動力工具は二つの継手で試験され、その二つは二十四倍離れている

三十度は十二分の一回転。七百二十度はまるまる二回転である。 二十四倍の差であり、これは規格の記述ではなく当方の割り算だが、 昨日うまくいった数字が今日はうまくいかない理由はここにある。

この頁はいかなるトルク値も推奨せず、締付けの助言も与えない。 工具名も銘柄名も書かない。 読むのは一つの試験方法であり、 工具に印刷された性能の数字が実際には何を約束しているのかを確かめるためである。

ひとこと

木工のフォーラムで、三千百八十九点、三百四十二件の返信。 投稿者は、額装と木工で五十年働いた父親に、 一生の仕事から何か伝えることはあるかと尋ねたと書いている。 返事は「締めすぎるな。」だった。

そのあと息子が、これを冗談ではなく本当の問いにする一文を書いている。 「ちょうどよい締付け圧を見つけること、 あるいはねじのトルクをちょうどよくすることには、 腕と経験と、扱っている材料への深い理解が要る。」

材料への深い理解こそ追いかける価値のある部分だ。 それは同時に、規格が何かを測れるようになる前に押さえなければならない変数でもある。 読んだのは投稿本体であって返信ではなく、この頁に投稿者名は現れない。

レートは継手のものであって、工具のものではない

規格はその量を一行で定義する。 トルクレート。ねじ継手で締結部品を進めるときの、 角変位に対するトルクの増加。単位はニュートンメートル毎回転である。

ドライバーの性質ではない。締められている側の性質である。 ガスケット、軟らかい木、厚い重ねを貫く長いボルト。 どれも角度をゆっくり譲り、トルクもゆっくり上がる。 短い締結部品が硬く平らな面に当たれば、ほとんど譲らず、トルクは一度に来る。

1994 年版は実務の姿を率直に書いている。 低トルクレート継手、そこでは軟らかい継手と呼ばれるものでは、 締付けはふつう数回転で行われる。 高レート継手では一回転に満たないうちに終わり、 そこでは工具自身の回転部の慣性のために、 締結部品に実際に伝わるトルクが、 同じ工具が軟らかい継手で出すものより高くなりうる。

両方が要る理由も書かれている。高低のレートは 「工具のトルク出力に影響する実務上の条件の範囲をまたいでいる」。 この二つの継手は典型ではない。両端である。

測られるのは幅である

適用範囲を読み、この方法が何のためにあるかを見てほしい。 与えられるのはトルクの再現性、すなわちばらつきの測定方法である。 トルクレートの範囲にわたって、製造者が定めるトルク調整範囲にわたって、 そして一定回数の運転サイクルにわたって。 工具がトルクを出せることを証明する方法ではない。

報告される量もそこから来る。 それぞれの継手について、平均トルク、範囲、標準偏差、 6s トルクばらつき、そしてそれが平均に占める百分率。 ここでの六シグマは平均から上下三標準偏差であり、 規格はそれが正規分布母集団の 99,73 パーセントを含むと述べる。 そして二つの継手をまたいで、合成平均トルク、 平均シフト、合成トルクばらつき、そしてその百分率。

平均シフトが面白い。 定義は、同じ工具を同じ目盛のまま トルクレートの異なる二つの継手で回したときの、平均トルクの差である。 あなたのドライバーが松でやることと鋼でやることのあいだの隔たりに、規格は名前を与え、 この試験全体がそれに数を付けるために存在している。

試験は各継手で二十五読み、したがって一回の性能試験で五十読みになる。これは当方の足し算だ。 そして方法のなかの一文は単独で引く価値がある。 「工具は、作業者の影響を受けないよう試験台に堅固に固定しなければならない。」 印刷されている数字は、人を外したときにその工具がすることである。

看板の数字は軟らかい継手で測られている

二度読む価値のある定義が一つある。定格トルクとは、 製造者が定める、工具が低トルクレート継手で試験されたときに 達しうる最高の平均トルクである。L 継手、二回転かかるほうである。

つまり仕様表の数字は、規格自身が工具の対応すべき範囲だと言うそのやさしい端で決まっている。 もう一方の端がどれだけ動くかを教えるのが合成トルクばらつきのほうだ。 どちらも同じ文書から出るのに、工場を出るのはたいてい片方だけである。

