最高性能 の 軸承 密封 器 を 選ぶ の に 関する 重要な 要因

高速で回転する歯車を備えた精密機械が、小さな塵や汚染物質によって重要なコンポーネントを徐々に摩耗させていく様子を想像してみてください。これはまさに、ベアリング シールが対処するように設計された問題です。軸受システムの必須のバリアとして、シールは汚染の防止、潤滑の保持、および動作の完全性の維持という重要な機能を果たします。適切なシールを選択することは、機械に頑丈な装甲を装備するようなもので、この決定は機器の性能と寿命に直接影響します。

ベアリング シールは、効率的で信頼性の高い動作を保証する重要なコンポーネントであり、次の 3 つの主要な機能があります。

• 汚染からの保護:シールの主な目的は、塵、埃、湿気、その他の汚染物質がベアリング内部に侵入するのを防ぐことです。これらの汚染物質は摩耗を促進し、腐食を引き起こし、最終的には性能の低下や故障につながります。
• 潤滑剤の保持力:ベアリングを適切に動作させるには、適切な潤滑が必要です。シールはベアリング内に潤滑剤を効果的に保持し、可動部品間の十分な潤滑を確保して摩擦と摩耗を軽減し、同時に動作効率を向上させます。
• 環境適応:作業環境が異なれば、極端な温度、高湿度、腐食性物質など、特有の課題が生じます。シールはベアリングをこれらの有害な環境要因から保護し、機能と信頼性を維持します。

シールドシールと金属シールは、物理的バリアを使用して汚染物質をブロックし、内部潤滑を維持するベアリングの一般的な保護要素です。通常、これらのシールは金属材料で作られており、ベアリングをさまざまな外的要因から保護し、最適な性能と耐用年数の延長を保証します。

非接触シールド (ZZ):金属プレートで構成され、ベアリング記号で「ZZ」と指定されているこれらのシールドは、内輪との非接触位置を維持します。この設計は、シールドと内側リングの間の隙間からある程度の通気を確保しながら、塵、汚れ、破片などの大きな粒子を効果的にブロックする物理的バリアを作成します。

コンタクトシール (2RS):軸受記号では「2RS」として指定されており、メタルシールが内輪に直接接触します。シールドと比較して、この設計は汚染物質をより確実に遮断します。多くの場合、シールと内輪の間の隙間を最小限に抑えるためにゴムまたは合成材料のコーティングが組み込まれており、大きな粒子と小さな粒子の両方に対するより包括的な保護を提供します。

• 鋼鉄：シールドおよびメタルシールに最も一般的な材料で、業界全体のさまざまな動作条件に適した耐久性、強度、耐食性を備えています。
• アルミニウム：重量に敏感な用途や非強磁性特性が必要な場合に使用されるアルミニウムは、鋼よりも軽量で優れた耐食性を備えています。

非接触シールドは、大きな粒子がベアリングに侵入するのを効果的に防ぎ、接触シールは、微粒子、ほこり、湿気などのさまざまな汚染物質に対してより包括的な保護を提供します。

シールドとメタルシールの両方の設計は、ベアリング内に潤滑剤を保持するのに役立ち、適切な潤滑を確保し、摩擦を軽減し、ベアリングコンポーネントのよりスムーズな動作を可能にします。

• 自動車産業:道路の破片、ほこり、湿気から保護するためにホイールベアリング、トランスミッション、エンジンに広く使用されています。
• 産業機械:ポンプ、モーター、農業機械のベアリングを製造環境の汚染物質から保護します。
• 家庭用電化製品:洗濯機、乾燥機、ファンに使用され、ベアリングを埃や湿気から保護し、耐用年数を延ばします。

ゴムシールは主に合成ゴム材料で作られており、それぞれがさまざまな用途に応じて独自の特性を備えています。一般的な材料には次のものがあります。

• ニトリルゴム（NBR）：油、燃料、グリースに対する優れた耐性で知られており、潤滑にさらされる環境に広く適用できます。
• エチレンプロピレンジエンモノマー (EPDM):優れた耐候性、耐オゾン性、耐紫外線性を備え、屋外や高温での用途に最適です。
• フッ素エラストマー(FKM/バイトン):特に要求の厳しい産業条件の過酷な化学薬品、油、燃料環境において、優れた耐薬品性を発揮します。

リップシールの設計:ゴムシールは通常、シャフトと直接接触するリップ形状のシールエッジを備えており、ベアリング内に潤滑剤を保持しながら汚染物質の侵入に対するバリアを形成します。

金属ハウジングまたは補強材:一部のゴム製シールには、構造サポート、形状維持、取り付け補助のために金属ハウジングまたは補強材が組み込まれています。

バネまたは張力要素:特定のゴムシールには、効果的なシールを実現するために適切なシャフト接触圧力を維持するために、シール構造内にスプリングまたは張力要素が含まれています。

