機械設計でボルトやナットを選定する際は、ねじの呼び径だけでなく、
ねじピッチ（ねじ山とねじ山の間隔）を確認することが重要です。
同じM10のねじでも、並目ねじと細目ねじではピッチが異なり、
そのまま組み合わせて使用することはできません。
また、細目ねじには複数のピッチが存在するため、
規格寸法を正しく理解しておく必要があります。
この記事では、
について、機械設計の初心者にもわかりやすく解説します。
並目と細目のねじピッチ比較表
まずは、一般的なメートルねじの並目・細目ピッチを比較してみましょう。
下記の表は、JIS B 0205-3「ねじ部品用に選択したサイズ」に基づくピッチ一覧です。
並目・細目ねじのピッチ一覧表 (JIS B 0205-3)
単位：mm
| ねじサイズ | 並目ピッチ | 細目ピッチ | |
|---|---|---|---|
| M2 | 0.4 | ― | |
| M3 | 0.5 | ― | |
| M4 | 0.7 | ― | |
| M5 | 0.8 | ― | |
| M6 | 1.0 | ― | |
| M8 | 1.25 | 1.0 | ― |
| M10 | 1.5 | 1.0 | 1.25 |
| M12 | 1.75 | 1.25 | 1.5 |
| M14 | 2.0 | 1.5 | ― |
| M16 | 2.0 | 1.5 | ― |
| M20 | 2.5 | 1.5 | 2.0 |
| M24 | 3.0 | 2.0 | ― |
| M30 | 3.5 | 2.0 | ― |
※JIS B 0205-3:2001のねじ部品用選定サイズを参照。
「―」は、上記規格のねじ部品用選定サイズに
細目ピッチが掲載されていないことを示しています。
細目ねじが存在しないという意味ではありません。
細目ねじには、表に載っていないピッチもある？
実は、細目ねじの規格には、主に次の2つの考え方があります。
JIS B 0205-3：ねじ部品用に選択したサイズ
ボルトやナットなどのねじ部品に使用するため、
規格上選定された呼び径とピッチの組み合わせです。
機械設計で一般的な締結用ボルトを選ぶ場合は、
まずこちらを確認するとわかりやすいでしょう。
JIS B 0205-2：一般用メートルねじの全体系
こちらは、より広い範囲の呼び径とピッチの組み合わせを示した規格です。
ねじ部品用の選定サイズには掲載されていない細目ピッチも含まれています。
例えば、次のような違いがあります。
| ねじの呼び | ねじ部品用の選定サイズ | 全体系で確認できる細目ピッチの例 |
|---|---|---|
| M3×0.35 | 掲載なし | あり |
| M6×0.75 | 掲載なし | あり |
| M8×0.75 | 掲載なし | あり |
| M10×0.75 | 掲載なし | あり |
| M12×1.0 | 掲載なし | あり |
| M24×1.5 | 掲載なし | あり |
つまり、ねじ部品用の表に載っていなくても、
規格上のピッチとして存在する場合があるということです。
ただし、全体系に掲載されているからといって、
必ず一般的な市販ボルトやナットが存在するとは限りません。
また、規格には特定用途に限られるピッチや、
できるだけ使用を避けることが推奨されるピッチもあります。
設計時は、次の順番で確認することをおすすめします。
- まず、ねじ部品用の選定ピッチから検討する。
- 必要な寸法がない場合は、全体系や専用部品の規格を確認する。
- 実際に使用するボルト・ナット・タップの入手性を確認する。
- 特殊なピッチを使用する場合は、図面に明確に指示する。
初心者の方は、「規格にあること」と「一般的に入手しやすいこと」は別だと覚えておきましょう。
JIS B 0205-2（全体系）のねじピッチ一覧表【M2～M30】
一般的なボルトやナットに使用されるピッチは、
主に「JIS B 0205-3」で選定されています。
しかし、メートルねじには、
それ以外にも規格で定められたピッチがあります。
それらを含めて、ねじの呼び径とピッチの組み合わせを
幅広く規定しているのが「JIS B 0205-2（全体系）」です。
例えば、M6の一般的なボルトはピッチ1.0mmですが、
全体系にはピッチ0.75mmも含まれています。
以下に、M2～M30の主な呼び径とピッチをまとめました。
JIS B 0205-2（全体系）ねじピッチ表
| ねじの呼び | 並目ピッチ（mm） | 細目ピッチ（mm） | |||
