タッピンねじ JIS B 1122・B 1055 の指定——STの呼び、下穴径の決め方、締付けに使わない所

「タッピン M4×10」では何も決まっていない

タッピンねじは、板金のカバーや筐体、ブラケットの取付けなど、下穴にめねじを切らずにねじ込める手軽さで広く使われている。購買の現場では「タッピン 4×10」「なべタッピン M4」のように手配されることが多い。だが、タッピンねじの呼び径には「M」が付かない。JIS B 1007 のタッピンねじのねじ部は「ST3.5」「ST4.2」のように ST で呼び、ねじ山の形もピッチも一般用メートルねじとは別物である^[1]。「M4」と書いた時点で、小ねじなのかタッピンねじなのか、どちらのつもりなのかが読み取れない。

JIS B 0101（ねじ用語）は、タッピンねじを「ねじ自身でねじ立てができるねじの総称」とし、すりわり付き（JIS B 1115）、十字穴付き（JIS B 1122）、六角（JIS B 1123）、平座金組込み（JIS B 1129）、つば付き六角（JIS B 1126）などに分けている。下穴を必要としないものとして、とがり先のドリリングタッピンねじ（JIS B 1125）と、切り刃先のドリルねじ（JIS B 1124）も別にある^[5]。この記事は工業製品の部品として使うタッピンねじについて、発注書に書くことと受け取るときに確かめることをまとめる。ねじ自身が相手にめねじを作るので、ねじだけでなく相手の板と下穴まで含めて決める必要がある点が、普通の小ねじと違う。

ねじ部は JIS B 1007、ねじ先は C 形・F 形・R 形

JIS B 1007（タッピンねじのねじ部・ISO 1478 と一致）は、ねじの呼び ST1.5〜ST9.5 のねじ山とねじ先の形状・寸法を定めている。ねじ先は、とがった C 形（Cone end）、端面が平らな F 形（Flat end）、丸みを付けた R 形（Rounded end）の 3 種類で、ねじ先の形状は製品の呼び方で指定する^[1]。用語の規格は、C 形を約 45° にとがった先端でとがり部の先端付近までねじ山があるもの、F 形を端面が平らで先端部が先細りテーパとなり、テーパ部に平行ねじ山の延長があるもの、R 形を約 45° にとがった先端で最先端に丸みを付けたもの、としている^[5]。

どのねじ先にするかは、相手の板と穴、裏側に何があるかで設計が決める。とがった先端は板の裏側に突き出すので、裏に配線やシール材、別の部品がある箇所では、ねじ先の形と突き出し量を図面で確かめておくとよい。これは規格の要求ではなく、発注側の確認の提案である。

製品の呼び方の例

JIS B 1122 の規格本体は ISO 7049〜7051 を基にした十字穴付きなべ・皿・丸皿タッピンねじを定め、呼び方の例として「十字穴付きなべタッピンねじ JIS B 1122－ISO 7049－ST3.5×16－St－R－Z」を挙げている。ST3.5×16 がねじの呼びと呼び長さ、St が JIS B 1055 による鋼製、R がねじ先、Z が十字穴の形である^[2]。製品仕様の表では、鋼製の機械的性質は JIS B 1055、ステンレス鋼製は鋼種区分－硬さ区分（A2-20H など）で JIS B 1054-4、部品等級は A、表面処理は「表面処理なし」が基本で、電気めっきの要求がある場合は JIS B 1044 による、とされている^[2]。

十字穴の H 形と Z 形の違いは小ねじ（JIS B 1111）の種類と指定で扱った。タッピンねじでも、どちらで作るかを呼び方に入れないと、仕入先の手持ちで決まる。

国内独自の「1 種〜4 種」は、新規設計では使わない

JIS B 1122 には、ISO のねじ部によらない国内独自のタッピンねじが残っている。製品（なべ・皿・丸皿・トラス・バインド・ブレジャの頭をもつタッピンねじ）は附属書 JA に、そのねじ部の形状・寸法（1 種・2 種・3 種・4 種）は附属書 JB に分けて規定されている^[2]。附属書の注記は、これらのなべ・皿・丸皿タッピンねじは ISO に規定するものとは異なり、将来廃止するので新規設計の機器・部位などには使用しないのがよい、としている。寸法表の下には、とがり先は 4 種を用い、1 種はなるべく用いない、とも書かれている^[2]。

