ユニファイねじ規格（UTS ）は、米国およびカナダで一般的に使用されるねじの標準的な形状とシリーズ、許容差、公差、および呼び番号を規定しています。これらの国々で使用されるボルト、ナット、その他様々なねじ締結部品の主要規格です。UTSは ISOメートルねじと同じ60°プロファイルを備えていますが、UTSねじの特性寸法（外径とピッチ）は、ミリメートル単位ではなくインチ単位で選択されています。UTSは現在、米国のASME / ANSIによって管理されています。

起源

基本プロフィール

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、対称的なV字形のねじ山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字形の面は互いに60°の角度をなしています。V字形の高さ $Hのうち、最も外側の$ 1 ⁄ 8と最も内側の1 ⁄ 4が、輪郭から切り取られています。

外径 $D maj$ は、ねじ山の外側の端から測定したねじの直径です。内径 $D min$ （谷径とも呼ばれます）は、ねじ山の内側の端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若干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場合もあります（例：#6ねじの外径は0.1380インチで、約9 ⁄ 64インチ = 0.140625インチです）。

ピッチ $P$ は、ねじ山の山と山の間の距離です。UTSねじ（一条ねじ）の場合、ピッチPはリード、つまりねじが360°回転する軸方向の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、代わりにピッチの逆数である 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。

$高さH$ とピッチ $P$ の関係は次の式で表されます。ここで $θ$ はねじ山の内角の半分、この場合は30°です。^{[ 1 ]}

${\begin{aligned}H&={\frac {P}{2\tan \theta }}={\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot P\\[.5em]&\approx 0.866025\cdot P\,.\end{aligned}}$

外ねじ（例：ボルト）では、外径 $D maj$ と内径 $D min$ がねじの最大寸法を定義します。つまり、外ねじは $D majで平らに終端する必要がありますが、内径$ $D min$ より下側は丸みを帯びていても構いません。一方、内ねじ（例：ナット）では、外径と内径が最小寸法であるため、ねじ山の形状は $D minで平らに終端する必要がありますが、$ $D maj$ より下側は丸みを帯びていても構いません。これらの規定は、ねじ山の干渉を防ぐためのものです。

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。

${\begin{aligned}D_{\mathrm {min} }&=D_{\mathrm {maj} }-2H\cdot {\frac {5}{8}}=D_{\mathrm {maj} }-{\frac {5{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\approx D_{\mathrm {maj} }-1.082532\cdot P\\D_{\mathrm {p} }&=D_{\mathrm {maj} }-2H\cdot {\frac {3}{8}}=D_{\mathrm {maj} }-{\frac {3{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\approx D_{\mathrm {maj} }-0.649519\cdot P.\end{aligned}}$

指定

UTSねじの標準的な呼び方は、ねじの公称（主）径を示す数字と、それに続くインチあたりのねじ山数で測定されたピッチです。⁠より小さい直径の場合1/4インチの場合、直径は規格で定義された整数で示されます。その他のすべての直径には、インチの数字が示されます。

直径とピッチの組み合わせが粗目、細目、または極細目シリーズの場合、この数字のペアの後にオプションで UNC、UNF、または UNEF (Unified) の文字が続き、公差クラスが続くこともあります。

例: #6-32 UNC 2B (外径: 0.1380 インチ、ピッチ: 32 tpi)

