モジュールと径節は、歯車図面で歯の大きさを表す最も一般的な2つの方法であり、噛み合う歯車同士で一致しなければならないパラメータです。ここを間違えると、注文した歯車が合わない原因として最も多いケースのひとつになります。この記事では、その意味、換算方法、図面を送る前に確認すべきことを説明します。
モジュール（Mと表記）は歯のサイズのメートル法です。ピッチ円直径（ミリメートル）を歯数で割った値で、噛み合う2枚の歯車で同じ値になり、歯の大きさを表します。同じ歯数ならモジュール2の歯車はモジュール1の2倍の歯の大きさです。標準モジュールは0.5、0.8、1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6などの優先系列に従い、工具の標準化とコスト低減につながります。
径節（DPと表記）はインペリアル法での相当品です。ピッチ円直径1インチあたりの歯数で表すため、DPの数字が大きいほど歯は小さくなります。2つの体系は単位が異なるため互換性がありません。モジュール2の歯車が12 DPの歯車と噛み合うことは決してありません。換算式はM＝25.4÷DPで、12 DPは約モジュール2.12、8 DPはモジュール3.175です。換算ツールを使うのは簡単ですが、図面で両体系を混在させることはサプライヤーにとって警告信号です。
もうひとつ一致が必要な数値が圧力角です。ほとんどの現代の歯車は20度を使いますが、古い設計や一部のアメリカ製代替品は14.5度です。同じモジュールでも圧力角が異なる2枚の歯車は、見た目が似ていても正しく噛み合いません。図面には歯末のたけ、歯全高、バックラッシュ等級、必要なら歯形修整も明記すべきです。これらはすべてペアの運転に影響するからです。
古い歯車や摩耗した歯車を複製する場合、ピッチ円直径と歯数が分かればモジュールの測定は簡単ですが、摩耗した部品からこれらの値を得るのは難しいことがあります。その場合は、ピンゲージやまたぎ歯厚の測定が最速の手段であり、あるいはサンプルや孔径の分かる写真をメーカーに送るだけでも十分です。有能なサプライヤーはサンプルからモジュール、圧力角、歯形を逆算できます。
買い手向けの要点は簡単です。モジュールまたはDP、圧力角、歯数を図面に明確に書き、メートル法かインペリアル法かを明記します。不確かな値があればその旨を伝え、サンプルか写真を送ります。モジュールの推測違いは納期を1週間無駄にします。当工場ではモジュール0.5以上の歯車をホブ盤と形削り盤で加工しており、交換注文向けにサンプルの逆測定も日常的に行っています。