ベアリングシールドとは
ベアリングシールドは、玉軸受の外輪の溝にはまり、内輪肩部へ向かって内側に伸びる、薄いプレス鋼板の円板です。内輪には接触せず、シールド内縁と内輪の間に小さな運転隙間があります。非接触のため、追加の摩擦、摺動による発熱、シールリップの摩耗がほとんどなく、中速から高速で回転する電動モーター、ファン、小型ポンプなどにシールド付き軸受が一般的に使われます。
代表的な記号は、片側シールドのZと、両側シールドのZZ(2Zとも表記)です。6204ZZは、開放形の6204と同じ20 x 47 x 14 mmで、シールドは標準幅の内側に収まります。記号体系は呼び番号ガイドで説明しており、シールドを取り付けられる軸受の代表は深溝玉軸受です。
シールド付き軸受の構造
シールドは冷間圧延鋼板から打ち抜かれ、安価で剛性があり、プレス加工が容易です。腐食環境向けにはステンレス製もあり、ステンレス軸受と組み合わせます。外縁は外輪の溝に圧入され、保持力を高めるために小さなビードを付けることもあります。内縁は内輪肩部のすぐ近くに位置します。グリースはシールドの取り付け前に充填され、その後、遠心作用と隙間の形状によってシールドが玉の近くにグリースを留めます。
性能を決めるのは隙間です。隙間が小さいほど粒子防護とグリース経路の長さに優れ、大きいほど軸のたわみ時に接触する可能性が低くなります。工場は隙間を図面公差内に管理しており、当デスクはシールド図面を請求したうえで、サンプルに摺動痕がないかを目視で確認します。
シールド、シール、開放形の選び方
| 仕様 | 摩擦 | 高速性能 | 防護対象 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 開放形 | 最小 | 最高 | なし。外部潤滑が必要 | 油潤滑のギアボックス、清浄なハウジング |
| シールド付き(Z、ZZ) | 非常に小さい | 高い | 大きめの粒子、グリース保持 | モーター、ファン、小型ポンプ、家電 |
| シール付き(2RS) | やや大きい | 中程度 | 粉じんと水しぶき | コンベヤー、屋外・湿潤環境の機器 |
各仕様の許容回転数は、サプライヤーのデータシートに記載されています。具体的な向上率を前提にしないでください。効果はグリース、はめあい、サイズにより異なります。詳しい比較は2RSとZZの違いをご覧ください。
シールドでは足りない場合
シールドは粒子を防ぐガードであり、密閉の壁ではありません。水しぶき、洗浄、微細な研磨性粉じん、隙間から入り込む繊維や粉は防げません。接触式シールや外部シールに切り替えるべき代表的な場面は次のとおりです。
- 湿潤・洗浄を伴う機器。食品加工や屋外機械では、2RSまたは2RZを選ぶか、食品用グリースと組み合わせたステンレス軸受を選びます。
- 微細で研磨性のある粉じん。農業、セメント、木工では、接触式シール、ラビリンスハウジング、またはシール内蔵のハウジングを使います。
- 縦軸。グリースが隙間から流出するおそれがあります。シール付き軸受のほうがよく保持します。
- 再給脂なしの長期使用。過酷な環境では、シールドよりも、適合グリースを封入した密封軸受のほうが予測しやすくなります。
軸受が高温になる場合、原因がシールドであることはまれです。まずすきま、はめあい、グリース量を確認してください。前二者は公差とすきまのページ、三つ目はグリースのページで扱っています。
取り扱いと取り付けの注意
シールドは薄く、乱暴な取り扱いでへこむことがあります。軸受を圧入するときは、シールドではなく、締めしろのある側の軌道輪に力を加えてください。シールド付き軸受を溶剤で洗浄しないでください。グリースが洗い流され、シールドの裏側まで乾燥させることも困難です。軸受は包装のまま平置きで湿気を避けて保管し、取り付け直前まで防錆膜を残してください。給油穴のあるハウジングに取り付ける場合は、穴がシールド面に向かないようにしてください。グリースが玉ではなくシールドに押し付けられます。
機器メーカー様向けの実務上の要点として、シールドの種類は図面で固定してください。使用中にZZを2RSに替えると、摩擦と温度、さらには騒音も変わるため、記号は部品番号の一部として扱ってください。
調達と検査
シールドは浙江省東部と山東省の産地で軸受と並行して生産され、軸受組立業者向けに打ち抜き部品の単体でも販売されています。出荷前に当デスクは、シールドの着座と保持、目視での隙間、ばりと摺動痕の有無、手回しでの回転、開封サンプルのグリースの状態、表示を確認します。部品の数量は千個単位で、時期はすべて目安であり、案件ごとに書面で確認します。呼び番号リストを見積依頼フォームからお送りください。ZまたはZZは記号リストに明記してください。
用途がシールドで足りるかどうか判断しにくい場合は、使用環境の粉じんや水の有無、回転数、再給脂の可否をあわせてご連絡ください。当デスクがそれらの条件を提携工場に伝え、シールド付き、シール付き、開放形のどれが適切かを整理して、書面でご案内します。
