左ねじ:あの自転車ペダルの説明は、回る向きが逆です
ほとんど誰でも左ねじの例を一つ挙げられます——自転車の左ペダル—— そしてほとんどの説明が、予測する回転の向きを外しています。 規格の側はそれほど有名ではありませんが、ずっと役に立ちます。 多くの人が少し違う形で書いている表示の書式が一つと、 たいていの図面がまったく触れない部品そのものへの表示の要求が一つあります。
実際にはどう書くのか
接尾語は LH で、ISO はハイフンで区切ります。
| 出典 | 形式 |
|---|---|
| ISO 965-1:2026 §13.4 | M10 × 1,5 - LH;公差等級を含めるなら M10 × 1,5 - 6g - LH |
| ISO 965-1:2013 §12.4(前版) | 同じ規則;例 M8 × 1 - LH |
| ISO 6410-1:1993 §4.1、§4.4 | 図面上の表し方;例 M20 × 2 - 6G/6h - LH |
ですから M10 × 1.5 LH と書けば技術者には通じますが、 ISO の書式は M10 × 1,5 - LH です。 小数点かコンマかは文書の言語によります。
右ねじはふつう表示しません。ISO 6410-1 §4.4 は、右ねじは通常表す必要がなく、 左ねじには LH を付けなければならないと定めています。そして 同じ部品に左と右の両方があるときは、両方とも表示しなければなりません。 必要なら右ねじに RH を付けることもできます。
部品そのものへの表示は、見落とされやすい
ISO 898-1:2013 §10.3.4 は d ≥ 5 mm の左ねじのボルトとねじに、 頭部の上面か末端に左向きの矢印を表示することを要求しています。 六角頭では代わりのくぼみの記号でもよいとされています(Figures 15–16)。 ISO 898-2:2022 §11.5 はその適用範囲のナットに同じ要求を置いています (Figures 10–11)。
⚠️ これは一般の図面規則ではありません。それらの製品・材料・強度区分の規格が当てはまるときにだけ成り立ちます。 けれども左ねじのファスナが手に取っただけでそれと分かることが多い理由はこれで、 頭に打たれているほかのものと同じ仲間です—— ボルトの頭の文字と線は何を意味するか。
自転車のペダル、そしてなぜあの説明が成り立たないのか
誰もが話す版はこうです。左ペダルが左ねじなのは、そうでないと漕ぐことで緩んでしまうからだ、と。 ⚠️ 軸受の摩擦トルクのことを言っているなら、その説明が予測する向きは逆です。
車体の左側から見て、前に漕いでいるとき——
- ペダル本体はペダル軸に対しておおむね時計回りに回ります
- ですから軸受の摩擦は軸に時計回りの引きずりを与えます
- そして時計回りは右ねじを締める向きで、左ねじを緩める向きです
ですから軸受の摩擦だけを見れば、予測されるのは「左側こそ右ねじにすべきだ」になります。 Sheldon Brown の技術頁もそのまま述べています。軸受の摩擦はむしろ現行のペダルねじを緩める傾向をもち、 向きは歳差と逆で、効果は小さい、と。
向きが合う仕組みは機械的歳差です。 乗り手の半径方向の荷重が軸のまわりを回ります。弾性変形とはめあいの公差のもとで、 ねじの側面、軸の肩、クランクの接触面にごく小さな接触すべり——フレッティング——が起きます。 そこから生まれる歳差の向きは荷重の回る向きと逆で、 左クランクでは右ねじを一歩ずつ緩め、左ねじを締めていきます。
⚠️ これはどこまで確立しているのか。 COMSOL の多体接触モデルが仕組みと向きを再現し、 ある特許の背景説明(EP 3 434 573 A1)はペダルのねじの向きが歳差による緩みを防ぐためだと直接書き、 Jobst Brandt の工学的な論述が弾性の微小運動を説明しています。 けれども査読されたペダルねじの歳差の実測も、 シマノやカンパニョーロによる仕組みの説明も見つけられませんでした—— カンパニョーロの取扱説明書は左クランクが 9/16″-20 の左ねじであるとだけ書き、理由を与えていません。 ですから向きは十分に論証されている、数量化はまだ済んでいないと受け取ってください。
⚠️「軸が太鼓のなかの車輪のように穴の壁を転がる」という絵は単純化です。 実際の接触の動きは非常に小さく、しかも弾性であって、緩い軸が穴のなかで暴れているのではありません。