ユニファイねじ — UNC、UNF、UNEF ^{[ 2 ]}
外径 D _maj (インチ、mm)			ねじ密度（d、インチあたりのねじ本数）とねじピッチ（p）									推奨切削タップドリルサイズ
			粗い（UNC）			細目（UNF）			エクストラファイン（UNEF）			推奨切削タップドリルサイズ
			d ( TPI )	p（インチ、mm）		d (TPI)	p（インチ、mm）		d (TPI)	p（インチ、mm）		粗い		大丈夫		極細
＃0	0.0600	1.5240	なし			80	0.012500	0.3175	なし					⁠3/64⁠ ″	.047
＃1	0.0730	1.8542	64	0.015625	0.3969	72	0.013888	0.3528	なし			＃53	.060	＃53	.060
＃2	0.0860	2.1844	56	0.017857	0.4536	64	0.015625	0.3969	なし			＃50	.070	＃50	.070
＃3	0.0990	2.5146	48	0.020833	0.5292	56	0.017857	0.4536	なし			＃47	.079	＃45	.082
＃4	0.1120	2.8448	40	0.025000	0.6350	48	0.020833	0.5292	なし			＃43	.089	＃42	.094
＃5	0.1250	3.1750	40	0.025000	0.6350	44	0.022727	0.5773	なし			＃38	.102	＃37	.104
＃6	0.1380	3.5052	32	0.031250	0.7938	40	0.025000	0.6350	なし			＃36	.107	＃33	.113
＃8	0.1640	4.1656	32	0.031250	0.7938	36	0.027778	0.7056	なし			＃29	.136	＃29	.136
＃10	0.1900	4.8260	24	0.041667	1.0583	32	0.031250	0.7938	なし			＃25	.150	＃21	.159
＃12	0.2160	5.4864	24	0.041667	1.0583	28	0.035714	0.9071	32	0.031250	0.7938	＃16	.177	＃14	.182	⁠3/16⁠ ″	.188
⁠1/4⁠ ″	0.2500	6.3500	20	0.050000	1.2700	28	0.035714	0.9071	32	0.031250	0.7938	＃7	.201	＃3	.213	⁠7/32⁠ ″	.219
⁠5/16⁠ ″	0.3125	7.9375	18	0.055556	1.4111	24	0.041667	1.0583	32	0.031250	0.7938	F	.257	私	.272	⁠9/32⁠ ″	.281
⁠3/8⁠ ″	0.3750	9.5250	16	0.062500	1.5875	24	0.041667	1.0583	32	0.031250	0.7938	⁠5/16⁠ ″	.313	質問	.332	⁠11/32⁠ ″	.344
⁠7/16⁠ ″	0.4375	11.1125	14	0.071428	1.8143	20	0.050000	1.2700	28	0.035714	0.9071	あなた	.368	⁠25/64⁠ ″	.391	はい	.404
⁠1/2⁠ ″	0.5000	12.7000	13	0.076923	1.9538	20	0.050000	1.2700	28	0.035714	0.9071	⁠27/64⁠ ″	.422	⁠29/64⁠ ″	.453	⁠15/32⁠ ″	.469
⁠9/16⁠ ″	0.5625	14.2875	12	0.083333	2.1167	18	0.055556	1.4111	24	0.041667	1.0583	⁠31/64⁠ ″	.484	⁠1/2⁠ ″	.500	⁠+33/64⁠ ″	.516
⁠5/8⁠ ″	0.6250	15.8750	11	0.090909	2.3091	18	0.055556	1.4111	24	0.041667	1.0583	⁠+17/32⁠ ″	.531	⁠+9/16⁠ ″	.563	⁠+37/64⁠ ″	.578
⁠3/4⁠ ″	0.7500	19.0500	10	0.100000	2.5400	16	0.062500	1.5875	20	0.050000	1.2700	⁠21/32⁠ ″	.656	⁠11/16⁠ ″	.688	⁠+45/64⁠ ″	.703
⁠7/8⁠ ″	0.8750	22.2250	9	0.111111	2.8222	14	0.071428	1.8143	20	0.050000	1.2700	⁠+49/64⁠ ″	.766	⁠+51/64⁠ ″	.797	⁠+53/64⁠ ″	.828
1インチ	1.0000	25.4000	8	0.125000	3.1750	12 ^{[ a ]}	0.083333	2.1167	20	0.050000	1.2700	⁠7/8⁠ ″	.875	⁠59/64⁠ ″	.922	⁠61/64⁠ ″	.953
⁠1+1/8⁠ ″	1.1250	28.5750	7	0.142857	3.6286	12	0.083333	2.1167
⁠1+1/4⁠ ″	1.2500	31.7500	7	0.142857	3.6286	12	0.083333	2.1167
⁠1+3/8⁠ ″	1.3750	34.9250	6	0.166667	4.2333	12	0.083333	2.1167
⁠1+1/2⁠ ″	1.5000	38.1000	6	0.166667	4.2333	12	0.083333	2.1167
⁠1+3/4⁠ ″	1.7500	44.4500	5	0.200000	5.0800
2インチ	2.0000	50.8000	⁠4+1/2⁠	0.222222	5.6444
⁠2+1/4⁠ ″	2.2500	57.1500	⁠4+1/2⁠	0.222222	5.6444
⁠2+1/2⁠ ″	2.5000	63.5000	4	0.250000	6.3500
⁠2+3/4⁠ ″	2.7500	69.8500	4	0.250000	6.3500
3インチ	3.0000	76.2000	4	0.250000	6.3500
⁠3+1/4⁠ ″	3.2500	82.5500	4	0.250000	6.3500
⁠3+1/2⁠ ″	3.5000	88.9000	4	0.250000	6.3500
⁠3+3/4⁠ ″	3.7500	95.2500	4	0.250000	6.3500
4インチ	4.0000	101.6000	4	0.250000	6.3500