いちばん締めすぎやすい工具は範囲の外にある

適用範囲には除外の一覧があり、しかも短い。

2017 年版はそこで止まる。1994 年版は同じ文を理由で締めくくっており、 その理由が後に落とされた。これらの工具が除かれるのは 「とりわけ、これらの工具が加えるトルクが、 従来型の計測器では測定できないためである」。

この頁のどれもインパクトドライバーの振る舞いを述べていない。 この文書がそれらを扱わないからであり、その空白を推測で埋めるつもりもない。 旧版が残しているのは、1994 年の時点で、 通常のトルク測定のやりかたがそれらには通じなかったという事実である。 それは計測器についての言明であって、その工具の良し悪しについてのものではない。

そして、あとから測り直してもそれは測れない

1994 年版の試験方法には、工具についてのどの一文よりも遠くまで行く一文がある。

すでに締まっている締結部品にレンチを戻して測るのは、 もう一度動かすのに要るトルクを測ることであり、 規格はそれが本当に気にしていたものとの相関に乏しいと述べる。 だから測定は継手が作られている最中に取らなければならず、 だから出来上がった継手についての議論を、測り直しで終わらせられる人はいない。

同じ疑いは、探しはじめるとどこにでもある。 ある鋼構造ボルトの仕様書は 1951 年にトルク表を載せ、 正負四十パーセントの変動を根拠に三年後にそれを撤回した。 そして米国の連邦電気基準は トルクの数値を一度も印刷しない。 互いに無関係な三つの文書、同じ習慣。その数字を単独で信じないこと。

この規格がしないと述べていること

文書自身の序文に二つの限界が書かれており、 どちらも、公表された数字をどう読むべきかを左右する。

• この方法は実験室環境で性能を測るために設計されており、「工場内の日常的な検査試験として意図されたものではない」
• それは「基本的な試験手順であり続け、合否判定基準を定めようとはしない」。最低性能要求はすべて使用者の責任である

つまり規格は、工具がどれだけ振れるかを教えてくれる。 あなたが作っているものにとってどれだけの振れなら許されるかは教えてくれない。 その判断は、最初の一読みが取られる前に返されている。

持ち帰る点

• トルクレートは継手のものであって工具のものではない。単位はニュートンメートル毎回転
• 二つの試験継手は二十四倍離れている。一方は約十二分の一回転で満載、他方は約二回転
• 同じ目盛で両方を試験し、二つの平均の差には平均シフトという名がある
• この方法が測るのはばらつきであり、読みの 99,73 パーセントを含む 6s の幅として報告される。トルクではない
• 定格トルクは軟らかい継手で決められる。範囲のやさしい端である
• 各継手で二十五読み。工具は作業者が影響できないよう堅固に固定される
• インパクトおよびインパルスレンチはこの規格の外にある。1994 年版は、それらの加えるトルクが従来型の計測器では測れないからだと理由を述べていた。2017 年版は除外を残し、理由を落とした
• 静的な残留トルクは継手の状態との相関に乏しいので、測定は締付け中に動的に取る
• 規格は合否判定基準を定めない。何をもって十分とするかは使用者に委ねられている

五十年の仕事がひとことになり、それはどんな数字よりも良い助言だった。 規格もそれ自身のやりかたで同意している。 トルクがいくらであるべきかを、それは一度も述べない。 同じ工具が同じ目盛でどれだけ外すかを、十五頁かけて測っている。

この記事は六つの手順のどれか一つには収まりません。手順をまたいで出てくるか、組み付けたあとに出てくる話です。ここに行き着く判断がどこで下されているかはねじの決め方にまとめてあります。

よくある質問

ISO 5393 は何を測るのですか。

トルクの再現性、規格の言葉ではばらつきです。トルクレートの範囲、製造者が定めるトルク調整範囲、一定回数の運転サイクルにわたってそれを測る方法を与えます。実験室の方法であり、工場内の日常検査試験として意図されたものではありません。

トルクレートとは何ですか。

ねじ継手で締結部品を進めるときの、角変位に対するトルクの増加です。単位はニュートンメートル毎回転。締められている継手の性質であって、締める工具の性質ではありません。

二つの試験継手はどれくらい違うのですか。

1994 年版では、高トルクレート継手は一割から満載まで 27 度、ゼロから数えて約 30 度です。低トルクレート継手は 650 度以上、ゼロから数えて約 720 度かかります。十二分の一回転に対してまるまる二回転、当方の割り算で二十四倍です。