成り立つ三つの用途
| 用途 | 規格 |
|---|---|
| 対にして調整する | ASTM F1145-05(2022) §7.3.2–7.3.3 —— ターンバックル本体の一端が右ねじ、他端が左ねじで、本体を回すと両端が同時に動く |
| 取り違えられない識別 | ISO 5145:2017 §7、Tables 4–5 —— ガスボンベ接続の第 6 から 9 のグループが左ねじで、相容れないガスの誤接続を防ぐ |
| 向きの決まった運転トルク | ISO 11148-7:2012 §4.2.7 と ANSI B7.1-2010 §3.4.1 —— といし軸のねじの向きは、ナットやコレットが回転とともに自ら締まるように選ぶ |
⚠️ 限定が二つ。「可燃性ガスはすべて左ねじ」は広すぎます。 アセチレンは ISO 5145 では第 14 のグループに別に置かれ、既存の国家規格を使い続けてよく、 北米の CGA V-1 は接続番号ごとに個別に指定していて、一本の通則ではありません。 もう一つ、古い ISO 3253:1998 §5.2 のガス溶接ホース継手の規定——酸素と非燃料ガスは右ねじ、燃料ガスは左ねじ——は歴史的な根拠です。 その規格は廃止され、参考扱いの ISO/TR 28821:2012 に置き換わっています。
左ねじは緩み止めの機構なのか
⚠️ この記事の初稿ははっきり「違う」と書いていました。左ねじが解くのは幾何と識別であって、 緩み止めに使うのはたいてい本当の原因が見つかっていない印だ、と。 査証は反例を二つそのまま出してきました。
ISO 11148-7 §4.2.7 は、ねじの向きの選び方について、 研削のあいだクランプ装置、コレット、ねじ穴付きといしが自ら締まる傾向をもつようにせよと要求しています。 ANSI B7.1 §3.4.1 は主軸ナットのねじの向きを回転方向に合わせ、 主軸が回るときナットが締まる側に向かうよう要求しています—— 両頭グラインダの一端が右ねじ、他端が左ねじなのはこのためです。 それは規格が明文で左ねじを求めている場面であり、まさに向きの決まった運転トルクが ものを回して緩めるのを止めるためです。
生き残った版はもっと狭くなります。
左ねじは、一般の振動による緩みや初期締付け力の不足に対する汎用の緩み止め手段ではありません。 それが使われるのは三つ。左右を対にした幾何の調整、取り違えられない識別、 そして既知で向きの定まった運転トルクまたは機械的歳差です。 緩み止めの設計として数えられるのは三つ目だけで、 しかもそれが効くのは、先に向きが特定されているからです。
NASA-STD-5020B は反対側から同じ線を引いています。一般の動的な緩みは、 十分な初期締付け力、接合面のすべりを避けること、適切な緩み止め要素で扱うべきであって、 ねじがどちらへ回るかを変えることではない、と。継手が実際になぜ初期締付け力を失うのかは ねじが緩む理由にあります。
図面にはどう書くか
- 接尾語は ISO の書き方で:M10 × 1,5 - LH、ハイフン付き
- 同じ部品に左と右の両方があるなら、両方を表示する——ISO 6410-1 の要求です
- 製品規格が部品そのものへの矢印やくぼみを別に要求していないか確かめる
- なぜ左ねじなのかを書き残す。回転の向きか、対にした調整の用途を注記しておけば、あとで誰かが善意で「標準化」してしまうのを避けられます
ねじが全体の決定順序のどこに入るかは ねじを指定する、 頭の区分と製造者の表示が何を意味するかは ボルトの頭の文字と線にあります。
参考資料
- ISO 965-1:2026 §13.4(前版 ISO 965-1:2013 §12.4)—— 左ねじの表示
- ISO 6410-1:1993 §4.1、§4.4 —— 図面上の表し方;右ねじも表示しなければならない場合
- ISO 898-1:2013 §10.3.4、Figures 15–16 —— d ≥ 5 mm の左向き矢印またはくぼみの記号;ナットは ISO 898-2:2022 §11.5、Figures 10–11
- ASTM F1145-05(2022) §7.3.2–7.3.3 —— ターンバックル;AS 2319 に基づく NSW の吊具の手引きは、ターンバックルが振動で自ら緩むので別に緩み止めが要ると指摘している
