1 軸受についてベアリングというと、鋼製のボールベアリングを連想する人も多いかと思いますが、本来は「軸受全般」を指す呼称です。回転する軸を支える軸受には、大きく別けて「すべり軸受」と「転がり軸受」の２種類があります。すべり軸受軸を面で支持し、軸との間に用いた潤滑油の油膜で「すべり運動」をして、すべりの相対運動をする運動部分を他の部分に対して、位置決めをし、支持又は案内をする機械要素です。軸受の材質は、軸が一般的に鋼類（炭素鋼）であることから、同一金属から発生する焼付きを避けるために、銅系合金やアルミ合金のものが多い。すべり軸受の特徴・給油が必要。・粘度と温度変化に注意が必要。・保守が面倒になる。・衝撃を吸収するので荷重変動の大きいエンジン用に最適。・騒音が小さい日本の焙煎機でも、６０年代の機種は「すべり軸受」を使ったものが多い。富士珈琲機械製作所製 R－２７A （直火式）通称は「ブタ釜」前面軸受は「すべり軸受」（珈琲専門店折り鶴所蔵品） 2 焼結含油軸受（例）多孔質の金属体に潤滑油を染み込ませ、自己潤滑の状態で使用する、すべり軸受。メタルベアリングの一種です。軸の回転を利用して潤滑油が染み出て、潤滑作用をするので、基本的に無給油で使用します。施工の現場では「ブッシュを噛ませる」などと呼ばれます。オイレスメタル（例）母体の金属ベースに固体潤滑剤を埋め込んだ無給油軸受。金属の材質は使用する環境で、鋳物系、アルミ青銅系、青銅系、高力黄銅系などの種類があり、焼結含油軸受より、耐熱性や耐磨耗性に優れたタイプも選択できます。出展：オイレス工業株式会社代表的なすべり軸受メーカー・大同メタル工業株式会社・オイレス工業株式会社 3 転がり軸受構造は主に軌道輪、転動体、保持器の部品から成り、玉やコロ（転動体）を内輪と外輪（軌道輪）の間に置いて、転がり運動をしながら荷重を支持する軸受です。一般的に、ベアリングというと「転がり軸受」のことを指す場合が多い。分類転がり軸受は、使用している転動体によって「玉軸受」と「ころ軸受」に大別されます。通常「ボールベアリング」と呼ばれている軸受が「玉軸受」のことです。更に、負荷する荷重方向によって「ラジアル軸受」と「スラスト軸受」に分けることが出来ます。分類の大別表転がり軸受ラジアル軸受玉軸受ラジアル軸受ころ軸受スラスト軸受スラスト軸受 4 ラジアル軸受軸に対して、直角方向の荷重（ラジアル荷重）を受けるベアリングです。下の写真は、一般的なボールベアリング。「ラジアル荷重」の「玉軸受」呼び番号６００８軸受形式：単列深溝玉軸受（開放形）特徴：最も多く使用されている形式で、軸径の範囲も広い。基本的にラジアル荷重のみを受ける。摩擦トルクが小さく高速回転に適する。開放形の他に、異物の浸入を防ぐために、防塵カバーを付けたグリース封入のシールド軸受（ＺＺ形）もあり、用途に応じて選択ができます。通常「呼び番号」が外輪か内輪に刻印されています。これはＪＩＳに規格があって、呼び番号が分かればおのずと軸径や寸法が分かります。呼び番号：６００８主要寸法：軸径 Φ４０ｍｍ、外径 Φ６８ｍｍ、定格荷重：１６８００Ｎ許容回転数：１００００rpm （グリース潤滑）外輪の幅１５ｍｍ転がり軸受には「自動調心タイプ」という軸受もあります。 5 自動調心玉軸受外輪の軌道面の中心が軸受の中心と一致した点を持つ球面で、内輪は二列の軌道溝を持ち、軸受中心の周りを自由に回転できるという調心性があります。何らかの原因で軸芯が歪んでも、回転しながら中心を追随する機能です。呼び番号１２０４軸受形式：自動調心玉軸受呼び番号：１２０４主要寸法：軸径 Φ２０ｍｍ、外径 Φ４７ｍｍ、許容調心角：２．５°～３° 定格荷重：９９００Ｎ許容回転数：１４０００rpm（グリース潤滑）外輪の幅１４ｍｍ 6 「マイスター」の釜を支える軸受には「自動調心軸受」を全機種で採用しています。ベアリングが入る筐体は、無垢のステンレス鋼材（SUS304）を削り出しています。