Gear Reduction

Gear Reduction（ギヤ・リダクション）。 多くの人に馴染みのある言葉ですが、実際にはどういう意味なのでしょうか。

表面的には、歯車の量や大きさを「減らす」ように見えるかもしれませんが、それは部分的に正しいのです。 エンジンや電動機などの回転機械で、出力速度を下げたり、トルクを上げたりする場合、歯車を使うのが一般的です。 歯車の「減速」とは、具体的には回転機の速度のことであり、回転機の回転速度を1：1以上の歯車比で割ることで「減速」させる。 1:1より大きいギア比とは、歯数の少ない小さなギア(小型化)が、歯数の多い大きなギアに噛み合い、駆動することで得られます

ギアの減少は、トルクに対して逆の効果をもたらします。 回転機の出力トルクは、トルクに歯車比を掛けることで、多少の効率低下を差し引いて増加します。

多くの用途で歯車減速は速度を下げてトルクを増加しますが、他の用途では速度を上げてトルクを減少させるために歯車減速が使用されています。 風力発電機では、比較的遅いタービンブレードの回転数を発電可能な高速回転数に変換するために、このような方法で歯車減速が行われます。

減速はどのように行われるのですか。 減速機には、平行軸、遊星、直角ウォーム減速機など多くの種類がありますが、これらに限定されるものではありません。 平行軸減速機では、ある歯数のピニオンギヤが、より歯数の多い大きなギヤと噛み合って駆動します。 減速比は、大きな歯車の歯数を小さな歯車の歯数で割った値である。 例えば、電動モーターで13歯のピニオンギアを駆動し、65歯のギアと噛み合わせた場合、5：1（65÷13＝5）の減速比が得られます。 電気モーターの回転数が3,450rpmの場合、ギアボックスはこの回転数を5分の1の690rpmに減速する。

パラレルシャフトギヤボックスは、多くの場合、複数のギヤセットを含んでおり、それによって減速比が大きくなっています。 各段の歯車比を掛け合わせたものが、総減速比となります。 例えば、3:1、4:1、5:1のギヤセットであれば、3×4×5=60:1ということになります。 上記の例では、3,450 rpmの電気モーターは、60:1ギアボックスを使用することにより57.5 rpmに減速されます。 ピニオンギヤと相手ギヤの歯数が同じ場合、減速は行われず、ギヤ比は1:1です。 このギヤはアイドラーと呼ばれ、その主な役割は回転数の減少やトルクの増加ではなく、回転方向の変更です。

遊星歯車減速機の減速比の計算は、サンギヤとリングギヤの歯数に依存するのであまり直感的ではありません。 遊星歯車はアイドラーとして働き、歯車比に影響を与えません。 遊星歯車比は、サンギヤとリングギヤの歯数の和をサンギヤの歯数で割ったものに等しくなります。 例えば、12歯のサンギアと72歯のリングギアからなるプラネタリーセットは、7：1（/12＝7）のギヤ比を持ちます。 プラネタリギアセットは、約3:1から約11:1のギア比を達成することができます。

直角ウォームドライブの減速比は、ウォームのねじ山（スタート）の数と、相手ウォームホイールの歯数によって決まる。

エンジンや電動機などの回転機械が、所望の出力速度やトルクを得られない場合、減速機が有効な解決策になることがある。 平行軸、遊星、直角ウォームドライブなどが、減速機として一般的なタイプです。 減速機に関するご質問は、グロショップにご連絡ください。