|---|---|---|---|---|---|
| M2 | 0.4 | 0.25 | |||
| M2.5 | 0.45 | 0.35 | |||
| M3 | 0.5 | 0.35 | |||
| M4 | 0.7 | 0.5 | |||
| M5 | 0.8 | 0.5 | |||
| M6 | 1.0 | 0.75 | |||
| M8 | 1.25 | 1.0 | 0.75 | ||
| M10 | 1.5 | 1.25 | 1.0 | 0.75 | |
| M12 | 1.75 | 1.5 | 1.25 | 1.0 | |
| M14 | 2.0 | 1.5 | 1.25(※1) | １.0 | |
| M16 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | ||
| M18 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | |
| M20 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | |
| M22 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | |
| M24 | 3.0 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | |
| M27 | 3.0 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | |
| M30 | 3.5 | 3.0(※２) | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
※1：M14×1.25は、内燃機関用の点火プラグに限って使用できる組み合わせです。
※2：M30×3.0は規格表で括弧付きとなっており、できるだけ使用を避けることが推奨されています。
※この表はJIS B 0205-2の主な呼び径を抜粋したものです。全体系のすべての呼び径・選択条件を掲載したものではありません。
規格にあるピッチでも、一般的なボルト・ナットで使えるとは限らない
ここで注意したいのが、JIS B 0205-2に記載されているピッチが、
すべて一般的なボルトやナットとして流通しているわけではないという点です。
例えば、M10には以下のピッチがあります。
- M10×1.5：一般的な並目ねじ
- M10×1.25：細目ねじ
- M10×1.0：細目ねじ
- M10×0.75：全体系に含まれる、より細かいピッチ
M10×0.75も規格に含まれる組み合わせですが、
一般的な市販ボルトでは選択肢が限られる場合があります。
そのため、機械設計では次のように使い分けるとわかりやすいでしょう。
なお、JIS B 0205-2では、表に記載されたピッチより
小さいピッチの選定についても条件付きで規定しています。
ただし、ピッチが細かくなるほど加工や公差管理が難しくなる場合があるため、
必要性を確認したうえで選定することが大切です。
初心者の方は、まず一般的な並目ねじを基本とし、
細目ねじが必要な場合に規格やメーカーの取扱寸法を確認することをおすすめします。
並目（なみめ）と細目（さいめ）のねじピッチの違い
並目ねじと細目ねじの基本的な違いは、ねじ山の間隔です。
例えば、M10の場合、並目ピッチは1.5mm、
細目ピッチには1.25mmや1.0mmがあります。
並目ねじの特徴
並目ねじは、一般的な機械部品の締結に広く使用されているねじです。
ピッチが大きいため、1回転あたりの進み量が大きく、
比較的少ない回転数で締め付けられます。
また、細目ねじと比較して、
加工性や部品の入手性に優れる傾向があります。
主な特徴
✅ ピッチの例
- M10の並目ねじ：1.5mm
- M16の並目ねじ：2.0mm
細目ねじの特徴
細目ねじは、同じ呼び径の並目ねじと比較してピッチが小さいねじです。
ねじの谷径や有効断面積が大きくなるため、
同じ材質・強度区分であれば引張荷重に対して有利になる場合があります。
また、1回転あたりの進み量が小さいため、位置調整にも適しています。
主な特徴
ただし、細目ねじだからといって、必ず強い締結力が得られたり、
振動による緩みを防止できたりするわけではありません。
✅ ピッチの例
- M10の細目ねじ：1.25mm
- M16の細目ねじ：1.5mm
並目ねじと細目ねじのピッチの比較
| 比較項目 | 並目ねじ | 細目ねじ |
