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はめあい公差の見方|H7/g6の意味と一覧表

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この記事でわかること

  • H7/g6 のような記号の読み方と、すきまばめ・中間ばめ・しまりばめの違い
  • よく使う組み合わせのすきまの一覧表と、最大・最小すきまの計算
  • ばらつきを考えると、中間ばめでしまる確率がどれくらいか(Excel対応)

📌 前提知識:公差とは|寸法公差の表し方とはめあい・工程能力との関係を読んでいると理解しやすくなります

図面の軸受の座に「φ30 H7」、相手の軸に「φ30 g6」と書いてありました。組立の担当から「これはスルッと入るのか、圧入なのか」と聞かれましたが、記号だけではすぐに答えられません。測定の担当も、合否の上限と下限を数字で知りたいと言っています。

はめあいは、穴と軸の組み合わせ方を記号で指定する決まりです。記号を読めれば、すきまの最大と最小がすぐ計算できます。この記事では、記号の読み方と3つのはめあいの違い、よく使う組み合わせの一覧表を確認し、ばらつきを考えたときの見方までを例題で整理します。

はめあい公差を使う場面

はめあい公差は、穴と軸を組み合わせる部品で、組んだときの動きを決めたいときに使います。

  • 軸が穴の中で動く部分:滑り軸受、案内のピンなど。すきまが必要です
  • 位置を決めて組む部分:位置決めピン、はめ込みの部品など。がたを小さくします
  • 抜けないように固定する部分:圧入する軸やブッシュなど。しめしろが必要です

現場では、図面の記号から検査の合否の値を出すときや、限界ゲージの通り側・止まり側の寸法を決めるときに、この読み方が要ります。

H7/g6 の読み方

「φ30 H7/g6」は、基準の寸法が30mmで、穴が H7、軸が g6 という意味です。

  • 大文字は穴、小文字は軸です。H は穴、g は軸を表します
  • アルファベットは公差の位置です。基準の寸法からどれだけ離れた場所に公差を置くかを表します。H は下の許容差が0、h は上の許容差が0です
  • 数字は公差の大きさです。同じ寸法なら、数字が大きいほど公差の幅が広くなります

JIS B 0401 の表で φ30 を引くと、値は次のとおりです。寸法の区分は「18を超え30以下」の行を見ます。

記号 上の許容差 下の許容差 許される寸法
穴 H7 +21µm 0 30.000〜30.021mm
軸 g6 −7µm −20µm 29.980〜29.993mm

すきまばめ・中間ばめ・しまりばめの違い

はめあいは、組んだときの状態で3つに分かれます。

種類 組んだときの状態 H7 と組む軸の例 使う場面の例
すきまばめ 常にすきまができる g6・h6 回る軸、滑る部分、手で抜き差しする部分
中間ばめ 実寸法によって、すきまか、しめしろのどちらかができる k6・m6・n6 位置決め、軽い力で組む部分
しまりばめ 常にしめしろができる p6 圧入して固定する部分

h6 は最小すきまが0なので、すきまばめの中で最もきつい組み合わせです。寸法の組み合わせによっては手で入らないこともあります。p6 も小さい寸法の区分では最小しめしろが0で、しめしろがほとんど残らない組み合わせが出ます。

最大すきま・最小すきまの計算

すきまは「穴の寸法−軸の寸法」です。最大すきまは最も大きい穴と最も小さい軸、最小すきまは最も小さい穴と最も大きい軸の組み合わせで出ます。

\[
\text{最大すきま} = \text{穴の上の許容差} – \text{軸の下の許容差}
\]

\[
\text{最小すきま} = \text{穴の下の許容差} – \text{軸の上の許容差}
\]

φ30 H7/g6 なら、次のとおりです。

\[
\text{最大すきま} = 21 – (-20) = 41\ \mu\text{m}, \qquad \text{最小すきま} = 0 – (-7) = 7\ \mu\text{m}
\]

Excelでは、穴の上・下の許容差をB2・B3、軸の上・下の許容差をC2・C3に入れて、最大すきまが =B2-C3、最小すきまが =B3-C2 です。結果がマイナスなら、しめしろという意味です。最小が0以上ならすきまばめ、最大が0以下ならしまりばめ、プラスとマイナスにまたがれば中間ばめです。

よく使うはめあいの一覧表(穴 H7 の場合)

穴を H7 に固定した組み合わせで、寸法の区分ごとにすきまを計算した表です。単位は µm で、マイナスはしめしろです。「最小〜最大」の順に書いています。

軸 10を超え18以下 18を超え30以下 30を超え50以下 種類
g6 +6〜+35 +7〜+41 +9〜+50 すきまばめ
h6 0〜+29 0〜+34 0〜+41 すきまばめ
k6 −12〜+17 −15〜+19 −18〜+23 中間ばめ
m6 −18〜+11 −21〜+13 −25〜+16 中間ばめ
n6 −23〜+6 −28〜+6 −33〜+8 中間ばめ
p6 −29〜0 −35〜−1 −42〜−1 しまりばめ

元にした寸法許容差は次のとおりです。各マスは「上の許容差/下の許容差」です。

記号 10を超え18以下 18を超え30以下 30を超え50以下
H7 +18/0 +21/0 +25/0
g6 −6/−17 −7/−20 −9/−25
h6 0/−11 0/−13 0/−16
k6 +12/+1 +15/+2 +18/+2
m6 +18/+7 +21/+8 +25/+9
n6 +23/+12 +28/+15 +33/+17
p6 +29/+18 +35/+22 +42/+26

