ラチェット

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ラチェットは、機械工学で、動作方向を一方に制限するために用いられる機構である。
ラチェットは、のこぎり状の歯が刻まれている歯車状のものである。
そしてこの歯に爪が掛かっている。
爪が引っ掛かる方向に回そうとしても回らないが、反対方向に回すと、爪が山の坂を滑って回る仕組みになっている。

ラチェットは自転車、レンチ、ジャッキなどに使われている。
自転車でペダルを漕げば前に進むが、走っている自転車のペダルを止めてもペダルが回されることはない。
ペダルを止めると「ジャー」という音が聞こえるが、実はこの音を出しているのがラチェットである。

ラチェットには2つの用途がある。
その1つは逆転防止である。
ラチェットの爪を固定して取り付けておけば、逆転防止に利用できる。

もう1つの用途は、一方向への回転を伝える機構である。
自転車では、チェーンで駆動される車輪側のスプロケットの中に内転型のラチェットが組み込まれている。
ペダルを漕ぐ方向にラチェットを回すと、ラチェットの歯に車輪の軸に取り付けられた爪が噛み込んで、爪と一緒に車輪を回す。
逆に車輪を前進方向に回してもラチェットが滑って、スプロケットは回らなくなっている。

今は少なくなったが、ぜんまい式の時計にもラチェット機構が使われている。
その1つは巻き上げたぜんまいの力を歯車に伝える部分である。
ぜんまいを外から巻き上げる方向には回るが、ぜんまいが緩む方向への動きは、爪を通じて歯車に伝える様になっている。


スプロケット

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スプロケット(sprocket)とは、チェーンと組み合わせて動力を伝える歯車状のものである。
チェーンホイールとも呼ばれる。
普通の歯車が、歯車同士が噛み合うのに対し、スプロケットはチェーンと噛み合うものである。

カート、オートバイ、自転車などの動力伝達に用いられる機械要素であり、軸にキーなどにより固定される。
形状はボスの有無によりA型(平板型)、B型(片ボス型)、C型(両ボス型)などがある。

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冠歯車(フェースギヤ)

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ピッチ面が平面になったかさ歯車を冠歯車といい、平歯車におけるラックに相当する。
つまり、平歯車、または、はすば歯車とかみ合う円盤状の歯車である。

直行する軸、または食い違い軸に使われる。

ハイポイドギヤ

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食い違い軸の間に運動を伝達する円錐状の歯車。
大小歯車の軸がオフセットされていて、まがりばかさ歯車と似ている。
かみ合いが非常に複雑である。

まがりばかさ歯車と同じように、自動車後車軸駆動用として用いられている。

ねじ歯車(crossed helical gear)

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ねじ歯車は、はすば歯車を、軸を食い違えてかみ合わせたものである。
はすば歯車同士、または、はすば歯車と平歯車の組み合わせで使われる。

音が静かという利点がある一方、比較的軽負担でなければ使うことが出来ないという欠点もある。

ウォームギヤ(worm gear)

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ウォームギヤとは、ウォームと、これとかみ合うウォームホイールの総称である。
ウォームは、1枚またはそれ以上の歯数を持つねじ状の歯車で、一般的には円筒形である。

一般には、ウォームホイールからウォームを回すことはできないが、ねじれ角度が限界角度(30〜40°)近くになると、ウォームホイールからウォームを回すことが可能になる。

ウォームギヤの長所は、一段で大きく減速することができ、静かである。
ウォームギヤの短所は、効率が悪いことである。

ゼロールかさ歯車

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交差軸であるかさ歯車の一種。
まがりばかさ歯車のねじれ角が0°のかさ歯車をゼロールかさ歯車という。

すぐばかさ歯車の歯すじが曲がったものと考えてもよい。
すぐばかさ歯車とまがりばかさ歯車の特徴をあわせ持った独特なかさ歯車である。

この歯車は、見た目はすぐばかさ歯車と似ているが、すぐばかさ歯車に比べ、滑らかな運動が出来る。
歯に加わる力はすぐばかさ歯車と同じである。

まがりばかさ歯車(spiral bevel gear)

