用途で定める。 手回しドライバは最低 54 HRC、機械用は最低 58 HRC。 そして硬化域は、駆動端から数えて呼び刃径の三倍の長さに及ばなければならない。 2 番なら 18 ミリである。工具の残りは焼入れ焼戻しで最低 50 HRC。 硬さの読みは軸に平行な研削平面の上で、正確に読める広さをとって行う。

同じ形状でも、電動工具に付くものは柄に付くものより四ポイント硬く保たれる。 そして規格はその理由をどこにも書かない。工具がどう使われるかで、要求を二つに割るだけである。

1999 年と 2004 年のあいだで何が変わったか

前の版も引き出して照合した。動いていない表というのは、それ自体知る価値があるからである。 2004 年版の序文は改正の内容を全部並べている。 呼び方が追加された。英語版では point が tip に、type が form になった。 フランス語版では type が forme になった。一覧はこれで全部である。

二つのプレビューを比べると、そのとおりだった。表 1 と表 2 はセル単位で同一、 26°30′ の記入も同一、めっきの一文も同一である。 PH 形 2 番の先端が測ってよい値は、少なくとも 1999 年から変わっていない。 そして 1999 年版の序文は、その改正が PZ 形の先端とゲージに関する情報を技術的に改めたと述べ、 緒言は PZ の図が解釈の相違をなくすために描き直されたと説明している。 したがって PH の側はもっと古い可能性が高いが、1992 年の初版は読んでおらず、主張はしない。

規格が言っていないこと

公開されているこの七頁のなかに、cam という語は一度も現れない。 先端がある締付トルクで凹部から外れるべきだという記述もない。 第 6 項はトルク試験であり、読んでいないが、適用範囲はそれを試験方法と呼んでおり、 それは設計意図とは別のものである。これは 二件の原特許を読んで分かったことと 一致している。あちらで見つかったものも、やはり何もなかった。

この規格は各国の十字凹部方式についても何も述べておらず、当方はそのいずれも読んでいないので、 この頁は比較をしない。掲示板のスレッドの半分は、 手元のドライバがねじとは別の方式かもしれないと互いに説明し合う書き込みだった。 それは本物の問題であり、それ自体の一次資料に値する。それを当方はまだ持っていない。

そして 0 番より小さいサイズはない。三つのゼロで売られているビットは、この表にない。

どう使うか

• 寸法ではなくゲージを求める。この規格の適合は、検査ゲージに入り円錐の肩が段 c の中にあることで定義され、段 c はどのサイズでも 0,254 ミリである
• サイズの段差は公差域十個分と見込む。b では 1 番の上限が 1,03、2 番の下限が 1,51、対して域は 0,05。下のサイズで働いてしまう先端は、流れた先端ではない
• 硬さを指定するときは手回しか機械用かを言う。規格はその二つに 54 HRC と 58 HRC を、刃径の三倍の長さにわたって定めている
• 寸法はめっき後だと覚えておく。第 3 項が一行で述べており、それは研削と同じだけ皮膜を縛る
• PZ のほうが厳しいと決めてかからない。b の域は PH がどのサイズでも 0,05、PZ は 0,08 から 0,10 である

スレッドでいちばん賛同を集めた答えは、値段なりのものが手に入る、というものだった。 それは正しく、そして図面に何を書けばよいかは教えてくれない。表は図面に何を書けばよいかを教える。 その表は二十二頁の文書のなかに、議論していた人たちの多くが最初のドライバを買うより前から座っている。

六角穴の駆動も同じ構えである。工具の規格とねじの規格があり、公差は逆向きに走る。 そちらでは両方が寸法規格なので、二つの表をそのまま並べられる。 六角レンチは穴の角に決して届かない。

この記事は手順 4、駆動部を扱います。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

十字ドライバの先端の寸法はどの規格が定めていますか。

ISO 8764-1、ねじおよびナット用組立工具、十字穴付きねじ用ドライバ、第 1 部：ドライバ先端です。現行は 2004 年の第三版で、ISO/TC 29/SC 10 が作成し、2024 年の見直しで現行と確認されています。H 形凹部用の PH 形と Z 形凹部用の PZ 形の二つを扱います。凹部そのものは ISO 4757 に、刃部の長さと表示は第 2 部にあります。

ドライバ先端にはどれだけの公差が与えられますか。

翼をわたる幅である寸法 b では、公差域は五つのサイズすべてで 0,05 ミリです。呼び刃径 3 ミリの 0 番から 10 ミリの 4 番まで同じです。寸法 g も全行 0,05 で、二つの角度はいずれも 30 分に保たれます。例外は 0 番の e が 0,09、3 番と 4 番の f が 0,08 であることだけです。

