不完全ねじ部と、こちらから言わないと付かない逃げ溝
ねじは段付きへきれいに入っていけません。その一区間をどう扱うかは一つの決定で、 二つの選択肢は等価ではありません。 不完全ねじ部は「ねじを作る」ということ自体が必ず連れてくるもの、 逃げ溝はあなたが追加で足す特徴です—— そしてそれを定義している規格は同時にこう警告します。 それはこのファスナを、自分の強度区分が約束している荷重に届かなくさせることがある。
別の二つのことが、一つとして語られがちです
| それが何か | |
|---|---|
| 不完全ねじ部 | ねじが消えていく過渡の領域。要ると言おうと言うまいと存在します。ねじは段付きの根元まで完全には作れないからです |
| 逃げ溝 | ねじの下に切られた溝で、工具や転造の領域に場所を空けるもの。追加で足され、部品の外形を変える特徴です |
おねじはふつう段付きからおよそ 1 山半のところまでしか作れません。 相手部品がその段付きに当たらなければならないなら、 図面はその一区間に何があるのかを述べなければなりません。
どの規格か——しかも一つではありません
- DIN 76-1:2025-10 —— 不完全ねじ部と逃げ溝の両方、 おねじとめねじの形式、寸法、表示を覆います。 現行版。2025 年 10 月は 2025-07 の正誤で、2016-08 を置き換えています。
- ISO 3508:1976 —— 不完全ねじ部だけ。 2023 年に再確認されましたが、状態は to be revised で第 2 版が作成中です。
- ISO 4755:1983 —— おねじの逃げ溝だけ。 2023 年に再確認、現行。
⚠️ 二つの ISO はどちらもめねじの逃げ溝を覆っていませんので、 DIN 76-1 のその部分に直接対応する ISO はありません。 図面にめねじの逃げ溝が要るなら、手元にあるのは DIN 76-1 だけです。
⚠️ 分類は取り違えやすく、当サイトも取り違えました。 normal/short/long の一組があって、その下に Form A、B がぶら下がっているのではありません。 特徴ごとに別々に分類されています。 おねじの不完全ねじ部は x1 normal と x2 short、2025 年版は転造の全ねじ軸用に x3 を追加。おねじの逃げ溝は Form A(Regelfall)と Form B(short)。 めねじの不完全ねじ部は e1、 e2、e3 が normal、short、long。 めねじの逃げ溝は Form C と Form D。 ですから「long」は不完全ねじ部の分類であって、おねじの逃げ溝の三つ目の形式ではありません。
微小な寸法も範囲に入っていて、しかも実際の数字がある
これは知っておく値打ちがあります。⚠️ 汎用のファスナ記事の多くが、 黙って M6 以上を前提にしているからです。 ISO 3508 はピッチ 0.2 から 6 mm、並目の呼び径 1 から 68 mm を覆い、 ISO 4755 の表は P = 0.25 から始まります。
| 呼び | dg | 公差 |
|---|---|---|
| M1 | d − 0.4 = 0.6 mm | h12 |
| M1.6 | d − 0.6 = 1.0 mm | h12 |
| M2 | d − 0.7 = 1.3 mm | h12 |
| M2.5 | d − 0.7 = 1.8 mm | h12 |
| M3 | d − 0.8 = 2.2 mm | h12 |
| M4 | d − 1.1 = 2.9 mm | h13 |
| M5 | d − 1.3 = 3.7 mm | h13 |
上のどの値も、対応するねじの基準の谷の径より小さい。 それがこの溝の目的であり——同時にその代償です。
規格が強度について実際に述べていること
⚠️ 当サイトの初稿はこう書きました。逃げ溝はねじ全体でいちばん細い断面なので、 工程の都合で切ったその溝が、同時にどこで折れるかを決めている、と。 後半には根拠があり、前半にはありません。
