歯先干渉（しさきかんしょう）とは、**歯車が噛み合う際に、本来接触すべきでない歯先同士が干渉してしまう現象**です。
歯車の騒音・振動・早期摩耗の原因となり、減速機や精密機械では特に問題になります。
この記事では、歯先干渉の仕組み、起こる条件、現場での対策方法をわかりやすく解説します。
歯先干渉とは？
歯先干渉とは、
歯車の噛み合い開始・終了時に、歯先が相手歯面に強く当たり過ぎてしまう現象
を指します。
本来、歯面同士はインボリュート曲線に沿って滑らかに接触するはずですが、条件が悪いと歯先が「突っ込む」形になります。
歯先干渉が起きる主な原因
① 歯数が少ない
特に小歯数ギアでは、歯先が相手歯元に干渉しやすい。
② 圧力角が小さい
古い設計（14.5°など）では干渉が起こりやすい。
③ 転位係数が不適切
転位不足で歯先が過度に出てしまう。
④ 歯面修整がされていない
ティップリリーフがないと衝撃噛合が発生。
⑤ 中心距離の誤差
組立誤差や軸ズレで想定外の接触が起きる。
歯先干渉によるトラブル
- ギア音（カチカチ音・うなり音）の発生
- 歯先摩耗・欠け
- 歯面焼付き
- 振動増加による軸受寿命低下
- 効率低下・発熱
特に高速回転では影響が顕著です。
歯先干渉を防ぐ方法
① 歯先修整（ティップリリーフ）を行う
噛合始点・終点の衝撃を除去できる。
② 転位歯車を採用する
歯形を外側にずらし、干渉を回避。
③ 圧力角20°の標準歯形を使う
現代歯車の基本仕様。
④ 歯数を増やす
設計変更が可能なら最も確実。
⑤ 中心距離・アライメントを正確に管理
組立精度の向上が重要。
歯先干渉が起きやすい装置例
- 小型減速機
- 精密ギアボックス
- ロボット関節部
- 高速回転ギア
歯先干渉とバックラッシの関係
バックラッシが過小でも歯先干渉は発生します。
- バックラッシ小 → 静音だが干渉リスク
- バックラッシ大 → 騒音・衝撃増加
最適なバランス設計が必要です。
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まとめ
歯先干渉は、歯車の噛み合い不良によって発生する重大なトラブル要因です。
- 小歯数・無修整歯車で発生しやすい
- 騒音・摩耗・振動の原因になる
- 歯先修整や転位で確実に対策可能
- 設計段階での予防が最も重要
歯車トラブルを防ぐためには、歯先干渉の理解が欠かせません。
