歯車の種類と使い分けを解説！平歯車・はすば歯車・かさ歯車・ウォームギヤの違いと選び方

2026年10月14日

• お役立ちコラム

歯車の種類は、2本の軸の位置関係で「平行軸」「交差軸」「食い違い軸」の3つに分けて考えると整理できます。代表的な平歯車・はすば歯車・かさ歯車・ウォームギヤは、それぞれ得意な場面が違います。軸の配置、必要な減速比、静かさ・強度・コストの順に絞り込むと、無理なく選べます。

この記事では、歯車の基本から各歯車の特徴と用途、選び方の手順までを、設計や購買を担当する方に向けてわかりやすく解説します。

目次

歯車とは？ベルト・チェーンとの違い

歯車（ギヤ）とは、円筒や円盤の外周に等間隔で歯を刻み、歯同士をかみ合わせて回転と力を伝える機械部品です。モーターの回転を、機械が必要とする速さや力に変える場面で幅広く使われています。

回転を伝える部品には、ベルトやチェーンもあります。ベルトは軸の間隔を自由に取れる一方で、滑りが出るため、回転の比率を正確には保てません。これに対して歯車は、歯が直接かみ合うので滑らず、決まった比率で回転と力を伝えられます。ロボットの関節のように、回転の比率がずれてはいけない場所で歯車が使われるのは、このためです。

歯車は軸の位置関係で3つに分類できる

歯車の種類はとても多いですが、「2本の軸がどう並んでいるか」で分けると整理しやすくなります。

4種類以外にも、次のような歯車があります。

• 内歯車：円筒の内側に歯を刻んだ歯車。外歯車とかみ合わせると回転方向が同じになり、遊星歯車減速機などに使われます。
• ラック＆ピニオン：直線状の歯を持つラックと、小さな歯車（ピニオン）の組み合わせ。回転運動を直線運動に変えられます。
• ハイポイドギヤ：軸が交わらず、ずれた位置で直角に配置する歯車。かさ歯車より静かで、自動車の駆動系などに使われます。
• ねじ歯車：はすば歯車を、軸を食い違わせて組み合わせたもの。軽い荷重の伝達に向いています。

装置の中で軸をどう配置したいかが決まれば、候補になる歯車はこの3つのグループのどれかにほぼ絞られます。ここからは、使用頻度の高い4種類を順に説明します。

平歯車（スパーギヤ）の特徴と用途

平歯車は、歯の向き（歯すじ）が軸と平行にまっすぐ切られた円筒形の歯車です。歯車の基本形で、動力を伝える用途に最も多く使われています。

長所は、形がシンプルで加工しやすく、精度を高めやすいことです。コストも抑えやすいため、平行な2軸の間で回転を伝えるなら、まず検討する歯車といえます。短所は、歯が一度にかみ合い始めるため、音や振動が出やすいことです。高速回転では騒音が気になる場合があります。

主な用途は、モーターの回転を減らす減速機や、モーターの軸に取り付けるピニオン、各種の搬送装置などです。信電舎でも、1ピッチかみ合いに高い精度（2.8μ）が求められるモーターピニオン用のスパーギヤを製作した事例があります。詳しくはモーターピニオン用のスパーギヤの製作事例をご覧ください。

はすば歯車（ヘリカルギヤ）の特徴と用途

はすば歯車は、歯すじが軸に対して斜めに切られた歯車です。歯が少しずつ当たっていくため、平歯車に比べてかみ合いがなめらかで、静かに回ります。同時にかみ合う歯の数が多くなるので、強度の面でも有利です。

注意点は、歯が斜めになっている分、軸の方向にも力（スラスト荷重）が発生することです。この力を受けるスラスト軸受が必要になり、構造はやや複雑になります。左右逆にねじれた2つのはすば歯車を組み合わせた「やまば歯車」にすると、この力を打ち消せます。なお、かみ合う2枚のはすば歯車は、ねじれの向きが逆で、角度が同じものを組み合わせます。

