UNC と UNF ねじ山の違いとは?
UNC(並目)と UNF(細目)は、同じねじ径に対する2つのねじ山シリーズです。どちらも ASME B1.1 で定められており、60°のねじ山形状は共通です。違うのは、1インチの間にねじ山がいくつ入るかだけです。直径 1/4 in のねじは、並目シリーズでは 1/4-20、細目シリーズでは 1/4-28 になります。並目はねじ山の数が少なく深く、細目は数が多く浅いのが特徴です。両者に互換性はなく、タップ下穴径もシリーズによって変わります。手元にねじがあるなら、1インチあたりのねじ山数を数えてから、小ねじのサイズ表でサイズを調べてください。
要点
- UNC と UNF は直径が同じで、1インチあたりのねじ山数(TPI)が違います。1/4-20 と 1/4-28、#8-32 と #8-36、#10-24 と #10-32 がその例です。
- UNC のねじは UNF のナットに入らず、逆も同様です。確実に見分けられる方法は、TPI を数えることだけです。
- タップ下穴径はねじ山に応じて変わります。細目シリーズでは、やや大きいドリルが必要になるのが一般的です。
- 細目と並目のどちらが作業に向くかは、設計上の判断です。経験則ではなく、図面や仕様書に従ってください。
UNC と UNF が意味するもの
この文字は Unified National Coarse と Unified National Fine の略で、統一インチねじ方式の2つの主要シリーズの名前です。各直径にはシリーズごとに規格化された TPI があるため、「1/4-20」「1/4-28」は直径と TPI を並べた完全な呼び方です。外ねじなら 1/4-20 UNC-2A のように、シリーズとはめあい等級を添えた表記もよく使われます。2A(おねじ)または 2B(めねじ)の部分がはめあい等級で、部品同士の嵌まり具合を決めます。ごく小さいサイズの一部は片方のシリーズしかありません。たとえば #0 は 0-80 のみが作られています。
数値を並べて比べる
| サイズ | UNC | UNF | タップ下穴径(UNC) | タップ下穴径(UNF) |
|---|---|---|---|---|
| #8 | 32 TPI | 36 TPI | #29 | #29 |
| #10 | 24 TPI | 32 TPI | #25 | #21 |
| 1/4 | 20 TPI | 28 TPI | #7 | #3 |
注目点は2つあります。1つ目は、小さいサイズでは TPI の差がわずかなことです。#8-32 と #8-36 は1インチあたり4山しか違わず、目では判別できません。見分けるにはピッチゲージか、丁寧に数えるしかありません。2つ目は、#8 を除いてタップ下穴径が同じではないことです。
シリーズでタップ下穴径が変わる理由
タップ下穴径は、タップが適切な深さのねじ山を切れるだけの材料を残す大きさで、細目のねじ山は浅くなります。そのため、細目シリーズの穴はねじの全径に近くなります。ねじ山の深さ約 75% を狙う一般的な近道の式は、タップ下穴径 ≈ 外径 − 0.975 ÷ TPI です。1/4-20 なら 0.2500 − 0.975 ÷ 20 = 0.2013 in で、#7(0.201 in)に当たります。1/4-28 なら 0.2500 − 0.975 ÷ 28 = 0.2152 in で、#3(0.213 in)に近くなります。#8 では、2つのシリーズがたまたま同じ #29(0.136 in)に落ち着くため、1本のドリルで両方に対応できます。
細目ねじが選ばれるとき
設計者が細目シリーズを選ぶ理由は、幾何学的なものに集約されます。ねじは1回転でピッチ1つ分進み、20 TPI なら 0.0500 in、28 TPI なら 0.0357 in です。つまり細目なら、より細かい調整ができます。短い部分や薄い部分では、同じ深さに細目のほうが多くの山を収められます。深さ 1/4 in のかみ合い部には、20 TPI で5回転分、28 TPI で7回転分が入ります。そして多くの場合は、単に図面が UNF を指定しているだけです。
「細目のほうが強い」「振動に強い」「並目のほうが頑丈」といった説明を目にすることもあるでしょう。それが重要かどうかは、材料、接合部、仕様によって変わるため、このガイドでは優劣をつけません。荷重を受ける用途や安全に関わる用途では、仕様に従うか、資格のある技術者に相談してください。
並目が標準になる場面
並目は汎用のシリーズです。金物の大半はこのシリーズで作られており、手で締め始めやすく、浅い細目ねじよりも、ねじ山の小さな傷や多少の汚れに強い傾向があります。図面に別の指定がなく、部品に並目のねじが付いていたなら、交換用も並目である可能性が高いでしょう。ただし、数えて確認してからにしてください。
どちらか見分ける方法
- ノギスで外径を測り、サイズ(番号サイズか分数)を特定します。
- 1インチあたりのねじ山数を数えるか、歯の間に光が漏れないピッチゲージの刃を探します。
- 数えた値を、上の表か全表と照らし合わせます。
ナットは手で試してください。1〜2回転入ってから引っかかるなら、そこで止めます。シリーズが違っており、無理に回すと両方のねじ山を傷めます。メートルねじも考え方は同じで、並目ピッチが標準(M8 x 1.25)、細目ピッチは呼び方の中に示されます(M8 x 1)。
インチサイズの一覧は小ねじのサイズ表をご覧ください。手元のねじがどの種類か分からない場合は、ねじサイズ表のハブページから始めてください。
各シリーズは ASME B1.1 で定められています。タップ下穴径は、ねじ山 75% の標準表に基づきます。数値の確認方法は、出典と方法で説明しています。
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