呼び方の例も本体とは並びが違い、「なべタッピンねじ－4 種－4×12－A2K」のように、ねじ部の種類と呼び径×呼び長さで表す^[2]。「4×12 のタッピン」という言い方は、附属書の 4 種を指しているのか、ST4.2 のことなのかが分からない。既存の機種で附属書品を使い続けるのか、新しい機種から ISO 系の ST に切り替えるのかを設計と決め、発注書の呼び方をそろえておく。

JIS B 1055 が決めていること：硬さと試験

JIS B 1055（2025 年改正・ISO 2702 と一致）は、熱処理を施した鋼製タッピンねじ（ST2.2〜ST9.5）の機械的・物理的性質と試験方法を定めている。材料は冷間圧造と表面硬化に適した鋼で、熱処理後の最小表面硬さは 450 HV 0.3、心部硬さは ST3.9 以下で 270〜390 HV 5、ST3.9 を超えるもので 270〜390 HV 10 である^[3]。硬化層深さは呼びごとに範囲があり、表面から硬さが 420 HV 0.3 となる点までの距離で求める^[3]。表面硬化層と心部の間に帯状のフェライト層があってはならない、とも定めている^[3]。

性能の試験は、ねじ込み試験とねじり試験である。ねじ込み試験では、炭素量 0.23% 以下・硬さ 130〜170 HV の試験用鋼板に、決められた厚さと穴径で、平行ねじ部が貫通するまでねじ込み、自身のねじ山が変形することなく相手にねじ山を成形できることを確かめる^[3]。ねじり試験は、表に決められた最小ねじり破壊トルクを満たすことを確かめる^[3]。次の表は、よく使う 4 つの呼びについて、JIS B 1007 のピッチと外径、JIS B 1055 の試験条件と最小ねじり破壊トルクを並べたものである^[1][3]。

表の鋼板の厚さと穴径は、ねじが規格を満たすかを確かめる試験の条件である。製品の下穴をこの穴径にすれば強さが保証される、という意味ではない。

下穴径は、規格ではなく図面で決める

一般のねじの下穴の規格は使えない

ねじの下穴径を定める JIS B 1004 は、一般用メートルねじを切削によるねじ立てまたはこれに準じる加工で作る場合の下穴径の規格である^[7]。タッピンねじは ST 系列の別のねじ山なので、この表の値は当てはまらない。タッピンねじの製品規格にも、使用時の下穴径の表はない。下穴径を図面に書かずに「タッピン用の下穴」とだけ指示すると、加工する仕入先が自社の経験か、ねじメーカーの資料の値で穴をあけることになる。

下穴径と板の条件で引抜き強さが変わる

アルミニウム合金の薄板をタッピンねじで接合した部分の強さを実験で調べた研究（日本建築学会構造系論文集、2004 年）は、板に打ち込んだタッピンねじの引抜き強さが、板の引張強さ、厚さ、面外剛性と下穴の径との関係から求められるとしている^[6]。下穴が大きければかかりが浅くなり、小さければねじ込みのトルクが上がる。どこが最適かは板の材料と厚さで変わるので、発注側は次のどちらかをとる。

1. 下穴径を図面に寸法で書く
設計が試作で決めた値を、公差付きで書く。板厚と材質も図面で固定する。

2. ねじと穴を一組の仕様にして、試作で承認する
ねじの呼びと品番、下穴径、板の材質と厚さを決め、試作品でねじ込みトルク・空回りの有無・引抜きを確かめてから量産に移る。

どちらでも、仕入先が下穴径や板厚を変えるときは事前承認の対象にしておく。

締付け力を期待する所には使わない

JIS B 1055 は、タッピンねじは組付け後に低いレベルの引張応力を受けることはあっても、設計上、締付け力を与えることは意図していない、と明記している^[3]。ねじの締付け通則 JIS B 1083 も、おねじ自身でめねじのねじ山を成形するねじ部品には適用できないとしている^[9]。ボルトのトルクと締付け力の考え方はボルトの締付けトルクの決め方で扱った。

