ねじピッチ計算機

ねじピッチ計算機は、ねじ山のピッチと、1インチ当たりのねじ山数（TPI）を相互に換算します。TPIで測定するインチねじと、ピッチをミリメートルで測定するメートルねじに対応しています。

ねじピッチとは何か？

ねじピッチとは、ねじまたはボルトの軸に沿って測った、あるねじ山の頂から次の頂までの距離です。頂は、ねじ山の隆起部で最も高い点です。ピッチが小さいほどねじ山の間隔は狭くなり、大きいほど間隔は広くなります。

主に米国で使われるインチねじは、ピッチを直接示すのではなく、通常は一インチ当たりのねじ山数、つまりTPIで表します。メートルねじは、ピッチをミリメートルで表します。この二つの値は互いに逆数です。

ねじピッチの計算方法

ねじピッチの公式

ピッチは、単位長さ当たりのねじ山数で1を割った値です。

ピッチ = 1 ÷ 単位長さ当たりのねじ山数

インチねじでは、ピッチ（インチ）= 1 ÷ TPIです。一ミリメートル当たりのねじ山数で測定するメートルねじでは、ピッチ（mm）= 1 ÷ ミリメートル当たりのねじ山数です。

単位長さ当たりのねじ山数の公式

逆方向の計算では、分数を入れ替えます。

単位長さ当たりのねじ山数 = 1 ÷ ピッチ

計算機に表示される内容

単位長さ当たりのねじ山数とピッチは、互いに逆数として常に連動します。一方の入力欄に値を入力すると、もう一方が更新されます。結果は小数点以下4桁まで表示されます。

インチ単位とメートル単位を切り替えると、長さは正確な換算係数 1 インチ = 25.4 mm で換算されます。0.05インチのピッチは1.27 mmとなり、0.05 mmにはなりません。メートル単位では、逆数の欄は1インチ当たりではなく、1ミリメートル当たりのねじ山数を示します。

ねじ径の入力欄はピッチを変えません。結果の下にある図の縮尺を設定します。この図では、ユニファイ規格とISO規格の両方で使われる形状である、60度のV字としてねじ山の断面形状を描きます。

インチねじ規格とメートルねじ規格の比較

インチねじは、径とTPIで呼びます。1/4"-20ねじは、直径1/4インチで、1インチ当たり20山です。メートルねじは、径とピッチで呼びます。M6 × 1.0ねじは、直径6 mmで、ピッチは1.0 mmです。

2つの規格は、正確なインチ・ミリメートル換算係数 1インチ = 25.4 mm を使って換算できます。

メートル単位からインチ単位へ：TPI = 25.4 ÷ ピッチ（mm）
インチ単位からメートル単位へ：ピッチ（mm）= 25.4 ÷ TPI

ねじピッチとリード

ねじピッチとリードは関連していますが、常に同じものではありません。ピッチは隣り合うねじ山の頂間の距離です。リードは、ねじが1回転する間に軸方向へ進む距離です。

ほとんどのボルトに見られる一般的な1条ねじでは、ピッチとリードは等しくなります。2本以上の平行なねじ溝を持つ多条ねじでは、リードはピッチに条数を掛けた値です。ピッチが1 mmの2条ねじのリードは2 mmです。

例：TPIからピッチへの換算

標準的な1/4"-20 UNC（ユニファイ並目ねじ）ボルトは、1インチ当たり20山です。

ピッチ = 1 ÷ 20 = 0.0500インチ (1.27 mm)

より細目の3/8"-24 UNF（ユニファイ細目ねじ）ボルトは、1インチ当たり24山です。

ピッチ = 1 ÷ 24 = 0.0417インチ (1.06 mm)

