Ptfe滑りエラストマーベアリングとは？耐久性に優れた低摩擦構造支持の鍵

PTFEスライディングエラストマーベアリングは、インフラ用途で垂直荷重と水平動の両方に対応するよう設計された特殊構造部品です。エラストマーの耐荷重性能とPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）の低摩擦摺動特性を兼ね備えています。このベアリングは、表面に接着されたPTFE層（厚さ1.5～3mm）がステンレス鋼板と相互作用し、スムーズなスライド運動を可能にします。この革新的な設計により、構造物はかなりの重量を支えながら自由に動くことができ、熱膨張、地震活動、その他の動的な力によって動きが要求される橋梁、産業機器、建物に理想的です。化学的不活性、耐熱性、超低摩擦といったPTFE独自の特性により、このベアリングは過酷な環境でも耐久性があり、メンテナンスフリーです。

キーポイントの説明

基本構成と機能
- エラストマー軸受パッドとPTFE摺動面の組み合わせ
- PTFE層の厚さ：1.5mm～3mm（耐久性と柔軟性の最適化）
- 機能 PTFE滑り軸受システム
  - PTFE面がベアリングパッドに接着
  - ステンレス鋼プレートがPTFEに接触して摺動
  - 垂直荷重はエラストマーを介して伝達
  - 水平方向の動きはスライディングインターフェースで対応
PTFEの重要な材料特性
- 低摩擦係数 (0.05-0.20):無潤滑でスムーズな摺動が可能
- 耐薬品性:酸、アルカリ、溶剤に耐える（屋外・工業用に最適）
- 温度性能:73℃から+204℃まで安定（極端な気候でも特性を維持）
- 耐候性・耐紫外線性:日光やオゾンにさらされても劣化しない
- ノンスティック表面:動きの妨げとなるゴミの堆積を防ぐ
構造上の利点
- 動きやすさ:
  - 橋梁の熱膨張・熱収縮への対応
  - 地震時の変位を吸収する。
- 荷重伝達性能:
  - エラストマーが垂直荷重を均等に分散
  - PTFE/ステンレス・インターフェイスがせん断力に対応
- 回転能力:ビーム端の回転に対応し、バインディングなし
設計の強化
- ディンプル加工されたPTFE表面は、潤滑剤（通常はシリコングリース）を捕捉します：
  - 摩擦をさらに低減（係数は最低0.03）
  - 摩耗を最小限に抑え、耐用年数を延長
- 接着方法は、PTFEが周期的な動きの下で接着されたままであることを保証します。
- ステンレス鋼プレートは、最適な摺動のために鏡面仕上げに研磨されています。
適用シーン
- ブリッジベアリング:交通量や温度変化によるデッキの動きに対応
- 産業機器:配管システム、重機の熱膨張への対応
- 免震構造:地震の際、建物の動きを制御し、建物を保護します。
- 防振:機械の振動を構造物に伝えにくくする
性能特性
- せん断変形性能:設計によっては最大100%ひずみ
- 定格荷重:通常5～20MPaの耐圧力
- メンテナンス:通常無潤滑（自己潤滑性PTFE）
- 耐用年数 適切な仕様で設置された場合、25年以上
他のベアリングタイプとの比較
- 滑りエラストマーベアリングとの比較：滑り機能を追加
- ポットベアリングとの比較低コスト、シンプルな取り付け
- 球面ベアリングとの比較直線運動に最適
- スライディングプレートとの比較防振構造

これらのベアリングは、材料科学の革新が、構造物の安全性と寿命を静かに、しかし決定的に向上させるインフラコンポーネントをどのように生み出すかを例証しています。荷重支持と運動収容を組み合わせた二重の機能性により、構造的完全性を損なうことなく動的な力を管理しなければならない現代の建設には不可欠なものとなっています。

要約表

特徴	仕様
PTFE層の厚さ	1.5mmから3mm
摩擦係数	0.05～0.20（潤滑剤使用で0.03まで低減可能）
温度範囲	-73℃〜+204
負荷容量	5〜20MPa
耐用年数	25年以上
主な用途	橋梁、免震、産業機器、防振