ピロー形軸受ユニット JIS B 1557 の指定——UCP 呼び番号の X・Y と取付寸法

ピローブロックは「軸受」と「軸受箱」の組合せで規格化されている

この記事は、搬送装置や設備の回転軸を支える工業用の軸受ユニットを扱う。

現場で「ピローブロック」「ピロー」と呼ばれる部品は、JIS では JIS B 1557（転がり軸受－インサート軸受ユニット、2009 年改正）の「ピロー形ユニット」にあたる。この規格は、JIS B 1558 に規定するインサート軸受と、JIS B 1559 に規定するインサート軸受用の鋳造及び鋼板軸受箱との組合せを決めた規格である^[1]。

インサート軸受は、球状の外径面と固定具付きの広幅の内輪をもつラジアル軸受と定義され、通常はラジアル玉軸受である^[2]。外輪は軸受箱の球状軸受座に組み込めるように球状外径面をもち、軸受箱に組み込んだ軸受は外輪と軸受箱との球状はめあい面で調心機能をもち、取付け時のミスアライメントの調整ができる^[2]。軸受には潤滑剤を封入し、シール又はシールドを付け、必要に応じてフリンガを付ける^[2]。

単体の軸受（6204 など）の型番の読み方、精度等級、内部すきまの指定は軸受を型番で買うとき・指定するときで扱った。この記事は、ユニットとして買うときに固有の点に絞る。

ユニットの形式——ピロー形・フランジ形・テークアップ形・カートリッジ形

JIS B 1557 の表 1 は、ユニットの形式を軸受と軸受箱の組合せで決めている^[1]。主なものを抜き出す。

ピロー形ユニット
UCP（止めねじ付き軸受＋鋳造ピロー形軸受箱）、UKP（テーパ穴軸受＋鋳造ピロー形軸受箱）、UWEP（広幅偏心固定輪付き軸受＋鋳造ピロー形軸受箱）、UNEPP（狭幅偏心固定輪付き軸受＋鋼板ピロー形軸受箱）。

フランジ形ユニット
UCF（鋳造角フランジ形）、UCFL（鋳造ひしフランジ形）、UCFC（鋳造印ろう付き丸フランジ形）など、軸受箱の形でさらに分かれる。

テークアップ形ユニット
UCT など。軸の位置を動かしてベルトやチェーンの張りを調整する用途。

カートリッジ形ユニット
UCC など。

テーパ穴軸受は、アダプタを用いて軸に取り付ける^[1]。ユニットには、必要に応じてグリースニップルなどの給油装置を設けてもよい^[1]。

呼び番号の読み方——X と Y の意味

JIS B 1557 は、ユニットの呼び番号を軸受と軸受箱の呼び番号の組合せで構成するとし、例を示している^[1]。

例 1：UCP205
UC（軸受の形式記号）＋ P（軸受箱の形式記号）＋ 2（軸受の直径系列記号）＋ 05（軸受の内径番号）。

例 2：UCP203XY
上の並びに、X（ISO 9628 に整合した軸受を表す記号）と Y（ISO 3228 に整合した軸受箱を表す記号）が付く。

直径系列 2 の止めねじ付き軸受のうち内径番号 01〜03 と 13 には、ISO 9628 に整合したものと整合していないものの 2 種類があり、X の付いた軸受が整合品である。直径系列 2 の鋳造ピロー形・角フランジ形・ひしフランジ形・テークアップ形の軸受箱にも、ISO 3228 に整合したものとしていないものの 2 種類があり、Y の付いたものが整合品である^[1]。呼び番号には必要に応じて補助記号を付けてもよく、補助記号は軸受又は軸受箱の特別な仕様を表すもので、その記号は受渡当事者間の協定による^[1]。JIS B 1559 は軸受箱の補助記号について、給油装置の有無、材料などを表すものと書いている^[3]。

