平行軸ギヤードモータの騒音低減技術と静音化事例

■ 騒音の発生要因

平行軸ギヤードモータは、歯車を介して動力を伝達するため、かみ合い音・振動音・軸受音などが発生します。特に高負荷・高回転運転や、歯面加工精度が不十分な場合に騒音が増大します。

主な要因は以下の通りです。

歯車かみ合い時の衝撃や摩擦

軸やケーシングの共振

潤滑不足や劣化

負荷変動による回転むら

「写真の由来：Nema 34 ステッピングモーターバイポーラ L=97mmと後軸&ギヤ比 13:1平行軸ギアボックス」

■ 騒音低減の技術的アプローチ

1. 歯車形状・加工精度の最適化

ヘリカルギヤの採用でかみ合いをスムーズ化し、衝撃音を軽減

歯面研削仕上げで粗さを低減し、摩擦音を抑制

歯形修整（クラウニング）により、偏荷重を防止

2. 材料と表面処理

高剛性材を使用し、共振を減らす

歯面に硬質クロムめっきや浸炭焼入れを施し、摩耗を抑えることで異音発生を予防

3. 潤滑技術

高粘度グリースや専用ギヤオイルを使用し、金属接触音を低減

オイルバス方式で均一な潤滑膜を維持

4. 構造的防音対策

ケーシングの肉厚増加やリブ補強で共振を抑える

防振ゴムや防音カバーを追加

5. 制御技術による騒音抑制

ソフトスタート制御で急加速による衝撃を防ぐ

負荷変動の少ない速度プロファイルを設定

「写真の由来：Nema 23 ステッピングモーターバイポーラ L=76mmとギヤ比 30:1平行軸ギアボックス」

■ 静音化事例

事例1：食品包装ラインでの静音化

課題：高速稼働時に歯車かみ合い音が大きく、作業環境騒音が85dBを超過

対策：

ヘリカルギヤ化と歯面研削仕上げ

高粘度合成潤滑油の導入

効果：騒音レベルが78dBまで低減、作業員の疲労軽減

事例2：医療機器組立ロボットの搬送軸

課題：無塵室環境での騒音と振動が品質検査に影響

対策：

防音カバー追加

モータ制御にS字加減速プロファイルを適用

効果：振動値を40％低減、騒音は70dB以下に抑制

事例3：印刷機搬送部

課題：長時間運転でのギヤ摩耗による異音

対策：

浸炭焼入れ歯車への更新

定期給脂間隔の短縮

効果：異音発生頻度がほぼゼロに

■ まとめ

平行軸ギヤードモータの静音化には、歯車設計・加工精度・潤滑・構造補強・制御技術の総合的な改善が必要です。特に用途や設置環境に合わせたカスタム対策を行うことで、作業環境の快適性と機械寿命の向上を同時に実現できます。