ISOメートルねじ

ISOメートルねじは、世界中で最も一般的に使用されている汎用ねじです。^{[1]これらは、1947年に}国際標準化機構（ISO）が設立されたときに合意された最初の国際規格の1つでした。 ^{[引用が必要]}

メートルねじの「M」表示は、ねじ山の公称外径をミリメートル単位で示します。これは、以下の情報では「主」径とも呼ばれます。これは、雄ねじ（ボルトなど）が簡単に通過して、反対側の内ねじ部品（ナットなど）に接続できる、滑らかな壁の穴の直径を示します。たとえば、M6 ねじの公称外径は 6 ミリメートルであるため、直径 6 mm の穴に適切に配置され、同軸にフィットします。

ISO汎用メートルねじ（「M」シリーズねじ）の設計原理は、国際規格ISO 68-1で定義されています。^[2]各ねじは、その主径D（図のD _{maj ）と}ピッチPによって特徴付けられます。ISOメートルねじは、対称的なV字型のねじで構成されています。ねじ軸の平面では、Vの側面は互いに60°の角度を持ちます。ねじの深さは0.54125 × ピッチです。V字型の高さHの最も外側の1 ⁄ 8と最も内側の1 ⁄ 4は、プロファイルから切り取られています。

高さHとピッチPの関係は、次の式で求められます。θはねじ山の角度の半分、この場合は30°です。^[3]

${\displaystyle H={\frac {1}{\tan \theta }}\cdot {\frac {P}{2}}={\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot P\approx 0.8660\cdot P}$

または

${\displaystyle P=2\tan \theta \cdot H={\frac {2}{\sqrt {3}}}\cdot H\approx 1.1547\cdot H}$

この高さの5 ⁄ 8のみが切削されるため、主径と副径の差は5 ⁄ 4 × 0.8660 × P = 1.0825 × Pとなり、タップドリルのサイズは主径からねじピッチを引くことで概算できます。

外ねじ（ボルトなど）では、主径D _majと副径D _minによってねじの最大寸法が定義されます。つまり、外ねじはD _{majで平らに終わる必要がありますが、副径}D _minより下では丸みを帯びていてもかまいません。逆に、内ねじ（ナットなど）では、主径と副径が最小寸法であるため、ねじ山の形状はD _{minで平らに終わる必要がありますが、} D _majより上では丸みを帯びていてもかまいません。実際には、ボルトのねじ山全体の直径を測定して公称径D _{maj を}測定でき、ナットの内径は D min であることを意味_します。

短径D _minと有効ピッチ径D _pは、長径とピッチから次のように求められます。

${\displaystyle {\begin{aligned}D_{\text{min}}&=D_{\text{maj}}-2\cdot {\frac {5}{8}}\cdot H=D_{\text{maj}}-{\frac {5{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\approx D_{\text{maj}}-1.082532\cdot P\\[3pt]D_{\text{p}}&=D_{\text{maj}}-2\cdot {\frac {3}{8}}\cdot H=D_{\text{maj}}-{\frac {3{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\approx D_{\text{maj}}-0.649519\cdot P\end{aligned}}}$

ISO 261 で定義されているねじ径とピッチの派生寸法の表は、ISO 724に記載されています。

メートル法の ISO ねじは、文字 M に続いて公称直径D (最大ねじ径) とピッチPの値で指定されます。これらは両方ともミリメートル単位で表され、ダッシュまたは乗算記号×で区切られます(例: M8-1.25 または M8×1.25)。ピッチが ISO 261 または ISO 262 に記載されている通常使用される「粗い」ピッチである場合は、省略できます (例: M8)。^{[4] : 17}

機械ネジまたはボルトの長さは×で示され、長さはミリメートル単位で表されます (例: M8-1.25×30 または M8×30)。^{[引用が必要]}

必要に応じて、 ISO 965-1で定義された公差クラスをこれらの指定に追加することができます（例：外ねじの場合、M500– 6g）。外ねじは小文字のgまたはhで指定されます。内ねじは大文字のGまたはHで指定されます。^{[4] : 17}