マイスター５軸受詳細ベアリングケースオイルシール自動調心玉軸受蓋ベアリングの後面には耐熱仕様のオイルシールを設けて、釜にグリースなどが入らないように、焙煎機に特化した専用軸受にしています。マイスター５軸受組立て詳細左右に回転させて釜の隙間調整が前面で可能隙間スラスト軸受軸に対して、軸方向の荷重（アキシアル荷重）を受けるベアリングです。通称は「スラストベアリング」と呼ばれます。（前述、分類表を参照） 7 重量を大きく受ける軸受には、転動体が玉（ボール）ではなく「円筒ころ」や「円錐ころ」を用いたものがあります。建設機械の駆動軸を支えるベアリングなどには「円筒ころ軸受」が使われています。円筒ころ軸受（転動体が玉ではなく円筒ころ）円筒のコロと軌道面が線接触をしているので、高い負荷を許容できます。重機などの駆動軸を支えるベアリングに採用されています。自動調心ころ軸受（ころ軸受にも自動調心タイプがあります）代表的なベアリングメーカー・日本精工株式会社（NSK）・NTN 株式会社（NTN）・株式会社ジェイテクト（JTEKT）・株式会社不二越（NACHI） 8 ベアリングの種類には、玉軸受を軸受箱の中に組み入れ、軸受箱をそのまま機器にボルト止めすることができる「ベアリングユニット」があります。ベアリングユニットの軸受箱は、鋳鉄製を標準材質として様々な形状があり、基本として「ピロー形」「フランジ形」「テークアップ形」などに大別されます。角フランジ形ユニット（付随する自動調心機能）正方形のベアリングユニットです。ボルト４本で取付けられます。それぞれのユニット軸受箱には自動調心機能が付随しています。呼び番号：２０４外幅：８６ｍｍ（正方形）軸径： Φ２０ｍｍ取付けピッチ： □６４ｍｍ（ボルト M１０）このユニット形の自動調心機能は、経年劣化による潤滑油切れなどでクリアランスの確保が難しく、急激に機能低下する事があります。ピロー形ユニットベアリングユニットの代表的な形式。通称は「ピローブロック」 9 ひしフランジ形ユニット軸受箱がひし形。取付けボルトが２本なので、狭い場所にも取付け可能。取付けボルトが少ないので、比較的軽荷重用の軸受に使用されます。丸フランジ形ユニット軸受箱が丸形。取付けはＰＣＤ（ピッチ円直径）センター振分け９０° 一般的にコーヒーの焙煎機に使われるベアリングユニットは、ここで紹介したいずれかの種類が採用されていると思います。軸受箱が鋳鉄製（ＦＣ２００）の種類は比較的熱にも強く、歪みも少ない。鋼製（スチール）の軸受箱もありますが、見た目は悪くても鋳鉄製の方が頑丈で、価格も経済的です。これも、それぞれ JIS に規格があります。ひしフランジ形の中には「亜鉛合金ダイカスト製」という種類もあって、よく軽荷重向け簡易型の軸受に用いられます。軽くて取扱いも簡単ですが、熱には弱く耐久性も劣ります。 10 以前、テスト焙煎機や試作焙煎機で使っていた事がありましたが、本格的な焙煎機には使用出来ませんでした。左の写真は、熱で歪んだ軸受箱。亜鉛合金ダイカスト製のユニット ⇒ 同形、ステンレス製のユニット熱歪こうなると、自動調心は機能しなくなるし、軸心での回転すら維持出来なくなります。焙煎機に用いる場合は、熱の影響を計算に入れなければなりません。熱の影響が想定される箇所には、軸受箱がステンレス製（右の写真）のものがあるので、それに取り替えると簡易型でも耐熱性、耐久性が向上します。ユニット形の軸受けは、使用目的による種類の選択が重要です。軸径が合えば何でもいいという訳には行きません。それには機械の構造を多角的に熟知している必要があります。どの種類のベアリングも長期的には消耗品です。定期的に取替えをしなければなりません。使用目的や使用条件に適応させた設計や、選定をする必要があります。２０年先、３０年先のメンテナンスも想定に入れます。代表的なベアリングユニットメーカー・日本精工株式会社（NSK）・NTN 株式会社（NTN）・旭精工株式会社（ASAHI）・日本ピローブロック株式会社（FYH）記）大和鉄工所岡崎