糸の種類：総合ガイド

ねじの種類

多くの接続や締結システムにはねじが使用されています。ボルトやネジのような単純なものから、機械用の大きなものまで、市場には様々な種類のねじが販売されています。 

ねじ山とは、ねじ山の略称です。ねじ山は、回転運動を直線運動に変換するために使用される部品上の螺旋構造です。この特徴は一見シンプルに見えますが、ピッチ、山頂、谷底、ねじ山の側面、外径、内径といった様々な幾何学的パラメータで構成されています。 

ねじはアルミニウム、硬化鋼、ステンレス鋼、チタンなどの材料で作られており、組み立てや分解、シーリング、動作伝達など、さまざまな産業分野で使用されています。 

この記事では、ねじの基礎、選択できる種類、ねじの基本的な製造方法、用途などについて詳しく説明します。 

次のセクションで詳細をご覧ください。 

スレッドとは何ですか?

ねじ山は、円錐または円筒形の表面に螺旋状に刻まれた切り込みです。パイプや鋼管によく見られます。 ネジ留め具ねじは、回転運動から直線運動を生み出すために設計されており、特に機械的利点を生み出すことで実現されます。ねじには様々な種類と形状があり、産業から航空宇宙まで、様々な用途に使用されています。 

次のスレッドの図は、基本的な部分を示しています。 

糸の図

ねじの幾何学的パラメータ

ねじは様々な幾何学的パラメータによって定義されます。これには、内径（内径）、外径（外径）、ねじ角度、ねじれ角、歯角、リード、ねじ山数、ピッチ、ピッチ径が含まれます。ねじの機械的完全性、強度、およびはめあいは、これらの幾何学的パラメータによって決まります。 

パラメータの詳細については、こちらをご覧ください。

内径（内径）

内径とは、ナットまたはネジの最小の直径です。ネジ山の場合は芯径、ナットの場合は内径とも呼ばれます。 

外径（メジャー径）

外径とは、ナットまたはネジの最大径です。ネジの場合は外径、ナットの場合は全径と呼ばれます。 

ねじ角度

ねじ角度は、ねじの側面と軸面の間の角度です。 

らせん角 

ねじれ角は、ねじの軸に垂直な平面とねじの螺旋経路との間の角度です。 

タ

リードとは、ねじが 1 回転して軸方向に進む距離です。 

ピッチ

ピッチとは、ねじ山の 1 つの点から、ねじ山の軸に平行に測定された対応する点までの距離です。 

ピッチ径

ピッチ径とは、ねじ山間の間隔がねじ山の太さに等しい仮想円筒の直径です。 

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さまざまな種類のスレッド

ねじの分類には、右ねじ、左ねじ、テーパーねじ、「V」字形ねじ、英国規格ねじ、メートルまたは国際ねじがあります。 

他のデザインも可能 CNCねじ切り ねじの種類には、四角ねじ、セラーねじ、ナックルねじ、ACME ねじ、ウォームねじ、バットレスねじ、単条ねじ、多条ねじがあります。 

右ねじ 

右ねじ

右ねじは、ねじ山が右上がりに傾斜しています。つまり、ねじは時計回りに回すと材料に食い込みます。 

左ねじ 

左ねじ

左ねじは、ねじ山が左上がりに傾斜しています。このようなねじを材料にねじ込むには、反時計回りに回す必要があります。

このデザインは奇妙に見えるかもしれないが、配管などの繊細な領域では重要である。 CNC加工部品、ガス供給バルブ、プロパンタンクなど。  

テーパーねじ 

テーパーねじは、テーパー面にねじ山を付けるねじの一種です。右ねじと左ねじがあり、シャフトによく使用されます。 

「V」字型ねじ 

「V」字型ねじは、V字型の形状をしていることからその名が付けられています。広く使用されており、旋盤で製造できます。 ねじ切り加工、死ぬ、タップする、など。 

英国規格ねじ

これらのねじ山の起源はイギリスであるため、この名前が付けられました。英国規格（BS）は、継手、パイプ、ねじに関する英国の規格を包括する規格です。 

BS ねじ規格には、英国規格管用平行ねじ (BSPP)、英国規格管用テーパーねじ (BSPT)、BSW (英国規格ウィットワース) などがあります。 

英国規格管用平行ねじ（BSPP）: 配管継手に使用されるねじの国際規格です。  

英国規格管用テーパーねじ（BSPT）この規格は、国際的に配管継手にも使用されています。テーパねじ1°47'とねじ角度55°で定義されています。 

メーカーは、パイプねじサイズの寸法詳細を示す英国規格パイプテーパー (BSPT) ねじサイズ表を用意しています。 

BSPTねじサイズ表

BSW – 英国規格ウィットワースBSW 標準ねじは、ねじ山の頂点と底の両方で 55° のねじ山側面と半径を備えていることで識別されます。

メートル法または国際ねじ

メートルねじ ねじ山の起源は1900年代に遡り、それ以来多くの国で採用されてきました。ねじ山には、ねじ山の頂、谷底、ピッチが規定されています。ねじ山には、ねじ山の角度、ピッチ、深さ、半径、その他のパラメータが指定されています。 

