カップリングギヤは、機器において回転やトルクを伝達するための部品です。本記事では、カップリングギヤの概要や、長所・短所について解説します。
カップリングギヤは、モーターなどの駆動軸とシャフトなどの従動軸をつなぎ、回転やトルクを伝えるために用いられる部品です。回転やトルクの伝達だけでなく、軸受けの摩耗を軽減するほか、振動によって起こる芯ずれを防ぐ役割も果たします。カップリングギヤには、ディスクタイプやスリットタイプ、オルダムタイプなど数々の種類があるほか、平面状のカップリングギヤとしてカービックカップリングやハースカップなどがあります。
ディスクタイプはギア本体の間にバネを入れることで、偏心や偏角、エンドプレイを許容します。スリットタイプは、1本の丸棒から切削加工で作られるカップリングギヤです。スリット加工で弾性をもたせることで、偏心や偏角、エンドプレイを許容します。スライダータイプは、本体の間に樹脂または金属のスライダーが入ったカップリングギヤです。ディスクタイプはスリットタイプよりも許容トルクが高い、スライダータイプは許容ミスアライメントがディスクタイプやスリットタイプよりも高いなど、それぞれに特性があります。
さらに、カップリングギヤにはマグネットカップリング・マグネットギヤという種類もあります。磁石の吸引や反発作用を利用して、動力伝達を行うカップリングギヤです。非接触動力伝達装置とも呼ばれます。マグネットカップリング・マグネットギヤは非接触型であることから、騒音や振動がなく、ギヤの消耗は発塵がない、脱着が簡単などのメリットがあります。
カップリングギヤは歯車同士が噛み合うことで回転力を伝達します。エネルギーの損失が小さく、効率的に動力を伝達できる点が長所です。また構造がシンプルなので、製造コストを抑えられることがあります。歯車同士が直接接触するため、耐久性が高い点も長所です。定期的に適切なメンテナンスを行うことで、長期間使用できます。
カップリングギヤの効率性を高めるためには、精密な設計と正確な製造が重要になります、噛み合いが正確でないと効率が下がる、摩耗が早くなるなどのリスクが生じる可能性があります。また、カップリングギヤは歯車同士が噛み合うことで動作するため、高速で回転した場合振動や騒音が生じる可能性があります。周囲の装置に影響を及ぼす可能性があるため、注意が必要です。マグネットカップリング・マグネットギヤは磁束漏れが懸念されますが、周辺機器を磁石部分から50mm離すことで影響の心配がなくなるとされています。
精度やサイズなど5つの特徴的なポイントにマッチするギヤメーカーを紹介しています。
【選定の条件】Googleにて「ギヤ メーカー」「歯車 メーカー」で検索し、100位までに公式サイトが表示されたメーカーの中から
①ギヤ加工の対応範囲が広い（一部の種類に特化していない）、②国際的な品質マネジメント規格ISO9001を取得している、または、「日本歯車工業会」所属のメーカーから、各条件に適したメーカーから紹介しています。
（Google検索は2022年7月1日時点、①②は2022年7月調査時点）
※以下の根拠をもとに選出しています。
【高精度】…機械加工技能士「特級」保有者の数が最多、高性能な設備（ハイエンド/上位機種）の導入 【既存歯車の再現】…複製技術に強み、複製がプラン化されている
【標準歯車】…標準歯車の取扱い製品数が最多
【特大サイズ】…公表されている加工設備の対応サイズの中で最大 【極小サイズ】…商品化されている製品の中でモジュールが最小
