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統一ねじ規格( UTS )は、米国およびカナダで一般的に使用されているねじの標準的なねじ形状とシリーズ、許容値、公差、および指定を定義します。これは、これらの国で使用されるボルト、ナット、およびその他のさまざまなねじ付き締結具の主要な規格です。ISOメートルねじと同じ 60° プロファイルですが、各 UTS ねじの特性寸法 (外径とピッチ) は、ミリメートル値ではなくインチ分数として選択されています。UTS は現在、米国ではASME / ANSIによって管理されています。注: このねじシリーズは、「Unified」ではなく「Unified National」と誤って呼ばれることがよくあります。この誤りは、廃止された「American National」シリーズとの混同が原因である可能性があります。
このシリーズの各ねじは、外径D majとピッチPによって特徴付けられます。UTS ねじは、対称な V 字型のねじで構成されています。ねじ軸を含む任意の平面において、V の側面は互いに 60° の角度をなします。V 字型の高さHの最も外側の 1/8と最も内側の1/4がプロファイルから切り取られます。
外径D majは、ねじ山の外縁から測定したねじの直径です。内径D min (ルート径とも呼ばれます) は、ねじ山の内縁から測定したねじの直径です。外径は、ねじ山のない部分の直径であるシャンク径とはわずかに異なる場合があります。直径は、インチの分数で概算されることがあります (例: #6 ねじの外径は 0.1380 インチ、約9 ⁄ 64インチ = 0.140625インチ)。
ピッチPは、ねじ山の頂点間の距離です。単条ねじであるUTSねじの場合、ピッチPはリード、つまりねじが360°回転中に軸方向に進む距離に等しくなります。UTSねじでは通常、ピッチパラメータは使用されず、代わりに1インチあたりのねじ山数（TPI）と呼ばれるパラメータが使用されます。TPIはピッチの逆数です。
高さHとピッチPの関係は、次の式を使用して求められます。ここでθ はねじ山の挟角の半分であり、この場合は 30° です。[ 1 ]
外ねじ（雄ねじ）（例えばボルト）では、大径Dmajと小径Dminがねじの最大寸法を規定します。つまり、外ねじはDmajで平坦に終わらなければなりませんが、小径Dminより下では丸みを帯びていても構いません。逆に、内ねじ（雌ねじ）（例えばナット）では、大径と小径は最小寸法であるため、ねじ山はDminで平坦に終わらなければなりませんが、Dmajより下では丸みを帯びていても構いません。これらの規定は、ねじ同士の干渉を防ぐためのものです。
最小径D minと有効ピッチ径D pは、大径とピッチから次のように導出される。
UTSねじの標準的な表記は、ねじの公称（外径）を示す数値に、1インチあたりのねじ山数で測定したピッチが続きます。直径が1/4インチ未満の場合は、規格で定義された整数で直径が示され、その他の直径の場合は、インチの数値が示されます。
この数字のペアの後には、直径とピッチの組み合わせが粗目、細目、または極細目のシリーズに属する場合、オプションで文字 UNC、UNF、または UNEF (Unified) が続き、さらに公差クラスが続く場合もあります。
例：#6-32 UNC 2B（外径：0.1380 インチ、ピッチ：32 tpi）
次の式は、番号が 0 以上であるネジの主径を計算するために使用されます。主径=ネジ番号× 0.013 インチ + 0.060 インチ。たとえば、#10 ネジの主径は 10 × 0.013 インチ + 0.060 インチ = 0.190 インチです。「0」サイズのネジの主径を計算するには、余分なゼロの数を数え、この数に 0.013 インチを掛け、0.060 インチから引きます 。たとえば、#0000 ネジの主径は 0.060 インチ − (3 × 0.013 インチ) = 0.060 インチ − 0.039 インチ = 0.021 インチです。