したがって、強い締付け力でずれを止める継手、重い部品を吊る取付け、安全に関わる固定にタッピンねじを使うのは避ける。そうした部位で薄板にめねじが必要なら、圧入ナットや溶接ナットのように板に後からめねじを作る部品を検討する。板どうしをずれ方向（せん断）に止めるだけの継手なら、ブラインドリベットという方法もある。リベットは引張で吊る荷重を受ける用途には向かないので、吊る取付けの代わりにはしない。それぞれ同じ時期に公開する圧入ナット（クリンチナット）の指定、溶接ナット・溶接ボルトの指定と、ブラインドリベットの選び方と指定を参照してほしい。

ゆるみについては、タッピンねじのほうが普通のねじより強いという解析もある。日本機械学会論文集（2023 年）の有限要素解析は、タッピンねじが作っためねじの形を組み込んだモデルでせん断荷重によるゆるみを調べ、タッピンねじの下部でねじ山の頂が接触してすべりを妨げるため、普通のねじよりゆるみに対する耐性が優れているとしている^[8]。ただしこれは決められた解析条件での結果で、締付け力を期待してよいという意味ではない。

樹脂の部品には、金属薄板用のタッピンねじをそのまま使わない

JIS B 1055 の定義は、タッピンねじを「通常は金属薄板」の被締結部材に、自身のねじ山を変形させずにめねじを成形するねじ、としている^[3]。電気めっきの規格 JIS B 1044 も、表面硬化を施した締結用部品の例として、タッピンねじ、金属材料用のスレッドフォーミングねじ、ドリルねじと並べて、軟質材料（プラスチック、木など）用のねじを別に挙げている^[4]。樹脂のボスにねじ込む部品は、樹脂用として設計されたねじか、インサートを使うのが基本になる。樹脂部品のねじ穴の作り方はねじ穴とインサートの図面指示と受入で扱った。

めっきするなら、水素ぜい化の扱いを発注時に決める

JIS B 1044 は、高い硬さ（表面硬化を含む）と引張応力と鋼に吸収された水素の三つがそろうと内因形水素ぜい化の危険が生じ、感受性は硬さとともに高くなるとしている^[4]。表面硬化を施したねじについては、感受性にいちばん大きく影響するのは内部の硬さだとして、タッピンねじのように一般に高い締付け力が発生しないねじと、締付け力の発生を目的としたねじに分け、内部の硬さの区分ごとに工程の検証やベーキングの施策を表で示している^[4]。

JIS B 1055 も、注文前の購入者の要求に応じ、環境形水素ぜい化のリスクを低減するために最大表面硬さを指定することや、最大心部硬さを低い値に制限することができる、としている^[3]。めっきしたタッピンねじを使う部位が湿気や腐食にさらされるなら、どの施策を求めるかを設計と決めて発注書に書く。めっきの種類と記号の指定はめっきの発注で指定することを参照してほしい。

発注書に書くこと

決まった様式はないが、書いておきたい内容を例にまとめる。

「十字穴付きなべタッピンねじ JIS B 1122－ISO 7049－ST3.5×16－St－C－H、表面処理は（めっきの種類と記号）、水素ぜい化への施策は（取り決めた内容）。相手部材は SPCC 板厚 1.6 mm、下穴径は図面による。附属書の 1 種〜4 種への置き換え、ねじ先・十字穴の変更は事前承認を要する。試験成績が必要な場合の検査文書の種類は別途取り決める。」

JIS B 1055 は、購入者が試験結果を要求する場合、注文時に検査文書の種類について合意しておかなければならないとし、追加や特定の試験は注文前に合意しておかなければならないとしている^[3]。受入で硬さやねじり試験の成績を見たいなら、発注の時点で書いておく。

受け入れるときに確かめること

1. 包装の表示
JIS B 1122 は、製品への表示は一般に施さないとし、包装には規格名称または番号、タッピンねじの種類（十字穴の種類を含む）、ねじ先の種類、呼び×呼び長さ、材料、数量、指定事項、製造業者名を表示するとしている^[2]。JIS B 1055 は包装に製造ロット番号の表示も求めている^[3]。ねじ先と十字穴が注文どおりかを、まず包装で見る。

