ねじの公差クラス:数字と文字は別々の問いに答えている
先に結論を書きます。6g は一つの設定に見えて、独立した二つの決定です。 数字は公差等級——帯の幅です。 文字は公差位置——その帯が基準からどれだけ離れて置かれるかで、 それがめっきに使える余裕そのものです。 精度を上げても、規格が空けていない場所は生まれません。 そしてもう一つ。ISO の等級は数字が大きいほど緩く、インチ系とは向きが逆です。
一つの記号、二つの決定
| 部分 | 名称 | 何を決めるか |
|---|---|---|
| 数字——6 | 公差等級 | ばらつきをどれだけ許すか。数字が大きいほど帯は広く、許す量が増えます |
| 文字——g | 公差位置 | その帯が基準寸法に対してどこに置かれるか。これが余裕、つまり意図してあけた隙間です |
| 文字の大小 | どちらのねじか | 大文字はめねじ(ナット、タップ穴)、小文字はおねじ(ねじ部品) |
同じつまみの二段階ではありません。 等級を厳しくすると部品どうしはより揃いますが、帯は動きません。 帯が余裕ゼロの位置にあるなら、等級を厳しくしてもゼロのままです。 製造精度をいくら上げても、規格が残していない空間は作れません。
数字の向きがインチ系と逆です
- ISO メートルでは、等級の数字が大きいほど緩い。等級 4 は等級 6 より厳しい
- インチの UN 系では、数字が大きいほど厳しい。3A は 2A より厳しい
- したがって「class 3」と「等級 3」は逆を向いており、規格が混在する図面には両方が現れます
これは豆知識ではなく、実際に仕様の誤りを生む一条です。 インチの実務から来た技術者は、大きい数字を「より精密」と読み、 締めたつもりで緩いねじを指定します。 そしてこの誤りは、部品が届き、ゲージは通るのに感触が違う段階まで表に出ません。
文字はめっきの予算です
これが公差位置の実務上の意味で、最も抜け落ちやすい部分です。
- h と H の基礎寸法許容差はゼロ。 帯は基準寸法から始まります——余裕はまったくありません
- g と G は正の余裕を持ちます。 規格に書かれた、意図的な隙間です。ISO 965-1 はこれをピッチごとに並べており、思われているより小さい値です。 ピッチ 1 mm で 26 マイクロメートル
- 60 度のねじでは、片側厚さ t のめっきが有効径を約 4t 増やします。 その増分は余裕から引かれ、h には引くものがありません
つまり 6g と 6h の選択は精度の決定ではありません。 「この部品をめっきできるか」の決定です。 M1 から M1.4 では、これが 素地ではゲージを通り、めっき後に入らなくなる原因になり、 表面処理を公差の前に決めるべき理由でもあります。
記号が二段になっているとき
5g6g のような書き方は誤記ではありません。 一つのねじが管理する直径は一つではなく、それぞれに別の等級を与えられます。
- 前半は有効径——はめあいの緩さを実際に決める寸法
- 後半は山の側の直径——おねじでは外径、めねじでは内径
- 一段だけ(6g)なら両方が 6g。二段で書かれていれば、意図して別にしてあります
はめあいの不具合を切り分けるとき、この区別が効きます。 緩さを決めるのは有効径、相手のねじ底に当たるのは山の側の直径です。 成形の悪い穴の底に山が当たっているなら、それは山側の問題で、 有効径の問題として扱うと直す寸法を間違えます。
はめあいは対であり、図面はふつう半分しか書いていません
- 一般的な組合せはめねじ 6H とおねじ 6gで、指定がなければこれが既定です
- 6g としか書かれていないねじ図面は、穴について何も述べていません。はめあいは対の性質であって、片側の性質ではありません
- 相手のねじが自社製品の側にあるなら、両方が自分のものです——結果も同じく自分のものになります
帰結の一つは、切り始める前に現れます。6H は内径の公差帯を決めるものであり、 壁に貼ってある下穴表はその帯を一つの数字に潰したものです。 しかも規格は、どちら寄りにすべきかについて意見を持っています。 下穴表は帯であって数字ではない。
M1.6 より下では、規格が足元で入れ替わります
- ISO 965-2 の一般用範囲は M1.6 からで、 6H/6g です
- M1 から M1.4 は別扱いで、5H/6h—— その h に注意してください。 最も小さい寸法では、既定が余裕ゼロです
- そしてそこは、めっきの厚さが小さくならない場所です。 同じ数ミクロンが小さいねじではるかに大きな割合を占めるので、 余裕が最も要る寸法帯に、既定は余裕を与えていません
ピッチが 0,2 mm まで行くと、等級の欄は一つしか残りません
前の節は ISO 965-2 の適用範囲から書いたものです。 ISO 965-1 自身も、第 12 項「記号を省略したとき何を指定したことになるか」で 同じ境界を置いています。めねじは M1,4 以下が 5H、 M1,6 以上が 6H。おねじは M1,4 以下が 6h、M1,6 以上が 6g。 二つの文書が、同じ場所で切り替わります。
その一文には注がぶら下がっており、当サイトはこれまで書いていませんでした。
Except for threads with pitch P = 0,2 mm for which the tolerance grade 4 is defined only (see Table 3 and Table 5).