• 汚染物質の排除:塵、埃、水、その他の粒子がベアリングに侵入するのを効果的に防ぎ、耐用年数を延ばし、性能を向上させます。
• 潤滑剤の保持力:ベアリング内の適切な潤滑を維持して摩擦を軽減し、可動コンポーネントの機能を最適化します。
• 多用途性:さまざまな使用条件に対応できるため、自動車、航空宇宙、産業機械、家電などさまざまな業界に適応します。

• 自動車部門:ホイールベアリング、トランスミッション、エンジン、および温度変化や油や汚染物質にさらされるその他の車両コンポーネントに使用されます。
• 産業機械:ポンプ、モーター、ギアボックスに使用されており、スムーズな動作には汚染物質の防止と潤滑のメンテナンスが重要です。
• 家庭用電化製品:洗濯機、乾燥機、食器洗い機のベアリングを湿気やゴミから保護します。

フェルトシールは、軸受や機械の汚れ防止と潤滑の維持を目的として使用されるシール機構です。そのシンプルさ、コスト効率、そしてベアリングアセンブリ内に潤滑剤を保持しながら大きな粒子をブロックする能力で知られています。

主に圧縮フェルト素材で作られており、通常は天然繊維または合成繊維で構成されています。

• 天然繊維:ウールまたはウール混紡は、優れた弾力性と効果的な潤滑剤保持力を提供します。
• 合成繊維:ポリエステルやポリプロピレンなどの素材は、耐久性、耐湿性、密閉性を高めます。

フェルト シールは、複数のフェルト層を圧縮して、ベアリング アセンブリのハウジングまたは指定されたスペース内にしっかりと収まる高密度でコンパクトな構造を形成することによって製造されます。

シール機能を強化するために、フェルトシールに潤滑剤またはオイルを含浸させることができます。これにより、ベアリングの潤滑が維持され、可動部品間の摩擦が軽減されてスムーズな動作が保証されます。

フェルトシールの特徴は、その吸湿作用です。緻密な繊維構造がリザーバーや周囲の領域から潤滑剤を吸収して保持し、必要に応じて安定した潤滑剤を供給し、適切なベアリング潤滑レベルを維持します。

• 汚染物質の排除:ほこりや破片などの大きな粒子を効果的にブロックしますが、より複雑なシールと同様の微粒子保護は提供できない場合があります。
• 潤滑剤の保持力:スムーズなベアリング動作のために一貫した信頼性の高い潤滑を必要とする用途に適しています。
• 低速アプリケーション:通常、高い汚染リスクは主な懸念事項ではないが、適切な潤滑が不可欠な低速機械で使用されます。

産業機器、農業機械、垂直ベアリング ハウジング、コンベア ローラー、低速回転シャフトなどの自動車部品によく見られ、適度な大粒子保護と適切な潤滑を提供するシンプルな設計で、それほど過酷ではない環境での非定常高速回転には十分です。

汚染物質がベアリングに到達するのを防ぐバリアを形成する非接触経路またはチャネルを特徴とする迷路のような複雑なデザインにちなんで名付けられました。

ステンレス鋼などの金属やポリマーなどの非金属を含むさまざまな材料で作ることができ、通常はハウジングまたは嵌合コンポーネントに溝やチャネルを機械加工して、ベアリング領域に到達する前に曲がりくねった粒子経路を作成することによって構築されます。

• 汚染物質の排除:複雑な設計により、汚染物質がベアリング表面に到達するのを防ぐのに非常に効果的です。
• 低摩擦:ベアリングとの接触が最小限に抑えられるため、接触シールよりも摩擦が少なく、コンポーネントの摩耗が軽減され、高い効率が維持されます。
• 過酷な環境への適応:重機、鉱山機械、研磨粒子にさらされる産業環境に最適です。

PTFE シールとも呼ばれ、主なシール材としてポリテトラフルオロエチレン (独特の特性を持つ合成フッ素ポリマー) を使用します。

• PTFE:シール部品に成形または機械加工され、低摩擦、耐薬品性、熱安定性などの優れた特性を提供します。
• 充填剤と添加剤:必要に応じて、耐摩耗性や熱伝導性などの特定の特性を強化するために組み込まれます。

• 低摩擦:高速アプリケーションにとって重要な、発熱とエネルギー損失を最小限に抑えます。
• 耐薬品性:腐食性物質にさらされる用途に適しています。
• 温度安定性:極端な温度範囲にわたってシール性能を維持します。

低摩擦を維持し、汚染物質の侵入を防ぐことが重要な高性能ベアリングで一般的に使用されます。

• ラビリンスシール：タービン、ポンプ、ギアボックスなどの高速機械や、精度と摩擦の低減が不可欠な航空宇宙用途に使用されています。
• テフロンシール:自動車エンジン、高速機械、耐薬品性や極度の温度耐性が必要な用途に広く使用されています。