四角ネジ 

四角い形状を特徴とする四角ねじは、その強度の高さで高く評価されています。このタイプのねじは、機械の送りねじ、動力伝達、重量物の持ち上げ、プレス機械などに使用されています。 

四角いネジ

販売者スレッド

セラーねじはアメリカ国営ねじとも呼ばれ、形状は「V」で、アメリカ規格協会の仕様に準拠しています。 

ナックルスレッド

ナックルねじは、ねじ山の頂点とねじ底が半円形状になっていることで特徴付けられます。重い荷重を支えるために非常に強度が高く設計されています。 

ACME スレッド

ACMEねじは、1800年代後半に設立されたACME Thread Companyという会社にちなんで名付けられました。このねじは、先端が細くなった四角い形状をしています。四角いねじよりも強度に優れています。 

ワームスレッド 

ウォームねじはACMEねじに似た形状ですが、より深い山になっています。ねじ山角度は29°です。 

バットレススレッド

バットレスねじは三角形の形状で、ねじ軸に対して垂直な平面を持っています。 

単一開始スレッドと複数開始スレッド

1 条ねじは 1 回転すると 1 条の距離を移動しますが、多条ねじは 1 回転すると複数条の距離を移動します。 

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NPT ねじと NPTF ねじの違いは何ですか?

NPTねじとNPTFねじは一見似ているように見えるため、混同しやすいですが、機能的な違いがあります。よく見ると、NPTねじは山と谷が平らになっているのに対し、NPTFねじは、これらの特徴が制御された切り詰めや干渉嵌め合いになっていることがわかります。 

この設計により、NPTFねじのリークパスが排除されるため、シーラントは不要です。これらの違いにより、NPTFねじは油圧および高圧システムに最適であり、NPTねじは低圧用途および一般的な配管に適しています。 

UNF とは何の略ですか?

UNFはUnified National Fine threads（ユニファイド・ナショナル・ファインスレッド）の略称で、北米で使用されているユニファイドスレッドシリーズの一部です。ピッチはUnified National Coarse（ユニファイド・ナショナル・コース）（UNC）ねじよりも細くなっています。 

ねじの 3 つのヤードポンド法の測定単位は何ですか?

ねじの3つのヤードポンド法による測定単位は、外径、ピッチ径、そして1インチあたりのねじ山数（TPI）です。これらはねじの幅、深さ、そして細さ（粗さ）を定義するため、非常に重要です。これらの測定値によって、ねじの適合性と機能が保証されます。 

糸の材質の種類

さまざまな素材があります ねじ山加工一般的なものとしては、ステンレス鋼、鋼（硬化鋼）、アルミニウム、真鍮、プラスチック、銅合金、チタン、超合金、モリブデンなどがあります。 

メーカーは、強度、耐腐食性、重量、動作温度、コスト効率などの重要な要素に応じてねじの材質を選択します。 

以下にこれらの材料とその主な特性のリストを示します。:

ステンレス鋼 – ステンレス鋼のねじは、主に304/A2と316/A4グレードです。この素材は耐腐食性、強度、そして手頃な価格に優れています。

鋼（焼入れ鋼） – 硬化鋼のねじは、強度と耐摩耗性の点でステンレス鋼のねじよりも一歩優れています。

アルミ – アルミニウムは軽量で耐腐食性に優れたねじ締結部品の製造に適しており、非磁性で成形も容易です。  

真鍮 – 銅と亜鉛で作られた真鍮のねじは耐腐食性があり、製造が容易です。金のような外観のため、電気工事や配管工事に適しています。 

プラスチック – 耐薬品性、耐熱性、および一定レベルの強度が求められる用途には、プラスチック製のねじ山が適しています。選択肢としては、アセタール（ポリオキシメチレン、POM）、ポリプロピレン（PP）、ナイロン（ポリアミド）などがあります。 

