スパイラルベベルギヤとは？小型歯車なら

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。

軸位置変換の際のベベルギヤとウォームギヤの使い分け方