|---|---|---|
| ピッチ | 大きい | 小さい |
| 1回転あたりの進み量 | 大きい | 小さい |
| 同じ呼び径での有効断面積 | 比較的小さい | 比較的大きい |
| 位置調整 | 大きな送り量に向く | 細かな送り量に向く |
| 振動による緩み | 締結条件による | リード角の面で有利な場合がある |
| 加工性・入手性 | 一般的に良好 | 確認が必要 |
| 主な用途 | 一般的な締結 | 特定の締結・位置調整 |
※強度や緩みやすさは、ピッチだけで決まるものではありません。
並目ねじと細目ねじの詳しい使い分けについては、関連記事も参考にしてください。
ねじピッチの選定のポイント
ねじピッチを選定する際は、単純に並目と細目のどちらが優れているかではなく、
使用条件に適したピッチを選ぶことが重要です。
使用環境と振動の影響
細目ねじは並目ねじと比較してリード角が小さく、
緩みにくさの面で有利になる場合があります。
しかし、振動による緩みをピッチだけで防止することはできません。
振動が大きい設備では、
- 適切な締付軸力を確保する。
- 締結部に滑りが発生しにくい構造にする。
- 必要に応じて緩み止め対策を採用する。
といった検討が重要です。
振動があるから細目ねじを選ぶ、という単純な判断は避けましょう。
必要な強度
同じ呼び径のねじでも、ピッチによって有効断面積が異なります。
例えば、M10の場合は以下のとおりです。
| 項目 | M10×1.5（並目） | M10×1.25（細目） |
|---|---|---|
| ピッチ | 1.5mm | 1.25mm |
| 引張応力断面積 | 約58.0mm² | 約61.2mm² |
細目ねじの方が、有効断面積は約5.5％大きくなります。
そのため、同じ材質・強度区分であれば、
ねじ部の引張荷重に対して有利になる場合があります。
ただし、実際の強度設計では、ねじ込み長さや相手材の強度も重要です。
特に、めねじ側のねじ山が破損する可能性がある場合は、
ねじ山のせん断強度についても確認する必要があります。
また、せん断荷重が作用する締結部では、ねじピッチだけでなく、
荷重が作用する位置や締結構造を考慮して設計しましょう。
組み立てやすさ
頻繁に取り外す部品では、一般的に並目ねじの方が扱いやすい場合があります。
一方、細目ねじはピッチが小さいため、
同じ長さを移動させるには多くの回転数が必要です。
例えば、ねじを10回転させた場合の理論上の移動量は次のとおりです。
| ねじの種類 | ピッチ | 10回転で進む距離 |
|---|---|---|
| M10並目 | 1.5mm | 15mm |
| M10細目 | 1.25mm | 12.5mm |
| M10細目 | 1.0mm | 10mm |
※一般的な1条ねじで、ねじの回転が軸方向の移動に変換される場合の値です。
このように、細目ねじは少ない移動量で調整したい機構に適しています。
ただし、実際の位置決め精度はバックラッシや部品剛性、加工精度などにも影響されます。
並目ねじと細目ねじの選定例
実際の機械設計では、次のように使い分けると考えやすくなります。
並目ねじが適している例
- 機械フレームやブラケットの一般的な固定
- カバーや部品の取り付け
- 定期的な分解・組み立てが必要な箇所
- 汎用ボルトを使用したい箇所
細目ねじを検討する例
- 位置調整のために小さな送り量が必要な箇所
- 同じ呼び径で有効断面積を大きくしたい箇所
- 専用部品の規格で細目ねじが指定されている箇所
- 部品形状などの制約により細目ねじが適している箇所
細目ねじがよく使われる機械要素とは？
① 自動車・バイク部品
自動車やバイクでは、部品の構造や締結条件に応じて細目ねじが採用されています。
ただし、振動が多いという理由だけで細目ねじが選ばれているわけではありません。
設計荷重、締結力、部品寸法、専用規格などを総合的に考慮する必要があります。
② 精密機器・位置調整機構
測定器や治具などでは、ねじを回して部品の位置を調整する機構があります。
細目ねじは1回転あたりの移動量が小さいため、細かな調整を行う際に便利です。
ただし、ピッチが小さいだけで高精度な位置決めが保証されるわけではありません。
③ 油圧・空圧機器
油圧・空圧機器では、固定部や調整部などに細目ねじが使用される場合があります。
ただし、細目ねじであること自体が、シール性能を高めるわけではありません。
気密性や液密性が必要な接続部では、Oリング、ガスケット、金属接触面など、
