座ぐり穴とは？記号・図面指示・寸法・用途を解説

座ぐり穴（Wikipedia）

多くの機械部品では、締結部品の頭部を仕上げ面から突出させないことが求められます。通常の穴だけでは頭部を収める空間が不足するため、穴の上部に追加の円筒状のくぼみを加工します。このくぼみを「座ぐり」と呼びます。

Fusion 360における座ぐり寸法

座ぐりは単純な形状ですが、その寸法は使用する締結部品に適合させる必要があります。必要以上に材料を除去せず、締結部品の頭部を十分に収められる大きさに設計しなければなりません。寸法の確認が不十分だと、締結部品が正しく収まらず、部品に追加工が必要になることがあります。

通常は、先に下穴をあけ、その後に座ぐり部を加工します。両方の加工を同一段取りで行うことで、座ぐり部と下穴の同軸度を確保しやすくなり、完成形状の検査も容易になります。

本記事では、以下の内容を解説します。

• 座ぐりとは何か、類似する穴形状とどのように異なるか
• 座ぐり記号と図面指示の読み方
• 座ぐり寸法の選定方法
• 一般的なCNC加工方法と検査方法
• 製造と組立を容易にする設計上のポイント

座ぐりとは

座ぐり穴の寸法指示

座ぐりとは、穴の上部に加工する円筒状のくぼみです。ボルト、ねじ、ピンなどの締結部品の頭部に、平坦な座面を設けるために使用します。機械製図では「⌴」記号で示します。

座ぐり穴と通常のドリル穴の違い

CNCによる穴あけ加工（iStock）

ドリル穴は、ボルトなどを通すためのクリアランス、めねじ加工、ピンによる位置決め、流体の通路などに使用されます。座ぐり穴では、その穴の上部に締結部品の頭部を収める座面を追加します。これにより、締結部品の頭部を部品表面から突出させず、部品内に収めることができます。

以下の表に、2種類の穴形状の主な違いを示します。

座ぐり穴を使用する理由

通常のドリル穴だけでは締結部品の頭部を収める空間がないため、座ぐり穴を使用します。追加したくぼみによって、締結部品を設計どおりの位置に取り付けられます。

主な使用目的は以下のとおりです。

• 締結部品の頭部を部品表面より下に収める
• 締付け時の接触を安定させる平坦な座面を設ける
• 組立品全体の高さを抑える
• 締結部品の頭部を保護する
• 保守作業を容易にする

座ぐりの記号と図面指示

多くの機械図面では、文章による説明ではなく、標準的な座ぐり指示を使用します。記号と寸法が示されていれば、加工担当者は座ぐり穴全体を加工するために必要な情報を把握できます。

座ぐり記号

座ぐり記号

「⌴」記号は、主穴の上部に平坦な底面を持つ座ぐりがあることを示します。加工担当者は、この指示に基づいてドリル穴と図面に示された大径のくぼみを加工します。

座ぐり記号の主なポイントは以下のとおりです。

• 主穴の上部に平坦な底面を持つくぼみがあることを示す
• 図面指示では座ぐり径の前に記載する
• 必要に応じて座ぐり深さと併記する
• ASMEやISOの製図規格で採用されている標準的な機械製図の慣例に従う
• 座ぐりを皿穴やスポットフェイスと区別する

座ぐり指示の読み方

座ぐりのGD&T基礎（Engineering Essentials）

座ぐりの図面指示には、関連する寸法をまとめて記載します。通常は、下穴径、座ぐり記号、座ぐり径、座ぐり深さで構成されます。

加工開始前に、これらの寸法が選定した締結部品に適合し、組立後に頭部が正しく着座することを確認します。

一般的な座ぐり指示には、以下の情報を含めます。

• 下穴径
• 座ぐり径
• 座ぐり深さ
• めねじ穴の場合はねじ仕様
• 図面で指定する場合は公差要件

一般的な座ぐり指示の例

表記形式は企業によって多少異なりますが、記載する情報は同じです。各指示では、下穴寸法とくぼみ部分の寸法を併せて定義します。

機械図面で一般的に使用される座ぐり指示の例を以下に示します。

図面を発行する前に、以下の点も確認します。

• 座ぐり径が締結部品の頭部寸法に適合していること
• 頭部を適切に着座させるための十分な深さがあること
• 必要な締付け荷重を支えられるだけの材料が座ぐり部の下に残っていること

座ぐり穴の寸法

座ぐりの各寸法を個別に決めることはできません。下穴径、座ぐり径、深さのすべてを、使用予定の締結部品に適合させる必要があります。いずれか1つの寸法を変更した場合は、通常、加工開始前にほかの寸法も再確認します。

