ヘリカルギアの3種類のシャフト接続方式
A ヘリカルギア 3つの機構のうちの1つによってシャフトに接続され、それぞれ異なるトルク範囲と組み立て頻度に適しています。
長方形の鋼鉄製のキーが、シャフトと ヘリカルギア ボアは、キーのせん断領域を介してトルクを伝達します。ボア公差H7（クリアランスフィット）—ギアは手または軽い力でシャフトにスライドさせて着脱できます。定期的なメンテナンスのために取り外す必要があるギアに適しています。これは産業用標準接続です。 ヘリカルギア M3～M32において。
ボア公差 P7 または R7 — ヘリカルギア シャフトに0.01～0.05mmの半径方向の干渉で圧入または焼き嵌めされます。トルクはシャフトと穴の接合部での摩擦によって伝達され、キーは使用されません。利点：キー溝による応力集中がない。トルク伝達に穴の全面積が利用可能。キー接触部でのフレッティングがない。欠点：取り付けと取り外しに油圧プレスまたは加熱が必要。重工業における恒久的な高トルク接続に使用されます。
穴の周囲に多数の小さな歯を持つインボリュートスプライン（DIN 5480）は、トルクを広い接触面積に分散させ、同じシャフト径の単一キーよりもはるかに高いトルクを可能にしながら、簡単に分解できます。高トルクの車両ドライブシャフト接続、クレーンのギアボックス、およびあらゆる用途に使用されます。 ヘリカルギア 特別な機器を使用せずに、繰り返し取り外しと再取り付けを行う必要がある。
DIN 6885-1 平行キー寸法 - 参照表
DIN 6885 パート 1 では、所定の軸径に対する標準平行キー (Passfeder) の寸法を規定しています。キーの幅 b と高さ h は、軸径に基づいて標準表から選択されます。 ヘリカルギア 退屈:
| シャフト径範囲（mm） | キー幅 b (mm) | キーの高さ h (mm) | シャフト内の深さ t₁ (mm) | ハブt₂の深さ（mm） |
|---|---|---|---|---|
| 17～22 | 6 | 6 | 3.5 | 2.8 |
| 22～30 | 8 | 7 | 4.0 | 3.3 |
| 30～38 | 10 | 8 | 5.0 | 3.3 |
| 38～44 | 12 | 8 | 5.0 | 3.3 |
| 44～50 | 14 | 9 | 5.5 | 3.8 |
| 50～58 | 16 | 10 | 6.0 | 4.3 |
| 58～65 | 18 | 11 | 7.0 | 4.4 |
| 65～75 | 20 | 12 | 7.5 | 4.9 |
| 75～85 | 22 | 14 | 9.0 | 5.4 |
| 85～95 | 25 | 14 | 9.0 | 5.4 |
| 95～110 | 28 | 16 | 10.0 | 6.4 |
| 110～130 | 32 | 18 | 11.0 | 7.4 |
| 130～150 | 36 | 20 | 12.0 | 8.4 |
| 150～170 | 40 | 22 | 13.0 | 9.4 |
出典: DIN 6885-1:2019 (フォーム A、フラット トップ キー、丸みを帯びた端部)。t₁ = シャフトのキー溝深さ、t₂ = ハブのキー溝深さ (ヘリカルギア 穴)。キーの高さ h は、シャフトとハブのキー溝の両方に突き出ており、キーの頂部にわずかな隙間がある状態で、全体の係合深さは t₁ + t₂ ≈ h となります。
穴径公差の選択 ― H7、K7、P7について解説
ヘリカルギアシャフト接続 ― 穴公差（H7クリアランス、K7トランジション、またはP7干渉）によって、組み立て方法と穴とシャフトの接合部におけるトルク容量が決まります。DIN 6885-1キーはH7クリアランス嵌め合いでトルクを伝達し、干渉嵌め合いではキーなしで摩擦によってトルクを伝達します。
| 内径公差（ISO 286-1） | フィットタイプ | ⌀50 mmにおけるクリアランスまたは干渉 | 組み立て方法 | 指定する時期 |
|---|---|---|---|---|
| H7 | クリアランス（h6シャフト使用時） | +0.000 / +0.025 mmのクリアランス | 手で押すか、軽いハンマーで叩く。キーがトルクを伝達する。 | 標準取り外し可能 ヘリカルギアトルクをかけるにはキーが必要です |
| K7 | 移行（K6シャフト付き） | −0.002 / +0.023 mm（遷移） | 軽く押すと、キーがトルク容量を強化します。 | H7と比較して振動/フレッティングリスクが低減。分解頻度は中程度。 |
| M7 | 遷移／光干渉 | −0.009 / +0.016 mm | プレス機（油圧式が望ましい） | 取り外し頻度が少ない。負荷の反転時にH7+キーよりもトルク保持力が優れている。 |
