機械設計の仕事では、図面を描く前にいろいろな資料を見ることがあります。
例えば、JIS（ジス）という規格、メーカーのカタログ、製品の仕様書、外形図などです。
どれも設計に関係する資料ですが、書かれている内容や使い道は少しずつ違います。
この記事では、ボルトや取付板などの身近な機械部品を例に、それぞれの資料がどんなときに役立つのかを紹介します。
そもそもJISって何？
JISは「日本産業規格」のことです。簡単にいうと、ものづくりなどで使われる共通のルールです。
例えば、同じ種類の部品でも、メーカーによって寸法や形がすべて違っていたらどうでしょうか。部品を交換したいときや、別のメーカーの製品を使いたいときに困るかもしれません。
そこで、寸法や品質、測り方などについて、共通の決まりを設けることがあります。その一つがJISです。
ただし、すべての部品が同じJISで作られているわけではありません。また、JISに書かれている内容は、部品や規格の種類によって異なります。
メーカーのカタログや仕様書には何が書いてある？
メーカーのカタログには、販売している製品の種類や大きさ、使い方などが紹介されています。
例えば、機械に取り付ける部品なら、次のような情報が見つかることがあります。
- 製品の名前や型式（製品を区別する番号）
- 部品の大きさ
- 取付穴の位置や大きさ
- 使える荷重（どのくらいの力に対応するか）
- 使用できる環境や注意点
製品によっては、詳しい寸法を外形図に、使い方を取扱説明書に分けて掲載している場合もあります。
カタログだけでは分からないことがあれば、別の資料を調べたり、メーカーへ問い合わせたりすることも考えられます。
JISとメーカー資料は、どちらか一つを選ぶもの？
JISとメーカー資料は、役割が違うため、単純にどちらがよいとはいえません。
例えば、JISに関係する六角ボルトでも、実際に購入する製品の強度区分や表面処理、販売されている長さなどを確認したい場面があります。
一方、メーカーが販売している機械部品にも、JISなどの規格が関係している場合があります。
つまり「購入品だからメーカー資料だけ」「製作部品だからJISだけ」という分け方では、必要な情報がそろわないこともあります。
何を知りたいのかによって、見る資料が変わってくるわけです。
例えば、部品を取付板に固定するとき
機械に使う部品を、金属の取付板にボルトで固定する場面を考えてみます。
部品のカタログに取付穴の位置が書かれていれば、その情報をもとに取付板の穴位置を考えられます。
ただし、穴の位置が合っているだけで、取付方法の確認が終わるとは限りません。
- ボルトを通す穴の大きさはどうするか
- 取付板の厚さはどのくらい必要か
- 部品を固定するためのスペースはあるか
- 工具が入るか
- 組み立てたあとに部品を交換できるか
こうした点も、機械の使い方や部品の種類によって考えることがあります。
なお、必要な板厚やボルトの大きさは、この例だけでは決められません。部品にかかる力や取付方法などによっても変わります。
CADの図面だけで分かること、分からないこと
CADは、パソコンで図面を描くためのソフトです。
メーカーが公開しているCADデータを使うと、部品の形や配置を確認しやすくなります。
しかし、CADデータには、製品の使い方や取付時の注意点まで、すべて書かれているとは限りません。
そのため、CAD上で部品が収まっていても、実際の取付方法や使用条件について、別の資料を確認する場面があります。
図面を製作に回す前の確認については、機械設計の検図についての記事でも紹介しています。
資料の寸法が合わなかったら？
設計を進めていると、想定していた寸法と、実際の製品資料に書かれている寸法が違うことも考えられます。
例えば、取付穴の位置が合わない場合です。
そんなときは、型式や資料の版が違っていないか、まず確認する方法があります。
それでも合わない場合には、取付板の形を見直す、別の製品を検討する、メーカーに相談するなど、いくつかの選択肢が考えられます。
どの方法が適しているかは、機械の用途、強度、安全性、費用、納期、変更できる範囲などによっても異なります。実際の案件では、関係者との確認や承認が必要になる場合もあります。
一つの対応方法だけが、すべての機械に当てはまるわけではありません。
寸法には、少しの違いを認める場合もある
機械の部品は、図面に書かれた寸法と、実際に作られた寸法が完全に同じになるとは限りません。
そこで、どのくらいの寸法の違いまで認めるかを「公差（こうさ）」で表すことがあります。
例えば、部品を差し込む穴と軸では、少しの寸法の違いが組立や動きに影響することもあります。
公差について詳しく知りたい方は、機械設計の公差についての記事も参考にしてみてください。
まとめ｜資料を知ると、図面の見方も変わる
機械設計では、JIS、メーカーのカタログ、仕様書、外形図、CADデータなど、いろいろな資料が使われています。
JISは共通の決まりを知るための資料、メーカー資料は実際の製品について知るための資料として役立ちます。ただし、内容が重なることもあり、必要な確認は部品や設計条件によって異なります。
図面を描くとき、「この寸法はどの資料から分かるのだろう」「取付方法について、ほかに確認できる資料はあるだろうか」と考えてみるのも一つの方法です。
設計の進め方は一つではありません。この記事が、資料の使い方や確認方法を考えるきっかけになれば幸いです。
参考にした資料
記事の内容を調べる際に参考にした、日本語の公開資料です。
- 日本規格協会｜3分で読める！「JIS」とは
JISがどんなものなのかを、初めての方にも分かりやすく紹介しています。 - 日本産業標準調査会｜産業標準化とJIS
JISの役割を詳しく確認したいときの公式資料です。 - ミスミ｜機械設計の基礎
図面、部品の選び方、公差など、機械設計に関する技術情報がまとまっています。