設計者の皆様、こんな冷や汗が出るような経験はありませんか？

「図面通りに加工されているはずなのに、ボルトが入らない……」

特に、プレートに複数の穴が並ぶ部品でこのトラブルは頻発します。

現場から呼び出され、確認しても寸法は公差内。
加工担当者から「図面通りに加工しています」と言われますが、
相手部品とは組み付かない現実がそこにあります。

実はこれ、従来の「寸法の指示方法」に構造的な欠陥があるケースが多いのです。

今回は、若手設計者が必ず直面する「穴位置ズレ」を切り口に、
世界標準の解決策である「位置度」について解説します。

なぜ「寸法公差」だけでは穴位置がズレるのか？

例えば、複数の穴が並ぶ部品で、穴間隔を以下のように指示したとします。

・穴A-B間：30 ± 0.1
・穴B-C間：30 ± 0.1
・穴C-D間：30 ± 0.1

一見丁寧ですが、ここには「累積公差」の罠があります。

もし加工結果がすべて「+0.1」だった場合、
基準の穴Aから端の穴Dまでのズレは単純計算で「0.3mm」にもなります。

個々の寸法は合格でも、
全体で見ると穴位置が大きくズレてしまい、
相手部品と組み付かないのです。

さらに、従来の寸法公差（サイズ公差）では
「どこを基準に測るか」が曖昧になりがちで、
測定者によって結果が変わるリスクも抱えています。

解決策：世界標準の「位置度」活用3ステップ

この問題を解決するのが、幾何公差の「位置度」です。

手順は以下の3ステップです。

【ステップ1】

寸法数値を四角い枠で囲む（TED化）

穴位置の寸法から「±0.1」などの公差を外し、
数値を四角い枠で囲みます。

これは「理論的に正確な寸法（TED）」と呼ばれ、
「公差を含まない理想的な位置」を示します。

これ自体に公差はつきません。

【ステップ2】

基準となる「データム」を明確にする

測定の基準となる面や穴に
「データム記号（A, B, C…）」をつけます。

これにより、加工者や測定者が
「どこを基準にするか」迷うことがなくなります。

【ステップ3】

「位置度」で許容範囲を指示する

最後に、穴に対して幾何公差枠を描き、

・位置度の記号（⌖：丸の中に十字）
・許容値（例：φ0.1）
・参照データム（A, B, C）

を記入します。

例：
⌖ | φ0.1 | A | B | C

これは、

「基準A, B, Cから、正確な寸法（TED）の位置にある
直径0.1mmの円筒の中に、
穴の中心線があれば合格」

という意味になります。

基準からの絶対位置で規制するため、
穴が増えても公差が積み重なることはありません。

【ミニクイズ】設計者のための幾何公差チェック

理解度を確認するクイズです。

Q1.
位置度などで使用する
「四角い枠で囲まれた寸法（TED）」に、
個別のサイズ公差（例：±0.1）を付けてもよい？

A. 付けてもよい
B. 付けてはいけない

Q2.
穴位置の規制において、

従来の「サイズ公差（四角い領域）」と
位置度の「φ公差（円形領域）」、

加工の自由度が広がる（コストダウンしやすい）のはどっち？

A. 従来の「±公差」
B. 位置度の「φ公差」

Q3.
図面に記載される「データム」とは、何を指す言葉でしょうか？

A. 部品を加工・検査する際に基準となる、理論的に正しい幾何学的基準
B. 部品の表面の粗さを規制するための記号

▼ ミニクイズの解答・解説は、ページの末尾に掲載しています。

「位置度」を使う本当のメリット

「書き方が面倒」と思われるかもしれませんが、
位置度には大きなメリットがあります。

1. コストダウンにつながる

従来の「サイズ公差」は正方形の公差域ですが、
位置度の「φ公差」は円形です。

円筒状の公差域を使うことで、
機能上問題ない範囲で合格領域を広げることができ
（正方形の角より円の方が広い）、
不良率低減・コストダウンに貢献します。

2. グローバル対応が可能

海外では図面に書かれていないことは伝わりません。

ISOやASMEといった国際規格では
幾何公差（GD&T）が前提であり、
位置度はエンジニアの共通言語です。

3. 測定結果が安定する

データムにより基準が明確になるため、
「測定者によって合否が変わる」トラブルを防げます。

独学での習得はなぜ難しいのか？

「重要性はわかったけれど、
いざ図面に書こうとすると筆が止まる」

そんなエンジニアは少なくありません。

・「データムの優先順位はどう決める？」
・「最大実体公差方式（マルM）の使いどころは？」

市販の専門書は「定義」の解説に留まることが多く、
「実務での使い分け」までは
書かれていないことが多いためです。

誤った解釈は、かえってコスト高やトラブルを招きます。