^ 長年にわたり、標準サイズの1インチ12tpiファスナーの代わりに、非標準の1インチ14tpiナットとボルトが広く使用されてきました。その結果、1インチ14tpiファスナーは1インチ12tpiファスナーよりも入手しやすく、安価です。数十年後、1インチ14tpiファスナーは現在では一般的に「標準細目ねじ」または「UNF」と呼ばれるようになりました。技術的には正しくありませんが（UNF規格は1インチ12tpiを規定しています）、1インチ14tpiは1インチ細目ねじファスナーの標準として広く受け入れられており、「1インチ14tpi NF」は「一般的な」用語、または「一般的なブランド名／規格」として定着しています。言い換えれば、1インチ12tpi規格は長年にわたり（数十年にわたって）有効な執行が欠如していたため、1インチ14tpiファスナーは一般的な商標のような地位を占めていました。

0 以上の番号のネジのメジャー径を計算するには、次の式を使用します:メジャー径=ネジ番号× 0.013 インチ + 0.060 インチ。たとえば、#10 のネジのメジャー径は、10 × 0.013 インチ + 0.060 インチ = 0.190 インチです。"00" サイズのネジのメジャー径を計算するには、余分なゼロの数を数え、その数に 0.013 インチを掛けて、0.060 インチから引きます。たとえば、#0000 のネジのメジャー径は、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 インチ = 0.060 インチ - 0.013 インチ）および #000-120（0.034 インチ = 0.060 インチ - 2 × 0.013 インチ）のねじまで拡張されています。^{[ 3 ]}ただし、#0 より小さいねじの主な規格は、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 までのミリメートル単位の主要直径にちなんで名付けら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、その間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およそ⁠1/4⁠外径の内径を大きくするために、ねじ山の形状がわずかに変更されています。これにより、ねじやタップの強度が向上します。外径は依然として⁠以内です。1/8⁠理論上の鋭いVのHですが、ねじ山の総深さは4%減少します。 ⁠5/8⁠ H = ⁠5/8⁠ cos(30°) P ≈ 0.541 Pから 0.52 P。^{[ 5 ]}これにより、短径でカットオフされる理論上の鋭いVの量が0.25 Hから10%増加します。⁠7/8⁠ − ⁠0.52/cos 30°⁠ ≈ 0.27456 H .

かつては機械ネジの番号シリーズに奇数が多く含まれ、#16以上もありました。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より大きいサイズの機械ネジや、#1、#3、#5以外の奇数サイズの機械ネジはあまり見かけなくなりました。#14と#16のネジも現在も販売されていますが、#0から#12ほど一般的ではありません。^[要出典]

時には「特殊な」直径とピッチの組み合わせ（UNS）が使用されることもあります。例えば、外径0.619インチ（15.7 mm）で1インチあたり20山のねじ山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、ねじ山付き外径によく使用されます。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、入手可能なねじの中で最も強度が高い場合が多いです。^{[ 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など、高応力が発生する用途でよく使用されます。^[¹⁰^]

