전도성이 뛰어난 고무 씰을 채용한 전도 베어링을 새롭게 개발

●순환 전류와 EDM 전류의 두 가지 전류에 의한 전식에 효과적인 아이템 라인업

NTN 주식회사(이하, NTN)는, 전기 자동차(EV)의 구동원인 e-Axle향 베어링으로서 전도성이 뛰어난 고무 씰의 채용에 따른 EDM*1 전류에 의한 전식 대책을 실시한 전도 베어링을 개발했습니다. 모터 내의 순환 전류에 의한 전식 대책을 위한 기존의 절연 아이템과 함께, e-Axle용 베어링 특유의 과제가 되는 전식 대책품의 라인업 확충에 따른, e-Axle의 새로운 고성능화와 보급에 공헌합니다.

Electrostatic Discharge Machining(방전가공)의 약칭

전식에 대하여

베어링 내부에 전류가 통과했을 때 스파크가 발생하여 금속 조직의 용융이 진행되면 줄무늬 요철 등의 손상(전식)으로 연결됨에 따라 모터 지지용 베어링에는 전식 대책이 요구되고 있습니다.

모터 지지용 베어링으로 대책해야 할 전류에는 모터 축을 통과하는 EDM 전류와 모터 내부를 순환하는 순환 전류 2종류가 있습니다. EDM 전류는 모터 운전 시 모터축에 에 의해 발생하는 전류이며, 순환 전류는 인버터 제어를 위해 전원의 온/오프가 반복되었을 때 모터 내로 전류가 누출되어 발생합니다. 이러한 전류가 베어링의 궤도면에 통전하면 전식 발생으로 이어집니다.

순환 전류 대책에는 궤도면으로의 통전 자체를 억제하는 절연 아이템이 효과적입니다. 한편, 모터 지지용 베어링을 절연해도, EDM 전류는 감속기 측으로 흘러 감속기의 베어링을 손상시킬 가능성이 있습니다. 그래서 EDM 전류를 모터의 하우징 쪽으로 흐르게 하기 위해 전도 아이템을 병용하는 것이 효과적입니다.

도전 전도 베어링에 대하여

NTN은 이번에 EDM 전류에 대한 대책으로서 전도 베어링을 새롭게 개발했습니다. 본 개발품은 전도성이 우수한 고무 씰을 적용하고, 전류가 고무 씰을 통해 통과함으로써, 베어링 궤도면의 통전에 의한 전식 발생을 저감 시킵니다. 베어링에 전도 브러시 등의 다른 도전 부품을 장착하는 대책 방법에 비해 베어링의 구성 부품 자체에 전도성을 갖게 함으로써 공간 절약성이 뛰어납니다.

NTN은 지금까지 순환 전류 대책으로서 절연체인 세라믹제의 전동체를 사용한 베어링이나, 베어링의 외륜 외경이나 폭면에 절연 피막 코팅을 실시한 「절연 피막 코팅 베어링*2」, 베어링의 외륜 외경 면 및 폭면에 수지 절연층을 사출 성형한 「수지 몰드 절연 베어링*3」등의 절연 아이템을 개발해 왔습니다.　이번에 EDM 전류를 대책하는 전도 아이템을 개발함으로써 e-Axle용 베어링으로서 대책이 요구되는 모든 전류에 대한 대응이 가능해집니다.

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

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

2024년 5월 16일 보도자료: e-Axle용 '수지 몰드 절연 베어링' 개발

https://www.ntn.co.jp/japan/news/new_products/news202400035.html

도전 전도 베어링의 구조

NTN은 전도 베어링을 포함한 폭넓은 내전식 베어링을 전 세계에 제안하여 e-Axle의 추가적인 고성능화와 보급에 공헌합니다.　또, 고객 사용 조건에 맞춰 최적인 상품을 선택하실 수 있도록, 지속적으로 내전식 베어링의 라인업 확충을 이어 나가겠습니다.

덧붙여 5월 22일~24일에 PACIFICO 요코하마에서 개최되는 「 Automotive Engineering Exposition 2024 YOKOHAMA」에서, 본 개발품인 전도 베어링이나 「수지 몰드 절연 베어링」등의 내전식 베어링을 출전하였습니다.

참고

NTN의 내전식 베어링 라인업