ピッチ 0,2 mm のねじ——M1×0,2、 M1,2×0,2 のような細目——には、 6H/6g という選択肢がありません。 表 3(めねじの内径)はその行に 38 µm を一つだけ印刷し、あとはダッシュです。 表 5(有効径、基準外径 0,99–1,4 の区間)も同じで、40 µm、等級 4 だけ。 同じ表の 0,25 の行には二つ(45/56)あるので、印刷が途中で切れたのではありません。 このピッチはそこまでしか定義されていません。
位置の欄も、この寸法帯で二つ減ります。 表 1 の基礎寸法許容差、単位はマイクロメートル。
| ピッチ | e | f | g | h |
|---|---|---|---|---|
| 0,2 | — | — | −17 | 0 |
| 0,25 | — | — | −18 | 0 |
| 0,3 | — | — | −18 | 0 |
| 0,35 | — | −34 | −19 | 0 |
| 0,5 | −50 | −36 | −20 | 0 |
f は 0,35 から、e は 0,5 から現れます。したがって M1,4(ピッチ 0,3)以下でおねじに選べる位置は g と h の二つだけです。 めっきのために g の 18 µm より多くの余裕が要るなら、この規格に行き先はありません。 その差はめっき厚さの側で交渉するもので、公差記号では埋まりません。
読んだのは BS ISO 965-1:1998(英国規格協会版、2009 年 7 月の正誤票を含む)の全文です。 ISO の目録には 2013 年版と 2026 年版もありますが、当サイトが開いたのは 2013 年版の目次と適用範囲だけ (iTeh のプレビュー)で、その表は読んでいません。 これらの数値が後の版で動いていれば、この節を書き直す必要があります。
図面で決めておく四つ
- クラスを完全な形で——めっき前か後かも書いてください
- 相手ねじのクラス。穴が自社側にあるなら
- 合否をどう判定するか——めっき厚さの報告を見るのか、めっき後に GO ゲージを通すのか。これは別々の検査です
- 余裕は「指定しためっきで計算した」ものか、「あるはず」なのか
三つ目が最も多く捕まえます。 めっき前にしか測っていない部品は、出荷される状態で一度も検査されていません。 そして金型の摩耗が有効径を動かす向きは、めっきと同じ向きです。
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
ねじの仕様に 6g と書かれているのは何を意味しますか。
独立した二つの指定です。6 は公差等級で、帯の幅、すなわちばらつきをどれだけ許すか。g は公差位置で、その帯が基準寸法に対してどこに置かれるか、つまり余裕です。小文字はおねじ、大文字はめねじを指します。等級を厳しくしても帯は動かないので、位置が h(余裕ゼロ)なら、精度を上げてもめっきの空間は生まれません。
公差等級の数字が大きいほど厳しいのですか、緩いのですか。
ISO メートルでは緩くなります。等級 4 は等級 6 より厳しいです。これはインチの Unified 系と逆で、あちらでは 3A が 2A より厳しくなります。規格が混在する図面では実際の仕様誤りを生みます。インチの習慣で大きい数字を「精密」と読むと、締めたつもりで緩いねじを指定することになります。
6g と 6h の違いは何ですか。
余裕です。位置 h の基礎寸法許容差はゼロで、公差帯は基準寸法から始まります。位置 g は負の値を持ち、そのぶん隙間が規格として確保されます。60 度のねじでは片側厚さ t のめっきが有効径を約 4t 増やすので、その増分を引く先が h にはありません。したがって 6g と 6h の選択は精度ではなく、めっきできるかどうかの決定です。
なぜ 5g6g のように二段で書かれることがあるのですか。
一つのねじが管理する直径が一つではないからです。前半は有効径、後半は山の側の直径(おねじでは外径)に適用されます。一段だけなら両方が同じ、二段なら意図して別にしてあります。はめあいの緩さを決めるのは有効径、相手のねじ底に当たるのは山側なので、不具合の切り分けではこの区別が効きます。
M1.6 より下ではどの公差クラスが適用されますか。
ISO 965-2 の一般用範囲は M1.6 から 6H/6g です。M1 から M1.4 は別扱いで 5H/6h ——おねじ側の h に注意してください。余裕ゼロの位置は、めっきに何も残しません。しかもめっきの厚さはねじに合わせて小さくならないため、同じ数ミクロンが小さい有効径ではるかに大きな割合を占めます。さらにピッチ 0,2 mm の細目は、ISO 965-1 の注により公差等級 4 しか定義されていません。
参考資料
- ISO 965-1 — ISO general purpose metric screw threads — Tolerances — Part 1: Principles and basic data
- ISO 965-2 — Tolerances — Part 2: Limits of sizes for general purpose external and internal screw threads — Medium quality
- ISO 4042:2022 — Fasteners — Electroplated coating systems
- Unified Thread Standard — Wikipedia(インチの 1A/2A/3A、向きの対照用)
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めっきをする部品のクラスを決めるところですか。 ねじの表示、めっきの種類と厚さ、そして合否をめっき前後どちらで見るかをお知らせください。 その三つがあれば、指定のクラスが指定のめっきを受け止められるかを先に確認できます—— 最初のロットが GO ゲージで止まる前に。
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