2. ST か、附属書の 1 種〜4 種か
呼び方の並びで見分けられる。混ざっていないか。

3. 試作品での組付け確認
量産前に、実際の板と下穴で、ねじ込みと空回りの有無を確かめる。仕入先や板の材料が変わったときもやり直す。

4. 取り決めた試験成績
注文時に求めた場合は、硬さ・硬化層深さ・ねじり破壊トルクが規格の範囲に入っているか。

よくある質問

タッピンねじの下穴は、一般のねじの下穴の表で決めてよいですか

使えない。JIS B 1004 は一般用メートルねじを切削でねじ立てする場合の下穴径の規格で^[7]、タッピンねじの ST のねじ山とは別物である。下穴径は板の材質と厚さに合わせて設計が決め、試作で確かめる。

JIS B 1055 の試験の穴径を、そのまま製品の下穴にしてよいですか

表の穴径は、決められた試験用鋼板でねじ込み性を確かめるための条件である^[3]。製品の板の材質と厚さが違えば、適した下穴も変わりうる。引抜き強さは板の強さ・厚さ・下穴径で変わるとする研究もある^[6]。

ドリルねじとの違いは何ですか

用語の規格では、ドリリングタッピンねじ（とがり先）とドリルねじ（切り刃先）は、どちらも下穴を必要としないタッピンねじとして定義されている^[5]。下穴あけの工程を省ける一方、ねじが自分で穴をあけるので、板の厚さと硬さの範囲が合っているかを確かめてから使う。

まとめ

タッピンねじは、製品規格（JIS B 1122・B 1115 など）で頭の形を、JIS B 1007 でねじ部の ST 系列とねじ先（C 形・F 形・R 形）を、JIS B 1055 で鋼製の硬さと試験を決めている。呼び方には ST の呼びとねじ先と十字穴の形を入れ、「M4」とは書かない。国内独自の 1 種〜4 種は将来廃止の予定で、新規設計には使わない。タッピンねじは金属薄板にめねじを成形する部品で、締付け力を与えることは意図されていないので、強く締める継手や安全に関わる固定には使わない。下穴径は規格で決まっていないので、板の材質・厚さとともに図面で決め、試作で確かめる。めっきするなら水素ぜい化の施策を発注時に決め、試験成績が要るなら検査文書の種類も注文時に合意する。

同じ束では、平座金を組み込んだタッピンねじを含む座金組込みねじ（セムス）、ねじの下穴径の指定、メートル細目ねじの指定、全ねじ・半ねじとねじ長さも扱う。

出典・参考資料

1. JIS B 1007:2015 タッピンねじのねじ部（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2015 年 12 月 21 日改正・2025 年 10 月 20 日確認）
2. JIS B 1122:2015 十字穴付きタッピンねじ（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2015 年 12 月 21 日改正・2025 年 6 月 20 日確認）
3. JIS B 1055:2025 締結用部品－熱処理を施した鋼製タッピンねじ－機械的及び物理的性質（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2025 年 1 月 20 日改正）
4. JIS B 1044:2024 締結用部品－電気めっき皮膜システム（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2024 年 2 月 20 日改正）
5. JIS B 0101:2013 ねじ用語（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2013 年 4 月 22 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
6. 藤本効・中込忠男・山田丈富・河村繁「タッピンねじを用いたアルミニウム合金薄板の接合部耐力に関する実験的研究」日本建築学会構造系論文集 69 巻 576 号（日本建築学会／2004 年 2 月）
7. JIS B 1004:2009 ねじ下穴径（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2009 年 3 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
8. 冨田悠仁・榊間大輝・大槻潔人・鳥居慎悟「タッピンねじのめねじ成形過程とゆるみ耐性の有限要素解析」日本機械学会論文集 89 巻 925 号（日本機械学会／2023 年）
9. JIS B 1083:2008 ねじの締付け通則（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2008 年 3 月 20 日改正）

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