"SK"は、機械設計分野で広く使用される直線シャフト用サポートハウジングの標準化されたモデルでもあります。これは通常、「一体型(非分割)フランジ付きリニアベアリングハウジング」を意味し、設計要件に応じてSHFの古典的な「相手」または「代替」として機能します。
位置決め: 一体型フランジ付き 線形ベアリング ハウジング。リニアシャフトおよびそれに対応する部品の固定と支持に使用される 直線ベアリング .
呼称の解説:
S: 「サポート」または「スライド」を意味します。
K: ドイツ語の「Körper」(体/実体)または日本語の「固定/コテイ」という概念に由来している可能性があり、その一体的で固体かつ固定された性質を強調しています。これは「分割型」と対照的であり、その主な特徴です。
最も重要な特徴: 「一体型/ワンピース」。ベアリングハウジングは、貫通穴を持つ単一の分割不可能な部品です。
一体構造(SHFとの主な違い):
ハウジングは単一の一体成形部品です。軸受取り付け穴は、両端まで貫通した高精度に機械加工された円形の穴です。
取り付け方法:リニアベアリングとシャフトをユニットとして組み立て、ハウジングの一端から軸方向に挿入し、ベアリングが所定の位置に達するまで押し込みます。
フランジ取り付け面:
一般的には複数の取り付け穴を持つ正方形のフランジで、安定かつ剛性の高い取り付け基盤を提供します。
穴の寸法は標準リニアベアリング(例:LM、SCシリーズ)の外径と精密に整合しており(通常は中途嵌合)、正確に適合します。
保持リング(シールクリップ)を取り付けてリニアベアリングを固定し、運転中の軸方向の動きを防ぐために、穴の両端に標準的なスナップリング溝が機械加工されています。
材質および表面処理:
主に炭素鋼で構成され、一部にアルミニウム合金のバリエーションがある。表面は錆び防止と外観向上のためにニッケルメッキまたは黒色酸化処理が施されることが多い。
利点:
シンプルな構造、一般的に低コスト: 一体構造により部品点数と機械加工工程が削減され、大量生産におけるコスト上の利点を提供する。
理論的な剛性がより高い: 分割継ぎ目がないことで構造的完全性が向上し、負荷時の変形が少なくなり、応力分布がより均一になる可能性がある。
取り付け後の同心度が安定: 一体式軸穴によりハウジング自体の同軸度が保証され、ねじ締め力の不均一による影響を受けない。
やや優れた防塵性: 上蓋の継ぎ目がないため、粉塵が上方からベアリング部へ侵入する経路が減少する。
制限事項(SHFとの比較):
組立が不便(主な欠点): 軸方向への組立が必要。狭い空間、既存のフレーム内、または複数のシャフトが密集している配置では、組立および分解が非常に困難になるか、不可能になる場合がある。
保守が煩雑: ベアリングを交換するには、シャフト全体および関連部品を完全に分解する必要があり、保守作業の負担が大きくなる。
厳密な取り付け手順が必要: シャフトおよびSKハウジングは、装置全体の組立工程において非常に早い段階で取り付ける必要があり、設計上の柔軟性が制限される。
| 特徴 | SK(一体フランジハウジング) | SHF(分割フランジハウジング) |
| コア構造 | 一体型、非分離式。 | 分割型、上部キャップと下部ベースに分離可能。 |
| 組み立て方法 | 軸方向挿入。シャフト端から取り付ける必要がある。 | 径方向締め付け。任意の位置で取り付け可能。 |
| 組立の容易さ | 不良。空間および組立順序によって severely 制約を受ける。 | 優れている。任意の段階で柔軟な取り付けが可能で、狭所や後からのメンテナンスに最適。 |
| 剛性 | 理論的には若干高い(継ぎ目インターフェースなし)。 | 高水準で、大多数の用途に十分である。 |
| 費用 | 通常は若干低い(構造がシンプル) | 通常はやや高くなる(部品が2個多く、機械加工された面も追加)。 |
| メンテナンス性 | 劣る。ベアリングの交換には大幅な分解が必要。 | 優れている。キャップのネジを緩めて開き、ベアリングを簡単に交換可能。 |
| 適用シナリオ | 1. アクセスが遮られない状態での初期設備組立。 | 1. 空間が限られ、構造的に複雑な装置。 |
| 2. 組立空間に余裕がある、コスト重視の大量生産。 | 2. 頻繁なデバッグ、メンテナンス、アップグレードを必要とする研究開発用装置または実験プラットフォーム。 | |
| 3. 上面部の粉塵保護に特別な要求がある用途。 | 3. 精密マルチシャフトワークベンチ。 | |
| 4. ほぼすべての現代的でモジュラー設計の装置。 |
選定の黄金律:
SHFを優先する: 圧倒的なコスト圧力や特定の設計上の制約がない限り、現代の設計ではほぼ常にSHFが選ばれます。組立およびメンテナンスの利便性がもたらす価値は、わずかなコスト増をはるかに上回ります。
以下の状況でのみSKを検討する:
機器の構造が極めてシンプルであり、シャフト端部が完全に露出していて、軸方向の組立経路が明確である場合。
部品単位でのコスト管理が1セント単位で重要な大量生産される民生用製品の場合。
標準部品ライブラリ内での低コスト代替品として。
SKサポートハウジングは、そのコスト優位性により市場でのシェアを維持しています:
シンプルな構造の軽負荷用量産機器: 例:特定モデルのプリンターやスキャナー内部。
低コストのDIYプロジェクトや教育用モデル: 組立の利便性が優先事項ではない用途。
初期の機能検証用プロトタイプ: 長期的なメンテナンスを考慮せずに迅速に製作されるもの。
特定の産業用機械装置 その組立上の制限が十分に理解されており、組立工程が事前に綿密に計画されている場合。
寸法連鎖の整合: SHFと同様。以下の順序で選定:シャフト直径 → リニアベアリング型式 → SKハウジング内径(例:φ8シャフト → LM8UUベアリング → SK8ハウジング)。
厳格な組立工程の計画: SKハウジングを使用する場合、シャフトおよびベアリングの軸方向挿入に十分なスペースを確保するために、最初から詳細な組立手順図が必要です。
取付け面の精度を確保すること: 複数のSKハウジングの取付け面は平らで平行である必要があります。さもなければ、シャフトの挿入が非常に困難になったり、ジャミングを起こす可能性があります。このため、精密に機械加工された取付けプレートを使用するか、シムによる微調整が必要になることが多いです。
必ずスナップリングを使用すること: ベアリングを挿入した後は、両端にスナップリングを取り付けてください。これはベアリングの軸方向クリープを防ぐ唯一の対策です。
潤滑および粉塵保護: SKハウジング自体にはシールがありません。リニアベアリングの適切な潤滑を確保するとともに、装置全体の粉塵対策を検討してください。
SK直線シャフトサポートハウジングは、直線サポート部品の「基本的」かつ「経済的」なバージョンを表しています。その主な訴求ポイントとして究極の構造的簡素さと低コストを追求していますが、その反面、組立やメンテナンスの利便性という重要な利点を犠牲にしています。モジュール化、容易なメンテナンス、迅速なイテレーションを重視する今日の機械設計のトレンドにおいて、SKの適用範囲は、より進化したSHFによって徐々に侵食されています。SKを選ぶということは、設計者が初期の製造コストと、組立・メンテナンス・柔軟性といったライフサイクル全体のコストの間で、非常に明確かつしばしば困難なトレードオフをしなければならないことを意味します。ほとんどの現代的なプロジェクトでは、SHFの方が賢明で将来を見据えた選択であるのが一般的です。
