Q&A集　ベベルギヤ・ハイポイドギヤ

スパイラルベベルギヤは、歯に対する負担も少なく、力の強い機械やその他性能を重視する場合などで活躍が期待できます。
ハイポイドギヤは、2つの歯車の軸が食い違い軸（平行でなく、交わりもしない2軸）であり、歯すじが螺旋状になっている歯車です。噛み合い率が高く、動力の伝達効率が良いことがメリットとして挙げられます。

オージックはベベルギヤ専門の工場も保有しており、工作機械メーカー様や自動車メーカー様を中心に、数多くの加工実績がございます。
今までいただいた様々な質問を一覧に致しましたので、是非、ご一読ください。

【質問内容（抜粋）】
■ロボット用ハイレシオハイポイドギヤの加工はできますか？
■ベベルギヤのラッピングと、歯研ではどの程度コストは異なりますか？
■ハイポイドギヤのかみ合い測定は可能でしょうか？
　　　　　など


ベベルギヤを加工できるメーカーは非常に少なく専門にしている企業も少ないので、ぜひ、ベベルギヤに強みを持つオージックにお任せください。

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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割り出し装置用ハイレシオハイポイドギヤです。

歯車を浸炭材の歯研仕上げ製作することができ高強度と高精度を両立できます。

限定された製品サイズに1:30という大きいな減速比を実現するため、ピニオン側の歯数が
2枚などと通常のハイポイドギヤでは歯面設計が困難でした。

さらに歯面の滑り速度が速いため発熱も大きく、歯車のクリアランスの変化などが発生し
運転環境が悪くなってしまうという課題もありました。

弊社では発熱量を抑えるために
【１】面粗さの改善（加工時の、砥石の選定、加工条件の最適化）
【２】歯形の最適化（設計時、伝達誤差を上げる）に重要な項目）が必要と判断し設計を行いました。

弊社は長年の実績により培ってきた加工時の面粗さの改善技術と歯面設計により、歯形修整による

滑り速度の調整を実施しました。

これにより非常に高い伝達誤差を実現する事が可能となり、非常にコンパクトなギアボックスを制作することに貢献できました。
歯面の焼けも無く、ウォームと同等の割出精度を維持する製品を提供に成功しました。
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工作機械に用いられる、複合加工機用のアングルヘッド向けのベベルギヤです。
グリス潤滑であるため、どうしても異常摩耗が収まらないという事でご相談いただきました。
弊社の調査で異常摩耗の原因として適切な隙間（バックラッシ）が確保されていないということがわかりました。

解決するためにお客様へ諸元解析を行っい変更を提案しました。
解析ソフトのKIMOSを用いてお客様の使用条件に見合った歯車になるようシュミレーションを行い
適切な歯当たり、バックラッシを持つように諸元を改めました。

長年の諸元解析のノウハウから最適な諸元提案を行うことにより、

発生していた異音・異常摩耗がなくなりました。

さらに安定した稼働を行うことに高回転化への要求も満足することができました。
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工作機械用のタレットに使用されるベベルギヤです。
工作機械の高回転化が進みベベルギアの高回転の使用条件でも安定し回転できる製品の供給が要求されています。

コストパフォーマンスを維持しながら品質を安定させることが課題でした。
マイタという条件であると、ギア・ピニオン両方共、より高精度の精度が求められます。

バランスや、各製品の精度を確保する事によって、セットでの総合的な精度を高めることに注力しました。

高回転時の振動・騒音の条件が厳しくなる製品構成ではありますが、
長年の蓄積したノウハウにより課題解決する事ができ、新製品の発売にこぎつけることができました。

開発段階には弊社以外にも他社製の歯車を使用使い比較試作も行われていました。

そのなか他社製に比べ騒音と組み立ての利便性などを高く評価していただき弊社製品を採択していただきました。 （詳細を見る）

お客様より製作相談をいただいた時、問題になっていたのは
現状ストレートベベルで対応しているが製品で歯面強度の不足でした。

問題解決のため弊社は歯車精度の向上と
歯面設計の自由度を上げられる歯研仕上げ提案しました。

解析ソフトを用いて歯面精度の向上と面圧強度の改善できる設計を実施、
ゼロールベベルの歯研で提案しました。

結果として従来品よりも強度を上げることができ、いままでと同サイズで、
より大きい伝達動力及び大きな負荷に耐えられる事が確認され実用化へ進むことができた。
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駆動時に歯車箱の変形により安定したかみ合いが確保できなかったため歯面損傷が発生していました。

歯車箱の変形の要因はスパイラルベベルに発生するスラスト力であることが判りました。

そこで弊社ではお客様へスパイラルベベルからゼロールベベルへ変更することを提案しました。

結果、スラスト力が少なくなったことで、歯車箱の変形が抑制され、正しい組立距離を維持することができました。

そしてその効果により歯当たりも安定し損傷も改善できましたた。
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こちらは工作機械の旋盤タレットで使用されるベベルギヤの改善を行いました。
課題としましては高速化した際のベベルの振動・騒音の問題を解消したいことでした。

弊社ではスプラインとベベルを別々で製造されていた事によって、接合部のバックラッシで振動が発生していたことを確認、
お客様へ一体構造にできる製造工程を考え提案しました。

