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シャフトガイドは、精密に研磨されたガイドシャフトとボールベアリングまたは滑り軸受を備えたガイドユニットにより、正確な直線運動を可能にする機械式ガイドシステムです。

精密機械から機械工学、オートメーション技術に至るまで、部品や工具を制御された反復可能な方法で直線経路に沿って移動させる必要がある場合に使用されます。

以下に、シャフトガイドの基本原理と設計、動作モード、適用分野、および遵守すべき選択基準について簡単に説明します：

シャフトガイドの基本原理と設計

シャフトガイドの基本原理と設計：シャフトガイドは、基本的に円筒状のガイドシャフトと、その上を移動するガイドユニットから構成されている。
シャフトは通常、焼入れ鋼またはステンレス鋼製で、精密研削加工が施され、摩耗や腐食を抑えるためにコーティングが施されています。
特殊なベアリングハウジングがシャフト上をスライドまたは転がり、その中にボールベアリング（玉軸受）または滑り軸受（すべり軸受）が組み込まれています。

ベアリングの種類の選択は、システム全体の特性を大きく左右します。

1. ボールベアリングシャフトガイド：
   ここでは、循環ボールベアリングまたはボールブッシュベアリングにより、シャフトとベアリング本体の間をスチールボールが確実に転がります。
   これらのボールは摩擦を最小限に抑え、高荷重でも高精度と容易な動きを可能にします。
2. スライドガイドシャフト：
   このタイプでは、シャフトとベアリングブッシュの間に転動体が存在せず、多くの場合、青銅、PTFE、焼結金属、高分子プラスチックなどの特殊材料で作られた滑り軸受面が使用されます。

シャフトガイドの仕組み

どちらのタイプも原理は同じで、ガイドシャフトが直線経路を定め、ベアリングハウジングがそれに沿ってスライドまたは転動します。
ボールベアリングシステムでは、ボールがベアリング内の軌道を移動し、連続的な転がり運動を保証します。
プレーンベアリングでは、接触はベアリング表面から直接行われ、多くの場合、潤滑剤または自己潤滑性材料が使用されます。
精度は、シャフトの寸法精度、複数のシャフトの平行度、ベアリングシステムの品質に依存します。

シャフトガイドの応用分野

1.機械工学およびオートメーション
工具、ワークキャリア、グリッパーの位置決め。

2.3DプリンターやCNCマシン
高い繰り返し精度で軸をガイドします。

3.医療技術：
診断機器や検査機器の動き。

4.包装・組立システム
ハイサイクル工程における直線運動。

5.測定および試験技術
センサーや測定ヘッドの正確で再現性のある動き。

シャフトガイドの選択基準

ボールベアリングと滑り軸受のどちらのシャフトガイドを選択するかは、希望する精度、荷重、環境、動作条件によって決まります。

• ボールベアリングシステムは、高精度、低摩擦、高速移動に最適です。
• プレーンベアリングシステムは、過酷な環境、中速で高荷重、または低メンテナンスが優先される場合に適しています。

ボールベアリングまたはプレーンベアリングを使用したリニアユニット付きシャフトガイドは、精密で信頼性の高いリニア動作のための重要なコンポーネントです。適切なシステムの選択は、常に精度要件、負荷、周囲条件、経済性の相互作用によって決まります。

ここでは、シャフトガイドを購入する際に考慮すべき最も重要な基準について説明します：

シャフトガイドを購入する場合、選択したシステムが長期的に高精度、高信頼性、経済的であることを保証するために、明確なニーズ分析が最初のステップとなります。選定は、用途、荷重、環境条件に大きく依存します。

• 選択の前に、シャフトガイドが果たすべき機能を正確に定義する必要があります。これには、ストローク経路、移動方向、要求精度、許容公差、繰り返し精度などが含まれます。
• また、1日の使用予定時間や1時間当たりのサイクル数も重要です。
• ボールベアリングを使用したリニアユニットと滑り軸受を使用したリニアユニットの選択は、性能に直接影響します：
• ボールベアリングシステムは低摩擦、高精度で、低汚染の高速移動に適しています。
• プレーンベアリングシステムは、より堅牢で、メンテナンスが容易で、ほこりや湿気、化学物質の影響を受けにくいですが、摩擦が大きくなります。
• ガイドシャフトは、多くの場合、硬化鋼、ステンレス鋼、またはコーティングされた材料で作られています。
• 硬度、腐食防止、表面品質が耐用年数と走行特性を決定します。腐食環境や湿気の多い環境では、ステンレス鋼や特殊コーティング（硬質クロム、DLCなど）が有利です。
• 最大負荷容量、許容トルク、曲げ強度は用途に適合していなければなりません。また、ベアリングの間隔や固定ポイントも、ガイドの荷重に対する安定性や振動のなさに影響します。
• 動的用途では、十分な安全予備を考慮する必要があります。
• ほこり、湿気、温度範囲、化学物質の影響は、シャフトガイドの寿命を著しく縮める可能性があります。
• ボールベアリングシステムでは、シール、ワイパー、保護カバーが特に重要です。
• 無菌または食品用途では、材料と潤滑剤は特別な基準を満たす必要があります。
• 必要なメンテナンスの量は、ベアリングの種類によって大きく異なります。ボールベアリングは通常定期的な潤滑が必要ですが、プレーンベアリングは多くの場合自己潤滑性です。
• 潤滑剤の選択、再潤滑の間隔、潤滑ポイントへのアクセス性は、計画段階で考慮する必要があります。
• シャフトガイドの精度は、取り付け方法によって異なります。購入前に、取り付けオプションが既存の設計に適しているかどうか、調整オプションがあるかどうか、複数のシャフトの位置合わせが容易かどうかを確認する必要があります。
• 購入価格だけでなく、運転コスト、メンテナンス間隔、交換サイクル、スペアパーツの納期も重要です。
• 安価と思われるシステムでも、故障が頻発したり、スペアパーツの入手が困難だったりすると、長期的には高くつくこともある。
• 評判の良いメーカーは、文書化された試験証明書、寸法精度報告書、設計と設置のサポートを提供していることが多い。
• ISO 9001や業界固有の規格などの認証は、品質の指標となります。

シャフトガイドの購入には、価格や負荷容量だけでは判断できません。ベアリングの種類、材料の品質、負荷容量、環境適合性、メンテナンスの容易さなどの相互作用が重要です。特定の運転条件に合わせて正確に調整されたシステムは、プロセスの信頼性を高め、ダウンタイムを減らし、ライフサイクルコストを最適化します。慎重な計画とメーカーやサプライヤーとの密接な連携が、長期的な投資を成功させる鍵です。

シャフトガイドは様々なサプライヤーから購入することができます。輸出ページでは、世界中のシャフトガイドのメーカーとサプライヤーの包括的な情報をご覧いただけます。