| P7 | 干渉 | −0.026 / −0.001 mmの干渉 | 油圧プレス（10～30トン）を使用するか、ギアを150～200℃に加熱する。 | 永久接続または稀に取り外し可能な接続。高負荷の逆転荷重に対応。中程度のトルクではキーは不要。 |
| H6 | 精密クリアランス | +0.000 / +0.016 mm (H7よりタイト) | 選択的フィット - 同色のシャフトと組み合わせる必要があります | 精密なインデックス付けまたはレジスター、同心度が重要なサーボギアボックス |
最小肉厚 ― 穴からルートサークルまで
壁の厚さと ヘリカルギア 内径と歯底円周は、熱処理中に歯底部で亀裂が発生するのを防ぐ（薄肉部を通る温度勾配によって残留応力が発生し、焼入れ割れにつながる可能性がある）とともに、圧入接続の接触圧力下でハブ面が降伏するのを防ぐのに十分な大きさでなければならない。
最小肉厚：t_wall ≥ 2.5 × Mn（韓国エバーパワー社の浸炭歯車規格）
t_wall ≥ 2.0 × Mn（中程度の負荷がかかるQTギアの最小値）
壁を確認する：
根元円直径 d_f = Mn × (z − 2.5) / cos β (標準歯底径 1.25 × Mn)
最大内径 d_bore_max = d_f − 2 × t_wall_min
例：M8、z=30、β=20°、浸炭処理済み：
d_f = 8 × (30 − 2.5) / cos20° = 8 × 27.5 / 0.9397 = 234.1 mm
t_wall_min = 2.5 × 8 = 20 mm
d_bore_max = 234.1 − 2 × 20 = 194.1 mm
この例では、194 mmより大きいボア径です。 ヘリカルギア 最小肉厚に違反し、浸炭時の焼入れ割れや、圧入時のハブ面の降伏のリスクが生じる可能性があります。韓国エバーパワー社は、図面審査段階で肉厚の制約を確認し、生産開始前に最小肉厚に違反するボア・モジュール組み合わせを警告しています。
ダブルキー溝 ― 大型モジュールギアの超高トルクに対応
トルク要件が所定の軸径における単一の DIN 6885-1 キーの容量を超える場合、直径方向に反対側 (180° 離れて) に配置された 2 つのキーにより、キーの総接触面積が 2 倍になり、キーあたりのせん断応力が半分になります。ダブルキー溝は標準で、 ヘリカルギア 高トルク駆動において、シャフト径が約150mmを超える場合。2つのキー溝は、加工後にCMMで測定・検証した上で、正確に180°の角度で配置する必要があります。2つのキー溝間の角度誤差が±0.1°を超えると、キー荷重が不均等になり、ダブルキーのトルク容量がシングルキーの2倍ではなく、約1.6倍に低下します。
DIN 5480 スプライン接続 — キーよりもスプラインを選択する場合
DIN 5480 インボリュート スプライン ハブは、単一のキー溝を、穴の周囲に 10 ～ 80 個の小さなインボリュート プロファイル スプライン歯で置き換えます。同じ軸径の場合、スプラインのトルク容量は単一キーの 3 ～ 8 倍になります。これは、トルクが 1 つのキーに集中するのではなく、多数の歯に分散されるためです。次のような場合は、キーよりもスプラインを選択してください。
- 頻繁な分解が必要です。 スプライン接続は、特殊工具を使わずに組み立て・分解が可能（スライドフィットスプライン）でありながら、非常に高いトルクを伝達します。これは、圧入式接続のトルク容量とH7クリアランスフィット接続の取り外しやすさを兼ね備えているためです。車両のドライブシャフトやクレーンのギアボックスなどに広く用いられています。
- 中程度の軸径で非常に高いトルクを実現： のために ヘリカルギア 軸径100mmで5,000N・mのトルクを伝達する場合、DIN 6885-1規格のキー（28×16mm）1本ではキー根元のフィレット部分がせん断されてしまいます。一方、モジュール2.5の歯数20のDIN 5480規格のスプラインであれば、同じ軸径100mmで10～15倍のトルク容量が得られます。
- 精密な角度位置決め： DIN 5480 直径中心スプライン（スプライン外径を中心とする）は、ギアとシャフト間の同心度を 0.005～0.015 mm 以内に抑えます。これは、クリアランスによるわずかな穴とシャフトの同心度のばらつきを許容する H7 キー接続よりも優れています。
韓国エバーパワー ― 穴あけ加工とキー溝加工を標準装備
韓国エバーパワーCNC加工 ヘリカルギア 穴とDIN 6885-1キー溝 ― 穴はH7公差で仕上げ穴加工され（校正済み穴ゲージで確認）、キー溝はDIN 6885-1表の軸径のb×h寸法に正確にブローチ加工され、最終納品前に肉厚が2.5×Mnの最小値に合致していることが確認されます。
