e-Axle용 「수지 몰드 절연 베어링」 개발

●수지 절연층에 의한 뛰어난 내전식성으로 EV 배터리의 고전압화에 대응

NTN 주식회사(이하, NTN)는, EV(전기 자동차)의 구동원인 e-Axle 전용의 내전식 베어링 「수지 몰드 절연 베어링」을 개발했습니다. 베어링의 외륜 외경 면 및 폭면에 수지 절연층을 사출 성형하는 것으로, 내전압 1,000V 이상의 절연성에 의해 전식의 발생을 억제하고, EV 배터리의 고전압화에 대응합니다.　온도 변화에 대해 충분한 강도를 가지는 수지 재료의 선정이나 성형 방법의 최적화에 의해, e-Axle로 요구되는 폭넓은 온도 환경에서도　사용 가능한 내구성도 실현했습니다.

개발 배경

최근 자동차 시장에서는 환경 부하의 저감을 목적으로, EV의 개발·보급이 가속하고 있습니다. EV의 구동원인 e-Axle에 사용되는 베어링에는 모터로부터의 누설전류에 의한 전자식에 대한 대책이 요구되고 있습니다.

NTN은 지금까지 절연체인 세라믹제의 전동체를 사용한 베어링이나, 베어링의 외륜 외경 면과 폭면에 절연 피막을 코팅 가공한 「절연 피막 부착 베어링」*1을 내전식 베어링으로서 개발·제공해 왔습니다. 내 전식 베어링에는 내전식성, 저토크, 방열성 등 여러 기능이 요구되지만, 차량 설계에 기초한 베어링의 사용 환경의 차이로부터 각 기능에 대한 요구치는 다양해지고 있습니다.　NTN은 고객의 다양한 요구에 대응하기 위해, 이번에 「수지 몰드 절연 베어링」을 개발했습니다.

2023년 5월 16일 보도자료: e-Axle용 '절연피막 베어링' 개발

https://www.ntn.co.jp/japan/news/new_products/news202300033.html

개발품의 특징

e-Axle용 베어링에 부하되는 전압은 배터리 전압의 10% 이하로 상정됩니다.

전식 시험 후의 외륜 궤도면

(왼쪽:개발품, 오른쪽:표준품)

표준품에서는 전자식 특유의 파도 형상의 손상 발생

향후 배터리의 고전압화에 따라 내전식 베어링의 요구는 더욱 높아질 것으로 생각됩니다.  NTN은 고객의 다양한 요구에 대응하는 내전식 베어링 라인업을 글로벌하게 제안하여 EV·HEV의 고기능화에 공헌하고 있습니다.

NTN은 본 상품을 5월 22일~24일에 퍼시피코 요코하마에서 개최되는 「사람과 차의 테크놀로지전 2024 YOKOHAMA」에 출전합니다.

용도

EV, HEV용 e-Axle (모터, 감속기)

참고

EV 배터리의 고전압화와 전자식

EV 배터리는 차량의 항속거리 연장이나 배터리 충전시간 단축 등을 목적으로 고전압화가 진행되고 있으며, 장래에는 전압이 약 800V인 배터리의 보급도 예상되고 있습니다. 고전압화가 되면 스파크 발생 시 베어링의 파손은 지금까지 이상으로 진전될 것으로 상정되며 모터 제어의 효율화를 위해 인버터 억제 주파수의 고주파화가 진행되면 스파크 발생 횟수가 많아져서 전식 발생 빈도도 더욱 증가할 것으로 예상됩니다.