I. 主な特徴と呼称の説明
位置決め: 標準タイプのボールねじフローティングエンド(自由端)サポートユニットです。BFと同様に、ネジの非駆動端に使用され、軸方向の熱膨張によるフロートを許容し、主に径負荷を受けるように設計されています。
呼称の解説:
- F: 「フランジ付き」を意味し、その特徴的な外観上の最大の特徴である正方形のフランジハウジング構造を指しています。
- K: 「シンプルサポート」を意味するか、ドイツ語における単純支持を表す用語に由来します。「固定」とは関係なく、この文脈では明確にフローティングエンドを示しています。
コアバリュー: 構造的にコンパクトで、設置が安定し、経済的かつ信頼性の高い標準的なフローティングエンドソリューションを提供します。歴史的に最も長く使用されてきた、BK固定端との最もクラシックな組み合わせです。
II. コア構造および設計の特徴
FKユニットの設計思想は、簡素さ、堅牢性、実用性にあります:
正方形フランジハウジング:
ハウジングは一体型の正方形フランジブロックで、角部の4つの取り付け穴により固定される。この構造はねじり剛性に優れ、取り付け剛性も高いため、産業用機器で最も一般的に見られる形態である。
内部軸受およびフローティング構造:
- コア軸受: 通常は深溝玉軸受を使用し、場合によってはニードルローラ軸受が用いられる。その機能は優れた径方向支持を提供することである。
- フローティングの実現方法:
- 方法1(一般的): 軸受外輪は正方形ハウジング内に収められ、一端をエンドカバーで軸方向に位置決めし、他端には遊びを設ける。ネジが熱膨張すると、軸受外輪がハウジング内で軸方向にスライドする。
- 方法 2: 軸受内輪はネジシャフトに対して遊びまたは軽い押し入れとなるように配合され、内輪はスナップリングまたはエンドカバーによって軸方向に緩く拘束される(完全な脱落は防ぐが、熱膨張によるスライドは妨げない)。
シールおよび潤滑:
- 効果的な防塵のために標準のコンタクトシールを統合しています。
- 通常、あらかじめグリースが充填されており、補充用のグリースニップルが装備されています。
ねじ軸への接続:
ねじ軸の端部には、ストッパーリング(スナップリング)を取り付けるためのスナップリング溝を加工する必要があります。このリングはベアリング内輪が軸の先端から意図せず脱落するのを防ぐ役目を持ちますが、熱膨張によるねじ軸の軸方向移動を制限するものではありません(ベアリング内輪は軸上で滑動できます)。これはFKとBFに共通する重要な設計上の特徴です。
III. 主な特徴と利点
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頑丈な構造、安定した取り付け:
正方形フランジ設計により、転倒モーメントに対して最大限の耐性を発揮します。4本のネジによる固定は良好な接続剛性を提供し、ある程度の径方向力や振動がある産業環境に非常に適しています。
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定番で信頼性が高く、経済的かつ実用的:
最も伝統的なフローティングエンド設計の一つとして、FKは成熟した構造、安定した性能、良好に管理された製造コスト、および優れたコストパフォーマンスを特徴としています。市場シェアが最も大きく、最も広く使用されているフローティングエンドモデルです。
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明確な組み合わせ関係:
多くの製品カタログでは、BK固定端とFKフローティング端がデフォルトの標準ペアとして設定されています。対応するサイズを持ち、設計上も調和しており、エンジニアから好まれる「クラシックコンビネーション」です。
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純粋な機能性:
フローティングエンドの基本機能—径方向サポートと軸方向の自由度—に集中しており、構造がシンプルで故障率が低いです。
IV. BFおよびEFフローティングエンドとの比較と選定ガイド
| 特徴 |
FK(スクエアフランジ フローティングエンド) |
