歯車の歯当たり

　歯車の歯当たりは、歯車の精度と同様に、歯車の騒 音とか効率に大きな影響を与える要素の一つです。

　歯当たりを良くするには、

　　◦ 歯すじ修整

　　　 クラウニングとかエンドレリーフをします。

　　◦ 歯車精度の向上

　　　 歯車研削とかラッピングをします。

　　◦ 歯車箱の精度向上

　　　 平行度、直角度などを精度よく加工します。

　これらは全て、歯車又は歯車箱の加工方法、加工精 度に関するものです。

　このような努力にもかかわらず、最終組立時の歯当 たり検査にて、歯当たりが問題になる場合があります。

この場合、かさ歯車とかウォームギヤにおいては、歯 車を軸方向に動かすことによって、ある程度は歯当た りを改善することができます。

　歯車の歯当たりは、歯車の精度の一部分であり、特 にかさ歯車とかウォームギヤにおいては、重要な要素 となります。かさ歯車、ウォームギヤは、平歯車及び はすば歯車に比較して、歯車の精度を測定することが 困難であり、最終的な歯車精度の確認方法として、こ の歯当たり検査は非常に大切です。

　この歯車の歯当たりに関しては、 JGMA1002-01（2003）

に規定されています。この規格においては、歯車の歯 当たりを A、B、C の３つに区分しています。

表 8.4　歯当たりの割合

A

B

C

歯車の種類 円　筒　歯　車 か　さ　歯　車 ウォームホイール 円　筒　歯　車 か　さ　歯　車 ウォームホイール 円　筒　歯　車 か　さ　歯　車 ウォームホイール

歯当たりの割合 歯すじ方向

70％以上 50％以上 50％以上 35％以上 35％以上 25％以上 20％以上

歯たけ方向 40％以上

30％以上

20％以上

　ここで歯当たりの割合とは、それぞれの有効歯すじ 長さ及びかみ合い歯たけに対するものです。

　このように、理想的な中央小端当たりに、かさ歯車 を製作しても、歯車箱の加工精度が悪かったり、歯車 の取付位置が悪いと、その歯当たりも悪くなってしま います。

　このかさ歯車の歯当たりに影響するものには、次の ３つの誤差が考えられます。

　　①　歯車箱のオフセット誤差 　　②　歯車箱の軸角度誤差 　　③　歯車の組立距離誤差

　これらのうちで、①と②は歯車箱を再加工しなけれ ば、良い歯当たりを得ることはできませんが、③につ いては、大小歯車を軸方向に移動して調整することに よって、正しい歯当たりを得ることができます。

　このうち３つの誤差は、程度の差はありますが、全 てバックラッシの大きさに影響を与えます。

図 8.2　中央小端当たり

内端

外端 100 60

（１）歯車箱のオフセット誤差

　図 8.3 のように、歯車箱にオフセット誤差があると、

歯当たりはクロス当たりになります。

　これは、歯車箱のオフセット誤差が、あたかも、歯 車に歯すじ方向誤差（ねじれ誤差）があるかのように 影響するからです。

　この組立距離誤差は、組立時のシム調節などにより 修正することができます。

（2）歯車箱の軸角度誤差

　図 8.4 のように、歯車箱の軸角に正（プラス）誤差が あると、かさ歯車の歯当たりは小歯車（ピニオン）及 び大歯車（ギヤ）共に小端当たりになります。

　反対に負（マイナス）誤差があると、大端当たりに なります。

（3）歯車の組立距離誤差

　図 8.5 のように、ピニオンの組立距離に正（プラス）

側誤差があると、ピニオンにおいては低い歯当たり、ギ ヤにおいては高い歯当たりになります。これは、ピニオ ンの組立距離に正誤差があることにより、ピニオンの圧 力角に正（プラス）側誤差があるのと同じように影響す るからです。

　反対に、ピニオンの組立距離に負（マイナス）側誤差 があると、ピニオンにおいては高い歯当たり、ギヤにお いては低い歯当たりになります。これはピニオンの圧力 角に負（マイナス）側誤差があるのと、同じ現象です。

