【歯車の仕上げ加工】歯研とラッピング、何が違う?
自動車のトランスミッションから工場のロボットアームまで、あらゆる機械の心臓部で活躍する「歯車」。静かで正確に動く機械の裏には、ミクロン単位の精密な加工技術が隠されています。特に、歯車の性能を最終的に決定づけるのが「仕上げ加工」です。今回は、その代表的な仕上げ加工である「歯研(はけん)」と「ラッピング」について、「名前は聞くけど、違いがよく分からない…」という方のために、その違いを分かりやすく解説します!
まず結論!一言でいうとこんな違い
専門的な話に入る前に、ざっくりとその違いを見てみましょう。
⚙️ 歯研(歯車研削):砥石で精密に「削る」加工。歯車の形と寸法を正確に整えるのが目的。
✨ ラッピング:砥粒で滑らかに「磨く」加工。歯の表面をツルツルにして静かにするのが目的。
「精度」を追求するなら歯研、「静かさ・滑らかさ」を追求するならラッピング、と覚えておくと分かりやすいです。
それでは、それぞれの項目を詳しく見ていきましょう!
違い①:加工方法と目的 ―「削り出す」か「磨き上げる」か
歯研(歯車研削)とは?
歯研は、高速で回転する砥石(といし)を歯車に当てて、歯の表面を少しずつ削り取っていく加工法です。
最大の目的は、熱処理によって生じた「歪み」を取り除き、設計図通りの正しい形に修正すること。ミクロン単位で寸法を追い込む、まさに精度を創り出すための加工です。
ラッピングとは?
ラッピングは、ラップ盤と呼ばれる工具と歯車の間に、ダイヤモンドなどの非常に硬く細かい砥粒(とりゅう)を含んだ「ラップ剤」を流し込み、擦り合わせることで表面を磨き上げる加工法です。
歯の形を大きく変えるのではなく、表面に残る微細な凹凸をなくし、鏡のように滑らかに仕上げることが目的。歯車同士の噛み合いをスムーズにし、騒音や振動を抑える効果があります。
違い②:機能とコストの比較表
それぞれの違いを表にまとめました。歯車にどんな性能を求めるかで、どちらの加工が適しているかが一目瞭然です。
| 項目 | 歯研(歯車研削)⚙️ | ラッピング ✨ | 
|---|---|---|
| 主な目的 | 高い歯形・寸法精度の実現 | 表面の滑らかさ向上、騒音・振動の低減 | 
| 得意な歯車 | 高精度が要求される工作機械や計測機器の歯車 | 静粛性が求められる自動車のトランスミッションなど | 
| 歯車の精度 | ◎ 大幅に向上する | △ 多少は改善するが、限定的 | 
| 表面粗さ | ◯ 良好になる | ◎ 鏡面に近く、非常に滑らかになる | 
| 騒音・振動 | ◯ 低減される | ◎ 大幅に低減される | 
| コスト | 高価(専用の工作機械が必要なため) | 比較的安価 | 
違い③:【重要】熱処理との関係性
歯車は強度を上げるために「焼入れ」などの熱処理が必須ですが、この熱処理との関係性にも大きな違いがあります。
歯研は必ず「熱処理の後」!
歯車は熱処理を行うと、硬くなる代償として必ず熱で歪んでしまいます。歯研は、この歪みを修正するために行うので、工程順は必ずこうなります。
歯切り(大まかな形作り) → 🔥熱処理(硬くする) → 歯研(歪みを修正し、精密に仕上げる)
特に、歪みが大きく発生する「浸炭焼入れ」と歯研は、高精度な歯車を作るための王道の組み合わせです。
ラッピングも基本は「熱処理の後」
ラッピングも、熱処理で硬くなった歯の表面を磨くため、基本的には熱処理の後に行います。
歯切り → 🔥熱処理 → ラッピング(表面を滑らかに仕上げる)
ラッピングは大きな歪みを取れないため、歪みの少ない「窒化処理」と組み合わせたり、あるいは歯研で精度を出した歯車に、さらに静粛性を持たせるために追加で加工したりする場合に非常に有効です。
まとめ:どちらが良い?答えは「使い分け」
最後に、今回のポイントをまとめます。
- 目的の違い:歯研は「精度」、ラッピングは「滑らかさ・静かさ」。
 - 工程の違い:歯研は熱処理による「歪みを取る」のが最大の役割。
 - コストの違い:一般的に歯研の方が高コスト。
 - 使い分け:求める歯車の性能によって、最適な加工方法を選択する。
 
どちらか一方が優れているわけではなく、歯車の用途や要求されるスペックに応じて使い分けることが重要です。最高級の歯車では、歯研で精度を追求した後に、さらにラッピングで表面を極限まで滑らかにする、といった贅沢な二段構えの加工が行われることもあります。
歯車の奥深い世界、少しでも面白さを感じていただけたら幸いです。

