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ベアリングを徹底解説！

ベアリングとは？

ベアリングとは、回転するものの軸を支える機械部品の総称で、「軸受　じくうけ」とも呼ばれます。
回転するものとは、具体的には車輪、歯車、タービン、ローターなどのことを指し、ベアリングは製品内で回転する軸部分でこれらの動きを支える働きをしているものです。
ベアリングは食品製造工場でも数多くの装置内に使われており、装置の回転部分にはほとんどの場合使用されているような部品です。
ベアリングの種類、選定ポイント、トラブル事例について解説します。

ベアリングの種類、原理、使用用途について

・ベアリングの種類
ベアリングは主に「すべり軸受」と「ころがり軸受」の2種類に分類することができます。

すべり軸受について
すべり軸受の機能には、軸と軸受の間に薄い膜を作り、潤滑油などを入れて滑らせながら回転させるという特徴があります。
これにより、軸と軸受を広い面で接触させることが可能となるため、大きな荷重にも耐えられるようになります。

ころがり軸受について
軸受の内輪と外輪の間に転動体（玉やころ）を入れて回転させるという特徴があり、これによりすべり軸受より軽快に回転するというメリットもあります。

・ベアリングの原理
回転をなめらかにするために「摩擦を減らす必要がある」
車輪や歯車などの部品が自由に回転をしたときに、回転軸を正しい位置に保持することと、
ものを動かすときに発生する摩擦を軽減することです。特に摩擦が大きいと動力損失が増すだけでなく、温度上昇によって障害が生じることもあるため、それらを防ぐという意味でもベアリングの高い技術が担っている役割は非常に大きいことが分かります。

・ベアリングの使用用途
自動車の場合
エンジン、コンプレッサ、油圧装置などさまざまな箇所でベアリングが使用されており、その数は100以上にも上ります。
また、その種類も多岐にわたっており、深溝玉軸受、スラスト玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受などが使用されています。

風力発電機の場合
ブレードに受けた風による荷重を受け止め、主軸を支える重要な部位には特に高い耐久性が求められるため、深溝玉軸受、
アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受などのベアリングを採用しています。

その他にもベアリングは複写機や印刷機をはじめとした事務用品、冷蔵庫や洗濯機をはじめとした家電製品にも付き、幅広く使用されています。
ベアリング価格について

ベアリング価格はサイズや仕様によって異なります。
ベアリングは汎用部品として数百円～１万円以上するものもあります。
ベアリング破損時に交換時間として生産ラインを止め、ロスが発生することを考慮して稼働時間で定期交換とする管理方法をとる製造工場は多くあります。
ベアリングの選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

1. ボールベアリングの種類を確認する。
主なボールベアリングの種類には「鋼板シールド形」「オープン形」「接触ゴムシール形（主に赤色）」「非接触ゴムシール形（黒色）」があります。
特徴から種類を見分ける方法は、次の通りです。
両側鋼板シールド形：両側とも鋼板（材質）でシールド（塞がれて）されている。
片側シールド形：片側が鋼板シールされており、もう片側は保持器が見えている。
オープン形・開放形：両側とも保持器が見えている。
両側接触ゴムシール形・両側非接触ゴムシール形：両側とも外輪・内輪とは異なる色でシールされている。
これらの特徴をチェックしながら、ボールベアリングの種類を確認しましょう。

2.品番を確認
シール部分（鋼板シールド形の場合）や外輪（オープン形の場合）の4桁番号＋アルファベットを確認することにより品番特定が可能です。
（両側シールド形、両側ゴムシール形の場合は、片側ずつに6204Z、6204LUなどが刻印されています）

3.品番が確認できない場合は寸法で確認
ベアリングはJISの規格によってサイズが決まっています。そのため、mm単位の数字が分かれば品番の選定が可能です。
外側の円の直径、内側の穴の直径をノギスで確認しましょう。

導入時の確認ポイント
・抵抗が少ないこと
・強度が十分であること
・発熱・摩耗が少ないこと
・回転振れが小さいこと
・給脂・給油しやすいこと（給脂・給油する構造をとる場合）
・ゴミ・異物が入りにくいこと
・腐食しないこと
上記項目を参考に選定してください。
ベアリングに関するトラブル事例、事前対策ポイントについて

トラブル事例
機械装置メンテナンスのためにベアリングに給油を行ったが、製品ライン上であったため生産途中に油が滴下した製品が発見された。

原因①
計画的にメンテナンスを行っていたが、給油するオイル選定を間違って給油した。
原因②
給油した後に試運転を行って、ベアリングからの給油後のオイル垂れなどがないか確認していない。

対策①
製品が通るライン上である場合、給油レスタイプのベアリングを選定する。
対策②
製品経路上で給油をする場合には粘度の高いグリスを少量、且つ高頻度で給油する。
対策③
給油した後には一定時間試運転を行、オイル垂れ、染み出しがないか確認する。

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ベアリング

HGシリーズ高負荷荷重型

HIWINリニアガイドウェイは、レールとブロックとの間をボールが循環する転がり案内により、高精度の直線運動を可能にします。従来の滑り案内に比べて、リニアガイドウェイの摩擦係数はわずか1/50となります。リニアガイドウェイのボールはレールとブロックとの間に挟まれているため、上下左右の四方向の負荷を受けることができます。これらの特長を備えたリニアガイドウェイを精密ボールねじを組み合わせることにより、精度と効率を大幅に引き上げることが可能となります。