中実で、軸部の径が一定で、ほかに溝のない部品なら、 逃げ溝はふつうねじと軸部の領域で最小の外径です。 けれども「全体」には頭部の内部駆動穴、中空の穴、ほかの溝、実際の公差も関わります。 DIN も ISO もそのような一般的な宣言をしていません。
そして DIN が実際に書き下ろしている一文のほうが、役に立つ一文です。
規格は明文の警告を持っています。おねじの逃げ溝をもつファスナは
対応する機械的性質の規格の proof load、breaking load、breaking torque に
届かないことがある。
⚠️⚠️ そして低減の百分率を一つも与えません。
それは経験則で埋めるのを待っている空白ではありません——
どの幾何にも約束できない数字を、規格が約束することを拒んでいるのです。
数値化できる部分と、その境界
引用できる応力集中係数を探しましたが、責任をもって出せるものは見つかりませんでした。
- ⚠️ これらの寸法で作られた M1–M5 の逃げ溝に、汎用の Kt はありません。 DIN 76-1 と ISO 4755 が与えるのは幾何だけです。 一般の環状溝に対する Peterson 系の曲線を、検証なしに持ち込むことはできません—— 溝の形、荷重、公称応力の定義がどれも違います。
- 見つかった唯一の比較研究は数値解析であり、しかも M12 です。 Kedziora(2017)は有限要素で DIN 76 Form A の逃げ溝とほかの不完全ねじ部を比べ、 10.9 のねじで横方向およそ 9.37 × 103 回、 軸方向 1.138 × 108 回を予測し、幾何によって数倍の差が出ています。 ⚠️ ただし論文自身が、これは数値の比較であり、材料データは平滑試験片から取っており、 実物の疲労試験がなお必要だと述べていますし—— その臨界の位置は溝ではなく、最初のかみ合い山の谷でした。
- これらの位置での実際の破損は記録されています。2021 年の破損解析は複数の高強度ボルトが 不完全ねじ部で早期に疲労破断したことを見つけ、鍵となる条件は不完全ねじ部がちょうど フランジの界面と重なっていたことでした。2015 年の英国の航空事故報告は、 逃げ溝の表面の加工痕から疲労き裂が始まったことを記録しています。 ⚠️ どちらも M5 よりはるかに大きく、どちらも汎用の破損率には変換できません。
実務の問い:供給者が勝手に一本入れてよいか
いけません。
不完全ねじ部は必然です。ねじはどこかで止まらなければならないから存在します。 逃げ溝は性質が違います。それは追加の特徴で、部品の外形を変え、 しかも規格自身の警告によれば、このファスナが荷重を負う能力を下げることがあります。 DIN 76-1 も ISO 4755 も、図面が要求していないときに供給者が自分で足すことを許していません。
既定値は確かに存在します——ISO 3508 は normal と short の二つを用意して normal を一般の場合とし、 DIN 76 は x1、e1、 Form A と C を Regelfall としています。 ⚠️⚠️ けれどもそれらは、あなたの図面がその規格を引用してはじめて契約上の効力を持ちます。 「M2、ねじ長さ 4 mm」とだけ書かれた図面は DIN 76 を引用していないので、 その既定値はあなたが買うと決めたものではありません。
- 相手部品が段付きに当たるなら、その一区間に何があるかを書くこと。
- 逃げ溝が要るなら、規格と形式を書くこと——「逃げ」とだけ書かないこと。
- このファスナが同時にある強度区分も満たすなら、二つの要求が衝突しうることと、どちらが優先かを注記すること。
ねじが全体の決定の順序のどこに入るかは ねじを指定する、 公差等級が覆うものと覆わないものは ねじ公差等級、 強度区分が実際に約束していることは 強度区分の数字が言っていることにあります。
参考資料
- DIN 76-1:2025-10 —— DIN 13-1 による ISO メートルねじの不完全ねじ部と逃げ溝;x1/x2/x3、e1/e2/e3、Form A–D;強度の警告
- ISO 3508:1976 —— 切削および転造ねじの不完全ねじ部;2023 年再確認、状態は to be revised;ISO/CD 3508 第 2 版作成中