　組立距離誤差はバックラッシの大きさにも影響しま す。この誤差が正方向に増加すると、バックラッシも 増加します。

　小歯車（ピニオン）の組立距離誤差は、歯当たりに 大きく影響します。微小なバックラッシを調整する場 合は、大歯車（ギヤ）のみ軸方向に調整するのが一般 的ですが、大きくバックラッシを調整する場合は、歯 当たりに悪い影響がでないように小歯車及び大歯車の 両方を軸方向に調整します。

　

8.3.2 ウォームギヤの歯当たり

　現在、日本においては、ウォームギヤの精度に関す る規格はありません。あるのは、JGMA1002-01（2003）

歯車の歯当たりに関する規格だけです。

　このため、ウォームギヤにおいては、歯当たり試験機に よる歯当たりとバックラッシの検査が最も一般的です。

　この歯当たり検査における、理想的な歯当たりを、

図 8.6 に示します。

　この歯当たりは、歯すじ方向歯当たりの中心が、多少 出口側によっていて、入口側には油膜形成に必要な入口 すき間を確保できるようになっています。

　このように、理想的な歯当たりにウォームギヤを製作

図 8.3　歯車箱のオフセット誤差による歯当たり

図 8.4　歯車箱の軸角度誤差による歯当たり

図 8.5　歯車の組立距離誤差による歯当たり

図 8.6　理想的な歯当たり

誤差

誤差

正側誤差

負側誤差

正側誤差 負側誤差

小歯車 大歯車 小歯車 大歯車

回転方向

入口側 出口側

しても、歯車箱の加工精度が悪かったり、ウォームホ イールの取付位置が悪いと、その歯当たりも悪くなっ てしまいます。

　このウォームギヤの歯当たりに影響するものには、

次の３つの誤差が考えられます。

　　①　歯車箱の軸角度誤差 　　②　歯車箱の中心距離誤差

　　③　ウォームホイールの取付位置誤差

　これらのうちで、①と②は歯車箱を再加工しなけれ ば、良い歯当たりを得ることはできませんが、③につ いてはウォームホイールを軸方向に移動して調整する ことにより、正しい歯当たりを得ることができます。

　これらの３つの誤差は、程度の差はありますが、全 てバックラッシの大きさに影響を与えます。

（1）歯車箱の軸角度誤差

　図 8.7 のように、歯車箱に軸角度誤差があると、歯当 たりはクロス当たりになります。

　このクロス当たりは、歯車に歯すじ方向誤差（ねじ れ角誤差）があるときにもおこります。　

（3）ウォームホイールの取付位置誤差

　図 8.9 のように、ウォームホイールに取付位置誤差が あると、歯当たりは歯の端の方向に移動します。この 歯当たりの移動する方向は、ウォームホイールの取付 位置誤差の方向と一致します。この誤差はバックラッ シの大きさにも影響し、誤差が増加すると、バックラッ シは減少する傾向にあります。

　この取付位置誤差は、組立時のシム調節などにより、

修正することができます。

（2）歯車箱の中心距離誤差

　図 8.8 のように、歯車箱に極端な中心距離誤差があっ ても、歯当たりはクロス当たりになります。

　この誤差があるときは、歯当たりが悪くなるだけでな く、バックラッシの大きさにもかなり影響します。正（プ ラス）側誤差があれば、バックラッシは増加し、負（マ イナス）側誤差があればバックラッシは減少します。

　負（マイナス）側誤差が大きくなりすぎると、バック ラッシがなくなって、歯車を組むことができなくなりま す。

図 8.7　歯車箱の軸角度誤差による歯当たり

図 8.8　歯車箱の中心距離誤差による歯当たり

図 8.9　ウォームホイールの取付位置誤差による歯当たり

誤差

正側誤差（＋）

誤差

誤差

誤差 負側誤差（－）

右ねじれ 左ねじれ 右ねじれ 左ねじれ

9.1　歯車に使用する一般的な材料

ドキュメント内 技術資料.indb (ページ 66-69)