2 番のドライバ先端が 1 番のねじを回せるほど小さくなることはありますか。

自分の公差の中で流れて、そこまでは行きません。許される最小の 2 番は翼の幅が 1,51 ミリ、許される最大の 1 番は 1,03 ミリで、その差は 0,48 ミリ、対する公差域は 0,05 ミリですから、まるまる九つか十ぶん失われなければなりません。もっとも、先端は半角 26 度 30 分の円錐で鼻先が凹部の口より細いため、いずれにせよある深さまでは入ります。規格が押さえているのは、どこまで深く座るかです。

検査ゲージは実際に何を確かめていますか。

貫入深さです。規格の注は、検査ゲージは工具形状の貫入深さの確認にのみ用いることができ、対応するねじ頭におけるはめあい精度はこれによって保証される、と述べています。先端は、ゲージに正しく入り、53 度と 142 度の二つの円錐が交わる肩が段 c の中にあるときに適合し、段 c は五つのサイズすべてで 0,254 ミリ、プラスマイナス 0,025 です。

PH と PZ の円錐角は同じですか。

呼びは同じで、公差は逆向きです。どちらの図も半角 26 度 30 分を描きます。PH の図は 0 からマイナス 30 分を許し、26 度 00 分から 26 度 30 分になります。PZ の図はプラス 30 分から 0 を許し、26 度 30 分から 27 度 00 分になります。二つの範囲は一つの値で接するだけで、重なりません。

PZ の先端は PH より厳しい公差ですか。

翼をわたる幅では違います。ISO 8764-1 は PH に五つのサイズすべてで 0,05 ミリの域を与え、PZ には小さい三つに 0,08 ミリ、大きい二つに 0,10 ミリを与えています。

ドライバ先端の寸法はめっきの前ですか、後ですか。

後です。第 3 項は、めっき仕上げを用いる場合、寸法はめっき後に満たされなければならない、と述べています。同じ文が 1999 年版にも一字一句そのままあります。

規格は先端にどれだけの硬さを要求していますか。

手回しドライバは最低 54 HRC、機械用は最低 58 HRC を、駆動端から測って呼び刃径の三倍以上の長さにわたって要求します。工具の残りは焼入れ焼戻しで最低 50 HRC とされ、硬さの読みはすべて軸に平行な研削平面の上で行います。

規格は、先端がカムアウトするよう設計されていると述べていますか。

公開されている七頁のどこにも cam という語は現れず、先端がある締付トルクで凹部から外れるべきだという記述もありません。第 6 項はトルク試験方法であり、それは設計意図とは別のもので、しかも有料の側にあります。

参考資料

• ISO 8764-1:2004、ねじおよびナット用組立工具、十字穴付きねじ用ドライバ、第 1 部：ドライバ先端。第 1 項から第 5 項、図 1 から 4、表 1 から 4
• ISO 8764-1:1999、廃止された第二版。ここでは表の比較にのみ用いた
• r/AskEngineers、出発点になったスレッド。なぜ一本は食いつき、もう一本は食いつかないかについて百件

ここで用いた本文は、ISO 8764-1:2004 の公開されている iTeh プレビューであり、全二十二頁のうち第 7 頁までを収める。第 1 項から第 5 項の全文、図 1 から 4、表 1 から 4 を含む。第 6 項のトルク試験、第 7 項の呼び方、および二つの参考附属書はプレビューに含まれておらず、本頁はそれらについて一言も述べていない。附属書 A の表題は〈PH 形先端用ゲージ寸法の選定に関する説明〉で、目次に現れる。内容は公開されておらず、当方は見ていない。1999 年版は対応するプレビューから読み、表 1、表 2 および図の比較にのみ用いた。次の各項は印刷された表に対する当方の計算であって、規格の記述ではない。寸法 b におけるサイズ間の差、その差を公差域で割った値、ゲージの m、alpha、beta、b と表 1 の先端限界との対応、およびインチ換算のすべてである。ゲージの e 欄の 6,34 は四分の一インチから 0,01 ミリ離れており、説明も訂正もせず印刷どおりに報告する。本頁の数字はすべて、印刷された頁を描画した画像と照合した。文字抽出が表 2 の結合された角度のセルを二つの版で違う行に付け、それが版間の変更のように読めたためである。頁の画像は両版とも同じ結合を示している。ISO 4757 の寸法は一つも引用しておらず、ISO 8764-2 からも何も引用していない。各国の十字凹部規格は読んでいないため引用しない。工具の銘柄名は書かない。掲示板のスレッドは、問いの出どころとしてのみ引用している。