フランジベアリング完全ガイド：種類、特徴、用途

フランジベアリングは、玉軸受を高精度かつ効率的に取り付けるために設計されています。高強度、防水、防塵性を備え、回転運動や直線運動を持つ他デバイスへの組み込みに適しています。フランジ付き玉軸受は新しい種類のベアリングではありません。深溝玉軸受がシールド/オープンで提供されるのと同様に、フランジ付き、またはプレーンなベアリングも選択可能です。フランジはベアリング外輪の突出部（リップ）であり、デザイナーにメーカーが提供するもう一つの選択肢です。繊細または問題のある用途でのベアリング取り付けと位置決めを容易にするよう設計されています。本記事では、様々なフランジベアリングタイプとその用途を概説します。

フランジベアリングの種類と用途

• フランジベアリングタイプ
  フランジ付きハウジングに収められたベアリングは「自己調心軸受」と呼ばれます。フランジハウジングには複数のベアリングタイプを収容可能。正しい選定は要件と組織的要件に依存します。
• ころ軸受（ローラーベアリング）
  転動体としてローラーを使用。回転用途で安定した低摩擦運動を維持し、玉軸受より高いラジアル荷重容量を持ちます。構造は内輪・外輪・ローラー・通常はケージ（ローラーセパレーター）で構成。主要な3タイプがあります。
• 円筒ころ軸受
  高ラジアル荷重容量と中程度のスラスト荷重に対応。
• 玉軸受（ボールベアリング）
  転動体として球を使用。回転用途で安定した低摩擦運動を維持。内輪・外輪・球・通常はケージ（ボールセパレーター）で構成。
• 自動調心ころ軸受（球面ころ軸受）
  フランジベアリングの中で最も一般的なサブタイプ。外輪の円形軌道と内輪の2つの傾斜軌道の間に、摩擦低減用の樽型ローラー2列が挟まれた構造。
• テーパーころ軸受
  内輪・外輪・複数のテーパーコロで構成。内外輪ともテーパー形状で、テーパー部は同一。広い接触面積により、重いアキシャル・ラジアル両荷重に耐えられます。
• ブッシング（軸受金/プレーンベアリング）
  回転・直線用途で制限・案内・摩擦低減に使用。ボール・ローラー・針状ローラーの転がり運動とは異なり、すべり運動で機能。潤滑が重要で、摩擦による過熱を防ぎます。

フランジベアリングハウジング

ハウジングは通常菱形（ダイヤモンド形）で、各辺に2つのボルト穴を備えます。組立軸の中心線を通る明確なラインが形成されます。3ボルトのフランジロックベアリングは、ベアリング軸周りに120°間隔で放射状配置、またはベアリング軸からオフセットした三角形フランジ上に配置。4ボルトフランジは軸方向に4つの放射状取り付け穴を備え、通常丸形または角形ハウジングです。

フランジベアリングの用途

高振動環境でのベアリング取り付け、および高アキシャル荷重が要求される用途でフランジベアリングは威力を発揮します。自動車用途が代表例で、建設エンジニアは摩擦と高温の両方に耐えられるベアリングを選定・組立する必要があります。その結果、自動車用途では接着や干渉嵌めだけでは不十分です。フランジベアリングなら位置を保持し、車内の過酷な雰囲気と摩擦に耐えられます。

高温環境でもフランジベアリングが有効です。フード下用途では温度が頻繁に180℃を超え、玉軸受とハウジング/シャフト間の材料差により熱膨張率が異なります。例：鋼製ベアリングをアルミハウジングに圧入すると、ハウジングが先に膨張してベアリングとの接触を失う恐れがあります。フランジベアリングは、食品加工機器、コンベア、マテリアルストレージ、HVACベルトドライブ、繊維機械、荷物システム、手術処理装置等、多くの軽負荷用途で最も広く採用されています。

重要なフランジベアリング仕様

ベアリングフランジ選定時の主要仕様：

• 最高回転数：故障前に安全運転可能な最高速度。荷重特性、潤滑、温度に影響される。
• ベアリング寿命（L10定格寿命）：見かけ上同一の玉軸受グループの90%が達成または超過する寿命の統計的指標。単一ベアリングの場合、L10は90%信頼性と同義の寿命を示します。通常、フランジベアリングの中央値寿命は定格寿命の5倍を超えません。

フランジベアリングの荷重について

フランジ荷重はラジアル荷重とスラスト荷重の組み合わせです。ラジアル荷重に加えスラスト荷重も受ける場合、衝撃力の程度について以下を考慮すべきです：

• スラスト荷重がラジアル荷重の半分以下 → 選定はラジアル荷重ベースで実施
• スラスト荷重がラジアル荷重の半分以上 → 選定は相当ラジアル荷重（ラジアル＋スラスト合算）ベースで実施

フランジベアリングがラジアル荷重に加えスラスト荷重を吸収する必要がある場合、スラスト力の大きさを十分考慮すべきです。スラスト荷重がラジアル荷重の半分ならラジアル荷重ベースで選定。スラスト荷重がラジアル荷重の半分以上なら、総荷重（ラジアル＋スラスト）を相当ラジアル荷重として選定します。

IMTS-Exhibition.comでのフランジベアリング

imts-exhibition.comで多数のフランジベアリングサプライヤーを検索可能。製品セクションまたは検索機能で製品データベース内の数百社にアクセスできます。ベアリング関連の質問・用途についてさらに学ぶには、他のブログ記事もご覧ください。より詳細な製造関連コンテンツにご興味があれば、MTSインダストリーチャンネルをチェック。新製品・トレンドを紹介しながらメーカー工場を訪問しています。ご意見・ご提案はメッセージでお寄せください。