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2級ガソリン自動車整備士・試験問題
2G 登録試験 2024年10月 問題34
図に示すギヤ(歯車)に関する次の文章の(イ)と(ロ)に当てはまるものとして、下の組み合わせのうち、適切なものはどれか。
図1は、(イ)と呼ばれ、トランスミッションなどに用いられており、図2は、(ロ)と呼ばれ、ファイナル・ギヤなどに用いられている。
解説
選択肢(3)が適切です。
ヘリカル・ギヤ（斜歯歯車）は、歯が歯車の軸に対して斜めになっている歯車の一種で、直歯歯車（スパーギヤ）と比較して以下の特徴があります。
ヘリカル・ギヤの特徴
- 滑らかな動力伝達
- 歯が徐々にかみ合うため、動力の伝達がスムーズで振動や騒音が少ない。
- 高速回転時や重負荷条件下での使用に適している。
- 高い接触率
- 歯のかみ合いが複数箇所で同時に起こるため、負荷分散が可能。
- 歯面の接触圧が低減され、耐久性が向上。
- 高い伝達効率
- 高効率で動力を伝達でき、エネルギー損失が少ない。
- 軸方向力の発生
- 歯が斜めになっているため、かみ合う際に軸方向（スラスト方向）に力が発生する。
- これにより、軸受けで軸方向力を支える設計が必要となる。
- 静音性
- 振動や衝撃が抑えられるため、運転中の騒音が小さい。
- 静粛性が求められる場面（例えば乗用車のトランスミッション）に適している。
- 高負荷対応性
- 高トルクや高荷重の条件でも優れた性能を発揮する。
- 製造がやや複雑
- 歯形が斜めであるため、製造や加工が直歯歯車よりも難しく、コストが高くなる場合がある。
ヘリカル・ギヤの主な用途
- 自動車のトランスミッション
- 工業機械（工作機械、圧縮機など）
- 発電機やポンプの駆動装置
- 家電製品（例：洗濯機のギヤ機構）
注意点: 軸方向力を処理するためにスラスト・ベアリングや特殊な設計が必要ですが、これを相殺する目的でダブル・ヘリカル・ギヤ（ハス歯車）が用いられる場合もあります。この設計では、反対方向の歯を組み合わせて軸方向力を相殺します。