座ぐり径

まず締結部品の頭部寸法を確認し、組立に必要なクリアランスを確保できる座ぐり径を選定します。

くぼみを必要以上に大きくすると、締結部品の頭部を支持する材料まで除去することになるため、過大な座ぐり径は避けてください。

図面を発行する前に、選定した直径を標準工具で無理なく加工できることも確認します。

座ぐり深さ

座ぐり深さによって、組立後の締結部品の頭部位置が決まります。頭部を部品表面と同一面にする設計もあれば、上面よりわずかに低く収める設計もあります。

指定深さは、くぼみの下に十分な肉厚を残せる値にする必要があります。必要以上に深く加工すると、加工時間が増加し、部品の残存断面も小さくなります。

貫通穴径

貫通穴径（Electrical Engineering Stack Exchange）

貫通穴は、座ぐり部と同一中心軸上に加工します。

締結部品の軸部を通すクリアランス穴として使用する場合と、めねじが必要な場合にタップ加工する場合があります。

穴径は、組立に使用する締結部品または位置決めピンに応じて選定します。

クリアランス穴、めねじ穴、ダウエルピン穴などの用途に応じて、同じ座ぐり径に異なる下穴径を組み合わせることもできます。

図面で座ぐり寸法を定義する場合は、生産前に、選定した締結部品および加工能力に対して形状が適切かを確認する必要があります。JLCCNCでは、CNC加工を開始する前のDFM（製造性）レビューで座ぐり要件を確認し、形状と図面指示の妥当性を検証します。

標準的な座ぐり寸法

多くの座ぐり穴では、メートルねじおよびインチねじ用の標準寸法を採用します。以下の表は、六角穴付きボルトに用いられる一般的なメートル系列の座ぐり寸法です。数値は、適用する締結部品規格によって異なる場合があります。

標準寸法を使用すると、切削工具の調達や完成部品の検査が容易になり、組立時も元の設計を変更することなく締結部品を交換できます。

座ぐり穴の例

座ぐり寸法は、収容する締結部品によって決まります。まず使用するねじを選定し、その後、適切なクリアランスとはめあいが得られる標準座ぐり寸法を選びます。標準寸法を採用すると、加工と検査も大幅に簡素化できます。

六角穴付きボルトの例

六角穴付きボルト用座ぐり穴寸法（The Engineer's Bible）

六角穴付きボルトは、座ぐり穴と組み合わせて使用される代表的な締結部品です。座ぐり部によってボルト頭部を収める空間が確保され、締付け後の頭部を部品表面と同一面、または表面よりわずかに低い位置にできます。

例えば、M8六角穴付きボルトでは、一般に以下の寸法を使用します。

• 貫通穴：Ø9 mm
• 座ぐり径：Ø14 mm
• 座ぐり深さ：8.5 mm

これらの寸法により、ボルト軸部に必要なクリアランスを確保しながら、頭部を座ぐり内に完全に収められます。

機械図面での指示例

座ぐり穴の図面には、下穴とくぼみ部分の両方の寸法を記載します。指示全体を正しく読み取ることで、加工担当者は同一段取りで形状を正確に加工できます。

一般的な図面指示の例：

Ø8 ⌴ Ø14 × 8

この指示は、以下を意味します。

• 主穴径は8 mm
• 座ぐり径は14 mm
• 座ぐり深さは8 mm
• 両方の形状は同一中心軸上にある

設計上必要であれば、公差、ねじ、表面粗さなどの追加指示も記載します。

締結部品に合わせた寸法選定

座ぐり寸法は、図面作成時に目測で決めるのではなく、選定した締結部品に適合させる必要があります。標準締結部品の寸法データを使用することで、組立不良や後工程での不要な設計・加工変更を防止できます。

実用的な選定手順は以下のとおりです。

1. 最初に締結部品のサイズを選定します。
2. 推奨されるクリアランス穴径を選びます。
3. その締結部品に対応する標準座ぐり径を採用します。
4. 頭部が要求位置に収まる深さを指定します。
5. 設計を確定する前に、くぼみの下に十分な材料が残ることを確認します。

