【2022年版】ウォームギヤ メーカー11社一覧
ウォームギヤについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ウォームギヤのメーカー11社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ウォームギヤ関連企業の2022年6月注目ランキングは1位:小原歯車工業株式会社、2位:株式会社島村製作所、3位:岡本工機株式会社となっています。
ウォームギヤとは
ウォームギヤはねじ歯車の一種です。ねじ状の「ウォーム」、これと噛み合う「ウォームホイール」によって構成されている機材です。ウォームギヤには直角に交差した回転軸に動力を伝えられる、セルフロック機能を有する、大きな減速比を得られるという特徴があります。
このパーツは弦楽器などの糸巻きに使われるほか、エレベーターのような減速運動が必要な大型装置にも用いられています。適用したい装置の大きさや運動の大きさによって適切なパーツを選定します。
ウォームギヤの使用用途
ウォームギヤを用いる場面は主に「省スペースで軸方向を90°変えつつ、大きな減速比を伝えたい場合」、「セルフロック機能を用いた場合」です。以下にいくつかの使用例を紹介します。
- 弦楽器の糸巻き（ペグ）
最も身近な例としてはギターやベースなどの弦楽器の弦を巻きつけるペグが挙げられます。ペグを分解してみると手でねじる部分がウォーム、弦を巻きつける部分がウォームホイールで構成されており、セルフロック機能を利用することで巻き付けた弦が緩まない状態で保持することができます。 - エレベーターの巻き上げ装置
エレベーターには巻上装置としてモーターが取り付けられています。このモーターが自重で回ると予期せぬ動作を引き起こすリスクが有るため、ウォームギアは自重回転を防ぐ安全装置として利用されています。
ウォームギヤの原理
ここでは前述したウォームギヤのメリットを簡潔に紹介します。
- 直角に交差した回転軸に動力を伝達可能
このパーツはそれぞれの回転軸が直交しているため回転方向を変えて動力を伝える方向を90度変えることができます。 - 大きな減速比を得られる
減速比とは入力(ウォーム)側の回転数と出力(ウォームホイール)側の回転数の比であり、減速比＝入力側の回転数 / 出力側の回転数で定義されます。この定義から入力側の回転数に対し、出力側の回転数が少なければ少ない程、減速比が大きくなることが分かります。なお、歯車の回転の性質上、出力側の歯車の歯数が多ければ多いほど、減速比は大きくなります。 - セルフロック機能
ウォーム側を回転させることでウォームホイール側を駆動することはできますが、摩擦の関係で逆にウォームホイール側を回してウォーム側を駆動することはできません。このセルフロック機能を使うことでロック機構を省略することができますが、逆に無理にウォームホイール側を回すような力が働くと、装置が破損してしまう可能性があります。
なおウォームギヤは特性上、歯面の摩擦が大きいため、発熱や摩耗が発生しやすいというデメリットを持っており、使用時には潤滑が必要になります。また直交する2つの軸の角度が変化してしまうと、波面の摩擦が急激に増えてしまい、伝達効率の低下や熱の発生などに繋がります。
ウォームギヤの効率
ウォームギヤの伝達効率は組立状態と潤滑状態で変化しますが、一般的には30％～90％となっています。ただ、低速域では50％以下になりますので、原動機の選定には注意が必要です。
効率は、圧力角と進み角、摩擦係数で計算されます。圧力角と進み角はギヤの仕様で決まってきますが、摩擦係数はギヤの状態によって変化します。摩擦係数はすべり速度が速いほど小さくなり、遅いほど大きくなるので、一般的に停止状態から起動するときが最も効率が落ちることになります。そのため、各社技術資料には起動トルクと言うパラメータがあり、この値と負荷によるトルクの合計以上の入力トルクが必要になります。
ウォームギヤの場合、ウォーム軸を回転させる場合と、ウォームホイールを回転させる場合で、伝達効率を求める式が違います。ウォームホイールを回転させる場合は、かなり小さな効率となり、実際はセルフロックと呼ばれるように、ウォームホイール側からは回転させることができません。
ウォームギヤの選定
ウォームギヤを選定する際には、最初に使用用途に合った組み合わせを選択します。ウォームには右ねじれと左ねじれ、1条と2条があり、組合せができるウォームホイールが決まっています。技術資料にある組合せ表を確認し、ウォームとホイールを選定します。
次に許容歯面強度から許容出力トルクを算出し、使用最大トルクより大きくなるようにギヤのモジュールを選択します。
最後に、使用用途に合わせてギヤの精度を決定します。ウォームギヤの精度はJIS規格に規定がありますが、メーカー独自の精度等級もあるので、メーカーの技術資料を確認する必要があります。例として、KHKではJIS規格を参考にして、ウォームの精度として1～4等級、ウォームホイールで1～5等級が規定されています。
ギヤの精度によってピッチ誤差などが変わってきますので、必要精度を確認し、用途に合った精度を選択します。ただ、ウォームギヤはバックラッシがあるので、高精度位置決めには不向きになります。高精度位置決めの場合は、ギヤの種類から選定し直す方が良い場合があります。
参考文献
http://www.robojoy-club.com/challenge/challenge_c10_2_02.php?p=4&loc=cc10_2_02
https://toolremake.com/worm-gear/
https://automotive.ten-navi.com/dictionary/785/
https://www.khkgears.co.jp/khkweb/search/tobiraLink.do?method=series&gearType=10&lang=ja
ウォームギヤのメーカー11社一覧
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
ウォームギヤのメーカーランキング
*一部商社などの取扱い企業なども含みます2022年6月の注目ランキングベスト10
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 小原歯車工業株式会社 | 20.7% |
| 2 | 株式会社島村製作所 | 15.5% |
| 3 | 岡本工機株式会社 | 13.8% |
| 4 | 株式会社オージック | 13.8% |
| 5 | 株式会社サントウ | 8.6% |
| 6 | 長谷川精工株式会社 | 6.9% |
| 7 | 株式会社サイトウ工機 | 6.9% |
| 8 | 有限会社茶谷鉄工所 | 5.2% |
| 9 | イグス株式会社 | 5.2% |
| 10 | Bornemann Gewindetechnik GmbH＆Co.KG | 1.7% |
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2022年6月のウォームギヤページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
- 1 岡本工機株式会社
- 2 小原歯車工業株式会社
- 3 株式会社オージック
設立年の新しい会社
- 1 Jiangsu Devo Gear Technology Co., Ltd.
- 2 株式会社サントウ
- 3 長谷川精工株式会社
歴史のある会社
- 1 株式会社島村製作所
- 2 小原歯車工業株式会社
- 3 有限会社茶谷鉄工所
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