外径公差とは?初心者が理解する機械部品の公差の基本共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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外径公差とは?初心者が理解する機械部品の公差の基本共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


外径公差とは?

外径公差は、部品の外径が製造の過程でどの程度まで大きくなったり小さくなったりしても良いかを示す「許容範囲」のことです。機械の回転部品や連結部品では、外径が大きすぎたり小さすぎたりするとうまく組み合わず、回転が stiff になったりガタついたりします。そこで設計者は公称直径と呼ぶ基準寸法を決め、それに対して上限と下限を設定します。公差の幅が狭いほど部品は正確に作られますが、加工は難しくなりコストが上がります。公差は図面や仕様書に必ず明記され、製造現場ではその指示に従って加工・検査が行われます。

公差の基本は「上限」と「下限」で表現されることを覚えておくと、後の理解が楽になります。外径公差が +0.00 / -0.05 mm の場合、最大径は公称直径と同じ 50.00 mm、最小径は 49.95 mm となり、実際にはこの範囲内の値で部品が作られます。公差の表記は部品同士の適合性を決める重要な情報であり、取り付け時の隙間(クリアランス)や干渉(インターフェース)がどうなるかを予測する手掛かりになります。

公差の表記と読み方は、図面に Ø50 のような公称直径を記し、続けて「公差帯」を書く形が一般的です。例として Ø50 +0.00 / -0.05Ø50 -0.05 / +0.00 のように表されることが多く、上限は公称直径に等しく、下限は公称直径から差し引いた値になります

実務では、ISO公差やJIS公差の規格に従うことが多いですが、日常の設計では図面上の表記と加工条件のバランスを取ることが重要です。公差を狭くすると部品が正確に収まりますが、製造コストや工程の安定性に影響します。逆に公差を広く設定すると加工は楽になりますが、組み立て時の遊びや振動・騒音の原因になることがあります。

公差とフィットの基本

公差は「フィット」と深く関係します。フィットには主に三つの考え方があります。クリアランスフィットは部品同士の間に隙間ができるケース、干渉フィットは部品同士が少しだけ重なるケース、そして公差の組み合わせ次第で決まる「過不足なく組み立てられる」状態です。外径公差を適切に設定することで、回転体の回りやすさと、固定部品の過度な摩耗を防ぐことができます。

具体例と表記のまとめ

具体例として、外径公差を +0.00 / -0.05 mm とする場合、最大径は 50.00 mm、最小径は 49.95 mm となります。別表記として Ø50 -0.05 / +0.00 と表すこともあり得ます。これらは同じ意味を持ち、図面の統一性を保つために現場ではどちらの表記も使われえます。

表で理解を深める

項目説明
外径公差部品の外径が取りうる最大と最小の直径を示すØ50 mm の場合 +0.00 / -0.05
上限と下限の読み方上限は公称直径、下限は公称直径から差し引く最大 50.00 mm、最小 49.95 mm
表記の実務上の注意点組付けの適合性と加工コストのバランスを考える狭すぎる公差は加工難、広すぎる公差は遊びが大きい

よくある質問

Q1 外径公差と内径公差の違いは?

外径公差は部品の外側の直径の許容範囲を示します。内径公差は穴の内側の直径の許容範囲を示すもので、組み合わせとして「穴と軸の fit」を検討します。

Q2 公差を決めるときのポイントは?

製品の機能要求と量産の工程能力を両方満たすことが大切です。高精度が必要な場合は公差を狭くし、量産性を高めたい場合は公差を適正に広げる判断を現場と設計者で共有します。

このように外径公差は部品の製造・組立・運用のすべてに影響を与える重要な数値です。設計者は用途に応じて公差を適切に設定し、加工業者はその公差を安定して再現できる工程を組み立てることが求められます。


外径公差の同意語

外径公差
部品の外径に対して許容される差(公差値が示す範囲)。名目寸法からのずれを許容する基準。
外径許容差
外径に対して認められるずれの幅。通常は名目寸法からの正負の許容範囲を指す。
外径偏差
外径が基準寸法と比較してどれだけずれてよいかを示す差。公差の範囲のひとつ。
外径寸法公差
外径の寸法に関する公差の言い換え。外径公差と同義に用いられる表現。
外径寸法許容差
外径の寸法に対する許容幅。寸法公差の別表現。
外径公差値
外径に設定された公差の数値。+側と−側の許容値を含む場合が多い。
外径許容範囲
外径が実際に取り得る範囲。名目寸法を中心とした上下限のこと。

