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多くの機械に使われている軸受け・ベアリングとは?

投稿日:2019年6月5日 更新日:

ラジコンカーには「ベアリング」というパーツがありますが、初心者の人はよくわからない機構ですよね?

ただ、このラジコンカーではベアリングが、非常に重要とされているのです。

ベアリングはラジコンカーの原型である実車はもちろんのこと、さまざまな機械で使われていて「軸受」と呼ばれています。

今回はこの軸受け、ベアリングについてみていきましょう。

 

ベアリングとは?

「ベアリング」とは「軸受け」とも呼ばれる機械要素で、主に機械の回転・往復する機構において使 われ、パーツとパーツの間で荷重を受け取り、部品を支えている部分です。

そのため、英語で「支える」「担う」の意味である「bear」と「ing」でベアリングという呼び名が
つけられています。

機械の軸を滑らかに回転させるという役割があり、これによって摩擦からのエネルギー損失・発熱を 減らし、パーツの「焼きつき」を抑止するという効果もあります。

ラジコンは実車を忠実にミニチュア化しているため、当然実車にもベアリングがあります。

車だけでなく各種の機械、飛行機や私たちが日常で使っている自転車・冷蔵庫・洗濯機など、回転部分がある機器では必ず使われます。

このように、多くの機械製品で必要不可欠の部品になっています。

実は、日本はこのベアリング製造で世界トップクラスという技術があり、ベアリング生産のシェアは3分の1以上が日本企業とされています。

さまざまな種類があります

軸受けにもいろいろな種類があり、

  • 玉軸受け
  • すべり軸受け
  • ころ軸受け
  • 磁気軸受け
  • 流体軸受け

といった軸受けがあります。

玉軸受けは「ボールベアリング」とも言う、軸受の動く部品の間を、「玉」で分離している、転がり軸受のひとつです。

玉軸受は回転の摩擦を減らし、荷重を支持する役割があります。

このため、最少でも2つの軌道輪で玉を囲んで、この玉から荷重を伝えます。

普通は軌道輪の片方が固定され、もう片方の軌道輪が回転して玉も回転します。

玉の自転により、2つの表面が接する回転より摩擦が低くなるというメリットがあります。

玉と軌道輪の接触している面積が小さいので、比較的に荷重の許容量が低くなるといった傾向があるものの、内輪・外輪がずれていても可動できるという特徴を持っています。

玉軸受は製造コストが安いため、軸受では最も安価とも言われています。

最近は工具鋼分野において、「ナノ」レベルで玉軸受けの結晶を製造するといったことが行われています。

すべり軸受は、「すべり面」で軸を受けるという軸受です。

また、作動流体により「油軸受」と「空気軸受」に分けられます。

一般的に、給脂・潤滑し、油膜によって軸・軸受の接触・凝着を防ぎます。

簡単な機械では軸が「鋼」であることが多く、凝着しやすい組合わせを避けるため、真鍮・青銅等の 銅合金、プラスチック等を加工した「ブッシュ」が使され、潤滑剤のグリスを封入して使うというのが、簡単な使い方です。

軸受の間に異物が侵入したときの故障を防ぐために、その異物が埋まるような柔らかめの材料が選ば れることが多くあります。

 

磁気軸受は回転体を磁気の浮上で支持するという軸受で、特殊な環境における回転機に使われています。

磁気浮上での接触しない支持で摩耗がないため潤滑油もいらず、寿命は半永久的です。

潤滑油を使わないので、これまでの軸受で困難だった真空・超低温といった環境で使うことが可能です。

ただし、当然高コストで普通の軸受により大きいため、実用化した分野は少ないです。

 

流体軸受は、薄い液体・気体の膜で支持する軸受です。

玉軸受けでは短寿命・騒音が大きくなるような、高荷重や高速回転が必要な分野で使用されます。

車にももちろん使われています

ラジコンカーといえば「車」を精密にミニチュア化したものなので、当然自動車にもベアリングがあります。

車のベアリングにはエンジン・ステアリング・足回りなどにあります。
これももちろん、摩擦を抑えて燃費を良くするという役割があります。

車のタイヤの回転をよくするベアリングが「ハブベアリング」で、これはホイールが装着されている「ハブ」部分にあります。

タイヤ・ホイールが接している部分は車が動くと摩擦が生まれますが、この摩擦を抑えてなめらかに回転させるためのがハブベアリングです。

車におけるベアリングは目立たないものの、非常に重要な役割を持っています。

 

ラジコンカーでも非常に重要なパーツ!

ラジコンカーのベアリングも、実車同様に重要なパーツです。

よく、ラジコンカーのチューンナップで一番最初にするのがベアリングの変更といわれています。

最近は最初からボールベアリングが標準装備されているものもありますが、プラスチックのベアリングをボールベアリングにするだけでかなりの違いが出ます。

ボールベアリングにすることによって駆動伝達が良くなり、

最高速度が上がる

細かいターンなどの操作性が向上する

バッテリーの持ちが良くなる

といった優れた効果があります。

 

地味でも重要な「縁の下の力持ち」

軸受け「ベアリング」についてでした。

こうしてみると、ほんとうに多くのところで使われているんですね。

その存在は目立たないものの、必要不可欠なパーツということです。

ラジコンカーでも重要なパーツであり、チューンナップの基本、第一歩とされているので、初心者からのステップアップを考えている人はぜひ「フルボールベアリング」を行ってみましょう。

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