主な用途は、静かさが求められる自動車や産業機械の減速機などです。高速で回転する部分や、運転音を抑えたい装置では、平歯車の代わりにはすば歯車を選ぶのが一般的です。ねじれ角が大きいほど静かになりますが、スラスト荷重も大きくなるため、軸受の選定とあわせて検討します。

かさ歯車（ベベルギヤ）の特徴と用途

かさ歯車は、傘のような円すい形をした歯車で、軸が1点で交わる2本の軸の間で回転を伝えます。回転の向きを変えたいとき、たとえば90度向きを変えたい場面で使われます。

歯の形によっていくつか種類があります。歯すじがまっすぐな「すぐばかさ歯車」は加工しやすい反面、音が出やすい傾向があります。歯すじが曲線の「まがりばかさ歯車」は、かみ合いがなめらかで静かですが、加工の難易度は高くなります。

主な用途は、電動工具のほか、産業機械や搬送機械で回転の向きを変える部分などです。

ウォームギヤの特徴と用途

ウォームギヤは、ネジのような歯を持つ「ウォーム」と、これにかみ合う「ウォームホイール」を組み合わせた歯車です。2本の軸は交わらず、直角に配置されます。

最大の特徴は、1組で大きな減速比が得られ、小型にまとめやすいことです。また、ウォームホイール側からウォームを回しにくいため、負荷の力で勝手に逆回転しにくい性質（セルフロック）があります。ただし、この性質はウォームの歯の角度などの条件によります。昇降装置やコンベアのように、止めた位置を保ちたい場面で役立ちます。短所は、歯面がすべりながらかみ合うため、効率がやや低く、発熱しやすいことです。

信電舎では、自転車のギヤ変速ユニット用のウォームギヤを製作しています。耐摩耗性を高めるため、一般的なS45Cよりも硬度が高いS48Cを採用しました。ウォームギヤを1工程で加工することで、コスト面のメリットも提供しています。詳しくは自転車のギヤ変速ユニット用ウォームギヤの製作事例をご覧ください。

歯車の種類の選び方

4種類の違いを比較表で確認

選び方の3ステップ

ステップ1：軸の配置を決める

軸が平行なら平歯車かはすば歯車、軸が交わるならかさ歯車、軸が直角で交わらないならウォームギヤが候補です。

ステップ2：必要な減速比を決める

減速比は「出力側の歯車の歯数 ÷ 入力側の歯車の歯数」で求められます。たとえば入力側が20枚、出力側が60枚なら、減速比は3（3:1）です。回転数は3分の1になり、トルクは損失を除くと約3倍になります。1組で足りない場合は、歯車を複数段に重ねるか、1組で大きな減速比を取れるウォームギヤを検討します。

減速比とトルクの関係はなぜ減速機でトルクが上がるのか？で詳しく解説しています。計算は減速比計算ツールも使えます。

ステップ3：静かさ・強度・コストの優先順位で絞る

コストを抑えたいなら平歯車、静かさや滑らかさを重視するならはすば歯車、スペースを抑えて大きな減速比を得たいならウォームギヤが向いています。

用途や性能から最適なギヤを選ぶコツは、以下の記事でも解説しています。

信電舎で製作できる歯車の種類

信電舎は、ギヤの設計から製造、減速機の組み立てまでを一貫して対応している小型減速機メーカーです。ギヤ図鑑に掲載している、製作可能な主なギヤは次のとおりです。

• スパーギヤ（平歯車）
• ヘリカルギヤ（はすば歯車）
• ウォームギヤ
• テーパーギヤ（コニカルギヤ）
• アセンブリギヤ（ギヤ同士、またはギヤとシャフトを組み合わせたもの）
• ギヤシャフト（ギヤとシャフトを一体で加工したもの）

それぞれの特徴はギヤ図鑑で、実際の製作例はギヤの製作事例で紹介しています。上記以外の形状や、用途に合わせた特注のギヤについても、お気軽にお問い合わせください。

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