これはメートルかインチか：ピッチでは #10-32 と M5 を見分けられません

互いに矛盾する二つの規則

一つ目は、外径を見れば分かる、と言います。インチのねじはメートルに換算すると半端な数字に落ちるので、 6.35 mm と出れば 1/4 インチ、6.00 mm と出れば M6 だ、と。 二つ目は、外径は公差とめっきで動くから当てにならない、測るならピッチだ、と言います。

どちらの言い方もよく見かけ、たいてい一般則として語られます。 けれども、どの測定が二つの候補を分けられるかは、手元にあるのがどの二つの候補かで完全に決まります。 そして、いちばん広く流通している規則がまったく効かない、よくある組合せが少なくとも一つあります。

本当に取り違えられる四つの組合せ

インチの番手の外径は単純な式から来ます——外径は 0.060 インチに 1 番あたり 0.013 インチを足したもので、 だから #10 は 0.190 インチ——ピッチは 1 インチあたりの山数の逆数です。 いちばん近い四つの組合せをメートルに直して並べます。

三行目と四行目を一緒に見てください。同じ二つの呼び寸法でありながら、 どちらの測定器を信用すべきかが入れ替わっています。 二つの経験則がどちらも一般則になれない理由が、ここにあります。

#10-32 と M5×0.8：ピッチの差は 0.006 mm

1 インチ 32 山をピッチに直すと 25.4 ÷ 32 = 0.79375 mm、M5 のメートル並目のピッチは 0.8 mm。 1 山あたりの差は 0.00625 mm です。

ですから正直な言い方は「ピッチでは測れない」よりずっと狭くなります—— ふつうのノギスや、刃の短い手持ちのピッチゲージでは、決着はつきにくい。 そして長く測ることは本当に効きます——端点の誤差はほぼ一定で、測られる距離のほうが伸びるので、 山数を増やせば比は実際に良くなります。尽きているのは測定器のほうであって、物理ではありません。

「入った」が証拠にならない理由

直感は、穴に入れて試すことです。たしかにこれがいちばん人を誤らせる試験ですが、理由は多くの人の予想と逆です。 #10-32 を M5 のナットに入れると、初めは固いのではなく緩いのです。 有効径は 4.211–4.287 mm、M5-6H のめねじの有効径は 4.480–4.605 mm で、 直径方向に 0.19 から 0.39 mm のすき間があります。手ごたえは正しくありませんが、 向きは「渋い」ではなく「がたつく」です。

必ず食い付くわけでもありません。1 山 0.00625 mm の差を等価な直径の干渉に直すと （累積リード誤差のおよそ 1.732 倍）、食い付くにはおよそ 16 から 36 山のかみ合い長さが要りますが、ふつうの M5 ナットが与えるのはおよそ 3 から 9 山です。 ですから合っていないねじが、引っかからずに全部通り抜けることがあります—— この試験が本当に危ういのはそこです。成功したと報告してくるのです。 食い付くのは、深いタップ穴のほうです。

壊れるかどうか、どちら側が先に壊れるかは、組合せ次第です。焼入れした鋼のねじがアルミや樹脂のボスに入れば めねじが危なく、軟らかいねじに硬いナットなら自分のおねじを先に傷めることがあります。 無理に回さなければ、永久的な損傷がまったくないこともあります。 この試験が唯一くれないものが、きれいな答えです。

ねじゲージがその値段に見合う理由でもあります——部品に荷重をかけずに問いに答えます。 続きはどちらの体系か決まったあと、規格表をどう読むかに。

そして外径も、この組合せは救えません

ピッチで決着がつかないと言われれば、直感は外径の 0.174 mm に頼ることです。 けれどもその数字は二つの呼び寸法の差であり、呼び寸法はあなたが測るものではありません。

本当に分けられるのは有効径で、最悪の場合でも 0.074 mm あります。 それにはねじマイクロメータか三針法が要り、ノギスではありません。 光学式の投影機や工具顕微鏡ならピッチを直接読めるので、同じく決着がつきます。

通り止まりゲージがいちばんきれいな答えである理由は、「公差表にピッチの欄がない」のと同じ理由です—— ピッチの偏差はそれが作用有効径に及ぼす効果を通して管理されており、 完全なねじ山側面をもつ通り側ゲージが読んでいるのは、まさにその作用有効径です。 1 山 0.00625 mm は消えていません——直径の形で現れ直し、ゲージは直径をつかまえます。 公差表に「ピッチ」の欄がない理由をご覧ください。

ついでによくある直感を一つ正しておきます——この記事が自分で書き誤っていた一文でもあります。 めっきと公差は、どちらも両者を互いに近づけるわけではありません。 亜鉛めっきは外径をおよそ 0.010–0.024 mm 増やすので、めっきした #10 を M5 の方向へ押します。 けれどもおねじの公差は両方とも基準寸法から下へ向かうので、 公差の下端に落ちた #10 は M5 から近づくのではなく遠ざかります。 二つの効果は向きが違いますし、めっきする部品はそもそもめっき前の寸法で配置すべきです—— 公差がめっきの場所を先に空けておかなければならない理由をご覧ください。

