穴基準方式と軸基準方式の違いをわかりやすく解説|はめあい設計の基本

穴/軸 基準 設計者のためのノート

穴基準方式・軸基準方式とは?わかりやすく解説(設計初心者向け)

機械設計では、はめあい(すきま・しまり)を決めるために
「穴基準方式(Hole Basis System)」
「軸基準方式(Shaft Basis System)」
のいずれかを使って寸法を指定します。

どちらの方式を選ぶかで、

  • 図面の書き方
  • 加工のしやすさ
  • コスト
  • 精度の出し方
    が大きく変わるため、設計の基本として必ず知っておくべき内容です。

🟦 1. 穴基準方式(Hole Basis System)とは?

✔ 穴(内径)の寸法を “基準(固定)” とし、軸側の寸法で、すきま量を調整する方法

もっと簡単に言うと…

穴の寸法はいつも H(=下限が 0)で固定し、軸の公差を変えてはめあいを作る方式

例:

  • 穴:H7(基準側)
  • 軸:h6 / g6 / f7 …(目的に応じて選ぶ)

🟦 穴基準方式がよく使われる理由(メリット)

① 穴加工のほうが寸法を揃えやすいから

  • ドリル、リーマ、ボーリングなど
  • 工具の標準サイズが豊富
  • 穴の寸法を固定したほうがコストが安く、安定して加工できる

② 組立設計がシンプルになる

穴寸法を固定することで、軸のバリエーションだけ変えればよい。

③ 多くの国際規格(ISO・JIS)が穴基準を標準方式として採用

世界的な“標準”になっている。


🟦 穴基準方式の例(30mm の場合)

組み合わせ最小すきま最大すきま用途
H7/h60 μm30 μm一般的なすきまばめ
H7/g64 μm43 μmすきまが大きい用途(回転速度が高い軸など)
H7/p6しまりしまりプレス嵌め

🟦 穴基準方式の図解(概念イメージ)

穴(H7) ︙ 0 ~ +21 μm   ← 固定
軸(h6)︙ -13 ~ 0 μm   ← はめあい目的で変える
軸(g6)︙ -20 ~ -7 μm

穴を変えず、軸だけ変えるイメージです。


🟥 2. 軸基準方式(Shaft Basis System)とは?

✔ 軸の寸法を “基準(固定)” として、穴側の寸法で調整する方法

軸を h(=上限が 0)で固定し、穴側の公差を変えてはめあいを作る方式

例:

  • 軸:h6(基準側)
  • 穴:H7 / G7 / E8 …(目的に応じて変更)

🟥 軸基準方式が採用されるケース

穴加工より軸加工のほうが 基準を保ちやすい 場合。

① 標準軸が既製品で決まっているとき

例:

  • モーター軸
  • 市販のピン(JIS B 1351)
  • 規格品シャフト

既製品の軸径は変更できないため、
穴を調整するしかない → 軸基準方式が有利

② シャフト側の研磨仕上げで精度が確保しやすい場合

細長いシャフトなど、研削加工で軸寸法の精度が高く出る場合。


🟥 軸基準方式の図解(概念イメージ)

軸(h6)︙ -13 ~ 0 μm   ← 基準として固定
穴(H7)︙ 0 ~ +21 μm   ← はめあいに応じて変更
穴(G7)︙ -4 ~ +12 μm
穴(E7)︙ -14 ~ +4 μm

軸が一定なので、穴側のバリエーションで調整する。


🟩 3. 穴基準方式と軸基準方式の違いまとめ

方式何を基準にする?よく採用される理由代表例
穴基準方式穴寸法(H)を固定工具が豊富、加工が安い、標準方式軸受、ブッシュ、ギアボックス
軸基準方式軸寸法(h)を固定規格シャフトがある場合に有利ピン、キー、既製軸の取付

🧩 4. どちらを使うべき?(設計判断の基準)

✔ 通常は穴基準方式(H7 + 軸側変更)でOK

JIS・ISO も基本は穴基準方式で設計する。

✔ 既製品の軸がある場合は軸基準方式(h6 + 穴側変更)

  • ピン
  • 軸受部品の既製シャフト
  • モーター軸

“どちらの寸法が固定されるべきか?” が選択のポイント。


🧩 5. 実務でよくある判断例

● ベアリングのハウジング側

穴基準方式(H7)で設計することが圧倒的に多い

● シャフトと歯車の圧入

→ s6・r6などの軸側の公差を指定(穴基準方式)

● 市販シャフトに部品を通すだけ

→ 軸基準方式が便利(穴公差を調整)


📝 まとめ(要点)

  • 穴基準方式:穴を基準。軸を調整して目的のすきまを得る。
  • 軸基準方式:軸を基準。穴を調整して目的のすきまを得る。
  • 通常の設計 → 穴基準方式が標準
  • 規格軸を使うとき → 軸基準方式が合理的

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