機械の回転に欠かせない、モノの回転をなめらかにして、摩擦を減らすベアリングには、機械の重量や動きによって、さまざまな荷重がかかる。そのため機械の用途や構造に適したベアリングを選定しなければいけない。今回は、転動体を使った「転がり軸受」の代表的な種類とその特徴を紹介する。
ベアリングの種類について
回転物と固定物をつなぎ、モノの回転を助けるためにさまざまな方向から荷重を受けることから、「軸受」と呼ばれるベアリング。ここでは、機械のなかで回転する「軸」を支えているベアリングの種類について紹介する。転動体は、形状により大きく「鋼球」と「ころ」の2種類に分けられる。
「鋼球」と「ころ」の違いとそれぞれの特徴
「鋼球（ボール）」と「ころ（ローラ）」の違いは、その形状にある。「鋼球（ボール）」は文字通りボール形状、「ころ（ローラ）」は、円筒ころ、針状ころ、円すいころ、たる型の球面ころが一般的である。「鋼球（ボール）」は、比較的低荷重の高速回転体の軸受に使用し、「ころ（ローラ）」は大動定格荷重の軸受として使用する。「ころ（ローラ）」は、接触部が線形状になり、点接触の「鋼球（ボール）」と比べて、より大きな接触面積を持つという特徴がある。接触面積が大きく、その接触応力が小さい点が、「ころ（ローラ）」の動定格荷重が大きい理由である。
ラジアル軸受とスラスト軸受
回転軸方向に対して垂直の荷重が大きい場合は、ラジアル軸受を、回転軸方向の荷重が大きい場合は、スラスト荷重を支持する専用のスラスト軸受スラスト軸受を使用する。荷重のスラスト方向とラジアル方向は、図1で示す。
図1．深溝軸受けと加わる荷重の方向
また転がり軸受の種類について、表1にまとめた。
表1.転がり軸受の種類
| 転動体 | 主な特徴 | 回転軸に対し垂直に荷重がかかる | 回転軸と同じ方向に荷重がかかる |
|---|---|---|---|
| 鋼球 | 比較的低荷重の高速回転体の軸受に使用 | ラジアル玉軸受 | スラスト玉軸受 |
| ころ | 大動定格荷重の軸受として使用 | ラジアルころ軸受 | スラストころ軸受 |
ラジアル玉軸受のなかでも、スラスト荷重とラジアル荷重を受け、両方向の回転軸へのガタ変位を防止した回転を得られるのが「アンギュラ玉軸受」である。この「アンギュラ玉軸受」には、出荷時に回転軸方向のガタを除去した「組み合わせ軸受」もメーカーより供給されている。
ラジアルころ軸受には、針状の転動体を配置した軸受もあり、高速回転に有利な構造である。
ボールベアリングについて
ここでは、ボールベアリング（玉軸受）を紹介する。
ラジアル玉軸受
主なラジアル玉軸受5種類の特徴と、軸受断面図を次の表2で示している。
表2．主なラジアル玉軸受の種類と特徴
| 名称（型式例） | 説明 | 形状 |
|---|---|---|
| 深溝玉軸受 （6006） |
主にラジアル荷重を支持する汎用のボールベアリングで、グリースを封入した使いやすい種類もある |  |
| ミニチュア玉軸受 （675） |
スラストとラジアル荷重を同時に支持するベアリングで、高速回転スピンドルに使用する。一般に、2個対向させて使用する。 |  |
| アンギュラ玉軸受 （7206） |
スラストとラジアル荷重を同時に支持するベアリングで、高速回転スピンドルに使用する。 |  |
| 組み合わせアンギュラ玉軸受 アンギュラ玉 （7206DB、DF） |
軸方向のガタを除去したスラスト方向の荷重を支持し、ボールねじの回転軸受けに使用する。 |  |
| 自動調心玉軸受 （22206Ｃ） |
軸とハウジングの回転軸の不一致、軸の曲げ変形に対応できる軸受けで、低速で使用する。 |  |
スラスト玉軸受
主なスラスト玉軸受2種類の特徴と、軸受断面図を次の表3で示している。
表3．主なスラスト玉軸受の種類と特徴
| 名称（型式例） | 説明 | 形状 |
|---|---|---|
| スラスト玉軸受 （51106） |
スラスト荷重を支持する軸受でラジアル軸受と組み合わせて、重量物の回転体を支持する。 |  |
| ピボット玉軸受 （BCP10） |
揺動軸を軸端で支持する軸受で、軸方向の与圧量を自由に調整して使用できる。ピボット玉軸受回転軸の先端は円すい形状（頂角は通常60°）に加工されており、それをはめ込んで使用する。 |  |
ローラベアリングについて
ここでは、ローラベアリング（ころ軸受）を紹介する。
ラジアルころ軸受
ラジアルころ軸受2種類の特徴と、軸受断面図を次の表4で示している。
表4.主なラジアルころ軸受の種類と特徴
| 名称（型式例） | 説明 | 形状 |
|---|---|---|
| 円筒ころ軸受 （NU1006） |
ラジアル荷重を支持する大きな動定格荷重で低速回転体の支持に使用する。 |  |
| 針状ころ軸受 （K30x35x11S） |
ラジアル荷重を支持する。大きな動定格荷重で中速回転体の支持に使用する。針状とは、直径6mm以下で長さが直径3〜10倍の小さなころををさす。 |  |
スラストころ軸受
主なスラストころ軸受1種類の特徴と、軸受断面図を次の表5で示している。
表5.主なスラストころ軸受の種類と特徴
| 名称（型式例） | 説明 | 形状 |
|---|---|---|
| スラスト円筒ころ軸受 （51106） |
スラスト荷重を支持する。大きな動定格荷重で低速回転体の支持に使用する。 |  |
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