外径公差の対義語・反対語

内径公差
外径公差の対義語的な概念。部品の内径に対する寸法の許容差を示します。外径公差を規定する場合、内径公差は相手方向の基準として捉えられます。
公差なし(ゼロ公差)
寸法の許容差を設けず、実質的に寸法を厳密に固定する状態。外径公差がある場合の対義語として用いられます。
厳密寸法
公差を設定せず、寸法を正確な値に固定する考え方。外径公差に対して、誤差を許さない見方です。
完全一致寸法
設計値と寸法が完全に一致することを指す表現。公差の有無という観点の対義語として挙げられます。
固定寸法
寸法を公差ではなく固定値として扱う設計思想。外径公差の対義的な発想として用いられます。
絶対寸法指定
寸法を公差ではなく絶対値として指定する考え方。公差ありの設計とは反対の捉え方です。

外径公差の共起語

寸法公差
寸法に対する許容差。外径を含む直径・長さなどの設計寸法と実寸の差を許容する範囲を表します。
公差域
公差が適用される範囲。通常は上下限で決まる帯状のゾーンのことです。
公差帯
公差域の別称。部品の実寸が収まるべき帯域を指します。
最小外径
公差の下限サイズ。部品の外径の最小許容値です。
最大外径
公差の上限サイズ。部品の外径の最大許容値です。
許容差
部品が設計値から許容できる差の総称。±表示などで示されます。
仕上げ公差
加工後の寸法の最終的な許容差。仕上げの状態にも影響されます。
嵌合公差
二つの部品が組み付けられるときの公差の組み合わせ。適合性を左右します。
クリアランス
部品間の隙間。嵌合部品でクリアランスが確保されるよう設計します。
円筒度
円筒形の真円度を表す幾何公差。外径公差と合わせて評価されることが多いです。
幾何公差
部品の形状・位置の許容差。GD&Tの基礎となる公差です。
形状公差
部品の外周・形状の許容差。円筒、円弧などの形状を規定します。
位置公差
部品の穴・軸の位置精度を規定する公差。軸合わせや同心度に関係します。
公差等級
公差の細かさを示す階級。IT等級などが用いられます。
IT等級
加工精度を表す指標。IT7、IT6 などが一般的です。
JIS規格
日本の産業規格。寸法公差の表記・限界値の基準を定めます。
ISO規格
国際規格。国際標準の寸法公差の表記やIT等級の基準を提供します。
表記法
図面に公差を記載する方法。+/−、公差域の表現、括弧表記などのルールを含みます。
上下限
公差の下限値と上限値。外径公差は通常これらで表されます。

外径公差の関連用語

外径公差
部品の外径に対して許容される寸法のずれの範囲。通常、基準となる公称直径を中心に、最大外径と最小外径の差として公差帯が決まります。
内径公差
穴・内径の公差。外径公差と同様に、最大内径と最小内径の範囲で規定します。
寸法公差
長さ・幅・厚さなど、寸法全体に設定される許容差の総称です。
公差帯
公称寸法を中心として、許容される上限と下限を合わせて示す帯域のこと。
最大極限寸法
その寸法が取り得る最大の許容サイズ(上限寸法)。
最小極限寸法
その寸法が取り得る最小の許容サイズ(下限寸法)。
基本寸法
設計上の理想値となる寸法。公差はこの基本寸法を中心に設定され、幾何公差の参照値として使用されます。
実寸法
実際に測定して得られた寸法。公差適合を判定する基準となります。
公差表記
寸法と公差の表記方法の総称。例: Ø50 ±0.05、Ø50 IT7 など。
許容差
公差の別名で、部品の寸法が許容される範囲を指します。
ISO公差 / IT等級
ISO 286 に基づく公差規格と、それを細分化した IT 等級(例 IT7、IT6 など)です。
幾何公差
形状・位置に対する許容を表す公差の総称。寸法公差だけでなく、幾何的特徴の精度を規定します。
円筒度
円筒形の真円度と軸の整合性を規定する幾何公差。筒状部品の精度を表します。
真円度
円の完全な丸さを示す幾何公差。
円形度
円の形状が完全な円に近いかを評価する公差。
同心度
二つの表面の中心が同じ点を共有している程度を示します。
同軸度
二つの軸が同じ軸線上でどれだけ揃っているかを示す公差。
直線度
直線がどれだけ真っすぐかを示す公差。
平面度
表面がどれだけ平らかを示す公差。
直角度
二つの面や線がどれだけ直角に近いかを示します。
最大材料条件 (MMC)
公差の条件の一つ。外径系では最大サイズで材料が最も多く含まれる状態を指します。
最小材料条件 (LMC)
公差の条件の一つ。外径系では最小サイズで材料が最も少なくなる状態を指します。
オーバーサイズ
公称値より実寸が大きい状態(外径が大きくなること)。
アンダーサイズ
公称値より実寸が小さい状態(外径が小さくなること)
フィット
外径と内径の組み合わせによる嵌合の性質。クリアランスフィット、干渉フィットなどを含みます。
検査方法
公差適合を確認するための検査手順。ノギス、マイクロメータ、ゲージなどを用います。
測定機器
外径を測る代表的な測定機器。ノギス、マイクロメータ、外径ゲージなど。

外径公差のおすすめ参考サイト


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