例：ピッチから単位長さ当たりのねじ山数への換算

標準的なM10ボルトの並目ピッチは1.5 mmです。

ミリメートル当たりのねじ山数 = 1 ÷ 1.5 = 0.6667

細目のM8ねじのピッチは1.0 mmで、1 mm当たりちょうど1山になります。

例：規格間の換算

1.5 mmのメートルねじピッチをインチ単位のTPIに換算すると、次のようになります。

TPI = 25.4 ÷ 1.5 = 16.9

これは標準的なインチねじの山数に近い値ですが、同じではありません。このため、径が近くてもメートルねじ用とインチねじ用の締結部品は互換性がありません。

一般的なボルトサイズの標準ねじピッチ

インチねじ（UNC並目系列）：

サイズ	TPI	勾配
1/4"	20	0.0500"
5/16"	18	0.0556"
3/8"	16	0.0625"
1/2"	13	0.0769"

メートルねじ（ISO並目系列）：

サイズ	勾配
M6	1.0 mm
M8	1.25 mm
M10	1.5 mm
M12	1.75 mm

ねじピッチの測定方法

ねじピッチゲージが最も信頼できる工具です。これは、ポケットナイフのような折りたたみ式の柄に、ピッチの異なる薄い金属製の刃を取り付けたものです。刃をねじ山に当て、光の隙間がなくきれいにかみ合うものを探し、その刃に刻印されたピッチを読み取ります。

ゲージがない場合は、定規またはノギスでピッチを測定できます。完全なねじ山10個分の長さを測り、それを10で割ります。より多くのねじ山にわたって測定すると、小さな読み取り誤差の影響を抑えられます。

ねじ規格の歴史

規格が存在する前の何世紀もの間、ねじは手作業で切削されていたため、ある工場のボルトが別の工場のナットに合うことはほとんどありませんでした。英国の技術者ジョセフ・ホイットワースは1841年に、ねじ山角55度の最初の国家ねじ規格を提案しました。米国ではウィリアム・セラーズが1864年に対抗する60度規格を提案し、これが米国国家ねじ形状の基礎となりました。

戦時中の供給問題をきっかけに、米国、英国、カナダの技術者は別々だったインチ規格を統合しました。その結果であるユニファイねじ規格は1948年に合意され、現在もインチ系の締結部品に使われています。メートルねじは現在、米国規格と同様の60度のねじ山角を用いる国際標準化機構（ISO）によって定義されています。

よくある質問

TPIからねじピッチを計算する方法？

TPIの値で1を割ります。20 TPIのねじのピッチは、1 ÷ 20 = 0.0500インチ (1.27 mm)です。

ねじピッチとTPIの違いは何か？

TPIは、1インチに収まるねじ山の数を数えます。ピッチは、隣り合う2つのねじ山の間の距離を測ります。両者は互いに逆数で、ピッチ = 1 ÷ TPI、TPI = 1 ÷ ピッチです。

メートルねじのピッチはインチ単位のTPIに換算できるか？

できます。ミリメートル単位のピッチで25.4を割ります。1.5 mmのピッチは25.4 ÷ 1.5、つまり約16.9 TPIです。

ゲージなしでねじピッチを測定する方法？

定規またはノギスで完全なねじ山10個分の長さを測り、その長さを10で割ってピッチを求めます。

ピッチとリードは同じ測定値か？

最も一般的な種類である1条ねじの場合だけ同じです。多条ねじでは、リードはピッチに条数を掛けた値です。

なぜ並目ねじと細目ねじの両方があるのか？

並目ねじ（ピッチが大きい）は着脱が速く、軟質材料でねじ山がつぶれにくい特長があります。細目ねじ（ピッチが小さい）は振動下でも締結力を保ちやすく、より細かな調整ができますが、ねじ山を掛け違えやすくなります。

参考文献

米国機械学会。（2003）。ASME B1.1：ユニファイインチねじ（UNおよびUNRねじ形状）。
国際標準化機構。（1998）。ISO 68–1：ISO一般用ねじ—基本輪郭—メートルねじ。
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H.（2016）。Machinery's Handbook（第30版）。Industrial Press。
米国国立標準技術研究所。SP 811：国際単位系の使用ガイド。

ねじピッチ計算機 - TPIからピッチへの変換