韓国エバーパワーは、あらゆる穴、キー溝、ハブの寸法を機械加工します。 ヘリカルカットギア お客様の図面仕様に基づいて注文します。標準加工：H7公差の穴（穴ゲージとCMMで確認）、DIN 6885-1キー溝をh9公差でブローチ加工、キー溝の位置を要求に応じて90°と180°の基準で確認、肉厚を2.5×Mn以上で確認。Korea Ever-Powerは、重荷重用途向けにDIN 5480スプライン穴と干渉嵌め（P7）穴も加工しています。 ヘリカルギアメーカー歯研削後の最終加工として穴加工が行われ、穴の同心度とキー溝の角度位置が、研削前のブランクではなく、完成した歯車の歯の基準に対して測定されることが保証されます。 ヘリカルギア製品群 あらゆるボア径および接続構成に対応。
よくある質問
動的バランスに関しては、高速回転時における歯に対するキー溝の位置が重要となる。 ヘリカルギアキー溝は、モジュールとハブ壁の厚さに応じて、ギア本体質量の約0.5～2%の小さな非対称質量をボアから除去します。 ヘリカルギア 1,500 RPMを超える回転数では、この非対称質量により測定可能な不均衡が生じ、シャフト周波数の1倍の振動が発生します。Korea Ever-Powerは、完成した部品の動的バランス調整を提供しています。 ヘリカルギア ピッチ線速度が10m/sを超えるすべての歯車について、ISO 21940バランス等級G6.3以上となるように調整します。通常は、ハブ面の反対側から少量の材料を除去することで調整を行います。キー溝の角度位置は注文ファイルに記録されるため、バランス調整位置が記録され、将来の交換用歯車でも再現可能です。
60 mm シャフトの場合: DIN 6885-1 キー = 18 × 11 mm (58～65 mm シャフト径範囲から)。キーせん断面積 = b × L_key × τ_allowable、ここで L_key は有効キー係合長さ ( ヘリカルギア 面幅 b ですが、シャフト径に対する DIN 6885-1 の推奨キー長さを超えません。鋼製シャフトとハブの鋼製キーの場合、τ_allowable ≈ 60～100 N/mm² (荷重の種類 - 静的または周期的)。b = 18 mm、L_key = 50 mm (面幅)、τ = 80 N/mm² の場合: キーせん断力 = 18 × 50 × 80 = 72,000 N。トルク容量 T = 力 × シャフト半径 = 72,000 × 0.030 = 2,160 N·m。60 mm シャフトでより高いトルクが必要な場合は、K7 または M7 嵌め合い (穴とシャフトの摩擦が増加) を使用するか、DIN 5480 スプライン接続を使用します。
50 mm シャフト (k6 シャフト公差) の P7 ボアの場合、公称干渉は半径方向に 0.017 ～ 0.042 mm です。この干渉嵌めの摩擦トルク容量は、T_friction = f × π × d_bore × L_hub × p × (d_bore / 2) で表されます。ここで、p = 干渉圧力 = E × δ × (d_bore)^(−1) × 壁係数 [MPa]、f = 摩擦係数 ≈ 0.12～0.15 (オイルフリー鋼-鋼、プレス組立) です。50 mm ボア × 0.03 mm 干渉 × 40 mm ハブ長さの場合: p ≈ 210 GPa × 0.03 / (50 × 壁補正) ≈ 50～70 MPa、T ≈ 0.13 × π × 50 × 40 × 60 × 25 ≈ 1,220 N·m。これは、キー接続トルクの約60%に相当しますが、干渉嵌め合いはキー溝に応力集中を生じさせることなくトルクを伝達するため、逆方向または繰り返しトルク下での疲労性能が向上します。韓国エバーパワーは、あらゆるP7干渉嵌め合いの理論トルク容量計算を提供しています。 ヘリカルギア ご要望に応じて詳細をお伝えします。
はい、ただし新しい大径ボアが最小肉厚（ボアからルート円まで2.5×Mn）を超えないことが条件です。ボアは、すべての熱処理と研削が完了した後、CNC旋盤で再ボーリングされ、その後、キー溝は新しいシャフト径に合わせてDIN 6885-1の寸法に再ブローチ加工されます。ボア拡大にキー溝の拡大が必要な場合、キー溝の幅と深さは、新しいシャフト径範囲に合わせてDIN 6885-1に従って変更されます。Korea Ever-Powerは、以前に納入された製品に対して、ボア拡大を改造サービスとして提供しています。 ヘリカルギア壁厚チェックの結果によります。費用は通常、新しいギアを注文する場合の20～35%で、内径のみが変更された場合に新しいギアを注文する場合よりも大幅に安価です。
ヘリカルギアの穴、キー溝、ハブの仕様
シャフト径、伝達トルク、組立頻度、接続タイプのご希望をお知らせください。Korea Ever-Powerは、図面レビュー段階で標準として、生産開始前にDIN 6885-1の主要寸法、内径公差クラス、肉厚チェックが正しいことを確認します。
H7/K7/P7ボア・DIN 6885-1キー・DIN 5480スプライン・ダブルキー溝・肉厚チェック・バランスグレードG6.3対応
編集者: Cxm
