座金組込みねじ（セムス）JIS B 1188・B 1187 の指定——座金の種類、強度区分、めっきの見方

「セムス M4×10」では、座金も強度も決まらない

セムスは座金をあらかじめねじに組み込んだ部品の通称で、組立のラインで座金を別に入れる手間と、入れ忘れを減らすために使われる。購買の現場では「セムス M4×10」「ナベセムス M5×12 SW+W」のような書き方で手配されることが多い。だが、どの頭の形に、どの座金が、何枚組み込まれているのかは、この書き方では決まらない。

JIS には、この種の部品の製品規格が三つある。十字穴付き小ねじに鋼製または銅合金の座金を組み込んだ JIS B 1188、六角ボルトに座金を組み込んだ JIS B 1187、タッピンねじに平座金を組み込んだ JIS B 1129 である^[1][2][3]。ねじの用語を定める JIS B 0101 も、平座金がねじから抜け落ちないように組み込まれたタッピンねじを、平座金組込みタッピンねじとして定義している^[4]。この記事は工業製品の組立に使う座金組込みねじについて、注文で決めることと受け取るときに確かめることをまとめる。座金そのもの（平座金・ばね座金）の規格と選び方は平座金とばね座金の選び方と指定で扱った。

座金を組み込んでから、ねじを転造する

JIS B 1188 は、座金組込み十字穴付き小ねじを「小ねじブランクに座金を組み込んだ後、ねじを転造し、座金が小ねじから落ちないようにしたもの」と定義している^[1]。JIS B 1187 の座金組込み六角ボルトも、ボルトブランクに座金を組み込んだ後にねじを転造したものである^[2]。寸法表の注には、ねじのない部分の径（ds）はほぼねじの有効径とする、と書かれている^[1]。ねじを転造する前の素材の径は、ねじ山の外径より細い。その細い部分に座金を通してからねじ山を盛り上げるので、座金はねじ山に引っかかって抜けなくなる。

ここから発注で押さえることが二つ出てくる。第一に、組み込んだ座金はあとから替えられない。ばね座金を平座金に替えたい、座金の材質を変えたいといった変更は、部品そのものの手配のやり直しになる。第二に、組み込む座金は単体の座金と同じものではない。JIS B 1188 は、組み込むばね座金（組込み一般用）は JIS B 1251 の一般用と断面の形状・寸法が同じで、外径と内径が異なるものとし、皿ばね座金（組込み軽荷重用）も JIS B 1251 の 1 種軽荷重用と厚さ・外径が同じで内径が異なるものとしている^[1]。「単品の座金と小ねじを買って、セムスと同じことにする」と考えると、寸法の前提がずれる。

規格は組込み状態として、組み込まれた座金は自由に回転し、ねじ部から容易に脱落してはならず、小ねじ本体の首下丸み部と座金の内径との間に使用上有害な干渉があってはならない、と定めている^[1]。

三つの規格の違い

次の表は、三つの製品規格の主な違いを並べたものである^[1][2][3]。寸法と、ねじ本体の種類ごとに組み込める座金の組合せは、各規格の表で確かめる。

強度区分と座金の組合せ：重荷重用でなければならない所

JIS B 1187 は、ボルト本体の強度区分によって組み込む座金を使い分けている。ばね座金の組込み一般用は強度区分 4.8・6.8 の鋼ボルトと黄銅ボルトに用い、組込み重荷重用は強度区分 8.8 の鋼ボルトに用いる。皿ばね座金も、組込み軽荷重用は 4.8・6.8 に、組込み重荷重用は 8.8 に用いるとしている^[2]。黄銅ボルト本体に組み合わせるばね座金は、りん青銅製の組込み一般用である^[2]。種類の表の注は、ばね座金と皿ばね座金の組込み重荷重用を、どちらも強度区分 8.8 で呼び径 6 mm 以上の鋼ボルト本体に適用するとしている^[2]。

強度区分 8.8 のボルトに一般用のばね座金を組み込んだ部品は、この規格の組合せにない。「同じ M8 のセムスだから」と、強度区分の違う品番に置き換えさせない。強度区分 8.8 が要る部位なのに 4.8 の座金組込み十字穴付き小ねじ（JIS B 1188 の鋼製本体は 4.8）を使うのも同じで、本体の強度区分が足りなくなる^[1]。仕入先からの品番の置き換えの申し出は、強度区分と座金の種類の両方を見て、設計の承認事項にしておく。なお JIS B 1187 は、アプセット形の六角ボルトに座金を組み込んだ呼び径 10〜12 mm のものと、トリムド形の小形六角ボルトに座金を組み込んだものは、種類の単純化のためなるべく用いないようにし、それぞれトリムド形の六角ボルト、アプセット形の小形六角ボルトのものを用いるのがよい、としている^[2]。ボルトの強度区分の表示と確かめ方はボルトの強度区分と規格の指定にまとめた。

