この記事では、かさ歯車とは何か、またその用途について説明します。ここでは、かさ歯車のさまざまな種類、その利点、および用途について説明します。
かさ歯車とは何ですか?
かさ歯車は、歯が円錐形の歯車です。簡単に言うと、かさ歯車は円錐台の形状をした歯車の一種です。
かさ歯車の主な特徴は、交差する 2 つの軸間で回転運動を伝達できることです。かさ歯車システムの軸は通常垂直ですが、別の角度で動作するように設計することもできます。
一般に、かさ歯車は鋳鉄、合金鋼、またはアルミニウムで作られています。ただし、かさ歯車の用途によっては、非常にまれですが、非金属材料で製造される場合もあります。
かさ歯車の種類
かさ歯車の種類は次のとおりです。
- 直歯かさ歯車: 直歯かさ歯車の種類。
- はすば歯かさ歯車– 角度のある歯を持つかさ歯車の一種。
- まがり歯かさ歯車：かさ歯車の一種で、歯がらせん状になっています。
- ハイポイドかさ歯車：ピッチ面が双曲面であるかさ歯車の一種。
以下では、各タイプのかさ歯車について詳しく説明し、各タイプのかさ歯車の例も示します。
直歯かさ歯車
直歯かさ歯車は、その名の通り歯の形状がまっすぐなかさ歯車です。一般に、直歯かさ歯車のシャフトは直角に動作しますが、45°、60°、または 70°の角度も可能です。
このタイプのかさ歯車は、騒音と振動が最も多く発生するため、最も使用されません。例えば、時計、ボール盤、製造機械、自動販売機などに使用されます。
はすば歯かさ歯車
はすばかさ歯車は、回転軸に対して傾斜した歯を持っています。はすば歯を備えているため、直歯のかさ歯車よりも騒音が小さくなります。
このタイプのかさ歯車は、自動車の後車軸トランスミッションに使用されます。
まがりかさ歯車
スパイラルベベルギヤは、らせん状の歯、つまり歯が湾曲している歯を持っています。
歯が湾曲しているため、動きの伝達がより段階的に行われ、歯間の接触が大きくなります。同様に、このタイプの歯車によって発生する振動や騒音も軽減します。
スパイラル形状のかさ歯車は、オートバイの機構などで高い角速度を伝達するためによく使用されます。
ハイポイドかさ歯車
ハイポイドかさ歯車は、まがり状のかさ歯車に似ていますが、歯のピッチ面は双曲面であり、円錐形ではありません。
このタイプのかさ歯車は、低速回転と高トルクの伝達に非常に役立ちます。これらは、大型トラックの後車軸など、自動車分野で広く使用されています。
かさ歯車のメリットとデメリット
かさ歯車の定義とさまざまな種類のかさ歯車を見てきました。次に、このタイプの歯車の長所と短所を見てみましょう。
かさ歯車の利点:
- かさ歯車を使用すると、回転軸の方向を変えることができます。
- また、駆動輪と従動輪の歯数を変えることで、伝達される角速度を増減させることもできます。
- かさ歯車は、中程度および低速の角速度を伝達するために使用できます。
かさ歯車の欠点:
- ベベル歯ピニオンは、他の歯車ではなく、その相補歯車と連携して動作するように設計されています。
- かさ歯車ベアリングは、高い応力に耐えることができなければなりません。
- かさ歯車は正確に取り付ける必要があります。
かさ歯車の用途
かさ歯車にはさまざまな産業用途があります。したがって、このタイプの歯車は、ロボット工学から航空宇宙分野に至るまで、非常にさまざまな工学分野で使用されています。
たとえば、かさ歯車は、ドリルやさまざまな動作を行うロボットなど、非常に狭いスペースで回転軸を変更する必要がある機械に使用されます。
同様に、ヘリコプタの機械システムでも、異なる方向の異なるシャフトを回転させる必要があるため、複数のかさ歯車が使用されます。