- ISO 4755:1983 —— おねじの逃げ溝、Table 1 の dg;2023 年再確認
- ISO 68-1:2023 —— 基準山形、dg と谷の径の突き合わせに使用
- ISO 3353-1:2020 —— 航空宇宙用の転造おねじの入り口と不完全ねじ部
- Kedziora、2017、DOI 10.4172/2168-9873.1000250 —— DIN 76 Form A とほかの不完全ねじ部の有限要素比較、M12 の 10.9
- Jawwad ら、Engineering Failure Analysis、2021、DOI 10.1016/j.engfailanal.2021.105279;UK AAIB Bulletin 2/2015 —— 不完全ねじ部と逃げ溝での実際の破損
- PMPA Designer's Guide、2021 —— ねじはふつう段付きからおよそ 1.5 山までしか作れない
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
不完全ねじ部と逃げ溝はどう違うのですか。
不完全ねじ部はねじが消えていく過渡の領域で、要ると言おうと言うまいと存在します。ねじは段付きの根元まで完全には作れないからです。逃げ溝はねじの下に切られた溝で、工具や転造の領域に場所を空けるもの——追加で足され、部品の外形を変える特徴です。おねじはふつう段付きからおよそ 1 山半までしか作れないので、相手部品がそこに当たらなければならないなら、図面がその一区間に何があるかを述べる必要があります。
不完全ねじ部と逃げ溝はどの規格が扱っていますか。
DIN 76-1:2025-10 が両方を扱い、おねじとめねじの形式、寸法、表示を覆います。ISO 側は分かれていて、ISO 3508:1976 が不完全ねじ部、ISO 4755:1983 がおねじの逃げ溝です。二つの ISO はどちらもめねじの逃げ溝を覆っていないので、DIN 76-1 のその部分に直接対応する ISO はありません。
これらの規格は微小ねじも覆っていますか。
覆っています。ISO 3508 のピッチ範囲は 0.2 から 6 mm、並目の呼び径は 1 から 68 mm で、ISO 4755 の表はピッチ 0.25 mm から始まります。逃げ溝の底径は M1 で 0.6 mm、M2 で 1.3 mm、M5 で 3.7 mm、M3 以下が h12、それより大きいものが h13 です。どの値も対応するねじの基準の谷の径より小さくなっています。
逃げ溝で強度はどれだけ下がるのですか。
規格は数字を与えていませんし、それは意図的です。DIN は明文の警告を持っていて、おねじの逃げ溝をもつファスナは対応する機械的性質の規格の proof load、breaking load、breaking torque に届かないことがあるとしていますが、低減の百分率は一つも書いていません。当サイトも、これらの寸法で作られた M1 から M5 の逃げ溝についての汎用の応力集中係数を見つけられませんでした。見つかった唯一の比較研究は数値解析で M12 のもので、しかもその臨界の位置は溝ではなく最初のかみ合い山の谷でした。
図面にねじ長さしか書いていない場合、供給者が逃げ溝を足してよいですか。
いけません。不完全ねじ部はねじを作ることが必ず連れてくるものですが、逃げ溝は追加の特徴で、部品の外形を変え、規格自身の警告によれば荷重を負う能力を下げることがあります。DIN 76-1 も ISO 4755 も、図面が要求していないときに足すことを許していません。それらの既定の形式——normal の不完全ねじ部と Form A、C——は、図面がその規格を引用してはじめて契約上の効力を持ちますから、「M2、ねじ長さ 4 mm」とだけ書くことは、その既定値に同意したことにはなりません。
お問い合わせ
部品のねじを段付きまで作る必要があるなら、相手部品の幾何をねじと一緒にお送りください。 それが不完全ねじ部の問題なのか逃げ溝の問題なのかで、 その強度区分をまだ約束できるかどうかが変わります。
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