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SEMICON Japan 2024

 

NTN、工作機械主軸用のグリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニットを開発

 NTNは、工作機械主軸用グリース潤滑軸受の長寿命化を可能とする「グリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニット」を新たに開発した。グリース潤滑軸受の高速回転時の課題であるグリースの劣化を抑制し、高速回転領域であるdmn値(軸受ピッチ円径(mm)×回転速度(min-1))190万におけるグリース潤滑軸受の採用を可能にする。同社では、高速回転用途で一般的に使用されてきたエアオイル潤滑からグリース潤滑への切り替えを後押しすることで、工作機械の省エネルギー化やカーボンニュートラルに貢献していく。同社では、開発したグリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニットについて、工作機械主軸(マシニングセンター、複合加工機、旋盤)向けなどに提案を進め、2027年度に1億円/年の販売を目指す。

 

NTN 工作機械主軸用「グリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニット」 bmt ベアリング&モーション・テック
工作機械主軸用「グリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニット」


 

NTN 工作機械主軸用「グリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニット」マシニングセンターと工作機械主軸における適用箇所(赤丸部分) bmt ベアリング&モーション・テック
マシニングセンターと工作機械主軸における適用箇所(赤丸部分)

 

 工作機械は加工時間の短縮を目的に、主軸の高速回転化が進んでいる。主軸の回転を支える軸受の潤滑方法にはエアオイル潤滑とグリース潤滑があり、一般的にdmn値で140万を超える高速回転用途にはエアオイル潤滑が用いられる傾向にある。

 しかし、エアオイル潤滑は長期にわたって安定した潤滑が可能な一方で、圧縮空気やエアオイルの供給装置などの付帯設備が必要となるため、省エネルギー化を図りにくいという課題がある。

 これに対しグリース潤滑は、初期に封入したグリースで潤滑を行うため、エアオイル潤滑のような付帯設備が不要となる一方で、軸受の発熱などによりグリースが劣化するために、高速回転用途では潤滑寿命が短くなるという課題があった。

 近年、カーボンニュートラルの達成を目的に工作機械の省エネルギー化が進められている中で、従来はエアオイル潤滑軸受しか対応できなかった高速回転領域にグリース潤滑軸受を適用するニーズが高まってきている。

 これに対しNTNでは、高速回転環境下におけるグリース劣化を抑制し、潤滑耐久性を確保することで、長期間の使用を可能とするグリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニットを開発したもの。

 本開発品は、主軸用軸受に隣接する間座に独自の給油機構を内蔵した間座ユニットで、外輪間座と内輪間座には、給油機構に加えて、潤滑油タンク、センサーおよびセンサーによる検出データの処理回路、無線モジュール、自立電源を搭載している。主軸の回転により発電し、電装品の駆動に必要な電力を供給するため、外部からの給電が不要で、単独での動作が可能。

 給油は基礎試験の結果やグリースの劣化メカニズムの解析に基づき、予め設定した時間間隔で行う仕組みとしており、グリースの潤滑寿命を同社従来品比2.5 倍以上に延ばすことが可能。将来的には内蔵センサーを用いて潤滑剤の枯渇状態を検出し、最適な給油タイミングで必要量の潤滑油を供給することで、同15倍以上の長寿命化を目指す。

 本開発品を用いることで、高速回転環境下におけるグリースの潤滑耐久性を確保し、dmn値190万の高速回転用途でもグリース潤滑軸受の適用が可能となる。

NTN 工作機械主軸用「グリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニット」構造 bmt ベアリング&モーション・テック
構造

 

NTN 工作機械主軸用「グリース潤滑軸受向け潤滑油給油ユニット」連続運転時間(dmn値190万)の比較結果 bmt ベアリング&モーション・テック
連続運転時間(dmn値190万)の比較結果