軸部とベベルを一体化する事で振動が低減しベベルの歯部も騒音低減につながりました。
組立も簡略化でき、工数の削減効果にもつながりました。
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こちらは、産業用機械にて使用される大型ベベルギヤの製品事例です。
具体的には船舶や鉄道車輛、大型ミルマシンなどのギヤボックスに使用されるベベルギヤでした。

Φ800までのスパイラルベベルギヤの歯研加工が求められておりましたが、ドライカットに対応した歯切り盤とΦ800サイズまで歯研が出来る最新の歯研機を用い、低コストかつ高精度で大型ベベルギヤの製作が可能となりました。

お客様からも、今まで海外から購入していた歯車を国内調達できることによりQCD改善につながった、とのお声を頂けることとなり、弊社としてもやりがいのある事例でございました。

オージックでは、今回の事例のような大型の歯車から、Φ10などの小さな歯車まで、様々な歯車の製造を行っております。
歯車の精度を上げたい、製作コストを削減したい、その他ギヤに関するお悩みがある方は、ギヤの製造を得意とする弊社までご相談ください。 （詳細を見る）

こちらは、ロボットの関節に使用されるハイレシオハイポイドギヤの製品事例でございます。

こちらは歯数比が1:30という、負荷運転時も想定した最適な歯当たり設計をされている事例でした。
こちらの歯車緒言は設計ソフトの販売メーカー様においても設計手法が未確定なものでございます。

非常に難しい案件ではございますが、最適な歯車設計を行うために、当社の熟練の技術者のノウハウと最新のソフトウェアを掛け合わせ設計を組み立て、できた設計を再現するための加工機や測定機によるクローズドループなど、さまざま調整した結果、実現までこぎつけました。
結果、設計通りの歯当たりを再現することができ、お客様にもご満足いただける結果となりました。

ハイレシオハイポイドは、歯面の滑り速度が速いため焼けが発生しやすいのが特徴です。
当社ではその運転条件を把握しているため、歯面の設計段階でこのような特徴も考慮して加工し、未然にトラブルを防止し製作ができました。
こういった技術力は当社自慢のノウハウによって実現されています。
歯車の加工・製造でお悩みがある際は、オージックまで、ぜひご相談ください。 （詳細を見る）

こちらは、航空機用の発電機など補器で使用されるスパイラルベベルギヤの事例です。
駆動歯車と従動歯車の接触線である歯当たりの大きさ、位置、形など、マスターギヤの再現力が求められました。

よって、マスターギヤを0.001mm単位で3次元計測し、加工機の機械セッティングを作成していきます。
このような場合は、歯面を計測する技術、加工する技術が必要となり、その装置を上手に使用する経験値・品質管理能力・設備力が足りていないと十分な結果が得られない高難度のご依頼です。

また、この歯車は、高速回転する部品であり、面粗さや歯元のRなど、強度を保つために細部まで入念にチェックした事例でした。
オージックでは、長年スパイラルベベルギヤを製作してきており、こういったご依頼は得意とするところでもあります。
歯部の解析技術や、それに伴う設備も保有しており、お客様からいただいたご要望に、しっかりとお応えし、対応できる技術力があります。
こちらのケースでは、お客様からいただいた機械セッティングを再現し、更にマスターギヤとの合わせ込みを行いました。 （詳細を見る）

こちらはプレス機用のゼロ―ルベベルギヤの事例となります。材質はSCMで、熱処理として浸炭焼き入れを施しています。

従来は仕上げ歯切りにより仕上げ加工をしていたため、騒音・振動が大きく、お客様は非常にお困りでした。
しかし、製品が大きいため熱処理深さも深く、重量も大きくなるため、熱処理による歪みが発生し、理想的な歯当たりの位置、大きさ、形を維持することは困難でした。

そこで、弊社はモジュール12など大型モジュールのゼロールベベルギヤの歯研対応ができる歯車研削仕様をご提案しました。
その結果、小ロットの製品の為、高額な専用工具の購入が不要になり、砥石で歯切り加工を実施することでコスト削減を実現しました。

コスト削減・製品品質向上を実現したことにより、お客様に非常に満足頂いた事例となります。弊社では、当事例のようなコストダウン・品質向上に最適なご提案をすることが可能です。

歯車・ギヤのことならオージックへお気軽にご相談ください。
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こちらは、工作機械用ATC（オートツールチェンジャー）向けのハイポイドギヤの事例となります。
サイズはφ400、材質はSCMで、熱処理として浸炭焼き入れを施しています。

当事例では、歯車箱のコンパクト化を行うためにハイポイドギヤを採用いたしました。
ハイポイドギヤは、ウォームギヤと似ていますが、ハイポイドギヤの方が噛み合い率が高く、動力の伝達効率が良いことがメリットとして挙げられます。

ハイポイドギヤを使用することにより工作機械用ATCの減速比を大きく設計できるため、今まで2段減速していた減速機を1段減速で実現することが可能となりました。
さらに、負荷運転時の強度計算支援により機械のスペックに最適な諸元をご提案いたしました。その結果、製品の静粛性・耐久性が向上しました。

オージックでは当事例のように、お客様のお困りごとを解決する最適なご提案を行うことが可能です。歯車・ギヤに関することならお気軽にご相談ください。
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