「なんとなく」の流用から卒業し、
「なぜその公差なのか」を論理的に説明できる設計者を目指しませんか？

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【解答・解説】設計者のための幾何公差ミニクイズ

メルマガのミニクイズに挑戦していただき、ありがとうございます。

「穴位置ズレ」の問題や「幾何公差」の基本に関するミニクイズ、
いかがでしたでしょうか？

ここでは、クイズの正解と、実務で役立つ詳しい解説をお伝えします。

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Q1.位置度などで使用する「四角い枠で囲まれた寸法（TED）」に、
個別のサイズ公差（例：±0.1）を付けてもよい？
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【正解】
B. 付けてはいけない

【解説】
四角い枠で囲まれた寸法は、

「理論的に正確な寸法（TED：Theoretical Exact Dimension）」

と呼ばれ、文字通り
「設計者が意図する、公差を含まない理想的な位置」
を表します。

そのため、TEDそのものに「±0.1」のようなサイズ公差を
付けることはできません。

では、誤差（公差）はどこで指示するのかというと、
幾何公差の記入枠（フカのような枠）の中で指示します。

例えば、穴の位置を指示する場合、

・寸法数値 → TED（枠付き）で「理想的な位置」を示す
・許容範囲 → 位置度の公差値（例：φ0.1）で別枠に記入

という役割分担になります。

「寸法で位置を決める」のではなく、

「寸法は理想位置を示し、公差枠で範囲を決める」

という考え方を理解しましょう。

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Q2.穴位置の規制において、
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従来の「サイズ公差（四角い領域）」と
位置度の「φ公差（円形領域）」、

加工の自由度が広がる（コストダウンしやすい）のはどっち？

【正解】
B. 位置度の「φ公差」

【解説】
従来の

「X寸法 ±0.1、Y寸法 ±0.1」

といった指示では、穴の中心が許容される領域（公差域）は

「一辺0.2mmの正方形」

になります。

一方、位置度で

「φ0.28（正方形の対角線相当）」

と指示した場合、公差域は

「直径0.28mmの円形」

になります。

この2つを比べると、正方形の四隅の外側に、
円形の公差域のほうが「より広い面積」を持つことが分かります。

つまり、幾何公差（位置度）を使って
公差域を円形（円筒）にすることで、

従来の正方形公差域よりも
広い範囲を「合格」と判定できるのです。

機能上問題がない範囲で公差域を広げることは、

・加工やり直しの削減
・不良率の低下
・製造コストの削減

に直結します。

設計者の意図を、より合理的に伝えられるのが
位置度の大きなメリットです。

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Q3.
図面に記載される「データム」とは、何を指す言葉でしょうか？
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【正解】
A. 部品を加工・検査する際に基準となる、
理論的に正しい幾何学的基準

【解説】
データム（Datum）とは、

位置や姿勢などを規制する際に設定される
「理論的に正しい幾何学的基準」

のことです。

ここで重要なのは、

「データムそのものは実在しない（理論上のもの）」

という点です。

例えば、図面で「データムA」と指定された底面は、
実際には多少の凹凸を持っています。
これを「データム形体」と呼びます。

加工や検査の現場では、このデコボコした実物の面を
定盤などの精密な平面に押し当てることで、

理論上の基準平面＝データム

を作り出します。

つまりデータムとは、

モノづくりにおいて
あらゆる測定や加工のスタート地点となる
「理想的な基準」

を指す言葉なのです。

■ 解説のまとめ

・TEDには公差を付けない
　理想の位置を示すための寸法だから

・位置度はコストダウンに効く
　円筒公差域を活用することで加工の自由度が増す

・データムは理論的な基準
　実際の部品表面（データム形体）とは別物

これらの知識は、

・設計図面をグローバルスタンダードにする
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