⚙️概要
英語で言うとGear。JIS(日本工業規格)では「ギア」ではなく「ギヤ」と表記される。
円盤の周囲に凹凸をつけて、噛み合わせることで動力を伝える機械の部品。
種類
平歯車(ひらはぐるま・スパーギヤ)
特段変わった特徴を持たない、隣に噛み合った平歯車の回転を並行の軸で逆方向に出力する歯車。
斜歯歯車(はすばはぐるま・ヘリカルギヤ)
螺旋状に歯が切られた歯車で、組み合わせる螺旋の向きは左右で対称となる。噛み合う面積が広いためスムーズに回転し低騒音・低振動だが、軸方向に力が発生する「スラスト」という現象が生じる。
山歯歯車(やまばはぐるま・ダブルヘリカルギヤ)
斜歯歯車に逆方向に螺旋を切った斜歯歯車を貼り合わせたような形状の、くの字に歯が刻まれた歯車。スラストの力を逆方向にも発生させ打ち消している。
傘歯車(かさはぐるま・ベベルギヤ)
名前の通り傘のように末広がりに歯が刻まれた歯車。傘歯車同士を組み合わせると2軸が交差方向に曲がる。
曲がり歯傘歯車(まがりばかさはぐるま・スパイラルベベルギヤ)
傘歯車の歯を螺旋状に切り斜歯歯車と同じ特性を付与した物。
冠歯車(かんむりはぐるま・クラウンギヤ)
名前の通り王冠のように垂直に歯が立てられた歯車。平歯車と組み合わせることで傘歯車同士を組み合わせたときのように2軸が交差する。
螺子歯車(ねじはぐるま・スクリューギヤ)
単体であれば斜歯歯車と相違ない形状だが、組み合わせる歯車の螺旋の方向が左右対称の関係でない場合、2軸がねじれの位置(並行ではないが交差もしない関係)に曲がるため、用途が変わり別の呼称が用いられる。
ウォームギヤ
ボルトのように縦長で巻き数の多い螺旋が切られた歯車。緩い螺旋の斜歯歯車(ウォームホイール)と組み合わせることで螺子歯車と同様にねじれ方向に軸を曲げるが、摩擦の差によりセルフロック機構がはたらき、ウォームホイール側から入力することはできない。
爪歯車(つめはぐるま・ラチェットギヤ)
一方に寝かせた鋸刃状の歯を持つ歯車。ばねなどで押さえつける爪と組み合わせることにより逆転を防ぐ機構となる。
リングギヤ
その名の通りリング状の歯車。同軸上に回転速度や向きの違う回転機構を仕込む際などに用いられる。そのため軸は中空で別の動力を通せるようになっている。
内歯車(うちはぐるま・インターナルギヤ)
円盤の外周ではなく内側に歯が切られたリングギヤの一種で、その中を平歯車が同じ方向に回転する。内歯車を外周とし中心とその周囲に平歯車を配したものは「遊星歯車機構」と呼ばれ、回転を止める歯車を変えることで中心軸の逆回転や減速比の調整といった多様な出力が可能となる。
扇形歯車(おうぎがたはぐるま・セクターギヤ)
途中までしか歯が切られておらず、残りの外周の歯が落とされている歯車。往復運動などで限られた角度しか回転を必要としない機構や、敢えて空転が求められる機構などに用いられる。
スプロケット
歯車同士ではなくチェーンを用い離れた場所に動力を伝達するもので、出力側のスプロケットは入力側と同じ方向に回る。歯が無くゴム製などのベルトに動力を伝えるものは「プーリ」と呼ばれる。
関連部品
クランク
歯車などの円盤に取り付ける水平に伸びる棒。先端に軸を持ちこれにハンドルを付けることで人力で回転を入力しやすくなるほか、固定されたシリンダーに収められたピストンなど直線運動が可能な「スライダ」に、両端に軸を持つ「コンロッド(コネクション・ロッド)」と呼ばれる棒を介して接続することで回転運動を往復直線運動に変換したり逆に往復直線運動を回転運動に変換したりできる。
カム
スライダなど作用する物体を縁で押し出したり、回転により上下する溝に沿って往復させたりする部品。円盤を基底とし外周の形状に変化を持たせる、あるいは面に溝を彫った「平面カム」と、円柱を基底とし天面の形状に変化を持たせる、あるいは側面に溝を彫った「立体カム」に大別される。
シャフト
所謂軸。歯車や上記の部品を挿して固定することで回転機構として機能するようになる。
基本的な形状は単なる棒状だが、用途に応じて別の動力を通すために中空だったり、歯車と一体成型された「ギヤシャフト」、更には上記クランクやカムを連なるように積み重ねた「クランクシャフト」「カムシャフト」といった派生もある。
チェーン
鎖という英単語だが金属の輪を単純に連ねたものではなく、一般的な鎖のように左右に振れたりひねりを加えるような自由度は無い。互い違いに重ねられた両側面の眼鏡状の「プレート」とそれを繋ぐ「ピン」、ピンの軸受けとなる「ブッシュ」とその外側でスプロケットの歯を受ける「ローラ」の2層の円筒で構成されている。
ラック
歯が並べ立てられた直線の棒。歯車(ピニオン)と組み合わせることで回転運動を直線運動に変換する。平面カムの中にはこのラックなどと組み合わせ直線運動で物体に作用する「直進板カム」と呼ばれる物もある。(対して軸に挿すものは「回転板カム」と呼ばれる)
歯車をモチーフとしたキャラ・アイテムなど
特撮
- カイザー/カイザーリバース、バイカイザー、エンジンブロス/リモコンブロス、ヘルブロス(仮面ライダービルド)
- ハグルマン(ロボット刑事)
- 歯車仮面(秘密戦隊ゴレンジャー)
- バラハグルマ(超力戦隊オーレンジャー)
- センタイギア、トジルギア(機界戦隊ゼンカイジャー)
- アバタロウギア、機界鬼(暴太郎戦隊ドンブラザーズ)
アニメ・ゲーム
- 牧瀬紅莉栖(steins;gate)※キービジュアル等のみ
- ホテル歯車(テイコウペンギン)
- ハグルモン(デジタルモンスター)
- ココロワヒメ(天穂のサクナヒメ)
- オムド・ロレス(ドラゴンクエスト)
- 歯車王(熱血最強ゴウザウラー)
- わがまま工場長(ProjectDIVAシリーズ)※初音ミクのモジュール。
- ギアル/ギギアル/ギギギアル、マギアナ、時の歯車(ポケットモンスター)
- エナジースフィア、グルギアント、ンギュア基地(星のカービィ)
- ガジェット、古代の機械(遊戯王)
- 三船栞子(ラブライブ!虹ヶ咲学園スクールアイドル同好会)※楽曲「EMOTION」の映像内