スレッドの種類:入門ガイド

ガイド
著者ティラピッド
2025/03/12

ねじの種類の選択と設計は非常に重要です。部品の組み立て効率に影響を与えるだけでなく、最終製品の品質と性能にも直接影響します。この記事では、ねじの種類について詳しく解説し、ねじを深く理解することで設計・製造リスクを軽減します。

スレッドとは

ねじは、ボルト、ねじ、ナット、および対応する継手の内側または外側に形成された、連続した螺旋状のねじ山突起の形状です。主に、回転運動を直線運動に変換して締結・接合することで、2つ以上の物体を組み立てるために使用されます。

ねじの分類

1. 構造による分類

指紋の渦巻き
おねじ

2. 歯の形状による分類

三角糸
台形ねじ
長方形ねじ
鋸歯状のねじ山

3. ワイヤー数による分類

片端ねじ
複数のスレッド

4. ねじ込み方向による分類

左ねじ、LHと表示、例：M24×1.5LH
右ねじ、ラベルなし

5. 用途による分類

メートル平ねじ
ねじで密封されたパイプねじ
ねじなしシール用パイプねじ
60°円錐管用ねじ
メートルテーパーねじ

最も一般的なスレッド種類

1. ISOねじ（メートル）

メートルねじは国際標準化機構（ISO）の規格に準拠しており、世界で最も広く使用されているねじの種類の一つです。このねじシステムはミリメートル（mm）単位で測定されます。

特異性

形状： メートルねじは通常、60 度の正三角形のねじです。
標準化： ISO 規格は寸法、ピッチ、許容差に関する詳細な仕様を規定し、国際的な互換性と一貫性を保証します。
多様性： メートルねじは標準化が進んでいるため、世界中の機械、自動車、電子機器、産業機器で広く使用されています。
使いやすさ： 10 進法が使用されているため、メートル法のねじは計算や理解が比較的簡単です。
多様性： さまざまな機械的要件や環境要件に合わせて、幅広い精度レベルと強度グレードが用意されています。

類型学

Mシリーズ（汎用ねじ）

1) M標準ねじ: 標準化されたピッチと直径を持つほとんどの機械的接続に使用されます。

2) MJシリーズ: 疲労強度を高めるためにルート半径が大きくなっており、航空宇宙分野でよく使用されます。

粗い糸と細い糸:

粗いねじ: ほとんどの標準的な用途において、取り付けが速く、緩みに対する耐性が優れているため、比較的大きなピッチを備えています。
細糸： 重い荷物を運ぶ用途や薄肉材料を接合する用途に適した、ピッチが狭く、引張強度が高い製品です。
左ねじ: 回転方向により標準の右ねじが使用中に緩む可能性がある用途向けに特別に設計されています。

2. 英国規格ねじ(BST)

英国規格ねじは、主に英国とその旧植民地および勢力圏で使用されており、歴史的および伝統的な用途も含まれます。

特異性

形状： 英国のねじ山は通常、米国の標準の 55 度とは異なり、角度が 60 度の V 字型のねじ山になっています。
単位： 測定の基本単位としてインチを使用します。
多様性： 幅広い機械的およびエンジニアリング的ニーズに対応する、さまざまなねじ形状が含まれています。
標準化： 厳格なサイズとピッチの規格により、コンポーネント間の互換性が確保されます。
用途： 重工業、自動車、航空、海洋工学で広く使用されています。

類型学

BSW（英国並目ねじ）: 最も伝統的なタイプで、一般的なエンジニアリングおよび建設用途に使用されます。
BSF（英国細目糸）： 粗いねじよりもピッチが細かく、より高い耐荷重能力が求められる用途に適しています。
BSP（英国管用ねじ）：

1) BSP/T (BSP テーパー、テーパー管用ねじ): 密閉ジョイントを作成するために使用されるねじ。パイプ接続によく使用されます。

2) BSP/P (BSP 平行、平行管用ねじ): シールを併用する必要があるジョイント用。

BA（英国ミニチュア糸）： 小型電子機器や計測機器に使用されます。
BSPT（英国テーパー管用ねじ）: パイプ接続部でしっかりと密閉されるようにします。

3. 統一標準スレッド(UTS)

アメリカ標準ねじは、米国とカナダで使用されている一般的なねじ規格です。

特異性

形状: 米国のねじは通常、60 度の角度の V 字型ねじです。
標準化： ねじのサイズとピッチ（1 インチあたりのねじの数）は厳密に標準化されています。
互換性: 異なるメーカーの部品が相互に動作することを保証するように設計されています。
測定単位: サイズの基本単位としてインチを使用します。
精度と粗さ: さまざまなエンジニアリングニーズを満たすために、さまざまな許容範囲と精度レベルを備えています。

類型学

UNC（並目ねじ）: 定期的に使用すると、剥離に対する優れた耐性が得られ、ほとんどの環境に適しています。
UNF（細目ねじ）: より高い精度が要求される用途において、粗いねじ山に比べて振動耐性と荷重分散が向上します。
UNEF（極細糸）: 極めて高い精度と強度が求められるコネクタなどの特殊な用途に最適です。
UNS（特殊糸）: 非標準のピッチまたは直径用に特別に設計されたねじ。