機械ねじの番号シリーズは、#00-90 (0.047 in = 0.060 in − 0.013 in) および #000-120 (0.034 in = 0.060 in − 2 × 0.013 in) ねじを含むように下位に拡張されています。[ 3 ] ただし、#0 より小さいねじの主な標準は、ANSI/ASME 規格 B1.10 統一ミニチュアねじです。これは、0.30 UNM から 1.40 UNM まで、ミリメートル単位の主径にちなんで命名された一連のメートルねじを定義しています 。推奨サイズは 0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0、1.2 mm で、その中間のサイズも定義されています。[ 4 ] 標準のねじピッチは、主径の約1/4です。ねじ山の形状をわずかに変更して小径を大きくし、ねじやタップの強度を高めています。大径は依然として理論上の鋭いV字の1 / 8H以内に達していますが、ねじ山の全深さは5/8H = 5/8cos(30°)P ≈ 0.541Pから0.52Pに4%減少しています。[ 5 ]これにより、小径で切り落とされる理論上の鋭いV字の量が0.25Hから7/ 8-0.52 / cos30 ° ≈0.27456Hに10 %増加します。
かつて、小ねじの番号シリーズには奇数が多く含まれており、16番以上までありました。19世紀後半から20世紀初頭にかけての標準化の取り組みにより、サイズの範囲は大幅に縮小されました。現在では、14番より大きいサイズの小ねじや、1番、3番、5番以外の奇数サイズの小ねじを目にすることは少なくなっています。14番や16番のねじはまだ入手可能ですが、0番から12番のサイズほど一般的ではありません。
時には、例えば0.619インチ (15.7 mm)の主径で 1 インチあたり 20 本のねじ山があるような「特殊な」直径とピッチの組み合わせ (UNS) が使用されることがあります。 UNS ねじはボルトにはほとんど使用されず、ナット、タップ穴、ねじ付き外径に使用されます。そのため、UNS タップは容易に入手できます。[ 6 ] [ 7 ]ほとんどの UNS ねじは、対応する UNF または UNEF 規格よりも 1 インチあたりのねじ山数が多いため、多くの場合、入手可能なねじの中で最も強度が高いです。[ 8 ]このため、工作機械のスピンドル[ 9 ]や自動車のスピンドル[ 10 ]など、高い応力がかかる用途でよく使用されます。
ねじ山ゲージングシステムは、ねじ付き製品のねじ山の寸法許容性を確認するために検査しなければならないねじ山特性のリストと、それらの特性を検査する際に使用するゲージから構成される。
現在、UTSの計測は以下によって制御されています。
これらの規格は、外ねじおよび内ねじ製品に使用されるユニファイドインチねじ（UN、UNR、UNJねじ形状）用のゲージの基本仕様と寸法を規定しています。また、ねじゲージおよび測定機器の仕様と寸法についても規定しています。各ゲージの基本的な目的と使用方法についても説明しています。さらに、ゲージングシステムを使用する場合のねじの合否判定基準も定めています。
ねじ加工品の製造の容易性と互換性を確保するために、分類システムが存在します。ほとんどの（ただし全てではありません）ねじ加工品は、統一ねじ規格シリーズと呼ばれる分類規格に基づいて製造されています。このシステムは、組立部品に使用される嵌め合いに類似しています。
文字の接尾辞「A」または「B」は、それぞれねじが外ねじか内ねじかを示します。クラス1A、2A、3Aは外ねじに適用され、クラス1B、2B、3Bは内ねじに適用されます。[ 11 ]
ねじ等級とは、特定のねじにおける許容ピッチ径の範囲を指します。ピッチ径は、上の図では Dp で示されています。ピッチ径を測定する方法はいくつかありますが、製造現場で最も一般的に使用されている方法は、合否ゲージを使用することです。
![{\displaystyle {\begin{aligned}H&={\frac {P}{2\tan \theta }}={\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot P\\[.5em]&\approx 0.866025\cdot P\,.\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/21bdaa0069a87a47c1faa35f601352bb699428aa)