座ぐり・皿穴・スポットフェイスの違い

座ぐり穴と皿穴の寸法指示（Peachpit）

いずれも穴の上部を加工する形状ですが、形成される座面と必要な加工方法は異なります。どの形状を採用するかは、図面、締結部品の種類、組立方法によって決まります。

適切な穴形状の選び方

通常は、締結部の機能に基づいて、加工前に適切な形状を決定します。

• 締結部品の頭部を部品表面より下に収め、平坦な座面に全面接触させる必要がある場合は、座ぐりが適しています。
• 組立後に部品表面と同一面になる皿ねじには、皿穴を使用します。
• もともと平坦な座面がない鋳造品や鍛造品には、スポットフェイス加工を適用します。

深いくぼみや薄肉部は局所的な強度を低下させる可能性があるため、周囲の材料厚さも確認する必要があります。

標準締結部品を使用する場合は、穴形状の寸法を公認の締結部品規格に合わせることで、加工と検査を簡素化できます。

座ぐり穴の加工方法

座ぐり穴は通常、2段階で加工します。最初に主穴を加工し、次に大径の工具で平底のくぼみを加工します。締結部品の頭部を座ぐり内へ正しく着座させるため、両方の形状を同一中心軸上に加工することが重要です。

一般的な座ぐり加工方法

加工方法は、通常、図面仕様、生産数量、加工現場で使用できる工具に応じて選択します。

代表的な方法は以下のとおりです。

• 先に主穴をあけ、座ぐりカッターで座ぐり部を加工する
• 必要な座ぐり寸法に対応する標準カッターがない場合は、エンドミルを使用する
• 位置合わせ精度を高めるため、マシニングセンタ上で同一段取りのまま両方の形状を加工する
• 少量生産の単純な座ぐり穴は、ボール盤で加工する

CNC加工用の座ぐり工具とカッター

工具は、座ぐり寸法、部品材料、生産要件に応じて選定します。標準的な締結部品寸法には、パイロット付き座ぐりカッターが多く使用されます。パイロット部が既存の下穴に沿って案内されるため、座ぐり部とドリル穴の位置を一致させやすくなります。

特殊寸法や少量生産品では、CNCの工具経路で直径と深さを制御し、エンドミルで座ぐり部を加工することもできます。標準の座ぐりカッターが要求寸法に適合しない場合に有効な方法です。

量産加工では、専用の座ぐり工具を使用することで、特に同じ形状が多数ある部品の段取り時間を短縮し、加工の一貫性を高められます。加工前には、カッター径、加工可能深さ、工具剛性が図面要件を満たしているかを確認してください。

CNC工作機械による座ぐり穴加工

黄銅リングへの座ぐり穴加工

CNC工作機械では、通常、下穴と座ぐりを同一段取りで加工します。これにより、両方の形状の同軸度を確保でき、各工程間でワークを再配置する必要もありません。

一般的な加工手順は以下のとおりです。

1. 指定径で主穴をドリル加工します。
2. 座ぐり工具またはエンドミルに交換します。
3. 指定された直径と深さまでくぼみを加工します。
4. 必要に応じて、検査前にバリを除去します。

両方の工程を同一段取りでプログラムすることで、下穴と座ぐり部の位置ずれも低減できます。

座ぐり径と深さの検査

部品を組立工程へ移す前に、完成した形状を検査します。締結部品の着座状態を左右するため、特に重要となる寸法は座ぐり径と深さです。

一般的な検査項目は以下のとおりです。

• 座ぐり径を測定し、指定寸法に適合していることを確認する
• デプスゲージで座ぐり深さを確認する
• 座ぐり部と貫通穴の位置が正しく一致していることを確認する
• 図面で組立確認が要求されている場合は、指定の締結部品を試しに取り付ける

材料に関する留意点

座ぐりの加工条件は、材料特性に応じて調整します。アルミニウムは高い切削速度を適用しやすく、切りくずも排出しやすい一方、ステンレス鋼やチタンでは、一般に切削条件を抑え、工具摩耗を慎重に管理する必要があります。PEEKなどのエンジニアリングプラスチックでは、発熱や寸法変化を防ぐため、適切な工具選定が必要です。

座ぐり穴の設計

座ぐり穴は、締結部品と部品本体の両方に適合させる必要があります。通常、図面を確定する前に、くぼみの寸法、残存肉厚、工具が進入できる加工スペースを確認します。こうした細部の検討が、設計意図どおりの組立につながります。