計測

ねじ山ゲージシステムは、ねじ製品のねじ山の寸法の許容性を確立するために検査する必要があるねじ山特性のリストと、それらの特性を検査するときに使用するゲージで構成されます。

現在、UTS のこの計測は以下によって制御されています。

ASME/ANSI B1.2-1983 ユニファイドインチねじゲージおよびゲージ測定

この規格は、ユニファイインチねじUN[ユニファイ]およびUNR[外ねじのみ]のねじ形状に使用するゲージの必須仕様および寸法を規定し、表1および表2に記載されているねじゲージおよび測定機器の仕様および寸法を網羅しています。また、各ゲージの基本的な目的および用途についても説明しています。

ASME/ANSI B1.3-2007 ねじ山ゲージシステムの許容性：インチおよびメートルねじ（UN、UNR、UNJ、M、およびMJ）

この規格は、外ねじおよび内ねじ製品のユニファイねじ（UN）、UNRねじ（外ねじのみ）、UNJねじ（内ねじおよび外ねじ）、MねじおよびMJねじの合否判定に適したねじゲージシステムを示す。ゲージシステムを用いる場合のねじの合否判定基準を定める。
ねじ山ゲージシステムは、ねじ製品のねじ山の寸法の許容性を確立するために検査する必要があるねじ山特性のリストと、それらの特性を検査するときに使用するゲージで構成されます。
連邦政府による使用。本規格が国防総省および連邦政府機関によって承認され、連邦規格H28/20 [FED-STD-H28/20]「連邦サービス用ねじ規格」第20条に組み込まれた場合、連邦政府による本規格の使用は、連邦規格H28/20 [FED-STD-H28/20]のすべての要件および制限に従うものとします。

これらの規格は、外ねじおよび内ねじ製品のユニファイインチねじ（UN、UNR、UNJねじ形状）に使用するゲージの基本的な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も規定しています。各ゲージの基本的な目的と用途についても説明しています。さらに、ゲージシステムを使用する場合のねじの受入れ基準も定めています。

許容差クラス

ねじ加工品の製造と互換性を容易にするために、分類システムが存在します。ほとんどの（ただしすべてではない）ねじ加工品は、「ユニファイねじ規格シリーズ」と呼ばれる分類規格に基づいて製造されています。この分類システムは、組み立て部品に使用されるはめあいに類似しています。

クラス 1 のねじは緩くフィットし、組み立てを容易にしたり、汚れた環境で使用したりすることを目的としています。
クラス2のねじはフリーフィットで、最も一般的です。一般的な機械工場の能力と機械の使用状況を考慮して、強度を最大限に高めるように設計されています。
クラス 3 のねじは中程度のフィットで、依然として非常に一般的であり、高品質の作業でのより厳しい許容差のために使用されます。
クラス 4 のねじは、以前はさらに厳しい公差のための密着嵌合を指定していましたが、この分類は現在では廃止されています。
クラス5のはめあいは干渉ねじであり、回転にはレンチが必要です。自動車のスプリングシャックルなどの用途に見られます。

文字の末尾「A」または「B」は、それぞれねじ山が外ねじか内ねじかを表します。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 ]}

ねじの等級とは、特定のねじにおけるピッチ径の許容範囲を指します。ピッチ径は、上図のDpで示されています。ピッチ径の測定にはいくつかの方法があります。製造現場で最も一般的な方法は、合否判定ゲージを使用する方法です。

参照

注記

^ 機械ハンドブック29（2012）、 1806ページ。
^ 機械ハンドブック29（2012）、p.1816 。
^ #00-90 および #000-120 ネジを販売しています
^ 機械ハンドブック29（2012）、p.1861 。
^ 機械ハンドブック29 （2012）、pp.1858–1859 。
^ McMaster-Carr. 「特殊ねじサイズ丸型調整可能ねじ切りダイス」 p. 2520 . 2024年12月24日閲覧。
^ McMaster-Carr. 「特殊ねじサイズ高速鋼ハンドタップ」 p. 2501 . 2024年12月24日閲覧。
^ シュワラー（2004）、55ページ。
^ 「特殊接続」フィルトン・ロータリー・ユニオン・プロダクツ. 2009年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月28日閲覧。。
^ 「ハブコンポーネント」(PDF)。2009年6月17日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年8月29日閲覧。。
^ AFT Fasteners & Industrial Supply. 「ねじ用語集」（PDF） .ファスナーリファレンスガイド. 2024年12月24日閲覧。