解決できる課題

自動化
省スペース
物流オートメーション

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クロスローラーリング

特長クロスローラーリングは、90°のV溝形状の転動面に円筒ころがスペーサリテーナを介して交互に直交配列されているため、1個の軸受でラジアル荷重、アキシアル荷重およびモーメント荷重などのあらゆる方向の荷重を負荷することができます。内外輪の寸法は、最小限にコンパクト化しながらも高い剛性が得られるため、工業用ロボットの関節部や旋回部、マシニングセンタの旋回テーブル、マニピュレータ回転部、精密ロータリーテーブル、医療機器、計測器、IC製造装置などの用途に最適です。〇優れた回転精度直交配列したローラー間にスペーサリテーナを介して、ローラーのスキュー(たおれ)防止やローラー同士の相互摩擦による回転トルクの増加を防止しています。また、従来の鉄板リテーナを使用しているタイプに比べローラーの片当り現象やロック現象が生じず、予圧を与えた状態でも安定した回転トルクが得られます。さらに、内輪または外輪が2分割構造のため、予圧を調整することができるので高精度な回転運動が得られます。〇取扱いが容易 2分割されている外輪または内輪はローラーとスペーサリテーナを組込んだ後、分離しないように固定されているので、組付時の取扱いが容易です。〇スキュー防止スペーサリテーナにより、ローラー同士の相互摩擦がなく、ローラーのスキュー(たおれ)も防止されるため、安定した回転トルクが得られます。〇剛性大幅アップ(3倍~4倍) ローラーが直交配列されているので薄形アンギュラ玉軸受複列使用に比べて、1個の軸受で各方向の荷重を負荷し、剛性は3倍~4倍以上に向上します。〇大きな負荷容量 ①従来の鉄板保持器に比べ、スペーサリテーナはローラーの有効接触長さを長くとれるため、負荷容量が大幅に向上します。また、スペーサリテーナはローラーのほぼ全長を保持案内していますが、従来の保持器付きはローラー案内部が中央1点のみなので、ころの倒れを正確に防止できません。 ②従来品は下図のように外輪側と内輪側の負荷域がローラー長さ中央に対して非対称になるので、負荷が大きくなるほどモーメントが大きくなり、端面接触がおこります。また摩擦抵抗によってスムーズな回転ができなくなり、摩耗も早めます。

解決できる課題

経費削減
自動化
生産効率改善

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CGシリーズ標準ガイド（総ボール）耐モーメント型カバー付

CGシリーズは4条列サーキュラーアーク溝2点接触構造により、高剛性、高荷重、高ローリングモーメントが特長のリニアガイドウェイです。四方向に同じ荷重を受けられます。最新のレール防塵オプションを選定できます。

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省スペース
物流オートメーション

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QEシリーズ（リテーナー入り）標準ガイド・シンクモーション静音コンパクト型

QEシリーズは、4条列サーキュラーアーク溝2点接触構造の静音コンパクト型リニアガイドウェイです。グリースを保持する特許取得のシンクモーション（SynchMotionTM Technology）機構を採用し、走行時の騒音を軽減し、ボール回転のスムーズさや寿命、潤滑効果などを向上させます。QEシリーズは幅広い産業分野に適し、高速化と低騒音性、クリーン度を要求される電子産業などに更に適します。 ※ステンレス鋼に適用する型番は、QE15 ※ステンレス鋼のレールは最大長さが2000mmです。

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省スペース
物流オートメーション

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SEシリーズ金属エンドキャップ式

SEシリーズは、金属エンドキャップ式のリニアガイドウェイです。すべての部品が金属製なため耐高温で、耐熱温度は150℃です。

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省スペース
棚卸し効率化
物流オートメーション

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特殊環境用ベアリングユニット

ベアリングユニットは様々な箇所に簡単に取り付ける事ができる為、機能性に優れています。ユニットベアリングはセラミック、樹脂、ハイブリッドの選択が可能です。ユニットハウジングは304とPBT材質の選択が可能な為、特殊環境でのご使用も可能です。耐腐食・低トルク化などを実現します。　

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AGシリーズクロスリニアガイドウェイ

■省スペーステーブル構造を実現一体型で取付高さを低くすることで装置自体をよりコンパクト＆軽量化可能 ■高耐モーメント剛性一体型のブロックは、HGシリーズのブロック2個を背中合わせにネジ止めするよりも、50%高い剛性を実現 ■高精度の垂直度を実現 2本のレール加工を高精度に行います

解決できる課題

自動化
省スペース
棚卸し効率化
物流オートメーション

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MGシリーズ小型・軽量ステンレス鋼

コンパクト＆軽量なので、小型装置に適しています。ゴシックアーチ接触設計のため、全方向での高い剛性と精度が特徴です。レール幅が異なる「MGN」「MGW」の２種類を展開しており、MGWシリーズは幅広設計により、モーメント許容荷重が大きくなっています。

解決できる課題

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省スペース
棚卸し効率化
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波動歯車減速機 DATORKER® DSHシリーズ中空型フレックス・スプライン

【高精度】【高効率】【高ねじり剛性】【低起動トルク】小型＆軽量で組立てが簡単な波動歯車減速機は、各種産業用ロボットや計測機器に使われます。安定した高い位置決め精度、幅広い減速比ラインアップが特長です。 DSHシリーズは、中空型フレックス・スプライン構造の波動歯車減速機です。組込み式（PH）と密封構造式（AO）がございます。

解決できる課題

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棚卸し効率化
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RGシリーズローラーガイド高剛性

RGシリーズはボールの代わりにローラーを用いた、超高剛性および超高負荷容量を実現するリニアガイドウェイです。ローラーとレール、ブロックがそれぞれ線接触方式のため、高負荷を受けても変形は微量です。また四方向の高剛性と超重負荷容量が特長です。高剛性により加工精度を大幅に引き上げ、高精度の要求を満たします。超高負荷容量の特長により使用寿命が長く、高速工作機械やFA産業機械など高剛性が必要な設備に適します。

解決できる課題