機械要素の基礎〜歯車の取り扱いに必要なJISの正しい理解〜：3D CADとJIS製図（12）（2/3 ページ）

連載「3D CADとJIS製図の基礎」では、“3D CAD運用が当たり前になりつつある今、どのように設計力を高めていけばよいのか”をテーマに、JIS製図を意識した正しい設計／製図力に基づく3D CAD活用について解説する。最終回となる第12回では、代表的な機械要素である「歯車」のうち、基本となる「平歯車」を取り上げる。

[土橋美博／プレマテック，MONOist]

歯車各部の名前

　図2のように、歯車の各部には名前があります。これもまた「B 0102-1：2013 歯車用語−第1部：幾何形状に関する定義」に規定されています。各部の名称と意味を表3にまとめました。

図2　歯車各部の名称［クリックで拡大］

歯車各部の名称	意味
歯先円 歯先円直径	歯車の軸に垂直な平面による歯先円筒の断面 歯先円の直径
基準円 基準円直径	歯車の軸に垂直な平面による基準円筒の断面 基準円の直径
歯底線 歯底円直径	歯車の軸に垂直な平面による歯底円筒の断面 歯底円の直径
歯末のたけ	歯先円と基準円との半径方向距離
歯元のたけ	歯底円と基準円との半径方向距離
（正面）モジュール	正面ピッチを円周率πで除した値。基準円直径を歯数で除した値に等しい
正面ピッチ	連続する対応歯形の間にある基準円の弧の長さ
歯すじ	歯面と任意の同軸回転面との交線
表3　B 0102-1：2013 歯車用語より

　この中で、モジュールは歯車の選定を行う上で重要な仕様になります。歯車は単体で使用せず、他の歯車との組み合わせで使用するものなので、モジュールの数値が正しくないと、歯車がかみ合わなかったり、スムーズに歯車が動かなかったりする場合があります。

　組み合わされる歯車同士のモジュールの値は同じである必要があります。これは「JIS B 1701-2 円筒歯車−インボリュート歯車歯形 第2部：モジュール」の中で、モジュールの標準値として定められており、“できる限りI系列のモジュールを用いることが望ましい”とされています。

表4　歯直角モジュールの標準値（機械要素JIS要覧｜新日本法規出版に記載の表を基に作成）［クリックで拡大］

　まずは、歯車を略画で描いていきますが、JISにこの略画法の規定があります。

4．2．図示方法（JIS B 0003：2012より抜粋／編集）
4．2．1．線の用い方
　線の用い方は、次による。

• a）歯先円は、太い実線で表す（図3［1］）
• b）基準円は、細い一点鎖線で表す（図3［2］）
• c）歯底円は、細い実線で表す（図3［3］）

　ただし、軸に直角な方向から見た図（以下、主投影図という）を断面で図示するときは、歯底の線は太い実線で表す（図3［4］）。なお、歯底円は記入を省略してもよく、特に、かさ歯車およびウォームホイールの軸方向から見た図では、原則として省略する。

• d）歯すじ方向は、通常3本の細い実線で表す
• e）主投影図を断面で図示するときは、外はすば歯車の歯すじ方向は、紙面から手前の歯の歯すじ方向3本の細い2点鎖線で表す。内はすば歯車の歯すじ方向は、3本の細い実線で表す

　SOLIDWORKSで3D図面から2D図面を作成すると、図3左側枠内のような図面になりますが、一般的には図3右側のような略画法を使用して作図します。歯車の各部の用語を理解していれば、この2D図面を描くことはそれほど難しくありません。

図3　2D図面の例［クリックで拡大］