鳴滝工業のlogo
スパイラルベベルギヤ

    

鳴滝工業の⻭車事業部は、スパイラルベベルギヤを主力とした小型⻭車を製造しております。 研究開発段階の試作・小ロットから量産まで幅広く対応可能です。 また、より高精度を目指し5軸複合加工機によるスパイラルベベルギヤの⻭切りにも取り組んでおります。 他にも、平・はすば⻭車はじめ、機械加工品も対応可能です。

スパイラルベベルギヤ

加工可能サイズ

モジュール2以下且つ、外径φ100以下

加工材質例

S45C・SCM415・SCM420・SCM435・SCM440・SNCM420・SUS304

スパイラルベベルギヤ研削加工

当社は小モジュールの研削加工にも挑戦しています。
まだ精度、コストの面で課題を残しておりますが、実用化に向けて引続き研鑽してまいります。

研削加工でのスパイラルベベルギヤ製作例
CBN研削品(JIS1級)
モジュール1
歯数:ピニオン20枚 / ギヤ30枚
軸角90°

スパイラルベベルギヤ研削5
 

スパイラルベベルギヤとは

別称:まがりばかさ歯車(まがりばかさはぐるま、曲がり歯傘歯車、spiral bevel gear)
ピッチ円すい上で歯すじが曲線となり、ねじれ角をもったかさ歯車です。すぐばかさ歯車やゼロールかさ歯車(後述)よりもはるかに円滑に運動を伝達できます。そのため高速運転(10m/s以上)において騒音と振動を著しく減少させることができます。

スパイラルベベルギヤ

スパイラルベベルギヤの歯切法

スパイラルベベルギヤ(曲歯傘歯車)を歯切りする方法は、20世紀初頭から多くの人々によって発表されてきました。現在実用されているものの代表格がGleason社の方法、Klingelnberg社の方法です。
Gleason社の歯切法(→詳細はこちら)は現在、日本はじめ世界各国で最も広範囲に採用されている歯切法と言えます。
そのGleason方式の特徴としては歯筋が円弧歯筋であることや、また、その歯当たりの位置と面積を比較的自由に制御できることなどが挙げられます。

スパイラルベベルギヤの歯切法の最大の特徴として、それぞれの適用範囲に応じていろいろな方法で歯切りできるということです。大まかに分類すると片側法か両側法かということになります。
片側法は歯溝の両側歯面を別々に切削する方法でGleason社ではシングルサイド法がその代表です。
両側法は歯溝の両側歯面を一度に切削する方法でGleason社ではスプレッドブレード法と呼ばれています。
さらに、両歯車とも片側法によるか、小歯車を片側法・大歯車を両側法によるか、あるいは両歯車とも両側法によるかといった具合に細かく分類することもできます。

複両側法(デュプレックス法)

当社の歯切り法はデュプレックス法です。これは複両側法とも言われ、歯筋の凸歯面を歯切る内側切刃と凹歯面を歯切る外側切刃が交互に取り付けられた両側カッターによって、歯溝の両側歯面を同時に切削する方法がスプレッドブレード法(両側法)ですが、さらに大小両歯車をこのスプレッドブレード法によって歯切る方法がデュプレックス法です。
この方法は主としてモジュールの小さいベベルギヤ(一般に2.5モジュール以下)に用いられます。
また、両側歯面を別々に創成歯切りできないため、歯当たりの調整は熟練を要しますが、非常に効率的な切削方法であるため、比較的安価に製作できます。

スパイラルベベル用両側カッター

スパイラルベベル用両側カッター

製造プロセス

スパイラルベベル 製作フロー
※上記プロセスは一例であり、ワークによって異なります。

スパイラルベベルギヤの特異性

平歯車等の場合、モジュール1の歯車を切削しようとする場合、モジュール1のホブ(切削工具)を使えばよく、それは歯数比がいかなる場合においても同様です。
しかしスパイラルベベルギヤの場合、モジュールだけでなく、それらの歯数比、歯幅、ネジレ角などの諸元によって理論カッター径が算出されます。その理論カッター径は、上記諸元の違いによって千差万別です。
つまり同じモジュールでも、歯数比が異なれば理論カッター径は異なるということなのです。これではカッターの数がいくらあっても足りません。
現在は、当社のような小モジュール(2.5モジュール以下)の歯切りを行う場合、カッター径が0.5inch、1.1inch、1.5inch、2inch、3.5inchのように一応の標準化がされており、諸元により算出された理論カッター径に対して、近似の標準カッターを選定して歯切ります。もし理論カッター径が1.2inchだった場合、1.1inchか1.5inchかのどちらの標準カッターを選択しても成立させることができるのです。
標準カッターにはさらにカッターNo.(刃の傾き角)やポイント幅(刃先の幅)といった要素もギヤ諸元によって紐づけられるということを考えると、これでも大変な量のカッターが必要となることがわかります。
このように、スパイラルベベルギヤは理論こそ少々厄介ですが、作り手側の自由度の高い魅力的な歯車だと言えます。

スパイラルベベルギヤ製作事例

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.25*⻭数9枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SNCM420
モジュール1.0*⻭数20枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.5*⻭数20枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.0*⻭数10枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.0*⻭数14枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.0*⻭数21枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.5*⻭数32枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:S45C
モジュール1.5*⻭数48枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.3*⻭数21枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.5*⻭数21枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.25*⻭数38枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.25*⻭数15枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.0*⻭数14枚
ねじれ角0°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
DP18*⻭数12枚
ねじれ角35°

スパイラルベベルギヤ

材質:SCM415
モジュール1.3*⻭数16枚
ねじれ角35°