なぜ二つの継手で試験するのですか。

高低のレートが、工具のトルク出力に影響する実務上の条件の範囲をまたいでいると規格が述べるからです。同じ工具を同じ目盛で両方に回し、二つの平均トルクの差が平均シフトとして報告されます。

定格トルクは工具が出せる最大値ですか。

定義は、製造者が定める、工具が低トルクレート継手で試験されたときに達しうる最高の平均トルクです。軟らかい継手、二回転かかるほうです。規格自身、同じ工具が硬い継手では違う振る舞いをすると見込み、それを別に数量化します。

インパクトドライバーは対象ですか。

対象外です。適用範囲はインパクトまたはインパルスレンチ、ラチェットレンチやラチェット式クラッチをもつレンチ、締結部品を不連続な増分で進める他の工具を除いています。この頁のどれもそうした工具の振る舞いを述べていません。1994 年版は除外の理由として、それらの加えるトルクが従来型の計測器では測定できないと述べていました。2017 年版は除外を残し、理由を落としています。

締め終わったねじにトルクレンチを戻して確認できますか。

規格自身の目的においては勧めていません。静的な残留トルクの測定は継手の状態、すなわち張力との相関に乏しいと明言し、そのため性能測定はすべて締付けの過程で動的に行うことを求めています。

規格はどの程度の性能なら合格と述べていますか。

述べていません。序文は、基本的な試験手順であり続け合否判定基準を定めようとはしない、そして最低性能要求はすべて使用者の責任で、その工具が使われる用途の要求に応じて定めるものだと述べます。

では自分のねじはどれくらい締めればよいのですか。

この頁は答えませんし、締付けの助言も与えません。確立しているのは、なぜ一つの目盛が材料をまたぐと通用しないかです。トルクの上がる速さを決めるのは工具ではなく継手であり、工具を測る規格はその二つの基準継手を二十四倍離れたところに置いています。

参考資料

• ISO 5393:2017「ねじ締結部品用回転工具　性能試験方法」第三版。十五頁の無料プレビュー、印刷第 9 頁まで。適用範囲、序文、第 3 節の用語定義を含む
• ISO 5393:1994 第二版。九頁の無料プレビュー、試験継手の要求、試験方法、評価の箇条まで届く
• r/woodworking。五十年の手仕事の経験が、締付けについてのひとことになった場所

二つの無料プレビューをダウンロードして読んだ。ISO 5393:2017（カタログ番号 63133、十五頁、印刷第 9 頁まで）と ISO 5393:1994（カタログ番号 11429、九頁、評価の箇条まで）。本サイトが動力工具の委員会の規格を使うのはこれが初めてである。両版から引いた数値はすべて、当該頁を画像に起こして目で照合した。文字抽出ではない。高低トルクレート継手の角度値、27 度と 650 度、およびその合計の 30 度と 720 度は 1994 年版のものである。2017 年版のプレビューが自身の試験継手の箇条の手前で終わるためだ。2017 年版の序文は、この版が試験継手と試験方法の規定にいくつかの変更を含むこと、そしてこの版で得られる結果は前の版と著しく異なるとは予想されないことを述べている。それは文書自身の言葉であり、当方は 2017 年の数値が同一だとは主張しない。次の各項は当方の計算であり、いずれの版の記述でもない。720 を 30 で割ると二十四であり 650 を 27 で割ってもほぼ同じであること。30 度が十二分の一回転で 720 度が二回転であること。各継手二十五読みで一試験五十読みになること。そして 0,5 から 2 000 ニュートンメートルという適用範囲が四千倍の幅をもつこと。この規格はインパクトおよびインパルスレンチ、ラチェットレンチ、ラチェット式クラッチをもつレンチを明文で除外しており、したがってこの頁のどれもそうした工具の振る舞いを述べていない。いかなるトルク値も推奨せず、締付けの助言も与えず、どの工具にも論評せず、銘柄名も書かない。1994 年版 5.2.1 の高レート継手についての一文はスキャン原本で破損しており、読み取れる部分だけを用い、逐語では引用していない。ISO 2787、EURAMET の校正指針、および 2017 年版の附属書 A から G は読んでいない。読んだのは投稿本体であって返信ではなく、この頁に投稿者名は現れない。