モーターの電食対策
技術トレンド
急速充電のためにEVの高電圧化（800V等）、eAxleの高効率化のためにSiCパワー半導体の採用が進み、駆動モータに使用される軸受の電食問題が顕在化すると考えられる。その対策として、モーターの片側に絶縁、反対側に導電アイテムを用いて電流を一方向に逃がす方法が検討されている。
絶縁ベアリング用
フッ素樹脂塗料
- 高い絶縁性、低摩擦性を有するため、セラミックボール軸受からの置き換えによるコストダウンに貢献
- 140℃で成膜可能
- クリープ時の摩耗粉発生量を減少させ、軸受としての機能維持に貢献
| 項目 | 外輪コーティング | インサート成形 | ||
|---|---|---|---|---|
| フッ素樹脂 | エポキシ樹脂 | PPS | ||
| 膜厚[µm] | 20 | 50 | 65 | 500以上 |
| 絶縁破壊電圧*[kV] | 3.2 | 4.3 | 2.5 | 7.5以上 |
| 絶縁破壊強さ*[kV/mm] | 160 | 87 | 38 | 15～20 |
| 摩擦係数 | 0.04~0.08 | 0.3~0.4 | 0.3～0.4 | |
| ポイント |
低摩擦のため組付けしやすく、 |
組付け、 |
厚膜、 |
|
試験規格 *JIS C 2110-1準拠
用途
ベアリング外輪コーティング
絶縁ベアリング用
PTFEコンパウンド
- EV向け絶縁軸受に振動減衰を両立するPTFE絶縁ベアリングを提案します
- シャフト電食対策と高周波NVH(Noise Vibration Harshness)改善を同時に実現する新しいソリューションです
- 高い絶縁性と低コストによる製法で、セラミックボール軸受やインサート成型軸受からの置き換えを提案
- コーティングと比較して剥がれの懸念なし
① 高い絶縁性能
PTFE複合材の高い電気抵抗により、EV駆動系で問題となるシャフト電流を遮断。電食リスクを低減します。
② 金属部品への適用が容易
外輪への組み付けで、既存設計への組み込みが可能。大幅な設計変更を必要としません。
③ 軽量化への貢献
セラミックボール方式と比較し、軽量な構造設計が可能です。
用途
絶縁ベアリング
アースリング用導電性
PTFEコンパウンド
- フッ素樹脂PTFEに独自のフィラーを複数配合し、PTFEの特性（低摩擦など）に高導電性・耐摩耗性を付与
- 電食の発生を防ぎ、アースリングの高寿命化に貢献
| 項目 | 導電性PTFFコンパウンド | |||
|---|---|---|---|---|
| 現行品 | Type-A | Type-B | 試験方法 | |
| 実績あり | 導電性改善 | 低摩擦、低摩耗改善 | ||
| 電気抵抗値[Ω] | 15 | 8 | 17 | 社内法 |
| 引張強さ[MPa] | 23.3 | 11.9 | 21.9 | ASTM D4745 |
| 伸び[%] | 206 | 21 | 211 | ASTM D4745 |
| 比摩耗量 [mm3/(N・km)×104] |
4.9E-4 | 1.9E-4 | 1.2E-4 | RING on DISK |
| 摩擦係数*3 | 0.26 | 0.23 | 0.21 | RING on DISK |
用途
アースリング
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