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ベアリングはかせたちと一緒に
ベアリングを学ぼう!

ベアリングはかせ

ベアリングについて
ものすごくくわしい
はかせ

ベアリン君

ベアリングはかせの助手で、ベアリングがだいすき!

子どもたち

ベアリングのことをいっしょに
学ぶ子どもたち

Step1

ベアリングとは

摩擦 (まさつ) をへらす大切な部品

べアリングはかせ

家電も乗り物も「ベアリング」がかかせない!?

家電も乗り物も「ベアリング」が
ないとかかせない!?

子どもたち

ベアリングはかせ、そもそもベアリングってなんですか?

ベアリングはかせ

ベアリングとはこの写真の部品のことです。

ベアリングはかせ

じつはみなさんのまわりにたくさんあるんですが、ほとんどの人は見たことがないと思います。
なぜかというと、ベアリングは家電や乗り物などのいろいろな機械 (きかい) の中に組み込まれているからです。
ベアリングはいろいろな機械 (きかい) の動作にかかせない回転を、摩擦 (まさつ) を小さくすることでスムーズにする部品なのです。

子どもたち

その「摩擦 (まさつ) 」ってなんですか?

ベアリングはかせ

摩擦 (まさつ) というのは、「物がある方向へ動こうとする時、それを邪魔 (じゃま) しようとする力」のことなんです。
みなさんもかんたんな実験 (じっけん) で、摩擦 (まさつ) の力をかんじてみましょう。手のひらをくっつけて、大きくこすり合わせてみてください。たくさんこすり合わせると、だんだん手があつくなってきますね。これは摩擦熱 (まさつねつ) といって、摩擦 (まさつ) の力が熱に変換 (へんかん) されたものです。

子どもたち

手があったかくなったのが、摩擦 (まさつ) の力なんだ。
でも、手をこするのを邪魔 (じゃま) しようとする力なんて感じなかったけど……

ベアリン君

ここで助手のぼく、ベアリン君からみんなにプレゼント!
このえんぴつを手のひらにのせて、手がいたくないようにはさんで、このまま手をこすり合わせてみてね。手と手を直接 (ちょくせつ) くっつけたときと、えんぴつをはさんだときで、どうちがうかな?

子どもたち

さっきとぜんぜんちがうね!
えんぴつをはさむと、すごく軽い力で手を動かせるようになったし、手が熱くならないよ。

ベアリングはかせ

そう、手と手の間にはさんだえんぴつが転がることで、摩擦 (まさつ) が少なくなっています!2つのやり方をくらべると、摩擦 (まさつ) の力が、動きをじゃましていたことが実感 (じっかん) できますね。

子どもたち

摩擦 (まさつ) の力って、意外 (いがい) と大きいんだね!
じゃあ、どうやってベアリングで摩擦 (まさつ) を小さくするんですか?

ベアリングはかせ

ベアリングは先ほどの実験 (じっけん) と同じしくみで、おもに2つの方法で摩擦 (まさつ) を小さくしています。
① まず、機械 (きかい) が動く時に回転する軸 (じく) をしっかりとささえること。
② そして、ベアリングの中での部品が転がって、軸 (じく) の回転をよりスムーズにすること。
ベアリングは、転がりの力で回転 (かいてん) をスムーズにしてくれる部品なのです。

子どもたち

ベアリングってすごい部品だね!知らなかった!

コラム
ベアリングをあらわす
いろんな名前

ベアリングは英語 (えいご) でBearing (ベアリング) と書きます。Bear (ベアー) には「ささえる」とか「たえる」などの意味があります。
また、ベアリングは日本語では「転がり軸受 (じくうけ) 」といいます。機械 (きかい) の軸をしっかりと受けて、ささえるという意味の「軸受 (じくうけ) 」に、回転 (かいてん) をスムーズにする「転がり」がついて、ベアリングのしくみをよく表していますね。

ベアリン君がベアリングの
構造 (こうぞう) を
くわしく解説 (かいせつ) !

ベアリングは外側 (そとがわ) から順 (じゅん) に
①外輪 (がいりん)
②転動体 (てんどうたい/玉や色々な形の「ころ」)
③保持器 (ほじき)
④内輪 (ないりん) でできているよ。
④の内輪 (ないりん) が機械 (きかい) の軸 (じく) にとりつけられて、②の転動体 (てんどうたい) が転がることで、摩擦 (まさつ) がへってスムーズに回転 (かいてん) できるんだよ!

玉軸受 (Ball Bearing) ころ軸受 (Rolling Bearing)

③の保持器 (ほじき) は②の転動体 (てんどうたい) の場所を安定させるのに必要 (ひつよう) なんだ!

ベアリングって本当に必要な部品?

子どもたち

ベアリングはかせ!質問です!
ベアリングを使わないで、すごく大きな力で機械 (きかい) を動かせばいいんじゃないの?

ベアリングはかせ

たしかにそういう方法もありますね・・・。
さっき摩擦 (まさつ) の話をしたのをおぼえていますか?
じつはもう一つキーワードがあって、それは「摩耗 (まもう) 」です。
たとえば黒板とチョークを思いうかべてください。
学校の先生が黒板にチョークで文字を書くときも摩擦 (まさつ) が起きています。その証拠 (しょうこ) に、摩擦 (まさつ) の力でチョークがけずれて、小さくなっていきますよね?
チョークが摩擦 (まさつ) で小さくなるように、物がこすれてすりへることを摩耗 (まもう) と言います。
ベアリングが摩擦 (まさつ) を小さくすると、この摩耗 (まもう) も少なくなります。
これは家電や乗り物を動かす上でとても大切なことで、摩耗 (まもう) が少なくなると機械 (きかい) がこわれにくくなるんです。

子どもたち

べアリングが摩擦 (まさつ) を小さくすると、機械 (きかい) がこわれにくくなるんだ!ベアリングを使うとほかにどんなよいことがあるんですか?