適切なシール構造を採用する必要があります。
④ 薄板・薄肉部品
限られたねじ込み長さの中で、細目ねじが採用される場合もあります。
しかし、ねじ山の数が増えれば必ず保持力が高くなるわけではありません。
薄肉部品に使用する際は、相手材の強度やねじ込み長さ、肉厚などを確認することが重要です。
細目ねじ使用時の注意点
細目ねじのピッチ：複数存在する理由と製図での指定の重要性
並目ねじは、一般的に1つの呼び径に対して標準的なピッチが決まっています。
一方、細目ねじでは、同じ呼び径でも複数のピッチが存在することがあります。
例えば、M10の場合、
- M10×1.5：並目
- M10×1.25：細目
- M10×1.0：細目
という違いがあります。
これらはすべて呼び径がM10ですが、
ピッチが異なるため、そのまま組み合わせることはできません。
細目ねじの複数ピッチが存在する理由
1. 強度と位置調整のバランス
ねじピッチが小さくなると、同じ呼び径でも有効断面積が大きくなり、
1回転あたりの進み量が小さくなります。
そのため、必要な強度や調整量に応じて、
異なるピッチが選択されます。
ただし、細目ねじほど必ず強度や精度が高くなるわけではありません。
強度は材質やねじ込み長さ、
精度はねじの公差や機構の剛性などにも左右されます。
2. 用途に応じた規格と互換性の確保
ねじは、使用する機器や部品によって求められる条件が異なります。
そのため、一般的な締結部品だけでなく、
専用部品などの用途も考慮して、複数のピッチが規格化されています。
ただし、同じ呼び径でもピッチが異なるねじには互換性がありません。
例えば、M10×1.25のボルトをM10×1.0のナットに
無理に組み付けると、ねじ山を損傷するおそれがあります。
規格化されたピッチを正しく指定し、組み合わせることが重要です。
製図にピッチを指定することの重要性
設計図面では、ねじピッチを正確に指定する必要があります。
特に細目ねじの場合、呼び径だけではピッチを特定できません。
適切な部品の選定
例えば「M10」と「M10×1.25」では、
使用するボルトやナットが異なります。
図面にピッチが明記されていれば、
指定した部品を正しく選定できます。
組み立てミスの防止
ピッチの異なるねじを組み合わせようとすると、
ねじ山の損傷や組立不良につながります。
図面でピッチを指定することは、
こうしたトラブルの防止に役立ちます。
加工・発注ミスの防止
めねじを加工する場合も、
ピッチに合ったタップを使用する必要があります。
細目ピッチを記載することで、
誤ったタップの使用や部品の発注ミスを防ぐことができます。
製図における細目ねじのピッチの指定方法
一般用メートルねじでは、呼び径とピッチを組み合わせて表記します。
例えば、次のとおりです。
| 図面指示 | 意味 |
|---|---|
| M10 | 呼び径10mm・並目ピッチ1.5mm |
| M10×1.25 | 呼び径10mm・細目ピッチ1.25mm |
| M10×1.0 | 呼び径10mm・細目ピッチ1.0mm |
一般的な並目ねじではピッチを省略できますが、
細目ねじではピッチの明記が必要です。
また、ねじの種類や必要な精度によっては、
ねじ公差などの指定も必要になります。
設計者は、呼び径だけでなくピッチや公差、
部品規格などを確認し、組み合わせる部品の仕様を一致させましょう。
まとめ
ねじピッチは、ボルトやナットを正しく選定するための基本的な寸法です。
並目ねじと細目ねじには、それぞれ異なる特徴があります。
今回のポイント
- 並目ねじは一般的な締結に広く使用される。
- 細目ねじは有効断面積が大きく、細かな位置調整にも適している。
- 細目ねじには同じ呼び径でも複数のピッチが存在する。
- JIS B 0205-3はねじ部品用の選定サイズ、JIS B 0205-2はより広い全体系を示す。
- 規格上ピッチが存在しても、市販部品として容易に入手できるとは限らない。
- 細目ねじは、強度や振動対策を保証するものではない。
- 図面では、細目ねじのピッチを必ず明記する。
特に初心者の方は、**「同じM10でもピッチが違えば別のねじになる」**という点を覚えておきましょう。
機械設計では、まず一般的なねじ部品用のピッチから検討し、特殊なピッチが必要な場合は、規格・強度・加工性・入手性を確認することが大切です。
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