では、どうすればよいのか

使えるやり方は、どれか一つの測定ではなく、順序です。

1. まず外径を測り、それを候補を絞るための道具として扱い、答えとしては扱わないこと。 安く、候補の大半を落とせます。
2. 次に 10 山ぶんのピッチを測る——10 山なのは、 読みの誤差が 10 で割られ、測りたい量が 10 倍になるからです。
3. そのうえで、残った候補をノギスで分けられるのかを確かめること。 この段を、みんな飛ばします。#10-32 対 M5×0.8 は分けられません—— ピッチの差は 0.006 mm、外径の公差域はいちばん近いとき 0.023 mm しか残りません。
4. 分けられないときは、測定器を替えるのであって、力を入れて測り直すのではありません。 有効径にはまだ 0.074 mm あるので、ねじマイクロメータ、三針法、光学式の投影機、 あるいは記号を指定した通り止まりのねじゲージなら決着がつきます。 役に立たないのは、同じノギスでもっと慎重に測ることです。

本当の答えは、作業台の上にありません

四つ目の段まで来ると、これはもう測定の問題ではなく、書類の問題です。 このねじはどこかから来ました——図面、部品表、供給者、 自国の社内規格を持つ国で作られた機械。その来歴がこの曖昧さを解きますが、 どんなノギスにもそれはできません。部品そのものがもう運んでいない情報の、唯一の出所だからです。

図面に寸法だけでなくねじの記号を書く理由であり、書類という段が存在する理由でもあります—— 規格が止まるところと、あなたの図面が始まるところをご覧ください。 作業台の上の識別の問題は、ほとんどが、もっと早く、もっと上流で起きた書類の取りこぼしです。

この記事は六つの手順のどれか一つには収まりません。手順をまたいで出てくるか、組み付けたあとに出てくる話です。ここに行き着く判断がどこで下されているかはねじの決め方にまとめてあります。

よくある質問

#10-32 のねじは、本当に M5 のナットに入るのですか。

入りますし、初めは固いのではなく緩いのです——#10-32 UNF-2A の有効径は 4.211–4.287 mm、M5-6H のめねじは 4.480–4.605 mm で、直径方向に 0.19–0.39 mm のすき間があります。必ず食い付くわけでもありません。1 山 0.00625 mm の差が干渉に変わるにはおよそ 16 から 36 山のかみ合いが要り、ふつうの M5 ナットにはおよそ 3 から 9 山しかないので、ねじが引っかからずに通り抜けることがあります。食い付くのは深いタップ穴です。壊れるか、どちらが先に壊れるかは、二つの部品の相対的な硬さで決まります。

ノギスで 0.174 mm の差は本当に測れますか。

表示はできます——0.174 mm はデジタルノギスの 0.01 mm よりずっと大きい値です。問題は、0.174 mm が二つの呼び値の差であり、実際の部品は公差域のなかに落ちることです。M5×0.8-6g は 4.826–4.976 mm、#10-32 UNF-2A は 4.651–4.803 mm なので、いちばん近い正規の組合せは 0.023 mm しか違いません。それはノギスで判定できるものではありません。有効径にはまだ 0.074 mm あるので、手に取るべきはねじマイクロメータで、ノギスをもう一度慎重に当てることではありません。

なぜ 1 山ではなく 10 山を測るのですか。

ノギスのジョウを当てる誤差は、何山をまたいでもあまり変わりませんが、測られる距離は比例して大きくなるからです。10 山をまたげば 1 山あたりの読みの誤差は 10 で割られ、信号は 10 倍になるので、比は本当に良くなり、長くまたぐほど良くなります。それを止めるのはこの改善のほうではなく、系統的な誤差——部品そのものに許されている累積のリード偏差で、#10-32 UNF-2A の等級では探している差と同じ桁です。

ねじゲージを使えば解決しませんか。

ピッチゲージなら、表のうち #10-32 対 M5×0.8 以外のすべてが解決します。手持ちのピッチゲージは比較の道具で、公表された統一の「はめあい公差」はありません。ですから正直な言い方はこうです——刃の短いゲージで 1 山 0.00625 mm の差に結論を出すのは望み薄であって、原理的に分けられないわけではありません。10 山ぶんの 0.0625 mm は、光がよく、接触長さが十分なら、透けて見えることがあります。記録に書ける判定が要るなら、記号を指定した通り止まりのねじゲージを使ってください。ねじ山の形全体を測るからです。

参考資料

• ASME B1.1 — Unified Inch Screw Threads（UN、UNR、UNJ のねじ山の形）
• ISO 261 — メートルねじの一般計画
• ISO 965-1:2026 — メートルねじの公差 第 1 部

呼びの外径とピッチは、これらの規格の定義から計算したものです。インチの番手の外径 = 0.060 インチ + 1 番あたり 0.013 インチ、ピッチ = 25.4 mm ÷ 1 インチあたりの山数、メートル並目のピッチは ISO 261 から。本文で引いた M5×0.8-6g、M5-6H、#10-32 UNF-2A の公差域は、それぞれの等級の公表された限界です。食い付きの見積りは、累積のリード誤差を 1.732 倍の等価な直径の干渉に換算したものです。