October 13,2026
軸受に絶縁または必要な電気抵抗が求められる根本的な理由は、軸電流の存在です。電流が軸受の内部接触面を通過すると、軌道面や転動体に電気侵食によるピットや溶融痕が生じ、グリースの劣化を加速させます。
可変周波数駆動（VFD）モーター（主要なシナリオ）
可変周波数駆動を使用するモーターは、軸電流問題が最も顕著に現れるシナリオです。PWM技術は高周波のコモンモード電圧を発生させ、これがモーター内部の寄生容量を介して結合し、軸とハウジング間に軸電圧を誘起します。電圧が潤滑膜の閾値を超えると、膜が破壊されて放電し、放電加工（EDM）電流が形成されます。VFDの使用によりリスクは大幅に増加します。
鉄道車両用牽引モーター
鉄道車両の牽引モーターはVFD駆動を広く使用しているため、軸電流問題が特に深刻です。絶縁軸受は、鉄道車両業界が採用する主要な対策です。
風力発電機
風力発電システムの発電機も軸電流リスクに直面しており、発電機軸受を保護するために絶縁軸受が広く使用されています。
新エネルギー車の駆動モーター
電気自動車や電動駆動システムのモーターは高速で運転され、インバーターが発生する高周波軸電流が軸受に脅威を与えます。
その他の産業用モーターおよび発電機
大型高圧モーター、産業用駆動システム、HVACモーター、ポンプ、ファンなどは、VFD駆動や誘導電圧のリスクが存在する場合、絶縁軸受が必要となることがあります。
セラミックコーティング絶縁軸受
酸化アルミニウム（Al₂O₃）絶縁層がプラズマ溶射により内輪または外輪の表面に施され、通常100～200μmの厚さです。コーティングは最小200～250MΩの抵抗を実現し、最大3,000V DCの電圧に耐えることができます。寸法は標準軸受と同一で、直接互換可能です。これは最も広く使用されている絶縁軸受の種類で、中型モーターに適しています。
ハイブリッドセラミック軸受
軸受鋼の輪と窒化ケイ素（Si₃N₄）セラミック転動体を組み合わせたものです。セラミック材料自体は非導電性であり、電流は転動体を通じて回路を形成できません。コーティング軸受と比較して、ハイブリッド軸受は高周波AC電圧や高温下で信頼性の高い保護を提供します。セラミックボールの軽量性により、全鋼軸受より約20%高い速度が可能なため、高速用途に特に適しています。外径120mm以下の小型モーターや高周波インバーターモーターに推奨されます。
全セラミック軸受
内輪、外輪、転動体がすべてセラミック材料で作られており、最高の絶縁性能を提供します。絶縁要件が極めて高く、寸法が小さいシナリオに適していますが、コストは高くなります。
樹脂絶縁軸受
PPS（ポリフェニレンサルファイド）などの絶縁樹脂コーティングを使用しており、比較的低コストで、主に鉄道車両に使用されています。欠点は熱伝導率が低く、軸受内部が高温になる可能性があることです。
選定上の考慮事項
絶縁ソリューションを選択する際には、電圧の種類を考慮する必要があります。DCまたは低周波AC電圧下では、コーティングのオーム抵抗が決定的な役割を果たすため、セラミックコーティング軸受が適しています。高周波AC電圧下では、軸受の容量性インピーダンスがより重要となり、ハイブリッドセラミック軸受がより明確な優位性を持ちます。さらに、絶縁軸受の性能は湿度や温度の影響を受けます。高湿度条件下ではコーティングの絶縁性能が低下する可能性があるため、気孔が封止された製品を選択すべきです。
お客様の設備に必要な電気抵抗軸受が必要で、標準軸受では要件を満たせない場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様の具体的なニーズに合わせたカスタマイズソリューションを提供いたします。