ポリプロピレン（PP）糸

銅合金 – 銅合金製のねじ込みファスナーは、耐食性、強度、製造の容易さから広く使用されています。また、装飾性も備えています。

チタン – チタン合金の糸は生体適合性があり、強度、軽量性、耐熱性、耐腐食性を備えています。 

超合金 – 超合金ねじは、腐食、クリープ、酸化、温度に対する耐性が優れています。 

モリブデン – モリブデン糸は優れた強度と耐熱性を備えています

ねじの主な製造方法

主な製造方法は 製造業におけるねじ切り ねじ切り、ねじ転造、 CNCフライス盤、ねじ研磨、ねじ鋳造。これらの方法はそれぞれ、材料の適合性、製造速度、精度、費用対効果に関して利点があります。 

糸の製造方法について詳しく説明します。

ねじ切り

旋盤加工は、ねじ山加工の従来からある、そして今でも広く普及している方法です。ワークピースを固定された単刃の切削工具に対して回転させ、外ねじを加工します。

ねじ山形成 – 

ねじ成形は、金型や工具を用いてワークピースを塑性変形させるねじ製造の広範な分野です。この分野でよく使われる方法は、ねじ転造。ローラーまたはホイールがワークピースに押し付けられてねじが作成されます。 

ねじ転造ダイス

もう一つのねじ形成方法は、フラットダイスねじ転造です。  

スレッドミリング

ねじ切りフライス加工は、穴の中で回転するカッターを用いてねじ山を切る加工です。カッターは螺旋状に穴に入り込み、必要なねじ山を形成します。この技術は非常に精密です。 

ねじ切り

ねじ研削

ねじ研削とは、ワークピースの表面を研削してねじ山を作ることです。研削工程は徐々に進みますが、最終的には必要なねじ山形状が形成されます。 

ねじ研磨

糸鋳造

スレッドキャスティングは、鋳型に複製原型を配置して空洞を作り、直接ねじ山を形成する技術です。溶融した材料を空洞に流し込み、冷却することでねじ山が形成されます。 

その他のねじ山形成方法

メーカーが使用するその他のスレッド方法は次のとおりです。

• 糸のための3Dプリント 
• プラスチック糸のブロー成形 
• ねじ切り
• ねじ切りブローチ

ねじの種類を識別するためのヒント

スレッドの種類を識別するには CNC機械加工サービスまず、雄ねじか雌ねじかを確認し、次にテーパーねじか平行ねじかを確認し、ピッチを測定します。 次に、ねじのサイズとは何でしょうか？ねじのサイズを決定し、最終的にねじの規格を特定することが重要になります。  これらの段階的なチェックは、すべてのスレッドを分類するのに効果的です。

適切な種類の糸の選び方

適切なねじの種類を選ぶには、負荷要件、材料の適合性、組立・分解要件、そして環境条件を考慮する必要があります。例えば、石油化学産業向けのねじは、厳しい条件にも対応できる設計が必要です。

石油化学産業向け糸

これらを考慮すると、選択したスレッドは長期間にわたって最適に動作するはずです。 

スレッドの用途

ねじの用途はさまざまな業界に及び、締結と接合、運動と動力の伝達、測定、密封、組み立てと分解、特殊な用途などが含まれます。 

これらのアプリケーションの詳細については、こちらをご覧ください: 

締結と接合 

ボルト、ナット、ねじのねじ山は、組立における信頼性の高い機械的接続を実現するために広く使用されています。取り外し可能なジョイントは、自動車、機械、構造物など、様々な分野で使用されています。 

自動車用ねじファスナー

モーション＆パワートランスミッション 

機械システムには、運動や動力の伝達を助けるねじの種類があります。例としては、自動車のウォームギアやCNC工作機械のリードスクリューなどが挙げられます。  

サイズ測定 

ねじ山の均一な形状とピッチは、マイクロメータやねじゲージなどの測定アプリケーションに役立ちます。 

シーリング 

圧力容器、油圧システム、配管システムでは、一部のねじにシール性が求められます。NPT（National Pipe Taper）などのねじは、信頼性の高い性能を備えており、このような用途で広く使用されています。 

組み立てと分解 

ねじ山は回転によって噛み合ったり外れたりするため、この機構は組み立てや分解の用途に便利です。電子機器や産業機械の分野で多くの事例が見られます。 

電子機器の糸

特殊なアプリケーション

上記の例に加えて、ねじ工学は圧力逃し弁や骨ネジなど、いくつかの特殊な使用例にも使用されています。 

要約すれば 

ねじ部品が部品の接合や接続にもたらす価値は明白です。ねじには様々な種類があり、その基本と分類を理解することがプロジェクト成功の出発点となります。 

材料、設計、規格、製造プロセスはすべて、糸の適合性に影響します。

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