ISO 261は、 ISOメートルねじの外径DとピッチPの推奨組み合わせの詳細なリストを規定しています。 ^{[5] [6]} ISO 262は、ISO 261のサブセットである、より短いねじ寸法のリストを規定しています。^[7]

ねじの値は丸められたルナールシリーズから派生しています。これらはISO 3で定義されており、「第1選択」サイズはRˈˈ10シリーズから、「第2選択」と「第3選択」サイズはRˈˈ20シリーズの残りの値です。^[5]

粗ピッチは、特定の直径に対して一般的に使用されるデフォルトのピッチです。さらに、通常の粗ピッチの高さが適さない用途 (薄肉パイプのねじなど) で使用するために、1 つまたは 2 つのより小さな細ピッチが定義されています。粗と細という用語は(この文脈では) ねじの製造品質とは関係ありません。

並目ねじと細目ねじに加えて、極細ねじ、または超細目ねじという、非常に細かいピッチのねじの区分もあります。超細目ピッチのメートルねじは、サスペンション ストラットなどの自動車部品に使用されることがあり、航空機製造業界では一般的に使用されています。これは、極細目ねじの方が振動による緩みに強いためです。^[8]細目ねじと超細目ねじは、並目ねじよりも内径が大きいため、同じ公称直径に対してボルトまたはスタッドの断面積が大きく (したがって、耐荷重能力も大きくなります) なります。

以下はメートルねじ用の一般的なスパナ（レンチ）のサイズです。六角形（一般的には「六角」と略されます）のヘッド幅（二面幅、スパナのサイズ）は、 DIN 934 六角ナットおよび六角ボルト用です。重量やコストを削減するために、他の（通常はより小さい）サイズが使用されることもあります。これには、ISO 4162 で定義されている小型フランジボルトが含まれます。小型フランジボルトは通常、小さい第 1 選択ねじサイズに対応する六角ヘッドサイズを備えています（例：M6 小型フランジボルトは、通常 M5 ボルトに見られるように、8mm の六角ヘッドを備えています）。^[10]

^[要出典]

• ISO 68-1: ISO 汎用ねじ - 基本プロファイル - メートルねじ。
• ISO 261: ISO 汎用メートルねじ — 一般計画。
• ISO 262: ISO 汎用メートルねじ —ねじ、ボルト、ナットの選択されたサイズ。
• ISO 965 : ISO一般用メートルねじ —許容差^[4]
  • ISO 965-1: 原則と基本データ
  • ISO 965-2: 汎用外ねじおよび内ねじのサイズの制限。
  • ISO 965-3: 構造用ねじ山の偏差
  • ISO 965-4: 溶融亜鉛めっきされた外ねじが、亜鉛めっき後に公差位置 H または G でタップされた内ねじと噛み合う場合のサイズの限界
  • ISO 965-5: 溶融亜鉛めっき外ねじと嵌合する内ねじのサイズの制限。亜鉛めっき前の許容差位置 h の最大サイズ。

• BS 3643: ISO メートルねじ
• ANSI/ASME B1.13M: メートルねじ: M プロファイル
• ANSI/ASME B4.2-1978 (R2009): 推奨されるメートル法の制限値と適合
• DIN13、519ページ

日本にはJISメートルねじ規格 があり、これは ISO にほぼ準拠していますが、ピッチとヘッドのサイズが若干異なります。

• オバーグ、エリック; ジョーンズ、フランクリン D.; ホートン、ホルブルック L.; リフェル、ヘンリー H. (2000)、『機械ハンドブック』（第 26 版）、ニューヨーク：インダストリアル プレス社、ISBN 0-8311-2635-3。

• さまざまなねじ山シリーズの図と表。ドイツ語
• DIN 931: M1,6 ～ M39 六角ボルト (製品グレード A および B) 2022 年 12 月 10 日にWayback Machineにアーカイブ(1987)
• IS 9519: ファスナー - 六角製品 - 平面幅、インド規格 (2013)
• メートルねじのプロファイル、寸法、許容差
• メートル法のボルトサイズ、ねじ山、材質