ベアリングはかせ

ベアリングに興味 (きょうみ) を持ってくれたようでうれしいです。
ベアリングを使うことによって、機械 (きかい) のこすれあう面がスムーズに動くので、電気や燃料 (ねんりょう) が少なくすむし、機械 (きかい) の修理 (しゅうり) がらくになって機械 (きかい) が長持ちします。

子どもたち

じゃあ、ベアリングはモノやエネルギー、資源 (しげん) を大切にしているとも言えるの?

ベアリングはかせ

その通りです。これからの時代にかかせない部品と言えます。

POINT

のりものにはベアリングがたくさん使われているんですよ。
クルマにはベアリングが100~150個 (こ) ほど使われています。そしてみなさんが駅で乗る電車には、16両編成のばあいでベアリングが1,000個 (こ) ほど使われています。

ベアリングがあるからこそ、クルマや電車がスムーズに走っているんです。
そのほか、みなさんがよく乗る自転車にはベアリングが12個 (こ) ほど使われていて、
おうちにある洗濯機 (せんたくき) にもモーター部分にベアリングが使われています。

ベアリン君がいろいろな
種類 (しゅるい) の
ベアリングを紹介 (しょうかい) !

みんなのまわりにもいろいろな種類 (しゅるい) のベアリングがあるよ。
9つの種類 (しゅるい) のベアリングを紹介 (しょうかい) するね

ボールベアリング

特徴

世界中で一番多く作られているベアリングだよ。
モーターに使われることが多くて、芝刈り機 (しばかりき) など農業用の機械 (きかい) にも使われているよ。

アンギュラボールベアリング

特徴

たて方向とよこ方向、両方の力をささえるベアリングだよ。
部品をけずったり加工したりする工作機械 (きかい) や、エレベーターなどに使われているよ。

スラストボールベアリング

特徴

たて方向の力をささえるベアリング。すごく大きな力もささえられるよ。
プリンターやつり竿 (ざお) のリール (つり糸をまくところ) に使われているよ。

シリンドリカルローラーベアリング

特徴

転動体 (てんどうたい) が円筒 (えんとう) の形をしているベアリング。ボールベアリングよりも大きな力をささえられるよ。

ニードルころベアリング

特徴

転動体 (てんどうたい) が針 (はり) みたいに細くて長いころになっているベアリング。
自動車とかに使われるよ。

テーパーローラーベアリング

特徴

転動体 (てんどうたい) が円すいに近い形をしているベアリング。
たてとよこ両方からの大きな力をささえられるよ。
自動車のスピードを調整する変速機 (へんそくき) などに使われているんだ。

自動調心ころベアリング

特徴

たるの形をしたころを組み込んで、回転 (かいてん) 中の小さなずれを調整 (ちょうせい) できるベアリング。 建築現場 (けんちくげんば) で岩をくだく機械 (きかい) などに使われているよ。

スラストニードルベアリング

特徴

細長い円筒 (えんとう) ころを組み込んだ、とてもコンパクトで取りつけやすいベアリング。おもにクルマのエアコンに使われているよ。

ケージ&ローラ

特徴

ニードルベアリングの一種で、使いやすくてじょうぶ!
クルマのスピードを調整する変速機 (へんそくき) に使われるベアリングだよ。

コラム
ベアリングがないと
クルマは動かない?

動くことは動くけど、たいへんなことに……
クルマには約100個のベアリングが使われています。
もし、ベアリングがなかったら、クルマのいろいろな場所がスムーズに動かなくなってしまって、クルマを動かすのにすごく大きな力が必要 (ひつよう) になってしまいます。
もしクルマにベアリングが使われていなかったら、日本では1年間に約60万kl (キロリットル) に相当するガソリン (原油) が余分 (よぶん) に必要 (ひつよう) になると言われています。
そのガソリン (原油) の量 (りょう) を電気量 (でんきりょう) におきかえると・・・
東京で一番人口が多い世田谷区 (せたがやく) 49万世帯 (せたい) の1年分以上の電気量 (でんきりょう) をまかなえる計算になります。
もし、この電気量 (でんきりょう) で電気自動車が走ったとしたら……14,296,606,939km、なんと地球と太陽までの間の距離を45往復以上ドライブできることになるんです!ベアリング無しでは、こんなにムダなエネルギーがかかってしまうなんて……低燃費 (ていねんぴ) なクルマには、ベアリングがかかせませんね。

ベアリングはかせ

みなさん、ステップ①お疲れさまでした!
ステップ②へ向けて、ちょっと息抜きのベアリングクイズ〜

Q

Bearing Quiz! ベアリング クイズ

ベアリングの原理は古代エジプトのピラミッド作りにも使われていた??
ピラミッドのイラスト

正解 (せいかい) !
エジプトのピラミッドで、ベアリングの仕組みがどんなふうに役に立ったか、ステップ②で見てみよう!
or

ざんねん・・・・・・
エジプトのピラミッドで、ベアリングの仕組みがどんなふうに役に立ったか、ステップ②で見てみよう!

答えは ステップ2 ベアリングの歴史
読めばわかるよ!

ベアリング入門

ベアリングはかせとベアリン君が子どもたちの質問 (しつもん) に答え、
たとえ話や身近な例 (れい) を上げながら、ベアリングについてわかりやすく解説 (かいせつ) します。