- ISO 5145:2017 §7、Tables 4–5 —— ボンベ接続のグループ分け;CGA V-1:2023 は接続番号ごとに個別指定
- ISO 3253:1998 §5.2 —— 廃止され、ISO/TR 28821:2012 に置き換え
- ISO 11148-7:2012 §4.2.7;ANSI B7.1-2010 §3.4.1 —— といし機が自ら締まるねじの向き
- NASA-STD-5020B —— 動的な緩みは初期締付け力、接合面のすべり、緩み止め要素で扱う
- COMSOL〈Mechanical Precession for the Axle of a Bicycle Pedal〉;EP 3 434 573 A1 ¶[0004];Jobst Brandt〈Left Hand Threads on Bicycles〉(2004);Sheldon Brown〈Bicycle Pedals〉
特定の部品の合否は、あなたの図面と、図面が引用する規格が決めます。
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
図面で左ねじはどう書きますか。
最後に LH を付け、ハイフンで区切ります。ISO 965-1:2026 §13.4 が与えているのは M10 × 1,5 - LH、公差等級を含めるなら M10 × 1,5 - 6g - LH です。前版も §12.4 に同じ規則があり、例は M8 × 1 - LH。図面上の表し方は ISO 6410-1:1993 §4.1、§4.4 が別に定めていて、例は M20 × 2 - 6G/6h - LH です。ハイフンなしの M10 × 1.5 LH でも通じますが、ISO の書式ではありません。
右ねじは表示が要りますか。
ふつうは要りません。ISO 6410-1 §4.4 は右ねじを通常表す必要がなく、左ねじには LH を付けなければならないと定めています。ただし同じ部品に左と右の両方があるときは両方を表示しなければならず、必要なら右ねじに RH を付けることもできます。
左ねじの部品そのものに表示はありますか。
関連する製品規格の適用範囲内ならあります。ISO 898-1:2013 §10.3.4 は直径 5 mm 以上の左ねじのボルトとねじに、頭部の上面か末端への左向き矢印を要求し、六角頭ではくぼみの記号でもよいとしています。ISO 898-2:2022 §11.5 はナットに同じ要求を置いています。一般の図面規則ではなく、それらの規格が当てはまるときにだけ成り立ちます。
自転車の左ペダルはなぜ左ねじなのですか。
ふつう挙げられる理由によってではありません。漕ぐことで生じる軸受の摩擦だと説明するなら、予測される向きが逆になります。左側から見ればペダル本体は軸に対して時計回りに回り、時計回りは右ねじを締める向きだからです。向きが合う仕組みは機械的歳差です——乗り手の半径方向の荷重が軸のまわりを回り、ごく小さな弾性の接触すべりがねじを荷重の回る向きと逆へ歩かせます。接触の模擬、特許の背景、工学的な論述が支えていますが、査読された実測も製造者による仕組みの説明も見つけられませんでした。
左ねじを緩み止めに使えますか。
向きが既知のトルクに対してだけです。ISO 11148-7 §4.2.7 と ANSI B7.1 §3.4.1 はどちらも、といし軸のねじの向きをナットやコレットが回転とともに自ら締まるように選ぶことを要求していますから、規格が確かにそのために左ねじを求めています。けれども汎用の緩み止め手段ではありません。一般の振動による緩みと初期締付け力の不足について、NASA-STD-5020B が指しているのは初期締付け力、接合面のすべりを避けること、適切な緩み止め要素であって、ねじの向きを変えることではありません。
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図面が左ねじを要求しているなら、それが何のためなのかをお知らせください—— 対にした調整か、誤接続の防止か、運転トルクか。 それによってほかに何を表示する必要があるかが変わりますし、 この要求があとで「標準化」されて消えるのも避けられます。
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