Y の有無で取付寸法が変わる——同等品の落とし穴

X・Y の有無は、名前の違いだけではない。JIS B 1557 の表 2.1（UCP2 形ユニット）を読むと、軸中心の高さが同じでも、取付ボルトのねじの呼び（参考値）や取付ボルト穴の中心間距離が違う番号がある^[1]。

出典: JIS B 1557 表 2.1 から抜粋（単位 mm）^[1]。G は規格では参考として示されている。取付ボルト穴の寸法は JIS B 1559 による^[1]。

軸中心の高さ H はそろっているので、軸の高さだけ見て「同じユニット」と判断しやすい。だが UCP206 から UCP206Y に替えると、規格の参考値で取付ボルトのねじの呼びが M14 から M12 に変わる。UCP204・UCP207・UCP208 では、ボルト穴の中心間距離 J も 1 mm 違う^[1]。既設の架台に穴があいている設備で、補修部品を Y 付きと Y なしで取り違えると、ボルトが合わない、穴位置がずれるといったことが起きる。

軸受側の X も同じで、UCP201XY と UCP201 では、内輪幅 B が 27.4 と 31、軌道中央から反固定具側の内輪側面までの距離 S が 11.5 と 12.7 と違う^[1]。軸方向の位置決めが効く装置では、この差が効く。

発注書と部品表には、呼び番号を X・Y まで省略せずに書く。既設品の更新では、現物の刻印か、前回の購入記録で X・Y の有無を確かめてから発注する。

軸への固定方法——止めねじ・偏心固定輪・アダプタ

JIS B 1558 は、インサート軸受の内径の許容差は呼び内径に対してプラス側にあり、軸への組込みを容易にしている、としている^[2]。内輪は軸に締まりばめで固定するのではなく、固定具で軸に留める。円筒穴軸受の固定具は、内輪の側面に付いた偏心固定輪、内輪の外径面に付いた同心固定輪、内輪に付いた止めねじで、テーパ穴軸受の固定具はアダプタである^[2]。止めねじと同心固定輪の詳細な設計は任意とされている^[2]。

固定方法の違いは、組付けと保守のやり方に直結する。

止めねじ付き（UC 形）
内輪の止めねじで軸に固定する^[2]。止めねじの先端が軸に当たる構造なので、軸の材質・硬さ、平取りの有無、締付けの管理を決めておく。止めねじそのものの規格と先端形状は止めねじ JIS B 1177 の種類と指定で扱った。

偏心固定輪付き（UWE 形・UNE 形）
内輪端部と偏心固定輪に設けた偏心面で固定する^[2]。偏心面の偏心量の測り方は規格で決まっている^[2]。

テーパ穴（UK 形）
アダプタで取り付ける。ユニットの呼び番号にはアダプタは含まれず、適用するアダプタの呼び番号（たとえば UKP205 なら H305X 又は H2305X）は表で別に示されている^[1]。アダプタの呼び番号は、アダプタを表す H と寸法系列の記号、適用する軸受の内径番号からなり、内径番号 56 以下で座金を用いる狭割形アダプタスリーブを使うものには末尾に X を付ける^[5]。ユニットを UKP で発注するときは、アダプタを別に手配するのか、セットで買うのかを書く。

インチ系の内径は、JIS B 1558 の表で括弧付きの呼び番号で示したものは推奨しない寸法で、できるだけ避けるのがよいとされている^[2]。輸入設備の補修で、インチ軸のユニットが必要な場合は、呼び番号の表記がメートル系と紛れないよう、軸径を寸法で併記する。

軸の公差は「規格で決まっている」とは限らない

軸受の取付関係寸法とはめあいの一般的な基準は JIS B 1566（転がり軸受－取付関係寸法及びはめあい、2015 年改正）が定めている。ただし規格自身が、ここに規定していない軸受の取付関係寸法とはめあいについては製造業者に問い合わせることが望ましい、としている^[4]。インサート軸受（止めねじ付き・偏心固定輪付き）の軸の公差は、JIS B 1566 の表には項目として挙がっていない^[4]。止めねじ付きユニットの軸の公差は、ユニットの製造業者の推奨を確かめ、図面に公差域クラスで書く。