磁場を使用して金属粒子を引き付けたり反発したりして、ベアリング領域への金属粒子の侵入を防ぐ特殊なシール装置。金属の破片が機械的性能や寿命を損なう可能性がある用途に特に役立ちます。

主に、磁場を生成または強化できる材料で構成されています。

• 永久磁石:ネオジム (NdFeB)、サマリウム コバルト (SmCo)、またはセラミック (フェライト) 磁石が含まれている場合があり、効果的な強磁性粒子の吸引のための強力な場を提供します。
• 軟磁性材料:鉄、鋼、または特定の合金を使用して磁束または直接磁場を強化し、シール効率を向上させることができます。

磁気回路設計:特定の磁石と磁性材料の配置により、ベアリングから遠ざかる金属粒子の経路に効果的に影響を与える磁気回路を作成し、強力なシール領域フィールドを確保します。

電界強度と構成:シールの有効性における重要な要素。粒子のサイズと速度を考慮しながら、金属粒子を捕捉して方向転換する十分に強い場を生成するように設計されています。

シールドと封じ込め:追加のシールドまたは封じ込め構造を組み込んで、捕捉された金属粒子を制限および方向転換し、磁気吸引後の再突入を防止することができます。

• 金属粒子の排除:鉄の破片がベアリングに入るのを効果的に捕捉して防止し、重要なコンポーネントの摩耗や損傷を防ぎます。
• ベアリングの完全性のメンテナンス:金属汚染物質を削減してベアリングの完全性と動作効率を向上させ、メンテナンスの必要性を軽減しながら耐用年数を延ばします。

金属の破片がベアリングの機能を損なう可能性がある産業や機械全体で使用されます。

• 重機および産業機器:製造プラント、鉱山機械、および金属加工装置は、工業プロセスで生成される金属粒子からベアリングを保護します。
• 自動車産業:エンジンまたはトランスミッションの金属摩耗粒子は、ベアリングの性能と寿命に影響を与える可能性があります。
• 高精度機械：微細な金属汚染が性能に影響を与える可能性がある精密機器。

• 金属およびゴムのシールは、汚染防止が重要なさまざまな産業用途、自動車機械、家庭用電化製品で一般的に使用されています。
• ラビリンス シールやテフロン シールは、摩擦の低減と効果的なシールが不可欠な航空宇宙産業や自動車産業などの高速機械で使用されています。
• 磁気シールは通常、重機、鉱山機械、金属破片が蔓延する産業環境で使用されます。

ベアリング シールの命名法は業界標準やメーカーによって異なり、通常はシールの種類、材質、機能に関する特定の情報を伝えるために標準化されています。一般的な指定には次のようなものがあります。

• RS または 2RS:ゴム接触シールを指定します。RS は片面シールを示し、2RS は汚染物質保護を強化する両面シールを示します。
• Z または ZZ:金属シールドを参照してください。Z は片面シールド、ZZ は両面シールドを示します。これらは大きな粒子をブロックしますが、ゴム製シールのような精密な汚染物質保護は提供できない可能性があります。
• DDU または 2DU:NSKが2RSと同様の両面接触シールに使用。
• LLU または LLB:両面接触（LLU）シールまたは非接触（LLB）シールのNTN指定。
• TS、TSS、または TSU:ティムケンのシングル、ダブル、トリプルシールの指定により、さまざまな保護レベルが提供されます。
• V、VL、または VV:一部のメーカーは非接触シールにこれらを使用しています。
• W、WO、または WN:特定のメーカーのカタログにはさまざまなシールド タイプが記載されています。
• C3、C4、C5:シールの種類ではなくベアリングの内部すきまを示します。場合によってはシールの指定とともに表示されます。

通常、フェルト シールには標準化された英数字コードがなく、メーカーは材料の仕様を単に「フェルト シール」と表記することがよくあります。同様に、ラビリンスシールとテフロンシールには世界的に認識されているコードがない場合がありますが、一部のメーカーではラビリンスには「L」、テフロン素材には「PTFE」などの内部名称を使用しています。また、磁気シールには通常、特定のコードがなく、メーカーはその磁気特性と機能を明確に説明しています。

ベアリングシールは、適切な潤滑を確保しながら汚染物質から保護することで、ベアリングの完全性と効率を維持する上で重要な役割を果たします。適切なシールの選択は、特定の用途要件、環境条件、速度、および望ましい摩擦レベルによって異なります。利用可能なシールの種類を理解することで、エンジニアやメンテナンス専門家は、さまざまな動作条件に最適なソリューションを選択して、最高のベアリング性能と寿命を達成することができます。