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交差軸であるかさ歯車の一種。
歯すじが曲線で、ねじれ角をもったかさ歯車である。

すぐばかさ歯車よりも製作が難しいものの、すぐばかさ歯車に比べ、強度が強く、静かであるため、広く使われている。

すぐばかさ歯車(straight bevel gear)

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交差軸で、かさ歯車の一種。
歯すじがピッチ円すいの母直線と一致するかさ歯車。

かさ歯車としては、比較的容易に製作できるため、動力伝達用かさ歯車として最も普及している。

ラック

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円筒歯車のピッチ円筒の半径が無限大になったものをラックという。
これとかみ合う平歯車をピニオンとよぶ。

ラックとピニオンのかみ合いにより、回転運動を直線運動にかえる場合に用いられる。
歯の形は、はすばのものもある。
タグ:ラック

内歯車

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円筒歯車の一つ。
円筒の内側に歯が作られている歯車。
内歯車とかみ合う歯車は必ず外歯車(外に歯がある歯車)である。

外歯車同士がかみ合う場合、回転方向は反対になるのに対し、内歯車と外歯車がかみあう場合は回転方向が同じになる。

必ず内歯車の方が大歯車になる。
内歯車と外歯車の歯数の差に制限がある。

主に、減速率の高い遊星歯車装置や、クラッチなどに使われる。

マイタ歯車(miter gears)

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かさ歯車の1つ。
直交する2軸の両方のかさ歯車の歯数が同じ場合に、この1組2個の歯車のことをマイタ歯車という。
両方の歯数が同じことからピッチ面は45°である。

かさ歯車

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交わる2軸間に動力を伝達する円錐形の歯車。
すぐばかさ歯車・はすばかさ歯車・マイタ歯車などがある。
タグ:かさ歯車

山歯(やまば)歯車

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円筒歯車の1つ。
図のように左右両ねじれのはすば歯車を組み合わせて、軸方向の力(スラスト)を打ち消し合うようにした歯車。
使われ方は、平歯車・はすば歯車と同じで、平行軸の間に動力伝達を行う。

はすば歯車(斜歯歯車)(helical gear)

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円筒歯車の1つ。
2軸は平行であるが、歯が軸に対して平行ではなく、斜めについている。
このため、歯のかみあいは滑らかで、静かに行われる。
平歯車と比較して、強度が強い。
しかし、回転中に軸方向に力がかかるのが欠点である。

はすば歯車のねじれ方向は、歯すじを正面から見て、歯すじが右肩上りのものを右ねじれといい、左肩上りのものを左ねじれという。
一対の歯車は、ねじれ角度は同じだが、ねじれ方向は逆である。

図の左の歯車は、右ねじれ、右の歯車は左ねじれである。

平歯車(spur gear)

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円筒歯車の一つ。
平行な2軸に取り付け、それぞれの軸を反対方向に回転させる歯車。
歯は軸に平行に切られている。
そのため、軸方向に力がかからない。

歯車の中では形が簡単で工作しやすく、精度が高いものが得られるため最も多く用いられている。

また、かみあう一対の歯車で、歯数の多いほうを大歯車(gear)、
歯数の少ないほうを小歯車(pinion)という。

円筒歯車

ピッチ面が円筒である歯車のこと。
平歯車・はすば歯車・やまば歯車・内歯車などがある。
タグ:円筒歯車
歯車の分類と種類
歯車の分類歯車の種類効率(%)
平行軸円筒歯車98〜99.5
平歯車
はすば歯車
やまば歯車
内歯車
ラック
はすばラック
交差軸かさ歯車98〜99
マイタ歯車
すぐばかさ歯車
まがりばかさ歯車
ゼロールかさ歯車
食い違い軸ウォームギヤ30〜90
ねじ歯車70〜95
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