アダプタで取り付けるテーパ穴軸受（0 級）について、JIS B 1566 の附属書 B（参考）は、常用する軸の公差域クラスを h9/IT5 とし、伝導軸などで回転精度が要求されない場合は h10/IT7 としてもよい、と示している。IT5・IT7 は軸の真円度公差・円筒度公差などの値を示す^[4]。はめあいの書き方ははめあいと公差クラスの指定で扱った。

ラジアル内部すきまと、軸受箱の材料

JIS B 1558 は、インサート軸受のラジアル内部すきまを区分 GN と C4 で示している。GN の最小値は JIS B 1520 の CN の最小と最大の平均値、最大値は C3 の最大値と一致し、C4 は JIS B 1520 と一致する。GN は ISO 9628 の Group N、C4 は Group 3 と一致する^[2]。単体の軸受でいう CN・C3 と、インサート軸受の GN は同じ区切りではないので、すきまを指定するときは区分の記号ごと書く。

軸受箱については、JIS B 1559 が材料を決めている。鋳造軸受箱の材料は JIS G 5501 の FC200 又はこれと同等以上の強度をもつ鋳造品、鋼板軸受箱の材料は JIS G 3131 若しくは JIS G 3141 の鋼板又はこれらと同等以上の強度をもつ鋼板とする^[3]。鋳造軸受箱の球状軸受座の内径の許容差は、JIS B 0401-1 の公差域クラス H7、J7 又は K7 を用いる^[3]。軸受箱の表面には鋳巣、割れ、きず、ばりなどの有害な欠点があってはならず、必要に応じて塗装又は表面処理（化成処理、めっきなど）を施してもよい^[3]。

規格の材料は「同等以上の強度」を認めているので、ステンレス製や樹脂製の軸受箱を使うなら、規格の FC200 とは別物として仕様を決める（補助記号の協定はここで使う）。食品機械や水のかかる場所で、錆びない軸受箱を求めるなら、軸受側の材質・シール・グリースも一緒に指定しないと、軸受箱だけが錆びない状態になる。

受け入れるときに確かめること

JIS B 1557 は、ユニットの検査を寸法、許容差、許容値及び外観について行い、JIS B 1558 と JIS B 1559 に適合しなければならないとしている^[1]。受入では次の順で見る。

1. 表示
ユニットの包装には、呼び番号、数量、製造業者名（又はその略号）、製造年月（又はその略号）を表示する^[1]。軸受そのものには呼び番号と製造業者名を表示する^[2]。発注した X・Y の有無と一致しているか。

2. 取付寸法
補修品や型番違いの代替品では、取付ボルト穴の中心間距離と穴径、軸中心の高さを現物で確かめる。鋳造ピロー形軸受箱の取付底面から球状軸受座中心までの距離 H の測り方は、JIS B 1559 に定められている^[3]。

3. 外観と防錆
ユニットは、軸受と軸受箱を必要に応じ個々に油脂その他でさび止めした後、組み合わせて包装する^[1]。保管品は、さび止めの状態と、シールの損傷が無いかを見る。

4. 給油装置
給油式を指定したなら、グリースニップルの有無と位置。給油帯域の幅と位置は規格で決まっているが、油穴の詳細な設計と位置までは規定していない^[2]。

注文書の書き方の例

決まった様式があるわけではない。装置の補修部品として発注する場合に、書いておきたい内容を一つの例にまとめる。

「品名：インサート軸受ユニット（JIS B 1557）ピロー形。呼び番号：UCP206（Y なし。取付底面の幅 A 50 mm、ボルト穴中心間距離 J 121 mm。取付ボルトのねじの呼びは規格の参考値で M14）。軸径 30 mm。ラジアル内部すきま：GN。給油装置：グリースニップル付き。軸受箱：鋳造品（FC200 又は同等以上）、塗装は製造業者標準。同等品を提案する場合は、呼び番号（X・Y の有無を含む）、取付寸法（H・A・H1・J・L・取付ボルト穴）を記載した図面を添えて事前承認を得ること。包装には呼び番号・数量・製造業者名・製造年月を表示すること。」