標準締結部品に合わせた座ぐり寸法

メートルねじ用座ぐり穴寸法（AmesWeb）

穴ではなく、まず締結部品から選定します。標準締結部品には、推奨されるクリアランス穴径、頭部径、座ぐり深さが定められています。

標準寸法には、以下の利点があります。

• 加工と検査を簡素化できる
• 一般に入手可能な切削工具を使用できる
• 保守時に締結部品を交換しやすい
• 個別仕様による図面改訂を削減できる

十分な肉厚の確保

座ぐり加工では穴周辺の材料を追加で除去するため、周囲の断面に想定荷重を支えられる十分な強度を残す必要があります。

設計を確定する前に、以下の点を確認してください。

• 座ぐり部から部品端面までの距離
• 隣接する穴の周囲に残る材料
• 深い座ぐりによって生じる薄肉部
• 肉厚を減少させる近接したポケットや溝

これらを確認することで、組立時に割れや変形が生じるおそれのある脆弱部を防止できます。

適切な公差の指定

すべての座ぐり穴に同一レベルの寸法管理が必要なわけではありません。機能上重要な形状には個別の公差を指定し、重要度の低い形状には図面の一般公差を適用できます。

CNC加工で実現できる座ぐり精度は、材料、工具選定、工作機械の能力、形状要件によって異なります。締結部品のはめあいや組立位置が重要な場合は、直径、深さ、位置に厳しい管理が必要になることがあります。

以下の項目には、必要に応じて公差を指定することを推奨します。

• 締結部品とのはめあいが重要な場合の座ぐり径
• 頭部位置を管理する必要がある場合の座ぐり深さ
• 複数部品を組み立てる場合の穴位置
• 要求される座面に限った表面粗さ

機械製図規格への準拠

ドリル穴と座ぐり穴の寸法（Engineers Edge）

必要情報がそろった図面であれば、形状の加工と検査が容易になります。寸法の不足や不明確な指示は、生産時の確認事項を増やす原因になります。

座ぐり指示では、以下を明確に定義してください。

• 貫通穴径
• 座ぐり径
• 座ぐり深さ
• 必要に応じた公差
• めねじ穴の場合はねじ情報

標準的な製図方法を採用することで、設計、加工、検査の各担当者が同じ意図で図面を解釈でき、認識の相違を低減できます。

座ぐり設計でよくある誤り

座ぐりに関する問題の多くは、加工工程ではなく設計段階で生じます。不適切な図面指示や締結部品との寸法不一致は、組立不良、追加工、部品の不合格につながります。図面を発行する前に穴寸法を確認することで、こうした問題を防止できます。

座ぐりと皿穴の混同

どちらも穴の周囲を加工する形状ですが、対応する締結部品の頭部形状が異なります。

図面作成前に締結部品の種類を確認するだけで、通常はこれらの誤りを防止できます。

不適切な図面指示寸法

座ぐり指示には、加工と検査に必要な情報をすべて含める必要があります。数値の不足や誤りがあると、生産時の確認作業や追加の段取り時間が発生します。

完全かつ一貫性のある指示により、加工担当者が推測することなく形状を加工できます。

座ぐりが浅すぎる、または深すぎる

座ぐり深さによって、組立後の締結部品の頭部位置が決まります。くぼみが浅すぎると頭部が部品表面より突出し、必要以上に深いと、組立性を向上させることなく余分な材料を除去することになります。

指定深さは、締結部品の頭部高さと図面に示された着座位置に適合させる必要があります。

不適切な締結部品サイズの選定

座ぐり寸法は、必ず選定した締結部品を基準に決めます。穴寸法を更新せずにねじサイズを変更すると、組立時にクリアランス不足が生じる可能性があります。

図面を確定する前に、クリアランス穴径、座ぐり径、座ぐり深さが、すべて同一の締結部品規格に対応していることを確認してください。この簡単な確認により、後の生産工程での加工変更や組立不良を防止できます。

座ぐりに関するよくある質問

座ぐり穴のまとめ

座ぐり穴は、穴そのものだけでなく、使用する締結部品を基準に設計します。締結部品を正しく着座させ、組立部品が設計どおりに機能するには、座ぐり径、深さ、貫通穴を選定した部品寸法に適合させる必要があります。

製造時には、ドリル穴と座面の正確な位置合わせが必要です。明確な図面指示と適切な寸法設定により、生産開始後の加工調整や検査上の問題を低減できます。

座ぐりは単純な形状ですが、くぼみの直径や深さのわずかな変更でも、組立性と部品強度に影響する可能性があります。設計段階で締結部品の仕様と利用可能な加工方法を確認しておくことで、後の不要な改訂を防止できます。

JLCCNCでは、お客様の図面と技術要件に基づき、CNC加工部品の座ぐり形状を加工します。DFMレビューでは、指定どおりに製造できることを確認するため、座ぐり形状、工具のアクセス性、図面指示の詳細を評価します。