参考文献

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シュワラー、アンソニー・E. (2004). 『トータル・オートモーティブ・テクノロジー』（第4版）. Cengage Learning. ISBN 978-1-4018-2476-1。

外部リンク

公差付きユニファイねじ
統一された粗/細径およびタップドリルのサイズ（米国単位）
ユニファイド粗目/細目タップドリルサイズ（米国単位）
インペリアルとメートル法の締結サイズ変換表
国際ねじ規格
ウィットワース/BSF/AFとメートル法の変換表 2010年5月2日アーカイブWayback Machine
スパナジョーのサイズ追加情報とスパナジョーのサイズ表。
ユニファイねじシリーズ
ASME B1.1-2003 ユニファイドインチねじ（UNおよびUNRねじ形式）
ユニファイドインチねじ

[3] 長年にわたり、標準サイズの1インチ12tpiファスナーの代わりに、非標準の1インチ14tpiナットとボルトが広く使用されてきました。その結果、1インチ14tpiファスナーは1インチ12tpiファスナーよりも入手しやすく、安価です。数十年後、1インチ14tpiファスナーは現在では一般的に「標準細目ねじ」または「UNF」と呼ばれるようになりました。技術的には正しくありませんが（UNF規格は1インチ12tpiを規定しています）、1インチ14tpiは1インチ細目ねじファスナーの標準として広く受け入れられており、「1インチ14tpi NF」は「一般的な」用語、または「一般的なブランド名／規格」として定着しています。言い換えれば、1インチ12tpi規格は長年にわたり（数十年にわたって）有効な執行が欠如していたため、1インチ14tpiファスナーは一般的な商標のような地位を占めていました。

[FOOTNOTE''Machinery's_Handbook''_292012[httpsarchiveorgdetailsmachineryshandbo0000unse_f4b1_29editionpage1806_1806]-1] 機械ハンドブック29（2012）、 1806ページ。

[FOOTNOTE''Machinery's_Handbook''_292012[httpsarchiveorgdetailsmachineryshandbo0000unse_f4b1_29editionpage1816_1816]-2] 機械ハンドブック29（2012）、p.1816 。

[4] #00-90 および #000-120 ネジを販売しています

[FOOTNOTE''Machinery's_Handbook''_292012[httpsarchiveorgdetailsmachineryshandbo0000unse_f4b1_29editionpage1861_1861]-5] 機械ハンドブック29（2012）、p.1861 。

[FOOTNOTE''Machinery's_Handbook''_292012[httpsarchiveorgdetailsmachineryshandbo0000unse_f4b1_29editionpage1858_1858–1859]-6] 機械ハンドブック29 （2012）、pp.1858–1859 。

[7] McMaster-Carr. 「特殊ねじサイズ丸型調整可能ねじ切りダイス」 p. 2520 . 2024年12月24日閲覧。

[8] McMaster-Carr. 「特殊ねじサイズ高速鋼ハンドタップ」 p. 2501 . 2024年12月24日閲覧。

[FOOTNOTESchwaller200455-9] シュワラー（2004）、55ページ。

[10] 「特殊接続」フィルトン・ロータリー・ユニオン・プロダクツ. 2009年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月28日閲覧。。

[11] 「ハブコンポーネント」(PDF)。2009年6月17日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年8月29日閲覧。。

[AFT_Fasteners-12] AFT Fasteners & Industrial Supply. 「ねじ用語集」（PDF） .ファスナーリファレンスガイド. 2024年12月24日閲覧。

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起源

基本プロフィール

指定

計測

許容差クラス

関連規格

参照

注記

参考文献

外部リンク