最大実体公差とは：機械製図道場（中級編15）

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前回まで位置公差方式についてお話してきましたが、今回より「いかにその位置度公差を緩和できるか」という方法として最大実体公差方式について説明をします。

「最大実体公差（MMR：Maximum Material Requirement）」という考え方があります。これは、部品に材料が最も多く存在する状態（最大実体状態）を基準にして幾何公差を考える方法です。まず「最大実体状態」という言葉から理解します。

① 最大実体とは何か

最大実体状態とは、「部品に材料が一番多く残っている状態、すなわち体積が最も大きい状態」のことを示します。ここで、軸部品と穴のある部品では、最大実体状態はどうなるでしょうか。

軸は太いほど材料が多くなります。逆に穴は小さいほど材料が多く残ります。

例えば、図1の部品A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Φ12.2mmの時、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Φ12.2mmとなります。下の許容サイズ：Φ12.1mm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Φ12.1mmとなります。

図2の部品B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Φ11.9mm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Φ11.9mmとなります。下の許容サイズ：Φ11.8mm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Φ11.8mmとなります。

穴と軸の最大実体状態について

• 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

②最大実体実効状態と最大実体実効サイズ

ここまでで、最大実体状態（MMC）と最大実体サイズ（MMS）について説明しました。

ここでは、もう1つ重要な概念である「最大実体実効状態」と「最大実体実効サイズ」 について説明します。

これらは少し難しく感じる言葉ですが、考え方はシンプルです。寸法公差と幾何公差を合わせて考えたときの、実際に機能へ影響するサイズを表しています。

穴の最大実体実効状態・最大実体実効サイズ

図1の穴部品について穴の1つに注目します。

この穴の中心には位置度公差Φ0.1mmが指示されており、穴の中心はこの位置度公差Φ0.1mm内のバラツキを許容しています。そのため、穴の中心は直径Φ0.1mmの円内に存在していることになります。

バラツキによって生じる穴の外形は、図3において破線で示しています。このとき、最大実体サイズΦ12.1mmの穴の外形は、Φ12.0mmの穴の外形の内側には入ってきません。この状態が最大実体実効状態であり、Φ12.0mmが最大実体実効サイズとなります。

軸の最大実体実効状態・最大実体実効サイズ

まずは、図2の軸部品の軸の1つに注目してみます。

この軸の中心には位置度公差Φ0.1mmが指示されており、軸の中心はこの位置度公差Φ0.1mm内のバラツキを許容しています。そのため、軸の中心は直径Φ0.1mmの円内に存在していることになります。

バラツキによって生じる軸の外形は、図4において破線で示しています。このとき、最大実体サイズΦ11.9mmの軸の外形は、Φ12.0mmの軸の外形の外側に出ることはありません。この状態が最大実体実効状態であり、Φ12.0mmが最大実体実効サイズとなります。

これらの部品（図1と図2）の「穴と軸のはめ合い」については、次回お話します。

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