アンギュラベアリング

アンギュラベアリングとは、ラジアル荷重と一方向のスラスト荷重を受けることができるベアリングのことを指します。
ボールベアリングにはいくつか種類がありますが、これらは使用される環境に違いがあり、例えば、荷重に着目した場合を下に記します。

深溝ベアリング	軸に対して平行なスラスト荷重(アキシアル荷重)、垂直なラジアル荷重それぞれ両方向の荷重を受けられる一般的な軸受。
スラストベアリング	スラスト荷重を受けられる。
アンギュラベアリング	ラジアル荷重と一方向のスラスト荷重を受けることができる。

アンギュラベアリングは、見た目が深溝ベアリングに非常に似ていますが、性能は異なります。なぜこのような違いが生まれるかというと、軌道輪に秘密があります。

深溝ベアリングは軌道輪である内輪と外輪、保持器、ボールが組み合わさってできています。アンギュラベアリングも同パーツからなります。 深溝ベアリングの溝は中心から見て左右対称になっているのに対して、アンギュラベアリングはある１つの角度で溝が斜めの方向に、片方の溝から他方の溝に力が伝達されるように施されています。この角度を接触角と言います。接触角が大きくなるにつれて、受けられるスラスト荷重が大きくなりますが、それに伴い許容回転数は遅くなります。基本的に15、30、40度が標準角度になります。またメーカーによっては25度の接触角を持つ場合や標準の角度が違っている場合があります。

また、アンギュラベアリングには以下の種類があります。

• 単列アンギュラベアリング：見た目が深溝ベアリングと似ている
• 複列アンギュラベアリング：単列アンギュラベアリングを組み合わせて内輪、外輪を一体化した構造

単列アンギュラベアリング	複列アンギュラベアリング
見た目が深溝ベアリングと似ている	単列アンギュラベアリングを組み合わせて内輪、外輪を一体化した構造

また使い方として、単列アンギュラベアリングを二つ組み合わせて使う、組み合わせアンギュラベアリングがあります。組み合わせ方で特徴が異なるため、環境に合わせて組み合わせを変更して使います。

但し、ラジアル・スラストの両方向から荷重がかかるからといって必ずしも単列アンギュラベアリングが向いているかというとそうではありません。使用条件によって深溝ベアリング、単列アンギュラベアリングのどちらを選択すべきか変わります。

初めに記した通り深溝ベアリングはラジアル、スラスト荷重両方とも受けられる一般的なベアリングですが、高荷重のスラスト荷重を受けるには心もとないです。一方、アンギュラベアリングは接触角度を持っているため深溝ベアリングよりも大きなスラスト荷重を受けられます。しかし荷重の方向が一方向でないと使用することができません。このように使用する環境によってどちらを選ぶべきか変わるので注意が必要です。

 

弊社も当然アンギュラベアリングを製作しております。

弊社のアンギュラベアリングの特徴として複列アンギュラベアリングと単列アンギュラベアリングを組合せたものを比較した場合、複列アンギュラベアリングの方が安価に手に入れられます。なぜなら単列アンギュラベアリング2ヶ使いよりも複列アンギュラベアリング1ヶの方が安価だからです。

我々は切削加工で1ヶから製作しているため、複列ベアリングのような特殊な形状も問題なく製作できます。 
また我々のベアリングは樹脂で製作しており、金属ベアリングが使用できない以下のような特殊環境で活躍します。

• 水中・・錆びる心配なく使用可能
• 薬液中・・腐食する心配なく使用可能
• 高温環境・・耐熱樹脂もあり、グリースが必要ないためグリースが乾く心配なし
• 非磁性が必要な環境・・磁性を持たないため金属探知機などで使用可能
• 絶縁性が必要な環境・・電気が通ってほしくないところで使用可能

アンギュラベアリングの設置方法

使用方法としては、スラスト荷重がどの方向にかかるかによって変わります。
例えば下図です。

軸が斜めに通っている場所にベアリングを設置したい、かつ力が矢印の方向にかかるとなった場合のベアリングの設置方法はこのような形になります。

この場合、外輪は圧入し固定（樹脂ベアリングの場合は圧入による固定方法が一般的です）、内輪は軸と共に回転しますので内輪ごと右下の方へ力がかかるようなイメージです。
そうするとベアリングにかかる力は下記のようになります。

赤い点の部分が実際に接触し力を受けている部分になります。
またベアリング内外輪にかかる力は赤い矢印の通りです。
この設置方法を反対にしてしまうと、下記のようにうまく力を受けることが出来ません。

アンギュラベアリングは、1方向のスラスト荷重がどの方向にかかるかによって設置方法が変わります。
またスラスト荷重を1方向だけでなく両方向とも受けたい、という場合はアンギュラベアリングを2つ並べたり、複列アンギュラ形状のベアリングを使用したりします。

どちらの使い方も有効ですので、使用する条件に合わせて設置しましょう。

アンギュラベアリングの使用例

• 縦使いのローラーの間を銅板が通りメッキする装置
• スラスト荷重もかかる半導体関連装置の搬送部分

 

我々は材質の選定からお手伝いいたします。個数も小ロット1個から製作いたします。
特殊な環境での軸受、プラスチックに関して困っていることがあれば、相談だけでも結構ですので気軽にお問い合わせください。

 

 

主な寸法表