この表は、JIS B 0401 を抜粋した工具メーカーの資料と、ISO 286 の表から作りました。設計や検査の基準にするときは、JIS の本文か社内の規格で値を確かめてください。

ばらつきを考えると:中間ばめはどれくらいしまるか

表の最大・最小は、最も悪い寸法どうしが組み合わさったときの値です。実際の部品はばらつくので、そんな組み合わせはめったに起きません。ここからは、工程のばらつきを入れて考えます。

説明のために、穴も軸も公差の中心を狙って加工され、正規分布に従い、公差の幅がちょうど±3σ(幅=6σ)だと仮定します。φ30 H7/g6 では、次のように計算します。

\[
\sigma_{\text{穴}} = \frac{21}{6} = 3.5\ \mu\text{m}, \qquad
\sigma_{\text{軸}} = \frac{13}{6} = 2.17\ \mu\text{m}
\]

穴と軸は別々に加工されるので、すきまのばらつきは分散の足し算で求めます。

\[
\sigma_{\text{すきま}} = \sqrt{3.5^2 + 2.17^2} = 4.12\ \mu\text{m}
\]

Excelでは =SQRT(3.5^2+2.17^2) です。平均のすきまは、穴の中心 +10.5 と軸の中心 −13.5 の差で 24µm なので、すきまの大半(±3σ)は約12〜36µm に入ります。表の 7〜41µm より狭い範囲です。

同じ計算を φ30 H7/k6 にすると、軸の中心は +8.5、公差の幅は同じ13µm なので、平均のすきまは +2µm、σ は同じ 4.12µm です。すきまが0より小さくなる、つまりしまる確率は次の式で出ます。

=NORM.DIST(0,2,4.12,TRUE)

結果は約0.31です。H7/k6 で組むと、この仮定では約3割がしまり、約7割にすきまができます。同じ図面で組みやすさが品物ごとに違うのはこのためです。正規分布の確率の計算は正規分布とは|確率密度関数とExcelで確率を計算する手順で解説しています。

実際の工程は公差の中心からずれていることもあります。平均や標準偏差を測った値に置き換えて同じ計算をすると、自分の工程の数字が出ます。公差の幅と必要な標準偏差の関係は公差と標準偏差の関係|規格から必要なばらつきを逆算、部品が3つ以上重なるときの計算はモンテカルロ法とは|Excelで公差の不良率を求める手順が参考です。

よくある間違い

  • 大文字と小文字を取り違える:H7 は穴、h7 は軸です。値はまったく違います
  • 区分の境目を読み違える:区分は「を超え〜以下」です。φ30 は「18を超え30以下」、φ30.1 は「30を超え50以下」の行です
  • 測定器の分解能が足りない:軸 g6 の公差は φ30 で13µm です。分解能0.01mm(10µm)のマイクロメーターでは、公差の幅の約4分の3にあたり、合否の判断が難しいことがあります。穴の H7 は外側マイクロメーターでは測れないので、別の測定器を使います。測定器の選び方はノギスとマイクロメーターの読み方|目盛と測定誤差を見てください
  • 表の値を温度を考えずに比べる:寸法は20℃で決められています。加工直後の熱い部品をすぐ測ると、µm の桁で値がずれます

よくある質問

Q. H7/g6 はどんなはめあいですか?

A. すきまばめです。φ30 なら穴は0〜+21µm、軸は−7〜−20µm で、すきまは7〜41µm です。常にすきまができるので、軸を動かす部分に使います。

Q. H7/h6 は手で入りますか?

A. 最小すきまが0のすきまばめで、寸法によってはきつく感じます。φ30 のすきまは0〜34µm です。がたを小さくしたい位置決めで使います。

Q. 中間ばめはすきまとしめしろのどちらが出ますか?

A. 実寸法によって、どちらにもなります。φ30 H7/k6 は−15〜+19µm で、穴と軸が公差の中心を狙って正規分布に従うと仮定すると、約3割がしまります。

Q. 一覧表にない寸法や記号はどう調べますか?

A. JIS B 0401 の表で、基準の寸法の区分と記号から上下の許容差を引きます。すきまは「穴の許容差−軸の許容差」で計算できます。設計の基準には JIS の本文か社内規格の値を使います。

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まとめ

  • H7/g6 は、大文字が穴・小文字が軸、アルファベットが公差の位置、数字が公差の大きさを表す
  • はめあいは、すきまばめ(g6・h6)、中間ばめ(k6・m6・n6)、しまりばめ(p6)の3つ
  • 最大すきま=穴の上の許容差−軸の下の許容差、最小すきま=穴の下の許容差−軸の上の許容差。φ30 H7/g6 は7〜41µm
  • ばらつきを入れると、H7/g6 のすきまの大半は約12〜36µm に入る。H7/k6 は仮定のもとで約3割がしまる
  • 区分は「を超え〜以下」で読む。設計の基準には JIS の本文の値を使う

動かす部分は g6、位置決めは h6〜k6、固定は p6 を起点に考える、というのが使い分けの目安です。まずは手元の図面の記号を表に当てはめて、最大・最小すきまを計算してみてください。

公差の表し方の全体像は公差とは|寸法公差の表し方とはめあい・工程能力との関係、測定結果の信頼性の見方は測定の不確かさとは|合成と拡張の計算手順で解説しています。あわせてご確認ください。

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