BF(ラウンドフランジ フローティングエンド) |
EF(偏心ロック式フローティング端) |
| ハウジング形状 |
正方形フランジ、高いねじり剛性、安定した取り付け。 |
円形フランジ、取り付けが柔軟で、省スペース。 |
ほとんどが円形または正方形ですが、主要な特徴は偏心ロックスリーブです。 |
| ネジシャフトの要件 |
脱落防止のためのストッパリングを装着するためのスナップリング溝が必要です。 |
通常、スナップリング溝または小さな段差が必要です。 |
無加工シャフトで十分で、機械加工は不要です。 |
| ロック方式 |
すきまばめ+スナップリングによる脱落防止。 |
FKと同様。 |
径方向摩擦ロック(偏心スリーブ)。 |
| クラシックペアリング |
BK(スクエアフランジ固定端)。 |
通常、同じシリーズのラウンドフランジ固定端と組み合わせて使用します。 |
EK(偏心ロック式固定端)。 |
| デザイン重視 |
一般的な産業規格で、頑丈で耐久性があり、コストパフォーマンスが良好です。 |
BF/BKシステムにおける標準的なフローティングエンド。性能はFKと同等で、外観が異なります。 |
平軸システム向けに最適化されており、取り付けの簡便性を重視しています。 |
| 選定ロジック |
固定端にBKを使用し、ネジシャフトにスナップリング溝を加工できる場合におすすめです。 |
固定端に同じシリーズのラウンドフランジタイプを使用する場合に選定します。 |
固定端にEKを使用し、シャンクシャフトネジを使用する場合、必須です。 |
簡単選定ガイド:
- 固定端を検討してください。 固定端によってフローティング端の選択が決まります。
- ネジシャフトを検討してください。 スナップリング溝の加工が可能/希望ですか?
- 加工可能 → 固定端がBKの場合、FKを選択してください。固定端が円形フランジ付きBKのバリエーションの場合は、BFを選択してください。
- 加工不可(シャンクシャフト使用)→ 固定端はEKでなければならず、フローティング端はEFでなければなりません。
V. 主な適用分野
FKの適用範囲はBK/BFと同様に広く、一般産業分野における絶対的な主力製品です:
- 各種CNC工作機械(マシニングセンタ、旋盤、フライス盤など)の非駆動端。
- 産業用ロボットのジョイントおよびリニアモジュール。
- 射出成形機、ダイカスト機、包装機械、印刷機械。
- 自動生産ライン、搬送設備、物流ハンドリングシステム。
- 古典的なBK-FKペア構成を使用するすべての一般的な自動化用途。
VI. 選定および使用ガイドライン
- ペア選定: BK固定端と同じ仕様のFKユニットを選定する必要があります(例:BK12にはFK12をペアで使用)。
- ネジシャフトの加工: ネジシャフトの対応位置に所定の寸法要件を満たすスナップリング溝を加工し、高品質のレテンションリングを使用することが不可欠です。
- 正しい取り付け方向: FKは、ドライブモーターから最も離れたスクリューの端部に取り付ける必要があります。
- フローティング機能の確認: 取り付け後、すべての取付ねじを最終的に締め付ける前に、手または工具でスクリュー軸端を軸方向に軽くたたいてください。わずかな軸方向の動きの遊びが感じられるべきであり、これは正常なフローティング機能を示しています。その後、取付ねじを完全に締め付けてください。
- 干渉を避けること: FKユニットの周辺には、内部部品が構造的な干渉なくわずかに軸方向にスライドできるだけの十分なスペースがあることを確認してください。
FKサポートユニットは、ボールねじフローティングエンドの分野における「クラシック」かつ「基本」のモデルです。目を見張るような新技術を備えているわけではありませんが、頑丈な正方形フランジ構造、成熟し信頼性の高い設計、そして優れたコストパフォーマンスにより、産業分野で長年にわたり使用され続けており、BK固定端と組み合わせる際の「ゴールドスタンダード」となっています。FKを選ぶということは、リスクが最小限に抑えられ、コスト面でも最適な、実績のある技術的選択をするということであり、設備の長期的な安定運転を確実にする本質的に健全な判断です。
