半ねじ規格基本仕様と計算式の解説

半ねじ規格基本仕様と計算式の解説

半ねじ規格におけるネジ部長さの計算式と基準

半ねじボルトのネジ部長さは、JIS B1180附属書に基づいて厳格に規定されています。首下長さに応じて3段階の計算式が設定されており、これが半ねじ規格の根幹を成しています。
首下長さ別の計算式

• 首下129mmまで：ネジ径×2+6mm
• 首下130～219mm：ネジ径×2+12mm
• 首下220mm以上：ネジ径×2+25mm

例えば、M12×150mmの半ねじの場合、首下150mmに対して12×2+12=36mmのネジ部長さとなります。この計算式により、ボルトの強度バランスと締結性能が最適化されています。
また、短寸法では半ねじが存在しないケースもあります。M10では26mm以下、M12では30mm以下が全ねじとなる実情があります。これは計算式上、ネジ部が首下長さを超えるためです。

半ねじ規格における軸部太径化の意味と強度特性

半ねじボルトの最大の特徴は、ネジが切られていない軸部が太径化することです。この軸部は呼び径に対してわずかに太く設計されており（M6は同細）、せん断荷重に対する優れた耐性を発揮します。
軸部太径化による利点

• せん断強度の向上：ネジ山による断面欠損がないため
• 位置決め精度：軸部が部品穴とのガイド機能を果たす
• 疲労強度：応力集中の軽減効果

転造下径という概念も重要です。ねじ山を転造加工で形成する際、元の材料径がねじ呼び径より細くなるため、軸部も転造下径となります。ただし、ナットは軸部に落ちることなく、ネジ部の終点で停止する設計です。
これらの特性により、半ねじボルトは全ねじボルトより若干強度が高くなり、フランジ接続や機械部品の組立に適しています。

半ねじ規格対応の主要材質と表面処理の選択基準

半ねじボルトは多様な材質で製造されており、用途に応じた適切な選択が重要です。建築分野では特に耐食性と強度のバランスが求められます。
主要材質の特性

• 鉄（標準材）：一般的な建築用途、コストパフォーマンスに優れる
• 8.8、10.9、12.9強度区分：高強度が要求される構造用途
• ステンレス系：SUS304、SUS316、SUS316L、SUS329J4Lなど
• 特殊材質：黄銅（真鍮）、チタンなど特殊環境用

表面処理の選択

• 三価クロメート：環境規制対応の標準処理
• 生地（黒色）：機械加工後の自然な仕上がり
• 無処理（生地）：ステンレス材などで採用

細目ねじ（M10×P1.25からM22×P1.5）も半ねじ規格に含まれ、精密な位置決めが必要な用途で活用されています。材質と表面処理の組み合わせにより、建築現場の多様な要求に対応可能です。

半ねじ規格の寸法測定とサイズ選定の実務ポイント

半ねじボルトの規格確認には、正確な測定技術が欠かせません。ネジの世界は0.01mm単位の精密さが要求されるため、適切な測定器の使用が重要です。
測定方法と基準寸法

• ノギスによるネジ山直径測定
• 基準寸法の確認（ds、k、s値）
• ネジ部長さの実測値確認

寸法表による標準値も重要な参考データです。例えば、M12の場合、ds=12mm、k=8mm、s=19mmが基準寸法となります。ただし、メーカーや材質により若干の差異があるため、重要な用途では事前確認が必要です。
実務的な選定基準

• ネジ部が必要最小限となるサイズ選択
• 軸部による荷重支持を考慮した長さ決定
• 締結対象物の厚さとネジ部長さのバランス

市販の半ねじボルトでは、M6で約18mm、M10で約26mm、M16で約38mmのネジ部長さが標準的です。これらの実務値を参考に、用途に応じた最適なサイズ選定を行うことが重要です。

半ねじ規格と全ねじの相違点と建築現場での使い分け戦略

半ねじと全ねじの使い分けは、建築現場における締結品質と作業効率に大きく影響します。それぞれの特性を理解した適切な選択が重要です。
締結特性の比較

• 半ねじ：せん断荷重に強く、位置決め性能に優れる
• 全ねじ：引張荷重に対する接触面積が大きい
• グリップ力：全ねじの方が高い締結力を発揮

建築現場での実用例

• フランジ接続：半ねじでガイド効果を活用
• ベンチや機械部品：半ねじの位置決め性能を重視
• パネル接続や家具組立：全ねじの高い締結力を活用

ウォーターポンプや自動車部品でも半ねじが頻繁に使用されており、その汎用性の高さが証明されています。一方で、半ねじは調整や緩みの可能性が全ねじより高いため、定期的な締結確認が必要な用途もあります。
建築現場では、構造部材の接続には半ねじの位置決め性能を、仮設材の締結には全ねじの高い締結力を活用するなど、戦略的な使い分けが求められます。材料特性と現場条件を総合的に判断し、最適な締結方法を選択することが、品質向上と作業効率化の鍵となります。