位置度を考える上で重要な「最大実体公差」：産機設計者が解説「公差計算・公差解析」（13）（1/4 ページ）

機械メーカーで機械設計者として長年従事し、現在は3D CAD運用や公差設計／解析を推進する筆者が公差計算や公差解析、幾何公差について解説する連載。第13回は、位置度において重要な考え方の1つである「最大実体公差」について取り上げる。

[土橋美博／飯沼ゲージ製作所，MONOist]

　前回から「データム（Datum）」を必要とする幾何公差の後半戦として「位置公差」の解説に入り、「位置度」について取り上げました。

　位置公差には、位置度の他に「同心度」「同軸度」「対称度」「線の輪郭度」「面の輪郭度」があります。

　これらについて解説を進めたいところですが、前回紹介した位置度において、「最大実体公差」という重要な考え方があります。今回は先にこの最大実体公差について取り上げることとします。

2-2．最大実体公差（MMR：Maximum Material Requirement）

　最大実体公差の定義について、前回も軽く触れましたが、あらためて「JIS B 0023：1996 製図−幾何公差表示方式−最大実体公差方式及び最小実体公差方式」を引用し、その序文を確認してみましょう。

　最大実体公差は、あまりなじみのない用語かもしれません。筆者も、かつてプラーナーが開催した公差設計の講義を受講するまで知りませんでした。しかし、公差設計や今後主流となり得るGD＆T（幾何公差設計法）において、この最大実体公差を知ることはとても重要なことです。以下、この序文を参考に解説を進めます。

　部品形状を実現するために使用する材料が最も多い状態を「最大実体状態（MMC：Maximum Material Condition）」といいます。また、この最大実体状態となるサイズ（寸法）を「最大実体サイズ（MMS：Maximum Material Size）」といいます。

　この逆に、材料が最も少ない状態を「最小実体状態（LMC：Least Material Condition）」といい、このときのサイズを「最小実体サイズ（LMS：Least Material Size）」といいます。

補足　「サイズ」について

図1　最大実体公差　部品例A（軸部品） ［クリックで拡大］

　図1の部品Aでは、軸径の上／下の許容差（上：−0.1／下：−0.2）が規定されています。上の許容サイズ：軸径Φ11.9［mm］のとき、材料は最も多い状態の最大実体状態となるので、最大実体サイズはΦ11.9［mm］となります。下の許容サイズ：Φ11.8［mm］のとき、材料は最も少ない状態の最小実体状態となるので、最小実体サイズはΦ11.8［mm］となります。

図2　最大実体公差　部品例B（穴部品） ［クリックで拡大］

　図2の部品Bでは、穴径の上／下の許容差（上：＋0.2／下：＋0.1）が規定されています。上の許容サイズ：穴径Φ12.2［mm］のとき、材料は最も少ない状態の最小実体状態となり、下の許容サイズΦ12.1［mm］のとき、材料は最も多い状態の最大実体状態となります。

　最大実体サイズはΦ12.1［mm］、最小実体サイズはΦ12.2［mm］です。サイズだけで考えると混乱してしまいますが、その場合は体積が最大なのか、最小なのかで考えるとよいでしょう。軸と穴では、許容値の上／下許容値による最大実体と最小実体の状態が“逆になる”ことが分かります。

軸と穴の最大実体状態につい
・軸は軸径が最大で最大実体状態
・穴は穴径が最小で最大実体状態
・体積で考えてみると理解しやすい