ギア(ギヤ)製品のコストダウン調達を実現する為のポイント

2023.09.22

1.ギアの種類

ギアというのは、噛み合わせ機構により力を伝達させ、駆動させる部品を指します。形状により種類はさまざまであり、簡単にまとめると下記のような種類の製品があります。

スパーギア(平歯車) – 最も一般的なギアで、直線状に並んだ歯を持っています。
ヘリカルギア(斜歯車) – 歯が斜めにカットされており、スムーズで静かな運転が可能です。
ベベルギア(傘歯車) – 歯が円錐状に配置され、90度の角度で力を伝えることができます。
ウォームギア(ウォームホイール) – 螺旋状のウォームとウォームホイールから構成され、高い減速比が得られます。
プラネタリーギア(遊星歯車) – 中心のサンギア、回りのプラネタリーギア、そしてリングギアから構成され、複雑な運動を実現します。
ラック&ピニオン – 直線的なラックと、回転するピニオンギアで構成され、回転運動を直線運動に変えることができます。

2.ギアの製造方法・加工方法

ギア製品の製造・加工においては、加工方法はいくつかあり、精度や形状・ロットに応じて加工方法を選択する必要があります。具体的な工法としては、切削加工・冷間鍛造・熱間鍛造・鋳造・プレスなどがあります。これからの工法選定のポイントを以下に解説いたします。

・切削加工によるギア(ギヤ)製造について

ギア(ギヤ)製造において最もポピュラーな加工方法が切削加工によるギア製造です。ギアの切削加工の工法としては以下のような工法で加工を行います。ギアを切削加工で製造するには、いくつかのの工法があります。主な加工方法の原理ならびに、特徴をご紹介します。

ホブ盤(Hobbing):

原理: 回転するホブカッター(歯型を持つ円筒形のカッター)を用いて、素材を加工しながら切り取っていきます。
特徴: 高速で大量生産が可能、比較的コストが低い。

シェービング(Shaving):

原理: ホブ盤で初期の形状を作成した後、シェービングカッターを使用して精密に歯形を整えます。
特徴: 高い精度と仕上がり、微細な調整が可能。

プロファイルミリング(Profiling Milling):

原理: ミリングマシンを使用し、形状に沿ってギア歯を個別に削っていきます。
特徴: 個別のギア歯に対する高精度の加工、ただし時間がかかる。

シェーピング(Gear Shaping):

原理: 工作機械に取り付けられたカッターが上下またはラジアルに動き、ギアの歯形を一歯ずつ切り取ります。
特徴: インナースプラインや非常に高精度のギアに適用可能。

ブローチング(Broaching):

原理: 多段のカッターを使用し、一回のストロークでギア歯を削り出します。
特徴: 高い生産性、大量生産向け。

・鍛造によるギア(ギヤ)製造について

ギア(ギヤ)製造において、次に多い工法が鍛造です。鍛造には熱間鍛造・温間鍛造・冷間鍛造の3つがあり、切削加工よりも精度は出ないものの、量産品のコストダウンを検討する上では最適な工法として採用されます。

当社ではこれら鍛造で粗成形をしたのちに、切削で仕上げる事でコストダウン効果を狙うなど工法の組み合わせによるコストダウン調達ももちろん可能です。

3.調達コスト削減のポイント

ギア(ギヤ)部品のコストダウン調達において最も重要となるのが、サプライヤー選定です。

ギア(ギヤ)部品はサイズ・精度・求められる強度・材質が様々であり、「ギア(ギヤ)部品が得意だ!」と謳っているメーカーでも精度・サイズという点で詳細を詰めると、見積を断られてしまう・孫請けに依頼をするといった場合もあります。

結果として、コストが求めるレベルに見合わずサプライヤー選定を再度しなければならなくなったり、依頼はしたものの、当初の要求精度・品質を満たさない製品ができあがるなど調達活動の長期化・満足のいく製品の確保が難しくなってしまいます。

では、どうすればよいのか?というと、多岐にわたるサプライヤーを抱え、適切な発注先選定ができる調達代行を得意とする企業に依頼をされることが良いと言えます。

当社では、国内外に複数のサプライヤーを持ち、お客様の要望に合わせ、QCDすべての点で最適な調達活動が出来る点に強みがあると考えています。基本的には小型のものは国内、大型のものは国外と分けて製作しています。国外の場合ですと、工場の自主検査と現地に駐在している当社の現地社員による検査、また必要であれば日本から当社社員が直接工場へ行き検査もしております。価格面でも複数社へ見積依頼することで為替などの影響も考慮した適正価格での調達が可能となります。

4.大型製缶加工・機械加工受託センター.comが手掛けた製造実績

4-1.ベベルギア・クランクシャフトの組立品

本製品は、大型製缶加工・機械加工受託センター.comで手掛けたベベルギア・クランクシャフトの組立品です。製品のしようとしては、ベベルギア部が圧力角20°で最大径のギア部分がφ1500mmです。本製品は、クランクシャフト製作～ギア組立に加え、ベベルギアの製作・光明丹による歯当たり検査を実施した上で組立までを一貫して対応いたしました。

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