ベベルギア（傘歯車）

ベベルギアの基礎知識

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ベベルギア（かさ歯車）とは？

ベベルギアは、別名傘歯車と呼ばれ、2つの歯車軸がおおむね90度に交差して力の向きを変える歯車です。傘に似た円錐形状からこの名前がつき、伝達効率は98％前後と高いです。傘歯車は歯筋の形状によって、すぐば傘歯車、はすば傘歯車、曲がり歯傘歯車、ゼロール傘歯車、ハイポイドギヤ、マイタ歯車などに分類されます。これらは自動車のFR構造、バルブ仕切弁や玉型弁、可動堰や水門などの水位・水量調整に幅広く使用されています。

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すぐば傘歯車（ストレートベベルギヤ）の特徴

すぐば傘歯車は、ストレートベベルギヤとも呼ばれ、最も一般的に使用される傘歯車です。歯筋が直線でスラスト力が小さく、扱いやすいのが特徴です。また、歯形がシンプルなため、高精度に製作することが容易で、低コストで生産できます。しかし、かみ合い率が低いため、限られた歯面に負荷が集中し、高速回転時には騒音が大きくなることが問題となります。このため、すぐば傘歯車は主に低速回転時に使用される傾向があります。

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まがりばかさ歯車 （スパイラルベベルギア）の特徴

曲がりば傘歯車は、スパイラルベベルギアとも呼ばれ、歯筋がらせん状にねじれているため滑らかな回転が特徴の傘歯車です。歯当たり面積が大きいため、すぐば傘歯車よりも強度が高く、低騒音です。しかし、スラスト力が大きく、ねじれた歯の加工が複雑であるため、加工費用が高くなるという短所があります。

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はすば傘歯車（ヘリカルベベルギア）の特徴

はすば傘歯車は、ヘリカルベベルギアとも呼ばれ、すぐば傘歯車と曲がりば傘歯車の中間的な性質を持つ歯車です。すぐば傘歯車に比べて、かみ合い率や強度、スラスト力、製造コスト、騒音性能などすべての面で優れていますが、曲がりば傘歯車に比べると性能が低くなります。そのため、現在では使用される機会も徐々に減ってきています。

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ベベルギアの種類を選択する際に考慮すべき観点

傘歯車の選択には、以下4つの観点が重要です。まず、「使用環境と用途」を考慮します。次に、伝達するトルクや負荷の大きさなど「負荷条件」を把握し、適切な種類を選択します。3つ目は「効率と寿命」で、長期間安定した性能を保てる傘歯車を選びます。最後に「コスト」を考慮して、予算に適した性能とコストのバランスを見極めます。