例の A 50 mm と J 121 mm は、JIS B 1557 表 2.1 の UCP206 の値で、取付ボルトの M14 は同じ表の参考値である^[1]。UCP206Y は J が同じ 121 mm なので、J だけでは見分けられない。A（48 mm）と、参考値の取付ボルト M12 で区別する^[1]。取付ボルト穴の寸法そのものは JIS B 1559 による^[1]。

よくある質問

メーカーの違うユニットに替えても、取付は同じですか

JIS B 1557 の寸法表に載っている呼び番号どうしなら、規格の寸法で照合できる。ただし表の図は構造の一例で^[1]、給油装置の位置や外形の細部はメーカーで違うことがある。周辺の部品と干渉しないか、取付寸法とあわせて図面で確かめる。

UCP205 と UCP205Y のどちらを買えばよいか分かりません

既設品の更新なら、現物の刻印か前回の購入記録で確かめる。新設なら、架台の取付穴を設計した図面がどちらの寸法かで決まる。規格の表では、UCP205 と UCP205Y で取付底面の長さ L（142）と取付ボルト穴の中心間距離 J（105）は同じだが、取付底面の幅 A（40 と 39）と取付座の高さ H1（18 と 17）が違う^[1]。番号ごとに違う箇所が変わるので、値を一つずつ照合する。

止めねじが緩んで軸が滑りました。ユニットの不良ですか

止めねじ付き軸受は、内径の許容差がプラス側で軸への組込みを容易にしている^[2]ので、固定は止めねじの締付けに頼る。軸の公差、止めねじの締付け、軸の平取りの有無など、組付け側の条件を先に確かめる。荷重の変動や振動が大きい用途では、偏心固定輪付きやアダプタ付きへの変更も設計と検討する。

まとめ

ピローブロックは JIS B 1557 のインサート軸受ユニットで、JIS B 1558 の軸受と JIS B 1559 の軸受箱の組合せである。呼び番号は軸受の形式・軸受箱の形式・直径系列・内径番号の並びで、X は ISO 9628 整合の軸受、Y は ISO 3228 整合の軸受箱を表す。Y の有無で取付ボルトのねじの呼び（規格の参考値）や穴の中心間距離が変わる番号があるので、同等品の置き換えでは取付寸法を照合する。内径の許容差はプラス側で、内輪は止めねじ・偏心固定輪・アダプタで固定する。軸の公差は JIS B 1566 に項目が無い場合があり、製造業者の推奨を確かめて図面に書く。発注書には呼び番号を X・Y まで書き、補助記号は協定で決める。

同じ束では、スプロケットの指定、ねじの図面表記の読み方と指定、銀めっきの指定、アルマイトの種類と色の指定も扱う。軸どうしをつなぐ部品は軸継手の選び方を参照してほしい。

出典・参考資料

1. JIS B 1557:2009 転がり軸受－インサート軸受ユニット（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2009 年 3 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
2. JIS B 1558:2009 転がり軸受－インサート軸受及び偏心固定輪（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2009 年 3 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
3. JIS B 1559:2009 転がり軸受－インサート軸受用鋳造及び鋼板軸受箱（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2009 年 3 月 20 日改正）
4. JIS B 1566:2015 転がり軸受－取付関係寸法及びはめあい（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2015 年 3 月 20 日改正・2025 年 10 月 20 日確認）
5. JIS B 1552:2012 転がり軸受－アダプタ及び取外しスリーブ（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2012 年 6 月 20 日改正・2022 年 10 月 20 日確認）

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