4. ウィットワースねじ(BSPP/BSPT)

ウィットワースねじは、1841年にイギリスの技術者ジョセフ・ウィットワースによって発明されたねじの一種で、世界初の標準化されたねじ山システムでした。ウィットワースねじは、特に機械工学分野において、多くの産業用途で広く使用されています。

特異性

角度： ウィットワースねじの歯の角度は 55 度で、米国標準ねじ (角度 60 度) とは異なります。
丸みを帯びた上部と丸みを帯びた下部： ウィットワースねじには丸い上端と丸い底を持つ歯があり、応力の集中を軽減し、変動荷重により適したものになります。
サイズの標準化： Wheatstone システムは、エンジニアリングと製造での使いやすさを考慮して、さまざまな標準直径と 1 インチあたりのねじ数仕様を提供します。
高い耐荷重性： 丸みを帯びた上部と下部のデザインにより、より大きな荷重支持領域が確保され、ウィットワースねじはスパイクねじなどの他の種類のねじよりも優れた荷重支持能力を備えています。

類型学

BSW、英国規格ウィットワース： これは最も一般的なタイプのウィットワースねじであり、多くの一般的な用途に適しています。
細目ウィットワース糸（BSF、英国規格細目）: 標準のウィットワースねじよりもピッチが細かく、より高い締め付け力が必要でありながらスペースが限られている用途に適しています。
パイプねじ（BSP、英国規格管）： パイプ接続に使用され、シーリングの必要性を考慮して設計されています。

5. パイプスレッド

パイプねじは、パイプ接続用に特別に設計されたねじの一種で、主にパイプ、ホース、バルブなどの間の密閉接続を実現するために使用されます。パイプねじは、配管システムを通じて流体（水、油、ガスなど）を安全かつ効率的に転送することを保証します。

特異性

優れた密閉性能： パイプのねじは、特に液体や気体に対して漏れ防止の必要性を考慮して設計されています。そのため、これらのねじは多くの場合セルフシール式であるか、漏れを防ぐためにシール材（例：テフロンテープ、液体シーラント）を使用する必要があります。
多彩な接続: パイプねじには、ストレートねじとテーパーねじがあります。ストレートねじは通常、追加のシーリング材を必要としますが、テーパーねじはそれ自体でより優れた密閉性を実現します。
標準サイズ: 幅広い標準化されたパイプねじシステムが世界中で利用可能であり、配管コンポーネントの国際的な互換性と交換が可能になります。

類型学

NPT（ナショナルパイプスレッド）： アメリカ規格の管用ねじ。北米で広く使用されているテーパーねじ。
BSP（英国規格パイプ）：

1) BSP-T (BSP-Taper): 直接シール接続用の円錐ねじ。

2) BSP-P (BSP-平行): ストレートねじ。通常は追加のシーリングが必要です。

DINパイプねじ: ドイツの業界標準のパイプねじで、他のヨーロッパ諸国でも広く使用されています。
JIS管用ねじ: アジア市場の製品に一般的に使用されている日本工業規格の管用ねじ。

6. Vスレッド

Vねじは、ねじ山の断面が「V」字型であることからその名が付けられた一般的なねじ山形状で、設計がシンプルで製造が容易なため、ねじ、ナット、ボルト、その他の締結部品に広く使用されています。Vねじは、優れた力伝達とセルフロック機能を備えており、ねじ山の断面が「V」字型であることから、ねじ、ナット、ボルト、その他の締結部品に広く使用されています。

特異性

シンプルで多用途: V ねじは構造が簡単なため、ほとんどの産業および建設用途で広く使用されています。
費用対効果の高い： V ねじは他の複雑なねじ形状よりも加工が容易で、生産コストを削減します。
セルフ・ロック： V ねじ設計により、ある程度の自己ロック機能が提供され、特に太いねじの場合に顕著になります。
適応性： 金属、プラスチック、木材など、さまざまな素材に使用できます。

類型学

S. 標準ねじ（UN/UNC/UNF/UNEF）：

1)UN(ユニファイドナショナル):一般用途向けの統一規格ねじ。

2) UNC (Unified National Coarse): 粗いピッチで、優れた耐荷重性と耐腐食性を備えています。

3) UNF (Unified National Fine): 高負荷がかかる、または高い強度が求められる用途向けの細目ピッチ。

4) UNEF (Unified National Extra Fine): 精密な調整や高強度の接続を必要とする用途向けの、より細かいピッチです。

メートルねじ（ISO/メートル）:

これらのねじは、ピッチと角度が明確に定義された国際規格に準拠しており、世界中で広く使用されています。

その他の標準スレッド:

BSW (英国規格ウィットワース) などの規格やその他の国家/地域規格では、ピッチと角度の仕様が異なる場合があります。

7. 正方形であるスレッド

角ねじは、ねじ山の断面が四角形であることが主な特徴です。その独特な設計と構造のため、吊り上げ機や圧縮装置など、高荷重がかかる用途でよく使用されます。

特異性

低い摩擦係数: 四角いねじ山は接触面でほぼ平行になるように設計されており、摩擦を減らし、重い荷物を運ぶときに効率を高めます。
優れた耐荷重性: 四角いネジは高い負荷に耐えることができ、重い負荷のためにジャッキアップしたり調整したりする必要がある機器に特に適しています。
簡単な逆動作： 四角いねじは、テーパーねじや丸いねじなどの他の種類のねじよりも簡単に反転できるため、頻繁に位置調整が必要な用途で役立ちます。
製造が容易： 四角いねじは、特に金属加工においては機械加工が比較的容易で、削り加工や転造加工によって製造できます。
耐摩耗性： 四角いネジの形状により接触面積が大きくなり、単位面積あたりの圧力が低減し、耐摩耗性が向上します。

類型学

シングルスレッドスクエアスレッド：A 1 本のねじ山のみを備えたシンプルな構造で、さまざまな機械設計に広く使用されています。
多条四角ねじ： 複数の平行ねじ山を持つこの設計は、急速な動きや大きなトルク伝達を必要とする用途において、より速い移動速度とより高い荷重容量を実現します。

8.トラペゾイダl スレッド

台形ねじ（アクメねじとも呼ばれる）は、台形断面を持つねじで、軸方向の力に耐えながら、滑りや回転を許容するように設計されています。このねじ形状は圧力を効果的に分散し、エレベーター、ねじ駆動装置、バルブレギュレーターなど、高荷重がかかる用途に適しています。

特異性

高い耐荷重性: 台形ねじはねじ山が台形の形状をしているため、接触面積が広く、大きな軸方向および半径方向の荷重に耐えることができます。
セルフロック特性: 一部のタイプの台形ねじには優れたセルフロック機能があり、外部からの力が加わらなくてもねじ山が元の位置に戻るのを防ぐことができます。これは、安全性が求められる用途にとって重要です。
耐摩耗性と耐衝撃性： 台形ねじ構造は、特に頻繁に操作される環境での摩擦と摩耗を最小限に抑えるように設計されています。
精密な調整： 台形ねじは荷重位置の精密調整に適しており、工作機械や測定機器では特に重要です。

類型学

片端台形ねじ: 単一のらせん状のねじ山の構成で、通常は一般的な持ち上げ作業や調整作業に使用されます。
多条台形ねじ： 複数の螺旋構造により、スクリューの移動速度と負荷容量が向上します。重い荷物を素早く移動させる必要がある用途に最適です。
左巻き台形ねじと右巻き台形ねじ: ねじの回転方向に応じて、台形ねじは、さまざまな回転ニーズと組み立て要件に合わせて左ねじまたは右ねじにすることができます。

9. 鋸歯状ねじ（バットレスねじ）

鋸歯状ねじ（鋸歯ねじまたはマイターねじ）は、高荷重および振動環境向けに設計されたねじの一種です。独特の鋸歯状または螺旋形状により、特に耐振動性と緩み防止が求められる特定の業界特有の用途に最適です。

特異性

緩み防止能力： 鋸歯状のねじ山設計により、振動や衝撃を受けても緩みにくく、自動車、航空宇宙、重機での使用に最適です。
高い耐荷重性： 鋸歯状のねじ構造により、ねじの接触面にかかる圧力が分散され、耐荷重性が向上し、衝撃に耐える能力が向上します。
クイックアセンブリ： 鋸歯状のねじ山により、多くの場合、組み立てと分解が高速化されるため、頻繁なメンテナンスや部品の交換が必要な用途で役立ちます。
セルフロック機能: 一部の鋸歯状ねじ設計はセルフロック式であり、安定した接続を維持するために追加のロック機構を必要としません。

類型学

対称鋸歯状ねじ: このタイプのねじは対称的な鋸歯状の形状をしており、特に均一な荷重分散が必要な場合など、幅広い標準用途に適しています。
非対称鋸歯状ねじ: 鋸歯状の歯は一方向に傾斜している場合があり、この設計により特定方向の緩みに対する耐性が強化され、高速回転アプリケーションでよく使用されます。
細目鋸歯状ねじ: ピッチが細かいため、高い耐荷重性と優れた調整精度を実現し、精密機器での使用に適しています。

10. ナックルスレッド

ナックルスレッドは、ボールジョイントスレッドまたはナックルスレッドとも呼ばれ、頻繁に分解または調整が必要な接続に主に使用される特別に設計された形状のスレッドです。

特異性

耐摩耗性： ジョイントねじの断面が丸いため鋭角が少なくなり、摩擦と摩耗が軽減され、ねじの寿命が延びます。
簡単に分解できます: 丸みを帯びた断面により、締め付けと緩めのプロセスがよりスムーズになり、特に頻繁な分解や調整が必要な用途に適しています。
中程度の強度:ジョイントスレッドは、従来の鋭利なエッジのスレッドと同じ耐荷重能力を持たない可能性がありますが、その設計により、中程度の負荷条件に対して十分な強度と優れた耐久性がバランスよく保たれています。
耐振動性： ジョイントねじは構造上の特性により優れた耐振動性を備えており、振動環境でも安定した接続を維持できます。

類型学