組み込んだばね座金は、ゆるみ止めにはなりにくい

セムスを「ゆるみ止め付きのねじ」として選んでいるなら、根拠を確かめておきたい。神戸大学の福岡俊道は、ねじの疲労とゆるみの防止策を解説した中で、一般的な歯付き座金、ばね座金、皿ばね座金などはゆるみ止め効果がない、あるいは通常のナットよりゆるみやすいという報告がある、と紹介している^[6]。同じ解説は、ゆるみの根本的な原因の多くはボルトの軸力不足だとし、軸力を高めに設定することや、接合面がすべらないようにすることを防止策に挙げている^[6]。

単体のばね座金について研究で分かっていることは、平座金とばね座金の選び方と指定で詳しく扱った。組込みの座金でも事情は同じと考え、ゆるみが問題になる締結部では、座金の有無ではなく締付け力の管理と締結部の設計で対策する。座金組込みねじの利点は、組立の手間と座金の入れ忘れを減らせることだと割り切って使うほうが、誤解が少ない。締付け力の決め方はボルトの締付けトルクの決め方を参照してほしい。

めっきと寸法：4h の最大寸法、座金の陰は薄くつく

JIS B 1188 のねじはメートル並目ねじ、JIS B 1187 のねじはメートル並目ねじと細目ねじで、どちらも公差域クラスは 6g とし、めっきを施したねじの最大許容寸法は JIS B 0209-3 による 4h の最大許容寸法としている^[1][2]。ねじの検査も、めっきを施したねじに対する通り側ねじリングゲージは 4h 用のものを用いる、としている^[1]。受入でめっき後の部品にゲージを当てるなら、6g 用ではなく 4h 用の通り側ゲージで見る。

電気めっきの規格 JIS B 1044 には、組込み座金付きの締結用部品に特有の注意が二つある。一つは、組み合わせる締結用部品と座金との間や座金の間の領域は、電気化学的な析出の性質のため皮膜が薄く形成され、腐食試験ではそこの耐食性が下がるが、通常は使用中に腐食環境にさらされないので不合格の理由にしないほうがよい、という点である^[5]。もう一つは、皮膜の厚さを測る参照面を、座金ではなくねじをもつ締結用部品の側にとる、という点である^[5]。受入で膜厚を測るなら座金の面で測らない。塩水噴霧試験の結果で座金の陰の錆を見つけても、すぐに不合格とせず、規格のこの扱いと発注時の取り決めに照らして判断する。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で扱った。

平座金組込みタッピンねじの注意

JIS B 1129 は、座金を組み込むタッピンねじの寸法を、それぞれのタッピンねじの部品規格によるとしたうえで、首下の軸径は座金が自由に回転できる寸法とし、首下から第 1 完全ねじ山までの許容寸法は座金の最大許容厚さだけ増やす、としている^[3]。座金の厚さのぶんだけ、首の下にねじ山のない部分が長くなる。板厚の薄い部品に同じ呼び長さで置き換えると、板にかかるねじ山の数が変わることがあるので、置き換えは試作で確かめる。

座金の硬さは組み込んだ後に熱処理した状態で 90〜320 HV とし、座金には組込みの前に、熱処理の際に生じる有害な浸炭を防ぐため、例えば銅めっきなどの適切な処理を施す、とも定めている^[3]。タッピンねじは表面硬化してから使う部品なので、座金も一緒に炉に入る。座金の硬さが要求を外れていないかは、注文時に成績を求めておけば受入で確かめられる。タッピンねじそのものの指定は同じ束のタッピンねじの指定で扱う。

呼び方と発注書の書き方

JIS B 1188 は、種類を小ねじ本体の種類と組み合わせた座金の種類を並べて表すとし、例として「小形丸座金組込み十字穴付きなべ小ねじ」「ばね座金＋みがき丸座金組込み十字穴付きトラス小ねじ」を挙げている^[1]。製品の呼び方は、規格番号、種類、ねじの呼び×呼び長さ、強度区分の記号、材料、指定事項の順で、例は「JIS B 1188 小形丸座金組込み十字穴付きなべ小ねじ－M6×16－4.8－A2K」である。ねじ部長さを表の値以外にしたときは、呼び長さの後に括弧でねじ部長さを示す^[1]。JIS B 1187 も同じ並びで、例は「JIS B 1187 みがき丸座金組込みトリムド形六角ボルト－M6×16－4.8－A2K」である^[2]。A2K は JIS B 1044 の電気めっきの呼び方のコードによる記号である^[1]。

呼び長さの考え方は、普通の小ねじ・ボルトと同じで、軸線に直交する座面をもつものは座面からねじ先の端面までの長さである^[7]。座金の厚さは呼び長さに含まれないので、座金の分だけ相手のめねじにかかる長さが短くなる。座金のない小ねじからセムスに替えるときは、呼び長さを伸ばすかを設計と決める。

