フレクシャベアリング

フレクシャベアリングは、1つ以上の角度自由度で柔軟に設計されるフレクシャの一種です。フレクシャベアリングは、多くの場合、柔軟機構の一部です。フレクシャベアリングは、角度の柔軟性を必要とする用途において、従来のベアリングやヒンジとほぼ同じ機能を果たします。ただし、フレクシャは潤滑油を必要とせず、摩擦が非常に低いか、まったくありません。^[1]

多くのフレクシャ ベアリングは、薄い「ヒンジ」領域で結合された 2 つの剛性構造という単一の部品で構成されています。ヒンジ付きドアは、ドアとドア フレームの間にフレキシブル要素を実装することで作成できます。フレキシブル要素が曲がることで、ドアが回転して開きます。

フレクシャ ベアリングは、他のほとんどのベアリングに比べて、シンプルで安価であるという利点があります。また、多くの場合、コンパクトで軽量、摩擦が非常に少なく、特殊な装置なしで修理が簡単です。フレクシャ ベアリングの欠点は、可動範囲が限られており、高負荷を支えるベアリングでは非常に制限されることが多いことです。

フレクシャ ベアリングは、ベアリング要素が崩壊することなく繰り返し曲げられる材料で作られていることに依存しています。ただし、ほとんどの材料は繰り返し曲げたり折り曲げたりすると強度が失われ、最終的には破損します。たとえば、ほとんどの金属は繰り返し曲げると疲労し、最終的には折れてしまいます。したがって、フレクシャ ベアリングの設計では、通常の使用で疲労しないように材料特性を慎重に考慮する必要があります。

フレクシャ ベアリングは、摩擦が非常に低く、また非常に予測可能な摩擦を提供します。他の多くのベアリングは、滑りまたは転がり運動 (転がり要素ベアリング) に依存していますが、ベアリング表面が完全に平らになることは決してないため、必然的に不均一になります。フレクシャ ベアリングは、材料の曲げによって動作し、微視的レベルで運動を引き起こすため、摩擦は非常に均一です。このため、フレクシャ ベアリングは、敏感な精密測定機器でよく使用されます。

ただし、多くの種類のフレクシャ ベアリングは、低荷重に限定されません。たとえば、一部のスポーツ カーのドライブ シャフトでは、カルダンユニバーサル ジョイントの代わりに、ゴム引き布を曲げることで機能するラグ ジョイントと呼ばれる同等のジョイントが使用されています。このジョイントは軽量でありながら、数百キロワットの電力を運ぶことができ、スポーツ カーに十分な耐久性を備えています。

フレクシャベアリングは滑りや転がり運動に依存しないため、潤滑を必要としません。そのため、研磨環境や、水中、真空中、高温など の潤滑剤に厳しい環境でも使用できます。

• 精密工学
• ロラマイト
• スプリング（装置）

• NASA 技術概要
• Awtar, Shorya; Slocum, Alexander H. (2006 年 9 月 24 日)。寄生エラーのない対称ダイアフラム フレクシャと、それをベースにした高精度コンプライアント メカニズムのセット: 3 および 5 DOF フレキシブル トルク カップリング、5 DOF モーション ステージ、1 DOF リニア/アキシャル ベアリング(PDF) (レポート)。MIT。
• 設計用運動学モデル デジタル ライブラリ (KMODDL) - コーネル大学で実際に動作する数百の機械システム モデルの動画と写真。機械設計とエンジニアリングに関する古典的なテキストの電子書籍ライブラリも含まれています。
• ワインスタイン、ウォーレン D.、「フレクシャ ピボット ベアリング」、マシン デザイン、パート 1、1965 年 6 月 10 日、パート 2、1965 年 7 月 8 日 - スプリング レート、ベアリング タイプ、シングル ストリップとマルチ ストリップの設計、材料タイプ、ヒステリシスと疲労
• ワインスタイン、ウォーレン D.、「金属のマイクロパフォーマンス」。マシン デザイン、1969 年 9 月 11 日 - 材料の緩和とロラマイト
• バルテック曲げ百科事典