発注書には、たとえば次のように書く。

「ばね座金＋小形丸座金組込み十字穴付きなべ小ねじ JIS B 1188－M4×12－4.8、表面処理は（めっきの種類と記号）。座金の種類の変更、強度区分の異なる品番・座金を別体にした組合せへの置き換えは事前承認を要する。めっき後のねじは 4h 用の通りねじリングゲージで合格とする。」

受け入れるときに確かめること

1. 包装の表示
JIS B 1188 は製品への表示は通常施さないとし、包装に規格名称または番号、種類、ねじの呼び×呼び長さ、強度区分、材料、指定事項、数量、製造業者名、製造ロット番号を表示するとしている^[1]。座金の種類が「ばね座金＋小形丸」のように注文どおりかを、まず包装で見る。

2. 座金の組込み状態
規格の検査は、目視で首下丸み部と座金の内径の干渉を調べた後、頭部を指でつまんでねじ先を下に向け、座金外周の接線方向に力を与えて、座金が自由に回転し、脱落しないことを確かめる方法である^[1]。数本を抜き取って同じことをすれば、受入でも確かめられる。

3. ねじ
めっき品は 4h 用の通り側リングゲージで通るか^[1]。

4. 座金の機械的性質（成績を求めた場合）
ばね座金・歯付き座金・皿ばね座金の硬さなどの試験は、小ねじ本体を切断して取り外した座金について行うとされている^[1]。成績書で、どの方法で測ったかを見る。

5. 強度区分の表示（座金組込み六角ボルト）
JIS B 1187 の鋼製の組みボルトは、ボルト本体の表示を JIS B 1051 によるとしている^[2]。頭部の強度区分の表示記号が注文と一致しているか。

よくある質問

セムスのばね座金は、単体のばね座金と同じ性能ですか

組み込むばね座金は、断面の形状・寸法は単体の一般用と同じだが、外径と内径が違うとされている^[1]。硬さやばね作用の試験は規格で決められているが^[1]、ゆるみ止めの性能を確かめる試験ではない。ゆるみ止めの効果については、ばね座金や歯付き座金には効果がない、あるいはゆるみやすいという報告がある^[6]。

座金だけ別の材質に替えたいのですが

座金は組み込んでからねじを転造しているので^[1]、あとから替えることはできない。座金の材質や種類を変えるなら、その組合せの部品として手配し直す。組み込める組合せは規格の種類の表で決まっている。

めっき後の座金の陰に錆が出ました。不良ですか

JIS B 1044 は、組込み座金付きの部品では締結用部品と座金の間の領域の皮膜が薄くなり、腐食試験で耐食性が下がるが、通常は使用中に腐食環境にさらされないので不合格の理由にしないほうがよい、としている^[5]。ただし、使用環境で座金の陰が濡れる部位なら話は別なので、発注時の取り決めと使い方で判断する。

まとめ

セムスは通称で、JIS では座金組込み十字穴付き小ねじ（B 1188）、座金組込み六角ボルト（B 1187）、平座金組込みタッピンねじ（B 1129）に分かれる。座金を組み込んでからねじを転造するので、座金はあとから替えられず、組み込む座金は単体の座金と寸法が違う。注文では本体の種類と組み込む座金の種類を呼び方どおりに書き、強度区分 8.8 の六角ボルトにはばね座金・皿ばね座金の重荷重用を組み合わせ、どちらの重荷重用も呼び径 6 mm 以上の鋼ボルト本体に使う。めっき後のねじは 4h で見て、膜厚はねじの側で測り、座金の陰の薄い皮膜は規格の扱いに照らして判断する。組み込んだばね座金や歯付き座金にゆるみ止めの効果を期待する根拠は乏しいので、ゆるみ対策は締付け力と締結部の設計で行う。

同じ束では、タッピンねじの指定、全ねじ・半ねじとねじ長さ、メートル細目ねじの指定、ねじの下穴径の指定も扱う。十字穴付き小ねじそのものの種類と十字穴の形は小ねじ（JIS B 1111）の種類と指定で扱った。

出典・参考資料

1. JIS B 1188:2017 座金組込み十字穴付き小ねじ（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2017 年 3 月 21 日改正・2026 年 6 月 22 日確認）
2. JIS B 1187:2017 座金組込み六角ボルト（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2017 年 3 月 21 日改正・2026 年 6 月 22 日確認）
3. JIS B 1129:2004 平座金組込みタッピンねじ（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2004 年 3 月 20 日制定・2023 年 10 月 20 日確認）
4. 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）
5. 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）
6. 福岡俊道「ねじの疲労とゆるみの防止策」日本マリンエンジニアリング学会誌 58 巻 3 号（日本マリンエンジニアリング学会／2023 年）
7. JIS B 1009:2014 締結用部品－おねじ部品－呼び長さ及びねじ部長さ（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2014 年 9 月 22 日改正・2024 年 10 月 21 日確認）

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